JP3214751B2 - マスタシリンダ用中心型リリーフ弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の油圧式ブレー
キ、クラッチ等を作動させるマスタシリンダに用いられ
る中心型リリーフ弁に関し、特に、シリンダ体に摺動可
能に嵌合されるピストンの前端部を臨ませる液圧室と、
前記ピストンの背部を臨ませるとともにリザーバに通じ
る補給液室との間に設けられ、ピストンが後退限にある
ときの開弁状態とピストンが後退限から前進したときの
閉弁状態とを切換可能なマスタシリンダ用中心型リリー
フ弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、かかるリリーフ弁は、たとえば実
公平３−５５４７４号公報等により既に知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のリリーフ弁
では、補給液室に通じる弁孔を中心部に開口させる弁座
がピストンの前端部に設けられ、ピストンが後退限に在
るときには弁体を弁座から離反させて開弁し、ピストン
が後退限から前進したときには弁体を弁座に着座させて
閉弁するようにしている。ところで、ポンピングプレー
キ操作を行なったときや、アンチロック制御時に出力液
圧路が閉じられることによる液圧室の液圧増大時にはピ
ストンが後退してリリーフ弁が開弁することがあり、こ
の際、リリーフ弁が一旦開弁した後の閉弁時において弁
体が弁座に着座する直前での弁体前後の差圧は大きなも
のとなり、弁体の一部が弁孔に食込んで損傷してしまう
おそれがある。そこで上記従来のものでは、弁孔に移動
可能に挿入されるロッドに、弁座および弁孔の連設部に
対応するテーパ部が設けられ、テーパ部および弁孔間に
形成される環状の通路の面積が弁体の閉弁側への移動に
応じて徐々に小さくなるようにして、作動液の戻り方向
の流速を抑制して弁体の弁孔への食込みを防止するよう
にしている。しかるに、弁体の着座直前において弁体前
後の差圧が大きいことは依然として解消されず、弁体の
弁孔への食込みを確実に防止することは困難である。

【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、弁体の弁孔への食込みを確実に防止し得るよ
うにしたマスタシリンダ用中心型リリーフ弁を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に従うリリーフ弁は、液圧室に突入する弁筒
がピストンの前端部に連設され、該弁筒内には、後方に
向けてばね付勢される支持部材が、ピストンが後退限に
あるときの前進位置とピストンが前進したときの後退位
置との間を移動可能に収納され、その支持部材の移動時
に常に弁筒の内周面に摺接する環状のリップを有する弁
体が支持部材に装着されると共に、この弁体により弁筒
内が、補給液室に通じる後部液室と液圧室に通じる前部
液室とに油密に区画され、前記リップは前部液室の液圧
を拡径方向に、また後部液室の液圧を縮径方向にそれぞ
れ受けるように形成され、弁筒の周壁には，その内外を
連通し前記リップと協働して弁機能を果たす弁孔が形成
され、この弁孔は、支持部材が前進位置にあるときに前
記リップと弁筒内周面との摺接部より後側に在って後部
液室に開口し、また同支持部材が後退位置にあるときに
前記摺接部より前側に在って前部液室に開口する。

【０００６】

【実施例】以下、図面により本発明の実施例について説
明する。

【０００７】図１および図２は本発明の第１実施例を示
すものであり、図１はマスタシリンダの縦断側面図、図
２は図１の２矢視部拡大図である。

【０００８】先ず図１において、このタンデム型マスタ
シリンダのシリンダ体５には、先端を閉じた有底のシリ
ンダ孔５ａが穿設されており、該シリンダ孔５ａには、
前部ピストン６と、前部ピストン６の後方側に間隔をあ
けて配置される後部ピストン７とが摺動可能に嵌合さ
れ、前部ピストン６の前端部を臨ませる前部液圧室８が
シリンダ孔５ａの前端壁および前部ピストン６間に画成
され、後部ピストン７の前端部を臨ませる後部液圧室９
が前部および後部ピストン６，７間に画成される。而し
てシリンダ体１には、両液圧室８，９に個別に通じる出
力ポート１０，１１が設けられる。

【０００９】後部ピストン７には、シリンダ孔５ａの後
端部に嵌着された軸受部材１２で摺動自在に支承される
ピストンロッド１３が同軸にかつ一体に連設されてお
り、このピストンロッド１３には図示しない負圧ブース
タの出力杆が連接される。

【００１０】後部液圧室９には、前部および後部ピスト
ン６，７間に縮設されて後部ピストン７を後方側に付勢
する後部戻しばね１４が収納され、前部液圧室８には、
前部ピストン６を後退方向へ付勢する前部戻しばね１５
が収納される。而して後部戻しばね１４には、前部戻し
ばね１５よりも大きなばね荷重が付与される。

【００１１】前部ピストン６の中間部は、シリンダ孔５
ａの内面との間に環状の前部補給液室１６を画成するよ
うに小径に形成される。またシリンダ体５の上部に設け
られた液溜１７にはリザーバ１８が装着されており、前
部補給液室１６をリザーバ１８内の前部液溜１７ａに通
じさせるリリーフポート１９がシリンダ体５に設けられ
る。しかも前部ピストン６の前部補給液室１６よりも前
方側にはシリンダ孔５ａの内面に摺接するカップシール
２０が装着されるとともに前部補給液室１６をカップシ
ール２０の背面に連通させる連通孔２１が穿設される。
さらに前部補給液室１６よりも後方側で前部ピストン６
にはシリンダ孔５ａの内面に摺接するカップシール２２
が装着される。

【００１２】後部ピストン７と軸受部材１２との間には
環状の後部補給液室２３が画成されており、シリンダ体
５には後部補給液室２３をリザーバ１８内の後部液溜１
７ｂに通じさせるリリーフポート２４が設けられる。ま
た後部ピストン７には、シリンダ孔５ａの内面に摺接す
るカップシール２５が装着されるとともに後部補給液室
２３をカップシール２５の背面に連通させる連通孔２６
が穿設される。

【００１３】前部補給液室１６および前部液圧室８間に
は、前部ピストン６が後退限に在るのに応じて開弁する
が前部ピストン６が後退限から前進するのに応じて閉弁
するように構成される中心型のリリーフ弁２７₁ が設け
られ、後部補給液室２３および後部液圧室９間には、後
部ピストン７が後退限に在るときには開弁するが後部ピ
ストン７が後退限から前進するのに応じて閉弁するよう
に構成される中心型のリリーフ弁２７₂ が設けられる。

【００１４】図２を併せて参照して、前部補給液室１６
および前部液圧室８間に設けられるリリーフ弁２７
₁ は、前部ピストン６の前端部に同軸にかつ一体に連設
されて前部液圧室８に突入する弁筒３０₁ と、該弁筒３
０₁ 内に前後動可能に収納されるとともに後方に向けて
ばね付勢される支持部材３１と、前部ピストン６が後退
限にあるときには支持部材３１をばね付勢力に抗して前
進位置に保持するが前部ピストン６の前進時には支持部
材３１のばね付勢力による後退位置への後退動作を許容
する開弁棒３２₁ と、弁筒３０₁ の内面に摺接して支持
部材３１に装着されるカップ状の弁体３３と、弁筒３０
₁ に設けられる弁孔３４とを備える。

【００１５】前部ピストン６には、その前端部に開口す
る連通孔３５が弁筒３０₁ と同軸にして穿設されるとと
もに、該連通孔３５の後端を開口させる長孔３６が前部
ピストン６の軸方向に長くして穿設され、長孔３６の両
端は前部補給液室１６に連通される。しかも長孔３６に
は、両端をシリンダ体５に固定的に支持される開弁棒３
２₁ が挿通される。

【００１６】前部ピストン６の前端部には、弁筒３０₁
を同軸に覆うカップ形の弁函３７₁が嵌着され、該弁函
３７₁ には、複数の透孔３８…が周方向に間隔をあけて
穿設される。而して前部戻しばね１５はシリンダ孔５ａ
の前端壁と弁函３７₁ との間に縮設される。また弁筒３
０₁ 内に収納された支持部材３１と弁函３７₁ との間に
は弁ばね３９が縮設されており、この弁ばね３９のばね
力により支持部材３１は、前部ピストン６に対して後方
に付勢されることになる。さらに支持部材３１には、後
方に延びて連通孔３５に遊挿されるとともに後端を開弁
棒３２₁ に当接させ得るロッド４０が同軸にかつ一体に
連設されており、このロッド４０の外面と連通孔３５の
内面との間には環状の通路４１が形成される。

【００１７】弁体３３は、弁筒３０₁ の内面に摺接する
リップ３３ａを有してゴム等の弾性材によりカップ形に
形成されるものであり、支持部材３１の外周に設けられ
た環状の装着溝３１ａに装着される。而して該弁体３３
により、弁筒３０₁ 内は、通路４１および長孔３６を介
して前部補給液室１６に通じる後部液室４２と、透孔３
８…を介して前部液圧室８に通じる前部液室４３とに区
画され、リップ３３ａは、前部液室４３の液圧が拡径方
向に作用するように形成されている。

【００１８】ところで、支持部材３１および弁体３３
は、前部ピストン６が後退限に在るときには図１および
図２で示す前進位置にあるが、前部ピストン６の前進動
作に応じて図２における右側に後退した後退位置となる
ものであり、その前進位置におけるリップ３３ａの弁筒
３０₁ 内面への摺接位置と、後退位置におけるリップ３
３ａの弁筒３０₁ 内面への摺接位置との間で弁筒３０₁
内面に開口するようにして、１あるいは複数の弁孔３４
が弁筒３０₁ に穿設される。すなわち弁孔３４は、支持
部材３１のの前進位置および後退位置に応じてリップ３
３ａにより後部液室４２および前部液室４３に交互に連
通される位置で、弁筒３０₁ に設けられる。

【００１９】再び図１において、後部補給液室２３およ
び後部液圧室９間に設けられるリリーフ弁２７₂ は、後
部ピストン７の前端部に同軸にかつ一体に連設されて後
部液圧室８に突入する弁筒３０₁ と、該弁筒３０₁ 内に
前後動可能に収納されるとともに後方に向けてばね付勢
される支持部材３１と、後部ピストン６が後退限にある
ときには支持部材３１をばね付勢力に抗して前進位置に
保持するが前部ピストン６の前進時には支持部材３１の
ばね付勢力による後退位置への後退動作を許容する開弁
棒３２₂ と、弁筒３０₁ の内面に摺接して支持部材３１
に装着されるカップ状の弁体３３と、弁筒３０₁ に設け
られる弁孔３４とを有するものである。このリリーフ弁
２７₂ において開弁棒３２₂ の支持構造を除く他の部分
の構成は、基本的にはリリーフ弁２７₁ と同一であり、
リリーフ弁２７₁ に対応する部分には同一の参照符号を
付す。

【００２０】前部ピストン７に連なるピストンロッド１
３には、両端を後部補給液室２３に通じさせる長孔４５
が連通孔３５の後端を開口させるようにして軸方向に長
く穿設されており、長孔４５に挿通された開弁棒３２₂
の両端はピストンロッド１３を囲繞する支持リング４６
で支持され、該支持リング４６は軸受部材１２で受けら
れる。

【００２１】後部ピストン７の前端部に嵌着される弁函
３７₂ には、前方に延びる間隔規制ロッド４８の後端が
同軸に結合され、前部ピストン６の後端部にはキャップ
状に形成されたリテーナ４９が嵌合される。このリテー
ナ４９には、間隔規制ロッド４８の前端部を移動可能に
挿通させる挿通孔５０が同軸に穿設されており、間隔規
制ロッド４８の前端には、その挿通孔５０の周縁に前方
側から係止可能な係止頭部４８ａが設けられる。而して
後部戻しばね１４は弁函３７₂ およびリテーナ４９間に
縮設されるものであり、この後部戻しばね１４のばね力
により前部および後部ピストン６，７は相互に離反する
方向に付勢されるが、間隔規制ロッド４８の係止頭部４
８ａがリテーナ４９に係止することにより前部および後
部ピストン６，７間の最大間隔が規制されることにな
る。

【００２２】次にこの第１実施例の作用について説明す
ると、ピストンロッド１３に操作力が作用しない状態で
は、後部ピストン７が後部戻しばね１４の弾発力により
支持リング４６を介して軸受部材１２で受けられた後退
限に保持され、また前部戻しばね１５で後方に付勢され
るとともに前部戻しばね１５よりも大きなばね荷重の後
部戻しばね１４で前方側に付勢された前部ピストン６
は、間隔規制ロッド４８の係止頭部４８ａがリテーナ４
９に係止して後部ピストン７との間の間隔を最大間隔に
規制された後退限に保持される。この場合、リリーフ弁
２７₁ ，２７₂ では、長孔３６，４５内に挿通されてい
る開弁棒３２₁ ，３２₂ がピストン６，７に対して前進
限にあり、それによりロッド４０が弁ばね３９のばね力
に抗して支持部材３１を図２で示す前進位置まで前進さ
せており、弁体３３のリップ３３ａが弁孔３４よりも前
方で弁筒３０₁ の内面に摺接した状態にあって、弁孔３
４は前部および後部液圧室８，９を前部および後部補給
液室１６，２３に通じる後部液室４２に連通させた状態
に在る。

【００２３】この状態からピストンロッド１３により後
部ピストン７を前進させれば、先ず後部戻しばね１４を
介して前部ピストン６を前進させて前部戻しばね１５を
圧縮する。而して、後部ピストン７の前進によれば、先
ず後部ピストン７側のリリーフ弁２７₂ において、開弁
棒３２₂ が後部ピストン７に対して相対的に後退するの
に応じて弁体３３が弁ばね３９のばね力で弁孔３４より
も後方でリップ３３ａを弁筒３０₁ の内面に摺接させる
位置に後退し、後部液圧室９は後部補給液室２３との連
通が断たれて収縮し、後部液圧室９に発生した液圧が出
力ポート１１から出力される。

【００２４】また後部液圧室９に液圧が発生すると、前
部ピストン６が前部戻しばね１４を圧縮しながら前進
し、これにより前部ピストン６側のリリーフ弁２７₁ に
おいても、弁体３３が弁ばね３９のばね力で弁孔３４よ
りも後方でリップ３３ａを弁筒３０₁ の内面に摺接させ
る位置に後退し、前部液圧室８が前部補給液室１６との
連通が断たれて収縮し、前部液圧室８に発生した液圧が
出力ポート１０から出力される。

【００２５】このようなタンデム型マスタシリンダの両
リリーフ弁２７₁ ，２７₂ は、弁体３３のリップ３３ａ
を弁孔３４よりも前方で弁筒３０₁ の内面に摺接させて
液圧室８，９を後部液圧室４２に通じさせる開弁状態
と、前記リップ３３ａを弁孔３３よりも後方で弁筒３０
₁ の内面に摺接させて液圧室８，９を後部液室４２から
遮断する閉弁状態とを切換えるものであるが、開弁状態
および閉弁状態の切換時にリップ３３ａが弁孔３４を通
過する際に、弁孔３４からリップ３３ａにはその縮径方
向に作用する液圧室８，９の液圧が作用するのに対し、
前部液室４３すなわち液圧室８，９の液圧がリップ３３
ａを拡径する方向にも作用している。したがってポンピ
ングプレーキ操作やアンチロック制御に応じたリリーフ
弁２７₁ ，２７₂ の開閉作動時に、弁孔３４に対応する
部分でリップ３３ａの内、外に作用する液圧は同一とな
り、リップ３３ａにその一部を弁孔３４に食い込ませる
方向の差圧が作用することはないので、リップ３３ａが
弁孔３４に食い込むことはなく、リップ３３ａの損傷が
防止される。

【００２６】図３は本発明の第２実施例を示すものであ
り、上記第１実施例に対応する部分には同一の参照符号
を付す。

【００２７】前部補給液室１３（図１および図２参照）
および前部液圧室８間に設けられるリリーフ弁２７₃ の
弁筒３０₂ は、カップ形に形成される弁函３７₃ に設け
られており、弁函３７₃ を前部ピストン６に嵌着するこ
とにより弁筒３０₂ が前部ピストン６に連設されること
になる。しかも弁函３７₂ および前部ピストン６間には
Ｏリング５１が介装される。

【００２８】この第２実施例によっても上記第１実施例
と同様の効果を奏することができる。

【００２９】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。

【００３０】たとえば、上記第１および第２実施例で
は、ピストンが後退限にあるときには弁体を開弁棒で開
弁位置に押圧保持するがピストンの前進時には該ピスト
ンに対して前記開弁棒が相対的に後退するのに応じて弁
体を閉弁位置とする所謂「押圧開弁式」のリリーフ弁に
ついて説明したが、本発明は、弁体から前方に延びる規
制ロッドの前端部を開弁部材に係合可能としておき、ピ
ストンが後退限にあるときには規制ロッドを開弁部材に
係合させることにより弁体を開弁位置に引張保持するが
ピストンの前進時には規制ロッドが開弁部材との係合を
解除して前進するのに伴って弁体を閉弁位置に移動させ
る所謂「引張開弁式」のリリーフ弁についても適用可能
である。またシリンダ体に単一のピストンが摺動可能に
嵌合されるタイプのマスタシリンダに本発明を適用する
ことも可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明に従うリリーフ弁
は、液圧室に突入する弁筒がピストンの前端部に連設さ
れ、該弁筒内には、後方に向けてばね付勢される支持部
材が、ピストンが後退限にあるときの前進位置とピスト
ンが前進したときの後退位置との間を移動可能に収納さ
れ、その支持部材の移動時に常に弁筒の内周面に摺接す
る環状のリップを有する弁体が支持部材に装着されると
共に、この弁体により弁筒内が、補給液室に通じる後部
液室と液圧室に通じる前部液室とに油密に区画され、リ
ップは前部液室の液圧を拡径方向に、また後部液室の液
圧を縮径方向にそれぞれ受けるように形成され、弁筒の
周壁には，その内外を連通し前記リップと協働して弁機
能を果たす弁孔が形成され、この弁孔は、支持部材が前
進位置にあるときに前記リップと弁筒内周面との摺接部
より後側に在って後部液室に開口し、また同支持部材が
後退位置にあるときに前記摺接部より前側に在って前部
液室に開口するので、リリーフ弁の開閉作動時に、弁体
のリップにそのリップの一部が弁孔に食い込む方向の差
圧が作用することを回避し、弁体の弁孔への食込みによ
る損傷を確実に防止することができる。またリップと協
働して弁機能を果たす上記弁孔は弁筒の周壁に穿設され
ていて，ピストンの前進時（支持部材の後退時）には弁
体のリップ先端よりも前側にあるため，ピストン前進に
より増大する液圧室の圧力がリップを弁孔に食い込ませ
る方向に作用する虞れはなく，従ってその液圧室の圧力
が過大となってもリップの弁孔への食込みを確実に回避
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のマスタシリンダの縦断側面図であ
る。

【図２】図１の２矢視部拡大図である。

【図３】第２実施例の図２に対応した断面図である。

【符号の説明】

５・・・シリンダ体 ６，７・・・ピストン ８，９・・・液圧室 １６，２３・・・補給液室 １８・・・リザーバ ２７₁ ，２７₂ ，２７₃ ・・・リリーフ弁 ３０₁ ，３０₂ ・・・弁筒 ３１・・・支持部材 ３３・・・弁体 ３３ａ・・・リップ ３４・・・弁孔 ４２・・・後部液室 ４３・・・前部液室

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ体（５）に摺動可能に嵌合され
   るピストン（６，７）の前端部を臨ませる液圧室（８，
   ９）と、前記ピストン（６，７）の背部を臨ませるとと
   もにリザーバ（１８）に通じる補給液室（１６，２３）
   との間に設けられ、ピストン（６，７）が後退限にある
   ときの開弁状態とピストン（６，７）が後退限から前進
   したときの閉弁状態とを切換可能なマスタシリンダ用中
   心型リリーフ弁において、液 圧室（８，９）に突入する弁筒（３０₁ ，３０₂ ）が
   ピストン（６，７）の前端部に連設され、該弁筒（３０
   ₁ ，３０₂ ）内には、後方に向けてばね付勢される支持
   部材（３１）が、ピストン（６，７）が後退限にあると
   きの前進位置とピストン（６，７）が前進したときの後
   退位置との間を移動可能に収納され、その支持部材（３１）の移動時に常に 弁筒（３０₁ ，３
   ０₂ ）の内周面に摺接する環状のリップ（３３ａ）を有
   する弁体（３３）が支持部材（３１）に装着されると共
   に、この弁体（３３）により弁筒（３０ ₁ ，３０ ₂ ）内
   が、補給液室（１６，２３）に通じる後部液室（４２）
   と液圧室（８，９）に通じる前部液室（４３）とに油密
   に区画され、 前記リップ（３３ａ）は前部液室（４３）の液圧を拡径
   方向に、また後部液室（４２）の液圧を縮径方向にそれ
   ぞれ受けるように形成され、 弁筒（３０₁ ，３０₂ ）の周壁には、その内外を連通し
   前記リップ（３３ａ）と協働して弁機能を果たす弁孔
   （３４）が形成され、この弁孔（３４）は、支持部材
   （３１）が前進位置にあるときに前記リップ（３３ａ）
   と弁筒（３０ ₁ ，３０ ₂ ）内周面との摺接部より後側に
   在って後部液室（４２）に開口し、また同支持部材（３
   １）が後退位置にあるときに前記摺接部より前側に在っ
   て前部液室（４３）に開口すること特徴とする、マスタ
   シリンダ用中心型リリーフ弁。