JP4658916B2

JP4658916B2 - 車両用液圧マスタシリンダ

Info

Publication number: JP4658916B2
Application number: JP2006336707A
Authority: JP
Inventors: 孝義篠原; 俊明見谷; 光裕花岡; 明浩六川; 弘嗣戸澤
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2026-12-14
Also published as: JP2008149743A

Description

本発明は、自動車や自動二・三輪車等のブレーキを液圧で作動させる車両用液圧マスタシリンダに係り、詳しくは、プランジャタイプの液圧マスタシリンダのプランジャとシリンダ孔との間に形成される液通路と、該液通路と液圧室とを連通させる連通ポートの構造に関する。

プランジャタイプの液圧マスタシリンダでは、前記プランジャと前記シリンダ孔との間に、シリンダ本体に形成された作動液の液通孔に連通する液通路が形成されるとともに、プランジャには、非作動状態で前記液通路と液圧室とを連通させる連通ポートと、該連通ポートのシリンダ孔開口側に延びる有底溝とが設けられ、車両挙動安定化制御システムの作動時等に高液圧が液圧回路から液圧室に供給された際に、変形するカップシールによって連通ポートが塞がれたままとなることを防止したものがある（例えば、特許文献１参照。）
また、プランジャの連通ポートよりもシリンダ孔開口側に、連通ポートよりも小径の第２連通ポートを多数形成し、液圧室に高液圧が流入した際に、変形するカップシールによって連通ポートが閉塞されても、第２連通ポートにより液圧室と液通路とを連通させるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
特開２００６−１６８４２９号公報特表２００４−５２１０２５号公報

しかし、上述の特許文献１のものでは、プランジャに形成した連通ポートの後方に小さな有底溝を形成しなければならないことから、プランジャの加工に手間が掛かっていた。さらに、高液圧が液圧回路から液圧室に供給された際に、カップシールが変形して有底溝に侵入し、劣化する虞があった。

また、特許文献２のものでは、プランジャに極小の穴加工を多数施して第２連通ポートを形成しなければならないことから、加工に手間が掛かり、コストが嵩んでいた。

そこで本発明は、簡単な構造で、作動液の補給性を高めるとともに、カップシールの耐久性を向上させ、車両挙動安定化制御システムを備えた車両にも好適に用いることのできるプランジャタイプの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。

上記の目的を達成するため本発明は、シリンダ本体に形成した有底のシリンダ孔に摺動可能に内挿したプランジャの先端側に液圧室を画成するとともに、該液圧室に液通孔を介して作動液を供給するリザーバを備え、前記液通孔が開口する前記シリンダ孔内周壁のシリンダ孔開口側とシリンダ孔底部側とにそれぞれ形成した嵌着溝にそれぞれ嵌着したカップシールにて前記プランジャを摺動可能に支承してなる車両用液圧マスタシリンダにおいて、前記プランジャは、シリンダ孔開口側からシリンダ孔底部側に向かって、前記シリンダ孔に摺接する大径プランジャ部と、該大径プランジャ部よりも小径で、且つ、前記シリンダ孔底部側のカップシールの内径よりも大径の中径プランジャ部と、前記シリンダ孔底部側のカップシールの内径よりも小径の小径プランジャ部とを連続して形成し、前記プランジャが非作動状態にあるときは、前記大径プランジャ部及び前記中径プランジャ部は、前記シリンダ孔底部側に嵌着されたカップシールよりもシリンダ孔開口側に、前記小径プランジャ部は、前記シリンダ孔底部側に嵌着されたカップシールに対向する位置にそれぞれ配設され、前記シリンダ孔は、前記シリンダ孔底部側の嵌着溝のシリンダ孔開口側に小径シリンダ部を、該小径シリンダ部よりもシリンダ孔開口側で、非作動状態にある前記大径プランジャ部と対向する位置に大径シリンダ部をそれぞれ設け、該大径シリンダ部に前記液通孔を形成し、前記プランジャが非作動状態にあるときに、前記大径プランジャ部と前記大径シリンダ部との間隙と、前記中径プランジャ部と前記小径シリンダ部との間隙と、前記小径プランジャ部と前記シリンダ孔底部側に嵌着されたカップシールとの間隙とにより前記液通孔と前記液圧室とを連通する液通路を形成するとともに前記液通孔と前記液圧室とを連通する連通ポートを前記中径プランジャ部に形成し、前記プランジャが作動状態になると、前記プランジャはシリンダ孔底部方向へ前進し、前記シリンダ孔底部側に嵌着されたカップシールが前記中径プランジャ部に当接され、前記液通路を介しての前記液通孔と前記液圧室との連通を遮断し、さらに、前記連通ポートを介しての前記液通孔と前記液圧室との連通を遮断し、前記液圧室に液圧を発生させることを特徴とし、また、前記大径プランジャ部の先端部を、作動時にプランジャがシリンダ孔底部側に前進し、前記シリンダ孔底部側に嵌着されたカップシールの内周側が前記プランジャに当接して前記液圧室に液圧が発生し、該液圧により前記シリンダ孔底部側に嵌着されたカップシールが前記小径シリンダ部側へ変形する前に、前記小径シリンダ部を通過した位置に形成すると好適である。

本発明は、上述のように形成することにより、簡単な構造で、非作動時において、リザーバに連通する液通孔と、大径プランジャ部と大径シリンダ部との間隙と、中径プランジャ部と小径シリンダ部との間隙と、小径プランジャ部とカップシールとの間隙とが連通して液通路が形成され、さらに、該液通路と連通ポートとが連通していることから、リザーバから液圧室への作動液の補給性を高めることができる。

また、中径プランジャ部に連通ポートを形成したことにより、プランジャがシリンダ孔内を摺動する際に連通ポートとシリンダ孔とが摺接することがなく、プランジャやシリンダ孔を傷める虞がない。

さらに、非作動時に車両挙動安定化制御システムが作動し、高液圧が液圧回路から液圧室内に導入された際に、この高液圧を連通ポートを介してリザーバに抜くことができるので、カップシールの変形を極力抑えることができる。

また、作動時にプランジャがシリンダ孔底部側に前進し、液圧室に所定の液圧が発生した時に、大径プランジャ部の先端部が小径シリンダ部を通過した状態となっているので、液圧室に発生した液圧によりカップシールが変形することがあっても、カップシールがプランジャとシリンダ孔との間に噛み込まれることがなく、カップシールの耐久性を向上させることができる。

以下、本発明をタンデム型の液圧マスタシリンダに適用した一形態例を図面に基づいて詳しく説明する。図１は液圧マスタシリンダの断面正面図、図２は非作動状態から液圧発生初期状態までの液圧マスタシリンダを示す要部拡大断面図、図３は所定の液圧を発生させカップシールが変形する直前の液圧マスタシリンダを示す要部拡大断面図、図４はピストンが図３の状態よりも更に前進した液圧発生状態の液圧マスタシリンダを示す要部拡大断面図で、液圧マスタシリンダ１は、シリンダ本体２に有底のシリンダ孔３が形成され、シリンダ本体２には、シリンダ孔３のシリンダ軸方向中間部に開口する第１出力ポート４と、シリンダ孔３の底部側に開口する第２出力ポート５とが形成されている。

また、シリンダ本体２は、上部に一対のボス部２ａ，２ｂが突設され、両ボス部２ａ，２ｂには、シリンダ孔３に連通する第１液通孔６ａと第２液通孔６ｂとがそれぞれ連設され、該ボス部２ａ，２ｂには、グロメットシール７ａ，７ｂを介してリザーバ８が取り付けられる。

シリンダ孔３には、第１プランジャ９がカップシール１０，１１を介して摺動可能に内挿されるとともに、第２プランジャ１２がカップシール１３，１４を介して摺動可能に内挿される。前記カップシール１０，１１は、シリンダ孔３の第１液通孔６ａのシリンダ孔開口側とシリンダ孔底部側とに形成された嵌着溝３ｂ，３ｃに嵌着され、前記カップシール１３，１４は、シリンダ孔３の第２液通孔６ｂのシリンダ孔開口側とシリンダ孔底部側とに形成された嵌着溝３ｄ，３ｅに嵌着される。

前記プランジャ９，１２には、シリンダ孔底部側に第１凹部９ａ，１２ａが、シリンダ孔開口側に第２凹部９ｂ，１２ｂがそれぞれ形成されている。第１プランジャ９の第２凹部９ｂにはプッシュロッド１５が挿入され、第１プランジャ９の第１凹部９ａと第２プランジャ１２の第２凹部１２ｂとの間には、シリンダ軸方向中間部に設けた第１出力ポート４と前記第１液通孔６ａとに通じる第１液圧室１６が、第２プランジャ１２の第１凹部１２ａとシリンダ孔の底壁３ａとの間には、シリンダ孔底部側に設けた第２出力ポート５と前記第２液通孔６ｂとに通じる第２液圧室１７がそれぞれ画成される。

第１プランジャ９は、非作動状態で、シリンダ孔底部側のカップシール１１よりもシリンダ孔開口側に、シリンダ孔３に摺接する大径プランジャ部９ｃを、該大径プランジャ部９ｃよりもシリンダ孔底部側に、大径プランジャ部９ｃよりも小径で、且つ、カップシール１１の内径よりも大径の中径プランジャ部９ｄを、中径プランジャ部９ｄよりもシリンダ孔底部側でカップシール１１に対向する位置に、カップシール１１の内径よりも小径の小径プランジャ部９ｅをそれぞれ連続して形成し、小径プランジャ部９ｅよりもシリンダ孔底部側には、前記大径プランジャ部９ｃと同径の大径部９ｆが形成されている。また、中径プランジャ部９ｄには、該中径プランジャ部９ｄの内外を貫通する小径の連通ポート９ｇが１個以上穿設されている。

シリンダ孔３は、カップシール１１の嵌着溝３ｃのシリンダ孔開口側に小径シリンダ部３ｆを形成し、該小径シリンダ部３ｆよりもシリンダ孔開口側で、非作動状態で大径プランジャ部９ｃと対向する位置に、第１液通孔６ａと連通する大径シリンダ部３ｇを形成している。また、前記嵌着溝３ｃのシリンダ孔底部側には、前記第１プランジャ９の大径部９ｆが摺接する小径部３ｈが形成され、該小径部３ｈには複数の軸方向溝３ｉが形成されている。

第１プランジャ９の非作動状態においては、第１液通孔６ａと、大径プランジャ部９ｃと大径シリンダ部３ｇとの間隙と、中径プランジャ部９ｄと小径シリンダ部３ｆとの間隙と、小径プランジャ部９ｅとカップシール１１の内周との間隙と、前記軸方向溝３ｉとが連通して、第１液通路１８が形成されるとともに、該第１液通路１８と連通ポート９ｇとを介して、リザーバ８と第１液圧室１６との間に作動液が流通可能となる。

また、大径プランジャ部９ｃは、第１液圧室１６に所定の液圧が発生し、カップシール１１のベース部１１ａが小径シリンダ部３ｆ側へ変形し始める直前に、その先端部の位置が小径シリンダ部３ｆを通過しているように形成されている。

第２プランジャ１２も、前記第１プランジャ９と同様に、非作動状態でカップシール１４よりもシリンダ孔開口側に、シリンダ孔３に摺接する大径プランジャ部１２ｃを、該大径プランジャ部１２ｃよりもシリンダ孔底部側に、大径プランジャ部１２ｃよりも小径で、且つ、カップシール１４の内周よりも大径の中径プランジャ部１２ｄを、中径プランジャ部１２ｄよりもシリンダ孔底部側でカップシール１４に対向する位置に、カップシール１４の内径よりも小径の小径プランジャ部１２ｅをそれぞれ連続して形成し、小径プランジャ部１２ｅよりもシリンダ孔底部側には大径部１２ｆが形成されている。また、中径プランジャ部１２ｄには、該中径プランジャ部１２ｄの内外を貫通する小径の連通ポート１２ｇが１個以上穿設されている。

また、シリンダ孔３も同様に、カップシール１４の嵌着溝３ｅのシリンダ孔開口側に小径シリンダ部３ｊを設け、該小径シリンダ部３ｊよりもシリンダ孔開口側で、非作動状態で大径プランジャ部１２ｃと対向する位置に、第２液通孔６ｂと連通する大径シリンダ部３ｋを形成している。また、前記嵌着溝３ｅのシリンダ孔底部側には、前記第２プランジャ１２の大径部１２ｆが摺接する小径部３ｍが形成され、該小径部３ｍには複数の軸方向溝３ｎが形成されている。

第２プランジャ１２の非作動状態において、第２液通孔６ｂと、大径プランジャ部１２ｃと大径シリンダ部３ｋとの間隙と、中径プランジャ部１２ｄと小径シリンダ部３ｊとの間隙と、小径プランジャ部１２ｅとカップシール１４の内周との間隙と、前記軸方向溝３ｎとが連通して、第２液通路１９が形成されるとともに、該液通路１９と連通ポート１２ｇとを介して、リザーバ８と第２液圧室１７との間に作動液が流通可能となる。

また、前記大径プランジャ部１２ｃは、第２液圧室１７に所定の液圧を発生させカップシール１４のベース部分１４ａが小径シリンダ部３ｊ側へ変形し始める直前に、その先端部の位置が小径シリンダ部３ｊを通過しているように形成されている。

前記第１液圧室１６には、略円筒状の第１リテーナ２０と、該第１リテーナ２０内に挿通され、頭部２１ａを第１リテーナ２０の先端部に係止し、基部を第１係着板２２に係着させる第１ガイドピン２１と、第１プランジャ９をシリンダ孔開口側に付勢する第１リターンスプリング２３とを備えた第１スプリング機構２４が配設される。また、第２液圧室１７にも、第１液圧室１６に配設した第１スプリング機構２４と同様に、略円筒状の第２リテーナ２５と、該第２リテーナ２５内に挿通され、頭部２６ａを第２リテーナ２５の先端部に係止し、基部を第２係着板２７に係着させる第２ガイドピン２６と、第２プランジャ１２をシリンダ孔開口側に付勢する第２リターンスプリング２８とを備えた第２スプリング機構２９が配設される。

上述のように形成された液圧マスタシリンダ１は、非作動時には、第１プランジャ９と第２プランジャ１２とは第１，第２リターンスプリング２３，２８の弾発力によって、図１に示される位置に配設され、上述のように、リザーバ８と第１液圧室１６との間が、第１液通孔６ａから第１液通路１８及び連通ポート９ｇを介して作動液が流通可能な状態となるとともに、リザーバ８と第２液圧室１７間が、第２液通孔６ｂから第２液通路１９及び連通ポート１２ｇを介して作動液が流通可能な状態となり、簡単な構造で作動液の補給性を高めることができる。

作動時に、プッシュロッド１５が第１プランジャ９をシリンダ孔底部側に押動すると、第１プランジャ９が第１液圧室１６内の第１リターンスプリング２３を圧縮しながらシリンダ孔３を底部方向へ前進し、これと同時に第２プランジャ１２がシリンダ孔底部方向への前進を開始する。

図２に示す第１液圧室１６側では、第１プランジャ９が実線で示す非作動状態から前進し、図２の想像線で示すように、中径プランジャ部９ｄと小径プランジャ部９ｅとを繋ぐ傾斜部９ｈがカップシール１１の内周部１１ｂに当接して、第１液圧室１６と第１液通路１８との連通が遮断された後、さらに前進すると第１液圧室１６に液圧を発生させる。昇圧された作動液は、出力ポート４を介して、一方のブレーキ系統に供給される。このとき、連通ポート９ｇは中径プランジャ部９ｄに形成されていることから、作動時にシリンダ孔３と摺接することがなく、プランジャ９やシリンダ孔３を傷める虞がない。

さらに、第１プランジャ９が図２の実線に示される非作動状態の位置に配設されている際に、車両挙動安定化制御システムが作動し、高液圧が液圧回路から出力ポート４を経て液圧室１６に供給された時に、カップシール１１が変形して、小径プランジャ部９ｅとカップシール１１の内周部１１ｂとの間隙を閉塞することがあっても、連通ポート９ｇをリザーバ８に連通させて、車両挙動安定化制御システムにより発生する液圧の上昇を抑えることができるので、カップシール１１の変形を極力抑えることができる。

また、液圧室１６の液圧が上昇すると、この液圧上昇によりカップシール１１のベース部１１ａが小径シリンダ部３ｆ側に向かって変形し始めるが、図３に示すように、カップシール１１が変形し始める直前に、大径プランジャ部９ｃの先端部が小径シリンダ部３ｆを通過した位置となっていることから、カップシール１１のベース部１１ａが変形してもシリンダ孔３とプランジャ９との隙間に噛み込まれることがなく、カップシール１１の耐久性を向上させることができる。さらに、第１プランジャ９が前進し、図４に示されるようにカップシール１１の内周部１１ｂが連通ポート９ｇを通過すると、連通ポート９ｇによる液圧の上昇の制限を行うことなく、カップシール１１のベース部１１ａがさらに変形しても、ベース部１１ａがシリンダ孔３とプランジャ９との隙間に噛み込まれることがない。

詳細な説明は省略するが、第２液圧室１７側でも、第１液圧室１６側と同様に第２プランジャ１２の前進に伴って液圧が発生するが、第１液圧室側と同様の構造を備えることから、同様の作用効果が得られる。

なお、上述の形態例では、プランジャ先端側の大径部が摺接するシリンダ孔の小径部に軸方向溝が形成されているが、本発明はこれに限らず、プランジャ側に軸方向溝を設けても良く、また、プランジャの先端側を小径にすれば、軸方向溝を設ける必要はない。さらに、本発明は上述のように、タンデム型の液圧マスタシリンダに適用されるものに限らず、プランジャを１つ備えたシングル型の液圧マスタシリンダにも適用することができる。

本発明の一形態例を示す液圧マスタシリンダの断面正面図である。同じく非作動状態から液圧発生初期状態までの液圧マスタシリンダを示す要部拡大断面図である。同じく所定の液圧を発生させカップシールが変形する直前の液圧マスタシリンダを示す要部拡大断面図である。ピストンが図３の状態よりも更に前進した液圧発生状態の液圧マスタシリンダを示す要部拡大断面図である。

符号の説明

１…液圧マスタシリンダ、２…シリンダ本体、３…シリンダ孔、３ａ…底壁、３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ…嵌着溝、４，５…出力ポート、６ａ…第１液通孔、６ｂ…第２液通孔、７ａ，７ｂ…グロメットシール、８…リザーバ、９…第１プランジャ、１２…第２プランジャ、９ａ，１２ａ…第１凹部、９ｂ，１２ｂ…第２凹部、９ｃ，１２ｃ…大径プランジャ部、９ｄ，１２ｄ…中径プランジャ部、９ｅ，１２ｅ…小径プランジャ部、９ｆ，１２ｆ…大径部、９ｇ，１２ｇ…連通ポート、１０，１１，１３，１４…カップシール、１１ａ…ベース部、１１ｂ…内周部、１５…プッシュロッド、１６…第１液圧室、１７…第２液圧室、１８…第１液通路、１９…第２液通路、２０…第１リテーナ、２１…第１ガイドピン、２１ａ…頭部、２２…第１係着板、２３…第１リターンスプリング、２４…第１スプリング機構、２５…第２リテーナ、２６…第２ガイドピン、２６ａ…頭部、２７…第２係着板、２８…第２リターンスプリング、２９…第２スプリング機構

Claims

シリンダ本体に形成した有底のシリンダ孔に摺動可能に内挿したプランジャの先端側に液圧室を画成するとともに、該液圧室に液通孔を介して作動液を供給するリザーバを備え、前記液通孔が開口する前記シリンダ孔内周壁のシリンダ孔開口側とシリンダ孔底部側とにそれぞれ形成した嵌着溝にそれぞれ嵌着したカップシールにて前記プランジャを摺動可能に支承してなる車両用液圧マスタシリンダにおいて、前記プランジャは、シリンダ孔開口側からシリンダ孔底部側に向かって、前記シリンダ孔に摺接する大径プランジャ部と、該大径プランジャ部よりも小径で、且つ、前記シリンダ孔底部側のカップシールの内径よりも大径の中径プランジャ部と、前記シリンダ孔底部側のカップシールの内径よりも小径の小径プランジャ部とを連続して形成し、前記プランジャが非作動状態にあるときは、前記大径プランジャ部及び前記中径プランジャ部は、前記シリンダ孔底部側に嵌着されたカップシールよりもシリンダ孔開口側に、前記小径プランジャ部は、前記シリンダ孔底部側に嵌着されたカップシールに対向する位置にそれぞれ配設され、前記シリンダ孔は、前記シリンダ孔底部側の嵌着溝のシリンダ孔開口側に小径シリンダ部を、該小径シリンダ部よりもシリンダ孔開口側で、非作動状態にある前記大径プランジャ部と対向する位置に大径シリンダ部をそれぞれ設け、該大径シリンダ部に前記液通孔を形成し、前記プランジャが非作動状態にあるときに、前記大径プランジャ部と前記大径シリンダ部との間隙と、前記中径プランジャ部と前記小径シリンダ部との間隙と、前記小径プランジャ部と前記シリンダ孔底部側に嵌着されたカップシールとの間隙とにより前記液通孔と前記液圧室とを連通する液通路を形成するとともに前記液通孔と前記液圧室とを連通する連通ポートを前記中径プランジャ部に形成し、前記プランジャが作動状態になると、前記プランジャはシリンダ孔底部方向へ前進し、前記シリンダ孔底部側に嵌着されたカップシールが前記中径プランジャ部に当接され、前記液通路を介しての前記液通孔と前記液圧室との連通を遮断し、さらに、前記連通ポートを介しての前記液通孔と前記液圧室との連通を遮断し、前記液圧室に液圧を発生させることを特徴とする車両用液圧マスタシリンダ。
前記大径プランジャ部の先端部を、作動時にプランジャがシリンダ孔底部側に前進し、前記シリンダ孔底部側に嵌着されたカップシールの内周側が前記プランジャに当接して前記液圧室に液圧が発生し、該液圧により前記シリンダ孔底部側に嵌着されたカップシールが前記小径シリンダ部側へ変形する前に、前記小径シリンダ部を通過した位置に形成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。