JP3111334B2 - センタバルブ型車両用液圧マスタシリンダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車や自動二輪車等
のディスクブレーキを液圧で作動するセンタバルブ型の
液圧マスタシリンダに係り、特にキャリパボディの内部
に配設されるピストンのノックバックを防止するように
した構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】液圧式の車両用ディスクブレーキにあっ
ては、ディスクロータに回転振れや軸方向の製造誤差が
あったり、ピンスライド式のキャリパボディに、車両の
カーブ走行による遠心力が作用して、ディスク軸方向の
ウエイト移動を生じると、キャリパボディのシリンダ孔
に収容されたピストンが、正規の後退位置よりもシリン
ダ孔の底部側へ余分に押し戻されてしまう、いわゆるノ
ックバックを発生することがある。

【０００３】このようにしてノックバックを生じると、
次の制動の際にピストンストロークが増大することか
ら、ペダルストロークやレバーストロークが通常よりも
延びて、ブレーキフィーリングを損うという不具合を生
じることがあるため、例えば実公平４−２２１０９号公
報に示される技術が提案されている。

【０００４】この技術は、シリンダ孔底部の液圧室に調
整ボルトの一端を臨ませ、該ボルトの他端をシリンダ孔
の底壁から外部へ突出させて、該調整ボルトとピストン
との間に、コイルスプリングを、シリンダ孔に嵌着され
る角シールの復元力よりも小さなセット荷重で縮設して
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような構成にあっ
ては、摩擦パッドのライニングが摩耗するに連れて、ピ
ストンの後退位置が、シリンダ孔の開口側へ移動して行
き、液圧室のシリンダ軸方向の長さが延びて、コイルス
プリングに設定されたセット荷重が徐々に弱まるため、
調整ボルトを液圧室側へ繰出して、セット荷重を度々調
整しなければならないという不具合がある。

【０００６】本発明者は、ディスクブレーキへ昇圧した
作動液を供給する液圧マスタシリンダに着目し、この液
圧マスタシリンダを利用して、人為的な調整を行なうこ
となく、ピストンのノックバックを有効に防止すること
のできる構造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】本発明は、上述の目的に
従って、シリンダボディに穿設されたシリンダ孔にピス
トンを内挿して、該ピストンとシリンダ孔の底壁との間
に昇圧室を画成し、該シリンダ孔の底壁にリザーバと連
通する補給路を設け、前記ピストンの小径軸部の前後部
に、シリンダ孔を摺動する第１フランジと第２フランジ
とを形成すると共に、ピストンの先端から前記昇圧室へ
突出するバルブステムの先端に、ピストンの前進で前記
補給路を閉塞して昇圧室の作動液を昇圧するセンタバル
ブを取付けたセンタバルブ型車両用液圧マスタシリンダ
において、前記昇圧室を第１昇圧室となすと共に、前記
ピストンの小径軸部外周の空間部を第２昇圧室となし
て、両昇圧室を連通路にて接続し、前記第２昇圧室に、
昇圧した作動液を外部へ排出する出力ポートを開口さ
せ、非作動時のピストンが後退限へ位置した際に、前記
第１フランジを、前記出力ポート上に位置するよう設定
したことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】上記の構成によれば、キャリパボディのシリン
ダ孔に収容されるピストンに、角シールの復元力以上の
過荷重が作用して、所定の後退位置よりもシリンダ孔の
底部方向へ押し込まれようとすると、出力ポートの開口
部に位置するピストンの第１フランジが、第２昇圧室へ
の環流を妨げて、ピストンの後退を規制する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１０】車輪周りとエンジンルーム（いずれも図示
せず）とに離間して配設されるディスクブレーキ１と液
圧マスタシリンダ２は、ブレーキホース３にて接続され
ており、運転者のブレーキ操作にて、液圧マスタシリン
ダ２で昇圧された作動液は、ブレーキホース３を通して
キャリパボディ６へ供給され、ディスクブレーキ１を液
圧作動する。

【００１１】上記ディスクブレーキ１は、車輪と一体に
回転するディスクロータ４と、該ディスクロータ４の一
側部で車体に固設されるキャリパブラケット５と、該ブ
ラケット５に、ディスク軸方向へ移動可能に支持される
ピンスライド型のキャリパボディ６と、該ボディ６の作
用部６ａ及び反作用部６ｂとの間に、ディスクロータ４
を挟んで対向配置される一対の摩擦パッド７，７とから
なっている。

【００１２】作用部６ａにディスクロータ４側を開口し
て設けられたシリンダ孔８には、コップ状のピストン９
が、シリンダ孔８に嵌着された角シール１０にて液密に
内挿されており、ピストン９とシリンダ孔８の底壁６ｃ
との間に液圧室１１が画成される。シリンダ孔８の底壁
６ｃにはユニオン孔１２が開設され、該ユニオン孔１２
にブレーキホース３の一端が接続されている。

【００１３】液圧マスタシリンダ２の昇圧作動液は、ブ
レーキホース３から液圧室１１へ供給され、ピストン９
は、この昇圧作動液によって角シール１０を撓ませなが
ら、シリンダ孔８を開口部方向へ押出されて行く。作用
部６ａ側の摩擦パッド７は、ピストン９にて、ディスク
ロータ４の一側面へ押圧され、反作用部６ｂ側の摩擦パ
ッド７は、この反作用で作用部方向へ移動するキャリパ
ボディ６の反作用部６ｂにて、ディスクロータ４の他側
面へ押圧される。

【００１４】また、上述の制動を解除すると、ピストン
９が、原形に復元する角シール１０によって後退位置に
戻され、同時にキャリパボディ６が反作用部方向へ移動
して、非作動状態に復帰する。

【００１５】ディスクロータ４の側面と、摩擦パッド７
のライニング７ａ間の制動間隙が所定量の場合に、上記
ピストン９の移動は、角シール１０の変形量内で行なわ
れる。また、摩擦パッド７のライニング７ａが摩耗し
て、上述の制動間隙が所定量を越えて拡がると、ピスト
ン９は角シール１０の変形量を越えてディスクロータ側
へ繰出されて行き、制動解除時には、角シール１０の復
元量だけ戻される。これにより、ピストン９は、ライニ
ング７ａの摩耗分をディスクロータ側へアジャストされ
たこととなり、ディスクロータ４とライニング７ａ間の
制動間隙が所定量に設定される。

【００１６】前記液圧マスタシリンダ２は、補給用のリ
ザーバ１３と連通する補給路１４を、ピストン１５のセ
ンタバルブ１６で閉塞して、作動液を昇圧するセンタバ
ルブ型で、シリンダボディ１７に穿設されたシリンダ孔
１８に、上述のピストン１５が内挿されると共に、該ボ
ディ１７の前部上面に、上述のリザーバ１３が一体形成
されている。

【００１７】ピストン１５とシリンダ孔１８の底壁１７
ａとの間には、第１昇圧室１９が画成され、ピストン１
５の先端と底壁１７ａに配設されたスプリングリテーナ
２０，２１の間に、リターンスプリング２２が縮設され
ている。ピストン１５は、リターンスプリング２２の弾
発力にて、シリンダ孔１８を開口部方向へ弾発され、そ
の後退限を、シリンダ孔１８の開口部に嵌着されたサー
クリップ２３にて規制されている。

【００１８】ピストン１５の前後部外周には、シリンダ
孔１８を摺動する第１フランジ１５ａと第２フランジ１
５ｂとが一体形成されており、両フランジ１５ａ，１５
ｂの間は、小径軸部１５ｃとなっている。小径軸部１５
ｃ外周の空間部は、第２昇圧室２４となっており、第１
昇圧室１９と第２昇圧室２４とは、シリンダボディ１７
の上部に形成された連通路２５にて連通されている。前
部側の第１フランジ１５ａには、プライマリカップ２６
が、また後部側の第２フランジ１５ｂには、セコンダリ
カップ２７がそれぞれ嵌着されており、第１及び第２昇
圧室１９，２４は、両カップ２６，２７にて液密に画成
されている。

【００１９】シリンダボディ１７の下部には、第２昇圧
室２４に連通する出力ポート２８が形成されており、大
径のめねじ孔で形成された出力ポート２８の外側には、
ブレーキホース３の他端が接続される。また出力ポート
２８の内側は小径に絞られていて、内部の作動液が昇圧
され易いようになっている。ピストン１５の第１フラン
ジ１５ａは、該ピストン１５が上述のように後退限へ移
動した際に、出力ポート２８の内側へ位置するように設
定されていて、第２昇圧室２４とブレーキホース３との
連通を遮断するようになっている。

【００２０】前記補給路１４は、シリンダ孔１８の中心
軸上に形成されるバルブ孔１４ａ及び横孔１４ｂと、該
横孔１４ｂの先端からリザーバ１３の底部へつながる縦
孔１４ｃとからなっており、リザーバ１３内に貯留され
る作動液を、第１昇圧室１９へ随時供給できるようにな
っている。第１昇圧室１９へ開口するバルブ孔１４ａ
は、横孔１４ｂや縦孔１４ｃよりも大径に形成されてい
て、ピストン１５の前部から、第１昇圧室１９へ突出す
るバルブステム２９の先端部２９ａと、該先端部２９ａ
に装着された前述のセンタバルブ１６とを保持してい
る。

【００２１】バルブステム２９の後端部２９ｂは、ピス
トン１５の中心軸上に、第１昇圧室１９へ開口して設け
られたガイド孔１５ｄに収容されており、この後端部２
９ｂはピストン１５側のスプリングリテーナ２１にて、
また先端部２９ａは、底壁１７ａ側のスプリングリテー
ナ２０にて、それぞれ抜け止めされている。先端部２９
ａには、バルブ孔１４ａを摺動するフランジ２９ｃが形
成され、該フランジ２９ｃに、複数の液通孔３０が形成
されている。フランジ２９ｃとスプリングリテーナ２０
との間には、小径のコイルスプリング３１が、第１昇圧
室１９のリターンスプリング２２よりも低いセット荷重
で縮設されていて、バルブステム２９に、ピストン１５
とは反対方向の弾発力を作用させている。

【００２２】バルブステム２９は、リターンスプリング
２２に弾発されるピストン１５によって、後端部２９ｂ
と係合するスプリングリテーナ２１に、シリンダ孔１８
の開口部方向へ牽引され、その後退限を先端部２９ａと
スプリングリテーナ２０との係合によって規制される。
先端部２９ａのセンタバルブ１６は、バルブ孔１４ａの
底壁から離間し、リザーバ１３に貯留される作動液を、
補給路１４と液通孔３０とを通して、第１昇圧室１９へ
供給できるようになっている。

【００２３】また、ブレーキ操作によって、ピストン１
５が第１昇圧室１９方向へ押し込まれ、スプリングリテ
ーナ２１の牽引が解除されると、バルブステム２９が、
コイルスプリング３１によって、シリンダ孔１８の反開
口部方向へ押し込まれ、センタバルブ１６を、バルブ孔
１４ａの底壁に着座させて、リザーバ１３と第１昇圧室
１９との連通を遮断する。

【００２４】尚、符号３２は、液圧マスタシリンダ２の
ピストン１５を押動するプッシュロッドで、該ロッド３
２は、運転席のブレーキペダルに連結されている。

【００２５】次に、上述のように構成された本実施例の
作動を説明する。

【００２６】非作動時の液圧マスタシリンダ２は、ピス
トン１５及びバルブステム２９が、図１及び図２に示す
後退限位置にあり、第２昇圧室２４とブレーキホース３
とは、出力ポート２８を塞ぐピストン１５の第１フラン
ジ１５ａによって連通を遮断され、また第１昇圧室１９
とリザーバ１３とは、補給路１４とバルブステム２９の
連通孔３０とを通して連通している。

【００２７】上述の状態から、運転者がブレーキペダル
を踏み操作すると、プッシュロッド３２の押動によっ
て、液圧マスタシリンダ２のピストン１５が、リターン
スプリング２２を圧縮しながら、シリンダ孔１８を底部
方向へ前進して行く。ピストン１５の第１フランジ１５
ａは、出力ポート２８の内側開口から、シリンダ孔１８
の底部方向へ移動して、第２昇圧室２４とブレーキホー
ス３とが連通し、次に、バルブステム２９先端のセンタ
バルブ１６が、バルブ孔１４ａの底壁に着座して、第１
昇圧室１９とリザーバ１３との連通が遮断される。

【００２８】第１昇圧室１９の内部作動液は、ピストン
１５の前進に伴って序々に昇圧され、更に連通路２５と
第２昇圧室２４内の作動液も昇圧されて行く。両昇圧室
１９，２４と連通路２５内との昇圧作動液は、出力ポー
ト２８からブレーキホース３を通してキャリパボディ６
へ供給され、ディスクブレーキ１を前述の如く液圧作動
する。

【００２９】また、上述のブレーキ操作を解除すると、
液圧マスタシリンダ２のピストン１５が、リターンスプ
リング２２にてシリンダ孔１８を開口部方向へ押し戻さ
れる。一方、ディスクブレーキ１のキャリパボディ６で
は、原形に復元して行く角シール１０によって、ピスト
ン９がシリンダ孔８を後退し、液圧室１１が縮小される
ため、液圧室１１から縮小分の作動液が、ブレーキホー
ス３を通して第２昇圧室２４へ環流して行く。

【００３０】次に、液圧マスタシリンダ２では、ピスト
ン１５側のスプリングリテーナ２１が、バルブステム２
９の後端部２９ｂと当接し、該ステム２９が、コイルス
プリング３１の弾発力に抗して、シリンダ孔１８の開口
部方向へ牽引される。センタバルブ１６は、バルブステ
ム２９の後退によって、バルブ孔１４ａの底壁から離間
し、該バルブ１６が補給路１４を遮断する前にリザーバ
１３へ流れた作動液が、第１昇圧室１９へ環流して行
く。

【００３１】そして、ディスクブレーキ１のピストン９
が所定の後退位置に到達し、液圧室１１から適正な作動
液が第２昇圧室２４へ戻されるのに合わせて、液圧マス
タシリンダ２のピストン１５が、サークリップ２３に規
制される後退限に復帰し、第１フランジ１５ａが、出力
ポート２８の内側に位置して、第２昇圧室２４とブレー
キホース３の連通を遮断する。

【００３２】また、ディスクロータ４に回転振れや軸方
向の製造誤差があったり、キャリパボディ６に、車両の
カーブ走行による遠心力が作用して、ディスク軸方向の
ウエイト移動を生じ、ピストン９に、角シール１０の復
元力以上の押し込み力が作用した場合には、ピストン９
が液圧室１１を縮小して後退しようとしても、液圧マス
タシリンダ２の出力ポート２８の内側に位置するピスト
ン１５の第１フランジ１５ａが、ブレーキホース３から
第２昇圧室２４への流入を遮断するため、ピストン９の
後退が阻止される。

【００３３】また、摩擦パッド７が、ライニング７ａの
摩耗によって、後退位置をディスクロータ４側へ変更し
た場合には、液圧室１１内の作動液量が、拡大面積分増
加する点で相違するだけで、液圧室１１とブレーキホー
ス３から第２昇圧室２４への所定量以上の環流を、ピス
トン１５の第１フランジ１５ａがカットして、ピストン
９の後退を有効に阻止する。

【００３４】尚、双方の昇圧室をつなぐ連通路は、シリ
ンダボディの外側に配管で取回ししてもよい。また、本
発明の液圧マスタシリンダは、必ずしも、出力ポートを
全閉する必要はない。例えば、第１フランジをシリンダ
孔よりも小径にしたり、第１フランジを出力ポートから
シリンダ軸方向へずらして、第１フランジと出力ポート
との間に若干の間隙があっても、ブレーキホースから第
２昇圧室への環流は時間をかけて絞られるものとなるの
で、ピストンのノックバックを容易に許すことはなくな
る。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のセンタバ
ルブ型液圧マスタシリンダは、ピストンとシリンダ孔の
底壁との間を第１昇圧室となし、該ピストンの第１フラ
ンジと第２フランジとの間の小径軸部外周の空間部を第
２昇圧室となして、両昇圧室を連通路にて接続し、前記
第２昇圧室に、昇圧した作動液を外部へ排出する出力ポ
ートを開口させ、前記ピストンが後退限へ位置した際
に、前記第１フランジを、前記出力ポート上に位置する
よう設定したことにより、ディスクブレーキに配設され
るピストンのノックバックを有効に防止することがで
き、特に、摩擦パッドのライニングが摩耗した場合に
も、人為的に調整する必要がないので、機能的に優れて
いる。また、構造的にも、第１及び第２昇圧室をつなぐ
連通路を形成することと、ピストンの第１フランジと出
力ポート上に位置するようにしただけの簡単な構造で済
み、安価で容易に製作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す液圧マスタシリンダと
ディスクブレーキの接続図

【図２】図１に示す液圧マスタシリンダの要部拡大図

【符号の説明】

１…ディスクブレーキ ２…液圧マスタシリンダ ３…ディスクブレーキ１と液圧マスタシリンダ２をつな
ぐブレーキホース ４…ディスクロータ ６…キャリパボディ ６ｃ…液圧室１１の底壁 ７…摩擦パッド ７ａ…ライニング ８…ディスクブレーキ１のシリンダ孔 ９…ディスクブレーキ１のピストン １０…角シール １１…液圧室 １２…ユニオン孔 １３…リザーバ １４…第１昇圧室１９とリザーバ１３とを連通する補給
路 １４ａ…バルブ孔 １５…液圧マスタシリンダ２のピストン １５ａ…ピストン１５の第１フランジ １５ｂ…ピストン１５の第２フランジ １５ｃ…ピストン１５の小径軸部 １５ｄ…ガイド孔 １６…センタバルブ １７…液圧マスタシリンダ２のシリンダボディ １７ａ…シリンダ孔１８の底壁 １８…液圧マスタシリンダ２のシリンダ孔 １９…第１昇圧室 ２０，２１…スプリングリテーナ ２２…リターンスプリング ２３…サークリップ ２５…第１昇圧室１９と第２昇圧室２４を連通する連通
路 ２６…プライマリカップ ２７…セコンダリカップ ２８…出力ポート ２９…バルブステム ３２…プッシュロッド

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダボディに穿設されたシリンダ孔
   にピストンを内挿して、該ピストンとシリンダ孔の底壁
   との間に昇圧室を画成し、該シリンダ孔の底壁にリザー
   バと連通する補給路を設け、前記ピストンの小径軸部の
   前後部に、シリンダ孔を摺動する第１フランジと第２フ
   ランジとを形成すると共に、ピストンの先端から前記昇
   圧室へ突出するバルブステムの先端に、ピストンの前進
   で前記補給路を閉塞して昇圧室の作動液を昇圧するセン
   タバルブを取付けたセンタバルブ型車両用液圧マスタシ
   リンダにおいて、前記昇圧室を第１昇圧室となすと共
   に、前記ピストンの小径軸部外周の空間部を第２昇圧室
   となして、両昇圧室を連通路にて接続し、前記第２昇圧
   室に、昇圧した作動液を外部へ排出する出力ポートを開
   口させ、非作動時のピストンが後退限へ位置した際に、
   前記第１フランジを、前記出力ポート上に位置するよう
   設定したことを特徴とするセンタバルブ型車両用液圧マ
   スタシリンダ。