JP3934060B2 - 車両用マスタシリンダのピストン - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車や自動二・三輪車を始めとする各種走行車両のブレーキやクラッチに液圧を供給して作動させる車両用マスタシリンダのピストンに関し、特に、センタバルブ型マスタシリンダに用いられるピストンに係わり、さらに詳しくは、該ピストンに用いられるピストン本体については、金属製や樹脂製を問わないものの、樹脂製に好適な発明に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、センタバルブ型マスタシリンダに用いられるピストンは、例えば、樹脂製のピストン本体の先端側に先端小径軸部が形成され、該先端小径軸部の後方の中間軸部には、カップシールの支持部（受け部）となる一対の大径フランジが周設されている。先端小径軸部の先端側には、センタバルブの弁体頭部を収容する収容孔が穿設されるとともに、先端小径軸部と該先端小径軸部に連続する側の大径フランジのピストン中心軸上には、センタバルブのバルブステムを挿通するステム孔が前記収容孔に連通して穿設されている。前記中間軸部には、前記バルブステムに直交するストッパピンを挿通するガイド孔がピストン中心軸方向に貫通形成され、この中間軸部の外周には、圧縮強度を高めるために周方向に複数のリブが突設されたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１５９０８８公報（第１−２頁，図２，４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の樹脂製ピストンでは、ピストン成形時に中間軸部のリブを形成した厚肉部分が、他の薄肉部分より冷却されるのに時間がかかるため、リブ成形部分にひけが生じることがあった。このひけは、リブと当接する前記大径フランジの外周部分にも生じる虞があり、大径フランジに当接しているカップシールに液圧がかかった際に、ひけを生じた部分にカップシールが噛み込まれて変形し、損傷する虞があった。
【０００５】
そこで本発明は、簡単な構造でピストンの中間軸部の圧縮強度を高めるとともに、カップシールが当接する大径フランジにひけが発生することを防止し、カップシールの耐久性を高めることのできる車両用マスタシリンダのピストンを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため本発明は、マスタシリンダのシリンダ孔に移動可能に内挿されるピストン本体と、該ピストン本体に外嵌され、前記シリンダ孔に液密的に摺接されるカップシールと、該カップシールによってシリンダ孔に画成された液圧室とシリンダ壁に形成された液通孔とを開閉するセンタバルブとで構成された車両用マスタシリンダのピストンにおいて、前記ピストン本体は、前記カップシールを支持する一対の大径フランジをピストン本体の軸線方向に間隔を存して周設した中間軸部と、中心軸上に前記センタバルブのバルブステムが挿通されるステム孔を穿設した先端小径軸部とを有し、該先端小径軸部の中心軸上に前記センタバルブのバルブステムが挿通されるステム孔を穿設し、前記中間軸部に、前記バルブステムに直交するストッパピンのガイド孔をピストン本体の軸線方向に形成して前記ステム孔と連通せしめ、前記中間軸部の断面形状を、ストッパピン挿通方向径よりも、ストッパピン直交方向径を大とする略長円形に形成し、該中間軸部と前記シリンダ壁との間に、前記液通孔が開口する補給液室を画成したことを特徴としている。また、前記ピストン本体が、樹脂製であるとよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一形態例を図面に基づいて説明する。本形態例では、ピストン本体１を樹脂によって形成しているが、本発明は、金属製その他の材料によって形成したものでも適用できる。また、本形態例では、タンデム型マスタシリンダのセカンダリピストンを例示して説明している。
【０００８】
ピストン本体１は、その先端側に先端小径軸部２が形成され、該先端小径軸部２の後方にピストン軸線方向に間隔を存して大径フランジ３，４が形成され、これらフランジ３，４の間を中間軸部５となしている。後方の大径フランジ４より後側には後端小径軸部６が形成され、該後端小径軸部６の後端側には中径フランジ７が形成されている。
【０００９】
先端小径軸部２には、前方側が開口する大径孔８がピストン中心軸上に穿設され、先端小径軸部２の後方と、前方側の大径フランジ３のピストン中心軸上には、小径のステム孔９が大径孔８と連通して形成され、これらステム孔９及び大径孔８とにセンタバルブ１０が収容される。
【００１０】
中間軸部５には、ステム孔９に直交するストッパピン１１に沿ってピストン本体１を移動可能に案内するガイド孔１２が貫通形成され、該ガイド孔１２は前記ステム孔９に連通している。中間軸部５の断面形状は、図３及び図４に示されるように、ストッパピン挿通方向径Ｌ１よりも、ストッパピン直交方向径Ｌ２を大に形成した略長円状に形成されるている。また、ガイド孔１２の周囲には薄肉のリブ１３が形成されている。
【００１１】
後端小径軸部６には、後端側に、ピストン本体１とプライマリピストン１４とを繋ぐガイドピン１５の先端部が収容される収容凹部１６が開口して形成されている。中径フランジ７には、ガイドピン１５のリテーナ１７が支持されている。
【００１２】
このようなピストン本体１は、図６に示されるように、センタバルブ型のマスタシリンダ２０のセカンダリピストンとなるものである。このセンタバルブ型のマスタシリンダ２０は、円筒状のシリンダボディ２１に穿設された有底のシリンダ孔２２内に、プライマリユニット２３とセカンダリユニット２４とを内挿し、これら２つのユニット２３，２４の作動で昇圧した作動液を車体前後部の全ての液圧式ブレーキへ、２つのブレーキ系統で供給する２系統ブレーキ用のタンデム型となっている。
【００１３】
シリンダ孔２２には、開口部側に一方のブレーキ系統のプライマリユニット２３が配設され、底部側に他方のブレーキ系統のセカンダリユニット２４が配設される。シリンダボディ２１の車体後部側にはプッシュロッド（図示せず）が配設され、シリンダボディ２１の上部にはリザーバ（図示せず）に接続されるリザーバユニオン２５が一体に設けられており、プッシュロッドの押動によってプライマリユニット２３とセカンダリユニット２４とを作動し、またリザーバユニオン２５内の作動液をシリンダ孔２２へ補給できるようにしている。
【００１４】
シリンダ孔開口側に用いられるプライマリユニット２３は、ピストン２６と、カップシール２７と、ピストン２６と前記セカンダリユニットのピストン本体１を繋ぐリテーナ１７及びガイドピン１５と、リターンスプリング２８とを有した周知のもので、ピストン２６とピストン本体１との間には第１液圧室２９が画成される。
【００１５】
シリンダ孔底部側に用いられるセカンダリユニット２４は、前記ピストン本体１と、ストッパピン１１と、ピストン本体１の先端側に装着されるセンタバルブ１０，バルブガイド３０，バルブスプリング３１と、第２液圧室３２に縮設されるリターンスプリング３３とを有している。
【００１６】
ピストン本体１は、前方側の大径フランジ３の前方にカップシール３４が、後方側の大径フランジ４の後方にカップシール３５がそれぞれ嵌着され、ステム孔９には、センタバルブ１０のバルブステム１０ａが挿通され、該バルブステム１０ａの弁体頭部１０ｂが大径孔８内に突出配置される。先端小径軸部２の外周には、有底円筒状のバルブガイド３０がセンタバルブ１０の弁体頭部１０ｂを覆って嵌着され、バルブガイド３０の底部と弁体頭部１０ｂとの間には、バルブスプリング３１が縮設される。ガイド孔１２にはストッパピン１１が挿通され、バルブステム１０ａの後端とストッパピン１１とをバルブスプリング３１の弾発力によって当接させている。
【００１７】
ピストン本体１の中間軸部５とシリンダボディ２１との間のシリンダ孔２２内は補給液室３６となり、また、ピストン本体１とシリンダ孔２２の底壁２２ａとの間には第２液圧室３２が画成される。この補給液室３６は、中間軸部５が前述の如く断面略長円形状に形成されていることから、従来よりも大きな室に形成される。
【００１８】
第２液圧室３２と補給液室３６とは、ステム孔９とガイド孔１２とを通して連通し、さらに補給液室３６とリザーバユニオン２５の内部がシリンダ孔２２上部の液通孔３７を通して連通している。また、第２液圧室３２にはリターンスプリング３３が縮設されており、非作動時のピストン本体１は、リターンスプリング３３の弾発力にてシリンダ孔２２を開口部方向へ付勢され、その後退限をストッパピン１１によって規制されている。
【００１９】
先端小径軸部２に嵌着されたバルブガイド３０の内部には、弁室３８が形成され、該弁室３８には上述のようにセンタバルブ１０の弁体頭部１０ｂが突出配設され、センタバルブ１０は、バルブスプリング３１の弾発力によってシリンダ孔開口部方向へ付勢されている。バルブガイド３０の底壁には複数の液通孔が穿設されており、これら液通孔を通して、バルブガイド内外に作動液を流通させるようにしている。
【００２０】
このセンタバルブ型のマスタシリンダ２０では、制動時にプッシュロッドによって、プライマリユニット２３のピストン２６を押動すると、同時に、セカンダリユニットのピストン本体１がシリンダ孔底部方向へ前進を開始し、ストッパピン１１との当接を解除されたセンタバルブ１０が第２液圧室３２を閉塞して、第２液圧室３２の内部に液圧を発生させ、この発生液圧を他方のブレーキ系統に供給していく。この前進に伴って、リターンスプリング３３のセット荷重と第２圧力室３２の圧力が、リターンスプリング２８のセット荷重をうわまわると、第１液圧室２９が圧縮されて第１液圧室２９の内部に液圧を発生させ、この発生液圧を一方のブレーキ系統に供給していく。また、制動を解除すると、ピストン２６とピストン本体１とはリターンスプリング２６，３３により初期の位置に復帰する。
【００２１】
本形態例のピストン本体１は上述のように、中間軸部５のストッパピン直交方向径Ｌ２を長くしたことにより、中間軸部５の圧縮強度を確保することができる。またピストンを成形する際に、中間軸部５と大径フランジ３，４とは、従来のように肉厚が大きく変化する箇所がなくなるため、大径フランジ３，４にひけが生じる虞がなく良好に成形することができる。これに伴って、大径フランジ３，４に当接するカップシール３４，３５が液圧を受けても、カップシール３４，３５が許容量以上に変形させることなく大径フランジ３，４で受けることができ、カップシール３４，３５の耐久性を向上させることができる。
【００２２】
さらに、中間軸部５のストッパピン挿通方向径Ｌ１が短く形成されていることから、補給液室３６を従来よりも大きく形成することができ、液の補給性が良くなる。また、シリンダ上方の補給液室３６が大きくなることにより、補給液室３６のエア抜きを良好に行うことができる。
【００２３】
尚、本発明は、上述の形態例のようにタンデム型のマスタシリンダのセカンダリピストンに適用するものに限らず、センタバルブを備えたプライマリピストンにも適用できる。また、シングルタイプのセンタバルブ型マスタシリンダにも適用できる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ピストンの中間軸部の圧縮強度を高めるとともに、ピストンを良好に成形することができる。特に、カップシールが当接する大径フランジが良好に成形されることにより、カップシールが液圧を受けても許容量以上に変形することを防止でき、カップシールの耐久性を向上させることができる。さらに、前記中間軸部とシリンダ孔との間に画成される補給液室を大きく形成することができるので、液の補給性が良くなるとともに、エア抜きが良好に行える。また、ピストン本体の製造時にひけが起こりにくいため、ピストン本体を樹脂にて製造する場合に、より効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一形態例を示す樹脂ピストンの斜視図
【図２】 本発明の一形態例を示す樹脂ピストンの平面図
【図３】 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図
【図４】 図２のＩＶ−ＩＶ断面図
【図５】 図２のＶ−Ｖ断面図
【図６】 本発明の一形態例を示すマスタシリンダの断面図
【符号の説明】
１…ピストン本体、２…第１小径軸部、３，４…大径フランジ、５…中間軸部、９…ステム孔、１０…センタバルブ、１０ａ…バルブステム、１０ｂ…弁体頭部、１１…ストッパピン、１２…ガイド孔、２０…マスタシリンダ、２１…シリンダボディ、２２…シリンダ孔、２３…プライマリユニット、２４…セカンダリユニット、２５…リザーバユニオン、２６…ピストン、２７，３４，３５…カップシール、２８，３３…リターンスプリング、２９…第１液圧室、３２…第２液圧室、３６…補給液室、Ｌ１…中間軸部のストッパピン挿通方向径、Ｌ２…中間軸部のストッパピン直交方向径

Claims (2)

1. マスタシリンダのシリンダ孔に移動可能に内挿されるピストン本体と、該ピストン本体に外嵌され、前記シリンダ孔に液密的に摺接されるカップシールと、該カップシールによってシリンダ孔に画成された液圧室とシリンダ壁に形成された液通孔とを開閉するセンタバルブとで構成された車両用マスタシリンダのピストンにおいて、前記ピストン本体は、前記カップシールを支持する一対の大径フランジをピストン本体の軸線方向に間隔を存して周設した中間軸部と、中心軸上に前記センタバルブのバルブステムが挿通されるステム孔を穿設した先端小径軸部とを有し、該先端小径軸部の中心軸上に前記センタバルブのバルブステムが挿通されるステム孔を穿設し、前記中間軸部に、前記バルブステムに直交するストッパピンのガイド孔をピストン本体の軸線方向に形成して前記ステム孔と連通せしめ、前記中間軸部の断面形状を、ストッパピン挿通方向径よりも、ストッパピン直交方向径を大とする略長円形に形成し、該中間軸部と前記シリンダ壁との間に、前記液通孔が開口する補給液室を画成したことを特徴とする車両用マスタシリンダのピストン。
2. 前記ピストン本体は、樹脂製であることを特徴とする請求項１記載の車両用マスタシリンダのピストン。

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