JP2005297913A

JP2005297913A - マスタシリンダ

Info

Publication number: JP2005297913A
Application number: JP2004120632A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Tsubouchi; 坪内　　薫
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2004-04-15
Filing date: 2004-04-15
Publication date: 2005-10-27

Abstract

【課題】トラクションコントロールや走行安定性制御などの自動ブレーキ制御が実行されるときに要求される作動液を圧力室経由でリザーバから汲み上げる方式のマスタシリンダであって、リザーバから圧力室への作動液供給を容易にして自動ブレーキ制御などの応答性を高め、また、マスタシリンダ作動時に作動液がリザーバに低圧で逆流する現象を効果的に抑制してブレーキの操作フィーリングを向上させ、さらに、足回りや自動ブレーキ制御システムからマスタシリンダに向けての強い逆流現象に対しては過度の圧力上昇を確実に回避する信頼性に高いマスタシリンダを提供する。
【解決手段】第１圧力室３、第２圧力室６からリザーバ８へ作動液が流動する過程で、流動圧が低圧のときに作動する絞り通路２２と、流動圧が高圧のときに開放するリリーフ弁２３とを第１、第２圧力室３、６とリザーバ８との間の液通路に設けた。また、マスタシリンダが非作動のときに開弁して液通路２０、２１を開放する弁機構２４を伴わせた。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両用液圧ブレーキ装置に採用されるマスタシリンダに関する。

最近の車両用液圧ブレーキ装置は、トラクションコントロール（ＴＲＣ）や走行安定性制御（いわゆるＥＳＣ）などの自動ブレーキ機能をもつものが増えてきている。

この自動ブレーキ機能をもつ車両用液圧ブレーキ装置の中に、自動ブレーキ時に要求される作動液（ブレーキ液）をマスタシリンダの圧力室を経由してリザーバから汲み上げる方式のものがある。

この方式の液圧ブレーキ装置に採用するマスタシリンダは、非作動時には作動液がリザーバから圧力室へ抵抗なく流れ、また、ブレーキ操作の初期に起こる圧力室からリザーバへの作動液の逆流は制限されるようにしたものが望まれる。下記特許文献１は、その要求に応えたマスタシリンダを開示している。

この特許文献１のマスタシリンダは、図６に示すように、浮動弁体３６を備える絞り弁機構３５をリザーバと圧力室との間の液通路３３、３４間に設けており、圧力室がリザーバ内圧よりも低圧になったときにこの絞り弁機構３５が図７に示すように開弁してリザーバから圧力室への点線で示す作動液の流れを許容する。

また、圧力室からリザーバへの逆流が起こるときには圧力差で浮き上がった浮動弁体３６が図６に示すように弁座３８に接して絞り弁機構３５が閉弁し、作動液は浮動弁体３６に設けた絞り通路３７を通って絞りこまれるようになっている。

これにより、非作動時のリザーバから圧力室への作動液の流動性を良くしたマスタシリンダでも、作動初期のいわゆる空ストロークが小さく抑えられる効果があり、また、絞り効果により入力側に適度な反力が加えられるため、負圧式ブースタと組み合わせて使用する際に反力が小さいことが原因となって起こるブースタの作動初期の自励振動、異音などが発生せず、滑らかなブレーキ操作フィーリングが得られる。
特開２０００−１４２３６５号公報

車両用液圧ブレーキ装置では、足回りのホイールシリンダからのキックバックによって、或いは、走行安定性制御の実行状況によってマスタシリンダ内に急激に作動液が戻されることがある。特許文献１のマスタシリンダは、このときに絞り弁機構３５が閉弁して絞り通路３７による通過液量の絞り込みがなされるが、絞り通路３７のみでは作動液の急激な戻し量を短時間のうちに通過させることができない。そのために、シリンダ内及び絞り弁機構の手前（圧力室側）に高圧が発生し、関連部位のシール部、例えば、リザーバ３２の接続部３９とシリンダボディ３１との間のシール部やシリンダと大気間を遮断するカップ部などから液漏れする虞があった。

この発明は、リザーバから圧力室への作動液供給を容易にして自動ブレーキ制御などの応答性を高め、また、マスタシリンダ作動時に作動液がリザーバに低圧で逆流する現象を効果的に抑制してブレーキの操作フィーリングを向上させ、さらに、足回りや自動ブレーキ制御システムからマスタシリンダに向けての強い逆流現象に対しては過度の圧力上昇を確実に回避する信頼性の高いマスタシリンダを提供することを課題としている。

上記の課題を解決するため、この発明においては、シリンダボディとこのシリンダボディに組み込むピストンとシリンダボディに連結するリザーバとからなり、前記ピストンと前記シリンダボディとが圧力室を区画し、入力を受けた前記ピストンが前記圧力室と前記リザーバ間の連通孔を封鎖し、前記圧力室内の作動液を加圧して出力ポートから吐出させるマスタシリンダにおいて、
１）前記圧力室と前記リザーバとの間の液通路に、前記圧力室から前記リザーバへ作動液が流動する過程で、流動圧が低圧のときに作動する絞り部と、流動圧が高圧のときに開放するリリーフ弁とを設けた。

このマスタシリンダは、好ましい形態として下記に列挙するものが考えられる。
２）マスタシリンダが非作動のときは開弁して前記圧力室と前記リザーバとの間の液通路を開放し、前記圧力室から前記リザーバへ作動液が流動するときに閉弁して前記絞り部を作動させる弁機構を有し、その弁機構が可動弁体と弁座を有し、その可動弁体と弁座のどちらか一方又は両者間に前記絞り部を設けたもの。
３）前記弁機構の可動弁体が、マスタシリンダ非作動時に自重で開弁位置に保たれるようにしたもの。
４）前記リリーフ弁を、前記可動弁体に一体に形成したもの。
５）前記リリーフ弁として、弁体に形成されたスリットが設定圧で口を開いて圧を逃がすダックビル型の弁を設けたもの。
６）リザーバの接続部とシリンダボディとの間に介在するシール部材に一体の弾性部材を設け、この弾性部材とリリーフ孔を有する弁座とで前記リリーフ弁を構成し、通常時は前記弾性部材が前記リリーフ孔を閉鎖し、高圧作用時にその弾性部材が前記弁座から離れて前記リリーフ孔を開放するようにしたもの。
７）前記絞り部をリザーバの本体部に設けたもの。

この発明のマスタシリンダは、圧力室とリザーバとの間の液通路に、流動圧の高低によって選択的に働く絞り弁とリリーフ弁を配置しており、低圧の逆流に対しては絞り弁による絞り効果が発揮され、また、高圧の逆流に対してはリリーフ弁が作動して過大な圧力が発生することが回避され、これにより、良好なブレーキ操作フィーリングの確保と過大圧力によるシール部等の信頼性低下の防止を両立させることが可能になる。

なお、上記の２）の弁機構を有するものは、マスタシリンダ非作動時に弁機構が開弁しており、自動ブレーキ実行時のリザーバから圧力室への作動液の吸い込みが容易で制御の応答性を向上させることができる。

また、３）の構成を有するものは、弁機構の可動弁体がマスタシリンダ非作動時に自重で開弁位置に保たれるので、可動弁体を開弁させる付勢部材を必要とせず、弁機構を簡素化することができる。

このほか、４）〜７）の構成を有するものは、いずれも部品数の削減や構造のさらなる簡素化などが図れる。

以下、この発明のマスタシリンダの実施形態を添付図面の図１〜図５に基づいて説明する。図１の符号１はシリンダボディ、２はシリンダボディに組み込まれたプライマリピストン、３は内部の作動液をプライマリピストン２で加圧してブレーキ液圧を発生させる第１圧力室、４はプライマリピストン２の復帰スプリング、５はプライマリピストン２の前方に配置したセカンダリピストン、６は内部の作動液をセカンダリピストン５で加圧してブレーキ液圧を発生させる第２圧力室、７はセカンダリピストン５の復帰スプリング、８はリザーバである。プライマリピストン２とセカンダリピストン５は、シリンダボディ１に案内される。第１圧力室３と第２圧力室６は発生した液圧を吐出する出力ポートＰ１、Ｐ２を備えている。

シリンダボディ１の内部には、プライマリピストン２の外周をシールするプライマリカップ１１、プライマリピストン２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１２、セカンダリピストン５の外周をシールするプライマリカップ１３、セカンダリピストン５の外周において第１圧力室３とリザーバ８との間を遮断するプレッシャカップ１４を配置している。プライマリカップ１１、１３、セカンダリカップ１２、プレッシャカップ１４は、いずれもシリンダボディ１の内周に溝を設けてその溝に収納しており、シリンダボディ１による保持がなされる。

また、各プライマリカップ１１、１３の背後（図中右側）に、シリンダボディ１と一体の環状壁１５、１６を形成してこれらの壁でプライマリカップ１１、１３の背面を個別に受け支えるようにしている。

環状壁１５、１６は、その内径をプライマリピストン２、セカンダリピストン５の外径よりも大きくし、各環状壁１５、１６と、プライマリピストン２、セカンダリピストン５との間に隙間を設けている。

また、プライマリピストン２とセカンダリピストン５には、マスタシリンダが非作動状態にあるときに各環状壁１５、１６の後部に設けた環状通路１７、１８にそれぞれ連通するピストンポート９、１０を設けている。そのピストンポート９、１０は、同一円周上に複数ある。また、シリンダボディ１には環状通路１７、１８をリザーバ８に連通させる液通路１９、２０、２１を設けている。

図示のマスタシリンダは、前掲の特許文献１と同様、圧力室とリザーバ間の液通路に絞り通路２２を設け、さらに、この絞り通路２２と並列または直列にリリーフ弁２３を設けている。

リリーフ弁２３のリリーフ圧（開弁圧）は、マスタシリンダが作動した初期に、ピストンポート９、１０が閉じられるまでの間にリリーフ弁を設置した液通路に発生する逆流圧以上の圧力に設定される。従って、運転者によるブレーキ操作がなされるときにはリリーフ弁２３は開かず、リザーバに逆流しようとする作動液は絞り通路２２を通って絞り込まれる。

第１圧力室３側と第２圧力室６側にそれぞれ配置される絞り通路２２とリリーフ弁２３は同一構造であるので、以下の説明は片側のものだけを例に挙げて行う。

絞り通路２２は、図２では、圧力室とリザーバ間の液通路（図はリザーバ８の内部）に、可動弁体２４ａと弁座２４ｂからなる弁機構２４を設け、リザーバ８の本体部で形成した弁座２４ｂに絞り通路（オリフィス孔）２２を設けている。

また、図３では圧力室とリザーバ間の液通路に、２本の取り付け脚２５ｃを用いてリザーバ８の接続部の円筒部に上下動可能に組み付けた可動弁体２５ａと、リザーバ接続部の下端に設けた弁座２５ｂとからなる弁機構２５を設け、可動弁体２５ａと弁座２５ｂの少なくとも一方に半径方向の細溝を設け、可動弁体２５ａが弁座２５ｂに着座したときに可動弁体２５ａと弁座２５ｂ間に細溝による絞り通路２２が作り出されるようにしている。

また、図４では、２本の取り付け脚２６ｃを用いてリザーバ８の接続部の円筒部に上下動可能に組み付けた可動弁体２６ａとリザーバ接続部の下端に設けた弁座２６ｂとからなる弁機構２６を設け、可動弁体２６ａの内部に配置したリリーフ弁２３の弁体２３ｂに絞り通路２２を設けている。

さらに、図５では、可動弁体２７ａと弁座２７ｂから成る弁機構２７を圧力室とリザーバ間の液通路に設けて可動弁体２７ａの中央に絞り通路２２を設けている。

リリーフ弁２３は、スプリング力やゴムの弾性でリリーフ圧を設定するものでよい。図２のリリーフ弁２３は、可動弁体２４ａをゴムで構成し、この可動弁体２４ａに形成されたスリットが設定圧で口を開いて圧を逃がすダックビル型の弁である。図３のリリーフ弁２３も、可動弁体２５ａの一部をゴムで構成して形成したダックビル型の弁である。

図４のリリーフ弁２３は、可動弁体２６ａの内部に、スプリング２３ａで下方に押して閉弁させたリリーフ弁の弁体２３ｂを配置し、逆流圧が設定圧を越えたときに弁体２３ｂが可動弁体２６ａから離れてリリーフ通路が開くようにしている。

また、図５のリリーフ弁２３は、リザーバの接続部とシリンダボディ１との間に介在するゴム製シール部材（グロメット）２８に一体の弁部２８ａを設け、この弁部２８ａとリリーフ孔２９を有する弁座２７ｂとでリリーフ弁２３を構成し、通常時は弁部２８ａがリリーフ孔２９を閉鎖し、高圧作用時にその弁部２８ａが圧力差で弾性変形して弁座２７ｂから離れ、リリーフ孔２９が開放されて圧が逃がされるようにしている。

図２〜図５の弁機構２４〜２７は、いずれも可動弁体２４ａ、２５ａ、２６ａ、２７ａを作動液よりも比重の大きな材料（ポリアミド系の樹脂やゴムと樹脂の複合体など）で形成しており、マスタシリンダが非作動のときには開弁状態を維持してリザーバ８と第１、第２圧力室３、６との間の液通路を開放する。従って、自動ブレーキ制御で要求される作動液は、ほとんど抵抗を受けずにリザーバ８から第１、第２圧力室３、６に流れて要求先の制御系に供給される。

一方、運転者によるブレーキ操作がなされて第１、第２圧力室３、６からリザーバ８に作動液が低圧で逆流するときには弁機構２４〜２７が閉弁し、絞り通路２２が作動してリザーバに向かう液が絞り込まれる。従って、入力を加える負圧式ブースタが反力が小さな状態で作動することが原因となるブレーキの操作フィーリングの悪化が起こらない。

また、車両のホイールシリンダや自動ブレーキの制御系からマスタシリンダに急激に作動液が戻される現象が発生して、高い逆流圧が作用するとリリーフ弁２３が作動して圧を逃がし、従って、リザーバ８の接続部やセカンダリカップ１２などに過大な圧力が発生することがなく、過大圧力に起因したシール部等の信頼性低下をなくすことが可能になる。

なお、図２の弁機構２４は、絞り通路２２を弁座２４ｂではなく、ダックビル型リリーフ弁のスリット中央部に設けてもよい。

また、図３の構造では、リザーバ８の接続部の円筒部のシール部材よりも下側部分に半径方向の細孔を設けてそれを絞り通路２２となしてもよい。

このほか、図２〜図５に示した弁機構２４〜２７は、いずれも常開型（ノーマルオープン）であるが、可動弁体２４ａ、２５ａ、２６ａ、２７ａを力の弱いスプリングで閉弁位置に押し上げて常閉型（ノーマルクローズ型）の弁にし、第１、第２圧力室３、６の内圧が大気圧以下に低下したときにこれらの弁機構が開弁する構造にしてもこの発明の目的が達成される。

この発明のマスタシリンダの一例を示す断面図（ａ）絞り弁とリリーフ弁を有する弁機構の一例を示す平面図、（ｂ）（ａ）のＸ−Ｘ線に沿った断面図（ａ）絞り弁とリリーフ弁を有する弁機構の他の例を示す平面図、（ｂ）（ａ）のＹ−Ｙ線に沿った断面図（ａ）絞り弁とリリーフ弁を有する弁機構のさらに他の例を示す平面図、（ｂ）（ａ）のＺ−Ｚ線に沿った断面図絞り弁とリリーフ弁を有する弁機構のさらに他の例を示す断面図特許文献１が開示している絞り弁の閉弁時断面図特許文献１が開示している絞り弁の開弁時断面図

符号の説明

１シリンダボディ
２プライマリピストン
３第１圧力室
４、７復帰スプリング
５セカンダリピストン
６第２圧力室
８リザーバ
８ａリザーバ結合部
９、１０ピストンポート
１１、１３プライマリカップ
１２セカンダリカップ
１４プレッシャカップ
１５、１６環状壁
１７、１８環状通路
１９〜２１液通路
２２絞り通路
２３リリーフ弁
２３ａスプリング
２３ｂ弁体
２４〜２７弁機構
２４ａ〜２７ａ可動弁体
２４ｂ〜２７ｂ弁座
２５ｃ、２６ｃ取り付け脚
２８シール部材
２８ａ弁部
２９リリーフ孔
Ｐ１、Ｐ２出力ポート

Claims

シリンダボディとこのシリンダボディに組み込むピストンとシリンダボディに連結するリザーバとからなり、前記ピストンと前記シリンダボディとが圧力室を区画し、入力を受けた前記ピストンが前記圧力室と前記リザーバ間の連通孔を封鎖し、前記圧力室内の作動液を加圧して出力ポートから吐出させるマスタシリンダにおいて、
前記圧力室から前記リザーバへ作動液が流動する過程で、流動圧が低圧のときに作動する絞り部と、流動圧が高圧のときに開放するリリーフ弁とを前記圧力室と前記リザーバとの間の液通路に設けたことを特徴とするマスタシリンダ。
マスタシリンダが非作動のときは開弁して前記圧力室と前記リザーバとの間の液通路を開放し、前記圧力室から前記リザーバへ作動液が流動するときに閉弁して前記絞り部を作動させる弁機構を有し、その弁機構が可動弁体と弁座を有し、その可動弁体と弁座のどちらか一方又は両者間に前記絞り部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のマスタシリンダ。
前記弁機構の可動弁体が、マスタシリンダ非作動時に自重で開弁位置に保たれるようにした請求項２に記載のマスタシリンダ。
前記リリーフ弁を、前記可動弁体に一体に形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のマスタシリンダ。
前記リリーフ弁として、弁体に形成されたスリットが設定圧で口を開いて圧を逃がすダックビル型の弁を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のマスタシリンダ。
リザーバの接続部とシリンダボディとの間に介在するシール部材に一体の弾性部材を設け、この弾性部材とリリーフ孔を有する弁座とで前記リリーフ弁を構成し、通常時は前記弾性部材が前記リリーフ孔を閉鎖し、高圧作用時にその弾性部材が前記弁座から離れて前記リリーフ孔を開放することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のマスタシリンダ。
前記絞り部をリザーバの本体部に設けたことを特徴とする請求項１、２、５のいずれかに記載のマスタシリンダ。