JP2542887B2 - タンデム型マスタシリンダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 （１） 産業上の利用分野 本発明は車両用ブレーキ等に用いられるタンデム型マ
スタシリンダに関する。

（２） 従来の技術 従来、この種マスタシリンダとして、シリンダ本体の
シリンダ孔にスリーブを介して前部ピストンを、またそ
の前部ピストン内に後部ピストンをそれぞれ摺動自在に
嵌合し、シリンダ孔前端壁および前部ピストン間を前部
油圧室とし、また前部ピストン内部と、その内部に連通
するよう前部ピストン外周及びシリンダ孔内周間に画成
される環状空間とを後部油圧室としたものが公知であり
（例えば特公昭62−33977号公報参照）、その公知のも
のでは、前部ピストン内に後部ピストンが摺動可能に嵌
挿される関係で、前，後部ピストンを前後に間隔をおい
て縦列配置した形式のタンデム型マスタシリンダに比べ
て軸方向小型化を図り得る利点がある。

（３） 発明が解決しようとする課題 ところが上記公知のものでは、前部油圧室の容積は比
較的小さくなるものの、後部油圧室の容積は次のような
理由で比較的大きくなる。即ち上記構成によれば、前部
ピストンの内部空間を前部ピストン周壁の横孔を介して
シリンダ本体の後部出力ポートに前部ピストンの前進位
置とは関係なく常に連通させるために、該前部ピストン
外周及びシリンダ本体内周間に、軸線方向に長く且つ大
径で比較的大容積の外側環状油圧室を特別に画成する必
要があり、この外側環状油圧室と前部ピストンの内部空
間とで後部油圧室が構成されるから、その全体容積が比
較的大きくなるのである。

ところで一般に作動油中には多少の気泡が混在してい
るので、前記従来のもののように後部油圧室の容積が大
きい場合には、その後部油圧室内の作動油量の増加に伴
いその油中に混在する気泡量も増え、その結果、マスタ
シリンダの作動時、後部油圧室の昇圧が多少とも遅くな
る傾向がある。

本発明は上記に鑑み提案されたもので、前部油圧室は
勿論、後部油圧室の容積をも小さくして両油圧室の昇圧
を効率行うことができるようにし、しかも前、後部ピス
トンの軸線相互を精確に一致させなくてもその両ピスト
ンをスムーズに作動させ得るようにして精度管理を容易
なものとした前記マスタシリンダを提供することを目的
とする。

B.発明の構成 （１） 課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、シリンダ本体の
シリンダ孔に、後端面を開放した筒状前部ピストンを摺
動自在に嵌合して該前部ピストンとシリンダ孔前端壁と
の間に前部油圧室を画成し、シリンダ孔の後端部を閉鎖
する端壁部材に摺動自在に嵌合された後部ピストンを前
部ピストン内に径方向の遊隙をおいて挿入して、該前部
ピストン内の前部域と、該前部ピストン後端及び端壁部
材の対向面間に挟まれる後部域とを含む後部油圧室を画
成し、シリンダ本体に、後部油圧室の後部域に連通する
後部出力ポートを設け、前部ピストン外周面およびシリ
ンダ孔内周面間に、前部油圧室に作動油を補給する前部
補給油室を画成し、該前部補給油室に前部ピストンの戻
しばねを配設したことを特徴とする。

（２） 作用 前部ピストン用戻しばねを配設した前部補給油室を前
部ピストン外周に画成した関係で、該前部ピストンの小
径化を図って、その前方に位置する前部油圧室の容積は
勿論のこと、該前部ピストン自体の内部容積、即ち後部
油圧室前部域の容積も極力小さくすることができる。一
方、後部油圧室後部域は、シリンダ本体に穿設した後部
出力ポートと単に連通状態であれば足りるため、後退限
での前部ピストン後端と端壁部材との間の軸方向対向間
隔を極力詰めることができて、該後部域の容積を極力小
さくすることができる。以上の結果、前、後部何れの油
圧室についても容積の減少が達成されて、その各油圧室
の作動油中からの気泡発生量が少なくなる。

またマスタシリンダの軸線方向短縮化を図るべく前部
ピストン内に後部ピストン前端を挿入させるにも拘わら
ず、その挿入は径方向の遊隙をおいてなされるため、そ
の前、後部ピストンの軸線相互が精確に一致していなく
てもその両ピストン相互にこじり等の偏荷重が作用する
ことはなく、両ピストンをスムーズに作動させることが
できる。

（３） 実施例 以下、図面により本考案の一実施例について説明する
と、Ｍは自動車の２系統式油圧ブレーキ用のタンデム型
マスタシリンダで、そのシリンダ本体１は、図示しない
車体に支持される負圧ブースタＢのブースタシェル２前
面に後端部を固着される。

シリンダ本体１の上側に補助油溜筒３が一体に連設さ
れ、それに主油溜筒４が連結される。主油溜筒４は上端
にキャップ５を有し、また内部にキャップ５に支持され
る公知の油面レベルセンサ６を備えている。

補助油溜筒３の内部は隔壁７により前部および後部油
溜8₁,8₂に区画され、これら油溜8₁,8₂はそれぞれ主油溜
筒４から作動油を補給される。

前部油溜8₁はその底部のに存する前側のリリーフポー
ト12および後側のサプライポート13を介してシリンダ本
体１のシリンダ孔10に連通し、また後部油溜8₂はその側
面に開口する連通孔11およびその連通孔11から分岐する
通孔９を介してシリンダ孔10に連通する。

シリンダ孔10は、前端を閉じた第１孔10a、第１孔10a
よりも大径でその後端に連なる第２孔10bおよび第２孔1
0bよりも大径でその後端に連なり、且つ後端を開放した
第３孔10cよりなる。リリーフポート12は第１孔10a後部
に、またサプライポート13は第２孔10bの前部にそれぞ
れ開口する。さらに後部の通孔９は第３孔10c中間部に
開口する。

第３孔10cに端壁部材14が嵌合保持され、その端壁部
材14は前、後部環状体14₁,14₂よりなる。

第１孔10aおよび第２孔10bに、後端面を開放した筒状
前部ピストン16₁が摺動自在に嵌合され、また端壁部材1
4に後部ピストン16₂が摺動自在に嵌合されており、その
後部ピストン16₂の前部外周は前部ピストン16₁内に径方
向に遊隙ｓをおいて挿入される。これにより前部ピスト
ン16₁および第１孔10aの両前端壁a,b間に前部油圧室17₁
が画成され、また前部ピストン16₁の前端壁ｂおよび端
壁部材14間に後部油圧室17₂が画成される。したがっ
て、後部油圧室17₂は、前部ピストン16₁内の前部或17a
と、前部ピストン16₁後端および端壁部材14の対向面間
に挟まれる後部域17bとを有している。後部ピストン16₂
および端壁部材14間をシールするシール部材18が端壁部
材14の後部環状体14₂に装着される。

シリンダ本体１に、２系統の各ブレーキ油圧回路に連
通する前、後部出力ポート19₁,19₂が形成され、前部出
力ポート19₁は前部油圧室17₁に連通し、また後部出力ポ
ート19₂は後部油圧室17₂の後部域17bに連通する。

後部ピストン16₂の後端はシリンダ本体１の後方へ延
びてブースタシェル２の前壁を貫通し、負圧ブースタＢ
の出力杆22に連接する。後部ピストン16₂が貫通するブ
ースタシェル２の透孔23からその内部の負圧が漏洩する
のを防止するために、後部ピストン16₂外周面にリップ
を密接させたシール部材24がシリンダ本体１およびブー
スタシェル２間に挟持される。

前部ピストン16₁におけるフランジ部16a前方外周面お
よび第２孔10b内周面間にサプライポート13に連通する
前部補給油室26₁が画成される。前部補給油室26₁および
後部油圧室17₂の後部域17b間を遮断するシール部材27が
フランジ部16aとその後方の環状突起16b間において前部
ピストン16₁に装着される。また端壁部材14の後部環状
体14₂において、シール部材18前方に環状溝25が形成さ
れ、その環状溝25および第３孔10c内周面間に後部補給
油室26₂が画成される。シリンダ本体１に、通孔９を有
するストップボルト28が連通孔11を横切って螺着され、
その先端は環状溝25の前部内側面に係合し、これにより
後部環状体14₂が第３孔10cに抜止め保持される。

前部補給油室26₁内に前部ピストン16₁を後退方向に付
勢する戻しばね29₁が配設される。また後部ピストン16₂
の前端部に、一定長さ軸方向に突出するボルト30が螺着
され、そのボルト30にハット形ばね保持筒31が一定のス
トローク範囲で摺動自在に連結される。そのばね保持筒
31および後部ピストン16₂間、したがって前部ピストン1
6₁内に後部ピストン16₂を後退方向に付勢する戻しばね2
9₂が配設される。この場合、後部ピストン16₂側の戻し
ばね29₂のセット荷重は前部ピストン16₁側の戻しばね29
₁のセット荷重よりも大きく設定される。

後部ピストン16₂は、戻しばね29₂の弾発力でその前端
の環状段部32を前部環状体14₁に当接させて所定の後退
限に保持され、前部ピストン16₁は戻しばね29₂の弾発力
で所定の後退限に保持される。

前部ピストン16₁において、第１孔10aを摺動するピス
トン部16cに、前部補給油室26₁に連通する複数の油孔33
が形成される。ピストン部16cの前側に存する小径部16d
に、油孔33から前部油圧室17₁への作動油の流れのみを
許容する前部一方向シール部材34₁が、そのリップを第
１孔10a内周面に密接させて装着される。前部一方向シ
ール部材34₁の前端部は、小径部16d前端に取付けられた
リテーナ35により保持され、また小径部16dに前部一方
向シール部材34₁およびピストン部16c間に介装された環
状スペーサ36₁が装着される。前記リリーフポート12は
前部ピストン16₁,16₂の後退限で、前部一方向シール部
材34₁の直前に位置するようになっている。

端壁部材14において、その後部環状体14₂の前面に複
数の放射状溝37が形成され、また環状溝25の前部側壁に
各放射状溝37と後部補給油室26₂とを連通する複数の油
孔38が形成される。また前部環状体14₁に、各放射状溝3
7および後部ピストン16₂に向けて開口する凹環状シール
装着部39と、そのシール装着部39と後部油圧室17₂の後
部域17bとを連通する複数の油孔40とが形成される。シ
ール装着部39に後部補給油室26₂から後部域17bへの作動
油の流れのみを許容する後部一方向シール部材34₂が、
その外周リップをシール装着部39内周面に密接させて装
着される。また後部一方向シール部材34₂と後部環状体1
4₂との間において後部ピストン16₂に環状スペーサ36₂が
装着される。

後部ピストン16₂の外周面において、そのピストン16₂
の後退限でシール装着部39に臨み、且つ後部一方向シー
ル部材34₂の内周リップより離間する環状凹部41が形成
され、その凹部41は後部油圧室17₂のリリーフポートの
一部を構成する。後部一方向シール部材34₂の内周リッ
プは、凹部41がそのリップ前方に移行すれば後部ピスト
ン16₂外周面に密接する。

次にこの実施例の作用について説明する。

いま、負圧ブースタＢを作動してその出力杆22を前進
させれば、それに押圧されて両ピストン16₁,16₂がそれ
ぞれ対応する戻しばね29₁,29₂を圧縮させながら前進す
る。そして前部ピストン16₁の前部一方向シール部材34₁
がリリーフポート12の前方に移行すると、前部ピストン
16₁の前進力に応じて前部油圧室17₁に油圧が発生し、ま
た後部ピストン16₂の環状凹部41が後部一方向シール部
材34₂の前方へ移行すると、後部ピストン16₂の前進力に
応じて後部油圧室17₂に油圧が発生する。

このように前、後部油圧室17₁,17₂に発生した油圧
は、対応する前、後部出力ポート19₁,19₂から出力さ
れ、２系統の油圧ブレーキを同時に作動させ、自動車に
制動をかけることができる。

この場合、前部ピストン16₁の戻しばね29₁が前部補給
油室26₁に配設されているので、前部油圧室17₁の容積が
小さくなり、これにより前部油圧室17₁内の作動油量、
したがって気泡量を少なくしてその油圧室17₁の昇圧を
効率良く行うことができる。

一方、後部油圧室17₁は前部ピストン16₁内の前部域17
aと後部域17bとより構成され、この場合前部ピストン16
₁外周に前部補給油室26₁を画成する関係から前部ピスト
ン16₁の小径化を図ってその内部容積を小さくすること
が可能であり、また後部域17bは後部出力ポート19₂との
連通に供するのが主たる狙いであるからその容積は小さ
くてよく、これにより後部油圧室17₂の容積を小さくし
て後部油圧室17₂内の作動油量、したがって気泡量を少
なくしてその油圧室17₂の昇圧を効率良く行うことがで
きる。

制動を解除すべく、負圧ブースタＢを不作動状態に戻
せば、前、後部ピストン16₁,16₂は、対応する戻しばね2
9₁,29₂の弾発力によりそれぞれ所定の後退限に戻され
る。その後退過程で、前部油圧室17₁が減圧されると、
前部一方向シール部材34₁のリップが前後の圧力差によ
り前部油圧室17₁側へ撓むため前部油溜8₁の作動油が、
サプライポート13、前部補給油室26₁、油孔33および前
部一方向シール部材34₁のリップ外側を通して前部油圧
室17₂に補給される。このとき前部油圧室17₂に作動油の
過剰補給が行われると、その過剰分は、前部ピストン16
₁が後退限に戻ったとき、リリーフポート12を通して前
部油溜8₁に戻される。

一方、前記後退過程で、後部油圧室17₂が減圧される
と、後部一方向シール部材34₂の外周リップが前後の圧
力差により後部油圧室17₂側へ撓むため後部油溜8₂の作
動油が、連通孔11、通孔９、後部補給油室26₂、油孔3
8、放射状溝37、後部一方向シール部材34₂の外周リップ
外側および油孔40を通して後部油圧室17₂に補給され
る。このとき後部油圧室17₂に作動油の過剰補給が行わ
れると、その過剰分は、後部ピストン16₂が後退限に戻
ったとき、油孔40、後部一方向シール部材34₂の内周リ
ップ内側、放射状溝37、油孔38、後部補給油室26₂、通
孔９および連通孔11を経て後部油溜8₂に戻される。

C.発明の効果 以上のように本発明によれば、シリンダ本体のシリン
ダ孔に、後端面を開放した筒状前部ピストンを摺動自在
に嵌合して該前部ピストンとシリンダ孔前端壁との間に
前部油圧室を画成し、シリンダ孔の後端部を閉鎖する端
壁部材に摺動自在に嵌合された後部ピストンを前部ピス
トン内に径方向の遊隙をおいて挿入して、該前部ピスト
ン内の前部域と、該前部ピストン後端及び前記端壁部材
の対向面間に挟まれる後部域とを含む後部油圧室を画成
し、シリンダ本体に、後部油圧室の後部域に連通する後
部出力ポートを設け、前部ピストン外周面およびシリン
ダ孔内周面間に、前部油圧室に作動油を補給する前部補
給油室を画成し、該前部補給油室に前部ピストンの戻し
ばねを配設したので、その戻しばねの在る前部補給油室
を前部ピストン外周に画成した関係で該前部ピストンの
小径化を図って、その前方に位置する前部油圧室の容積
は勿論のこと、該前部ピストン自体の内部容積、即ち後
部油圧室前部域の容積を極力小さくすることができる。
一方、後部油圧室後部域は、シリンダ本体に穿設した後
部出力ポートと単に連通状態であれば足りるため、後退
限での前部ピストン後端と端壁部材との間の軸方向対向
間隔を極力詰めることができて、該後部域の容積を極力
小さくすることができる。それらの結果、前，後部油圧
室の各々の容積を小さくして、それら油圧室内の作動油
中の気泡発生量を少なくすることができるから、前、後
部油圧室の昇圧をそれぞれ効率良く行うことができる。

またマスタシリンダの軸線方向短縮化を図るべく前部
ピストン内に後部ピストン前端を挿入させるにも拘わら
ず、その挿入は径方向の遊隙をおいてなされるため、そ
の前、後部ピストンの軸線相互を精確に一致させなくて
もその両ピストンをスムーズに作動させることができ、
従ってその各ピストンの加工組立上の精度管理を容易に
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す縦断正面図である。 ａ……前端壁、ｓ……径方向の遊隙、１……シリンダ本
体、10……シリンダ孔、14……端壁部材、16₁,16₂……
前、後部ピストン、17₁,17₂……前、後部油圧室、17a,1
7b……前、後部域、19₂……後部出力ポート、26₁……前
部補給油室、29₁……戻しばね

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダ本体（１）のシリンダ孔（10）
   に、後端面を開放した筒状前部ピストン（16₁）を摺動
   自在に嵌合して該前部ピストン（16₁）と前記シリンダ
   孔（10）前端壁との間に前部油圧室（17₁）を画成し、
   前記シリンダ孔（10）の後端部を閉鎖する端壁部材（1
   4）に摺動自在に嵌合された後部ピストン（16₂）を前記
   前部ピストン（16₁）内に径方向の遊隙（ｓ）をおいて
   挿入して、該前部ピストン（16₁）内の前部域（17a）
   と、該前部ピストン（16₁）後端及び前記端壁部材（1
   4）の対向面間に挟まれる後部域（17b）とを含む後部油
   圧室（17₂）を画成し、前記シリンダ本体（１）に、前
   記後部油圧室（17₂）の後部域（17b）に連通する後部出
   力ポート（19₂）を設け、前記前部ピストン（16₁）外周
   面および前記シリンダ孔（10）内周面間に、前記前部油
   圧室（17₁）に作動油を補給する前部補給油室（26₁）を
   画成し、該前部補給油室（26₁）に前記前部ピストン（1
   6₁）の戻しばね（29₁）を配設したことを特徴とする、
   タンデム型マスタシリンダ。