JPS6114978B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ブレーキ液圧立上り時において、ブ
レーキシユーをブレーキドラムに押付けるために
多くの液量を必要とする場合には、ピストンの実
質的有効面積を大きくしてピストン移動量に対す
るブレーキ液吐出量を多くし、その後より高いブ
レーキ液圧を必要とする場合には、ピストンの実
質有効面積を小さくしてピストンに加えられる入
力に対する発生ブレーキ液圧を高くするようにし
た自動車用の二段階作動マスターシリンダに関す
る。

自動車の車輪に装置されるブレーキ装置、特に
ドラム型式のブレーキ装置においては、一般走行
時のブレーキの引き摺りを防止するためブレーキ
ドラムとブレーキシユーとの間に適当な隙間が設
けられている。それ故、ブレーキをかける際、こ
のブレーキシユーをブレーキドラムとの前記隙間
をつめ、ブレーキシユーをブレーキドラムに押付
けるため多くのブレーキ液量を必要とする。そし
て、シユーがブレーキドラムに押し付けられた後
はブレーキドラムおよびブレーキ装置の弾圧変形
に伴うブレーキ液補給を必要とするのみで必要液
量は少なくなるが、ブレーキを作用するためによ
り高いブレーキ液圧を必要とする。しかし、従来
のシリンダ径が均一のマスターシリンダにおいて
は、ピストンの移動量すなわちブレーキペダルの
踏み込み量に対するマスターシリンダのブレーキ
液吐出量が一定であるので、ブレーキシユーがブ
レーキドラムに当接しブレーキが作用し始めるま
でに大きなペダルストロークを必要とする。この
ペダルストロークは実質的に無効ストロークであ
るので、ブレーキ作動遅れの原因となり、好まし
くない。また、このブレーキペダルの無効ストロ
ークを小さくするため、マスターシリンダのシリ
ンダ径を大きくすると、無効ストロークは小さく
なるが、踏力に対するブレーキ液圧の発生割合が
小さくなり、大きいブレーキ力を必要とするとき
十分高いブレーキ液圧を発生することができない
という問題点が生じる。

それ故、ブレーキシユーがブレーキドラムに当
接しブレーキが効き始めるまでのブレーキ液圧が
低いときには、ピストンの実質有効面積を大きく
して多くのブレーキ液量を吐出し、ブレーキ液圧
が所定の値、例えば６Kg／cm²に達すると、ピスト
ンの実質的有効面積を小さくしてピストンに加え
られる入力すなわちペダル踏力に対するブレーキ
液圧発生の割合を高くして二段階作動マスターシ
リンダが提案されている。

この種の二段階作動マスターシリンダは、シリ
ンダ孔を段付とし、その段付ピストン孔内に段付
ピストンを摺動自在に挿入して、段付ピストンの
前方の小径のシリンダ孔内に高圧室を、段付ピス
トンの小径部外周と大径のシリンダ孔との間に低
圧室を形成するとともに、高圧室の液圧が所定の
値に達すると低圧室を切換弁弁を介してリザーバ
に接続するように構成し、それによつて、ブレー
キ液圧が所定の値に達するまでには、高圧室と低
圧室を有効に作動させて、段付ピストンの大径を
ピストンの実質的有効面積として、より多くのブ
レーキ液を吐出し、ブレーキ液圧が所定の値に達
すると低圧室を無圧化して段付ピストンの小径部
でブレーキ液を加圧し、ブレーキ踏力に対しより
高いブレーキ液圧を発生するようにしている。

しかし、従来のこの種の二段階作動マスターシ
リンダにおいては、ブレーキ弛め時、リザーバと
高圧室および低圧室とを連通する通路に、ピスト
ンの初期移動によつて高圧室および低圧室をリザ
ーバから遮断する弁を高圧室および低圧室とリザ
ーバとの間にそれぞれ設け、さらに低圧室とリザ
ーバとの間に、高圧室の液圧が所定値に達したと
き低圧室とリザーバに接続する切換弁を上記弁と
は別個に設けていた。そのため、構造が複雑とな
り、製造価格が高くなるという欠点があつた。

本発明は、上記欠点を除去するためになされた
ものであつて、低圧室とリザーバとの間の液連通
を断続する切換弁を、一端で高圧室の液圧を受け
弁ばねに抗して移動する弁ピストンと、この弁ピ
ストンに設けられた弁座と、この弁座に前記ピス
トンの移動範囲の中間部でシール係合し他部では
シール係合を解除される弁部材とで構成し、高圧
室に液圧が発生すると弁ピストンが第１の位置に
移動して低圧室とリザーバとの液連通を遮断し、
高圧室の液圧が所定の値に達すると弁ピストンが
第２の位置に移動して低圧室とリザーバとを連通
するようにし、それによつて、低圧室とリザーバ
とのピストン初期移動時における遮断、および高
圧室が所定液圧に達したときの連通を、１個の切
換弁によつて行なうようにした二段階作動マスタ
ーシリンダを提供することを目的とする。

以下、本発明をタンデム形式のマスターシリン
ダに適用した実施例について、図面に従つて詳し
く説明する。

図において、１はシリンダ本体であつて、前方
（以下、図の左方を前方右方を後方という）の小
径のシリンダ孔３および後方の大径のシリンダ孔
４よりなる段付シリンダ２を備えており、小径の
シリンダ孔３内に遊動ピストン５が、小径のシリ
ンダ孔３と大径のシリンダ孔４に跨つて段付ピス
トン６が摺動自在に挿入され、遊動ピストン５の
前端とシリンダ孔３の前方閉塞端との間に液圧室
７を、遊動ピストン５の後方と段付ピストン６の
小径頭部８の前端との間に高圧室１１を、段付ピ
ストン６の中間の小径部９の外周と大径のシリン
ダ孔４の内周間の小径頭部８と大径頭部１０との
間に低圧室１２を形成している。１３および１４
は遊動ピストン５に装着されたシールカツプであ
つて液圧室７と高圧室１１との間を液密にシール
する。１５および１６は段付ピストン６の頭部８
および１０の前部に装着されたシールカツプであ
つて、シールカツプ１５は段付ピストン６の小径
頭部に設けられた小孔１７を介してブレーキ液が
低圧室１２から高圧室１１に流入するのを許すが
高圧室１１から１２への流入を禁止するよう機能
し、シールカツプ１６は低圧室１２を外気から液
密にシールする。

１８および１９は、それぞれピストン戻しばね
であつて、遊動ピストン５および段付ピストン６
の後方に押圧附勢し、段付ピストン６の後端を止
め輪２０によつて抜け止めされた停止板２１に当
接させて段付ピストンの戻り位置を与えるととも
に、遊動ピストン５と段付ピストン６との間隔を
段付ピストン６に螺着されたボルト２２と杯状の
ばね受２３との間に許容される最大間隔に保ち、
遊動ピストン５の戻り位置を与えている。なお、
戻しばね１９の張力は戻しばね１８の張力より大
きく設定されている。

２４はリザーバであつ、独立した２室２５およ
び２６を有し、取付ボルト２７および２８によつ
てシール部材２９および３０を介しシリンダ本体
１に締付けられている。

３１および３２は、リザーバの室２５と液圧室
７との間およびリザーバの室２６と高圧室１１と
の間に設けられた弁室であつて、その内部に傾斜
弁３３，３４および３５，３６が配置されてお
り、傾斜弁３３および３４の脚部３７および３８
はシリンダ孔３内に突出し、遊動ピストン６に取
付けられた弁駆動部材３９のフランジ部、および
ばね受２３のフランジ部と係合可能になつてい
る。

４０および４１は、リザバ２４の室２５および
２６と弁室３１および３２との液連通を行う液通
路である。４２は液圧室７を一方のブレーキ系統
例えば前輪のブレーキ装置（図示してしない）に
接続するための吐出口であり、４３は高圧室１１
を他方のブレーキ系統例えば後輪のブレーキ装置
（図示していない）に接続するための吐出口であ
る。

次に、切換弁について述べる。５０は段付の弁
孔であつて、小径部５１および大径部５２を備
え、その大径部の右端開口は止め輪５３によつて
抜け止めされた盲蓋５４によつて閉塞されてい
る。この弁孔５０の大径部５２は液通路５５によ
つて低圧室１２に、中間部は液通路５６、取付ネ
ジ２８の下部に設けられた環状溝５７および液通
路５８を通してリザーバ２６に、小径部５１左端
は液通路５９、弁室３２を通して高圧室１１に連
通している。６０は弁孔５０内の空気抜きを行う
ための空気抜き弁であり、６１はシール部材であ
る。６２は弁孔５０の小径部５１に左方大径部が
摺動自在に挿入された弁ピストンであつて、第１
の環状凹所６３、第２の環状凹所６４およびその
両者の間に突起して環状の弁座６５を備えてお
り、また左方大径部の外周にシール部材６６を装
着している。

６７は、弁部材であつて、その内径は第１およ
び第２の環状凹所６３および６４の径より大き
く、環状の弁座６５の径より小さくなつている。
６８は弁部材６７のための背板である。６９は第
１の弁ばねであつて、弁ピストン６２の段部に当
接したばね受７０と盲蓋５４の左端との間に設け
られ、その張力は弁ピストン６２を左方に移動さ
せるのに十分な程度に弱く設定されている。７１
は第２の弁ばねであつて、ばね受７０と弁ピスト
ン６２の右端の溝部に爪７２によつて係合され、
盲蓋５４の左方に伸びる突起部に摺動嵌合したば
ね受７３との間に所定の張力に設定されて配置さ
れている。そして、弁ピストン６２が左方位置に
あるとき、ばね受７３の右端は盲蓋５４の左端か
ら離れており、従つて第２の弁ばね７１の張力は
弁ピストン６２には及ばない。

次に実施例の作動について説明する。

第１図はブレーキ弛め状態を示す。遊動ピスト
ン５および段付ピストン６はピストン戻しばね１
８および１９によつて後方に押圧されて戻り位置
にあり、傾斜弁３３および３４は、それらの脚部
３７および３８が弁駆動部材３９およびばね受２
３のフランジ部と当接し傾斜しているため、液圧
室７および高圧室１１はリザーバ２４の室２５お
よび室２６とそれぞれ連通し、無圧になつてい
る。また、弁ピストン６２は弁ばね６９の張力に
より左方に押されているので、低圧室１２は、液
通路５５、弁孔５０内の弁ピストン６２に設けら
れた第２の環状凹所６４と弁部材６７の内側との
隙間、液通路５６、環状溝５７および液通路５８
を通つてリザーバの室２６に連通し、無圧になつ
ている。

今、ブレーキを作用させるため、ブレーキペダ
ル（図示されていない）を踏むと、プツシユロツ
ド７５が前方に押圧されるので、段付ピストン６
および遊動ピストン５がピストン戻しばね１８お
よび１９に抗して移動し、傾斜弁３３，３４の脚
部３７，３８が弁駆動部材３９およびばね受２３
のフランジ部から離れて、傾斜弁３３，３４が液
通路４０，４１を閉じる。従つて、液圧室７およ
び高圧室１１が密封され、それらの室内に液圧を
発生する。高圧室１１内に発生した液圧は、液通
路５９を通つて弁ピストン６２の左端に伝達さ
れ、弁ピストン６２を第１の弁ばね６９に抗して
右方に押圧して第１の位置に移動し、弁ピストン
６２の弁座６５が弁部材６７の内側とシール係合
し、低圧室１２とリザーバ２４の室２６との液連
通を遮断する。この状態を第２図に示す。

この弁ピストン６２の右方への移動は、第１の
弁ばね６９の張力が十分弱く設定されているの
で、高圧室１１内に液圧が発生するとただちに行
なわれる。そして、弁ピストン６２に爪７２によ
つて係合しているばね受７３の右端が盲蓋５４の
左端に当接すると、第２の弁ばね７１の張力が十
分大きく設定されているので、その以上の弁ピス
トンの右方への移動は制限され、弁座６５と弁部
材６７とはシール係合の状態に保たれる。

この状態で段付ピストン６が更に前方に押され
ると、高圧室１１のブレーキ液が加圧されるとと
もに、低圧室１２内のブレーキ液も同時に加圧さ
れる。その故、低圧室１２内の加圧されたブレー
キ液は小孔１７、シールカツプ１５の外周部を通
つて高圧室１１に供給される。従つて、吐出口４
３より吐出されるブレーキ液量は、段付ピストン
６の小径頭部８によつて高圧室１１より排斥され
る液量と、段付ピストン６の大径頭部１０と小径
頭部８との径差によつて低圧室１２より排斥され
る液量との和となる。すなわち、実質的には段付
ピストン６の大径頭部によつて排斥される液量と
なり、段付ピストン６の移動に対してより多くの
液量が吐出口４３より吐出される。

ブレーキペダルをさらに強く踏む込むことによ
り高圧室１１に発生する液圧が所定の値、例えば
６Kg／cm²に達すると、液通路５９を通して伝達さ
れる高圧室１１の液圧によつて、弁ピストン６２
は第１の弁ばね６９および第２の弁ばね７１の張
力の和に抗して右方に移動し、弁ピストン６２の
右端が盲蓋５４の突起部の左端に当接して第２の
位置となる。第３図はこの状態を示す。

この状態においては、弁ピストン６２の弁座６
５と弁部材６７とのシール係合が解除され、弁部
材６７は第１の環状凹所６３に対峙し両者の間に
隙間を形成する。そのため、低圧室１２は、液通
路５５、第１の環状凹所６３と弁部材６７との隙
間、液通路５６、環状溝５７および液通路５８を
介してリザーバの室２６と連通し、低圧室１２は
無圧となる。従つて、ブレーキ液の加圧は段付ピ
ストン６の小径頭部８によつてのみ行なわれるの
で、段付ピストン６に加えられる踏力に対する段
付ピストン６の有効面積は小径頭部８の有効面積
となり、より高い液圧が吐出口４３より吐出され
る。なお、遊動ピストン５の前方に形成される液
圧室７の液圧は、遊動ピストン５の前端および後
端の径が同一であるので、高圧室１１の液圧と常
に同一に保たれる。

ブレーキを弛めるため、プツシユロツド７５に
加えている入力を除去すると、遊動ピストン５お
よび段付ピストン６はピストン戻しばね１８，１
９および液圧室７、高圧室１１内の液圧によつて
後方に押され第１図に示す状態となり傾斜弁３３
および３４を開き液圧室７、高圧室１１内の液圧
は低下する。それとともに、弁ピストン６２も弁
ばねにより押し戻され低圧室１２をリザーバ２４
の室２６に連通する。

以上の説明から明らかな通り、本発明は、低圧
室１２とリザーバ２４との間に高圧室１１の液圧
に応じて移動する弁ピストン６２と、この弁ピス
ン６２に設けた弁座６５に対して弁ピストン６２
の移動範囲の中間部で着座し他部で離座する弁部
材６７を備えた切換弁を設け、これによつて、マ
スターシリンダ作動開始時の低圧室とリザーバと
の遮断、および高圧室１１の液圧が所定の値に達
したときの低圧室とリザーバとの液連通を行なう
ので、マスターシリンダ作動開始時に低圧室をリ
ザーバから遮断する弁、および高圧室が所定の液
圧以上のとき低圧室をリザーバに接続する弁を
別々に設ける必要がなく、構造が非常に簡単であ
る。

なお、以上の実施例は傾斜弁を備えたタンデム
マスターシリンダに関するものであるが、本発明
は、これに限定されるものではなく、高圧室とリ
ザーバとの液断続を液戻し孔とシールカツプによ
り行う形式のマスターシリンダに適用できること
は明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図であり、
第２図は第１図の実施例の第１の作動状態を示す
部分断面図、第３図は第２の作動状態を示す部分
断面図である。 １…シリンダ本体、２…段付シリンダ孔、５…
遊動ピストン、６…段付ピストン、１１…高圧
室、１２…低圧室、２４…リザーバ、３３，３４
…傾斜弁、５０…弁孔、５４…盲蓋、５５，５
６，５８，５９…液通路、６２…弁ピストン、６
３，６４…環状凹所、６５…弁座、６７…弁部
材、６９，７１…弁ばね、７０，７３…ばね受、
７２…爪。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 前方が小径で後方が大径の段付シリンダ孔内
   に段付ピストンを摺動自在に挿入して、段付ピス
   トンの前方に高圧室を、段付ピストンの小径部外
   周と段付シリンダ孔の大径部との間に低圧室を形
   成するとともに、この低圧室とリザーバとの間に
   液通路を断続する切換弁を設けたマスタシリンダ
   において、前記切換弁は、一側面で前記高圧室の
   液圧を受け、弁ばねに抗して移動する弁ピストン
   と、この弁ピストンに設けられた弁座と、この弁
   座に前記ピストンの移動範囲の中間部でシール係
   合し他部ではシール係合を解除される弁部材とを
   備え、前記高圧室に液圧が発生すると弁ピストン
   が移動して前記低圧室と前記リザーバとの液通路
   を遮断する第１の位置から前記高圧室の液圧が所
   定の値以上になると弁ピストンが移動して前記低
   圧室を前記リザーバに連通する第２の位置へと切
   換わるようにして二段階作動マスタシリンダ。