JPS6153564B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圧力室が本体の孔中に該孔内で作動
するピストンの前方に形成され、該本体は上記圧
力室から通ずる出口ポートと、上記ピストンが少
くとも不作動引込み位置にある時、上記圧力室と
流体タンクとを連通させる回収ポートとを備え、
上記ピストンの孔内での作動方向の最初の運動に
より上記回収ポートを閉じて、上記圧力室を上記
タンクから遮断し、該ピストンの同方向への次の
運動により、上記圧力室の流体を加圧して上記出
口ポートに供給する型式の車両用クラツチ又はブ
レーキ系用の液圧マスターシリンダに関する。

上記の型式の公知のマスターシリンダでは、回
収ポート（リリーフポート）は本体の壁に設けら
れた開口であり、その内端は皿取りされている。
ピストンが作動方向に移動する時、ピストンに担
持されたシールが回収ポートを閉塞して圧力室を
タンクから隔離する。理論的には、ピストンが作
動する時、シールは、圧力室の流体が加圧される
前に回収ポートを閉塞するように移動しなければ
ならない。しかしながら、実際には、作動方向へ
のピストンの移動が非常に早く、回収ポートが完
全に閉じる前に、圧力が圧力室内に生じる可能性
がある。シールはこの時回収ポートの個所では半
径方向の支持がなされず、このような圧力を受け
ると破れ易い。シールと回収ポートとの間の軸方
向間隔は製造時に非常に注意深く管理して、行程
の損失を許容限度内に制限しなければならない。
このことは、本体の機械加工のみでなく、ピスト
ンおよびピストンに担持されたシールの加工の正
確且つ費用のかかる管理を必要とする。通常、そ
の内端を皿取りした回収ポートを設けるために、
必要な量の皿取りを形成する工具を使用して、内
側から本体の壁を貫通する開口を形成する。この
作業は本体の加工工程の非常におそい段階で精密
な作業としてなされなければならず、この段階で
のスクラツプは本体自身のコストに加工のコスト
が加わつているのでかなり大きな経済的損失とな
る。更にこのような公知のマスターシリンダにお
いては、液圧のロツクを避けるためには、相当大
きな直径の第２流通ポートを本体に設けて、孔に
おけるピストンの全ての位置で、タンクを孔のシ
ールの後側に位置する部分に連通するようにして
ある。

上記の公知の型の殆んどのマスターシリンダに
おいて、回収ポートは、タンクと圧力室との間に
直接的で制限されていない連通を与える。しかし
ながら、米国特許第3199299号明細書に記載され
たマスターシリンダにおいては、多孔性材料のプ
ラグが本体の壁の回収ポートとタンクとの間に配
置されている。このプラグの材料は流体を低出口
圧で通過させるが、この流れの間圧力損失を制限
し、高圧がマスターシリンダに存在する時、圧力
上昇がマスターシリンダ側に生じる。これにより
マスターシリンダ内の圧力上昇が迅速に行われる
が、この圧力はやはりピストンにより担持された
シールに作用し、この時にはシールが上述のよう
に回収ポートの個所では半径方向支持がなされな
いので、やはりシールを破る要因となる。

本発明は、上記の型式の液圧マスターシリンダ
において、回収ポートが本体の壁の開口に収容さ
れた多孔性材料のプラグから成り、該プラグの内
端の周縁を上記開口の内端における孔の彎曲面に
一致させ、プラグの外端をタンクの液圧流体と直
接接触させるものである。

多孔性プラグは流体を低圧で通過させるが、こ
の流れの間圧力損失を制限し、マスターシリンダ
が作動する時、ピストンにより担持されたシール
の前縁がピストンの引込み位置の前方に設けられ
たプラグの領域の一部を横断する前でも、圧力室
内の流体圧力を迅速に上昇させる。

回収ポートをプラグにより埋めることにより、
ピストンが担持するシールの摩耗を減少し、プラ
グはシールがプラグの内端上に位置する全ての位
置でシールを半径方向に支持する。プラグの内端
面が孔の内面と一致しているから、シールはスム
ーズに回収ポートを通過することができ、上述の
如くシールの前縁がプラグを横切る前にシールが
圧力室の圧力を受けた場合の損傷が防止される。

多孔性プラグによりシールを支持することはシ
ールの摩耗を防ぎ、特に、例えばマスターシリン
ダをスキツド防止ブレーキ系に設置したときに生
ずる圧力室の圧力上昇のため、作動中にピストン
が引込み位置に押し戻される場合の摩耗の減少に
役立つ。

多孔性プラグが従来の回収ポートに置き換えら
れるので、従来の回収ポートを形成する精密な加
工はプラグを収容する開口を形成する簡単な、さ
ほど厳密でない加工に置き換えられる。

プラグの寸法は、ピストンがその非作動引込み
位置にある時、孔のシールの両側の部分とタンク
との間の連通を与えるように十分に大きいのが好
ましい。

これにより、プラグがタンクと孔のシールの後
側の部分との間の連通を与えるので、本体の壁に
第２連通ポートを設ける必要がなくなる。その結
果、第２連通ポートが省略されるので、製造が簡
単化され、シールが少くとも部分的にプラグ上を
通過するので、ピストンの長さが縮小される。

プラグは焼結材料から（焼結金属が適当）構成
されるのが好都合である。

好ましくは焼結材料の多孔度はほぼ20％であ
る。

好ましくはプラグの内端の中央部分は曲率半径
が本体の孔の曲率半径より小さい凹面であり、内
端の周縁が本体の孔の内壁のプラグを収容する開
口を囲む縁に一致している。

プラグは本体孔の壁の開口に圧入され、周縁が
該開口から本体の半加工孔に若干突出するように
する。次の孔仕上げ加工の際、周縁のみが影響を
受けるから、ほぼ全部の気孔は開放したまま残さ
れる。

好ましくは、プラグは円形断面であるが、開口
内でそれが正しく方向付けされるように、プラグ
の外端にねじまわしスロツトを備え、それにより
プラグを開口内に正しい方向で配置することがで
きる。例えばねじまわしスロツトを孔の長手軸に
一致させる。

スロツトはプラグの外端の拡大ヘツドに設ける
ことができる。このような構造では拡大頭部はフ
イルターとして作用し、材料の最大限の表面面積
をタンクの流体に接触させることができる。

マスターシリンダが、孔内で作動する第１ピス
トンと、該孔の第１ピストンと本体の閉塞端との
間で作動する第２ピストンとを有するタンデム構
造の場合は、両ピストン間の第１圧力室とタンク
との間、及び第２ピストン・閉塞端間の第２圧力
室とタンクとの間の少くとも両方の回収ポートが
各多孔性材料のプラグにより形成される。

在来型式のマスターシリンダに実施した本発明
の二つの実施例が添付の図面に示されている。

第１図に示したマスターシリンダは長手方向に
延長する孔２を有する本体１を含み、孔２は一端
が閉塞壁３により閉じられ、その中でペダル操作
ピストン４が作動する。ペダルは孔２の開放端用
の軸方向に間隔をおいた１対のシール６を貫通す
るピストンロツド５を介してピストン４に作用す
る。

復帰用圧縮ばね７がピストン４の内端に作用し
て、平常は、ピストン４を停止リング８に係合し
た非作動引込み位置に保持する。

リツプシールの形態のシール９がピストン４の
内端の直径の小さい部分に配置され、ばね７がピ
ストン４の内端上の保持体１０に当接し、保持体
１０の後方に向けられたフインガ１１がシール９
のピストン４から離脱しようとする動きを制限す
る停止片として作用する。

圧力室１２が孔２内に、シール９と閉塞壁３と
の間に形成されている。平常は、圧力室１２は回
収ポート１３を通じて、本体１の壁から半径方向
に突起した拡大出口１４と連通し、流体用タンク
（図示せず）が出口１４と連通している。圧力室
１２は、出口ポート（図示せず）を通じて常時、
クラツチ又はブレーキと連結されている。

以上の構成およびその作用は、従来周知のもの
である。

本発明の回収ポート１３は焼結金属が適当であ
る多孔性材料のプラグ１５を有し、プラグ１５は
本体１の壁を半径方向に貫通する開口１６に収容
されている。プラグ１５は流体と空気を大きな圧
力降下なしに低流速で通すことができる。例え
ば、加熱されたブレーキ流体の容積膨張により生
ずるタンクへの戻り流は、例えば１分間にもおよ
ぶ長時間に行われる。しかしながら、ピストン４
が適当な速度で移動する場合、プラグ１５により
流れが制限されるのでシール９がプラグ１５を完
全に横断するのにかかる非常に短い時間の間は、
プラグ１５を通じるタンクへの流出がほぼ完全に
防止される。従つて、ピストンの全行程が流体を
ブレーキに移動させるために有効となる。

20％の多孔度を有する焼結材料のプラグを用い
てテストし、良好な結果が得られた。

プラグ１５は第２図及び第３図に示した外形を
有し、拡大ヘツド１８により担持された円形断面
のステム１７が開口１６を貫通する。

ステム１７の内端は孔２の半径Ｒより小さい曲
率半径ｒの凹球面１９を有し、孔２が研摩又はロ
ール加工等により仕上げ加工される時、ステム１
７の内端（開口１６の内端の輪郭に密接に一致し
ている）はその周縁の僅かな面積しか影響を受け
ない。従つて、ほぼ全ての気孔は開放状態に保た
れる。

ヘツド１８はねじまわしスロツト２０を有し、
このスロツトの方向が孔２の長手主軸に一致した
時、開口１６中のプラグ１５が正しく配向され
る。

ヘツド１８は流体用フイルターとして作用す
る。

図示の不作動引込み位置では、シール９はプラ
グ１５の後方に位置し、本体１の壁に設けられた
流通ポート２１はタンクと孔２のシール９の後方
に位置する部分との間に常時無制限な連通を与
え、ピストン４が孔内を前進する時、圧力ロツク
の形成を防止する。

作動において、作動方向のピストンの運動によ
り、圧力室１２中の流体を加圧して、クラツチ又
はブレーキへ供給する。加圧はシール９がプラグ
１５を完全に被いタンクを圧力室から完全に隔離
する前に始まる。この運動の間、シール９は、ス
テム１７の内端の少なくとも周縁の領域は孔２の
円筒壁と同じ円筒面であるから、ステム１７の内
端をスムーズに通過する。

プラグ１５の大きさを増すことにより、ピスト
ン４が引込み位置にある時、シールの両側をタン
クと連通させることができる。これは連通ポート
２１を省略することができ、従つてマスターシリ
ンダの全長を縮少できる利点を有する。

タンデムマスターシリンダが第４図に示されて
いる。このマスターシリンダでは、第２ピストン
３０がピストン４と閉塞体３の間に設けられ、シ
ール６の一つがピストン４の後端により担持さ
れ、ばね７がピストン４と第２ピストン３０に係
合する部材３１との間に作用し、第２ばね３２が
第２ピストン３０と閉塞体３との間の第２圧力室
３３に収容され、第２圧力室３３は出口ポート３
４と連通する。ばね３２が保持体３５を押圧し、
保持体３５は後方に向けられたフインガ３６を有
し、フインガ３６が第２ピストン３０の前端の延
長部３８に配置されたシール３７と第２ピストン
３０との相対的な運動を制限する。

第４図のタンデムマスターシリンダも基本的構
成およびその作用は従来周知のものであるが、本
発明の回収ポート１３を構成するプラグ１５は大
きさを増大して、少なくともピストン４がその引
込み位置にある時、ピストン４の前方のシール９
の位置の前後両方に延在している。これはプラグ
の直径をシール９の軸方向長さよりも大きくし、
図示の引込み位置で、孔２のシール９の両側の部
分をタンクに連通させることにより達成される。
同様に第２圧力室３３とタンクへの出口４２の間
の回収ポートを形成する多孔性材料の同様のプラ
グ４１が十分な直径を有して、第２ピストン３０
が図示の引込み位置にある時、タンクとシールの
両側との間の連通を与える。

プラグ１５（及び４１）の相対的大きさを増大
することにより第１図のマスターシリンダの連通
ポート２１に相当する第２連通ポートが不要とな
り、それにより加工を簡単になる。

ペダルを操作すると、両ピストン４，３０は孔
２中を前進し、第１図のピストン４に関連して上
に説明したように、それぞれ圧力室１２，３３の
流体を加圧する。

第４図のマスターシリンダの構造と作用は他の
点では第１図のものと同じであり、対応する符号
が対応する部品に付されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は液圧マスターシリンダの縦断面図、第
２図は第１図のマスターシリンダに使用するのに
適当なプラグの拡大図で、本体の前後方向から見
た図、第３図は第２図のプラグを本体の側面から
見た図、第４図はタンデムマスターシリンダの縦
断面図である。 １：本体、２：孔、４：ピストン、９：シー
ル、１２：圧力室、１３：回収ポート、１５：プ
ラグ、１６：開口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧力室が本体の孔中に、該孔内で作動するピ
   ストンの前方に形成され、該本体が上記圧力室か
   ら通ずる出口ポートと、上記ピストンが少くとも
   不作動引込み位置にある時、上記圧力室と流体タ
   ンクとを連通させる回収ポートとを備え、上記ピ
   ストンの孔内での作動方向の最初の運動により回
   収ポートを閉じて、上記圧力室を上記タンクから
   遮断し、該ピストンの同方向への次の運動によ
   り、上記圧力室の流体を加圧して、上記出口ポー
   トに供給する型式の車両用クラツチ又はブレーキ
   系用の液圧マスターシリンダにおいて、回収ポー
   ト１３が本体１の壁の開口１６に収容された多孔
   性材料のプラグ１５から成り、該プラグの内端の
   周縁が上記開口１６の内端における上記孔２の彎
   曲面に一致し、プラグ１５の外端はタンク中の液
   圧流体と直接接触していることを特徴とする液圧
   マスターシリンダ。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のマスターシリン
   ダにおいい、プラグ１５が十分に大きく、少くと
   もピストン４がその不作動引込み位置にある時、
   上記孔２の、上記ピストンが担持するシール９の
   両側の部分と上記タンクとの間に連通を与えるこ
   とを特徴とするマスターシリンダ。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項のマスター
   シリンダにおいて、プラグ１５が焼結材料で形成
   されていることを特徴とするマスターシリンダ。 ４ 特許請求の範囲第１項から第３項までの何れ
   か１項記載のマスターシリンダにおいて、プラグ
   １５の内端の中央部分１９は凹球面をなし、その
   曲率半径ｒは本体１の孔２の半径Ｒよりも小さ
   く、該プラグ内端の周縁はプラグ１５を収容する
   開口１６を囲む本体１の壁の縁の形状と一致して
   いることを特徴とするマスターシリンダ。 ５ 特許請求の範囲第１項から第４項までの何れ
   か１項記載のマスターシリンダにおいて、プラグ
   １５が円形断面をなし、プラグ１５の外端にねじ
   まわしスロツト２０を備えて、それによりプラグ
   １５が開口１６内で正しく配向されるようにした
   ことを特徴とするマスターシリンダ。