WO2011024950A1 - シリンダ装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a cylinder device for pressurizing and supplying brake fluid to a brake device provided on a wheel.
- a cylinder device as described in the following patent document may be employed.
- the cylinder device has a function of pressurizing brake fluid using pressure input from an external high-pressure source, and is a so-called master cylinder with a fluid pressure boost function.
- This invention is made
- the cylinder device of the present invention can be simply described regardless of the operation force-dependent pressurization state in which the brake fluid is pressurized by the operation force applied to the operation member and the forward movement of the input piston.
- a cylinder device that selectively realizes a high-pressure source pressure-dependent pressurization state that pressurizes brake fluid depending on pressure from a high-pressure source, and an input piston is inserted from the rear into a bottomed hole of the pressurization piston, An inter-piston chamber is defined in front of the input piston, an input chamber into which pressure from a high pressure source is input behind the flange of the pressurizing piston, and a counter chamber is defined in front of the flange, respectively.
- a reaction chamber is formed by communication between the inter-chamber and the counter chamber, and a mechanism that elastically pressurizes the reaction chamber and a mechanism that switches between a communication state and a non-communication state of the reaction chamber and the reservoir are provided. It is characterized by
- the stroke simulator since the input piston is inserted into the bottomed hole provided in the pressure piston, the number of high-pressure seals that need to be engaged with the input piston can be reduced. It is possible to reduce the influence of the frictional resistance on the operational feeling of the operating member.
- the stroke simulator since the stroke simulator is configured to include a mechanism for pressurizing the reaction force chamber, the stroke simulator can be disposed inside the cylinder device, and a compact cylinder device can be realized.
- one reaction force chamber is formed by communication between the inter-piston chamber and the counter chamber, the inter-piston chamber can be set to a relatively small volume. Therefore, it is possible to reduce the forward distance until the input piston comes into contact with the pressurizing piston, reducing the backlash feeling in the brake operation at the time of failure, etc., and improving the operational feeling of the brake operation. be able to.
- a cylinder device that supplies pressurized brake fluid to the brake device in order to operate a brake device provided on a wheel
- a cylindrical housing with a closed front end It has a bottomed hole that opens at the rear end, and has a main body portion and a flange portion formed on the outer periphery of the main body portion, and pressurizes the brake fluid supplied to the brake device in front of the main body portion.
- a pressure chamber is defined, and an input chamber into which pressure from a high-pressure source is input behind the flange is a counter chamber facing the input chamber in front of the flange
- Each of which is partitioned so as to be a pressure piston disposed in the housing;
- An input piston that is fitted in a bottomed hole of the pressurizing piston and is connected to an operation member at a rear end, so that an inter-piston chamber is partitioned by the pressurizing piston in front of itself,
- the volume change of the opposing chamber and the volume change of the inter-piston chamber accompanying the advance and retreat of the pressurizing piston can be mutually absorbed, and the counter chamber and the inter-piston chamber are always in communication with each other to form one reaction force chamber.
- Inter-room communication passage for An elastic force-based pressurizing mechanism capable of pressurizing the reaction force chamber formed by the inter-chamber communication path based on elastic force;
- a communication state switching mechanism for selectively realizing a communication state in which the reservoir and the reaction force chamber communicate with each other and a non-communication state in which they do not communicate with each other;
- In the non-communication state an operation reaction force corresponding to an operation amount of the operation member is generated depending on pressurization in the reaction force chamber by the elastic force-based pressurization mechanism, and input to the input chamber Allowing pressurization of the brake fluid in the pressurizing chamber according to the pressure from the high pressure source,
- the communication state by allowing the reaction force chamber to decrease in volume, the input piston is allowed to come into contact with the pressurizing piston by advancement, and the operation force applied to the operation member is applied.
- a cylinder device configured to allow pressurization of brake fluid in the pressure chamber.
- the input piston is inserted into the pressurizing piston, and a liquid chamber (inter-piston chamber) is defined by the pressurizing piston in front of the input piston.
- the pressurizing piston has a flange portion, and is in sliding contact with the housing at the flange portion, and a liquid chamber (input chamber) into which pressure is input from an external high-pressure source is disposed behind the flange portion.
- a liquid chamber (opposite chamber) facing the liquid chamber across the collar portion is formed in front of each other.
- the inter-piston chamber and the counter chamber are always communicated with each other by the inter-chamber communication passage, and one liquid chamber (reaction force chamber) is defined by these.
- the reaction force chamber in the non-communication state, in a normal state, the input chamber and the facing chamber are sealed, that is, the reaction force chamber is in the non-communication state.
- the non-communication state when the pressurizing piston moves forward, the volume of the inter-piston chamber increases and the volume of the facing chamber decreases correspondingly, whereas when the pressurizing piston moves backward, As the volume decreases, the volume of the inter-piston chamber increases accordingly. That is, the suction and discharge of one brake fluid and the suction and discharge of the other brake fluid in these two fluid chambers are balanced.
- the input piston and the pressurizing piston in a state where the input piston is not in contact with the pressurizing piston are allowed to move relative to each other, and if pressure is introduced into the input chamber in this state, Regardless of the advance of the input piston, a state where the pressurizing piston pressurizes the pressurizing chamber depending on the pressure of the input chamber (high pressure source pressure dependent pressurizing state) is realized. Then, in order to make the driver feel the operational feeling of the operating member in the high pressure source dependent pressurizing state, the elastic force-based pressurizing mechanism performs an operation according to the advance amount of the input piston, that is, the operating amount of the operating member. It is possible to apply a reaction force.
- a mechanism for increasing the operation reaction force as the operation amount of the operation member increases by disposing an elastic member whose elastic deformation amount increases as the advance amount of the input piston increases. Is configured. In other words, it has a function of allowing the input piston to advance in accordance with the operation reaction force, that is, a function of allowing the operation of the operation member having an operation amount corresponding to the operation reaction force. That is, in this cylinder device, a stroke simulator is configured including the elastic force-based pressurizing mechanism.
- the reaction chamber and the reservoir are in communication with each other in the cylinder device according to the aspect of this section.
- the pressurizing chamber can be pressurized. That is, a state in which the brake fluid in the pressurizing chamber can be pressurized by the operating force applied to the operating member by the driver (operating force dependent pressurizing state) is realized without depending on the pressure of the high pressure source.
- the “contact of the input piston with the pressurizing piston” in this section is not limited to the direct contact of the input piston with the pressurizing piston. It also means that the input piston makes indirect contact via some rigid body.
- the input piston is inserted into the bottomed hole provided in the pressure piston. Therefore, the high pressure seal that needs to be engaged with the input piston in order to partition each liquid chamber is between the inner peripheral surface of the bottomed hole of the pressure piston and the outer peripheral surface of the input piston, and the outer periphery of the input piston.
- One each may be disposed between the surface and the portion of the housing that slidably holds the input piston. Therefore, the frictional resistance against the movement of the input piston is relatively small, and the influence of the frictional resistance on the operational feeling of the operating member, that is, the influence on the operational feeling of the brake operation can be reduced.
- the stroke simulator is configured including the elastic force-based pressurizing mechanism that pressurizes the reaction force chamber, an elastic member such as a spring constituting the stroke simulator is provided. It is not necessary to dispose outside the cylinder device.
- the stroke simulator can be arranged inside the cylinder device, so that a compact cylinder device can be realized.
- the reaction chamber is formed by the communication between the inter-piston chamber and the counter chamber, the inter-piston chamber can be set to a relatively small volume. That is, the distance between the front end of the input piston and the bottom of the bottomed hole of the pressure piston can be made relatively small. Therefore, in the above communication state, the advance distance until the input piston contacts the pressure piston can be reduced. As a result, in the cylinder device of this section, it is possible to reduce the backlash feeling in the brake operation at the time of failure or the like and to improve the feeling of operation of the brake operation.
- the cylinder device is Provided at the bottom of the bottomed hole of the pressurizing piston is an auxiliary piston that partitions the inter-piston chamber with the input piston, and a spring that elastically supports the auxiliary piston,
- the elastic force-based pressurizing mechanism is configured including the auxiliary piston and the spring, and the input piston is configured to contact the pressurizing piston via the auxiliary piston in the communication state ( The cylinder device according to 1).
- the cylinder device is An auxiliary piston that is disposed between the outer peripheral surface of the main body portion of the pressurizing piston and the inner peripheral surface of the housing and defines the front side of the opposing chamber, and a spring that elastically supports the auxiliary piston.
- the elastic force-based pressurizing mechanism includes the auxiliary piston and the spring.
- the cylinder device is At the bottom of the bottomed hole of the pressurizing piston, a first auxiliary piston that partitions the inter-piston chamber by the input piston, and a first spring that elastically supports the first auxiliary piston, A second auxiliary piston disposed between the outer peripheral surface of the main body of the pressurizing piston and the inner peripheral surface of the housing and defining the front side of the facing chamber; And a second spring supported by The elastic force-based pressurizing mechanism is configured to include the first auxiliary piston, the first spring, the second auxiliary piston, and the second spring, and in the communication state, the input piston
- the modes described in the above three items are modes in which the structure of the elastic force-based pressurizing mechanism is specifically limited.
- the above-described three modes are modes in which the elastic reaction force-based pressurizing mechanism is configured to pressurize the reaction force chamber from at least one side of the housing and the pressurizing piston. That is, the elastic force-based pressurizing mechanism employed in the above three aspects is configured such that the spring it has is supported by the housing or the pressurizing piston.
- the modes of the above three terms can be considered as modes in which the stroke simulator is disposed in the housing.
- the two springs are not arranged side by side in the direction in which the input piston advances and retreats, but when viewed in that direction, the second spring Since the two springs can be disposed so as to contain the first spring, the length of the cylinder device in that direction can be shortened.
- the elastic force-based pressurizing mechanism is configured such that a change amount of the pressing force by the first spring and a change amount of the pressing force by the second spring with respect to a change in the advance / retreat amount of the input piston in the non-communication state are mutually different.
- the cylinder device according to item (5) which is configured differently.
- the above-mentioned two modes are modes in which, in the case where the elastic force-based pressurizing mechanism has two springs, a limitation regarding the functions of the two springs is added.
- the elastic force-based pressurizing mechanism allows the elastic deformation of both of the two springs at the initial stage of the brake operation, and the elastic deformation of one of the two springs after the operation has progressed to some extent. It can be configured to be prohibited.
- the reaction force change with respect to the change in the operation amount is defined as the operation reaction force gradient
- the operation reaction force characteristic is such that the operation reaction force gradient is small in the initial stage and the operation reaction force gradient increases after a certain degree of operation. It is possible to realize a stroke simulator.
- the latter of the two modes is simply a mode in which the spring constants of the two springs are made different.
- the spring constant difference between the two springs by arbitrarily setting the spring constant difference between the two springs, the difference between the operation reaction force gradient at the initial stage and the operation reaction force gradient at the stage where the operation has advanced to some extent can be arbitrarily varied. Is possible. If the spring constant of the spring whose elastic deformation is prohibited after the operation is advanced to some extent is made smaller than the other spring constant, the difference in the operation reaction force gradient in the two stages can be made larger.
- the communication state switching mechanism includes a communication path for communicating the reaction force chamber and the reservoir, and an open / close valve provided in the communication path to open and close the communication path ( The cylinder device according to any one of items 2) to (6).
- the communication state switching mechanism includes a communication path for communicating the reaction force chamber and the reservoir, and a relief valve that opens only when a pressure in the reaction force chamber exceeds a set pressure.
- the mode described in the above two items is a mode in which limitations on the configuration of the communication state switching mechanism are added.
- the former on-off valve can be, for example, a normally-open electromagnetic on-off valve, that is, an on-off valve that is open in a non-excited state and closed in an excited state.
- a communication state and a non-communication state are selectively implement
- an operation reaction force due to the elastic force-based pressurizing mechanism does not occur from the initial stage of the operation, and the operation in the event of a failure, etc.
- the input piston closes the front end of the main body member so as to partition the inner chamber inside the main body member and the main body member, and can project and retract with respect to the main body member.
- a front end member formed and a spring disposed in the inner chamber and biasing the front end member in a direction in which the front end member protrudes,
- the elastic force-based pressurizing mechanism is configured including the spring, and the front end of the main body member of the input piston is configured to contact the pressurizing piston in the communication state.
- the mode described in this section is a mode in which the structure of the elastic force-based pressurizing mechanism is specifically limited.
- the elastic force-based pressurizing mechanism employed in the embodiment described above pressurizes the reaction force chamber from at least one side of the housing and the pressurizing piston, whereas the elastic force-dependent pressurization employed in the embodiment of this section.
- a spring is disposed in the input piston, and is configured to pressurize the reaction force chamber from the input piston side. That is, the aspect of this term can be considered as an aspect in which the stroke simulator is disposed in the input piston.
- the input piston is Each function as the spring, with one end supported by one of the main body member and the front end member, and the other end supported by the other of the main body member and the front end member.
- Two springs arranged in series and having different spring constants, The two springs are sandwiched between one other end portion and the other other end portion and are floatingly supported by the two springs, and the elastic force of the two springs is applied to the front end member.
- a floating seat connecting the two springs,
- the cylinder device according to item (9), wherein the elastic force-based pressurizing mechanism is configured including the two springs and the floating seat.
- the mode described in the above two items is a mode in which the elastic force-based pressurizing mechanism has two springs.
- the elastic force-based pressurizing mechanism allows the elastic deformation of both of the two springs in the initial stage of the brake operation, and the two springs after the operation is advanced to some extent. It is possible to configure such that elastic deformation of one of these is prohibited.
- the spring constant difference between the two springs it is possible to arbitrarily vary the difference between the operation reaction force gradient at the initial stage and the operation reaction force gradient at the stage where the operation has advanced to some extent. If the spring constant of the spring whose elastic deformation is prohibited after the operation is advanced to some extent is made smaller than the other spring constant, the difference in the operation reaction force gradient in the two stages can be made larger.
- the communication state switching mechanism includes a communication path for communicating the reaction force chamber and the reservoir, and an open / close valve provided in the communication path to open and close the communication path ( The cylinder device according to any one of items 9) to (11).
- the communication state switching mechanism includes a communication path that communicates the reaction force chamber and the reservoir, and a relief valve that opens only when the pressure in the reaction force chamber exceeds a set pressure.
- the cylinder device according to any one of (9) to (11).
- the mode described in the above two items is a mode in which limitations on the configuration of the communication state switching mechanism are added.
- the open / close valve in the former can be, for example, a normally open electromagnetic open / close valve.
- a communication state and a non-communication state are selectively implement
- adopted such an electromagnetic on-off valve as demonstrated previously, at the time of a failure, etc., the loss by operating force being utilized other than pressurization of a pressurization piston is reduced. It becomes possible.
- according to the latter mode as described above, when there is no power supply, a communication state is realized when an operation force of a certain level or more is applied. An inexpensive cylinder device is realized.
- the cylinder device is When the front end member is provided at the front end member of the input piston and approaches the bottom of the bottomed hole, the valve engages with the engagement portion provided at the bottom of the bottomed hole to open the valve.
- Has an on-off valve The cylinder device according to (13), wherein the reaction force chamber and the reservoir communicate with each other via the internal chamber of the input piston by opening the on-off valve.
- the relief valve when the relief valve is opened and the volume reduction of the inter-piston chamber alone is allowed, simply speaking, the free movement of the input piston relative to the pressurizing piston is allowed.
- the communication state is realized when the front end of the input piston approaches a bottom of the bottomed hole beyond a certain distance. Even in the case of failure, even if the communication state is realized by the relief valve, an operation reaction force corresponding to the set valve opening pressure of the relief valve is applied to the operation member.
- the open / close valve since the open / close valve is opened when the input piston is moved forward to some extent, the operation reaction force due to the residual pressure in the pressure chamber is not generated after the open / close valve is opened. Therefore, it is possible to reduce a loss caused by using the operation force other than the pressurization of the pressurizing piston.
- pressurizing piston is a first pressurizing piston
- a first pressurizing chamber which is the pressurizing chamber is defined between itself and the first pressurizing piston behind itself
- the second pressurizing piston disposed in the housing in front of the first pressurizing piston so as to define the second pressurizing chamber in front of itself (1) to (14)
- the cylinder device according to any one of the items.
- the cylinder device of this aspect is a cylinder device having two pressure pistons and two pressure chambers.
- Such a cylinder device is relatively long in the pressurizing direction of the pressurizing piston, that is, in the direction of advancement and retreat of the input piston. Therefore, the advantage of downsizing by not providing a stroke simulator outside the cylinder device is effectively utilized for a cylinder device having two pressure pistons and two pressure chambers.
- FIG. 1 schematically shows a drive system and a braking system for a hybrid vehicle equipped with the cylinder device of the first embodiment.
- an engine 10 and an electric motor 12 are mounted as power sources, and a generator 14 that generates electric power by the output of the engine 10 is also mounted.
- These engine 10, electric motor 12, and generator 14 are connected to each other by a power split mechanism 16.
- the output of the engine 10 is divided into an output for operating the generator 14 and an output for rotating one of the four wheels 18 as a driving wheel,
- the output from the electric motor 12 can be transmitted to the drive wheels. That is, the power split mechanism 16 functions as a transmission related to the driving force transmitted to the drive wheels via the speed reducer 20 and the drive shaft 22.
- wheel 18 is used as a general term, but when indicating that they correspond to any of the four wheels, the left front wheel, the right front wheel, the left rear wheel, The subscripts “FL”, “FR”, “RL”, and “RR” are assigned to the right rear wheel, respectively. According to this notation, the driving wheels in the vehicle are the wheel 18RL and the wheel 18RR.
- the electric motor 12 is an AC synchronous motor and is driven by AC power.
- the vehicle is provided with an inverter 24, and the inverter 24 can convert electric power from direct current to alternating current or from alternating current to direct current. Therefore, by controlling the inverter 24, the AC power output from the generator 14 is converted into the DC power for storing in the battery 26, or the DC power stored in the battery 26 is converted into the electric motor. 12 can be converted into AC power for driving the motor 12.
- the generator 14 has a configuration as an AC synchronous motor. That is, in the vehicle of the present embodiment, it can be considered that two AC synchronous motors are mounted, one of which is used mainly as an electric motor 12 for outputting a driving force, and the other is a generator 14. As mentioned above, it is mainly used for generating electricity by the output of the engine 10.
- the electric motor 12 can also generate power (regenerative power generation) by using the rotation of the wheels 18RL and 18RR accompanying the traveling of the vehicle.
- the electric motor 12 connected to the wheels 18RL and 18RR electric power is generated and a resistance force for stopping the rotation of the electric motor 12 is generated. Therefore, the resistance force can be used as a braking force for braking the vehicle. That is, the electric motor 12 is used as a regenerative brake means for braking the vehicle while generating electric power. Therefore, the vehicle is braked by controlling the regenerative brake together with the engine brake and a hydraulic brake described later.
- the generator 14 generates power mainly by the output of the engine 10, but also functions as an electric motor when power is supplied from the battery 26 via the inverter 24.
- the above-described brake control and various other vehicle-related controls are performed by a plurality of electronic control units (ECUs).
- the main ECU 40 has a function of supervising these controls.
- the hybrid vehicle can run by driving the engine 10 and the electric motor 12.
- the driving of the engine 10 and the driving of the electric motor 12 are comprehensively controlled by the main ECU 40.
- the distribution of the output of the engine 10 and the output of the electric motor 12 is determined by the main ECU 40, and the engine ECU 42 that controls the engine 10, the electric motor 12, and the motor that controls the generator 14 based on the distribution. Commands for each control are output to the ECU 44.
- a battery ECU 46 that controls the battery 26 is also connected to the main ECU 40.
- the battery ECU 46 monitors the state of charge of the battery 26, and outputs a charge request command to the main ECU 40 when the amount of charge is insufficient.
- the main ECU 40 that has received the charge request command outputs a power generation command from the generator 14 to the motor ECU 44 in order to charge the battery 26.
- the main ECU 40 is also connected to a brake ECU 48 that controls the brake.
- the vehicle is provided with a brake operation member (hereinafter sometimes simply referred to as an “operation member”) that is operated by the driver, and the brake ECU 48 has a brake operation amount (hereinafter referred to as an operation amount of the operation member). May be simply referred to as an “operation amount”) and a brake control force that is a driver's force applied to the operation member (hereinafter, also referred to simply as “operation force”).
- operation force a brake control force that is a driver's force applied to the operation member
- the main ECU 40 outputs this target braking force to the motor ECU 44, and the motor ECU 44 controls the regenerative braking based on the target braking force, and the execution value thereof, that is, the generated regenerative braking force is supplied to the main ECU 40. Output to.
- the regenerative braking force is subtracted from the target braking force, and the target hydraulic braking force to be generated in the hydraulic brake system 100 mounted on the vehicle is determined by the subtracted value.
- the main ECU 40 outputs the target hydraulic braking force to the brake ECU 48, and the brake ECU 48 performs control so that the hydraulic braking force generated by the hydraulic brake system 100 becomes the target hydraulic braking force.
- FIG. 2 schematically shows a hydraulic brake system 100 provided in the vehicle.
- the hydraulic brake system 100 has a cylinder device 110 for pressurizing brake fluid.
- the driver of the vehicle can operate the cylinder device 110 by operating the operation device 112 connected to the cylinder device 110, and the cylinder device 110 pressurizes the brake fluid by its own operation.
- the pressurized brake fluid is supplied to a brake device 116 provided on each wheel via an antilock device 114 connected to the cylinder device 110.
- the brake device 116 generates a force for stopping the rotation of the wheel 18, that is, a hydraulic braking force, depending on the pressure of the pressurized brake fluid (hereinafter referred to as “output pressure”).
- the hydraulic brake system 100 has an external high pressure source device 118 for increasing the pressure of the brake fluid.
- the external high pressure source device 118 is connected to the cylinder device 110 via the pressure increasing / decreasing device 120.
- the pressure increasing / decreasing device 120 is a device that controls the pressure of the brake fluid that has been increased in pressure by the external high pressure source device 118, and increases the pressure of the brake fluid that is input to the cylinder device 110 (hereinafter referred to as "input pressure"). And reduce.
- the cylinder device 110 is configured to be operable by increasing or decreasing the input pressure.
- the hydraulic brake system 100 has a reservoir 122 that stores brake fluid under atmospheric pressure.
- the reservoir 122 is connected to each of the cylinder device 110, the pressure increasing / decreasing device 120, and the external high pressure source device 118.
- the operating device 112 includes a brake pedal 150 as an operating member and an operation rod 152 connected to the brake pedal 150.
- the brake pedal 150 is rotatably held on the vehicle body.
- the operation rod 120 is connected to the brake pedal 150 at the rear end, and is connected to the cylinder device 110 at the front end.
- the operation device 112 includes an operation amount sensor [SP] 156 for detecting the operation amount of the brake pedal 150 and an operation force sensor [FP] 158 for detecting the operation force.
- the operation amount sensor 156 and the operation force sensor 158 are connected to the brake ECU 48, and the brake ECU 48 determines a target braking force based on detection values of these sensors.
- the brake device 116 is connected to the cylinder device 110 via the liquid passages 200 and 202.
- These fluid passages 200 and 202 are fluid passages for supplying the brake fluid pressurized to the output pressure by the cylinder device 110 to the brake device 116.
- An output pressure sensor [Po] 204 is provided in the liquid passage 202.
- each brake device 116 includes a brake caliper, a wheel cylinder (brake cylinder) and a brake pad attached to the brake caliper, and a brake disk that rotates with each wheel. .
- the fluid passages 200 and 202 are connected to the brake cylinder of each brake device 116 via the antilock device 114.
- the fluid passage 200 is connected to the brake devices 116FL and 116FR on the front wheel side, and the fluid passage 202 is connected to the brake devices 116RL and 116RR on the rear wheel side.
- the brake cylinder presses the brake pad against the brake disc depending on the output pressure of the brake fluid pressurized by the cylinder device 110. Due to the friction generated by the pressing, each brake device 116 generates a hydraulic braking force that stops the rotation of the wheel, and the vehicle is braked.
- the anti-lock device 114 is a general device, and simply has four pairs of on-off valves corresponding to each wheel.
- One of the pair of on-off valves is a pressure-increasing on-off valve.
- the valve When the wheel is not locked, the valve is in an open state, and the other is a pressure-reducing on-off valve. When not locked, the valve is closed.
- the pressure increasing on / off valve blocks the flow of brake fluid from the cylinder device 110 to the brake device 116, and the pressure reducing on / off valve allows the brake fluid to flow from the brake device 116 to the reservoir. And it is comprised so that the lock
- the external high-pressure source device 118 is provided in the liquid passage from the reservoir 122 to the pressure increasing / decreasing device 120.
- the external high-pressure source device 118 includes a hydraulic pump 300 that increases the hydraulic pressure of the brake fluid, and an accumulator 302 that stores the increased brake fluid.
- the hydraulic pump 300 is driven by a motor 304.
- the external high-pressure source device 118 includes a high-pressure source pressure sensor [Pi] 306 for detecting the pressure of the brake fluid that is set to a high pressure.
- the brake ECU 48 monitors the detection value of the high-pressure source pressure sensor 306, and the hydraulic pump 300 is controlled and driven based on the detection value. By this control drive, the external high-pressure source device 118 always supplies brake fluid having a pressure higher than the set pressure to the pressure increasing / decreasing device 120.
- the pressure increase / decrease device 120 includes an electromagnetic pressure increase linear valve 250 that increases the input pressure and an electromagnetic pressure decrease linear valve 252 that decreases the input pressure.
- the pressure increasing linear valve 250 is provided in the middle of the liquid passage from the external high pressure source device 118 to the cylinder device 110.
- the pressure-reducing linear valve 252 is provided in the middle of the liquid passage from the reservoir 122 to the cylinder device 110.
- each fluid passage connected to the cylinder device 110 of the pressure-increasing linear valve 250 and the pressure-reducing linear valve 252 is a single fluid passage and is connected to the cylinder device 110.
- an input pressure sensor [Pc] 256 for detecting the input pressure is provided in the liquid passage.
- the brake ECU 48 controls the pressure increasing / decreasing device 120 based on the detection value of the input pressure sensor 256.
- the pressure-increasing linear valve 250 is closed in a state where no current is supplied, that is, in a non-excited state, and by supplying current thereto, that is, in an excited state, The valve opens at the valve opening pressure corresponding to the supplied current.
- the valve opening pressure increases as the supplied current increases.
- the pressure-reducing linear valve 252 is opened when no current is supplied, and the maximum current in the set range is supplied during normal operation, that is, when power can be supplied to the system.
- the valve is closed and the supplied current is reduced, so that the valve is opened at the valve opening pressure corresponding to the current.
- the valve opening pressure is configured to decrease as the current decreases.
- the cylinder device 110 includes a housing 400 that is a housing of the cylinder device 110, a first pressure piston 402 and a second pressure piston 404 that pressurize brake fluid supplied to the brake device 116, It includes an input piston 406 in which a driver's operation is input through the operation device 112.
- FIG. 2 shows a state where the cylinder device 110 is not operating, that is, a state where the brake operation is not performed.
- this cylinder device 110 also communicates several fluid chambers in which brake fluid is stored, between those fluid chambers, and between these fluid chambers and the outside. Several communication passages are formed, and several seals are arranged between the components in order to ensure liquid tightness. These seals are general, and in consideration of the simplification of the description of the specification, the description thereof will be omitted unless particularly described.
- the housing 400 is mainly composed of three members, specifically, a first housing member 410, a second housing member 412, and a third housing member 414.
- the first housing member 410 has a generally cylindrical shape with the front end closed, and a flange 420 is formed on the outer periphery of the rear end.
- the first housing member 410 is fixed to the vehicle body at the flange 420.
- the first housing member 410 has three portions having different inner diameters, specifically, a front small-diameter portion 422 having the smallest inner diameter located on the front side, and a rear large-diameter portion 424 having the largest inner diameter located on the rear side.
- the intermediate portion 426 is located between the front small-diameter portion 422 and the rear large-diameter portion 424 and has an intermediate inner diameter between them.
- the second housing member 412 has a cylindrical shape in which a front end portion has a flange portion 430 and a rear end portion 432 has a reduced inner diameter.
- the second housing member 412 is fitted into the rear large diameter portion 424 so that the front end of the flange portion 430 is in contact with the stepped surface between the intermediate portion 426 and the rear large diameter portion 424 of the first housing member 410.
- the third housing member 414 has a cylindrical shape in which a portion located at the rear is a small diameter portion 440, and the inner peripheral surface of the rear large diameter portion 424 of the first housing member 410 and the outer peripheral surface of the second housing member 412.
- the small-diameter portion 440 located at the rear projects from the rear end of the first housing member.
- the first housing member 410, the second housing member 412, and the third housing member 414 are fastened to each other by a lock ring 442 that is screwed to the rear end portion of the first housing member 410.
- the second pressurizing piston 404 has a bottomed cylindrical shape with the rear end portion 450 closed, and is slidably fitted to the front small-diameter portion 422 of the first housing member 410.
- the first pressure piston 402 has a cylindrical main body 460 and a flange 462 provided at the rear end of the main body 460.
- the first pressurizing piston 402 is disposed behind the second pressurizing piston 404, and the front portion of the main body portion 460 is connected to the rear end portion of the inner peripheral surface of the front small diameter portion 422 of the first housing member 410.
- the portions 462 are slidably fitted on the inner peripheral surface of the second housing member 412.
- the inside of the main body portion 460 of the first pressurizing piston 402 is divided into two parts by a partition wall 464 fixedly fitted at an intermediate position in the front-rear direction. That is, the first pressurizing piston 402 has a shape having two bottomed holes that open at the front end and the rear end, respectively.
- first pressurizing piston 402 and the second pressurizing piston 404 there is a first pressurizing chamber R1 for pressurizing the brake fluid supplied to the brake devices 116RL and RR provided on the two rear wheels.
- a second pressurizing chamber R2 for pressurizing the brake fluid supplied to the brake devices 116FL and FR provided on the two front wheels is defined in front of the second pressurizing piston 404. Is formed.
- the first pressurizing piston 402 and the second pressurizing piston 404 are a headed pin 470 that is screwed up on the partition wall 464 of the first pressurizing piston 402 and a rear end surface of the second pressurizing piston 404. The separation distance is limited within the set range by the pin holding cylinder 472 fixed to the center.
- compression coil springs (hereinafter also referred to as “return springs”) 474 and 476 are disposed in the first pressurizing chamber R1 and the second pressurizing chamber R2, respectively.
- the first pressurizing piston 402 and the second pressurizing piston 404 are biased in the direction in which they are separated from each other, and the second pressurizing piston 404 is biased rearward.
- the rear side of the first pressurizing piston 402 is connected to the rear end portion of the second housing member 412 from the external high pressure source device 118.
- a fluid chamber to which the brake fluid is supplied that is, a fluid chamber (hereinafter sometimes referred to as “input chamber”) R3 into which pressure from the high-pressure source device 118 is input is partitioned.
- input chamber a fluid chamber
- a first auxiliary piston 480 is disposed inside the first pressurizing piston 402 on the rear side of the partition wall 464.
- the first auxiliary piston 480 has a bottomed cylindrical shape with a closed rear end, and is a compression coil spring (hereinafter referred to as a “first reaction force spring”) disposed between the first auxiliary piston 480 and the partition wall 464. Is biased backwards by 482). That is, the first reaction force spring 482 elastically supports the first auxiliary piston 480.
- the space between the partition wall 464 and the first auxiliary piston 480 is defined as a liquid chamber R4 (hereinafter sometimes referred to as “first atmospheric pressure chamber”) that is always at atmospheric pressure.
- the first auxiliary piston 480 is limited to a range in which the first auxiliary piston 480 moves backward by a step formed inside the first pressurizing piston 402, and is moved forward by a buffer rubber 484 attached to the rear surface of the partition wall 464. Movement to is limited to a certain range.
- a second auxiliary piston 490 is externally fitted to the first pressure piston 402.
- the second auxiliary piston 490 has a stepped cylindrical shape with a rear portion having a small diameter and a front portion having a large diameter.
- the inner diameter of the second housing member 412 is made larger than the outer diameter of the main body 460 of the first pressurizing piston 402, and the rear part of the second auxiliary piston 490 is connected to the inner peripheral surface of the second housing member 412 and the first inner surface. It is arranged so as to be inserted from the front into a gap formed between the pressurizing piston 402 and the outer peripheral surface of the main body 460.
- the front portion of the second auxiliary piston 490 is disposed in a space formed between the inner peripheral surface of the intermediate portion of the first housing member 410 and the outer peripheral surface of the main body portion 460 of the first pressurizing piston 402.
- This space is partitioned and formed as a liquid chamber (hereinafter sometimes referred to as “second atmospheric chamber”) R5 that is always at atmospheric pressure.
- second atmospheric chamber a liquid chamber
- a compression coil spring hereinafter also referred to as “second reaction force spring” 492 is disposed, and the second reaction force spring 492 causes the second auxiliary piston 490 to move rearward. It is energized towards. That is, the second reaction force spring 492 is configured to elastically support the second auxiliary piston 490.
- the input piston 406 is inserted into the housing 400 from the rear end side of the housing 400 so as to be in sliding contact with the inner peripheral surface of the rear end portion of the second housing member 412, and inside the first pressurizing piston 402, It is inserted so as to be in sliding contact with its inner peripheral surface.
- a liquid chamber hereinafter sometimes referred to as “inter-piston chamber”) R6 is defined between the input piston 406 and the first auxiliary piston 480. As described above, there is a gap formed between the inner peripheral surface of the second housing member 412 and the outer peripheral surface of the main body 460 of the first pressurizing piston 402 inside the housing.
- the gap is defined by the front end surface of the flange 462 of the first pressurizing piston 402 and the rear end surface of the second auxiliary piston 490, thereby forming an annular liquid chamber.
- the liquid chamber is an opposing chamber R7 that faces the input chamber with the flange 462 of the first pressure piston 402 interposed therebetween.
- the inter-piston chamber R6 and the counter chamber R7 are communicated with each other through a fluid passage groove 500 and a communication hole 502 provided in the first pressurizing piston 402.
- the inter-chamber communication passage L1 is formed by the liquid passage groove 500 and the communication hole 502
- the inter-piston chamber R6 and the counter chamber R7 are formed into one integral liquid chamber (by the inter-chamber communication passage L1.
- reaction force chamber it may be referred to as “reaction force chamber”) R8.
- the inter-chamber communication path has a function for absorbing the volume changes of the two liquid chambers.
- the cross-sectional area of the facing chamber R7 is substantially equal to the cross-sectional area of the inter-piston chamber R6, and only the first pressurizing piston 402 is moved relative to the housing 400 without moving the input piston 406 relative to the housing 400. It can be moved.
- An operation rod 152 is provided at the rear end of the input piston 406 so as to transmit the operation force applied to the brake pedal 150 to the input piston 406 and to advance and retract the input piston 406 in accordance with the operation amount of the brake pedal 150.
- the front ends of the are connected.
- the rear end portion of the input piston 406 is locked by the rear end portion of the small diameter portion of the third housing member 414, so that the backward movement is limited.
- the operation rod 152 is provided with a disk-shaped spring seat 504, and a compression coil spring (hereinafter referred to as “return spring”) may be provided between the spring seat 504 and the third housing member 414. ) 506 is disposed, and the operation rod 152 is urged rearward by the return spring 506. Note that a boot 508 is passed between the spring seat 504 and the housing 400 to prevent dust at the rear of the cylinder device 110.
- the first pressurizing chamber R1 communicates with a liquid passage 202 connected to the antilock device 114 via a communication hole 510 whose opening serves as an output port, and a communication hole 512 provided in the first pressurizing piston 402 and The opening communicates with the reservoir 122 through a communication hole 514 serving as a drain port in a state where it is allowed to be non-communication.
- the second pressurizing chamber R2 communicates with the liquid passage 200 connected to the antilock device 114 via a communication hole 516 whose opening serves as an output port, and a communication hole provided in the second pressurizing piston 404.
- the reservoir 522 communicates with the reservoir 122 through a communication hole 520 having an opening serving as a drain port.
- the first atmospheric pressure chamber R4 and the second atmospheric pressure chamber R5 communicate with each other through a communication hole 522 provided in the first pressurizing piston 402, and the second atmospheric pressure chamber R5 is The opening communicates with the reservoir 122 through a communication hole 514 serving as a drain port.
- the portion located on the rear side of the second housing member 412 has an outer diameter that is somewhat smaller than the inner diameter of the third housing member 414, and a liquid passage 524 having a certain flow passage area between the housing members. Yes.
- the input chamber R3 is increased or decreased via a communication hole 526 provided in the liquid passage 524, the second housing member 412, a communication hole 528 provided in the third housing member 414, and a communication hole 530 whose opening serves as an input port.
- the pressure device 120 is connected.
- the facing chamber R7 is opened to the outside by a communication hole 532 provided in the second housing member 412, a communication hole 534 provided in the third housing member 414, and a communication hole 536 whose opening serves as a connection port. Communication is possible.
- the second atmospheric pressure chamber R5 can communicate with the outside through a communication hole 538 whose opening serves as a connection port. These two connection ports are communicated with each other by an external communication path 540, and a communication path L2 for communicating the opposing chamber R7 with the reservoir 122 through the second atmospheric pressure chamber R5 is formed.
- the cylinder device 110 is provided with a communication path for communicating the reaction force chamber R8 and the reservoir 122, in which the opposing chamber R7 and the inter-piston chamber R6 are integrally formed.
- an open / close valve 542 is provided in the external communication path 540.
- the on-off valve 542 is an electromagnetic on-off valve 542 that opens in a non-excited state and closes in an excited state. That is, in this cylinder device 110, the reaction force chamber R8 and the reservoir 122 communicate with each other by the communication passage 540 for communicating the reaction force chamber R8 and the reservoir 122 and the on-off valve 542 provided in the communication passage 540.
- a communication state switching mechanism that selectively realizes a communication state to be connected and a non-communication state in which they are not connected is configured.
- the external communication path is provided with a reaction force pressure sensor [Pr] 544 for detecting the pressure of the reaction force chamber R8, that is, the reaction force pressure.
- the input piston 406 When the driver starts depressing the brake pedal 150, the input piston 406 starts moving forward. Since the on-off valve 542 is in an open state, the reaction force chamber R8, that is, the inter-piston chamber R6, is always at atmospheric pressure, and the pressure-reducing linear valve 252 is in an open state. The room is always at atmospheric pressure. Therefore, the input piston 406 moves forward almost without resistance, and as the input piston 406 moves forward, the volume of the inter-piston chamber R6 decreases, and the front end of the input piston 406 contacts the first auxiliary piston 480. As the operation amount of the brake pedal 150 increases, the input piston 406 moves forward while being in contact with the first auxiliary piston 480 and compresses the first reaction force spring 482, , Abuts on the first pressure piston 402.
- the bottom of the first auxiliary piston 480 comes into contact with a buffer rubber 484 provided on the partition wall 464, and the front end of the first auxiliary piston 480 is the partition wall of the pressure piston while crushing the buffer rubber 484. It contacts the rear end surface of 464.
- the input piston 406 directly pushes the first pressurizing piston 402. Therefore, the driver's operating force applied to the brake pedal 150 is directly transmitted to the first pressurizing piston 402, and the driver can push the first pressurizing piston 402 with his / her own operating force. is there. As a result, the first pressure piston 402 moves forward, the transmission between the first pressure chamber R1 and the reservoir is cut off, and the brake fluid in the first pressure chamber R1 is pressurized by the operating force of the driver. .
- the second pressurizing piston 404 also moves forward, and the communication between the second pressurizing chamber R2 and the reservoir 122 is cut off similarly to the first pressurizing chamber R1, The brake fluid in the second pressurizing chamber R2 is also pressurized.
- an operation force-dependent pressurization state in which the brake fluid is pressurized in the first pressurizing chamber R1 and the second pressurizing chamber R2 by the operating force applied to the brake pedal 150 is realized, and the brake device 116 The hydraulic pressure corresponding to the driver's operating force is input.
- the first pressure piston 402 and the second pressure piston 404 are initialized by the return springs 474 and 476, respectively.
- the position is returned to the position (the position shown in FIG. 2 where the rear end of the first pressure piston 402 is in contact with the rear end of the second housing member).
- the input piston 406 is returned together with the operation rod 152 to the initial position (position shown in FIG. 2, where the rear end is locked by the rear end of the third housing member 414) by the return spring 506. It is.
- the on-off valve 542 is in a closed state, and the facing chamber R7 and the reservoir 122 are not in communication. That is, the reaction force chamber R8 composed of the facing chamber R7 and the inter-piston chamber R6 is in a sealed state.
- the decompression linear valve 252 is supplied with the maximum current and is in a closed state. In this state, when the brake operation is performed and the input piston 406 is moved forward, the pressure in the reaction force chamber R8 increases unlike the above-described failure.
- the elastic force of the first reaction force spring 482 acts on the inter-piston chamber R6 via the first auxiliary piston 480, and the elastic force of the second reaction force spring 492 acts on the opposing chamber R7 via the second auxiliary piston 490. It is working. That is, since the reaction force chamber R8 is pressurized by the elastic force of the two reaction force springs 490 and 492, the applied pressure is the resistance force against the forward movement of the input piston 406, that is, the operation of the brake pedal 150. It acts as an operation reaction force.
- the cylinder device 110 having such a structure includes a first reaction force spring 482, a first auxiliary piston 480, a second reaction force spring 492, and a second auxiliary piston 490, that is, a reaction force chamber.
- An elastic force-based pressurizing mechanism that can pressurize the inside of R8 by relying on the elastic force of the first reaction force spring 482 and the second reaction force spring 492 is provided.
- FIG. 3 is a graph showing a change in the operation reaction force with respect to the forward movement amount of the input piston 406, that is, the operation amount of the brake pedal 150 (hereinafter, sometimes referred to as “operation reaction force gradient”).
- operation reaction force gradient a change in the operation reaction force with respect to the forward movement amount of the input piston 406, that is, the operation amount of the brake pedal 150
- operation reaction force characteristics of the cylinder device 110 are graphs.
- the operation reaction force having the characteristics shown in FIG. 3 is obtained when the operation amount of the brake pedal 150 exceeds the reaction force gradient change operation amount, that is, when the advance amount of the input piston 406 exceeds the set amount. This is realized by preventing the pressure applied by one of the force springs from increasing.
- the spring constant of the first reaction force spring 482 is considerably smaller than the spring constant of the second reaction force spring 492. Therefore, in the range where the operation amount is relatively small, the change in the operation reaction force with respect to the change in the operation amount is considerably small. More specifically, the first reaction force spring 482 and the second reaction force spring 492 are both compressed and deformed within a relatively small range of operation.
- the cross-sectional area of the facing chamber R7 is substantially equal to the cross-sectional area of the inter-piston chamber R6. Therefore, the first pressurizing piston 402 is prevented from moving forward only by the brake operation.
- the hydraulic brake system 100 may generate the hydraulic braking force by the amount exceeding the regenerative braking force of the target braking force. In extreme terms, as long as the target braking force can be covered by the regenerative braking force, the hydraulic braking force by the hydraulic brake system 100 is not required.
- the cylinder device 110 is configured to generate an operation reaction force according to the operation amount of the brake pedal 150 without depending on the hydraulic braking force to be generated in a normal state.
- the cylinder device 110 has a function of allowing the operation of the brake pedal 150 in a state where the brake fluid is not pressurized by the first pressure piston 402 and the second pressure piston 404. . That is, this cylinder device 110 has a stroke simulator suitable for a hybrid vehicle.
- the pressure generated by the high pressure source device 118 may be input to the input chamber R3.
- the pressure controlled by the pressure increasing / decreasing device 120 may be input to the input chamber R3 so that the hydraulic braking force exceeding the regenerative braking force can be obtained. If the maximum regenerative braking force obtained by regenerative braking in this vehicle is defined as the maximum regenerative braking force that can be used, it is assumed that the hydraulic braking force is generated when the target braking force exceeds the maximum usable regenerative braking force.
- the operation amount of the brake pedal at the time when generation of the hydraulic braking force is started is generally the maximum regeneration hydraulic braking start operation amount in FIG.
- the maximum regenerative hydraulic braking start operation amount is set to be slightly larger than the reaction force gradient change operation amount described above. Incidentally, even if the target braking force does not exceed the maximum available regenerative braking force due to the amount of charge of the battery 26, etc., the hydraulic braking force may be required.
- the pressure from the high pressure source device 118 may be input to the input chamber R3 at a stage that does not reach the hydraulic fluid braking start operation amount.
- the first pressurizing piston 402 moves forward without depending on the operation force applied to the brake pedal 150 and without depending on the operation amount.
- the brake fluid in the first pressurizing chamber R1 is pressurized.
- the brake fluid in the second pressurizing chamber R2 is also pressurized by the second pressurizing piston 404. That is, regardless of the forward movement of the input piston 406, there is a high pressure source pressure dependent pressurization state in which the brake fluid is pressurized in the first pressurizing chamber R1 and the second pressurizing chamber R2 depending on the pressure from the high pressure source. Realized.
- the braking force by the cylinder device 110 that is, the hydraulic braking force is determined by the input brake fluid pressure.
- the input pressure is controlled by the pressure increasing / decreasing device 120, and a required pressure is input to the input chamber R3.
- the input piston 406 is inserted into a bottomed hole provided in the first pressure piston 402. Therefore, the high pressure seal that needs to be engaged with the input piston 406 in order to partition each liquid chamber is between the inner peripheral surface of the bottomed hole of the first pressurizing piston 402 and the outer peripheral surface of the input piston 406. Only one each is disposed between the outer peripheral surface of the input piston 406 and the second housing member 412. Specifically, the seal 550 and the seal 552 are provided.
- the frictional resistance with respect to the movement of the input piston 406 is relatively small, and the influence of the frictional resistance on the operational feeling of the operating member, that is, the influence on the operational feeling of the brake operation is reduced. .
- the stroke simulator is configured including an elastic force-based pressurizing mechanism that pressurizes the reaction force chamber R8, the first reaction force spring 482 and the second reaction force spring 492 that constitute the stroke simulator. Since it is disposed inside the cylinder device 110, more specifically, inside the housing 400, it is a compact cylinder device.
- the first reaction force spring 482 and the second reaction force spring 492 are not arranged side by side in the direction in which the input piston 406 advances and retreats, but when viewed in that direction, the second reaction force spring 492 Since two springs can be disposed so as to contain the first reaction force spring 482, the length of the cylinder device 110 in that direction is shortened.
- the inter-piston chamber R6 and the counter chamber R7 are communicated to form one reaction force chamber R8, so that the inter-piston chamber R6 is set to a relatively small volume. That is, the distance between the front end of the input piston 406 and the bottom of the bottomed hole of the first pressurizing piston 402 is relatively small. Therefore, the advance distance until the input piston 406 contacts the first pressurizing piston 402 is reduced. As a result, in the cylinder device 110, the backlash feeling in the brake operation at the time of failure or the like is reduced, and the operation feeling in the brake operation is made favorable.
- FIG. 4 shows a hydraulic brake system 100 in which a cylinder device 570 according to a modification is employed instead of the cylinder device 110 according to the first embodiment.
- the cylinder device 570 is roughly configured the same as the cylinder device 110 of the first embodiment. In the following description of the modified example, the configuration and operation different from the first embodiment will be described.
- the communication hole 536 and the pressure increasing / decreasing device 120 are communicated by an external communication passage 572, and a relief valve 574 and a check valve 576 are provided in parallel in the middle of the external communication passage 572.
- the external communication path 572 forms a communication path L3 for communicating the facing chamber R7 to the reservoir 122 via the pressure increasing / decreasing device 120.
- the relief valve 574 releases the pressure to the reservoir 122 only when the pressure in the reaction force chamber R8 increases to some extent.
- the relief valve 574 is configured to open when the pressure in the reaction force chamber R8 is higher than a certain threshold pressure than the input pressure.
- the pressure in the reaction force chamber R8 is set to a set pressure (hereinafter referred to as “set valve opening pressure”) by the communication valve L3 for communicating the reaction force chamber R8 and the reservoir 122 and the relief valve 574.
- set valve opening pressure a set pressure
- a communication state switching mechanism that allows the pressure chamber and the reservoir 122 to communicate with each other only when the pressure is exceeded, more specifically, a pressure-based communication mechanism that realizes a communication state based on the set pressure of the relief valve 574.
- the check valve 576 is provided so that the brake fluid can be allowed to flow from the reservoir 122 into the reaction force chamber R8.
- the set valve opening pressure of the relief valve 574 is such that the operation amount of the brake pedal 150 is the maximum regenerative hydraulic pressure braking in FIG. It is set to the pressure of the reaction force chamber R8 when it becomes somewhat larger than the starting operation amount. Therefore, in the event of a failure, when the pressure in the reaction force chamber R8 is equal to or lower than the set valve opening pressure, the reaction force chamber R8 is sealed, and the reaction force chamber R8 has an elasticity inside the first reaction force spring 482. The pressure is applied by the force and the elastic force of the second reaction force spring 492.
- the volume of the inter-piston chamber R6 decreases, and the front end of the input piston 406 contacts the first auxiliary piston 480.
- the input piston 406 contacts the first pressurizing piston 402 via the first auxiliary piston 480, and the input piston 406 directly contacts the first pressurizing piston 402. It is ready to be pressed.
- the pressure-reducing linear valve 252 is in an open state, the input chamber R3 is at atmospheric pressure, and the driver can make contact with the first pressurizing piston 402 after the input piston 406 contacts the first pressurizing piston 402. Can push the first pressurizing piston 402 by its own operation force that overcomes the operation reaction force due to the residual pressure.
- the brake fluid in the first pressurizing chamber R1 is pressurized by the operating force of the driver, and the brake fluid in the second pressurizing chamber R2 is also pressurized. That is, an operation force dependent pressurizing state is realized in the first pressurizing chamber R1 and the second pressurizing chamber R2.
- the operation at the normal time is the same as the operation at the time of failure described above until a certain stage after the operation of the brake pedal 150 is started.
- the maximum current is supplied to the pressure reducing linear valve 252 and the pressure reducing linear valve 252 is in a closed state.
- the pressure from the high pressure source device 118 is input to the input chamber R13 when the operation amount of the brake pedal 150 does not exceed the maximum regenerative fluid pressure braking start operation amount in order to generate the hydraulic braking force. Is done. Therefore, even if the pressure in the reaction force chamber R8 becomes the set valve opening pressure due to the increase in the input pressure, the relief valve 574 is not opened, and the reaction force chamber R8 is kept sealed.
- the first pressurizing piston 402 and the second pressurizing piston 404 are moved forward by the pressure, and the first pressurizing chamber R1 and the first pressurizing chamber R1. 2.
- the brake fluid in the pressurizing chamber R2 is pressurized. Incidentally, when the brake fluid is pressurized depending on the pressure input to the input chamber R3, the reaction force chamber R8 is sealed, so that the operation does not exceed the maximum regenerative hydraulic braking start operation amount.
- the front end of the input piston 406 does not come into contact with the first auxiliary piston 480.
- the first pressurizing piston 402 and the second pressurizing piston 404 are applied to the brake pedal 150 when pressurizing the brake fluid depending on the pressure of the input chamber R3.
- the brake fluid in the first pressurizing chamber R1 and the second pressurizing chamber R2 can be pressurized by moving forward without depending on the operating force and without depending on the operation amount. That is, the high pressure source pressure dependent pressurization state is realized in the first pressurizing chamber R1 and the second pressurizing chamber R2.
- the cylinder device 570 employs a relief valve instead of the electromagnetic on-off valve of the first embodiment, and a communication state is realized when a certain operating force is applied.
- the relief valve is cheaper than the electromagnetic on-off valve, and the cylinder device 570 is relatively inexpensive.
- FIG. 5 shows a hydraulic brake system 100 that employs a cylinder device 600 of the second embodiment instead of the cylinder device 110 of the first embodiment. Since the hydraulic brake system 100 has substantially the same configuration as the hydraulic brake system 100 adopting the cylinder device 110 of the first embodiment except for the cylinder device, the following description of the hydraulic brake system 100 will be given. It is assumed that this is performed only for the cylinder device 600.
- the cylinder device 600 includes a housing 602 that is a housing of the cylinder device 600, a first pressure piston 604 and a second pressure piston 606 that pressurize brake fluid supplied to the brake device 116, It includes an input piston 608 in which the operation of the driver is input through the operation device 112.
- FIG. 6 shows a state where the cylinder device 600 is not operating, that is, a state where the brake operation is not performed.
- the housing 602 is mainly composed of two members, specifically, a first housing member 610 and a second housing member 612.
- the first housing member 610 has a generally cylindrical shape with the front end closed, and a flange 620 is formed on the outer periphery of the rear end.
- the first housing member 610 is fixed to the vehicle body at the flange 620.
- the first housing member 610 is divided into two parts having different inner diameters, specifically, a front small diameter part 622 having a small inner diameter located on the front side and a rear large diameter part 624 having a large inner diameter located on the rear side. Has been.
- the second housing member 612 has a cylindrical shape having a front large-diameter portion 630 having a large inner diameter located on the front side and a rear small-diameter portion 632 having a small inner diameter located on the rear side.
- the second housing member 612 is fitted into the rear large diameter portion 624 such that the front end portion of the front large diameter portion 630 is in contact with the step surface between the front small diameter portion 622 and the rear large diameter portion 624 of the first housing member 610.
- the first housing member 610 and the second housing member 612 are fastened to each other by a lock ring 634 fitted into the inner peripheral surface of the rear end portion of the first housing member 610.
- the second pressurizing piston 606 has a bottomed cylindrical shape with a closed rear end, and is slidably fitted to the front small-diameter portion 622 of the first housing member 610.
- the first pressure piston 604 has a cylindrical main body 650 and a flange 652 provided at the rear end of the main body 650.
- the first pressurizing piston 604 is disposed behind the second pressurizing piston 606, and the front portion of the main body 650 is disposed on the rear side of the inner peripheral surface of the front small diameter portion 622 of the first housing member 610. 652 is slidably fitted on the inner peripheral surface of the front large-diameter portion 630 of the second housing member 612.
- the interior of the main body 650 of the first pressure piston 604 is divided into two parts by a partition wall 654 provided at an intermediate position in the front-rear direction. That is, the first pressurizing piston 604 has a shape having two bottomed holes that open at the front end and the rear end, respectively.
- first pressurizing piston 604 and the second pressurizing piston 606 there is a first pressurizing chamber R11 for pressurizing the brake fluid supplied to the brake devices 116RL and RR provided on the two rear wheels.
- a second pressurizing chamber R12 for pressurizing brake fluid supplied to the brake devices 116FL and FR provided on the two front wheels is defined in front of the second pressurizing piston 606. Is formed.
- the first pressurizing piston 604 and the second pressurizing piston 606 are a headed pin 660 screwed up on the partition wall portion 654 of the first pressurizing piston 604 and a rear of the second pressurizing piston 606. The separation distance is limited within the set range by the pin holding cylinder 662 fixed to the end face.
- compression coil springs (hereinafter sometimes referred to as “return springs”) 664 and 666 are disposed in the first pressurizing chamber R11 and the second pressurizing chamber R12, respectively.
- the first pressurizing piston 604 and the second pressurizing piston 606 are set to be separated from each other, and the second pressurizing piston 606 is urged rearward.
- a fluid chamber to which the brake fluid is supplied that is, a fluid chamber (hereinafter sometimes referred to as “input chamber”) R13 into which the pressure from the high pressure source device 118 is input is partitioned.
- input chamber a fluid chamber (hereinafter sometimes referred to as “input chamber”) R13 into which the pressure from the high pressure source device 118 is input.
- the space is partitioned by the front end surface of the flange portion 652 of the first pressure piston 604 and the step surface between the front small-diameter portion 622 and the rear large-diameter portion 624 of the first housing member 610, so that an annular liquid is obtained.
- a chamber is formed.
- the liquid chamber is a counter chamber R14 that faces the input chamber R13 with the flange 652 of the first pressure piston 604 interposed therebetween.
- the input piston 608 is a cylindrical main body 670 whose front end is opened and whose rear end is closed, and a front end member of the input piston 608, and can be projected and retracted with respect to the main body 670.
- the first reaction force spring 674 and the second reaction force spring 676 are both compression coil springs.
- the input piston 608 is inserted into the housing 400 from the rear end side of the housing 602 so as to be in sliding contact with the inner peripheral surface of the rear small-diameter portion 632 of the second housing member 612, and to the first pressurizing piston 604,
- a fluid chamber (hereinafter sometimes referred to as “inter-piston chamber”) R15 is defined between the first piston 604 and the input piston 608 in front of the input piston 608. Is formed.
- the auxiliary piston 672 includes a bottomed cylindrical outer cylinder member 680 having a hole in the front end surface thereof, a cylindrical inner cylinder member 682 fixedly fitted in the hole, and an inner part of the inner cylinder member 682. And a ball 684 and a biasing spring 686 housed in the housing.
- the front end surface of the inner cylinder member 682 is open, and the ball 684 is pressed forward against the opening by a spring reaction force of a biasing spring 686 that is a compression coil spring so as to close the opening.
- the partition wall 654 positioned in front of the auxiliary piston 672 is provided with an engagement pin 688 that engages with the ball 684 by being inserted into the opening of the inner cylinder member 682.
- the engagement pin 688 pushes the ball 684 backward, and the opening of the inner cylinder member 682 is opened. become.
- the ball 684 is separated from the hole of the inner cylindrical member 682, so that a liquid chamber (hereinafter referred to as an “internal chamber”) that is partitioned in the inter-piston chamber R15 and the input piston 608 is formed.
- An on-off valve that communicates with R16 may be configured. Incidentally, the internal chamber R16 of the input piston 608 is always at atmospheric pressure.
- the front end portion of the first reaction force spring 674 is supported by the front end portion of the outer cylinder member 680 of the auxiliary piston 672, and the rear end portion is supported by the seat surface on the front side of the floating seat 678.
- the second reaction force spring 676 has a rear end portion supported by the rear end portion of the main body 670 of the input piston 608 and a rear end portion supported by the seat surface on the rear side of the floating seat 678. Therefore, the first reaction force spring 674 and the second reaction force spring 676 urge the auxiliary piston 672 in a direction protruding from the main body 670 of the input piston 608, and elastically support the auxiliary piston 672.
- the locked ring portion provided on the outer peripheral portion of the rear end of the outer cylinder member 680 is related to the step provided on the inner peripheral portion of the front end of the main body portion 670 of the input piston 608. By being stopped, it is limited to protrude forward from the main body 670 to some extent.
- a buffer rubber 690 is fitted into the front end portion of the floating seat 678, and the buffer rubber 690 contacts the rear end surface of the inner cylinder member 682 of the auxiliary piston 672, so that the auxiliary piston 672 and the floating seat 678 Access is limited to a certain range.
- the front end of the operation rod 152 is used to transmit the operating force of the brake pedal 150 to the input piston 608 and to move the input piston 608 forward and backward according to the amount of operation of the brake pedal 150.
- the rear end portion of the input piston 608 is locked by the rear end portion of the rear small-diameter portion 632 of the second housing member 612, so that the backward movement is restricted.
- the operation rod 152 is provided with a disk-shaped spring seat 692, and a compression coil spring (hereinafter referred to as “return spring”) may be provided between the spring seat 692 and the second housing member 612. 694 is disposed, and the operation rod 152 is urged rearward by the return spring 694. Note that a boot 694 is passed between the spring seat 692 and the housing 602 so that the rear portion of the cylinder device 600 is protected from dust.
- the first pressurizing chamber R11 communicates with the liquid passage 202 connected to the antilock device 114 via a communication hole 700 whose opening serves as an output port, and a communication hole 702 provided in the first pressure piston 604 and The opening can communicate with the reservoir 122 via a communication hole 704 that serves as a drain port.
- the second pressurizing chamber R12 communicates with the liquid passage 200 connected to the antilock device 114 via a communication hole 706 whose opening serves as an output port, and a communication hole provided in the second pressurizing piston 606. It is possible to communicate with the reservoir 122 through a communication hole 710 whose opening is a drain port.
- the internal chamber R16 of the input piston 608 is provided with a communication hole 712 provided in the first pressurizing piston 604, a communication hole 714 provided in the second housing member 612, and a first housing member 610 with an opening opened. It communicates with the reservoir 122 through a communication hole 718 serving as a port.
- a portion located on the front side of the second housing member 612 has an outer diameter that is somewhat smaller than the inner diameter of the first housing member 610, and a liquid passage 720 having a certain flow passage area between the housing members 610 and 612. Is formed.
- the input chamber R13 is connected to the pressure increasing / decreasing device 120 through the liquid passage 720, a communication hole 722 provided in the second housing member 612, and a communication hole 724 whose opening serves as an input port.
- the facing chamber R14 can communicate with the outside through a communication hole 726 provided in the second housing member 612 and a communication hole 728 whose opening serves as a connection port.
- the main body portion 650 of the first pressurizing piston 604 has an outer diameter that is somewhat smaller than the inner diameter of the front small-diameter portion 622 of the first housing member 610, and a liquid passage 730 having a certain flow passage area therebetween. Is formed.
- the inter-piston chamber R15 can communicate with the outside through a liquid passage 730, a communication hole 732 provided in the first pressure piston 604, and a communication hole 734 whose opening serves as a connection port.
- connection port of the communication hole 728 and the connection port of the communication hole 734 are communicated with each other by an external communication path 736, and an inter-chamber communication path for communicating the opposing chamber R14 and the inter-piston chamber R15 is formed. Yes. That is, in the present cylinder device 600, the counter chamber R14 and the piston chamber R15 are formed as one integral liquid chamber (hereinafter also referred to as “reaction force chamber”) R17 by the chamber communication path. .
- the volume of the inter-piston chamber R15 increases and decreases, and the volume of the facing chamber R14 decreases and increases.
- the inter-chamber communication path has a function for absorbing the volume changes of the two liquid chambers.
- the cross-sectional area of the facing chamber R14 is substantially equal to the cross-sectional area of the inter-piston chamber R15, and only the first pressurizing piston 604 is moved relative to the housing 602 without moving the input piston 608 relative to the housing 602. It can be moved.
- the inner chamber R16 of the input piston 608 constitutes a part of the communication path from the reaction force chamber R17 to the reservoir 122. This communication path is opened and closed by an on-off valve provided in the auxiliary piston 672 described above.
- the external communication path 736 is branched in the middle thereof, and the branched communication path is connected to the pressure increasing / decreasing device 120.
- the external communication passage 736 is provided with a relief valve 738 for releasing the pressure to the reservoir 122 through the pressure increasing / decreasing device 120 when the pressure in the reaction force chamber R17 is high. More specifically, the reaction force chamber R17 can communicate with the reservoir 122 via the relief valve 738 and the pressure-reducing linear valve 252 included in the pressure-increasing / reducing device 120.
- the relief valve 738 is opened when the pressure in the reaction force chamber R17 is higher than a pressure input to the input chamber R13 by a certain threshold pressure, and the pressure input to the input chamber R13.
- the valve is opened when the pressure in the reaction force chamber R17 increases above the threshold pressure above atmospheric pressure.
- the pressure in the reaction chamber R17 is set to a set pressure (hereinafter referred to as “set valve opening”) by the relief valve 738 and the communication path for communicating the reaction force chamber R17 and the reservoir 122.
- set valve opening a set pressure (hereinafter referred to as “set valve opening”) by the relief valve 738 and the communication path for communicating the reaction force chamber R17 and the reservoir 122.
- the auxiliary piston 672 causes the first reaction force spring 674 and the first reaction force spring 674 to increase due to an increase in the pressure of the reaction force chamber R17, that is, the pressure of the inter-piston chamber R15. 2 While the reaction force spring 676 is contracted, it is pushed into the main body 670, in other words, it is pulled in by an amount corresponding to the pressure in the reaction force chamber R17.
- the amount of elastic deformation of the first reaction force spring 674 and the second reaction force spring 676 depends on the increase in the pressure of the reaction force chamber R17.
- the reaction force chamber R17 is pressurized according to the elastic force of the first reaction force spring 674 and the second reaction force spring 676, and the operation reaction force according to the pressure of the reaction force chamber R17 is input. It is given to the operating member via the piston. That is, the pressure applied by the two springs 674 and 676 acts as a resistance force against the forward movement of the input piston 608, that is, as an operation reaction force against the operation of the brake pedal 150.
- the cylinder device 600 having such a structure has a mechanism including an auxiliary piston 672, a first reaction force spring 674, a second reaction force spring 676, and a floating seat 678, that is, a reaction force chamber R17.
- An elastic force-based pressurizing mechanism that can pressurize depending on the elastic force of the first reaction force spring 674 and the second reaction force spring 676 is provided.
- the operation reaction force depends on the forward movement amount of the input piston 608, that is, the operation amount of the brake pedal 150.
- the magnitude of the operation reaction force with respect to the operation amount of the brake pedal has the characteristics as shown in FIG. As can be seen from this figure, as the operation amount of the brake pedal 150 increases, the operation reaction force increases accordingly, and when the operation amount of the brake pedal 150 increases beyond the reaction force gradient change operation amount, The reaction force changes greatly. That is, the increasing gradient of the operation reaction force is increased.
- Such a characteristic is that, when the operation amount of the brake pedal 150 exceeds the reaction force gradient change operation amount, the pressure applied by the first reaction force spring 674 which is one of the two reaction force springs 674 and 676 does not increase. It is realized by doing so.
- the rear end surface of the inner cylinder member 682 of the auxiliary piston 672 abuts against a buffer rubber 690 fitted in the floating seat 678, so that the first reaction force spring 674 does not elastically deform, and the second reaction force spring Only 676 is elastically deformed.
- the spring constant of the first reaction force spring 674 is considerably smaller than the spring constant of the second reaction force spring 676. Therefore, the change gradient of the operation reaction force is reduced in a range where the operation amount is relatively small, and is considerably increased when the operation amount exceeds the reaction force gradient change operation amount.
- the set valve opening pressure of the relief valve 738 is such that when the pressure from the high pressure source device 118 is not input to the input chamber R13, the operation amount of the brake pedal 150 is greater than the maximum regenerative hydraulic braking start operation amount in FIG. It is set to the pressure of the reaction force chamber R17 when it becomes large to some extent.
- the relief valve 738 is opened and the reaction force chamber R17 is opened.
- the pressure reducing linear valve 252 communicates with the reservoir 122.
- the communication state switching mechanism for communicating the reaction force chamber R17 and the reservoir 122 is not connected to the reaction force chamber communication state where the reaction force chamber R17 and the reservoir 122 are communicated.
- This is a pressure-based communication mechanism that selectively realizes the force chamber non-communication state based on the pressure of the reaction force chamber.
- the communication path in the communication state switching mechanism is a pressure-dependent communication mechanism communication path that communicates the reaction force chamber R17 with the reservoir 122.
- the auxiliary piston 672 moves forward together with the input piston 608 to some extent.
- the engagement pin 688 provided on the partition wall portion 654 is a ball that constitutes the on-off valve provided on the auxiliary piston 672.
- Push 684 backwards.
- the reaction force chamber R17 communicates with the reservoir 122 via the internal chamber R16 of the input piston 608.
- This cylinder device 600 having such a structure is configured to include a communication path communicating from the reaction force chamber R17 to the reservoir 122 and the on-off valve 542, that is, the reaction force chamber R17 and the reservoir 122 communicate with each other.
- a volume-based communication mechanism is provided that selectively realizes the reaction force chamber communication state and the reaction force chamber non-communication state that do not communicate depending on the volume of the reaction force chamber. Further, this communication path is a communication path for a volume-based communication mechanism that communicates the reaction force chamber R17 with the reservoir 122.
- the reaction force chamber R17 is set to atmospheric pressure, and the input piston 608 is allowed to move relatively freely and comes into contact with the partition wall portion 654.
- the first pressurizing piston 604 is directly pressed. Therefore, in that state, the driver's operating force applied to the brake pedal 150 is directly transmitted to the first pressurizing piston 604, and the driver presses the first pressurizing piston 604 with his / her own operating force. It can be done. Since the pressure-reducing linear valve 252 is in the open state, the input chamber R13 is always at atmospheric pressure and does not generate a resistance force against the forward movement of the first pressurizing piston 604.
- the second pressurizing piston 606 also advances, and, like the first pressurizing chamber R11, the communication between the second pressurizing chamber R12 and the reservoir 122 is cut off.
- the brake fluid in the first pressurizing chamber R11 is also pressurized.
- the first pressurizing piston 604 and the second pressurizing piston 606 are initialized by the return springs 664 and 666, respectively.
- the position is returned to the position (the position shown in FIG. 4 where the rear end of the first pressure piston 604 comes into contact with the rear end of the second housing member).
- the input piston 608 is returned to the initial position (position shown in FIG. 4 and the rear end is locked by the rear end portion of the second housing member 612) by the return spring 694 together with the operation rod 152. It is.
- the first pressure piston 604 and the second pressure piston 606 are generated by the pressure. Is advanced, and the brake fluid in the first pressurizing chamber R11 and the second pressurizing chamber R12 is pressurized. When the brake fluid is pressurized depending on the pressure input to the input chamber R13, the reaction force chamber R17 is sealed. Therefore, when the operation does not exceed the maximum regenerative hydraulic braking start operation amount, The front end of the piston 608 does not abut against the partition wall portion 654 of the first pressure piston 604.
- the first pressurizing piston 604 and the second pressurizing piston 606 are applied to the brake pedal 150 when pressurizing the brake fluid depending on the pressure of the input chamber R13. Accordingly, the brake fluid in the first pressurizing chamber R11 and the second pressurizing chamber R12 is pressurized without depending on the operation force and without depending on the operation amount. That is, regardless of the forward movement of the input piston 608, there is a high pressure source pressure dependent pressurization state in which the brake fluid is pressurized in the first pressurizing chamber R11 and the second pressurizing chamber R12 depending on the pressure from the high pressure source. Realized.
- the braking force by the cylinder device 600 in this case, that is, the hydraulic braking force is determined by the input brake fluid pressure. Normally, the input pressure is controlled by the pressure increasing / decreasing device 120, and a required pressure is input to the input chamber R13.
- the pressure controlled by the pressure increasing / decreasing device 120 may be input to the input chamber R3 so that the hydraulic braking force exceeding the regenerative braking force can be obtained.
- the hydraulic braking force may be generated when the target braking force exceeds the maximum available regenerative braking force. Incidentally, even if the target braking force does not exceed the maximum available regenerative braking force due to the amount of charge of the battery 26, etc., the hydraulic braking force may be required.
- the pressure from the high pressure source device 118 may be input to the input chamber R13 at a stage that does not reach the hydraulic fluid braking start operation amount.
- the hydraulic brake system 100 may generate the hydraulic braking force by the amount exceeding the regenerative braking force of the target braking force. In extreme terms, as long as the target braking force can be covered by the regenerative braking force, the hydraulic braking force by the hydraulic brake system 100 is not required.
- the cylinder device 600 is configured to generate an operation reaction force according to the operation amount of the brake pedal 150 without depending on the hydraulic braking force to be generated in a normal state.
- the cylinder device 110 has a function of permitting the operation of the brake pedal 150 in a state where the brake fluid is not pressurized by the first pressure piston 604 and the second pressure piston 606. . That is, this cylinder device 600 has a stroke simulator suitable for a hybrid vehicle.
- the input piston 608 is inserted into a bottomed hole provided in the first pressure piston 604. Therefore, the high pressure seal that needs to be engaged with the input piston 608 to partition each liquid chamber is between the inner peripheral surface of the bottomed hole of the first pressurizing piston 604 and the outer peripheral surface of the input piston 608. Only one each is disposed between the outer peripheral surface of the input piston 608 and the second housing member 612. Specifically, the seal 750 and the seal 752 are provided. Therefore, the frictional resistance with respect to the movement of the input piston 608 is relatively small, and the influence of the frictional resistance on the operation feeling of the operation member, that is, the influence on the operation feeling of the brake operation is reduced.
- the stroke simulator is configured including an elastic force-based pressurizing mechanism that pressurizes the reaction force chamber R17. Therefore, the first reaction force spring 674 and the second reaction force spring 676 constituting the stroke simulator. However, since it is disposed inside the cylinder device 600, more specifically, inside the input piston 608, it is a compact cylinder device.
- one reaction force chamber R17 is formed by communication between the inter-piston chamber R15 and the counter chamber R14, and the inter-piston chamber R15 has a relatively small volume. That is, the distance between the front end of the input piston 608 and the bottom of the bottomed hole of the first pressurizing piston 604 is relatively small. Therefore, the advance distance until the input piston 608 contacts the first pressurizing piston 604 is reduced. As a result, the cylinder device 600 has less play in the brake operation at the time of failure and the like, and the operation feeling in the brake operation is good.
- a relief valve 738 is provided as a means for communicating the reaction force chamber R17 with the reservoir 122.
- the cylinder device 600 is in a communication state. Is realized.
- a relief valve is less expensive than an electromagnetic on-off valve, and the cylinder device 600 is relatively inexpensive.
- the relief valve 738 is opened and the reaction force chamber R17 and the reservoir 122 are merely in communication with each other.
- the operation reaction force corresponding to is continuously applied.
- the reaction force chamber R17 and the reservoir 122 are communicated with each other by the on-off valve provided in the auxiliary piston 672. A state is realized.
- the operation reaction force due to the residual pressure in the pressure chamber does not occur, and the loss due to the use of the operation force other than the pressurization of the pressurizing piston is reduced. Yes.
- FIG. 6 shows a hydraulic brake system 100 in which a cylinder device 770 of a modified example is employed instead of the cylinder device 600 of the second embodiment.
- the cylinder device 770 has roughly the same configuration as the cylinder device 600 of the second embodiment.
- the auxiliary piston 772 in the cylinder device 770 is composed of a single member having a bottomed cylindrical shape, and unlike the cylinder device 600, no on-off valve is provided.
- the engagement pin 688 is not provided in the partition wall part 654 in connection with it.
- an electromagnetic on-off valve 774 that is branched from the external communication path 736 and connected to the increase / decrease device 120 is provided with a valve open state in a non-excited state and a valve closed state in an excited state.
- the on-off valve 774 is open, so that the reaction force chamber R17 is at atmospheric pressure, and the input piston 608 is from the start of operation of the brake pedal 150. Free advance is allowed, and at an early stage, the front end of the input piston 608 comes into contact with the partition wall portion 654 of the first pressurizing piston 604, and an operation force dependent pressurizing state is realized. Under normal conditions, the on-off valve 774 is excited and closed, and the reaction force chamber R17 is closed. Therefore, in the normal time, the cylinder device 770 operates in the same manner as the normal time of the cylinder device 600.
- Cylinder device 116 Brake device 118: External high pressure source device 122: Reservoir 150: Brake pedal (operating member) 400: Housing 402: First pressurizing piston (pressurizing piston) 406: Input piston 460: Main body 462: Buttocks 480: First auxiliary piston 482: First reaction force spring 490: Second auxiliary piston 492: Second reaction force spring 542: On-off valve 570: Cylinder device 600: Cylinder device 604: First pressure piston (Pressurization) Piston) 608: input piston 650: body part 652: collar part 670: body part (body member) 672: auxiliary piston (front end member) 674: first reaction force spring 676: second reaction force spring 78: floating seat 770: cylinder device R1: first pressurizing chamber R2: second pressurizing chamber R3: input chamber R6: inter-piston chamber R7: opposite chamber R8: reaction force chamber R11: first pressurizing chamber R12: first 2 Pressurization chamber R13: In
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Abstract
ブレーキペダル(150)に加えられた操作力によってブレーキ液を加圧する操作力依存加圧状態と、入力ピストン(406)の前進とは関係なく、外部高圧源装置(118)からの圧力に依存してブレーキ液を加圧する高圧源圧依存加圧状態とを選択的に実現するシリンダ装置(110)であって、第1加圧ピストン(402)の有底穴に後方から入力ピストンが嵌入され、入力ピストンの前方にピストン間室(R6)が区画されるとともに、第1加圧ピストンの鍔部(430)の後方に外部高圧源装置からの圧力が入力される入力室(R3)が、その鍔部の前方に対向室(R7)がそれぞれ区画され、ピストン間室と対向室とが連通されて反力室(R8)が形成され、その反力室を弾性的に加圧する機構、および、反力室とリザーバとの連通状態,非連通状態を切換える機構を備えたことを特徴とする。
Description
本発明は、車輪に設けられたブレーキ装置に、ブレーキ液を加圧して供給するためのシリンダ装置に関する。
液圧ブレーキシステムにおいて、例えば、下記特許文献に記載されているようなシリンダ装置が採用されることがある。そのシリンダ装置は、外部高圧源から入力された圧力を利用してブレーキ液を加圧する機能を有しており、いわゆる液圧ブースト機能付きマスタシリンダと呼ばれる装置である。
(A)発明の概要
上記シリンダ装置を、ハイブリッド車両に採用する場合、制動力として回生制動力を利用できるため、運転者が操作部材を操作しているにも関わらず、液圧制動力を発生させないようにする必要があり、その際、操作部材の操作感が良好であることが望まれる。また、電源システムの失陥等の場合、運転者の操作力によってブレーキ液を加圧する必要があるため、その際にも効率よくブレーキ液が加圧されることが望まれる。また、当該シリンダ装置が車両に配設されることを考慮すれば、良好な搭載性、つまり、シリンダ装置がコンパクトであることが望まれる。このような観点からすれば、上記シリンダ装置には、改良の余地が多分に残されており、種々の改良を施すことによって、シリンダ装置の実用性を向上させることができるのである。
上記シリンダ装置を、ハイブリッド車両に採用する場合、制動力として回生制動力を利用できるため、運転者が操作部材を操作しているにも関わらず、液圧制動力を発生させないようにする必要があり、その際、操作部材の操作感が良好であることが望まれる。また、電源システムの失陥等の場合、運転者の操作力によってブレーキ液を加圧する必要があるため、その際にも効率よくブレーキ液が加圧されることが望まれる。また、当該シリンダ装置が車両に配設されることを考慮すれば、良好な搭載性、つまり、シリンダ装置がコンパクトであることが望まれる。このような観点からすれば、上記シリンダ装置には、改良の余地が多分に残されており、種々の改良を施すことによって、シリンダ装置の実用性を向上させることができるのである。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高いシリンダ装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決するため、本発明のシリンダ装置は、簡単に言えば、操作部材に加えられた操作力によってブレーキ液を加圧する操作力依存加圧状態と、入力ピストンの前進とは関係なく、高圧源からの圧力に依存してブレーキ液を加圧する高圧源圧依存加圧状態とを選択的に実現するシリンダ装置であって、加圧ピストンの有底穴に後方から入力ピストンが嵌入され、入力ピストンの前方にピストン間室が区画されるとともに、加圧ピストンの鍔部の後方に高圧源からの圧力が入力される入力室が、その鍔部の前方に対向室がそれぞれ区画され、ピストン間室と対向室とが連通されて反力室が形成され、その反力室を弾性的に加圧する機構、および、反力室とリザーバとの連通状態,非連通状態を切換える機構を備えたことを特徴とする。
本発明のシリンダ装置によれば、後に詳しく説明するように、入力ピストンが加圧ピストンに設けられた有底穴に挿入されているため、入力ピストンと係合させる必要のある高圧シールが少なくでき、摩擦抵抗が操作部材の操作感に与える影響を小さくすることが可能である。また、上記反力室を加圧する機構を含んでストロークシミュレータが構成されているため、ストロークシミュレータをシリンダ装置の内部に配設することができ、コンパクトなシリンダ装置を実現させることができる。さらに、ピストン間室と対向室とが連通することで1つの反力室が形成されていることで、ピストン間室を比較的小さな容積に設定できる。そのため、入力ピストンが加圧ピストンに当接するまでの前進距離を小さくすることが可能となり、失陥時等のブレーキ操作におけるガタ感が少なくして、そのブレーキ操作の操作感を良好なものとすることができる。
(B)発明の態様
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
なお、以下の各項において、(1)項が請求項1に相当し、(4)項が請求項2に、(5)項が請求項3に、(2)項が請求項4に、(3)項が請求項5に、(9)項が請求項6に、(10)項と(11)項とを合わせたものが請求項7に、(7)項と(12)項とを合わせたものが請求項8に、(8)項と(13)項とを合わせたものが請求項9に、それぞれ相当する。
(1)車輪に設けられたブレーキ装置を作動させるために、加圧されたブレーキ液を前記ブレーキ装置に供給するシリンダ装置であって、
前端部が閉塞された筒状のハウジングと、
後端に開口する有底穴を有するとともに、本体部とその本体部の外周に形成された鍔部とを有し、前記本体部の前方に、前記ブレーキ装置に供給されるブレーキ液を加圧するための加圧室が区画されるとともに、前記鍔部の後方に、高圧源からの圧力が入力される入力室が、前記鍔部を挟んでそれの前方に、前記入力室と対向する対向室が、それぞれ、区画されるようにして、前記ハウジング内に配設された加圧ピストンと、
自身の前方に前記加圧ピストンとによってピストン間室が区画されるようにして、前記加圧ピストンの有底穴に嵌入され、後端部において操作部材に連結される入力ピストンと、
前記加圧ピストンの進退に伴う前記対向室の容積変化と前記ピストン間室の容積変化とを相互に吸収可能とし、それら対向室とピストン間室とを常時連通させてそれらを1つの反力室とするための室間連通路と、
その室間連通路によって形成された前記反力室内を弾性力に依拠して加圧可能な弾性力依拠加圧機構と、
リザーバと前記反力室とが連通する連通状態と、それらが連通しない非連通状態とを選択的に実現させる連通状態切換機構と
を備え、
前記非連通状態において、前記弾性力依拠加圧機構による前記反力室内の加圧に依存して前記操作部材の操作量に応じた操作反力を発生させるとともに、前記入力室に入力される前記高圧源からの圧力に応じた前記加圧室のブレーキ液の加圧を許容し、
前記連通状態において、前記反力室の容積の減少を許容することで、前記入力ピストンの前進による前記加圧ピストンへの当接を許容して、前記操作部材に加えられた操作力による前記加圧室のブレーキ液の加圧を許容するように構成されたシリンダ装置。
前端部が閉塞された筒状のハウジングと、
後端に開口する有底穴を有するとともに、本体部とその本体部の外周に形成された鍔部とを有し、前記本体部の前方に、前記ブレーキ装置に供給されるブレーキ液を加圧するための加圧室が区画されるとともに、前記鍔部の後方に、高圧源からの圧力が入力される入力室が、前記鍔部を挟んでそれの前方に、前記入力室と対向する対向室が、それぞれ、区画されるようにして、前記ハウジング内に配設された加圧ピストンと、
自身の前方に前記加圧ピストンとによってピストン間室が区画されるようにして、前記加圧ピストンの有底穴に嵌入され、後端部において操作部材に連結される入力ピストンと、
前記加圧ピストンの進退に伴う前記対向室の容積変化と前記ピストン間室の容積変化とを相互に吸収可能とし、それら対向室とピストン間室とを常時連通させてそれらを1つの反力室とするための室間連通路と、
その室間連通路によって形成された前記反力室内を弾性力に依拠して加圧可能な弾性力依拠加圧機構と、
リザーバと前記反力室とが連通する連通状態と、それらが連通しない非連通状態とを選択的に実現させる連通状態切換機構と
を備え、
前記非連通状態において、前記弾性力依拠加圧機構による前記反力室内の加圧に依存して前記操作部材の操作量に応じた操作反力を発生させるとともに、前記入力室に入力される前記高圧源からの圧力に応じた前記加圧室のブレーキ液の加圧を許容し、
前記連通状態において、前記反力室の容積の減少を許容することで、前記入力ピストンの前進による前記加圧ピストンへの当接を許容して、前記操作部材に加えられた操作力による前記加圧室のブレーキ液の加圧を許容するように構成されたシリンダ装置。
本項に記載の態様のシリンダ装置では、入力ピストンが加圧ピストンに挿入されており、その入力ピストンの前方において加圧ピストンとによって液室(ピストン間室)が区画形成される。また、加圧ピストンは、鍔部を有し、その鍔部においてハウジングに摺接するようにされ、鍔部の後方に、外部高圧源から圧力が入力される液室(入力室)が、鍔部の前方に、鍔部を挟んでその液室と対向する液室(対向室)が、それぞれ区画形成される。ピストン間室と対向室とは、上記室間連通路によって、常時、連通され、それらによって1つの液室(反力室)が区画形成されている。
本項の態様のシリンダ装置は、通常時において、入力室と対向室とが密閉された状態、すなわち、上記反力室が上記非連通状態とされる。その非連通状態において、加圧ピストンが前進した場合には、ピストン間室の容積が拡大するとともにその分対向室の容積が減少し、一方、加圧ピストンが後退した場合には、対向室の容積が減少するとともにその分ピストン間室の容積が増大するようにされている。つまり、それら2つの液室の一方のブレーキ液の吸排と他方のブレーキ液の吸排とが、バランスするようにされているのである。したがって、その状態では、入力ピストンが加圧ピストンとは当接しない状態での入力ピストンと加圧ピストンとの相対移動が許容された状態とされ、その状態で入力室に圧力を導入すれば、入力ピストンの前進とは関係なく、入力室の圧力に依存して加圧ピストンが加圧室を加圧する状態(高圧源圧依存加圧状態)が実現される。そして、高圧源依存加圧状態において、操作部材の操作感を運転者に実感させるために、上記弾性力依拠加圧機構によって、入力ピストンの前進量、すなわち、操作部材の操作量に応じた操作反力を付与することが可能とされている。言い換えれば、入力ピストンの前進量が増加するにつれて弾性変形量が大きくなるような弾性部材を配設することで、操作部材の操作量が大きくなるにつれて操作反力が大きくなるようにするための機構が構成されているのである。裏を返せば、操作反力に応じた入力ピストンの前進を許容する機能、つまり、操作反力に応じた操作量となる操作部材の操作を許容する機能を備えているのである。すなわち、本シリンダ装置では、上記弾性力依拠加圧機構を含んで、ストロークシミュレータが構成されているのである。
一方、電力失陥等の失陥時には、本項の態様のシリンダ装置では、上記反力室とリザーバとが連通状態とされる。その状態では、反力室の容積の減少が許容されることで、ピストン間室の容積の減少が許容されて、入力ピストンの加圧シリンダへの当接が許容され、入力ピストンの推進力による加圧室の加圧が可能となる。つまり、高圧源の圧力に依存することなく、運転者によって操作部材に加えられた操作力によって加圧室のブレーキ液が加圧可能な状態(操作力依存加圧状態)が実現されるのである。ちなみに、本項でいう「入力ピストンの加圧ピストンへの当接」は、入力ピストンが直接加圧ピストンに接触することだけに限定されない。入力ピストンが、なんらかの剛体を介して、間接的に接触することをも意味する。
本項のシリンダ装置では、入力ピストンが、加圧ピストンに設けられた有底穴に挿入されている。そのため、上記各液室を区画するために入力ピストンと係合させる必要のある高圧シールは、加圧ピストンの有底穴の内周面と入力ピストンの外周面との間と、入力ピストンの外周面と入力ピストンを摺動可能に保持するハウジングの部分との間とに、それぞれ、1つずつ配設すればよい。そのため、入力ピストンの移動に対する摩擦抵抗が比較的小さく、摩擦抵抗が操作部材の操作感に与える影響、つまり、ブレーキ操作の操作感に与える影響を小さくすることが可能である。
また、本項のシリンダ装置では、上述したように、上記反力室を加圧する弾性力依拠加圧機構を含んでストロークシミュレータが構成されているため、ストロークシミュレータを構成するばね等の弾性部材を、シリンダ装置の外部に配設する必要がない。簡単に言えば、本項のシリンダ装置によれば、ストロークシミュレータを当該シリンダ装置の内部に配設することができるため、コンパクトなシリンダ装置を実現させることができる。
さらに、ピストン間室と対向室とが連通することで1つの反力室が形成されていることで、ピストン間室を比較的小さな容積に設定できる。つまり、入力ピストンの前端と加圧ピストンの有底穴の底との距離を、比較的小さくすることができる。したがって、上記連通状態において、入力ピストンが加圧ピストンに当接するまでの前進距離を小さくすることが可能となる。そのことによって、本項のシリンダ装置では、失陥時等のブレーキ操作におけるガタ感を少なくして、そのブレーキ操作の操作感を良好なものとすることが可能とされているのである。
(2)当該シリンダ装置が、
前記加圧ピストンの前記有底穴の底部に、前記入力ピストンとによって前記ピストン間室を区画する補助ピストンと、その補助ピストンを弾性的に支持するスプリングとを備え、
それら補助ピストンとスプリングとを含んで前記弾性力依拠加圧機構が構成されるとともに、前記連通状態において、前記入力ピストンが前記補助ピストンを介して前記加圧ピストンに当接するように構成された(1)項に記載のシリンダ装置。
前記加圧ピストンの前記有底穴の底部に、前記入力ピストンとによって前記ピストン間室を区画する補助ピストンと、その補助ピストンを弾性的に支持するスプリングとを備え、
それら補助ピストンとスプリングとを含んで前記弾性力依拠加圧機構が構成されるとともに、前記連通状態において、前記入力ピストンが前記補助ピストンを介して前記加圧ピストンに当接するように構成された(1)項に記載のシリンダ装置。
(3)当該シリンダ装置が、
前記加圧ピストンの本体部の外周面と前記ハウジングの内周面との間に配設されて前記対向室の前方側を区画する補助ピストンと、その補助ピストンを弾性的に支持するスプリングとを有し、
それら補助ピストンとスプリングとを含んで前記弾性力依拠加圧機構が構成された(1)項に記載のシリンダ装置。
前記加圧ピストンの本体部の外周面と前記ハウジングの内周面との間に配設されて前記対向室の前方側を区画する補助ピストンと、その補助ピストンを弾性的に支持するスプリングとを有し、
それら補助ピストンとスプリングとを含んで前記弾性力依拠加圧機構が構成された(1)項に記載のシリンダ装置。
(4)当該シリンダ装置が、
前記加圧ピストンの前記有底穴の底部に、前記入力ピストンとによって前記ピストン間室を区画する第1補助ピストンと、その第1補助ピストンを弾性的に支持する第1スプリングとを有し、かつ、前記加圧ピストンの本体部の外周面と前記ハウジングの内周面との間に配設されて前記対向室の前方側を区画する第2補助ピストンと、その第2補助ピストンを弾性的に支持する第2スプリングとを有し、
前記第1補助ピストンと、前記第1スプリングと、前記第2補助ピストンと、前記第2スプリングとを含んで前記弾性力依拠加圧機構が構成されるとともに、前記連通状態において、前記入力ピストンが前記第1補助ピストンを介して前記加圧ピストンに当接するように構成された(1)項に記載のシリンダ装置。
前記加圧ピストンの前記有底穴の底部に、前記入力ピストンとによって前記ピストン間室を区画する第1補助ピストンと、その第1補助ピストンを弾性的に支持する第1スプリングとを有し、かつ、前記加圧ピストンの本体部の外周面と前記ハウジングの内周面との間に配設されて前記対向室の前方側を区画する第2補助ピストンと、その第2補助ピストンを弾性的に支持する第2スプリングとを有し、
前記第1補助ピストンと、前記第1スプリングと、前記第2補助ピストンと、前記第2スプリングとを含んで前記弾性力依拠加圧機構が構成されるとともに、前記連通状態において、前記入力ピストンが前記第1補助ピストンを介して前記加圧ピストンに当接するように構成された(1)項に記載のシリンダ装置。
上記3つの項に記載の態様は、弾性力依拠加圧機構の構造を具体的に限定した態様である。上記3つの態様は、簡単に言えば、弾性反力依拠加圧機構がハウジングと加圧ピストンとの少なくとも一方の側から反力室を加圧するように構成された態様である。つまり、上記3つの態様において採用される弾性力依拠加圧機構は、それの有するスプリングが、ハウジング若しくは加圧ピストンに支持されるように構成されている。上記3つの項の態様は、ストロークシミュレータがハウジング内に配設された態様と考えることができるのである。
また、第1スプリング,第2スプリングの2つのスプリングを有する態様によれば、2つのスプリングを入力ピストンが進退する方向に並んで配設するのではなく、その方向に見た場合に第2スプリングが第1スプリングを内包するように、2つのスプリングを配設できるため、その方向におけるシリンダ装置の長さを短くすることが可能となる。
(5)前記弾性力依拠加圧機構が、前記非連通状態において前記入力ピストンを前進させた際に、その前進の量が設定量を超えた場合に、前記第1スプリングによる加圧力と前記第2スプリングによる加圧力との一方が増加しないように構成された(4)項に記載のシリンダ装置。
(6)前記弾性力依拠加圧機構が、前記非連通状態における前記入力ピストンの進退量の変化に対する前記第1スプリングによる加圧力の変化量と前記第2スプリングによる加圧力の変化量とが互い異なるように構成された(5)項に記載のシリンダ装置。
上記2つの態様は、弾性力依拠加圧機構が2つのスプリングを有する場合において、それら2つのスプリングの機能に関する限定を加えた態様である。上記2つの態様によれば、弾性力依拠加圧機構を、ブレーキ操作の初期において2つのスプリングの両方の弾性変形を許容し、ある程度操作が進んだ段階からは2つのスプリングの一方の弾性変形を禁止するように構成することができる。操作量の変化に対する操作反力変化を、操作反力勾配と定義した場合において、初期において操作反力勾配が小さく、ある程度操作が進んだ段階からは操作反力勾配が大きくなるといった操作反力特性のストロークシミュレータを実現させることが可能となる。
また、2つの態様のうちの後者は、簡単に言えば、2つのスプリングのばね定数を異ならせた態様である。その態様によれば、2つのスプリングのばね定数差を任意に設定することによって、初期段階の操作反力勾配と操作がある程度進んだ段階の操作反力勾配との差を任意に異ならせることが可能である。操作がある程度進んだ段階で弾性変形が禁止される方のスプリングのばね定数を、他方のばね定数より小さくすれば、2つの段階での操作反力勾配の差をより大きくすることができる。
(7)前記連通状態切換機構が、前記反力室と前記リザーバとを連通するための連通路と、その連通路に設けられてその連通路を開閉する開閉弁とを含んで構成された(2)項ないし(6)項のいずれか1つに記載のシリンダ装置。
(8)前記連通状態切換機構が、前記反力室と前記リザーバとを連通するための連通路と、前記反力室の圧力が設定圧を超えた場合にのみ開弁するリリーフ弁とを含んで構成された(2)項ないし(6)項のいずれか1つに記載のシリンダ装置。
上記2つの項に記載の態様は、連通状態切換機構の構成に関する限定を加えた態様である。前者における開閉弁は、例えば、常開の電磁式開閉弁、つまり、非励磁状態において開弁状態となり励磁状態において閉弁状態となる開閉弁とすることができる。そのような開閉弁とすることによって、液圧ブレーキシステムへの電力の供給の有無に応じて連通状態と非連通状態とが選択的に実現される。また、そのような電磁式開閉弁を採用した態様によれば、失陥時等において、操作の初期の段階から弾性力依拠加圧機構による操作反力が発生せず、失陥時等の操作において、その操作反力による抵抗を排除することができ、言い換えれば、操作力が加圧ピストンの加圧以外に利用されることによるロスを軽減することが可能となる。それに対して、後者の態様によれば、電力の供給がない場合において、ある程度以上の操作力が加わったときに、連通状態が実現されることになる。一般的に、電磁式開閉弁に比較してリリーフ弁は安価であり、後者の態様によれば、比較的安価なシリンダ装置が実現されることになる。
(9)前記入力ピストンが、筒状の本体部材と、その本体部材の内部に内部室を区画するようにしてその本体部材の前端部を閉塞するとともにその本体部材に対して突出・引込可能とされた前端部材と、前記内部室内に配設されて前記前端部材をそれが突出する方向に付勢するスプリングとを含んで構成され、
前記スプリングを含んで前記弾性力依拠加圧機構が構成されるとともに、前記連通状態において、前記入力ピストンの前記本体部材の前端が前記加圧ピストンに当接するように構成された(1)項に記載のシリンダ装置。
前記スプリングを含んで前記弾性力依拠加圧機構が構成されるとともに、前記連通状態において、前記入力ピストンの前記本体部材の前端が前記加圧ピストンに当接するように構成された(1)項に記載のシリンダ装置。
本項に記載の態様は、弾性力依拠加圧機構の構造を具体的に限定した態様である。先に説明した態様において採用される弾性力依拠加圧機構がハウジングと加圧ピストンとの少なくとも一方の側から反力室を加圧するのに対し、本項の態様において採用される弾性力依拠加圧機構では、スプリングが入力ピストン内に配設され、入力ピストン側から反力室を加圧するように構成されている。つまり、本項の態様は、ストロークシミュレータが入力ピストン内に配設された態様と考えることができるのである。
(10)前記入力ピストンが、
それぞれが前記スプリングとして機能し、一方の一端部が前記本体部材と前記前端部材との一方に支持され、かつ、他方の一端部が前記本体部材と前記前端部材との他方に支持された状態で直列的に配設され、互いにばね定数の異なる2つのスプリングと、
それら2つのスプリングの一方の他端部と他方の他端部との間に挟まれて、それら2つのスプリングによって浮動支持されるとともに、それら2つのスプリングの弾性力を、前記前端部材に作用させるべくそれら2つのスプリングを連結する浮動座と
を有し、
それら2つのスプリングと浮動座とを含んで前記弾性力依拠加圧機構が構成された(9)項に記載のシリンダ装置。
それぞれが前記スプリングとして機能し、一方の一端部が前記本体部材と前記前端部材との一方に支持され、かつ、他方の一端部が前記本体部材と前記前端部材との他方に支持された状態で直列的に配設され、互いにばね定数の異なる2つのスプリングと、
それら2つのスプリングの一方の他端部と他方の他端部との間に挟まれて、それら2つのスプリングによって浮動支持されるとともに、それら2つのスプリングの弾性力を、前記前端部材に作用させるべくそれら2つのスプリングを連結する浮動座と
を有し、
それら2つのスプリングと浮動座とを含んで前記弾性力依拠加圧機構が構成された(9)項に記載のシリンダ装置。
(11)前記本体部材に対して前記前端部材が引き込まれる過程において、その引込の量が設定量を超えた場合に、前記本体部材と前記前端部材との一方に対する前記浮動座の変位が禁止されることで、前記2つのスプリングの一方の弾性変形量が増加しないように構成された(10)項に記載のシリンダ装置。
上記2つの項に記載の態様は、弾性力依拠加圧機構が2つのスプリングを有する態様である。先に説明したように、後者の態様によれば、弾性力依拠加圧機構を、ブレーキ操作の初期において2つのスプリングの両方の弾性変形を許容し、ある程度操作が進んだ段階からは2つのスプリングの一方の弾性変形を禁止するように構成することができる。それにより、先に説明したように、初期において操作反力勾配が小さく、ある程度操作が進んだ段階からは操作反力勾配が大きくなるといった操作反力特性のストロークシミュレータを実現させることが可能となる。また、2つのスプリングのばね定数差を任意に設定することによって、初期段階の操作反力勾配と操作がある程度進んだ段階の操作反力勾配との差を任意に異ならせることが可能である。操作がある程度進んだ段階で弾性変形が禁止される方のスプリングのばね定数を、他方のばね定数より小さくすれば、2つの段階での操作反力勾配の差をより大きくすることができる。
(12)前記連通状態切換機構が、前記反力室と前記リザーバとを連通するための連通路と、その連通路に設けられてその連通路を開閉する開閉弁とを含んで構成された(9)項ないし(11)項のいずれか1つに記載のシリンダ装置。
(13)前記連通状態切換機構が、前記反力室と前記リザーバとを連通する連通路と、前記反力室の圧力が設定圧を超えた場合にのみ開弁するリリーフ弁とを含んで構成された(9)項ないし(11)項のいずれか1つに記載のシリンダ装置。
上記2つの項に記載の態様は、連通状態切換機構の構成に関する限定を加えた態様である。先に説明したように、前者における開閉弁は、例えば、常開の電磁式開閉弁とすることができる。そのような開閉弁とすることによって、液圧ブレーキシステムへの電力の供給の有無に応じて連通状態と非連通状態とが選択的に実現される。また、そのような電磁式開閉弁を採用した態様によれば、先に説明したように、失陥時等において、操作力が加圧ピストンの加圧以外に利用されることによるロスを軽減することが可能となる。それに対して、後者の態様によれば、先に説明したように、電力の供給がない場合において、ある程度以上の操作力が加わったときに、連通状態が実現されることになるが、比較的安価なシリンダ装置が実現されることになる。
(14)当該シリンダ装置が、
前記入力ピストンの前記前端部材に設けられて、その前端部材が有底穴の底へ設定距離近づいた場合に、前記有底穴の底部に設けられた係合部と係合して開弁する開閉弁を有し、
その開閉弁が開弁することによって、前記反力室とリザーバとが、前記入力ピストンの前記内部室を介して連通するように構成された(13)項に記載のシリンダ装置。
前記入力ピストンの前記前端部材に設けられて、その前端部材が有底穴の底へ設定距離近づいた場合に、前記有底穴の底部に設けられた係合部と係合して開弁する開閉弁を有し、
その開閉弁が開弁することによって、前記反力室とリザーバとが、前記入力ピストンの前記内部室を介して連通するように構成された(13)項に記載のシリンダ装置。
本項の態様によれば、上記リリーフ弁が開弁して、ピストン間室単独の容積減少が許容された場合において、簡単に言えば、入力ピストンの加圧ピストンに対する自由な移動が許容された場合において、入力ピストンの前端がある程度の距離を超えて有底穴の底に近づいたときに、連通状態が実現される。失陥時等において、上記リリーフ弁によって連通状態が実現された場合であっても、そのリリーフ弁の設定開弁圧に相当する操作反力が操作部材に付与されることになる。本項の態様では、ある程度入力ピストンが前進した状態において上記開閉弁の開弁による連通状態が実現されるため、その開閉弁の開弁以降は、圧力室の残圧による操作反力が発生せず、操作力が加圧ピストンの加圧以外に利用されることによるロスを軽減することが可能となる。
(15)前記加圧ピストンを第1加圧ピストンとした場合において、自身の後方において自身とその第1加圧ピストンとの間に前記加圧室である第1加圧室を区画し、かつ、自身の前方において第2加圧室を区画するようにして、前記第1加圧ピストンの前方において前記ハウジング内に配設された第2加圧ピストンを備えた(1)項ないし(14)項のいずれか1つに記載のシリンダ装置。
本項の態様のシリンダ装置は、2つの加圧ピストン,2つの加圧室を有するシリンダ装置である。そのようなシリンダ装置は、加圧ピストンの加圧方向つまり入力ピストンの進退の方向において、比較的長いものとなる。したがって、シリンダ装置の外部にストロークシミュレータを配設しないことによるコンパクト化のメリットは、加圧ピストン,加圧室をそれぞれ2つ備えたシリンダ装置にとって有効的に活かされることになる。
以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記の実施例および変形例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
≪車両の構成≫
図1に、第1実施例のシリンダ装置を搭載したハイブリッド車両の駆動システムおよび制動システムを模式的に示す。車両には、動力源として、エンジン10と電気モータ12とが搭載されており、また、エンジン10の出力により発電を行う発電機14も搭載されている。これらエンジン10、電気モータ12、発電機14は、動力分割機構16によって互いに接続されている。この動力分割機構16を制御することで、エンジン10の出力を発電機14を作動させるための出力と、4つの車輪18のうちの駆動輪となるものを回転させるための出力とに振り分けたり、電気モータ12からの出力を駆動輪に伝達させることができる。つまり、動力分割機構16は、減速機20および駆動軸22を介して駆動輪に伝達される駆動力に関する変速機として、機能するのである。なお、「車輪18」等のいくつかの構成要素は、総称として使用するが、4つの車輪のいずれかに対応するものであることを示す場合には、左前輪,右前輪,左後輪,右後輪にそれぞれ対応して、添え字「FL」,「FR」,「RL」,「RR」を付すこととする。この表記に従えば、本車両における駆動輪は、車輪18RL,および車輪18RRである。
図1に、第1実施例のシリンダ装置を搭載したハイブリッド車両の駆動システムおよび制動システムを模式的に示す。車両には、動力源として、エンジン10と電気モータ12とが搭載されており、また、エンジン10の出力により発電を行う発電機14も搭載されている。これらエンジン10、電気モータ12、発電機14は、動力分割機構16によって互いに接続されている。この動力分割機構16を制御することで、エンジン10の出力を発電機14を作動させるための出力と、4つの車輪18のうちの駆動輪となるものを回転させるための出力とに振り分けたり、電気モータ12からの出力を駆動輪に伝達させることができる。つまり、動力分割機構16は、減速機20および駆動軸22を介して駆動輪に伝達される駆動力に関する変速機として、機能するのである。なお、「車輪18」等のいくつかの構成要素は、総称として使用するが、4つの車輪のいずれかに対応するものであることを示す場合には、左前輪,右前輪,左後輪,右後輪にそれぞれ対応して、添え字「FL」,「FR」,「RL」,「RR」を付すこととする。この表記に従えば、本車両における駆動輪は、車輪18RL,および車輪18RRである。
電気モータ12は、交流同期電動機であり、交流電力によって駆動される。車両にはインバータ24が備えられており、インバータ24は、電力を、直流から交流、あるいは、交流から直流に変換することができる。したがって、インバータ24を制御することで、発電機14によって出力される交流の電力を、バッテリー26に蓄えるための直流の電力に変換させたり、バッテリ26に蓄えられている直流の電力を、電気モータ12を駆動するための交流の電力に変換させることができる。発電機14は、電気モータ12と同様に、交流同期電動機としての構成を有している。つまり、本実施例の車両では、交流同期電動機が2つ搭載されていると考えることがき、一方が、電気モータ12として、主に駆動力を出力するために使用され、他方が、発電機14として、主にエンジン10の出力により発電するために使用されている。
また、電気モータ12は、車両の走行に伴う車輪18RL、18RRの回転を利用して、発電(回生発電)を行うことも可能である。このとき、車輪18RL、18RRに連結される電気モータ12では、電力が発生させられるとともに、電気モータ12の回転を制止するための抵抗力が発生する。したがって、その抵抗力を、車両を制動する制動力として利用することができる。つまり、電気モータ12は、電力を発生させつつ車両を制動するための回生ブレーキの手段として利用される。したがって、本車両は、回生ブレーキをエンジンブレーキや後述する液圧ブレーキとともに制御することで、制動されるのである。一方、発電機14は主にエンジン10の出力により発電をするが、インバータ24を介してバッテリ26から電力が供給されることで、電気モータとしても機能する。
本車両において、上記のブレーキの制御や、その他の車両に関する各種の制御は、複数の電子制御ユニット(ECU)によって行われる。複数のECUのうち、メインECU40は、それらの制御を統括する機能を有している。例えば、ハイブリッド車両は、エンジン10の駆動および電気モータ12の駆動によって走行することが可能とされているが、それらエンジン10の駆動と電気モータ12の駆動は、メインECU40によって総合的に制御される。具体的に言えば、メインECU40によって、エンジン10の出力と電気モータ12による出力の配分が決定され、その配分に基づき、エンジン10を制御するエンジンECU42、電気モータ12及び発電機14を制御するモータECU44に各制御についての指令が出力される。
メインECU40には、バッテリ26を制御するバッテリECU46も接続されている。バッテリECU46は、バッテリ26の充電状態を監視しており、充電量が不足している場合には、メインECU40に対して充電要求指令を出力する。充電要求指令を受けたメインECU40は、バッテリ26を充電させるために、発電機14による発電の指令をモータECU44に出力する。
また、メインECU40には、ブレーキを制御するブレーキECU48も接続されている。当該車両には、運転者によって操作されるブレーキ操作部材(以下、単に「操作部材」という場合がある)が設けられており、ブレーキECU48は、その操作部材の操作量であるブレーキ操作量(以下、単に「操作量」という場合がある)と、その操作部材に加えられる運転者の力であるブレーキ操作力(以下、単に「操作力」という場合がある)との少なくとも一方に基づいて目標制動力を決定し、メインECU40に対してこの目標制動力を出力する。メインECU40は、モータECU44にこの目標制動力を出力し、モータECU44は、その目標制動力に基づいて回生ブレーキを制御するとともに、それの実行値、つまり、発生させている回生制動力をメインECU40に出力する。メインECU40では、目標制動力から回生制動力が減算され、その減算された値によって、車両に搭載される液圧ブレーキシステム100において発生すべき目標液圧制動力が決定される。メインECU40は、目標液圧制動力をブレーキECU48に出力し、ブレーキECU48は、液圧ブレーキシステム100が発生させる液圧制動力が目標液圧制動力となるように制御するのである。
≪液圧ブレーキシステムの構成≫
このように構成された本ハイブリッド車両に搭載される液圧ブレーキシステム100について、図2を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、「前方」は図2における左方、「後方」は図2における右方をそれぞれ表している。また、「前側」、「前端」、「前進」や、「後側」、「後端」、「後進」等も同様に表すものとされている。以下の説明において[ ]の文字は、センサ等を図面において表わす場合に用いる符号である。
このように構成された本ハイブリッド車両に搭載される液圧ブレーキシステム100について、図2を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、「前方」は図2における左方、「後方」は図2における右方をそれぞれ表している。また、「前側」、「前端」、「前進」や、「後側」、「後端」、「後進」等も同様に表すものとされている。以下の説明において[ ]の文字は、センサ等を図面において表わす場合に用いる符号である。
図2に、車両が備える液圧ブレーキシステム100を、模式的に示す。液圧ブレーキシステム100は、ブレーキ液を加圧するためのシリンダ装置110を有している。車両の運転者は、シリンダ装置110に連結された操作装置112を操作することでシリンダ装置110を作動させことができ、シリンダ装置110は、自身の作動によってブレーキ液を加圧する。その加圧されたブレーキ液は、シリンダ装置110に接続されるアンチロック装置114を介して、各車輪に設けられたブレーキ装置116に供給される。ブレーキ装置116は、加圧されたブレーキ液の圧力(以下、「出力圧」と呼ぶ)に依拠して、車輪18の回転を制止するための力、すなわち、液圧制動力を発生させる。
液圧ブレーキシステム100は、ブレーキ液の圧力を高圧にするための外部高圧源装置118を有している。その外部高圧源装置118は、増減圧装置120を介して、シリンダ装置110に接続されている。増減圧装置120は、外部高圧源装置118によって高圧とされたブレーキ液の圧力を制御する装置であり、シリンダ装置110へ入力されるブレーキ液の圧力(以下、「入力圧」と呼ぶ)を増加および減少させる。シリンダ装置110は、その入力圧の増減によって作動可能に構成されている。また、液圧ブレーキシステム100は、ブレーキ液を大気圧下で貯留するリザーバ122を有している。リザーバ122は、シリンダ装置110、増減圧装置120、外部高圧源装置118の各々に接続されている。
操作装置112は、操作部材としてのブレーキペダル150と、ブレーキペダル150に連結されるオペレーションロッド152とを含んで構成されている。ブレーキペダル150は、車体に回動可能に保持されている。オペレーションロッド120は、後端部においてブレーキペダル150に連結され、前端部においてシリンダ装置110に連結されている。また、操作装置112は、ブレーキペダル150の操作量を検出するための操作量センサ[SP]156と、操作力を検出するための操作力センサ[FP]158とを有している。操作量センサ156および操作力センサ158は、ブレーキECU48に接続されており、ブレーキECU48は、それらのセンサの検出値を基にして、目標制動力を決定する。
ブレーキ装置116は、液通路200、202を介してシリンダ装置110に接続されている。それら液通路200、202は、シリンダ装置110によって出力圧に加圧されたブレーキ液をブレーキ装置116に供給するための液通路である。液通路202には出力圧センサ[Po]204が設けられている。詳しい説明は省略するが、各ブレーキ装置116は、ブレーキキャリパと、そのブレーキキャリパに取り付けられたホイールシリンダ(ブレーキシリンダ)およびブレーキパッドと、各車輪とともに回転するブレーキディスクとを含んで構成されている。液通路200、202は、アンチロック装置114を介して、各ブレーキ装置116のブレーキシリンダに接続されている。ちなみに、液通路200が、前輪側のブレーキ装置116FL,116FRに繋がるようにされており、また、液通路202が、後輪側のブレーキ装置116RL、116RRに繋がるようにされている。ブレーキシリンダは、シリンダ装置110によって加圧されたブレーキ液の出力圧に依拠して、ブレーキパッドをブレーキディスクに押し付ける。その押し付けによって発生する摩擦によって、各ブレーキ装置116では、車輪の回転を制止する液圧制動力が発生し、車両は制動されるのである。
アンチロック装置114は、一般的な装置であり、簡単に説明すれば、各車輪に対応する4対の開閉弁を有している。各対の開閉弁のうちの1つは増圧用開閉弁であり、車輪がロックしていない状態では、開弁状態とされており、また、もう1つは減圧用開閉弁であり、車輪がロックしていない状態では、閉弁状態とされている。車輪がロックした場合に、増圧用開閉弁が、シリンダ装置110からブレーキ装置116へのブレーキ液の流れを遮断するとともに、減圧用開閉弁が、ブレーキ装置116からリザーバへのブレーキ液の流れを許容して、車輪のロックを解除するように構成されている。
外部高圧源装置118は、リザーバ122から増減圧装置120に至る液通路に設けられている。その外部高圧源装置118は、ブレーキ液の液圧を増加させる液圧ポンプ300と、増圧されたブレーキ液が溜められるアキュムレータ302とを含んで構成されている。ちなみに、液圧ポンプ300はモータ304によって駆動される。また、外部高圧源装置118は、高圧とされたブレーキ液の圧力を検出するための高圧源圧センサ[Pi]306を有している。ブレーキECU48は、高圧源圧センサ306の検出値を監視しており、その検出値に基づいて、液圧ポンプ300は制御駆動される。この制御駆動によって、外部高圧源装置118は、常時、設定された圧力以上のブレーキ液を増減圧装置120に供給する。
増減圧装置120は、入力圧を増加させる電磁式の増圧リニア弁250と、入力圧を低減させる電磁式の減圧リニア弁252とを含んで構成されている。増圧リニア弁250は、外部高圧源装置118からシリンダ装置110に至る液通路の途中に設けられている。一方、減圧リニア弁252は、リザーバ122からシリンダ装置110に至る液通路の途中に設けられている。なお、増圧リニア弁250および減圧リニア弁252のシリンダ装置110に接続される各々の液通路は、1つの液通路とされて、シリンダ装置110に接続されている。また、その液通路には、入力圧を検出するための入力圧センサ[Pc]256が設けられている。ブレーキECU48は、入力圧センサ256の検出値に基づいて、増減圧装置120を制御する。
上記増圧リニア弁250は、電流が供給されていない状態では、つまり、非励磁状態では、閉弁状態とされており、それに電流を供給することによって、つまり、励磁状態とすることで、その供給された電流に応じた開弁圧において開弁する。ちなみに、供給される電流が大きい程、開弁圧が高くなるように構成されている。一方、減圧リニア弁252は、電流が供給されていない状態では、開弁状態となり、通常時、つまり、当該システムへの電力の供給が可能である時には、設定された範囲における最大電流が供給されて閉弁状態とされ、供給される電流が減少させられることで、その電流に応じた開弁圧において開弁する。ちなみに、電流が小さくなるほど開弁圧が低くなるように構成されている。
≪シリンダ装置の構成≫
図2に示すように、シリンダ装置110は、シリンダ装置110の筐体であるハウジング400と、ブレーキ装置116に供給するブレーキ液を加圧する第1加圧ピストン402および第2加圧ピストン404と、運転者の操作が操作装置112を通じて入力される入力ピストン406とを含んで構成されている。なお、図2は、シリンダ装置110が動作していない状態、つまり、ブレーキ操作がされていない状態を示している。ちなみに、一般的なシリンダ装置がそうであるように、本シリンダ装置110も、内部にブレーキ液が収容されるいくつかの液室、それらの液室間,それらの液室と外部とを連通させるいくつかの連通路が形成されており、それらの液密を担保するため、構成部材間には、いくつかのシールが配設されている。それらのシールは一般的なものであり、明細書の記載の簡略化に配慮し、特に説明すべきものでない限り、それの説明は省略するものとする。
図2に示すように、シリンダ装置110は、シリンダ装置110の筐体であるハウジング400と、ブレーキ装置116に供給するブレーキ液を加圧する第1加圧ピストン402および第2加圧ピストン404と、運転者の操作が操作装置112を通じて入力される入力ピストン406とを含んで構成されている。なお、図2は、シリンダ装置110が動作していない状態、つまり、ブレーキ操作がされていない状態を示している。ちなみに、一般的なシリンダ装置がそうであるように、本シリンダ装置110も、内部にブレーキ液が収容されるいくつかの液室、それらの液室間,それらの液室と外部とを連通させるいくつかの連通路が形成されており、それらの液密を担保するため、構成部材間には、いくつかのシールが配設されている。それらのシールは一般的なものであり、明細書の記載の簡略化に配慮し、特に説明すべきものでない限り、それの説明は省略するものとする。
ハウジング400は、主に、3つの部材から、具体的には、第1ハウジング部材410、第2ハウジング部材412、第3ハウジング部材414から構成されている。第1ハウジング部材410は、前端部が閉塞された概して円筒状を有し、後端部の外周にフランジ420が形成されており、そのフランジ420において車体に固定される。第1ハウジング部材410は、内径が互いに異なる3つの部分、具体的には、前方側に位置して内径の最も小さい前方小径部422、後方側に位置して内径の最も大きい後方大径部424、それら前方小径部422と後方大径部424との中間に位置しそれらの内径の中間の内径を有する中間部426に区分けされている。
第2ハウジング部材412は、前端部に鍔部430を有するとともに後端部432の内径が小さくされた円筒形状をなしている。第2ハウジング部材412は、鍔部430の前端が第1ハウジング部材410の中間部426と後方大径部424との段差面に接する状態で、その後方大径部424に嵌め込まれている。また、第3ハウジング部材414は、後方に位置する部分が小径部440とされた円筒形状をなし、第1ハウジング部材410の後方大径部424の内周面と第2ハウジング部材412の外周面との間に嵌め入れられており、後方に位置する小径部440が第1ハウジング部材の後端よりも後方に突出している。それら第1ハウジング部材410,第2ハウジング部材412,第3ハウジング部材414は、第1ハウジング部材410の後端部に螺合されたロック環442によって、互いに締結されている。
第2加圧ピストン404は、後端部450が塞がれた有底円筒形状をなしており、第1ハウジング部材410の前方小径部422に摺動可能に嵌め合わされている。第1加圧ピストン402は、円筒形状をなす本体部460と、その本体部460の後端部に設けられた鍔部462とを有する形状とされている。第1加圧ピストン402は、第2加圧ピストン404の後方に配設され、本体部460の前方の部分が第1ハウジング部材410の前方小径部422の内周面の後端部分に、鍔部462が第2ハウジング部材412の内周面に、それぞれ、摺動可能に嵌め合わされている。また、第1加圧ピストン402の本体部460の内部は、前後方向における中間位置に固定的に嵌め込まれた仕切壁464によって、2つの部分に区画されている。つまり、第1加圧ピストン402は、前端,後端にそれぞれ開口する2つの有底穴を有する形状とされている。
第1加圧ピストン402と第2加圧ピストン404との間には、2つの後輪に設けられたブレーキ装置116RL,RRに供給されるブレーキ液を加圧するための第1加圧室R1が区画形成されており、また、第2加圧ピストン404の前方には、2つの前輪に設けられたブレーキ装置116FL,FRに供給されるブレーキ液を加圧するための第2加圧室R2が区画形成されている。なお、第1加圧ピストン402と第2加圧ピストン404とは、第1加圧ピストン402の仕切壁464に螺着立設された有頭ピン470と、第2加圧ピストン404の後端面に固設されたピン保持筒472とによって、離間距離が設定範囲内に制限されている。また、第1加圧室R1内,第2加圧室R2内には、それぞれ、圧縮コイルスプリング(以下、「リターンスプリング」という場合がある)474、476が配設されており、それらスプリングによって、第1加圧ピストン402,第2加圧ピストン404はそれらが互いに離間する方向に付勢されるとともに、第2加圧ピストン404は後方に向かって付勢されている。
一方、第1加圧ピストン402の後方、詳しくは、第1加圧ピストン402の鍔部462の後方には、第2ハウジング部材412の後端部との間に、外部高圧源装置118からのブレーキ液が供給される液室、つまり、高圧源装置118からの圧力が入力される液室(以下、「入力室」という場合がある)R3が区画形成されている。ちなみに、図2では、殆ど潰れた状態で示されている。
第1加圧ピストン402の内部には、仕切壁464の後方側に第1補助ピストン480が配設されている。この第1補助ピストン480は、後端が塞がれた有底円筒形状をなしており、仕切壁464との間に配設された圧縮コイルスプリング(以下、「第1反力スプリング」という場合がある)482によって後方に向かって付勢されている。つまり、この第1反力スプリング482は、第1補助ピストン480を弾性的に支持するものとされている。ちなみに、仕切壁464と第1補助ピストン480との間の空間は、常時大気圧とされる液室(以下、「第1大気圧室」という場合がある)R4として区画形成されている。ちなみに、第1補助ピストン480は、第1加圧ピストン402の内部に形成された段差によって後方への移動がある範囲に制限されており、仕切壁464の後面に付設された緩衝ゴム484によって前方への移動がある範囲に制限されている。
一方、第1加圧ピストン402には、第2補助ピストン490が外嵌されている。第2補助ピストン490は、後方部が小径とされるとともに前方部が大径とされた段付円筒形状とされている。第2ハウジング部材412の内径は、第1加圧ピストン402の本体部460の外径より大きくされており、第2補助ピストン490の後方部は、第2ハウジング部材412の内周面と第1加圧ピストン402の本体部460の外周面との間に形成された間隙に、前方から挿し込まれるようにして配設されている。第2補助ピストン490の前方部は、第1ハウジング部材410の中間部の内周面と第1加圧ピストン402の本体部460の外周面との間にできる空間に配設されている。この空間は、常時大気圧とされる液室(以下、「第2大気室」という場合がある)R5として区画形成されている。この空間内には、圧縮コイルスプリング(以下、「第2反力スプリング」という場合がある)492が配設されており、その第2反力スプリング492によって、第2補助ピストン490は、後方に向かって付勢されている。つまり、第2反力スプリング492は、第2補助ピストン490を弾性的に支持するものとされている。
入力ピストン406は、ハウジング400の後端側から、第2ハウジング部材412の後端部の内周面に摺接する状態でハウジング400内に挿し込まれるとともに、第1加圧ピストン402の内部に、それの内周面に摺接する状態で挿し込まれている。入力ピストン406の前方には、第1補助ピストン480との間に液室(以下「ピストン間室」という場合がある)R6が区画形成されている。また、先に説明したように、ハウジングの内部には、第2ハウジング部材412の内周面と第1加圧ピストン402の本体部460の外周面との間に形成された間隙が存在しており、その隙間が、第1加圧ピストン402の鍔部462の前端面と、第2補助ピストン490の後端面とによって区画されることで、環状の液室が形成されている。この液室は、第1加圧ピストン402の鍔部462を挟んで入力室と対向する対向室R7とされている。
ピストン間室R6と対向室R7とは、第1加圧ピストン402に設けられた通液溝500と連通孔502とによって連通させられている。つまり、それら通液溝500と連通孔502とによって室間連通路L1が形成されており、その室間連通路L1によって、ピストン間室R6と対向室R7は、1つの一体的な液室(以下、「反力室」という場合がある)R8とされている。第1加圧ピストン402と入力ピストン406との相対移動に伴って、ピストン間室R6の容積が増加・減少するとともに、対向室R7の容積が減少・増加する。上記室間連通路は、それら2つの液室の容積変化を互いに吸収し合うようにするための機能を有している。ちなみに、対向室R7の断面積はピストン間室R6の断面積と略等しくされており、入力ピストン406をハウジング400に対して移動させることなく、第1加圧ピストン402だけがハウジング400に対して移動可能とされている。
入力ピストン406の後端部には、ブレーキペダル150に加えられた操作力を入力ピストン406に伝達すべく、また、ブレーキペダル150の操作量に応じて入力ピストン406を進退させるべく、オペレーションロッド152の前端部が連結されている。ちなみに、入力ピストン406の後端部は、第3ハウジング部材414の小径部の後端部によって係止されることで、後退が制限されている。また、オペレーションロッド152には、円板状のスプリングシート504が付設されており、このスプリングシート504と第3ハウジング部材414との間には圧縮コイルスプリング(以下、「リターンスプリング」という場合がある)506が配設されており、このリターンスプリング506によって、オペレーションロッド152は後方に向かって付勢されている。なお、スプリングシート504とハウジング400との間にはブーツ508が渡されており、シリンダ装置110の後部の防塵が図られている。
第1加圧室R1は、開口が出力ポートとなる連通孔510を介して、アンチロック装置114に繋がる液通路202と連通しており、第1加圧ピストン402に設けられた連通孔512および開口がドレインポートとなる連通孔514を介して、リザーバ122に、非連通となることが許容された状態で連通している。一方、第2加圧室R2は、開口が出力ポートとなる連通孔516を介して、アンチロック装置114に繋がる液通路200と連通しており、第2加圧ピストン404に設けられた連通孔518および開口がドレインポートとなる連通孔520を介して、リザーバ122に、非連通となることが許容された状態で連通している。また、第1大気圧室R4と第2大気圧室R5とは、第1加圧ピストン402に設けられた連通孔522を介して、相互に連通しており、第2大気圧室R5は、開口がドレインポートとなる連通孔514を介して、リザーバ122と連通している。第2ハウジング部材412の後方側に位置する部分は、第3ハウジング部材414の内径よりある程度小さい外径とされており、それらハウジング部材間にはある程度の流路面積を有する液通路524となっている。入力室R3は、その液通路524,第2ハウジング部材412に設けられた連通孔526,第3ハウジング部材414に設けられた連通孔528および開口が入力ポートとなる連通孔530を介して、増減圧装置120に繋がっている。
本シリンダ装置110では、対向室R7は、第2ハウジング部材412に設けられた連通孔532,第3ハウジング部材414に設けられた連通孔534および開口が連結ポートとなる連通孔536によって、外部に連通可能となっている。また、第2大気圧室R5は、開口が連結ポートとなる連通孔538を介して、外部に連通可能なっている。これら2つの連結ポートは、外部連通路540によって連通させられており、対向室R7を、第2大気圧室R5を経てリザーバ122に連通させるための連通路L2が形成されている。つまり、本シリンダ装置110では、対向室R7とピストン間室R6とが一体となって形成される反力室R8とリザーバ122とを連通させるための連通路が設けられているのである。また、本シリンダ装置110では、外部連通路540に、開閉弁542が設けられている。この開閉弁542は、非励磁状態で開弁し励磁状態で閉弁する電磁式の開閉弁542である。つまり、本シリンダ装置110では、反力室R8とリザーバ122とを連通させるための連通路540と、その連通路540に設けられた開閉弁542とによって、反力室R8とリザーバ122とが連通する連通状態と、それらが連通しない非連通状態とを選択的に実現させる連通状態切換機構が構成されているのである。なお、外部連通路には、反力室R8の圧力、つまり、反力圧を検出するための反力圧センサ[Pr]544が設けられている。
≪シリンダ装置の作動≫
以下にシリンダ装置110の作動について説明するが、便宜上、通常時の作動を説明する前に、電気的失陥の場合、つまり、当該液圧ブレーキシステム100への電力供給が断たれた場合における作動を説明する。なお、失陥時には、増圧リニア弁250は閉弁状態と、減圧リニア弁252は開弁状態となっており、また、開閉弁542は開弁状態となっている。
以下にシリンダ装置110の作動について説明するが、便宜上、通常時の作動を説明する前に、電気的失陥の場合、つまり、当該液圧ブレーキシステム100への電力供給が断たれた場合における作動を説明する。なお、失陥時には、増圧リニア弁250は閉弁状態と、減圧リニア弁252は開弁状態となっており、また、開閉弁542は開弁状態となっている。
運転者によってブレーキペダル150の踏込操作が開始されると、入力ピストン406は前進を開始する。開閉弁542が開弁状態となっているため、反力室R8、つまり、ピストン間室R6は常時大気圧とされており、また、減圧リニア弁252が開弁状態となっているため、入力室も常時大気圧とされている。したがって、入力ピストン406は、殆ど抵抗なく前進し、その入力ピストン406の前進に伴って、ピストン間室R6の容積は減少し、入力ピストン406の前端は、第1補助ピストン480に当接する。ブレーキペダル150の操作量の増加に伴い、入力ピストン406は、第1補助ピストン480に当接したままで前進し、第1反力スプリング482を圧縮させならが、第1補助ピストン480を介して、第1加圧ピストン402に当接する。詳しく言えば、第1補助ピストン480の底部が、仕切壁464に設けられた緩衝ゴム484に当接し、その緩衝ゴム484を押し潰しながら、第1補助ピストン480の前端が加圧ピストンの仕切壁464の後端面に当接する。
上記状態となった場合には、入力ピストン406は、第1加圧ピストン402を直接押すことなる。したがって、ブレーキペダル150に加えられた運転者の操作力は、直接、第1加圧ピストン402に伝達され、運転者は、自身の操作力で、第1加圧ピストン402を押すことができるのである。それにより、第1加圧ピストン402は前進し、第1加圧室R1とリザーバの伝達が断たれ、第1加圧室R1のブレーキ液は、運転者の操作力によって加圧されるのである。ちなみに、第1加圧室R1の加圧に伴って、第2加圧ピストン404も前進し、第1加圧室R1と同様、第2加圧室R2とリザーバ122との連通が断たれ、第2加圧室R2内のブレーキ液も加圧されることになる。このようにして、ブレーキペダル150に加えられる操作力によって、第1加圧室R1,第2加圧室R2においてブレーキ液が加圧される操作力依存加圧状態が実現され、ブレーキ装置116に、運転者の操作力に応じた液圧が入力されることになる。
運転者がブレーキ操作を終了させると、つまり、操作力のブレーキペダル150への付与をやめると、第1加圧ピストン402,第2加圧ピストン404は、リターンスプリング474、476によって、それぞれ、初期位置(図2に示す位置であり、第1加圧ピストン402の後端が第2ハウジング部材の後端部に当接する状態となる位置)に戻される。また、入力ピストン406は、オペレーションロッド152とともに、リターンスプリング506によって、初期位置(図2に示す位置であり、後端が、第3ハウジング部材414の後端部によって係止される位置)に戻される。
次に、通常時の作動について説明する。通常時は、開閉弁542は閉弁状態とされており、対向室R7とリザーバ122とは連通されていない。つまり、対向室R7とピストン間室R6とで構成される反力室R8は、密閉された状態となっている。また、減圧リニア弁252には最大電流が供給されており、閉弁状態とされている。この状態で、ブレーキ操作が行われて入力ピストン406が前進させられると、上述した失陥時の場合と異なり、反力室R8内の圧力は増加することになる。ピストン間室R6には第1補助ピストン480を介して第1反力スプリング482の弾性力が作用し、対向室R7には第2補助ピストン490を介して第2反力スプリング492の弾性力が作用している。つまり、反力室R8は、2つの反力スプリング490,492の弾性力によって加圧されているため、それらの加圧力は、入力ピストン406の前進に対する抵抗力、つまり、ブレーキペダル150の操作に対する操作反力として作用することになる。このような構造を有する本シリンダ装置110は、第1反力スプリング482,第1補助ピストン480,第2反力スプリング492,第2補助ピストン490を含んで構成された機構、つまり、反力室R8内を第1反力スプリング482,第2反力スプリング492の弾性力に依拠して加圧可能な弾性力依拠加圧機構を備えているのである。
図3は、入力ピストン406の前進量、つまり、ブレーキぺダル150の操作量に対する操作反力の変化(以下、「操作反力勾配」という場合がある)を示すグラフである。言い換えれば、本シリンダ装置110の操作反力特性を示すグラフである。この図から解るように、ブレーキペダル150の操作量が増加するとそれにつれて操作反力は増加する。そして、設定量(以下、「反力勾配変化操作量」という場合がある)を超えてブレーキペダル150の操作量が増加すると、操作量の変化に対する操作反力の変化は大きくなる。すなわち、操作反力の増加勾配が大きくなるようにされているのである
図3に示す特性の操作反力は、ブレーキペダル150の操作量が反力勾配変化操作量を超えた場合に、つまり、入力ピストン406の前進量が設定量を超えた場合に、2つの反力スプリングの一方による加圧力が増加しないようにされていることで、実現されている。本シリンダ装置110では、第1反力スプリング482のばね定数が第2反力スプリング492のばね定数より相当小さくされている。そのため、比較的操作量が小さい範囲では、操作量の変化に対する操作反力の変化は相当に小さくなっている。詳しく説明すると、比較的操作量の小さい範囲では、第1反力スプリング482,第2反力スプリング492はともに圧縮変形するようにされている。それに対して、操作量が反力勾配変化操作量を超えると、第1補助ピストン480が第1加圧ピストン402の仕切壁464に当接して、第1反力スプリング482が弾性変形しなくなり、第2反力スプリング492のみが弾性変形する。このような機構により、設定量を超えたブレーキペダル150の操作を行った場合に、操作反力の増加勾配が大きくなるのである。このような操作反力特性により、ブレーキペダル150の操作感は良好なものとされる。
なお、上記ブレーキ操作を行ったとしても、反力室R8が密閉されていることから、ピストン間室R6の容積が0とはならず、入力ピストン406の前端が第1補助ピストン480に当接することはない。また、対向室R7の断面積はピストン間室R6の断面積と略等しくされており、つまり、第1加圧ピストン402の鍔部462の前端の受圧面積と、入力ピストン406の前端の受圧面積とが略等しくされていることから、上記ブレーキ操作だけでは、第1加圧ピストン402が前進しないようになっている。
先に説明したように、本車両では、液圧ブレーキシステム100は、目標制動力のうちの回生制動力を超える分だけ液圧制動力を発生させればよい。極端に言えば、目標制動力を回生制動力で賄える限り、液圧ブレーキシステム100による液圧制動力を必要としない。本シリンダ装置110では、通常時において、発生させる液圧制動力に依存せずに、ブレーキペダル150の操作量に応じた操作反力が発生する構造とされている。極端に言えば、本シリンダ装置110は、第1加圧ピストン402,第2加圧ピストン404によるブレーキ液の加圧を行わない状態でのブレーキペダル150の操作を許容する機能を有している。つまり、本シリンダ装置110は、ハイブリッド車両に好適なストロークシミュレータを有しているのである。
上記ブレーキ操作の途中で液圧制動力を発生させるべく、第1加圧ピストン402,第2加圧ピストン404によって第1加圧室R1,第2加圧室R2のブレーキ液を加圧する場合には、高圧源装置118によって発生させられた圧力を、入力室R3に入力すればよい。具体的には、回生制動力を超える分の液圧制動力が得られるように、増減圧装置120によって制御された圧力を入力室R3に入力させればよい。本車両において回生ブレーキで得られる最大の回生制動力を利用可能最大回生制動力と定義すれば、目標制動力がその利用可能最大回生制動力を超えた時点から液圧制動力を発生させると仮定した場合において、その液圧制動力の発生が開始される時点のブレーキペダルの操作量は、概して、図3における最大回生時液圧制動開始操作量となる。液圧ブレーキシステム100では、この最大回生時液圧制動開始操作量は、前述の反力勾配変化操作量よりもやや大きく設定されている。ちなみに、バッテリ26の充電量等の関係で、目標制動力が利用可能最大回生制動力を超えない場合であっても、液圧制動力が必要となる場合があるため、その場合には、最大回生時液圧制動開始操作量に至らぬ段階で、入力室R3に高圧源装置118からの圧力を入力させればよい。
入力室R3に圧力が入力された場合、その圧力によって第1加圧ピストン402は、ブレーキペダル150に加えられた操作力に依存せずに、また、操作量に依存せずに前進して、第1加圧室R1のブレーキ液を加圧する。それに従って、第2加圧ピストン404によって第2加圧室R2のブレーキ液も加圧される。つまり、入力ピストン406の前進とは関係なく、高圧源からの圧力に依存して第1加圧室R1,第2加圧室R2におけるブレーキ液が加圧される高圧源圧依存加圧状態が実現される。このシリンダ装置110による制動力、すなわち、液圧制動力は、入力されたブレーキ液の圧力によって決まる。入力圧は、増減圧装置120によって制御され、必要な大きさの圧力が入力室R3に入力される。
通常時においても、ブレーキペダル150の操作を終了させれば、減圧リニア弁252が開弁状態とされ、第1加圧ピストン402,第2加圧ピストン404は、リターンスプリング474,476によって、それぞれ、初期位置に戻され、また、入力ピストン406は、リターンスプリング506によって、初期位置に戻される。
≪本シリンダ装置の特徴≫
シリンダ装置110では、入力ピストン406が、第1加圧ピストン402に設けられた有底穴に挿入されている。そのため、上記各液室を区画するために入力ピストン406と係合させる必要のある高圧シールは、第1加圧ピストン402の有底穴の内周面と入力ピストン406の外周面との間と、入力ピストン406の外周面と第2ハウジング部材412との間とに、それぞれ、1つずつしか配設されていない。具体的には、シール550とシール552である。そのため、高圧源依存加圧状態において、入力ピストン406の移動に対する摩擦抵抗が比較的小さく、摩擦抵抗が操作部材の操作感に与える影響、つまり、ブレーキ操作の操作感に与える影響が小さくされている。
シリンダ装置110では、入力ピストン406が、第1加圧ピストン402に設けられた有底穴に挿入されている。そのため、上記各液室を区画するために入力ピストン406と係合させる必要のある高圧シールは、第1加圧ピストン402の有底穴の内周面と入力ピストン406の外周面との間と、入力ピストン406の外周面と第2ハウジング部材412との間とに、それぞれ、1つずつしか配設されていない。具体的には、シール550とシール552である。そのため、高圧源依存加圧状態において、入力ピストン406の移動に対する摩擦抵抗が比較的小さく、摩擦抵抗が操作部材の操作感に与える影響、つまり、ブレーキ操作の操作感に与える影響が小さくされている。
また、シリンダ装置110では、反力室R8を加圧する弾性力依拠加圧機構を含んでストロークシミュレータが構成されているため、ストロークシミュレータを構成する第1反力スプリング482および第2反力スプリング492をシリンダ装置110の内部に、詳しく言えば、ハウジング400の内部に配設されているため、コンパクトなシリンダ装置とされている。また、第1反力スプリング482と第2反力スプリング492とが、入力ピストン406が進退する方向に並んで配設されるのではなく、その方向に見た場合に第2反力スプリング492が第1反力スプリング482を内包するように、2つのスプリングを配設できるため、その方向におけるシリンダ装置110の長さが短くされているのである。
さらに、シリンダ装置110では、ピストン間室R6と対向室R7とが連通させられて1つの反力室R8が形成されていることで、ピストン間室R6が比較的小さな容積に設定されている。つまり、入力ピストン406の前端と第1加圧ピストン402の有底穴の底との距離が、比較的小さくされているのである。したがって、入力ピストン406が第1加圧ピストン402に当接するまでの前進距離が小さくされている。そのことによって、シリンダ装置110では、失陥時等のブレーキ操作におけるガタ感を少なく、そのブレーキ操作の操作感が良好なものとされているのである。
≪変形例≫
図4に、第1実施例のシリンダ装置110に代えて、変形例のシリンダ装置570を採用した液圧ブレーキシステム100を示す。シリンダ装置570は、大まかには第1実施例のシリンダ装置110と同じ構成とされている。以下の変形例の説明においては、第1実施例と異なる構成および作動について説明する。
図4に、第1実施例のシリンダ装置110に代えて、変形例のシリンダ装置570を採用した液圧ブレーキシステム100を示す。シリンダ装置570は、大まかには第1実施例のシリンダ装置110と同じ構成とされている。以下の変形例の説明においては、第1実施例と異なる構成および作動について説明する。
本シリンダ装置570では、連通孔536および増減圧装置120は、外部連通路572によって連通されており、外部連通路572の途中には、リリーフ弁574およびチェック弁576が並列に設けられている。外部連通路572によって、増減圧装置120を介して、対向室R7をリザーバ122に連通させるための連通路L3が形成されている。リリーフ弁574は、反力室R8の圧力がある程度高くなった場合にのみ、その圧力をリザーバ122に開放する。詳しく言えば、リリーフ弁574は、反力室R8の圧力が、入力圧よりもある閾圧を超えて高い場合に開弁するようにされている。本シリンダ装置570では、反力室R8とリザーバ122とを連通させるための連通路L3と、リリーフ弁574とによって、反力室R8の圧力が設定圧(以下、「設定開弁圧」という場合がある)を超えた場合にのみ圧力室とリザーバ122とを連通させる連通状態切換機構、詳しく言えば、リリーフ弁574の設定圧に依拠して連通状態を実現させるための圧力依拠連通機構が構成されている。また、チェック弁576は、リザーバ122から反力室R8へのブレーキ液の流入が許容されるように設けられている。
本シリンダ装置570では、入力室R3への入力圧が大気圧となっている状態において、リリーフ弁574の設定開弁圧は、ブレーキペダル150の操作量が、図3における最大回生時液圧制動開始操作量よりある程度大きくなった場合における反力室R8の圧力に設定されている。したがって、失陥時において、反力室R8の圧力が設定開弁圧以下の場合には、反力室R8は密閉されており、反力室R8の内部は、第1反力スプリング482の弾性力と第2反力スプリング492の弾性力とによって加圧されている。それらの加圧力は、入力ピストン406の前進に対する抵抗力、つまり、ブレーキペダル150の操作に対する操作反力として作用することになる。失陥時、ブレーキペダル150の操作量が増加し、ブレーキペダル150に加えられる操作力が設定閾操作力となった場合に、リリーフ弁574は開弁して、反力室R8はリザーバ122と連通する。この連通状態が実現されると、反力室R8の圧力が設定開弁圧に維持され、かつ、反力室R8の容積減少が許容された状態で入力ピストン406の前進が許容されることになる。ちなみに、その状態においては、反力室R8内部には、リリーフ弁574の設定開弁圧に相当する残圧が残っており、その分の操作反力がブレーキペダル150に作用し続けることになる。
入力ピストン406の前進に伴って、ピストン間室R6の容積は減少し、入力ピストン406の前端は、第1補助ピストン480に当接する。さらにブレーキペダル150の操作量が増加されると、入力ピストン406は、第1補助ピストン480を介して、第1加圧ピストン402に当接し、入力ピストン406は、第1加圧ピストン402を直接押すことができる状態となる。失陥時においては、減圧リニア弁252は開弁状態となっており、入力室R3は大気圧とされており、運転者は、入力ピストン406の第1加圧ピストン402への当接の後には、上記残圧による操作反力に打ち勝つ自身の操作力によって、第1加圧ピストン402を押すことができる。それにより、第1加圧室R1のブレーキ液は、運転者の操作力によって加圧される、また、第2加圧室R2内のブレーキ液も加圧されることになる。つまり、第1加圧室R1,第2加圧室R2において操作力依存加圧状態が実現される。
通常時の動作は、ブレーキペダル150の操作が開始されてから、ある段階までは、上述した失陥時の動作と同様である。ただし、減圧リニア弁252には最大電流が供給されており、減圧リニア弁252は、閉弁状態とされている。通常時においては、液圧制動力を発生させるべく、ブレーキペダル150の操作量が上記最大回生時液圧制動開始操作量を超えない段階で、入力室R13に、高圧源装置118からの圧力が入力される。そのため、入力圧の上昇によって、反力室R8の圧力が上記設定開弁圧となっても、リリーフ弁574は開弁されず、反力室R8の密閉が維持される。
高圧源装置118によって発生させられた圧力を入力室R3に入力すれば、その圧力によって、第1加圧ピストン402,第2加圧ピストン404が前進させられて、第1加圧室R1,第2加圧室R2のブレーキ液が加圧される。ちなみに、入力室R3に入力される圧力に依存したブレーキ液の加圧の際には、反力室R8が密閉されていることから、上記最大回生時液圧制動開始操作量を超えない操作では、入力ピストン406の前端が、第1補助ピストン480に当接することはない。
上記のような動作が行われることによって、入力室R3の圧力に依存するブレーキ液の加圧の際には、第1加圧ピストン402,第2加圧ピストン404は、ブレーキペダル150に加えられた操作力に依存せずに、また、操作量に依存せずに前進して、第1加圧室R1,第2加圧室R2のブレーキ液を加圧させることができる。つまり、第1加圧室R1,第2加圧室R2において高圧源圧依存加圧状態が実現される。
本シリンダ装置570は、第1実施例の電磁式の開閉弁に代えて、リリーフ弁が採用されており、ある程度以上の操作力が加わったときに、連通状態が実現される。一般的に、電磁式開閉弁に比較してリリーフ弁は安価であり、本シリンダ装置570は、比較的安価とされている。
図5に、第1実施例のシリンダ装置110に代えて、第2実施例のシリンダ装置600を採用した液圧ブレーキシステム100を示す。なお、この液圧ブレーキシステム100は、シリンダ装置を除いて、第1実施例のシリンダ装置110を採用した液圧ブレーキシステム100の略同じ構成であるので、以下の液圧ブレーキシステム100の説明は、シリンダ装置600についてのみ行うとこととする。
≪シリンダ装置の構成≫
図5に示すように、シリンダ装置600は、シリンダ装置600の筐体であるハウジング602と、ブレーキ装置116に供給するブレーキ液を加圧する第1加圧ピストン604および第2加圧ピストン606と、運転者の操作が操作装置112を通じて入力される入力ピストン608とを含んで構成されている。なお、図6は、シリンダ装置600が動作していない状態、つまり、ブレーキ操作がされていない状態を示している。
図5に示すように、シリンダ装置600は、シリンダ装置600の筐体であるハウジング602と、ブレーキ装置116に供給するブレーキ液を加圧する第1加圧ピストン604および第2加圧ピストン606と、運転者の操作が操作装置112を通じて入力される入力ピストン608とを含んで構成されている。なお、図6は、シリンダ装置600が動作していない状態、つまり、ブレーキ操作がされていない状態を示している。
ハウジング602は、主に、2つの部材から、具体的には、第1ハウジング部材610、第2ハウジング部材612から構成されている。第1ハウジング部材610は、前端部が閉塞された概して円筒状を有し、後端部の外周にフランジ620が形成されており、そのフランジ620において車体に固定される。第1ハウジング部材610は、内径が互いに異なる2つの部分、具体的には、前方側に位置して内径の小さい前方小径部622、後方側に位置して内径の大きい後方大径部624に区分けされている。
第2ハウジング部材612は、前方側に位置して内径の大きい前方大径部630、後方側に位置して内径の小さい後方小径部632とを有する円筒形状をなしている。第2ハウジング部材612は、前方大径部630の前端部が第1ハウジング部材610の前方小径部622と後方大径部624との段差面に接する状態で、その後方大径部624に嵌め込まれている。それら第1ハウジング部材610,第2ハウジング部材612は、第1ハウジング部材610の後端部の内周面に嵌め込まれたロック環634によって、互いに締結されている。
第2加圧ピストン606は、後端部が塞がれた有底円筒形状をなしており、第1ハウジング部材610の前方小径部622に摺動可能に嵌め合わされている。第1加圧ピストン604は、円筒形状をなす本体部650と、その本体部650の後端部に設けられた鍔部652とを有する形状とされている。第1加圧ピストン604は、第2加圧ピストン606の後方に配設され、本体部650の前方の部分が第1ハウジング部材610の前方小径部622の内周面の後部側に、鍔部652が第2ハウジング部材612の前方大径部630の内周面に、それぞれ、摺動可能に嵌め合わされている。また、第1加圧ピストン604の本体部650の内部は、前後方向における中間位置に設けられた仕切壁部654によって、2つの部分に区画されている。つまり、第1加圧ピストン604は、前端,後端にそれぞれ開口する2つの有底穴を有する形状とされている。
第1加圧ピストン604と第2加圧ピストン606との間には、2つの後輪に設けられたブレーキ装置116RL,RRに供給されるブレーキ液を加圧するための第1加圧室R11が区画形成されており、また、第2加圧ピストン606の前方には、2つの前輪に設けられたブレーキ装置116FL,FRに供給されるブレーキ液を加圧するための第2加圧室R12が区画形成されている。なお、第1加圧ピストン604と第2加圧ピストン606とは、第1加圧ピストン604の仕切壁部654に螺着立設された有頭ピン660と、第2加圧ピストン606の後端面に固設されたピン保持筒662とによって、離間距離が設定範囲内に制限されている。また、第1加圧室R11内,第2加圧室R12内には、それぞれ、圧縮コイルスプリング(以下、「リターンスプリング」という場合がある)664、666が配設されており、それらスプリングによって、第1加圧ピストン604,第2加圧ピストン606はそれらが互いに離間する方向にされるとともに、第2加圧ピストン606は後方に向かって付勢されている。
一方、第1加圧ピストン604の後方、詳しくは、第1加圧ピストン604の鍔部652の後方には、第2ハウジング部材612の後端部との間に、外部高圧源装置118からのブレーキ液が供給される液室、つまり、高圧源装置118からの圧力が入力される液室(以下、「入力室」という場合がある)R13が区画形成されている。ちなみに、図2では、ほとんど潰れた状態で示されている。また、ハウジング602の内部には、第2ハウジング部材612の内周面と第1加圧ピストン604の本体部650の外周面との間に形成された空間が存在する。その空間が、第1加圧ピストン604の鍔部652の前端面と、第1ハウジング部材610の前方小径部622と後方大径部624との段差面とによって区画されることで、環状の液室が形成されている。この液室は、第1加圧ピストン604の鍔部652を挟んで入力室R13と対向する対向室R14とされている。
入力ピストン608は、前端部が開口されて後端部が塞がれている円筒形状の本体670と、入力ピストン608の前端部材であって、本体部670に対して突出・引込可能とされる補助ピストン672と、補助ピストン672を支持する第1反力スプリング674と、第1反力スプリング674の後方に直列に配設される第2反力スプリング676と、それらの反力スプリングに挟まれて浮動支持される鍔付ロッド形状の浮動座678とを含んで構成されている。ちなみに、第1反力スプリング674,第2反力スプリング676は、ともに圧縮コイルスプリングである。入力ピストン608は、ハウジング602の後端側から、第2ハウジング部材612の後方小径部632の内周面に摺接する状態でハウジング400内に挿し込まれるとともに、第1加圧ピストン604に、それの内周面に摺接する状態で挿し込まれており、入力ピストン608の前方には、第1加圧ピストン604との間に液室(以下「ピストン間室」という場合がある)R15が区画形成されている。
補助ピストン672は、それの前端面に孔が設けられた有底円筒状の外筒部材680と、その孔に固定的に嵌め込まれた筒状の内筒部材682と、内筒部材682の内部に収容されたボール684および付勢スプリング686とを含んで構成されている。内筒部材682の前端面は開口しており、その開口には、圧縮コイルスプリングである付勢スプリング686のばね反力によって、ボール684がその開口を塞ぐようにして前方に押しつけられている。補助ピストン672の前方に位置する仕切壁部654には、内筒部材682の開口に挿し込まれることによってボール684と係合する係合ピン688が設けられている。したがって、補助ピストン672が前進し、補助ピストン672と仕切壁部654との距離が、設定距離以下になると、係合ピン688がボール684を後方に押し、内筒部材682の開口が開けられることになる。このように、補助ピストン672では、ボール684が内筒部材682の孔から離間することによって、ピストン間室R15と入力ピストン608の内部に区画形成された液室(以下、「内部室」と言う場合がある)R16とを連通させる開閉弁が構成されている。ちなみに、入力ピストン608の内部室R16は、常時、大気圧とされている。
第1反力スプリング674は、それの前端部が補助ピストン672の外筒部材680の前端部に支持され、後端部が浮動座678の前方側のシート面に支持されている。また、第2反力スプリング676は、それの後端部が入力ピストン608の本体670の後端部に支持され、後端部が浮動座678の後方側のシート面に支持されている。したがって、第1反力スプリング674および第2反力スプリング676は、補助ピストン672を、入力ピストン608の本体670から突出する方向に付勢しており、補助ピストン672を弾性的に支持している。ちなみに、補助ピストン672は、それの外筒部材680の後端の外周部に設けられた被係止環部が、入力ピストン608の本体部670の前端の内周部に設けられた段差に係止されることで、本体670からある程度以上前方に突出することが制限されている。また、浮動座678の前端部には、緩衝ゴム690が嵌め込まれており、その緩衝ゴム690が補助ピストン672の内筒部材682の後端面に当接することで、補助ピストン672と浮動座678との接近はある範囲に制限されている。
入力ピストン608の後端部には、ブレーキペダル150の操作力を入力ピストン608に伝達すべく、また、ブレーキペダル150の操作量に応じて入力ピストン608を進退させるべく、オペレーションロッド152の前端部が連結されている。ちなみに、入力ピストン608の後端部は、第2ハウジング部材612の後方小径部632の後端部によって係止されることで、後退が制限されている。また、オペレーションロッド152には、円板状のスプリングシート692が付設されており、このスプリングシート692と第2ハウジング部材612との間には圧縮コイルスプリング(以下、「リターンスプリング」という場合がある)694が配設されており、このリターンスプリング694によって、オペレーションロッド152は後方に向かって付勢されている。なお、スプリングシート692とハウジング602との間にはブーツ694が渡されており、シリンダ装置600の後部の防塵が図られている。
第1加圧室R11は、開口が出力ポートとなる連通孔700を介して、アンチロック装置114に繋がる液通路202と連通しており、第1加圧ピストン604に設けられた連通孔702および開口がドレインポートとなる連通孔704を介して、リザーバ122に連通可能とされている。一方、第2加圧室R12は、開口が出力ポートとなる連通孔706を介して、アンチロック装置114に繋がる液通路200と連通しており、第2加圧ピストン606に設けられた連通孔708および開口がドレインポートとなる連通孔710を介して、リザーバ122に連通可能とされている。また、入力ピストン608の内部室R16は、第1加圧ピストン604に設けられた連通孔712、第2ハウジング部材612に設けられた連通孔714、第1ハウジング部材610に設けられて開口がドレインポートとなる連通孔718を介して、リザーバ122に連通されている。第2ハウジング部材612の前方側に位置する部分は、第1ハウジング部材610の内径よりある程度小さい外径とされており、それらハウジング部材610,612間にはある程度の流路面積を有する液通路720が形成されている。入力室R13は、その液通路720,第2ハウジング部材612に設けられた連通孔722および開口が入力ポートとなる連通孔724を介して、増減圧装置120に繋がっている。
対向室R14は、第2ハウジング部材612に設けられた連通孔726および開口が連結ポートとなる連通孔728によって、外部に連通可能となっている。第1加圧ピストン604の本体部650は、第1ハウジング部材610の前方小径部622の内径よりある程度小さい外径とされており、それらの間にはある程度の流路面積を有する液通路730が形成されている。ピストン間室R15は、その液通路730,第1加圧ピストン604に設けられた連通孔732および開口が連結ポートとなる連通孔734を介して、外部に連通可能となっている。これら連通孔728の連結ポートと連通孔734の連結ポートとは、外部連通路736によって連通させられており、対向室R14とピストン間室R15とを連通させるための室間連通路が形成されている。つまり、本シリンダ装置600では、その室間連通路によって、対向室R14およびピストン間室R15は、1つの一体的な液室(以下、「反力室」という場合がある)R17とされている。
なお、第1加圧ピストン604と入力ピストン608との相対移動に伴って、ピストン間室R15の容積が増加・減少するとともに、対向室R14の容積が減少・増加する。上記室間連通路は、それら2つの液室の容積変化を互いに吸収し合うようにするための機能を有している。ちなみに、対向室R14の断面積はピストン間室R15の断面積と略等しくされており、入力ピストン608をハウジング602に対して移動させることなく、第1加圧ピストン604だけがハウジング602に対して移動可能とされている。
また、本シリンダ装置600では、入力ピストン608の内部室R16が、反力室R17からリザーバ122に至る連通路の一部を構成している。この連通路は、前述の補助ピストン672に設けられた開閉弁によって開閉させられる。
外部連通路736は、それの途中において分岐されており、その分岐された連通路は増減圧装置120に繋がっている。また、外部連通路736には、反力室R17の圧力が高い場合に、その圧力を増減圧装置120を通ってリザーバ122に開放するためのリリーフ弁738が設けられている。詳しく言えば、反力室R17は、リリーフ弁738および増減圧装置120が有する減圧リニア弁252を介してリザーバ122に連通可能とされているのである。なお、リリーフ弁738は、反力室R17の圧力が入力室R13に入力される圧力よりもある閾圧を超えて高い場合に開弁するようにされており、入力室R13に入力される圧力が大気圧である場合には、大気圧より上記閾圧を超えて反力室R17の圧力が増加した場合に、開弁するようになっている。上記構成により、本シリンダ装置600では、反力室R17とリザーバ122とを連通させるための上記連通路と、リリーフ弁738とによって、反力室R17の圧力が設定圧(以下、「設定開弁圧」という場合がある)を超えた場合にのみ圧力室R17とリザーバ122とを連通させる連通状態切換機構とされているのである。
≪シリンダ装置の作動≫
まず、電気的失陥時のシリンダ装置600の作動を説明する。失陥時においては、運転者によってブレーキペダル150の踏込操作が開始されると、入力ピストン608の本体部670は前進を開始する。それによって、反力室R17の圧力が上記設定開弁圧となるまでは、反力室R17の圧力が上昇する。先に説明したように、ピストン間室R15の断面積と対向室R14の断面積とが略同じとされているため、入力ピストン608の前進によっても、第1加圧ピストン604は前進させられない。また、ピストン間室R15の容積変化は禁止された状態となるため、反力室R17の圧力、つまり、ピストン間室R15の圧力の上昇によって、補助ピストン672は、第1反力スプリング674および第2反力スプリング676を縮めつつ、本体部670の内部へと押し込まれる、言い換えれば、反力室R17の圧力に応じた量だけ、引き込む状態となる。
まず、電気的失陥時のシリンダ装置600の作動を説明する。失陥時においては、運転者によってブレーキペダル150の踏込操作が開始されると、入力ピストン608の本体部670は前進を開始する。それによって、反力室R17の圧力が上記設定開弁圧となるまでは、反力室R17の圧力が上昇する。先に説明したように、ピストン間室R15の断面積と対向室R14の断面積とが略同じとされているため、入力ピストン608の前進によっても、第1加圧ピストン604は前進させられない。また、ピストン間室R15の容積変化は禁止された状態となるため、反力室R17の圧力、つまり、ピストン間室R15の圧力の上昇によって、補助ピストン672は、第1反力スプリング674および第2反力スプリング676を縮めつつ、本体部670の内部へと押し込まれる、言い換えれば、反力室R17の圧力に応じた量だけ、引き込む状態となる。
第1反力スプリング674および第2反力スプリング676の弾性変形量、つまり、圧縮量は、反力室R17の圧力の上昇に依存する。逆に言えば、第1反力スプリング674および第2反力スプリング676による弾性力に応じて、反力室R17は加圧され、その反力室R17の圧力に応じた操作反力が、入力ピストンを介して操作部材に付与される。つまり、2つのスプリング674,676による加圧力が、入力ピストン608の前進に対する抵抗力、つまり、ブレーキペダル150の操作に対する操作反力として作用することになるのである。このような構造を有する本シリンダ装置600は、補助ピストン672,第1反力スプリング674,第2反力スプリング676、浮動座678を含んで構成された機構、つまり、反力室R17内を第1反力スプリング674,第2反力スプリング676の弾性力に依拠して加圧可能な弾性力依拠加圧機構を備えているのである。
上記操作反力は、入力ピストン608の前進量、つまり、ブレーキペダル150の操作量に依存する。ブレーキペダルの操作量に対する操作反力の大きさは、本シリンダ装置600においても、先に説明した図3に示すような特性となる。この図から解るように、ブレーキペダル150の操作量が増加するとそれにつれて操作反力は増加し、反力勾配変化操作量を超えてブレーキペダル150の操作量が増加すると、操作量の変化に対する操作反力の変化は大きくなる。すなわち、操作反力の増加勾配が大きくなるようにされているのである。このような特性は、ブレーキペダル150の操作量が、反力勾配変化操作量を超えた場合に、2つの反力スプリング674,676の一方である第1反力スプリング674よる加圧力が増加しないようにされていることで、実現されている。具体的には、補助ピストン672の内筒部材682の後端面が、浮動座678に嵌め込まれた緩衝ゴム690に当接して、第1反力スプリング674が弾性変形しなくなり、第2反力スプリング676のみが弾性変形するようにされているのである。本シリンダ装置600では、第1反力スプリング674のばね定数が第2反力スプリング676のばね定数より相当小さくされている。そのため、操作反力の変化勾配は、比較的操作量が小さい範囲では小さくされ、操作量が反力勾配変化操作量を超えた場合に相当に大きくなるようになっている。
リリーフ弁738の設定開弁圧は、入力室R13に高圧源装置118からの圧力が入力されていない状態において、ブレーキペダル150の操作量が、図3における最大回生時液圧制動開始操作量よりある程度大きくなった場合における反力室R17の圧力に設定されている。ブレーキペダル150の操作量が増加し、ブレーキペダル150に加えられる操作力が設定閾操作力となった場合に、リリーフ弁738は開弁して、反力室R17は、開弁状態となっている減圧リニア弁252を介してリザーバ122と連通する。この連通状態が実現されると、反力室R17の圧力が設定開弁圧に維持されたまま、反力室R17の容積減少が許容された状態で入力ピストン608の前進が許容されることになる。このような構造を有する本シリンダ装置600において、反力室R17とリザーバ122とを連通させる上記連通状態切換機構は、反力室R17とリザーバ122とが連通する反力室連通状態と連通しない反力室非連通状態とを、反力室の圧力に依拠して、選択的に実現する圧力依拠連通機構とされているのである。また、この連通状態切換機構における連通路は、反力室R17をリザーバ122に連通する圧力依拠連通機構用連通路とされているのである。
その状態でブレーキペダル150の操作が進行すると、補助ピストン672が入力ピストン608とともにある程度まで前進する。そして、補助ピストン672と仕切壁部654との距離が設定距離以下となった場合に、仕切壁部654に設けられた係合ピン688が、補助ピストン672に設けられた開閉弁を構成するボール684を後方に押し込む。それにより、反力室R17は、入力ピストン608の内部室R16を介して、リザーバ122と連通することになる。このような構造を有する本シリンダ装置600は、反力室R17からリザーバ122に連通される連通路および開閉弁542とを含んで構成された機構、つまり、反力室R17とリザーバ122とが連通する反力室連通状態と連通しない反力室非連通状態とを、反力室の容積に依拠して、選択的に実現する容積依拠連通機構を備えているのである。また、この連通路は、反力室R17をリザーバ122に連通する容積依拠連通機構用連通路とされているのである。
上記容積依拠連通機構によって反力室連通状態が実現されることで、反力室R17は大気圧とされ、入力ピストン608は、比較的自由な前進が許容されて、仕切壁部654に当接し、第1加圧ピストン604を直接押すことなる。したがって、その状態では、ブレーキペダル150に加えられた運転者の操作力は、直接、第1加圧ピストン604に伝達され、運転者は、自身の操作力で、第1加圧ピストン604を押すことができるのである。なお、減圧リニア弁252は、開弁状態となっているため、入力室R13は、常時大気圧とされており、第1加圧ピストン604の前進に対する抵抗力を発生させない。
第1加圧ピストン604の前進により、第1加圧室R11とリザーバ122の伝達が断たれ、第1加圧室R11のブレーキ液は、運転者の操作力によって加圧される。ちなみに、第1加圧室R11の加圧に伴って、第2加圧ピストン606も前進し、第1加圧室R11と同様、第2加圧室R12とリザーバ122との連通が断たれ、第1加圧室R11内のブレーキ液も加圧されることになる。このように、ブレーキペダル150に加えられる操作力によって、第1加圧室R1,第2加圧室R2においてブレーキ液が加圧される操作力依存加圧状態が実現され、ブレーキ装置116に、運転者の操作力に応じた液圧が入力されることになる。
運転者がブレーキ操作を終了させると、つまり、操作力のブレーキペダル150への付与をやめると、第1加圧ピストン604,第2加圧ピストン606は、リターンスプリング664、666によって、それぞれ、初期位置(図4に示す位置であり、第1加圧ピストン604の後端が第2ハウジング部材の後端部に当接する状態となる位置)に戻される。また、入力ピストン608は、オペレーションロッド152とともに、リターンスプリング694によって、初期位置(図4に示す位置であり、後端が、第2ハウジング部材612の後端部によって係止される位置)に戻される。
次に、通常時の作動について説明する。通常時においては、減圧リニア弁252には最大電流が供給されており、閉弁状態とされているものの、入力ピストン608の前進動作,反力室R17の圧力変化,弾性力依拠加圧機構の動作,ブレーキペダル150の操作量と操作反力との関係等については、上述の失陥時の場合と異ならない。通常時においては、ブレーキペダル150の操作量が上記最大回生時液圧制動開始操作量を超えない段階で、入力室R13に、高圧源装置118からの圧力が入力される。ちなみに、入力圧の上昇によって、反力室R17の圧力が上記設定開弁圧となっても、リリーフ弁738は開弁されない。
上記ブレーキ操作の途中で液圧制動力を発生させるべく、高圧源装置118によって発生させられた圧力を入力室R13に入力すれば、その圧力によって、第1加圧ピストン604,第2加圧ピストン606が前進させられて、第1加圧室R11,第2加圧室R12のブレーキ液が加圧される。入力室R13に入力される圧力に依存したブレーキ液の加圧の際には、反力室R17が密閉されていることから、上記最大回生時液圧制動開始操作量を超えない操作では、入力ピストン608の前端が、第1加圧ピストン604の仕切壁部654に当接することはない。また、第1加圧ピストン604の鍔部652の前端の受圧面積と、入力ピストン608の前端面の受圧面積とが略等しくされていることから、第1加圧ピストン604が前進したとしても、入力ピストン608の進退には影響を与えない。つまり、ブレーキペダル150の操作量、操作反力が変化しない構造とされているのである。
上記のような動作が行われることによって、入力室R13の圧力に依存するブレーキ液の加圧の際には、第1加圧ピストン604,第2加圧ピストン606は、ブレーキペダル150に加えられた操作力依存せずに、また、操作量に依存せずに前進して、第1加圧室R11,第2加圧室R12のブレーキ液を加圧する。つまり、入力ピストン608の前進とは関係なく、高圧源からの圧力に依存して第1加圧室R11,第2加圧室R12におけるブレーキ液が加圧される高圧源圧依存加圧状態が実現される。この場合のシリンダ装置600による制動力、すなわち、液圧制動力は、入力されたブレーキ液の圧力によって決まる。通常時、入力圧は増減圧装置120によって制御され、必要な大きさの圧力が入力室R13に入力される。
通常時においては、回生制動力を超える分の液圧制動力が得られるように、増減圧装置120によって制御された圧力を入力室R3に入力すればよい。多くの場合、目標制動力が上記利用可能最大回生制動力を超えた時点から液圧制動力を発生させるようにすればよい。ちなみに、バッテリ26の充電量等の関係で、目標制動力が利用可能最大回生制動力を超えない場合であっても、液圧制動力が必要となる場合があるため、その場合には、最大回生時液圧制動開始操作量に至らぬ段階で、入力室R13に高圧源装置118からの圧力を入力させればよい。
先に説明したように、本車両では、液圧ブレーキシステム100は、目標制動力のうちの回生制動力を超える分だけ液圧制動力を発生させればよい。極端に言えば、目標制動力を回生制動力で賄える限り、液圧ブレーキシステム100による液圧制動力を必要としない。本シリンダ装置600では、通常時において、発生させる液圧制動力に依存せずに、ブレーキペダル150の操作量に応じた操作反力が発生する構造とされている。極端に言えば、本シリンダ装置110は、第1加圧ピストン604,第2加圧ピストン606によるブレーキ液の加圧を行わない状態でのブレーキペダル150の操作を許容する機能を有している。つまり、本シリンダ装置600は、ハイブリッド車両に好適なストロークシミュレータを有しているのである。
通常時においても、ブレーキペダル150の操作を終了させれば、減圧リニア弁252が開弁状態とされ、第1加圧ピストン604,第2加圧ピストン606は、リターンスプリング664,666によって、それぞれ、初期位置に戻され、また、入力ピストン608は、リターンスプリング694によって、初期位置に戻される。
≪本シリンダ装置の特徴≫
シリンダ装置600では、入力ピストン608が、第1加圧ピストン604に設けられた有底穴に挿入されている。そのため、上記各液室を区画するために入力ピストン608と係合させる必要のある高圧シールは、第1加圧ピストン604の有底穴の内周面と入力ピストン608の外周面との間と、入力ピストン608の外周面と第2ハウジング部材612との間とに、それぞれ、1つずつしか配設されていない。具体的には、シール750とシール752である。そのため、入力ピストン608の移動に対する摩擦抵抗が比較的小さく、摩擦抵抗が操作部材の操作感に与える影響、つまり、ブレーキ操作の操作感に与える影響が小さくされている。
シリンダ装置600では、入力ピストン608が、第1加圧ピストン604に設けられた有底穴に挿入されている。そのため、上記各液室を区画するために入力ピストン608と係合させる必要のある高圧シールは、第1加圧ピストン604の有底穴の内周面と入力ピストン608の外周面との間と、入力ピストン608の外周面と第2ハウジング部材612との間とに、それぞれ、1つずつしか配設されていない。具体的には、シール750とシール752である。そのため、入力ピストン608の移動に対する摩擦抵抗が比較的小さく、摩擦抵抗が操作部材の操作感に与える影響、つまり、ブレーキ操作の操作感に与える影響が小さくされている。
また、シリンダ装置600では、反力室R17を加圧する弾性力依拠加圧機構を含んでストロークシミュレータが構成されているため、ストロークシミュレータを構成する第1反力スプリング674および第2反力スプリング676が、当該シリンダ装置600の内部に、詳しく言えば、入力ピストン608の内部に配設されているため、コンパクトなシリンダ装置とされている。
さらに、シリンダ装置600では、ピストン間室R15と対向室R14とが連通することで1つの反力室R17が形成されており、ピストン間室R15が比較的小さな容積とされている。つまり、入力ピストン608の前端と第1加圧ピストン604の有底穴の底との距離が、比較的小さくされているのである。したがって、入力ピストン608が第1加圧ピストン604に当接するまでの前進距離が小さくされている。そのことによって、シリンダ装置600では、失陥時等のブレーキ操作におけるガタ感を少なく、そのブレーキ操作の操作感が良好なものとされているのである。
なお、本シリンダ装置600では、反力室R17をリザーバ122に連通させるための手段として、リリーフ弁738が設けられており、失陥時において、ある程度以上の操作力が加わったときに、連通状態が実現される。一般的に、電磁式開閉弁に比較してリリーフ弁は安価であり、本シリンダ装置600は、比較的安価とされている。
なお、失陥時、リリーフ弁738が開弁して、反力室R17とリザーバ122が連通状態とされただけでは、その後のブレーキペダル150の操作に対して、リリーフ弁738の設定開弁圧に相当する操作反力が付与され続けるることになる。本シリンダ装置600では、入力ピストン608の前端がある程度の距離を超えて有底穴の底に近づいたときに、補助ピストン672に設けられた開閉弁によって、反力室R17とリザーバ122との連通状態が実現される。それによって、以降のブレーキペダル150の操作に対しては、圧力室の残圧による操作反力が発生せず、操作力が加圧ピストンの加圧以外に利用されることによるロスが軽減されている。
≪変形例≫
図6に、第2実施例のシリンダ装置600に代えて、変形例のシリンダ装置770を採用した液圧ブレーキシステム100を示す。シリンダ装置770は、大まかには第2実施例のシリンダ装置600と同じ構成とされている。以下の変形例の説明においては、第1実施例と異なる構成および作動について説明する。本シリンダ装置770における補助ピストン772は、有底円筒状とされた単一の部材から構成されており、シリンダ装置600の場合と異なり、開閉弁が設けられていない。また、そのこととの関係で、仕切壁部654に、係合ピン688は設けられていない。一方、外部連通路736から分岐されて増減装置120に繋がる連通路には、非励磁状態で開弁状態となり、励磁状態で閉弁状態となる電磁式の開閉弁774が設けられている。
図6に、第2実施例のシリンダ装置600に代えて、変形例のシリンダ装置770を採用した液圧ブレーキシステム100を示す。シリンダ装置770は、大まかには第2実施例のシリンダ装置600と同じ構成とされている。以下の変形例の説明においては、第1実施例と異なる構成および作動について説明する。本シリンダ装置770における補助ピストン772は、有底円筒状とされた単一の部材から構成されており、シリンダ装置600の場合と異なり、開閉弁が設けられていない。また、そのこととの関係で、仕切壁部654に、係合ピン688は設けられていない。一方、外部連通路736から分岐されて増減装置120に繋がる連通路には、非励磁状態で開弁状態となり、励磁状態で閉弁状態となる電磁式の開閉弁774が設けられている。
電気的失陥時においては、開閉弁774は開弁状態とされているため、反力室R17は大気圧とされており、入力ピストン608は、ブレーキペダル150の操作開始時点から。自由な前進が許容され、早い段階で、入力ピストン608の前端が第1加圧ピストン604の仕切壁部654に当接し、操作力依存加圧状態が実現される。通常時においては、開閉弁774は励磁されて閉弁状態とされ、反力室R17は密閉状態とされる。したがって、通常時において、本シリンダ装置770は、シリンダ装置600の通常時と同じ作動をすることとなる。
110:シリンダ装置 116:ブレーキ装置 118:外部高圧源装置 122:リザーバ 150:ブレーキペダル(操作部材) 400:ハウジング 402:第1加圧ピストン(加圧ピストン) 406:入力ピストン 460:本体部 462:鍔部 480:第1補助ピストン 482:第1反力スプリング 490:第2補助ピストン 492:第2反力スプリング 542:開閉弁 570:シリンダ装置 600:シリンダ装置 604:第1加圧ピストン(加圧ピストン) 608:入力ピストン 650:本体部 652:鍔部 670:本体部(本体部材) 672:補助ピストン(前端部材) 674:第1反力スプリング 676:第2反力スプリング 678:浮動座 770:シリンダ装置 R1:第1加圧室 R2:第2加圧室 R3:入力室 R6:ピストン間室 R7:対向室 R8:反力室 R11:第1加圧室 R12:第2加圧室 R13:入力室 R14:対向室 R15:ピストン間室 R16:内部室 R17:反力室 L2:連通路 570:シリンダ装置 572:外部連通路(連通路) 574:リリーフ弁 600:シリンダ装置 602:ハウジング 604:第1加圧ピストン(加圧ピストン) 608:入力ピストン 650:本体部 652:鍔部 670:本体部(本体部材) 672:補助ピストン(前端部材) 674:第1反力スプリング 676:第2反力スプリング 678:浮動座 680:外筒部材 682:内筒部材 684:ボール 686:付勢スプリング 688:係合ピン 736:外部連通路 738:リリーフ弁 R11:第1加圧室 R12:第2加圧室 R13:入力室 R14:対向室 R15:ピストン間室 R16:内部室 R17:反力室 770:シリンダ装置 772:補助ピストン 774:開閉弁
Claims (9)
- 車輪に設けられたブレーキ装置を作動させるために、加圧されたブレーキ液を前記ブレーキ装置に供給するシリンダ装置であって、
前端部が閉塞された筒状のハウジングと、
後端に開口する有底穴を有するとともに、本体部とその本体部の外周に形成された鍔部とを有し、前記本体部の前方に、前記ブレーキ装置に供給されるブレーキ液を加圧するための加圧室が区画されるとともに、前記鍔部の後方に、高圧源からの圧力が入力される入力室が、前記鍔部を挟んでそれの前方に、前記入力室と対向する対向室が、それぞれ、区画されるようにして、前記ハウジング内に配設された加圧ピストンと、
自身の前方に前記加圧ピストンとによってピストン間室が区画されるようにして、前記加圧ピストンの有底穴に嵌入され、後端部において操作部材に連結される入力ピストンと、
前記加圧ピストンの進退に伴う前記対向室の容積変化と前記ピストン間室の容積変化とを相互に吸収可能とし、それら対向室とピストン間室とを常時連通させてそれらを1つの反力室とするための室間連通路と、
その室間連通路によって形成された前記反力室内を弾性力に依拠して加圧可能な弾性力依拠加圧機構と、
リザーバと前記反力室とが連通する連通状態と、それらが連通しない非連通状態とを選択的に実現させる連通状態切換機構と
を備え、
前記非連通状態において、前記弾性力依拠加圧機構による前記反力室内の加圧に依存して前記操作部材の操作量に応じた操作反力を発生させるとともに、前記入力室に入力される前記高圧源からの圧力に応じた前記加圧室のブレーキ液の加圧を許容し、
前記連通状態において、前記反力室の容積の減少を許容することで、前記入力ピストンの前進による前記加圧ピストンへの当接を許容して、前記操作部材に加えられた操作力による前記加圧室のブレーキ液の加圧を許容するように構成されたシリンダ装置。 - 当該シリンダ装置が、
前記加圧ピストンの前記有底穴の底部に、前記入力ピストンとによって前記ピストン間室を区画する第1補助ピストンと、その第1補助ピストンを弾性的に支持する第1スプリングとを有し、かつ、前記加圧ピストンの本体部の外周面と前記ハウジングの内周面との間に配設されて前記対向室の前方側を区画する第2補助ピストンと、その第2補助ピストンを弾性的に支持する第2スプリングとを有し、
前記第1補助ピストンと、前記第1スプリングと、前記第2補助ピストンと、前記第2スプリングとを含んで前記弾性力依拠加圧機構が構成されるとともに、前記連通状態において、前記入力ピストンが前記第1補助ピストンを介して前記加圧ピストンに当接するように構成された請求項1に記載のシリンダ装置。 - 前記弾性力依拠加圧機構が、前記非連通状態において前記入力ピストンを前進させた際に、その前進の量が設定量を超えた場合に、前記第1スプリングによる加圧力と前記第2スプリングによる加圧力との一方が増加しないように構成された請求項2に記載のシリンダ装置。
- 当該シリンダ装置が、
前記加圧ピストンの前記有底穴の底部に、前記入力ピストンとによって前記ピストン間室を区画する補助ピストンと、その補助ピストンを弾性的に支持するスプリングとを備え、
それら補助ピストンとスプリングとを含んで前記弾性力依拠加圧機構が構成されるとともに、前記連通状態において、前記入力ピストンが前記補助ピストンを介して前記加圧ピストンに当接するように構成された請求項1に記載のシリンダ装置。 - 当該シリンダ装置が、
前記加圧ピストンの本体部の外周面と前記ハウジングの内周面との間に配設されて前記対向室の前方側を区画する補助ピストンと、その補助ピストンを弾性的に支持するスプリングとを有し、
それら補助ピストンとスプリングとを含んで前記弾性力依拠加圧機構が構成された請求項1記載のシリンダ装置。 - 前記入力ピストンが、筒状の本体部材と、その本体部材の内部に内部室を区画するようにしてその本体部材の前端部を閉塞するとともにその本体部材に対して突出・引込可能とされた前端部材と、前記内部室内に配設されて前記前端部材をそれが突出する方向に付勢するスプリングとを含んで構成され、
前記スプリングを含んで前記弾性力依拠加圧機構が構成されるとともに、前記連通状態において、前記入力ピストンの前記本体部材の前端が前記加圧ピストンに当接するように構成された請求項1に記載のシリンダ装置。 - 前記入力ピストンが、
それぞれが前記スプリングとして機能し、一方の一端部が前記本体部材と前記前端部材との一方に支持され、かつ、他方の一端部が前記本体部材と前記前端部材との他方に支持された状態で直列的に配設され、互いにばね定数の異なる2つのスプリングと、
それら2つのスプリングの一方の他端部と他方の他端部との間に挟まれて、それら2つのスプリングによって浮動支持されるとともに、それら2つのスプリングの弾性力を、前記前端部材に作用させるべくそれら2つのスプリングを連結する浮動座と
を有し、
それら2つのスプリングと浮動座とを含んで前記弾性力依拠加圧機構が構成され、
前記本体部材に対して前記前端部材が引き込まれる過程において、その引込の量が設定量を超えた場合に、前記本体部材と前記前端部材との一方に対する前記浮動座の変位が禁止されることで、前記2つのスプリングの一方の弾性変形量が増加しないように構成された請求項6に記載のシリンダ装置。 - 前記連通状態切換機構が、前記反力室と前記リザーバとを連通するための連通路と、その連通路に設けられてその連通路を開閉する開閉弁とを含んで構成された請求項1ないし請求項7のいずれか1つに記載のシリンダ装置。
- 前記連通状態切換機構が、前記反力室と前記リザーバとを連通する連通路と、前記反力室の圧力が設定圧を超えた場合にのみ開弁するリリーフ弁とを含んで構成された請求項1ないし請求項7のいずれか1つに記載のシリンダ装置。
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