JP2792711B2 - マスタシリンダの弁構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば車両等のブレーキあるいはクラッチ
装置で用いられるマスタシリンダの弁構造に関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

従来より、この種のものとして、第９図に示したよう
に例えば実公昭53−47199号に開示されているマスタシ
リンダ（31）のように、シリンダ孔（32）の端面に形成
される弁座（33）と、該弁座（33）に対向して配置され
る弁本体（34）と、該弁本体（34）を弁座（33）に向っ
て付設する弁ばね（35）と、前記弁本体（34）の外周に
装着された環状のゴム製シール材（36）とを備えたもの
が知られている。

ところが、従来のこうしたものでは、弁棒（39）を係
止した図示しないピストンが元に戻っても２度踏み等に
より圧力等（37）内に残圧があると、シール材（36）の
端部（36a）がシリンダ孔に連通して形成された通孔（3
2a）側に向って変形し、次の作動時において、ゴム製シ
ール材（36）の端部（36a）が弁本体（34）とシリンダ
孔（32）の端面とにより喰われて破損し、以後、シール
材（36）が弁座（33）に着座してもシールしないという
問題があった。

２度踏み等によるシール材（36）のいわゆる喰われに
対処するため本願出願人は、実開昭60−102162号に示さ
れる弁構造を備えたマスタシリンダを提案した。

このマスタシリンダにおける弁構造は第10図に示した
ように、弁棒（41）の先端に設けられた弁本体（42）の
外周にゴム製シール材（43）を嵌着するとともに、合成
樹脂製の環状の筒部材（44）をその外周に嵌着したもの
である。

この弁構造を例えば、クラッチマスタシリンダに構成
した場合、例えば２度踏み時に、マスタシリンダの圧力
室内に残圧が発生すると、シール材（43）に作用する圧
力差によって該シール材（43）の先端部（43a）は実線
矢印で示す方向に、内周突部（43b）は点線矢印で示す
方向に各々変形しようとするが、それらの変形は筒部材
（44）によって抑制され、喰われが防止される。

しかしながら、このような弁構造であってもシール材
（43）の変形が大きい場合にはその変形を抑えることが
できず、喰われを確実に防止することはできなかった。

［発明の目的］ 本発明は、上記実情に鑑み、弁本体の外周に装着され
たシール材の喰われを確実に防止することのできるマス
タシリンダの弁構造を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、ピストンを摺動自在に挿入してシリンダ
孔内に画成される圧力室と作動液を貯えるリザーバとの
間に形成され、前記圧力室に面して形成される弁座と、
該弁座に対向して配設される弁本体の外周に環状のゴム
製シール材を装着された弁体と、不作動時弁ばねの付勢
力に抗して前記弁体を離座させる開弁機構とを備え、前
記ピストンの移動に応じて前記弁体を前記弁座に着座さ
せるようにしたマスタシリンダの弁構造において、前記
弁本体には、一端が前記リザーバに常時連絡し、他端が
前記シール材の背面に連絡する連絡通路を備えるととも
に、前記シール材の背面には、前記連絡通路に接続する
連通路を備え、前記シール材の前記弁座側への変形に応
じて開弁し、前記連絡通路及び連通路を介して前記弁体
の圧力室側とリザーバ側との間を連絡する弁を設けたマ
スタシリンダ弁構造、によって達成される。

〔作用〕

上記構成によれば、シール材の変形が大きくなると、
弁本体とシール材との間に設けられた弁が開弁し、圧力
室側の残圧がシール材の背面に形成した連通路、及び弁
本体に形成した連絡通路を介してリザーバ側に逃げると
とともに、シール材は弾性力によって元の姿勢に戻り、
上記弁が閉弁する。

したがって、シール材は作動時には常時、正常な状態
で弁座に着座し、喰われは発生しない。

〔実 施 例〕

以下、本発明の実施例によるクラッチマスタシリンダ
の弁構造について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の第１実施例による弁構造を備えたク
ラッチマスタシリンダ（51）を示したもので、（１）は
シリンダ本体を示している。

シリンダ本体（１）はシリンダ孔（２）を有し、開口
端部側にはフランジ（３）、閉塞端側にはリザーバ接続
口（４）が外設されており、該リザーバ接続口（４）に
は、図示しないリザーバに接続される継手（10）が取付
具（11）によって取り付けられている。シリンダ孔
（２）の閉塞端底部には連通孔（12）が形成され、該連
通孔（12）を介してシリンダ孔（２）とリザーバ接続口
（４）とは連通している。

シリンダ孔（２）内には、合成樹脂製のピストン
（５）が摺動自在に挿入され、該ピストン（５）により
圧力室（６）が画成される。また、圧力室（６）は図示
しない出力口を介してクラッチオペレーティングシリン
ダに連絡している。

ピストン（５）は２部材からなり、キャップ状座金
（７）が嵌着される小径の第１ピストン（８）と、該第
１ピストン（８）に溶着される大径の第２ピストン
（９）とからなる。第２ピストン（９）にはカップシー
ル（13）が装着され、また、第２ピストン（９）の右端
部には、凹所（9a）が形成されている。この凹所（9a）
にはプッシュロッド（14）の先端部（14a）が係合さ
れ、該先端部（14a）およびピストン（５）は止め輪（1
5）によって移動が規制された座金（16）によってシリ
ンダ孔（２）からの脱嵌が防止されている。

ピストン（５）の前端部にはシリンダ孔（２）の軸方
向に移動自在な弁棒（17）がピストン（５）の軸方向孔
（5a）に対して移動可能に嵌合されており、該弁棒（1
7）は頭部（17a）によって座金（７）からの抜けが防止
される。

弁棒（17）の先端には、第２図に拡大して示すよう
に、筒状の弁本体（18）が一体的に設けられており、該
弁本体（18）は、蓋体（24）との間に張設された弁ばね
（21）のばね力により図において左方に付勢されてい
る。弁本体（18）は、シリンダ本体（１）の連通孔（1
2）の圧力室（ｂ）に面する周囲に形成される弁座（2
2）に対向して配設され、連通孔（12）に対向する部分
には、連通孔（12）に対して若干小径な第１の通孔（18
a）が穿設されており、図示しないリザーバに常時連絡
している。更に、弁本体（18）には、第１の通孔（18
a）と、外周に設けた環状溝（18b）との間には第１の通
孔（18a）に比べて小径の第２の通孔（18c）が形成され
ている。これら第１の通孔（18a）と第２の通孔（18c）
とにより本発明に係る連絡通路が構成される。

このように形成された弁本体（18）の外周には、環状
のゴム製シール材（19）が装着され、弁本体（18）とシ
ール材（19）とにより弁体（20）が構成される。ゴム製
シール材（19）は、第４図に示したように、背面に凹所
（19a）が複数個形成され、これらの凹所（19a）間を結
ぶように形成される環状通路（23）は、弁本体（18）の
第２の通孔（18c）に連通している。これら凹所（19a）
と環状通路（23）とにより本発明に係る連通路が構成さ
れる。

これらスリット（19a）を備えたシール材（19）と、
第１の通孔（18a）及び第２の通孔（18c）を備えた弁本
体（18）とにより、圧力室（６）とリザーバとの間に、
後述する条件で開弁する弁（Ａ）が構成されている。

一方、蓋体（24）と座金（７）との間には戻しばね
（25）が張設され、該戻しばね（25）は、ピストン
（５）をシリンダ孔（２）の開口端部側へ付勢してい
る。

戻しばね（25）、座金（７）及び弁棒（17）により、
第１図に示されるピストン（５）の不作動時に弁ばね21
の付勢力に抗して弁体（20）を弁座（22）から離座させ
る開弁機構（60）が構成されている。

本発明の第１実施例による弁構造を備えたクラッチマ
スタシリンダは以上のように構成されるが、以下に作用
について説明する。

運転手が図示しないクラッチペダルを踏み込むとプッ
シュロッド（14）の第１図における左方への移動により
ピストン（５）もこの方向に移動する。これにより弁棒
（17）を介して弁ばね（21）を圧縮していた力が小さく
なり、弁体（20）のゴム製シール材（19）は左方へと弁
ばね（21）のばね力により移動し、その先端部（19b）
が弁座（22）に着座する。これにより連通孔（12）は圧
力室（６）と遮断される。ピストン（５）が更に往動す
ると圧力室（６）の液圧が上昇し、図示しないクラッチ
オペレーティングシリンダを作動させてクラッチを切
る。このとき、ゴム製シール部材（19）が弁座（22）と
弁本体（18）の側壁部（18d）との間で挟圧されること
により、弁（Ａ）は閉弁する。

次にクラッチを接続する場合について説明する。この
場合、運転手はクラッチペダルから踏力を解除したとす
る。すると、ピストン（５）は戻しばね（25）の付勢力
により右方へ迅速に復動するのであるが、第１図に示し
たように弁棒（17）の頭部（17a）が座金（７）の孔に
係止されると、開弁機構（60）の作用により、弁棒（1
7）がピストン（５）に引っ張られ、弁体（20）のゴム
製シール材（19）の先端部（19b）が弁座（22）から離
座する。これにより、圧力室（６）は連通孔（12）に連
通し、圧力室（６）内の液圧がリザーバ側に戻される。

こうして圧力室（６）内の液圧がリザーバ側に戻され
るのであるが、今圧力室（６）内に未だ残圧が存在して
いると、第３図に示したようにゴム製シール材（19）の
先端部（19b）は、その残圧によりシリンダ本体（２）
の底面側、すなわち弁座（22）側に変形する。このと
き、ゴム製シール材（19）の凹所（19a）を設けた側の
基端部（19c）は弁本体（18）の側壁部（18d）から離反
されるので弁（Ａ）が開弁し、圧力室（６）内の残圧は
シール材（19）の先端部（19b）が弁座（22）に着座し
ていたとしても凹所（19a）、環状通路（23）第２の通
孔（18c）、第１の通孔（18a）を介して連通孔（12）へ
開放される。こうして圧力室（６）内の残圧が逃がされ
ると、ゴム製シール材（19は弾性力により元の形状に戻
る。

したがって、運転手がクラッチペダルを再度踏み込ん
でもゴム製シール材（19）は正常な姿勢で弁座（22）に
着座し、先端部（19b）の喰われが防止される。これに
より、常に圧力室（６）に所定の液圧を発生させること
ができる。

第５図は本発明の第２実施例による弁構造を示したも
ので、第２図と同一要素は同一符号で示している。

この実施例では、第２図に示したゴム製シール材（1
9）の先端部（19b）側の喰われを防止するに加えて、ゴ
ム製シール材（19）の基端部（19c）側の喰われを防止
するもので、弁本体（47）の環状溝（47b）には、筒状
のカラー（48）が嵌合されている。該カラー（48）は合
成樹脂からなり、周面に形成したスリット（48a）を拡
開するとにより弁本体（47）に装着される。カラー（4
8）は第6A図及び第6B図に示したように、側壁の内外を
一部で連通させる段形状の切欠部（48b）が複数個形成
され、かつ、これらの切欠部（48b）間を連絡して環状
通路を構成するための溝（48c）が内周に設けられてい
る。また、カラー（48）は弁本体（47）の環状溝（47
b）内に装着された際、切欠部（48b）の端部開口部の幅
はゴム製シール材（19）の凹所（19a）の幅とほぼ同長
に形成されている。

一方、弁本体（47）に形成された第１の通孔（47a）
に連通する第２の通孔（47c）は、前記カラー（48）の
溝（48c）に開口しているが、該第２の通孔（47c）は、
前記第１実施例の弁本体（18）に形成した第２の通孔
（18c）に比べて弁座（22）に近接して、すなわち図に
おいてより左側の部位に設けられており、それにより、
シール材（19）の基端部（19c）との間隔がより長くな
っている。

このようなカラー（48）を備えた弁構造によれば、ゴ
ム製シール材（19）の先端部（19b）側の喰われを防止
する他、シール材（19）の基端部（19c）側の第２の通
孔（47c）への侵入による喰われを防止することができ
る。

第７図及び第８図は本発明の第３実施例を示すもの
で、第２図と同一要素は同一符号で示している。

この実施例では、ゴム製シール材（49）をピストンの
不作動時に強制的に変形させるリング（55）が設けられ
ている。

リング（55）は、蓋体（24）内で自由状態に配設さ
れ、一端がゴム製シール材（49）の基端部（49c）に当
接可能に、他端が蓋体（24）の内側段部（24a）に当接
可能に配設されている。また、ゴム製シール材（49）の
基端部（49c）には、シール用の環状突部（56）を境
に、外周にリング（55）の周面を受けるための環状溝
（57）が、内周に本発明に係る連通路として弁本体（1
8）の第２の通孔（18c）に開口する環状凹部（58）が各
々形成されている。ピストンの不作動時にゴム製シール
材（49）は、第７図に示したようにリング（55）で弁座
（22）側に押圧されて変形している。

このようなリング（55）を備えた弁構造では、運転手
がクラッチペダルを踏みマスタシリンダが作動状態にあ
るときには、第８図に示したように、ゴム製シール材
（49）の先端部（49a）は弁座（22）に着座し、リング
（55）が蓋体（24）の内周段部（24a）から離れてシー
ル材（49）が弾性力で元の形状に戻ることにより、環状
突部（56）は弁本体（18）の側壁部（18d）に当接し、
圧力室（６）とリザーバ側とが遮断される。

このような弁構造によれば、ピストンの戻し時には、
第７図に示したように、蓋体（24）の段部（24a）に当
接したリング（55）の一端でシール材（49）が強制的に
弁本体（18）の側壁から突き離されるので、ここに構成
される弁（Ｃ）は開弁し、圧力室（６）内の残圧をリザ
ーバ側に逃がすことができる。したがって、この第３実
施例による弁構造では、シール材（49）の変形が少ない
場合であっても、第２の通孔（18c）を圧力室（６）に
連通させることができる。

以上、本発明の各実施例について説明したが、勿論、
本発明はこれらに限定されることなく本発明の技術的思
想に基いて種々の変形が可能である。

例えば、以上の各実施例ではクラッチマスタシリンダ
について説明したが、これに代えて通常のブレーキマス
タシリンダに本発明を的依してもよい。

また、以上の各実施例ではピストンの材質を合成樹脂
でなると説明したが、勿論、これは通常のように金属で
なるものとしてもよい。

また、以上の各実施例ではシール材の弁座側への変形
において、弁体の圧力室側とリザーバ側とを連絡する弁
の各種を説明したが、これらに限定されることなくシー
ル材の、すなわち弁ゴムの変形において弁体の圧力室側
とリザーバ側とを連絡するようにシール材とともに変形
して、このような連絡路を構成するか、あるいはこれと
の相対的位置関係で連絡するような構造をとってもよ
い。

また、上記第２実施例のカラーの材質についても合成
樹脂でなると説明したが、弾性に富む金属で形成するよ
うにしてもよい。

また、以上の実施例では、カラー（48）を設けた弁構
造と、リンク（55）を設けた弁構造とを各々別個の実施
例として説明したが、これらを組み合わすことも無論有
効である。

また、以上の実施例では、弁棒の端部に弁本体が配置
されるマスタシリンダについての弁構造を示したが、ピ
ストン内に弁本体を一体的に組み込んだタイプのマスタ
シリンダの弁構造にも適用が可能である。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明のマスタシリンダの弁構造
によれば弁本体と弁本体には一端がリザーバに常時連絡
し他端がシール材の背面に連絡する連絡通路を備えると
ともに、シール材の背面には連絡通路に接続する連通路
を備え、シール材の弁座側への変形に応じて開弁し連絡
通路及び連通路を介して弁体の圧力室側とリザーバ側と
の間を連絡する弁を設けているので、例えばブレーキマ
スタシリンダにおいてポンピング作用をなしたような場
合でも、シール材の弁座側への喰われを防止することが
でき、よって安定なマスタシリンダの作用を保障するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の第１実施例に係り、第１図
は同実施例による弁構造を備えたクラッチマスタシリン
ダの断面図、第２図は第１図の要部を拡大して示す断面
図、第３図は第２図に示したシール材の動作を示す半部
断面図、第４図は当該シール材の側面図、第５図、第6A
図及び第6B図は本発明の第２実施例に係り、第５図は同
実施例の弁構造を拡大して示す断面図、第6A図は第５図
に示したカラーの拡大断面図、第6B図は同カラーの側面
図、第７図及び第８図は本発明の第３実施例に係り、第
７図は同実施例の弁構造を拡大して示す断面図、第８図
は同実施例の弁構造の動作を示す断面図、第９図及び第
10図は各従来例を示すもので、第９図は従来の弁構造を
備えたマスタシリンダの一部を示す断面図、第10図は他
従来例の一部を拡大して示す断面図である。 なお図において、 （２）……シリンダ孔 （５）……ピストン （６）……圧力室 （18）……弁本体 （19）……ゴム製シール材 （20）……弁体 （21）……弁ばね （22）……弁座 （47）……弁本体 （49）……ゴム製シール材 （51）……マスタシリンダ （60）……開弁機構 （Ａ）（Ｃ）……弁

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストンを摺動自在に挿入してシリンダ孔
   内に画成される圧力室と作動液を貯えるリザーバとの間
   に形成され、前記圧力室に面して形成される弁座と、該
   弁座に対向して配設される弁本体の外周に環状のゴム製
   シール材を装着された弁体と、不作動時弁ばねの付勢力
   に抗して前記弁体を離座させる開弁機構とを備え、前記
   ピストンの移動に応じて前記弁体を前記弁座に着座させ
   るようにしたマスタシリンダの弁構造において、 前記弁本体には、一端が前記リザーバに常時連絡し、他
   端が前記シール材の背面に連絡する連絡通路を備えると
   ともに、前記シール材の背面には、前記連絡通路に接続
   する連通路を備え、前記シール材の前記弁座側への変形
   に応じて開弁し、前記連絡通路及び連通路を介して前記
   弁体の圧力室側とリザーバ側との間を連絡する弁を設け
   たマスタシリンダの弁構造。