JPH11208446A - ブレーキマスターシリンダのバルブ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 センターバルブのバルブロッドを均等に当接
させつつ、シール部材の変形代確保と損傷防止とを可能
とする構造の提供を目的とする。 【解決手段】 ピストン５，９と液圧室２５，２７を有
するシリンダボディー３を備え、ピストン９の凹部１３
内に配置され液圧室２７とリザーバ１１間を遮断、連通
するセンターバルブ７を備えるブレーキマスターシリン
ダにおいて、センターバルブ７は頭部４３とロッド部４
５とからなりばね４７により凹部１３の内側へ付勢され
るバルブロッド４１と、凹部１３内に位置決めされた同
心環状の外側のゴムのシール３１と内側のより硬質のリ
テーナ３３と、頭部４３に形成されこれらに当接するテ
ーパ当接部４３ａ、球面当接部４３ｂとを備え、テーパ
当接部４３ａがシール３１に対向するテーパ角度が、球
面当接部４３ｂのリテーナ３３への対向角度よりも大き
く、段付き状に形成されてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両のブレーキ等
に用いられるマスターシリンダのバルブ構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のマスターシリンダのバルブ構造と
しては、例えば特開平９−１５０７２８号公報に記載さ
れたものがある。

【０００３】このバルブはタンデム型で、シリンダ本体
内の液圧室と外部の作動液リザーバとの間を連通、遮断
するセンターバルブを備え、センターバルブのバルブロ
ッドのテーパ状の当接部が内、外側の２重構造の環状の
部材に当接して遮断する。外側部材がゴム材からなり、
これを、より硬質の内側の部材が内側から保持してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ビークルダ
イナミックコントロール等では、旋回走行時に内輪側に
ブレーキを作用させて旋回性能を高めるように制御する
場合がある。したがって、ブレーキペダルを踏み込まな
くても液圧が作用することになる。このとき、ＡＢＳ
（アンチロックブレーキシステム）が作動すると減圧制
御がなされ、液圧がシリンダ本体内の液圧室に戻ること
になる。したがって、高い圧力下でセンターバルブが開
閉し、ゴム材の外側部材が変形している間にセンターバ
ルブが閉じられて、変形した外側部材がバルブロッドと
センタリング用の内側部材とに噛み込まれ、損傷する恐
れが生じる。

【０００５】かかる外側部材の噛み込みによる損傷を防
止するには、バルブロッドの当接部を拡大し、外側部材
の変形代を確保すればよいが、マスターシリンダ全体が
大型化する恐れがある。したがって、センターバルブを
収容する小さなスペース内ではシール用の外側部材の変
形代の確保と噛み込み防止構造とを両立させることが難
しかった。

【０００６】そこで、本発明は、センターバルブのバル
ブロッドを均等に当接させつつ、シール部材の変形代確
保と損傷防止とを可能とする構造の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、内部に収容したピストン
の移動に伴い昇圧される液圧室を有するシリンダボディ
ーを備え、前記ピストンは前記液圧室に臨む端部に開口
する軸方向の凹部および該凹部内に備えられたバルブを
介して前記液圧室を作動液リザーバに連通させる連通路
を有し、前記ピストンの移動時に前記バルブが前記連通
路を遮断すると共に、復帰すると同連通させるブレーキ
マスターシリンダにおいて、前記バルブは、頭部とロッ
ド部とからなりばね部材の付勢力を受けて前記凹部の内
側へ付勢されるバルブロッドと、前記凹部内と前記バル
ブロッドの頭部との一方に位置決めされて設けられる同
心環状の外側と内側の各部材と、同他方に設けられ前記
各部材と当接する当接部とを備え、前記外側部材は易変
形弾性体で形成されると共に、内側部材は外側部材より
も硬質に形成され、前記当接部は、前記外側部材と当接
するシール用の第１当接部と、前記内側部材と当接する
センタリング用の第２当接部とからなり、前記第１当接
部が前記外側部材に対向する角度を前記第２当接部が前
記内側部材に対向する角度よりも大きくしたことを特徴
とする。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のブレーキマスターシリンダのバルブ構造であって、前
記第１当接部がテーパ状に形成されてなることを特徴と
する。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載のブレーキマスターシリンダのバルブ構造であ
って、前記第２当接部が凸曲面に形成されてなることを
特徴とする。

【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載のブレーキマスターシリンダのバルブ構
造であって、前記第１当接部、第２当接部間が段付き状
に形成されてなることを特徴とする。

【００１１】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかに記載のブレーキマスターシリンダのバルブ構
造であって、前記外側部材は、ゴム材で形成され、前記
内側部材は、外側部材よりも硬度の高い樹脂製または金
属製等の硬質材で形成されていることを特徴とする。

【００１２】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、対向角
度のより大きい第１当接部と同角度のより小さい第２当
接部との間にすきまスペースが設けられ、より軟質の外
側部材の当接時の変形部を受入れ可能になると共に同変
形を規制することが可能となるので、外側部材の変形代
を確保できると共に、変形部がバルブロッドと硬質の内
側部材との間に噛み込まれて損傷することを防止するこ
とができる。

【００１３】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の発明と同等の効果が得られると共に、第１当接部をテ
ーパ状に形成することにより軟質の外側部材との均等な
当接が得られる。

【００１４】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
または２の発明と同等の効果が得られると共に、第２当
接部を凸曲面に形成することによりバルブロッドのセン
タリング性が向上し、均等な当接が得られる。

【００１５】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
〜３のいずれかの発明と同等の効果が得られると共に、
第１と第２の当接部はその対向角度差により両当接部の
中間に凹部を持つ段付き状に形成されることにより外側
部材の変形を第１、第２当接部間の段付き状の部分で規
制することができ、外側部材の噛み込みをより確実に抑
制することができる。

【００１６】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
〜４のいずれかの発明と同等の効果が得られると共に、
ゴム材からなる外側部材により適切なシール性が得ら
れ、硬度の高い内側部材により的確にセンタリング機能
が得られ、外側部材の形状保持および適切な変形代が得
られる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図１〜図３
により説明する。図１は本実施形態のセンターバルブ
（バルブ）を備えたタンデム型のブレーキマスターシリ
ンダの全体断面図である。図２は図１のセンターバルブ
部の拡大断面図である。また、図３は図２の拡大断面図
である。

【００１８】図１に示すブレーキマスターシリンダ１
は、シリンダボディー３内の右方にプライマリピストン
５を備え、センターバルブ７を内蔵するセコンダリピス
トン９を左方に備え、さらに、シリンダボディー３の上
部に作動液リザーバ１１を備えている。プライマリピス
トン５が二系統のブレーキ一のうちの一系統のブレーキ
用であり、セコンダリピストン９が他系統のブレーキ用
である。プライマリピストン５の右端の凹部１２には図
示しないプッシュロッドが配置される。

【００１９】シリンダボディー３の左端部３ａは閉鎖さ
れ、右端部は止め輪１５によりプライマリピストン５が
抜け止めされている。プライマリピストン５の右端部
（外側端部）に設けられたシール１７ａによりシリンダ
ボディー３は密封されている。

【００２０】セコンダリピストン９は、シリンダボディ
ー３の左端部３ａとの間に配置されたセコンダリピスト
ンリターンスプリング１９により右方に押圧されると共
に、プライマリピストン５との間のプライマリピストン
リターンスプリング２１によりプライマリピストン５と
隔てられている。

【００２１】プライマリピストン５の内側端部に取り付
けられたシール１７ｂと、セコンダリピストン９の両端
部に取り付けられたシール２３ａ、２３ａとにより、両
ピストン５，９間とセコンダリピストン９の左方にそれ
ぞれ液圧室２５，２７が形成されている。各液圧室２
５，２７はプライマリピストン５側のバルブ２９（リリ
ーフポート）とセコンダリピストン９に内蔵された上記
センターバルブ７によりそれぞれリザーバ１１に連通、
遮断される。

【００２２】センターバルブ７は、図１、図２に示すよ
うに、液圧室２７に臨んでセコンダリピストン９に形成
された凹部１３内に設けられている。凹部１３の底部１
３ａには、同心リング状の外側のシール（外側部材）３
１と内側のリテーナ（内側部材）３３が配置され、両者
３１，３３は互いの凹部３１ａと凸部３３ａとが係合し
（図３参照）、一体化されると共に、内つば付きのカラ
ー３５を介して止め輪３７により抜け止めされている。

【００２３】また、凹部１３の底部１３ａは、セコンダ
リピストン９の軸心穴９ａ、横長穴９ｂ、外周の連通路
９ｃおよびポート３ｂを経てリザーバ１１に連通してい
る。そして、リテーナ３３および軸心穴９ａを貫通して
バルブロッド４１が配置されている。

【００２４】上記外側のシール３１はゴム材からなり、
シール３１の当接側先端部３１ｂは、図３に示すよう
に、内径部が軸方向に突出して形成されると共に、リテ
ーナ３３の端部３３ｂよりも所定量バルブロッド４１側
へ所定量突出して形成されている。リテーナ３３はシー
ル３１よりも硬く、剛性の高いプラスチック製もしくは
金属製等の硬質材であり、ほぼＬ字形に形成されて、シ
ール３１を内径側から形状保持すると共にフランジ部３
３ｃがシール３１をバックアップしている。

【００２５】一方、上記バルブロッド４１は頭部４３と
ロッド部４５とからなり、頭部４３はカラー３５の内つ
ば部との間に配置された円錐形のコイルばね４７により
シール３１側へ付勢されている（図２参照）。

【００２６】図３に示すように、頭部４３のシール３１
に対向する側には大径部に所定のテーパ角をもつテーパ
当接部（第１当接部）４３ａが形成され、テーパ当接部
４３ａはシール３１の先端部３１ｂに対向している。テ
ーパ当接部４３ａはコイルばね４７により押圧されてシ
ール３１の先端部３１ｂに当接し、先端部３１ｂを変形
させる。頭部４３のテーパ当接部４３ａよりも小径部に
は凸面状としての球面当接部（第２当接部）４３ｂが形
成され、球面当接部４３ｂはリテーナ３３の端部３３ｂ
に対向している。

【００２７】テーパ当接部４３ａのシール３１に対向す
る角度（実施形態ではテーパ角）は球面当接部４３ｂの
リテーナ３３に対向する角度（実施形態では球面当接部
４３ｂをテーパに近似したときのテーパ角）よりも大き
く設定され、両当接部４３ａ，４３ｂはその中間に凹部
４３ｃを持つ段付き状に形成されている。

【００２８】バルブロッド４１の各当接部４３ａ，４３
ｂの当接のタイミングは、まずテーパ当接部４３ａがシ
ール３１に当接し、その先端部３１ｂを所定量変形させ
たときに、球面当接部４３ｂがリテーナ３３の端部３３
ｂに当接してバルブロッド４１の当接方向への移動は終
了するように設定されている。

【００２９】なお、球面当接部４３ｂの小径側はリテー
ナ３３との当接点よりも所定量小径の部位にて終了し、
ロッド部４５はその終了部位に接続する小テーパ角のテ
ーパ部４５ｂと、リテーナ３３の最小径部と所定すきま
を有する軸部４５ｃとを有する。

【００３０】上記バルブロッド４１の当接時（センター
バルブ７の閉鎖時）の、シール先端部３１ｂの内径端と
リテーナ３３の当接内径端との間の距離Ａは、例えば前
記従来構造のように、当接部を段付き状にしない場合に
比べ大幅に拡大され、これに凹部４３ｃの効果が加わっ
て、シール３１の先端部３１ｂとバルブロッド４１の凹
部４３ｃとリテーナ３３の端部３３ｂとによって囲まれ
るスペース４９（図３）は、十分な大きさに形成されて
いる。

【００３１】ストッパボルト５１（図２参照）はシリン
ダボディー３の所定位置に軸直角方向に取り付けられ、
セコンダリピストン９の横長穴９ｂを貫通している。こ
の横長穴９ｂによりセコンダリピストン９は移動可能で
ある。ブレーキマスターシリンダ１の非作動時にはバル
ブロッド４１のロッド部４５の先端部４５ａがストッパ
ボルト５１に当接する。この非作動時のセコンダリピス
トン９の占める位置（図１、図２の位置）により、バル
ブロッド４１のテーパ当接部４３ａと球面当接部４３ｂ
はそれぞれシール３１とリテーナ３３から所定量離間し
てセンターバルブ７は開放され、液圧室２７はリザーバ
１１に連通している。

【００３２】つぎに、センターバルブ７およびブレーキ
マスターシリンダ１の作用を説明する。

【００３３】ブレーキマスターシリンダ１の非作動状態
においては、各ピストン５，９は図１に示す位置にあ
り、バルブ２９およびセンターバルブ７は開放状態にあ
る。

【００３４】ブレーキ操作に応じてプッシュロッドがプ
ライマリピストン５を左方へ押すと、プライマリピスト
ン５の移動に伴いバルブ２９が閉じられ、液圧室２５に
その押付け力に応じた液圧が発生する。この発生液圧に
よりセコンダリピストン９が左方へ移動し、円錐形のコ
イルばね４７により付勢されたバルブロッド４１のテー
パ当接部４３ａと球面当接部４３ｂとがこの順にシール
３１とリテーナ３３に当接してセンターバルブ７が閉じ
て液圧室２７に液圧が発生する。各液圧室２５，２７の
液圧は図示しない各液圧送出口から各系統のブレーキに
送出される。

【００３５】バルブロッド４１の当接方向への移動は、
球面当接部４３ｂがリテーナ３３の端部３３ｂに当接し
て終了する。この当接終了時（センターバルブ７の閉鎖
時）に、上記スペース４９が大きく設定されているので
シール３１の先端部３１ｂの変形は十分に吸収されると
共にその変形が規制されるので、先端部３１ｂがバルブ
ロッド４１とリテーナ３３との間に噛み込まれて損傷す
る恐れは解消される。

【００３６】また、球面当接部４３ｂのセンタリング作
用によりバルブロッド４１の各当接部４３ａ，４３ｂは
それぞれ均等にシール３１、リテーナ３３に当接し、シ
ール性が向上すると共にシール３１の先端部３１ｂの損
傷防止効果が得られる。

【００３７】そして、ブレーキ操作が解除されると、高
圧の液圧と各リターンスプリング１９，２１により各ピ
ストン９，５は元の位置へ復帰し、これに伴いバルブ２
９とセンターバルブ７は開放される。

【００３８】そして、たとえ、シール３１の先端部３１
ｂが変形している間にセンターバルブが閉じても、先端
部３１ｂがバルブロッド４１とリテーナ３３とによって
噛み込まれることはない。

【００３９】こうして、本実施形態によれば、バルブロ
ッド４１の頭部４３にテーパ角の大きなテーパ当接部４
３ａ、球面当接部４３ｂおよび所定の大きさの凹部４３
ｃを設けたことにより、大きなスペース４９が確保され
てシール３１の変形代を確保できると共に変形が吸収さ
れ、かつ変形が規制されるので、先端部３１ｂがバルブ
ロッド４１とリテーナ３３との間に噛み込まれて損傷す
る恐れは十分に解消される。

【００４０】また、球面当接部４３ｂのセンタリング作
用により、当接部４３ａ，４３ｂが均等に当接するので
シール性が向上する。

【００４１】また、球面当接部４３ｂとリテーナ３３と
の当接によりバルブロッド４１の移動は停止するので、
シール３１に過大の変形が生じることが防止される。

【００４２】また、ブレーキマスターシリンダの非作動
時への切替え時には、バルブロッド４１の両当接部４３
ａ，４３ｂがシール３１およびリテーナ３３から所定量
離間することにより両当接部４３ａ，４３ｂの液流の絞
り作用を適切に設定可能である。

【００４３】また、シール３１よりも硬度の高い樹脂製
または金属製等のリテーナ３３によりバルブロッド４１
の移動は確実に停止するので、ゴム材からなるシール３
１によるセンターバルブの閉鎖作用の信頼性が向上す
る。

【００４４】また、万一バルブロッド４１の移動量が増
加し、シール先端部３１ｂの変形量が大きくなった場合
にも、先端部３１ｂの変形量は段付き状形成による凹部
４３ｃによって変形量の増大が抑制される。

【００４５】また、本実施形態では、バルブロッド４１
の頭部４３に第１、第２当接部を設けて段付き状に形成
した構成を説明したが、このような構成に限定されるも
のではなく、両当接部をセコンダリピストン９の凹部１
３側に形成し、バルブロッド４１の頭部４３側に外側、
内側部材を設けるようにしてもよい。

【００４６】また、本実施形態のテーパ当接部４３ａを
凸曲面にし、球面当接部４３ｂをテーパ状にすることも
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の全体断面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】図２の要部拡大図である。

【符号の説明】

３ シリンダボディー ３ｂ ポート（連通路） ５，９ ピストン ７ センターバルブ（バルブ） ９ａ 軸心穴（連通路） ９ｂ 横長穴（連通路） ９ｃ 連通路 １１ リザーバ １３ 凹部 ２５，２７ 液圧室 ３１ シール（外側部材） ３１ｂ シールの先端部 ３３ リテーナ（内側部材） ３３ｂ リテーナの端部 ４１ バルブロッド ４３ バルブロッドの頭部 ４３ａ テーパ当接部（第１当接部） ４３ｂ 球面当接部（第２当接部） ４３ｃ 凹部 ４５ バルブロッドのロッド部 ４７ ばね ４９ スペース ５１ ストッパボルト

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に収容したピストンの移動に伴い昇
   圧される液圧室を有するシリンダボディーを備え、前記
   ピストンは前記液圧室に臨む端部に開口する軸方向の凹
   部および該凹部内に備えられたバルブを介して前記液圧
   室を作動液リザーバに連通させる連通路を有し、 前記ピストンの移動時に前記バルブが前記連通路を遮断
   すると共に、復帰すると同連通させるブレーキマスター
   シリンダにおいて、 前記バルブは、頭部とロッド部とからなりばね部材の付
   勢力を受けて前記凹部の内側へ付勢されるバルブロッド
   と、前記凹部内と前記バルブロッドの頭部との一方に位
   置決めされて設けられる同心環状の外側と内側の各部材
   と、同他方に設けられ前記各部材と当接する当接部とを
   備え、 前記外側部材は易変形弾性体で形成されると共に、内側
   部材は外側部材よりも硬質に形成され、 前記当接部は、前記外側部材と当接するシール用の第１
   当接部と、前記内側部材と当接するセンタリング用の第
   ２当接部とからなり、前記第１当接部が前記外側部材に
   対向する角度を前記第２当接部が前記内側部材に対向す
   る角度よりも大きくしたことを特徴とするブレーキマス
   ターシリンダのバルブ構造。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のブレーキマスターシリ
   ンダのバルブ構造であって、 前記第１当接部がテーパ状に形成されてなることを特徴
   とするブレーキマスターシリンダのバルブ構造。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のブレーキマス
   ターシリンダのバルブ構造であって、 前記第２当接部が凸曲面に形成されてなることを特徴と
   するブレーキマスターシリンダのバルブ構造。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のブレー
   キマスターシリンダのバルブ構造であって、 前記第１当接部、第２当接部間が段付き状に形成されて
   なることを特徴とするブレーキマスターシリンダのバル
   ブ構造。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のブレー
   キマスターシリンダのバルブ構造であって、 前記外側部材は、ゴム材で形成され、前記内側部材は、
   外側部材よりも硬度の高い樹脂製または金属製等の硬質
   材で形成されていることを特徴とするブレーキマスター
   シリンダのバルブ構造。