JP2006001379A - フィルアップ機能付マスタシリンダ - Google Patents

Abstract

【課題】車両用の液圧ブレーキシステムに設けられてブレーキ操作部材の操作に応じた液圧を発生させるマスタシリンダのフィルアップ装置を改善する。
【解決手段】ピストン４２のハウジング４０に対する相対移動に機械的に連動して切り換えられる連動切換弁を設ける。連動切換弁は、ピストン４２が後退端位置から設定距離前進するまではフィルアップ室５４をリリーフ弁８８を経てリザーバ７２に連通させる第一状態にあり、設定距離以上前進した状態ではリリーフ弁を経ることなく連通路８４により直接リザーバ７２に連通させる第二状態に切り換えられる。それにより、フィルアップ室５４の液圧は速やかに低下し、加圧室５０，５２の液圧が速やかに上昇させられ、ブレーキの効き遅れ等の問題が軽減される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用の液圧ブレーキシステムに設けられてブレーキ操作部材の操作に応じた液圧を発生させるマスタシリンダに関するものであり、特にフィルアップ機能を有するものの改良に関する。

車両用の液圧ブレーキシステムにはマスタシリンダが設けられるのが普通である。マスタシリンダは、バキュームブースタ，液圧ブースタ等の倍力装置を介して、あるいは介さないで直接、ブレーキペダル等のブレーキ操作部材と連携させられ、操作力に対応するマスタシリンダ圧を発生させる。このマスタシリンダ圧が、通常、ブレーキシリンダに供給されてブレーキが作動させられる場合と、通常はマスタシリンダとは別に設けられた動力液圧源の液圧が液圧制御弁装置により制御されてブレーキシリンダに供給され、動力液圧源や液圧制御弁装置の故障時にマスタシリンダ圧が供給される場合とがある。

いずれにしても、マスタシリンダからのブレーキ液の供給によりブレーキシリンダが作動させられる場合、実質的な制動効果が出始める前に相当量のブレーキ液が供給されることが必要である。摩擦部材とブレーキ回転体との間、あるいは摩擦部材とそれをブレーキ回転体に向かって押圧する押圧部材との間の隙間であるブレーキクリアランスを消滅させたり、比較的軟らかいシール部材等を弾性変形させたりするためにブレーキ液が消費されるからである。この分のブレーキ液の供給をフィルアップと称しており、従来からマスタシリンダにフィルアップ機能を持たせることが行われている。

具体的には、例えば下記特許文献１に記載されているように、マスタシリンダにおいて、ブレーキ液を加圧する加圧室とは別にフィルアップ室を設けることが行われているのである。フィルアップ室は、通常、逆止弁を備えた連通路により加圧室と接続されるとともに、リリーフ弁と絞りとの並列回路を経てリザーバ等の低圧源と接続される。フィルアップ室の液圧がリリーフ弁のリリーフ圧以下である間は、フィルアップ室のブレーキ液が連通路および逆止弁を経て加圧室に供給され、フィルアップが行われる。加圧室の液圧（マスタシリンダ圧）が上昇し、それにつれてフィルアップ室の液圧がリリーフ圧を超えれば、リリーフ弁が開いてフィルアップ室のブレーキ液が低圧源へ流れる状態となり、フィルアップが終了する。ブレーキ操作力をマスタシリンダ圧の上昇のために有効に利用する観点から、最終的にはフィルアップ室の液圧が大気圧まで低下することが望ましいため、フィルアップ室はリリーフ弁をバイパスして低圧源と連通させられることが望ましいが、フィルアップ中はフィルアップ室の液圧をリリーフ圧を超える高さまで上昇させることが必要であるため、リリーフ弁と並列に絞りが設けられるのである。
特開２００２−２１１３８３号公報

しかし、このフィルアップ室をリリーフ弁と絞りとの並列回路を経て低圧源に接続するものには、未だ改善の余地があることが判明した。例えば、ブレーキペダルの踏み込み後、踏力が一定に保たれる場合に、ブレーキの効き遅れが生じる。上記一定の踏力は、リターンスプリングの弾性力や各部の摩擦力を無視すれば、加圧室の液圧に基づいてピストンに作用する力（加圧反力と称する）と、フィルアップ室の液圧に基づいてピストンに作用する力（フィルアップ反力と称する）との和と釣り合う。つまり、踏力のうちブレーキの効きに有効に利用されるのは、フィルアップ反力を差し引いた部分であり、フィルアップ反力はフィルアップ室のブレーキ液が絞りを経て低圧源に流出するにつれて減少する。したがって、踏力が一定に保たれる場合、加圧室の液圧はフィルアップ室の液圧の低下に従って緩やかに上昇することとなり、その分効き遅れが生じるのである。この効き遅れの問題は、特に、踏力が比較的小さい大きさで一定に保たれた場合に無視できないものとなる。

また、ブレーキペダルの踏み込みが緩やかに行われる場合には、フィルアップ室から絞りを経て低圧源に流出するブレーキ液の量が多くなり、その分、踏込ストロークが無駄になる問題もある。この問題は、ブレーキペダルが踏込限度に達し、あるいは加圧ピストンが前進端位置に達するまでに、ブレーキシリンダに供給されるブレーキ液の総量が減少する問題にもつながる。
本発明は、以上の事情を背景として、フィルアップ機能を有するマスタシリンダを改善すること、すなわち上記問題を解消し、あるいは軽減することを課題として為されたものである。

この課題を解決するために、本発明に係るフィルアップ機能付マスタシリンダは、(a)ハウジングと、その内部に摺動可能に配設されて少なくとも前進は一体的に行う２つのピストンとを少なくとも備え、それらハウジングと２つのピストンとの間に加圧室とフィルアップ室とが形成されたマスタシリンダと、(b)リリーフ弁と、(c)前記２つのピストンの前記ハウジングに対する相対的な前進に機械的に連動して作動し、前記２つのピストンが後退端位置から設定距離前進するまでは前記フィルアップ室を前記リリーフ弁を経て外部に連通させる第一状態にあり、設定距離以上前進した状態では前記リリーフ弁を経ることなく直接外部に連通させる第二状態となる連動切換弁とを含むものとされる。

このように構成されたフィルアップ機能付マスタシリンダにおいては、ピストンが後退端位置から設定距離前進するまでは連動切換弁が第一状態にあり、フィルアップ室は直接低圧源には連通させられない。したがって、フィルアップ室の液圧がリリーフ圧に達してブレーキ液が低圧源へ流出しない限り、フィルアップ室のブレーキ液は必ずブレーキシリンダに供給され、前述の、フィルアップ室のブレーキ液が絞りを経て低圧源へ流出することによる踏込ストロークの無駄や、ボトミングまでにブレーキシリンダに供給されるブレーキ液総量の減少の問題が解消される。そして、ピストンが設定距離以上前進すれば、連動切換弁がフィルアップ室を低圧源に連通させるため、フィルアップ室の液圧は速やかに低下し、実質的に全踏力がブレーキシリンダの作動に利用される状態となり、前述のブレーキ効き遅れの問題も軽減される。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に、（４）項が請求項２に、（８）項が請求項３にそれぞれ相当する。

（１）ハウジングと、その内部に摺動可能に配設されて少なくとも前進は一体的に行う２つのピストンとを少なくとも備え、それらハウジングと２つのピストンとの間に加圧室とフィルアップ室とが形成されたマスタシリンダと、
リリーフ弁と、
前記２つのピストンの前記ハウジングに対する相対的な前進に機械的に連動して作動し、前記２つのピストンが後退端位置から設定距離前進するまでは前記フィルアップ室を前記リリーフ弁を経て外部に連通させる第一状態にあり、設定距離以上前進した状態では前記リリーフ弁を経ることなく直接外部に連通させる第二状態となる連動切換弁と
を含むことを特徴とするフィルアップ機能付マスタシリンダ。
（２）前記加圧室と前記フィルアップ室とを互いに連通させる連通路に設けられ、フィルアップ室から加圧室に向かう作動液の流れは許容するが逆向きの流れは阻止する逆止弁を含む(1)項に記載のフィルアップ機能付マスタシリンダ。
逆止弁を備えた連通路によれば、単純な装置により、フィルアップ室から加圧室を経てブレーキ液をブレーキシリンダに供給することができる。
（３）前記連通路が、前記２つのピストンのうち、前記加圧室の作動液を加圧するピストン内に形成された(2)項に記載のフィルアップ機能付マスタシリンダ。
連通路をピストン内に設ければ、装置を一層単純化し得る。
（４）前記連動切換弁が前記ハウジングと前記２つのピストンの一方とにより形成された(1)項ないし(3)項のいずれかに記載のフィルアップ機能付マスタシリンダ。
後に実施例の項において説明するように、連動切換弁をマスタシリンダの外部に設けることも可能であるが、ハウジングとピストンとにより構成すれば、ピストンを弁子として利用することができる。しかも、連動切換弁は必然的にピストンのハウジングに対する相対移動に機械的に連動することとなって、連動装置が不要になり、装置コストを低減し得る。
（５）前記リリーフ弁が前記２つのピストンの一方に設けられた(1)項ないし(4)項のいずれかに記載のフィルアップ機能付マスタシリンダ。
リリーフ弁をマスタシリンダの外部に設ける場合に比較して、装置をコンパクトに構成することができ、ピストン自体をリリーフ弁のハウジングとして利用する場合には、構成を一層単純にすることができる。
（６）前記リリーフ弁が前記ハウジングに設けられた(1)項ないし(4)項のいずれかに記載のフィルアップ機能付マスタシリンダ。
前記(5)項の特徴による場合と類似の効果が得られる。
（７）前記リリーフ弁が前記ハウジングの外部に、ハウジングとは別個に設けられた(1)項ないし(4)項のいずれかに記載のフィルアップ機能付マスタシリンダ。
（８）前記ピストンが、互いに一体的に進退する小径ピストンと大径ピストンとを含み、前記ハウジングがそれら小径ピストンと大径ピストンとを収容し、小径ピストンの前方に前記加圧室を、大径ピストンの前方に前記フィルアップ室を形成する(1)項ないし(7)項のいずれかに記載のフィルアップ機能付マスタシリンダ。
ピストンを、大径ピストンと小径ピストンとを一体的に有する段付ピストンとし、ハウジングも段付孔を有するものとしてもよく、また、互いに別体の大径ピストンと小径ピストンとを仕切壁で仕切られた前後のシリンダボアに嵌合し、上記仕切壁を液密かつ摺動可能に貫通して後方のピストンの力を前方のピストンに伝達する伝達ロッドを設けてもよい。なお、後者の場合には、前後のピストンの直径を同じにすることも可能である。

以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、上記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。

本発明の一実施例であるフィルアップ機能付マスタシリンダを備えた液圧ブレーキシステムを図１に示す。この液圧ブレーキシステムは、ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル１０，マスタシリンダ１２，動力式液圧源１４，液圧制御弁装置１６，ブレーキシリンダ２０，２２，２４，２６等を備えており、通常は、動力式液圧源１４に発生させられた液圧が、液圧制御弁装置１６により制御されてブレーキシリンダ２０〜２６に伝達され、ブレーキシリンダ２０〜２６の液圧により左右前後輪３０〜３６のブレーキが作動させられるものである。

マスタシリンダ１２は、段付孔を有したハウジング４０と、３つのピストン４２，４４，４６とを含んでいる。ピストン４２とピストン４６とは同径であり、ピストン４４はそれらピストン４２，４６より小径とされている。小径のピストン４４（小径ピストンと称する）とそれより大径のピストン４２（大径ピストンと称する）とは一体に形成されて、段付ピストン４８を構成している。それら３つのピストン４２，４４，４６がハウジング４０のシリンダボアに液密かつ摺動可能に嵌合されることにより、小径ピストン４４の前方に加圧室５０が、ピストン４６の前方に加圧室５２がそれぞれ形成され、大径ピストン４２の前方（段付ピストン４８の段付面とハウジング４０の段付面との間）にフィルアップ室５４が形成されている。

ピストン４２は、ブレーキペダル１０と連携させられており、ブレーキペダル１０の回転運動が直線運動に変換されてピストン４２に伝達される。段付ピストン４８とピストン４６との間、ピストン４６とハウジング４０の底部との間には、それぞれリターンスプリング５６，５８が設けられている。リターンスプリング５８の弾性力はリターンスプリング５６のそれより大きくされているが、その差は小さく、加圧室５０と加圧室５２とには実質的に同じ高さの液圧（マスタシリンダ圧と称する）が発生させられる。

ハウジング４０の加圧室５０，５２に対応する部分には、それぞれ一対のカップシール６０，６２が設けられている。これら一対のカップシール６０，６２の間にそれぞれポート６４，６６が設けられ、それぞれ液通路６８，７０により、ブレーキ液をほぼ大気圧で蓄えるリザーバ７２に接続されている。ピストン４２，４６には、それぞれ連通路７４，７６が形成されており、これら連通路７４，７６がポート６４，６６に対向する状態で、加圧室５０，５２がリザーバ７２に連通させられ、加圧室５０，５２からリザーバ７２への作動液の流れが許容される。この加圧室５０，５２からリザーバ７２へのブレーキ液の流れが許容される位置、すなわち、連通路７４，７６とポート６４，６６とが対向する位置が後退端位置であり、ピストン４２，４６の後退端位置はそれぞれストッパ７８，７９によって規定される。

また、ハウジング４０のシリンダボアには、大径ピストン４２が嵌合されている箇所にポート８０が設けられ、液通路８２によりリザーバ７２に接続されている。このポート８０は、後退端位置において、大径ピストン４２の内部に設けられた連通路８４のポート接続部８６と対向させられており、フィルアップ室５４とリザーバ７２とが連通させられる。ただし、連通路８４の途中にはリリーフ弁８８が設けられており、フィルアップ室５４の液圧がリリーフ圧以上である場合に限り、フィルアップ室５４からリザーバ７２に向かうブレーキ液の流れが許容される。リリーフ弁８８は、図示の都合で、あたかも大径ピストン４２内の空間に配置されているかの状態で示されているが、実際は、大径ピストン４２をリリーフ弁８８のハウジングとして構成されている。

大径ピストン４２には、フィルアップ室５４と外部とを連通させるもう１つの連通路９０が設けられ、ポート接続部８６よりブレーキペダル１０側に連通路９０のポート接続部９２が設けられている。それら連通路８４と連通路９０とが独立となるよう、大径ピストン４２の外周部には、ポート接続部８６とポート接続部９２との間にＯリング９４が設けられている。また、大径ピストン４２のフィルアップ室５４側端部にカップシール９６が設けられ、ブレーキ液が、ハウジング４０と大径ピストン４２との間を通って、フィルアップ室５４からリザーバ７２へ流出することが阻止されている。
本実施例においては、大径ピストン４２の前進（図の左方）に伴って、Ｏリング９４がポート８０を通過すれば、ポート８０に接続される連通路が、連通路８４から連通路９０に切り換わるようにされている。

小径ピストン４４にはフィルアップ室５４と加圧室５０とを連通させる連通路１００が設けられ、連通路１００の途中に、フィルアップ室５４から加圧室５０へ向かう作動液の流れを許容し、逆向きの流れを阻止する逆止弁１０２が設けられている。

以上ように構成されたフィルアップ機能付マスタシリンダ１２の加圧室５０には、マスタ通路１１０により、常開の電磁開閉弁であるマスタカット弁１１２を経て、右前輪３２のブレーキシリンダ２２が接続され、加圧室５２には、マスタ通路１１４により、マスタカット弁１１６を経て、左前輪３０のブレーキシリンダ２０が接続されている。また、マスタ通路１１４には、常閉の電磁開閉弁であるシミュレータ制御弁１１８を経てストロークシミュレータ１２０が設けられている。さらに、マスタシリンダ１２に接続されたリザーバ７２は、液通路１２２により動力式液圧源１４とも接続されている。

動力式液圧源１４は、リザーバ７２からブレーキ液を汲み上げるポンプ１３０と、ポンプ１３０を駆動する電動モータ１３２と、ポンプ１３０から吐出されたブレーキ液を加圧下に蓄えるアキュムレータ１３４と、ポンプ１３０の吐出圧を設定値以下に規制するリリーフ弁１３６とを含んでいる。動力式液圧源１４には、液圧制御弁装置１６を介して、４つのブレーキシリンダ２０〜２６が接続されている。

液圧制御弁装置１６は、ポンプ１３０から各ブレーキシリンダ２０〜２６へのブレーキ液の流入を制御する増圧弁１４０，１４２，１４４，１４６と、各ブレーキシリンダ２０〜２６からリザーバ７２へのブレーキ液の流出を制御する減圧弁１５０、１５２，１５４，１５６とを含んでおり、ポンプ１３０と増圧弁１４０〜１４６とは増圧通路１４８により接続され、減圧弁１５０〜１５６とリザーバ７２とは減圧通路１５８により接続されている。それら増圧弁１４０〜１４６および減圧弁１５０〜１５６は、供給電流に応じてリニアに液圧を制御するリニア液圧制御弁である。増圧弁１４０〜１４６および前輪側の減圧弁１５０，１５２は、常閉の電磁制御弁であり、後輪側の減圧弁１５４，１５６は常開の電磁制御弁である。

ポンプ１３０と増圧弁１４０との間に液圧源液圧センサ１６０が設けられて動力式液圧源１４の液圧が検出され、ブレーキシリンダ２０〜２６の各液圧がブレーキシリンダ圧センサ１６２により検出される。また、マスタシリンダ１２の２つの加圧室５０，５２とマスタカット弁１１２，１１６との間にそれぞれマスタシリンダ圧センサ１６４が設けられ、加圧室５０，５２にそれぞれ発生させられる液圧が検出される。

本液圧ブレーキシステムは、図２に示すブレーキＥＣＵ（電子制御ユニット）１７０の指令に基づいて制御される。ブレーキＥＣＵ１７０は，コンピュータを主体とする制御部１７２と複数の駆動回路１７４とを含んでおり、制御部１７２は、ＣＰＵ１７６，ＲＯＭ１７８、ＲＡＭ１８０，入出力部１８２等を備えている。入出力部１８２には、液圧源液圧センサ１６０，ブレーキシリンダ圧センサ１６２，マスタシリンダ圧センサ１６４，ブレーキペダル１０の操作ストロークを検出するペダルストロークセンサ１９０、ブレーキペダル１０に加えられる踏力を検出する踏力センサ１９２、各車輪３０〜３６の回転速度を検出する車輪速センサ１９４、異常検出装置１９６等が入力側に接続されるとともに、マスタカット弁１１２，１１６，シミュレータ制御弁１１８，増圧弁１４０〜１４６，減圧弁１５０〜１５６の各コイル、電動モータ１３２等が駆動回路１７４を介して出力側に接続されている。

異常検出装置１９６は、液圧ブレーキを正常に制御し得ない事態が発生していることを検出するものであり、動力式液圧源１４の電動モータ１３２に接続された電源電圧が設定電圧以下に低下、液圧制御弁装置１６の各制御弁１４０〜１４６，１５０〜１５６の作動異常等を検出する。
また、ＲＯＭ１７８には、フローチャートの図示は省略するがブレーキ液圧制御プログラム、アンチロック制御プログラム等の種々のプログラムや図示を省略する目標ブレーキ液圧決定テーブル等が格納されている。

以上のように構成された液圧ブレーキシステムの作動について説明する。本実施例においては、通常、運転者によりブレーキ操作が行われれば、マスタカット弁１１２，１１６が閉状態とされてマスタシリンダ１２とブレーキシリンダ２０〜２６とが遮断されるとともに、ストロークシミュレータ１１８がマスタシリンダ１２に連通させられて運転者に操作感を付与するようにされる。一方、液圧制御弁装置１６においては、運転者によるブレーキペダル１０の操作量（操作ストロークと操作力との少なくとも一方）や、車輪速度，車体速度などに基づいて、ブレーキＥＣＵ１７０により増圧弁１４０〜１４６および減圧弁１５０〜１５６の制御が行われて、各ブレーキシリンダ２０〜２６内の液圧が増圧，減圧されることにより、車両の減速度がブレーキペダル１０の操作量に対応した大きさとなるようにされる。

それに対して、動力液圧源１４や液圧制御弁装置１６等に故障が発生し、正常な制御が不能な場合には、マスタカット弁１１２，１１６、シミュレータ制御弁１１８のコイルには電流が供給されず、図示された原位置とされ、マスタカット弁１１２，１１６が連通状態、シミュレータ制御弁１１８が遮断状態とされる。つまり、運転者によりブレーキ操作が行われれば、ブレーキペダル１０の操作力に対応するマスタシリンダ圧が発生させられ、そのマスタシリンダ圧がブレーキシリンダ２０，２２に供給されてブレーキが作動させられるのである。

ブレーキペダル１０が踏み込まれれば、段付ピストン４８が前進させられ、それに伴ってフィルアップ室５４、加圧室５０の液圧が増加させられる。フィルアップ室５４の液圧が加圧室５０の液圧より高い間は、フィルアップ室５４のブレーキ液が逆止弁１０２を経て加圧室５０に供給され、加圧室５０のブレーキ液と共にブレーキシリンダ２２に供給される。フィルアップ室５４の液圧はリリーフ弁８８のリリーフ圧に達するまで増加させられる。本実施例においては、リリーフ圧がほぼフィルアップが終了する高さとされている。フィルアップが終了するまでの間は、ブレーキ液が、フィルアップ室５４と加圧室５０との両方からブレーキシリンダ２２に供給されることになり、フィルアップを速やかに終了させることができる。

フィルアップ室５４の液圧がリリーフ圧に達すると、ブレーキ液はリリーフ弁８８を経てリザーバ７２に流出させられる。この後は、加圧室５０の液圧の方がフィルアップ室５４の液圧より高くなるが、逆止弁１０２により加圧室５０のブレーキ液がフィルアップ室５４に流れることが阻止される。ブレーキシリンダ２０，２２には、フィルアップ室５４からブレーキ液が供給されることはなく、それぞれ加圧室５２，５０からのみ供給される。

ブレーキペダルの踏み込み開始からフィルアップ終了まで、ポート８０はリリーフ弁８６が設けられた連通路８４に接続されており、上記のように作動させられる（第一状態）。その状態から、さらに段付ピストン４２が前進させられれば、ポート８０に接続される連通路が、連通路８４から連通路９０に切り換わり、フィルアップ室５４が直接リザーバ７２に連通させられる（第二状態）。これにより、フィルアップ室５４の液圧が、速やかにほぼ大気圧まで戻され、全踏力が加圧室５０を加圧する力となる。
また、段付ピストン４８が後退させられる場合には、フィルアップ室５４の容積が増加させられるが、第二状態においては、フィルアップ室５４の容積の増加に伴ってリザーバ７２から連通路９０を経てブレーキ液が供給され、第一状態においては、ポート８０からカップシール９６とハウジング４０との間を通って、フィルアップ室５４にブレーキ液が流入させられる。それにより、フィルアップ室５４が負圧になることが回避される。

図３，４は、時間に対する踏力、操作ストローク、マスタシリンダ圧およびフィルアップ室の液圧（フィルアップ圧と称する）の変化を示すものである。図３は、従来技術のリリーフ弁と絞りとの並列回路を経てフィルアップ室を低圧源に接続するマスタシリンダ１２の作動状態であり、ブレーキペダルが踏み込み後、踏力が一定に保たれる場合について示している。時間ｔ０においてブレーキペダルの踏込みが開始され、フィルアップの終了後、時間ｔ１において踏力が一定とされ、それ以後その一定値に保たれるものとする。時間ｔ１から時間ｔ２にかけて、フィルアップ室においては、ブレーキ液が絞りを経てリザーバに流出され、フィルアップ圧が徐々に低下する。それに伴って、マスタシリンダ圧が緩やかに上昇させられる。つまり、ブレーキの効き遅れが生じることになり、踏力が比較的小さい大きさで一定に保たれる場合に、特に問題となるのである。また、緩やかにブレーキペダルが踏み込まれた場合には、フィルアップ室から絞りを経てリザーバに流出されるブレーキ液の量が多くなり、無駄な操作ストロークが生じることになる。

それに対して、図４に本実施例におけるマスタシリンダ１２の作動状態を示す。時間ｔ１から第二状態に切り換わる時間ｔ３までリリーフ弁８８によりブレーキ液が流出させられ、フィルアップ圧５４がほぼリリーフ圧に保たれる。時間ｔ３において、第二状態に切り換えられると、フィルアップ室５４はリザーバ７２に直接連通させられ、フィルアップ圧が速やかに低下する。それに伴って、踏力が一時減少させられることになるが、マスタシリンダ圧は速やかに上昇させられ、ブレーキの効き遅れが軽減されることになる。さらに、第一状態において、リリーフ弁８８がリリーフ圧に達するまでは、ブレーキ液がリザーバ７２に流出させられることはなく、フィルアップ室５４のブレーキ液は必ずブレーキシリンダ２２〜２６に供給され、無駄な操作ストロークが生じる問題も解消されるのである。

上記実施例においては、ハウジング４０と段付ピストン４８の大径ピストン４２とにより連動切換弁が形成され、リリーフ弁８８が段付ピストン４８内に設けられていたが、リリーフ弁がハウジング内に設けられてもよい。その一実施例を図５に示す。なお、上記実施例の液圧ブレーキシステムの構成要素と同じ作用を成す構成要素には同一の符号を付して対応関係を示し、説明を省略する。

マスタシリンダ２００は、段付孔を有するハウジング２０２と、ピストン２０４，４６とを含んでおり、ピストン２０４は、小径ピストン２０６と大径ピストン２０８とを一体に有して段付状を成す段付ピストンとされている。前記実施例と同様に、それら３つのピストン、すなわち大径ピストン２０８，小径ピストン４４およびピストン４４ハウジング２０２のシリンダボアに液密かつ摺動可能に嵌合されることにより、小径ピストン２０６およびピストン４４の前方に加圧室５０，５２がそれぞれ形成され、大径ピストン２０８の前方にフィルアップ室５４が形成されている。

ハウジング２０２には、大径ピストン２０８が嵌合されている箇所に２つのポート２１０，２１２が設けられ、それぞれ液通路２１４，２１６によりリザーバ７２に接続されている。ポート２１０は、後退端位置において、ピストン２０４の内部に設けられたフィルアップ室５４と外部とを連通させる連通路２１８と対向させられる。また、ポート２１０には、リリーフ弁２２０が設けられており、フィルアップ室５４の液圧がリリーフ圧以上である場合に、フィルアップ室５４からリザーバ７２にブレーキ液が流出させられる。

大径ピストン２０８の外周部には、連通路２１８の小径ピストン２０６側にＯリング２２２が設けられている。大径ピストン２０８の前進に伴って、Ｏリング２２２がポート２１２を通過すれば、連通路２１８に、ポート２１０に加えてポート２１２も連通させられ、フィルアップ室５４が直接リザーバ７２に連通させられる。以上のように、フィルアップ室５４が、リリーフ弁２２０を経てリザーバ７２に連通させられる第一状態と、リリーフ弁２２０を経ることなく直接リザーバ７２連通させられる第二状態とを切り換える連動切換弁が、ハウジング２０２と段付ピストン２０４の大径ピストン２０８とにより形成されている。本実施例においても、マスタシリンダ２００からのブレーキ液の供給によりブレーキシリンダが作動させられる場合に、前記実施例とまったく同様の効果が得られる。

上記２つの実施例においては、リリーフ弁がマスタシリンダ１２内部に設けられていたが、マスタシリンダの外部に設けられてもよい。また、フィルアップ室５４と加圧室５０とを互いに連通させる連通路１００が、フィルアップ室５４から加圧室５０に向かうブレーキ液の流れは許容する逆止弁１０２と共に、段付ピストン４８，２０４内部に形成されていたが、それら連通路と逆止弁とがマスタシリンダ外部に設けられてもよい。さらに、小径ピストン４４，２０６と大径ピストン４２，２０８とを一体に有する段付ピストン４８，２０４とされていたが、小径ピストンと大径ピストンとが別個に設けられるものでもよい。これらの態様を組み合わせた一実施例を図６に示す。

マスタシリンダ２３０は、３つのピストン２３２，２３４，２３６と、仕切壁２３８で仕切られた前後に２つのシリンダボア２４０，２４２を備えるハウジング２４４とを含むものである。シリンダボア２４０，２４２にそれぞれ嵌合されている大径ピストン２３２と小径ピストン２３４とは、仕切壁２３８を液密かつ摺動可能に貫通する伝達ロッド２４６により連携させられ、ブレーキペダル１０に加えられた操作力が、ブレーキペダル１０と連携させられた大径ピストン２３２と小径ピストン２３４とに伝達される。

シリンダボア２４２には、小径ピストン２３４の前方にピストン２３６も嵌合され、３つの液室が形成されている。小径ピストン２３４の前方の液室が、右前輪３２のブレーキシリンダ２２に接続されている加圧室２５０であり、ピストン２３６の前方の液室が、左前輪３０のブレーキシリンダ２０に接続されている加圧室２５２であり、小径ピストン２３４と仕切壁２３８との間に形成された液室２５４は、液通路２５６により常時リザーバ７２と連通させられている。また、大径ピストン２３２と仕切壁２３８との間には、フィルアップ室２５８が形成されている。

ハウジング２４４の底部とピストン２３６との間、ピストン２３６と小径ピストン２３４との間、仕切壁２３８と大径ピストン２３２との間には、それぞれリターンスプリング２６０，２６２，２６４が設けられている。ピストン２３２，２３４，２３６の後退端位置はストッパ２６６，２６８，２６９により規定されている。
ハウジング２４４の加圧室２５０，２５２に対応する箇所にポート２７０，２７２が設けられ、それぞれリザーバ７２から延び出させられた連通路６８，７０と接続されて、小径ピストン２３４，ピストン２３６が後退端位置にある場合にのみ、加圧室２５０，２５２とリザーバ７２とが連通させられる。

フィルアップ室２５８には、リリーフ弁２８０とそれと並列に設けられた開閉弁２８２とを経てリザーバ７２が接続され、その開閉弁２８２は、連携装置２８４によりブレーキペダル１０と機械的に連携させられている。
連携装置２８４は、図７に示すように、３本のロッド２８６，２８８，２９０から構成されている。開閉弁２８２の操作部としてのロッド２８６が、ロッド２８８に設けられた案内孔２９２に摺動可能に嵌合され、そのロッド２８８がロッド２９０の連結部２９４に相対回動および軸方向の相対移動可能に連結されている。連結部２９４は円筒状を成し、その内径がロッド２８８の外径より大きくされている。また、連結部２９４には一対の長穴２９６が形成されており、それら長穴２９６にロッド２８８に固定されたピン２９８が係合させられて、ロッド２８８とロッド２９０とが相対回動および軸方向の相対移動可能に連結されている。また、ロッド２８８とロッド２９０との間にはスプリング３００が設けられており、開閉弁２８２に設けられたスプリング３０２より強いセット荷重が付与されている。

ブレーキペダル１０が踏み込まれれば、ロッド２８８および２９０が、ロッド２８６の先端部とロッド２８８の案内孔２９２の底部とが当接するまで一体的に前進させられ、それ以上踏み込まれた場合に開閉弁２８２が閉状態から開状態に切り換えられる。さらに踏み込まれれば、ロッド２９０がスプリング３００を圧縮しつつロッド２８８に対して相対的に前進し、ブレーキペダル１０の踏込みを許容する。
以上のように、ブレーキペダル１０のストローク量が設定値以上となった場合に、開閉弁２８２が閉状態から開状態に切り換えられるのであり、開閉弁２８２は、踏込み開始から設定ストロークに達するまではフィルアップ室２５８をリリーフ弁２８０を経てリザーバ７２に連通させる第一状態にあり、設定ストローク以上では直接リザーバ７２に連通させる第二状態に切り換えられる連動切換弁となっている。

また、フィルアップ室２５８は連通路３１０，３１２によりマスタ通路１１０，１１４に接続されており、それら連通路３１０，３１２にそれぞれ逆止弁３１４，３１６が設けられている。これにより、フィルアップ室２５８の液圧が加圧室２５０，２５２の液圧より高い間は、ブレーキ液がフィルアップ室２５８と加圧室２５０，２５２との両方からブレーキシリンダ２２，２０に供給されることになり、フィルアップを速やかに終了させることができる。
本実施例においても、マスタシリンダ２３０からのブレーキ液の供給によりブレーキシリンダが作動させられる場合に、前記２つの実施例と同様の効果が得られる。

本発明の一実施例であるフィルアップ機能付マスタシリンダを備えた液圧ブレーキシステムの回路図（一部断面図）である。 上記液圧ブレーキシステムのブレーキＥＣＵの周辺を示すブロック図である。 従来技術における液圧ブレーキシステムの操作状態の変化を示す図である。 本発明における液圧ブレーキシステムの操作状態の変化を示す図である。 本発明の別の実施例であるフィルアップ機能付マスタシリンダを備えた液圧ブレーキシステムの回路図（一部断面図）である。 本発明のさらに別の実施例であるフィルアップ機能付マスタシリンダを備えた液圧ブレーキシステムの回路図（一部断面図）である。 図６の液圧ブレーキシステムの一部であるブレーキペダルと連動切換弁とを連携させる連携装置の拡大図である。

符号の説明

１２：マスタシリンダ ４０：ハウジング ４２：段付ピストン ４６：小径部 ４８：大径部 ５０，５２：加圧室 ５４：フィルアップ室 ８８：リリーフ弁 １００：連通路 １０２逆止弁 ２００：マスタシリンダ ２０２：ハウジング ２０４：段付ピストン ２０６：小径部 ２０８：大径部 ２２０：リリーフ弁 ２３０：マスタシリンダ ２３２：大径ピストン ２３４：小径ピストン ２３８：仕切壁 ２４４：ハウジング ２４６：連結ロッド ２５０，２５２：加圧室 ２５８：フィルアップ室 ２８０：リリーフ弁 ２８２：連動切換弁 ３１０，３１２：連通路 ３１４，３１６：逆止弁

Claims (3)

1. ハウジングと、その内部に摺動可能に配設されて少なくとも前進は一体的に行う２つのピストンとを少なくとも備え、それらハウジングと２つのピストンとの間に加圧室とフィルアップ室とが形成されたマスタシリンダと、
   リリーフ弁と、
   前記２つのピストンの前記ハウジングに対する相対的な前進に機械的に連動して作動し、前記２つのピストンが後退端位置から設定距離前進するまでは前記フィルアップ室を前記リリーフ弁を経て外部に連通させる第一状態にあり、設定距離以上前進した状態では前記リリーフ弁を経ることなく直接外部に連通させる第二状態となる連動切換弁と
   を含むことを特徴とするフィルアップ機能付マスタシリンダ。
2. 前記連動切換弁が前記ハウジングと前記２つのピストンの１つとにより形成された請求項１に記載のフィルアップ機能付マスタシリンダ。
3. 前記２つのピストンが、互いに一体的に進退する小径ピストンと大径ピストンとを含み、前記ハウジングがそれら小径ピストンと大径ピストンとを収容し、小径ピストンの前方に前記加圧室を、大径ピストンの前方に前記フィルアップ室を形成する請求項１または２に記載のフィルアップ機能付マスタシリンダ。
   

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