JP3778105B2 - 車両用ブレーキ液圧発生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、動力駆動のポンプを含む液圧源から供給される液圧を調圧弁でブレーキ操作力に応じた値に調圧して第１液圧系に出力し、さらに、その出力液圧でマスタシリンダを作動させてマスタシリンダで発生させた液圧を第１液圧系から独立させた第２液圧系に出力し、第１液圧系側が失陥したときにはブレーキ操作力をマスタシリンダに直接伝えてマスタシリンダを作動させる構造の車両用ブレーキ液圧発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
首記の形式のブレーキ液圧発生装置として、例えば、特公昭６１−３７１４０号公報や欧州特許ＥＰ１ ０７８ ８３３Ａ２号公報に示されたものがある。
【０００３】
前者の公報の装置は、倍力ピストンに挿入された作動ロッドにブレーキペダルからブレーキ操作力を加え、その操作力を行程制限ばねを介して倍力ピストン内の入力ロッドに伝える。そして、その入力ロッドで出口弁を閉じ、入口弁を開いて倍力ピストンの前方の圧力貯え室にポンプから送り込んでいる液圧を調圧して第１液圧系に出力する。調圧後の出力液圧は、マスタシリンダを作動させる圧力としても利用され、マスタシリンダで発生させた液圧を、第２液圧系に出力する。この装置は、動力駆動のポンプを有する液圧源が失陥すると、作動ロッドに加えたブレーキ操作力が行程制限ばね、入力ロッド、倍力ピストン、倍力ピストンに取付けたタペット棒を介してマスタシリンダのピストンに直接伝えられ、マスタシリンダにブレーキ操作力に見合う液圧が発生する。
【０００４】
後者の公報の装置は、前述の装置の作動ロッドに相当するシミュレータピストンを補助ピストンの内部に設け、シミュレータピストンに加えたブレーキ操作力をストローク付与用の弾性部材（ばねとゴム）を介して補助ピストンに伝える。そして、補助ピストンの変位に応じて作動状態が変わる調圧弁でポンプを有する液圧源から供給される液圧をブレーキ操作力に応じた値に調圧し、調圧後の液圧でマスタシリンダを作動させる。この装置も、液圧源が失陥すると補助ピストンからマスタシリンダに直接ブレーキ操作力が伝わるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特公昭６１−３７１４０号公報のブレーキ倍力装置を用いるブレーキ液圧発生装置は、液圧源失陥時にも行程制限ばねによって作動ロッドにブレーキ操作力に応じたストロークが与えられ、それが無効ストロークとなるため、液圧源失陥時には充分な制動力を得るために無効ストローク分を加えた長い操作ストロークが必要になる。
【０００６】
一方、欧州特許ＥＰ１ ０７８ ８３３Ａ２号公報の装置は、補助ピストンがケーシングに対して所定値以上ストロークしたときにシミュレータピストンの前部に形成したシミュレータ室と大気圧リザーバ間の連通路が遮断されるようにしており、液圧源故障時は、ブレーキ操作力とバランスさせる液圧が補助ピストンに加わらず、上記連通路の遮断が早期に生じてシミュレータ室にブレーキ液が封じ込められ、シミュレータピストンのストロークが規制されるため、短い操作ストロークで充分な制動力を生じさせることができる。
【０００７】
しかしながら、ブレーキ操作中に液圧源が故障すると、シミュレータピストンが普通にストロークしている状況下で前述の連通路が遮断され、その後ブレーキの急戻しを行ってもマスタシリンダに依存した補助ピストンの戻りが遅れるため、連通路が遮断されたままになってシミュレータピストンが初期位置に戻らず、このため、急戻しに続いてブレーキの急操作を行うと、シミュレータピストンの未復帰分が無効ストロークとなり、充分な制動力を確保するための操作ストロークが長くなる。
【０００８】
この発明は、液圧源やそれにつながる液圧系が万一失陥しても、短い操作ストロークで充分な制動力を確保できるようにすることを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明においては、所定の液圧を発生して出力する液圧源と、大気圧リザーバを備え、さらに、ブレーキ操作部材に連動するシミュレータピストンと、このシミュレータピストンにブレーキ操作力に応じたストロークを付与する弾性部材と、シミュレータピストンの前部に形成するシミュレータ室とから成るストロークシミュレータと、前記弾性部材経由でシミュレータピストンからブレーキ操作力を受ける入力ピストンと、その入力ピストン又はシミュレータピストンの変位に応じて作動し、前記液圧源から供給される液圧をブレーキ操作力に応じた値に調圧して出力する調圧弁と、調圧弁の出力液圧を受けて作動するマスタシリンダと、調圧弁の出力液圧をマスタシリンダのマスタピストンに作用させる液室に前面を臨ませて入力ピストンとマスタピストン間に配置され、前記液室に連なる液圧系の失陥時に入力ピストンに押し動かされてブレーキ操作をマスタピストンに伝える補助ピストンとを有するマスタシリンダ付き調圧装置を備えた車両用ブレーキ液圧発生装置を以下のように改善する。
【００１０】
即ち、前記入力ピストンがそのピストンを収納したハウジングに対して所定値以上ストロークしたときに前記シミュレータ室と大気圧リザーバ間の連通を断つ遮断弁と、大気圧リザーバからシミュレータ室へのブレーキ液の流れを許容する逆止弁を設ける。この構造における遮断弁と逆止弁は、弁体と弁座を共用してひとつに統合することができる。
【００１１】
また、別の改善案として、入力ピストンが前記補助ピストンに対して所定値以上ストロークしたときにシミュレータ室と大気圧リザーバ間の連通を断つ遮断弁、もしくは調圧弁が所定値以上ストロークしたときにシミュレータ室と大気圧リザーバ間の連通を断つ遮断弁を設ける。
【００１２】
【作用】
液圧源が故障すると、入力ピストンはブレーキ操作時にハウジングに対し所定値以上ストロークする。そのため、遮断弁がシミュレータ室と大気圧リザーバの連通を断ち、それによりシミュレータ室にブレーキ液が閉じ込められる。その閉じ込めは、ブレーキ操作力に対する反力が殆ど生じていない状況下でなされるため、この段階ではシミュレータピストンは殆どストロークしておらず、以後、シミュレータ室に発生する液圧によりシミュレータピストンのストロークが規制され、無効ストロークが小さく抑えられる。
【００１３】
また、ブレーキを緩めると、逆止弁を通って大気圧リザーバからシミュレータ室にブレーキ液が規制されずに流入し、シミュレータピストンが速やかに初期位置に戻る。従って、ブレーキ操作中に液圧源が故障し、そのときに急戻し、それに続く急操作を行っても無効ストロークが抑制される。
【００１４】
入力ピストンが補助ピストンに対して所定値以上ストロークしたとき、或いは、調圧弁が所定値以上ストロークしたときに閉弁する遮断弁を設けてシミュレータ室と大気圧リザーバ間の連通を断つようにしたものも、液圧源等が故障すると上記と同様の作用でシミュレータ室にブレーキ液が閉じ込められ、封入液圧によりシミュレータピストンのストローク規制がなされて無効ストロークが小さく抑えられる。これ等については、ブレーキ操作中に液圧源が故障し、その後ブレーキの急戻しを行った場合、入力ピストンが補助ピストンに対し所定値以下のストロークに戻り（又は調圧弁のストロークが所定値以下に戻る）、遮断弁が開弁してシミュレータピストンが速やかに復帰するので、前述の逆止弁が不要である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図１乃至図３に基づいて説明する。
【００１６】
図１のブレーキ液圧発生装置１は、液圧源２と、大気圧リザーバ３と、マスタシリンダ５を一体に形成したマスタシリンダ付き調圧装置４を組合わせて成る。
【００１７】
液圧源２は、動力駆動のポンプ２ａと、蓄圧器２ｂと、圧力センサ２ｃを有し、圧力センサ２ｃによる検出液圧が設定下限値になるとその圧力センサ２ｃから信号を受ける制御装置（図示せず）から指令が出てポンプ２ａが作動し、検出液圧が設定上限値になるとポンプ２ａが停止する。従って、正常時には所定範囲の液圧を常に蓄えており、その液圧がブレーキが操作されたときに調圧装置４に供給される。
【００１８】
大気圧リザーバ３は、ポンプ２ａの吸い込み側と調圧装置４内の液室Ｃ1 及びマスタシリンダ５に各々接続されている。
【００１９】
調圧装置４は、ハウジング４１、先端を液室Ｃ1 に臨ませてハウジング４１内に組込む入力ピストン４２、入力ピストン４２の前方に配置する補助ピストン４３、入力ピストン４２の内部に設けて前面をシミュレータ室ＣＳに臨ませるシミュレータピストン４４、シミュレータピストン４４にブレーキ操作部材（図のそれはブレーキペダル６）から加えられるブレーキ操作力に応じたストロークを付与する弾性部材４５（図のそれはコイルスプリングであるが、ゴムや空気ばねを単独で或いは併用して用いることもある）、弾性部材４５を介してシミュレータピストン４４から入力ピストン４２に伝達されるブレーキ操作力を後述する調圧弁と補助ピストン４３に分配して伝える分配装置４６、及び液圧源２から供給されるブレーキ液圧をブレーキ操作力に応じた値に調圧して出力する調圧弁４７を備えている。なお、シミュレータピストン４４、弾性部材４５及びシミュレータ室ＣＳは、ストロークシミュレータを構成する。
【００２０】
分配装置４６は、入力ピストン４２の先端の環状凹部４２ａ内に配置するゴム部材４６ａと、一端を補助ピストン４３に当接させ、他端側を前記環状凹部４２ａに挿入する筒状部材４６ｂと、その筒状部材の内側に挿入してゴム部材４６ａと調圧弁４７との間に介在する伝達部材４６ｃ及び鋼球４６ｄとで構成されている。なお、ゴム部材４６ａと筒状部材４６ｂの端部に取付けたゴム部材保護用樹脂製環状板４６ｅとの間には、隙間ｇが設けられる。
【００２１】
この分配装置４６を設けると、ブレーキ操作の初期にはゴム部材４６ａ、伝達部材４６ｃ、鋼球４６ｄを介して操作力が調圧弁４７のみに伝わる。また、ブレーキ操作力がある値を超えると弾性変形して隙間ｇに入り込んだゴム部材４６ａが環状板４６ｅに接し、この後は、操作力の一部が筒状部材４６ｂを介して補助ピストン４３にも分配伝達される。
【００２２】
従って、この機能を利用して調圧弁４７によって調圧されるブレーキ液圧の初期の立ち上りを急にするジャンピング特性をブレーキ液圧発生装置に付与することができる。また、筒状部材４６ｂの内径と伝達部材４６ｃの外径が変わると調圧弁４７と補助ピストン４３に伝達されるブレーキ操作力の配分比が変わり、さらに、これ等の部材の長さ変化で力の分配開始時期が変わるので、筒状部材４６ｂと伝達部材４６ｃを異サイズ品と交換してブレーキ操作力と調圧弁の出力液圧の関係を変えることもできる。
【００２３】
この点で分配装置４６は好ましい要素と云えるが、これを省いて入力ピストン４２から調圧弁４７に直接力を伝達することも可能である。
【００２４】
次に、調圧弁４７は、出力液圧の昇圧、降圧、保持の切替えをスプール４７ａで行うものを示している。
【００２５】
補助ピストン４３には、入力ポートＰ01，出力ポートＰ02，減圧ポートＰ03を設けており、これ等のポートの接続の切替と弁部の開度調節がスプール４７ａの変位によってなされる。
【００２６】
入力ポートＰ01は、補助ピストン４３の外周に設けた環状入力室Ｃ2 とハウジング４１に設けた入力ポートＰ1 を介して常時液圧源２に連通し、減圧ポートＰ03は、液室Ｃ1 とハウジング４１に設けたドレンポートＰ3 を介して常時大気圧リザーバ３に連通する。また、出力ポートＰ02は、補助ピストン４３内の液室Ｃ3 と補助ピストン４３の前面を臨ませた液室Ｃ4 との間にあり、スプール４７ａに設けた内部通路ｐｗをハウジング４１に設けた出力ポートＰ2 に連通させている。
【００２７】
このように構成した調圧弁は、スプール４７ａが復帰スプリング４７ｂに押し戻されて図示の原位置にあるときにスプール４７ａ内の内部通路ｐｗが減圧ポートＰ03につながり、降圧状態となる。この位置からスプール４７ａが図中左方に押込まれていくと、内部通路ｐｗが減圧ポートＰ03、入力ポートＰ01の双方から切り離されて出力保持の状態になり、そこからスプール４７ａが更に押込まれると、内部通路ｐｗが入力ポートＰ01につながり、液圧源２から供給された液圧が液室Ｃ4 に流れて図中右側の系統（便宜上以下ではこれを第１液圧系と云う）のホイールシリンダＷ１、Ｗ２が昇圧状態になる。
【００２８】
スプール４７ａは、液室Ｃ3 に導入された液圧による推力に復帰スプリング４７ｂの力を加算した力と、入力ピストン４２を介して加えられるブレーキ操作力とのバランス点に移動し、これにより、内部通路ｐｗが入力ポートＰ01につながったときに入力ポートＰ01とスプールの肩部との間に形成される弁部及び内部通路ｐｗが減圧ポートＰ03につながったときに減圧ポートＰ03とスプールの肩部との間に形成される弁部の開度調節がなされて出力ポートＰ02から出力されるブレーキ液圧がブレーキ操作力に応じたものになる。
【００２９】
なお、液室Ｃ4 に液圧が導入されると、補助ピストン４３がその液圧によりシリンダ４１内のストッパ４８に押し当てられる。従って、補助ピストン４３は、液圧源２や第１液圧系が正常なときには図示の位置に保持されて動かず、入力ピストン４２の移動規制がこの補助ピストン４３によってなされる。
【００３０】
マスタシリンダ５は、前部をマスタ室Ｃ5 に、後部を液室Ｃ4 に各々臨ませたマスタピストン５ａと、そのピストンの復帰スプリング５ｂと、マスタピストン５ａが外周を液室にシールする２組のカップシール５ｃとで構成されている。
【００３１】
液室Ｃ4 に、調圧弁４７から出力液圧が導入されると、マスタピストン５ａはその圧力を受けてマスタ室Ｃ5 側に移動する。その移動の初期に、マスタピストン５ａに設けた連通孔ｐｈが大気圧リザーバ３に通じるポートＰ4 から切り離され、以後、マスタ室Ｃ5 内に液室Ｃ4 内とほぼ同圧の液圧が発生し、その液圧が第２液圧系のホイールシリンダＷ３、Ｗ４に向けて出力される。
【００３２】
マスタシリンダ５は、液圧源２や第１液圧系が失陥した時のフェールセーフ対応として設けている。即ち、液圧源２等の失陥により液室Ｃ4 に液圧が発生しなければ、補助ピストン４３が入力ピストン４２経由で加わるブレーキ操作力によって押し動かされ、マスタピストン５ａに補助ピストン４３経由でブレーキ操作力が直接伝わる。これにより、マスタシリンダから第２液圧系のホイールシリンダＷ３、Ｗ４に入力操作力に見合う液圧が出力され、ブレーキが効かないいわゆるノーブレーキが回避される。
【００３３】
図１のブレーキ液圧発生装置１には、入力ピストン４２が図１の初期位置から所定値以上ストロークしたときにシミュレータ室ＣＳと液室Ｃ1 との間の連通路７を遮断する遮断弁８と、液室Ｃ1 からシミュレータ室ＣＳに向けてのブレーキ液の流れを許容する逆止弁９を設けている。
【００３４】
図示の遮断弁８は、弁体８ａと弁座８ｂと、入力ピストン４２でスライド自在に保持した突き棒８ｃとから成る。この遮断弁８は、ハウジング４１に対する入力ピストン４２のストロークが所定値を上回るまでは、ハウジング４１に受け止められる突き棒８ｃが弁体８ａを弁座８ｂから突き離して開弁する。その遮断弁８は、逆止弁９を兼用したものを示している。一般的な逆止弁は、液の逆流を常時阻止するが、図示のものは遮断弁８が閉弁するまでは逆止機能を発揮しない。従って、入力ピストン４２の装置正常時のフルストローク位置或いはその近辺で遮断弁８が閉弁するようにしておけば、装置正常時のシミュレータピストン４４の移動には何ら悪影響が出ない。
【００３５】
図１の装置は、液圧源２等の失陥により補助ピストン４３による入力ピストン４２の移動規制が解かれる。この状況になると、ブレーキ操作力を受けた入力ピストン４２は反力が殆ど無い状態で押し動かされ、反力が高まる前にその入力ピストン４２がハウジング４１に対し所定値以上ストロークして図２に示すように遮断弁８が閉弁する。従って、遮断弁８が閉弁するまでに生じるシミュレータピストン４４のストロークはゼロ又は極めて小さく、その後、シミュレータ室ＣＳに圧力が生じてストローク規制がなされるため、無効ストロークが小さく抑えられる。本実施例では、液圧源２等の失陥により補助ピストン４３による入力ピストン４２の移動規制が解かれて入力ピストン４２がハウジング４１に対し所定値以上ストロークしたときに遮断弁８が閉弁するようにしたが、入力ピストン４２が補助ピストン４３に対して所定値以上ストロークしたとき、或いは調圧弁（図示のものはスプール４７ａ）が所定値以上ストロークしたときに遮断弁８が閉弁するようにしてもよい。
【００３６】
また、遮断弁８の閉弁は、入力ピストン４２がブレーキの通常使用領域で考えられるストロークの上限付近までストロークしたとき、或いはスプール４７ａがブレーキの通常使用領域で考えられるストロークの上限付近までストロークしたときになされるようにしてもよい。
【００３７】
図３は、突き棒８ｃを補助ピストン４３に固定してその突き棒の先端に弁体８ａを形成したものであって、補助ピストン４３に対する入力ピストン４２のストロークが所定値に達したとき（スプール４７ａのストロークが所定値に達したときでもある）に入力ピストン４２に設けた弁座８ｂが弁体８ａに接して遮断弁８が閉弁するようにしてある。この構造は、失陥の無い正常作動時（通常使用領域での正常作動時）に入力ピストン４２のストロークが遮断弁８によって規制されないように注意する必要があるが、図１の逆止弁９を不要となす利点がある。
【００３８】
ブレーキ操作中に液圧源２が故障し、その後ブレーキの急戻しを行ったとき、入力ピストン４２の戻りに対して補助ピストン４３の戻りが遅れて遮断弁８が速やかに開弁する。従って、図１の逆止弁９は必要でない。
【００３９】
なお、図１の装置の遮断弁８と逆止弁９は、弁体と弁座を共用して両者をひとつに統合すると加工面やコスト面で有利になるが、２者を独立して設けることも制限されない。
【００４０】
また、この発明は、特公昭６１−３７１４０号公報や欧州特許ＥＰ１ ０７８８３３Ａ２号公報が示しているような装置などにも適用できる。
【００４１】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明においては、入力ピストンがそれを収納したハウジングや補助ピストンに対して所定値を越えてストロークしたとき、或いは調圧弁が所定値以上ストロークしたときにシミュレータ室と大気圧リザーバの連通を遮断する遮断弁を備えさせたので、液圧源が故障し、或いは液圧源とつながる液圧系が失陥したときのブレーキ操作部材の無効ストロークを抑えることができ、短い操作ストロークでマスタシリンダを作動させて充分な制動力を発生させることができる。
【００４２】
また、ブレーキの戻しに対して遮断弁の開弁の遅れが生じるものについては、大気圧リザーバからシミュレータ室へのブレーキ液の流れを許容する逆止弁を備えさせてシミュレータピストンの復帰が速やかになされるようにしたので、ブレーキ操作中に液圧源が故障し、そのときにブレーキの急戻し、それに続く急操作がなされても無効ストロークを抑えることができ、このような状況下でも短い操作ストロークで充分な制動力を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ブレーキ液圧発生装置の実施形態の概要を示す図
【図２】図１の装置の第１液圧系側失陥時の作動状態を示す図
【図３】他の実施形態の概要を示す図
【符号の説明】
１ ブレーキ液圧発生装置
２ 液圧源
２ａ ポンプ
３ 大気圧リザーバ
４ 調圧装置
５ マスタシリンダ
５ａ マスタピストン
６ ブレーキペダル
７ 連通路
８ 遮断弁
８ａ 弁体
８ｂ 弁座
８ｃ 突き棒
９ 逆止弁
４２ 入力ピストン
４３ 補助ピストン
４４ シミュレータピストン
４５ 弾性部材
４６ 分配装置
４７ 調圧弁
４８ ストッパ
Ｐ01、Ｐ1 入力ポート
Ｐ02、Ｐ2 出力ポート
Ｐ03 減圧ポート
Ｐ3 ドレンポート
ｐｗ 内部通路
Ｃ1 、Ｃ3 、Ｃ4 液室
Ｃ2 環状入力室
Ｃ5 マスタ室
ＣＳ シミュレータ室
Ｗ１〜Ｗ４ ホイールシリンダ
【発明の属する技術分野】
この発明は、動力駆動のポンプを含む液圧源から供給される液圧を調圧弁でブレーキ操作力に応じた値に調圧して第１液圧系に出力し、さらに、その出力液圧でマスタシリンダを作動させてマスタシリンダで発生させた液圧を第１液圧系から独立させた第２液圧系に出力し、第１液圧系側が失陥したときにはブレーキ操作力をマスタシリンダに直接伝えてマスタシリンダを作動させる構造の車両用ブレーキ液圧発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
首記の形式のブレーキ液圧発生装置として、例えば、特公昭６１−３７１４０号公報や欧州特許ＥＰ１ ０７８ ８３３Ａ２号公報に示されたものがある。
【０００３】
前者の公報の装置は、倍力ピストンに挿入された作動ロッドにブレーキペダルからブレーキ操作力を加え、その操作力を行程制限ばねを介して倍力ピストン内の入力ロッドに伝える。そして、その入力ロッドで出口弁を閉じ、入口弁を開いて倍力ピストンの前方の圧力貯え室にポンプから送り込んでいる液圧を調圧して第１液圧系に出力する。調圧後の出力液圧は、マスタシリンダを作動させる圧力としても利用され、マスタシリンダで発生させた液圧を、第２液圧系に出力する。この装置は、動力駆動のポンプを有する液圧源が失陥すると、作動ロッドに加えたブレーキ操作力が行程制限ばね、入力ロッド、倍力ピストン、倍力ピストンに取付けたタペット棒を介してマスタシリンダのピストンに直接伝えられ、マスタシリンダにブレーキ操作力に見合う液圧が発生する。
【０００４】
後者の公報の装置は、前述の装置の作動ロッドに相当するシミュレータピストンを補助ピストンの内部に設け、シミュレータピストンに加えたブレーキ操作力をストローク付与用の弾性部材（ばねとゴム）を介して補助ピストンに伝える。そして、補助ピストンの変位に応じて作動状態が変わる調圧弁でポンプを有する液圧源から供給される液圧をブレーキ操作力に応じた値に調圧し、調圧後の液圧でマスタシリンダを作動させる。この装置も、液圧源が失陥すると補助ピストンからマスタシリンダに直接ブレーキ操作力が伝わるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特公昭６１−３７１４０号公報のブレーキ倍力装置を用いるブレーキ液圧発生装置は、液圧源失陥時にも行程制限ばねによって作動ロッドにブレーキ操作力に応じたストロークが与えられ、それが無効ストロークとなるため、液圧源失陥時には充分な制動力を得るために無効ストローク分を加えた長い操作ストロークが必要になる。
【０００６】
一方、欧州特許ＥＰ１ ０７８ ８３３Ａ２号公報の装置は、補助ピストンがケーシングに対して所定値以上ストロークしたときにシミュレータピストンの前部に形成したシミュレータ室と大気圧リザーバ間の連通路が遮断されるようにしており、液圧源故障時は、ブレーキ操作力とバランスさせる液圧が補助ピストンに加わらず、上記連通路の遮断が早期に生じてシミュレータ室にブレーキ液が封じ込められ、シミュレータピストンのストロークが規制されるため、短い操作ストロークで充分な制動力を生じさせることができる。
【０００７】
しかしながら、ブレーキ操作中に液圧源が故障すると、シミュレータピストンが普通にストロークしている状況下で前述の連通路が遮断され、その後ブレーキの急戻しを行ってもマスタシリンダに依存した補助ピストンの戻りが遅れるため、連通路が遮断されたままになってシミュレータピストンが初期位置に戻らず、このため、急戻しに続いてブレーキの急操作を行うと、シミュレータピストンの未復帰分が無効ストロークとなり、充分な制動力を確保するための操作ストロークが長くなる。
【０００８】
この発明は、液圧源やそれにつながる液圧系が万一失陥しても、短い操作ストロークで充分な制動力を確保できるようにすることを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明においては、所定の液圧を発生して出力する液圧源と、大気圧リザーバを備え、さらに、ブレーキ操作部材に連動するシミュレータピストンと、このシミュレータピストンにブレーキ操作力に応じたストロークを付与する弾性部材と、シミュレータピストンの前部に形成するシミュレータ室とから成るストロークシミュレータと、前記弾性部材経由でシミュレータピストンからブレーキ操作力を受ける入力ピストンと、その入力ピストン又はシミュレータピストンの変位に応じて作動し、前記液圧源から供給される液圧をブレーキ操作力に応じた値に調圧して出力する調圧弁と、調圧弁の出力液圧を受けて作動するマスタシリンダと、調圧弁の出力液圧をマスタシリンダのマスタピストンに作用させる液室に前面を臨ませて入力ピストンとマスタピストン間に配置され、前記液室に連なる液圧系の失陥時に入力ピストンに押し動かされてブレーキ操作をマスタピストンに伝える補助ピストンとを有するマスタシリンダ付き調圧装置を備えた車両用ブレーキ液圧発生装置を以下のように改善する。
【００１０】
即ち、前記入力ピストンがそのピストンを収納したハウジングに対して所定値以上ストロークしたときに前記シミュレータ室と大気圧リザーバ間の連通を断つ遮断弁と、大気圧リザーバからシミュレータ室へのブレーキ液の流れを許容する逆止弁を設ける。この構造における遮断弁と逆止弁は、弁体と弁座を共用してひとつに統合することができる。
【００１１】
また、別の改善案として、入力ピストンが前記補助ピストンに対して所定値以上ストロークしたときにシミュレータ室と大気圧リザーバ間の連通を断つ遮断弁、もしくは調圧弁が所定値以上ストロークしたときにシミュレータ室と大気圧リザーバ間の連通を断つ遮断弁を設ける。
【００１２】
【作用】
液圧源が故障すると、入力ピストンはブレーキ操作時にハウジングに対し所定値以上ストロークする。そのため、遮断弁がシミュレータ室と大気圧リザーバの連通を断ち、それによりシミュレータ室にブレーキ液が閉じ込められる。その閉じ込めは、ブレーキ操作力に対する反力が殆ど生じていない状況下でなされるため、この段階ではシミュレータピストンは殆どストロークしておらず、以後、シミュレータ室に発生する液圧によりシミュレータピストンのストロークが規制され、無効ストロークが小さく抑えられる。
【００１３】
また、ブレーキを緩めると、逆止弁を通って大気圧リザーバからシミュレータ室にブレーキ液が規制されずに流入し、シミュレータピストンが速やかに初期位置に戻る。従って、ブレーキ操作中に液圧源が故障し、そのときに急戻し、それに続く急操作を行っても無効ストロークが抑制される。
【００１４】
入力ピストンが補助ピストンに対して所定値以上ストロークしたとき、或いは、調圧弁が所定値以上ストロークしたときに閉弁する遮断弁を設けてシミュレータ室と大気圧リザーバ間の連通を断つようにしたものも、液圧源等が故障すると上記と同様の作用でシミュレータ室にブレーキ液が閉じ込められ、封入液圧によりシミュレータピストンのストローク規制がなされて無効ストロークが小さく抑えられる。これ等については、ブレーキ操作中に液圧源が故障し、その後ブレーキの急戻しを行った場合、入力ピストンが補助ピストンに対し所定値以下のストロークに戻り（又は調圧弁のストロークが所定値以下に戻る）、遮断弁が開弁してシミュレータピストンが速やかに復帰するので、前述の逆止弁が不要である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図１乃至図３に基づいて説明する。
【００１６】
図１のブレーキ液圧発生装置１は、液圧源２と、大気圧リザーバ３と、マスタシリンダ５を一体に形成したマスタシリンダ付き調圧装置４を組合わせて成る。
【００１７】
液圧源２は、動力駆動のポンプ２ａと、蓄圧器２ｂと、圧力センサ２ｃを有し、圧力センサ２ｃによる検出液圧が設定下限値になるとその圧力センサ２ｃから信号を受ける制御装置（図示せず）から指令が出てポンプ２ａが作動し、検出液圧が設定上限値になるとポンプ２ａが停止する。従って、正常時には所定範囲の液圧を常に蓄えており、その液圧がブレーキが操作されたときに調圧装置４に供給される。
【００１８】
大気圧リザーバ３は、ポンプ２ａの吸い込み側と調圧装置４内の液室Ｃ1 及びマスタシリンダ５に各々接続されている。
【００１９】
調圧装置４は、ハウジング４１、先端を液室Ｃ1 に臨ませてハウジング４１内に組込む入力ピストン４２、入力ピストン４２の前方に配置する補助ピストン４３、入力ピストン４２の内部に設けて前面をシミュレータ室ＣＳに臨ませるシミュレータピストン４４、シミュレータピストン４４にブレーキ操作部材（図のそれはブレーキペダル６）から加えられるブレーキ操作力に応じたストロークを付与する弾性部材４５（図のそれはコイルスプリングであるが、ゴムや空気ばねを単独で或いは併用して用いることもある）、弾性部材４５を介してシミュレータピストン４４から入力ピストン４２に伝達されるブレーキ操作力を後述する調圧弁と補助ピストン４３に分配して伝える分配装置４６、及び液圧源２から供給されるブレーキ液圧をブレーキ操作力に応じた値に調圧して出力する調圧弁４７を備えている。なお、シミュレータピストン４４、弾性部材４５及びシミュレータ室ＣＳは、ストロークシミュレータを構成する。
【００２０】
分配装置４６は、入力ピストン４２の先端の環状凹部４２ａ内に配置するゴム部材４６ａと、一端を補助ピストン４３に当接させ、他端側を前記環状凹部４２ａに挿入する筒状部材４６ｂと、その筒状部材の内側に挿入してゴム部材４６ａと調圧弁４７との間に介在する伝達部材４６ｃ及び鋼球４６ｄとで構成されている。なお、ゴム部材４６ａと筒状部材４６ｂの端部に取付けたゴム部材保護用樹脂製環状板４６ｅとの間には、隙間ｇが設けられる。
【００２１】
この分配装置４６を設けると、ブレーキ操作の初期にはゴム部材４６ａ、伝達部材４６ｃ、鋼球４６ｄを介して操作力が調圧弁４７のみに伝わる。また、ブレーキ操作力がある値を超えると弾性変形して隙間ｇに入り込んだゴム部材４６ａが環状板４６ｅに接し、この後は、操作力の一部が筒状部材４６ｂを介して補助ピストン４３にも分配伝達される。
【００２２】
従って、この機能を利用して調圧弁４７によって調圧されるブレーキ液圧の初期の立ち上りを急にするジャンピング特性をブレーキ液圧発生装置に付与することができる。また、筒状部材４６ｂの内径と伝達部材４６ｃの外径が変わると調圧弁４７と補助ピストン４３に伝達されるブレーキ操作力の配分比が変わり、さらに、これ等の部材の長さ変化で力の分配開始時期が変わるので、筒状部材４６ｂと伝達部材４６ｃを異サイズ品と交換してブレーキ操作力と調圧弁の出力液圧の関係を変えることもできる。
【００２３】
この点で分配装置４６は好ましい要素と云えるが、これを省いて入力ピストン４２から調圧弁４７に直接力を伝達することも可能である。
【００２４】
次に、調圧弁４７は、出力液圧の昇圧、降圧、保持の切替えをスプール４７ａで行うものを示している。
【００２５】
補助ピストン４３には、入力ポートＰ01，出力ポートＰ02，減圧ポートＰ03を設けており、これ等のポートの接続の切替と弁部の開度調節がスプール４７ａの変位によってなされる。
【００２６】
入力ポートＰ01は、補助ピストン４３の外周に設けた環状入力室Ｃ2 とハウジング４１に設けた入力ポートＰ1 を介して常時液圧源２に連通し、減圧ポートＰ03は、液室Ｃ1 とハウジング４１に設けたドレンポートＰ3 を介して常時大気圧リザーバ３に連通する。また、出力ポートＰ02は、補助ピストン４３内の液室Ｃ3 と補助ピストン４３の前面を臨ませた液室Ｃ4 との間にあり、スプール４７ａに設けた内部通路ｐｗをハウジング４１に設けた出力ポートＰ2 に連通させている。
【００２７】
このように構成した調圧弁は、スプール４７ａが復帰スプリング４７ｂに押し戻されて図示の原位置にあるときにスプール４７ａ内の内部通路ｐｗが減圧ポートＰ03につながり、降圧状態となる。この位置からスプール４７ａが図中左方に押込まれていくと、内部通路ｐｗが減圧ポートＰ03、入力ポートＰ01の双方から切り離されて出力保持の状態になり、そこからスプール４７ａが更に押込まれると、内部通路ｐｗが入力ポートＰ01につながり、液圧源２から供給された液圧が液室Ｃ4 に流れて図中右側の系統（便宜上以下ではこれを第１液圧系と云う）のホイールシリンダＷ１、Ｗ２が昇圧状態になる。
【００２８】
スプール４７ａは、液室Ｃ3 に導入された液圧による推力に復帰スプリング４７ｂの力を加算した力と、入力ピストン４２を介して加えられるブレーキ操作力とのバランス点に移動し、これにより、内部通路ｐｗが入力ポートＰ01につながったときに入力ポートＰ01とスプールの肩部との間に形成される弁部及び内部通路ｐｗが減圧ポートＰ03につながったときに減圧ポートＰ03とスプールの肩部との間に形成される弁部の開度調節がなされて出力ポートＰ02から出力されるブレーキ液圧がブレーキ操作力に応じたものになる。
【００２９】
なお、液室Ｃ4 に液圧が導入されると、補助ピストン４３がその液圧によりシリンダ４１内のストッパ４８に押し当てられる。従って、補助ピストン４３は、液圧源２や第１液圧系が正常なときには図示の位置に保持されて動かず、入力ピストン４２の移動規制がこの補助ピストン４３によってなされる。
【００３０】
マスタシリンダ５は、前部をマスタ室Ｃ5 に、後部を液室Ｃ4 に各々臨ませたマスタピストン５ａと、そのピストンの復帰スプリング５ｂと、マスタピストン５ａが外周を液室にシールする２組のカップシール５ｃとで構成されている。
【００３１】
液室Ｃ4 に、調圧弁４７から出力液圧が導入されると、マスタピストン５ａはその圧力を受けてマスタ室Ｃ5 側に移動する。その移動の初期に、マスタピストン５ａに設けた連通孔ｐｈが大気圧リザーバ３に通じるポートＰ4 から切り離され、以後、マスタ室Ｃ5 内に液室Ｃ4 内とほぼ同圧の液圧が発生し、その液圧が第２液圧系のホイールシリンダＷ３、Ｗ４に向けて出力される。
【００３２】
マスタシリンダ５は、液圧源２や第１液圧系が失陥した時のフェールセーフ対応として設けている。即ち、液圧源２等の失陥により液室Ｃ4 に液圧が発生しなければ、補助ピストン４３が入力ピストン４２経由で加わるブレーキ操作力によって押し動かされ、マスタピストン５ａに補助ピストン４３経由でブレーキ操作力が直接伝わる。これにより、マスタシリンダから第２液圧系のホイールシリンダＷ３、Ｗ４に入力操作力に見合う液圧が出力され、ブレーキが効かないいわゆるノーブレーキが回避される。
【００３３】
図１のブレーキ液圧発生装置１には、入力ピストン４２が図１の初期位置から所定値以上ストロークしたときにシミュレータ室ＣＳと液室Ｃ1 との間の連通路７を遮断する遮断弁８と、液室Ｃ1 からシミュレータ室ＣＳに向けてのブレーキ液の流れを許容する逆止弁９を設けている。
【００３４】
図示の遮断弁８は、弁体８ａと弁座８ｂと、入力ピストン４２でスライド自在に保持した突き棒８ｃとから成る。この遮断弁８は、ハウジング４１に対する入力ピストン４２のストロークが所定値を上回るまでは、ハウジング４１に受け止められる突き棒８ｃが弁体８ａを弁座８ｂから突き離して開弁する。その遮断弁８は、逆止弁９を兼用したものを示している。一般的な逆止弁は、液の逆流を常時阻止するが、図示のものは遮断弁８が閉弁するまでは逆止機能を発揮しない。従って、入力ピストン４２の装置正常時のフルストローク位置或いはその近辺で遮断弁８が閉弁するようにしておけば、装置正常時のシミュレータピストン４４の移動には何ら悪影響が出ない。
【００３５】
図１の装置は、液圧源２等の失陥により補助ピストン４３による入力ピストン４２の移動規制が解かれる。この状況になると、ブレーキ操作力を受けた入力ピストン４２は反力が殆ど無い状態で押し動かされ、反力が高まる前にその入力ピストン４２がハウジング４１に対し所定値以上ストロークして図２に示すように遮断弁８が閉弁する。従って、遮断弁８が閉弁するまでに生じるシミュレータピストン４４のストロークはゼロ又は極めて小さく、その後、シミュレータ室ＣＳに圧力が生じてストローク規制がなされるため、無効ストロークが小さく抑えられる。本実施例では、液圧源２等の失陥により補助ピストン４３による入力ピストン４２の移動規制が解かれて入力ピストン４２がハウジング４１に対し所定値以上ストロークしたときに遮断弁８が閉弁するようにしたが、入力ピストン４２が補助ピストン４３に対して所定値以上ストロークしたとき、或いは調圧弁（図示のものはスプール４７ａ）が所定値以上ストロークしたときに遮断弁８が閉弁するようにしてもよい。
【００３６】
また、遮断弁８の閉弁は、入力ピストン４２がブレーキの通常使用領域で考えられるストロークの上限付近までストロークしたとき、或いはスプール４７ａがブレーキの通常使用領域で考えられるストロークの上限付近までストロークしたときになされるようにしてもよい。
【００３７】
図３は、突き棒８ｃを補助ピストン４３に固定してその突き棒の先端に弁体８ａを形成したものであって、補助ピストン４３に対する入力ピストン４２のストロークが所定値に達したとき（スプール４７ａのストロークが所定値に達したときでもある）に入力ピストン４２に設けた弁座８ｂが弁体８ａに接して遮断弁８が閉弁するようにしてある。この構造は、失陥の無い正常作動時（通常使用領域での正常作動時）に入力ピストン４２のストロークが遮断弁８によって規制されないように注意する必要があるが、図１の逆止弁９を不要となす利点がある。
【００３８】
ブレーキ操作中に液圧源２が故障し、その後ブレーキの急戻しを行ったとき、入力ピストン４２の戻りに対して補助ピストン４３の戻りが遅れて遮断弁８が速やかに開弁する。従って、図１の逆止弁９は必要でない。
【００３９】
なお、図１の装置の遮断弁８と逆止弁９は、弁体と弁座を共用して両者をひとつに統合すると加工面やコスト面で有利になるが、２者を独立して設けることも制限されない。
【００４０】
また、この発明は、特公昭６１−３７１４０号公報や欧州特許ＥＰ１ ０７８８３３Ａ２号公報が示しているような装置などにも適用できる。
【００４１】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明においては、入力ピストンがそれを収納したハウジングや補助ピストンに対して所定値を越えてストロークしたとき、或いは調圧弁が所定値以上ストロークしたときにシミュレータ室と大気圧リザーバの連通を遮断する遮断弁を備えさせたので、液圧源が故障し、或いは液圧源とつながる液圧系が失陥したときのブレーキ操作部材の無効ストロークを抑えることができ、短い操作ストロークでマスタシリンダを作動させて充分な制動力を発生させることができる。
【００４２】
また、ブレーキの戻しに対して遮断弁の開弁の遅れが生じるものについては、大気圧リザーバからシミュレータ室へのブレーキ液の流れを許容する逆止弁を備えさせてシミュレータピストンの復帰が速やかになされるようにしたので、ブレーキ操作中に液圧源が故障し、そのときにブレーキの急戻し、それに続く急操作がなされても無効ストロークを抑えることができ、このような状況下でも短い操作ストロークで充分な制動力を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ブレーキ液圧発生装置の実施形態の概要を示す図
【図２】図１の装置の第１液圧系側失陥時の作動状態を示す図
【図３】他の実施形態の概要を示す図
【符号の説明】
１ ブレーキ液圧発生装置
２ 液圧源
２ａ ポンプ
３ 大気圧リザーバ
４ 調圧装置
５ マスタシリンダ
５ａ マスタピストン
６ ブレーキペダル
７ 連通路
８ 遮断弁
８ａ 弁体
８ｂ 弁座
８ｃ 突き棒
９ 逆止弁
４２ 入力ピストン
４３ 補助ピストン
４４ シミュレータピストン
４５ 弾性部材
４６ 分配装置
４７ 調圧弁
４８ ストッパ
Ｐ01、Ｐ1 入力ポート
Ｐ02、Ｐ2 出力ポート
Ｐ03 減圧ポート
Ｐ3 ドレンポート
ｐｗ 内部通路
Ｃ1 、Ｃ3 、Ｃ4 液室
Ｃ2 環状入力室
Ｃ5 マスタ室
ＣＳ シミュレータ室
Ｗ１〜Ｗ４ ホイールシリンダ
Claims (4)
- 所定の液圧を発生して出力する液圧源と、大気圧リザーバを備え、さらに、ブレーキ操作部材に連動するシミュレータピストンと、このシミュレータピストンにブレーキ操作力に応じたストロークを付与する弾性部材と、シミュレータピストンの前部に形成するシミュレータ室とから成るストロークシミュレータと、前記弾性部材経由でシミュレータピストンからブレーキ操作力を受ける入力ピストンと、その入力ピストン又はシミュレータピストンの変位に応じて作動し、前記液圧源から供給される液圧をブレーキ操作力に応じた値に調圧して出力する調圧弁と、調圧弁の出力液圧を受けて作動するマスタシリンダと、調圧弁の出力液圧をマスタシリンダのマスタピストンに作用させる液室に前面を臨ませて入力ピストンとマスタピストン間に配置され、前記液室に連なる液圧系の失陥時に入力ピストンに押し動かされてブレーキ操作をマスタピストンに伝える補助ピストンとを有するマスタシリンダ付き調圧装置を備えた車両用ブレーキ液圧発生装置において、
前記入力ピストンがそのピストンを収納したハウジングに対して所定値以上ストロークしたときに前記シミュレータ室と大気圧リザーバ間の連通を断つ遮断弁と、大気圧リザーバからシミュレータ室へのブレーキ液の流れを許容する逆止弁を設けたことを特徴とする車両用ブレーキ液圧発生装置。 - 遮断弁の弁体と弁座で逆止弁を構成して前記遮断弁と逆止弁をひとつに統合した請求項１記載の車両用ブレーキ液圧発生装置。
- 所定の液圧を発生して出力する液圧源と、大気圧リザーバを備え、さらに、ブレーキ操作部材に連動するシミュレータピストンと、このシミュレータピストンにブレーキ操作力に応じたストロークを付与する弾性部材と、シミュレータピストンの前部に形成するシミュレータ室とから成るストロークシミュレータと、前記弾性部材経由でシミュレータピストンからブレーキ操作力を受ける入力ピストンと、その入力ピストン又はシミュレータピストンの変位に応じて作動し、前記液圧源から供給される液圧をブレーキ操作力に応じた値に調圧して出力する調圧弁と、調圧弁の出力液圧を受けて作動するマスタシリンダと、調圧弁の出力液圧をマスタシリンダのマスタピストンに作用させる液室に前面を臨ませて入力ピストンとマスタピストン間に配置され、前記液室に連なる液圧系の失陥時に入力ピストンに押し動かされてブレーキ操作をマスタピストンに伝える補助ピストンとを有するマスタシリンダ付き調圧装置を備えた車両用ブレーキ液圧発生装置において、
前記入力ピストンが前記補助ピストンに対して所定値以上ストロークしたときに前記シミュレータ室と大気圧リザーバ間の連通を断つ遮断弁を設けたことを特徴とする車両用ブレーキ液圧発生装置。 - 所定の液圧を発生して出力する液圧源と、大気圧リザーバを備え、さらに、ブレーキ操作部材に連動するシミュレータピストンと、このシミュレータピストンにブレーキ操作力に応じたストロークを付与する弾性部材と、シミュレータピストンの前部に形成するシミュレータ室とから成るストロークシミュレータと、前記弾性部材経由でシミュレータピストンからブレーキ操作力を受ける入力ピストンと、その入力ピストン又はシミュレータピストンの変位に応じて作動し、前記液圧源から供給される液圧をブレーキ操作力に応じた値に調圧して出力する調圧弁と、調圧弁の出力液圧を受けて作動するマスタシリンダと、調圧弁の出力液圧をマスタシリンダのマスタピストンに作用させる液室に前面を臨ませて入力ピストンとマスタピストン間に配置され、前記液室に連なる液圧系の失陥時に入力ピストンに押し動かされてブレーキ操作をマスタピストンに伝える補助ピストンとを有するマスタシリンダ付き調圧装置を備えた車両用ブレーキ液圧発生装置において、
前記調圧弁が所定値以上ストロークしたときに前記シミュレータ室と大気圧リザーバ間の連通を断つ遮断弁を設けたことを特徴とする車両用ブレーキ液圧発生装置。
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