JP5732546B2 - 貫通型タンデムマスタシリンダのための機能インサートを備えたプラスチック製プライマリピストンおよび、このようなピストンを備えたマスタシ - Google Patents

Description

本発明は、自動車のマスタシリンダのプライマリピストンと、このようなピストンを備えた自動車のマスタシリンダとに関する。

従来技術から公知のマスタシリンダは、一般にアルミニウムで製造されたプライマリピストンとセカンダリピストンとを含み、これらは双方とも、通常はアルミニウムで製造加工されるブレーキのマスタシリンダ本体の軸方向ボアに直列に取り付けられる。このようなマスタシリンダは、特許文献１に記載されている。プッシュロッドは、プライマリピストンを移動させることができる。プライマリピストンは、プライマリ圧力室を加圧する役割を果たし、セカンダリピストンは、セカンダリ圧力室を加圧する役割を果たす。プライマリスプリングおよびセカンダリスプリングは、上記移動の逆方向にピストンを押し戻す傾向を有し、加圧取り付けを保証する。

マスタシリンダのボアは、ブレーキ液リザーバに接続される２個の供給ポートによりブレーキ液を供給される。供給ポートは、プライマリ圧力室とセカンダリ圧力室を供給することができる。これらのポートは、環状室に通じており、環状室の両側には、「カップ」と呼ばれる環状の密封シールが設けられている。

圧力室へのブレーキ液の供給は、ピストンが休止位置にあるとき行われる。その場合、ピストンは、図１に示された位置におかれる。供給は、ピストンの壁に設けられた通路を介して行われ、これらの通路は、供給ポートおよび環状室を、それぞれプライマリ圧力室およびセカンダリ圧力室に面したプライマリピストンおよびセカンダリピストンの内部と連通させる。ピストンが、軸方向前方（図１の矢印ｄの方向）に移動すると、ピストンの通路が、密封シールを越えて供給室を隔離し、それによって、プライマリ圧力室およびセカンダリ圧力室内に制動圧を設定することができる。

マスタシリンダの全体は、ブレーキアシストサーボモータに取り付け可能である。

双方のピストンが、プライマリピストンに一時的な支持力を及ぼすプッシュロッドによって矢印ｄの方向に移動すると、カップ４が、プライマリ供給ポートからプライマリ圧力室を隔離し、カップ６が、供給ポートからセカンダリ圧力室を隔離する。プッシュロッドにかかる応力が、ブレーキ内に貯留されていたブレーキ液容量を解放すると、マスタシリンダのスプリングがピストンを休止位置に押し戻す。プッシュロッドが急に解放されると、マスタシリンダの圧力室に含まれるブレーキ液は、スプリングがマスタシリンダ内のブレーキ液の通過キャパシティよりも早くピストンを押し戻す作用で、大気圧未満になることがある。ピストンが休止位置に達すると、大気圧に置かれるリザーバと、マスタシリンダの圧力室との間の通路が直接開放されるので、ブレーキ液が急激に通過し、マスタシリンダ内に「水撃作用」と呼ばれる騒音の１つが発生する。

マスタシリンダの性能を改善するには、アルミニウム製のマスタシリンダのピストンに特定の形状を与えることが必要であり、これらの形状は、その製造が複雑であることから、費用が上乗せされて高くなることがある。

仏国特許第２８２７２４４号明細書

本発明の目的は、マスタシリンダのための機械的な制約に耐えられ、経済的かつ製造が簡単なプラスチック製のプライマリピストンを提供することにある。

本発明は、主に、上記のタイプのブレーキマスタシリンダに取り付けられ、マスタシリンダのボアに取り付けられるプライマリピストンとセカンダリピストンとを少なくとも含む、マスタシリンダのピストンを目的とする。これらのピストンは、プライマリピストンへのプッシュロッドの作用によって、それぞれプライマリ圧力室とセカンダリ圧力室とに圧力を形成することが可能であり、プライマリピストンが、成形プラスチック材料から構成されており、プライマリピストンを移動させる力をプッシュロッドが及ぼすプッシュロッド収容空洞部に配置された、金属インサートを備え、前記インサートが、プッシュロッドを収容可能にする特定の形状と、プッシュロッド収容空洞部にプッシュロッドを保持可能にする外形とを有し、プライマリピストンは、好適には、サーモセット（ｔｈｅｒｍｏｓｅｔｓ）とも呼ばれる熱硬化性プラスチックで構成され、さらに好適には、ガラス繊維強化フェノール樹脂で製造される。前記インサートの特定の形状と剛性とによって、プッシュロッドを収容することができ、また、制動付与によるプッシュロッドの打力に耐えることができる。金属インサートは、プライマリピストンに付与する機械強度を増し、プラスチック材料の厚みを減らし、プライマリピストンを一段とコンパクトにすることができる。

別の有利な特徴は、プライマリピストンの本体が射出成型により容易に製造されるので、これによって、非円筒形の溝、リブ、穴などの複雑な形状を実現できることにある。

別の有利な特徴によれば、ピストン本体が射出成型により容易に製造され、金型から出されたプライマリピストンは取り付け可能な状態にあり、加工を繰り返し必要とするアルミニウム製ピストンとは違って仕上げ作用が不要である。

別の有利な特徴によれば、ピストン本体は、マスタシリンダの信頼性を高めるために加工による表面研削が可能な熱硬化性プラスチック材料の成形によって容易に製造される。

別の有利な特徴によれば、ピストン本体は、ブレーキ液が発生する騒音を減衰可能なプラスチック材料の射出成型によって容易に製造される。

別の有利な特徴によれば、上記インサートは、ピストンが放出する磁界を磁気センサで検知できるようにするために、磁性材料で構成されている。

別の有利な特徴によれば、金属インサートは、プッシュロッド収容空洞部の底部への圧入のために、その外形上に、この外形よりもやや大きい寸法の少なくとも１つの突起を有する。

インサートの厚みは、マスタシリンダの試験圧４０ＭＰａに耐えるように決定され、この厚みは、プライマリピストンの直径と、プッシュロッドの支持断面とを考慮したものである。

本発明の様々な目的および特徴は、以下の説明および添付図面からいっそう明らかになるであろう。

先に説明した従来技術による公知のマスタシリンダを示す軸方向断面図である。 ピストンの前方部に配置される溝を備えた、本発明によるマスタシリンダのピストンの実施例を示す一部切り欠き等角図である。 本発明によるマスタシリンダの一部分の１つの実施例を示す軸方向部分断面図である。

したがって、図１は、ボア１１を有するブレーキマスタシリンダ１００を示しており、ボア内に、プライマリピストン２と、セカンダリピストン３と、プライマリスプリング７およびセカンダリスプリング８とが配置されている。ピストン２と３は、プライマリ圧力室９とセカンダリ圧力室１０とをそれぞれ加圧する役割を果たす。２個のブレーキ液供給ポート１２と１３は、ブレーキ液リザーバ（図示せず）に接続されるように構成されている。供給ポート１２の両側には、カップ３と４が設けられ、供給ポート１３の両側には、カップ５と６が設けられている。マスタシリンダが休止位置にあるとき、プライマリピストンは、図１に示された位置にある。ピストンの外壁は、通路１４と１５を備え、供給ポート１２と１３を、ピストンの内部と、プライマリ圧力室９およびセカンダリ圧力室８とに連通させている。休止時に、カップ４と６は、供給ポート１２と１３の間で、プライマリ圧力室９およびセカンダリ圧力室８を連通させることができるので、これらの圧力室にブレーキ液が供給される。

プライマリピストン２の空洞部１７に配置されたプッシュロッド１６によって方向ｄに制動力の作用が及ぼされると、プライマリピストン２は、矢印ｄの方向に移動し、カップ６が穴の形状の通路１５を塞ぎ、次いで、カップ４が通路１４を塞ぐ。プライマリ圧力室およびセカンダリ圧力室が供給ポート１２と１３から隔離されるので、圧力室９と１０に圧力が設定され、この圧力は、プライマリピストン２の空洞部１７に配置されたプッシュロッド１６により方向ｄに及ぼされる応力に比例する。プライマリピストン２の外径Ｓが形成する断面に、プライマリ圧力室の圧力が作用する。プライマリピストンの空洞部１７内で、プッシュロッド１６は、応力を付与してマスタシリンダ内に圧力を発生させるが、応力が付与される直径は著しく小さく、少なくとも４分の１である。これにより、プライマリピストンの位置で大きな応力が発生し、プッシュロッド収容空洞部１７と、２個のスプリング端部品７１、７２、ロッド７３、およびプライマリスプリングから構成されたプライマリスプリングパックが配置される前方空洞部１９との間で、材料の最小厚みＥが必要になる。

図２と３では、本発明によるマスタシリンダのプライマリピストンが示されている。その特徴によれば、プライマリピストン２０は、成形プラスチック材料から構成されており、プライマリピストンの前方空洞部２５の後方と、プライマリピストンを移動させてマスタシリンダ内に圧力を発生させる力をプッシュロッドが及ぼすプッシュロッド収容空洞部２７とに配置される金属インサート２２を備え、プライマリピストン２０が、少なくとも１つの溝２４を有し、このインサートが、プッシュロッドを収容可能にする球帽形状と、プッシュロッド収容空洞部２７内でプッシュロッドを支持可能にする外形とを有する。金属インサート２２の剛性により、プッシュロッドを収容可能であり、また、制動力の付与によるプッシュロッドの打力に耐えることができる。

溝２４は、マスタシリンダが休止位置にあるとき、溝がカップ４１のシール点４２の下でブレーキ液を通過させ、カップ３１と４１の間に配置される環状室４４に通じるのに十分な長さを有する。これらの溝２４は、圧力室と、穴３２によりリザーバ（図示せず）に接続される環状室との間の通路を形成する。これらの溝２４をアルミニウムから製造することも検討可能であるが、しかし、この実施形態は、大幅にコストがかかるものとなる。プラスチック材料の使用によって、金型内の溝の形状を考慮しながらコストを削減することができる。これらの同じプラスチック材料を使用する場合、材料の機械強度の差を解消するために、厚みを増し、使用材料を増やさなければならない。プラスチック本体と金属インサートは、プライマリピストンの機械強度を高め、プラスチック材料の厚みＥを減らし、プライマリピストン２０をいっそうコンパクトにすることができる。したがって、本発明は、前方空洞部２５と、プッシュロッド収容空洞部２７との間に上記インサートをセットすることによって、アルミニウムの機械強度が得られるとともに、成形可能なプラスチック材料の使用により溝等の複雑な形状を製造しやすくなるという長所がある。さらに、プライマリピストンがこのように小型化されることによって、マスタシリンダもまた小型化され、マスタシリンダの材料を節約することができる。

別の有利な特徴は、ピストン２０の本体２１が、射出成型によって容易に製造されることにあり、それによって、溝２４等の複雑な形状を実現することができる。

別の有利な特徴によれば、ピストンの本体が、熱硬化性のプラスチック材料の成形により容易に製造され、これらの材料は、マスタシリンダの信頼性を高めるために、加工によって表面２８を研削することができる。

別の有利な特徴によれば、金属インサート２２が、その外面３０に少なくとも１つの突起を有し、突起の寸法が、この外形よりもやや大きくされて、プッシュロッドの収容空洞部の底部に圧入して空洞部２７の内面２９と協働するようにされている。

別の特徴によれば、金属インサート２２がその外面３０に、空洞部２７の内面２９と協働する固定凹凸部を有する。

別の有利な特徴によれば、金属インサート２２は円筒形であり、その外面３０に、空洞部２７の内面２９と協働する少なくとも１つのリブを有する。

別の有利な特徴によれば、マスタシリンダは、プライマリピストン（２０）を含んでおり、また、ピストンが放出する磁界を磁気センサで検知できるようにするために、磁性材料で構成されたインサート（２２）を含んでいる。

１ 本体
２ プライマリピストン
３ セカンダリピストン
４ カップ
５ カップ
６ カップ
７ スプリング
８ スプリング
９ セカンダリ圧力室
１０ プライマリ圧力室
１１ ボア
１２ 供給ポート
１３ 供給ポート
１４ 溝
１５ 穴
１６ プッシュロッド
１７ プライマリピストン空洞部
１８ カップ
１９ 前方空洞部
２０ 本発明によるプライマリピストン
２１ ピストン本体
２２ インサート
２３ スプリングのセンタリング部材
２４ 溝
２５ 前方空洞部
２６ ピストンの前面
２７ プッシュロッド収容空洞部
２８ ピストンの表面
２９ 空洞部の内面
３０ インサートの外面
３１ カップ
３２ 穴
４１ カップ
４２ シール点
４４ 環状室
７１ プライマリスプリングパックの端部品
７２ プライマリスプリングパックの端部品
７３ プライマリスプリングパックのロッド
１００ タンデムマスタシリンダ
Ｅ ２個の空洞部の間の材料の厚み
Ｓ ピストンの直径
Ｘ マスタシリンダの軸

Claims (7)

1. ブレーキの貫通型タンデムマスタシリンダのプライマリピストンであって、前記プライマリピストン（２０）が、成形プラスチック材料から構成されており、前記プライマリピストンの前方空洞部（２５）と、前記プライマリピストンを移動させてマスタシリンダに圧力を発生させる力をプッシュロッドが及ぼすプッシュロッド収容空洞部（２７）と、前記プッシュロッド収容空洞部（２７）に配置された金属インサート（２２）を備え、前記プライマリピストンが、少なくとも１つの溝（２４）を有し、前記インサートが、前記プッシュロッドを収容可能にする球帽形状を有し、前記金属インサート（２２）が、前記プッシュロッド収容空洞部の底部への圧入のために、その外形上に、この外形よりもやや大きい寸法の少なくとも１つの突起を有していることを特徴とするプライマリピストン。
2. 前記プライマリピストン（２０）が、熱硬化性のプラスチック材料から構成されることを特徴とする請求項１に記載のプライマリピストン。
3. 前記プライマリピストン（２０）の表面（２８）が、加工により研削されることを特徴とする請求項１および２に記載のプライマリピストン。
4. 前記金属インサート（２２）が、その外面（３０）に、前記プッシュロッド収容空洞部（２７）の内面（２９）と協働する固定凹凸部を有していることを特徴とする請求項１に記載のプライマリピストン。
5. 前記金属インサート（２２）が円筒形であり、その外面（３０）に、前記プッシュロッド収容空洞部（２７）の内面（２９）と協働する少なくとも１つのリブを有していることを特徴とする請求項１に記載のプライマリピストン。
6. マスタシリンダのボアに取り付けられる少なくとも１つのプライマリピストンとセカンダリピストンとを含むマスタシリンダであって、前記プライマリピストン（２０）が、成形プラスチック材料から構成されており、前記プライマリピストンの前方空洞部（２５）と、前記プライマリピストンとプライマリ圧力室とを移動させるためにプッシュロッドが力を及ぼすプッシュロッド収容空洞部と、前記プッシュロッド収容空洞部に配置された、金属インサートを備え、前記インサートが、前記プッシュロッドを収容可能な球帽形状を有し、また、前記プッシュロッド収容空洞部の底部への圧入のために、その外形上に、この外形よりもやや大きい寸法の突起を有していることを特徴とするマスタシリンダ。
7. 前記プライマリピストン（２０）は、このピストンが放出する磁界を磁気センサで検知できるようにするために、磁性材料から構成されたインサート（２２）を含んでいることを特徴とする請求項６に記載のマスタシリンダ。

Images