JPH11129888A

JPH11129888A - バルブ機構

Info

Publication number: JPH11129888A
Application number: JP9298787A
Authority: JP
Inventors: Kiyonobu Nagamori; 守清延永; Hitoshi Egawa; 川斉江; Akira Omizu; 水晃大
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1997-10-30
Filing date: 1997-10-30
Publication date: 1999-05-18

Abstract

(57)【要約】【課題】弾性材から成る環状突起部の損傷の虞れを低
減するバルブ機構を提供すること。【解決手段】弁座２４と、環状部７ａと、環状部７ａ
内に摺動可能に配設され、弁座２４との間に空間部３０
を形成するとともに弁座２４に着座することによってブ
レーキ液供給室１５に連通する連通孔７ｂと空間部３０
との連通を遮断する弁体２３と、環状突起部２３３ａ
と、弁体２３と弁座２４とが当接する際に弁体２３によ
って遮蔽され、弁体２３が弁座２４から離間することに
よって弁体２３による遮蔽が解除される連通路７ｃとを
備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はシール部材を備えた
バルブに関し、詳細には、自動車用液圧ブレーキシステ
ムに使用されるマスタシリンダ等に用いられるバルブに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のバルブ機構は、特開平８−１１６
９９号公報に開示されるように、圧力室に臨む弁座と、
前記圧力室内に配設され、前記弁座を囲む環状部材と、
前記環状部材内に配設され、前記弁座に着座することに
よって流体供給室に連通する連通孔と前記環状部材の内
部空間部を介した前記圧力室との連通を遮断する弁体
と、前記弁体に配設され、前記弁座に当接可能な弾性材
から成る環状突起部と、前記弁体に配設されるとともに
前記連通孔に挿入され、大径部と、前記大径部よりも小
さい径の小径部とを前記環状部の内部から前記流体供給
室ヘ向けて連続して備える軸部と、を有するものであ
る。

【０００３】この従来のバルブ機構は、弁体が弁座に当
接することにより、弾性材の環状突起部が軸方向に弾性
変形されて連通孔が圧力室から密封遮蔽され、流体の連
通が遮断される。又、弁体が弁座から離間することによ
って、連通孔が連通可能とされるものである。

【０００４】近年の自動車用液圧ブレーキシステムにお
いては、ＡＢＳ（アンチブレーキロックシステム）、Ｔ
ＲＣ（トラクションコントロールシステム）等の複雑な
液圧装置が付加される傾向にあり、ＡＢＳ等の装置が付
加された自動車用液圧ブレーキシステムに上述した従来
のバルブ機構を用いた場合において、弁体が弁座に接触
して連通孔を遮蔽している際にＡＢＳ等の装置が作動さ
れて、このＡＢＳ等の装置の作動に伴い圧力室の流体圧
が連通孔側の流体圧に比べて高圧となる状況が生じるこ
とがある。

【０００５】圧力室の流体圧が連通孔側の流体の圧力よ
りも高圧となると、この高圧によって環状突起部は径方
向内方に向かって付勢されるようになる。しかしなが
ら、従来のバルブ機構はこの圧力室の流体圧が高圧の状
態において弁体が弁座から離間すると、先ず弁体と弁座
との離間初期段階において、圧力室内の流体は、大径部
と連通孔の周壁との間のクリアランス、小径部と連通孔
の周壁との間のクリアランスとを介して流体供給室へと
流動することになる。従って、圧力室から流体供給室へ
の流体の流動は大径部と連通孔の周壁との間の小さなク
リアランスによって絞られることになり、環状突起部に
作用している径方向内方に向かって付勢する圧力、及
び、圧力室の流体が連通孔に向かって流動することによ
り、環状突起部が径方向内方に向かって押圧付勢され
て、環状突起部が径方向内方に倒れ込み、環状突起部が
損傷するという虞れを低減している。

【０００６】更に、弁体が弁座から離間すると、圧力室
と流体供給室との連通は小径部と連通孔の周壁との間の
クリアランスによりなされ、弁体と弁座との離間初期段
階時に比して圧力室から流体供給室への流体の流動が容
易になされることになる。従って、環状突起部に作用し
ている径方向内方に向かって付勢する圧力、及び、圧力
室の流体が連通孔に向かって流動することにより、環状
突起部が径方向内方に向かって押圧付勢されて、環状突
起部が径方向内方に倒れ込み、環状突起部が損傷すると
いう虞れを低減している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のバルブ機構は、弁体と弁座との初期離間状態に
おいて、圧力室と流体供給室との連通は大径部と連通孔
の周壁との間の小さなクリアランスによってなされるこ
とから、この弁体と弁座との初期離間状態において、大
径部と連通孔の周壁との間のクリアランスよりも大きな
異物が弁座と弁体及び環状突起部との間に入り込んだ場
合、異物が連通孔を介して流体供給室に流動されずに滞
在することになる。この異物が滞在している状態で、弁
体と弁座とが環状突起部を介して当接すると、環状部材
が異物によって損傷する虞が有る。本発明は、弾性材か
ら成る環状突起部の損傷の虞れを低減するバルブ機構を
提供することを、その技術的課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために、圧力室に臨む弁座と、前記圧力室内に配設さ
れ、前記弁座を囲む環状部材と、前記環状部材の内径に
略等しい外径を備え、前記環状部材内に前記環状部材の
軸方向に摺動可能に配設され、前記弁座との間に空間を
形成すると共に前記弁座に着座することによって流体供
給室に連通する連通孔と前記空間との連通を遮断する弁
体と、前記弁座及び前記弁体の内のどちらか一方に配設
され、前記弁座及び前記弁体の内の他方に当接可能な弾
性材から成る環状突起部と、前記環状部材に配設されて
前記圧力室と前記空間とを連通可能とするとともに、前
記弁体と前記弁座とが前記環状部材を介して当接する際
に前記弁体によって遮蔽されて前記圧力室と前記空間と
の連通が遮断され、前記弁体が前記弁座から離間するこ
とによって前記弁体による遮蔽が解除されて前記圧力室
と前記空間との連通が許容される連通路とを有するバル
ブ機構を構成した。請求項１のバルブ機構は、弁体が弁
座に当接することにより、連通路を介する圧力室と空間
との連通が遮断されるとともに、連通孔を介する空間と
流体供給室との連通が遮断される。弁体が弁座から離間
することにより、圧力室と空間とが連通路を介して連通
され、空間と流体供給室とが連通孔を介して連通され
る。

【０００９】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態により具体的
に説明する。

【００１０】図１は本発明の一実施の形態であるバルブ
を用いたＡＢＳ装置が付加された自動車用ブレーキシス
テムに用いられるブレーキマスタシリンダの断面図であ
る。図１に示すように、ブレーキマスタシリンダ１のシ
リンダボデー２はシリンダ孔２ａを有し、図１中左端が
閉塞されるとともに右端が開口する有底筒状を呈してい
る。

【００１１】シリンダボデー２の外周にはオイルリザー
バ３に接続される左右一対のリザーバ結合部４、５が形
成されるとともに、シリンダボデー２の周壁には各リザ
ーバ結合部４、５とシリンダボデー２の内部とを連通す
るサプライポート４ａ、５ａが形成されている。

【００１２】シリンダ孔２ａの開口部及び中央部には、
ピストン６、７がそれぞれ往復摺動可能に挿入されてい
る。シリンダ孔２ａ内は、両ピストン６、７によって第
１圧力室９が区画されるとともに、ピストン６とシリン
ダボデー２の底面とによって第２圧力室８が区画されて
いる。

【００１３】更に、第１及び第２圧力室９、８を液密保
持するためにシールカップ１０、１１、１２、１３が、
各ピストン６、７の外周に夫々配設されている。

【００１４】又、シリンダ孔２ａと、ピストン６の前方
側フランジ部と後方側フランジ部との間とで第２ブレー
キ液供給室１４が区画され、シリンダ孔２ａとピストン
７の前方側フランジ部と後方側フランジ部との間とで第
１ブレーキ液供給室１５が区画されている。第１、第２
ブレーキ液供給室１５、１４はそれぞれサプライポート
５ａ、４ａによりリザーバ３に連通されている。

【００１５】ピストン６、７には、シリンダボデー２の
軸方向垂直方向（図１中上下方向）に延在されるととも
にシリンダボデー２に両端を固定されたピン１６、１７
が貫通するスリット１８、１９がそれぞれ形成されてい
る。シリンダボデー２の底部とピストン６との間、及
び、ピストン６とピストン７との間には、リターンスプ
リング２０、２１が配設されている。ピン１６、１７は
リターンスプリング２０、２１により後退方向（図１中
右方）に付勢されるピストン６、７の復帰位置を定める
機能を果たす。

【００１６】図２は図１のピストン７の拡大図である。
図２に示すように、ピストン７はその前方部分にピスト
ン７の軸と同軸で前方（図２中左方）に突出する環状部
７ａを有し、この環状部７ａにおいてバルブ機構２２が
構成されている。

【００１７】バルブ機構２２は、弁体２３、弁座２４、
連通孔７ｂ、連通路７ｃ、リテーナ２５、及びスプリン
グ２６を有している。弁座２４は環状部７ａの底面部を
形成しており、連通孔７ｂは、ピストン７の前方部分に
ピストン７の軸方向（図２中左右方向）に延在して形成
され、環状部７ａの内部空間とスリット１９とを連通し
ている。

【００１８】弁体２３は、環状部７ａの内部空間に配設
される頭部２３１と、連通孔７ｂ内に前後方向（図２中
左右方向）に移動可能に挿入される軸部２３２と、頭部
２３１の後端面に当接するとともに軸部２３２の前方端
部の外周部に配設される弾性材から成るシール部材２３
３を有している。シール部材２３３は、弁座２４に向け
て後方に突出する環状突起部２３３ａを備えている。

【００１９】弁体２３の頭部２３１は環状部７ａの内径
と略等しい外径を備えており、環状部７ａ内に環状部７
ａの軸方向（図２中左右方向）に摺動可能に配設される
とともに環状部７ａ内において弁座との間に空間部３０
を形成している。

【００２０】環状部７ａの開口を塞ぐようにして環状部
７ａの外周部に有底筒状のリテーナ２５が配設されてお
り、リテーナ２５と弁体２３の頭部２３１との間には、
弁体２３を弁座２４に向けて付勢するスプリング２６が
配設されている。リテーナ２５には圧力室９と環状部７
ａの弁体２３の前方側の空間部とを連通する連通穴２５
ａが形成されている。

【００２１】環状部７ａには、環状部７ａの周壁を貫通
し、圧力室９と空間部３０とを連通する連通路７ｃが形
成されている。ピストン６にも、ピストン７と同様にし
て環状部及びバルブ機構２２が配設されている。

【００２２】図１及び図２に示す初期状態においては、
スプリング２０、２１によって付勢されていることによ
り、ピストン６、７はスリット１８、１９内においてピ
ン１６、１７に当接している。又、各バルブ機構２２の
弁体２３がスプリング２６に付勢されることにより、弁
体２３の軸部２３２の後方端部がピン１６、１７に当接
して弁体２３の後方への移動が規制されている。弁体２
３の環状突出部２３３ａの後端部と弁座２４とは、ｌ₂
の距離で離間されている。又、連通路７ｃの直径はｌ₁
で設定されており、ｌ₁とｌ₂との大小関係がｌ₁＜ｌ
₂となるように設定されている。

【００２３】この図１、図２に示すマスタシリンダ１の
初期状態においては、弁体２３の頭部２３１の外周面後
端部が連通路７ｃの空間部３０側開口に対して前方側で
近接して位置されており、連通路７ｃは弁体２３の頭部
２３１の外周部によって遮蔽されていないことから、第
１圧力室９と空間部３０とは連通路７ｃを介して連通さ
れている。又、弁体２３の環状突起部２３３ａが弁座２
４から離間していることから、空間部３０と連通孔７ｂ
とは連通されている。従って、第１圧力室９と第１ブレ
ーキ液供給室１５とは、連通路７ｃ、弁体２３の環状突
起部２３３ａと弁座２４との隙間、軸部２３２と連通孔
７ｂの周壁を形成しているピストン７との隙間（連通孔
７ｂ）、及びスリット１９とを介して連通している。

【００２４】次いで作動を説明する。図１及び図２は非
作動状態であり、図１、図２に示すように、ピストン
６、７はピン１６、１７に当接した復帰位置に位置して
おり、ピストン６、７の各バルブ機構２２は、弁体２３
と弁座２４とが離間し、圧力室８、９とブレーキ液供給
室１４、１５とが連通する開状態を採っている。

【００２５】ピストン７に押圧力が加えられると、リタ
ーンスプリング２１の付勢力に抗してピストン７は図１
中左方に向かって移動される。ピストン７の前進に伴っ
てバルブ機構２２の弁座２４がピストン７と共に前進す
るのに対して、弁体２３はスプリング２６により弁体２
３の軸部２３２の後端部がピン１７に当接した位置に保
持されるため、ピストン７が弁体２３に対して所定距離
ｌ₂だけ前進すると、弁体２３の頭部２３１により連通
路７ｃが遮蔽されて第１圧力室９と空間部３０との連通
が遮断され、弁体２３の環状突起部２３３ａが弁座２４
に接触し、連通孔７ｂの空間部３０側開口が弁体２３に
より遮蔽され、バルブ機構２２は閉状態となる。即ち、
第１圧力室９と第１ブレーキ液供給室１５、ひいてはリ
ザーバ３との連通が断たれることになる。

【００２６】ピストン７のバルブ機構２２が閉状態とな
った後、更に、ピストン７が前進されることによって第
１圧力室９内のブレーキ液が昇圧される。このバルブ機
構２２の閉状態以降の前進において、ピストン７は弁体
２３を図２中右方に付勢することから、弁体２３はピス
トン７と一体的に前進され、弁体２３の軸部２３２の後
方端部とピン１７とが非当接状態となる。

【００２７】第１圧力室９内のブレーキ液の昇圧により
ピストン６が図１中左方に移動されると、ピストン６に
配設されているバルブ機構２２がピストン７のバルブ機
構２２の作動と同様にして閉状態となることにより、第
２圧力室８とリザーバ３との連通が遮断され、第２圧力
室８内のブレーキ液が昇圧される。両圧力室８、９のブ
レーキ液の昇圧により第２圧力室８に連通するアウトレ
ットポート３１及び第１圧力室９に連通するアウトレッ
トポート（図示省略）を介して車輪ブレーキにブレーキ
液が圧送される。

【００２８】マスタシリンダ１の作動時、即ち、各バル
ブ機構２２の弁体２３の環状突出部２３３ａが弁座２４
に接触し、ブレーキ液供給室１４、１５と圧力室８、９
とが遮断されている状態で、各アウトレットポート３１
に連通されるＡＢＳ装置を形成するアクチュエータ（図
示省略）においてＡＢＳ作動が行われると、圧力室８、
９内のブレーキ液圧は、連通孔７ｂ側のブレーキ液圧、
即ち、リザーバ３の液圧に比べて高圧となる。

【００２９】しかしながら、本実施の形態の各バルブ機
構２２においては、連通路７ｃが弁体２３により遮蔽さ
れて圧力室８、９と空間部３０との連通が遮断されてい
ることから、圧力室８、９内の高圧が弁体２３の環状突
起部２３３ａに作用することはない。従って、環状突起
部２３３ａに径方向内方に倒れ込ませる力が生じること
はなく、環状突起部２３３ａが径方向内方に倒れ込むこ
とも無い。

【００３０】この圧力室８、９が高圧状態の時に強制的
にピストン６、７の押圧が解除されると、ピストン６、
７がリターンスプリング２０、２１によって図１で右方
向へ摺動されてピストン６、７が復帰位置に復帰され
る。ピストン６、７の復帰移動に伴って、弁体２３はス
プリング２６により後方へ付勢されることから、弁体２
３はピストン６、７と一体的に後方へ移動されることに
なる。

【００３１】ピストン６、７の復帰移動に関してピスト
ン７に着目して説明すると、ピストン７及び弁体２３が
一体的に後方へ移動することにより、ピストン７と弁体
２３との内で先ず最初に弁体２３の軸部２３２の後端部
がピン１７に当接することになる。弁体２３がピン１７
に当接することにより、弁体２３のシリンダボデー２に
対する後方への移動は終了され、弁体２３に対してピス
トン７が後方へ移動されることになる。

【００３２】弁体２３のピン１７への当接からピストン
７の弁体２３に対する初期段階の後方への移動、即ち、
ピストン７の弁体２３に対するｌ₂−ｌ₁未満の移動に
おいて、弁体２３の環状突起部２３３ａが弁座２４から
離間し、空間部３０と連通孔７ｂとが連通されるが、連
通路７ｃが依然として弁体２３の頭部２３１により遮蔽
されていることから、連通路７ｃを介する第１圧力室９
と空間部３０との連通は遮断されている。従って、第１
圧力室９内のブレーキ液が空間部３０に流入することは
なく、環状突起部２３３ａに高圧が作用することはな
い。即ち、環状突起部２３３ａが径方向内方に倒れ込む
ことはない。

【００３３】弁体２３のピン１７への当接からピストン
７が弁体２３に対してｌ₂−ｌ₁以上後方に移動する
と、環状突起部２３３ａが更に弁座２４から離間すると
ともに、弁体２３の頭部２３１による連通路７ｃの空間
部３０側開口の遮蔽が徐々に解除されることになる。従
って、第１圧力室９と空間部３０とが連通路７ｃを介し
て連通され、ひいては第１圧力室９と第１ブレーキ液供
給室１５とが、連通路７ｃ、空間部３０、環状突起部２
３３ａと弁座２４との隙間、連通孔７ｂ、及びスリット
１９とを介して連通される。

【００３４】連通路７ｃの空間部３０側開口の頭部２３
１による遮蔽が徐々に解除されることにより、第１圧力
室９内のブレーキ液の空間部３０への流入も徐々になさ
れることとなる。従って、第１圧力室９から空間部３
０、ひいてはブレーキ液供給室１５へのブレーキ液の流
動において、環状突起部２３３ａには環状突起部２３３
ａを径方向内方に付勢する力はさほど作用せず、従っ
て、環状突起部２３３ａが径方向内方に倒れ込むことは
ない。

【００３５】弁体２３のピン１７への当接からピストン
７が弁体２３に対してｌ₂分の距離を後方へ移動する
と、ピストン７がスリット１９内においてピン１７に当
接してピストン７のシリンダボデー２に対する後方への
移動が終了される。このピストン７の移動に伴って、弁
体２３の環状突起部２３３ａの弁座２４からの離間が終
了し、環状突起部２３３ａと弁座２４との離間量が最大
とされる。又、弁体２３の頭部２３１による連通路７ｃ
の空間部３０側開口の遮蔽が完全に解除され、ピストン
７及び弁体２３がそれぞれ初期位置に復帰する。連通路
７ｃの空間部３０側開口の開口面積が最大とされること
から、第１圧力室９からの空間部３０、ひいては第１ブ
レーキ液室１５への流入量も最大となるが、弁体２３の
環状突起部２３３ａと弁座２４との離間量が最大とされ
ていることから、第１圧力室９から空間部３０に流動す
るブレーキ液はすみやかに連通孔７ｂへと流動する。従
って、環状突起部２３３ａに径方向内方に付勢する力は
さほど作用せず、環状突起部２３３ａが径方向内方に倒
れ込む虞はない。

【００３６】ピストン６のバルブ機構２２もまた上述し
たようにしてピストン７のバルブ機構２２と同様に機能
する。

【００３７】各バルブ機構２２が開状態とされることに
より、圧力室８、９がリザーバ３と連通されて各圧力室
８、９のブレーキ液圧が降圧される。

【００３８】更に、再度ピストン６、７が左方向へ押動
されると、弁体２３の環状突起部２３３ａが弁座２４に
当接してブレーキ液供給室１４、１５と圧力室８、９と
の連通が遮断されることになる。しかしながら、環状突
起部２３３ａの径方向内方への倒れ込みがないことか
ら、弁体２３と弁座２４との環状突起部２３３ａを介し
た当接において環状突起部２３３ａが頭部２３１と弁座
２４とで挟み込まれるようなことはない。従って、環状
突起部２３３ａが損傷する虞はない。

【００３９】バルブ機構２２において、軸部２３２の外
周とピストン７との間のクリアランスは絞り効果を有し
ておらず、従って、十分に大きくされていることから、
異物が弁体２３及び環状突起部２３３ａと弁座２４との
間に異物が滞在することはない。従って、異物により環
状突起部２３３ａが損傷する虞はない。

【００４０】以上説明したように、本実施の形態のバル
ブ機構２２によれば、弾性材から成る環状突起部２３３
ａが損傷する虞は無い。

【００４１】従って、環状突起部２３３ａの損傷の虞れ
の無いバルブ機構２２を提供することを可能としてい
る。

【００４２】本実施の形態においては、タンデム型のブ
レーキマスタシリンダにおいて本発明のバルブを採用し
たが、特にこの構成に限定されるものではなく、例え
ば、シングル型のポートレスブレーキマスタシリンダ等
の各種バルブ機構において本発明のバルブを採用しても
同様の作用効果が得られるのは言うまでもない。

【００４３】又、本実施の形態においては、バルブ機構
２２はブレーキマスタシリンダ１において用いられてい
るが、特にこの構成に限定されるものではなく、流体の
連通を制御する為のバルブ機構において本発明を用いる
ことにより、本実施の形態と同様の作用効果が得られる
ものであるのは言うまでもない。

【００４４】又、本実施の形態においては、環状突起部
２３３ａは弁体２３に配設されているが、特にこの構成
に限定するものではなく、例えば、弁座に弾性材から成
る環状突起部が設けられている本発明のバルブ機構にお
いても同様の作用効果が得られる。

【００４５】以上、本発明を上記実施の態様に則して説
明したが、本発明は上記態様にのみ限定されるものでは
なく、本発明の原理に準ずる各種態様を含むものであ
る。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、弁体と弁座との間に異物が滞在することはな
く、環状突起部が損傷する虞はない。

【００４７】更に、弁体が弁座に着座している際に圧力
室に高圧が発生しても、環状突起部が損傷する虞はな
い。

【００４８】従って、環状突起部の損傷の虞れの無いバ
ルブ機構を提供することを可能としている。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態のマスタシリンダ１の断面図。

【図２】図１のピストン７の拡大断面図。

【符号の説明】

７ａ環状部７ｂ連通孔７ｃ連通路８、９圧力室１４、１５ブレーキ液供給室２２バルブ機構２３弁体２３３ａ環状突起部２４弁座

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧力室に臨む弁座と、前記圧力室内に配設され、前記弁座を囲む環状部材と、前記環状部材の内径に略等しい外径を備え、前記環状部
材内に前記環状部材の軸方向に摺動可能に配設され、前
記弁座との間に空間を形成するとともに前記弁座に着座
することによって流体供給室に連通する連通孔と前記空
間との連通を遮断する弁体と、前記弁座及び前記弁体の内のどちらか一方に配設され、
前記弁座及び前記弁体の内の他方に当接可能な弾性材か
ら成る環状突起部と、前記環状部材に配設されて前記圧力室と前記空間とを連
通可能とするとともに、前記弁体と前記弁座とが前記環
状部材を介して当接する際に前記弁体によって遮蔽され
て前記圧力室と前記空間との連通が遮断され、前記弁体
が前記弁座から離間することによって前記弁体による遮
蔽が解除されて前記圧力室と前記空間との連通が許容さ
れる連通路と、を有するバルブ機構。