JP2014500191A - 貫通型タンデムマスタシリンダのためのインサートを備えたプラスチック製プライマリピストンおよび、このようなピストンを備えたマスタシリンダ - Google Patents

Abstract

本発明は、成形プラスチック材料からなるプライマリピストン（２０）に関し、このプライマリピストンは、金属インサート（２２）を備え、溝（２４）を含み、マスタシリンダ内に取り付けられている。マスタシリンダは、そのボアに双方とも取り付けられた少なくとも１つのプライマリピストンとセカンダリピストンとを含む。これらのピストンは、プライマリピストンへのプッシュロッドの作用によって、それぞれプライマリ圧力室とセカンダリ圧力室に圧力を形成することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動車のマスタシリンダのプライマリピストンと、このようなピストンを備えた自動車のマスタシリンダとに関する。

従来技術から公知のマスタシリンダは、一般にアルミニウムで製造されたプライマリピストンとセカンダリピストンとを含み、これらは双方とも、通常はアルミニウムで製造加工されるブレーキのマスタシリンダ本体の軸方向ボアに直列に取り付けられる。このようなマスタシリンダは、特許文献１または特許文献２に記載されている。プライマリピストンの空洞部に配置されるプッシュロッドは、プライマリピストンを移動させることができる。プライマリピストンは、プライマリ圧力室を加圧する役割を果たし、セカンダリピストンは、セカンダリ圧力室を加圧する役割を果たす。プライマリスプリングおよびセカンダリスプリングは、上記移動の逆方向にピストンを押し戻す傾向を有し、加圧取り付けを保証する。

マスタシリンダのボアは、ブレーキ液リザーバに接続される２個の供給ポートによりブレーキ液を供給される。供給ポートは、プライマリ圧力室とセカンダリ圧力室を供給することができる。これらのポートは、環状室に通じており、環状室の両側には、カップと呼ばれる環状の密封シールが設けられている。

圧力室へのブレーキ液の供給は、ピストンが休止位置にあるとき行われる。その場合、ピストンは、図１に示された位置におかれる。供給は、ピストンの壁に設けられた通路を介して行われ、これらの通路は、供給ポートおよび環状室を、それぞれプライマリ圧力室およびセカンダリ圧力室に面したプライマリピストンおよびセカンダリピストンの内部と連通させる。ピストンが、軸方向前方（図１の矢印Ｄの方向）に移動すると、ピストンの通路が、密封シールを越えて供給室を隔離し、それによって、プライマリ圧力室およびセカンダリ圧力室内に制動圧を設定することができる。

マスタシリンダの全体は、ブレーキアシストサーボモータに取り付け可能である。

双方のピストンが、プライマリピストンに一時的な支持力を及ぼすプッシュロッドによって矢印Ｄの方向に移動すると、カップ４が、プライマリ供給ポートからプライマリ圧力室を隔離し、カップ６が、供給ポートからセカンダリ圧力室を隔離する。プッシュロッドにかかる応力が、ブレーキ内に貯留されていたブレーキ液容量を解放すると、マスタシリンダのスプリングがピストンを休止位置に押し戻す。プッシュロッドが急に解放されると、マスタシリンダの圧力室に含まれるブレーキ液は、プライマリスプリングおよびセカンダリスプリングがマスタシリンダ内のブレーキ液の通過キャパシティよりも早くピストンを押し戻す作用で、大気圧未満になることがある。ピストンが休止位置に達すると、大気圧に置かれるリザーバと、マスタシリンダの圧力室との間の通路が直接開放されるので、ブレーキ液が急激に通過し、マスタシリンダ内に「水撃作用」と呼ばれる騒音の１つが発生する。

マスタシリンダの性能を改善するには、アルミニウム製のマスタシリンダのピストンに特定の形状を与えることが必要であり、これらの形状は、その製造が複雑であることから、費用が上乗せされて高くなることがある。

仏国特許第２８２７２４４号明細書 独国特許出願公開第１０２００６０００３４１Ａ１号明細書

本発明の目的は、マスタシリンダのための機械的な制約に耐えられ、経済的かつ製造が簡単なプラスチック製のプライマリピストンを提供することにある。

本発明は、上記のタイプのブレーキマスタシリンダに取り付けられ、マスタシリンダのボアに取り付けられる少なくとも１つのプライマリピストンとセカンダリピストンとを含む、マスタシリンダのプライマリピストンを目的とする。これらのピストンは、プライマリピストンへのプッシュロッドの作用によって、それぞれプライマリ圧力室とセカンダリ圧力室とに圧力を形成することが可能であり、プライマリピストンが、成形プラスチック材料からなり、マスタシリンダのプライマリ圧力室と、プッシュロッドがプライマリピストンを移動させてマスタシリンダ内に圧力を発生させる力を及ぼすプッシュロッド収容空洞部との間に、プレス絞り加工された一体成形シートメタルからなる金属インサートが配置され、プライマリピストンが、プライマリピストンの前面に通じるその外径上に少なくとも１つの溝を含み、プライマリピストンは、好適には、サーモセット（ｔｈｅｒｍｏｓｅｔｓ）とも呼ばれる熱硬化性プラスチックで構成され、さらに好適には、ガラス繊維強化フェノール樹脂で製造される。

プライマリピストン本体をインサートに一体成形することにより、相対的にシールすることができる。プラスチック本体と金属インサートは、プライマリピストンの機械強度を増し、プラスチック材料の厚みを減らし、プライマリピストンを一段とコンパクトにすることができる。

別の有利な特徴は、プライマリピストンの本体が射出成型により容易に製造されるので、これによって、非円筒形の溝、リブ、穴などの複雑な形状を実現できることにある。

別の有利な特徴によれば、ピストン本体が、射出成型により容易に製造され、金型から出されたプライマリピストンは取り付け可能な状態にあり、加工を繰り返し必要とするアルミニウム製ピストンとは違って仕上げ作用が不要である。

別の有利な特徴によれば、ピストン本体は、マスタシリンダの信頼性を高めるために加工による表面研削が可能な熱硬化性プラスチック材料の成形によって容易に製造される。

別の有利な特徴によれば、ピストン本体は、ブレーキ液が発生する騒音（水撃作用）を減衰可能なプラスチック材料の射出成型によって容易に製造される。

別の有利な特徴によれば、金属インサートは、プラスチック材料の射出前に金型内にインサートを保持するための少なくとも１つの穴を有する。

別の有利な特徴によれば、インサートは、ピストンが放出する磁界を磁気センサで検知できるようにするために、磁性材料から構成されている。

インサートの厚みは、試験圧力４０ＭＰａに耐えるように決定され、この厚みは、プライマリピストンの直径と、プッシュロッドの支持断面とを考慮したものである。

本発明の様々な目的および長所は、以下の説明および添付図面からいっそう明らかになるであろう。

先に説明した従来技術による公知のマスタシリンダを示す軸方向断面図である。 ピストン前部に溝を備えた、本発明によるマスタシリンダのピストンの１つの実施例を示す一部切り欠き等角図である。 セカンダリピストンとスプリングとを省いた、本発明によるマスタシリンダの一部分の１つの実施例を示す軸方向部分断面図である。

したがって、図１は、ボア１１を有するブレーキマスタシリンダ１００を示しており、ボア内に、プライマリピストン２と、セカンダリピストン３と、プライマリスプリング７およびセカンダリスプリング８とが配置されている。ピストン２と３は、プライマリ圧力室９とセカンダリ圧力室１０とをそれぞれ加圧する役割を果たす。２個のブレーキ液供給ポート１２と１３は、ブレーキ液リザーバ（図示せず）に接続されるように構成されている。供給ポート１２の両側には、カップ３と４が設けられ、供給ポート１３の両側には、カップ５と６が設けられている。マスタシリンダが休止位置にあるとき、プライマリピストンは、図１に示された位置にある。ピストンの壁は、通路１４と１５を備え、供給ポート１２と１３を、ピストンの内部と、プライマリ圧力室９およびセカンダリ圧力室８とに連通させている。休止時に、カップ４と６は、供給ポート１２と１３の間で、プライマリ圧力室９およびセカンダリ圧力室８を連通させることができるので、これらの圧力室にブレーキ液が供給される。

プライマリピストン２の空洞部１７に配置されたプッシュロッド１６によって方向Ｄに制動力の作用が及ぼされると、プライマリピストン２は、矢印Ｄの方向に移動し、カップ６が穴の形状の通路１５を塞ぎ、次いで、カップ４が通路１４を塞ぐ。プライマリ圧力室およびセカンダリ圧力室が供給ポート１２と１３から隔離されるので、圧力室９と１０に圧力が設定され、この圧力は、プライマリピストン２の空洞部１７に配置されたプッシュロッド１６により方向Ｄに及ぼされる応力に比例する。プライマリピストン２の外径Ｓが形成する断面に、プライマリ圧力室の圧力が作用する。プライマリピストンの空洞部１７内で、プッシュロッド１６は、応力を付与してマスタシリンダ内に圧力を発生させるが、しかし、応力が付与される直径は著しく小さく、少なくとも４分の１である。これにより、プライマリピストンの位置で大きな応力が発生し、特に、プッシュロッド収容空洞部１７と、圧力室９に通じるプライマリピストン２の前方空洞部１９との間で、材料の最小厚みＥが必要になる。

図２と３では、本発明によるマスタシリンダのプライマリピストン２０が示されている。その特徴によれば、プライマリピストン２０は、成形プラスチック材料からなる本体２１を有し、前方空洞部２５とプッシュロッド収容空洞部２７との間に配置された、プレス絞り加工された一体成形シートメタルからなる金属インサート２２を備え、また、このプライマリピストンが、前面２６に通じる表面２８に少なくとも１つの溝２４を含む。溝２４は、マスタシリンダが休止位置にあるとき、溝がカップ４１のシール点４２の下でブレーキ液を通過させ、カップ３１と４１の間に配置される環状室４４に通じるのに十分な長さを有する。これらの溝は、圧力室と、穴３２によりリザーバに接続される環状室との間の通路を形成する。これらの溝２４をアルミニウムから製造することも検討可能であるが、しかし、この実施形態は、大幅にコストがかかるものとなる。プラスチック材料の使用によって、金型内の溝の形状を考慮しながらコストを削減することができる。これらの同じプラスチック材料を使用する場合、材料の機械強度の差を解消するために、厚みを増し、使用材料を増やさなければならない。プラスチック本体２１と金属インサート２２は、プライマリピストンの機械強度を高め、プラスチック材料の厚みＥを減らし、プライマリピストン２０をいっそうコンパクトにすることができる。したがって、本発明は、前方空洞部２５と、プッシュロッド収容空洞部２７との間に上記インサートをセットすることによって、アルミニウムの機械強度が得られるとともに、成形可能なプラスチック材料の使用により溝等の複雑な形状を製造しやすくなるという長所がある。さらに、プライマリピストンがこのように小型化されることによって、マスタシリンダもまた小型化され、マスタシリンダの材料を節約することができる。

別の有利な特徴は、ピストン２０の本体２１が、射出成型によって容易に製造されることにあり、それによって、溝２４等の複雑な形状を実現することができる。

別の有利な特徴によれば、ピストンの本体２１が、熱硬化性のプラスチック材料の成形により容易に製造され、これらの材料は、マスタシリンダの信頼性を高めるために、加工により表面２８を研削することができる。

別の有利な特徴によれば、金属インサート２２は、プラスチック材料の射出前に金型内でインサートを保持するための少なくとも１つの穴２９を有し、有利には、この穴の軸線が、プライマリピストンの軸線Ｘに平行である。プラスチック材料の射出後、インサート２２の穴２９は、ピストン２０内でブラインドホールを形成する。

別の有利な特徴によれば、マスタシリンダは、プライマリピストン２０を含んでおり、また、ピストンが放出する磁界を磁気センサで検知できるようにするために、磁性材料で構成されたインサート２２を含んでいる。

１ 本体
２ プライマリピストン
３ セカンダリピストン
４ カップ
５ カップ
６ カップ
７ スプリング
８ スプリング
９ セカンダリ圧力室
１０ プライマリ圧力室
１１ ボア
１２ 供給ポート
１３ 供給ポート
１４ 溝
１５ 穴
１６ プッシュロッド
１７ プライマリピストン空洞部
１８ カップ
１９ 前方空洞部
２０ 本発明によるプライマリピストン
２１ ピストン本体
２２ インサート
２３ スプリングのセンタリング部材
２４ 溝
２５ 前方空洞部
２６ ピストンの前面
２７ プッシュロッド収容空洞部
２８ ピストンの表面
２９ 穴
３１ カップ
３２ 穴
４１ カップ
４２ シール点
４４ 環状室
１００ タンデムマスタシリンダ
Ｅ ２個の空洞部の間の材料の厚み
Ｓ ピストンの直径
Ｘ マスタシリンダおよびピストンの軸

Claims (10)

1. ブレーキの貫通型タンデムマスタシリンダのプライマリピストンであって、プライマリピストン（２０）が、成形プラスチック材料からなり、前方空洞部（２５）と空洞部（２７）との間に配置された、プレス絞り加工された一体成形シートメタルからなる金属インサート（２２）を備え、プライマリピストンが、前面（２６）に通じる表面（２８）に少なくとも１つの溝（２４）を含んでいることを特徴とするプライマリピストン。
2. プライマリピストン（２０）が、熱硬化性のプラスチック材料から構成されることを特徴とする請求項１に記載のプライマリピストン。
3. 金属インサート（２２）が、少なくとも１つの穴（２９）を有していることを特徴とする請求項１に記載のプライマリピストン。
4. 前記穴（２９）が、ピストンの軸線にほぼ平行であることを特徴とする請求項３に記載のプライマリピストン。
5. プラスチック材料の射出後、インサート２２の穴２９が、ピストン２０内でブラインドホールを形成することを特徴とする請求項３および４に記載のプライマリピストン。
6. プライマリピストン（２０）の表面（２８）が、加工により研削されることを特徴とする請求項１および２に記載のプライマリピストン。
7. プライマリピストンが、騒音を減衰可能なプラスチック材料から構成されることを特徴とする請求項１に記載のプライマリピストン。
8. マスタシリンダのボアに双方とも取り付けられた少なくとも１つのプライマリピストンとセカンダリピストンとを含むマスタシリンダであって、プライマリピストン（２０）が、成形プラスチック材料からなり、前方空洞部（２５）とプライマリ圧力室との間に配置された、プレス絞り加工された一体成形シートメタルからなる金属インサート（２２）を備え、前面（２６）に通じる表面（２８）に少なくとも１つの溝（２４）を含んでいることを特徴とするマスタシリンダ。
9. プライマリピストン（２０）が、少なくとも１つの穴（２９）を有する金属インサート（２２）を含んでいることを特徴とする請求項８に記載のマスタシリンダ。
10. プライマリピストン（２０）は、このピストンが放出する磁界を磁気センサで検知できるようにするために、磁性材料から構成されたインサート（２２）を含んでいることを特徴とする請求項８および９に記載のマスタシリンダ。

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