JP3699274B2 - 車両用液圧マスタシリンダ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車や自動二・三輪車等の走行車両に用いるブレーキやクラッチ等のアクチュエータを液圧で作動する液圧マスタシリンダに係り、詳しくは、この液圧マスタシリンダをブレーキやクラッチ等のアクチュエータに接続した際に、液圧経路内からのエア抜きと作動液の充填とを効率よく行なえるようにした車両用液圧マスタシリンダの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車等のブレーキに用いる液圧マスタシリンダとして、例えば特開平８−１９８０９２号公報に示されるものがある。この液圧マスタシリンダは、シリンダボディの有底のシリンダ孔に、ピストンをピストンカップを介して液密に内挿し、該ピストンをシリンダ孔底部の液圧室に縮設したリターンスプリングにてシリンダ孔の開口部側に弾発し、ピストンの後端をブレーキペダルに連結したプッシュロッドの頭部で支承して、ピストンの後退限を規制すると共に、後退限に位置する非作動時のピストンの先端側とリリーフポートとの間に所定の無効ストロークを設定している。
【０００３】
シリンダ孔の底壁には、液圧室に連通する出力ポートがあり、またシリンダ孔の周壁には、液圧室に連通するリリーフポートとピストン中間部の液溜室に連通するサプライポートとがあって、出力ポートをブレーキに接続し、更にリリーフポートとサプライポートとをリザーバに接続して、液圧マスタシリンダの液圧室を挟んだリザーバからブレーキまでの液圧経路に作動液が充填される。
【０００４】
この作動液の充填は、ピストンを後退限に位置させた状態で、液圧経路の一方の端部であるリリーフポートのリザーバ側開口部と、液圧経路の他方の端部であるブレーキ側のブリーダ孔のいずれか一方に吸引機を接続して、液圧経路内のエアを排出するいわゆる真空引きを行ない、他方に作動液供給機を接続して、エア抜きで負圧状態となった液圧経路に作動液を圧送し、液圧経路とリザーバとに作動液を充填したのち、ブレーキ側のブリーダ孔にブリーダスクリュを螺着して液圧経路を液密に閉塞する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のエア抜き作業では、液圧経路内のエアが排出されて行くに従って、液圧室内の負圧が徐々に高まり、液圧経路内に生じる最大負圧力が、リターンスプリングのセット荷重とピストンの質量やピストンカップによる摺動抵抗を合計した抵抗力よりも大きくなる。このため、液圧経路内の負圧力が上述の抵抗力を越えた段階で、後退限に位置していたピストンがシリンダ孔の底部方向へ引き寄せられ、ピストンの先端側がリリーフポートを狭めたり塞いだりして、それ以降のエア抜きとエア抜き後の作動液の充填作業とを困難にすることがある。また、液圧経路へ充填した作動液にエアが混入していると、運転者がレバーまたはペダル操作した際に、ふわふわとした頼りない操作フィーリングを与えることとなる。
【０００６】
そこで本発明は、液圧経路内のエアを残留なく排出できて、液圧経路へ作動液を良好に充填することができ、また剛性感ある良好な操作フィーリングを得ることのできる車両用液圧マスタシリンダを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、請求項１の発明では、シリンダボディに穿設された有底のシリンダ孔にピストンを内挿して、シリンダ孔の底部に液圧室を画成し、前記シリンダボディに、ブレーキやクラッチ等のアクチュエータにつながる出力ポートと、リザーバにつながるリリーフポートとを前記液圧室に連通して設け、該液圧室に縮設されるリターンスプリングの弾発力にてシリンダ孔開口部側の後退限に位置した前記ピストンの先端側と前記リリーフポートとの間に無効ストロークを設定し、前記ピストンをピストン押動手段にてシリンダ孔の底部方向へ押動して、前記液圧室に液圧を発生する車両用液圧マスタシリンダにおいて、前記ピストンとピストン押動手段とを前記シリンダ孔の軸方向に間隙を存して連結し、該間隙を前記無効ストロークよりも小さく設定する。
【０００８】
また、請求項２の発明では、一直線上に合致しているピストンの中心軸とピストン押動手段の中心軸とが所定角度傾くまでは、ピストンとピストン押動手段との連結状態を保持し、またピストンの中心軸とピストン押動手段の中心軸とが所定角度を超えて傾いた際に、ピストンとピストン押動手段との係脱ができるようにする。
【０００９】
上述の請求項１または請求項２の発明によれば、ピストンに連結したレバーやペダル，プッシュロッド等のピストン押動手段が、エア抜き時のピストンに作用する負圧の抵抗力となり、液圧マスタシリンダの液圧室にエア抜きの最大負圧力が作用した場合にも、ピストンは、無効ストロークよりも小さなピストン押動手段との間の間隙分をシリンダ孔の底部方向へ移動するだけで、リリーフポートを塞がない。
【００１０】
更に、請求項２の発明により、液圧マスタシリンダとピストン押動手段とを車体へ直列に取付けした状態では、液圧マスタシリンダのピストンの中心軸とピストン押動手段の中心軸とが一直線上に合致して、ピストンとピストン押動手段との連結状態が保持され、またピストンの中心軸とピストン押動手段の中心軸とを所定角度を超えて傾けると、ピストンとピストン押動手段とを係脱できて、液圧マスタシリンダとピストン押動手段を個々に車体に取付けまたは取外しできるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明を、自動二輪車やバギー車等のバーハンドル車両の後輪ブレーキに適用した各形態例を図面に基づいて説明する。
図中、図１は第１形態例を示す液圧マスタシリンダの断面正面図、図２〜図６は第２形態例を示し、図２は液圧マスタシリンダの断面正面図、図３は液圧マスタシリンダのピストンとプッシュロッドとの連結状態を示す拡大断面図、図４は図３のIV−IV断面図、図５は液圧マスタシリンダのピストンとプッシュロッドの分解斜視図、図６は同じくピストンとプッシュロッドとの着脱状態を示す断面正面図、図７，図８は第３，第４形態例を示す要部断面平面図である。
【００１２】
図１の第１形態例に示す後輪用液圧マスタシリンダ１は、縦長のシリンダボディ２内上下にシリンダ孔３ａと大径孔３ｂとが連設され、上部側のシリンダ孔３ａに、ピストン４がピストンカップ５ａ，５ｂを用いて液密且つ移動可能に内挿され、シリンダ孔３ａの上底壁２ａとピストン４の第１大径部４ａとの間には液圧室６が画成されている。
【００１３】
シリンダ孔３ａの周壁には、液圧室６に連通する出力ポート７及びリリーフポート８と、後述の液溜室１０に連通するサプライポート９がそれぞれ設けられている。出力ポート７は、ブレーキホースを介して後輪ブレーキ（いずれも図示しない）に接続され、また上下に隣合うリリーフポート８とサプライポート９とは、別途のリザーバに接続ホース１１を介して接続されており、液圧室６を挟んだリザーバから後輪ブレーキまでの間に、後輪ブレーキ用の液圧経路が形成される。
【００１４】
ピストン４には、シリンダ孔３ａ内を摺動する大径の第１大径部４ａ，第２大径部４ｂ，第３大径部４ｃが断続して設けられ、第１大径部４ａの上面から液圧室６へ突出する小径の先端軸４ｄにフランジ４ｅが周設されると共に、第３大径部４ｃの下面に、球面状の連結孔４ｆが凹設されている。第１大径部４ａの上部には一方のピストンカップ５ａが嵌着され、また第２大径部４ｂと第３大径部４ｃとの間には他方のピストンカップ５ｂが嵌着されており、シリンダ孔３ａに囲繞される第１大径部４ａと第２大径部４ｂとの間を上述の液溜室１０となしている。
【００１５】
ピストン４のフランジ４ｅとシリンダ孔３ａの上壁２ａとの間には、コイル状のリターンスプリング１２が縮設されており、ピストン４は、リターンスプリング１２の弾発力によって下部の大径孔３ｂ方向へ付勢されている。液圧マスタシリンダ１の下方にはブレーキペダル１３が支軸１４にて枢支されており、該ペダル１３の後端に支軸１５を用いて枢支されるヨーク１６に、本発明のピストン押動手段となるプッシュロッド１７が縦方向に連結されている。プッシュロッド１７は、上半部をシリンダボディ２の大径孔３ｂ内へ差し込まれ、フランジ１７ａを大径孔３ｂに係着した止め輪１８とリテーナ１９とで抜け止めして、支軸１５を支点に揺動自在に支持されると共に、シリンダ孔３ａの下部へ差し入れた上端の大径頭部１７ｂをピストン４の連結孔４ｆに嵌合して、リターンスプリング１２に付勢されるピストン４の後退限を規制している。
【００１６】
ピストン４の連結孔４ｆの開口部側には止め輪２０が係着されていて、連結孔４ｆに嵌合したプッシュロッド１７の大径頭部１７ｂを抜け止めしている。ピストン４の連結孔４ｆとプッシュロッド１７の大径頭部１７ｂは、それぞれ球面状に形成されており、ブレーキペダル１３の踏み操作でプッシュロッド１７が支軸１５を支点に揺動した際にも、連結孔４ｆと大径頭部１７ｂとの当接状態を保持できるようにしている。
【００１７】
このように接続された液圧マスタシリンダ１とプッシュロッド１７は、ブレーキペダル１３を踏み操作しない非作動時に、ピストン４の中心軸ＣＬ１とプッシュロッド１７の中心軸ＣＬ２とが一直線上に連続し、プッシュロッド１７の後退限がフランジ１７ａと止め輪１８との当接にて規制され、ピストン４の後退限が、連結孔４ｆと大径頭部１７ｂとの当接にて規制されている。後退限に位置したピストン４は、上部側のピストンカップ５ａがリリーフポート８よりも下降していて、ピストンカップ５ａとリリーフポート８との間に無効ストロークＳ１が設定され、また止め輪２０と大径頭部１７ｂとの間には、シリンダ孔３ａの軸方向の間隙Ｓ２が無効ストロークＳ１よりも小さく設定されており、シリンダ孔３ａ内を直線運動するピストン４に対して、支軸１５を支点とするプッシュロッド１７の揺動運動をこの間隙Ｓ２で許容している。
【００１８】
このように構成される本形態例は、ブレーキペダル１３の踏み操作によってプッシュロッド１７が支軸１５を支点に揺動しながら上昇し、ピストン４がリリーフポート８との間の無効ストロークＳ１を埋めながらシリンダ孔３ａを上方へ押し込まれて行き、上部側のピストンカップ５ａがリリーフポート８を閉鎖したのちは、液圧室６の作動液が徐々に昇圧されて行く。液圧室６で昇圧された作動液は、出力ポート７からブレーキホースを通して後輪ブレーキへ送られ、該後輪ブレーキを液圧で作動して後輪を制動する。
【００１９】
上述の作動に先立って行われる液圧経路への作動液の充填は、ピストン４を後退限に位置させた状態で、液圧経路の一方の端部であるリザーバの開口部と、液圧経路の他方の端部である後輪ブレーキのブリーダ孔のいずれか一方に吸引機を接続して、液圧経路内のエアを排出するいわゆるエア抜きを行ない、他方には作動液供給機を接続して、エア抜きで負圧状態となった液圧経路に作動液を圧送する。このようにして液圧経路内に作動液を充填したのち、リザーバにはキャップを被着し、後輪ブレーキのブリーダ孔にはブリーダスクリュを螺着して液圧経路を液密に閉塞する。
【００２０】
上述のエア抜き作業では、液圧経路内のエアが排出されて行くに従って、液圧室６内の負圧が徐々に高まり、液圧経路内に生じる最大負圧力が、リターンスプリング１２のセット荷重とピストン４の質量やピストンカップ５ａ，５ｂによる摺動抵抗を合計した抵抗力よりも大きくなるが、本形態例はピストン押動手段であるプッシュロッド１７がピストン４に連結されていて、このプッシュロッド１７がエア抜き時のピストンに作用する負圧の抵抗力となるので、液圧室６にエア抜きの最大負圧力が作用した場合にも、ピストン４は、無効ストロークＳ１よりも小さなピストン押動手段との間の間隙Ｓ２分をシリンダ孔３ａの底部方向へ移動するだけで停止し、リリーフポート８を塞がない。
【００２１】
このように本形態例は、ピストン４の連結孔４ｆとプッシュロッド１７の大径頭部１７ｂとを連結しながら、ピストン側の止め輪２０とプッシュロッド１７の大径頭部１７ｂとの間に、無効ストロークＳ１よりも小さな間隙Ｓ２を設定したから、制動作用では、シリンダ孔３ａ内を直線運動するピストン４に対して、支軸１５を支点とするプッシュロッド１７の揺動運動を間隙Ｓ２で許容し、また液圧経路への作動液の充填に当たって行なわれるエア抜時には、ピストン４とプッシュロッド１７との連結と、無効ストロークＳ１よりも小さな間隙Ｓ２とによって、ピストン４がリリーフポート８を塞ぐのを防止するので、エア抜き作業を短時間に効率よく行なうことができる。従って、作動液の充填時に、液圧経路内にはエアが殆ど残留しないので、作動液の充填作業を簡便で良好に行うことができて、作業時間の大幅な短縮が図れる。更に、液圧経路内の作動液中にエアが混入しなくなるので、剛性感のある良好な操作フィーリングを得ることができる。
【００２２】
図２〜図６は、本発明の第２形態例を示すもので、上述の第１形態例とは、ピストン４とプッシュロッド１７との連結構造が異なっており、無効ストロークＳ１や間隙Ｓ２を始めとするその他の構成は、第１形態例と同様に設定されている。
【００２３】
ピストン４の第３大径部４ｃの下面に形成される連結孔４ｇは、球面状凹部４ｈの下側に連続するガイド孔４ｉ及び抜け止めフランジ４ｊと、抜け止めフランジ４ｊ内に形成された開口部４ｋとからなっており、ガイド孔４ｉは球面状凹部４ｈよりも大径に、また開口部４ｋは球面状凹部４ｈやガイド孔４ｉよりもそれぞれ小径に形成されている。プッシュロッド１７は、大径頭部１７ｂに二面取りの平面部１７ｃ，１７ｃが設けられており、またフランジ１７ａと大径頭部１７ｂとの間を頸部１７ｄとしている。
【００２４】
このように構成されるピストン４とプッシュロッド１７は、ピストン４のガイド孔４ｉの径をＡ，プッシュロッド１７の大径頭部１７ｂの長軸をＢ，抜け止めフランジ４ｊ内の開口部４ｋの径をＣ，プッシュロッド１７の大径頭部１７ｂの平面部１７ｃ，１７ｃ間の短軸をＤ，プッシュロッド１７の頸部１７ｄの径をＥとそれぞれした場合に、これらをＡ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄ≧Ｅの関係に設定している。
【００２５】
この設定により、一直線上に合致した状態のピストン４の中心軸ＣＬ１とプッシュロッド１７の中心軸ＣＬ２とが所定角度傾くまでは、連結孔４ｇの球面状凹部４ｈとガイド孔４ｉ内に位置したプッシュロッド１７の大径頭部１７ｂが、ピストン４の抜け止めフランジ４ｊの内側に引っ掛かって、ピストン４とプッシュロッド１７との連結状態が保持され（図２，図３）、またプッシュロッド１７の中心軸ＣＬ２がピストン４の中心軸ＣＬ１に対して所定角度を超えて傾いた時には、プッシュロッド１７の大径頭部１７ｂの長軸の一端側が、球面状凹部４ｈとガイド孔４ｉ内に位置し、大径頭部１７ｂの長軸の他端側が、抜け止めフランジ４ｊの開口部４ｋを抜き差しできるようになって、ピストン４とプッシュロッド１７との係脱が可能となる（図６）。
【００２６】
本形態例は、第１形態例と同様に、液圧経路内のエアを短時間に残留なく排出して、液圧経路へ作動液を良好に充填することができ、作動液中へのエアの混入をなくして良好な制動作用が行なえるようになるほか、液圧マスタシリンダ１とプッシュロッド１７を車体に組み付けたり車体から取り外す際には、ピストン４の中心軸ＣＬ１とプッシュロッド１７の中心軸ＣＬ２とを所定角度傾けるだけで、着脱工具を用いることなく、ピストン４とプッシュロッド１７との係脱をワンタッチで簡便に行なうことができ、また液圧マスタシリンダ１とプッシュロッド１７とを車体に組み付けした後には、ピストン４の中心軸ＣＬ１とプッシュロッド１７の中心軸ＣＬ２が一直線状に連続してピストン４とプッシュロッド１７との連結状態を良好に維持することができる。更に本形態例は、第１形態例でプッシュロッド１７の大径頭部１７ｂの抜け止めに用いていた止め輪２０と、止め輪２０の組み付け作業とを不要にすることができ、第１形態例に較べて、組み付け作業性と経済性を高めることができる。
【００２７】
図７，図８は、第２形態例の変形例を示す本発明の第３，第４形態例で、図７の第３形態例では、プッシュロッド１７の大径頭部１７ｂを楕円形に形成している。また、図８の第４形態例では、プッシュロッド１７の大径頭部１７ｂに二面取りの平面部１７ｃ，１７ｃをテーパ状に形成し、該大径頭部１７ｂの長軸方向の幅広部に平面部１７ｅを設けて、大径頭部１７ｂを三面取りすることにより、大径頭部１７ｂの長軸Ａの長さを短く抑えており、大径頭部１７ｂの幅広部を、予め連結孔４ｇの球面状凹部４ｈとガイド孔４ｉ内に差し入れて、プッシュロッド１７を所定角度傾けることにより、大径頭部１７ｂの長軸方向の幅狭部が、抜け止めフランジ４ｊの開口部４ｋを抜き差できて、ピストン４とプッシュロッド１７との係脱が可能となる。
【００２８】
このように、第３，第４形態例は、いずれもプッシュロッド１７の大径頭部１７ｂの形状のみが第２形態例と異なるだけで、第２形態例と同様の効果を達成することができる。
【００２９】
尚、上述の形態例では、バーハンドル車両の後輪ブレーキで説明したが、本発明は、各種走行車両の前輪ブレーキや後輪ブレーキ或いはクラッチに幅広く適用が可能である。また、ピストン押動手段にレバーやペダルを用いて、ピストンを直接押動するようにしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本願の請求項１または請求項２の発明によれば、ピストンとピストン押動手段とを連結しながら、ピストンとピストン押動手段との間に無効ストロークよりも小さな間隙を設定したから、制動作用では、シリンダ孔内を直線運動するピストンに対して、ピストン押動手段の揺動運動を間隙にて許容し、また液圧経路への作動液の充填に当たって行なわれるエア抜時には、ピストンとピストン押動手段との連結と、無効ストロークよりも小さな間隙とによって、ピストンがリリーフポートを塞ぐのを有効に防止するので、エア抜き作業を短時間に効率よく行なうことができる。従って、液圧経路内にエアが殆ど残留しないので、作動液の充填作業を簡便で良好に行うことができて、作業時間の大幅な短縮が図れる。また、液圧経路の作動液中にエアが混入しなくなるので、剛性感のある良好な制動フィーリングを得ることができる。
【００３１】
更に、請求項２の発明によれば、液圧マスタシリンダやピストン押動手段を車体に組み付けたり車体から取り外す際には、ピストンの中心軸とピストン押動手段の中心軸とを所定角度傾けるだけで、着脱工具を用いることなくピストンとピストン押動手段との係脱をワンタッチで簡便に行なうことができ、また液圧マスタシリンダとピストン押動手段とを車体に組み付けした後には、ピストンの中心軸とピストン押動手段の中心軸とが一直線状に連続してピストンとピストン押動手段との連結状態を良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１形態例を示す液圧マスタシリンダの断面正面図
【図２】 本発明の第２形態例を示す液圧マスタシリンダの断面正面図
【図３】 本発明の第２形態例を示す液圧マスタシリンダのピストンとプッシュロッドとの連結状態を示す拡大断面図
【図４】 本発明の第２形態例を示す図３のIV−IV断面図
【図５】 本発明の第２形態例を示す液圧マスタシリンダのピストンとプッシュロッドの分解斜視図
【図６】 本発明の第２形態例を示す液圧マスタシリンダのピストンとプッシュロッドとの着脱状態を示す断面正面図
【図７】 本発明の第３形態例を示す液圧マスタシリンダの要部断面平面図
【図８】 本発明の第４形態例を示す液圧マスタシリンダの要部断面平面図
【符号の説明】
１…液圧マスタシリンダ
２…シリンダボディ
２ａ…シリンダ孔３ａの上底壁
３ａ…シリンダ孔
３ｂ…大径孔
４…ピストン
４ａ…第１大径部
４ｂ…第２大径部
４ｃ…第３大径部
４ｆ，４ｇ…連結孔
４ｈ…球面状凹部
４ｉ…ガイド孔
４ｊ…抜け止めフランジ
４ｋ…抜け止めフランジ４ｊ内の開口部
５ａ，５ｂ…ピストンカップ
６…液圧室
７…出力ポート
８…リリーフポート
９…サプライポート
１２…リターンスプリング
１３…ブレーキペダル
１４，１５…支軸
１６…ヨーク
１７…プッシュロッド（本発明のピストン押動手段）
１７ｂ…大径頭部
１７ｃ，１７ｅ…平面部
１７ｄ…フランジ１７ａと大径頭部１７ｂとの間の頸部
１８，２０…止め輪
１９…リテーナ
ＣＬ１…ピストン４の中心軸
ＣＬ２…プッシュロッド１７の中心軸
Ｓ１…無効ストローク
Ｓ２…止め輪２０と大径頭部１７ｂとの間の間隙
Ａ…ピストン４のガイド孔４ｉの径
Ｂ…プッシュロッド１７の大径頭部１７ｂの長軸
Ｃ…抜け止めフランジ４ｊ内の開口部４ｋの径
Ｄ…プッシュロッド１７の大径頭部１７ｂの平面部１７ｃ，１７ｃ間の短軸
Ｅ…プッシュロッド１７の頸部１７ｄの径
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車や自動二・三輪車等の走行車両に用いるブレーキやクラッチ等のアクチュエータを液圧で作動する液圧マスタシリンダに係り、詳しくは、この液圧マスタシリンダをブレーキやクラッチ等のアクチュエータに接続した際に、液圧経路内からのエア抜きと作動液の充填とを効率よく行なえるようにした車両用液圧マスタシリンダの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車等のブレーキに用いる液圧マスタシリンダとして、例えば特開平８−１９８０９２号公報に示されるものがある。この液圧マスタシリンダは、シリンダボディの有底のシリンダ孔に、ピストンをピストンカップを介して液密に内挿し、該ピストンをシリンダ孔底部の液圧室に縮設したリターンスプリングにてシリンダ孔の開口部側に弾発し、ピストンの後端をブレーキペダルに連結したプッシュロッドの頭部で支承して、ピストンの後退限を規制すると共に、後退限に位置する非作動時のピストンの先端側とリリーフポートとの間に所定の無効ストロークを設定している。
【０００３】
シリンダ孔の底壁には、液圧室に連通する出力ポートがあり、またシリンダ孔の周壁には、液圧室に連通するリリーフポートとピストン中間部の液溜室に連通するサプライポートとがあって、出力ポートをブレーキに接続し、更にリリーフポートとサプライポートとをリザーバに接続して、液圧マスタシリンダの液圧室を挟んだリザーバからブレーキまでの液圧経路に作動液が充填される。
【０００４】
この作動液の充填は、ピストンを後退限に位置させた状態で、液圧経路の一方の端部であるリリーフポートのリザーバ側開口部と、液圧経路の他方の端部であるブレーキ側のブリーダ孔のいずれか一方に吸引機を接続して、液圧経路内のエアを排出するいわゆる真空引きを行ない、他方に作動液供給機を接続して、エア抜きで負圧状態となった液圧経路に作動液を圧送し、液圧経路とリザーバとに作動液を充填したのち、ブレーキ側のブリーダ孔にブリーダスクリュを螺着して液圧経路を液密に閉塞する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のエア抜き作業では、液圧経路内のエアが排出されて行くに従って、液圧室内の負圧が徐々に高まり、液圧経路内に生じる最大負圧力が、リターンスプリングのセット荷重とピストンの質量やピストンカップによる摺動抵抗を合計した抵抗力よりも大きくなる。このため、液圧経路内の負圧力が上述の抵抗力を越えた段階で、後退限に位置していたピストンがシリンダ孔の底部方向へ引き寄せられ、ピストンの先端側がリリーフポートを狭めたり塞いだりして、それ以降のエア抜きとエア抜き後の作動液の充填作業とを困難にすることがある。また、液圧経路へ充填した作動液にエアが混入していると、運転者がレバーまたはペダル操作した際に、ふわふわとした頼りない操作フィーリングを与えることとなる。
【０００６】
そこで本発明は、液圧経路内のエアを残留なく排出できて、液圧経路へ作動液を良好に充填することができ、また剛性感ある良好な操作フィーリングを得ることのできる車両用液圧マスタシリンダを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、請求項１の発明では、シリンダボディに穿設された有底のシリンダ孔にピストンを内挿して、シリンダ孔の底部に液圧室を画成し、前記シリンダボディに、ブレーキやクラッチ等のアクチュエータにつながる出力ポートと、リザーバにつながるリリーフポートとを前記液圧室に連通して設け、該液圧室に縮設されるリターンスプリングの弾発力にてシリンダ孔開口部側の後退限に位置した前記ピストンの先端側と前記リリーフポートとの間に無効ストロークを設定し、前記ピストンをピストン押動手段にてシリンダ孔の底部方向へ押動して、前記液圧室に液圧を発生する車両用液圧マスタシリンダにおいて、前記ピストンとピストン押動手段とを前記シリンダ孔の軸方向に間隙を存して連結し、該間隙を前記無効ストロークよりも小さく設定する。
【０００８】
また、請求項２の発明では、一直線上に合致しているピストンの中心軸とピストン押動手段の中心軸とが所定角度傾くまでは、ピストンとピストン押動手段との連結状態を保持し、またピストンの中心軸とピストン押動手段の中心軸とが所定角度を超えて傾いた際に、ピストンとピストン押動手段との係脱ができるようにする。
【０００９】
上述の請求項１または請求項２の発明によれば、ピストンに連結したレバーやペダル，プッシュロッド等のピストン押動手段が、エア抜き時のピストンに作用する負圧の抵抗力となり、液圧マスタシリンダの液圧室にエア抜きの最大負圧力が作用した場合にも、ピストンは、無効ストロークよりも小さなピストン押動手段との間の間隙分をシリンダ孔の底部方向へ移動するだけで、リリーフポートを塞がない。
【００１０】
更に、請求項２の発明により、液圧マスタシリンダとピストン押動手段とを車体へ直列に取付けした状態では、液圧マスタシリンダのピストンの中心軸とピストン押動手段の中心軸とが一直線上に合致して、ピストンとピストン押動手段との連結状態が保持され、またピストンの中心軸とピストン押動手段の中心軸とを所定角度を超えて傾けると、ピストンとピストン押動手段とを係脱できて、液圧マスタシリンダとピストン押動手段を個々に車体に取付けまたは取外しできるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明を、自動二輪車やバギー車等のバーハンドル車両の後輪ブレーキに適用した各形態例を図面に基づいて説明する。
図中、図１は第１形態例を示す液圧マスタシリンダの断面正面図、図２〜図６は第２形態例を示し、図２は液圧マスタシリンダの断面正面図、図３は液圧マスタシリンダのピストンとプッシュロッドとの連結状態を示す拡大断面図、図４は図３のIV−IV断面図、図５は液圧マスタシリンダのピストンとプッシュロッドの分解斜視図、図６は同じくピストンとプッシュロッドとの着脱状態を示す断面正面図、図７，図８は第３，第４形態例を示す要部断面平面図である。
【００１２】
図１の第１形態例に示す後輪用液圧マスタシリンダ１は、縦長のシリンダボディ２内上下にシリンダ孔３ａと大径孔３ｂとが連設され、上部側のシリンダ孔３ａに、ピストン４がピストンカップ５ａ，５ｂを用いて液密且つ移動可能に内挿され、シリンダ孔３ａの上底壁２ａとピストン４の第１大径部４ａとの間には液圧室６が画成されている。
【００１３】
シリンダ孔３ａの周壁には、液圧室６に連通する出力ポート７及びリリーフポート８と、後述の液溜室１０に連通するサプライポート９がそれぞれ設けられている。出力ポート７は、ブレーキホースを介して後輪ブレーキ（いずれも図示しない）に接続され、また上下に隣合うリリーフポート８とサプライポート９とは、別途のリザーバに接続ホース１１を介して接続されており、液圧室６を挟んだリザーバから後輪ブレーキまでの間に、後輪ブレーキ用の液圧経路が形成される。
【００１４】
ピストン４には、シリンダ孔３ａ内を摺動する大径の第１大径部４ａ，第２大径部４ｂ，第３大径部４ｃが断続して設けられ、第１大径部４ａの上面から液圧室６へ突出する小径の先端軸４ｄにフランジ４ｅが周設されると共に、第３大径部４ｃの下面に、球面状の連結孔４ｆが凹設されている。第１大径部４ａの上部には一方のピストンカップ５ａが嵌着され、また第２大径部４ｂと第３大径部４ｃとの間には他方のピストンカップ５ｂが嵌着されており、シリンダ孔３ａに囲繞される第１大径部４ａと第２大径部４ｂとの間を上述の液溜室１０となしている。
【００１５】
ピストン４のフランジ４ｅとシリンダ孔３ａの上壁２ａとの間には、コイル状のリターンスプリング１２が縮設されており、ピストン４は、リターンスプリング１２の弾発力によって下部の大径孔３ｂ方向へ付勢されている。液圧マスタシリンダ１の下方にはブレーキペダル１３が支軸１４にて枢支されており、該ペダル１３の後端に支軸１５を用いて枢支されるヨーク１６に、本発明のピストン押動手段となるプッシュロッド１７が縦方向に連結されている。プッシュロッド１７は、上半部をシリンダボディ２の大径孔３ｂ内へ差し込まれ、フランジ１７ａを大径孔３ｂに係着した止め輪１８とリテーナ１９とで抜け止めして、支軸１５を支点に揺動自在に支持されると共に、シリンダ孔３ａの下部へ差し入れた上端の大径頭部１７ｂをピストン４の連結孔４ｆに嵌合して、リターンスプリング１２に付勢されるピストン４の後退限を規制している。
【００１６】
ピストン４の連結孔４ｆの開口部側には止め輪２０が係着されていて、連結孔４ｆに嵌合したプッシュロッド１７の大径頭部１７ｂを抜け止めしている。ピストン４の連結孔４ｆとプッシュロッド１７の大径頭部１７ｂは、それぞれ球面状に形成されており、ブレーキペダル１３の踏み操作でプッシュロッド１７が支軸１５を支点に揺動した際にも、連結孔４ｆと大径頭部１７ｂとの当接状態を保持できるようにしている。
【００１７】
このように接続された液圧マスタシリンダ１とプッシュロッド１７は、ブレーキペダル１３を踏み操作しない非作動時に、ピストン４の中心軸ＣＬ１とプッシュロッド１７の中心軸ＣＬ２とが一直線上に連続し、プッシュロッド１７の後退限がフランジ１７ａと止め輪１８との当接にて規制され、ピストン４の後退限が、連結孔４ｆと大径頭部１７ｂとの当接にて規制されている。後退限に位置したピストン４は、上部側のピストンカップ５ａがリリーフポート８よりも下降していて、ピストンカップ５ａとリリーフポート８との間に無効ストロークＳ１が設定され、また止め輪２０と大径頭部１７ｂとの間には、シリンダ孔３ａの軸方向の間隙Ｓ２が無効ストロークＳ１よりも小さく設定されており、シリンダ孔３ａ内を直線運動するピストン４に対して、支軸１５を支点とするプッシュロッド１７の揺動運動をこの間隙Ｓ２で許容している。
【００１８】
このように構成される本形態例は、ブレーキペダル１３の踏み操作によってプッシュロッド１７が支軸１５を支点に揺動しながら上昇し、ピストン４がリリーフポート８との間の無効ストロークＳ１を埋めながらシリンダ孔３ａを上方へ押し込まれて行き、上部側のピストンカップ５ａがリリーフポート８を閉鎖したのちは、液圧室６の作動液が徐々に昇圧されて行く。液圧室６で昇圧された作動液は、出力ポート７からブレーキホースを通して後輪ブレーキへ送られ、該後輪ブレーキを液圧で作動して後輪を制動する。
【００１９】
上述の作動に先立って行われる液圧経路への作動液の充填は、ピストン４を後退限に位置させた状態で、液圧経路の一方の端部であるリザーバの開口部と、液圧経路の他方の端部である後輪ブレーキのブリーダ孔のいずれか一方に吸引機を接続して、液圧経路内のエアを排出するいわゆるエア抜きを行ない、他方には作動液供給機を接続して、エア抜きで負圧状態となった液圧経路に作動液を圧送する。このようにして液圧経路内に作動液を充填したのち、リザーバにはキャップを被着し、後輪ブレーキのブリーダ孔にはブリーダスクリュを螺着して液圧経路を液密に閉塞する。
【００２０】
上述のエア抜き作業では、液圧経路内のエアが排出されて行くに従って、液圧室６内の負圧が徐々に高まり、液圧経路内に生じる最大負圧力が、リターンスプリング１２のセット荷重とピストン４の質量やピストンカップ５ａ，５ｂによる摺動抵抗を合計した抵抗力よりも大きくなるが、本形態例はピストン押動手段であるプッシュロッド１７がピストン４に連結されていて、このプッシュロッド１７がエア抜き時のピストンに作用する負圧の抵抗力となるので、液圧室６にエア抜きの最大負圧力が作用した場合にも、ピストン４は、無効ストロークＳ１よりも小さなピストン押動手段との間の間隙Ｓ２分をシリンダ孔３ａの底部方向へ移動するだけで停止し、リリーフポート８を塞がない。
【００２１】
このように本形態例は、ピストン４の連結孔４ｆとプッシュロッド１７の大径頭部１７ｂとを連結しながら、ピストン側の止め輪２０とプッシュロッド１７の大径頭部１７ｂとの間に、無効ストロークＳ１よりも小さな間隙Ｓ２を設定したから、制動作用では、シリンダ孔３ａ内を直線運動するピストン４に対して、支軸１５を支点とするプッシュロッド１７の揺動運動を間隙Ｓ２で許容し、また液圧経路への作動液の充填に当たって行なわれるエア抜時には、ピストン４とプッシュロッド１７との連結と、無効ストロークＳ１よりも小さな間隙Ｓ２とによって、ピストン４がリリーフポート８を塞ぐのを防止するので、エア抜き作業を短時間に効率よく行なうことができる。従って、作動液の充填時に、液圧経路内にはエアが殆ど残留しないので、作動液の充填作業を簡便で良好に行うことができて、作業時間の大幅な短縮が図れる。更に、液圧経路内の作動液中にエアが混入しなくなるので、剛性感のある良好な操作フィーリングを得ることができる。
【００２２】
図２〜図６は、本発明の第２形態例を示すもので、上述の第１形態例とは、ピストン４とプッシュロッド１７との連結構造が異なっており、無効ストロークＳ１や間隙Ｓ２を始めとするその他の構成は、第１形態例と同様に設定されている。
【００２３】
ピストン４の第３大径部４ｃの下面に形成される連結孔４ｇは、球面状凹部４ｈの下側に連続するガイド孔４ｉ及び抜け止めフランジ４ｊと、抜け止めフランジ４ｊ内に形成された開口部４ｋとからなっており、ガイド孔４ｉは球面状凹部４ｈよりも大径に、また開口部４ｋは球面状凹部４ｈやガイド孔４ｉよりもそれぞれ小径に形成されている。プッシュロッド１７は、大径頭部１７ｂに二面取りの平面部１７ｃ，１７ｃが設けられており、またフランジ１７ａと大径頭部１７ｂとの間を頸部１７ｄとしている。
【００２４】
このように構成されるピストン４とプッシュロッド１７は、ピストン４のガイド孔４ｉの径をＡ，プッシュロッド１７の大径頭部１７ｂの長軸をＢ，抜け止めフランジ４ｊ内の開口部４ｋの径をＣ，プッシュロッド１７の大径頭部１７ｂの平面部１７ｃ，１７ｃ間の短軸をＤ，プッシュロッド１７の頸部１７ｄの径をＥとそれぞれした場合に、これらをＡ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄ≧Ｅの関係に設定している。
【００２５】
この設定により、一直線上に合致した状態のピストン４の中心軸ＣＬ１とプッシュロッド１７の中心軸ＣＬ２とが所定角度傾くまでは、連結孔４ｇの球面状凹部４ｈとガイド孔４ｉ内に位置したプッシュロッド１７の大径頭部１７ｂが、ピストン４の抜け止めフランジ４ｊの内側に引っ掛かって、ピストン４とプッシュロッド１７との連結状態が保持され（図２，図３）、またプッシュロッド１７の中心軸ＣＬ２がピストン４の中心軸ＣＬ１に対して所定角度を超えて傾いた時には、プッシュロッド１７の大径頭部１７ｂの長軸の一端側が、球面状凹部４ｈとガイド孔４ｉ内に位置し、大径頭部１７ｂの長軸の他端側が、抜け止めフランジ４ｊの開口部４ｋを抜き差しできるようになって、ピストン４とプッシュロッド１７との係脱が可能となる（図６）。
【００２６】
本形態例は、第１形態例と同様に、液圧経路内のエアを短時間に残留なく排出して、液圧経路へ作動液を良好に充填することができ、作動液中へのエアの混入をなくして良好な制動作用が行なえるようになるほか、液圧マスタシリンダ１とプッシュロッド１７を車体に組み付けたり車体から取り外す際には、ピストン４の中心軸ＣＬ１とプッシュロッド１７の中心軸ＣＬ２とを所定角度傾けるだけで、着脱工具を用いることなく、ピストン４とプッシュロッド１７との係脱をワンタッチで簡便に行なうことができ、また液圧マスタシリンダ１とプッシュロッド１７とを車体に組み付けした後には、ピストン４の中心軸ＣＬ１とプッシュロッド１７の中心軸ＣＬ２が一直線状に連続してピストン４とプッシュロッド１７との連結状態を良好に維持することができる。更に本形態例は、第１形態例でプッシュロッド１７の大径頭部１７ｂの抜け止めに用いていた止め輪２０と、止め輪２０の組み付け作業とを不要にすることができ、第１形態例に較べて、組み付け作業性と経済性を高めることができる。
【００２７】
図７，図８は、第２形態例の変形例を示す本発明の第３，第４形態例で、図７の第３形態例では、プッシュロッド１７の大径頭部１７ｂを楕円形に形成している。また、図８の第４形態例では、プッシュロッド１７の大径頭部１７ｂに二面取りの平面部１７ｃ，１７ｃをテーパ状に形成し、該大径頭部１７ｂの長軸方向の幅広部に平面部１７ｅを設けて、大径頭部１７ｂを三面取りすることにより、大径頭部１７ｂの長軸Ａの長さを短く抑えており、大径頭部１７ｂの幅広部を、予め連結孔４ｇの球面状凹部４ｈとガイド孔４ｉ内に差し入れて、プッシュロッド１７を所定角度傾けることにより、大径頭部１７ｂの長軸方向の幅狭部が、抜け止めフランジ４ｊの開口部４ｋを抜き差できて、ピストン４とプッシュロッド１７との係脱が可能となる。
【００２８】
このように、第３，第４形態例は、いずれもプッシュロッド１７の大径頭部１７ｂの形状のみが第２形態例と異なるだけで、第２形態例と同様の効果を達成することができる。
【００２９】
尚、上述の形態例では、バーハンドル車両の後輪ブレーキで説明したが、本発明は、各種走行車両の前輪ブレーキや後輪ブレーキ或いはクラッチに幅広く適用が可能である。また、ピストン押動手段にレバーやペダルを用いて、ピストンを直接押動するようにしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本願の請求項１または請求項２の発明によれば、ピストンとピストン押動手段とを連結しながら、ピストンとピストン押動手段との間に無効ストロークよりも小さな間隙を設定したから、制動作用では、シリンダ孔内を直線運動するピストンに対して、ピストン押動手段の揺動運動を間隙にて許容し、また液圧経路への作動液の充填に当たって行なわれるエア抜時には、ピストンとピストン押動手段との連結と、無効ストロークよりも小さな間隙とによって、ピストンがリリーフポートを塞ぐのを有効に防止するので、エア抜き作業を短時間に効率よく行なうことができる。従って、液圧経路内にエアが殆ど残留しないので、作動液の充填作業を簡便で良好に行うことができて、作業時間の大幅な短縮が図れる。また、液圧経路の作動液中にエアが混入しなくなるので、剛性感のある良好な制動フィーリングを得ることができる。
【００３１】
更に、請求項２の発明によれば、液圧マスタシリンダやピストン押動手段を車体に組み付けたり車体から取り外す際には、ピストンの中心軸とピストン押動手段の中心軸とを所定角度傾けるだけで、着脱工具を用いることなくピストンとピストン押動手段との係脱をワンタッチで簡便に行なうことができ、また液圧マスタシリンダとピストン押動手段とを車体に組み付けした後には、ピストンの中心軸とピストン押動手段の中心軸とが一直線状に連続してピストンとピストン押動手段との連結状態を良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１形態例を示す液圧マスタシリンダの断面正面図
【図２】 本発明の第２形態例を示す液圧マスタシリンダの断面正面図
【図３】 本発明の第２形態例を示す液圧マスタシリンダのピストンとプッシュロッドとの連結状態を示す拡大断面図
【図４】 本発明の第２形態例を示す図３のIV−IV断面図
【図５】 本発明の第２形態例を示す液圧マスタシリンダのピストンとプッシュロッドの分解斜視図
【図６】 本発明の第２形態例を示す液圧マスタシリンダのピストンとプッシュロッドとの着脱状態を示す断面正面図
【図７】 本発明の第３形態例を示す液圧マスタシリンダの要部断面平面図
【図８】 本発明の第４形態例を示す液圧マスタシリンダの要部断面平面図
【符号の説明】
１…液圧マスタシリンダ
２…シリンダボディ
２ａ…シリンダ孔３ａの上底壁
３ａ…シリンダ孔
３ｂ…大径孔
４…ピストン
４ａ…第１大径部
４ｂ…第２大径部
４ｃ…第３大径部
４ｆ，４ｇ…連結孔
４ｈ…球面状凹部
４ｉ…ガイド孔
４ｊ…抜け止めフランジ
４ｋ…抜け止めフランジ４ｊ内の開口部
５ａ，５ｂ…ピストンカップ
６…液圧室
７…出力ポート
８…リリーフポート
９…サプライポート
１２…リターンスプリング
１３…ブレーキペダル
１４，１５…支軸
１６…ヨーク
１７…プッシュロッド（本発明のピストン押動手段）
１７ｂ…大径頭部
１７ｃ，１７ｅ…平面部
１７ｄ…フランジ１７ａと大径頭部１７ｂとの間の頸部
１８，２０…止め輪
１９…リテーナ
ＣＬ１…ピストン４の中心軸
ＣＬ２…プッシュロッド１７の中心軸
Ｓ１…無効ストローク
Ｓ２…止め輪２０と大径頭部１７ｂとの間の間隙
Ａ…ピストン４のガイド孔４ｉの径
Ｂ…プッシュロッド１７の大径頭部１７ｂの長軸
Ｃ…抜け止めフランジ４ｊ内の開口部４ｋの径
Ｄ…プッシュロッド１７の大径頭部１７ｂの平面部１７ｃ，１７ｃ間の短軸
Ｅ…プッシュロッド１７の頸部１７ｄの径
Claims (2)
- シリンダボディに穿設された有底のシリンダ孔にピストンを内挿して、シリンダ孔の底部に液圧室を画成し、前記シリンダボディに、ブレーキやクラッチ等のアクチュエータにつながる出力ポートと、リザーバにつながるリリーフポートとを前記液圧室に連通して設け、該液圧室に縮設されるリターンスプリングの弾発力にてシリンダ孔開口部側の後退限に位置した前記ピストンの先端側と前記リリーフポートとの間に無効ストローク（Ｓ１）を設定し、前記ピストンをピストン押動手段にてシリンダ孔の底部方向へ押動して、前記液圧室に液圧を発生する車両用液圧マスタシリンダにおいて、前記ピストンとピストン押動手段とを前記シリンダ孔の軸方向に間隙（Ｓ２）を存して連結し、該間隙（Ｓ２）を前記無効ストローク（Ｓ１）よりも小さく設定したことを特徴とする車両用液圧マスタシリンダ。
- 前記ピストンとピストン押動手段とは、一直線上に合致しているピストンの中心軸（ＣＬ１）とピストン押動手段の中心軸（ＣＬ２）とが所定角度傾くまでは連結状態が保持され、両中心軸（ＣＬ１），（ＣＬ２）が所定角度を超えて傾いた際に係脱を可能としたことを特徴とする請求項１に記載の車両用液圧マスタシリンダ。
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