JP2023103656A - ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成でブレーキ装置から十分にエアを排出して良好な動作状態を確保する。【解決手段】マスタシリンダは、内部空間が液圧室として形成されリザーバタンクに連通される補給孔を有するハウジングと、ハウジングに対して移動されることにより液圧室における作動液の液圧を変化させるピストンと、ピストンと一体になって移動されハウジングとピストンの間をシールするシール部材とを有し、ピストンの移動位置として第１の位置と第２の位置と第３の位置がピストンの移動方向において順に並んで存在し、第１の位置において補給孔と液圧室とが連通され、第２の位置においてシール部材によって補給孔が閉塞され、第３の位置においてシール部材によって補給孔が閉塞された状態で液圧室における作動液の液圧が負圧にされる。【選択図】図４

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載されるブレーキ装置についての技術分野に関する。

車両に搭載されるブレーキ装置には、作動液の液圧を利用した液圧式のものが知られている。液圧式のブレーキ装置は、ブレーキペダルの踏力をマスタシリンダで液圧に変換し、液圧回路を介して伝達された液圧を制動機構において制動力に変換することによって車輪の制動を行う。こうした液圧式のブレーキ装置においては、作動液中にエア（気泡）が混入するとブレーキ性能の低下やブレーキ装置の不具合を来すおそれがある。そのため、液圧式のブレーキ装置には、発生したエアを排出するための排出機構を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９－１３３４４４号公報

一般に、ブレーキ装置におけるエアの排出は、制動機構に設けられたブリーダ（エア抜きバルブ）を開放した状態においてマスタシリンダに貯留されている作動液の液圧を大きくすることにより、エアを作動液と共にブリーダから押し出す方法によって行われる。

ところで、近年、ブレーキ装置の高機能化に伴い、液圧回路や制動機構の形状の複雑化が進んでいる。複雑化した液圧回路や制動機構においては、入り組んだ部分にエアが滞留し易くなり、上記したエアの排出方法ではブレーキ装置から十分にエアを排出することができないおそれがある。

一方、マスタシリンダと連通されるリザーバタンクに真空ポンプを接続し、リザーバタンクを負圧にすることにより、ブレーキ装置におけるエアをマスタシリンダ側に引き寄せてエアを排出する方法（所謂、真空引き）がある。この方法は、上記した一般のエアの排出方法とは逆の方向にエアを流動させるため、ブレーキ装置においてエアが滞留し難い反面、大掛かりな外部機材や多大な手間等が必要となり、製造段階以外での実施が困難であった。

そこで、本発明は、簡易な構成でブレーキ装置から十分にエアを排出して良好な動作状態を確保することを目的とする。

本発明に係るブレーキ装置は、マスタシリンダと、制動力により車輪を制動する制動機構と、前記マスタシリンダと前記制動機構を接続する液圧回路と、前記マスタシリンダの作動液が貯留されるリザーバタンクとを備え、前記マスタシリンダは、内部空間が液圧室として形成され前記リザーバタンクに連通される補給孔を有するハウジングと、前記ハウジングに対して移動されることにより前記液圧室における作動液の液圧を変化させるピストンと、前記ピストンと一体になって移動され前記ハウジングと前記ピストンの間をシールするシール部材とを有し、前記ピストンの移動位置として第１の位置と第２の位置と第３の位置が前記ピストンの移動方向において順に並んで存在し、前記第１の位置において前記補給孔と前記液圧室とが連通され、前記第２の位置において前記シール部材によって前記補給孔が閉塞され、前記第３の位置において前記シール部材によって前記補給孔が閉塞された状態で前記液圧室における作動液の液圧が負圧にされるものである。

本発明によれば、液圧室における作動液の液圧が負圧にされることにより、液圧回路や制動機構において発生したエアが作動液と共に制動機構側からマスタシリンダ側へ流動されるため、簡易な構成でブレーキ装置から十分にエアを排出して良好な動作状態を確保することができる。

図２乃至図７と共に本発明ブレーキ装置の実施の形態を示すものであり、本図は、ブレーキ装置の概略構成を示す図である。 ピストンが第１の位置に移動された状態を示すマスタシリンダの断面図である。 ピストンが第２の位置に移動された状態を示すマスタシリンダの断面図である。 ピストンが第２の位置から第３の位置まで移動される途中の状態を示すマスタシリンダの断面図である。 ピストンが第３の位置に移動された状態を示すマスタシリンダの断面図である。 シール部材の第２の端部が補給孔の開口縁に接した状態を示す断面図である。 シール部材が弾性変形されてエアがリザーバタンクへ向けて流動される状態を示す断面図である。

以下に、本発明のブレーキ装置を実施するための形態について、添付図面を参照して説明する。

＜ブレーキ装置の概略構成＞
まず、ブレーキ装置の概略構成について説明する。

車両１００は、ブレーキ装置１を備えている。

ブレーキ装置１は、ブレーキペダル１１とブレーキセンサ１２と制御装置１３とブレーキブースタ（倍力装置）１４とマスタシリンダ１５とリザーバタンク１６と複数の制動機構２０と液圧回路３０とを有している（図１参照）。

ブレーキペダル１１は、ブレーキブースタ１４に連結されている。ブレーキセンサ１２はブレーキペダル１１の踏力（踏込量）を検出し、検出した踏力を示す情報を制御装置１３に出力する。

制御装置１３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を含むプロセッサである。制御装置１３はブレーキセンサ１２からの情報を基にブレーキブースタ１４の制御を行う。また、制御装置１３は図示しない所定のセンサからの情報に基づいて液圧回路３０における後述するバルブ等を含むブレーキ装置１全体の制御を行い、制御装置１３によって、例えば、ＡＢＳ（Antilock Braking System）制御やＥＳＰ（Electronic Stability Program）制御が行われる。

ブレーキブースタ１４は、例えば、電動ブレーキブースタであり、制御装置１３の制御に基づいてマスタシリンダ１５の後述する二つのピストンを移動させる。ブレーキブースタ１４は、例えば、ブレーキペダル１１の踏力に応じた駆動力をピストンに付与する。

マスタシリンダ１５は、例えば、タンデム型であり、制御装置１３の制御に基づいて移動される上記した二つのピストンを有している。マスタシリンダ１５は制御装置１３の制御に基づいて動作される。マスタシリンダ１５は作動液が貯留されたリザーバタンク１６に接続され、マスタシリンダ１５によってブレーキペダル１１の踏力が作動液の液圧に変換される。マスタシリンダ１５には液圧回路３０に接続される給排ポート１５ａ、１５ａが形成され、マスタシリンダ１５は液圧回路３０を介して複数の制動機構２０に接続されている。

リザーバタンク１６には作動液が大気圧で貯留されている。

制動機構２０は、例えば、四つが設けられ、ディスクブレーキ機構として構成され、右前輪ＦＲと左前輪ＦＬと右後輪ＲＲと左後輪ＲＬにそれぞれ設けられている。制動機構２０は、ブレーキキャリパ２１とブレーキピストン２２とブレーキパッド２３とブレーキロータ２４とを有している。

ブレーキキャリパ２１には、ブレーキピストン２２が移動可能に支持されている。ブレーキキャリパ２１には液圧回路３０を介してマスタシリンダ１５から液圧が伝達され、伝達された液圧によってブレーキピストン２２がブレーキキャリパ２１に対して移動される。

ブレーキパッド２３はブレーキピストン２２の先端に結合され、ブレーキピストン２２が液圧によって移動されることにより車輪と一体になって回転するブレーキロータ２４に押し付けられる。これにより、制動機構２０は車両１００（車輪）を制動する。

液圧回路３０は、例えば、第１の回路部３０ａと第２の回路部３０ｂの二系統で構成されている。液圧回路３０は、例えば、クロス配管に対応されており、例えば、第１の回路部３０ａが右前輪ＦＲと左後輪ＲＬに設けられた制動機構２０、２０に接続され第２の回路部３０ｂが左前輪ＦＬと右後輪ＲＲに設けられた制動機構２０、２０に接続されている。

なお、第１の回路部３０ａと第２の回路部３０ｂは同一の構成であるため、以下においては同じ符号を付して説明を簡略化する。また、液圧回路３０においては、マスタシリンダ１５側を上流とし、制動機構２０側を下流として説明する。

第１の回路部３０ａと第２の回路部３０ｂは、それぞれ第１の液路Ｌ１と第２の液路Ｌ２と第３の液路Ｌ３と第４の液路Ｌ４と第５の液路Ｌ５と第６の液路Ｌ６と第７の液路Ｌ７と第８の液路Ｌ８とを有している。

第１の液路Ｌ１は、上流端がマスタシリンダ１５の給排ポート１５ａに接続され下流端が第２の液路Ｌ２に接続されている。第１の液路Ｌ１にはゲートインバルブ３１が設けられている。

第２の液路Ｌ２には液圧ポンプ３２が設けられている。第１の回路部３０ａに設けられた液圧ポンプ３２と第２の回路部３０ｂに設けられた液圧ポンプ３２は共通の電動モータ３３に接続されている。第２の液路Ｌ２における液圧ポンプ３２の下流には、液圧ポンプ３２から吐出された作動液の脈動を減衰させる脈動減圧機構３４が設けられている。第２の液路Ｌ２の下流端は第３の液路Ｌ３と第４の液路Ｌ４とに分岐して接続されている。第１の液路Ｌ１と第２の液路Ｌ２は共通液路として設けられている。

第３の液路Ｌ３には加圧バルブ３６が設けられている。第３の液路Ｌ３は下流端が左前輪ＦＬ又は左後輪ＲＬの制動機構２０に接続されている。第３の液路Ｌ３における加圧バルブ３６の下流には第５の液路Ｌ５の上流端が接続されている。

第４の液路Ｌ４には加圧バルブ３７が設けられている。第４の液路Ｌ４は下流端が右前輪ＦＲ又は右後輪ＲＲの制動機構２０に接続されている。第４の液路Ｌ４における加圧バルブ３７の下流には第６の液路Ｌ６の上流端が接続されている。

第３の液路Ｌ３と第４の液路Ｌ４は、それぞれの制動機構２０に接続された車輪別液路として設けられている。

第５の液路Ｌ５には減圧バルブ３８が設けられている。第６の液路Ｌ６には減圧バルブ３９が設けられている。第５の液路Ｌ５と第６の液路Ｌ６の下流端にはそれぞれ第７の液路Ｌ７が接続されている。

第７の液路Ｌ７には作動液を一時的に貯留する低圧チャンバ４０が設けられている。第７の液路Ｌ７の下流端は第１の液路Ｌ１の下流端に接続されている。

第８の液路Ｌ８は、第１の液路Ｌ１におけるゲートインバルブ３１の上流側と第２の液路Ｌ２における脈動減圧機構３４の下流側とをバイパス接続している。第８の液路Ｌ８にはバイパスバルブ３５が設けられている。

ゲートインバルブ３１と電動モータ３３とバイパスバルブ３５と加圧バルブ３６と加圧バルブ３７と減圧バルブ３８と減圧バルブ３９は制御装置１３によって各別に制御される。

ゲートインバルブ３１と減圧バルブ３８と減圧バルブ３９としては、例えば、非通電時（非制御時）に閉じられ通電時（制御時）に開かれる電磁バルブが用いられている。バイパスバルブ３５と加圧バルブ３６と加圧バルブ３７としては、例えば、非通電時（非制御時）に開かれ通電時（制御時）に閉じられる電磁バルブが用いられている。

制御装置１３によるＡＢＳ制御、ＥＳＰ制御等の液圧制御が行われていない状態においては、上記したように、ゲートインバルブ３１と減圧バルブ３８と減圧バルブ３９は閉じられ、バイパスバルブ３５と加圧バルブ３６と加圧バルブ３７は開かれている。また、電動モータ３３は駆動されておらず、液圧ポンプ３２も停止されている。

制御装置１３がＡＢＳ制御等の液圧制御を行っていない状態において、運転者がブレーキペダル１１を踏み込むと、ブレーキペダル１１の踏力がマスタシリンダ１５で液圧に変換され、変換された液圧が第１の液路Ｌ１、第８の液路Ｌ８、第２の液路Ｌ２を経て、第３の液路Ｌ３と第４の液路Ｌ４とに分岐されて制動機構２０に伝達される。伝達された液圧により、制動機構２０は車輪（左前輪ＦＬ、右前輪ＦＲ、左後輪ＲＬ、右後輪ＲＲ）を制動する。

一方、ＡＢＳ制御やＥＳＰ制御等の液圧制御時において、制御装置１３は、ゲートインバルブ３１を開状態とし、バイパスバルブ３５を閉状態とする制御を行う。この制御によってゲートインバルブ３１と加圧バルブ３６と加圧バルブ３７が開かれた状態になり、バイパスバルブ３５と減圧バルブ３８と減圧バルブ３９が閉じられた状態になる。また、制御装置１３はＡＢＳ制御やＥＳＰ制御等の液圧制御時に電動モータ３３を駆動させる。

上記の制御が行われることで、電動モータ３３の駆動により液圧ポンプ３２が回転し、ブレーキペダル１１の操作とは独立して、マスタシリンダ１５を介してリザーバタンク１６に貯留されている作動液が第１の液路Ｌ１に吸い込まれる。第１の液路Ｌ１に吸い込まれた作動液は、ゲートインバルブ３１を介して第２の液路Ｌ２を経て第３の液路Ｌ３と第４の液路Ｌ４に分岐され、制動機構２０に伝達される。伝達された作動液の液圧により制動機構２０は車輪を制動する。

また、制御装置１３は、ＡＢＳ制御において制動力を一時的に弱める場合等、制動機構２０に伝達される液圧を減圧させる場合には、バイパスバルブ３５と加圧バルブ３６と加圧バルブ３７をそれぞれ閉状態に制御すると共に、減圧バルブ３８と減圧バルブ３９をそれぞれ開状態に制御する。このとき、ゲートインバルブ３１の開状態は維持させる。これにより、ゲートインバルブ３１と減圧バルブ３８と減圧バルブ３９が開状態となり、バイパスバルブ３５と加圧バルブ３６と加圧バルブ３７は閉状態となる。また、電動モータ３３の駆動状態は制御装置１３によって継続される。

この場合には、電動モータ３３の駆動により液圧ポンプ３２が回転することで、制動機構２０（ブレーキキャリパ２１）における作動液が、第３の液路Ｌ３と第４の液路Ｌ４から第５の液路Ｌ５と第６の液路Ｌ６をそれぞれ経て、第７の液路Ｌ７に流入される。第７の液路Ｌ７に流入された作動液は低圧チャンバ４０に貯蓄される。これにより、制動機構２０における作動液の液圧が減圧され、制動機構２０による車輪の制動が緩和される。

＜マスタシリンダの構成＞
次に、マスタシリンダ１５の構成について説明する（図２参照）。

上記したようにマスタシリンダ１５にはピストンが設けられており、以下の説明にあっては、マスタシリンダ１５におけるピストンの移動方向を前後方向とし、ブレーキブースタ１４側を後方として、前後左右の方向を示すものとする。ただし、以下に示す前後左右の方向は説明の便宜上のものであり、本発明の実施に関しては、これらの方向に限定されることはない。

マスタシリンダ１５は、ハウジング５１とプライマリピストン５２とセカンダリピストン５３とシール部材５４、５４と第１のコイルスプリング５５と第２のコイルスプリング５６とを有している。

ハウジング５１は軸方向が前後方向にされた円筒状の周面部５１ａと周面部５１ａの前側の開口を閉塞する前面部５１ｂとを有している。周面部５１ａには補給孔５７、５７が前後に離隔して形成されている。マスタシリンダ１５にはリザーバタンク１６が取り付けられ、補給孔５７、５７はリザーバタンク１６の補給液路１６ａ、１６ａにそれぞれ連通されている。ハウジング５１の内部空間７０には補給孔５７、５７を介してリザーバタンク１６から作動液が供給される。補給孔５７はハウジング５１における内周側の開口縁の前端が外周側の開口縁の前端より前方に位置され、内周側の開口縁のうち前縁が周面部５１ａの外周側から内周側へ行くに従って前方に変位する傾斜部５７ａとして形成されている。

周面部５１ａには給排ポート１５ａ、１５ａが前後に離隔して形成され、給排ポート１５ａ、１５ａにはそれぞれ第１の回路部３０ａと第２の回路部３０ｂが接続されている。内部空間７０にはプライマリピストン５２における後端側の部分を除く部分とセカンダリピストン５３の全体とが位置されている。プライマリピストン５２とセカンダリピストン５３はハウジング５１に対してそれぞれ前後方向に移動可能な状態で前後に並んで配置されている。

周面部５１ａの内周部には環状にされた複数の配置凹部５８が形成されている。配置凹部５８は補給孔５７、５７の前後方向における両側にそれぞれ形成されている。配置凹部５８には環状のカップシール５９が配置されている。カップシール５９は、例えば、ゴム材料で形成されている。カップシール５９はプライマリピストン５２、セカンダリピストン５３又はシール部材５４と摺動可能にされている。

プライマリピストン５２は、略円筒状の摺動部５２ａと摺動部５２ａの後端部に連続された円柱状の軸部５２ｂとを有している。プライマリピストン５２は軸部５２ｂの外径が摺動部５２ａの外径より小さくされ、前後方向における移動時に摺動部５２ａが補給孔５７の前後に配置されたカップシール５９の少なくとも一方に摺動される。摺動部５２ａには内周面と外周面を貫通する複数の流動孔６０が周方向に離隔して形成されている。プライマリピストン５２は軸部５２ｂの後端側の部分がハウジング５１から後方に突出された状態で配置されている。

摺動部５２ａの前端部における外周面には環状のシール部材５４が取り付けられている。シール部材５４は、例えば、ゴム材料によって形成されている。シール部材５４は後端部が第１の端部５４ａとして設けられ、前端部が第２の端部５４ｂとして設けられている。シール部材５４は、第２の端部５４ｂ以外の部分が摺動部５２ａの外周面に接合されている。したがって、第２の端部５４ｂはプライマリピストン５２の外周面に接合されておらず、シール部材５４の弾性力によってプライマリピストン５２の外周面に密着されている。シール部材５４はハウジング５１の内周面とプライマリピストン５２の外周面との間をシールした状態でプライマリピストン５２と一体になってハウジング５１に対して移動される。

セカンダリピストン５３は、略円筒状の摺動部５３ａと摺動部５３ａの後端部に連続された円柱状の軸部５３ｂとを有している。セカンダリピストン５３は軸部５３ｂの外径が摺動部５３ａの外径より小さくされ、前後方向における移動時に摺動部５３ａが補給孔５７の前後に配置されたカップシール５９の少なくとも一方に摺動される。摺動部５３ａには内周面と外周面を貫通する複数の流動孔６１が周方向に離隔して形成されている。セカンダリピストン５３の軸部５３ｂはプライマリピストン５２の軸部５２ｂより前後方向における長さが短くされ、セカンダリピストン５３はプライマリピストン５２の前方に配置されている。

摺動部５３ａの前端部における外周面には環状のシール部材５４が取り付けられている。シール部材５４は、例えば、ゴム材料によって形成されている。シール部材５４は後端部が第１の端部５４ａとして設けられ、前端部が第２の端部５４ｂとして設けられている。シール部材５４は、第２の端部５４ｂ以外の部分が摺動部５３ａの外周面に接合されている。したがって、第２の端部５４ｂはセカンダリピストン５３の外周面に接合されておらず、シール部材５４の弾性力によってセカンダリピストン５３の外周面に密着されている。シール部材５４はハウジング５１の内周面とセカンダリピストン５３の外周面との間をシールした状態でセカンダリピストン５３と一体になってハウジング５１に対して移動される。

第１のコイルスプリング５５は、両端がそれぞれプライマリピストン５２における軸部５２ｂの前面とセカンダリピストン５３における軸部５３ｂの後面とに接した状態にされている。第２のコイルスプリング５６は、両端がそれぞれセカンダリピストン５３における軸部５３ｂの前面とハウジング５１における前面部５１ｂの後面とに接した状態にされている。

ハウジング５１の内部空間７０は、ハウジング５１の内周面とプライマリピストン５２とセカンダリピストン５３とによって囲まれた部分が第１の液圧室７１として形成され、ハウジング５１の内周面と前面部５１ｂとセカンダリピストン５３とによって囲まれた部分が第２の液圧室７２として形成されている。マスタシリンダ１５においては、第１の液圧室７１における作動液の液圧と第２の液圧室７２における作動液の液圧とが等しくなるように第１のコイルスプリング５５と第２のコイルスプリング５６のバネ力が調整されている。

プライマリピストン５２は制御装置１３の制御に基づいてハウジング５１に対して前後方向へ移動され、セカンダリピストン５３はプライマリピストン５２に追従してプライマリピストン５２と同じ方向に同じ距離だけハウジング５１に対して移動される。プライマリピストン５２とセカンダリピストン５３が移動されることにより、第１の液圧室７１と第２の液圧室７２における作動液の液圧が変化される。

＜ピストンの移動位置＞
次に、マスタシリンダ１５におけるプライマリピストン５２とセカンダリピストン５３のハウジング５１に対する移動位置について説明する（図２乃至図５参照）。

マスタシリンダ１５においては、プライマリピストン５２とセカンダリピストン５３のハウジング５１に対する移動位置として、補給孔５７との位置関係に応じて第１の位置と第２の位置と第３の位置が順に設定されている。ただし、後側の補給孔５７に対するプライマリピストン５２の位置と前側の補給孔５７に対するセカンダリピストン５３の位置とは同じにされている。したがって、以下においては、プライマリピストン５２のハウジング５１に対する移動位置についてのみ説明し、セカンダリピストン５３のハウジング５１に対する移動位置については説明を省略する。

第１の位置は、流動孔６０を介して第１の液圧室７１と補給孔５７とが連通される位置である（図２参照）。プライマリピストン５２が第１の位置に移動された状態において、第１の液圧室７１における作動液の液圧は大気圧と同じにされている。

第２の位置は、プライマリピストン５２が第１の位置から後方へ移動され、シール部材５４の第１の端部５４ａが補給孔５７の開口縁と接した状態でシール部材５４によって補給孔５７が閉塞される位置である（図３参照）。プライマリピストン５２が第１の位置から第２の位置に移動された状態において、第１の液圧室７１における作動液の液圧は大気圧と略同じにされている。

第３の位置は、プライマリピストン５２が第２の位置から後方へ移動され（図４参照）、シール部材５４の第２の端部５４ｂが補給孔５７の開口縁と接した状態でシール部材５４によって補給孔５７が閉塞される位置である（図５参照）。プライマリピストン５２が第２の位置から第３の位置に移動されることにより、第１の液圧室７１における作動液の液圧が負圧にされる。

＜ブレーキ装置におけるエアの排出動作＞
次に、ブレーキ装置１におけるエアの排出動作について説明する（図２乃至図７参照）。

なお、セカンダリピストン５３のハウジング５１に対する移動による第２の液圧室７２における液圧の変化は、プライマリピストン５２のハウジング５１に対する移動による第１の液圧室７１における液圧の変化と同じである。したがって、以下においては、プライマリピストン５２の移動に係るブレーキ装置１におけるエアの排出動作について主に説明し、セカンダリピストン５３の移動に係るブレーキ装置１におけるエアの排出動作については説明を簡略化する。

また、以下の説明においては、プライマリピストン５２が第１の位置から第３の位置へ向けて移動される方向を第１の移動方向とし、プライマリピストン５２が第３の位置から第１の位置へ向けて移動される方向を第２の移動方向とする。

ブレーキ装置１におけるエアの排出は、車両１００が非走行状態において行われる。プライマリピストン５２は、マスタシリンダ１５が制御装置１３によって制御されていない状態において第１の位置に位置されている（図２参照）。このとき、第１の液圧室７１における作動液の液圧は大気圧と同じにされ、制動機構２０によって車両１００（車輪）が制動されていない状態にある。

上記の状態から、制御装置１３の制御によってプライマリピストン５２が第１の方向へ移動される。マスタシリンダ１５は、プライマリピストン５２の移動時においてもプライマリピストン５２とハウジング５１との間がシール部材５４とカップシール５９によってシールされている。プライマリピストン５２が第１の位置から第２の位置まで移動される途中の状態においては、第１の液圧室７１とリザーバタンク１６の連通された状態が維持されるため、第１の液圧室７１における作動液の液圧は大気圧と同じにされている。

プライマリピストン５２が第２の位置まで移動されると、シール部材５４の第１の端部５４ａが補給孔５７の開口縁における後縁と接しシール部材５４によって補給孔５７が閉塞された状態にされる（図３参照）。プライマリピストン５２が第２の位置に移動された状態において、第１の液圧室７１における作動液の液圧は大気圧と同じ状態が維持される。

プライマリピストン５２が第２の位置から第１の方向へ移動されて第３の位置まで移動される途中の状態においては、シール部材５４によって補給孔５７が閉塞された状態が維持される（図４参照）。したがって、リザーバタンク１６の内部空間８０とハウジング５１の内部空間７０との間で作動液の流動がされない状態になるため、プライマリピストン５２が第２の位置から第１の方向へ移動されることによって第１の液圧室７１における作動液の液圧が負圧にされる。第１の液圧室７１における作動液の液圧は、プライマリピストン５２が第２の位置から第１の方向へ移動されるに従って徐々に減圧されていく。したがって、マスタシリンダ１５においては、プライマリピストン５２が第３の位置に移動された状態において第１の液圧室７１における作動液の負圧が最大になる。プライマリピストン５２が第３の位置まで移動された状態においては、シール部材５４の第２の端部５４ｂが補給孔５７の開口縁における前縁と接した状態にされている（図５参照）。

上記のように、第１の液圧室７１における作動液の液圧が大気圧から負圧にされると、ブレーキ装置１におけるエアがマスタシリンダ１５側へ移動される。

なお、ブレーキ装置１におけるエアの排出動作においては、例えば、ブレーキキャリパ２１に設けられた図示しないブリーダに作動液が貯留された容器等が接続され、ブレーキ装置１に作動液が補充可能にされた状態においてプライマリピストン５２を第１の位置から第１の方向へ移動させることが望ましい。

ブレーキ装置１において、第１の液圧室７１における作動液の液圧が負圧にされるときには、プライマリピストン５２と共にセカンダリピストン５３も移動されるため、第２の液圧室７２における作動液の液圧も負圧にされ、ハウジング５１の内部空間７０に貯留されている作動液の全体の液圧が負圧にされる。したがって、第１の回路部３０ａと第２の回路部３０ｂを介して制動機構２０における作動液の液圧も負圧にされる。このとき、作動液が貯留された容器等からブリーダを介して制動機構２０に作動液が補充されることにより、ブレーキ装置１において制動機構２０からマスタシリンダ１５へ向かう作動液の流れが発生し易くされる。

制動機構２０からマスタシリンダ１５へ向かって作動液が流動されると、制動機構２０や液圧回路３０において発生したエアが作動液と共にマスタシリンダ１５へ向かって流動される。制動機構２０や液圧回路３０から作動液と共にマスタシリンダ１５まで流動されたエアは、給排ポート１５ａ、１５ａからハウジング５１の内部空間７０に流入される。

ハウジング５１の内部空間７０には作動液が高い流速で流入される。したがって、補給孔５７の開口縁と接しているシール部材５４の第２の端部５４ｂに作動液から補給孔５７側への力が作用する（図６の矢印Ａ参照）。このとき、上記したように、シール部材５４は第２の端部５４ｂがプライマリピストン５２の外周面とセカンダリピストン５３の外周面とに接合されていないため、第２の端部５４ｂが補給孔５７側に捲られるように弾性変形される（図７参照）。

シール部材５４が弾性変形されることによりハウジング５１の内部空間７０と補給孔５７、５７とが連通され、内部空間７０に滞留されたエアが作動液と共に補給孔５７、５７からリザーバタンク１６の内部空間８０に流動される（図７参照の矢印Ｂ参照）。このとき、補給孔５７は内周側の開口縁のうち前縁がマスタシリンダ１５における周面部５１ａの外周側から内周側へ行くに従って前方に変位する傾斜部５７ａとして形成されているため、流動される作動液が傾斜部５７ａに案内され、リザーバタンク１６へ向かって流動され易い。作動液と共にリザーバタンク１６に流動されたエアは、リザーバタンク１６を介してブレーキ装置１の外部へ排出される。

シール部材５４が弾性変形されてハウジング５１の内部空間７０とリザーバタンク１６の内部空間８０とが連通されると、第１の液圧室７１における作動液の液圧が次第に低下して作動液から第２の端部５４ｂに作用する力が小さくなる。したがって、第２の端部５４ｂが補給孔５７の開口縁と接した状態までシール部材５４が弾性復帰し、シール部材５４によって補給孔５７が再び閉塞される。

上記したように、ブレーキ装置１においては、シール部材５４が第２の端部５４ｂ以外の部分がプライマリピストン５２とセカンダリピストン５３の外周面に接合されている。これにより、第１の液圧室７１と第２の液圧室７２において流動される作動液によって第２の端部５４ｂがプライマリピストン５２とセカンダリピストン５３の外周面から離隔する方向に弾性変形可能にされている。

したがって、ハウジング５１の内部空間７０とリザーバタンク１６の内部空間８０との連通状態を切り替えるための専用の部材を用いることなくマスタシリンダ１５に流動されたエアをリザーバタンク１６に流動させることができるため、部品点数の削減を図った上で、マスタシリンダ１５に流動されたエアを自動的にリザーバタンク１６へ排出することができる。

なお、エアの一部はリザーバタンク１６に流動されずハウジング５１の内部空間７０に残留される可能性があるが、この場合には、プライマリピストン５２を第１の位置より前側まで第２の方向へ移動させることより、残留するエアを制動機構２０に設けられたブリーダを介して作動液と共にブレーキ装置１の外部へ押し出すことが可能である。

上記のように、ブレーキ装置１においては、第１の液圧室７１と第２の液圧室７２における作動液の液圧が負圧にされることにより、液圧回路３０や制動機構２０において発生したエアが作動液と共に制動機構２０側からマスタシリンダ１５側へ流動される。

したがって、ブレーキ装置１において真空ポンプ等の大掛かりな外部機材を用いることなく予め車両１００に必要とされる部材によってエアをマスタシリンダ１５へ向けて流動させることが可能になり、簡易な構成で十分にエアを排出してブレーキ装置１の良好な動作状態を確保することができる。

また、ブレーキ装置１においては、制御装置１３によって加圧バルブ３６と加圧バルブ３７が閉じられバイパスバルブ３５が開かれた状態においてプライマリピストン５２が第２の位置から第３の位置に移動され、プライマリピストン５２が第３の位置まで移動された状態において加圧バルブ３６と加圧バルブ３７が開状態に切り替えられることが望ましい。

このような制御が行われることにより、ハウジング５１の内部空間７０が負圧にされると、第１の回路部３０ａと第２の回路部３０ｂにおける加圧バルブ３６と加圧バルブ３７より上流の部分における作動液の液圧が負圧にされる。

この状態において、制御装置１３によって加圧バルブ３６と加圧バルブ３７が開状態に切り替えられることにより、加圧バルブ３６と加圧バルブ３７が開かれた状態のままプライマリピストン５２とセカンダリピストン５３が第３の位置まで移動された場合と比べて作動液の流速が大きくなる。したがって、ブレーキ装置１におけるエアが流動され易くなるため、ブレーキ装置１からより確実にエアを排出することができる。

さらに、上記には、プライマリピストン５２が第３の位置まで移動された状態において制御装置１３によって加圧バルブ３６と加圧バルブ３７の両者が閉状態から開状態に切り替えられる例を示したが、プライマリピストン５２が第３の位置まで移動された状態において、例えば、加圧バルブ３７が閉状態にされ加圧バルブ３６が開状態にされてもよい。

このような制御が行われることにより、左後輪ＲＬに設けられた制動機構２０から第３の液路Ｌ３を介して作動液の流路におけるエアの排出が行われ、右前輪ＦＲに設けられた制動機構２０から第４の液路Ｌ４における加圧バルブ３７より下流の部分においては作動液が流動されず、エアの排出が行われない。

また、ブレーキ装置１においては、制動機構２０が車輪（左前輪ＦＬ、右前輪ＦＲ、左後輪ＲＬ、右後輪ＲＲ）と同数設けられ、車輪別回路である第３の液路Ｌ３と第４の液路Ｌ４にそれぞれ加圧バルブ３６と加圧バルブ３７が設けられ、加圧バルブ３６と加圧バルブ３７の開閉状態が制御装置１３によって各別に切り替えられる。これにより、車輪別液路ごとに作動液の流動状態が切り替えられ、液圧回路３０における作動液が流動される流路の長さを任意に設定することが可能になる。したがって、ハウジング５１の内部空間７０に生じた負圧によって作動液を効率的に流動させることができるため、効率的にブレーキ装置１からエアの排出を行うことができる。

さらに、ブレーキ装置１には、制御装置１３によって制御されＡＢＳ制御やＥＳＰ制御等の液圧制御時において作動液を流動させる液圧ポンプ３２が設けられている。ハウジング５１の内部空間７０が負圧にされ作動液が制動機構２０からマスタシリンダ１５に向けて流動された状態において、作動液の流動を補助する方向に液圧ポンプ３２を動作させることにより、流動される作動液の流速をより大きくすることができる。したがって、ブレーキ装置１に予め設けられた部材を用いて作動液の流速を大きくすることが可能になり、ブレーキ装置１におけるエアが作動液によって流動され易くなり、ブレーキ装置１から一層確実にエアを排出することができる。

また、ブレーキ装置１においては、シール部材５４とカップシール５９によってプライマリピストン５２及びセカンダリピストン５３とハウジング５１との間がシールされている。これにより、プライマリピストン５２とセカンダリピストン５３が移動された状態において、シール部材５４とカップシール５９の少なくとも一方によって第１の液圧室７１と第２の液圧室７２が密閉された状態が維持される。したがって、プライマリピストン５２とセカンダリピストン５３の移動位置に拘わらず、ハウジング５１とプライマリピストン５２及びセカンダリピストン５３との間の高い密閉状態が確保されるため、ハウジング５１の内部空間７０における作動液の適正な液圧を確保することができる。

さらに、シール部材５４は、プライマリピストン５２とセカンダリピストン５３が第２の位置に移動された状態において第１の端部５４ａが補給孔５７の開口縁と接し、プライマリピストン５２とセカンダリピストン５３が第３の位置に移動された状態において第２の端部５４ｂが補給孔５７の開口縁と接した状態にされる。これにより、プライマリピストン５２とセカンダリピストン５３の移動方向におけるシール部材５４の長さが最短になるため、製造コストの大幅な増大を来すことなくハウジング５１の内部空間７０における作動液の適正な液圧を確保することができる。

なお、上記には、ブレーキペダル１１の踏力を作動液の液圧に変換するマスタシリンダ１５と、液圧を制動力に変換より車輪を制動する制動機構２０において説明したが、ブレーキ装置１においては、ブレーキペダル１１はなくてもよく、マスタシリンダ１５からの液圧により車両１００の各車輪に制動力が発生すればよい。例えば、車両１００が自動運転車でもよく、ブレーキペダル１１以外であってもマスタシリンダ１５に制動力の指示ができればよい。

１００ 車両
ＦＬ 左前輪（車輪）
ＦＲ 右前輪（車輪）
ＲＬ 左後輪（車輪）
ＲＲ 右後輪（車輪）
１ ブレーキ装置
１１ ブレーキペダル
１５ マスタシリンダ
１６ リザーバタンク
２０ 制動機構
３０ 液圧回路
Ｌ１ 第１液路（共通液路）
Ｌ２ 第２液路（共通液路）
Ｌ３ 第３液路（車輪別液路）
Ｌ４ 第４液路（車輪別液路）
３２ 液圧ポンプ
５１ ハウジング
５２ プライマリピストン
５３ セカンダリピストン
５４ シール部材
５４ａ 第１の端部
５４ｂ 第２の端部
５７ 補給孔
５９ カップシール
７１ 第１の液圧室
７２ 第２の液圧室

Claims (5)

1. マスタシリンダと、
   制動力により車輪を制動する制動機構と、
   前記マスタシリンダと前記制動機構を接続する液圧回路と、
   前記マスタシリンダの作動液が貯留されるリザーバタンクとを備え、
   前記マスタシリンダは、
   内部空間が液圧室として形成され前記リザーバタンクに連通される補給孔を有するハウジングと、
   前記ハウジングに対して移動されることにより前記液圧室における作動液の液圧を変化させるピストンと、
   前記ピストンと一体になって移動され前記ハウジングと前記ピストンの間をシールするシール部材とを有し、
   前記ピストンの移動位置として第１の位置と第２の位置と第３の位置が前記ピストンの移動方向において順に並んで存在し、
   前記第１の位置において前記補給孔と前記液圧室とが連通され、
   前記第２の位置において前記シール部材によって前記補給孔が閉塞され、
   前記第３の位置において前記シール部材によって前記補給孔が閉塞された状態で前記液圧室における作動液の液圧が負圧にされる
   ブレーキ装置。
2. 前記ハウジングに前記ハウジングと前記ピストンの間をシールするカップシールが取り付けられた
   請求項１に記載のブレーキ装置。
3. 前記ピストンが前記第１の位置から前記第３の位置へ向けて移動される方向が第１の移動方向とされ、
   前記ピストンが前記第３の位置から前記第１の位置へ向けて移動される方向が第２の移動方向とされ、
   前記シール部材は前記第１の移動方向側の端部が第１の端部として設けられ前記第２の移動方向側の端部が第２の端部として設けられ、
   前記第２の位置において前記第１の端部が前記補給孔の開口縁と接し、
   前記第３の位置において前記第２の端部が前記補給孔の開口縁と接する
   請求項１又は請求項２に記載のブレーキ装置。
4. 前記シール部材における前記第２の端部以外の部分が前記ピストンに接合された
   請求項３に記載のブレーキ装置。
5. 前記制動機構は車輪の数と同数が設けられ、
   前記液圧回路が前記マスタシリンダに接続される共通液路と前記共通液路から分岐され複数の前記制動機構にそれぞれ接続される車輪別液路とを有し、
   複数の前記車輪別液路にそれぞれ開閉可能な加圧バルブが設けられ、
   複数の前記加圧バルブの開閉状態が各別に切り替えられる
   請求項１から請求項４のいずれかに記載のブレーキ装置。

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