JPH0117893B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車両等のブレーキ装置に使用される
二段作動型マスタシリンダに関するものである。

従来より、シリンダ本体のシリンダ孔にピスト
ンを摺動自在に嵌挿して主圧力室と補助圧力室と
を区画し、主圧力室と補助圧力室とを連絡する第
１通路に補助圧力室から主圧力室への液移動を許
容し且つ逆方向へ禁止可能な第１弁を設けるとと
もに、液を貯えるリザーバと補助圧力室とを連絡
する第２通路に補助圧力室内の圧力が所定値に達
するまで補助圧力室からリザーバへの液移動を禁
止する第２弁を設け、前記第２通路に最大流量を
制限する絞りを設けたものは知られており、ブレ
ーキ作動開始直後の第１の工程では、ペダルスト
ロークに比して比較的多量の作動液を配管系統に
送出し、次いで行なわれる第２の工程では、より
大きい比率（圧力の変化をピストンを押圧する外
力の変化で除した値）で主圧力室内の圧力を昇圧
するようにしている。

ところが、上記絞りは、急ブレーキをかけた時
に補助圧力室内の昇圧速度（単位時間あたりの圧
力変化の割合）が大きく、充分な量の作動液が補
助圧力室から主圧力室に移動する以前に第２弁が
開弁したとしても、第２通路での液移動を当該絞
りの奏する絞り効果によつて制限し、充分な量の
作動液が補助圧力室から主圧力室に移動させるよ
うにするためのものであるが、当該絞りは、従来
のものでは、一定の通路面積を有する小孔から形
成しているため、補助圧力室の昇圧速度が大であ
ればある程、絞り効果が大きくなり、リザーバへ
流出する液量が不充分となる。補助圧力室からリ
ザーバへ流出する液量が不充分であると、補助圧
力室内の圧力は、第２弁の開弁圧を越えてかなり
高い圧力となり、結局ブレーキ作動時に、所謂ブ
レーキが重いという現象が生じ、必要な高圧を得
るまでに相当強い踏力を必要とするのみならず、
補助圧力室にいつまでも比較的高い圧力が残存
し、効率が悪くなるといつた問題がある。

本発明は、叙上の問題に鑑みて成され、急ブレ
ーキ時にも、ブレーキが重いという現象を防止す
るとともに、効率の向上可能な二段作動型マスタ
シリンダを提供することを目的とし、その特徴と
するところは、前記絞りを、前記補助圧力室内の
昇圧速度に応じて絞り効果が変化する可変絞りと
したことにある。

以下、図示の実施例に基いて詳説する。

第１図は、本発明の一実施例である二段作動型
マスタシリンダの側断面図、第２図は、第１図の
要部拡大図である。

図において、二段作動型タンデムマスタシリン
ダは、全体を１で示され、このマスタシリンダ１
は、小径孔２と大径孔３とからなるシリンダ孔４
を穿設するとともに、上側部に作動液を貯えるリ
ザーバに接続するボス部５，５ａを各々設けたシ
リンダ本体６を有している。

シリンダ孔４には、小径孔２に従ピストン７が
摺動自在に挿入されるとともに、主ピストン８が
小径部９を小径孔２に大径部１０を大径孔３に
各々摺動自在に成して挿入されている。主ピスト
ン８の小径部９は、小径孔２内壁との間に生ずる
隙間を極めて小さくして形成されている。主ピス
トン８の小径部９と大径部１０との間の中央部１
１の側周には、補助室１２が形成され、両ピスト
ン７，８間に第１圧力室１３が、従ピストン７と
シリンダ孔４閉鎖端との間に第２圧力室１４が
各々形成されており、従ピストン７の側周に補給
室１５が形成されている。

従ピストン７の左端側には、戻しばね１６が取
付けられ、当該従ピストン７を右方に付勢してい
る。また、戻しばね１６に隣接して略カツプ状の
押え１７が配置され、この押え１７と従ピストン
７のフランジ１８との間に、リツプシール１９が
凹部を左方に向けて配置されている。このリツプ
シール１９の右端に向けて開孔する小径２０が、
フランジ１８に穿設してあり、また、後述する復
帰状態（若しくは非作動状態）で、リツプシール
１９よりやや左方側に位置して第２圧力室１４を
ボス部５ａ内部に連通する弛め孔２１と、補給室
１５を常時ボス部５ａ内部に連通する補給孔２２
とがシリンダ本体６に穿設してある。２３は、第
１圧力室１３に対する密封を行うべく従ピストン
７に装着したリツプシールである。

主ピストン８の左端側には、ケージドスプリン
グ装置２４が設けてあり、この装置２４は、主ピ
ストン８に螺着したボルト２５に係合する鍔付リ
テーナ２６と、主ピストン８の左端に隣設したば
ね受け２７との間に戻しばね２８が予め決められ
た張力で張設してある。この戻しばね２８の張力
は戻しばね１６の張力より大である。上記ばね受
け２７には、主ピストン８の小径部９の左端に嵌
着したリツプシール２９の凹部に嵌合し、リツプ
シール２９の内周リツプ３０と外周リツプ３１と
のうち外周リツプ３１のたおれを防止する押え片
３２が複数個形成してある。

リツプシール２９の内周リツプ３０側の右端に
向けて開孔する通孔３３が主ピストン８の小径部
９に穿設してある。３４は、主ピストン８の左端
に設け図示しないプツシユロツドを嵌合当接する
ための凹所を示し、また、３５は補助室１２に対
する密封と大気に対する密封を行うため主ピスト
ン８の大径部１０に装着したトリプルリツプ型の
リツプシール、３６は、シリンダ孔４開孔端に設
けたストツパである。

シリンダ本体６には、弛め孔２１と同様にして
リツプシール２９よりやや左方側に位置し、第１
圧力室１３とボス部５内部とを連通する弛め孔３
７が穿設してあり、他方、補助室１２とボス部５
内部とを連通する大孔３８が穿設してある。

この大孔３８には、弁装置３９が液密に螺合固
着されている。

この弁装置３９は、第２図に示す如き、主体部
４０を有する。

第２図において、主体部４０は、ねじ部４１を
形成した大径部４２と、この大径部４２から上方
に延出形成した筒部４３とを有し、両部４２，４
３を貫通する弁孔４４と、大径部４２を貫通する
多数の小孔４５とが各々穿設されている。また、
大径部４２の下端には、中央部に下方に向つて突
出する円筒状の突部４６を形成してあり、弁孔４
４の下半部は、段部４７，４８を介して順次小径
になるように形成してあり、こうした弁孔４４内
には、段部４７の半径方向内端部分を座４９とし
て、この座４９に着座するようにボール５１を、
弁孔４４の上端部に螺着した孔付蓋５２に一端を
支持した弁ばね５３により付勢して配設してあ
る。

主体部４０の下部には、ゴム製の部材５４が取
付けられており、この部材５４は、大径部４２の
下面と密に当接可能な円盤状の板部５５と、この
板部５５と第１支持部５６を介在して一体的に設
けた略円筒状の筒部５７とを有している。

前記第１支持部５６と板部５５との連絡部分に
は、段部５８が形成してあり、この段部５８は前
記突部４６と係合させている。また、前記筒部５
７は、中心孔５９を有し、この中心孔５９の中間
部分には、通路面積を減少して形成した絞り通路
６０を形成してあり、他方、筒部５７の外周側に
は、上端部に半径方向外方に突出する鍔状の第２
支持部６１が形成してあり、この第２支持部６１
は、段部４８と係合して部材５４全体を主体部４
０に一体的に取付ける役割をもち、また、第２支
持部６１に設けた切欠き６２，６３を通して、ボ
ール５１と第２支持部６１との間に形成される室
６４と、筒部５７の絞り通路６０の半径方向外方
側に対応して筒部５７と弁孔４４との間に設けた
環状の隙間６５とを連通するようにしている。

６６は、部材５４の板部５５が補助室１２内の
圧力を受圧したとき板部５５の一部が小孔４５内
にくい込まないようにするプロテクターである。

この上述の実施例では、リツプシール２９が主
ピストン８の端面とともに、補助室１２から第１
圧力室への液移動を許容し且つ逆方向へ禁止可能
な第１弁Ａを形成し、他方、ボール５１、座４９
及び弁ばね５３は、補助室１２内の圧力が所定値
に達するまで補助室１２からリザーバへの液移動
を禁止する第２弁Ｂを形成している。

また、各圧力室１３，１４は、図示しない吐出
部を介在して独立した配管系に各々接続してあ
る。

上述のマスタシリンダ１の作動について以下に
述べる。

今、非作動状態であるとすると、各部材は図示
の位置にある。すなわち、主ピストン８はストツ
パ３６に係合するとともに、戻しばね２８がボル
ト２５とリテーナ２６とによつて制限される最大
長になつており、従ピストン７の右端がリテーナ
２６に当接している。この状態で各圧力室１３，
１４は弛め孔３７，２１を各々介在してリザーバ
に連通し無圧となつており、また、補助室１２内
は、プロテクター６６の軽い弾性復元力によつて
生ずる主体部４０下端面と部材５４の板部５５と
の間の隙間と、小孔４５とを順次介してリザーバ
に連通することにより、無圧となつている。

こうした状態で図示しないブレーキペダルを踏
み込み、主ピストン８を左方に移動させると、リ
ツプシール２９が弛め孔３７を塞ぎ第１圧力室１
３を密封するとともに、従ピストン７も左方に移
動してリツプシール１９が弛め孔２１を塞ぎ第２
圧力室１４を密封する。また、主ピストン８の左
方への移動によつて補助室１２の容積が減少し始
め、プロテクター６６が弾性変形して部材５４の
板部５５が主体部４０の下端に当接し補助室１２
を密封する。

この後更に主ピストン８を左方に移動させる
と、各圧力室１３，１４及び補助室１２内の圧力
が上昇し、補助室１２内の圧液は、通孔３３を通
り第１弁Ａを開弁して第１圧力室１３内に流入
し、第１圧力室１３から低圧ではあるが補助室１
２及び第１圧力室１３の容積減小分の和に等しい
多量の作動液が吐出される。他方、第２圧力室１
４内の圧力は、従ピストン７の左右に作動する作
用力が釣り合うようにして上昇する。

その後、補助室１２内の圧力が第２弁Ｂを開弁
する所定の圧力に達すると、補助室１２内の圧液
は、ボール５１と座４９との隙間からリザーバに
流入し、補助室１２内の圧力上昇が停止する。ま
た、リツプシール２９が弛め孔３７を完全に越え
ると、主ピストン８の小径部９と小径孔２内面と
の間の微小通路を介在して弛め孔３７と補助室１
２とが連通し、補助室１２内の圧力は、徐々にリ
ザーバに解放可能となり、上記第２弁Ｂが開弁し
た後、補助室１２内の圧力は徐々に無圧まで低下
してゆく。従つて、第２弁Ｂが開弁した後、第１
圧力室１３内の圧力は、主ピストン８を左方に移
動させるブレーキペダルからの作用力の殆ど全部
が第１圧力室１３内の昇圧に費やされるため、第
２弁Ｂの開弁する以前と比較して大きな比率で昇
圧される。

この上述の説明では、主ピストン８の移動速度
が小である場合、換言すれば、補助室１２内の昇
圧速度が小である場合を示しており、この場合、
部材５４の絞り通路６０による絞り効果は、作動
液の流量及び流速が小であるため、あまり発生し
ておらず、従つて、部材５４の絞り通路６０を通
過した作動液によつて室６４及び隙間６５内に保
持される圧力と、補助室１２内の圧力とはほぼ等
しく、部材５４の筒部５７の内外に作用する作用
力が釣り合い、筒部５７の形状はほぼ一定に保た
れる。

次に、主ピストン８の移動速度が大である場
合、換言すれば、補助室１２内の昇圧速度が大で
ある場合について述べる。

主ピストン８が急激に左方に移動すると、各室
１２，１３が密封されるとともに、補助室１２内
の圧力が急激に上昇し始め、補助室１２内の作動
液は、第１弁Ａを開弁して第１圧力室１３に流入
し、また、補助室１２内の圧力が室６４に伝達さ
れ、室６４内の圧力も比較的早い時期に第２弁Ｂ
を開弁する圧力に達し、第２弁Ｂが開弁すること
によつて、補助室１２内の作動液がリザーバへ流
入し始める。

この際、補助室６４内の作動液が絞り通路６
０、室６４、ボール５１と座４９との間の隙間、
弁孔４４を順次通過してリザーバへと移動すると
き、作動液の流量及び流速が比較的大であるか
ら、絞り通路６０の存在によつて、室６４内と補
助室１２内とでは差圧が生ずるとともに、上記隙
間が絞り効果を奏することによつて、室６４内と
弁孔４４の上半部内とでも差圧が生じ、結局、室
６４内には、補助室１２から絞り通路６０を通過
しかつ上記隙間を通過してリザーバへ移動する作
動液の流速、流量に比例した、換言すれば補助室
１２内の昇圧速度に比例した圧力が保持される。

また、室６４内の圧力は、切欠き６２，６３を
通して隙間６５に伝達されていることから、筒部
５７の外周面には室６４内の圧力が作用し、一
方、筒部５７の下半部内周面には補助室１２内の
圧力が作用しているから、筒部５７の内外周面に
作用する圧力の差圧によつて筒部５７は外方に向
つて変形しようとし、特に絞り通路６０の下端開
口部近傍域においてその変形量が大となり、絞り
通路６０の下端側部分の通路面積が増大する。こ
の下端側部分の増大に続いて、絞り通路６０の下
端側から上端側にかけて順次その通路面積が増大
してゆき、前述の差圧によつて筒部５７を変形さ
せようとする作用力が、筒部５７の弾性復元力と
釣り合つたとき絞り通路６０の通路面積の増大は
停止する。

このようにして絞り通路６０の通路面積が増大
することによつて、絞り通路６０の絞り効果は減
少し、補助室１２からリザーバに流入する液量が
多くすることができ、補助室１２内の圧力上昇が
急激に行なわれても補助室１２内に発生する圧力
が必要以上に高圧になることを防止する。

上記の如く、第２弁Ｂが開弁しかつ絞り通路６
０の通路面積が増大した後にも、主ピストン８の
急激な移動が継続して行なわれると、補助室１２
内の作動液は、増大した通路面積を有する絞り通
路６０を通過してリザーバに流入するとともに、
補助室１２の容積減小分からリザーバに流入する
液量を差し引いた液量が第１圧力室１３に流入
し、第１圧力室１３からこれに接続された配管系
統に多量の作動液が吐出される。

この後、主ピストン８が充分に前進すると、補
助室１２内の作動液は、弛め孔３７をも通つてリ
ザーバに流入し始める。

この時点で、配管系統に充分な作動液が吐出さ
れているとすると、主ピストン８の移動は遅くな
り、かつ、補助室１２内の圧力がリザーバに解放
されることから、主ピストン８に作用する押圧力
のほぼ全部が第１圧力室１３内の昇圧に利用さ
れ、第１圧力室１３内の圧力は前述の場合と同様
にして大きな比率で上昇する。

上述の各場合について、ブレーキ作動を完了し
液圧を解放する際の作動等について以下に述べ
る。

今、主ピストン８を左方に移動させようとして
いる押圧力を解除すると、各ピストン７，８は、
戻しばね１６，２８の弾性復元力によつて右方に
移動し、各室１２，１３，１４の内部に負圧が発
生する。

この負圧によつて、補助室１２には、部材５４
の板部５５が主体部４０の下端から離れるように
変形し、小孔４５を通してリザーバから作動液が
流入し、また、第１圧力室１３には、弛め孔３７
を通してリザーバから、或は、通孔３３を通して
補助室１２から作動液が流入し、更に、第２圧力
室１４には、小孔２０を通して補給室１５から作
動液が流入する。次いで、配管系統に送出されて
いた作動液は各圧力室１３，１４に逆流してくる
と、各圧力室１３，１４から弛め孔２１，３７を
通してリザーバに戻り、各圧力室１３，１４内は
無圧まで低下する。また、補助室１２は、プロテ
クター６６の弾性力によつて板部５５と主体部４
０の下端との間に生ずる隙間を通してリザーバ内
部に連通することから無圧となる。

以上の実施例によれば以下の如き効果を奏す
る。

すなわち、絞り通路６０は、補助室１２内の昇
圧速度に応じてその通路面積が増大することによ
つて、絞り効果が変化し、換言すれば、昇圧速度
が大になればなる程通路面積が増大して絞り効果
が低減するため、補助室１２からリザーバへ流入
する液量を多くすることによつて補助室１２内に
発生する液圧を低くすることができ、低圧の作動
液を配管系統に送り出す際、踏力を必要以上に強
いものを必要とせず、所謂ブレーキが重いという
現象がなくなり、また、低圧の作動液を多量に送
出する第１の工程からより高圧の圧力を発生させ
る第２の工程への変化が滑らかに行うことがで
き、かつ、補助室１２の圧力解放が短期間で行え
るから変化時の効率が向上し、より早い時期によ
り高圧の圧力を発生させることができる。

また、絞り通路６０の通路面積を補助室１２内
の昇圧速度に比例して大きくする手段として、絞
り通路６０を通過する以前の作動液の圧力を筒部
５７の内周側に、絞り通路６０を通過しボール５
１と座４９との間の隙間を通過する以前の作動液
の圧力を筒部５７の外周面側に各々作用させ、内
外周面側に作用する圧力の差圧によつて筒部５７
を変形させるという手段を採用しており、補助室
１２内の昇圧速度に比例して絞り通路６０の通路
面積を変化させる際、比較的正確に行うことがで
きるのみならず、その構成は簡略なものであり、
装置を大型化、複雑化することがない。更に、室
６４と補助室１２との間に差圧が生じたとき、筒
部５７の上端面側と下端面側とに作用する圧力に
よつて、筒部５７を弁孔４４の内部に押し込むよ
うな作用力が生じるが、筒部５７には第１支持部
５６を一体的に設け、この第１支持部５６を主体
部４０の突部４６に係合させることによつて、当
該筒部５７が弁孔４４内に押し込まれることを防
止していることから、筒部５７が弁孔４４内に押
し込まれることによつて絞り通路６０の通路面積
を減少させるように筒部５７が変形することを防
止し、絞り通路６０の補助室１２内の昇圧速度に
応じた通路面積の変化という機能を保護し、マス
タシリンダ１全体の本来的機能を達成させること
ができる。

更に、上述の実施例では、部材５４として、筒
部５７と板部５５とを合成ゴムから一体に形成し
ているから、従来のものと比較して、主体部４０
の下部及びゴム部材の形状を変更するだけでよ
く、マスタシリンダ１のシリンダ本体６を変更す
る必要なく、弁装置３９を交換するだけでよく互
換性に秀れている。また、絞り通路６０は、マス
タシリンダ１が適用される車種に応じて変更され
ることから、種々の寸法のものが必要となるが、
部材５４のみを交換するだけで弁装置３９の他の
部材は使用可能であるから互換性はより秀れてい
る。

なおまた、絞り通路６０は、ボール５１の下方
に位置しているため、当該絞り通路６０を通過し
た作動液がボール５１に向つて噴き上げられるよ
うになり、ボール５１と座４９との間の隙間を増
大するように作用し、補助室１２内の昇圧速度が
大になる程こうした噴き上げは激しくなり、上記
隙間が増大し従つて室６４内の圧力は低くなり、
室６４と補助室１２との差圧が、より大きくなつ
て、絞り通路６０の通路面積を増大させ、結局、
補助室１２内の昇圧速度に応じて、絞り通路６０
の通路面積を変化させる機能を有するものであ
る。

第３図は、本発明の他の実施例を示す要部拡大
側断面部である。

この第３図の例で、特に第１，２図示のものと
特に異なる点について説明する。なお、第１，２
図示のものと同様な機能をもつものについては先
に付した記号にダツシユを付して示し、説明は略
す。

第３図において、主体部４０′の下端中央には、
突起７０が設けてあり、この突起７０の外周側に
は、上方に向つて順次小径となる円錐状の底面７
１を有する環状溝７２と、この環状溝７２のやや
下方に他の環状溝７３とを各々形成してある。

環状溝７２には、内周面を円筒状に成して形成
した円盤状を呈しゴム製の弁部材７４を、その内
周面を底面７１に弾接させて嵌着してあり、弁部
材７４は内周部を上記円錐状の底面７１に沿つて
下端が最大に圧縮されるようにし、それによつて
弁部材７４が全体的に上方に向つて腕曲する椀状
に変形させ、特に外周部が主体部４０′の下端面
に積極的に弾接して密封性能が向上するようにし
てある。

また、弁部材７４とは別体の絞り部材７５の支
持部７６の鍔部７７が溝７３に嵌着しているとと
もに、支持部７６と突部７０との間には、部材７
５の筒部７８が弁孔４４′内に不必要に押し込ま
れないようにするための押え板７９が配設してあ
る。更に、筒部７８と主体部４０′との間の隙間
６５′は、筒部７８の上部に設けた通孔８０を通
して中心孔５９′、室６４′に連絡している。

この第３図に示した例の作用等については、第
１，２図のものとほぼ同様であるので説明を略
す。

以上の２つの実施例においては種々有用な効果
を奏しているが、本発明は、上述の実施例に限定
されることなく、種々の態様で実施可能である。

すなわち、例えば、第３図に示す如く、絞り通
路を有する部材と、弁部材とを別体に成した場合
に、弁部材を積極的に主体部に弾接することに替
え、第１，２図の例の如く、弁部材を補助室内に
圧力が発生すると主体部に弾接するようにする
例、第１，２図の例で隙間６５と室６４とを連絡
するのを切欠き６２，６３に替え主体部４０に形
成した通路で行う例、絞り通路の絞り効果を変化
させる手段として、絞り通路の通路面積を変化す
ることに替え、絞り通路の長さを変更するか、或
は、通路面積及び通路長さの両方を変化させる
例、この例において、一端に補助室の圧力による
作用力を受け、他端に絞り通路のリザーバ側に位
置する作動液のもつ圧力による作用力と弾性体等
から機械的な作用力を受けるピストンと、このピ
ストンの移動量に比例して開口面積が変化する通
路、又は、通路長さが変化する通路とを設ける例
等々挙げられる。

以上述べたことから明かな如く、本発明によれ
ば、絞りを、補助圧力室内の昇圧速度に応じて絞
り効果が変化する可変絞りとしたから、急ブレー
キ時にブレーキが重くなるといつた現象を防止
し、且つ、効率の向上した二段作動型マスタシリ
ンダを得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は、本発明の一実施例を示す図で第
１図は側断面図、第２図は要部拡大図、第３図
は、本発明の他の実施例の要部を拡大して示す図
である。 １……二段作動型マスタシリンダ、１２……補
助室、６０，６０′……絞り通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シリンダ本体のシリンダ孔にピストンを摺動
   自在に嵌挿して主圧力室と補助圧力室とを区画
   し、主圧力室と補助圧力室とを連絡する第１通路
   に補助圧力室から主圧力室への液移動を許容し且
   つ逆方向へ禁止可能な第１弁を設けるとともに、
   液を貯えるリザーバと補助圧力室とを連絡する第
   ２通路に補助圧力室内の圧力が所定値に達するま
   で補助圧力室からリザーバへの液移動を禁止する
   第２弁を設け、前記第２通路に最大流量を制限す
   る絞りを設けた二段作動型マスタシリンダに於い
   て、前記絞りを、前記補助圧力室内の昇圧速度に
   応じて絞り効果が変化する可変絞りとしたことを
   特徴とする二段作動型マスタシリンダ。