JPS646977B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車の液圧ブレーキ装置等に用いら
れるマスターシリンダ、特に作動時ピストンスト
ロークを減ずる目的から圧力室に大量の作動液を
急速に供給するようにした所謂フアーストフイル
（fast fill）型あるいはクイツクテイクアツプ
（quick take−up）型といわれるマスターシリン
ダの改良に関するものである。

デイスクブレーキにおいては、そのブレーキデ
イスクと、これを挾圧するブレーキパツドとの間
隔を小さくする場合、ブレーキパツドがブレーキ
デイスクに引摺られ、パツドの異常摩耗や動力損
失、更には異音の発生を生じ、最悪の場合、ベー
パロツクによる制動不能を惹起する恐れがある。
そこで、上記間隔は或る程度大きくする必要があ
るが、この場合ブレーキ系のロスストロークが大
きくなり、ブレーキペダルの踏代増大で、操作フ
イーリングの悪化を避けられない。

フアーストフイル型マスターシリンダは、例え
ばこのようなブレーキ系に用い、段付きシリンダ
内におけるピストンの初期ストロークにて圧力室
に大量の液量を送り込むことによりブレーキペダ
ルの踏代を小さく保つのに有用である。

この種マスターシリンダは例えば米国特許第
4208881号明細書に記載の通り周知である。

しかしながら、この米国特許明細書に開示され
たマスターシリンダにあつては、リザーバ室とシ
リンダ側とを連絡してピストンの初期ストローク
時に低圧かつ大量の作動液をブレーキ側に送り込
むとともに、シリンダ側が負圧時にリザーバ室か
らシリンダ側へ作動液を供給する働きを行うバル
ブユニツト８８が、金属性のバルブシールメンバ
１０２とバルブボデイ１０４とに、通路１１４，
１２６やオリフイス１４４，１０８等を複雑な機
械加工などで形成したものであるため、製作コス
トが高くなり、また、全体の重量が大きくなると
いう欠点を有している。

従来より、このような欠点を克服するため、前
述のバルブユニツトのうち、通路やオリフイスが
設けられる一部を合成樹脂で形成し、これをバル
ブユニツトの他部を構成するスプリングリテーナ
の一端に圧入嵌着し、これらの内部にスプリング
や弁体を収納したものを、本出願人は先に出願し
た実願昭55−152607号（実開昭57−73253号公報）
で提案している。

しかしながら、このような従来のバルブユニツ
トにあつては、合成樹脂製の一部が熱等で変形し
てこれが圧入嵌着されたスプリングリテーナの他
部との圧接力が小さくなつて離れやすくなる。こ
のようにしてバルブユニツトの一部と他部とが分
離してしまうとバルブユニツトの内部に収納され
た弁体に加わるスプリングのばね力が小さくな
り、フアーストフイル機能（ピストンの初期スト
ロークにおいて大量の作動液をブレーキ側に送り
こむこと）が得られる上限液圧が小さくなる。し
たがつて、充分な量の作動液をブレーキ側に吐出
することができず、ブレーキペダルのロスストロ
ークが大きくなり、迅速な制動操作が困難になる
という問題点があつた。

この発明は、このような従来の問題点に着目し
てなされたもので、小径孔と大径孔とを有するシ
リンダ本体と、シリンダ本体に取り付けられたリ
ザーバタンクと、シリンダ本体の小径孔および大
径孔の両方の孔内に摺動自在に挿填されて、小径
孔内に圧力室を画成し大径孔内にサプライ室を画
成する段付のピストンと、リザーバタンクとサプ
ライ室とを連絡する通路に設けられて、サプライ
室からリザーバタンクへの作動液の流れを阻止
し、これと逆方向の流れを通過させるチエツクバ
ルブと、同じくリザーバタンクとサプライ室とを
連絡する通路に設けられ、軸線方向に一端部から
他端部に向かつて所定の長さを有する弁座体と、
該弁座体の一端部側で弁座体に当接離隔可能な弁
体と、該弁体を弁座体方向に付勢するスプリング
と、一端が弁座体の一端部から他端部に向かつて
弁座体の外周部に所定長嵌合し、他端がスプリン
グに当接するスプリングリテーナと、を有し、サ
プライ室内が一定以上の圧力になつたとき弁体が
スプリングに対抗して移動して弁座体から離れ、
サプライ室からリザーバタンクへの作動液の流れ
を通過させる差圧バルブと、を備えたマスターシ
リンダにおいて、前記差圧バルブの弁座体を合成
樹脂で形成し、前記スプリングリテーナの一端に
所定の突出部を設け、該突出部を、前記弁座体の
一端部から所定距離離隔する位置で弁座体側に突
出させ、かつ、弁座体に食い込むようにすること
により、前記問題点を解決することを目的として
いる。

以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第１，２，３図はこの発明をタンデムマスタシ
リンダに適用した一実施例を示す図である。

まず、構成を説明する。１は大径孔１ａと小径
孔１ｂとを有するシリンダ本体、２はリザーバタ
ンク、３はシリンダ本体１の大径孔１ａと小径孔
１ｂとの両方に嵌め込んだプライマリピストン、
４は同じくシリンダ本体１の小径孔１ｂ内に嵌め
込んだセカンダリピストンである。

プライマリピストン３は段付きピストンを構成
し、その大径部３ａをカツプシール５による液密
封止下でシリンダ本体１の開口端に近い大径孔１
ａ内に嵌め合せ、小径部３ｂをシリンダ本体１の
閉塞端に近い小径孔１ｂ内に嵌合して、大径部３
ａおよび小径部３ｂ間にサプライ室６を画成する
と共に、小径部３ｂに連通孔７を形成する。段付
きプライマリピストン３は大径部３ａ端面と衝合
するようシリンダ本体１の開口端に係着したカバ
ー８により抜け止めすると共に、該大径部３ａ端
面に形成した窪み３ｃを形成し、この窪み３ｃ内
にブレーキペダルと連動してその踏込み時図中左
方に移動するプツシユロツド９の先端を侵入させ
る。

プツシユロツド９から遠いプライマリピストン
３の端部にピストンカツプ１０を設け、その外周
リツプ部を小径孔１ｂの内周面に摺接させて連通
孔７を塞ぐが、このピストンカツプはサプライ室
６から連通孔７を経て流出する作動液流を許容
し、逆向きの作動液流に対してこれを阻止する向
きに配置する。プライマリピストン３のプツシユ
ロツド９から遠い側の端面にビス１１を植設し、
その軸部によりばね座１２をガイドすると共に、
ヘツド部１１ａによりこのばね座を抜け止めす
る。またばね座１２およびプライマリピストン３
間にリターンスプリング１３を縮設する。プライ
マリピストン３とセカンダリピストン４との間に
は圧力室１４が画成され、この圧力室１４はプラ
イマリピストン３の端面に臨んでいる。シリンダ
本体１にはこの圧力室１４に通じる液圧出口ポー
ト１５が形成され、このポートを経て図外のブレ
ーキ側へ出力液圧が取り出し可能である。セカン
ダリピストン４とシリンダ本体１の閉塞端との間
にリターンスプリング２３を縮設し、これにより
セカンダリピストン４をばね座１２に当接した図
示の原位置に、またプライマリピストン３をカバ
ー８と係合した図示の原位置に抑止する。シリン
ダ本体１は第２図に詳示するようにリザーバタン
ク２に連結された作動液入口部１６を有し、この
作動液入口部１６にはリザーバタンク２内に連通
する通路１７が形成されている。また、シリンダ
本体１には小径部１ｂおよび大径部１ａの境界を
挾んで、大径部側のサプライ室６に通ずるサプラ
イポート１８と小径部側の圧力室１４に通ずるリ
リーフポート１９が形成され、これらのサプライ
ポート１８およびリリーフポート１９はそれぞれ
通路１７の底面に開口する。通路１７内にはバル
ブユニツト２０が収納され、このバルブユニツト
２０は通常通り差圧バルブ２１とチエツクバルブ
２２とを有する。２５は合成樹脂より形成された
弁座体であり、この弁座体２５は軸線方向に一端
部から他端部に向かつて所定の長さを有してい
る。また、弁座体２５は通路１７に収納され、通
路との間の液密性を保つシール２４が設けられて
いる。この弁座体２５には軸線に沿つて貫通孔２
６が形成されている。この貫通孔２６の第２図に
おける上端部内面は上方に向つて未広がりの円錐
面に形成され、この円錐面は弁座２７となる。弁
座体２５には貫通孔２６を囲む複数の孔２８が形
成され、この孔２８の下端は弁座体２５とビス３
８とに挾持された弾体材料からなる弁体２９によ
り通常閉止されている。そして、前記弁体２９は
リザーバタンク２からサプライ室６への作動液流
を許容し、サプライ室６からリザーバタンク２へ
の作動液流を阻止する。前述した孔２８および弁
体２９は全体として前記チエツクバルブ２２を構
成する。３０は弁座体２５の一端部側で弁座体２
５に当接離隔可能な弁体であり、この弁体３０は
弁座２７に対設されている。この弁体３０は弁座
２７に着座することにより貫通孔２６を閉止す
る。３１は弁体３０に下端が当接されたスプリン
グであり、このスプリング３１は弁体３０を弁座
体２５方向に、すなわち、閉弁方向に付勢する。
３２はスプリングリテーナであり、たとえば金属
のプレス成形よりなり、断面帽子型の断面形状を
有する。スプリングリテーナ３２の開口側の一端
は弁座体２５の一端部から他端部に向かつて弁座
体２５の外周部を所定長だけ圧入し、嵌着してい
る。第３図に詳示するように、スプリングリテー
ナ３２の一端である嵌着部には、所定の突出部３
３が設けられており、この突出部３３は弁座体２
５の一端部から所定距離離隔した位置で弁座体２
５側に突出し、この突出部３３が弁座体２５に凹
部を形成させ弁座体２５と係合している。スプリ
ングリテーナ３２の他端には、軸線に沿つて貫通
孔３４が設けられるとともに、スプリング３１の
上端が当接している。このようにして弁座体２５
とスプリングリテーナ３２とに囲まれた内部に前
述の弁体３０とスプリング３１が収納されてい
る。前述した弁座体２５、弁体３０、スプリング
３１、スプリングリテーナ３２は全体として前記
差圧バルブ２１を構成する。３５は弁座体２５に
設けられたオリフイスであり、オリフイス３５は
リザーバタンク２とサプライ室６、圧力室１４を
連絡し、サプライ室６や圧力室１４側にたまつた
気泡をリザーバタンク２側へ逃がす通路を形成し
ている。このように弁座体２５やスプリングリテ
ーナ３２からなるバルブユニツト２０は、通路１
７に設けられた段差３６とスナツプリング３７と
の間に挾持される。なお、製造誤差を吸収するた
め、バルブユニツト２０と段差３６、スナツプリ
ング３７との間には若干の間隙がある。

次に作用を説明する。

第１図に示す非作動状態で、プツシユロツド９
を図中左行させ、段付きプライマリピストン３を
押込むと、サプライ室６はプライマリピストン３
が段付のため容積を減じられる。この容積減少
で、サプライ室６内の作動液は、サプライポート
１８及びリリーフポート１９を経て圧力室１４に
流入し、液圧出口ポート１５より流出する。ピス
トンカツプ１０がリリーフポート１９を通過し、
このポートを圧力室１４から隔絶すると、サプラ
イ室６内の作動液は連通孔７を通り、ピストンカ
ツプ１０の外周リツプ部を小径孔１ｂの内周面か
ら離れる方向へ弾性変形させつつ、圧力室１４に
流入し、出口ポート１５より流出する。なお、こ
の間弁体３０がスプリング３１により弁座２７に
押付けられた閉位置にあり、又孔２８が弁体２９
で塞がれているため、サプライ室６内の作動液が
リザーバタンク２に流入することはない。

圧力室１４に流入した後ポート１５より流出し
た作動液は、このポートに接続した液圧ブレーキ
系に供給され、この系統の作動ユニツト（ブレー
キユニツト）をパツドがデイスクに当るまでスト
ロークさせる。

このロスストロークは、上述の如くサプライ室
６から圧力室１４に作動液を大量に送り込みなが
ら行なわれるため、その分プライマリピストン３
の押込み量、即ちペダル操作量が少なくなり、フ
アーストフイル機能による所期の目的が達せられ
る。このロスストローク中にサプライ室６内の内
圧が徐々に上昇するが、この圧力は通路１７を経
て、弁体３０に作用する。そしてブレーキユニツ
トがロスストロークを終えて、サプライ室６の液
圧がスプリング３１のばね力によつて決まる設定
圧力以上になると、弁体３０がスプリング３１に
抗して第１，２図中上方に押し上げられて差圧バ
ルブ２１を開く。この結果、サプライ室６はリザ
ーバタンク２を連通して大気圧となる。このた
め、サプライ室６内の圧力はプライマリピストン
３を右方に押圧する力を発生せず、ブレーキペダ
ルの踏力はプツシユロツド９を介してプライマリ
ピストン３の小径部３６の端面から全て圧力室１
４に加わり、高圧を発生する。したがつて、ポー
ト１５から高圧少量の作動液が対応する液圧系に
送り出される。なお、セカンダリピストン４は圧
力室１４の液圧により移動し、対応する圧力室に
同じ液圧を発生して対応する液圧系に液圧を供給
する。

次に、ペダル踏力を解除すると、プライマリピ
ストン３とセカンダリピストン４とは、リターン
スプリング１３，２３および液圧系側の液圧によ
り第１図中左方に押込まれた位置から第１図に示
す原位置に向け戻される。この際、圧力室１４へ
の作動液の補給は、サプライ室６内の作動液が連
通孔７を通り、ピストンカツプ１０の外周リツプ
部を小径孔１ｂの内周面から離す方向へ変形させ
て圧力室１４内に流入することで行なわれる。更
にサプライ室６への作動液の補給は、この時プラ
イマリピストン３が段付きで、サプライ室６の内
容積増大を惹起することからサプライ室６が負圧
となり、弁体２９が弾性変形して孔２８を開くた
め、リザーバタンク２内の作動液がサプライ室６
に流入することで行なわれる。

このように作動液が補給されることで、マスタ
ーシリンダは第１図に示す非作動状態に復帰し、
次の作動に備えることができる。

ところで、バルブユニツト２０のスプリングリ
テーナ３２の突出部３３は、弁座体２５との嵌着
部において、弁座体２５の一端部から所定距離離
隔する位置で弁座体２５側に突出しているため、
突出部３３以外の部分の他の部分に較べて局部的
に弁座体２５とスプリングリテーナ３２との接触
面圧が大きくなる部分をつくつている。このため
合成樹脂製の弁座体２５が、作動液中に含まれる
水分を吸収したり、あるいは、エンジン等からの
熱や制動時の作動液の温度上昇による熱をうけた
り、またはスプリングリテーナ３２から圧接力を
受けるなどして経時的に変形する場合、弁座体２
５のスプリングリテーナ３２の突出部３３と接触
する部分は接触面圧が大きいため凹部を形成し、
スプリングリテーナ３２の他の部分と接触する弁
座体２５の部分は突出部３３と接触する部分に較
べて接触面圧が小さいため、突出部３３と接触す
る部分に較べて凸部を形成するように変形する。
したがつて、弁座体２５は時間が経つにつれてス
プリングリテーナ３２の突出部３３と接触する部
分により大きな凹部を形成するように変形してス
プリングリテーナ３２に対して確実な抜け止めを
自然に形成する。このため、スプリングリテーナ
３２と弁座体２５とには、スプリング３１の弾性
力により、常時互いに離間する方向に力が働いて
いるが、前述のように弁座体２５にスプリングリ
テーナ３２の確実な抜け止めが経時的に自然に形
成されるので、弁座体２５とスプリングリテーナ
３２とは分離して離間することが防止される。こ
の結果、スプリング３１の長さは変化しないた
め、差圧バルブ２１の弁体３０に加わるスプリン
グ３１の閉弁方向の付勢力は変化せず、弁体３０
はサプライ室６が所定の圧力になつた時に始めて
開弁して、リザーバタンク２とサプライ室６とを
連絡する。したがつて、従来のバルブユニツトの
ように、弁座体とスプリングリテーナとが分離し
て離間し、この内に収納されているスプリングが
伸びてしまい、このスプリングで付勢されている
弁体の設定力が小さくなり、サプライ室の液圧が
低いうち、すなわち、ロスストロークが終了しな
いうちに、弁体が開いてしまつてリザーバタンク
とサプライ室とを連絡し、フアーストフイル機能
が充分に得られなくなるという事態が回避され
る。

第４図に、この発明の他の実施例を示す。この
実施例ではスプリングリテーナ３２の先端をかぎ
状に屈曲させ、弁座体２５側への突出部３３を形
成している。作用は前記実施例と同様である。

以上説明してきたように、この発明によれば、
小径孔と大径孔とを有するシリンダ本体と、シリ
ンダ本体に取り付けられたリザーバタンクと、シ
リンダ本体の小径孔および大径孔の両方の孔内に
摺動自在に挿填されて、小径孔内に圧力室を画成
し大径孔内にサプライ室を画成する段付のピスト
ンと、リザーバタンクとサプライ室とを連絡する
通路に設けられて、サプライ室からリザーバタン
クへの作動液の流れを阻止し、これと逆方向の流
れを通過させるチエツクバルブと、同じくリザー
バタンクとサプライ室とを連絡する通路に設けら
れ、軸線方向に一端部から他端部に向かつて所定
の長さを有する弁座体と、該弁座体の一端部側で
弁座体に当接離隔可能な弁体と、該弁体を弁座体
方向に付勢するスプリングと、一端が弁座体の一
端部から他端部に向かつて弁座体の外周部に所定
長嵌合し、他端がスプリングに当接するスプリン
グリテーナと、を有し、サプライ室内が一定以上
の圧力になつたとき弁体がスプリング対抗して移
動して弁座体から離れ、サプライ室からリザーバ
タンクへの作動液の流れを通過させる差圧バルブ
と、を備えたマスターシリンダにおいて、前記差
圧バルブの弁座体を合成樹脂で形成し、前記スプ
リングリテーナの一端に所定の突出部を設け、該
突出部を、前記弁座体の一端部から所定距離離隔
する位置で弁座体側に突出させ、かつ、弁座体に
食い込むようにしたため、圧入時に抜け止めが形
成され、さらに弁座体の経時変形によりスプリン
グリテーナのより確実な抜け止めを自然に形成す
ることができる。したがつて、安価かつ簡潔な構
成で弁座体とスプリングリテーナとをしつかりと
嵌着することができる効果があり、このため、弁
座体とスプリングリテーナとが分離してスプリン
グが伸びて弁体の附勢が弱まつて弁体が低い液圧
で開き、フアーストフイル機能が充分に得られな
くなるという事態を回避できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例にかかるマスター
シリンダの断面図、第２図はこのマスターシリン
ダの要部の拡大断面図、第３図は第２図のＡ部拡
大断面図、第４図はこの発明の他の実施例のマス
ターシリンダの第３図相当の拡大断面図である。 １……シリンダ本体、１ａ……大径部、１ｂ…
…小径孔、２……リザーバタンク、３……プライ
マリピストン、４……セカンダリピストン、６…
…サプライ室、７……連通孔、１０……ピストン
カツプ、１４……圧力室、１７……通路、１８…
…サプライポート、１９……リリーフポート、２
０……バルブユニツト、２１……差圧バルブ、２
２……チエツクバルブ、２５……弁座体、２６…
…貫通孔、２７……弁座、３０……弁体、３１…
…スプリング、３２……スプリングリテーナ、３
３……突出部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 小径孔と大径孔とを有するシリンダ本体と、
   シリンダ本体に取り付けられたリザーバタンク
   と、シリンダ本体の小径孔および大径孔の両方の
   孔内に摺動自在に挿填されて、小径孔内に圧力室
   を画成し大径孔内にサプライ室を画成する段付の
   ピストンと、リザーバタンクとサプライ室とを連
   絡する通路に設けられて、サプライ室からリザー
   バタンクへの作動液の流れを阻止し、これと逆方
   向の流れを通過させるチエツクバルブと、同じく
   リザーバタンクとサプライ室とを連絡する通路に
   設けられ、軸線方向に一端部から他端部に向かつ
   て所定の長さを有する弁座体と、該弁座体の一端
   部側で弁座体に当接離隔可能な弁体と、該弁体を
   弁座体方向に付勢するスプリングと、一端が弁座
   体の一端部から他端部に向かつて弁座体の外周部
   に所定長嵌合し、他端がスプリングに当接するス
   プリングリテーナと、を有し、サプライ室内が一
   定以上の圧力になつたとき弁体がスプリングに対
   抗して移動して弁座体から離れ、サプライ室から
   リザーバタンクへの作動液の流れを通過させる差
   圧バルブと、を備えたマスターシリンダにおい
   て、前記差圧バルブの弁座体を合成樹脂で形成
   し、前記スプリングリテーナの一端に所定の突出
   部を設け、該突出部は、前記弁座体の一端部から
   所定距離離隔する位置で弁座体側に突出し、か
   つ、弁座体に食い込むようにしたことを特徴とす
   るマスターシリンダ。