JP3947718B2

JP3947718B2 - プランジャ型車両用液圧マスタシリンダのピストンガイド

Info

Publication number: JP3947718B2
Application number: JP2003046696A
Authority: JP
Inventors: 明浩六川; 典久樋口
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2023-02-25
Also published as: JP2004255935A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車や自動二・三輪車等のブレーキやクラッチを液圧で作動させるプランジャ型車両用液圧マスタシリンダのピストンガイドに係り、詳しくは、ピストンの良好な摺動性を確保することができる樹脂製のプランジャ型車両用液圧マスタシリンダのピストンガイドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プランジャ型液圧マスタシリンダでは、有底筒状に形成されたシリンダ体の内周壁に円筒状のピストンガイドが装着され、該ピストンガイドの内部にピストンを収容し、このピストンガイドによって、ピストンが摺動可能に案内されている。このピストンガイドを樹脂で形成し、プランジャ型液圧マスタシリンダの軽量化や低コスト化を図ろうとしたものでは、温度変化による寸法変化を考慮して、金属製のピストンガイドと比較して、シリンダ体の内周壁とピストンガイドの外周面との間には比較的大きな隙間が形成されていた。しかし、この隙間によってピストンガイドがシリンダ体内部で傾き、ピストンの摺動性を損なう虞があった。
【０００３】
このため、ピストンガイドの外径をシリンダ体の内周壁にガタつき無く装着できる径に形成するとともに、該ピストンガイドの軸方向全長にわたって、スリットを形成し、温度変化による寸法変化をこのスリットで吸収させようとしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−３０５４０９号公報（第２−３頁図２，３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のものでは、樹脂でピストンガイドを成形後、冷却される間にスリットを形成した部分で樹脂が不均一に収縮するため、ピストンガイドが変形し易かった。このため、ピストンガイドの内周にピストンが摺動するための真円状の空洞部が確保できない場合があり、ピストンの摺動性が低下する虞があった。また、円筒状に成形したピストンガイドに、機械加工によってスリットを形成する方法もあるが、この場合コストが嵩んでいた。
【０００６】
そこで本発明は、温度変化によってピストンガイドに寸法変化があったとしても、簡単な構造でピストンの良好な摺動性を確保することのできるプランジャ型車両用液圧マスタシリンダのピストンガイドを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため本発明は、有底シリンダ体の内周壁に装着される樹脂製の円筒体で、円筒体内部に収容したピストンを軸線方向に案内するプランジャ型車両用液圧マスタシリンダのピストンガイドにおいて、前記円筒体の内周面に複数の凹溝を軸線方向に形成するとともに、前記円筒体の外周面の前記凹溝に対応する位置に、前記有底シリンダ体の内周壁に当接して、前記外周面と前記内周壁との間の全面接触を防止する複数の突部を設けたことを特徴とし、また、前記突部のうち、前記有底シリンダ体の内周壁に形成された軸線方向の溝部に案内され、該溝部に連続して形成された段部に当接して前記有底シリンダ体に装着されるピストンガイドを位置決めする突部は、他の突部よりも高く形成されているものでもよく、さらに、前記突部のうち、前記有底シリンダ体の内周壁に形成された周方向の嵌合溝に嵌合してピストンガイドを内周壁に係止する突部は、その両側にスリットを形成するとともに他の突部よりも高く形成されているものでもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各形態例を図面に基づいて詳しく説明する。図１乃至図５は、本発明の第１形態例を示すもので、マスタシリンダ１のシリンダ体２は、両端が開口した円筒状に形成され、前方に形成される先端小径部２ａと、該先端小径部２ａよりやや大径の小径孔２ｂと、シリンダ体後方に形成される中径孔２ｃと大径孔２ｄとを備えている。先端小径部２ａには、係合溝に第１カップシール３が嵌着され、小径孔２ｂにはシール支持体４に支持される第２カップシール５と、第１ピストンガイド６とが装着される。小径孔２ｂと中径孔２ｃとの間にはシール支持体７が装着され、該シール支持体７の両側に、第３カップシール８と第４カップシール９とが支持され、中径孔２ｃと大径孔２ｄとには、スリーブ１０とプラグ１１とで構成される蓋部材１２が装着される。本発明の有底シリンダ体は、本形態例では、上記した先端小径部２ａと、小径孔２ｂと、中径孔２ｃと、大径孔２ｄと、蓋部材１２とで構成される。
【０００９】
スリーブ１０の内部には、第２ピストンガイド１３が装着され、前記先端小径部２ａ，シール支持体４，第１ピストンガイド６，シール支持部材７，第２ピストンガイド１３及びスリーブ１０の底部とによって、シリンダ孔１４が形成される。シリンダ孔１４の内部には、プライマリピストン１５とセカンダリピストン１６とが挿入され、これらのピストン１５，１６の間に第１液圧室１７が、また、セカンダリピストン１６とスリーブ１０との間に第２液圧室１８がそれぞれ画成される。
【００１０】
第１ピストンガイド６は、シリンダ体２の小径孔２ｂの径よりも小径に形成された樹脂製の円筒体６ａで構成され、両端部には第２カップシール５と第３カップシール８の押え片６ｂが等間隔でそれぞれ４つ突設されている。隣り合う押え片６ｂの間の前記円筒体６ａの内周壁には、円筒体後端部より円筒体軸方向に４本の凹溝６ｃがそれぞれ等間隔で形成され、円筒体先端部より前記凹溝６ｃと同一線上に４本の凹溝６ｄが形成されている。凹溝６ｃ，６ｄを形成した円筒体両端部外周面には、各凹溝６ｃ，６ｄに対応して突部６ｅがそれぞれ設けられ、該突部６ｅは、第１ピストンガイド６をシリンダ体２の小径孔２ｂに挿入したときに、小径孔２ｂの内周壁に当接する高さに形成されている。円筒体一端部に形成された４本の凹溝６ｃは、第１ピストンガイド６の後端側と小径孔２ｂとの間に形成される間隙部に連通して液通路１９がとなるもので、該液通路１９を介して第１液圧室１７は、シリンダ体２の小径孔２ｂに貫通形成された第１吐出ポートＰ１に連通する。また、この突出ポートＰ１より、図示しない一方のブレーキ装置へ作動液が供給される。
【００１１】
スリーブ１０は周壁と底部とを有した有底円筒状に形成され、周壁の開口側と底部側とに、Ｏリング２０，２０が嵌着されている。また、Ｏリング２０，２０間の周壁には、シリンダ体２の中径孔２ｃに貫通形成された第２吐出ポートＰ２に連通する出力ポート２１が穿設され、該出力ポート２１を介して吐出ポートＰ２より図示しない他方のブレーキ装置へ作動液が供給される。プラグ１１は外周に雄ねじ部を有した円筒体で、中央部には、工具を挿入する六角孔が形成されている。
【００１２】
第２ピストンガイド１３は、第１ピストンガイド６同様、樹脂で形成されるもので、スリーブ１０の内径よりも小さい外径を有した円筒状に形成され、スリーブ１０の周壁内側に装着される。第２ピストンガイド１３には、スリーブ１０の底部と当接する後端面に、複数の径方向の溝１３ａが形成され、また先端側と後端側との外周面には、スリーブ１０の内径よりも僅かに小さい外径を有した複数の大径突部１３ｂ，１３ｂが形成される。第２ピストンガイド１３のスリーブ先端側には、第４カップシール９の押え片１３ｃが突設される。
【００１３】
シリンダ体２には、まず係合溝に第１カップシール３が嵌着され、第２カップシール５を装着したシール支持体４が、シリンダ体２の大径孔２ｄ側より小径孔２ｂへ挿入され、ついで、第１ピストンガイド６が、各突部６ｅに案内されながら、小径孔２ｂへガタつき無く挿入され、第３カップシール８及び第４カップシール９を備えたシール支持体７が中径孔２ｃに挿入される。この取り付けによって、第１ピストンガイド６と小径孔２ｂとの間に前記液通路１９が画成される。
【００１４】
次に、第２ピストンガイド１３を装着したスリーブ１０が、開口側をシリンダ体２の内部に向けて、シリンダ体２の大径孔２ｄより中径孔２ｃに向けて挿入される。前記大径孔２ｄにはめねじが形成されており、スリーブ１０をシリンダ体２に挿入後、プラグ１１の雄ねじ部を大径孔２ｄのめねじに、プラグ１１の端面がスリーブ１０の底部に当接するまでねじ込むことによって、前記シール支持体４，第１ピストンガイド６，シール支持体７，第２ピストンガイド１３，スリーブ１０，プラグ１１とがシリンダ体２内に固定される。また、この取り付けにより、第２ピストンガイド１３の溝１３ａと第２ピストンガイド１３の外周面とスリーブ１０との間に、出力ポート２１を介して吐出ポートＰ２に連通する液通路２２が形成され、また、第１カップシール３，シール支持体４，第１ピストンガイド６，シール支持体７，第２ピストンガイド１３，スリーブ１０，プラグ１１の内部に上述のシリンダ孔１４が形成される。
【００１５】
このシリンダ孔１４の先端側には、前記プライマリピストン１５が、後端側には前記セカンダリピストン１６がそれぞれ配設される。プライマリピストン１５は、先端側にプッシュロッドの収容孔が、また、後端側に大径凹部１５ａがそれぞれ形成され、シリンダ体２の先端部に取り付けたブーツ及び第１カップシール３，第２カップシール５によって、シリンダ孔１４内に液密に収容される。また、大径凹部１５ａを内部に備えたプライマリピストン１５の後端側周壁には、複数の通孔２３が穿設され、大径凹部１５ａの内部には、プライマリピストン１５とセカンダリピストン１６とを繋ぐガイドピン２４のリテーナ２５が収容される。リテーナ２５はガイドピン２４を収容できる長さを有したコップ状に形成され、その周壁には、リテーナ内外を連通させる複数の通孔２６が穿設されている。
【００１６】
セカンダリピストン１６は、先端側に大径凹部１６ａ，後端側に中径凹部１６ｂがそれぞれ形成され、第３カップシール８及び第４カップシール９を介して、シリンダ孔１４に液密に収容され、大径凹部１６ａには、前記ガイドピン２４の先端頭部を固定したリテーナ２７が取り付けられる。プライマリピストン１５の大径凹部１５ａとセカンダリピストン１６の大径凹部１６ａとの間に前記第１液圧室１７が画成され、前記リテーナ２５，２７間には、第１リターンスプリング２８が縮設されている。中径凹部１６ｂを内部に備えたセカンダリピストン１６の後端側周壁には複数の通孔２９が穿設され、中径凹部１６ｂと前記スリーブ１０の底部との間に前述のように第２液圧室１８が画成され、中径凹部１６ｂと前記スリーブ１０の底部間には、第２リターンスプリング３０が縮設される。
【００１７】
シリンダ体２の上部には一対のボス部２ｅ，２ｅが突設され、該ボス部２ｅ，２ｅにはグロメットシールを介してリザーバ３１が設けられる。シリンダ体２の前部側周壁には、シリンダ体前部側に形成されたボス部２ｅの底壁と連通する液通孔３２が穿設され、前記シール支持体４には、液通孔３２とシリンダ孔１４内とに連通する連通孔３３が穿設され、第１液圧室１７は、プライマリピストン１５に形成した通孔２３と、前記連通孔３３及び前記液通孔３２とを介して、リザーバ３１と連通している。また、シリンダ体２の後部側周壁には、シリンダ体後部側に形成されたボス部２ｅの底壁と連通する液通孔３４が穿設され、前記シール支持部材７には、液通孔３４とシリンダ孔１４内とに連通する連通孔３５が穿設され、第２液圧室１８は、セカンダリピストン１６に形成した通孔２９と、前記連通孔３５及び前記液通孔３４とを介してリザーバ３１と連通している。
【００１８】
プライマリピストン１５とセカンダリピストン１６とは、非作動時には、リターンスプリング２８，３０の弾発力によって、図１に示される位置に配設され、第１液圧室１７及び第２液圧室１８は、リザーバ３１とそれぞれ連通している。作動時にプッシュロッドがプライマリピストン１５を押動すると、プライマリピストン１５が第１液圧室１７内の第１リターンスプリング２８を圧縮しながら、第１ピストンガイド６に案内されてシリンダ孔１４を底部方向へ前進し、これと同時にセカンダリピストン１６が、第１ピストンガイド６及び第２ピストンガイド１３に案内されて、シリンダ孔底部方向への前進を開始する。セカンダリピストン１６の通孔２９が第４カップシール９に塞がれると、第２液圧室１８とリザーバ３１との連通が遮断されることにより、第２液圧室１８に液圧が発生し、昇圧された作動液は液通路２２を通り、スリーブ１０の出力ポート２１及びシリンダ体２の第２吐出ポートＰ２を介して、他方のブレーキ系統に供給される。この前進に伴って、第２リターンスプリング３０のセット荷重と第２液圧室１８の圧力が、第１リターンスプリング２８のセット荷重をうわまわると、第１液圧室１７が圧縮されて第１液圧室１７に液圧を発生させ、この昇圧された作動液は液通路１９を通ってシリンダ体２の第１吐出ポートＰ１より、一方のブレーキ装置へ作動液が供給される。また、制動を解除すると、プライマリピストン１５とセカンダリピストン１６とは各リターンスプリング２８，３０により初期の位置に復帰する。
【００１９】
上述のような制動時に、第１ピストンガイド６は、円筒体６ａの両端部に形成された複数の突部６ｅが、シリンダ体２の小径孔２ｂ内周壁に当接していることにより、小径孔２ｂ内でガタつくことがなく、プライマリピストン１５を安定して案内することができる。また、マスタシリンダ１が配設されるエンジンルームの雰囲気温度が上昇したり、制動の繰り返しによって作動液の温度が上昇した場合、温度変化の影響を比較的受けやすい樹脂製の第１ピストンガイド６が膨張することがある。第１ピストンガイド６の円筒体６ａが膨張すると、前記突部６ｅがシリンダ体２の小径孔２ｂ内周壁に押し付けられ、円筒体６ａ内周側が変形することがあるが、突部６ｅに対応する円筒体６ａの内周壁には、凹溝６ｃ，６ｄがそれぞれ形成されていることから、円筒体６ａ内周側の変形は凹溝６ｃ，６ｄで吸収でき、円筒体６ａの内周側にプライマリピストン１５及びセカンダリピストン１６が摺動するための真円状の空洞部は確保できる。このため、プライマリピストン１５及びセカンダリピストン１６の摺動に、円筒部６ａの変形が支障を来す虞がなく、プライマリピストン１５及びセカンダリピストン１６の良好な摺動性を維持することができる。
【００２０】
図６及び図７は、本発明の第２形態例を示すもので、第１形態例と同様の箇所には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００２１】
本形態例の第１ピストンガイド４０は、第１形態例と同様に凹溝４０ａが円筒体４０ｂの両端部から円筒体軸方向に形成され、各凹溝４０ａに対応して、円筒体４０ｂの両端部に突部４０ｃ，４０ｄが設けられる。円筒体先端部に形成された突部４０ｃは、シリンダ体２の小径孔２ｂ内周壁に当接する高さに形成され、円筒体後端部に形成された突部４０ｄは、円筒体先端部に形成された突部４０ｃよりも高く突出するように形成される。
【００２２】
シリンダ体２の小径孔２ｂ内周壁には、シリンダ体底部側より、第１ピストンガイド４０の円筒体後端部側の突部４０ｄを案内する溝部４１がシリンダ体軸方向に設けられ、溝部４１の先端側の予め設定された位置には段部４２が形成される。さらに、小径孔２ｂのシリンダ体底部側の端部には、前記溝部４１形成部分の小径孔２ｂの径よりも僅かに大径の第３カップシール８の収容溝２ｆが周設されている。
【００２３】
上述のように形成された第１ピストンガイド４０は、円筒体先端側よりシリンダ体２の大径孔２ｄから小径孔２ｂへ挿入され、円筒体後端側の突部４０ｄは、前記溝部４１に案内されて小径孔２ｂ内に挿入され、該突部４０ｄが段部４２に当接することによって、第１ピストンガイド６の位置決めがなされる。ついで、第３カップシール８及び第４カップシールを備えたシール支持体７が中径孔２ｃに挿入され、第３カップシール８が収容溝２ｆ内に収容される。これにより、第１ピストンガイド６がむやみに小径孔２ｂ内に押し込まれて、第２カップシール５等を傷つける虞がない。
【００２４】
また、図８及び図９は、本発明の第３形態例を示すもので、第１形態例と同様の箇所には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００２５】
本形態例の第１ピストンガイド５０は、第１形態例と同様に凹溝５０ａが円筒体５０ｂの両端部から円筒体軸方向に形成され、各凹溝５０ａに対応して、円筒体５０ｂの両端部に突部５０ｃ，５０ｄが設けられる。円筒体先端部に形成される突部５０ｃは、シリンダ体２の小径孔２ｂ内周壁に当接する高さに形成され、円筒体後端部に形成される突部５０ｄは、先端部の突部５０ｃよりも高く突出するように形成され、円筒体５０ｂの後端部の各突部５０ｄの両側にはスリット５０ｅ，５０ｅがそれぞれ形成される。シリンダ体２の小径孔２ｂ内周壁には、予め設定された位置に嵌合溝５１がシリンダ体周方向に設けられている。
【００２６】
このように形成された第１ピストンガイド５０は、先端側よりシリンダ体２の大径孔２ｄから小径孔２ｂへ挿入される。円筒体５０ｂ後端部の突部５０ｄは、両側に設けたスリット５０ｅ，５０ｅによって円筒体５０ｂ内周側に撓みながら小径孔２ｂへ挿入されて行き、所定の位置まで挿入されたときに、嵌合溝５１に係合し、第１ピストンガイド５０が小径孔２ｂ内周壁に係合するととっもに、ピストンガイド５０の位置決めがなされる。これにより第２形態例と同様に、第１ピストンガイド５０がむやみに小径孔２ｂ内に押し込まれて、第２カップシール５等を傷つける虞がない。
【００２７】
なお、上述の形態例では、第１ピストンガイドのみに凹溝とそれに対応する突部を設けたが、第２ピストンガイドにも同様に凹溝と突部とを形成するものでもよい。また、ピストンガイドに形成される凹溝は上述の形態例のように４本設けるものに限らず、何本設けてもよいが、内挿するピストンの安定した摺動性を確保するためには、３本以上の凹溝を周方向に等間隔に形成することが好ましい。突部も凹溝の数に応じて適宜設ければよく、また、突部を設けないものでも差し支えない。
【００２８】
また、上述の第２、第３形態例では、円筒体の後端部に設けた突部を先端部に設けた突部より高く形成しているが、本発明はこれに限るものではなく、他の突部より高く形成される突部は任意であり、有底シリンダ体に形成される溝部や嵌合溝も、前記選択された突部の位置に応じて適宜形成すればよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、樹脂製のピストンガイドが、シリンダボディや作動液の温度上昇の影響を受けて膨張することがあっても、ピストンの良好な摺動性を確保することができ、また、ピストンガイドをガタつき無くシリンダ体に装着でき、ピストンを良好に案内するとともに、ピストンガイドが上述のように膨張することがあっても、ピストンの良好な摺動性を確保することができる。さらに、前記突部のうち、前記有底シリンダ体の内周壁に形成された周方向の嵌合溝に嵌合してピストンガイドを内周壁に係止する突部を、その両側にスリットを形成するとともに他の突部よりも高く形成することにより、ピストンガイドがシリンダ体の予め設定された位置に位置決めされ、また、前記突部のうち、前記有底シリンダ体の内周壁に形成された周方向の嵌合溝に嵌合してピストンガイドを内周壁に係止する突部を、その両側にスリットを形成するとともに他の突部よりも高く形成することにより、ピストンガイドをシリンダ体に装着する際に、カップシール等の周辺の部品を傷つける虞がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１形態例を示すプランジャ型車両用液圧マスタシリンダの断面正面図
【図２】図３のＩＩ−ＩＩ断面図
【図３】本発明の第１形態例を示すピストンガイドの左側面図
【図４】本発明の第１形態例を示すピストンガイドの右側面図
【図５】本発明の第１形態例を示すピストンガイドの斜視図
【図６】本発明の第２形態例を示すプランジャ型車両用液圧マスタシリンダの要部断面図
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図
【図８】本発明の第３形態例を示すピストンガイドの一部断面正面図
【図９】本発明の第３形態例を示すプランジャ型車両用液圧マスタシリンダの要部断面図
【符号の説明】
１…マスタシリンダ、２…シリンダ体、６，４０，５０…第１ピストンガイド、６ａ，４０ｂ，５０ｂ…円筒体、６ｃ，６ｄ，４０ａ，５０ａ…凹溝、６ｅ，４０ｃ，４０ｄ，５０ｃ，５０ｄ…突部、１３…第２ピストンガイド、１４…シリンダ孔、１５…プライマリピストン、１６…セカンダリピストン、１７…第１液圧室、１８…第２液圧室、４１…溝部、４２…段部、５０ｅ…スリット、５１…嵌合溝

Claims

有底シリンダ体の内周壁に装着される樹脂製の円筒体で、円筒体内部に収容したピストンを軸線方向に案内するプランジャ型車両用液圧マスタシリンダのピストンガイドにおいて、前記円筒体の内周面に複数の凹溝を軸線方向に形成するとともに、前記円筒体の外周面の前記凹溝に対応する位置に、前記有底シリンダ体の内周壁に当接して、前記外周面と前記内周壁との間の全面接触を防止する複数の突部を設けたことを特徴とするプランジャ型車両用液圧マスタシリンダのピストンガイド。
前記突部のうち、前記有底シリンダ体の内周壁に形成された軸線方向の溝部に案内され、該溝部に連続して形成された段部に当接して前記有底シリンダ体に装着されるピストンガイドを位置決めする突部は、他の突部よりも高く形成されていることを特徴とする請求項１記載のプランジャ型車両用液圧マスタシリンダのピストンガイド。
前記突部のうち、前記有底シリンダ体の内周壁に形成された周方向の嵌合溝に嵌合してピストンガイドを内周壁に係止する突部は、その両側にスリットを形成するとともに他の突部よりも高く形成されていることを特徴とする請求項１記載のプランジャ型車両用液圧マスタシリンダのピストンガイド。