JPH10513413A - マスターシリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明では、プランジャピストン（２）を備えたマスターシリンダ（１）の横穴（２６）を、外面（１０６）に形成された周溝（１００）に開口させることが提案される。

Description

【発明の詳細な説明】 マスターシリンダ 本発明は、請求項１の上位概念記載の、特に液圧式自動車ブレーキ装置のため のマスターシリンダに関する。 このようなマスターシリンダは例えば米国特許第５，１８７，９３４号明細書 によって知られている。この公知のマスターシリンダは、ピストンに設けられた 横穴がシール要素を通過するときにシール要素が損傷しないようにするために、 横穴の角を削らなければならないという欠点がある。更に、大きな流量を可能に し、同時にシール要素が損傷しないようにするために、小さな直径の穴を多数必 要とする。大きな穴は大きな流量を可能にするがしかし、シール要素が破壊され る危険が大きくなり、大きな遊びストロークを必要とする。 そこで、本発明の課題は、シール要素が破壊される危険を高めないで、横穴を 通る流量を大きくすることができる、当該種類のタンデム型マスターシリンダを 提供することである。 この課題は本発明に従い、請求項１の特徴部分と従属請求項に記載した手段に よって解決される。 本発明で、横穴がピストンの外面に形成された少なくとも一つの溝に開口して いる。この溝は流路横断面を大きくするために役立つ。１個または複数の溝は軸 方向に延びていてもよいし、ピストン外面の外周の一部にわたって延びていても よい。横穴の角は重要ではない。なぜなら、この横穴が溝内にあるからである。 場合によって生じる角はシール要素に接触しない。従って、シール要素の摩耗ま たは破壊が回避される。 周溝は対称であるのできわめて簡単に製作可能である。更に、このような溝は 流路横断面を拡大し、それによって液圧媒体の流量を多くすると共に流速を遅く する。 ピストンの外面に対する溝の側面の小さな傾斜により、溝がシール要素を通過 するときのシール要素の損傷が小さくなる。その際、傾斜は約３０°が特に適し ている。というのは、この場合、側面が充分に平らである、すなわち移行が充分 にスムースであり、同時に大きな流路横断面が得られるからである。しかし、３ ０°±１５°でも良好な特性が得られる。 溝の横断面をＶ字形に形成し、このＶ字の脚部が互いに鈍角をなしていると特 に有利であることが判った。この場合、特性が良好であり、製作が簡単である。 本発明による溝によって得られた横断面拡大により、少ない数の横穴によって 、大きな横断面を得ることができる。横穴の横断面は大きくてもよい。というの は、ピストンの外面における横穴の開口で、シール要素の損傷が本発明による溝 によって生じないからである。その際、特に軸線上にある２個の横穴はきわめて 簡単に製作可能である。この横穴は例えば１回の加工工程で穿孔によって製作可 能である。４個の横穴もこの利点を有する。横穴を１個製作することは一層簡単 である。 横穴がスリット状に形成されていると、横穴がピストン軸線方向において短く なると共に大きな横断面を有する。このような横穴は打抜きまたは射出成形によ って簡単に製作可能である。更に、横穴の横断面を例えば楕円形に形成可能であ る。 補給室がピストンを案内する案内要素内に形成されているときには、この案内 要素は本発明に従い、ピストン側の半径方向の凹部を備えている。この凹部は周 方向において少なくとも１個のウェブによって互いに分離されている。その際、 ピストンはウェブに直接接触することができる。これは部分的な凹部にかかわら ず案内要素内できわめて良好な案内を可能にする。凹部はピストンのリセット（ 後退）位置で本発明による溝に接続し、マスターシリンダ軸線に対するピストン のその都度の角度位置とは無関係に圧力室から補給室への圧力媒体接続を可能に する。それによって、この角度の固定は不要である。凹部の深さによって、充分 な流路横断面が保証される。その際、少なくとも一つの凹部と、ほとんど周方向 全体にわたって延びる１個のウェブが設けられるかあるいは二つ以上の凹部が設 けられている。この凹部は２個以上のウェブによって互いに分離されている。 凹部が案内要素に接触するシール要素まで軸方向に延びていると、シール要素 が液圧媒体によって湿らされる。特にシール要素がピストン外面に隣接している と、この湿潤作用によってシール要素が長持ちする。 本発明の他の効果は図に基づく次の説明から明らかである。 図１は本発明によるマスターシリンダの横断面図、 図２ａ，２ｂは図１のマスターシリンダの左側の案内要素の部分拡大図、 図３ａ，３ｂは図１のマスターシリンダの右側の案内要素の部分拡大図である 。 図１のマスターシリンダ１は２個のピストン（プランジャ）２，３を備えた、 自動車ブレーキ装置のタンデム型マスターシリンダである。ピストン２，３は案 内要素４，５内を案内され、シール要素６，６′または７，７′によってシール されている。 シール要素６，６′は案内要素４とスリーブ８によって軸方向において位置決 めされている。シール要素７，７′は案内要素５とブッシュ９によって軸方向で 固定されている。スリーブ８と案内要素５の間には、同様にシール要素７を軸方 向で固定するために寄与する補正ワッシャ１０が設けられている。 補正ワッシャ１１がブッシュ９と閉鎖キャップ１３の間に配置されている。補 正ワッシャ１１は弾性部分１１′を備えている。この弾性部分は閉鎖キャップ１ ３に支持され、ブッシュ９を案内要素５に押しつけ、それによって、ブッシュ９ または案内要素７と相対的な閉鎖キャップ１３の軸方向位置の、場合によって生 じる小さな偏差を補正する。従って、個々の部品の小さな軸方向誤差が補償（補 正）される。 閉鎖キャップ１３はマスターシリンダ１の開口１５を閉鎖する。この開口から 段付きの軸方向穴１２が開口１４まで延びている。この開口１４からピストン２ の後側部分が突出している。ピストン２にはピストンロッド１６が接触している 。このピストンロッドによって、操作力Ｆ₁をピストン２に作用させることがで きる。 合成樹脂管４０は圧力室２２，２３内にあるその前端に、１個または複数の半 径方向突起３９を備えている。この突起はスリーブ８の段部に当たることができ 、従ってマスターシリンダ１からピストン２が抜け出ないようにする。 ピストン２または３は滑らかな円筒状の外面３２または３３と、中空室３４ま たは３５を有する。ピストン２と３の間に配置されたばねセット１７は、ピン１ ７′とスリーブ１８，１９とばね２０からなっている。このばねセットは、ピス トン２の摺動時に軸方向の力をピストン３に加え、このピストン３を摺動させる 。操作力Ｆ₁がピストン２に作用すると、このピストンはばね２０の力によって リセットされる。ピストン３は閉鎖キャップ１３の支持されたばね２１の力によ ってリセットされる。 ピストン２と３の間には一次圧力室２２があり、ピストン３と閉鎖キャップ１ ３の間には二次圧力室２３がある。圧力室２２または２３は略示した圧力ポート ２４または２５を経て自動車の異なるブレーキ回路に接続されている。 ピストン２または３がリセットされた状態で、圧力室２２または２３はピスト ン内に設けられた横穴２６または２７を介して補給室２８または２９に接続され ている。この補給室は案内要素４または５内に形成されている。横穴２６の代わ りに軸方向溝２６′を設けることができる。この軸方向溝はマスターシリンダ１ の一点鎖線で示した軸線Ａの上方に形成されたピストン２の半部内に代替的なも のとして示してある。補給室２８または２９はタンクポート３０または３１を介 して図示していない無圧の補給タンクに接続されている。 マスターシリンダ１を操作する前に、ピストン２，３はリセットされた図示出 発位置にある。その際、圧力室２２，２３は図示していない無圧の補償タンクに 接続されている。この補償タンクの中にある液圧媒体は無圧である。 マスターシリンダ１を操作するために、操作力Ｆ₁がピストンロッド１６を介 してピストン２に加えられる。それによって、このピストンは図において左側に 移動する。同時に、予備付勢されたばねセット１７のばね２０により、ピストン ３が左側に摺動する。その際、横穴２６，２７または対応する軸方向溝２６′が シール要素６′，７′を通過する。それによって、一次圧力室２２と補給室２８ との間および二次圧力室２３と補給室２９との間の液圧接続が中断する。ピスト ン２，３を左側へ更に摺動させると、圧力室２２，２３内の圧力が上昇する。油 圧媒体は、接続された図示していない車輪ブレーキを操作するために圧力ポート ２４，２５を経て押し出される。 操作力Ｆ₁を弱めると、ピストン２，３は圧力室２２，２３内の圧力とばね２ ０，２１の力によって右側へ摺動する。その際、必要な場合には、補給室２８， ２９からシール要素６′，７′の外側のシール唇部を越えて圧力室２２，２３に 液圧媒体を吸込み補給することができる。ピストン２，３がその出発位置に達す るや否や、圧力室２２，２３が再び横穴２６，２７を介して補給室２８，２９に 直接再び接続される。 ピストンを出発位置に押し戻すことは、圧力室２２または２３内の圧力上昇に よっても行うことができる。 本発明によるタンデム型マスターシリンダを使用する場合には、このような圧 力上昇は、制御されるブレーキ装置（ＡＢＳ，ＡＳＲ，走行安定性制御等）にお いて制御中に発生し得る。 横穴２６，２７または軸方向溝２６′は本発明に従って周溝１００，１０１に 開口している。これは次の図に拡大して示してある。 図２ａは案内要素５の範囲と軸線Ａの上方にあるピストン３の部分の範囲を示 す、図１の部分拡大図である。図２ｂはピストンの下側部分を示している。 横穴２７として形成された補給穴はピストン３の中空室３５から溝１０１まで 延びている。この溝はＶ字形の断面を有し、その側面１０３，１０５はピストン 外面１０７に対して鋭角をなして傾斜している。図２ａにおいて、補給室２９は 半径方向穴１０９と軸方向穴１１１によって形成されている。ピストン３が図示 したリセット（後退）位置にあるときに、この半径方向穴と軸方向穴は凹部１１ ３を介して溝１０１に接続している。凹部１１３は軸方向に延びているがシール 要素７または７′まで達していない。それによって、ピストン３が左側へ摺動し たときに、ピストン外面１０７と案内要素５の間には、圧力室２２または２３内 の圧力によって付勢されるシール要素７，７′が押し込まれるような隙間が存在 しない。支持円板１１７はシール要素７′が軸方向穴１１１に侵入しないように する。ピストン３が左側に摺動する際に溝１０１によって形成された隙間は、シ ール要素７′に影響を与えないように、寸法が小さくなっている。 図２ｂに示した部分拡大図では、補給室がほぼ半径方向に延びる傾斜穴１０９ ′によって形成されている。ピストン３がそのリセット位置にあるときに、この 傾斜穴は周方向に延びる溝１０１の範囲に開口している。溝１０１を補給室２９ に接続するための、凹部１１３に対応する凹部は、ここでは不要である。図２ｂ はウェブ１１５を示している。このウェブは凹部１１３の両側でほとんど全周に わたって延びるように形成されている。 図３ａは案内要素４の範囲と、軸線Ａの上方のピストン２を示している。この 場合、軸方向溝２６′の代わりに横穴２６を備えている。図３ｂには、対応する 下側半部が示してある。この横穴２６は周方向に延びる溝１００に開口し、この 溝の側面１０２，１０４は図２ａ，２ｂと同様に形成されている。 補給室２８は半径方向穴１０８と軸方向穴１１０によって形成され、補給穴１ １８を介して図示していない無圧の補償室に接続されている。半径方向穴１０８ は案内要素４の凹部１１２に開口している。この凹部は図１から明らかなように 、周方向の溝１００の範囲から図３ａに示していないシール要素６の範囲まで軸 方向に延びている。凹部１１２は一方では、図２ａに基づいて説明したように、 ピストン２のリセット状態で補給室２８を周溝１００に接続する働きをし、他方 ではシール要素６を液圧媒体で湿らす働きをする。 図３ｂは、凹部１１２の間に配置されたウェブ１１４を示している。周溝１０ ０はこの断面図では見えない、ウェブ１１４に隣接した凹部１１２を介して、補 給室２８に接続している。 ピストン２の操作時にピストンは左側に摺動する。この場合、溝１００は案内 要素４の範囲から出て、シール要素６′を通過する。その後で、圧力室２２内の 圧力が上昇し、それによってシール要素６′のシール唇部がピストン外面１０６ または段付き穴１２に押しつけられる。支持ディスク１１６は軸方向穴１１０に 押しつけられ、シール要素６′は支持ディスク１１６に確実に接触する。 図３ａに示したピストン非操作位置での圧力室２２と無圧の容器との接続は、 本発明に従って周溝１００によって行われる。この周溝には内側から少なくとも １つの横穴２６が開口している。周溝１００は上記の端位置で、ケーシング固定 の案内要素４内の凹部１１２を介してあるいは図２ｂの傾斜穴１０９′と同様な 、同じ個所に開口する傾斜穴を介して無圧のタンクに接続される。それによって 、ピストン２がリセット位置にあるときの圧力媒体連通が確実に行われる。圧力 付勢されたシール要素６′，７，７′、特にスリーブ（マンシェット）状に形成 されたシール要素が大きな隙間では押出しによって破壊されるので、周溝１００ ， １０１は小さな隙間として形成されている。それでもなおこの隙間は大きな横断 面を有する。というのは、隙間が周方向に形成されているからである。マスター シリンダの軸方向に横穴２６を延長しないで、大きな接続横断面を可能にするた めに、図３ｂにおいて横穴２６はスリットとして形成されている。このスリット の長手軸線は図面の平面に対して垂直に配置されている。 本発明では、プランジャピストン２を備えたマスターシリンダ１の横穴２６を 、外面１０６に形成された周溝１００に開口させることが提案される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年３月４日 【補正内容】 請求の範囲 １．摺動可能なピストン（２，３）を内蔵し、このピストンがケーシングに固定 されて配置されたシール要素（６′，７′）によって圧力室（２２，２３）に対 してシールされ、この圧力室がピストン（２，３）に形成された少なくとも一つ のの横穴（２６，２７）によって無圧の補給室（２８，２９）に接続可能であり 、ピストン（２，３）の外面（１０６，１０７）に少なくとも一つの溝（１００ ，１０１）が形成され、この溝に横穴（２６，２７）が開口している、マスター シリンダ（１）において、溝（１００，１０１）がＶ字形の横断面を有し、この Ｖ字の脚部が互いに鈍角をなし、溝（１００，１０１）の側面（１０２〜１０５ ）がピストン（２，３）の外面（１０６，１０７）に対して少しだけ傾斜してい ることを特徴とするマスターシリンダ。 ２．溝（１００，１０１）が周溝であることを特徴とする請求項１記載のマスタ ーシリンダ。 ３．適切な大きなの横断面を有する２〜４個の横穴（２６，２７）がピストン（ ２，３）に形成されていることを特徴とする請求項１と２に記載のマスターシリ ンダ。 ４．適切な大きなの横断面を有する１個の横穴（２６，２７）がピストン（２， ３）に形成されていることを特徴とする請求項１と２に記載のマスターシリンダ 。 ５．横穴（２６，２７）がスリット状に形成されていることを特徴とする請求項 １〜４のいずれか一つに記載のマスターシリンダ。 ６．補給室（２８，２９）がピストンを案内する案内要素（４，５）に形成され 、この案内要素がピストン側に半径方向の凹部（１１２，１１３）を備え、この 凹部が周方向において少なくとも１個のウェブ（１１４，１１５）によって分離 されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のマスターシリ ンダ。 ７．凹部（１１２，１１３）が案内要素（４，５）に接触するシール要素（６） まで軸方向に延びていることを特徴とする請求項６記載のマスターシリンダ。 【手続補正書】 【提出日】１９９７年９月８日 【補正内容】 請求の範囲 １．摺動可能なピストン（２，３）を内蔵し、このピストンがケーシングに固定 されて配置されたシール要素（６′，７′）によって圧力室（２２，２３）に対 してシールされ、この圧力室がピストン（２，３）に形成された少なくとも一つ のの横穴（２６，２７）によって無圧の補給室（２８，２９）に接続可能である 、マスターシリンダ（１）において、ピストン（２，３）の外面（１０６，１０ ７）に少なくとも一つの溝（１００，１０１）が形成され、この溝に横穴（２６ ，２７）が開口し、横名（２６，２７）がスリット状に形成されていることを特 徴とするマスターシリンダ。 ２．溝（１００，１０１）が周溝であることを特徴とする請求項１記載のマスタ ーシリンダ。 ３．溝（１００，１０１）の側面（１０２〜１０５）がピストン（２，３）の外 面（１０６，１０７）に対して少しだけ傾斜していることを特徴とする請求項１ または２記載のマスターシリンダ。 ４．溝（１００，１０１）がＶ字形の横断面を有し、このＶ字の脚部が互いに鈍 角をなしていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のマスター シリンダ。 ５．適切な大きなの横断面を有する２〜４個の横穴（２６，２７）がピストン（ ２，３）に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載 のマスターシリンダ。 ６．適切な大きなの横断面を有する１個の横穴（２６，２７）がピストン（２， ３）に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のマ スターシリンダ。 ７．補給室（２８，２９）がピストンを案内する案内要素（４，５）に形成され 、この案内要素がピストン側に半径方向の凹部（１１２，１１３）を備え、この 凹部が周方向において少なくとも１個のウェブ（１１４，１１５）によって分離 されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のマスターシリ ンダ。 ８．凹部（１１２，１１３）が案内要素（４，５）に接触するシール要素（６） まで軸方向に延びていることを特徴とする請求項７記載のマスターシリンダ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＵＳ (72)発明者 ケーニッヒ・ハラルト ドイツ連邦共和国、Ｄ−61239 オーバー −メールレン、ガルテンストラーセ、７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．摺動可能なピストン（２，３）を内蔵し、このピストンがケーシングに固定 されて配置されたシール要素（６′，７′）によって圧力室（２２，２３）に対 してシールされ、この圧力室がピストン（２，３）に形成された少なくとも一つ の横穴（２６，２７）によって無圧の補給室（２８，２９）に接続可能である、 マスターシリンダ（１）において、ピストン（２，３）の外面（１０６，１０７ ）に少なくとも一つの溝（１００，１０１）が形成され、この溝に横穴（２６， ２７）が開口していることを特徴とするマスターシリンダ。 ２．溝（１００，１０１）が周溝であることを特徴とする請求項１記載のマスタ ーシリンダ。 ３．溝（１００，１０１）の側面（１０２〜１０５）がピストン（２，３）の外 面（１０６，１０７）に対して少しだけ傾斜していることを特徴とする請求項１ または２記載のマスターシリンダ。 ４．溝（１００，１０１）がＶ字形の横断面を有し、このＶ字の脚部が互いに鈍 角をなしていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のマスター シリンダ。 ５．適切な大きなの横断面を有する２〜４個の横穴（２６，２７）がピストン（ ２，３）に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載 のマスターシリンダ。 ６．適切な大きなの横断面を有する１個の横穴（２６，２７）がピストン（２， ３）に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のマ スターシリンダ。 ７．横穴（２６，２７）がスリット状に形成されていることを特徴とする請求項 １〜６のいずれか一つに記載のマスターシリンダ。 ８．補給室（２８，２９）がピストンを案内する案内要素（４，５）に形成され 、この案内要素がピストン側に半径方向の凹部（１１２，１１３）を備え、この 凹部が周方向において少なくとも１個のウェブ（１１４，１１５）によって分離 されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のマスター シリンダ。 ９．凹部（１１２，１１３）が案内要素（４，５）に接触するシール要素（６） まで軸方向に延びていることを特徴とする請求項８記載のマスターシリンダ。