JP4544383B2

JP4544383B2 - 車両の液圧ブレーキ装置

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Publication number: JP4544383B2
Application number: JP2000225155A
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: 2000-07-26
Filing date: 2000-07-26
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2020-07-26
Also published as: JP2002037051A

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、大径のパワーピストンと小径のマスタピストンを密閉室を介して流体的に結合する構成とされているが、種々の車両のブレーキ特性、特にストローク特性の適合を図るにはパワーピストンの径を車種に応じて変更する必要があるので、装置全体を車種毎に設計する必要がある。この結果、製品の種類が増え、コストアップ要因となる。
【０００７】
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。
【０００８】
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、種々のストローク特性に対し容易に適合し得る液圧ブレーキ装置を提供することを課題とする。
【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、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前記マスタピストンより大径のパワーピストンと、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、前記密閉室に連通接続し、前記密閉室内の圧力に応じて前記密閉室内のブレーキ液を収容して前記パワーピストンのストロークを調整するストローク調整手段を備えることとしたものである。而して、パワーピストンの径を所定の値に固定しても、ストローク調整手段によりパワーピストンのストロークを種々の値に設定することができる。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。
【００１０】
前記液圧ブレーキ装置において、請求項２に記載のように、前記マスタシリンダを収容する第１のハウジングと、該第１のハウジングに接合し前記パワーピストン及び前記調圧手段を収容する第２のハウジングとを備えたものとし、前記ストローク調整手段を、前記第２のハウジングと一体的に形成し中空部を前記密閉室に連通接続するシリンダと、該シリンダの中空部内に液密的摺動自在に収容するピストンと、前記シリンダの中空部内に収容し前記ピストンを前記密閉室方向に付勢する付勢手段を具備したものとし、前記ピストンを介して分離された前記密閉室と反対側の前記シリンダの中空部を前記リザーバに連通接続するとよい。
【００１１】
更に、請求項３に記載のように、前記ストローク調整手段のピストンに、前記リザーバ側から前記密閉室側へのブレーキ液の流れを許容し、逆方向の流れを禁止する逆止弁を配設するとよい。
【００１２】
また、請求項４に記載のように、前記リザーバを少くとも静圧系の室と動圧系の室に分離すると共に上方で連通するように構成し、前記ストローク調整手段における前記ピストンを介して分離された前記密閉室と反対側の前記シリンダの中空部を、前記動圧系の室に連通接続するとよい。更に、請求項５に記載のように、前記第２のハウジングに、前記シリンダの中空部に連通する開口部を形成し、該開口部に前記リザーバを装着することとしてもよい。
【００１３】
【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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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側から第２の圧力室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。尚、リザーバ４内は静圧系の室４ｓと動圧系の室４ｄに分離すると共に上方で連通するように構成されており、第１の圧力室Ｒ１及び第２の圧力室Ｒ２は何れも静圧系の室４ｓに連通接続されている。
【００１８】
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。
【００１９】
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。本発明の第１のハウジングた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、本発明の第２のハウジングたる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。
【００２０】
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、シール部材Ｓ７とシール部材Ｓ８の間に環状のパワー室Ｒ６が夫々形成されている。そして、パワーピストン２１には以下のように本発明の調圧手段が構成されている。図２に拡大して示すように、パワーピストン２１の前方から順に凹部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。
【００２１】
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。尚、第１のスプール２３及び第２のスプール２４は一体的に形成してもよい。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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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の動圧系の室４ｄ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。
【００２５】
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。
【００２６】
更に、ブースタハウジング２には、本発明のストローク調整手段たるストロークシミュレータ５０が一体的に形成されている。即ち、図２に拡大して示すように、ブースタハウジング２の前方の開口部に、ストロークシミュレータ５０のハウジングを構成するシリンダ２ｈが一体的に形成され、その中空部が連通孔２ｉを介して密閉室Ｒ３に連通接続されている。そして、シリンダ２ｈの中空部内にピストン５１が液密的摺動自在に収容されると共に、このピストン５１を密閉室Ｒ３方向に付勢する付勢手段としてスプリング５２が配設されている。シリンダ２ｈの中空部のスプリング５２が収容された側は連通孔５３を介してリザーバ４内の動圧系の室４ｄに連通接続されている。従って、第１の圧力室Ｒ１及び第２の圧力室Ｒ２が連通接続される静圧系の室４ｓとは分離されるので、後述するブレーキ液圧制御時にも安定したブレーキ作動が維持される。
【００２７】
而して、パワーピストン２１の前進駆動に伴い、密閉室Ｒ３内のブレーキ液が連通孔２ｉを介してシリンダ２ｈ内に流入し、スプリング５２の付勢力に抗してピストン５１が図１及び図２の上方に移動すると、それだけパワーピストン２１の移動量が増大することになる。この結果、ストロークシミュレータ５０が存在しない場合に比し、ブレーキペダル３のストロークが長くなる。従って、パワーピストン２１の径を所定の値に固定しても、ストロークシミュレータ５０を構成するピストン５１の大きさや、スプリング５２の付勢力を適宜設定することにより、ブレーキ作動時のパワーピストン２１の前進移動量、即ちストロークを種々の値に調整することができるので、所望のストローク特性に設定することができる。
【００２８】
更に、本実施形態においては、ピストン５１に逆止弁５４が収容されている。この逆止弁５４は、リザーバ４側から密閉室Ｒ３側へのブレーキ液の流れを許容し、逆方向の流れを禁止するもので、後述するブレーキ液の充填時における密閉室Ｒ３内のエア抜きを行なう際に、ブレーキ液をストロークシミュレータ５０の上流側から強制的にブレーキ液を充填することができるので、充填時間を大幅に短縮することができる。
【００２９】
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５を参照して説明する。図３乃至図５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。従って、ストロークシミュレータ５０は図１及び図２に示すようにピストン５１がシリンダ２ｈの下端に位置している。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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（及びストロークシミュレータ５０）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。
【００３３】
この場合において、パワーピストン２１の前進駆動に伴い密閉室Ｒ３内の圧力が上昇し、これに応じてストロークシミュレータ５０のピストン５１がシリンダ２ｈの中空部内をスプリング５２の付勢力に抗して図３の上方に移動する。このとき、ピストン５１の移動量に応じて形成されるシリンダ２ｈ内の可変空間の容量と、そのときの密閉室Ｒ３の容量の合計が、非作動時の密閉室Ｒ３の容量と等しいという関係にあるので、非作動時に比し密閉室Ｒ３の容量が減少することになる。従って、ストロークシミュレータ５０を備えていない場合に比し、ピストン５１の移動量に応じた容量分、パワーピストン２１のストロークが増加し、ブレーキペダル３のストロークが長くなる。尚、パワーピストン２１が前進駆動される限りストロークシミュレータ５０は同様に作動するので、以下においてはストロークシミュレータ５０の作動説明を省略する。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
次に、ブレーキアシスト制御時の作動について説明する。この場合は図３に示す作動状態と同様であるので、以下、図３を参照して説明する。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。以後、前述の図３の態様と同様に作動するので説明を省略する。
【００３８】
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３と同様の状態となり、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（及びストロークシミュレータ５０）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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。しかも、パワーピストン２１の径を所定の値に固定しても、ストロークシミュレータ５０により、そのピストン５１の移動量に応じた容量分、パワーピストン２１のストロークが増加し、ブレーキペダル３のストロークが長くなる。そして、ストロークシミュレータ５０内のピストン５１の大きさや、スプリング５２の付勢力を適宜設定することにより、ブレーキ作動時のパワーピストン２１のストロークを種々の値に調整することができるので、異なる車種に対し、一種類のパワーピストン（従って、径は所定値に固定）を設けることとしても、種々の異なるストローク特性を設定することができる。而して、車種の変化に影響されることなく種々のストローク特性に対し容易に適合することができる。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。
【００４１】
図６はストロークシミュレータ５０部分の他の例を示すもので、ブースタハウジング２に形成されたシリンダ２ｈの中空部に連通する開口部２ｊに対し、ハット状グロメット５５のシール部材を介してユニオン５６を固定し、このユニオン５６にリザーバ４を装着することとしたものである。このように構成することにより、ストロークシミュレータ５０のハウジングを構成するシリンダ２ｈに、リザーバ４を連結するユニオン５６装着用の穴を共通に形成でき、ユニオン５６及びグロメット５５を介してリザーバ４をシリンダ２ｈに装着することができるので、小型化、低コスト化が可能となる。
【００４２】
【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に記載の液圧ブレーキ装置においては、マスタピストンの後方に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マスタピストンより大径のパワーピストンと、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、これに接続すると共にリザーバに接続し補助液圧源の出力パワー液圧を所定の圧力に調圧してパワー室に供給する調圧手段とを備え、この調圧手段による助勢時には密閉室にブレーキ液が充填されてマスタピストンとパワーピストンとが流体的に結合され得るように構成されており、密閉室内の圧力に応じて密閉室内のブレーキ液を収容してパワーピストンのストロークを調整するストローク調整手段が、密閉室に連通接続されているので、パワーピストンの径を所定の値に固定しても、ストローク調整手段によってパワーピストンのストロークを適宜設定することができる。この結果、車種の変化に対しても、パワーピストン及びこれを収容するハウジングを変更することなく、種々のストローク特性に対し容易に適合することができ、また、従来に比しコストダウンが可能となる。
【００４３】
上記液圧ブレーキ装置において、マスタシリンダを収容する第１のハウジングに、パワーピストン及び調圧手段を収容する第２のハウジングに接合する構造とし、ストローク調整手段を、請求項２に記載のように構成すれば、小型に形成できるだけでなく、製造、組付けが容易であり、従来に比し大幅なコストダウンが可能となる。
【００４４】
更に、請求項３に記載のように、ストローク調整手段のピストンに逆止弁を配設することにより、ブレーキ液の充填作業が容易となり、生産性が向上する。
【００４５】
また、請求項４に記載のように、リザーバを少くとも静圧系の室と動圧系の室に分離し、動圧系の室にストローク調整手段を連通接続することにより、安定したブレーキ作動を確保することができ、信頼性が向上する。
【００４６】
更に、請求項５に記載のように、第２のハウジングに、シリンダの中空部に連通する開口部を形成し、この開口部にリザーバを装着することとすれば、小型化、低コスト化が可能となる。
【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ストロークシミュレータ部分の他の例を示す断面図である。
【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，５０ストロークシミュレータ，
Ｓ１〜Ｓ８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前記マスタピストンより大径のパワーピストンと、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、前記密閉室に連通接続し、前記密閉室内の圧力に応じて前記密閉室内のブレーキ液を収容して前記パワーピストンのストロークを調整するストローク調整手段を備えたことを特徴とする車両の液圧ブレーキ装置。
前記マスタシリンダを収容する第１のハウジングと、該第１のハウジングに接合し前記パワーピストン及び前記調圧手段を収容する第２のハウジングとを備え、前記ストローク調整手段が、前記第２のハウジングと一体的に形成し中空部を前記密閉室に連通接続するシリンダと、該シリンダの中空部内に液密的摺動自在に収容するピストンと、前記シリンダの中空部内に収容し前記ピストンを前記密閉室方向に付勢する付勢手段を具備し、前記ピストンを介して分離された前記密閉室と反対側の前記シリンダの中空部を前記リザーバに連通接続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。
前記ストローク調整手段のピストンに、前記リザーバ側から前記密閉室側へのブレーキ液の流れを許容し、逆方向の流れを禁止する逆止弁を配設したことを特徴とする請求項２記載の車両の液圧ブレーキ装置。
前記リザーバを少くとも静圧系の室と動圧系の室に分離すると共に上方で連通するように構成し、前記ストローク調整手段における前記ピストンを介して分離された前記密閉室と反対側の前記シリンダの中空部を、前記動圧系の室に連通接続したことを特徴とする請求項２記載の車両の液圧ブレーキ装置。
前記第２のハウジングに、前記シリンダの中空部に連通する開口部を形成し、該開口部に前記リザーバを装着することを特徴とする請求項２記載の車両の液圧ブレーキ装置。