JP2013237370A

JP2013237370A - シリンダ装置

Info

Publication number: JP2013237370A
Application number: JP2012112027A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sakai; 剛酒井; Katsuhiko Ashida; 克彦芦田
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2012-05-16
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2013-11-28
Anticipated expiration: 2032-05-16
Also published as: JP5793110B2

Abstract

【課題】ピストンの摺動性を確保しながら、作動液室が負圧になった際にもカップシールのシール性を確保できるシリンダ装置を提供する。
【解決手段】ピストン９の外周方向に形成した内側壁９ｆと、シリンダ孔底部側壁９ｈと、シリンダ孔開口部側壁９ｇとからなる環状のシール溝に、シリンダ孔開口部側壁９ｇに当接する基部１０ｂと、基部１０ｂの内周側からシリンダ孔底部側に突出して内側壁９ｆに当接する内周リップ部１０ｃと、基部１０ｂの外周側からシリンダ孔底部側に突出してシリンダ孔３ｂに当接する外周リップ部１０ａとを備えたカップシールを嵌着する。シール溝のシリンダ孔底部側壁９１１１ｈは、作動液室１２に負圧が発生した際に、外周リップ部１０ａが当接可能な外径を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、シリンダ孔内にカップシールを介してピストンを移動可能に内挿したシリンダ装置に係り、詳しくは、作動液室内の圧力が低下した際のシール性の確保と、ピストンの摺動性の確保とを図ったシリンダ装置に関する。

シリンダ孔内に移動可能に内挿したピストンの外周面に、環状のシール溝を形成し、該シール溝にシリンダ孔とピストンとの間をシールするカップシールを嵌着したものがある。シール溝は、ピストンの周方向に形成した内側壁と、シリンダ孔底部側壁と、シリンダ孔開口側壁とを備え、カップシールは、シール溝のシリンダ孔開口側壁に沿って配置される基部と、基部の内周側からシリンダ孔底部側に突出して前記内側壁に当接する内周リップ部と、基部の外周側からシリンダ孔底部側に突出してシリンダ孔の内周面に当接する外周リップ部とを備えている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００８−２８４９３２号公報

しかし、上述のものでは、シール溝のシリンダ孔底部側壁は、外周リップ部の外径よりも小径に形成され、内周リップ部の先端はシリンダ孔底部側壁に当接するものの、外周リップ部の先端はシリンダ孔底部側壁に当接せず、自由な状態となっていた。このため、エア抜き作業時や、ブレーキシステムの作動により、作動液室の圧力が低下した際に、外周リップ部がシリンダ孔底部側に引っ張られて倒れ、外周リップ部とシリンダ孔との間に隙間が生じ、シール性が損なわれる虞があった。また、カップシールの剛性を上げることにより、作動液室の圧力が低下した際のカップシールの倒れを防止することができるが、カップシールの剛性を上げると、カップシールの摺動抵抗が大きくなり、ピストンの摺動性が低下する虞があった。

そこで本発明は、ピストンの摺動性を確保しながら、作動液室が負圧になった際にもカップシールのシール性を確保できるシリンダ装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明のシリンダ装置は、シリンダ孔内にピストンを移動可能に内挿し、前記シリンダ孔の底壁と前記ピストンとの間に作動液室を画成すると共に、前記ピストンの外周方向に形成した内側壁と、シリンダ孔底部側壁と、シリンダ孔開口側壁とからなる環状のシール溝に、前記シリンダ孔開口側壁に当接する基部と、該基部の内周側からシリンダ孔底部側に突出して前記底壁に当接する内周リップ部と、前記基部の外周側からシリンダ孔底部側に突出してシリンダ孔に当接する外周リップ部とを備えたカップシールを嵌着したシリンダ装置において、前記シール溝のシリンダ孔底部側壁は、前記外周リップ部の先端当接面が当接可能な受け面を備えていることを特徴としている。

また、前記受け面と、前記先端当接面とは、ピストンの外周に向けて漸次シリンダ孔底部側に傾斜する円錐面状にそれぞれ形成すると好ましい。さらに、前記シリンダ孔底部側壁は、前記受け面よりもピストン中心軸側に、前記シール溝と前記作動液室とを連通させる複数の連通孔が形成されていると好適である。また、前記外周リップ部の先端当接面に、複数の切欠き部が形成されていると好ましい。

本発明のシリンダ装置によれば、シール溝のシリンダ孔底部側壁に、外周リップ部の先端当接面が当接可能な受け面を備えていることから、エア抜き作業時や、ブレーキシステムの作動により、作動液室の圧力が低下した際に、カップシールの先端当接面がシール溝の受け面に当接することから、カップシールの外周リップ部はシリンダ孔の内周面に当接した状態を保持でき、シール性が損なわれる虞がない。さらに、カップシールの剛性を上げる必要もないので、ピストンの摺動性を確保することができる。

また、受け面と、先端当接面とを、ピストンの外周に向けて漸次シリンダ孔底部側に傾斜する円錐面状にそれぞれ形成したことにより、外周リップ部が内側に傾くことを防止でき、シール性を確保することができる。

さらに、シリンダ孔底部側壁の受け面よりもピストン中心軸側に、シール溝と作動液室とを連通させる複数の連通孔を形成したり、外周リップ部の先端当接面に、複数の切欠き部を設けることにより、作動液室の圧力が低下し、受け面と先端当接面とが張り付いた状態となったとしても、作動液室の圧力が戻った際に、カップシールを速やかに元の状態に復帰させることができる。

本発明の一形態例を示すシリンダ装置の要部断面図である。同じく作動液室が負圧状態の時のリンダ装置の要部断面図である。同じくシリンダ装置の断面図である。同じくカップシールの一部断面斜視図である。

以下、ブレーキ用のマスタシリンダ装置に適用した本発明の一形態例を図１乃至図４に基づいて説明する。マスタシリンダ装置１は、車体前部で図示しない前輪を操向するハンドルバー２に取り付けられるマスタシリンダ３と、該マスタシリンダ３に付設される操作レバー４と、これらの間に介装されるプッシュロッド５とを備えている。

マスタシリンダ３は、シリンダボディ３ａに、有底のシリンダ孔３ｂが形成され、シリンダ孔３ｂの底部側にシリンダボディ３ａと一体形成されたブラケット半体３ｃを設け、該ブラケット半体３ｃと別体の半割体ブラケット６とでハンドルバー２を包持して、両ブラケット３ｃ，６をボルト７，７で締結することによって、ハンドルバー２の車体前部側に取り付けられる。また、シリンダボディ３ａには、リザーバ（図示せず）に連結されるリザーバユニオン８が組み付けられている。

シリンダ孔３ｂには、ピストン９が第１カップシール１０と第２カップシール１１とを外嵌した状態で内挿され、該ピストン９とシリンダ孔３ｂの底壁との間に作動液室１２を画成している。シリンダ孔３ｂの底壁とピストン９との間には、リターンスプリング１３が縮設され、該リターンスプリング１３の弾発力によってピストン９が常時シリンダ孔３ｂの開口方向に付勢され、プッシュロッド５の先端部との当接により後退限が規制されている。

ピストン９は、シリンダ孔開口部側から、第１大径フランジ部９ａと、第２大径フランジ部９ｂと、第３大径フランジ部９ｃとが順に形成され、第１大径フランジ部９ａと第２大径フランジ部９ｂとの間に第１ピストンシール溝９ｄ（本発明のシール溝）が、第３大径フランジ部９ｃのシリンダ孔底部側に第２ピストンシール溝９ｅがそれぞれ形成されている。そして、第１ピストンシール溝９ｄには、第１カップシール１０（本発明のカップシール）が、第２ピストンシール溝９ｅには、第２カップシール１１がそれぞれ嵌着される。

第１ピストンシール溝９ｄは、ピストン９の外周方向に形成した内側壁９ｆと、第１大径フランジ部９ａに形成されたシリンダ孔開口部側壁９ｇと、第２大径フランジ部９ｂに形成されたシリンダ孔底部側壁９ｈとで構成されている。第１大径フランジ部９ａは、シリンダ孔の内径よりも僅かに小径の外径を有し、シリンダ孔開口部側壁９ｇはピストン９の中心軸ＣＬに直交する方向に形成されている。第２大径フランジ部９ｂも、シリンダ孔の内径よりも僅かに小径の外径を有し、シリンダ孔底部側壁９ｈは、作動液室１２の圧力が低下した際に、第１カップシール１０の外周リップ部１０ａの先端当接面１０ｄが当接可能な受け面９ｉを外周側に備えている。この受け面９ｉは、ピストン９の外周に向けて漸次シリンダ孔底部側に傾斜する円錐面状に形成されており、第２大径フランジ部９ｂの受け面９ｉよりも内周側には、シリンダ中心軸ＣＬ方向に貫通する複数の連通孔９ｋが、周方向に形成されている。

第１カップシール１０は、シリンダ孔開口部側壁９ｇに当接する基部１０ｂと、基部１０ｂの内周側からシリンダ孔底部側に突出して内側壁９ｆに当接する内周リップ部１０ｃと、基部１０ｂの外周側からシリンダ孔底部側に突出してシリンダ孔３ｂの内周面に当接する前記外周リップ部１０ａとを備え、内周リップ部１０ｃと外周リップ部１０ａのシリンダ軸方向の長さは略同一に形成されている。外周リップ部１０ａは、シリンダ孔底部側壁９ｈの受け面９ｉに当接する先端当接面１０ｄが、ピストン９の外周に向けて漸次シリンダ孔底部側に傾斜する円錐面状に形成され、さらに、先端当接面１０ｄには、複数の切欠き部１０ｅが周方向に等間隔に形成されている。

第２ピストンシール溝９ｅと第２カップシール１１とは、周知のピストンシール溝とカップシールであり、その詳細な説明は要略する。

本形態例は上述のように形成され、エア抜き作業時や、ブレーキシステムの作動により、作動液室１２の圧力が低下した際に、図２に示されるように、第１カップシール１０が、第１ピストンシール溝９ｄのシリンダ孔底部側に移動して先端当接面１０ｄが、第１ピストンシール溝９ｄの受け面９ｉに当接する。これにより、外周リップ部１０ａはシリンダ孔３ｂの内周面に当接した状態を保持でき、シール性が損なわれる虞がない。また、第１ピストンシール溝９ｄの受け面９ｉと、外周リップ部１０ａの先端当接面１０ｄとを、ピストン９の外周に向けて漸次シリンダ孔底部側に傾斜する円錐面状にそれぞれ形成したことにより、外周リップ部１０ａが内側に傾くことを防止でき、シール性を確保することができる。さらに、シリンダ孔底部側壁９ｇの受け面９ｉよりもピストン中心軸ＣＬ側に、複数の連通孔９ｋを形成すると共に、外周リップ部１０ａの先端当接面１０ｄに、複数の切欠き部１０ｅを設けることにより、作動液室１２の圧力が低下し、受け面９ｉと先端当接面１０ｄとが張り付いた状態となったとしても、作動液室１２の圧力が戻った際に、第１カップシール１０を速やかに元の状態に復帰させることができる。

尚、本発明は上述の形態例に限らず、第１ピストンシール溝の受け面や第１カップシールの先端当接面を円錐面状に形成しなくても良く、さらに、カップシールの先端当接面に、切欠き部を設けていないものでも良い。また、第２大径フランジ部に、連通孔を設けていないものでも良い。さらに、上述の形態例のように、シングルタイプのマスタシリンダ装置に適用するものに限らず、タンデムタイプのマスタシリンダ装置にも適用することができる。

１…マスタシリンダ装置、２…ハンドルバー、３…マスタシリンダ、３ａ…シリンダボディ、３ｂ…シリンダ孔、３ｃ…ブラケット半体、４…操作レバー、５…プッシュロッド、６…半割体ブラケット、７…ボルト、８…リザーバユニオン、９…ピストン、９ａ…第１大径フランジ部、９ｂ…第２大径フランジ部、９ｃ…第３大径フランジ部、９ｄ…第１ピストンシール溝、９ｅ…第２ピストンシール溝、９ｆ…内側壁、９ｇ…シリンダ孔開口部側壁、９ｈ…シリンダ孔底部側壁、９ｉ…受け面、９ｋ…連通孔、１０…第１カップシール、１０ａ…外周リップ部、１０ｂ…基部、１０ｃ…内周リップ部、１０ｄ…先端当接面、１０ｅ…切欠き部、１１…第２カップシール、１２…作動液室、１３…リターンスプリング

Claims

シリンダ孔内にピストンを移動可能に内挿し、前記シリンダ孔の底壁と前記ピストンとの間に作動液室を画成すると共に、前記ピストンの外周方向に形成した内側壁と、シリンダ孔底部側壁と、シリンダ孔開口側壁とからなる環状のシール溝に、前記シリンダ孔開口側壁に当接する基部と、該基部の内周側からシリンダ孔底部側に突出して前記底壁に当接する内周リップ部と、前記基部の外周側からシリンダ孔底部側に突出してシリンダ孔に当接する外周リップ部とを備えたカップシールを嵌着したシリンダ装置において、前記シール溝のシリンダ孔底部側壁は、前記外周リップ部の先端当接面が当接可能な受け面を備えていることを特徴とするシリンダ装置。
前記受け面と、前記先端当接面とは、ピストンの外周に向けて漸次シリンダ孔底部側に傾斜する円錐面状にそれぞれ形成することを特徴とする請求項１記載のシリンダ装置。
前記シリンダ孔底部側壁は、前記受け面よりもピストン中心軸側に、前記シール溝と前記作動液室とを連通させる複数の連通孔が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のシリンダ装置。
前記外周リップ部の先端当接面に、複数の切欠き部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のシリンダ装置。