JP2012071733A - プランジャ型マスタシリンダ - Google Patents

Abstract

【課題】プランジャ型マスタシリンダにて、ピストンが非作動位置にある状態で、液圧室での圧力封じ込めを回避する。
【解決手段】プランジャ型マスタシリンダにおいて、ピストン２１に設けられてピストン２１の外周壁面に開口し液圧室Ｒｐ１に連通するピストンポート２１ａと、シールリング３１における内周リップ部３１ｂの先端部内周に設けられてピストン２１の外周壁面にシール結合可能な環状のシールポイント部３１ｂ１とが重なるように設定されていて、液圧室Ｒｐ１がピストンポート２１ａと連通路を通してリザーバに連通するように構成されている。シールリング３１における内周リップ部３１ｂには、シールポイント部３１ｂ１のベース部側端部からベース部３１ａに向けて延びる複数個の軸方向連通溝３１ｂ２と、これらのシールポイント部側端部を周方向にて連通させる周方向連通溝３１ｂ３が設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の液圧ブレーキ装置において採用されるプランジャ型マスタシリンダに関し、特に、運転者によるブレーキ操作とは別にブレーキ制御（例えば、車両の姿勢制御のための自動ブレーキ制御やトラクション制御など）が行われるように構成されている液圧ブレーキ装置に好適なプランジャ型マスタシリンダに関する。

この種のプランジャ型マスタシリンダの一つとして、閉塞端部から開口端部まで軸方向に延びるシリンダ内孔を有するとともにこのシリンダ内孔とリザーバを連通させる連通路とを有するシリンダボディと、このシリンダボディの前記シリンダ内孔に軸方向に移動可能に組付けられて前記閉塞端部側に液圧室を区画形成するピストンと、前記ピストンの外周にて前記シリンダボディに設けられて環状のベース部とこのベース部の内外周部分からそれぞれ前記液圧室側に向けて延びる筒状の内周リップ部と外周リップ部とを有するシールリングと、前記液圧室に設けられて前記ピストンを非作動位置に復帰させる復帰機構とを備えていて、前記ピストンが非作動位置にある状態では、前記ピストンに設けられて前記ピストンの外周壁面に開口し前記液圧室に連通するピストンポート（下記特許文献１では、リリーフポートと記載されている）と、前記シールリングにおける前記内周リップ部の先端部内周に設けられて前記ピストンの外周壁面にシール結合可能な環状のシールポイント部（下記特許文献１では、シール結合部と記載されている）とが重なるように設定されていて、前記液圧室が前記ピストンポートと前記連通路とを通して前記リザーバに連通するように構成されているものがあり、例えば、下記特許文献１に示されている。

ＪＰ ＷＯ２００４／０９４２０８

上記した特許文献１に記載されているプランジャ型マスタシリンダにおいては、ピストンの外周面に凹部が設けられていて、この凹部の中にピストンポートが設けられている。また、シールリングにおける内周リップ部において、シールポイント部とベース部との間にピストンの外周面に向かって盛り上がった突起部（周方向に間隔をおいて複数ある）が設けられている。これにより、ピストンが非作動位置にある状態で、液圧室と連通路との間の連通が確保されている。

ところで、上記した特許文献１に記載されているプランジャ型マスタシリンダでは、ピストンが非作動位置にある状態で、液圧室に所定の圧力がある場合、シールリングにおける内周リップ部のシールポイント部と突起部との間に在る部位が、ピストンの外周面に向けて弾性変形してピストンの外周面に密着してしまい、液圧室と連通路との間の連通が損なわれるおそれがある。なお、液圧室の圧力が所定の圧力より高い場合には、突起部が押し潰されて、内周リップ部とピストン外周面との密着度が高まることもある。

本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、前記シールリングにおける前記内周リップ部に、前記シールポイント部のベース部側端部から前記ベース部に向けて延びる複数個の軸方向連通溝と、これらのシールポイント部側端部を周方向にて連通させる周方向連通溝（円弧状または環状の溝）が設けられていることに特徴がある。

本発明によるプランジャ型マスタシリンダでは、ピストンが非作動位置にある状態で、液圧室に所定の圧力がある場合、シールリングにおける内周リップ部のシールポイント部とシールリングのベース部との間に在る部位が、ピストンの外周壁面に向けて弾性変形してピストンの外周壁面に密着したとしても、シールリングにおける内周リップ部に設けた複数個の軸方向連通溝とこれらを周方向にて連通させる周方向連通溝とによって、液圧室と連通路との連通が確保される。これにより、液圧室での圧力封じ込め（残圧）が的確に回避される。

本発明によるプランジャ型マスタシリンダの一実施形態を概略的に示した縦断側面図である。 図１に示したシールリングに液圧室の圧力が加わったときの要部拡大断面図である。 図２に示したシールリングのＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図２および図３に示したシールリングの自由状態での断面図である。 図４に示したシールリングのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明によるプランジャ型マスタシリンダＭＣを示していて、このマスタシリンダＭＣは、ブレーキブースタ（図示省略）に組付けられるシリンダボディ１０と、このシリンダボディ１０内に組付けられたピストン２１，２２、シールリング３１，３２と４１，４２、および、復帰機構５０，６０を備えている。

シリンダボディ１０は、閉塞端部（図１の左端部）から開口端部（図１の右端部）まで軸方向に延びるシリンダ内孔１１を有するとともに、ブレーキ液を収容するリザーバＲに接続される前後一対の接続ポート１２，１３を有している。また、シリンダボディ１０は、シリンダ内孔１１と各接続ポート１２，１３をそれぞれ連通させる連通孔１４，１５を有するとともに、液圧制御装置（図示省略）を介して４個のホイールシリンダ（図示省略）に接続される前後一対のアウトレットポート１６，１７を有している。

後方のピストン（プライマリーピストン）２１は、運転者によるブレーキ操作によって前方に押動されるものであり、シリンダ内孔１１の後方部位にシールリング３１，４１を介して液密的かつシリンダ軸方向に移動可能に組付けられていて、前方（閉塞端部側）にプライマリー液圧室Ｒｐ１を区画形成し、シールリング３１，４１間に大気圧液室Ｒａ１を形成している。このピストン２１には、同ピストン２１の外周壁面に開口しプライマリー液圧室Ｒｐ１に連通する複数個のピストンポート２１ａが形成されている。ピストンポート２１ａは、周方向にて等間隔に１６個形成されている。

プライマリー液圧室Ｒｐ１は、後方のアウトレットポート１７に常時連通していて、図示状態（ピストン２１の非作動状態）にて後方のピストン２１に設けたピストンポート２１ａを通して大気圧液室Ｒａ１に連通する液圧室であり、後方のピストン２１が図示非作動位置から前方に所定量移動して、ピストンポート２１ａと大気圧液室Ｒａ１との連通がシールリング３１によって遮断されることにより、大気圧液室Ｒａ１との連通が遮断されて密閉されるように構成されている。大気圧液室Ｒａ１は、後方の連通孔１５を通して後方の接続ポート１３に常時連通する液圧室であり、リザーバＲに常時連通している。このため、大気圧液室Ｒａ１、後方の連通孔１５、後方の接続ポート１３等が連通路を構成している。

シールリング３１は、ピストン２１の外周にてシリンダボディ１０の環状溝１８に設けられていて、図２に示すように、環状のベース部３１ａと、このベース部３１ａの内外周部分からそれぞれプライマリー液圧室Ｒｐ１（前方）に向けて延びる筒状の内周リップ部３１ｂと外周リップ部３１ｃとを有している。

前方のピストン（セカンダリーピストン）２２は、後方のピストン２１の前方への移動に伴って前方に押動されるものであり、シリンダ内孔１１の前方部位にシールリング３２，４２を介して液密的かつシリンダ軸方向に移動可能に組付けられていて、前方（閉塞端部側）にセカンダリー液圧室Ｒｐ２を区画形成し、シールリング３２，４２間に大気圧液室Ｒａ２を形成している。このピストン２２は、同ピストン２２の外周壁面に開口しセカンダリー液圧室Ｒｐ２に連通する複数個のピストンポート２２ａが形成されている。ピストンポート２２ａは、周方向にて等間隔に１６個形成されている。

セカンダリー液圧室Ｒｐ２は、前方のアウトレットポート１６に常時連通していて、図示状態（ピストン２２の非作動状態）にて前方のピストン２２に設けたピストンポート２２ａを通して大気圧液室Ｒａ２に連通する液圧室であり、前方のピストン２２が図示非作動位置から前方に所定量移動して、ピストンポート２２ａと大気圧液室Ｒａ２との連通がシールリング３２によって遮断されることにより、大気圧液室Ｒａ２との連通が遮断されて密閉されるように構成されている。大気圧液室Ｒａ２は、前方の連通孔１４を通して前方の接続ポート１２に常時連通する液圧室であり、リザーバＲに常時連通している。このため、大気圧液室Ｒａ２、前方の連通孔１４、前方の接続ポート１２等が連通路を構成している。

シールリング３２は、ピストン２２の外周にてシリンダボディ１０の環状溝１９に設けられていて、後方のシールリング３１と同様に構成されており、図２に示したように、環状のベース部３２ａと、このベース部３２ａの内外周部分からそれぞれセカンダリー液圧室Ｒｐ２（前方）に向けて延びる筒状の内周リップ部３２ｂと外周リップ部３２ｃとを有している。

後方の復帰機構５０は、後方のピストン２１を図１に示した非作動位置に復帰させるためのものであり、プライマリー液圧室Ｒｐ１に設けられていて、リテーナ５１とストッパ５２とロッド５３とスプリング５４とを備えている。リテーナ５１は、後方のピストン２１に組付けられている。ストッパ５２は、前方のピストン３１と係合している。ロッド５３は、リテーナ５１に対して固定されストッパ５２に対して図示位置から前方に所定量移動可能に組付けられている。スプリング５４は、リテーナ５１とストッパ５２との間に介装されており、図示状態でのセット荷重がｆ１に設定されていて、後方のピストン２１を後方に向けて付勢している。

前方の復帰機構６０は、前方のピストン２２を図１に示した非作動位置に復帰させるためのものであり、セカンダリー液圧室Ｒｐ２に設けられていて、スプリング６４を備えている。スプリング６４は、シリンダボディ１０の前壁と前方のピストン２２間に介装されており、前方のピストン２２を後方に向けて付勢している。

上記構成のマスタシリンダＭＣは、運転者によるブレーキ操作とは別にブレーキ制御（例えば、車両の姿勢制御のための自動ブレーキ制御やトラクション制御など）が行われるように構成されている液圧ブレーキ装置に好適なものである。当該液圧ブレーキ装置では、運転者によらないブレーキ制御時、ブレーキ液が、リザーバＲから液圧室Ｒｐ１，Ｒｐ２を通して液圧制御装置（図示省略）に供給されるとともに、当該液圧制御装置から液圧室Ｒｐ１，Ｒｐ２を通してリザーバＲに戻されるように構成されている。

ところで、この実施形態においては、図２に示したように、ピストン２１（２２）が非作動位置にある状態では、ピストン２１（２２）に設けられてピストン２１（２２）の外周壁面に開口し液圧室Ｒｐ１（Ｒｐ２）とリザーバＲとを連通するピストンポート２１ａ（２２ａ）と、シールリング３１（３２）における内周リップ部３１ｂ（３２ｂ）の先端部内周に設けられてピストン２１（２２）の外周壁面にシール結合可能な環状のシールポイント部３１ｂ１（３２ｂ１）とが重なるように設定されていて、液圧室Ｒｐ１（Ｒｐ２）がピストンポート２１ａ（２２ａ）と連通路（大気圧液室Ｒａ１（Ｒａ２）、連通孔１５（１４）、接続ポート１３（１２）等）とを通してリザーバＲに連通するように構成されている。

また、この実施形態では、図２〜図５に示したように、シールリング３１（３２）における内周リップ部３１ｂ（３２ｂ）に、シールポイント部３１ｂ１（３２ｂ１）のベース部側端部からベース部３１ａ（３２ａ）に向けて延びる１５個の軸方向連通溝３１ｂ２（３２ｂ２）と、これらのシールポイント部側端部を周方向にて連通させる環状の周方向連通溝３１ｂ３（３２ｂ３）が設けられている。軸方向連通溝３１ｂ２（３２ｂ２）は、ピストン２１（２２）がシリンダボディ１０のシリンダ内孔１１に対してどのように嵌合された場合においても、その一つが何れかのピストンポート２１ａ（２２ａ）に連通するように周方向の幅が設定されている。

上記した軸方向連通溝３１ｂ２（３２ｂ２）や周方向連通溝３１ｂ３（３２ｂ３）を内周リップ部に有さないシールリング（３１，３２に相当するもの）を用いたマスタシリンダ（比較のためのマスタシリンダ）では、ピストン（２１，２２に相当するもの）が非作動位置にある状態で、シリンダ側（液圧室側）から圧力を受けた際に、シールリングの変形が生じても圧力を解除できるように、ピストンポートの後端をシールリングのベース部より後端側に配置させる必要があり、ピストンポートの後端とシールリングの内周リップ部とが重なるように配置させることができない。

このため、この実施形態においては、上記した比較のためのマスタシリンダに比して、ポートアイドル（ピストン２１（２２）が非作動位置から前方に移動して、シールリング３１（３２）のシールポイント部３１ｂ１（３２ｂ１）がピストンポート２１ａ（２２ａ）より後方のピストン外周壁面にシール結合するまでのピストン移動量）を短く設定することができて、ピストン２１（２２）の無効ストローク（ピストンポート２１ａ（２２ａ）と連通孔１５（１４）の連通が遮断されるまでのピストンストローク）を低減することが可能である。

このため、この実施形態では、ピストン２１（２２）が非作動位置にある状態で、液圧室Ｒｐ１（Ｒｐ２）に所定の圧力がある場合、シールリング３１（３２）における内周リップ部３１ｂ（３２ｂ）のシールポイント部３１ｂ１（３２ｂ１）とシールリング３１（３２）のベース部３１ａ（３２ａ）との間に在る部位が、ピストン２１（２２）の外周壁面に向けて弾性変形してピストン２１（２２）の外周壁面に密着したとしても、シールリング３１（３２）における内周リップ部３１ｂ（３２ｂ）に設けた複数個の軸方向連通溝３１ｂ２（３２ｂ２）と、これらを周方向にて連通させる周方向連通溝３１ｂ３（３２ｂ３）とによって、液圧室Ｒｐ１（Ｒｐ２）と連通孔１５（１４）との連通が確保される。これにより、液圧室Ｒｐ１（Ｒｐ２）での圧力封じ込め（残圧）が的確に回避される。

なお、この実施形態では、液圧室Ｒｐ１（Ｒｐ２）からの受圧によってシールリング３１（３２）における内周リップ部３１ｂ（３２ｂ）が弾性変形して、図３に示したように、軸方向連通溝３１ｂ２（３２ｂ２）に突出壁ｗが形成されることがあっても、この突出壁ｗは軸方向連通溝３１ｂ２（３２ｂ２）に沿って直線状に形成されるため、軸方向連通溝３１ｂ２（３２ｂ２）にて必要十分な通路面積（流路）を確保することが可能である。

上記した実施形態においては、周方向連通溝３１ｂ３（３２ｂ３）を環状に形成して、全ての軸方向連通溝３１ｂ２（３２ｂ２）を一つの周方向連通溝３１ｂ３（３２ｂ３）によって連通させるように構成したが、周方向連通溝を、例えば、３個の円弧状に形成して、５個ずつの軸方向連通溝３１ｂ２（３２ｂ２）がそれぞれ連通されるように構成して実施することも可能である。

また、上記実施形態においては、図５に示すとおり、軸方向連通溝３１ｂ２（３２ｂ２）の断面形状を円弧形状としているが、この断面形状は特に限定されず、方形であっても良いし、長方形であっても良い。軸方向連通溝３１ｂ２（３２ｂ２）の断面形状が方形や長方形である場合、方形や長方形の角部をＲ形状としても良く、このＲ形状は小さいほど好ましい。

また、上記実施形態においては、ピストン２１（２２）に設けるピストンポート２１ａ（２２ａ）を１６個とし、シールリング３１（３２）に設ける軸方向連通溝３１ｂ２（３２ｂ２）を１５個として実施したが、これらの個数は適宜変更が可能である。

１０…シリンダボディ、１１…シリンダ内孔、１２，１３…接続ポート、１４，１５…連通孔、２１，２２…ピストン、２１ａ，２２ａ…ピストンポート、３１，３２…シールリング、３１ａ，３２ａ…ベース部、３１ｂ，３２ｂ…内周リップ部、３１ｂ１，３２ｂ１…シールポイント部、３１ｂ２，３２ｂ２…軸方向連通溝、３１ｂ３，３２ｂ３…周方向連通溝、ｗ…突出壁、３１ｃ，３２ｃ…外周リップ部、５０，６０…復帰機構、Ｒｐ１，Ｒｐ２…液圧室、Ｒａ１，Ｒａ２…大気圧液室、Ｒ…リザーバ、ＭＣ…プランジャ型マスタシリンダ

Claims (1)

1. 閉塞端部から開口端部まで軸方向に延びるシリンダ内孔を有するとともにこのシリンダ内孔とリザーバとを連通させる連通路を有するシリンダボディと、このシリンダボディの前記シリンダ内孔に軸方向に移動可能に組付けられて前記閉塞端部側に液圧室を区画形成するピストンと、前記ピストンの外周にて前記シリンダボディに設けられて環状のベース部とこのベース部の内外周部分からそれぞれ前記液圧室側に向けて延びる筒状の内周リップ部と外周リップ部とを有するシールリングと、前記液圧室に設けられて前記ピストンを非作動位置に復帰させる復帰機構とを備えていて、
   前記ピストンが非作動位置にある状態では、前記ピストンに設けられて前記ピストンの外周壁面に開口し前記液圧室と前記リザーバとを連通するピストンポートと、前記シールリングにおける前記内周リップ部の先端部内周に設けられて前記ピストンの外周壁面にシール結合可能な環状のシールポイント部とが重なるように設定されていて、前記液圧室が前記ピストンポートおよび前記連通路を通して前記リザーバに連通するように構成されているプランジャ型マスタシリンダであり、
   前記シールリングにおける前記内周リップ部に、前記シールポイント部のベース部側端部から前記ベース部に向けて延びる複数個の軸方向連通溝と、これらのシールポイント部側端部を周方向にて連通させる周方向連通溝が設けられていることを特徴とするプランジャ型マスタシリンダ。

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