JP6425337B2

JP6425337B2 - マスタシリンダ

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Publication number: JP6425337B2
Application number: JP2014242321A
Authority: JP
Inventors: 和章坂本; 伸哉河西
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2018-11-21
Anticipated expiration: 2034-11-28
Also published as: JP2016101898A

Description

本発明は、車両の制動用シリンダへ液圧を供給するマスタシリンダに関する。

マスタシリンダには、シリンダ本体の周溝内にカップシールを配設したものがある（例えば特許文献１参照）。

国際公開第２０１４／１１９６１１号

上記のマスタシリンダでは、周溝におけるシリンダ本体の開口部側の周壁に、この開口部側へ延びる内周面を有する段部が形成されており、液圧発生時に、この段部に、カップシールの基部から突出する環状突片が押し付けられるようになっている。カップシールは、圧力室から補給室へのブレーキ液の漏出を規制する一方で、補給室から圧力室へのブレーキ液の補給を可能とするものであるが、段部に環状突片が押し付けられてこれらの間の摩擦抵抗が増大すると、カップシールが周溝内で円滑に移動できず、補給室から圧力室へのブレーキ液の補給性能が低下してしまう可能性がある。

したがって、本発明は、ブレーキ液の補給性能低下を抑制可能なマスタシリンダの提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のマスタシリンダは、周溝におけるシリンダ本体の開口部側の周壁には、前記開口部側へ延びる内周面を有する段部が形成されており、ピストンシールは、ピストンの外周面に摺接する内周リップ部と前記シリンダ本体の前記周溝に当接する外周リップ部とが突出して設けられる円環状の基部を有し、該基部には、前記開口部側へ突出する突起が形成され、前記ピストンが液圧を発生させる位置まで移動した状態で、前記段部の内周面と、前記突起の径方向の外面とが締め代を持たずにシリンダ軸方向にラップしている、構成とした。

本発明のマスタシリンダによれば、ブレーキ液の補給性能低下を抑制可能となる。

実施形態のマスタシリンダを示す断面図である。実施形態のマスタシリンダの要部を示す部分拡大断面図であって、（ａ）は液圧発生時の状態を示すもの、（ｂ）はブレーキ液の補給時の状態を示すものである。実施形態のマスタシリンダのピストンシールを示すものであって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。実施形態のマスタシリンダのピストンシールを示すものであって、（ａ）は図３のＸ−Ｘ断面図、（ｂ）は背面図である。実施形態のマスタシリンダのピストンシールを示す斜視図である。

本発明に係る一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示す本実施形態のマスタシリンダ１１は、図示略のブレーキペダルの操作量に応じた力が図示略のブレーキブースタの出力軸を介して導入されるもので、ブレーキペダルの操作量に応じたブレーキ液圧を発生させるものである。このマスタシリンダ１１には、鉛直方向上側にブレーキ液を給排するリザーバ１２（図１において一部のみ図示）が取り付けられている。なお、本実施形態においては、マスタシリンダ１１に直接リザーバ１２を取り付けているが、マスタシリンダ１１から離間した位置にリザーバを配置し、リザーバとマスタシリンダ１１とを配管で接続するようにしても良い。

マスタシリンダ１１は、底部１３と筒部１４とを有する有底筒状に一つの素材から加工されて形成される金属製のシリンダ本体１５を有している。このシリンダ本体１５内の開口部１６側には、シリンダ本体１５から一部突出して金属製のプライマリピストン（ピストン）１８が移動可能に配設されている。また、シリンダ本体１５内のプライマリピストン１８よりも底部１３側には、同じく金属製のセカンダリピストン（ピストン）１９が移動可能に配設されている。プライマリピストン１８には底面を有する内周孔２１が形成されている。セカンダリピストン１９には底面を有する内周孔２２が形成されている。マスタシリンダ１１は、いわゆるプランジャ型のものとなっている。また、マスタシリンダ１１は、上記したように２つのプライマリピストン１８およびセカンダリピストン１９を有するタンデムタイプのマスタシリンダとなっている。なお、本発明は、上記タンデムタイプのマスタシリンダへの適用に限られるものではなく、プランジャ型のマスタシリンダであれば、シリンダ本体に１つのピストンを配したシングルタイプのマスタシリンダや、３つ以上のピストンを有するマスタシリンダ等のいかなるプランジャ型のマスタシリンダにも適用できるものである。

シリンダ本体１５には、その筒部１４の径方向（以下、シリンダ径方向と称す）の外側に突出する取付台部２３が、その筒部１４の円周方向（以下、シリンダ周方向と称す）における所定位置に一体に形成されている。この取付台部２３には、リザーバ１２を取り付けるための取付穴２４および取付穴２５が形成されている。なお、本実施形態においては、取付穴２４および取付穴２５は、互いにシリンダ周方向における位置を一致させた状態で、シリンダ本体１５の筒部１４の軸線（以下、シリンダ軸と称す）方向における位置をずらして鉛直方向上部に形成されている。シリンダ本体１５は、シリンダ軸方向が車両前後方向に沿う姿勢で車両に配置される。

シリンダ本体１５の筒部１４の取付台部２３側には、底部１３の近傍にセカンダリ吐出路（吐出路）２６が形成されている。また、セカンダリ吐出路２６よりもシリンダ本体１５の開口部１６側にプライマリ吐出路（吐出路）２７が形成されている。これらセカンダリ吐出路２６およびプライマリ吐出路２７は、図示は略すが、ブレーキ配管を介してディスクブレーキやドラムブレーキ等の制動用シリンダに連通しており、制動用シリンダに向けてブレーキ液を吐出する。なお、本実施形態においては、これらセカンダリ吐出路２６およびプライマリ吐出路２７が、互いにシリンダ周方向における位置を一致させた状態でシリンダ軸方向における位置をずらして形成されている。

シリンダ本体１５の筒部１４の底部１３側の内周部には、シリンダ径方向内方に突出しシリンダ周方向に環状をなす摺動内径部２８が形成されている。セカンダリピストン１９は、この摺動内径部２８の最小内径面２８ａに摺動可能に嵌合されており、この最小内径面２８ａで案内されてシリンダ軸方向に移動する。シリンダ本体１５の筒部１４の開口部１６側の内周部には、シリンダ径方向内方に突出しシリンダ周方向に環状をなす摺動内径部２９が形成されている。プライマリピストン１８は、この摺動内径部２９の最小内径面２９ａに摺動可能に嵌合されており、この最小内径面２９ａで案内されてシリンダ軸方向に移動する。

摺動内径部２８には、シリンダ軸方向における位置をずらして複数具体的には２カ所のいずれも円環状をなす周溝３０、周溝３１が底部１３側からこの順に形成されている。また、摺動内径部２９にも、シリンダ軸方向における位置をずらして複数具体的には２カ所のいずれも円環状をなす周溝３２、周溝３３が底部１３側からこの順に形成されている。周溝３０，３１は、シリンダ周方向に環状をなして最小内径面２８ａよりもシリンダ径方向外側に凹む形状をなしており、周溝３２，３３は、シリンダ周方向に環状をなして最小内径面２９ａよりもシリンダ径方向外側に凹む形状をなしている。周溝３０〜３３は、いずれも全体が切削加工により形成されている。

周溝３０〜３３のうち最も底部１３側にある周溝３０は、取付穴２４および取付穴２５のうちの底部１３側の取付穴２４の近傍に形成されている。この周溝３０内には、周溝３０に保持されるように、円環状のピストンシール３５が配置されている。

シリンダ本体１５の摺動内径部２８における周溝３０よりも開口部１６側には、シリンダ径方向外側に最小内径面２８ａよりも凹む環状の開口溝３７が形成されている。この開口溝３７は、底部１３側の取付穴２４から穿設される連通穴３６を筒部１４内に開口させる。ここで、この開口溝３７と連通穴３６とが、シリンダ本体１５に設けられてリザーバ１２に常時連通するセカンダリ補給路（補給路）３８を構成している。

シリンダ本体１５の摺動内径部２８の周溝３０よりも底部１３側には、周溝３０に開口するとともに周溝３０からシリンダ軸方向に直線状に底部１３側に向け延出する連通溝４１が、シリンダ径方向外側に最小内径面２８ａよりも凹むように形成されている。この連通溝４１は、底部１３と周溝３０との間であって底部１３の近傍となる位置に形成されたセカンダリ吐出路２６と周溝３０とを後述のセカンダリ圧力室６８を介して連通させるものである。

シリンダ本体１５の摺動内径部２８には、シリンダ軸線方向における上記開口溝３７の周溝３０とは反対側つまり開口部１６側に、上記周溝３１が形成されている。この周溝３１内には、周溝３１に保持されるように、円環状の区画シール４２が配置されている。

シリンダ本体１５の摺動内径部２９には、開口部１６側の取付穴２５の近傍に、上記した周溝３２が形成されている。この周溝３２内には、周溝３２に保持されるように、円環状のピストンシール４５が配置されている。

シリンダ本体１５の摺動内径部２９におけるこの周溝３２の開口部１６側には、シリンダ径方向外側に最小内径面２９ａよりも凹む環状の開口溝４７が形成されている。この開口溝４７は、開口部１６側の取付穴２５から穿設される連通穴４６を筒部１４内に開口させる。ここで、この開口溝４７と連通穴４６とが、シリンダ本体１５に設けられてリザーバ１２に常時連通するプライマリ補給路（補給路）４８を主に構成している。

シリンダ本体１５の摺動内径部２９の周溝３２よりも底部１３側には、周溝３２に開口するとともに周溝３２からシリンダ軸方向に直線状に底部１３側に向け延出する連通溝５１が、シリンダ径方向外側に最小内径面２９ａよりも凹むように形成されている。この連通溝５１は、周溝３１と周溝３２との間であって周溝３１の近傍となる位置に形成されたプライマリ吐出路２７と、周溝３２とを後述するプライマリ圧力室８５を介して連通させるものである。

シリンダ本体１５の摺動内径部２９における上記開口溝４７の周溝３２とは反対側つまり開口部１６に周溝３３が形成されている。この周溝３３内には、周溝３３に保持されるように、円環状の区画シール５２が配置されている。

シリンダ本体１５の底部１３側に配置されるセカンダリピストン１９は、第１円筒状部５５と、第１円筒状部５５の軸線方向における一側に形成された底部５６と、底部５６の第１円筒状部５５とは反対側に形成された第２円筒状部５７とを有する形状をなしている。上記内周孔２２は、これらのうちの第１円筒状部５５と底部５６とにより形成されている。セカンダリピストン１９は、第１円筒状部５５をシリンダ本体１５の底部１３側に配置した状態で、シリンダ本体１５の摺動内径部２８に設けられたピストンシール３５および区画シール４２のそれぞれの内周に摺動可能に嵌合される。

第１円筒状部５５の底部５６とは反対の端側外周部には、セカンダリピストン１９の外周面１９Ａにおいて最も大径の最大外径面１９ａよりも径方向内方に凹む円環状の凹部５９が形成されている。この凹部５９には、その底部５６側にシリンダ径方向に貫通するポート６０が複数、シリンダ周方向の等間隔位置に放射状となるように形成されている。

セカンダリピストン１９とシリンダ本体１５の底部１３との間には、図示略のブレーキブースタの出力軸から入力がない非制動状態でこれらの間隔を決めるセカンダリピストンスプリング６２を含む間隔調整部６３が設けられている。この間隔調整部６３は、シリンダ本体１５の底部１３に当接する係止部材６４と、この係止部材６４に所定範囲内でのみ摺動するように連結されてセカンダリピストン１９の底部５６に当接する係止部材６５とを有している。上記セカンダリピストンスプリング６２は、係止部材６４と係止部材６５との間に介装されている。

ここで、シリンダ本体１５の底部１３および筒部１４の底部１３側とセカンダリピストン１９とで囲まれて形成される部分が、ブレーキ液圧を発生してセカンダリ吐出路２６にブレーキ液圧を供給するセカンダリ圧力室（圧力室）６８となっている。言い換えれば、セカンダリピストン１９は、シリンダ本体１５との間に、セカンダリ吐出路２６に液圧を供給するセカンダリ圧力室６８を形成している。このセカンダリ圧力室６８は、セカンダリピストン１９がポート６０を開口溝３７に開口させる位置にあるとき、セカンダリ補給路３８つまりリザーバ１２に連通するようになっている。

シリンダ本体１５の周溝３１に保持される区画シール４２は、合成ゴムからなる一体成形品であり、その中心線を含む径方向断面の片側形状がＣ字状をなしている。区画シール４２は、内周が、シリンダ軸方向に移動するセカンダリピストン１９の外周面１９Ａに摺接するとともに、外周がシリンダ本体１５の周溝３１に当接する。これにより、区画シール４２は、セカンダリピストン１９およびシリンダ本体１５の区画シール４２の位置の隙間を常時密封する。

シリンダ本体１５の周溝３０に保持されるピストンシール３５は、ＥＰＤＭ等の合成ゴムからなる一体成形品であり、その中心線を含む径方向断面の片側形状がＥ字状をなしている。ピストンシール３５の内周は、シリンダ軸方向に移動するセカンダリピストン１９の外周面１９Ａに摺接する。また、ピストンシール３５の外周は、シリンダ本体１５の周溝３０に当接するようになっている。このピストンシール３５は、セカンダリピストン１９がポート６０をピストンシール３５よりも底部１３側に位置させた状態では、セカンダリ補給路３８とセカンダリ圧力室６８との間を密封できるようになっている。つまり、ピストンシール３５は、セカンダリ圧力室６８と、セカンダリ補給路３８およびリザーバ１２との連通を遮断することが可能となっている。この密封状態で、セカンダリピストン１９が、シリンダ本体１５の摺動内径部２８およびシリンダ本体１５に保持されたピストンシール３５および区画シール４２の内周で摺動して底部１３側に移動することによって、セカンダリ圧力室６８内のブレーキ液が加圧される。セカンダリ圧力室６８内で加圧されたブレーキ液は、セカンダリ吐出路２６から車輪側の制動用シリンダに供給されることになる。

図示略のブレーキブースタの出力軸から入力がなく上述のセカンダリピストン１９が図１に示すようにポート６０を開口溝３７に開口させる基本位置（非制動位置）にあるときに、ピストンシール３５は、上記セカンダリピストン１９の凹部５９内にあって、ポート６０にその一部がシリンダ軸方向にラップするようになっている。そして、セカンダリピストン１９がシリンダ本体１５の底部１３側へ移動してピストンシール３５の内周部がポート６０に全て重なると、セカンダリ圧力室６８とリザーバ１２との連通が遮断されるようになっている。

シリンダ本体１５の開口部１６側に配置されるプライマリピストン１８は、第１円筒状部７１と、第１円筒状部７１の軸線方向における一側に形成された底部７２と、底部７２の第１円筒状部７１とは反対側に形成された第２円筒状部７３とを有する形状をなしている。上記内周孔２１は、これらのうちの第１円筒状部７１と底部７２とにより形成されている。プライマリピストン１８は、第１円筒状部７１をシリンダ本体１５内のセカンダリピストン１９側に配置した状態で、シリンダ本体１５の摺動内径部２９に設けられたピストンシール４５および区画シール５２のそれぞれの内周に摺動可能に嵌合される。ここで、第２円筒状部７３の内側には、図示略のブレーキブースタの出力軸が挿入され、この出力軸によって底部７２が押圧されることになる。

第１円筒状部７１の底部７２とは反対の端側外周部には、プライマリピストン１８の外周面１８Ａにおいて最も大径の最大外径面１８ａよりも径方向内方に凹む円環状の凹部７５が形成されている。この凹部７５には、その底部７２側に径方向に貫通するポート７６が複数、シリンダ周方向の等間隔位置に、放射状となるように形成されている。

セカンダリピストン１９とプライマリピストン１８との間には、図示略のブレーキブースタの出力軸から入力がない非制動状態でこれらの間隔を決めるプライマリピストンスプリング７８を含む間隔調整部７９が設けられている。この間隔調整部７９は、プライマリピストン１８の底部７２に当接する係止部材８１と、セカンダリピストン１９の底部５６に当接する係止部材８２と、係止部材８１に一端部が固定されるとともに係止部材８２を所定範囲内でのみ摺動自在に支持する軸部材８３とを有している。上記プライマリピストンスプリング７８は、係止部材８１と係止部材８２との間に介装されている。

ここで、シリンダ本体１５の筒部１４とプライマリピストン１８とセカンダリピストン１９とで囲まれて形成される部分が、ブレーキ液圧を発生してプライマリ吐出路２７にブレーキ液を供給するプライマリ圧力室（圧力室）８５となっている。言い換えれば、プライマリピストン１８は、セカンダリピストン１９とシリンダ本体１５との間に、プライマリ吐出路２７に液圧を供給するプライマリ圧力室８５を形成している。このプライマリ圧力室８５は、プライマリピストン１８がポート７６を開口溝４７に開口させる位置にあるとき、プライマリ補給路４８つまりリザーバ１２に連通するようになっている。

シリンダ本体１５の周溝３３に保持される区画シール５２は、区画シール４２と共通の部品であり、合成ゴムからなる一体成形品であって、その中心線を含む径方向断面の片側形状がＣ字状をなしている。区画シール５２は、内周が、シリンダ軸方向に移動するプライマリピストン１８の外周面１８Ａに摺接するとともに、外周がシリンダ本体１５の周溝３３に当接する。これにより、区画シール５２は、プライマリピストン１８およびシリンダ本体１５の区画シール５２の位置の隙間を常時密封する。

シリンダ本体１５の周溝３２に保持されるピストンシール４５は、ピストンシール３５と共通の部品であり、ＥＰＤＭ等の合成ゴムからなる一体成形品であって、その中心線を含む径方向断面の片側形状がＥ字状をなしている。ピストンシール４５の内周は、シリンダ軸方向に移動するプライマリピストン１８の外周面１８Ａに摺接する。ピストンシール４５の外周は、シリンダ本体１５の周溝３２に当接するようになっている。このピストンシール４５は、プライマリピストン１８がポート７６をピストンシール４５よりも底部１３側に位置させた状態では、プライマリ補給路４８とプライマリ圧力室８５との間を密封できるようになっている。つまり、ピストンシール４５は、プライマリ圧力室８５と、プライマリ補給路４８およびリザーバ１２との連通を遮断することが可能となっている。この密封状態で、プライマリピストン１８が、シリンダ本体１５の摺動内径部２９およびシリンダ本体１５に保持されたピストンシール４５および区画シール５２の内周で摺動して底部１３側に移動することによって、プライマリ圧力室８５内のブレーキ液が加圧される。プライマリ圧力室８５内で加圧されたブレーキ液は、プライマリ吐出路２７から車輪側の制動用シリンダに供給されることになる。

図示略のブレーキブースタの出力軸から入力がなく、プライマリピストン１８が図１に示すようにポート７６を開口溝４７に開口させる基本位置（非制動位置）にあるときに、ピストンシール４５は、上記プライマリピストン１８の凹部７５内にあって、ポート７６にその一部がシリンダ軸方向にラップするようになっている。そして、プライマリピストン１８がシリンダ本体１５の底部１３側へ移動してピストンシール４５の内周部がポート７６に全て重なると、プライマリ圧力室８５とリザーバ１２との連通が遮断されるようになっている。

ここで、シリンダ本体１５の周溝３０およびその近傍部分と、ピストンシール３５と、ピストンシール３５の摺接部分であるセカンダリピストン１９の第１円筒状部５５の先端部分とからなる構造部をセカンダリ側のシール構造部ＳＳと称する。また、シリンダ本体１５の周溝３２およびその近傍部分と、ピストンシール４５と、ピストンシール４５の摺接部分であるプライマリピストン１８の第１円筒状部７１の先端部分とからなる構造部をプライマリ側のシール構造部ＳＰと称する。ピストンシール３５とピストンシール４５とは共通部品となっており、セカンダリ側のシール構造部ＳＳとプライマリ側のシール構造部ＳＰとは同様の構造となっている。したがって、以下においては、これらの詳細についてプライマリ側のシール構造部ＳＰを例にとり、主に図２〜図５を参照して説明する。

図２に示すように、周溝３２は、シリンダ径方向の外側（図２における上側）にある溝底部８８を有している。また、周溝３２は、溝底部８８におけるシリンダ本体１５の開口部１６側（図２における右側。以下、シリンダ開口側と称す）の端縁部からシリンダ径方向内方に延出する周壁８９を有している。さらに、周溝３２は、溝底部８８におけるシリンダ本体１５の底部１３側（図２における左側。以下、シリンダ底側と称す）の端縁部からシリンダ径方向内方に延出する周壁９０を有している。これら溝底部８８、周壁８９および周壁９０は、シリンダ本体１５自体に形成されており、シリンダ本体１５に対する切削加工により形成される。

溝底部８８は溝底面８８ａを有している。溝底面８８ａは、シリンダ軸を中心とする円筒面をなしており、シリンダ軸方向の長さが一定となっている。

周溝３２のシリンダ開口側の周壁８９は、外側壁面８９ａと、内周面８９ｂと、内側壁面８９ｃとを有している。外側壁面８９ａは、溝底面８８ａのシリンダ開口側の端縁部からシリンダ径方向の内方に延びている。外側壁面８９ａは、シリンダ軸の直交面に平行な平坦面からなっている。外側壁面８９ａは、一定内径かつ一定外径でシリンダ径方向に一定幅となっており、シリンダ軸を中心とする円環状面となっている。

内周面８９ｂは、外側壁面８９ａのシリンダ径方向の内端縁部からシリンダ開口側に延出している。内周面８９ｂは、シリンダ軸を中心とする円筒面をなしており、全周に亘ってシリンダ軸方向の長さが一定となっている。内周面８９ｂは、外側壁面８９ａに直交している。

内側壁面８９ｃは、内周面８９ｂのシリンダ開口側の端縁部からシリンダ径方向の内方に延びている。内側壁面８９ｃは、シリンダ軸の直交面に平行な平坦面からなっている。内側壁面８９ｃは、一定内径かつ一定外径でシリンダ径方向に一定幅となっており、シリンダ軸を中心とする円環状をなしている。内側壁面８９ｃの小径側の端縁部と摺動内径部２９の最小内径面２９ａとがＲ面取りで接続されている。

円筒状の内周面８９ｂが内側壁面８９ｃと外側壁面８９ａとの間に設けられることで、内側壁面８９ｃは全体として外側壁面８９ａよりもシリンダ開口側にオフセットして設けられている。外側壁面８９ａの内周面８９ｂ側と、内周面８９ｂと、内側壁面８９ｃの内周面８９ｂ側とを含む部分が、シリンダ径方向の内側が外側よりもシリンダ開口側に位置するように段差状をなす段部９１を構成している。外側壁面８９ａのシリンダ径方向の幅は、内側壁面８９ｃのシリンダ径方向の幅よりも広くなっており、段部９１の内周面８９ｂは、周壁８９におけるシリンダ径方向の内周側に位置している。言い換えれば、段部９１の内周面８９ｂは、溝底部８８の溝底面８８ａとの距離が、摺動内径部２９の最小内径面２９ａとの距離よりも大きくなっている。

周溝３２のシリンダ底側の周壁９０は、周壁８９に対向しており、外側壁面９０ａと、湾曲面９０ｂと、内側壁面９０ｃとを有している。外側壁面９０ａは、溝底部８８のシリンダ底側からシリンダ径方向の内方に延びている。外側壁面９０ａは、シリンダ軸の直交面に平行な平坦面からなっている。外側壁面９０ａは、一定内径かつ一定外径でシリンダ径方向に一定幅となっており、シリンダ軸を中心とする円環状をなしている。外側壁面９０ａの大径側の端縁部と溝底面８８ａのシリンダ底側の端縁部とはＲ面取りで接続されている。

湾曲面９０ｂは、外側壁面９０ａのシリンダ径方向の内端縁部からシリンダ径方向の内方に、シリンダ径方向の内側ほどシリンダ底側に位置するように延出している。湾曲面９０ｂは、シリンダ軸を含む面での断面が周溝３２の内側に中心を有する円弧状をなしている。

内側壁面９０ｃは、湾曲面９０ｂのシリンダ径方向の内端縁部からシリンダ径方向の内方に延びている。内側壁面９０ｃは、シリンダ軸の直交面に平行な平坦面からなっている。内側壁面９０ｃは、連通溝５１の開口部分を除いて一定内径かつ一定外径でシリンダ径方向に一定幅となっており、シリンダ軸を中心とする円環状をなしている。内側壁面９０ｃの小径側の端縁部と摺動内径部２９の最小内径面２９ａとはＲ面取りで接続されている。

湾曲面９０ｂが内側壁面９０ｃと外側壁面９０ａとの間に設けられることで、内側壁面９０ｃは全体として外側壁面９０ａよりもシリンダ底側にオフセットして設けられている。これにより、互いに平行な外側壁面９０ａと周壁８９の外側壁面８９ａとのシリンダ軸方向の幅が、互いに平行な内側壁面９０ｃと周壁８９の内側壁面８９ｃとのシリンダ軸方向の幅よりも狭くなっている。湾曲面９０ｂのシリンダ径方向の幅は、外側壁面９０ａのシリンダ径方向の幅よりも広く、内側壁面９０ｃのシリンダ径方向の幅よりも狭くなっている。

プライマリピストン１８に形成された凹部７５は、円筒面７５ａとテーパ面７５ｂとテーパ面７５ｃとを有している。円筒面７５ａは、プライマリピストン１８において最も大径である円筒面状の最大外径面１８ａよりも小径となっており、軸方向に一定幅となっている。テーパ面７５ｂは、円筒面７５ａのシリンダ開口側の端縁部からシリンダ開口側ほど大径となるように傾斜し延出して最大外径面１８ａの凹部７５よりもシリンダ開口側の部分に繋がっている。テーパ面７５ｃは、円筒面７５ａのシリンダ底側の端縁部からシリンダ底側ほど大径となるように傾斜し延出して最大外径面１８ａの凹部７５よりもシリンダ底側の部分に繋がっている。

これら円筒面７５ａ、テーパ面７５ｂおよびテーパ面７５ｃは、最大外径面１８ａと同様にプライマリピストン１８の中心軸を中心に形成されている。プライマリ圧力室８５に常時連通するポート７６は、円筒面７５ａのテーパ面７５ｂ側の端部位置に形成されている。

周溝３２に配置されるピストンシール４５は、基部１０１と内周リップ部１０２と外周リップ部１０３と中間リップ部１０４とを有している。基部１０１は、ピストンシール４５におけるシリンダ開口側に配置されており、ピストンシール４５の軸直交面に平行な円環板状をなしている。内周リップ部１０２は、基部１０１の内周端縁部からシリンダ軸方向に沿ってシリンダ底側に向け突出する円環筒状をなしている。外周リップ部１０３は、基部１０１の外周端縁部からシリンダ軸方向に沿ってシリンダ底側に向けて突出する円環筒状をなしている。中間リップ部１０４は、外周リップ部１０３と内周リップ部１０２との間にあって基部１０１からシリンダ軸方向に沿ってシリンダ底側に向けて突出する円環筒状をなしている。中間リップ部１０４は、基部１０１からのシリンダ軸方向の突出量が、内周リップ部１０２および外周リップ部１０３の基部１０１からの突出量よりも大きくなっている。

ピストンシール４５は、内周リップ部１０２が、シリンダ軸方向に移動するプライマリピストン１８の、上記した円筒面７５ａ、テーパ面７５ｂ、テーパ面７５ｃおよび最大外径面１８ａを含む外周面１８Ａに摺接することになり、外周リップ部１０３が、シリンダ本体１５の周溝３２の溝底部８８の溝底面８８ａに当接する。言い換えれば、ピストンシール４５は、プライマリピストン１８の外周面１８Ａに摺接する内周リップ部１０２とシリンダ本体１５の周溝３２に当接する外周リップ部１０３とが突出して設けられる円環状の基部１０１を有しており、内周リップ部１０２と外周リップ部１０３との間には、これらよりもシリンダ本体１５の軸方向に突出して中間リップ部１０４が設けられている。

図３〜図５を参照して、マスタシリンダ１１に組み込まれる前の自然状態にあるピストンシール４５について説明する。図３（ａ）に示すように、基部１０１、内周リップ部１０２、外周リップ部１０３および中間リップ部１０４は、中心軸を一致させており、この中心軸がピストンシール４５の中心軸となっている。以下では、ピストンシール４５の中心軸線方向をシール軸方向、ピストンシール４５の円周方向をシール周方向、ピストンシール４５の径方向をシール径方向とそれぞれ称す。

図４（ａ）に示すように、内周リップ部１０２および中間リップ部１０４は、略円筒状をなしており、外周リップ部１０３は、基部１０１から離れるほど大径となるテーパ筒状をなしている。

図３に示すように、ピストンシール４５には、中間リップ部１０４の延出先端側に、中間リップ部１０４をシール径方向に貫通する中間溝１０６がシール周方向に等間隔で複数（具体的には８カ所）形成されている。また、ピストンシール４５には、内周リップ部１０２の延出先端側に、内周リップ部１０２をシール径方向に貫通する内側リップ溝１０７がシール周方向に等間隔で複数（具体的には８カ所）形成されている。

外周リップ部１０３は、基部１０１から離れるほど大径となるテーパ筒状をなして延出する本体部１１１と、本体部１１１の先端部の内周側から基部１０１とは反対方向に突出する、本体部１１１よりも薄肉の複数（具体的には８カ所）の突片部１１２とを有している。複数の突片部１１２はシール周方向に等間隔で形成されており、シール周方向に隣り合う突片部１１２と突片部１１２との間が、外周リップ部１０３をシール径方向に貫通する外側リップ溝１１３となっている。よって、外側リップ溝１１３は突片部１１２と同数設けられている。

基部１０１は、図４（ｂ）および図５に示すようにピストンシール４５の中心軸を中心とする円環状の基部本体１２１と、図４（ａ）に示すように基部本体１２１から内周リップ部１０２、外周リップ部１０３および中間リップ部１０４とは反対方向に突出する突起１２２とを有している。突起１２２は、図４（ｂ）に示すようにシール径方向の一定位置に、シール周方向に間隔をあけて複数（具体的には２４カ所）形成されている。つまり、複数の突起１２２は、同一円上に配置されている。

基部本体１２１は、図４（ａ）に示すようにそのシール軸方向の最も内周リップ部１０２、外周リップ部１０３および中間リップ部１０４とは反対方向に位置するベース面１２１ａが、ピストンシール４５の軸直交面に平行な平坦面となっている。基部本体１２１には、ベース面１２１ａからシール軸方向の内周リップ部１０２、外周リップ部１０３および中間リップ部１０４側に凹む背面溝１２５が形成されている。背面溝１２５は、ベース面１２１ａをシール径方向に横断している。背面溝１２５は、図４（ｂ）に示すようにシール周方向に等間隔で複数（具体的には８カ所）形成されている。

シール周方向に隣り合う背面溝１２５と背面溝１２５との各間位置に、三カ所ずつ突起１２２が等間隔で形成されている。すべての突起１２２はシール径方向外側の外面１２２ａがピストンシール４５の中心軸を中心とする同一円筒面上に配置されており、この円筒面の径は、シリンダ本体１５の段部９１の内周面８９ｂの径よりも所定量小径となっている。複数の突起１２２は、基部本体１２１のベース面１２１ａの内外径の範囲内に形成されている。より具体的に、複数の突起１２２は、ベース面１２１ａの円形の外周縁部および円形の内周縁部のそれぞれから若干離間しており、ベース面１２１ａの外周縁部よりも内端縁部側に寄って形成されている。複数の突起１２２は、ピストンシール４５において内周側に寄って形成されており、基部１０１においても内周側に寄って形成されている。

次に、図２を参照して、マスタシリンダ１１を状態別に説明する。図２（ａ）は、プライマリピストン１８が大気圧を超える液圧を発生させる位置まで移動した液圧発生状態を示すものである。

この液圧発生状態にあるとき、プライマリピストン１８の外周面１８Ａに内周面４５ａにおいて摺接するピストンシール４５は、基部１０１がポート７６よりもシリンダ開口側に位置してポート７６を閉塞し、プライマリ圧力室８５とプライマリ補給路４８との連通を遮断してこれらの間を密封している。これにより、プライマリピストン１８がシリンダ底側へ移動すると、プライマリ圧力室８５内のブレーキ液が図１に示すプライマリ吐出路２７から車輪側の制動用シリンダに供給されることになる。この液圧発生状態にあるとき、ピストンシール４５は、プライマリ圧力室８５の大気圧を超える液圧によって周溝３２内でプライマリ補給路４８側つまり周壁８９側に位置し、基部本体１２１のベース面１２１ａを周壁８９の外側壁面８９ａに当接させる一方、中間リップ部１０４を周壁９０から離間させている。

ここで、液圧発生状態にあるとき、プライマリ圧力室８５の液圧によって、ピストンシール４５の基部１０１が、プライマリピストン１８の外周面１８Ａからシリンダ径方向に離れる方向の浮き上がり力を受けることがある。本実施形態では、ピストンシール４５の基部１０１に形成された複数の突起１２２が、周溝３２の段部９１の内周面８９ｂとシリンダ軸方向にラップしている。よって、段部９１の内周面８９ｂが、突起１２２を外面１２２ａにおいて当接させることによって基部１０１の浮き上がりを抑制する。これにより、ピストンシール４５の基部１０１とプライマリピストン１８の外周面１８Ａとの面圧が下がってシール性が低下することを抑制する。

本実施形態においては、液圧発生状態にあるとき、液圧による浮き上がり発生時以外は、複数の突起１２２の外面１２２ａが、段部９１の内周面８９ｂに対して摺動可能となる位置に配置されている。詳しくは、浮き上がり発生時以外の液圧発生状態では、突起１２２の外面１２２ａと段部９１の内周面８９ｂとが締め代をもたずに接触する状態となる。言い換えれば、浮き上がり発生時以外の液圧発生状態で、図２（ａ）ように円筒状の内周面８９ｂの径Ａと、複数の突起１２２の外面１２２ａを繋ぐ円筒の径Ｂとが同等になっている。

プライマリピストン１８がシリンダ底側へ移動して液圧を発生させている状態から、制動を解除するために図示略のブレーキペダルを戻し始めると、図１に示す間隔調整部７９によってプライマリピストン１８が基本位置に戻ろうとする。このプライマリピストン１８の移動によってプライマリ圧力室８５の容積が拡大していくことになるが、その際に、ブレーキ配管を介してのブレーキ液の戻りがプライマリ圧力室８５の容積拡大に追いつかなくなってしまうと、大気圧であるプライマリ補給路４８の液圧とプライマリ圧力室８５の液圧とが等しくなった後、プライマリ圧力室８５内の液圧は負圧となり、大気圧であるプライマリ補給路４８の液圧よりもプライマリ圧力室８５の液圧の方が低くなる。

すると、このプライマリ圧力室８５内の負圧が、図２（ｂ）に示すようにピストンシール４５の外周リップ部１０３を溝底部８８から離間させるとともに基部本体１２１を周壁８９から離間させることになる。このとき、プライマリ圧力室８５内が負圧であることから、上記した浮き上がり力がピストンシール４５に加わることがなく、よって、ピストンシール４５の突起１２２の外面１２２ａと段部９１の内周面８９ｂとが締め代をもたずに接触する状態となっている。このため、これらの間の摺動抵抗は小さく、基部本体１２１を周壁８９から円滑に離間させることができる。

そして、プライマリ補給路４８のブレーキ液が、図２（ｂ）に一点鎖線矢印Ｆで示すように、ピストンシール４５の複数の突起１２２間の隙間から、周壁８９と基部本体１２１との隙間、溝底部８８と外周リップ部１０３との隙間、周壁９０と中間リップ部１０４の中間溝１０６との隙間、および連通溝５１等の流路を介して、プライマリ圧力室８５に補給されることになる。これにより、プライマリ圧力室８５の液圧を負圧状態から大気圧に戻す速度を速めるようになっている。

上記した特許文献１に記載のマスタシリンダでは、周溝におけるシリンダ本体の開口部側の周壁に、この開口部側へ延びる内周面を有する段部が形成されており、この段部に、ピストンシールの基部から突出する環状突片が当接する構造になっている。そして、ピストンが液圧を発生させる位置まで移動するとピストンシールの環状突片が段部の内周面に径方向に締め代をもって押し付けられて密着することになる。すると、これらの間の摩擦抵抗が増大し、ピストンシールは周溝内で円滑に移動できなくなってしまう可能性がある。その結果、液圧発生状態からのブレーキペダルの戻し時に、ピストンシールと周溝の補給室側の周壁との隙間を円滑に拡げることができず、ピストンシールと周溝との隙間を介して補給室から圧力室にブレーキ液を十分に流すことができなくなってしまう可能性、つまり、ブレーキ液の圧力室への補給性能が低下してしまう可能性がある。

本実施形態のマスタシリンダ１１も、液圧発生時のピストンシール４５の浮き上がりを抑制するため、周溝３２におけるシリンダ開口側の周壁８９に、シリンダ開口側へ延びる内周面８９ｂを有する段部９１を形成し、ピストンシール４５の基部１０１に、シリンダ開口側へ突出する突起１２２を形成している。そして、本実施形態の突起１２２は、プライマリピストン１８が液圧を発生させる位置まで移動した状態で、段部９１の内周面８９ｂに対して摺動可能となる位置に径方向の外面１２２ａが配置されている。よって、突起１２２と段部９１との間の摩擦による摺動抵抗が抑制され、液圧発生状態からのブレーキペダルの戻し時にピストンシール４５は周溝３２内で円滑に移動して、基部本体１２１を周壁８９から離間させることになる。したがって、ブレーキ液の補給性能低下を抑制可能となる。

なお、以上の実施形態においては、ピストンシール４５を含むプライマリ側のシール構造部ＳＰを例にとり詳細に説明したが、ピストンシール４５と共通部品であるピストンシール３５、周溝３２と同形状の周溝３０、第１円筒状部７１と同形状の先端部を有する第１円筒状部５５を含むセカンダリ側のシール構造部ＳＳも同様の構造となっている。よって、シール構造部ＳＳもシール構造部ＳＰと同様の効果を奏することができる。

以上の実施形態は、ブレーキ液の吐出路とリザーバに連通する補給路とを有する有底筒状のシリンダ本体と、該シリンダ本体内に移動可能に配設され、該シリンダ本体との間に前記吐出路へ液圧を供給する圧力室を形成するピストンと、前記シリンダ本体に形成された周溝内に設けられ内周が前記ピストンに摺接して前記補給路と前記圧力室との間を密封するピストンシールとを備え、前記周溝における前記シリンダ本体の開口部側の周壁には、前記開口部側へ延びる内周面を有する段部が形成されており、前記ピストンシールは、前記ピストンの外周面に摺接する内周リップ部と前記シリンダ本体の前記周溝に当接する外周リップ部とが突出して設けられる円環状の基部を有し、該基部には、前記開口部側へ突出する突起が形成され、該突起は、前記ピストンが液圧を発生させる位置まで移動した状態で、前記段部の内周面に対して摺動可能となる位置に径方向の外面が配置されている。したがって、ブレーキ液の補給性能低下を抑制可能となる。

１１マスタシリンダ
１２リザーバ
１３底部
１５シリンダ本体
１６開口部
１８プライマリピストン（ピストン）
１８Ａ，１９Ａ外周面
１９セカンダリピストン（ピストン）
２６セカンダリ吐出路（吐出路）
２７プライマリ吐出路（吐出路）
３０，３２周溝
３５，４５ピストンシール
３８セカンダリ補給路（補給路）
４８プライマリ補給路（補給路）
６８セカンダリ圧力室（圧力室）
８５プライマリ圧力室（圧力室）
８９周壁（開口部側の周壁）
８９ｂ内周面
９１段部
１０１基部
１０２内周リップ部
１０３外周リップ部
１２２突起
１２２ａ外面

Claims

ブレーキ液の吐出路とリザーバに連通する補給路とを有する有底筒状のシリンダ本体と、
該シリンダ本体内に移動可能に配設され、該シリンダ本体との間に前記吐出路へ液圧を供給する圧力室を形成するピストンと、
前記シリンダ本体に形成された周溝内に設けられ内周が前記ピストンに摺接して前記補給路と前記圧力室との間を密封するピストンシールとを備え、
前記周溝における前記シリンダ本体の開口部側の周壁には、前記開口部側へ延びる内周面を有する段部が形成されており、
前記ピストンシールは、前記ピストンの外周面に摺接する内周リップ部と前記シリンダ本体の前記周溝に当接する外周リップ部とが突出して設けられる円環状の基部を有し、
該基部には、前記開口部側へ突出する突起が形成され、
前記ピストンが液圧を発生させる位置まで移動した状態で、前記段部の内周面と、前記突起の径方向の外面とが締め代を持たずにシリンダ軸方向にラップしている、マスタシリンダ。