JP4740569B2

JP4740569B2 - マスタシリンダ

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Publication number: JP4740569B2
Application number: JP2004265190A
Authority: JP
Inventors: マーク・バッチェラー
Original assignee: メリターヘヴィーヴィークルブレーキングシステムズ（ユーケイ）リミテッド
Priority date: 2003-09-12
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2024-09-13
Also published as: KR101117372B1; DE602004010016D1; CN1593995A; DE602004010016T2; EP1514756A2; CN100389991C; EP1514756A3; US7107769B2; US20050057091A1; GB0321389D0; EP1514756B1; BRPI0403809B8; JP2005088887A; KR20050027158A; BRPI0403809A; BRPI0403809B1

Description

本発明は、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁（ｄｕｍｐｖａｌｖｅ）に関し、また、かかる弁を製造する方法にも関する。本発明は、また、組み合わせマスタシリンダ及び増力装置すなわちブースタを製造する方法にも関する。

ブルドーザのような特定の車両は、液圧駆動システムを使用する。典型的に、エンジン駆動の液圧ポンプは、液圧モータに対し加圧された液圧流体の流れを提供する。液圧モータは、車両の車輪（又は無限軌道）に接続されている。このように、液圧モータを駆動することにより車両を操縦することが可能である。車両には、ブレーキが設けられ、また、ブレーキを過熱させないようにするため、ブレーキを掛ける前に、液圧モータへの加圧した流れを実質的に停止させなければならない。

エンジン駆動ポンプと液圧モータとの間に「放出弁」を設けることは既知である。放出弁を開くと、ポンプ／モータはタンクに排出し、これにより車両の車輪への駆動力を停止させる。弁が開いたならば、次に、ブレーキが掛けられる。このようにして、ブレーキは、車両の速度を遅くするためだけに必要とされ、液圧ポンプ／モータの何らかの駆動力に抗して作用することはない。当該出願人は新たな組み合わせマスタシリンダ及び放出弁を発明した。

更に、農業用トラクタのような特定のその他の車両は、組み合わせブレーキマスタシリンダ及びブースタを使用することが既知である。特に、液圧駆動システムを使用するこれらの車両は、組み合わせブレーキマスタシリンダ及びブースタを使用しない。同様に、組み合わせブレーキマスタシリンダ及びブースタを使用する車両は、液圧駆動システムを備えていない。

組み合わせブレーキマスタシリンダ及びブースタにおいて、プッシュロッドを介して加えられたブレーキペダル力は、増大し（すなわち増力され）、この増力された力は、マスタシリンダに加えられる。このように、かかる装置は、ブレーキを掛けるとき、車両の運転者を助ける。典型的に、かかるシステムは、機械的に駆動される車両と共に利用される。このように、ブレーキを掛けるためには、運転者は、典型的に、右足をアクセルから離して、その足でブレーキペダルを踏むか、又は、これと代替的に、左足でクラッチペダルを踏み、かつこれと同時に右足でブレーキペダルを踏む。その何れの場合でも、車両の車輪への駆動力は、組み合わせマスタシリンダ及び増力装置すなわちブースタ弁以外の機構を介して停止することは明らかである。換言すれば、組み合わせマスタシリンダ及びブースタ弁は、車両の車輪への駆動力の供給を停止させることに何ら関与しない。

当該出願人は、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁を提供するため、既知の組み合わせマスタシリンダ及びブースタ弁の極めて多数の構成要素を利用することができることを知見した最初の者である。このため、規模の経済性のため、このことは、既知の組み合わせマスタシリンダ及びブースタ弁のコストを削減し、かつ新たな組み合わせマスタシリンダ及び放出弁のコストも削減することを可能にする。

このように、本発明によれば、本体内腔すなわちボア、ブレーキポート、タンクポート及び、圧力ポートを有し、該ポートの各々が各ポートが本体ボアと液圧的に接続された本体と、本体ボア内を摺動可能なピストンと、プランジャとを有する組み合わせマスタシリンダ及び放出弁であって、ピストンがブレーキポートを加圧するマスタシリンダを画成すべく本体ボアの一部の境界を画定し、ピストンは、圧力ポートをタンクポートから隔離し、また、ピストンボアを有するピストンシールを有し、ピストンは、更に、ピストン内腔すなわちボアと、圧力ポートをピストンボアに液圧的に接続する第一の組みのピストン穴と、ピストンボアをタンクポートに液圧的に接続する第二の組みのピストン穴と、を更に有し、プランジャは、ピストンボア内に摺動可能に受け入れられ、かつプランジャ内腔すなわちボアと、第一の組みのピストン穴をプランジャボアと選択的に接続するプランジャの組みの穴と、第一の組みのピストン穴をプランジャボアから選択的に隔離するプランジャのシール装置とを有し、プランジャボアは、ピストンボアに液圧的に接続され、休止位置において、マスタシリンダは加圧されず、シール装置は、第一の組みのピストン穴をプランジャボアから隔離し、これにより圧力ポートをタンクポートから隔離し、また、作動状態において、プランジャは、ピストンを摺動可能に動かして、ブレーキポートを加圧する作用を果たし、また、プランジャの組みの穴は、第一の組みのピストン穴をプランジャボアと液圧的に接続し、これにより圧力ポートをタンクポートに液圧的に接続するようにした、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁が提供される。

本発明の更なる特徴によれば、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁、並びに組み合わせマスタシリンダ及びブースタの一方を製造する方法であって、
組み合わせマスタシリンダ及び放出弁、又は組み合わせたマスタシリンダ及び増力装置すなわちブースタの何れかを製造するのに適した本体を提供するステップと、
組み合わせマスタシリンダ及び放出弁を提供し得るように本体と共に組み立てられる第一の組みの構成要素を提供するステップと、
組み合わせマスタシリンダ及びブースタを提供し得るように本体と共に組み立てられる第二の組みの構成要素を提供するステップと、
組み合わせマスタシリンダ及び放出弁、又は組み合わせマスタシリンダ及びブースタの一方を提供し得るように本体と共に第一又は第二の組みの構成要素の一方を組み立てるステップとを備える、製造方法が提供される。

本発明の更なる特徴によれば、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁、並びに組み合わせマスタシリンダ及びブースタを製造する方法であって、
２つの同一の本体の裸鋳造品を提供するステップと、
組み合わせマスタシリンダ及び放出弁本体を提供し得るように第一の方法にて第一の裸鋳造品を機械加工するステップと、
組み合わせマスタシリンダ及びブースタ本体を提供し得るように異なる第二の方法にて第二の裸鋳造品を機械加工するステップと、
組み合わせマスタシリンダ及び放出弁を提供し得るように組み合わせマスタシリンダ及び放出弁本体と共に、第一の組みの構成要素を組み立てるステップと、
組み合わせマスタシリンダ及びブースタを提供し得るように組み合わせマスタシリンダ及びブースタ本体と共に、第二の組みの構成要素を組み立てるステップとを備える製造方法が提供される。

次に、添付図面を参照しつつ、単に一例としてのみ、本発明について説明する。
図１及び図４を参照すると、液圧ポンプ３に駆動可能に接続されたエンジン２を有する車両１が図示されている。液圧導管４は、液圧ポンプ３からの出力を液圧モータ５の入力側に接続する。液圧モータ５は、車両の車輪６に駆動可能に接続されている。液圧モータ５からの出力は、液圧導管８を介して液圧タンク７に戻り、液圧導管４のＴ字管は、本発明による組み合わせマスタシリンダ及び放出弁１１（ＣＭＤＶとして知られる）の圧力ポート１０に接続された液圧導管９である。液圧導管１２は、ＣＭＤＶのタンクポート１３をタンクに接続する。液圧導管１５は、ＣＭＤＶのブレーキポート１４をブレーキ１６に接続する。車両の運転は次のように行われる。

車両を運転するためには、エンジン２が液圧ポンプ３を駆動し、液圧ポンプがタンク７から液圧流体を受け取り、かつその液圧流体を加圧する。次に、加圧された流体は、液圧導管４に沿って液圧モータ５に供給され、該液圧モータは、回転する一方、車輪６を回し、従って、車両を動かす。車両の運転者が車両にブレーキを掛ける必要があるとき、足でフットブレーキペダルを踏み、そのとき、ＣＭＤＶの放出弁の構成要素は、導管４を導管９及び導管１２を介してタンクに排出する。次に、ＣＭＤＶのマスタシリンダ構成要素は、導管１５を液圧的に加圧し、これによりブレーキを掛ける作用を果たす。

ＣＭＤＶは、図２により詳細に見ることができる。ＣＭＤＶは、典型的に鋳造品として形成され、その後に機械加工された本体２０を有している。本体２０は、直径ｄの第一の円筒状部分２４と、直径Ｄの第二の円筒状部分２６とを有する中央本体の内腔すなわちボア２２を備えている。圧力ポート１０及びタンクポート１３の双方が第二の円筒状部分２６に液圧液体が流れるように接続されており、ブレーキポート１４は、第一の円筒状部分２４に液圧的にすなわち液圧流体が流れるように接続されている。

第一の円筒状部分２４は、マスタシリンダ２４Ａを画成し、第二の円筒状部分２６は、本体の主シリンダ２６Ａを画成する。マスタシリンダの復元（ｒｅｃｕｐｅｒａｔｉｏｎ）穴２８は、マスタシリンダ２４Ａを本体主シリンダ２６Ａと選択的にかつ液圧的に（液圧流体が流れるように）接続することができる。

本体内には、ピストン３０が摺動可能に取り付けられている。ピストン３０の第一の端部３２は、第一の円筒状部分２４内に受け入れられ、ピストンの残りの部分は全体として第二の円筒状部分２６内に受け入れられる。第一の端部３２は、マスタシリンダのシール３４を有している。

第一のピストンランド部３６は、第一のピストンランド部を第二の円筒状部分２６に対して封止し得るように第一のピストンシール３７を受けている。第二のピストンランド部３８は、第二のピストンランド部を第二の円筒状部分２６に対し封止し得るように第二のピストンシール３９を受けている。第一及び第二のピストンランド部は軸方向に隔てられ、かつ本体主シリンダ２６Ａの環状領域４０を画成することが分かる。ピストンは、ピストン内腔すなわちボア４２を有し、第一の組みのピストン穴４４は、環状領域４０をピストンボア４２と液圧的に接続する一連の周方向に隔てられかつ半径方向に方向決めされた穴（その２つのみを図示）を有している。

ピストン、特に第一のピストンランド部３６は、本体主シリンダ２６Ａと共に、図２を見たとき、第一のピストンランド部３６の左側に環状領域４６を画成する。第二の組みのピストン穴４８は、ピストンボア４２を環状領域４６と液圧的に接続する一連の半径方向に方向決めした穴（２つのみを図示）を有している。逆止弁５０は、液圧流体がピストンボア４２からマスタシリンダ２４Ａ内に流れるのを選択的に許容することができる。

ピストンボア４２は、直径Ｅの円筒状部分４３を有している。円筒状部分４３（直径Ｅ）内には、プランジャ５２の第一の端部５２Ａが摺動可能に取り付けられている。第一の端部５２Ａには、共に円筒状部分４３の壁に対し封止する関係にある第一のプランジャシール５５と、第二のプランジャシール５６とを有するプランジャシール装置５４が取り付けられている。

第一のプランジャシール５５は、第二のプランジャシール５６から軸方向に隔てられていることが明らかである。第一の端部５２Ａは、ピストンボアの１つの領域をプランジャのプランジャ内腔すなわちボア６０にて第二のプランジャシール５６の右（図２に見たとき）に液圧的に接続する組みのプランジャ穴５８を更に有している。止め座金６２が、ピストンの溝内に取り付けられ、かつプランジャを全体としてピストンボア内に保持する。プランジャ５２の第二の端部５２Ｂは、第三のプランジャシール６５を受け入れる溝６４を有している。

第二の端部５２Ｂは、プッシュロッド６７を受け入れる凹所６６を更に有している。
閉止差込み部６８は、全体として、シルクハットの断面形状をしており、また、ランド部と第二の円筒状部分６２との間を封止するシール６９を有するランド部を備えている。閉止差込み部は、プランジャ５２の第二の端部５２Ｂを摺動可能に受け入れ、特に、第三のプランジャシール６５と封止可能に係合する、直径Ｆの中央内腔すなわちボア７０を有している。使用時、差込み部６８は、本体２０に対して動かない。シール６９は、液圧流体がＣＭＤＶ外に漏れるのを防止する。閉止板７２がねじ穴７４と係合するボルト（図示せず）又はスタッド及びナット（図示せず）を介して本体２０に固定されている。

第一のばね７６の形態をした第一の弾性手段が、ピストンの第一のばね当接部７７とプランジャのばね当接部７８との間で作用し、これらの当接部を偏倚して分離させる。第二のばね８０の形態をした第二の弾性手段が、本体のばね当接部８１とピストン３０の第二のばね当接部８２（この場合、第一のピストンランド部３６）との間で作用し、当接部８１、８２を偏倚して分離させる。プランジャ５２は、プランジャ当接部８４を有し、ピストン３０は、相応するピストン当接部８６を有している。図２に示した休止状態において、当接部８４、８６は距離ｘだけ隔てられている。ＣＭＤＶの作動は次のように行われる。

簡単に説明すれば、運転者のペダル踏み力がプッシュロッド６７に加えられ、プッシュロッド６７は、最初に、プランジャ５２をピストン３０に対して左方向に動かし、これにより当接部８４、８６の間の空隙を漸進的に閉じ、また、圧力ポート１０をタンクポート１３と液圧的に接続し、これにより放出弁として機能するようにする。当接部８４が当接部８６に接触したとき、ピストン３０は、左方向に動き、このため、マスタシリンダシール３４は、復元穴２８を経て動き、これによりマスタシリンダ２４Ａを封止し、かつブレーキポート１４を加圧しブレーキを掛けることができるようにする。

図４には、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁１１の細部の概略図が示されており、本体２０は、破線で示してある。関係した外部の液圧導管を本体２０と接続する３つのポート（圧力ポート１０、タンクポート１３及びブレーキポート１４）を見ることができる。以下に更に説明するように、マスタシリンダ２４Ａに入る空気は無く、このため、逆止弁５０及びマスタシリンダの復元穴２８は、マスタシリンダを液体流体で満たされた本体２０の領域から復元させなければならないことは重要である。この場合、復元穴２８及び逆止弁５０の双方がマスタシリンダを内部タンクとして効果的に作用する環状領域４６から復元する。この内部「タンク」４６は、図４に示されている。

作用のより詳細は次の通りである。
圧力ポート１０は、環状領域４０と液圧的にすなわち液圧流体が通じるように恒久的に接続されており、それは、第一のピストンシール３７は、図２に見たとき、常に圧力ポート１０の左側に位置しており、また、第三のピストンシール３９は、ピストンが図２に見たとき左側に向けて極端に動いたときでさえ、常に圧力ポート１０の右側に位置しているからである。

環状領域４０は、第一の組みのピストン穴４４と液圧的に恒久的に接続されている。
タンクポート１３、環状領域４６、第二の組みのピストン穴４８、ピストンボア４２、プランジャボア６０及びプランジャの組みの穴５８は、全て互いに液圧的に恒久的に接続されている。マスタシリンダ２４Ａと環状領域４６との間の液圧接続は、マスタシリンダシール３４が復元穴２８の左側に進むとき、選択的に遮断される。

図２に示すように、プランジャシール装置５４は、ピストンの第一の組みの穴４４がプランジャの組みの穴５８から液圧的に隔離されることを保証する。しかし、第二のプランジャシール５６が第一の組みのピストン穴の左側に動くとき、第一の組みのピストン穴はプランジャの組みの穴５８と液圧的に接続された状態となる。逆止弁５０は、マスタシリンダ２４が既知の仕方にて復元するのを選択的に許容する。

図２には、プッシュロッド６７に力が加えられない休止位置にあるＣＭＤＶが示されている。この状況下にて、ばね８０は、ピストン３０を偏倚させストッパとして作用する閉止差込み部６８と当接係合するように作用する。同様に、第一のばね７６は、図面で見たとき、プランジャ５２を右側に偏倚させて止め座金６２と当接係合させる。この位置において、復元穴２８は開放しており、第一の組みのピストン穴４４は、プランジャシール装置５４によって閉止されていることが分かる。従って、圧力ポート１０は、タンクポート１３に排気することができず、従って、液圧導管９は閉じられる。このため、液圧ポンプ３は、液圧モータ５を駆動することができる。

上述したように、マスタシリンダ２４Ａがブレーキポート１４を加圧する前（すなわち、ブレーキが掛けられる前）、圧力ポート１０は、タンクポート１３と液圧的に接続される（すなわち、放出弁は開放する）ことが好ましい。この機能を実現するためには、第一及び第二のばね７６、８０及び当接部８４、８６の間の距離ｘを正確に設定しなければならない。単に一例として、１つの装着状態は、第二のばね８０に対し２００ニュートンの装着時の予荷重を有する。第一のばね７６は、６０ニュートンの装着時予荷重を有するようにし、また、距離ｘは７ｍｍとすることができる。第一のばね７６のばね率は、７ｍｍ当たり１４０ニュートンとなるであろう。

これらの図面から、ＣＭＤＶが休止位置にあるとき、第一のばね７６の装着時時の予荷重は、第二のばね８０の装着時の予荷重以下であることが理解されよう。このように、プッシュロッドに力が加えられたとき、第一のばね７６は、第二のばね８０に優先して圧縮されよう。このことは、一方、プッシュロッド６７が左方向に動くとき、ピストンは、最初、静止したままであり、プランジャシール装置５４は、静止した第一の組みのピストン穴に対して左方向に動くことを意味する。プッシュロッド６７が更に左方向に動くと、当接部８４、８６の間の距離は更に短くなり、第二のプランジャシール５６は、最終的に、第一の組みのピストン穴の左方向に動き、これにより、圧力ポートをタンクポートに液圧的に接続し、従って、放出弁を開放することになる。

当接部８４、８６が互いに接触すると、第一のばね７６は、７ｍｍだけ圧縮され、このため、２００ニュートンの荷重（すなわち、６０ニュートンの初期装着時荷重と７ｍｍの圧縮当たり１４０ニュートンの率にて７ｍｍの圧縮荷重との和）を加えることになろう。このため、当接部８４、８６が互いに接触するとき、第一のばね７６により加えられたばね荷重は、第二のばね８０により加えられたばね荷重に実質的に等しいことが理解されよう。プッシュロッドが更に左方向に動くと、当接部８４は当接部８６に押し付けられ、これにより、ピストンを左方向に動かして、復元弁２８を閉じ、従って、マスタシリンダ及びブレーキポート１４を加圧する。

ブレーキペダルを離すと、構成要素は図２に示した位置に戻り、これにより、ブレーキを解除し、放出弁を閉じ、これにより液圧ポンプ３が液圧モータ５を駆動して車両を動かすことを許容する。図２に示すように、第一の組みのピストン穴は、ピストンの周りで周方向に隔てられた複数の穴を備えている。全ての穴は、ピストンの同一の長手方向位置に形成されている。

更なる好ましい実施の形態において、第一の組みのピストン穴は、一連の周方向に隔てられた穴を備えることができ、穴の各々は、ピストンの異なる長手方向位置にある。明らかに、かかる実施の形態のプランジャシール装置が第一のプランジャシール及び第二のプランジャシールの形態をしているならば、これらのプランジャシールは、第一の組みのピストン穴の全ての穴を包み込みし、第一の組みのピストン穴が第一の組みのプランジャ穴及びピストンボアの中央領域から液圧的に隔離されることを保証するのに十分、隔てられていなければならない。１つの好ましい実施の形態において、第一の組みのピストン穴の穴は、ピストンの円周の周りでヘリックスの一部として形成されている。

単に一例として、１つの適用例において、第一の組みのピストン穴は、各々、直径１．５ｍｍの半径方向に方向決めした１６個の穴を有することができる。ら旋形に形成されるとき、隣接する穴は、０．２ｍｍだけ長手方向に変位させることができる。このように、最初の穴と１６番目の穴との間の実際の距離は、３ｍｍ（すなわち、１５空隙×０．２ｍｍ＝３ｍｍ）となるであろう。更に、第一のピストン穴が開き始めるときと、最後のピストン穴が完全に開くときとの間にて、プランジャがピストンに対して移動する合計距離は、４．５ｍｍ（すなわち、１５空隙×０．２ｍｍ＋１つの穴の直径（１．５ｍｍ）＝４．５ｍｍ）である。このように、このような仕方にて穴を配置することにより、漸進的に開放する放出弁を提供することが可能である。このことは、運転者が車両を制御された仕方にて「寸動進行（ｉｎｃｈｆｏｒｗａｒｄ）」させ、これにより、極めて遅い速度のとき車両を良好に制御することを許容する点にて、かかる配置は、特に有益である。

上述したように、勿論、異なる穴がピストンにおける異なる長手方向位置に配置されるこの形態にて、第一の組みのピストン穴を提供し得るように穴を設ける必要はないが、穴はら旋形に設けられることが好ましい。

典型的に、上述した１６の穴の配置は、当接部８４、８６の間の距離ｘを７ｍｍとすることと組み合わせて使用することができよう。このことは、製造許容公差の誤差を許容し、また、休止位置と１６の穴の最初の穴が開き始めるときとの間にてプランジャの最初の動き（すなわち、２ｍｍ）を許容する。

上述したように、距離ｘだけ圧縮されたときの第一のばね７６のばね力（２００ニュートン）は休止位置にあるときのばね８０のばね力（同様に２００ニュートン）に実質的に等しい。このことは、ペダルの良好な感触を与え、また、放出弁が完全に開く状態からブレーキが掛け始められるとき迄、実質的に無段階に遷移することを可能にする。

ＣＭＤＶの特定の構成要素はマスタシリンダとして作用し、ＣＭＤＶのその他の特定の構成要素は放出弁として作用する（全体として矢印９０で図示）ことが理解されよう。また、放出弁９０及びマスタシリンダは連続的に作用すること、すなわち、放出弁９０が開放し、その後、マスタシリンダがブレーキを掛ける作用を果たすことも理解されよう。

このため、当該出願人は、新規かつ特許可能な組み合わせマスタシリンダ及び放出弁を発明した。疑義を避けるため、「組みの穴」という語は、単一数のみの穴を含んで、任意の数の穴を有する１組みの穴を包含する。

図２には、性質上、エラストマー的である色々なシールが示されている。僅かな程度のシールの漏洩が許容される特定の状況の場合、任意のエラストマー的又はその他の別個の「封止」構成要素が存在しないとき、特定のシールを単純なピストンランド部又はプランジャランド部によって画成することができる。

更に、当該出願人は、ＣＭＤＶを提供するため、既知の組み合わせマスタシリンダ及び増力装置すなわちブースタを適応させることが可能であることを知見した最初の者である。このように、図３を参照すると、既知の組み合わせマスタシリンダ及び増力装置すなわちブースタ１１０（ＣＭＢとして既知）が図示されている。ＣＭＢ１１０の特定の構成要素はＣＭＤＶ１１と同一である。特に、本体２０、マスタシリンダシール３４、逆止弁５０、第一のピストンシール３７、第二のピストンシール３９、第三のプランジャシール６５、第一のプランジャシール５５、第二のプランジャシール５６、閉止板７２、閉止差込み部６８、閉止差込み部シール６９及びプッシュロッド６７がある。

単に、図３は技術的製造図であり、図２は概略図であるから、これらの構成要素は異なるものであるかのように見えることが指摘される。図３は構成要素の真の図面である。説明のため、図３は、弁を装着する前に、除去されるポートを覆う保護キャップを含んでいる。

ＣＭＢ１１０の動作は既知であるが、以下に簡単に説明する。
最初の点として、ピストン１３０の第一の組みのピストン穴１４４は、一連の周方向に隔てられかつ半径方向に方向決めされた穴を有している。しかし、全ての穴はピストンの上で同一の軸方向位置に配置されている。第二の組みのピストン穴１４８はまた、この場合にも全てピストンにて同一の長手方向位置に配置され、一連の周方向に隔てられ、かつ半径方向に方向決めされた穴を有している。ピストンの第一の組みの穴は、第二のプランジャシール５６の丁度、左側に配置され、ピストンの第二の組みの穴１４８は第一のプランジャシール５５の丁度、左側に配置されていることが分かる。

プッシュロッドがフットブレーキの操作によって左方向に動くと、最初に、プランジャは左方向に動いて、第一及び第二のプランジャシール５５、５６が最初にその相応するピストンの組みの穴１４８、１４４の穴の全てを閉じる。次に、プッシュロッドが左方向への動きを続けると、プランジャシール５５、５６はその相応する組みの穴の全ての穴を部分的に開放する。このことは、圧力ポート１０からの加圧された流体がプランジャ内腔すなわちボア１６０に入るのを許容し、該プランジャボアはピストンを左側に動かして、その結果、プランジャシール５５、５６はその相応する穴の全てを閉じることを許容する。次に、この加圧された流体は、プランジャボア内に取り込まれて、プランジャの直径Ｆ部に作用し、図３に見たとき、プランジャを右方向に付勢し、また、ピストンの直径Ｄ部に作用して図３に見たとき、ピストンを左方向に付勢する。直径Ｄは直径Ｆよりも大きいため、プッシュロッド６７に加えられた力は、（Ｄ×Ｄ／Ｆ×Ｆ）の比だけ「増強され」、従って、ピストン１３０のマスターシリンダピストン部分１３１に加えられる力は、プッシュロッド６７に加えられる力よりも大きくなる。

このように、２対１の増力比を提供するためには、ＤはＦよりも１．４１２倍大きくなければならない。ＤがＦよりもそれぞれ１．７３２、２．０００、２．２３６倍大きいことを保証することにより、３対１、４対１及び５対１の増力比を提供することができる。

ある状態下にて、増力装置すなわちブースタがプッシュロッドの荷重を増加するように作動するとき、ばね１７６及び１８０は、部分的に圧縮されることが理解されよう。このことは、放出弁が漸進的に開放する間、ばね７６は圧縮される一方、ばね８０は、その当初の装着状態に止まる、本発明によるＣＭＤＶの場合と対照的である。

ピストン３０とピストン１３０とを比較すると、相対的に僅かな相違がある。主たる相違点は、第二の組みのピストの穴４８、１４８の位置の相違である。特に、マスタシリンダのピストン部分１３１は、ピストン３０の相応する部分と同一とすることができる。

更に、プランジャ５２及びプランジャ１５２を比較すると、僅かな相違点があることが分かるが、主たる相違点は、第一のプランジャシール５５を代替的に位置決めすることである。特に、第二のプランジャシール５６は、同一の位置に配置され、第二のプランジャシール５６の左側になるプランジャ１５２の部分は、プランジャ５２の相応する部分と同一である。

このため、当該出願人は、完全に異なる用途にて使用するため、１つの型式の弁（ブースタ弁）を有する装置（ＣＭＢ）を、完全に異なる型式の弁（放出弁）を有する完全に異なる装置（ＣＭＤＶ）に適応させることができることが分かった。この適応化は、極めて多数の一般的な構成要素を使用して行われ、これにより規模の経済性のため、より低廉なＣＭＤＶ及びより低廉なＣＭＢを提供することが可能である。

この場合、ＣＭＤＶに対する何らの「増力」特徴は存在しないことが強調される。ＣＭＢの増力比は、相対的な直径Ｆ、Ｄに依存する。当該出願人は、ＣＭＢの同一の直径Ｄ及びＦを保持し、相対的な直径がＣＭＤＶの動作に対し何ら関与しない場合でも、これらの直径をＣＭＤＶに適用することが可能であることを知見した最初の者である。

典型的に、本体２０は、鋳造品にて出来ている。ＣＭＤＶの最終的に機械加工した本体とＣＭＢの最終的に機械加工した本体との間に僅かな相違点がある場合（例えば、１つ以上のポートにおけるねじ寸法の相違）、同一の本体の裸鋳造品を使用し、かつ該本体鋳造品を僅かに異なる方法にて機械加工し、僅かに相違する最終的に機械加工したＣＭＤＶ及びＣＭＢの本体を提供することが可能である。しかし、その他の状況下にて、同一の裸鋳造品を使用し、かつその鋳造品を同一の方法にて（例えば、本体２０を）機械加工し、ＣＭＤＶ及びＣＭＢ双方に対する本体を提供することが可能である。

同様に、ＣＭＤＶピストン又はＣＭＢピストンを提供し得るように僅かに異なる方法にて機械加工された一般的なピストンの裸鋳造品を提供することが可能である。
同様に、プランジャは、一般的な裸鋳造品として提供し、かつ僅かに異なる方法で機械加工し、ＣＭＤＶプランジャ又はＣＭＢプランジャを提供することができる。

当該出願人は、同一の裸鋳造品を製造し、かつ特定の状況下にて、裸鋳造品を同一の方法にて機械加工し、著しく異なる用途を有する装置（ＣＭＤＶ又はＣＭＢ）を提供することが可能であることを知見した最初の者である。

本発明による組み合わせマスタシリンダ及び放出弁を内蔵する液圧回路の概略図である。本発明による組み合わせマスタシリンダ及び放出弁が休止位置にあるときの概略断面図である。既知の組み合わせマスタシリンダ及びブースタが休止位置にあるときの製造断面図である。組み合わせマスタシリンダ及び放出弁の内部作動状態をより詳細に示す、図１の代替的な概略図である。

符号の説明

１車両２エンジン
３液圧ポンプ４液圧導管
５液圧モータ６車両の車輪
７液圧タンク８液圧導管
９液圧導管１０圧力ポート
１１組み合わせマスタシリンダ及び放出弁（ＣＭＤＶ）
１２液圧導管１３ＭＣＤＶのタンクポート
１４ＣＭＤＶのブレーキポート１５液圧導管
１６ブレーキ２０ＣＭＤＶの本体
２２中央本体ボア２４第一の円筒状部分
２４Ａマスタシリンダ２６第二の円筒状部分
２６Ａ本体の主シリンダ２８マスタシリンダの復元穴／復元弁
３０ピストン３２第一の端部
３４マスタシリンダのシール３６第一のピストンランド部
３７第一のピストンシール３８第二のピストンランド部
３９第二のピストンシール４０本体主シリンダの環状領域
４２ピストンボア４３円筒状部分
４４第一の組みのピストン穴４６第一のピストンランド部の環状領域
４８第二の組みのピストン穴５０逆止弁
５２プランジャ５２Ａプランジャの第一の端部
５２Ｂプランジャの第二の端部５４プランジャシール装置
５５第一のプランジャシール５６第二のプランジャシール
５８プランジャ穴６０プランジャボア
６２止め座金６４溝
６５第三のプランジャシール６６凹所
６７プッシュロッド６８閉止差込み部
６９シール７０中央ボア
７２閉止板７４じ穴
７６第一のばね７７ピストンの第一のばね当接部
７８プランジャのばね当接部８０第二のばね
８１本体のばね当接部８２ピストンの第二のばね当接部
８４プランジャ当接部８６ピストン当接部
９０放出弁１１０ＣＭＢ
１３０ピストン１３１マスターシリンダピストン部分
１４４第一の組みのピストン穴１４８第二の組みのピストン穴
１５２プランジャ１６０プランジャボア
１７６、８０ばねｄ第一の円筒状部分の直径
Ｄ第二の円筒状部分の直径Ｅ円筒状部分４３の直径
Ｆ中央ボア７０の直径

Claims

本体ボア、ブレーキポート、タンクポート及び、圧力ポートを有し、該ポートの各々が前記本体ボアと液圧的に接続された本体と、前記本体ボア内を摺動可能なピストンと、プランジャとを有する、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁において、
前記ピストンは、前記ブレーキポートを加圧するマスタシリンダを画成すべく前記本体ボアの一部の境界を画定し、前記ピストンは、前記圧力ポートを前記タンクポートから隔離するピストンシールを有し、かつ前記ピストンはピストンボアを有し、前記ピストンは、更に前記圧力ポートを前記ピストンボアに液圧的に接続する第一の組みのピストン穴と、前記ピストンボアを前記タンクポートに液圧的に接続する第二の組みのピストン穴と、を有しており、前記プランジャは、前記ピストンボア内に摺動可能に受け入れられ、かつプランジャボアと、前記第一の組みのピストン穴を前記プランジャボアと選択的に接続するプランジャの組みの穴と、前記第一の組みのピストン穴を前記プランジャボアから選択的に隔離するプランジャシール装置とを有しており、
前記プランジャボアは、前記ピストンボアに液圧的に接続され、
休止状態において、前記マスタシリンダは加圧されず、前記プランジャシール装置は、前記第一の組みのピストン穴を前記プランジャボアから隔離し、これにより前記圧力ポートを前記タンクポートから隔離し、また、
作動状態において、前記プランジャは、前記ピストンを摺動可能に動かして、前記ブレーキポートを加圧する作用を果たし、また、前記プランジャの組みの穴は、前記第一の組みのピストン穴を前記プランジャボアと液圧的に接続し、これにより前記圧力ポートを前記タンクポートに液圧的に接続する、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁。
請求項１に記載の組み合わせマスタシリンダ及び放出弁において、前記本体ボアは、前記ピストンシールが係合する、直径（Ｄ）の本体の主シリンダを有し、前記本体の主シリンダは、当該本体の主シリンダに差込まれる差込み部を備え、前記差込み部は差込み部壁を備え、前記プランジャは、前記差込み部壁と摺動可能に係合するシールを有し、前記差込み部壁は、前記本体に対し固定され、かつ直径（Ｆ）を有し、前記本体の主シリンダの直径（Ｄ）は、前記差込み部壁の直径（Ｆ）よりも大きいようにした、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁。
請求項２に記載の組み合わせマスタシリンダ及び放出弁において、前記本体の主シリンダの直径（Ｄ）は、前記差込み部壁の直径（Ｆ）よりも少なくとも１．４１２倍大きく、又は、代替的に、少なくとも１．７３２倍大きく、又は、代替的に、少なくとも２．０００倍大きく、又は、代替的に、少なくとも２．２３６倍大きいようにした、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁。
請求項１に記載の組み合わせマスタシリンダ及び放出弁において、前記本体ボアは、前記マスタシリンダを画成する第一の直径（ｄ）の第一の円筒状部分と、前記本体の主シリンダを画成する第二の円筒状部分とを有し、前記第二の直径（Ｄ）は前記第一の直径（ｄ）よりも大きい、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁。
請求項１から４の何れかの一項に記載の組み合わせマスタシリンダ及び放出弁において、前記第一の組みの穴は、前記ピストンシールの前記圧力ポート側にあり、前記第二の組みの穴は、前記ピストンシールの前記タンクポート側にある、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁。
請求項１から５の何れかの項に記載の組み合わせマスタシリンダ及び放出弁において、前記第一の組みのピストン穴及び／又は前記第二の組みのピストン穴及び／又は前記プランジャの組みの穴における、１つ以上の穴が半径方向に方向決めされる、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁。
請求項１から６の何れかの項に記載の組み合わせマスタシリンダ及び放出弁において、前記第一の組みのピストン穴が、少なくとも２つの穴を有し、前記穴の各々が異なる軸方向位置に配置され、前記プランジャが前記ピストンに対して動くことにより、前記第一の組みのピストン穴の穴の各々が、前記プランジャボアと漸進的に液圧的に接続される、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁。
請求項６に記載の組み合わせマスタシリンダ及び放出弁において、前記第一の組みのピストン穴が、各々、異なる軸方向位置に配置された少なくとも３つの穴を有し、前記プランジャが動くことにより、前記第一の組みのピストン穴の各々の穴が前記プランジャボアと漸進的に液圧的に接続される、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁。
請求項８に記載の組み合わせマスタシリンダ及び放出弁において、前記穴が螺旋形に配置される、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁。
請求項１から９の何れかの項に記載の組み合わせマスタシリンダ及び放出弁において、前記プランジャシール装置は、軸方向に隔てた関係にて第一及び第二のプランジャシールを有する、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁。
請求項１０に記載の組み合わせマスタシリンダ及び放出弁において、前記第一のプランジャシールが、前記第一の組みのピストン穴を前記第二の組みのピストン穴から隔離する、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁。
請求項１０又は１１に記載の組み合わせマスタシリンダ及び放出弁において、前記第二のプランジャシールは、前記第一の組みのピストン穴を前記プランジャボアと選択的に液圧的に接続するように作用する、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁。
請求項１から１２の何れかの項に記載の組み合わせマスタシリンダ及び放出弁において、第一の弾性手段は、好ましくは、ばねであり、前記ピストンと前記プランジャとの間にて作用し、前記プランジャを休止状態に偏倚させる、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁。
請求項１から１３の何れかの項に記載の組み合わせマスタシリンダ及び放出弁において、前記プランジャは、好ましくは止め座金である保持手段により前記ピストン内に保持される、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁。
請求項１から１４の何れかの項に記載の組み合わせマスタシリンダ及び放出弁において、前記プランジャはプランジャ当接部を有し、前記ピストンはピストン当接部を有し、前記休止状態において、前記プランジャ当接部は距離（ｘ）だけ前記ピストン当接部から隔てられ、前記作動状態において、前記プランジャ当接部は、前記ピストン当接部と当接し、これにより、前記ピストンを動かして前記ブレーキポートを加圧する、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁。
請求項１から１５の何れかの項に記載の組み合わせマスタシリンダ及び放出弁において、第二の弾性手段は、好ましくは、ばねであり、前記ピストンと前記本体との間にて作用可能に機能し、前記ピストンを休止状態に偏倚させる、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁。
請求項１３に従属するときの請求項１６に記載の組み合わせマスタシリンダ及び放出弁において、前記第一の弾性手段はプランジャ当接部がピストン当接部と接触しているとき、第一の偏倚力を提供し、前記第二の弾性手段はピストンが休止状態にあるとき、第二の偏倚力を提供し、前記第一の偏倚力が前記第二の偏倚力より小さく、前記ブレーキポートが前記マスタシリンダにより加圧される前に、前記第一の組みのピストン穴の全ての穴が、前記プランジャボアに液圧的に接続される、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁。
請求項１３に従属するときの請求項１６に記載の組み合わせマスタシリンダ及び放出弁において、前記組み合わせマスタシリンダ及び放出弁が休止状態にあるとき、前記第一の弾性手段の装着時荷重が、前記第二の弾性手段の装着時荷重より小さい、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁。
請求項１から１８の何れかの項に記載の組み合わせマスタシリンダ及び放出弁において、前記マスタシリンダは、前記本体の内部タンクに排出する復元穴を有する、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁。
組み合わせマスタシリンダ及び放出弁を作動する方法であって、組み合わせマスタシリンダ及び放出弁の提供する工程を含み、前記組み合わせマスタシリンダ及び放出弁は、本体ボア、ブレーキポート、タンクポート及び、圧力ポートを有し、該ポートの各々が前記本体ボアと液圧的に接続された本体と、前記本体ボア内を摺動可能なピストンと、プランジャとを有する、方法において、
前記ピストンは、前記ブレーキポートを加圧するマスタシリンダを画成すべく前記本体ボアの一部の境界を画定し、前記ピストンは、前記圧力ポートを前記タンクポートから隔離するピストンシールを有し、かつ前記ピストンはピストンボアを有し、前記ピストンは、更に前記圧力ポートを前記ピストンボアに液圧的に接続する第一の組みのピストン穴と、前記ピストンボアを前記タンクポートに液圧的に接続する第二の組みのピストン穴と、を有しており、前記プランジャは、前記ピストンボア内に摺動可能に受け入れられ、かつプランジャボアと、前記第一の組みのピストン穴を前記プランジャボアと選択的に接続するプランジャの組みの穴と、前記第一の組みのピストン穴を前記プランジャボアから選択的に隔離するプランジャシール装置とを有しており、
前記プランジャボアは、前記ピストンボアに液圧的に接続され、前記方法は、
前記弁を休止状態にする工程であって、前記マスタシリンダは加圧されず、前記プランジャシール装置は、前記第一の組みのピストン穴を前記プランジャボアから隔離し、これにより前記圧力ポートを前記タンクポートから隔離する、前記弁を休止状態にする工程と、
前記弁を作動状態にする工程であって、前記プランジャは、前記ピストンを摺動可能に動かして、前記ブレーキポートを加圧する作用を果たし、また、前記プランジャの組みの穴は、前記第一の組みのピストン穴を前記プランジャボアと液圧的に接続し、これにより前記圧力ポートを前記タンクポートに液圧的に接続する、前記弁を作動状態にする工程とを備える、方法。
請求項２０に記載の方法において、前記第一の組みのピストン穴が、少なくとも２つの穴、好ましくは少なくとも３つの穴を有し、好ましくは前記少なくとも３つの穴は螺旋形に配置され、前記穴の各々が異なる軸方向位置に配置され、前記プランジャが前記ピストンに対して動くことにより、前記第一の組みのピストン穴の穴の各々が、前記プランジャボアと漸進的に液圧的に接続される、方法。
請求項２０又は２１に記載の方法において、第一の弾性手段を提供する工程を含み、前記第一の弾性手段は、好ましくは、ばねであり、前記ピストンと前記プランジャとの間にて作用し、前記プランジャを前記休止状態に偏倚させる、方法。
請求項２０から２２の何れかの項に記載の方法において、前記プランジャはプランジャ当接部を有し、前記ピストンはピストン当接部を有し、前記休止状態において、前記プランジャ当接部は距離（ｘ）だけ前記ピストン当接部から隔てられ、前記作動状態において、前記プランジャ当接部は、前記ピストン当接部と当接し、これにより、前記ピストンを動かして前記ブレーキポートを加圧する、方法。
請求項２０から２３の何れかの項に記載の方法において、第二の弾性手段を提供する工程を含み、前記第二の弾性手段は、好ましくは、ばねであり、前記ピストンと前記本体との間にて作用可能に機能し、前記ピストンを前記休止状態に偏倚させる、方法。