JP2012076550A

JP2012076550A - プランジャ型マスタシリンダ

Info

Publication number: JP2012076550A
Application number: JP2010222148A
Authority: JP
Inventors: Kenji Watanabe; 健司渡辺; Koji Suzuki; 宏治鈴木
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2012-04-19

Abstract

【課題】プランジャ型マスタシリンダにて、運転者の操作によらないブレーキ制御時の吸い込み性を良好としつつ、運転者によるブレーキ操作時のブレーキフィーリングを改善する。
【解決手段】ピストン２１が非作動位置にある状態では、シールリング３１における内周リップ部３１ｂの先端部内周に設けられてピストン２１の外周壁面にシール結合可能なエンドレス形状のシールポイント部３１ｂ１の前端が、ピストン２１に設けられてピストン２１の外周壁面に開口するとともに液圧室Ｒｐ１に連通し連通路に等しく開口するように軸方向の同一位置にて周方向に配置された複数個のピストンポート２１ａより液圧室側に設定されている。シールリング３１におけるシールポイント部３１ｂ１の設置領域が所定の軸方向幅Ｗで設定されていて、シールポイント部３１ｂ１がその設置領域（Ｗ）を軸方向にて一往復する形状に形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の液圧ブレーキ装置において採用されるプランジャ型マスタシリンダに関し、特に、運転者によるブレーキ操作とは別にブレーキ制御（例えば、車両の姿勢制御のための自動ブレーキ制御やトラクション制御など）が行われるように構成されている液圧ブレーキ装置に好適なプランジャ型マスタシリンダに関する。

この種のプランジャ型マスタシリンダの一つとして、閉塞端部から開口端部まで軸方向に延びるシリンダ内孔を有するとともにこのシリンダ内孔とリザーバを連通させる連通路を有するシリンダボディと、このシリンダボディの前記シリンダ内孔に軸方向に移動可能に組付けられて前記閉塞端部側に液圧室を区画形成するピストンと、前記ピストンの外周にて前記シリンダボディに設けられて環状のベース部とこのベース部の内外周部分からそれぞれ前記液圧室側に向けて延びる筒状の内周リップ部と外周リップ部とを有するシールリングと、前記液圧室に設けられて前記ピストンを非作動位置に復帰させる復帰機構とを備えていて、前記ピストンが非作動位置にある状態では、前記シールリングにおける前記内周リップ部の内周に設けられて前記ピストンの外周壁面にシール結合可能なエンドレス形状のシールポイント部が、前記ピストンに設けられて前記ピストンの外周壁面に開口し前記液圧室に連通する複数個のピストンポートより前記液圧室側に設定されていて、前記液圧室が前記ピストンポートと前記連通路とを通して前記リザーバに連通するように構成されているものがあり、例えば、下記特許文献１に示されている。

特開２００５−１１２１８８号公報

上記した特許文献１に記載されているプランジャ型マスタシリンダにおいては、前記ピストンポートとして、複数個の吸い込み通路用ポートと複数個の連通保証用ポートの２種類が設定されている。吸い込み通路用ポートの数は、連通保証用ポートの数よりも多くしてあり、吸い込み通路用ポートは連通保証用ポートよりもピストンの前進方向前方（液圧室側）に配置されている。このため、前記ピストンが非作動位置にある状態では、吸い込み通路用ポートの開口面積に連通保証用ポートの開口面積が余分に加算されて、ピストンポートによる通路面積を十分に確保することができて、運転者の操作によらないブレーキ制御時の吸い込み性を良好なものとすることができる。また、連通保証用ポートよりもピストンの前進方向前方にある吸い込み通路用ポートがピストンの前進作動の初期に先に閉じ、この段階で液圧室とリザーバとの間の通路面積が急激に減少し、液圧室での圧力上昇が起こって無効ストローク感が低減する。

ところで、上記した特許文献１に記載されているプランジャ型マスタシリンダでは、シールリングのシールポイント部が円形形状（軸方向の同一位置にて環状）に形成されていると推定できて、吸い込み通路用ポートがピストンの前進作動の初期に閉じる際に、複数個の吸い込み通路用ポートが同じ形態にて同時に閉じることにより、液圧室にて急激な圧力変化が生じるとともに、連通保証用ポートがピストンの前進作動で閉じる際に、複数個の連通保証用ポートが同じ形態にて同時に閉じることにより、液圧室にて急激な圧力変化が生じる。これらの圧力変化は、運転者に違和感を与えるおそれがあり、ブレーキフィーリングが損なわれるおそれがある。

本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、閉塞端部から開口端部まで軸方向に延びるシリンダ内孔を有するとともにこのシリンダ内孔とリザーバを連通させる連通路を有するシリンダボディと、このシリンダボディの前記シリンダ内孔に軸方向に移動可能に組付けられて前記閉塞端部側に液圧室を区画形成するピストンと、前記ピストンの外周にて前記シリンダボディに設けられて環状のベース部とこのベース部の内外周部分からそれぞれ前記液圧室側に向けて延びる筒状の内周リップ部と外周リップ部とを有するシールリングと、前記液圧室に設けられて前記ピストンを非作動位置に復帰させる復帰機構とを備えていて、前記ピストンが非作動位置にある状態では、前記シールリングにおける前記内周リップ部の内周に設けられて前記ピストンの外周壁面にシール結合可能なエンドレス形状のシールポイント部の前端が、前記ピストンに設けられて前記ピストンの外周壁面に開口するとともに前記液圧室に連通し前記連通路に等しく開口するように軸方向の同一位置にて周方向に配置された複数個のピストンポートより前記液圧室側に設定されていて、前記液圧室が前記ピストンポートと前記連通路とを通して前記リザーバに連通するように構成されているプランジャ型マスタシリンダであり、前記シールリングにおける前記シールポイント部の設置領域が所定の軸方向幅で設定されていて、前記シールポイント部がその設置領域を軸方向にて少なくとも一往復する形状に形成されていることに特徴がある。この場合において、前記シールポイント部を周方向にて展開した形状がＶ字状であることが望ましい。

本発明によるプランジャ型マスタシリンダでは、ピストンが非作動位置にある状態で、前記ピストンに設けられて前記ピストンの外周壁面に開口するとともに前記液圧室に連通し前記連通路に等しく開口するように軸方向の同一位置にて周方向に配置された複数個のピストンポートにより通路面積を十分に確保することができて、運転者の操作によらないブレーキ制御時の吸い込み性を良好なものとすることができる。

また、本発明によるプランジャ型マスタシリンダでは、運転者によるブレーキ操作によってピストンが非作動位置から液圧室側にストロークし、複数個のピストンポートがシールリングのシールポイント部によって閉じられて、液圧室とリザーバの連通が遮断される際に、或るピストンポートが全開状態、在るピストンポートが部分的に開で部分的に閉の状態、在るピストンポートが全閉状態となる過渡期がある。また、複数個のピストンポートがシールリングのシールポイント部によって閉じられる際の形態が各ピストンポート毎に異なっていて、複数個のピストンポートが同じ形態にて同時に閉じられることはない。このため、全てのピストンポートによる開口面積の減少が、遮断開始から遮断完了までの間において、滑らかに変化し、液圧室での急激な圧力変化が抑制される。したがって、液圧室での圧力変化に起因して運転者に与える違和感を抑制することができ、ブレーキフィーリングを改善することが可能である。

本発明によるプランジャ型マスタシリンダの一実施形態を示した縦断側面図である。図１に示したシールリングとその周囲の構成を示す拡大断面図である。図１に示したシールリングとピストンの概略的な拡大断面図である。図３に示したピストン（非作動位置にある）が所定量前進移動した状態での断面図である。図４に示したピストンが所定量前進移動した状態での断面図である。（ａ）は図１〜図５に示したシールリングのシールポイント部（設置領域を軸方向にて一往復するエンドレス形状で、展開した形状がＶ字状である）を周方向にて展開した図であり、（ｂ）は変形実施形態のシールポイント部（設置領域を軸方向にて一往復するエンドレス形状で、展開した形状が湾曲形状である）を周方向にて展開した図である。

以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明によるプランジャ型マスタシリンダＭＣを示していて、このマスタシリンダＭＣは、ブレーキブースタ（図示省略）に組付けられるシリンダボディ１０と、このシリンダボディ１０内に組付けられたピストン２１，２２、シールリング３１，３２と４１，４２、および、復帰機構５０，６０を備えている。

シリンダボディ１０は、閉塞端部（図１の左端部）から開口端部（図１の右端部）まで軸方向に延びるシリンダ内孔１１を有するとともに、ブレーキ液を収容するリザーバＲに接続される前後一対の接続ポート１２，１３を有している。また、シリンダボディ１０は、シリンダ内孔１１と各接続ポート１２，１３をそれぞれ連通させる連通孔１４，１５を有するとともに、液圧制御装置（図示省略）を介して４個のホイールシリンダ（図示省略）に接続される前後一対のアウトレットポート１６，１７を有している。

後方（開口端部側）のピストン（プライマリーピストン）２１は、運転者によるブレーキ操作によって前方（閉塞端部側）に押動されるものであり、シリンダ内孔１１の後方部位にシールリング３１，４１を介して液密的かつ軸方向に移動可能に組付けられていて、前方にプライマリー液圧室Ｒｐ１を区画形成し、シールリング３１，４１間に大気圧液室Ｒａ１を形成している。このピストン２１には、同ピストン２１の外周壁面に開口するとともにプライマリー液圧室Ｒｐ１に連通し後方の大気圧液室Ｒａ１に等しく開口するように軸方向の同一位置にて周方向に配置された複数個のピストンポート２１ａが形成されている。ピストンポート２１ａは、丸孔であり、周方向にて等間隔に１６個形成されている。

プライマリー液圧室Ｒｐ１は、後方のアウトレットポート１７に常時連通していて、図示状態（ピストン２１の非作動状態）にて後方のピストン２１に設けたピストンポート２１ａを通して大気圧液室Ｒａ１に連通する液圧室であり、後方のピストン２１が図示非作動位置から前方に所定量移動して、ピストンポート２１ａと大気圧液室Ｒａ１との連通がシールリング３１によって遮断されることにより、大気圧液室Ｒａ１との連通が遮断されて密閉されるように構成されている。大気圧液室Ｒａ１は、後方の連通孔１５を通して後方の接続ポート１３に常時連通する液圧室であり、リザーバＲに常時連通している。このため、大気圧液室Ｒａ１、後方の連通孔１５、後方の接続ポート１３等が連通路を構成している。

シールリング３１は、ピストン２１の外周にてシリンダボディ１０の環状溝１８に設けられていて、図２に示したように、環状のベース部３１ａと、このベース部３１ａの内外周部分からそれぞれプライマリー液圧室Ｒｐ１（前方）に向けて延びる筒状の内周リップ部３１ｂと外周リップ部３１ｃとを有している。

前方のピストン（セカンダリーピストン）２２は、後方のピストン２１の前方への移動に伴って前方に押動されるものであり、シリンダ内孔１１の前方部位にシールリング３２，４２を介して液密的かつ軸方向に移動可能に組付けられていて、前方にセカンダリー液圧室Ｒｐ２を区画形成し、シールリング３２，４２間に大気圧液室Ｒａ２を形成している。このピストン２２は、同ピストン２２の外周壁面に開口するとともにセカンダリー液圧室Ｒｐ２に連通し前方の大気圧液室Ｒａ２に等しく開口するように軸方向の同一位置にて周方向に配置された複数個のピストンポート２２ａが形成されている。ピストンポート２２ａは、丸孔であり、周方向にて等間隔に１６個形成されている。

セカンダリー液圧室Ｒｐ２は、前方のアウトレットポート１６に常時連通していて、図示状態（ピストン２２の非作動状態）にて前方のピストン２２に設けたピストンポート２２ａを通して大気圧液室Ｒａ２に連通する液圧室であり、前方のピストン２２が図示非作動位置から前方に所定量移動して、ピストンポート２２ａと大気圧液室Ｒａ２との連通がシールリング３２によって遮断されることにより、大気圧液室Ｒａ２との連通が遮断されて密閉されるように構成されている。大気圧液室Ｒａ２は、前方の連通孔１４を通して前方の接続ポート１２に常時連通する液圧室であり、リザーバＲに常時連通している。このため、大気圧液室Ｒａ２、前方の連通孔１４、前方の接続ポート１２等が連通路を構成している。

シールリング３２は、ピストン２２の外周にてシリンダボディ１０の環状溝１９に設けられていて、後方のシールリング３１と同様に構成されており、図２に示したように、環状のベース部３２ａと、このベース部３２ａの内外周部分からそれぞれセカンダリー液圧室Ｒｐ２（前方）に向けて延びる筒状の内周リップ部３２ｂと外周リップ部３２ｃとを有している。

後方の復帰機構５０は、後方のピストン２１を図１に示した非作動位置に復帰させるためのものであり、プライマリー液圧室Ｒｐ１に設けられていて、リテーナ５１とストッパ５２とロッド５３とスプリング５４とを備えている。リテーナ５１は、後方のピストン２１に組付けられている。ストッパ５２は、前方のピストン３１と係合している。ロッド５３は、リテーナ５１に対して固定されストッパ５２に対して図示位置から前方に所定量移動可能に組付けられている。スプリング５４は、リテーナ５１とストッパ５２との間に介装されており、図示状態でのセット荷重がｆ１に設定されていて、後方のピストン２１を後方に向けて付勢している。

前方の復帰機構６０は、前方のピストン２２を図１に示した非作動位置に復帰させるためのものであり、セカンダリー液圧室Ｒｐ２に設けられていて、スプリング６４を備えている。スプリング６４は、シリンダボディ１０の前壁と前方のピストン２２間に介装されており、前方のピストン２２を後方に向けて付勢している。

上記構成のマスタシリンダＭＣは、運転者によるブレーキ操作とは別にブレーキ制御（例えば、車両の姿勢制御のための自動ブレーキ制御やトラクション制御など）が行われるように構成されている液圧ブレーキ装置に好適なものである。当該液圧ブレーキ装置では、運転者の操作によらないブレーキ制御時、ブレーキ液が、リザーバＲから液圧室Ｒｐ１，Ｒｐ２を通して液圧制御装置（図示省略）に供給されるとともに、液圧制御装置（図示省略）から液圧室Ｒｐ１，Ｒｐ２を通してリザーバＲに戻されるように構成されている。

ところで、この実施形態においては、図１および図２に示したように、ピストン２１（２２）が非作動位置にある状態では、シールリング３１（３２）における内周リップ部３１ｂ（３２ｂ）の内周に設けられてピストン２１（２２）の外周壁面にシール結合可能なエンドレス形状のシールポイント部３１ｂ１（３２ｂ１）の前端が、１６個のピストンポート２１ａ（２２ａ）より液圧室Ｒｐ１（Ｒｐ２）側に設定されていて、液圧室Ｒｐ１（Ｒｐ２）がピストンポート２１ａ（２２ａ）と連通路（大気圧液室Ｒａ１（Ｒａ２）、連通孔１５（１４）、接続ポート１３（１２）等）を通してリザーバＲに連通するように構成されている。

また、この実施形態においては、図２〜図５および図６の（ａ）に示したように、シールリング３１（３２）におけるシールポイント部３１ｂ１（３２ｂ１）の設置領域が所定の軸方向幅Ｗで設定されていて、シールポイント部３１ｂ１（３２ｂ１）がその設置領域を軸方向にて一往復する形状で周方向にて展開した形状がＶ字状であるように形成されている。上記した所定の軸方向幅Ｗは、各ピストンポート２１ａ（２２ａ）の直径Ｄと同一に設定されている。

このため、この実施形態においては、ピストン２１（２２）が非作動位置にある状態で、シールリング３１（３２）におけるシールポイント部３１ｂ１（３２ｂ１）の前端が、ピストン２１（２２）のピストンポート２１ａ（２２ａ）より液圧室側（前方）に設定されている。このため、ピストンポート２１ａ（２２ａ）による通路面積を十分に確保することができて、運転者の操作によらないブレーキ制御時の吸い込み性を良好なものとすることができる。

また、この実施形態においては、運転者によるブレーキ操作によってピストン２１（２２）が非作動位置から前方側にストロークし、ピストンポート２１ａ（２２ａ）がシールリング３１（３２）のシールポイント部３１ｂ１（３２ｂ１）によって閉じられて、液圧室Ｒｐ１（Ｒｐ２）とリザーバＲの連通が遮断される際に、図４に示したように、或る（図４の上端部に在る）ピストンポート２１ａ（２２ａ）が全開状態、在る（図４の中央部に在る）ピストンポート２１ａ（２２ａ）が部分的に開で部分的に閉の状態、在る（図４の下端部に在る）ピストンポート２１ａ（２２ａ）が全閉状態となる過渡期がある。

また、複数個のピストンポート２１ａ（２２ａ）がシールリング３１（３２）のシールポイント部３１ｂ１（３２ｂ１）によって閉じられる際の形態が各ピストンポート２１ａ（２２ａ）毎に異なっていて、複数個のピストンポート２１ａ（２２ａ）が同じ形態にて同時に閉じられることはない。このため、全てのピストンポート２１ａ（２２ａ）による開口面積の減少が、遮断開始（図３の状態）から遮断完了（図５の状態）までの間（すなわち、ピストン２１（２２）が非作動位置から前方側にストロークする間）において、滑らかに変化し、液圧室Ｒｐ１（Ｒｐ２）での急激な圧力変化が抑制される。したがって、液圧室Ｒｐ１（Ｒｐ２）での圧力変化に起因して運転者に与える違和感を抑制することができ、ブレーキフィーリングを改善することが可能である。

なお、上記したシールリング３１（３２）のシールポイント部３１ｂ１（３２ｂ１）に代えて、シールリングのシールポイント部が軸方向の同一位置にて環状に形成されている場合には、全てのピストンポート２１ａ（２２ａ）による開口面積の減少が、ピストン２１（２２）のストロークがＷである間において変化し、しかも、全てのピストンポート２１ａ（２２ａ）が同じ形態にて同時に閉じるため、上記実施形態に比して、液圧室Ｒｐ１（Ｒｐ２）で急激な圧力変化が生じる。

また、この実施形態においては、ピストン２１（２２）が非作動位置にある状態で、設置領域（Ｗ）の後端部とピストンポート２１ａ（２２ａ）の前端部が軸方向にて所定量重なるように配置したため、これらが軸方向にて接するように配置して実施する場合や、これらを軸方向にて所望量離して配置して実施する場合に比して、ポートアイドル（ピストン２１（２２）が非作動位置から前方に移動して、シールリング３１（３２）のシールポイント部３１ｂ１（３２ｂ１）がピストンポート２１ａ（２２ａ）より後方のピストン外周壁面にシール結合するまでのピストン移動量）を短く設定することができて、ピストン２１（２２）の無効ストローク（ピストンポート２１ａ（２２ａ）と連通孔１５（１４）の連通が遮断されるまでのピストンストローク）を低減することが可能である。

上記した実施形態においては、シールポイント部３１ｂ１（３２ｂ１）の形状を、図６の（ａ）に示したように、設置領域（Ｗ）を軸方向にて一往復する形状で周方向にて展開した形状がＶ字状であるように形成して実施したが、本発明の実施に際しては、シールポイント部がその設置領域を軸方向にて少なくとも一往復する形状に形成されておればよく、例えば、シールポイント部３１ｂ１（３２ｂ１）の形状を、図６の（ｂ）に示した変形実施形態のように、設置領域（Ｗ）を軸方向にて一往復する形状で周方向にて展開した形状が湾曲した形状であるように形成して実施することも可能である。

また、上記実施形態においては、ピストン２１（２２）に設けるピストンポート２１ａ（２２ａ）を１６個として実施したが、ピストンポート２１ａ（２２ａ）の個数は適宜変更が可能である。また、上記実施形態では、シールポイント部３１ｂ１（３２ｂ１）の設置領域（Ｗ）とピストンポート２１ａ（２２ａ）の直径（Ｄ）を同一として実施したが、これらを異なるように設定（例えば、直径（Ｄ）を設置領域（Ｗ）より大きくまたは小さく設定）して実施することも可能である。また、上記実施形態においては、ピストン２１（２２）が非作動位置にある状態で、設置領域（Ｗ）の後端部とピストンポート２１ａ（２２ａ）の前端部が軸方向にて所定量重なるように配置して実施したが、これらが軸方向にて接するように配置して実施すること、或いは、これらを軸方向にて所望量離して配置して実施することも可能である。

１０…シリンダボディ、１１…シリンダ内孔、１２，１３…接続ポート、１４，１５…連通孔、２１，２２…ピストン、２１ａ，２２ａ…ピストンポート、３１，３２…シールリング、３１ａ，３２ａ…ベース部、３１ｂ，３２ｂ…内周リップ部、３１ｂ１，３２ｂ１…シールポイント部、３１ｃ，３２ｃ…外周リップ部、５０，６０…復帰機構、Ｒｐ１，Ｒｐ２…液圧室、Ｒａ１，Ｒａ２…大気圧液室、Ｒ…リザーバ、Ｗ…シールポイント部の設定領域（所定の軸方向幅）、Ｄ…ピストンポートの直径、ＭＣ…プランジャ型マスタシリンダ

Claims

閉塞端部から開口端部まで軸方向に延びるシリンダ内孔を有するとともにこのシリンダ内孔とリザーバを連通させる連通路を有するシリンダボディと、このシリンダボディの前記シリンダ内孔に軸方向に移動可能に組付けられて前記閉塞端部側に液圧室を区画形成するピストンと、前記ピストンの外周にて前記シリンダボディに設けられて環状のベース部とこのベース部の内外周部分からそれぞれ前記液圧室側に向けて延びる筒状の内周リップ部と外周リップ部とを有するシールリングと、前記液圧室に設けられて前記ピストンを非作動位置に復帰させる復帰機構とを備えていて、
前記ピストンが非作動位置にある状態では、前記シールリングにおける前記内周リップ部の内周に設けられて前記ピストンの外周壁面にシール結合可能なエンドレス形状のシールポイント部の前端が、前記ピストンに設けられて前記ピストンの外周壁面に開口するとともに前記液圧室に連通し前記連通路に等しく開口するように軸方向の同一位置にて周方向に配置された複数個のピストンポートより前記液圧室側に設定されていて、前記液圧室が前記ピストンポートと前記連通路とを通して前記リザーバに連通するように構成されているプランジャ型マスタシリンダであり、
前記シールリングにおける前記シールポイント部の設置領域が所定の軸方向幅で設定されていて、前記シールポイント部がその設置領域を軸方向にて少なくとも一往復する形状に形成されているプランジャ型マスタシリンダ。
請求項１に記載のプランジャ型マスタシリンダにおいて、前記シールポイント部を周方向にて展開した形状がＶ字状であることを特徴とするプランジャ型マスタシリンダ。