WO2013147251A1 - 制動装置 - Google Patents

Abstract

シリンダ本体（８２）内に第１スレーブピストン（８８ｂ）と第２スレーブピストン（８８ａ）とが直列に配置されたタンデム型からなり、第１スレーブピストン（８８ｂ）の変位方向の後方側に設けられた開口部（９５）の内周面と、第２スレーブピストン（８８ａ）の軸部（１０５）の一部とが重畳するように配置され、軸部（１０５）には、第２スレーブピストン（８８ａ）の軸方向に沿って延在する長孔（１０７）が設けられ、長孔（１０７）に対して第２スレーブピストン（８８ａ）の初期位置を規制する連結ピン（７９）が挿入される。

Description

制動装置

　本発明は、例えば、車両用ブレーキシステムに組み込まれる制動装置に関する。

　従来から、マスタシリンダ本体内に一方のマスタピストンと他方のマスタピストンとを加圧室を間にして直列に配置したタンデム型のマスタシリンダを備えた車両用ブレーキ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４－１４２６０２号公報（図２参照）

　ところで、マスタピストンの初期位置を設定するために、一方のマスタピストンと他方のマスタピストンとを、例えば、ボルト等の連結手段によって連結した場合、ボルトの締付トルクのバラツキが発生することによって、組付作業が煩雑になると共に組付精度が低下するおそれがある。また、ボルトが連結されるマスタピストンに対して、ボルトから過大な負荷が付与されるおそれがある。

　さらに、連結手段としてボルトを設けた場合、一方のマスタピストンと他方のマスタピストンとを繋ぐカップ等の部材が必要となり、部品点数が増加して製造コストが高騰する。

　本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、組付作業を簡素化しても所望の組付精度を確保すると共に、部品点数を削減して製造コストを低減することが可能な制動装置を提供することを目的とする。

　前記の目的を達成するために、本発明は、ブレーキ操作子の操作によって第１のブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダと、前記ブレーキ操作子の操作量に対応して駆動される電動機によってロッドを作動させると共に、２つのピストンを変位させて第２のブレーキ液圧を発生させるタンデム型のスレーブシリンダと、を有する制動装置において、前記スレーブシリンダの前記２つのピストンのうち、前記ロッド側のピストンを第２ピストンとし、前記ロッド側と反対で変位方向のピストンを第１ピストンとし、前記第１ピストンの変位方向の後方側に設けられた開口部の内周面と、前記第２ピストンの軸方向に沿った一側の一部とが重畳するように配置されることを特徴とする。

　本発明によれば、第１ピストン及び第２ピストンからなる２つのピストンを重畳するように配置することで、例えば、ボルトやカップ等の部材が不要となり、部品点数を削減して製造コストを低減することができる。また、組付作業が簡素化されても組付精度の低下を防止することができ、所望の組付精度を確保することができる。さらに、２つのピストンが、例えば、ボルト等の連結手段によって連結されていないため、ボルトが固定される一方のピストンに過大な負荷が付与されることを回避することができる。

　また、本発明は、前記第２ピストンの一側に、前記第２ピストンの軸方向に沿って延在する長孔が設けられ、前記長孔に対して、前記第１ピストンと前記第２ピストンとの離間位置を規制する規制部材が挿入されることを特徴とする。

　本発明によれば、規制部材を、第１ピストンに近接する第２ピストンの一側に設けることにより、第２ピストンの変位時に規制部材を支点として第２ピストンの倒れ動作を防止することができる。

　さらに、本発明は、前記第１ピストンと当接する前記第２ピストンの一端部の端面が、部分球面に形成されることを特徴とする。

　本発明によれば、第１ピストンの開口部の奥部内壁と第２ピストンの一端部の端面とが当接したとき、仮に、第２ピストンが傾動しながら当接した場合であっても、部分球面によって点接触となり、打音の発生を抑制することができる。

　さらにまた、本発明は、前記第２ピストンの一端部に、前記部分球面側に向かって縮径するテーパ面が設けられることを特徴とする。

　本発明によれば、第１ピストンと第２ピストンとが当接する際、テーパ面を介してブレーキ液を逃がすことによって、第１ピストンの開口部の奥部内壁に対して第２ピストンの一端部を確実に当接させることができる。

　本発明では、組付作業を簡素化しても所望の組付精度を確保すると共に、部品点数を削減して製造コストを低減することが可能な制動装置を得ることができる。

本発明の実施形態に係る制動装置が組み込まれた車両用ブレーキシステムの概略構成図である。 図１に示すモータシリンダ装置の斜視図である。 シリンダ機構の分解斜視図である。 シリンダ機構の軸方向に沿った縦断面図である。 （ａ）は、初期位置において、第１スレーブピストンの開口部の凹部の内周面と第２スレーブピストンの一端部の外周面との間隙を示す拡大縦断面図、（ｂ）は、第１スレーブピストンの開口部の奥部内壁に対して第２スレーブピストンに形成された部分球面が当接した状態を示す拡大縦断面図である。

　次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る制動装置が組み込まれた車両用ブレーキシステムの概略構成図である。

　図１に示す車両用ブレーキシステム１０は、通常時用として、電気信号を伝達してブレーキを作動させるバイ・ワイヤ（By Wire）式のブレーキシステムと、フェイルセイフ時用として、油圧を伝達してブレーキを作動させる旧来の油圧式のブレーキシステムの双方を備えて構成される。

　このため、図１に示すように、車両用ブレーキシステム１０は、基本的に、操作者によってブレーキペダル（ブレーキ操作子）１２が操作されたときにその操作を入力するマスタシリンダ装置１４と、ブレーキ液圧（第２のブレーキ液圧）を制御するモータシリンダ装置１６と、車両挙動の安定化を支援する液圧制御装置１８とを別体として備えて構成されている。なお、マスタシリンダ装置１４とモータシリンダ装置１６とが併合されて制動装置が構成される。

　これらのマスタシリンダ装置１４、モータシリンダ装置１６、及び、液圧制御装置１８は、例えば、ホースやチューブ等の管材で形成された液圧路によって接続されていると共に、バイ・ワイヤ式のブレーキシステムとして、マスタシリンダ装置１４とモータシリンダ装置１６とは、図示しないハーネスで電気的に接続されている。

　このうち、液圧路について説明すると、マスタシリンダ装置１４の接続ポート２０ａと液圧制御装置１８の導入ポート２６ａとが、配管チューブを介して接続される。また、マスタシリンダ装置１４の他の接続ポート２０ｂと液圧制御装置１８の他の導入ポート２６ｂとが、配管チューブを介して接続される。

　さらに、マスタシリンダ装置１４の接続ポート２０ａに連通する分岐ポート２０ｃとモータシリンダ装置１６の出力ポート２４ａとが、配管チューブを介して接続される。さらにまた、マスタシリンダ装置１４の他の接続ポート２０ｂに連通する分岐ポート２０ｄとモータシリンダ装置１６の他の出力ポート２４ｂとが、配管チューブを介して接続される。なお、図１中において、モータシリンダ装置１６の出力ポート２４ａ、２４ｂは、実際の位置（後記する図２参照）とは異なって、下部側に便宜的に示されている。

　液圧制御装置１８には、複数の導出ポート２８ａ～２８ｄが設けられる。第１導出ポート２８ａは、配管チューブによって右側前輪に設けられたディスクブレーキ機構３０ａのホイールシリンダ３２ＦＲと接続される。第２導出ポート２８ｂは、配管チューブによって左側後輪に設けられたディスクブレーキ機構３０ｂのホイールシリンダ３２ＲＬと接続される。第３導出ポート２８ｃは、配管チューブによって右側後輪に設けられたディスクブレーキ機構３０ｃのホイールシリンダ３２ＲＲと接続される。第４導出ポート２８ｄは、配管チューブによって左側前輪に設けられたディスクブレーキ機構３０ｄのホイールシリンダ３２ＦＬと接続される。

　この場合、各導出ポート２８ａ～２８ｄに接続される配管チューブによってブレーキ液がディスクブレーキ機構３０ａ～３０ｄの各ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬに対して供給され、各ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬ内の液圧が上昇することにより、各ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬが作動し、対応する車輪（右側前輪、左側後輪、右側後輪、左側前輪）に対して制動力が付与される。

　なお、車両用ブレーキシステム１０は、例えば、エンジン（内燃機関）のみによって駆動される自動車、ハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車等を含む各種車両に対して搭載可能に設けられる。

　マスタシリンダ装置１４は、運転者（操作者）によるブレーキペダル１２の操作によってブレーキ液圧（第１のブレーキ液圧）を発生可能なタンデム式のマスタシリンダ３４と、前記マスタシリンダ３４に付設された第１リザーバ３６とを有する。このマスタシリンダ３４のシリンダチューブ３８内には、前記シリンダチューブ３８の軸方向に沿って所定間隔離間する２つのピストン４０ａ、４０ｂが摺動自在に配設される。一方のピストン４０ａは、ブレーキペダル１２に近接して配置され、プッシュロッド４２を介してブレーキペダル１２と連結されて直動される。また、他方のピストン４０ｂは、一方のピストン４０ａよりもブレーキペダル１２から離間して配置される。

　この一方及び他方のピストン４０ａ、４０ｂの外周面には、環状段部を介して一対のカップシール４４ａ、４４ｂがそれぞれ装着される。一対のカップシール４４ａ、４４ｂの間には、それぞれ、後記するサプライポート４６ａ、４６ｂと連通する背室４８ａ、４８ｂが形成される。また、一方及び他方のピストン４０ａ、４０ｂとの間には、ばね部材５０ａが配設され、他方のピストン４０ｂとシリンダチューブ３８の側端部と間には、他のばね部材５０ｂが配設される。なお、一対のカップシール４４ａ、４４ｂは、シリンダチューブ３８の内壁側に環状溝を介して装着されるようにしてもよい。

　マスタシリンダ３４のシリンダチューブ３８には、２つのサプライポート４６ａ、４６ｂと、２つのリリーフポート５２ａ、５２ｂと、２つの出力ポート５４ａ、５４ｂとが設けられる。この場合、各サプライポート４６ａ（４６ｂ）及び各リリーフポート５２ａ（５２ｂ）は、それぞれ合流して第１リザーバ３６内の図示しないリザーバ室と連通するように設けられる。

　また、マスタシリンダ３４のシリンダチューブ３８内には、運転者がブレーキペダル１２を踏み込む踏力に対応したブレーキ液圧を発生させる第１圧力室５６ｂ及び第２圧力室５６ａが設けられる。第１圧力室５６ｂは、第１液圧路５８ｂを介して接続ポート２０ｂと連通するように設けられ、第２圧力室５６ａは、第２液圧路５８ａを介して接続ポート２０ａと連通するように設けられる。

　マスタシリンダ３４と接続ポート２０ｂとの間であって、第１液圧路５８ｂの上流側には、ノーマルオープンタイプ（常開型）のソレノイドバルブからなる第１遮断弁６０ｂが設けられると共に、第１液圧路５８ｂの下流側には、圧力センサＰｐが設けられる。この圧力センサＰｐは、第１液圧路５８ｂ上において、第１遮断弁６０ｂよりもホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬ側である下流側の液圧を検知するものである。

　マスタシリンダ３４と接続ポート２０ａとの間であって、第２液圧路５８ａの上流側には圧力センサＰｍが配設されると共に、第２液圧路５８ａの下流側には、ノーマルオープンタイプ（常開型）のソレノイドバルブからなる第２遮断弁６０ａが設けられる。この圧力センサＰｍは、第２液圧路５８ａ上において、第２遮断弁６０ａよりもマスタシリンダ３４側である上流側の液圧を検知するものである。

　この第１遮断弁６０ｂ及び第２遮断弁６０ａにおけるノーマルオープンとは、ノーマル位置（通電されていないときの弁体の位置）が開位置の状態（常時開）となるように構成されたバルブをいう。なお、図１中において、第１遮断弁６０ｂ及び第２遮断弁６０ａは、ソレノイドが通電されて、図示しない弁体が作動した弁閉状態をそれぞれ示している。

　マスタシリンダ３４と第１遮断弁６０ｂとの間の第１液圧路５８ｂには、前記第１液圧路５８ｂから分岐する分岐液圧路５８ｃが設けられ、前記分岐液圧路５８ｃには、ノーマルクローズタイプ（常閉型）のソレノイドバルブからなる第３遮断弁６２と、ストロークシミュレータ６４とが直列に接続される。この第３遮断弁６２におけるノーマルクローズとは、ノーマル位置（通電されていないときの弁体の位置）が閉位置の状態（常時閉）となるように構成されたバルブをいう。なお、図１中において、第３遮断弁６２は、ソレノイドが通電されて、図示しない弁体が作動した弁開状態を示している。

　ストロークシミュレータ６４は、バイ・ワイヤ制御時において、ブレーキのストロークと反力を発生させて、あたかも踏力で制動力を発生させているかのごとく操作者に思わせる装置であり、第１液圧路５８ｂ上であって、第１遮断弁６０ｂよりもマスタシリンダ３４側に配置されている。前記ストロークシミュレータ６４には、分岐液圧路５８ｃに連通する液圧室６５が設けられ、前記液圧室６５を介して、マスタシリンダ３４の第１圧力室５６ｂから導出されるブレーキ液（ブレーキフルード）が吸収可能に設けられる。

　また、ストロークシミュレータ６４は、互いに直列に配置されたばね定数の高い第１リターンスプリング６６ａとばね定数の低い第２リターンスプリング６６ｂと、前記第１及び第２リターンスプリング６６ａ、６６ｂによって付勢されるシミュレータピストン６８とを備え、ブレーキペダル１２のペダルフィーリングを既存のマスタシリンダと同等となるように設けられている。

　液圧路は、大別すると、マスタシリンダ３４の第１圧力室５６ｂと複数のホイールシリンダ３２ＲＲ、３２ＦＬとを接続する第１液圧系統７０ｂと、マスタシリンダ３４の第２圧力室５６ａと複数のホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬとを接続する第２液圧系統７０ａとから構成される。

　第１液圧系統７０ｂは、マスタシリンダ装置１４におけるマスタシリンダ３４（シリンダチューブ３８）の出力ポート５４ｂと接続ポート２０ｂとを接続する第１液圧路５８ｂと、マスタシリンダ装置１４の接続ポート２０ｂと液圧制御装置１８の導入ポート２６ｂとを接続する配管チューブと、マスタシリンダ装置１４の分岐ポート２０ｄとモータシリンダ装置１６の出力ポート２４ｂとを接続する配管チューブと、液圧制御装置１８の導出ポート２８ｃ、２８ｄと各ホイールシリンダ３２ＲＲ、３２ＦＬとをそれぞれ接続する配管チューブとを有する。

　第２液圧系統７０ａは、マスタシリンダ装置１４におけるマスタシリンダ３４（シリンダチューブ３８）の出力ポート５４ａと接続ポート２０ａとを接続する第２液圧路５８ａと、マスタシリンダ装置１４の接続ポート２０ａと液圧制御装置１８の導入ポート２６ａとを接続する配管チューブと、マスタシリンダ装置１４の分岐ポート２０ｃとモータシリンダ装置１６の出力ポート２４ａとを接続する配管チューブと、液圧制御装置１８の導出ポート２８ａ、２８ｂと各ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬとをそれぞれ接続する配管チューブとを有する。

　この結果、液圧路が第１液圧系統７０ｂと第２液圧系統７０ａとによって構成されることにより、各ホイールシリンダ３２ＲＲ、３２ＦＬと各ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬとをそれぞれ独立して作動させ、相互に独立した制動力を発生させることができる。

　図２は、図１に示すモータシリンダ装置の斜視図である。
　このモータシリンダ装置１６は、図２に示すように、電動モータ（電動機）７２及び駆動力伝達部７３を有するアクチュエータ機構７４と、前記アクチュエータ機構７４によって付勢されるシリンダ機構７６とを備える。この場合、電動モータ７２、駆動力伝達部７３、及び、シリンダ機構７６は、それぞれ分離可能に設けられる。

　また、前記アクチュエータ機構７４の駆動力伝達部７３は、電動モータ７２の回転駆動力を伝達するギヤ機構（減速機構）７８（図１参照）と、この回転駆動力を直線運動（直線方向の軸力）に変換してシリンダ機構７４の後記する第１及び第２スレーブピストン８８ｂ、８８ａ側に伝達するボールねじ構造体（変換機構）８０(図１参照)とを有する。

　電動モータ７２は、図示しない制御手段からの制御信号（電気信号）に基づいて駆動制御される、例えば、サーボモータからなり、アクチュエータ機構７４の上方に配置されている。このように配置構成することにより、駆動力伝達部７３内のグリス等の油成分が重力作用によって電動モータ７２内に進入することを好適に回避することができる。なお、前記電動モータ７２は、ねじ部材８３を介して後記するアクチュエータハウジング７５に締結される。

　駆動力伝達部７３は、アクチュエータハウジング７５を有し、前記アクチュエータハウジング７５内の空間部には、ギヤ機構（減速機構）７８、ボールねじ構造体（変換機構）８０等の駆動力伝達用の機械要素が収納される。前記アクチュエータハウジング７５は、図２に示すように、シリンダ機構７６側に配置される第１ボディ７５ａと、前記第１ボディ７５ａのシリンダ機構７６と反対側の開口端を閉塞する第２ボディ７５ｂとによって分割構成される。

　図２に示すように、第１ボディ７５ａのシリンダ機構７６側の端部には、フランジ部６９が設けられ、前記フランジ部６９には、シリンダ機構７６を取り付けるための一対のねじ穴（図示せず）が設けられる。この場合、後記するシリンダ本体８２の他端部に設けられたフランジ部８２ａを貫通した一対のねじ部材８１ａが、前記ねじ穴に螺入されることにより、シリンダ機構７６と駆動力伝達部７３とが一体的に結合される。

　図１に示すように、ボールねじ構造体８０は、軸方向に沿った一端部がシリンダ機構７６の第２スレーブピストン８８ａに当接するボールねじ軸（ロッド）８０ａと、前記ボールねじ軸８０ａの外周面に形成された螺旋状のねじ溝に沿って転動する複数のボール８０ｂと、前記ギヤ機構７８のリングギヤに内嵌されて該リングギヤと一体的に回動し、前記ボール８０ｂに螺合される略円筒状のナット部材８０ｃと、前記ナット部材８０ｃの軸方向に沿った一端側及び他端側をそれぞれ回転自在に軸支する一対のボールベアリング８０ｄとを備える。なお、ナット部材８０ｃは、ギヤ機構７８のリングギヤの内径面に、例えば、圧入されて固定される。

　駆動力伝達部７３は、このように構成されることにより、ギヤ機構７８を介して伝達される電動モータ７２の回転駆動力がナット部材８０ｃに入力された後、ボールねじ構造体８０によって直線方向の軸力（直線運動）に変換され、ボールねじ軸８０ａを軸方向に沿って進退動作させる。

　図３は、シリンダ機構の分解斜視図、図４は、シリンダ機構の軸方向に沿った縦断面図、図５（ａ）は、初期位置において、第１スレーブピストンの開口部の凹部の内周面と第２スレーブピストンの一端部の外周面との間隙を示す拡大縦断面図、図５（ｂ）は、第１スレーブピストンの開口部の奥部内壁に対して第２スレーブピストンに形成された部分球面が当接した状態を示す拡大縦断面図である。

　モータシリンダ装置１６は、電動モータ７２の駆動力を、駆動力伝達部７３を介してシリンダ機構７６の第１スレーブピストン（第１ピストン）８８ｂ及び第２スレーブピストン（第２ピストン）８８ａに伝達し、前記第１スレーブピストン８８ｂ及び第２スレーブピストン８８ａを前進駆動させることにより、ブレーキ液圧（第２のブレーキ液圧）を発生させるものである。なお、以下の説明において、第１スレーブピストン８８ｂ及び第２スレーブピストン８８ａの矢印Ｘ１方向への変位を「前進」とし、矢印Ｘ２方向への変位を「後退」として説明する。また、矢印Ｘ１は、「前方」を示し、矢印Ｘ２は、「後方」を示す場合がある。

　シリンダ機構（シリンダ）７６は、有底円筒状のシリンダ本体８２と、前記シリンダ本体８２に付設された第２リザーバ８４とを有し、シリンダ本体８２内に２つのピストン（第１スレーブピストン８８ｂ及び第２スレーブピストン８８ａ）が直列に配置されたタンデム型で構成されている。第２リザーバ８４は、マスタシリンダ装置１４のマスタシリンダ３４に付設された第１リザーバ３６と配管チューブ８６で接続され、第１リザーバ３６内に貯留されたブレーキ液が配管チューブ８６を介して第２リザーバ８４内に供給されるように設けられる（図１参照）。

　また、シリンダ機構７６は、図３に示すように、第１スレーブピストン８８ｂを含む周辺部品が一体的に組み付けられて構成される第１ピストン機構７７ａと、第２スレーブピストン８８ａを含む周辺部品が一体的に組み付けられて構成される第２ピストン機構７７ｂとを備える。第１ピストン機構７７ａと第２ピストン機構７７ｂとは、後記する連結ピン（規制部材）７９を介してその一部が重畳するように一体的に組み付けられて構成される。

　第１ピストン機構７７ａは、シリンダ本体８２の前方の第１液圧室９８ｂに臨むように配設される第１スレーブピストン８８ｂと、第１スレーブピストン８８ｂの中間部位に形成された貫通孔９１に係合して第１スレーブピストン８８ｂの移動範囲を規制するストッパピン１０２と、貫通孔９１を間にした第１スレーブピストン８８ｂの前方及び後方の環状フランジ部８５に当接すると共に、前記環状フランジ部８５に連続する環状段部８７にそれぞれ装着される一対のカップシール９０ａ、９０ｂと、第１スレーブピストン８８ｂとシリンダ本体８２の側端部（底壁）との間に配設され、第１スレーブピストン８８ｂを後方（矢印Ｘ２方向）に向かって押圧する第１スプリング９６ｂを有する。

　カップシール９０ａは、第１スレーブピストン８８ｂの軸方向に沿った略中央部に配置されるシール部材であり、シリンダ本体８２の内壁に摺接してシール機能を発揮すると共に、第１スレーブピストン８８ｂを支持する支持機能とを併有する（図４参照）。この点については、後記で詳細に説明する。

　第１スレーブピストン８８ｂの後方側（変位方向の後方側）には、略円形状の開口部９５を有する有底円筒部９７が設けられる。この有底円筒部９７の凹部９９内には、第２スレーブピストン８８ａの軸方向に沿った一側の一部が挿入されて、第１スレーブピストン８８ｂと第２スレーブピストン８８ａとの間で重畳部位が構成される（図４参照）。また、有底円筒部９７には、連結ピン７９が挿入される挿入孔９３が軸方向と直交する方向に貫通して形成される。さらに、開口部９５に近接する有底円筒部９７の端部側には、環状段部１０１が形成され（図５（ａ）参照）、この環状段部１０１によって第２スプリング９６ａを直接受けているばね受け座が形成される。なお、図５（ａ）では、第２スプリング９６ａの図示を省略している。

　この場合、ストッパピン１０２と連結ピン７９との位相を変えて配置（図４中では、約９０度）することによって、ストッパピン１０２が係合する貫通孔９１と連結ピン７９が係合する長孔１０７の位相がずれるため、これらの貫通孔９１及び長孔１０７が同軸上に直線状に配置されることによる第１スレーブピストン８８ｂ及び第２スレーブピストン８８ａの強度低下を抑制することができる。

　第２ピストン機構７７ｂは、第１スレーブピストン８８ｂの後方（矢印Ｘ２方向）の第２液圧室９８ａに臨むように配設される第２スレーブピストン８８ａと、第２スレーブピストン８８ａ後方のロッド部８９ａの外周面をシールすると共に、第２スレーブピストン８８ａを直線状に案内するガイドピストン１０３と、前記第２スレーブシリンダ８８ａ前方の軸部１０５に装着されるカップシール９０ｃと、第１スレーブピストン８８ｂと第２スレーブピストン８８ａとの間に配置され、前記第１スレーブピストン８８ｂと前記第２スレーブピストン８８ａとを離間する方向に付勢する第２スプリング（弾性部材）９６ａとを含む。

　第２スレーブピストン８８ａ前方の軸部１０５には、第１スレーブピストン８８ｂの挿入孔９３を貫通した連結ピン７９が挿通される長孔１０７が形成される。この長孔１０７は、第２スレーブピストン８８ａの軸方向に沿って延在するように形成されると共に、軸方向と直交する方向に貫通するように形成される。また、前記第２スレーブピストン８８ａ後方のロッド部８９ａの内部には、ボールねじ軸８０ａの一端部が当接する挿通穴８９ｂが形成される。長孔１０７に挿通される連結ピン７９は、第１スレーブピストン８８ｂと第２スレーブピストン８８ａとの離間位置を規制すると共に、第２スレーブピストン８８ａの初期位置を規制する。

　図５（ａ）に示されるように、第１スレーブピストン８８ｂの開口部９５の凹部９９の内周面と、前記開口部９５の凹部９９内にその一部が臨む第２スレーブピストン８８ａの軸部１０５の外周面との間で所定の間隙Ｃが形成される。この間隙Ｃは、第２スレーブピストン８８ａが初期位置にあるとき、第１スレーブピストン８８ｂの軸方向の略中央部の外周面に装着されたカップシール９０ａの支持機能によって確保される。

　また、図５（ｂ）に示されるように、第２スレーブピストン８８ａの軸部１０５の先端面（一端部の端面）は、部分球面１０９によって形成され、第１スレーブピストン８８ｂの開口部９５の奥部内壁１１１と当接する。第２スレーブピストン８８ａの軸部１０５の一端部の外周面には、前記部分球面１０９側に向かって徐々に縮径するテーパ面１１３が設けられる。

　なお、第２スレーブピストン８８ａは、ボールねじ構造体８０側に近接して配置され、挿通穴８９ｂを介してボールねじ軸８０ａの一端部に当接して前記ボールねじ軸８０ａと一体的に矢印Ｘ１方向、又は、矢印Ｘ２方向に変位するように設けられる。また、第１スレーブピストン８８ｂは、第２スレーブピストン８８ａよりもボールねじ構造体８０側から離間した位置に配置される。

　この第１及び第２スレーブピストン８８ｂ、８８ａの外周面には、それぞれ、後記するリザーバポート９２ａ、９２ｂとそれぞれ連通する第１背室９４ｂ及び第２背室９４ａが形成される（図１参照）。

　シリンダ機構７６のシリンダ本体８２には、２つのリザーバポート９２ａ、９２ｂと、２つの出力ポート２４ａ、２４ｂとが設けられる。この場合、リザーバポート９２ａ（９２ｂ）は、第２リザーバ８４内の図示しないリザーバ室と連通するように設けられる。

　また、シリンダ本体８２内には、出力ポート２４ｂからホイールシリンダ３２ＲＲ、３２ＦＬ側へ出力されるブレーキ液圧を制御する第１液圧室９８ｂと、出力ポート２４ａからホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ側へ出力されるブレーキ液圧を制御する第２液圧室９８ａとが設けられる。

　第１スレーブピストン８８ｂには、前記第１スレーブピストン８８ｂの軸線と略直交する方向に貫通する貫通孔９１に係合し、前記第１スレーブピストン８８ｂの摺動範囲を規制して、第２スレーブピストン８８ａ側へのオーバーリターンを阻止するストッパピン１０２が設けられる。このストッパピン１０２によって、特に、マスタシリンダ３４で発生したブレーキ液圧で制動するときのバックアップ時において、第２液圧系統７０ａの失陥時に第１液圧系統７０ｂ他系統の失陥が防止される。なお、前記ストッパピン１０２は、リザーバポート９２ｂの開口部から挿入され、シリンダ本体８２に形成された係止穴で係止される。

　さらに、図４に示すように、シリンダ本体８２の開口部８２ｂには、サークリップ１１５を介してガイドピストン１０３が装着される。このガイドピストン１０３の内周面には、第２ピストン８８ａのロッド部８９ａの外周面を囲繞してシールするシール部材１０３ａが設けられ、前記シール部材１０３ａに沿って第２ピストン８８ａのロッド部８９ａを摺動させることにより、ボールねじ軸８０ａの一端部に当接する第２ピストン８８ａを直線状に案内することができる。さらに、ガイドピストン１０３の外周面には、環状溝を介してシール部材１０３ｂが装着される。このシール部材１０３ｂは、シリンダ本体８２の開口部８２ｂの内周面に接触してシールする。

　本実施形態では、第１スレーブピストン８８ｂの環状段部８７に一対のカップシール９０ａ、９０ｂをそれぞれ装着して第１ピストン機構７７ａを組み付けた後、第１スレーブピストン８８ｂの開口部９５の凹部９９内に、第２スプリング９６ａ及びカップシール９０ｃが付設された第２スレーブピストン８８ａの軸部１０５の一部が臨むように挿入する。

　続いて、第１スレーブピストン８８ｂの開口部９５の凹部９９内で第２スレーブピストン８８ａの軸部１０５の一部（一側の一部）が重畳した状態を保持しながら、さらに、外部側から第１スレーブピストン８８ｂの挿入孔９３及び第２スレーブピストン８８ａの長孔１０７に沿って連結ピン７９を挿入し貫通させることで、第１ピストン機構７７ａと第２ピストン機構７７ｂとを一体的に組み付けることができる。なお、第１ピストン機構７７ａと第２ピストン機構７７ｂとによってピストンアッシーが構築された後、ピストンアッシーに対してガイドピストン１０３が連結される。

　このように本実施形態では、規制部材として機能する連結ピン７９を介して、第１スレーブピストン８８ｂ、第２スプリング９６ａ、及び第２スレーブピストン８８ａを一体的に簡便に組み付けて構成することができるため、組付性を向上させることができる。

　図１に戻って、液圧制御装置１８は、周知のものからなり、右側後輪及び左側前輪のディスクブレーキ機構３０ｃ、３０ｄ（ホイールシリンダ３２ＲＲ、ホイールシリンダ３２ＦＬ）に接続された第１液圧系統７０ｂを制御する第１ブレーキ系１１０ｂと、右側前輪及び左側後輪のディスクブレーキ機構３０ａ、３０ｂ（ホイールシリンダ３２ＦＲ、ホイールシリンダ３２ＲＬ）に接続された第２液圧系統７０ａを制御する第２ブレーキ系１１０ａとを有する。

　なお、第２ブレーキ系１１０ａは、左側前輪及び右側前輪に設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統からなり、第１ブレーキ系１１０ｂは、左側後輪及び右側後輪に設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統であってもよい。さらに、第２ブレーキ系１１０ａは、車体片側の右側前輪及び右側後輪に設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統からなり、第１ブレーキ系１１０ｂは、車体片側の左側前輪及び左側後輪に設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統であってもよい。

　この第１ブレーキ系１１０ｂ及び第２ブレーキ系１１０ａは、それぞれ同一構造からなるため、第１ブレーキ系１１０ｂと第２ブレーキ系１１０ａで対応するものには同一の参照符号を付していると共に、第２ブレーキ系１１０ａの説明を中心にして、第１ブレーキ系１１０ｂの説明を括弧書きで付記する。

　第２ブレーキ系１１０ａ（第１ブレーキ系１１０ｂ）は、ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ（３２ＲＲ、３２ＦＬ）に対して、共通する第１共通液圧路１１２及び第２共通液圧路１１４を有する。液圧制御装置１８は、導入ポート２６ａ（導入ポート２６ｂ）と第１共通液圧路１１２との間に配置されたノーマルオープンタイプのソレノイドバルブからなるレギュレータバルブ１１６と、前記レギュレータバルブ１１６と並列に配置され導入ポート２６ａ側（導入ポート２６ｂ側）から第１共通液圧路１１２側へのブレーキ液の流通を許容する（第１共通液圧路１１２側から導入ポート２６ａ側へのブレーキ液の流通を阻止する）第１チェックバルブ１１８と、第１共通液圧路１１２と第１導出ポート２８ａ（第４導出ポート２８ｄ）との間に配置されたノーマルオープンタイプのソレノイドバルブからなる第１インバルブ１２０と、前記第１インバルブ１２０と並列に配置され第１導出ポート２８ａ側（第４導出ポート２８ｄ側）から第１共通液圧路１１２側へのブレーキ液の流通を許容する（第１共通液圧路１１２側から第１導出ポート２８ａ側へのブレーキ液の流通を阻止する）第２チェックバルブ１２２と、第１共通液圧路１１２と第２導出ポート２８ｂ（第３導出ポート２８ｃ）との間に配置されたノーマルオープンタイプのソレノイドバルブからなる第２インバルブ１２４と、前記第２インバルブ１２４と並列に配置され第２導出ポート２８ｂ側（第３導出ポート２８ｃ側）から第１共通液圧路１１２側へのブレーキ液の流通を許容する（第１共通液圧路１１２側から第２導出ポート２８ｂ側へのブレーキ液の流通を阻止する）第３チェックバルブ１２６とを備える。

　さらに、液圧制御装置１８は、第１導出ポート２８ａ（第４導出ポート２８ｄ）と第２共通液圧路１１４との間に配置されたノーマルクローズタイプのソレノイドバルブからなる第１アウトバルブ１２８と、第２導出ポート２８ｂ（第３導出ポート２８ｃ）と第２共通液圧路１１４との間に配置されたノーマルクローズタイプのソレノイドバルブからなる第２アウトバルブ１３０と、第２共通液圧路１１４に接続されたリザーバ１３２と、第１共通液圧路１１２と第２共通液圧路１１４との間に配置されて第２共通液圧路１１４側から第１共通液圧路１１２側へのブレーキ液の流通を許容する（第１共通液圧路１１２側から第２共通液圧路１１４側へのブレーキ液の流通を阻止する）第４チェックバルブ１３４と、前記第４チェックバルブ１３４と第１共通液圧路１１２との間に配置されて第２共通液圧路１１４側から第１共通液圧路１１２側へブレーキ液を供給するポンプ１３６と、前記ポンプ１３６の前後に設けられる吸入弁１３８及び吐出弁１４０と、前記ポンプ１３６を駆動するモータＭと、第２共通液圧路１１４と導入ポート２６ａ（導入ポート２６ｂ）との間に配置されたノーマルクローズタイプのソレノイドバルブからなるサクションバルブ１４２とを備える。

　なお、第２ブレーキ系１１０ａにおいて、導入ポート２６ａに近接する液圧路上には、モータシリンダ装置１６の出力ポート２４ａから出力され、前記モータシリンダ装置１６の第２液圧室９８ａで制御されたブレーキ液圧を検知する圧力センサＰｈが設けられる。各圧力センサＰｍ、Ｐｐ、Ｐｈで検出された検出信号は、図示しない制御手段に導入される。また、前記液圧制御装置１８では、ＶＳＡ制御がなされる他、ＡＢＳ制御も含まれる。

　本実施形態に係る制動装置が組み込まれた車両用ブレーキシステム１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

　車両用ブレーキシステム１０が正常に機能する正常時には、ノーマルオープンタイプのソレノイドバルブからなる第１遮断弁６０ｂ及び第２遮断弁６０ａが通電により励磁されて弁閉状態となり、ノーマルクローズタイプのソレノイドバルブからなる第３遮断弁６２が通電により励磁されて弁開状態となる。従って、第１遮断弁６０ｂ及び第２遮断弁６０ａによって第１液圧系統７０ｂ及び第２液圧系統７０ａが遮断されているため、マスタシリンダ装置１４のマスタシリンダ３４で発生したブレーキ液圧（第１のブレーキ液圧）がディスクブレーキ機構３０ａ～３０ｄのホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬに伝達されることはない。

　このとき、マスタシリンダ３４の第１圧力室５６ｂで発生したブレーキ液圧は、分岐液圧路５８ｃ及び弁開状態にある第３遮断弁６２を経由してストロークシミュレータ６４の液圧室６５に伝達される。この液圧室６５に供給されたブレーキ液圧によってシミュレータピストン６８がばね部材６６ａ、６６ｂのばね力に抗して変位することにより、ブレーキペダル１２のストロークが許容されると共に、擬似的なペダル反力を発生させてブレーキペダル１２に付与される。この結果、運転者にとって違和感のないブレーキフィーリングが得られる。

　このようなシステム状態において、図示しない制御手段は、運転者によるブレーキペダル１２の踏み込みを検出すると、モータシリンダ装置１６の電動モータ７２を駆動させてアクチュエータ機構７４を付勢し、第１リターンスプリング９６ｂ及び第２リターンスプリング９６ａのばね力に抗して第１スレーブピストン８８ｂ及び第２スレーブピストン８８ａを図１中の矢印Ｘ１方向に向かって変位（前進）させる。この第１スレーブピストン８８ｂ及び第２スレーブピストン８８ａの変位によって第１液圧室９８ｂ及び第２液圧室９８ａ内のブレーキ液圧がバランスするように加圧されて所望のブレーキ液圧（第２のブレーキ液圧）が発生する。

　このモータシリンダ装置１６における第１液圧室９８ｂ及び第２液圧室９８ａのブレーキ液圧は、液圧制御装置１８の弁開状態にある第１、第２インバルブ１２０、１２４を介してディスクブレーキ機構３０ａ～３０ｄのホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬに伝達され、前記ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬが作動することにより各車輪に所望の制動力が付与される。

　換言すると、本実施形態に係る車両用ブレーキシステム１０では、動力液圧源として機能するモータシリンダ装置１６やバイ・ワイヤ制御する図示しないＥＣＵ等が作動可能な正常時において、運転者がブレーキペダル１２を踏むことでブレーキ液圧を発生するマスタシリンダ３４と各車輪を制動するディスクブレーキ機構３０ａ～３０ｄ（ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬ）との連通を第１遮断弁６０ｂ及び第２遮断弁６０ａで遮断した状態で、モータシリンダ装置１６が発生するブレーキ液圧（第２のブレーキ液圧）でディスクブレーキ機構３０ａ～３０ｄを作動させるという、いわゆるブレーキ・バイ・ワイヤ方式のブレーキシステムがアクティブになる。

　一方、モータシリンダ装置１６等が作動不能となる異常時では、第１遮断弁６０ｂ及び第２遮断弁６０ａをそれぞれ弁開状態とし、且つ、第３遮断弁６２を弁閉状態としてマスタシリンダ３４で発生するブレーキ液圧（第１のブレーキ液圧）をディスクブレーキ機構３０ａ～３０ｄ（ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬ）に伝達して、前記ディスクブレーキ機構３０ａ～３０ｄ（ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬ）を作動させるという、いわゆる旧来の油圧式のブレーキシステムがアクティブになる。

　本実施形態では、第１スレーブピストン８８ｂ及び第２スレーブピストン８８ａからなる２つのピストンを軸方向でその一部が重畳するように配置することで、例えば、ボルトやカップ等の部材が不要となり、部品点数を削減して製造コストを低減することができる。

　また、本実施形態では、第１スレーブピストン８８ｂの開口部９５の凹部９９に対して第２スレーブピストン８８ａの軸方向に沿った一側の軸部１０５の一部が挿入されて重畳部位が形成された状態において、第１スレーブピストン８８ｂの挿入孔９３及び第２スレーブピストン８８ａの長孔１０７に沿って連結ピン７９を容易に挿通（貫通）させることで組付作業を簡素化することができる。また、このように組付作業が簡素化されても組付精度の低下を防止することができ、所望の組付精度を確保することができる。

　なお、本実施形態では、規制部材として連結ピン７９をその一例として挙げているが、これに限定されるものではなく、例えば、連結ピン７９に代替して、図示しないねじ部材や圧入ピン等であってもよい。さらに、第１スレーブピストン８８ｂ及び第２スレーブピストン８８ａからなる２つのピストンが、例えば、ボルト等の連結手段によって連結されていないため、ボルトが固定される一方のピストンに過大な負荷が付与されることを好適に回避することができる。

　また、本実施形態では、連結ピン７９からなる規制部材を、第１スレーブピストン８８ｂに近接する第２スレーブピストン８８ａの軸方向に沿った一側の軸部１０５に設けることにより、第２スレーブピストン８８ａの変位時に連結ピン７９を支点として第２スレーブピストン８８ａの倒れ動作を防止することができる。

　さらに、本実施形態では、第１スレーブピストン８８ｂの略中央部に装着されるカップシール９０ａ（シール部材）が、シール機能と第１スレーブピストン８８ｂの支持機能とを併有することで、第１スレーブピストン８８ｂの倒れ動作を防止することができる。この結果、第１スレーブピストン８８ｂの開口部９５の凹部９９の内周面と第２スレーブピストン８８ａの軸部１０５（一端部）の外周面との間で所定の間隙Ｃを確保することが可能となり（図５（ａ）参照）、当接部位を除いた第１スレーブピストン８８ｂと第２スレーブピストン８８ａとの重畳部位を非接触とすることができる。

　第１スレーブピストン８８ｂの内周面と第２スレーブピストン８８ａの軸部１０５（一端部）の外周面との間で所定の間隙Ｃを有することで、例えば、運転者がブレーキペダル１２を強く踏んでフルストロークとなったときに第１スレーブピストン８８ｂと第２スレーブピストン８８ａとが加締まらないようにすることができる。

　さらにまた、本実施形態では、第１スレーブピストン８８ｂの開口部９５の奥部内壁１１１に対して第２スレーブピストン８８ａの軸部１０５が当接したとき、仮に、第２スレーブピストン８８ａが傾動しながら当接した場合であっても、軸部１０５の端面に形成された部分球面１０９によって点接触となり、打音の発生を抑制することができる。

　すなわち、図４において、部分球面１０９は、ピストン倒れの傾動中心である点Ｍを中心とする半径として形成されているため、第２スレーブピストン８８ａが傾動しても第１スレーブピストン８８ｂの中心を押圧することができる。なお、図４において、「α」は、第１スレーブピストン８８ｂと第２スレーブピストン８８ａとが当接するまでの距離を示している。また、点Ｍは、点Ａと点Ｂとの間の中点を示している（線分ＡＭ＝線分ＢＭ）。

　さらにまた、本実施形態では、第１スレーブピストン８８ｂと第２スレーブピストン８８ａとが当接する際、軸部１０５に形成されたテーパ面１１３を介してブレーキ液を逃がすことによって、第１スレーブピストン８８ｂの開口部９５の奥部内壁１１１に対して第２スレーブピストン８８ａの軸部の先端（部分球面１０９）を確実に当接させることができる。

　さらにまた、本実施形態では、第１スレーブピストン８８ｂ及び第２スレーブピストン８８ａの挿入孔９３及び長孔１０５から連結ピン７９を簡便に着脱することができ、連結ピン７９のメンテナンス作業を容易に行うことができる。

　なお、本実施形態では、簡素な構造で所望のブレーキ液圧（第１及び第２のブレーキ液圧）を発生させることができ、組付性を向上させることが可能なモータシリンダ装置１６を備えた車両用ブレーキシステム１０が得られる。この車両には、例えば、四輪駆動自動車（４ＷＤ）、前輪駆動自動車（ＦＦ）、後輪駆動自動車（ＦＲ）、自動二輪車、自動三輪車等が含まれる。

　１２　　ブレーキペダル（ブレーキ操作子）
　１４　　マスタシリンダ装置（制動装置）
　１６　　モータシリンダ装置（制動装置）
　３４　　マスタシリンダ
　７２　　電動モータ（電動機）
　７９　　連結ピン（規制部材）
　８０ａ　ボールねじ軸（ロッド）
　８２　　シリンダ本体（スレーブシリンダ本体）
　８８ｂ　第１スレーブピストン（第１ピストン）
　８８ａ　第２スレーブピストン（第２ピストン）
　９０ａ　カップシール（シール部材）
　９５　　開口部
　１０７　長孔
　１０９　部分球面
　１１３　テーパ面
　Ｃ　　　間隙

Claims (4)

1. 　ブレーキ操作子の操作によって第１のブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダと、
   　前記ブレーキ操作子の操作量に対応して駆動される電動機によってロッドを作動させると共に、２つのピストンを変位させて第２のブレーキ液圧を発生させるタンデム型のスレーブシリンダと、を有する制動装置において、
   　前記スレーブシリンダの前記２つのピストンのうち、前記ロッド側のピストンを第２ピストンとし、前記ロッド側と反対で変位方向のピストンを第１ピストンとし、
   　前記第１ピストンの変位方向の後方側に設けられた開口部の内周面と、前記第２ピストンの軸方向に沿った一側の一部とが重畳するように配置されることを特徴とする制動装置。
2. 　前記第２ピストンの一側には、前記第２ピストンの軸方向に沿って延在する長孔が設けられ、
   　前記長孔に対して、前記第１ピストンと前記第２ピストンとの離間位置を規制する規制部材が挿入されることを特徴とする請求項１記載の制動装置。
3. 　前記第１ピストンと当接する前記第２ピストンの一端部の端面は、部分球面に形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の制動装置。
4. 　前記第２ピストンの一端部には、前記部分球面側に向かって縮径するテーパ面が設けられることを特徴とする請求項３記載の制動装置。

Images