JP2005104333A

JP2005104333A - マスタシリンダ装置

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Publication number: JP2005104333A
Application number: JP2003341338A
Authority: JP
Inventors: Takahito Ogiwara; 貴人荻原; Toshio Takayama; 利男高山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2005-04-21
Also published as: US20050066656A1; US7003954B2; DE102004042082A1

Abstract

【課題】プランジャ型マスタシリンダを用いても制動遅れの心配がないようし、もって小型化に寄与するＢＢＷ用マスタシリンダ装置を提供する。
【解決手段】ホイールシリンダに対してフェイルセーフ弁を介して接続されるタンデム型マスタシリンダ４のシリンダ本体１０に、マスタシリンダ４内の液圧室１３のブレーキ液を導入して、ブレーキペダルの必要なストロークを確保するストロークシミュレータ５を連結したマスタシリンダ装置において、マスタシリンダ４としてシリンダ本体１０のボア１４の内面にシールカップ３５、３７を配置したプランジャ型マスタシリンダを用い、セカンダリピストン１２用の第２戻しばね２１のばね力をプライマリピストン１１用の第２戻しばね２０のばね力よりも大きく設定すると共に、セカンダリピストン１２の戻り位置を、該セカンダリピストン１２に設けた長穴２４を挿通するストッパピン２５により規制する。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車のブレーキ系統に係り、特にホイールシリンダへ供給する液圧を電気的に制御するブレーキ液圧制御システム、いわゆるブレーキバイワイヤ（ＢＢＷ）システムに用いられるマスタシリンダ装置に関する。

ＢＢＷシステムに用いられるマスタシリンダ装置は、ホイールシリンダに対してフェイルセーフ弁を介して接続されるマスタシリンダと該マスタシリンダ内のブレーキ液を導入してブレーキペダルの必要なストロークを確保するストロークシミュレータとを備えており、システムの失陥時には、前記フェイルセーフ弁が開かれて、マスタシリンダの発生液圧がホイールシリンダへ供給されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。

特表２００１−５２６１５０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のマスタシリンダ装置によれば、そのマスタシリンダが、リザーバからプライマリ側およびセカンダリ側の液圧室へのブレーキ液補給をセンターバルブにより行う構成となっているため、プライマリピストンおよびセカンダリピストンの軸方向寸法が大きくなり、マスタシリンダ全体が大型化してしまう問題があった。

なお、上記問題に対処するには、シリンダ本体のボア内面側に、シリンダ本体内を摺動するプライマリピストン並びにセカンダリピストンの外周をそれぞれシールするカップシールを配置したプランジャ型のマスタシリンダを用いることが考えられる。ＢＢＷシステム用マスタシリンダ装置の場合には、ブレーキペダルの踏込み力を低減するために、セカンダリピストンを付勢する戻しばねをプライマリピストンを付勢する戻しばねよりも大きなばね力を有する構成とすることが多い。この場合には、セカンダリピストンを付勢するばね力が大きいことから、非制動時のセカンダリピストンの戻り位置（後退位置）を特定できず、場合によってはＢＢＷシステム失陥時においてセカンダリピストンが作動する際の無効ストロークが増大して、ＢＢＷシステム失陥時に制動遅れが生じる虞れがある。

本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、プランジャ型マスタシリンダを用いた場合でも、ＢＢＷシステム失陥時の制動遅れの心配がないようし、もってマスタシリンダの小型化に寄与するマスタシリンダ装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、ホイールシリンダに対してフェイルセーフ弁を介して接続されるタンデム型マスタシリンダと、該マスタシリンダ内のプライマリ側液圧室のブレーキ液を導入して、ブレーキペダルの必要なストロークを確保するストロークシミュレータとを備えているマスタシリンダ装置において、前記マスタシリンダは、シリンダ本体のボア内面側に軸方向に離間して形成した複数の周溝内に、前記シリンダ本体内を摺動するプライマリピストン並びにセカンダリピストンの外周をそれぞれシールするカップシールを配置すると共に、プライマリ側液圧室およびセカンダリ側液圧室に前記プライマリピストン、セカンダリピストンのそれぞれを戻し方向へ付勢する戻しばねを配置してなるプランジャ型として構成され、前記シリンダ本体には、前記セカンダリピストンの後退位置を規制する規制手段を設けたことを特徴とする。この場合、前記２つの戻しばねは、前記セカンダリピストンを付勢する戻しばねが前記プライマリピストンを付勢する戻しばねよりも大きなばね力を有するように構成することができる。また、前記規制手段は、シリンダ本体のボアを横断して延ばされたストッパピンからなり、該ストッパピンは、セカンダリピストンに貫設した長穴に挿入されている構成とすることができる。

このように構成したマスタシリンダ装置においては、セカンダリピストンの後退位置を規制する規制手段を設けたので、セカンダリピストンを付勢する戻しばねのばね力をプライマリピストンを付勢する戻しばねのばね力よりも大きく設定しても、セカンダリピストンの後退位置は一定となり、セカンダリピストンの無効ストロークは大幅に低減される。また、プランジャ型マスタシリンダの採用によりマスタシリンダの軸方向寸法が短縮される。

本発明に係るマスタシリンダ装置によれば、規制手段によりセカンダリピストンの後退位置が規制されるため、セカンダリピストンの無効ストロークが低減する。このため、ＢＢＷシステム失陥時に制動遅れを来す虞れがなく、装置に対する信頼性が著しく向上する。また、プランジャ型マスタシリンダの採用によりマスタシリンダの軸方向寸法が短縮されるので、車両への搭載性が向上する。

以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１および２は、本発明に係るマスタシリンダ装置の全体構造を示したものである。本マスタシリンダ装置１は、前記したＢＢＷシステムに用いられるもので、ホイールシリンダ（図示略）に対してフェイルセーフ弁２Ａ、２Ｂを介して接続され、ブレーキペダル３の踏力に応じた液圧を発生するタンデム型マスタシリンダ４と、マスタシリンダ４のシリンダ本体１０に外付けされ、マスタシリンダ４内のプライマリピストン１１とセカンダリピストン１２との間に画成される第１液圧室（プライマリ側液圧室）１３のブレーキ液を導入して、ブレーキペダル３の必要なストロークを確保するストロークシミュレータ５とを備えている。本マスタシリンダ装置１はまた、前記マスタシリンダ４内の第１液圧室１３とストロークシミュレータ５内とを連通するシミュレータ通路６に配設された開閉手段７と、ブレーキペダル３と連動するマスタシリンダ４内のプライマリピストン１１のストローク（ピストンストローク）を検出するストロークセンサ８とを備えている。なお、ＢＢＷシステムは、本マスタシリンダ装置１以外に液圧源、液圧制御弁、電子制御ユニット等を含む液圧制御手段を備えており、該液圧制御手段は、通常前記ストロークセンサ８の検出信号に基づいてホイールシリンダ１へ供給する液圧を制御するようになっている。

上記マスタシリンダ４は、プランジャ型として構成されており、そのシリンダ本体１０は、図３にも示されるように有底筒状をなしており、そのボア１４内には、前記プライマリピストン１１と前記セカンダリピストン１２とが摺動可能に納められている。プライマリピストン１１は、その先端側（ボア１４への挿入端側）がカップ形状部１１ａとなっており、前記第１液圧室１３は、このプライマリピストン１１のカップ形状部１１ａとセカンダリピストン１２との間に設定されている。また、セカンダリピストン１２の先端側もカップ形状部１２ａとなっており、このカップ形状部１２ａとシリンダ本体１０の内底との間には、第２液圧室（セカンダリ側液圧室）１５が設定されている。シリンダ本体１０には、第１液圧室１３内のブレーキ液を対応するホイールシリンダへ供給する第１吐出ポート１６と、第２液圧室１５内のブレーキ液を対応するホイールシリンダへ供給する第２吐出ポート１７とが設けられている。なお、前記第１、第２吐出ポート１６、１７は、ここでは、シリンダ本体１０のボア１４の内面に形成した縦溝１８、１９内に開口している。

また、プライマリピストン１１のカップ形状部１１ａの底とセカンダリピストン１２との間には第１戻しばね２０が、セカンダリピストン１２のカップ形状部１２ａの底とシリンダ本体１０の内底との間には第２戻しばね２１がそれぞれ配設されており、両ピストン１１、１２はこれら第１、第２戻しばね２０、２１のばね力で、常時はボア１４から抜け出る方向へ付勢されている。ここで、前記２つの戻しばねは、セカンダリピストン１２を付勢する第２戻しばね２１の方がプライマリピストン１１を付勢する第２戻しばね２０よりも大きなばね力を有するものとなっている。シリンダ本体１０の後端部には、該後端部に螺着した押え部材２２を用いて有底筒状のピストンガイド２３が連結されており、プライマリピストン１１は、このピストンガイド２３の底板により抜止めされると共にその後退位置が規制されている。一方、セカンダリピストン１２は、その中実部に貫設した軸径方向孔（長穴）２４に挿入されたストッパピン（規制手段）２５により後退位置が規制されている。ストッパピン２５は、図４に示すようにボア１４を横断して延ばされ、その基端部がシリンダ本体１０の壁に螺着されている。

プライマリピストン１１の後端側（ボア１４への挿入端側と反対側）には、その軸心上を延びる凹部１１ｂが形成されており、この凹部１１ｂ内にはブレーキペダル３から延ばした入力軸２６が挿入されている。入力軸２６は、その先端の球形部２６ａを前記凹部１１ｂの奥底に当接させた状態で該凹部１１ｂ内に係止されており、プライマリピストン１１は、ブレーキペダル３の踏力をこの入力軸２６を介して受けることで、ボア１４の奥側へ前進するようになっている。

シリンダ本体１０のボア１４の内面には、プライマリピストン１１およびセカンダリピストン１２に対向して２つの環状溝２７、２８が形成されており、各環状溝２７、２８には、シリンダ本体１０の上部に装着したリザーバ２９に連通するリザーバポート３０、３１がそれぞれ開口している。一方、プライマリピストン１１のカップ形状部１１ａおよびセカンダリピストン１２のカップ形状部１２ａには補給孔３２、３３が設けられている。この補給孔３２、３３は、プライマリピストン１１およびセカンダリピストン１２が後退位置にあるとき、前記環状溝２７、２８内にそれぞれ開口するようになっており、この状態において、リザーバ２９から第１液圧室１３および第２液圧室１５に対するブレーキ液の補給が行われる。

また、シリンダ本体１０のボア１４の内面には、プライマリ側の環状溝２７を間にする配置で一対のカップシール３４、３５が装着されると共に、セカンダリ側の環状溝２８を間にする配置で一対のカップシール３６、３７が装着されている。プライマリ側の一対のカップシールのうち、ボア１４の入口側に位置するカップシール３４は、前記第１液圧室１３を外部から密封する役割をなしている。また、セカンダリ側の一対のカップシールのうち、ボア１４の入口側に位置するカップシール３６は、第１液圧室１３と第２液圧室１５との連通を遮断する役割をなしている。一方、プライマリ側の一対のカップシールのうち、ボア１４の奥側に位置するカップシール３５は、第１液圧室１３から前記リザーバ２９に通じる環状溝２７への液流通を遮断する役割をなしている。また、セカンダリ側の一対のカップシールのうち、ボア１４の奥側のカップシール３７は、第２液圧室１５から同じくリザーバ２９に通じる環状溝２８への液流通を遮断する役割をなしている。

上記したプライマリ側の一対のカップシール３４、３５およびセカンダリ側の一対のカップシール３６、３７は何れもシリンダ本体１０のボア１４の内面に形成された環状溝内に配置されているが、特に、ボア奥側のカップシール３５、３７が配置された環状溝３８、３９には、ボア１４の内面に形成された前記縦溝１８、１９が開通している。しかして、プライマリ側のカップシール３５が配置された環状溝３８に開通する縦溝１８は、図５に示すように、その底面が環状溝３８の底面よりも浅くなっている。すなわち、カップシール３５の外周縁部が環状溝３８の前壁３８ａに当接する状態となっており、これにより、該カップシール３５の背面側の環状溝２７から第１液圧室１３への液補給が規制される。これに対し、セカンダリ側のカップシール３７が配置された環状溝３９に開通する縦溝１９は、図６に示すようにその底面が環状溝３９の側面と同等かわずか深くなっており、これにより該カップシール３７の背面側の環状溝２８から第２液圧室１５への液補給が許容される。

上記ストロークシミュレータ５は、図１に示されるように小径部４０ａと、中径部４０ｂと大径部４０ｃとを連接してなる段付のシミュレータ本体４０を備えており、前記中径部４０ｂの外周面にはおねじが形成されている。一方、上記マスタシリンダ４のシリンダ本体１０には、段付の嵌合穴４１を有するボス部４２が突設されており、前記嵌合穴４１の大口径部分にはめねじが形成されている。ストロークシミュレータ５のシミュレータ本体４０は、その中径部４０を前記シリンダ本体１０の嵌合穴４１に螺合させることによりシリンダ本体１０に直結（外付け）され、この状態で、シミュレータ本体４０の先端側の小径部４０ａが前記嵌合穴４１の小口径部分にシール部材４３（図７参照）を介して圧入されるようになっている。

上記したマスタシリンダ４の第１液圧室１３とストロークシミュレータ５とを連通するシミュレータ通路６は、シリンダ本体１０の前記段付穴４１の底に開けられた、後述のポート５０および開閉手段７内の通液路５１と前記シミュレータ本体４０に形成された通液路５２とから構成されている（図３、７）。

図１に示されるように、ストロークシミュレータ５のシミュレータ本体４０内には有底のボア４４が設けられており、このボア４４内には、カップシール４５を介してピストン４６が摺動可能に配設されている。ピストン４６の先端（ボア４４内への挿入端）とボア４４の内底との間は、前記カップシール４５により密閉の圧力室Ｓとして区画されており、この圧力室Ｓに上記したシミュレータ通路６を構成する通液路５２が開口している。一方、シミュレータ本体４０の大径部４０ｃは中空構造となっており、この中空内部には、前記ボア４４を延長する延長筒部４４ａが配設されている。この延長筒部４４ａの延長端には、シミュレータ本体４０の蓋板４０´に一端が着座する第１ばね４７の他端を受けるばね受け４８が添設されている。また、前記延長筒部４４ａ内には、前記第１ばね４７よりもばね力の小さい第２ばね４９が配設されている。この第２ばね４９は、前記ばね受け４８とピストン４６のカップ底との間に介装され、常時はピストン４６を上方へ付勢している。このようなストロークシミュレータ５において、圧力室Ｓ内の液圧が上昇すると、先ず、ピストン４６が第２ばね４９のばね力に抗して後退し、ピストン４６がばね受け４８に当接した後は、第２ばね４７のばね力に抗して後退する。

上記開閉手段７は、図７〜１０によく示されるように、上記シミュレータ本体４０内の通液路５２（シミュレータ通路６）を開閉するポペット弁５４とマスタシリンダ４内のセカンダリピストン１２と連動して前記ポペット弁５４を開閉弁させる揺動レバー５５とを備えている。これらポペット弁５４および揺動レバー５５は、ケーシング５６に組込まれてユニット化されており、このユニットは、シリンダ本体１０のボス部４２内の嵌合穴４１に対するシミュレータ本体４０の組付けに応じて、シリンダ本体１０とシミュレータ本体４０との間にワッシャ５７を介して装着される。前記シミュレータ通路６を構成するシリンダ本体１０側の前記ポート５０は、図８に示されるようにボア１４の軸方向へ長く延びる長円形（非円形）をなしており、前記ケーシング５６は、その上端に突設したＣ字形突起５６ａを前記長円形のポート５０の前側（ボア１４の奥側）に寄せて嵌入させることにより回り止めされている。

ここで、上記ポペット弁５４は、シミュレータ本体４０に設けた凹部６０の底面に前記通液路５２の開口を囲むように形成された弁座６１と、この弁座６１に離着座する弁体６２と、ケーシング５６に一端が係止され前記弁体６２を常時は閉弁方向へ付勢する弁ばね６３とからなっている。弁体６２は、ケーシング５６に設けられた貫通孔５６ｂ内に摺動可能に嵌挿されており、その下端部には、前記弁座６１に密着可能な弾性体６４が配置されている。また、弁体６２の上端部には、前記揺動レバー５５に係合可能なくびれ部６２ａが形成されている。前記シミュレータ通路６を構成する開閉手段７内の通液路５１は、前記ケーシング５６内に傾斜状に設けられており、その片側は前記貫通孔５６ｂに対して開放されている。したがって、ポペット弁５４が、図７に示すように開弁している状態では、マスタシリンダ４の第１液圧室１３内のブレーキ液は、前記シリンダ本体１０のポート５０、ケーシング５６内の通液路５１、弁体６２の周りの凹部６０およびシミュレータ本体４０内の通液路５２を経てストロークシミュレータ５へ供給される。なお、上記弾性体６４は、前記弁座６１に密着可能な材質であれば、ゴムや樹脂などの任意の材質のものを用いるおとができる。

一方、揺動レバー５５は、図９によく示されるように、前記ケーシング５６に形成された軸受部に支承される軸部６５と、この軸部６５からその半径外方向へ延ばされた、上記弁体６２のくびれ部６２ａに係合可能な爪部６６と、軸部６５から前記爪部６６とほぼ直角をなす方向へ延ばされた柱状部６７とを備えている。揺動レバー５５は、ケーシング５６に支承された状態でその柱状部６７の上端部がシリンダ本体１０のポート５０を挿通してボア１４内まで延ばされるようになっている。一方、マスタシリンダ４のセカンダリピストン１２の後端部には、環状溝６８が形成されており、前記揺動レバー５５の柱状部６７の先端部はこの環状溝６８内に位置決めされている。

上記環状溝６８は、セカンダリピストン１２が後退位置にあるとき、その前壁６９が、長円形ポート５０の後側に寄った位置に位置決めされるようになっており、この状態で、揺動レバー５５の柱状部６７は、前記した前壁６９に当接して起立姿勢を維持する（図７）。そして、揺動レバー５５の柱状部６７が起立姿勢を維持する結果、その爪部６６によりポペット弁４の弁体６１が持上げられ、図７に示すようにストロークシミュレータ５側の通液路５２（シミュレータ通路６）が開かれる。一方、前記状態からセカンダリピストン１２が前進すると、弁体６１が弁ばね６３により閉弁方向へ付勢されていることから、図１０に示すように揺動レバー５５がその軸部６５を中心に揺動し、ストロークシミュレータ５側の通液路５２が閉じられる。

上記ストロークセンサ８は、図１および３に示すようにシリンダ本体１０の後端のフランジ部１０ａに取付けたカバー７０内に配設されている。ストロークセンサ８は、回転角度検出器（図示略）を内蔵するセンサ本体７１と、前記回転角度検出器からセンサ本体７１の下方へ延出された回転軸７２と、この回転軸７２に一端部が固結されたセンサアーム７３と、マスタシリンダ４内のプライマリピストン１１の後端部に植立され、前記ピストンガイド２３に設けられたスリット７４を挿通してセンサ本体７１側へ延ばされたセンサピン７５とを備えている。

図１１によく示されるように、上記センサアーム７３の他端部には長穴７６が設けられており、この長穴７６内に上記センサピン７５の上端部が挿入されている。センサピン７５は、プライマリピストン１１と一体に、上記ピストンガイド２３に設けられたスリット７４に沿って直線移動するようになっており、センサアーム７３の長穴７６は、前記したセンサピン７５の直線移動を保証するに足る十分な長さを有している。また、この長穴７６は、センサピン７５の円滑な移動を保証するに足る十分なる幅を有している。しかして、センサアーム７３は、図示を略す付勢手段により図１１に見て反時計方向へ付勢されており、これにより前記長穴７６の片側の壁面７６ａが常にセンサピン７５に押し当てられている。すなわち、センサピン７５はセンサアーム７３の長穴７６内で遊ぶことなく直線移動するようになっており、この結果、プライマリピストン１１の直線移動量が精確に回転軸７２の回転量に変換可能となる。この場合、プライマリピストン１１の直線移動量と回転軸７２の回転角との関係は、図１４に実線にて示すようにほぼ直線関係となり、ストローク全長にわたって安定した検出精度が得られるようになる。

ここで、上記ストロークセンサ８のセンサアーム７３は、図１１に示した直線状のものに代えて、例えば、図１２に示すようにくの字状のセンサアーム７３´としても、あるいは図１３に示すように湾曲状のセンサアーム７３″としてもよい。この場合、センサアーム７３´の屈曲方向およびセンサアーム７３″の湾曲方向は、回転軸７２とセンサピン７５とを結ぶ線上から外向きとし、また、センサアーム７３″については、その長穴７６も湾曲形状とする。くの字状のセンサアーム７３´を用いた場合は、図１４に点線にて示すように、ストローク終盤の分解能がある程度犠牲になるが、ストローク初期に優れた分解能が得られるようになる。一方、湾曲状のセンサアーム７３″を用いた場合は、図１４に一点鎖線にて示すように、分解能はセンサアーム７３とセンサアーム７３´との中間的なものとなるが、回転角とストロークとの関係が直線的になるので、この場合のセンサ出力を用いた場合のデータ処理が簡単となる。

以下、上記のように構成したマスタシリンダ装置１の作用を説明する。なお、本マスタシリンダ装置１は、シリンダ本体１０のフランジ部１０ａのおもて面からストロークセンサ８を納めたカバー７０を挿通して延ばしたスタットボルト８０を利用して車体に取付けられる。

先ず、ＢＢＷシステムが正常に作動している場合について説明する。この場合は、フェイルセーフ弁２Ａ、２Ｂが閉鎖（閉弁）されており、ブレーキペダル３の踏込みに応じてプライマリピストン１１が、図１、３の左方向へ前進し、第１液圧室１３内にブレーキペダル３の入力に応じた液圧が発生する。このとき、後退位置にあるセカンダリピストン１２との係合で、開閉手段７を構成するポペット弁５５は開弁しており（図７）、第１液圧室１３内のブレーキ液は、シリンダ本体１０のポート５０から開閉手段７内の通液路５１およびシミュレータ本体５０内の通液路５２とを通ってストロークシミュレータ５内の圧力室Ｓへ供給される。なお、第１液圧室１３の圧力上昇によりセカンダリピストン１２もわずか前進するが、これによってポペット弁５５が閉弁することはない。

上記ストロークシミュレータ５の圧力室Ｓにブレーキ液が導入されると、先ず、ピストン４６が、ばね力の小さい第２ばね４９のばね力に抗して後退し、これによりブレーキペダル３の適切な初期ストロークが確保される。そして、ピストン４６がばね受け４８に当接した後は、ばね力の大きい第２ばね４７のばね力に抗してピストン４６が後退し、これによりブレーキペダル３の必要なストロークが確保される。この場合、ピストン４６の後退に応じてブレーキペダル３に対する反力が高まり、いわゆる踏み応えが生じて、ペダルフィーリング性は理想の状態となる。この間、プライマリピストン１１の移動量はストロークセンサ８により監視されており、ＢＢＷシステム内の電子制御ユニットは、前記ストロークセンサ８からの信号（ピストンストローク）に基いてホイールシリンダへ供給する液圧を制御し、これにより所望の制動力が得られる。

ところで、上記したようにピストンストロークに基いて制動力を制御する場合は、ブレーキペダル３の繰返し踏込みに応じて、プライマリ側のカップシール３５の背面側から第１液圧室１３へ液補給（背面補給）が繰返されると、ブレーキペダル３にかかる反力が大きくなり、ブレーキ操作に応じた適性な制動力を得ることが困難になる。しかし、本実施形態においては、図５に示したようにこのプライマリ側のカップシール３５の外周縁部が環状溝３８の前壁３８ａに当接して背面補給が規制されているので、ブレーキペダル３の繰返し踏込みが行われもても、所望の制動力が安定して得られるようになる。

次に、ＢＢＷシステムが失陥した場合について説明する。この場合は、フェイルセーフ弁２Ａ、２Ｂが切換わってマスタシリンダ４がホイールシリンダへ接続される。そして、ブレーキペダル３の踏込みによりプライマリピストン１１が前進し、第１液圧室１３内の液圧が上昇すると、この第１液圧室１３内のブレーキ液は、第１吐出ポート１６からフェイルセーフ弁２Ａを通って対応するホールシリンダへ供給される。一方、第１液圧室１３内の液圧が上昇すると、セカンダリピストン１２も前進し、これにより第２液圧室１５内のブレーキ液が、第２吐出ポート１７からフェイルセーフ弁２Ｂを通って対応するホイールシリンダへ供給される。

そして、セカンダリピストン１２が前進すると、図１０に示したように、開閉手段７の揺動レバー５５がその軸部６６を中心に揺動し、ポペット弁５４の弁体６２が弁座６１に着座し、シミュレータ本体５０内の通液路５２（シミュレータ通路６）が遮断される。これによりストロークシミュレータ５へのブレーキ液供給は停止され、この結果、各ホイールシリンダに対して必要なブレーキ液が供給され、マニュアルブレーキとして作動する。このとき、ポペット弁５４の弁体６２の背面側には、第１液圧室１３内の液圧がかかっているので、ポペット弁５４は、その先端に弾性体６４を有していることもあって、確実にシミュレータ通路６を遮断する。また、このポペット弁５４の弁体６２は、ＢＢＷシステムの正常時には弁座６１から離間した中吊り状態で待機しているので、長期間待機しても、その弾性体６４が変形しまたは損傷することはなく、システム失陥時には確実にシミュレータ通路６を遮断する。

上記制動状態からブレーキペダル３が解放されると、第２戻しばね２１のばね力が第１戻しばね２０のばね力よりも大きいことから、先ず、セカンダリピストンピストン１２が戻り、第２液圧室１５内の液圧が低下する。すると、ホイールシリンダから第２液圧室１５へブレーキ液が戻ると共に、カップシール３７を通してリザーバ２９から第２液圧室１５へブレーキ液が補給される。セカンダリピストン１２は、ストッパピン２５に当接して後退位置が規制され、初期位置に停止する。この段階では、セカンダリピストン１２のカップ形状部１２ａに設けられた補給孔３３により第２液圧室１５とリザーバ２９とが連通し、第２液圧室１５内のブレーキ液が調整される。一方、プライマリピストン１１は、第１戻しばね２０のばね力により、前記セカンダリピストン１２よりも遅れて初期位置に戻り、これによりプライマリピストン１１のカップ形状部１１ａに設けられた補給孔３２により第１液圧室１３とリザーバ２９とが連通し、第１液圧室１３内のブレーキ液が調整される。なお、このプライマリピストン１１側のカップシール３５は、前記したように背面補給不能な構造となっているので（図５）、プライマリピストン１１の戻り途中におけるブレーキ液補給は行われない。その後、ブレーキペダル３が踏込まれると、再びプライマリピストン１１とセカンダリピストン１２とが前進するが、両ピストン１１、１２はピストンガイド２３、ストッパピン２５により初期位置に正確に戻っているので、次の制動に際して無効ストロークを生じることはなく、したがって、ＢＢＷ失陥時においても安定した制動が得られるようになる。

本実施形態においては特に、マスタシリンダ４のシリンダ本体１０から直接ストロークシミュレータ５へ延ばしたシミュレータ通路６に開閉手段７を配設しているので、セカンダリピストン１２の内部に余分な弁要素を設ける必要がなく、これによりセカンダリピストン１２の小型化を達成できる。また、前記開閉手段７はポペット弁５４を構成要素としているので、損傷の危険のあるシール部材が不要になることに加え、その作動も長期的に安定し、ＢＢＷシステム失陥時における信頼性が著しく向上する。しかも、このポペット弁５４は、セカンダリピストン１２の動きと連動する揺動レバー５５により開閉弁されるので、ポペット弁１２を駆動するための特別の駆動手段も不要になり、開閉手段７の構造は簡単となる。また、本実施形態においては特に、ストロークセンサ８として、プライマリピストン１１の直線運動をセンサピン７５とセンサアーム７３との係合により回転運動に変換する機構を採用しているので、その構造は簡単かつ小型となり、この面からも装置の小型化に寄与する。

なお、上記した開閉手段７の構造は任意であり、上記実施形態におけるポペット弁５４を備えた構成に代えて、チルト弁、スライド弁、スプール弁等を有する構成としてもよい。
また、上記実施形態においては、セカンダリピストン１２を付勢する第２戻しばね２１の方がプライマリピストン１１を付勢する第１戻しばね２０よりも大きなばね力を有するもの、いわゆる非同閉型のマスタシリンダとした。しかしながら、これに限らず、プライマリピストン１１を付勢する第１戻しばね２０の方がセカンダリピストン１２を付勢する第２戻しばね２１よりも大きなばね力を有するもの、いわゆる同閉型のマスタシリンダとして構成してもよい。この場合には、ストッパピン２５によりセカンダリピストン１２の後退位置が規制されるため、制動解除時にセカンダリピストン１２が戻りすぎてしまう現象、いわゆるオーバーシュートを防止することが可能になる。

本発明に係るマスタシリンダ装置の全体構造を示す断面図である。本マスタシリンダ装置の全体構造を示す側面図である。本マスタシリンダ装置を構成するマスタシリンダの構造を示す断面図である。本マスタシリンダの一部を拡大して示す断面図である。プライマリ側のカップシールの組付構造を示す断面図である。セカンダリ側のカップシールの組付構造を示す断面図である。本マスタシリンダ装置を構成する開閉手段の構造を示す断面図である。図７に示した開閉手段をマスタシリンダのボア内から示す平面図である。図７に示した開閉手段を構成する揺動レバーの形状を示す斜視図である。図７に示した開閉手段の作動状態を示す断面図である。本マスタシリンダ装置を構成するストロークセンサの構造を示す模式図である。本マスタシリンダ装置を構成するストロークセンサの変形構造を示す模式図である。本マスタシリンダ装置を構成するストロークセンサの、さらに他の変形構造を示す模式図である。図１１〜１３に示したストロークセンサにおけるストロークと回転角との関係を示すグラフである。

符号の説明

１マスタシリンダ装置
２Ａ、２Ｂフェイルセーフ弁
３ブレーキベダル
４マスタシリンダ
５ストロークシミュレータ
６シミュレータ通路
７開閉手段
８ストロークセンサ
１０シリンダ本体
１１プライマリピストン
１２セカンダリピストン
１３第１液圧室（プライマリ側液圧室）
１４ボア
１５第２液圧室（セカンダリ側液圧室）
２０第１戻しばね（プライマリピストン用）
２１第２戻しばね（セカンダリピストン用）
２４軸径方向孔（長穴）
２５ストッパピン（規制手段）

Claims

ホイールシリンダに対してフェイルセーフ弁を介して接続されるタンデム型マスタシリンダと、該マスタシリンダ内のプライマリ側液圧室のブレーキ液を導入して、ブレーキペダルの必要なストロークを確保するストロークシミュレータとを備えているマスタシリンダ装置において、前記マスタシリンダは、シリンダ本体のボア内面側に軸方向に離間して形成した複数の周溝内に、前記シリンダ本体内を摺動するプライマリピストン並びにセカンダリピストンの外周をそれぞれシールするカップシールを配置すると共に、プライマリ側液圧室およびセカンダリ側液圧室に前記プライマリピストン、セカンダリピストンのそれぞれを戻し方向へ付勢する戻しばねを配置してなるプランジャ型として構成され、前記シリンダ本体には、前記セカンダリピストンの後退位置を規制する規制手段を設けたことを特徴とするマスタシリンダ装置。
前記２つの戻しばねは、前記セカンダリピストンを付勢する戻しばねが前記プライマリピストンを付勢する戻しばねよりも大きなばね力を有していることを特徴とする請求項１に記載のマスタシリンダ装置。
前記規制手段が、シリンダ本体のボアを横断して延ばされたストッパピンからなり、該ストッパピンは、セカンダリピストンに貫設した長穴に挿入されていることを特徴とする請求項１または２に記載のマスタシリンダ装置。