(57)【要約】【課題】簡易な構造でシリンダ本体をシールするシール部材の反転を防止するマスタシリンダを提供する。【解決手段】シリンダ本体１１の内部を外気から遮断する環状のシール部材３３が、シリンダ本体１１の内周面の全周にわたって形成された溝部１５に収容されている。シール部材３３は、ピストン２１と摺接する内側リップ３３ａと、内側リップ３３ａよりも径方向外側に設けられるとともに、内側リップ３３ａとピストン２１の押圧方向上手側で接続される外側リップ３３ｂと、を備え、内側リップ３３ａのピストン２１の押圧方向下手側の端面の全周にわたって、押圧方向下手側に突出する突出部３３ｄが形成されている。突出部３３ｄは、内側リップ３３ａの径方向中央近傍または径方向中央よりも内径側の位置において押圧方向下手側に最も突出する先端部３３ｅを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ本体と、
前記シリンダ本体の内周面に全周にわたって設けられた溝部と、
前記シリンダ本体に内挿されるとともに、制動操作時に制動操作部材により前記シリンダ本体の軸芯方向に押圧されるピストンと、
前記溝部に収容されつつ前記ピストンの外周に設けられ、前記シリンダ本体の内部を外気から遮断する環状のシール部材と、を備え、
前記シール部材は、
前記ピストンと摺接する内側リップと、
前記内側リップよりも径方向外側に設けられるとともに、前記内側リップと前記ピストンの押圧方向上手側で接続される外側リップと、を備え、
前記内側リップの前記ピストンの押圧方向下手側の端面の全周にわたって、前記押圧方向下手側に突出する突出部が形成され、
前記突出部は、前記内側リップの径方向中央近傍または径方向中央よりも内径側の位置において前記押圧方向下手側に最も突出する先端部を備えたマスタシリンダ。
【請求項２】
前記溝部の前記押圧方向下手側の内壁面は、径方向内側ほど前記押圧方向下手側に傾斜している傾斜面を有する請求項１記載のマスタシリンダ。
【請求項３】
前記内側リップは、当該内側リップの前記ピストンとの摺接部分と前記突出部との間にくびれ部が形成されている請求項１または２に記載のマスタシリンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制動装置のマスタシリンダ、特に、シリンダ本体と、シリンダ本体に挿通されるピストンと、ピストンの外周に設けられ、シリンダ本体の内部を外気から遮断する環状のシール部材とを備えたマスタシリンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
上述のようなマスタシリンダが採用された制動装置では、制動装置の非作動時には、シリンダ本体とピストンとで構成される圧力室と、ブレーキ液を貯蔵するリザーバとが連通している。ピストンの外周に設けられたシール部材は、ピストンの外周と摺接し、シンリンダ本体を外気から遮断するシール性を有している。
【０００３】
ブレーキペダル等を操作して制動力を生じさせる際には、ブレーキペダル等に加えられた踏力等がピストンに伝達され、ピストンが軸芯方向で圧力室の容積を圧縮する方向に移動する。このとき、シール部材のピストンとの摺接面にはピストンの移動に伴う摩擦力が生じる。この摩擦力により、シール部材が反転し、シール性を確保できなくなるおそれがある。
【０００４】
このような問題点を解決するために、例えば、小径部と大径部とを有する段状のシンリンダ孔の大径部側に、シリンダ孔に摺動自在に内挿されるプランジャを支持するブッシュ部材を嵌着し、ブッシュ部材とシリンダ孔の段部との間にカップシールをシリンダ孔の軸方向に移動可能に配置し、カップシールの内周リップ部をプランジャの外周に密接させるマスタシリンダにおいて、ブッシュ部材のカップシール側外周に凹部を設けるとともに、カップシールに凹部に摺動可能に係合する突起を設け、その突起をカップシールが段部に当接するまで移動したときに凹部から脱落しない長さに形成したマスタシリンダがある（特許文献１参照）。
【０００５】
この特許文献１のマスタシリンダでは、カップシールに形成された突起と、プランジャに形成された凹部とが係合するため、カップシールの反転を防止することができる。
【０００６】
また、ピストンの前部側外周にカップシールを嵌着したセンタバルブ型車両用液圧マスタシリンダにおいて、ピストンの先端側外周面とバルブガイドの筒部との間に環状の連結部材を介装し、連結部材に、カップシールのめくれを防止するカップシールガイドを一体に設けたセンタバルブ型車両用液圧マスタシリンダがある（特許文献２参照）。
【０００７】
この特許文献２のマスタシリンダでは、連結部材に設けられたカップシールガイドによって、カップシールのめくれ（反転）を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開平２−９６２５７号公報
【特許文献２】特許第４３８３００３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１，２のマスタシリンダでは、カップシールに突起を設けたり、プランジャや連結部材に特別な形状の部位を形成したりする必要がある。これらは、工数の増加に繋がるため、コストや製造期間の観点から問題がある。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構造でシリンダ本体をシールするシール部材の反転を防止するマスタシリンダを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明のマスタシリンダは、シリンダ本体と、前記シリンダ本体の内周面に全周にわたって設けられた溝部と、前記シリンダ本体に内挿されるとともに、制動操作時に制動操作部材により前記シリンダ本体の軸芯方向に押圧されるピストンと、前記溝部に収容されつつ前記ピストンの外周に設けられ、前記シリンダ本体の内部を外気から遮断する環状のシール部材と、を備え、前記シール部材は、前記ピストンと摺接する内側リップと、前記内側リップよりも径方向外側に設けられるとともに、前記内側リップと前記ピストンの押圧方向上手側で接続される外側リップと、を備え、前記内側リップの前記ピストンの押圧方向下手側の端面の全周にわたって、前記押圧方向下手側に突出する突出部が形成され、前記突出部は、前記内側リップの径方向中央近傍または径方向中央よりも内径側の位置において前記押圧方向下手側に最も突出する先端部を備えている。
【００１２】
この構成では、ピストンが押圧されて移動すると、シール部材のピストンと摺接する面に摩擦力が生じ、シール部材の内側リップが変形する。また、上記構成では、ピストンが押圧された際に移動する側のシール部材の内側リップの端部に先端部を有する突出部が形成されている。そのため、内側リップが変形すると先端部が溝部の内壁面に当接する。このとき、先端部には内壁面からの応力が作用する。先端部の径方向位置が径方向外側になるほど、シール部材に作用する回転モーメントが大きくなり、シール部材が反転し易くなる。そのため、本発明のマスタシリンダでは、この先端部の径方向位置を内側リップの径方向中央よりも内径側としている。また、先端部の径方向位置が径方向内側になるほど、内側リップの摺接面に対する押圧力が高くなり、ピストンの移動を阻害し、ブレーキペダルの操作感を損なうおそれがある。そのため、本発明のマスタシリンダでは、この先端部の径方向位置を内側リップの径方向中央近傍としている。さらに、突出部はシール部材の全周にわたって形成されているため、よりシール部材の反転を防止することができる。
【００１３】
本発明のマスタシリンダの好適な実施形態の一つでは、前記溝部の前記押圧方向下手側の内壁面は、径方向内側ほど前記押圧方向下手側に傾斜している傾斜面を有する。
【００１４】
この構成では、先端部が当接する溝部の内壁面が径方向内側ほど押圧方向下手側に傾斜している。そのため、先端部に応力が作用した際に径方向内側に作用しやすくなり、シール部材の反転を防止することができる。
【００１５】
本発明のマスタシリンダの好適な実施形態の一つでは、前記内側リップは、当該内側リップの前記ピストンとの摺接部分と前記突出部との間にくびれ部が形成されている。
【００１６】
この構成では、突出部の径方向内側の部位がくびれているため、突出部の径方向外側部分が内側部分よりも剛性が高くなり、先端部に応力が作用した際に径方向内側に作用しやすくなる。そのため、シール部材の反転を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るマスタシリンダの断面図である。
【図２】制動装置が作動していない状態における本発明に係るマスタシリンダのセカンダリカップの断面図である。
【図３】制動装置が作動している状態における本発明に係るマスタシリンダのセカンダリカップの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に図面を用いて本実施形態におけるマスタシリンダを説明する。図１は、制動装置が作動していない状態（以下、初期状態と称する）におけるマスタシリンダの断面図である。なお、本実施形態のマスタシリンダはタンデム型に構成されている。
【００１９】
図１に示すように、シリンダ本体１１の内部には第１ピストン２１（本発明のピストン）、第２ピストン２３が備えられている。第１ピストン２１の一端（図中左側）がシリンダ本体１１に内挿され、他の一端（図中右側）はシリンダ本体１１の外に突出している。この第１ピストン２１のシリンダ本体１１から突出している端部側にはブレーキペダルの操作に応じて第１ピストン２１に対して図中左方向への押圧力を作用させる制動操作部材（図示せず）が接続されている。したがって、以下の説明では押圧方向を基準として、図中右を上手、左を下手と表現する。一方、第２ピストン２３は全体がシリンダ本体１１の内挿されている。
【００２０】
シリンダ本体１１、第１ピストン２１および第２ピストン２３により囲まれた空間が第１圧力室５５を構成している。また、シリンダ本体１１および第２ピストン２３により囲まれた空間が第２圧力室５７を構成している。したがって、ブレーキペダルが操作されて、第１ピストン２１を押圧する力が加えられると、第１圧力室５５および第２圧力室５７は圧縮、加圧されることとなる。
【００２１】
第１圧力室５５の内部には復帰スプリング７５が備えられ、第２圧力室５７の内部には復帰スプリング７７が備えられている。復帰スプリング７５，７７はそれぞれ第１ピストン２１および第２ピストン２３に対して上手方向への付勢力を作用させている。
【００２２】
第１圧力室５５はシリンダ本体１１に形成された連通路５１を介してリザーバ（図示せず）と連通している。一方、第２圧力室５７はシリンダ本体１１に形成された連通路５３を介してリザーバと連通している。
【００２３】
第１ピストン２１，第２ピストン２３にはそれぞれ径方向に貫通する第１ピストンポート２５、第２ピストンポート２７が形成されている。なお、第１ピストンポート２５，第２ピストンポート２７は周方向において複数形成されている。図１に示すように、初期状態においては、第１ピストンポート２５は連通路５１に対して開口しているため、第１圧力室５５はリザーバと連通状態となっている。同様に、第２ピストンポート２７は連通路５３に対して開口しているため、第２圧力室５７はリザーバと連通状態となっている。
【００２４】
第１ピストン２１の外周には、第１ピストン２１の外周面と摺接するようにゴム等の弾性体で形成された環状のプライマリカップ３１およびセカンダリカップ３３（本発明のシール部材）が備えられている。このプライマリカップ３１は第１ピストン２１の外周をシールしている。一方、セカンダリカップ３３は第１ピストン２１のシリンダ本体１１への挿入部分において、シリンダ本体１１の内部を外部の大気から遮断している。
【００２５】
一方、第２ピストン２３の外周には、第２ピストン２３の外周面と摺接するようにゴム等の弾性体で形成された環状のプライマリカップ３５およびプレッシャカップ３７が備えられている。このプライマリカップ３５は第２ピストン２３の外周をシールしている。一方、プレッシャカップ３７は第２ピストン２３の外周において、第１圧力室５５と連通路５３とを遮断している。
【００２６】
シリンダ本体１１には、プライマリカップ３１，３５、セカンダリカップ３３、プレッシャカップ３７を収納するための収納溝１３，１７，１５，１９（収納溝１５が本発明の溝部）が形成されている。収納溝１３の下手側には、収納溝１３と第１圧力室５５とを連通する溝６１が形成されている。同様に、収納溝１７の下手側には、収納溝１７と第２圧力室５７とを連通する溝６３が形成されている。一方、収納溝１９の上手側には、収納溝１９と第１圧力室５５とを連通する溝６５が形成されている。これらの溝６１，６３，６５は周方向において複数形成されている。
【００２７】
上述したように、制動装置を作動させるためにブレーキペダルに踏力を加えると、その踏力が制動操作部材を介して、第１ピストン２１に対して下手方向の押圧力を加える。この力によって第１ピストン２１は下手方向に移動する。第１ピストン２１の移動によって、第１ピストンポート２５がプライマリカップ３１よりも下手方向に移動すると、リザーバと第１圧力室５５との連通が遮断される。その後、第１ピストン２１が下手方向に移動すると、第１圧力室５５内のブレーキ液が加圧される。
【００２８】
同時に、復帰スプリング７５の付勢力により第２ピストン２３も下手方向に移動を開始する。第２ピストン２３の移動によって、第２ピストンポート２７がプライマリカップ３５よりも下手方向に移動すると、リザーバと第２圧力室５７との連通が遮断され、第２圧力室５７内のブレーキ液が加圧される。この第１圧力室５５および第２圧力室５７内の加圧されたブレーキ液によって制動装置を作動させることができる。
【００２９】
上述したように、セカンダリカップ３３は第１ピストン２１の外周面と摺接するように備えられている。したがって、第１ピストン２１が移動すると、第１ピストン２１の外周面と摺接するセカンダリカップ３３の面に摩擦力が作用し、セカンダリカップ３３は第１ピストン２１の移動方向に引きずられるおそれがある。この場合、セカンダリカップ３３が反転し、シール性が低下する。また、この反転によって、セカンダリカップ３３に断裂等が生じるおそれもある。
【００３０】
本発明のマスタシリンダでは、第１ピストン２１の移動に起因するセカンダリカップ３３の反転を防止するために、図２，３に示すような形状のセカンダリカップ３３を採用している。
【００３１】
図２，３は、本実施形態におけるセカンダリカップ３３の断面図である。なお、図２は初期状態における形状であり、図３は制動装置が作動し、第１ピストン２１が下手側に移動した際の形状である。
【００３２】
図に示すように、セカンダリカップ３３は、第１ピストン２１と摺接する内側リップ３３ａと、内側リップ３３ａよりも外径側に設けられた外側リップ３３ｂとを備えている。内側リップ３３ａと外側リップ３３ｂとは、それぞれの上手側の端部において接続部３３ｃにより接続されている。そのため、セカンダリカップ３３の断面形状は略コの字状になっている。また、内側リップ３３ａの下手側の端面には、下手側に突出する突出部３３ｄがその全周にわたって形成されている。
【００３３】
一方、セカンダリカップ３３を収納する収納溝１５はシリンダ本体１１の内周面全周にわたって形成されており、図２に示すように、第１ピストン２１側に開口している。収納溝１５の径方向外側の内壁面（以下、上内面１５ａと称する）は外側リップ３３ｂの径方向外側の面と当接している。また、収納溝１５の下手側の内壁面（本発明の内壁面であり、以下、前内面１５ｂと称する。）は外側リップ３３ｂの下手側の端部と当接している。一方、収納溝１５の上手側の内壁面（以下、後内面１５ｃと称する）と接続部３３ｃとの間には若干のクリアランスが形成されている。このような構成により、収納溝１５内におけるセカンダリカップ３３の位置決めを行うことができる。なお、図２から明らかなように、初期状態において先端部３３ｅは前内面１５ｂとは当接していない。
【００３４】
このような形状のセカンダリカップ３３に対して下手方向への摩擦力が生じると、図３に示すように、内側リップ３３ａが下手方向に引きずられ、先端部３３ｅが前内面１５ｂに当接する。その後の下手方向への摩擦力により、先端部３３ｅには前内面１５ｂからの応力が作用する。このとき、第１ピストン２１の外周面を基準とする先端部３３ｅの径方向の長さが大きいと、セカンダリカップ３３に作用する回転モーメントが大きくなり、セカンダリカップ３３が図中時計回りに反転し易くなる。
【００３５】
そのため、本実施形態では、突出部３３ｄのうち最も下手側に突出する先端部３３ｅの径方向の位置を内側リップの径方向中央近傍よりも径方向内側、または、先端部３３ｅの径方向の位置を内側リップ３３ａの径方向中央近傍としている。前者の場合には、回転モーメントが小さくなるために、セカンダリカップ３３の反転を防止することができる。一方、後者の場合には前者よりも回転モーメントが大きくなる場合があり、その場合には前者よりセカンダリカップ３３の反転の可能性が高くなる。この場合には、図２に示すように、前内面１５ｂを径方向内側ほど下手側に傾斜するように構成することが望ましい。この傾斜により、前内面１５ｂの応力が内側リップ３３ａを第１ピストン２１側に押圧するように作用するため、セカンダリカップの反転を防止することができる。なお、前内面１５ｂの傾斜角度はセカンダリカップ３３の剛性や摩擦力の大きさ等によって決定されるべき値であるが、本実施形態では７°としている。また、内側リップ３３ａの径方向中央近傍とは、例えば、内側リップ３３ａの径方向中央を基準として、内側リップ３３ａの厚みの１／３程度である。なお、内側リップ３３ａの厚みとは、初期状態における内側リップ３３ａの径方向外側の面（以下、外周面３３ｆと称する）と内側リップ３３ａの径方向内側の面（以下、内周面３３ｇと称する）との距離である。
【００３６】
また、別の観点から先端部３３ｅの径方向の位置を決定することもできる。上述のように、先端部３３ｅを径方向外側に移動させるほど回転モーメントが大きくなり、セカンダリカップ３３が反転し易くなる。一方、先端部３３ｅを径方向内側に移動させるほど内周面３３ｇの下手側の端部にかかる押圧力が大きくなり、第１ピストン２１の摺動を阻害し、ブレーキペダルの操作感を損なうおそれがある。これらを防止するためには、先端部３３ｅに前内面１５ｂからの応力が作用した際に、内側リップ３３ａが座屈することが望ましい。すなわち、内周面３３ｇに第１ピストン２１からの摩擦力が作用した際に内側リップ３３ａに作用する回転力の中心点（以下、曲がり点と称する）の径方向位置と、先端部３３ｅの径方向位置とを同じに設定することができる。このように先端部３３ｅの径方向位置を決定すると、前内面１５ｂからの応力が曲がり点にまっすぐに作用するため、内側リップ３３ａが座屈し、セカンダリカップ３３の反転を防止することができる。なお、セカンダリカップ３３の曲がり点の位置は、内側リップ３３ａの剛性や形状等に基づいて定まるものである。
【００３７】
さらに、突出部３３ｄはセカンダリカップ３３の全周にわたって形成されているため、よりセカンダリカップ３３の反転を防止することができる。
【００３８】
また、本実施形態では、図２に示すように、内側リップ３３ａの内周面３３ｇの下手側の端部と先端部３３ｅとの間にくびれ部３３ｈを形成している。このくびれ部３３ｈを形成することにより、突出部３３ｄの先端部３３ｅよりも径方向外側部分よりも内側部分の方が剛性が低くなっている。そのため、先端部３３ｅが撓む場合には径方向内側に撓みやすくなる。この場合には、力が内側リップ３３ａを第１ピストン２１の外周面に押圧する方向に作用するため、反転を防止することができる。なお、くびれ部３３ｈはセカンダリカップ３３の全周にわたって形成してもよいし、その周上に離散的に形成しても構わない。
【００３９】
〔別実施形態〕
上述の実施形態では収納溝１５の前内面が傾斜するように構成したが、傾斜しない、すなわち、第１ピストン２１の外周面に直交するように構成しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、シリンダ本体と、シリンダ本体に挿通されるピストンと、ピストンの外周に設けられ、シリンダ本体の内部を外気から遮断する環状のシール部材とを備えたマスタシリンダに適用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１１：シリンダ本体
１５：収納溝（溝部）
１５ｂ：前内面（内壁面）
２１：第１ピストン（ピストン）
３３：セカンダリカップ（シール部材）
３３ａ：内側リップ
３３ｂ：外側リップ
３３ｄ：突出部
３３ｅ：先端部
３３ｈ：くびれ部
【図１】
2012210906.tif 000003
【図２】
2012210906.tif 000004
【図３】
2012210906.tif 000005