JP2004203188A - 液圧ブレーキ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ブレーキペダル52に応動するロッドピストン12とこれに応動する浮動ピストン13を有するブレーキマスタシリンダ10、ブレーキ液圧回路30に介装されてブレーキマスタシリンダ10とブレーキホイールシリンダ21〜24間を連通・遮断可能な分離弁V1,V2、分離弁V1,V2の遮断状態にて外部液圧供給源Pからブレーキホイールシリンダ21〜24に供給される液圧を制御する圧力制御弁装置Vo、分離弁V1,V2の遮断状態にて各ピストン12,13の各空行程を許容してブレーキペダル52への入力荷重に応じたストロークを保証するストロークシミュレータ機構を備えていて、ロッドピストン12の空行程の途中で浮動ピストン13の空行程が開始するように設定した。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両のブレーキ装置として使用される液圧ブレーキ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液圧ブレーキ装置の一つとして、例えば、ブレーキペダル等のブレーキ操作部材に応動するロッドピストンと同ロッドピストンに応動する浮動ピストンを有するタンデム型のブレーキマスタシリンダ、このブレーキマスタシリンダとブレーキホイールシリンダを接続するブレーキ液圧回路に介装されて前記ブレーキマスタシリンダと前記ブレーキホイールシリンダ間を連通・遮断可能な分離弁、この分離弁の遮断状態にて外部液圧供給源から前記ブレーキホイールシリンダに供給される液圧を制御する圧力制御弁装置、前記分離弁の遮断状態にて前記ロッドピストンと前記浮動ピストンの各空行程(すなわち、ブレーキマスタシリンダ内に圧力を発生させないアイドルストローク)を許容して前記ブレーキ操作部材への入力荷重に応じた同ブレーキ操作部材のストロークを保証するストロークシミュレータ機構を備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−167042号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記した公報に示されているストロークシミュレータ機構においては、ブレーキペダル等のブレーキ操作部材に応動するロッドピストンの空行程と、ロッドピストンに応動する浮動ピストンの空行程が順次段階的に得られるように設定されている。このため、ロッドピストンの空行程の終了後に浮動ピストンの空行程が開始するおそれがあり、この場合には、浮動ピストンの空行程が開始する時の摺動抵抗によるショックが発生して、ブレーキ操作部材の操作フィーリングを悪くするおそれがある。
【0005】
また、上記した公報に示されているストロークシミュレータ機構においては、ロッドピストンの空行程と、ロッドピストンに応動する浮動ピストンの空行程に連続して、シミュレータピストンの空行程が得られるように設定されている。このため、浮動ピストンの空行程の終了後にシミュレータピストンの空行程が開始するおそれがあり、この場合には、シミュレータピストンの空行程が開始する時の摺動抵抗によるショックが発生して、ブレーキ操作部材の操作フィーリングを悪くするおそれがある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した問題に対処すべくなされたものであり、ブレーキ操作部材に応動するロッドピストンと同ロッドピストンに応動する浮動ピストンを有するタンデム型のブレーキマスタシリンダ、このブレーキマスタシリンダとブレーキホイールシリンダを接続するブレーキ液圧回路に介装されて前記ブレーキマスタシリンダと前記ブレーキホイールシリンダ間を連通・遮断可能な分離弁、この分離弁の遮断状態にて外部液圧供給源から前記ブレーキホイールシリンダに供給される液圧を制御する圧力制御弁装置、前記分離弁の遮断状態にて前記ロッドピストンと前記浮動ピストンの各空行程を許容して前記ブレーキ操作部材への入力荷重に応じた同ブレーキ操作部材のストロークを保証するストロークシミュレータ機構を備えた液圧ブレーキ装置において、前記ロッドピストンの空行程の途中で前記浮動ピストンの空行程が開始するように設定したこと(請求項1に係る発明)に特徴がある。
【0007】
この場合において、前記ストロークシミュレータ機構がシミュレータピストンを備えていて、このシミュレータピストンが前記浮動ピストンの空行程の終了後で前記ロッドピストンの空行程の終了前または終了と略同時にストロークを開始するように設定して前記ブレーキ操作部材のストロークを保証すること(請求項2に係る発明)も可能である。
【0008】
【発明の作用・効果】
本発明による液圧ブレーキ装置(請求項1に係る発明)においては、ロッドピストンの空行程の途中で浮動ピストンの空行程が開始するように設定したため、ロッドピストンがストロークしているときに、浮動ピストンがストロークを開始する。このため、ブレーキ操作部材の操作によりストロークシミュレータ機構が動作するとき、浮動ピストンが動き始める際のショックを低減することが可能であり、操作フィーリングを向上させることが可能である。
【0009】
また、本発明による液圧ブレーキ装置(請求項2に係る発明)においては、浮動ピストンの空行程の終了後でロッドピストンの空行程の終了前または終了と略同時にシミュレータピストンがストロークを開始するように設定してブレーキ操作部材のストロークを保証するようにした。このため、ブレーキ操作部材の操作によりストロークシミュレータ機構が動作するとき、浮動ピストンが動き始める際のショックおよびシミュレータピストンが動き始める際のショックを共に低減することが可能であり、操作フィーリングを更に向上させることが可能である。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明による液圧ブレーキ装置を概略的に示していて、この液圧ブレーキ装置は、タンデム型のブレーキマスタシリンダ10、各車輪を制動するための4個のブレーキホイールシリンダ21,22,23,24、ブレーキマスタシリンダ10と各ブレーキホイールシリンダ21,22,23,24を接続する2系統のブレーキ液圧回路30(管路31,32)を備えるとともに、一対の分離弁V1,V2、外部液圧供給源P、圧力制御弁装置Vo、開閉弁V3およびシミュレータシリンダ40を備えている。
【0011】
ブレーキマスタシリンダ10は、ブレーキ液を収容するリザーバ(図示省略)に接続されるポート11a,11bを有するシリンダ本体11と、このシリンダ本体11内に液密的かつ軸方向へ摺動可能に組付けたロッドピストン12および浮動ピストン13を備えていて、これらによってセット荷重(図示の基本状態での取付荷重)がf1の圧縮コイルスプリングS1を収容する第1圧力室R1と、セット荷重がf2(f2>f1)の圧縮コイルスプリングS2を収容する第2圧力室R2が形成されている。なお、ロッドピストン12は第1ピストンとよばれることがあり、浮動ピストン13は第2ピストンとよばれることがある。
【0012】
ロッドピストン12は、軸方向の摺動抵抗がr1であり、ペダルロッド51を介してブレーキ操作部材であるブレーキペダル52に連結されていて、ブレーキペダル52の踏み込みによってブレーキマスタシリンダ10内に機械的に押し込み可能である。また、ロッドピストン12の軸心部には、ロッドピストン12の軸方向移動すなわちストロークに応じて開閉するプランジャバルブ12aが設けられている。
【0013】
プランジャバルブ12aは、ロッドピストン12が図示の基本位置にある場合に開かれており、第1圧力室R1をリザーバに連通させている。また、プランジャバルブ12aは、その弁開放行程を略6mmに設定されていて、ロッドピストン12が図示の基本位置から略6mm以上ストロークしたときに閉じられる。このため、ロッドピストン12の空行程、すなわち、第1圧力室R1内に圧力を発生させないアイドルストロークは略6mmとされている。
【0014】
浮動ピストン13は、軸方向の摺動抵抗がr2であり、ロッドピストン12の動きによって変化する圧縮コイルスプリングS1のばね力および第1圧力室R1内の液圧力によって、シリンダ本体11との間に介装した圧縮コイルスプリングS2のばね力および第2圧力室R2内の液圧力に抗して押動される。また、浮動ピストン13の軸心部には、浮動ピストン13の軸方向移動すなわちストロークに応じて開閉するプランジャバルブ13aが設けられている。
【0015】
プランジャバルブ13aは、浮動ピストン13が図示の基本位置にある場合に開かれており、第2圧力室R2をリザーバに連通させている。また、プランジャバルブ13aは、その弁開放行程を略1mmに設定されていて、浮動ピストン13が図示の基本位置から略1mm以上ストロークしたときに閉じられる。このため、浮動ピストン13の空行程、すなわち、第2圧力室R2内に圧力を発生させないアイドルストロークは略1mmとされている。
【0016】
一方の分離弁V1は、常開型の2ポート2位置開閉弁であり、ブレーキマスタシリンダ10の第1圧力室R1と両ブレーキホイールシリンダ21,22間を接続する管路31に介装されていて、管路31を連通・遮断可能であり、電気制御装置(図示省略)によって開閉作動を制御されている。他方の分離弁V2は、常開型の2ポート2位置開閉弁であり、ブレーキマスタシリンダ10の第2圧力室R2と両ブレーキホイールシリンダ23,24間を接続する管路32に介装されていて、管路32を連通・遮断可能であり、電気制御装置(図示省略)によって開閉作動を制御されている。
【0017】
外部液圧供給源Pは、両分離弁V1,V2が遮断状態にあるときに圧力制御弁装置Voを介して各ブレーキホイールシリンダ21,22,23,24に液圧を供給可能なものであり、電気制御装置(図示省略)によって作動を制御される電気モータ61、この電気モータ61によって駆動されるポンプ62およびこのポンプ62から吐出される圧液を貯えるアキュムレータ63を備えている。
【0018】
圧力制御弁装置Voは、両分離弁V1,V2が遮断状態にあるときに外部液圧供給源Pから各ブレーキホイールシリンダ21,22,23,24に供給される液圧をそれぞれ制御する各種の制御弁(図示省略)を有していて、これらの制御弁が電気制御装置(図示省略)によって作動を制御されることにより、通常ブレーキコントロール、アンチスキッドコントロールまたはトラクションコントロールがなされる。
【0019】
開閉弁V3は、常閉型の2ポート2位置開閉弁であり、ブレーキマスタシリンダ10の第2圧力室R2と両ブレーキホイールシリンダ23,24間を接続する管路32から分岐されて管路32とシミュレータシリンダ40を接続する分岐管路32aに介装されていて、分岐管路32aを連通・遮断可能であり、両分離弁V1,V2が遮断状態にあるときに電気制御装置(図示省略)によって開作動されて開くようになっている。
【0020】
シミュレータシリンダ40は、ブレーキマスタシリンダ10内に組付けた圧縮コイルスプリングS1,S2と分岐管路32aに介装した開閉弁V3とにより、ストロークシミュレータ機構を構成するものであり、ストロークシミュレータ機構は、両分離弁V1,V2が遮断状態にありかつ開閉弁V3が連通状態にあるとき、ロッドピストン12と浮動ピストン13の各空行程を許容して、図2に示したように、ブレーキペダル52への入力荷重に応じた同ブレーキペダル52およびペダルロッド51のストローク(ロッドストローク)を保証する。
【0021】
また、シミュレータシリンダ40は、開閉弁V3が開いているときにブレーキマスタシリンダ10の第2圧力室R2に連通するポート41aと段付内孔41bを有するシリンダ本体41と、このシリンダ本体41における段付内孔41bの小径部内に液密的かつ軸方向へ摺動可能に組付けられてポート41aが開口する圧力室Roを形成する小径ピストン42と、シリンダ本体41における段付内孔41bの大径部内に軸方向へ移動可能に組付けられた大径ピストン43を備えていて、小径ピストン42と大径ピストン43間にはセット荷重が略ゼロの圧縮コイルスプリングS3が介装され、大径ピストン43とシリンダ本体41間にはセット荷重が略ゼロの圧縮コイルスプリングS4が介装されている。
【0022】
小径ピストン42は、軸方向の摺動抵抗がr3であり、第2圧力室R2内の液圧力によって、大径ピストン43との間に介装した圧縮コイルスプリングS3のばね力に抗して押動される。大径ピストン43は、軸方向の摺動抵抗が略ゼロであり、小径ピストン42との間に介装した圧縮コイルスプリングS3のばね力または小径ピストン42によって、シリンダ本体41との間に介装した圧縮コイルスプリングS4のばね力に抗して押動される。
【0023】
ところで、この実施形態においては、上記したストロークシミュレータ機構にて、ロッドピストン12の空行程(No.1アイドル)の途中で浮動ピストン13の空行程(No.2アイドル)が開始して終了するように設定されるとともに、浮動ピストン13の空行程(No.2アイドル)の終了後でロッドピストン12の空行程(No.1アイドル)の終了前にシミュレータシリンダ40の小径ピストン42がストロークを開始するように設定されていて、ブレーキペダル52のストロークが保証されている。また、各圧縮コイルスプリングS1,S2,S3,S4のばね定数K1,K2,K3,K4がK4>K1>K2>K3に設定されている。
【0024】
上記のように構成したこの実施形態においては、ブレーキペダル52が踏み込まれると、電気制御装置(図示省略)によって両分離弁V1,V2が遮断状態とされかつ開閉弁V3が連通状態とされ、ブレーキペダル52からペダルロッド51に作用する入力荷重に応じて、各圧縮コイルスプリングS1,S2,S3,S4が順次撓んで、各ピストン12,13,42,43がストロークし、これに伴ってペダルロッド51が軸方向にストロークする。このため、このときには、ブレーキペダル52からペダルロッド51に作用する入力荷重の増大に応じて、図2に示したように、ペダルロッド51のストローク(ロッドストローク)が増大する。
【0025】
ところで、図2の点Aは、入力荷重が圧縮コイルスプリングS1のセット荷重f1とロッドピストン12の摺動抵抗r1の和(f1+r1)に達したときであり、図1の基本位置にあるロッドピストン12が圧縮コイルスプリングS1に抗して移動を開始して圧縮コイルスプリングS1を撓ませ始めるとき、すなわち、ロッドピストン12の空行程(No.1アイドル)の開始時である。
【0026】
また、図2の点Bは、入力荷重が圧縮コイルスプリングS2のセット荷重f2と浮動ピストン13の摺動抵抗r2の和(f2+r2)に達したときであり、図1の基本位置にある浮動ピストン13が圧縮コイルスプリングS2に抗して移動を開始して圧縮コイルスプリングS2を撓ませ始めるとき、すなわち、浮動ピストン13の空行程(No.2アイドル)の開始時である。なお、図2の点A〜Bでは、ロッドピストン12のみがストロークするため、直線ABの勾配は、圧縮コイルスプリングS1のばね定数とほぼ同じになる。
【0027】
また、図2の点Cは、浮動ピストン13の空行程(No.2アイドル)が略1mmとなって、プランジャバルブ13aが閉じるとき、すなわち、第2圧力室R2内の液圧が上昇し始めるときであり、浮動ピストン13の空行程(No.2アイドル)の終了時である。なお、図2の点B〜Cでは、ロッドピストン12と浮動ピストン13がストロークするため、直線BCの勾配は、圧縮コイルスプリングS1およびS2の合成ばね定数とほぼ同じになる。
【0028】
また、図2の点Dは、第2圧力室R2内の液圧、すなわち、シミュレータシリンダ40における圧力室Ro内の液圧による液圧力が小径ピストン42の摺動抵抗r3に達したときであり、図1の基本位置にある小径ピストン42が圧縮コイルスプリングS3に抗して移動を開始して圧縮コイルスプリングS3を撓ませ始めるときである。なお、図2の点C〜Dでは、ロッドピストン12がストロークするものの、浮動ピストン13と小径ピストン42がストロークせず、第2圧力室R2から圧力室Ro間が剛体となるため、直線CDの勾配は、圧縮コイルスプリングS1のばね定数とほぼ同じになる。
【0029】
また、図2の点Eは、ロッドピストン12の空行程(No.1アイドル)が略6mmとなって、プランジャバルブ12aが閉じるとき、すなわち、第1圧力室R1内の液圧が上昇し始めるときであり、ロッドピストン12の空行程(No.1アイドル)の終了時である。なお、図2の点D〜Eでは、ロッドピストン12と浮動ピストン13と小径ピストン42と大径ピストン43がストロークするため、直線DEの勾配は、圧縮コイルスプリングS1,S2,S3およびS4の合成ばね定数とほぼ同じになる。
【0030】
また、図2の点Fは、小径ピストン42が大径ピストン43に当接するときである。なお、図2の点E〜Fでは、ロッドピストン12と浮動ピストン13と小径ピストン42と大径ピストン43がストロークするものの、圧縮コイルスプリングS1が撓まないため、直線EFの勾配は、圧縮コイルスプリングS2,S3およびS4の合成ばね定数とほぼ同じになる。
【0031】
また、図2の点Gは、小径ピストン42が大径ピストン43に当接した状態にて、大径ピストン43がシリンダ本体41に当接するときであり、ストロークシミュレータ機構による機能(ブレーキペダル52のストローク保証)が終了するときである。なお、図2の点F〜Gでは、ロッドピストン12と浮動ピストン13と小径ピストン42と大径ピストン43がストロークするものの、圧縮コイルスプリングS1が撓まず、かつ小径ピストン42が大径ピストン43に当接した状態でストロークするため、直線FGの勾配は、圧縮コイルスプリングS2およびS4の合成ばね定数とほぼ同じになる。
【0032】
以上の説明から明らかなように、この実施形態においては、ロッドピストン12の空行程(No.1アイドル)の途中で浮動ピストン13の空行程(No.2アイドル)が開始するように設定したため、ロッドピストン12がストロークしているときに、浮動ピストン13がストロークを開始する。このため、ブレーキペダル52の踏み込み操作によりストロークシミュレータ機構が動作するとき、浮動ピストン13が動き始める際のショックを低減することが可能であり、操作フィーリングを向上させることが可能である。
【0033】
また、この実施形態においては、浮動ピストン13の空行程(No.2アイドル)の終了後でロッドピストン12の空行程(No.1アイドル)の終了前にシミュレータシリンダ40の小径ピストン42がストロークを開始するように設定してブレーキペダル52のストロークを保証するようにした。このため、シミュレータシリンダ40の小径ピストン42が動き始める際のショックをも低減することが可能であり、これによっても操作フィーリングを向上させることが可能である。
【0034】
上記実施形態においては、シミュレータシリンダ40が一対のピストン42,43および圧縮コイルスプリングS3,S4を備える構成として実施したが、シミュレータシリンダが備えるピストンおよび圧縮コイルスプリングの数は適宜増減することが可能である。また、上記実施形態においては、ブレーキマスタシリンダ10として各ピストン12,13がその中央にプランジャバルブ12a,13aを備えたセンタバルブ形式のマスタシリンダを採用したが、他の形式、例えば、コンベンショナル形式のマスタシリンダを採用して実施することも可能である。
【0035】
また、上記実施形態においては、ロッドピストン12の空行程(No.1アイドル)の途中で浮動ピストン13の空行程(No.2アイドル)が開始して終了するように設定するとともに、浮動ピストン13の空行程(No.2アイドル)の終了後でロッドピストン12の空行程(No.1アイドル)の終了前にシミュレータシリンダ40の小径ピストン42がストロークを開始するように設定して実施したが、ロッドピストン12の空行程(No.1アイドル)の途中で浮動ピストン13の空行程(No.2アイドル)が開始するように設定するとともに、浮動ピストン13の空行程(No.2アイドル)の終了後でロッドピストン12の空行程(No.1アイドル)の終了と略同時にシミュレータシリンダ40の小径ピストン42がストロークを開始するように設定(図2の点DとEが略同じとなるように設定)して実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による液圧ブレーキ装置の一実施形態を概略的に示す構成図である。
【図2】図1に示した液圧ブレーキ装置のストロークシミュレータ機構が作動するときの入力荷重とロッドストロークの関係を示す線図である。
【符号の説明】
10…タンデム型のブレーキマスタシリンダ、11…シリンダ本体、12…ロッドピストン、12a…プランジャバルブ、13…浮動ピストン、13a…プランジャバルブ、21,22,23,24…ブレーキホイールシリンダ、30…ブレーキ液圧回路、40…シミュレータシリンダ、41…シリンダ本体、42…小径ピストン、43…大径ピストン、51…ペダルロッド、52…ブレーキペダル、S1,S2,S3,S4…圧縮コイルスプリング、V1,V2…分離弁、V3…開閉弁、Vo…圧力制御弁装置、R1…第1圧力室、R2…第2圧力室、P…外部液圧供給源。
Claims (2)
- ブレーキ操作部材に応動するロッドピストンと同ロッドピストンに応動する浮動ピストンを有するタンデム型のブレーキマスタシリンダ、このブレーキマスタシリンダとブレーキホイールシリンダを接続するブレーキ液圧回路に介装されて前記ブレーキマスタシリンダと前記ブレーキホイールシリンダ間を連通・遮断可能な分離弁、この分離弁の遮断状態にて外部液圧供給源から前記ブレーキホイールシリンダに供給される液圧を制御する圧力制御弁装置、前記分離弁の遮断状態にて前記ロッドピストンと前記浮動ピストンの各空行程を許容して前記ブレーキ操作部材への入力荷重に応じた同ブレーキ操作部材のストロークを保証するストロークシミュレータ機構を備えた液圧ブレーキ装置において、前記ロッドピストンの空行程の途中で前記浮動ピストンの空行程が開始するように設定したことを特徴とする液圧ブレーキ装置。
- 前記ストロークシミュレータ機構がシミュレータピストンを備えていて、このシミュレータピストンが前記浮動ピストンの空行程の終了後で前記ロッドピストンの空行程の終了前または終了と略同時にストロークを開始するように設定して前記ブレーキ操作部材のストロークを保証することを特徴とする請求項1に記載の液圧ブレーキ装置。
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