JPS6328046Y2

JPS6328046Y2 -

Info

Publication number: JPS6328046Y2
Application number: JP3596083U
Authority: JP
Priority date: 1983-03-12
Filing date: 1983-03-12
Publication date: 1988-07-28
Also published as: JPS59140955U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、ブレーキ装置にブレーキ液を迅速に
供給することができるように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ブレーキ液を
供給する場合において、作動初期に可及的大量の
ブレーキ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が大径となるよ
う段付シリンダを形成し、該段付シリンダ内に大
径ピストンと小径ピストンとを有する段付ピスト
ンを摺動可能に挿嵌し、該小径ピストンに補給室
から圧力室に向けてのみブレーキ液の流通を許す
カツプシールを設けてなるマスタシリンダが知ら
れている。そして、かかる従来技術のマスタシリ
ンダは補給室と、該補給室にブレーキ液を補給す
るために設けたリザーバとの間には、該補給室内
の圧力が所定の開放圧力以上となつたときにそれ
からリザーバにブレーキ液を逃すリリーフ弁と、
補給室内の圧力が所定の補給圧力以下となつたと
きにリザーバから該補給室に向けブレーキ液を供
給する補給弁との機能を併せ有する弁機構が設け
られている。この弁機構は、段付シリンダと一体
的に設けたボス部に挿嵌されるバルブボデイにリ
リーフ用のオリフイスと補給通路とを設け、該オ
リフイスを開閉するリリーフ弁と補給通路を開閉
する補給弁とから構成されている。そして、補給
室内が所定の開放圧力以上となつたときにはリリ
ーフ弁が開弁し、該補給室内のブレーキ液をオリ
フイスを介してリザーバに逃がし、また補給室内
が補給圧力以下となつたときには補給弁が開弁し
てリザーバから補給通路を介して補給室内にブレ
ーキ液を供給することができるようになつてい
る。

そして、マスタシリンダは通常段付シリンダお
よびピストン等の強度部品以外のリザーバやバル
ブボデイ等の部品は製造、加工の容易性や価格等
の観点から合成樹脂材で形成されている。

ところで、ブレーキ装置はその制動時には摩擦
熱により発熱することになるから、マスタシリン
ダから該ブレーキ装置に供給されるブレーキ液も
著しく高温となる。そして、制動を解除すると、
このように高温となつたブレーキ液がリザーバに
還流することになるから、バルブボデイは高温下
に曝されることになる。従つて、マスタシリンダ
を長期間作動させると、合成樹脂材で形成したバ
ルブボデイは徐々に脱水収縮やクリープ現象等を
生じ、該バルブボデイとボス部との間に隙間が生
じるようになる。ここで、マスタシリンダからブ
レーキ装置にブレーキ液を供給する初期状態で
は、可及的大容量のブレーキ液を補給室から圧力
室に供給する必要があるが、前述のようにバルブ
ボデイとボス部との間に隙間が生じると、補給室
内のブレーキ液は当該隙間を介してリザーバに戻
され、圧力室に十分な量のブレーキ液を供給でき
なくなるという不都合を生じる欠点があつた。

本考案は叙上の点に鑑みなされたもので、バル
ブボデイが高温下に曝されることによつて劣化し
ても該バルブボデイとボス部との当接部を液密に
保持し得るようにしたマスタシリンダを提供する
ことをその目的とするものである。

前述の目的を達成するために、本考案に係るマ
スタシリンダが採用する構成の特徴は、バルブボ
デイが挿嵌されるボス部の内壁を奥所側を小径
に、開口側を大径に形成して、その間に所定の傾
斜角を有する傾斜段壁を設け、また前記バルブボ
デイを合成樹脂で形成し、該バルブボデイの外周
縁近傍には前記ボス部の傾斜段壁に当接するよう
に該傾斜段壁とほぼ等しいテーパ角を有するテー
パ部と、該テーパ部の外周縁に該テーパ部よりも
大なるテーパ角を有する面取部とを形成すると共
に、該バルブボデイの面取部先端外径を前記ボス
部の開口側の内径よりも大径に形成し、前記ボス
部の開口側には前記バルブボデイのテーパ部を傾
斜段壁に圧接すると共に、前記面取部の外周縁を
ボス部の開口側内壁に締め代をもつて保持せしめ
るキヤツプを設けたことにある。

このように構成することにより、バルブボデイ
をボス部に挿嵌し、キヤツプで固定したときに
は、該バルブボデイのテーパ部がボス部の傾斜段
壁に圧接されてシール性を確保すると共に、面取
部が所定の締め代をもつてボス部の内壁に圧着さ
れる。この際、テーパ部によつてブレーキ液のシ
ール性を確保しているから、面取部が高温なブレ
ーキ液と直接的に接触することはなく、該面取部
の劣化を防止すると共に、所定の締め代が与えら
れることにより、長期間にわたつて安定した作動
が可能となる。

以下、図面に基づき本考案の実施例について説
明する。

まず第１図において、１は大径シリンダ１Ａ、
小径シリンダ１Ｂ、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２Ａ、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にのみブレーキ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はブレーキ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１
１，１４とはシリンダ１に形成されたサプライポ
ート１８，１９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、２２Ａ，２
２Ｂおよび２３Ａ，２３Ｂはそれぞれブレーキ装
置に連なる吐出ポートを示す。

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２２
Ａ，２２Ｂ、２３Ａ，２３Ｂからブレーキ装置に
各別にブレーキ液を供給する、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
ーキ装置にブレーキ液を供給する、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は第２図に示したように、
ボス部１Ｃに挿嵌されたナイロン等の合成樹脂材
で環状に形成したバルブボデイ３２を有し、該バ
ルブボデイ３２の軸中心には補給室１１内のブレ
ーキ液をリザーバ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の上部には円錐台状に形成した弁座３４が設
けられている。該弁座３４にはリリーフ弁の弁体
としての鋼球３５が離着座することができるよう
になつている。一方、バルブボデイ３２にはその
軸方向に複数の補給通路３６，３６，…が穿設さ
れており、またバルブボデイ３２の下端面にはゴ
ム等の弾性部材からなる円環状のシール部材３７
が設けられ、該シール部材３７の内周縁はバルブ
ボデイ３２の下端突出部３２Ａに挾持された状態
に保持され、外周縁は補給通路３６を閉塞し得る
ようになつている。そして、常時にはシール部材
３７はバルブボデイ３２と僅かな隙間をもつて対
面した状態にあり、補給室１１内が高圧になると
バルブボデイ３２と密着し、また補給室１１内が
補給圧力以下となつたときにはその外周縁が撓ん
でバルブボデイ３２から離間し、リザーバ１６か
ら補給室１１内にブレーキ液の補給を行なうこと
ができるようになつており、このようにシール部
材３７は補給弁の弁部材としての機能を有する。
また、シール部材３７には常時における補給通路
３６の閉塞作用を確実に行なわせるために、その
外周縁側には円環状のリテイニングリング３８が
埋設されている。

弁機構は前述の如くオリフイス３３を開閉する
リリーフ弁としての鋼球３５と補給通路３６を開
閉する補給弁としてのシール部材３７とで構成さ
れるが、リザーバ１６と補給室１１との間のブレ
ーキ液の流通はこれらオリフイス３３および補給
通路３６を介してのみ行なわせる必要がある。こ
のために、ボス部１Ｃの内壁には例えば傾斜角
30゜の傾斜段壁３９が形成され、該傾斜段壁３９
を挾んで奥部が小径、開口側が大径となつてい
る。また、バルブボデイ３２の外周縁近傍位置の
下面側には該傾斜段壁３９の傾斜角と一致するテ
ーパ角を有するテーパ部３２Ｂが形成され、該テ
ーパ部３２Ｂを傾斜段壁３９に当接させるように
している。しかも、バルブボデイ３２の面取部３
２Ｃ先端の外径D₁を、ボス部１Ｃの傾斜段壁３
９を挾む開口側の内径D₂より大きく形成し、該
バルブボデイ３２の外周縁を撓めて強制的にボス
部１Ｃに嵌挿することによりボス部１Ｃにその外
周縁部を第２図中点線で示したようにD₁−D₂の
締め代をもつて圧着させるようにしている。そし
て、バルブボデイ３２の外周縁部に柔軟性を持た
せ、ボス部１Ｃへの挿嵌を容易ならしめるため
に、該バルブボデイ３２のテーパ部３２Ｂから外
周縁までの部位には該テーパ部３２Ｂより大きな
テーパ角、例えば45゜のテーパ角を有する面取部
３２Ｃが形成されている。このように、バルブボ
デイ３２はそのテーパ部３２Ｂとボス部１Ｃの傾
斜段壁３９との当接面および外周縁とボス部１Ｃ
の内周壁との圧着部の２個所で液密に保持される
ようになつている。

次に、４０はバルブボデイ３２の上方位置にお
いてボス部１Ｃに螺挿したキヤツプを示し、該キ
ヤツプ４０にはその外周縁部に近接した位置に円
環状の突部４１が形成されており、該突部４１は
バルブボデイ３２の周縁部を下方に押圧すること
により、該バルブボデイ３２をそのテーパ部３２
Ｂをボス部１Ｃの傾斜段壁３９に圧接すると共
に、面取部３２Ｃの外周縁部がボス部１Ｃの内周
壁に圧着した状態に保持せしめ、該バルブボデイ
３２とボス部１Ｃとの間の連結部における液密性
を良好ならしめるように構成されている。また、
キヤツプ４０の軸中心には上端が閉塞されて伏椀
状となつた有底状の円筒部４２が形成されてい
る。該円筒部４２にはその上端閉塞側に小径円筒
部４２Ａが形成され、また下端開口側には常時鋼
球３５の一部が嵌入した大径円筒部４２Ｂとなつ
ている。そして、大径円筒部４２Ｂは鋼球３５の
直径より催かに大きくなつており、鋼球３５が該
大径円筒部４２Ｂ内に嵌入したときには円筒部４
２内に油室Ａが形成されるようになつている。ま
た、円筒部４２の閉塞側内端壁と鋼球３５との間
には該鋼球３５を弁座３４に着座させる方向に付
勢するばね４３が張設されており、該ばね４３の
ばね力によりリリーフ弁の開放圧力が設定される
ようになつている。さらに、円筒部４２の小径円
筒部４２Ａはリリーフ弁開弁時におけるばね４３
の座屈を防止するために、ばね４３の直径より僅
かに大径となつている。さらに、キヤツプ４０に
は円筒部４２の形設位置の外周側に複数の連通路
４４，４４，…が穿設されており、弁機構３１を
連通するブレーキ液は該連通路４４を介してリザ
ーバ１６に流出入せしめられるように構成されて
いる。

本考案に係るマスタシリンダはこのように構成
されるもので、第１図および第２図はその非作動
状態が示され、リリーフ弁の弁体としての鋼球３
５は弁座３４に着座し、補給弁を構成するシール
部材３７はバルブボデイ３２と僅かな隙間をもつ
て対面した状態にあり、このために補給室１１は
サプライポート１８を介して、また圧力室１２も
リリーフポート２０を介してリザーバ１６と連通
し、該補給室１１および圧力室１２は共に大気圧
となつている。

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に強制的にブ
レーキ液を封入する。このとき、シール部材３７
は補給室１１内の圧力によりバルブボデイ３２に
密着せしめられることになり、またバルブボデイ
３２のテーパ部３２Ｂはボス部１Ｃの傾斜段壁３
９に圧接されているから、補給室１１内のブレー
キ液は無駄なく効率的に圧力室１２に供給され、
リザーバ１６側に漏出することはない。

このように圧力室１２および供給ポート２２
Ａ，２２Ｂ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が大きくな
るために、速やかに大気に開放して反力を減少さ
せる必要がある。而して、補給室１１内が設定さ
れた開放圧力になると、この圧力がオリフイス３
３を介して鋼球３５に作用し、該鋼球３５はばね
４３に抗して弁座３４から離座して円筒部４２内
に挿入され、油室Ａが形成される。そして、鋼球
３５の油室Ａ内への進入体積に応じた量のブレー
キ液が鋼球３５と大径円筒部４２Ｂとの間の隙間
から流出するが、その際に生じる抵抗力によつて
ダンパ作用が発揮されて鋼球３５およびばね４３
が安定した状態に保持され、振動音が発生するこ
とはない。そして、このようにしてオリフイス３
３から流入したブレーキ液は連通路４４を介して
リザーバ１６内に確実に流入せしめられる。

一方、ブレーキペダルを解除すると、段付ピス
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内は高真空状態になろ
うとする。しかし、補給弁を構成するシール部材
３７はその外周縁が撓められてバルブボデイ３２
から離間し、リザーバ１６内のブレーキ液は連通
路４４および補給通路３６を介して補給室１１内
に供給される。そして、このとき鋼球３５はばね
４３の作用により弁座３４に着座せしめられる。

前述のようにしてブレーキ装置が作動せしめら
れるが、制動時にはブレーキ装置が発熱し、ブレ
ーキ液も極めて高温となる。そして、ブレーキペ
ダルの解除時に圧力室１２内に還流したブレーキ
液はリリーフポート２０を介してボス部１Ｃ内に
流入することになり、バルブボデイ３２は高温下
に曝されることになる。従つて、マスタシリンダ
を長期間に亘り使用すると、バルブボデイ３２が
劣化して脱水収縮やクリープ現象を生じ、そのテ
ーパ部３２Ｂと傾斜段壁３９との間に隙間を生じ
させることになる。しかし、このような隙間が発
生しても、バルブボデイ３２の面取部３２Ｃの外
周縁部はボス部１Ｃの内周壁に圧着した状態にあ
るから、此部における液密性が十分に確保され、
補給室１１内が高圧になつても此部からリザーバ
１６に向けブレーキ液が漏出することはない。そ
して、このバルブボデイ３２の面取部３２Ｃ外周
縁部は通常高温ブレーキ液とは直接接触しないよ
うになつており、テーパ部３２Ｂより劣化し難い
ばかりでなく、D₁−D₂という締め代を有してい
るから、そのボス部１Ｃとの当接部に隙間が生じ
るおそれはほとんどない。従つて、マスタシリン
ダの作動初期における補給室１１内の液圧の発生
が良好となり、長期間の使用後でもマスタシリン
ダを安定した状態で作動させることができる。

さらに、バルブボデイ３２をボス部１Ｃに装着
するに際しては、まず、該バルブボデイ３２をそ
の面取部３２Ｃ外周縁を撓めてボス部１Ｃに挿嵌
し、然る後キヤツプ４０をボス部１Ｃに螺挿する
ことにより、該キヤツプ４０の突部４１によつて
バルブボデイ３２をそのテーパ部３２Ｂが傾斜段
壁３９に圧接する状態にまで追い込めばよい。そ
して、この場合、バルブボデイ３２には面取部３
２Ｃが形成されているから、その外周縁部の柔軟
性が良好となり、該バルブボデイ３２の装着が円
滑に行なわれる。また、バルブボデイ３２を脱着
する場合には、前述とは逆の操作で、キヤツプ４
０を取外すことによりバルブボデイ３２は容易に
ボス部１Ｃから引き抜くことができる。

以上詳細に説明したように、本考案によるマス
タシリンダによれば、バルブボデイのテーパ部を
ボス部の傾斜段壁に当接させると共に面取部をボ
ス部の開口側の内壁に所定の締め代をもつて圧接
する構成としたから、下記各項の効果を奏する。

バルブボデイのテーパ部はボス部の傾斜段壁
に当接するように形成され、キヤツプによつて
常時押圧されているから、液密性の確保を図る
ことができる。

バルブボデイにはテーパ部よりも大なるテー
パ角を有すると共にボス部内径よりも大なる外
径を有する面取部が設けられ、該面取部はボス
部内壁に所定の締め代をもつて圧着状態に保持
されているから、此部においても十分な液密性
を確保することができる。

前記、項に関連して、通常時においては
テーパ部と傾斜段壁とによつて液密性を確保
し、面取部は高温なブレーキ液とは直接接触し
ないから、当該面取部は劣化し難く、長期間に
わたり、安定した状態で作動させることができ
る。

長期間の使用によつてバルブボデイが劣化し
て脱水収縮やクリープ現象を生じ、テーパ部と
傾斜段壁との間に隙間が生じても、面取部の外
周縁で十分な液密性を確保しているから、ブレ
ーキ液の漏出を防止することができる。

バルブボデイをボス部に装着するときには面
取部外周縁を撓めて挿嵌し、その後キヤツプに
よつて圧接、固定すればよいから、組付け、取
外しが容易で、作業性に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すマスタシリン
ダの縦断面図、第２図は第１図の要部拡大図であ
る。１……段付シリンダ、１Ａ……大径シリンダ、
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、３２Ｂ……テーパ部、３２Ｃ…
…面取部、３３……オリフイス、３５……鋼球、
３６……補給通路、３７……シール部材、３９…
…傾斜段壁、４０……キヤツプ、４１……突部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

大径シリンダ孔と小径シリンダ孔とからなる段
付シリンダ孔を有するシリンダと、該段付シリン
ダ孔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
シリンダ孔内を大径シリンダ孔側の補給室と小径
シリンダ孔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
みブレーキ液の流通を許すように配設されたカツ
プシールと、前記段付シリンダ孔に連設して設け
たボス部と、該ボス部に取付けられて前記補給室
と前記圧力室とにブレーキ液を供給するリザーバ
と、前記ボス部に挿嵌して設けたバルブボデイ
と、該バルブボデイに設けられ、前記補給室内圧
力が所定の開放圧力以上となつたときに該補給室
からリザーバにブレーキ液を逃すリリーフ弁およ
び前記補給室内圧力が所定の補給圧力以下となつ
たときに前記リザーバから該補給室内にブレーキ
液を供給する補給弁とからなる弁機構とを備えた
マスタシリンダにおいて、前記ボス部の内壁を奥
所側を小径に、開口側を大径に形成して、その間
に所定の傾斜角度を有する傾斜段壁を設け、また
前記バルブボデイを合成樹脂で形成し、該バルブ
ボデイの外周縁近傍には前記ボス部の傾斜段壁に
当接するように該傾斜段壁とほぼ等しいテーパ角
を有するテーパ部と、該テーパ部の外周縁に該テ
ーパ部よりも大なるテーパ角を有する面取部とを
形成すると共に、該バルブボデイの面取部先端外
径を前記ボス部の開口側の内径よりも大径に形成
し、前記ボス部の開口側には前記バルブボデイの
テーパ部を傾斜段壁に圧接すると共に、前記面取
部の外周縁をボス部の開口側内壁に締め代をもつ
て保持せしめるキヤツプを設けたことを特徴とす
るマスタシリンダ。