WO2008054010A1 - Cup seal and master cylinder using the same - Google Patents

Cup seal and master cylinder using the same Download PDF

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WO2008054010A1
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lip portion
cylinder
recess
hydraulic
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Tomohiro Aoki
Masaki Shiwa
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Bosch Corp
Original Assignee
Bosch Corp
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    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • B60T11/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant transmitting by fluid means, e.g. hydraulic
    • B60T11/16—Master control, e.g. master cylinders
    • B60T11/236—Piston sealing arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60T11/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant transmitting by fluid means, e.g. hydraulic
    • B60T11/16—Master control, e.g. master cylinders
    • B60T11/232—Recuperation valves

Definitions

  • the present invention relates to a cup seal used in a cylinder device including a cylinder such as a master cylinder of a brake or a clutch in a vehicle such as an automobile and a sliding member disposed in the cylinder so as to be relatively movable in the axial direction thereof.
  • the present invention also relates to the technical field of plunger-type mass cylinders equipped with this cup seal.
  • This plunger-type master cylinder includes a cylinder body having a cylinder hole, a piston that slidably inserts into the cylinder hole, and a communication that is provided in the cylinder body and communicates with a reservoir.
  • a sealing member for sealing between the inner peripheral surface of the hole and the outer peripheral surface of the piston.
  • the cup seal a includes an annular base portion b extending in the radial direction and an axial direction extending from the inner peripheral end of the base portion b.
  • the inner lip portion c and the outer lip portion d extending in the axial direction from the outer peripheral side end portion of the base portion b are formed in a U-shaped cross section.
  • the inner lip portion c of the cup seal has only a sealing function
  • the outer lip portion d has a sealing function and a bobbing function.
  • the cup seal a is provided with an annular seal portion g on the outer peripheral surface of the tip end portion of the outer lip portion d.
  • This seal part g comes into contact with the bottom wall (inner peripheral surface) of the concave portion of the cylinder, so that it seals liquid tightly against the inner peripheral surface of the cylinder and from the hydraulic chamber of the mass cylinder to the reservoir. Block the flow of liquid.
  • An object of the present invention is to provide a cap seal that can secure a sufficient replenishment amount while providing a sufficient pumping function to the base portion and the outer lip portion, and can also provide a good seal function. Is to provide.
  • Another object of the present invention is to provide a master cylinder that can reliably generate hydraulic pressure and can further improve the response when the piston moves backward.
  • a cup seal according to the present invention includes an annular base portion that is accommodated in a recess and extends in a radial direction, and an axial direction from the inner peripheral side end portion to the base portion. And an annular outer lip portion extending in the axial direction from the outer peripheral side end portion of the base portion and detachably contacting the bottom wall of the recess.
  • a first seal portion is provided on the outer lip portion, and the first seal portion is located on the outer periphery of the outer lip portion from the outer lip portion toward the base portion.
  • a second seal portion is provided on the base portion, and the second seal portion is arranged on the outer periphery of the outer lip portion from the outer lip portion.
  • the second side wall is in close contact with the second side wall of the concave portion opposite to the first side wall of the concave portion where the tip of the air ripple portion faces the flow of the hydraulic fluid toward the first portion.
  • a gap is formed between the second side wall and the second side wall of the recess with respect to the flow of the working fluid from the base part toward the outer lip part. It is a seal part.
  • the cup seal is an intermediate portion in which the cup portion is positioned between the inner lip portion and the outer lip portion and extends in the axial direction at the base portion.
  • a lip portion is provided, and a cut surface is formed in a substantially E shape by the base portion, the inner lip portion, the outer lip portion, and the intermediate lip portion.
  • the intermediate lip portion is disposed at a predetermined interval in a predetermined circumferential direction, and the intermediate lip portion is interposed between the intermediate lip portions adjacent to each other in the circumferential direction. It is characterized in that a communication passage that communicates the inner and outer peripheral sides of the lip portion is formed.
  • a master cylinder according to the present invention is provided in the cylinder body, a cylinder body having a cylinder hole, a Vista that slidably inserts into the cylinder hole, and a cylinder that partitions the hydraulic chamber.
  • a communication passage that communicates with a reservoir that stores hydraulic fluid; a relief port that is formed in the piston and that is in constant communication with the hydraulic pressure chamber; and that communicates with the communication passage and the hydraulic pressure chamber;
  • a seal member that is accommodated in a recess in the inner peripheral surface of the hole and that slidably penetrates the piston and seals between the inner peripheral surface of the cylinder hole and the outer peripheral surface of the piston, The communication passage and the relief port ⁇ communicate with each other during operation, and the piston moves during operation and the communication member and the relief port are blocked by the seal member.
  • Mass evening Shi In the Linda the seal member is constituted by a force seal according to any one of Claims 1 to 3.
  • the flow of hydraulic fluid from the outer lip portion toward the base portion on the outer periphery of the outer lip portion is reduced.
  • the first seal portion of the lip portion is in close contact with the bottom wall of the recess to seal between the bottom wall
  • the second seal portion of the base portion is the first side wall of the recess where the tip of the outer lip portion faces. Since it comes into close contact with the second side wall of the recess on the opposite side and seals between this second side wall, it is in series with the flow of hydraulic fluid from the outer lip part to the base part It is possible to configure a double seal portion that is arranged. As a result, the sealing performance of the cup seal is improved, and the upstream hydraulic pressure in the flow of hydraulic fluid from the first seal portion of the outer lip portion of the cup seal to the base portion from the lower lip portion is increased. Can be secured to a high degree.
  • the first seal portion of the outer lip portion is the bottom wall of the recess against the flow of hydraulic fluid from the base portion toward the outer lip portion on the outer periphery of the outer lip portion. So that a gap is formed between the base and the bottom wall, and the second seal portion of the base portion is spaced from the second side wall of the recess to form a gap between the second side wall and the second side wall. Therefore, the flow of the working fluid from the second seal portion of the base portion of the force seal to the upstream side in the flow of the working fluid from the base portion toward the outer lip portion can be made smoother.
  • a predetermined number of intermediate lip portions are arranged annularly and intermittently at predetermined large intervals in the circumferential direction, and there is no intermediate lip portion between adjacent intermediate lip portions. By doing so, it is possible to easily squeeze radially inward of the outer lip portion. Thereby, on the outer peripheral side of the outer lip portion, the flow of the hydraulic fluid from the base portion side to the outer lip portion side can be made smoother and easier.
  • the inner lip portion is brought into close contact with the outer peripheral surface of the piston by the hydraulic pressure generated in the hydraulic chamber during operation, and the first seal portion of the outer lip portion Adheres to the bottom wall of the recess and (2) Since the seal part comes into close contact with the second side wall of the recess, a double seal part arranged in series with respect to the flow of brake fluid from the hydraulic chamber toward the reservoir can be configured. .
  • the sealing performance by the cup seal is improved, and the hydraulic pressure in the hydraulic chamber can be secured at a high level.
  • Fig. 1 (a) is a longitudinal sectional view showing an example of an embodiment of a mass cylinder having a cup seal according to the present invention
  • Fig. 1 (b) is a diagram of the first cup seal portion in Fig. 1 (a). It is a partial enlarged view.
  • Fig. 2 shows an example of the cup seal used in the master cylinder of the example shown in Fig. 1, where (a) is a plan view and (b) is a cross-sectional view taken along line I IB-IIB in (a). is there.
  • FIG. 3 is a bottom view of FIG. 2 (a).
  • Fig. 4 shows the behavior of the cup seal of the example shown in Fig. 2, where (a) illustrates the sealing performance of the cup seal, and (b) illustrates the liquid replenishment performance of the cup seal. It is a figure to do.
  • Fig. 5 shows another example of the cup seal used in the master cylinder of the example shown in Fig. 1, where (a) is a plan view and (b) is a cross-sectional view taken along line VB-VB in (a). It is.
  • FIG. 6 shows an example of a cup seal used in a conventional master cylinder, where (a) is a plan view and (b) is a sectional view taken along line VIB-VIB in (a).
  • Fig. 1 (a) is a longitudinal sectional view showing an example of an embodiment of a master cylinder having a cup seal according to the present invention
  • Fig. 1 (b) is a partially enlarged view of the first cup seal portion in Fig. 1 (a)
  • Figures 2 (a) and (b) are diagrams showing the cup seal used in this mass cylinder.
  • the front and the back of the mass cylinder refer to the left and the right in the drawings, respectively.
  • the plunger type master cylinder 1 is used as a master cylinder of a brake system, and includes a cylinder body 2.
  • a cylinder hole 3 is formed in the cylinder body 2.
  • a primary piston 4 and a secondary piston 5 are slidably inserted.
  • the primary piston 4 is moved to the left by a brake pedal (not shown) or a brake doubler device that boosts and outputs the depressing force of the brake pedal.
  • the first hydraulic pressure chamber 6 is formed in the cylinder hole 3 between the primary piston 4 and the secondary piston 5
  • the second hydraulic pressure chamber 7 is A partition is formed between the secondary piston 5 and the bottom 3 a of the cylinder hole 3.
  • the first hydraulic chamber 6 is provided with a first shaft member 8, and the first shaft member 8 includes A pair of left and right first and second retainers 9 and 10 are provided.
  • the first retainer 9 is fixed to the first shaft member 8, while the second retainer 10 is slidable on the first shaft member 8. In that case, the second retainer 10 is brought into contact with the flange 8 a formed at the right end of the first shaft member 8, so that the first and second retainers 9, 10 are connected to each other in FIG. ) Is set to the maximum separated state shown in. Between these first and second retainers 9 and 10, a first return spring 11 is contracted.
  • the first retainer 9 is always in contact with the secondary piston 5, and the second retainer 10 is always in contact with the primary piston 4.
  • a second shaft member 12 is disposed in the second hydraulic pressure chamber 7, and a third retainer 13 is slidably fitted to the second shaft member 12.
  • the third retainer 13 is brought into contact with the flange 12 a formed on the right end of the second shaft member 12, so that the third retainer 13 can reach the maximum shown in FIG. 1 (a).
  • a second return spring 14 is contracted between a flange 12 b formed at the left end of the second shaft member 12 and a third retainer 13.
  • the third retainer 13 is always in contact with the secondary piston 5, and the second shaft member 12 is always in contact with the bottom 3a of the cylinder hole 3, so that the master shown in FIG.
  • the secondary piston 5 is set in a state of being maximally separated from the bottom 3a.
  • the cylinder body 2 is provided with a reservoir 15 for storing brake fluid as hydraulic fluid.
  • the reservoir 15 can be communicated with the first hydraulic chamber 6 via a first relief port 17 that is formed in the first communication passage 16 and the primary piston 4 and always communicates with the first hydraulic chamber 6. Yes.
  • the first relief port 17 is formed in the cylindrical portion 4 a on the left end side of the primary piston 4 to connect the first hydraulic chamber 6 on the inner peripheral side of the primary piston 4 and the first communication passage 16 on the outer peripheral side. It is composed of communicating holes in the radial direction that communicate with each other.
  • Reservoir 15 is connected to second relief port 1 9 formed on second communication path 18 and secondary piston 5. It is possible to communicate with the second hydraulic pressure chamber 7 via the.
  • the second relief port 19 is also formed in the cylindrical portion 5 a of the secondary piston 5, and the second hydraulic chamber 7 on the inner peripheral side of the secondary piston 5 and the outer peripheral side of the secondary piston 5. It is composed of a radial communication hole that communicates with the second communication path 18.
  • a recess 20 is formed in the inner peripheral surface of the cylinder hole 3 in which the primary piston 4 is disposed. As shown in FIG. 1 (b), an annular first cup seal 21 is accommodated in the recess 20, and the primary piston 4 can slide the first cup seal 21 in a fluid-tight manner. Has penetrated.
  • this annular first cup seal 21 is extended in the radial direction and allows the primary piston 4 to slidably pass therethrough.
  • An annular flange lip portion 21c that extends in the axial direction from the outer peripheral end of the base portion 21a and abuts against the bottom wall 20a of the recess 20 so as to be separable; It is composed of an intermediate lip portion 2 1 d that is located in the radial direction between the lip portion 2 1 b and the outer lip portion 2 1 c and extends in the axial direction from the inner peripheral side end portion of the base portion 2 1 a. ing.
  • the tip of the lip portion 21c is opposed to the first side wall 20c on the front side of the recess 20.
  • the outer lip portion 21 c has a thickness that allows the tip of the outer lip portion 21 c to stagnate elastically, so that the brake fluid from the reservoir 15 can be easily sucked.
  • the axial length of the outer lip portion 21c is formed longer than the length of the inner lip portion 21b, but is shorter than the length of the intermediate lip portion 21d.
  • An annular protrusion-shaped first seal portion 2 1 e is formed on the outer peripheral surface of the distal end portion of the outer lip portion 21 c.
  • annular protrusion-shaped second seal portion 2If is formed on the rear surface on the outer peripheral end portion side of the base portion 21a.
  • the second seal portion 21 is opposed to the second side wall 20 b on the rear side of the recess 20 opposite to the first side wall 20 c of the recess 20.
  • a predetermined position is located on the inner peripheral side of the second seal portion 21f and extends radially from the inner peripheral edge of the base portion 21a and opens rearward.
  • a number of base side grooves 21 g are provided at equal intervals in the circumferential direction.
  • the intermediate lip portion 21d has a predetermined number (five in the illustrated example) of intermediate lip portions 21d arranged in an annular shape with a predetermined large interval in the circumferential direction.
  • the first lip seal 21 has a substantially E-shaped axial cross-section at the intermediate lip portion 21d portion, and the portion without the intermediate lip portion 21d, that is, the communication passage 2.
  • the axial cross section is formed in a U shape.
  • a communication passage 21 h that communicates the inner and outer peripheral sides of the intermediate lip portion 21 d is formed between the intermediate lip portions 21 d and 21 d that are adjacent to each other in the circumferential direction.
  • intermediate lip portions 21 d have their tips capable of abutting against the first side wall 20 c of the recess 20, and abutting against the first side wall 20 c further increases the axial direction. Forward movement is prevented. In that case, a concave groove 2 1 is formed at the tip of each intermediate lip portion 21 1 d, and the portion of this concave groove 21 1 d i does not contact the first side wall 20 c of the concave portion 20.
  • the cylinder body 2 is provided with an axial passage 22 connected to the first relief port 17 and the first communication passage 16 in the vicinity of the rear of the first cup seal 21. Yes.
  • the axial passage 22 is always in communication with the base side groove 21 g of the first cup seal 21.
  • the second communication passage 18 and the second relief port 19 are also communicated with in the vicinity of the rear of the second cup seal 23.
  • An axial passage exactly the same as the axial passage 22 is formed. And this axial passage is always in communication with the base part side groove of the second cup seal 23 (exactly the same as the base part side groove 21g of the first cup seal 21).
  • the first hydraulic chamber 6 communicates with the first output port 24, and the wheel of one brake system of the two brake systems (not shown) is connected via the first output port 24. Connected to the wheel cylinder.
  • the second hydraulic pressure chamber 7 communicates with the second output port 25 and, through the second output port 25, of the two brake systems (not shown), the wheel hub of the other brake system is connected. Connected to the cylinder.
  • a force seal 26 is provided on the inner periphery of the rear end of the cylinder hole 3 of the cylinder body 2.
  • the primary piston 4 is slidably passed through the cup seal 26.
  • the cup seal 26 is composed of a conventionally known cup seal different from the first and second cup seals 2 1, 2 3 described above. Between the inner peripheral surface of the cylinder hole 3 of the cylinder body 2 and the outer peripheral surface of the primary piston 4 The liquid-tightness is ensured. This prevents the brake fluid in the first communication passage 16 from leaking out of the cylinder body 2 to the outside.
  • a cup seal 2 7 is provided in the cylinder hole 3 of the cylinder body 2 in the vicinity of the rear side of the second communication path 18, and this cup seal 2 7 is connected to the secondary piston 5. It penetrates slidably.
  • the cup seal 27 is also made of a conventionally known force seal different from the first and second cup seals 2 1, 2 3 described above, and includes an inner peripheral surface of the cylinder hole 3 and an outer peripheral surface of the secondary piston 4 of the cylinder body 2. Ensures liquid tightness between. As a result, the hydraulic pressure in the first hydraulic chamber 6 is maintained.
  • the primary piston 4 and And the secondary piston 5 are both set to the non-operating position shown in FIG. 1 (a).
  • This non-operating position is the retreat limit position of both pistons 4 and 5.
  • a part of the rear end side of the first relief port 17 is located behind the rear end of the base part 2 1a of the first cup seal 21 and a predetermined gap is reached. ⁇ (shown in Fig. 1 (b)) is formed.
  • the first relief port 17 and the first communication path 16 communicate with each other through the axial path 2 2 through the gap ⁇ .
  • the first hydraulic pressure chamber 6 communicates with the reservoir 15, and no hydraulic pressure is generated in the first hydraulic pressure chamber 6, which is atmospheric pressure.
  • the second hydraulic pressure chamber 7 communicates with the reservoir 15 and no hydraulic pressure is generated in the second hydraulic pressure chamber 7, and the atmospheric pressure is reached. .
  • the first cup seal 21 is pressed backward in the recess 20 by the hydraulic pressure in the first hydraulic chamber 6, and the second seal portion 2 1
  • the rear end surface of f and the base portion 21a is in close contact with the second side wall 2Ob of the recess 20.
  • the second seal portion 21 f seals between the second side wall 20 b of the recess 20.
  • the inner lip portion 2 1 b of the first cup seal 2 1 is in close contact with the outer peripheral surface of the primary piston 4 and the first lip portion 2 1 c of the first cup seal 2 1 1 e is adhered to the bottom wall 20 a of the recess 20.
  • the first seal portion 21 e seals between the bottom wall 20 a of the recess 20. That is, the first and second seal portions 2 1 e and 2 1 f are
  • the first hydraulic chamber 6 is sealed from the reservoir 15, and the brake fluid in the first hydraulic chamber 6 does not leak into the reservoir 15, and the fluid in the first hydraulic chamber 6 Pressure is secured.
  • the seal surface pressure of the first seal portion 21 e is partially small, and the brake fluid in the first hydraulic chamber 6 is in contact with the first seal portion 21 e as shown by the arrow in FIG.
  • the seal portion between the recess 20 and the bottom wall 20 a leaks from a portion having a small seal surface pressure.
  • the brake fluid leaking from the first seal portion 21 e is blocked by the seal portion between the second seal portion 21 f and the second side wall 20 b of the recess 20, and the base side groove 21 g Do not leak to
  • the double seal by the first and second seal portions 21e, 21f arranged in series in the direction of the brake fluid flow causes the brake of the first hydraulic chamber 6 to Liquid leakage is reliably prevented, and the fluid pressure in the first fluid pressure chamber 6 is highly secured.
  • the primary piston 4 further advances, the hydraulic pressure in the first hydraulic pressure chamber 6 increases.
  • the hydraulic pressure in the first hydraulic pressure chamber 6 is supplied from the first output port 24 to the wheel cylinder of one brake system, and the brake of one brake system is operated.
  • the double seal by the first and second seal portions of the second cup seal 23 prevents the leakage of the brake fluid in the second hydraulic chamber 7 reliably, and the fluid in the second hydraulic chamber 7 High pressure is secured.
  • the hydraulic pressure in the second hydraulic pressure chamber 7 increases.
  • the hydraulic pressure in the second hydraulic pressure chamber 7 is supplied from the second output port 25 to the wheel cylinder of the other brake system, and the brake of the other brake system is operated.
  • the brake fluid in the reservoir 15 flows into the first communication passage 16, the axial passage 22, the base portion side groove 21g, the rear end surface of the base portion 21a and the second portion of the recess 20. It flows into the front side of the first cup seal 21 through the gap between the side wall 2 Ob and the gap between the bottom wall 20 a and the outer lip 21. Furthermore, this brake fluid flows into the first hydraulic pressure chamber 6 with the intermediate lip 21 d dipped inward. In this way, the first and second seal portions 2 1 e, 2 1 f correspond to the bottom wall of the recess 20 with respect to the flow of hydraulic fluid from the reservoir 15 to the first hydraulic chamber 6.
  • a seal portion is formed which is spaced from the 20 a and the second side wall 20 b and forms a gap between the bottom wall 20 a and the second side wall 20 b.
  • the primary piston 4 moves backward.
  • the first relief port 1 7 is located behind the rear end of the first cap seal 2 1 base 2 1 a
  • the first relief port 17 and the first communication path 1 6 communicates with the axial passage 22 and the base side groove 21 g.
  • the brake fluid in the first hydraulic pressure chamber 6 is discharged to the reservoir 15 through the first relief port 17 and the first communication path 16, and the hydraulic pressure in the first hydraulic pressure chamber 6 further decreases. .
  • both pistons 4 and 5 reach the retreat limit position shown in Fig. 1 (a)
  • both pistons 4 and 5 stop, the first and second hydraulic chambers 6 and 7 become atmospheric pressure, and the master cylinder 1 Is deactivated and the brake is released.
  • the first seal part 2 1 e of the outer lip part 2 1 c is in close contact with the bottom wall 2 0 a of the recess 2 0 against the flow of brake fluid (hydraulic fluid) toward the 1 a side.
  • the second side wall 2 0 is sealed in close contact with the second side wall 2 Ob of the concave part 20 facing the second seal part 21f of the base part 21a. Since it seals between b and b, the double seal part arranged in series with respect to the brake fluid flow from the outer lip part 21c to the base part 21a Can be configured.
  • the upstream hydraulic pressure (that is, the hydraulic pressure in the first and second hydraulic chambers 6 and 7) in the flow of brake fluid from the outer lip portion 21c to the base portion 21a It can be secured at a high level.
  • the outer periphery of the outer lip portion 21c is affected by the brake fluid flowing from the base portion 21a to the outer lip portion 21c.
  • the first seal portion 2 1 e of the top portion 2 1 c is spaced apart from the bottom wall 2 0 a of the recess 20 and forms a gap between the bottom wall 2 0 a and the base portion 2 1 a Since the second seal portion 21 f is separated from the second side wall 20 b of the recess 20 and forms a gap between the second side wall 20 b and the first and second cup seals.
  • a predetermined number of intermediate lip portions 21d are arranged annularly and intermittently at predetermined large intervals in the circumferential direction, and a portion between adjacent intermediate lip portions 21d (that is, By preventing the intermediate lip portion 21d from existing in the communication passage 21h), the outer lip portion 21c can be easily bent inward in the radial direction.
  • the flow of the brake fluid from the base part 21a side to the outer lip part 21c side on the outer peripheral side of the air lip part 21c is made smoother and easier. Can do.
  • the ease of bending of the outer lip portion 21c inward in the radial direction can also be obtained by a conventionally known cup seal having an E-shaped cross section in which the second seal portion 21f is not provided.
  • the inner lip portion 2 1b of the first cup seal 21 is moved to the primary piston by the hydraulic pressure generated in the first hydraulic chamber 6 during operation. 4 and the first seal portion 2 1 e of the fan lip portion 21 c are in close contact with the bottom wall 20 a of the recess 20, and the base portion 21 a Since the second seal portion 21 f is in close contact with the second side wall 20 b of the recess 20, the first and second seal portions 2 1 e arranged in series in the flow direction of the brake fluid , 2 1 f double seal prevents leakage of the brake fluid in the first hydraulic chamber 6 and ensures a high level of hydraulic pressure in the first hydraulic chamber 6.
  • the double seal by the first and second seal portions of the second cup seal member 23 can prevent leakage of the brake fluid in the second hydraulic chamber 7, and the second hydraulic chamber 7 High hydraulic pressure can be secured. As a result, the sealing performance by the first and second cup seals 21 and 23 is improved. [0059] In addition, when the primary piston 4 starts to be retracted when the operation is released, the brake fluid in the reservoir 15 is supplied to the first cup by the punching functions of the base portion 2 1a and the outer lip portion 2 1c of the first cup seal 21. Since the hydraulic chamber 6 is replenished, the primary piston 4 can move smoothly and quickly in the backward direction.
  • the secondary piston 5 moves backward, the brake fluid of the reservoir 15 is replenished to the second hydraulic pressure chamber 7 by the pumping functions of the base part of the second cup seal 23 and the outer lip part. Therefore, the secondary piston 5 can move smoothly and quickly in the backward direction. Therefore, it is possible to improve the brake fluid replenishment performance of the first and second cup seals 21, 23, thereby improving the responsiveness when the pistons 4, 5 are retracted.
  • the outer lip portion and the base portion of the first and second cup seals 21 and 23 are sufficiently provided with a pumping function while being good. It can also have a good sealing function.
  • the predetermined number of intermediate lip portions 21d are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction, but the present invention is not limited to this,
  • the lip portion 21d can also be formed as one continuous annular lip.
  • FIGS. 5 (a) and (b) are views similar to FIGS. 2 (a) and (b), respectively, showing other examples of force-seal used in the master cylinder of the above example. Detailed description of the same components by assigning the same reference numerals is omitted.
  • the cup seal 21 in the example shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b) is formed in an E-shaped section having an intermediate lip portion 21d. And as shown in (b), the force seal 21 in this example does not have the intermediate lip portion 21d, and has a U-shaped cross section from the inner lip portion 21b and the lower lip portion 21c. Is formed.
  • cup seal of the present invention is not limited to the master cylinder of the brake device as in the above-described example, but is a cylinder and a slide disposed in the cylinder so as to be relatively movable in the axial direction.
  • This cylinder device consists of a moving member that prevents the flow of hydraulic fluid from one axial side of the force seal to the other axial side and prevents the flow of hydraulic fluid from the other axial side of the force seal to the one axial side. It can be used for any cylinder device that is allowed.
  • the mass cylinder of the present invention is not limited to the mass cylinder of the brake device as in the above-described example, but includes the mass cylinder of the clutch device and the hydraulic chamber by the advance of the piston. It can be applied to any hydraulic device that generates hydraulic pressure. Further, in the example described above, the two piston is described tandem master cylinders arranged in series, if the plunger-type mass evening cylinder, the mass evening cylinder such as O by starting a single-mass evening cylinder Also, the mass cylinder of the present invention can be applied. Industrial applicability
  • the cup seal according to the present invention can be suitably used for a cylinder device including a cylinder and a sliding member disposed in the cylinder so as to be relatively movable in the axial direction thereof.
  • the mass cylinder according to the present invention includes a cup seal, generates a hydraulic pressure in the hydraulic chamber when the piston moves forward, and operates in the hydraulic chamber when the piston moves backward, and replenishes the brake fluid with a plunger type master cylinder It can be suitably used. In particular, it can be suitably used as a master cylinder for brakes and clutches in vehicles such as automobiles.

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Description

明細書
カップシールおよびこれを用いたマスタシリンダ 背景技術
[0001] 本発明は、 自動車等の車両におけるブレーキやクラッチのマスタシリン ダ等のシリンダとこのシリンダ内にその軸方向に相対移動可能に配設され る摺動部材とからなるシリンダ装置に用いられるカツプシールおよびこの カップシールを備えたプランジャ型のマス夕シリンダの技術分野に関する ものである。
[0002] 従来、 自動車の液圧ブレーキシステムや液圧クラッチシステムにおいて は、 ブレーキやクラッチを作動するために、 ブレーキペダルあるいはクラ ッチペダルの踏力に応じた液圧を発生するマス夕シリンダが用いられてい る。 従来、 このマス夕シリンダとして、 プランジャ型マス夕シリンダが特 開 2 0 0 3— 2 6 1 0 2 0号公報により知られている。
[0003] このプランジャ型マスタシリンダは、 シリンダ孔を有するシリンダ本体 と、 シリンダ孔内に摺動可能に挿入された液圧室を区画するピストンと、 シリンダ本体に設けられリザ一バに連通する連通路と、 ピストンに形成さ れてこの連通路と液圧室とを連通するリリーフポートと、 シリンダ本体の シリンダ孔内周面の凹部に収容されるとともにピストンが摺動可能に貫通 して、 シリンダ孔内周面とピストン外周面との間をシールするシール部材 とを備えている。
[0004] プランジャ型マス夕シリンダは、 非作動時、 ピストンのリリーフポート と連通路とがシール部材で遮断されず、 液圧室がリリーフポートおよび連 通路を介してリザ一パに連通している。 したがって、 非作動時、 液圧室内 は大気圧となっていて、 液圧は発生していない。 クラッチペダルの踏込み でピストンが液圧室側へ前進すると、 リリーフポ一トと連通路とがシール 部材で遮断されて、 液圧室がリザ一バから遮断される。 これにより、 ビス トンの前進にともなって、 液圧室には液圧が発生するようになっている。
[0005] 特開 2 0 0 3— 2 6 1 0 2 0号公報に開示のマスタシリンダに用いられ ているシール部材には、 ピストン前進による液圧発生時に液圧が漏出する のを防止のためのシール機能と、 ピストン後退時の応答性向上のためにリ ザ一パのブレーキ液を液圧室へ補給する液補給機能であるボンビング機能 とが求められる。 そこで、 シール部材にこれらの両機能を発揮させるため に、 シール部材としてカツプシールが採用されている。
[0006] 図 6 ( a ) および （b ) に示すように、 このカップシール aは、 径方向 に延びる円環状のベース部 bと、 このベース部 bの内周側端部から軸方向 に延びるインナ一リップ部 cと、 ベース部 bの外周側端部から軸方向の延 びるアウターリップ部 dとから、 断面コ字状に形成されている。
[0007] そして、 液圧室に液圧が発生しているときは、 この液圧によりインナ一 リップ部 cがピストン外周面に密着され、 また、 液圧によりアウターリツ プ部 dがこのカツブシール aが収容される凹部の底壁に密着されることに より、 カップシール aはピストン外周面とシリンダ孔内周面との間を液密 にシールしている。
[0008] また、 液圧の発生後のピストン後退時に、 液圧室の容積が増大するため、 液圧室が低下し負圧になろうとする。 このため、 インナ一リップ部 cが外 側に橈んでピストン外周面から離間して間隙が形成され、 また、 アウター リップ部 dが内側に橈んで凹部の底壁から離間して間隙が形成される。 そ して、 これらの間隙を通して、 リザ一バのブレーキ液が液圧室に補給され ることで、 ピストンがスムーズにかつ迅速に後退するようになる。
[0009] ところで、 特許文献 1に開示のマスタシリンダでは、 カップシールのィ ンナ一リップ部 cにシール機能のみを持たせ、 アウターリップ部 dにシ一 ル機能とボンビング機能とを持たせている。 このようにアウターリップ部 dだけにボンビング機能を持たせた場合には、 ベース部 bの内周側と外周 側との間の液の十分な流れを確保する必要がある。
[0010] そこで、 特許文献 1に開示のマス夕シリンダのカップシールでは、 ベー ス部 に、 このベース部 bの内周側と外周側とを連通しかつ後方に開口す る所定数のベース部側溝 eが周方向に等間隔に設けられている。 更に、 こ のマス夕シリンダでは、 アウターリップ部 dの外周面にもアウターリップ 側溝 fがべ一ス部側溝 eと同数でかつベース部側溝 eに連通するようにし て周方向に等間隔に設けられている。
[0011] 更に、 このカップシール aには、 アウターリップ部 dの先端部外周面に 環状のシール部 gが設けられている。 このシール部 gは、 シリンダの凹部 の底壁 （内周面） に当接することで、 シリンダ内周面に対して液密にシ一 ルしてマス夕シリンダの液圧室からリザ一バへ液の流れを阻止する。
[0012] ところで、 シリンダ内周面の凹部に対するシール部 gのシール面圧を均 一でかつ所定の大きさに確保されないと、 マスタシリンダの液圧室に液圧 が発生したとき、 液圧はシール面圧の小さい部分から漏出するおそれが考 えられる。 そこで、 カップシールのァウタ一リップ部 dの肉厚を大きくし て弾性係数を大きくすると、 シール面圧を均一でかつ所定の大きさに確保 することが可能であるが、 このようにアウターリップ部 dの肉厚を単純に 大きくしたのでは、 ァゥ夕一リップ部 dのポンプ機能が十分に発揮されな くなつてしまうという問題がある。 発明の開示
[0013] 本発明の目的は、 ベース部およびアウターリップ部にボンピング機能を 十分に持たせつつ、 十分な補給量を確保することができ、 しかも良好なシ —ル機能を持たせることのできるカツブシールを提供することである。 本発明の他の目的は、 液圧発生が確実であり、 しかもピストン後退時の 応答性をより一層向上できるマスタシリンダを提供することである。
[0014] この目的を達成するために、 本発明に係るカップシールは、 凹部に収容 され、 径方向に延設される環状のベース部と、 このベース部にその内周側 端部から軸方向に延設される環状のインナ一リップ部と、 前記ベース部に その外周側端部から軸方向に延設されかつ前記凹部の底壁に離間可能に当 接する環状のアウターリップ部とを少なくとも備えるカップシールにおい て、 前記アウターリップ部に第 1シール部が設けられており、 この第 1シ —ル部が、 前記アウターリップ部の外周において、 前記アウターリップ部 の方から前記ベース部の方への作動液の流れに対して前記凹部の底壁に密 着してこの底壁との間をシールするとともに、 前記ベース部の方から前記 アウターリップ部の方への作動液の流れに対して前記凹部の底壁から離間 してこの底壁との間に間隙を形成するシール部であり、 更に、 前記ベース 部に第 2シール部が設けられており、 この第 2シール部が、 前記アウター リップ部の外周において、 前記アウターリップ部の方から前記べ一ス部の 方への作動液の流れに対して前記ァゥ夕一リツプ部の先端が対向する前記 凹部の第 1側壁と反対側の凹部の第 2側壁に密着してこの第 2側壁との間 をシールするとともに、 前記ベース部の方から前記アウターリップ部の方 への作動液の流れに対して前記凹部の第 2側壁から離間してこの第 2側壁 との間に間隙を形成するシール部であることを特徴としている。
[0015] また、 本発明に係るカップシールは、 前記カップシールが、 前 記べ一 ス部に前記インナ一リップ部と前記アウターリップ部との間に位置して軸 方向に延設された中間リップ部を備えていて、 前記ベース部、 前記インナ —リップ部、 前記アウターリップ部、 および前記中間リップ部により、 断 面が略 E字状に形成されていることを特徴としている。
[0016] 更に、 本発明に係るカップシールは、 前記中間リップ部が所定数周方向 に所定の間隔を置いて配設されていて、 互いに周方向に隣接する中間リッ プ部の間に前記中間リップ部の内外周側を連通する連通路が形成されてい ることを特徴としている。
[0017] 更に、 本発明に係るマスタシリンダは、 シリンダ孔を有するシリンダ本 体と、 前記シリンダ孔内に摺動可能に挿入された液圧室を区画するビスト ンと、 前記シリンダ本体に設けられ、 作動液を蓄えるリザーバに連通する 連通路と、 前記ピストンに形成されて前記液圧室と常時連通するとともに 前記連通路と前記液圧室とを連通するリリーフポートと、 前記シリンダ本 体のシリンダ孔内周面の凹部に収容されるとともに前記ピストンが摺動可 能に貫通して、 前記シリンダ孔内周面と前記ピストンの外周面との間をシ —ルするシール部材とを備え、 非作動時に前記連通路と前記リリーフポー 卜とが連通し、 作動時に前記ピストンが移動して前記シール部材により前 記連通路と前記リリーフポートとが遮断されるようになっているマス夕シ リンダにおいて、 前記シール部材が請求項 1ないし 3のいずれか 1記載の 力ップシールで構成されていることを特徴としている。
[0018] このように構成された本発明に係るカップシールによれば、 アウターリ ップ部の外周においてアウターリップ部の方からベース部の方への作動液 の流れに対して、 ァゥ夕一リップ部の第 1シール部が凹部の底壁に密着し てこの底壁との間をシールするととともに、 ベース部の第 2シール部がァ ウタ一リツプ部の先端が対向する凹部の第 1側壁と反対側の凹部の第 2側 壁に密着してこの第 2側壁との間をシールするようになるので、 アウター リップ部の方からベース部の方への作動液の流れに対して直列に配設され た 2重のシール部を構成することができる。 これにより、 カップシールの シール性が向上し、 カップシールのアウターリップ部の第 1シール部より、 ァゥ夕一リップ部の方からベース部の方への作動液の流れにおける上流側 の液圧を高度に確保することができる。
[0019] また、 アウターリップ部の外周においてべ一ス部の方からアウターリツ プ部の方への作動液の流れに対して、 ァゥ夕一リップ部の第 1シール部が 凹部の底壁から離間してこの底壁との間に間隙を形成するととともに、 ベ —ス部の第 2シール部が凹部の第 2側壁から離間してこの第 2側壁との間 に間隙を形成するようになるので、 力ップシールのベース部の第 2シール 部より、 ベース部の方からアウターリップ部の方への作動液の流れにおけ る上流側に向かう作動液の流れをスムーズにすることができる。
[0020] 更に、 所定数の中間リップ部を周方向に所定の大きな間隔を置いて円環 状にかつ間欠的に配設して、 隣接する中間リップ部間の部分に中間リップ 部が存在しないようにすることで、 アウターリップ部の径方向内側へ橈み 易くすることができる。 これにより、 アウターリップ部の外周側において、 作動液のベース部側からアウターリップ部側への流れをより一層スムーズ かつより一層容易にすることができる。
[0021] 一方、 本発明に係るマスタシリンダによれば、 作動時、 液圧室に発生し た液圧により、 インナーリップ部がピストンの外周面に密着するとともに、 アウターリップ部の第 1シール部が凹部の底壁に密着しかつベース部の第 2シール部が凹部の第 2側壁に密着するようになるので、 液圧室からリザ —バに向かうブレーキ液の流れに対して直列に配設された 2重のシール部 を構成することができる。 これにより、 カップシールによるシール性が向 上し、 液圧室の液圧を高度に確保することができる。
[0022] また、 作動解除におけるピストンの後退時に、 液圧室内の内圧が負圧ぎ みになった場合は、 アウターリップ部の第 1シール部が凹部の底壁から離 間してこの底壁との間に間隙を形成し、 かつベース部の第 2シール部が凹 部の第 2側壁から離間してこの第 2側壁との間に間隙を形成するので、 リ ザ一バから液圧室に向かう作動液の流れをスムーズにすることができる。 これにより、 アウターリップ部およびべ一ス部にボンビング機能を発揮さ せることができる。 このボンビング機能によりリザ一バの作動液を液圧室 に液補給を十分に行うことができるので、 ピストンの後退方向の移動がス ムーズにかつ迅速に行うことができる。 したがって、 カップシールに第 2 シール部を設けてもカツブシールの液補給性を良好に確保することができ、 ビストンの後退時の応答性を向上することができる。
[0023] このように、 本発明のマス夕シリンダによれば、 カップシールのァウタ —リップ部およびべ一ス部にボンビング機能を十分に持たせつつ、 良好な シール機能も持たせることができる。 図面の簡単な説明
[0024] 図 1 ( a ) は本発明に係るカップシールを備えるマス夕シリンダの実施 の形態の一例を示す縦断面図、 図 1 ( b ) は図 1 ( a ) における第 1カツ ブシール部の部分拡大図である。
図 2は、 図 1に示す例のマスタシリンダに用いられているカップシール の一例を示し、 （a ) は平面図、 （b ) は （a ) における I IB— IIB線に沿 う断面図である。
図 3は、 図 2 ( a ) の下面図である。
図 4は、 図 2に示す例のカップシールの挙動を示し、 （a ) はカップ シールのシール性を説明する図、 （b ) はカップシールの液補給性を説明 する図である。
図 5は、 図 1に示す例のマスタシリンダに用いられているカップシール の他の例を示し、 （a ) は平面図、 （b ) は （a ) における VB— VB線に沿 う断面図である。
図 6は、 従来のマスタシリンダに用いられているカップシールの一例を 示し、 （a ) は平面図、 （b ) は （a ) における VIB— VIB線に沿う断面図 である。 発明を実施するための最良の形態
[0025] 以下、 図面を用いて、 本発明を実施するための最良の形態について説明 する。
図 1 ( a ) は本発明に係るカップシールを備えるマスタシリンダの実施 の形態の一例を示す縦断面図、 図 1 ( b ) は図 1 ( a ) における第 1カツ プシール部の部分拡大図、 図 2 ( a ) および （b ) はこのマス夕シリンダ に用いられているカップシールを示す図である。 なお、 以下の説明におけ るマス夕シリンダの前、 後は、 それぞれ図面において左、 右をいう。
[0026] 図 1 ( a ) に示すように、 プランジャ型マスタシリンダ 1はブレーキシ ステムのマスタシリンダとして用いられており、 シリンダ本体 2を備えて いる。 このシリンダ本体 2内には、 シリンダ孔 3が形成されている。
[0027] シリンダ孔 3内には、 プライマリピストン 4と、 セカンダリピストン 5 とが摺動可能に挿入されている。 プライマリピストン 4は、 図示しないブ レーキペダルあるいはこのブレーキペダルの踏力を倍力して出力するブレ 一キ倍カ装置によって左方へ移動するようになっている。 これらのプライ マリピストン 4およびセカンダリピストン 5により、 シリンダ孔 3内には、 第 1液圧室 6がプライマリピストン 4とセカンダリピストン 5との間に区 画形成され、 また第 2液圧室 7がセカンダリピストン 5とシリンダ孔 3の 底部 3 aとの間に区画形成されている。
【0 0 2 5】
[0028] 第 1液圧室 6には第 1軸部材 8が設されており、 この第 1軸部材 8には 左右一対の第 1および第 2リテ一ナ 9 , 1 0が設けられている。 第 1リテ —ナ 9は第 1軸部材 8に固定されているが、 第 2リテーナ 1 0は第 1軸部 材 8に摺動可能とされている。 その場合、 第 2リテ一ナ 1 0が第 1軸部材 8の右端に形成されたフランジ 8 aに当接することで、 第 1および第 2リ テ一ナ 9 , 1 0は互いに図 1 ( a ) に示す最大に離間した状態に設定され る。 これらの第 1および第 2リテーナ 9， 1 0の間には、 第 1リタ一ンス プリング 1 1が縮設されている。 第 1リテーナ 9はセカンダリピストン 5 に常時当接されるととも第 2リテーナ 1 0はプライマリピストン 4に常時 当接されており、 図 1 ( a ) に示すマスタシリンダ 1の非作動時には、 プ ライマリピストン 4とセカンダリピストン 5は最大に離間した状態に設定 される。
また、 第 2液圧室 7には第 2軸部材 1 2が配設されており、 この第 2軸 部材 1 2に第 3リテ一ナ 1 3が摺動可能に嵌合されている。 その塲合、 第 3リテーナ 1 3は第 2軸部材 1 2の右端に形成されたフランジ 1 2 aに当 接することで、 第 3リテ一ナ 1 3は互いに図 1 ( a ) に示す最大に離間し た状態に設定される。 第 2軸部材 1 2の左端に形成されたフランジ 1 2 b と第 3リテーナ 1 3との間には、 第 2リターンスプリング 1 4が縮設され ている。 第 3リテーナ 1 3はセカンダリピストン 5に常時当接されるとと もに、 第 2軸部材 1 2はシリンダ孔 3の底部 3 aに常時当接されており、 図 1 ( a ) に示すマスタシリンダ 1の非作動時には、 セカンダリピストン 5は底部 3 aから最大に離間した状態に設定される。
シリンダ本体 2には、 作動液であるブレーキ液を蓄えるリザ一バ 1 5が 設けられている。 このリザーバ 1 5は、 第 1連通路 1 6およびプライマリ ピストン 4に形成され第 1液圧室 6に常時連通する第 1リリーフポート 1 7を介して第 1液圧室 6に連通可能にされている。 第 1リリーフポート 1 7は、 プライマリピストン 4の左端側筒状部 4 aに穿設されてプライマリ ピストン 4の内周側の第 1液圧室 6と外周側の第 1連通路 1 6とを連通す る径方向の連通孔から構成されている。 また、 リザ一パ 1 5は、 第 2連通 路 1 8およびセカンダリピストン 5に形成された第 2リリーフポート 1 9 を介して第 2液圧室 7に連通可能にされている。 第 1リリーフポート 1 7 と同様に、 第 2リリーフポート 1 9も、 セカンダリピストン 5の筒状部 5 aに穿設されてセカンダリピストン 5の内周側の第 2液圧室 7と外周側の 第 2連通路 1 8とを連通する径方向の連通孔から構成されている。
[0031] プライマリピストン 4が配設されるシリンダ孔 3の内周面には凹部 2 0 が形成されている。 図 1 ( b ) に示すようにこの凹部 2 0には、 環状の第 1カップシール 2 1が収容されているとともに、 プライマリピストン 4が この第 1カップシール 2 1を液密にかつ摺動可能に貫通している。
[0032] 図 2 ( a ) , ( b ) および図 3に示すように、 この環状の第 1カップシ —ル 2 1は、 径方向に延設されかつプライマリピストン 4が摺動可能に貫 通する円環状のベース部 2 1 a、 このベース部 2 1 aの内周側端部から軸 方向に延設されかつプライマリピストン 4が摺動可能に貫通する環状のィ ンナ一リップ部 2 1 bと、 ベース部 2 1 aの外周側端部から軸方向に延設 されかつ凹部 2 0の底壁 2 0 aに離間可能に当接する環状のァゥ夕一リツ プ部 2 1 cと、 インナ一リップ部 2 1 bとアウターリップ部 2 1 cとの径 方向中間に位置してベース部 2 1 aの内周側端部から軸方向に延設された 中間リップ部 2 1 dとから構成されている。
[0033] その場合、 ァゥ夕一リップ部 2 1 cの先端が凹部 2 0の前方側の第 1側 壁 2 0 cに対向している。 また、 アウターリップ部 2 1 cはその先端側が 弾性的に橈み易い肉厚にされていて、 リザ一バ 1 5からのブレーキ液を吸 込み易くされている。 更に、 アウターリップ部 2 1 cの軸方向長さはイン ナ一リップ部 2 1 bの長さより長く形成されているが、 中間リップ部 2 1 dの長さより短く形成されている。 このアウターリップ部 2 1 cの先端部 外周面に環状突起状の第 1シール部 2 1 eが形成されている。
[0034] また、 ベース部 2 1 aの外周端部側後面に、 環状突起状の第 2シール部 2 I fが形成されている。 この第 2シール部 2 1 は、 凹部 2 0の第 1 側壁 2 0 cと反対側の凹部 2 0の後方側の第 2側壁 2 0 bに対向している。 更に、 ベース部 2 1 aの後面には、 第 2シール部 2 1 f より内周側に位置 して、 ベース部 2 1 aの内周縁から径方向に延びかつ後方に開口する所定 数のベース部側溝 2 1 gが周方向の等間隔に設けられている。
[0035] 中間リップ部 2 1 dは、 所定数 （図示例では 5個） の中間リップ部 2 1 dが周方向に所定の大きな間隔を置いて円環状に配設されている。 これに より、 第 1カツブシール 2 1は、 中間リップ部 2 1 dの部分では軸方向断 面が略 E字状に形成されるとともに、 中間リップ部 2 1 dのない部分、 つ まり連通路 2 1 liの部分では軸方向断面がコ字状に形成される。 また、 互 いに周方向に隣接する中間リップ部 2 1 d , 2 1 dの間に中間リップ部 2 1 dの内外周側を連通する連通路 2 1 hが形成されている。 これらの中間 リップ部 2 1 dは、 それらの先端が凹部 2 0の第 1側壁 2 0 cに当接可能 とされているとともにこの第 1側壁 2 0 cに当接することでそれ以上の軸 方向前方の移動が阻止されるようになっている。 その場合、 各中間リップ 部 2 1 dの先端には凹溝 2 1 が形成されており、 この凹溝 2 1 d iの部 分は凹部 2 0の第 1側壁 2 0 cに当接しない。
[0036] そして、 図 1 ( a ) および （b ) に示すように第 1カップシール 2 1が 凹部 2 0内に収容された状態でマスタシリンダ 1の非作動時には、 第 1シ —ル部 2 1 eが凹部 2 0の底面 2 0 aに当接するとともに、 第 2シール部 2 1 fが凹部 2 0の第 2側壁 2 0 bに当接するようになつている。 また、 同様にマスタシリンダ 1の非作動時には、 各中間リップ部 2 1 dが凹部 2 0の第 1側壁 2 0 cに形成されたテ一パ面 2 0 c ' に当接するようになつ ている。
[0037] シリンダ本体 2には、 第 1カップシール 2 1の後方近傍に位置して、 第 1リリーフポート 1 7と第 1連通路 1 6とを連通する軸方向通路 2 2が設 けられている。 この軸方向通路 2 2は第 1カップシール 2 1のべ一ス部側 溝 2 1 gにも常時連通している。
[0038] セカンダリピストン 5が配設されるシリンダ孔 3の内周面にも、 前述の 凹部 2 0と同じ凹部 （符号省略） が形成されている。' この凹部には、 環状 の第 2カップシール 2 3が収容されているとともに、 セカンダリピストン 5がこの第 2カップシール 2 3を液密にかつ摺動可能に貫通している。 こ の第 2カツブシール 2 3は第 1カツプシール 2 1とまったく同じに形成さ れている。 したがって、 その詳細な説明は省略する。
[0039] 更に、 図 1 ( a ) には明りように示されないが、 この第 2カップシール 2 3の後方近傍にも、 第 2連通路 1 8と第 2リリーフポート 1 9とを連通 する、 軸方向通路 2 2とまったく同じ軸方向通路が形成されている。 そし て、 この軸方向通路も第 2カップシール 2 3のベース部側溝 （第 1カップ シール 2 1のべ一ス部側溝 2 1 gとまったく同じ） に常時連通している。
[0040] 第 1液圧室 6は第 1出力ポート 2 4に連通されているとともに、 この第 1出力ポー卜 2 4を介して図示しない 2ブレーキ系統のうち、 一方のブレ ーキ系統の車輪のホイ一ルシリンダに接続されている。 また、 第 2液圧室 7は第 2出力ポート 2 5に連通されているとともに、 この第 2出力ポート 2 5を介して図示しない二ブレーキ系統のうち、 他方のブレーキ系統の車 輪のホイ一ルシリンダに接続されている。
[0041] シリンダ本体 2のシリンダ孔 3の後端部内周には力ッブシール 2 6が設 けられており、 このカップシール 2 6をプライマリピストン 4が摺動可能 に貫通している。 カップシール 2 6は前述の第 1および第 2カップシール 2 1 , 2 3と異なる従来公知のカップシールからなり、 シリンダ本体 2の シリンダ孔 3の内周面とプライマリピストン 4の外周面との間の液密を確 保している。 これにより、 第 1連通路 1 6のブレーキ液がシリンダ本体 2 から外部に漏出するのが防止されている。
[0042] 同様に、 シリンダ本体 2のシリンダ孔 3の、 第 2連通路 1 8より後方近 傍部にはカップシール 2 7が設けられており、 このカップシール 2 7をセ カンダリピストン 5が摺動可能に貫通している。 カップシール 2 7も前述 の第 1および第 2カツブシール 2 1 , 2 3と異なる従来公知の力ップシ一 ルからなり、 シリンダ本体 2のシリンダ孔 3の内周面とセカンダリピスト ン 4の外周面との間の液密を確保している。 これにより、 第 1液圧室 6の 液圧が保持される。
[0043] 次に、 このように構成されたこの例のマスタシリンダ 1の動作について 説明する。
図 1 ( a ) に示すブレーキ非作動状態では、 プライマリピストン 4およ びセカンダリピストン 5がともに図 1 ( a ) に示す非作動位置に設定され る。 この非作動位置は両ピストン 4， 5の後退限位置となっている。 ブラ ィマリピストン 4の後退限位置では、 その第 1リリーフポート 1 7の後端 側の一部が第 1カップシール 2 1のべ一ス部 2 1 aの後端より後方に位置 して所定の間隙ひ （図 1 ( b ) に図示） が形成される。 そして、 この間隙 αにより、 第 1リリーフポート 1 7と第 1連通路 1 6とが軸方向通路 2 2 を介して連通する。 したがって、 第 1液圧室 6がリザーバ 1 5に連通し、 第 1液圧室 6内は液圧が発生していなく、 大気圧となっている。 同様に、 セカンダリピストン 5の後退限位置では、 第 2液圧室 7がリザ一バ 1 5に 連通し、 第 2液圧室 7内は液圧が発生していなく、 大気圧となっている。
[0044] ブレーキペダルが踏み込まれてプライマリピストン 4が前進すると、 第 1リリーフポート 1 7の全体が第 1カップシ一ル 2 1のベース部 2 1 aお よびインナーリップ部 2 1 bによって閉塞される。 このため、 第 1リリー フポート 1 7と第 1連通路 1 6とが遮断されて第 1液圧室 6がリザーバ 1 5から遮断され、 第 1液圧室 6にペダル踏力に応じた液圧が発生する。 ま た、 プライマリピストン 4の前進による第 1リタ一ンスプリング 1 1を介 して伝達されるペダル踏力によってセカンダリピストン 5が前進し、 同様 にして、 第 2液圧室 7がリザーバ 1 5から遮断され、 第 2液圧室 7内に液 圧が発生する。
[0045] そして、 図 4 ( a ) に示すように、 第 1液圧室 6内の液圧により、 第 1 カップシール 2 1が凹部 2 0内で後方に押圧され、 第 2シール部 2 1 fお よびべ一ス部 2 1 aの後端面が凹部 2 0の第 2側壁 2 O bに密着される。 そして、 第 2シール部 2 1 f は凹部 2 0の第 2側壁 2 0 bとの間をシール する。 また、 第 1カップシール 2 1のインナ一リップ部 2 1 bがプライマ リピストン 4の外周面に密着されるとともに、 第 1カップシール 2 1のァ ウタ一リップ部 2 1 cの第 1シール部 2 1 eが凹部 2 0の底壁 2 0 aに密 着される。 そして、 第 1シール部 2 1 eは凹部 2 0の底壁 2 0 aとの間を シールする。 すなわち、 第 1および第 2シール部 2 1 e， 2 1 f は、 ァゥ
( 夕一リップ部 2 1 cの外周面と凹部 2 0の底壁 2 0 aとの間およびベース 部 2 1 aの後端面と凹部 2 0の第 2側壁 2 0 bとの間を通して第 1液圧室 6からリザ一バ 1 5に向かうブレーキ液の流れに対して直列に配設されて 2重のシール部を構成する。 このとき、 中間リップ部 2 1 dの先端は、 凹 部 2 0のテ一パ面 2 0 c ' から離間する。
[0046] これにより、 第 1液圧室 6はリザ一バ 1 5から密封され、 第 1液圧室 6 のブレーキ液がリザ一バ 1 5へ漏出しなく、 第 1液圧室 6の液圧が確保さ れる。 このとき、 仮に第 1シール部 2 1 eのシール面圧が部分的に小さく、 図 4 ( a ) に矢印で示すように第 1液圧室 6のブレーキ液が第 1シール部 2 1 eと凹部 2 0の底壁 2 0 aとの間のシール部分のうち、 このシール面 圧の小さい部分から漏出したとする。 しかし、 第 1シール部 2 1 eを漏出 したブレーキ液は、 第 2シール部 2 1 f と凹部 2 0の第 2側壁 2 0 bとの 間のシール部分で遮断され、 ベース部側溝 2 1 gの方へ漏出しない。
[0047] このように、 ブレーキ液の流れ方向に直列に配設された第 1および第 2 シ一ル部 2 1 e , 2 1 f による 2重シールにより、 第 1液圧室 6のブレー キ液の漏出が確実に防止されて、 第 1液圧室 6の液圧が高度に確保される。 プライマリピストン 4が更に前進すると、 第 1液圧室 6の液圧が上昇す る。 この第 1液圧室 6の液圧は、 第 1出力ポート 2 4から一方のブレーキ 系統のホイールシリンダに送給され、 一方のブレーキ系統のブレーキが作 動する。
[0048] セカンダリピストン 5が前進すると、 第 2液圧室 7に液圧が発生する。
同様にして、 第 2カップシール 2 3の第 1および第 2シール部による 2重 シールにより、 第 2液圧室 7のブレーキ液の漏出が確実に防止されて、 第 2液圧室 7の液圧が高度に確保される。
セカンダリピストン 5が更に前進すると、 第 2液圧室 7の液圧が上昇す る。 この第 2液圧室 7の液圧は、 第 2出力ポート 2 5から他方のブレーキ 系統のホイールシリンダに送給され、 他方のブレーキ系統のブレーキが作 動する。
[0049] ブレーキが作動した状態から、 ブレーキペダルの踏み込みを解除すると、 プライマリピストン 4が第 1リターンスプリング 1 1のばね力で後退して 非作動位置に戻ろうとするので、 第 1液圧室 6の液圧が低下して瞬間的に 負圧ぎみになる。 アウターリップ部 2 1 cの後端側がリザーバ 1 5に連通 していて大気圧となっているため、 図 4 ( b ) に示すように第 1カップシ —ル 2 1が凹部 2 0内で前方へ移動して、 第 1カツブシール 2 1の後端面 および第 2シール部 2 1 f と凹部 2 0の第 2側壁 2 0 bとの間に間隙が形 成される。 このとき、 中間リップ 2 1 dがテ一パ面 2 0 c ' に当接する。 また、 第 1液圧室 6の液圧が瞬間的に負圧ぎみになることで、 アウターリ ップ部 2 1 cの先端側が内側に橈んで、 凹部 2 0の底壁 2 0 aとアウター リップ部 2 1 cの第 1シール部 2 1 eとの間に間隙が形成されるとともに、 ベース部 2 1 aの外周端部側が前方に橈んで、 ベース部 2 1 aの後端面と 凹部 2 0の第 2側壁 2 0 bとの間隙が大きくなる。
[0050] これにより、 リザ一バ 1 5のブレーキ液が第 1連通路 1 6、 軸方向通路 2 2、 ベース部側溝 2 1 g、 ベース部 2 1 aの後端面と凹部 2 0の第 2側 壁 2 O bとの間の間隙、 および底壁 2 0 aとアウターリップ部 2 1じとの 間の間隙を通って第 1カップシール 2 1の前側に流入する。 更に、 このブ レーキ液は中間リップ 2 1 dを内側に橈ませて第 1液圧室 6内に流入する。 このように、 第 1および第 2シール部 2 1 e , 2 1 f は、 リザ一バ 1 5か ら第 1液圧室 6への作動液の流れに対して、 それぞれ凹部 2 0の底壁 2 0 aおよび第 2側壁 2 0 bから離間してこれらの底壁 2 0 aおよび第 2側壁 2 0 bとの間に間隙を形成するシール部を構成している。 これにより、 リ ザ一バ 1 5からブレーキ液が第 1液圧室 6に確実に補給され、 第 1液圧室 6の液圧が低下し、 プライマリピストン 4は第 1リターンスプリング 1 1 の付勢力でスムーズにかつ迅速に後退する。
[0051] プライマリピストン 4の後退および第 1液圧室 6の液圧の低下により、 セカンダリピストン 5が第 2リタ一ンスプリング 1 4の付勢力で後退しよ うとする。 このとき、 前述の第 1液圧室 6と同様に、 第 2液圧室 7にリザ ーバ 1 5のブレーキ液が補給される。 したがって、 セカンダリピストン 5 もスムーズにかつ迅速に後退し、 第 2液圧室 7の液圧が低下する。
[0052] プライマリピストン 4が後退して、 図 1 ( a ) および （b ) に示すよう に第 1リリーフポート 1 7の後端側の一部が第 1カツプシ一ル 2 1のべ一 ス部 2 1 aの後端より後方に位置すると、 第 1リリーフポート 1 7と第 1 連通路 1 6とが軸方向通路 2 2およびベース部側溝 2 1 gを介して連通す る。 これにより、 第 1液圧室 6のブレーキ液が第 1リリーフポート 1 7お よび第 1連通路 1 6を通ってリザーバ 1 5に排出され、 第 1液圧室 6の液 圧が更に低下する。
[0053] 同様にして、 セカンダリピストン 5が後退することで、 第 2リリーフポ ート 1 9と第 2連通路 1 8とが連通し、 第 2液圧室 7のブレーキ液が第 2 リリーフポート 1 9および第 2連通路 1 8を通ってリザ一パ 1 5に排出さ れ、 第 2液圧室 7の液圧が更に低下する。
[0054] 両ピストン 4 , 5が図 1 ( a ) に示す後退限位置になると、 両ピストン 4 , 5が停止し、 第 1および第 2液圧室 6 , 7が大気圧となり、 マスタシリ ンダ 1が非作動状態になり、 ブレーキが解除される。
[0055] このように、 この例の第 1および第 2カップシール 2 1， 2 3によれば、 ァゥ夕一リップ部 2 1 cの外周においてァウタ一リップ部 2 1 cの方から ベース部 2 1 aの方へのブレーキ液 （作動液） の流れに対して、 アウター リップ部 2 1 cの第 1シール部 2 1 eが凹部 2 0の底壁 2 0 aに密着して この底壁 2 0 aとの間をシールするととともに、 ベース部 2 1 aの第 2シ —ル部 2 1 fが対向する凹部 2 0の第 2側壁 2 O bに密着してこの第 2側 壁 2 0 bとの間をシールするようになるので、 ァウタ一リップ部 2 1 cの 方からベース部 2 1 aの方へのブレーキ液の流れに対して直列に配設され た 2重のシール部を構成することができる。 これにより、 第 1および第 2 力ップシール 2 1 , 2 3のシール性が向上し、 第 1および第 2カツプシー ル 2 1， 2 3のアウターリップ部 2 1 cの第 1シール部 2 1 eより、 ァゥ ターリップ部 2 1 cの方からベース部 2 1 aの方へのブレーキ液の流れに おける上流側の液圧 （つまり、 第 1および第 2液圧室 6 , 7の液圧） を高 度に確保することができる。
[0056] また、 アウターリップ部 2 1 cの外周においてベース部 2 1 aの方から アウターリップ部 2 1 cの方へのブレーキ液の流れに対して、 アウターリ ップ部 2 1 cの第 1シール部 2 1 eが凹部 2 0の底壁 2 0 aから離間して この底壁 2 0 aとの間に間隙を形成するととともに、 ベース部 2 1 aの第 2シール部 2 1 fが凹部 2 0の第 2側壁 2 0 bから離間してこの第 2側壁 2 0 bとの間に間隙を形成するようになるので、 第 1および第 2カップシ ール 2 1， 2 3のべ一ス部 2 1 aの第 2シール部 2 1 より、 ベ一ス部の 方からアウターリツプ部の方へのブレーキ液の流れにおける上流側に向か うブレーキ液の流れ （つまり、 リザ一バ 1 5から第 1および第 2液圧室 6， 7に向かうブレーキ液の流れ） をスムーズにすることができる。
[0057] 更に、 所定数の中間リップ部 2 1 dを周方向に所定の大きな間隔を置い て円環状にかつ間欠的に配設して、 隣接する中間リップ部 2 1 d間の部分 (つまり、 連通路 2 1 hの部分） に中間リップ部 2 1 dが存在しないよう にすることで、 アウターリップ部 2 1 cの径方向内側へ撓み易くすること ができる。 これにより、 ァゥ夕一リップ部 2 1 cの外周側において、 ブレ —キ液のベース部 2 1 a側からアウターリップ部 2 1 c側への流れをより 一層スムーズかつより一層容易にすることができる。 なお、 このアウター リップ部 2 1 cの径方向内側への撓み易さ性は、 第 2シール部 2 1 fが設 けられない従来公知の横断面 E字状のカップシールでも得ることができる。
[0058] 一方、 この例のマス夕シリンダ 1によれば、 作動時、 第 1液圧室 6に発 生した液圧により、 第 1カツプシール 2 1のィンナ一リップ部 2 1 bがプ ライマリピストン 4の外周面に密着するとともに、 ァゥ夕一リップ部 2 1 cの第 1シ一ル部 2 1 eが凹部 2 0の底壁 2 0 aに密着し、 更に、 ベース 部 2 1 aの第 2シール部 2 1 f が凹部 2 0の第 2側壁 2 0 bに密着するよ うにしているので、 ブレーキ液の流れ方向に直列に配設された第 1および 第 2シール部 2 1 e , 2 1 f による 2重シールにより、 第 1液圧室 6のブ レーキ液の漏出を防止でき、 第 1液圧室 6の液圧を高度に確保することが できる。 また同様にして、 第 2カップシール部材 2 3の第 1および第 2シ —ル部による 2重シールにより、 第 2液圧室 7のブレーキ液の漏出を防止 でき、 第 2液圧室 7の液圧を高度に確保することができる。 これにより、 第 1および第 2カップシール 2 1， 2 3によるシール性が向上する。 [0059] また、 作動解除におけるプライマリピストン 4の後退開始時には、 第 1 カップシール 2 1のベース部 2 1 aおよびアウターリップ部 2 1 cの各ポ ンビング機能によりリザーバ 1 5のブレーキ液を第 1液圧室 6に補給して いるので、 プライマリピストン 4の後退方向の移動をスムーズにかつ迅速 に行うことができる。 同様にして、 セカンダリピストン 5の後退時には、 第 2カップシール 2 3のべ一ス部およびアウターリップ部の各ポンピング 機能によりリザ一パ 1 5のブレーキ液を第 2液圧室 7に補給しているので、 セカンダリピストン 5の後退方向の移動をスムーズにかつ迅速に行うこと ができる。 したがって、 第 1および第 2カップシール 2 1， 2 3のブレ一 キ液補給性を向上することができ、 これにより両ピストン 4， 5の後退時 の応答性を向上することができる。
[0060] このように、 この例のマス夕シリンダ 1によれば、 第 1および第 2カツ ブシール 2 1， 2 3の各アウターリップ部および各ベース部にポンビング 機能を十分に持たせつつ、 良好なシール機能も持たせることができる。
[0061] なお、 前述の例では、 所定数の中間リップ部 2 1 dを周方向に所定の間 隔を置いて配設しているが、 本発明はこれに限定されることはなく、 中間 リップ部 2 1 dを 1つの連続した環状のリップとして形成することもでき る。
[0062] 図 5 ( a ) および （b ) は、 前述の例のマスタシリンダに用いられる力 ップシールの他の例を示す、 それぞれ、 図 2 ( a ) および （b ) と同様の 図である。 なお、 同じ構成要素には同じ符号を付すことによりのその詳細 な説明は省略する。
[0063] 前述の図 2 ( a ) および （b ) に示す例のカップシール 2 1は、 中間リ ップ部 2 1 dを有する断面 E字状に形成されているが、 図 5 ( a ) および ( b ) に示すように、 この例の力ッブシール 2 1は中間リップ部 2 1 dを 有さず、 インナーリップ部 2 1 bとァゥ夕一リップ部 2 1 cとから断面コ 字状に形成されている。
この例のマス夕シリンダ 1および第 1、 第 2カップシール 2 1 , 2 3の 他の構成および作用効果は、 前述の例と同じである。 [0064] なお、 本発明のカップシールは、 前述の例のようにブレーキ装置のマス タシリンダに限定されることはなく、 シリンダとこのシリンダ内にその軸 方向に相対移動可能に配設される摺動部材とからなるシリンダ装置で、 力 ップシールの軸方向一側から軸方向他側への作動液の流れを阻止しかつ力 ップシールの軸方向他側から軸方向一側への作動液の流れを許容するよう になっているシリンダ装置であれば、 どのようなシリンダ装置にも用いる ことができる。
[0065] また、 本発明のマス夕シリンダは、 前述の例のようにブレーキ装置のマ ス夕シリンダに限定されることはなく、 クラッチ装置のマス夕シリンダを 始め、 ピストンの前進で液圧室に液圧を発生するものであれば、 どのよう な液圧装置にも適用することができる。 また、 前述の例では、 2つのピス トンが直列に配置されたタンデムマスタシリンダについて説明しているが、 プランジャ型マス夕シリンダであれば、 シングルマス夕シリンダを始めど のようなマス夕シリンダにも、 本発明のマス夕シリンダを適用することが できる。 産業上の利用可能性
[0066] 本発明に係るカップシールは、 シリンダとこのシリンダ内にその軸方向 に相対移動可能に配設される摺動部材とからなるシリンダ装置に好適に利 用可能である。 '
また、 本発明に係るマス夕シリンダは、 カップシールを備え、 ピストン の前進時に液圧室に液圧を発生し、 かつピストンの後退時に液圧室に作動 ブレーキ液を補給するプランジャ型のマスタシリンダに好適に利用可能で ある。 特に、 自動車等の車両におけるブレーキやクラッチのマスタシリン ダに好適に利用可能である。

Claims

請求の範囲
1 . 凹部に収容され、 径方向に延設される環状のベース部と、 このベース部にそ の内周側端部から軸方向に延設される環状のインナーリップ部と、 前記ベース部 にその外周側端部から軸方向に延設されかつ前記凹部の底壁に離間可能に当接す る環状のアウターリップ部とを少なくとも備えるカップシールにおいて、
前記アウターリップ部に第 1シール部が設けられており、 この第 1シール部は、 前記アウターリップ部の外周において、 前記アウターリップ部の方から前記べ一 ス部の方への作動液の流れに対して前記凹部の底壁に密着してこの底壁との間を シールするとともに、 前記ベース部の方から前記ァゥ夕一リップ部の方への作動 液の流れに対して前記凹部の底壁から離間してこの底壁との間に間隙を形成する シール部であり、
更に、 前記ベース部に第 2シール部が設けられており、 この第 2シール部は、 前記ァウタ一リップ部の外周において、 前記アウターリップ部の方から前記べ一 ス部の方への作動液の流れに対して前記アウターリップ部の先端が対向する前記 凹部の第 1側壁と反対側の凹部の第 2側壁に密着してこの第 2側壁との間をシ一 ルするとともに、 前記ベース部の方から前記アウターリップ部の方への作動液の 流れに対して前記凹部の第 2側壁から離間してこの第 2側壁との間に間隙を形成 するシール部であることを特徴とする力ップシール。
2 . 前記カップシールは、 前記ベース部に前記インナ一リップ部と前記アウター リップ部との間に位置して軸方向に延設された中間リップ部を備えていて、 前記 ベース部、 前記インナ一リップ部、 前記アウターリップ部、 および前記中間リツ プ部により、 断面が略 E字状に形成されていることを特徴とする請求項 1記載の カップシール。
3 . 前記中間リップ部が所定数周方向に所定の間隔を置いて配設されていて、 互 いに周方向に隣接する中間リップ部の間に前記中間リップ部の内外周側を連通す る連通路が形成されていることを特徴とする請求項 2記載の力ッブシール。
4. シリンダ孔を有するシリンダ本体と、 前記シリンダ孔内に摺動可能に挿入さ れた液圧室を区画するピストンと、 前記シリンダ本体に設けられ、 作動液を蓄え るリザーバに連通する連通路と、 前記ピストンに形成されて前記液圧室と常時連 通するとともに前記連通路と前記液圧室とを連通するリリーフポートと、 前記シ リンダ本体のシリンダ孔内周面の凹部に収容されるとともに前記ピストンが摺動 可能に貫通して、 前記シリンダ孔内周面と前記ピストンの外周面との間をシール するシール部材とを備え、 非作動時に前記連通路と前記リリーフポートとが連通 し、 作動時に前記ピストンが移動して前記シール部材により前記連通路と前記リ リーフポートとが遮断されるようになっているマスタシリンダにおいて、 前記シール部材は請求項 1ないし 3のいずれか 1記載の力ップシールで構成さ れていることを特徴とするマス夕シリンダ。
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