JP4219600B2 - 車両用ブレーキ液圧発生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、動力駆動のポンプを含む液圧源から供給される液圧を調圧弁でブレーキ操作力に応じた値に調圧して出力する車両用ブレーキ液圧発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
首記の形式のブレーキ液圧発生装置として、例えば、特公昭６１−３７１４０号公報に開示されるものがある。
【０００３】
同公報の装置は、倍力ピストンに挿入された作動ロッドにブレーキペダルからブレーキ操作力を加え、その操作力を行程制限ばねを介して倍力ピストン内の入力ロッドに伝える。そして、その入力ロッドで出口弁を閉じ、入口弁を開いて倍力ピストンの前方の圧力貯え室にポンプから送り込んでいる液圧を調圧して出力する。
【０００４】
調圧弁の出力液圧は第１液圧系にブレーキ液圧として供給され、同時にマスタシリンダにも供給される。この液圧によりマスタシリンダが作動して第１液圧系から独立した第２液圧系にもブレーキ液圧が発生する。なお同公報の作動ロッドは本願のシミュレータピストンに、行程制限ばねは弾性部材に、放圧室はシミュレータ室に、補充容器は大気圧リザーバに各々相当する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報の倍力装置を用いたブレーキ液圧発生装置は、ブレーキ戻し時にブレーキ液圧を下げるには、調圧弁の減圧ポート（出口弁）を開弁させるためのストロークに加え、減圧される調圧弁の出力液圧に対応するところまで行程制限ばねを復元させるストロークを必要とするため、ブレーキ操作部材を大きくストロークさせる必要があり、ブレーキフィーリングが悪いと言う問題がある。
【０００６】
調圧弁の出力液圧で作動させるマスタシリンダを備えた同公報の装置は、ブレーキ戻し時に調圧弁の出力液圧をマスタシリンダピストンの摺動抵抗に相当する分余分に減圧する必要があり、その分、行程制限ばねのストロークが大きくなる。従って、ブレーキ戻し時のブレーキフィーリングはより悪くなる。
【０００７】
そこで、この発明は、短い戻しストロークでブレーキ液圧（即ち制動力）を下げ始められるようにしてブレーキ戻し時のブレーキフィーリングを向上させることを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明においては、所定の液圧を発生して出力する液圧源と、ブレーキ操作部材に連動するシミュレータピストンとこのシミュレータピストンにブレーキ操作力に応じたストロークを付与する弾性部材とから成るストロークシミュレータと、前記シミュレータピストンを内部に備え、前記弾性部材経由でシミュレータピストンからブレーキ操作力を受ける入力ピストンと、その入力ピストンの変位に応じて作動し、前記液圧源から供給される液圧をブレーキ操作力に応じた値に調圧して出力する調圧弁とを備える車両用ブレーキ液圧発生装置において、ブレーキ操作力増加時のシミュレータピストンストロークに対する調圧弁の出力液圧が、ブレーキ操作力減少時のシミュレータピストンストロークに対する調圧弁の出力液圧よりも高くなるように前記ストロークシミュレータのヒステリシスを設定する。
【０００９】
ストロークシミュレータのヒステリシスを、シミュレータピストンの摺動抵抗でつくり、この摺動抵抗を入力ピストンの摺動抵抗よりも大きくすることでブレーキ操作力増加時と減少時の調圧弁出力液圧を上述のように設定することができる。この場合、シミュレータピストンの外周をシールする第１シール部材と、入力ピストンの外周をシールする第２シール部材の硬度又は締め代に差をつけてシミュレータピストンの摺動抵抗を入力ピストンの摺動抵抗よりも大きくする方法を採ると、ヒステリシスの設定、調整がし易い。
【００１０】
前記弾性部材をゴムで形成し、このゴムのヒステリシスでストロークシミュレータのヒステリシスをつくり出すこともでき、この構造もヒステリシスの設定が容易である。
【００１１】
ストロークシミュレータのヒステリシスをシミュレータピストンの摺動抵抗でつくり、シミュレータピストンと入力ピストンの摺動抵抗に差を生じさせるものは、ブレーキ操作力に応じた位置に動いて調圧弁を作動させる入力ピストンが必須であるが、調圧弁にシミュレータピストンから前記弾性部材経由でブレーキ操作力を伝えて調圧弁を作動させる装置は、入力ピストンを必要としない。前記弾性部材をゴムで形成してそのゴムのヒステリシスでストロークシミュレータのヒステリシスをつくり出すものは、その入力ピストンを備えていない装置にも適用できる。
【００１２】
なお、液圧源から供給される液圧を調圧弁でブレーキ操作力に応じた値に調圧して出力するブレーキ液圧発生装置は、万が一の事態を考えて２つに分けた液圧系の一方にブレーキ液圧を供給するマスタシリンダを伴わせ、そのマスタシリンダを装置正常時には調圧弁の出力液圧で作動させ、液圧源やそれにつながる他方の液圧系が失陥したときにはブレーキ操作力をマスタシリンダに直接伝えてマスタシリンダをブレーキ操作力で作動させる構造にしておくことが多い。
【００１３】
そのマスタシリンダを備える装置は、ブレーキ戻し時に調圧弁の出力液圧をマスタピストンの摺動抵抗に相当する分余分に減圧する必要があるが、ブレーキ操作力増加時のシミュレータピストンストロークに対するマスタシリンダ出力液圧が、ブレーキ操作力減少時のシミュレータピストンストロークに対するマスタシリンダ出力液圧よりも高くなるようにストロークシミュレータのヒステリシスを設定してそのヒステリシスによりマスタピストンの摺動抵抗に相当する分の減圧がなされるようにしておけば、余分の減圧による戻しストローク増は起こらない。
【００１４】
【作用】
入力ピストンを備える装置は、ブレーキ操作力を緩めると、ストロークシミュレータに与えたヒステリシスによりシミュレータピストンが入力ピストンに対して相対移動を開始する前に入力ピストンが調圧弁に対し相対移動を開始する。
【００１５】
また、ブレーキ操作力を弾性部材経由でシミュレータピストンから調圧弁に伝えて調圧弁を作動させるものは、ブレーキ操作力を緩めると調圧弁の弁体がシミュレータピストンに遅れずに追従して戻り、このため、どちらの形態の装置も、ブレーキ液圧を下げ始めるまでの戻しストロークは調圧弁の減圧ポートを開弁させる分があればよく、ブレーキ操作部材を大きくストロークさせずにブレーキ液圧を下げ始めることができる。
【００１６】
なお、これ等の装置には、調圧弁の出力液圧で作動させるマスタシリンダを具備させることができ、そのマスタシリンダを有するものは、この発明の効果がより顕著に発揮される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図１乃至図３に基づいて説明する。
【００１８】
図１のブレーキ液圧発生装置１は、液圧源２と、大気圧リザーバ３と、マスタシリンダ５を一体に形成したマスタシリンダ付き調圧装置４を組合わせて成る。
【００１９】
液圧源２は、動力駆動のポンプ２ａと、蓄圧器２ｂと、圧力センサ２ｃを有し、圧力センサ２ｃによる検出液圧が設定下限値になるとその圧力センサ２ｃから信号を受ける制御装置（図示せず）から指令が出てポンプ２ａが作動し、検出液圧が設定上限値になるとポンプ２ａが停止する。従って、正常時には所定範囲の液圧を常に蓄えており、その液圧がブレーキが操作されたときに調圧装置４に供給される。
【００２０】
大気圧リザーバ３は、ポンプ２ａの吸い込み側と調圧装置４内の液室Ｃ1 及びマスタシリンダ５に各々接続されている。
【００２１】
調圧装置４は、ハウジング４１、先端を液室Ｃ1 に臨ませてハウジング４１内に組込む入力ピストン４２、入力ピストン４２の前方に配置する補助ピストン４３、入力ピストン４２の内部に設けて前面をシミュレータ室ＣＳに臨ませるシミュレータピストン４４、シミュレータピストン４４にブレーキ操作部材（図のそれはブレーキペダル６）から加えられるブレーキ操作力に応じたストロークを付与する弾性部材４５（図のそれはコイルスプリングであるが、ゴムや空気ばねを単独で或いは併用して用いることもある）、弾性部材４５を介してシミュレータピストン４４から入力ピストン４２に伝達されるブレーキ操作力を後述する調圧弁と補助ピストン４３に分配して伝える分配装置４６、及び液圧源２から供給されるブレーキ液圧をブレーキ操作力に応じた値に調圧して出力する調圧弁４７を備えている。なお、シミュレータピストン４４、弾性部材４５及び入力ピストン４２に設けた孔を介して液室Ｃ1 に連通しているシミュレータ室ＣＳは、ストロークシミュレータＳＳを構成する。
【００２２】
分配装置４６は、入力ピストン４２の先端の環状凹部４２ａ内に配置するゴム部材４６ａと、一端を補助ピストン４３に当接させ、他端側を前記環状凹部４２ａに挿入する筒状部材４６ｂと、その筒状部材の内側に挿入してゴム部材４６ａと調圧弁４７との間に介在する伝達部材４６ｃ及び鋼球４６ｄとで構成されている。なお、ゴム部材４６ａと筒状部材４６ｂの端部に取付けたゴム部材保護用樹脂製環状板４６ｅとの間には、隙間ｇが設けられる。
【００２３】
この分配装置４６を設けると、ブレーキ操作の初期にはゴム部材４６ａ、伝達部材４６ｃ、鋼球４６ｄを介して操作力が調圧弁４７のみに伝わる。また、ブレーキ操作力がある値を超えると弾性変形して隙間ｇに入り込んだゴム部材４６ａが環状板４６ｅに接し、この後は、操作力の一部が筒状部材４６ｂを介して補助ピストン４３にも分配伝達される。
【００２４】
従って、この機能を利用して調圧弁４７によって調圧されるブレーキ液圧の初期の立ち上りを急にするジャンピング特性をブレーキ液圧発生装置に付与することができる。また、筒状部材４６ｂの内径と伝達部材４６ｃの外径が変わると調圧弁４７と補助ピストン４３に伝達されるブレーキ操作力の配分比が変わり、さらに、これ等の部材の長さ変化で力の分配開始時期が変わるので、筒状部材４６ｂと伝達部材４６ｃを異サイズ品と交換してブレーキ操作力と調圧弁の出力液圧の関係を変えることもできる。
【００２５】
この点で分配装置４６は好ましい要素と云えるが、これを省いて入力ピストン４２から調圧弁４７に直接力を伝達することも可能である。
【００２６】
次に、調圧弁４７は、出力液圧の昇圧、降圧、保持の切替えをスプール４７ａで行うものを示している。
【００２７】
補助ピストン４３には、入力ポートＰ01，出力ポートＰ02，減圧ポートＰ03を設けており、これ等のポートの接続の切替と弁部の開度調節がスプール４７ａの変位によってなされる。
【００２８】
入力ポートＰ01は、補助ピストン４３の外周に設けた環状入力室Ｃ2 とハウジング４１に設けた入力ポートＰ1 を介して常時液圧源２に連通し、減圧ポートＰ03は、液室Ｃ1 とハウジング４１に設けたドレンポートＰ3 を介して常時大気圧リザーバ３に連通する。また、出力ポートＰ02は、補助ピストン４３内の液室Ｃ3 と補助ピストン４３の前面を臨ませた液室Ｃ4 との間にあり、スプール４７ａに設けた内部通路ｐｗをハウジング４１に設けた出力ポートＰ2 に連通させている。
【００２９】
このように構成した調圧弁４７は、スプール４７ａが復帰スプリング４７ｂに押し戻されて図示の原位置にあるときにスプール４７ａ内の内部通路ｐｗが減圧ポートＰ03につながり、降圧状態となる。この位置からスプール４７ａが図中左方に押込まれていくと、内部通路ｐｗが減圧ポートＰ03、入力ポートＰ01の双方から切り離されて出力保持の状態になり、そこからスプール４７ａが更に押込まれると、内部通路ｐｗが入力ポートＰ01につながり、液圧源２から供給された液圧が液室Ｃ4 に流れて図中右側の系統（便宜上以下ではこれを第１液圧系と云う）のホイールシリンダＷ１、Ｗ２が昇圧状態になる。
【００３０】
スプール４７ａは、液室Ｃ3 に導入された液圧による推力に復帰スプリング４７ｂの力を加算した力と、入力ピストン４２を介して加えられるブレーキ操作力とのバランス点に移動し、これにより、内部通路ｐｗが入力ポートＰ01につながったときに入力ポートＰ01とスプールの肩部との間に形成される弁部及び内部通路ｐｗが減圧ポートＰ03につながったときに減圧ポートＰ03とスプールの肩部との間に形成される弁部の開度調節がなされて出力ポートＰ02から出力されるブレーキ液圧がブレーキ操作力に応じたものになる。
【００３１】
なお、液室Ｃ4 に液圧が導入されると、補助ピストン４３がその液圧によりシリンダ４１内のストッパ４８に押し当てられる。従って、補助ピストン４３は、液圧源２や第１液圧系が正常なときには図示の位置に保持されて動かず、入力ピストン４２の移動規制がこの補助ピストン４３によってなされる。
【００３２】
マスタシリンダ５は、前部をマスタ室Ｃ5 に、後部を液室Ｃ4 に各々臨ませたマスタピストン５ａと、そのピストンの復帰スプリング５ｂと、マスタピストン５ａが外周を液室にシールする２組のカップシール５ｃとで構成されている。
【００３３】
液室Ｃ4 に、調圧弁４７から出力液圧が導入されると、マスタピストン５ａはその圧力を受けてマスタ室Ｃ5 側に移動する。その移動の初期に、マスタピストン５ａに設けた連通孔ｐｈが大気圧リザーバ３に通じるポートＰ4 から切り離され、以後、マスタ室Ｃ5 内に液室Ｃ4 内とほぼ同圧の液圧が発生し、その液圧が第２液圧系のホイールシリンダＷ３、Ｗ４に向けて出力される。
【００３４】
マスタシリンダ５は、液圧源２や第１液圧系が失陥した時のフェールセーフ対応として設けている。即ち、液圧源２等の失陥により液室Ｃ4 に液圧が発生しなければ、補助ピストン４３が入力ピストン４２経由で加わるブレーキ操作力によって押し動かされ、マスタピストン５ａに補助ピストン４３経由でブレーキ操作力が直接伝わる。これにより、マスタシリンダから第２液圧系のホイールシリンダＷ３、Ｗ４に入力操作力に見合う液圧が出力され、ブレーキが効かないいわゆるノーブレーキが回避される。
【００３５】
図１のブレーキ液圧発生装置は、シミュレータピストン４４の外周に入力ピストン４２との間を液封するゴム製の第１シール部材７を、入力ピストン４２の外周にハウジング４１との間を液封するゴム製の第２シール部材８を各々設け、第１シール部材７の硬度を第２シール部材８の硬度よりも高くするか又は第１シール部材７の締め代を第２シール部材８の締め代よりも大きくしてシミュレータピストン４４の摺動抵抗を入力ピストン４２の摺動抵抗よりも大きくしており、その摺動抵抗差により、図４に示すように、ブレーキ操作力増加時（昇圧時）のシミュレータピストンストロークに対する調圧弁４７の出力液圧が、ブレーキ操作力減少時のシミュレータピストンストロークに対する調圧弁４７の出力液圧よりも高くなるように設定されている。
【００３６】
シミュレータピストン４４の摺動抵抗が入力ピストン４２の摺動抵抗よりも大きいため、ストロークがΔｓｔ戻るまでは入力ピストン４２とシミュレータピストン４４の相対移動は起こらず、Δｓｔのストロークのみで調圧弁４７の減圧ポートが開いてブレーキ液圧がΔＰ降下し、ブレーキフィーリングが良くなる。なお、シミュレータピストン４４の入力ピストン４２に対する相対移動は、図４のａ点から始まる。
【００３７】
図２のブレーキ液圧発生装置１は、ストロークシミュレータＳＳの弾性部材４５を、コイルスプリング４５ａとゴム部材４５ｂの２者で構成したものである。この装置も先に述べたのと同様の方法でシミュレータピストン４４の摺動抵抗を入力ピストン４２の摺動抵抗よりも大きくしており、図１の装置と同様の作用、効果が得られる。その他の構成は図１の装置と同一であるので、同一要素に同一符号を付して再説明を省く。
【００３８】
この図２の装置は、ストロークシミュレータＳＳのヒステリシスを、シミュレータピストンの摺動抵抗を利用せずにゴム部材４５ｂのヒステリシスでつくることもできる。
【００３９】
ゴム部材４５ｂのヒステリシスを利用するものは、シミュレータピストン４４が初期位置にあるときにゴム部材４５ｂの先端が入力ピストン４２に接触する構造にしてコイルスプリング４５ａを省くことができる。
【００４０】
図３は、ブレーキ操作力を弾性部材４５経由でシミュレータピストン４４から調圧弁４７に伝えて調圧弁４７を作動させる装置の一例である。
【００４１】
このブレーキ液圧発生装置１は、図１の入力ピストン４２を無くし、代わりに、液圧源２が正常なときには調圧弁４７の出力液圧によって初期位置に保持される補助ピストン４３をハウジング４１に受け止められる位置まで延長し、その補助ピストン４３の内部にシミュレータピストン４４を挿入している。また、弾性部材４５をゴムで形成してその先端を分配装置４６に接触させ、さらに、分配装置４６は、ゴム部材４６ａを有底円筒状の可動部材４６ｆに挿入したものにしている。図３の装置は、以上述べた部分が図１の装置と異なる。
【００４２】
この図３の装置は、入力ピストンが無く、シミュレータピストン４４の摺動抵抗によるヒステリシス設定が行えないので、弾性部材４５を形成するゴムのヒステリシスで本発明を特徴づけるストロークシミュレータのヒステリシスをつくり出している。
【００４３】
なお、図示の装置は、いずれもマスタシリンダ５を備えているが、この発明は、マスタシリンダの無い装置にも適用できる。
【００４４】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明においては、ストロークシミュレータのヒステリシスによってブレーキ操作力減少時にシミュレータピストンが少し戻った位置で調圧弁の減圧ポートが開かれるようにしたので、ブレーキ操作部材を大きくストロークさせることなくブレーキ液圧を下げ始めることができ、ブレーキ戻し時のブレーキフィーリングが良くなる。
【００４５】
マスタシリンダを備えるものは、戻しストロークが大きくなる前に調圧弁の出力液圧が下がることによりマスタピストンの復帰応答性が良くなってマスタシリンダの出力液圧も下がり、従って、マスタピストンの摺動抵抗に相当する分調圧弁の出力液圧を余分に下げる必要があるマスタシリンダ付きブレーキ液圧発生装置にこの発明を適用すると、より良い効果を期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ブレーキ液圧発生装置の実施形態の概要を示す断面図
【図２】他の実施形態の概要を示す断面図
【図３】更に他の実施形態の概要を示す断面図
【図４】ストロークシミュレータのヒステリシスによる液圧とストロークの相関を示す図
【符号の説明】
１ ブレーキ液圧発生装置
２ 液圧源
２ａ ポンプ
３ 大気圧リザーバ
４ 調圧装置
５ マスタシリンダ
５ａ マスタピストン
６ ブレーキペダル
７ 第１シール部材
８ 第２シール部材
４２ 入力ピストン
４３ 補助ピストン
４４ シミュレータピストン
４５ 弾性部材
４５ａ コイルスプリング
４５ｂ ゴム部材
４６ 分配装置
４７ 調圧弁
４８ ストッパ
Ｐ01、Ｐ1 入力ポート
Ｐ02、Ｐ2 出力ポート
Ｐ03 減圧ポート
Ｐ3 ドレンポート
ｐｗ 内部通路
Ｃ1 、Ｃ3 、Ｃ4 液室
Ｃ2 環状入力室
Ｃ5 マスタ室
ＣＳ シミュレータ室
ＳＳ ストロークシミュレータ
Ｗ１〜Ｗ４ ホイールシリンダ
【発明の属する技術分野】
この発明は、動力駆動のポンプを含む液圧源から供給される液圧を調圧弁でブレーキ操作力に応じた値に調圧して出力する車両用ブレーキ液圧発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
首記の形式のブレーキ液圧発生装置として、例えば、特公昭６１−３７１４０号公報に開示されるものがある。
【０００３】
同公報の装置は、倍力ピストンに挿入された作動ロッドにブレーキペダルからブレーキ操作力を加え、その操作力を行程制限ばねを介して倍力ピストン内の入力ロッドに伝える。そして、その入力ロッドで出口弁を閉じ、入口弁を開いて倍力ピストンの前方の圧力貯え室にポンプから送り込んでいる液圧を調圧して出力する。
【０００４】
調圧弁の出力液圧は第１液圧系にブレーキ液圧として供給され、同時にマスタシリンダにも供給される。この液圧によりマスタシリンダが作動して第１液圧系から独立した第２液圧系にもブレーキ液圧が発生する。なお同公報の作動ロッドは本願のシミュレータピストンに、行程制限ばねは弾性部材に、放圧室はシミュレータ室に、補充容器は大気圧リザーバに各々相当する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報の倍力装置を用いたブレーキ液圧発生装置は、ブレーキ戻し時にブレーキ液圧を下げるには、調圧弁の減圧ポート（出口弁）を開弁させるためのストロークに加え、減圧される調圧弁の出力液圧に対応するところまで行程制限ばねを復元させるストロークを必要とするため、ブレーキ操作部材を大きくストロークさせる必要があり、ブレーキフィーリングが悪いと言う問題がある。
【０００６】
調圧弁の出力液圧で作動させるマスタシリンダを備えた同公報の装置は、ブレーキ戻し時に調圧弁の出力液圧をマスタシリンダピストンの摺動抵抗に相当する分余分に減圧する必要があり、その分、行程制限ばねのストロークが大きくなる。従って、ブレーキ戻し時のブレーキフィーリングはより悪くなる。
【０００７】
そこで、この発明は、短い戻しストロークでブレーキ液圧（即ち制動力）を下げ始められるようにしてブレーキ戻し時のブレーキフィーリングを向上させることを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明においては、所定の液圧を発生して出力する液圧源と、ブレーキ操作部材に連動するシミュレータピストンとこのシミュレータピストンにブレーキ操作力に応じたストロークを付与する弾性部材とから成るストロークシミュレータと、前記シミュレータピストンを内部に備え、前記弾性部材経由でシミュレータピストンからブレーキ操作力を受ける入力ピストンと、その入力ピストンの変位に応じて作動し、前記液圧源から供給される液圧をブレーキ操作力に応じた値に調圧して出力する調圧弁とを備える車両用ブレーキ液圧発生装置において、ブレーキ操作力増加時のシミュレータピストンストロークに対する調圧弁の出力液圧が、ブレーキ操作力減少時のシミュレータピストンストロークに対する調圧弁の出力液圧よりも高くなるように前記ストロークシミュレータのヒステリシスを設定する。
【０００９】
ストロークシミュレータのヒステリシスを、シミュレータピストンの摺動抵抗でつくり、この摺動抵抗を入力ピストンの摺動抵抗よりも大きくすることでブレーキ操作力増加時と減少時の調圧弁出力液圧を上述のように設定することができる。この場合、シミュレータピストンの外周をシールする第１シール部材と、入力ピストンの外周をシールする第２シール部材の硬度又は締め代に差をつけてシミュレータピストンの摺動抵抗を入力ピストンの摺動抵抗よりも大きくする方法を採ると、ヒステリシスの設定、調整がし易い。
【００１０】
前記弾性部材をゴムで形成し、このゴムのヒステリシスでストロークシミュレータのヒステリシスをつくり出すこともでき、この構造もヒステリシスの設定が容易である。
【００１１】
ストロークシミュレータのヒステリシスをシミュレータピストンの摺動抵抗でつくり、シミュレータピストンと入力ピストンの摺動抵抗に差を生じさせるものは、ブレーキ操作力に応じた位置に動いて調圧弁を作動させる入力ピストンが必須であるが、調圧弁にシミュレータピストンから前記弾性部材経由でブレーキ操作力を伝えて調圧弁を作動させる装置は、入力ピストンを必要としない。前記弾性部材をゴムで形成してそのゴムのヒステリシスでストロークシミュレータのヒステリシスをつくり出すものは、その入力ピストンを備えていない装置にも適用できる。
【００１２】
なお、液圧源から供給される液圧を調圧弁でブレーキ操作力に応じた値に調圧して出力するブレーキ液圧発生装置は、万が一の事態を考えて２つに分けた液圧系の一方にブレーキ液圧を供給するマスタシリンダを伴わせ、そのマスタシリンダを装置正常時には調圧弁の出力液圧で作動させ、液圧源やそれにつながる他方の液圧系が失陥したときにはブレーキ操作力をマスタシリンダに直接伝えてマスタシリンダをブレーキ操作力で作動させる構造にしておくことが多い。
【００１３】
そのマスタシリンダを備える装置は、ブレーキ戻し時に調圧弁の出力液圧をマスタピストンの摺動抵抗に相当する分余分に減圧する必要があるが、ブレーキ操作力増加時のシミュレータピストンストロークに対するマスタシリンダ出力液圧が、ブレーキ操作力減少時のシミュレータピストンストロークに対するマスタシリンダ出力液圧よりも高くなるようにストロークシミュレータのヒステリシスを設定してそのヒステリシスによりマスタピストンの摺動抵抗に相当する分の減圧がなされるようにしておけば、余分の減圧による戻しストローク増は起こらない。
【００１４】
【作用】
入力ピストンを備える装置は、ブレーキ操作力を緩めると、ストロークシミュレータに与えたヒステリシスによりシミュレータピストンが入力ピストンに対して相対移動を開始する前に入力ピストンが調圧弁に対し相対移動を開始する。
【００１５】
また、ブレーキ操作力を弾性部材経由でシミュレータピストンから調圧弁に伝えて調圧弁を作動させるものは、ブレーキ操作力を緩めると調圧弁の弁体がシミュレータピストンに遅れずに追従して戻り、このため、どちらの形態の装置も、ブレーキ液圧を下げ始めるまでの戻しストロークは調圧弁の減圧ポートを開弁させる分があればよく、ブレーキ操作部材を大きくストロークさせずにブレーキ液圧を下げ始めることができる。
【００１６】
なお、これ等の装置には、調圧弁の出力液圧で作動させるマスタシリンダを具備させることができ、そのマスタシリンダを有するものは、この発明の効果がより顕著に発揮される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図１乃至図３に基づいて説明する。
【００１８】
図１のブレーキ液圧発生装置１は、液圧源２と、大気圧リザーバ３と、マスタシリンダ５を一体に形成したマスタシリンダ付き調圧装置４を組合わせて成る。
【００１９】
液圧源２は、動力駆動のポンプ２ａと、蓄圧器２ｂと、圧力センサ２ｃを有し、圧力センサ２ｃによる検出液圧が設定下限値になるとその圧力センサ２ｃから信号を受ける制御装置（図示せず）から指令が出てポンプ２ａが作動し、検出液圧が設定上限値になるとポンプ２ａが停止する。従って、正常時には所定範囲の液圧を常に蓄えており、その液圧がブレーキが操作されたときに調圧装置４に供給される。
【００２０】
大気圧リザーバ３は、ポンプ２ａの吸い込み側と調圧装置４内の液室Ｃ1 及びマスタシリンダ５に各々接続されている。
【００２１】
調圧装置４は、ハウジング４１、先端を液室Ｃ1 に臨ませてハウジング４１内に組込む入力ピストン４２、入力ピストン４２の前方に配置する補助ピストン４３、入力ピストン４２の内部に設けて前面をシミュレータ室ＣＳに臨ませるシミュレータピストン４４、シミュレータピストン４４にブレーキ操作部材（図のそれはブレーキペダル６）から加えられるブレーキ操作力に応じたストロークを付与する弾性部材４５（図のそれはコイルスプリングであるが、ゴムや空気ばねを単独で或いは併用して用いることもある）、弾性部材４５を介してシミュレータピストン４４から入力ピストン４２に伝達されるブレーキ操作力を後述する調圧弁と補助ピストン４３に分配して伝える分配装置４６、及び液圧源２から供給されるブレーキ液圧をブレーキ操作力に応じた値に調圧して出力する調圧弁４７を備えている。なお、シミュレータピストン４４、弾性部材４５及び入力ピストン４２に設けた孔を介して液室Ｃ1 に連通しているシミュレータ室ＣＳは、ストロークシミュレータＳＳを構成する。
【００２２】
分配装置４６は、入力ピストン４２の先端の環状凹部４２ａ内に配置するゴム部材４６ａと、一端を補助ピストン４３に当接させ、他端側を前記環状凹部４２ａに挿入する筒状部材４６ｂと、その筒状部材の内側に挿入してゴム部材４６ａと調圧弁４７との間に介在する伝達部材４６ｃ及び鋼球４６ｄとで構成されている。なお、ゴム部材４６ａと筒状部材４６ｂの端部に取付けたゴム部材保護用樹脂製環状板４６ｅとの間には、隙間ｇが設けられる。
【００２３】
この分配装置４６を設けると、ブレーキ操作の初期にはゴム部材４６ａ、伝達部材４６ｃ、鋼球４６ｄを介して操作力が調圧弁４７のみに伝わる。また、ブレーキ操作力がある値を超えると弾性変形して隙間ｇに入り込んだゴム部材４６ａが環状板４６ｅに接し、この後は、操作力の一部が筒状部材４６ｂを介して補助ピストン４３にも分配伝達される。
【００２４】
従って、この機能を利用して調圧弁４７によって調圧されるブレーキ液圧の初期の立ち上りを急にするジャンピング特性をブレーキ液圧発生装置に付与することができる。また、筒状部材４６ｂの内径と伝達部材４６ｃの外径が変わると調圧弁４７と補助ピストン４３に伝達されるブレーキ操作力の配分比が変わり、さらに、これ等の部材の長さ変化で力の分配開始時期が変わるので、筒状部材４６ｂと伝達部材４６ｃを異サイズ品と交換してブレーキ操作力と調圧弁の出力液圧の関係を変えることもできる。
【００２５】
この点で分配装置４６は好ましい要素と云えるが、これを省いて入力ピストン４２から調圧弁４７に直接力を伝達することも可能である。
【００２６】
次に、調圧弁４７は、出力液圧の昇圧、降圧、保持の切替えをスプール４７ａで行うものを示している。
【００２７】
補助ピストン４３には、入力ポートＰ01，出力ポートＰ02，減圧ポートＰ03を設けており、これ等のポートの接続の切替と弁部の開度調節がスプール４７ａの変位によってなされる。
【００２８】
入力ポートＰ01は、補助ピストン４３の外周に設けた環状入力室Ｃ2 とハウジング４１に設けた入力ポートＰ1 を介して常時液圧源２に連通し、減圧ポートＰ03は、液室Ｃ1 とハウジング４１に設けたドレンポートＰ3 を介して常時大気圧リザーバ３に連通する。また、出力ポートＰ02は、補助ピストン４３内の液室Ｃ3 と補助ピストン４３の前面を臨ませた液室Ｃ4 との間にあり、スプール４７ａに設けた内部通路ｐｗをハウジング４１に設けた出力ポートＰ2 に連通させている。
【００２９】
このように構成した調圧弁４７は、スプール４７ａが復帰スプリング４７ｂに押し戻されて図示の原位置にあるときにスプール４７ａ内の内部通路ｐｗが減圧ポートＰ03につながり、降圧状態となる。この位置からスプール４７ａが図中左方に押込まれていくと、内部通路ｐｗが減圧ポートＰ03、入力ポートＰ01の双方から切り離されて出力保持の状態になり、そこからスプール４７ａが更に押込まれると、内部通路ｐｗが入力ポートＰ01につながり、液圧源２から供給された液圧が液室Ｃ4 に流れて図中右側の系統（便宜上以下ではこれを第１液圧系と云う）のホイールシリンダＷ１、Ｗ２が昇圧状態になる。
【００３０】
スプール４７ａは、液室Ｃ3 に導入された液圧による推力に復帰スプリング４７ｂの力を加算した力と、入力ピストン４２を介して加えられるブレーキ操作力とのバランス点に移動し、これにより、内部通路ｐｗが入力ポートＰ01につながったときに入力ポートＰ01とスプールの肩部との間に形成される弁部及び内部通路ｐｗが減圧ポートＰ03につながったときに減圧ポートＰ03とスプールの肩部との間に形成される弁部の開度調節がなされて出力ポートＰ02から出力されるブレーキ液圧がブレーキ操作力に応じたものになる。
【００３１】
なお、液室Ｃ4 に液圧が導入されると、補助ピストン４３がその液圧によりシリンダ４１内のストッパ４８に押し当てられる。従って、補助ピストン４３は、液圧源２や第１液圧系が正常なときには図示の位置に保持されて動かず、入力ピストン４２の移動規制がこの補助ピストン４３によってなされる。
【００３２】
マスタシリンダ５は、前部をマスタ室Ｃ5 に、後部を液室Ｃ4 に各々臨ませたマスタピストン５ａと、そのピストンの復帰スプリング５ｂと、マスタピストン５ａが外周を液室にシールする２組のカップシール５ｃとで構成されている。
【００３３】
液室Ｃ4 に、調圧弁４７から出力液圧が導入されると、マスタピストン５ａはその圧力を受けてマスタ室Ｃ5 側に移動する。その移動の初期に、マスタピストン５ａに設けた連通孔ｐｈが大気圧リザーバ３に通じるポートＰ4 から切り離され、以後、マスタ室Ｃ5 内に液室Ｃ4 内とほぼ同圧の液圧が発生し、その液圧が第２液圧系のホイールシリンダＷ３、Ｗ４に向けて出力される。
【００３４】
マスタシリンダ５は、液圧源２や第１液圧系が失陥した時のフェールセーフ対応として設けている。即ち、液圧源２等の失陥により液室Ｃ4 に液圧が発生しなければ、補助ピストン４３が入力ピストン４２経由で加わるブレーキ操作力によって押し動かされ、マスタピストン５ａに補助ピストン４３経由でブレーキ操作力が直接伝わる。これにより、マスタシリンダから第２液圧系のホイールシリンダＷ３、Ｗ４に入力操作力に見合う液圧が出力され、ブレーキが効かないいわゆるノーブレーキが回避される。
【００３５】
図１のブレーキ液圧発生装置は、シミュレータピストン４４の外周に入力ピストン４２との間を液封するゴム製の第１シール部材７を、入力ピストン４２の外周にハウジング４１との間を液封するゴム製の第２シール部材８を各々設け、第１シール部材７の硬度を第２シール部材８の硬度よりも高くするか又は第１シール部材７の締め代を第２シール部材８の締め代よりも大きくしてシミュレータピストン４４の摺動抵抗を入力ピストン４２の摺動抵抗よりも大きくしており、その摺動抵抗差により、図４に示すように、ブレーキ操作力増加時（昇圧時）のシミュレータピストンストロークに対する調圧弁４７の出力液圧が、ブレーキ操作力減少時のシミュレータピストンストロークに対する調圧弁４７の出力液圧よりも高くなるように設定されている。
【００３６】
シミュレータピストン４４の摺動抵抗が入力ピストン４２の摺動抵抗よりも大きいため、ストロークがΔｓｔ戻るまでは入力ピストン４２とシミュレータピストン４４の相対移動は起こらず、Δｓｔのストロークのみで調圧弁４７の減圧ポートが開いてブレーキ液圧がΔＰ降下し、ブレーキフィーリングが良くなる。なお、シミュレータピストン４４の入力ピストン４２に対する相対移動は、図４のａ点から始まる。
【００３７】
図２のブレーキ液圧発生装置１は、ストロークシミュレータＳＳの弾性部材４５を、コイルスプリング４５ａとゴム部材４５ｂの２者で構成したものである。この装置も先に述べたのと同様の方法でシミュレータピストン４４の摺動抵抗を入力ピストン４２の摺動抵抗よりも大きくしており、図１の装置と同様の作用、効果が得られる。その他の構成は図１の装置と同一であるので、同一要素に同一符号を付して再説明を省く。
【００３８】
この図２の装置は、ストロークシミュレータＳＳのヒステリシスを、シミュレータピストンの摺動抵抗を利用せずにゴム部材４５ｂのヒステリシスでつくることもできる。
【００３９】
ゴム部材４５ｂのヒステリシスを利用するものは、シミュレータピストン４４が初期位置にあるときにゴム部材４５ｂの先端が入力ピストン４２に接触する構造にしてコイルスプリング４５ａを省くことができる。
【００４０】
図３は、ブレーキ操作力を弾性部材４５経由でシミュレータピストン４４から調圧弁４７に伝えて調圧弁４７を作動させる装置の一例である。
【００４１】
このブレーキ液圧発生装置１は、図１の入力ピストン４２を無くし、代わりに、液圧源２が正常なときには調圧弁４７の出力液圧によって初期位置に保持される補助ピストン４３をハウジング４１に受け止められる位置まで延長し、その補助ピストン４３の内部にシミュレータピストン４４を挿入している。また、弾性部材４５をゴムで形成してその先端を分配装置４６に接触させ、さらに、分配装置４６は、ゴム部材４６ａを有底円筒状の可動部材４６ｆに挿入したものにしている。図３の装置は、以上述べた部分が図１の装置と異なる。
【００４２】
この図３の装置は、入力ピストンが無く、シミュレータピストン４４の摺動抵抗によるヒステリシス設定が行えないので、弾性部材４５を形成するゴムのヒステリシスで本発明を特徴づけるストロークシミュレータのヒステリシスをつくり出している。
【００４３】
なお、図示の装置は、いずれもマスタシリンダ５を備えているが、この発明は、マスタシリンダの無い装置にも適用できる。
【００４４】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明においては、ストロークシミュレータのヒステリシスによってブレーキ操作力減少時にシミュレータピストンが少し戻った位置で調圧弁の減圧ポートが開かれるようにしたので、ブレーキ操作部材を大きくストロークさせることなくブレーキ液圧を下げ始めることができ、ブレーキ戻し時のブレーキフィーリングが良くなる。
【００４５】
マスタシリンダを備えるものは、戻しストロークが大きくなる前に調圧弁の出力液圧が下がることによりマスタピストンの復帰応答性が良くなってマスタシリンダの出力液圧も下がり、従って、マスタピストンの摺動抵抗に相当する分調圧弁の出力液圧を余分に下げる必要があるマスタシリンダ付きブレーキ液圧発生装置にこの発明を適用すると、より良い効果を期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ブレーキ液圧発生装置の実施形態の概要を示す断面図
【図２】他の実施形態の概要を示す断面図
【図３】更に他の実施形態の概要を示す断面図
【図４】ストロークシミュレータのヒステリシスによる液圧とストロークの相関を示す図
【符号の説明】
１ ブレーキ液圧発生装置
２ 液圧源
２ａ ポンプ
３ 大気圧リザーバ
４ 調圧装置
５ マスタシリンダ
５ａ マスタピストン
６ ブレーキペダル
７ 第１シール部材
８ 第２シール部材
４２ 入力ピストン
４３ 補助ピストン
４４ シミュレータピストン
４５ 弾性部材
４５ａ コイルスプリング
４５ｂ ゴム部材
４６ 分配装置
４７ 調圧弁
４８ ストッパ
Ｐ01、Ｐ1 入力ポート
Ｐ02、Ｐ2 出力ポート
Ｐ03 減圧ポート
Ｐ3 ドレンポート
ｐｗ 内部通路
Ｃ1 、Ｃ3 、Ｃ4 液室
Ｃ2 環状入力室
Ｃ5 マスタ室
ＣＳ シミュレータ室
ＳＳ ストロークシミュレータ
Ｗ１〜Ｗ４ ホイールシリンダ
Claims (6)
- 所定の液圧を発生して出力する液圧源と、ブレーキ操作部材に連動するシミュレータピストンとこのシミュレータピストンにブレーキ操作力に応じたストロークを付与する弾性部材とから成るストロークシミュレータと、前記シミュレータピストンを内部に備え、前記弾性部材経由でシミュレータピストンからブレーキ操作力を受ける入力ピストンと、その入力ピストンの変位に応じて作動し、前記液圧源から供給される液圧をブレーキ操作力に応じた値に調圧して出力する調圧弁とを備える車両用ブレーキ液圧発生装置において、ブレーキ操作力増加時のシミュレータピストンストロークに対する調圧弁の出力液圧が、ブレーキ操作力減少時のシミュレータピストンストロークに対する調圧弁の出力液圧よりも高くなるように前記ストロークシミュレータのヒステリシスを設定したことを特徴とする車両用ブレーキ液圧発生装置。
- ストロークシミュレータのヒステリシスは、シミュレータピストンの摺動抵抗でつくられており、シミュレータピストンの摺動抵抗は入力ピストンの摺動抵抗よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の車両用ブレーキ液圧発生装置。
- シミュレータピストンの外周をシールする第１シール部材と、入力ピストンの外周をシールする第２シール部材の硬度又は締め代に差をつけてシミュレータピストンの摺動抵抗を入力ピストンの摺動抵抗よりも大きくした請求項２記載の車両用ブレーキ液圧発生装置。
- 所定の液圧を発生して出力する液圧源と、ブレーキ操作部材に連動するシミュレータピストンとこのシミュレータピストンにブレーキ操作力に応じたストロークを付与する弾性部材とから成るストロークシミュレータと、前記弾性部材経由でシミュレータピストンからブレーキ操作力を受けて作動し、前記液圧源から供給される液圧をブレーキ操作力に応じた値に調圧して出力する調圧弁とを備える車両用ブレーキ液圧発生装置において、ブレーキ操作力増加時のシミュレータピストンストロークに対する調圧弁の出力液圧が、ブレーキ操作力減少時のシミュレータピストンストロークに対する調圧弁の出力液圧よりも高くなるように前記ストロークシミュレータのヒステリシスを設定したことを特徴とする車両用ブレーキ液圧発生装置。
- 前記弾性部材をゴムで形成し、このゴムのヒステリシスでストロークシミュレータのヒステリシスをつくり出した請求項１又は４に記載の車両用ブレーキ液圧発生装置。
- 調圧弁の出力液圧で作動させるマスタシリンダを具備させ、ブレーキ操作力増加時のシミュレータピストンストロークに対するマスタシリンダ出力液圧が、ブレーキ操作力減少時のシミュレータピストンストロークに対するマスタシリンダ出力液圧よりも高くなるように前記ストロークシミュレータのヒステリシスを設定した請求項１乃至５のいずれかに記載の車両用ブレーキ液圧発生装置。
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