JPH0651465B2 - マスタ−シリンダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、基部を周辺リングに連結する可撓性部分が周
辺リングを半径方向に拡張できるようにして、周辺リン
グの半径方向外面に密着している部材の膨張を補償する
と共に、ブレーキ作動中に発生される流体圧力が高圧漏
洩路を経てリザーバへ漏れないようにするマスターシリ
ンダ用のシール装置に関するものである。

米国特許第4,249,381号では、マスターシリンダは、ブ
レーキ作動時一対の固定シール部材に対して一対のピス
トンを移動させることにより流体圧力を発生させるよう
になっている。ハウジングの孔は一対のピストンと、シ
ール部材と協働するスリーブと、ピストンの一方を支持
しスリーブを孔内に固定位置に保つベアリングとを収容
する。ハウジングは孔内に収容された部品の略全長にわ
たって延びている。又、ハウジングの孔は相当大きい長
さにわたって、圧力室の一方内に発生された流体圧にさ
らされる。

米国特許第4,474,105号には、重量及び寸法を減少させ
るためにハウジングの長さを短くすると共に、一方の圧
力室内の流体圧力にさらされるハウジングの孔の部分の
長さを短くして潜在的な漏洩面積を減少させるようにし
たマスターシリンダが開示されている。

米国特許第4,559,781号には、第１及び第２作動室間で
の流体補給を許容して急速充填機能を与えるように周辺
部分を軸方向に移動できるようにする可撓性部分を有す
るマスターシリンダ用シールが開示されている。

補給用シールを配置するようにスリーブが挿設されてい
る周知のマスターシリンダでは、ハウジングとスリーブ
は異なる材料で作られている。高圧が存在する作動期間
中、ハウジングとスリーブが異なるレートで膨張する結
果として、密封面間の関係に影響がある。

本発明は、周辺リングを半径方向に拡張できるようにす
る可撓性部分を有するシール部材により、密封面間の関
係を略一定に保つようにすることを目的としている。

この目的を達成するため、本発明は、流体源とハウジン
グの孔内の第１及び第２作動室との連通を制御するシー
ル装置と、上記シール装置を上記孔内で位置決めするス
リーブと、上記作動室内に配設されシール装置と協働す
るピストン装置とを包含し、上記ピストン装置が入力に
応じて移動して上記作動室内の流体を加圧し、上記加圧
流体が上記スリーブに作用して上記孔内でスリーブを半
径方向に動かすようになっているマスターシリンダにお
いて、上記シール装置が、上記ピストン装置に係合する
第１環状基部と、上記スリーブに係合する第１周辺リン
グと、上記第１環状基部を上記第１周辺リングに連結す
る第１可撓性部分とを含み、上記第１可撓性部分が上記
第１周辺リングを上記スリーブと共に半径方向に移動で
きるようにして上記加圧流体を上記室内に確実に保つこ
とを特徴としている。

この構成によると、シール装置はその第１可撓性部分に
より半径方向に撓み可能であるので、加圧流体にさらさ
れる結果としてスリーブが半径方向に移動しても、第１
可撓性部分によりこの半径方向移動を補償することがで
き、第１周辺リングとスリーブとの密封関係を一定に維
持して、加圧流体を作動室内に確実に保つことができ
る。

以下、本発明の実施例について添付図面を参照して詳細
に説明する。

第１図に示すマスターシリンダ10は段付孔14を内部に設
けたハウジング12を有する。ハウジング12の面はその一
端部のフランジ16と第１及び第２補給口18と20を有す
る。米国特許出願第740,668号に開示された型のプラス
チック製リザーバ23が補給口18と20に取付けられてい
る。シール部材22が補給口18の開口部19に隣接して孔14
内に配設されている。スリーブ24がシール部材22に係合
する第１端部26と第２端部28とを有する。シール部材30
が第２端部28に隣接して配設されている。端部にフラン
ジ34を具えた円筒状端部材32が、ねじ連結部36によりハ
ウジング12に取付けられてシール部材30に係合する。ピ
ストン40がシール部材22に係合し、ハウジング12とで作
動室42を孔14内に形成する。スプリング機構44が孔14の
底部15とピストン40の端部壁41との間に配設されて室42
の限界を定める。入力部材に取付けられるようになって
いるピストン38がシール部材30に係合し、スリーブ24及
びピストン40とで作動室46を形成する。ピストン40の端
部壁41とピストン38の端部壁39との間に配設されたスプ
リング機構48が、室46の限界を定める。ピストン38に加
えられる入力に応じ、ピストン38が室46内へ移動してこ
の室内の流体を加圧し、この流体は出口47を経て車輪ブ
レーキ系統に連通される。ピストン38が移動すると、ス
プリング機構48がピストン40を室42内へ移動させてこの
室内の流体を加圧し、この流体は出口49を経て車輪ブレ
ーキ系統に連通される。室46内の流体圧力が上昇する
と、スリーブ24が膨張し円筒状端部材32の内部に係合し
得る。スリーブ24の半径方向の寸法が変化すると、シー
ル部材30の一部も相応して膨張し収縮して、補給口20の
開口部21に連結された通路50の密封を良好に保つ。従っ
て、室46内に発生された全流体圧力がブレーキ作動を行
なうのに利用できる。

シール部材30と22は主シール52と52′に関しては同一で
あり、環状リテーナ56と58に関して僅かな相違があるだ
けである。

主シール52はピストン38の外周面62に係合する環状基部
60を有する。基部60は撓み可能なベロー部分66によって
周辺リング64に連結されている。ベロー部分66の弾性が
周辺リング64をスリーブ24の内面68に常時係合せしめ
る。主シール52は、リテーナ56の溝70あるいはリテーナ
58の溝72に挿入される際に逆転して配置できるように設
計されている。

ディスク形をなすリテーナ56は、補給口20に連通する通
路50の延長部を形成する複数の半径方向開口又はスロッ
ト74,74′を有する。ピストン38は、第１図及び第２図
に示す休止位置でスロット74,74′に連通される複数の
半径方向開口80,80′を有する。同様に、ピストン40
は、リテーナ58の半径方向開口75を室42に連通する一連
の軸方向スロット82（１つのみが図示されている）を有
する。リテーナ56はスリーブ24の端部28に係合する前面
76を有し、後面78は円筒状端部材32のフランジ34に係合
する。後面78は、フランジ34に形成された溝86に向かっ
て延びる環状突出部84を有する。環状突出部84は傾斜面
88と90を具えた頂点を有する。傾斜面90はリテーナ56の
内径部92へ延び、副シール54を保持するための楔を形成
する。

副シール54はフランジ34に係合する環状基部94を有す
る。第１環状脚96が基部94から延び、傾斜面88、面78び
フランジ34間で圧縮されて第１密封面を形成する。第２
環状脚98が基部94から延び、フランジ34によって傾斜面
90に向けて押圧されている。面90あるいは脚98における
溝が、脚96と98間の空間内に流体が閉じ込められるのを
防止する流路を与えている。脚98の縁部99はピストン38
の直径よりも小さい直径を有しており、ピストン38の外
周面62上に圧接されて第２密封面を形成する。

シール部材22に関し、リテーナ58は副シール54′を保持
するためのリブ100を有し、スリーブ24は、基部をリテ
ーナ58に向けて押圧して脚をスリーブ、リテーナ及びピ
ストン40に密封的に係合せしめる環状突出部102を有す
る。

マスターシリンダ10ののピストン38と40は、第１図にお
いて休止位置で示されている。補給口18、半径方向開口
75、スロット82及び補給口20、通路50、リテーナ56の半
径方向スロット74,74′、ピストン38の半径方向開口80,
80′を夫々介して、リザーバ23と室42と46とが連され
る。ピストン38に加えられる入力に応じて、ピストン38
と40が移動して半径方向開口80,80′及びスロット82を
介する流体連通を遮断する。この流体連通の遮断が起こ
ると直ちに、室42と46内には流体圧力が発生し始める。
室42と46内の流体圧力はシール52′と52に作用して流体
圧力を同室内に保つ、基部60はリテーナ56と58及びピス
トン38と40に係合してバットシールを形成する。このバ
ットシールは、基部60の材料が半径方向スロット74又は
半径方向開口75内に押し出されることはなく、その損傷
が防止されるようになっている。

室46内の流体圧力が上昇すると、スリーブ24が第２図に
おいて破線69の状態から実線の状態へ膨張する。スリー
ブ24が膨張すると、端部28が半径方向平面上を働く。撓
み可能なベロー部分66により周辺リング64が端部28と同
じ速さで動くことができる。周辺リング64の形状は、室
46内の流体圧力が同リングをスリーブ24の内面68及びリ
テーナ56の前面76に係合せしめて高圧シールを形成する
ようなものである。

ピストン38と40が室46と42から夫々後退する際、これら
の室内に真空が生起され得る。真空はリザーバ内の流体
及び通路50と51内の流体の圧力よりも低いので、撓み可
能なベロー部分66により周辺リング64がリテーナ56,58
から軸方向に離隔し、スリーブ24のスロット35あるいは
通路51を介して室46と42内に流体を流入させて室内の真
空をなくし、従って室46と42内の流体圧力を周囲環境あ
るいはリザーバ23の圧力よりも高いかあるいは同等にな
るようにしている。リテーナ56が固定されたままであり
且つ面68の半径方向寸法に変化が起こる際端部28が当接
係合部を形成しているので、スロット35と周辺リング64
との関係は不変であり、上記変化によって周辺リングが
損傷されない程度の小さい間隙を保っている。スプリン
グ機構48と44がピストン38と40を第１図に示す休止位置
に戻すと、半径方向スロット74と半径方向開口75を介し
て流体連通が再開されリザーバ23から室46と42へ流体を
補給することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるマスターシリンダの断面図、第２
図は第１図の破線で囲んだ部分２の拡大断面図である。 10……マスターシリンダ、12……ハウジング、14……段
付孔、18,20……補給口、22,30……シール部材、23……
リザーバ、24……スリーブ、34……フランジ、35……ス
ロット、38,40……ピストン、42,46……作動室、50,51
……通路、52,52′……主シール、54,54′……副シー
ル、56,58……環状リテーナ、60,94……環状基部、64…
…周辺リング、66……撓み可能なベロー部分、70,72…
…溝、74,74′……半径方向スロット、75,80,80′……
半径方向開口、82……軸方向スロット、84……環状突出
部、88,90……傾斜面、96,98……環状脚、100……リ
ブ。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体源（23）とハウジング（12）の孔（1
   4）内の第１及び第２作動室（46,42）との連通を制御す
   るシール装置（30,22）と、上記シール装置を上記孔内
   で位置決めするスリーブ（24）と、上記作動室内に配設
   されシール装置と協働するピストン装置（38,40）とを
   包含し、上記ピストン装置が入力に応じて移動して上記
   作動室内の流体を加圧し、上記加圧流体が上記スリーブ
   に作用して上記孔内でスリーブを半径方向に動かすよう
   になっているマスターシリンダにおいて、上記シール装
   置（30,22）が、上記ピストン装置（38,40）に係合する
   第１環状基部（60）と、上記スリーブ（24）に係合する
   第１周辺リング（64）と、上記第１環状基部（60）を上
   記第１周辺リング（64）に連結する第１可撓性部分（6
   6）とを含み、上記第１可撓性部分（66）が上記第１周
   辺リング（64）を上記スリーブ（24）と共に半径方向に
   移動できるようにして上記加圧流体を上記室（46,42）
   内に確実に保つことを特徴とするマスターシリンダ。
2. 【請求項２】上記シール装置（30,22）が上記スリーブ
   （24）の第１端部（28）に隣接して配置された第１環状
   リテーナ（56）を更に含み、上記第１環状リテーナ（5
   6）が流体源（23）と第１作動室（46）との間の流路（5
   0）の第１延長部をなす複数の半径方向スロット（74,7
   4′）を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のマスターシリンダ。
3. 【請求項３】上記ピストン装置が更に、上記第１作動室
   （46）内に配設された第１ピストン（38）と、上記第２
   作動室（42）内に配設された第２ピストン（40）とを含
   み、上記第１ピストン（38）が第１作動室（46）内に配
   置された端部に隣接して設けられた一連の半径方向開口
   （80,80′）を有し、上記第１環状基部（60）が上記第
   １ピストン（38）の休止位置において上記端部と半径方
   向開口（80,80′）との間で第１ピストンの外周面（6
   2）に係合することを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載のマスターシリンダ。
4. 【請求項４】上記第１環状リテーナ（56）が上記第１環
   状基部（60）を収容する溝（70）を内径部に具え、上記
   第１ピストンの半径方向開口（80,80′）が上記第１作
   動室（46）内の流体の加圧時に上記半径方向スロット
   （74,74′）との整合から外れて上記第１環状基部（6
   0）を通過し、上記加圧流体が上記第１環状リテーナ（5
   6）と上記第１ピストン（38）との間のシールを形成す
   るように上記第１環状基部（60）に作用することを特徴
   とする特許請求の範囲第３項記載のマスターシリンダ。
5. 【請求項５】上記第１環状基部（60）が第１端部と、半
   径方向開口（80,80′）を通る流体連通を制御する第２
   端部とを含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項記載のマスターシリンダ。
6. 【請求項６】上記スリーブ（24）が更に一連の半径方向
   スロット（35）を端部に具え、上記第１環状リテーナ
   （56）が上記スリーブの端部（28）に係合すると共に、
   上記半径方向スロット（35）とで上記流体源（23）と第
   １作動室（46）との間の流路（50）の第２延長部を形成
   し、上記第１ピストン（38）が上記第１作動室（46）か
   ら後退する際に同室内に真空を生起し、上記シール装置
   の第１可撓性部分（66）が上記第１周辺リング（64）を
   上記スリーブ（24）から離隔できるようにし第１作動室
   （46）内の真空により同室内へ流体を吸い込むことを特
   徴とする特許請求の範囲第５項記載のマスターシリン
   ダ。
7. 【請求項７】上記第１環状リテーナ（56）が、略等しい
   傾斜面（88,90）を具えた頂点を有し内径部に隣接して
   設けられた環状突出部（84）を含み、上記傾斜面の一方
   （90）が内径部まで延び、上記傾斜面の他方（88）がマ
   スターシリンダのフランジ（34）に係合する第１環状リ
   テーナの端面（78）まで延びていることを特徴とする特
   許請求の範囲第６項記載のマスターシリンダ。
8. 【請求項８】上記シール装置（30,22）が第２環状脚（9
   6）に連結された第１環状脚（98）を含み、上記第１環
   状脚（98）が第１環状リテーナ（56）の内径部に隣接す
   る上記環状突出部の傾斜面（90）と上記第１ピストン
   （38）とに係合し、上記第２環状脚（96）がマスターシ
   リンダのフランジ（34）と他方の傾斜面（88）とに係合
   し、上記第１及び第２環状脚（98,96）が傾斜面（90,8
   8）及び第１ピストン（38）と係合して孔（14）を周囲
   環境から密封することを特徴とする特許請求の範囲第７
   項記載のマスターシリンダ。
9. 【請求項９】上記シール装置（30,22）が更に、上記第
   ２ピストン（40）に係合する第２環状基部と、上記孔
   （14）に係合する第２周辺リングと、第２周辺リングを
   第２環状基部に連結する第２可撓性部分と、上記スリー
   ブ（24）の第２端部（26）とマスターシリンダの孔（1
   4）の肩部との間に配設された第２環状リテーナ（58）
   とを含み、上記第２環状リテーナ（58）が、上記第２環
   状基部を上記孔（14）内に係合保持するランドを内径部
   に有していることを特徴とする特許請求の範囲第３項記
   載のマスターシリンダ。
10. 【請求項１０】上記第２環状リテーナ（58）が流体源
    （23）を第２ピストン（40）に連通する複数の半径方向
    開口（75）を有し、上記第２ピストン（40）が上記半径
    方向開口（75）を第２作動室（42）に連通する一連の軸
    方向スロット（82）を外周部に有し、上記第２ピストン
    （40）が上記第２作動室（42）への移動時に上記軸方向
    スロット（82）と半径方向開口（75）との連通を遮断し
    て第２の作動室（42）を密封すると共に同室内の流体を
    加圧し、上記第２作動室（42）内の加圧流体が上記第２
    環状リテーナ（58）と第２ピストン（40）との間のシー
    ルを形成するように上記第２環状基部に作用することを
    特徴とする特許請求の範囲第９項記載のマスターシリン
    ダ。
11. 【請求項１１】上記第２環状リテーナ（58）が第１環状
    リブ（54′）を位置決めするための環状リブ（100）を
    有し、上記第１環状リブ（54′）が上記ハウジングに係
    合せしめられる第１脚と、上記スリーブ（24）から延び
    た突出部（102）によって上記第２ピストン（40）の外
    周面に係合せしめられる第２脚とを有し、上記第１及び
    第２脚が上記第２ピストン（40）及びハウジング（12）
    と係合して第２作動室（42）を孔（12）の他の部分から
    密封することを特徴とする特許請求の範囲第10項記載の
    マスターシリンダ。
12. 【請求項１２】上記第２ピストン（40）が上記第２作動
    室（42）から後退する際に同室内に真空を生起し、上記
    シール装置（30,22）の第２可撓性部分が上記第２周辺
    リングを上記孔（14）から離隔できるようにし第２作動
    室（42）内の真空により同室内へ流体を吸い込むことを
    特徴とする特許請求の範囲第11項記載のマスターシリン
    ダ。