WO2008054010A1 - Joint calotte et maître-cylindre utilisant celui-ci - Google Patents

Description

明細書

カップシールおよびこれを用いたマスタシリンダ 背景技術

[0001] 本発明は、 自動車等の車両におけるブレーキやクラッチのマスタシリン ダ等のシリンダとこのシリンダ内にその軸方向に相対移動可能に配設され る摺動部材とからなるシリンダ装置に用いられるカツプシールおよびこの カップシールを備えたプランジャ型のマス夕シリンダの技術分野に関する ものである。

[0002] 従来、 自動車の液圧ブレーキシステムや液圧クラッチシステムにおいて は、 ブレーキやクラッチを作動するために、 ブレーキペダルあるいはクラ ッチペダルの踏力に応じた液圧を発生するマス夕シリンダが用いられてい る。 従来、 このマス夕シリンダとして、 プランジャ型マス夕シリンダが特 開 2 0 0 3— 2 6 1 0 2 0号公報により知られている。

[0003] このプランジャ型マスタシリンダは、 シリンダ孔を有するシリンダ本体 と、 シリンダ孔内に摺動可能に挿入された液圧室を区画するピストンと、 シリンダ本体に設けられリザ一バに連通する連通路と、 ピストンに形成さ れてこの連通路と液圧室とを連通するリリーフポートと、 シリンダ本体の シリンダ孔内周面の凹部に収容されるとともにピストンが摺動可能に貫通 して、 シリンダ孔内周面とピストン外周面との間をシールするシール部材 とを備えている。

[0004] プランジャ型マス夕シリンダは、 非作動時、 ピストンのリリーフポート と連通路とがシール部材で遮断されず、 液圧室がリリーフポートおよび連 通路を介してリザ一パに連通している。 したがって、 非作動時、 液圧室内 は大気圧となっていて、 液圧は発生していない。 クラッチペダルの踏込み でピストンが液圧室側へ前進すると、 リリーフポ一トと連通路とがシール 部材で遮断されて、 液圧室がリザ一バから遮断される。 これにより、 ビス トンの前進にともなって、 液圧室には液圧が発生するようになっている。

[0005] 特開 2 0 0 3— 2 6 1 0 2 0号公報に開示のマスタシリンダに用いられ ているシール部材には、 ピストン前進による液圧発生時に液圧が漏出する のを防止のためのシール機能と、 ピストン後退時の応答性向上のためにリ ザ一パのブレーキ液を液圧室へ補給する液補給機能であるボンビング機能 とが求められる。 そこで、 シール部材にこれらの両機能を発揮させるため に、 シール部材としてカツプシールが採用されている。

[0006] 図 6 ( a ) および （b ) に示すように、 このカップシール aは、 径方向 に延びる円環状のベース部 bと、 このベース部 bの内周側端部から軸方向 に延びるインナ一リップ部 cと、 ベース部 bの外周側端部から軸方向の延 びるアウターリップ部 dとから、 断面コ字状に形成されている。

[0007] そして、 液圧室に液圧が発生しているときは、 この液圧によりインナ一 リップ部 cがピストン外周面に密着され、 また、 液圧によりアウターリツ プ部 dがこのカツブシール aが収容される凹部の底壁に密着されることに より、 カップシール aはピストン外周面とシリンダ孔内周面との間を液密 にシールしている。

[0008] また、 液圧の発生後のピストン後退時に、 液圧室の容積が増大するため、 液圧室が低下し負圧になろうとする。 このため、 インナ一リップ部 cが外 側に橈んでピストン外周面から離間して間隙が形成され、 また、 アウター リップ部 dが内側に橈んで凹部の底壁から離間して間隙が形成される。 そ して、 これらの間隙を通して、 リザ一バのブレーキ液が液圧室に補給され ることで、 ピストンがスムーズにかつ迅速に後退するようになる。

[0009] ところで、 特許文献 1に開示のマスタシリンダでは、 カップシールのィ ンナ一リップ部 cにシール機能のみを持たせ、 アウターリップ部 dにシ一 ル機能とボンビング機能とを持たせている。 このようにアウターリップ部 dだけにボンビング機能を持たせた場合には、 ベース部 bの内周側と外周 側との間の液の十分な流れを確保する必要がある。

[0010] そこで、 特許文献 1に開示のマス夕シリンダのカップシールでは、 ベー ス部 に、 このベース部 bの内周側と外周側とを連通しかつ後方に開口す る所定数のベース部側溝 eが周方向に等間隔に設けられている。 更に、 こ のマス夕シリンダでは、 アウターリップ部 dの外周面にもアウターリップ 側溝 fがべ一ス部側溝 eと同数でかつベース部側溝 eに連通するようにし て周方向に等間隔に設けられている。

[0011] 更に、 このカップシール aには、 アウターリップ部 dの先端部外周面に 環状のシール部 gが設けられている。 このシール部 gは、 シリンダの凹部 の底壁 （内周面） に当接することで、 シリンダ内周面に対して液密にシ一 ルしてマス夕シリンダの液圧室からリザ一バへ液の流れを阻止する。

[0012] ところで、 シリンダ内周面の凹部に対するシール部 gのシール面圧を均 一でかつ所定の大きさに確保されないと、 マスタシリンダの液圧室に液圧 が発生したとき、 液圧はシール面圧の小さい部分から漏出するおそれが考 えられる。 そこで、 カップシールのァウタ一リップ部 dの肉厚を大きくし て弾性係数を大きくすると、 シール面圧を均一でかつ所定の大きさに確保 することが可能であるが、 このようにアウターリップ部 dの肉厚を単純に 大きくしたのでは、 ァゥ夕一リップ部 dのポンプ機能が十分に発揮されな くなつてしまうという問題がある。 発明の開示

[0013] 本発明の目的は、 ベース部およびアウターリップ部にボンピング機能を 十分に持たせつつ、 十分な補給量を確保することができ、 しかも良好なシ —ル機能を持たせることのできるカツブシールを提供することである。 本発明の他の目的は、 液圧発生が確実であり、 しかもピストン後退時の 応答性をより一層向上できるマスタシリンダを提供することである。

[0014] この目的を達成するために、 本発明に係るカップシールは、 凹部に収容 され、 径方向に延設される環状のベース部と、 このベース部にその内周側 端部から軸方向に延設される環状のインナ一リップ部と、 前記ベース部に その外周側端部から軸方向に延設されかつ前記凹部の底壁に離間可能に当 接する環状のアウターリップ部とを少なくとも備えるカップシールにおい て、 前記アウターリップ部に第 1シール部が設けられており、 この第 1シ —ル部が、 前記アウターリップ部の外周において、 前記アウターリップ部 の方から前記ベース部の方への作動液の流れに対して前記凹部の底壁に密 着してこの底壁との間をシールするとともに、 前記ベース部の方から前記 アウターリップ部の方への作動液の流れに対して前記凹部の底壁から離間 してこの底壁との間に間隙を形成するシール部であり、 更に、 前記ベース 部に第 2シール部が設けられており、 この第 2シール部が、 前記アウター リップ部の外周において、 前記アウターリップ部の方から前記べ一ス部の 方への作動液の流れに対して前記ァゥ夕一リツプ部の先端が対向する前記 凹部の第 1側壁と反対側の凹部の第 2側壁に密着してこの第 2側壁との間 をシールするとともに、 前記ベース部の方から前記アウターリップ部の方 への作動液の流れに対して前記凹部の第 2側壁から離間してこの第 2側壁 との間に間隙を形成するシール部であることを特徴としている。

[0015] また、 本発明に係るカップシールは、 前記カップシールが、 前 記べ一 ス部に前記インナ一リップ部と前記アウターリップ部との間に位置して軸 方向に延設された中間リップ部を備えていて、 前記ベース部、 前記インナ —リップ部、 前記アウターリップ部、 および前記中間リップ部により、 断 面が略 E字状に形成されていることを特徴としている。

[0016] 更に、 本発明に係るカップシールは、 前記中間リップ部が所定数周方向 に所定の間隔を置いて配設されていて、 互いに周方向に隣接する中間リッ プ部の間に前記中間リップ部の内外周側を連通する連通路が形成されてい ることを特徴としている。

[0017] 更に、 本発明に係るマスタシリンダは、 シリンダ孔を有するシリンダ本 体と、 前記シリンダ孔内に摺動可能に挿入された液圧室を区画するビスト ンと、 前記シリンダ本体に設けられ、 作動液を蓄えるリザーバに連通する 連通路と、 前記ピストンに形成されて前記液圧室と常時連通するとともに 前記連通路と前記液圧室とを連通するリリーフポートと、 前記シリンダ本 体のシリンダ孔内周面の凹部に収容されるとともに前記ピストンが摺動可 能に貫通して、 前記シリンダ孔内周面と前記ピストンの外周面との間をシ —ルするシール部材とを備え、 非作動時に前記連通路と前記リリーフポー 卜とが連通し、 作動時に前記ピストンが移動して前記シール部材により前 記連通路と前記リリーフポートとが遮断されるようになっているマス夕シ リンダにおいて、 前記シール部材が請求項 1ないし 3のいずれか 1記載の 力ップシールで構成されていることを特徴としている。

[0018] このように構成された本発明に係るカップシールによれば、 アウターリ ップ部の外周においてアウターリップ部の方からベース部の方への作動液 の流れに対して、 ァゥ夕一リップ部の第 1シール部が凹部の底壁に密着し てこの底壁との間をシールするととともに、 ベース部の第 2シール部がァ ウタ一リツプ部の先端が対向する凹部の第 1側壁と反対側の凹部の第 2側 壁に密着してこの第 2側壁との間をシールするようになるので、 アウター リップ部の方からベース部の方への作動液の流れに対して直列に配設され た 2重のシール部を構成することができる。 これにより、 カップシールの シール性が向上し、 カップシールのアウターリップ部の第 1シール部より、 ァゥ夕一リップ部の方からベース部の方への作動液の流れにおける上流側 の液圧を高度に確保することができる。

[0019] また、 アウターリップ部の外周においてべ一ス部の方からアウターリツ プ部の方への作動液の流れに対して、 ァゥ夕一リップ部の第 1シール部が 凹部の底壁から離間してこの底壁との間に間隙を形成するととともに、 ベ —ス部の第 2シール部が凹部の第 2側壁から離間してこの第 2側壁との間 に間隙を形成するようになるので、 力ップシールのベース部の第 2シール 部より、 ベース部の方からアウターリップ部の方への作動液の流れにおけ る上流側に向かう作動液の流れをスムーズにすることができる。

[0020] 更に、 所定数の中間リップ部を周方向に所定の大きな間隔を置いて円環 状にかつ間欠的に配設して、 隣接する中間リップ部間の部分に中間リップ 部が存在しないようにすることで、 アウターリップ部の径方向内側へ橈み 易くすることができる。 これにより、 アウターリップ部の外周側において、 作動液のベース部側からアウターリップ部側への流れをより一層スムーズ かつより一層容易にすることができる。

[0021] 一方、 本発明に係るマスタシリンダによれば、 作動時、 液圧室に発生し た液圧により、 インナーリップ部がピストンの外周面に密着するとともに、 アウターリップ部の第 1シール部が凹部の底壁に密着しかつベース部の第 2シール部が凹部の第 2側壁に密着するようになるので、 液圧室からリザ —バに向かうブレーキ液の流れに対して直列に配設された 2重のシール部 を構成することができる。 これにより、 カップシールによるシール性が向 上し、 液圧室の液圧を高度に確保することができる。

[0022] また、 作動解除におけるピストンの後退時に、 液圧室内の内圧が負圧ぎ みになった場合は、 アウターリップ部の第 1シール部が凹部の底壁から離 間してこの底壁との間に間隙を形成し、 かつベース部の第 2シール部が凹 部の第 2側壁から離間してこの第 2側壁との間に間隙を形成するので、 リ ザ一バから液圧室に向かう作動液の流れをスムーズにすることができる。 これにより、 アウターリップ部およびべ一ス部にボンビング機能を発揮さ せることができる。 このボンビング機能によりリザ一バの作動液を液圧室 に液補給を十分に行うことができるので、 ピストンの後退方向の移動がス ムーズにかつ迅速に行うことができる。 したがって、 カップシールに第 2 シール部を設けてもカツブシールの液補給性を良好に確保することができ、 ビストンの後退時の応答性を向上することができる。

[0023] このように、 本発明のマス夕シリンダによれば、 カップシールのァウタ —リップ部およびべ一ス部にボンビング機能を十分に持たせつつ、 良好な シール機能も持たせることができる。 図面の簡単な説明

[0024] 図 1 ( a ) は本発明に係るカップシールを備えるマス夕シリンダの実施 の形態の一例を示す縦断面図、 図 1 ( b ) は図 1 ( a ) における第 1カツ ブシール部の部分拡大図である。

図 2は、 図 1に示す例のマスタシリンダに用いられているカップシール の一例を示し、 （a ) は平面図、 （b ) は （a ) における I IB— IIB線に沿 う断面図である。

図 3は、 図 2 ( a ) の下面図である。

図 4は、 図 2に示す例のカップシールの挙動を示し、 （a ) はカップ シールのシール性を説明する図、 （b ) はカップシールの液補給性を説明 する図である。

図 5は、 図 1に示す例のマスタシリンダに用いられているカップシール の他の例を示し、 （a ) は平面図、 （b ) は （a ) における VB— VB線に沿 う断面図である。

図 6は、 従来のマスタシリンダに用いられているカップシールの一例を 示し、 （a ) は平面図、 （b ) は （a ) における VIB— VIB線に沿う断面図 である。 発明を実施するための最良の形態

[0025] 以下、 図面を用いて、 本発明を実施するための最良の形態について説明 する。

図 1 ( a ) は本発明に係るカップシールを備えるマスタシリンダの実施 の形態の一例を示す縦断面図、 図 1 ( b ) は図 1 ( a ) における第 1カツ プシール部の部分拡大図、 図 2 ( a ) および （b ) はこのマス夕シリンダ に用いられているカップシールを示す図である。 なお、 以下の説明におけ るマス夕シリンダの前、 後は、 それぞれ図面において左、 右をいう。

[0026] 図 1 ( a ) に示すように、 プランジャ型マスタシリンダ 1はブレーキシ ステムのマスタシリンダとして用いられており、 シリンダ本体 2を備えて いる。 このシリンダ本体 2内には、 シリンダ孔 3が形成されている。

[0027] シリンダ孔 3内には、 プライマリピストン 4と、 セカンダリピストン 5 とが摺動可能に挿入されている。 プライマリピストン 4は、 図示しないブ レーキペダルあるいはこのブレーキペダルの踏力を倍力して出力するブレ 一キ倍カ装置によって左方へ移動するようになっている。 これらのプライ マリピストン 4およびセカンダリピストン 5により、 シリンダ孔 3内には、 第 1液圧室 6がプライマリピストン 4とセカンダリピストン 5との間に区 画形成され、 また第 2液圧室 7がセカンダリピストン 5とシリンダ孔 3の 底部 3 aとの間に区画形成されている。

【0 0 2 5】

[0028] 第 1液圧室 6には第 1軸部材 8が設されており、 この第 1軸部材 8には 左右一対の第 1および第 2リテ一ナ 9 , 1 0が設けられている。 第 1リテ —ナ 9は第 1軸部材 8に固定されているが、 第 2リテーナ 1 0は第 1軸部 材 8に摺動可能とされている。 その場合、 第 2リテ一ナ 1 0が第 1軸部材 8の右端に形成されたフランジ 8 aに当接することで、 第 1および第 2リ テ一ナ 9 , 1 0は互いに図 1 ( a ) に示す最大に離間した状態に設定され る。 これらの第 1および第 2リテーナ 9， 1 0の間には、 第 1リタ一ンス プリング 1 1が縮設されている。 第 1リテーナ 9はセカンダリピストン 5 に常時当接されるととも第 2リテーナ 1 0はプライマリピストン 4に常時 当接されており、 図 1 ( a ) に示すマスタシリンダ 1の非作動時には、 プ ライマリピストン 4とセカンダリピストン 5は最大に離間した状態に設定 される。

また、 第 2液圧室 7には第 2軸部材 1 2が配設されており、 この第 2軸 部材 1 2に第 3リテ一ナ 1 3が摺動可能に嵌合されている。 その塲合、 第 3リテーナ 1 3は第 2軸部材 1 2の右端に形成されたフランジ 1 2 aに当 接することで、 第 3リテ一ナ 1 3は互いに図 1 ( a ) に示す最大に離間し た状態に設定される。 第 2軸部材 1 2の左端に形成されたフランジ 1 2 b と第 3リテーナ 1 3との間には、 第 2リターンスプリング 1 4が縮設され ている。 第 3リテーナ 1 3はセカンダリピストン 5に常時当接されるとと もに、 第 2軸部材 1 2はシリンダ孔 3の底部 3 aに常時当接されており、 図 1 ( a ) に示すマスタシリンダ 1の非作動時には、 セカンダリピストン 5は底部 3 aから最大に離間した状態に設定される。

シリンダ本体 2には、 作動液であるブレーキ液を蓄えるリザ一バ 1 5が 設けられている。 このリザーバ 1 5は、 第 1連通路 1 6およびプライマリ ピストン 4に形成され第 1液圧室 6に常時連通する第 1リリーフポート 1 7を介して第 1液圧室 6に連通可能にされている。 第 1リリーフポート 1 7は、 プライマリピストン 4の左端側筒状部 4 aに穿設されてプライマリ ピストン 4の内周側の第 1液圧室 6と外周側の第 1連通路 1 6とを連通す る径方向の連通孔から構成されている。 また、 リザ一パ 1 5は、 第 2連通 路 1 8およびセカンダリピストン 5に形成された第 2リリーフポート 1 9 を介して第 2液圧室 7に連通可能にされている。 第 1リリーフポート 1 7 と同様に、 第 2リリーフポート 1 9も、 セカンダリピストン 5の筒状部 5 aに穿設されてセカンダリピストン 5の内周側の第 2液圧室 7と外周側の 第 2連通路 1 8とを連通する径方向の連通孔から構成されている。

[0031] プライマリピストン 4が配設されるシリンダ孔 3の内周面には凹部 2 0 が形成されている。 図 1 ( b ) に示すようにこの凹部 2 0には、 環状の第 1カップシール 2 1が収容されているとともに、 プライマリピストン 4が この第 1カップシール 2 1を液密にかつ摺動可能に貫通している。

[0032] 図 2 ( a ) , ( b ) および図 3に示すように、 この環状の第 1カップシ —ル 2 1は、 径方向に延設されかつプライマリピストン 4が摺動可能に貫 通する円環状のベース部 2 1 a、 このベース部 2 1 aの内周側端部から軸 方向に延設されかつプライマリピストン 4が摺動可能に貫通する環状のィ ンナ一リップ部 2 1 bと、 ベース部 2 1 aの外周側端部から軸方向に延設 されかつ凹部 2 0の底壁 2 0 aに離間可能に当接する環状のァゥ夕一リツ プ部 2 1 cと、 インナ一リップ部 2 1 bとアウターリップ部 2 1 cとの径 方向中間に位置してベース部 2 1 aの内周側端部から軸方向に延設された 中間リップ部 2 1 dとから構成されている。

[0033] その場合、 ァゥ夕一リップ部 2 1 cの先端が凹部 2 0の前方側の第 1側 壁 2 0 cに対向している。 また、 アウターリップ部 2 1 cはその先端側が 弾性的に橈み易い肉厚にされていて、 リザ一バ 1 5からのブレーキ液を吸 込み易くされている。 更に、 アウターリップ部 2 1 cの軸方向長さはイン ナ一リップ部 2 1 bの長さより長く形成されているが、 中間リップ部 2 1 dの長さより短く形成されている。 このアウターリップ部 2 1 cの先端部 外周面に環状突起状の第 1シール部 2 1 eが形成されている。

[0034] また、 ベース部 2 1 aの外周端部側後面に、 環状突起状の第 2シール部 2 I fが形成されている。 この第 2シール部 2 1 は、 凹部 2 0の第 1 側壁 2 0 cと反対側の凹部 2 0の後方側の第 2側壁 2 0 bに対向している。 更に、 ベース部 2 1 aの後面には、 第 2シール部 2 1 f より内周側に位置 して、 ベース部 2 1 aの内周縁から径方向に延びかつ後方に開口する所定 数のベース部側溝 2 1 gが周方向の等間隔に設けられている。

[0035] 中間リップ部 2 1 dは、 所定数 （図示例では 5個） の中間リップ部 2 1 dが周方向に所定の大きな間隔を置いて円環状に配設されている。 これに より、 第 1カツブシール 2 1は、 中間リップ部 2 1 dの部分では軸方向断 面が略 E字状に形成されるとともに、 中間リップ部 2 1 dのない部分、 つ まり連通路 2 1 liの部分では軸方向断面がコ字状に形成される。 また、 互 いに周方向に隣接する中間リップ部 2 1 d , 2 1 dの間に中間リップ部 2 1 dの内外周側を連通する連通路 2 1 hが形成されている。 これらの中間 リップ部 2 1 dは、 それらの先端が凹部 2 0の第 1側壁 2 0 cに当接可能 とされているとともにこの第 1側壁 2 0 cに当接することでそれ以上の軸 方向前方の移動が阻止されるようになっている。 その場合、 各中間リップ 部 2 1 dの先端には凹溝 2 1 が形成されており、 この凹溝 2 1 d iの部 分は凹部 2 0の第 1側壁 2 0 cに当接しない。

[0036] そして、 図 1 ( a ) および （b ) に示すように第 1カップシール 2 1が 凹部 2 0内に収容された状態でマスタシリンダ 1の非作動時には、 第 1シ —ル部 2 1 eが凹部 2 0の底面 2 0 aに当接するとともに、 第 2シール部 2 1 fが凹部 2 0の第 2側壁 2 0 bに当接するようになつている。 また、 同様にマスタシリンダ 1の非作動時には、 各中間リップ部 2 1 dが凹部 2 0の第 1側壁 2 0 cに形成されたテ一パ面 2 0 c ' に当接するようになつ ている。

[0037] シリンダ本体 2には、 第 1カップシール 2 1の後方近傍に位置して、 第 1リリーフポート 1 7と第 1連通路 1 6とを連通する軸方向通路 2 2が設 けられている。 この軸方向通路 2 2は第 1カップシール 2 1のべ一ス部側 溝 2 1 gにも常時連通している。

[0038] セカンダリピストン 5が配設されるシリンダ孔 3の内周面にも、 前述の 凹部 2 0と同じ凹部 （符号省略） が形成されている。' この凹部には、 環状 の第 2カップシール 2 3が収容されているとともに、 セカンダリピストン 5がこの第 2カップシール 2 3を液密にかつ摺動可能に貫通している。 こ の第 2カツブシール 2 3は第 1カツプシール 2 1とまったく同じに形成さ れている。 したがって、 その詳細な説明は省略する。

[0039] 更に、 図 1 ( a ) には明りように示されないが、 この第 2カップシール 2 3の後方近傍にも、 第 2連通路 1 8と第 2リリーフポート 1 9とを連通 する、 軸方向通路 2 2とまったく同じ軸方向通路が形成されている。 そし て、 この軸方向通路も第 2カップシール 2 3のベース部側溝 （第 1カップ シール 2 1のべ一ス部側溝 2 1 gとまったく同じ） に常時連通している。

[0040] 第 1液圧室 6は第 1出力ポート 2 4に連通されているとともに、 この第 1出力ポー卜 2 4を介して図示しない 2ブレーキ系統のうち、 一方のブレ ーキ系統の車輪のホイ一ルシリンダに接続されている。 また、 第 2液圧室 7は第 2出力ポート 2 5に連通されているとともに、 この第 2出力ポート 2 5を介して図示しない二ブレーキ系統のうち、 他方のブレーキ系統の車 輪のホイ一ルシリンダに接続されている。

[0041] シリンダ本体 2のシリンダ孔 3の後端部内周には力ッブシール 2 6が設 けられており、 このカップシール 2 6をプライマリピストン 4が摺動可能 に貫通している。 カップシール 2 6は前述の第 1および第 2カップシール 2 1 , 2 3と異なる従来公知のカップシールからなり、 シリンダ本体 2の シリンダ孔 3の内周面とプライマリピストン 4の外周面との間の液密を確 保している。 これにより、 第 1連通路 1 6のブレーキ液がシリンダ本体 2 から外部に漏出するのが防止されている。

[0042] 同様に、 シリンダ本体 2のシリンダ孔 3の、 第 2連通路 1 8より後方近 傍部にはカップシール 2 7が設けられており、 このカップシール 2 7をセ カンダリピストン 5が摺動可能に貫通している。 カップシール 2 7も前述 の第 1および第 2カツブシール 2 1 , 2 3と異なる従来公知の力ップシ一 ルからなり、 シリンダ本体 2のシリンダ孔 3の内周面とセカンダリピスト ン 4の外周面との間の液密を確保している。 これにより、 第 1液圧室 6の 液圧が保持される。

[0043] 次に、 このように構成されたこの例のマスタシリンダ 1の動作について 説明する。

図 1 ( a ) に示すブレーキ非作動状態では、 プライマリピストン 4およ びセカンダリピストン 5がともに図 1 ( a ) に示す非作動位置に設定され る。 この非作動位置は両ピストン 4， 5の後退限位置となっている。 ブラ ィマリピストン 4の後退限位置では、 その第 1リリーフポート 1 7の後端 側の一部が第 1カップシール 2 1のべ一ス部 2 1 aの後端より後方に位置 して所定の間隙ひ （図 1 ( b ) に図示） が形成される。 そして、 この間隙 αにより、 第 1リリーフポート 1 7と第 1連通路 1 6とが軸方向通路 2 2 を介して連通する。 したがって、 第 1液圧室 6がリザーバ 1 5に連通し、 第 1液圧室 6内は液圧が発生していなく、 大気圧となっている。 同様に、 セカンダリピストン 5の後退限位置では、 第 2液圧室 7がリザ一バ 1 5に 連通し、 第 2液圧室 7内は液圧が発生していなく、 大気圧となっている。

[0044] ブレーキペダルが踏み込まれてプライマリピストン 4が前進すると、 第 1リリーフポート 1 7の全体が第 1カップシ一ル 2 1のベース部 2 1 aお よびインナーリップ部 2 1 bによって閉塞される。 このため、 第 1リリー フポート 1 7と第 1連通路 1 6とが遮断されて第 1液圧室 6がリザーバ 1 5から遮断され、 第 1液圧室 6にペダル踏力に応じた液圧が発生する。 ま た、 プライマリピストン 4の前進による第 1リタ一ンスプリング 1 1を介 して伝達されるペダル踏力によってセカンダリピストン 5が前進し、 同様 にして、 第 2液圧室 7がリザーバ 1 5から遮断され、 第 2液圧室 7内に液 圧が発生する。

[0045] そして、 図 4 ( a ) に示すように、 第 1液圧室 6内の液圧により、 第 1 カップシール 2 1が凹部 2 0内で後方に押圧され、 第 2シール部 2 1 fお よびべ一ス部 2 1 aの後端面が凹部 2 0の第 2側壁 2 O bに密着される。 そして、 第 2シール部 2 1 f は凹部 2 0の第 2側壁 2 0 bとの間をシール する。 また、 第 1カップシール 2 1のインナ一リップ部 2 1 bがプライマ リピストン 4の外周面に密着されるとともに、 第 1カップシール 2 1のァ ウタ一リップ部 2 1 cの第 1シール部 2 1 eが凹部 2 0の底壁 2 0 aに密 着される。 そして、 第 1シール部 2 1 eは凹部 2 0の底壁 2 0 aとの間を シールする。 すなわち、 第 1および第 2シール部 2 1 e， 2 1 f は、 ァゥ

⁽ 夕一リップ部 2 1 cの外周面と凹部 2 0の底壁 2 0 aとの間およびベース 部 2 1 aの後端面と凹部 2 0の第 2側壁 2 0 bとの間を通して第 1液圧室 6からリザ一バ 1 5に向かうブレーキ液の流れに対して直列に配設されて 2重のシール部を構成する。 このとき、 中間リップ部 2 1 dの先端は、 凹 部 2 0のテ一パ面 2 0 c ' から離間する。

[0046] これにより、 第 1液圧室 6はリザ一バ 1 5から密封され、 第 1液圧室 6 のブレーキ液がリザ一バ 1 5へ漏出しなく、 第 1液圧室 6の液圧が確保さ れる。 このとき、 仮に第 1シール部 2 1 eのシール面圧が部分的に小さく、 図 4 ( a ) に矢印で示すように第 1液圧室 6のブレーキ液が第 1シール部 2 1 eと凹部 2 0の底壁 2 0 aとの間のシール部分のうち、 このシール面 圧の小さい部分から漏出したとする。 しかし、 第 1シール部 2 1 eを漏出 したブレーキ液は、 第 2シール部 2 1 f と凹部 2 0の第 2側壁 2 0 bとの 間のシール部分で遮断され、 ベース部側溝 2 1 gの方へ漏出しない。

[0047] このように、 ブレーキ液の流れ方向に直列に配設された第 1および第 2 シ一ル部 2 1 e , 2 1 f による 2重シールにより、 第 1液圧室 6のブレー キ液の漏出が確実に防止されて、 第 1液圧室 6の液圧が高度に確保される。 プライマリピストン 4が更に前進すると、 第 1液圧室 6の液圧が上昇す る。 この第 1液圧室 6の液圧は、 第 1出力ポート 2 4から一方のブレーキ 系統のホイールシリンダに送給され、 一方のブレーキ系統のブレーキが作 動する。

[0048] セカンダリピストン 5が前進すると、 第 2液圧室 7に液圧が発生する。

同様にして、 第 2カップシール 2 3の第 1および第 2シール部による 2重 シールにより、 第 2液圧室 7のブレーキ液の漏出が確実に防止されて、 第 2液圧室 7の液圧が高度に確保される。

セカンダリピストン 5が更に前進すると、 第 2液圧室 7の液圧が上昇す る。 この第 2液圧室 7の液圧は、 第 2出力ポート 2 5から他方のブレーキ 系統のホイールシリンダに送給され、 他方のブレーキ系統のブレーキが作 動する。

[0049] ブレーキが作動した状態から、 ブレーキペダルの踏み込みを解除すると、 プライマリピストン 4が第 1リターンスプリング 1 1のばね力で後退して 非作動位置に戻ろうとするので、 第 1液圧室 6の液圧が低下して瞬間的に 負圧ぎみになる。 アウターリップ部 2 1 cの後端側がリザーバ 1 5に連通 していて大気圧となっているため、 図 4 ( b ) に示すように第 1カップシ —ル 2 1が凹部 2 0内で前方へ移動して、 第 1カツブシール 2 1の後端面 および第 2シール部 2 1 f と凹部 2 0の第 2側壁 2 0 bとの間に間隙が形 成される。 このとき、 中間リップ 2 1 dがテ一パ面 2 0 c ' に当接する。 また、 第 1液圧室 6の液圧が瞬間的に負圧ぎみになることで、 アウターリ ップ部 2 1 cの先端側が内側に橈んで、 凹部 2 0の底壁 2 0 aとアウター リップ部 2 1 cの第 1シール部 2 1 eとの間に間隙が形成されるとともに、 ベース部 2 1 aの外周端部側が前方に橈んで、 ベース部 2 1 aの後端面と 凹部 2 0の第 2側壁 2 0 bとの間隙が大きくなる。

[0050] これにより、 リザ一バ 1 5のブレーキ液が第 1連通路 1 6、 軸方向通路 2 2、 ベース部側溝 2 1 g、 ベース部 2 1 aの後端面と凹部 2 0の第 2側 壁 2 O bとの間の間隙、 および底壁 2 0 aとアウターリップ部 2 1じとの 間の間隙を通って第 1カップシール 2 1の前側に流入する。 更に、 このブ レーキ液は中間リップ 2 1 dを内側に橈ませて第 1液圧室 6内に流入する。 このように、 第 1および第 2シール部 2 1 e , 2 1 f は、 リザ一バ 1 5か ら第 1液圧室 6への作動液の流れに対して、 それぞれ凹部 2 0の底壁 2 0 aおよび第 2側壁 2 0 bから離間してこれらの底壁 2 0 aおよび第 2側壁 2 0 bとの間に間隙を形成するシール部を構成している。 これにより、 リ ザ一バ 1 5からブレーキ液が第 1液圧室 6に確実に補給され、 第 1液圧室 6の液圧が低下し、 プライマリピストン 4は第 1リターンスプリング 1 1 の付勢力でスムーズにかつ迅速に後退する。

[0051] プライマリピストン 4の後退および第 1液圧室 6の液圧の低下により、 セカンダリピストン 5が第 2リタ一ンスプリング 1 4の付勢力で後退しよ うとする。 このとき、 前述の第 1液圧室 6と同様に、 第 2液圧室 7にリザ ーバ 1 5のブレーキ液が補給される。 したがって、 セカンダリピストン 5 もスムーズにかつ迅速に後退し、 第 2液圧室 7の液圧が低下する。

[0052] プライマリピストン 4が後退して、 図 1 ( a ) および （b ) に示すよう に第 1リリーフポート 1 7の後端側の一部が第 1カツプシ一ル 2 1のべ一 ス部 2 1 aの後端より後方に位置すると、 第 1リリーフポート 1 7と第 1 連通路 1 6とが軸方向通路 2 2およびベース部側溝 2 1 gを介して連通す る。 これにより、 第 1液圧室 6のブレーキ液が第 1リリーフポート 1 7お よび第 1連通路 1 6を通ってリザーバ 1 5に排出され、 第 1液圧室 6の液 圧が更に低下する。

[0053] 同様にして、 セカンダリピストン 5が後退することで、 第 2リリーフポ ート 1 9と第 2連通路 1 8とが連通し、 第 2液圧室 7のブレーキ液が第 2 リリーフポート 1 9および第 2連通路 1 8を通ってリザ一パ 1 5に排出さ れ、 第 2液圧室 7の液圧が更に低下する。

[0054] 両ピストン 4 , 5が図 1 ( a ) に示す後退限位置になると、 両ピストン 4 , 5が停止し、 第 1および第 2液圧室 6 , 7が大気圧となり、 マスタシリ ンダ 1が非作動状態になり、 ブレーキが解除される。

[0055] このように、 この例の第 1および第 2カップシール 2 1， 2 3によれば、 ァゥ夕一リップ部 2 1 cの外周においてァウタ一リップ部 2 1 cの方から ベース部 2 1 aの方へのブレーキ液 （作動液） の流れに対して、 アウター リップ部 2 1 cの第 1シール部 2 1 eが凹部 2 0の底壁 2 0 aに密着して この底壁 2 0 aとの間をシールするととともに、 ベース部 2 1 aの第 2シ —ル部 2 1 fが対向する凹部 2 0の第 2側壁 2 O bに密着してこの第 2側 壁 2 0 bとの間をシールするようになるので、 ァウタ一リップ部 2 1 cの 方からベース部 2 1 aの方へのブレーキ液の流れに対して直列に配設され た 2重のシール部を構成することができる。 これにより、 第 1および第 2 力ップシール 2 1 , 2 3のシール性が向上し、 第 1および第 2カツプシー ル 2 1， 2 3のアウターリップ部 2 1 cの第 1シール部 2 1 eより、 ァゥ ターリップ部 2 1 cの方からベース部 2 1 aの方へのブレーキ液の流れに おける上流側の液圧 （つまり、 第 1および第 2液圧室 6 , 7の液圧） を高 度に確保することができる。

[0056] また、 アウターリップ部 2 1 cの外周においてベース部 2 1 aの方から アウターリップ部 2 1 cの方へのブレーキ液の流れに対して、 アウターリ ップ部 2 1 cの第 1シール部 2 1 eが凹部 2 0の底壁 2 0 aから離間して この底壁 2 0 aとの間に間隙を形成するととともに、 ベース部 2 1 aの第 2シール部 2 1 fが凹部 2 0の第 2側壁 2 0 bから離間してこの第 2側壁 2 0 bとの間に間隙を形成するようになるので、 第 1および第 2カップシ ール 2 1， 2 3のべ一ス部 2 1 aの第 2シール部 2 1 より、 ベ一ス部の 方からアウターリツプ部の方へのブレーキ液の流れにおける上流側に向か うブレーキ液の流れ （つまり、 リザ一バ 1 5から第 1および第 2液圧室 6， 7に向かうブレーキ液の流れ） をスムーズにすることができる。

[0057] 更に、 所定数の中間リップ部 2 1 dを周方向に所定の大きな間隔を置い て円環状にかつ間欠的に配設して、 隣接する中間リップ部 2 1 d間の部分 (つまり、 連通路 2 1 hの部分） に中間リップ部 2 1 dが存在しないよう にすることで、 アウターリップ部 2 1 cの径方向内側へ撓み易くすること ができる。 これにより、 ァゥ夕一リップ部 2 1 cの外周側において、 ブレ —キ液のベース部 2 1 a側からアウターリップ部 2 1 c側への流れをより 一層スムーズかつより一層容易にすることができる。 なお、 このアウター リップ部 2 1 cの径方向内側への撓み易さ性は、 第 2シール部 2 1 fが設 けられない従来公知の横断面 E字状のカップシールでも得ることができる。

[0058] 一方、 この例のマス夕シリンダ 1によれば、 作動時、 第 1液圧室 6に発 生した液圧により、 第 1カツプシール 2 1のィンナ一リップ部 2 1 bがプ ライマリピストン 4の外周面に密着するとともに、 ァゥ夕一リップ部 2 1 cの第 1シ一ル部 2 1 eが凹部 2 0の底壁 2 0 aに密着し、 更に、 ベース 部 2 1 aの第 2シール部 2 1 f が凹部 2 0の第 2側壁 2 0 bに密着するよ うにしているので、 ブレーキ液の流れ方向に直列に配設された第 1および 第 2シール部 2 1 e , 2 1 f による 2重シールにより、 第 1液圧室 6のブ レーキ液の漏出を防止でき、 第 1液圧室 6の液圧を高度に確保することが できる。 また同様にして、 第 2カップシール部材 2 3の第 1および第 2シ —ル部による 2重シールにより、 第 2液圧室 7のブレーキ液の漏出を防止 でき、 第 2液圧室 7の液圧を高度に確保することができる。 これにより、 第 1および第 2カップシール 2 1， 2 3によるシール性が向上する。 [0059] また、 作動解除におけるプライマリピストン 4の後退開始時には、 第 1 カップシール 2 1のベース部 2 1 aおよびアウターリップ部 2 1 cの各ポ ンビング機能によりリザーバ 1 5のブレーキ液を第 1液圧室 6に補給して いるので、 プライマリピストン 4の後退方向の移動をスムーズにかつ迅速 に行うことができる。 同様にして、 セカンダリピストン 5の後退時には、 第 2カップシール 2 3のべ一ス部およびアウターリップ部の各ポンピング 機能によりリザ一パ 1 5のブレーキ液を第 2液圧室 7に補給しているので、 セカンダリピストン 5の後退方向の移動をスムーズにかつ迅速に行うこと ができる。 したがって、 第 1および第 2カップシール 2 1， 2 3のブレ一 キ液補給性を向上することができ、 これにより両ピストン 4， 5の後退時 の応答性を向上することができる。

[0060] このように、 この例のマス夕シリンダ 1によれば、 第 1および第 2カツ ブシール 2 1， 2 3の各アウターリップ部および各ベース部にポンビング 機能を十分に持たせつつ、 良好なシール機能も持たせることができる。

[0061] なお、 前述の例では、 所定数の中間リップ部 2 1 dを周方向に所定の間 隔を置いて配設しているが、 本発明はこれに限定されることはなく、 中間 リップ部 2 1 dを 1つの連続した環状のリップとして形成することもでき る。

[0062] 図 5 ( a ) および （b ) は、 前述の例のマスタシリンダに用いられる力 ップシールの他の例を示す、 それぞれ、 図 2 ( a ) および （b ) と同様の 図である。 なお、 同じ構成要素には同じ符号を付すことによりのその詳細 な説明は省略する。

[0063] 前述の図 2 ( a ) および （b ) に示す例のカップシール 2 1は、 中間リ ップ部 2 1 dを有する断面 E字状に形成されているが、 図 5 ( a ) および ( b ) に示すように、 この例の力ッブシール 2 1は中間リップ部 2 1 dを 有さず、 インナーリップ部 2 1 bとァゥ夕一リップ部 2 1 cとから断面コ 字状に形成されている。

この例のマス夕シリンダ 1および第 1、 第 2カップシール 2 1 , 2 3の 他の構成および作用効果は、 前述の例と同じである。 [0064] なお、 本発明のカップシールは、 前述の例のようにブレーキ装置のマス タシリンダに限定されることはなく、 シリンダとこのシリンダ内にその軸 方向に相対移動可能に配設される摺動部材とからなるシリンダ装置で、 力 ップシールの軸方向一側から軸方向他側への作動液の流れを阻止しかつ力 ップシールの軸方向他側から軸方向一側への作動液の流れを許容するよう になっているシリンダ装置であれば、 どのようなシリンダ装置にも用いる ことができる。

[0065] また、 本発明のマス夕シリンダは、 前述の例のようにブレーキ装置のマ ス夕シリンダに限定されることはなく、 クラッチ装置のマス夕シリンダを 始め、 ピストンの前進で液圧室に液圧を発生するものであれば、 どのよう な液圧装置にも適用することができる。 また、 前述の例では、 2つのピス トンが直列に配置されたタンデムマスタシリンダについて説明しているが、 プランジャ型マス夕シリンダであれば、 シングルマス夕シリンダを始めど のようなマス夕シリンダにも、 本発明のマス夕シリンダを適用することが できる。 産業上の利用可能性

[0066] 本発明に係るカップシールは、 シリンダとこのシリンダ内にその軸方向 に相対移動可能に配設される摺動部材とからなるシリンダ装置に好適に利 用可能である。 '

また、 本発明に係るマス夕シリンダは、 カップシールを備え、 ピストン の前進時に液圧室に液圧を発生し、 かつピストンの後退時に液圧室に作動 ブレーキ液を補給するプランジャ型のマスタシリンダに好適に利用可能で ある。 特に、 自動車等の車両におけるブレーキやクラッチのマスタシリン ダに好適に利用可能である。

Claims

請求の範囲

1 . 凹部に収容され、 径方向に延設される環状のベース部と、 このベース部にそ の内周側端部から軸方向に延設される環状のインナーリップ部と、 前記ベース部 にその外周側端部から軸方向に延設されかつ前記凹部の底壁に離間可能に当接す る環状のアウターリップ部とを少なくとも備えるカップシールにおいて、

前記アウターリップ部に第 1シール部が設けられており、 この第 1シール部は、 前記アウターリップ部の外周において、 前記アウターリップ部の方から前記べ一 ス部の方への作動液の流れに対して前記凹部の底壁に密着してこの底壁との間を シールするとともに、 前記ベース部の方から前記ァゥ夕一リップ部の方への作動 液の流れに対して前記凹部の底壁から離間してこの底壁との間に間隙を形成する シール部であり、

更に、 前記ベース部に第 2シール部が設けられており、 この第 2シール部は、 前記ァウタ一リップ部の外周において、 前記アウターリップ部の方から前記べ一 ス部の方への作動液の流れに対して前記アウターリップ部の先端が対向する前記 凹部の第 1側壁と反対側の凹部の第 2側壁に密着してこの第 2側壁との間をシ一 ルするとともに、 前記ベース部の方から前記アウターリップ部の方への作動液の 流れに対して前記凹部の第 2側壁から離間してこの第 2側壁との間に間隙を形成 するシール部であることを特徴とする力ップシール。

2 . 前記カップシールは、 前記ベース部に前記インナ一リップ部と前記アウター リップ部との間に位置して軸方向に延設された中間リップ部を備えていて、 前記 ベース部、 前記インナ一リップ部、 前記アウターリップ部、 および前記中間リツ プ部により、 断面が略 E字状に形成されていることを特徴とする請求項 1記載の カップシール。

3 . 前記中間リップ部が所定数周方向に所定の間隔を置いて配設されていて、 互 いに周方向に隣接する中間リップ部の間に前記中間リップ部の内外周側を連通す る連通路が形成されていることを特徴とする請求項 2記載の力ッブシール。

4. シリンダ孔を有するシリンダ本体と、 前記シリンダ孔内に摺動可能に挿入さ れた液圧室を区画するピストンと、 前記シリンダ本体に設けられ、 作動液を蓄え るリザーバに連通する連通路と、 前記ピストンに形成されて前記液圧室と常時連 通するとともに前記連通路と前記液圧室とを連通するリリーフポートと、 前記シ リンダ本体のシリンダ孔内周面の凹部に収容されるとともに前記ピストンが摺動 可能に貫通して、 前記シリンダ孔内周面と前記ピストンの外周面との間をシール するシール部材とを備え、 非作動時に前記連通路と前記リリーフポートとが連通 し、 作動時に前記ピストンが移動して前記シール部材により前記連通路と前記リ リーフポートとが遮断されるようになっているマスタシリンダにおいて、 前記シール部材は請求項 1ないし 3のいずれか 1記載の力ップシールで構成さ れていることを特徴とするマス夕シリンダ。