JP2012017095A - 高速充填タンデム型マスタシリンダ - Google Patents

Abstract

【課題】高速充填制動システムを提供すること。
【解決手段】１つの実施形態において、高速充填制動システムが、マスタシリンダと、マスタシリンダ内の第１の室部と、第１の室部の前方に配置されるマスタシリンダ内の第２の室部と、第１の室部内の高速充填ピストンと、高速充填ピストンに対して可動である第１の室部内の一次ピストンと、第２の室部内の二次ピストンとを含む。
【選択図】図１

Description

[0001]本発明は制動システム、具体的には、高速充填マスタシリンダに関する。

[0002]制動システムは、典型的には、下流の制動回路に流体的に連結されるマスタシリンダを含む。作動の初期時間の間、マスタシリンダは、例えば、ロータ又はドラムのような補完的な表面に対して、例えば、ブレーキパッドのような制動システムの摩擦部材を押圧するために、下流の制動回路内に流体圧力を生成し、流体を変位する。ある状況において、ブレーキパッドは、ロータから離れるように変位される恐れがあり、それによって、ブレーキパッドとロータとの間に隙間が生じる。したがって、作動が最初に開始されるとき、ブレーキパッドはホイールのロータと物理的に接触しない。

[0003]ブレーキパッドとロータとの間のこの物理的接触の不足は、ブレーキパッドがホイールロータと接触するように再度位置付けられるまで、あらゆる物理的制動を妨げる。更に、システムには充分な抵抗がないため、下流の制動回路内の最小の圧力上昇だけが存在する。結果的に、制動不足に加えて、一旦、ブレーキパッドがロータと接触したときに、車両の運転者が受けるペダルのフィードバックと比較して、制動が最初に開始されたとき、運転者はペダルの異なるフィードバックを受ける場合がある。このペダルのフィードバックの差異は運転者にとって不安定である恐れがある。

[0004]作動が最初に開始されるとき、制動不足を短くし、ペダルのフィードバックの不安定な差異を減少させる1つのやり方は、上記の隙間を迅速に取り除くために、制動システム内の多量の流体を変位させることである。このようなシステムは、一般に「高速充填」制動システムと呼ばれる。多量の流体を移送するために、制動システムは、所望される高速充填機能を提供するように設計されていない制動システムの作動ピストンと比較してより大きい直径を伴うマスタシリンダ内の作動ピストンを含む場合がある。より大きい直径のピストンはより大容量の流体を移動させ、それによって下流の制動回路を迅速に充填する。

[0005]しかし、大きいピストンは、移動させるためにより大きい力を必要とする。大きいピストンを移動させるために必要とされる力は、作動の初期時間の間、比較的小さい一方で、作動の初期時間の後、一般的な大きさのピストンを伴うシステムで必要とされる力より、より大きい力がピストンを移動させるために必要とされる。この追加の力はより大きい与圧システムを必要とする。

[0006]したがって、下流の制動回路内の圧力を急速に増大することによって、作動が最初に開始されるとき、制動不足を最小化でき、より大きい与圧システムを使用する必要のない、ペダルのフィードバックの不安定な差異を減少できるマスタシリンダ構成を提供することが強く望まれる。

[0007]本開示の一実施形態によると、マスタシリンダと、マスタシリンダ内の第１の室部と、第１の室部の前方に配置されるマスタシリンダ内の第２の室部と、第１の室部内の高速充填ピストンと、高速充填ピストンに対して可動である第１の室部内の一次ピストンと、第２の室部内の二次ピストンとを含む高速充填制動システムが提供される。

[0008]他の一実施形態によると、高速充填制動システムが、マスタシリンダと、マスタシリンダ内の第１の室部と、第１の室部の前方に配置されるマスタシリンダ内の第２の室部と、第１の室部内の高速充填ピストンと、高速充填ピストン内の空洞内に摺動自在に受容される一次ピストンと、第２の室部内の二次ピストンとを含む。

また、本発明は、高速充填制動システムにおいて、マスタシリンダと、前記マスタシリンダ内の第１の室部と、前記第１の室部の前方に配置される前記マスタシリンダ内の第２の室部と、前記第１の室部内の高速充填ピストンと、前記高速充填ピストン内の空洞内に摺動自在に受容される一次ピストンと、前記第２の室部内の二次ピストンとを備えたことを特徴とする。

この場合において、前記高速充填ピストン及び前記一次ピストンは同軸であってもよい。前記空洞内に配置され、前記高速充填ピストンに対して前記一次ピストンを後方方向へ付勢するように構成された一次バネを更に備えていてもよい。前記高速充填ピストンと前記二次ピストンとの間に配置され、前記二次ピストンに対して前記後方方向へ前記高速充填ピストンを付勢するように構成された高速充填バネを更に備えていてもよい。前記後方方向へ前記二次ピストンを付勢するように構成される二次バネを更に備え、前記一次バネは第１のバネ定数を有し、前記高速充填バネは第２のバネ定数を有し、前記二次バネは第３のバネ定数を有し、前記第２のバネ定数は前記第３のバネ定数よりもより大きく、前記第１のバネ定数よりもより小さくてもよい。前記二次ピストンは後方向き空洞を含み、前記一次ピストンは前記後方向き空洞と位置合わせされ、前記一次ピストンは、前記後方向き空洞内に嵌合するような大きさにされる前方部分を含んでいてもよい。前記第１の室部は第１の最大直径を有し、前記第２の室部は第２の最大直径を有し、前記第１の最大直径は前記第２の最大直径よりもより大きくてもよい。前記高速充填ピストンは前方向き部分を含み、封止部が前記前方向き部分上に位置付けられ、前記封止部は、前記第２の最大直径よりもより大きく、前記第１の最大直径よりもより小さい外径を有していてもよい。

[0009]高速充填ピストンの空洞内に配置される一次ピストン組立体及び二次ピストン組立体を含むタンデム型制動システムの部分的断面図である。 [0010]図１の制動システムのマスタシリンダの断面図である。 [0011]図１の高速充填ピストンの断面図である。 [0012]図１の一次ピストン組立体の断面図である。 [0013]図１の二次ピストン組立体の断面図である。 [0014]高速充填行程後の図１に表される制動システムの部分的断面図である。 [0015]全行程後の図１に表される制動システムの部分的断面図である。

[0016]本発明の原理の理解を促進する目的のために、ここで、図面で例示され、以下に記載される詳細に説明される実施形態を参照することとする。それによって、本発明の範囲への制限を意図するものでないことは理解されよう。本発明は、この発明が関連する技術分野の一般的な一当業者に通常に考えつくような、本発明の例示的実施形態のあらゆる代替及び改良を含み、その原理の更なる応用を含むことは理解されよう。

[0017]図１を参照すると、タンデム型制動システム１００の部分的断面図が表される。制動システム１００は、孔１０４を含むマスタシリンダ１０２を含む。高速充填ピストン１０６、一次ピストン組立体１０８及び二次ピストン組立体１１０が少なくとも部分的に孔１０４内に配置される。

[0018]図２を参照すると、孔１０４は、大径部分１２０と、中径部分１２２と、小径部分１２４とを含む。シール受け部１２６及び１２８が大径部分１２０内に配置され、Ｏリング受け部１３０が大径部分１２０の前方端部に配置される。シール受け部１２６と１２８との間に配置される排出室部１３２は、排出口１３４と流体連通であり、それはＯリング受け部１３０に更に排出口をもたらす。

[0019]大径部分１２０は密封唇部１３６によって中径部分１２２から分離される。一次室部出口１３８が中径部分１２２の前方部分に配置される。シール受け部１４０及び１４２が小径部分１２４内に配置され、シール受け部１４０と１４２との間に配置される排出室部１４４は排出口１４６と流体連通である。二次室部出口１４８が小径部分１２４の前方壁部分１５０の近くに配置される。

[0020]シール受け部１２６、１２８、１４０及び１４２はそれぞれ封止部１５２、１５４、１５６及び１５８を受容する（図１参照）。封止部１５２及び１５４は、図３にも示される高速充填ピストン１０６を密封係合する。高速充填ピストン１０６は、開口１６４を通過して前方向き端部部分１６２に開口する内部室部すなわち空洞１６０を含む。遮断封止部１６６が前方向き端部部分１６２に配置される。遮断封止部１６６は密封唇部１３６に対して補完的な大きさにされる（図２参照）。したがって、遮断封止部１６６は、孔１０４の中径部分１２２の直径よりもより大きく、高速充填ピストン１０６及び孔１０４の大径部分１２０の両方の直径よりもより小さい外径を有する。ロックリング１６８が、開口１６４に対向する内部室部１６０の端部に配置される。

[0021]内部室部１６０は、図４に表される一次ピストン組立体１０８を摺動的に受容するような大きさにされる。一次ピストン組立体１０８は、本体部分１７２及び前方部分１７４を伴う一次ピストン１７０を含む。一次バネ１７６が前方部分１７４の周囲に配置される。本体部分１７２は内部室部１６０の直径よりも僅かにより小さく、ロックリング１６８の内径よりもより大きい大きさにされる。本体部分１７２に取り付けられる封止部１７８が内部室部１６０の壁部との密封係合を提供し、空洞１８０がブレーキペダル（図示されず）と作動可能に連結されるように構成される。

[0022]一次ピストン１７０の前方部分１７４は、高速充填ピストン１０６の開口１６４を通過し（図３参照）、図５に示される二次ピストン組立体１１０の後方向き空洞１９０内に受容される大きさにされる。後方向き空洞１９０は二次ピストン１９４の本体１９２によって画定される。二次ピストン１９４は前方向き空洞１９６及びバネ段１９８を更に画定する。二次バネ２００が前方向き空洞１９６内に少なくとも部分的に位置付けられ、基部フランジ２０２と基部フランジ２０４との間に延在する。図１に見られるように、基部フランジ２０２は二次ピストン１９４の本体１９２に固着され、一方、フランジ２０４は前方壁部分１５０に固着される。

[0023]図１に表されるように、制動システム１００が組み立てられ、停止位置にあるとき、二次バネ２００は、後方向き空洞１９０の開口を孔１０４の中径部分１２２の後方に隣接させながら、マスタシリンダ１０２の正面壁部部分１５０から間隔を開けた位置へ二次ピストン１９４を付勢する（図２も参照のこと）。シール受け部１４０内に配置される封止部１５６は二次ピストン１９４を密封係合し、一次室部の前方端部を画定し、一方、シール受け部１４２内に配置される封止部１５８は二次ピストン１９４を密封係合し、二次室部の後部端部を画定する。

[0024]Ｏリング２１０がＯリング受け部１３０内に位置付けられ、バネ段１９８上に取り付けられる高速充填バネ２１２が、密封唇部１３６から間隔を開けた大径部分１２０内の位置へ高速充填ピストン１０６を付勢する。一次バネ１７６は、ロックリング１６８に当接する位置へ一次ピストン１７０を後方へ付勢する。一次ピストン１７０及び高速充填ピストン１０６は、高速充填ピストン１０６の開口１６４と位置合わせされた一次ピストン１７０の前方部分１７４、及び、二次ピストンの後方向き空洞１９０と同軸である。

[0025]図１の矢印２２０の方向へ一次ピストン１７０への力の印加を開始すると、力は、一次ピストン１７０から、一次バネ１７６を通過して、高速充填ピストン１０６へ伝達される。高速充填ピストン１０６は、次いで、高速充填バネ２１０に印加された力を伝え、それはバネ段１９８を押圧し、二次ピストン１９４に二次バネ２００に対して圧縮力を及ぼさせる。高速充填バネ２１２のバネ定数は、二次バネ２００のバネ定数よりもより大きく、一次バネ１７６よりもより小さい定数が選択される。したがって、二次バネ２００は、二次ピストン１９４を前方壁部分１５０に向かって前方へ移動させながら、圧縮し始める。二次ピストン１９４の移動は、流体を二次室部出口１４８の外に押し出し、下流の制動回路（図示されず）に押し入れる。二次ピストン１９４が前方へ移動するにつれて、高速充填ピストン１０６及び一次ピストン１７０は一群として前方へ移動する。

[0026]高速充填ピストン１０６及び一次ピストン１７０の移動は、多量の流体を大径部分１２０から、中径部分１２２内へ、そして、一次室部出口１３８の外に変位させる。多量の流体は封止部１７８、１５４及び１５６によって画定される高速充填室部内に配置される。大流量の流体は、一次室部出口１３８と流体連通である下流の制動回路（図示されず）を急速に充填する。高速充填ピストン１０６、一次ピストン１７０及び二次ピストン１９４の前方への移動は、高速充填行程の完了まで継続し、そのとき、制動システム１００は図１の構成から図６の構成に移動している。

[0027]図６において、図１の停止している構成と比較して、高速充填ピストン１０６、一次ピストン１７０及び二次ピストン１９４は前方壁部分１５０のより近くに移動している。加えて、遮断封止部１６６は密封唇部１３６と接触する状態に移動されている。したがって、封止部１７８は、内部室部１６０の一部分及び孔１０４の中径部分を含む封止部１５６までの一次室部の後部部分を画定し、一方、遮断封止部１６６は一次室部の外部部分を画定する。

[0028]更に、矢印２２０の高速充填ピストン１０６の方向への更なる移動は、遮断封止部１６６と密封唇部１３６との間の接触によって防止される。結果的に、図６の矢印２２０の方向への一次ピストン１７０への力の継続的印加は、一次バネ１７６の圧縮、及び、前方壁部分１５０に向かう一次ピストン１７０の移動をもたらし、それによって、封止部１７８と封止部１５６との間の一次室部内の圧力を増大させる。

[0029]一次室部内の増大した圧力は、二次ピストン１９４へ伝達されて、二次バネ２００に更なる圧縮力をかける。結果的に、封止部１５６から前方壁部分１５０へ延在する二次室部内の圧力が増大するにつれて、二次バネ２００は圧縮される。一次ピストン１７０及び二次ピストン１９４の前方への移動は全行程の完了まで継続し、そのとき、制動システム１００は図６の構成から図７の構成に移動している。

[0030]図７において、二次ピストン１９４は、二次バネ２００が完全に圧縮された状態で、前方壁部分１５０に隣接する。加えて、一次ピストンの前方部分１７４は、図６の構成と比較すると、孔１６４を通過して、後方向き空洞１９０内に移動しており、一次バネ１７６は完全に圧縮されている。したがって、図７の全行程の状態は、一次及び二次室部の両方の内部の高圧を提供する。

[0031]矢印２２０の方向への圧力が一次ピストン１７４から除去されるとき、先の説明は実質的に逆転する。したがって、一次バネ１７６は一次ピストン１７４に当たって作用して、前方壁部分１５０から離れるように一次ピストン１７４を移動させる。前方壁部分１５０から離れる一次ピストン１７４の移動は、二次バネ２００を減圧縮させながら、（封止部１３０、１７８及び１５６の間の）一次室部内の圧力を減少させる。二次バネ２００が減圧縮するにつれて、二次ピストン１９４は、前方壁部分１５０から離れるように付勢され、（封止部１５８と前方壁部分１５０との間の）二次室部内の圧力を減少させる。

[0032]一次ピストン１７４及び二次ピストン１９４の後方への移動は、制動システム１００が図６に表される状態になるまで継続する。一次ピストン１７４に印加される力の欠如が、図６の状態から、一次ピストン１７４の後方への移動がロックバネ１６８によって捕捉されるまで、一次バネ１７６を減圧縮させる。（封止部１３０、１７８及び１５６の間の）一次室部内の圧力の結果的減少は、二次バネ２００を減圧縮させ、それによって、高速充填ピストン１０６に対して高速充填バネ２１２を押圧する。したがって、バネ２００及び高速充填バネ２１２は、制動システム１００が図１に表される状態に達するまで、前方壁部分１５０から離れるように高速充填ピストン１０６を付勢する。

[0033]本発明が図面及び先の説明において詳細に例示され、説明されたが、それらは、例示的であり、何ら制限を課すものではないとみなされるべきである。好ましい実施形態が示されたに過ぎず、本発明の精神に含まれる全ての変更、改良及び応用は、保護の対象とされることが所望されることを理解されたい。

１０２ マスタシリンダ
１０６ 高速充填ピストン
１６０ 内部室部
１６２ 高速充填ピストンの前方向き端部部分
１６６ 高速充填ピストンの前方向き部分上の遮断封止部
１７０ 一次ピストン
１７４ 一次ピストンの前方部分
１７６ 一次バネ
１９０ 二次ピストンの後方向き空洞
１９４ 二次ピストン
２００ 二次バネ
２１２ 高速充填バネ

Claims (9)

1. 高速充填制動システムにおいて、
   マスタシリンダと、
   前記マスタシリンダ内の第１の室部と、
   前記第１の室部の前方に配置された前記マスタシリンダ内の第２の室部と、
   前記第１の室部内の高速充填ピストンと、
   前記高速充填ピストンに対して可動である前記第１の室部内の一次ピストンと、
   前記第２の室部内の二次ピストンとを備えた、高速充填制動システム。
2. 請求項１に記載のシステムにおいて、
   前記高速充填ピストン及び前記一次ピストンは同軸である、システム。
3. 請求項２に記載のシステムにおいて、
   前記高速充填ピストンは内部室部を画定し、
   前記一次ピストンの少なくとも一部分は前記内部室部内に移動可能に受容される、システム。
4. 請求項３に記載のシステムにおいて、
   前記内部室部内に配置され、前記高速充填ピストンに対して後方方向に前記一次ピストンを付勢するように構成された一次バネを更に備えた、システム。
5. 請求項４に記載のシステムにおいて、
   前記高速充填ピストンと前記二次ピストンとの間に配置され、前記二次ピストンに対して前記後方方向に前記高速充填ピストンを付勢するように構成された高速充填バネを更に備えた、システム。
6. 請求項５に記載のシステムにおいて、
   前記後方方向に前記二次ピストンを付勢するように構成された二次バネを更に備え、
   前記一次バネは第１のバネ定数を有し、
   前記高速充填バネは第２のバネ定数を有し、
   前記二次バネは第３のバネ定数を有し、
   前記第２のバネ定数は前記第３のバネ定数よりもより大きく、前記第１のバネ定数よりもより小さい、システム。
7. 請求項３に記載のシステムにおいて、
   前記二次ピストンは後方向き空洞を含み、
   前記一次ピストンは前記後方向き空洞と位置合わせされ、
   前記一次ピストンは、前記後方向き空洞内に嵌合するような大きさにされた前方部分を含む、システム。
8. 請求項１に記載のシステムにおいて、
   前記第１の室部は第１の最大直径を有し、
   前記第２の室部は第２の最大直径を有し、
   前記第１の最大直径は前記第２の最大直径よりもより大きい、システム。
9. 請求項８に記載のシステムにおいて、
   前記高速充填ピストンは前方向き部分を含み、
   封止部が前記前方向き部分上に位置付けられ、
   前記封止部は、前記第２の最大直径よりもより大きく、前記第１の最大直径よりもより小さい外径を有する、システム。

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