JPS628213Y2

JPS628213Y2 -

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Publication number: JPS628213Y2
Application number: JP1980152610U
Authority: JP
Priority date: 1980-10-24
Filing date: 1980-10-24
Publication date: 1987-02-25
Also published as: DE3142159A1; GB2087018A; GB2087018B; MX164409B; JPS5773256U; FR2492756A1

Description

【考案の詳細な説明】本考案はブレーキ装置に圧油を迅速に供給しう
るように構成したマスタシリンダに関するもので
ある。

従来、デイスクブレーキのシリンダやドラムブ
レーキのホイールシリンダに対して圧油を供給す
る際、作動初期に大容量の油液を供給するため
に、圧力室のシリンダ径に比較して補給室のシリ
ンダ径の方を大径に形成し、しかも補給室内圧力
が設定された開放圧力以上となつたとき該補給室
からリザーバに油液を逃すリリーフ弁と、補給室
内圧力が設定された補給圧力以下となつたときリ
ザーバから該補給室に油液を供給する補給弁との
機能を伴せ有する弁機構を備えたマスタシリンダ
が知られている。

しかし、従来方式による弁機構のうちリリーフ
弁はオリフイスの形成されたバルブボデイと、該
バルブボデイの弁座に着座して設けられた弁体と
しての鋼球と、該鋼球を閉弁方向に付勢するよう
に該鋼球とキヤツプとの間に張設されたコイルば
ねとから構成されていたため、ブレーキペダルを
操作したとき該リリーフ弁を介して補給室内の油
液をリザーバに戻すときある種の振動音ないしは
異音を発生する欠点があつた。この原因は、第１
にコイルばねは第５図に示す如く荷重の変化に対
して直線的に変位するため、開弁圧力を越えても
該開弁圧力近傍では鋼球を弁座から十分遠ざける
ことができず、該鋼球が弁座との隙間で自励振動
を起すからと考えられる。第２に、ブレーキペダ
ルを急激に操作したときには大容量の油液がオリ
フイスを通過するから、このオリフイスで通過音
を発生するものと考えられる。従つて、このよう
な振動音ないし異音はマスタシリンダを車両に装
着されたとき車体の各部に伝達され、実用上好ま
しくない。

本考案は、このような従来技術によるマスタシ
リンダの問題点、特に弁機構を構成するリリーフ
弁から発生する振動音ないし異音の発生を防止す
るようにしたマスタシリンダを提供することを目
的とする。

この目的を達成するために、本考案によるマス
タシリンダが採用する構成は、大径シリンダと小
径シリンダとからなる段付シリンダと、該段付シ
リンダ内に摺動可能に設けられた大径ピストンと
小径ピストンとからなる段付ピストンと、前記段
付シリンダ内を大径シリンダ側の補給室と小径シ
リンダ側の圧力室とに画成すべく前記小径ピスト
ンに設けられ、しかも補給室から圧力室にのみ油
液の流通を許すように配設されたカツプシール
と、前記補給室と前記圧力室に油液を供給するリ
ザーバと、該リザーバと前記補給室との間に設け
たオリフイスを閉塞するよう弁体が弁座に向けば
ねにより付勢され、前記補給室内圧力が設定され
た開放圧力以上となつたとき該補給室からリザー
バに油液を逃すリリーフ弁と、前記リザーバと前
記補給室との間に設けた補給通路を補給室内圧力
が設定された補給圧力以下となつたときのみ連通
してリザーバから該補給室に油液を供給する補給
弁とを備えたマスタシリンダにおいて、前記弁体
を弁座に向けて付勢するリリーフ弁のばねを、該
弁体の開弁時に該弁体を弁座から大きく離座させ
ることができる特性をもつた皿ばねにより構成
し、該皿ばねには前記リザーバと補給室との間を
連通する液通路を形成したことを特徴とする。

このように構成することにより、リリーフ弁に
よるリリーフ作用時には皿ばねに抗して弁体が弁
座から離座するが、当該皿ばねは従来技術による
コイルばねに比較して、荷重に対する変位量を大
きくとることができるから、弁体は弁座から十分
に離座することができ、該弁体が弁座との間で自
励振動を起すことがなく、振動音の発生を防止し
うる。一方、油液が補給室とリザーバとの間のオ
リフイスを通過するときに発生する通過音ないし
異音は、皿ばねに形成した通液路によつて緩衝さ
れ、十分に減衰することができる。

以下、本考案の実施例を添付図面を参照しつ
つ、詳細に説明する。

図中、１は大径シリンダ１Ａ、小径シリンダ１
Ｂ、ボス部１Ｃ，１Ｄからなる段付シリンダで、
該段付シリンダ１内にはプライマリピストン２、
セコンダリピストン３が摺動可能に設けられ、し
かも、プライマリピストン２は大径ピストン２
Ａ、小径ピストン２Ｂからなる段付ピストンとし
て構成され、セコンダリピストン３は小径ピスト
ンとして構成されている。プライマリピストン２
にはロツド４が固着して設けられ、該ロツド４に
はばね受を兼ねたセコンダリピストン３との連結
部材５が摺動可能に設けられ、該連結部材５とプ
ライマリピストン２に固着されたばね受６との間
にはプライマリピストン用の戻しばね７が張設さ
れている。また、前記段付シリンダ１先端とセコ
ンダリピストン３に固着されたばね受８との間に
もセコンダリピストン戻し用のばね９が張設され
ている。

一方、プライマリピストン２の小径ピストン２
Ｂにはプライマリカツプシール１０が設けられ、
段付シリンダ１内を大径シリンダ１Ａ側の補給室
１１と小径シリンダ１Ｂ側の圧力室１２とに画成
し、しかも該カツプシール１０は補給室１１から
圧力室１２にのみ油液の流通を許すように配設さ
れている。また、セコンダリピストン３にもプラ
イマリカツプシール１０と同様のセコンダリカツ
プシール１３が設けられ補給室１４、圧力室１５
に画成している。

１６は油液を貯蔵するリザーバで、該リザーバ
１６は前記ボス部１Ｃ，１Ｄにそれぞれグロメツ
ト型シール部材１７を介して液密的に設けられて
いる。そして、リザーバ１６と各補給室１１，１
４とはシリンダ１に形成されたサプライポート１
８，１９を介してそれぞれ接続されると共にリザ
ーバ１６と各圧力室１２，１５とはシリンダ１に
形成されたリリーフポート２０，２１を介してそ
れぞれ接続されている。なお、２２，２３はそれ
ぞれブレーキ装置に連なる吐出ポート、２４はス
トツパを示す。

以上の構成はブレーキペダルを踏むことによつ
て各ピストン２，３を作動し、各吐出ポート２
２，２３からブレーキ装置に各別に圧油を供給す
る、いわゆるタンデム型マスタシリンダとして公
知のものであるが、本考案はこのようなタンデム
型に限らず１個のブレーキ装置に圧油を供給す
る、いわゆるシングル型マスタシリンダにも適用
できるものであり、要は後述する如くリリーフ弁
と補給弁との機能を併せ有する弁機構を構成すれ
ばよいものである。従つて、セコンダリピストン
３、連結部材５およびこれらに必要な構成要素は
不要とすることができるものであり、以下プライ
マリピストン２は、単に段付ピストン２として述
べる。

然るに、図中３１は本考案の要部をなす弁機構
を示し、該弁機構３１はボス部１Ｃに挿嵌された
環状のバルブボデイ３２を有し、該バルブボデイ
３２の軸中心には補給室１１内の油液をリザーバ
１６に流出するときの流量を規制するオリフイス
３３が形成され、該オリフイス３３の上方は段状
となつて後述の弁体としての鋼球が着座する弁座
３４が形成され、該弁座３４の一部分には微小な
通路面積の切欠き３５が形成され、該切欠き３５
を介してリザーバ１６を補給室１１と常時連通し
ている。また、前記バルブボデイ３２においてオ
リフイス３３の周囲には複数の補給通路３６が形
成されている。

前記バルブボデイ３２の外周面には外周溝３７
が形成され、該外周溝３７には弾性シール部材３
８が嵌着して設けられている。ここで、前記弾性
シール部材３８はボス部１Ｃ内周面とバルブボデ
イ３２との間を液密的にシールするよう該ボス部
１Ｃの下面段部に着座している。そして、弾性シ
ール部材３８には軸中心方向に向つてリツプ状の
シート部３８Ａが形成され、該シート部３８Ａに
より補給通路３６を常時閉塞し、後述する如く補
給室１１内が負圧となつたときのみ該シート部３
８Ａはその設定荷重に抗して変位し流路を開くよ
うに構成されている。

また、３９は突出部３９Ａとスカート部３９Ｂ
とを有するキヤツプで、該突出部３９Ａの側壁に
は複数の通液路４０が形成されている。そして、
キヤツプ３９は後述の鋼球とばねとを組込んだ
後、前記スカート部３９Ｂはバルブボデイ３２の
上端外周に圧入手段またはカシメ手段等によつて
一体的に固着される。従つて、バルブボデイ３２
に対して弾性シール部材３８、キヤツプ３９は１
個の組立体としてボス部１Ｃに挿入することがで
きる。また、４１はボス部１Ｃ内周面の溝に係止
されキヤツプ３９を位置決めするための止め輪
で、該止め輪４１によりバルブボデイ３２、弾性
シール部材３８およびキヤツプ３９からなる組立
体はボス部１Ｃに対して着脱自在に固定されてい
る。

さらに、バルブボデイ３２の弁座には弁体とし
ての鋼球４２が着座して設けられ、該鋼球４２と
キヤツプ３９下面との間には皿ばね４３が設けら
れ、該皿ばね４３により鋼球４２を常時閉弁方向
に付勢している。ここで、皿ばね４３は第３図に
示す如く放射状に形成された複数のスリツト４４
Ａ、または第４図に示す如く複数の孔４４Ｂが形
成されている。なお、本考案においては、スリツ
ト４４Ａまたは孔４４Ｂをもつて通液路４４とい
う。

従つて、本考案の弁機構３１はオリフイス３
３、鋼球４２、皿ばね４３等をもつてリリーフ弁
としての機能を行ない、補給通路３６、シート部
３８Ａ等をもつて補給弁としての機能を行なう。

本考案のマスターシリンダはこのように構成さ
れるが、マスタシリンダが非作動状態にあるとき
には第１〜２図の状態にある。即ち、鋼球４２は
皿ばね４３により弁座３４に着座してオリフイス
３３を閉弁すると共にシート部３８Ａの弾性によ
り補給通路３６も閉じられている。しかし、弁座
３４には切欠き３５が形成されているから、補給
室１１はサプライトポート１８、切欠き３５を介
してリザーバ１６と連通し、圧力室１２もリリー
フポート２０、切欠き３５を介してリザーバ１６
と連通し、補給室１１、圧力室１２ともに大気に
開放している。

この状態でブレーキペダルを踏むと、段付ピス
トン２は図中左方に前進し、大径シリンダ１Ａ内
にある油液は大径ピストン２Ａと小径ピストン２
Ｂとの間の径差によつて液圧を発生する。そし
て、小径ピストン２Ｂに設けられたカツプシール
１０がリリーフポート２０を閉じるまでは、補給
室１１内の圧油はサプライポート１８、リリーフ
ポート２０を介して圧力室１２に供給される。カ
ツプシール１０がリリーフポート２０の閉塞後は
補給室１１内の液圧によつてカツプシール１０を
撓わめ、小径ピストン２Ｂの肩部間隙、カツプシ
ール１０の背面を介して圧力室１２に強制的に油
液を封入する。このとき、補給室１１内の油液は
サプライポート１８、オリフイス３３、切欠き３
５、通液路４０を介してリザーバ１６に流出する
が、該切欠き３５の通路面積は微小であるため作
動範囲において補給室１１の液圧発生に何ら支障
をきたさない。

このように圧力室１２および供給ポート２２を
介してブレーキ装置に所定の液量が封入され制動
作用が行なわれると、補給室１１で発生した液圧
はブレーキペダル反力のロスとなるため速やかに
大気に開放する必要があり、補給室１１内圧力が
設定された開放圧力となると、この圧力をオリフ
イス３３を介して鋼球４２が感知し、皿ばね４３
に抗して該鋼球４２と弁座３４との間を開く。こ
の際、皿ばね４３は第５図に示す如く、荷重に対
してばねの変位量はコイルばねに比較して非常に
大きくなるから、鋼球４２を弁座３４から十分に
遠ざけることができ、従来方式によるコイルばね
を用いたものに比較して鋼球４２が弁座３４との
間で自励振動を起すことがなく、リリーフ作用時
に振動音を発生することがない。

また、前述の結果補給室１１内の油液はサプラ
イポート１８、オリフイス３３、皿ばね４３に形
成された通液路４４、キヤツプ３９に形成された
通液路４０を介してリザーバ１６内にリリーフさ
れる。この際、マスタシリンダを急激に操作して
もオリフイス３３を通る油液の流動抵抗により、
鋼球４２が極端に大きく開弁することがないか
ら、補給室１１内の油液を確実に圧力室に供給す
ることができる。かりに、大容量の油液がオリフ
イス３３を通過しても、この油液が皿ばね４３に
形成された通液路４４、キヤツプ３９に形成され
た通液路４０を通過する際に緩衝されるから、オ
リフイス３３で発生した通過音ないし異音は十分
に減衰させることができる。特に、通液路４０は
突出部３９Ａの側壁に形成されているから、通液
路４４から噴出した油液が通液路４０を突き抜け
てしまうことがない。

前述した場合と逆に、ブレーキペダルを解除す
ることによる段付ピストン２の戻り行程において
は、該ピストン２はばね７により戻され、補給室
１１側の容積が拡大し該補給室１１内は高真空状
態となろうとする。しかし、補給弁を構成するシ
ート部３８Ａ前後の差圧により、補給室１１内圧
力が設定された補給圧以下になると、前記シート
部３８Ａが開弁し、リザーバ１６内の油液を通液
路４０，４４、補給通路３６、サプライポート１
８を順次介して補給室１１に供給する。

本考案のマスタシリンダは以上詳細に述べた如
くであつて下記各項のような効果を奏する。

弁体を弁座に向けて付勢するばねを、該弁体
の開弁時に該弁体を弁座から大きく離座させる
ことができる特性をもつた皿ばねにより構成し
ているから、従来技術によるコイルばねを用い
るものに比較して、開弁時には弁体を弁座から
十分に離座させることができ、自励振動による
振動音ないし異音が発生するのを確実に防止し
うる。

ブレーキペダルの急激な操作によつて大容量
の油液がオリフイスを通過する際に発生する通
過音は、皿ばねに形成した複数のスリツトまた
は孔からなる通液路によつて緩衝し、減衰させ
ることができ、前記項と共に低騒音なマスタ
シリンダとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るマスタシリンダをタンデ
ム型マスタシリンダとした場合の縦断面図、第２
図は第１図の部分拡大図、第３図は皿ばねの第１
の実施例を示す平面図、第４図は同じく皿ばねの
第２の実施例を示す平面図、第５図はコイルばね
と皿ばねとの荷重−ばねの変位量特性線図をそれ
ぞれ示す。１……段付シリンダ、１Ａ……大型シリンダ、
１Ｂ……小径シリンダ、１Ｃ，１Ｄ……ボス部、
２，３……ピストン、２Ａ……大径ピストン、２
Ｂ……小径ピストン、１０，１３……カツプシー
ル、１１，１４……補給室、１２，１５……圧力
室、１６……リザーバ、３１……弁機構、３２…
…バルブボデイ、３３……オリフイス、３４……
弁座、３５……切欠き、３６……補給通路、３７
……外周溝、３８……弾性シール部材、３８Ａ…
…シート部、３９……キヤツプ、４０……通液
路、４１……止め輪、４２……弁体、４３……皿
ばね、４４……通液路、４４Ａ……スリツト、４
４Ｂ……孔。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

大径シリンダと小径シリンダとからなる段付シ
リンダと、該段付シリンダ内に摺動可能に設けら
れた大径ピストンと小径ピストンとからなる段付
ピストンと、前記段付シリンダ内を大径シリンダ
側の補給室と小径シリンダ側の圧力室とに画成す
べく前記小径ピストンに設けられ、しかも補給室
から圧力室にのみ油液の流通を許すように配設さ
れたカツプシールと、前記補給室と前記圧力室に
油液を供給するリザーバと、該リザーバと前記補
給室との間に設けたオリフイスを閉塞するよう弁
体が弁座に向けばねにより付勢され、前記補給室
内圧力が設定された開放圧力以上となつたとき該
補給室からリザーバに油液を逃すリリーフ弁と、
前記リザーバと前記補給室との間に設けた補給通
路を補給室内圧力が設定された補給圧力以下とな
つたときのみ連通してリザーバから該補給室に油
液を供給する補給弁とを備えたマスタシリンダに
おいて、前記弁体を弁座に向けて付勢するリリー
フ弁のばねを、該弁体の開弁時に該弁体を弁座か
ら大きく離座させることができる特性をもつた皿
ばねにより構成し、該皿ばねには前記リザーバと
補給室との間を連通する液通路を形成したことを
特徴とするマスタシリンダ。