JP4604376B2

JP4604376B2 - Hydraulic brake device

Info

Publication number: JP4604376B2
Application number: JP2001079525A
Authority: JP
Inventors: 聡石田; 理治西井
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2001-03-19
Filing date: 2001-03-19
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2021-03-19
Also published as: JP2002274360A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液圧ブレーキ装置に関し、特に、自動車のブレーキペダルの操作に応じてブレーキ液圧を発生し、該ブレーキ液圧に応動するピストンによって、ホイールシリンダに対しブレーキ液圧を供給するマスタシリンダを備えた小型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、ブレーキペダル操作に応じて発生するブレーキ液圧（パワー液圧）を、マスタシリンダの後方に供給し、マスタシリンダからホイールシリンダに対してブレーキ液圧を供給する装置に関し、例えば特開平３−４５４５６号公報に開示された流体圧倍力装置がある。同公報においては、出力の増加に応じて圧力室を昇圧させ、操縦者に操作感覚を与えるストロークアキュムレータに関し、改良した構造が提案されている。
【０００３】
【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、マスタシリンダを構成する部分は一般的な構造であるので、パワー液圧が作用する部分に弾性シール部材を配設する程度の変更が加えられるだけである。然し乍ら、マスタシリンダは、マスタピストンとシリンダによって形成される圧力室の容積が増減されることによって、ホイールシリンダの減圧及び増圧が行なわれるものであるので、マスタピストンのストロークはホイールシリンダの容量によって決定される。このため、例えば消費液量が大きいホイールシリンダに接続されるマスタシリンダは、必要なブレーキ液の総吐出量を確保するためには、必然的に軸方向（長手方向）の全長が長くなり、装置全体として大型となるので、小型化の要請に応えることができなくなる。
【０００４】
そこで、本発明はマスタシリンダとして必要なブレーキ液の総吐出量を確保しつつ、全長を短く構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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の液圧ブレーキ装置は請求項１に記載のように、ハウジング内に液密的摺動自在に収容し、前方に圧力室を形成すると共に後方に駆動圧室を形成する第１のピストンと、該第１のピストンに対して相対的に移動可能で、前方を前記圧力室に連通すると共に後方を前記駆動圧室に連通する第２のピストンとを有するマスタシリンダと、少くともブレーキ操作部材の操作に応じてブレーキ液圧を発生し前記駆動圧室に供給する液圧発生手段を備え、前記第１のピストンを筒体に形成し、該筒体内に前記第２のピストンを液密的摺動自在に収容すると共に、前記第１のピストンの後端部で係合可能に配設し、前記第２のピストンの前端面が前記圧力室に露呈し、前記第２のピストンの後端面が前記駆動圧室に露呈するように配設することとしたものである。而して、例えば、一系統のホイールシリンダを前記圧力室に接続し、他系統のホイールシリンダを前記駆動圧室に接続するように構成することができるが、前記圧力室の前方に更に第３のピストンを配設して第２の圧力室を形成し、夫々の圧力室に二系統のホイールシリンダを接続することとしてもよい。
【０００７】
更に、請求項２に記載のように、前記第２のピストンと前記ハウジングとの間に前記第２のピストンを後方に付勢する付勢手段を配設するとよい。
【０００８】
前記請求項１又は２記載の液圧ブレーキ装置において、請求項３に記載のように、前記第１のピストンの中心軸と前記第２のピストンの中心軸が一致するように配設するとよい。
【０００９】
前記液圧発生手段は、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、少くとも前記ブレーキ操作部材の操作に応じて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駆動圧室に供給する調圧手段とを備えたものとすることができる。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、液圧助勢装置等と称呼される手段の何れでもよい。そして、前記調圧手段は、前記第１及び第２のピストンを収容するハウジングと一体としても、別体としてもよい。
【００１０】
更に、前記マスタシリンダは、前記ハウジング内に前記第１のピストン及び前記第２のピストンを並列配置し、夫々液密的摺動自在に収容すると共に、前記第２のピストンを、前記第１のピストンに対して相対的に移動可能に配設し、前記第１のピストン及び前記第２のピストンの前端面が前記圧力室に露呈し、前記第１のピストン及び第２のピストンの後端面が前記駆動圧室に露呈するように配設する構成とすることもできる。
【００１１】
【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、図１は非作動状態を示し、図２は作動状態を示す。本実施形態の液圧ブレーキ装置は、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。本実施形態においては、ハウジング１の前方にマスタシリンダ１０が構成され、ハウジング１の後方に液圧助勢装置２０が構成されている。この液圧助勢装置２０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、何れを用いてもよい。尚、図１及び図２は構成部品を模式的に示すもので、例えばハウジング１は、実際には、組付け等を考慮して多数の部品に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説明の便宜上一部品としている。
【００１２】
図１において、ハウジング１内にシリンダボア１ａ，１ｂ，１ｃが形成されており、給液ポート１ｆ及び出力ポート１ｇがシリンダボア１ａに連通すると共に、入力ポート１ｄ、排出ポート１ｅ及び出力ポート１ｈがシリンダボア１ｂに連通するように形成されている。シリンダボア１ａ，１ｂ，１ｃの内径は、１ｂ，１ａ，１ｃの順に小さくなり、シリンダボア１ａ及び１ｂ内に第１のピストン１１が収容され、この第１のピストン１１内に第２のピストン１２が収容されている。そして、シリンダボア１ｂ及び１ｃ内には液圧助勢装置２０を構成するシリンダ２が収容されている。
【００１３】
先ずマスタシリンダ１０について説明すると、ハウジング１内に第１のピストン１１が液密的摺動自在に収容され、前方に圧力室Ｃ１が形成されると共に後方に駆動圧室Ｃ２が形成されている。そして、第１のピストン１１に対して相対的に移動可能で、且つ第１のピストン１１内に液密的摺動自在に第２のピストン１２が収容され、前方が圧力室Ｃ１に連通すると共に後方が駆動圧室Ｃ２に連通するように配設されている。尚、第１のピストン１１の内側と第２のピストン１２の後端面との間に拡張室Ｃ３が形成されるが、これについては後述する。
【００１４】
ハウジング１には、シリンダボア１ａ（圧力室Ｃ１）内をリザーバ４に連通する給液ポート１ｆ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。シール部材Ｓ１は図１の位置で給液ポート１ｆ側から圧力室Ｃ１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、給液ポート１ｆ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１のピストン１１は有底筒体形状で、その底部に連通孔１１ａ及び溝１１ｂが形成され、そのスカート部に連通孔１１ｃが形成されている。而して、第１のピストン１１が初期位置（非作動状態）にあるときに、連通孔１１ｃを介して圧力室Ｃ１が給液ポート１ｆ、ひいてはリザーバ４に連通するように配置されている。尚、圧力室Ｃ１は出力ポート１ｇを介して常時ホイールシリンダ（図示せず）に連通するよう構成されている。
【００１５】
本実施形態において、第１のピストン１１内に収容される第２のピストン１２は円柱状で、第１のピストン１１の中心軸と第２のピストン１２の中心軸が一致するように配設される。そして、第２のピストン１２の後端には突起１２ａが延出形成されており、第２のピストン１２が初期位置（非作動状態）にあるときには、突起１２ａが連通孔１１ａ内に位置し、突起１２ａ回りの後端面が第１のピストン１１の連通孔１１ａ回りの底壁に当接して後方への移動が阻止されるように構成されている。第２のピストン１２の外側面にはシール部材Ｓ６が配設されており、このシール部材Ｓ６を介して第１のピストン１１内に液密的摺動自在に支持されている。そして、本発明の付勢手段たるスプリング１３が、圧力室Ｃ１内のシリンダボア１ａの底部と第２のピストン１２との間に張設されており、第２のピストン１２が後方（第１のピストン１１の連通孔１１ａ方向）に付勢され、非作動時には第１のピストン１１の底壁に押接されている。
【００１６】
次に、第２のピストン１２の後方には調圧手段たる液圧助勢装置２０が構成されている。シリンダ２は、後方に小径の延出部２ａが形成され、シール部材Ｓ５を介してシリンダボア１ｃに液密的摺動自在に支持されている。シリンダ２は、初期位置（非作動状態）では図１に示すように肩部２ｓがシリンダボア１ｂの後端に当接するように配置され、後述するように、失陥時に前進可能に構成されている。シリンダ２の前端部と中間部にはランド部が形成されており、これらに夫々シール部材Ｓ３及びＳ４が配設されている。従って、シリンダボア１ｂ内のシール部材Ｓ３とＳ４の間に環状溝２ｆが形成され、この環状溝２ｆが常時入力ポート１ｄに連通するように形成されている。
【００１７】
一方、シリンダ２の内部には、シリンダボア２ｂ，２ｃ，２ｄが形成されており、シリンダボア２ｃの内径が最も小径に形成され、このシリンダボア２ｃに連通孔２ｇ及び連通孔２ｈが連通するように形成されている。連通孔２ｇの外周側は環状溝２ｆに連通し、連通孔２ｈの外周側は排出ポート１ｅ、ひいてはリザーバ４に連通するように形成されている。また、非作動状態では図１に示すように、シリンダボア２ｂは連通孔２ｅ及び第１のピストン１１の溝１１ｂを介して駆動圧室Ｃ２に連通すると共に、連通孔１１ａを介して第１のピストン１１と第２のピストン１２との間の拡張室Ｃ３に連通するように構成されている。
【００１８】
シリンダボア２ｄには、入力部材２１が摺動自在に収容され、その後方でブレーキペダル３の入力ロッド３ａに連結されている。そして、入力部材２１の前方のシリンダボア２ｂ，２ｃ内にはスプール２３が摺動自在に配設されている。本実施形態の入力部材２１は円柱状で、その前端面とスプール２３の後端面との間にスプリング２２が介装され、両者間が拡開するように構成されている。このスプリング２２は、後述するようにスプール２３による調圧作動を円滑に行なうものであるが、ブレーキペダル３に対しストローク感を与えるものということもでき、シュミレータとしての機能も有する。尚、スプリング２２に代えてゴム、空気ばね等の弾性部材を用いることとしてもよい。
【００１９】
スプール２３の外周面には環状溝２３ａが形成されると共に、前方で開口する軸方向の穴２３ｃが形成され、径方向の連通孔２３ｂを介して環状溝２３ａに連通している。また、スプール２３の前端部は拡径されて拡径部２３ｅが形成されており、この拡径部２３ｅがシリンダボア２ｂ内を移動可能に支持されるように配置されている。更に、シリンダボア２ｂ内の拡径部２３ｅの前方にスプリング２４が配設されており、このスプリング２４によってスプール２３が後方に付勢されている。従って、非作動時には図１に示すように、シリンダボア２ｂと２ｃの間の段差に拡径部２３ｅの後端が押接された状態にある。この状態では、スプール２３の環状溝２３ａが連通孔２ｈと対向しており、駆動圧室Ｃ２は連通孔２ｅ、シリンダボア２ｂ、穴２３ｃ、連通孔２３ｂ、環状溝２３ａを介して連通孔２ｈに連通している。スプール２３が前進すると、駆動圧室Ｃ２と連通孔２ｈとの連通が遮断され、環状溝２３ａが連通孔２ｇの開口部と対向し、駆動圧室Ｃ２が連通孔２ｇと連通し、ひいては環状溝２ｆ及び入力ポート１ｄを介して補助液圧源４０のアキュムレータ４４に連通する
【００２０】
補助液圧源４０は液圧助勢装置２０と共に本発明の液圧発生手段を構成するもので、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１ｄに連通接続されている。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。尚、本実施形態においてマスタシリンダ１０を構成するマスタピストンは第１及び第２のピストン１１，１２から成り、マスタシリンダとしてはシングルマスタシリンダであるが、更に前方にマスタピストンを追加してタンデムマスタシリンダを構成することとしてもよい。
【００２１】
次に、上記の構成になる液圧ブレーキ装置の作動を説明する。先ず、ブレーキペダル３が非操作状態にあるときには、マスタシリンダ１０及び液圧助勢装置２０は非作動の状態にあって各構成部品は図１に示す状態にあり、第１のピストン１１の後端面はシリンダ２の前端面に当接している。このとき、第２のピストン１２の後端面は第１のピストン１１の底壁に当接し、拡張室Ｃ３の容量は略０となっているが、第１のピストン１１の連通孔１１ａと第２のピストン１２の突起１２ａとの間の間隙を介して連通孔２ｅに連通している。圧力室Ｃ１は連通孔１１ｃ及び給液ポート１ｆを介してリザーバ４に連通しているので大気圧下にあり、駆動圧室Ｃ２も溝１１ｂ、連通孔２ｅ、シリンダボア２ｂ、穴２３ｃ、連通孔２３ｂ、環状溝２３ａ、連通孔２ｈ及び排出ポート１ｅ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。
【００２２】
一方、連通孔２ｇは、その一端が環状溝２ｆ及び入力ポート１ｄを介して補助液圧源４０のアキュムレータ４４に連通接続されているが、他端はスプール２３の外側面によって遮断されている。而して、補助液圧源４０が駆動されてもシリンダ２には環状溝２ｆ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に示す停止位置に維持される。
【００２３】
ブレーキペダル３に踏力が付与されると、入力部材２１が前進駆動されてスプリング２２が圧縮されつつスプール２３が前進する。これにより、図２に示すように連通孔２ｈがスプール２３によって遮断され、駆動圧室Ｃ２と排出ポート１ｅとの連通が遮断されるのに対し、環状溝２３ａが連通孔２ｇの開口端と対向するので、入力ポート１ｄ、環状溝２ｆ、連通孔２ｇ、環状溝２３ａ、連通孔２３ｂ、穴２３ｃ、シリンダボア２ｂ及び連通孔２ｅを介して、駆動圧室Ｃ２及び拡張室Ｃ３に補助液圧源４０の出力パワー液圧が導入される。
【００２４】
補助液圧源４０の出力パワー液圧の導入によって駆動圧室Ｃ２及び拡張室Ｃ３内の圧力が上昇すると、スプール２３がスプリング２２の付勢力に抗して後方に押圧される。これにより、連通孔２ｇがスプール２３によって遮断され、環状溝２３ａが連通孔２ｈの開口端と対向するので、駆動圧室Ｃ２及び拡張室Ｃ３は連通孔２ｅ、シリンダボア２ｂ、穴２３ｃ、連通孔２３ｂ、環状溝２３ａ、連通孔２ｈ及び排出ポート１ｅを介してリザーバ４に連通し、減圧される。この結果、スプリング２２の付勢力が駆動圧室Ｃ２及び拡張室Ｃ３内の圧力に打ち勝つと、スプール２３が前進し、連通孔２ｈがスプール２３によって遮断されると共に、環状溝２３ａが連通孔２ｇの開口端と対向するので、駆動圧室Ｃ２及び拡張室Ｃ３に補助液圧源４０の出力パワー液圧が導入される。このようにして、駆動圧室Ｃ２及び拡張室Ｃ３内の圧力がブレーキペダル３の操作量に応じた圧力に調圧される。
【００２５】
一方、駆動圧室Ｃ２及び拡張室Ｃ３内の圧力が上昇することにより、第１及び第２のピストン１１，１２が一体となって前進し、第１のピストン１１の前端がシリンダボア１ａの底面に当接する。駆動圧室Ｃ２及び拡張室Ｃ３内の圧力が更に上昇すると、第２のピストン１２のみが前進し、拡張室Ｃ３は図２に示すように拡張される。これにより、第１のピストン１１の筒体内部に収容されたブレーキ液が、第２のピストン１２の前進作動に応じて出力ポート１ｇから吐出される。尚、図２において第１のピストン１１の外側面とシリンダ１ａの内面との間にはブレーキ液の流れを許容する空隙が存在している。
【００２６】
而して、第１のピストン１１の前方のシリンダボア１ａ内空間に収容されたブレーキ液のみでなく、第１のピストン１１の筒体内部の、第２のピストン１２の前方の空間に収容されたブレーキ液もホイールシリンダ（図示せず）に供給されるので、第１のピストン１１の筒体内部に収容されるブレーキ液の量に対応するシリンダ１ａの容積分だけ、従来装置のマスタシリンダ部分を短縮しても、必要なブレーキ液の総吐出量を確保することができ、従ってそれだけ小型となる。
【００２７】
尚、補助液圧源４０が万一失陥した場合には、環状溝２ｆにパワー液圧が供給されない。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、入力部材２１がスプリング２２の付勢力に抗して前進し、シリンダ２と直接係合してシリンダ２に押圧力が伝達されると共に、スプール２３がスプリング２２によりスプリング２４の付勢力に抗して前進し、シリンダ２と係合してシリンダ２に押圧力が伝達される。その結果、第１のピストン１１が直接（流体的でなく、機械的に）押圧され、第１及び第２のピストン１１，１２が一体となって前進し、出力ポート１ｇからブレーキ液圧が出力される。
【００２８】
次に、図３は本発明の他の実施形態に係る液圧ブレーキ装置を示すもので、本発明の液圧発生手段として、前述の液圧助勢装置２０及び補助液圧源４０を含み、電磁弁（図示せず）及びこれを制御する電子制御ユニット（図示せず）等から成り、ブレーキペダル３の操作に応じた圧力に調圧されるブレーキ液圧を出力する液圧発生装置５０が構成されている。そして、ブレーキペダル３の操作量（ストローク）に応じた電気信号を出力する操作量検出装置３０が設けられ、その出力電気信号が液圧発生装置５０の電子制御ユニット（図示せず）に接続されている。尚、操作量検出装置３０にはブレーキペダル３の操作量に応じた反力を付与するシュミレータ機能を備えたものとするとよい。
【００２９】
而して、本実施形態においては、図３に示すように、ハウジング１ｘはマスタシリンダ部分のみとなるので、この部分を所望の場所に配置することができる。
更に、このマスタシリンダ部分を所望の形状に形成し、各車輪のホイールシリンダに直接装着するように構成することもできる。尚、図３では前述の実施形態と同一の部品には同一の符号を付しているが、入力ポート１ｄは駆動圧室Ｃ２に開口している。
【００３０】
更に、図示は省略するが、ハウジング内に第１のピストン及び第２のピストンを並列配置し、夫々液密的摺動自在に収容すると共に、第２のピストンを、第１のピストンに対して相対的に移動可能に配設し、第１のピストン及び第２のピストンの前端面が圧力室に露呈し、第１のピストン及び第２のピストンの後端面が駆動圧室に露呈するように配設する構成とすることもできる。これによれば、前述の第１のピストン内に第２のピストンを収容する形態とは異なる形態とすることができる。
【００３１】
【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に記載のように構成した液圧ブレーキ装置によれば、マスタシリンダとして必要なブレーキ液の総吐出量を確保しつつ、全長を短くすることができるので、小型化が可能となり、前記第１及び第２のピストンを二重筒体形状に形成することができるので、容易に製造することができる。
【００３３】
また、請求項２に記載のように付勢手段を配設し、更には、請求項３に記載のように、第１のピストンの中心軸と第２のピストンの中心軸が一致するように配設することにより、円滑なピストン作動を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る液圧ブレーキ装置のブレーキ操作が行なわれていない状態を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る液圧ブレーキ装置のブレーキ操作が行なわれた状態を示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態における液圧ブレーキ装置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，１１第１のピストン，１２第２のピストン，
１３スプリング，２１入力部材，２２スプリング，
２３スプール，２４スプリング，Ｓ１〜Ｓ６シール部材，
Ｃ１圧力室，Ｃ２駆動圧室，Ｃ３拡張室[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic brake device, and in particular, a master cylinder that generates brake hydraulic pressure in response to an operation of a brake pedal of an automobile and supplies brake hydraulic pressure to a wheel cylinder by a piston that responds to the brake hydraulic pressure. The present invention relates to a small hydraulic brake device including
[0002]
[Prior art]
Various types of hydraulic brake devices for automobiles are known. The brake hydraulic pressure (power hydraulic pressure) generated in response to the operation of the brake pedal is supplied to the rear of the master cylinder. For example, there is a fluid pressure booster disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-45456 regarding an apparatus for supplying brake hydraulic pressure to a wheel cylinder. In this publication, an improved structure is proposed for a stroke accumulator that boosts the pressure chamber in accordance with an increase in output and gives an operator a sense of operation.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the apparatus described in the above publication, since the portion constituting the master cylinder has a general structure, only a change to the extent that the elastic seal member is disposed in the portion where the power hydraulic pressure acts is added. However, in the master cylinder, the volume of the pressure chamber formed by the master piston and the cylinder is increased or decreased, so that the wheel cylinder is depressurized and increased. Therefore, the stroke of the master piston depends on the capacity of the wheel cylinder. It is determined. For this reason, for example, a master cylinder connected to a wheel cylinder that consumes a large amount of liquid inevitably has a long overall axial length (longitudinal direction) in order to ensure the required total discharge amount of brake fluid. Since it becomes large as a whole, it becomes impossible to meet the demand for miniaturization.
[0004]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a hydraulic brake device that can be configured to have a short overall length while ensuring a total discharge amount of brake fluid required as a master cylinder.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a hydraulic brake device according to the present invention is housed in a housing in a fluid-tight manner so as to be slidable in a liquid-tight manner, and a pressure chamber is formed in the front and a drive pressure in the rear. A first piston that forms a chamber, and a second piston that is movable relative to the first piston and communicates the front with the pressure chamber and the rear with the drive pressure chamber. A master cylinder and hydraulic pressure generating means for generating a brake hydraulic pressure in response to an operation of at least a brake operating member and supplying the brake hydraulic pressure to the driving pressure chamber ; and forming the first piston in a cylindrical body, The second piston is accommodated in a fluid-tight slidable manner and is disposed so as to be engageable with a rear end portion of the first piston, and a front end surface of the second piston is exposed to the pressure chamber. The rear end surface of the second piston is exposed to the driving pressure chamber. In which was disposed to Rukoto to so that. Thus, for example, one wheel cylinder can be connected to the pressure chamber and another wheel cylinder can be connected to the driving pressure chamber. These pistons may be arranged to form second pressure chambers, and two systems of wheel cylinders may be connected to each pressure chamber.
[0007]
Further, as described in claim 2 , an urging means for urging the second piston rearward may be disposed between the second piston and the housing.
[0008]
In the hydraulic brake device according to the first or second aspect, as described in the third aspect , the central axis of the first piston and the central axis of the second piston may be arranged so as to coincide with each other.
[0009]
The hydraulic pressure generating means includes an auxiliary hydraulic pressure source that boosts the brake fluid in the reservoir to a predetermined pressure and outputs a power hydraulic pressure, and is connected to the auxiliary hydraulic pressure source and the reservoir, and at least the brake Pressure adjusting means for adjusting the output power hydraulic pressure of the auxiliary hydraulic pressure source to a predetermined pressure according to the operation of the operation member and supplying the pressure to the driving pressure chamber may be provided. The pressure adjusting means may be any means called a regulator, a hydraulic booster, a hydraulic servo, a hydraulic pressure assisting device, or the like. The pressure adjusting means may be integrated with a housing that houses the first and second pistons or may be separate.
[0010]
Further, the master cylinder has the first piston and the second piston arranged in parallel in the housing, and accommodates the second piston in a liquid-tight slidable manner. The first piston and the second piston have front end surfaces exposed to the pressure chamber, and the first piston and the second piston have rear end surfaces. It can also be set as the structure arrange | positioned so that it may expose to the said drive pressure chamber.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show a hydraulic brake device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a non-operating state, and FIG. 2 shows an operating state. In the hydraulic brake device of the present embodiment, the pedaling force applied to the brake pedal 3 is transmitted as a brake operating force via the input rod 3a, and is assisted by the hydraulic pressure assisting device 20 in response to the braking force from the master cylinder 10. The hydraulic pressure is output and supplied to a wheel cylinder (not shown) mounted on each wheel of the vehicle. In the present embodiment, a master cylinder 10 is configured in front of the housing 1, and a hydraulic pressure assisting device 20 is configured in the rear of the housing 1. As the hydraulic pressure assisting device 20, various names such as a hydraulic pressure booster and a regulator are used, but any of them may be used. 1 and 2 schematically show the components. For example, the housing 1 actually needs to be divided into a large number of parts in consideration of assembly and the like. Since this is a matter of interest, it is a single component for convenience of explanation.
[0012]
In FIG. 1, cylinder bores 1a, 1b, 1c are formed in a housing 1, a liquid supply port 1f and an output port 1g communicate with the cylinder bore 1a, and an input port 1d, a discharge port 1e and an output port 1h are connected to the cylinder bore 1b. It is formed so as to communicate with. The inner diameters of the cylinder bores 1a, 1b, and 1c decrease in the order of 1b, 1a, and 1c, the first piston 11 is accommodated in the cylinder bores 1a and 1b, and the second piston 12 is accommodated in the first piston 11. Has been. The cylinder 2 constituting the hydraulic pressure assisting device 20 is accommodated in the cylinder bores 1b and 1c.
[0013]
First, the master cylinder 10 will be described. The first piston 11 is accommodated in the housing 1 so as to be fluid-tightly slidable. A pressure chamber C1 is formed in the front and a driving pressure chamber C2 is formed in the rear. The second piston 12 is accommodated in the first piston 11 so as to be movable relative to the first piston 11 and is fluid-tightly slidable. The front communicates with the pressure chamber C1. The rear is arranged so as to communicate with the driving pressure chamber C2. An expansion chamber C3 is formed between the inside of the first piston 11 and the rear end face of the second piston 12, which will be described later.
[0014]
The housing 1 is formed with a liquid supply port 1f communicating with the reservoir 4 in the cylinder bore 1a (pressure chamber C1), and a cup-shaped seal member S1 is disposed in front of the housing 1 so as to expand forward. . The seal member S1 is configured to allow the flow of brake fluid from the liquid supply port 1f side to the pressure chamber C1 side at the position shown in FIG. 1 and prevent the flow in the reverse direction. In addition, a cup-shaped seal member S2 is also arranged on the rear inner side of the liquid supply port 1f so as to expand rearward. The first piston 11 has a bottomed cylindrical shape, and a communication hole 11a and a groove 11b are formed at the bottom, and a communication hole 11c is formed at the skirt. Thus, when the first piston 11 is in the initial position (non-operating state), the pressure chamber C1 is disposed so as to communicate with the liquid supply port 1f and, consequently, the reservoir 4 through the communication hole 11c. The pressure chamber C1 is configured to always communicate with a wheel cylinder (not shown) via the output port 1g.
[0015]
In the present embodiment, the second piston 12 accommodated in the first piston 11 has a columnar shape, and is arranged so that the central axis of the first piston 11 and the central axis of the second piston 12 coincide. The And the protrusion 12a is extended and formed in the rear end of the 2nd piston 12, When the 2nd piston 12 is in an initial position (non-operation state), the protrusion 12a is located in the communicating hole 11a, The rear end surface around the protrusion 12a is configured to abut against the bottom wall around the communication hole 11a of the first piston 11 to prevent backward movement. A seal member S6 is disposed on the outer surface of the second piston 12, and is supported in the first piston 11 so as to be fluid-tightly slidable through the seal member S6. A spring 13 as an urging means of the present invention is stretched between the bottom of the cylinder bore 1a in the pressure chamber C1 and the second piston 12, and the second piston 12 is rearward (the first piston 11 in the direction of the communication hole 11a) and is pressed against the bottom wall of the first piston 11 when not in operation.
[0016]
Next, the second liquid圧助biasing device serving pressure regulating means to the rear of the piston 12 20 is constructed. The cylinder 2 has a small-diameter extending portion 2a formed at the rear, and is supported by the cylinder bore 1c through a seal member S5 so as to be liquid-tightly slidable. In the initial position (non-operating state), the cylinder 2 is disposed such that the shoulder 2s abuts against the rear end of the cylinder bore 1b as shown in FIG. 1, and is configured to be able to advance in the event of a failure, as will be described later. . Land portions are formed at a front end portion and an intermediate portion of the cylinder 2, and seal members S3 and S4 are respectively disposed on these land portions. Accordingly, an annular groove 2f is formed between the seal members S3 and S4 in the cylinder bore 1b, and this annular groove 2f is formed so as to always communicate with the input port 1d.
[0017]
On the other hand, cylinder bores 2b, 2c, and 2d are formed inside the cylinder 2. The cylinder bore 2c has the smallest inner diameter, and the communication hole 2g and the communication hole 2h communicate with the cylinder bore 2c. ing. The outer peripheral side of the communication hole 2g communicates with the annular groove 2f, and the outer peripheral side of the communication hole 2h communicates with the discharge port 1e and thus the reservoir 4. In the non-actuated state, as shown in FIG. 1, the cylinder bore 2b communicates with the driving pressure chamber C2 through the communication hole 2e and the groove 11b of the first piston 11, and the first piston through the communication hole 11a. 11 and the second piston 12 are configured to communicate with an expansion chamber C3.
[0018]
An input member 21 is slidably accommodated in the cylinder bore 2d, and is connected to the input rod 3a of the brake pedal 3 behind the input member 21. A spool 23 is slidably disposed in the cylinder bores 2b and 2c in front of the input member 21. The input member 21 of this embodiment is a cylindrical shape, is spring 22 is interposed between the rear end surface of the front end surface and the spool 23, between them is configured so as to be widened. The spring 22 smoothly performs the pressure adjusting operation by the spool 23 as will be described later, but it can also be said to give a stroke feeling to the brake pedal 3 and also has a function as a simulator. In place of the spring 22, an elastic member such as rubber or an air spring may be used.
[0019]
An annular groove 23a is formed on the outer peripheral surface of the spool 23, and an axial hole 23c that opens forward is formed, and communicates with the annular groove 23a through a radial communication hole 23b. Further, the front end portion of the spool 23 is enlarged in diameter to form an enlarged diameter portion 23e, and the enlarged diameter portion 23e is arranged so as to be movable in the cylinder bore 2b. Further, a spring 24 is disposed in front of the enlarged diameter portion 23e in the cylinder bore 2b, and the spool 23 is urged rearward by the spring 24. Therefore, when not operating, as shown in FIG. 1, the rear end of the enlarged diameter portion 23e is pressed against the step between the cylinder bores 2b and 2c. In this state, the annular groove 23a of the spool 23 faces the communication hole 2h, and the drive pressure chamber C2 communicates with the communication hole 2h via the communication hole 2e, the cylinder bore 2b, the hole 23c, the communication hole 23b, and the annular groove 23a. is doing. When the spool 23 advances, the communication between the drive pressure chamber C2 and the communication hole 2h is cut off, the annular groove 23a faces the opening of the communication hole 2g, the drive pressure chamber C2 communicates with the communication hole 2g, and eventually the annular groove. The accumulator 44 of the auxiliary hydraulic pressure source 40 is communicated via 2f and the input port 1d.
The auxiliary hydraulic pressure source 40 constitutes the hydraulic pressure generating means of the present invention together with the hydraulic pressure assisting device 20, and includes a hydraulic pressure pump 42 driven by an electric motor 41. The input side is connected to the reservoir 4 and the output side is connected. It is connected to the accumulator 44 through the check valve 43 and also connected to the input port 1d. In the present embodiment, the pressure sensor P is connected to the accumulator 44 so that the auxiliary hydraulic pressure source 40 is maintained at a predetermined output hydraulic pressure. In this embodiment, the master piston constituting the master cylinder 10 is composed of the first and second pistons 11 and 12, and the master cylinder is a single master cylinder. However, a master piston is further added in front of the tandem master. A cylinder may be configured.
[0021]
Next, the operation of the hydraulic brake device having the above configuration will be described. First, when the brake pedal 3 is in a non-operating state, the master cylinder 10 and the hydraulic pressure assisting device 20 are in an inoperative state, and each component is in the state shown in FIG. Is in contact with the front end face of the cylinder 2. At this time, the rear end surface of the second piston 12 is in contact with the bottom wall of the first piston 11, and the capacity of the expansion chamber C3 is substantially 0. However, the communication hole 11a of the first piston 11 and the second hole The piston 12 communicates with the communication hole 2e through a gap with the protrusion 12a. Since the pressure chamber C1 communicates with the reservoir 4 through the communication hole 11c and the liquid supply port 1f, the pressure chamber C1 is under atmospheric pressure, and the driving pressure chamber C2 also has the groove 11b, the communication hole 2e, the cylinder bore 2b, the hole 23c, and the communication hole 23b. Since it communicates with the reservoir 4 through the annular groove 23a, the communication hole 2h and the discharge port 1e, it is under atmospheric pressure.
[0022]
On the other hand, one end of the communication hole 2g is connected to the accumulator 44 of the auxiliary hydraulic pressure source 40 via the annular groove 2f and the input port 1d, but the other end is blocked by the outer surface of the spool 23. Thus, even if the auxiliary hydraulic pressure source 40 is driven, the cylinder 2 is only given a backward pressing force due to the hydraulic pressure in the annular groove 2f, so that it is maintained at the stop position shown in FIG. .
[0023]
When a pedaling force is applied to the brake pedal 3, the input member 21 is driven forward, and the spool 23 moves forward while the spring 22 is compressed. As a result, the communication hole 2h is blocked by the spool 23 as shown in FIG. 2, and the communication between the drive pressure chamber C2 and the discharge port 1e is blocked, whereas the annular groove 23a faces the open end of the communication hole 2g. Therefore, the auxiliary hydraulic pressure source 40 is connected to the driving pressure chamber C2 and the expansion chamber C3 via the input port 1d, the annular groove 2f, the communication hole 2g, the annular groove 23a, the communication hole 23b, the hole 23c, the cylinder bore 2b, and the communication hole 2e. The output power hydraulic pressure is introduced.
[0024]
When the pressure in the driving pressure chamber C2 and the expansion chamber C3 rises due to the introduction of the output power hydraulic pressure of the auxiliary hydraulic pressure source 40, the spool 23 is pressed backward against the urging force of the spring 22. As a result, the communication hole 2g is blocked by the spool 23, and the annular groove 23a faces the open end of the communication hole 2h. Therefore, the driving pressure chamber C2 and the expansion chamber C3 are connected to the communication hole 2e, the cylinder bore 2b, the hole 23c, and the communication hole 23b. The pressure is reduced by communicating with the reservoir 4 through the annular groove 23a, the communication hole 2h, and the discharge port 1e. As a result, when the urging force of the spring 22 overcomes the pressure in the drive pressure chamber C2 and the expansion chamber C3, the spool 23 advances, the communication hole 2h is blocked by the spool 23, and the annular groove 23a is formed in the communication hole 2g. Since it faces the open end, the output power hydraulic pressure of the auxiliary hydraulic pressure source 40 is introduced into the driving pressure chamber C2 and the expansion chamber C3. In this way, the pressure in the drive pressure chamber C2 and the expansion chamber C3 is adjusted to a pressure corresponding to the operation amount of the brake pedal 3.
[0025]
On the other hand, when the pressure in the driving pressure chamber C2 and the expansion chamber C3 rises, the first and second pistons 11 and 12 move forward together, and the front end of the first piston 11 moves to the bottom surface of the cylinder bore 1a. Abut. When the pressure in the driving pressure chamber C2 and the expansion chamber C3 further increases, only the second piston 12 moves forward, and the expansion chamber C3 is expanded as shown in FIG. Thereby, the brake fluid accommodated in the cylinder body of the first piston 11 is discharged from the output port 1g in accordance with the forward operation of the second piston 12. In FIG. 2, there is a gap that allows the flow of brake fluid between the outer surface of the first piston 11 and the inner surface of the cylinder 1a.
[0026]
Thus, not only the brake fluid stored in the cylinder bore 1a space in front of the first piston 11 but also the space in front of the second piston 12 inside the cylinder of the first piston 11 is stored. Since the brake fluid is also supplied to the wheel cylinder (not shown), the master cylinder portion of the conventional device is set by the volume of the cylinder 1a corresponding to the amount of the brake fluid accommodated in the cylinder of the first piston 11. Even if it is shortened, the required total discharge amount of brake fluid can be ensured, and therefore the size is reduced accordingly.
[0027]
If the auxiliary hydraulic pressure source 40 is lost, no power hydraulic pressure is supplied to the annular groove 2f. Therefore, when the input rod 3a is driven forward according to the operation of the brake pedal 3, the input member 21 moves forward against the urging force of the spring 22 and directly engages with the cylinder 2 so that the pressing force is applied to the cylinder 2. At the same time, the spool 23 moves forward against the urging force of the spring 24 by the spring 22, engages with the cylinder 2, and a pressing force is transmitted to the cylinder 2. As a result, the first piston 11 is pressed directly (not mechanically, not mechanically), the first and second pistons 11 and 12 move forward together, and the brake fluid pressure is output from the output port 1g. Is done.
[0028]
Next, FIG. 3 shows a hydraulic brake device according to another embodiment of the present invention, which includes the above-described hydraulic pressure assisting device 20 and auxiliary hydraulic pressure source 40 as the hydraulic pressure generating means of the present invention. A hydraulic pressure generating device 50 that includes a valve (not shown) and an electronic control unit (not shown) for controlling the valve and outputs a brake hydraulic pressure adjusted to a pressure according to the operation of the brake pedal 3 is configured. Has been. An operation amount detection device 30 that outputs an electric signal corresponding to the operation amount (stroke) of the brake pedal 3 is provided, and the output electric signal is connected to an electronic control unit (not shown) of the hydraulic pressure generator 50. ing. The operation amount detection device 30 is preferably provided with a simulator function for applying a reaction force according to the operation amount of the brake pedal 3.
[0029]
Thus, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the housing 1x has only the master cylinder portion, so that this portion can be arranged at a desired location.
Further, the master cylinder portion can be formed in a desired shape and can be directly mounted on the wheel cylinder of each wheel. In FIG. 3, the same components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, but the input port 1d is open to the driving pressure chamber C2.
[0030]
Further, although not shown in the drawings, the first piston and the second piston are arranged in parallel in the housing, and are accommodated in a liquid-tight slidable manner, and the second piston is disposed with respect to the first piston. The front end surfaces of the first piston and the second piston are exposed to the pressure chamber, and the rear end surfaces of the first piston and the second piston are exposed to the driving pressure chamber. It can also be set as the structure to arrange | position. According to this, it can be set as the form different from the form which accommodates a 2nd piston in the above-mentioned 1st piston.
[0031]
【The invention's effect】
Since this invention is comprised as mentioned above, there exist the following effects. In other words, according to the hydraulic brake device configured as described in claim 1, the total length of the brake fluid required as the master cylinder can be secured while the total length can be shortened, and therefore the size can be reduced. Do Ri, since the first and second piston can be a double-cylinder shape, Ru can be easily manufactured.
[0033]
Further, the urging means is disposed as described in claim 2 , and further, as described in claim 3 , the central axis of the first piston and the central axis of the second piston coincide with each other. By disposing, smooth piston operation can be ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state where a brake operation of a hydraulic brake device according to an embodiment of the present invention is not performed.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which a brake operation of the hydraulic brake device according to one embodiment of the present invention is performed.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a hydraulic brake device according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 master cylinders, 20 fluid pressure assist devices, 3 brake pedals,
4 reservoir, 11 first piston, 12 second piston,
13 spring, 21 input member, 22 spring,
23 spool, 24 spring, S1-S6 seal member,
C1 pressure chamber, C2 drive pressure chamber, C3 expansion chamber

Claims

A liquid-tight slidably accommodated in the housing, a first piston that forms a pressure chamber in the front and a drive pressure chamber in the rear, and is movable relative to the first piston; A master cylinder having a second piston communicating with the pressure chamber at the front and a second piston communicating with the drive pressure chamber at the rear, and at least brake fluid pressure is generated in response to an operation of a brake operation member. Hydraulic pressure generating means for supplying , forming the first piston in a cylindrical body, and housing the second piston in a liquid-tight slidable manner; and a rear end of the first piston The front end surface of the second piston is exposed to the pressure chamber, and the rear end surface of the second piston is exposed to the driving pressure chamber. Hydraulic brake device.

Hydraulic brake apparatus according to claim 1, wherein the disposing a biasing means for biasing said second piston rearwardly between the housing and the second piston.

3. The hydraulic brake device according to claim 1 , wherein the hydraulic brake device is disposed so that a central axis of the first piston and a central axis of the second piston coincide with each other.