JPH11512681A - マスターシリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明では、マスターシリンダの圧力平衡および補給機能を確実に達成するために、スリット（４０）として形成された供給通路が設けられている。このスリット（４０）はブレーキ装置のエア抜き時の圧力平衡および補給を確実に行うために充分である。スリットはその横断面が大きいので、多量の液体流れを可能にする。この液体流れは例えば自動的に制動を開始するブレーキ装置の場合に、そのポンプに液体を供給するために必要である。

Description

【発明の詳細な説明】 マスターシリンダ 本発明は、請求項１の上位概念に記載した、特に液圧式自動車ブレーキ装置の ためのマスターシリンダに関する。 このようなマスターシリンダは例えば米国特許第５，１８７，９３４号明細書 によって知られている。この公知のマスターシリンダの場合には、圧力室と供給 室の間の圧力平衡と、供給室から圧力室への補給機能を確実に達成するために、 プランジャとして形成されたピストンに、圧力平衡開口が設けられている。この 圧力平衡開口は穴として形成されている。この穴はブレーキ装置のエア抜き時の 圧力平衡と補給を確実に行うために充分である。マスターシリンダがトラクショ ンスリップコントロール式または走行ダイナミクスコントロール式ブレーキ装置 あるいは外部から操作可能な他のブレーキ装置に使用されると、ブレーキ系のポ ンプに必要な液体流れを保証するためには、少数の穴では不充分である。穴の小 さな横断面により、大きな絞り抵抗が発生する。この絞り抵抗により、外部から 制御されるブレーキモード（例えばトラクションスリップコントロールまたは走 行ダイナミクスコントロール）で必要な液体量を、迅速にかつ充分に準備するこ とができない。穴を多数配置すると、製作コストが高くつき、従って不経済であ る。 本発明の課題は、製作コストを不当に高めないで、技術水準の上記問題を解決 することである。 本発明では、平衡穴の代わりに、周方向に延びる複数のスリットがピストンに 設けられる。このスリットは、穴と比べて大きな横断面を有し、同時に軸方向の 長さが短いという利点がある。これは、シール要素、特にシールスリーブの内側 のシール唇部の大きな摩耗を回避するために役立つ。スリットは更に、制御され るブレーキ装置にポンプで液体を送出するための充分な流量を可能にする。更に 、スリットの幅が狭いので、空転変位（カラ動き変位）をできるだけ短くするこ とができる。 本発明の有利な実施形では、スリットが周方向の溝の溝底に配置されている。 これにより、角を注意深く削ることなく、スリットに鋭いエッジが形成されるこ とが阻止される。この鋭いエッジはスリットを深く形成する際に発生し、シール 要素を傷つけることになる。特に、周方向溝は平らな側面を備えている。これは 同様に、シール要素の通過時にシール要素を傷つけないようにする。 スリットはフライス加工、ディスク状フライスによる加工、鋸引きのようなま たは偏心的な内側旋削または外側旋削のようないろいろな製作方法によって穿設 可能である。ピストンが耐火性材料、例えば鋼からなり、壁厚が薄い場合には、 原理的には、スリットを打抜きによって形成してもよい。ウェブとスリットの間 の丸い画成線は、１回または複数回の半径方向フライス加工の場合または偏心的 な旋削によるスリット加工の際に生じる。真っ直ぐな画成線はフライス加工を１ 回または２回行うことによってあるいは複数回続けることによって生じる。 本発明によるピストンは好ましくは金属または合成樹脂からなっている。 本発明の他の効果は図に基づく次の説明から明らかである。 図１は本発明によるマスターシリンダの縦断面図、 図２は供給スリットの高さ位置での本発明によるマスターシリンダのピストン の横断面図、 図３〜５は図２に対応する他のピストンを示す図である。 図１はマスターシリンダを示している。このマスターシリンダのケーシング１ 内には、段付きの穴２が設けられている。この穴は蓋３によって閉鎖されている 。蓋３は線材４によってケーシング１に取外し可能に連結されている。 穴２の段部５には案内要素６が接触している。この案内要素は本実施の形態で は２つの要素部分７，８からなっている。この要素部分７，８は各々１個の穴シ ール要素９，１０によって穴２に対してシールされ、そして各々１個のシール要 素１１，１２によってピストン１３に対してシールされている。ピストン１３は 一方では穴２内で蓋３まで延びる圧力室１５を画成し、他方では一次圧力室１６ を画成している。この一次圧力室は穴２内で反対方向に延び、反対側を一次ピス トン１４によって画成されている。一次ピストン１４は同様にケーシング１内で シールされて案内され、ケーシング固定のストッパー１７を備えている。 一次ピストン１４とピストン１３の間には、それ自体公知のばね集合体１８が 設けられている。このばね集合体はマスターシリンダの非操作状態で、ピストン １３と蓋３の間に配置されたばね１９と協働して、ピストン１３，１４をその出 発位置にもたらす。 ピストン１３内には、スリット４０の形をした複数の供給通路２０が形成され ている。このスリット４０はピストン１３または穴２の中心軸線に対して垂直な 平面内で延びている。スリットの軸方向長さａは、周方向のその幅ｂよりもはる かに短い。スリット４０はピストン１３の外面で周溝４１に開口している。その 際、スリット４０が開口する溝底４２の両側に、斜めの側面４３が接続している 。この側面は図では誇張して急傾斜となっているが（ピストン１３の上側部分参 照）、実際にはピストン１３の外側表面に対して浅い角度で形成されている。こ れはピストン１３の前進および後退運動時にシール要素１１の損傷を防止する。 スリット４０の間のウェブ４４はピストン１３の前側部分と後側部分を連結する 。 供給通路２０はピストン１３の後退位置で、圧力室１５と、案内要素６内に形 成された供給室２１とを接続する。供給室２１は図示していない無圧の供給容器 に接続されている。案内要素６と蓋３の間には環状要素２２と弾性要素２３が設 けられている。一次ピストン１４内には、供給スリット４０の代わりに穴が供給 通路２０として形成されている。勿論、ここにも供給スリットを設けることがで きる。圧力室１５，１６は圧力ポート３１，３２を介して図示していない自動車 の車輪ブレーキシリンダに接続されている。軸方向のウェブ３３はケーシング１ を安定させるために役立つ。 マスターシリンダを操作するために、一次ピストン１４が図示したその停止位 置から図において左側に摺動させられる。この摺動運動はばね集合体１８を介し てピストン１３に伝達される。このピストンは同様に左側に移動する。その際、 周溝４１がシール要素１１によって覆われるので、圧力室１５と供給室２１の間 の圧力媒体接続が中断される。ピストン１３が左側に更に摺動すると、圧力室１ ５内の圧力が上昇することになる。圧力媒体は圧力ポート３１を経て車輪ブレー キに供給される。 圧力を低下させるために一次ピストン１４は右側に移動する。これはピストン １３を後退運動させることになる。ピストン１３が図示した後退（リセット）位 置に達するや否や、圧力室１５と供給室２１が再び連通する。圧力室１５に万一 過圧が生じても、圧力媒体はスリット４０と供給室２１を経て無圧容器に流出す る。操作の終了時に或る程度の負圧が圧力室１５に存在すると、この負圧が出発 位置へのピストン１３の完全な後退の邪魔をするので、それによってスリット４ ０がまだシール要素１１によって密閉されているときにも、シール要素の外側の シール唇部１１′は左側へ傾動して供給室２１から圧力室１５への圧力媒体の補 給を可能にする。そして、最終的な圧力平衡はピストンの開放したスリットを経 て行われる。 本発明によるマスターシリンダが電子制御式ブレーキ装置、例えばＡＢＳ（ア ンチロックコントロール）／ＡＳＲ（トラクションスリップコントロール）装置 または自動制動を行う他の装置、例えば走行安定性、車両速度、先行する車両と の間隔等を制御する装置に組み込まれていると、装置の設計に応じて、供給容器 から供給室２１と供給通路２０を経て圧力室１５に、そしてこの圧力室から圧力 ポート３１を経て消費部、例えばポンプに圧力媒体を供給しなければならない。 できるだけ多量の圧力媒体を短時間で大きな抵抗もなく供給できるようにするた めに、供給通路２０はスリット４０として形成されている。供給通路は大きな横 断面を有し、それにもかかわらず軸方向の寸法ａは短い。軸方向の寸法ａが短い ので、圧力室１５と供給室２１との接続を中断するために、ピストン１３の空転 変位、すなわちピストン１３が進まなければならない変位を、非常に短く選定す ることができる。 図２はスリット４０の高さ位置における穴２の中心軸線に対して垂直なピスト ン１３の断面を示している。スリット４０はディスク状フライスを矢印Ａに従っ て半径方向に近づけることによって加工される。それによって、スリットはウェ ブ４４に対して丸い画成線４５を有する。本実施の形態では、３個のウェブ４４ と３つのスリット４０が設けられている。このウェブとスリットはそれぞれ同じ 寸法を有する。スリットとウェブの数を図示よりも多くまたは少なくすることが できる。特に、周方向の長さが短い第１のスリット４０と、周方向の長さが長い 他のスリット４０を設けることが考えられる。 周方向に延びる溝４１と、スリット４０に接続する平らな側面４３が示してあ る。この溝４１の底４２にはスリット４０が開口している。更に、周方向に延び る環状溝５１がピストン１３の内側の底に設けられている。この環状溝は図示し ていないばね１９を収容する働きをする。 図３は他のピストン１３の、図２と同様な断面図である。このピストンのスリ ット４０は偏心的な旋盤加工によって製作される。そのために、バイト５２が矢 印Ｃに従って回転するピストン１３の方へおよび再びピストンから離れる方向に 矢印Ｂに従って動かされる。その際、スリット４０が形成される。周方向におけ るスリット４０の幅ｂはピストン１３の回転数とバイト５２の送りの周波数に依 存する。すなわち、ピストン１３が１回転する間、バイトは２回または３回軸方 向に送られ、それによってピストン１３にスリット４０が形成される。 図３には、スリット４０の最も狭い個所の周方向の長さｂが示してある。 図４には、半径方向にフライス加工された２つのスリット４０を有するピスト ン１３が示してある。その際、２個のディスク状フライス５０，５０′が矢印Ｄ ，Ｄ′に従って半径方向にピストンの方へおよび再びピストンから離れる方向に 移動する。この場合、丸い画成線４５を有するウェブ４４が形成される。 図５は連続的にフライス加工された２つのスリット４０を有するピストン１３ を示している。そのために、２個のディスク状フライス５０，５０′が矢印Ｅ， Ｅ′に従って平行に摺動させられ、真っ直ぐな画成線４５′を有するウェブ４４ が形成される。回転するディスク状フライス５０を固定配置し、フライスを通っ てピストン１３を連続的に摺動させることによっても、同様なスリット４０を加 工することができる。 本発明により、マスターシリンダの圧力平衡と補給機能を確実にするために、 スリット４０として形成された供給通路が設けられている。このスリット４０は 圧力平衡と、ブレーキ装置のエア抜き時の補給機能を確実にするために充分であ る。スリットはその大きな横断面のために、多量の液体流れを可能にする。この 液体流れは例えば制動を自動的に開始するブレーキ装置の場合にブレーキ装置の ポンプに液体を供給するために必要である。本発明によるスリット４０の絞り抵 抗が小さいので、自動制動（トラクションスリップコントロールまたは走行安定 性コントロール等）の場合に必要な液体容積を迅速にかつ充分に準備することが できる。スリット４０は従来の補償穴と比べて大きな横断面を有し、それによっ てポンプに充分な流量を供給することができるという利点がある。更に、スリッ ト４０の幅が狭いので、空転変位が短い。スリット４０は平らな斜めの側面を有 する周方向の溝４１の溝底４２に開口しているので、尖ったエッジが形成されず 、その角を注意深く削る必要がない。この尖ったエッジはスリット４０が窪んで いるときに生じ得る。更に、まくれエッジが形成されない。このまくれエッジは フライス工具をピストン表面から離すときに生じことがあり、シール要素１１の 内側のシール唇部を損傷させることになる。スリット４０は、例えばフライス、 ディスク状フライス、鋸による加工または偏心的な内側旋削または外側旋削のよ うないろいろな製作方法で形成することができる。ピストン１３が例えば鋼のよ うな高剛性の材料からなり、壁厚が薄いときには、原理的には、打抜きによって スリット４０を形成することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケーニッヒ・ハラルト ドイツ連邦共和国、Ｄ−61239 オーバー −メールレン、ガルテンストラーセ、７ (72)発明者 クレー・ハインリッヒ ドイツ連邦共和国、Ｄ−61197 フロール シュタット、アントン−ルックス−リン グ、11

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １，特に液圧式自動車ブレーキ装置のためのマスターシリンダであって、マスタ ーシリンダのケーシング（１）内で圧力室（１５）が可動のピストン（１３）に よって画成され、このピストンがケーシング（１）内に固定配置されたシール要 素（１１，１２）によって、圧力室（１５）と供給室（２１）に対してシールさ れ、ピストンが１つまたは複数の供給通路（２０，４０）を備え、この供給通路 がピストン（１３）のリセット位置で圧力室（１５）と供給室（２１）を接続し 、ピストンの操作位置でこの圧力室（１５）と供給室（２１）を互いに分離する 、マスターシリンダにおいて、ピストン（１３）の周方向に延びる１つまたは複 数のスリット（４０）が供給通路（２０）として設けられていることを特徴とす るマスターシリンダ。 ２．スリット（４０）がピストン（１３）の外面を周方向に延びる溝（４１）の 溝底（４２）に開口していることを特徴とする請求項１記載のマスターシリンダ 。 ３．周方向に延びる溝（４１）が平らな側面（４３）を有することを特徴とする 請求項２記載のマスターシリンダ。 ４．スリット（４０）がピストン中心軸線に対して垂直な切断平面においてウェ ブ（４４）によって分離され、スリットに対するこのウェブの画成線（４５）が 丸くなっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のマスター シリンダ。 ５．スリット（４０）がピストン中心軸線に対して垂直な切断平面においてウェ ブ（４４）によって分離され、スリット（４０）に対するこのウェブの画成線（ ４５′）が真っ直ぐであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載 のマスターシリンダ。 ６．ピストン（１３）が金属からなっていることを特徴とする請求項１〜５のい ずれか一つに記載のマスターシリンダ。 ７．ピストン（１３）が合成樹脂からなっていることを特徴とする請求項１〜５ のいずれか一つに記載のマスターシリンダ。