JP5000411B2 - マスタシリンダおよびその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、車両のブレーキ装置等に用いられるマスタシリンダとその製造方法に関するものである。

マスタシリンダは、リザーバから作動液が導入されるシリンダ本体にピストンが摺動自在に嵌合され、シリンダ本体の内部に、ピストンの作動に応じて作動液を加圧する圧力室が形成されている。そして、圧力室は配管を通してブレーキ装置等の液圧機器に接続され、ピストンの作動に応じて液圧機器を作動させるようになっている。また、シリンダ本体には、ピストンの戻り作動時等に圧力室内の圧力が負圧になるのを防止するため、リザーバから圧力室に作動液を補給する補給通路が設けられている。

近年、車両の車輪スリップ状況に応じて車輪に自動的に制動力を付与するトラクションコントロールシステムが開発されている。このようなシステムにおいては、トラクション制御時に液圧機器の一部である制御用ポンプがマスタシリンダの圧力室内から作動液を吸い込み、その作動液を車輪制動部に供給する。この場合、マスタシリンダでは、圧力室から吸い込まれる分に対応する作動液が前記補給通路を通してリザーバから圧力室に補給されるが、制御用ポンプの吸い込み量が多い場合には作動液の補給が不足し易くなる。

従来、これに対処するマスタシリンダとして、圧力室で作動液が不足する状況になった場合に、リザーバと圧力室を接続する別通路を開く構造のものが知られている(例えば、特許文献１参照)。
このマスタシリンダは、シリンダ本体に、補給通路を迂回してリザーバと圧力室を連通するバイパス通路が設けられ、このバイパス通路内に、圧力室内の圧力がリザーバの圧力よりも低くなったときに開弁する逆止弁が介装されている。この逆止弁は、弁孔を有する弁座部材と、弁座部材の弁座に離接する弁体と、弁体を弁座方向に付勢する付勢スプリングと、を備え、これらがバイパス通路内に設けられた弁室に収容されている。
特開平１１−２６８６２９号公報

しかし、この従来のマスタシリンダにおいては、逆止弁を構成する各部品が弁室内に別々に組み付けられるため、部品の組付けや調整作業が難しい。

そこでこの発明は、逆止弁の組付けや調整作業の容易化を図ることのできるマスタシリンダおよびその製造方法を提供しようとするものである。

上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、リザーバから作動液が導入され内部に圧力室を有するシリンダ本体と、前記リザーバから前記圧力室に作動液を補給する補給通路と、前記シリンダ本体内に摺動自在に嵌合されて前記圧力室を画成するとともに摺動位置に応じて前記補給通路を連通、遮断するピストンと、前記補給通路をバイパスして前記リザーバと前記圧力室を連通し、前記圧力室内の圧力が前記リザーバの圧力よりも低いときに開弁して作動液を前記リザーバから前記圧力室へ流通させる逆止弁機構を有するバイパス通路と、を備えたマスタシリンダにおいて、前記バイパス通路は、前記シリンダ本体に一体に形成され重力方向下方に開口する凹部によって形成される弁室を有し、該弁室は、前記シリンダ本体における前記圧力室の径方向外側に位置して前記リザーバおよび前記圧力室に連通して形成され、前記弁室の上端は、前記リザーバよりも重力方向下方に配置され、前記バイパス通路のうちの、前記弁室と前記リザーバを連通するリザーバ通路は、前記弁室の上端となる前記凹部の底面に開口して接続されてなり、前記逆止弁機構は、一端が開口したバルブケースと前記一端の開口を閉塞する蓋体とからなるカートリッジと、該カートリッジ内に収容され弁座に離着座する弁体と、前記カートリッジ内に収容され前記弁体を着座する方向に付勢する付勢手段と、を備え、前記弁体および前記付勢手段を収容した前記カートリッジが前記弁室内に連通配置されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のマスタシリンダにおいて、前記弁室は、前記凹部と、この凹部を閉塞する蓋部材とにより構成され、前記弁体および前記付勢手段を収容した前記カートリッジの蓋体が前記蓋部材を兼ねることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１まは２に記載のマスタシリンダにおいて、前記弁体は、付勢手段により弁座に向けて付勢されたリフト弁であり、該リフト弁は、弁座に離着座する弁部と摺動部とを有し、前記カートリッジには、前記摺動部を摺動可能に案内するガイド部が設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のマスタシリンダにおいて、前記ガイド部は、前記バルブケースに設けられ、前記弁体は、前記バルブケースのガイド部に摺動する摺動部が設けられ、前記弁体の摺動部は断面略円形状で前記摺動部の摺動方向長さは該摺動部の直径よりも長く設定されていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載のマスタシリンダにおいて、前記蓋体は、有底筒状であり、内周側が前記バルブケースと嵌合し、外周側が前記凹部の内周にシール部材により液密に嵌合されていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のマスタシリンダにおいて、前記バルブケースと蓋体の間には環状弾性部材が設けられ、該環状弾性部材により前記バルブケースと蓋体とが固定されていることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載のマスタシリンダにおいて、前記カートリッジは、前記弁体が重力方向に移動するように前記弁室内に配置されていることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載のマスタシリンダにおいて、前記バルブケースには、前記カートリッジが前記弁室に嵌合されたときに、前記弁室内をリザーバ側連通空間と圧力室側連通空間に画成する環状シール部材が設けられていることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項３に記載のマスタシリンダにおいて、前記リフト弁の弁部は、前記摺動部と一体の弁部本体と、これに取り付けられて前記弁座に接離するゴム製の弁シートとを有し、該弁シートは、所定以上の圧力で前記弁座に押圧されたときに前記リフト弁の摺動方向に圧縮され、前記弁部本体は、このときに前記弁座に当接することを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、リザーバから作動液が導入されるシリンダ本体と、このシリンダ本体内に摺動自在に嵌合されてシリンダ本体内に圧力室を画成するピストンと、前記シリンダ本体に形成されて前記リザーバから前記圧力室に作動液を補給する補給通路と、この補給通路をバイパスして前記リザーバと前記圧力室を連通するバイパス通路と、このバイパス通路に介装されて前記圧力室内の圧力が前記リザーバの圧力よりも低いときに開弁する逆止弁機構と、を備えたマスタシリンダの製造方法において、前記バイパス通路の一部を構成する前記リザーバに連通するリザーバ通路を、前記シリンダ本体の重力方向下方へ開口し、前記圧力室の径方向外側に形成される凹部の底面から重力方向上方へ延出して形成する工程と、一端が開口し他端側の内面に弁座を有するバルブケースと前記一端の開口を閉塞する蓋体とからなるカートリッジを用意する工程と、該カートリッジ内に、前記バルブケースの弁座に離着座する弁体および該弁体を着座方向に付勢する付勢手段を収容する工程と、前記弁体および前記付勢手段を収容した前記カートリッジを前記凹部内に連通配置する工程と、を有することを特徴とする。

この発明によれば、バルブケースと蓋体とから成るカートリッジに、弁座に離着座する弁体と、弁体を弁座方向に付勢する付勢手段が収容され、そのカートリッジがバイパス通路内に配置されるため、逆止弁の組付けや調整をバイパス通路内に取付ける前に、作業のし易い別の場所で行うことができる。

以下、この発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下で説明する各実施形態においては、同一部分には同一符号を付して重複する説明を省略するものとする。
最初に、図１〜図９に示す第１の実施形態について説明する。
図面において、１は、この発明に係るマスタシリンダであり、２は、このマスタシリンダ１の上部に取付けられたリザーバである。この実施形態のマスタシリンダ１は車両のブレーキ装置に用いられ、運転席のブレーキ操作に連動してブレーキ回路に作動液を供給する。また、ブレーキ回路には図示しないトラクションコントロール用の制御ポンプ（液圧機器）が設けられ、車両の運転状況に応じて、運転者のブレーキ操作とは別にマスタシリンダ１から制御ポンプに作動液が吸引されるようになっている。

マスタシリンダ１は、図１に示すように、有底円筒状のシリンダ本体３内にプライマリピストン４とセカンダリピストン５が直列に配置されたタンデム型のマスタシリンダであり、シリンダ本体３内の両ピストン４，５によって画成される２つの圧力室６（図１においては、後方側の一方の圧力室６のみを図示。）が給排孔１０を介して車両の異なるブレーキ配管系(例えば、前輪側のブレーキ配管系と後輪側のブレーキ配管系)に接続されている。

プライマリピストン４は、シリンダ本体３の開口側(図１中の右側)に摺動自在に嵌合され、その開口側の端部が図示しないブースタを介してブレーキペダルの操作ロッドに連結されている。セカンダリピストン５は、シリンダ本体３の底部側に摺動自在に嵌合され、プライマリピストン４との間に圧力室６を形成するとともに、シリンダ本体３の底部との間に図示しない別の圧力室を形成している。各圧力室６内には、プライマリピストン４とセタンダリピストン５に戻り方向の反力を付与するリターンスプリング８が設けられている。各リターンスプリング８は、スプリングリテーナ９に一体に組み付けられ、スプリングユニットとして各圧力室６内に配置されている。

また、シリンダ本体３の上面には、リザーバ２を取付けるためのボス部１１ａ，１１ｂが設けられ、この各ボス部１１ａ，１１ｂにリザーバ２の円筒状の給排口１２ａ，１２ｂ(作動液の供給部)が接続されている。そして、各ボス部１１ａ，１１ｂには、シリンダ本体３の軸心に向かってほぼ直角に凹設され、前記リザーバ２の給排口１２ａ，１２ｂを受容する接続凹部２０ａ，２０ａが形成されている。

一方、シリンダ本体３の内周面のうちの、プライマリピストン４の嵌合される部位には環状溝１４が形成され、その環状溝１４と前記接続凹部２０ａが連通孔１３ａによって接続されている。そして、シリンダ本体３の内周面のうちの、環状溝１４の軸方向の前後位置にはシールリング１５，１６が装着され、これらのシールリング１５，１６によってシリンダ本体３とプライマリピストン４の摺動隙間が液密にシールされている。なお、図１においては図示は省略されているが、シリンダ本体３の内周面のうちの、セカンダリピストン５の嵌合される部位には同様の環状溝が形成され、その環状溝と前記接続凹部２０ｂが連通孔１３ｂによって接続されている。また、このセカンダリ側の環状溝の軸方向の前後にはプライマリ側と同様の図示しないシールリングが装着されている。

また、シリンダ本体３の内周面のうちの、環状溝１４の前方側（図１中左側）には、環状溝１４と圧力室６を接続する導通溝１８が形成されている。この導通溝１８は、シリンダ本体３の軸方向に沿って形成されているが、この導通溝１８の延出方向の途中には前述の一方のシールリング１５が介装されている。このシールリング１５は、断面Ｅ字状に形成され、その断面の開口側が前方（図１中左側）に向くようにシリンダ本体３に設置され、内周壁がプライマリピストン４の外周面に摺動自在に密接するようになっている。また、シールリング１５は、前方側の圧力室６の圧力が後方側の環状溝１４の圧力よりも低くなった場合に、外周壁が撓み変形することによって導通溝１８を開き、環状溝１４（リザーバ２）から圧力室６への作動液の補給を許容する。
さらに、プライマリピストン４には圧力室６に臨む円筒壁４ａが設けられ、その円筒壁４ａには径方向に貫通する戻し孔１７が形成されている。この戻し孔１７は、プライマリピストン４が最大に後退した初期位置にあるときに、圧力室６と環状溝１４とを導通させ、圧力室６およびブレーキ回路をリザーバ２と同圧の大気圧に維持するようになっている。
なお、図示は省略されているが、セカンダリ側についても、ここで説明したプライマリ側と同様の導通溝や戻し孔の構造が採用されている。

したがって、各ピストン４，５が初期位置にあるときには、リザーバ２と各圧力室６が連通孔１３ａ，１３ｂ、環状溝１４及びピストン４，５の戻し孔１７を通して導通しており、トラクションコントロールの作動等により各圧力室６の作動液量が不足したときにリザーバ２から作動液が補給される。上記の初期位置の状態から各ピストン４，５が前方側に移動して各戻し孔１７が環状溝１４に臨む位置から前方側にずれると、リザーバ２と各圧力室６との導通がシールリング１５を介して実質的に遮断される。このとき、各ピストン４，５の前進作動に応じて各圧力室６の圧力が高まり、作動液が給排孔１０を通してブレーキ回路に供給される。

また、この状態から各ピストン４，５がリターンスプリング８の力を受けて後退すると、ブレーキ回路の作動液が給排孔１０を通して各圧力室６，７内に戻される。そして、このとき各圧力室６内の圧力が一時的にリザーバ２の内圧よりも低くなると、前述のようにシールリング１５の外周壁が撓み、導通溝１８を通って各圧力室６内での不足分の作動液がリザーバ２から補給される。
なお、この実施形態の場合、シリンダ本体３の連通孔１３ａ，１３ｂ，環状溝１４および戻し孔１７がこの発明における補給通路を構成している。また、本明細書において、給排孔１０は圧力室６の一部を成すものとする。

ところで、シリンダ本体３のボス部１１ａよりも若干前方側の外側側面には、図１〜図３に示すように弁収容ブロック３０が一体に形成されている。この弁収容ブロック３０はシリンダ本体３の側方から膨出し、鉛直下方（車体組付け状態における鉛直下方）に向かって略円柱状に延出している。弁収容ブロック３０には、図３に示すように、下方に開口する断面略円形状の凹部３１が形成され、その凹部３１の開口端が蓋部材３２によって閉塞され、凹部３１と蓋部材３２の間に弁室３３が形成されている。この弁室３３内には後述する逆止弁機構３４が配置されている。また、弁室３３は、シリンダ本体３の側部から鉛直下方に延出するように設けられ、全体がリザーバ２よりも下方側に位置されている。

弁室３３の上部（凹部３１の底面）には、弁室３３から斜め上方側に延出して弁室３３と接続凹部２０ａ（リザーバ２）とを接続するリザーバ通路３５が形成され、弁室３３の側壁には、弁室３３とシリンダ本体３内の圧力室６とを接続する圧力室通路３６が形成されている。
なお、ここで説明したリザーバ通路３５，弁室３３，圧力室通路３６は、前述した補給通路（連通孔１３，環状溝１４及び戻し孔１７）をバイパスしてリザーバ２と圧力室６を連通するバイパス通路３７を構成している。
また、この実施形態においては、圧力室通路３６を直接圧力室と接続しているが、圧力室６の一部をなす給排孔１０に圧力室通路３６を接続しても良い。

逆止弁機構３４は、一端が開口した有底円筒状のバルブケース３８と、バルブケース３８の開口側を閉塞する蓋部材３２（蓋体）によってカートリッジ３９が形成され、そのカートリッジ３９の内部に、弁座４０に離着座する弁体４１と、弁体４１を弁座４０方向に付勢する付勢スプリング４２（付勢手段）とが収容されている。なお、カートリッジ３９を構成する蓋部材３２は、カートリッジ３９が凹部３１に装着された状態において、凹部３１の開口を閉塞する蓋としても機能する。

カートリッジ３９を構成するバルブケース３８は、図４に示すように、軸心部に上下に貫通する弁孔４３（軸方向孔）を備えた頭部壁４４と、頭部壁４４から下方に延出する筒状壁４５と、を備え、筒状壁４５内に臨む頭部壁４４の裏面が弁座４０とされている。頭部壁４４の上面側の中央には略円形状の凹部４６が形成され、その凹部４６には、有底円筒状のリザーバ側フィルター部材４７が嵌合固定されている。また、筒状壁４５の上端部には、筒状壁４５を径方向に貫通する複数の径方向孔４８…が形成され、筒状壁４５の外周面には、径方向孔４８…の開口を覆うように略円筒状の圧力室側フィルター部材４９が取り付けられている。また、頭部壁４４の径方向孔４８…よりも上方側の外周面には環状溝５０が形成され、その環状溝５０に、弁室３３の内周面に密接してカートリッジ３９と弁室３３の間をシールするＯリング５１（環状シール部材）が取り付けられている。このＯリング５１は、カートリッジ３９を弁室３３に装着したときにリザーバ通路３５と圧力室通路３６の間に位置され、弁室３３内をリザーバ側空間と圧力室側空間とに画成するようになっている。

リザーバ側フィルター部材４７は、図５，図６に示すように、有底円筒状のフレーム材５２の周壁と頂部壁に窓５２ａ…が形成され、その各窓５２ａ…がフィルター本体部であるメッシュ材５３によって覆われている。また、フレーム材５２の下端には、肉厚の環状部５２ｂが設けられ、その環状部５２ｂがバルブケース３８側の凹部４６に密着状態で嵌合されるようになっている。

また、圧力室側フィルター部材４９は、図７，図８に示すように、円筒状のフレーム材５４の周壁に複数の窓５４ａ…が形成され、その各窓５４ａ…がメッシュ材５３によって覆われている。そして、フレーム材５４の上端部と下端部には、図８に拡大して示すように夫々付根部に環状の窪み部５４ｂを有する薄肉の環状リップ５４ｃが一体に設けられている。この環状リップ５４ｃは、先端側が径方向外側に開くテーパ状に形成され、軸方向から荷重を受けたときに周域全体が弾性変形するようになっている。圧力室側フィルター部材４９は、図３に示すように、カートリッジ３９が弁室３３内に嵌合された状態において、上方側の環状リップ５４ｃが弁室３３内の圧力室通路３６よりも上方側の環状段部５５に当接するとともに、下方側の環状リップ５４ｃが蓋部材３２の端面３２ａに当接するようになっている。

カートリッジ３９を構成する蓋部材３２は、図９に示すように、全体がほぼ有底円筒状に形成され、底壁５６から延出する周壁５７がバルブケース３８の筒状壁４５の下端外周に嵌合されるようになっている。周壁５７の外周面には環状溝５８が形成され、その環状溝５８に弁室３３との間をシールするＯリング５９（シール部材）が装着されている。
なお、バルブケース３８の筒状壁の下端外周には断面の小さいＯリング２５（環状弾性部材）が装着されている。このＯリング２５は、蓋部材３２をバルブケース３８に嵌合したときに、弾性変形を伴って両者に密着し、それによって蓋部材３２とバルブケース３８を仮固定するようになっている。このＯリング２５による蓋部材３２とバルブケース３８の係合力は、カートリッジ３９を搬送したり、弁収容ブロック３０に組付けたりするときにカートリッジ３９が分解しない程度のものとなっている。また、蓋部材３２の底壁５６の外周は八角形状の係止部５６ａとされ、その係止部５６ａが弁室３３の凹部３１に形成された八角形状の係止溝３１ａに嵌合されるようになっている。

また、カートリッジ３９に収容される弁体４１は、バルブケース３８の筒状壁４５の内側で昇降作動するリフト弁であり、図４に拡大して示すように、バルブケース３８の弁座４０に離着座する弁部６０と、弁部６０の下方に延設された略円筒状の脚部６１（摺動部）と、を有し、脚部６１の外周面がバルブケース３８の筒状壁４５の内周面４５ａ（ガイド部）に摺動自在に案内されるようになっている。
弁部６０は、脚部６１と一体に形成される金属製の弁部本体６２と、弁部本体６２に取り付けられるゴム製の弁シート６３と、から成り、弁部本体６２は、弁部６０の軸心に沿って突出する支軸６２ａの先端にフランジ部６２ｂが形成され、支軸６２ａとフランジ部６２ｂに円環状の弁シート６３が嵌着固定されている。弁シート６３の端部は、フランジ部６２ｂよりも上方側に円環状に突出し、弁部６０が上方変位したときに弁孔４３の周域の弁座４０に弾接するようになっている。ただし、弁シート６３が所定以上の荷重で弁座４０に圧接されると、弁シート６３の弾性変形に伴って金属製のフランジ部６２ｂが弁座４０に直接当接するようになる。
脚部６１は、上下端の外周に夫々フランジ部６４，６４が形成され、これらのフランジ部６４が主にバルブケース３８の筒状壁４５にガイドされるが、両フランジ部６４，６４を含む脚部６１の摺動方向の長さは、脚部６１の最大直径よりも長く設定されている。また、バルブケース３８の筒状壁４５の摺動方向の長さは、脚部６１の摺動方向長さよりも長く設定されている。なお、脚部６１の上下のフランジ部６４には作動液の流通を許容するための複数の溝６５が形成されている。

付勢スプリング４２は、脚部６１に囲まれる弁部本体６２の裏面と蓋部材３２の底壁５６の間に介装されている。この実施形態の場合、付勢スプリング４２は、弁体４１とともにバルブケース３８の脚部６１内に挿入され、その状態でバルブケース３８に蓋部材３２が嵌合されることにより、弁部本体６２の裏面と蓋部材３２の底壁５６の間に圧縮状態で介装される。
また、弁室３３の凹部３１のうちの開口寄りの内周面には雌ねじ６６が設けられ、凹部３１内にカートリッジ３９を嵌入した後に、雌ねじ６６にナット６７が螺合されることによってカートリッジ３９の蓋部材３２が弁収容ブロック３０に締め付け固定されるようになっている。

以上の構成において、車両の走行中にトラクションコントロールが作動してブレーキ回路内の制御ポンプがマスタシリンダ１側から作動液を吸い上げ、マスタシリンダ１内の第１圧力室６の圧力がリザーバ２内の圧力よりも設定圧以上に低下すると、弁収容ブロック３０内の逆止弁機構３４の弁体４１が付勢スプリング４２の力に抗して鉛直下方に変位し、このとき弁部６０が弁座４０から離間することによってバイパス通路３７の圧力室通路３６とリザーバ通路３５を連通させる。これにより、リザーバ２内の作動液がリザーバ通路３５、弁孔４３、径方向孔４８、圧力室通路３６を順次通って圧力室６内に補給されるようになる。したがって、これにより充分な量の作動液が圧力室６から制御ポンプに迅速に供給されるようになり、所望のトラクションコントロールが安定して得られるようになるとともに、マスタシリンダ１内での負圧の発生も防止される。

このマスタシリンダ１においては、バルブケース３８と蓋部材３２とから成るカートリッジ３９に弁体４１と付勢スプリング４２が収容され、そのカートリッジ３９が弁収容ブロック３０の弁室３３内に設置されるようになっているため、逆止弁機構３４の弁座４０と弁体４１の組付け調整を作業のし易い別の場所で精度良く行うことができるとともに、弁体４１がカートリッジ３９によって周囲を覆われた状態で搬送や弁収容ブロック３０に対する組付けが行われることから、弁体４１が周囲の部材と干渉して損傷する不具合を確実に防止することができる。

また、このマスタシリンダ１においては、バルブケース３８と蓋部材３２の間に介装したＯリング２５によって両者を固定してカートリッジ３９を構成するようになっているため、極めて簡単な構造でありながら、弁体４１や付勢スプリング４２を内部に収容した状態において、カートリッジ３９を弁室３３の凹部４６に装填し、凹部４６にナット６７を締め込むによってカートリッジ３９を凹部４６に確実に固定することができる。そして、このマスタシリンダ１にあっては、カートリッジ３９を構成する蓋部材３２が弁室３３の凹部３１の蓋を兼ねるため、部品点数を削減できるという利点がある。

また、この実施形態においては、蓋部材３２が凹部４６に回り止めされた状態で嵌合され、その状態でナット６７による締め込みによって蓋部材３２が押圧固定されるようになっているため、カートリッジ３９と凹部４６の間に介装されるＯリング５９が固定時に捻られることがなく、安定したシール性能を確実に得ることができる。
ただし、図１０に示す第２の実施形態のように、蓋部材１３２の外周に雄ねじ６９を設け、蓋部材１３２を弁室の凹部に直接ねじ込むようにしても良い。この場合には、さらなる部品点数の削減が可能になる。

また、このマスタシリンダ１にあっては、弁体４１の脚部６１の摺動を案内する筒状壁４５と弁座４０が一体のバルブケース３８に設けられているため、弁座４０に対する弁体４０の着座精度を高めることができる。加えて、弁体４１の脚部６１の摺動長さが脚部６１の直径よりも長く設定されているため、弁体４１の作動時における姿勢をより安定させることができる。さらに、弁体４１の弁部６０は、金属製の弁部本体６２と、ゴム製の弁シート６３から成り、弁シート６３が弁座４０に密接することによって液密状態での閉弁が可能とされるとともに、弁体４１が圧力室６からの高圧を受けることによって弁シート６３が弁座４０に押し付けられたときには、弁部本体６２が直接弁座４０に当接することによって、圧力室６とリザーバ２（大気圧）との境界部に、弁シート６３が入り込んで損傷するような隙間が形成されなくなり、弁シート６３の保護と液密性の維持を実現することができる。

さらに、このマスタシリンダ１においては、弁体４１が重力方向に移動するように逆止弁機構３４が弁収容ブロック３０内に配置されているため、圧力室６側から弁室３３内側に流入したエアを弁体４１の作動とともに外部に排出することができる。特に、この実施形態の場合、リザーバ２が弁室３３の上方側に配置され、弁室３３の上端部とリザーバ２がリザーバ通路３５を介して接続されているため、弁室３３内に流入したエアを効率良くリザーバ２に排出することができる。

次に、図１１，図１２に示すこの発明の第３の実施形態について説明する。
この実施形態は、基本的な構成は第１の実施形態とほぼ同様であるが、弁室３３の凹部３１に収容される逆止弁機構２３４の構成が異なっている。具体的には、逆止弁機構２３４の構成のうちでも、バルブケース３８と蓋部材３２によってカートリッジ３９が形成されている点や、カートリッジ３９内に弁体２４１と付勢スプリング４２が収容される点等は同様であるが、弁体２４１と、弁体２４１のガイド部の構成が異なっている。

すなわち、弁体２４１は、金属製の弁部本体６２とゴム製の弁シート６３から成る弁部６０に断面略十字状のガイド軸７０が突設され、このガイド軸７０が、バルブケース３８の頭部壁４４のうちの、弁孔を兼ねるガイド孔７１に摺動自在に嵌入されている。この実施形態の場合、弁体２４１はガイド軸７０部分がガイド孔７１に案内されて昇降作動するが、ガイド軸７０の軸長は、少なくともガイド孔７１の軸長と、弁体２４１のストローク量を加算したものよりも大きくなるように設定されている。これにより、弁体２４１は常に一定の摺動方向長さをもって安定して案内されることになる。
この実施形態は、弁体２４１と、そのガイド部の構成が若干異なるものの、第１の実施形態とほぼ同様の作用と効果を得ることができる。

図１３は、この発明の第４の実施形態を示すものである。
この実施形態では、弁体３４１と付勢スプリング４２を収容するカートリッジ３３９が、他の実施形態と同様にバルブケース３３８と蓋部材３３２によって構成されているが、蓋部材３３２側に、弁体３４１の昇降作動を許容する凹部８０と、弁体３４１の昇降をガイドするための構造が設けられている。バルブケース３３８には、弁体３４１に離接する弁座４０と弁孔４３と径方向孔４８が形成されているが、上記の他の実施形態に比較して薄肉に、かつ小型に形成されている。この実施形態の場合、バルブケース３３８と蓋部材３３２は環状部同士の凹凸嵌合によって相互に固定されている。

また、弁体３４１は、金属製の弁部本体６２とゴム製の弁シート６３から成る弁部６０にガイド筒８１が突設され、ガイド筒８１の先端側が、蓋部材３３２側の凹部８０の軸心部に設けられたガイド穴８２に摺動自在に支持されている。付勢スプリング４２は凹部８０と弁部６０の間に介装されている。また、バルブケース３３８の上部のコーナー部と凹部３１の内周面の間にはＯリング５１が介装され、弁室３３の内部がリザーバ側空間と圧力室側空間とに画成されている。
また、カートリッジ３３９は、蓋部材３３２の凹部８０内に付勢スプリング４と弁体３４１が収容され、その状態から蓋部材３３２の上部にバルブケース３３８が嵌合固定されることによって組み立てられる。

この実施形態のマスタシリンダ３０１は、バルブケース３３８や蓋部材３３２、弁体３４１等の構造が若干異なるものの、弁体３４１と付勢スプリング４２を収容したカートリッジ３３９が弁室３３内に配置される構造となっているため、上述した他の実施形態と同様に、弁座４０と弁体３４１の組付け調整を作業のし易い別の場所で精度良く行うことができるとともに、組付け時や搬送時に弁体３４１が周囲の部材と干渉することによる弁体３４１の損傷を未然に防止することができる。

上記各実施形態によれば、バルブケースと蓋体とから成るカートリッジに、弁座に離着座する弁体と、弁体を弁座方向に付勢する付勢手段が収容され、そのカートリッジがバイパス通路内に配置されるため、逆止弁の組付けや調整をバイパス通路内に取付ける前に、作業のし易い別の場所で行うことができるとともに、弁体がカートリッジ内に収容されて搬送や組付けが行われることから、周囲の部材と干渉する等による弁体の損傷を確実に防止することができる。

上記第１〜第３の実施形態によれば、バルブケースと蓋体の間には環状弾性部材が設けられ、該環状弾性部材により前記バルブケースと蓋体とが固定されているので、バルブケースと蓋体の間に設けた環状弾性部材によって両者を固定することができるため、カートリッジを組み付けるのに際してねじ込みやカシメ等を行うのに比して、極めて簡単な構造でありながら、弁体や付勢手段を内部に収容したカートリッジを確実にバイパス通路に組付けることができる。

上記各実施形態によれば、弁体は、付勢手段により弁座に向けて付勢されたリフト弁であり、該リフト弁は、弁座に離着座する弁部と摺動部とを有し、前記カートリッジには、前記摺動部を摺動可能に案内するガイド部が設けられているので、摺動部がカートリッジのガイド部に案内されるようになっているため、弁部の着座姿勢を常に安定して維持することができる。

上記第１〜第３の実施形態によれば、ガイド部がバルブケースに設けられているため、弁座に対する弁体の着座精度を高めることができる。

上記各実施形態によれば、リフト弁の弁部が、摺動部と一体の弁部本体と、弁座に接離するゴム製の弁シートとを有する構成とされているため、弁座にゴム製の弁シートで密着することによって確実に閉弁状態を維持することができる。

上記各実施形態によれば、弁シートが摺動方向に所定以上圧縮されたときに、弁部本体が弁座に当接するため、圧力室とリザーバとの境界部に隙間がなくなるので、弁シートが隙間に入り込んで損傷するような恐れがなく、弁シートの性能を長期に亙って維持することができる。

上記各実施形態によれば、カートリッジの蓋体が弁室の蓋体によって構成されているため、部品点数を削減して製品コストの削減を図ることができる。

上記第１〜第３の実施形態によれば、蓋部材が有底円筒状に形成され、内周側がバルブケーシングと嵌合されるとともに、外周側が弁室の凹部にシール部材により液密に嵌合されているため、蓋部材を通しての液漏れを確実に防止することができる。

上記第１および第２の実施形態によれば、弁体の摺動部が断面略円形状で、摺動部の摺動方向の長さが摺動部の直径よりも長く設定されているため、弁体が常時安定姿勢を保ってバルブケース内を摺動するようになる。

上記第１〜第３の実施形態によれば、弁体が重力方向に移動するように、カートリッジが弁室内に配置されているため、弁体が水平方向に移動するように構成した場合に比して、弁体の作動時に弁室内のエアを効率良く外部に排出することができる。

上記第１〜第３の実施形態によれば、弁室の上端がリザーバよりも下方に配置され、リザーバ通路が弁室の上端に接続されているため、弁体の作動時には弁室内のエアを、リザーバ通路を通してリザーバに確実に排出することができる。

上記第１〜第３の実施形態によれば、バルブケースに設けられた環状シールによって弁室内をリザーバ側連通空間と圧力室側連通空間とに画成することができるため、逆止弁の逆流防止性能を維持することができる。

なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の各実施形態はタンデム型のマスタシリンダについて説明したが、ピストンが単一であるシングル型のマスタシリンダであっても良い。

この発明の第１の実施形態を示すマスタシリンダの部分断面側面図。 同実施形態を示すマスタシリンダの平面図。 同実施形態を示す図２のＡ−Ａ断面とＢ−Ｂ断面を合成した断面図。 同実施形態を示す逆止弁機構の拡大断面図。 同実施形態を示す図６のＤ−Ｄ断面に対応するリザーバ室側フィルター部材の断面図。 同実施形態を示す図５のＣ−Ｃ断面に対応するリザーバ室側フィルター部材の断面図。 同実施形態を示す圧力室側フィルター部材の縦断面図。 同実施形態を示す図７のＥ部の拡大断面図。 同実施形態を示す蓋部材の上面図（Ａ）と縦断面図（Ｂ）を併せて記載した図。 この発明の第２の実施形態を示す逆止弁機構の拡大断面図。 この発明の第３の実施形態を示す図３と同様の断面図。 同実施形態を示す逆止弁機構の拡大断面図。 この発明の第４の実施形態を示す縦断面図。

1，１０１，２０１，３０１，４０１…マスタシリンダ
２…リザーバ
３…シリンダ本体
４…プライマリピストン(ピストン)
６…圧力室
１３ａ…連通孔（補給通路）
１４…環状溝（補給通路）
１７…戻し孔（補給通路）
２５…Ｏリング（環状弾性部材）
３１…凹部
３２，１３２…蓋部材（蓋体）
３３…弁室
３４，２３４…逆止弁機構
３５…リザーバ通路
３７…バイパス通路
３８，３３８…バルブケース
３９，３３９…カートリッジ
４０…弁座
４１，２４１，３４１…弁体
４２…付勢スプリング（付勢手段）
４３…弁孔（軸方向孔）
４５ａ…内周面（ガイド部）
５１…Ｏリング（環状シール部材）
５９…Ｏリング（シール部材）

Claims (10)

1. リザーバから作動液が導入され内部に圧力室を有するシリンダ本体と、前記リザーバから前記圧力室に作動液を補給する補給通路と、前記シリンダ本体内に摺動自在に嵌合されて前記圧力室を画成するとともに摺動位置に応じて前記補給通路を連通、遮断するピストンと、前記補給通路をバイパスして前記リザーバと前記圧力室を連通し、前記圧力室内の圧力が前記リザーバの圧力よりも低いときに開弁して作動液を前記リザーバから前記圧力室へ流通させる逆止弁機構を有するバイパス通路と、を備えたマスタシリンダにおいて、
   前記バイパス通路は、前記シリンダ本体に一体に形成され重力方向下方に開口する凹部によって形成される弁室を有し、
   該弁室は、前記シリンダ本体における前記圧力室の径方向外側に位置して前記リザーバおよび前記圧力室に連通して形成され、
   前記弁室の上端は、前記リザーバよりも重力方向下方に配置され、
   前記バイパス通路のうちの、前記弁室と前記リザーバを連通するリザーバ通路は、前記弁室の上端となる前記凹部の底面に開口して接続されてなり、
   前記逆止弁機構は、一端が開口したバルブケースと前記一端の開口を閉塞する蓋体とからなるカートリッジと、該カートリッジ内に収容され弁座に離着座する弁体と、前記カートリッジ内に収容され前記弁体を着座する方向に付勢する付勢手段と、を備え、前記弁体および前記付勢手段を収容した前記カートリッジが前記弁室内に連通配置されていることを特徴とするマスタシリンダ。
2. 前記弁室は、前記凹部と、この凹部を閉塞する蓋部材とにより構成され、前記弁体および前記付勢手段を収容した前記カートリッジの蓋体が前記蓋部材を兼ねることを特徴とする請求項１に記載のマスタシリンダ。
3. 前記弁体は、付勢手段により弁座に向けて付勢されたリフト弁であり、該リフト弁は、弁座に離着座する弁部と摺動部とを有し、前記カートリッジには、前記摺動部を摺動可能に案内するガイド部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のマスタシリンダ。
4. 前記ガイド部は、前記バルブケースに設けられ、前記弁体は、前記バルブケースのガイド部に摺動する摺動部が設けられ、前記弁体の摺動部は断面略円形状で前記摺動部の摺動方向長さは該摺動部の直径よりも長く設定されていることを特徴とする請求項３に記載のマスタシリンダ。
5. 前記蓋体は、有底筒状であり、内周側が前記バルブケースと嵌合し、外周側が前記凹部の内周にシール部材により液密に嵌合されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のマスタシリンダ。
6. 前記バルブケースと蓋体の間には環状弾性部材が設けられ、該環状弾性部材により前記バルブケースと蓋体とが固定されていることを特徴とする請求項５に記載のマスタシリンダ。
7. 前記カートリッジは、前記弁体が重力方向に移動するように前記弁室内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のマスタシリンダ。
8. 前記バルブケースには、前記カートリッジが前記弁室に嵌合されたときに、前記弁室内をリザーバ側連通空間と圧力室側連通空間に画成する環状シール部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のマスタシリンダ。
9. 前記リフト弁の弁部は、前記摺動部と一体の弁部本体と、これに取り付けられて前記弁座に接離するゴム製の弁シートとを有し、該弁シートは、所定以上の圧力で前記弁座に押圧されたときに前記リフト弁の摺動方向に圧縮され、前記弁部本体は、このときに前記弁座に当接することを特徴とする請求項３に記載のマスタシリンダ。
10. リザーバから作動液が導入されるシリンダ本体と、このシリンダ本体内に摺動自在に嵌合されてシリンダ本体内に圧力室を画成するピストンと、前記シリンダ本体に形成されて前記リザーバから前記圧力室に作動液を補給する補給通路と、この補給通路をバイパスして前記リザーバと前記圧力室を連通するバイパス通路と、このバイパス通路に介装されて前記圧力室内の圧力が前記リザーバの圧力よりも低いときに開弁する逆止弁機構と、を備えたマスタシリンダの製造方法において、
    前記バイパス通路の一部を構成する前記リザーバに連通するリザーバ通路を、前記シリンダ本体の重力方向下方へ開口し、前記圧力室の径方向外側に形成される凹部の底面から重力方向上方へ延出して形成する工程と、
    一端が開口し他端側の内面に弁座を有するバルブケースと前記一端の開口を閉塞する蓋体とからなるカートリッジを用意する工程と、
    該カートリッジ内に、前記バルブケースの弁座に離着座する弁体および該弁体を着座方向に付勢する付勢手段を収容する工程と、
    前記弁体および前記付勢手段を収容した前記カートリッジを前記凹部内に連通配置する工程と、を有することを特徴とするマスタシリンダの製造方法。

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