JP2019098896A - マスタシリンダ - Google Patents

Abstract

【課題】本件出願人の知見に基づいて異音の発生を抑制することが可能なマスタシリンダを提供すること。【解決手段】シリンダ孔部２４が形成されたシリンダ本体１２と、シリンダ本体１２の開口部２０から挿入されるプッシュロッド１６と、プッシュロッド１６により押圧されて変位するピストン１４とを備え、このピストン１４は、開口部２０側の端部に設けられてシリンダ孔部２４の内壁と摺動する開口部側摺動部４０を有し、プッシュロッド１６には、開口部側摺動部４０から開口部２０側へ偏位した位置にオイルシール１８が設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、車両等のブレーキ装置やクラッチ装置に配置されるマスタシリンダに関する。

例えば、特許文献１には、ストッパプレート１の振動によって異音が発生するため、押さえ部５を設けたマスタシリンダが開示されている（本明細書に添付した図面の図６参照）。この押さえ部５は、シリンダ孔２の開口部３を覆うブーツ４に設けられている。

特許文献１によれば、プッシュロッド６の頭部６ａとストッパプレート１とが離間した状態になったとき、ストッパプレート１への押し付け力が無くなり、ストッパプレート１が振動して異音が発生する、としている。

特開２００８−２９０５５１号公報

ところで、本件出願人が異音の発生原因について鋭意研究した結果、異音は、シリンダ本体とピストンとの摺動部に対して水分・水が進入・発生（結露）することによって発生するスティック音（ギーギーという音）であることが判明した。

この点に関し、特許文献１に開示されたマスタシリンダの構造では、シリンダ本体７とピストン８との摺動部８ａがシリンダ孔２の開口部３の側端部に位置し、このシリンダ孔２の開口部３の側端部からスティック音が車室内に伝達されることとなる。

また、特許文献１に開示されたマスタシリンダの構造では、プッシュロッド６の外周面と、このプッシュロッド６の外周面を囲繞するブーツ４の開口部４ａとの間に間隙９が設けられている。この間隙９を通じてシリンダ本体７とピストン８との摺動部８ａに水、水分が進入（発生）し、スティック音の漏れが発生するものと思われる。なお、図６において、シリンダ孔２とピストン８との摺動部８ａには、シリンダ孔内に充填された作動油の流出を防止するためのオイルシール９ａが装着されている。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、本件出願人の知見に基づいて異音の発生を抑制することが可能なマスタシリンダを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、シリンダ孔部が形成されたシリンダ本体と、前記シリンダ本体の開口部から挿入されるプッシュロッドと、前記シリンダ孔部内に摺動自在に設けられ、前記プッシュロッドにより押圧されて変位するピストンとを備えたマスタシリンダにおいて、前記ピストンは、前記開口部側の端部に設けられて前記シリンダ孔部の内壁と摺動する摺動部を有し、少なくとも前記プッシュロッド又は前記ピストンのいずれか一方には、前記摺動部から前記開口部側へ偏位した位置にオイルシールが設けられていることを特徴とする。

本発明では、本件出願人の知見に基づいて異音の発生を抑制することが可能なマスタシリンダを得ることができる。

本発明の実施形態に係るマスタシリンダの軸方向に沿った概略構造断面図である。 図１の部分拡大断面図である。 押圧拡径部とオイルシールとの位置関係を示す拡大断面図である。 本発明の他の実施形態に係るマスタシリンダの軸方向に沿った概略構造断面図である。 図３の部分拡大断面図である。 特許文献１に開示されたマスタシリンダの構造を示す部分拡大断面図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るマスタシリンダの軸方向に沿った概略構造断面図、図２は、図１の部分拡大断面図である。

本実施形態に係るマスタシリンダ１０は、例えば、車両の図示しないクラッチ装置や図示しないブレーキ装置等に適用することができる。図示しないクラッチ装置に対してマスタシリンダ１０を適用した場合、踏み込み操作されるクラッチペダルによってマスタシリンダ１０に対して踏力が伝達される。これにより、マスタシリンダ１０は、クラッチペダルの踏力に対応する圧力（液圧）を発生させることができる。

また、図示しないブレーキ装置に対してマスタシリンダ１０を適用した場合、踏み込み操作されるブレーキペダルによる踏力が負圧ブースタで倍力されてマスタシリンダ１０に伝達される。これにより、マスタシリンダ１０は、倍力された踏力に基づいて車輪を制動するブレーキ液圧を発生させることができる。

図１に示されるように、本実施形態に係るマスタシリンダ１０は、シリンダ本体１２と、ピストン１４と、プッシュロッド１６と、オイルシール１８とを備えて構成されている。

シリンダ本体１２は、軸方向に沿った一端に開口部２０を有し、軸方向に沿った他端が底壁部２２で閉塞された有底円筒体によって構成されている。シリンダ本体１２は、開口部２０から閉塞された底壁部２２まで軸方向に沿って延在するシリンダ孔部２４を有する。このシリンダ孔部２４の内部には、単一のピストン１４がシリンダ本体１２の軸方向に沿って変位自在に収装されている。

なお、本実施形態に係るマスタシリンダ１０を周知の構造を有するタンデム型のブレーキ装置に適用した場合には、軸方向に沿った一側に収装された図示しないプライマリピストンと、軸方向に沿った他側に収装された図示しないセカンダリピストンとからなる２つのピストンが摺動自在に収納されている。

シリンダ孔部２４の内部には、ピストン１４の変位方向に沿った先端面によって圧力室２６が形成されている。この圧力室２６には、作動油２８（図２の網点参照）が充填されるようになっている。

図１に戻り、また、圧力室２６の内部には、ピストン１４をシリンダ本体１２の開口部２０側に向かって押し戻すばね部材３０が配置されている。このばね部材３０の一端部は、シリンダ本体１２の他端を閉塞する底壁部２２に係着されていると共に、他端部は、ピストン１４の先端側に設けられた環状係合部３２に係着されている。

さらに、シリンダ本体１２には、圧力室２６内に作動油２８を供給するための作動油供給通路３４が設けられている。この作動油供給通路３４の一端部は、図示しないリザーバタンクに連通接続され、他端部は、圧力室２６に連通接続されている。

さらに、シリンダ本体１２には、圧力室２６内で加圧された作動油２８を導出する出力通路３６が設けられている。この出力通路３６は、例えば、図示しないクラッチ装置等に接続される。

ピストン１４は、シリンダ孔部２４内に摺動自在に設けられ、プッシュロッド１６により押圧されてシリンダ孔部２４の軸方向に沿って変位するように設けられている。ピストン１４は、シリンダ孔部２４の内壁に沿って摺動する摺動部を有する。

この摺動部は、ピストン１４の先端側に設けられた先端側摺動部３８と、開口部２０側の端部に設けられた開口部側摺動部４０とによって構成されている。先端側摺動部３８は、ピストン１４の中間部に設けられたロッド４２から外径に向かって拡径した第１環状拡径部５８ａの外周面によって形成されている。また、開口部側摺動部４０は、開口部２０に近接するロッド４２の端部から外径に向かって拡径した第２環状拡径部５８ｂの外周面によって形成されている。なお、第２環状拡径部５８ｂの外周面の軸方向寸法は、第１環状拡径部５８ａの外周面の軸方向寸法と比較して大きく設定されている。

第１環状拡径部５８ａと環状係合部３２との間には、ピストンパッキン４４が装着されている。このピストンパッキン４４は、外径側のリップが撓むことにより、開口部２０側の圧力室２６内の作動油２８が底壁部２２側の圧力室２６内へ流通させることができる。

ピストン１４の開口部側摺動部４０の端面には、プッシュロッド１６の先端部が当接する窪み部４６が形成されている。この窪み部４６は、軸直断面が略円弧状を呈しロッド４２側に向かって窪む凹部によって形成されている。

プッシュロッド１６の先端部は、シリンダ本体１２の開口部２０から挿入され、シリンダ本体１２の軸方向に沿って進退可能に設けられている。プッシュロッド１６は、例えば、図示しないクラッチ装置の操作側に設けられた伝達ロッド４８が接続され、図示しないクラッチペダルに連結されている。これにより、プッシュロッド１６は、図示しないクラッチペダルを踏み込み操作したとき、図１中の左側に移動してピストン１４をシリンダ本体１２の底壁部２２側に向かって押圧する。

プッシュロッド１６は、押圧拡径部５０と、中間拡径部５２と、ロッド部５４とを有する。押圧拡径部５０は、後記する部分球面５６を有する略球体からなり、ピストン１４側の端部に設けられてピストン１４を押圧する。中間拡径部５２は、プッシュロッド１６の軸方向に沿った中間位置で外径方向に向かって突出している。ロッド部５４は、中間拡径部５２と伝達ロッド４８との間に設けられている。

押圧拡径部５０の先端部は、部分球面５６を有し、ピストン１４の開口部側摺動部４０の端面に形成された窪み部４６と接触するように設けられている。窪み部４６の曲率半径は、部分球面５６の曲率半径よりも大きく設定されている。これにより、プッシュロッド１６の押圧拡径部５０は、軸線Ｘから多少偏心した場合であっても、ピストン１４を軸線方向に沿って押圧可能に設けられている。

図３は、押圧拡径部とオイルシールとの位置関係を示す拡大断面図である。なお、角度θは、プッシュロッド１６の軸線Ｘに対するプッシュロッド１６の揺動角を示している。

図３において、仮想円Ｃは、押圧拡径部５０の部分球面５６に沿って形成されている。この仮想円Ｃの中心Ｏは、環状のオイルシール１８の中心Ｏと一致している。すなわち、オイルシール１８は、部分球面５６を有する略球体の押圧拡径部５０の中心位置に配置されている。

図２に示されるように、プッシュロッド１６には、開口部側摺動部４０から開口部２０側へ偏位した位置にオイルシール１８が設けられている。このオイルシール１８は、環状体からなり、軸直方向の断面が略Ｖ字状に形成されている。オイルシール１８は、プッシュロッド１６の押圧拡径部５０と中間拡径部５２との間に挟持されている。換言すると、オイルシール１８は、ピストン１４の開口部側摺動部４０から開口部２０側にオフセットしたシリンダ孔部２４内の位置で、プッシュロッド１６に装着されている。オイルシール１８の外径リップ部６０は、シリンダ孔部２４の内壁に摺接して作動油２８が外部に流出することを阻止するシール機能を有する。

シリンダ本体１２の開口部２０には、環状段部６２が形成されている。この環状段部６２には、中間拡径部５２よりも開口部２０側に位置するストッパプレート６４がリング状の係止部材６６を介して係止されている。このストッパプレート６４は、円板形状を呈している。ストッパプレート６４の中心には、プッシュロッド１６のロッド部５４が挿通可能な円形状の貫通孔６８が形成されている。この貫通孔６８の直径は、プッシュロッド１６のロッド部５４よりも大径で、且つ、中間拡径部５２の最大外径よりも縮径して形成されている。これにより、プッシュロッド１６の中間拡径部５２の外径部は、ストッパプレート６４の貫通孔６８の周辺部と当接可能に設けられている。

本実施形態に係るマスタシリンダ１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

本件出願人の知見によれば、異音は、シリンダ本体１２とピストン１４との摺動部に対して水分・水が進入・発生（結露）することによって発生するスティック音（ギーギーという音）であることが判明した。

図１及び図２に示されるように、本実施形態では、前記の知見に基づいて、プッシュロッド１６の先端部側で、開口部側摺動部４０から開口部２０側へ偏位した位置にオイルシール１８を設けている。これにより、本実施形態では、オイルシール１８によって外部から摺動部（主として、開口部側摺動部４０）への水・水分の進入・発生を抑制することができる。この結果、本実施形態では、シリンダ孔部２４の内壁とピストン１４の開口部側摺動部４０とが摺接して発生するスティック音をオイルシール１８によって好適に抑制することができる。

また、本実施形態では、従来からピストン１４に装着されているオイルシール１８を用いることが可能であるため、部品点数の増加や組立工数の増加を抑制して、製造コストを従来と同様に維持することができる。

さらに、本実施形態では、オイルシール１８をプッシュロッド１６の押圧拡径部５０と中間拡径部５２との間で挟持している。これにより、本実施形態では、ピストン１４を押圧する押圧拡径部５０よりも軸線Ｘ方向に沿った開口部２０側（車内側）にオイルシール１８を配置することができる。これにより、本実施形態では、オイルシール１８が配置されたシリンダ孔部２４の位置まで作動油２８を充たすことができる（図２参照）。この結果、本実施形態では、作動油２８をプッシュロッド１６とピストン１４との接触部分（押圧拡径部５０及び窪み部４６）まで行き渡ることができ、この接触部分における異音・摩耗・水分進入を好適に抑制することができる。

さらにまた、本実施形態では、オイルシール１８をプッシュロッド１６の押圧拡径部５０と中間拡径部５２との間で挟持しているため、従来のプッシュロッドに対して中間拡径部５２を設けることで容易に製造することができる。

さらにまた、本実施形態では、プッシュロッド１６の中間拡径部５２がストッパプレート６４に当接することで、プッシュロッド１６の変位範囲（後退方向の変位範囲）が確定されている。これにより、本実施形態では、ストッパプレート６４がオイルシール１８と干渉（接触）することを好適に回避することができる。

図３に示されるように、押圧拡径部５０は、部分球面５６を有する略球体からなり、オイルシール１８は、部分球面５６を有する押圧拡径部５０（略球体）の中心位置に配置されている。これにより、本実施形態では、例えば、プッシュロッド１６が揺動角θ（図３参照）だけ揺動した場合であっても、オイルシール１８の上下方向の位置ずれを抑制して、シール性能を好適に保持することができる。

次に、本発明の他の実施形態に係るマスタシリンダ１０ａについて説明する。

図４は、本発明の他の実施形態に係るマスタシリンダの軸方向に沿った概略構造断面図、図５は、図４の部分拡大断面図である。

図１〜図３に示される前記実施形態に係るマスタシリンダ１０では、プッシュロッド１６にオイルシール１８を装着しているが、図４及び図５に示される他の実施形態に係るマスタシリンダ１０ａでは、ピストン７０にオイルシール１８を装着している点で相違している。

すなわち、図５に示されるように、他の実施形態に係るマスタシリンダ１０ａは、シリンダ本体１２の開口部２０に近接するピストン７０の端部側で、開口部側摺動部４０から開口部２０側へ偏位した位置にオイルシール１８を設けている。

これにより、他の実施形態では、オイルシール１８によって外部から摺動部（主として、開口部側摺動部４０）への水・水分の進入・発生を抑制することができる。この結果、他の実施形態では、シリンダ孔部２４の内壁とピストン７０の開口部側摺動部４０とが摺接して発生するスティック音をオイルシール１８によって好適に抑制することができる。

なお、その他の構成乃至作用効果は、前記実施形態と同一であるため、その詳細な説明を省略する。

１０、１０ａ マスタシリンダ
１２ シリンダ本体
１４、７０ ピストン
１６ プッシュロッド
１８ オイルシール
２０ 開口部
２４ シリンダ孔部
４０ 開口部側摺動部（摺動部）
５０ 押圧拡径部
５２ 中間拡径部
５６ 部分球面
６４ ストッパプレート
Ｃ 仮想円
Ｏ 中心

Claims (4)

1. シリンダ孔部が形成されたシリンダ本体と、前記シリンダ本体の開口部から挿入されるプッシュロッドと、前記シリンダ孔部内に摺動自在に設けられ、前記プッシュロッドにより押圧されて変位するピストンとを備えたマスタシリンダにおいて、
   前記ピストンは、前記開口部側の端部に設けられて前記シリンダ孔部の内壁と摺動する摺動部を有し、
   少なくとも前記プッシュロッド又は前記ピストンのいずれか一方には、前記摺動部から前記開口部側へ偏位した位置にオイルシールが設けられていることを特徴とするマスタシリンダ。
2. 請求項１記載のマスタシリンダにおいて、
   前記プッシュロッドは、前記ピストン側の端部に設けられて前記ピストンを押圧する押圧拡径部と、前記プッシュロッドの軸方向に沿った中間位置で外径方向に向かって突出する中間拡径部とを有し、
   前記オイルシールは、前記押圧拡径部と前記中間拡径部との間に挟持されていることを特徴とするマスタシリンダ。
3. 請求項２記載のマスタシリンダにおいて、
   前記シリンダ孔部の内壁には、前記中間拡径部よりも前記開口部側に位置するストッパプレートが設けられ、
   前記中間拡径部は、前記ストッパプレートと当接可能に設けられていることを特徴とするマスタシリンダ。
4. 請求項２記載のマスタシリンダにおいて、
   前記押圧拡径部は、部分球面を有する略球体からなり、
   前記オイルシールは、前記部分球面を有する前記略球体の中心位置に配置されていることを特徴とするマスタシリンダ。

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