JP2012076550A - プランジャ型マスタシリンダ - Google Patents
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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
【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。
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。
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 (2)
- 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。
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