(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ孔の内部部品であるピストンにばね力を与えるものであって、軸線方向の長さを伸縮可能に係合する一対のリテーナ部材と、それらのリテーナ部材に支持されるばねとを備え、前記ピストンとは別にそれを単独で取扱い可能にユニット化したばね装置において、
前記一対のリテーナは、内部に中空部分を備えた筒状であるとともに、前記ばねの端部を受けるばね受け部分が形成されており、前記ばね受け部分は、前記ばねのセット荷重を相対的に強く受ける部分と、前記強く受ける部分に比して相対的に弱く受ける部分とが交互に配置されており、前記一対のリテーナ部材に前記ばねがセットされることにより、前記セット荷重を相対的に強く受ける部分の前記中空部分の開口端部内径又は外径と、前記相対的に弱く受ける部分の前記中空部分の開口端部内径又は外径とが近似する
ことを特徴とするばね装置。
【請求項２】
前記ばね受け部分は、前記一対のリテーナ部材の本体部分から径外方に突出形成されており、前記ばねのセット荷重を相対的に弱く受ける部分は、所望の厚みを備える薄肉部であって、前記ばねのセット荷重を相対的に強く受ける部分は、前記薄肉部よりも厚い厚肉部である
ことを特徴とする請求項１に記載のばね装置。
【請求項３】
前記ばねのセット荷重を強く受ける部分は、弾性変形しにくい弾性変形困難部分であって、前記ばねのセット荷重を弱く受ける部分は、前記弾性変形困難部分に比して弾性することを許容する弾性変形容易部分である
ことを特徴とする請求項２に記載のばね装置。
【請求項４】
前記弾性変形容易部分は、所望の厚みを備える薄肉部であって、前記弾性変形困難部分は、前記薄肉部よりも厚い厚肉部である
ことを特徴とする請求項３に記載のばね装置。
【請求項５】
前記弾性変形困難部分は、所望の強度を備える高強度部であって、前記弾性変形容易部分は、前記高強度部よりも低い強度を備える低強度部である
ことを特徴とする請求項３に記載のばね装置。
【請求項６】
前記高強度部と前記低強度部とは、互いに異なる強度の材料により成形されている
ことを特徴とする請求項５に記載のばね装置。
【請求項７】
シリンダ孔をもつシリンダ本体と、そのシリンダ本体のシリンダ孔の中に液圧室を区画するピストンと、そのピストンにばね力を与えるばね装置とを備えるシリンダ装置において、
前記ピストン端面と嵌合可能な前記ばね装置として、請求項１〜６のいずれか１つのばね装置を備える
ことを特徴とするシリンダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単独で取り扱い可能にユニット化したばね装置、特に車両の液圧式ブレーキシステム等に用いられるシリンダ装置に有効に適用することができるばね装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のばね装置は、ともに弾性変形可能な一対のリテーナ部材と、それらリテーナ部材に支持されるばね（圧縮コイルスプリング）とから構成されている。両リテーナ部材は、内部中空な円筒であり、径の小さな方のリテーナ部材（第１のリテーナ部材）の外周に、径の大きなリテーナ部材（第２のリテーナ部材）が嵌り合う構成である。したがって、第１のリテーナ部材がオス側、第２のリテーナ部材がメス側として互いに結合する関係である。なお、前記オス側と前記メス側との関係は、逆であってもよく、適宜、両リテーナ部材の寸法関係を調整することで達成する。【０００３】
第１および第２のリテーナ部材は、本体部と爪部と、端部に形成されたばね受け部分を備えている。ばね受け部分は、ばねの端部を支持する役割から、ともに径外方にフランジ状の突出部分を備えている。
なお、第１および第２のリテーナ部材のそれぞれの爪部は、互いに係合し、かつ、両ばね受け部分にばねが配置されることにより、第１および第２のリテーナ部材の最大長さを規制、及びばねの最大長さを規制することができるようになっている。これにより、所望のばね力（予負荷）が与えられた状態のばね装置を単独で取り扱いができるユニットとなる。
（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１６９２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のばね装置では、次の問題点が想定される。
上述の通り、前記ばね装置は、第１および第２のリテーナ部材とばねを組み付けることで、所望のばね力が与えられた状態となるが、この時、前記ばねは、ばね受け部分により支持されている。つまり、このばね受け部分には、前記所望のばね力を受けている。
特許文献１で開示している第２のリテーナ部材のばね受け部分としては、円周状に互いに独立した同一形状の３つのばね受け部分と３つの孔が、交互に均一に配置されている。【０００６】
前記ばねは、所望のばね力を備えたものを使用するが、このばね力は、バラツキがあり、前記ばねが前記ばね受け部分に組み付けられた際に、特に前記ばねの座巻部分がどの位置の前記ばね受け部分に装着されるか次第で、前記ばね受け部分の一部又は全部が自由状態から若干、内側（軸芯側）に撓むことが考えられる。
このように前記ばね受け部分の一部又は全部が所定以上に撓んでしまった状態では、前記第１のリテーナ部材又は第２のリテーナ部材の端部に形成された開口に嵌合させて使用する例えばピストンとの係合が出来なくなることが考えられる。【０００７】
そこで、本発明は、上述の問題点を解決したばね装置、及びこれを用いたシリンダ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のばね装置は、シリンダ孔の内部部品であるピストンにばね力を与えるものであって、軸線方向の長さを伸縮可能に係合する一対のリテーナ部材と、それらのリテーナ部材に支持されるばねとを備え、前記ピストンとは別にそれを単独で取扱い可能にユニット化したばね装置において、
前記一対のリテーナは、内部に中空部分を備えた筒状であるとともに、前記ばねの端部を受けるばね受け部分が形成されており、前記ばね受け部分は、前記ばねのセット荷重を相対的に強く受ける部分と、前記強く受ける部分に比して相対的に弱く受ける部分とが交互に配置されており、前記一対のリテーナ部材に前記ばねがセットされることにより、前記セット荷重を相対的に強く受ける部分の前記中空部分の開口端部内径又は外径と、前記相対的に弱く受ける部分の前記中空部分の開口端部内径又は外径とが近似することを特徴とするばね装置。【０００９】
これにより、前記一対のリテーナ部材、およびばねを組み付けられた後の、前記セット荷重を相対的に強く受ける部分の前記中空部分の開口端部内径又は外径と前記セット荷重を相対的に弱く受ける部分の前記中空部分の開口端部内径又は外径とが、近似したものとなり、所望径寸法のばね装置を得ることができる。【００１０】
また、前記ばね受け部分は、前記一対のリテーナ部材の本体部分から径外方に突出形成されており、前記ばねのセット荷重を相対的に弱く受ける部分は、所望の厚みを備える薄肉部であって、前記ばねのセット荷重を相対的に強く受ける部分は、前記薄肉部よりも厚い厚肉部であることを特徴としている。【００１１】
これにより、前記薄肉部と前記肉厚部とを成形することで、所望径寸法のばね装置を得ることができる。【００１２】
更に、前記ばねのセット荷重を強く受ける部分は、弾性変形しにくい弾性変形困難部分であって、前記ばねのセット荷重を弱く受ける部分は、前記弾性変形困難部分に比して弾性することを許容する弾性変形容易部分であることを特徴としている。【００１３】
これにより、弾性変形の許容をコントロールして、所望の寸法管理をすることで、所望径寸法のばね装置を得ることができる。【００１４】
更に、前記弾性変形容易部分は、所望の厚みを備える薄肉部であって、前記弾性変形困難部分は、前記薄肉部よりも厚い厚肉部であることを特徴としている。【００１５】
これにより、前記薄肉部と前記肉厚部とを成形することで、所望径寸法のばね装置を得ることができる。【００１６】
更に、前記薄肉部は前記ばね受け部分の一部を切削形成する、又は前記肉厚部は前記ばね受け部分の一部に対して、盛肉形成していることを特徴としている。
【００１７】
これにより、前記薄肉部と前記厚肉部とを容易に得ながら、所望径寸法のばね装置を得ることができる。【００１８】
更に、前記弾性変形困難部分は、所望の強度を備える高強度部であって、前記弾性変形容易部分は、前記高強度部よりも低い強度を備える低強度部であることを特徴としている。【００１９】
これにより、前記弾性変形困難部分と前記弾性変形容易部分とを容易に得ながら、所望径寸法のばね装置を得ることができる。【００２０】
更に、前記高強度部と前記低強度部とは、互いに異なる強度の材料により成形されていることを特徴としている。【００２１】
これにより、前記高強度部と前記低強度部とを容易に得ながら、所望径寸法のばね装置を得ることができる。【００２２】
更に、シリンダ孔をもつシリンダ本体と、そのシリンダ本体のシリンダ孔の中に液圧室を区画するピストンと、そのピストンにばね力を与えるばね装置とを備えるシリンダ装置において、前記ピストン端面と嵌合可能な前記ばね装置として、請求項１〜７のいずれか１つのばね装置を備えることを特徴としている。【００２３】
これにより、前記ばね装置は、前記ピストン端面と嵌合可能となり、シリンダの組み付け不良になることがない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のばね装置を適用したシリンダ装置（タンデムマスタシリンダ）の一実施例である。
【図２】本発明のばね装置の断面である。
【図３】第１のリテーナ部材の斜視図である。
【図４】図４は、図２中の矢印Ａ方向から見た第２のリテーナ部材、すなわち、組み付け後の第２のリテーナ部材の図である。
【図５】図５は、この第２のリテーナ７０の自由状態、すなわち組み付け前の第２のリテーナ部材を図４と同じ方向から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、本発明のばね装置５１、５２を適用したシリンダ装置の一実施例である。このシリンダ装置１０は、互いに独立なプライマリ部分１０１とセカンダリ部分１０２とを備え、同図に示す実施例では、それらの両部分１０１、１０２に本発明のばね装置５１、５２が組み込まれている。
【００２６】
先ず、図１を参照しながら、シリンダ装置１０の全体的な構成を簡単に説明する。この図１に示すシリンダ装置１０は、シリンダ本体１１と、このシリンダ本体１１に連接するリザーバ２０を備えている。
シリンダ本体１１のシリンダ孔１２の開口の近くにプライマリピストン３１があり、その奥には、セカンダリピストン３２がシリンダ孔１２の軸線に沿って一直線上に配置されている。プライマリピストン３１は、一部がシリンダ孔１２の中に入り、残りの部分はシリンダ孔１２の開口から外方に突き出している。この突き出た側は、図示しない倍力装置の内部に入り込んでいる。なお、倍力装置については、周知のものであり、構造、及び作動等については、その説明を省略する。
【００２７】
セカンダリピストン３２及びプライマリピストン３１は、軸線方向の両側に凹部１３、１４、１５、１６を持ち、セカンダリピストン３２の第２端部１１ｂの側の凹部１６は、セカンダリ側のばね装置５２の一部を受け入れる空間となり、反対側の第１端部１１ａ側の凹部１５は、プライマリ側のばね装置５１の一部を受け入れる空間となる。また、プライマリピストン３１の第２端部１１ｂ側の凹部１４は、同様に、プライマリ側のばね装置５１の一部を受け入れる空間となるが、プライマリピストン３１の第１端部１１ａの凹部１３は、ばね装置とは別の図示しない倍力装置の出力ロッド（図示しない）を受け入れる空間となる。
【００２８】
次に、図２を参照しながら、ばね装置５１、５２の構造について説明する。図２は、後述する第１のリテーナ６０と第２のリテーナ７０とばね８０とが組み合わさった状態（つまり、シリンダ孔１２の中に組み込む前）の断面図であり、ばね受け部分６３、６４の間に支持されるばね８０の力により、第１爪部６２と第２爪部７２とが当接した状態である。これにより、ばね装置５１、５２は、１つのユニットとして単独で取り扱うことができる。
【００２９】
その組込み前のばね装置５１、５２においては、第１爪部６２と第２爪部７２とが当接していることから、ばね８０のばね力が第１爪部６２、第２爪部７２を通して各リテーナ部材６０、７０に加わる。そのため、各リテーナ部材６０、７０には、それを考慮した材料強度が求められる。その観点から、各リテーナ部材６０、７０の材料としては、強化剤を混入した樹脂が好ましい。しかし、図１に示すように、シリンダ孔１２に組込んだ後のばね装置５１、５２においては、ばね８０に予負荷が加わり、第1爪部６２と第2爪部７２とは互いに軸線方向に離れている。よって、ばね８０の力は、ばね受け部分６３、７３にかかるだけであり、各リテーナ部材６０、７０の筒形の本体６１、７１には掛からない。だから、各リテーナ部材６０、７０の材料強度を必要以上に高める必要はない。
【００３０】
図３は、第１のリテーナ部材６０の斜視図であって、基本的に、本願の従来技術に相当するものと同等の構成である。
第１のリテーナ部材６０は、軸線方向に両端部が開口する本体６１を備え、この本体６１の外径は、後述する第２のリテーナ部材７０の本体７１の外径に比して小さく、本体７１に対して嵌合する先端部分に第１爪部６２が形成されているとともに、この第１爪部６２のある側からばね受け部分６３のある側の根元付近に至るまでスリット６４が形成されている。このスリット６４は、周方向に１８０度離れた２ケ所に形成されている。第１のリテーナ部材６０の本体６１の肉厚は、第２のリテーナ部材７０の本体７１の肉厚に比して全体的に厚く、しかも、第１爪部６２のある側の方がばね受け部分６３のある側に比して厚くなっている。
【００３１】
図４は、図２の矢印Ａ方向から見た第２のリテーナ部材７０、すなわち組み付け後の第２のリテーナ部材７０の図であり、図５は、この第２のリテーナ７０の自由状態、すなわち組み付け前の第２のリテーナ部材７０を図４と同じ方向から見た図である。
図４では、この第２のリテーナ７０には、弾性変形容易部分７６と弾性変形困難部分７５とがスリット７４を挟みながら、交互に配置されている。
【００３２】
弾性変形容易部分７６、および弾性変形困難部分７５の構成としては、例えば、次に記載の構成で達成可能である。
弾性変形容易部分７６は、所望の厚みを備える薄肉部とし、弾性変形困難部分７５は、薄肉部よりも厚い厚肉部であり、例えば、前記薄肉部は、ばね受け部分の一部を切削することで成形可能であり、また、前記肉厚部は、ばね受け部分の一部に対して盛肉成形することで良く、これにより、容易にこの構成を得ることが可能である。
【００３３】
そして、図４で示す弾性変形容易部分７６と弾性変形困難部分７５は、２つずつ備えられており、互いに対向する部分に配設されているが、これに限らず、弾性変形容易部分７６と弾性変形困難部分７５は、３つずつ備え、互いに対向する部分に配設しても良い。
また、図４では、ばね装置５１、５２が完成した状態であり、ばね受け部分６３、７３にはセット荷重が加わっているため、弾性変形容易部分７６が撓められた状態となり、この状態における弾性変形困難部分７５の内径Ｘと弾性変形容易部分７６の内径Ｙとは略等しくなっている。
【００３４】
図５は図４に記載した第２のリテーナ部材７０が自由状態の時の図４と同じ方向から見た図である。同図でも判るように、第２のリテーナ部材７０が自由状態の時、弾性変形容易部分７６は、弾性変形困難部分７５よりも径方向外側にずれた状態で配置されている。つまり、半径Ｘ＜半径Ｙという関係になっており、上述した図４の状態のように、前記セット荷重が加えられることによって、弾性変形容易部分７６の近傍にはスリット７４が配設されていることもあり、弾性変形容易部分７６は、軸芯側に撓み易く、結果的に前記内径Ｘと前記内径Ｙとが略等しくなるようにする。
【００３５】
これにより、図４に開示されているように、前記内径Ｘと前記内径Ｙとが近似する内筒部が確保され、プライマリピストン３１およびセカンダリピストン３２の外径を前記内径Ｘ又は前記内径Ｙに設計しておくことで、ばね装置５１、５２との嵌合が可能になり、シリンダ装置１０の組み立て不良等が低減することになる。
【００３６】
上記発明を実施するための形態では、弾性変形容易部分７６と弾性変形困難部分７５とを用いた第２のリテーナ７０について説明したが、これに限られる訳ではなく、様々なことが考えられる。
例えば、第１のリテーナ６０についても、弾性変形容易部分７６と弾性変形困難部７５に相当する構成を備えても良いし、シリンダ装置１０は、シングルマスタシリンダ（クラッチマスタシリンダ）であり、これに本発明のばね装置を採用しても良い。
【００３７】
また、弾性変形困難部分７５、および弾性変形容易部分７６の構成としては、前記厚肉部と前記薄肉部に形成することに限られることではなく、例えば、弾性変形困難部７５は、所望の強度を備える高強度部とし、弾性変形容易部分７６は、前記高強度部よりも低い強度を備える低強度部とすることでも良い。
この場合は、例えば、前記高強度部と前記低強度部とを互いに異なる強度の材料とすることで良い。
【００３８】
更に、説明の便宜上、符号７６を弾性変形容易部分、符号７５を弾性変形困難部分として説明したが、符号７６をばねのセット荷重を受けない部分、符号７５をばねのセット荷重を受ける部分と読み替えても、同じ作用効果を得ることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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