JP3882276B2 - 車両用液圧ブレーキ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用の車輪のホイールシリンダにブレーキ液圧を供給する液圧ブレーキ装置に関し、特に液圧倍力手段を備えた車両用液圧ブレーキ装置に係る。
【0002】
【従来の技術】
自動車用の液圧ブレーキ装置に関しては種々の形態の装置が知られているが、液圧倍力手段を備えたものとして、米国特許第3928970号公報に記載されたものがある。同公報には、加圧流体源の圧力を利用したマスタシリンダに関し、シリンダボア内に摺動自在に収容されるピストンを有し、その前方にブレーキ液圧回路に接続する圧力室を形成すると共に、その後方に加圧流体源に接続するパワー室を形成し、加圧流体源からの流体の供給を制御する弁装置を備えたマスタシリンダ装置が開示されている。同公報では、加圧流体源を有するマスタシリンダにおいて、ピストンはブレーキペダル操作によって直接駆動されるが、加圧状態で移動するインレットもしくはインレットシールを必要としないように構成することを目的としている。そして、第1のピストンと第2のピストンの間に第1の圧力室を形成して液圧回路に接続し、第2のピストンの前方に第2の圧力室を形成して第1のピストンの後方に接続し、第2の圧力室内に加圧流体源の出力液圧を導入する導入弁を設けると共に、第2の圧力室をリザーバに連通する排出弁を設け、これらの弁を第2のピストンの作動に応じて駆動するように構成したマスタシリンダ装置が提案されている。
【0003】
また、英国特許GB2170874A号公報においては、第1及び第2のピストンを有し、サーボ室が第1のピストンの背面に形成されており、このサーボ室に対し加圧流体源からスプール弁を介して加圧流体が供給されるように構成されたサーボ加圧マスタシリンダ装置が提案されている。同公報に記載の装置はマスタシリンダに対しスプール弁が垂直又は平行に並設されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に記載の装置においては、何れも弁装置を介して調圧された後の加圧流体がパワー室(サーボ室)に供給されるように構成されている。そして、所謂レギュレータとしての調圧作動に関しては、制御用ピストンの前方及び後方に付与されるレギュレータ液圧とマスタシリンダ液圧とのバランスが弁装置によって調整されるように構成されている。
【0005】
上記米国特許公報及び英国特許公報に記載の装置においては、ブレーキペダルがストロークすると弁装置によりパワー室がリザーバと遮断され、加圧流体源と連通する。従って、加圧流体源が失陥(例えば、ポンプ固着)したとき、ピストンが前方に移動してパワー室が負圧となると、リザーバ内の流体が加圧流体源を介してパワー室に供給される。その結果、リザーバからパワー室への流体の供給が遅れ、特にスペース上の制約で、加圧流体源を液圧ブースタから離隔して配置した場合には、その遅れが顕著となる。そのため、パワー室の負圧が解除されにくく、負圧によってピストンに対し後方に付勢する力が作用し、それだけ出力が低下することになる。
【0006】
また、加圧流体源のパワー液圧が存在しない状態で、ピストンをパワー室側から前方へ移動させると、パワー室が負圧になるが、このときもリザーバ内の流体は加圧流体源を介してパワー室に供給される。そのため、パワー室への流体(即ち、ブレーキ液)の充填を即座に行なうことができない。
【0007】
そこで、本発明は、液圧倍力手段を備えた車両用液圧ブレーキ装置において、マスタピストンの後方に形成するパワー室に対しても迅速且つ容易にブレーキ液を充填し得る構成とすることを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するため、本発明の車両用液圧ブレーキ装置は、ブレーキ液を貯蔵するリザーバと、シリンダボデー内にマスタピストンを液密的摺動自在に収容して該マスタピストンの前方に圧力室を形成すると共に後方にパワー室を形成し、前記リザーバ内のブレーキ液を前記圧力室に導入し前記マスタピストンの摺動に応じて前記圧力室からブレーキ液圧を出力する少くとも一つのマスタシリンダと、前記リザーバ内のブレーキ液を所定の圧力に昇圧してパワー液圧を出力する補助液圧源と、前記シリンダボデー内で前記マスタピストンの前方に液密的摺動自在に収容し前記マスタピストンに連動するように配置し、後方を前記圧力室に露呈すると共に前方をレギュレータ室に露呈する制御ピストンと、前記補助液圧源を前記パワー室に連通接続する第1の液圧路と、前記パワー室を、前記レギュレータ室を介して前記リザーバに連通接続する第2の液圧路と、前記第1の液圧路に介装し、前記制御ピストンに連動して前記第1の液圧路を開閉する増圧弁手段と、前記第2の液圧路に介装し、前記制御ピストンに連動して前記第2の液圧路を開閉する減圧弁手段と、前記減圧弁手段の前記リザーバ側から前記パワー室に至るブレーキ液の流れのみを許容する一方向弁手段とを備えることとしたものである。
【0009】
前記車両用液圧ブレーキ装置において、前記リザーバに連通するドレン室を、前記減圧弁手段を介して前記レギュレータ室に隣接するように前記シリンダボデー内に形成し、前記一方向弁手段を、前記ドレン室と前記レギュレータ室との間に介装し、前記ドレン室側から前記レギュレータ室側へのブレーキ液の流れのみを許容するシール部材で構成するとよい。あるいは、前記一方向弁手段を、前記ドレン室と前記レギュレータ室との間に介装し、前記ドレン室側から前記レギュレータ室側へのブレーキ液の流れのみを許容する逆止弁で構成してもよい。
【0010】
また、前記車両用液圧ブレーキ装置において、前記マスタシリンダ、前記制御ピストン、前記減圧弁手段及び前記増圧弁手段を前記シリンダボデー内に同軸上に配設し、前記制御ピストンと前記減圧弁手段との間に前記レギュレータ室を形成し、前記減圧弁手段と前記増圧弁手段との間に前記ドレン室を形成するように構成することができる。
【0011】
更に、前記減圧弁手段を前記リザーバに連通し前記減圧弁手段の前記リザーバ側と前記補助液圧源との連通を遮断する第1の位置と、前記減圧弁手段の前記リザーバ側を前記補助液圧源に連通し前記減圧弁手段と前記リザーバとの連通を遮断する第2の位置とを選択的に切り換え可能な切換弁手段を備えたものとし、通常のブレーキ作動時には前記切換弁手段を前記第1の位置とし、ブレーキ作動状態に応じて前記第2の位置に切り換えるように構成することができる。尚、切換弁手段としては、一個の3ポート2位置電磁切換弁で構成することができるが、二個の2ポート2位置電磁開閉弁で構成することもできる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施形態に係る液圧ブレーキ装置を示すもので、シリンダボデー1内にマスタシリンダMCとレギュレータRGが構成されている。本実施形態のマスタシリンダMCは二つの圧力室R2,R4が形成されたタンデムマスタシリンダで、所謂ダイアゴナル配管が構成されている。即ち、車両後方側(図1の右側)に設けられたブレーキ操作部材たるブレーキペダル2に踏力が加えられると、この踏力がプッシュロッド3を介してブレーキ作動力として伝えられ、これに応じてマスタシリンダMCの二つの圧力室R2,R4からの出力ブレーキ液圧が、夫々車両前方右側及び後方左側の車輪FR,RLのホイールシリンダWfr,Wrl、並びに前方左側及び後方右側の車輪FL,RRのホイールシリンダWfl,Wrrに出力されるように構成されている。このとき、レギュレータRGからはブレーキペダル2の操作に応じてレギュレータ液圧が出力され、後述するようにレギュレータRGの作動に応じてマスタシリンダMCが助勢される。
【0013】
シリンダボデー1には、内径が異なる孔1a,1b,1c等から成る段付孔が形成されており、この中にマスタピストン10,20及び制御ピストン30が収容され、マスタピストン10,20の間に圧力室R2が形成され、マスタピストン20と制御ピストン30との間に圧力室R4が形成されている。尚、孔1aの後端はこれより大きい内径を有するパワー室R1に連通している。最も径が小さい孔1bと、これより大径の孔1aの両者に、制御ピストン30の両端部が夫々液密的摺動自在に嵌合されている。
【0014】
マスタピストン10は、図2に拡大して示すように、その前方端部の外面にランド部11が形成され、これに断面カップ形状で環状のシール部材12と環状のシール部材13が装着されて孔1aに液密的摺動自在に嵌合され、前端面がマスタピストン20の後端面に対向するように配設されている。従って、シール部材12,13によってパワー室R1と圧力室R2が分離されている。マスタピストン10の本体部14は円筒状のスリーブ15によって支持されている。このスリーブ15の内面及び外面には環状の溝が形成されると共に、これから軸方向に一定距離隔てた内面にも環状の溝が形成されている。これらの溝には夫々環状のシール部材16,17及び断面カップ形状で環状のシール部材18が収容されており、パワー室R1に対するシール性が確保されている。更に、マスタピストン10の先端面から軸方向に凹部10aが形成されており、先端部にはリテーナ19が装着されている。
【0015】
マスタピストン20の外周には、後端部にランド部21が形成されると共に、軸方向に所定距離隔てた前方側にはランド部21と同径のランド部22が形成されており、これらのランド部21,22には、夫々断面カップ形状で環状のシール部材23,24が配設されて孔1aに液密的摺動自在に嵌合されている。また、マスタピストン20の両端から軸方向に凹部20a,20bが形成されると共に、マスタピストン20の径方向に穴20cが形成され、その底部で連通孔20dを介して凹部20aに連通している。ランド部21,22間に形成された環状の給液室R3はポート1eを介してリザーバ4に連通しており、給液室R3は穴20c、連通孔20d及び凹部20aを介して圧力室R2に連通し得る。更に、マスタピストン20の先端部にはリテーナ29が装着されている。
【0016】
マスタピストン20の後端側にはリテーナ25が装着され、これに弁体26が係止されて弁体26のマスタピストン10方向への移動が規制されている。弁体26の先端にはゴム等の弾性部材が被着され、連通孔20dに当接してこれを密閉し得るように構成されている。弁体26の他端側にはロッド27が一体的に形成され、その後端に係止部28が形成されており、係止部28は凹部10a内を移動可能に配置され、リテーナ19に係止されてマスタピストン20方向への移動が規制されている。そして、マスタピストン10のリテーナ19とマスタピストン20のリテーナ25との間にスプリング5が張設され、両者間が離隔する方向に付勢されている。尚、マスタピストン20の後退位置は、シリンダボデー1に固定された係止ピン7によって規制される。
【0017】
図3に拡大して示すように、制御ピストン30の外周には、後端部に大径のランド部31が形成されると共に、軸方向に所定距離隔てた前方側には小径のランド部32が形成されており、ランド部31に断面カップ形状で環状のシール部材33が配設されて孔1aに液密的摺動自在に嵌合され、ランド部32は孔1bに摺動自在に嵌合されている。而して、シール部材33によって、圧力室R4と給液室R5が分離され、シール部材34によって、給液室R5と後述のレギュレータ室R6が分離されている。即ち、シール部材33とシール部材34との間に給液室R5が形成され、給液室R5はポート1tを介してリザーバ4に連通接続されている。
【0018】
制御ピストン30には、軸方向の両端部に凹部30a及び段付凹部30bが形成されると共に、径方向に貫通する連通孔30cが形成されている。この連通孔30cは連通孔30dを介して凹部30aの底部に連通している。制御ピストン30の後端側にはリテーナ35が装着され、これに前述の弁体26と同一構成の弁体36が係止されて弁体36のマスタピストン10方向への移動が規制されている。弁体36の他端側にはロッド37が一体的に形成され、その後端に係止部38が形成されており、係止部38は凹部20b内を移動可能に配置され、リテーナ29に係止されて制御ピストン30方向への移動が規制されている。一方、制御ピストン30の段付凹部30bの底部には、後述するスプール53の後端部が保持されている。また、マスタピストン20のリテーナ29と制御ピストン30のリテーナ35との間にはスプリング6が張設され、両者間が離隔する方向に付勢されている。
【0019】
図1に示すように、シリンダボデー1の前方にはレギュレータRGが形成されており、このレギュレータRGに補助液圧源40が接続され、その出力パワー液圧が適宜制御されて例えば図1に二点鎖線で示した液圧制御装置PCに対しレギュレータ液圧が出力される。液圧制御装置PCは、例えばアンチスキッド制御等を行なうための電磁弁、コントローラ等を含み、ホイールシリンダWfr等に供給されるレギュレータ液圧が車両の運転状態に応じて適宜制御されるように構成されている。補助液圧源40は電動モータ41によって駆動される液圧ポンプ42を備え、入力側がリザーバ4に接続され出力側がアキュムレータ43に接続され、このアキュムレータ43からポート1pを介してレギュレータRGにパワー液圧が供給されるように構成されている。
【0020】
レギュレータRGは、図3に拡大して示すように、孔1bに連通する段付の孔1c内に段付円筒体のスリーブ51が嵌着されている。スリーブ51の外周には複数の環状溝が形成されており、夫々に環状のシール部材が嵌合されている。また、隣接するシール部材間にはスリーブ51の径方向に連通孔51e,51fが形成されており、これらを介してスリーブ51の中空部が夫々ポート1s、液圧路P1に連通接続されている。スリーブ51の後端面と制御ピストン30の前端面との間にはレギュレータ室R6が形成され、液圧路P2を介してパワー室R1(図1及び図2)に連通接続されている。スリーブ51の中空部内は孔51a,51b,51c,51dから成る段付孔に形成されており、最小径の孔51b内は、連通孔51e及びポート1sを介してリザーバ4に連通するドレン室R7となっている。
【0021】
孔51aには更にスリーブ52が収容されており、その中空部内には段付孔52aが形成されており、これに直交する径方向に、レギュレータ室R6に連通する連通孔52bが形成されている。スリーブ52の段付孔52aにはスプール53が摺動自在に収容されている。また、孔51bにはプランジャ54が収容されており、その基部54aが孔51bに摺動自在に支持され、その後端面にスプール弁機構50のスプール53の先端面が当接するように配設されている。
【0022】
更に、孔51cには、円柱状に形成された例えばゴム製の弾性部材70が嵌合されており、プランジャ54はこれを貫通して先端がポペット弁機構60内に延出している。プランジャ54の基部54aと弾性部材70との間には環状の伝達部材71が介装されており、これに当接する面と反対側の弾性部材70の面には環状の凹部が形成されている。更に、弾性部材70の前端面にはプレート72が配設され、弾性部材70に対してその全面に亘り均一に液圧が付与されるように構成されている。孔51c内の弾性部材70とポペット弁機構60との間にはパワー出力室R8が形成され、スリーブ51の連通孔51fを介して液圧路P1に連通している。この液圧路P1は図1に明らかなようにパワー室R1に連通接続され、パワー室R1は液圧路P2を介してレギュレータ室R6に連通接続されている。換言すれば、パワー出力室R8、液圧路P1、パワー室R1、液圧路P2及びレギュレータ室R6によって調圧室が構成されている。
【0023】
前述のドレン室R7を形成するスリーブ51の外周面には、断面カップ形状で環状のシール部材81,82が配設されている。シール部材81,82は本発明の一方向弁手段を構成し、何れもリザーバ4側からパワー室R1に至るブレーキ液の流れのみを許容するように配置されている。即ち、シール部材81はドレン室R7からパワー出力室R8(ひいては、液圧路P1を介してパワー室R1)へのブレーキ液の流れを許容し逆方向の流れを阻止するように配置されており、シール部材82はドレン室R7からレギュレータ室R6(ひいては、液圧路P2を介してパワー室R1)へのブレーキ液の流れを許容し逆方向の流れを阻止するように配置されている。
【0024】
スプール弁機構50は本発明の減圧弁手段を構成し、図4に拡大して示すように、段付円柱形状のスプール53を備え、その大径部に複数のラビリンス溝が形成されている。また、スプール53の中間部にはリテーナ56が支承され、このリテーナ56は制御ピストン30の段付凹部30b内で支承されている。そして、リテーナ56とスリーブ52との間にはスプリング55が張架され、スプール53が制御ピストン30の段付凹部30bの底面に当接するように付勢されている。
【0025】
スプール53のスリーブ52への嵌合部において、連通孔52bは常時レギュレータ室R6に開口し、スプール53の初期位置ではドレン室R7と連通するが、スプール53の前進作動に応じてその大径部によって流路面積が制限され、遂には連通孔52bが遮蔽されるように構成されている。図3に示すように、ドレン室R7はスリーブ51の連通孔51e、そしてポート1sを介してリザーバ4(図1)に連通されている。従って、スプール53の初期位置ではレギュレータ室R6内もリザーバ4と連通し、大気圧のブレーキ液が充填されている。尚、減圧弁手段としては、このスプール弁機構50に限らず他の態様でもよく、その配置もレギュレータRG内ではなく例えばパワー室R1に近接配置することしてもよい。
【0026】
ポペット弁機構60は本発明の増圧弁手段を構成し、図5に拡大して示すように構成されている。スリーブ61は有底円筒体で、軸方向に中空部61aが形成されると共に、これに連通する径方向の連通孔61bが形成され、更に中空部61aに平行にスリーブ61を貫通する連通孔61cが形成されている。また、スリーブ61の底部中央には軸方向に連通孔61dが形成されており、中空部61a側に弁座61eが形成されている。スリーブ61の外周には複数の環状溝が形成されており、夫々に環状のシール部材が嵌合され、隣接するシール部材間に連通孔61bが形成されており、この連通孔61bを介して中空部61aが図1及び図3に示すポート1pに連通接続されている。
【0027】
スリーブ61の中空部61a内には弁部材63、リテーナ64、スプリング65及びフィルタ66が収容され、中空部61aに段付円柱状のスリーブ62の小径部が嵌着されると、スリーブ61の中空部61a内にパワー入力室R9が形成される。尚、このパワー入力室R9は連通孔61dを介してパワー出力室R8(図3)と連通し得る。スリーブ62には軸方向に穴62aが形成されており、この穴62aに直交する径方向に連通孔62bが形成されている。弁部材63は先端に弁体63aが形成され、鍔部63bを介して、大径部63c、中径部63d及び小径部63eから成る段付円柱体が形成されており、中径部63d部分がスリーブ62の穴62aに摺動自在に支持される。尚、穴62aの開口面積は弁体63aの弁座61eへの着座面積と略等しくなるように設定されている。
【0028】
弁部材63はフィルタ66と共にスリーブ61の中空部61a内に収容され、スプリング65が弁部材63の鍔部63bとリテーナ64との間に張設されると、弁体63aが弁座61eに着座する方向に付勢される。この状態で、弁部材63の中径部63dが穴62aに支持されるように、スリーブ62の小径部がスリーブ61の中空部61aに嵌着される。このとき、スリーブ61の前端面とスリーブ62の後端面との間には間隙62cが形成され、穴62aが連通孔62b及び間隙62c並びにスリーブ61の連通孔61cを介して、パワー出力室R8、即ち弁座61eに着座する弁部材63の弁体63aの頂面側に連通している。これにより、弁部材63に対しては両端部から軸方向に略等しい圧力が加わることになるので、弁部材63に対する負荷は極めて小さいものとなる。尚、弁部材63の弁体63aに対向するようにプランジャ54が配置されているが、図5に示す初期位置では弁体63aとプランジャ54の先端との間に若干のクリアランスが形成される。
【0029】
而して、図1及び図3に示す初期位置では、レギュレータ室R6内はスリーブ52の連通孔52a,52b及びスリーブ51の連通孔51e、そしてポート1sを介してリザーバ4に連通しており、大気圧となっているが、制御ピストン30の前進移動に伴ってスプール53が前進すると、図6に示すようにスリーブ52の連通孔52bがスプール53の外周面によって遮蔽され、代わって図7に示すようにポペット弁機構60の弁部材63が開弁する。これにより、補助液圧源40のパワー液圧が先ず液圧路P1を介してパワー室R1に供給され、更に液圧路P2を介してレギュレータ室R6内に供給されて各室内が増圧される。制御ピストン30の前方のランド部32に加わるレギュレータ液圧による力が後方のランド部31に加わるマスタシリンダ液圧による力を上回ると、制御ピストン30が後方に移動し、ポペット弁機構60の弁部材63が閉弁すると共にスプール弁機構50のスプール53が開弁するので、レギュレータ室R6(及びパワー室R1、パワー出力室R8並びに液圧路P1,P2)内が減圧される。このような作動が繰り返されることによって、同室内が所定のレギュレータ液圧に調圧される。
【0030】
次に、上記の構成になる液圧ブレーキ装置の全体作動を説明する。図1乃至図3はブレーキペダル2の非操作時の状態を示すもので、この状態から、ブレーキペダル2が操作され、プッシュロッド3を介してマスタピストン10が前方(図1の左方)に押圧されると、マスタピストン20に弁体26が当接し、弁体26の弾性部材によって連通孔20dが閉塞され、圧力室R2と給液室R3との連通が遮断され密閉状態となる。また、制御ピストン30に弁体36が当接し、弁体36の弾性部材によって連通孔30dが閉塞され、圧力室R4と給液室R5との連通が遮断され密閉状態となる。このように、圧力室R2と給液室R3との連通及び圧力室R4と給液室R5との連通が遮断された状態で、マスタピストン10がブレーキペダル2の操作力によって駆動されると、マスタピストン10,20はスプリング5を介して、マスタピストン20と制御ピストン30はスプリング6を介して、夫々図2及び図3の状態に保持されているので、これらは一体となって前進する。
【0031】
従って、制御ピストン30に支持されたスプール53によって連通孔52bが閉塞され、リザーバ4との連通が遮断される。同時に、補助液圧源40のパワー液圧が液圧路P1を介してパワー室R1に供給される。これにより、マスタピストン10及び20が前進し、圧力室R2,R4内が更に圧縮され、ポート1x,1yからマスタシリンダ液圧が出力される。このとき、制御ピストン30のランド部31のシール径はランド部32のシール径より大きいので、制御ピストン30の移動に伴いマスタシリンダ液圧より大のレギュレータ液圧が発生するように制御される。而して、ブレーキペダル2の操作に応じてパワー出力室R8から液圧路P1を介してパワー室R1に供給されるパワー液圧(即ち、レギュレータ液圧)によってマスタピストン10の移動が助勢されることとなる。
【0032】
この間、レギュレータ室R6内のレギュレータ液圧によって制御ピストン30に付与される力が、圧力室R2,R4内のマスタシリンダ液圧によって制御ピストン30に付与される力より大であれば、スプール弁機構50のスプール53が開弁しポペット弁機構60の弁部材63が閉弁する方向に、制御ピストン30が移動し、レギュレータ室R6内が減圧される。制御ピストン30に付与される力の関係が上記と逆になると、スプール弁機構50のスプール53が閉弁しポペット弁機構60の弁部材63が開弁する方向に、制御ピストン30が移動し、レギュレータ室R6内が増圧される。このような制御ピストン30の移動とこれに伴うスプール弁機構50及びポペット弁機構60の開閉作動の繰り返しによってレギュレータ液圧がマスタシリンダ液圧より所定値以上高い圧力に調圧される。
【0033】
具体的には、制御ピストン30の小径のランド部32の受圧面積に付与されるレギュレータ液圧による力と、大径のランド部31の受圧面積に付与されるマスタシリンダ液圧による力とが等しくなるように制御され、マスタシリンダ液圧より所定値以上高く、且つマスタシリンダ液圧に略比例したレギュレータ液圧が出力され、ブレーキペダル入力とマスタシリンダ液圧の間に、第1のブレーキ液圧特性が得られる。更に、パワー出力室R8内のパワー液圧によって弾性部材70が変形すると、この弾性部材70が伝達部材71に当接し、弁部材63が弁座61eに着座する方向に押圧されると共に、スプール53は連通孔52bへの開口面積が増大する方向に押圧される。これにより、レギュレータ液圧が減圧され、ブレーキペダル入力とマスタシリンダ液圧の間に、第1のブレーキ液圧特性の増圧勾配より緩やかな増圧勾配を有する第2のブレーキ液圧特性が得られる。
【0034】
本実施形態の液圧ブレーキ装置において、補助液圧源40にパワー液圧が存在しない状態で、パワー室R1にブレーキ液を充填する場合には、マスタピストン10を前方に移動させることにより迅速に行なうことができる。即ち、マスタピストン10の前進に応じてパワー室R1が負圧となるため、ブレーキ液がリザーバ4からポート1s、ドレン室R7、シール部材81、パワー出力室R8及び液圧路P1、もしくはポート1s、ドレン室R7、シール部材82、レギュレータ室R6及び液圧路P2を介してパワー室R1に即座に供給される。その結果、パワー室R1にブレーキ液が迅速且つ容易に充填される。次いで、マスタピストン10を後方に移動させると、スプール弁機構50によりレギュレータ室R6がリザーバ4に連通するため、パワー室R1等のエアーを含むブレーキ液がリザーバ4に排出される。このように、パワー室R1内のエアー抜きも容易に行なわれる。
【0035】
図8は本発明の他の実施形態に係る液圧ブレーキ装置の一部を示すもので、残余の構成は図1の構成と同様である。図8は、リザーバ4とポート1pを連通接続する液圧路P3に、本発明の切換弁手段たる3ポート2位置電磁切換弁90を介装したものである。この電磁切換弁90は電子制御ユニットECUによってブレーキ作動状態に応じて制御され、減圧弁手段たるスプール弁機構50とリザーバ4との間に形成されたドレン室R7をリザーバ4に連通し、ドレン室R7と補助液圧源40との連通を遮断する第1の位置と、ドレン室R7を補助液圧源40に連通しドレン室R7とリザーバ4との連通を遮断する第2の位置とを選択的に切り換え可能に構成されており、通常のブレーキ作動時には第1の位置とされ、ブレーキ作動状態に応じて第2の位置に切り換えられる。
【0036】
図8に示すように、例えばブレーキペダル2にはストロークセンサ91が設けられており、その検出信号に基づき電子制御ユニットECUにおいてブレーキペダル2の操作速度が演算され、演算結果に基づきブレーキペダル2が急激に操作された状態か否か、所謂緊急ブレーキか否かが判定される。尚、図示は省略するが、電磁切換弁90に代えて、二個の2ポート2位置電磁開閉弁で構成することもできる。
【0037】
而して、図8の実施形態によれば、図9に示すようなブレーキ液圧特性を得ることができる。即ち、ブレーキペダル2の非操作時に電磁切換弁90が第2の位置に切り換えられたときには、ドレン室R7とリザーバ4との連通が遮断され、ドレン室R7は補助液圧源40に連通する。これにより、補助液圧源40から出力されたパワー液圧が開状態のスプール弁機構50及びシール部材82、レギュレータ室R6、そして液圧路P2を介してパワー室R1に導入されると共に、シール部材81、パワー出力室R8及び液圧路P1を介してパワー室R1に導入される。従って、パワー室R1内のブレーキ液圧は急激に増大し、図9に一点鎖線で示す特性Kaとなり、自動ブレーキに供することができる。
【0038】
また、ブレーキペダル2が操作されたときに、電子制御ユニットECUにおいて緊急ブレーキと判定されると、電磁切換弁90が第2の位置に切り換えられ、補助液圧源40から出力されたパワー液圧がシール部材82、レギュレータ室R6、そして液圧路P2を介してパワー室R1に導入されると共に、シール部材81、パワー出力室R8及び液圧路P1を介してパワー室R1に導入される。而して、図9に破線で示す特性Kbとなり、ブレーキアシストが行なわれる。このように、図8の実施形態によれば、図9に実線で示す通常のブレーキ作動時の特性Knに加えて、特性Ka,Kbを有し、自動ブレーキ機能及びブレーキアシスト機能の両機能を発揮することができる。
【0039】
尚、前述の実施形態のシール部材81,82に代えて、本発明の一方向弁手段として逆止弁を用いることとしてもよい。即ち、図3のドレン室R7とレギュレータ室R6を連通する液圧路(図示せず)を設け、この液圧路にドレン室R7からレギュレータ室R6へのブレーキ液の流れを許容し逆方向の流れを阻止する第1の逆止弁(図示せず)を配置すると共に、ドレン室R7とパワー出力室R8を連通する液圧路(図示せず)を設け、この液圧路にドレン室R7からパワー出力室R8へのブレーキ液の流れを許容し逆方向の流れを阻止する第2の逆止弁(図示せず)を配置することとしてもよい。また、これら第1及び第2の逆止弁の何れか一方のみを設けることとしてもよい。
【0040】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので以下に記載の効果を奏する。即ち、請求項1に記載の車両用液圧ブレーキ装置は、減圧弁手段のリザーバ側からパワー室に至るブレーキ液の流れのみを許容する一方向弁手段を設けることとしているので、補助液圧源が失陥した場合には、マスタピストンが前進駆動されてパワー室が負圧となっても、リザーバ内のブレーキ液が即座に一方向弁手段を介してパワー室に供給される。その結果、パワー室の負圧が直ちに解除され、負圧によるマスタピストンを後方に付勢する力が低減されるので、従来装置に比し出力が増大することになる。また、補助液圧源のパワー液圧が存在しない状態で、マスタピストンが前進駆動された場合にも、パワー室が負圧になるが、このときリザーバ内のブレーキ液が一方向弁手段を介してパワー室に供給される。従って、補助液圧源のパワー液圧が存在しない状態でも、パワー室へのブレーキ液の充填を迅速且つ容易に行なうことができる。このように、本発明によれば、パワー室が負圧になった場合に、リザーバ内のブレーキ液を即座にパワー室に供給することができる。
【0041】
請求項2に記載のように、リザーバに連通するドレン室を、減圧弁手段を介してレギュレータ室に隣接するようにシリンダボデー内に形成し、一方向弁手段を、ドレン室とレギュレータ室との間に介装し、ドレン室側からレギュレータ室側へのブレーキ液の流れのみを許容するシール部材で構成すれば、簡単な構成で容易に組み付けることができるので、安価な装置とすることができる。あるいは、請求項4に記載のように一方向弁手段を逆止弁で構成することもでき、この場合にはシール部材は一般的なものでよく、逆止弁を付加することによって容易にブレーキ液を充填することができる構成とすることができる。
【0042】
請求項3に記載の液圧ブレーキ装置においては、マスタシリンダ、制御ピストン、減圧弁手段及び増圧弁手段をシリンダボデー内に同軸上に配設し、制御ピストンと減圧弁手段との間にレギュレータ室を形成すると共に、減圧弁手段と増圧弁手段との間にドレン室を形成するように構成されているので、液圧ブレーキ装置が小型となる。
【0043】
また、請求項5に記載の液圧ブレーキ装置においては、減圧弁手段をリザーバに連通し、減圧弁手段のリザーバ側と補助液圧源との連通を遮断する第1の位置と、減圧弁手段のリザーバ側を補助液圧源に連通し減圧弁手段とリザーバとの連通を遮断する第2の位置とを選択的に切り換え可能な切換弁手段を備えたものとされ、通常のブレーキ作動時には切換弁手段を第1の位置とし、ブレーキ作動状態に応じて第2の位置に切り換えるように構成されているので、簡単な構成で自動ブレーキ機能及びブレーキアシスト機能の両機能を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る車両用液圧ブレーキ装置の断面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る車両用液圧ブレーキ装置におけるマスタシリンダ部分を拡大して示す断面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る車両用液圧ブレーキ装置におけるレギュレータ部分を拡大して示す断面図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る車両用液圧ブレーキ装置におけるスプール弁機構を拡大して示す断面図である。
【図5】本発明の一実施形態に係る車両用液圧ブレーキ装置におけるポペット弁機構を拡大して示す断面図である。
【図6】本発明の一実施形態におけるスプール弁機構の作動状態を拡大して示す断面図である。
【図7】本発明の一実施形態におけるポペット弁機構の作動状態を拡大して示す断面図である。
【図8】本発明の他の実施形態に係る車両用液圧ブレーキ装置の一部を示す断面図である。
【図9】本発明の他の実施形態に係る車両用液圧ブレーキ装置のブレーキ液圧特性を示すグラフである。
【符号の説明】
1 シリンダボデー, 2 ブレーキペダル, 4 リザーバ
10,20 マスタピストン, 30 制御ピストン, 40 補助液圧源
50 スプール弁機構, 60 ポペット弁機構, 70 弾性部材
81,82 シール部材
MC マスタシリンダ, RG レギュレータ
R1 パワー室
R2,R4 圧力室, R3,R5 給液室
R6 レギュレータ室, R7 ドレン室
R8 パワー入力室, R9 パワー出力室
P1,P2 液圧路
Claims (5)
- ブレーキ液を貯蔵するリザーバと、シリンダボデー内にマスタピストンを液密的摺動自在に収容して該マスタピストンの前方に圧力室を形成すると共に後方にパワー室を形成し、前記リザーバ内のブレーキ液を前記圧力室に導入し前記マスタピストンの摺動に応じて前記圧力室からブレーキ液圧を出力する少くとも一つのマスタシリンダと、前記リザーバ内のブレーキ液を所定の圧力に昇圧してパワー液圧を出力する補助液圧源と、前記シリンダボデー内で前記マスタピストンの前方に液密的摺動自在に収容し前記マスタピストンに連動するように配置し、後方を前記圧力室に露呈すると共に前方をレギュレータ室に露呈する制御ピストンと、前記補助液圧源を前記パワー室に連通接続する第1の液圧路と、前記パワー室を、前記レギュレータ室を介して前記リザーバに連通接続する第2の液圧路と、前記第1の液圧路に介装し、前記制御ピストンに連動して前記第1の液圧路を開閉する増圧弁手段と、前記第2の液圧路に介装し、前記制御ピストンに連動して前記第2の液圧路を開閉する減圧弁手段と、前記減圧弁手段の前記リザーバ側から前記パワー室に至るブレーキ液の流れのみを許容する一方向弁手段とを備えたことを特徴とする車両用液圧ブレーキ装置。
- 前記リザーバに連通するドレン室を、前記減圧弁手段を介して前記レギュレータ室に隣接するように前記シリンダボデー内に形成し、前記一方向弁手段を、前記ドレン室と前記レギュレータ室との間に介装し、前記ドレン室側から前記レギュレータ室側へのブレーキ液の流れのみを許容するシール部材で構成したことを特徴とする請求項1記載の車両用液圧ブレーキ装置。
- 前記マスタシリンダ、前記制御ピストン、前記減圧弁手段及び前記増圧弁手段を前記シリンダボデー内に同軸上に配設し、前記制御ピストンと前記減圧弁手段との間に前記レギュレータ室を形成し、前記減圧弁手段と前記増圧弁手段との間に前記ドレン室を形成したことを特徴とする請求項2記載の車両用液圧ブレーキ装置。
- 前記リザーバに連通するドレン室を、前記減圧弁手段を介して前記レギュレータ室に隣接するように前記シリンダボデー内に形成し、前記一方向弁手段を、前記ドレン室と前記レギュレータ室との間に介装し、前記ドレン室側から前記レギュレータ室側へのブレーキ液の流れのみを許容する逆止弁で構成したことを特徴とする請求項1記載の車両用液圧ブレーキ装置。
- 前記減圧弁手段を前記リザーバに連通し前記減圧弁手段の前記リザーバ側と前記補助液圧源との連通を遮断する第1の位置と、前記減圧弁手段の前記リザーバ側を前記補助液圧源に連通し前記減圧弁手段と前記リザーバとの連通を遮断する第2の位置とを選択的に切り換え可能な切換弁手段を備え、通常のブレーキ作動時には前記切換弁手段を前記第1の位置とし、ブレーキ作動状態に応じて前記第2の位置に切り換えるように構成したことを特徴とする請求項1記載の車両用液圧ブレーキ装置。
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