JP4544381B2

JP4544381B2 - 車両の液圧ブレーキ装置

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Publication number: JP4544381B2
Application number: JP2000197968A
Authority: JP
Inventors: 理治西井; 卓黒川; 聡石田; 昌樹大石
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2020-06-30
Also published as: US20020000751A1; JP2002012145A; US6478385B2

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、マスタシリンダに加え補助液圧源と調圧手段を備え、マスタピストンとパワーピストンとの間に密閉室を形成する車両の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、例えば特開平９−３１５２８８号公報に、マスタシリンダに加え補助液圧源と調圧弁手段を備えた液圧ブレーキ装置が開示されている。同公報においては、マスタシリンダピストンが、ブレーキ操作部材に連結する第１のピストンと、第１のピストンに対し相対的に摺動可能な第２のピストンを備えると共に、第２のピストンの前進時に第１のピストンに係合する係合部材を備え、第１及び第２のピストンの各々の後端部をパワー室に露呈し、各々の前端部を圧力室に露呈するように配置することとしている。而して、補助液圧源の出力液圧が十分のときにはブレーキ操作部材の操作に応じて調圧弁手段の出力液圧によりマスタシリンダを倍力駆動し、補助液圧源の出力液圧が不十分のときにはブレーキ操作部材の操作に応じてマスタシリンダを直接駆動することができ、十分なパワー液圧が得られないときにも、マスタシリンダのみによって適切な制動作動を行なうことができる。このように、補助液圧源の出力液圧が不十分のときには第１のピストンのみが作動するので、出力液圧が十分のときに比べてマスタシリンダピストンの有効面積を小さくできる。従って、補助液圧源の出力液圧が不十分のときでも、圧力室の圧力を十分に増圧することができる。
【０００３】
また、上記特開平９−３１５２８８号公報においては、第２のピストンを、前端部を圧力室に収容し後端部をパワー室に収容する筒体で構成し、この筒体の中空部に第１のピストンを摺動自在に収容して、二重ピストン構造とし、第１のピストンと第２のピストンとの間に閉空間を形成すると共に、この閉空間を圧力室又はパワー室に連通する連通路を設けた構成が開示されている。このように閉空間を圧力室又はパワー室に連通することにより、ブレーキ操作部材の急激な操作に伴う第１及び第２のピストンの離脱と係合によるショックを低減することとしている。
【０００４】
上記公報の調圧弁手段は所謂レギュレータであるが、調圧弁手段を備えた液圧ブレーキ装置として液圧ブースタを具備したものも知られている。例えば、特開平２−９５９６６号公報には、パワー液圧源（補助液圧源）の出力液圧を倍力源としてブレーキペダルに応動してマスタシリンダを倍力駆動する液圧ブースタを具備した液圧ブレーキ装置が開示されている。この液圧ブレーキ装置においては、径が異なるパワーピストン及びマスタシリンダ並びにこれらを流体的に連結する密閉室を設け、ブレーキペダルのストロークを短縮することとしている。そして、液圧ブースタの倍圧力消失時にはブレーキペダルによってマスタシリンダを直接駆動し得るように構成されている。
【０００５】
更に、上記特開平２−９５９６６号公報においては、液圧ブースタの倍圧室と密閉室との間に一方向弁手段を介装し、液圧ブースタの倍圧力消失時にはパワーピストンとマスタピストンが機械的に結合するように構成したものも開示されている。そして、一方向弁手段として、チェックバルブあるいはカップシールを用いることができる旨記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平２−９５９６６号公報に記載の液圧ブレーキ装置においては、液圧差に応じて密閉室から倍圧室側への連通を許容する一方向弁手段が設けられているが、液圧ブレーキ装置が非作動時の静止状態での状態が明らかでない。例えば、一方向弁手段としてカップシールを用いた場合には静止状態では密閉室と倍圧室との連通は遮断され、また、一般的なチェックバルブを用いた場合には静止状態で密閉室と倍圧室との連通は遮断される。
【０００７】
液圧ブレーキ装置が非作動時においては、密閉室をパワー室（倍圧室）に連通するように構成し、密閉室がパワー室を介してリザーバに連通する状態とすることが望ましい。このように構成すれば、ブレーキ液充填時において、リザーバ口から真空引きして液圧ブレーキ装置内を高真空状態に維持し、加圧ブレーキ液を圧送することにより、確実にエア抜きを行なうことができる。しかし、上記公報に記載のように密閉室とパワー室との間に開弁圧を有するチェックバルブが存在すると、エア抜き時に所謂ペダリング操作が必須となる。
【０００８】
一方、前掲の特開平９−３１５２８８号公報に記載の液圧ブレーキ装置においては、マスタシリンダピストンを二重ピストン構造とし、両ピストン間に閉空間を形成することとしているが、この閉空間はブレーキ操作部材の急激な操作に伴う両ピストンの離脱と係合によるショックを低減することを目的としたもので、上記特開平２−９５９６６号公報に記載における密閉室とは異なる。そして、特開平９−３１５２８８号公報における閉空間に関しては、ブレーキ液充填時におけるエア抜きが困難となることはない。
【０００９】
そこで、本発明は、マスタシリンダに加え補助液圧源と調圧手段を備え、マスタピストンとパワーピストンとの間に密閉室を形成する車両の液圧ブレーキ装置において、ブレーキ非作動時には密閉室をリザーバに連通し、ブレーキ作動開始時には確実に密閉室を形成し得る液圧ブレーキ装置を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は請求項１に記載のように、ブレーキ操作部材の操作に応じてマスタピストンを前進駆動しリザーバのブレーキ液を昇圧してブレーキ液圧を出力するマスタシリンダと、前記マスタピストンの後方に、前記マスタピストン後方の受圧面全体を収容する密閉室を介して配置すると共に、後方にパワー室を形成するパワーピストンと、前記リザーバ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、該補助液圧源に接続すると共に前記リザーバに接続し前記補助液圧源の出力パワー液圧を所定の圧力に調圧して前記パワー室に供給する調圧手段とを備え、該調圧手段による助勢時には前記密閉室にブレーキ液が充填されて前記マスタピストンと前記パワーピストンとが流体的に結合され得る車両の液圧ブレーキ装置において、前記密閉室と前記パワー室とを、ブレーキ操作による前記調圧手段の作動開始に応じて閉成する常開の弁手段を介して接続し、ブレーキ非作動時には、前記密閉室が前記常開の弁手段、前記パワー室及び前記調圧手段を介して前記リザーバに連通するように構成したものである。尚、前記調圧手段としては、レギュレータ、液圧ブースタ、液圧サーボ等と称呼される手段の何れでもよい。
【００１１】
前記液圧ブレーキ装置において、前記常開の弁手段は、請求項２に記載のように、前記パワー室内の圧力と前記密閉室内の圧力との差圧に応じて作動する常開の差圧応動逆止弁で構成し、前記パワー室内の圧力と前記密閉室内の圧力差が所定値以下であるときには連通状態とし、前記パワー室内の圧力が前記密閉室内の圧力より所定値以上大となったときに前記密閉室と前記パワー室との連通を遮断するように構成するとよい。
【００１２】
あるいは、前記常開の弁手段は、請求項３に記載のように、前記パワーピストンの前記マスタピストン側の端部に装着する断面カップ形状のシール部材で構成すると共に、常時は該シール部材の先端部を迂回して前記密閉室と前記パワー室とを連通し、ブレーキ作動開始時には前記パワーピストンの前進作動に応じて前記シール部材によって前記密閉室と前記パワー室との連通を遮断するように構成することもできる。
【００１３】
前記液圧ブレーキ装置において、請求項４に記載のように、前記パワーピストンが、前記補助液圧源の出力パワー液圧に応じて前記パワーピストンを後方に押圧する受圧面を有し、該受圧面の面積を、ブレーキ作動開始時に前記パワーピストンを前進駆動するのに必要な圧力が、前記常開の弁手段を閉成するのに十分な圧力以上となる面積に設定するとよい。また、請求項５に記載のように、前記調圧手段は前記パワーピストン内に形成することができる。
【００１４】
更に、請求項６に記載のように、前記パワー室を前記補助液圧源に連通接続する液圧路に介装する常閉の電磁開閉弁と、前記調圧手段を前記リザーバに連通接続する液圧路に介装する常開の電磁開閉弁とを備えたものとし、自動ブレーキ時には、前記補助液圧源を駆動すると共に、前記常閉の電磁開閉弁及び前記常開の電磁開閉弁を夫々開位置及び閉位置に切り換えるように構成することもできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。図１及び図２は本発明の一実施形態の液圧ブレーキ装置を示すもので、ブレーキペダル３に加えられた踏力が入力ロッド３ａを介してブレーキ作動力として伝えられ、これに応じて液圧助勢装置２０によって助勢されてマスタシリンダ１０からブレーキ液圧が出力され、車両の各車輪に装着されたホイールシリンダ（図示せず）に供給されるように構成されている。尚、図１に全体構成を示し、図２に液圧助勢装置２０部分を拡大して示す。
【００１６】
本実施形態のマスタシリンダ１０は、図１に示すように、第１のシリンダ１ａと、これに収容する第２のシリンダ１ｂ及び第３のシリンダ１ｃから成るシリンダボデーのマスタシリンダハウジング１内に、マスタピストン１１及び１２が直列に収容されて成るタンデムマスタシリンダである。第１のシリンダ１ａは有底筒体で、シリンダボア１ｄから開口部に向かって順次内径が増加するように段付孔が形成されている。第１のシリンダ１ａには給液ポート１ｉ，１ｊ及び出力ポート１ｍ，１ｎが形成されている。
【００１７】
第２のシリンダ１ｂは略円筒体で、シリンダボア１ｄと同径のシリンダボア１ｅが形成されている。第２のシリンダ１ｂの前端には、第１のシリンダ１ａ内を給液ポート１ｉに連通する流路１ｈが形成されており、その前方にカップ状のシール部材Ｓ１が前方に拡開するように配置されている。また、流路１ｈの後方内側にもカップ状のシール部材Ｓ２が後方に拡開するように配置されている。第３のシリンダ１ｃは第２のシリンダ１ｂの後部に重合される筒体で、両者間に環状の流路１ｆが形成され、第１のシリンダ１ａと第２のシリンダ１ｂとの間に形成される環状の流路１ｇに連通するように構成されている。この流路１ｇには出力ポート１ｎが開口している。第３のシリンダ１ｃの側面には給液ポート１ｊに連通する流路１ｋが形成されており、流路１ｋの開口部には環状部材１７が配設されている。
【００１８】
環状部材１７の両側には前方に拡開するカップ状のシール部材Ｓ３と後方に拡開するカップ状のシール部材Ｓ４が配設され、シール部材Ｓ３の前方に流路１ｆの開口部が位置し、シール部材Ｓ４の上方に流路１ｋの開口部が位置するように配置されている。そして、シリンダボア１ｄ内には有底筒体のマスタピストン１１が液密的摺動自在に収容されており、第１のシリンダ１ａとマスタピストン１１との間に第１の圧力室Ｒ１が郭成されている。また、シリンダボア１ｅ内にはマスタピストン１２が収容され、環状部材１７及びシール部材Ｓ３，Ｓ４に液密的摺動自在に支持されており、マスタピストン１１とマスタピストン１２の間に第２の圧力室Ｒ２が郭成されている。
【００１９】
マスタピストン１１は、非作動時の後端位置で、そのスカート部に形成された連通孔１１ａが流路１ｈと対向し、給液ポート１ｉを介して第１の圧力室Ｒ１がリザーバ４に連通するように構成されている。また、マスタピストン１２は、非作動時の後端位置で、そのスカート部に形成された連通孔１２ａがシール部材Ｓ３と対向し、流路１ｋ及び給液ポート１ｊを介して第２の圧力室Ｒ２がリザーバ４に連通するように構成されている。而して、シール部材Ｓ３は図１の位置で流路１ｋ側から圧力室Ｒ２側へのブレーキ液の流れを許容し、逆方向への流れを阻止し得るように構成されている。また、シール部材Ｓ４は流路１ｋ側から後述の密閉室Ｒ３側へのブレーキ液の流れを許容し、逆方向への流れを阻止し得るように構成されている。
【００２０】
第１のシリンダ１ａ内の先端面とマスタピストン１１の凹部底面との間にはスプリング１３が張架され、マスタピストン１１が後方に付勢されている。そして、マスタピストン１１の凹部底面にはロッド１４ａの一端が固着され、その他端側の頭部がリテーナ１４ｂの先端部に係止し得るように配設されており、これらによってマスタピストン１１の後端位置が規制されている。同様に、マスタピストン１１の後端面とマスタピストン１２の凹部底面との間にはスプリング１５が張架され、両者が離隔する方向に付勢されている。そして、マスタピストン１２の凹部底面にはロッド１６ａの一端が固着され、その他端側の頭部がリテーナ１６ｂの先端部に係止し得るように配設されており、これらによってマスタピストン１２の後端位置が規制されている。
【００２１】
マスタピストン１２の後方には密閉室Ｒ３を介して液圧助勢装置２０が構成されている。マスタシリンダハウジング１を構成する第１のシリンダ１ａには、ブースタハウジング２を構成する有底筒体の第４のシリンダ２ａが接合されており、そのシリンダボア２ｂはマスタシリンダのシリンダボア１ｄ，１ｅより大径で、これにパワーピストン２１が液密的摺動自在に収容されている。図２に示すように、パワーピストン２１には前方と後方にランド部２１ｘ，２１ｙが形成され、夫々にシール部材Ｓ５，Ｓ７が嵌合されている。更に、これらの間のシリンダボア２ｂ内面にシール部材Ｓ６が配設され、第４のシリンダ２ａの底部開口２ｃ回りにシール部材Ｓ８が配設されている。尚、実際にシール部材Ｓ５乃至Ｓ７を図２に示すように配置するには、パワーピストン２１を２分割する等の対応が必要となるが、設計的事項であるので一部品として説明する。
【００２２】
而して、シール部材Ｓ４とシール部材Ｓ５の間に密閉室Ｒ３、シール部材Ｓ５とシール部材Ｓ６の間に環状のドレイン室Ｒ４、シール部材Ｓ６とシール部材Ｓ７の間に環状の給液室Ｒ５、そしてシール部材Ｓ７とシール部材Ｓ８の間に環状のパワー室Ｒ６が形成されている。パワーピストン２１には、図２に拡大して示すように、前方から順に凹部２１ａ、大径のシリンダボア２１ｂ、小径のシリンダボア２１ｃ及び大径のシリンダボア２１ｄが形成されており、シリンダボア２１ｂをドレイン室Ｒ４に連通する連通孔２１ｈ、シリンダボア２１ｃを給液室Ｒ５に連通する連通孔２１ｇ、更にシリンダボア２１ｃをパワー室Ｒ６に連通する連通孔２１ｅ，２１ｆが形成されている。
【００２３】
シリンダボア２１ｄにはプランジャ２２が液密的摺動自在に収容され、その後方に入力ロッド３ａが接続されている。プランジャ２２の前方のシリンダボア２１ｃには第１のスプール２３が液密的摺動自在に収容され、更にその前方のシリンダボア２１ｂには第２のスプール２４が摺動自在に収容されている。そして、凹部２１ａには反力伝達用の弾性部材として反力ゴムディスク２５が配設され、その前方に金属板２６が反力ゴムディスク２５に密着して前後移動可能に収容されている。尚、図１及び図２に示す非作動時には反力ゴムディスク２５と第２のスプール２４の先端面との間に若干の空隙が形成されている。
【００２４】
図２に拡大して示すように、第１のスプール２３の外周面には環状溝２３ａ，２３ｂが形成されると共に、前方で開口する軸方向の穴２３ｄが形成され、径方向の連通孔２３ｃを介して環状溝２３ａに連通している。第１のスプール２３は、非作動時には図２に示すように、環状溝２３ａ，２３ｂが夫々連通孔２１ｅ，２１ｆの開口と対向しており、パワー室Ｒ６は連通孔２１ｅ、環状溝２３ａ及び連通孔２３ｃを介して穴２３ｄに連通する。第１のスプール２３が前進し、図３に示す状態になると、パワー室Ｒ６と穴２３ｄとの連通が遮断され、環状溝２３ｂが連通孔２１ｆ及び連通孔２１ｇの開口部と対向し、パワー室Ｒ６が連通孔２１ｇと連通する。
【００２５】
一方、第２のスプール２４は、その後方の外周面に環状溝２４ａが形成されると共に、後方で開口し第１のスプール２３の穴２３ｄの開口部と対向する軸方向の穴２４ｃが形成され、径方向の連通孔２４ｂを介して環状溝２４ａに連通し、更に連通孔２１ｈを介してドレイン室Ｒ４に連通している。尚、第１のスプール２３と第２のスプール２４は、図２及び図３に示す状態では当接し一体となって移動するが、後述するように、分離して両者間に空間が形成される場合もある。
【００２６】
ブースタハウジング２には、常にドレイン室Ｒ４に連通するドレインポート２ｄ並びに入力ポート２ｅ，２ｆが形成されており、ドレインポート２ｄは図１に示すように常開の開閉弁６を介してリザーバ４に連通接続されている。尚、この開閉弁６はきめ細かい制御を行なうためプロポーショニングバルブで構成されている。一方、入力ポート２ｅ，２ｆは図１に示す補助液圧源４０に連通接続されている。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に連通接続され、出力側が逆止弁４３を介してアキュムレータ４４に連通接続されると共に入力ポート２ｅに連通接続され、常閉の開閉弁５を介して入力ポート２ｆに連通接続されている。尚、この開閉弁５もプロポーショニングバルブで構成すれば一層きめ細かい制御が可能となる。本実施形態では、補助液圧源４０が所定の出力液圧に維持されるように、アキュムレータ４４に圧力センサＰが接続されている。以上のように、本実施形態では、パワーピストン２１内に本発明の調圧手段が構成されている。
【００２７】
更に、本実施形態においては、ブースタハウジング２に密閉室Ｒ３とパワー室Ｒ６とを連通する流路２ｇが形成されており、この流路２ｇに本発明の弁手段として常開の差圧応動逆止弁３０（以下、単に逆止弁３０という）が介装されている。即ち、常時は連通状態に維持され、パワー室Ｒ６と密閉室Ｒ３の圧力差に応じて閉成され、パワー室Ｒ６が密閉室Ｒ３内の圧力より大で圧力差が所定値以上であるときには、逆止弁３０が閉成され、両者間が遮断される。これに対し、液圧ブレーキ装置の非作動時には、両者間に圧力が存在せず逆止弁３０が開位置にあるので、ブレーキ液の充填時には、パワー室Ｒ６側から真空引きをすることにより、容易且つ確実に密閉室Ｒ３内のエア抜きを行なうことができる。
【００２８】
次に、上記の構成になる液圧ブレーキ装置の全体作動を図１乃至図７を参照して説明する。図３乃至図７は液圧ブレーキ装置における液圧助勢装置２０部分の作動状態を拡大して示すもので、先ず、ブレーキペダル３が非操作状態にあるときには各構成部品は図１及び図２に示す状態にあり、開閉弁５は閉位置、開閉弁６は開位置とされている。マスタピストン１２の後端面は金属板２６に当接し、液圧助勢装置２０は非作動の状態にある。このとき、密閉室Ｒ３は連通孔１ｋ及び給液ポート１ｊを介してリザーバ４に連通しているので大気圧下にある。
【００２９】
一方、給液室Ｒ５は補助液圧源４０のアキュムレータ４４に連通接続されているが、連通孔２１ｇは第１のスプール２３によって遮断されている。また、パワー室Ｒ６は開閉弁５が閉位置にあり、連通孔２１ｅ、これと対向する第１のスプール２３の溝２３ａ、連通孔２３ｃ及び穴２３ｄ、第２のスプール２４の穴２４ｃ、連通孔２４ｂ及び溝２４ａ、パワーピストン２１の連通孔２１ｈ、そしてポート２ｄを介してリザーバ４に連通している。更に、パワー室Ｒ６は流路２ｇ及び逆止弁３０を介して密閉室Ｒ３に連通している。而して、補助液圧源４０が駆動されてもパワーピストン２１には給液室Ｒ５内の液圧による後方への押圧力が付与されるのみであるので、図１及び図２に示す停止位置に維持される。
【００３０】
ブレーキ操作が行なわれ、プランジャ２２が前進駆動されて第１のスプール２３が前進し図３に示す状態となると、連通孔２１ｅが第１のスプール２３によって遮断されるので、パワー室Ｒ６と穴２３ｄとの連通が遮断されるのに対し、環状溝２３ｂが連通孔２１ｆ及び連通孔２１ｇの開口部と対向するので、入力ポート２ｅ、連通孔２１ｇ、環状溝２３ｂ及び連通孔２１ｆ，２１ｅを介してパワー室Ｒ６にパワー液圧が導入される。このとき、給液室Ｒ５には補助液圧源４０からのパワー液圧が導入されているので、そのパワー液圧によるパワーピストン２１を後方に押圧する方向に付与されるランド部２１ｙ（後方への受圧面を構成）の環状面積分の押圧力と、ブレーキ操作に応じてパワー室Ｒ６に導入される液圧によるパワーピストン２１の有効断面積分の押圧力及びブレーキ操作力とがバランスするように作動し、このときのパワー室Ｒ６と密閉室Ｒ３の圧力差が所定値以上となると逆止弁３０が閉成され、流路２ｇは逆止弁３０によって遮断されるので、密閉室Ｒ３はブレーキ液が充填された密閉空間となる。換言すれば、後方への受圧面を構成するランド部２１ｙの面積は、ブレーキ作動開始時にパワーピストン２１を前進駆動するのに必要な圧力が、逆止弁３０を閉成するのに十分な圧力以上となる面積に設定されており、これにより、マスタシリンダ液圧が発生する前に確実に逆止弁３０を閉成することができる。
【００３１】
このようにして、密閉室Ｒ３が密閉空間とされた後の助勢作動中は、ブレーキ操作力及びパワーピストン２１の後端面に付与される押圧力に対し、ランド部２１ｙの環状面積分の押圧力及び密閉室Ｒ３の圧力によるパワーピストン２１の前端面に付与される押圧力がバランスするように制御される。そして、密閉室Ｒ３は、パワーピストン２１のランド部２１ｘの有効断面積がマスタピストン１２の有効断面積より大であるので、パワーピストン２１の前進移動に伴いマスタピストン１２が前進してマスタピストン１２とパワーピストン２１との間隙が拡大して図３に示すようになり、この状態でマスタピストン１２とパワーピストン２１が流体的に結合され一体的に移動することとなる。このように、液圧助勢装置２０による助勢時には、パワーピストン２１とマスタピストン１２が密閉室Ｒ３に充填されたブレーキ液を介して流体的に結合され、図３に示すようにパワーピストン２１とマスタピストン１２との間隙分、マスタピストン１２が前進した状態でパワーピストン２１及びマスタピストン１２が一体となって前進するので、ブレーキペダル３のストロークが短縮される。
【００３２】
一方、液圧助勢装置２０が失陥した場合には、給液室Ｒ５及びパワー室Ｒ６にパワー液圧が供給されず、ドレイン室Ｒ４はポート２ｄを介してリザーバ４に連通し、また密閉室Ｒ３内は流路１ｋ及びポート１ｊを介してリザーバ４に連通するので、何れも大気圧のままとなる。従って、ブレーキペダル３の操作に応じて入力ロッド３ａが前進駆動されると、プランジャ２２、第１のスプール２３を介して第２のスプール２４が反力ゴムディスク２５に当接し、この反力ゴムディスク２５及び金属板２６を介してマスタピストン１２が押圧され、これらが一体となって前進し、図１及び図２の状態から、図４に示す状態となる。而して、パワーピストン２１とマスタピストン１２が一体となって前進するが、この場合に出力されるブレーキ液圧は、パワーピストン２１のランド部２１ｘの有効断面積ではなく、マスタピストン１２の有効断面積によって決まるので、両ピストンの有効断面積が同じ場合の特性に比べて、液圧助勢装置２０の失陥時の増圧勾配が大となる。
【００３３】
図５はアクティブブレーキ（自動ブレーキ）時の作動状態を示すもので、ブレーキペダル３は非操作の状態で、図１に示す開閉弁５が開位置の状態で開閉弁６が閉位置とされ、補助液圧源４０が駆動される。初期位置には、第１及び第２のスプール２３，２４は図２と同様の位置関係にあるので、連通孔２１ｇは第１のスプール２３によって遮断され、給液室Ｒ５には補助液圧源４０の出力パワー液圧が付与される。一方、パワー室Ｒ６は連通孔２１ｅ、これと対向する第１のスプール２３の溝２３ａ、連通孔２３ｃ及び穴２３ｄ、第２のスプール２４の穴２４ｃ、連通孔２４ｂ及び溝２４ａ、パワーピストン２１の連通孔２１ｈ、そしてポート２ｄに連通しているが、開閉弁６が閉位置とされているので、この間の空間はパワー室Ｒ６内のブレーキ液圧、即ちパワー液圧となる。これにより、第１のスプール２３に対しては両端に等しい圧力が付与されるので、その状態が維持されるのに対し、第２のスプール２４はパワー液圧の作用によって前進して反力ゴムディスク２５を押圧する状態となり、図５に示すように第１及び第２のスプール２３，２４間に空隙が形成される。
【００３４】
この場合も、逆止弁３０はパワー室Ｒ６と密閉室Ｒ３の圧力差によって閉位置とされ、流路２ｇは逆止弁３０によって遮断される。そして、密閉室Ｒ３内が増圧されると、密閉室Ｒ３は流路１ｋとの連通が遮断されるので、密閉室Ｒ３はブレーキ液が充填された密閉空間となる。従って、パワー室Ｒ６に導入されるブレーキ液圧によるパワーピストン２１の有効断面積分の押圧力によってマスタピストン１１，１２が前進駆動される。而して、ブレーキペダル３が非操作時に、補助液圧源４０及び開閉弁５，６を適宜制御することによって所望のブレーキ液圧を出力することができる。この間、密閉室Ｒ３内のブレーキ液圧が金属板２６及び反力ゴムディスク２５を介してブレーキペダル３に伝達され、反力が付与される。
【００３５】
次に、図６はブレーキアシスト制御時の作動状態を示すもので、ブレーキ操作が行なわれ、プランジャ２２が前進駆動されて第１のスプール２３が前進し図３と同様の状態となると、パワー室Ｒ６と穴２３ｄとの連通が遮断されるのに対し、環状溝２３ｂが連通孔２１ｆ及び連通孔２１ｇの開口部と対向するので、入力ポート２ｅ、連通孔２１ｇ、環状溝２３ｂ及び連通孔２１ｅ，２１ｆを介してパワー室Ｒ６にパワー液圧が導入される。尚、このときの作動は図３の態様と同様であるので、説明は省略する。
【００３６】
また、この場合も、密閉室Ｒ３はパワーピストン２１のランド部２１ｘの有効断面積がマスタピストン１２の有効断面積より大であるので、パワーピストン２１の前進移動に伴いマスタピストン１２が前進してマスタピストン１２とパワーピストン２１との間隙が拡大して図６に示すようになり、この状態でマスタピストン１２とパワーピストン２１が流体的に結合され一体的に移動することとなる。このように、パワーピストン２１とマスタピストン１２が密閉室Ｒ３に充填されたブレーキ液を介して流体的に結合され、パワーピストン２１及びマスタピストン１２が一体となって前進し、マスタピストン１１及び１２の前進に応じてブレーキ液圧が出力される。この間、密閉室Ｒ３内のブレーキ液圧が金属板２６及び反力ゴムディスク２５を介してブレーキペダル３に伝達され、反力が付与される。
【００３７】
上記の状態で、例えばブレーキペダル３が所定速度以上の速度で操作され、あるいは所定量以上の操作量操作されると、図１に示す開閉弁６が閉位置とされた後、開閉弁５が開閉制御される。これにより、補助液圧源４０の出力パワー液圧が給液室Ｒ５及びパワー室Ｒ６に供給され、開閉弁５の開閉制御に応じて第１のスプール２３とパワーピストン２１との相対移動が制御される。而して、この場合には通常の液圧助勢時の液圧以上のブレーキ液圧が出力され、ブレーキペダル３に対する踏力不足に影響されることなく、適切な制動力を確保することができる。
【００３８】
以上のように、上記の構成になる本実施形態の液圧ブレーキ装置においては、簡単な構成で、液圧助勢時のブレーキペダル３のストロークを短縮することができ、万一液圧助勢装置２０が失陥したときにも大きなブレーキ液圧が出力されるので、失陥時においても適切な制動力を付与することができる。また、本実施形態においてはパワーピストン２１内に調圧手段が構成されているので、容易に製造、組付けを行なうことができる。尚、上記の実施形態における液圧助勢装置２０としては、液圧ブースタ、レギュレータ等、種々の名称が用いられるが、何れのものを用いてもよい。
【００３９】
図７は本発明の他の実施形態における液圧助勢装置部分を拡大して示すもので、マスタシリンダ部分は前述の実施形態と同じであり、前述の実施形態と実質的に同一の部品は同一の符合を付している。また、図８は反力ゴムディスク２５近傍を拡大して示すものである。本実施形態においては、弁手段として逆止弁３０を用いることなく、カップ状のシール部材Ｓ９が用いられ、このシール部材Ｓ９は、前述の実施形態におけるシール部材Ｓ５に代えてパワーピストン２１０の前端部に配設されている。
【００４０】
そして、本実施形態では、シール部材Ｓ４とシール部材Ｓ９の間に密閉室Ｒ３、シール部材Ｓ９とシール部材Ｓ６の間にパワー室Ｒ６、シール部材Ｓ６とシール部材Ｓ７の間に給液室Ｒ５、そしてシール部材Ｓ７とシール部材Ｓ８の間にドレイン室Ｒ４が形成されている。
【００４１】
即ち、本実施形態では、ドレイン室Ｒ４とパワー室Ｒ６が前述の実施形態とは入れ代わっており、ドレイン室Ｒ４は流路２ｈを介してドレインポート２ｄに連通接続され、パワー室Ｒ６はシリンダボア２ｂより大径のシリンダボア２ｘで形成され、これに連続してシール部材Ｓ９に対向するシンダボア２ｂ内壁に傾斜面２ｙが形成されている。而して、非作動時は図７及び図８に示すようにシール部材Ｓ９と傾斜面２ｙとの間に空隙が形成されているのに対し、パワーピストン２１０が前進駆動されると、直ちにシール部材Ｓ９の先端が傾斜面２ｙに当接し、パワー室Ｒ６と密閉室Ｒ３がシール部材Ｓ９を介して分離され、密閉室Ｒ３はブレーキ液が充填された密閉空間となる。
【００４２】
パワーピストン２１０は、前述の実施形態におけるパワーピストン２１の構成とは異なり、二分割され、後部にシリンダ２２０が接続されている。パワーピストン２１０の中間部外面にはランド部２１４が形成され、このランド部２１４にシール部材Ｓ７が配設されている。ブースタハウジング２を構成する第４のシリンダ２ａには、シリンダボア２ｂ及び２ｄの段付孔が形成されており、小径のシリンダボア２ｄ内面にシール部材Ｓ６が配設され、底部開口２ｃ回りにシール部材Ｓ８が配設されている。シリンダ２２０はシール部材Ｓ８を介して液密的摺動自在に支持されている。
【００４３】
パワーピストン２１０の中空部は、凹部２１１、シリンダボア２１２及び２１３の段付孔とされており、小径のシリンダボア２１２には前述の第２のスプール２４と同様の第２のスプール２４０が摺動自在に収容されている。また、パワーピストン２１０には、シリンダボア２１２をパワー室Ｒ６に連通する連通孔２１５，２１６、シリンダボア２１２を給液室Ｒ５に連通する連通孔２１７が形成されている。そして、パワーピストン２１０の大径のシリンダボア２１３には第１のスプール２３０が摺動自在に収容されている。第１のスプール２３０は中間に大径部２１１が形成されており、この大径部２１１とシリンダボア２１３の前端との間にスプリング２３２が収容され、第１のスプール２３０が後方に付勢されている。
【００４４】
パワーピストン２１０の凹部２１１には反力伝達用の弾性部材として反力ゴムディスク２５が収容され、第２のスプール２４０の先端面との間に若干の空隙が形成されている。尚、反力ゴムディスク２５の前方には前述の実施例同様、金属板２６が前後移動可能に収容されている。シリンダ２２０の後端側の中空部にはプランジャ２２が摺動自在に収容され、その先端面が第１のスプール２３０の後端面に当接するように配設され、その後方に入力ロッド３ａが接続されている。
【００４５】
第１のスプール２３０には連通孔２３３及び２３４が形成され、連通孔２３３は前方および後方で開口すると共に、中間部で径方向に開口しシリンダボア２１３に連通している。一方、第２のスプール２４０は、その後方の外周面に環状溝２４１が形成されると共に、後方で開口する軸方向の穴２４３が形成され、径方向の連通孔２４２を介して環状溝２４１に連通し、更に連通孔２１５を介してパワー室Ｒ６に連通している。而して、第１のスプール２３０は、非作動時には図７に示すように、連通孔２１５の開口部が夫々連通孔２１５の開口と対向し、給液室Ｒ５は連通孔２ｅを介して環状溝２１８に連通しているが、連通孔２１７は第１のスプール２３０によって遮断されている。
【００４６】
そして、第１のスプール２３０が前進するとパワーピストン２１０の連通孔２１７が第１のスプール２３０の連通孔２３４を介して連通孔２１６と連通し、ひいてはパワー室Ｒ６に連通する。換言すれば、パワー室Ｒ６が連通孔２１６、２３４、２１７を介して入力ポート２ｅと連通する。この結果、入力ポート２ｅを介してパワー室Ｒ６が補助液圧源４０に連通し、この補助液圧源４０の出力ブレーキ液圧によって、パワー室Ｒ６はシール部材Ｓ９を介して密閉室Ｒ３との連通が遮断される。
【００４７】
図９は本発明の更に他の実施形態における反力ゴムディスク２５近傍を拡大して示すもので、本実施形態においては、図８の実施形態における傾斜面２ｙに代えて、非作動時にパワー室Ｒ６と密閉室Ｒ３を連通する迂回路２ｊがブースタハウジング２に形成されている。即ち、図９に示すように、非作動時にシール部材Ｓ９の両側で開口するように流路２ｊが形成されており、パワー室Ｒ６は迂回路２ｊを介して密閉室Ｒ３に連通している。そして、パワーピストン２１０が前進すると、流路２ｊの両側の開口部が何れもパワー室Ｒ６内に位置することになるので、パワー室Ｒ６と密閉室Ｒ３との連通が遮断される。
【００４８】
【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の効果を奏する。即ち、請求項１に記載の発明によれば、密閉室とパワー室とを、ブレーキ作動開始に応じて閉成する常開の弁手段を介して接続し、非作動時には、密閉室が常開の弁手段、パワー室及び調圧手段を介してリザーバに連通するように構成されているので、ブレーキ非作動時には密閉室をリザーバに連通し、ブレーキ作動開始時には確実に密閉室を形成することができ、例えば助勢時には短いストロークで円滑に制動力を増大させることができる。
【００４９】
前記常開の弁手段は、請求項２又は３に記載のように構成すれば、簡単な構造で、ブレーキ非作動時には密閉室をリザーバに連通し、ブレーキ作動開始時には確実に密閉室を形成することができる。
【００５０】
前記パワーピストンは、請求項４に記載のように構成すれば、ブレーキ作動開始時、弁手段をマスタシリンダ液圧が発生する前に確実に閉成することができる。
【００５１】
前記調圧手段は、請求項５に記載のようにパワーピストン内に構成すれば、簡単な構造で容易に製造することができる。
【００５２】
そして、更に電磁開閉弁を設け、請求項６に記載のように構成すれば、容易に自動ブレーキを行なうことができる。
【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おいてブレーキ操作が行なわれていない状態の液圧助勢装置部分の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態における液圧助勢時の液圧助勢装置部分の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態における液圧助勢失陥時の液圧助勢装置部分の断面図である。
【図５】本発明の一実施形態における自動ブレーキ時の液圧助勢装置部分の断面図である。
【図６】本発明の一実施形態におけるブレーキアシスト制御時の液圧助勢装置部分の断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態における液圧助勢装置部分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おける反力ゴムディスク近傍を拡大して示す断面図である。
【図９】本発明の更に他の実施形態における反力ゴムディスク近傍を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
１０マスタシリンダ，２０液圧助勢装置，３ブレーキペダル，
４リザーバ，５，６開閉弁，１１，１２マスタピストン，
２１パワーピストン，Ｓ１〜Ｓ９シール部材，Ｒ１，Ｒ２圧力室，
Ｒ３密閉室，Ｒ４ドレイン室，Ｒ５給液室，Ｒ６パワー室

Claims

ブレーキ操作部材の操作に応じてマスタピストンを前進駆動しリザーバのブレーキ液を昇圧してブレーキ液圧を出力するマスタシリンダと、前記マスタピストンの後方に、前記マスタピストン後方の受圧面全体を収容する密閉室を介して配置すると共に、後方にパワー室を形成するパワーピストンと、前記リザーバ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、該補助液圧源に接続すると共に前記リザーバに接続し前記補助液圧源の出力パワー液圧を所定の圧力に調圧して前記パワー室に供給する調圧手段とを備え、該調圧手段による助勢時には前記密閉室にブレーキ液が充填されて前記マスタピストンと前記パワーピストンとが流体的に結合され得る車両の液圧ブレーキ装置において、前記密閉室と前記パワー室とを、ブレーキ操作による前記調圧手段の作動開始に応じて閉成する常開の弁手段を介して接続し、ブレーキ非作動時には、前記密閉室が前記常開の弁手段、前記パワー室及び前記調圧手段を介して前記リザーバに連通するように構成したことを特徴とする車両の液圧ブレーキ装置。
前記常開の弁手段を、前記パワー室内の圧力と前記密閉室内の圧力との差圧に応じて作動する常開の差圧応動逆止弁で構成し、前記パワー室内の圧力と前記密閉室内の圧力差が所定値以下であるときには連通状態とし、前記パワー室内の圧力が前記密閉室内の圧力より所定値以上大となったときに前記密閉室と前記パワー室との連通を遮断することを特徴とする請求項１記載の車両の液圧ブレーキ装置。
前記常開の弁手段を、前記パワーピストンの前記マスタピストン側の端部に装着する断面カップ形状のシール部材で構成すると共に、常時は該シール部材の先端部を迂回して前記密閉室と前記パワー室とを連通し、ブレーキ作動開始時には前記パワーピストンの前進作動に応じて前記シール部材によって前記密閉室と前記パワー室との連通を遮断するように構成することを特徴とする請求項１記載の車両の液圧ブレーキ装置。
前記パワーピストンが、前記補助液圧源の出力パワー液圧に応じて前記パワーピストンを後方に押圧する受圧面を有し、該受圧面の面積を、ブレーキ作動開始時に前記パワーピストンを前進駆動するのに必要な圧力が、前記常開の弁手段を閉成するのに十分な圧力以上となる面積に設定することを特徴とする請求項１記載の車両の液圧ブレーキ装置。
前記調圧手段を前記パワーピストン内に形成したことを特徴とする請求項１記載の車両の液圧ブレーキ装置。
前記パワー室を前記補助液圧源に連通接続する液圧路に介装する常閉の電磁開閉弁と、前記調圧手段を前記リザーバに連通接続する液圧路に介装する常開の電磁開閉弁とを備え、自動ブレーキ時には前記補助液圧源を駆動すると共に、前記常閉の電磁開閉弁及び前記常開の電磁開閉弁を夫々開位置及び閉位置に切り換えることを特徴とする請求項１記載の車両の液圧ブレーキ装置。