JPS636391B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はブレーキ等を作動させるためのマスタ
シリンダに関する。

自動車に広く用いられている液圧式のブレーキ
においては、ブレーキペダルを踏込むと、マスタ
シリンダのプツシユロツドが押され、これによつ
てマスタシリンダのピストンが移動してオイルを
送出すようになつている。そしてこのオイルによ
つてホーイルシリンダが作動され、ブレーキシユ
ーが移動してライニングがブレーキドラムに圧着
するようになつている。このようなブレーキの制
動力を高めるためには、ホイールシリンダやサー
ボシリンダを大きくすればよい。ところがホイー
ルシリンダを大きくすると、ライニングとドラム
との間のギヤツプをつめるために多量のオイルが
必要となる。またバキユームサーボ等の倍力装置
を作動させるために消費するオイルの量もかなり
多くなり、しかもこれをマスタシリンダから供給
しなければならなくなる。従つてブレーキの制動
力をより高めるようにすると、ブレーキペダルを
踏込み始めてから、ブレーキが実際に制動力を発
揮するまでに消費するオイルの量が増大すること
になる。この結果ブレーキが作動するまでに要す
るペダルのストロークが増加し、これによつてブ
レーキを踏込む時の感覚が良好でなくなる。

斯る事態を改善するために、例えば特開昭52―
64567号公報に見られるようにプツシユロツドに
よつて操作される大径のピストンが嵌合した大径
のシリンダに小径のピストンを一体に設け、この
小径のピストンを小径のシリンダに嵌合させると
ともに、大径のピストン及びシリンダによつて形
成された大径の液室と小径のピストン及びシリン
ダによつて形成された小径の液室とを小径のピス
トンに設けた貫通孔を介して連通させることによ
り、初期のストロークにおいては大径のピストン
の移動によつて大径の液室のオイルを連通孔及び
小径の液室を通して送り出し、大径の液室の容積
が充分に小さくなつた（ゼロになつた）後は小径
のピストンを大径のピストンとともに移動させて
小径の液室のオイルを送り出すようにしてブレー
キが制動力を発生するまでに要するブレーキペダ
ルのストロークを小さくするようにしたものがあ
る。

しかしながら、このような従来例による場合は
２個のシリンダを設ける必要性があるとともに、
小径の液室から大径の液室にオイルが逆流するこ
とを防止する逆止弁を設ける必要性があるので構
成が複雑になるとともに、逆止弁を設けることに
よつてオイルの流動抵抗が増加してしまうという
不具合がある。

また、特開昭57―41245号公報に見られるよう
に、異形シリンダと異形ピストンとを使用して部
品点数を削減することも可能であるが、この場合
においても限られたスペース内に逆止弁を設ける
必要性があるので依然として構成を簡略化できな
いとともにオイルの流動抵抗を小さくできないと
いう問題点があつた。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたもの
であり、構成が簡単であるのも拘らず操作性及び
信頼性に優れたマスタシリンダを提供することを
目的としている。

斯る目的を達成するために本発明では、前端部
の内径を他の部分より小径にしたシリンダを設け
る一方、このシリンダの大径部に嵌合する第１の
ピストンと、前記シリンダの小径部に嵌合する小
径部及び前記シリンダの大径部に嵌合する大径部
を設けた第２のピストンとを設けている。また、
前記第２のピストンを挾んで形成された大径の液
室と小径の液室とを該第２のピストンに設けた貫
通孔を介して連通させるとともに、該貫通孔の後
端開口部に対向する弁を前記第１のピストンの前
端面に装着している。そして、前記第１のピスト
ンを後方に摺動付勢するリターンスプリングを設
けて両ピストンの間に所定のギヤツプを形成する
一方、該リターンスプリングに抗して前記第１の
ピストンを前方に押圧移動させるプツシユロツド
を設け、かつ、前記第２のピストンを後方に摺動
付勢させるリターンスプリングを設け、しかも、
前記第１のピストンがシリンダの後端近傍に位置
しているときにのみ該第１のピストンと前記第２
のピストンとの間に形成されている大径の液室を
リザーバに連通させるリターンポートを前記シリ
ンダに設けてマスタシリンダを構成している。

従つて、プランジヤの押圧作用による初期のス
トロークにおいては前記第１のピストンのみが前
方に移動して前記大径の液室の容積を減少させる
ために、該大径の液室のオイルが前記第２のピス
トンに設けた貫通孔及び小径の液室を通して送り
出され、しかも、第１のピストンが第２のピスト
ンに接近することによつて前記ギヤツプが次第に
減少する。尚、このような初期のストロークにお
いては単位ストローク当りの容積の減少量が大き
いのでオイルの送り出し量が多い。

また、前記ギヤツプがなくなつた後は前記貫通
孔が閉じられるとともに第２のピストンが第１の
ピストンとともに前方に移動するので小径の液室
のオイルが送り出される。尚、このような第２段
階でのストロークにおいては単位ストローク当り
の容積の減少量が小さいためにオイルの送り出し
量が少なくなるが、オイルの圧力は高くなつてい
る。

一方、プランジヤによる押圧作用を解除したと
きは第１のピストン及び第２のピストンがそれぞ
れリターンスプリングの張力によつて略同時に後
方に摺動復帰し、しかも、第１のピストンが第２
のピストンに当接しているときにのみ貫通孔が閉
じられて他の状態では貫通孔を開放する開閉弁を
設けた構成であるために貫通孔の抵抗を小さくす
ることができ、オイルの移動にともなう圧力損失
を少なくでき、操作力を軽減できる。

以下本発明を図示の一実施例につき説明する。
第１図は本実施例に係るマスタシリンダ１を示す
ものであつて、このマスタシリンダ１は円筒状に
構成されており、その前端側は小径部２になつて
いる。そしてこのマスタシリンダ１内には第１の
ピストン３およびこの第１のピストンよりも直径
の小さな第２のピストン４がそれぞれ収納されて
いる。第１のピストン３の背面側に形成された凹
部５内にはプツシユロツド６が挿入されており、
このプツシユロツド６は図外のブレーキペダルと
連結されている。そして第１のピストン３の外周
側にはプライマリカツプ７とセカンダリカツプ８
とがそれぞれ取り付けられている。またこれら一
対のカツプ７，８の間は凹部９になつている。そ
して凹部９によつて構成された液室は、ポート１
０によつてリザーバ１１と連通されている。また
ピストン３のプライマリカツプ７の先端側は、リ
ターンポート１２を介してリザーバ１１と連通さ
れている。さらにピストン３の前端側にはゴム弁
１３が取付けられている。

つぎに第２のピストン４は、その中心側に貫通
孔１４が軸線方向に形成されている。そしてこの
ピストン４にも、その前端側と後端側とにそれぞ
れプライマリカツプ１５とセカンダリカツプ１６
とが一対ずつ取付けられている。なおプライマリ
カツプ１５は、上記シリンダ１の小径部２に接触
している。またピストン４の外周側には凹部１７
が形成されており、この凹部１７からなる液室
は、ポート１８によつて上記リザーバ１１と連通
されている。そしてこのピストン４の前端側には
リターンスプリング１９が取付けられており、さ
らに上記ピストン３とピストン４の間にもリター
ンスプリング２０が取付けられている。

なおマスタシリンダ１は、たとえばバキユーム
サーボシリンダ２１と接続されている。このバキ
ユームサーボシリンダ２１はさらに、車輪のブレ
ーキを構成する４つのホイールシリンダ２２と接
続されるようになつている。

以上のような構成において、ブレーキペダルが
踏込まれておらず、これによつて２つのピストン
３，４がともに復動位置にある場合には、第１図
に示すようにピストン３の先端とピストン４の後
端との間には一定のギヤツプＳが存在している。
このギヤツプＳの長さは、ブレーキペダルを踏始
めてからブレーキが制動力を発生するまでに要す
るストロークと対応するようになつている。すな
わちこのストロークＳがゼロになるまでに送り出
されるオイルの量は、ホイールシリンダ２２によ
つて移動されるブレーキライニングがドラムに接
触するまでに消費されるオイルの量とほぼ等しく
なつている。

従つてブレーキペダルを踏込むと、ロツド６を
介して第１のピストン３が第１図において右方へ
移動されることになる。そしてこのピストン３の
プライマリカツプ７がリターンポート１２を閉塞
するために、ピストン３の移動によつてその前面
側のオイルは加圧され、この結果オイルは第２の
ピストン４の貫通孔１４を通過してバキユームサ
ーボシリンダ２１に供給されることになる。そし
てこのシリンダ２１からはさらにホイールシリン
ダ２２へオイルが供給され、ホイールシリンダ２
２によつてブレーキシユーが移動されて、そのラ
イニングがブレーキドラムと接触することにな
る。これによつてブレーキが制動力を発揮するこ
とになる。そしてこのマスタシリンダ１の第１段
のストロークにおいては、ピストン３のプライマ
リカツプ７はマスタシリンダ１の径の大きい部分
と接触しているために、単位ストローク当りのオ
イルの送出し量は多くなつている。

つぎにこのピストン３の前端側が第２のピスト
ン４の後端側に接触すると、ゴム弁１３が第２の
ピストン４の貫通孔１４を閉塞することになる。
従つてこの後は第１のピストン３と第２のピスト
ン４とが一緒に移動することになる。そして第２
のピストン４のプライマリカツプ１５はマスタシ
リンダ１の小径部２に接触しているために、以降
の単位ストローク当りのオイルの送出し量は少な
くなる。すなわちマスタシリンダ１の第２段階の
ストロークにおいては、単位ストローク当りのオ
イルの送出し量は少なくなるが、逆にオイルの圧
力は高くなることになる。

従つて本実施例に係るマスタシリンダ１によれ
ば、ブレーキペダルの踏力に対するマスタシリン
ダ１のオイルの圧力は第２図に示すようになり、
ブレーキがきき始めるＡ点を境にして、それ以降
はマスタシリンダ１が生ずるオイルの圧力が急激
に高くなる。すなわち第２図において実線で示す
ようにＡ点においてその傾斜が大きくなる。ちな
みに従来のマスタシリンダにおいては同図におい
て鎖線で示すように、踏力に対するオイルの圧力
の変化は直線的になつている。また本実施例に係
るマスタシリンダ１を用いた場合には、その踏力
とペダルストロークとの関係が第３図に示すよう
になり、ブレーキが制動力を発揮する点Ａに至る
までに要するペダルのストロークはになる。こ
の値は同図において鎖線で示す従来のペタルス
トロークの値Ｌよりも明らかに小さな値となつて
おり、従つてブレーキが作動するまでに要するペ
ダルのストロークが小さくなることになる。

以上の説明から明らかなように本発明によれ
ば、プランジヤの押圧作用による初期のストロー
クにおいては第１のピストンのみが前方に移動し
て大径の液室の容積を減少させつつ第２のピスト
ンに接近移動するために、該大径の液室のオイル
が前記第２のピストンに設けた貫通孔及び小径の
液室を通して送り出され、しかも、第１のピスト
ンが第２のピストンに接近することによつて前記
ギヤツプが次第に減少する。

また、前記ギヤツプがなくなつた第２段階のス
トロークでは、第１のピストンの前端に装着した
弁が第２のピストンに形成した貫通孔の後端開口
部に当接してこれを閉鎖するとともに第２のピス
トンを第１のピストンによつて前方に移動させる
ので今度は小径の液室のオイルが送り出される。

従つて、ブレーキシユーなどのギヤツプをつめ
るまでに行なわれる初期のストロークにおいては
低圧のオイルが多量に送り出すことができるとと
もに、ブレーキが作動した後は小さい操作力（踏
力）で高圧のオイルを送り出すことができるので
マスタシリンダの操作性が向上する。

また、第１のピストンが第２のピストンに当接
しているときにのみ貫通孔が閉じられて他の状態
では貫通孔を開放する開閉弁を設けた構成である
ために大径の液室と小径の液室とを連通させる貫
通孔の抵抗を小さくすることができるために、オ
イルの移動にともなう圧力損失を少なくでき、第
１及び第２のピストンの移動を円滑に行なわせる
ことができるとともに、マスタシリンダの操作力
をより軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るマスタシリン
ダの断面図、第２図はブレーキペダルの踏力に対
するマスタシリンダの発生するオイルの圧力の変
化を示すグラフ、第３図はこのマスタシリンダを
用いた場合におけるブレーキペダルの踏力とブレ
ーキストロークとの関係を示すグラフである。な
お図面に用いた符号において、 １…マスタシリンダ、２…小径部、３…第１の
ピストン、４…第２のピストン、１４…貫通孔で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 前端部の内径を他の部分より小径にしたシリ
   ンダと、該シリンダの大径部に嵌合する第１のピ
   ストンと、前記シリンダの小径部に嵌合する小径
   部及び前記シリンダの大径部に嵌合する大径部を
   設けた第２のピストンと、該第２のピストンを挾
   んで形成された大径の液室と小径の液室とを連通
   させるべく該第２のピストンに設けた貫通孔と、
   該貫通孔の後端開口部に対向させて前記第１のピ
   ストンの前端面に装着した弁と、前記両ピストン
   の間に所定のギヤツプを形成すべく前記第１のピ
   ストンを後方に摺動付勢するリターンスプリング
   と、該リターンスプリングに抗して前記第１のピ
   ストンを前方に押圧移動させるプツシユロツド
   と、前記第２のピストンを後方に摺動付勢させる
   リターンスプリングとを備え、前記第１のピスト
   ンがシリンダの後端近傍に位置しているときにの
   み該第１のピストンと前記第２のピストンとの間
   に形成された大径の液室をリザーバに連通させる
   リターンポートを前記シリンダに設けることによ
   り、初期のストロークにおいては前記第１のピス
   トンの移動によつて前記大径の液室のオイルを前
   記第２のピストンに設けた貫通孔及び小径の液室
   を通して送り出すとともに前記ギヤツプをつめ、
   前記ギヤツプがなくなつた後には前記第２のピス
   トンを第１のピストンとともに前方に移動させて
   前記小径の液室のオイルを送り出すように構成し
   たことを特徴とするマスタシリンダ。