JP2010126091A - マスタシリンダ - Google Patents

Abstract

【課題】圧力室への液補給を円滑に行うことができるマスタシリンダの提供。
【解決手段】周溝３０，３２の補給路３８，４８側の壁面７０には、周溝３０，３２の底面６９側よりも開口７２側の方が凹んだ段差７３が形成され、圧力室６３，８６の液圧解除時にシリンダ本体１５とピストン１８，１９との間および段差７３を通ってブレーキ液が補給路３８，４８から圧力室６３，８６へ補給される。
【選択図】図２

Description

本発明は、マスタシリンダに関する。

マスタシリンダには、シリンダ本体内に挿入されたピストンが前進することで、これらの間の圧力室からブレーキ装置のホイールシリンダにブレーキ液を供給するものがある。このようなマスタシリンダにおいては、シリンダ本体とピストンとの隙間をシールするためにシリンダ本体内に直接形成された周溝内にシール部材が設けられることになる。そして、上記マスタシリンダでは、制動解除時、すなわち圧力室の液圧解除時にピストンが後退することで圧力室が負圧になると、このシール部材が変形してその周囲（周溝との間）に隙間を形成して圧力室へブレーキ液を補給するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２３１０９３号公報

しかしながら、シール部材にかかる液圧やピストンからの摺動抵抗力によって、シール部材の周囲の隙間を介しての圧力室への液補給が円滑に行われない場合があった。

したがって、本発明は、圧力室への液補給を円滑に行うことができるマスタシリンダの提供を目的とする。

本発明は、周溝の補給路側の壁面に、前記周溝の底面側よりも開口側の方が凹んだ段差が形成され、圧力室の液圧解除時に、シリンダ本体とピストンとの間および前記段差を通ってブレーキ液が前記補給路から前記圧力室へ補給される。

本発明によれば、圧力室への液補給を円滑に行うことができる。

以下、本発明に係る各実施形態について図面を参照して以下に説明する。

「第１実施形態」
本発明に係る第１実施形態を図１〜図２に基づいて説明する。

図１中符号１１は、図示せぬブレーキブースタを介して導入されるブレーキペダルの操作量に応じた力でブレーキ液圧を発生させる第１実施形態のマスタシリンダを示しており、このマスタシリンダ１１には、その上側にブレーキ液を給排するリザーバＲが取り付けられている。

マスタシリンダ１１は、底部１３と筒部１４とを有する有底筒状のシリンダ本体１５と、このシリンダ本体１５内の開口部１６側（図１における右側）に摺動可能に挿入されるプライマリピストン（ピストン）１８と、シリンダ本体１５内のプライマリピストン１８よりも底部１３側（図１における左側）に摺動可能に挿入されるセカンダリピストン（ピストン）１９とを有するタンデムタイプのものである。

シリンダ本体１５には、底部１３の内側に、軸線方向に突出する係止突出部２１が形成されている。

また、シリンダ本体１５には、半径方向外側に突出しかつ軸線方向に延在する取付台部２２が一体に形成されており、この取付台部２２のシリンダ軸線方向における前後両側にリザーバＲを取り付けるための取付穴２４，２５が、互いに筒部１４の円周方向における位置を一致させて形成されている。ここで、取付穴２４，２５の内側にはリザーバＲを嵌合させるとともにこのリザーバＲとの隙間を密封するための取付シール２６，２７が嵌合されている。

シリンダ本体１５の内周面２８には、筒部１４の軸線方向における位置をずらして複数具体的には４カ所の外径側に凹む環状のシール周溝３０〜３３が設けられている。これらシール周溝３０〜３３は、シリンダ本体１５の内周面２８に直接、切削加工されることで形成されている。

シリンダ本体１５の最も底部１３側にあるシール周溝（周溝）３０は、底部１３側の取付穴２４の底部１３側に近接して形成されており、このシール周溝３０にピストンシール（シール部材）３５が嵌合されている。シリンダ本体１５におけるシール周溝３０よりも開口部１６側には、底部１３側の取付穴２４から穿設される連通穴３６を筒部１４内に開口させるように、筒部１４の内周面２８から外径側に凹む環状の開口溝３７が形成されている。ここで、この開口溝３７と連通穴３６とが、シリンダ本体１５とリザーバＲとを連通可能に結ぶとともにリザーバＲに常時連通するセカンダリ補給路（補給路）３８を主に構成している。

そして、シリンダ本体１５における上記開口溝３７のシール周溝３０に対し反対側つまり開口部１６側にシール周溝３１が形成されており、このシール周溝３１に区画シール４０が嵌合されている。ここで、筒部１４の内周面２８には、シール周溝３０から底部１３側に直線状に延出する連通溝４１が外径側に凹むように形成されている。また、シリンダ本体１５におけるシール周溝３１の開口部１６側には、筒部１４の内周面２８から外径側に凹む環状の大径溝４２が形成されている。

シリンダ本体１５における上記大径溝４２よりも開口部１６側にシール周溝（周溝）３２が形成されており、このシール周溝３２にピストンシール（シール部材）４５が嵌合されている。シリンダ本体１５におけるこのシール周溝３２の開口部１６側には、開口部１６側の取付穴２５から穿設される連通穴４６を筒部１４内に開口させるように、筒部１４の内周面２８から外径側に凹む環状の開口溝４７が形成されている。ここで、この開口溝４７と連通穴４６とが、シリンダ本体１５とリザーバＲとを連通可能に結ぶとともにリザーバＲに常時連通するプライマリ補給路（補給路）４８を主に構成している。また、筒部１４の内周面２８には、シール周溝３２と大径溝４２とを直線状に結ぶ連通溝４９が外径側に凹んで形成されている。

そして、シリンダ本体１５における上記開口溝４７のシール周溝３２に対し反対側つまり開口部１６側にシール周溝３３が形成されており、このシール周溝３３に区画シール５０が嵌合されている。

シリンダ本体１５の筒部１４の側部には、ブレーキ液を図示せぬブレーキ装置に供給するための図示せぬブレーキ配管が取り付けられるプライマリ吐出路（吐出路）５３およびセカンダリ吐出路（吐出路）５２が形成されている。なお、これらプライマリ吐出路５３およびセカンダリ吐出路５２は、互いに筒部１４の円周方向における位置を一致させた状態で軸線方向における位置をずらして形成されており、一方のセカンダリ吐出路５２は底部１３とシール周溝３０との間であって底部１３の近傍となる位置に形成されており、他方のプライマリ吐出路５３は、大径溝４２におけるシール周溝３１の近傍となる位置に形成されている。

シリンダ本体１５の底部１３側に嵌合されるセカンダリピストン１９は、円筒部５５と、円筒部５５の軸線方向における一側に形成された底部５６とを有する有底円筒状をなしており、その円筒部５５をシリンダ本体１５の底部１３側に配置した状態でシリンダ本体１５内に挿入されている。底部５６の円筒部５５に対し反対側には、軸線方向に突出する係止突出部５７が形成されている。また、底部５６の円筒部５５側には円筒部５５の内径よりも小径の小径内周部５８が形成されている。さらに、円筒部５５の底部５６に対し反対側の端部の外周側には、他の部分よりも径が若干小さい環状の段部５９が形成されている。さらに、円筒部５５の段部５９には、その底部５６側に径方向に貫通するポート６０が複数放射状に形成されている。

ここで、シリンダ本体１５の底部１３および筒部１４の底部１３側と、セカンダリピストン１９とで囲まれた部分が、セカンダリ吐出路５２に液圧を供給するセカンダリ圧力室（圧力室）６３となっている。そして、シリンダ本体１５の底部１３側のシール周溝３０に設けられたピストンシール３５は、内周がセカンダリピストン１９の外周側に摺接してセカンダリ補給路３８とセカンダリ圧力室６３との間を密封可能、つまり、セカンダリ圧力室６３と、セカンダリ補給路３８およびリザーバＲとの連通を遮断可能となっている。

第１実施形態において、このセカンダリ側のピストンシール３５は、図２（ｂ）に示すように、円環状のベース部６５と、ベース部６５の内周側からベース部６５の軸線方向にほぼ沿って延出する円環状の内周リップ部６６と、ベース部６５の外周側から内周リップ部６６と同側に延出する円環状の外周リップ部６７とを有している（図２においては、セカンダリ側のピストンシール３５に対応する構成の符号を括弧無しで、後述するプライマリ側のピストンシール４５に対応する構成の符号を括弧付きで示している）。言い換えれば、ピストンシール３５は、ベース部６５が内周リップ部６６と外周リップ部６７とを連結している。

ピストンシール３５は、内周リップ部６６においてセカンダリピストン１９の外周面に摺接することになり、外周リップ部６７においてシリンダ本体１５のシール周溝３０の底面６９に当接する。ここで、ピストンシール３５は、外部からの規制を受けない状態においては、内周リップ部６６がベース部６５に対し反対側ほど径が小さくなるようにテーパ状をなしており、外周リップ部６７がベース部６５に対し反対側ほど径が大きくなるようにテーパ状をなしている。

内周リップ部６６は、内側にセカンダリピストン１９が嵌合されると、ほぼ全長にわたってベース部６５の軸線方向に沿う状態となってセカンダリピストン１９に対し摺動可能な状態で密着する。また、この状態で、ベース部６５はシール周溝３０のセカンダリ補給路３８側の壁面７０に当接可能となっている。さらに、この状態で、外周リップ部６７はそのベース部６５側がシール周溝３０の底面６９に対し離間しており、ベース部６５に対し反対側がテーパ状に広がってシール周溝３０の底面６９に当接可能となっている。なお、外周リップ部６７および内周リップ部６６の延出先端はともにシール周溝３０のセカンダリ補給路３８とは反対側の通路面７１に対し離間可能となっている。

そして、第１実施形態においては、シール周溝３０のセカンダリ補給路３８側の壁面７０には、シール周溝３０の底面６９側よりも開口７２側の方が凹んだ段差７３が形成されている。つまり、壁面７０は、底面６９側がシリンダ軸直交方向に沿う環状面７０ａとされ、開口７２側が底面６９側よりもシリンダ軸方向でセカンダリ補給路３８側に位置してシリンダ軸直交方向に沿う環状面７０ｂとされ、これらの間がシリンダ軸方向に沿う円筒面７０ｃとされており、これら環状面７０ａ、円筒面７０ｃおよび環状面７０ｂで一段の段差７３が形成されている。また、本第１実施形態においては、段差７３のシール周溝３０における径方向位置は、壁面７０の径方向長さの中心に位置している。

図１に示すように、セカンダリピストン１９とシリンダ本体１５の底部１３との間には、図示せぬブレーキペダル側（図１における右側）から入力がない初期状態（このときの各部の位置を初期位置と以下称す）でこれらの間隔を決めるセカンダリピストンスプリング７８が設けられている。このセカンダリピストンスプリング７８は一端側がシリンダ底部１３の係止突出部２１を内側に配置することで係止されており、他端側がセカンダリピストン１９の円筒部５５内を通って底部５６の小径内周部５８に係止されている。

シリンダ本体１５の開口部１６側に嵌合されるプライマリピストン１８は、第１円筒部８０と、第１円筒部８０の軸線方向における一側に形成された底部８１と、底部８１の第１円筒部８０に対し反対側に形成された第２円筒部８２とを有する形状をなしており、その第１円筒部８０をシリンダ本体１５内のセカンダリピストン１９側に配置した状態でシリンダ本体１５内に挿入されている。ここで、第２円筒部８２の内側には図示せぬブレーキブースタの出力軸が挿入され、この出力軸が底部８１を押圧する。

第１円筒部８０の底部８１に対し反対側の端部の外周側には、他の部分よりも径が若干小さい環状の凹部８３が形成されている。さらに、第１円筒部８０の凹部８３には、その底部８１側に径方向に貫通するポート８４が複数放射状に形成されている。

ここで、シリンダ本体１５の筒部１４の開口部１６側とプライマリピストン１８とセカンダリピストン１９とで囲まれた部分が、プライマリ吐出路５３に液圧を供給するプライマリ圧力室（圧力室）８６となっている。そして、シリンダ本体１５のシール周溝３２に設けられたピストンシール４５は、内周がプライマリピストン１８の外周側に摺接してプライマリ補給路４８とプライマリ圧力室８６との間を密封可能、つまり、プライマリ圧力室８６と、プライマリ補給路４８およびリザーバＲとの連通を遮断可能となっている。

第１実施形態において、このピストンシール４５も、図２（ｂ）に示すように、上記ピストンシール３５と同一のものとされている（図２においては、ピストンシール４５に対応する構成の符号を括弧付きで示している）。つまり、ピストンシール４５も、円環状のベース部６５と、ベース部６５の内周側からベース部６５の軸線方向にほぼ沿って延出する円環状の内周リップ部６６と、ベース部６５の外周側から内周リップ部６６と同側に延出する円環状の外周リップ部６７とを有している。言い換えれば、ベース部６５が内周リップ部６６と外周リップ部６７とを連結している。

ピストンシール４５は、内周リップ部６６においてプライマリピストン１８の外周面に摺接することになり、外周リップ部６７においてシリンダ本体１５のシール周溝３２の底面６９に当接する。ここで、ピストンシール４５は、外部からの規制を受けない状態においては、内周リップ部６６がベース部６５に対し反対側ほど径が小さくなるようにテーパ状をなしており、外周リップ部６７がベース部６５に対し反対側ほど径が大きくなるようにテーパ状をなしている。

内周リップ部６６は、内側にプライマリピストン１８が嵌合されると、ほぼ全長にわたってベース部６５の軸線方向に沿う状態となってプライマリピストン１８に対し摺動可能な状態で密着する。また、この状態で、ベース部６５はシール周溝３２のプライマリ補給路４８側の壁面７０に当接可能となっている。さらに、この状態で、外周リップ部６７はそのベース部６５側がシール周溝３２の底面６９に対し離間しており、ベース部６５に対し反対側がテーパ状に広がってシール周溝３２の底面６９に当接可能となっている。なお、外周リップ部６７および内周リップ部６６の延出先端はともにシール周溝３２のプライマリ補給路４８とは反対側の通路面７１に対し離間可能となっている。

そして、第１実施形態においては、シール周溝３２のプライマリ補給路４８側の壁面７０には、シール周溝３２の底面６９側よりも開口７２側の方が凹んだ段差７３が形成されている。つまり、シール周溝３２の壁面７０も、底面６９側がシリンダ軸直交方向に沿う環状面７０ａとされ、開口７２側が底面６９側よりもシリンダ軸方向でセカンダリ補給路３８側に位置してシリンダ軸直交方向に沿う環状面７０ｂとされ、これらの間がシリンダ軸方向に沿う円筒面７０ｃとされており、これら環状面７０ａ、円筒面７０ｃおよび環状面７０ｂで一段の段差７３が形成されている。また、本第１実施形態においては、段差７３のシール周溝３０における径方向位置は、壁面７０の径方向長さの中心に位置している。

図１に示すように、シール周溝３１に設けられた区画シール４０は、セカンダリピストン１９に摺接してセカンダリ圧力室６３とプライマリ圧力室８６との間を常時密封することになり、シール周溝３３に設けられた区画シール５０は、プライマリピストン１８に摺接してプライマリ圧力室８６を外気に対し常時密閉する。

セカンダリピストン１９とプライマリピストン１８との間には、図示せぬブレーキペダル側（図１における右側）から入力がない初期状態でこれらの間隔を決めるプライマリピストンスプリング８８および間隔調整部８９が設けられている。つまりプライマリピストンスプリング８８がセカンダリピストン１９とプライマリピストン１８とを離間方向に付勢するとともに、間隔調整部８９がセカンダリピストン１９とプライマリピストン１８との設定間隔を超えた離間を規制する。ここで、間隔調整部８９は、セカンダリピストン１９の底部５６に当接するリテーナ９１とプライマリピストン１８の底部８１に当接するリテーナ９２とリテーナ９１に固定されかつリテーナ９２に対し所定範囲のみ摺動可能に保持される軸部９３とを有しており、両側のリテーナ９１，９２間にプライマリピストンスプリング８８が介装されている。なお、リテーナ９１はセカンダリピストン１９の係止突出部５７に係止されている。

ここで、図２（ａ）に示すように、セカンダリ側のピストンシール３５は、セカンダリ圧力室６３の液圧がセカンダリ補給路３８側つまりリザーバＲ側の液圧以上の場合に、外周リップ部６７が圧力で外径側に押し広げられてシール周溝３０の底面６９に密着することで、セカンダリ圧力室６３と、セカンダリ補給路３８およびリザーバＲとの連通を遮断する。他方、セカンダリ圧力室６３の液圧が、セカンダリ補給路３８側つまりリザーバＲ側の液圧より低い場合に、ピストンシール３５は、外周リップ部６７が液圧で内径側に押し縮められてシール周溝３０の底面６９から離間することで、セカンダリ圧力室６３と、セカンダリ補給路３８およびリザーバＲとを、シール周溝３０の壁面７０と隙間、シール周溝３０の底面６９との隙間およびシール周溝３０の通路面７１との隙間を介して連通させてセカンダリ圧力室６３へのセカンダリ補給路３８およびリザーバＲからの液補給を行う。

同様に、プライマリ側のピストンシール４５は、プライマリ圧力室８６の液圧がプライマリ補給路４８およびリザーバＲ側の液圧以上の場合に、外周リップ部６７が圧力で外径側に押し広げられてシール周溝３２の底面６９に密着することで、プライマリ圧力室８６と、プライマリ補給室４８およびリザーバＲとの連通を遮断する。他方、プライマリ圧力室８６の液圧が、プライマリ補給路４８およびリザーバＲ側の液圧より低い場合に、ピストンシール４５は、外周リップ部６７が液圧で内径側に押し縮められてシール周溝３２の底面６９から離間することで、プライマリ圧力室８６と、プライマリ補給路４８およびリザーバＲとを、シール周溝３２の壁面７０と隙間、シール周溝３２の底面６９との隙間およびシール周溝３２の通路面７１との隙間を介して連通させてプライマリ圧力室８６へのプライマリ補給室４８およびリザーバＲからの液補給を行う。

次に、上記マスタシリンダの作動について説明する。

上記初期位置にあるとき、図１に示すように、プライマリピストン１８は、ポート８４をプライマリ補給路４８に連通させており、その結果、プライマリ圧力室８６をリザーバＲに連通させている。

この初期状態からブレーキの操作入力があってプライマリピストン１８がシリンダ本体１５の底部１３側に移動しポート８４がピストンシール４５よりも底部１３側に位置すると、プライマリ圧力室８６の液圧がリザーバＲ側の液圧以上となる。この差圧によって、ピストンシール４５が外周リップ部６７でシール周溝３２の底面６９に密着するとともにベース部６５がシール周溝３２の壁面７０に密着して、プライマリ圧力室８６と、プライマリ補給路４８およびリザーバＲとの連通を遮断することになる。これにより、さらにプライマリピストン１８がシリンダ底部１３側に移動することでプライマリ圧力室８６からプライマリ吐出路５３を介して図示せぬブレーキ装置にブレーキ液圧を供給する。なお、図２（ａ）に示すように、ピストンシール４５のベース部６５が、プライマリ圧力室８６の液圧によってシール周溝３２の壁面７０に密着すると、壁面７０の段差７３に形状が倣うことになる。これによって、環状面７０ａ，７０ｂに同時に密着するように弾性変形して段差状をなす。このとき、ピストンシール４５には段差７３の体積分だけ弾性歪みエネルギが蓄積される。

他方、この液圧供給状態からブレーキの操作入力が解除されると、プライマリピストン１８がプライマリピストンスプリング８８の付勢力で底部１３とは反対側に戻ってプライマリ圧力室８６の液圧が解除される。この液圧解除時に、プライマリ圧力室８６の液圧と、プライマリ補給路４８およびリザーバＲ側の液圧との液圧差が小さくなると、ピストンシール４５が上記した弾性歪みエネルギにより、環状面７０ｂから離れる方向に移動または変形する。つまり、プライマリ圧力室８６の液圧による変形で蓄えられていた弾性歪みエネルギによって、図２（ｂ）に示すように、ベース部６５が環状面７０ｂから離れる。そして、プライマリ圧力室８６の液圧が、ブレーキ装置からのブレーキ液の戻りの遅延によってプライマリ補給路４８およびリザーバＲ側の液圧より低くなると、ピストンシール４５の外周リップ部６７が液圧で内径側に押し縮められてシール周溝３２の底面６９から離間するとともに、この外周リップ部６７の変形につられてベース部６５が変位して壁面７０の全体から離れることになり、シリンダ本体１５とプライマリピストン１８との隙間と、ピストンシール４５とシール周溝３２の段差７３を含む壁面７０との隙間と、ピストンシール４５とシール周溝３２の底面６９との隙間と、ピストンシール４５とシール周溝３２の通路面７１との隙間とを介して、プライマリ補給路４８がプライマリ圧力室８６に連通してプライマリ補給路４８およびリザーバＲからブレーキ液をプライマリ圧力室８６に補給する。

また、上記初期位置にあるとき、セカンダリピストン１９は、セカンダリ補給路３８をポート６０を介してセカンダリ圧力室６３に連通させており、その結果、セカンダリ圧力室６３をリザーバＲに連通させている。

この初期状態から、ブレーキの操作入力があってプライマリピストン１８が底部１３側に移動することでプライマリピストンスプリング８８を介して押圧されてセカンダリピストン１９がシリンダ本体１５の底部１３側に移動しポート６０がピストンシール３５よりもシリンダ本体１５の底部１３側に位置すると、セカンダリ圧力室６３の液圧がリザーバＲ側の液圧以上となる。この差圧によって、ピストンシール３５が外周リップ部６７でシール周溝３０の底面６９に密着して、セカンダリ圧力室６３と、セカンダリ補給路３８およびリザーバＲとの連通を遮断することになる。これにより、さらにセカンダリピストン１９がシリンダ底部１３側に移動することでセカンダリ圧力室６３からセカンダリ吐出路５２を介して図示せぬブレーキ装置にブレーキ液圧を供給する。なお、図２（ａ）に示すように、ピストンシール３５のベース部６５が、セカンダリ圧力室６３の液圧によってシール周溝３０の壁面７０に密着すると、壁面７０の段差７３に形状が倣うことになる。これによって、環状面７０ａ，７０ｂに同時に密着するように弾性変形して段差状をなす。このとき、ピストンシール３５には段差７３の体積分だけ弾性歪みエネルギが蓄積される。

他方、この液圧供給状態からブレーキの操作入力が解除されると、セカンダリピストン１９がセカンダリピストンスプリング７８の付勢力で底部１３とは反対側に戻って、セカンダリ圧力室６３の液圧が解除される。この液圧解除時に、セカンダリ圧力室６３の液圧と、セカンダリ補給路３８およびリザーバＲ側の液圧との液圧差が小さくなると、ピストンシール３５が上記した弾性歪みエネルギにより、環状面７０ｂから離れる方向に移動または変形する。つまり、セカンダリ圧力室６３の液圧による変形で蓄えられていた弾性歪みエネルギによって、図２（ｂ）に示すように、ベース部６５が環状面７０ｂから離れる。そして、セカンダリ圧力室６３の液圧が、ブレーキ装置からのブレーキ液の戻りの遅延によってセカンダリ補給路３８およびリザーバＲ側の液圧より低くなると、ピストンシール３５の外周リップ部６７が液圧で内径側に押し縮められてシール周溝３０の底面６９から離間するとともに、この外周リップ部６７の変形につられてベース部６５が変位して壁面７０の全体から離れることになり、シリンダ本体１５とセカンダリピストン１９との隙間と、ピストンシール３５とシール周溝３０の段差７３を含む壁面７０との隙間と、ピストンシール３５とシール周溝３０の底面６９との隙間と、ピストンシール３５とシール周溝３０の通路面７１との隙間とを介して、セカンダリ補給路３８がセカンダリ圧力室６３に連通してセカンダリ補給路３８およびリザーバＲからブレーキ液をセカンダリ圧力室６３に補給する。

以上に述べた第１実施形態のマスタシリンダによれば、シール周溝３０，３２の補給路３８，４８側の壁面７０には、シール周溝３０，３２の底面６９側よりも開口７２側の方が凹んだ段差７３が形成され、圧力室６３，８６の液圧解除時にシリンダ本体１５とピストン１８，１９との間、およびシール周溝３０，３２とピストンシール３５，４５との隙間を通ってブレーキ液が補給路３８，４８から圧力室６３，８６へ補給されるため、圧力室６３，８６への液補給を円滑に行うことができる。したがって、圧力室６３，８６と補給路３８，４８およびリザーバＲとに圧力差がある状態でこれらがポート６０，８４で連通してリザーバＲから瞬間的に多量のブレーキ液が圧力室６３，８６に流れ込むようなことがなく、この連通によるブレーキ液の流れ込みに起因してマスタシリンダあるいはその接続部品等に生じる異音の発生を抑制することができる。

つまり、図３に示す段差のない壁面１を有する従来のシール周溝２の場合、ブレーキペダルの操作入力があると、図３（ａ）に示すピストン３の前進初期（押し行程初期）に、圧力室４側の低い液圧（例えば０．１ＭＰａ）でピストンシール５のベース部６が狭い径方向範囲Ｌ１で壁面１に密着し、図３（ｂ）に示すピストン３の前進終期（押し行程終期）に、圧力室４側の高い液圧（例えば１０ＭＰａ）でピストンシール５が弾性変形してそのベース部６が広い径方向範囲Ｌ２（Ｌ２＞Ｌ１）で壁面１に密着する。他方、この状態からブレーキペダルの操作入力が解除され（戻り行程）、圧力室４の液圧が大気圧近く（例えば０．１ＭＰａ）まで解除されると、図３（ｃ）に示すように、密着の径方向範囲Ｌ３は、狭くなるものの、外周リップ部７側が上記弾性変形で蓄えられた弾性ひずみエネルギに起因した摩擦力Ｆ１によって、図３（ｃ）に示す外周リップ部７側の軸方向位置は、図３（ａ）の外周リップ部７側の位置まで戻ることができず、さらに、内周リップ部８側と後退するピストン３との間の摩擦力Ｆ２によって、内周リップ部８側が壁面１に密着する方向に寄せられるため、十分に狭くはならない（Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ１）。つまり、液圧発生時よりも液圧解除時の方が、圧力室４の液圧が同じであっても密着の径方向範囲が広くなってしまう。このため、圧力室４が負圧（例えば−０．１ＭＰａ）になっても、図３（ｄ）に示すように、密着の径方向範囲Ｌ４は狭くなる（Ｌ４＜Ｌ３）ものの残存し、壁面１とベース部６との面接触が維持され、図３（ｅ）に示すように、シール周溝２とピストンシール５との隙間を介してブレーキ液が流れる状態となるタイミングが遅れてしまうことになる。すると、圧力室４とリザーバに連通する補給路９とに圧力差がある状態でこれらがピストン３のポートで連通することになり、言い換えれば、それ以前の圧力室４の負圧Ｐの絶対値が大きい状態で連通することから、この連通で生じる図４に示すｓ２位置での圧力変動が大きくなり異音が発生する。なお、図４は、ブレーキペダルが踏み込まれた後の戻り時の各ピストンストローク位置での液圧の状態を示しており、ブレーキペダルの踏み込みが解除されると、圧力室２内の液圧が下がり、ｓ１位置で大気圧と等しくなった後、負圧となり、ｓ２位置で圧力室２とリザーバとがピストン３のポートによって連通する。

これに対して、第１実施形態のマスタシリンダ１１では、シール周溝３０，３２の壁面７０に、シール周溝３０，３２の底面６９側よりも開口７２側の方が凹んだ段差７３が形成されているため、液圧発生時に、ピストンシール３５，４５は、図２（ａ）に示すように段差７３に倣って弾性変形して段差７３の体積分だけ弾性歪みエネルギを蓄積し、液圧解除時に、この弾性歪みエネルギによって、図２（ｂ）に示すように、環状面７０ｂから離れる方向に移動または変形する。これにより、壁面７０とベース部６５とが線接触となり、シール周溝３０，３２とピストンシール３５，４５との隙間を介してブレーキ液が流れる状態となるタイミングが遅れてしまうことがなくなり、早期に液戻り通路を確保できる。したがって、図４に示す圧力室６３，８６の負圧Ｐの絶対値を小さくでき、ｓ２の位置で生じる圧力変動を抑制できて、異音の発生を抑制できる。

また、液圧解除時にピストンシール３５，４５と壁面７０とが面接触にならないため、ピストンシール３５，４５の変形状態によって接触面積が異なるシール構造と比べて、ピストン１８，１９の位置に対するピストンシール３５，４５の流路抵抗が安定し、マスタシリンダ１１の液戻り特性のロバスト性を向上できる。

なお、本第１実施形態においては、段差７３のシール周溝３０における径方向位置を、壁面７０の径方向長さの中心としているが、これに限ることなく、液圧発生時に、段差７３に倣って弾性変形して段差７３の体積分だけ弾性歪みエネルギを蓄積できる位置であれば、どの位置としてもよく、望ましくは、ピストンシール３５，４５の外周リップ部６７と内周リップ部６８との間に位置するように配設するとよい。

「第２実施形態」
次に、本発明に係る第２実施形態を主に図５に基づいて相違部分を中心に説明する。なお、第１実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。

第２実施形態においては、第１実施形態と同様、シール周溝３０，３２の壁面７０には、底面６９側よりも開口７２側の方が凹んだ段差７３が形成されているが、この段差７３の形状が相違している。つまり、第２実施形態において、壁面７０は、底面６９側がシリンダ軸直交方向に沿う環状面７０Ａａとされ、この環状面７０Ａａの内周端からシリンダ軸方向に沿って補給路３８，４８側に延出する円筒面７０Ａｂが形成され、この円筒面７０Ａｂの環状面７０Ａａとは反対側の端部からシリンダ軸直交方向に沿う環状面７０Ａｃが開口７２側に形成され、この環状面７０Ａｃの内周端からシリンダ軸方向に沿って補給路３８，４８側に延出する円筒面７０Ａｄが形成され、この円筒面７０Ａｄの環状面７０Ａｃとは反対側の端部からシリンダ軸直交方向に沿う環状面７０Ａｅが開口７２側に形成され、この環状面７０Ａｅの内周端からシリンダ軸方向に沿って補給路３８，４８側に延出する円筒面７０Ａｆが形成され、この円筒面７０Ａｆの環状面７０ｈとは反対側の端部からシリンダ軸直交方向に沿う環状面７０Ａｇが開口７２側の端部に形成されて、多段の段付き形状の段差７３を構成している。

このような第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第１実施形態に比べて、ピストンシール３５，４５の弾性変形時の応力集中を緩和することができ、ピストンシール３５，４５の高寿命化を図ることができる。

「第３実施形態」
次に、本発明に係る第２実施形態を主に図６に基づいて相違部分を中心に説明する。なお、第１実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。

第３実施形態においては、第１実施形態と同様、シール周溝３０，３２の壁面７０には、底面６９側よりも開口７２側の方が凹んだ段差７３が形成されているが、この段差７３の形状が相違している。つまり、第３実施形態において、壁面７０は、底面６９側がシリンダ軸直交方向に沿う環状面７０Ｂａとされ、環状面７０Ｂａの内周端からシリンダ軸直交断面が円弧状をなす湾曲面７０Ｂｂが開口７２側の端部位置まで形成されて段差７３を構成している。

このような第３実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第１実施形態に比べて、ピストンシール３５，４５の弾性変形時の応力集中を緩和することができ、ピストンシール３５，４５の高寿命化を図ることができる。さらに、第１実施形態に比べて、ピストンシール３５，４５と段差７３との間をブレーキ液が流通するときの流路抵抗が減少して、ブレーキ液の流通を効率的に行うことができる。

「第４実施形態」
次に、本発明に係る第２実施形態を主に図７に基づいて相違部分を中心に説明する。なお、第１実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。

第４実施形態においては、第１実施形態と同様、シール周溝３０，３２の壁面７０には、底面６９側よりも開口７２側の方が凹んだ段差７３が形成されているが、この段差７３の形状が相違している。つまり、第３実施形態において、壁面７０は、底面６９側がシリンダ軸直交方向に沿う環状面７０Ｃａとされ、環状面７０Ｃａの内周端からシリンダ軸方向に沿って補給路３８，４８側に延出する円筒面７０Ｃｂが形成され、円筒面７０Ｃｂの環状面７０Ｃａとは反対側の端部からシリンダ軸直交断面が円弧状をなす湾曲面７０Ｃｃが形成され、この湾曲面７０Ｃｃの内周端からシリンダ軸直交方向に沿う環状面７０Ｃｄが開口７２側の端部位置まで形成されて段差７３を構成している。

このような第４実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第１実施形態に比べて、ピストンシール３５，４５の弾性変形時の応力集中を緩和することができ、ピストンシール３５，４５の高寿命化を図ることができる。さらに、第１実施形態に比べて、ピストンシール３５，４５と段差７３との間をブレーキ液が流通するときの流路抵抗が減少して、ブレーキ液の流通を効率的に行うことができる。

本発明に係る第１実施形態のマスタシリンダを示す断面図である。 本発明に係る第１実施形態のマスタシリンダを示す部分拡大断面図である。 マスタシリンダの部分拡大断面図である。 マスタシリンダの圧力室の液圧特性を示す線図である。 本発明に係る第２実施形態のマスタシリンダのシリンダ本体およびピストンを示す部分拡大断面図である。 本発明に係る第３実施形態のマスタシリンダのシリンダ本体およびピストンを示す部分拡大断面図である。 本発明に係る第４実施形態のマスタシリンダのシリンダ本体およびピストンを示す部分拡大断面図である。

符号の説明

１１ マスタシリンダ
１５ シリンダ本体
１８ プライマリピストン（ピストン）
１９ セカンダリピストン（ピストン）
３０，３２ シール周溝（周溝）
３５，４５ ピストンシール（シール部材）
３８ セカンダリ補給路（補給路）
４８ プライマリ補給路（補給路）
５２ セカンダリ吐出路（吐出路）
５３ プライマリ吐出路（吐出路）
６３ セカンダリ圧力室（圧力室）
６５ ベース部
６６ 内周リップ部
６７ 外周リップ部
６９ 底面
７０ 壁面
７２ 開口
７３ 段差
８６ プライマリ圧力室（圧力室）
Ｒ リザーバ

Claims (1)

1. ブレーキ液の吐出路とリザーバに連通する補給路とを有する有底筒状のシリンダ本体内に摺動可能に挿入され、該シリンダ本体との間で前記吐出路に液圧を供給する圧力室を形成するピストンと、前記シリンダ本体内に直接形成された周溝内に設けられ内周が前記ピストンに摺接して前記補給路と前記圧力室との間を密封可能なシール部材とを有し、前記圧力室の液圧解除時に前記補給路から前記シリンダ本体と前記ピストンとの間および前記周溝と前記シール部材との間を介して前記圧力室へブレーキ液を補給するマスタシリンダであって、
   前記シール部材は、前記ピストンに摺接する内周リップ部と、前記周溝の底面に当接可能な外周リップ部と、前記内周リップ部と前記外周リップ部とを連結するベース部とを有し、
   前記周溝の前記補給路側の壁面には、前記周溝の底面側よりも開口側の方が凹んだ段差が形成され、前記圧力室の液圧解除時に、前記シリンダ本体と前記ピストンとの間および前記段差を通って前記ブレーキ液が前記補給路から前記圧力室へ補給されることを特徴とするマスタシリンダ。

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