JP4452007B2

JP4452007B2 - 車両用液圧マスタシリンダ

Info

Publication number: JP4452007B2
Application number: JP2001290766A
Authority: JP
Inventors: 明浩六川
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2021-09-25
Also published as: JP2003095082A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車や自動二・三輪車等のブレーキやクラッチを液圧で作動する車両用液圧マスタシリンダに係り、詳しくは、制動解除時のピストンが所定の後退限まで戻る際に、拡大する液圧室に作動液を良好に補給できるようにした構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のブレーキやクラッチを液圧で作動する車両用液圧マスタシリンダにあっては、制動操作の解除によってピストンが液圧室とは反対側の後退限へ復帰するが、液圧マスタシリンダの即応性を高めるには液圧室に作動液を速やかに補給してピストンを極力短時間に後退させる必要があるため、例えば、特開平９−２０２２５号公報や特開平８−３３７１６４号公報に示される技術が提案されている。
【０００３】
前者の技術は、シリンダ孔底部の液圧室と、ピストンの小径軸部外周の補給油室とをピストンの液圧室側のフランジ部で仕切り、該フランジ部とシリンダ孔との間に補給油路を設け、当該フランジ部の補給油室側にテーパ面を周設するとともに、フランジ部の液圧室側にプライマリカップを嵌着しており、ピストンが液圧室と反対方向へ戻る際に、プライマリカップ外周のリップ部が液圧室側へ変形して、リップ部外周の空隙と前記補給油路とを通して、補給油室内の作動液を液圧室へ補給しながら、フランジ部補給油室側のテーパ面によって補給油室内の作動液を補給油路へ流れるようにしている。
【０００４】
また、後者の技術は、液圧室と補給油室とを仕切るピストンの液圧室側のフランジ部に複数の補給油孔を周状に設け、該フランジ部の液圧室側にプライマリカップとスペーサとを嵌着しており、ピストンが液圧室と反対方向へ戻る際には、プライマリカップ外周のリップ部が液圧室側へ変形して、リップ部及びスペーサ外周の空隙と、フランジ部とスペーサとの間に生じた空隙と、前記補給油孔とを通して、補給油室内の作動液を液圧室へ補給するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前者のものにあっては、フランジ部の補給油室側外周に設けたテーパ部が、補給油室から液圧室への作動液の流動性を高めるが、このようにテーパ部を設けると、シリンダ孔の摺動をガイドするフランジ部の厚さ、いわゆるベアリング長が減少し、ピストンの安定した摺動性を損なう虞がある。
【０００６】
この対策として、フランジ部の厚さをテーパ部の形成で減少した分だけ増加することが考えられるが、この場合にはその分だけシリンダボディの全長が延びることになり、液圧マスタシリンダの大型化と重量の増加は避けられない。
【０００７】
さらに、フランジ部に複数の補給孔を周設した後者のものでは、プライマリカップを補給油孔に噛み込んで、プライマリカップを傷めたり補給油孔を塞ぐことのないようこれらの間にスペーサを介装するため、部品点数と組み立て工数が増加して、製造コストのかかるものとなっていた。
【０００８】
そこで本発明は、マスタシリンダの長さを短く抑えつつ、制動解除時の液圧室への作動液の補給性を向上することのできる液圧マスタシリンダを安価に提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため第１の発明は、シリンダボディに穿設した有底のシリンダ孔にピストンを内挿して、該ピストンとシリンダ孔の底部間に液圧室を画成し、前記ピストンに、前記シリンダ孔を摺動する一対のフランジ部と、該一対のフランジ部間をつなぐ小径軸部とを設け、該小径軸部の外周に補給油室を画成するとともに、前記フランジ部の外周面は、前記ピストンがシリンダ孔内を安定して摺動できるベアリング長を確保したシリンダ軸方向の厚さを有し、前記一対のフランジ部の外周面と前記シリンダ孔との間の隙間を補給油路として設定し、前記一対のフランジ部の前後部にプライマリカップとセカンダリカップを嵌着して、前記液圧室を前記プライマリカップにて液密にシールした車両用液圧マスタシリンダにおいて、前記一対のフランジ部のうち、前記プイマリカップに隣接する液圧室側のフランジ部の外周面に、前記補給油室と該補給油室側から前記補給油路の途中までとに開口してプライマリカップ側の外周面を残した補給溝を複数形成したことを特徴特徴としている。
【００１０】
さらに、第２の発明では、前記プライマリカップの外周側で、前記液圧室へ向けて拡径するリップ部の反液圧室側面に複数の補給油溝を設け、該補給油溝と前記フランジ部の補給油溝とをシリンダ軸方向に位置合わせして配設したことを特徴としている。
【００１１】
【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。
液圧マスタシリンダ１は、シリンダボディ２に穿設された有底のシリンダ孔３に、プライマリピストン４とセカンダリピストン５とを内挿し、両ピストン４，５間に第１液圧室６を、またシリンダ孔３の底部とセカンダリピストン５との間に第２液圧室７をそれぞれ画成し、これら液圧室６，７のそれぞれで昇圧した作動液を、出力ポート８，９からブレーキまたはクラッチへ供給する２系統用のタンデム型液圧マスタシリンダで、シリンダボディ２の上部には貯液室１０ａを有するリザーバ１０が一体に設けられている。
【００１２】
プライマリピストン４のシリンダ孔底部側と開口部側には、シリンダ孔３を摺動する一対のフランジ部４ａ，４ｂが設けられ、両フランジ部４ａ，４ｂの間を中間小径軸部４ｃとなし、第１液圧室側のフランジ部４ａの前方に先端小径軸部４ｄを突設するとともに、シリンダ孔開口部側の後端にプッシュロッド１１を当接させている。
【００１３】
第１液圧室側のフランジ部４ａの前部にはプライマリカップ１２が、また、シリンダ孔開口部側のフランジ部４ｂの前部にはセカンダリカップ１３がそれぞれ嵌着されており、中間小径軸部４ｃの外周とシリンダ孔３との間に画成される第１補給油室１４と前記第１液圧室６とを双方のカップ１３，１４にて液密にシールしている。プライマリピストン４が非作動位置にあるとき、第１液圧室６は、リリーフポート１５を介して前記貯液室１０ａに連通し、また第１補給油室１４は、サプライポート１６を介してリザーバ１０内の貯液室１０ａに連通している。
【００１４】
セカンダリピストン５は、プライマリピストン４と同様、シリンダ孔底部側と開口部側に、シリンダ孔３を摺動する一対のフランジ部５ａ，５ｂが設けられ、両フランジ部５ａ，５ｂの間を中間小径軸部５ｃとなし、第２液圧室側のフランジ部５ａの前方に先端小径軸部５ｄを突設させている。
【００１５】
第２液圧室側のフランジ部５ａの前部にはプライマリカップ１７が、また、第１液圧室側のフランジ部５ｂの前部にはセカンダリカップ１８がそれぞれ嵌着されており、中間小径軸部５ｃの外周とシリンダ孔３との間に画成される第２補給油室１９と前記第１，第２液圧室６，７とを双方のカップ１７，１８にて液密にシールしている。
【００１６】
先端小径軸部５ｄの中心軸上には、縦連通孔５ｆが第２液圧室７に開口して設けられ、縦連通孔５ｆの後側に、横連通孔５ｇがシリンダ中心軸と直交方向に連設されており、縦連通孔５ｆにセンタバルブ５ｈのバルブステム５ｉを挿通して、該センタバルブ頭部の弁体５ｋを第２液圧室７側に配設し、横連通孔５ｇにストッパピン２０を貫通させている。非作動時のセンタバルブ５ｈは、バルブステム５ｉの先端がストッパピン２０と当接しており、弁体５ｋが先端小径軸部５ｄの先端面から離間している。
【００１７】
第１液圧室６にはリターンスプリング２２が縮設され、また第２液圧室７にはリターンスプリング２３が、第１液圧室６のリターンスプリング２２よりもやや高いセット荷重で縮設されており、リターンスプリング２２に弾発されるプライマリピストン４は、シリンダ孔開口部側のフランジ部４ｂがサークリップ２４に当接することによって後退限が規制され、またリターンスプリング２３に弾発されるセカンダリピストン５は、横連通孔５ｇの第２液圧室側端がストッパピン２０に当接して後退限が規制されている。セカンダリピストン５が非作動位置にあるとき、第２補給油室１９は、ストッパピン２０の近傍に設けた連通孔２１を介して、リザーバ１０内の貯液室１０ａと連通しており、また第２補給油室１９と第２液圧室７とが縦連通孔５ｆと横連通孔５ｇとを介して連通している。
【００１８】
シリンダ孔３と各ピストン４，５のフランジ部４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂとの間には僅かな隙間が設定されており、さらにフランジ部４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂのシリンダ軸方向に、ピストン４，５がシリンダ孔３内を安定して摺動できる所要の厚さを持たせている。
【００１９】
シリンダ孔３と、プライマリピストン４の第１液圧室側のフランジ部４ａ及びセカンダリピストン５の第２液圧室側のフランジ部５ａとの間の隙間は、それぞれ補給油路２５として設定されており、プライマリピストン４の補給油路２５は、サプライポート１６と第１補給油室１４とを連通し、またセカンダリピストン５の補給油路２５は、連通孔２１と第２補給油室１９とを連通している。
【００２０】
プライマリピストン４のフランジ部４ａには、第１補給油室１４と補給油路２５とに開口する６つの補給油溝４ｆが等間隔に設けられ、またセカンダリピストン５のフランジ部５ａには、第２補給油室１９と補給油路２５とに開口する６つの補給油溝５ｎが等間隔に設けられている。
【００２１】
補給油溝４ｆ，５ｎは、それぞれ断面半円弧状に形成されており、プライマリピストン４の補給油溝４ｆは、第１補給油室１４から補給油路２５を通して第１液圧室６へ流れる作動液の流動性を高め、またセカンダリピストン５の補給油溝５ｎは、第２補給油室１９から補給油路２５を通して第２液圧室７へ流れる作動液の流動性を高めるようにしており、さらに、これら補給油路２５の間にフランジ部４ａ，５ａのシリンダ軸方向の厚さをそのまま残すことによって、ピストン４，５がシリンダ孔３内を安定して摺動できるベアリング長を確保している。
【００２２】
プライマリカップ１２，１７の第１，第２液圧室６，７側は、スプリングリテーナ２６，２７にて同様に抜け止めされ、またプライマリカップ１２，１７自体には同一形状のものを用いて、ピストン４，５へ同様に取り付けするため、以下その詳細を、プライマリピストン４に装着されるプライマリカップ１２で説明する。
【００２３】
プライマリカップ１２は、プライマリピストン４のフランジ部４ａと先端小径軸部４ｄとに支承される断面Ｌ字状のベース部１２ａと、該ベース部１２ａの反液圧室側で、フランジ部４ａの周溝４ｅに嵌合する環状部１２ｂと、ベース部１２ａの外側から第１液圧室６に向けてテーパ状に拡径し、先端をシリンダ孔３に液密且つ移動可能に押圧して設けられるリップ部１２ｃとを持っている。
【００２４】
リップ部１２ｃの反液圧室側面には、シリンダ孔３の外周側とフランジ部４ａ側とに開口する６つの補給油溝１２ｄが等間隔に設けられており、環状部１２ｂをフランジ部４ａの周溝４ｅに嵌合し、さらに第１液圧室６側をスプリングリテーナ２６で抜け止めして、プライマリカップ１２をプライマリピストン４に装着した際に、これら６つの補給油溝１２ｄをプライマリピストン４の６つの補給油溝４ｆとシリンダ軸方向へ位置合わせして配設される。
【００２５】
なお、セカンダリピストン５のプライマリカップ１７の構成と、プライマリカップ１７及び第２液圧室側のフランジ部５ａとの関係も、上述のプライマリピストン４の場合と同様である。
【００２６】
本形態例は、以上のように構成されており、図３に示す液圧マスタシリンダ１の非作動状態では、プライマリピストン４とセカンダリピストン５が、サークリップ２４またはストッパピン２０と当接した後退限位置にあり、第１液圧室６と貯液室１０ａとがリリーフポート１５を介して連通し、第１補給油室１４と貯液室１０ａとがサプライポート１６を介して連通し、さらに第２補給油室１９と貯液室１０ａとが、連通孔２１，第２補給油室１９，横連通孔５ｇ及び縦連通孔５ｆとを介して連通している。
【００２７】
また、運転者のブレーキまたはクラッチ操作によって、プッシュロッド１１がプライマリピストン４を押動すると、まず第２液圧室７のリターンスプリング２３よりもセット荷重の低い第１液圧室６のリターンスプリング２２が縮小して、プライマリピストン４が前進する。プライマリピストン４のプライマリカップ１２がリリーフポート１５を通過して、リリーフポート１５と第１液圧室６との連通を遮断したのち、プライマリカップ１２がさらに前進すると、第１液圧室６に液圧を発生させる。
【００２８】
プライマリカップ１２の前進によって第１液圧室６のリターンスプリング２２がさらに縮小されて行き、第２液圧室７のリターンスプリング２３と同一のセット荷重となると、セカンダリピストン５が前進を開始し、センタバルブ５ｈのバルブステム５ｉが縦連通孔５ｆに没入して行き、弁体５ｋが先端小径軸部５ｄの先端面に着座して、第２補給油室１９と第２液圧室７との連通を遮断し、第２液圧室７に液圧を発生させる。
【００２９】
このようにして、第１，第２液圧室６，７に発生した液圧は、出力ポート８，９から２つの系統を通してブレーキまたはクラッチへ供給され、これらブレーキまたはクラッチを液圧作動する。
【００３０】
また、液圧操作を解除すると、リターンスプリング２２，２３が伸張して双方のピストン４，５がシリンダ孔３を開口部方向へ押し戻される。プライマリピストン４では、リターンスプリング２２の復元力によって拡大する第１液圧室６の負圧に伴って系統中の作動液が出力ポート８から第１液圧室６へ環流し、プライマリカップ１２のリップ部１２ｃが半径方向内側（シリンダ中心軸側）に変形して、リップ部１２ｃとシリンダ孔３との間に隙間が形成され、この隙間とフランジ部４ａ外周の補給油路２５を通して第１補給油室１４と第１液圧室６とが連通し、貯液室１０ａ内の作動液が第１補給油室１４を通して第１液圧室６に補給されていく。
【００３１】
第１液圧室側のフランジ部４ａとプライマリカップ１２には、前述のごとく、補給油溝４ｆ，１２ｄが形成されているため、第１補給油室１４の作動液が第１液圧室６に速やかに補給され、さらに、プライマリカップ１２の補給油溝１２ｄとフランジ部４ａの補給油溝４ｆとをシリンダ軸方向に位置合わせしていることから、作動液をより良好に補給することができる。そして、プライマリカップ１２のリップ部１２ｃがリリーフポート１５を通過してシリンダ孔開口部方向へ後退すると、第１液圧室６と貯液室１０ａとがリリーフポート１５を通して連通し、貯液室１０ａ内の作動液が第１液圧室６に直接補給されていく。
【００３２】
一方、セカンダリピストン５でも、シリンダ孔３を開口部方向へ後退するのに伴って、プライマリカップ１７外周のリップ部が半径方向内側（シリンダ中心軸側）に変形し、このリップ部とシリンダ孔３との間に生じた隙間とフランジ部５ａ外周の補給油路２５を通して第２補給油室１９と第２液圧室７とが連通し、貯液室１０ａ内の作動液が第２補給油室１９から第２液圧室７へと補給されていく。
【００３３】
第２液圧室側のフランジ部５ａとプライマリカップ１７には、前述のごとく、補給油溝５ｎ，（プライマリカップ１７の補給油溝は符号なし）が形成されているため、第２補給油室１９の作動液が第２液圧室７に速やかに補給され、さらに、フランジ部５ａの補給油溝５ｎとプライマリカップ１７の補給油溝とをシリンダ軸方向に位置合わせしていることから、作動液の流動性を一層高めてより速やかに補給する。そして、さらにセカンダリピストン５がシリンダ孔３を開口部方向へ後退すると、センタバルブ５ｈのバルブステム５ｉの先端がストッパピン２０と当接して弁体５ｋと先端小径軸部５ｄとが離間し、貯液室１０ａ内の作動液が連通孔２１，第２補給油室１９，横連通孔５ｇ及び縦連通孔５ｆを通して第２液圧室７に直接補給されていく。
【００３４】
また、各ピストン４，５にあっては、液圧室側のフランジ部４ａ，５ａに複数の補給油溝４ｆ，５ｎを形成して作動液の流動性を高めながらも、補給油溝４ｆ，５ｎの間にフランジ部４ａ，５ａの全長を残してベアリング長を確保するので、各ピストン４，５の移動を安定して行うことができる。さらに、プライマリカップ１２，１７の補給油溝１２ｄとフランジ部４ａ，５ａの補給油溝４ｆ，５ｎとのシリンダ軸方向の位置を合わせているので、補給油室１４，１９から作動液を液圧室６，７へ一層速やかに補給することができる。
【００３５】
なお、本発明は、形態例で示したタンデム型に限らず、シングル型の液圧マスタシリンダにも適用可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、第１発明の車両用液圧マスタシリンダによれば、シリンダボディの全長を長くしたり部品点数を増やすことなく、液圧操作解除時の液圧室へ作動液を速やかに補給することができるようになり、しかもピストンに所要のベアリング長を確保して安定した移動を行うことができる。また、第２発明の車両用液圧マスタシリンダによれば、液圧室への作動液の補給を一層スムーズに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態例を示す液圧マスタシリンダの要部拡大断面図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図
【図３】本発明の一形態例を示す液圧マスタシリンダの断面図
【符号の説明】
１…液圧マスタシリンダ、２…シリンダボディ、３…シリンダ孔、４…プライマリピストン、４ａ，４ｂ…プライマリピストン４のフランジ部、４ｃ…プライマリピストン４の中間小径軸部、４ｆ…プライマリピストン４の補給油溝、５…セカンダリピストン、５ａ，５ｂ…セカンダリピストン５のフランジ部、５ｃ…セカンダリピストン５の中間小径軸部、５ｎ…セカンダリピストン５の補給油溝、６…第１液圧室、７…第２液圧室、１２，１７…プライマリカップ、１２ａ…ベース部、１２ｃ…リップ部、１２ｄ…補給油溝

Claims

シリンダボディに穿設した有底のシリンダ孔にピストンを内挿して、該ピストンとシリンダ孔の底部間に液圧室を画成し、前記ピストンに、前記シリンダ孔を摺動する一対のフランジ部と、該一対のフランジ部間をつなぐ小径軸部とを設け、該小径軸部の外周に補給油室を画成するとともに、前記フランジ部の外周面は、前記ピストンがシリンダ孔内を安定して摺動できるベアリング長を確保したシリンダ軸方向の厚さを有し、前記一対のフランジ部の外周面と前記シリンダ孔との間の隙間を補給油路として設定し、前記一対のフランジ部の前後部にプライマリカップとセカンダリカップを嵌着して、前記液圧室を前記プライマリカップにて液密にシールした車両用液圧マスタシリンダにおいて、前記一対のフランジ部のうち、前記プイマリカップに隣接する液圧室側のフランジ部の外周面に、前記補給油室と該補給油室側から前記補給油路の途中までとに開口してプライマリカップ側の外周面を残した補給溝を複数形成したことを特徴とすることを特徴とする車両用液圧マスタシリンダ。
前記プライマリカップの外周側で、前記液圧室へ向けて拡径するリップ部の反液圧室側面に複数の補給油溝を設け、該補給油溝と前記フランジ部の補給油溝とをシリンダ軸方向に位置合わせして配設したことを特徴とする請求項１記載の車両用液圧マスタシリンダ。