JP2017178116A - マスタシリンダ - Google Patents

Abstract

【課題】 簡素な構成によって真空充填時におけるシール部材の吸い付きを防止するとともに、シール部材のめくれ及びかじれを低減できるマスタシリンダを提供すること。
【解決手段】 シリンダボディ１０とピストン２１,２２とを備えるマスタシリンダＭＣにおいて、シール部材４１が、インナー側リップ部４１ａと、アウター側リップ部４１ｂと、ベース部４１ｃとから構成され、シリンダボディ１０には、溝部１１ｂと連通孔１５ｂとを連通する第１連通路１６および溝部１１ｂとマスタシリンダＭＣ外側とを連通する第２連通路１７が、マスタシリンダＭＣの軸線方向に延びるように形成されるとともに、第１連通路１６における溝部１１ｂ側の開口部が、インナー側リップ部４１ａおよびアウター側リップ部４１ｂの先端内周面より内側には配設されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両用ブレーキ装置に採用されるマスタシリンダに関する。

この種のマスタシリンダの一つとして、シリンダ内孔とリザーバとを連通する補給路（連通穴）を有する有底筒状のシリンダ本体と、このシリンダ本体内に摺動可能に挿入され、シリンダ本体との間で吐出路に液圧を供給する圧力室を形成するピストンと、シリンダ本体に形成された周溝内に格納され内周がピストンに摺接して連通穴とシリンダ本体の外部との間を密封可能なシール部材とを有するものがある。特に、マスタシリンダへの作動液の真空充填時に前記したシール部材のシリンダ本体への吸い付きを防止するために、周溝と連通穴とを連通させる溝部を形成し、この溝部が連通穴と同心で軸直交断面が円弧状に形成されているものがある。例えば、下記の特許文献１に記載されている。

特許第４５７８７８２号公報

上記した特許文献１に記載されているマスタシリンダでは、マスタシリンダへの作動液の真空充填時にシール部材のマスタシリンダ本体への吸い付きを防止するため、マスタシリンダ本体の周溝と連通穴とを連通させる溝部を形成している。この溝部は、周溝と周溝よりも底部側でシリンダ本体の径方向外側に凹む環状の開口溝として形成される連通穴との間のシリンダ本体と一部材となった壁部に、一側が周溝の壁部から該周溝に開口し他側が開口溝の壁部から該開口溝に開口して、シリンダ本体のシリンダ孔とリザーバとを連通しシリンダ孔の軸に対し斜めに形成される断面円形で直線状に延びる連通穴と同一工具による同一加工で形成される。これにより、溝部を単独で形成する必要をなくすことができるため、加工工数や加工コストの増大を低減している。

しかしながら、上記特許文献１のマスタシリンダでは、溝部がシリンダ孔の軸に対し斜めに形成される連通孔と同心に形成されるとともに、溝部の一側が周溝に開口しているため、例えば、マスタシリンダ作動時にピストンの軸方向移動にともない該ピストンに摺接しているシール部材が連通穴側に軸方向移動した場合、溝部の周溝側の開口部にシール部材が当接することにより、シール部材にかじれが生じ、シール部材の耐久性が低下する虞がある。また、溝部が形成されることにより、シリンダボディとピストンとが摺接する面積が小さくなるため、シリンダボディによるピストンのガイド性の低下が懸念される。

本発明は、上記課題に鑑みたものであり、簡素な構成によって真空充填時におけるシール部材の吸い付きを防止するとともに、ピストンのガイド性を損なうことなくシール部材のかじれを低減することのできるマスタシリンダを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、有底筒状のシリンダ内孔を有するシリンダボディと、シリンダ内孔にシリンダ軸方向に移動可能かつ液密的に組付けられてシリンダボディ内に圧力室を形成し端部がシリンダボディ外部に突出するピストンと、シリンダボディにおいてピストンが挿嵌される空間を取り囲む位置に形成される環状の溝部と、シリンダ内孔の圧力室とピストン外部のリザーバとに連通する連通孔と、溝部に圧入され、ピストンに対して相対移動自在に外嵌するとともに、マスタシリンダ外部と連通孔とを遮断する環状のシール部材と、を有するマスタシリンダであって、シール部材が、ピストンに沿うように延びるインナー側リップ部と、溝部の外周面に沿うように延びるアウター側リップ部と、インナー側リップ部とアウター側リップ部とを連設するベース部とからなり、シリンダボディには、溝部と連通孔とを連通する第１連通路がマスタシリンダの軸線方向に延びるように牙設されるとともに、第１連通路における溝部側の開口部が、シール部材のアウター側リップ部と前記インナー側リップ部との先端内周面より内側に配設されることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、マスタシリンダへの作動液の真空充填時は、マスタシリンダ内部が真空状態になることによりシール部材が溝部の内周面に吸い付けられても、シール部材内側の作動液が第１連通孔を通って連通路に流入・排出される。これにより、シール部材が溝部の内周面に吸い付くことを防止できる。また、第１連通路の開口部は、シール部材のアウター側リップ部およびインナー側リップ部の先端内周面より内側に配設されるため、第１連通路の開口部にシール部材が当接することを低減できる。これにより、シール部材のかじれを低減できるため、シール部材の耐久性を向上できる。また、第１連通路の開口部がシール部材のアウター側リップ部およびインナー側リップ部の先端内周面よりも当該シール部材の軸心側に配設されているため、溝部と連通孔との間においてシリンダボディ内周面がピストン外周面に摺接することができる。これにより、ピストンの軸方向移動のガイド性を向上できる。

請求項２に係る発明は、第１連通路のシール部材側の開口部が径方向外側に向かうにしたがい拡径するテーパ面を有することを特徴とする。

請求項２に係る発明によれば、例えば、第１連通路のシール部材側の開口部がマスタシリンダの軸線に対して直角または鋭角に形成されている場合に比べて、シール部材が第１連通路の開口部に当接しても、シール部材がかじれることを低減できる。

請求項３に係る発明は、第１連通路の軸線と第２連通路の軸線とは、互いに同軸上に位置することを特徴とする。

請求項３に係る発明によれば、第１連通路のみを形成する場合に比べて、マスタシリンダを軽量化できるとともに、第１連通路を切削加工する場合、第１連通路をシリンダボディの外周面から連通穴に向けて切削工具を軸方向に動かす簡素な切削工程のみで成形することができる。したがって、同一工具による同一工程で第１連通路を成型することができるため、マスタシリンダの生産性を向上できる。

本発明におけるマスタシリンダの第１実施形態の断面図を示す。 図１の要部拡大図を示す。 本発明におけるマスタシリンダの第２実施形態の要部拡大図を示す。

以下に、本発明の第１実施形態を図１および図２に基づいて説明する。図１は本発明によるマスタシリンダＭＣの第１実施形態を示していて、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に組付けられたピストン２１，２２、カップシール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、閉塞前端部（図１の左端部）から開口後端部（図１の右端部）まで軸方向に延びる有底筒状のシリンダ内孔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（図示省略）を有している。なお、連通孔１５は、マスタシリンダＭＣの軸方向に延びる連通孔１５ａと径方向に延びる連通孔１５ｂとからなる。

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の後方部位にカップシール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、カップシール３１，４１間に大気圧液室（大気圧室）Ｒａ１を形成しており、後方端部がシリンダボディ１０外に突出している。このピストン２１の前端部には、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に内端にて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複数個形成されている。なお、プライマリー液圧室Ｒｐ１は後方のアウトレットポートに連通していて、本発明の圧力室であり、カップシール４１が本発明のシール部材である。

プライマリー液圧室Ｒｐ１は、後方のアウトレットポートに常時連通していて、図１の状態（ピストン２１が初期位置にある非作動状態）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１の非作動位置から前方に所要量移動して、ピストンポート２１ａと大気圧液室Ｒａ１との連通がカップシール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１５,１５ｂ、後方の接続ポート１３等が本発明の連通孔を構成している。

カップシール３１は、ピストン２１の外周面にてシリンダボディ１０のシリンダ内孔１１に形成された環状の溝部１１ａに軸方向にて移動可能に組付けられていて、図１および図２に示した状態（溝部１１ａの大気室側端部内にある状態）では、内周にてピストン２１の外周面に摺接し、外周面にて溝部１１ａの外周壁に摺接し、図示右端にて溝部１１ａの大気圧室側端壁に接合しており、ピストン２１の外周面にてプライマリー液圧室Ｒｐ１と大気圧液室Ｒａ１との間を遮断可能である。プライマリー液圧室Ｒｐ１は、溝部１１ａの前端部内周に常時連通している。大気圧液室Ｒａ１は、溝部１１ａの後端部内周に常時連通している。

カップシール４１は、ピストン２１の外周面にてシリンダボディ１０のシリンダ内孔１１（溝部１１ａより開口部側部位）に形成された環状の溝部１１ｂに組付けられていて、内周にてピストン２１の外周面に摺接しており、ピストン２１の外周面にて大気圧液室Ｒａ１とマスタシリンダが取り付けられているブレーキブースタ内部（マスタシリンダＭＣ外部）との間を遮断可能である。また、カップシール４１は、後述するように、大気圧液室Ｒａ１からブレーキブースタ内部（マスタシリンダＭＣ外部）への作動液の漏れを防止するインナー側リップ４１ａ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の前方部位にカップシール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、カップシール３２，４２間に大気圧液室Ｒａ２を形成している。このピストン２２の前端部には、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に内端にて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複数個形成されている。

セカンダリー液圧室Ｒｐ２は、前方のアウトレットポートに常時連通していて、図１の状態（ピストン２２が初期位置にある非作動状態）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１の非作動位置から前方に所要量移動して、ピストンポート２２ａと大気圧液室Ｒａ２との連通がカップシール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。

カップシール３２は、ピストン２２の外周面にてシリンダボディ１０のシリンダ内孔１１に形成された環状の溝部１１ｃに軸方向にて移動可能に組付けられていて、内周にてピストン２２の外周面に摺接し、外周面にて溝部１１ｃの外周壁に摺接し、図示右端にて溝部１１ｃの大気圧室側端壁に接合しており、ピストン２２の外周面にてセカンダリー液圧室Ｒｐ２と大気圧液室Ｒａ２との間を遮断可能である。セカンダリー液圧室Ｒｐ２は、溝部１１ｃの前端部内周に常時連通している。大気圧液室Ｒａ２は、溝部１１ｃの後端部内周に常時連通している。

カップシール４２は、ピストン２２の外周面にてシリンダボディ１０のシリンダ内孔１１に形成された環状の溝部１１ｄに組付けられていて、内周にてピストン２２の外周面に摺接しており、ピストン２２の外周面にて大気圧液室Ｒａ２とプライマリー液圧室Ｒｐ１との間を遮断可能である。また、カップシール４２は、周知のように、プライマリー液圧室Ｒｐ１から大気圧液室Ｒａ２への作動液の漏れを防止するリップを有している。

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（初期位置）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、リテーナ６１とストッパ６２とロッド６３とスプリング６４とを備えている。リテーナ６１は、前方のピストン２２に組付けられている。ストッパ６２は、シリンダボディ１０の底部と係合している。ロッド６３は、リテーナ６１に対して固定されストッパ６２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６４は、リテーナ６１とストッパ６２との間に介装されている。

ところで、この第１実施形態においては、図２（図１の点線枠部分）に示すように、溝部１１ｂは、連通孔１５側でマスタシリンダＭＣの軸線に直交する方向に延びる第１内壁面１１ｂ１と、これに対向する第２内壁面１１ｂ２とを有している。また、この溝部１１ｂの内側にカップシール４１が圧入されており、当該カップシール４１は、ピストン２１に摺接可能なピストン２１インナー側リップ部４１ａと、溝部１１ｂの外周面に摺接可能なアウター側リップ部４１ｂと、マスタシリンダＭＣの径方向に向けて延びるように形成され、第２内壁面１１ｂ２に沿って配置されインナー側リップ部４１ａとアウター側リップ部４１ｂとを連設するベース部４１ｃにより形成されている。

インナー側リップ部４１ａは、ベース部４１ｃのピストン２１側の端部から、当該ピストン２１の外周面に沿うようにマスタシリンダＭＣの軸線方向に延びている。アウター側リップ部４１ｂは、このインナー側リップ部４１ａに対向するようにベース部４１ｃの他端部からマスタシリンダＭＣの軸線方向に延びている。また、カップシール４１は、インナー側リップ部４１ａとアウター側リップ部４１ｂの間に周方向に沿った隙間を有し、径方向断面形状が略コ字状となるように形成されている。さらに、インナー側リップ部４１ａおよびアウター側リップ部４１ｂの先端部分が、ベース部４１ｃのマスタシリンダＭＣの軸心と平行な中心軸線側に向けて屈曲するとともに、当該先端部分の先端面が第１内壁面１１ｂ１に対して傾斜するテーパ面４１ａ１、４１ｂ１を有している。本実施形態では、インナー側リップ部４１ａのテーパ面４１ａ１は、ピストン２１側の端部から径方向外側に向かうにつれて第１内壁面１１ｂ１との距離が大きくなるように形成され、アウター側リップ部４１ｂのテーパ面４１ｂ１は、ピストン２１側から径方向外側に向かうにつれて第１内壁面１１ｂ１との距離が小さくなるように形成されている。

シリンダボディ１０には、溝部１１ｂと連通孔１５ｂとを連通する第１連通路１６および溝部１１ｂと、マスタシリンダＭＣ外部とを連通する第２連通路１７が、マスタシリンダＭＣの軸線方向に延びるように切削加工されている。さらに、第１連通路１６の開口部が、カップシール４１のインナー側リップ部４１ａとアウター側リップ部４１ｂとの先端内周面より内側に配設されている。

本実施形態では、第１連通路１６の開口部は、カップシール４１のインナー側リップ部４１ａおよびアウター側リップ部４１ｂの先端内周面より内側に配設されるため、例えば、カップシール４１が溝部１１ｂの第１内壁面１１ｂ１側に軸方向移動しても、第１連通路１６の開口部にカップシール４１が当接することを低減できる。これにより、カップシール４１のかじれを低減できるため、カップシール４１の耐久性を向上できる。また、溝部１１ｂと第１連通路１６との間において、シリンダボディ１０内周面がピストン２１外周面に摺接面が形成されている。これにより、ピストン２１の軸方向移動のガイド性を向上できる。

さらに、カップシール４１が溝部１１ｂの第１内壁面１１ｂ１側に移動した場合、カップシール４１のインナー側リップ部４１ａでは、始めにピストン２１側の先端面が溝部１１ｂの第１内壁面１１ｂ１に当接し、アウター側リップ４１ｂでは、始めに径方向外側の先端面が溝部１１ｂの第１内壁面１１ｂ１に当接する。したがって、第１連通路１６の開口部付近で、カップシール４１のインナーリップ部４１ａおよびアウター側リップ部４１ｂが当接することを低減できる。これにより、カップシール４１がかじれることを低減できる。

さらに、第１連通路１６の軸線と前記第２連通路１７の軸線とは、互いに同軸上に位置するように配設されている。

これにより、第２連通路１７を切削加工することによって、第１連通路１６のみを形成する場合に比べて、マスタシリンダＭＣを軽量化できるとともに、第１連通路１６を切削加工する場合、第１連通路１６をシリンダボディ１０の外周面（紙面右側の外周面）から連通穴１５ｂに向けて切削工具を軸方向に動かす簡素な切削工程のみで成形することができる。したがって、同一工具による同一工程で第１連通路１６を成型することができるため、マスタシリンダＭＣの生産性を向上できる。

次に、本発明の第２の実施形態によるマスタシリンダＭＣについて図３を参照して第１実施形態と相違する部分を中心に説明する。

この第２実施形態においては、第１連通路１６のカップシール４１側の開口部が径方向外側に向かうにしたがい拡径するテーパ面１６ａが形成されている。この第１連通路１６におけるテーパ面１６ａの開口先端部は、カップシール４１のインナー側リップ部４１ａとアウター側リップ部４１ｂとの先端内周面より内側に位置するように形成されている。

これにより、例えば、第１連通路１６のカップシール４１側の開口部がマスタシリンダの軸線に対して直角または鋭角に形成されている場合に比べて、カップシール４１が第１連通路１６の開口部に当接しても、カップシール４１がかじれることを低減できる。

また、本実施形態では、第１連通路１６の直径より第２連通路１７の直径の方が大きく設定されている。これにより、第１連通路１６のテーパ面１６ａを形成する場合、第２連通路１７から第１連通路１６の直径より大きい工具を挿通して当該第１連通路１６のテーパ面１６ａを形成できるため、マスタシリンダＭＣの生産性を向上できる。

なお、図１〜３に示すように、溝部１１ｂの第１内壁面１１ｂ１のピストン２１側の面を、インナー側リップ部４１ａの縁端面と対向するテーパ面に形成しても良い。これにより、カップシール４１が溝部１１ｂの第１内壁面１１ｂ１側に軸方向移動した場合、溝部１１ｂの第１内壁面のテーパ面１６ｂとインナー側リップ部４１ａのテーパ面４１ａ１とが当接することにより、カップシール４１が第１連通路１６の開口部に当接することを好適に低減できる。

上記したように、特許請求の範囲に記載した範囲内において各部材の形状や材料等を適宜変更して実施することが可能である。

ＭＣ…マスタシリンダ、１０…シリンダボディ、１１…シリンダ内孔、１１ａ,１１ｂ,１１ｃ,１１ｄ…溝部、１１ｂ１…第１内壁面、１１ｂ２…第２内壁面、１４,１５…連通孔、１６…第１連通路、１６ａ,１６ｂ…テーパ面、１７…第２連通路、２１,２２…ピストン、３１,３２,４１,４２・・・カップシール（シール部材）、４１ａ…インナー側リップ部、４１ｂ…アウター側リップ部、４１ｃ・・・ベース部、４１ａ１,４１ｂ１・・・テーパ面

Claims (3)

1. 有底筒状のシリンダ内孔を有するシリンダボディと、
   前記シリンダ内孔にシリンダ軸方向に移動可能かつ液密的に組付けられて前記シリンダボディ内に圧力室を形成し端部が前記シリンダボディ外部に突出するピストンと、
   前記シリンダボディにおいて前記ピストンが挿嵌される空間を取り囲む位置に形成される環状の溝部と、
   前記シリンダ内孔の圧力室と前記ピストン外部のリザーバとに連通する連通孔と、
   前記溝部に圧入され、前記ピストンに対して相対移動自在に外嵌するとともに、前記マスタシリンダ外部と前記連通孔とを遮断する環状のシール部材と、を有するマスタシリンダであって、
   前記シール部材が、前記ピストンに沿うように延びるインナー側リップ部と、前記溝部の外周面に沿うように延びるアウター側リップ部と、前記インナー側リップ部と前記アウター側リップ部とを連設するベース部とからなり、
   前記シリンダボディには、前記溝部と前記連通孔とを連通する第１連通路が前記マスタシリンダの軸線方向に延びるように形成されるとともに、前記第１連通路の前記シール部材側の開口部が、前記シール部材の前記アウター側リップ部および前記インナー側リップ部の先端内周面より内側に配設されることを特徴とするマスタシリンダ。
2. 前記第１連通路の前記シール部材側の開口部が径方向外側に拡径するテーパ面を有することを特徴とする請求項１に記載のマスタシリンダ。
3. 前記マスタシリンダには、前記溝部の前記第２内壁面から延びて当該溝部と前記マスタシリンダ外部とを連通する第２連通路が形成され、前記第１連通路の軸線と前記第２連通路の軸線とは、互いに同軸上に配設されることを特徴とする請求項１または２に記載のマスタシリンダ。