特許 5726327 プレス絞り加工されたシートメタルからなる機能インサートを備えた、貫通型タンデムマスタシリンダのためのプラスチック製プライマリピストンおよび、このようなピストンを備えたマスタシリンダ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5726327

(24)【登録日】2015年4月10日

(45)【発行日】2015年5月27日

(54)【発明の名称】プレス絞り加工されたシートメタルからなる機能インサートを備えた、貫通型タンデムマスタシリンダのためのプラスチック製プライマリピストンおよび、このようなピストンを備えたマスタシリンダ

(51)【国際特許分類】

   B60T 11/18 20060101AFI20150507BHJP

   B60T 11/20 20060101ALI20150507BHJP

【ＦＩ】

   B60T11/18

   B60T11/20 A

【請求項の数】7

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2013-545163(P2013-545163)

(86)(22)【出願日】2011年12月6日

(65)【公表番号】特表2014-500194(P2014-500194A)

(43)【公表日】2014年1月9日

(86)【国際出願番号】EP2011071942

(87)【国際公開番号】WO2012084500

(87)【国際公開日】20120628

【審査請求日】2013年8月7日

(31)【優先権主張番号】1005012

(32)【優先日】2010年12月21日

(33)【優先権主張国】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】591245473

【氏名又は名称】ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100172340

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 始

(74)【代理人】

【識別番号】100177839

【弁理士】

【氏名又は名称】大場 玲児

(72)【発明者】

【氏名】オリビエ・ベルナダ

(72)【発明者】

【氏名】ロラン・リュイリエー

(72)【発明者】

【氏名】ダニエル・グレシュ

(72)【発明者】

【氏名】マルク・ロドリゲス

【審査官】 城臺 仁美

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０７−０１１４６７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０６−０９２２２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０５−０７３３５７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／００７５３９７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−１６８１６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｔ１０／００−１１／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

貫通型タンデムマスタシリンダのプライマリピストンであって、プライマリピストン（２０）が、成形プラスチック材料からなり、プライマリピストンの前方空洞部（２５）とプッシュロッド収容空洞部（２７）との間に配置された、プレス絞り加工された一体成形シートメタルからなる金属インサート（２２）を備え、前記インサート（２２）が、プッシュロッドを収容可能にする球帽形状（３０）と、プライマリスプリング（２９）のセンタリングまたはプライマリスプリングユニットのセンタリングを可能にする形状（２３）とを有し、
プッシュロッドを収容可能な球帽形状（３０）が、プライマリスプリング（２９）の最初の巻きの内部にあることを特徴とするプライマリピストン。

【請求項2】

プライマリピストン（２０）が、熱硬化性のプラスチック材料から構成されることを特徴とする請求項１に記載のプライマリピストン。

【請求項3】

プライマリピストン（２０）の表面（２８）が、加工により研削されることを特徴とする請求項１および２に記載のプライマリピストン。

【請求項4】

プライマリピストンが、騒音を減衰可能なプラスチック材料から構成されることを特徴とする請求項１に記載のプライマリピストン。

【請求項5】

プライマリスプリング（２９）をセンタリング可能にする形状（２３）が、また、プラスチック材料の射出前にインサート（２２）を金型内に保持可能にすることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のプライマリピストン。

【請求項6】

マスタシリンダのボアに取り付けられる少なくとも１つのプライマリピストンとセカンダリピストンを含むマスタシリンダであって、プライマリピストン（２０）が、成形プラスチック材料からなり、プライマリピストンの前方空洞部（２５）とプッシュロッド収容空洞部（２７）との間に、プレス絞り加工された一体成形シートメタルからなる金属インサート（２２）が配置され、前記インサート（２２）が、プッシュロッドを収容可能にする球帽形状（３０）と、プライマリスプリング（２９）のセンタリングまたはプライマリスプリングユニットのセンタリングを可能にする形状（２３）とを有し、
プッシュロッドを収容可能な球帽形状（３０）が、プライマリスプリング（２９）の最初の巻きの内部にあることを特徴とするマスタシリンダ。

【請求項7】

プライマリピストン（２０）は、このピストンが放出する磁界を磁気センサで検知できるようにするために、磁性材料から構成されたインサート（２２）を含んでいることを特徴とする請求項６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、自動車のマスタシリンダのプライマリピストンと、このようなピストンを備えた自動車のマスタシリンダとに関する。

【背景技術】

【0002】

従来技術から公知のマスタシリンダは、一般にアルミニウムで製造されたプライマリピストンとセカンダリピストンとを含み、これらは双方とも、通常はアルミニウムで製造加工されるブレーキのマスタシリンダ本体の軸方向ボアに直列に取り付けられる。このようなマスタシリンダは、特許文献１または特許文献２に記載されている。プッシュロッドは、プライマリピストンを移動させることができる。プライマリピストンは、プライマリ圧力室を加圧する役割を果たし、セカンダリピストンは、セカンダリ圧力室を加圧する役割を果たす。プライマリスプリングおよびセカンダリスプリングは、上記移動の逆方向にピストンを押し戻す傾向を有し、加圧取り付けを保証する。

【0003】

マスタシリンダのボアは、ブレーキ液リザーバに接続される２個の供給ポートによりブレーキ液を供給される。供給ポートは、プライマリ圧力室とセカンダリ圧力室を供給することができる。これらのポートは、環状室に通じており、環状室の両側には、カップと呼ばれる環状の密封シールが設けられている。

【0004】

圧力室へのブレーキ液の供給は、ピストンが休止位置にあるとき行われる。その場合、ピストンは、図１に示された位置におかれる。供給は、ピストンの壁に設けられた通路を介して行われ、これらの通路は、供給ポートおよび環状室を、それぞれプライマリ圧力室およびセカンダリ圧力室に面したプライマリピストンおよびセカンダリピストンの内部と連通させる。ピストンが、軸方向前方に向かって図１の矢印ｄの方向に移動すると、ピストンの通路が、密封シールを越えて供給室を隔離し、それによって、プライマリ圧力室およびセカンダリ圧力室内に制動圧を設定することができる。

【0005】

マスタシリンダの全体は、ブレーキアシストサーボモータに取り付け可能である。

【0006】

双方のピストンが、プライマリピストンに一時的な支持力を及ぼすプッシュロッドによって矢印ｄの方向に移動すると、カップ４が、プライマリ供給ポートからプライマリ圧力室を隔離し、カップ６が、供給ポートからセカンダリ圧力室を隔離する。プッシュロッドにかかる応力が、ブレーキ内に貯留されていたブレーキ液容量を解放すると、マスタシリンダのスプリングがピストンを休止位置に押し戻す。プッシュロッドが急に解放されると、マスタシリンダの圧力室に含まれるブレーキ液は、プライマリスプリングおよびセカンダリスプリングがマスタシリンダ内のブレーキ液の通過キャパシティよりも早くピストンを押し戻す作用で、大気圧未満になることがある。ピストンが休止位置に達すると、大気圧に置かれるリザーバと、マスタシリンダの圧力室との間の通路が直接開放されるので、ブレーキ液が急激に通過し、マスタシリンダ内に「水撃作用」と呼ばれる騒音の１つが発生する。

【0007】

マスタシリンダの性能を改善するには、アルミニウム製のマスタシリンダのピストンに特定の形状を与えることが必要であり、これらの形状は、その製造が複雑であることから、費用が上乗せされて高くなることがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】仏国特許第２８２７２４４号明細書

【特許文献2】米国特許出願公開第４８３１９１６Ａ１号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明の目的は、ブレーキマスタシリンダのための機械的な制約に耐えられ、経済的かつ製造が簡単なプラスチック製のプライマリピストンを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、上記のタイプのブレーキマスタシリンダに取り付けられ、マスタシリンダのボアに取り付けられる少なくとも１つのプライマリピストンとセカンダリピストンとを含む、マスタシリンダのピストンを目的とする。これらのピストンは、プライマリピストンへのプッシュロッドの作用によって、それぞれプライマリ圧力室とセカンダリ圧力室とに圧力を形成することが可能であり、プライマリピストンが、成形プラスチック材料からなり、プライマリピストンの前方空洞部と、プッシュロッドがプライマリピストンを移動させてマスタシリンダ内に圧力を発生させる力を及ぼすプッシュロッド収容空洞部との間に、プレス絞り加工された一体成形シートメタルからなる金属インサートが配置され、このインサートが、プッシュロッドを収容可能にする球帽形状と、プライマリスプリングのセンタリングまたはプライマリスプリングユニットのセンタリングを可能にする形状とを有することを特徴とする。プライマリピストンは、好適には、サーモセット（ｔｈｅｒｍｏｓｅｔｓ）とも呼ばれる熱硬化性プラスチックで構成され、さらに好適には、ガラス繊維強化フェノール樹脂で製造される。プライマリスプリングユニットは、２個のスプリング端部品と、１個のロッドと、プライマリスプリングとから構成される。

【0011】

一体成形により、インサートとプライマリピストン本体とをシールすることができる。プレス絞り加工されたシートメタルからなるインサートの特別な形状と剛性とにより、プッシュロッドを収容するとともにプッシュロッドの打力に耐えることができる。

【0012】

ピストンのプラスチック本体と金属インサートは、プライマリピストンの機械強度を増し、プラスチック材料の厚みを減らし、プライマリピストンを一段とコンパクトにすることができる。

【0013】

別の有利な特徴は、プライマリピストンの本体が射出成型により容易に製造されるので、これによって、非円筒形の溝、リブ、穴などの複雑な形状を実現できることにある。

【0014】

別の有利な特徴によれば、ピストン本体が射出成型により容易に製造され、金型から出されたプライマリピストンは取り付け可能な状態にあり、加工を繰り返し必要とするアルミニウム製ピストンとは違って仕上げ作用が不要である。

【0015】

別の有利な特徴によれば、ピストン本体は、マスタシリンダの信頼性を高めるために加工による表面研削が可能な熱硬化性プラスチック材料の成形によって容易に製造される。

【0016】

別の有利な特徴によれば、ピストン本体は、ブレーキ液が発生する騒音（水撃作用）を減衰可能なプラスチック材料の射出成型によって容易に製造される。

【0017】

別の有利な特徴によれば、インサートは、ピストンが放出する磁界を磁気センサで検知できるようにするために、磁性材料で構成されている。

【0018】

別の有利な特徴によれば、スプリングをセンタリング可能にする形状によって、同様に、プラスチック材料の射出前にインサートを金型内に保持可能である。

【0019】

インサートの厚みは、試験圧力４０ＭＰａに耐えるように決定され、この厚みは、プライマリピストンの直径と、プッシュロッドの支持断面とを考慮したものである。

【0020】

本発明の様々な目的および長所は、以下の説明および添付図面からいっそう明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】先に説明した従来技術による公知のマスタシリンダを示す軸方向断面図である。

【図2】ピストン前部に溝を備えた、本発明によるマスタシリンダのピストンの１つの実施例を示す一部切り欠き等角図である。

【図3】本発明によるマスタシリンダの一部分の１つの実施例を示す軸方向部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

したがって、図１は、ボア１１を有するブレーキマスタシリンダ１００を示しており、ボア内に、プライマリピストン２と、セカンダリピストン３と、プライマリスプリング７およびセカンダリスプリング８とが配置されている。ピストン２と３は、プライマリ圧力室９とセカンダリ圧力室１０とをそれぞれ加圧する役割を果たす。ブレーキ液供給ポート１２と、ブレーキ液供給ポート１３は、ブレーキ液リザーバ（図示せず）に接続されるように構成されている。供給ポート１２の両側には、カップ３と４が設けられ、供給ポート１３の両側には、カップ５と６が設けられている。マスタシリンダが休止位置にあるとき、プライマリピストンは、図１に示された位置にある。ピストンの壁は、通路１４と１５を備え、供給ポート１２と１３を、ピストンの内部と、プライマリ圧力室９およびセカンダリ圧力室８とに連通させている。休止時に、カップ４と６は、供給ポート１２と１３の間で、プライマリ圧力室９およびセカンダリ圧力室８を連通させることができるので、これらの圧力室にブレーキ液が供給される。

【0023】

プライマリピストン２の空洞部１７に配置されたプッシュロッド１６によって方向ｄに制動力の作用が及ぼされると、プライマリピストン２は、矢印ｄの方向に移動し、カップ６が穴の形状の通路１５を塞ぎ、次いで、カップ４が通路１４を塞ぐ。プライマリ圧力室およびセカンダリ圧力室が供給ポート１２と１３から隔離されるので、圧力室９と１０に圧力が設定され、この圧力は、プライマリピストン２の空洞部１７に配置されたプッシュロッド１６により方向ｄに及ぼされる応力に比例する。プライマリピストン２の外径Ｓが形成する断面に、プライマリ圧力室の圧力が作用する。プライマリピストンの空洞部１７内で、プッシュロッド１６は、応力を付与してマスタシリンダ内に圧力を発生させるが、しかし、応力が付与される直径は著しく小さく、少なくとも４分の１である。これにより、プライマリピストンの位置で、特に、空洞部１７と１９を隔てる壁の位置で大きな応力が発生し、そのため、プッシュロッド収容空洞部１７と、２個のスプリング端部品７１、７２、ロッド７３、およびプライマリスプリング７から構成されたプライマリスプリングユニットが配置される前方空洞部１９との間で、材料の最小の厚みＥが必要になる。

【0024】

図２と３では、マスタシリンダのプライマリピストン２０が示されている。その特徴によれば、プライマリピストン２０は、成形プラスチック材料から構成されており、プライマリピストンの前方空洞部２５と、プライマリピストンを移動させてマスタシリンダ内に圧力を発生させるプッシュロッド（図示せず）が配置されるプッシュロッド収容空洞部２７との間に、プレス絞り加工された一体成形シートメタルからなる金属インサート２２を備え、このインサートが、プッシュロッドを収容可能にする球帽形状３０と、プライマリスプリング２９のセンタリングまたはプライマリスプリングユニットのセンタリングを可能にする形状２３とを有し、また、ピストンが、少なくとも１つの溝２４を有する。一体成形によって、機械的に結合することが可能になり、プライマリピストンの２個の部分と、インサート２２と、本体２１とをシールすることができる。そのため、インサート２２と本体２１とのシールは、インサート２２に本体２１を一体成形することによって行われる。制動力を付与するとき、プライマリピストンに対してプッシュロッドの打力が生じるが、プレス絞り加工されたシートメタルからなるインサートの特別な形状と剛性によって、プッシュロッドを収容し、打力に耐えることができる。

【0025】

溝２４は、マスタシリンダが休止位置にあるとき、溝がカップ４１のシール点４２の下でブレーキ液を通過させ、カップ３１と４１の間に配置される環状室４４に通じるのに十分な長さを有する。これらの溝は、圧力室と、穴３２によりリザーバに接続される環状室４４との間の通路を形成する。これらの溝２４をアルミニウムから製造することも検討可能であるが、しかし、この実施形態は、大幅にコストがかかるものとなる。プラスチック材料の使用によって、金型内の溝の形状を考慮しながらコストを削減することができる。これらの同じプラスチック材料を使用する場合、材料の機械強度の差を解消するために、厚みを増し、使用材料を増やさなければならない。プラスチック本体と金属インサートは、プライマリピストンの機械強度を高め、厚みＥを減らすことができる。本発明では、厚みＥは、インサートの製造に用いられる鋼板の厚みである。

【0026】

インサート２２の形状により、プライマリピストン内のプッシュロッドの支点をプライマリピストン２０内でより前方にずらして、ピストンを一段と小型化することができる。さらに、前方空洞部２５と空洞部２７との間に上記インサートをセットすることによって、アルミニウムの機械強度が得られるとともに、成形可能なプラスチック材料の使用により溝等の複雑な形状を製造しやすくなるという長所がある。さらに、プライマリピストンがこのように小型化されることによって、マスタシリンダもまた小型化され、マスタシリンダの材料を節約することができる。

【0027】

別の有利な特徴は、ピストン２０の本体２１が、射出成型によって容易に製造されることにあり、それによって、溝２４等の複雑な形状を実現することができる。

【0028】

別の有利な特徴によれば、ピストンの本体２１が、熱硬化性のプラスチック材料の成形により容易に製造され、これらの材料は、マスタシリンダの信頼性を高めるために、加工によって表面２８を研削することができる。

【0029】

別の有利な特徴によれば、球帽形状３０によって、プライマリスプリング２９の最初の巻きの内部にプッシュロッドを収容することができる。

【0030】

別の有利な特徴によれば、プライマリピストン（２０）は、このピストンが放出する磁界を磁気センサで検知できるようにするために、磁性材料から構成されたインサート（２２）を含んでいる。

【符号の説明】

【0031】

１ 本体
２ プライマリピストン
３ セカンダリピストン
４ カップ
５ カップ
６ カップ
７ スプリング
８ スプリング
９ セカンダリ圧力室
１０ プライマリ圧力室
１１ ボア
１２ 供給ポート
１３ 供給ポート
１４ 溝
１５ 穴
１６ プッシュロッド
１７ プライマリピストン空洞部
１８ カップ
１９ 前方空洞部
２０ 本発明によるプライマリピストン
２１ ピストン本体
２２ インサート
２３ スプリングのセンタリング部材
２４ 溝
２５ 前方空洞部
２６ ピストンの前面
２７ プッシュロッド収容空洞部
２８ ピストンの表面
２９ プライマリスプリング
３０ プッシュロッド受け部
３１ カップ
３２ 穴
４１ カップ
４２ シール点
４４ 環状室
７１ プライマリスプリングユニットの端部品
７２ プライマリスプリングユニットの端部品
７３ プライマリスプリングユニットのロッド
１００ タンデムマスタシリンダ
Ｅ ２個の空洞部の間の材料の厚み
Ｓ ピストンの直径
Ｘ マスタシリンダの軸

【図1】

【図2】

【図3】