JP4141548B2

JP4141548B2 - マスタシリンダ

Info

Publication number: JP4141548B2
Application number: JP29450298A
Authority: JP
Inventors: 栄一高野; 貴人荻原; 博美安藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2018-09-30
Also published as: JP2000108878A; DE19946415A1; KR100389951B1; US6272858B1; DE19946415B4; KR20000023533A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブレーキ装置を作動させる液圧を発生させるマスタシリンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のマスタシリンダには、例えば、特開平２−１３６３６３号公報に開示されたものがある。このマスタシリンダは、図１２に示すように、シリンダ１１１と、該シリンダ１１１に摺動可能に設けられるとともに該シリンダ１１１とで前進側（図２における左側）に液圧を発生させる圧力室１１２を形成するピストン１１３と、シリンダ１１１とピストン１１３の外周面とで形成され図示せぬリザーバに連通する液補給室１１４を圧力室１１２に対し区画するため、ピストン１１３のストレートな形状の外周面に摺接可能となるようシリンダ１１１の内周側に保持された環状のカップシール１１５とを有するもので、ピストン１１３には、その外周面に一側が開口するとともに他側が圧力室１１２に常時開口し圧力室１１２を液補給室１１４に連通可能なリリーフポート１１６が形成されている。ここで、このマスタシリンダで使用されるカップシール１１５は、図１３にＸ０で示すように、ピストン１１３の移動方向における前側にピストン１１３に対する面圧のピーク位置が配置されている。そして、図１４に示すように、ピストン１１３が圧力室１１２に対し最も反対側に位置する初期位置にある初期状態においては、実線で示すようにリリーフポート１１６が圧力室１１２を液補給室１１４に連通させており、ピストン１１３が圧力室１１２側に前進を始め、二点鎖線で示すようにリリーフポート１１６がカップシール１１５の面圧ピーク近傍の所定位置を越える位置まで前進すると、圧力室１１２と液補給室１１４とが完全に遮断されて圧力室１１２にあるブレーキ液をピストン１１３が押圧して液圧を発生させるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、マスタシリンダは、車両におけるブレーキフィーリングの関係上、初期位置から液圧発生開始までのピストン１１３のいわゆる無効ストロークＡは、ある程度決まっているため（Ａ＝１．２ｍｍ〜１．５ｍｍ程度）、液圧発生開始位置であるリリーフポート１１６がカップシール１１５の面圧ピーク近傍の所定位置を越える位置からこの無効ストローク値Ａの分だけ戻ったところをピストン１１３の初期位置としなければならない。このようにピストン１１３の初期位置を設定すると、上記のマスタシリンダにおいては、ピストン１１３のリリーフポート１１６は、カップシール１１５の後端部により開口部１１７が大部分塞がれざるを得ず、液補給室１１４に対するその開口量すなわち連通量を十分に確保できないという問題があった。このため、このマスタシリンダをトラクションコントロール装置等の制駆動力制御装置と組み合わせ、トラクションコントロール等のために圧力室に連通する配管から強制的にブレーキ液を吸引しようとしても、ブレーキ液がリザーバから圧力室に流れにくく、制駆動力制御装置との組み合わせに適さないという問題があった。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、無効ストロークを長大化させることなく、制駆動力制御装置との組み合わせに好適となるマスタシリンダを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１記載のマスタシリンダは、シリンダと、該シリンダに摺動可能に設けられるピストンと、該ピストンと前記シリンダとで前記ピストンの前側に形成され液圧を発生させる圧力室と、前記シリンダと前記ピストンの外周面とで形成されリザーバに連通する液補給室と、該液補給室と前記圧力室とを区画するため、前記ピストンの外周面に摺接可能となるよう前記シリンダの内周側に保持された環状のカップシールと、を有し、前記ピストンには、その外周面に一側が開口するとともに他側が前記圧力室に常時開口し、前記ピストンの初期位置において、前記圧力室を前記液補給室に連通可能なリリーフポートが形成されているマスタシリンダにおいて、前記ピストンの外周部には前記リリーフポートの一側が開口する環状の凹部が設けられ、該環状の凹部の前記リリーフポートの開口部より後側には前側が小径で後側が大径となる制御テーパ面が設けられ、前記ピストンの初期位置において、前記圧力室と前記液補給室とが連通可能な状態で前記カップシールの内周側が前記環状の凹部内に収納され、前記ピストンが前進したとき、前記制御テーパ面が前記カップシールの内周側の後端部と当接して前記圧力室と前記液補給室との連通を遮断することを特徴としている。
また、本発明の請求項２記載のマスタシリンダは、シリンダと、該シリンダに摺動可能に設けられるピストンと、該ピストンと前記シリンダとで前記ピストンの前側に形成され液圧を発生させる圧力室と、前記シリンダと前記ピストンの外周面とで形成されリザーバに連通する液補給室と、該液補給室と前記圧力室とを区画するため、前記ピストンの外周面に摺接可能となるよう前記シリンダの内周側に保持された環状のカップシールと、を有し、前記ピストンには、その外周面に一側が開口するとともに他側が前記圧力室に常時開口し、前記ピストンの初期位置において、前記圧力室を前記液補給室に連通可能なリリーフポートが形成されているマスタシリンダにおいて、前記ピストンの外周部の前端側に、前側が小径で後側が大径となる制御テーパ面が設けられ、前記カップシールの内周側の後端部は、前記ピストンの初期位置において、前記制御テーパ面の後側大径部よりも小径の状態で前記制御テーパ面の前側に位置して前記リリーフポートによる前記圧力室と前記液補給室との連通を可能とし、前記制御テーパ面は、前記ピストンが前進したとき、前記カップシールの内周側の後端部と当接して前記リリーフポートによる前記圧力室と前記液補給室との連通を遮断することを特徴としている。
【０００６】
このように、前側が小径で後側が大径となる制御テーパ面が、カップシールの内周側の後端部と当接可能に形成されているため、ピストンを前進させた場合に、カップシールの内周側の後端部に制御テーパ面が当接し、該制御テーパ面に沿ってカップシールが拡径するので、該カップシールとピストンとの間の面圧を部分的に高くすることができる。その結果、該カップシールの後端部側で十分な面圧を発生させて圧力室と液補給室とを遮断し、圧力室にあるブレーキ液をピストンで押圧して液圧を発生させることが可能となる。よって、カップシールの後端部と制御テーパ面とで、圧力室と液補給室とを遮断するに十分な面圧を発生させることが可能となるため、無効ストロークを長大化させることなく、液補給室に対するその開口量すなわち連通量を十分に確保できることになる。
【０００７】
本発明の請求項３記載のマスタシリンダによれば、請求項１または２に記載のものに関して、前記カップシールは内周側にインナリップ部を有し、該インナリップ部は外力を受けない自由状態で前記内周側の後端部よりも先端側の径が小さくなるように傾斜する内周側の摺接面を有することを特徴としている。
このようにインナリップ部が自由状態で内周側の後端部よりも先端側の径が小さくなるように若干傾斜する内周側の摺接面を有しているため、カップシールのインナリップ部の摺接面の面圧のピークがピストンの前進に連れてインナリップ部の摺接面上を後端側から先端側へ移動することになるため、ピストンが前進した位置においては効率的なシール効果を発揮でき、効率を損なうことなくブレーキ液圧を発生させることができる。
本発明の請求項４記載のマスタシリンダによれば、請求項２に記載のものに関して、前記ピストンの外周部に凹部を形成するとともに該凹部に前記リリーフポートの開口部を配置し、さらに該リリーフポートの開口部より後側の前記凹部を前記制御テーパ面としていることを特徴としている。
【０００８】
このようにリリーフポートの開口部より後側の凹部を制御テーパ面としているため、ピストンの外周部より外側に設けられた液補給室のリリーフポート側の流路の断面積を増大させることができる。
本発明の請求項５記載のマスタシリンダによれば、請求項４に記載のものに関して、前記凹部は、前記ピストンが初期位置にあるときに、前記カップシールの内周側を収納可能としていることを特徴としている。
本発明の請求項６記載のマスタシリンダによれば、請求項１乃至５の何れかに記載のものに関して、前記制御テーパ面は前記ピストンの軸線を含む面の断面形状が円弧状となっていることを特徴としている。
本発明の請求項７記載のマスタシリンダによれば、請求項２に記載のものに関して、前記ピストンの外周部前端に該外周部よりも小径の円筒部を形成し、該円筒部と前記外周部との間に前記制御テーパ面を形成していることを特徴としている。
本発明の請求項８記載のマスタシリンダによれば、請求項１乃至７の何れかに記載のものに関して、前記リリーフポートは、前記ピストンの初期位置において、前端部が前記カップシールの後端面よりも前側に位置しており、後端部が前記カップシールの後端面よりも後ろ側に位置していることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態のマスタシリンダを図１〜図１１を参照して以下に説明する。
図１は、マスタシリンダ１０の全体構成を示すもので、図中符号１１は一端が開口する略有底筒状のシリンダを、符号１２は、シリンダ１１の開口部側（図における右側）に摺動可能に嵌合されたプライマリピストンを、符号１３は、シリンダ１１のプライマリピストン１２より底部側（図における左側）に摺動自在に嵌合されたセカンダリピストンを、それぞれ示している。
【００１０】
また、符号１４は、プライマリピストン１２とセカンダリピストン１３との間に配置され、図示せぬブレーキペダル側（図における右側）から入力がない初期状態（このときの各部の位置を初期位置と以下称す）でこれらの間隔を決める初期間隔維持機構部を、符号１５は、セカンダリピストン１３とシリンダ１１の底部との間に配置され、ブレーキペダル側から入力がない初期状態でこれら間隔を決める初期間隔維持機構部を、符号１６は、プライマリピストン１２、セカンダリピストン１３およびシリンダ１１で画成されるプライマリ圧力室を、符号１７は、セカンダリピストン１３およびシリンダ１１の底部側で画成されるセカンダリ圧力室、をそれぞれ示している。
【００１１】
ここで、このマスタシリンダ１０には、プライマリピストン１２のセカンダリピストン１３に対し反対側から例えばブースタで助勢されたブレーキペダルの踏込み力が入力されることになり、これによりプライマリピストン１２はプライマリ圧力室１６側（各図における左側）に前進し、セカンダリピストン１３はセカンダリ圧力室１７側（各図における左側）に前進する一方、ブレーキペダルの踏込み力が解除されることで、それぞれ逆側（各図における右側）に後退する。なお、以下における前後は、この方向を用いるものとする。
【００１２】
シリンダ１１は、プライマリピストン１２およびセカンダリピストン１３が嵌合されるシリンダ穴２０の前部を構成する第１部材２１と、該第１部材２１の最も底部に近接する側にシリンダ穴２０と同軸をなすよう嵌合される略円環状の第２部材２２と、第２部材２２の後側に隣接されシリンダ穴２０と同軸をなすよう第１部材２１に嵌合される有孔円板状の第３部材２３と、第３部材２３の後側に隣接されるよう第１部材２１に嵌合されるとともに、シリンダ穴２０の中間部分を構成する略円筒状の第４部材２４と、第４部材２４の後側にシリンダ穴２０と同軸をなすよう嵌合される略円筒状の第５部材２５と、第１部材２１に螺合されつつ第４部材２４および第５部材２５の外側に嵌合されシリンダ穴２０の最も後部側を構成する略円筒状の第６部材２６とを有している。
【００１３】
第１部材２１には図示せぬリザーバが取り付けられる取付部２８が形成されており、取付部２８には、取り付けられたリザーバの内部に個別に連通する二カ所の液通路２９，３０が、前後方向に配列されて形成されている。
一方の前側の液通路２９は、第２部材２２に径方向に貫通形成された液通路３２に常時連通させられている。ここで、第２部材２２の内周側には、セカンダリピストン１３の外径よりも大径の環状の段部３３が形成されており、これにより、第２部材２２の段部３３とセカンダリピストン１３の外周面と第３部材２３との間には環状の液補給室３４が形成されている。そして、液通路３２は、段部３３の内周面に開口しており、これにより液補給室３４に常時連通させられている。
【００１４】
他方の液通路３０も、第６部材２６に径方向に貫通形成された液通路３６に常時連通させられており、該液通路３６は、第５部材２５に径方向に貫通形成された液通路３７に常時連通させられている。ここで、第５部材２５の内周側には、プライマリピストン１２の外径よりも大径の環状の段部３８が形成されており、これにより、第５部材２５の段部３８とプライマリピストン１２の外周面との間には環状の液補給室３９が形成されている。そして、液通路３７は、段部３８の内周面に開口しており、これにより液補給室３９に常時連通させられている。
【００１５】
第４部材２４等にはセカンダリピストン１３と第４部材２４との隙間を介してプライマリ圧力室１６に通じる液室４１が形成されており、第４部材２４の前側の外周部には、第１部材２１と第４部材２４との隙間を介して液室４１が液通路２９および液通路３０に連通するのを防ぐ環状のシール部材４２およびシール部材４３が設けられている。
また、第６部材２６の外周部にも、第１部材２１と第６部材２６との隙間を介して液通路３０が外部に連通するのを防ぐ環状のシール部材４４が設けられている。
【００１６】
第４部材２４と第３部材２３とセカンダリピストン１３との間には、セカンダリピストン１３と第４部材２４との隙間を介して液補給室３４と液室４１とが連通するのを防ぐ、その軸線を含む面における断面が凹形状の環状のシール部材４５が設けられている。このシール部材４５は断面形状における開口側を液室４１側に配置している。
【００１７】
シリンダ１１の第１部材２１の内周側と第２部材２２とセカンダリピストン１３との間には、セカンダリピストン１３と第１部材２１との隙間を介して液補給室３４とセカンダリ圧力室１７とが連通するのを防ぐ、すなわち液補給室３４とセカンダリ圧力室１７とを区画するための、その軸線を含む面における断面が凹形状の環状のカップシール４６が、セカンダリピストン１３の外周面に摺接可能となるように保持されている。このカップシール４６は断面形状における開口側をセカンダリ圧力室１７側に配置している。
【００１８】
第６部材２６と第５部材２５とプライマリピストン１２との間には、プライマリピストン１２と第６部材２６との隙間を介して液補給室３９が外部に連通するのを防ぐ、その軸線を含む面における断面が凹形状の環状のシール部材４８が設けられている。このシール部材４８は断面形状における開口側を液補給室３９側に配置している。
【００１９】
シリンダ１１の第４部材２４の内周側と第５部材２５とプライマリピストン１２との間には、プライマリピストン１２と第４部材２４との隙間を介して液補給室３９とプライマリ圧力室１６とが連通するのを防ぐ、すなわち液補給室３９とプライマリ圧力室１６とを区画するための、その軸線を含む面における断面が凹形状の環状のカップシール４９が、プライマリピストン１２の外周面に摺接可能となるように保持されている。このカップシール４９は断面形状における開口側をプライマリ圧力室１６側に向け配置している。
【００２０】
セカンダリピストン１３の前部には、軸線方向に沿って穴部５１が形成されており、該穴部５１内に初期間隔維持機構部１５が設けられている。
この初期間隔維持機構部１５は、シリンダ１１の底部に当接されるリテーナ５２と、該リテーナ５２のセカンダリピストン１３側に摺動自在に嵌合されるとともにセカンダリピストン１３側への移動限界が決められた連結ロッド５３と、該連結ロッド５３のセカンダリピストン１３側に固定されるとともにセカンダリピストン１３の穴部５１の底面に当接されるリテーナ５４と、リテーナ５２とリテーナ５４とを相反する方向に付勢するスプリング５５とを有している。これにより、セカンダリピストン１３にプライマリピストン１２側から入力がない状態においては、スプリング５５の付勢力でリテーナ５２とリテーナ５４とが連結ロッド５３により決められる限界まで離間させられた状態とされ、セカンダリピストン１３のシリンダ１１の底部との間隔が既定の間隔とされる。
【００２１】
セカンダリピストン１３の前端部近傍には、穴部５１からセカンダリピストン１３の外周面に径方向に貫通することによりセカンダリ圧力室１７に常時開口するとともに、該セカンダリピストン１３の位置によってはセカンダリ圧力室１７を液補給室３４に連通可能なリリーフポート５６が形成されている。
【００２２】
プライマリピストン１２には、その後部に軸線方向に沿って穴部５８が形成されており、該穴部５８に図示せぬブースタの出力軸が配置されることになる。そして、ブレーキペダルの踏込みを該ブースタで助勢した出力が、出力軸を介して入力されるようになっている。
【００２３】
プライマリピストン１２の前部にも軸線方向に沿って穴部５９が形成されており、該穴部５９内に初期間隔維持機構部１４が設けられている。
この初期間隔維持機構部１４は、セカンダリピストン１３の後側に当接されるリテーナ６０と、該リテーナ６０のプライマリピストン１２側に摺動自在に嵌合されるとともにプライマリピストン１２側への移動限界が決められた連結ロッド６１と、該連結ロッド６１のプライマリピストン１２側に固定されるとともにプライマリピストン１２の穴部５９の底面に当接されるリテーナ６２と、リテーナ６０とリテーナ６２とを相反する方向に付勢するスプリング６３とを有している。これにより、プライマリピストン１２にブレーキペダル側から入力がない状態においては、スプリング６３の付勢力でリテーナ６０とリテーナ６２とが連結ロッド６１により決められる限界まで離間させられた状態とされ、プライマリピストン１２のセカンダリピストン１３との間隔が既定の間隔とされる。
以上の初期間隔維持機構部１４，１５によりプライマリピストン１２およびセカンダリピストン１３は初期位置が既定の位置に決められる。
【００２４】
プライマリピストン１２の前端部近傍には、穴部５９からプライマリピストン１２の外周面に径方向に貫通することにより、プライマリ圧力室１６に常時開口するとともに、該プライマリピストン１２の位置によってはプライマリ圧力室１６を液補給室３９に連通可能なリリーフポート６４が形成されている。
【００２５】
そして、セカンダリピストン１３のリリーフポート５６の近傍には、カップシール４６を含む連通切換部６６が設けられており、プライマリピストン１２のリリーフポート６４の近傍にも、カップシール４９を含む同様の連通切換部６７が設けられている。
以下に、これらのうち、セカンダリピストン１３のリリーフポート５６の近傍の連通切換部６６を例にとり図２を参照して説明する。
【００２６】
第１部材２１の前側の内周面には、シリンダ穴２０と同軸をなして該シリンダ穴２０より大径の大径穴部６９が形成されており、この大径穴部６９の底部には、軸線方向に沿って後側に突出する環状の突出部７０が形成されている。なお、突出部７０を介して外周側の底面７１は内周側の底面７２よりも前側に配置されている。
そして、この第１部材２１の大径穴部６９に第２部材２２が嵌合されており、これら第１部材２１と第２部材２２との間に、上記したカップシール４６が保持されている。
【００２７】
このカップシール４６は、略有孔円板状の底部７４と、該底部７４の内周側から一側に突出する環状のインナリップ部７５と、底部７４の外周側からインナリップ部７５と同側に突出する環状のアウタリップ部７６とを有している。このカップシール４６は、外力を受けない自由状態でインナリップ部７５が突出先端側の径が小さくなるように若干傾斜しており、自由状態でアウタリップ部７６が突出先端側の径が大きくなるように若干傾斜している。なお、インナリップ部７５は、自由状態において、突出先端側の径が小さくなるように若干傾斜する内周側の摺接面７７と、該摺接面７７の突出先端側に連設され先端側となるほど径が大きくなるよう傾斜する面取面７８とを有している。
【００２８】
このカップシール４６は、底部７４を第２部材２２に当接させ第１部材２１の突出部７０をインナリップ部７５とアウタリップ部７６との間に介在させるようにして第１部材２１と第２部材２２とで保持されている。
【００２９】
第２部材２２の内周側の段部３３は、前部が、カップシール４６の後端部の内径よりも若干大径とされるとともに後側になるほど徐々に大径となる傾斜面８０とされ、該傾斜面８０の後側が、位置によらず同径の円筒面８１とされている。そして、円筒面８１の傾斜面８０側の端部から若干傾斜面８０にかかる位置に、上述した液通路３２が開口している。
【００３０】
そして、セカンダリピストン１３の外周部には、該セカンダリピストン１３にブレーキペダル側からの入力がなくセカンダリ圧力室１７に対し最も反対側に位置する初期位置にある初期状態においてカップシール４６のインナリップ部７５を自由状態またはアウタリップ部７６の締代を損なわない締代を有した状態で収納可能な環状の凹部８３が形成されている。
【００３１】
凹部８３は、最も前部に配置されて後側が小径となるよう傾斜する第１テーパ面８４と、第１テーパ面８４の後側に連設されて後側が大径となるよう傾斜する第２テーパ面８５と、第２テーパ面８５の後側に連設されて後側が大径となる（前側が小径となる）よう第２テーパ面８５より大きなテーパで傾斜する第３テーパ面（制御テーパ面）８６とを有している。
【００３２】
第１テーパ面８４は、初期位置において、初期状態にあるカップシール４６の面取面７８と前後方向位置を重ね合わせた状態でほぼ平行をなして若干離間するよう対向配置されることになる。ここで、初期位置において、第１テーパ面８４の前端部は、カップシール４６の面取面７８の前端部より前側に位置している。
【００３３】
第２テーパ面８５は、初期位置において、初期状態にあるカップシール４６の摺接面７７と前後方向位置を重ね合わせた状態でほぼ平行をなして対向配置される。ここで、初期位置において、第２テーパ面８５の前端部は、カップシール４６の摺接面７７の前端部より前側に位置しており、また、第２テーパ面８５の後端部は、カップシール４６の摺接面７７の後端部より後側に位置している。
【００３４】
第３テーパ面８６の前端部は、初期位置において、第２部材２２の傾斜面８０の前後方向における中間位置に位置しており、また、第３テーパ面８６の後端部は、初期位置において、第２部材２２の液通路３２の内側に前後方向位置を配置させている。これにより、凹部８３の後端部は液補給室３４に前後方向における位置を重ね合わせている。
【００３５】
なお、第３テーパ面８６の後端部は、セカンダリピストン１３の最大外径の外周面であって、カップシール４６のインナリップ部７５の摺接面７７の最大内径より大径で該カップシール４６と締代をもって摺接する締代摺接面８７に連続している。そして、セカンダリピストン１３のリリーフポート５６の外周側の開口部８８は、第２テーパ面８５に該第２テーパ面８５の第３テーパ面８６との境界位置まで形成されている。
【００３６】
これにより、第３テーパ面８６は、リリーフポート５６の開口部８８より後側に、カップシール４６の摺接面７７の後端部と当接可能とされており、また、リリーフポート５６は凹部８３に開口部８８を配置していて、さらに該リリーフポート５６の開口部８８より後側の凹部８３は全域が第３テーパ面８６とされている。
【００３７】
セカンダリピストン１３のリリーフポート５６は、初期位置において、その前端部がカップシール４６の後端面より若干前側に位置しており、その後端部がカップシール４６の後端面より後側に位置している。すなわち、リリーフポート５６は前側の一部がカップシール４６と前後方向において重なり合っており後側の一部がカップシール４６と前後方向において位置を異ならせている。
【００３８】
以上のような構成のマスタシリンダ１０の作動をセカンダリピストン１３側を例にとり説明する。
ブレーキペダルへの入力が開始されると、ブースタで助勢された出力がプライマリピストン１２および初期間隔維持機構部１４を介してセカンダリピストン１３に入力され、該セカンダリピストン１３がシリンダ１１内で初期位置から前進する。すると、セカンダリピストン１３は、カップシール４６の摺接面７７の後端部側に第３テーパ面８６を当接させる。
【００３９】
そして、さらにセカンダリピストン１３が前進すると、図３に示すように、カップシール４６の摺接面７７の後端部が第３テーパ面８６によって拡径されてセカンダリピストン１３に対する締代すなわち緊迫力を部分的に大きくし、セカンダリピストン１３との間に部分的にピークを有するように面圧（図３に示すＸ１がこのときの面圧分布を示す）を発生させることになる。その結果、カップシール４６が、リリーフポート５６を介してのセカンダリ圧力室１７と液補給室３４との連通を遮断し、セカンダリ圧力室１７にあるブレーキ液をセカンダリピストン１３で押圧して液圧を発生させることになる。
【００４０】
さらに、セカンダリピストン１３が前進し、図４に示すように、カップシール４６の後端部を第３テーパ面８６の締代摺接面８７と境界の角部９０に載り上げさせると、カップシール４６はセカンダリピストン１３に対し角部９０で線接触することになり、面圧のピークをこの線接触部分に位置させることになる（図４に示すＸ２がこのときの面圧分布を示す）。これにより、カップシール４６が、リリーフポート５６を介してのセカンダリ圧力室１７と液補給室３４との連通を遮断し続け、セカンダリ圧力室１７にあるブレーキ液をセカンダリピストン１３で押圧して液圧を発生させ続けることになる。
【００４１】
そして、さらなるセカンダリピストン１３の前進中、この角部９０にカップシール４６が接触している間は、図５に示すように、この角部９０の位置で面圧のピークを保ち（図５に示すＸ３がこのときの面圧分布を示す）、セカンダリ圧力室１７と液補給室３４との連通を遮断し続ける。さらにセカンダリピストン１３が前進して、カップシール４６が全体として締代摺接面８７に載り上げると、図６に示すように、従来と同様にカップシール４６の前部に面圧のピークが移動し（図６に示すＸ４がこのときの面圧分布を示す）、この部分でセカンダリ圧力室１７と液補給室３４との連通を遮断し続ける。
【００４２】
他方、ブレーキペダルの入力が解除されると、セカンダリピストン１３が図２に示す初期位置に戻ることになる。そして、このように初期位置に戻った状態で、トラクションコントロール等のためにセカンダリ圧力室１７に連通する配管から強制的にブレーキ液を吸引した場合、リザーバから液通路２９，３２、液補給室３４およびリリーフポート５６を介して、ブレーキ液が流れることになる。
【００４３】
以上に述べたように、セカンダリピストン１３の外周部のリリーフポート５６の開口部８８より後側に、前側が小径となる第３テーパ面８６が、カップシール４６の内周部と当接可能に形成されているため、セカンダリピストン１３を前進させた場合に、カップシール４６の摺接面７７の後端部側に第３テーパ面８６を当接させ該第３テーパ面８６に沿ってカップシール４６を拡径させると、該カップシール４６の後端部とセカンダリピストン１３との間の面圧を部分的に高くすることができる。その結果、カップシール４６の後端部側で十分な面圧を発生させてセカンダリ圧力室１７と液補給室３４とを遮断しセカンダリ圧力室１７にあるブレーキ液をセカンダリピストン１３で押圧して液圧を発生させることができる。さらに、カップシール４６のインナリップ部７５の面圧（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４）のピークがセカンダリピストン１３の前進に連れてインナリップ部７５上を後端側から前端側へ移動することになるため、セカンダリピストン１３の前進位置においては効率的なシール効果を発揮でき、よって、効率を損なうことなく従来と同様にブレーキ液圧を発生させることができる。
【００４４】
このように、カップシール４６の後端部側で、セカンダリ圧力室１７と液補給室３４とを遮断するに十分な面圧を発生させることが可能となるため、リリーフポート５６の開口部８８は第３テーパ面８６より前側に位置していればよいことになる。その結果、図７に示すように、無効ストロークＡを長大化させることなく、初期位置にあるセカンダリピストン１３のリリーフポート５６をカップシール４６に対しより後側に配置することが可能となる。すなわち、カップシール４６に対し図７に二点鎖線で示す位置にリリーフポート５６が前進したときに、セカンダリ圧力室１７と液補給室３４とを遮断するに十分な面圧を発生させるため、この位置から無効ストロークＡの分だけ戻った図７に実線で示すカップシール４６に対しより後側の位置に初期位置のリリーフポート５６を配置することができる。よって、液補給室３４に対するその開口量すなわち連通量を十分に確保できることになる。
【００４５】
したがって、無効ストロークを長大化させることなくとも、リザーバから液通路２９，３２、液補給室３４およびリリーフポート５６を介して十分な流量のブレーキ液を流すことができるため、制駆動力制御装置との組み合わせに好適となる。
【００４６】
しかも、このように、初期位置にあるセカンダリピストン１３のリリーフポート５６をカップシール４６に対しより後側に配置することが可能となるため、リリーフポート５６の大径化で効果的に連通量を増大させることができる。
【００４７】
加えて、リリーフポート５６の開口部８８より後側の凹部８３を第３テーパ面８６としており、しかもこの第３テーパ面８６の後端部の前後方向の位置を初期位置において液補給室３４に重ね合わせているため、セカンダリピストン１３の外周部より外側に設けられた液補給室３４のリリーフポート５６側の流路の断面積を増大させることができる。
したがって、リザーバから液通路２９，３２、液補給室３４およびリリーフポート５６を介してさらに十分な流量のブレーキ液を流すことができるため、制駆動力制御装置との組み合わせにさらに好適となる。
【００４８】
さらに、カップシール４６の形状自体を特別なものにする必要がないため、カップシール４６の信頼性を確保することができる。
加えて、セカンダリピストン１３が初期位置からセカンダリ圧力室１７側に前進すると、凹部８３の第２テーパ面８５および第３テーパ面８６が徐々に拡径する方向にカップシール４６に対し移動するため、カップシール４６がこれら第２テーパ面８５および第３テーパ面８６で姿勢を保つよう案内されながら移動することになる。
したがって、無効ストロークを安定させることができる。
【００４９】
さらに、凹部８３は、セカンダリピストン１３が初期位置にあるときにカップシール４６のインナリップ部７５を自由状態またはインナリップ部７５が締代摺接面８７に載り上げた場合の締代力よりも弱い締代力状態で配置可能であるため、初期位置にあるときはカップシール４６が自由状態となり、ヘタリを生じにくくなる。
したがって、カップシール４６の長寿命化を図ることができる。
【００５０】
ここで、連通切換部６６は、セカンダリピストン１３の外周部のリリーフポート５６の開口部より後側にテーパ面を形成すれば、上記に限定されることなく、種々の構造とすることができる。
例えば、図８に示すように、セカンダリピストン１３の軸線を含む面の断面形状が円弧状となるように凹部８３を形成し、これに合わせて、カップシール４６の摺接面７７をその軸線を含む面の断面形状を円弧凸状としたり、図９に示すように、第３テーパ面８６をなくし、第２テーパ面８５が締代摺接面８７に連設するようにしたり、図１０に示すように、第１テーパ面８４および第３テーパ面８６をなくし、第２テーパ面８５の前端部を軸線に直交する端面９２に連設させるとともにその後端部を締代摺接面８７に連設させ、これに合わせてカップシール４６の内周部から面取面をなくしたり、図１１に示すように、第１テーパ面をなくし、第２テーパ面８５の前端部からストレートにセカンダリピストン１３の前端面まで延びる円筒面９３を形成するとともに第２テーパ面８５の後端部を締代摺接面８７に連設させたりすることが可能である。
【００５１】
なお、以上においては、セカンダリピストン１３側の連通切換部６６を例にとり説明したが、プライマリピストン１２側の連通切換部６７も上記と同様の構造を採用しているため、同様の効果を発揮することになる。
【００５２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１及び２に記載のマスタシリンダによれば、前側が小径で後側が大径となる制御テーパ面が、カップシールの内周側の後端部と当接可能に形成されているため、ピストンを前進させた場合に、カップシールの内周側の後端部に制御テーパ面が当接し、該制御テーパ面に沿ってカップシールが拡径するので、該カップシールとピストンとの間の面圧を部分的に高くすることができる。その結果、該カップシールの後端部側で十分な面圧を発生させて圧力室と液補給室とを遮断し、圧力室にあるブレーキ液をピストンで押圧して液圧を発生させることが可能となる。このように、カップシールの後端部と制御テーパ面とで、圧力室と液補給室とを遮断するに十分な面圧を発生させることが可能となるため、無効ストロークを長大化させることなく、液補給室に対するその開口量すなわち連通量を十分に確保できることになる。
【００５３】
本発明の請求項３記載のマスタシリンダによれば、インナリップ部が自由状態で内周側の後端部よりも先端側の径が小さくなるように若干傾斜する内周側の摺接面を有しているため、カップシールのインナリップ部の摺接面の面圧のピークがピストンの前進に連れてインナリップ部の摺接面上を後端側から先端側へ移動することになるため、ピストンが前進した位置においては効率的なシール効果を発揮でき、効率を損なうことなくブレーキ液圧を発生させることができる。
【００５４】
本発明の請求項４記載のマスタシリンダによれば、リリーフポートの開口部より後側の凹部を制御テーパ面としてなるため、ピストンの外周部より外側に設けられた液補給室のリリーフポート側の流路の断面積を増大させることができる。したがって、液補給室からリリーフポートへのブレーキ液の流量をさらに増大させることができるため、制駆動力制御装置との組み合わせにさらに好適となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマスタシリンダの一の実施の形態の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明のマスタシリンダの一の実施の形態の連通切換部を示す部分拡大断面図である。
【図３】本発明のマスタシリンダの一の実施の形態の連通切換部を、カップシールによる面圧分布を含んで示す部分拡大断面図であって、ピストン前進時の一状態を示すものである。
【図４】本発明のマスタシリンダの一の実施の形態の連通切換部を、カップシールによる面圧分布を含んで示す部分拡大断面図であって、ピストン前進時の別の状態を示すものである。
【図５】本発明のマスタシリンダの一の実施の形態の連通切換部を、カップシールによる面圧分布を含んで示す部分拡大断面図であって、ピストン前進時のさらに別の状態を示すものである。
【図６】本発明のマスタシリンダの一の実施の形態の連通切換部を、カップシールによる面圧分布を含んで示す部分拡大断面図であって、ピストン前進時のさらに別の状態を示すものである。
【図７】本発明のマスタシリンダの一の実施の形態の連通切換部を示す部分拡大断面図であって、ピストンの無効ストロークとリリーフポートとの関係を示すものである。
【図８】本発明のマスタシリンダの一の実施の形態の連通切換部の別の例を示す部分拡大断面図である。
【図９】本発明のマスタシリンダの一の実施の形態の連通切換部のさらに別の例を示す部分拡大断面図である。
【図１０】本発明のマスタシリンダの一の実施の形態の連通切換部のさらに別の例を示す部分拡大断面図である。
【図１１】本発明のマスタシリンダの一の実施の形態の連通切換部のさらに別の例を示す部分拡大断面図である。
【図１２】マスタシリンダを示す断面図である。
【図１３】マスタシリンダの要部を、カップシールによる面圧分布を含んで示す部分拡大断面図である。
【図１４】マスタシリンダの要部を示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１０マスタシリンダ
１１シリンダ
１３セカンダリピストン
３４液補給室
４６カップシール
５６リリーフポート
８３凹部
８６第３テーパ面（制御テーパ面）
８８開口部

Claims

シリンダと、該シリンダに摺動可能に設けられるピストンと、該ピストンと前記シリンダとで前記ピストンの前側に形成され液圧を発生させる圧力室と、前記シリンダと前記ピストンの外周面とで形成されリザーバに連通する液補給室と、該液補給室と前記圧力室とを区画するため、前記ピストンの外周面に摺接可能となるよう前記シリンダの内周側に保持された環状のカップシールと、を有し、
前記ピストンには、その外周面に一側が開口するとともに他側が前記圧力室に常時開口し、前記ピストンの初期位置において、前記圧力室を前記液補給室に連通可能なリリーフポートが形成されているマスタシリンダにおいて、
前記ピストンの外周部には前記リリーフポートの一側が開口する環状の凹部が設けられ、該環状の凹部の前記リリーフポートの開口部より後側には前側が小径で後側が大径となる制御テーパ面が設けられ、
前記ピストンの初期位置において、前記圧力室と前記液補給室とが連通可能な状態で前記カップシールの内周側が前記環状の凹部内に収納され、前記ピストンが前進したとき、前記制御テーパ面が前記カップシールの内周側の後端部と当接して前記圧力室と前記液補給室との連通を遮断することを特徴とするマスタシリンダ。
シリンダと、該シリンダに摺動可能に設けられるピストンと、該ピストンと前記シリンダとで前記ピストンの前側に形成され液圧を発生させる圧力室と、前記シリンダと前記ピストンの外周面とで形成されリザーバに連通する液補給室と、該液補給室と前記圧力室とを区画するため、前記ピストンの外周面に摺接可能となるよう前記シリンダの内周側に保持された環状のカップシールと、を有し、
前記ピストンには、その外周面に一側が開口するとともに他側が前記圧力室に常時開口し、前記ピストンの初期位置において、前記圧力室を前記液補給室に連通可能なリリーフポートが形成されているマスタシリンダにおいて、
前記ピストンの外周部の前端側に、前側が小径で後側が大径となる制御テーパ面が設けられ、
前記カップシールの内周側の後端部は、前記ピストンの初期位置において、前記制御テーパ面の後側大径部よりも小径の状態で前記制御テーパ面の前側に位置して前記リリーフポートによる前記圧力室と前記液補給室との連通を可能とし、
前記制御テーパ面は、前記ピストンが前進したとき、前記カップシールの内周側の後端部と当接して前記リリーフポートによる前記圧力室と前記液補給室との連通を遮断することを特徴とするマスタシリンダ。
前記カップシールは内周側にインナリップ部を有し、該インナリップ部は外力を受けない自由状態で前記内周側の後端部よりも先端側の径が小さくなるように傾斜する内周側の摺接面を有することを特徴とする請求項１または２に記載のマスタシリンダ。
前記ピストンの外周部に凹部を形成するとともに該凹部に前記リリーフポートの開口部を配置し、さらに該リリーフポートの開口部より後側の前記凹部を前記制御テーパ面としていることを特徴とする請求項２に記載のマスタシリンダ。
前記凹部は、前記ピストンが初期位置にあるときに、前記カップシールの内周側を収納可能としていることを特徴とする請求項４に記載のマスタシリンダ。
前記制御テーパ面は前記ピストンの軸線を含む面の断面形状が円弧状となっていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のマスタシリンダ。
前記ピストンの外周部の前端側に該外周部よりも小径の円筒部を形成し、該円筒部と前記外周部との間に前記制御テーパ面を形成していることを特徴とする請求項２に記載のマスタシリンダ。
前記リリーフポートは、前記ピストンの初期位置において、前端部が前記カップシールの後端面よりも前側に位置しており、後端部が前記カップシールの後端面よりも後ろ側に位置していることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載のマスタシリンダ。