JP2003025984A - 車両用液圧ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液圧発生源等の失陥時に補助ピストンによっ
てマスタピストンを直接駆動する液圧ブレーキ装置に関
し、安価な構成で全長の短縮化を可能とする。 【解決手段】 ブレーキペダル２に対するブレーキ操作
とは無関係に所定の液圧を発生し出力する液圧発生源４
と、その出力液圧をブレーキ操作力に応じて調圧する調
圧弁６と、その出力液圧に応じて作動するマスタピスト
ン８によって圧力室からブレーキ液圧を出力するマスタ
シリンダと、このマスタシリンダと同軸に配置し、液圧
系の失陥時にブレーキ操作に応じてマスタピストンを直
接駆動する補助ピストン６００とを備え、マスタピスト
ン及び補助ピストンの少くとも一方の一部が他方の内部
に進入し重合部を形成するように構成する。例えば、少
くともマスタピストンが初期位置にあるときに、マスタ
ピストン８の円筒状の後端部が環状凹部６１５に進入す
るように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用液圧ブレー
キ装置に関し、特に、ブレーキ操作力に応じて液圧発生
源の出力液圧を調圧して出力し、マスタシリンダからブ
レーキ液圧を出力すると共に、液圧発生源等の失陥時に
は、補助ピストンによってブレーキ操作に応じてマスタ
ピストンを直接駆動する車両用液圧ブレーキ装置に係
る。

【０００２】

【従来の技術】車両用液圧ブレーキ装置については種々
の装置が知られているが、特に、ブレーキ操作力に応じ
て液圧発生源の出力液圧を調圧して出力し、マスタシリ
ンダを介してホイールシリンダにブレーキ液圧を付与す
ると共に、液圧発生源等の失陥時には、補助ピストンに
よってブレーキ操作部材に対するブレーキ操作に応じて
マスタピストンを直接駆動する装置に関しては、例え
ば、特開昭５２−１０１３７６号公報（特公昭６１−３
７１４０号）、及び特開昭５８−１１０３５７号公報に
開示されている。

【０００３】尚、特開昭５２−１０１３７６号公報に記
載の装置においては、一方の油圧式ブレーキ回路が、分
岐導管を介して二重ピストンの一次側に位置する一次圧
力室に接続され、マスタシリンダに面した補強ピストン
の端面で蓄圧室が配置され、一次圧力室と蓄圧室との間
に分離壁が設けられていることを特徴としている。ま
た、特開昭５８−１１０３５７号公報においては、油圧
式の２系統型タンデム・マスタブレーキシリンダに関
し、補助ピストン機構が、ブレーキ圧の反力を感知可能
にするための作用面を有することを特徴としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、前掲の特開
昭５２−１０１３７６号公報に記載の装置においては二
重ピストン及び補強ピストンが同軸に配置されており、
また、その構造上、装置の全長が長くなることが必至で
あり、車両に対する搭載性に問題が残る。一方、特開昭
５８−１１０３５７号公報に記載の装置においては、制
御弁（調圧弁）がマスタブレーキシリンダに対して並列
に配置されているので、装置の全長は特開昭５２−１０
１３７６号公報に記載の同軸配置の装置より短縮された
ものとなっているが、構造が複雑となり、高価となる。

【０００５】そこで、本発明は、ブレーキ操作力に応じ
て液圧発生源の出力液圧を調圧して出力し、マスタシリ
ンダからブレーキ液圧を出力すると共に、液圧発生源等
の失陥時には、補助ピストンによってブレーキ操作に応
じてマスタピストンを直接駆動する車両用液圧ブレーキ
装置において、安価な構成で全長の短縮化を可能とする
ことを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、請求項１に記載のように、ブレーキ操作
部材に対するブレーキ操作とは無関係に所定の液圧を発
生し出力する液圧発生源と、該液圧発生源の出力液圧を
前記ブレーキ操作部材に対するブレーキ操作力に応じて
調圧し出力する調圧弁と、該調圧弁の出力液圧に応じて
作動するマスタピストンによって圧力室からブレーキ液
圧を出力するマスタシリンダと、該マスタシリンダと同
軸に配置し、前記液圧発生源を含み前記液圧発生源から
前記調圧弁の出力側に至るまでの液圧系の失陥時に、前
記ブレーキ操作部材に対するブレーキ操作に応じて前記
マスタピストンを直接駆動する補助ピストンとを備えた
車両用液圧ブレーキ装置において、前記マスタピストン
及び前記補助ピストンの少くとも一方の一部が他方の内
部に進入し重合部を形成するように構成したものであ
る。即ち、前記補助ピストンの内径側に前記マスタピス
トンの一部が進入するように構成し、及び／又は前記マ
スタピストンの内径側に前記補助ピストンの一部が進入
するように構成するとよい。

【０００７】前記請求項１に記載の車両用液圧ブレーキ
装置において、請求項２に記載のように、前記マスタピ
ストンの少くとも後端部を円筒状に形成すると共に、前
記補助ピストンの前端部に環状凹部を形成し、少くとも
前記マスタピストンが初期位置にあるときに、前記マス
タピストンの後端部が前記補助ピストンの環状凹部に進
入し前記重合部を形成するように構成することができ
る。

【０００８】また、請求項１に記載の車両用液圧ブレー
キ装置において、請求項３に記載のように、前記補助ピ
ストン内に前記調圧弁を収容する構成としてもよい。
尚、前記補助ピストンの前方に一対のマスタピストンを
配置し、前記マスタシリンダをタンデムマスタシリンダ
で構成することとしてもよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の望ましい実施形態
を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態
の車両用液圧ブレーキ装置を示すもので、ブレーキ操作
部材たるブレーキペダル２に対するブレーキ操作とは無
関係に所定の液圧を発生し出力する液圧発生源４を備え
ている。本実施形態の液圧発生源４は、電子制御装置Ｃ
ＰＵによって制御される電動モータ４１と、この電動モ
ータ４１によって駆動される液圧ポンプ４２を備え、そ
の入力側がリザーバ４０に連通接続され、出力側がアキ
ュムレータ４３に連通接続されている。本実施形態では
出力側に圧力センサＰが接続されており、電子制御装置
ＣＰＵによって圧力センサＰの検出圧力が監視される。
この監視結果に基づき、アキュムレータ４３の液圧が所
定の上限値と下限値の間の圧力に維持されるように、電
子制御装置ＣＰＵにより電動モータ４１が制御される。

【００１０】一方、上記の液圧発生源４が接続されるシ
リンダ１００内には、ブレーキペダル２に連動する入力
部材３が収容され、この入力部材３に加えられるブレー
キ操作力を伝達すると共にブレーキ操作力に応じたスト
ロークを入力部材３に付与するコイルスプリング５が収
容されると共に、後述する分配装置５０が収容されてお
り、これらによってストロークシミュレータＳＳが構成
されている。尚、コイルスプリング５に代えて、ゴム、
空気ばね等の弾性部材を用いることとしてもよい。

【００１１】また、シリンダ１００内には、コイルスプ
リング５及び分配装置５０を介して伝達されるブレーキ
操作力に応じて液圧発生源４の出力液圧を調圧し出力す
る調圧弁６が収容され、入力部材３及び分配装置５０と
同軸に配置されている。換言すれば、調圧弁６と入力部
材３との間に分配装置５０を介してコイルスプリング５
が張架されている。

【００１２】更に、シリンダ１００には、調圧弁６を介
して補助液圧室ＣＯ１に連通する入力ポート１１１、ド
レイン室ＣＤに連通するドレインポート１１２、補助液
圧室ＣＯ２に連通する出力ポート１１３、マスタ液圧室
ＣＭに連通する出力ポート１１４、及び初期位置のマス
タピストン８を介してマスタ液圧室ＣＭに連通する低圧
ポート１１６が形成されている。そして、液圧発生源４
の出力側はシリンダ１００の入力ポート１１１に連通接
続され、液圧発生源４の入力側はリザーバ４０に連通接
続されると共に、シリンダ１００のドレインポート１１
２に連通接続されている。また、リザーバ４０は低圧ポ
ート１１６にも連通接続されている。

【００１３】そして、シリンダ１００内には、調圧弁６
を摺動自在に収容し調圧弁６のハウジングを構成する筒
体の補助ピストン６００が摺動可能に収容されており、
その後端が、シリンダ１００内に形成された段部１０１
に係止されて後方への移動が規制されるように構成され
ている。この補助ピストン６００内の前方に、調圧弁６
を初期位置に戻す方向に付勢するコイルスプリング７が
収容されている。シリンダ１００の内周面と補助ピスト
ン６００の外周面との間には入力液圧室ＣＩが形成され
ており、補助ピストン６００内には補助液圧室ＣＯ１が
形成されている。また、補助ピストン６００の中央部に
は、入力液圧室ＣＩに連通する連通孔６１１が形成され
ており、この連通孔６１１は入力液圧室ＣＩを介して入
力ポート１１１に連通している。

【００１４】補助ピストン６００の前端部には、軸方向
に延在する環状凹部６１５が形成されており、この環状
凹部６１５に開口する連通孔６１２を介して、補助液圧
室ＣＯ１が環状凹部６１５ひいてはシリンダ１００内の
補助液圧室ＣＯ２に連通接続されている。更に、補助ピ
ストン６００の後端部には、調圧弁６を介して補助液圧
室ＣＯ１とドレイン室ＣＤを連通する連通孔６１４が形
成されている。

【００１５】このように、調圧弁６の前後には補助液圧
室ＣＯ１とドレイン室ＣＤが形成されており、ドレイン
室ＣＤ内に入力部材３、コイルスプリング５及び分配装
置５０が収容され、補助液圧室ＣＯ１内にコイルスプリ
ング７が収容されている。そして、液圧発生源４が正常
であれば、ブレーキペダル２の操作に応じて補助液圧室
ＣＯ２に液圧が発生するので、この液圧及びコイルスプ
リング９によって補助ピストン６００は後方の段部１０
１に押接され、図１に示す初期位置に保持される。液圧
発生源４が失陥し、その出力液圧が消失すると、補助ピ
ストン６００の保持が解除され、前方に摺動し得る状態
となる。尚、図１は構成部品を模式的に示すもので、例
えば補助ピストン６００は、実際には、組付け等を考慮
して多数の部品に分割する等の対応が必要となるが、設
計的事項であるので説明の便宜上一部品としている。

【００１６】本実施形態の調圧弁６はスプールバルブで
構成されており、スプール６０の外周面には環状溝６１
が形成されると共に、前方で開口する軸方向の穴６２が
形成され、径方向の連通孔６３を介して環状溝６１に連
通している。スプール６０の前端部は拡径されており、
この前端部が補助液圧室ＣＯ１内を移動可能に支持さ
れ、補助液圧室ＣＯ１の後端の段部に係止されて後方へ
の移動が規制されるように構成されている。従って、調
圧弁６はコイルスプリング７によって後方に付勢されて
いるが、非作動時には図１に示すように、スプール６０
の前端部が補助液圧室ＣＯ１の後端の段部に押接された
状態にある。この状態では、スプール６０の環状溝６１
が連通孔６１４と対向しており、補助液圧室ＣＯ１は穴
６２、連通孔６３、環状溝６１及び連通孔６１４を介し
てドレイン室ＣＤに連通しているので、出力減少状態に
ある。尚、このとき入力ポート６１１はスプール６０に
よって遮断されている。

【００１７】スプール６０が前進し、環状溝６１が連通
孔６１４と入力ポート６１１の何れとも連通しない位置
となると、補助液圧室ＣＯ１はドレイン室ＣＤとの連通
が遮断され、入力ポート６１１と連通することもないの
で、補助液圧室ＣＯ１（及びＣＯ２）内の液圧が保持さ
れ、出力保持状態となる。更に、スプール６０が前進
し、環状溝６１が入力ポート６１１と連通すると（この
とき、連通孔６１４とは連通しない）、補助液圧室ＣＯ
１は穴６２、連通孔６３、環状溝６１、入力ポート６１
１、入力液圧室ＣＩ及び入力ポート１１１を介して液圧
発生源４と連通するので、液圧発生源４の出力液圧が補
助液圧室ＣＯ１（及びＣＯ２）に供給され、出力増加状
態となる。

【００１８】次に、分配装置５０は、ブレーキペダル２
に対するブレーキ操作力と調圧弁６の出力液圧との相関
を調整するもので、補助ピストン６００に当接する筒状
部材５１と、これを摺動自在に収容する有底筒体の可動
部材５２と、これらの間に介装されるゴム部材５３、伝
達部材５４、鋼球５５、及び樹脂製の環状板５６から成
る。この分配装置５０によれば、スプール６０に対して
入力部材３、コイルスプリング５、可動部材５２、ゴム
部材５３、伝達部材５４及び鋼球５５を介してブレーキ
操作力が伝達されるのに対し、補助ピストン６００に対
しては、入力部材３、コイルスプリング５、可動部材５
２、加圧されて圧縮変形した後のゴム部材５３、環状板
５６及び筒状部材５１を介してブレーキ操作力が伝達さ
れるので、筒状部材５１の内径と、伝達部材５４の外径
を変更することにより、伝達されるブレーキ操作力の分
配比率を変更することができる。また、伝達部材５４の
長さを変更することにより、ブレーキ操作力に対する調
圧弁６の出力液圧の値を変更することができる。

【００１９】尚、コイルスプリング７の取付荷重はコイ
ルスプリング５の取付荷重より大に設定され、ブレーキ
ペダル２が操作されていないときには、図１に示す状態
が維持されるようになっている。

【００２０】一方、シリンダ１００の前方部分には、調
圧弁６の出力液圧によって作動するマスタシリンダＭＣ
が構成されている。そして、ホイールシリンダＷ１及び
Ｗ２に接続される一方の液圧系が出力ポート１１３を介
して補助液圧室ＣＯ２に接続され、ホイールシリンダＷ
３及びＷ４に接続される他方の液圧系が出力ポート１１
４を介してマスタ液圧室ＣＭに接続されている。

【００２１】本実施形態のマスタシリンダＭＣは、上記
のシリンダ１００に、マスタピストン８が摺動自在に収
容されて成る。本実施形態のマスタピストン８は基本的
には円筒体で、その内部の略中央に隔壁８１が形成され
ている。従って、前端部と後端部に円筒状のスカート部
が形成された形態となっている。このマスタピストン８
は、コイルスプリング９によって隔壁８１の後端が補助
ピストン６００の前端（環状凹部６１５に囲繞された補
助ピストン６００の中央部の前端）に当接するように配
置されている。このマスタピストン８の前方に、マスタ
液圧室ＣＭが形成されている。而して、マスタピストン
８の摺動に応じて、その前端部（スカート部）によって
マスタ液圧室ＣＭが低圧ポート１１６と連通又は遮断さ
れるように構成されている。即ち、マスタピストン８の
前端部に形成された連通孔８２が、マスタピストン８の
作動に応じて低圧ポート１１６と連通又は遮断される。

【００２２】そして、図１に示すように、マスタピスト
ン８の後端部（スカート部）が補助ピストン６００の環
状凹部６１５内に進入し重合部を形成するように構成さ
れている。即ち、マスタピストン８が初期位置にあると
きには、マスタピストン８の後端部が環状凹部６１５内
に進入し重合部を形成するように構成されているので、
液圧ブレーキ装置の軸方向長さを、従来に比べて短くす
ることができる。

【００２３】次に、上記の構成になる液圧ブレーキ装置
の作動を説明する。先ず、ブレーキペダル２が非操作状
態にあるときには、入力部材３及び調圧弁６は図１に示
す状態にある。即ち、コイルスプリング７の付勢力によ
ってスプール６０の前端部が補助液圧室ＣＯ１の後端の
段部に係合している。図１の状態では、スプール６０の
外周壁によって入力ポート６１１が遮断されている。こ
れに対し、スプール６０の環状溝６１は連通孔６１４と
対向しており、補助液圧室ＣＯ１が穴６２、連通孔６
３、環状溝６１及び連通孔６１４を介してドレイン室Ｃ
Ｄに連通している（出力減少状態）。而して、補助液圧
室ＣＯ１及びドレイン室ＣＤはリザーバ４０に連通し略
大気圧とされており、液圧発生源４の出力液圧は補助液
圧室ＣＯ１には供給されないので、図１に示す初期位置
に維持される。

【００２４】ブレーキペダル２に踏力が付与されると、
入力部材３、コイルスプリング５、分配装置５０及び調
圧弁６を介してブレーキ操作力が伝達され、先ずコイル
スプリング７が圧縮されつつ調圧弁６のスプール６０が
駆動されて前進する。このとき、コイルスプリング５が
圧縮され、ストロークシミュレータとして機能する。更
に、コイルスプリング７の付勢力に抗してブレーキペダ
ル２に踏力が付与され、スプール６０が前進駆動されて
環状溝６１が連通孔６１４及び入力ポート６１１の何れ
とも連通しない位置となると、出力保持状態となる。

【００２５】更にブレーキペダル２に踏力が付与されて
スプール６０が前進すると、連通孔６１４が遮断される
と共に環状溝６１が入力ポート６１１と連通し、調圧弁
６が開弁する。このようにして調圧弁６が開弁すると、
前述のように液圧発生源４の出力液圧が補助液圧室ＣＯ
１（及びＣＯ２）に供給され、出力増加状態となる。

【００２６】而して、図１に示す出力減少状態から、ブ
レーキペダル２が操作されると、液圧発生源４の出力液
圧が、調圧弁６によって、入力部材３からコイルスプリ
ング５及び分配装置５０を介してスプール６０に伝達さ
れる力に応じた液圧に減圧調整されて、補助液圧室ＣＯ
１及びＣＯ２の液圧とされ、補助液圧室ＣＯ２からホイ
ールシリンダＷ１及びＷ２に出力されると共に、この液
圧によってマスタピストン８が駆動される。これによ
り、マスタ液圧室ＣＭからもブレーキ操作力に応じた液
圧がホイールシリンダＷ３及びＷ４に出力されると共
に、コイルスプリング５が圧縮され、入力部材３ひいて
はブレーキペダル２に対しブレーキ操作力に応じたスト
ロークが与えられ、ストロークシミュレータとして機能
する。

【００２７】上記の作動中、液圧発生源４が万一失陥し
た場合には、液圧発生源４の出力液圧が入力液圧室ＣＩ
に供給されない。従って、ブレーキペダル２の操作に応
じて入力部材３が前進駆動されると、スプール６０がコ
イルスプリング７の付勢力に抗して前進すると共に、入
力部材３がコイルスプリング５の付勢力に抗して前進
し、ブレーキペダル２の操作力が分配装置５０を介して
補助ピストン６００に伝達され、更に補助ピストン６０
０の前端がマスタピストン８の隔壁８１に当接してマス
タピストン８に伝達され、マスタ液圧室ＣＭからホイー
ルシリンダＷ３及びＷ４にブレーキ液圧が出力される。

【００２８】次に、図２は本発明の他の実施形態を示す
もので、図１の補助液圧室ＣＯ２がホイールシリンダＷ
１及びＷ２に連通接続されているのに対し、この実施形
態においては、補助液圧室ＣＯ２の液圧はそのまま出力
されることはなく、その液圧によってマスタピストン８
及び１０が駆動されるように構成されている。即ち、本
実施形態においては、調圧弁６の出力液圧によって作動
するタンデムマスタシリンダＴＭＣが構成されており、
補助ピストン６００と同軸にマスタピストン８及び１
０、並びにコイルスプリング９及び１１が設けられてい
る。そして、ホイールシリンダＷ１及びＷ２がマスタ液
圧室ＣＭ１に接続され、ホイールシリンダＷ３及びＷ４
がマスタ液圧室ＣＭ２に接続されている。尚、マスタ液
圧室ＣＭ２は初期位置のマスタピストン１０及び低圧ポ
ート１１７を介してリザーバ４０に接続されている。そ
の他の構成は図１の構成と実質的に同じであるので同一
の符号を付して説明は省略する。

【００２９】而して、本実施形態においても、マスタピ
ストン８が初期位置にあるときにはマスタピストン８の
後端部が補助ピストン６００の環状凹部６１５内に進入
し重合部を形成するように構成されているので、液圧ブ
レーキ装置の軸方向長さを、従来に比べて短くすること
ができる。本実施形態においては、ホイールシリンダＷ
１乃至Ｗ４の何れも補助液圧室ＣＯ２に連通接続されて
いないので、万一液圧発生源４が失陥した場合にも、ブ
レーキペダル２を操作すれば、マスタ液圧室ＣＭ１及び
ＣＭ２からホイールシリンダＷ１乃至Ｗ４の全てに対し
ブレーキ液圧が出力される。

【００３０】

【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で以下の効果を奏する。即ち、請求項１に記載のように
構成した車両用液圧ブレーキ装置によれば、安価な構成
で全長を短縮することができ、小型に形成することがで
きるので、車両搭載時のスペース上の自由度が大きい。

【００３１】例えば、マスタピストン及び補助ピストン
を請求項２に記載のように構成すれば、容易に全長を短
縮することができる。また、請求項３に記載のように、
補助ピストン内に調圧弁を収容する構成とすれば、一層
の小型化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る車両用液圧ブレーキ
装置の断面図である。

【図２】本発明の他の実施形態に係る車両用液圧ブレー
キ装置の断面図である。

【符号の説明】

２ ブレーキペダル， ３ 入力部材， ４ 液圧発生
源，５，７，９，１１ コイルスプリング， ８，１０
マスタピストン，４０ リザーバ， ６０ スプー
ル， １００ シリンダ，６００ 補助ピストン， Ｃ
Ｏ１，ＣＯ２ 補助液圧室，ＣＤ ドレイン室， ＳＳ
ストロークシミュレータ，ＭＣ マスタシリンダ，
ＴＭＣ タンデムマスタシリンダ，ＣＰＵ 電子制御装
置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D048 BB59 CC10 CC19 GG13 GG16 NN01 PP01 PP02 PP06 3D049 BB01 BB31 BB39 CC02 HH41 JJ05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキ操作部材に対するブレーキ操作
   とは無関係に所定の液圧を発生し出力する液圧発生源
   と、該液圧発生源の出力液圧を前記ブレーキ操作部材に
   対するブレーキ操作力に応じて調圧し出力する調圧弁
   と、該調圧弁の出力液圧に応じて作動するマスタピスト
   ンによって圧力室からブレーキ液圧を出力するマスタシ
   リンダと、該マスタシリンダと同軸に配置し、前記液圧
   発生源を含み前記液圧発生源から前記調圧弁の出力側に
   至るまでの液圧系の失陥時に、前記ブレーキ操作部材に
   対するブレーキ操作に応じて前記マスタピストンを直接
   駆動する補助ピストンとを備えた車両用液圧ブレーキ装
   置において、前記マスタピストン及び前記補助ピストン
   の少くとも一方の一部が他方の内部に進入し重合部を形
   成するように構成したことを特徴とする車両用液圧ブレ
   ーキ装置。
2. 【請求項２】 前記マスタピストンの少くとも後端部を
   円筒状に形成すると共に、前記補助ピストンの前端部に
   環状凹部を形成し、少くとも前記マスタピストンが初期
   位置にあるときに、前記マスタピストンの後端部が前記
   補助ピストンの環状凹部に進入し前記重合部を形成する
   ように構成したことを特徴とする請求項１記載の車両用
   液圧ブレーキ装置。
3. 【請求項３】 前記補助ピストン内に前記調圧弁を収容
   したことを特徴とする請求項１記載の車両用液圧ブレー
   キ装置。