JP3882276B2

JP3882276B2 - Hydraulic brake device for vehicles

Info

Publication number: JP3882276B2
Application number: JP19069897A
Authority: JP
Inventors: 理治西井; 昌樹大石
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1997-06-30
Filing date: 1997-06-30
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2017-06-30
Also published as: JPH1120666A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用の車輪のホイールシリンダにブレーキ液圧を供給する液圧ブレーキ装置に関し、特に液圧倍力手段を備えた車両用液圧ブレーキ装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用の液圧ブレーキ装置に関しては種々の形態の装置が知られているが、液圧倍力手段を備えたものとして、米国特許第３９２８９７０号公報に記載されたものがある。同公報には、加圧流体源の圧力を利用したマスタシリンダに関し、シリンダボア内に摺動自在に収容されるピストンを有し、その前方にブレーキ液圧回路に接続する圧力室を形成すると共に、その後方に加圧流体源に接続するパワー室を形成し、加圧流体源からの流体の供給を制御する弁装置を備えたマスタシリンダ装置が開示されている。同公報では、加圧流体源を有するマスタシリンダにおいて、ピストンはブレーキペダル操作によって直接駆動されるが、加圧状態で移動するインレットもしくはインレットシールを必要としないように構成することを目的としている。そして、第１のピストンと第２のピストンの間に第１の圧力室を形成して液圧回路に接続し、第２のピストンの前方に第２の圧力室を形成して第１のピストンの後方に接続し、第２の圧力室内に加圧流体源の出力液圧を導入する導入弁を設けると共に、第２の圧力室をリザーバに連通する排出弁を設け、これらの弁を第２のピストンの作動に応じて駆動するように構成したマスタシリンダ装置が提案されている。
【０００３】
また、英国特許ＧＢ２１７０８７４Ａ号公報においては、第１及び第２のピストンを有し、サーボ室が第１のピストンの背面に形成されており、このサーボ室に対し加圧流体源からスプール弁を介して加圧流体が供給されるように構成されたサーボ加圧マスタシリンダ装置が提案されている。同公報に記載の装置はマスタシリンダに対しスプール弁が垂直又は平行に並設されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に記載の装置においては、何れも弁装置を介して調圧された後の加圧流体がパワー室（サーボ室）に供給されるように構成されている。そして、所謂レギュレータとしての調圧作動に関しては、制御用ピストンの前方及び後方に付与されるレギュレータ液圧とマスタシリンダ液圧とのバランスが弁装置によって調整されるように構成されている。
【０００５】
上記米国特許公報及び英国特許公報に記載の装置においては、ブレーキペダルがストロークすると弁装置によりパワー室がリザーバと遮断され、加圧流体源と連通する。従って、加圧流体源が失陥（例えば、ポンプ固着）したとき、ピストンが前方に移動してパワー室が負圧となると、リザーバ内の流体が加圧流体源を介してパワー室に供給される。その結果、リザーバからパワー室への流体の供給が遅れ、特にスペース上の制約で、加圧流体源を液圧ブースタから離隔して配置した場合には、その遅れが顕著となる。そのため、パワー室の負圧が解除されにくく、負圧によってピストンに対し後方に付勢する力が作用し、それだけ出力が低下することになる。
【０００６】
また、加圧流体源のパワー液圧が存在しない状態で、ピストンをパワー室側から前方へ移動させると、パワー室が負圧になるが、このときもリザーバ内の流体は加圧流体源を介してパワー室に供給される。そのため、パワー室への流体（即ち、ブレーキ液）の充填を即座に行なうことができない。
【０００７】
そこで、本発明は、液圧倍力手段を備えた車両用液圧ブレーキ装置において、マスタピストンの後方に形成するパワー室に対しても迅速且つ容易にブレーキ液を充填し得る構成とすることを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するため、本発明の車両用液圧ブレーキ装置は、ブレーキ液を貯蔵するリザーバと、シリンダボデー内にマスタピストンを液密的摺動自在に収容して該マスタピストンの前方に圧力室を形成すると共に後方にパワー室を形成し、前記リザーバ内のブレーキ液を前記圧力室に導入し前記マスタピストンの摺動に応じて前記圧力室からブレーキ液圧を出力する少くとも一つのマスタシリンダと、前記リザーバ内のブレーキ液を所定の圧力に昇圧してパワー液圧を出力する補助液圧源と、前記シリンダボデー内で前記マスタピストンの前方に液密的摺動自在に収容し前記マスタピストンに連動するように配置し、後方を前記圧力室に露呈すると共に前方をレギュレータ室に露呈する制御ピストンと、前記補助液圧源を前記パワー室に連通接続する第１の液圧路と、前記パワー室を、前記レギュレータ室を介して前記リザーバに連通接続する第２の液圧路と、前記第１の液圧路に介装し、前記制御ピストンに連動して前記第１の液圧路を開閉する増圧弁手段と、前記第２の液圧路に介装し、前記制御ピストンに連動して前記第２の液圧路を開閉する減圧弁手段と、前記減圧弁手段の前記リザーバ側から前記パワー室に至るブレーキ液の流れのみを許容する一方向弁手段とを備えることとしたものである。
【０００９】
前記車両用液圧ブレーキ装置において、前記リザーバに連通するドレン室を、前記減圧弁手段を介して前記レギュレータ室に隣接するように前記シリンダボデー内に形成し、前記一方向弁手段を、前記ドレン室と前記レギュレータ室との間に介装し、前記ドレン室側から前記レギュレータ室側へのブレーキ液の流れのみを許容するシール部材で構成するとよい。あるいは、前記一方向弁手段を、前記ドレン室と前記レギュレータ室との間に介装し、前記ドレン室側から前記レギュレータ室側へのブレーキ液の流れのみを許容する逆止弁で構成してもよい。
【００１０】
また、前記車両用液圧ブレーキ装置において、前記マスタシリンダ、前記制御ピストン、前記減圧弁手段及び前記増圧弁手段を前記シリンダボデー内に同軸上に配設し、前記制御ピストンと前記減圧弁手段との間に前記レギュレータ室を形成し、前記減圧弁手段と前記増圧弁手段との間に前記ドレン室を形成するように構成することができる。
【００１１】
更に、前記減圧弁手段を前記リザーバに連通し前記減圧弁手段の前記リザーバ側と前記補助液圧源との連通を遮断する第１の位置と、前記減圧弁手段の前記リザーバ側を前記補助液圧源に連通し前記減圧弁手段と前記リザーバとの連通を遮断する第２の位置とを選択的に切り換え可能な切換弁手段を備えたものとし、通常のブレーキ作動時には前記切換弁手段を前記第１の位置とし、ブレーキ作動状態に応じて前記第２の位置に切り換えるように構成することができる。尚、切換弁手段としては、一個の３ポート２位置電磁切換弁で構成することができるが、二個の２ポート２位置電磁開閉弁で構成することもできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る液圧ブレーキ装置を示すもので、シリンダボデー１内にマスタシリンダＭＣとレギュレータＲＧが構成されている。本実施形態のマスタシリンダＭＣは二つの圧力室Ｒ２，Ｒ４が形成されたタンデムマスタシリンダで、所謂ダイアゴナル配管が構成されている。即ち、車両後方側（図１の右側）に設けられたブレーキ操作部材たるブレーキペダル２に踏力が加えられると、この踏力がプッシュロッド３を介してブレーキ作動力として伝えられ、これに応じてマスタシリンダＭＣの二つの圧力室Ｒ２，Ｒ４からの出力ブレーキ液圧が、夫々車両前方右側及び後方左側の車輪ＦＲ，ＲＬのホイールシリンダＷfr，Ｗrl、並びに前方左側及び後方右側の車輪ＦＬ，ＲＲのホイールシリンダＷfl，Ｗrrに出力されるように構成されている。このとき、レギュレータＲＧからはブレーキペダル２の操作に応じてレギュレータ液圧が出力され、後述するようにレギュレータＲＧの作動に応じてマスタシリンダＭＣが助勢される。
【００１３】
シリンダボデー１には、内径が異なる孔１ａ，１ｂ，１ｃ等から成る段付孔が形成されており、この中にマスタピストン１０，２０及び制御ピストン３０が収容され、マスタピストン１０，２０の間に圧力室Ｒ２が形成され、マスタピストン２０と制御ピストン３０との間に圧力室Ｒ４が形成されている。尚、孔１ａの後端はこれより大きい内径を有するパワー室Ｒ１に連通している。最も径が小さい孔１ｂと、これより大径の孔１ａの両者に、制御ピストン３０の両端部が夫々液密的摺動自在に嵌合されている。
【００１４】
マスタピストン１０は、図２に拡大して示すように、その前方端部の外面にランド部１１が形成され、これに断面カップ形状で環状のシール部材１２と環状のシール部材１３が装着されて孔１ａに液密的摺動自在に嵌合され、前端面がマスタピストン２０の後端面に対向するように配設されている。従って、シール部材１２，１３によってパワー室Ｒ１と圧力室Ｒ２が分離されている。マスタピストン１０の本体部１４は円筒状のスリーブ１５によって支持されている。このスリーブ１５の内面及び外面には環状の溝が形成されると共に、これから軸方向に一定距離隔てた内面にも環状の溝が形成されている。これらの溝には夫々環状のシール部材１６，１７及び断面カップ形状で環状のシール部材１８が収容されており、パワー室Ｒ１に対するシール性が確保されている。更に、マスタピストン１０の先端面から軸方向に凹部１０ａが形成されており、先端部にはリテーナ１９が装着されている。
【００１５】
マスタピストン２０の外周には、後端部にランド部２１が形成されると共に、軸方向に所定距離隔てた前方側にはランド部２１と同径のランド部２２が形成されており、これらのランド部２１，２２には、夫々断面カップ形状で環状のシール部材２３，２４が配設されて孔１ａに液密的摺動自在に嵌合されている。また、マスタピストン２０の両端から軸方向に凹部２０ａ，２０ｂが形成されると共に、マスタピストン２０の径方向に穴２０ｃが形成され、その底部で連通孔２０ｄを介して凹部２０ａに連通している。ランド部２１，２２間に形成された環状の給液室Ｒ３はポート１ｅを介してリザーバ４に連通しており、給液室Ｒ３は穴２０ｃ、連通孔２０ｄ及び凹部２０ａを介して圧力室Ｒ２に連通し得る。更に、マスタピストン２０の先端部にはリテーナ２９が装着されている。
【００１６】
マスタピストン２０の後端側にはリテーナ２５が装着され、これに弁体２６が係止されて弁体２６のマスタピストン１０方向への移動が規制されている。弁体２６の先端にはゴム等の弾性部材が被着され、連通孔２０ｄに当接してこれを密閉し得るように構成されている。弁体２６の他端側にはロッド２７が一体的に形成され、その後端に係止部２８が形成されており、係止部２８は凹部１０ａ内を移動可能に配置され、リテーナ１９に係止されてマスタピストン２０方向への移動が規制されている。そして、マスタピストン１０のリテーナ１９とマスタピストン２０のリテーナ２５との間にスプリング５が張設され、両者間が離隔する方向に付勢されている。尚、マスタピストン２０の後退位置は、シリンダボデー１に固定された係止ピン７によって規制される。
【００１７】
図３に拡大して示すように、制御ピストン３０の外周には、後端部に大径のランド部３１が形成されると共に、軸方向に所定距離隔てた前方側には小径のランド部３２が形成されており、ランド部３１に断面カップ形状で環状のシール部材３３が配設されて孔１ａに液密的摺動自在に嵌合され、ランド部３２は孔１ｂに摺動自在に嵌合されている。而して、シール部材３３によって、圧力室Ｒ４と給液室Ｒ５が分離され、シール部材３４によって、給液室Ｒ５と後述のレギュレータ室Ｒ６が分離されている。即ち、シール部材３３とシール部材３４との間に給液室Ｒ５が形成され、給液室Ｒ５はポート１ｔを介してリザーバ４に連通接続されている。
【００１８】
制御ピストン３０には、軸方向の両端部に凹部３０ａ及び段付凹部３０ｂが形成されると共に、径方向に貫通する連通孔３０ｃが形成されている。この連通孔３０ｃは連通孔３０ｄを介して凹部３０ａの底部に連通している。制御ピストン３０の後端側にはリテーナ３５が装着され、これに前述の弁体２６と同一構成の弁体３６が係止されて弁体３６のマスタピストン１０方向への移動が規制されている。弁体３６の他端側にはロッド３７が一体的に形成され、その後端に係止部３８が形成されており、係止部３８は凹部２０ｂ内を移動可能に配置され、リテーナ２９に係止されて制御ピストン３０方向への移動が規制されている。一方、制御ピストン３０の段付凹部３０ｂの底部には、後述するスプール５３の後端部が保持されている。また、マスタピストン２０のリテーナ２９と制御ピストン３０のリテーナ３５との間にはスプリング６が張設され、両者間が離隔する方向に付勢されている。
【００１９】
図１に示すように、シリンダボデー１の前方にはレギュレータＲＧが形成されており、このレギュレータＲＧに補助液圧源４０が接続され、その出力パワー液圧が適宜制御されて例えば図１に二点鎖線で示した液圧制御装置ＰＣに対しレギュレータ液圧が出力される。液圧制御装置ＰＣは、例えばアンチスキッド制御等を行なうための電磁弁、コントローラ等を含み、ホイールシリンダＷfr等に供給されるレギュレータ液圧が車両の運転状態に応じて適宜制御されるように構成されている。補助液圧源４０は電動モータ４１によって駆動される液圧ポンプ４２を備え、入力側がリザーバ４に接続され出力側がアキュムレータ４３に接続され、このアキュムレータ４３からポート１ｐを介してレギュレータＲＧにパワー液圧が供給されるように構成されている。
【００２０】
レギュレータＲＧは、図３に拡大して示すように、孔１ｂに連通する段付の孔１ｃ内に段付円筒体のスリーブ５１が嵌着されている。スリーブ５１の外周には複数の環状溝が形成されており、夫々に環状のシール部材が嵌合されている。また、隣接するシール部材間にはスリーブ５１の径方向に連通孔５１ｅ，５１ｆが形成されており、これらを介してスリーブ５１の中空部が夫々ポート１ｓ、液圧路Ｐ１に連通接続されている。スリーブ５１の後端面と制御ピストン３０の前端面との間にはレギュレータ室Ｒ６が形成され、液圧路Ｐ２を介してパワー室Ｒ１（図１及び図２）に連通接続されている。スリーブ５１の中空部内は孔５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄから成る段付孔に形成されており、最小径の孔５１ｂ内は、連通孔５１ｅ及びポート１ｓを介してリザーバ４に連通するドレン室Ｒ７となっている。
【００２１】
孔５１ａには更にスリーブ５２が収容されており、その中空部内には段付孔５２ａが形成されており、これに直交する径方向に、レギュレータ室Ｒ６に連通する連通孔５２ｂが形成されている。スリーブ５２の段付孔５２ａにはスプール５３が摺動自在に収容されている。また、孔５１ｂにはプランジャ５４が収容されており、その基部５４ａが孔５１ｂに摺動自在に支持され、その後端面にスプール弁機構５０のスプール５３の先端面が当接するように配設されている。
【００２２】
更に、孔５１ｃには、円柱状に形成された例えばゴム製の弾性部材７０が嵌合されており、プランジャ５４はこれを貫通して先端がポペット弁機構６０内に延出している。プランジャ５４の基部５４ａと弾性部材７０との間には環状の伝達部材７１が介装されており、これに当接する面と反対側の弾性部材７０の面には環状の凹部が形成されている。更に、弾性部材７０の前端面にはプレート７２が配設され、弾性部材７０に対してその全面に亘り均一に液圧が付与されるように構成されている。孔５１ｃ内の弾性部材７０とポペット弁機構６０との間にはパワー出力室Ｒ８が形成され、スリーブ５１の連通孔５１ｆを介して液圧路Ｐ１に連通している。この液圧路Ｐ１は図１に明らかなようにパワー室Ｒ１に連通接続され、パワー室Ｒ１は液圧路Ｐ２を介してレギュレータ室Ｒ６に連通接続されている。換言すれば、パワー出力室Ｒ８、液圧路Ｐ１、パワー室Ｒ１、液圧路Ｐ２及びレギュレータ室Ｒ６によって調圧室が構成されている。
【００２３】
前述のドレン室Ｒ７を形成するスリーブ５１の外周面には、断面カップ形状で環状のシール部材８１，８２が配設されている。シール部材８１，８２は本発明の一方向弁手段を構成し、何れもリザーバ４側からパワー室Ｒ１に至るブレーキ液の流れのみを許容するように配置されている。即ち、シール部材８１はドレン室Ｒ７からパワー出力室Ｒ８（ひいては、液圧路Ｐ１を介してパワー室Ｒ１）へのブレーキ液の流れを許容し逆方向の流れを阻止するように配置されており、シール部材８２はドレン室Ｒ７からレギュレータ室Ｒ６（ひいては、液圧路Ｐ２を介してパワー室Ｒ１）へのブレーキ液の流れを許容し逆方向の流れを阻止するように配置されている。
【００２４】
スプール弁機構５０は本発明の減圧弁手段を構成し、図４に拡大して示すように、段付円柱形状のスプール５３を備え、その大径部に複数のラビリンス溝が形成されている。また、スプール５３の中間部にはリテーナ５６が支承され、このリテーナ５６は制御ピストン３０の段付凹部３０ｂ内で支承されている。そして、リテーナ５６とスリーブ５２との間にはスプリング５５が張架され、スプール５３が制御ピストン３０の段付凹部３０ｂの底面に当接するように付勢されている。
【００２５】
スプール５３のスリーブ５２への嵌合部において、連通孔５２ｂは常時レギュレータ室Ｒ６に開口し、スプール５３の初期位置ではドレン室Ｒ７と連通するが、スプール５３の前進作動に応じてその大径部によって流路面積が制限され、遂には連通孔５２ｂが遮蔽されるように構成されている。図３に示すように、ドレン室Ｒ７はスリーブ５１の連通孔５１ｅ、そしてポート１ｓを介してリザーバ４（図１）に連通されている。従って、スプール５３の初期位置ではレギュレータ室Ｒ６内もリザーバ４と連通し、大気圧のブレーキ液が充填されている。尚、減圧弁手段としては、このスプール弁機構５０に限らず他の態様でもよく、その配置もレギュレータＲＧ内ではなく例えばパワー室Ｒ１に近接配置することしてもよい。
【００２６】
ポペット弁機構６０は本発明の増圧弁手段を構成し、図５に拡大して示すように構成されている。スリーブ６１は有底円筒体で、軸方向に中空部６１ａが形成されると共に、これに連通する径方向の連通孔６１ｂが形成され、更に中空部６１ａに平行にスリーブ６１を貫通する連通孔６１ｃが形成されている。また、スリーブ６１の底部中央には軸方向に連通孔６１ｄが形成されており、中空部６１ａ側に弁座６１ｅが形成されている。スリーブ６１の外周には複数の環状溝が形成されており、夫々に環状のシール部材が嵌合され、隣接するシール部材間に連通孔６１ｂが形成されており、この連通孔６１ｂを介して中空部６１ａが図１及び図３に示すポート１ｐに連通接続されている。
【００２７】
スリーブ６１の中空部６１ａ内には弁部材６３、リテーナ６４、スプリング６５及びフィルタ６６が収容され、中空部６１ａに段付円柱状のスリーブ６２の小径部が嵌着されると、スリーブ６１の中空部６１ａ内にパワー入力室Ｒ９が形成される。尚、このパワー入力室Ｒ９は連通孔６１ｄを介してパワー出力室Ｒ８（図３）と連通し得る。スリーブ６２には軸方向に穴６２ａが形成されており、この穴６２ａに直交する径方向に連通孔６２ｂが形成されている。弁部材６３は先端に弁体６３ａが形成され、鍔部６３ｂを介して、大径部６３ｃ、中径部６３ｄ及び小径部６３ｅから成る段付円柱体が形成されており、中径部６３ｄ部分がスリーブ６２の穴６２ａに摺動自在に支持される。尚、穴６２ａの開口面積は弁体６３ａの弁座６１ｅへの着座面積と略等しくなるように設定されている。
【００２８】
弁部材６３はフィルタ６６と共にスリーブ６１の中空部６１ａ内に収容され、スプリング６５が弁部材６３の鍔部６３ｂとリテーナ６４との間に張設されると、弁体６３ａが弁座６１ｅに着座する方向に付勢される。この状態で、弁部材６３の中径部６３ｄが穴６２ａに支持されるように、スリーブ６２の小径部がスリーブ６１の中空部６１ａに嵌着される。このとき、スリーブ６１の前端面とスリーブ６２の後端面との間には間隙６２ｃが形成され、穴６２ａが連通孔６２ｂ及び間隙６２ｃ並びにスリーブ６１の連通孔６１ｃを介して、パワー出力室Ｒ８、即ち弁座６１ｅに着座する弁部材６３の弁体６３ａの頂面側に連通している。これにより、弁部材６３に対しては両端部から軸方向に略等しい圧力が加わることになるので、弁部材６３に対する負荷は極めて小さいものとなる。尚、弁部材６３の弁体６３ａに対向するようにプランジャ５４が配置されているが、図５に示す初期位置では弁体６３ａとプランジャ５４の先端との間に若干のクリアランスが形成される。
【００２９】
而して、図１及び図３に示す初期位置では、レギュレータ室Ｒ６内はスリーブ５２の連通孔５２ａ，５２ｂ及びスリーブ５１の連通孔５１ｅ、そしてポート１ｓを介してリザーバ４に連通しており、大気圧となっているが、制御ピストン３０の前進移動に伴ってスプール５３が前進すると、図６に示すようにスリーブ５２の連通孔５２ｂがスプール５３の外周面によって遮蔽され、代わって図７に示すようにポペット弁機構６０の弁部材６３が開弁する。これにより、補助液圧源４０のパワー液圧が先ず液圧路Ｐ１を介してパワー室Ｒ１に供給され、更に液圧路Ｐ２を介してレギュレータ室Ｒ６内に供給されて各室内が増圧される。制御ピストン３０の前方のランド部３２に加わるレギュレータ液圧による力が後方のランド部３１に加わるマスタシリンダ液圧による力を上回ると、制御ピストン３０が後方に移動し、ポペット弁機構６０の弁部材６３が閉弁すると共にスプール弁機構５０のスプール５３が開弁するので、レギュレータ室Ｒ６（及びパワー室Ｒ１、パワー出力室Ｒ８並びに液圧路Ｐ１，Ｐ２）内が減圧される。このような作動が繰り返されることによって、同室内が所定のレギュレータ液圧に調圧される。
【００３０】
次に、上記の構成になる液圧ブレーキ装置の全体作動を説明する。図１乃至図３はブレーキペダル２の非操作時の状態を示すもので、この状態から、ブレーキペダル２が操作され、プッシュロッド３を介してマスタピストン１０が前方（図１の左方）に押圧されると、マスタピストン２０に弁体２６が当接し、弁体２６の弾性部材によって連通孔２０ｄが閉塞され、圧力室Ｒ２と給液室Ｒ３との連通が遮断され密閉状態となる。また、制御ピストン３０に弁体３６が当接し、弁体３６の弾性部材によって連通孔３０ｄが閉塞され、圧力室Ｒ４と給液室Ｒ５との連通が遮断され密閉状態となる。このように、圧力室Ｒ２と給液室Ｒ３との連通及び圧力室Ｒ４と給液室Ｒ５との連通が遮断された状態で、マスタピストン１０がブレーキペダル２の操作力によって駆動されると、マスタピストン１０，２０はスプリング５を介して、マスタピストン２０と制御ピストン３０はスプリング６を介して、夫々図２及び図３の状態に保持されているので、これらは一体となって前進する。
【００３１】
従って、制御ピストン３０に支持されたスプール５３によって連通孔５２ｂが閉塞され、リザーバ４との連通が遮断される。同時に、補助液圧源４０のパワー液圧が液圧路Ｐ１を介してパワー室Ｒ１に供給される。これにより、マスタピストン１０及び２０が前進し、圧力室Ｒ２，Ｒ４内が更に圧縮され、ポート１ｘ，１ｙからマスタシリンダ液圧が出力される。このとき、制御ピストン３０のランド部３１のシール径はランド部３２のシール径より大きいので、制御ピストン３０の移動に伴いマスタシリンダ液圧より大のレギュレータ液圧が発生するように制御される。而して、ブレーキペダル２の操作に応じてパワー出力室Ｒ８から液圧路Ｐ１を介してパワー室Ｒ１に供給されるパワー液圧（即ち、レギュレータ液圧）によってマスタピストン１０の移動が助勢されることとなる。
【００３２】
この間、レギュレータ室Ｒ６内のレギュレータ液圧によって制御ピストン３０に付与される力が、圧力室Ｒ２，Ｒ４内のマスタシリンダ液圧によって制御ピストン３０に付与される力より大であれば、スプール弁機構５０のスプール５３が開弁しポペット弁機構６０の弁部材６３が閉弁する方向に、制御ピストン３０が移動し、レギュレータ室Ｒ６内が減圧される。制御ピストン３０に付与される力の関係が上記と逆になると、スプール弁機構５０のスプール５３が閉弁しポペット弁機構６０の弁部材６３が開弁する方向に、制御ピストン３０が移動し、レギュレータ室Ｒ６内が増圧される。このような制御ピストン３０の移動とこれに伴うスプール弁機構５０及びポペット弁機構６０の開閉作動の繰り返しによってレギュレータ液圧がマスタシリンダ液圧より所定値以上高い圧力に調圧される。
【００３３】
具体的には、制御ピストン３０の小径のランド部３２の受圧面積に付与されるレギュレータ液圧による力と、大径のランド部３１の受圧面積に付与されるマスタシリンダ液圧による力とが等しくなるように制御され、マスタシリンダ液圧より所定値以上高く、且つマスタシリンダ液圧に略比例したレギュレータ液圧が出力され、ブレーキペダル入力とマスタシリンダ液圧の間に、第１のブレーキ液圧特性が得られる。更に、パワー出力室Ｒ８内のパワー液圧によって弾性部材７０が変形すると、この弾性部材７０が伝達部材７１に当接し、弁部材６３が弁座６１ｅに着座する方向に押圧されると共に、スプール５３は連通孔５２ｂへの開口面積が増大する方向に押圧される。これにより、レギュレータ液圧が減圧され、ブレーキペダル入力とマスタシリンダ液圧の間に、第１のブレーキ液圧特性の増圧勾配より緩やかな増圧勾配を有する第２のブレーキ液圧特性が得られる。
【００３４】
本実施形態の液圧ブレーキ装置において、補助液圧源４０にパワー液圧が存在しない状態で、パワー室Ｒ１にブレーキ液を充填する場合には、マスタピストン１０を前方に移動させることにより迅速に行なうことができる。即ち、マスタピストン１０の前進に応じてパワー室Ｒ１が負圧となるため、ブレーキ液がリザーバ４からポート１ｓ、ドレン室Ｒ７、シール部材８１、パワー出力室Ｒ８及び液圧路Ｐ１、もしくはポート１ｓ、ドレン室Ｒ７、シール部材８２、レギュレータ室Ｒ６及び液圧路Ｐ２を介してパワー室Ｒ１に即座に供給される。その結果、パワー室Ｒ１にブレーキ液が迅速且つ容易に充填される。次いで、マスタピストン１０を後方に移動させると、スプール弁機構５０によりレギュレータ室Ｒ６がリザーバ４に連通するため、パワー室Ｒ１等のエアーを含むブレーキ液がリザーバ４に排出される。このように、パワー室Ｒ１内のエアー抜きも容易に行なわれる。
【００３５】
図８は本発明の他の実施形態に係る液圧ブレーキ装置の一部を示すもので、残余の構成は図１の構成と同様である。図８は、リザーバ４とポート１ｐを連通接続する液圧路Ｐ３に、本発明の切換弁手段たる３ポート２位置電磁切換弁９０を介装したものである。この電磁切換弁９０は電子制御ユニットＥＣＵによってブレーキ作動状態に応じて制御され、減圧弁手段たるスプール弁機構５０とリザーバ４との間に形成されたドレン室Ｒ７をリザーバ４に連通し、ドレン室Ｒ７と補助液圧源４０との連通を遮断する第１の位置と、ドレン室Ｒ７を補助液圧源４０に連通しドレン室Ｒ７とリザーバ４との連通を遮断する第２の位置とを選択的に切り換え可能に構成されており、通常のブレーキ作動時には第１の位置とされ、ブレーキ作動状態に応じて第２の位置に切り換えられる。
【００３６】
図８に示すように、例えばブレーキペダル２にはストロークセンサ９１が設けられており、その検出信号に基づき電子制御ユニットＥＣＵにおいてブレーキペダル２の操作速度が演算され、演算結果に基づきブレーキペダル２が急激に操作された状態か否か、所謂緊急ブレーキか否かが判定される。尚、図示は省略するが、電磁切換弁９０に代えて、二個の２ポート２位置電磁開閉弁で構成することもできる。
【００３７】
而して、図８の実施形態によれば、図９に示すようなブレーキ液圧特性を得ることができる。即ち、ブレーキペダル２の非操作時に電磁切換弁９０が第２の位置に切り換えられたときには、ドレン室Ｒ７とリザーバ４との連通が遮断され、ドレン室Ｒ７は補助液圧源４０に連通する。これにより、補助液圧源４０から出力されたパワー液圧が開状態のスプール弁機構５０及びシール部材８２、レギュレータ室Ｒ６、そして液圧路Ｐ２を介してパワー室Ｒ１に導入されると共に、シール部材８１、パワー出力室Ｒ８及び液圧路Ｐ１を介してパワー室Ｒ１に導入される。従って、パワー室Ｒ１内のブレーキ液圧は急激に増大し、図９に一点鎖線で示す特性Ｋａとなり、自動ブレーキに供することができる。
【００３８】
また、ブレーキペダル２が操作されたときに、電子制御ユニットＥＣＵにおいて緊急ブレーキと判定されると、電磁切換弁９０が第２の位置に切り換えられ、補助液圧源４０から出力されたパワー液圧がシール部材８２、レギュレータ室Ｒ６、そして液圧路Ｐ２を介してパワー室Ｒ１に導入されると共に、シール部材８１、パワー出力室Ｒ８及び液圧路Ｐ１を介してパワー室Ｒ１に導入される。而して、図９に破線で示す特性Ｋｂとなり、ブレーキアシストが行なわれる。このように、図８の実施形態によれば、図９に実線で示す通常のブレーキ作動時の特性Ｋｎに加えて、特性Ｋａ，Ｋｂを有し、自動ブレーキ機能及びブレーキアシスト機能の両機能を発揮することができる。
【００３９】
尚、前述の実施形態のシール部材８１，８２に代えて、本発明の一方向弁手段として逆止弁を用いることとしてもよい。即ち、図３のドレン室Ｒ７とレギュレータ室Ｒ６を連通する液圧路（図示せず）を設け、この液圧路にドレン室Ｒ７からレギュレータ室Ｒ６へのブレーキ液の流れを許容し逆方向の流れを阻止する第１の逆止弁（図示せず）を配置すると共に、ドレン室Ｒ７とパワー出力室Ｒ８を連通する液圧路（図示せず）を設け、この液圧路にドレン室Ｒ７からパワー出力室Ｒ８へのブレーキ液の流れを許容し逆方向の流れを阻止する第２の逆止弁（図示せず）を配置することとしてもよい。また、これら第１及び第２の逆止弁の何れか一方のみを設けることとしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので以下に記載の効果を奏する。即ち、請求項１に記載の車両用液圧ブレーキ装置は、減圧弁手段のリザーバ側からパワー室に至るブレーキ液の流れのみを許容する一方向弁手段を設けることとしているので、補助液圧源が失陥した場合には、マスタピストンが前進駆動されてパワー室が負圧となっても、リザーバ内のブレーキ液が即座に一方向弁手段を介してパワー室に供給される。その結果、パワー室の負圧が直ちに解除され、負圧によるマスタピストンを後方に付勢する力が低減されるので、従来装置に比し出力が増大することになる。また、補助液圧源のパワー液圧が存在しない状態で、マスタピストンが前進駆動された場合にも、パワー室が負圧になるが、このときリザーバ内のブレーキ液が一方向弁手段を介してパワー室に供給される。従って、補助液圧源のパワー液圧が存在しない状態でも、パワー室へのブレーキ液の充填を迅速且つ容易に行なうことができる。このように、本発明によれば、パワー室が負圧になった場合に、リザーバ内のブレーキ液を即座にパワー室に供給することができる。
【００４１】
請求項２に記載のように、リザーバに連通するドレン室を、減圧弁手段を介してレギュレータ室に隣接するようにシリンダボデー内に形成し、一方向弁手段を、ドレン室とレギュレータ室との間に介装し、ドレン室側からレギュレータ室側へのブレーキ液の流れのみを許容するシール部材で構成すれば、簡単な構成で容易に組み付けることができるので、安価な装置とすることができる。あるいは、請求項４に記載のように一方向弁手段を逆止弁で構成することもでき、この場合にはシール部材は一般的なものでよく、逆止弁を付加することによって容易にブレーキ液を充填することができる構成とすることができる。
【００４２】
請求項３に記載の液圧ブレーキ装置においては、マスタシリンダ、制御ピストン、減圧弁手段及び増圧弁手段をシリンダボデー内に同軸上に配設し、制御ピストンと減圧弁手段との間にレギュレータ室を形成すると共に、減圧弁手段と増圧弁手段との間にドレン室を形成するように構成されているので、液圧ブレーキ装置が小型となる。
【００４３】
また、請求項５に記載の液圧ブレーキ装置においては、減圧弁手段をリザーバに連通し、減圧弁手段のリザーバ側と補助液圧源との連通を遮断する第１の位置と、減圧弁手段のリザーバ側を補助液圧源に連通し減圧弁手段とリザーバとの連通を遮断する第２の位置とを選択的に切り換え可能な切換弁手段を備えたものとされ、通常のブレーキ作動時には切換弁手段を第１の位置とし、ブレーキ作動状態に応じて第２の位置に切り換えるように構成されているので、簡単な構成で自動ブレーキ機能及びブレーキアシスト機能の両機能を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用液圧ブレーキ装置の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両用液圧ブレーキ装置におけるマスタシリンダ部分を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る車両用液圧ブレーキ装置におけるレギュレータ部分を拡大して示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る車両用液圧ブレーキ装置におけるスプール弁機構を拡大して示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る車両用液圧ブレーキ装置におけるポペット弁機構を拡大して示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態におけるスプール弁機構の作動状態を拡大して示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態におけるポペット弁機構の作動状態を拡大して示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る車両用液圧ブレーキ装置の一部を示す断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る車両用液圧ブレーキ装置のブレーキ液圧特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１シリンダボデー，２ブレーキペダル，４リザーバ
１０，２０マスタピストン，３０制御ピストン，４０補助液圧源
５０スプール弁機構，６０ポペット弁機構，７０弾性部材
８１，８２シール部材
ＭＣマスタシリンダ，ＲＧレギュレータ
Ｒ１パワー室
Ｒ２，Ｒ４圧力室，Ｒ３，Ｒ５給液室
Ｒ６レギュレータ室，Ｒ７ドレン室
Ｒ８パワー入力室，Ｒ９パワー出力室
Ｐ１，Ｐ２液圧路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic brake device that supplies a brake hydraulic pressure to a wheel cylinder of a vehicle wheel, and more particularly to a vehicle hydraulic brake device that includes a hydraulic booster.
[0002]
[Prior art]
Various types of hydraulic brake devices for automobiles are known, and there is one described in US Pat. No. 3,928,970 as one having a hydraulic booster. This publication relates to a master cylinder that utilizes the pressure of a pressurized fluid source, has a piston slidably accommodated in a cylinder bore, and forms a pressure chamber connected to a brake hydraulic circuit in front of the piston. A master cylinder device having a valve device that forms a power chamber connected to a pressurized fluid source and controls the supply of fluid from the pressurized fluid source is disclosed. In this publication, in a master cylinder having a pressurized fluid source, the piston is directly driven by a brake pedal operation, but an object is to eliminate the need for an inlet or an inlet seal that moves in a pressurized state. A first pressure chamber is formed between the first piston and the second piston and connected to the hydraulic circuit, and a second pressure chamber is formed in front of the second piston. And an introduction valve for introducing the output hydraulic pressure of the pressurized fluid source into the second pressure chamber, and a discharge valve for communicating the second pressure chamber with the reservoir. A master cylinder device configured to be driven in accordance with the operation of the piston has been proposed.
[0003]
In British Patent GB2170874A, the first and second pistons are provided, and the servo chamber is formed on the back surface of the first piston. The servo chamber is connected to the servo chamber from a pressurized fluid source via a spool valve. There has been proposed a servo pressurizing master cylinder device configured to be supplied with pressurized fluid. In the apparatus described in the publication, spool valves are arranged in parallel or vertically with respect to the master cylinder.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In any of the devices described in the above publications, the pressurized fluid after being regulated via the valve device is configured to be supplied to the power chamber (servo chamber). With regard to the pressure adjusting operation as a so-called regulator, the balance between the regulator hydraulic pressure applied to the front and rear of the control piston and the master cylinder hydraulic pressure is adjusted by the valve device.
[0005]
In the devices described in the above-mentioned U.S. Patent Publications and British Patent Publications, when the brake pedal strokes, the power chamber is shut off from the reservoir by the valve device and communicates with the pressurized fluid source. Therefore, when the pressurized fluid source fails (for example, the pump is stuck), if the piston moves forward and the power chamber becomes negative pressure, the fluid in the reservoir is supplied to the power chamber via the pressurized fluid source. The As a result, the supply of fluid from the reservoir to the power chamber is delayed. In particular, when the pressurized fluid source is arranged away from the hydraulic booster due to space constraints, the delay becomes significant. Therefore, the negative pressure in the power chamber is difficult to be released, and a force that urges the piston backward by the negative pressure acts, and the output decreases accordingly.
[0006]
In addition, if the piston is moved forward from the power chamber side in the state where the power fluid pressure of the pressurized fluid source does not exist, the power chamber becomes negative pressure. To be supplied to the power chamber. Therefore, it is impossible to immediately fill the power chamber with fluid (ie, brake fluid).
[0007]
Therefore, the present invention provides a vehicular hydraulic brake device having a hydraulic booster that can quickly and easily fill the power chamber formed behind the master piston with the brake fluid. Let it be an issue.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a hydraulic brake device for a vehicle according to the present invention includes a reservoir for storing brake fluid and a master piston in a cylinder body that is slidably fluid-tightly and is located in front of the master piston. A pressure chamber is formed and a power chamber is formed at the rear, and at least one brake fluid in the reservoir is introduced into the pressure chamber and brake fluid pressure is output from the pressure chamber in response to sliding of the master piston. A master cylinder, an auxiliary hydraulic pressure source that boosts the brake fluid in the reservoir to a predetermined pressure and outputs a power hydraulic pressure, and a cylinder body are slidably housed in front of the master piston in a fluid-tight manner. arranged so as to interlock the master piston, and a control piston which is exposed forward to the regulator chamber while exposing the rear to the pressure chamber, the auxiliary pressure source and the power chamber A first hydraulic passage for connecting communicating, the power chamber, a second hydraulic passage for connecting communicating with said reservoir through said regulator chamber, interposed said first hydraulic path, the control Pressure- increasing valve means for opening and closing the first hydraulic pressure path in conjunction with the piston, and pressure reducing means for opening and closing the second hydraulic pressure path in conjunction with the control piston. Valve means and one-way valve means for allowing only the flow of brake fluid from the reservoir side of the pressure reducing valve means to the power chamber are provided.
[0009]
In the hydraulic brake device for a vehicle, a drain chamber communicating with the reservoir is formed in the cylinder body so as to be adjacent to the regulator chamber via the pressure reducing valve means, and the one-way valve means is provided with the drain It is good to comprise by the sealing member which interposes between a chamber and the said regulator chamber, and accept | permits only the flow of the brake fluid from the said drain chamber side to the said regulator chamber side. Alternatively, the one-way valve means includes a check valve that is interposed between the drain chamber and the regulator chamber and allows only a flow of brake fluid from the drain chamber side to the regulator chamber side. Also good.
[0010]
Further, in the vehicle hydraulic brake device, the master cylinder, the control piston, the pressure reducing valve means, and the pressure increasing valve means are arranged coaxially in the cylinder body, and the control piston, the pressure reducing valve means, The regulator chamber can be formed in between, and the drain chamber can be formed between the pressure reducing valve means and the pressure increasing valve means.
[0011]
Further, a first position for connecting the pressure reducing valve means to the reservoir and blocking communication between the reservoir side of the pressure reducing valve means and the auxiliary hydraulic pressure source, and the reservoir side of the pressure reducing valve means are connected to the auxiliary liquid. And a switching valve means capable of selectively switching between the pressure reducing valve means and the second position where the communication between the reservoir and the reservoir is cut off. The first position can be set to be switched to the second position according to the brake operating state. The switching valve means can be composed of one 3-port 2-position electromagnetic switching valve, but can also be composed of two 2-port 2-position electromagnetic switching valves.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a hydraulic brake device according to an embodiment of the present invention, in which a master cylinder MC and a regulator RG are configured in a cylinder body 1. The master cylinder MC of the present embodiment is a tandem master cylinder in which two pressure chambers R2 and R4 are formed, and so-called diagonal piping is configured. That is, when a pedaling force is applied to the brake pedal 2 that is a brake operating member provided on the rear side of the vehicle (the right side in FIG. 1), the pedaling force is transmitted as a brake operating force via the push rod 3, and in response to this, the master The brake fluid pressure output from the two pressure chambers R2 and R4 of the cylinder MC corresponds to the wheel cylinders Wfr and Wrl of the front right and rear left wheels FR and RL, and the front left and rear right wheels FL and RR, respectively. It is configured to be output to the cylinders Wfl and Wrr. At this time, the regulator hydraulic pressure is output from the regulator RG according to the operation of the brake pedal 2, and the master cylinder MC is assisted according to the operation of the regulator RG as will be described later.
[0013]
The cylinder body 1 is formed with stepped holes made of holes 1a, 1b, 1c and the like having different inner diameters, in which the master pistons 10, 20 and the control piston 30 are accommodated, and between the master pistons 10, 20 A pressure chamber R <b> 2 is formed, and a pressure chamber R <b> 4 is formed between the master piston 20 and the control piston 30. The rear end of the hole 1a communicates with a power chamber R1 having a larger inner diameter. Both ends of the control piston 30 are fitted in both the hole 1b having the smallest diameter and the hole 1a having a larger diameter so as to be fluid-tightly slidable.
[0014]
As shown in an enlarged view in FIG. 2, the master piston 10 has a land portion 11 formed on the outer surface of the front end portion thereof, and an annular seal member 12 and an annular seal member 13 having a cup-shaped cross section are attached thereto. It is fitted in the hole 1a so as to be fluid-tight and slidable, and is arranged so that the front end face faces the rear end face of the master piston 20. Therefore, the power chamber R1 and the pressure chamber R2 are separated by the seal members 12 and 13. The main body 14 of the master piston 10 is supported by a cylindrical sleeve 15. Annular grooves are formed on the inner surface and the outer surface of the sleeve 15, and annular grooves are also formed on the inner surface that is spaced apart from the sleeve 15 in the axial direction. In these grooves, annular seal members 16 and 17 and an annular seal member 18 having a cup-shaped cross section are accommodated, respectively, and a sealing property for the power chamber R1 is ensured. Further, a concave portion 10a is formed in the axial direction from the front end surface of the master piston 10, and a retainer 19 is attached to the front end portion.
[0015]
On the outer periphery of the master piston 20, a land portion 21 is formed at the rear end portion, and a land portion 22 having the same diameter as the land portion 21 is formed on the front side separated by a predetermined distance in the axial direction. The land portions 21 and 22 are respectively provided with annular seal members 23 and 24 each having a cup shape in cross section, and are fitted in the holes 1a so as to be liquid-tightly slidable. In addition, recesses 20a and 20b are formed in the axial direction from both ends of the master piston 20, and a hole 20c is formed in the radial direction of the master piston 20, and communicates with the recess 20a through the communication hole 20d at the bottom. . An annular liquid supply chamber R3 formed between the land portions 21 and 22 communicates with the reservoir 4 via the port 1e, and the liquid supply chamber R3 is connected to the pressure chamber R2 via the hole 20c, the communication hole 20d and the recess 20a. You can communicate with Further, a retainer 29 is attached to the tip of the master piston 20.
[0016]
A retainer 25 is mounted on the rear end side of the master piston 20, and the valve body 26 is locked to the retainer 25 to restrict the movement of the valve body 26 in the direction of the master piston 10. An elastic member such as rubber is attached to the tip of the valve body 26, and is configured to contact the communication hole 20d and seal it. A rod 27 is integrally formed on the other end side of the valve body 26, and a locking portion 28 is formed on the rear end thereof. The locking portion 28 is disposed so as to be movable in the recess 10 a and is engaged with the retainer 19. It is stopped and movement in the direction of the master piston 20 is restricted. And the spring 5 is stretched between the retainer 19 of the master piston 10 and the retainer 25 of the master piston 20, and is urged | biased in the direction which spaces apart between both. Note that the retracted position of the master piston 20 is regulated by the locking pin 7 fixed to the cylinder body 1.
[0017]
As shown in an enlarged view in FIG. 3, a large-diameter land portion 31 is formed at the rear end portion of the outer periphery of the control piston 30, and a small-diameter land portion 32 is disposed on the front side separated by a predetermined distance in the axial direction. An annular seal member 33 having a cup-shaped cross section is disposed on the land portion 31 and is slidably fitted in the hole 1a. The land portion 32 is slidably fitted in the hole 1b. Are combined. Thus, the pressure chamber R4 and the liquid supply chamber R5 are separated by the seal member 33, and the liquid supply chamber R5 and a regulator chamber R6 described later are separated by the seal member 34. That is, a liquid supply chamber R5 is formed between the seal member 33 and the seal member 34, and the liquid supply chamber R5 is connected to the reservoir 4 through the port 1t.
[0018]
The control piston 30 is formed with a recess 30a and a stepped recess 30b at both ends in the axial direction, and a communication hole 30c penetrating in the radial direction. The communication hole 30c communicates with the bottom of the recess 30a through the communication hole 30d. A retainer 35 is mounted on the rear end side of the control piston 30, and a valve body 36 having the same configuration as that of the valve body 26 is locked to the retainer 35, thereby restricting the movement of the valve body 36 toward the master piston 10. . A rod 37 is integrally formed on the other end side of the valve body 36, and a locking portion 38 is formed at the rear end thereof. The locking portion 38 is disposed so as to be movable in the recess 20 b and is engaged with the retainer 29. It is stopped and movement in the direction of the control piston 30 is restricted. On the other hand, a rear end portion of a spool 53, which will be described later, is held at the bottom of the stepped recess 30b of the control piston 30. Further, a spring 6 is stretched between the retainer 29 of the master piston 20 and the retainer 35 of the control piston 30, and is urged in a direction in which the two are separated from each other.
[0019]
As shown in FIG. 1, a regulator RG is formed in front of the cylinder body 1, and an auxiliary hydraulic pressure source 40 is connected to the regulator RG, and its output power hydraulic pressure is appropriately controlled. The regulator hydraulic pressure is output to the hydraulic pressure control device PC indicated by the dotted line. The hydraulic pressure control device PC includes, for example, a solenoid valve for performing anti-skid control, a controller, and the like, and is configured such that the regulator hydraulic pressure supplied to the wheel cylinder Wfr and the like is appropriately controlled according to the driving state of the vehicle. Has been. The auxiliary hydraulic pressure source 40 is provided with a hydraulic pump 42 driven by an electric motor 41. The input side is connected to the reservoir 4 and the output side is connected to the accumulator 43. The accumulator 43 supplies power hydraulic pressure to the regulator RG via the port 1p. Is configured to be supplied.
[0020]
As shown in an enlarged view in FIG. 3, the regulator RG has a stepped cylindrical sleeve 51 fitted in a stepped hole 1c communicating with the hole 1b. A plurality of annular grooves are formed on the outer periphery of the sleeve 51, and an annular seal member is fitted in each. Further, communication holes 51e and 51f are formed in the radial direction of the sleeve 51 between the adjacent seal members, and the hollow portions of the sleeve 51 are connected to the port 1s and the hydraulic pressure path P1 through these holes, respectively. . A regulator chamber R6 is formed between the rear end surface of the sleeve 51 and the front end surface of the control piston 30, and is connected to the power chamber R1 (FIGS. 1 and 2) through a hydraulic pressure path P2. The inside of the hollow portion of the sleeve 51 is formed as a stepped hole made up of holes 51a, 51b, 51c, 51d, and the inside of the smallest diameter hole 51b is a drain chamber R7 that communicates with the reservoir 4 via the communication hole 51e and the port 1s. It has become.
[0021]
A sleeve 52 is further accommodated in the hole 51a, and a stepped hole 52a is formed in the hollow portion thereof, and a communication hole 52b communicating with the regulator chamber R6 is formed in a radial direction perpendicular thereto. . A spool 53 is slidably accommodated in a stepped hole 52 a of the sleeve 52. A plunger 54 is accommodated in the hole 51b, and its base 54a is slidably supported by the hole 51b, and is arranged so that the front end surface of the spool 53 of the spool valve mechanism 50 abuts on the rear end surface thereof. Yes.
[0022]
Further, a rubber elastic member 70 formed in a columnar shape is fitted into the hole 51 c, and the plunger 54 passes through the hole 51 c and the tip extends into the poppet valve mechanism 60. An annular transmission member 71 is interposed between the base portion 54a of the plunger 54 and the elastic member 70, and an annular recess is formed on the surface of the elastic member 70 opposite to the surface in contact with this. . Further, a plate 72 is disposed on the front end surface of the elastic member 70 so that the hydraulic pressure is uniformly applied to the elastic member 70 over the entire surface thereof. A power output chamber R8 is formed between the elastic member 70 in the hole 51c and the poppet valve mechanism 60, and communicates with the hydraulic pressure path P1 through the communication hole 51f of the sleeve 51. As is apparent from FIG. 1, the hydraulic pressure path P1 is connected to the power chamber R1, and the power chamber R1 is connected to the regulator chamber R6 via the hydraulic pressure path P2. In other words, the pressure output chamber is configured by the power output chamber R8, the hydraulic pressure path P1, the power chamber R1, the hydraulic pressure path P2, and the regulator chamber R6.
[0023]
On the outer peripheral surface of the sleeve 51 forming the drain chamber R7, annular seal members 81 and 82 having a cup-shaped cross section are disposed. The seal members 81 and 82 constitute one-way valve means of the present invention, and both are arranged so as to allow only the flow of brake fluid from the reservoir 4 side to the power chamber R1. That is, the seal member 81 is arranged so as to allow the flow of brake fluid from the drain chamber R7 to the power output chamber R8 (and thus the power chamber R1 via the hydraulic pressure path P1) and prevent the reverse flow. The seal member 82 is disposed so as to allow the flow of the brake fluid from the drain chamber R7 to the regulator chamber R6 (and hence the power chamber R1 via the hydraulic pressure path P2) and prevent the reverse flow.
[0024]
The spool valve mechanism 50 constitutes a pressure reducing valve means of the present invention. As shown in FIG. 4 in an enlarged manner, the spool valve mechanism 50 includes a stepped cylindrical spool 53 having a plurality of labyrinth grooves formed in the large diameter portion thereof. Further, the middle portion of the spool 53 the retainer 56 is supported, the retainer 56 is supported by the stepped recess 30b of the control piston 30. A spring 55 is stretched between the retainer 56 and the sleeve 52, and the spool 53 is urged so as to contact the bottom surface of the stepped recess 30 b of the control piston 30.
[0025]
In the fitting portion of the spool 53 to the sleeve 52, the communication hole 52b is always open to the regulator chamber R6 and communicates with the drain chamber R7 at the initial position of the spool 53. Thus, the flow passage area is limited, and the communication hole 52b is finally shielded. As shown in FIG. 3, the drain chamber R7 communicates with the reservoir 4 (FIG. 1) via the communication hole 51e of the sleeve 51 and the port 1s. Therefore, at the initial position of the spool 53, the regulator chamber R6 also communicates with the reservoir 4 and is filled with brake fluid at atmospheric pressure. The pressure reducing valve means is not limited to the spool valve mechanism 50, and may be in another form, and may be arranged not in the regulator RG but in the vicinity of the power chamber R1, for example.
[0026]
The poppet valve mechanism 60 constitutes the pressure increasing valve means of the present invention, and is configured to be enlarged and shown in FIG. The sleeve 61 is a cylindrical body having a bottom, a hollow portion 61a is formed in the axial direction, a radial communication hole 61b communicating with the hollow portion 61a is formed, and a communication hole 61c penetrating the sleeve 61 in parallel to the hollow portion 61a. Is formed. In addition, a communication hole 61d is formed in the center of the bottom portion of the sleeve 61 in the axial direction, and a valve seat 61e is formed on the hollow portion 61a side. A plurality of annular grooves are formed on the outer periphery of the sleeve 61, each of which is fitted with an annular seal member, and a communication hole 61b is formed between adjacent seal members, and a hollow is formed through the communication hole 61b. The part 61a is connected in communication with the port 1p shown in FIGS.
[0027]
A valve member 63, a retainer 64, a spring 65, and a filter 66 are accommodated in the hollow portion 61a of the sleeve 61. When the small diameter portion of the stepped cylindrical sleeve 62 is fitted in the hollow portion 61a, the sleeve 61 is hollow. A power input chamber R9 is formed in the portion 61a. The power input chamber R9 can communicate with the power output chamber R8 (FIG. 3) through the communication hole 61d. A hole 62a is formed in the sleeve 62 in the axial direction, and a communication hole 62b is formed in the radial direction perpendicular to the hole 62a. A valve member 63a is formed at the tip of the valve member 63, and a stepped cylindrical body including a large diameter portion 63c, a medium diameter portion 63d, and a small diameter portion 63e is formed via a flange portion 63b. Is slidably supported in the hole 62a of the sleeve 62. The opening area of the hole 62a is set to be approximately equal to the seating area of the valve body 63a on the valve seat 61e.
[0028]
The valve member 63 is accommodated in the hollow portion 61a of the sleeve 61 together with the filter 66. When the spring 65 is stretched between the flange portion 63b of the valve member 63 and the retainer 64, the valve body 63a is seated on the valve seat 61e. It is energized in the direction to. In this state, the small diameter portion of the sleeve 62 is fitted into the hollow portion 61 a of the sleeve 61 so that the medium diameter portion 63 d of the valve member 63 is supported by the hole 62 a. At this time, a gap 62c is formed between the front end surface of the sleeve 61 and the rear end surface of the sleeve 62, and the hole 62a is connected to the power output chamber R8, via the communication hole 62b and the gap 62c and the communication hole 61c of the sleeve 61. That is, the valve member 63 seated on the valve seat 61e communicates with the top surface side of the valve body 63a. As a result, substantially equal pressure is applied to the valve member 63 from both ends in the axial direction, so that the load on the valve member 63 is extremely small. Although the plunger 54 is disposed so as to face the valve body 63a of the valve member 63, a slight clearance is formed between the valve body 63a and the tip of the plunger 54 at the initial position shown in FIG.
[0029]
Thus, in the initial position shown in FIGS. 1 and 3, the regulator chamber R6 communicates with the reservoir 4 through the communication holes 52a and 52b of the sleeve 52, the communication hole 51e of the sleeve 51, and the port 1s. Although the atmospheric pressure is reached, when the spool 53 moves forward as the control piston 30 moves forward, the communication hole 52b of the sleeve 52 is shielded by the outer peripheral surface of the spool 53 as shown in FIG. As shown, the valve member 63 of the poppet valve mechanism 60 opens. Thus, the power hydraulic pressure of the auxiliary hydraulic pressure source 40 is first supplied to the power chamber R1 via the hydraulic pressure path P1, and further supplied to the regulator chamber R6 via the hydraulic pressure path P2, thereby increasing the pressure in each chamber. The When the force due to the regulator hydraulic pressure applied to the front land portion 32 of the control piston 30 exceeds the force due to the master cylinder hydraulic pressure applied to the rear land portion 31, the control piston 30 moves rearward and the valve member of the poppet valve mechanism 60. Since 63 is closed and the spool 53 of the spool valve mechanism 50 is opened, the regulator chamber R6 (and the power chamber R1, the power output chamber R8, and the hydraulic pressure paths P1, P2) is depressurized. By repeating such an operation, the inside of the chamber is regulated to a predetermined regulator hydraulic pressure.
[0030]
Next, the overall operation of the hydraulic brake device having the above configuration will be described. FIGS. 1 to 3 show a state in which the brake pedal 2 is not operated. From this state, the brake pedal 2 is operated, and the master piston 10 moves forward (to the left in FIG. 1) via the push rod 3. When pressed, the valve body 26 comes into contact with the master piston 20, the communication hole 20d is closed by the elastic member of the valve body 26, and the communication between the pressure chamber R2 and the liquid supply chamber R3 is cut off to be in a sealed state. Further, the valve body 36 comes into contact with the control piston 30, the communication hole 30d is closed by the elastic member of the valve body 36, and the communication between the pressure chamber R4 and the liquid supply chamber R5 is cut off to be in a sealed state. Thus, when the master piston 10 is driven by the operating force of the brake pedal 2 in a state where the communication between the pressure chamber R2 and the liquid supply chamber R3 and the communication between the pressure chamber R4 and the liquid supply chamber R5 are blocked, Since the master pistons 10 and 20 are held in the state shown in FIGS. 2 and 3 through the spring 5, and the master piston 20 and the control piston 30 are held in the state shown in FIGS.
[0031]
Therefore, the communication hole 52b is closed by the spool 53 supported by the control piston 30, and the communication with the reservoir 4 is blocked. At the same time, the power hydraulic pressure of the auxiliary hydraulic pressure source 40 is supplied to the power chamber R1 via the hydraulic pressure path P1. As a result, the master pistons 10 and 20 move forward, the pressure chambers R2 and R4 are further compressed, and the master cylinder hydraulic pressure is output from the ports 1x and 1y. At this time, since the seal diameter of the land portion 31 of the control piston 30 is larger than the seal diameter of the land portion 32, the control fluid pressure is controlled such that a regulator fluid pressure larger than the master cylinder fluid pressure is generated as the control piston 30 moves. Thus, the movement of the master piston 10 is assisted by the power hydraulic pressure (that is, the regulator hydraulic pressure) supplied from the power output chamber R8 to the power chamber R1 via the hydraulic pressure path P1 according to the operation of the brake pedal 2. The Rukoto.
[0032]
During this time, if the force applied to the control piston 30 by the regulator hydraulic pressure in the regulator chamber R6 is greater than the force applied to the control piston 30 by the master cylinder hydraulic pressure in the pressure chambers R2 and R4, the spool valve mechanism The control piston 30 moves in the direction in which the 50 spool 53 is opened and the valve member 63 of the poppet valve mechanism 60 is closed, and the pressure in the regulator chamber R6 is reduced. When the relationship of the force applied to the control piston 30 is reversed, the control piston 30 moves in the direction in which the spool 53 of the spool valve mechanism 50 is closed and the valve member 63 of the poppet valve mechanism 60 is opened, The pressure in the regulator chamber R6 is increased. By such movement of the control piston 30 and the repeated opening / closing operation of the spool valve mechanism 50 and the poppet valve mechanism 60, the regulator hydraulic pressure is adjusted to a pressure higher than the master cylinder hydraulic pressure by a predetermined value or more.
[0033]
Specifically, the force due to the regulator hydraulic pressure applied to the pressure receiving area of the small-diameter land portion 32 of the control piston 30 is equal to the force due to the master cylinder hydraulic pressure applied to the pressure receiving area of the large-diameter land portion 31. A regulator hydraulic pressure that is higher than the master cylinder hydraulic pressure by a predetermined value and substantially proportional to the master cylinder hydraulic pressure is output, and the first brake hydraulic pressure is between the brake pedal input and the master cylinder hydraulic pressure. Characteristics are obtained. Further, when the elastic member 70 is deformed by the power hydraulic pressure in the power output chamber R8, the elastic member 70 comes into contact with the transmission member 71, the valve member 63 is pressed in the direction of seating on the valve seat 61e, and the spool 53 Is pressed in the direction in which the opening area to the communication hole 52b increases. As a result, the regulator hydraulic pressure is reduced, and a second brake hydraulic pressure characteristic having a gentler pressure increase gradient than the first brake hydraulic pressure characteristic is obtained between the brake pedal input and the master cylinder hydraulic pressure. It is done.
[0034]
In the hydraulic brake device of this embodiment, when the brake fluid is filled in the power chamber R1 in a state where no power hydraulic pressure exists in the auxiliary hydraulic pressure source 40, the master piston 10 is moved quickly to move forward. Can be done. That is, since the power chamber R1 becomes negative pressure in accordance with the advance of the master piston 10, the brake fluid flows from the reservoir 4 to the port 1s, the drain chamber R7, the seal member 81, the power output chamber R8 and the hydraulic pressure path P1, or the port 1s. , And immediately supplied to the power chamber R1 via the drain chamber R7, the seal member 82, the regulator chamber R6, and the hydraulic pressure path P2. As a result, the brake fluid is quickly and easily filled into the power chamber R1. Next, when the master piston 10 is moved rearward, the regulator chamber R6 communicates with the reservoir 4 by the spool valve mechanism 50, so that brake fluid containing air such as the power chamber R1 is discharged to the reservoir 4. In this way, the air in the power chamber R1 can be easily removed.
[0035]
FIG. 8 shows a part of a hydraulic brake device according to another embodiment of the present invention, and the remaining configuration is the same as that of FIG. In FIG. 8, a three-port two-position electromagnetic switching valve 90, which is a switching valve means of the present invention, is interposed in a hydraulic pressure path P3 that connects the reservoir 4 and the port 1p. The electromagnetic switching valve 90 is controlled by the electronic control unit ECU according to the brake operating state, and a drain chamber R7 formed between the spool valve mechanism 50 serving as a pressure reducing valve means and the reservoir 4 is communicated with the reservoir 4, and the drain chamber A first position that cuts off the communication between R7 and the auxiliary hydraulic pressure source 40 and a second position that connects the drain chamber R7 to the auxiliary hydraulic pressure source 40 and cuts off the communication between the drain chamber R7 and the reservoir 4 are selected. The first position is set during normal brake operation, and the second position is switched according to the brake operation state.
[0036]
As shown in FIG. 8, for example, the brake pedal 2 is provided with a stroke sensor 91. Based on the detection signal, the operation speed of the brake pedal 2 is calculated in the electronic control unit ECU. It is determined whether or not it is in a state of being suddenly operated, or so-called emergency braking. In addition, although illustration is abbreviate | omitted, it can replace with the electromagnetic switching valve 90, and can also be comprised with two 2 port 2 position electromagnetic on-off valves.
[0037]
Thus, according to the embodiment of FIG. 8, the brake fluid pressure characteristics as shown in FIG. 9 can be obtained. That is, when the electromagnetic switching valve 90 is switched to the second position when the brake pedal 2 is not operated, the communication between the drain chamber R7 and the reservoir 4 is cut off, and the drain chamber R7 communicates with the auxiliary hydraulic pressure source 40. As a result, the power hydraulic pressure output from the auxiliary hydraulic pressure source 40 is introduced into the power chamber R1 via the spool valve mechanism 50 and the seal member 82 in the open state, the regulator chamber R6, and the hydraulic pressure path P2, and the seal is sealed. It is introduced into the power chamber R1 through the member 81, the power output chamber R8, and the hydraulic pressure path P1. Therefore, the brake fluid pressure in the power chamber R1 increases rapidly and becomes a characteristic Ka indicated by a one-dot chain line in FIG. 9, and can be used for automatic braking.
[0038]
When the brake pedal 2 is operated and the electronic control unit ECU determines that the brake is an emergency brake, the electromagnetic switching valve 90 is switched to the second position, and the power hydraulic pressure output from the auxiliary hydraulic pressure source 40 is determined. Is introduced into the power chamber R1 through the seal member 82, the regulator chamber R6, and the hydraulic pressure path P2, and is introduced into the power chamber R1 through the seal member 81, the power output chamber R8, and the hydraulic pressure path P1. Thus, the characteristic Kb shown by the broken line in FIG. 9 is obtained and the brake assist is performed. Thus, according to the embodiment of FIG. 8, in addition to the characteristics Kn during normal brake operation shown by the solid line in FIG. 9, it has characteristics Ka and Kb, and has both the automatic brake function and the brake assist function. It can be demonstrated.
[0039]
It should be noted that a check valve may be used as the one-way valve means of the present invention in place of the seal members 81 and 82 of the above-described embodiment. That is, a hydraulic pressure passage (not shown) that connects the drain chamber R7 and the regulator chamber R6 in FIG. 3 is provided, and the flow of brake fluid from the drain chamber R7 to the regulator chamber R6 is allowed in this hydraulic pressure passage in the reverse direction. A first check valve (not shown) for blocking the flow is disposed, and a hydraulic pressure path (not shown) communicating the drain chamber R7 and the power output chamber R8 is provided, and the drain chamber R7 is provided in this hydraulic pressure path. A second check valve (not shown) that allows the flow of brake fluid from the engine to the power output chamber R8 and prevents the flow in the reverse direction may be disposed. Moreover, it is good also as providing only any one of these 1st and 2nd non-return valves.
[0040]
【The invention's effect】
Since this invention is comprised as mentioned above, there exists an effect as described below. In other words, the vehicle hydraulic brake device according to claim 1 is provided with the one-way valve means for allowing only the flow of the brake fluid from the reservoir side of the pressure reducing valve means to the power chamber. In the case of failure, even if the master piston is driven forward and the power chamber has a negative pressure, the brake fluid in the reservoir is immediately supplied to the power chamber via the one-way valve means. As a result, the negative pressure in the power chamber is immediately released, and the force that biases the master piston rearward due to the negative pressure is reduced, so that the output increases as compared with the conventional device. In addition, even when the master piston is driven forward without the power hydraulic pressure of the auxiliary hydraulic pressure source, the power chamber becomes negative pressure. At this time, the brake fluid in the reservoir passes through the one-way valve means. Supplied to the power room. Therefore, even when the power hydraulic pressure of the auxiliary hydraulic pressure source is not present, the brake fluid can be filled into the power chamber quickly and easily. Thus, according to the present invention, when the power chamber becomes negative pressure, the brake fluid in the reservoir can be immediately supplied to the power chamber.
[0041]
According to a second aspect of the present invention, a drain chamber communicating with the reservoir is formed in the cylinder body so as to be adjacent to the regulator chamber via the pressure reducing valve means, and the one-way valve means is provided between the drain chamber and the regulator chamber. Since it can be easily assembled with a simple configuration if it is configured with a seal member that is interposed in between and allows only the flow of brake fluid from the drain chamber side to the regulator chamber side, it can be an inexpensive device. . Alternatively, the one-way valve means can be constituted by a check valve as described in claim 4, and in this case, the seal member may be a general one and can be easily braked by adding the check valve. It can be set as the structure which can be filled with a liquid.
[0042]
In the hydraulic brake device according to claim 3, the master cylinder, the control piston, the pressure reducing valve means and the pressure increasing valve means are coaxially arranged in the cylinder body, and the regulator chamber is provided between the control piston and the pressure reducing valve means. Since the drain chamber is formed between the pressure reducing valve means and the pressure increasing valve means, the hydraulic brake device is downsized.
[0043]
Further, in the hydraulic brake device according to claim 5, the pressure reducing valve means communicates with the reservoir, the first position for blocking communication between the reservoir side of the pressure reducing valve means and the auxiliary hydraulic pressure source, and the pressure reducing valve means The reservoir side is connected to the auxiliary hydraulic pressure source, and the switching valve means capable of selectively switching between the pressure reducing valve means and the second position where the communication between the reservoir and the reservoir is cut off is provided. Since the valve means is in the first position and is switched to the second position in accordance with the brake operating state, both the automatic brake function and the brake assist function can be achieved with a simple configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a vehicle hydraulic brake device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a master cylinder portion in a vehicle hydraulic brake device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a regulator portion in the vehicle hydraulic brake device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a spool valve mechanism in a vehicle hydraulic brake device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a poppet valve mechanism in the vehicle hydraulic brake device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing the operating state of the spool valve mechanism in one embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing the operating state of the poppet valve mechanism in one embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a part of a vehicle hydraulic brake device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a graph showing a brake hydraulic pressure characteristic of a vehicle hydraulic brake device according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 cylinder body, 2 brake pedal, 4 reservoir 10, 20 master piston, 30 control piston, 40 auxiliary hydraulic pressure source 50 spool valve mechanism, 60 poppet valve mechanism, 70 elastic member 81, 82 seal member MC master cylinder, RG regulator R1 Power chamber R2, R4 Pressure chamber, R3, R5 Fluid supply chamber R6 Regulator chamber, R7 Drain chamber R8 Power input chamber, R9 Power output chamber P1, P2 Hydraulic path

Claims

A reservoir for storing brake fluid, and a master piston in a cylinder body that is slidably fluid-tightly formed, a pressure chamber is formed in front of the master piston, and a power chamber is formed in the rear. At least one master cylinder that introduces fluid into the pressure chamber and outputs brake fluid pressure from the pressure chamber in response to sliding of the master piston, and boosts the brake fluid in the reservoir to a predetermined pressure for power An auxiliary hydraulic pressure source that outputs hydraulic pressure, and a fluid-tight slidably housed in front of the master piston in the cylinder body and arranged to be interlocked with the master piston, and the rear is exposed to the pressure chamber. a control piston which is exposed forward to the regulator chamber with a first hydraulic passage for connecting communicating the auxiliary pressure source to the power chamber, the power chamber, the regulator A second hydraulic passage for communicatively connected to the reservoir via the chamber, the first interposed hydraulic pressure passage, the pressure increasing valve means for opening and closing the first hydraulic path in conjunction with the control piston A pressure reducing valve means interposed in the second hydraulic pressure path and opening and closing the second hydraulic pressure path in conjunction with the control piston, and reaching the power chamber from the reservoir side of the pressure reducing valve means A vehicular hydraulic brake device comprising: one-way valve means for allowing only a flow of brake fluid.

A drain chamber communicating with the reservoir is formed in the cylinder body so as to be adjacent to the regulator chamber via the pressure reducing valve means, and the one-way valve means is provided between the drain chamber and the regulator chamber. The vehicular hydraulic brake device according to claim 1, wherein the vehicular hydraulic brake device is provided with a seal member that allows only a flow of brake fluid from the drain chamber side to the regulator chamber side.

The master cylinder, the control piston, the pressure reducing valve means and the pressure increasing valve means are arranged coaxially in the cylinder body, and the regulator chamber is formed between the control piston and the pressure reducing valve means, 3. The vehicle hydraulic brake device according to claim 2, wherein the drain chamber is formed between the pressure reducing valve means and the pressure increasing valve means.

A drain chamber communicating with the reservoir is formed in the cylinder body so as to be adjacent to the regulator chamber via the pressure reducing valve means, and the one-way valve means is provided between the drain chamber and the regulator chamber. 2. The hydraulic brake device for a vehicle according to claim 1, further comprising a check valve that is interposed and allows only a flow of brake fluid from the drain chamber side to the regulator chamber side.

A first position for communicating the pressure reducing valve means with the reservoir and blocking the communication between the reservoir side of the pressure reducing valve means and the auxiliary hydraulic pressure source; and the reservoir side of the pressure reducing valve means for the auxiliary hydraulic pressure source. And a switching valve means capable of selectively switching between the pressure reducing valve means and the second position where the communication between the reservoir and the reservoir is cut off, and the switching valve means is set to the first position during normal braking operation. 2. The hydraulic brake device for a vehicle according to claim 1, wherein the vehicle hydraulic brake device is configured to switch to the second position in accordance with a brake operating state.