JP2005104336A - マスタシリンダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マスタシリンダを大型化することなく、ストロークシミュレータの円滑な作動とマスタシリンダ自体の円滑な作動とを保証する。
【解決手段】 ホイールシリンダ１に対してフェイルセーフ弁２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のブレーキ液をシミュレータ通路６を通じて導入して、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と、制御系失陥時にセカンダリピストン１２の動きと連動してシミュレータ通路６を閉じるチルト弁７と、フェイルセーフ弁２の開弁時（制御系の失陥時）にはチルト弁７の二次側のシミュレータ通路６を閉じる一方で、マスタシリンダ４からホイールシリンダ１へのブレーキ液の流通を許容するスプール弁９とを内蔵するバルブボデー５０を外付けする。
【選択図】図１

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制御装置に用いられるマスタシリンダ装置に関する。

この種のブレーキ制御装置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、制御系の失陥時には、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。

そして従来、このようなマスタシリンダ装置としては、特許文献１に記載されるものがあった。このものは、タンデム型マスタシリンダのシリンダ本体にストロークシミュレータを外付けしてなっており、マスタシリンダ内のプライマリピストンとセカンダリピストンとの間に画成される液圧室と、前記ストロークシミュレータとを連通する通液路が、後退位置にあるセカンダリピストンに対するピストンシール位置よりもプライマリピストン側に設定されている。

そして、その１つの実施形態（特許文献１の図２、３）では、セカンダリピストンの延長端部（ランド）にシール部材を支持させると共に、シリンダ本体のボア内面に、セカンダリピストンが後退位置にあるときに前記シール部材に対向して配置される環状溝を形成し、制御系の正常時には、前記シール部材を前記環状溝に対向させて液圧室内のブレーキ液をストロークシミュレータへ導き、制御系の失陥時には、セカンダリピストンの前進に応じて前記シール部材を前記環状溝を超えて移動させ、ストロークシミュレータへのブレーキ液導入を遮断するようにしている。また、他の実施形態では（特許文献１の図４、５）では、セカンダリピストンの延長部に設けた軸方向孔にプランジャを摺動可能に嵌装し、該プランジャをスプール弁として機能させ（図４）、あるいは前記孔内に嵌装したシール部材に接離可能とし（図５）、制御系の正常時には、前記プランジャにより流路を開いて液圧室内のブレーキ液をストロークシミュレータへ導き、制御系の失陥時には、前記プランジャをセカンダリピストンと相対移動させて、ストロークシミュレータへのブレーキ液の導入を遮断するようにしている。

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、何れの実施形態ともに、マスタシリンダ内のセカンダリピストンの移動によってストロークシミュレータに対するブレーキ液の導入および導入遮断を行う機構が配設されている。ここで、制御系が失陥した時に、前記液圧室のブレーキ液がホイールシリンダに供給されることになるが、上述した特許文献１の構成では、セカンダリピストンが移動するまでの間、ホイールシリンダに供給されるべき液圧室のブレーキ液がストロークシミュレータに導入されてしまう。この結果、ストロークシミュレータに導入されるブレーキ液分のプライマリピストンのストロークがそのまま無効ストロークとなってしまうという問題があった。

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、制御系が失陥した時に、無効ストロークを最小限に抑えて効率のよい制動を可能とし得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ピストンとセカンダリピストンとの間に画成される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、前記ストロークシミュレータが前記マスタシリンダのシリンダ本体に外付けされるマスタシリンダ装置において、前記マスタシリンダと前記ストロークシミュレータとを連通するシミュレータ通路に、セカンダリピストンの移動に応じて該シミュレータ通路を開閉する開閉手段と、該開閉手段と前記ストロークシミュレータとの間のシミュレータ通路および前記液圧室と前記ホイールシリンダとの間に設けられ、前記液圧室から前記ホイールシリンダへのブレーキ液の流れに応じて前記シミュレータ通路における前記ストロークシミュレータに対するブレーキ液の導入を遮断する切替手段とを配設したことを特徴とする。

このように構成したマスタシリンダ装置においては、制御系が失陥してフェイルセーフ弁が開弁される時には、切替手段により液圧室から前記ホイールシリンダへのブレーキ液の流れに応じて前記シミュレータ通路における前記ストロークシミュレータに対するブレーキの導入が直ちに遮断されるので、ペダルストロークの無駄な消費すなわち無効ストロークが最小限に抑えられる。

本発明において、上記切替手段はスプール弁からなる構成とすることができ、この場合は、迅速に液圧室からストロークシミュレータへのブレーキ液の導入を遮断することができる。前記スプール弁は、内部をマスタシリンダとホイールシリンダとを連通させる連通路として提供する中空スプールを備えており、該中空スプールは、その中空内部に前記連通路を絞る絞り手段を設けている構成とすることができる。このようにスプール弁を構成することで、制御系の失陥時には中空スプールがマスタシリンダの液圧室の圧力を受けて自動的に移動し、特別の駆動手段を設けてスプール弁の開閉を行う必要がなくなる。この絞り手段は、絞り通路を有する絞り部材からなり、該絞り部材は弾性体からなって、その絞り通路が、ホイールシリンダからマスタシリンダへのブレーキ液の戻りに応じて、拡大するようになっている構成とすることができ、この場合は、制動解除時におけるホールシリンダからマスタシリンダへのブレーキ液の円滑な戻りが保証される。

本発明に係るマスタシリンダ装置によれば、制御系が失陥した時には、切替手段により開閉手段からストロークシミュレータへのシミュレータ通路が直ちに閉じられるので、無効ストロークが最小限に抑えられる。
また、切替手段としてスプール弁を用いた場合は、迅速に液圧室からストロークシミュレータへのブレーキ液の導入を遮断することができ，装置に対する信頼性が向上する。

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は、ホイールシリンダ１に対してフェイルセーフ弁２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液圧室（第１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、前記第１液圧室１３とストロークシミュレータ５内とを連通する通液路（シミュレータ通路）６に介装されたチルト弁（開閉手段）７と、該チルト弁７の二次側の通液路６および前記第１液圧室１３内と前記ホイールシリンダ２とを連通する連通路８に共通に介装されたスプール弁（切替手段）９とから概略構成されている。

上記フェイルセーフ弁２は、後輪側または前輪側の２輪のホイールシリンダ１に対してそれぞれ設けられるが、ここでは、説明の便宜のため、フェイルセーフ弁２およびホイールシリンダ１にそれぞれ１つだけ図示している。また、ブレーキ制御装置は、本マスタシリンダ装置以外に液圧源、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、常時はマスタシリンダ４の発生液圧やブレーキペダル３の操作力または操作量等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、そのシリンダ本体１０のボア１４に、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とを摺動可能に収めている。図２によく示されるように、プライマリピストン１１は、ピストン部１１ａとこのピストン部１１ａに連接された軸部１１ｂとからなっており、その軸部１１ｂが、ボア１４の開口端部に液密に装着したピストンガイド１５をカップシール１６を介して摺動可能に挿通してシリンダ本体１０の後方へ延ばされている。また、ピストン部１１ａには、ボア１４の内面との間をシールするカップシール（ピストンシール）１７が装着されており、前記第１液圧室１３は、このピストンシール１７により外部から遮断されている。

一方、セカンダリピストン１２の両端部には、ボア１４の内面との間をシールするカップシール（ピストンシール）１８Ａ、１８Ｂが装着されている。前記第１液圧室１３は、このセカンダリピストン１２の一端側に装着したピストンシール１８Ａと前記プライマリピストン１１上のピストンシール１７とにより密閉室として区画されている。また、尻菜本体１０の内底側は、前記セカンダリピストン１２の他端側に装着したピストンシール１８Ｂにより液圧室（第２液圧室）１９として区画されている。なお、シリンダ本体１０には、第１液圧室１３内をホールシリンダ１（フェイルセーフ弁２）に連通させる連通路８が接続されるポート２０と、第２液圧室１９を他のホールシリンダ１（フェイルセーフ弁２）に連通させるポートとが設けられているが、第２液圧室１９側のポートについては、図示省略している。

上記プライマリピストン１１とセカンダリピストン１２との間には第１戻しばね２１が、セカンダリピストン１２とシリンダ本体１０の内底との間には第２戻しばね２２がそれぞれ介装されている。第１戻しばね２１の一端はプライマリピストン１１に装着したリテーナ２３に、第２戻しばね２２の一端はセカンダリピストン１２に装着したリテーナ２４にそれぞれ係止されている。プライマリピストン１１には、前記ピストンガイド１５に添設したストッパプレート２５に当接可能なストッパ環２６が外嵌されており、プライマリピストン１１はそのストッパ環２６をストッパプレート２５に当接させる位置が戻り位置となっている。一方、セカンダリピストン１２は、その中間部に貫設した軸径方向孔（長孔）２７に挿入されたストッパピン２８により戻り位置が規制されている。ストッパピン２８は、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のピストン部１１ａの背面とピストンガイド１５との間には、軸部１１ｂを囲む環状の給油室（プライマリ側給油室）２９が形成されている。このプライマリ側給油室２９は、シリンダ本体１０に設けた通液路３０によりリザーバ（図示略）に連通される一方で、前記軸部１１ｂに貫設した軸径方向孔（長孔）３１と前記ピストン部１１ａに貫設した軸方向孔３２とにより第１液圧室１３に連通されている。

ここで、第１液圧室１３に面するプライマリピストン１１の端部には前記軸方向孔３２が開口する凹部が形成されており、この凹部内には、該軸方向孔３２を開閉するセンターバルブ３３が配設されている。このセンターバルブ３３は、前記リテーナ２３に一端が係止された弁ばね３４により前記軸方向孔３１を閉じる方向へ付勢された弁体３５とこの弁体３５から軸方向孔３２を挿通して前記軸径方向孔３１内まで延ばされたバルブステム３６とを備えている。前記軸径方向孔３１には、前記ストッパ環２６に両端部が支持されたストッパピン３７が配置されており、プライマリピストン１１が戻り位置にあるときには、このストッパピン３７にバルブステム３６が当接することで、弁体３５が軸方向孔３１を開く位置に移動し、これにより第１液圧室１３が前記リザーバに対して開放される。一方、ストッパ環２６は、ばね３８によりピストンガイド１６側へ付勢されており、プライマリピストン１１が前記戻り位置から前進すると、ストッパ環２６と一体にストッパピン３７がピストンガイド１６側へ相対移動し、センターバルブ３３の弁体３５が軸方向孔３２を閉じるようになる。

一方、セカンダリピストン１２の中間部は小径部となっており、この小径部の周りは、環状の給油室（セカンダリ側給油室）３９として区画されている。このセカンダリ側給油室３９は、シリンダ本体１０に設けた通液路４０により図示を略すリザーバに連通されると共に、セカンダリピストン１２に貫設した前記軸径方向孔２７とセカンダリピストン１２の前端部に貫設した軸方向孔４１とにより前記第２液圧室２１に連通されている。

また、上記第２液圧室１９に面するセカンダリピストン１２の端部には前記軸方向孔４１が開口する凹部が形成されており、この凹部内には該軸方向孔４１を開閉するセンターバルブ４２が配設されている。このセンターバルブ４２は、前記リテーナ２４に一端が係止された弁ばね４３により軸方向孔４１を閉じる方向へ付勢された弁体４４とこの弁体４４から軸方向孔４１を挿通して前記軸径方向孔２７内まで延ばされたバルブステム４５とを備えている。セカンダリピストン１２が戻り位置にあるときには、前記ストッパピン２８にバルブステム４５が当接することで、弁体４４が軸方向孔４１を開く位置に移動し、これにより第２液圧室１９が前記リザーバに対して開放される。一方、セカンダリピストン１２が前進すると、これと相対にストッパピン２８が移動し、センターバルブ４２の弁体４４が軸方向孔４１を閉じる。

本実施形態において、上記ストロークシミュレータ５と、チルト弁７とスプール弁９とは、共通のバルブボデー５０内に設定されている。図３にも示されるように、バルブボデー５０の一端部には、外周におねじを設けたボス部５１が突設されており、バルブボデー５０は、そのボス部５１を上記シリンダ本体１０に形成された凹穴５２に設けためねじに螺合させることにより、該シリンダ本体１０に直結（外付け）されている。バルブボデー５０には、前記通液路６が設けられており、この液通路６は、前記ボス部５１の先端からスプール弁９を経てストロークシミュレータ５に至るまで心違いに延ばされている。一方、前記シリンダ本体１０の凹穴５２の内底部には、前記第１液圧室１３を前記バルブボデー５０内の通液路６に開通させるポート５３が形成されている。このポート５３は、後退位置にあるセカンダリピストン１２に対するピストンシール１８Ａの位置よりもプライマリピストン１１側であって、該ピストンシール１８Ａに隣接する部位に設定されている（図２）。

上記ストロークシミュレータ５は、特開平１１−３３４５７７号公報に記載されたアキュムレータと実質同じものであり、図３によく示されるように、小径ボア６０と大径ボア６１とを環状のストッパ壁６２を介して連接してなっている。小径ボア６０内には、円筒状の大径ピストン６３と小径ピストン６４とが同心に配設されている。大径ピストン６３には小径ボア６０の内面との間をシールするカップシール（ピストンシール）６５Ａが、小径ピストン６４には大径ピストン６３の内面との間をシールするカップシール（ピストンシール）６５Ｂがそれぞれ設けられている。両ピストン６３および６４と小径ボア６０の内底との間には、前記ピストンシール６５Ａ、６５Ｂにより密閉の圧力室６６が画成されており、この圧力室６６に前記通液路６が開口している。

また、上記大径ボア６１内には、可動ばね受け６７が配設されている。この可動ばね受け６７は、大径ボア６１の底面との間に介装した大径の第１ばね６８により常時は小径ボア６０側へ付勢され、その一端側に設けた円筒部６７ａを小径ボア６０内に臨ませている。また、この可動ばね受け６７の円筒部６７ａの内底と前記小径ピストン６４との間には、前記第１ばね６８よりもばね力の小さい小径の第２ばね６９が介装されており、小径ピストン５４は、常時はこの第２ばね６９により、その先端肩部を大径ピストン６３の開口端の内方フランジ６３ａに当接させる前進端に位置決めされている。なお、大径ボア６１内は、前記マスタシリンダ４内の、リザーバと連通するセカンダリ側給油室３９に対して管路５４により接続されている（図１）。

このようなストロークシミュレータ５において、圧力室６６内の液圧が上昇すると、先ず、大径ピストン６３および小径ピストン６４が第２ばね６９のばね力に抗して一体に後退し、大径ピストン５３がストッパ壁６２に当接した後は、小径ピストン６４のみが第２ばね６９のばね力に抗して後退する。そして、その後、さらに液圧が上昇すると、小径ピストン６４が可動ばね受け６７に当接して、小径ピストン６４と可動ばね受け６７とが第１ばね６８のばね力に抗して一体となって後退する。

上記開閉手段としてのチルト弁７は、上記バルブボデー５０のボス部５１の先端とシリンダ本体１０との間に配設されている。このチルト弁７は、図４によく示されるように、前記ボス部５１の先端に形成した凹部５０ａ内に通液路６の開口を囲むように設けられた弁座７０と、この弁座７０に離着座する弁体７１と、この弁体７１に一端部が係止され、他端部が前記シリンダ本体１０のポート５３を挿通してマスタシリンダ４内の第１液圧室１３内に延出された作動ロッド（駆動部材）７２と、バルブボデー５０のボス部５１の先端に係止されかつシリンダ本体１０の凹部５２に嵌合されたスリーブ７３と、このスリーブ７３に嵌合され前記作動ロッド７２を支持する弾性支持体７４と、ボス部５１に一端が係止され、前記弁体７１を常時は弁座７０に着座する閉弁方向へ付勢する弁ばね７５とからなっている。

上記弾性支持体７４は、図５に示されるように、周辺の固定部７６と、前記作動ロッド７２を支持する中心の支持部７７と、前記固定部７６と支持部７７とを連接するスクロール状のブリッジ部７８とを備えており、例えば、ポリアミド樹脂により一体成形されている。このようなチルト弁７において、上記作動ロッド７２は、セカンダリピストン１２が後退位置にあるとき、該セカンダリピストン１２の後端部（端部）５５に当接してプライマリピストン１１側へ移動するようになっており、これに応じて弁体７１が、図４に示すように傾動し、バルブボデー５０内の通液路６がマスタシリンダ４内の第１液圧室１３へ連通される。

上記切替手段としてのスプール弁７は、図３および図６〜８にも示されるように、通液路６と交差して設けられたボア８０内に中空スプール８１を摺動可能に配設している。ボア８０は、その開口端が蓋体８２により閉じられており、中空スプール８１は、その一端をバルブボデー５０によって提供されるボア底に当接させる後退端（図３、６）とその他端を蓋体８２に当接させる前進端（図７）との間で摺動できるようになっている。中空スプール８１と蓋体８２との間には圧縮ばね８３が介装されており、中空スプール８１は、常時はこの圧縮ばね８３のばね力でその一端をボア底に当接させる後退端に位置決めされている。中空スプール８１の外周面とボア８０の内周面との間には環状室８４が形成されており、中空スプール８１が後退端に位置決めされている状態において、バルブボデー５０内の通液路（シミュレータ通路）６が導通し、これにより上記ストロークシミュレータ５内の圧力室６６には、マスタシリンダ４の第１液圧室１３内のブレーキ液が供給可能となる。

一方、上記ボア底を提供するバルブボデー５０の壁部には、前記連通路８を介してマスタシリンダ４内の第１液圧室１３に接続されるポート８５が、上記蓋体８２には、同じ連通路８を介して前記ホイールシリンダ１に接続されるポート８６がそれぞれ設けられており、中空スプール８１の中空内部は、マスタシリンダ４とホイールシリンダ１とを連通させる連通路８´として提供されている。しかして、この中空スプール８１の中空内部には、前記連通路８´を絞る絞り部材（絞り手段）８７が配設されている。この絞り部材８７は、弾性体からなっており、その中心部には絞り通路８８が形成されている。絞り部材８７は、中空スプール８１の内面に位置固定されており、中空スプール８１と一体に移動する。

上記中空スプール８１にはまた、通液路６に臨む環状室８４から絞り部材８７側へ離間してポート８９が形成されいる。このポート８９は、中空スプール８１が後退端に位置決めされている状態でバルブボデー５０に設けたポート９０と整合するようになっている。このバルブボデー５０のポート９０には、前記マスタシリンダ４とホールシリンダ１とを接続する通液路６に一端が接続されたバイパス管路９１の他端部が接続されており（図１）、したがって、中空スプール８１が前進端に位置決めされている状態で、中空スプール８１内の連通路８´は、このポート９０と前記蓋体８２のポート８６との２つのポートを介してホイールシリンダ１に連通される。

以下、上記のように構成したマスタシリンダ装置の作用を説明する。
先ず、ブレーキ制御装置の制御系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２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、同図の左方向へ前進し、プライマリピストン１１上のストッパ環２６と一体にストッパピン２５が図１の右方向へ相対移動する。これにより、センターバルブ３３の弁体３５が弁ばね３４のばね力で同図の右方向へ移動し、プライマリピストン１１内の軸方向孔３２が閉じられ、第１液圧室１３と図示を略すリザーバとの連通が遮断される。

この結果、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し、このとき、後退位置にあるセカンダリピストン１２の後端部５３との係合によりチルト弁７の弁体７１が開いているので（図４）、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５３からバルブボデー５０内の通液路６へ供給される。一方、フェイルセーフ弁２が閉じていることから、連通路８の途中のスプール弁９内の中空スプール８７にかかる左右液圧は均衡し、中空スプール８１は圧縮ばね８３のばね力で後退端を維持する（図６）。これにより中空スプール８１の周りの管状室８４を経てバルブボデー５０内の通液路６が導通し、上記マスタシリンダ４の第１液圧室１３内のブレーキ液は、通液路６を経てストロークシミュレータ５内の圧力室６６に導入される。ここで、第１液圧室１３の圧力上昇によりセカンダリピストン１２も前進するが、このセカンダリピストン１２と相対にストッパピン２８（図２）が後退するので、その前面のセンターバルブ４２が閉弁動作し、これによりセカンダリピストン１２はわずか前進して停止し、この結果、チルト弁７の開弁状態が維持される。

一方、ストロークシミュレータ５の圧力室６６にブレーキ液が導入されると、先ず、大径ピストン６３および小径ピストン６４が第２ばね６９のばね力に抗して一体に後退し、これにより圧力室６６が急速に拡大し、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、大径ピストン６３がストッパ壁６２に当接することで、小径ピストン６４のみが第２ばね６９のばね力に抗して後退し、この間、ブレーキペダル３のストロークに対する反力が適当に高まり、良好なブレーキ操作感（ペダルフィーリング性）が得られる。その後、さらにブレーキペダル３が踏込まれると、小径ピストン６４が可動ばね受け６７に当接して、小径ピストン６４と可動ばね受け６７とが第１ばね６８のばね力に抗して一体となって後退する。これにより、ブレーキペダル３のストロークに対する反力がさらに高まり、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。なお、このとき、ストロークシミュレータ５内の大径ボア６１内は管路５４およびマスタシリンダ４内のセカンダリ側給油室３９を経由してリザーバと連通されているので、可動ばね受け６７の円滑な移動が保証される。

次に、ブレーキ制御装置の制御系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２が開いてマスタシリンダ４がホイールシリンダ１へ接続される。そして、プライマリピストン１１の前進により第１液圧室１３に液圧が発生すると、第１液圧室１３内のブレーキ液は、ポート２０から連通路８およびスプール弁９内の連通路８´を経て対応するホールシリンダ１へ供給される。一方、この第１液圧室１３内の液圧上昇によりセカンダリピストン１２も前進し、これにより第２液圧室１９にも液圧が発生し、該第２液圧室１９内のブレーキ液圧も、対応するフェイルセーフ弁２を通ってホイールシリンダ１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、その後端部５５とチルト弁７の作動ロッド７２との当接（図４）が外れ、弁体７１が弁ばね７５の付勢力により起立姿勢となる。すると、バルブボデー５０内のシミュレータ通路（通液路）６がマスタシリンダ４内の第１液圧室１３から遮断され、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する。

ところで、上記チルト弁７を構成する作動ロッド７２は、セカンダリピストン１２がある程度前進しないと起立姿勢とならず、この間、チルト弁７が開いた状態を維持し、そのままブレーキ液がストロークシミュレータ５へ供給されたのでは、ペダルストロークが長くなり、無効ストロークが生じることになる。しかし、本実施形態においては、フェイルセーフ弁２の開弁と同時にマスタシリンダ４内の第１液圧室１３のブレーキ液がスプール弁９内に供給される。この場合、中空スプール８１内に絞り通路８８を有する絞り部材８７が存在することから、前記絞り通路８８によって連通路８、８´が絞られ、これにより中空スプール８１は、図７に示すように圧縮ばね８３のばね力に抗して前進する。すると、同図に示すように中空スプール８１の周りの環状室８４とストロークシミュレータ５に通じる通液路６とが遮断される。すなわち、セカンダリピストン１２と連動するチルト弁７の作動と無関係にストロークシミュレータ５へのブレーキ液供給が遮断され、この結果、前記した無効ストロークは著しく低減される。

ここで、上記中空スプール８１の前進により、該中空スプール８１に設けられたポート８９とバルブボデー５０に設けられたポート９０とが整合し、マスタシリンダ４の第１液圧室１３内のブレーキ液は、前記蓋体８２のポート８６に接続する連通路（本管）８とバイパス管路９１とを通してホイールシリンダ１へ供給され、したがって、有効に制動が行われる。

一方、ブレーキペダル３が緩められると、先ず、マスタシリンダ４内のプライマリピストン１１が第１戻しばね２１のばね力により戻り、第１液圧室１３内の液圧が低下する。すると、ホイールシリンダ１からスプール弁９を経由してマスタシリンダ４へブレーキ液が戻り、これに応じてスプール弁９内の中空スプール８１も戻り方向へ移動する。そして、中空スプール８１に設けられたポート８９とバルブボデー５０に設けられたポート９０との導通が遮断されると、戻り通路が中空スプール８１内の絞り部材８７内の絞り通路８８だけとなるが、絞り部材８７が弾性体により形成されているため、図８に示すようにその絞り通路８８が拡大し、これによりマスタシリンダ４への円滑なブレーキ液の戻りが保証される。そして、中空スプール８１が後退端に達すると環状室８４と通液路６とが再び導通するが、この段階では、マスタシリンダ４内のセカンダリピストン１２が初期の戻り位置まで復帰していないため、チルト弁７は閉じた状態を維持し、したがって、ストロークシミュレータ５へのブレーキ液供給は遮断されたままとなっている。その後、セカンダリピストンピストン１２が第２戻しばね２２のばね力で戻り位置に復帰し、これによりチルト弁７が再び開き、ストロークシミュレータ５へのブレーキ液供給が可能な状態になる。

なお、本実施の形態では、開閉手段としてチルト弁７を用いたが、これに限らず、セカンダリピストン１２に当接するものであれば、スライド弁、スプール弁等を用いてもよい。

一方、切替手段としてのスプール弁９は、構造簡単で、それほどのスペースをとらないので、マスタシリンダ４のシリンダ本体１０に直結されるバルブボデー５０内にコンパクトに納めることができる。また、このスプール弁９は、内部をマスタシリンダ４とホイールシリンダ１とを連通させる連通路８´として提供する中空スプール８１を備えると共に、この中空スプール８１の中空内部に絞り手段（絞り部材８７）を設けた構造となっているので、中空スプール８１は特別の駆動手段に頼ることなく自動的に摺動し、応答性は良好となる。さらに、前記絞り手段を構成する絞り部材８７は弾性体からなって、その絞り通路８８が、ホイールシリンダ１からマスタシリンダ４へのブレーキ液の戻りに応じて、拡大するようになっているので、制動解除も円滑となる。

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。 本マスタシリンダ装置を構成するストロークシミュレータ、開閉手段および切替手段の構造を示す断面図である。 図３に示した開閉手段としてのチルト弁の構造を拡大して示す断面図である。 開閉手段を構成する弾性支持体の形状を示す平面図である。 図３に示した切替手段としてのスプール弁の構造を拡大して示す断面図である。 ブレーキ制御装置の制御系が失陥した際のスプール弁の作動状態を示す断面図である。 ブレーキ解放時のスプール弁の作動状態を示す断面図である。

符号の説明

１ ホイールシリンダ
２ 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 通液路（シミュレータ通路）
７ チルト弁（開閉手段）
８ 連通路
９ スプール弁（切替手段）
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（液圧室）
５０ バルブボデー
８１ 中空スプール
８´ 中空スプール内の通液路
８７ 絞り部材
８８ 絞り部材の絞り通路

Claims (4)

1. 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ピストンとセカンダリピストンとの間に画成される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、前記ストロークシミュレータが前記マスタシリンダのシリンダ本体に外付けされるマスタシリンダ装置において、前記マスタシリンダと前記ストロークシミュレータとを連通するシミュレータ通路に、セカンダリピストンの移動に応じて該シミュレータ通路を開閉する開閉手段と、該開閉手段と前記ストロークシミュレータとの間のシミュレータ通路および前記液圧室と前記ホイールシリンダとの間に設けられ、前記液圧室から前記ホイールシリンダへのブレーキ液の流れに応じて前記シミュレータ通路における前記ストロークシミュレータに対するブレーキ液の導入を遮断する切替手段とを配設したことを特徴とするマスタシリンダ装置。
2. 前記切替手段は、スプール弁からな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。
3. 前記スプール弁が、内部を前記液圧室と前記ホイールシリンダとを連通させる連通路として提供する中空スプールを備えており、該中空スプールは、その中空内部に前記連通路を絞る絞り手段を設けていることを特徴とする請求項２に記載のマスタシリンダ装置。
4. 前記絞り手段が、絞り通路を有する絞り部材からなり、該絞り部材は弾性体からなって、その絞り通路が、ホイールシリンダからマスタシリンダへのブレーキ液の戻りに応じて、拡大するようになっていることを特徴とする請求項３に記載のマスタシリンダ装置。
   
   

Images