ステム付き弁体及びそれを用いたマスタシリンダ

【課題】生産性やコストなどに大きな影響を及ぼさずにバルブリフト量を不安定にするバルブステムとバルブシールの組み付け不良を防止できるようにする。
【解決手段】ステム付き弁体１を構成するバルブステム２の頭部２ａと、ゴムで形成されたバルブシール３に設けられる奥端が拡径した嵌合孔３ａの内面との間に空気溜まり４を設け、バルブステム２の頭部２ａを嵌合孔３ａに締代をもって嵌めたときに頭部２ａとバルブシール３間に封じ込められる空気が高圧になることを防止した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バルブシールを弁座に接離させて弁座との間の液通路を開閉するステム付き弁体及びそれを用いたバルブ機構（センタバルブ）を有する液圧ブレーキ装置のマスタシリンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用液圧ブレーキ装置に採用されるマスタシリンダの中に、センタバルブ型と称されるものがある。そのセンタバルブ型マスタシリンダは、例えば、下記特許文献１に開示されている。
【０００３】
このセンタバルブ型マスタシリンダは、プライマリピストンで内部の作動液を加圧する第１圧力室と、セカンダリピストンで内部の作動液を加圧する第２圧力室を有しており、非作動時には、その第１圧力室と第２圧力室が共にリザーバに連通する。
【０００４】
第１圧力室のリザーバに対する連通・遮断は、シリンダ本体にコンペンセーティングポートを設けてそのコンペンセーティングポートをプライマリピストンに装着したプライマリカップで開閉することによって行われ、一方、第２圧力室のリザーバに対する連通・遮断（第２圧力室の入り口の開閉）は、セカンダリピストンの内部に設けたバルブ機構によって行われる。
【０００５】
セカンダリピストンの内部に設けるバルブ機構は、セカンダリピストンに形成される弁座と、その弁座に接離させるステム付き弁体と、このステム付き弁体を閉弁方向に付勢する付勢手段と、前記ステム付き弁体を開弁位置に突き動かす定位置固定のストッパとで構成され、セカンダリピストンが初期位置（非作動位置）にあるときに前記ステム付き弁体が前記ストッパに突き動かされて開弁位置に動く。これにより、セカンダリピストンの内部に設けた液通路（入り口）が開放され、その液通路を介して第２圧力室がリザーバに連通する。なお、セカンダリピストンが初期位置から前進すると前記ステム付き弁体が前記ストッパから離れてバルブ機構が閉弁し、第２圧力室がリザーバから遮断される。
【０００６】
前記バルブ機構に採用されているステム付き弁体の一例を図６に示す。このステム付き弁体１は、バルブステム２と、このバルブステム２の先端に装着するゴムで形成されたバルブシール３とから成る。バルブシール３には、奥端側を拡径させた嵌合孔３ａが設けられ、バルブステム２の先端には、嵌合孔３ａに嵌める大径の頭部２ａが設けられる。なお、嵌合孔３ａの内径は、バルブステム２の頭部２ａの外径よりも小さく（自由状態の内径を一点鎖線で示す）、その径差分が締め代となる。
【０００７】
上述したように、バルブシール３の嵌合孔３ａの内径はバルブステム２の頭部２ａの外径よりも小さく、従って、バルブステム２の頭部２ａは嵌合孔３ａに圧入して嵌め込むことになるが、このときに嵌合孔３ａ内に空気が封じ込められ、そのために、バルブシール３の内圧が高まり、その内圧によりバルブステムの頭部２ａの挿入が妨げられて図７に示すように嵌り込みが不完全になり（バルブステムが浮き上がった状態になる）、ステム付き弁体１の開弁時のリフト量（以下バルブリフト量と言う）が設計値よりも長くなって車両のブレーキフィーリングを悪化させる要因となっている。
【０００８】
なお、バルブステム２の外周とバルブシール３の嵌合孔３ａの内面との間又はバルブステム２の内部にエアー抜き用の通路を設けてバルブシール３の不完全な嵌り込みを無くする方法は容易に思いつくことであるが、マスタシリンダなどに採用されるステム付き弁体はサイズが極めて小さいため、エアー抜き通路を設けるのは容易でない。特殊な加工方法を採用すればエアー抜き通路の設置が可能であるが、生産性やコストに問題が生じて量産品には適さない構造になる。
【特許文献１】特開平６−２７０７８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明は、生産性やコストなどに大きな影響を及ぼさずにバルブステムとバルブシールの組み付け不良を防止できるようにすること、及び、ブレーキフィーリングのよいマスタシリンダとなすために、第２圧力室の入り口を開閉するバルブ機構にバルブステムとバルブシールが適切に組付けられたステム付き弁体を採用してバルブリフト量を安定させることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、この発明においては、ステム付き弁体に以下の改善を加えた。即ち、バルブステムと、このバルブステムの先端に装着するゴムで形成されたバルブシールとから成り、弁座に接離させる前記バルブシールに、奥端側を拡径させた嵌合孔が設けられ、その嵌合孔に前記バルブステムの先端の大径の頭部が締代をもって嵌め込まれるステム付き弁体の前記バルブステムの頭部と前記バルブシールの嵌合孔の内面との間に空気溜まりを設けた。
【００１１】
前記空気溜まりは、例えば以下の方法で作り出すことができる。
（１）バルブステムの頭部の前面に突起を設け、この突起を前記バルブシールの嵌合孔の奥端の壁面に当接させてその突起の周囲に空気溜まりを作り出す。
（２）バルブステムの頭部に凹部を設け、その凹部の内側の空間で空気溜まりを作り出す。
（３）バルブシールの嵌合孔の奥端にバルブステムの頭部の入り込みが阻止される凹部を設け、その凹部の内側の空間で空気溜まりを作り出す。
【００１２】
この発明においては、第２圧力室の入り口を開閉するバルブ機構のステム付き弁体として、バルブステムの頭部とバルブシールの嵌合孔の内面との間に空気溜まりを設けたステム付き弁体を採用したセンタバルブ型のマスタシリンダも併せて提供する。
【００１３】
そのマスタシリンダは、第１圧力室内の作動液を加圧するプライマリピストンと、第２圧力室内の作動液を加圧するセカンダリピストンを有している。また、セカンダリピストンの内部に、セカンダリピストンに形成される弁座と、その弁座にバルブシールを接離させるステム付き弁体と、このステム付き弁体を閉弁方向に付勢する付勢手段と、前記ステム付き弁体を開弁位置に突き動かす定位置固定のストッパとからなるバルブ機構を有している。そして、そのバルブ機構は、セカンダリピストンが初期位置にあるときに前記バルブ機構がセカンダリピストンに設けた液通路を開放してその液通路経由で第２圧力室をリザーバに連通させ、前記セカンダリピストンが初期位置から前進したときに前記ステム付き弁体が前記ストッパから離れて前記バルブ機構が前記液通路を遮断するように構成されている。このマスタシリンダは、バルブ機構のステム付き弁体のみが従来品と異なる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明のステム付き弁体は、バルブステムの頭部をバルブシールの嵌合孔に嵌め込むときに逃げ出せなかった空気が前記空気溜まりの中に閉じこめられる。この空気溜まりがあると、空気を閉じ込める空間の容積が増加するので、バルブシールの内圧が極端に高まることがなく、そのために、バルブステムがバルブシールの嵌合孔に完全に嵌り込んで組み付け不良、それに起因したバルブ機構のバルブリフト量の変動の問題が起こらない。
【００１５】
なお、上記の空気溜まりは、鍛造、鋳造などでバルブステムの頭部の前面に突起を設けたり、バルブステムの頭部やバルブシールの嵌合孔の奥端に凹部を設けたりして作り出すことができる。また、バルブシールに対するバルブステムの組み付けも従来と同じ方法で行えるので、生産性やコストに問題が生じることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明のステム付き弁体の実施形態を添付図面の図１〜図３に基づいて説明する。図に示すように、このステム付き弁体１は、金属で形成されたバルブステム２とゴムで形成されたバルブシール３とから成る。
【００１７】
バルブステム２は最先端部に大径の頭部２ａを有する。また、頭部２ａの後部に径が細くなったくびれ部２ｂと大径部２ｃを有し、この様な形状にした先端にバルブシール３が装着される。
【００１８】
バルブシール３は、一端に開放する非貫通の嵌合孔３ａと、バルブ機構の弁座（図示せず）に接離させるシート面３ｂを有する。嵌合孔３ａは、軸方向各部の内径を、バルブステム２の頭部２ａ、くびれ部２ｂ、大径部２ｃの外径に対応させて順次変化させており、頭部２ａ、くびれ部２ｂ、大径部２ｃのそれぞれに対して所定の締代を有する孔になっている。
【００１９】
図１のステム付き弁体１は、バルブステム２の頭部２ａの前面中央部に突起２ｄを設けており、この突起２ｄを嵌合孔３ａの奥端の壁面に当接させて突起２ｄの外周にこの発明を特徴づける空気溜まり４を生じさせている。
【００２０】
空気溜まり４は、図２に示すように、バルブステム２の頭部２ａの例えば前面に凹部２ｅを形成して生じさせることもできる。凹部２ｅは、頭部２ａの外周に周方向に間隔をあけて設けてもよく、そのときの凹部２ｅは、頭部２ａの前面に開放したものにする。
【００２１】
図３に示すように、バルブシール３に設ける嵌合孔３ａの奥端にバルブステムの頭部２ａの入り込みが阻止される大きさの凹部３ｃを設ける方法でも、空気溜まり４を作り出すことができる。
【００２２】
上述した突起２ｄ、凹部２ｅは鍛造や鋳造によって、また、凹部３ｃは型成形によってそれぞれ形成することができ、生産性が悪化することはない。
【００２３】
このように構成した、ステム付き弁体１は、バルブステム２がバルブシール３の嵌合孔３ａに正確に嵌り込み、組み付け不良が起こらない。
【００２４】
図４に、この発明のステム付き弁体１を採用したセンタバルブ型マスタシリンダの一例を示す。このマスタシリンダ１０は、シリンダ本体１１に設けたシリンダ孔１２にプライマリピストン１３と、セカンダリピストン１４を直列に組み込んで構成されている。
【００２５】
プライマリピストン１３とセカンダリピストン１４の間には、内部の作動液をプライマリピストン１３で加圧してブレーキ液圧を発生させる第１圧力室１５が設けられ、また、セカンダリピストン１４の前方には、内部の作動液をセカンダリピストン１４で加圧してブレーキ液圧を発生させる第２圧力室１６が設けられている。第１、第２の圧力室１５，１６はそれぞれが出口ポート(図示せず)を備えている。
【００２６】
１７は、シリンダ本体１１に接続したリザーバ、１８は、プライマリピストン１３の復帰スプリング、１９はセカンダリピストン１４の復帰スプリング、２０はプライマリピストン１３の外周に装着したプライマリカップ、２１はプライマリピストン１３の外周においてシリンダと大気間を遮断するセカンダリカップ、２２はセカンダリピストン１４の外周に装着したプライマリカップ、２３はセカンダリピストン１４の外周において第１圧力室１５とリザーバ１７との間を遮断するプレッシャカップである。
【００２７】
プライマリピストン用の復帰スプリング１８は、受けリテーナ２４と、プライマリピストン１３に固定した吊りピン２５に係止させて引き止める吊りリテーナ２６との間に配置されている。
【００２８】
２７は、シリンダ本体１１に設けたコンペンセーティングポートであり、プライマリピストン１３が非作動位置にあるときにそのコンペンセーティングポート２７が開いて第１圧力室１５がリザーバ１７に連通する。このコンペンセーティングポート２７の開閉は、プライマリピストン１３に装着したプライマリカップ２０によってなされる。
【００２９】
リザーバ１７に対する第２圧力室１６の接続の切換えは、セカンダリピストン１４の内部に設けたバルブ機構２８（図５参照）によってなされる。バルブ機構２８は、セカンダリピストンに形成される弁座２８ａと、その弁座２８ａに接離させるステム付き弁体１と、このステム付き弁体１を閉弁方向に付勢する付勢手段（スプリング）２８ｂと、定位置固定のストッパ２８ｃとで構成される。ストッパ２８ｃは、シリンダ本体１１に固定したピンで構成されている。このストッパ２８ｃは、セカンダリピストン１４との干渉を回避するためにセカンダリピストン１４に設けた軸方向の長孔１４ａに通されている。セカンダリピストン１４の軸心部には、第２圧力室１６から長孔１４ａに貫通する液通路（入り口）１４ｂを設けており、その液通路１４ｂの開閉がバルブ機構２８によって行われる。
【００３０】
ステム付き弁体１は、バルブステム２を液通路１４ｂに挿入してセカンダリピストン１４に組み付けており、マスタシリンダが作動してセカンダリピストン１４が初期位置（非作動位置）から前進しているときには、バルブシール３のシート面３ｂが付勢手段２８ｂの力で弁座２８ａに押し付けられてバルブ機構２８が閉弁し、第２圧力室１６がリザーバ１７から遮断される。
【００３１】
バルブ機構２８は、セカンダリピストン１４が非作動位置に戻されると開弁する。セカンダリピストン１４が非作動位置に戻りきる直前に長孔１４ａ内に突出していたバルブステム２がストッパ２８ｃに当たり、以後のステム付き弁体１の戻りがストッパ２８ｃによって阻止される。これに対して、セカンダリピストン１４はその後も復帰終点に向けて移動する。そのために、バルブシール３が弁座２８ａから離れ、開いた液通路１４ｂ、長孔１４ａ、セカンダリピストン１４の外周に設けた補給室２９を介して第２圧力室１６がリザーバ１７に連通し、リザーバからの作動液が第２圧力室１６に供給される。
【００３２】
バルブ機構２８のステム付き弁体１は、図５に示すように、バルブステム２の頭部２ａとバルブシール３の嵌合孔３ａとの間に空気溜まり４を設けてバルブステム２とバルブシール３の組み付け不良をなくしたものを用いており、従って、バルブ機構２８のバルブリフト量が安定し、マスタシリンダの性能やブレーキのフィーリングがよくなる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明のステム付き弁体の一例を示す断面図
【図２】ステム付き弁体の他の例の一部を示す断面図
【図３】ステム付き弁体のさらに他の例の一部を示す断面図
【図４】この発明のマスタシリンダの一例を示す断面図
【図５】図４のマスタシリンダのバルブ機構設置部の拡大断面図
【図６】従来のステム付き弁体の一例を示す断面図
【図７】従来のステム付き弁体の組み付け不良状態を示す断面図
【符号の説明】
【００３４】
１ステム付き弁体
２バルブステム
２ａ頭部
２ｂくびれ部
２ｃ大径部
２ｄ突起
２ｅ凹部
３バルブシール
３ａ嵌合孔
３ｂシート面
３ｃ凹部
４空気溜まり
１０マスタシリンダ
１１シリンダ本体
１２シリンダ孔
１３プライマリピストン
１４セカンダリピストン
１４ａ長孔
１４ｂ液通路
１５第１圧力室
１６第２圧力室
１７リザーバ
１８，１９復帰スプリング
２０，２２プライマリカップ
２１セカンダリカップ
２３プレッシャカップ
２４受けリテーナ
２５吊りピン
２６吊りリテーナ
２７コンペンセーティングポート
２８バルブ機構
２８ａ弁座
２８ｂ付勢手段
２８ｃストッパ
２９補給室

【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブステム（２）と、このバルブステム（２）の先端に装着するゴムで形成されたバルブシール（３）とから成り、弁座に接離させる前記バルブシール（３）に、奥端側を拡径させた嵌合孔（３ａ）が設けられ、その嵌合孔（３ａ）に前記バルブステム（２）の先端の大径の頭部（２ａ）が締代をもって嵌め込まれるステム付き弁体（１）において、
バルブステムの前記頭部（２ａ）とバルブシールの前記嵌合孔（３ａ）の内面との間に空気溜まり（４）を設けたことを特徴とするステム付き弁体。
【請求項２】
バルブステムの前記頭部（２ａ）の前面に突起（２ｄ）を設け、この突起（２ｄ）をバルブシールの前記嵌合孔（３ａ）の奥端の壁面に当接させてこの突起（２ｄ）の周囲に前記空気溜まり（４）を作り出したことを特徴とする請求項１に記載のステム付き弁体。
【請求項３】
バルブステムの前記頭部（２ａ）に凹部（２ｅ）を設け、その凹部（２ｅ）の内側の空間を前記空気溜まり（４）となしたことを特徴とする請求項１に記載のステム付き弁体。
【請求項４】
バルブシールの前記嵌合孔（３ａ）の奥端にバルブステムの前記頭部（２ａ）の入り込みが阻止される凹部（３ｃ）を設け、その凹部（３ｃ）の内側の空間を前記空気溜まり（４）となしたことを特徴とする請求項１に記載のステム付き弁体。
【請求項５】
第１圧力室（１５）内の作動液を加圧するプライマリピストン（１３）と、第２圧力室（１６）内の作動液を加圧するセカンダリピストン（１４）を有し、
前記セカンダリピストン（１４）の内部に、セカンダリピストン（１４）に形成される弁座（２８ａ）と、その弁座（２８ａ）にバルブシール（３）を接離させるステム付き弁体（１）と、このステム付き弁体（１）を閉弁方向に付勢する付勢手段（２８ｂ）と、前記ステム付き弁体（１）を開弁位置に突き動かす定位置固定のストッパ（２８ｃ）とからなるバルブ機構（２８）が設けられ、
前記セカンダリピストン（１４）が初期位置にあるときに前記バルブ機構（２８）がセカンダリピストン（１４）に設けた液通路（１４ｂ）を開放してその液通路（１４ｂ）経由で前記第２圧力室（１６）をリザーバ（１７）に連通させ、前記セカンダリピストン（１４）が初期位置から前進したときに前記ステム付き弁体（１）が前記ストッパ（２８ｃ）から離れて前記バルブ機構（２８）が前記液通路（１４ｂ）を遮断するようにしたマスタシリンダにおいて、
前記ステム付き弁体（１）として、請求項１〜４のいずれかに記載のステム付き弁体を用いたことを特徴とするマスタシリンダ。

【図１】