KR101503632B1 - 마스터 실린더 장치 및 그것을 사용한 액압 브레이크 시스템 - Google Patents

마스터 실린더 장치 및 그것을 사용한 액압 브레이크 시스템 Download PDF

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도요타 지도샤(주)
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Abstract

본 발명의 마스터 실린더 장치는, 전방측의 단부가 폐색되고, 내부를 전방실 (R1) 과 후방실 (R2) 로 구획함과 함께 자신을 관통하는 개구가 형성된 제 3 하우징 부재 (164) 를 갖는 하우징 (150) 과, 전방실 내에 배치 형성된 본체부 (180) 를 가지며, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압하기 위한 힘을 자신에게 받아 전진하는 제 1 가압 피스톤 (152) 과, 브레이크 페달 (70) 에 가해진 조작력에 의해 전진 가능한 입력 피스톤 (156) 을 가지며, 제 1 가압 피스톤의 본체부의 후단과 제 3 하우징 부재의 사이에, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액이 도입되는 입력실 (R5) 과, 입력 피스톤이 하우징과 시일 끼워 맞춤됨으로써, 입력 피스톤과 수압 피스톤이 시일 끼워 맞춤되지 않고, 그들 피스톤의 사이에, 구획부에 형성된 개구를 이용하여, 그들 피스톤이 서로 마주 보는 피스톤 간실 (R8) 이 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

마스터 실린더 장치 및 그것을 사용한 액압 브레이크 시스템{MASTER CYLINDER DEVICE AND HYDRAULIC BRAKE SYSTEM USING SAME}
본 발명은, 차륜에 설치된 브레이크 장치에 작동액을 가압하여 공급하기 위한 마스터 실린더 장치 및 그 마스터 실린더 장치를 사용한 액압 브레이크 시스템에 관한 것이다.
마스터 실린더 장치 중에는, 예를 들어, 하기 특허문헌에 기재되어 있는 마스터 실린더 장치와 같이, 운전자에 의한 브레이크 조작 부재를 조작하는 힘과는 관계없이, 고압원으로부터 도입되는 작동액의 압력에 의해 작동액을 가압할 수 있는 것이 있다. 이 마스터 실린더 장치는 입력실, 요컨대, 작동액이 도입되는 액실의 압력에 의해 전진하여 작동액을 가압하는 수압 피스톤과, 그 수압 피스톤의 후방에 개구하는 유저공(有底孔)에 있어서 수압 피스톤에 끼워 넣어져, 브레이크 조작에 의해 전진하는 입력 피스톤을 가지고 있다. 유저공의 저면과 입력 피스톤의 전단면의 사이에는, 통상적으로, 작동액으로 채워진 액실 (이하, 「피스톤 간실」이라고 하는 경우가 있다) 이 형성되어 있고, 수압 피스톤과 입력 피스톤은, 서로 독립적으로 이동하는 것이 가능하게 되어 있다.
일본 공개특허공보 2010-929호 (제 20 페이지, 제 3 도)
(A) 발명의 개요
상기 특허문헌의 마스터 실린더 장치에서는, 마스터 실린더 장치에 있어서 수압 피스톤 및 입력 피스톤이 상대 이동하는 경우, 그들 피스톤의 사이에 있는 시일은 마찰력을 발생시킨다. 따라서, 고압의 작동액에 의해 수압 피스톤이 이동할 때, 그 마찰력에 의해, 입력 피스톤에 그것을 이동시키는 힘이 작용하게 되어, 브레이크 조작에 있어서의 조작감이 악화되어 버린다. 또, 상기 시일은, 피스톤 간실과 입력실을 구획하고 있다. 입력실의 작동액의 압력은, 브레이크 장치에서의 액압 제동력이 비교적 큰 경우 등에 있어서 상당히 높아지기 때문에, 상기 시일에는 고압용 시일이 사용된다. 고압용 시일은, 일반적으로 마찰력이 비교적 커져 버려, 상기의 조작감의 악화라고 하는 문제가 보다 현저하게 나타나게 된다. 또, 마찰력이 커지면, 조작력에 의해 입력 피스톤을 이동시킬 때의 저항이 커져 버려, 그것에 의해서도 조작감이 악화되게 된다. 이와 같은 조작감의 악화에 대처하기 위한 개량을 비롯하여, 마스터 실린더 장치에는, 그 밖에도 개량의 여지가 다분히 존재하고 있다. 따라서, 얼마간의 개량을 실시하면, 마스터 실린더 장치의 실용성을 향상시키는 것이 가능해진다. 본 발명은, 이와 같은 실정을 감안하여 이루어진 것이며, 마스터 실린더 장치 및 그것을 사용한 액압 브레이크 시스템의 실용성을 향상시키는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 마스터 실린더 장치는, 전방측의 단부가 폐색되고, 내부를 전방실과 후방실로 구획함과 함께 자신을 관통하는 개구가 형성된 구획부를 갖는 하우징과, 전방실 내에 배치 형성된 본체부를 가지며, 브레이크 장치에 공급되는 작동액을 가압하기 위한 힘을 자신에게 받아 전진하는 수압 피스톤과, 브레이크 조작 부재에 가해진 조작력에 의해 전진 가능한 입력 피스톤을 가지며, 수압 피스톤의 본체부의 후단과 하우징의 구획부의 사이에, 고압원으로부터의 작동액이 도입되는 입력실이, 입력 피스톤이 하우징과 시일 끼워 맞춤됨으로써, 입력 피스톤과 수압 피스톤이 시일 끼워 맞춤되지 않고, 그들 피스톤의 사이에, 구획부에 형성된 개구를 이용하여, 그들 피스톤이 서로 마주 보는 피스톤 간실이 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 마스터 실린더 장치에서는, 입력 피스톤은 수압 피스톤에 시일 끼워 맞춤되어 있지 않아, 수압 피스톤이 이동해도, 입력 피스톤을 이동시키는 힘, 요컨대, 시일의 마찰력에서 기인하는 힘이 입력 피스톤에 작용하는 경우는 없다. 그 때문에, 브레이크 조작에 있어서의 조작감이 향상되어 있다. 또, 입력 피스톤과 하우징의 사이에 있는 시일에는, 입력실의 작동액의 압력이 작용하지 않기 때문에, 고압용 시일을 사용할 필요가 없고, 입력 피스톤을 이동시킬 때의 시일에서 발생하는 마찰력을 비교적 작게 할 수 있다. 그 때문에, 브레이크의 조작감이 향상되어 있다. 이들에 의해, 본 발명의 마스터 실린더 장치 및 그것을 사용한 액압 브레이크 시스템의 실용성은 높은 것으로 되어 있다.
(B) 발명의 양태
이하에, 본원에 있어서 특허 청구가 가능하다고 인식되어 있는 발명 (이하, 「청구 가능 발명」이라고 하는 경우가 있다) 의 양태를 몇가지 예시하고, 그것들에 대해 설명한다. 각 양태는 청구항과 마찬가지로, 항으로 구분하여, 각 항에 번호를 부여하고, 필요에 따라 다른 항의 번호를 인용하는 형식으로 기재한다. 이것은, 어디까지나 청구 가능 발명의 이해를 용이하게 하기 위함이며, 그들의 발명을 구성하는 구성 요소의 조합을, 이하의 각 항에 기재된 것에 한정하는 취지는 아니다. 요컨대, 청구 가능 발명은, 각 항에 부수되는 기재, 실시예의 기재 등을 참작하여 해석되어야 하며, 그 해석에 따르는 한에 있어서, 각 항의 양태에 추가로 다른 구성 요소를 부가한 양태도, 또, 각 항의 양태로부터 얼마간의 구성 요소를 삭제한 양태도, 청구 가능 발명의 일 양태가 될 수 있는 것이다. 그리고, 청구 가능 발명의 양태 중 몇 개가, 특허 청구의 범위에 기재된 청구항에 관련된 발명에 상당한다.
구체적으로는, 이하의 각 항에 있어서, (1) 항에서 실간 연통로와 수압 피스톤의 수압 면적에 관한 기재를 제외한 것이 이 청구항 1 에 상당하고, (2) 항이 청구항 2 에, (3) 항이 청구항 3 에, (4) 항이 청구항 4 에, (5) 항이 청구항 5 에, (6) 항이 청구항 6 에, (7) 항이 청구항 7 에, (9) 항이 청구항 8 에, (10) 항이 청구항 9 에, (11) 항이 청구항 10 에, (12) 항이 청구항 11 에, (13) 항이 청구항 12 에, (15) 항이 청구항 13 에 각각 상당한다.
또한, 본 명세서에 있어서의 청구 가능 발명에 관련된 마스터 실린더 장치는, 크게는 3 개의 타입, 구체적으로는, 「입력 피스톤 프리형 마스터 실린더 장치」, 「마스터 컷 시스템용 마스터 실린더 장치」, 「수압 피스톤 록형 마스터 실린더 장치」로 분류된다. 본 명세서에서는, 각각의 타입마다 청구 가능 발명의 양태에 대해 구체적인 설명을 이하에 실시하기로 한다.
≪입력 피스톤 프리형 마스터 실린더 장치≫
(1) 차륜에 설치된 브레이크 장치에, 가압된 작동액을 공급하기 위한 마스터 실린더 장치로서,
전방측의 단부가 폐색되고, 내부를 전방실과 후방실로 구획함과 함께 자신을 관통하는 개구가 형성된 구획부를 갖는 하우징과,
후단에 칼라가 형성되어 상기 전방실 내에 배치 형성된 본체부를 가지며, 상기 브레이크 장치에 공급되는 작동액을 가압하기 위한 힘을 자신에게 받아 전진하는 수압 피스톤과,
상기 후방실 내에 배치 형성되고, 상기 하우징의 후방에 배치된 브레이크 조작 부재와 연결되어 그 브레이크 조작 부재에 가해진 조작력에 의해 전진 가능한 입력 피스톤을 구비하고,
상기 수압 피스톤의 상기 본체부가 상기 칼라와 그 칼라의 전방의 부분에 있어서 상기 하우징과 시일 끼워 맞춤되고, 또한, 상기 수압 피스톤이 상기 하우징의 상기 구획부와 시일 끼워 맞춤됨으로써, 상기 수압 피스톤의 상기 본체부의 전방에, 상기 브레이크 장치에 공급되는 작동액이 상기 수압 피스톤의 전진에 의해 가압되기 위한 가압실이, 상기 본체부의 후단과 상기 구획부의 사이에, 고압원으로부터의 작동액이 도입되는 입력실이, 상기 본체부의 주위에, 상기 칼라를 사이에 끼고 그 입력실과 대향하는 대향실이 각각 형성되고,
상기 입력 피스톤이 상기 하우징과 시일 끼워 맞춤됨으로써, 상기 입력 피스톤과 상기 수압 피스톤이 시일 끼워 맞춤되지 않고, 상기 입력 피스톤과 상기 수압 피스톤의 사이에, 상기 구획부에 형성된 상기 개구를 이용하여, 그들 입력 피스톤과 수압 피스톤이 서로 마주 보는 피스톤 간실이 형성되고,
상기 대향실과 상기 피스톤 간실을 연통시키는 실간(室間) 연통로가 형성됨과 함께, 상기 대향실의 작동액의 압력이 상기 수압 피스톤에 작용하는 수압 면적과 상기 피스톤 간실의 작동액의 압력이 상기 수압 피스톤에 작용하는 수압 면적이 동일하게 되고, 또한,
상기 조작력에 의한 상기 하우징에 대한 상기 입력 피스톤의 전진을 허용함과 함께, 그 전진에 대항하고 또한 그 전진의 양에 따른 크기의 반력을, 상기 브레이크 조작 부재의 조작에 대한 조작 반력으로서, 상기 입력 피스톤에 부여하는 반력 부여 기구를 구비한 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에 의하면, 운전자가 브레이크 조작 부재를 조작하면, 입력 피스톤이 전진하고, 운전자는 반력 부여 기구에 의한 조작 반력을 느낄 수 있다. 한편, 입력실에 고압원으로부터 작동액이 도입되면 수압 피스톤이 전진하고, 그 전진에 의해 가압실의 작동액이 가압되어 브레이크 장치에 가압된 작동액이 공급되게 된다. 이와 같은 입력 피스톤의 이동 및 수압 피스톤의 이동에 의해, 마스터 실린더 장치 내부에서는, 피스톤 간실 및 대향실의 용적이 각각 변화하게 된다. 그 때, 본 마스터 실린더 장치에 의하면, 피스톤 간실과 대향실은 실간 연통로에 의해 연통되어 있기 때문에, 피스톤 간실의 작동액의 압력과 대향실의 작동액의 압력은 동일해진다. 또한, 대향실의 작동액의 압력이 수압 피스톤에 작용하는 수압 면적과, 피스톤 간실의 작동액의 압력이 수압 피스톤에 작용하는 수압 면적이 동일하게 되어 있기 때문에, 피스톤 간실의 작동액의 압력에 의해 수압 피스톤에 작용하는 전방에 대한 탄성력과, 대향실의 작동액의 압력에 의해 수압 피스톤에 작용하는 후방에 대한 탄성력은 동일해진다. 따라서, 본 마스터 실린더 장치는, 예를 들어, 브레이크 조작에 의해 입력 피스톤이 이동하여, 피스톤 간실의 작동액의 압력이 변화해도, 그 변화에 의해 수압 피스톤이 이동하는 일은 없도록 구성되어 있다. 또, 다른 견지에서 보면, 본 마스터 실린더 장치는, 수압 피스톤의 이동에 수반하는 대향실과 피스톤 간실의 일방의 용적 감소량과 타방의 용적 증가량이 동일해지도록, 요컨대, 일방의 작동액의 감소량과 타방의 작동액의 증가량이 동일해지도록 구성되어 있는 것이 된다. 그 때문에, 수압 피스톤이 이동할 때에는, 작동액이 대향실과 피스톤 간실을 왕래하면서, 각 액실이 용적 변화하게 된다. 따라서, 본 마스터 실린더 장치는, 예를 들어, 고압원으로부터 도입되는 작동액에 의해 수압 피스톤이 이동해도, 그 이동에 의해 입력 피스톤이 이동하는 일은 없도록 구성되어 있다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치는, 수압 피스톤과 입력 피스톤이 서로 독립하여 이동 가능하게 구성되어 있다. 따라서, 본 마스터 실린더 장치는, 「고압원압 의존 가압 상태」, 요컨대, 브레이크 조작 부재를 조작하는 조작력에 의존하지 않고, 고압원으로부터 도입되는 작동액의 압력 (이하, 「고압원압」이라고 하는 경우가 있다) 에 오로지 의존하여 브레이크 장치에 공급되는 작동액이 가압되는 상태를 실현할 수 있다. 말하자면, 본 마스터 실린더 장치는, 입력 피스톤이 수압 피스톤에 대해 자유 (프리) 롭게 이동 가능한 상태로, 고압원압 의존 가압 상태를 실현할 수 있는 것이며, 그것으로써, 본 마스터 실린더 장치를 「입력 피스톤 프리형 마스터 실린더 장치」라고 칭한다.
또, 고압원압 의존 가압 상태가 실현되고 있는 경우에, 조작력을 수압 피스톤에 전달시키면, 마스터 실린더 장치는, 「조작력·고압원압 의존 가압 상태」, 요컨대, 고압원압에 더하여, 조작력에도 의존하여 브레이크 장치에 공급되는 작동액이 가압되는 상태를 실현할 수 있다. 이 상태에 있어서, 브레이크 장치는, 고압원압에 의존한 크기의 액압 제동력에 더하여, 조작력에도 의존한 크기의 액압 제동력을 발생시킬 수 있다. 조작력을 수압 피스톤에 전달시키기 위해서는, 예를 들어, 입력 피스톤의 수압 피스톤에 대한 맞닿음을 허용하면 되고, 혹은, 피스톤 간실을 밀폐해도 된다. 요컨대, 입력 피스톤의 수압 피스톤에의 맞닿음을 허용한 경우에는, 맞닿음에 의해 조작력이 입력 피스톤으로부터 수압 피스톤에 전달되게 된다. 한편, 피스톤 간실을 밀폐한 경우에는, 피스톤 간실의 작동액을 통하여, 조작력이 수압 피스톤에 전달되게 된다.
조작력·고압원압 의존 가압 상태가 실현되고 있는 경우, 고압원압에 더하여 조작력에도 의존하여 브레이크 장치를 작동시킬 수 있기 때문에, 브레이크 장치에서 발생하는 액압 제동력을 비교적 크게 할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 급브레이크 등의 큰 액압 제동력이 필요하게 되는 경우에 조작력·고압원압 의존 가압 상태를 실현하면, 브레이크 장치에 큰 액압 제동력을 발생시킬 수 있는 것이다. 또한, 큰 액압 제동력이 필요하게 되어 있는지의 여부를 판정하기 위해서는, 예를 들어, 액압 제동력을 검지하기 위한 센서와, 그 센서의 검지량에 기초하여 판정을 실시하기 위한 제어 장치가 있으면 된다. 액압 제동력을 검지하기 위한 센서는, 예를 들어, 가압실의 작동액의 압력, 입력실의 작동액의 압력, 브레이크 조작력 등을 검지하는 센서이면 된다.
또, 고압원압에 오로지 의존하여 큰 액압 제동력을 발생시키고자 하는 경우에는, 입력실에 도입되는 작동액의 압력을 상당히 높게 해야 한다. 그 때문에, 비교적 고출력의 고압원, 예를 들어, 대형의 액압 펌프 등이 필요하게 되어, 마스터 실린더 장치의 설치 스페이스가 커져, 비용도 증가하게 된다. 본 마스터 실린더 장치는, 조작력·고압원압 의존 가압 상태를 실현할 수 있기 때문에, 비교적 저출력의 고압원에 의해, 큰 액압 제동력을 발생시킬 수 있다.
또, 고압원으로부터의 작동액의 도입이 없는 경우여도, 조작력·고압원압 의존 가압 상태와 마찬가지로, 입력 피스톤의 수압 피스톤에의 맞닿음을 허용하거나, 피스톤 간실을 밀폐하거나 하면, 「조작력 의존 가압 상태」, 요컨대, 오로지 조작력에 의존하여 브레이크 장치에 공급되는 작동액이 가압되는 상태를 실현할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 고압원이 전기적 실함 등에 의해 작동할 수 없는 경우라도, 조작력에 의존하여 브레이크 장치를 작동시킬 수 있다.
본 마스터 실린더 장치에서는, 입력 피스톤과 수압 피스톤은 시일 끼워 맞춤되어 있지 않다. 그 때문에, 입력실로의 고압원으로부터의 작동액의 도입에 의한 수압 피스톤의 이동에 의해, 수압 피스톤과 입력 피스톤의 사이에 있어서, 시일에서 기인하는 마찰력이 발생하는 경우는 없다. 따라서, 수압 피스톤의 이동에 의해, 입력 피스톤을 이동시키는 힘, 요컨대, 시일의 마찰력에서 기인하는 힘이 입력 피스톤에 작용하는 일은 없다. 요컨대, 수압 피스톤의 이동에 끌려서 입력 피스톤 혹은 조작 부재가 이동하게 되는 일은 없어, 브레이크 조작에 있어서의 조작감이 양호하다.
또, 본 마스터 실린더 장치에서는, 수압 피스톤이, 본체부의 후단에 형성된 칼라에 있어서 하우징과 시일 끼워 맞춤되고, 또한, 하우징의 구획부와 시일 끼워 맞춤됨으로써 입력실이 형성되어 있다. 예를 들어, 고압원압 의존 가압 상태나 조작력·고압원압 의존 가압 상태에서는, 입력실의 작동액은 상당히 높은 압력이 되는 경우가 있다. 따라서, 수압 피스톤과 하우징의 사이에 있는 시일에는, 고압용 시일이 사용되어, 수압 피스톤의 이동시에는 비교적 큰 마찰력이 발생한다. 본 마스터 실린더 장치에서는, 입력 피스톤과 하우징의 사이에 있는 시일에는, 입력실의 작동액의 압력이 작용하지 않기 때문에, 고압용 시일을 사용할 필요가 없어, 입력 피스톤을 이동시킬 때의 시일에서 기인하여 발생하는 마찰력을 비교적 작게 할 수 있다. 요컨대, 입력 피스톤을 이동시킬 때의 저항이 비교적 작아, 브레이크의 조작감이 양호해져 있고, 특히 조작력 의존 가압 상태에 있어서는, 양호한 브레이크 조작감을 얻을 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서의 마스터 실린더 장치에 있어서, 「입력 피스톤의 전진」이란, 입력 피스톤 전체의 전진만이 아니고, 입력 피스톤의 일부의 전진도 의미한다. 예를 들어, 후술하는 바와 같은 수축 가능하게 되어 있는 입력 피스톤의 경우이면, 입력 피스톤 중, 브레이크 조작 부재가 연결된 부분이 조작력에 의해 전진하는 것도, 본 마스터 실린더 장치에 있어서의 입력 피스톤의 전진이라고 해석된다.
또, 본 마스터 실린더 장치에서는, 예를 들어, 고압원압 의존 가압 상태가 실현되어 있는 경우, 가압실의 작동액의 압력에 의한 힘이 브레이크 조작 부재에 전달되지 않게 된다. 그러나, 본 마스터 실린더 장치에서는, 반력 부여 기구에 의해 입력 피스톤의 전진이 허용되면서, 입력 피스톤에 조작 반력이 부여되는 점에서, 운전자는 마치 자신의 조작력에 의해 가압실의 작동액을 가압, 요컨대, 브레이크 장치를 조작하고 있는 것처럼 느낄 수 있다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치에서는, 반력 부여 기구를 포함하여 소위 스트로크 시뮬레이터가 구성되어 있는 것이다.
(2) 상기 수압 피스톤이, 상기 본체부로부터 상기 구획부의 상기 개구를 관통하여 상기 후방실로 연장되는 연장부를 가지며, 그 연장부에 있어서 상기 구획부와 시일 끼워 맞춤됨으로써 상기 입력실이 형성됨과 함께, 그 연장부의 후단과 상기 입력 피스톤이 서로 마주 보도록 하여 상기 피스톤 간실이 형성된 (1) 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에서는, 입력실이 연장부의 주위에 고리형으로 형성되게 된다. 또, 연장부는, 구획부를 넘어 후방실로 연장되어 있기 때문에, 피스톤 간실은 후방실에 있어서, 연장부의 후단면과 입력 피스톤의 전단면이 서로 마주 보는 공간을 포함하여 형성되게 된다.
(3) 상기 입력 피스톤의 전방측의 부분과 상기 수압 피스톤의 상기 연장부의 후방측의 부분의 일방이, 통형상으로 형성되어 있고, 그들의 타방이, 그 일방에 삽입되어 있는 (2) 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에서는, 말하자면, 수압 피스톤의 후방의 일부분과 입력 피스톤의 전방의 일부분의 일방이 타방에 들어간 상태로 되어 있다. 이와 같이 수압 피스톤과 입력 피스톤이 배치 형성되어 있는 경우, 수압 피스톤의 일부와 입력 피스톤의 일부가 전후 방향에 있어서 서로 겹치는 상태가 되기 때문에, 각각의 피스톤에 필요하게 되는 길이가 확보되면서, 마스터 실린더 장치의 전체 길이를 짧게 할 수 있다. 본 마스터 실린더 장치에서는, 입력 피스톤의 전방측의 부분 또는 수압 피스톤의 연장부의 후방측 부분 중 어느 것이 통형상으로 형성되어 있는 경우여도, 통형상으로 된 부분의 내부에 존재하는 공간을 포함하여 피스톤 간실이 형성되게 된다.
(4) 상기 하우징의 상기 구획부가, 그 하우징의 직경 방향 내측으로 향해 돌출되는 고리형의 칸막이 벽부와, 그 칸막이 벽부의 내단으로부터 전방으로 연장되는 통형상의 내통부를 가지며, 그 내통부의 전단이 상기 개구로서 기능함과 함께, 그 내통부의 내부가, 상기 후방실의 적어도 일부로 되어 있고,
상기 수압 피스톤의 상기 본체부가, 후방에 개구하는 유저공을 가짐으로써 후방측의 부분이 통형상의 통부로 됨과 함께, 그 통부의 후단에 상기 칼라가 형성된 것이며,
상기 수압 피스톤이, 상기 통부에 상기 구획부의 상기 내통부가 내부 삽입되도록 하여 배치 형성되고, 또한, 상기 수압 피스톤과 상기 구획부가, 상기 통부의 내주면과 상기 내통부의 외주면에 있어서 시일 끼워 맞춤됨으로써, 그 통부의 후단과 상기 구획부의 상기 칸막이 벽부의 사이에 상기 입력실이 형성되고,
상기 수압 피스톤의 상기 유저공의 저부와 상기 입력 피스톤이, 상기 구획부에 형성된 상기 개구를 사이에 끼고 서로 마주 보도록 하여, 상기 피스톤 간실이 형성된 (1) 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에서는, 대략적으로는, 하우징이 2 중 구조와 같이 구성되어 있다고 생각할 수 있다. 요컨대, 하우징은, 상기 내통부의 외측에 외통부라고 부를 수도 있는 부분을 가지고 있고, 수압 피스톤의 통부는, 그들 내통부와 외통부에 의해 끼워져 있다고 생각할 수 있다. 또, 입력실은 통부의 후단에 있어서, 칼라, 외통부, 칸막이 벽부, 내통부에 의해 둘러싸인 액실이라고 생각할 수도 있다.
(5) 상기 입력 피스톤이, 그것의 전단을 포함하는 적어도 일부가 상기 내통부에 내부 삽입되도록 하여 배치 형성된 (4) 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에서는, 입력 피스톤의 일부를 수압 피스톤의 통부 내에 배치할 수 있다. 그 때문에, 수압 피스톤의 일부와 입력 피스톤의 일부가 전후 방향에 있어서 서로 겹치는 상태가 되어, 각각의 피스톤에 필요하게 되는 길이가 확보되면서, 마스터 실린더 장치의 전체 길이를 짧게 할 수 있다. 또, 본 마스터 실린더 장치에서는, 피스톤 간실은, 통부의 저면과 입력 피스톤의 전단면이 서로 마주 보는 공간을 포함하여 형성되게 된다.
(6) 상기 입력 피스톤이, 상기 적어도 일부에 있어서, 상기 내통부와 시일 끼워 맞춤된 (5) 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에서는, 상기 내통부에 내부 삽입되는 부분에 있어서, 입력 피스톤이 하우징과 시일 끼워 맞춤되기 때문에, 피스톤 간실이 내통부 내에서 형성되게 된다.
(7) 상기 반력 부여 기구가,
상기 대향실 및 상기 피스톤 간실과 연통하는 액체 저장실과, 그들 대향실 및 피스톤 간실의 합계 용적의 감소에 따른 그 액체 저장실의 용적의 증가를 허용함과 함께 그 증가의 양에 따른 크기의 탄성 반력을 액체 저장실 내의 작동액에 작용시키는 대(對)액체 저장실 탄성 반력 작용 기구를 포함하여 구성된 (1) 항 내지 (6) 항 중 어느 한 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에 의하면, 대향실 및 피스톤 간실의 작동액에도 대액체 저장실 탄성 반력 작용 기구에 의한 탄성 반력이 작용하여, 작동액의 압력이 변화하게 된다. 구체적으로는, 입력 피스톤이 전진, 요컨대, 브레이크 조작량이 증가하면, 대향실 및 피스톤 간실의 합계 용적이 감소하고, 액체 저장실에서는 그 감소분의 용적이 증가하여, 탄성 반력이 증가하게 된다. 그 때문에, 대향실 및 피스톤 간실의 작동액의 압력이 증가하여, 입력 피스톤을 후퇴시키도록 작용하는 탄성력이 증가하게 된다. 따라서, 운전자는, 그 탄성력의 증가를 자신의 브레이크 조작량의 증가에 대한 조작 반력의 증가로서 느낄 수 있다.
(8) 상기 반력 부여 기구가,
상기 하우징의 외부에 배치 형성되고, 상기 액체 저장실과 상기 대액체 저장실 탄성 반력 작용 기구를 포함하여 구성된 반력 부여기를 갖는 (7) 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에서는, 반력 부여 기구의 적어도 일부, 바꿔 말하면, 스트로크 시뮬레이터의 주요부가 하우징 외부에 형성되게 되기 때문에, 하우징 내의 구조를 비교적 간소하게 할 수 있다.
(9) 상기 반력 부여 기구가,
상기 입력 피스톤의 상기 피스톤 간실을 구획하는 전단의 부분이, 상기 브레이크 조작 부재가 연결되는 다른 부분에 대해 후퇴하는 것을 허용함으로써, 상기 입력 피스톤의 수축을 허용함과 함께, 그 수축의 양에 따른 크기의 탄성 반력을 상기 입력 피스톤의 상기 전단의 부분과 상기 다른 부분에 작용시키는 대(對)입력 피스톤 탄성 반력 작용 기구를 갖는 (1) 항 내지 (8) 항 중 어느 한 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에 의하면, 입력 피스톤의 수압 피스톤에 대한 이동이, 입력 피스톤의 수축에 의해 허용되게 된다. 구체적으로 말하면, 대향실 및 피스톤 간실의 합계 용적이 일정하게 되어 있는 경우여도, 입력 피스톤의 전단의 부분에 대해 다른 부분이 전진함으로써, 입력 피스톤의 수압 피스톤에 대한 전진이 허용되고 있는 것이다. 또, 입력 피스톤의 수축시, 브레이크 조작 부재가 연결되는 다른 부분에는, 대입력 피스톤 탄성 반력 작용 기구에 의한 후방으로의 탄성력이 작용하게 된다. 따라서, 운전자는, 그 탄성력을 자신의 브레이크 조작에 대한 조작 반력으로서 느낄 수 있다. 또한, 본 마스터 실린더 장치의 반력 부여 기구는, 2 개의 반력 작용 기구, 요컨대, 대입력 피스톤 탄성 반력 작용 기구와, 전술한 대액체 저장실 탄성 반력 작용 기구의 양방을 구비하고 있어도 된다.
(10) 당해 마스터 실린더 장치가,
상기 입력 피스톤의 상기 피스톤 간실을 구획하는 전단의 부분이, 상기 브레이크 조작 부재가 연결되는 다른 부분에 대해 후퇴하는 것을 허용함으로써, 상기 입력 피스톤이 수축 가능하게 되고,
상기 입력 피스톤의 수축을 금지하는 입력 피스톤 수축 금지 기구를, 추가로 구비한 (1) 항 내지 (9) 항 중 어느 한 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
예를 들어, 상기의 대입력 피스톤 탄성 반력 작용 기구가 구비된 마스터 실린더 장치에서는, 입력 피스톤의 수축이 허용되고 있는 경우에는, 조작력은, 입력 피스톤의 수축을 수반하면서 수압 피스톤에 전달되게 된다. 그러나, 입력 피스톤이 수축하기 때문에, 브레이크 조작량이 쓸데없이 커져 버린다. 본 마스터 실린더 장치에서는, 입력 피스톤의 수축을 금지함으로써, 조작력에 의존하여 작동액을 가압하는 경우에, 쓸데없는 브레이크 조작량을 발생시키지 않고, 조작력을 수압 피스톤에 전달시킬 수 있다. 그것은, 특히 조작력 의존 가압 상태에 있어서 유리하다.
(11) 당해 마스터 실린더 장치가,
상기 대향실 및 상기 피스톤 간실을 저압원에 연통시키는 대향실·피스톤 간실용 저압원 연통 기구를 포함하여 구성된 (1) 항 내지 (10) 항 중 어느 한 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에 의하면, 대향실·피스톤 간실용 저압원 연통 기구가 기능했을 때에, 입력 피스톤은, 대향실 및 피스톤 간실의 작동액을 저압원에 유출시키면서 수압 피스톤에 대해 전진할 수 있다. 따라서, 입력 피스톤은 수압 피스톤에 맞닿을 수 있어 조작력을 수압 피스톤에 전달시킬 수 있다. 요컨대, 조작력에 의존하여 수압 피스톤을 전진시킬 수 있기 때문에, 대향실·피스톤 간실용 저압원 연통 기구는, 조작력 의존 가압 상태 및 조작력·고압원압 의존 가압 상태를 실현시키기 위한 기구라고 생각할 수 있다. 또한, 본 마스터 실린더 장치가, 대액체 저장실 탄성 반력 작용 기구, 혹은, 대입력 피스톤 탄성 반력 작용 기구를 가지고 있는 경우여도, 대향실·피스톤 간실용 저압원 연통 기구에 의해 대향실 및 피스톤 간실이 저압원에 연통되어 있으면, 그들의 반력 작용 기구에 의한 조작 반력은 발생하지 않기 때문에, 조작력에 의해 입력 피스톤을 수압 피스톤에 용이하게 맞닿게 할 수 있다.
대향실·피스톤 간실용 저압원 연통 기구로서, 예를 들어, 상시 개방의 전자 밸브 등을 주요 구성 요소로 하는 기구를 채용할 수 있다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치가, 전자 밸브가 개방됨으로써 대향실 및 피스톤 간실을 저압원에 연통하는 구성으로 되어 있는 경우, 상시 개방 밸브는, 전기적 실함 등의 발생과 동시에 밸브 개방하여, 대향실 및 피스톤 간실을 저압원에 연통시키게 된다. 요컨대, 이와 같은 대향실·피스톤 간실용 저압원 연통 기구에 의하면, 전기적 실함시에, 마스터 실린더 장치는 자동적으로 조작력 의존 가압 상태로 작동할 수 있다.
(12) 당해 마스터 실린더 장치가,
상기 대향실을 저압원에 연통시키는 대향실용 저압원 연통 기구와, 상기 실간 연통로를 차단하여 상기 피스톤 간실을 밀폐하는 피스톤 간실 밀폐 기구를 포함하여 구성된 (1) 항 내지 (10) 항 중 어느 한 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에 의하면, 피스톤 간실 밀폐 기구가 기능했을 때에, 피스톤 간실의 작동액을 통하여, 조작력을 수압 피스톤에 전달시킬 수 있다. 따라서, 수압 피스톤의 전진이 허용되고 있는 경우에는, 조작력에 의존하여 수압 피스톤을 전진시킬 수 있기 때문에, 피스톤 간실 밀폐 기구를, 조작력 의존 가압 상태 및 조작력·고압원압 의존 가압 상태를 실현시키기 위한 기구라고 생각할 수 있다. 또, 대향실용 저압원 연통 기구가 기능했을 때에는, 대향실의 작동액에 의해, 수압 피스톤에 후방으로의 탄성력이 작용하는 일은 없다. 요컨대, 이들 양 기구가 기능했을 때에는, 수압 피스톤의 전진에 대한 저항력이 되는 후방으로의 탄성력이 발생하고 있지 않은 상태로, 수압 피스톤을 전진시킬 수 있다.
피스톤 간실 밀폐 기구로서는, 예를 들어, 상시 폐쇄의 전자 밸브 등을 주요 구성 요소로 하는 기구를 채용할 수 있다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치가, 전자 밸브가 폐쇄됨으로써 피스톤 간실이 밀폐되는 구성으로 되어 있는 경우, 상시 폐쇄 밸브는, 전기적 실함 등의 발생과 동시에 밸브 폐쇄되어, 피스톤 간실을 밀폐하게 된다. 한편, 대향실 저압원 연통 기구로서는, 상시 개방의 전자 밸브 등을 주요 구성 요소로 하는 기구를 채용할 수 있다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치가, 전자 밸브가 개방됨으로써 대향실을 저압원에 연통하는 구성으로 되어 있는 경우, 상시 개방 밸브는, 전기적 실함 등의 발생과 동시에 밸브 개방하여, 대향실을 저압원에 연통시키게 된다. 요컨대, 이와 같은 피스톤 간실 밀폐 기구와 대향실 저압원 연통 기구에 의하면, 전기적 실함시에, 마스터 실린더 장치는 자동적으로 조작력 의존 가압 상태로 작동할 수 있다.
(13) 상기 (1) 항 내지 (12) 항 중 어느 한 항에 기재된 마스터 실린더 장치와,
상기 고압원으로서 작동액을 고압으로 하는 고압원 장치와,
그 고압원 장치로부터 상기 마스터 실린더 장치의 상기 입력실에 도입되는 작동액의 압력을 조정하는 압력 조정 장치를 구비한 액압 브레이크 시스템.
본 액압 브레이크 시스템에서는, 고압원 장치로부터의 작동액이, 압력 조정 장치를 통하여 마스터 실린더 장치에 도입된다. 따라서, 고압원압 의존 가압 상태 혹은 조작력·고압원압 의존 가압 상태에서는, 압력 조정 장치에 의해 작동액을 압력 조정함으로써, 가압실의 작동액을, 그 압력 조정된 작동액의 압력에 따른 압력으로 조정할 수 있다. 요컨대, 브레이크 장치에 있어서의 액압 제동력을 조정할 수 있다.
본 액압 브레이크 시스템은, 예를 들어, 하이브리드 차량에 탑재되어 있는 브레이크 시스템, 요컨대, 전동기에 의한 회생 제동력을 이용하여 차량을 제동하는 것도 가능하게 된 브레이크 시스템을 갖는 차량에 바람직하다. 요컨대, 본 시스템을 채용하면, 필요한 제동력이 작은 경우에는, 액압 제동력을 발생시키지 않도록 가압실의 작동액을 조정하고, 오로지 회생 제동력에 의존하여 차량을 제동하고, 필요한 제동력이 큰 경우에는, 회생 제동력을 초과하는 만큼의 크기의 액압 제동력을 발생시키도록 가압실의 작동액을 조정하고, 회생 제동력에 더하여 액압 제동력에도 의존하여 차량을 제동할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이 압력 조정 장치의 작동을 제어하기 위해서는, 예를 들어, 브레이크 조작량을 검지하기 위한 센서와, 그 센서의 검지량에 기초하여 압력 조정 장치에 지령을 출력하는 제어 장치가 있으면 된다. 또, 압력 조정된 압력을 검지하는 센서가 있으면, 그 센서의 검지압을 제어 장치에 피드백하여, 압력 조정된 압력이 지령에 따른 크기로 되어 있는지를 확인할 수도 있다.
(14) 상기 고압원 장치가, 작동액을 고압으로 하기 위한 액압 펌프와, 그 고압이 된 작동액을 저류하는 어큐뮬레이터를 갖는 (13) 항에 기재된 액압 브레이크 시스템.
본 액압 브레이크 시스템의 고압원 장치는, 어큐뮬레이터에 저류되어 있는 고압이 된 작동액을 마스터 실린더 장치의 입력실에 도입할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 어큐뮬레이터가 어느 정도의 양의 작동액을 저류할 수 있도록 구성되어 있으면, 액압 펌프는 항상 작동하고 있을 필요는 없고, 어큐뮬레이터 내의 작동액의 압력이 설정된 높이보다 낮아진 경우에만 작동시키면 된다.
(15) 상기 압력 조정 장치가,
상기 고압원 장치로부터 공급되는 작동액의 압력을, 자신이 제어됨으로써 그 제어에 따른 압력으로 감압하고, 그 감압된 압력의 작동액을 상기 마스터 실린더 장치에 공급하도록 구성되고, 또한,
상기 마스터 실린더 장치의 상기 가압실, 상기 대향실, 상기 피스톤 간실 중 어느 것의 압력을 파일럿압으로서 이용하고, 상기 고압원 장치로부터 공급되는 작동액의 압력을, 그 파일럿압에 따른 압력으로 감압하기 위한 파일럿압 의존 감압 기구를 갖는 (13) 항 또는 (14) 항에 기재된 액압 브레이크 시스템.
작동액을 감압하기 위해서, 본 액압 브레이크 시스템의 압력 조정 장치에서는, 본 항의 전단에 기재하는 구성에 의해, 감압 기구, 요컨대, 고압원 장치로부터 공급되는 작동액의 압력을 감압하기 위한 기구가 구비되어 있다고 생각할 수 있다. 이 감압 기구는, 예를 들어, 저압원으로 연통 가능하게 되어 있고, 전기적으로 개방 밸브압을 조정할 수 있는 밸브 장치 등이면 된다. 이와 같은 밸브 장치이면, 개방 밸브압을 제어에 따른 크기로 조정하고, 밸브 장치가 그 압력에 있어서 밸브 개방함으로써, 고압원 장치로부터의 작동액을 저압원으로 유출시킬 수 있다. 요컨대, 고압원 장치로부터의 작동액의 압력을, 제어에 따른 압력으로 감압할 수 있다. 이 밸브 장치에 의해 감압 기구가 구성되어 있는 경우, 예를 들어, 이 감압 기구를 압력 조정 장치의 주된 감압 기구로서 이용하고, 본 항의 후단에 기재하는 파일럿압 의존 감압 기구를 보조적인 감압 기구로서 이용할 수 있다. 구체적으로 말하면, 예를 들어, 밸브 장치를 문제 등에 의해 작동할 수 없는 경우여도, 파일럿압 의존 감압 기구에 의해, 고압원 장치로부터 공급되는 작동액의 압력을 감압할 수 있도록, 압력 조정 장치를 구성할 수 있다. 혹은, 브레이크 시스템 전체 또는 차량 전체가 전기적 실함이 된 경우여도, 고압원 장치의 어큐뮬레이터에 고압의 작동액이 저류되어 있는 한, 파일럿압 의존 감압 기구에 의해, 고압원 장치로부터 공급되는 작동액의 압력을 감압할 수 있도록, 압력 조정 장치를 구성할 수 있다.
또한, 파일럿압 감압 기구는, 가압실, 대향실, 피스톤 간실 중 어느 것의 압력을 직접 파일럿압으로서 이용할 뿐 아니라, 그들 액실 중 어느 것의 압력을 지표하는 다른 액실의 압력을 파일럿압으로서 이용해도 된다. 예를 들어, 수축이 허용된 입력 피스톤의 내부에 액실이 형성되어 있고, 그 내부의 액실을 밀폐함으로써 입력 피스톤의 수축을 금지하는 입력 피스톤 수축 금지 기구를 구비한 마스터 실린더 장치의 경우, 입력 피스톤의 수축이 금지된 상태로 입력 피스톤의 전단이 수압 피스톤에 맞닿으면, 내부의 액실의 압력은, 수압 피스톤을 통하여 가압실의 압력과 균형있는 크기가 된다. 따라서, 입력 피스톤 내부의 액실의 압력은, 가압실의 압력을 지표하는 압력으로, 파일럿압으로서 이용할 수 있다.
(16) 상기 파일럿압 의존 감압 기구가, 상기 마스터 실린더 장치의 상기 가압실의 압력을 상기 파일럿압으로서 이용하도록 구성된 (15) 항에 기재된 액압 브레이크 시스템.
본 액압 브레이크 시스템에 의하면, 압력 조정 장치는, 파일럿압 의존 감압 기구에 의해, 가압실의 작동액의 압력에 따라, 고압원 장치로부터 공급되는 작동액의 압력을 감압할 수 있다. 요컨대, 예를 들어, 전기적 실함 등이 발생한 경우여도, 조작력에 의해 가압실의 압력이 변화하면, 압력 조정 장치는, 그 압력을 파일럿압으로서 이용하여 작동할 수 있다.
(17) 상기 파일럿압 의존 감압 기구가, 상기 마스터 실린더 장치의 상기 피스톤 간실의 압력을 상기 파일럿압으로서 이용하도록 구성된 (15) 항에 기재된 액압 브레이크 시스템.
본 액압 브레이크 시스템의 파일럿압 의존 감압 기구는, 먼저 설명한 바와 같은 마스터 실린더 장치, 요컨대, 전기적 실함 등이 발생한 경우에 피스톤 간실을 밀폐하는 마스터 실린더 장치에 바람직하다. 요컨대, 그러한 마스터 실린더 장치이면, 피스톤 간실의 작동액의 압력이 브레이크 조작에 따라 변화하고, 압력 조정 장치는, 그 변화하는 압력에 따라, 고압원 장치로부터의 작동액을 감압할 수 있다. 또한, 피스톤 간실의 작동액의 압력 변화는, 입력 피스톤의 이동에 의해 생기기 때문에, 브레이크 조작의 변화에 대해 비교적 양호하게 추종할 수 있다. 요컨대, 가압실의 작동액의 압력을 파일럿압으로서 이용하는 상기 서술한 액압 브레이크 시스템의 경우에서는, 가압실의 작동액의 압력 변화는, 수압 피스톤을 이동시킬 때의 마찰력 등의 영향을 받게 된다. 피스톤 간실의 작동액의 압력 변화는, 그 마찰력 등의 영향을 받지 않기 때문에, 브레이크 조작의 변화에 대한 추종성이 비교적 양호하다. 따라서, 본 액압 브레이크 시스템에서는, 파일럿압 의존 감압 기구에 의해 고압원 장치로부터의 작동액이 감압되는 경우에 있어서도, 브레이크의 조작감이 우수하다.
≪마스터 컷 시스템용 마스터 실린더 장치≫
(21) 차륜에 설치된 브레이크 장치에, 가압된 작동액을 공급하기 위한 마스터 실린더 장치로서,
전방측의 단부가 폐색되고, 내부를 전방실과 후방실로 구획함과 함께 자신을 관통하는 개구가 형성된 구획부를 갖는 하우징과,
상기 전방실 내에 배치 형성된 본체부를 가지며, 상기 브레이크 장치에 공급되는 작동액을 가압하기 위한 힘을 자신에게 받아 전진하는 수압 피스톤과,
상기 후방실 내에 배치 형성되고, 상기 하우징의 후방에 배치된 브레이크 조작 부재와 연결되어 그 브레이크 조작 부재에 가해진 조작력에 의해 전진하는 입력 피스톤을 구비하고,
상기 수압 피스톤이, 상기 본체부에 있어서 상기 하우징과 시일 끼워 맞춤되고, 또한, 상기 구획부와 시일 끼워 맞춤됨으로써, 상기 본체부의 후단과 상기 구획부의 사이에, 고압원으로부터의 작동액이 도입되는 입력실이 형성되고,
상기 입력 피스톤이 상기 하우징과 시일 끼워 맞춤됨으로써, 상기 입력 피스톤과 상기 수압 피스톤이 시일 끼워 맞춤되지 않고, 상기 입력 피스톤과 상기 수압 피스톤의 사이에, 상기 구획부에 형성된 상기 개구를 이용하여, 그들 입력 피스톤과 수압 피스톤이 서로 마주 보는 피스톤 간실이 형성되고, 또한,
상기 피스톤 간실의 용적의 감소가 허용된 상태에 있어서, 상기 조작력에 의한 상기 수압 피스톤에 대한 상기 입력 피스톤의 상대 전진을 허용함과 함께, 그 상대 전진에 대항하고 또한 그 상대 전진의 양에 따른 크기의 반력을, 그들 수압 피스톤과 입력 피스톤에 부여함으로써, 그 반력이, 상기 브레이크 조작 부재의 조작에 대한 조작 반력으로서 작용하도록 구성된 반력 부여 기구를 구비한 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에서는, 운전자가 브레이크 조작 부재를 조작하고, 입력 피스톤이 수압 피스톤에 대해 상대 전진하는 경우에는, 반력 부여 기구에 의해 입력 피스톤에 부여되는 반력을, 운전자는 조작 반력으로서 느낄 수 있다. 또, 그 반력 부여 기구에 의한 반력은, 수압 피스톤에도 작용하기 때문에, 수압 피스톤에 조작력이 전달된다고 생각할 수 있다. 요컨대, 수압 피스톤은 조작력에 의해 전진할 수 있어, 브레이크 장치에 공급되는 작동액을 가압할 수 있다. 한편, 입력실에 고압원으로부터의 작동액이 도입되면, 그 작동액의 압력에 의해, 수압 피스톤에는 전방으로의 탄성력이 작용하게 되어, 그 탄성력에 의해서도 수압 피스톤은 전진할 수 있다. 요컨대, 수압 피스톤은, 고압원압에도 의존하여 브레이크 장치에 공급되는 작동액을 가압할 수 있다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치에서는, 항상 「조작력·고압원압 의존 가압 상태」가 실현되고 있다.
이 마스터 실린더 장치로부터 브레이크 장치로의 가압된 작동액의 공급을 차단하면, 브레이크 장치는, 마스터 실린더 장치로부터의 작동액의 공급에 의해서는 작동되는 일은 없다. 그 경우여도, 본 마스터 실린더 장치를 구비한 액압 브레이크 시스템이, 고압원에 의해 고압이 된 작동액을 직접 브레이크 장치에 도입할 수 있도록 구성되어 있으면, 브레이크 장치는 그 작동액의 압력, 요컨대, 고압원압에 의존하여 액압 제동력을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 마스터 실린더 장치로 가압된 작동액을 브레이크 장치에 공급하기 위한 연통로를 가지며, 그 연통로의 도중에 전자 밸브가 설치되어 있는 액압 브레이크 시스템의 경우에는, 그 전자 밸브를 폐쇄함으로써, 마스터 실린더 장치로부터 브레이크 장치로의 가압된 작동액의 공급을 차단할 수 있다. 또, 고압원으로부터 브레이크 장치에 작동액을 공급하기 위한 연통로를 가지며, 그 연통로의 도중에 전자 밸브가 설치되어 있는 액압 브레이크 시스템의 경우에는, 그 전자 밸브를 개방함으로써, 고압원으로부터 브레이크 장치에 가압된 작동액을 공급할 수 있다. 따라서, 통상시, 마스터 실린더 장치로부터 브레이크 장치로의 작동액의 공급을 차단하고, 고압원으로부터 브레이크 장치에 작동액을 공급하면, 브레이크 장치에서는, 브레이크 조작 부재를 조작하는 조작력에 의존하지 않고, 고압원압에 의존한 크기의 액압 제동력이 발생하는 상태가 실현된다. 말하자면, 본 마스터 실린더 장치를 구비한 액압 브레이크 시스템은, 고압원압으로부터 브레이크 장치에 작동액을 공급하고, 마스터 실린더 장치와 브레이크 장치의 연통을 차단 (컷) 함으로써, 고압원압에 오로지 의존한 크기의 액압 제동력을 발생시키는 상태를 실현시킬 수 있는 것이며, 그것으로써, 본 마스터 실린더 장치를 「마스터 컷 시스템용 마스터 실린더 장치」라고 부른다.
또, 고압원압으로부터 브레이크 장치로의 작동액의 공급을 차단하고, 마스터 실린더 장치로부터 브레이크 장치에 작동액을 공급하면, 수압 피스톤의 전진이 허용되고, 브레이크 장치에는 마스터 실린더 장치로부터 작동액이 공급되기 때문에, 브레이크 장치는 액압 제동력을 발생시키게 된다. 그 경우, 브레이크 장치는, 마스터 실린더 장치에 있어서 조작력과 고압원압의 양방에 의존하여 가압된 작동액의 압력에 따른 액압 제동력을 발생시키게 된다. 따라서, 예를 들어, 급브레이크 등의 큰 액압 제동력이 필요하게 되는 경우에, 고압원압으로부터 브레이크 장치로의 작동액의 공급을 차단하고, 마스터 실린더 장치로부터 브레이크 장치에 작동액을 공급하면, 브레이크 장치에 비교적 큰 액압 제동력을 발생시킬 수 있다. 요컨대, 「조작력·고압원압 의존 가압 상태」가 실현되고 있는 본 마스터 실린더 장치를 브레이크 장치와 연통시킴으로써, 브레이크 장치에서는, 고압원압에 의존한 크기의 액압 제동력에 더하여, 조작력에도 의존한 크기의 액압 제동력이 발생하는 상태가 된다.
브레이크 장치로의 작동액의 공급원의 전환, 요컨대, 고압원으로부터 브레이크 장치로의 작동액의 공급 및 그 공급의 차단, 그리고, 마스터 실린더 장치로부터 브레이크 장치로의 작동액의 공급 및 그 공급 차단의 각각의 전환은, 고압원으로부터 브레이크 장치에 공급되는 작동액의 압력과, 마스터 실린더 장치로부터 브레이크 장치에 공급되는 작동액의 압력이, 거의 동일한 크기로 되어 있는 경우에 실시되는 것이 바람직하다. 요컨대, 거의 동일한 크기의 압력으로 작동액의 공급원의 전환이 이루어지면, 전환시에 액압 제동력이 거의 변화하지 않아, 운전자에게 위화감을 주지 않고 전환을 실시할 수 있다. 따라서, 고압원으로부터 공급되는 작동액의 압력과, 마스터 실린더 장치로부터 공급되는 작동액의 압력이 거의 동일한 크기가 되도록, 수압 피스톤에 있어서, 입력실의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적과, 상기 가압실의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적이 설정되어 있으면 된다. 요컨대, 조작력을 고려한 만큼 입력실측의 수압 면적이 가압실측의 수압 면적보다 작게 되어 있으면 되는 것이다.
또, 고압원으로부터의 작동액의 도입이 없는 경우여도, 마스터 실린더 장치가 브레이크 장치로의 작동액의 공급원이 되도록 전환이 실시되고 있으면, 브레이크 장치는, 조작력에 오로지 의존하여 가압된 작동액에 의해 작동할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 고압원이 전기적 실함 등에 의해 작동할 수 없는 경우에는, 본 마스터 실린더 장치에서는, 「조작력 의존 가압 상태」, 요컨대, 조작력에 오로지 의존하여 작동액을 가압하는 상태가 실현되고, 브레이크 장치에서는, 조작력에 의존한 크기의 액압 제동력이 발생하는 상태가 된다. 따라서, 예를 들어, 마스터 실린더 장치로부터 브레이크 장치로의 작동액의 공급의 차단이 상기 전자 밸브에 의해 이루어지는 경우에는, 이 전자 밸브는, 상시 개방의 전자 밸브인 것이 바람직하다. 요컨대, 상시 개방 밸브이면, 전기적 실함 등의 발생과 동시에 밸브 개방되어, 마스터 실린더 장치로부터 브레이크 장치에 작동액을 자동적으로 공급할 수 있다. 또, 고압원으로부터 브레이크 장치로의 작동액의 공급이 상기 전자 밸브에 의해 이루어지는 경우에는, 이 전자 밸브는, 상시 폐쇄의 전자 밸브인 것이 바람직하다. 요컨대, 상시 폐쇄 밸브이면, 전기적 실함 등의 발생과 동시에 밸브 폐쇄되어, 고압원으로부터 브레이크 장치로의 작동액의 공급을 자동적으로 차단할 수 있다.
본 마스터 실린더 장치에서는, 전술한 입력 피스톤 프리형 마스터 실린더 장치와 마찬가지로, 입력 피스톤과 수압 피스톤은 시일 끼워 맞춤되어 있지 않다. 그 때문에, 수압 피스톤의 이동에 의해, 입력 피스톤을 이동시키는 힘, 요컨대, 시일의 마찰력에서 기인하는 힘이 입력 피스톤에 작용하는 일은 없다. 요컨대, 수압 피스톤의 이동에 끌려 입력 피스톤 혹은 조작 부재가 이동되게 되는 일은 없어, 브레이크 조작에 있어서의 조작감이 양호하다. 또, 수압 피스톤이, 본체부에 있어서 하우징과 시일 끼워 맞춤되고, 또한, 하우징의 구획부와 시일 끼워 맞춤됨으로써 입력실이 형성되어 있기 때문에, 입력 피스톤과 하우징의 사이에 있는 시일에는, 고압용 시일을 사용할 필요가 없다. 따라서, 입력 피스톤을 이동시킬 때의 시일에서 기인하여 발생하는 마찰력을 비교적 작게 할 수 있다. 요컨대, 입력 피스톤을 이동시킬 때의 저항이 비교적 작아, 브레이크의 조작감이 양호해져 있고, 특히, 조작력에 의존하여 액압 제동력을 발생시키고 있는 상태에 있어서는, 양호한 브레이크 조작감을 얻을 수 있다.
또한, 브레이크 장치로의 작동액의 공급원이 고압원으로 되어 있는 경우, 환언하면, 마스터 컷의 경우라도, 운전자는, 브레이크 조작에 의해 입력 피스톤을 전진시킬 수 있고, 반력 부여 기구에 의한 조작 반력에 의해, 마치 자신의 조작력에 의해 가압실의 작동액을 가압하고 있는 것처럼, 요컨대, 브레이크 장치를 조작하고 있는 것처럼 느낄 수 있다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치에서는, 반력 부여 기구를 포함하여 소위 스트로크 시뮬레이터가 구성되어 있는 것이다.
(22) 상기 수압 피스톤이, 상기 본체부로부터 상기 구획부의 상기 개구를 관통하여 상기 후방실로 연장되는 연장부를 가지며, 그 연장부에 있어서 상기 구획부와 시일 끼워 맞춤됨으로써 상기 입력실이 형성됨과 함께, 그 연장부의 후단과 상기 입력 피스톤이 서로 마주 보도록 하여 상기 피스톤 간실이 형성된 (21) 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에서는, 연장부를 갖는 전술한 입력 피스톤 프리형 마스터 실린더 장치와 마찬가지로, 입력실은, 연장부의 주위에 고리형으로 형성되고, 또, 피스톤 간실은 후방실에 있어서, 연장부의 후단면과 입력 피스톤의 전단면이 서로 마주 보는 공간을 포함하여 형성되게 된다.
(23) 상기 수압 피스톤이, 상기 본체부와 상기 연장부에 걸쳐서 형성되어 후방에 개구하는 유저공을 가지며, 그 유저공의 내부를 포함하여 상기 피스톤 간실이 형성된 (22) 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에서는, 유저공을 이용하여 피스톤 간실이 형성되기 때문에, 피스톤 간실의 전후 방향의 크기를 비교적 크게 할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 반력 부여 기구로서 스프링을 갖는 기구를 채용하여, 피스톤 간실에 그 스프링을 수용하고, 그것의 탄성 반력을 입력 피스톤과 수압 피스톤에 부여하는 마스터 실린더 장치의 경우에는, 그 스프링을 비교적 길게 할 수 있다. 따라서, 그 스프링의 스프링 정수를 비교적 작게 할 수 있는 것이다.
(24) 상기 하우징의 상기 구획부가, 그 하우징의 직경 방향 내측으로 향해 돌출되는 고리형의 칸막이 벽부와, 그 칸막이 벽부의 내단으로부터 전방으로 연장되는 통형상의 내통부를 가지며, 그 내통부의 전단이, 상기 개구로서 기능함과 함께, 그 내통부의 내부가 상기 후방실의 적어도 일부로 되어 있고,
상기 수압 피스톤의 상기 본체부가, 후방에 개구하는 유저공을 가짐으로써 후방측의 부분이 통형상의 통부로 되고,
상기 수압 피스톤이, 상기 통부에 상기 구획부의 상기 내통부가 내부 삽입되도록 하여 배치 형성되고, 또한, 상기 수압 피스톤과 상기 구획부가, 상기 통부의 내주면과 상기 내통부의 외주면에 있어서 시일 끼워 맞춤됨으로써, 그 통부의 후단과 상기 구획부의 상기 칸막이 벽부의 사이에 상기 입력실이 형성되고,
상기 수압 피스톤의 상기 유저공의 저부와 상기 입력 피스톤이, 상기 구획부에 형성된 상기 개구를 사이에 끼고 서로 마주 보도록 하여, 상기 피스톤 간실이 형성된 (21) 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에서는, 하우징이 2 중 구조와 같이 구성되어 있는 전술한 입력 피스톤 프리형 마스터 실린더 장치와 마찬가지로, 하우징은, 상기 내통부의 외측에 외통부라고 부를 수도 있는 부분을 가지고 있다. 또, 수압 피스톤의 통부는 내통부와 외통부에 의해 끼워져 있다고 생각할 수 있다. 또, 입력실은, 통부의 후단에 있어서, 외통부, 칸막이 벽부, 내통부에 의해 둘러싸인 액실이라고 생각할 수도 있다.
(25) 상기 입력 피스톤이, 그것의 전단을 포함하는 적어도 일부가 상기 내통부에 내부 삽입되도록 하여 배치 형성된 (24) 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
(26) 상기 입력 피스톤이, 상기 적어도 일부에 있어서, 상기 내통부와 시일 끼워 맞춤된 (25) 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
상기 2 개의 항에 기재된 마스터 실린더 장치에서는, 전술한 마스터 실린더 장치, 구체적으로 말하면, 입력 피스톤의 전단을 포함하는 적어도 일부가 내통부에 내부 삽입된 입력 피스톤 프리형 마스터 실린더 장치와 마찬가지로, 수압 피스톤의 일부와 입력 피스톤의 일부가 전후 방향에 있어서 서로 겹치는 상태가 되어, 각각의 피스톤에 필요하게 되는 길이가 확보되면서, 마스터 실린더 장치의 전체 길이를 짧게 할 수 있다. 또, 이후의 항에 기재된 마스터 실린더 장치에서는, 내통부에 내부 삽입되는 부분에 있어서, 입력 피스톤이 하우징과 시일 끼워 맞춤되어 있으면, 피스톤 간실이 내통부 내에 있어서 형성되게 된다.
(27) 상기 반력 부여 기구가,
상기 피스톤 간실과 연통하는 액체 저장실과, 그 피스톤 간실의 용적의 감소에 따른 그 액체 저장실의 용적의 증가를 허용함과 함께 그 증가의 양에 따른 크기의 탄성 반력을 액체 저장실 내의 작동액에 작용시키는 대액체 저장실 탄성 반력 작용 기구를 포함하여 구성된 (21) 항 내지 (26) 항 중 어느 한 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에 의하면, 액체 저장실과 대액체 저장실 탄성 반력 작용 기구를 갖는 전술한 입력 피스톤 프리형 마스터 실린더 장치와 마찬가지로, 피스톤 간실의 작동액에도 대액체 저장실 탄성 반력 작용 기구에 의한 탄성 반력이 작용하여, 작동액의 압력이 변화하게 된다. 구체적으로는, 수압 피스톤에 대해 입력 피스톤이 전진하면, 피스톤 간실의 용적이 감소하고, 액체 저장실에서는 그 감소분의 용적이 증가하여, 탄성 반력이 증가하게 된다. 그 때문에, 피스톤 간실의 작동액의 압력이 증가하여, 입력 피스톤을 후퇴시키도록 작용하는 탄성력이 증가하게 된다. 또, 피스톤 간실의 작동액의 압력의 증가에 의해, 수압 피스톤을 전진시키도록 작용하는 탄성력도 증가하게 된다.
(28) 상기 반력 부여 기구가,
상기 하우징의 외부에 배치 형성되고, 상기 액체 저장실과 상기 대액체 저장실 탄성 반력 작용 기구를 포함하여 구성된 반력 부여기를 갖는 (27) 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에서는, 반력 부여기를 갖는 전술한 입력 피스톤 프리형 마스터 실린더 장치와 마찬가지로, 반력 부여 기구의 적어도 일부가 하우징 외부에 형성되게 되기 때문에, 하우징 내의 구조를 비교적 간소하게 할 수 있다.
(29) 상기 반력 부여 기구가,
상기 피스톤 간실에 배치 형성되고, 상기 수압 피스톤에 대한 상기 입력 피스톤의 상기 상대 전진에 대해 탄성 반력을 발생시키는 탄성체를 포함하여 구성된 (21) 항 내지 (28) 항 중 어느 한 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
상기 탄성체로서, 예를 들어, 압축 코일 스프링을 사용할 수 있다. 이와 같은 스프링이, 예를 들어, 수압 피스톤의 후방을 향하는 면과, 입력 피스톤의 전방을 향하는 면에 의해 끼워진 상태로 배치 형성되어 있으면, 입력 피스톤의 수압 피스톤에 대한 전진에 있어서, 입력 피스톤에는, 탄성 반력에 의한 후방으로의 탄성력이 작용하게 된다. 따라서, 운전자는, 그 후방으로의 탄성력을 조작 반력으로서 느낄 수 있다. 또, 스프링의 탄성 반력에 의해, 수압 피스톤에는 전방으로의 탄성력이 작용하게 된다.
(30) 상기 수압 피스톤에 대한 상기 입력 피스톤의 상기 상대 전진을 금지하는 입력 피스톤 상대 전진 금지 기구를, 추가로 구비한 (21) 항 내지 (29) 항 중 어느 한 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에 의하면, 수압 피스톤에 대한 입력 피스톤의 상대 전진을 금지하여, 브레이크 조작력을 수압 피스톤에 전달시킬 수 있다. 예를 들어, 상기의 스프링 등의 탄성체가 피스톤 간실에 형성된 마스터 실린더 장치의 경우, 입력 피스톤이 수압 피스톤에 상대 전진하면서, 조작력이 수압 피스톤에 전달되게 된다. 그러나, 그 상대 전진 때문에, 브레이크 조작량이 쓸데없이 커져 버리게 된다. 본 마스터 실린더 장치에서는, 입력 피스톤의 상대 전진을 금지함으로써, 조작력에 의존하여 작동액을 가압하는 경우에, 쓸데없는 브레이크 조작량을 발생시키지 않고, 조작력을 수압 피스톤에 전달시킬 수 있다. 그것은, 특히 조작력에 의존하여 액압 제동력을 발생시키고 있는 상태에서는 유리하다.
(31) 상기 입력 피스톤 상대 전진 금지 기구가, 상기 피스톤 간실을 밀폐하는 피스톤 간실 밀폐 기구를 포함하여 구성된 (30) 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에 의하면, 피스톤 간실 밀폐 기구를 갖는 전술한 입력 피스톤 프리형 마스터 실린더 장치와 마찬가지로, 피스톤 간실 밀폐 기구에 의해 피스톤 간실을 밀폐함으로써, 피스톤 간실의 작동액을 통하여 조작력을 수압 피스톤에 전달시킬 수 있다.
(32) 상기 전방실 내에 있어서 상기 수압 피스톤의 상기 본체부의 전방에, 상기 브레이크 장치에 공급되는 작동액이 상기 수압 피스톤의 전진에 의해 가압되기 위한 가압실이 형성된 (21) 항 내지 (31) 항 중 어느 한 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에 있어서의 가압실은, 수압 피스톤에 의해 구획되어 있어도 되고, 예를 들어, 수압 피스톤의 전방에 다른 피스톤 등이 있고, 그 다른 피스톤 등에 의해 구획되어 있어도 된다. 요컨대, 예를 들어, 그 다른 피스톤 등을, 수압 피스톤이 전방으로 밀어내도록 하여 전진하는 마스터 실린더 장치여도 되고, 그 경우라도, 수압 피스톤의 전진에 의해, 가압실의 작동액을 가압할 수 있다.
(33) 상기 마스터 실린더 장치가,
상기 전방실 내에 있어서의 상기 수압 피스톤의 전방에 배치 형성된 가압 피스톤을 추가로 구비하고, 그 가압 피스톤이 상기 하우징과 시일 끼워 맞춤됨으로써, 그 가압 피스톤의 전방에, 상기 브레이크 장치에 공급되는 작동액이 가압되기 위한 가압실이 형성되고, 상기 수압 피스톤의 전진에 의해, 그 수압 피스톤이 맞닿은 상태로 상기 가압 피스톤이 전진하여, 상기 가압실 내의 작동액이 가압되도록 구성된 (32) 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에 의하면, 가압 피스톤이, 수압 피스톤에 의해 전방으로 밀려 나오도록 하여 전진되게 되고, 그 수압 피스톤의 전진에 의해 가압실의 작동액을 가압할 수 있다. 말하자면, 본 마스터 실린더 장치에서는, 가압 피스톤을 통하여, 수압 피스톤이 작동액을 간접적으로 가압하는 양태로 되어 있다.
(34) 상기 (21) 항 내지 (33) 항 중 어느 한 항에 기재된 마스터 실린더 장치와,
상기 고압원으로서 작동액을 고압으로 하는 고압원 장치와,
그 고압원 장치로부터 상기 마스터 실린더 장치의 상기 입력실에 도입되는 작동액의 압력을 조정하는 압력 조정 장치를 구비한 액압 브레이크 시스템.
본 액압 브레이크 시스템에서는, 고압원 장치로부터의 작동액이, 압력 조정 장치를 통하여 마스터 실린더 장치에 도입된다. 또, 브레이크 장치에 도입되는 작동액이 압력 조정 장치를 통하여 도입되어도 된다. 그 경우, 브레이크 장치에서 발생하는 액압 제동력은 압력 조정된 작동액의 압력에 따른 크기가 된다. 요컨대, 고압원압에 의존하여 액압 제동력을 발생시키고 있는 상태, 혹은, 조작력과 고압원압에 의존하여 액압 제동력을 발생시키고 있는 상태에서는, 압력 조정 장치에 의해 작동액을 압력 조정함으로써, 브레이크 장치에 있어서의 액압 제동력을 조정할 수 있다.
또, 전술한 전환, 요컨대, 고압원 또는 마스터 실린더 장치로부터 브레이크 장치로의 작동액의 공급원의 전환을 위해서, 본 액압 브레이크 시스템이 전환 기구를 가지고 있어도 된다. 예를 들어, 전술한 바와 같은 액압 브레이크 시스템, 요컨대, 마스터 실린더 장치로부터 브레이크 장치에 작동액을 공급하기 위한 연통로를 가지며, 그 연통로의 도중에 전자 밸브가 설치되어 있고, 또한, 고압원으로부터 브레이크 장치에 작동액을 공급하기 위한 연통로를 가지며, 그 연통로의 도중에 전자 밸브가 설치되어 있는 액압 브레이크 시스템의 경우, 그들의 전자 밸브를 주요 구성 요소로 하는 기구에 의해 전환 기구를 구성할 수 있다.
(35) 상기 고압원 장치가, 작동액을 고압으로 하기 위한 액압 펌프와, 그 고압이 된 작동액을 저류하는 어큐뮬레이터를 갖는 (34) 항에 기재된 액압 브레이크 시스템.
본 액압 브레이크 시스템에 의하면, 액압 펌프와 어큐뮬레이터를 갖는 전술한 액압 브레이크 시스템과 마찬가지로, 어큐뮬레이터가 어느 정도의 양의 작동액을 저류할 수 있도록 구성되어 있으면, 어큐뮬레이터 내의 작동액의 압력이 설정된 높이보다 낮아진 경우에만 액압 펌프를 작동시키면 된다.
(36) 상기 압력 조정 장치가,
상기 고압원 장치로부터 공급되는 작동액의 압력을, 자신이 제어됨으로써 그 제어에 따른 압력으로 감압하고, 그 감압된 압력의 작동액을 상기 마스터 실린더 장치에 공급하도록 구성되고, 또한,
상기 마스터 실린더 장치의 상기 가압실, 상기 대향실, 상기 피스톤 간실 중 어느 것의 압력을 파일럿압으로서 이용하고, 상기 고압원 장치로부터 공급되는 작동액의 압력을, 그 파일럿압에 따른 압력으로 감압하기 위한 파일럿압 의존 감압 기구를 갖는 (34) 항 또는 (35) 항에 기재된 액압 브레이크 시스템.
본 액압 브레이크 시스템에 의하면, 압력 조정 장치를 갖는 전술한 액압 브레이크 시스템과 마찬가지로, 보조적인 감압 기구인 파일럿압 의존 감압 기구에 의해, 고압원 장치로부터 공급되는 작동액의 압력을 감압하는 것이 가능하게 되어 있다.
(37) 상기 파일럿압 의존 감압 기구가, 상기 마스터 실린더 장치의 상기 가압실의 압력을 상기 파일럿압으로서 이용하도록 구성된 (36) 항에 기재된 액압 브레이크 시스템.
본 액압 브레이크 시스템에 의하면, 가압실의 압력을 파일럿압으로서 이용하는 전술한 액압 브레이크 시스템과 마찬가지로, 조작력에 의해 가압실의 압력이 변화하면, 압력 조정 장치는 그 압력을 파일럿압으로서 이용하여 작동할 수 있다.
(38) 상기 파일럿압 의존 감압 기구가, 상기 마스터 실린더 장치의 상기 피스톤 간실의 압력을 상기 파일럿압으로서 이용하도록 구성된 (36) 항에 기재된 액압 브레이크 시스템.
본 액압 브레이크 시스템에 의하면, 피스톤 간실의 압력을 파일럿압으로서 이용하는 전술한 액압 브레이크 시스템과 마찬가지로, 피스톤 간실의 작동액의 압력 변화가 브레이크 조작의 변화에 대해 비교적 양호하게 추종할 수 있기 때문에, 파일럿압 의존 감압 기구에 의해 작동액이 감압되는 경우에 있어서도, 브레이크의 조작감이 우수하다.
≪수압 피스톤 록형 마스터 실린더 장치≫
(41) 차륜에 설치된 브레이크 장치에, 가압된 작동액을 공급하기 위한 마스터 실린더 장치로서,
전방측의 단부가 폐색되고, 내부를 전방실과 후방실로 구획함과 함께 자신을 관통하는 개구가 형성된 구획부를 갖는 하우징과,
후단에 칼라가 형성되어 상기 전방실 내에 배치 형성된 본체부를 가지며, 상기 브레이크 장치에 공급되는 작동액을 가압하기 위한 힘을 자신에게 받아 전진 가능한 수압 피스톤과,
그 수압 피스톤의 전방에 있어서 상기 후방실 내에 배치 형성된 가압 피스톤과,
상기 후방실 내에 배치 형성되고, 상기 하우징의 후방에 배치된 브레이크 조작 부재와 연결되어 그 브레이크 조작 부재에 가해진 조작력에 의해 전진하는 입력 피스톤을 구비하고,
상기 가압 피스톤이 상기 하우징과 시일 끼워 맞춤되고, 상기 수압 피스톤의 상기 본체부가 상기 칼라와 그 칼라의 전방에 있어서 상기 하우징과 시일 끼워 맞춤되고, 또한, 상기 수압 피스톤이 상기 구획부와 시일 끼워 맞춤됨으로써, 상기 가압 피스톤의 전방에, 상기 브레이크 장치에 공급되는 작동액이 그 가압 피스톤의 전진에 의해 가압되는 가압실이, 상기 수압 피스톤의 상기 본체부와 상기 가압 피스톤의 사이에, 고압원으로부터의 작동액이 도입되는 제 1 입력실이, 상기 수압 피스톤의 상기 본체부의 후단과 상기 구획부의 사이에, 상기 고압원으로부터의 작동액이 도입되는 제 2 입력실이, 상기 수압 피스톤의 상기 본체부의 주위에, 상기 칼라를 사이에 끼고 그 제 2 입력실과 대향하는 대향실이 각각 형성되고,
상기 입력 피스톤이 상기 하우징과 시일 끼워 맞춤됨으로써, 상기 입력 피스톤과 상기 수압 피스톤이 시일 끼워 맞춤되지 않고, 상기 입력 피스톤과 상기 수압 피스톤의 사이에, 상기 구획부에 형성된 상기 개구를 이용하여, 그들 입력 피스톤과 수압 피스톤이 서로 마주 보는 피스톤 간실이 형성되고,
상기 제 1 입력실의 작동액의 압력이 상기 수압 피스톤에 작용하는 수압 면적과, 상기 제 2 입력실의 작동액의 압력이 상기 수압 피스톤에 작용하는 수압 면적이 동일하게 되고, 또한, 상기 대향실이 밀폐된 상태에 있어서, 상기 제 1 입력실과 상기 제 2 입력실에 상기 고압원으로부터의 작동액이 도입됨으로써, 상기 수압 피스톤의 전진을 금지하면서, 상기 가압 피스톤의 전진에 의한 상기 가압실 내의 작동액이 가압되도록 구성되고,
상기 피스톤 간실의 용적의 감소가 허용된 상태에 있어서, 상기 조작력에 의한 상기 수압 피스톤에 대한 상기 입력 피스톤의 상대 전진을 허용함과 함께, 그 상대 전진에 대항하고 또한 그 상대 전진의 양에 따른 크기의 반력을, 그들 수압 피스톤과 입력 피스톤에 부여함으로써, 그 반력이, 상기 브레이크 조작 부재의 조작에 대한 조작 반력으로서 작용하도록 구성된 반력 부여 기구를 구비한 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에 의하면, 제 1 입력실에 고압원으로부터 작동액이 도입되면, 가압 피스톤이 전진하여 브레이크 장치에 가압된 작동액이 공급되게 된다. 또, 수압 피스톤에서는, 제 1 입력실의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적과, 제 2 입력실의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적이 동일하게 되어 있다. 그 때문에, 제 1 입력실의 작동액의 압력에 의해 수압 피스톤에 작용하는 후방으로의 탄성력과, 제 2 입력실의 작동액의 압력에 의해 수압 피스톤에 작용하는 전방으로의 탄성력은 동일해진다. 따라서, 제 1 입력실 및 제 2 입력실에 고압원으로부터 작동액이 도입되어도, 그 작동액에 의해 수압 피스톤이 이동되는 일은 없다. 또, 대향실이 밀폐되어 있으면, 수압 피스톤의 전진은 금지되게 된다. 따라서, 대향실이 밀폐되어 있으면, 운전자가 브레이크 조작 부재를 조작해도, 그 조작력이 수압 피스톤을 통하여 가압 피스톤에 전달되는 일은 없고, 가압 피스톤은, 고압원으로부터 도입되는 작동액의 압력에 오로지 의존하여 브레이크 장치에 공급되는 작동액을 가압할 수 있다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치는, 「고압원압 의존 가압 상태」를 실현할 수 있다. 말하자면, 본 마스터 실린더 장치는, 수압 피스톤을 고정 (록) 시킨 상태에서, 고압원압 의존 가압 상태를 실현할 수 있는 것이며, 그것으로써, 본 마스터 실린더 장치를 「수압 피스톤 록형 마스터 실린더 장치」라고 부른다.
또한, 상기의 제 1 입력실의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적과, 제 2 입력실의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적은, 완전히 동일하게 되어 있을 필요는 없고, 약간 상이한 크기로 되어 있어도 된다. 요컨대, 작동액의 압력이 작용하는 수압 피스톤의 수압 면적에 관해서 「동일하게」란, 이 약간 상이한 경우도 포함하는 개념, 다시 말하면, 실질적으로 동일하다고 간주할 수 있는 경우도 포함하는 개념이다. 상기의 2 개의 수압 면적이 약간 상이한 크기로 되어 있으면, 상기의 전방으로의 탄성력과 후방으로의 탄성력이 약간 상이한 크기가 된다. 따라서, 통상시라도 수압 피스톤은 약간 이동하게 된다. 이것은, 예를 들어, 수압 피스톤이 장기간에 걸쳐서 이동하지 않는 것에 의한 수압 피스톤의 하우징에의 고착을 방지하기 때문에 유효하다.
또, 고압원압 의존 가압 상태가 실현되고 있는 경우에 대향실의 밀폐를 해제하고, 수압 피스톤을 통하여 조작력을 가압 피스톤에 전달시키면, 본 마스터 실린더 장치는, 「조작력·고압원압 의존 가압 상태」를 실현할 수 있다. 이 상태에 있어서, 브레이크 장치는 제 2 입력실의 압력, 요컨대, 고압원압에 의존한 크기의 액압 제동력에 더하여, 조작력에도 의존한 크기의 액압 제동력을 발생시킬 수 있다. 조작력을 수압 피스톤으로부터 가압 피스톤에 전달시키기 위해서는, 예를 들어, 수압 피스톤이 가압 피스톤에 맞닿으면 되고, 혹은, 제 1 입력실이 밀폐되어도 된다. 요컨대, 수압 피스톤이 가압 피스톤에 맞닿은 경우에는, 그 맞닿음에 의해, 조작력이 수압 피스톤으로부터 가압 피스톤에 전달되게 된다. 한편, 제 1 입력실을 밀폐한 경우에는, 제 1 입력실의 작동액을 통하여, 조작력이 수압 피스톤에 전달되게 된다. 따라서, 예를 들어, 급브레이크 등의 큰 액압 제동력이 필요하게 되는 경우에 조작력·고압원압 의존 가압 상태를 실현하면, 브레이크 장치에 비교적 큰 액압 제동력을 발생시킬 수 있다. 또, 본 마스터 실린더 장치에 의하면, 비교적 저출력의 고압원에 의해, 큰 액압 제동력을 발생시킬 수 있는 것이 된다. 조작력을 수압 피스톤에 전달시키기 위해서는, 예를 들어, 입력 피스톤의 수압 피스톤에의 맞닿음을 허용하거나, 혹은, 피스톤 간실을 밀폐하면 된다.
또, 고압원으로부터의 작동액의 도입이 없는 경우여도, 조작력·고압원압 의존 가압 상태와 마찬가지로, 대향실의 밀폐를 해제하고, 수압 피스톤을 통하여 조작력을 가압 피스톤에 전달시키면, 본 마스터 실린더 장치는, 「조작력 의존 가압 상태」를 실현할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 고압원이 전기적 실함 등에 의해 작동할 수 없는 경우라도, 조작력에 오로지 의존하여 브레이크 장치를 작동시킬 수 있다.
본 마스터 실린더 장치에서는, 전술한 입력 피스톤 프리형 마스터 실린더 장치 및 마스터 컷 시스템용 마스터 실린더 장치와 마찬가지로, 입력 피스톤과 수압 피스톤은 시일 끼워 맞춤되어 있지 않다. 그 때문에, 입력실로의 고압원으로부터의 작동액의 도입에 의한 수압 피스톤의 이동에 의해, 입력 피스톤을 이동시키는 힘, 요컨대, 시일의 마찰력에서 기인하는 힘이 입력 피스톤에 작용하는 일은 없다. 요컨대, 수압 피스톤의 이동에 끌려 입력 피스톤 혹은 조작 부재가 이동되게 되는 일은 없어, 브레이크 조작에 있어서의 조작감이 양호하다. 또, 본 마스터 실린더 장치에서는, 수압 피스톤이, 본체부에 있어서 하우징과 시일 끼워 맞춤되고, 또한, 하우징의 구획부와 시일 끼워 맞춤됨으로써 입력실이 형성되어 있기 때문에, 입력 피스톤과 하우징의 사이에 있는 시일에는 고압용 시일이 사용될 필요가 없다. 따라서, 입력 피스톤을 이동시킬 때의 시일에서 기인하여 발생하는 마찰력을 비교적 작게 할 수 있다. 요컨대, 입력 피스톤을 이동시킬 때의 저항이 비교적 작아, 브레이크의 조작감이 양호해져 있고, 특히 조작력 의존 가압 상태에 있어서는, 양호한 브레이크 조작감을 얻을 수 있다.
또한, 본 마스터 실린더 장치에서는, 예를 들어, 고압원압 의존 가압 상태가 실현되고 있는 경우, 가압실의 작동액의 압력에 의한 힘이 브레이크 조작 부재에 전달되지 않게 된다. 그러나, 운전자는, 반력 부여 기구에 의한 조작 반력에 의해, 마치 자신의 조작력에 의해 가압실의 작동액을 가압, 요컨대, 브레이크 장치를 작동시키고 있는 것처럼 느낄 수 있다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치에서는, 반력 부여 기구를 포함하여 소위 스트로크 시뮬레이터가 구성되어 있는 것이다.
(42) 상기 수압 피스톤이, 상기 본체부로부터 상기 구획부의 상기 개구를 관통하여 상기 후방실로 연장되는 연장부를 가지며, 그 연장부에 있어서 상기 구획부와 시일 끼워 맞춤됨으로써 상기 제 2 입력실이 형성됨과 함께, 그 연장부의 후단과 상기 입력 피스톤이 서로 마주 보도록 하여 상기 피스톤 간실이 형성된 (41) 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에서는, 연장부를 갖는 전술한 입력 피스톤 프리형 마스터 실린더 장치 및 마스터 컷 시스템용 마스터 실린더 장치와 마찬가지로, 입력실이 연장부의 주위에 고리형으로 형성되고, 또, 피스톤 간실은 후방실에 있어서, 연장부의 후단면과 입력 피스톤의 전단면이 서로 마주 보는 공간을 포함하여 형성되게 된다.
(43) 상기 수압 피스톤이, 상기 본체부와 상기 연장부에 걸쳐서 형성되어 후방에 개구하는 유저공을 가지며, 그 유저공의 내부를 포함하여 상기 피스톤 간실이 형성된 (42) 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에서는, 유저공을 갖는 전술한 마스터 컷 시스템용 마스터 실린더 장치와 마찬가지로, 유저공을 이용하여 피스톤 간실이 형성되기 때문에, 피스톤 간실의 전후 방향의 크기를 비교적 크게 할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 반력 부여 기구로서 비교적 긴 스프링을 채용할 수 있어 스프링의 스프링 정수를 비교적 작게 할 수 있다.
(44) 상기 하우징의 상기 구획부가, 그 하우징의 직경 방향 내측으로 향해 돌출되는 고리형의 칸막이 벽부와, 그 칸막이 벽부의 내단으로부터 전방으로 연장되는 통형상의 내통부를 가지며, 그 내통부의 전단이, 상기 개구로서 기능함과 함께, 그 내통부의 내부가 상기 후방실의 적어도 일부로 되어 있고,
상기 수압 피스톤의 상기 본체부가, 후방에 개구하는 유저공을 가짐으로써 후방측의 부분이 통형상의 통부로 됨과 함께, 그 통부의 후단에 상기 칼라가 형성된 것이며,
상기 수압 피스톤이, 상기 통부에 상기 구획부의 상기 내통부가 내부 삽입되도록 하여 배치 형성되고, 또한, 상기 수압 피스톤과 상기 구획부가, 상기 통부의 내주면과 상기 내통부의 외주면에 있어서 시일 끼워 맞춤됨으로써, 그 통부의 후단과 상기 구획부의 상기 칸막이 벽부의 사이에 상기 제 2 입력실이 형성되고,
상기 수압 피스톤의 상기 유저공의 저부와 상기 입력 피스톤이, 상기 구획부에 형성된 상기 개구를 사이에 끼고 서로 마주 보도록 하여, 상기 피스톤 간실이 형성된 (43) 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에서는, 하우징이 2 중 구조와 같이 구성되어 있는 전술한 입력 피스톤 프리형 마스터 실린더 장치 및 마스터 컷 시스템용 마스터 실린더 장치와 마찬가지로, 하우징은, 상기 내통부의 외측에 외통부라고 부를 수도 있는 부분을 가지고 있고, 수압 피스톤의 통부는, 그들 내통부와 외통부에 의해 끼워져 있다고 생각할 수 있다. 또, 입력실은 통부의 후단에 있어서, 외통부, 칸막이 벽부, 내통부에 의해 둘러싸인 액실이라고 생각할 수도 있다.
(45) 상기 입력 피스톤의 그것의 전단을 포함하는 적어도 일부가, 상기 내통부에 내부 삽입되도록 하여 배치 형성된 (44) 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
(46) 상기 입력 피스톤이, 상기 적어도 일부에 있어서, 상기 내통부와 시일 끼워 맞춤된 (45) 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
상기 2 개의 항에 기재된 마스터 실린더 장치에서는, 전술한 마스터 실린더 장치, 구체적으로 말하면, 입력 피스톤의 전단을 포함하는 적어도 일부가 내통부에 내부 삽입된 입력 피스톤 프리형 마스터 실린더 장치 및 마스터 컷 시스템용 마스터 실린더 장치와 마찬가지로, 수압 피스톤의 일부와 입력 피스톤의 일부가 전후 방향에 있어서 서로 겹치는 상태가 되어, 각각의 피스톤에 필요하게 되는 길이가 확보되면서, 마스터 실린더 장치의 전체 길이를 짧게 할 수 있다. 또, 이후의 항에 기재된 마스터 실린더 장치에서는, 내통부에 내부 삽입되는 부분에 있어서, 입력 피스톤이 하우징과 시일 끼워 맞춤되어 있으면, 피스톤 간실이 내통부 내에서 형성되게 된다.
(47) 상기 반력 부여 기구가,
상기 피스톤 간실에 배치 형성되어, 상기 수압 피스톤에 대한 상기 입력 피스톤의 상기 상대 전진에 대해 탄성 반력을 발생시키는 탄성체를 포함하여 구성된 (41) 항 내지 (46) 항 중 어느 한 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에서는, 반력 부여 기구가 탄성체를 포함하여 구성된 전술한 마스터 컷 시스템용 마스터 실린더 장치와 마찬가지로, 상기 탄성체로서, 예를 들어, 압축 코일 스프링을 사용할 수 있다. 이와 같은 스프링이면, 입력 피스톤의 수압 피스톤에 대한 전진에 대해, 입력 피스톤에 탄성 반력에 의한 후방으로의 탄성력을 작용시킬 수 있다. 따라서, 운전자는, 그 탄성력을 조작 반력으로서 느낄 수 있다.
(48) 당해 마스터 실린더 장치가,
상기 대향실을 저압원에 연통시키는 저압원 연통 기구를 추가로 구비하고, 그 저압원 연통 기구에 의해 상기 대향실이 저압원과 연통하는 상태에 있어서, 상기 수압 피스톤의 전진을 허용하여 그 수압 피스톤과 상기 가압 피스톤의 맞닿음을 허용함과 함께, 고압원으로부터 상기 제 1 입력실 및 제 2 입력실에 도입되는 작동액의 압력에 의하지 않고, 상기 조작력에 의한 상기 가압실 내의 작동액의 가압을 허용하도록 구성된 (41) 항 내지 (47) 항 중 어느 한 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에 의하면, 저압원 연통 기구가 기능함으로써, 조작력이 수압 피스톤을 통하여 가압 피스톤에 전달되게 된다. 요컨대, 저압원 연통 기구는, 조작력 의존 가압 상태를 실현시키기 위한 기구라고 생각할 수 있다. 또한, 저압원 연통 기구에 의해 수압 피스톤이 가압 피스톤에 맞닿아 있는 상태로 제 2 입력실에 고압원으로부터의 작동액이 도입되면, 그 작동액의 압력에 의존하여 가압 피스톤을 전진시킬 수 있어 조작력·고압원압 의존 가압 상태가 실현되게 된다. 조작력에 의한 상기 가압실 내의 작동액의 가압을 허용하기 위해서는, 예를 들어, 전술한 바와 같이, 입력 피스톤의 수압 피스톤에의 맞닿음을 허용하거나, 혹은, 피스톤 간실을 밀폐하면 된다.
저압원 연통 기구로서는, 예를 들어, 상시 개방의 전자 밸브 등을 주요 구성 요소로 하는 기구를 채용할 수 있다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치가, 밸브가 개방됨으로써 대향실을 저압원에 연통하는 구성으로 되어 있는 경우, 상시 개방 밸브는, 전기적 실함 등의 발생과 동시에 밸브 개방되어, 대향실을 저압원에 연통시키게 된다. 요컨대, 이와 같은 저압원 연통 기구에 의하면, 전기적 실함시에 마스터 실린더 장치는 조작력 의존 가압 상태로 작동할 수 있다.
(49) 상기 수압 피스톤에 대한 상기 입력 피스톤의 상기 상대 전진을 금지하는 입력 피스톤 상대 전진 금지 기구를, 추가로 구비한 (41) 항 내지 (48) 항 중 어느 한 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에 의하면, 입력 피스톤 상대 전진 금지 기구를 구비한 전술한 마스터 컷 시스템용 마스터 실린더 장치와 마찬가지로, 수압 피스톤에 대한 입력 피스톤의 상대 전진을 금지하여, 브레이크 조작력을 수압 피스톤에 전달시킬 수 있다. 따라서, 입력 피스톤이 수압 피스톤에 상대 전진하면서, 조작력이 수압 피스톤에 전달되지 않기 때문에, 고압원압 의존 가압 상태 또는 조작력·고압원압 의존 가압 상태에 있어서, 요컨대, 조작력에 의존하여 작동액을 가압하는 경우에 있어서, 쓸데없는 브레이크 조작량을 발생시키지 않고 조작력을 수압 피스톤에 전달시킬 수 있다. 그것은, 특히 조작력 의존 가압 상태에 있어서 유리하다.
(50) 상기 입력 피스톤 상대 전진 금지 기구가, 상기 피스톤 간실을 밀폐하는 피스톤 간실 밀폐 기구를 포함하여 구성된 (49) 항에 기재된 마스터 실린더 장치.
본 마스터 실린더 장치에 의하면, 피스톤 간실 밀폐 기구를 갖는 전술한 입력 피스톤 프리형 마스터 실린더 장치 및 마스터 컷 시스템용 마스터 실린더 장치와 마찬가지로, 피스톤 간실 밀폐 기구에 의해 피스톤 간실을 밀폐함으로써, 피스톤 간실의 작동액을 통하여, 조작력을 수압 피스톤에 전달시킬 수 있다.
(51) 상기 (41) 항 내지 (50) 항 중 어느 한 항에 기재된 마스터 실린더 장치와,
상기 고압원으로서 작동액을 고압으로 하는 고압원 장치와,
그 고압원 장치로부터 상기 마스터 실린더 장치의 상기 입력실에 도입되는 작동액의 압력을 조정하는 압력 조정 장치를 구비한 액압 브레이크 시스템.
본 액압 브레이크 시스템에 의하면, 입력 피스톤 프리형 마스터 실린더 장치, 고압원 장치, 압력 조정 장치를 구비한 전술한 액압 브레이크 시스템과 마찬가지로, 고압원압 의존 가압 상태 혹은 조작력·고압원압 의존 가압 상태에서는, 가압실의 작동액을 압력 조정된 작동액의 압력에 따른 압력으로 조정할 수 있다. 요컨대, 브레이크 장치에 있어서의 액압 제동력을 조정할 수 있다.
(52) 상기 고압원 장치가, 작동액을 고압으로 하기 위한 액압 펌프와, 그 고압이 된 작동액을 저류하는 어큐뮬레이터를 갖는 (51) 항에 기재된 액압 브레이크 시스템.
본 액압 브레이크 시스템에 의하면, 액압 펌프와 어큐뮬레이터를 갖는 전술한 액압 브레이크 시스템과 마찬가지로, 어큐뮬레이터가 어느 정도의 양의 작동액을 저류할 수 있도록 구성되어 있으면, 어큐뮬레이터 내의 작동액의 압력이 설정된 높이보다 낮아진 경우에만 액압 펌프를 작동시키면 된다.
(53) 상기 압력 조정 장치가,
상기 고압원 장치로부터 공급되는 작동액의 압력을, 자신이 제어됨으로써 그 제어에 따른 압력으로 감압하고, 그 감압된 압력의 작동액을 상기 마스터 실린더 장치에 공급하도록 구성되고, 또한,
상기 마스터 실린더 장치의 상기 가압실, 상기 대향실, 상기 피스톤 간실 중 어느 것의 압력을 파일럿압으로서 이용하고, 상기 고압원 장치로부터 공급되는 작동액의 압력을, 그 파일럿압에 따른 압력으로 감압하기 위한 파일럿압 의존 감압 기구를 갖는 (51) 항 또는 (52) 항에 기재된 액압 브레이크 시스템.
본 액압 브레이크 시스템에 의하면, 압력 조정 장치를 갖는 전술한 액압 브레이크 시스템과 마찬가지로, 보조적인 감압 기구인 파일럿압 의존 감압 기구에 의해, 고압원 장치로부터 공급되는 작동액의 압력을 감압하는 것이 가능하게 되어 있다.
(54) 상기 파일럿압 의존 감압 기구가, 상기 마스터 실린더 장치의 상기 가압실의 압력을 상기 파일럿압으로서 이용하도록 구성된 (53) 항에 기재된 액압 브레이크 시스템.
본 액압 브레이크 시스템에 의하면, 가압실의 압력을 파일럿압으로서 이용하는 전술한 액압 브레이크 시스템과 마찬가지로, 조작력에 의해 가압실의 압력이 변화되면, 압력 조정 장치는, 그 압력을 파일럿압으로서 이용하여 작동할 수 있다.
(55) 상기 파일럿압 의존 감압 기구가, 상기 마스터 실린더 장치의 상기 피스톤 간실의 압력을 상기 파일럿압으로서 이용하도록 구성된 (53) 항에 기재된 액압 브레이크 시스템.
본 액압 브레이크 시스템에 의하면, 피스톤 간실의 압력을 파일럿압으로서 이용하는 전술한 액압 브레이크 시스템과 마찬가지로, 피스톤 간실의 작동액의 압력 변화가 브레이크 조작의 변화에 대해 비교적 양호하게 추종할 수 있기 때문에, 파일럿압 의존 감압 기구에 의해 작동액이 감압되는 경우에 있어서도, 브레이크의 조작감이 우수하다.
도 1 은, 청구 가능 발명의 실시예의 마스터 실린더 장치를 탑재한 하이브리드 차량의 구동 시스템 및 제동 시스템을 나타내는 모식도이다.
도 2 는, 제 1 실시예의 마스터 실린더 장치를 포함하여 구성되는 액압 브레이크 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3 은, 도 2 에 나타내는 액압 브레이크 시스템에 있어서, 고압원에 의해 고압이 된 작동액을 압력 조정하는 증감압 장치를 나타내는 도면이다.
도 4 는, 도 2 에 나타내는 마스터 실린더 장치에 채용되는 반력 부여 기구를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 제 2 실시예의 마스터 실린더 장치를 포함하여 구성되는 액압 브레이크 시스템을 나타내는 도면이다.
도 6 은, 제 3 실시예의 마스터 실린더 장치를 포함하여 구성되는 액압 브레이크 시스템을 나타내는 도면이다.
도 7 은, 제 4 실시예의 마스터 실린더 장치를 포함하여 구성되는 액압 브레이크 시스템을 나타내는 도면이다.
도 8 은, 제 5 실시예의 마스터 실린더 장치를 포함하여 구성되는 액압 브레이크 시스템을 나타내는 도면이다.
도 9 는, 제 6 실시예의 마스터 실린더 장치를 포함하여 구성되는 액압 브레이크 시스템을 나타내는 도면이다.
도 10 은, 제 7 실시예의 마스터 실린더 장치를 포함하여 구성되는 액압 브레이크 시스템을 나타내는 도면이다.
도 11 은, 제 8 실시예의 마스터 실린더 장치를 포함하여 구성되는 액압 브레이크 시스템을 나타내는 도면이다.
도 12 는, 제 9 실시예의 마스터 실린더 장치를 포함하여 구성되는 액압 브레이크 시스템을 나타내는 도면이다.
도 13 은, 제 10 실시예의 마스터 실린더 장치를 포함하여 구성되는 액압 브레이크 시스템을 나타내는 도면이다.
이하, 청구 가능 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 청구 가능 발명은, 하기의 실시예 및 변형예에 한정되는 것이 아니고, 당업자의 지식에 기초하여 여러 가지의 변경, 개량을 실시한 여러 가지의 양태로 실시할 수 있다.
실시예 1
≪차량의 구성≫
도 1 에, 실시예 1 의 마스터 실린더 장치를 탑재한 하이브리드 차량의 구동 시스템 및 제동 시스템을 모식적으로 나타낸다. 차량에는, 동력원으로서 엔진 (10) 과 전기 모터 (12) 가 탑재되어 있고, 또, 엔진 (10) 의 출력에 의해 발전을 실시하는 발전기 (14) 도 탑재되어 있다. 이들 엔진 (10), 전기 모터 (12), 발전기 (14) 는, 동력 분할 기구 (16) 에 의해 서로 접속되어 있다. 이 동력 분할 기구 (16) 를 제어함으로써, 엔진 (10) 의 출력을, 발전기 (14) 를 작동시키기 위한 출력과, 4 개의 차륜 (18) 중 구동륜이 되는 것을 회전시키기 위한 출력으로 배분하거나, 전기 모터 (12) 의 출력을 구동륜에 전달시키거나 할 수 있다. 요컨대, 동력 분할 기구 (16) 는, 감속기 (20) 및 구동축 (22) 을 통하여 구동륜에 전달되는 구동력에 관한 변속기로서 기능하는 것이다. 또한, 「차륜 (18)」등의 몇 가지 구성 요소는, 4 개의 차륜 중 어느 것에 대응하는 것인 것을 나타내는 경우에는, 좌전륜, 우전륜, 좌후륜, 우후륜에 각각 대응하고, 첨자 「FL」, 「FR」, 「RL」, 「RR」을 부여하여 사용한다. 이 표기법에 따르면, 본 차량에 있어서의 구동륜은, 차륜 (18RL) 및 차륜 (18RR) 이다.
전기 모터 (12) 는 교류 동기 전동기로, 교류 전력에 의해 구동된다. 차량에는 인버터 (24) 가 구비되어 있고, 인버터 (24) 는, 전력을 직류로부터 교류, 혹은, 교류로부터 직류로 변환할 수 있다. 따라서, 인버터 (24) 를 제어함으로써, 발전기 (14) 에 의해 출력되는 교류 전력을, 배터리 (26) 에 비축하기 위한 직류 전력으로 변환시키거나, 배터리 (26) 에 비축되어 있는 직류 전력을, 전기 모터 (12) 를 구동하기 위한 교류 전력으로 변환할 수 있다. 발전기 (14) 는, 전기 모터 (12) 와 마찬가지로, 교류 동기 전동기로서의 구성을 가지고 있다. 요컨대, 본 실시예의 차량에서는, 교류 동기 전동기가 2 개 탑재되어 있다고 생각할 수 있고, 일방이 전기 모터 (12) 로서, 주로 구동력을 출력하기 위해 사용되고, 타방이 발전기 (14) 로서, 주로 엔진 (10) 의 출력에 의해 발전하기 위해서 사용되고 있다.
또, 전기 모터 (12) 는, 차량의 주행에 수반하는 차륜 (18RL, 18RR) 의 회전을 이용하여, 발전 (회생 발전) 을 실시하는 것도 가능하다. 이 때, 차륜 (18RL, 18RR) 에 연결되는 전기 모터 (12) 에서는 전력이 발생됨과 함께, 전기 모터 (12) 의 회전을 제지하기 위한 저항력이 발생한다. 따라서, 그 저항력을, 차량을 제동하는 제동력으로서 이용할 수 있다. 요컨대, 전기 모터 (12) 는, 전력을 발생시키면서 차량을 제동하기 위한 회생 브레이크의 수단으로서 이용된다. 따라서, 본 차량은, 회생 브레이크를 엔진 브레이크나 후술하는 액압 브레이크와 함께 제어함으로써 제동되는 것이다. 한편, 발전기 (14) 는 주로 엔진 (10) 의 출력에 의해 발전을 하지만, 인버터 (24) 를 통하여 배터리 (26) 로부터 전력이 공급됨으로써, 전기 모터로서도 기능한다.
본 차량에 있어서, 상기의 브레이크의 제어나, 그 밖의 차량에 관한 각종 제어는, 복수의 전자 제어 유닛 (ECU) 에 의해 실시된다. 복수의 ECU 중, 메인 ECU (30) 는, 그들의 제어를 통괄하는 기능을 가지고 있다. 예를 들어, 하이브리드 차량은, 엔진 (10) 의 구동 및 전기 모터 (12) 의 구동에 의해 주행하는 것이 가능하게 되어 있지만, 그들 엔진 (10) 의 구동과 전기 모터 (12) 의 구동은, 메인 ECU (30) 에 의해 종합적으로 제어된다. 구체적으로 말하면, 메인 ECU (30) 에 의해, 엔진 (10) 의 출력과 전기 모터 (12) 에 의한 출력의 배분이 결정되고, 그 배분에 기초하여, 엔진 (10) 을 제어하는 엔진 ECU (32), 전기 모터 (12) 및 발전기 (14) 를 제어하는 모터 ECU (34) 에 각 제어에 대한 지령이 출력된다.
메인 ECU (30) 에는, 배터리 (26) 를 제어하는 배터리 ECU (36) 도 접속되어 있다. 배터리 ECU (36) 는, 배터리 (26) 의 충전 상태를 감시하고 있어, 충전량이 부족한 경우에는, 메인 ECU (30) 에 대해 충전 요구 지령을 출력한다. 충전 요구 지령을 받은 메인 ECU (30) 는, 배터리 (26) 를 충전시키기 위해서, 발전기 (14) 에 의한 발전의 지령을 모터 ECU (34) 에 출력한다.
또, 메인 ECU (30) 에는, 브레이크를 제어하는 브레이크 ECU (38) 도 접속되어 있다. 당해 차량에는, 운전자에 의해 조작되는 브레이크 조작 부재 (이하, 간단히 「조작 부재」라고 하는 경우가 있다) 가 설치되어 있고, 브레이크 ECU (38) 는, 그 조작 부재의 조작량인 브레이크 조작량 (이하, 간단히 「조작량」이라고 하는 경우가 있다) 과, 그 조작 부재에 가해지는 운전자 힘인 브레이크 조작력 (이하, 간단히 「조작력」이라고 하는 경우가 있다) 의 적어도 일방에 기초하여 목표 제동력을 결정하여, 메인 ECU (30) 에 대해 이 목표 제동력을 출력한다. 메인 ECU (30) 는, 모터 ECU (34) 에 이 목표 제동력을 출력하고, 모터 ECU (34) 는, 그 목표 제동력에 기초하여 회생 브레이크를 제어함과 함께, 그것의 실행치, 요컨대, 발생시키고 있는 회생 제동력을 메인 ECU (30) 에 출력한다. 메인 ECU (30) 에서는, 목표 제동력으로부터 회생 제동력이 감산되고, 그 감산된 값에 의해, 차량에 탑재되는 액압 브레이크 시스템 (40) 에 있어서 발생해야 할 목표 액압 제동력이 결정된다. 메인 ECU (30) 는, 목표 액압 제동력을 브레이크 ECU (38) 에 출력하고, 브레이크 ECU (38) 는, 액압 브레이크 시스템 (40) 이 발생시키는 액압 제동력이 목표 액압 제동력이 되도록 제어하는 것이다.
≪액압 브레이크 시스템의 구성≫
상기 서술한 바와 같이 구성된 본 하이브리드 차량에 탑재되는 액압 브레이크 시스템 (40) 에 대해, 도 2 를 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 「전방」은 도 2 에 있어서의 좌방, 「후방」은 도 2 에 있어서의 우방을 각각 나타내고 있다. 또, 「전측」, 「전단」, 「전진」이나, 「후측」, 「후단」, 「후진」등도 동일하게 나타내는 것으로 되어 있다. 이하의 설명에 있어서[ ]의 문자는, 센서 등을 도면에 있어서 나타내는 경우에 사용하는 부호이다.
도 2 에, 본 차량이 구비하는 액압 브레이크 시스템 (40) 을 모식적으로 나타낸다. 액압 브레이크 시스템 (40) 은, 작동액을 가압하기 위한 마스터 실린더 장치 (50) 를 가지고 있다. 차량의 운전자는, 마스터 실린더 장치 (50) 에 연결된 조작 장치 (52) 를 조작함으로써 마스터 실린더 장치 (50) 를 작동시킬 수 있고, 마스터 실린더 장치 (50) 는 자신의 작동에 의해 작동액을 가압한다. 그 가압된 작동액은, 마스터 실린더 장치 (50) 에 접속되는 안티록 장치 (54) 를 통하여, 각 차륜에 설치된 브레이크 장치 (56) 에 공급된다. 브레이크 장치 (56) 는, 그 가압된 작동액의 압력 (이하, 「마스터압」이라고 하는 경우가 있다) 에 의존하여, 차륜 (18) 의 회전을 제지하기 위한 힘, 즉, 액압 제동력을 발생시킨다.
액압 브레이크 시스템 (40) 은, 고압원으로서 작동액의 압력을 고압으로 하기 위한 고압원 장치 (58) 를 가지고 있다. 그 고압원 장치 (58) 는, 증감압 장치 (60) 를 통하여 마스터 실린더 장치 (50) 에 접속되어 있다. 증감압 장치 (60) 는, 고압원 장치 (58) 에 의해 고압이 된 작동액의 압력 (이하, 「고압원압」이라고 하는 경우가 있다) 을, 그 압력 이하의 압력으로 제어하는 장치이며, 마스터 실린더 장치 (50) 에 입력되는 작동액의 압력 (이하, 「입력압」이라고 하는 경우가 있다) 을 증가 및 감소시킨다. 요컨대, 입력압은, 고압원압이 제어된 압력으로서, 제어 고압원압이라고 부를 수도 있다. 마스터 실린더 장치 (50) 는, 그 입력압의 증감에 의해 작동 가능하게 구성되어 있다. 또, 액압 브레이크 시스템 (40) 은, 저압원으로서 작동액을 대기압하에서 저류하는 리저버 (62) 를 가지고 있다. 리저버 (62) 는 마스터 실린더 장치 (50), 증감압 장치 (60), 고압원 장치 (58) 의 각각에 접속되어 있다.
조작 장치 (52) 는, 브레이크 조작 부재로서의 브레이크 페달 (70) 과, 브레이크 페달 (70) 에 연결되는 오퍼레이션 로드 (72) 를 포함하여 구성되어 있다. 브레이크 페달 (70) 은 상단부에 있어서, 차체에 회전 운동 가능하게 유지되어 있다. 오퍼레이션 로드 (72) 는, 후단부에 있어서 브레이크 페달 (70) 에 연결되고, 전단부에 있어서 마스터 실린더 장치 (50) 에 연결되어 있다. 또, 조작 장치 (52) 는, 브레이크 페달 (70) 의 조작량을 검출하기 위한 조작량 센서[SP](74) 와, 조작력을 검출하기 위한 조작력 센서[FP](76) 를 가지고 있다. 조작량 센서 (74) 및 조작력 센서 (76) 는, 브레이크 ECU (38) 에 접속되어 있고, 브레이크 ECU (38) 는, 그들의 센서의 검출치를 기초로 하여, 목표 제동력을 결정한다.
브레이크 장치 (56) 는, 액 통로 (80, 82) 를 통하여 마스터 실린더 장치 (50) 에 접속되어 있다. 그들 액 통로 (80, 82) 는, 마스터 실린더 장치 (50) 에 의해 마스터압에 가압된 작동액을 브레이크 장치 (56) 에 공급하기 위한 액 통로이다. 액 통로 (80) 에는 마스터압 센서[Po](84) 가 설치되어 있다. 자세한 설명은 생략하지만, 각 브레이크 장치 (56) 는, 브레이크 캘리퍼와, 그 브레이크 캘리퍼에 장착된 휠 실린더 (브레이크 실린더) 및 브레이크 패드와 각 차륜과 함께 회전하는 브레이크 디스크를 포함하여 구성되어 있다. 액 통로 (80, 82) 는, 각 브레이크 장치 (56) 의 브레이크 실린더에 접속되어 있고, 또, 그들 액 통로 (80, 82) 의 도중에 안티록 장치 (54) 가 설치되어 있다. 덧붙여서, 액 통로 (80) 가, 후륜측의 브레이크 장치 (56RL, 56RR) 에 연결되도록 되어 있고, 또, 액 통로 (82) 가, 전륜측의 브레이크 장치 (56FL, 56FR) 에 연결되도록 되어 있다. 각 브레이크 장치 (56) 에서는, 마스터압에 의존하여, 브레이크 실린더가 브레이크 패드를 브레이크 디스크에 밀어붙이고, 그 밀어붙임에 의해 발생하는 마찰에 의해 차륜의 회전을 제지하는 액압 제동력이 발생하기 때문에 차량이 제동되는 것이다.
안티록 장치 (54) 는 일반적인 장치이며, 간단하게 설명하면, 각 차륜에 대응하는 4 쌍의 개폐 밸브를 가지고 있다. 각 쌍의 개폐 밸브 중 하나는 증압용 개폐 밸브이며, 차륜이 록되어 있지 않은 상태에서는, 개방 밸브 상태로 되어 있고, 또, 또 하나는 감압용 개폐 밸브이며, 차륜이 록되어 있지 않은 상태에서는, 폐쇄 밸브 상태로 되어 있다. 차륜이 록된 경우에, 증압용 개폐 밸브가, 마스터 실린더 장치 (50) 로부터 브레이크 장치 (56) 로의 작동액의 흐름을 차단함과 함께, 감압용 개폐 밸브가, 브레이크 장치 (56) 로부터 리저버로의 작동액의 흐름을 허용하여, 차륜의 록을 해제하도록 구성되어 있다.
고압원 장치 (58) 는, 리저버 (62) 로부터 작동액을 흡입하여 그 작동액의 액압을 증가시키는 액압 펌프 (90) 와, 증압된 작동액이 저류되는 어큐뮬레이터 (92) 를 포함하여 구성되어 있다. 덧붙여서, 액압 펌프 (90) 는 전동의 모터 (94) 에 의해 구동된다. 또, 고압원 장치 (58) 는, 고압이 된 작동액의 압력을 검출하기 위한 고압원압 센서[Ph](96) 를 가지고 있다. 브레이크 ECU (38) 는, 고압원압 센서 (96) 의 검출치를 감시하고 있고, 그 검출치에 기초하여 액압 펌프 (90) 는 제어 구동된다. 이 제어 구동에 의해, 고압원 장치 (58) 는 상시 설정된 압력의 작동액을 증감압 장치 (60) 에 공급한다.
증감압 장치 (60) 는, 자신에게 도입되는 작동액의 압력에 따라 고압원 장치 (58) 로부터 공급되는 작동액을 압력 조정하는 압력 조정 밸브 장치 (100) 와, 고압원 장치 (58) 에 연결되는 증압용 리니어 밸브 (102) 와, 리저버 (62) 에 연결되는 감압용 리니어 밸브 (104) 를 가지고 있다. 압력 조정 밸브 장치 (100) 는, 증감압 장치 (60) 내에 있어서, 증압용 리니어 밸브 (102) 및 감압용 리니어 밸브 (104) 에 연결되어 있다. 증압용 리니어 밸브 (102) 및 감압용 리니어 밸브 (104) 의 작동에 의해, 압력 조정 밸브 장치 (100) 에는, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액이 압력을 조정하여 공급된다. 압력 조정 밸브 장치는, 그 작동액의 압력에 따라 작동하여, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액을 압력 조정하고, 그 작동액을 마스터 실린더 장치 (50) 에 공급할 수 있다.
압력 조정 밸브 장치 (100) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 양단이 막힌 대체로 원통 형상의 하우징 (110) 과, 그 하우징 (110) 내에 배치 형성된 원주상의 제 1 플런저 (112) 와, 제 1 플런저 (112) 의 하방에 배치 형성된 원주상의 제 2 플런저 (114) 와, 제 1 플런저 (112) 의 상방에 배치 형성된 원통상의 압력 조정통 (116) 을 가지고 있다. 이들 제 1 플런저 (112), 제 2 플런저 (114), 압력 조정통 (116) 은 각각 하우징 (110) 에 슬라이딩 가능하게 끼워 맞춤되어 있다. 하우징 (110) 의 내주에는, 내경이 몇 개의 상이한 크기로 되어 있기 때문에 단차가 형성되어 있고, 대체로 상방으로 향할수록 내경은 커지고 있다. 또, 제 1 플런저 (112), 제 2 플런저 (114), 압력 조정통 (116) 의 각각의 외주에도, 외경이 몇 개의 상이한 크기로 되어 있기 때문에 단차가 형성되어 있다. 압력 조정통 (116) 에는, 자신을 축선 방향 및 직경 방향으로 관통하는 관통공 (118) 이 형성되어 있고, 상단면, 하단면, 측면의 각각에 관통공 (118) 의 개구가 형성되어 있다. 압력 조정통 (116) 의 하단면에 형성된 개구에는, 제 1 플런저 (112) 의 상단부가 착좌(着座) 가능하게 되어 있다. 한편, 압력 조정통 (116) 의 상단면에 형성된 개구에는, 하우징 (110) 의 상단면에 지지되는 핀 (120) 이 끼워 넣어져 있고, 압력 조정통 (116) 은, 핀 (120) 에 대해 이동 가능하게 되어 있다. 또, 압력 조정통 (116) 의 상방에는, 압력 조정통 (116) 의 하우징 (110) 에의 맞닿음을 방지하는 고리형의 완충 고무 (122) 가 형성되어 있다. 제 1 플런저 (112) 와 압력 조정통 (116) 의 사이에는, 압축 스프링인 스프링 (124) 이 형성되어 있고, 그 스프링 (124) 에 의해, 제 1 플런저 (112) 와 압력 조정통 (116) 은 서로 이간하도록 탄성 지지되어 있다. 압력 조정통 (116) 과 하우징 (110) 의 사이에도, 압축 스프링인 스프링 (126) 이 형성되어 있고, 그 스프링 (126) 에 의해, 압력 조정통 (116) 은 하방에 탄성 지지되어 있다.
하우징 (110) 의 내부에는, 하우징 (110) 의 내주면 및 단면과, 제 1 플런저 (112), 제 2 플런저 (114), 압력 조정통 (116) 각각의 외주면 및 단면에 의해, 복수의 액실이 형성되어 있다. 구체적으로는, 제 2 플런저 (114) 의 하단면과 하우징 (110) 의 내저면의 사이에는, 제 1 액실 (130) 이 구획되어 있고, 또, 제 2 플런저 (114) 의 상단면과 제 1 플런저 (112) 의 하단면의 사이에는, 제 2 액실 (132) 이 구획되어 있다. 압력 조정통 (116) 의 상부의 외경은 하우징 (110) 의 내경보다 작게 되어 있고, 압력 조정통 (116) 과 하우징 (110) 의 사이에는, 제 3 액실 (134) 이 구획되어 있다. 또, 압력 조정통 (116) 의 하부의 외경은 하우징 (110) 의 내경보다 약간 작게 되어 있고, 압력 조정통 (116) 과 하우징 (110) 의 사이에는, 제 4 액실 (136) 이 구획되어 있다. 또한, 제 1 플런저 (112) 상부의 외주면과, 압력 조정통 (116) 의 하단면과, 하우징 (110) 의 내주면에 의해 제 5 액실 (138) 이 구획되어 있다.
이들 액실은, 각각 하우징 (110) 에 형성된 연통공을 통하여 외부에 연통되어 있다. 구체적으로는, 제 1 액실 (130) 은, 액 통로 (80) 로부터 분기하는 액 통로에 접속되어 있고, 제 1 액실 (130) 에는, 마스터 실린더 장치 (50) 에 의해 마스터압이 된 작동액이 공급된다. 제 2 액실 (132) 은, 증압용 리니어 밸브 (102) 및 감압용 리니어 밸브 (104) 에 연결되어 있고, 제 2 액실 (132) 의 작동액은, 증압용 리니어 밸브 (102) 및 감압용 리니어 밸브 (104) 에 의해 조정된 압력으로 되어 있다. 제 4 액실 (136) 은, 고압원 장치 (58) 에 연결되어 있고, 제 4 액실 (136) 의 작동액은 고압원압으로 되어 있다. 제 5 액실 (138) 은 리저버 (62) 에 연결되어 있고, 제 5 액실 (138) 의 작동액의 압력은 대기압으로 되어 있다. 또, 제 3 액실 (134) 의 작동액은 후술하는 바와 같이, 압력 조정 밸브 장치 (100) 의 작동에 의해 압력이 조정되게 된다. 또, 제 3 액실 (134) 은, 마스터 실린더 장치 (50) 에 연결되어 있고, 마스터 실린더 장치 (50) 에는, 그 조정된 압력의 작동액이 입력된다. 요컨대, 제 3 액실 (134) 의 작동액의 압력은, 마스터 실린더 장치 (50) 에 있어서의 입력압이 되어 있다.
제 3 액실 (134) 의 작동액의 압력은 통상적으로 제 2 액실 (132) 에 공급되는 작동액의 압력 (이하, 「제어용 액압」이라고 하는 경우가 있다) 에 따라 조정된다. 제어용 액압은, 증압용 리니어 밸브 (102) 및 감압용 리니어 밸브 (104) 에의 전력이 제어됨으로써 증감된다. 증압용 리니어 밸브 (102) 및 감압용 리니어 밸브 (104) 에의 전력의 공급이 되어 있지 않은 경우, 증압용 리니어 밸브 (102) 는 폐쇄됨과 함께 감압용 리니어 밸브 (104) 는 개방되어 있고, 제어용 액압은 대기압으로 된다. 감압용 리니어 밸브 (104) 에 설정된 범위에 있어서의 최대 전류를 공급하고, 증압용 리니어 밸브 (102) 에의 전력을 제어하면, 감압용 리니어 밸브 (104) 가 폐쇄된 상태로 증압용 리니어 밸브 (102) 의 개방 밸브압이 제어된다. 이 때, 제어용 액압은, 증압용 리니어 밸브 (102) 에의 전력의 증가에 따라 증가된다. 한편, 증압용 리니어 밸브 (102) 에의 전력의 공급을 하지 않고, 감압용 리니어 밸브 (104) 에의 전력을 제어하면, 증압용 리니어 밸브 (102) 가 폐쇄된 상태로 감압용 리니어 밸브 (104) 의 개방 밸브압이 제어된다. 이 때, 제어용 액압은, 감압용 리니어 밸브 (104) 에의 전력의 감소에 따라 감소된다.
상기 서술한 바와 같이 제어용 액압이 증가되면, 제 1 플런저 (112) 는, 코일 스프링 (124) 의 탄성력에 저항하여 상방으로 이동하고, 압력 조정통 (116) 의 관통공 (118) 의 하단의 개구 (이하, 「제 5 액실측 개구」라고 하는 경우가 있다) 에 착좌한다. 또한 제 1 플런저 (112) 가 상방으로 이동하면, 압력 조정통 (116) 도 상방으로 이동하고, 압력 조정통 (116) 의 외주부에 있는 단차면 (140) 이, 하우징 (110) 의 내주부에 형성된 단차면 (142) 으로부터 격리된다. 그 때문에, 제 4 액실 (136) 로부터 제 3 액실 (134) 로의 작동액의 흐름이 허용되고 제 3 액실의 작동액의 압력이 증가한다. 또, 제어용 액압이 감소되면, 제 1 플런저 (112) 가 제 5 액실측 개구에 착좌하는 상태로, 압력 조정통 (116) 의 단차면 (140) 이 하우징 (110) 의 단차면 (142) 에 착좌한다. 또한 제어용 액압이 감소되면, 제 1 플런저 (112) 가 제 5 액실측 개구로부터 격리되고, 제 3 액실 (134) 은 제 5 액실 (138) 을 통하여 리저버 (62) 에 연통한다. 요컨대, 증감압 장치 (60) 는, 고압원 장치 (58) 로부터 공급되는 작동액의 압력을, 증압용 리니어 밸브 (102) 및 감압용 리니어 밸브 (104) 가 제어됨으로써 그 제어에 따른 압력으로 감압되고, 그 감압된 압력의 작동액을 마스터 실린더 장치 (50) 에 공급하는 압력 조정 장치로 되어 있다.
또, 압력 조정 밸브 장치 (100) 는, 증압용 리니어 밸브 (102) 및 감압용 리니어 밸브 (104) 에 전력의 공급이 되어 있지 않은 경우에, 제 1 액실 (130) 의 작동액의 압력, 요컨대, 마스터 실린더 장치 (50) 의 작동에 의한 마스터압에 의존하여, 제 3 액실 (134) 의 작동액의 압력을 증감시키는 것이 가능하게 되어 있다. 요컨대, 제 1 액실 (130) 의 작동액의 압력이 증가하면, 제 2 플런저 (114) 는 상방으로 이동하기 때문에, 제 1 플런저 (112) 도 상방으로 이동된다. 또, 제 1 액실 (130) 의 작동액의 압력이 감소하면, 제 2 플런저 (114) 는 하방으로 이동하고, 제 1 플런저 (112) 도 하방으로 이동한다. 따라서, 제 1 액실 (130) 의 작동액의 압력의 증감에 수반하여 전술한 바와 같이, 제 3 액실 (134) 의 작동액의 압력이 증감되게 된다. 요컨대, 압력 조정 밸브 장치 (100) 는, 상기 마스터압을 파일럿압으로서 이용하여 작동할 수 있고, 고압원압의 작동액을 파일럿압에 따른 압력으로 감압하기 위한 파일럿압 의존 감압 기구를 가지고 있다.
≪마스터 실린더 장치의 구성≫
마스터 실린더 장치 (50) 는, 입력 피스톤 프리형으로 되어 있고, 케이싱인 하우징 (150) 과, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압하는 제 1 가압 피스톤 (152) 및 제 2 가압 피스톤 (154) 과, 운전자의 조작이 조작 장치 (52) 를 통해서 입력되는 입력 피스톤 (156) 을 포함하여 구성되어 있다. 또한, 도 2 는, 마스터 실린더 장치 (50) 가 작동하고 있지 않은 상태, 요컨대, 브레이크 조작이 되어 있지 않은 상태를 나타내고 있다. 또한, 이하에 설명하는 실시예의 마스터 실린더 장치의 모든 도면은, 브레이크 조작이 되어 있지 않은 상태를 나타내고 있다.
하우징 (150) 은, 주로 3 개의 부재로, 구체적으로는, 제 1 하우징 부재 (160), 제 2 하우징 부재 (162), 제 3 하우징 부재 (164) 로 구성되어 있다. 제 1 하우징 부재 (160) 는, 전단부가 폐색된 대체로 원통 형상으로 되어 있고, 내경이 서로 상이한 2 개의 부분, 구체적으로는, 전방측에 위치하여 내경이 작은 전방 소직경부 (166) 와, 후방측에 위치하여 내경이 큰 후방 대직경부 (168) 로 구분되어 있다. 제 2 하우징 부재 (162) 는, 대체로 원통 형상으로 되어 있고, 내경이 서로 상이한 3 개의 부분, 구체적으로는, 전방측에 위치하여 내경이 큰 전방 대직경부 (170) 와, 후방측에 위치하여 내경이 작은 후방 소직경부 (172) 와, 그들의 사이에 위치하여 내경이 전방 대직경부 (170) 와 후방 소직경부 (172) 의 중간 크기로 된 중간부 (174) 로 구분되어 있다. 제 2 하우징 부재 (162) 는, 전방 대직경부 (170) 의 내부에 제 1 하우징 부재 (160) 의 후방 대직경부 (168) 의 후단부가 끼워 넣어짐으로써, 제 1 하우징 부재 (160) 와 일체로 되어 있다. 또한, 제 2 하우징 부재 (162) 의 외주에는 플랜지 (176) 가 형성되어 있고, 그 플랜지 (176) 에 있어서, 마스터 실린더 장치 (50) 는 차체에 고정되어 있다. 제 1 하우징 부재 (160) 의 후단면과, 제 2 하우징 부재 (162) 의 후방 소직경부 (172) 와 중간부 (174) 의 사이에 형성된 단차면의 사이에는, 원판상의 제 3 하우징 부재 (164) 가 서로 끼워 맞춤되어 있다. 또한, 제 3 하우징 부재 (164) 의 중심에는 관통공 (178) 이 형성되어 있다. 따라서, 상기와 같이 구성된 하우징 (150) 의 내부는, 제 3 하우징 부재 (164) 에 의해, 전방측에 위치하는 전방실 (R1) 과, 후방측에 위치하는 후방실 (R2) 로 구획되어 있다. 요컨대, 제 3 하우징 부재 (164) 는, 하우징 (150) 의 내부를 구획하는 구획부로 되어 있고, 관통공 (178) 은 그 구획부에 있어서의 개구로 되어 있다.
제 2 가압 피스톤 (154) 은, 후단부가 막힌 유저 원통 형상을 이루고 있고, 전방실 (R1) 에 있어서, 제 1 하우징 부재 (160) 의 전방 소직경부 (166) 에 슬라이딩 가능하게 시일 끼워 맞춤되어 있다. 제 1 가압 피스톤 (152) 은, 전방실 (R1) 에 위치하여 후단부가 막힌 유저 원통 형상의 본체부 (180) 와, 본체부 (180) 의 후단부로부터 관통공 (178) 을 지나 후방실 (R2) 내로 연장되는 연장부 (182) 를 가지고 있다. 또, 본체부 (180) 의 저부에 있어서의 외주에는, 칼라 (184) 가 형성되어 있다. 제 1 가압 피스톤 (152) 은, 본체부 (180) 에 있어서의 전방측이 제 1 하우징 부재 (160) 의 전방 소직경부 (166) 에, 칼라 (184) 가 제 1 하우징 부재 (160) 의 후방 대직경부 (168) 에, 연장부 (182) 가 제 3 하우징 부재 (164) 의 관통공 (178) 에 슬라이딩 가능한 상태로, 하우징 (150) 에 시일 끼워 맞춤되어 있다.
제 1 가압 피스톤 (152) 의 전방에서 제 2 가압 피스톤 (154) 과의 사이에는, 2 개의 후륜에 설치된 브레이크 장치 (56RL, RR) 에 공급되는 작동액을 가압하기 위한 제 1 가압실 (R3) 이 구획 형성되어 있고, 또, 제 2 가압 피스톤 (154) 의 전방에는, 2 개의 전륜에 설치된 브레이크 장치 (56FL, FR) 에 공급되는 작동액을 가압하기 위한 제 2 가압실 (R4) 이 구획 형성되어 있다. 또한, 제 1 가압 피스톤 (152) 에서는, 전방에 개구하는 유저공의 저부에 있어서 유두 핀 (186) 이 나사식으로 부착되어 세워 설치되어 있고, 또, 제 2 가압 피스톤 (154) 에서는, 후단면에 있어서 핀 유지통 (188) 이 고정 설치되어 있다. 이들 유두 핀 (186) 및 핀 유지통 (188) 에 의해, 제 1 가압 피스톤 (152) 과 제 2 가압 피스톤 (154) 의 이간 거리는 설정 범위 내에 제한되어 있다. 또, 제 1 가압실 (R3) 내, 제 2 가압실 (R4) 내에는 각각 압축 코일 스프링 (이하, 「리턴 스프링」이라고 하는 경우가 있다) (190, 192) 이 배치 형성되어 있고, 그들 스프링에 의해, 제 1 가압 피스톤 (152), 제 2 가압 피스톤 (154) 은 그들이 서로 이간되는 방향으로 탄성 지지되면서, 후방을 향하도록 탄성 지지되어 있다. 덧붙여서, 제 1 가압 피스톤 (152) 은, 후단이 제 3 하우징 부재 (164) 의 전단면에 맞닿음으로써, 그것의 후퇴가 제한되어 있다. 입력 피스톤 (156) 은 대체로 원주 형상으로 되어 있고, 후방실 (R2) 에 배치 형성되어 있다. 구체적으로는, 제 1 가압 피스톤 (152) 의 연장부 (182) 의 후방에 있어서, 제 2 하우징 부재 (162) 의 후방 소직경부 (172) 에 시일 끼워 맞춤되어 있다.
이와 같이 구성된 마스터 실린더 장치 (50) 에 있어서, 제 1 가압 피스톤 (152) 의 본체부 (180) 와 제 3 하우징 부재 (164) 의 사이에는, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액이 입력되는 액실 (이하, 「입력실」이라고 하는 경우가 있다) (R5) 이 구획 형성되어 있다. 덧붙여서, 입력실 (R5) 은 도 2 에서는 거의 찌그러진 상태로 나타나 있다. 또, 칼라 (184) 의 전방에 있어서의 제 1 하우징 부재 (160) 의 후방 대직경부 (168) 의 내주면과 제 1 가압 피스톤 (152) 의 본체부 (180) 의 외주면의 사이에는, 칼라 (184) 를 사이에 끼고 입력실 (R5) 과 대향하는 고리형의 액실 (이하, 「대향실」이라고 하는 경우가 있다) (R6) 이 구획 형성되어 있다. 제 1 가압 피스톤 (152) 의 연장부 (182) 의 후단면과 입력 피스톤 (156) 의 전단면의 사이에는, 브레이크 조작이 되어 있지 않은 상태에 있어서 어느 정도의 공간이 형성되어 있다. 그 공간을 포함한 연장부 (182) 의 주위에는, 피스톤 간실 (R8) 이 형성되어 있다. 또한, 제 1 가압 피스톤 (152) 에서는, 피스톤 간실 (R8) 의 작동액의 압력이, 제 1 가압 피스톤 (152) 에 전방으로의 탄성력을 발생시키도록 작용하는 수압 면적, 즉, 연장부 (182) 의 후단면의 면적과 대향실 (R6) 의 작동액의 압력이, 제 1 가압 피스톤 (152) 에 후방으로의 탄성력을 발생시키도록 작용하는 수압 면적, 즉, 칼라 (184) 의 전단면의 면적이 동일하게 되어 있다.
상기 서술한 바와 같이 각 실(室)이 구획 형성된 본 마스터 실린더 장치 (50) 에 있어서, 제 1 가압 피스톤 (152) 이, 칼라 (184) 의 외주면에 끼워 넣어진 시일 (194) 을 통하여 제 1 하우징 부재 (160) 의 후방 대직경부 (168) 의 내주면에 접하고, 제 3 하우징 부재 (164) 의 관통공 (178) 의 내주면에 끼워 넣어진 시일 (196) 을 통하여 그 관통공 (178) 의 내주면에 접함으로써, 입력실 (R5) 은 구획되어 있다. 또, 입력 피스톤 (156) 은, 제 2 하우징 부재 (162) 의 내주면에 슬라이딩 접촉되어 있고, 입력 피스톤 (156) 의 외주면에는 시일 (198, 200) 이 끼워 넣어져 있다. 또한, 시일 (194, 196) 에는 각각 고압용 시일이 사용되고 있지만, 시일 (198, 200) 에는 고압용 시일은 사용되고 있지 않다.
입력 피스톤 (156) 의 후단부에는, 브레이크 페달 (70) 의 조작력을 입력 피스톤 (156) 에 전달하기 위해, 또, 브레이크 페달 (70) 의 조작량에 따라 입력 피스톤 (156) 을 진퇴시키기 위해, 오퍼레이션 로드 (72) 의 전단부가 연결되어 있다. 덧붙여서, 입력 피스톤 (156) 은, 제 2 하우징 부재 (162) 의 후단부에 의해 걸림으로써 후퇴가 제한되어 있다. 또, 오퍼레이션 로드 (72) 에는, 원판상의 스프링 시트 (202) 가 부설되어 있고, 이 스프링 시트 (202) 와 제 2 하우징 부재 (162) 의 사이에는 압축 코일 스프링 (이하, 「리턴 스프링」이라고 하는 경우가 있다) (204) 이 배치 형성되어 있고, 이 리턴 스프링 (204) 에 의해, 오퍼레이션 로드 (72) 는 후방으로 향해 탄성 지지되어 있다. 또한, 스프링 시트 (202) 와 하우징 (150) 의 사이에는 부츠 (206) 가 걸쳐져 있어 마스터 실린더 장치 (50) 의 후부의 방진이 도모되어 있다.
제 1 가압실 (R3) 은, 제 1 하우징 부재 (160) 에 형성된 연통공 (210) 을 통하여, 안티록 장치 (54) 에 연결되는 액 통로 (80) 와 연통하고 있고, 제 1 가압 피스톤 (152) 에 형성된 연통공 (212) 및 제 1 하우징 부재 (160) 에 형성된 연통공 (214) 을 통하여, 리저버 (62) 에 연통 가능하게 되어 있다. 한편, 제 2 가압실 (R4) 은, 제 1 하우징 부재 (160) 에 형성된 연통공 (216) 을 통하여, 안티록 장치 (54) 에 연결되는 액 통로 (82) 와 연통되어 있고, 제 2 가압 피스톤 (154) 에 형성된 연통공 (218) 및 제 1 하우징 부재 (160) 에 형성된 연통공 (220) 을 통하여, 리저버 (62) 에 연통 가능하게 되어 있다.
제 1 하우징 부재 (160) 에는, 일단이 대향실 (R6) 에 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (222) 이 형성되어 있다. 또, 제 1 하우징 부재 (160) 에는, 일단이 입력실 (R5) 에 개구하는 연통공 (224) 이 형성되어 있고, 제 2 하우징 부재 (162) 에는, 일단이 그 연통공 (224) 의 타단과 마주 보고 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (226) 이 형성되어 있다. 요컨대, 입력실 (R5) 은, 연통공 (224, 226) 을 통하여 외부에 연통되어 있다. 또한, 제 1 하우징 부재 (160) 에는, 일단이 피스톤 간실 (R8) 에 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (228) 이 형성되어 있다.
이와 같이 연통공이 형성된 마스터 실린더 장치 (50) 에 있어서, 연통공 (226) 에는, 일단이 증감압 장치 (60), 상세하게는, 압력 조정 밸브 장치 (100) 의 제 3 액실 (134) 에 연결된 입력 압로 (230) 의 타단이 접속되어 있다. 따라서, 입력실 (R5) 에는, 압력 조정 밸브 장치 (100) 에 의해 조정된 압력의 작동액이 입력된다. 또한, 입력 압로 (230) 의 도중에는, 입력실 (R5) 의 작동액의 압력을 검출하기 위한 입력압 센서[Pi] (232) 가 설치되어 있다.
또, 연통공 (222) 에는, 외부 연통로 (234) 의 일단이 접속되어 있고, 연통공 (228) 에는, 그 외부 연통로 (234) 의 타단이 접속되어 있다. 따라서, 본 마스터 실린더 장치 (50) 에서는, 연통공 (222, 228), 외부 연통로 (234) 에 의해, 대향실 (R6) 과 피스톤 간실 (R8) 을 연통시키는 실간 연통로가 구성되어 있다. 또, 외부 연통로 (234) 의 도중으로부터, 저압원인 리저버 (62) 에 연통하여 저압로 (236) 가 분기하고 있고, 그 저압로 (236) 의 도중에는, 전자식의 개폐 밸브 (238) 가 설치되어 있다. 따라서, 대향실 (R6) 및 피스톤 간실 (R8) 은 리저버 (62) 에 연통 가능하게 되어 있고, 개폐 밸브 (238), 외부 연통로 (234), 저압로 (236) 를 포함한 기구가, 대향실 (R6) 및 피스톤 간실 (R8) 을 리저버 (62) 에 연통시키는 대향실·피스톤 간실용 저압원 연통 기구로 되어 있다. 또한, 개폐 밸브 (238) 는, 비여자 상태에서 개방 상태가 되는 상시 개방 밸브로 되어 있다.
저압로 (236) 의 도중에는, 마스터 실린더 장치 (50) 로부터의 작동액이 유출입하는 반력 발생기 (250) 가 설치되어 있다. 도 4 는, 반력 발생기 (250) 의 단면도이다. 반력 발생기 (250) 는, 케이싱인 하우징 (252) 과, 그 하우징 (252) 내부에 배치된 피스톤 (254) 및 압축 코일 스프링 (256) 을 포함하여 구성되어 있다. 하우징 (252) 은, 양단이 폐색된 원통 형상으로 되어 있다. 피스톤 (254) 은 원판상으로 되어 있고, 하우징 (252) 의 내주면에 슬라이딩 가능하게 배치 형성되어 있다. 스프링 (256) 은, 그것의 일단이 하우징 (252) 의 내저면에 지지되어 있고, 타단이 피스톤 (254) 의 일단면에 지지되어 있다. 따라서, 피스톤 (254) 은, 스프링 (256) 에 의해 하우징 (252) 에 탄성적으로 지지되어 있다. 또, 하우징 (252) 의 내부에는, 피스톤 (254) 의 타단면과 하우징 (252) 에 의해, 액체 저장실 (R9) 이 구획 형성되어 있다. 또, 하우징 (252) 에는, 일단이 액체 저장실 (R9) 에 개구하는 연통공 (228) 이 형성되어 있다. 그 연통공 (228) 의 타단에는, 저압로 (236) 의 외부 연통로 (234) 에 연결된 단부와 개폐 밸브 (238) 의 사이에서, 저압로 (236) 로부터 분기하는 액 통로가 접속되어 있다. 따라서, 액체 저장실 (R9) 은 대향실 (R6) 및 피스톤 간실 (R8) 에 연통되어 있다. 따라서, 대향실 (R6) 및 피스톤 간실 (R8) 의 합계 용적이 감소하면, 그 감소에 따라 액체 저장실 (R9) 의 용적은 증가하고, 스프링 (256) 은, 그 증가의 양에 따른 크기의 탄성 반력을 발생시킨다. 요컨대, 스프링 (256) 을 포함한 기구는, 액체 저장실 (R9) 의 증가의 양에 따른 크기의 탄성 반력을 액체 저장실 (R9) 내의 작동액에 작용시키는 대액체 저장실 탄성 반력 작용 기구로 되어 있고, 반력 발생기 (250) 를 포함한 기구가, 마스터 실린더 장치 (50) 에 있어서의 반력 부여 기구로 되어 있다.
또한, 본 마스터 실린더 장치 (50) 에 채용되는 반력 발생기 (250) 는, 소위 다이어프램식으로 구성되어 있어도 된다. 요컨대, 액체 저장실 (R9) 이 피스톤 (254) 대신에 다이어프램에 의해 구획되어 있고, 다이어프램을 사이에 끼고 형성된 가스실의 가스의 압력에 의해 작동액이 가압되는 반력 발생기여도 된다.
≪액압 브레이크 시스템의 작동≫
이하에 액압 브레이크 시스템 (40) 의 작동에 대해 설명한다. 통상시, 요컨대, 액압 브레이크 시스템 (40) 이 정상적으로 작동할 수 있는 경우, 전술한 바와 같이, 목표 제동력이 회생 브레이크에 의한 회생 제동력을 상회하면, 그 상회하는 만큼이 목표 액압 제동력으로 결정된다. 그 목표 액압 제동력에 따라, 증감압 장치 (60) 에서는, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액의 압력이 조정되어 입력실 (R5) 에, 조정된 압력의 작동액이 도입된다. 그 입력실 (R5) 의 작동액의 압력에 의존하여, 제 1 가압 피스톤 (152) 은 전진하여, 제 1 가압실 (R3) 내의 작동액을 가압한다. 또, 제 1 가압실 (R3) 내의 작동액의 작동액의 압력에 의해, 제 2 가압 피스톤 (154) 도 전진하여, 제 2 가압실 (R4) 내의 작동액을 가압한다. 각 브레이크 장치 (56) 에는, 안티록 장치 (54) 를 통하여 가압된 작동액이 공급되어 각 브레이크 장치 (56) 에서는 액압 제동력이 발생한다. 또한, 브레이크 ECU (38) 는, 입력압 센서 (232) 의 검출치를 감시하고 있고, 증감압 장치 (60) 는, 입력압이 목표 액압 제동력에 따른 압력이 되도록 제어된다.
제 1 가압 피스톤 (152) 에는, 대향실 (R6) 의 작동액의 압력이 칼라 (184) 의 전단면에 작용하기 때문에, 후방으로의 탄성력이 발생한다. 또, 피스톤 간실 (R8) 의 작동액의 압력은, 제 1 가압 피스톤 (152) 의 연장부 (182) 의 후단면에 작용하기 때문에, 제 1 가압 피스톤 (152) 에는 전방으로의 탄성력이 발생한다. 전술한 바와 같이, 제 1 가압 피스톤 (152) 에서는, 대향실 (R6) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적과, 피스톤 간실 (R8) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적이 동일하게 되어 있기 때문에, 상기의 전방으로의 탄성력과 후방으로의 탄성력은 동일한 크기가 된다. 그 때문에, 제 1 가압 피스톤 (152) 은, 이들 대향실 (R6) 의 작동액의 압력과 피스톤 간실 (R8) 의 작동액의 압력에 의해 이동되는 일 없이, 입력실 (R5) 의 작동액의 압력에 의존하여 이동되게 된다.
또, 제 1 가압 피스톤 (152) 에서는 상기와 같이 2 개의 수압 면적이 동일하게 되어 있기 때문에, 제 1 가압 피스톤 (152) 의 이동에 수반하는 대향실 (R6) 과 피스톤 간실 (R8) 의 일방의 작동액의 감소량과 타방의 작동액의 증가량이 동일해진다. 그 때문에, 제 1 가압 피스톤 (152) 이 이동할 때에는, 작동액이 대향실 (R6) 과 피스톤 간실 (R8) 을 왕래하면서, 각 액실이 용적 변화하게 된다. 요컨대, 제 1 가압 피스톤 (152) 이 이동해도, 대향실 (R6) 과 피스톤 간실 (R8) 의 합계 용적은 변화하지 않고, 대향실 (R6), 피스톤 간실 (R8), 액체 저장실 (R9) 의 작동액의 압력이 변화하는 경우도 없다. 따라서, 입력실 (R5) 의 작동액의 압력에 의존하여 제 1 가압 피스톤 (152) 이 이동해도, 그 이동에 의해 입력 피스톤 (156) 이 이동되는 일은 없다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치 (50) 는, 통상시에는 제 1 가압 피스톤 (152) 과 입력 피스톤 (156) 이, 각각 독립적으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 따라서, 마스터 실린더 장치 (50) 에서는 통상시, 고압원압 의존 가압 상태, 요컨대, 고압원 장치 (58) 로부터 도입되는 작동액의 압력에 오로지 의존하여 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압할 수 있는 상태가 실현된다. 말하자면, 본 마스터 실린더 장치 (50) 는, 입력 피스톤 (156) 이 제 1 가압 피스톤 (152) 에 대해 자유 (프리) 롭게 이동 가능한 상태로, 고압원압 의존 가압 상태가 실현되는 것이다.
또, 통상시, 운전자에 의해 브레이크 페달 (70) 의 조작량의 증가에 따라 입력 피스톤 (156) 이 제 1 가압 피스톤 (152) 에 대해 전진하면, 피스톤 간실 (R8) 의 작동액은 유출되어, 대향실 (R6) 과 피스톤 간실 (R8) 의 합계 용적은 감소한다. 통상시, 개폐 밸브 (238) 는 여자되어 폐쇄되어 있기 때문에, 상기의 유출된 작동액은, 반력 발생기 (250) 의 액체 저장실 (R9) 로 유입되어, 액체 저장실 (R9) 의 용적이 증가한다. 그 때문에, 스프링 (256) 의 탄성 반력이 증가하여, 대향실 (R6), 피스톤 간실 (R8), 액체 저장실 (R9) 의 작동액의 압력이 증가하게 된다.
또, 전술한 피스톤 간실 (R8) 의 작동액의 압력은, 입력 피스톤 (156) 의 전단면에도 작용하기 때문에, 입력 피스톤 (156) 에 대해 후방으로의 탄성력이 발생한다. 이 후방으로의 탄성력은, 입력 피스톤 (156) 을 통하여 브레이크 페달 (70) 에 전달되기 때문에, 운전자는 그 탄성력을 자신의 브레이크 조작에 대한 조작 반력으로서 느낄 수 있다. 또, 전술한 바와 같이, 브레이크 조작, 요컨대, 입력 피스톤 (156) 의 전진에 수반하여, 피스톤 간실 (R8) 의 작동액의 압력은 증가하기 때문에, 운전자는 가압실 (R3, R4) 의 압력, 요컨대, 실제의 액압 제동력과는 관계없이, 자체적인 브레이크 조작량의 증가에 따라 조작 반력이 증가하는 것을 느낄 수 있다. 요컨대, 반력 발생기 (250) 를 포함하여, 운전자의 브레이크 조작을 허용하면서, 그 조작에 따른 반력을 발생시키는 스트로크 시뮬레이터가 구성되어 있다고 생각할 수 있다.
고압원압 의존 가압 상태가 실현되고 있는 경우에, 예를 들어, 급브레이크 등에 있어서, 큰 액압 제동력이 필요하게 되었을 때 (이하, 「대제동력 필요시」라고 하는 경우가 있다) 에는, 본 액압 브레이크 시스템 (40) 에서는, 개폐 밸브 (238) 가 비여자로 되어 개방된다. 요컨대, 대향실 (R6) 및 피스톤 간실 (R8) 은, 외부 연통로 (234) 및 저압로 (236) 를 통하여 리저버 (62) 에 연통되고, 또, 반력 발생기 (250) 의 액체 저장실 (R9) 도 리저버 (62) 에 연통된다. 그 때문에, 입력 피스톤 (156) 은, 피스톤 간실 (R8), 대향실 (R6) 의 작동액을 리저버 (62) 에 유출시켜 전진하여, 제 1 가압 피스톤 (152) 의 연장부 (182) 에 맞닿을 수 있다. 또한, 그 때, 반력 발생기 (250) 에 의한 조작 반력이 발생하지 않기 때문에, 조작력에 의해 입력 피스톤 (156) 을 제 1 가압 피스톤 (152) 에 용이하게 맞닿게 할 수 있다. 따라서, 운전자의 브레이크 조작력이 입력 피스톤 (156) 으로부터 제 1 가압 피스톤 (152) 에 전달되게 되어, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액의 압력에 더하여, 조작력에도 의존하여 가압실 (R3, R4) 의 작동액을 가압할 수 있다. 요컨대, 마스터 실린더 장치 (50) 에서는, 대제동력 필요시에 조작력·고압원압 의존 가압 상태, 요컨대, 고압원 장치 (58) 로부터 도입되는 작동액의 압력에 더하여, 조작력에도 의존하여 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압할 수 있는 상태가 실현된다. 따라서, 제 1 가압 피스톤 (152) 은 조작력, 혹은, 입력실 (R5) 에 공급되는 작동액의 압력에 의한 힘을 받아, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압하는 수압 피스톤이라고 생각할 수 있다. 또한, 조작력·고압원압 의존 가압 상태에 있어서는, 가압실 (R3, R4) 의 작동액의 압력이 입력 피스톤 (156) 에 전달되기 때문에, 운전자는 그 압력에 의한 후방으로의 탄성력을 조작 반력으로서 느낄 수 있다.
또한, 본 액압 브레이크 시스템 (40) 이 상기의 대제동력 필요시에 있는지의 여부의 판정은, 전술한 목표 액압 제동력과 고압원압 의존 가압 상태에 있어서의 최대 액압 제동력, 즉, 입력압이 고압원압과 거의 동일한 경우에 있어서의 액압 제동력과의 비교에 의해 실시된다. 요컨대, 목표 액압 제동력이 최대 액압 제동력을 상회하는 경우에, 고압원압 의존 가압 상태로부터 조작력·고압원압 의존 가압 상태로의 전환이 이루어진다. 따라서, 본 액압 브레이크 시스템 (40) 에서는, 브레이크 ECU (38) 가, 고압원압 센서 (96) 의 검지량과, 입력압 센서 (232) 의 검지량에 기초하여, 큰 액압 제동력이 필요하게 되어 있는지의 여부를 판정한다. 또, 전환을 원활하게 실시하기 위한 마진을 고려하여, 고압원압보다 약간 낮은 압력으로 설정된 설정압을 입력압이 상회한 경우에, 개폐 밸브 (238) 를 개방하기 위한 지령을 출력하도록 브레이크 ECU (38) 는 구성되어 있다. 또, 조작력·고압원압 의존 가압 상태로부터 고압원압 의존 가압 상태로의 전환에 대해서는, 입력압이 설정압을 하회한 경우에, 개폐 밸브 (238) 를 폐쇄하기 위한 지령을 출력하도록 브레이크 ECU (38) 는 구성되어 있다.
또한, 본 액압 브레이크 시스템 (40) 에서는, 큰 액압 제동력이 필요하게 되어 있는지의 여부를 판정하기 위한 파라미터로서, 상기 입력압 외에 마스터압, 브레이크 조작량, 브레이크 조작력, 차량의 속도 등을 사용할 수 있다. 요컨대, 마스터압이나 브레이크 조작력이 큰 경우에는, 그것에 의해, 필요하게 되는 액압 제동력이 크다고 판정할 수 있다. 브레이크 조작량의 경우에는, 그것의 변화로부터 브레이크 페달 (70) 의 조작 속도를 산출할 수 있어, 급브레이크 등의 판정을 할 수 있다. 또, 차량의 속도의 경우에는, 그것의 변화로부터 차량의 감속도를 산출할 수 있어, 급브레이크 등의 판정을 할 수 있다.
다음으로, 전기적 실함 때문에, 액압 브레이크 시스템 (40) 에 전력이 공급되고 있지 않은 상황하에 있어서의 마스터 실린더 장치 (50) 의 작동에 대해 설명한다. 전기적 실함의 경우, 고압원 장치 (58) 의 액압 펌프 (90) 는 작동할 수 없고, 또, 증감압 장치 (60) 의 증압용 리니어 밸브 (102) 및 감압용 리니어 밸브 (104) 도 작동할 수는 없다. 또, 개폐 밸브 (238) 는 비여자로 되어 개방되어 있다. 따라서, 조작력·고압원압 의존 가압 상태와 마찬가지로, 제 1 가압 피스톤 (152) 을 조작력에 의존하여 전진시킬 수 있다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치 (50) 에서는, 조작력 의존 가압 상태, 요컨대, 오로지 조작력에 의존하여 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압할 수 있는 상태가 실현된다.
또한, 전기적 실함시라도, 압력 조정 밸브 장치 (100) 는 전술한 파일럿압 의존 감압 기구에 의해 작동할 수 있다. 그 때문에, 전기적 실함의 발생 직후에 있어서, 어큐뮬레이터 (92) 에 고압으로 된 작동액이 저류되어 있는 경우에는, 압력 조정 밸브 장치 (100) 는, 그 작동액을 압력 조정할 수 있어, 입력실 (R5) 에는 압력 조정된 작동액이 도입되게 된다. 따라서, 전기적 실함시여도, 조작력·고압원압 의존 가압 상태가 실현되는 일이 있어, 조작력에만 의존하지 않고 가압실 (R3, R4) 의 작동액을 가압할 수 있는 경우가 있다. 따라서, 압력 조정 밸브 장치 (100) 에서는, 증압용 리니어 밸브 (102) 나 감압용 리니어 밸브 (104) 를 포함하는 기구가, 압력 조정 밸브 장치 (100) 의 주된 감압 기구, 요컨대, 고압원 장치 (58) 로부터 공급되는 작동액의 압력을 감압하기 위한 주된 기구가 되어 있다고 생각한 경우, 파일럿압 의존 감압 기구가 보조적인 감압 기구가 되어 있다고 생각할 수 있다.
본 마스터 실린더 장치 (50) 에 의하면, 입력 피스톤 (156) 은 제 1 가압 피스톤 (152) 에 시일 끼워 맞춤되어 있지 않다. 그 때문에, 입력실 (R5) 의 작동액에 의해 제 1 가압 피스톤 (152) 이 이동된 경우라도, 시일의 마찰력에서 기인하는 힘이 입력 피스톤 (156) 에 작용하는 일은 없다. 따라서, 제 1 가압 피스톤 (152) 의 이동에 끌려 입력 피스톤 (156) 혹은 브레이크 페달 (70) 이 이동되게 되는 일이 없기 때문에, 본 마스터 실린더 장치 (50) 는, 브레이크 조작에 있어서의 조작감이 우수하다.
또, 전술한 바와 같이, 시일 (194, 196) 에는 각각 고압용 시일이 사용되고 있고, 본 마스터 실린더 장치 (50) 는, 대제동력 필요시 등에 있어서 입력실 (R5) 의 작동액의 압력이 상당히 높아지는 경우라도, 액 누출이 발생하지 않도록 구성되어 있다. 따라서, 시일 (194, 196) 에서는, 제 1 가압 피스톤 (152) 의 이동시에 비교적 큰 마찰력을 발생시킨다. 한편, 입력 피스톤 (156) 과 하우징 (150) 의 사이에 있는 시일 (198, 200) 에서는, 그것들이 모두 고압용 시일은 아니기 때문에, 입력 피스톤 (156) 의 이동시에도, 비교적 작은 마찰력밖에 발생하지 않는다. 따라서, 본 마스터 실린더 장치 (50) 에서는, 입력 피스톤 (156) 을 이동시킬 때의 저항이 비교적 작아, 브레이크의 조작감이 양호해져 있고, 특히 조작력 의존 가압 상태에 있어서는, 양호한 브레이크 조작감을 얻을 수 있다.
실시예 2
도 5 에, 제 2 실시예의 액압 브레이크 시스템 (300) 을 나타낸다. 액압 브레이크 시스템 (300) 은 마스터 실린더 장치 (302) 를 가지고 있다. 액압 브레이크 시스템 (300) 은, 대략적으로는 제 1 실시예의 액압 브레이크 시스템 (40) 과 동일한 구성으로 되어 있다. 이하의 설명에 있어서는 설명의 간략화에 배려하여, 제 1 실시예의 액압 브레이크 시스템 (40) 과 상이한 구성 및 작동에 대해 설명하고, 제 1 실시예의 액압 브레이크 시스템 (40) 과 동일한 구성 및 작동에 대해서는 설명을 생략한다.
≪마스터 실린더 장치의 구성≫
마스터 실린더 장치 (302) 는 입력 피스톤 프리형으로 되어 있고, 케이싱인 하우징 (304) 과, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압하는 제 1 가압 피스톤 (306) 및 제 2 가압 피스톤 (308) 과, 운전자의 조작이 조작 장치 (52) 를 통해서 입력되는 입력 피스톤 (310) 을 포함하여 구성되어 있다.
하우징 (304) 은 주로 4 개의 부재로, 구체적으로는, 제 1 하우징 부재 (312), 제 2 하우징 부재 (314), 제 3 하우징 부재 (316), 제 4 하우징 부재 (318) 로 구성되어 있고, 전단부가 폐색된 대체로 원통 형상으로 되어 있다. 이들 하우징 부재 중, 제 2 하우징 부재 (314) 는 대체로 원통 형상으로 되어 있고, 내경이 서로 상이한 3 개의 부분, 구체적으로는, 전방측에 위치하여 내경이 큰 전방 대직경부 (320) 와, 후방측에 위치하여 내경이 작은 후방 소직경부 (322) 와, 그들의 사이에 위치하여 내경이 전방 대직경부 (320) 와 후방 소직경부 (322) 의 중간의 크기로 된 중간부 (324) 로 구분되어 있다. 제 2 하우징 부재 (314) 의 중간부 (324) 에는, 중심에 관통공 (326) 이 형성된 원판상의 제 3 하우징 부재 (316) 가 끼워 넣어져 있다. 이와 같이 구성된 하우징 (304) 의 내부는, 제 3 하우징 부재 (316) 에 의해, 전방측에 위치하는 전방실 (R11) 과 후방측에 위치하는 후방실 (R12) 로 구획되어 있다. 요컨대, 제 3 하우징 부재 (316) 는, 하우징 (304) 의 내부를 구획하는 구획부로 되어 있고, 관통공 (326) 은 그 구획부에 있어서의 개구로 되어 있다.
제 2 가압 피스톤 (308) 은, 후단부가 막힌 유저 원통 형상을 이루고 있고, 전방실 (R11) 에 있어서, 제 1 하우징 부재 (312) 에 슬라이딩 가능하게 시일 끼워 맞춤되어 있다. 제 1 가압 피스톤 (306) 은, 전방실 (R11) 에 위치하여 후단부가 막힌 유저 원통 형상의 본체부 (330) 와, 본체부 (330) 의 후단부에 고정되고, 관통공 (326) 을 지나 후방실 (R12) 내로 연장되는 연장부 (332) 를 가지고 있다. 또, 본체부 (330) 의 저부에 있어서의 외주에는 칼라 (334) 가 형성되어 있다. 제 1 가압 피스톤 (306) 은, 본체부 (330) 에 있어서의 전방측이 제 1 하우징 부재 (312) 에, 칼라 (334) 가 제 2 하우징 부재 (314) 의 전방 대직경부 (320) 에, 연장부 (332) 가 제 3 하우징 부재 (316) 의 관통공 (326) 에 슬라이딩 가능한 상태로, 하우징 (304) 에 시일 끼워 맞춤되어 있다.
입력 피스톤 (310) 은, 후방실 (R12) 에 배치 형성되어 있고, 제 1 가압 피스톤 (306) 의 연장부 (332) 의 후방에 있어서, 제 2 하우징 부재 (314) 의 후방 소직경부 (322) 에 시일 끼워 맞춤되어 있다. 입력 피스톤 (310) 은, 오퍼레이션 로드 (72) 가 연결되어 있는 기단부 (336) 와, 기단부 (336) 로부터 전방으로 연장되는 원통 형상의 가이드부 (338) 와, 그 가이드부 (338) 의 내부에 있어서 슬라이딩 가능하게 된 가동부 (340) 를 가지고 있다. 입력 피스톤 (310) 에서는, 가동부 (340) 의 기단부 (336) 에 대한 후퇴, 환언하면, 입력 피스톤 (310) 의 수축이 허용되고 있다. 또, 기단부 (336) 와 가동부 (340) 의 사이에는, 기단부 (336) 와 가동부 (340) 를 서로 이간시키도록 탄성 반력을 발생시키는 압축 코일 스프링 (342) 이 배치 형성되어 있다. 또한, 가이드부 (338) 의 전단부의 내주에는 내부 칼라가 형성되어 있고, 그 내부 칼라에 의해, 가동부 (340) 의 가이드부 (338) 로부터 전방으로의 튀어나옴이 방지되어 있다. 또, 가이드부 (338) 의 내경은, 제 1 가압 피스톤 (306) 의 연장부 (332) 의 외경보다 크게 되어 있고, 제 1 가압 피스톤 (306) 과 입력 피스톤 (310) 은, 연장부 (332) 의 후단이 가이드부 (338) 의 내부에 내부 삽입되도록 하여, 각각 배치 형성되어 있다. 요컨대, 제 1 가압 피스톤 (306) 의 일부와 입력 피스톤 (310) 의 일부가 전후 방향에 있어서 서로 겹치는 상태로 되어 있다.
이와 같이 구성된 마스터 실린더 장치 (302) 에 있어서, 제 1 가압 피스톤 (306) 의 본체부 (330) 와 제 3 하우징 부재 (316) 의 사이에는, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액이 입력되는 액실 (이하, 「입력실」이라고 하는 경우가 있다) (R15) 이 구획 형성되어 있다. 또, 칼라 (334) 의 전방에 있어서의 제 2 하우징 부재 (314) 의 내주면과 제 1 가압 피스톤 (306) 의 외주면의 사이에는, 칼라 (334) 를 사이에 끼고 입력실 (R15) 과 대향하는 고리형의 액실 (이하, 「대향실」이라고 하는 경우가 있다) (R16) 이 구획 형성되어 있다. 또, 입력 피스톤 (310) 의 내부에는, 기단부 (336) 와 가동부 (340) 의 사이에 있어서 액실 (이하, 「내부실」이라고 하는 경우가 있다) (R17) 이 구획 형성되어 있다. 또한, 제 1 가압 피스톤 (306) 의 연장부 (332) 의 후단면과 입력 피스톤 (310) 의 가동부 (340) 의 전단면의 사이에는, 브레이크 조작이 되어 있지 않은 상태에 있어서 작은 간극이 형성되어 있다. 그 간극을 포함한 연장부 (332) 의 주위에는, 피스톤 간실 (R18) 이 형성되어 있다. 또한, 제 1 가압 피스톤 (306) 에서는, 피스톤 간실 (R18) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적, 즉, 연장부 (332) 의 후단면의 면적과 대향실 (R16) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적, 즉, 칼라 (334) 의 전단면의 면적이 동일하게 되어 있다.
상기 서술한 바와 같이 각 실이 구획 형성된 본 마스터 실린더 장치 (302) 에 있어서, 제 1 가압 피스톤 (306) 이, 칼라 (334) 의 외주면에 끼워 넣어진 시일 (344) 을 통하여 제 2 하우징 부재 (314) 의 내주면에 접하고, 제 3 하우징 부재 (316) 의 관통공 (326) 의 내주면에 끼워 넣어진 시일 (346) 을 통하여 그 내주면에 접함으로써, 입력실 (R15) 은 구획되어 있다. 또, 입력 피스톤 (310) 은, 제 2 하우징 부재 (314) 의 내주면에 슬라이딩 접촉하고 있고, 기단부 (336) 의 외주면에는 시일 (348) 이 끼워 넣어져 있고, 가이드부 (338) 의 전단에 있어서의 외주면에는 시일 (350) 이 끼워 넣어져 있다. 또한, 시일 (344, 346) 에는 각각 고압용 시일이 사용되고 있지만, 시일 (348, 350) 에는 고압용 시일은 사용되고 있지 않다.
제 1 하우징 부재 (312) 에는, 일단이 대향실 (R16) 에 개구하는 연통공 (360) 이 형성되어 있다. 제 2 하우징 부재 (314) 에는, 일단이 연통공 (360) 의 타단과 마주 보고 개구하는 연통공 (362) 이 형성되어 있고, 또한, 제 4 하우징 부재 (318) 에는, 일단이 연통공 (362) 의 타단과 마주 보고 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (364) 이 형성되어 있다. 요컨대, 대향실 (R16) 은, 연통공 (360, 362, 364) 을 통하여 외부에 연통되어 있다. 또, 제 2 하우징 부재 (314) 에는, 일단이 입력실 (R15) 에 개구하는 연통공 (366) 이 형성되어 있고, 제 4 하우징 부재 (318) 에는, 일단이 그 연통공 (366) 의 타단과 마주 보고 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (368) 이 형성되어 있다. 요컨대, 입력실 (R15) 은, 연통공 (366, 368) 을 통하여 외부에 연통되어 있다.
입력 피스톤 (310) 의 가이드부 (338) 의 일부의 외경은, 제 2 하우징 부재 (314) 의 후방 소직경부 (322) 의 내경보다 약간 작게 되어 있기 때문에, 가이드부 (338) 와 후방 소직경부 (322) 의 사이에는 액 통로 (370) 가 형성되어 있다. 또, 제 2 하우징 부재 (314) 의 외주면과 제 4 하우징 부재 (318) 의 내주면의 사이에는, 제 2 하우징 부재 (314) 의 외경과 제 4 하우징 부재 (318) 의 내경이 상이한 것에 의해, 액 통로 (372) 가 형성되어 있다. 입력 피스톤 (310) 에는, 가이드부 (338) 에 있어서, 일단이 내부실 (R17) 에 개구하고, 타단이 액 통로 (370) 에 개구하는 연통공 (374) 이 형성되어 있다. 또, 제 2 하우징 부재 (314) 에는, 일단이 액 통로 (370) 에 개구하고, 타단이 액 통로 (372) 에 개구하는 연통공 (376) 이 형성되어 있다. 또한, 제 4 하우징 부재 (318) 에는, 일단이 액 통로 (372) 에 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (378) 이 형성되어 있다. 요컨대, 내부실 (R17) 은, 연통공 (374), 액 통로 (370), 연통공 (376), 액 통로 (372), 연통공 (378) 을 통하여 외부에 연통되어 있다.
또, 제 1 가압 피스톤 (306) 의 내부에는, 일단이 연장부 (332) 의 후단면에 개구하고, 타단이 본체부 (330) 의 칼라 (334) 의 전방에 개구하는 내부 연통로 (380) 가 형성되어 있다. 따라서, 본 마스터 실린더 장치 (302) 에서는, 내부 연통로 (380) 에 의해, 대향실 (R16) 과 피스톤 간실 (R18) 을 연통시키는 실간 연통로가 구성되어 있다. 그 때문에, 피스톤 간실 (R18) 도, 내부 연통로 (380), 대향실 (R16), 연통공 (360, 362, 364) 를 통하여 외부에 연통되어 있다.
이와 같이 형성된 마스터 실린더 장치 (302) 에 있어서, 연통공 (368) 에는, 일단이 압력 조정 밸브 장치 (100) 의 제 3 액실 (134) 에 연결된 입력 압로 (230) 의 타단이 접속되어 있다. 또, 연통공 (364) 에는, 리저버 (62) 에 연통하는 외부 연통로 (382) 의 일단이 접속되어 있고, 또, 외부 연통로 (382) 의 도중에는, 상시 개방 밸브로 된 전자식의 개폐 밸브 (384) 가 형성되어 있다. 따라서, 외부 연통로 (382), 개폐 밸브 (384) 를 포함한 기구는, 대향실 (R16) 및 피스톤 간실 (R18) 을 리저버 (62) 에 연통시키는 대향실·피스톤 간실용 저압원 연통 기구로 되어 있다. 또, 외부 연통로 (382) 에는, 대향실 (R16) 및 피스톤 간실 (R18) 의 작동액이 리저버 (62) 의 작동액에 대해 부압 상태가 되지 않게 하기 위해, 개폐 밸브 (384) 와 병렬로 역지 밸브 (386) 가 설치되어 있다. 외부 연통로 (382) 에 있어서, 연통공 (364) 에 접속하는 일단과 개폐 밸브 (384) 의 사이에는, 마스터 실린더 장치 (302) 로부터의 작동액이 유출입하는 반력 발생기 (250) 가 설치되어 있다.
연통공 (378) 에는, 리저버 (62) 에 연통하는 저압로 (388) 의 일단이 접속되어 있고, 또, 저압로 (388) 의 도중에는, 상시 폐쇄 밸브로 된 전자식의 개폐 밸브 (390) 가 설치되어 있다. 따라서, 내부실 (R17) 은 리저버 (62) 에 연통 가능하게 되어 있다. 또, 개폐 밸브 (390) 가 폐쇄되어 있는 경우에는, 내부실 (R17) 이 밀폐되게 된다. 요컨대, 저압로 (388) 와 개폐 밸브 (390) 를 포함한 기구가, 내부실 (R17) 을 밀폐하여 입력 피스톤 (310) 의 수축을 금지하는 입력 피스톤 수축 금지 기구가 되어 있다고 생각할 수 있다.
≪액압 브레이크 시스템의 작동≫
이하에 액압 브레이크 시스템 (300) 의 작동에 대해 설명한다. 통상시, 요컨대, 액압 브레이크 시스템 (300) 이 정상적으로 작동할 수 있는 경우, 개폐 밸브 (384) 는 여자되어 폐쇄되어 있고, 또, 개폐 밸브 (390) 는 여자되어 개방되어 있다. 그 상태에서, 입력실 (R15) 에는 목표 액압 제동력에 따라 조정된 압력의 작동액이 도입된다. 그 입력실 (R15) 의 작동액의 압력에 의존하여, 제 1 가압 피스톤 (306) 이 전진하고, 제 1 가압실 (R3) 내의 작동액이 가압되고, 제 2 가압실 (R4) 내의 작동액도 가압된다. 또, 통상시, 조작량의 증가에 따라 입력 피스톤 (310) 이 제 1 가압 피스톤 (306) 에 대해 전진하면, 피스톤 간실 (R18) 의 작동액은 대향실 (R16) 을 통하여 유출되고, 대향실 (R16) 과 피스톤 간실 (R18) 의 합계 용적은 감소한다. 그 유출된 작동액은, 반력 발생기 (250) 의 액체 저장실 (R9) 로 유입되고, 대향실 (R16), 피스톤 간실 (R18), 액체 저장실 (R9) 의 작동액의 압력이 증가한다.
전술한 바와 같이, 제 1 가압 피스톤 (306) 에서는, 대향실 (R16) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적과, 피스톤 간실 (R18) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적이 동일하게 되어 있기 때문에, 제 1 가압 피스톤 (306) 은, 이들 대향실 (R16) 의 작동액의 압력과 피스톤 간실 (R18) 의 작동액의 압력에 의해 이동되는 일 없이, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액의 압력에 의해 이동되게 된다. 또, 제 1 가압 피스톤 (306) 의 이동에 의해 입력 피스톤 (310) 이 이동되는 일은 없다. 따라서, 마스터 실린더 장치 (302) 에서는, 통상시 고압원압 의존 가압 상태가 실현되게 된다.
또, 통상시, 입력 피스톤 (310) 에서는, 조작력과 피스톤 간실 (R18) 의 작동액의 압력에 의해, 가동부 (340) 에 대해 기단부 (336) 및 가이드부 (338) 가 전진한다. 요컨대, 입력 피스톤 (310) 은, 내부실 (R17) 의 작동액을 유출시키면서 수축하고, 스프링 (342) 에서는 수축량에 따른 탄성 반력이 발생한다. 요컨대, 스프링 (342) 을 포함한 기구가, 입력 피스톤 (310) 의 수축량에 따른 크기의 탄성 반력을 기단부 (336) 와 가동부 (340) 에 작용시키는 대입력 피스톤 탄성 반력 작용 기구로 되어 있다. 따라서, 입력 피스톤 (310) 의 수축시, 브레이크 페달 (70) 이 연결되는 기단부 (336) 에는, 스프링 (342) 에 의한 후방으로의 탄성력이 작용하여, 운전자는, 그 탄성력을 자신의 브레이크 조작에 대한 조작 반력으로서 느낄 수 있다. 또, 기단부 (336) 에는, 전술한 반력 발생기 (250) 의 스프링 (256) 에 의한 대액체 저장실 탄성 반력 작용 기구에 의한 조작 반력도 작용하게 된다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치는, 대입력 피스톤 탄성 반력 작용 기구 및 대액체 저장실 탄성 반력 작용 기구의 2 개의 반력 작용 기구를 구비하고 있다고 할 수 있다.
또한, 본 마스터 실린더 장치 (302) 에서는, 어느 정도의 브레이크 조작량에 있어서, 입력 피스톤 (310) 의 기단부 (336) 가 가동부 (340) 에 맞닿는다. 요컨대, 입력 피스톤 (310) 이 수축할 수 없게 되어, 그 브레이크 조작량을 초과하는 브레이크 조작에 대해서는, 대액체 저장실 탄성 반력 작용 기구에 의해서만, 조작 반력이 발생되게 된다. 그 때문에, 대입력 피스톤 탄성 반력 작용 기구의 스프링 (342) 의 스프링 정수는, 대액체 저장실 탄성 반력 작용 기구의 스프링 (256) 의 스프링 정수보다 어느 정도 작게 되어 있다. 2 개의 반력 작용 기구가 이와 같이 구성되어 있는 것에 의해, 브레이크 조작의 개시부터 어느 정도의 브레이크 조작량이 될 때까지는, 조작량에 대한 조작력의 비율이 비교적 작고, 그 브레이크 조작량을 초과하고부터는, 그 비율이 비교적 커진다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치 (302) 에서는, 2 개의 반력 작용 기구에 의해, 조작 반력의 증가의 비율이 브레이크 페달 (70) 의 조작량의 증가와 함께 증가하도록 구성되어 있는 것이다.
대제동력 필요시에는, 본 액압 브레이크 시스템 (300) 에서는, 개폐 밸브 (384) 가 비여자로 되어 개방된다. 그 때문에, 입력 피스톤 (310) 은, 피스톤 간실 (R18), 대향실 (R16) 의 작동액을 리저버 (62) 에 유출시켜 전진할 수 있다. 따라서, 입력 피스톤 (310) 의 가동부 (340) 가 제 1 가압 피스톤 (306) 의 연장부 (332) 에 맞닿아 있는 경우, 조작력에 의해 제 1 가압 피스톤 (306) 을 전진시킬 수 있다. 요컨대, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액의 압력에 더하여, 조작력에도 의존하여 가압실 (R3, R4) 의 작동액을 가압할 수 있다. 따라서, 마스터 실린더 장치 (302) 에서는, 대제동력 필요시에, 조작력·고압원압 의존 가압 상태가 실현된다. 따라서, 제 1 가압 피스톤 (306) 은 조작력, 혹은, 입력실 (R15) 에 공급되는 작동액의 압력에 의한 힘을 받아, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압하는 수압 피스톤이라고 생각할 수 있다. 또, 대제동력 필요시에는, 개폐 밸브 (390) 가 비여자로 되어 폐쇄되어 입력 피스톤 (310) 의 수축이 금지된다. 따라서, 운전자의 브레이크 조작력은, 입력 피스톤 (310) 을 수축시키지 않고, 요컨대, 쓸데없는 브레이크 조작량을 발생시키지 않고 제 1 가압 피스톤 (306) 에 전달되게 된다. 또한, 조작력·고압원압 의존 가압 상태에 있어서는, 가압실 (R3, R4) 의 작동액의 압력이 입력 피스톤 (310) 에 전달되기 때문에, 운전자는 그 압력에 의한 후방으로의 탄성력을 조작 반력으로서 느낄 수 있다.
또, 전기적 실함 때문에, 액압 브레이크 시스템 (300) 에 전력이 공급되고 있지 않은 상황하에서는, 개폐 밸브 (384) 는 비여자로 되어 개방되고, 개폐 밸브 (390) 는 비여자로 되어 폐쇄된다. 따라서, 조작력·고압원압 의존 가압 상태와 마찬가지로, 제 1 가압 피스톤 (306) 을 조작력에 의존하여 전진시킬 수 있다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치 (302) 에서는 조작력 의존 가압 상태가 실현된다.
또한, 본 마스터 실린더 장치 (302) 에서는, 압력 조정 밸브 장치 (100) 는 마스터압이 아니라, 내부실 (R17) 의 작동액의 압력을 파일럿압으로서 이용하여 작동할 수도 있다. 그 경우, 압력 조정 밸브 장치 (100) 의 제 1 액실 (130) 은, 액 통로 (80) 로부터 분기하는 액 통로가 아니라, 저압로 (388) 에 있어서 연통공 (378) 과 개폐 밸브 (390) 의 사이로부터 분기하는 연통로에 접속되어 있으면 된다. 전술한 바와 같이, 조작력 의존 가압 상태에 있어서는, 개폐 밸브 (390) 가 비여자로 되어 폐쇄되어 내부실 (R17) 은 밀폐되게 된다. 따라서, 조작력 의존 가압 상태에서는, 제 1 가압실 (R3) 의 작동액의 압력이, 제 1 가압 피스톤 (306) 을 통하여 입력 피스톤 (310) 에 전달되어 내부실 (R17) 의 작동액의 압력은, 제 1 가압실 (R3) 의 작동액의 압력과 균형있는 크기가 된다. 요컨대, 내부실 (R17) 의 작동액의 압력은 마스터압을 지표하는 압력으로 되어 있고, 압력 조정 밸브 장치 (100) 는 파일럿압으로서 마스터압을 간접적으로 이용하면서 작동하게 된다.
또한, 본 마스터 실린더 장치 (302) 에서는, 입력 피스톤 (310) 은 제 1 가압 피스톤 (306) 에 시일 끼워 맞춤되어 있지 않다. 그 때문에, 입력실 (R15) 의 작동액에 의해 제 1 가압 피스톤 (306) 이 이동된 경우라도, 시일의 마찰력에서 기인하는 힘이 입력 피스톤 (310) 에 작용하는 일은 없다. 또, 제 1 가압 피스톤 (306) 과 하우징 (304) 의 사이에 있는 고압용 시일 (344, 346) 에서는, 제 1 가압 피스톤 (306) 의 이동시에 비교적 큰 마찰력을 발생시키지만, 입력 피스톤 (310) 과 하우징 (304) 의 사이에 있는 시일 (348, 350) 에서는, 입력 피스톤 (310) 의 이동시에도 비교적 작은 마찰력밖에 발생하지 않는다. 따라서, 본 마스터 실린더 장치 (302) 에서는, 브레이크의 조작감이 양호해져 있고, 특히 조작력 의존 가압 상태에 있어서는 양호한 브레이크 조작감을 얻을 수 있다.
실시예 3
도 6 에, 제 3 실시예의 액압 브레이크 시스템 (400) 을 나타낸다. 액압 브레이크 시스템 (400) 은 마스터 실린더 장치 (402) 를 가지고 있다. 액압 브레이크 시스템 (400) 은, 대략적으로는 전술한 제 1 및 제 2 실시예의 각 액압 브레이크 시스템과 동일한 구성으로 되어 있다. 이하의 설명에 있어서는, 설명의 간략화에 배려하여, 그들의 액압 브레이크 시스템과 상이한 구성 및 작동에 대해 설명하고, 그들의 액압 브레이크 시스템과 동일한 구성 및 작동에 대해서는 설명을 생략한다.
≪마스터 실린더 장치의 구성≫
마스터 실린더 장치 (402) 는, 입력 피스톤 프리형으로 되어 있고, 케이싱인 하우징 (404) 과, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압하는 제 1 가압 피스톤 (406) 및 제 2 가압 피스톤 (408) 과, 운전자의 조작이 조작 장치 (52) 를 통해서 입력되는 입력 피스톤 (410) 을 포함하여 구성되어 있다.
하우징 (404) 은 주로 3 개의 부재로, 구체적으로는, 제 1 하우징 부재 (412), 제 2 하우징 부재 (414), 제 3 하우징 부재 (416) 로 구성되어 있고, 전단부가 폐색된 대체로 원통 형상으로 되어 있다. 이들 하우징 부재 중, 제 3 하우징 부재 (416) 는 대체로 원통 형상으로 되어 있고, 전방측에 위치하는 전방부 (418) 와, 후방측에 위치하는 후방부 (420) 와, 그들의 사이에 위치하고, 외경이 전방부 (418) 및 후방부 (420) 의 각각의 외경보다 크게 된 중간부 (422) 를 가지고 있다.
상기와 같이 구성된 하우징 (404) 에서는, 제 3 하우징 부재 (416) 의 중간부 (422) 가, 직경 방향 내측으로 향해 돌출되는 고리형의 칸막이 벽부로 되어 있고, 전방부 (418) 가, 그 칸막이 벽부의 내단으로부터 전방으로 연장되는 통형상의 내통부로 되어 있다. 요컨대, 하우징 (404) 에서는, 중간부 (422) 와 전방부 (418) 에 의해, 하우징 (404) 의 내부를 구획하는 구획부가 형성되어 있다. 따라서, 하우징 (404) 의 내부는, 전방부 (418) 의 외부의 공간을 포함하는 전방실 (R21) 과, 전방부 (418) 의 내부의 공간을 포함하는 후방실 (R22) 로 구획되어 있다. 또, 전방부 (418) 의 전단은 구획부에 형성된 개구로 되어 있다.
제 2 가압 피스톤 (408) 은, 후단부가 막힌 유저 원통 형상을 이루고 있고, 전방실 (R21) 에 있어서, 제 1 하우징 부재 (412) 에 슬라이딩 가능하게 시일 끼워 맞춤되어 있다. 제 1 가압 피스톤 (406) 은, 전방실 (R21) 에 배치된 대체로 원통 형상의 본체부 (426) 를 가지고 있고, 또, 그 본체부 (426) 의 전후 방향의 대략 중간에는, 자신의 내부를 전후 방향으로 분할하는 격벽 (428) 이 형성되어 있다. 따라서, 제 1 가압 피스톤 (406) 에서는, 격벽 (428) 의 후방측이, 후방에 개구하는 유저공을 갖는 통부 (430) 로 되어 있다. 또, 통부 (430) 의 후단에는 칼라 (432) 가 형성되어 있다. 이와 같이 형성된 제 1 가압 피스톤 (406) 은, 본체부 (426) 의 전방측이 제 1 하우징 부재 (412) 에, 칼라 (432) 가 제 2 하우징 부재 (414) 에, 통부 (430) 가 제 3 하우징 부재 (416) 의 전방부 (418) 에 슬라이딩 가능한 상태로, 하우징 (404) 에 시일 끼워 맞춤되어 있다. 요컨대, 제 1 가압 피스톤 (406) 은, 통부 (430) 에 제 3 하우징 부재 (416) 의 전방부 (418) 가 내부 삽입된 상태, 환언하면, 통부 (430) 가 제 2 하우징 부재 (414) 와 제 3 하우징 부재 (416) 의 전방부 (418) 에 의해 끼워진 상태로 되어 있다. 말하자면, 제 2 하우징 부재 (414) 를, 하우징 (404) 에 있어서의 외통부라고 생각할 수도 있다.
입력 피스톤 (410) 은, 오퍼레이션 로드 (72) 가 연결되어 있는 기단부 (434) 와, 기단부 (434) 에 나사식으로 부착되어 전방으로 연장되는 봉상의 로드부 (436) 와, 그 로드부 (436) 에 슬라이딩 가능하게 끼워 넣어진 가동부 (438) 를 가지고 있다. 입력 피스톤 (410) 에서는, 가동부 (438) 의 기단부 (434) 에 대한 후퇴, 환언하면, 입력 피스톤 (410) 의 수축이 허용되고 있다. 또, 기단부 (434) 와 가동부 (438) 의 사이에는, 가동부 (438) 를 전방으로 탄성 지지하도록 탄성 반력을 발생시키는 2 개의 압축 코일 스프링 (440, 442) 이, 전후 방향으로 직렬적으로 배치 형성되어 있다. 또한, 스프링 (440) 의 스프링 정수는, 스프링 (442) 의 스프링 정수보다 작게 되어 있다. 또, 그들의 스프링 (440, 442) 의 사이에는, 그것들에 끼워진 상태로, 부동좌(浮動座) (443) 가 배치 형성되어 있다. 또한, 로드부 (436) 의 전단부의 외주에는 외부 칼라가 형성되어 있고, 그 외부 칼라에 의해, 가동부 (438) 의 로드부 (436) 로부터 전방으로의 튀어나옴이 방지되어 있다. 또, 입력 피스톤 (410) 은, 그것의 전방측이 제 3 하우징 부재 (416) 의 전방부 (418) 에 내부 삽입된 상태로, 제 3 하우징 부재 (416) 의 내부에 시일 끼워 맞춤되어 있다. 요컨대, 입력 피스톤 (410) 은, 그것의 전방측이 제 1 가압 피스톤 (406) 의 통부 (430) 내에 배치된 상태로 되어 있다. 따라서, 본 마스터 실린더 장치 (402) 에서는, 제 1 가압 피스톤 (406) 의 일부와 입력 피스톤 (410) 의 일부가 전후 방향에 있어서 서로 겹치는 상태로 되어 있기 때문에, 마스터 실린더 장치 (402) 의 전체 길이는 비교적 짧아져 있다.
이와 같이 구성된 마스터 실린더 장치 (402) 에 있어서, 제 1 가압 피스톤 (406) 의 본체부 (426) 의 후단과 제 3 하우징 부재 (416) 의 중간부 (422) 의 사이에는, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액이 입력되는 액실 (이하, 「입력실」이라고 하는 경우가 있다) (R25) 이 구획 형성되어 있다. 또, 칼라 (432) 의 전방에 있어서의 제 2 하우징 부재 (414) 의 내주면과 제 1 가압 피스톤 (406) 의 외주면의 사이에는, 칼라 (432) 를 사이에 끼고 입력실 (R25) 과 대향하는 고리형의 액실 (이하, 「대향실」이라고 하는 경우가 있다) (R26) 이 구획 형성되어 있다. 또, 입력 피스톤 (410) 의 내부에는, 그것의 수축을 허용하기 위한 액실 (이하, 「내부실」이라고 하는 경우가 있다) (R27) 이, 기단부 (434) 와 가동부 (438) 의 사이에 구획 형성되어 있다. 또한, 제 1 가압 피스톤 (406) 의 후방에 개구하는 유저공의 저면과, 입력 피스톤 (410) 의 전방을 향하는 면의 사이에는, 입력 피스톤 (410) 과 제 1 가압 피스톤 (406) 이 서로 마주 보는 피스톤 간실 (R28) 이 형성되어 있다. 또한, 제 1 가압 피스톤 (406) 에서는, 피스톤 간실 (R28) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적, 즉, 후방으로 개구하는 유저공의 저면의 면적과, 대향실 (R26) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적, 즉, 칼라 (432) 의 전단면의 면적이 동일하게 되어 있다.
상기 서술한 바와 같이 각 실이 구획 형성된 본 마스터 실린더 장치 (402) 에 있어서, 제 1 가압 피스톤 (406) 이, 칼라 (432) 의 외주면에 끼워 넣어진 시일 (444) 을 통하여 제 2 하우징 부재 (414) 의 내주면에 접하고, 통부 (430) 의 내주면에 끼워 넣어진 시일 (446) 을 통하여 제 3 하우징 부재 (416) 의 전방부 (418) 의 외주면에 접함으로써, 입력실 (R25) 은 구획되어 있다. 또, 입력 피스톤 (410) 은, 제 2 하우징 부재 (414) 의 내주면에 슬라이딩 접촉하고 있고, 기단부 (434) 의 외주면에는 시일 (448) 이 끼워 넣어져 있고, 가동부 (438) 의 외주면에는 시일 (450) 이 끼워 넣어져 있다. 또한, 시일 (444, 446) 에는 각각 고압용 시일이 사용되고 있지만, 시일 (448, 450) 에는 고압용 시일은 사용되고 있지 않다.
제 1 하우징 부재 (412) 에는, 일단이 대향실 (R26) 에 개구하는 연통공 (460) 이 형성되어 있다. 또, 제 1 가압 피스톤 (406) 의 통부 (430) 에는, 일단이 대향실 (R26) 에 연통하는 연통공 (462) 이 형성되어 있다. 제 1 가압 피스톤 (406) 의 통부 (430) 의 내주면과, 제 3 하우징 부재 (416) 의 전방부 (418) 의 외주면의 사이에는, 도면에서는 이해하기 어렵지만, 작동액을 어느 정도 흘리는 것이 가능한 유로 면적을 갖는 간극 (464) 이 형성되어 있다. 따라서, 본 마스터 실린더 장치 (402) 에서는, 간극 (464), 연통공 (460) 에 의해, 대향실 (R26) 과 피스톤 간실 (R28) 을 연통시키는 실간 연통로가 구성되어 있다. 그 때문에, 피스톤 간실 (R28) 도, 간극 (464), 연통공 (462), 대향실 (R26), 연통공 (460) 을 통하여 외부에 연통되어 있다. 또, 제 1 하우징 부재 (412) 에는, 일단이 입력실 (R25) 에 개구하는 연통공 (466) 도 형성되어 있다. 제 2 하우징 부재 (414) 에는, 일단이 내부실 (R27) 에 개구하는 연통공 (468) 이 형성되어 있고, 제 1 하우징 부재 (412) 에는, 일단이 그 연통공 (468) 의 타단과 마주 보고 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (470) 이 형성되어 있는, 요컨대, 내부실 (R27) 은 연통공 (468, 470) 을 통하여 외부에 연통되어 있다.
이와 같이 연통공이 형성된 마스터 실린더 장치 (402) 에 있어서, 연통공 (466) 에는, 일단이 압력 조정 밸브 장치 (100) 의 제 3 액실 (134) 에 연결된 입력 압로 (230) 의 타단이 접속되어 있다. 또, 연통공 (460) 에는, 외부 연통로 (382) 의 일단이 접속되어 있고, 대향실 (R26) 및 피스톤 간실 (R28) 은 리저버 (62) 에 연통 가능하게 되어 있다. 따라서, 본 마스터 실린더 장치 (402) 에서는, 개폐 밸브 (384), 외부 연통로 (382) 를 포함한 기구가, 대향실 (R26) 및 피스톤 간실 (R28) 을 리저버 (62) 에 연통시키는 대향실·피스톤 간실용 저압원 연통 기구로 되어 있다. 또한, 본 마스터 실린더 장치 (402) 에서는, 반력 발생기 (250) 는 설치되어 있지 않다. 또, 연통공 (470) 에는, 저압원에 연통하는 저압로 (388) 의 일단이 접속되어 있고, 내부실 (R27) 은 리저버 (62) 에 연통 가능하게 되어 있다.
≪액압 브레이크 시스템의 작동≫
이하에 액압 브레이크 시스템 (400) 의 작동에 대해 설명한다. 통상시, 요컨대, 액압 브레이크 시스템 (400) 이 정상적으로 작동할 수 있는 경우, 목표 액압 제동력에 따라, 입력실 (R25) 에 조정된 압력의 작동액이 도입된다. 그 입력실 (R25) 의 작동액의 압력에 의존하여, 제 1 가압 피스톤 (406) 이 전진하여, 제 1 가압실 (R3) 내의 작동액이 가압되고, 제 2 가압실 (R4) 내의 작동액도 가압된다.
전술한 바와 같이, 제 1 가압 피스톤 (406) 에서는, 대향실 (R26) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적과, 피스톤 간실 (R28) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적이 동일하게 되어 있기 때문에, 제 1 가압 피스톤 (406) 은, 이들 대향실 (R26) 의 작동액의 압력과 피스톤 간실 (R28) 의 작동액의 압력에 의해 이동되는 일 없이, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액의 압력에 의해 이동되게 된다. 또, 제 1 가압 피스톤 (406) 의 이동에 의해 입력 피스톤 (410) 이 이동되는 일은 없다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치 (402) 에서는, 통상시에는 제 1 가압 피스톤 (406) 과 입력 피스톤 (410) 이, 서로 독립적으로 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 따라서, 마스터 실린더 장치 (402) 에서는, 통상시, 고압원압 의존 가압 상태가 실현된다.
또, 통상시에는, 대향실 (R26) 과 피스톤 간실 (R28) 의 합계 용적이 일정하게 되어 있기 때문에, 브레이크 페달 (70) 에 조작력이 가해지면, 입력 피스톤 (410) 에서는, 로드부 (436) 와 가동부 (438) 가, 내부실 (R27) 의 작동액을 유출시키면서 상대 이동한다. 요컨대, 입력 피스톤 (410) 이 수축하도록 하여, 로드부 (436) 와 가동부 (438) 가 상대 이동하게 된다. 또, 그 수축량에 따라, 스프링 (440, 442) 에 의해, 입력 피스톤 (410) 의 수축량에 따른 크기의 탄성 반력이 발생한다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치 (402) 에서는, 스프링 (440, 442) 을 포함하는 기구가, 운전자에게 조작 반력을 느끼게 할 수 있는 반력 부여 기구로서, 입력 피스톤 (410) 의 수축량에 따른 크기의 탄성 반력을, 기단부 (434) 와 가동부 (438) 에 작용시키는 대입력 피스톤 탄성 반력 작용 기구로 되어 있다. 또한, 스프링 (440, 442) 의 스프링 정수가 상이하기 때문에, 어느 조작량까지는 스프링 정수가 작은 스프링 (440) 이 주로 수축하고, 스프링 (440) 을 수축할 수 없게 되면, 스프링 정수가 큰 스프링 (442) 만이 수축하게 된다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치 (402) 는, 2 개의 스프링 (440, 442) 에 의해, 조작 반력의 증가의 비율이 브레이크 페달 (70) 의 조작량의 증가와 함께 증가하도록 구성되어 있는 것이다.
대제동력 필요시에는, 본 액압 브레이크 시스템 (400) 에서는, 개폐 밸브 (384) 가 비여자로 되어 개방된다. 그 때문에, 입력 피스톤 (410) 은, 피스톤 간실 (R28), 대향실 (R26) 의 작동액을 리저버 (62) 에 유출시켜 전진할 수 있다. 따라서, 입력 피스톤 (410) 은, 제 1 가압 피스톤 (406) 의 후방에 개구하는 유저공의 저면에 맞닿아 있는 경우, 조작력에 의해 제 1 가압 피스톤 (406) 을 전진시킬 수 있다. 요컨대, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액의 압력에 더하여, 조작력에도 의존하여 가압실 (R3, R4) 의 작동액을 가압할 수 있다. 따라서, 마스터 실린더 장치 (402) 에서는, 대제동력 필요시에, 조작력·고압원압 의존 가압 상태가 실현된다. 따라서, 제 1 가압 피스톤 (406) 은, 조작력, 혹은, 입력실 (R25) 에 공급되는 작동액의 압력에 의한 힘을 받아, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압하는 수압 피스톤이라고 생각할 수 있다. 또, 대제동력 필요시에는, 개폐 밸브 (390) 가 비여자로 되어 폐쇄되어 내부실 (R27) 이 밀폐, 요컨대, 입력 피스톤 (410) 의 수축이 금지된다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치 (402) 에서는, 저압로 (388) 와 개폐 밸브 (390) 를 포함한 기구가, 입력 피스톤 (410) 의 수축을 금지하는 입력 피스톤 수축 금지 기구로 되어 있다. 따라서, 운전자의 브레이크 조작력은, 입력 피스톤 (410) 을 수축시키지 않고, 요컨대, 쓸데없는 브레이크 조작량을 발생시키지 않고 제 1 가압 피스톤 (406) 에 전달되게 된다. 또한, 조작력·고압원압 의존 가압 상태에 있어서는, 가압실 (R3, R4) 의 작동액의 압력이 입력 피스톤 (410) 에 전달되기 때문에, 운전자는, 그 압력에 의한 후방으로의 탄성력을 조작 반력으로서 느낄 수 있다.
또, 전기적 실함 때문에, 액압 브레이크 시스템 (400) 에 전력이 공급되고 있지 않은 상황하에서는, 개폐 밸브 (384) 는 비여자로 되어 개방되고, 개폐 밸브 (390) 는 비여자로 되어 폐쇄된다. 따라서, 조작력·고압원압 의존 가압 상태와 마찬가지로, 제 1 가압 피스톤 (406) 을 조작력에 의존하여 전진시킬 수 있다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치 (402) 에서는 조작력 의존 가압 상태가 실현된다.
또한, 본 마스터 실린더 장치 (402) 에서는, 입력 피스톤 (410) 은 제 1 가압 피스톤 (406) 에 시일 끼워 맞춤되어 있지 않다. 그 때문에, 입력실 (R25) 의 작동액에 의해 제 1 가압 피스톤 (406) 이 이동된 경우라도, 시일의 마찰력에서 기인하는 힘이 입력 피스톤 (410) 에 작용하는 일은 없다. 또, 제 1 가압 피스톤 (406) 과 하우징 (404) 의 사이에 있는 고압용 시일 (444, 446) 에서는, 제 1 가압 피스톤 (406) 의 이동시에 비교적 큰 마찰력을 발생시키지만, 입력 피스톤 (410) 과 하우징 (404) 의 사이에 있는 시일 (448, 450) 에서는, 입력 피스톤 (410) 의 이동시에도, 비교적 작은 마찰력밖에 발생하지 않는다. 따라서, 본 마스터 실린더 장치 (402) 에서는, 브레이크의 조작감이 양호해져 있고, 특히 조작력 의존 가압 상태에 있어서는, 양호한 브레이크 조작감을 얻을 수 있다.
실시예 4
도 7 에, 제 4 실시예의 액압 브레이크 시스템 (500) 을 나타낸다. 액압 브레이크 시스템 (500) 은 마스터 실린더 장치 (502) 를 가지고 있다. 액압 브레이크 시스템 (500) 은, 대략적으로는, 전술한 제 1 내지 제 3 실시예의 각 액압 브레이크 시스템과 동일한 구성으로 되어 있다. 이하의 설명에 있어서는, 설명의 간략화에 배려하여, 그들의 액압 브레이크 시스템과 상이한 구성 및 작동에 대해 설명하고, 그들의 액압 브레이크 시스템과 동일한 구성 및 작동에 대해서는 설명을 생략한다.
≪마스터 실린더 장치의 구성≫
마스터 실린더 장치 (502) 는, 입력 피스톤 프리형으로 되어 있고, 케이싱인 하우징 (504) 과, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압하는 제 1 가압 피스톤 (506) 및 제 2 가압 피스톤 (508) 과, 운전자의 조작이 조작 장치 (52) 를 통해서 입력되는 입력 피스톤 (510) 을 포함하여 구성되어 있다.
하우징 (504) 은 주로 4 개의 부재로, 구체적으로는, 제 1 하우징 부재 (512), 제 2 하우징 부재 (514), 제 3 하우징 부재 (516), 제 4 하우징 부재 (518) 로 구성되어 있고, 전단부가 폐색된 대체로 원통 형상으로 되어 있다. 이들 하우징 부재 중, 제 2 하우징 부재 (514) 는, 후단부에 있어서 내부 칼라 (520) 가 형성된 원통 형상으로 되어 있다. 또, 그 내부 칼라 (520) 에 의해, 제 2 하우징 부재 (514) 의 후단에는 관통공 (522) 이 형성되어 있다. 상기와 같이 구성된 하우징 (504) 의 내부는, 제 2 하우징 부재 (514) 의 내부 칼라 (520) 에 의해, 전방측에 위치하는 전방실 (R31) 과, 후방측에 위치하는 후방실 (R32) 로 구획되어 있다. 요컨대, 내부 칼라 (520) 는, 하우징 (504) 의 내부를 구획하는 구획부로 되어 있고, 관통공 (522) 은 그 구획부에 있어서의 개구로 되어 있다.
제 2 가압 피스톤 (508) 은, 후단부가 막힌 유저 원통 형상을 이루고 있고, 전방실 (R31) 에 있어서, 제 1 하우징 부재 (512) 에 슬라이딩 가능하게 시일 끼워 맞춤되어 있다. 제 1 가압 피스톤 (506) 은, 전방실 (R31) 에 위치하여 후단부가 막힌 유저 원통 형상의 본체부 (526) 와, 본체부 (526) 의 후단부로부터 관통공 (522) 을 지나 후방실 (R32) 내로 연장되는 연장부 (528) 를 가지고 있다. 또, 본체부 (526) 의 저부에 있어서의 외주에는 칼라 (530) 가 형성되어 있다. 제 1 가압 피스톤 (506) 은, 본체부 (526) 에 있어서의 전방측이 제 1 하우징 부재 (512) 에, 칼라 (530) 가 제 2 하우징 부재 (514) 에, 연장부 (528) 가 제 2 하우징 부재 (514) 의 관통공 (522) 에 슬라이딩 가능한 상태로, 하우징 (504) 에 시일 끼워 맞춤되어 있다. 입력 피스톤 (510) 은, 후방실 (R32) 에 배치 형성되어 있고, 제 1 가압 피스톤 (506) 의 연장부 (528) 의 후방에 있어서, 제 3 하우징 부재 (516) 에 시일 끼워 맞춤되어 있다. 입력 피스톤 (510) 은, 대체로 원통 형상으로 되어 있고, 내부에 형성된 격벽 (532) 에 있어서, 오퍼레이션 로드 (72) 에 연결되어 있다. 또, 전단부의 외주에는 칼라가 형성되어 있고, 그 칼라가 제 3 하우징 부재 (516) 에 걸림으로써, 입력 피스톤 (510) 은 후방으로의 이동이 제한되어 있다.
이와 같이 구성된 마스터 실린더 장치 (502) 에 있어서, 제 1 가압 피스톤 (506) 의 본체부 (526) 와 제 2 하우징 부재 (512) 의 내부 칼라 (520) 의 사이에는, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액이 입력되는 액실 (이하, 「입력실」이라고 하는 경우가 있다) (R35) 이 구획 형성되어 있다. 또, 칼라 (530) 의 전방에 있어서의 제 2 하우징 부재 (514) 의 내주면과 제 1 가압 피스톤 (506) 의 외주면의 사이에는, 칼라 (530) 를 사이에 끼고 입력실 (R35) 과 대향하는 고리형의 액실 (이하, 「대향실」이라고 하는 경우가 있다) (R36) 이 구획 형성되어 있다. 또, 제 1 가압 피스톤 (506) 의 연장부 (528) 의 후단면과 입력 피스톤 (510) 의 전단면의 사이에는, 브레이크 조작이 되어 있지 않은 상태에 있어서 작은 간극이 형성되어 있다. 그 간극을 포함한 연장부 (528) 의 주위에는, 피스톤 간실 (R38) 이 형성되어 있다. 또한, 제 1 가압 피스톤 (506) 에서는, 피스톤 간실 (R38) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적, 즉, 연장부 (528) 의 후단면의 면적과 대향실 (R36) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적, 즉, 칼라 (530) 의 전단면의 면적이 동일하게 되어 있다.
상기 서술한 바와 같이 각 실이 구획 형성된 본 마스터 실린더 장치 (502) 에 있어서, 제 1 가압 피스톤 (506) 이, 칼라 (530) 의 외주면에 끼워 넣어진 시일 (540) 을 통하여 제 2 하우징 부재 (514) 의 내주면에 접하고, 제 2 하우징 부재 (514) 의 관통공 (522) 의 내주면에 끼워 넣어진 시일 (542) 을 통하여 그 내주면에 접함으로써, 입력실 (R35) 은 구획되어 있다. 또, 입력 피스톤 (510) 은, 제 3 하우징 부재 (516) 의 내주면에 슬라이딩 접촉하고 있고, 제 3 하우징 부재 (516) 의 후단부의 내주면에는 시일 (544, 546) 이 끼워 넣어져 있다. 또한, 시일 (540, 542) 에는 각각 고압용 시일이 사용되고 있지만, 시일 (544, 546) 에는, 고압용 시일은 사용되고 있지 않다.
제 1 하우징 부재 (512) 에는, 일단이 대향실 (R36) 에 개구하는 연통공 (560) 이 형성되어 있다. 제 2 하우징 부재 (514) 에는, 일단이 연통공 (560) 의 타단과 마주 보고 개구하는 연통공 (562) 이 형성되어 있고, 또한, 제 4 하우징 부재 (518) 에는, 일단이 연통공 (562) 의 타단과 마주 보고 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (564) 이 형성되어 있는, 요컨대, 대향실 (R36) 은 연통공 (560, 562, 564) 을 통하여 외부에 연통되어 있다. 또, 제 2 하우징 부재 (514) 에는, 일단이 입력실 (R35) 에 개구하는 연통공 (566) 이 형성되어 있고, 제 4 하우징 부재 (518) 에는, 일단이 그 연통공 (566) 의 타단과 마주 보고 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (568) 이 형성되어 있다. 요컨대, 입력실 (R35) 은 연통공 (566, 568) 을 통하여 외부에 연통되어 있다.
제 3 하우징 부재 (516) 의 후단부의 일부의 내경은, 입력 피스톤 (510) 의 둘레벽의 외경보다 약간 크게 되어 있기 때문에, 그 후단부와 입력 피스톤 (510) 의 둘레벽의 사이에는 액 통로 (570) 가 형성되어 있다. 또, 제 3 하우징 부재 (516) 의 외주면과 제 4 하우징 부재 (518) 의 내주면의 사이에는, 제 3 하우징 부재 (516) 의 외경과 제 4 하우징 부재 (518) 의 내경이 상이한 것에 의해, 액 통로 (572) 가 형성되어 있다. 입력 피스톤 (510) 의 둘레벽에는, 일단이 피스톤 간실 (R38) 에 개구하고, 타단이 액 통로 (570) 에 개구하는 연통공 (574) 이 형성되어 있다. 제 3 하우징 부재 (516) 에는, 시일 (544) 과 시일 (546) 의 사이에 있어서, 일단이 액 통로 (570) 에 개구하고, 타단이 액 통로 (572) 에 개구하는 연통공 (576) 이 형성되어 있다. 또한, 제 4 하우징 부재 (518) 에는, 일단이 액 통로 (572) 에 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (578) 이 형성되어 있다. 요컨대, 피스톤 간실 (R38) 은 연통공 (574), 액 통로 (570), 연통공 (576), 액 통로 (572), 연통공 (578) 을 통하여 외부에 연통되어 있다.
또, 제 3 하우징 부재 (516) 의 전단부에는, 일단이 피스톤 간실 (R38) 에 개구하는 연통공 (580) 이 형성되어 있고, 제 4 하우징 부재 (518) 에는, 그 연통공 (580) 의 타단과 마주 보고 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (582) 이 형성되어 있다.
이와 같이 연통공이 형성된 마스터 실린더 장치 (502) 에 있어서, 연통공 (568) 에는, 일단이 압력 조정 밸브 장치 (100) 의 제 3 액실 (134) 에 연결된 입력 압로 (230) 의 타단이 접속되어 있다. 또, 연통공 (564) 에는, 외부 연통로 (584) 의 일단이 접속되어 있고, 연통공 (582) 에는, 그 외부 연통로 (584) 의 타단이 접속되어 있다. 따라서, 본 마스터 실린더 장치 (502) 에서는, 외부 연통로 (584) 에 의해, 대향실 (R36) 과 피스톤 간실 (R38) 을 연통시키는 실간 연통로가 구성되어 있다. 또, 외부 연통로 (584) 의 도중에는, 상시 폐쇄 밸브로 된 전자식의 개폐 밸브 (586) 가 설치되어 있다. 또, 외부 연통로 (584) 에서는, 연통공 (564) 에 접속되는 단부와 개폐 밸브 (586) 의 사이로부터, 연통공 (578) 을 통하여 리저버 (62) 에 연통하는 저압로 (588) 가 분기하고 있고, 그 저압로 (588) 의 도중에는, 상시 개방 밸브로 된 전자식의 개폐 밸브 (590) 가 설치되어 있다. 따라서, 대향실 (R36) 및 피스톤 간실 (R38) 은 리저버 (62) 에 연통 가능하게 되어 있고, 외부 연통로 (584), 개폐 밸브 (586), 저압로 (588), 개폐 밸브 (590) 를 포함한 기구가, 대향실 (R36) 및 피스톤 간실 (R8) 을 리저버 (62) 에 연통시키는 대향실·피스톤 간실용 저압원 연통 기구로 되어 있다. 또, 저압로 (588) 에는, 대향실 (R36) 및 피스톤 간실 (R38) 의 작동액이 리저버 (62) 의 작동액에 대해 부압 상태가 되지 않게 하기 위해, 개폐 밸브 (590) 와 병렬로 역지 밸브 (591) 가 설치되어 있다. 저압로 (588) 에 있어서, 외부 연통로 (584) 로부터 분기하는 위치와, 개폐 밸브 (590) 의 사이에는, 마스터 실린더 장치 (502) 로부터의 작동액이 유출입하는 반력 발생기 (250) 가 설치되어 있다. 따라서, 개폐 밸브 (590) 가 폐쇄되어 있는 경우에는, 대향실 (R36) 및 피스톤 간실 (R38) 의 합계 용적이 감소하면, 그 감소에 따라 반력 발생기 (250) 의 액체 저장실 (R9) 의 용적이 증가한다.
또한, 외부 연통로 (584) 에 있어서, 연통공 (582) 에 접속되는 단부와 개폐 밸브 (584) 의 사이로부터 분기하는 연통로 (592) 가, 증감압 장치 (60) 의 압력 조정 밸브 장치 (100), 구체적으로는, 압력 조정 밸브 장치 (100) 의 제 1 액실 (130) 에 연결되어 있다. 요컨대, 본 액압 브레이크 시스템 (500) 에서는, 압력 조정 밸브 장치 (100) 가, 마스터압이 아니라, 피스톤 간실 (R38) 의 작동액의 압력을 파일럿압으로서 이용하여 작동하는 것이 가능하게 되어 있다. 또 연통로 (592) 의 도중에는, 상시 개방 밸브로 된 전자식의 개폐 밸브 (594) 가 설치되어 있다.
≪액압 브레이크 시스템의 작동≫
이하에 액압 브레이크 시스템 (500) 의 작동에 대해 설명한다. 통상시, 요컨대, 액압 브레이크 시스템 (500) 이 정상적으로 작동할 수 있는 경우, 개폐 밸브 (586) 는 여자되어 개방되어 있고, 개폐 밸브 (590) 는 여자되어 폐쇄되어 있고, 또, 개폐 밸브 (594) 는 여자되어 폐쇄되어 있다. 그 상태에서, 입력실 (R35) 에는, 목표 액압 제동력에 따라 조정된 압력의 작동액이 도입된다. 그 입력실 (R35) 의 작동액의 압력에 의존하여, 제 1 가압 피스톤 (506) 이 전진하여, 제 1 가압실 (R3) 내의 작동액이 가압되고, 제 2 가압실 (R4) 내의 작동액도 가압된다.
전술한 바와 같이, 제 1 가압 피스톤 (506) 에서는, 대향실 (R36) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적과, 피스톤 간실 (R38) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적이 동일하게 되어 있기 때문에, 수압 피스톤으로서의 제 1 가압 피스톤 (506) 은, 이들 대향실 (R36) 의 작동액의 압력과 피스톤 간실 (R38) 의 작동액의 압력에 의해 이동되는 일 없이, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액의 압력에 의해 이동되게 된다. 또, 제 1 가압 피스톤 (506) 의 이동에 의해 입력 피스톤 (510) 이 이동되는 일은 없다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치 (502) 는, 통상시에는 제 1 가압 피스톤 (506) 과 입력 피스톤 (510) 이 서로 독립적으로 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 따라서, 마스터 실린더 장치 (502) 에서는 통상시, 고압원압 의존 가압 상태, 요컨대, 고압원 장치 (58) 로부터 도입되는 작동액의 압력에 오로지 의존하여 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압할 수 있는 상태가 실현된다.
또, 통상시, 조작량의 증가에 따라 입력 피스톤 (510) 이 제 1 가압 피스톤 (506) 에 대해 전진하면, 피스톤 간실 (R38) 의 작동액은 유출되어, 대향실 (R36) 과 피스톤 간실 (R38) 의 합계 용적은 감소한다. 그 유출된 작동액은, 반력 발생기 (250) 의 액체 저장실 (R9) 로 유입되어, 대향실 (R36), 피스톤 간실 (R38), 액체 저장실 (R9) 의 작동액의 압력이 증가한다. 피스톤 간실 (R38) 의 작동액의 압력은, 입력 피스톤 (510) 에 작용하기 때문에, 입력 피스톤 (510) 에는 후방으로의 탄성력이 발생하고, 운전자는 그 탄성력을 자신의 브레이크 조작에 대한 조작 반력으로서 느낄 수 있다.
대제동력 필요시에는, 본 액압 브레이크 시스템 (500) 에서는, 개폐 밸브 (586) 는 비여자로 되어 폐쇄되고, 또, 개폐 밸브 (590) 도 비여자로 되어 개방된다. 따라서, 제 1 가압 피스톤 (506) 은, 대향실 (R36) 의 작동액을 리저버 (62) 에 유출시켜 전진할 수 있다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치 (502) 에서는, 개폐 밸브 (590) 를 포함한 기구가, 대향실 (R36) 을 저압원에 연통시키는 대향실용 저압원 연통 기구로 되어 있다. 또, 이 상태에서 입력 피스톤 (510) 이 전진하면, 입력 피스톤의 연통공 (574) 이 시일 (544) 을 통과하고, 연통공 (574) 과 제 3 하우징 부재 (516) 의 연통공 (576) 의 연통이 차단된다. 요컨대, 대제동력 필요시에는, 개폐 밸브 (586) 의 폐쇄 밸브와, 연통공 (574) 과 연통공 (576) 의 연통의 차단에 의해, 피스톤 간실 (R38) 의 리저버 (62) 로의 연통이 차단되게 된다. 따라서, 본 마스터 실린더 장치 (502) 에서는, 개폐 밸브 (586) 와, 시일 (544), 연통공 (574, 576) 을 포함한 기구가, 피스톤 간실 밀폐 기구로 되어 있다고 생각할 수 있다. 따라서, 운전자의 브레이크 조작력이, 입력 피스톤 (510) 으로부터 피스톤 간실 (R38) 의 작동액을 통하여 제 1 가압 피스톤 (506) 에 전달되게 된다. 요컨대, 마스터 실린더 장치 (502) 에서는 대제동력 필요시에 조작력·고압원압 의존 가압 상태가 실현된다. 따라서, 제 1 가압 피스톤 (506) 은, 조작력, 혹은, 입력실 (R35) 에 공급되는 작동액의 압력에 의한 힘을 받아, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압하는 수압 피스톤이라고 생각할 수 있다. 또한, 조작력·고압원압 의존 가압 상태에 있어서는, 가압실 (R3, R4) 의 작동액의 압력이 입력 피스톤 (510) 에 전달되기 때문에, 운전자는 그 압력에 의한 후방으로의 탄성력을 조작 반력으로서 느낄 수 있다.
또, 전기적 실함 때문에, 액압 브레이크 시스템 (500) 에 전력이 공급되고 있지 않은 상황하에서는, 개폐 밸브 (586, 590) 는 각각 조작력·고압원압 의존 가압 상태의 경우와 동일한 상태가 실현된다. 요컨대, 조작력에 의존하여 가압실 (R3, R4) 의 작동액을 가압하여, 브레이크 장치 (56FL, FR) 에 가압된 작동액을 공급할 수 있다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치 (502) 에서는 조작력 의존 가압 상태가 실현된다. 또, 본 액압 브레이크 시스템 (500) 에서는, 전기적 실함 등이 발생한 경우에, 또한, 개폐 밸브 (594) 가 비여자로 되어 개방된다. 따라서, 압력 조정 밸브 장치 (100) 는, 피스톤 간실 (R38) 의 작동액의 압력을 파일럿압으로서 이용하여 작동할 수 있다. 그 때문에, 제 1 가압 피스톤 (506) 을 이동시킬 때의 마찰력 등의 영향을 받는 마스터압을 파일럿압으로서 이용하는 것과 달리, 압력 조정 밸브 장치 (100) 의 작동은, 브레이크 조작의 변화에 대한 추종성이 비교적 양호해져 있다.
또한, 본 마스터 실린더 장치 (502) 에서는, 입력 피스톤 (510) 은 제 1 가압 피스톤 (506) 에 시일 끼워 맞춤되어 있지 않다. 그 때문에, 입력실 (R35) 의 작동액에 의해 제 1 가압 피스톤 (506) 이 이동된 경우라도, 시일의 마찰력에서 기인하는 힘이 입력 피스톤 (510) 에 작용하는 일은 없다. 또, 제 1 가압 피스톤 (506) 과 하우징 (504) 의 사이에 있는 고압용 시일 (540, 542) 에서는, 제 1 가압 피스톤 (506) 의 이동시에 비교적 큰 마찰력을 발생시키지만, 입력 피스톤 (510) 과 하우징 (504) 의 사이에 있는 시일 (544, 546) 에서는, 입력 피스톤 (510) 의 이동시에도, 비교적 작은 마찰력밖에 발생하지 않는다. 따라서, 본 마스터 실린더 장치 (502) 에서는, 브레이크의 조작감이 양호해져 있고, 특히 조작력 의존 가압 상태에 있어서는, 양호한 브레이크 조작감을 얻을 수 있다.
실시예 5
도 8 에, 제 5 실시예의 액압 브레이크 시스템 (600) 을 나타낸다. 액압 브레이크 시스템 (600) 은, 마스터 실린더 장치 (602) 및 안티록 장치 (603) 를 가지고 있다. 액압 브레이크 시스템 (600) 은, 대략적으로는 전술한 제 1 내지 제 4 실시예의 각 액압 브레이크 시스템과 동일한 구성으로 되어 있다. 이하의 설명에 있어서는, 설명의 간략화에 배려하여, 그들의 액압 브레이크 시스템과 상이한 구성 및 작동에 대해 설명하고, 그들의 액압 브레이크 시스템과 동일한 구성 및 작동에 대해서는 설명을 생략한다.
≪마스터 실린더 장치의 구성≫
마스터 실린더 장치 (602) 는 마스터 컷 시스템용으로 되어 있고, 케이싱인 하우징 (604) 과, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압하는 제 1 가압 피스톤 (606) 및 제 2 가압 피스톤 (608) 과 고압원 장치 (58) 로부터 도입되는 작동액에 의해 전진 가능하게 된 중간 피스톤 (610) 과 운전자의 조작이 조작 장치 (52) 를 통해서 입력되는 입력 피스톤 (612) 을 포함하여 구성되어 있다.
하우징 (604) 은 주로 2 개의 부재로, 구체적으로는, 제 1 하우징 부재 (614), 제 2 하우징 부재 (616) 로 구성되어 있다. 제 1 하우징 부재 (614) 는, 전단부가 폐색된 대체로 원통 형상으로 되어 있고, 내경이 서로 상이한 2 개의 부분, 구체적으로는, 전방측에 위치하여 내경이 작은 소내경부 (618) 와, 후방측에 위치하여 내경이 큰 대내경부 (620) 로 구분되어 있다. 제 2 하우징 부재 (616) 는 대체로 원통 형상으로 되어 있고, 외경이 서로 상이한 2 개의 부분, 구체적으로는, 전방측에 위치하여 외경이 작은 소외경부 (624) 와, 후방측에 위치하여 외경이 큰 대외경부 (626) 로 구분되어 있다.
상기와 같이 구성된 하우징 (604) 에서는, 제 2 하우징 부재 (616) 의 대외경부 (626) 가, 직경 방향 내측으로 향해 돌출되는 고리형의 칸막이 벽부로 되어 있고, 소외경부 (624) 가, 그 칸막이 벽부의 내단으로부터 전방으로 연장되는 통형상의 내통부로 되어 있다. 요컨대, 하우징 (604) 에서는, 제 2 하우징 부재 (616) 의 소외경부 (624) 와 대외경부 (626) 에 의해, 하우징 (604) 의 내부를 구획하는 구획부가 형성되어 있다. 따라서, 하우징 (604) 의 내부는, 소외경부 (624) 의 외부의 공간을 포함하는 전방실 (R41) 과, 소외경부 (624) 의 내부의 공간을 포함하는 후방실 (R42) 로 구획되어 있다. 또, 소외경부 (624) 의 전단은 구획부에 형성된 개구로 되어 있다.
제 1 가압 피스톤 (606) 및 제 2 가압 피스톤 (608) 은 각각 후단부가 막힌 유저 원통 형상을 이루고 있고, 전방실 (R41) 에 있어서, 제 1 하우징 부재 (614) 의 소내경부 (618) 에 슬라이딩 가능하게 시일 끼워 맞춤되어 있다. 중간 피스톤 (610) 에서는, 전방실 (R41) 에 배치된 대체로 원통 형상의 본체부를 가지고 있고, 그 본체부의 후방측의 부분이, 후방에 개구하는 유저공을 갖는 통형상의 통부 (628) 로 되어 있다. 중간 피스톤 (610) 은, 외주면이 제 1 하우징 부재 (614) 의 대내경부 (620) 에, 통부 (628) 의 내주면이 제 2 하우징 부재 (616) 의 소외경부 (624) 에 접하는 상태로, 하우징 (604) 에 시일 끼워 맞춤되어 있다. 요컨대, 중간 피스톤 (610) 은, 제 2 하우징 부재 (616) 의 소외경부 (624) 가 통부 (628) 에 내부 삽입된 상태, 환언하면, 통부 (628) 가 제 1 하우징 부재 (614) 의 대내경부 (620) 와, 제 2 하우징 부재 (616) 의 소외경부 (624) 에 의해 끼워진 상태로 되어 있다. 말하자면, 제 1 하우징 부재 (614) 의 대내경부 (620) 를, 하우징 (604) 에 있어서의 외통부라고 생각할 수도 있다. 또한, 제 1 가압 피스톤 (606) 의 후단면과 중간 피스톤 (610) 의 전단면의 사이에는, 브레이크 조작이 되어 있지 않은 상태로, 약간 간극이 형성되어 있다. 입력 피스톤 (612) 은, 대체로 원주 형상으로 되어 있고, 후방실 (R42) 에 배치 형성되어 있다. 구체적으로는, 제 2 하우징 부재 (616) 의 소외경부 (624) 에 시일 끼워 맞춤되어 있다. 따라서, 본 마스터 실린더 장치 (602) 에서는, 중간 피스톤 (610) 과 입력 피스톤 (612) 이 전후 방향에 있어서 서로 겹치는 상태로 되어 있기 때문에, 마스터 실린더 장치 (602) 의 전체 길이가 비교적 짧아져 있다.
이와 같이 구성된 마스터 실린더 장치 (602) 에 있어서, 중간 피스톤 (610) 의 본체부의 후단과 제 2 하우징 부재 (616) 의 사이에는, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액이 입력되는 액실 (이하, 「입력실」이라고 하는 경우가 있다) (R45) 이 구획 형성되어 있다. 덧붙여서, 입력실 (R45) 은, 도 8 에서는 거의 찌그러진 상태로 나타나 있다. 또, 중간 피스톤 (610) 의 유저공의 저면과 입력 피스톤 (612) 의 전단면은, 브레이크 조작이 되어 있지 않은 상태에 있어서 이간되어 있다. 그 이간에 의한 공간을 포함하여, 중간 피스톤 (610) 과 입력 피스톤 (612) 의 사이에는 피스톤 간실 (R48) 이 형성되어 있다.
상기 서술한 바와 같이 각 실이 구획 형성된 본 마스터 실린더 장치 (602) 에 있어서, 중간 피스톤 (610) 이, 외주면에 끼워 넣어진 시일 (640) 을 통하여 제 1 하우징 부재 (614) 의 내주면에 접하고, 통부 (628) 의 내주면에 끼워 넣어진 시일 (642) 을 통하여 제 2 하우징 부재 (616) 의 소외경부 (624) 의 외주면에 접함으로써, 입력실 (R45) 은 구획되어 있다. 또, 입력 피스톤 (612) 은, 제 2 하우징 부재 (616) 의 소외경부 (624) 의 내주면에 슬라이딩 접촉하고 있고, 입력 피스톤 (612) 의 외주면에는 시일 (644, 646) 이 끼워 넣어져 있다. 또한, 시일 (640, 642) 에는 각각 고압용 시일이 사용되고 있지만, 시일 (644, 646) 에는 고압용 시일은 사용되고 있지 않다.
본 마스터 실린더 장치 (602) 에 있어서, 제 1 가압 피스톤 (606) 의 후방부의 외주면과 제 1 하우징 부재 (614) 의 중간부의 내주면의 사이에는, 대기압실 (660) 이 형성되어 있다. 대기압실 (660) 은, 제 1 하우징 부재 (614) 에 형성되어 있고, 일단이 대기압실 (660) 에 개구하고, 리저버 (62) 에 연통하는 전술한 연통공 (214) 에 타단이 개구하는 연통공 (662) 에 의해, 항상 대기압으로 되어 있다. 또, 제 1 하우징 부재 (614) 에는, 일단이 대기압실 (660) 에 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (664) 이 형성되어 있다.
제 1 하우징 부재 (614) 의 대내경부 (620) 와 중간 피스톤 (610) 의 사이에는, 중간 피스톤 (610) 의 통부 (628) 의 일부의 외경이 작게 되어 있는 것에 의해, 액 통로 (662) 가 형성되어 있다. 또, 중간 피스톤 (610) 의 통부 (628) 의 내주면과, 제 2 하우징 부재 (616) 의 소외경부 (624) 의 외주면의 사이에는, 도면에서는 이해하기 어렵지만, 작동액을 어느 정도 흘리는 것이 가능한 유로 면적을 갖는 간극 (664) 이 형성되어 있다. 제 1 하우징 부재 (614) 에는, 일단이 액 통로 (662) 에 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (666) 이 형성되어 있다. 또, 중간 피스톤 (610) 에는, 일단이 간극 (664) 에 개구하고, 타단이 액 통로 (662) 에 개구하는 연통공 (668) 이 형성되어 있다. 따라서, 피스톤 간실 (R48) 은 간극 (664), 연통공 (668), 액 통로 (662), 연통공 (666) 을 통하여 외부에 연통되어 있다. 또한, 제 1 하우징 부재 (614) 에는, 일단이 입력실 (R45) 에 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (672) 이 형성되어 있다. 따라서, 입력실 (R45) 은 외부에 연통되어 있다.
이와 같이 연통공이 형성된 마스터 실린더 장치 (602) 에 있어서, 연통공 (672) 에는, 일단이 압력 조정 밸브 장치 (100) 의 제 3 액실 (134) 에 연결된 입력 압로 (230) 의 타단이 접속되어 있다. 또, 대기압으로 된 대기압실 (660) 에 연통하는 연통공 (664) 에는, 외부 연통로 (674) 의 일단이 접속되어 있고, 연통공 (666) 에는 그 외부 연통로 (674) 의 타단이 접속되어 있다. 따라서, 피스톤 간실 (R48) 은 리저버 (62) 에 연통 가능하게 되어 있다. 또, 외부 연통로 (674) 의 도중에는, 상시 개방 밸브로 된 전자식의 개폐 밸브 (676) 가 형성되어 있다. 또한, 외부 연통로 (674) 에 있어서의 연통공 (666) 에 접속되는 단부와 개폐 밸브 (676) 의 사이에는, 마스터 실린더 장치 (602) 로부터의 작동액이 유출입하는 반력 발생기 (250) 가 설치되어 있다. 따라서, 개폐 밸브 (676) 가 폐쇄되어 있는 경우에는, 피스톤 간실 (R48) 의 용적이 감소하면, 그 감소에 따라 반력 발생기 (250) 의 액체 저장실 (R9) 의 용적이 증가한다.
액 통로 (80) 및 액 통로 (82) 에는 각각 비여자 상태로 개방되고, 여자 상태로 폐쇄되는 전자식의 개폐 밸브 (이하, 「마스터 컷 밸브」라고 하는 경우가 있다) (680, 682) 가 설치되어 있다. 본 액압 브레이크 시스템 (600) 에서는 그들 마스터 컷 밸브 (680, 682) 의 개폐에 의해, 마스터 실린더 장치 (602) 에 의해 가압된 브레이크액의 브레이크 장치 (56FL, FR) 로의 공급을 허용하는 상태와 공급을 금지하는 상태가 선택적으로 실현된다.
≪안티록 장치의 구성≫
전술한 입력 피스톤 프리형 마스터 실린더 장치를 채용하는 액압 제동 시스템과 달리, 압력 조정 밸브 장치 (100) 와 마스터 실린더 장치 (50) 를 연결하는 입력 압로 (230) 로부터는, 브레이크 장치 (56) 에 압력 조정된 브레이크액을 공급하기 위한 증압 연통로 (684) 가 분기하고 있다. 그 증압 연통로 (684) 는 안티록 장치 (603) 에 연결되어 있다. 안티록 장치 (603) 의 내부에서는, 증압 연통로 (684) 는 4 개로 분기되어 있고, 그들 분기된 4 개의 증압 연통로 (684) 는 각각 전자식의 증압용 개폐 밸브 (686) 를 통하여 브레이크 장치 (56) 에 연결되어 있다. 또, 안티록 장치 (603) 에는, 리저버 (62) 에 연통하는 감압 연통로 (688) 도 연결되어 있다. 감압 연통로 (688) 도, 안티록 장치 (603) 의 내부에 있어서 4 개로 분기되어 있고, 그들 분기된 4 개의 감압 연통로 (688) 는, 전자식의 감압용 개폐 밸브 (690) 를 통하여 브레이크 장치 (56) 에 연결되어 있다. 또한, 4 개의 증압용 개폐 밸브 (686) 중, 브레이크 장치 (56FL, FR) 에 대응하는 증압용 개폐 밸브 (686FL, FR) 는, 상시 폐쇄 밸브로 되어 있고, 다른 2 개의 증압용 개폐 밸브 (686) 와, 4 개의 감압용 개폐 밸브 (690) 는 상시 개방 밸브로 되어 있다.
≪액압 브레이크 시스템의 작동≫
본 액압 브레이크 시스템 (600) 에서는, 브레이크 조작량의 증가에 따라 입력 피스톤 (612) 이 중간 피스톤 (610) 에 대해 전진하면, 피스톤 간실 (R48) 의 작동액은 유출되고, 그 유출된 작동액은 개폐 밸브 (676) 가 폐쇄되어 있는 경우에는, 반력 발생기 (250) 의 액체 저장실 (R9) 로 유입된다. 따라서, 피스톤 간실 (R48), 액체 저장실 (R9) 의 작동액의 압력이 증가한다. 따라서, 중간 피스톤 (610) 은, 조작력에 의해 전진 가능하게 되어 있다. 또, 피스톤 간실 (R48) 의 작동액이 유출되어 입력 피스톤 (612) 이 중간 피스톤 (610) 에 맞닿은 경우에 있어서도, 중간 피스톤 (610) 은 조작력에 의해 전진되게 된다. 또한, 중간 피스톤 (610) 은, 입력실 (R45) 의 작동액의 압력, 요컨대, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액의 압력에 의해 전진 가능하게 되어 있다. 요컨대, 중간 피스톤 (610) 은 조작력, 혹은, 입력실 (R45) 에 공급되는 작동액의 압력에 의한 힘을 받아, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압하는 수압 피스톤이라고 생각할 수 있다. 따라서, 본 액압 브레이크 시스템 (600) 의 마스터 실린더 장치 (602) 에서는 상시 조작력·고압원압 의존 가압 상태가 실현되도록 구성되어 있다. 또한, 전술한 피스톤 간실 (R48) 의 작동액의 압력은, 입력 피스톤 (612) 에 작용하기 때문에, 입력 피스톤 (612) 에는 후방으로의 탄성력이 발생하고, 운전자는 그 탄성력을 자신의 브레이크 조작에 대한 조작 반력으로서 느낄 수 있다.
이와 같은 본 액압 브레이크 시스템 (600) 에 있어서, 통상시에는 마스터 컷 밸브 (680, 682) 가 여자되어 폐쇄되어 있다. 따라서, 가압실 (R3, R4) 은 밀폐되어 있어, 가압 피스톤 (606, 608) 은 거의 전진할 수 없고, 또, 통상시, 마스터 실린더 장치 (602) 로부터 브레이크 장치 (56) 에 작동액이 공급되는 일은 없다. 한편, 증압용 개폐 밸브 (686) 는 개방되어 있고, 브레이크 장치 (56) 에는 증압 연통로 (684) 를 통하여 고압의 작동액이 공급된다. 따라서, 브레이크 장치 (56) 는, 그 작동액의 압력에 오로지 의존하여 액압 제동력을 발생시킬 수 있다. 요컨대, 통상시, 브레이크 장치 (56) 에서는, 고압원압에 의존한 크기의 액압 제동력이 발생하는 상태가 실현된다. 말하자면, 본 마스터 실린더 장치 (602) 에서는, 마스터 실린더 장치 (602) 와 브레이크 장치 (56) 의 연통을 차단 (컷) 함으로써, 고압원압에 의존한 크기의 액압 제동력을 발생시키는 상태가 실현된다. 또한, 통상시에는, 개폐 밸브 (676) 는 여자되어 폐쇄되어 있다.
대제동력 필요시에는, 본 액압 브레이크 시스템 (600) 에서는, 마스터 컷 밸브 (680, 682) 는 비여자로 되어 개방되고, 증압용 개폐 밸브 (686FL, FR) 는 비여자로 되어 폐쇄된다. 따라서, 브레이크 장치 (56FL, FR) 에는, 조작력·고압원압 의존 가압 상태의 마스터 실린더 장치 (602) 로부터 작동액이 공급되고, 압력 조정 밸브 장치 (100) 로부터의 작동액의 공급은 차단되게 된다. 따라서, 브레이크 장치 (56FL, FR) 에서는, 대제동력 필요시에 고압원압에 의존한 크기의 액압 제동력에 더하여, 조작력에도 의존한 크기의 액압 제동력이 발생하는 상태가 실현되게 된다. 또한, 대제동력 필요시에는, 개폐 밸브 (676) 는 비여자로 되어 개방되기 때문에, 입력 피스톤 (612) 은, 피스톤 간실 (R48) 의 작동액을 리저버 (62) 에 유출시키면서 전진하여, 중간 피스톤 (610) 의 유저공의 저면에 맞닿게 된다. 또한, 가압실 (R3, R4) 의 작동액은, 브레이크 장치 (56FL, FR) 에만 공급되기 때문에, 대제동력 필요시에는, 전륜측의 브레이크 장치 (56) 에만 마스터 실린더 장치 (602) 로부터 작동액이 공급되게 된다. 또, 가압실 (R3, R4) 의 작동액의 압력이 입력 피스톤 (612) 에 전달되게 되기 때문에, 운전자는 그 압력에 의한 후방으로의 탄성력을 조작 반력으로서 느낄 수 있다.
따라서, 본 액압 브레이크 시스템 (600) 에서는, 브레이크 장치 (56FL, FR) 로의 작동액의 공급원인 마스터 실린더 장치 (602) 및 압력 조정 밸브 장치 (100) 중 어느 일방으로부터 브레이크 장치 (56FL, FR) 에 작동액을 공급하도록, 마스터 컷 밸브 (680, 682) 및 증압용 개폐 밸브 (686FL, FR) 의 각각의 개폐가 제어되고 있다. 요컨대, 마스터 컷 밸브 (680, 682) 및 증압용 개폐 밸브 (686FL, FR) 를 포함한 기구가, 브레이크 장치 (56FL, FR) 로의 작동액의 공급원을 전환하기 위한 전환 기구로 되어 있다고 생각할 수 있다.
본 액압 브레이크 시스템 (600) 에서는, 브레이크 장치 (56FL, FR) 가, 고압원압에 의존한 크기의 액압 제동력을 발생시키고 있는 상태로부터, 고압원압과 조작력에 의존한 크기의 액압 제동력을 발생시키고 있는 상태로의 전환은, 압력 조정 밸브 장치 (100) 로부터 브레이크 장치 (56FL, FR) 에 공급되는 작동액의 압력과, 마스터 실린더 장치 (602) 로부터 브레이크 장치 (56FL, FR) 에 공급되는 작동액의 압력이, 거의 동일한 크기로 되어 있는 경우에 이루어진다. 따라서, 전환의 전후에 있어서, 브레이크 장치 (56FL, FR) 에 공급되는 작동액의 압력은 거의 변화하지 않기 때문에, 브레이크 장치 (56FL, FR) 에서 발생하는 액압 제동력을 거의 변화시키지 않고 전환을 실시할 수 있다. 그 때문에, 운전자에게 위화감을 주지 않고 전환을 실시할 수 있다. 따라서, 마스터 실린더 장치 (602) 에서는 전환시에 있어서, 가압실 (R3, R4) 각각의 작동액의 압력과, 압력 조정 밸브 장치 (100) 로부터 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액의 압력이 거의 동일한 크기가 되도록, 제 1 가압 피스톤 (606) 에 있어서의 제 1 가압실 (R3) 의 작동액이 작용하는 수압 면적과, 제 2 가압 피스톤 (608) 에 있어서의 제 2 가압실 (R4) 의 작동액이 작용하는 수압 면적이 설정되어 있다. 구체적으로는, 그들의 수압 면적은 각각 조작력을 고려한 양만큼, 중간 피스톤 (610) 에 있어서의 입력실 (R45) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적보다 작게 되어 있다.
또, 전기적 실함 때문에, 액압 브레이크 시스템 (600) 에 전력이 공급되고 있지 않은 상황하에서는, 개폐 밸브 (676), 마스터 컷 밸브 (680, 682), 증압용 개폐 밸브 (686FL, FR) 는 각각 비여자로 되기 때문에, 각 밸브의 개폐 상태는 대제동력 필요시에 있어서의 개폐 상태와 동일하게 된다. 따라서, 마스터 실린더 장치 (602) 에서는, 조작력 의존 가압 상태, 요컨대, 조작력에 오로지 의존하여 가압실 (R3, R4) 의 작동액을 가압하는 상태가 실현되게 된다. 따라서, 브레이크 장치 (56FL, FR) 에서는, 조작력에 의존한 크기의 액압 제동력이 발생하는 상태가 실현되게 된다. 또한, 고압원 장치 (58) 의 어큐뮬레이터 (92) 에 고압으로 된 작동액이 저류되어 있는 경우에는, 그 작동액의 압력에 의해 가압실 (R3, R4) 의 작동액의 가압이 어시스트되게 된다.
또한, 본 마스터 실린더 장치 (602) 에서는, 입력 피스톤 (612) 은 중간 피스톤 (610) 에 시일 끼워 맞춤되어 있지 않다. 그 때문에, 입력실 (R45) 의 작동액에 의해 중간 피스톤 (610) 이 이동된 경우라도, 시일의 마찰력에서 기인하는 힘이 입력 피스톤 (612) 에 작용하는 일은 없다. 또, 중간 피스톤 (610) 과 하우징 (604) 의 사이에 있는 고압용 시일 (640, 642) 에서는, 중간 피스톤 (610) 의 이동시에 비교적 큰 마찰력을 발생시키지만, 입력 피스톤 (612) 과 하우징 (604) 의 사이에 있는 시일 (644, 646) 에서는, 입력 피스톤 (612) 의 이동시에도, 비교적 작은 마찰력밖에 발생하지 않는다. 따라서, 본 마스터 실린더 장치 (602) 에서는, 특히 조작력 의존 가압 상태에 있어서, 브레이크의 조작감이 양호해져 있고, 특히 조작력 의존 가압 상태에 있어서는, 양호한 브레이크 조작감을 얻을 수 있다.
실시예 6
도 9 에, 제 6 실시예의 액압 브레이크 시스템 (700) 을 나타낸다. 액압 브레이크 시스템 (700) 은, 마스터 실린더 장치 (702) 및 안티록 장치 (603) 를 가지고 있다. 액압 브레이크 시스템 (700) 은, 대략적으로는 전술한 제 1 내지 제 5 실시예의 각 액압 브레이크 시스템과 동일한 구성으로 되어 있다. 이하의 설명에 있어서는, 설명의 간략화에 배려하여, 그들의 액압 브레이크 시스템과 상이한 구성 및 작동에 대해 설명하고, 그들 액압 브레이크 시스템과 동일한 구성 및 작동에 대해서는 설명을 생략한다.
≪마스터 실린더 장치의 구성≫
마스터 실린더 장치 (702) 는, 마스터 컷 시스템용으로 되어 있고, 케이싱인 하우징 (704) 과, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압하는 제 1 가압 피스톤 (706) 및 제 2 가압 피스톤 (708) 과, 운전자의 조작이 조작 장치 (52) 를 통해서 입력되는 입력 피스톤 (710) 을 포함하여 구성되어 있다.
하우징 (704) 은 주로 2 개의 부재로, 구체적으로는, 제 1 하우징 부재 (712), 제 2 하우징 부재 (714) 로 구성되어 있다. 제 1 하우징 부재 (712) 는, 전단부가 폐색된 대체로 원통 형상으로 되어 있고, 내경이 서로 상이한 3 개의 부분, 구체적으로는, 전방측에 위치하여 내경이 작은 전방 소직경부 (716) 와, 후방측에 위치하여 내경이 큰 후방 대직경부 (718) 와, 그들의 사이에 위치하여 내경이 전방 소직경부 (716) 와 후방 대직경부 (718) 의 중간의 크기로 된 중간부 (720) 로 구분되어 있다. 제 2 하우징 부재 (714) 는, 대체로 원통 형상으로 되어 있고, 전방측에 위치하는 전방부 (722) 와, 후방측에 위치하는 후방부 (724) 와, 그들의 사이에 위치하고, 외경이 전방부 (722) 및 후방부 (724) 의 각각의 외경보다 크게 된 중간부 (726) 로 구분되어 있다.
상기와 같이 구성된 하우징 (704) 에서는, 제 2 하우징 부재 (714) 의 중간부 (726) 가, 직경 방향 내측으로 향해 돌출되는 고리형의 칸막이 벽부로 되어 있고, 전방부 (722) 가, 그 칸막이 벽부의 내단으로부터 전방으로 연장되는 통형상의 내통부로 되어 있다. 요컨대, 하우징 (704) 에서는, 중간부 (726) 와 전방부 (722) 에 의해, 하우징 (704) 의 내부를 구획하는 구획부가 형성되어 있다. 따라서, 하우징 (704) 의 내부는, 전방부 (722) 의 외부의 공간을 포함하는 전방실 (R51) 과, 전방부 (722) 의 내부의 공간을 포함하는 후방실 (R52) 로 구획되어 있다. 또, 전방부 (722) 의 전단은 구획부에 형성된 개구로 되어 있다.
제 2 가압 피스톤 (708) 은, 후단부가 막힌 유저 원통 형상을 이루고 있고, 전방실 (R51) 에 있어서, 제 1 하우징 부재 (712) 에 슬라이딩 가능하게 시일 끼워 맞춤되어 있다. 제 1 가압 피스톤 (706) 에서는, 전방실 (R51) 에 배치된 대체로 원통 형상의 본체부 (730) 를 가지고 있고, 또, 그 본체부 (730) 의 전후 방향의 대략 중간에는, 자신의 내부를 전후 방향으로 분할하는 격벽 (732) 이 형성되어 있다. 따라서, 제 1 가압 피스톤 (706) 에서는, 격벽 (732) 의 후방측이, 후방에 개구하는 유저공을 갖는 통부 (734) 로 되어 있다. 이와 같이 형성된 제 1 가압 피스톤 (706) 은, 본체부 (730) 에 있어서의 전방측이 제 1 하우징 부재 (712) 의 전방 소직경부 (716) 에, 통부 (734) 가 제 1 하우징 부재 (712) 의 중간부 (720) 와 제 2 하우징 부재 (714) 의 전방부 (722) 에 슬라이딩 가능한 상태로, 하우징 (704) 에 시일 끼워 맞춤되어 있다. 요컨대, 제 1 가압 피스톤 (706) 은, 제 2 하우징 부재 (714) 의 전방부 (722) 가 통부 (734) 에 내부 삽입된 상태, 환언하면, 통부 (734) 가 제 1 하우징 부재 (712) 의 중간부 (720) 와 제 2 하우징 부재 (714) 의 전방부 (722) 에 의해 끼워진 상태로 되어 있다. 말하자면, 제 1 하우징 부재 (712) 의 중간부 (720) 를, 하우징 (704) 에 있어서의 외통부라고 생각할 수도 있다. 입력 피스톤 (710) 은, 대체로 후단이 막힌 원통 형상, 요컨대, 전방에 개구하는 유저공을 갖는 형상으로 되어 있다. 그것의 후단에는, 오퍼레이션 로드 (72) 가 연결되어 있다.
입력 피스톤 (710) 은, 제 2 하우징 부재 (714) 에 내부 삽입된 상태로, 제 2 하우징 부재 (714) 의 내부에 시일 끼워 맞춤되어 있다. 따라서, 본 마스터 실린더 장치 (702) 에서는, 입력 피스톤 (710) 이 전진하면, 제 1 가압 피스톤 (706) 의 일부와 입력 피스톤 (710) 의 일부가 전후 방향에 있어서 서로 겹치는 상태로 되기 때문에, 마스터 실린더 장치 (702) 의 전체 길이가 비교적 짧아져 있다. 또, 제 1 가압 피스톤 (706) 의 통부 (734) 에 있어서의 후방에 개구하는 유저공의 저면과, 입력 피스톤 (710) 의 전방에 개구하는 유저공의 저면의 사이에는, 제 1 가압 피스톤 (706) 과 입력 피스톤 (710) 을 이간시키는 방향의 탄성 반력을 발생시키는 2 개의 압축 코일 스프링 (736, 738) 이 전후 방향으로 직렬적으로 배치 형성되어 있다. 또한, 스프링 (738) 의 스프링 정수는, 스프링 (736) 의 스프링 정수보다 작게 되어 있다. 또, 그들 스프링 (736, 738) 의 사이에는, 그들에 끼워진 상태로 부동좌 (740) 가 배치 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 마스터 실린더 장치 (702) 에 있어서, 제 1 가압 피스톤 (706) 의 본체부 (730) 의 후단과 제 2 하우징 부재 (714) 의 중간부 (726) 의 사이에는, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액이 입력되는 액실 (이하, 「입력실」이라고 하는 경우가 있다) (R55) 이 구획 형성되어 있다. 또, 제 1 가압 피스톤 (706) 의 통부 (734) 에 있어서의 후방에 개구하는 유저공의 저면과, 입력 피스톤 (710) 의 사이에는, 입력 피스톤 (710) 과 제 1 가압 피스톤 (706) 이 서로 마주 보는 피스톤 간실 (R58) 이 형성되어 있다.
본 마스터 실린더 장치 (702) 에 있어서는, 제 1 가압 피스톤 (706) 은, 통부 (734) 의 전방측의 외주면에 끼워 넣어진 시일 (742, 744) 을 통하여 제 1 하우징 부재 (712) 의 중간부 (720) 의 내주면에 접하고 있다. 또, 제 1 가압 피스톤 (706) 이, 통부 (734) 의 외주면에 끼워 넣어진 시일 (746) 을 통하여 제 1 하우징 부재 (712) 의 중간부 (720) 의 내주면에 접하고, 통부 (734) 의 내주면에 끼워 넣어진 시일 (748) 을 통하여 제 2 하우징 부재 (714) 의 전방부 (722) 의 외주면에 접함으로써, 입력실 (R55) 은 구획되어 있다. 입력 피스톤 (710) 은, 제 2 하우징 부재 (714) 의 내주면에 슬라이딩 접촉하고 있고, 제 2 하우징 부재 (714) 의 내주면에는 시일 (750, 752) 이 끼워 넣어져 있다. 또한, 시일 (746, 748) 에는 각각 고압용 시일이 사용되고 있지만, 시일 (750, 752) 에는 고압용 시일은 사용되고 있지 않다.
제 1 가압 피스톤 (706) 에는, 일단이 피스톤 간실 (R58) 에 개구하는 연통공 (760) 이 형성되어 있다. 또, 제 1 하우징 부재 (712) 에는, 일단이 그 연통공 (760) 의 타단과 마주 보고 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (762) 이 형성되어 있다. 요컨대, 피스톤 간실 (R58) 은 외부에 연통 가능하게 되어 있다. 또한, 연통공 (760) 의 타단은, 시일 (742) 과 시일 (744) 의 사이에서 개구하고 있다. 입력 피스톤 (710) 의 둘레벽에는, 일단이 피스톤 간실 (R58) 에 개구하는 연통공 (764) 이 형성되어 있다. 제 2 하우징 부재 (714) 의 중간부 (726) 에는, 시일 (750) 과 시일 (752) 의 사이에 있어서, 일단이 연통공 (764) 의 타단과 서로 마주 보고 개구하는 연통공 (766) 이 형성되어 있다. 또한, 제 1 하우징 부재 (712) 에는, 일단이 그 연통공 (766) 의 타단과 서로 마주 보고 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (768) 이 형성되어 있다. 요컨대, 피스톤 간실 (R58) 은, 외부에 연통 가능하게 되어 있다. 또, 제 1 하우징 부재 (712) 에는, 입력실 (R55) 에 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (770) 이 형성되어 있다.
이와 같이 연통공이 형성된 마스터 실린더 장치 (702) 에 있어서, 연통공 (770) 에는, 일단이 압력 조정 밸브 장치 (100) 의 제 3 액실 (134) 에 연결된 입력 압로 (230) 의 타단이 접속되어 있다. 또, 브레이크 장치 (56) 에 압력 조정된 브레이크액을 공급하기 위해서 입력 압로 (230) 로부터 분기하는 증압 연통로 (684) 가, 안티록 장치 (603) 에 연결되어 있다. 또, 연통공 (762, 768) 에는 각각 리저버 (62) 에 연통하는 저압로 (772, 774) 가 연결되어 있다.
≪액압 브레이크 시스템의 작동≫
본 액압 브레이크 시스템 (700) 에서는, 브레이크 조작량의 증가에 따라, 입력 피스톤 (710) 은, 피스톤 간실 (R58) 의 작동액을 연통공 (760, 762), 저압로 (772) 를 통하여 리저버 (62) 에 유출시키면서, 제 1 가압 피스톤 (706) 에 대해 전진할 수 있다. 그 때, 스프링 (736, 738) 의 탄성 반력이 증가하여, 제 1 가압 피스톤 (706) 에 전방으로의 탄성력이 작용한다. 요컨대, 조작력에 의해 제 1 가압 피스톤 (706) 을 전진시킬 수 있다. 제 1 가압 피스톤 (706) 의 전진에 수반하여, 시일 (744) 이 전진하고, 제 1 하우징 부재 (712) 의 연통공 (762) 을 넘어 전진하면, 연통공 (760) 과 연통공 (762) 의 연통이 차단되게 된다. 또, 입력 피스톤 (710) 의 전진에 수반하여, 연통공 (764) 이 전진하고, 제 2 하우징 부재 (714) 에 끼워 넣어진 시일 (750) 을 넘어 전진하면, 연통공 (764) 과 연통공 (766) 의 연통이 차단되게 된다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치 (702) 에서는, 시일 (744, 750), 연통공 (760, 762, 764, 766) 을 포함한 기구가, 피스톤 간실 (R58) 을 밀폐하기 위한 피스톤 간실 밀폐 기구로 되어 있다. 또, 이 피스톤 간실 밀폐 기구는, 제 1 가압 피스톤 (706) 에 대한 입력 피스톤 (710) 의 상대 전진을 금지하는 입력 피스톤 상대 전진 금지 기구라고 생각할 수도 있다. 따라서, 피스톤 간실 (R58) 이 밀폐된 경우에는, 피스톤 간실 (R58) 의 작동액을 통하여 조작력이 제 1 가압 피스톤 (706) 에 전달되어 조작력에 의해 제 1 가압 피스톤 (706) 을 전진시킬 수 있다. 요컨대, 제 1 가압 피스톤 (706) 은 조작력, 혹은, 입력실 (R55) 에 공급되는 작동액의 압력에 의한 힘을 받아, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압하는 수압 피스톤이라고 생각할 수 있다. 따라서, 본 액압 브레이크 시스템 (700) 의 마스터 실린더 장치 (702) 에서는 상시 조작력·고압원압 의존 가압 상태가 실현되도록 구성되어 있다.
이와 같은 본 액압 브레이크 시스템 (700) 에 있어서, 통상시에는 마스터 컷 밸브 (680, 682) 가 여자되어 폐쇄되어 있다. 따라서, 통상시, 마스터 실린더 장치 (702) 로부터 브레이크 장치 (56) 에 작동액이 공급되는 일은 없다. 한편, 증압용 개폐 밸브 (686) 는 개방되어 있고, 브레이크 장치 (56) 에는 증압 연통로 (684) 를 통하여 고압의 작동액이 공급된다. 따라서, 브레이크 장치 (56) 에서는, 통상시 고압원압에 의존한 크기의 액압 제동력이 발생하는 상태가 실현된다. 또한, 브레이크 조작에 의해, 입력 피스톤 (710) 은 제 1 가압 피스톤 (706) 에 대해 전진하고, 스프링 (736, 738) 은, 그 전진의 양에 따른 탄성 반력을 발생시키기 때문에, 입력 피스톤 (710) 에는 후방으로의 탄성력이 부여된다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치 (702) 에서는, 스프링 (736, 738) 을 포함한 기구가, 브레이크 조작에 대한 조작 반력을 입력 피스톤 (710) 에 부여하는 반력 부여 기구로 되어 있다. 또한, 스프링 (736, 738) 의 스프링 정수가 전술한 바와 같이 상이하기 때문에, 본 마스터 실린더 장치 (702) 는, 조작 반력의 증가의 비율이 브레이크 페달 (70) 의 조작량의 증가와 함께 증가하도록 구성되어 있다.
대제동력 필요시에는, 본 액압 브레이크 시스템 (700) 에서는, 마스터 컷 밸브 (680, 682) 는 비여자로 되어 개방되고, 증압용 개폐 밸브 (686FL, FR) 는 비여자로 되어 폐쇄된다. 따라서, 브레이크 장치 (56FL, FR) 에는, 조작력·고압원압 의존 가압 상태의 마스터 실린더 장치 (702) 로부터 작동액이 공급되고, 압력 조정 밸브 장치 (100) 로부터의 작동액의 공급은 차단되게 된다. 요컨대, 브레이크 장치 (56FL, FR) 에서는, 대제동력 필요시에 고압원압에 의존한 크기의 액압 제동력에 더하여, 조작력에도 의존한 크기의 액압 제동력이 발생하는 상태가 실현되게 된다. 또, 대제동력 필요시에는, 제 1 가압 피스톤 (706) 을 전진할 수 있기 때문에, 그 전진에 의해, 전술한 바와 같이 피스톤 간실 (R58) 이 밀폐되게 된다. 그 때문에, 운전자의 브레이크 조작력은, 제 1 가압 피스톤 (706) 에 대해 입력 피스톤 (710) 을 전진시키지 않고, 요컨대, 쓸데없는 브레이크 조작량을 발생시키지 않고 제 1 가압 피스톤 (706) 에 전달되게 된다. 또한, 고압원압과 조작력에 의존한 크기의 액압 제동력이 발생하고 있는 상태에서는, 가압실 (R3, R4) 의 작동액의 압력이 입력 피스톤 (710) 에 전달되기 때문에, 운전자는 그 압력에 의한 후방으로의 탄성력을 조작 반력으로서 느낄 수 있다.
또, 전기적 실함 때문에, 액압 브레이크 시스템 (700) 에 전력이 공급되고 있지 않은 상황하에서는, 마스터 컷 밸브 (680, 682), 증압용 개폐 밸브 (686FL, FR) 는, 각각 비여자로 되기 때문에, 각 밸브의 개폐 상태는 대제동력 필요시에 있어서의 개폐 상태와 동일하게 된다. 그러나, 전기적 실함 때문에, 마스터 실린더 장치 (702) 에 고압원 장치 (58) 로부터 작동액이 공급되고 있지 않은 경우에는, 마스터 실린더 장치 (702) 에서는, 조작력 의존 가압 상태, 요컨대, 조작력에 오로지 의존하여 가압실 (R3, R4) 의 작동액을 가압하는 상태가 실현되게 된다. 따라서, 브레이크 장치 (56FL, FR) 에서는, 조작력에 의존한 크기의 액압 제동력이 발생하는 상태가 실현되게 된다.
또한, 본 마스터 실린더 장치 (702) 에서는, 입력 피스톤 (710) 은 제 1 가압 피스톤 (706) 에 시일 끼워 맞춤되어 있지 않다. 그 때문에, 입력실 (R55) 의 작동액에 의해 제 1 가압 피스톤 (706) 이 이동된 경우라도, 시일의 마찰력에서 기인하는 힘이 입력 피스톤 (710) 에 작용하는 일은 없다. 또, 제 1 가압 피스톤 (706) 과 하우징 (704) 의 사이에 있는 고압용 시일 (746, 748) 에서는, 제 1 가압 피스톤 (706) 의 이동시에 비교적 큰 마찰력을 발생시키지만, 입력 피스톤 (710) 과 하우징 (704) 의 사이에 있는 시일 (750, 752) 에서는, 입력 피스톤 (710) 의 이동시에도 비교적 작은 마찰력밖에 발생하지 않는다. 따라서, 본 마스터 실린더 장치 (702) 에서는, 브레이크의 조작감이 양호해져 있고, 특히 조작력 의존 가압 상태에 있어서는, 양호한 브레이크 조작감을 얻을 수 있다.
실시예 7
도 10 에, 제 7 실시예의 액압 브레이크 시스템 (800) 을 나타낸다. 액압 브레이크 시스템 (800) 은, 마스터 실린더 장치 (802) 및 안티록 장치 (603) 를 가지고 있다. 액압 브레이크 시스템 (800) 은, 대략적으로는 전술한 제 1 내지 제 6 실시예의 각 액압 브레이크 시스템과 동일한 구성으로 되어 있다. 이하의 설명에 있어서는, 설명의 간략화에 배려하여, 그들의 액압 브레이크 시스템과 상이한 구성 및 작동에 대해 설명하고, 그들의 액압 브레이크 시스템과 동일한 구성 및 작동에 대해서는 설명을 생략한다.
≪마스터 실린더 장치의 구성≫
마스터 실린더 장치 (802) 는, 마스터 컷 시스템용으로 되어 있고, 케이싱인 하우징 (804) 과, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압하는 제 1 가압 피스톤 (806) 및 제 2 가압 피스톤 (808) 과, 고압원 장치 (58) 로부터 도입되는 작동액에 의해 전진 가능하게 된 중간 피스톤 (810) 과, 운전자의 조작이 조작 장치 (52) 를 통해서 입력되는 입력 피스톤 (812) 을 포함하여 구성되어 있다.
하우징 (804) 은 주로 2 개의 부재로, 구체적으로는, 제 1 하우징 부재 (814), 제 2 하우징 부재 (816) 로 구성되어 있다. 제 1 하우징 부재 (814) 는, 전단부가 폐색된 대체로 원통 형상으로 되어 있고, 내경이 서로 상이한 3 개의 부분, 구체적으로는, 전방측에 위치하여 내경이 작은 전방 소직경부 (818) 와, 후방측에 위치하여 내경이 큰 후방 대직경부 (820) 와, 그들의 사이에 위치하여 내경이 전방 소직경부 (818) 와 후방 대직경부 (820) 의 중간의 크기로 된 중간부 (822) 로 구분되어 있다. 제 2 하우징 부재 (816) 는, 대체로 원통 형상으로 되어 있지만, 전단에 내부 칼라 (824) 가 형성되어 있다.
상기와 같이 구성된 하우징 (804) 의 내부는, 제 2 하우징 부재 (816) 의 내부 칼라 (824) 에 의해, 전방측에 위치하는 전방실 (R61) 과, 후방측에 위치하는 후방실 (R62) 로 구획되어 있다. 요컨대, 내부 칼라 (824) 는, 하우징 (804) 의 내부를 구획하는 구획부로 되어 있고, 내부 칼라 (824) 의 내주부는 구획부를 관통하는 개구로 되어 있다.
제 1 가압 피스톤 (806) 및 제 2 가압 피스톤 (808) 은 각각 후단부가 막힌 유저 원통 형상을 이루고 있고, 전방실 (R61) 에 있어서, 제 1 하우징 부재 (814) 의 전방 소직경부 (818) 에 슬라이딩 가능하게 시일 끼워 맞춤되어 있다. 중간 피스톤 (810) 은, 전방이 막힌 원통 형상의 전방부 (828) 와, 그 전방부 (828) 의 후방에 위치하는 원통 형상의 후방부 (830) 와, 그들 전방부 (828) 와 후방부 (830) 의 사이에 위치하는 칼라 형상의 중간부 (832) 를 가지고 있다. 요컨대, 중간 피스톤 (810) 은, 전방부 (828) 와 후방부 (830) 에 걸쳐서 형성되어 후방에 개구하는 유저공을 가지고 있다. 유중간 피스톤 (810) 에서는, 전방부 (828) 가 제 1 하우징 부재 (814) 의 전방 소직경부 (818) 에, 중간부 (832) 가 제 1 하우징 부재 (814) 의 중간부 (822) 에, 후방부 (830) 가 제 2 하우징 부재 (816) 의 내부 칼라 (824) 의 내주부에 접하는 상태로, 하우징 (804) 에 시일 끼워 맞춤되어 있다. 요컨대, 중간 피스톤 (810) 에서는, 전방부 (828) 및 중간부 (832) 가, 전방실 (R61) 에 배치된 본체부로 되어 있고, 후방부 (830) 가 내부 칼라 (824) 를 관통하여 후방실 (R62) 로 연장되는 연장부로 되어 있다. 또한, 제 1 가압 피스톤 (806) 과 중간 피스톤 (810) 은, 브레이크 조작이 되어 있지 않은 상태로, 제 1 가압 피스톤 (806) 의 후단면과 중간 피스톤 (810) 의 전단면의 사이에 거의 간극이 발생하지 않도록 하여 배치 형성되어 있다.
입력 피스톤 (812) 은, 대체로 원주 형상으로 되어 있고, 후단에 있어서 오퍼레이션 로드 (72) 에 연결되어 있다. 입력 피스톤 (812) 은, 제 2 하우징 부재 (816) 의 내부에 시일 끼워 맞춤되어 있다. 또, 중간 피스톤 (810) 의 후방에 개구하는 유저공의 저면과, 입력 피스톤 (812) 의 전단면의 사이에는, 중간 피스톤 (810) 과 입력 피스톤 (812) 을 이간시키는 방향의 탄성 반력을 발생시키는 2 개의 압축 코일 스프링 (834, 836) 이 전후 방향으로 직렬적으로 배치 형성되어 있다. 또한, 스프링 (836) 의 스프링 정수는, 스프링 (834) 의 스프링 정수보다 작게 되어 있다. 또, 그들 스프링 (834, 836) 의 사이에는, 그들에 끼워진 상태로 부동좌 (838) 가 배치 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 마스터 실린더 장치 (802) 에 있어서, 중간 피스톤 (810) 의 중간부 (832) 의 후단과 제 2 하우징 부재 (816) 의 전단면의 사이에는, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액이 입력되는 액실 (이하, 「입력실」이라고 하는 경우가 있다) (R65) 이 구획 형성되어 있다. 덧붙여서, 입력실 (R65) 은, 도 10 에서는 거의 찌그러진 상태로 나타나 있다. 또, 중간부 (832) 의 전방에 있어서의 제 1 하우징 부재 (814) 의 중간부 (822) 의 내주면과, 중간 피스톤 (810) 의 전방부 (828) 외주면의 사이에는, 이후에서 설명하는 바와 같이, 리저버 (62) 에 연통된 고리형의 액실 (이하, 「흡배실」이라고 하는 경우가 있다) (R66) 이 구획 형성되어 있다. 또한, 중간 피스톤 (810) 의 후방에 개구하는 유저공의 저면과 입력 피스톤 (812) 의 사이에는, 중간 피스톤 (810) 과 입력 피스톤 (812) 이 서로 마주 보는 피스톤 간실 (R68) 이 형성되어 있다.
상기 서술한 바와 같이 각 실이 구획 형성된 본 마스터 실린더 장치 (802) 에 있어서, 중간 피스톤 (810) 이, 중간부 (832) 의 외주면에 끼워 넣어진 시일 (840) 을 통하여 제 1 하우징 부재 (814) 의 중간부 (822) 에 접하고, 제 2 하우징 부재 (816) 의 내부 칼라 (824) 의 내주면에 끼워 넣어진 시일 (842) 을 통하여 그 내주면에 접함으로써, 입력실 (R65) 은 구획되어 있다. 또, 입력 피스톤 (812) 은, 제 2 하우징 부재 (816) 의 내주면에 슬라이딩 접촉하고 있고, 자신의 외주면에는 시일 (844) 이 끼워 넣어져 있다. 또한, 시일 (840, 842) 에는 각각 고압용 시일이 사용되고 있지만, 시일 (844) 에는 고압용 시일은 사용되고 있지 않다.
제 1 하우징 부재 (814) 에는, 일단이 흡배실 (R66) 에 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (860) 과, 일단이 입력실 (R65) 에 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (862) 이 형성되어 있다. 또, 제 2 하우징 부재 (816) 에는, 일단이 피스톤 간실 (R68) 에 개구하는 연통공 (864) 이 형성되어 있다. 또, 제 1 하우징 부재 (814) 에는, 일단이 연통공 (864) 에 서로 마주 보고 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (866) 이 형성되어 있다. 요컨대, 피스톤 간실 (R68) 은 외부에 연통되어 있다.
이와 같이 연통공이 형성된 마스터 실린더 장치 (802) 에 있어서, 연통공 (862) 에는, 일단이 압력 조정 밸브 장치 (100) 의 제 3 액실 (134) 에 연결된 입력 압로 (230) 의 타단이 접속되어 있다. 또, 브레이크 장치 (56) 에 압력 조정된 브레이크액을 공급하기 위해서 입력 압로 (230) 로부터 분기하는 증압 연통로 (684) 가, 안티록 장치 (603) 에 연결되어 있다. 연통공 (860) 에는, 연통공 (214) 을 통하여 리저버 (62) 에 연통하는 저압로 (866) 가 연결되어 있다. 요컨대, 흡배실 (R66) 은 항상 대기압으로 되어 있다. 또, 연통공 (866) 에는, 저압로 (866) 로부터 분기하는 외부 연통로 (868) 가 연결되어 있고, 외부 연통로 (868) 의 도중에는, 상시 폐쇄 밸브로 된 전자식의 개폐 밸브 (870) 가 설치되어 있다. 또한, 외부 연통로 (868) 에 있어서, 연통공 (866) 에 접속되는 단부와 개폐 밸브 (870) 의 사이로부터 분기하는 연통로 (872) 가, 증감압 장치 (60) 의 압력 조정 밸브 장치 (100) 의 제 1 액실에 연결되어 있다. 요컨대, 본 액압 브레이크 시스템 (800) 에서는, 압력 조정 밸브 장치 (100) 가 마스터압이 아니고, 피스톤 간실 (R68) 의 작동액의 압력을 파일럿압으로서 이용하여 작동하는 것이 가능하게 되어 있다.
≪액압 브레이크 시스템의 작동≫
본 액압 브레이크 시스템 (800) 에서는, 개폐 밸브 (870) 가 개방되어 있는 경우에는, 브레이크 조작량의 증가에 따라, 입력 피스톤 (812) 은, 피스톤 간실 (R68) 의 작동액을 연통공 (864, 866), 외부 연통로 (868) 를 통하여 리저버 (62) 에 유출시키면서 전진할 수 있다. 그 때, 스프링 (834, 836) 의 탄성 반력이 증가하여, 중간 피스톤 (810) 에는, 전방으로의 탄성력이 작용한다. 요컨대, 조작력에 의해 제 1 가압 피스톤 (806) 을 전진시킬 수 있다. 또, 개폐 밸브 (870) 가 폐쇄되어 있는 경우에는, 피스톤 간실 (R68) 은 밀폐되게 되어, 피스톤 간실 (R68) 의 작동액을 통하여 조작력이 제 1 가압 피스톤 (806) 에 전달되고, 조작력에 의해 제 1 가압 피스톤 (806) 을 전진시킬 수 있다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치 (802) 에서는, 외부 연통로 (868) 및 개폐 밸브 (870) 를 포함한 기구가, 피스톤 간실 (R68) 을 밀폐할 수 있는 피스톤 간실 밀폐 기구로 되어 있다. 또, 이 피스톤 간실 밀폐 기구는, 중간 피스톤 (810) 에 대한 입력 피스톤 (812) 의 상대 전진을 금지하는 입력 피스톤 상대 전진 금지 기구라고 생각할 수도 있다. 요컨대, 제 1 가압 피스톤 (806) 은 조작력, 혹은, 입력실 (R65) 에 공급되는 작동액의 압력에 의한 힘을 받아, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압하는 수압 피스톤이라고 생각할 수 있다. 따라서, 본 액압 브레이크 시스템 (800) 의 마스터 실린더 장치 (802) 에서는, 상시 조작력·고압원압 의존 가압 상태가 실현되도록 구성되어 있다.
이와 같은 본 액압 브레이크 시스템 (800) 에 있어서, 통상시에는 마스터 컷 밸브 (680, 682) 가 여자되어 폐쇄되어 있다. 따라서, 통상시, 마스터 실린더 장치 (802) 로부터 브레이크 장치 (58) 에 작동액이 공급되는 일은 없다. 한편, 증압용 개폐 밸브 (686) 는 개방되어 있고, 브레이크 장치 (58) 에는 증압 연통로 (684) 를 통하여 고압의 작동액이 공급된다. 따라서, 브레이크 장치 (58) 에서는, 통상시 고압원압에 의존한 크기의 액압 제동력을 발생시키는 상태가 실현된다. 또한, 통상시, 개폐 밸브 (870) 는 여자되어 개방되어 있기 때문에, 브레이크 조작에 의해, 입력 피스톤 (812) 은 중간 피스톤 (810) 에 대해 전진하고, 스프링 (834, 836) 은 그 전진의 양에 따른 탄성 반력을 발생시키기 때문에, 입력 피스톤 (812) 에는 후방으로의 탄성력이 부여된다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치 (802) 에서는, 스프링 (834, 836) 을 포함한 기구가, 브레이크 조작에 대한 조작 반력을 입력 피스톤 (812) 에 부여하는 반력 부여 기구로 되어 있다. 또한, 스프링 (834, 836) 의 스프링 정수가 전술한 바와 같이 상이하기 때문에, 본 마스터 실린더 장치 (802) 는, 조작 반력의 증가의 비율이 브레이크 페달 (70) 의 조작량의 증가와 함께 증가하도록 구성되어 있는 것이다.
대제동력 필요시에는, 본 액압 브레이크 시스템 (800) 에서는, 마스터 컷 밸브 (680, 682) 는 비여자로 되어 개방되고, 증압용 개폐 밸브 (686FL, FR) 는 비여자로 되어 폐쇄된다. 따라서, 브레이크 장치 (56FL, FR) 에는, 조작력·고압원압 의존 가압 상태의 마스터 실린더 장치 (802) 로부터 작동액이 공급되고, 압력 조정 밸브 장치 (100) 로부터의 작동액의 공급은 차단되게 된다. 요컨대, 브레이크 장치 (56FL, FR) 에서는, 대제동력 필요시에 고압원압에 의존한 크기의 액압 제동력에 더하여, 조작력에도 의존한 크기의 액압 제동력을 발생시키는 상태가 실현되게 된다. 또, 대제동력 필요시에는, 개폐 밸브 (870) 는 비여자로 되어 폐쇄되기 때문에, 피스톤 간실 (R68) 은 밀폐되게 된다. 그 때문에, 운전자의 브레이크 조작력은, 중간 피스톤 (810) 에 대해 입력 피스톤 (812) 을 전진시키지 않고, 요컨대, 쓸데없는 브레이크 조작량을 발생시키지 않고 중간 피스톤 (810) 및 제 1 가압 피스톤 (806) 에 전달되게 된다. 또한, 조작력·고압원압 의존 가압 상태에 있어서는, 가압실 (R3, R4) 의 작동액의 압력이 입력 피스톤 (812) 에 전달되기 때문에, 운전자는, 그 압력에 의한 후방으로의 탄성력을 조작 반력으로서 느낄 수 있다.
또, 전기적 실함 때문에, 액압 브레이크 시스템 (800) 에 전력이 공급되고 있지 않은 상황하에서는, 마스터 컷 밸브 (680, 682), 증압용 개폐 밸브 (686FL, FR), 개폐 밸브 (870) 는 각각 비여자로 되기 때문에, 각 밸브의 개폐 상태는, 대제동력 필요시에 있어서의 개폐 상태와 동일해진다. 그러나, 전기적 실함 때문에, 마스터 실린더 장치 (802) 에 고압원 장치 (58) 로부터 작동액이 공급되고 있지 않은 경우에는, 마스터 실린더 장치 (802) 에서는, 조작력 의존 가압 상태, 요컨대, 조작력에 오로지 의존하여 가압실 (R3, R4) 의 작동액을 가압하는 상태가 실현되게 된다. 따라서, 브레이크 장치 (56FL, FR) 에서는, 조작력에 의존한 크기의 액압 제동력을 발생시키는 상태가 실현되게 된다. 또, 본 액압 브레이크 시스템 (800) 에서는, 전기적 실함 등이 발생한 경우에, 압력 조정 밸브 장치 (100) 가, 피스톤 간실 (R68) 의 작동액의 압력을 파일럿압으로서 이용하여 작동할 수 있다. 그 때문에, 제 1 가압 피스톤 (806) 을 이동시킬 때의 마찰력 등의 영향을 받는 마스터압을 파일럿압으로서 이용하는 경우와는 달리, 압력 조정 밸브 장치 (100) 의 작동은 브레이크 조작의 변화에 대한 추종성이 비교적 양호해져 있다.
또한, 본 마스터 실린더 장치 (802) 에서는, 입력 피스톤 (812) 은 중간 피스톤 (810) 에 시일 끼워 맞춤되어 있지 않다. 그 때문에, 입력실 (R65) 의 작동액에 의해 중간 피스톤 (810) 이 이동된 경우라도, 시일의 마찰력에서 기인하는 힘이 입력 피스톤 (812) 에 작용하는 일은 없다. 또, 중간 피스톤 (810) 과 하우징 (804) 의 사이에 있는 고압용 시일 (840, 842) 에서는, 중간 피스톤 (810) 의 이동시에 비교적 큰 마찰력을 발생시키지만, 입력 피스톤 (812) 과 하우징 (804) 의 사이에 있는 시일 (844) 에서는, 입력 피스톤 (812) 의 이동시에도, 비교적 작은 마찰력밖에 발생하지 않는다. 따라서, 본 마스터 실린더 장치 (802) 에서는, 브레이크의 조작감이 양호해져 있고, 특히 조작력 의존 가압 상태에 있어서는, 양호한 브레이크 조작감을 얻을 수 있다.
실시예 8
도 11 에, 제 8 실시예의 액압 브레이크 시스템 (900) 을 나타낸다. 액압 브레이크 시스템 (900) 은, 마스터 실린더 장치 (902) 및 안티록 장치 (54) 를 가지고 있다. 액압 브레이크 시스템 (900) 은, 마스터 실린더 장치 (902) 를 제외하고, 대략적으로는 전술한 제 1 내지 제 7 실시예의 각 액압 브레이크 시스템과 동일한 구성으로 되어 있다. 이하의 설명에 있어서는, 설명의 간략화에 배려하여, 그들의 액압 브레이크 시스템과 상이한 구성 및 작동에 대해 설명하고, 그들의 액압 브레이크 시스템과 동일한 구성 및 작동에 대해서는 설명을 생략한다.
≪마스터 실린더 장치의 구성≫
마스터 실린더 장치 (902) 는 수압 피스톤 록형으로 되어 있고, 케이싱인 하우징 (904) 과, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압하는 제 1 가압 피스톤 (906) 및 제 2 가압 피스톤 (908) 과, 고압원 장치 (58) 로부터 도입되는 작동액에 의해 전진 가능하게 된 중간 피스톤 (910) 과, 운전자의 조작이 조작 장치 (52) 를 통해서 입력되는 입력 피스톤 (912) 을 포함하여 구성되어 있다.
하우징 (904) 은, 주로 2 개의 부재로, 구체적으로는, 제 1 하우징 부재 (914), 제 2 하우징 부재 (916) 로 구성되어 있다. 제 1 하우징 부재 (914) 는, 전단부가 폐색된 대체로 원통 형상으로 되어 있고, 내경이 서로 상이한 3 개의 부분, 구체적으로는, 전방측에 위치하여 내경이 작은 전방 소직경부 (918) 와, 후방측에 위치하여 내경이 큰 후방 대직경부 (920) 와, 그들의 사이에 위치하여 내경이 전방 소직경부 (918) 와 후방 대직경부 (920) 의 중간 크기로 된 중간부 (922) 로 구분되어 있다. 제 2 하우징 부재 (916) 는, 대체로 원통 형상으로 되어 있지만, 전단에 내부 칼라 (924) 가 형성되어 있다. 제 1 하우징 부재 (914) 와 제 2 하우징 부재 (916) 는, 제 2 하우징 부재 (916) 의 전단면이, 제 1 하우징 부재 (914) 의 중간부 (922) 와 후방 대직경부 (920) 의 사이의 단차면에 맞닿는 상태로 일체로 되어 있다.
상기와 같이 구성된 하우징 (904) 의 내부는, 제 2 하우징 부재 (916) 의 내부 칼라 (924) 에 의해, 전방측에 위치하는 전방실 (R71) 과, 후방측에 위치하는 후방실 (R72) 로 구획되어 있다. 요컨대, 내부 칼라 (924) 는, 하우징 (904) 의 내부를 구획하는 구획부로 되어 있고, 내부 칼라 (924) 의 내주부는, 구획부를 관통하는 개구로 되어 있다.
제 1 가압 피스톤 (906) 및 제 2 가압 피스톤 (908) 은, 각각 후단부가 막힌 유저 원통 형상을 이루고 있고, 전방실 (R71) 에 있어서, 제 1 하우징 부재 (914) 의 전방 소직경부 (918) 에 슬라이딩 가능하게 시일 끼워 맞춤되어 있다. 중간 피스톤 (910) 은 대체로 전방이 막힌 원통 형상, 요컨대, 후방에 개구하는 유저공을 갖는 형상으로 되어 있고, 전방측에 위치하는 전방부 (928) 와, 후방측에 위치하는 후방부 (930) 를 가지고 있다. 또, 전방부 (928) 의 후단에는 칼라 (932) 가 형성되어 있다. 중간 피스톤 (910) 은, 전방부 (928) 가 제 1 하우징 부재 (914) 의 전방 소직경부 (918) 에, 칼라 (932) 가 제 1 하우징 부재 (914) 의 중간부 (922) 에, 후방부 (930) 가 제 2 하우징 부재 (916) 의 내부 칼라 (924) 의 내주부에 접하는 상태로, 하우징 (904) 에 시일 끼워 맞춤되어 있다. 따라서, 중간 피스톤 (910) 에서는, 전방부 (928) 를 전방실 (R71) 에 배치 형성된 본체부라고 생각하면, 후방부 (930) 를, 내부 칼라 (924) 에 의한 개구를 관통하여 후방실 (R72) 로 연장되어 있는 연장부라고 생각할 수 있다. 또한, 제 1 가압 피스톤 (906) 과 중간 피스톤 (910) 은, 브레이크 조작이 되어 있지 않은 상태로, 제 1 가압 피스톤 (906) 의 후단면에 중간 피스톤 (910) 의 전단면이 맞닿아 있다.
입력 피스톤 (912) 은, 외경이 상이한 것에 의해 단차부가 형성된 원주 형상으로 되어 있고, 후단에 있어서 오퍼레이션 로드 (72) 에 연결되어 있다. 입력 피스톤 (912) 은, 후방실 (R72) 의 내부, 요컨대, 제 2 하우징 부재 (916) 의 내부에 시일 끼워 맞춤되어 있다. 또, 중간 피스톤 (910) 의 후방에 개구하는 유저공의 저면과, 입력 피스톤 (912) 의 전단면의 사이에는, 중간 피스톤 (910) 과 입력 피스톤 (912) 을 이간시키는 방향의 탄성 반력을 발생시키는 2 개의 압축 코일 스프링 (934, 936) 이 전후 방향으로 직렬적으로 배치 형성되어 있다. 또한, 스프링 (936) 의 스프링 정수는, 스프링 (934) 의 스프링 정수보다 작게 되어 있다. 또, 그들 스프링 (934, 936) 의 사이에는, 그들에 끼워진 상태로 부동좌 (938) 가 배치 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 마스터 실린더 장치 (902) 에 있어서, 제 1 가압 피스톤 (906) 의 후단면과 중간 피스톤 (910) 의 전단면의 사이에는, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액이 입력되는 액실 (이하, 「제 1 입력실」이라고 하는 경우가 있다) (R74) 이 구획 형성되어 있다. 또, 중간 피스톤 (910) 의 전방부 (928) 의 후단과 제 2 하우징 부재 (916) 의 내부 칼라 (924) 의 사이에도, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액이 입력되는 또 하나의 액실 (이하, 「제 2 입력실」이라고 하는 경우가 있다) (R75) 이 구획 형성되어 있다. 덧붙여서, 입력실 (R74, R75) 은, 도 11 에서는 거의 찌그러진 상태로 각각 나타나 있다. 또, 칼라 (932) 의 전방에 있어서의 제 1 하우징 부재 (914) 의 중간부 (922) 의 내주면과, 중간 피스톤 (910) 의 전방부 (928) 의 외주면의 사이에는, 이후에 설명하는 바와 같이, 칼라 (932) 를 사이에 끼고 제 2 입력실과 대향함과 함께, 리저버 (62) 에 연통 가능하게 된 고리형의 액실 (이하, 「대향실」이라고 하는 경우가 있다) (R76) 이 구획 형성되어 있다. 또한, 중간 피스톤 (910) 에서는, 제 1 입력실 (R74) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적, 즉, 전방부 (928) 의 전단면의 면적과, 제 2 입력실 (R75) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적, 즉, 칼라 (932) 의 후단면의 면적이 동일하게 되어 있다. 또, 중간 피스톤 (910) 의 후방에 개구하는 유저공의 저면과, 입력 피스톤 (912) 의 전단면의 사이에는, 중간 피스톤 (910) 과 입력 피스톤 (912) 이 서로 마주 보는 피스톤 간실 (R78) 이 형성되어 있다.
상기 서술한 바와 같이 각 실이 구획 형성된 본 마스터 실린더 장치 (902) 에 있어서, 중간 피스톤 (910) 은, 전방부 (928) 에 끼워넣어진 시일 (940, 942) 을 통하여 제 1 하우징 부재 (914) 의 전방 소직경부 (918) 에 접하고 있다. 또, 중간 피스톤 (910) 이, 칼라 (932) 의 외주면에 끼워 넣어진 시일 (944) 을 통하여 제 1 하우징 부재 (914) 의 중간부 (922) 에 접하고, 제 2 하우징 부재 (916) 의 내부 칼라 (924) 의 내주면에 끼워 넣어진 시일 (946) 을 통하여 그 내주면에 접함으로써, 입력실 (R75) 은 구획되어 있다. 또, 입력 피스톤 (912) 은, 제 2 하우징 부재 (916) 의 내주면에 슬라이딩 접촉하고 있고, 자신의 외주면에는 시일 (948) 이 끼워 넣어져 있고, 제 2 하우징 부재 (916) 의 후단부에는 시일 (950) 이 끼워 넣어져 있다. 또한, 시일 (944, 946) 에는, 각각 고압용 시일이 사용되고 있지만, 시일 (948, 950) 에는 고압용 시일은 사용되고 있지 않다.
제 1 가압 피스톤 (906) 의 외주면과 제 1 하우징 부재 (914) 의 전방 소직경부 (918) 의 내주면의 사이에는, 작동액이 어느 정도 흐르는 것이 가능하게 되어 있고, 제 1 입력실 (R74) 에 연결된 액 통로 (960) 가 형성되어 있다. 또, 제 1 하우징 부재 (914) 에는, 일단이 액 통로 (960) 에 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (962) 이 형성되어 있다. 요컨대, 제 1 입력실 (R74) 은 외부에 연통되어 있다. 또, 제 1 하우징 부재 (914) 에는, 일단이 대향실 (R76) 에 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (964) 과, 일단이 제 2 입력실 (R75) 에 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (966) 이 형성되어 있다. 중간 피스톤 (910) 에는, 일단이 피스톤 간실 (R78) 에 개구하고, 타단이 시일 (940) 과 시일 (942) 의 사이에 개구하는 연통공 (968) 이 형성되어 있다. 또, 제 1 하우징 부재 (914) 에는, 일단이 그 연통공 (968) 의 타단과 마주 보고 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (970) 이 형성되어 있다. 요컨대, 피스톤 간실 (R78) 은 외부에 연통 가능하게 되어 있다. 제 2 하우징 부재 (916) 의 일부의 외경은, 제 1 하우징 부재 (914) 의 후방 대직경부 (920) 의 내경보다 작게 되어 있고, 작동액이 어느 정도 흐르는 것이 가능하게 된 액 통로 (972) 가 형성되어 있다. 제 2 하우징 부재 (916) 에는, 일단이 그 액 통로 (972) 에 개구하고, 타단이 입력 피스톤 (912) 의 단차부의 후방에 있어서 개구하는 연통공 (974) 이 형성되어 있다. 또, 제 1 하우징 부재 (914) 에는, 일단이 액 통로 (972) 에 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (976) 이 형성되어 있다.
이와 같이 액 통로 및 연통공이 형성된 마스터 실린더 장치 (902) 에 있어서, 연통공 (966) 에는, 일단이 압력 조정 밸브 장치 (100) 의 제 3 액실 (134) 에 연결된 입력 압로 (230) 의 타단이 접속되어 있다. 또, 연통공 (962) 에는, 입력 압로 (230) 로부터 분기하는 입력 압로 (980) 가 연결되어 있다. 연통공 (964) 에는, 리저버 (62) 에 연통하는 저압로 (982) 가 연결되어 있고, 그 저압로 (982) 의 도중에는, 상시 개방 밸브로 된 전자식의 개폐 밸브 (984) 가 형성되어 있다. 따라서, 대향실 (R76) 은 리저버 (62) 에 연통 가능하게 되어 있고, 개폐 밸브 (984), 저압로 (982) 를 포함한 기구가, 대향실 (R76) 을 리저버 (62) 에 연통시키는 저압원 연통 기구로 되어 있다. 또, 연통공 (970) 에는, 리저버 (62) 에 연통하는 외부 연통로 (986) 가 연결되어 있다. 또한, 연통공 (976) 에도 리저버 (62) 에 연통하는 외부 연통로 (988) 가 연결되어 있다. 따라서, 입력 피스톤 (912) 의 단차부의 후방은 항상 대기압으로 되어 있다.
≪액압 브레이크 시스템의 작동≫
전술한 바와 같이, 중간 피스톤 (910) 에서는 제 1 입력실 (R74) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적과, 제 2 입력실 (R75) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적이 대략 동일하게 되어 있기 때문에, 중간 피스톤 (910) 은, 이들 제 1 입력실 (R74) 및 제 2 입력실 (R75) 의 작동액의 압력에 따라서는, 이동하지 않거나, 이동해도 조금밖에 이동하지 않는다. 또, 통상시에는, 개폐 밸브 (984) 가 폐쇄됨으로써 대향실 (R76) 이 밀폐되어 있기 때문에, 중간 피스톤 (910) 의 전진은 금지되어 있다. 브레이크 조작이 된 경우에는, 입력 피스톤 (912) 은, 피스톤 간실 (R78) 의 작동액을 연통공 (968, 970), 외부 연통로 (986) 를 통하여 리저버 (62) 에 유출시키면서 전진할 수 있다. 요컨대, 통상시에는 입력 피스톤 (912) 의 중간 피스톤 (910) 에 대한 상대 전진이 허용되고 있다. 또, 스프링 (934, 936) 을 포함한 기구는, 그 상대 전진에 의한 탄성 반력의 증가에 의해, 운전자에게 조작 반력을 부여하는 반력 부여 기구로 되어 있다. 또한, 스프링 (934, 936) 의 스프링 정수가 전술한 바와 같이 상이하기 때문에, 본 마스터 실린더 장치 (902) 는, 조작 반력의 증가의 비율이 브레이크 페달 (70) 의 조작량의 증가와 함께 증가하도록 구성되어 있는 것이다. 한편, 통상시, 제 1 가압 피스톤 (906) 은, 제 1 입력실 (R74) 의 작동액의 압력에 의존하여 전진한다. 요컨대, 통상시, 제 1 입력실 (R74) 의 작동액의 압력에 오로지 의존하여 가압실 (R3, R4) 의 작동액을 가압할 수 있는 고압원압 의존 가압 상태가 실현된다. 말하자면, 본 마스터 실린더 장치 (902) 에서는, 중간 피스톤 (910) 을 고정 (록) 함으로써, 고압원압 의존 가압 상태가 실현된다.
대제동력 필요시에는, 개폐 밸브 (984) 가 비여자로 되어 개방되어 중간 피스톤 (910) 의 전진이 허용된다. 따라서, 중간 피스톤 (910) 은, 제 2 입력실 (R75) 에 공급되는 작동액의 압력에 따른 힘에 의해 전진할 수 있다. 중간 피스톤 (910) 은 제 1 가압 피스톤 (906) 에 맞닿아 있기 때문에, 가압 피스톤 (906, 908) 을 전진시켜, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압할 수 있다. 또, 중간 피스톤 (910) 에는, 브레이크 조작에 수반되는 스프링 (934, 936) 의 탄성 반력에 의해 전방으로의 탄성력이 작용하기 때문에, 중간 피스톤 (910) 은 조작력에 의해서도 전진하게 된다. 요컨대, 가압 피스톤 (906, 908) 은, 제 2 입력실 (R75) 의 작동액의 압력에 더하여 조작력에도 의존하여 전진할 수 있고, 그 전진에 의해 가압실 (R3, R4) 의 작동액이 가압되게 된다. 요컨대, 마스터 실린더 장치 (902) 에서는, 대제동력 필요시에 조작력·고압원압 의존 가압 상태가 실현된다. 따라서, 중간 피스톤 (910) 은 조작력, 혹은, 제 2 입력실 (R75) 에 공급되는 작동액의 압력에 의한 힘을 받아, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압하는 수압 피스톤이라고 생각할 수 있다.
이 때, 중간 피스톤 (910) 의 전진에 수반하여, 중간 피스톤 (910) 에 형성된 연통공 (968) 의 후방에 있는 시일 (942) 이, 제 1 하우징 부재 (914) 에 형성된 연통공 (970) 의 개구를 넘어 전진하면, 연통공 (968) 과 연통공 (970) 의 연통이 차단되게 된다. 요컨대, 피스톤 간실 (R78) 은 밀폐되게 되어, 피스톤 간실 (R78) 의 작동액을 통하여 조작력을 제 1 가압 피스톤 (906) 에 전달할 수 있다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치 (902) 에서는, 연통공 (968, 970), 시일 (942) 을 포함한 기구가, 피스톤 간실 (R78) 을 밀폐할 수 있는 피스톤 간실 밀폐 기구로 되어 있다. 또, 이 피스톤 간실 밀폐 기구는, 중간 피스톤 (910) 에 대한 입력 피스톤 (912) 의 상대 전진을 금지하는 입력 피스톤 상대 전진 금지 기구라고 생각할 수도 있다. 따라서, 운전자의 브레이크 조작력은, 쓸데없는 브레이크 조작량을 발생시키지 않고 중간 피스톤 (910) 및 제 1 가압 피스톤 (906) 에 전달되게 된다. 또한, 조작력·고압원압 의존 가압 상태에 있어서는, 가압실 (R3, R4) 의 작동액의 압력이 입력 피스톤 (912) 에 전달되기 때문에, 운전자는, 그 압력에 의한 후방으로의 탄성력을 조작 반력으로서 느낄 수 있다.
전기적 실함 때문에, 액압 브레이크 시스템 (900) 에 전력이 공급되고 있지 않은 상황하에서는, 개폐 밸브 (984) 가 비여자로 되어 개방되기 때문에, 대제동력 필요시와 마찬가지로, 중간 피스톤 (910) 의 전진이 허용되어 조작력에 의해 가압 피스톤 (906, 908) 을 전진시킬 수 있다. 요컨대, 마스터 실린더 장치 (902) 에서는, 조작력에 오로지 의존하여 가압실 (R3, R4) 의 작동액을 가압하여, 브레이크 장치 (56FL, FR) 에 가압된 작동액을 공급할 수 있다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치 (902) 에서는, 조작력 의존 가압 상태가 실현되게 된다. 또한, 고압원 장치 (58) 의 어큐뮬레이터 (92) 에 고압으로 된 작동액이 저류되어 있는 경우에는, 그 작동액의 압력에 의해 가압실 (R3, R4) 의 작동액의 가압이 어시스트되게 된다.
본 마스터 실린더 장치 (902) 에서는, 입력 피스톤 (912) 은 중간 피스톤 (910) 에 시일 끼워 맞춤되어 있지 않다. 그 때문에, 제 2 입력실 (R75) 의 작동액에 의해 중간 피스톤 (910) 이 이동한 경우라도, 시일의 마찰력에서 기인하는 힘이 입력 피스톤 (912) 에 작용하는 일은 없다. 또, 중간 피스톤 (910) 과 하우징 (904) 의 사이에 있는 고압용 시일 (944, 946) 에서는, 중간 피스톤 (910) 의 이동시에 비교적 큰 마찰력을 발생시키지만, 입력 피스톤 (912) 과 하우징 (904) 의 사이에 있는 시일 (948, 950) 에서는, 입력 피스톤 (912) 의 이동시에도, 비교적 작은 마찰력밖에 발생하지 않는다. 따라서, 본 마스터 실린더 장치 (902) 에서는, 특히 조작력 의존 가압 상태에 있어서, 브레이크의 조작감이 양호해져 있고, 특히 조작력 의존 가압 상태에 있어서는, 양호한 브레이크 조작감을 얻을 수 있다.
실시예 9
도 12 에, 제 9 실시예의 액압 브레이크 시스템 (1000) 을 나타낸다. 액압 브레이크 시스템 (1000) 은, 마스터 실린더 장치 (1002) 및 안티록 장치 (54) 를 가지고 있다. 액압 브레이크 시스템 (1000) 은, 대략적으로는 전술한 제 1 내지 제 8 실시예의 각 액압 브레이크 시스템과 동일한 구성으로 되어 있다. 이하의 설명에 있어서는, 설명의 간략화에 배려하여, 그들의 액압 브레이크 시스템과 상이한 구성 및 작동에 대해 설명하고, 그들의 액압 브레이크 시스템과 동일한 구성 및 작동에 대해서는 설명을 생략한다.
≪마스터 실린더 장치의 구성≫
마스터 실린더 장치 (1002) 는, 수압 피스톤 록형으로 되어 있고, 케이싱인 하우징 (1004) 과, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압하는 제 1 가압 피스톤 (1006) 및 제 2 가압 피스톤 (1008) 과, 고압원 장치 (58) 로부터 도입되는 작동액에 의해 전진 가능하게 된 중간 피스톤 (1010) 과, 운전자의 조작이 조작 장치 (52) 를 통해서 입력되는 입력 피스톤 (1012) 을 포함하여 구성되어 있다.
하우징 (1004) 은, 주로 2 개의 부재로, 구체적으로는, 제 1 하우징 부재 (1014), 제 2 하우징 부재 (1016) 로 구성되어 있다. 제 1 하우징 부재 (1014) 는, 전단부가 폐색된 대체로 원통 형상으로 되어 있고, 내경이 서로 상이한 3 개의 부분, 구체적으로는, 전방측에 위치하여 내경이 작은 소내경부 (1018) 와, 후방측에 위치하여 내경이 큰 대내경부 (1020) 와, 그들의 사이에 위치하여 내경이 소내경부 (1018) 와 대내경부 (1020) 의 중간 크기로 된 중간부 (1022) 로 구분되어 있다. 제 2 하우징 부재 (1016) 는, 대체로 원통 형상으로 되어 있고, 외경이 서로 상이한 2 개의 부분, 구체적으로는, 전방측에 위치하여 외경이 작은 소외경부 (1024) 와, 후방측에 위치하여 외경이 큰 대외경부 (1026) 로 구분되어 있다. 이 제 2 하우징 부재 (1016) 가, 제 1 하우징 부재 (1014) 에 후방으로부터 끼워 넣어진 상태로, 제 1 하우징 부재 (1014) 와 제 2 하우징 부재 (1016) 는 일체로 되어 있다.
상기와 같이 구성된 하우징 (1004) 에서는, 제 2 하우징 부재 (1016) 의 대외경부 (1026) 의 전단부가, 직경 방향 내측으로 향해 돌출되는 고리형의 칸막이 벽부로 되어 있고, 소외경부 (1024) 가, 그 칸막이 벽부의 내단으로부터 전방으로 연장되는 통형상의 내통부로 되어 있다. 요컨대, 하우징 (1004) 에서는, 제 2 하우징 부재 (1016) 의 소외경부 (1024) 와 대외경부 (1026) 에 의해, 하우징 (1004) 의 내부를 구획하는 구획부가 형성되어 있다. 따라서, 하우징 (1004) 의 내부는, 소외경부 (1024) 의 외부의 공간을 포함하는 전방실 (R81) 과, 소외경부 (1024) 의 내부의 공간을 포함하는 후방실 (R82) 로 구획되어 있다. 또, 소외경부 (1024) 의 전단은 칸막이 벽부에 있어서의 개구로 되어 있다.
제 1 가압 피스톤 (1006) 및 제 2 가압 피스톤 (1008) 은, 각각 후단부가 막힌 유저 원통 형상을 이루고 있고, 전방실 (R81) 에 있어서, 제 1 하우징 부재 (1014) 의 소내경부 (1018) 에 슬라이딩 가능하게 시일 끼워 맞춤되어 있다. 중간 피스톤 (1010) 은, 대체로 전방이 막힌 유저 원통 형상, 요컨대, 후방에 개구하는 유저공을 갖는 형상으로 되어 있고, 통형상으로 된 본체부 (1028) 를 가지며, 그 본체부 (1028) 의 후단의 외주에는 칼라 (1030) 가 형성되어 있다. 중간 피스톤 (1010) 은, 본체부 (1028) 의 전방측이 제 1 하우징 부재 (1014) 의 소내경부 (1018) 에, 칼라 (1030) 가 중간부 (1022) 에, 본체부 (1028) 의 내주측이 제 2 하우징 부재 (1016) 의 소외경부 (1024) 에 접하는 상태로, 하우징 (1004) 에 시일 끼워 맞춤되어 있다. 요컨대, 중간 피스톤 (1010) 은, 제 2 하우징 부재 (1016) 의 소외경부 (1024) 가 본체부 (1028) 에 내부 삽입된 상태, 환언하면, 본체부 (1028) 가 제 1 하우징 부재 (1014) 의 중간부 (1022) 와, 제 2 하우징 부재 (1016) 의 소외경부 (1024) 에 의해 끼워진 상태로 되어 있다. 말하자면, 제 1 하우징 부재 (1014) 의 중간부 (1022) 를, 하우징 (1004) 에 있어서의 외통부라고 생각할 수도 있다. 또한, 제 1 가압 피스톤 (1006) 과 중간 피스톤 (1010) 은, 브레이크 조작이 되어 있지 않은 상태로, 제 1 가압 피스톤 (1006) 의 후단면에 중간 피스톤 (1010) 의 전단면이 맞닿아 있다.
입력 피스톤 (1012) 은, 오퍼레이션 로드 (72) 가 연결되어 있는 기단부 (1032) 와, 기단부 (1032) 에 나사식으로 부착되어 전방으로 연장되는 봉형상의 로드부 (1034) 와, 그 로드부 (1034) 에 슬라이딩 가능하게 끼워 넣어진 가동부 (1036) 를 가지고 있다. 따라서, 입력 피스톤 (1012) 에서는, 가동부 (1036) 의 기단부 (1032) 에 대한 후퇴, 환언하면, 입력 피스톤 (1012) 의 수축이 허용되고 있다. 또, 기단부 (1032) 와 가동부 (1036) 의 사이에는, 가동부 (1036) 를 전방으로 탄성 지지하도록 탄성 반력을 발생시키는 2 개의 압축 코일 스프링 (1038, 1040) 이, 전후 방향으로 직렬적으로 배치 형성되어 있다. 또한, 스프링 (1040) 의 스프링 정수는, 스프링 (1038) 의 스프링 정수보다 작게 되어 있다. 또, 그들 스프링 (1038, 1040) 의 사이에는, 그들에 끼워진 상태로, 또한, 로드부 (1034) 가 자신을 관통하는 상태로, 부동좌 (1042) 가 배치 형성되어 있다. 또한, 로드부 (1034) 의 전단부의 외주에는 칼라가 형성되어 있고, 그 칼라에 의해, 가동부 (1036) 의 로드부 (1034) 로부터 전방으로의 튀어나옴이 방지되어 있다. 입력 피스톤 (1012) 은, 가동부 (1036) 가 제 2 하우징 부재 (1016) 의 소외경부 (1024) 에 내부 삽입된 상태로, 제 2 하우징 부재 (1016) 의 내부에 시일 끼워 맞춤되어 있다. 요컨대, 입력 피스톤 (1012) 은, 그것의 전방측이 중간 피스톤 (1010) 의 본체부 (1028) 내에 배치된 상태로 되어 있다. 따라서, 본 마스터 실린더 장치 (1002) 에서는, 중간 피스톤 (1010) 의 일부와 입력 피스톤 (1012) 의 일부가 전후 방향에 있어서 서로 겹치는 상태로 되어 있기 때문에, 마스터 실린더 장치 (1002) 의 전체 길이는 비교적 짧아져 있다.
이와 같이 구성된 마스터 실린더 장치 (1002) 에 있어서, 제 1 가압 피스톤 (1006) 의 후단면과 중간 피스톤 (1010) 의 전단면의 사이에는, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액이 입력되는 액실 (이하, 「제 1 입력실」이라고 하는 경우가 있다) (R84) 이 구획 형성되어 있다. 또, 중간 피스톤 (1010) 의 칼라 (1030) 의 후단면과, 제 2 하우징 부재 (1016) 의 소외경부 (1024) 와 대외경부 (1026) 사이의 단차면의 사이에도, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액이 입력되는 또 하나의 액실 (이하, 「제 2 입력실」이라고 하는 경우가 있다) (R85) 이 구획 형성되어 있다. 덧붙여서, 입력실 (R84, R85) 은, 도 12 에서는 거의 찌그러진 상태로 각각 나타나 있다. 또, 칼라 (1030) 의 전방에 있어서의 제 1 하우징 부재 (1014) 의 중간부 (1022) 의 내주면과, 중간 피스톤 (1010) 의 전방부 (1028) 의 외주면의 사이에는, 이후에 설명하는 바와 같이, 칼라 (1030) 를 사이에 끼고 제 2 입력실과 대향함과 함께, 리저버 (62) 에 연통 가능하게 된 고리형의 액실 (이하, 「대향실」이라고 하는 경우가 있다) (R86) 이 구획 형성되어 있다. 또한, 중간 피스톤 (1010) 에서는, 제 1 입력실 (R84) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적, 즉, 전방부 (1028) 의 전단면의 면적과, 제 2 입력실 (R85) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적, 즉, 칼라 (1030) 의 후단면의 면적이 동일하게 되어 있다. 또, 입력 피스톤 (1012) 의 내부에는, 그것의 수축을 허용하기 위한 액실 (이하, 「내부실」이라고 하는 경우가 있다) (R87) 이, 기단부 (1032) 와 가동부 (1036) 의 사이에 있어서 구획 형성되어 있다. 또한, 중간 피스톤 (1010) 의 후방에 개구하는 유저공의 저면과, 입력 피스톤 (1012) 의 전방을 향하는 면의 사이에는, 중간 피스톤 (1010) 과 입력 피스톤 (1012) 이 서로 마주 보는 피스톤 간실 (R88) 이 형성되어 있다.
상기 서술한 바와 같이 각 실이 구획 형성된 본 마스터 실린더 장치 (1002) 에 있어서, 중간 피스톤 (1010) 이, 칼라 (1030) 의 외주면에 끼워 넣어진 시일 (1044) 을 통하여 제 1 하우징 부재 (1014) 의 중간부 (1022) 의 내주면에 접하고, 본체부 (1028) 의 내주면에 끼워 넣어진 시일 (1046) 을 통하여 제 2 하우징 부재 (1016) 의 소외경부 (1024) 의 외주면에 접함으로써, 제 2 입력실 (R85) 은 구획되어 있다. 또, 입력 피스톤 (1012) 은, 제 2 하우징 부재 (1016) 의 내주면에 슬라이딩 접촉하고 있고, 기단부 (1032) 의 외주면에는 시일 (1048) 이 끼워 넣어져 있고, 가동부 (1036) 의 외주면에는 시일 (1050) 이 끼워 넣어져 있다. 또한, 시일 (1044, 1046) 에는, 각각 고압용 시일이 사용되고 있지만, 시일 (1048, 1050) 에는 고압용 시일은 사용되고 있지 않다.
제 1 가압 피스톤 (1006) 의 외주면과 제 1 하우징 부재 (1014) 의 전방 소직경부의 내주면의 사이에는, 작동액이 어느 정도 흐르는 것이 가능하게 되어 있고, 제 1 입력실 (R84) 에 연결된 액 통로 (1060) 가 형성되어 있다. 또, 제 1 하우징 부재 (1014) 에는, 일단이 액 통로 (1060) 에 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (1062) 이 형성되어 있다. 요컨대, 제 1 입력실 (R84) 은 외부에 연통되어 있다. 또, 제 1 하우징 부재 (1014) 에는, 일단이 대향실 (R86) 에 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (1064) 과, 일단이 제 2 입력실 (R85) 에 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (1066) 이 형성되어 있다. 제 2 하우징 부재 (1016) 에는, 일단이 내부실 (R87) 에 개구하는 연통공 (1068) 이 형성되어 있다. 또, 제 1 하우징 부재 (1014) 에는, 일단이 그 연통공 (1068) 의 타단과 마주 보고 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (1070) 이 형성되어 있다. 요컨대, 내부실 (R87) 은 외부에 연통되어 있다.
이와 같이 액 통로 및 연통공이 형성된 마스터 실린더 장치 (1002) 에 있어서, 연통공 (1066) 에는, 일단이 압력 조정 밸브 장치 (100) 의 제 3 액실 (134) 에 연결된 입력 압로 (230) 의 타단이 접속되어 있다. 또, 연통공 (1062) 에는, 입력 압로 (230) 로부터 분기하는 입력 압로 (1080) 가 연결되어 있다. 연통공 (1064) 에는, 리저버 (62) 에 연통하는 저압로 (1082) 가 연결되어 있고, 그 저압로 (1082) 의 도중에는, 상시 개방 밸브로 된 전자식의 개폐 밸브 (1084) 가 형성되어 있다. 따라서, 대향실 (R86) 은 리저버 (62) 에 연통 가능하게 되어 있고, 개폐 밸브 (1084), 저압로 (1082) 를 포함한 기구가, 대향실 (R86) 을 리저버 (62) 에 연통시키는 저압원 연통 기구로 되어 있다. 또, 연통공 (1070) 에도, 리저버 (62) 에 연통하는 외부 연통로 (1086) 가 연결되어 있고, 그 외부 연통로 (1086) 의 도중에는, 상시 폐쇄 밸브로 된 전자식의 개폐 밸브 (1088) 가 설치되어 있다.
≪액압 브레이크 시스템의 작동≫
전술한 바와 같이, 중간 피스톤 (1010) 에서는, 제 1 입력실 (R84) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적과, 제 2 입력실 (R85) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적이 대략 동일하게 되어 있기 때문에, 중간 피스톤 (1010) 은, 이들 제 1 입력실 (R84) 및 제 2 입력실 (R85) 의 작동액의 압력에 따라서는, 이동하지 않거나, 이동해도 조금밖에 이동하지 않는다. 또, 통상시에는, 개폐 밸브 (1084) 가 폐쇄됨으로써 대향실 (R86) 은 밀폐되어 있기 때문에, 중간 피스톤 (1010) 의 전진은 금지되어 있다. 그러나, 통상시에는, 개폐 밸브 (1088) 가 개방됨으로써 내부실 (R87) 은 리저버 (62) 에 연통되어 있기 때문에, 브레이크 조작이 된 경우에는, 입력 피스톤 (1012) 에서는, 기단부 (1032) 와 로드부 (1034) 가 내부실 (R87) 의 작동액을 리저버 (62) 에 유출시키면서 전진할 수 있다. 따라서, 통상시에는, 입력 피스톤 (1012) 의 중간 피스톤 (1010) 에 대한 상대 전진이 허용되고 있다. 한편, 통상시, 제 1 가압 피스톤 (1006) 은, 제 1 입력실 (R84) 의 작동액의 압력에 의존하여 전진한다. 요컨대, 통상시, 제 1 입력실 (R84) 의 작동액의 압력에 오로지 의존하여 가압실 (R3, R4) 의 작동액을 가압할 수 있는 고압원압 의존 가압 상태가 실현된다. 그 때, 입력 피스톤 (1012) 의 로드부 (1034) 가 전진해도, 피스톤 간실 (R88) 의 작동액의 용적은 변화하지 않기 때문에, 로드부 (1034) 의 전진량만큼 가동부 (1036) 가 후퇴한다. 따라서, 스프링 (1038, 1040) 의 탄성 반력이 증가하여, 운전자는 자신의 브레이크 조작에 대한 조작 반력의 증가를 느낄 수 있다. 요컨대, 스프링 (1038, 1040) 을 포함한 기구가, 운전자에게 조작 반력을 부여하는 반력 부여 기구로 되어 있다. 또한, 스프링 (1038, 1040) 의 스프링 정수가 전술한 바와 같이 상이하기 때문에, 본 마스터 실린더 장치 (1002) 는, 조작 반력의 증가의 비율이 브레이크 페달 (70) 의 조작량의 증가와 함께 증가하도록 구성되어 있는 것이다.
대제동력 필요시에는, 본 액압 브레이크 시스템 (1000) 에서는, 개폐 밸브 (1084) 가 비여자로 되어 개방되어 중간 피스톤 (1010) 의 전진이 허용된다. 따라서, 중간 피스톤 (1010) 은, 제 2 입력실 (R85) 의 작동액의 압력에 의해 전진할 수 있다. 중간 피스톤 (1010) 은 제 1 가압 피스톤 (1006) 에 맞닿아 있기 때문에, 가압 피스톤 (1006, 1008) 을 전진시켜, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압할 수 있다. 또, 중간 피스톤 (1010) 에는, 스프링 (1038, 1040) 의 탄성 반력에 의한 피스톤 간실 (R88) 의 압력의 증가에 의해, 전방으로의 탄성력이 작용하기 때문에, 중간 피스톤 (1010) 은 조작력에 의해서도 전진하게 된다. 요컨대, 가압 피스톤 (1006, 1008) 은, 제 2 입력실 (R85) 의 작동액의 압력에 더하여 조작력에도 의존하여 전진할 수 있고, 그 전진에 의해 가압실 (R3, R4) 의 작동액이 가압되게 된다. 요컨대, 마스터 실린더 장치 (1002) 에서는, 대제동력 필요시에 조작력·고압원압 의존 가압 상태가 실현된다. 따라서, 중간 피스톤 (1010) 은, 조작력, 혹은, 제 2 입력실 (R85) 에 공급되는 작동액의 압력에 의한 힘을 받아, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압하는 수압 피스톤이라고 생각할 수 있다.
또, 대제동력 필요시에는, 개폐 밸브 (1088) 가 비여자로 되어 폐쇄된다. 따라서, 내부실 (R87) 은 밀폐되게 되고, 내부실 (R87) 의 작동액을 통하여 조작력을 제 1 가압 피스톤 (1006) 에 전달할 수 있다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치 (1002) 에서는, 외부 연통로 (1086), 개폐 밸브 (1088) 를 포함한 기구가, 내부실 (R87) 을 밀폐하여 중간 피스톤 (1010) 에 대한 입력 피스톤 (1012) 의 상대 전진을 금지하는 입력 피스톤 상대 전진 금지 기구로 되어 있다. 따라서, 운전자의 브레이크 조작력은, 쓸데없는 브레이크 조작량을 발생시키지 않고 중간 피스톤 (1010) 및 제 1 가압 피스톤 (1006) 에 전달되게 된다. 또한, 조작력·고압원압 의존 가압 상태에 있어서는, 가압실 (R3, R4) 의 작동액의 압력이 입력 피스톤 (1012) 에 전달되기 때문에, 운전자는, 그 압력에 의한 후방으로의 탄성력을 조작 반력으로서 느낄 수 있다.
또, 전기적 실함 때문에, 액압 브레이크 시스템 (1000) 에 전력이 공급되고 있지 않은 상황하에서는, 개폐 밸브 (1084) 가 비여자로 되어 개방되기 때문에, 대제동력 필요시와 마찬가지로, 중간 피스톤 (1010) 의 전진이 허용되어 조작력에 의해 가압 피스톤 (1006, 1008) 을 전진시킬 수 있다. 요컨대, 마스터 실린더 장치 (1002) 에서는, 조작력에 오로지 의존하여 가압실 (R3, R4) 의 작동액을 가압하여, 브레이크 장치 (56FL, FR) 에 가압된 작동액을 공급할 수 있다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치 (1002) 에서는 조작력 의존 가압 상태가 실현된다. 또, 전기적 실함시에는, 개폐 밸브 (1088) 는 비여자로 되어 폐쇄되기 때문에, 내부실 (R87) 은 밀폐되고, 운전자의 브레이크 조작력은, 쓸데없는 브레이크 조작량을 발생시키지 않고 가압 피스톤 (1006, 1008) 에 전달되게 된다.
본 마스터 실린더 장치 (1002) 에서는, 입력 피스톤 (1012) 은 중간 피스톤 (1010) 에 시일 끼워 맞춤되어 있지 않다. 그 때문에, 제 2 입력실 (R85) 의 작동액에 의해 중간 피스톤 (1010) 이 이동한 경우라도, 시일의 마찰력에서 기인하는 힘이 입력 피스톤 (1012) 에 작용하는 일은 없다. 또, 중간 피스톤 (1010) 과 하우징 (1004) 의 사이에 있는 고압용 시일 (1044, 1046) 에서는, 중간 피스톤 (1010) 의 이동시에 비교적 큰 마찰력을 발생시키지만, 입력 피스톤 (1012) 과 하우징 (1004) 의 사이에 있는 시일 (1048, 1050) 에서는, 입력 피스톤 (1012) 의 이동시에도, 비교적 작은 마찰력밖에 발생하지 않는다. 따라서, 본 마스터 실린더 장치 (1002) 에서는, 브레이크의 조작감이 양호해져 있고, 특히 조작력 의존 가압 상태에 있어서는, 양호한 브레이크 조작감을 얻을 수 있다.
실시예 10
도 13 에, 제 10 실시예의 액압 브레이크 시스템 (1100) 을 나타낸다. 액압 브레이크 시스템 (1100) 은, 마스터 실린더 장치 (1102) 및 안티록 장치 (54) 를 가지고 있다. 액압 브레이크 시스템 (1100) 은, 대략적으로는 전술한 제 1 내지 제 9 실시예의 각 액압 브레이크 시스템과 동일한 구성으로 되어 있다. 이하의 설명에 있어서는, 설명의 간략화에 배려하여, 그들의 액압 브레이크 시스템과 상이한 구성 및 작동에 대해 설명하고, 그들의 액압 브레이크 시스템과 동일한 구성 및 작동에 대해서는 설명을 생략한다.
≪마스터 실린더 장치의 구성≫
마스터 실린더 장치 (1102) 는 수압 피스톤 록형으로 되어 있고, 케이싱인 하우징 (1104) 과, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압하는 제 1 가압 피스톤 (1106) 및 제 2 가압 피스톤 (1108) 과, 고압원 장치 (58) 로부터 도입되는 작동액에 의해 전진 가능하게 된 중간 피스톤 (1110) 과, 운전자의 조작이 조작 장치 (52) 를 통해서 입력되는 입력 피스톤 (1112) 을 포함하여 구성되어 있다.
하우징 (1104) 은, 주로 2 개의 부재로, 구체적으로는, 제 1 하우징 부재 (1114), 제 2 하우징 부재 (1116) 로 구성되어 있다. 제 1 하우징 부재 (1114) 는, 전단부가 폐색된 대체로 원통 형상으로 되어 있고, 내경이 서로 상이한 3 개의 부분, 구체적으로는, 전방측에 위치하여 내경이 작은 소내경부 (1118) 와, 후방측에 위치하여 내경이 큰 대내경부 (1120) 와, 그들의 사이에 위치하여 내경이 소내경부 (1118) 와 대내경부 (1120) 의 중간 크기로 된 중간부 (1122) 로 구분되어 있다. 제 2 하우징 부재 (1116) 는, 대체로 원통 형상으로 되어 있고, 외경이 서로 상이한 2 개의 부분, 구체적으로는, 전방측에 위치하여 외경이 작은 소외경부 (1124) 와, 후방측에 위치하여 외경이 큰 대외경부 (1126) 로 구분되어 있다.
상기와 같이 구성된 하우징 (1104) 에서는, 제 2 하우징 부재 (1116) 의 대외경부 (1126) 의 전단부가, 직경 방향 내측으로 향해 돌출되는 고리형의 칸막이 벽부로 되어 있고, 소외경부 (1124) 가, 그 칸막이 벽부의 내단으로부터 전방으로 연장되는 통형상의 내통부로 되어 있다. 요컨대, 하우징 (1104) 에서는, 제 2 하우징 부재 (1116) 의 소외경부 (1124) 와 대외경부 (1126) 에 의해, 하우징 (1104) 의 내부를 구획하는 구획부가 형성되어 있다. 따라서, 하우징 (1104) 의 내부는, 소외경부 (1124) 의 외부의 공간을 포함하는 전방실 (R91) 과, 소외경부 (1124) 의 내부의 공간을 포함하는 후방실 (R92) 로 구획되어 있다. 또, 소외경부 (1124) 의 전단은 칸막이 벽부에 있어서의 개구로 되어 있다.
제 1 가압 피스톤 (1106) 및 제 2 가압 피스톤 (1108) 은, 각각 후단부가 막힌 유저 원통 형상을 이루고 있고, 전방실 (R91) 에 있어서, 제 1 하우징 부재 (1114) 의 소내경부 (1118) 에 슬라이딩 가능하게 시일 끼워 맞춤되어 있다. 중간 피스톤 (1110) 은, 대체로 전방이 막힌 유저 원통 형상, 요컨대, 후방에 개구하는 유저공을 갖는 형상으로 되어 있고, 통형상으로 된 본체부 (1128) 를 가지며, 그 본체부 (1128) 의 후단의 외주에는 칼라 (1130) 가 형성되어 있다. 중간 피스톤 (1110) 은, 본체부 (1128) 의 전방측이 제 1 하우징 부재 (1114) 의 소내경부 (1118) 에, 칼라 (1130) 가 중간부 (1122) 에, 본체부 (1128) 의 내주측이 제 2 하우징 부재 (1116) 의 소외경부 (1124) 에 접하는 상태로, 하우징 (1104) 에 시일 끼워 맞춤되어 있다. 요컨대, 중간 피스톤 (1110) 은, 제 2 하우징 부재 (1116) 의 소외경부 (1124) 가 본체부 (1128) 에 내부 삽입된 상태, 환언하면, 본체부 (1128) 가 제 1 하우징 부재 (1114) 의 중간부 (1122) 와, 제 2 하우징 부재 (1116) 의 소외경부 (1124) 에 의해 끼워진 상태로 되어 있다. 말하자면, 제 1 하우징 부재 (1114) 의 중간부 (1122) 를, 하우징 (1104) 에 있어서의 외통부라고 생각할 수도 있다. 또한, 제 1 가압 피스톤 (1106) 과 중간 피스톤 (1110) 은, 브레이크 조작이 되어 있지 않은 상태로, 제 1 가압 피스톤 (1106) 의 후단면에 중간 피스톤 (1110) 의 전단면이 맞닿아 있다.
입력 피스톤 (1112) 은, 대체로 원주 형상으로 되어 있고, 후단에 있어서 오퍼레이션 로드 (72) 에 연결되어 있다. 입력 피스톤 (1112) 은, 제 2 하우징 부재 (1116) 의 내부에 시일 끼워 맞춤되어 있다. 또, 중간 피스톤 (1110) 의 후방에 개구하는 유저공의 저면과, 입력 피스톤 (1112) 의 전단면의 사이에는, 중간 피스톤 (1110) 과 입력 피스톤 (1112) 을 이간시키는 방향의 탄성 반력을 발생시키는 2 개의 압축 코일 스프링 (1132, 1134) 이, 전후 방향으로 직렬적으로 배치 형성되어 있다. 또한, 스프링 (1134) 의 스프링 정수는, 스프링 (1132) 의 스프링 정수보다 작게 되어 있다. 또, 그들 스프링 (1132, 1134) 의 사이에는, 그들에 끼워진 상태로, 부동좌 (1136) 가 배치 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 마스터 실린더 장치 (1102) 에 있어서, 제 1 가압 피스톤 (1106) 의 후단면과 중간 피스톤 (1110) 의 전단면의 사이에는, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액이 입력되는 액실 (이하, 「제 1 입력실」이라고 하는 경우가 있다) (R94) 이 구획 형성되어 있다. 또, 중간 피스톤 (1110) 의 칼라 (1130) 의 후단면과, 제 2 하우징 부재 (1116) 의 소외경부 (1124) 와 대외경부 (1126) 사이의 단차면의 사이에도, 고압원 장치 (58) 로부터의 작동액이 입력되는 또 하나의 액실 (이하, 「제 2 입력실」이라고 하는 경우가 있다) (R95) 이 구획 형성되어 있다. 덧붙여서, 입력실 (R94, R95) 은, 도 13 에서는 거의 찌그러진 상태로 각각 나타나 있다. 또, 칼라 (1130) 의 전방에 있어서의 제 1 하우징 부재 (1114) 의 중간부 (1122) 의 내주면과, 중간 피스톤 (1110) 의 전방부 (1128) 의 외주면의 사이에는, 이후에 설명하는 바와 같이, 칼라 (1130) 를 사이에 끼고 제 2 입력실과 대향함과 함께, 리저버 (62) 에 연통 가능하게 된 고리형의 액실 (이하, 「대향실」이라고 하는 경우가 있다) (R96) 이 구획 형성되어 있다. 또한, 중간 피스톤 (1110) 에서는, 제 1 입력실 (R94) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적, 즉, 전방부 (1128) 의 전단면의 면적과, 제 2 입력실 (R95) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적, 즉, 칼라 (1130) 의 후단면의 면적이 동일하게 되어 있다.
상기 서술한 바와 같이 각 실이 구획 형성된 본 마스터 실린더 장치 (1102) 에 있어서, 중간 피스톤 (1110) 이, 칼라 (1130) 의 외주면에 끼워 넣어진 시일 (1140) 을 통하여 제 1 하우징 부재 (1114) 의 중간부 (1122) 의 내주면에 접하고, 본체부 (1128) 의 내주면에 끼워 넣어진 시일 (1142) 을 통하여 제 2 하우징 부재 (1116) 의 소외경부 (1124) 의 외주면에 접함으로써, 제 2 입력실 (R95) 은 구획되어 있다. 또, 입력 피스톤 (1112) 은, 제 2 하우징 부재 (1116) 의 내주면에 슬라이딩 접촉하고 있고, 제 2 하우징 부재 (1116) 의 대외경부 (1126) 의 내주면에는 시일 (1144, 1146) 이 끼워 넣어져 있다. 또한, 시일 (1140, 1142) 에는, 각각 고압용 시일이 사용되고 있지만, 시일 (1144, 1146) 에는 고압용 시일은 사용되고 있지 않다.
제 1 가압 피스톤 (1106) 의 외주면과 제 1 하우징 부재 (1114) 의 전방 소직경부의 내주면의 사이에는, 작동액이 어느 정도 흐르는 것이 가능하게 되어 있고, 제 1 입력실 (R94) 에 연결된 액 통로 (1160) 가 형성되어 있다. 또, 제 1 하우징 부재 (1114) 에는, 일단이 액 통로 (1160) 에 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (1162) 이 형성되어 있다. 요컨대, 제 1 입력실 (R94) 은 외부에 연통되어 있다. 또, 제 1 하우징 부재 (1114) 에는, 일단이 대향실 (R96) 에 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (1164) 과, 일단이 제 2 입력실 (R95) 에 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (1166) 이 형성되어 있다. 제 2 하우징 부재 (1116) 에는, 일단이 피스톤 간실 (R98) 에 개구하는 연통공 (1168) 이 형성되어 있다. 또, 제 1 하우징 부재 (1114) 에는, 일단이 그 연통공 (1168) 의 타단과 마주 보고 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (1170) 이 형성되어 있다. 요컨대, 피스톤 간실 (R98) 은 외부에 연통되어 있다. 제 2 하우징 부재 (1116) 의 일부의 외경은, 제 1 하우징 부재 (1114) 의 대내경부 (1120) 의 내경보다 작게 되어 있고, 작동액이 어느 정도 흐르는 것이 가능하게 된 액 통로 (1172) 가 형성되어 있다. 제 2 하우징 부재 (1116) 에는, 일단이 그 액 통로 (1172) 에 개구하고, 타단이 제 2 하우징 부재 (1116) 의 내주면에 있어서 시일 (1144) 와 (1146) 의 사이에 개구하는 연통공 (1174) 이 형성되어 있다. 입력 피스톤 (1112) 에는, 일단이 그 연통공 (1174) 의 타단과 마주 보고 개구하고, 타단이 피스톤 간실 (R98) 에 개구하는 연통공 (1176) 이 형성되어 있다. 또, 제 1 하우징 부재 (1114) 에는, 일단이 액 통로 (1172) 에 개구하고, 타단이 외부에 개구하는 연통공 (1178) 이 형성되어 있다. 요컨대, 이들 액 통로 (1172), 연통공 (1170, 1174, 1176, 1178) 을 통하여, 피스톤 간실 (R98) 은 외부에 연통 가능하게 되어 있다.
이와 같이 액 통로 및 연통공이 형성된 마스터 실린더 장치 (1102) 에 있어서, 연통공 (1166) 에는, 일단이 압력 조정 밸브 장치 (110) 의 제 3 액실 (134) 에 연결된 입력 압로 (230) 의 타단이 접속되어 있다. 또, 연통공 (1162) 에는, 입력 압로 (230) 로부터 분기하는 입력 압로 (1180) 가 연결되어 있다. 그 입력 압로 (1180) 의 도중에는, 상시 폐쇄 밸브로 된 전자식의 개폐 밸브 (1181) 가 설치되어 있다. 연통공 (1164) 에는, 리저버 (62) 에 연통하는 저압로 (1182) 가 연결되어 있고, 그 저압로 (1182) 의 도중에는, 상시 개방 밸브로 된 전자식의 개폐 밸브 (1184) 가 설치되어 있다. 따라서, 대향실 (R96) 은 리저버 (62) 에 연통 가능하게 되어 있고, 개폐 밸브 (1184), 저압로 (1182) 를 포함한 기구가, 대향실 (R96) 을 리저버 (62) 에 연통시키는 저압원 연통 기구로 되어 있다. 또, 연통공 (1170) 에도, 리저버 (62) 에 연통하는 외부 연통로 (1186) 가 연결되어 있고, 그 외부 연통로 (1186) 의 도중에는, 상시 폐쇄 밸브로 된 전자식의 개폐 밸브 (1188) 가 설치되어 있다. 또한, 외부 연통로 (1186) 에 있어서, 연통공 (1170) 에 접속되는 단부와 개폐 밸브 (1188) 의 사이로부터 분기하는 연통로 (1190) 가, 증감압 장치 (60) 의 압력 조정 밸브 장치 (100) 의 제 1 액실에 연결되어 있다. 요컨대, 본 액압 브레이크 시스템 (1100) 에서는, 압력 조정 밸브 장치 (100) 가 마스터압이 아니고, 피스톤 간실 (R98) 의 작동액의 압력을 파일럿압으로서 이용하여 작동하는 것이 가능하게 되어 있다.
≪액압 브레이크 시스템의 작동≫
통상시에는, 개폐 밸브 (1181) 가 개방되어 있기 때문에, 제 2 입력실과 함께 제 1 입력실에도 압력 조정 밸브 장치 (100) 로부터 작동액이 도입된다. 전술한 바와 같이, 중간 피스톤 (1110) 에서는, 제 1 입력실 (R94) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적과, 제 2 입력실 (R95) 의 작동액의 압력이 작용하는 수압 면적이 대략 동일하게 되어 있기 때문에, 중간 피스톤 (1110) 은, 이들 제 1 입력실 (R94) 및 제 2 입력실 (R95) 의 작동액의 압력에 따라서는 이동하지 않거나, 이동해도 조금밖에 이동하지 않는다. 또, 통상시에는, 개폐 밸브 (1184) 가 폐쇄됨으로써 대향실 (R96) 은 밀폐되어 있기 때문에, 중간 피스톤 (1110) 의 전진은 금지되어 있다. 또, 통상시에는, 개폐 밸브 (1188) 가 개방됨으로써 피스톤 간실 (R98) 은 리저버 (62) 에 연통되어 있기 때문에, 브레이크 조작이 된 경우에는, 입력 피스톤 (1112) 은, 피스톤 간실 (R98) 의 작동액을 리저버 (62) 에 유출시키면서 전진할 수 있다. 따라서, 통상시에는, 입력 피스톤 (1112) 의 중간 피스톤 (1110) 에 대한 상대 전진이 허용되고 있다. 또, 스프링 (1132, 1134) 을 포함한 기구는, 그 상대 전진에 의한 탄성 반력의 증가에 의해, 운전자에게 조작 반력을 부여하는 반력 부여 기구로 되어 있다. 또한, 스프링 (1132, 1134) 의 스프링 정수가 전술한 바와 같이 상이하기 때문에, 본 마스터 실린더 장치 (1102) 는, 조작 반력의 증가의 비율이 브레이크 페달 (70) 의 조작량의 증가와 함께 증가하도록 구성되어 있는 것이다. 한편, 제 1 가압 피스톤 (1106) 은, 제 1 입력실 (R94) 의 작동액의 압력에 의존하여 전진한다. 요컨대, 통상시에는, 제 1 입력실 (R94) 의 작동액의 압력에 오로지 의존하여 가압실 (R3, R4) 의 작동액을 가압할 수 있는 고압원압 의존 가압 상태가 실현된다.
대제동력 필요시에는, 본 액압 브레이크 시스템 (1100) 에서는, 개폐 밸브 (1184) 가 개방되어 중간 피스톤 (1110) 의 전진이 허용된다. 따라서, 중간 피스톤 (1110) 은, 제 2 입력실 (R95) 의 작동액의 압력에 의해 전진할 수 있다. 중간 피스톤 (1110) 은 제 1 가압 피스톤 (1106) 에 맞닿아 있기 때문에, 가압 피스톤 (1006, 1008) 을 전진시켜, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압할 수 있다. 또, 중간 피스톤 (1110) 에는, 스프링 (1132, 1134) 의 탄성 반력에 의해 전방으로의 탄성력이 작용하기 때문에, 중간 피스톤 (1110) 은 조작력에 의해 전진하게 된다. 요컨대, 가압 피스톤 (1106, 1108) 은, 제 2 입력실 (R95) 의 작동액의 압력에 더하여 조작력에도 의존하여 전진할 수 있고, 그 전진에 의해 가압실 (R3, R4) 의 작동액이 가압되게 된다. 요컨대, 마스터 실린더 장치 (1102) 에서는, 대제동력 필요시에, 조작력·고압원압 의존 가압 상태가 실현된다. 따라서, 중간 피스톤 (1110) 은, 조작력, 혹은, 제 2 입력실 (R95) 에 공급되는 작동액의 압력에 의한 힘을 받아, 브레이크 장치 (56) 에 공급되는 작동액을 가압하는 수압 피스톤이라고 생각할 수 있다.
또, 대제동력 필요시에는 개폐 밸브 (1188) 가 폐쇄된다. 따라서, 피스톤 간실 (R98) 은 밀폐되게 되어, 피스톤 간실 (R98) 의 작동액을 통하여 조작력을 제 1 가압 피스톤 (1106) 에 전달할 수 있다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치 (1102) 에서는, 외부 연통로 (1186), 개폐 밸브 (1188) 를 포함한 기구가, 피스톤 간실 (R98) 을 밀폐할 수 있는 피스톤 간실 밀폐 기구로 되어 있다. 또, 이 피스톤 간실 밀폐 기구는, 중간 피스톤 (1110) 에 대한 입력 피스톤 (1112) 의 상대 전진을 금지하는 입력 피스톤 상대 전진 금지 기구라고 생각할 수도 있다. 또, 대제동력 필요시에는, 개폐 밸브 (1181) 가 폐쇄되어 제 1 입력실이 밀폐된다. 그 때문에, 중간 피스톤 (1010) 을 제 1 가압 피스톤 (1006) 에 맞닿게 하지 않고, 가압실 (R3, R4) 의 작동액을 가압할 수 있다. 따라서, 개폐 밸브 (1188) 의 폐쇄 및 개폐 밸브 (1181) 의 폐쇄에 의해, 운전자의 브레이크 조작력은, 쓸데없는 브레이크 조작량을 발생시키지 않고 중간 피스톤 (1110) 및 제 1 가압 피스톤 (1106) 에 전달되게 된다. 또한, 조작력·고압원압 의존 가압 상태에 있어서는, 가압실 (R3, R4) 의 작동액의 압력이 입력 피스톤 (1112) 에 전달되기 때문에, 운전자는 그 압력에 의한 후방으로의 탄성력을 조작 반력으로서 느낄 수 있다.
또, 전기적 실함 때문에, 액압 브레이크 시스템 (1100) 에 전력이 공급되고 있지 않은 상황하에서는, 개폐 밸브 (1184) 가 비여자로 되어 개방되기 때문에, 대제동력 필요시와 마찬가지로, 중간 피스톤 (1010) 의 전진이 허용되어 조작력에 의해 가압 피스톤 (1106, 1108) 을 전진시킬 수 있다. 요컨대, 마스터 실린더 장치 (1102) 에서는, 조작력에 오로지 의존하여 가압실 (R3, R4) 의 작동액을 가압하여, 브레이크 장치 (56FL, FR) 에 가압된 작동액을 공급할 수 있다. 요컨대, 본 마스터 실린더 장치 (1102) 에서는 조작력 의존 가압 상태가 실현된다. 또, 전기적 실함시에는, 개폐 밸브 (1188) 는 비여자로 되어 폐쇄되기 때문에, 피스톤 간실 (R98) 은 밀폐되고, 운전자의 브레이크 조작력은 쓸데없는 브레이크 조작량을 발생시키지 않고 가압 피스톤 (1106, 1108) 에 전달되게 된다. 또, 본 액압 브레이크 시스템 (1100) 에서는, 전기적 실함 등이 발생한 경우에, 압력 조정 밸브 장치 (100) 가, 피스톤 간실 (R98) 의 작동액의 압력을 파일럿압으로서 이용하여 작동할 수 있다. 그 때문에, 중간 피스톤 (1110) 을 이동시킬 때의 마찰력 등의 영향을 받는 마스터압을 파일럿압으로서 이용하는 것과 달리, 압력 조정 밸브 장치 (100) 의 작동은, 브레이크 조작의 변화에 대한 추종성이 비교적 양호해져 있다.
본 마스터 실린더 장치 (1102) 에서는, 입력 피스톤 (1112) 은 중간 피스톤 (1110) 에 시일 끼워 맞춤되어 있지 않다. 그 때문에, 제 2 입력실 (R95) 의 작동액에 의해 중간 피스톤 (1110) 이 이동한 경우라도, 시일의 마찰력에서 기인하는 힘이 입력 피스톤 (1112) 에 작용하는 일은 없다. 또, 중간 피스톤 (1110) 과 하우징 (1104) 의 사이에 있는 고압용 시일 (1140, 1142) 에서는, 중간 피스톤 (1110) 의 이동시에 비교적 큰 마찰력을 발생시키지만, 입력 피스톤 (1112) 과 하우징 (1104) 의 사이에 있는 시일 (1144, 1146) 에서는, 입력 피스톤 (1112) 의 이동시에도, 비교적 작은 마찰력밖에 발생하지 않는다. 따라서, 본 마스터 실린더 장치 (1102) 에서는, 브레이크의 조작감이 양호해져 있고, 특히 조작력 의존 가압 상태에 있어서는 양호한 브레이크 조작감을 얻을 수 있다.
40 : 액압 브레이크 시스템
50 : 마스터 실린더 장치
56 : 브레이크 장치
58 : 고압원 장치 (고압원)
60 : 증감압 장치 (압력 조정 장치)
62 : 리저버 (저압원)
70 : 브레이크 페달 (브레이크 조작 부재)
90 : 액압 펌프
92 : 어큐뮬레이터
100 : 압력 조정 밸브 장치 (파일럿압 의존 감압 기구)
150 : 하우징
152 : 제 1 가압 피스톤 (수압 피스톤)
156 : 입력 피스톤
164 : 제 3 하우징 부재 (구획부)
178 : 관통공 (개구)
180 : 본체부
182 : 연장부
184 : 칼라
234 : 외부 연통로 (실간 연통로, 대향실·피스톤 간실용 저압원 연통 기구)
236 : 외부 연통로 (대향실·피스톤 간실용 저압원 연통 기구)
238 : 전자식 개폐 밸브 (대향실·피스톤 간실용 저압원 연통 기구)
250 : 반력 발생기 (반력 부여 기구)
256 : 압축 코일 스프링 (대액체 저장실 탄성 반력 작용 기구)
R1 : 전방실
R2 : 후방실
R3 : 제 1 가압실 (가압실)
R5 : 입력실
R6 : 대향실
R8 : 피스톤 간실
R9 : 액체 저장실
300 : 액압 브레이크 시스템
302 : 마스터 실린더 장치
304 : 하우징
306 : 제 1 가압 피스톤 (수압 피스톤)
310 : 입력 피스톤
316 : 제 3 하우징 부재 (구획부)
326 : 관통공 (개구)
330 : 본체부
332 : 연장부
334 : 칼라
342 : 압축 코일 스프링 (대입력 피스톤 탄성 반력 작용 기구)
380 : 내부 연통로 (실간 연통로)
382 : 외부 연통로 (대향실·피스톤 간실용 저압원 연통 기구)
384 : 전자식 개폐 밸브 (대향실·피스톤 간실용 저압원 연통 기구)
388 : 외부 연통로 (입력 피스톤 수축 금지 기구)
390 : 전자식 개폐 밸브 (입력 피스톤 수축 금지 기구)
R11 : 전방실
R12 : 후방실
R15 : 입력실
R16 : 대향실
R18 : 피스톤 간실
400 : 액압 브레이크 시스템
402 : 마스터 실린더 장치
404 : 하우징
406 : 제 1 가압 피스톤 (수압 피스톤)
410 : 입력 피스톤
418 : 전방부 (구획부, 내통부)
422 : 중간부 (구획부, 칸막이 벽부)
428 : 본체부
430 : 통부
432 : 칼라
440 : 압축 코일 스프링 (대입력 피스톤 탄성 반력 작용 기구)
442 : 압축 코일 스프링 (대입력 피스톤 탄성 반력 작용 기구)
460 : 연통공 (실간 연통로)
464 : 간극 (실간 연통로)
R21 : 전방실
R22 : 후방실
R25 : 입력실
R26 : 대향실
R28 : 피스톤 간실
500 : 액압 브레이크 시스템
502 : 마스터 실린더 장치
504 : 하우징
506 : 제 1 가압 피스톤 (수압 피스톤)
510 : 입력 피스톤
520 : 내부 칼라 (구획부)
522 : 관통공 (개구)
526 : 본체부
528 : 연장부
530 : 칼라
544 : 시일 (피스톤 간실 밀폐 기구)
574 : 연통공 (피스톤 간실 밀폐 기구)
576 : 연통공 (피스톤 간실 밀폐 기구)
584 : 외부 연통로 (실간 연통로, 대향실·피스톤 간실용 저압원 연통 기구)
586 : 전자식 개폐 밸브 (대향실·피스톤 간실용 저압원 연통 기구, 피스톤 간실 밀폐 기구)
588 : 외부 연통로 (대향실·피스톤 간실용 저압원 연통 기구)
590 : 전자식 개폐 밸브 (대향실·피스톤 간실용 저압원 연통 기구, 대향실용 저압원 연통 기구)
R31 : 전방실
R32 : 후방실
R35 : 입력실
R36 : 대향실
R38 : 피스톤 간실
600 : 액압 브레이크 시스템
602 : 마스터 실린더 장치
604 : 하우징
606 : 제 1 가압 피스톤
610 : 수압 피스톤
612 : 입력 피스톤
624 : 소외경부 (구획부, 내통부)
626 : 대외경부 (구획부, 칸막이 벽부)
628 : 통부
R41 : 전방실
R42 : 후방실
R45 : 입력실
R48 : 피스톤 간실
700 : 액압 브레이크 시스템
702 : 마스터 실린더 장치
704 : 하우징
706 : 제 1 가압 피스톤 (수압 피스톤)
710 : 입력 피스톤
722 : 전방부 (구획부, 내통부)
726 : 중간부 (구획부, 칸막이 벽부)
730 : 본체부
734 : 통부
736 : 압축 코일 스프링 (반력 부여 기구)
738 : 압축 코일 스프링 (반력 부여 기구)
744 : 시일 (피스톤 간실 밀폐 기구)
750 : 시일 (피스톤 간실 밀폐 기구)
760 : 연통공 (피스톤 간실 밀폐 기구)
762 : 연통공 (피스톤 간실 밀폐 기구)
764 : 연통공 (피스톤 간실 밀폐 기구)
766 : 연통공 (피스톤 간실 밀폐 기구)
R51 : 전방실
R52 : 후방실
R55 : 입력실
R57 : 내부실
R58 : 피스톤 간실
800 : 액압 브레이크 시스템
802 : 마스터 실린더 장치
804 : 하우징
806 : 제 1 가압 피스톤
810 : 수압 피스톤
812 : 입력 피스톤
824 : 내부 칼라 (구획부)
828 : 전방부 (본체부)
830 : 후방부 (연장부)
834 : 압축 코일 스프링 (반력 부여 기구)
836 : 압축 코일 스프링 (반력 부여 기구)
868 : 외부 연통로 (피스톤 간실 밀폐 기구)
870 : 전자식 개폐 밸브 (피스톤 간실 밀폐 기구)
R61 : 전방실
R62 : 후방실
R65 : 입력실
R68 : 피스톤 간실
900 : 액압 브레이크 시스템
902 : 마스터 실린더 장치
904 : 하우징
906 : 제 1 가압 피스톤
910 : 수압 피스톤
912 : 입력 피스톤
924 : 내부 칼라 (구획부)
928 : 전방부 (본체부)
930 : 후방부 (연장부)
932 : 칼라
934 : 압축 코일 스프링 (반력 부여 기구)
936 : 압축 코일 스프링 (반력 부여 기구)
942 : 시일 (피스톤 간실 밀폐 기구)
982 : 외부 연통로 (저압원 연통 기구)
984 : 전자식 개폐 밸브 (저압원 연통 기구)
R71 : 전방실
R72 : 후방실
R74 : 제 1 입력실
R75 : 제 2 입력실
R76 : 대향실
R78 : 피스톤 간실
1000 : 액압 브레이크 시스템
1002 : 마스터 실린더 장치
1004 : 하우징
1006 : 제 1 가압 피스톤
1010 : 수압 피스톤
1012 : 입력 피스톤
1024 : 소외경부 (구획부, 내통부)
1026 : 대외경부 (구획부, 칸막이 벽부)
1028 : 본체부
1030 : 칼라
1038 : 압축 코일 스프링 (반력 부여 기구)
1040 : 압축 코일 스프링 (반력 부여 기구)
1082 : 외부 연통로 (저압원 연통 기구)
1084 : 전자식 개폐 밸브 (저압원 연통 기구)
1086 : 외부 연통로 (입력 피스톤 상대 전진 금지 기구)
1088 : 전자식 개폐 밸브 (입력 피스톤 상대 전진 금지 기구)
R81 : 전방실
R82 : 후방실
R84 : 제 1 입력실
R85 : 제 2 입력실
R86 : 대향실
R88 : 피스톤 간실
1100 : 액압 브레이크 시스템
1102 : 마스터 실린더 장치
1104 : 하우징
1106 : 제 1 가압 피스톤
1110 : 수압 피스톤
1112 : 입력 피스톤
1124 : 소외경부 (구획부, 내통부)
1126 : 대외경부 (구획부, 칸막이 벽부)
1128 : 본체부
1130 : 칼라
1132 : 압축 코일 스프링 (반력 부여 기구)
1134 : 압축 코일 스프링 (반력 부여 기구)
1182 : 외부 연통로 (저압원 연통 기구)
1184 : 전자식 개폐 밸브 (저압원 연통 기구)
1186 : 외부 연통로 (피스톤 간실 밀폐 기구, 입력 피스톤 상대 전진 금지 기구)
1188 : 전자식 개폐 밸브 (피스톤 간실 밀폐 기구, 입력 피스톤 상대 전진 금지 기구)
R91 : 전방실
R92 : 후방실
R94 : 제 1 입력실
R95 : 제 2 입력실
R96 : 대향실
R98 : 피스톤 간실

Claims (13)

  1. 차륜에 설치된 브레이크 장치에, 가압된 작동액을 공급하기 위한 마스터 실린더 장치로서,
    전방측의 단부가 폐색되고, 내부를 전방실과 후방실로 구획함과 함께 자신을 관통하는 개구가 형성된 구획부를 갖는 하우징과,
    후단에 칼라가 형성되어 상기 전방실 내에 배치 형성된 본체부를 가지며, 상기 브레이크 장치에 공급되는 작동액을 가압하기 위한 힘을 자신에게 받아 전진하는 수압 피스톤과,
    상기 후방실 내에 배치 형성되고, 상기 하우징의 후방에 배치된 브레이크 조작 부재와 연결되어 그 브레이크 조작 부재에 가해진 조작력에 의해 전진 가능한 입력 피스톤을 구비하고,
    상기 수압 피스톤의 상기 본체부가 상기 칼라와 그 칼라의 전방의 부분에 있어서 상기 하우징과 시일 끼워 맞춤되고, 또한, 상기 수압 피스톤이 상기 하우징의 상기 구획부와 시일 끼워 맞춤됨으로써, 상기 수압 피스톤의 상기 본체부의 전방에, 상기 브레이크 장치에 공급되는 작동액이 상기 수압 피스톤의 전진에 의해 가압되기 위한 가압실이, 상기 본체부의 후단과 상기 구획부의 사이에, 고압원으로부터의 작동액이 도입되는 입력실이, 상기 본체부의 주위에, 상기 칼라를 사이에 끼고 그 입력실과 대향하는 대향실이 각각 형성되고,
    상기 입력 피스톤이 상기 하우징과 시일 끼워 맞춤됨으로써, 상기 입력 피스톤과 상기 수압 피스톤이 시일 끼워 맞춤되지 않고, 상기 입력 피스톤과 상기 수압 피스톤의 사이에, 상기 구획부에 형성된 상기 개구를 이용하여, 그들 입력 피스톤과 수압 피스톤이 서로 마주 보는 피스톤 간실이 형성되고, 또한,
    상기 조작력에 의한 상기 하우징에 대한 상기 입력 피스톤의 전진을 허용함과 함께, 그 전진에 대항하고 또한 그 전진의 양에 따른 크기의 반력을, 상기 브레이크 조작 부재의 조작에 대한 조작 반력으로서, 상기 입력 피스톤에 부여하는 반력 부여 기구를 구비한 마스터 실린더 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수압 피스톤이, 상기 본체부로부터 상기 구획부의 상기 개구를 관통하여 상기 후방실로 연장되는 연장부를 가지며, 그 연장부에 있어서 상기 구획부와 시일 끼워 맞춤됨으로써 상기 입력실이 형성됨과 함께, 그 연장부의 후단과 상기 입력 피스톤이 서로 마주 보도록 하여 상기 피스톤 간실이 형성된 마스터 실린더 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 입력 피스톤의 전방측의 부분과 상기 수압 피스톤의 상기 연장부의 후방측의 부분의 일방이, 통형상으로 형성되어 있고, 그들의 타방이, 그 일방에 삽입되어 있는 마스터 실린더 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징의 상기 구획부가, 그 하우징의 직경 방향 내측으로 향해 돌출되는 고리형의 칸막이 벽부와, 그 칸막이 벽부의 내단으로부터 전방으로 연장되는 통형상의 내통부를 가지며, 그 내통부의 전단이 상기 개구로서 기능함과 함께, 그 내통부의 내부가, 상기 후방실의 적어도 일부로 되어 있고,
    상기 수압 피스톤의 상기 본체부가, 후방에 개구하는 유저공(有底孔)을 가짐으로써 후방측의 부분이 통형상의 통부로 됨과 함께, 그 통부의 후단에 상기 칼라가 형성된 것이며,
    상기 수압 피스톤이, 상기 통부에 상기 구획부의 상기 내통부가 내부 삽입되도록 하여 배치 형성되고, 또한, 상기 수압 피스톤과 상기 구획부가, 상기 통부의 내주면과 상기 내통부의 외주면에 있어서 시일 끼워 맞춤됨으로써, 그 통부의 후단과 상기 구획부의 상기 칸막이 벽부의 사이에 상기 입력실이 형성되고,
    상기 수압 피스톤의 상기 유저공의 저부와 상기 입력 피스톤이, 상기 구획부에 형성된 상기 개구를 사이에 끼고 서로 마주 보도록 하여, 상기 피스톤 간실이 형성된 마스터 실린더 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 입력 피스톤이, 그것의 전단을 포함하는 적어도 일부가 상기 내통부에 내부 삽입되도록 하여 배치 형성된 마스터 실린더 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 입력 피스톤이, 상기 적어도 일부에 있어서, 상기 내통부와 시일 끼워 맞춤된 마스터 실린더 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반력 부여 기구가,
    상기 대향실 및 상기 피스톤 간실과 연통하는 액체 저장실과, 그들 대향실 및 피스톤 간실의 합계 용적의 감소에 따른 그 액체 저장실의 용적의 증가를 허용함과 함께 그 증가의 양에 따른 크기의 탄성 반력을 액체 저장실 내의 작동액에 작용시키는 대(對)액체 저장실 탄성 반력 작용 기구를 포함하여 구성된 마스터 실린더 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반력 부여 기구가,
    상기 입력 피스톤의 상기 피스톤 간실을 구획하는 전단의 부분이, 상기 브레이크 조작 부재가 연결되는 다른 부분에 대해 후퇴하는 것을 허용함으로써, 상기 입력 피스톤의 수축을 허용함과 함께, 그 수축의 양에 따른 크기의 탄성 반력을 상기 입력 피스톤의 상기 전단의 부분과 상기 다른 부분에 작용시키는 대입력 피스톤 탄성 반력 작용 기구를 갖는 마스터 실린더 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    당해 마스터 실린더 장치가,
    상기 입력 피스톤의 상기 피스톤 간실을 구획하는 전단의 부분이, 상기 브레이크 조작 부재가 연결되는 다른 부분에 대해 후퇴하는 것을 허용함으로써, 상기 입력 피스톤이 수축 가능하게 되고,
    상기 입력 피스톤의 수축을 금지하는 입력 피스톤 수축 금지 기구를, 추가로 구비한 마스터 실린더 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    당해 마스터 실린더 장치가,
    상기 대향실 및 상기 피스톤 간실을 저압원에 연통시키는 대향실·피스톤 간실용 저압원 연통 기구를 포함하여 구성된 마스터 실린더 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    당해 마스터 실린더 장치가,
    상기 대향실을 저압원에 연통시키는 대향실용 저압원 연통 기구와, 상기 피스톤 간실을 밀폐하는 피스톤 간실 밀폐 기구를 포함하여 구성된 마스터 실린더 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 마스터 실린더 장치와,
    상기 고압원으로서 작동액을 고압으로 하는 고압원 장치와,
    그 고압원 장치로부터 상기 마스터 실린더 장치의 상기 입력실에 도입되는 작동액의 압력을 조정하는 압력 조정 장치를 구비한 액압 브레이크 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 압력 조정 장치가,
    상기 고압원 장치로부터 공급되는 작동액의 압력을, 자신이 제어됨으로써 그 제어에 따른 압력으로 감압하고, 그 감압된 압력의 작동액을 상기 마스터 실린더 장치에 공급하도록 구성되고, 또한,
    상기 마스터 실린더 장치의 상기 가압실, 상기 대향실, 상기 피스톤 간실 중 어느 것의 압력을 파일럿압으로서 이용하고, 상기 고압원 장치로부터 공급되는 작동액의 압력을, 그 파일럿압에 따른 압력으로 감압하기 위한 파일럿압 의존 감압 기구를 갖는 액압 브레이크 시스템.
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