JP4966901B2 - マスタシリンダ - Google Patents

Description

本発明は、マスタシリンダに関する。

例えば自動車のブレーキ装置に用いられるマスタシリンダには、有底筒状のシリンダ本体と、シリンダ本体内を摺動するピストンと、ピストンをシリンダ本体の開口側へ付勢するバネ組立体とを有するものがあり、ピストンを有底筒状としてその内孔にバネ組立体を配置したものがある。そして、このような有底筒状のピストンの内孔を鍛造により形成する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１０４１６４号公報

上記のようにピストンの内孔を鍛造により形成すると、内底部の最外周（内壁部との境界）に内壁部に円弧状に繋がる円弧状壁面部が形成されてしまう。これに対して、ピストン内に挿入されるバネ組立体は、ピストンの内壁部によってセンタリングされるため、内底部に当接するリテーナの外径をピストンの内壁部の内径より若干小さい程度にする必要がある。その結果、ピストンの内底部の最外周の円弧状壁面部にリテーナが干渉してその着座性が悪くなり、バネ組立体の全体が傾くことになって、ピストンにこじりモーメントが発生して摺動性能に影響を及ぼし、ブレーキ操作フィーリングを損ねる可能性があった。

したがって、本発明は、ピストンを鍛造により形成してもその内底部の最外周へのリテーナの干渉を防止でき、ピストンの良好な摺動性能を確保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、本発明は、ピストンの内底部の最外周に鍛造により環状溝を形成した。

本発明によれば、ピストンの内底部の最外周に鍛造により形成される円弧状壁面部をピストンの内底部のリテーナの座面よりも奥側にずらすことができる。したがって、ピストンを鍛造により形成してもその内底部の最外周へのリテーナの干渉を防止でき、ピストンの良好な摺動性能を確保することができる。

本発明の一実施形態に係るマスタシリンダを図面を参照して以下に説明する。

図１中符号１１は、図示せぬブレーキブースタを介して導入されるブレーキペダルの操作量に応じた力でブレーキ液圧を発生させる本実施形態に係るマスタシリンダを示しており、このマスタシリンダ１１には、その上側にブレーキ液を給排するリザーバ１２が取り付けられている。

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横方向に沿う姿勢で車両に配置されるシリンダ本体１５と、このシリンダ本体１５の開口部１６側に摺動可能に挿入されるプライマリピストン（ピストン）１８と、シリンダ本体１５のプライマリピストン１８よりも底部１３側に摺動可能に挿入されるセカンダリピストン１９とを有するタンデムタイプのものである。なお、プライマリピストン１８およびセカンダリピストン１９は、シリンダ本体１５の筒部１４の軸線（以下、シリンダ軸と称す）に直交する断面が円形状の摺動内径部２０に摺動可能に案内される。

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２１，２２が筒部１４の円周方向（以下、シリンダ円周方向と称す）における所定位置に一体に形成されており、取付台部２１，２２にリザーバ１２を取り付けるための取付穴２４，２５が、互いにシリンダ円周方向における位置を一致させた状態で形成されている。

シリンダ本体１５の筒部１４の取付台部２１，２２側には、ブレーキ液を図示せぬブレーキ装置に供給するための図示せぬブレーキ配管が取り付けられるセカンダリ吐出路２６およびプライマリ吐出路２７が形成されている。なお、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、互いにシリンダ円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。

シリンダ本体１５の摺動内径部２０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４カ所のシール溝３０、シール溝３１、シール溝３２およびシール溝３３が底部１３側から順に形成されている。これらシール溝３０〜３３は、シリンダ円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いる。

最も底部１３側にあるシール溝３０は、底部１３側の取付穴２４の近傍に形成されており、このシール溝３０に円環状のカップシール３５が嵌合されている。

シリンダ本体１５におけるシール溝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、筒部１４の摺動内径部２０から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および連通穴３６は、リザーバ１２に常時連通して筒部１４内とリザーバ１２とを連通可能に結んでいる。

シリンダ本体１５には、シリンダ軸線方向における上記開口溝３７のシール溝３０に対し反対側つまり開口部１６側に、上記したシール溝３１が形成されており、このシール溝３１に、円環状の区画シール４２が嵌合されている。

シリンダ本体１５のシール溝３１よりも開口部１６側であって開口部１６側の取付穴２５の近傍に、上記したシール溝３２が形成されており、このシール溝３２に円環状のカップシール４５が嵌合されている。

シリンダ本体１５におけるこのシール溝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、筒部１４の摺動内径部２０から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および連通穴４６は、リザーバ１２に常時連通して筒部１４内とリザーバ１２とを連通可能に結んでいる。

シリンダ本体１５における上記開口溝４７のシール溝３２に対し反対側つまり開口部１６側に上記したシール溝３３が形成されており、このシール溝３３に円環状の区画シール５２が嵌合されている。

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、円筒部５５と、円筒部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（カップ状）をなしており、その円筒部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２０に摺動可能に嵌合されている。また、円筒部５５の底部５６に対し反対側の端部の外周側には、他の部分よりも径が若干小さい環状の段部５９が形成されており、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が複数放射状に形成されている。

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、縮長状態でセカンダリピストン１９をシリンダ本体１５の開口部１６側へ付勢するセカンダリピストンバネ６２を含むバネ組立体６３が円筒部５５内に挿入された状態で設けられている。このバネ組立体６３は、シリンダ本体１５の底部１３に当接するリテーナ６４と、セカンダリピストン１９の底部５６に当接するリテーナ６５と、リテーナ６５に一端部が固定されるとともにリテーナ６４を所定範囲内でのみ摺動自在に支持する軸部材６６とを有しており、セカンダリピストンバネ６２は、両側のリテーナ６４，６５間にこれらで長さが規制された状態で介装されている。図示せぬブレーキペダル側（図１における右側）から入力がない初期状態のセカンダリピストン１９とシリンダ本体１５の底部１３との間隔は、バネ組立体６３によって決められる。

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とで囲まれた部分が、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となっており、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、リザーバ１２に連通する。一方、シリンダ本体１５の底部１３側のシール溝３０に設けられたカップシール３５は、内周がセカンダリピストン１９の外周側に摺接することになり、セカンダリピストン１９がポート６０をカップシール３５よりも底部１３側に位置させた状態では、リザーバ１２とセカンダリ圧力室６８との間の連通を遮断可能となっている。この状態で、セカンダリピストン１９が、シリンダ本体１５の摺動内径部２０およびシリンダ本体１５に保持されたカップシール３５および区画シール４２の内周で摺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からブレーキ装置に供給することになる。

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、内側円筒部７１と、内側円筒部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の内側円筒部７１に対し反対側に形成された外側円筒部７３とを有する形状をなしており、その内側円筒部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に挿入されている。ここで、外側円筒部７３の内側には図示せぬブレーキブースタの出力軸が挿入され、この出力軸が底部７２を押圧する。

内側円筒部７１の底部７２に対し反対側の端部の外周側には、他の部分よりも径が若干小さい環状の凹部７５が形成されている。さらに、内側円筒部７１の凹部７５には、その底部７２側に径方向に貫通するポート７６が複数放射状に形成されている。

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、縮長状態でプライマリピストン１８をシリンダ本体１５の開口部１６側へ付勢するプライマリピストンバネ（バネ）７８を含むバネ組立体７９が内側円筒部７１に挿入された状態で設けられている。このバネ組立体７９は、セカンダリピストン１９の底部５６に当接するリテーナ８１と、プライマリピストン１８の底部７２に当接するリテーナ８２と、リテーナ８２に一端部が固定されるとともにリテーナ８１を所定範囲内でのみ摺動自在に支持する軸部材８３とを有しており、プライマリピストンバネ７８は、両側のリテーナ８１，８２間にこれらで長さが規制された状態で介装されている。図示せぬブレーキペダル側（図１における右側）から入力がない初期状態のセカンダリピストン１９とプライマリピストン１８との間隔はバネ組立体７９によって決められる。

ここで、シリンダ本体１５の筒部１４の開口部１６側とプライマリピストン１８とセカンダリピストン１９とで囲まれた部分が、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となっており、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、リザーバ１２に連通する。一方、シリンダ本体１５のシール溝３２に設けられたカップシール４５は、内周がプライマリピストン１８の外周側に摺接することになり、プライマリピストン１８がポート７６をカップシール４５よりも底部１３側に位置させた状態では、リザーバ１２とプライマリ圧力室８５との間の連通を遮断可能となっている。この状態で、プライマリピストン１８が、シリンダ本体１５の摺動内径部２０およびシリンダ本体１５に保持されたカップシール４５および区画シール５２の内周で摺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からブレーキ装置に供給することになる。

シリンダ本体１５の開口部１６側には、開口部１６から突出するプライマリピストン１８を覆うようにカバー８６が取り付けられている。

図２に示す上記したプライマリピストン１８は、内側円筒部７１の内周側の内壁部９０と、底部７２の内側円筒部７１側の内底部９１と、外側円筒部７３の内周側の内壁部９２と、底部７２の外側円筒部７３側の内底部９３とが鍛造により形成されることになる。

内側円筒部７１の内周側の内壁部９０には、内底部９１とは反対側に一定径の内壁面部９５が形成され、この内壁面部９５の内底部９１側にテーパ面部９６が形成され、このテーパ面部９６の内底部９１側に内壁面部９５よりも小径の一定径の内壁面部９７が形成されている。この最も小径の内壁面部９７は、バネ組立体７９のリテーナ８２をセンタリングしつつ挿入可能となるように、その径がリテーナ８２の径より若干大径となっている。また、内底部９１は、プライマリピストン１８の軸直交方向に沿う平面部９８を有している。

そして、プライマリピストン１８の内底部９１の最外周には、鍛造により円環状の環状溝９９が外側円筒部７３側に凹んで形成されている。図３に示すように、この環状溝９９は、内壁面部９７と同径の一定径をなして連続する壁面部１０２と、壁面部１０２の内壁面部９７とは反対側にあって内壁面部９７から離れるほど小径となり且つプライマリピストン１８の軸方向断面が円弧状をなす円弧状壁面部１０３と、円弧状壁面部１０３の壁面部１０２とは反対側からプライマリピストン１８の軸直交方向に沿って内側に延出する円環状の溝底面部１０４と、溝底面部１０４の内径側から一定径をなして内側円筒部７１側に立ち上がる壁面部１０５とを有している。この壁面部１０５が内底部９１の平面部９８に繋がる。

ここで、円弧状壁面部１０３の溝底面部１０４とは反対側の端部までの溝底面部１０４からの距離Ａは、壁面部１０５の溝底面部１０４とは反対側の端部までの溝底面部１０４からの距離Ｂ（つまり平面部９８までの溝底面部１０４からの距離）以下となっている。本実施形態において距離Ｂは１ｍｍ程度に設定されている。さらに、本実施形態において壁面部１０２から壁面部１０５までの距離は約２ｍｍに設定されている。また、リテーナ８２は、プライマリピストンバネ７８とは反対側の軸直交方向に沿う平坦な端面部１０７の内径が平面部９８の外形よりも小径とされている。以上の結果、リテーナ８２は、外径側が内壁面部９７でセンタリングされながら内底部９１の環状溝９９よりも内周側に形成される平面部９８に端面部１０７において当接する。

以上に述べた本実施形態に係るマスタシリンダ１１によれば、プライマリピストン１８の内底部９１の最外周に鍛造により環状溝９９を形成したため、鍛造による円弧状壁面部１０３がこの環状溝９９の最外周に形成されることになり、内底部９１のリテーナ８２の座面となる平面部９８よりも奥側にずらすことができる。したがって、プライマリピストン１８を鍛造により形成してもその内底部９１の最外周へのバネ組立体７９のリテーナ８２の干渉を防止でき、リテーナ８２の着座性が良好になる。よって、バネ組立体７９の直立性を確保でき、プライマリピストン１８の良好な摺動性能を確保することができる。その結果、良好なブレーキ操作フィーリングを得ることができる。また、摺動性が向上するためプライマリピストン１８のこじりによる傷付きを改善できる。

また、バネ組立体７９のリテーナ８２は、プライマリピストン１８の内底部９１の環状溝９９よりも内周側に形成される平面部９８に当接するため、プライマリピストン１８の内底部９１の最外周へのバネ組立体７９のリテーナ８２の干渉を確実に防止でき、プライマリピストン１８の良好な摺動性能を確保することができる。

なお、環状溝９９の形状は、バネ組立体７９のリテーナ８２の着座性を良好にできれば、上記に限定されることなく、鍛造型の形状に応じて適宜変更することができる。

例えば、図４に示すように、溝底面部１０４と壁面部１０５との境界に、溝底面部１０４から離れるほど小径となり且つプライマリピストン１８の軸方向断面が円弧状をなす円弧状壁面部１１０を形成しても良い。

また、図５に示すように、壁面部１０５を、溝底面部１０４から離れるほど小径となるテーパ状としても良い。

また、図６に示すように、溝底面部１０４と壁面部１０５との境界に、溝底面部１０４から離れるほど小径となるテーパ面部１１１を形成しても良い。

本発明の一実施形態に係るマスタシリンダを示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るマスタシリンダのプライマリピストンを示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るマスタシリンダを示す図２のＡ部の拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係るマスタシリンダの変形例を示す図２のＡ部の拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係るマスタシリンダの変形例を示す図２のＡ部の拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係るマスタシリンダの変形例を示す図２のＡ部の拡大断面図である。

符号の説明

１１ マスタシリンダ
１５ シリンダ本体
１８ プライマリピストン（ピストン）
７８ プライマリピストンバネ（バネ）
７９ バネ組立体
８２ リテーナ
９１ 内底部
９８ 平面部
９９ 環状溝

Claims (2)

1. 有底筒状のシリンダ本体と、
   鍛造により有底筒状に形成され、前記シリンダ本体内を摺動するピストンと、
   該ピストンを前記シリンダ本体の開口側へ付勢するバネを備え前記ピストンの内底部に当接可能なリテーナにより前記バネの長さを規制したバネ組立体と、
   を有し、
   前記ピストンの前記内底部の最外周には、鍛造により環状溝が形成され、
   前記リテーナは、前記内底部の前記環状溝よりも内周側に形成される平面部に当接することを特徴とするマスタシリンダ。
2. 前記リテーナは、前記ばねの端部の外周が前記ピストンの筒状部の内周面に密嵌することで前記ピストンに拘束されることを特徴とする請求項１に記載のマスタシリンダ。

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