JP5961184B2 - 非反転シール付きの自動車ブレーキシステムのマスターシリンダー及びそのようなマスターシリンダーのためのシール - Google Patents

Description

本発明は、運転者によって後部休止位置と前部制動位置の間で作動され、休止位置方向へ弾力的に戻る少なくとも１つのピストンを収容するボアを備えた本体を有する自動車ブレーキシステムのマスターシリンダーに関するものであり、
ボアは、ブレーキ液タンクに接続された少なくとも１つの供給室を有し、
ピストンは、ブレーキ液タンクに接続された供給室とブレーキ回路に接続された圧力室を分離する滑り弁を形成し、
供給室は、一方の溝が、供給室を圧力室から分離する再供給シールを収容し、他方の溝が、ピストンの表面に対して供給室と外部を分離する密封シールを収容する２つの溝によって境界が画され、
密封シールは、横向きのＵ字状断面の周縁シールであり、その一方の脚部が溝の底部とその２つの隣接する側壁に対して押し当てられ、他方の脚部がピストンに押し当てられて密封性を確保している。

本発明は、また、このようなマスターシリンダーのためのシールに関する。

マスターシリンダーが隔離又は分離位置にあるときに、密封キャップとも呼ばれる密封シールが、ピストンに加えられた摩擦の極限状態で溝内において反転しうる上記のようなマスターシリンダーが知られている。

同様に、摩擦のために、マスターシリンダーの組み立て時に、シールが反転することがある。そのようなマスターシリンダーが、文献ＥＰ１９９５１３８Ａ１に記載されている。

単純型マスターシリンダーの場合、再供給シールと密封シールによって境界が画された１つの供給室しか設けられていない。そこでは、前者が、ブレーキペダル上の動作によってマスターシリンダーのピストンの移動方向において後者の後ろに設けられている。タンデムマスターシリンダーの場合、組み合わされて作動する２つのピストンがあり、各ピストンが供給室及び圧力室と協働する。

これらの２つの密封シールについて、設置時においても、極限状況においても、反転のおそれが存在する。

本発明は、組み立て時だけでなく、マスターシリンダーが隔離又は分離位置においてさらされる極限状態においても同様に、単数又は複数のシールの反転を防ぐブレーキシステムのマスターシリンダーを開発することを目的とする。

この目的で、本発明は、上記のようなマスターシリンダーであって、シールの２つの脚部の少なくとも一方脚部の端部が、溝の側面に押し当てられる平らな表面を有することを特徴とするマスターシリンダーに関する。

各々の脚部の端部のこの平らな表面によって、２つの脚部が、特に、溝の底部の近くに位置する外側の脚部が、溝の反対の面に対するＵ字状断面の基礎部の支持に対抗しながら、溝の側面の表面に強固に押し当てられることが可能となる。このように、Ｕ字状断面の外側脚部が溝内に押しつけられ、まず底部の脚部からずれるおそれがなくなる。このずれが生じるならば、それによってＵ字形状が閉じて部分的に基礎部が剥離するおそれが生じ、ピストンの動きによってこのシールの内側脚部に加えられる激しい摩擦の作用でさらにずれが生じることになるであろう。

溝内のシールの固定の効果は、シールの２つの脚部のほぼ平らな又は円錐台状の面、特に、溝の底部に位置する平らな面が、対応の側壁の表面に対して小さい角度で傾いた休止位置にあるときに、さらに向上する。この小さい角度は約１０°である。

このように、Ｕ字形状の内側脚部に加えられる摩擦力が増すに従って、外側脚部の表面はますます強固に溝の面に押しつけられ、溝の内部のこのＵ字状断面部のずれと、それに伴う傾斜や回転のあらゆる可能性を阻止する。

本発明の他の特徴によると、シールが溝内でニュートラル位置にあるとき、シールの脚部の少なくとも一方脚部の平らな端部が、軸方向ｘｘに対して円錐台状の傾斜した表面である。

特に、傾斜した表面の場合、傾斜は、ボアの軸ｘｘに垂直な面に対して０°を超え１０°の間に含まれる角度である。

傾斜がゼロに近い極端な場合は、実際にほぼ平らな表面の場合であり、一方、１０°の傾斜の場合は数学的意味で円錐形表面に対応する。

他の有利な特徴によると、密封シールの脚部の少なくとも一方脚部の端部が、周縁に配置され各々が平らな又はほぼ平らな表面を有する突出部分で構成される。

この場合、傾斜した脚部の端部は、ボアの軸に垂直な面に対して０°を超え１０°の間に含まれる角度で傾斜しうる。

本発明は、また、マスターシリンダーの組み立て時にマスターシリンダーに設置されるシールとして、又はそのようなマスターシリンダーのための交換部品として用いられるマスターシリンダーのためのシールに関する。

従って、本発明は、運転者によって後部休止位置と前部制動位置の間で作動され、休止位置方向へ弾力的に戻る少なくとも１つのピストンを収容するボアを備えた本体を有する自動車ブレーキシステムのマスターシリンダーのための横向きＵ字状断面の密封周縁シールに関するものであり、
ボアは、ブレーキ液タンクに接続された少なくとも１つの供給室を有し、
ピストンは、ブレーキ液タンクに接続された供給室とブレーキ回路に接続された圧力室を分離する滑り弁を形成し、
供給室は、一方の溝が、供給室を圧力室から分離する再供給シールを収容し、他方の溝が、ピストンの表面に対して供給室と外部を分離する密封シールを収容する２つの溝によって境界が画され、
密封シールは、横向きのＵ字状断面の周縁シールであり、その一方の脚部が溝の底部とその２つの隣接する側壁に対して押し当てられ、他方の脚部がピストン上に押し当てられて密封性を確保しており、
ここにおいて、シールの２つの脚部の少なくとも一方脚部の端部が、溝の側面に対して押し当てられるようになった平らな表面を有することを特徴とする。

さらに他の特徴によると、シールの脚部の少なくとも一方脚部の平らな端部は、シールが溝内でニュートラル位置にあるとき、軸方向ｘｘに対して円錐台状の傾斜した表面である。

さらに他の特徴によると、脚部の端部は、ボア（１２０）の軸ｘｘに垂直な面に対して０°を超え１０°の間に含まれる角度αだけ傾斜している。

さらに他の特徴によると、密封シールの脚部の少なくとも一方脚部の端部は、周縁に配置され各々が平らな又はほぼ平らな表面を有する突出部分によって構成される。

以下に、本発明を、下記添付図面を用いてより詳細に説明する。
本発明によるタンデムマスターシリンダーの軸方向断面図である。 ボアに達したマスターシリンダーの本体の溝に設けられたシールの拡大断面図である。 密封シールの断面のＵ字状の脚部の端部形状を示す。 シールの他の実施態様の透視図である。 収納部内の図４のシールの拡大図である。 図４のシールのＵ字状の一方脚部の端部の形状を示す詳細図である。 マスターシリンダーが、マスターシリンダーのピストンとシールの間に加えられた極度の摩擦力を受けるときの、定められた位置における本発明による密封シールの変形の５つの段階を部分図７Ａ−７Ｅで示す。 比較として、ピストンによって加えられた極度の摩擦力を受けた公知のシールの反転の動きを部分図８Ａ−８Ｆで示す。

図１では、本発明はブレーキシステムのマスターシリンダー１０に関する。図示の例は、タンデムマスターシリンダーの例である。

マスターシリンダーは、以下に、単純型マスターシリンダーの語句で説明されるが、この説明が、二重化を構成して独立した２つのブレーキ回路の制御を可能とするあらゆる構成要素について、実際には二重化した態様でタンデムマスターシリンダーに適用されることが了解されている。

マスターシリンダーは、図示されていないサーボブレーキによって、又はマスターシリンダー上に加えられるブレーキペダルの駆動によって直接に、制御されるピストン１３０を収容する軸（ｘｘ）のボア（１２０）が貫通する本体１１０で構成される。サーボブレーキで補助されたブレーキペダルの場合、駆動装置によって制御されるシミュレータを設けることができる。シミュレータは一方でマスターシリンダーを制御し、他方でブレーキ上のブレーキペダルの駆動の直接的伝達をシミュレートする反応を生じさせる。

ピストン１３０の移動方向は、図１で、右側から左側への往路制動駆動に対応する矢印ＡＦで示される。左側に位置するマスターシリンダーの二重化された部分は、「前側部分」と呼ばれ、他方側に位置する部分は、「後側部分」と呼ばれる。

マスターシリンダーの上部は、簡略的に表示されたブレーキ液タンクの出口を受け入れる２つの入口１０１、２０１を備える。

滑り弁を形成するピストン１３０は、ボア１２０において、圧力室１４０に達する穿孔１４１によってブレーキ回路Ｃ１に接続された圧力室１４０の境界を定める。この圧力室１４０は、中空のピストン１３０によって、供給室１５０から分離される。この供給室１５０は、マスターシリンダー１００の本体１１０において、ボア１２０とピストン１３０の外部表面の間に設けられ、ボア内の周縁溝によって具体化されている。前側と後側において、この供給室１５０は、ボアに達する周縁溝１５１、１５２で境界が画されている。前部溝１５１は再供給周縁シール１５３を収容し、後部溝１５２は、隔離シールとも呼ばれる密封周縁シール１８０を収容する。

再供給シール１５３は、ブレーキ液の不足又はブレーキの突然の作動の場合に、圧力室１４０のブレーキ液の供給を可能とする働きをする。この再供給シール１５３の開閉動作は、文献ＦＲ２９１６４０５に記載されている。供給室１５０をマスターシリンダー１００の外部から分離する密封シール１８０は、状況が如何なるものであれ、ボア１２０とピストン１３０の表面の間の密封性を確保する働きをする。このシール１８０は、ボア１２０／本体１１０／ピストン１３０の全体が受けうる大きい応力に耐えなければならない。従って、密封シール１８０は、ピストン１３０の外部表面上を擦り、ピストンとのシールのこの接触面が、非常に大きい摩擦力を受けうるが、この摩擦力によって、如何なる場合も密封シール１８０が引き込まれて、徐々に裏返されるようなことがあってはならない。

上記のマスターシリンダーの１００の説明は、単純型マスターシリンダーにも当てはまる。図示されたタンデムマスターシリンダー１００の場合、２つのブレーキ回路Ｃ１、Ｃ２の加圧手段が二重化して設けられる。この場合、上記の部分がタンデムマスターシリンダーのプライマリ部分であり、他方の部分がセカンダリ部分となる。上記の記載は、本発明が関わる構成要素について、同一の条件で適用され、それらの構成要素は１００を加えた同様の参照記号を有する。

２つのピストン１３０、２３０は、伸縮棒１７０によって接続され、これはバネ１７３で隔てられて保持された２つの棒の部分１７１、１７２で形成され、２つの端部によって、すなわち、一方がピストン１３０の底部１３１に対して、他方がピストン２３０の上部２３１に対して、押し当てられている。

図２は、周縁溝１５２に収容され、ピストン１３０に押し当てられた密封シール１８０の断面図である。この溝１５２は、正方形又は長方形の断面を有し、軸（ｘｘ）に対して放射状に底部１５２ａ及び２つの側面１５２ｂ、１５２ｃを有する。シール１８０は、２つの脚部１８１、１８２を有した横向きのＵ字状の断面を有する。ピストンの軸（ｘｘ）に対して外側の脚部１８１が、溝の底部１５２ａに実際に届き、軸（ｘｘ）に対して内側の脚部１８２が、ピストン１３０の外部表面に押し当てられる。これらの２つの脚部１８１、１８２は連結し、ピストンの推進方向ＡＦに位置する側面１５２ｂに対して押し当てられる基礎部１８３を形成する。

シールの一方又は双方の脚部の端部の平らな表面は、不正確であるが、平らであると述べられている。溝の側面１５２ｃは、軸ｘｘに垂直な面に位置し、一方又は双方の脚部の端部の平らであると述べられている表面は、溝のこの側面１５２ｃに対して平らになる。この表面は、厳密な意味で平らになりうる。すなわち、軸ｘｘに垂直な面内に含まれうる。しかし、そのような面に対して、ほぼ平らな又は「傾斜した」表面ともなりうる。実際、溝の対応の面に対して傾斜しているとき、軸ｘｘの円錐台状の面に対応し、頂角が非常に大きく、又は余角が約０−１０°で非常に小さい。そこで、頂角が１８０°に等しく又は余角がほぼ０°に等しいとき、平らな表面は、ほぼ平らになる。

図３は、脚部１８１、１８２の各々の脚部の端部１８４の詳細を示す。軸方向断面図で示されたこの脚部の端部１８４の断面は、この面ができるだけ少ない滑りで押し当てられ留められるようにされた溝１５２の側面１５２ｃに対して例えば約１０°の角度αの傾斜を有する。

図４は、Ｕ字状断面の密封シール２８０の他の実施例を示し、その脚部２８１、２８２の端部が、各脚部に周縁部上に規則的に配置された突出部分２８５を備え、刻み目のある輪郭を形成している。突出部分２８５の脚部の端部２８４は、既に上記で規定した意味で平らであり、すなわち、ボアの軸ｘｘに垂直な面と僅かな角度をなし、非常に大きい頂角の円錐形表面の形状で示される。突出部分２８５の間の窪んだ底部は、符号２８６を有する。

図５は、溝２５２内のシールの設置を示し、図６は、溝１５２の側面１５２ｃに対して「平らな」又はほぼ平らな脚部の端部２８４の配置を概略的に示す。

本発明によるシールは、例えば、ショア硬さ７０のＡのＥＰＤＭで製造される。

図７は、その部分図７Ａ−７Ｅにおいて、大きい摩擦を生じさせる強い応力を受けた上記で述べたような本発明の密封シール１８０の変形を示す。

部分図７Ａでは、シールは、休止状態にある。その外側の脚部１８１は、溝の側面１５２ｃに対して押し当てられ、これは、その基礎部１８３が側面１５２ｂに押し当てられるのと同様である。外側の脚部１８１は、同様に、溝１５２の底部１５２ａに対して周縁部において押しつけられている。

ピストン１３０によって内側脚部１８２上にＡＦ方向（図７Ｂ）に加えられる突然の動きによって、この脚部は或る程度後退し、脚部１８２の、及び場合によっては基礎部１８３の対応する部分を圧縮する。この応力は持続して、側面１５２ｂの方向に内側脚部１８２のより強い圧縮力を生じる（図７Ｂ、７Ｃ）。

図７Ｄの段階は、さらに強く押圧された状態を示し、部分図７Ｅで示すように、最後には、極度のずれ状態であるが反転することがない状態に達する。

図８は、比較として、その部分図８Ａ−８Ｆにおいて、従来のシール２００の変形を示し、ここでは、ピストン１３０に対してシール２００の激しい摩擦を受けて、溝１５２の側壁に沿ってシールが徐々に滑り、最後にはシール２００の反転、すなわち、シールがその役割を果たせない位置に至ることが示されている（部分図８Ｆ）。

１０ マスターシリンダー
１０１、１０２ マスターシリンダーの入口
１１０ マスターシリンダーの本体
１２０ ボア
１３０、２３０ ピストン
１３１ ピストンの底部
１４０、２４０ 圧力室
１４１ 穿孔
１５０、２５０ 供給室
１５１、１５２；２５１、２５２ 溝
１５２ａ 底部
１５２ｂ、１５２ｃ 側面
１５３、２５３ 再供給シール
１７０ 伸縮棒
１７１、１７２ 棒の部分
１７３ バネ
１８０、２８０ 本発明の密封シール
１８１、１８２；２８１、２８２ 脚部
１８３ 基礎部
１８４ 端部
１９０ タンク
２００ 従来のシール
２３１ ピストンの上部
２８４ 端部
２８５ 突出部分
２８６ 部分２８５間の底部
Ｃ１、Ｃ２ ブレーキ回路

Claims (4)

1. 運転者によって後部休止位置と前部制動位置の間で作動され、休止位置方向へ弾力的に戻る少なくとも１つのピストン（１３０、２３０）を収容するボア（１２０）を備えた本体（１１０）を有する自動車ブレーキシステムのマスターシリンダー（１００）であって、
   ボア（１２０）は、ブレーキ液タンク（１９０）に接続された少なくとも１つの供給室（１５０、２５０）を有し、
   ピストン（１３０、２３０）は、ブレーキ液タンク（１９０）に接続された供給室（１５０、２５０）とブレーキ回路（Ｃ１、Ｃ２）に接続された圧力室（１４０、２４０）を分離する滑り弁を形成し、
   供給室（１５０、２５０）は、一方の溝（１５１、２５１）が、供給室を圧力室から分離する再供給シール（１５３、２５３）を収容し、他方の溝（１５２、２５２）が、ピストン（１３０）の表面に対して供給室と外部を分離する密封シール（１８０、２８０）を収容する２つの溝（１５１、１５２；２５１、２５２）によって境界が画され、
   密封シール（１８０、２８０）は、横向きのＵ字状断面の周縁シールであり、その一方の脚部（１８１）が溝（１５２、２５２）の底部（１５２ａ）とその２つの隣接する側壁（１５２ｂ、１５２ｃ）に対して押し当てられ、他方の脚部（１８２）がピストン（１３０）に押し当てられて密封性を確保し、
   ここにおいて、
   密封シール（２８０）の脚部（２８１、２８２）の少なくとも一方脚部の端部（２８４）が、周縁に配置され各々が平らな又はほぼ平らな表面を有する突出部分（２８５）によって構成され、
   突出部分（２８５）の脚部の端部（２８４）が、ボア（１２０）の軸（ｘｘ）に垂直な面に対して０°を超え１０°の間に含まれる角度（α）だけ傾斜している、
   ことを特徴とするマスターシリンダー。
2. シールが溝（１５２）内に収容されニュートラルな位置にあるとき、突出部分（２８５）の脚部の端部（２８４）が、軸方向（ｘｘ）に対して円錐台状の傾斜した表面であることを特徴とする、請求項１に記載のマスターシリンダー。
3. 運転者によって後部休止位置と前部制動位置の間で作動され、休止位置方向へ弾力的に戻る少なくとも１つのピストン（１３０、２３０）を収容するボア（１２０）を備えた本体（１１０）を有する自動車ブレーキシステムのマスターシリンダー（１００）のための横向きのＵ字状断面の密封周縁シールであって、
   ボアは、ブレーキ液タンクに接続された少なくとも１つの供給室を有し、
   ピストン（１３０、２３０）は、ブレーキ液タンク（１７０）に接続された供給室（１５０、２５０）とブレーキ回路（Ｃ１、Ｃ２）に接続された圧力室（１４０、２４０）を分離する滑り弁を形成し、
   供給室（１５０、２５０）は、一方の溝（１５１、２５２）が、供給室を圧力室から分離する再供給シール（１５３、２５３）を収容し、他方の溝（１５２、２５２）が、ピストン（１３０、２３０）の表面に対して供給室と外部を分離する密封シール（１８０、２８０）を収容する２つの溝（１５１、１５２；２５１、２５２）によって境界が画され、
   密封シール（１８０、２８０）は、横向きのＵ字状断面の周縁シールであり、その一方の脚部（１８１）が溝（１５２、２５２）の底部（１５２ａ）とその２つの隣接する側壁（１５２ｂ、１５２ｃ）に対して押し当てられ、他方の脚部（１８２）がピストン（１３０，２３０）に押し当てられて密封性を確保し、
   ここにおいて、
   密封シール（２８０）の脚部（２８１、２８２）の少なくとも一方脚部の端部（２８４）が、周縁に配置され各々が平らな又はほぼ平らな表面を有する突出部分（２８５）によって構成され、
   突出部分（２８５）の脚部の端部（２８４）が、ボア（１２０）の軸（ｘｘ）に垂直な面に対して０°を超え１０°の間に含まれる角度（α）だけ傾斜している、シール。
4. シールが溝（１５２）内に収容されニュートラルな位置にあるとき、突出部分（２８５）の脚部の端部（２８４）、軸方向（ｘｘ）に対して円錐台状の傾斜した表面であることを特徴とする、請求項３記載のシール。
   
   

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