JP4047730B2 - 車両用液圧マスタシリンダ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両のクラッチやブレーキを液圧作動するマスタシリンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
マスタシリンダの一つであるプランジャ型マスタシリンダは、シリンダボディに設けた貫通孔の一端開口部を蓋部材で塞いで有底のシリンダ孔を形成し、該シリンダ孔内に円筒状のピストンガイドを嵌入し、該ピストンガイドに摺動可能にピストンを内挿して、ピストンとシリンダ孔底部との間に液圧室を画成し、シリンダ孔内壁に弾接する外周リップ部と、ピストン外壁に弾接する内周リップ部と、両リップ部を後端側で連結するベース部とを有する環状のカップシールを、両リップ部を液圧室側へ向けてシリンダ孔内に配置し、両リップ部間の凹部に進入するピストンガイドにてカップシールを保持している。
【０００３】
前記ピストンガイドと前記ピストンとには、それぞれリザーバと液圧室とを連通する作動液供給孔が穿設され、ピストンの液圧室側への移動に伴って、ピストンの作動液供給孔がカップシールによって塞がれると、液圧室とリザーバとの連通が遮断され、さらなるピストンの液圧室方向への移動により液圧室内を昇圧させる。この際に、カップシールの両リップ部は、液圧室の昇圧によってシリンダ孔内壁とピストン外壁とへの圧接力を増大させる。そして、ピストンの後退により液圧室内が負圧気味になると、リザーバ側の作動液がカップシールの両リップ部を撓ませて液圧室内に補給される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−５９１６１号公報（第２〜６頁、図１〜９）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のカップシール保持構造では、内周リップ部の外側をピストンガイドでピストン外壁方向に押さえているので、内周リップ部のピストン外壁への弾接力が強く、ピストンが移動する際に、内周リップ部がピストンの作動液供給孔に喰われるおそれがあり、また、ピストン外壁方向に押さえているだけで、ピストンの移動方向である軸方向に押さえていないので、ピストンの移動に伴ってカップシールも移動し、ピストンの無効ストロークが大きくなる。
【０００６】
そこで本発明は、カップシールをピストンの移動に伴って動かないようにシリンダ孔内に保持固定して、ピストンの無効ストロークを小さくした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】
上記した目的を達成するため、本発明は、シリンダ孔内壁に弾接する外周リップ部と、ピストン外壁に弾接する内周リップ部と、両リップ部を基部で連結するベース部とを有する環状のカップシールをシリンダ孔内に配置し、該カップシールを両リップ部間の凹部に進入するピストンガイドにて保持する車両用液圧マスタシリンダにおいて、前記ベース部の両リップ部の中間よりも内周リップ部側に複数個の凸部を周状に形成するとともに、シリンダ孔の内部圧力が減少してリザーバ内の作動液に対してシリンダ孔内の圧力が負圧になったときに、前記外周リップ部が撓んで作動液の補給性を確保するように、前記ベース部の背面を前記外周リップ部の先端側へ向けて傾斜させて形成し、前記凸部を前記ピストンガイドの端面に当接して、前記カップシールを前記シリンダ孔内に保持することを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、タンデムマスタシリンダに適用した一実施形態例を図面に基づいて、さらに詳細に説明する。マスタシリンダ１のシリンダ本体２は、両端が開口した円筒状に形成され、前方に形成されるピストン挿通孔２ａと、該ピストン挿通孔２ａよりやや大径の小径孔２ｂと、シリンダ本体後方に形成される中径孔２ｃと大径孔２ｄとを備えている。該中径孔２ｃと大径孔２ｄとには、スリーブ３とプラグ４とで構成される蓋部材５が装着される。前記スリーブ３は、周壁３ｂと底壁３ａとを有した有底円筒状に形成されている。周壁３ｂ内周は、前記小径孔２ｂと同径に形成されており、該スリーブ３の周壁３ｂ内周と小径孔２ｂとでシリンダ孔６が形成される。
【０００９】
前記ピストン挿通孔２ａの内側には、係合溝にシールリング７が嵌着され、小径孔２ｂにはシール支持体８に支持される第１カップシール９と、第１ピストンガイド１０とが装着される。小径孔２ｂと中径孔２ｃとの間にはシール支持部材１１が装着され、該シール支持部材１１の両側に、第２カップシール１２と第３カップシール１３とが支持される。スリーブ３の周壁３ｂ内周には第２ピストンガイド１４が装着される。
【００１０】
前記第１ピストンガイド１０は円筒状に形成されて、両端にカップ抑え１０ａ，１０ｂを有しており、第１カップシール９と第２カップシール１２との間に配置されている。また、第２ピストンガイド１４も円筒状に形成され、シール支持部材１１側にカップ抑え１４ａを有しており、第３カップシール１３とスリーブ３の底壁３ａとの間に配置されている。これら第１ピストンガイド１０と第２ピストンガイド１４の内部には、プライマリピストン１５とセカンダリピストン１６とが挿入され、これらピストン１５，１６の間に第１液圧室１７が、また、セカンダリピストン１６とスリーブ３の底壁３ａとの間に第２液圧室１８がそれぞれ画成される。
【００１１】
前記スリーブ３は、周壁３ｂ外周の開口側と底壁側とに、周溝３ｃ，３ｃが形成され、この周溝３ｃ，３ｃに同径のシールリング１９，１９が嵌着されている。このスリーブ３は、開口側をシリンダ本体内部に向けて、シリンダ本体２の大径孔２ｄより中径孔２ｃに向けて挿入され、シールリング１９，１９によって中径孔２ｃとスリーブ３とが液密にシールされる。また、周溝３ｃ，３ｃ間の周壁３ｂには、シリンダ本体２の中径孔２ｃに穿設された吐出ポートＰに連通する出力ポート３ｄが穿設されている。第２液圧室１８の作動液は、第２ピストンガイド１４に形成された溝部１４ｂから出力ポート３ｄを介して吐出ポートＰより、図示しない車輪のブレーキ装置へ供給される。
【００１２】
前記プラグ４は、外周に雄ねじ部４ａを有した円盤体で、外面中央部には、工具を挿入する六角孔４ｂが形成されている。前記大径孔２ｄには雌ねじが形成されており、スリーブ３をシリンダ本体２に挿入後、プラグ４の雄ねじ部４ａを大径孔２ｄの雌ねじに、プラグ４の端面がスリーブ３の底壁３ａに当接するまでねじ込むことによって、スリーブ３がプラグ４によって抜け止めされる。
【００１３】
前記第１カップシール９、第２カップシール１２及び第３カップシール１３は略同一の構成をしているので、図１乃至図３に示される第３カップシール１３を代表例として説明する。第３カップシール１３は、シリンダ孔６内壁に弾接する外周リップ部１３ａと、プライマリピストン１５外壁に弾接する内周リップ部１３ｂと、両リップ部１３ａ，１３ｂを基部で連結するベース部１３ｃとを有する環状に形成されている。該ベース部１３ｃには、図２に示されるように、両リップ部１３ａ，１３ｂの中間よりも内周リップ部１３ｂ側に複数個の凸部１３ｄが等間隔に、内周リップ部１３ｂの周囲を周状に囲んで形成されている。また、ベース部１３ｃの背面は、図３に示されるように、内周側よりも外周側を前記外周リップ部１３ａの先端側へ向けて所定角度傾斜して形成されている。
【００１４】
第１カップシール９は、ベース部９ｃの背面を前記シール支持体８に当接するとともに、両リップ部９ａ，９ｂを第１液圧室１７側へ向け、前記凸部９ｄを第１ピストンガイド１０のカップ抑え１０ａに当接してシリンダ孔６に保持される。また、第２カップシール１２は、ベース部１２ｃの背面を前記シール支持体１１に当接するとともに、両リップ部１２ａ，１２ｂを第１液圧室１７側へ向け、前記凸部１２ｄを第１ピストンガイド１０のカップ抑え１０ｂに当接してシリンダ孔６に保持され、第３カップシール１３は、ベース部１３ｃの背面を前記シール支持体１１に当接するとともに、両リップ部１３ａ，１３ｂを第２液圧室１８側へ向け、前記凸部１３ｄを第２ピストンガイド１４のカップ抑え１４ａに当接してシリンダ孔６に保持されている。前記カップ抑え１０ａ，１０ｂ，１４ａは、各カップシール９，１２，１３の外周リップ部９ａ，１２ａ，１３ａ及び内周リップ部９ｂ，１２ｂ，１３ｂの撓みに影響を与えないように、両リップ部の間隔よりも薄く形成されている。
【００１５】
前記シリンダ孔６の先端側には、前記プライマリピストン１５が、後端側には前記セカンダリピストン１６がそれぞれ配設される。プライマリピストン１５は、先端側にプッシュロッド２０の収容孔１５ａが、また、後端側に大径凹部１５ｂが形成され、シリンダ本体２の先端部に取り付けたブーツ２１及びシールリング７，第１カップシール９によって、シリンダ孔６内に液密に収容される。また、大径凹部１５ｂを内部に備えたプライマリピストン１５の後端側周壁には、複数の作動液供給孔１５ｃが穿設され、大径凹部１５ｂの内部には、プライマリピストン１５とセカンダリピストン１６とを繋ぐガイドピン２２のリテーナ２３が収容される。リテーナ２３はガイドピン２２を収容できる長さを有したコップ状に形成され、その周壁には、リテーナ内外を連通させる複数の通孔２３ａが穿設されている。
【００１６】
前記セカンダリピストン１６は、後端側に大径凹部１６ａ，先端側に中径凹部１６ｂがそれぞれ形成され、前記第２カップシール１２及び第３カップシール１３を介して、シリンダ孔６に液密に収容され、大径凹部１６ａには、前記ガイドピン２２の先端頭部を固定したリテーナ２４が取り付けられる。プライマリピストン１５の大径凹部１５ｂとセカンダリピストン１６の大径凹部１６ａとの間には前記第１液圧室１７が画成され、前記リテーナ２３，２４間に、第１リターンスプリング２５が縮設されている。中径凹部１６ｂを内部に備えたセカンダリピストン１６の後端側周壁には複数の作動液供給孔１６ｃが穿設され、中径凹部１６ｂと前記スリーブ３の底壁３ａとの間には前記第２液圧室１８が画成され、中径凹部１６ｂと前記スリーブ３の底壁３ａ間に、第２リターンスプリング２６が縮設される。
【００１７】
シリンダ本体２の上部には一対のボス部２ｅ，２ｆが突設され、該ボス部２ｅ，２ｆにはグロメットシール２７，２７を介してリザーバ２８が設けられる。シリンダ本体２の前部側周壁には、シリンダ本体前部側に形成されたボス部２ｅの底壁と連通する液通孔２ｇが穿設され、前記シール支持体８には、液通孔２ｇとシリンダ孔６内とに連通する連通孔８ａが穿設され、第１液圧室１７は、プライマリピストン１５に形成した作動液供給孔１５ｃと、前記連通孔８ａ及び前記液通孔２ｇとを介して、リザーバ２８と連通している。また、シリンダ本体２の後部側周壁には、シリンダ本体後部側に形成されたボス部２ｆの底壁と連通する液通孔２ｈが穿設され、前記シール支持部材１１には、液通孔２ｈとシリンダ孔６内とに連通する連通孔１１ａが穿設され、第２液圧室１８は、セカンダリピストン１６に形成した作動液供給孔１６ｃと、前記連通孔１１ａ及び前記液通孔２ｈとを介してリザーバ２８と連通している。リザーバ２８は、樹脂で形成されるもので、作動液の貯液室を内部に備えたリザーバ本体２８ａと、該リザーバ本体２８ａの上部開口を覆うキャップ２８ｂとを備えている。
【００１８】
プライマリピストン１５とセカンダリピストン１６とは、非作動時には、リターンスプリング２５，２６の弾発力によって、図４に示される位置に配設され、第１液圧室１７及び第２液圧室１８は、リザーバ２８とそれぞれ連通している。作動時にプッシュロッド２０がプライマリピストン１５を押動すると、プライマリピストン１５とセカンダリピストン１６とが第２液圧室１８内の第２リターンスプリング２６を圧縮しながらシリンダ孔６の底部方向へ前進する。この前進に伴いプライマリピストン１５の作動液供給孔１５ｃが第１カップシール９の内周リップ部９ｂに塞がれ、第１液圧室１７とリザーバ２８との連通が遮断されると同時に、セカンダリピストン１６の作動液供給孔１６ｃが第３カップシール１３の内周リップ部１３ｂに塞がれ、第２液圧室１８とリザーバ２８との連通が遮断されることにより、第２液圧室１８に液圧を発生させ、この発生液圧が一方のブレーキ系統に供給される。
【００１９】
第２液圧室１８の発生液圧と第２リターンスプリング２６の弾発力が第１リターンスプリング２５のセット荷重を超えると、プライマリピストン１５がシリンダ孔６の底部方向へ前進し、第１液圧室１７に液圧を発生させ、この発生液圧が他方のブレーキ系統に供給される。また、制動を解除すると、プライマリピストン１５とセカンダリピストン１６とは各リターンスプリング２５，２６により初期の位置に復帰する。
【００２０】
第１液圧室１７が昇圧すると、その圧力により、第１カップシール９及び第２カップシール１２は、外周リップ部９ａ，１２ａがシリンダ孔６内壁への圧接力を増大させ、内周リップ部９ｂがプライマリピストン１５外壁への圧接力を増大させ、第２カップシール１２の内周リップ部１２ｂがセカンダリピストン１６外壁への圧接力を増大させて、第１液圧室１７をシールする。この第１液圧室１７の昇圧時に、第１カップシール９は、ベース部９ｃの各凸部９ｄを第１ピストンガイド１０のカップ抑え１０ａに当接してシリンダ孔６に保持されているから、プライマリピストン１５の前進に伴って動くことはない。したがって、プライマリピストン１５の作動液供給孔１５ｃが内周リップ部９ｂによって塞がれれば、第１液圧室１７が昇圧するので、プライマリピストン１５の無効ストロークは小さくなる。また、内周リップ部９ｂは、プライマリピストン１５の作動液供給孔１５ｃを塞いだ後に、プライマリピストン１５外壁への圧接力を増大させるから、内周リップ部９ｂが作動液供給孔１５ｃに喰われることもない。
【００２１】
第２液圧室１８が昇圧すると、その圧力により、第３カップシール１３の外周リップ部１３ａがシリンダ孔６内壁への圧接力を増大させ、内周リップ部１３ｂがセカンダリピストン１６外壁への圧接力を増大させて、第２液圧室１８をシールする。この第２液圧室１８の昇圧時に、第３カップシール１３は、ベース部１３ｃの各凸部１３ｄを第２ピストンガイド１４のカップ抑え１４ａに当接してシリンダ孔６に保持されているから、セカンダリピストン１６の前進に伴って動くことはなく、セカンダリピストン１６の作動液供給孔１６ｃが内周リップ部１３ｂに塞がれれば第２液圧室１８が昇圧するから、セカンダリピストン１６の無効ストロークは小さくなる。また、第１カップシール９と同様の理由で内周リップ部１３ｂが作動液供給孔１６ｃに喰われることもない。
【００２２】
次に、制動を解除して、プライマリピストン１５とセカンダリピストン１６とが初期位置に復帰するときには、第１液圧室１７及び第２液圧室１８の内部圧力が減少してリザーバ２８内の作動液に対して負圧気味になり、リザーバ２８内の作動液が第１カップシール９の両リップ部９ａ，９ｂ及び第３カップシール１３の両リップ部１３ａ，１３ｂ（主として外周リップ部９ａ，１３ａ）を撓ませて第１液圧室１７及び第２液圧室１８内に補給される。この際に、第１カップシール９及び第３カップシール１３は、ベース部９ｃ、１３ｃの背面が外周リップ部９ａ，１３ａの先端側へ向けて傾斜して形成されているから、容易に撓んで作動液の補給性を確保する。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、ピストンの液圧室方向への移動に伴ってカップシールが動かないので、ピストンの無効ストロークを小さくすることができる。また、カップシールが複数の凸部をピストンガイドに当接してシリンダ孔内に保持されているから、カップシールが変形する虞はない。さらに、カップシールのベース部背面を外周リップ部先端方向へ傾斜させることにより、リップ部が容易に撓んで作動解除時の液圧室への作動液の補給性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 カップシールの保持状態を示す拡大断面図
【図２】 カップシールの正面図
【図３】 カップシールのベース部背面の形状を示す拡大断面図
【図４】 本発明の一実施形態例のタンデムマスタシリンダの断面図
【図５】 同じくマスタシリンダ底部の拡大断面図
【符号の説明】
１…マスタシリンダ、２…シリンダ本体、３…スリーブ、４…プラグ、６…シリンダ孔、９…第１カップシール、９ａ…第１カップシールの外周リップ部、９ｂ…第１カップシールの内周リップ部、９ｃ…第１カップシールのベース部、９ｄ…第１カップシールの凸部、１０…第１ピストンガイド、１０ａ…第１ピストンガイドのカップ抑え、１３…第３カップシール、１３ａ…第３カップシールの外周リップ部、１３ｂ…第３カップシールの内周リップ部、１３ｃ…第３カップシールのベース部、１３ｄ…第３カップシールの凸部、１４…第２ピストンガイド、１４ａ…第２ピストンガイドカップ抑え、１５…プライマリピストン、１６…セカンダリピストン

Claims (1)

1. シリンダ孔内壁に弾接する外周リップ部と、ピストン外壁に弾接する内周リップ部と、両リップ部を基部で連結するベース部とを有する環状のカップシールをシリンダ孔内に配置し、該カップシールを両リップ部間の凹部に進入するピストンガイドにて保持する車両用液圧マスタシリンダにおいて、前記ベース部の両リップ部の中間よりも内周リップ部側に複数個の凸部を周状に形成するとともに、シリンダ孔の内部圧力が減少してリザーバ内の作動液に対してシリンダ孔内の圧力が負圧になったときに、前記外周リップ部が撓んで作動液の補給性を確保するように、前記ベース部の背面を前記外周リップ部の先端側へ向けて傾斜させて形成し、前記凸部を前記ピストンガイドの端面に当接して、前記カップシールを前記シリンダ孔内に保持することを特徴とする車両用液圧マスタシリンダ。

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