JP2014148233A - マスタシリンダ - Google Patents

Abstract

【課題】無効ストロークの増大を抑制することができるマスタシリンダの提供を目的とする。
【解決手段】有底筒状のシリンダ本体１５に形成された周溝３２内に設けられ内周がピストン１８に摺接して補給路４８と圧力室８５との間を密封するピストンシール４５が、円環状の基部１０１と、基部１０１の内周側から突出してピストン１８の外周面１８ａに摺接する内周リップ部１０２と、基部１０１の外周側から突出してシリンダ本体１５の周溝３２に当接する外周リップ部１０３とを備え、内周リップ部１０２の先端に全周にわたって凹部１１０が設けられる構成とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の制動用シリンダへ液圧を供給するマスタシリンダに関する。

マスタシリンダには、移動するピストンに摺接しつつ、圧力室のシールを行うピストンシールをシリンダ本体の周溝内に配置したものがある（例えば特許文献１参照）。

特開２００６−２６４６８９号公報

マスタシリンダにおいては、環境条件等によって、ピストンの移動時に、ピストンシールがピストンに対して円滑に摺動できずにピストンに連れられて周溝内で内周側と外周側とが逆方向に移動するように回転してしまう可能性がある。すると、ピストンシールのピストンに対するシール位置がずれて、ピストンの無効ストロークが増大してしまう可能性がある。

したがって、本発明は、無効ストロークの増大を抑制することができるマスタシリンダの提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のマスタシリンダは、シリンダ本体に形成された周溝内に設けられるピストンシールが、円環状の基部と、該基部の内周側から突出してピストンの外周面に摺接する内周リップ部と、前記基部の外周側から突出して前記シリンダ本体の前記周溝に当接する外周リップ部と、を備え、前記内周リップ部の先端に全周にわたって凹部が設けられる構成とした。

本発明のマスタシリンダによれば、無効ストロークの増大を抑制することができる。

本発明に係る一実施形態のマスタシリンダを示す断面図である。 実施形態のマスタシリンダの要部を示す部分拡大断面図であってピストンが基本位置にある状態を示すものである。 実施形態のマスタシリンダのピストンシールを示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。 実施形態のマスタシリンダのピストンシールを示す（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 実施形態のマスタシリンダの要部を示す部分拡大断面図であって、内周リップ部の周壁への当接時点の状態を示すものである。 実施形態のマスタシリンダの要部を示す部分拡大断面図であって、内周リップ部の変形状態を示すものである。

本発明に係る一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示す本実施形態のマスタシリンダ１１は、図示略のブレーキペダルの操作量に応じた力が図示略のブレーキブースタの出力軸を介して導入されるもので、ブレーキペダルの操作量に応じたブレーキ液圧を発生させるものである。このマスタシリンダ１１には、鉛直方向上側にブレーキ液を給排するリザーバ１２（図１において一部のみ図示）が取り付けられている。なお、本実施形態においては、マスタシリンダ１１に直接リザーバ１２を取り付けているが、マスタシリンダ１１から離間した位置にリザーバを配し、リザーバとマスタシリンダ１１とを配管で接続するようにしても良い。

マスタシリンダ１１は、底部１３と筒部１４とを有する有底筒状に一つの素材から加工されて形成されるとともに軸線方向が車両前後方向に沿う姿勢で車両に配置される金属製のシリンダ本体１５を有している。このシリンダ本体１５の開口部１６側には、金属製のプライマリピストン（ピストン）１８が移動可能に配設されている。また、シリンダ本体１５のプライマリピストン１８よりも底部１３側には、同じく金属製のセカンダリピストン（ピストン）１９が移動可能に配設されている。プライマリピストン１８には底面を有する内周孔２１が、セカンダリピストン１９には底面を有する内周孔２２が、それぞれ形成されており、マスタシリンダ１１は、いわゆるプランジャ型のものとなっている。また、マスタシリンダ１１は、上記したように２つのピストン１８，１９を有するタンデムタイプのマスタシリンダとなっている。なお、本発明は、上記タンデムタイプのマスタシリンダへの適用に限られるものではなく、プランジャ型のマスタシリンダであれば、シリンダ本体に１つのピストンを配したシングルタイプのマスタシリンダや、３つ以上のピストンを有するマスタシリンダ等のいかなるプランジャ型のマスタシリンダにも適用できるものである。

シリンダ本体１５には、筒部１４の径方向（以下、シリンダ径方向と称す）の外側に突出する取付台部２３が筒部１４の円周方向（以下、シリンダ周方向と称す）における所定位置に一体に形成されている。この取付台部２３には、リザーバ１２を取り付けるための取付穴２４，２５が形成されている。なお、本実施形態においては、取付穴２４，２５は、互いにシリンダ周方向における位置を一致させた状態で、シリンダ本体１５の筒部１４の軸線（以下、シリンダ軸と称す）方向における位置をずらして上部に形成されている。

シリンダ本体１５の筒部１４の取付台部２３側には、底部１３の近傍にセカンダリ吐出路（吐出路）２６が、これよりも開口部１６側にプライマリ吐出路（吐出路）２７が、それぞれ形成されている。これらセカンダリ吐出路２６およびプライマリ吐出路２７は、図示は略すが、ブレーキ配管を介してディスクブレーキやドラムブレーキ等の制動用シリンダに連通しており、制動用シリンダに向けてブレーキ液を吐出する。なお、本実施形態においては、これらセカンダリ吐出路２６およびプライマリ吐出路２７は、互いにシリンダ周方向における位置を一致させた状態でシリンダ軸方向における位置をずらして形成されている。

セカンダリピストン１９は、シリンダ本体１５の筒部１４の底部１３側の内周部に形成された、シリンダ軸を中心とする環状内面を有する摺動内径部２８に摺動可能に案内される。プライマリピストン１８は、シリンダ本体１５の筒部１４の開口部１６側の内周部に形成された、シリンダ軸を中心とする環状内面を有する摺動内径部２９に摺動可能に案内される。

摺動内径部２８には、シリンダ軸方向における位置をずらして複数具体的には２カ所のいずれも円環状をなす周溝３０、周溝３１が底部１３側からこの順に形成されている。また、摺動内径部２９にも、シリンダ軸方向における位置をずらして複数具体的には２カ所のいずれも円環状をなす周溝３２、周溝３３が底部１３側からこの順に形成されている。これら周溝３０〜３３は、シリンダ周方向に環状をなしてシリンダ径方向外側に凹む形状をなしており、いずれも全体が切削加工により形成されている。

最も底部１３側にある周溝３０は、取付穴２４，２５のうちの底部１３側の取付穴２４の近傍に形成されており、この周溝３０内には、周溝３０に保持されるように、円環状のピストンシール３５が配置されている。

シリンダ本体１５の摺動内径部２８における周溝３０よりも開口部１６側には、底部１３側の取付穴２４から穿設される連通穴３６を筒部１４内に開口させるように、シリンダ径方向外側に凹む環状の開口溝３７が形成されている。ここで、この開口溝３７と連通穴３６とが、シリンダ本体１５に設けられてリザーバ１２に常時連通するセカンダリ補給路（補給路）３８を主に構成している。

シリンダ本体１５の摺動内径部２８には、シリンダ軸線方向における上記開口溝３７の周溝３０とは反対側つまり開口部１６側に、上記周溝３１が形成されており、この周溝３１内には、周溝３１に保持されるように、円環状の区画シール４２が配置されている。

シリンダ本体１５の摺動内径部２９には、開口部１６側の取付穴２５の近傍に、上記した周溝３２が形成されている。この周溝３２内には、周溝３２に保持されるように、円環状のピストンシール４５が配置されている。

シリンダ本体１５の摺動内径部２９におけるこの周溝３２の開口部１６側には、開口部１６側の取付穴２５から穿設される連通穴４６を筒部１４内に開口させるように、シリンダ径方向外側に凹む環状の開口溝４７が形成されている。ここで、この開口溝４７と連通穴４６とが、シリンダ本体１５に設けられてリザーバ１２に常時連通するプライマリ補給路（補給路）４８を主に構成している。

シリンダ本体１５の摺動内径部２９における上記開口溝４７の周溝３２とは反対側つまり開口部１６側に周溝３３が形成されており、この周溝３３内には、周溝３３に保持されるように、円環状の区画シール５２が配置されている。

シリンダ本体１５の底部１３側に嵌合されるセカンダリピストン１９は、円筒状部５５と、円筒状部５５の軸線方向における一側に形成された底部５６とを有する有底円筒状をなしている。上記内周孔２２は、これら円筒状部５５と底部５６とにより形成されている。セカンダリピストン１９は、円筒状部５５をシリンダ本体１５の底部１３側に配置した状態で、シリンダ本体１５の摺動内径部２８に設けられたピストンシール３５および区画シール４２のそれぞれの内周に摺動可能に嵌合される。

円筒状部５５の底部５６とは反対の端側外周部には、セカンダリピストン１９において最も大径の外径面５８よりも径方向内方に位置するように段差状をなす環状の段部５９が形成されている。この段部５９には、その底部５６側にシリンダ径方向に貫通するポート６０が複数、シリンダ周方向の等間隔位置に、放射状となるように形成されている。

セカンダリピストン１９とシリンダ本体１５の底部１３との間には、図示せぬブレーキペダル側（図１における右側）から入力がない非制動状態でこれらの間隔を決めるセカンダリピストンスプリング６２を含む間隔調整部６３が設けられている。この間隔調整部６３は、シリンダ本体１５の底部１３に当接する係止部材６４と、この係止部材６４に所定範囲内でのみ摺動するように連結されてセカンダリピストン１９の底部５６に当接する係止部材６５とを有している。上記セカンダリピストンスプリング６２は、両側の係止部材６４，６５間に介装されている。

ここで、シリンダ本体１５の底部１３および筒部１４の底部１３側とセカンダリピストン１９とで囲まれて形成される部分が、ブレーキ液圧を発生してセカンダリ吐出路２６にブレーキ液圧を供給するセカンダリ圧力室（圧力室）６８となっている。言い換えれば、セカンダリピストン１９は、シリンダ本体１５との間に、セカンダリ吐出路２６に液圧を供給するセカンダリ圧力室６８を形成している。このセカンダリ圧力室６８は、セカンダリピストン１９がポート６０を開口溝３７に開口させる位置にあるとき、セカンダリ補給路３８つまりリザーバ１２に連通するようになっている。

シリンダ本体１５の周溝３１に保持される区画シール４２は、ＥＰＤＭ等の合成ゴムからなる一体成形品であり、その中心線を含む径方向断面の片側形状がＣ字状をなしている。区画シール４２は、内周が、シリンダ軸方向に移動するセカンダリピストン１９の外周に摺接するとともに、外周がシリンダ本体１５の周溝３１に当接してセカンダリピストン１９およびシリンダ本体１５の区画シール４２の位置の隙間を常時密封する。

シリンダ本体１５の周溝３０に保持されるピストンシール３５は、ＥＰＤＭ等の合成ゴムからなる一体成形品であり、その中心線を含む径方向断面の片側形状がＣ字状をなしている。ピストンシール３５は、内周が、シリンダ軸方向に移動するセカンダリピストン１９の外周に摺接するとともに、外周がシリンダ本体１５の周溝３０に当接するようになっている。このピストンシール３５は、セカンダリピストン１９がポート６０をピストンシール３５よりも底部１３側に位置させた状態では、セカンダリ補給路３８とセカンダリ圧力室６８との間を密封可能、つまり、セカンダリ圧力室６８と、セカンダリ補給路３８およびリザーバ１２との連通を遮断可能となっている。この密封状態で、セカンダリピストン１９が、シリンダ本体１５の摺動内径部２８およびシリンダ本体１５に保持されたピストンシール３５および区画シール４２の内周で摺動して底部１３側に移動することによって、セカンダリ圧力室６８内のブレーキ液を加圧してセカンダリ吐出路２６から車輪側の制動用シリンダに供給することになる。

なお、図示せぬブレーキペダル側から入力がなく、上述のセカンダリピストン１９が図１に示すようにポート６０を開口溝３７に開口させる基本位置（非制動位置）にあるときに、ピストンシール３５は、上記セカンダリピストン１９の段部５９内でポート６０にその一部が重なるようになっている。そして、セカンダリピストン１９がシリンダ本体１５の底部１３側へ移動してピストンシール３５の内周部がポート６０に全て重なると、セカンダリ圧力室６８とリザーバ１２との連通が遮断されるようになっている。

シリンダ本体１５の開口部１６側に嵌合されるプライマリピストン１８は、第１円筒状部７１と、第１円筒状部７１の軸線方向における一側に形成された底部７２と、底部７２の第１円筒状部７１とは反対側に形成された第２円筒状部７３とを有する形状をなしている。上記内周孔２１は、これらのうちの第１円筒状部７１と底部７２とにより形成されている。プライマリピストン１８は、第１円筒状部７１をシリンダ本体１５内のセカンダリピストン１９側に配置した状態で、シリンダ本体１５の摺動内径部２９に設けられたピストンシール４５および区画シール５２のそれぞれの内周に摺動可能に嵌合されている。ここで、第２円筒状部７３の内側には、ブレーキブースタの出力軸が挿入され、この出力軸によって底部７２が押圧されることになる。

第１円筒状部７１の底部７２とは反対の端側外周部には、プライマリピストン１８において最も大径の外径面７４よりも径方向内方に位置するように段差状をなす環状の段部７５が形成されている。この段部７５には、その底部７２側に径方向に貫通するポート７６が複数、シリンダ周方向の等間隔位置に、放射状となるように形成されている。

セカンダリピストン１９とプライマリピストン１８との間には、図示せぬブレーキペダル側（図１における右側）から入力がない非制動状態でこれらの間隔を決めるプライマリピストンスプリング７８を含む間隔調整部７９が設けられている。この間隔調整部７９は、プライマリピストン１８の底部７２に当接する係止部材８１と、セカンダリピストン１９の底部５６に当接する係止部材８２と、係止部材８１に一端部が固定されるとともに係止部材８２を所定範囲内でのみ摺動自在に支持する軸部材８３とを有している。上記プライマリピストンスプリング７８は、両側の係止部材８１，８２間に介装されている。

ここで、シリンダ本体１５の筒部１４とプライマリピストン１８とセカンダリピストン１９とで囲まれて形成される部分が、ブレーキ液圧を発生してプライマリ吐出路２７にブレーキ液を供給するプライマリ圧力室（圧力室）８５となっている。言い換えれば、プライマリピストン１８は、セカンダリピストン１９とシリンダ本体１５との間に、プライマリ吐出路２７に液圧を供給するプライマリ圧力室８５を形成している。このプライマリ圧力室８５は、プライマリピストン１８がポート７６を開口溝４７に開口させる位置にあるとき、プライマリ補給路４８つまりリザーバ１２に連通するようになっている。

シリンダ本体１５の周溝３３に保持される区画シール５２は、区画シール４２と同じ部品であり、ＥＰＤＭ等の合成ゴムからなる一体成形品であって、その中心線を含む径方向断面の片側形状がＣ字状をなしている。区画シール５２は、内周が、シリンダ軸方向に移動するプライマリピストン１８の外周に摺接するとともに、外周がシリンダ本体１５の周溝３３に当接してプライマリピストン１８およびシリンダ本体１５の区画シール５２の位置の隙間を常時密封する。

シリンダ本体１５の周溝３２に保持されるピストンシール４５は、ピストンシール３５と同じ部品であり、ＥＰＤＭ等の合成ゴムからなる一体成形品であって、その中心線を含む径方向断面の片側形状がＣ字状をなしている。ピストンシール４５は、内周が、シリンダ軸方向に移動するプライマリピストン１８の外周に摺接するとともに、外周がシリンダ本体１５の周溝３２に当接するようになっている。このピストンシール４５は、プライマリピストン１８がポート７６をピストンシール４５よりも底部１３側に位置させた状態では、プライマリ補給路４８とプライマリ圧力室８５との間を密封可能、つまり、プライマリ圧力室８５と、プライマリ補給路４８およびリザーバ１２との連通を遮断可能となっている。この密封状態で、プライマリピストン１８が、シリンダ本体１５の摺動内径部２９およびシリンダ本体１５に保持されたピストンシール４５および区画シール５２の内周で摺動して底部１３側に移動することによって、プライマリ圧力室８５内のブレーキ液を加圧してプライマリ吐出路２７から車輪側の制動用シリンダに供給することになる。

なお、図示せぬブレーキペダル側から入力がなく、プライマリピストン１８が図１に示すようにポート７６を開口溝４７に開口させる基本位置（非制動位置）にあるときに、ピストンシール４５は、上記プライマリピストン１８の段部７５内でポート７６にその一部が重なるようになっている。そして、プライマリピストン１８がシリンダ本体１５の底部１３側へ移動してピストンシール４５の内周部がポート７６に全て重なると、プライマリ圧力室８５とリザーバ１２との連通が遮断されるようになっている。

ここで、シリンダ本体１５の周溝３０およびその近傍部分と、ピストンシール３５と、セカンダリピストン１９のピストンシール３５の摺接部分とからなる構造部をセカンダリ側のシール構造部ＳＳと称する。また、シリンダ本体１５の周溝３２およびその近傍部分と、ピストンシール４５と、プライマリピストン１８のピストンシール４５の摺接部分とからなる構造部をプライマリ側のシール構造部ＳＰと称する。そして、セカンダリ側のシール構造部ＳＳとプライマリ側のシール構造部ＳＰとは同様の構造となっている。したがって、以下においては、これらの詳細についてプライマリ側のシール構造部ＳＰを例にとり、主に図２〜図６を参照して説明する。

図２に示すように、周溝３２は、シリンダ径方向の最も外側（図２における上側）にある溝底部８８と、溝底部８８におけるシリンダ本体１５の開口部１６側（図２における右側。以下、シリンダ開口側と称す）の端縁部からシリンダ径方向内方に延出する周壁８９と、溝底部８８におけるシリンダ本体１５の底部１３側（図２における左側。以下、シリンダ底側と称す）の端縁部からシリンダ径方向内方に延出する周壁９０と、を有している。これら溝底部８８、周壁８９および周壁９０は、シリンダ本体１５に一体的に形成されており、シリンダ本体１５に対する切削加工により成形されている。

溝底部８８は溝底面８８ａを有している。溝底面８８ａは、シリンダ軸を中心とする環状内面となっており、シリンダ軸方向における長さが全周に亘って一定となっている。

周壁８９は壁面８９ａを有している。壁面８９ａはシリンダ軸の直交面に平行な平坦面からなっており、一定内径かつ一定外径でシリンダ径方向に一定幅となっている。壁面８９ａは、シリンダ軸を中心とする円環状をなしている。壁面８９ａの大径側と溝底面８８ａのシリンダ開口側との境界位置と、壁面８９ａの小径側と摺動内径部２９の周溝３２よりもシリンダ開口側との境界位置とには、それぞれＲ面取りが施されている。

周壁８９に対向する周壁９０は、壁面９０ａとテーパ面９０ｂとを有している。壁面９０ａは、周壁９０におけるシリンダ径方向の溝底部８８側にあってシリンダ軸の直交面に平行な平坦面からなっている。この壁面９０ａは、一定内径かつ一定外径でシリンダ径方向に一定幅となっており、シリンダ軸を中心とする円環状をなしている。テーパ面９０ｂは、周壁９０における壁面９０ａよりもシリンダ径方向の内側にあって、壁面９０ａのシリンダ径方向の内端縁部からシリンダ底側に、シリンダ底側ほど縮径するように延出している。このテーパ面９０ｂは、一定内径かつ一定外径でシリンダ軸方向およびシリンダ径方向に一定幅となっており、シリンダ軸を中心とする円環状に配置されている。テーパ面９０ｂの基点である壁面９０ａとの境界部９１は、シリンダ軸を中心とする円環状をなしており、この境界部９１の径つまりテーパ面９０ｂの最大径は、周壁８９の平坦な壁面８９ａの最小径よりも大径となっている。境界部９１を含むその近傍部分は、シリンダ径方向内方かつシリンダ開口方向に斜めに突出する形状をなしており、シリンダ軸を通る断面でのテーパ面９０ｂと壁面９０ａとのなす角度は鈍角となっている。以上により、テーパ面９０ｂは、周溝３２のシリンダ底側の周壁９０における周溝３２の開口側（径方向内側）に形成されており、このテーパ面９０ｂのシリンダ径方向の溝底部８８側に壁面９０ａが隣り合って形成されている。壁面９０ａの大径側と溝底面８８ａのシリンダ底側との境界位置には、Ｒ面取りが施されている。

プライマリピストン１８に形成された段部７５は、円筒面７５ａとテーパ面７５ｂとテーパ面７５ｃとを有している。円筒面７５ａは、プライマリピストン１８において最も大径の円筒面状の外径面７４よりも小径となっており、軸方向に一定幅となっている。テーパ面７５ｂは、円筒面７５ａのシリンダ開口側の端縁部からシリンダ開口側ほど大径となるように傾斜して延出して外径面７４の段部７５よりもシリンダ開口側の部分に繋がっている。テーパ面７５ｃは、円筒面７５ａのシリンダ底側の端縁部からシリンダ底側ほど大径となるように傾斜して延出して外径面７４の段部７５よりもシリンダ底側の部分に繋がっている。

これら円筒面７５ａ、テーパ面７５ｂおよびテーパ面７５ｃは、外径面７４と同様にプライマリピストン１８の中心軸を中心に形成されている。プライマリ圧力室８５に常時連通するポート７６は、円筒面７５ａおよびテーパ面７５ｂの両方に架かる位置に形成されており、言い換えれば、そのシリンダ底側の端部が円筒面７５ａに、そのシリンダ開口側の端部がテーパ面７５ｂに、それぞれ位置している。

周溝３２に配置されるピストンシール４５は、基部１０１と内周リップ部１０２と外周リップ部１０３とを有している。基部１０１は、ピストンシール４５におけるシリンダ開口側（図２における右側）に配置されており、ピストンシール４５の軸直交面に平行な円環板状をなしている。内周リップ部１０２は、基部１０１の内周端からシリンダ軸方向に沿ってシリンダ底側（図２における左側）に向け突出する円環筒状をなしている。外周リップ部１０３は、基部１０１の外周端からシリンダ軸方向に沿ってシリンダ底側に向けて突出する円環筒状をなしている。内周リップ部１０２は、基部１０１からシリンダ軸方向に沿ってシリンダ底側に向けて外周リップ部１０３よりも先まで突出する円環筒状をなしている。

ピストンシール４５は、内周リップ部１０２が、シリンダ軸方向に移動するプライマリピストン１８の、上記した円筒面７５ａ、テーパ面７５ｂ、テーパ面７５ｃおよび外径面７４を含む外周面１８ａに摺接することになり、外周リップ部１０３が、シリンダ本体１５の周溝３２の溝底部８８に当接する。

図３，図４を参照して、マスタシリンダ１１に組み込まれる前の自然状態にあるピストンシール４５について説明する。基部１０１、内周リップ部１０２および外周リップ部１０３は、中心軸を一致させており、この中心軸がピストンシール４５の中心軸となっている。以下では、軸方向の基部１０１側を裏側とし、軸方向の内周リップ部１０２および外周リップ部１０３の突出側を表側として説明する。

図４に示すように、基部１０１は、裏側に径方向内側から順に背面１０１ａと湾曲面１０１ｂとを有しており、表側の内周リップ部１０２と外周リップ部１０３との間に中間面１０１ｃを有している。背面１０１ａは、ピストンシール４５において軸方向の最も裏側の端部に位置しており、ピストンシール４５の軸直交面に平行な平面をなしている。背面１０１ａは、一定内径かつ一定外径で径方向に一定幅となっており、ピストンシール４５の中心軸を中心とする円環状をなしている。

湾曲面１０１ｂは、径方向外側ほど表側に位置するように傾斜している。湾曲面１０１ｂは、ピストンシール４５の中心軸を含む断面の形状が基部１０１の内部側に中心を有する円弧状をなしている。湾曲面１０１ｂは、一定内径かつ一定外径で軸方向および径方向に一定幅となっており、ピストンシール４５の中心軸を中心とする円環状をなしている。

中間面１０１ｃは、ピストンシール４５の軸直交面に平行な平面をなしている。中間面１０１ｃは、一定内径かつ一定外径で径方向に一定幅となっており、ピストンシール４５の中心軸を中心とする円環状をなしている。

内周リップ部１０２は、基部１０１から軸方向に離れるほど全体として若干小径となるテーパ筒状をなしている。基部１０１および内周リップ部１０２の内周側には、軸方向の裏側から順に、縮径内周面１０２ａと拡径内周面１０２ｂとが形成されている。縮径内周面１０２ａは、基部１０１と内周リップ部１０２とに跨って形成されており、表側に位置するほど小径となる（つまり縮径する）ように、ピストンシール４５の中心軸を中心とするテーパ状をなして延出している。拡径内周面１０２ｂは、内周リップ部１０２に形成されており、縮径内周面１０２ａの軸方向の表側の端縁部から、表側に位置するほど大径となる（つまり拡径する）にように、ピストンシール４５の中心軸を中心とするテーパ状をなして延出している。内周リップ部１０２の縮径内周面１０２ａと基部１０１の背面１０１ａとの境界位置にはＲ面取りが施されている。

ここで、内周リップ部１０２は、縮径内周面１０２ａと拡径内周面１０２ｂとの境界部分が、内径が最も小径の最小径部１０８となっており、この最小径部１０８はピストンシール４５の中心軸を中心とする円環状をなしている。最小径部１０８は、ピストンシール４５においても内径が最も小径の部分となっている。よって、この最小径部１０８は、ピストンシール４５におけるプライマリピストン１８への締め代が最大となる最大締め代部となっている。

内周リップ部１０２の外周側には、縮径外周面１０２ｃが形成されている。この縮径外周面１０２ｃは、軸方向の表側ほど小径となる（つまり縮径する）ようにピストンシール４５の中心軸を中心とするテーパ筒状をなして延出している。内周リップ部１０２の縮径外周面１０２ｃと基部１０１の中間面１０１ｃとの境界位置にはＲ面取りが施されている。

内周リップ部１０２の最も表側の先端には、径方向内側から順に、先端面１０２ｄと先端湾曲面１０２ｅと外周面１０２ｆと凹状湾曲面１０２ｇとテーパ面１０２ｈと凸状湾曲面１０２ｉとが形成されている。

先端面１０２ｄは、拡径内周面１０２ｂの表面側の端縁部からピストンシール４５の軸直交面に平行をなして径方向外方に延出している。先端面１０２ｄは、一定内径かつ一定外径でピストンシール４５の径方向に一定幅となっており、ピストンシール４５の中心軸を中心とする円環状をなしている。

先端湾曲面１０２ｅは、先端面１０２ｄの径方向外側の端縁部から径方向外側ほど裏側に位置するように傾斜して延出している。先端湾曲面１０２ｅは、ピストンシール４５の中心軸を含む断面の形状が内周リップ部１０２の内部側に中心を有する円弧状をなしている。先端湾曲面１０２ｅは、一定内径かつ一定外径で軸方向および径方向に一定幅となっており、ピストンシール４５の中心軸を中心とする円環状をなしている。

外周面１０２ｆは、先端湾曲面１０２ｅの裏側の端縁部から裏側に、裏側ほど若干拡径するように延出している。この外周面１０２ｆは、一定内径かつ一定外径で軸方向および径方向に一定幅となっており、ピストンシール４５の中心軸を中心とするテーパ状をなしている。

凹状湾曲面１０２ｇは、外周面１０２ｆの裏側の端縁部から裏側かつ径方向外側に斜めに延出した後、表側かつ径方向外側に斜めに延出する形状をなしている。凹状湾曲面１０２ｇは、ピストンシール４５の中心軸を含む断面の形状が内周リップ部１０２の外部側に中心を有する円弧状をなしており、ピストンシール４５の中心軸を中心とする円環状をなしている。

テーパ面１０２ｈは、凹状湾曲面１０２ｇの径方向外側の端縁部から表側に、表側ほど拡径するように延出している。テーパ面１０２ｈは、一定内径かつ一定外径でピストンシール４５の径方向および軸方向に一定幅となっており、ピストンシール４５の中心軸を中心とするテーパ状をなしている。

凸状湾曲面１０２ｉは、テーパ面１０２ｈの表側の端縁部から表側かつ径方向外側に斜めに延出した後、裏側かつ径方向外側に斜めに延出して縮径外周面１０２ｃの表側の端縁部に繋がる形状をなしている。凸状湾曲面１０２ｉは、ピストンシール４５の中心軸を含む断面の形状が内周リップ部１０２の内部側に中心を有する円弧状をなしており、ピストンシール４５の中心軸を中心とする円環状をなしている。

なお、ピストンシール４５の軸方向において、内周リップ部１０２の内周側の先端部となる先端面１０２ｄの位置は、外周側の先端部となる凸状湾曲面１０２ｉの表側の端部の位置よりも、表側つまり基部１０１とは反対側に位置している。

上記の外周面１０２ｆ、凹状湾曲面１０２ｇおよびテーパ面１０２ｈが形成されることにより、ピストンシール４５には、内周リップ部１０２の先端に全周にわたって軸方向の裏側に凹む凹部１１０が設けられている。この凹部１１０は、ピストンシール４５の中心軸を中心とする円環状をなしており、内周リップ部１０２の最大締め代部である最小径部１０８よりも、軸方向の基部１０１とは反対側の範囲内にその全体が配置されている。言い換えれば、凹部１１０の軸方向の最も基部１０１側となる凹状湾曲面１０２ｇの最も凹んだ位置が、最小径部１０８よりも軸方向の基部１０１とは反対側、すなわち、内周リップ部１０２の先端側に位置している。

また、拡径内周面１０２ｂ、先端面１０２ｄ、先端湾曲面１０２ｅ、外周面１０２ｆおよび凹状湾曲面１０２ｇが形成されることによって、ピストンシール４５には、内周リップ部１０２の先端に全周にわたって軸方向の表側に突出する内側凸部１１１が設けられている。この内側凸部１１１も、ピストンシール４５の中心軸を中心とする円環状をなしており、内周リップ部１０２の最小径部１０８よりも、軸方向の基部１０１とは反対側の範囲内にその全体が配置されている。

また、凹状湾曲面１０２ｇ、テーパ面１０２ｈ、凸状湾曲面１０２ｉおよび縮径外周面１０２ｃが形成されることによって、ピストンシール４５には、内周リップ部１０２の先端に全周にわたって軸方向の表側に突出する外側凸部１１２が設けられている。この外側凸部１１２も、ピストンシール４５の中心軸を中心とする円環状をなしており、内周リップ部１０２の最小径部１０８よりも、軸方向の基部１０１とは反対側の範囲内にその全体が配置されている。内側凸部１１１と外側凸部１１２とは内周リップ部１０２の先端において径方向に離間しており、内側凸部１１１の方が外側凸部１１２よりも軸方向に大きく突出している。

外周リップ部１０３は、軸方向の表側ほど全体として大径となるようにピストンシール４５の中心軸を中心とするテーパ筒状をなし延出している。外周リップ部１０３の内周側には拡径内周面１０３ａが形成されている。拡径内周面１０３ａは、軸方向の表側ほど大径となる（つまり拡径する）ようにピストンシール４５の中心軸を中心とするテーパ状をなして延出している。外周リップ部１０３の拡径内周面１０３ａと基部１０１の中間面１０１ｃとの境界位置にはＲ面取りが施されている。

外周リップ部１０３および基部１０１の外周側には、軸方向の裏側から順に、上記した湾曲面１０１ｂと拡径外周面１０３ｂと拡径外周面１０３ｃとが形成されている。拡径外周面１０３ｂは、基部１０１と外周リップ部１０３とに跨って形成されており、基部１０１の湾曲面１０１ｂの表側の端縁部から、軸方向の表側ほど大径となる（つまり拡径する）ようにピストンシール４５の中心軸を中心とするテーパ状をなして延出している。

拡径外周面１０３ｃは、外周リップ部１０３に形成されており、拡径外周面１０３ｂの表側の端縁部から、軸方向の表側ほど大径となる（つまり拡径する）ようにピストンシール４５の中心軸を中心とするテーパ状をなして延出している。拡径外周面１０３ｃは、拡径外周面１０３ｂよりもテーパが小さくされている。外周リップ部１０３の表側の先端面１０３ｄは、ピストンシール４５の軸直交面に平行をなしており、一定内径かつ一定外径でピストンシール４５の径方向に一定幅となっていて、ピストンシール４５の中心軸を中心とする円環状をなしている。

次に、図２および図５を中心にして、シリンダ本体１５の周溝３２内に組み込まれた状態のピストンシール４５について説明する。ピストンシール４５は、図２に示すように、プライマリピストン１８の段部７５の円筒面７５ａの軸方向中間位置に適正に接触し、周溝３２のシリンダ開口側（図２における右側）の周壁８９に当接し、周溝３２のシリンダ底側（図２における左側）の周壁９０から離れた状態が、ブレーキペダルが操作される前の非制動状態であり、基本状態となっている。

この基本状態にあるとき、ピストンシール４５は、基部１０１が、最もシリンダ開口側に位置しており、基部１０１の背面１０１ａが周壁８９の壁面８９ａに当接することにより、周溝３２に対しシリンダ開口側へのそれ以上の移動が規制されることになる。

また、基本状態にあるとき、ピストンシール４５は、最も内周側にある内周リップ部１０２が、その内周部においてプライマリピストン１８の外周面１８ａのうちの段部７５の円筒面７５ａに接触する。このとき、ピストンシール４５は、図４に示す基部１０１および内周リップ部１０２の縮径内周面１０２ａと、拡径内周面１０２ｂの縮径内周面１０２ａ側とが、図２に示す円筒面７５ａに接触し、円筒面７５ａに倣って変形前より大径の円筒面状に変形する。よって、基部１０１および内周リップ部１０２は、締め代をもって円筒面７５ａに接触することになり、その際に、内径が最小の図４に示す最小径部１０８が、円筒面７５ａに対する締め代が最大となる最大締め代部位となる。したがって、凹部１１０の最も凹んだ位置は、最大締め代部位よりも内周リップ部１０２の先端側に位置することになる。

また、基本状態にあるとき、内周リップ部１０２の先端側にある、先端面１０２ｄ、先端湾曲面１０２ｅ、外周面１０２ｆ、凹状湾曲面１０２ｇ、テーパ面１０２ｈおよび凸状湾曲面１０２ｉと、これらにシリンダ軸方向で対向する周壁９０との間には、シリンダ軸方向に隙間がある。この状態で、先端面１０２ｄ、先端湾曲面１０２ｅおよび外周面１０２ｆは、周壁９０のテーパ面９０ｂとシリンダ径方向の位置が合い、テーパ面１０２ｈおよび凸状湾曲面１０２ｉは、周壁９０の壁面９０ａとシリンダ径方向の位置が合う。よって、内側凸部１１１の先端部と周壁９０のテーパ面９０ｂとのシリンダ径方向の位置が合い、外側凸部１１２の先端部と周壁９０の壁面９０ａとのシリンダ径方向の位置が合う。言い換えれば、内周リップ部１０２の凹部１１０が壁面９０ａとテーパ面９０ｂとの間の境界部９１とシリンダ径方向の位置が合い、詳しくは凹部１１０の凹状湾曲面１０２ｇが境界部９１とシリンダ径方向の位置が合う。さらに言い換えれば、周溝３２のシリンダ底側の周壁９０における周溝３２の開口側に形成されたテーパ面９０ｂの起点である境界部９１に向かい合うように凹部１１０が配置されている。

また、基本状態にあるとき、ピストンシール４５は、最も外周側にある外周リップ部１０３が、拡径外周面１０３ｃと拡径外周面１０３ｂの拡径外周面１０３ｃ側とにおいて周溝３２の溝底部８８の溝底面８８ａに当接し径方向内方に撓んでいる。

図示せぬブレーキペダル側から入力がなく、図２に示すように、プライマリピストン１８がポート７６を開口溝４７に開口させる基本位置（非制動位置）にあるときに、ピストンシール４５は、内周リップ部１０２および基部１０１の内周部が、プライマリピストン１８の段部７５の円筒面７５ａの位置にあって、基部１０１の内周部がポート７６の一部にシリンダ軸方向の位置を重ね合わせるようになっている。

そして、ブレーキペダル側から入力があって、プライマリピストン１８がシリンダ底側（図２における左側）へ移動すると、プライマリピストン１８は、段部７５のシリンダ開口側のテーパ面７５ｂにおいて、ピストンシール４５の基部１０１の内周側に当接して、ピストンシール４５をシリンダ底側に押圧する。すると、ピストンシール４５はプライマリピストン１８と一体に移動する。その結果、ピストンシール４５は、周溝３２内で周壁９０側に移動して、図５に示すように、基部１０１の背面１０１ａが周壁８９の壁面８９ａからシリンダ軸方向に離れた後、内周リップ部１０２において周壁９０に当接する。このとき、内周リップ部１０２は、その内側凸部１１１の先端湾曲面１０２ｅが周壁９０のテーパ面９０ｂに、その外側凸部１１２の凸状湾曲面１０２ｉが周壁９０の壁面９０ａにそれぞれ当接し、しかもほぼ同時に当接する。このように先端湾曲面１０２ｅがテーパ面９０ｂに当接し凸状湾曲面１０２ｉが壁面９０ａに当接すると、内周リップ部１０２の凹部１１０内に周壁９０の境界部９１が入り込む。

そして、プライマリピストン１８がシリンダ底側へさらに移動すると、図６に示すように、ピストンシール４５は、内側凸部１１１がテーパ面９０ｂにより押し潰され、外側凸部１１２が壁面９０ａにより押し潰されることになる。このとき、内側凸部１１１はテーパ面９０ｂの傾斜によりテーパ面９０ｂ上をシリンダ径方向内方に滑りながら変形する。また、外側凸部１１２は内側にテーパ面１０２ｈが形成され、径方向外方に変形しやすい形状となっているため、壁面９０ａ上をシリンダ径方向外方に滑りながら変形する。すると、内周リップ部１０２には、内側凸部１１１によってシリンダ径方向内方に向けた力が発生するとともに、外側凸部１１２によってシリンダ径方向外方に向けた力が発生し、しかもこれらの力がバランスすることになる。また、内側凸部１１１および外側凸部１１２が潰れることによって内周リップ部１０２は、周壁９０に対する摩擦抵抗が増大する。加えて、これら内側凸部１１１および外側凸部１１２の間に周壁９０の境界部９１が入り込むことになり、潰れた内側凸部１１１あるいは外側凸部１１２が境界部９１を乗り越えるためには、シリンダ径方向に大きな力が必要となり、よって、これらの乗り越えが規制される。以上により、ピストンシール４５は、内周リップ部１０２の姿勢が安定することになる。

内周リップ部１０２の内側凸部１１１および外側凸部１１２の弾性変形が終了すると、ピストンシール４５は停止することになり、この状態で、プライマリピストン１８がシリンダ底側へさらに移動すると、ピストンシール４５の基部１０１が、プライマリピストン１８のテーパ面７５ｂをポート７６を越える位置まで乗り上げ、ポート７６を閉塞する。すると、プライマリ補給路４８とプライマリ圧力室８５との連通が遮断され、その後、プライマリピストン１８がさらにシリンダ底側に移動すると、基本的に、大気圧であるプライマリ補給路４８の液圧よりもプライマリ圧力室８５の液圧の方が高くなり、プライマリ圧力室８５内のブレーキ液が図１に示すプライマリ吐出路２７から車輪側の制動用シリンダに供給されることになる。

ここで、上記のようにピストンシール４５の基部１０１がプライマリピストン１８のテーパ面７５ｂに乗り上げる際に、ピストンシール４５の基部１０１の内周側に、テーパ面７５ｂからシリンダ底側に向けた力が加わることになり、その結果、ピストンシール４５に、内周リップ部１０２がプライマリピストン１８に対しシリンダ径方向外方に浮き上がりながらシリンダ底側に移動し、外周リップ部１０３がシリンダ開口側に移動する方向の回転モーメントが発生することがある。また、低温等の環境条件によっては、ピストンシール４５の基部１０１に対してプライマリピストン１８の円筒面７５ａが移動する場合であっても、同様の回転モーメントが発生することがある。

これに対し、本実施形態では、上述したように、内周リップ部１０２は、内側凸部１１１がテーパ面９０ｂに当接して変形し、外側凸部１１２が壁面９０ａに当接して変形して、これらの間に境界部９１を入り込ませているため、内周リップ部１０２の先端部がシリンダ径方向外方への移動に対して踏ん張って抵抗することになり、ピストンシール４５の回転を規制する。その結果、ピストンシール４５の基部１０１の内周側がシリンダ底側へ移動することを抑制することになる。よって、プライマリピストン１８のポート７６を塞ぐピストンシール４５のシール位置がシリンダ底側へずれることを抑制することになり、無効ストロークの増大を抑制することができる。

また、上記以外に、内周リップ部１０２の先端部がシリンダ本体１５とプライマリピストン１８との隙間に入り込んでしまう、いわゆる連れ込みが発生してしまう可能性があるが、上記したように内周リップ部１０２の先端部がシリンダ径方向内方への移動に対しても踏ん張って抵抗することになるため、このような連れ込みの発生をも抑制することができる。

以上により、プライマリピストン１８のシリンダ本体１５への押し込み時にピストンシール４５に生じる可能性がある、浮き上がりおよび連れ込みという相反する両方向の姿勢変化を最小限に抑えることができる。しかも、部品点数の増加等を伴わずにピストンシール４５の形状の工夫で対応できるため、安価に性能向上を図ることができる。

上記ポート７６の閉塞後、プライマリピストン１８が、さらにシリンダ底側へ移動すると、ピストンシール４５は、基部１０１がテーパ面７５ｂを乗り越えて外径面７４に乗り上げる。これとともに内周リップ部１０２がテーパ面７５ｂに乗り上げ、その後、内周リップ部１０２が外径面７４に乗り上げることになる。

上記した特許文献１に記載されたマスタシリンダでは、ピストンに対して円滑に摺動できずにピストンに連られることによってピストンシールに、内周側がシリンダ底側に外周側がシリンダ開口側に移動する方向の回転モーメントが発生することがある。すると、ピストンシールは、内周リップ部の先端側がピストンから離れる方向に回転し基部が必要以上にシリンダ底側に移動して、ピストンシールがピストンのポートを塞ぐシール位置がシリンダ底側にずれ、ブレーキ液圧を発生させるまでのピストンの移動量である無効ストロークが増大してしまう可能性がある。

これに対して、第１実施形態のマスタシリンダによれば、プライマリピストン１８の移動により、ピストンシール４５に、内周側がシリンダ底側に、外周側がシリンダ開口側に移動する方向の回転モーメントが生じたとしても、上記したようにピストンシール４５の内周リップ部１０２の凹部１１０の内側の内側凸部１１１がテーパ面９０ｂに当接し、凹部１１０の外側の外側凸部１１２が壁面９０ａに当接して、これらの間に境界部９１を入り込ませるため、内周リップ部１０２がシリンダ径方向外方への移動に対して踏ん張って抵抗することになり、ピストンシール４５の基部１０１の内周側のシリンダ底側への移動を抑制することになる。その結果、プライマリピストン１８のポート７６を塞ぐピストンシール４５のシール位置がシリンダ本体１５の底部１３側へずれることを抑制することになり、無効ストロークの増大を抑制することができる。

また、上記した特許文献１に記載されたマスタシリンダにおいて、例えば、周溝の開口側にテーパ面を形成しこのテーパ面に内周リップ部の先端部を当接させることで、ピストンシール４５の回転を規制して無効ストロークの増大を抑制することも可能である。しかし、テーパ面に内周リップ部の先端部を単に当接させるだけでは、このテーパ面で内周リップ部がシリンダ本体の内周部とピストンとの隙間に案内されることになり、この隙間に挟まれる、いわゆる喰われを生じてしまう可能性がある。

これに対して、第１実施形態のマスタシリンダによれば、上記したようにピストンシール４５の内周リップ部１０２の内側凸部１１１がテーパ面９０ｂに当接し、外側凸部１１２が壁面９０ａに当接して、これらの間に境界部９１を入り込ませるため、内周リップ部１０２がシリンダ径方向内方への移動に対しても踏ん張って抵抗することになり、内周リップ部１０２がシリンダ本体１５の内周部とプライマリピストン１８との隙間に案内されることを抑制する。したがって、喰われの発生を抑制することができる。

また、周溝３２のシリンダ底側の周壁９０におけるテーパ面９０ｂの起点である境界部９１に向かい合うように、凹部１１０が配置されているため、ピストンシール４５の内周リップ部１０２の凹部１１０の内側の内側凸部１１１をテーパ面９０ｂに当接させ、凹部１１０の外側の外側凸部１１２を壁面９０ａに当接させて、これらの間に境界部９１を入り込ませることができる。したがって、内周リップ部１０２がシリンダ径方向の内外両方向への移動に対して確実に踏ん張って抵抗することになる。

また、凹部１１０が内周リップ部１０２の最大締め代部である最小径部１０８よりも、基部１０１とは反対側の範囲内に形成されているため、内周リップ部１０２の剛性低下を抑制することができる。

なお、以上の実施形態においては、プライマリ側のシール構造部ＳＰを例にとり詳細に説明したが、セカンダリ側のシール構造部ＳＳも同様の構造となっているため、同様の効果を奏することができ、同様の変更が可能となる。

以上の実施形態は、ブレーキ液の吐出路とリザーバに連通する補給路とを有する有底筒状のシリンダ本体と、該シリンダ本体内に移動可能に配設され、該シリンダ本体との間に前記吐出路へ液圧を供給する圧力室を形成するピストンと、前記シリンダ本体に形成された周溝内に設けられ内周が前記ピストンに摺接して前記補給路と前記圧力室との間を密封するピストンシールとを有し、該ピストンシールが、円環状の基部と、該基部の内周側から突出して前記ピストンの外周面に摺接する内周リップ部と、前記基部の外周側から突出して前記シリンダ本体の前記周溝に当接する外周リップ部と、を備えてなるマスタシリンダにおいて、前記内周リップ部の先端に全周にわたって凹部が設けられていることを特徴とする。これにより、凹部の両側部分が周溝のシリンダ本体の底部側の周壁に当接することで内周リップ部の先端部のシリンダ本体の径方向への移動に対し抵抗力を発生させることができる。したがって、無効ストロークの増大を抑制することができる。

また、前記周溝の前記シリンダ本体の底部側の周壁における前記周溝の開口側にはテーパ面が形成され、前記凹部は、前記テーパ面の起点に向かい合うように配置されているため、凹部よりも内側部分をテーパ面に当接させることができる。よって、内周リップ部の先端部のシリンダ本体の径方向外方への移動に対し抵抗力を発生させることができる。したがって、無効ストロークの増大をより抑制することができる。

また、前記凹部は、前記内周リップ部の最大締め代部よりも、前記基部とは反対側の範囲内に形成されているため、内周リップ部の剛性低下を抑制することができる。

１１ マスタシリンダ
１２ リザーバ
１３ 底部
１５ シリンダ本体
１６ 開口部
１８ プライマリピストン（ピストン）
１８ａ 外周面
１９ セカンダリピストン（ピストン）
２６ セカンダリ吐出路（吐出路）
２７ プライマリ吐出路（吐出路）
３０，３２ 周溝
３５，４５ ピストンシール
３８ セカンダリ補給路（補給路）
４８ プライマリ補給路（補給路）
６８ セカンダリ圧力室（圧力室）
８５ プライマリ圧力室（圧力室）
９０ 周壁（シリンダ本体の底部側の周壁）
９０ｂ テーパ面
９１ 境界部（起点）
１０１ 基部
１０２ 内周リップ部
１０３ 外周リップ部
１０８ 最小径部（最大締め代部）
１１０ 凹部

Claims (3)

1. ブレーキ液の吐出路とリザーバに連通する補給路とを有する有底筒状のシリンダ本体と、
   該シリンダ本体内に移動可能に配設され、該シリンダ本体との間に前記吐出路へ液圧を供給する圧力室を形成するピストンと、
   前記シリンダ本体に形成された周溝内に設けられ内周が前記ピストンに摺接して前記補給路と前記圧力室との間を密封するピストンシールとを有し、
   該ピストンシールが、
   円環状の基部と、
   該基部の内周側から突出して前記ピストンの外周面に摺接する内周リップ部と、
   前記基部の外周側から突出して前記シリンダ本体の前記周溝に当接する外周リップ部と、
   を備えてなるマスタシリンダにおいて、
   前記内周リップ部の先端に全周にわたって凹部が設けられていることを特徴とするマスタシリンダ。
2. 前記周溝の前記シリンダ本体の底部側の周壁における前記周溝の開口側にはテーパ面が形成され、
   前記凹部は、前記テーパ面の起点に向かい合うように配置されていることを特徴とする請求項１記載のマスタシリンダ。
3. 前記凹部は、前記内周リップ部の最大締め代部よりも、前記基部とは反対側の範囲内に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のマスタシリンダ。

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