(57)【要約】【課題】自動車のディスクブレーキやドラムブレーキ等のブレーキ装置に対してブレーキ液を供給する際、作動初期に大容量のブレーキ液を供給し、高液圧の発生が可能ないわゆるファーストフィル機能を有するマスターシリンダ装置を提供する。【解決手段】段付シリンダと、該段付シリンダに挿入されるとともに前記段付シリンダ内を補助室１１と主圧力室９とに区画する段付ピストンを有するファーストフィル式のマスターシリンダ装置において、前記補助室とリザーバとを連通する流路内に段付ピストンのラジアル方向に配置したバルブと、このバルブとシリンダ内面との隙間に配置したバルブレバーとの作用により、シリンダ内周面に形成した段差を利用して前記バルブを上下動し、前記流路を開閉する弁機構を設け、ペダル踏み込み速度が速い場合であっても、補助室内の液圧により弁装置が開いてしまうという不具合を解消する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大径部３および小径部２を有する段付シリンダ１と、該段付シリンダの前記大径部内に摺動可能に挿入される大径ピストン８および前記小径部内に摺動可能に挿入される小径ピストン７を有する段付ピストン６と、前記段付シリンダ内を前記大径ピストン側の補助室１１と前記小径ピストン側の主圧力室９とに区画するとともに前記補助室１１側から前記主圧力室９側へのブレーキ液の流れのみを許容し、かつ段付ピストンが前記主圧力室側への摺動により前記補助室と前記主圧力室との連通を遮断する第１カップシール３８と、前記段付ピストンの前記主圧力室側への摺動により閉じられて前記補助室とリザーバとの連通を遮断する第２カップシール１７とを備えてなるマスターシリンダにおいて、前記補助室と前記リザーバとを連通する流路内に、前記段付ピストンの大径ピストンが所定量移動後に前記リザーバと前記補助室とを連通し、前記段付ピストンの大径ピストンが所定量復帰後に前記リザーバと前記補助室とを遮断する弁装置２０を設けたことを特徴とするマスタシリンダ装置。
【請求項２】
前記弁装置は、スリーブに形成したバルブレバーを収納する収納段部２１と、前記収納段部に収納されかつ段付ピストンに一端が保持されるバルブレバー２２と、段付ピストンのラジアル方向に収納したバルブシート２９と、このバルブシート内に配置したバルブ２６と、同バルブを初期位置に付勢するスプリング３４とを備え、段付ピストンがブレーキ作動のために前進した時に、前記収納段部の段によりバルブレバーを段付ピストンのラジアル方向に移動して、前記バルブを開き、補助室とリザーバとを連通するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のマスターシリンダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のディスクブレーキやドラムブレーキ等のブレーキ装置に対してブレーキ液を供給する際、作動初期に大容量のブレーキ液を供給し、高液圧の発生が可能ないわゆるファーストフィル機能を有するマスターシリンダ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在自動車で使用されているマスターシリンダ装置は同一径のシリンダで液圧室が構成されているものが殆どであり、所定操作力で高い液圧を必要とする場合はシリンダ径を小径にするため送液量が減少し、反対に液量を多くする場合はシリンダ径を大径にする必要があり、この結果発生液圧が低下してしまうという問題がある。このため前記のようなマスターシリンダ装置によって十分な制動力を得るためには、ディスクブレーキではピストンのストロークを短くする必要があり、非制動時のパッドとディスクの隙間を小さく設定せざるをえず、これが原因で引き摺り抵抗が大きくなるなどの問題が生じている。
このため、現在では上記問題を解決する手段として２段のシリンダ径を有するマスターシリンダが提案されている。（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特公昭５８−４９４６２号
【０００４】
上記文献に記載されているマスターシリンダ装置の構成を図６を参照して説明すると、同装置は、シリンダ本体５１の大径５１ａ、小径５１ｂの２段径からなるシリンダ孔に摺動自在に挿入してシリンダ孔内に小径の主圧力室５３と大径の補助室５４とを各々形成する作動ピストン５２と、該作動ピストン５２を復帰位置に付勢する復帰バネ５５と、前記主圧力室５３と前記補助室５４とを連通する通路に設けられ補助室５４から主圧力室５３への流体の移動を許容する第１弁５６と、前記補助室５４とブレーキ液を貯えるリザーバ５７とを連通する通路に設けられる弁装置５８とを備えている。そして、前記弁装置５８は、シリンダに螺合される筒部５９と、この筒部に形成された弁孔６０と、この弁孔内の弁座に着座するボール６１と、筒部５９と一体に形成された大径部を貫通する多数の小孔６２と、大径部の下面に取り付けたゴム板６３を備えている。この弁装置５８ではブレーキ作動時にシリンダ本体の大径部に形成した補助室５４内の正圧が発生してゆくにつれ、弁装置内のゴム板６３の一部を変形させリザーバへの圧液の移動量を少なくし、作動初期に大容量のブレーキ液を大径の補助室５４から第１弁５６を介して小径の主圧力室５３に供給できるようにしている。
【０００５】
しかし、上記マスターシリンダ装置の弁装置は、大径の補助室内の液圧が所定圧以上に上昇するとこの弁装置内のボール６１を介して補助室５４側の圧液をリザーバ側に還流してしまう機構であるため、ブレーキペダルの踏み込み速度が速い場合には前記補助室５４内に、ブレーキ液の粘性によって補助室から主圧力室へ送り込む送り液量相当よりも高い液圧（衝撃圧）が発生してしまい、所定液量を主圧力室側へ送り込む前に補助室がリザーバと連通してしまうことがあり、このような状態になると、ペダルストロークが延びてしまうという問題が生じる。
また、上記以外のマスターシリンダ装置であっても、大径の補助室とリザーバとを連通する通路内に設ける弁装置が液圧により弁が開閉する機構のものでは、ペダル踏み込み速度が速い場合には、上記例と同じ不具合が発生するという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このため、本発明は、大径の補助室とリザーバとを連通する通路内に設ける弁装置を液圧によって開閉する機構ではなく、大径ピストンのラジアル方向に配置したバルブと、このバルブとスリーブ内面との隙間に配置したバルブレバーとの作用により、スリーブ内周面に形成した段差を利用して前記バルブを上下動し、前記通路を開閉する弁機構を提案し、ペダル踏み込み速度が速い場合であっても、補助室内の液圧により弁装置が開いてしまうという不具合を解消せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このため本発明は、本発明が採用した課題を解決するための手段は、
大径部３および小径部２を有する段付シリンダと、該段付シリンダの前記大径部内に摺動可能に挿入される大径ピストン８および前記小径部内に摺動可能に挿入される小径ピストン７を有する段付ピストン６と、前記段付シリンダ内を前記大径ピストン側の補助室１１と前記小径ピストン側の主圧力室９とに区画するとともに前記補助室１１側から前記主圧力室９側へのブレーキ液の流れのみを許容し、かつ段付ピストンが前記主圧力室側への摺動により前記補助室と前記主圧力室との連通を遮断する第１カップシール３８と、前記段付ピストンの前記主圧力室側への摺動により閉じられて前記補助室とリザーバとの連通を遮断する第２カップシール１７とを備えてなるマスターシリンダにおいて、前記補助室と前記リザーバとを連通する流路内に、前記段付ピストンの大径ピストンが所定量移動後に前記リザーバと前記補助室とを連通し、前記段付ピストンの大径ピストンが所定量復帰後に前記リザーバと前記補助室とを遮断する弁装置を設けたことを特徴とするマスタシリンダ装置である。
前記弁装置は、スリーブに形成したバルブレバー収納段部と、前記収納段部に収納されかつ段付ピストンに一端が保持されるバルブレバーと、段付ピストンのラジアル方向に収納したバルブシートと、このバルブシート内に配置したバルブと、同バルブを初期位置に付勢するスプリングとを備え、段付ピストンがブレーキ作動のために前進した時に、前記収納段部の段によりバルブレバーを段付ピストンのラジアル方向に移動して、前記バルブを開き、補助室とリザーバとを連通するように構成したことを特徴とするマスターシリンダ装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のマスターシリンダ装置によれば、段付ピストンの大径ピストンに配設された弁装置は、段付ピストンが所定量移動することにより弁装置の開閉が決まるため、ストロークに対する送液量は常に一定になり、仮にペダル踏み込み速度が速いことでシリンダ内に衝撃圧（高液圧）が発生したとしても前記弁装置が作動することがなく常に一定の液量が確保される。また弁装置内のバルブレバーのシリンダ内面への接触が曲面で傷付けることがなく、且つ、外形の偏心と内径の同心により揺動性と位置決めが両立できる。
等々の特有の優れた作用効果を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、段付ピストンがブレーキ作動のために前進した時に、収納段部の段によりバルブレバーを段付ピストンのラジアル方向に移動して、弁装置内に配置したバルブを押し込んで流路を開き、補助室とリザーバとを連通するように構成した。この構成により、段付ピストンが所定量移動することにより弁装置の開閉が決まるため、ストロークに対する送液量は常に一定となる。
【実施例】
【００１０】
本発明の一実施形態のマスターシリンダ装置を図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本実施例に係るマスターシリンダ装置の断面図である。
図１中、符号１はシリンダ本体であり、シリンダ本体は小径部２、大径部３からなる段付シリンダとして構成され、全体が円筒状に構成されており、図中上部辺にはリザーバタンクに接続するリザーバ接続口４が、またブレーキ装置に接続するブレーキ接続口５が形成されている。リザーバ接続口４には図示せぬリザーバタンクが、ブレーキ接続口５には図示せぬブレーキパイプが接続できるように構成されている。
【００１２】
段付シリンダ内には小径ピストン７、大径ピストン８からなる段付ピストン６が配置され、段付シリンダの小径部２には段付ピストン６の小径ピストン７によって区画される主圧力室９が形成され、また段付シリンダの大径部３に設けたスリーブ１０の内面と段付ピストン６の小径ピストン７の外周および段付ピストン６の大径ピストン８との間には後述する補助室１１が区画されている。
【００１３】
段付シリンダの大径部３に配置されるスリーブ１０は、段付ピストン６の小径ピストン７の外周部との間に補助室１１を区画するべく略円筒状に形成され、このスリーブ１０はシリンダ本体に螺合されるプラグ１２によって段付シリンダの大径部３に固定されている。スリーブ１０のリザーバ接続口４に近い部分にはリザーバ接続口４と前述した補助室１１を連通する第１連通孔１３と、リザーバ接続口４と後述する弁装置２０とを接続する第２連通孔１４が形成されており、第１連通孔１３と第２連通孔１４とはシリンダ側の内面に形成した連通路１５で互いに連通されているとともにリザーバ接続口４にも連通した構成としてある。
【００１４】
スリーブ１０内に配置される段付ピストン６の小径ピストン７はスリーブ１０の底面部に形成した貫通孔１６に摺動自在に、また段付ピストン６の大径ピストン８はスリーブ１０の内周面１０ａに摺動自在に配置されている。さらに段付ピストン６はシリンダ本体に螺合されているプラグ１２にも摺動自在に保持されている。段付ピストン６の大径ピストン８には逆止開閉部を構成する第２カップシール１７が第２カップホルダ１８によって保持されており、この第２カップシール１７は、段付ピストン６が図中左方に移動することで前記第１連通孔１３を閉じることができ、これにより補助室１１とリザーバ接続口４との連通を遮断できるようになっている。この第２カップシール１７の機能は従来のマスターシリンダのカップシールと同様である。
小径ピストン７は、図１に示すように内部に復帰スプリング３５を収納する収納スペース７ａが形成され、そのスペース７ａの端部はプラグ７ｂによって閉じられた構成となっている。
【００１５】
補助室１１と前記第２連通孔１４とは段付ピストン６内に形成した流路１９で連通されており、段付ピストン６内のラジアル方向に前記弁装置２０が配置されている。流路１９は段付ピストン６内の適宜位置に形成されている。
【００１６】
弁装置２０の具体的構成を図２を参照して説明すると、前記第２連通孔１４のスリーブ１０内面には弁装置２０の後述するバルブレバー２２を収納するための収納段部２１が段２１ａを介して形成されている。
【００１７】
一方弁装置２０は段付ピストン６に一端が保持されるバルブレバー２２を備えており、このバルブレバー２２は、図２に示すように初期状態（復帰状態）の時に、前記収納段部に収納されるバルブ当接部２３と、段付ピストン６に保持される保持部２４を備えている。バルブレバー２２の保持部２４は段付ピストン６に形成した嵌合部２５に嵌合し保持されている。
【００１８】
バルブレバー２２を図３を基にさらに詳述すると、バルブレバー２２は段付ピストン６に保持される保持部２４は、段付ピストン６の大径ピストン８の外周面に沿うような同心形状で幅広に形成され、弁装置２０のバルブ２６と当接するバルブ当接部２３は、スリーブ１０内面に形成した収納段部２１の内周面と外径が略同径で、かつ幅が狭く形成され、両者の間には収納段部２１と同様に段２７が形成され、さらにバルブ当接部２３の両側にはバルブシート２９を挟むためのフランジ２８が形成されている。また、収納段部２１の内周面は段付シリンダの径と偏心して構成されている。バルブレバー２２を上記のように構成することによりバルブレバー２２のシリンダ内面への接触により曲面で傷付けることがなく、且つ、外形の偏心と内径の同心により揺動性と位置決めを両立することが可能となる。
【００１９】
さらにバルブレバー２２は、段付ピストン６の移動に伴い、バルブレバー２２が収納段部２１の段２１ａの作用で下方（シリンダ中心方向）に傾き（図４、５参照）、これによって後述するバルブ２６の凸部２６ａを押し下げることができるよう構成されている。
【００２０】
前記補助室１１と前記第２連通孔１４とを連通する流路１９において前記段付ピストン６側には弁装置２０を配置するための面取り部８が形成されており（図３参照）、この面取り部８には弁装置２０のバルブシート２９が螺合する孔３０が段付ピストン６のラジアル方向に形成され（図２参照）、この孔３０に弁装置２０のバルブシート２９が螺合固定されている。バルブシート２９は内部にバルブ２６を収納するバルブ収納孔３１が形成されている。
【００２１】
前記バルブシート２９に収納されるバルブ２６は図２に示すようにバルブシート２９から図中上方に突出する凸部２６ａとバルブシート２９の弁座３２と当接する当接面３３とを備えている。さらにバルブシート２９内に配置したスプリング３４により、図中上方に付勢され、バルブシート２９に形成した弁座３２とバルブ２６に形成したバルブ当接面３３とが当接し流路１９を遮断する構成となっている。またこの状態の時には、バルブ２６の凸部はバルブレバー２２のバルブ当接部２３内面と当接している。
【００２２】
図１において、段付シリンダの小径部２と段付ピストン６の小径ピストン７との間に区画される主圧力室９には小径ピストン７のプラグ７ｂと段付シリンダ壁面との間に復帰スプリング３５が配置され、このスプリング３５により段付ピストン６を図中右方に付勢している。段付ピストン６の小径ピストン７とスリーブ１０との摺動部には、スリーブ１０に前記補助室１１と主圧力室９とを連通する孔３６、およびスリーブ１０に形成した貫通孔１６の内面と小径ピストン７の外周との間に形成される隙間３７が形成されており、補助室１１と主圧力室９とは隙間３７、孔３６を介して連通している。さらに、段付ピストン６の小径ピストン７と段付シリンダの小径部側との間には第１カップシール３８が配置され、第１カップシール３８は第１カップホルダ３９により保持されている。
【００２３】
段付ピストン６には、スリーブ１０に形成した孔３６と主圧力室９とを連通する孔４０が形成されており、初期状態の時には主圧力室９がこの孔４０、スリーブ１０の孔３６、スリーブ１０と小径ピストン７外周との間に形成した隙間３７、補助室１１、第１連通孔１３を介してリザーバ接続口４に連通している。また第１カップシール３８は、補助室１１から主圧力室９に向けてのブレーキ液の流れのみを許容する一方向弁としての機能を有しており、この第１カップシール３８の機能は従来のマスターシリンダと同様である。
図中、符号４１はＯリングである。
【００２４】
次に、本実施例に係るマスターシリンダ装置の作動を説明する。
【００２５】
ブレーキ解除状態（初期状態）
ブレーキ解除時において、段付ピストン６には踏み込み力が作用せず、段付ピストン６は図１の状態にあり、弁装置２０のバルブ２６はバルブレバー２２による凸部２６ａへの下方への押圧力がないため、バルブ２６はスプリング３４によりその当接面３３がバルブシート２９の弁座３２に当接し、流路１９を遮断した状態となっている。また、リザーバ接続口４は第１連通孔１３を介して補助室１１と連通しており、さらに補助室１１はスリーブ１０と小径ピストン７外周との間に形成した隙間３７、スリーブ１０に形成した孔３６、段付ピストン６に形成した孔４０を介して主圧力室９と連通している。
【００２６】
ブレーキ作動時
ブレーキペダルが踏み込まれると、段付ピストン６が図１中左方に移動し、第２カップシールが第１連通孔１３を塞ぐとともに、第１カップシール３８が段付ピストン６の孔４０を塞ぎ補助室１１、主圧力室９に液圧を発生させる。さらに段付ピストン６が左方に進むと、補助室１１のブレーキ液がスリーブ１０と小径ピストン７外周との間に形成した隙間３７、スリーブ１０に形成した孔３６、第１カップシール３８を介して主圧力室９に供給され、さらに段付ピストン６が復帰スプリング３５を撓めて移動することで主圧力室９のブレーキ液がブレーキ装置に供給されブレーキが作動する。こうしてブレーキ作動初期において、補助室１１からブレーキ液が主圧力室９に供給されることで、即ち、ブレーキ作動初期に大容量のブレーキ液を主圧力室９に供給できるため、高液圧の発生が可能ないわゆるファーストフィル機能を達成することができる。
【００２７】
そしてさらにブレーキペダルが踏み込まれると、段付ピストン６は更に左方に移動し、この移動に伴ってバルブレバー２２がスリーブ１０に形成した収納段部２１の段２１ａにより図４、５に示すように下方に押され、これにより、バルブレバー２２と当接しているバルブ２６の凸部２６ａが下方に押され、バルブ２６がスプリング３４を撓めて下方に移動する。この結果、バルブ２６の当接面３３と、バルブシート２９の弁座３２とが離れ、流路１９が開放される。弁装置２０の開放により、補助室１１のブレーキ液が段付ピストン６内の流路１９、弁装置２０、第２連通孔１４を介してリザーバに戻り、補助室１１の液圧は大気圧となる。
その後、段付ピストン６がさらに左方に移動すると、段付ピストン６の小径部７により主圧力室９に発生した液圧がブレーキ装置に供給され、通常ブレーキが作動する。
【００２８】
ブレーキ開放時
ブレーキペダルの踏み込みが解除されると、段付ピストン６は復帰スプリング３５の付勢力により図４状態から図１状態に戻る。この時、第１カップシール３８は孔４０を開放し、また第２カップシール１７は第１連通孔１３を開放する。この結果、主圧力室９のブレーキ液は段付ピストン６の孔４０、スリーブ１０の連通孔３６、隙間３７、補助室１１、スリーブ１０に形成した第１連通孔１３、シリンダ本体１に形成した連通路１５を介してリザーバに還流する。また、段付ピストン６の移動によりバルブレバー２２も図１状態に復帰し、スプリング３４の復帰力によりバルブ２６の当接面３３がバルブシート２９の弁座３２に当接し、弁装置２０が流路１９を遮断し、初期状態に戻る。
【００２９】
以上のように、本発明では、ブレーキ作動初期に補助室１１から大容量のブレーキ液を主圧力室９に供給できるため、高液圧の発生が可能ないわゆるファーストフィル機能を達成することができる。
また弁装置２０の開閉がバルブホルダーとスリーブ１０内面に形成した収納段部２１により行なわれるため、従来のような液圧を利用して弁装置２０を開閉するもののように、ブレーキベダルの急激な踏み込みがあっても、補助室１１のブレーキ液はリザーバ側に還流することはなく、安定したファーストフィル機能を発揮することができる。
【００３０】
以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、バルブレバー２２の形状、バルブの形状等を設計変更することができる。また段付ピストン６に形成する流路１９等も加工のし易い形状に変更することも可能である。
さらに、実施例に記載の諸元はあらゆる点で単なる例示に過ぎず限定的に解釈してはならない。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、ディスクブレーキに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施例に係るマスターシリンダ装置の断面図である。
【図２】マスターシリンダ装置内に使用する弁装置の拡大断面図である。
【図３】バルブレバーの形状を説明する図面である。
【図４】図１に示すマスターシリンダ装置のブレーキペダル踏み込み状態を示す図である。
【図５】ブレーキ踏み込み状態の時の弁装置の拡大断面図である。
【図６】従来のマスターシリンダ装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１      シリンダ本体
２      小径部
３      大径部
４      リザーバ接続口
５      ブレーキ接続口
６      段付ピストン
７      小径ピストン
８      大径ピストン
９      主圧力室
１０      スリーブ
１１      補助室
１２      プラグ
１３      第１連通孔
１４      第２連通孔
１５      連絡路
１６      貫通孔
１７      第２カップシール
１８      第２カップホルダ
１９      流路
２０      弁装置
２１      収納段部
２１ａ    段
２２      バルブレバー
２３      バルブ当接部
２４      保持部
２５      嵌合部
２６      バルブ
２７      段
２８      フランジ
２９      バルブシート
３０      孔
３１      バルブ収納孔
３２      弁座
３３      当接面
３４      スプリング
３５      復帰スプリング
３６      孔
３７      隙間
３８      第１カップシール
３９      第２カップホルダ
４０      孔
４１      Ｏリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
2010083415.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010083415.tif 000007
【図６】
2010083415.tif 000008