JP3846681B2 - ブレーキ増圧マスタシリンダ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作手段の操作力による入力に応じて調圧された液圧によりマスタシリンダ圧が増圧されて出力される増圧マスタシリンダの技術分野に属し、特に、入力側の作動と出力側の作動とを分離して出力側の作動に影響されることなく、入力ストロークを種々設定できる増圧マスタシリンダの技術分野に属するものである。なお、以下の説明において、マスタシリンダをＭＣＹとも表記する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車のブレーキシステムにおいては、従来、液圧によりブレーキペダルのペダル踏力を所定の大きさに倍力させて大きなブレーキ液圧を発生させるブレーキ液圧倍力装置が採用されている。このブレーキ液圧倍力装置は、小さなブレーキペダル踏力で大きなブレーキ力を得ることができ、これにより、制動を確実にしかつ運転者の労力を軽減することができるものである。
【０００３】
このような従来のブレーキ液圧倍力装置は、ブレーキペダルのペダル踏力に基づく入力で制御弁が作動して入力に応じた作動液圧を発生させ、この作動液圧を動力室に導入することで、入力を所定の倍力比で倍力して出力するようになっている。そして、このブレーキ液圧倍力装置の出力でブレーキマスタシリンダのピストンを作動させて、マスタシリンダがマスタシリンダ圧を発生し、このマスタシリンダ圧がホイールシリンダにブレーキ液圧として導入されることにより、ブレーキが作動するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のブレーキシステムにおいては、例えば、アンチロック制御（ＡＢＳ）や急ブレーキ時等にブレーキ力をアシストするブレーキアシスト制御や回生ブレーキを併用する際の回生協調ブレーキ制御等のブレーキ作動中のブレーキ力制御、および車間制御用ブレーキ制御や障害物等の回避のための衝突回避ブレーキ制御やトラクションコントロール（ＴＲＣ）のためのブレーキ制御等の自動ブレーキ制御等の種々のブレーキ制御が行われている。
このようなブレーキ制御はマスタシリンダより先のホイールシリンダまでのブレーキ回路で行われている場合が多いが、マスタシリンダより先のブレーキ回路でブレーキ制御が行われるとき、液圧倍力装置の入力ストロークが、例えばブレーキフィーリング等のため、このブレーキ制御に影響されないようにすることが求められる。
【０００５】
しかしながら、従来のブレーキ液圧倍力装置とブレーキマスタシリンダとを組み合わせたブレーキシステムでは、マスタシリンダとホイールシリンダとの関係から、マスタシリンダピストンのストロークが決まり、このマスタシリンダピストンのストロークでブレーキ液圧倍力装置の入力軸のストローク、つまりブレーキペダルのペダルストロークが決まるようになっている。このため、入力側のストロークがマスタシリンダより先のブレーキ回路でのブレーキ制御に影響されてしまい、従来のブレーキ液圧倍力装置とブレーキマスタシリンダとの組み合わせでは、前述の要求に確実にかつ十分に応えることが困難であった。
【０００６】
また、ブレーキフィーリング等のため、入力側であるブレーキペダルのストローク特性を変更する場合、ブレーキマスタシリンダおよびブレーキマスタシリンダより先のブレーキ回路も影響を受けるため、マスタシリンダのサイズ変更等のこれら出力側の変更が必要となる。しかも、出力側を変更すると、ブレーキの出力特性が影響されてしまうため、ブレーキシステム全体の見直し変更が必要となり、変更規模が大がかりになってしまう。
【０００７】
更に、車両の種類やサイズ等によってマスタシリンダより先のブレーキ回路が種々変わっても、入力側はこのような異なるブレーキ回路にできるだけ影響されないようにすることが望まれる。
そこで、入力側と出力側とをただ単に分離させて、入力ストロークに関係なく、出力を発生させるようにすると、入力側がストロークしなくなってしまい、入力側のストロークを確保することができなくなる。
【０００８】
このようなことから、従来では、マスタシリンダより先のブレーキ回路にストロークシミュレータを設けて、ブレーキ液圧倍力装置の入力ストロークがマスタシリンダより先でのブレーキ制御に影響されないようにするとともに、入力ストロークを確保することが提案されている。
【０００９】
しかしながら、ストロークシミュレータを特別に設けたのでは、このストロークシミュレータに用いられているストロークシリンダや電磁開閉弁等の多くの部品を必要とするため、構成が複雑であるばかりでなく、コストが高いものとなってしまう。
また、ストロークシミュレータ等を設けた場合にも、液圧源の失陥時には、確実にブレーキ作動を行うことができるようにしなければならないという問題もある。
【００１０】
更に、アンチロック制御システムにおいては、制動時車輪がロック傾向になった場合には、ブレーキ力を制御して車輪のロック傾向を解消できるようにすることが望まれる。更に、回生ブレーキと組み合わされた回生ブレーキ協調システムにおいては、ブレーキ液圧倍力装置の作動中に回生ブレーキ作動が作動した場合に、この回生ブレーキ作動によるブレーキ力の分だけ、ブレーキ液圧倍力装置の作動によるブレーキ力を下げる必要があり、このような場合にブレーキ液圧倍力装置の出力をその分低下できるようにすることが望まれる。また、ブレーキアシストシステムと組み合わされたブレーキシステムにおいては、ブレーキ液圧倍力装置の作動時に運転者が所定のペダル踏力で踏み込めないことにより所定のブレーキ力を得ることができず、ブレーキアシストが必要な場合に、ブレーキ液圧倍力装置の作動によるブレーキ力を上げる必要があり、このような場合にブレーキ液圧倍力装置の出力を上昇できるようにしたりすることが望まれる。
このようにブレーキ作動中にブレーキ制御が行われた場合に、ストロークシミュレータ等を設けても、ブレーキペダルがその影響を受けないようにすることが求められる。
【００１１】
更に、車間制御ブレーキシステムでは、走行中、前車との車間距離が短くなるとブレーキを自動的に作動させてこの車間距離を一定の距離に保持することが望まれ、また、衝突回避ブレーキシステムでは、前方等に障害物等があり、この障害物等に衝突するおそれがある場合に、ブレーキを自動的に作動させてこの障害物等との衝突を回避することが望まれる。更に、トラクションコントロールシステムでは、車両発進時に駆動車輪がスリップ傾向になった場合に、この駆動車輪にブレーキを自動的に作動させてこのスリップ傾向を解消し、車両が確実に発進できるようにすることが望まれる。
【００１２】
このように自動ブレーキが行われた場合に、ストロークシミュレータ等を設けても、ブレーキペダルがその影響を受けないようにすることが求められている。
しかも、このようなブレーキ作動中のブレーキ力制御や自動ブレーキ制御等を行うためのシステムを簡単な構成で形成することが求められている。
更に、車両等の状況に応じて、入力−ストローク特性、入力−ブレーキ圧特性あるいはストローク−ブレーキ圧特性等を簡単な構成で変更できるようにすることも求められている。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、出力側に影響されずに入力側のストローク特性を種々変更することが可能なブレーキ増圧マスタシリンダを提供することである。
本発明の他の目的は、簡単な構造で増圧したマスタシリンダ圧により大きなブレーキ力を得ることのでブレーキ増圧マスタシリンダを提供することである。
本発明の更に他の目的は、液圧源失陥時には確実に作動することができるコンパクトで安価なブレーキ増圧マスタシリンダを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明は、ブレーキペダル等のブレーキ操作部材の操作力によって加えられる入力でストロークする入力軸と、前記入力軸で作動制御されて液圧源の液圧を前記入力に応じて制御された液圧を発生させる制御弁と、この制御弁で制御された液圧が供給される加圧室と、この加圧室に供給された液圧で作動してマスタシリンダ圧を発生するマスタシリンダピストンとを少なくとも備え、前記制御弁が、弾性手段の弾性力により前記入力軸で作動される方向と逆方向に付勢されるとともにこの制御弁で制御された液圧により前記入力軸で作動される方向に付勢されるようになっており、前記入力軸が前記制御弁で制御された液圧による作用力と前記弾性手段の弾性力とがバランスするようにストロークするようになっており、前記加圧室に接続可能に設けられて前記制御弁で制御された液圧が供給可能である反力室を備えているとともに、この反力室に供給された液圧が前記入力軸に前記入力と対抗して作用するようになっており、前記制御弁が、前記マスタシリンダピストンに対して相対移動可能に設けられかつ前記制御された液圧を発生するバルブスプールを有し、このバルブスプールが前記制御弁で制御された液圧による作用力と前記弾性手段の弾性力とにより互いに対抗する方向に付勢されるようになっていることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項２の発明は、前記制御弁が前記バルブスプールと前記入力軸とで構成され、前記バルブスプールが前記弾性力と前記作用力とがバランスするようにストロークするとともに、前記入力軸がこのバルブスプールのストロークに応じてストロークするようになっていることを特徴としている。
【００１６】
更に、請求項３の発明は、前記制御弁が、前記バルブスプールと、前記ハウジングに移動不能に固定された円筒状部材に相対摺動可能に設けられた筒状部材とで構成され、前記バルブスプールを付勢する前記弾性力と前記作用力とがバランスするように前記入力軸がストロークするようになっていることを特徴としている。
【００１７】
更に、請求項４の発明は、前記液圧源と前記加圧室との連通・遮断を制御する電磁開閉弁と、非作動時前記加圧室と前記反力室とを自由に連通するとともに、作動時前記加圧室と前記反力室とを前記加圧室と前記反力室との圧力差がリリーフ圧を超えたとき開くリリーフ弁を介して接続するように切換制御する電磁切換弁と、前記電磁開閉弁の開閉および前記電磁切換弁の切換をそれぞれ制御する制御装置とを備えていることを特徴としている。
更に、請求項５の発明は、前記液圧源と前記加圧室との連通・遮断を制御する第１の電磁開閉弁と、前記液圧源と前記反力室との連通・遮断を制御する第２の電磁開閉弁と、これらの第１および第２の電磁開閉弁を開閉制御する制御装置とを備えていることを特徴としている。
【００１８】
更に、請求項６の発明は、前記液圧源が、必要時に作動してブレーキ液を吐出するポンプと、このポンプによって設定圧以上に蓄圧されるアキュムレータとからなり、前記第１の電磁開閉弁が前記ポンプと前記加圧室との連通・遮断を制御し、また前記第２の電磁開閉弁が前記ポンプと前記反力室との連通・遮断を制御するようになっており、更に前記アキュムレータと前記加圧室との連通・遮断が、前記制御装置で開閉制御されかつ非作動時に閉じる第３の電磁開閉弁で制御されるようになっていることを特徴としている。
更に、請求項７の発明は、前記液圧源と前記加圧室との連通・遮断を制御する電磁開閉弁と、前記電磁開閉弁を開閉制御する制御装置とを備えていることを特徴としている。
【００１９】
更に、請求項８の発明は、前記液圧源が設定圧以上に蓄圧されるアキュムレータを少なくとも備えており、また、前記アキュムレータと前記加圧室との連通・遮断を制御する第１の電磁開閉弁を備えているとともに、前記加圧室と前記反力室との連通・遮断を制御する第２の電磁開閉弁を備え、更にこれらの第１および第２の電磁開閉弁を開閉制御する制御装置を備えていることを特徴としている。
更に、請求項９の発明は、操作時に前記入力軸がストロークしても前記加圧室に液圧が発生しないときに、前記入力軸で前記マスタシリンダピストンを押圧することでマスタシリンダ圧を発生させるようになっていることを特徴としている。
【００２０】
【作用】
このような構成をした本発明のブレーキ増圧ＭＣＹにおいては、ＭＣＹ自体が増圧機能を有しているので、従来の負圧倍力装置や液圧倍力装置等の倍力装置を必要とせず、ブレーキ増圧ＭＣＹの全長を従来のＭＣＹと倍力装置とを組み合わせたものに比べて倍力装置がない分短くなる。これにより、ブレーキシステムが簡素化されるとともに、ブレーキ増圧ＭＣＹの搭載性が向上する。
また、入力軸とマスタシリンダピストンとが作動時に分離して作動するとともに、制御弁がこの制御弁で制御された液圧による作用力と弾性手段の弾性力とがバランスするように入力軸がストロークし、この制御弁がストロークシミュレータとして機能するようになる。
【００２１】
また、加圧室と反力室とが遮断可能となるので、加圧室に反力室と独立して液圧源の液圧を供給可能となる。これにより、回生ブレーキとの協調制御、自動ブレーキ制御、定速走行適合制御、あるいはブレーキアシスト制御が行うことが可能となる。
更に、制御弁がバルブスプールを有しており、このバルブスプールが制御弁で制御された液圧による作用力と弾性手段の弾性力とがバランスするように入力軸がストロークし、制御弁のストロークシミュレータとしての機能がこのバルブスプールによって発揮されるようになる。
【００２２】
そして、制御弁で制御された液圧が作用する制御弁の受圧面積および弾性手段の弾性力を種々設定することにより、ブレーキ増圧ＭＣＹの出力側であるＭＣＹ圧に影響を及ぼさずに、入力側である入力軸のストローク特性を出力側に独立して種々任意に変えられるようになる。
しかも、入力軸のストローク特性がＭＣＹ圧に影響を及ぼされないので、操作フィーリングが良好になる。
更に、ストロークシミュレータがブレーキ増圧ＭＣＹに内蔵されて外付けされないため、ブレーキ増圧ＭＣＹがコンパクトに形成される。
【００２３】
特に、請求項４の発明においては、制御装置が電磁切換弁を切換制御することで、電磁切換弁の切換作動時反力室の液圧が加圧室の液圧よりリリーフ弁のリリーフ圧の分だけ小さくなるので、ブレーキ増圧ＭＣＹはジャンピング特性を発揮するようになる。
更に、請求項５ないし７の発明においては、それらの発明のブレーキ増圧ＭＣＹがオープンセンタ型ＭＣＹに適用される。その場合、請求項５および６の発明においては、操作時の入力軸のストローク開始後の所定時間経過後に制御装置が第２の電磁開閉弁を開くことにより、ブレーキ増圧ＭＣＹはジャンピング特性を発揮するようになる。
【００２４】
更に、請求項５の発明においては、制御装置が回生ブレーキの作動状況の情報等に基づいて第１および第２の電磁開閉弁を開閉制御することで、回生ブレーキに協調し、回生ブレーキのブレーキ力に応じて全体として最適なブレーキ力が得られる等のブレーキ力を制御するようにブレーキ増圧ＭＣＹが作動される。
更に、請求項６の発明においては、請求項５の発明の作用に加えて、制御装置が、自動ブレーキを作動するための情報、定速走行のためにブレーキを作動制御するための情報、あるいはブレーキアシストのためにブレーキを制御するための情報等に基づいて、それぞれ、第１ないし第３の電磁開閉弁を開閉制御することで、自動ブレーキ制御、定速走行適合制御、あるいはブレーキアシスト制御等のブレーキ力制御が行われるようにブレーキ増圧ＭＣＹが作動されるようになる。
【００２５】
更に、請求項８の発明においては、この発明のブレーキ増圧ＭＣＹがクローズドセンタ型ＭＣＹに適用される。そして、操作時の入力軸のストローク開始後の所定時間経過後に制御装置が第２の電磁開閉弁を開くことにより、ブレーキ増圧ＭＣＹはジャンピング特性を発揮するようになる。また、制御装置が、回生ブレーキの作動状況の情報、自動ブレーキを作動するための情報、定速走行のためにブレーキを作動制御するための情報、あるいはブレーキアシストのためにブレーキを制御するための情報等に基づいて、それぞれ、第１の電磁開閉弁および第２の電磁開閉弁を開閉制御することで、回生ブレーキ協調制御、自動ブレーキ制御、定速走行適合制御、あるいはブレーキアシスト制御等のブレーキ力制御が行われるようにブレーキ増圧ＭＣＹが作動されるようになる。
更に、請求項９の発明においては、操作時に前記入力軸がストロークしても前記液圧源の失陥等により前記加圧室に液圧が発生しないときには、入力軸の入力でマスタシリンダピストンが直接作動されるようになるので、このように前記加圧室に液圧が発生しないときでも、ブレーキが確実に作動するようになる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係る増圧マスタシリンダの実施の形態の第１例が適用されているブレーキ増圧マスタシリンダを示す図、図２は図１に示す増圧マスタシリンダの増圧制御部の部分拡大断面図である。なお、以下の説明において、「前」はいずれの図において図の左を指し、「後」は図の右を指す。
【００２７】
図１および図２に示すように、この第１例におけるブレーキ増圧マスタシリンダ１はオープンセンタ型制御弁を有したオープンセンタ型ＭＣＹであり、図示しないブレーキペダルのペダル踏力等のブレーキ操作部材の操作力に応じて調圧した液圧を発生する増圧制御部２とこの増圧制御部２で調圧された液圧で増圧されたＭＣＹ圧を発生するマスタシリンダ圧発生部３とからなっている。
【００２８】
ブレーキ増圧マスタシリンダ１はハウジング４を有し、このハウジング４は右端に開口する第１孔５と、この第１孔５の左端に連続して形成され、第１孔５の径より小さい径の第２孔６と、この第２孔６の左端に連続して形成され、第２孔６の径より小さい径の第３孔７と、この第３孔７の左端に連続して形成され、第３孔７の径より小さい径の第４孔８とからなる段付孔を有している。この段付孔内の第３孔７には第１円筒状部材９が液密に嵌合されているとともに、第２孔６には第２円筒状部材１０が液密に嵌合されており、これらの第１および第２円筒状部材９,１０は、第１孔５の右端を液密に閉塞するプラグ１１によって軸方向に移動不能に固定されている。第２円筒状部材１０は互いに同心状に設けられた外側円筒状部材１２と内側円筒状部材１３とを有している。
【００２９】
そして、第１円筒状部材９および第２円筒状部材１０の外側円筒状部材１２と、第２円筒状部材１０の内側円筒状部材１３との間には、筒状のプライマリピストン１４が収容されている。このプライマリピストン１４の軸方向中央の大径部の外周は第１円筒状部材９の内周に液密にかつ摺動可能に内嵌されているとともに、プライマリピストン１４の内周は第２円筒状部材１０の内側円筒状部材１３の外周に液密にかつ摺動可能に外嵌されている。
【００３０】
また、第４孔８および第１円筒状部材９内には筒状のセカンダリピストン１５が収容されているとともに、このセカンダリピストン１５の軸方向中央の大径部の外周は第４孔８の内周に液密にかつ摺動可能に内嵌されている。セカンダリピストン１５の後端部は第１円筒状部材９内に進入しているとともに、このセカンダリピストン１５の後端部の内周には、プライマリピストン１４の前端小径部が第１カップシール１６により液密にかつ摺動可能に内嵌されている。
【００３１】
更に、第４孔８内には第３円筒状部材１７が液密に嵌合固定されており、この第３円筒状部材１７は互いに同心状に設けられた外側円筒状部１８と内側円筒状部１９とを有している。このセカンダリピストン１５の前端小径部の外周は第３円筒状部材１７の外側円筒状部１８の内周に第２カップシール２０により液密にかつ摺動可能に内嵌されているとともに、セカンダリピストン１５の内周は第３円筒状部材１７の内側円筒状部１９の外周に液密にかつ摺動可能に外嵌されている。
そして、プライマリピストン１４およびセカンダリピストン１５の各軸方向中央の大径部の外径が互いに等しく設定されているとともに、プライマリピストン１４およびセカンダリピストン１５の各前端小径部の外径が互いに等しく設定されている。
【００３２】
プライマリピストン１４の前端とセカンダリピストン１５との間には第１大気圧室２１が形成されており、この第１大気圧室２１は、第３円筒状部材１７の内側円筒状部１９の軸方向孔２２とハウジング４に穿設されかつ軸方向孔２２に接続する通路孔２３とを介してリザーバ２４に常時連通している。また、セカンダリピストン１５の前端と第３円筒状部材１７との間には第２大気圧室２５が形成されており、この第２大気圧室２５は、第３円筒状部材１７の外側円筒状部１８の径方向孔２６とハウジング４に穿設されかつ径方向孔２６に接続する通路孔２７とを介してリザーバ２４に常時連通している。
【００３３】
また、第１円筒状部材９の内側でプライマリピストン１４とセカンダリピストン１５の後端との間には第１ＭＣＹ圧室２８が形成されており、この第１ＭＣＹ圧室２８は、第１円筒状部材９の前端に形成された径方向の溝２９およびハウジングに穿設された通路孔３０を介して図示しない第１ブレーキ系統のホイールシリンダに常時接続されている。更に、セカンダリピストン１５の後端部には第１ＭＣＹ圧室２８に常時連通する径方向孔３１が穿設されている。そして、図示のように第１カップシール１６が径方向孔３１より後方に位置しているときは、径方向孔３１が第１大気圧室２１と連通するので、第１ＭＣＹ圧室２８は径方向孔３１を介して第１大気圧室２１つまりリザーバ２４に接続され、また、第１カップシール１６が径方向孔３１より前方に位置すると、径方向孔３１が第１大気圧室２１から遮断されるので、第１ＭＣＹ圧室２８は第１大気圧室２１つまりリザーバ２４から遮断されるようになっている。
【００３４】
一方、ハウジング４の第４孔８内側でセカンダリピストン１５と第３円筒状部材１７の後端との間には第２ＭＣＹ圧室３２が形成されており、この第２ＭＣＹ圧室３２は、ハウジング４に穿設された通路孔３３を介して図示しない第２ブレーキ系統のホイールシリンダに常時接続されている。更に、第３円筒状部材１７の後端部には第２ＭＣＹ圧室３２に常時連通する径方向孔３４が穿設されている。
そして、図示のように第２カップシール２０が径方向孔３４より後方に位置しているときは、径方向孔３４が第２大気圧室２５と連通するので、第２ＭＣＹ圧室３２は径方向孔３４を介して第２大気圧室２５つまりリザーバ２４に接続され、また、第２カップシール２０が径方向孔３４より前方に位置すると、径方向孔３４が第２大気圧室２５から遮断されるので、第２ＭＣＹ圧室３２は第２大気圧室２５つまりリザーバ２４から遮断されるようになっている。
【００３５】
第２円筒状部材１０の外側円筒状部材１２の内側でプライマリピストン１４の後端と第２円筒状部材１０との間には加圧室３５が形成されており、この加圧室３５は第１円筒状部材９に穿設された径方向孔３６を介して、ハウジング４の第２孔６の内周と第１円筒状部材９の外周との間に形成された環状の通路３７に常時連通している。更に、第２円筒状部材１０の後端とプラグ１１の前端との間には反力室３８が形成されており、この反力室３８はプラグ１１に穿設された径方向孔３９を介して、ハウジング４に穿設された孔からなる通路４０に常時連通している。
【００３６】
第１大気圧室２１内でプライマリピストン１４とセカンダリピストン１５との間には、第１リターンスプリング４１が縮設されており、この第１リターンスプリング４１のばね力でプライマリピストン１４は常時後方に付勢されている。そして、非作動時には、プライマリピストン１４は図示のようにその後端が第２円筒状部材１０に当接されて後退限となっており、このとき第１カップシール１６は径方向孔３１より後方に位置し、第１ＭＣＹ圧室２８は第１大気圧室２１を経てリザーバ２４に連通している。また、第２ＭＣＹ圧室３２内でセカンダリピストン１５と第３円筒状部材１７との間には、第２リターンスプリング４２が縮設されており、この第２リターンスプリング４２のばね力でセカンダリピストン１５は常時後方に付勢されている。そして、非作動時には、セカンダリピストン１５は図示のようにその後端が第１円筒状部材９の前端に当接されて後退限となっており、このとき第２カップシール２０は径方向孔３４より後方に位置し、第２ＭＣＹ圧室３２は第２大気圧室２５を経てリザーバ２４に連通している。
【００３７】
小径部４３と大径部４４とからなる段付スプール（本発明のバルブスプールに相当）４５が第２円筒状部材１０の内側円筒状部材１３と同心状に設けられており、小径部４３は第２円筒状部材１０を液密にかつ摺動可能に貫通しているとともに、大径部４４は内側円筒状部材１３内に摺動可能に嵌合されている。大径部４４の後端面は反力室３８に面しているとともに、大径部４４の前端面は、小径部４３の外周面と第２円筒状部材１０の内側円筒状部材１３の内周面との間に形成されかつ後述するスプリング（本発明の弾性手段に相当）５１が収容されるスプリング室４６に面している。また、大径部４４には反力室３８とスプリング室４６とを常時連通するように軸方向に貫通する軸方向孔４７が穿設されているとともに、大径部４４の内周面に環状溝４８が形成されている。これらの軸方向孔４７と環状溝４８とは径方向孔４９を介して常時連通されている。後述するように、大径部４４には入力軸５３の前端部が摺動可能に嵌合されるが、この入力軸５３の前端部が嵌合される段付スプール４５の軸方向孔の内径は、小径部４３の外径より小さく設定され、大径部４４の反力室３８側の受圧面積は大径部４４のスプリング室４６側の受圧面積より大きく設定されている。これにより、反力室３８およびスプリング室４６にそれぞれ液圧が発生したとき、この液圧は大径部４４の反力室３８側の受圧面積と大径部４４のスプリング室４６側の受圧面積との差により段付スプール４５を前方へ付勢するようになっている。
【００３８】
また、段付スプール４５の前端はプライマリピストン１４の前端部の径方向突出部５０に当接可能となっている。更に、内側円筒状部材１３と大径部４４との間にはスプリング５１が縮設されており、このスプリング５１のばね力で、段付スプール４５は常時後方つまり後述する入力軸５３の方向に付勢されている。そして、非作動時には、段付スプール４５は図示のようにその後端が第２円筒状部材１０に設けられたスナップリング５２に当接されて後退限となっている。
【００３９】
段付スプール４５の後端部には、入力軸５３の前端部が摺動可能に嵌合されている。この入力軸５３は、プラグ１１内を摺動する後端部の断面積が段付スプール４５内を摺動する前端部の断面積より大きくなる段付軸として形成されている。また、入力軸５３はその後端部が図示しないブレーキペダルに連結されており、ブレーキペダルの踏み込みで前進ストロークするようになっている。この入力軸５３は図示しないブレーキペダルのリターンスプリングで常時後方に付勢されている。このリターンスプリングとは別に、図示しないが段付スプール４５と入力軸５３との間にスプリングを縮設し、このスプリングのばね力で入力軸５３を常時後方に付勢することもできる。更に、入力軸５３にはフランジ部５３ａが形成されており、図示のようにこのフランジ部５３ａがプラグ１１に当接することで、入力軸５３は後退限となっている。
【００４０】
入力軸５３の前端５３ｂと環状溝４８とで、入力軸５３の入力つまりブレーキペダルのペダル踏力に応じた液圧を加圧室３５および反力室３８に発生させる制御弁５４が構成されている。この制御弁５４の下流側は、段付スプール４５に穿設された軸方向孔５５およびプライマリピストン１４の前端部に穿設された軸方向孔５６を介して第１大気圧室２１に常時接続されている。加圧室３５に常時連通する環状の通路３７は通路５７を介して、常開の第１電磁開閉弁５８（本発明の電磁切換弁または本発明の第１の電磁切換弁に相当）に接続されており、更に、この第１電磁開閉弁５８は通路５９を介してポンプ６０の吐出側に接続されている。その場合、ポンプ６０はリザーバ２４からブレーキ液を吸い込んで吐出するようになっている。
【００４１】
また、反力室３８に常時連通する通路４０は通路６１を介して常開の電磁切換弁６２に接続されている。この電磁切換弁６２は、ブレーキ液の流れを制限しない通常の連通位置とポンプ吐出圧がリリーフ圧以下ではポンプ６０から反力室３８へのブレーキ液の流れを阻止し、ポンプ吐出圧がリリーフ圧を超えると開いてポンプ吐出圧を反力室３８に供給するリリーフ弁６２ａが設けられたブレーキ液流動制限位置の２位置が設定されている。この電磁切換弁６２は通路６３を介して通路５７に常時接続されている。したがって、加圧室３５は電磁切換弁６２の非作動時は反力室３８に自由に連通され、電磁切換弁６２の作動時は加圧室３５と反力室３８との圧力差がリリーフ圧を超えたとき開くリリーフ弁６２ａを介して反力室３８に接続されるようになっている。
【００４２】
更に、ポンプ６０の吐出側の通路５９は通路６４を介して常閉の第２電磁開閉弁６５に接続されており、この第２電磁開閉弁６５は通路６６を介してポンプ吐出圧上昇補助用の液圧を蓄えるアキュムレータ６７に接続されている。このアキュムレータ６７はポンプ吐出圧の上昇を補助する程度のものであるので、その蓄圧容量は比較的小さく設定されている。
【００４３】
第１および第２電磁開閉弁５８,６５の開閉制御およびポンプ６０の駆動制御は、それぞれ、図示しないブレーキペダルの踏込を検知するペダル踏込検知センサおよびアキュムレータ６７の蓄圧をアキュムレータ圧検出センサからの各検出信号に基づいて、図示しない制御装置（ＣＰＵ）により行われるようになっている。つまり、第１および第２電磁開閉弁５８,６５の開閉制御およびポンプ６０の駆動制御は必要時にＣＰＵによって行われる。また、電磁切換弁６２はペダル踏込検知センサの検出信号に基づいて、ＣＰＵによりブレーキペダル踏込時ブレーキ液流動制限位置に切り換えられるように切換制御されるようになっている。そして、この第１例ではポンプ６０およびアキュムレータ６７により液圧源が構成されているが、その場合ポンプ６０が本発明の液圧源を構成している。
【００４４】
次に、このように構成された第１例の増圧マスタシリンダ１の作動について説明する。
アキュムレータ６７の蓄圧が設定圧より低下すると、アキュムレータ圧検出センサからの検出信号に基づいて、ＣＰＵが第１電磁開閉弁５８を閉じ、かつ第２電磁開閉弁６５を開き、更にポンプ６０を駆動することで、ポンプ６０吐出圧がアキュムレータ６７に蓄わえられる。アキュムレータ６７の蓄圧が設定圧以上となると、ＣＰＵが第１電磁開閉弁５８を再び開き、かつ第２電磁開閉弁６５を再び閉じ、更にポンプ６０の駆動を停止し、アキュムレータ６７の蓄圧を停止する。したがって、アキュムレータ６７には設定圧以上の液圧が常時蓄わえられている。なお、ＣＰＵが定期的に第１および第２電磁開閉弁５８,６５とポンプ６０とを前述のように作動制御することで、アキュムレータ６７に定期的に蓄圧するようにすることもできるし、また、この定期的蓄圧と設定圧以下による蓄圧を組み合わせてアキュムレータ６７に設定圧以上の液圧を常時蓄わえるようにすることもできる。
【００４５】
ブレーキペダルが踏み込まれない増圧マスタシリンダ１の非作動時には、プライマリピストン１４、セカンダリピストン１５、段付スプール４５および入力軸５３は、いずれも図示の後退限となっている。また、図示のように第１電磁開閉弁５８が開かれ、電磁切換弁６２が連通位置に設定され、更に第２電磁開閉弁６５が閉じられている。
【００４６】
この図示の非作動時では、制御弁５４の開弁量は最大となっており、このときには、反力室３８およびスプリング室４６が軸方向孔４７、径方向孔４９、環状溝４８、入力軸５３の前端５３ｂと環状溝４８との間の隙間、軸方向孔５５および軸方向孔５６を介して第１大気圧室２１に接続されている。すなわち、反力室３８およびスプリング室４６がリザーバ２４に制御弁５４の最大開弁量で接続されている。また、加圧室３５が電磁切換弁６２を介して反力室３８に接続され、更に第１ＭＣＹ圧室２８はセカンダリピストン１５の径方向孔３１を介して第１大気圧室２１に接続されているとともに、第２ＭＣＹ圧室３２は第３円筒状部材１７の径方向孔３４を介して第２大気圧室２５に接続されている。したがって、非作動時では、第１ＭＣＹ圧室２８、第２ＭＣＹ圧室３２、加圧室３５、反力室３８およびスプリング室４６はいずれも大気圧となっている。
【００４７】
ブレーキペダルが踏み込まれると、このブレーキペダルの踏込がペダル踏込検知センサで検知され、ＣＰＵがポンプ６０を駆動すると同時に、電磁切換弁６２をブレーキ液流動制限位置に切り換え、更に、第２電磁開閉弁６５を開く。すると、ポンプ６０がリザーバ２４からのブレーキ液を吐出するが、電磁切換弁６２がブレーキ液流動制限位置になっているため、加圧室３５は反力室３８と実質的に遮断され、ポンプ６０吐出側は加圧室３５まで密閉空間となっている。このため、この密閉空間内にポンプ６０吐出圧が発生し、このポンプ６０吐出圧により加圧室３５に液圧が発生する。また、第２電磁開閉弁６５が開かれることで、アキュムレータ６７の蓄圧が加圧室３５に供給される。これにより、ポンプ６０駆動開始直後のポンプ吐出圧の上昇遅れによる加圧室３５の液圧上昇遅れが抑制され、加圧室３５の液圧は比較的迅速に上昇するようになる。
【００４８】
この加圧室３５の液圧でプライマリピストン１４が前進し、プライマリピストン１４の前端部に組み付けられている第１カップシール１６が径方向孔３１を通過してこの径方向孔３１より前方へ移動する。すると、第１ＭＣＹ圧室２８が第１大気圧室２１から遮断され、更にプライマリピストン１４が前進することで第１ＭＣＹ圧室２８内にＭＣＹ圧が発生する。
【００４９】
更に、この第１ＭＣＹ圧室２８のＭＣＹ圧でセカンダリピストン１５が前進し、セカンダリピストン１５の前端部に組み付けられている第２カップシール２０が径方向孔３４を通過してこの径方向孔３４より前方へ移動する。すると、第２ＭＣＹ圧室３２が第２大気圧室２５から遮断され、更にセカンダリピストン１５が前進することで第２ＭＣＹ圧室３２内にＭＣＹ圧が発生する。このとき、電磁切換弁６２がブレーキ液流動制限位置になっているので、加圧室３５の液圧がリリーフ弁６２ａのリリーフ圧以下のとき、反力室３８にはポンプ吐出圧は供給されなく液圧は発生していない。したがって、ブレーキペダル踏み込んでから（つまり、入力軸５３がストローク開始してから）加圧室３５の液圧がリリーフ圧を超えない間は、入力軸５３は反力室３８の液圧による反力が生じないので、各ＭＣＹ圧は入力軸５３の入力に関係なく上昇し、増圧マスタシリンダ１はいわゆるジャンピング特性を発揮するようになる。
【００５０】
ブレーキペダル踏み込んでから所定時間が経過すると、第２電磁開閉弁６５が再び閉じられ、アキュムレータ６７は加圧室３５から遮断される。ポンプ吐出圧がリリーフ圧を超えると、ポンプ６０から吐出されたブレーキ液が電磁切換弁６２を介して反力室３８に流動する。更にこのブレーキは、反力室３８から軸方向孔４７、径方向孔４９、環状溝４８、環状溝４８と入力軸５３の前端５３ｂとの間の隙間、軸方向孔５５、軸方向孔５６、第１大気圧室２１、軸方向孔２２および通路孔２３を介してリザーバ２４に還流するようになる。このとき、ブレーキペダルの踏込で入力軸５３が前進しているので、環状溝４８と入力軸５３の前端５３ｂとの間の隙間が小さくなっている、つまり制御弁５４の開弁量が小さくなっていて、この隙間を流れるブレーキ液が絞られるため、液圧が発生し反力室３８およびスプリング室４６に同圧の液圧がそれぞれ発生する。この反力室３８の液圧は、この液圧により入力軸５３に加えられる反力が入力軸５３の入力とバランスするように制御される。すなわち、反力室３８の液圧は入力軸５３の入力に応じて制御されるようになる。
【００５１】
一方、反力室３８およびスプリング室４６に液圧が発生すると、この液圧による作用力で、前述のように大径部４４の反力室３８側の受圧面積と大径部４４のスプリング室４６側の受圧面積との差に基づき段付スプール４５がスプリング５１のばね力に抗して前方へ押圧される。そして、この液圧による段付スプール４５への作用力とスプリング５１のばね力とがバランスするように、段付スプール４５が前方へストロークし、これにともない入力軸５３も前方へストロークする。すなわち、入力軸５３はプライマリピストン１４の前方へのストロークに関係なく、前方へストロークするようになり、増圧ＭＣＹはその入力側と出力側とが分離され、しかもストロークシミュレータの機能が発揮される。このストロークシミュレータの機能により、増圧ＭＣＹの入力側と出力側とが分離されても、入力軸５３は確実にストロークするようになる。
【００５２】
このとき、加圧室３５の液圧は反力室３８の液圧より電磁切換弁６２のリリーフ圧だけ大きくなっており、反力室３８の液圧が入力軸５３の入力つまりブレーキペダルのペダル踏力に応じた圧力に制御されることで、この反力室３８に電磁切換弁６２を介して接続されている加圧室３５の液圧もブレーキペダルのペダル踏力に応じた圧力に制御される。したがって、この加圧室３５の液圧で作動されるプライマリピストン１４により第１ＭＣＹ圧室２８に発生するＭＣＹ圧はペダル踏力に応じて増圧された圧力に制御されるとともに、第１ＭＣＹ圧室２８のＭＣＹ圧で作動されるセカンダリピストン１５により第２ＭＣＹ圧室３２に発生するＭＣＹ圧もペダル踏力に応じて増圧された圧力に制御される。
【００５３】
そして、これらの第１および第２ＭＣＹ圧室２８,３２の各ＭＣＹ圧がそれぞれ通路孔３０,３３を介して２ブレーキ系統のそれぞれのホイールシリンダに供給され、ホイールシリンダが作動してブレーキが作動する。その場合、プライマリピストン１４およびセカンダリピストン１５の各軸方向中央の大径部の外径が互いに等しく、かつプライマリピストン１４およびセカンダリピストン１５の各前端小径部の外径が互いに等しく設定されているので、第１および第２ＭＣＹ圧室２８,３２の各ＭＣＹ圧は互いに等しく、したがって２ブレーキ系統の各ブレーキ力も等しくなる。
【００５４】
ブレーキペダルの踏込を解放すると、ポンプ６０の駆動が停止し電磁切換弁６２が連通位置になるとともに入力軸５３が後退するので、ポンプ６０からブレーキ液が吐出されなくなるとともに、環状溝５４と入力軸５３の前端５３ｂとの間の隙間つまり制御弁５４の開弁量が大きくなる。すると、反力室３８の液圧が軸方向孔４７、径方向孔４９、環状溝４８、環状溝４８と入力軸５３の前端５３ｂとの間の隙間、軸方向孔５５、軸方向孔５６、第１大気圧室２１、軸方向孔２２および通路孔２３を介してリザーバ２４に排出され、反力室３８の液圧が低下する。この反力室３８の液圧低下により加圧室３５の液圧も低下するので、プライマリピストン１４が第１リターンスプリング４１のばね力と第１ＭＣＹ圧室２８のＭＣＹ圧により後退する。すると、第１ＭＣＹ圧室２８のＭＣＹ圧が低下するので、セカンダリピストン１５が第２リターンスプリング４２のばね力と第２ＭＣＹ圧室３２のＭＣＹ圧により後退し、第２ＭＣＹ圧室３２のＭＣＹ圧が低下する。
【００５５】
プライマリピストン１４の後退で第１カップシール１６が径方向孔３１より後方へ移動すると第１ＭＣＹ圧室２８が第１大気圧室２１に連通し、またセカンダリピストン１５の後退で第２カップシール２０が径方向孔３４より後方へ移動すると第２ＭＣＹ圧室３２が第２大気圧室２５に連通するので、第１および第２ＭＣＹ圧室２８,３２の各ＭＣＹ圧がともにリザーバ２４に排出される。プライマリピストン１４、セカンダリピストン１５、段付スプール４５および入力軸５３がともに図示の後退限位置となると、第１および第２ＭＣＹ圧室２８,３２、加圧室３５および反力室３８がいずれも大気圧となって、増圧マスタシリンダ１が非作動となり、ブレーキが解除する。
【００５６】
ポンプ６０等の液圧源あるいは第１、第２電磁開閉弁５８,６５が失陥してブレーキペダル踏込時に、つまりブレーキ操作時に入力軸５３がストロークしても加圧室３５に液圧が発生しないときは、ブレーキペダルを大きく踏み込むと、入力軸５３が大きく前進して段付スプール４５に当接し、これを押圧する。更にブレーキペダルを踏み込むことで、段付スプール４５が前進して、その前端がプライマリピストン１４の前端部の径方向突出部５０に当接し、これを押圧するので、プライマリピストン１４が前進ストロークする。これにより、前述と同様に第１ＭＣＹ圧室２８にＭＣＹ圧が発生するとともに、このＭＣＹ圧でセカンダリピストン１５が前進ストロークして、前述と同様に第２ＭＣＹ圧室３２にＭＣＹ圧が発生する。これらのＭＣＹ圧が、前述と同様に２ブレーキ系統のホイールシリンダに供給され、ブレーキが作動する。こうして、液圧源が失陥して液圧が発生しなくても、ブレーキを確実に作動させることができるようになる。
【００５７】
なお、ポンプ６０が故障しても、第１および第２電磁切換弁５８,６５およびアキュムレータ６７が正常であり、しかもアキュムレータ６７に所定圧が蓄圧されている場合は、ブレーキペダルの踏込時に第２電磁切換弁６５が開いて、アキュムレータ６７の蓄圧が加圧室３５に供給されるので、この加圧室３５の液圧でプライマリピストン１４が作動する。したがって、アキュムレータ６７の蓄圧分だけ増圧が可能となり、ポンプ６０が故障しても、ブレーキの作動が保障されるようになる。
【００５８】
このように、この第１例のブレーキ増圧ＭＣＹ１によれば、ＭＣＹ自体に増圧機能を有しているので、従来の負圧倍力装置や液圧倍力装置等の倍力装置を必要とせず、ブレーキ増圧ＭＣＹ１の全長を従来のＭＣＹと倍力装置とを組み合わせたものに比べて倍力装置がない分短くできる。これにより、ブレーキシステムを簡素化できるとともに、ブレーキ増圧ＭＣＹ１の搭載性が向上する。
【００５９】
また、入力軸５３とプライマリピストン１４とを作動時に分離して作動させるとともに、制御弁５４の一部を構成する段付スプール４５を制御弁５４で調圧された液圧による作用力とスプリング５１のばね力とがバランスするようにストロークさせて、段付スプール４５をストロークシミュレータとして機能させているので、この段付スプール４５の各受圧面積およびスプリング５１のばね力を種々設定することにより、ブレーキ増圧ＭＣＹ１の出力側であるＭＣＹ圧に影響を及ぼさずに、入力側である入力軸５３のストローク特性を出力側に独立して種々任意に変えることができるようになる。
しかも、入力軸５３のストローク特性がＭＣＹ圧に影響を及ぼされないので、操作フィーリングが良好になる。
【００６０】
更に、ストロークシミュレータをブレーキ増圧ＭＣＹ１に内蔵させて外付けしていないため、ブレーキ増圧ＭＣＹ１をコンパクトに形成することができる。
更に、液圧源等の失陥時は、入力軸５３の入力つまりブレーキペダルのペダル踏力でプライマリピストン１４を作動させることができるようにしているので、液圧源の失陥時でも、ブレーキを確実に作動させることができるようになる。
【００６１】
なお、本発明は前述の第１例に限定されることなく、例えば作動開始時のポンプ吐出圧の上昇遅れが問題とならないような場合等には、第１および第２電磁開閉弁５８,６５およびアキュムレータ６７を省略することができる。特に、この第１例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の制御弁５４はオープンセンタ型の制御弁であることから、この第１例のブレーキ増圧ＭＣＹ１は基本的にはアキュムレータ６７を必要としなく、この第１例のアキュムレータ６７はあくまでもポンプ吐出圧の上昇遅れを防止するためのものである。また、ジャンピング特性を必要としない場合には、電磁切換弁６２を省略することができる。
【００６２】
図３は、本発明の実施の形態の第２例のブレーキ増圧ＭＣＹを示す、図１と同様の断面図である。なお、以下の各例の説明においてはその例より前に記載されている例の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付すことにより、その詳細な説明は省略する。
図３に示すように、この第２例のブレーキ増圧ＭＣＹ１は、前述の第１例の電磁切換弁６２および通路６３が設けられていなく、代わりに、常開の第３電磁開閉弁６８（本発明の第２の電磁開閉弁に相当）が設けられている。この第３電磁開閉弁６８は通路６１を介して通路４０に常時接続されているとともに、通路６９を介して通路５９に接続されている。また、常閉の第４電磁開閉弁７０（本発明の第３の電磁開閉弁に相当）が設けられており、この第４電磁開閉弁７０は通路７１を介して通路５７に常時接続されているとともに、通路７２を介して通路６６に常時接続されている。そして、この第２例ではポンプ６０およびアキュムレータ６７により、本発明の液圧源が構成されている。
また、アキュムレータ６７は第１例のアキュムレータに比べて蓄圧容量ははるかに大きく設定され、この第２例のアキュムレータ６７には少なくとも自動ブレーキが作動可能な程度の液圧が常時蓄わえられている。
【００６３】
そして、回生ブレーキ協調システムを採用している場合は、ＣＰＵには、回生ブレーキの作動状況の情報が入力されるようになっており、ＣＰＵはこの情報に基づいて第１および第３電磁開閉弁５８,６８を制御することで、回生ブレーキに協調し、回生ブレーキのブレーキ力に応じて全体として最適なブレーキ力が得られるようにブレーキ増圧ＭＣＹ１を作動させるようになっている。
【００６４】
また、自動ブレーキシステムを採用している場合は、ＣＰＵには、自動ブレーキを作動させるための情報が入力されるようになっており、ＣＰＵはこの情報に基づいて、自動ブレーキ作動条件が成立したと判断すると、第１および第３電磁開閉弁５８,６８を閉じ、第４電磁開閉弁７０を開き、加圧室３５にアキュムレータ６７の蓄圧を供給してプライマリピストン１４を自動的に作動させ、自動ブレーキが作動するようになっている。
【００６５】
更に、定速走行を行うために定速走行適合ブレーキシステムを採用している場合は、ＣＰＵには、定速走行を行うためにブレーキを作動させるための情報が入力されるようになっており、ＣＰＵはこの情報に基づいて、車両が定速走行を行うように第１、第３および第４電磁開閉弁５８,６８,７０の開閉を適宜制御して、ブレーキ作動を制御するようになっている。
【００６６】
更に、例えば初心者等の自動車の運転が未熟なドライバ等によりブレーキペダルが踏み込まれても、必要なだけブレーキペダルが踏み込むことができなく、必要なブレーキ力が得られないとき等に、ブレーキ力を大きくするようにアシストするブレーキアシストシステムを採用している場合は、ＣＰＵには、ブレーキアシストを行うためにブレーキを作動させるための情報が入力されるようになっており、ＣＰＵはこの情報に基づいて、ブレーキアシストが行われるように第３電磁開閉弁６８を閉じ、かつ第２または第４電磁開閉弁６５,７０を開き、加圧室３５にアキュムレータ６７の蓄圧を供給してプライマリピストン１４の作動をアシストすることで、必要なブレーキ力が得られるようになっている。
第２例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の他の構成は第１例と同じである。
【００６７】
この第２例のブレーキ増圧ＭＣＹ１においては、ＣＰＵにより第３電磁開閉弁６８がブレーキペダルの踏込から所定時間切り換えられて閉じ、これによりジャンピング特性を発揮するようになる。
また、第１ないし第４電磁開閉弁５８,６５,６８,７０を適宜開閉制御することで、回生ブレーキとの協調制御、自動ブレーキ制御、定速走行適合制御、あるいはブレーキアシスト制御を行うことができるようになる。
第２例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の他の作動および他の作用効果は第１例と同じである。
【００６８】
図４は、本発明の実施の形態の第３例のブレーキ増圧ＭＣＹを示す、図１と同様の断面図、図５は図４に示すブレーキ増圧ＭＣＹの増圧制御部の、図２と同様の部分拡大断面図である。
図４および図５に示すように、この第３例のブレーキ増圧ＭＣＹ１は、前述の第１または第２例のブレーキ増圧ＭＣＹ１に対して増圧制御部２の構成が異なるとともに、電磁切換弁６２が設けられていない。
【００６９】
この第３例の増圧制御部２は、第２円筒状部材１０の外側円筒状部材１２と他の部分とが分割されて構成されているとともに、この外側円筒状部材１２は第１円筒状部材９と一体に形成されている。すなわち、第１円筒状部材９は、ハウジング４の第１孔５に液密に嵌合されている大径部９ａ（外側円筒状部材１２に対応する）とハウジング４の第２孔６に液密に嵌合されている小径部９ｂとからなる段付円筒状部材として形成されているとともに、大径部９ａがハウジング４に螺合されることでハウジング４に軸方向に移動不能に固定されている。
【００７０】
また、第１例の第２円筒状部材１０の外側円筒状部材１２を除く他の部分で構成されるハウジング側の筒状部材７３は、第１円筒状部材９内に収容されている。この筒状部材７３は大径部７３ａと小径部７３ｂ（第１例の第１０円筒状部材の内側円筒状部材１３に対応する）とからなる段付筒状部材として形成されている。筒状部材７３の大径部７３ａは、第１円筒状部材９の大径部９ａ内に液密にかつ摺動可能に設けられている。この筒状部材７３は、ブレーキ増圧ＭＣＹ１の非作動時に第１リターンスプリング４１のばね力でプライマリピストン１４を介して右方へ付勢されるようになっている。そして、筒状部材７３は、第１円筒状部材９の外側円筒状部材１２に取り付けられた止めリング７４によって右動が規制されている筒状のストッパ部材７５のフランジ部７５ａに当接することで、その後退限が規定されている。筒状部材７３の小径部７３ｂ内の軸方向孔は大径孔７６と小径孔７７との段付孔に形成されている。
【００７１】
入力軸５３は前端側の大径部５３ｃと後端側の小径部５３ｄとからなる段付軸に形成されており、その場合、大径部５３ｃは筒状に形成されている。そして、入力軸５３の大径部５３ｃは筒状部材７３の小径部７３ｂの大径孔７６内に液密にかつ摺動可能に嵌合されている。
段付スプール４５は、その小径部４３が筒状部材７３の小径部７３ｂの小径孔７７内に摺動可能に嵌合されているとともに、その大径部４４が入力軸５３の筒状の大径部５３ｃに液密にかつ摺動可能に嵌合されている。段付スプール４５の外周面と筒状部材７３の小径部７３ｂの大径孔７６の内周面との間に、反力室３８が形成されている。この反力室３８に入力軸５３の大径部５３ｃの先端が面しているとともに、反力室３８内に段付スプール４５の小径部４３と大径部４４との間の段部７８が位置するようにされている。
【００７２】
また、入力軸５３には、延長軸５３ｅが大径部５３ｃの中心に位置して設けられており、この延長軸５３ｅは段付スプール４５を遊嵌状態で貫通して軸方向前方に延びている。延長軸５３ｅの前端部には環状ディスク状のストッパ部材７９が軸方向に摺動可能に設けられており、このストッパ部材７９は段付スプール４５の前端に当接可能であるとともに、延長軸５３ｅの前端部に取り付けられた止めリング８０で左方への移動が規制されている。
【００７３】
入力軸５３の大径部５３ｃ内にスプリング室４６が形成されており、このスプリング室４６内には、入力軸５３と段付スプール４５の後端との間に縮設されたスプリング５１が収容されている。また、筒状部材７３の前端部とストッパ部材７９との間にはスプリング８１が縮設され、このスプリング８１のばね力でストッパ部材７９が後方へ付勢されている。そして、スプリング５１のばね力がスプリング８１のばね力より大きく設定されていて、図示のように非作動時は段付スプール４５の前端がストッパ部材７９に当接し、かつストッパ部材７９が止めリング８０に当接することで、段付スプール４５のそれ以上の前方への移動が阻止されている。
【００７４】
反力室３８は、筒状部材７３の小径部７３ｂに穿設された径方向孔８２、および小径部７３ｂの外周面とプライマリピストン１４の内周面との間に形成された環状の通路８３を介して加圧室３５に常時連通している。なお、図示の非作動時プライマリピストン１４の後端が筒状部材７３に当接している状態でも加圧室３５と反力室３８とが確実に連通するようにするため、プライマリピストン１４の後端部に、加圧室３５と通路８３とを常時連通する径方向孔８４が穿設されている。
【００７５】
更に、筒状部材７３の小径部７３ｂには、通路８３に常時連通する径方向孔８５が穿設されており、この径方向孔８５と段付スプール４５との環状溝４８とで制御弁５４が構成されている。そして、図示の非作動時は前述の第１例と同様に径方向孔８５と環状溝４８との間の隙間が最大に設定されていて、制御弁５４の開弁量が最大となっている。また、段付スプール４５が前進ストロークすることで、径方向孔８５と環状溝４８との間の隙間が小さくなる、つまり制御弁５４の開弁量が小さくなってこの隙間を流動するブレーキ液が絞られるようになっている。
【００７６】
筒状部材７３の小径部７３ｂの内周には段部７３ｃが形成されており、入力軸５３が大きく前進ストロークしたとき、その大径部５３ｃの前端がこの段部７３ｃに当接することで、入力軸５３と筒状部材７３とが一体に前進するようになっている。また、筒状部材７３の小径部７３ｂの前端部外周には段部７３ｄが形成されているとともに、プライマリピストン１４の前端部内周には段部１４ａが形成されている。そして、筒状部材７３が前進してその段部７３ｄがプライマリピストン１４の段部１４ａに当接することで、筒状部材７３とプライマリピストン１４とが一体に前進するようになっている。
更に、筒状部材７３の小径部７３ｂの前端部には、延長軸５３ｅおよびと、得リング８０が貫通可能な軸方向孔７３ｅが穿設されている。
第３例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の他の構成は第１または第２例と同じである。
【００７７】
次に、このように構成された第３例の増圧マスタシリンダ１の作動について説明する。
この第３例では、スプリング室４６は隙間８６を介して第１大気圧室２１に常時連通している。
また、増圧マスタシリンダ１の非作動時には、プライマリピストン１４、セカンダリピストン１５、段付スプール４５および入力軸５３は、いずれも図示の後退限となっている。また、図示のように第１電磁開閉弁５８が開かれ、第２電磁開閉弁６５が閉じられている。
【００７８】
更に非作動時では、制御弁５４の開弁量は最大となっており、このときには、加圧室３５が径方向孔８４、環状の通路８３（径方向孔８４を介さず直接通路８３に連通する経路もある）、径方向孔８５、径方向孔８５と環状溝４８との間の隙間、環状溝４８、径方向孔４９、段付スプール４５の内周面と延長軸５３ｅの外周面との間の隙間８６、小径孔７７および軸方向孔７３ｅを介して第１大気圧室２１に接続されている。すなわち、非作動時、加圧室３５はリザーバ２４に制御弁５４の最大開弁量で接続されている。同様に、反力室３８が加圧室３５に常時連通していることから、非作動時、反力室３８もリザーバ２４に制御弁５４の最大開弁量で接続されている。
【００７９】
第１ＭＣＹ圧室２８はセカンダリピストン１５の径方向孔３１を介して第１大気圧室２１に接続されているとともに、第２ＭＣＹ圧室３２は第３円筒状部材１７の径方向孔３４を介して第２大気圧室２５に接続されている。したがって、非作動時では、第１ＭＣＹ圧室２８、第２ＭＣＹ圧室３２、加圧室３５、反力室３８およびスプリング室４６はいずれも大気圧となっている。
【００８０】
ブレーキペダルが踏み込まれると、入力軸５３が前進して段付スプール４５が前進し、径方向孔８５と環状溝４８との間の隙間つまり制御弁５４の開弁量が小さくなる。また、第１例の場合と同様にブレーキペダルが踏込でＣＰＵがポンプ６０を駆動するとともに第２電磁開閉弁６５を所定時間開くので、ポンプ吐出液が加圧室３５に供給されるとともに、アキュムレータ６７の蓄圧が加圧室３５に供給される。すると、制御弁５４の開弁量が小さく、そこを流動するブレーキ液が絞られるので、加圧室３５に液圧が発生する。このとき、アキュムレータ６７の蓄圧で、ポンプ６０駆動開始直後のポンプ吐出圧の上昇遅れによる加圧室３５の液圧上昇遅れが抑制され、加圧室３５の液圧は比較的迅速に上昇するようになる。
【００８１】
この加圧室３５の液圧で、第１例の場合と同様にプライマリピストン１４が前進して第１ＭＣＹ圧室２８内にＭＣＹ圧が発生するとともに、このＭＣＹ圧でセカンダリピストン１５が前進して第２ＭＣＹ圧室３２内にＭＣＹ圧が発生する。これらのＭＣＹ圧が２ブレーキ系統の各ホイールシリンダに供給されてブレーキが作動する。
【００８２】
このとき、反力室３８の液圧は、この液圧が段付スプール４５の段部７８に作用することで段付スプール４５に後方に向かって入力軸５３の入力と対抗するように加えられる作用力および反力室３８の液圧により入力軸５３の大径部５３ｃの前端に入力軸５３の入力と対抗するように加えられる作用力の合力が入力軸５３の入力とバランスするように制御される。この制御された液圧によりスプリング５１が撓むことで入力軸５３が前進ストロークする。このように入力軸５３が前方へストロークすることで、ストロークシミュレータの機能が発揮される。なお、このとき段付スプール４５は、制御弁５４の絞り量を変化させるに必要な量だけストロークするが、反力室３８の液圧が段部７８に後方に向かって作用することで実質的にはほとんどストロークしない。
【００８３】
また、反力室３８の液圧は入力軸５３の入力に応じて制御されることで、加圧室３５の液圧が入力軸５３の入力に応じて増圧され、ＭＣＹ圧はブレーキペダルのペダル踏力を増圧した大きな液圧となる。
液圧源等の失陥により、ブレーキペダル踏込時に加圧室３５に液圧が発生しないときは、第１例と同様に入力軸５３が大きく前進して、入力軸５３の大径部５３ｃの前端が筒状部材７３の小径部７３ｂの段部７３ｃに当接する。このとき、延長軸５３ｅおよび止めリング８０が軸方向孔７３ｅを貫通する。更に入力軸５３が前進すると、筒状部材７３が入力軸５３とともに一体に前進し、筒状部材７３の段部７３ｄがプライマリピストン１４の段部１４ａに当接する。そして、更に入力軸５３が前進することで、プライマリピストン１４も一体に前進するので、第１例と同様に第１ＭＣＹ圧室２８にＭＣＹ圧が発生し、更にこのＭＣＹ圧でセカンダリピストン１５が前進して第２ＭＣＹ圧室３２にＭＣＹ圧が発生する。これらのＭＣＹ圧が各ホイールシリンダに供給され、ブレーキが作動する。こうして、液圧源等の失陥により加圧室３５に液圧が発生しない時にも、ブレーキペダルの踏み込みでブレーキが確実に作動するようになる。
第３例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の他の作動および他の作用効果は第１または第２例と同じである。
【００８４】
図６は、本発明の実施の形態の第４例のブレーキ増圧ＭＣＹを示す、図１と同様の断面図、図７は図６に示すブレーキ増圧ＭＣＹの増圧制御部の、図２と同様の部分拡大断面図である。
図６に示すように、この第４例のブレーキ増圧ＭＣＹ１では、前述の第１または第２例のブレーキ増圧ＭＣＹ１のマスタシリンダ圧発生部３において、第３円筒状部材１７の内側円筒状部１９、軸方向孔２２、およびハウジング４の通路孔２３が設けられていない。したがって、セカンダリピストン１５内に設けられている第１大気圧室２１は、これらの軸方向孔２２および通路孔２３を介してブレーキ増圧ＭＣＹ１２の前方からリザーバ２４には接続されていない。すなわち、大気圧室２１からの排出通路はＭＣＹ１２の前方へは延設されていない。
【００８５】
そこで、この第４例のブレーキ増圧ＭＣＹ１では、この大気圧室２１からの排出通路は次のようにして形成されている。すなわち、第１円筒状部材９が第１例のそれより軸方向に長く形成されているとともに、ハウジング４の第２孔６がその前半の小径部６ａと後半の大径部６ｂとからなる段付孔に形成されている。そして、第２孔６の後半の大径部６ｂの内周面と第１円筒状部材９の外周面との間に、加圧室３５と通路５７とに連通する環状の通路３７が形成されているとともに、第２孔６の前半の小径部６ａの内周面と第１円筒状部材９の外周面との間に、ハウジング４に穿設された径方向孔８７を介してリザーバ２４に常時連通する環状の通路８８が形成されている。その場合、２つの環状通路３７,８８は互いに液密に遮断されている。
環状の通路８８は、プライマリピストン１４に穿設された貫通孔８９を介して、筒状部材７３の小径部７３ｂの外周面とプライマリピストン１４の内周面との間に形成された環状の通路８３に常時接続されており、この環状の通路８３はプライマリピストン１４の内孔９０およびプライマリピストン１４の軸方向孔５６を介して第１大気圧室２１に常時接続されている。
【００８６】
更に、この第４例のブレーキ増圧ＭＣＹ１では、入力軸５３の前端部に環状溝９１と、この環状溝９１に連通する径方向孔９２と、この径方向孔９２に連通しかつ段付スプール４５の軸方向孔５５に連通する軸方向孔９３とが形成されている。段付スプール４５の環状溝４８と入力軸５３の環状溝９１とで、制御弁５４が構成されており、非作動時、環状溝４８と環状溝９１との間に隙間が最大となっている、つまり制御弁５４の開弁量が最大となっている。そして、入力軸５３が前進すると、環状溝４８と環状溝９１との間に隙間つまり制御弁５４の開弁量が小さくなるようにされている。
更に、段付スプール４５と入力軸５３との間には、スプリング９４が縮設されており、このスプリング９４のばね力で入力軸５３が常時後方に付勢されている。
第４例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の他の構成は第１または第２例と同じである。
【００８７】
この第４例のブレーキ増圧ＭＣＹ１によれば、第１例に対して、第３円筒状部材１７の内側円筒状部１９が設けられなく、この内側円筒状部１９とセカンダリピストン１５との摺動がなくなるので、セカンダリピストン１５の摺動部の数が低減する。この摺動部の数が低減する分、各部材の摺動部の同心性に要求される精度が緩和されるので、ブレーキ増圧ＭＣＹ１の加工性および組立性が向上する。
第４例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の他の作動および他の作用効果は第１または第２例と同じである。
なお、第４例のブレーキ増圧ＭＣＹ１に、第１例の電磁切換弁６２に代えて、図３に示す第２例の第３および第４電磁開閉弁６８,７０を用いることもできる。
【００８８】
図８は、本発明の実施の形態の第５例のブレーキ増圧ＭＣＹを示す、図１と同様の断面図、図９は図８に示すブレーキ増圧ＭＣＹの増圧制御部の、図２と同様の部分拡大断面図である。
図８および図９に示すように、第５例のブレーキ増圧ＭＣＹ１は、図６に示す第４例に対して、反力室３８および通路６１に連通する通路４０はハウジング４に設けられていなく、代わりに第１円筒状部材９の後端部外周面とハウジング４の内周面との間に環状通路として形成されている。この通路４０は、同じく第１円筒状部材９の後端部外周面とハウジング４の内周面との間に形成されている環状の通路３７と液密にされている。
また、リザーバ２４に連通する環状の通路８８は第１円筒状部材９の後端部外周面とハウジング４の内周面との間に設けられていなく、代わりに第１円筒状部材９の内周面とプライマリピストン１４の外周面との間に形成されている。更に、プライマリピストン１４には軸方向孔５６が設けられていない。
【００８９】
一方、この第５例のＭＣＹ圧発生部３では、ハウジング４の内部にスリーブ９５が配設されている。このスリーブ９５の後端部にプライマリピストン１４の前端部が配設されており、このプライマリピストン１４の前端部は、第１円筒状部材９とスリーブ９５との間に設けられた第１カップシール１６に液密にかつ摺動可能に設けられている。
【００９０】
また、セカンダリピストン１５は、スリーブ９５の軸方向孔およびハウジング４の軸方向孔内に配設されている。このセカンダリピストン１５はスリーブ９５の軸方向孔の内周面に設けられたカップシール９６およびハウジング４とスリーブ９５との間に位置してハウジング４に設けられた第２カップシール２０により液密にかつ摺動可能に設けられている。
プライマリピストン１４とセカンダリピストン１５との間には第１ＭＣＹ圧室２８が形成されているとともに、ハウジング４とセカンダリピストン１５との間には、第２ＭＣＹ圧室３２が形成されている。
【００９１】
また、プライマリピストン１４には径方向孔３１が穿設されている。したがって、前述の各例では第１カップシール１６が移動しかつ径方向孔３１が移動不能にされているのに対し、この第５例では径方向孔３１が移動しかつ第１カップシール１６が移動不能にされている。そして、この径方向孔３１は、プライマリピストン１４の図示の非作動位置では第１カップシール１６より若干後方に位置しており、このときは、第１ＭＣＹ圧室２８が、径方向孔３１、第１カップシール１６の後面の隙間、第１円筒状部材９に穿設された軸方向孔９７、通路８８、第１円筒状部材９に穿設された径方向孔９８、および径方向孔８７を介してリザーバ２４に接続されるようになっている。したがって、この状態では第１ＭＣＹ圧室２８にはＭＣＹ圧は発生しない。また、プライマリピストン１４の前進で径方向孔３１が第１カップシール１６より前方に位置したときは、第１ＭＣＹ圧室２８からリザーバ２４へ向かう液の流れが遮断されるので、第１ＭＣＹ圧室２８にＭＣＹ圧が発生するようになっている。
【００９２】
また、セカンダリピストン１５には径方向孔３４が穿設されている。したがって、前述の各例では第２カップシール２０が移動しかつ径方向孔３４が移動不能にされているのに対し、この第５例では径方向孔３４が移動しかつ第２カップシール２０が移動不能にされている。そして、この径方向孔３４は、セカンダリピストン１５の図示の非作動位置では第２カップシール２０より若干後方に位置しており、このときは、第２ＭＣＹ圧室３２が、径方向孔３４、セカンダリピストン１５の外周面とスリーブ９５の内周面との間の隙間、スリーブ９５に穿設された径方向孔９９、ハウジング４の径方向孔２７を介してリザーバ２４に接続されるようになっている。したがって、この状態では第２ＭＣＹ圧室３２にはＭＣＹ圧は発生しない。また、セカンダリピストン１５の前進で径方向孔３４が第２カップシール２０より前方に位置したときは、第２ＭＣＹ圧室３２からリザーバ２４へ向かう液の流れが遮断されるので、第２ＭＣＹ圧室３２にＭＣＹ圧が発生するようになっている。
この第５例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の他の構成は、図６に示す第４例と同じである。
【００９３】
このように、前述の第１ないし第４例のブレーキ増圧ＭＣＹ１では、ＭＣＹ圧発生部３における第１および第２ＭＣＹ圧室２８,３２がいずれもプライマリピストン１４およびセカンダリピストン１５の外周側に配置されかつ第１および第２大気圧室２１,２５がいずれもプライマリピストン１４およびセカンダリピストン１５の中心に配置されているが、この第５例のブレーキ増圧ＭＣＹ１では、第１および第２ＭＣＹ圧室２８,３２がいずれもプライマリピストン１４およびセカンダリピストン１５の中心に配置されかつ第１および第２大気圧室２１,２５は実質的に設けられていないので、その分コンパクトに形成される。
この第５例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の他の作動および他の作用効果は、第４例と同じである。
【００９４】
図１０は、本発明の実施の形態の第６例のブレーキ増圧ＭＣＹを示す、図９と同様の断面図である。
前述の第１ないし第５例のブレーキ増圧ＭＣＹ１は、いずれも、非作動時に加圧室３５がポンプ６０の吐出側およびリザーバ２４に連通する、いわゆるオープンセンタ型のブレーキ増圧ＭＣＹ１であるが、この第６例のブレーキ増圧ＭＣＹ１は、非作動時に加圧室３５がリザーバ２４に連通しポンプ６０の吐出側から遮断される、いわゆるクローズドセンタ型のブレーキ増圧ＭＣＹ１である。
【００９５】
これを具体的に説明すると、この第６例のブレーキ増圧ＭＣＹ１は、まず、前述の第５例のブレーキ増圧ＭＣＹ１に対して、図８に示す曲線で囲まれている増圧制御部２に対応する部分の一部と、図示しないがポンプ６０、アキュムレータ６７、電磁開閉弁５８,６５,６８,７０および通路５７,５９,６１,６４,６６,６９,７１,７２を含む液圧供給回路部分の一部とが異なり、マスタシリンダ圧発生部３に対応する部分とリザーバ２４とが同じである。
【００９６】
図１０に示すように、第６例のブレーキ増圧ＭＣＹ１では、通路５７と通路５９との間に配設されている第５例の第１電磁開閉弁５８に代えて、これらの通路５７と通路５９との間に常閉の第５電磁開閉弁１００（本発明の第１の電磁開閉弁に相当）が設けられているとともに、通路６４と通路６６との間に配設されている第５例の第２電磁開閉弁６５が設けられていない。また、第３電磁開閉弁６８に接続されている通路６９は通路５９には接続されていなく、通路５７に接続されている。
【００９７】
また、反力室３８とスプリング室４６とを常時連通する第５例の軸方向孔４７、環状溝４８および径方向孔４９がいずれも設けられていなく、代わりに反力室３８とスプリング室４６とを常時連通する通路として、入力軸５３の前端部に穿設された反力室３８に常時連通する径方向孔１０１、この径方向孔１０１に連通する軸方向孔１０２、この軸方向孔１０２に連通する径方向孔１０３、この径方向孔１０３に連通する環状溝１０４、段付スプール４５に設けられてスプリング室４６と環状溝１０４とを常時連通する径方向孔１０５がそれぞれ設けられている。
【００９８】
更に、入力軸５３の前端部に設けられた第５例の、制御弁５４を構成する環状溝９１、径方向孔９２、軸方向孔９３がいずれも設けられていなく、代わりに制御弁５４の一部として、スプリング室４６と段付スプール４５の軸方向孔５５を連通可能にする径方向孔１０６が段付スプール４５に設けられている。この段付スプール４５と入力軸５３の前端５３ｂとで前述の各例と同様の常開の制御弁５４が構成されている。
【００９９】
更に、入力軸５３の前端部の外周面には環状溝１０７と環状溝１０８とが設けられているとともに、段付スプール４５の内周面には環状溝１０７に常時連通する環状溝１０９と反力室３８および環状溝１０８に常時連通する環状溝１１０とが設けられており、更に、段付スプール４５にはその内周面と外周面とを常時連通する径方向孔１１１が設けられている。そして、図示に非作動時は、環状溝１０７が径方向孔１１１から遮断されているとともに、環状溝１０８が環状溝１０９から遮断されており、また、入力軸５３が前進した作動時は、環状溝１０７が径方向孔１１１に連通し、かつ環状溝１０８が環状溝１０９に連通することで反力室３８と径方向孔１１１とが連通するようになっている。
【０１００】
更に、第２円筒状部材１０には、第２円筒状部材１０の外周面およびハウジング４の第２孔６の内周面の間の空間１１２と径方向孔１１１とを常時連通する径方向孔１１３が設けられているとともに、第１円筒状部材９の外周面およびハウジング４の第２孔６の内周面の間に環状の通路１１４が設けられている。この通路１１４は通路１１５を介して通路５９に常時接続されている。すなわち、段付スプール４５の径方向孔１１１はポンプ６０の吐出側およびアキュムレータ６７に常時接続されている。この第６例のアキュムレータ６７は前述の第１ないし第５例のアキュムレータ６７に比べて蓄圧容量が大きく設定されていて、常時ブレーキが作動するに十分な設定圧に蓄圧されている。また、ポンプ吐出側で通路６４には、通路５９との接続位置よりポンプ吐出側にポンプ６０から通路５９およびアキュムレータ６７に向かうブレーキ液の流れのみを許容するチェックバルブ１１６が設けられている。
【０１０１】
したがって、段付スプール４５の径方向孔１１１には、アキュムレータ６７の蓄圧が常時導入されている。そして、作動時反力室３８と径方向孔１１１とが連通することで、アキュムレータ６７の蓄圧が反力室３８および前述の各例と同様にして加圧室３５導入されるようになっている。このようにして、環状溝１０７、環状溝１０８、環状溝１０９、環状溝１１０および径方向孔１１１により、アキュムレータ６７の蓄圧を反力室３８に供給する供給弁１１７が構成されている。この第６例では、ポンプ６０およびアキュムレータ６７により液圧源が構成されているが、その場合アキュムレータ６７は本発明の液圧源を構成している。
この第６例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の他の構成は、図８に示す第５例と同じである。
【０１０２】
次に、このように構成された第６例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の作動について説明する。
アキュムレータ６７の蓄圧が前述の設定圧より低下すると、ポンプ６０が駆動されてアキュムレータ６７にポンプ吐出圧が供給されることで、通常時、アキュムレータ６７には設定圧の液圧が蓄えられている。
図示のブレーキ非作動時は、環状溝１０７が径方向孔１１１から遮断されかつ環状溝１０８が環状溝１０９から遮断されているので、供給弁１１７が閉じているとともに、第５電磁開閉弁１００が閉じかつ第３電磁開閉弁６８が開いている。
したがって、段付スプール４５の径方向孔１１１にアキュムレータ６７の蓄圧が導入され、また、加圧室３５および反力室３８にはアキュムレータ６７の蓄圧が導入されなく、しかも両室３５,３８はリザーバ２４に連通して大気圧となっている。
【０１０３】
ブレーキ作動時、入力軸５３が前進すると、前述のようにして供給弁１１７が開いて径方向孔１１１と反力室３８とが連通するとともに、入力軸５３の前端５３ｂが径方向孔１０６を絞るので制御弁５４が絞られる。これにより、径方向孔１１１に導入されているアキュムレータ６７の蓄圧のブレーキ液は供給弁１１７を介して反力室３８に供給され、更に径方向孔３９、通路４０、通路６１、第３電磁開閉弁６８、通路６９、通路５７、通路３７および通路３６を介して加圧室３５に供給される。同時に、反力室３８に供給されたブレーキ液は径方向孔１０１、軸方向孔１０２、径方向孔１０３、環状溝１０４、径方向孔１０５およびスプリング室４６に流入し、更に制御弁５４を通って流動する。このとき、ブレーキ液が制御弁５４で絞られるため、スプリング室４６の液圧が入力軸５３の入力に応じた液圧に制御され、反力室３８および加圧室３５の液圧も同じ液圧に制御される。この加圧室３５に供給された液圧で、前述の第５例と同様にプライマリピストン１４が作動して、マスタシリンダ圧発生部３がマスタシリンダ圧を発生し、ブレーキが作動する。
【０１０４】
ところで、反力室３８の液圧は、前述の第５例と同様にこの液圧により入力軸５３に加えられる反力が入力軸５３の入力とバランスするように制御される。すなわち、反力室３８の液圧は入力軸５３の入力に応じて制御されるようになる。一方、反力室３８およびスプリング室４６に液圧が発生すると、この液圧による作用力で、前述の第５例と同様に大径部４４の反力室３８側の受圧面積と大径部４４のスプリング室４６側の受圧面積との差に基づき段付スプール４５がすプリング５１のばね力に抗して前方へ押圧される。そして、この液圧による段付スプール４５への作用力とスプリング５１のばね力とがバランスするように、段付スプール４５が前方へストロークし、これにともない入力軸５３も前方へストロークする。すなわち、入力軸５３はプライマリピストン１４の前方へのストロークに関係なく、前方へストロークするようになり、増圧ＭＣＹはその入力側と出力側とが分離され、しかもストロークシミュレータの機能が発揮される。このストロークシミュレータの機能により、増圧ＭＣＹの入力側と出力側とが分離されても、入力軸５３は確実にストロークするようになる。
【０１０５】
ブレーキ解除時は、供給弁１１７が閉じるとともに制御弁５４が開いてスプリング室４６がリザーバ２４に連通するので、スプリング室４６に常時連通する反力室３８および加圧室３５の液圧がリザーバ２４に排出されて両室３５,３８はともに大気圧となり、ブレーキが解除され、ブレーキ増圧ＭＣＹ１は図示の非作動状態となる。
【０１０６】
自動ブレーキ作動時は、第３電磁開閉弁６８が閉じかつ第５電磁開閉弁１００が開くことで、アキュムレータ６７の蓄圧が加圧室３５に導入される。以下、前述と同様にしてプライマリピストン１４が作動し、マスタシリンダ圧が発生してブレーキが自動的に作動する。
この第６例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の他の作動および他の作用効果は、第５例と同じである。なお、第６例のブレーキ増圧ＭＣＹ１においても、制御弁５４をバルブスプール４５とハウジング側の部材とで構成することもできる。
【０１０７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のブレーキ増圧マスタシリンダによれば、マスタシリンダ自体に増圧機能を有するようにしているので、従来の負圧倍力装置や液圧倍力装置等の倍力装置を必要とせず、ブレーキ増圧マスタシリンダの全長を短くでき、これにより、ブレーキ倍力システムを簡素化できるとともに、ブレーキ増圧マスタシリンダの搭載性を向上できる。
【０１０８】
また、本発明によれば、ブレーキ増圧マスタシリンダにストロークシミュレータの機能を持たせることが可能となる。そして、制御弁で制御された液圧が作用する制御弁の受圧面積および弾性手段の弾性力を種々設定することにより、ブレーキ増圧マスタシリンダの出力側であるマスタシリンダ圧に影響を及ぼさずに、入力側である入力軸のストローク特性を出力側に独立して種々任意に変えることができるようになる。
しかも、入力軸のストローク特性をマスタシリンダ圧に影響されないようにしているので、操作フィーリングを良好にできる。
更に、ストロークシミュレータがブレーキ増圧ＭＣＹに内蔵されて外付けされないため、ブレーキ増圧ＭＣＹがコンパクトに形成される。
【０１０９】
更に、加圧室と反力室とを遮断可能としているので、加圧室に反力室と独立して液圧源の液圧を供給できるようになる。これにより、回生ブレーキとの協調制御、自動ブレーキ制御、定速走行適合制御、あるいはブレーキアシスト制御を簡単に行うことができる。
更に、制御弁がバルブスプールを有しており、このバルブスプールが制御弁で制御された液圧による作用力と弾性手段の弾性力とがバランスするように入力軸がストロークするようにしているので、制御弁のストロークシミュレータとしての機能がこのバルブスプールによって発揮できるようになる。
特に、請求項４の発明によれば、作動時反力室の液圧が加圧室の液圧よりリリーフ弁のリリーフ圧の分だけ小さくなるようにしてので、ブレーキ増圧マスタシリンダにジャンピング特性を発揮させることができるようになる。また、請求項５、６および８の発明によれば、第２の電磁開閉弁の開閉を制御することで、ブレーキ増圧マスタシリンダにジャンピング特性を発揮させることができるようになる。
【０１１０】
更に、請求項９の発明によれば、操作時に入力軸がストロークしても液圧源の失陥等により加圧室に液圧が発生しないときには、入力軸の入力でマスタシリンダピストンを直接作動するようにしているので、このように操作時に加圧室に液圧が発生しないときでも、ブレーキが確実に作動できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る増圧マスタシリンダの実施の形態の第１例が適用されているブレーキ増圧マスタシリンダを示す図である。
【図２】 図１に示す増圧マスタシリンダの増圧制御部の部分拡大断面図である。
【図３】 本発明の実施の形態の第２例のブレーキ増圧ＭＣＹを示す、図１と同様の断面図である。
【図４】 本発明の実施の形態の第３例のブレーキ増圧ＭＣＹを示す、図１と同様の断面図である。
【図５】 図４に示すブレーキ増圧ＭＣＹの増圧制御部の、図２と同様の部分拡大断面図である。
【図６】 本発明の実施の形態の第４例のブレーキ増圧ＭＣＹを示す、図１と同様の断面図である。
【図７】 図６に示すブレーキ増圧ＭＣＹの増圧制御部の、図２と同様の部分拡大断面図である。
【図８】 本発明の実施の形態の第５例のブレーキ増圧ＭＣＹを示す、図１と同様の断面図である。
【図９】 図８に示すブレーキ増圧ＭＣＹの増圧制御部の、図２と同様の部分拡大断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態の第６例のブレーキ増圧ＭＣＹを示す、図９と同様の断面図である。
【符号の説明】
１…ブレーキ増圧マスタシリンダ、２…増圧制御部、３…マスタシリンダ圧発生部、４…ハウジング、９…第１円筒状部材、１０…第２円筒状部材大径部、１４…プライマリピストン、１５…セカンダリピストン、１６…第１カップシール、２０…第２カップシール、２１…第１大気圧室、２４…リザーバ、２５…第２大気圧室、２８…第１ＭＣＹ圧室、３２…第２ＭＣＹ圧室、３５…加圧室、３８…反力室、４３…小径部、４４…大径部、４５…段付スプール、４６…スプリング室、４８…環状溝、５０…径方向突出部、５１…スプリング、５３…入力軸、５３ａ…入力軸５３の前端、５４…制御弁、５８…第１電磁開閉弁、６０…ポンプ、６２…電磁切換弁、６５…第２電磁開閉弁、６７…アキュムレータ、６８…第３電磁開閉弁、７０…第４電磁開閉弁、７３…筒状部材、７３ａ…大径部、７３ｂ…小径部、７８…段部、８１…スプリング、８３…環状の通路、９４…スプリング、９５…スリーブ、１００…第５電磁開閉弁、１１７…供給弁
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作手段の操作力による入力に応じて調圧された液圧によりマスタシリンダ圧が増圧されて出力される増圧マスタシリンダの技術分野に属し、特に、入力側の作動と出力側の作動とを分離して出力側の作動に影響されることなく、入力ストロークを種々設定できる増圧マスタシリンダの技術分野に属するものである。なお、以下の説明において、マスタシリンダをＭＣＹとも表記する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車のブレーキシステムにおいては、従来、液圧によりブレーキペダルのペダル踏力を所定の大きさに倍力させて大きなブレーキ液圧を発生させるブレーキ液圧倍力装置が採用されている。このブレーキ液圧倍力装置は、小さなブレーキペダル踏力で大きなブレーキ力を得ることができ、これにより、制動を確実にしかつ運転者の労力を軽減することができるものである。
【０００３】
このような従来のブレーキ液圧倍力装置は、ブレーキペダルのペダル踏力に基づく入力で制御弁が作動して入力に応じた作動液圧を発生させ、この作動液圧を動力室に導入することで、入力を所定の倍力比で倍力して出力するようになっている。そして、このブレーキ液圧倍力装置の出力でブレーキマスタシリンダのピストンを作動させて、マスタシリンダがマスタシリンダ圧を発生し、このマスタシリンダ圧がホイールシリンダにブレーキ液圧として導入されることにより、ブレーキが作動するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のブレーキシステムにおいては、例えば、アンチロック制御（ＡＢＳ）や急ブレーキ時等にブレーキ力をアシストするブレーキアシスト制御や回生ブレーキを併用する際の回生協調ブレーキ制御等のブレーキ作動中のブレーキ力制御、および車間制御用ブレーキ制御や障害物等の回避のための衝突回避ブレーキ制御やトラクションコントロール（ＴＲＣ）のためのブレーキ制御等の自動ブレーキ制御等の種々のブレーキ制御が行われている。
このようなブレーキ制御はマスタシリンダより先のホイールシリンダまでのブレーキ回路で行われている場合が多いが、マスタシリンダより先のブレーキ回路でブレーキ制御が行われるとき、液圧倍力装置の入力ストロークが、例えばブレーキフィーリング等のため、このブレーキ制御に影響されないようにすることが求められる。
【０００５】
しかしながら、従来のブレーキ液圧倍力装置とブレーキマスタシリンダとを組み合わせたブレーキシステムでは、マスタシリンダとホイールシリンダとの関係から、マスタシリンダピストンのストロークが決まり、このマスタシリンダピストンのストロークでブレーキ液圧倍力装置の入力軸のストローク、つまりブレーキペダルのペダルストロークが決まるようになっている。このため、入力側のストロークがマスタシリンダより先のブレーキ回路でのブレーキ制御に影響されてしまい、従来のブレーキ液圧倍力装置とブレーキマスタシリンダとの組み合わせでは、前述の要求に確実にかつ十分に応えることが困難であった。
【０００６】
また、ブレーキフィーリング等のため、入力側であるブレーキペダルのストローク特性を変更する場合、ブレーキマスタシリンダおよびブレーキマスタシリンダより先のブレーキ回路も影響を受けるため、マスタシリンダのサイズ変更等のこれら出力側の変更が必要となる。しかも、出力側を変更すると、ブレーキの出力特性が影響されてしまうため、ブレーキシステム全体の見直し変更が必要となり、変更規模が大がかりになってしまう。
【０００７】
更に、車両の種類やサイズ等によってマスタシリンダより先のブレーキ回路が種々変わっても、入力側はこのような異なるブレーキ回路にできるだけ影響されないようにすることが望まれる。
そこで、入力側と出力側とをただ単に分離させて、入力ストロークに関係なく、出力を発生させるようにすると、入力側がストロークしなくなってしまい、入力側のストロークを確保することができなくなる。
【０００８】
このようなことから、従来では、マスタシリンダより先のブレーキ回路にストロークシミュレータを設けて、ブレーキ液圧倍力装置の入力ストロークがマスタシリンダより先でのブレーキ制御に影響されないようにするとともに、入力ストロークを確保することが提案されている。
【０００９】
しかしながら、ストロークシミュレータを特別に設けたのでは、このストロークシミュレータに用いられているストロークシリンダや電磁開閉弁等の多くの部品を必要とするため、構成が複雑であるばかりでなく、コストが高いものとなってしまう。
また、ストロークシミュレータ等を設けた場合にも、液圧源の失陥時には、確実にブレーキ作動を行うことができるようにしなければならないという問題もある。
【００１０】
更に、アンチロック制御システムにおいては、制動時車輪がロック傾向になった場合には、ブレーキ力を制御して車輪のロック傾向を解消できるようにすることが望まれる。更に、回生ブレーキと組み合わされた回生ブレーキ協調システムにおいては、ブレーキ液圧倍力装置の作動中に回生ブレーキ作動が作動した場合に、この回生ブレーキ作動によるブレーキ力の分だけ、ブレーキ液圧倍力装置の作動によるブレーキ力を下げる必要があり、このような場合にブレーキ液圧倍力装置の出力をその分低下できるようにすることが望まれる。また、ブレーキアシストシステムと組み合わされたブレーキシステムにおいては、ブレーキ液圧倍力装置の作動時に運転者が所定のペダル踏力で踏み込めないことにより所定のブレーキ力を得ることができず、ブレーキアシストが必要な場合に、ブレーキ液圧倍力装置の作動によるブレーキ力を上げる必要があり、このような場合にブレーキ液圧倍力装置の出力を上昇できるようにしたりすることが望まれる。
このようにブレーキ作動中にブレーキ制御が行われた場合に、ストロークシミュレータ等を設けても、ブレーキペダルがその影響を受けないようにすることが求められる。
【００１１】
更に、車間制御ブレーキシステムでは、走行中、前車との車間距離が短くなるとブレーキを自動的に作動させてこの車間距離を一定の距離に保持することが望まれ、また、衝突回避ブレーキシステムでは、前方等に障害物等があり、この障害物等に衝突するおそれがある場合に、ブレーキを自動的に作動させてこの障害物等との衝突を回避することが望まれる。更に、トラクションコントロールシステムでは、車両発進時に駆動車輪がスリップ傾向になった場合に、この駆動車輪にブレーキを自動的に作動させてこのスリップ傾向を解消し、車両が確実に発進できるようにすることが望まれる。
【００１２】
このように自動ブレーキが行われた場合に、ストロークシミュレータ等を設けても、ブレーキペダルがその影響を受けないようにすることが求められている。
しかも、このようなブレーキ作動中のブレーキ力制御や自動ブレーキ制御等を行うためのシステムを簡単な構成で形成することが求められている。
更に、車両等の状況に応じて、入力−ストローク特性、入力−ブレーキ圧特性あるいはストローク−ブレーキ圧特性等を簡単な構成で変更できるようにすることも求められている。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、出力側に影響されずに入力側のストローク特性を種々変更することが可能なブレーキ増圧マスタシリンダを提供することである。
本発明の他の目的は、簡単な構造で増圧したマスタシリンダ圧により大きなブレーキ力を得ることのでブレーキ増圧マスタシリンダを提供することである。
本発明の更に他の目的は、液圧源失陥時には確実に作動することができるコンパクトで安価なブレーキ増圧マスタシリンダを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明は、ブレーキペダル等のブレーキ操作部材の操作力によって加えられる入力でストロークする入力軸と、前記入力軸で作動制御されて液圧源の液圧を前記入力に応じて制御された液圧を発生させる制御弁と、この制御弁で制御された液圧が供給される加圧室と、この加圧室に供給された液圧で作動してマスタシリンダ圧を発生するマスタシリンダピストンとを少なくとも備え、前記制御弁が、弾性手段の弾性力により前記入力軸で作動される方向と逆方向に付勢されるとともにこの制御弁で制御された液圧により前記入力軸で作動される方向に付勢されるようになっており、前記入力軸が前記制御弁で制御された液圧による作用力と前記弾性手段の弾性力とがバランスするようにストロークするようになっており、前記加圧室に接続可能に設けられて前記制御弁で制御された液圧が供給可能である反力室を備えているとともに、この反力室に供給された液圧が前記入力軸に前記入力と対抗して作用するようになっており、前記制御弁が、前記マスタシリンダピストンに対して相対移動可能に設けられかつ前記制御された液圧を発生するバルブスプールを有し、このバルブスプールが前記制御弁で制御された液圧による作用力と前記弾性手段の弾性力とにより互いに対抗する方向に付勢されるようになっていることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項２の発明は、前記制御弁が前記バルブスプールと前記入力軸とで構成され、前記バルブスプールが前記弾性力と前記作用力とがバランスするようにストロークするとともに、前記入力軸がこのバルブスプールのストロークに応じてストロークするようになっていることを特徴としている。
【００１６】
更に、請求項３の発明は、前記制御弁が、前記バルブスプールと、前記ハウジングに移動不能に固定された円筒状部材に相対摺動可能に設けられた筒状部材とで構成され、前記バルブスプールを付勢する前記弾性力と前記作用力とがバランスするように前記入力軸がストロークするようになっていることを特徴としている。
【００１７】
更に、請求項４の発明は、前記液圧源と前記加圧室との連通・遮断を制御する電磁開閉弁と、非作動時前記加圧室と前記反力室とを自由に連通するとともに、作動時前記加圧室と前記反力室とを前記加圧室と前記反力室との圧力差がリリーフ圧を超えたとき開くリリーフ弁を介して接続するように切換制御する電磁切換弁と、前記電磁開閉弁の開閉および前記電磁切換弁の切換をそれぞれ制御する制御装置とを備えていることを特徴としている。
更に、請求項５の発明は、前記液圧源と前記加圧室との連通・遮断を制御する第１の電磁開閉弁と、前記液圧源と前記反力室との連通・遮断を制御する第２の電磁開閉弁と、これらの第１および第２の電磁開閉弁を開閉制御する制御装置とを備えていることを特徴としている。
【００１８】
更に、請求項６の発明は、前記液圧源が、必要時に作動してブレーキ液を吐出するポンプと、このポンプによって設定圧以上に蓄圧されるアキュムレータとからなり、前記第１の電磁開閉弁が前記ポンプと前記加圧室との連通・遮断を制御し、また前記第２の電磁開閉弁が前記ポンプと前記反力室との連通・遮断を制御するようになっており、更に前記アキュムレータと前記加圧室との連通・遮断が、前記制御装置で開閉制御されかつ非作動時に閉じる第３の電磁開閉弁で制御されるようになっていることを特徴としている。
更に、請求項７の発明は、前記液圧源と前記加圧室との連通・遮断を制御する電磁開閉弁と、前記電磁開閉弁を開閉制御する制御装置とを備えていることを特徴としている。
【００１９】
更に、請求項８の発明は、前記液圧源が設定圧以上に蓄圧されるアキュムレータを少なくとも備えており、また、前記アキュムレータと前記加圧室との連通・遮断を制御する第１の電磁開閉弁を備えているとともに、前記加圧室と前記反力室との連通・遮断を制御する第２の電磁開閉弁を備え、更にこれらの第１および第２の電磁開閉弁を開閉制御する制御装置を備えていることを特徴としている。
更に、請求項９の発明は、操作時に前記入力軸がストロークしても前記加圧室に液圧が発生しないときに、前記入力軸で前記マスタシリンダピストンを押圧することでマスタシリンダ圧を発生させるようになっていることを特徴としている。
【００２０】
【作用】
このような構成をした本発明のブレーキ増圧ＭＣＹにおいては、ＭＣＹ自体が増圧機能を有しているので、従来の負圧倍力装置や液圧倍力装置等の倍力装置を必要とせず、ブレーキ増圧ＭＣＹの全長を従来のＭＣＹと倍力装置とを組み合わせたものに比べて倍力装置がない分短くなる。これにより、ブレーキシステムが簡素化されるとともに、ブレーキ増圧ＭＣＹの搭載性が向上する。
また、入力軸とマスタシリンダピストンとが作動時に分離して作動するとともに、制御弁がこの制御弁で制御された液圧による作用力と弾性手段の弾性力とがバランスするように入力軸がストロークし、この制御弁がストロークシミュレータとして機能するようになる。
【００２１】
また、加圧室と反力室とが遮断可能となるので、加圧室に反力室と独立して液圧源の液圧を供給可能となる。これにより、回生ブレーキとの協調制御、自動ブレーキ制御、定速走行適合制御、あるいはブレーキアシスト制御が行うことが可能となる。
更に、制御弁がバルブスプールを有しており、このバルブスプールが制御弁で制御された液圧による作用力と弾性手段の弾性力とがバランスするように入力軸がストロークし、制御弁のストロークシミュレータとしての機能がこのバルブスプールによって発揮されるようになる。
【００２２】
そして、制御弁で制御された液圧が作用する制御弁の受圧面積および弾性手段の弾性力を種々設定することにより、ブレーキ増圧ＭＣＹの出力側であるＭＣＹ圧に影響を及ぼさずに、入力側である入力軸のストローク特性を出力側に独立して種々任意に変えられるようになる。
しかも、入力軸のストローク特性がＭＣＹ圧に影響を及ぼされないので、操作フィーリングが良好になる。
更に、ストロークシミュレータがブレーキ増圧ＭＣＹに内蔵されて外付けされないため、ブレーキ増圧ＭＣＹがコンパクトに形成される。
【００２３】
特に、請求項４の発明においては、制御装置が電磁切換弁を切換制御することで、電磁切換弁の切換作動時反力室の液圧が加圧室の液圧よりリリーフ弁のリリーフ圧の分だけ小さくなるので、ブレーキ増圧ＭＣＹはジャンピング特性を発揮するようになる。
更に、請求項５ないし７の発明においては、それらの発明のブレーキ増圧ＭＣＹがオープンセンタ型ＭＣＹに適用される。その場合、請求項５および６の発明においては、操作時の入力軸のストローク開始後の所定時間経過後に制御装置が第２の電磁開閉弁を開くことにより、ブレーキ増圧ＭＣＹはジャンピング特性を発揮するようになる。
【００２４】
更に、請求項５の発明においては、制御装置が回生ブレーキの作動状況の情報等に基づいて第１および第２の電磁開閉弁を開閉制御することで、回生ブレーキに協調し、回生ブレーキのブレーキ力に応じて全体として最適なブレーキ力が得られる等のブレーキ力を制御するようにブレーキ増圧ＭＣＹが作動される。
更に、請求項６の発明においては、請求項５の発明の作用に加えて、制御装置が、自動ブレーキを作動するための情報、定速走行のためにブレーキを作動制御するための情報、あるいはブレーキアシストのためにブレーキを制御するための情報等に基づいて、それぞれ、第１ないし第３の電磁開閉弁を開閉制御することで、自動ブレーキ制御、定速走行適合制御、あるいはブレーキアシスト制御等のブレーキ力制御が行われるようにブレーキ増圧ＭＣＹが作動されるようになる。
【００２５】
更に、請求項８の発明においては、この発明のブレーキ増圧ＭＣＹがクローズドセンタ型ＭＣＹに適用される。そして、操作時の入力軸のストローク開始後の所定時間経過後に制御装置が第２の電磁開閉弁を開くことにより、ブレーキ増圧ＭＣＹはジャンピング特性を発揮するようになる。また、制御装置が、回生ブレーキの作動状況の情報、自動ブレーキを作動するための情報、定速走行のためにブレーキを作動制御するための情報、あるいはブレーキアシストのためにブレーキを制御するための情報等に基づいて、それぞれ、第１の電磁開閉弁および第２の電磁開閉弁を開閉制御することで、回生ブレーキ協調制御、自動ブレーキ制御、定速走行適合制御、あるいはブレーキアシスト制御等のブレーキ力制御が行われるようにブレーキ増圧ＭＣＹが作動されるようになる。
更に、請求項９の発明においては、操作時に前記入力軸がストロークしても前記液圧源の失陥等により前記加圧室に液圧が発生しないときには、入力軸の入力でマスタシリンダピストンが直接作動されるようになるので、このように前記加圧室に液圧が発生しないときでも、ブレーキが確実に作動するようになる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係る増圧マスタシリンダの実施の形態の第１例が適用されているブレーキ増圧マスタシリンダを示す図、図２は図１に示す増圧マスタシリンダの増圧制御部の部分拡大断面図である。なお、以下の説明において、「前」はいずれの図において図の左を指し、「後」は図の右を指す。
【００２７】
図１および図２に示すように、この第１例におけるブレーキ増圧マスタシリンダ１はオープンセンタ型制御弁を有したオープンセンタ型ＭＣＹであり、図示しないブレーキペダルのペダル踏力等のブレーキ操作部材の操作力に応じて調圧した液圧を発生する増圧制御部２とこの増圧制御部２で調圧された液圧で増圧されたＭＣＹ圧を発生するマスタシリンダ圧発生部３とからなっている。
【００２８】
ブレーキ増圧マスタシリンダ１はハウジング４を有し、このハウジング４は右端に開口する第１孔５と、この第１孔５の左端に連続して形成され、第１孔５の径より小さい径の第２孔６と、この第２孔６の左端に連続して形成され、第２孔６の径より小さい径の第３孔７と、この第３孔７の左端に連続して形成され、第３孔７の径より小さい径の第４孔８とからなる段付孔を有している。この段付孔内の第３孔７には第１円筒状部材９が液密に嵌合されているとともに、第２孔６には第２円筒状部材１０が液密に嵌合されており、これらの第１および第２円筒状部材９,１０は、第１孔５の右端を液密に閉塞するプラグ１１によって軸方向に移動不能に固定されている。第２円筒状部材１０は互いに同心状に設けられた外側円筒状部材１２と内側円筒状部材１３とを有している。
【００２９】
そして、第１円筒状部材９および第２円筒状部材１０の外側円筒状部材１２と、第２円筒状部材１０の内側円筒状部材１３との間には、筒状のプライマリピストン１４が収容されている。このプライマリピストン１４の軸方向中央の大径部の外周は第１円筒状部材９の内周に液密にかつ摺動可能に内嵌されているとともに、プライマリピストン１４の内周は第２円筒状部材１０の内側円筒状部材１３の外周に液密にかつ摺動可能に外嵌されている。
【００３０】
また、第４孔８および第１円筒状部材９内には筒状のセカンダリピストン１５が収容されているとともに、このセカンダリピストン１５の軸方向中央の大径部の外周は第４孔８の内周に液密にかつ摺動可能に内嵌されている。セカンダリピストン１５の後端部は第１円筒状部材９内に進入しているとともに、このセカンダリピストン１５の後端部の内周には、プライマリピストン１４の前端小径部が第１カップシール１６により液密にかつ摺動可能に内嵌されている。
【００３１】
更に、第４孔８内には第３円筒状部材１７が液密に嵌合固定されており、この第３円筒状部材１７は互いに同心状に設けられた外側円筒状部１８と内側円筒状部１９とを有している。このセカンダリピストン１５の前端小径部の外周は第３円筒状部材１７の外側円筒状部１８の内周に第２カップシール２０により液密にかつ摺動可能に内嵌されているとともに、セカンダリピストン１５の内周は第３円筒状部材１７の内側円筒状部１９の外周に液密にかつ摺動可能に外嵌されている。
そして、プライマリピストン１４およびセカンダリピストン１５の各軸方向中央の大径部の外径が互いに等しく設定されているとともに、プライマリピストン１４およびセカンダリピストン１５の各前端小径部の外径が互いに等しく設定されている。
【００３２】
プライマリピストン１４の前端とセカンダリピストン１５との間には第１大気圧室２１が形成されており、この第１大気圧室２１は、第３円筒状部材１７の内側円筒状部１９の軸方向孔２２とハウジング４に穿設されかつ軸方向孔２２に接続する通路孔２３とを介してリザーバ２４に常時連通している。また、セカンダリピストン１５の前端と第３円筒状部材１７との間には第２大気圧室２５が形成されており、この第２大気圧室２５は、第３円筒状部材１７の外側円筒状部１８の径方向孔２６とハウジング４に穿設されかつ径方向孔２６に接続する通路孔２７とを介してリザーバ２４に常時連通している。
【００３３】
また、第１円筒状部材９の内側でプライマリピストン１４とセカンダリピストン１５の後端との間には第１ＭＣＹ圧室２８が形成されており、この第１ＭＣＹ圧室２８は、第１円筒状部材９の前端に形成された径方向の溝２９およびハウジングに穿設された通路孔３０を介して図示しない第１ブレーキ系統のホイールシリンダに常時接続されている。更に、セカンダリピストン１５の後端部には第１ＭＣＹ圧室２８に常時連通する径方向孔３１が穿設されている。そして、図示のように第１カップシール１６が径方向孔３１より後方に位置しているときは、径方向孔３１が第１大気圧室２１と連通するので、第１ＭＣＹ圧室２８は径方向孔３１を介して第１大気圧室２１つまりリザーバ２４に接続され、また、第１カップシール１６が径方向孔３１より前方に位置すると、径方向孔３１が第１大気圧室２１から遮断されるので、第１ＭＣＹ圧室２８は第１大気圧室２１つまりリザーバ２４から遮断されるようになっている。
【００３４】
一方、ハウジング４の第４孔８内側でセカンダリピストン１５と第３円筒状部材１７の後端との間には第２ＭＣＹ圧室３２が形成されており、この第２ＭＣＹ圧室３２は、ハウジング４に穿設された通路孔３３を介して図示しない第２ブレーキ系統のホイールシリンダに常時接続されている。更に、第３円筒状部材１７の後端部には第２ＭＣＹ圧室３２に常時連通する径方向孔３４が穿設されている。
そして、図示のように第２カップシール２０が径方向孔３４より後方に位置しているときは、径方向孔３４が第２大気圧室２５と連通するので、第２ＭＣＹ圧室３２は径方向孔３４を介して第２大気圧室２５つまりリザーバ２４に接続され、また、第２カップシール２０が径方向孔３４より前方に位置すると、径方向孔３４が第２大気圧室２５から遮断されるので、第２ＭＣＹ圧室３２は第２大気圧室２５つまりリザーバ２４から遮断されるようになっている。
【００３５】
第２円筒状部材１０の外側円筒状部材１２の内側でプライマリピストン１４の後端と第２円筒状部材１０との間には加圧室３５が形成されており、この加圧室３５は第１円筒状部材９に穿設された径方向孔３６を介して、ハウジング４の第２孔６の内周と第１円筒状部材９の外周との間に形成された環状の通路３７に常時連通している。更に、第２円筒状部材１０の後端とプラグ１１の前端との間には反力室３８が形成されており、この反力室３８はプラグ１１に穿設された径方向孔３９を介して、ハウジング４に穿設された孔からなる通路４０に常時連通している。
【００３６】
第１大気圧室２１内でプライマリピストン１４とセカンダリピストン１５との間には、第１リターンスプリング４１が縮設されており、この第１リターンスプリング４１のばね力でプライマリピストン１４は常時後方に付勢されている。そして、非作動時には、プライマリピストン１４は図示のようにその後端が第２円筒状部材１０に当接されて後退限となっており、このとき第１カップシール１６は径方向孔３１より後方に位置し、第１ＭＣＹ圧室２８は第１大気圧室２１を経てリザーバ２４に連通している。また、第２ＭＣＹ圧室３２内でセカンダリピストン１５と第３円筒状部材１７との間には、第２リターンスプリング４２が縮設されており、この第２リターンスプリング４２のばね力でセカンダリピストン１５は常時後方に付勢されている。そして、非作動時には、セカンダリピストン１５は図示のようにその後端が第１円筒状部材９の前端に当接されて後退限となっており、このとき第２カップシール２０は径方向孔３４より後方に位置し、第２ＭＣＹ圧室３２は第２大気圧室２５を経てリザーバ２４に連通している。
【００３７】
小径部４３と大径部４４とからなる段付スプール（本発明のバルブスプールに相当）４５が第２円筒状部材１０の内側円筒状部材１３と同心状に設けられており、小径部４３は第２円筒状部材１０を液密にかつ摺動可能に貫通しているとともに、大径部４４は内側円筒状部材１３内に摺動可能に嵌合されている。大径部４４の後端面は反力室３８に面しているとともに、大径部４４の前端面は、小径部４３の外周面と第２円筒状部材１０の内側円筒状部材１３の内周面との間に形成されかつ後述するスプリング（本発明の弾性手段に相当）５１が収容されるスプリング室４６に面している。また、大径部４４には反力室３８とスプリング室４６とを常時連通するように軸方向に貫通する軸方向孔４７が穿設されているとともに、大径部４４の内周面に環状溝４８が形成されている。これらの軸方向孔４７と環状溝４８とは径方向孔４９を介して常時連通されている。後述するように、大径部４４には入力軸５３の前端部が摺動可能に嵌合されるが、この入力軸５３の前端部が嵌合される段付スプール４５の軸方向孔の内径は、小径部４３の外径より小さく設定され、大径部４４の反力室３８側の受圧面積は大径部４４のスプリング室４６側の受圧面積より大きく設定されている。これにより、反力室３８およびスプリング室４６にそれぞれ液圧が発生したとき、この液圧は大径部４４の反力室３８側の受圧面積と大径部４４のスプリング室４６側の受圧面積との差により段付スプール４５を前方へ付勢するようになっている。
【００３８】
また、段付スプール４５の前端はプライマリピストン１４の前端部の径方向突出部５０に当接可能となっている。更に、内側円筒状部材１３と大径部４４との間にはスプリング５１が縮設されており、このスプリング５１のばね力で、段付スプール４５は常時後方つまり後述する入力軸５３の方向に付勢されている。そして、非作動時には、段付スプール４５は図示のようにその後端が第２円筒状部材１０に設けられたスナップリング５２に当接されて後退限となっている。
【００３９】
段付スプール４５の後端部には、入力軸５３の前端部が摺動可能に嵌合されている。この入力軸５３は、プラグ１１内を摺動する後端部の断面積が段付スプール４５内を摺動する前端部の断面積より大きくなる段付軸として形成されている。また、入力軸５３はその後端部が図示しないブレーキペダルに連結されており、ブレーキペダルの踏み込みで前進ストロークするようになっている。この入力軸５３は図示しないブレーキペダルのリターンスプリングで常時後方に付勢されている。このリターンスプリングとは別に、図示しないが段付スプール４５と入力軸５３との間にスプリングを縮設し、このスプリングのばね力で入力軸５３を常時後方に付勢することもできる。更に、入力軸５３にはフランジ部５３ａが形成されており、図示のようにこのフランジ部５３ａがプラグ１１に当接することで、入力軸５３は後退限となっている。
【００４０】
入力軸５３の前端５３ｂと環状溝４８とで、入力軸５３の入力つまりブレーキペダルのペダル踏力に応じた液圧を加圧室３５および反力室３８に発生させる制御弁５４が構成されている。この制御弁５４の下流側は、段付スプール４５に穿設された軸方向孔５５およびプライマリピストン１４の前端部に穿設された軸方向孔５６を介して第１大気圧室２１に常時接続されている。加圧室３５に常時連通する環状の通路３７は通路５７を介して、常開の第１電磁開閉弁５８（本発明の電磁切換弁または本発明の第１の電磁切換弁に相当）に接続されており、更に、この第１電磁開閉弁５８は通路５９を介してポンプ６０の吐出側に接続されている。その場合、ポンプ６０はリザーバ２４からブレーキ液を吸い込んで吐出するようになっている。
【００４１】
また、反力室３８に常時連通する通路４０は通路６１を介して常開の電磁切換弁６２に接続されている。この電磁切換弁６２は、ブレーキ液の流れを制限しない通常の連通位置とポンプ吐出圧がリリーフ圧以下ではポンプ６０から反力室３８へのブレーキ液の流れを阻止し、ポンプ吐出圧がリリーフ圧を超えると開いてポンプ吐出圧を反力室３８に供給するリリーフ弁６２ａが設けられたブレーキ液流動制限位置の２位置が設定されている。この電磁切換弁６２は通路６３を介して通路５７に常時接続されている。したがって、加圧室３５は電磁切換弁６２の非作動時は反力室３８に自由に連通され、電磁切換弁６２の作動時は加圧室３５と反力室３８との圧力差がリリーフ圧を超えたとき開くリリーフ弁６２ａを介して反力室３８に接続されるようになっている。
【００４２】
更に、ポンプ６０の吐出側の通路５９は通路６４を介して常閉の第２電磁開閉弁６５に接続されており、この第２電磁開閉弁６５は通路６６を介してポンプ吐出圧上昇補助用の液圧を蓄えるアキュムレータ６７に接続されている。このアキュムレータ６７はポンプ吐出圧の上昇を補助する程度のものであるので、その蓄圧容量は比較的小さく設定されている。
【００４３】
第１および第２電磁開閉弁５８,６５の開閉制御およびポンプ６０の駆動制御は、それぞれ、図示しないブレーキペダルの踏込を検知するペダル踏込検知センサおよびアキュムレータ６７の蓄圧をアキュムレータ圧検出センサからの各検出信号に基づいて、図示しない制御装置（ＣＰＵ）により行われるようになっている。つまり、第１および第２電磁開閉弁５８,６５の開閉制御およびポンプ６０の駆動制御は必要時にＣＰＵによって行われる。また、電磁切換弁６２はペダル踏込検知センサの検出信号に基づいて、ＣＰＵによりブレーキペダル踏込時ブレーキ液流動制限位置に切り換えられるように切換制御されるようになっている。そして、この第１例ではポンプ６０およびアキュムレータ６７により液圧源が構成されているが、その場合ポンプ６０が本発明の液圧源を構成している。
【００４４】
次に、このように構成された第１例の増圧マスタシリンダ１の作動について説明する。
アキュムレータ６７の蓄圧が設定圧より低下すると、アキュムレータ圧検出センサからの検出信号に基づいて、ＣＰＵが第１電磁開閉弁５８を閉じ、かつ第２電磁開閉弁６５を開き、更にポンプ６０を駆動することで、ポンプ６０吐出圧がアキュムレータ６７に蓄わえられる。アキュムレータ６７の蓄圧が設定圧以上となると、ＣＰＵが第１電磁開閉弁５８を再び開き、かつ第２電磁開閉弁６５を再び閉じ、更にポンプ６０の駆動を停止し、アキュムレータ６７の蓄圧を停止する。したがって、アキュムレータ６７には設定圧以上の液圧が常時蓄わえられている。なお、ＣＰＵが定期的に第１および第２電磁開閉弁５８,６５とポンプ６０とを前述のように作動制御することで、アキュムレータ６７に定期的に蓄圧するようにすることもできるし、また、この定期的蓄圧と設定圧以下による蓄圧を組み合わせてアキュムレータ６７に設定圧以上の液圧を常時蓄わえるようにすることもできる。
【００４５】
ブレーキペダルが踏み込まれない増圧マスタシリンダ１の非作動時には、プライマリピストン１４、セカンダリピストン１５、段付スプール４５および入力軸５３は、いずれも図示の後退限となっている。また、図示のように第１電磁開閉弁５８が開かれ、電磁切換弁６２が連通位置に設定され、更に第２電磁開閉弁６５が閉じられている。
【００４６】
この図示の非作動時では、制御弁５４の開弁量は最大となっており、このときには、反力室３８およびスプリング室４６が軸方向孔４７、径方向孔４９、環状溝４８、入力軸５３の前端５３ｂと環状溝４８との間の隙間、軸方向孔５５および軸方向孔５６を介して第１大気圧室２１に接続されている。すなわち、反力室３８およびスプリング室４６がリザーバ２４に制御弁５４の最大開弁量で接続されている。また、加圧室３５が電磁切換弁６２を介して反力室３８に接続され、更に第１ＭＣＹ圧室２８はセカンダリピストン１５の径方向孔３１を介して第１大気圧室２１に接続されているとともに、第２ＭＣＹ圧室３２は第３円筒状部材１７の径方向孔３４を介して第２大気圧室２５に接続されている。したがって、非作動時では、第１ＭＣＹ圧室２８、第２ＭＣＹ圧室３２、加圧室３５、反力室３８およびスプリング室４６はいずれも大気圧となっている。
【００４７】
ブレーキペダルが踏み込まれると、このブレーキペダルの踏込がペダル踏込検知センサで検知され、ＣＰＵがポンプ６０を駆動すると同時に、電磁切換弁６２をブレーキ液流動制限位置に切り換え、更に、第２電磁開閉弁６５を開く。すると、ポンプ６０がリザーバ２４からのブレーキ液を吐出するが、電磁切換弁６２がブレーキ液流動制限位置になっているため、加圧室３５は反力室３８と実質的に遮断され、ポンプ６０吐出側は加圧室３５まで密閉空間となっている。このため、この密閉空間内にポンプ６０吐出圧が発生し、このポンプ６０吐出圧により加圧室３５に液圧が発生する。また、第２電磁開閉弁６５が開かれることで、アキュムレータ６７の蓄圧が加圧室３５に供給される。これにより、ポンプ６０駆動開始直後のポンプ吐出圧の上昇遅れによる加圧室３５の液圧上昇遅れが抑制され、加圧室３５の液圧は比較的迅速に上昇するようになる。
【００４８】
この加圧室３５の液圧でプライマリピストン１４が前進し、プライマリピストン１４の前端部に組み付けられている第１カップシール１６が径方向孔３１を通過してこの径方向孔３１より前方へ移動する。すると、第１ＭＣＹ圧室２８が第１大気圧室２１から遮断され、更にプライマリピストン１４が前進することで第１ＭＣＹ圧室２８内にＭＣＹ圧が発生する。
【００４９】
更に、この第１ＭＣＹ圧室２８のＭＣＹ圧でセカンダリピストン１５が前進し、セカンダリピストン１５の前端部に組み付けられている第２カップシール２０が径方向孔３４を通過してこの径方向孔３４より前方へ移動する。すると、第２ＭＣＹ圧室３２が第２大気圧室２５から遮断され、更にセカンダリピストン１５が前進することで第２ＭＣＹ圧室３２内にＭＣＹ圧が発生する。このとき、電磁切換弁６２がブレーキ液流動制限位置になっているので、加圧室３５の液圧がリリーフ弁６２ａのリリーフ圧以下のとき、反力室３８にはポンプ吐出圧は供給されなく液圧は発生していない。したがって、ブレーキペダル踏み込んでから（つまり、入力軸５３がストローク開始してから）加圧室３５の液圧がリリーフ圧を超えない間は、入力軸５３は反力室３８の液圧による反力が生じないので、各ＭＣＹ圧は入力軸５３の入力に関係なく上昇し、増圧マスタシリンダ１はいわゆるジャンピング特性を発揮するようになる。
【００５０】
ブレーキペダル踏み込んでから所定時間が経過すると、第２電磁開閉弁６５が再び閉じられ、アキュムレータ６７は加圧室３５から遮断される。ポンプ吐出圧がリリーフ圧を超えると、ポンプ６０から吐出されたブレーキ液が電磁切換弁６２を介して反力室３８に流動する。更にこのブレーキは、反力室３８から軸方向孔４７、径方向孔４９、環状溝４８、環状溝４８と入力軸５３の前端５３ｂとの間の隙間、軸方向孔５５、軸方向孔５６、第１大気圧室２１、軸方向孔２２および通路孔２３を介してリザーバ２４に還流するようになる。このとき、ブレーキペダルの踏込で入力軸５３が前進しているので、環状溝４８と入力軸５３の前端５３ｂとの間の隙間が小さくなっている、つまり制御弁５４の開弁量が小さくなっていて、この隙間を流れるブレーキ液が絞られるため、液圧が発生し反力室３８およびスプリング室４６に同圧の液圧がそれぞれ発生する。この反力室３８の液圧は、この液圧により入力軸５３に加えられる反力が入力軸５３の入力とバランスするように制御される。すなわち、反力室３８の液圧は入力軸５３の入力に応じて制御されるようになる。
【００５１】
一方、反力室３８およびスプリング室４６に液圧が発生すると、この液圧による作用力で、前述のように大径部４４の反力室３８側の受圧面積と大径部４４のスプリング室４６側の受圧面積との差に基づき段付スプール４５がスプリング５１のばね力に抗して前方へ押圧される。そして、この液圧による段付スプール４５への作用力とスプリング５１のばね力とがバランスするように、段付スプール４５が前方へストロークし、これにともない入力軸５３も前方へストロークする。すなわち、入力軸５３はプライマリピストン１４の前方へのストロークに関係なく、前方へストロークするようになり、増圧ＭＣＹはその入力側と出力側とが分離され、しかもストロークシミュレータの機能が発揮される。このストロークシミュレータの機能により、増圧ＭＣＹの入力側と出力側とが分離されても、入力軸５３は確実にストロークするようになる。
【００５２】
このとき、加圧室３５の液圧は反力室３８の液圧より電磁切換弁６２のリリーフ圧だけ大きくなっており、反力室３８の液圧が入力軸５３の入力つまりブレーキペダルのペダル踏力に応じた圧力に制御されることで、この反力室３８に電磁切換弁６２を介して接続されている加圧室３５の液圧もブレーキペダルのペダル踏力に応じた圧力に制御される。したがって、この加圧室３５の液圧で作動されるプライマリピストン１４により第１ＭＣＹ圧室２８に発生するＭＣＹ圧はペダル踏力に応じて増圧された圧力に制御されるとともに、第１ＭＣＹ圧室２８のＭＣＹ圧で作動されるセカンダリピストン１５により第２ＭＣＹ圧室３２に発生するＭＣＹ圧もペダル踏力に応じて増圧された圧力に制御される。
【００５３】
そして、これらの第１および第２ＭＣＹ圧室２８,３２の各ＭＣＹ圧がそれぞれ通路孔３０,３３を介して２ブレーキ系統のそれぞれのホイールシリンダに供給され、ホイールシリンダが作動してブレーキが作動する。その場合、プライマリピストン１４およびセカンダリピストン１５の各軸方向中央の大径部の外径が互いに等しく、かつプライマリピストン１４およびセカンダリピストン１５の各前端小径部の外径が互いに等しく設定されているので、第１および第２ＭＣＹ圧室２８,３２の各ＭＣＹ圧は互いに等しく、したがって２ブレーキ系統の各ブレーキ力も等しくなる。
【００５４】
ブレーキペダルの踏込を解放すると、ポンプ６０の駆動が停止し電磁切換弁６２が連通位置になるとともに入力軸５３が後退するので、ポンプ６０からブレーキ液が吐出されなくなるとともに、環状溝５４と入力軸５３の前端５３ｂとの間の隙間つまり制御弁５４の開弁量が大きくなる。すると、反力室３８の液圧が軸方向孔４７、径方向孔４９、環状溝４８、環状溝４８と入力軸５３の前端５３ｂとの間の隙間、軸方向孔５５、軸方向孔５６、第１大気圧室２１、軸方向孔２２および通路孔２３を介してリザーバ２４に排出され、反力室３８の液圧が低下する。この反力室３８の液圧低下により加圧室３５の液圧も低下するので、プライマリピストン１４が第１リターンスプリング４１のばね力と第１ＭＣＹ圧室２８のＭＣＹ圧により後退する。すると、第１ＭＣＹ圧室２８のＭＣＹ圧が低下するので、セカンダリピストン１５が第２リターンスプリング４２のばね力と第２ＭＣＹ圧室３２のＭＣＹ圧により後退し、第２ＭＣＹ圧室３２のＭＣＹ圧が低下する。
【００５５】
プライマリピストン１４の後退で第１カップシール１６が径方向孔３１より後方へ移動すると第１ＭＣＹ圧室２８が第１大気圧室２１に連通し、またセカンダリピストン１５の後退で第２カップシール２０が径方向孔３４より後方へ移動すると第２ＭＣＹ圧室３２が第２大気圧室２５に連通するので、第１および第２ＭＣＹ圧室２８,３２の各ＭＣＹ圧がともにリザーバ２４に排出される。プライマリピストン１４、セカンダリピストン１５、段付スプール４５および入力軸５３がともに図示の後退限位置となると、第１および第２ＭＣＹ圧室２８,３２、加圧室３５および反力室３８がいずれも大気圧となって、増圧マスタシリンダ１が非作動となり、ブレーキが解除する。
【００５６】
ポンプ６０等の液圧源あるいは第１、第２電磁開閉弁５８,６５が失陥してブレーキペダル踏込時に、つまりブレーキ操作時に入力軸５３がストロークしても加圧室３５に液圧が発生しないときは、ブレーキペダルを大きく踏み込むと、入力軸５３が大きく前進して段付スプール４５に当接し、これを押圧する。更にブレーキペダルを踏み込むことで、段付スプール４５が前進して、その前端がプライマリピストン１４の前端部の径方向突出部５０に当接し、これを押圧するので、プライマリピストン１４が前進ストロークする。これにより、前述と同様に第１ＭＣＹ圧室２８にＭＣＹ圧が発生するとともに、このＭＣＹ圧でセカンダリピストン１５が前進ストロークして、前述と同様に第２ＭＣＹ圧室３２にＭＣＹ圧が発生する。これらのＭＣＹ圧が、前述と同様に２ブレーキ系統のホイールシリンダに供給され、ブレーキが作動する。こうして、液圧源が失陥して液圧が発生しなくても、ブレーキを確実に作動させることができるようになる。
【００５７】
なお、ポンプ６０が故障しても、第１および第２電磁切換弁５８,６５およびアキュムレータ６７が正常であり、しかもアキュムレータ６７に所定圧が蓄圧されている場合は、ブレーキペダルの踏込時に第２電磁切換弁６５が開いて、アキュムレータ６７の蓄圧が加圧室３５に供給されるので、この加圧室３５の液圧でプライマリピストン１４が作動する。したがって、アキュムレータ６７の蓄圧分だけ増圧が可能となり、ポンプ６０が故障しても、ブレーキの作動が保障されるようになる。
【００５８】
このように、この第１例のブレーキ増圧ＭＣＹ１によれば、ＭＣＹ自体に増圧機能を有しているので、従来の負圧倍力装置や液圧倍力装置等の倍力装置を必要とせず、ブレーキ増圧ＭＣＹ１の全長を従来のＭＣＹと倍力装置とを組み合わせたものに比べて倍力装置がない分短くできる。これにより、ブレーキシステムを簡素化できるとともに、ブレーキ増圧ＭＣＹ１の搭載性が向上する。
【００５９】
また、入力軸５３とプライマリピストン１４とを作動時に分離して作動させるとともに、制御弁５４の一部を構成する段付スプール４５を制御弁５４で調圧された液圧による作用力とスプリング５１のばね力とがバランスするようにストロークさせて、段付スプール４５をストロークシミュレータとして機能させているので、この段付スプール４５の各受圧面積およびスプリング５１のばね力を種々設定することにより、ブレーキ増圧ＭＣＹ１の出力側であるＭＣＹ圧に影響を及ぼさずに、入力側である入力軸５３のストローク特性を出力側に独立して種々任意に変えることができるようになる。
しかも、入力軸５３のストローク特性がＭＣＹ圧に影響を及ぼされないので、操作フィーリングが良好になる。
【００６０】
更に、ストロークシミュレータをブレーキ増圧ＭＣＹ１に内蔵させて外付けしていないため、ブレーキ増圧ＭＣＹ１をコンパクトに形成することができる。
更に、液圧源等の失陥時は、入力軸５３の入力つまりブレーキペダルのペダル踏力でプライマリピストン１４を作動させることができるようにしているので、液圧源の失陥時でも、ブレーキを確実に作動させることができるようになる。
【００６１】
なお、本発明は前述の第１例に限定されることなく、例えば作動開始時のポンプ吐出圧の上昇遅れが問題とならないような場合等には、第１および第２電磁開閉弁５８,６５およびアキュムレータ６７を省略することができる。特に、この第１例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の制御弁５４はオープンセンタ型の制御弁であることから、この第１例のブレーキ増圧ＭＣＹ１は基本的にはアキュムレータ６７を必要としなく、この第１例のアキュムレータ６７はあくまでもポンプ吐出圧の上昇遅れを防止するためのものである。また、ジャンピング特性を必要としない場合には、電磁切換弁６２を省略することができる。
【００６２】
図３は、本発明の実施の形態の第２例のブレーキ増圧ＭＣＹを示す、図１と同様の断面図である。なお、以下の各例の説明においてはその例より前に記載されている例の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付すことにより、その詳細な説明は省略する。
図３に示すように、この第２例のブレーキ増圧ＭＣＹ１は、前述の第１例の電磁切換弁６２および通路６３が設けられていなく、代わりに、常開の第３電磁開閉弁６８（本発明の第２の電磁開閉弁に相当）が設けられている。この第３電磁開閉弁６８は通路６１を介して通路４０に常時接続されているとともに、通路６９を介して通路５９に接続されている。また、常閉の第４電磁開閉弁７０（本発明の第３の電磁開閉弁に相当）が設けられており、この第４電磁開閉弁７０は通路７１を介して通路５７に常時接続されているとともに、通路７２を介して通路６６に常時接続されている。そして、この第２例ではポンプ６０およびアキュムレータ６７により、本発明の液圧源が構成されている。
また、アキュムレータ６７は第１例のアキュムレータに比べて蓄圧容量ははるかに大きく設定され、この第２例のアキュムレータ６７には少なくとも自動ブレーキが作動可能な程度の液圧が常時蓄わえられている。
【００６３】
そして、回生ブレーキ協調システムを採用している場合は、ＣＰＵには、回生ブレーキの作動状況の情報が入力されるようになっており、ＣＰＵはこの情報に基づいて第１および第３電磁開閉弁５８,６８を制御することで、回生ブレーキに協調し、回生ブレーキのブレーキ力に応じて全体として最適なブレーキ力が得られるようにブレーキ増圧ＭＣＹ１を作動させるようになっている。
【００６４】
また、自動ブレーキシステムを採用している場合は、ＣＰＵには、自動ブレーキを作動させるための情報が入力されるようになっており、ＣＰＵはこの情報に基づいて、自動ブレーキ作動条件が成立したと判断すると、第１および第３電磁開閉弁５８,６８を閉じ、第４電磁開閉弁７０を開き、加圧室３５にアキュムレータ６７の蓄圧を供給してプライマリピストン１４を自動的に作動させ、自動ブレーキが作動するようになっている。
【００６５】
更に、定速走行を行うために定速走行適合ブレーキシステムを採用している場合は、ＣＰＵには、定速走行を行うためにブレーキを作動させるための情報が入力されるようになっており、ＣＰＵはこの情報に基づいて、車両が定速走行を行うように第１、第３および第４電磁開閉弁５８,６８,７０の開閉を適宜制御して、ブレーキ作動を制御するようになっている。
【００６６】
更に、例えば初心者等の自動車の運転が未熟なドライバ等によりブレーキペダルが踏み込まれても、必要なだけブレーキペダルが踏み込むことができなく、必要なブレーキ力が得られないとき等に、ブレーキ力を大きくするようにアシストするブレーキアシストシステムを採用している場合は、ＣＰＵには、ブレーキアシストを行うためにブレーキを作動させるための情報が入力されるようになっており、ＣＰＵはこの情報に基づいて、ブレーキアシストが行われるように第３電磁開閉弁６８を閉じ、かつ第２または第４電磁開閉弁６５,７０を開き、加圧室３５にアキュムレータ６７の蓄圧を供給してプライマリピストン１４の作動をアシストすることで、必要なブレーキ力が得られるようになっている。
第２例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の他の構成は第１例と同じである。
【００６７】
この第２例のブレーキ増圧ＭＣＹ１においては、ＣＰＵにより第３電磁開閉弁６８がブレーキペダルの踏込から所定時間切り換えられて閉じ、これによりジャンピング特性を発揮するようになる。
また、第１ないし第４電磁開閉弁５８,６５,６８,７０を適宜開閉制御することで、回生ブレーキとの協調制御、自動ブレーキ制御、定速走行適合制御、あるいはブレーキアシスト制御を行うことができるようになる。
第２例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の他の作動および他の作用効果は第１例と同じである。
【００６８】
図４は、本発明の実施の形態の第３例のブレーキ増圧ＭＣＹを示す、図１と同様の断面図、図５は図４に示すブレーキ増圧ＭＣＹの増圧制御部の、図２と同様の部分拡大断面図である。
図４および図５に示すように、この第３例のブレーキ増圧ＭＣＹ１は、前述の第１または第２例のブレーキ増圧ＭＣＹ１に対して増圧制御部２の構成が異なるとともに、電磁切換弁６２が設けられていない。
【００６９】
この第３例の増圧制御部２は、第２円筒状部材１０の外側円筒状部材１２と他の部分とが分割されて構成されているとともに、この外側円筒状部材１２は第１円筒状部材９と一体に形成されている。すなわち、第１円筒状部材９は、ハウジング４の第１孔５に液密に嵌合されている大径部９ａ（外側円筒状部材１２に対応する）とハウジング４の第２孔６に液密に嵌合されている小径部９ｂとからなる段付円筒状部材として形成されているとともに、大径部９ａがハウジング４に螺合されることでハウジング４に軸方向に移動不能に固定されている。
【００７０】
また、第１例の第２円筒状部材１０の外側円筒状部材１２を除く他の部分で構成されるハウジング側の筒状部材７３は、第１円筒状部材９内に収容されている。この筒状部材７３は大径部７３ａと小径部７３ｂ（第１例の第１０円筒状部材の内側円筒状部材１３に対応する）とからなる段付筒状部材として形成されている。筒状部材７３の大径部７３ａは、第１円筒状部材９の大径部９ａ内に液密にかつ摺動可能に設けられている。この筒状部材７３は、ブレーキ増圧ＭＣＹ１の非作動時に第１リターンスプリング４１のばね力でプライマリピストン１４を介して右方へ付勢されるようになっている。そして、筒状部材７３は、第１円筒状部材９の外側円筒状部材１２に取り付けられた止めリング７４によって右動が規制されている筒状のストッパ部材７５のフランジ部７５ａに当接することで、その後退限が規定されている。筒状部材７３の小径部７３ｂ内の軸方向孔は大径孔７６と小径孔７７との段付孔に形成されている。
【００７１】
入力軸５３は前端側の大径部５３ｃと後端側の小径部５３ｄとからなる段付軸に形成されており、その場合、大径部５３ｃは筒状に形成されている。そして、入力軸５３の大径部５３ｃは筒状部材７３の小径部７３ｂの大径孔７６内に液密にかつ摺動可能に嵌合されている。
段付スプール４５は、その小径部４３が筒状部材７３の小径部７３ｂの小径孔７７内に摺動可能に嵌合されているとともに、その大径部４４が入力軸５３の筒状の大径部５３ｃに液密にかつ摺動可能に嵌合されている。段付スプール４５の外周面と筒状部材７３の小径部７３ｂの大径孔７６の内周面との間に、反力室３８が形成されている。この反力室３８に入力軸５３の大径部５３ｃの先端が面しているとともに、反力室３８内に段付スプール４５の小径部４３と大径部４４との間の段部７８が位置するようにされている。
【００７２】
また、入力軸５３には、延長軸５３ｅが大径部５３ｃの中心に位置して設けられており、この延長軸５３ｅは段付スプール４５を遊嵌状態で貫通して軸方向前方に延びている。延長軸５３ｅの前端部には環状ディスク状のストッパ部材７９が軸方向に摺動可能に設けられており、このストッパ部材７９は段付スプール４５の前端に当接可能であるとともに、延長軸５３ｅの前端部に取り付けられた止めリング８０で左方への移動が規制されている。
【００７３】
入力軸５３の大径部５３ｃ内にスプリング室４６が形成されており、このスプリング室４６内には、入力軸５３と段付スプール４５の後端との間に縮設されたスプリング５１が収容されている。また、筒状部材７３の前端部とストッパ部材７９との間にはスプリング８１が縮設され、このスプリング８１のばね力でストッパ部材７９が後方へ付勢されている。そして、スプリング５１のばね力がスプリング８１のばね力より大きく設定されていて、図示のように非作動時は段付スプール４５の前端がストッパ部材７９に当接し、かつストッパ部材７９が止めリング８０に当接することで、段付スプール４５のそれ以上の前方への移動が阻止されている。
【００７４】
反力室３８は、筒状部材７３の小径部７３ｂに穿設された径方向孔８２、および小径部７３ｂの外周面とプライマリピストン１４の内周面との間に形成された環状の通路８３を介して加圧室３５に常時連通している。なお、図示の非作動時プライマリピストン１４の後端が筒状部材７３に当接している状態でも加圧室３５と反力室３８とが確実に連通するようにするため、プライマリピストン１４の後端部に、加圧室３５と通路８３とを常時連通する径方向孔８４が穿設されている。
【００７５】
更に、筒状部材７３の小径部７３ｂには、通路８３に常時連通する径方向孔８５が穿設されており、この径方向孔８５と段付スプール４５との環状溝４８とで制御弁５４が構成されている。そして、図示の非作動時は前述の第１例と同様に径方向孔８５と環状溝４８との間の隙間が最大に設定されていて、制御弁５４の開弁量が最大となっている。また、段付スプール４５が前進ストロークすることで、径方向孔８５と環状溝４８との間の隙間が小さくなる、つまり制御弁５４の開弁量が小さくなってこの隙間を流動するブレーキ液が絞られるようになっている。
【００７６】
筒状部材７３の小径部７３ｂの内周には段部７３ｃが形成されており、入力軸５３が大きく前進ストロークしたとき、その大径部５３ｃの前端がこの段部７３ｃに当接することで、入力軸５３と筒状部材７３とが一体に前進するようになっている。また、筒状部材７３の小径部７３ｂの前端部外周には段部７３ｄが形成されているとともに、プライマリピストン１４の前端部内周には段部１４ａが形成されている。そして、筒状部材７３が前進してその段部７３ｄがプライマリピストン１４の段部１４ａに当接することで、筒状部材７３とプライマリピストン１４とが一体に前進するようになっている。
更に、筒状部材７３の小径部７３ｂの前端部には、延長軸５３ｅおよびと、得リング８０が貫通可能な軸方向孔７３ｅが穿設されている。
第３例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の他の構成は第１または第２例と同じである。
【００７７】
次に、このように構成された第３例の増圧マスタシリンダ１の作動について説明する。
この第３例では、スプリング室４６は隙間８６を介して第１大気圧室２１に常時連通している。
また、増圧マスタシリンダ１の非作動時には、プライマリピストン１４、セカンダリピストン１５、段付スプール４５および入力軸５３は、いずれも図示の後退限となっている。また、図示のように第１電磁開閉弁５８が開かれ、第２電磁開閉弁６５が閉じられている。
【００７８】
更に非作動時では、制御弁５４の開弁量は最大となっており、このときには、加圧室３５が径方向孔８４、環状の通路８３（径方向孔８４を介さず直接通路８３に連通する経路もある）、径方向孔８５、径方向孔８５と環状溝４８との間の隙間、環状溝４８、径方向孔４９、段付スプール４５の内周面と延長軸５３ｅの外周面との間の隙間８６、小径孔７７および軸方向孔７３ｅを介して第１大気圧室２１に接続されている。すなわち、非作動時、加圧室３５はリザーバ２４に制御弁５４の最大開弁量で接続されている。同様に、反力室３８が加圧室３５に常時連通していることから、非作動時、反力室３８もリザーバ２４に制御弁５４の最大開弁量で接続されている。
【００７９】
第１ＭＣＹ圧室２８はセカンダリピストン１５の径方向孔３１を介して第１大気圧室２１に接続されているとともに、第２ＭＣＹ圧室３２は第３円筒状部材１７の径方向孔３４を介して第２大気圧室２５に接続されている。したがって、非作動時では、第１ＭＣＹ圧室２８、第２ＭＣＹ圧室３２、加圧室３５、反力室３８およびスプリング室４６はいずれも大気圧となっている。
【００８０】
ブレーキペダルが踏み込まれると、入力軸５３が前進して段付スプール４５が前進し、径方向孔８５と環状溝４８との間の隙間つまり制御弁５４の開弁量が小さくなる。また、第１例の場合と同様にブレーキペダルが踏込でＣＰＵがポンプ６０を駆動するとともに第２電磁開閉弁６５を所定時間開くので、ポンプ吐出液が加圧室３５に供給されるとともに、アキュムレータ６７の蓄圧が加圧室３５に供給される。すると、制御弁５４の開弁量が小さく、そこを流動するブレーキ液が絞られるので、加圧室３５に液圧が発生する。このとき、アキュムレータ６７の蓄圧で、ポンプ６０駆動開始直後のポンプ吐出圧の上昇遅れによる加圧室３５の液圧上昇遅れが抑制され、加圧室３５の液圧は比較的迅速に上昇するようになる。
【００８１】
この加圧室３５の液圧で、第１例の場合と同様にプライマリピストン１４が前進して第１ＭＣＹ圧室２８内にＭＣＹ圧が発生するとともに、このＭＣＹ圧でセカンダリピストン１５が前進して第２ＭＣＹ圧室３２内にＭＣＹ圧が発生する。これらのＭＣＹ圧が２ブレーキ系統の各ホイールシリンダに供給されてブレーキが作動する。
【００８２】
このとき、反力室３８の液圧は、この液圧が段付スプール４５の段部７８に作用することで段付スプール４５に後方に向かって入力軸５３の入力と対抗するように加えられる作用力および反力室３８の液圧により入力軸５３の大径部５３ｃの前端に入力軸５３の入力と対抗するように加えられる作用力の合力が入力軸５３の入力とバランスするように制御される。この制御された液圧によりスプリング５１が撓むことで入力軸５３が前進ストロークする。このように入力軸５３が前方へストロークすることで、ストロークシミュレータの機能が発揮される。なお、このとき段付スプール４５は、制御弁５４の絞り量を変化させるに必要な量だけストロークするが、反力室３８の液圧が段部７８に後方に向かって作用することで実質的にはほとんどストロークしない。
【００８３】
また、反力室３８の液圧は入力軸５３の入力に応じて制御されることで、加圧室３５の液圧が入力軸５３の入力に応じて増圧され、ＭＣＹ圧はブレーキペダルのペダル踏力を増圧した大きな液圧となる。
液圧源等の失陥により、ブレーキペダル踏込時に加圧室３５に液圧が発生しないときは、第１例と同様に入力軸５３が大きく前進して、入力軸５３の大径部５３ｃの前端が筒状部材７３の小径部７３ｂの段部７３ｃに当接する。このとき、延長軸５３ｅおよび止めリング８０が軸方向孔７３ｅを貫通する。更に入力軸５３が前進すると、筒状部材７３が入力軸５３とともに一体に前進し、筒状部材７３の段部７３ｄがプライマリピストン１４の段部１４ａに当接する。そして、更に入力軸５３が前進することで、プライマリピストン１４も一体に前進するので、第１例と同様に第１ＭＣＹ圧室２８にＭＣＹ圧が発生し、更にこのＭＣＹ圧でセカンダリピストン１５が前進して第２ＭＣＹ圧室３２にＭＣＹ圧が発生する。これらのＭＣＹ圧が各ホイールシリンダに供給され、ブレーキが作動する。こうして、液圧源等の失陥により加圧室３５に液圧が発生しない時にも、ブレーキペダルの踏み込みでブレーキが確実に作動するようになる。
第３例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の他の作動および他の作用効果は第１または第２例と同じである。
【００８４】
図６は、本発明の実施の形態の第４例のブレーキ増圧ＭＣＹを示す、図１と同様の断面図、図７は図６に示すブレーキ増圧ＭＣＹの増圧制御部の、図２と同様の部分拡大断面図である。
図６に示すように、この第４例のブレーキ増圧ＭＣＹ１では、前述の第１または第２例のブレーキ増圧ＭＣＹ１のマスタシリンダ圧発生部３において、第３円筒状部材１７の内側円筒状部１９、軸方向孔２２、およびハウジング４の通路孔２３が設けられていない。したがって、セカンダリピストン１５内に設けられている第１大気圧室２１は、これらの軸方向孔２２および通路孔２３を介してブレーキ増圧ＭＣＹ１２の前方からリザーバ２４には接続されていない。すなわち、大気圧室２１からの排出通路はＭＣＹ１２の前方へは延設されていない。
【００８５】
そこで、この第４例のブレーキ増圧ＭＣＹ１では、この大気圧室２１からの排出通路は次のようにして形成されている。すなわち、第１円筒状部材９が第１例のそれより軸方向に長く形成されているとともに、ハウジング４の第２孔６がその前半の小径部６ａと後半の大径部６ｂとからなる段付孔に形成されている。そして、第２孔６の後半の大径部６ｂの内周面と第１円筒状部材９の外周面との間に、加圧室３５と通路５７とに連通する環状の通路３７が形成されているとともに、第２孔６の前半の小径部６ａの内周面と第１円筒状部材９の外周面との間に、ハウジング４に穿設された径方向孔８７を介してリザーバ２４に常時連通する環状の通路８８が形成されている。その場合、２つの環状通路３７,８８は互いに液密に遮断されている。
環状の通路８８は、プライマリピストン１４に穿設された貫通孔８９を介して、筒状部材７３の小径部７３ｂの外周面とプライマリピストン１４の内周面との間に形成された環状の通路８３に常時接続されており、この環状の通路８３はプライマリピストン１４の内孔９０およびプライマリピストン１４の軸方向孔５６を介して第１大気圧室２１に常時接続されている。
【００８６】
更に、この第４例のブレーキ増圧ＭＣＹ１では、入力軸５３の前端部に環状溝９１と、この環状溝９１に連通する径方向孔９２と、この径方向孔９２に連通しかつ段付スプール４５の軸方向孔５５に連通する軸方向孔９３とが形成されている。段付スプール４５の環状溝４８と入力軸５３の環状溝９１とで、制御弁５４が構成されており、非作動時、環状溝４８と環状溝９１との間に隙間が最大となっている、つまり制御弁５４の開弁量が最大となっている。そして、入力軸５３が前進すると、環状溝４８と環状溝９１との間に隙間つまり制御弁５４の開弁量が小さくなるようにされている。
更に、段付スプール４５と入力軸５３との間には、スプリング９４が縮設されており、このスプリング９４のばね力で入力軸５３が常時後方に付勢されている。
第４例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の他の構成は第１または第２例と同じである。
【００８７】
この第４例のブレーキ増圧ＭＣＹ１によれば、第１例に対して、第３円筒状部材１７の内側円筒状部１９が設けられなく、この内側円筒状部１９とセカンダリピストン１５との摺動がなくなるので、セカンダリピストン１５の摺動部の数が低減する。この摺動部の数が低減する分、各部材の摺動部の同心性に要求される精度が緩和されるので、ブレーキ増圧ＭＣＹ１の加工性および組立性が向上する。
第４例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の他の作動および他の作用効果は第１または第２例と同じである。
なお、第４例のブレーキ増圧ＭＣＹ１に、第１例の電磁切換弁６２に代えて、図３に示す第２例の第３および第４電磁開閉弁６８,７０を用いることもできる。
【００８８】
図８は、本発明の実施の形態の第５例のブレーキ増圧ＭＣＹを示す、図１と同様の断面図、図９は図８に示すブレーキ増圧ＭＣＹの増圧制御部の、図２と同様の部分拡大断面図である。
図８および図９に示すように、第５例のブレーキ増圧ＭＣＹ１は、図６に示す第４例に対して、反力室３８および通路６１に連通する通路４０はハウジング４に設けられていなく、代わりに第１円筒状部材９の後端部外周面とハウジング４の内周面との間に環状通路として形成されている。この通路４０は、同じく第１円筒状部材９の後端部外周面とハウジング４の内周面との間に形成されている環状の通路３７と液密にされている。
また、リザーバ２４に連通する環状の通路８８は第１円筒状部材９の後端部外周面とハウジング４の内周面との間に設けられていなく、代わりに第１円筒状部材９の内周面とプライマリピストン１４の外周面との間に形成されている。更に、プライマリピストン１４には軸方向孔５６が設けられていない。
【００８９】
一方、この第５例のＭＣＹ圧発生部３では、ハウジング４の内部にスリーブ９５が配設されている。このスリーブ９５の後端部にプライマリピストン１４の前端部が配設されており、このプライマリピストン１４の前端部は、第１円筒状部材９とスリーブ９５との間に設けられた第１カップシール１６に液密にかつ摺動可能に設けられている。
【００９０】
また、セカンダリピストン１５は、スリーブ９５の軸方向孔およびハウジング４の軸方向孔内に配設されている。このセカンダリピストン１５はスリーブ９５の軸方向孔の内周面に設けられたカップシール９６およびハウジング４とスリーブ９５との間に位置してハウジング４に設けられた第２カップシール２０により液密にかつ摺動可能に設けられている。
プライマリピストン１４とセカンダリピストン１５との間には第１ＭＣＹ圧室２８が形成されているとともに、ハウジング４とセカンダリピストン１５との間には、第２ＭＣＹ圧室３２が形成されている。
【００９１】
また、プライマリピストン１４には径方向孔３１が穿設されている。したがって、前述の各例では第１カップシール１６が移動しかつ径方向孔３１が移動不能にされているのに対し、この第５例では径方向孔３１が移動しかつ第１カップシール１６が移動不能にされている。そして、この径方向孔３１は、プライマリピストン１４の図示の非作動位置では第１カップシール１６より若干後方に位置しており、このときは、第１ＭＣＹ圧室２８が、径方向孔３１、第１カップシール１６の後面の隙間、第１円筒状部材９に穿設された軸方向孔９７、通路８８、第１円筒状部材９に穿設された径方向孔９８、および径方向孔８７を介してリザーバ２４に接続されるようになっている。したがって、この状態では第１ＭＣＹ圧室２８にはＭＣＹ圧は発生しない。また、プライマリピストン１４の前進で径方向孔３１が第１カップシール１６より前方に位置したときは、第１ＭＣＹ圧室２８からリザーバ２４へ向かう液の流れが遮断されるので、第１ＭＣＹ圧室２８にＭＣＹ圧が発生するようになっている。
【００９２】
また、セカンダリピストン１５には径方向孔３４が穿設されている。したがって、前述の各例では第２カップシール２０が移動しかつ径方向孔３４が移動不能にされているのに対し、この第５例では径方向孔３４が移動しかつ第２カップシール２０が移動不能にされている。そして、この径方向孔３４は、セカンダリピストン１５の図示の非作動位置では第２カップシール２０より若干後方に位置しており、このときは、第２ＭＣＹ圧室３２が、径方向孔３４、セカンダリピストン１５の外周面とスリーブ９５の内周面との間の隙間、スリーブ９５に穿設された径方向孔９９、ハウジング４の径方向孔２７を介してリザーバ２４に接続されるようになっている。したがって、この状態では第２ＭＣＹ圧室３２にはＭＣＹ圧は発生しない。また、セカンダリピストン１５の前進で径方向孔３４が第２カップシール２０より前方に位置したときは、第２ＭＣＹ圧室３２からリザーバ２４へ向かう液の流れが遮断されるので、第２ＭＣＹ圧室３２にＭＣＹ圧が発生するようになっている。
この第５例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の他の構成は、図６に示す第４例と同じである。
【００９３】
このように、前述の第１ないし第４例のブレーキ増圧ＭＣＹ１では、ＭＣＹ圧発生部３における第１および第２ＭＣＹ圧室２８,３２がいずれもプライマリピストン１４およびセカンダリピストン１５の外周側に配置されかつ第１および第２大気圧室２１,２５がいずれもプライマリピストン１４およびセカンダリピストン１５の中心に配置されているが、この第５例のブレーキ増圧ＭＣＹ１では、第１および第２ＭＣＹ圧室２８,３２がいずれもプライマリピストン１４およびセカンダリピストン１５の中心に配置されかつ第１および第２大気圧室２１,２５は実質的に設けられていないので、その分コンパクトに形成される。
この第５例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の他の作動および他の作用効果は、第４例と同じである。
【００９４】
図１０は、本発明の実施の形態の第６例のブレーキ増圧ＭＣＹを示す、図９と同様の断面図である。
前述の第１ないし第５例のブレーキ増圧ＭＣＹ１は、いずれも、非作動時に加圧室３５がポンプ６０の吐出側およびリザーバ２４に連通する、いわゆるオープンセンタ型のブレーキ増圧ＭＣＹ１であるが、この第６例のブレーキ増圧ＭＣＹ１は、非作動時に加圧室３５がリザーバ２４に連通しポンプ６０の吐出側から遮断される、いわゆるクローズドセンタ型のブレーキ増圧ＭＣＹ１である。
【００９５】
これを具体的に説明すると、この第６例のブレーキ増圧ＭＣＹ１は、まず、前述の第５例のブレーキ増圧ＭＣＹ１に対して、図８に示す曲線で囲まれている増圧制御部２に対応する部分の一部と、図示しないがポンプ６０、アキュムレータ６７、電磁開閉弁５８,６５,６８,７０および通路５７,５９,６１,６４,６６,６９,７１,７２を含む液圧供給回路部分の一部とが異なり、マスタシリンダ圧発生部３に対応する部分とリザーバ２４とが同じである。
【００９６】
図１０に示すように、第６例のブレーキ増圧ＭＣＹ１では、通路５７と通路５９との間に配設されている第５例の第１電磁開閉弁５８に代えて、これらの通路５７と通路５９との間に常閉の第５電磁開閉弁１００（本発明の第１の電磁開閉弁に相当）が設けられているとともに、通路６４と通路６６との間に配設されている第５例の第２電磁開閉弁６５が設けられていない。また、第３電磁開閉弁６８に接続されている通路６９は通路５９には接続されていなく、通路５７に接続されている。
【００９７】
また、反力室３８とスプリング室４６とを常時連通する第５例の軸方向孔４７、環状溝４８および径方向孔４９がいずれも設けられていなく、代わりに反力室３８とスプリング室４６とを常時連通する通路として、入力軸５３の前端部に穿設された反力室３８に常時連通する径方向孔１０１、この径方向孔１０１に連通する軸方向孔１０２、この軸方向孔１０２に連通する径方向孔１０３、この径方向孔１０３に連通する環状溝１０４、段付スプール４５に設けられてスプリング室４６と環状溝１０４とを常時連通する径方向孔１０５がそれぞれ設けられている。
【００９８】
更に、入力軸５３の前端部に設けられた第５例の、制御弁５４を構成する環状溝９１、径方向孔９２、軸方向孔９３がいずれも設けられていなく、代わりに制御弁５４の一部として、スプリング室４６と段付スプール４５の軸方向孔５５を連通可能にする径方向孔１０６が段付スプール４５に設けられている。この段付スプール４５と入力軸５３の前端５３ｂとで前述の各例と同様の常開の制御弁５４が構成されている。
【００９９】
更に、入力軸５３の前端部の外周面には環状溝１０７と環状溝１０８とが設けられているとともに、段付スプール４５の内周面には環状溝１０７に常時連通する環状溝１０９と反力室３８および環状溝１０８に常時連通する環状溝１１０とが設けられており、更に、段付スプール４５にはその内周面と外周面とを常時連通する径方向孔１１１が設けられている。そして、図示に非作動時は、環状溝１０７が径方向孔１１１から遮断されているとともに、環状溝１０８が環状溝１０９から遮断されており、また、入力軸５３が前進した作動時は、環状溝１０７が径方向孔１１１に連通し、かつ環状溝１０８が環状溝１０９に連通することで反力室３８と径方向孔１１１とが連通するようになっている。
【０１００】
更に、第２円筒状部材１０には、第２円筒状部材１０の外周面およびハウジング４の第２孔６の内周面の間の空間１１２と径方向孔１１１とを常時連通する径方向孔１１３が設けられているとともに、第１円筒状部材９の外周面およびハウジング４の第２孔６の内周面の間に環状の通路１１４が設けられている。この通路１１４は通路１１５を介して通路５９に常時接続されている。すなわち、段付スプール４５の径方向孔１１１はポンプ６０の吐出側およびアキュムレータ６７に常時接続されている。この第６例のアキュムレータ６７は前述の第１ないし第５例のアキュムレータ６７に比べて蓄圧容量が大きく設定されていて、常時ブレーキが作動するに十分な設定圧に蓄圧されている。また、ポンプ吐出側で通路６４には、通路５９との接続位置よりポンプ吐出側にポンプ６０から通路５９およびアキュムレータ６７に向かうブレーキ液の流れのみを許容するチェックバルブ１１６が設けられている。
【０１０１】
したがって、段付スプール４５の径方向孔１１１には、アキュムレータ６７の蓄圧が常時導入されている。そして、作動時反力室３８と径方向孔１１１とが連通することで、アキュムレータ６７の蓄圧が反力室３８および前述の各例と同様にして加圧室３５導入されるようになっている。このようにして、環状溝１０７、環状溝１０８、環状溝１０９、環状溝１１０および径方向孔１１１により、アキュムレータ６７の蓄圧を反力室３８に供給する供給弁１１７が構成されている。この第６例では、ポンプ６０およびアキュムレータ６７により液圧源が構成されているが、その場合アキュムレータ６７は本発明の液圧源を構成している。
この第６例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の他の構成は、図８に示す第５例と同じである。
【０１０２】
次に、このように構成された第６例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の作動について説明する。
アキュムレータ６７の蓄圧が前述の設定圧より低下すると、ポンプ６０が駆動されてアキュムレータ６７にポンプ吐出圧が供給されることで、通常時、アキュムレータ６７には設定圧の液圧が蓄えられている。
図示のブレーキ非作動時は、環状溝１０７が径方向孔１１１から遮断されかつ環状溝１０８が環状溝１０９から遮断されているので、供給弁１１７が閉じているとともに、第５電磁開閉弁１００が閉じかつ第３電磁開閉弁６８が開いている。
したがって、段付スプール４５の径方向孔１１１にアキュムレータ６７の蓄圧が導入され、また、加圧室３５および反力室３８にはアキュムレータ６７の蓄圧が導入されなく、しかも両室３５,３８はリザーバ２４に連通して大気圧となっている。
【０１０３】
ブレーキ作動時、入力軸５３が前進すると、前述のようにして供給弁１１７が開いて径方向孔１１１と反力室３８とが連通するとともに、入力軸５３の前端５３ｂが径方向孔１０６を絞るので制御弁５４が絞られる。これにより、径方向孔１１１に導入されているアキュムレータ６７の蓄圧のブレーキ液は供給弁１１７を介して反力室３８に供給され、更に径方向孔３９、通路４０、通路６１、第３電磁開閉弁６８、通路６９、通路５７、通路３７および通路３６を介して加圧室３５に供給される。同時に、反力室３８に供給されたブレーキ液は径方向孔１０１、軸方向孔１０２、径方向孔１０３、環状溝１０４、径方向孔１０５およびスプリング室４６に流入し、更に制御弁５４を通って流動する。このとき、ブレーキ液が制御弁５４で絞られるため、スプリング室４６の液圧が入力軸５３の入力に応じた液圧に制御され、反力室３８および加圧室３５の液圧も同じ液圧に制御される。この加圧室３５に供給された液圧で、前述の第５例と同様にプライマリピストン１４が作動して、マスタシリンダ圧発生部３がマスタシリンダ圧を発生し、ブレーキが作動する。
【０１０４】
ところで、反力室３８の液圧は、前述の第５例と同様にこの液圧により入力軸５３に加えられる反力が入力軸５３の入力とバランスするように制御される。すなわち、反力室３８の液圧は入力軸５３の入力に応じて制御されるようになる。一方、反力室３８およびスプリング室４６に液圧が発生すると、この液圧による作用力で、前述の第５例と同様に大径部４４の反力室３８側の受圧面積と大径部４４のスプリング室４６側の受圧面積との差に基づき段付スプール４５がすプリング５１のばね力に抗して前方へ押圧される。そして、この液圧による段付スプール４５への作用力とスプリング５１のばね力とがバランスするように、段付スプール４５が前方へストロークし、これにともない入力軸５３も前方へストロークする。すなわち、入力軸５３はプライマリピストン１４の前方へのストロークに関係なく、前方へストロークするようになり、増圧ＭＣＹはその入力側と出力側とが分離され、しかもストロークシミュレータの機能が発揮される。このストロークシミュレータの機能により、増圧ＭＣＹの入力側と出力側とが分離されても、入力軸５３は確実にストロークするようになる。
【０１０５】
ブレーキ解除時は、供給弁１１７が閉じるとともに制御弁５４が開いてスプリング室４６がリザーバ２４に連通するので、スプリング室４６に常時連通する反力室３８および加圧室３５の液圧がリザーバ２４に排出されて両室３５,３８はともに大気圧となり、ブレーキが解除され、ブレーキ増圧ＭＣＹ１は図示の非作動状態となる。
【０１０６】
自動ブレーキ作動時は、第３電磁開閉弁６８が閉じかつ第５電磁開閉弁１００が開くことで、アキュムレータ６７の蓄圧が加圧室３５に導入される。以下、前述と同様にしてプライマリピストン１４が作動し、マスタシリンダ圧が発生してブレーキが自動的に作動する。
この第６例のブレーキ増圧ＭＣＹ１の他の作動および他の作用効果は、第５例と同じである。なお、第６例のブレーキ増圧ＭＣＹ１においても、制御弁５４をバルブスプール４５とハウジング側の部材とで構成することもできる。
【０１０７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のブレーキ増圧マスタシリンダによれば、マスタシリンダ自体に増圧機能を有するようにしているので、従来の負圧倍力装置や液圧倍力装置等の倍力装置を必要とせず、ブレーキ増圧マスタシリンダの全長を短くでき、これにより、ブレーキ倍力システムを簡素化できるとともに、ブレーキ増圧マスタシリンダの搭載性を向上できる。
【０１０８】
また、本発明によれば、ブレーキ増圧マスタシリンダにストロークシミュレータの機能を持たせることが可能となる。そして、制御弁で制御された液圧が作用する制御弁の受圧面積および弾性手段の弾性力を種々設定することにより、ブレーキ増圧マスタシリンダの出力側であるマスタシリンダ圧に影響を及ぼさずに、入力側である入力軸のストローク特性を出力側に独立して種々任意に変えることができるようになる。
しかも、入力軸のストローク特性をマスタシリンダ圧に影響されないようにしているので、操作フィーリングを良好にできる。
更に、ストロークシミュレータがブレーキ増圧ＭＣＹに内蔵されて外付けされないため、ブレーキ増圧ＭＣＹがコンパクトに形成される。
【０１０９】
更に、加圧室と反力室とを遮断可能としているので、加圧室に反力室と独立して液圧源の液圧を供給できるようになる。これにより、回生ブレーキとの協調制御、自動ブレーキ制御、定速走行適合制御、あるいはブレーキアシスト制御を簡単に行うことができる。
更に、制御弁がバルブスプールを有しており、このバルブスプールが制御弁で制御された液圧による作用力と弾性手段の弾性力とがバランスするように入力軸がストロークするようにしているので、制御弁のストロークシミュレータとしての機能がこのバルブスプールによって発揮できるようになる。
特に、請求項４の発明によれば、作動時反力室の液圧が加圧室の液圧よりリリーフ弁のリリーフ圧の分だけ小さくなるようにしてので、ブレーキ増圧マスタシリンダにジャンピング特性を発揮させることができるようになる。また、請求項５、６および８の発明によれば、第２の電磁開閉弁の開閉を制御することで、ブレーキ増圧マスタシリンダにジャンピング特性を発揮させることができるようになる。
【０１１０】
更に、請求項９の発明によれば、操作時に入力軸がストロークしても液圧源の失陥等により加圧室に液圧が発生しないときには、入力軸の入力でマスタシリンダピストンを直接作動するようにしているので、このように操作時に加圧室に液圧が発生しないときでも、ブレーキが確実に作動できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る増圧マスタシリンダの実施の形態の第１例が適用されているブレーキ増圧マスタシリンダを示す図である。
【図２】 図１に示す増圧マスタシリンダの増圧制御部の部分拡大断面図である。
【図３】 本発明の実施の形態の第２例のブレーキ増圧ＭＣＹを示す、図１と同様の断面図である。
【図４】 本発明の実施の形態の第３例のブレーキ増圧ＭＣＹを示す、図１と同様の断面図である。
【図５】 図４に示すブレーキ増圧ＭＣＹの増圧制御部の、図２と同様の部分拡大断面図である。
【図６】 本発明の実施の形態の第４例のブレーキ増圧ＭＣＹを示す、図１と同様の断面図である。
【図７】 図６に示すブレーキ増圧ＭＣＹの増圧制御部の、図２と同様の部分拡大断面図である。
【図８】 本発明の実施の形態の第５例のブレーキ増圧ＭＣＹを示す、図１と同様の断面図である。
【図９】 図８に示すブレーキ増圧ＭＣＹの増圧制御部の、図２と同様の部分拡大断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態の第６例のブレーキ増圧ＭＣＹを示す、図９と同様の断面図である。
【符号の説明】
１…ブレーキ増圧マスタシリンダ、２…増圧制御部、３…マスタシリンダ圧発生部、４…ハウジング、９…第１円筒状部材、１０…第２円筒状部材大径部、１４…プライマリピストン、１５…セカンダリピストン、１６…第１カップシール、２０…第２カップシール、２１…第１大気圧室、２４…リザーバ、２５…第２大気圧室、２８…第１ＭＣＹ圧室、３２…第２ＭＣＹ圧室、３５…加圧室、３８…反力室、４３…小径部、４４…大径部、４５…段付スプール、４６…スプリング室、４８…環状溝、５０…径方向突出部、５１…スプリング、５３…入力軸、５３ａ…入力軸５３の前端、５４…制御弁、５８…第１電磁開閉弁、６０…ポンプ、６２…電磁切換弁、６５…第２電磁開閉弁、６７…アキュムレータ、６８…第３電磁開閉弁、７０…第４電磁開閉弁、７３…筒状部材、７３ａ…大径部、７３ｂ…小径部、７８…段部、８１…スプリング、８３…環状の通路、９４…スプリング、９５…スリーブ、１００…第５電磁開閉弁、１１７…供給弁
Claims (9)
- ブレーキペダル等のブレーキ操作部材の操作力によって加えられる入力でストロークする入力軸と、前記入力軸で作動制御されて液圧源の液圧を前記入力に応じて制御された液圧を発生させる制御弁と、この制御弁で制御された液圧が供給される加圧室と、この加圧室に供給された液圧で作動してマスタシリンダ圧を発生するマスタシリンダピストンとを少なくとも備え、
前記制御弁が、弾性手段の弾性力により前記入力軸で作動される方向と逆方向に付勢されるとともにこの制御弁で制御された液圧により前記入力軸で作動される方向に付勢されるようになっており、
前記入力軸が前記制御弁で制御された液圧による作用力と前記弾性手段の弾性力とがバランスするようにストロークするようになっており、
前記加圧室に接続可能に設けられて前記制御弁で制御された液圧が供給可能である反力室を備えているとともに、この反力室に供給された液圧が前記入力軸に前記入力と対抗して作用するようになっており、
前記制御弁は、前記マスタシリンダピストンに対して相対移動可能に設けられかつ前記制御された液圧を発生するバルブスプールを有し、このバルブスプールは前記制御弁で制御された液圧による作用力と前記弾性手段の弾性力とにより互いに対抗する方向に付勢されるようになっていることを特徴とするブレーキ増圧マスタシリンダ。 - 前記制御弁は前記バルブスプールと前記入力軸とで構成され、前記バルブスプールは前記弾性力と前記作用力とがバランスするようにストロークするとともに、前記入力軸はこのバルブスプールのストロークに応じてストロークするようになっていることを特徴とする請求項１記載のブレーキ増圧マスタシリンダ。
- 前記制御弁は、前記バルブスプールと、前記ハウジングに移動不能に固定された円筒状部材に相対摺動可能に設けられた筒状部材とで構成され、前記バルブスプールを付勢する前記弾性力と前記作用力とがバランスするように前記入力軸がストロークするようになっていることを特徴とする請求項１記載のブレーキ増圧マスタシリンダ。
- 前記液圧源と前記加圧室との連通・遮断を制御する電磁開閉弁と、非作動時前記加圧室と前記反力室とを連通またはリリーフ弁を介して接続するように切換制御する電磁切換弁と、前記電磁開閉弁の開閉および前記電磁切換弁の切換をそれぞれ制御する制御装置とを備えていることを特徴とする請求項２または３記載のブレーキ増圧マスタシリンダ。
- 前記液圧源と前記加圧室との連通・遮断を制御する第１の電磁開閉弁と、前記液圧源と前記反力室との連通・遮断を制御する第２の電磁開閉弁と、これらの第１および第２の電磁開閉弁を開閉制御する制御装置とを備えていることを特徴とする請求項２または３記載のブレーキ増圧マスタシリンダ。
- 前記液圧源は、必要時に作動してブレーキ液を吐出するポンプと、このポンプによって設定圧以上に蓄圧されるアキュムレータとからなり、
前記第１の電磁開閉弁は前記ポンプと前記加圧室との連通・遮断を制御し、また前記第２の電磁開閉弁は前記ポンプと前記反力室との連通・遮断を制御するようになっており、
更に前記アキュムレータと前記加圧室との連通・遮断が、前記制御装置で開閉制御される第３の電磁開閉弁で制御されるようになっていることを特徴とする請求項５記載のブレーキ増圧マスタシリンダ。 - 前記液圧源と前記加圧室との連通・遮断を制御する電磁開閉弁と、前記電磁開閉弁を開閉制御する制御装置とを備えていることを特徴とする請求項２または３記載のブレーキ増圧マスタシリンダ。
- 前記液圧源は設定圧以上に蓄圧されるアキュムレータを少なくとも備えており、また、前記アキュムレータと前記加圧室との連通・遮断を制御する第１の電磁開閉弁を備えているとともに、前記加圧室と前記反力室との連通・遮断を制御する第２の電磁開閉弁を備え、更にこれらの第１および第２の電磁開閉弁を開閉制御する制御装置を備えていることを特徴とする請求項２または３記載のブレーキ増圧マスタシリンダ。
- 操作時に前記入力軸がストロークしても前記加圧室に液圧が発生しないときに、前記入力軸で前記マスタシリンダピストンを押圧することでマスタシリンダ圧を発生させるようになっていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１記載のブレーキ増圧マスタシリンダ。
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