JP2002293230A - ブレーキ作動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ファーストフィル機能を有するマスタシリン
ダの圧力室内の発生液圧をブレーキペダルからの入力に
対してなめらかに上昇させるようにする。 【構成】 作動初期に与圧室から圧力室へ液補給を行っ
て無効液量を補うファーストフィル機能を有するマスタ
シリンダに組合わせる気圧式倍力装置７０として、倍力
比を２段階に変更可能な２レシオタイプのものを用い
る。倍力比の変更は、プランジャ８６の前端に円形ボス
部９８を形成して、制動初期には該円形ボス部９８上の
小面積の面９９Ａをリアクションディスク９４に当接さ
せて比較的高い倍力比を、制動後半にはプランジャ８６
の全面９９Ａ、９９Ｂをリアクションディスク９４に当
接させて比較的低い倍力比を得るようにし、マスタシリ
ンダの液圧上昇がゆるやかとなる作動初期には、前記高
倍力比によりこれを補い、マスタシリンダの発生液圧が
急激に立ち上がる作動後半には、前記高倍力比により液
圧上昇を抑える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マスタシリンダと
気圧倍力装置とを組合せた車両用ブレーキ作動装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】マスタシリンダとしては、ディスクブレ
ーキやドラムブレーキ等のブレーキ装置の作動初期の無
効液量を補う、いわゆるファーストフィル機能を有する
ものが知られている。そして従来、このファーストフィ
ル機能を有するマスタシリンダは、大径シリンダ部およ
び小径シリンダ部を有する段付シリンダと、前記大径シ
リンダ部および小径シリンダ部にそれぞれ摺動可能に嵌
合される大径ピストン部および小径ピストン部を有する
段付ピストンと、前記段付シリンダ内を前記大径ピスト
ン部の前方の与圧室と前記小径ピストンの前方の圧力室
とに区画すると共に、前記与圧室から前記圧力室側への
ブレーキ液の流れのみを許容するシール手段と、非作動
時には前記与圧室および前記圧力室をリザーバへ連通さ
せる液補給通路手段と、前記与圧室の液圧が設定圧力以
上に上昇した際、該与圧室内のブレーキ液を前記リザー
バへ逃がすリリーフ手段とを備える構造となっていた
（例えば実開昭５６−７６５５９号公報、実開昭５７−
７３２４８号公報等）。

【０００３】このようなマスタシリンダは、その段付ピ
ストンの大径ピストン部に気圧式倍力装置の出力を受
け、その段付ピストンの摺動に応じて与圧室の容積を縮
小させてシール手段を通して圧力室への液補給を行い、
さらに、与圧室内の液圧が適当に上昇した段階でリリー
フ手段を作動させて、与圧室内のブレーキ液をリザーバ
へ逃がすように作動する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記フ
ァーストフィル機能を有するマスタシリンダにおいて
は、ストレートタイプのマスタシリンダに比べて全体の
ピストン径が大きくなっているため、図７の左側のグラ
フに示すように、気圧式倍力装置からの入力が小さい初
期段階では圧力室内の発生液圧の上昇勾配がゆるやかと
なり、また、ストレートタイプのマスタシリンダに比べ
て小径ピストン部の径が小さくなっているため、与圧室
内の液圧が解放される中高入力時には発生液圧の上昇勾
配が急激となる。なお、図７中、Ａ点はリリーフ手段の
作動による与圧室内の液圧解放の開始点を、Ａ´点は該
液圧の完全解放点をそれぞれ表している。一方、汎用の
気圧式倍力装置の入出力特性は、同じく図７の中央のグ
ラフに示すように、一旦ジャンプイン出力Ｂを発生した
後、ブレーキペダルからの入力に応じて出力が直線的に
増大して全負荷作用点Ｃに達するようになっている。し
たがって、上記ファーストフィル機能を有するマスタシ
リンダに汎用の気圧式倍力装置を組合せた場合は、同じ
く図７の右側のグラフに示すように、ブレーキペダルか
らの入力に対するマスタシリンダ側の発生液圧が不足す
る領域Ｄと、該発生液圧が立ち気味となる領域Ｅとが生
じることになる。すなわち、作動初期には重く感じる一
方で、作動後半には軽く感じるというペダルフィーリン
グとなり、これに伴ってブレーキフィーリングも、作動
初期にはブレーキの効きが不足し、後半にはブレーキが
効きすぎる感じとなる。

【０００５】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたもので、その課題とするところは、ファースト
フィル機能を有するマスタシリンダの圧力室内の発生液
圧をブレーキペダルからの入力に対してなめらかに上昇
させるようにし、もってペダルフィーリング性並びにブ
レーキフィーリング性の向上に寄与する車両用ブレーキ
作動装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るブレーキ作動装置は、前記ファースト
フィル機能を有するマスタシリンダに組合せる気圧式倍
力装置として、低入力側で比較的高い倍力比が、高入力
側で比較的低い倍力比が得られるように、少なくとも２
段階に倍力比を変更可能であり、しかも低入力側の倍力
比を高めに設定している構成としたことを特徴とする。
このように構成した車両用ブレーキ作動装置において
は、気圧式倍力装置が、作動初期にはマスタシリンダの
発生液圧の上昇勾配を大きくするように、作動後半には
前記発生液圧の上昇勾配を小さくするように作用し、結
果としてブレーキペダルからの入力に対してマスタシリ
ンダの発生液圧がなめらかに上昇し、ペダルフィーリン
グ性並びにブレーキフィーリング性が改善される。本発
明において、上記気圧式倍力装置は、上記したように低
入力側の倍力比を高めに設定している構成に代えてまた
は該構成に加えてジャンプイン出力を高めに設定してい
る構成としてもよいもので、この場合は、高めに設定し
たジャンプイン出力が作動初期におけるマスタシリンダ
の発生液圧の上昇勾配を大きくする作用をなす。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基いて説明する。図１乃至図６は、本発明に係る
ブレーキ作動装置の一つの実施形態を示したものであ
る。本ブレーキ作動装置は、ファーストフィル機能を有
するマスタシリンダ１と倍力比を２段階に変更できる機
能を有する、いわゆる２レシオタイプの気圧式倍力装置
７０とを組合せたもので、図１および図２にはマスタシ
リンダ１の構造が、図４および図５には気圧式倍力装置
７０の構造がそれぞれ示されている。マスタシリンダ１
は、ここではタンデム型マスタシリンダ本体２と、マス
タシリンダ本体２にブレーキ液を給排するリザーバ３
と、マスタシリンダ本体２のファーストフィル機能を制
御するリリーフ装置（リリーフ手段）４とから概略構成
されている。

【０００８】マスタシリンダ本体２は、有底筒状の段付
穴５を有するシリンダ本体６と、このシリンダ本体６の
段付穴５にガイド手段７を介して摺動可能に配設された
２つのピストン８、９とを備えている。上記ガイド手段
７は、段付穴５の内底側から開口側へ順に配置された奥
側リングガイド１０、第１スリーブ１１、第２スリーブ
１２および口元リングガイド１３からなっており、これ
らは、シリンダ本体６にリングねじ１４を用いて段付穴
５の開口を塞ぐように固定した口元キャップ１５により
相互に突合せた状態で段付穴５内に抜け不能に保持され
ている。前記第２スリーブ１２は、その先端部に設けた
小径ガイド部１６を第１スリーブ１１内に嵌入させてお
り、段付穴５の開口端側のピストン（第１ピストン）８
は、この第２スリーブ１２の小径ガイド部１６と前記口
元リングガイド１３とにより摺動案内されるようになっ
ている。また、段付穴５の底部側のピストン（第２ピス
トン）９は、奥側リングガイド１０のみより摺動案内さ
れるようになっている。

【０００９】上記口元リングガイド１３の内径は第２ス
リーブ１２の小径ガイド部１６の内径よりも大径となっ
ており、これにより口元リングガイド１３は大径シリン
ダ部として、小径ガイド部１６は小径シリンダ部として
それぞれ用いられている。すなわち、口元リングガイド
１３と小径ガイド部１６とは段付シリンダを構成してい
る。一方、第１ピストン８は、前記口元リングガイド
（大径シリンダ部）１３に摺動案内される部分を大径ピ
ストン部１７、前記小径ガイド部（小径シリンダ部）１
６に摺動案内される部分を小径ピストン部１８とする段
付ピストンとして構成されており、これにより小径ピス
トン部１８と第２スリーブ１２との間すなわち大径ピス
トン部１７の前方には、後に詳述する環状の与圧室１９
が画成されている。なお、第１ピストン８は、その後端
部が前記口元キャップ１５を挿通してシリンダ本体６外
まで延ばされており、この後端部は、後に詳述する気圧
式倍力装置７０内に挿入されるようになっている。

【００１０】また、第１ピストン８と第２ピストン９と
の間、第２ピストン９とシリンダ本体６の内底部との間
はそれぞれ圧力室２０、２１として構成されており、一
方の圧力室（第１圧力室）２０は、小径シリンダ部１６
の前端側に配置され小径ピストン部１８に摺接するカッ
プシール（シール手段）２２により与圧室１９に対して
液密に区画され、他方の圧力室（第２圧力室）２１は前
記奥側リングガイド１０の両端側に配置され第２ピスト
ン９に摺接する一対のカップシール２３、２４により第
１圧力室２０に対して液密に区画されている。さらに、
与圧室１９は、大径シリンダ部１３の両端側に配置され
大径ピストン部１７に摺接する一対のカップシール２
５、２６により外部に対して液密に区画されている。

【００１１】上記第１ピストン８は、シリンダ本体６の
段付穴５への挿入側となる前端部がカップ形状となって
おり、上記第１圧力室２０内には、この第１ピストン８
のカップ底と第２ピストン９の後端とに両端を係合させ
る第１戻しばね２７が、伸縮可能に作動連結された一対
のばね受け２８、２９を用いて配設されている。一方、
第２ピストン９はその全体がカップ形状となっており、
第２圧力室２１には、この第２ピストン９のカップ底と
段付穴５の底面とに両端を係合させる第２戻しばね３０
が配設されている。第１戻しばね２７のばね力は第２戻
しばね３０のばね力よりも大きく設定されており、した
がって、第１ピストン８が段付穴５の底面側へ前進する
と、その動きが第１戻しばね２７を介して第２ピストン
９に伝達され、第２ピストン９も第２戻しばね３０を縮
ませて前進するようになる。

【００１２】ここで、第１スリーブ１１と段付穴５の内
面との間には、第１圧力室２０とポート３１を介して連
通する環状室３２が形成されており、この環状室３２に
は、一系統のホイールシリンダ（図示略）に配管接続さ
れる第１配管口３３が開口している。また、第２圧力室
２１には他系統のホイールシリンダに配管接続される第
２配管口３４が開口しており、前記第１、第２ピストン
８、９の前進に応じて、各圧力室２０、２１内に封じ込
められているブレーキ液が、対応する系統のホイールシ
リンダへ圧送されるようになる。

【００１３】また、第２スリーブ１２と段付穴５の内面
との間には、シリンダ本体６に設けた通路（液補給通
路）３５を介して前記リザーバ３内に連通する環状の液
補給室３６が形成され、さらに大径シリンダ部（口元リ
ングガイド）１３には、その内周面に一端側が開口する
と共に他端側が前記液補給室３６に連通するポート３７
が形成されている。また、第１ピストン８の大径ピスト
ン部１７には、その外周面に一端側が開口すると共に他
端側が前記与圧室１９に臨む段部３８に開口するリリー
フポート３９が形成されている。また、小径シリンダ部
（小径ガイド部）１６には、その内周面に一端側が開口
すると共に他端側が前記与圧室１９に連通するポート４
０が形成されており、さらに、第１ピストン８の小径ピ
ストン部１８には、そのカップ形状部を半径方向に貫通
するリリーフポート４１が形成されている。

【００１４】マスタシリンダ１の非作動状態において、
第１ピストン８は、与圧室１９に連通する２つのリリー
フポート３９、４１を大径シリンダ部１３内のポート３
７および小径シリンダ部１６内のポート４０にそれぞれ
連通させる状態に位置決めされ、これにより与庄室１９
にはリザーバ３から通路３５、液補給室３６、ポート３
７、リリーフポート３９を経てブレーキ液が、第１圧力
室２０には与圧室１９からポート４０、リリーフポート
４１を経てブレーキ液が補給されるようになる。そし
て、この状態から第１ピストン８が第２ピストン９側へ
摺動すると、そのリリーフポート３９、４１が大径およ
び小径シリンダ部１３、１６の前端側のカップシール２
５、２２により閉塞され、これにより与圧室１９とリザ
ーバ３との連通および与圧室１９と第１圧力室２０との
連通が遮断されるようになる。第１ピストン８がさらに
前進すると、与圧室１９の容積が次第に縮小して、与圧
室１９内の液圧が高まる。しかして、小径シリンダ部１
６側のカップシール２２は与圧室１９から第１圧力室２
０側へのブレーキ液の流通を許容するように配置されて
おり、この結果、与圧室１９内の液圧の高まりに応じ
て、与圧室１９側から第１圧力室２０へ該カップシール
２０を通じて液補給が行われるようになる。

【００１５】一方、奥側リングガイド１０には、その内
周面に一端側が開口すると共にその他端側がシリンダ本
体６に設けた通路（液補給通路）４２を介して前記リザ
ーバ３内に連通するポート４３が形成されている。ま
た、第２ピストン９には、そのカップ形状部を半径方向
に貫通するリリーフポート４４が形成されている。マス
タシリンダ１の非作動状態において、第２ピストン９
は、そのリリーフポート４４を奥側リングガイド１０の
ポート４３に連通させる状態に位置決めされ、これによ
り第２圧力室２１にはリザーバ３内のブレーキ液が通路
４２、ポート４３およびリリーフポート４４を介して補
給されるようになる。そして、この状態から第２ピスト
ン９がピストン本体３の内底側へ摺動すると、そのリリ
ーフポート４４が前端側のカップシール２３により閉塞
され、これにより第２圧力室２１とリザーバ３との連通
が遮断される。

【００１６】本実施の形態において、シリンダ本体６に
はまた、前記第１スリーブ１１の周りの環状室３２およ
び前記第１スリーブ１１に形成した前記ポート３１を介
して第１圧力室２０に通じる第１連通ポート４５と、第
１スリーブ１１と第２スリーブ１２との間に形成した半
径方向流路１２Ｓおよび前記小径シリンダ部１６に形成
したポート４０を介して与圧室１９に連通する第２連通
ポート４６と、前記第２スリーブ１２の周りの液補給室
３６を介してリザーバ３に連通する第３連通ポート４７
とが形成されており、これら連通ポート４５、４６、４
７には、前記リリーフ装置４に連通する外部配管４８、
４９、５０が連結されている。

【００１７】上記リリーフ装置４は、図２によく示され
るように、有底円筒状のシリンダ本体５１と、このシリ
ンダ本体５１内に摺動可能に嵌合されるバランスピスト
ン５２と、このバランスピストン５２をシリンダ本体５
１の底部５１a方向に押圧するスプリング５３と、シリ
ンダ本体５１の開口側を閉塞させると共にバランスピス
トン５２との間にスプリング５４を保持する蓋部材５５
と、シリンダ本体５１に蓋部材５５を固定するCリング
５６とを備えている。

【００１８】バランスピストン５２は、直径がわずかに
異なる２つのピストン部５７、５８を備えると共に、こ
れら２つのピストン部５７と５８とを連接する中径軸部
５９と、一方のピストン部５７に連接され前記スプリン
グ５４の装着に用いられる小径軸部６０と、他方のピス
トン部５８に連接され先端にシール弁６２を埋設してな
る大径軸部６１とを備えている。２つのピストン部５
８、５９はシール部材（Ｏリング）６３、６４を介して
シリンダ本体５１に嵌合されており、これによりシリン
ダ本体５１内には、２つのピストン部５７と５８との間
に中径軸部５９を囲む環状の第１液室６５が、その底部
５１a側に大径軸部６１を囲む第２液室６６がそれぞれ
区画形成されている。また、シリンダ本体５１の周壁に
は、第１液室６４に開口すると共に前記第１圧力室２０
に通じる外部配管４８が接続されるポート６７と、第２
液室６５に開口すると共に前記リザーバ３に通じる外部
配管５０が接続されるポート６８とが形成され、さら
に、シリンダ本体５１の底部５１aには、前記第２液室
６５内のシール弁６２に対向すると共に前記与圧室１９
に通じる外部配管４９が接続されるポート６９が形成さ
れている。

【００１９】上記リリーフ装置４において、そのバラン
スピストン５２は、第１液室６５に導入される第１圧力
室２０の液圧と、ポート６９に導入される与圧室１９の
液圧とスプリング５３の付勢力との相関でバランスす
る。すなわち、図２に示すように、一方のピストン部５
７に装着されたＯリング６３によるシール断面積をAl、
他方のピストン部５８に装着されたＯリング６４による
シール断面積をA2（ただし、A2＜Al）、シール弁６２に
よるシール断面積をA3とし、かつ第１圧力室２０の液圧
をPa、与圧室１９の液圧をPb、スプリング５３のセット
荷重をFとすると、これらのバランス式は下記のように
なる。 P a ×（Al−A2）＋Pb ×A3＝F

【００２０】本実施の形態において、マスタシリンダ本
体２内の与圧室１９の液圧Pbが所定値Psよりも小さい間
は、上記バランス式がPa×（Al−A2）＋Pb×A3＜Fの関
係が成立するようにスプリング５３のセット荷重Ｆが設
定されており、この条件ではリリーフ装置４内のバルン
スピストン５２がシリンダ本体５１の底部５１ａ側へ寄
り、シール弁６２がポート６９を閉じて与圧室１９は密
閉状態となっている。この密閉状態のもと、いまマスタ
シリンダ本体２内の第１ピストン８の前進に応じてカッ
プシール２２が開き、第１圧力室２０に対する液補給が
終了すると、与圧室１９の液圧Pbと第１圧力室２０の液
圧Paとは同圧となり、図３に示すように第１圧力室２０
の液圧Paと与圧室１９の液圧Pbとは同圧で上昇する。そ
して、与圧室１９の液圧Pbが Ps（与圧解放液圧）を超
えると、前記バランス式がP a ×（Al−A2）＋Pb ×A3
＞Fの関係となり、これによりリリーフ装置４内のバラ
ンスピストン５２がスプリング５３の付勢力に抗して微
小に移動し、シール弁６２がポート６９を微小に開く。
すると、与圧室１９内のブレーキ液がリリーフ装置４内
の第２液室６６およびそのポート６８から外部配管５０
を通じてマスタシリンダ本体２内の液補給室３６へ送ら
れ、さらにシリンダ本体６内の流路３５を経てリザーバ
３へ戻される。しかして、この与圧室１９内の液圧解放
により、P a ×（Al−A2）＋Pb ×A3＝Fの式に従ってバ
ランスピストン５２がバランスし、これによりシール弁
６２はその微小な開弁状態を維持する。この結果、図３
に示すように第１圧力室２０の液圧Paの上昇に応じて徐
々に与圧室１９の液圧Pbが下がり、その後、与圧室１９
の液圧が完全に解放されて大気圧になることで、さらに
シール弁６２の開弁状態が維持される。

【００２１】上記のように構成したマスタシリンダ１に
おいては、後に詳述する気圧式倍力装置７０からの出力
がマスタシリンダ本体２の第１ピストン８に伝達される
ことにより、第１ピストン８と第２ピストン９とが第２
戻しばね３０を縮ませて一体的に前進する。これら両ピ
ストン８、９の前進により、先ず、それぞれのリリーフ
ポート３９、４１、４４が対応するシールカップ２５、
２２、２３の前方へ移動し、与圧室１９および第１、第
２圧力室２０、２１とリザーバ３とを連通する液補給通
路が遮断され、これにより与圧室１９および第１、第２
圧力室２０、２１内の液圧が高まる。このとき、与圧室
１９内の液圧上昇により、該与圧室１９内のブレーキ液
がカップシール２２を押し開いて第１圧力室２０に流入
し、作動初期の無効液量分が補われる。すなわち、ファ
ーストフィル効果により無駄なペダルストロークが抑制
される。そして、第１、第２圧力室２０、２１内の液圧
が高まることで、各圧力室２０、２１内のブレーキ液
が、第１、第２配管口３３、３４から各系のホイールシ
リンダへ供給され、所定の制動が行われる。

【００２２】その後、第１ピストン８の前進によりさら
に与圧室１９内の液圧が高まって、与圧室１９の液圧Pb
が与圧解放液圧Psを超えると（図３）、前記リリーフ装
置４内のバランスピストン５２がスプリング５３の付勢
力に抗して微小に移動し、シール弁６２がポート６９を
微小に開き、これにより与圧室１９内のブレーキ液が、
リリーフ装置４内の第２液室６６を経由しかつ外部配管
５０を通ってマスタシリンダ本体２内の液補給室３６へ
送られ、さらにシリンダ本体６内の通路３５を経てリザ
ーバ３へ戻される。このとき、バランスピストン５２が
バランスして、シール弁６２の微小な開弁状態が維持さ
れるので、与圧室１９の液圧Pbが徐々に下がり、この結
果、ペダル反力が一気に下がることがなくなって、ペダ
ル踏力が伴わずにペダルストロークが伸びることが未然
に防止され、軽く踏み抜けたような感じで車速のみが減
少するといったペダルフィーリング上の違和感がなくな
る。

【００２３】そして、ブレーキペダルに対する踏力が解
放されると、第２圧力室２１内の第２戻しばね３０の伸
長により両ピストン８、９が一体的に後退し、原位置に
復帰する。このとき、与圧室１９内の液量は上記第１圧
力室２０への液補給およびリザーバ３への液戻しにより
不足しているので、リザーバ３内のブレーキ液が、対応
する通路３５、液補給室３６、ポート３７およびリリー
フポート３９を経て与圧室１９に補給される。また、第
１、第２圧力室２０、２１への戻り液が不足する場合に
も、リザーバ３内のブレーキ液が、対応するポート３
７、４０およびリリーフポート４１、４３を経て両圧力
室２０、２１に補給される。

【００２４】一方、上記マスタシリンダ１に組合わされ
る２レシオタイプの気圧式倍力装置７０は、図４および
図５に示されるように、フロントシェル７１とリヤシェ
ル７２とからなるシェル本体７３を備えている。シェル
本体７３内は、ダイアフラム７４を備えたパワーピスト
ン７５により定圧室（負圧室）７６と作動圧室７７とに
区画されており、パワーピストン７５には、シェル本体
７３の軸心上に配置したバルブボデー７８が嵌合支持さ
れている。バルブボデー７８は、リヤシェル７２を気密
的にかつ摺動自在に挿通して、その後端側の小径の中空
軸部７８ａをリヤシェル７２の後方へ延ばしている。バ
ルブボデー７８には、負圧室７６をバルブボデー７８の
中空軸部７８ａ内に連通する負圧通路７９が設けられる
ほか、該中空軸部７８ａ内を作動圧室７７に連通する空
気通路（大気通路）８０が設けられている。負圧室７６
には、例えばフロントシェル７１に設けた排気口７１ａ
を通じてエンジン負圧が導入されるようになっており、
また、バルブボデー７８の中空軸部７８ａにはサイレン
サ８１およびフィルタ８２を通じて大気が導入されるよ
うになっている。

【００２５】バルブボデー７８内には、作動圧室７７に
対して前記負圧通路７９と大気通路８０とを選択的に開
く弁機構８３が内装されている。弁機構８３は、図５に
よく示されるように、バルブボデー７８の前端部に設け
た段付の軸穴８４の小径穴部８４ａに摺動可能に嵌挿さ
れると共に、ブレーキペダル（図示略）と連動する入力
軸８５に作動連結されたプランジャ８６と、バルブボデ
ー７８の中空軸部７８ａの内面に後述のばね受け８７を
用いて基端部が固定された弾性変形可能な弁体８８と、
この弁体８８を、常時はバルブボデー７８の内周に形成
された環状の負圧用弁座部８９およびプランジャ８６の
後端に形成された環状の大気用弁座部９０に着座する方
向へ付勢する弁ばね９１とを備えている。前記ばね受け
８７には、前記入力軸８５に一端が係止された戻しばね
９２の他端が係止されており、入力軸８５すなわちプラ
ンジャ８６は、常時はこの戻しばね９２によりブレーキ
ペダル側への戻し方向へ付勢されている。なお、前記大
気通路８０には、プランジャ８６の戻り位置を規制する
ストップキー９３が挿入されている。

【００２６】一方、バルブボデー７８の前端部の軸穴８
４の大径穴部８４ｂ内には、ゴム等の弾性材料からなる
リアクションディスク９４と出力軸９５の基端大径部９
５ａとが配置され、また、負圧室７６内には、バルブボ
デー７８を原位置に戻すための戻しばね９６が配設され
ている。戻しばね９６は、その一端がフロントシェル７
１に、その他端がばね受け９７を介してバルブボデー７
８の前端にそれぞれ係止されており、前記ばね受け９７
は前記リアクションディスク９４および出力軸９５の基
端大径部９５ａの抜止めとしても用いられている。

【００２７】しかして、上記プランジャ８７の前端に
は、その直径より十分小さな直径を有する円形ボス部９
８が突設されている。プランジャ８７は、その円形ボス
部９８の端面をリアクションディスク９４に対する第１
当接面９９Ａとして、該円形ボス部９８の周りの環状部
分をリアクションディスク９４に対する第２当接面９９
Ｂとしてそれぞれ供するようになっており、気圧式倍力
装置７０の非作動状態においては、その第１当接面９９
Ａとリアクションディスク９４との間にはわずかの間隙
δが形成される。本実施の形態において、プランジャ８
６の直径は、倍力比一定の汎用の気圧式倍力装置におけ
るプランジャの直径よりも大きく設定されると共に、プ
ランジャ８６の円形ボス部９８の直径すなわち第１当接
面９９Ａの面積は、倍力比一定の汎用の気圧式倍力装置
におけるプランジャの直径よりも十分小さく設定されて
いる。

【００２８】上記した気圧式倍力装置７０は、そのリヤ
シェル４２の後面に植立した複数のスタッドボルト１０
０を用いて車体に取付けられ、この取付状態で、その入
力軸８５に図示を略すブレーキペダルが連結される。一
方、この気圧式倍力装置７０には、そのフロントシェル
７１の前面に植立した取付ボルト１０１を用いて前記マ
スタシリンダ１が結合される。この気圧式倍力装置７０
に対するマスタシリンダ１の結合は、図４に示すように
フロントシェル７１の中央に形成した凹部１０２にマス
タシリンダ本体１の口元キャップ２６の一部を嵌入させ
ると共に、この口元キャップ２６から延出する第１ピス
トン８を該凹部１０２の底を挿通して負圧室７６に挿入
させるようにして行われる。そして、この結合状態で、
前記第１ピストン８の後端部に設けられた穴８ａ（図
１）内に気圧式倍力装置７０の出力軸９５が挿入され、
その先端が該第１ピストン８の穴７９の底面に突き当て
られる。

【００２９】上記した車体への取付状態でブレーキペダ
ルを踏込むと、入力軸８５が前進してプランジャ８６が
前進し、大気用弁座９０が開いて、サイレンサ８１およ
びフィルタ８２を通じてバルブボデー７８内に大気が流
入し、この大気は大気通路８０を通って作動圧室７７に
導入される。この結果、負圧が導入されている負圧室７
６と作動圧室７７との間に差圧が発生し、パワーピスト
ン７５が推進して所定の倍力比の出力がバルブボデー７
８を介して出力軸９５に伝達され、倍力作用が開始され
る。そして、この倍力した出力は前記マスタシリンダ本
体２の第１ピストン８に伝達され、前記したようにマス
タシリンダ本体２内の第１、第２圧力室２０、２１内の
液圧が上昇して所定の制動が行われる。

【００３０】ここで、上記倍力作用の開始に際しては、
プランジャ８６の前端の第１当接面９９Ａがリアクショ
ンディスク９４に当接するまで、すなわち両者の間隙δ
が解消されるまでは、入力に無関係に出力が増大する、
いわゆるジャンプインが生じ、図６の中央のグラフに示
すようにジャンプイン出力Ｂが発生して大きな初期制動
力が得られるようになる。

【００３１】上記ジャンプイン後は、出力反力が、マス
タシリンダ本体２の第１ピストン８から気圧式倍力装置
７０の出力軸９５を経てリアクションディスク９４に伝
達され、さらにプランジャ８６を経て入力軸８５に伝達
され、これにより入力の増大に応じて出力が上昇する倍
力作用が行われる。この場合、制動初期には出力反力が
小さいのでリアクションディスク９４の変形が抑えら
れ、第１当接面９９Ａのみを介してプランジャ８６に出
力反力が伝達される。しかし、制動中期には出力反力も
大きくなるのでリアクションディスク９４がプランジャ
８６側へ膨出変形してその第２当接面９９Ｂにも当接
し、これにより第１および第２当接面９９Ａ、９９Ｂの
全面を介してプランジャ８６に出力反力が伝達される。
気圧式倍力装置７０の倍力比は、リアクションディスク
９４の面積とこのリアクションディスク９４に対するプ
ランジャ８６の接触面積との比で決まり、したがって、
図６の中央のグラフに示すように入力の小さい制動初期
には比較的高い倍力比が、入力が大きくなる制動の中期
乃至末期には比較低い倍力比が得られるようになる。図
６中、屈曲点Ｑは前記した倍力比が高から低へ切換わる
変更点を表している。なお、図６中、Ｃ点は全負荷作用
点を表している。

【００３２】一方、上記マスタシリンダ１における入力
と発生液圧との関係は、図６の左側のグラフに示すよう
に、入力の小さい初期段階ではリリーフ装置４が作動し
ないため、与圧室１９内の液圧と第１圧力室２０の液圧
が同圧となって上昇し（図３）、これにより大径ピスト
ン部１７を含む段付ピストン８の全体にかかる反力も大
きくなって、第１圧力室２０内の発生液圧の上昇勾配が
ゆるやかとなる。そして、この液圧上昇のゆるやかな状
態は、与圧室１９内の液圧Pbが与圧解放液圧Ps（図３）
に達するＡ点まで継続する。その後、与圧室１９内の液
圧Pbが与圧解放液圧Psを超えると、リリーフ装置４内の
バランスピストン５２がわずか移動して、与圧室１９内
の液圧が徐々に解放され、これに応じて第１圧力室２０
内の発生液圧の上昇勾配は急激となり、液圧完全解放点
Ａ´に達した後は、段付ピストン８の小径ピストン部１
８のみが液圧上昇に関与し、比較的急激な液圧の上昇勾
配が維持される。なお、この入力と発生液圧との関係
は、従来のマスタシリンダにおけるそれ（図７）と実質
変わりはない。

【００３３】ところで、本ブレーキ作動装置における気
圧式倍力装置７０は、前記したように低入力側で比較的
高い倍力比が、高入力側で比較的低い倍力比が得られる
ように２段階に倍力比を変更可能な２レシオタイプとし
て構成され、しかもプランジャ８６の第１当接面９９Ａ
の面積を、倍力比一定の汎用の気圧式倍力装置における
プランジャの直径よりも十分小さくして、低入力側の倍
力比を高めに設定している。このことから、上記マスタ
シリンダ本体２内の第１圧力室２０内の発生液圧の上昇
勾配がゆるやかとなる初期段階では、同じく図６の右側
のグラフに示すように、従来、ブレーキペダルからの入
力に対するマスタシリンダ１側の発生液圧が不足する領
域Ｄにおける液圧の上昇勾配が大きくなり、この結果、
作動初期におけるブレーキペダルの重さが軽減され、ブ
レーキの効き不足感も解消される。一方、プランジャ８
６の直径を、倍力比一定の汎用の気圧式倍力装置におけ
るプランジャの直径よりも大きくして、高入力側の倍力
比を低めに設定していることから、マスタシリンダ１の
リリーフ装置４が作動して与圧室１９の液圧が解放され
る中期以降では、同じく図６の右側のグラフに示すよう
に、従来、マスタシリンダ１側の発生液圧が立ち気味と
なる領域Ｅにおける液圧の上昇勾配がゆるやかとなる。
この結果、作動後半におけるブレーキペダルの軽さがな
くなり、ブレーキの効きすぎ感も解消される。すなわ
ち、ブレーキペダルからの入力に対するマスタシリンダ
側の発生液圧の上昇が全体としてなめらかとなり、結果
としてペダルフィーリング性並びにブレーキフィーリン
グ性が著しく改善される。なお、上記したマスタシリン
ダ１および気圧式倍力装置７０の入出力特性は、マスタ
シリンダ１内のリリーフ装置４の作動タイミングの変
更、気圧式倍力装置７０の倍力比やジャンプインの変更
等により任意に変更可能であるので、車両に応じてペダ
ルフィーリング性またはブレーキフィーリング性をチュ
ーニングできる。

【００３４】ここで、ブレーキペダルに対する踏力が解
放されると、気圧式倍力装置７０内の入力軸８５が戻し
ばね９２の復元力によって後退すると共に、プランジャ
８６も後退し、大気用弁座９０が閉じる一方で、負圧用
弁座８９が開き、作動圧室に負圧通路７９および大気通
路８０を経て負圧が導入され、上記した差圧が解消され
る。その後、負圧室７６内の戻しばね９６のばね力によ
りバルブボデー７８が後退し、パワーピストン７５が原
位置に復帰し、これに応じてマスタシリンダ本体２内の
両ピストン８、９も一体的に後退して原位置に復帰す
る。

【００３５】なお、上記実施の形態においては、リリー
フ装置４をマスタシリンダ本体２に対して別体に設けた
場合を示したが、このリリーフ装置４は、マスタシリン
ダ本体２に内蔵させた構成としてもよいものである。ま
た、このリリーフ手段の構造は任意であり、前記バラン
スピストン５２を備えた構成に代えて、汎用のリリーフ
弁構造とすることができる。また、上記実施の形態にお
いては、気圧式倍力装置７０として倍力比を２段階に変
更可能な２レシオタイプの構成としたが、この気圧式倍
力装置の倍力比の変更数は任意であり、３レシオタイプ
またはそれ以上のタイプとしてもよい。さらに、上記実
施の形態においては、気圧式倍力装置７０を負圧室７６
と作動圧室７７とを各１つ備えたシングル型として構成
したが、これに代えて、負圧室と作動圧室とを各２つ備
えたタンデム型として構成してもよいことはもちろんで
ある。

【００３６】

【発明の効果】上記したように、本発明に係るブレーキ
作動装置によれば、ファーストフィル機能を有するマス
タシリンダに倍力比を変更可能な気圧式倍力装置を組合
せることで、マスタシリンダの圧力室内の発生液圧をブ
レーキペダルからの入力に対してなめらかに上昇させる
ことができるようになり、ペダルフィーリング性並びに
ブレーキフィーリング性が著しく向上するようになる。
また、わずかの設計変更で、ペダルフィーリング性また
はブレーキフィーリング性を変更できるので、車両に応
じたチューニングも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態としてのブレーキ作
動装置を構成するマスタシリンダの全体的構造を示す断
面図である。

【図２】本マスタシリンダで用いられたリリーフ装置の
構造を示す断面図である。

【図３】リリーフ装置の作動前後における与圧室内液圧
の変化を示すグラフである。

【図４】本発明の一つの実施の形態としてのブレーキ作
動装置を構成する気圧式倍力装置の全体的構造を示す断
面図である。

【図５】本気圧式倍力装置の要部構造を示す断面図であ
る。

【図６】本ブレーキ作動装置を構成するマスタシリンダ
および気圧式倍力装置の入出力特性と本ブレーキ作動装
置全体の入出力特性を示すグラフである。

【図７】従来のブレーキ作動装置を構成するマスタシリ
ンダおよび気圧式倍力装置の入出力特性と該ブレーキ作
動装置全体の入出力特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１ マスタシリンダ ３ リザーバ ４ リリーフ装置（リリーフ手段） ６ シリンダ本体 ８ 第１ピストン（段付ピストン） １０ リングガイド（小径シリンダ部） １３ 口元リングガイド（大径ピストン部） １９ 与圧室 ２０ 第１圧力室 ２２ シールカップ（シール手段） ３６ 液補給室（液補給通路手段） ５２ リリーフ装置内のバランスピストン ７０ 気圧式倍力装置 ７３ シェル本体 ７５ パワーピストン ７８ バルブボデー ８３ 弁機構 ８５ 入力軸 ８６ プランジャ ９４ リアクションディスク ９５ 出力軸 ９９Ａ プランジャ前端の第１当接面 ９９Ｂ プランジャ前端の第２当接面

フロントページの続き (72)発明者 安藤 博美 山梨県中巨摩郡▲櫛▼形町吉田1000番地 トキコ株式会社山梨工場内 Ｆターム(参考） 3D047 BB11 CC11 CC13 CC15 CC32 FF16 3D048 BB25 BB37 CC26 EE15 EE25 HH32 HH53

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マスタシリンダと気圧式倍力装置との組
   合せからなるブレーキ作動装置であって、マスタシリン
   ダが、大径シリンダ部および小径シリンダ部を有する段
   付シリンダと、前記大径シリンダ部および小径シリンダ
   部にそれぞれ摺動可能に嵌合される大径ピストン部およ
   び小径ピストン部を有する段付ピストンと、前記段付シ
   リンダ内を前記大径ピストン部の前方の与圧室と前記小
   径ピストン部の前方の圧力室とに区画すると共に、前記
   与圧室から前記圧力室側へのブレーキ液の流れのみを許
   容するシール手段と、非作動時には前記与圧室および前
   記圧力室をリザーバへ連通させる液補給通路手段と、前
   記与圧室の液圧が設定圧力以上に上昇した際、該与圧室
   内のブレーキ液を前記リザーバへ逃がすリリーフ手段と
   を備えており、前記気圧式倍力装置は、低入力側で比較
   的高い倍力比が、高入力側で比較的低い倍力比が得られ
   るように、少なくとも２段階に倍力比を変更可能であ
   り、しかも低入力側の倍力比を高めに設定していること
   を特徴とするブレーキ作動装置。
2. 【請求項２】 気圧式倍力装置は、低入力側の倍力比を
   高めに設定している構成に代えてまたは該構成に加えて
   ジャンプイン出力を高めに設定していることを特徴とす
   る請求項１に記載のブレーキ作動装置。