JP2002012145A

JP2002012145A - 車両の液圧ブレーキ装置

Info

Publication number: JP2002012145A
Application number: JP2000197968A
Authority: JP
Inventors: Michiji Nishii; 理治西井; Taku Kurokawa; 卓黒川; Satoshi Ishida; 聡石田; Masaki Oishi; 昌樹大石
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2002-01-15
Anticipated expiration: 2020-06-30
Also published as: US20020000751A1; US6478385B2; JP4544381B2

Abstract

(57)【要約】【課題】マスタピストンとパワーピストンとの間に密
閉室を形成する液圧ブレーキ装置において、ブレーキ非
作動時には密閉室をリザーバに連通し、ブレーキ作動開
始時には確実に密閉室を形成する。【解決手段】マスタピストン１２の後方に密閉室Ｒ３
を介してパワーピストン２１を配置し、その後方に形成
したパワー室Ｒ６に、補助液圧源４０の出力パワー液圧
を調圧手段を介して供給する。そして、密閉室Ｒ３とパ
ワー室Ｒ６とを、ブレーキ作動開始に応じて閉成する常
開の開閉弁（例えば、差圧応動逆止弁３０）を介して接
続し、非作動時には、密閉室を常開の弁手段、パワー室
及び調圧手段を介してリザーバ４に連通する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用の車輪の
ホイールシリンダにブレーキ液圧を供給する液圧ブレー
キ装置に関し、特に、マスタシリンダに加え補助液圧源
と調圧手段を備え、マスタピストンとパワーピストンと
の間に密閉室を形成する車両の液圧ブレーキ装置に係
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車用の液圧ブレーキ装置に関しては
種々の形態の装置が知られているが、例えば特開平９−
３１５２８８号公報に、マスタシリンダに加え補助液圧
源と調圧弁手段を備えた液圧ブレーキ装置が開示されて
いる。同公報においては、マスタシリンダピストンが、
ブレーキ操作部材に連結する第１のピストンと、第１の
ピストンに対し相対的に摺動可能な第２のピストンを備
えると共に、第２のピストンの前進時に第１のピストン
に係合する係合部材を備え、第１及び第２のピストンの
各々の後端部をパワー室に露呈し、各々の前端部を圧力
室に露呈するように配置することとしている。而して、
補助液圧源の出力液圧が十分のときにはブレーキ操作部
材の操作に応じて調圧弁手段の出力液圧によりマスタシ
リンダを倍力駆動し、補助液圧源の出力液圧が不十分の
ときにはブレーキ操作部材の操作に応じてマスタシリン
ダを直接駆動することができ、十分なパワー液圧が得ら
れないときにも、マスタシリンダのみによって適切な制
動作動を行なうことができる。このように、補助液圧源
の出力液圧が不十分のときには第１のピストンのみが作
動するので、出力液圧が十分のときに比べてマスタシリ
ンダピストンの有効面積を小さくできる。従って、補助
液圧源の出力液圧が不十分のときでも、圧力室の圧力を
十分に増圧することができる。

【０００３】また、上記特開平９−３１５２８８号公報
においては、第２のピストンを、前端部を圧力室に収容
し後端部をパワー室に収容する筒体で構成し、この筒体
の中空部に第１のピストンを摺動自在に収容して、二重
ピストン構造とし、第１のピストンと第２のピストンと
の間に閉空間を形成すると共に、この閉空間を圧力室又
はパワー室に連通する連通路を設けた構成が開示されて
いる。このように閉空間を圧力室又はパワー室に連通す
ることにより、ブレーキ操作部材の急激な操作に伴う第
１及び第２のピストンの離脱と係合によるショックを低
減することとしている。

【０００４】上記公報の調圧弁手段は所謂レギュレータ
であるが、調圧弁手段を備えた液圧ブレーキ装置として
液圧ブースタを具備したものも知られている。例えば、
特開平２−９５９６６号公報には、パワー液圧源（補助
液圧源）の出力液圧を倍力源としてブレーキペダルに応
動してマスタシリンダを倍力駆動する液圧ブースタを具
備した液圧ブレーキ装置が開示されている。この液圧ブ
レーキ装置においては、径が異なるパワーピストン及び
マスタシリンダ並びにこれらを流体的に連結する密閉室
を設け、ブレーキペダルのストロークを短縮することと
している。そして、液圧ブースタの倍圧力消失時にはブ
レーキペダルによってマスタシリンダを直接駆動し得る
ように構成されている。

【０００５】更に、上記特開平２−９５９６６号公報に
おいては、液圧ブースタの倍圧室と密閉室との間に一方
向弁手段を介装し、液圧ブースタの倍圧力消失時にはパ
ワーピストンとマスタピストンが機械的に結合するよう
に構成したものの開示されている。そして、一方向弁手
段として、チェックバルブあるいはカップシールを用い
ることができる旨記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平２−９５９
６６号公報に記載の液圧ブレーキ装置においては、液圧
差に応じて密閉室から倍圧室側への連通を許容する一方
向弁手段が設けられているが、液圧ブレーキ装置が非作
動時の静止状態での状態が明らかでない。例えば、一方
向弁手段としてカップシールを用いた場合には静止状態
では密閉室と倍圧室との連通は遮断され、また、一般的
なチェックバルブを用いた場合には静止状態で密閉室と
倍圧室との連通は遮断される。

【０００７】液圧ブレーキ装置が非作動時においては、
密閉室をパワー室（倍圧室）に連通するように構成し、
密閉室がパワー室を介してリザーバに連通する状態とす
ることが望ましい。このように構成すれば、ブレーキ液
充填時において、リザーバ口から真空引きして液圧ブレ
ーキ装置内を高真空状態に維持し、加圧ブレーキ液を圧
送することにより、確実にエア抜きを行なうことができ
る。しかし、上記公報に記載のように密閉室とパワー室
との間に開弁圧を有するチェックバルブが存在すると、
エア抜き時に所謂ペダリング操作が必須となる。

【０００８】一方、前掲の特開平９−３１５２８８号公
報に記載の液圧ブレーキ装置においては、マスタシリン
ダピストンを二重ピストン構造とし、両ピストン間に閉
空間を形成することとしているが、この閉空間はブレー
キ操作部材の急激な操作に伴う両ピストンの離脱と係合
によるショックを低減することを目的としたもので、上
記特開平２−９５９６６号公報に記載における密閉室と
は異なる。そして、特開平９−３１５２８８号公報にお
ける閉空間に関しては、ブレーキ液充填時におけるエア
抜きが困難となることはない。

【０００９】そこで、本発明は、マスタシリンダに加え
補助液圧源と調圧手段を備え、マスタピストンとパワー
ピストンとの間に密閉室を形成する車両の液圧ブレーキ
装置において、ブレーキ非作動時には密閉室をリザーバ
に連通し、ブレーキ作動開始時には確実に密閉室を形成
し得る液圧ブレーキ装置を提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は請求項１に記載のように、ブレーキ操作部
材の操作に応じてマスタピストンを前進駆動しリザーバ
のブレーキ液を昇圧してブレーキ液圧を出力するマスタ
シリンダと、前記マスタピストンの後方に密閉室を介し
て配置すると共に、後方にパワー室を形成するパワーピ
ストンと、前記リザーバのブレーキ液を所定の圧力に昇
圧してパワー液圧を出力する補助液圧源と、該補助液圧
源に接続すると共に前記リザーバに接続し前記補助液圧
源の出力パワー液圧を所定の圧力に調圧して前記パワー
室に供給する調圧手段とを備えた車両の液圧ブレーキ装
置において、前記密閉室と前記パワー室とを、ブレーキ
作動開始に応じて閉成する常開の弁手段を介して接続
し、非作動時には、前記密閉室が前記常開の弁手段、前
記パワー室及び前記調圧手段を介して前記リザーバに連
通するように構成したものである。尚、前記調圧手段と
しては、レギュレータ、液圧ブースタ、液圧サーボ等と
称呼される手段の何れでもよい。

【００１１】前記液圧ブレーキ装置において、前記常開
の弁手段は、請求項２に記載のように、前記パワー室内
の圧力と前記密閉室内の圧力との差圧に応じて作動する
常開の差圧応動逆止弁で構成し、前記パワー室内の圧力
と前記密閉室内の圧力差が所定値以下であるときには連
通状態とし、前記パワー室内の圧力が前記密閉室内の圧
力より所定値以上大となったときに前記密閉室と前記パ
ワー室との連通を遮断するように構成するとよい。

【００１２】あるいは、前記常開の弁手段は、請求項３
に記載のように、前記パワーピストンの前記マスタピス
トン側の端部に装着する断面カップ形状のシール部材で
構成すると共に、常時は該シール部材の先端部を迂回し
て前記密閉室と前記パワー室とを連通し、ブレーキ作動
開始時には前記パワーピストンの前進作動に応じて前記
シール部材によって前記密閉室と前記パワー室との連通
を遮断するように構成することもできる。

【００１３】前記液圧ブレーキ装置において、請求項４
に記載のように、前記パワーピストンが、前記補助液圧
源の出力パワー液圧に応じて前記パワーピストンを後方
に押圧する受圧面を有し、該受圧面の面積を、ブレーキ
作動開始時に前記パワーピストンを前進駆動するのに必
要な圧力が、前記常開の弁手段を閉成するのに十分な圧
力以上となる面積に設定するとよい。また、請求項５に
記載のように、前記調圧手段は前記パワーピストン内に
形成することができる。

【００１４】更に、請求項６に記載のように、前記パワ
ー室を前記補助液圧源に連通接続する液圧路に介装する
常閉の電磁開閉弁と、前記調圧手段を前記リザーバに連
通接続する液圧路に介装する常開の電磁開閉弁とを備え
たものとし、自動ブレーキ時には、前記補助液圧源を駆
動すると共に、前記常閉の電磁開閉弁及び前記常開の電
磁開閉弁を夫々開位置及び閉位置に切り換えるように構
成することもできる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の望ましい実施形態
を図面を参照して説明する。図１及び図２は本発明の一
実施形態の液圧ブレーキ装置を示すもので、ブレーキペ
ダル３に加えられた踏力が入力ロッド３ａを介してブレ
ーキ作動力として伝えられ、これに応じて液圧助勢装置
２０によって助勢されてマスタシリンダ１０からブレー
キ液圧が出力され、車両の各車輪に装着されたホイール
シリンダ（図示せず）に供給されるように構成されてい
る。尚、図１に全体構成を示し、図２に液圧助勢装置２
０部分を拡大して示す。

【００１６】本実施形態のマスタシリンダ１０は、図１
に示すように、第１のシリンダ１ａと、これに収容する
第２のシリンダ１ｂ及び第３のシリンダ１ｃから成るシ
リンダボデーのマスタシリンダハウジング１内に、マス
タピストン１１及び１２が直列に収容されて成るタンデ
ムマスタシリンダである。第１のシリンダ１ａは有底筒
体で、シリンダボア１ｄから開口部に向かって順次内径
が増加するように段付孔が形成されている。第１のシリ
ンダ１ａには給液ポート１ｉ，１ｊ及び出力ポート１
ｍ，１ｎが形成されている。

【００１７】第２のシリンダ１ｂは略円筒体で、シリン
ダボア１ｄと同径のシリンダボア１ｅが形成されてい
る。第２のシリンダ１ｂの前端には、第１のシリンダ１
ａ内を給液ポート１ｉに連通する流路１ｈが形成されて
おり、その前方にカップ状のシール部材Ｓ１が前方に拡
開するように配置されている。また、流路１ｈの後方内
側にもカップ状のシール部材Ｓ２が後方に拡開するよう
に配置されている。第３のシリンダ１ｃは第２のシリン
ダ１ｂの後部に重合される筒体で、両者間に環状の流路
１ｆが形成され、第１のシリンダ１ａと第２のシリンダ
１ｂとの間に形成される環状の流路１ｇに連通するよう
に構成されている。この流路１ｇには出力ポート１ｎが
開口している。第３のシリンダ１ｃの側面には給液ポー
ト１ｊに連通する流路１ｋが形成されており、流路１ｋ
の開口部には環状部材１７が配設されている。

【００１８】環状部材１７の両側には前方に拡開するカ
ップ状のシール部材Ｓ３と後方に拡開するカップ状のシ
ール部材Ｓ４が配設され、シール部材Ｓ３の前方に流路
１ｆの開口部が位置し、シール部材Ｓ４の上方に流路１
ｋの開口部が位置するように配置されている。そして、
シリンダボア１ｄ内には有底筒体のマスタピストン１１
が液密的摺動自在に収容されており、第１のシリンダ１
ａとマスタピストン１１との間に第１の圧力室Ｒ１が郭
成されている。また、シリンダボア１ｅ内にはマスタピ
ストン１２が収容され、環状部材１７及びシール部材Ｓ
３，Ｓ４に液密的摺動自在に支持されており、マスタピ
ストン１１とマスタピストン１２の間に第２の圧力室Ｒ
２が郭成されている。

【００１９】マスタピストン１１は、非作動時の後端位
置で、そのスカート部に形成された連通孔１１ａが流路
１ｈと対向し、給液ポート１ｉを介して第１の圧力室Ｒ
１がリザーバ４に連通するように構成されている。ま
た、マスタピストン１２は、非作動時の後端位置で、そ
のスカート部に形成された連通孔１２ａがシール部材Ｓ
３と対向し、流路１ｋ及び給液ポート１ｊを介して第２
の圧力室Ｒ２がリザーバ４に連通するように構成されて
いる。而して、シール部材Ｓ３は図１の位置で流路１ｋ
側から圧力室Ｒ２側へのブレーキ液の流れを許容し、逆
方向への流れを阻止し得るように構成されている。ま
た、シール部材Ｓ４は流路１ｋ側から後述の密閉室Ｒ３
側へのブレーキ液の流れを許容し、逆方向への流れを阻
止し得るように構成されている。

【００２０】第１のシリンダ１ａ内の先端面とマスタピ
ストン１１の凹部底面との間にはスプリング１３が張架
され、マスタピストン１１が後方に付勢されている。そ
して、マスタピストン１１の凹部底面にはロッド１４ａ
の一端が固着され、その他端側の頭部がリテーナ１４ｂ
の先端部に係止し得るように配設されており、これらに
よってマスタピストン１１の後端位置が規制されてい
る。同様に、マスタピストン１１の後端面とマスタピス
トン１２の凹部底面との間にはスプリング１５が張架さ
れ、両者が離隔する方向に付勢されている。そして、マ
スタピストン１２の凹部底面にはロッド１６ａの一端が
固着され、その他端側の頭部がリテーナ１６ｂの先端部
に係止し得るように配設されており、これらによってマ
スタピストン１２の後端位置が規制されている。

【００２１】マスタピストン１２の後方には密閉室Ｒ３
を介して液圧助勢装置２０が構成されている。マスタシ
リンダハウジング１を構成する第１のシリンダ１ａに
は、ブースタハウジング２を構成する有底筒体の第４の
シリンダ２ａが接合されており、そのシリンダボア２ｂ
はマスタシリンダのシリンダボア１ｄ，１ｅより大径
で、これにパワーピストン２１が液密的摺動自在に収容
されている。図２に示すように、パワーピストン２１に
は前方と後方にランド部２１ｘ，２１ｙが形成され、夫
々にシール部材Ｓ５，Ｓ７が嵌合されている。更に、こ
れらの間のシリンダボア２ｂ内面にシール部材Ｓ６が配
設され、第４のシリンダ２ａの底部開口２ｃ回りにシー
ル部材Ｓ８が配設されている。尚、実際にシール部材Ｓ
５乃至Ｓ７を図２に示すように配置するには、パワーピ
ストン２１を２分割する等の対応が必要となるが、設計
的事項であるので一部品として説明する。

【００２２】而して、シール部材Ｓ４とシール部材Ｓ５
の間に密閉室Ｒ３、シール部材Ｓ５とシール部材Ｓ６の
間に環状のドレイン室Ｒ４、シール部材Ｓ６とシール部
材Ｓ７の間に環状の給液室Ｒ５、そしてシール部材Ｓ７
とシール部材Ｓ８の間に環状のパワー室Ｒ６が形成され
ている。パワーピストン２１には、図２に拡大して示す
ように、前方から順に凹部２１ａ、大径のシリンダボア
２１ｂ、小径のシリンダボア２１ｃ及び大径のシリンダ
ボア２１ｄが形成されており、シリンダボア２１ｂをド
レイン室Ｒ４に連通する連通孔２１ｈ、シリンダボア２
１ｃを給液室Ｒ５に連通する連通孔２１ｇ、更にシリン
ダボア２１ｃをパワー室Ｒ６に連通する連通孔２１ｅ，
２１ｆが形成されている。

【００２３】シリンダボア２１ｄにはプランジャ２２が
液密的摺動自在に収容され、その後方に入力ロッド３ａ
が接続されている。プランジャ２２の前方のシリンダボ
ア２１ｃには第１のスプール２３が液密的摺動自在に収
容され、更にその前方のシリンダボア２１ｂには第２の
スプール２４が摺動自在に収容されている。そして、凹
部２１ａには反力伝達用の弾性部材として反力ゴムディ
スク２５が配設され、その前方に金属板２６が反力ゴム
ディスク２５に密着して前後移動可能に収容されてい
る。尚、図１及び図２に示す非作動時には反力ゴムディ
スク２５と第２のスプール２４の先端面との間に若干の
空隙が形成されている。

【００２４】図２に拡大して示すように、第１のスプー
ル２３の外周面には環状溝２３ａ，２３ｂが形成される
と共に、前方で開口する軸方向の穴２３ｄが形成され、
径方向の連通孔２３ｃを介して環状溝２３ａに連通して
いる。第１のスプール２３は、非作動時には図２に示す
ように、環状溝２３ａ，２３ｂが夫々連通孔２１ｅ，２
１ｆの開口と対向しており、パワー室Ｒ６は連通孔２１
ｅ、環状溝２３ａ及び連通孔２３ｃを介して穴２３ｄに
連通する。第１のスプール２３が前進し、図３に示す状
態になると、パワー室Ｒ６と穴２３ｄとの連通が遮断さ
れ、環状溝２３ｂが連通孔２１ｆ及び連通孔２１ｇの開
口部と対向し、パワー室Ｒ６が連通孔２１ｇと連通す
る。

【００２５】一方、第２のスプール２４は、その後方の
外周面に環状溝２４ａが形成されると共に、後方で開口
し第１のスプール２３の穴２３ｄの開口部と対向する軸
方向の穴２４ｃが形成され、径方向の連通孔２４ｂを介
して環状溝２４ａに連通し、更に連通孔２１ｈを介して
ドレイン室Ｒ４に連通している。尚、第１のスプール２
３と第２のスプール２４は、図２及び図３に示す状態で
は当接し一体となって移動するが、後述するように、分
離して両者間に空間が形成される場合もある。

【００２６】ブースタハウジング２には、常にドレイン
室Ｒ４に連通するドレインポート２ｄ並びに入力ポート
２ｅ，２ｆが形成されており、ドレインポート２ｄは図
１に示すように常開の開閉弁６を介してリザーバ４に連
通接続されている。尚、この開閉弁６はきめ細かい制御
を行なうためプロポーショニングバルブで構成されてい
る。一方、入力ポート２ｅ，２ｆは図１に示す補助液圧
源４０に連通接続されている。補助液圧源４０は電動モ
ータ４１によって駆動される液圧ポンプ４２を備え、入
力側がリザーバ４に連通接続され、出力側が逆止弁４３
を介してアキュムレータ４４に連通接続されると共に入
力ポート２ｅに連通接続され、常閉の開閉弁５を介して
入力ポート２ｆに連通接続されている。尚、この開閉弁
５もプロポーショニングバルブで構成すれば一層きめ細
かい制御が可能となる。本実施形態では、補助液圧源４
０が所定の出力液圧に維持されるように、アキュムレー
タ４４に圧力センサＰが接続されている。以上のよう
に、本実施形態では、パワーピストン２１内に本発明の
調圧手段が構成されている。

【００２７】更に、本実施形態においては、ブースタハ
ウジング２に密閉室Ｒ３とパワー室Ｒ６とを連通する流
路２ｇが形成されており、この流路２ｇに本発明の弁手
段として常開の差圧応動逆止弁３０（以下、単に逆止弁
３０という）が介装されている。即ち、常時は連通状態
に維持され、パワー室Ｒ６と密閉室Ｒ３の圧力差に応じ
て閉成され、パワー室Ｒ６が密閉室Ｒ３内の圧力より大
で圧力差が所定値以上であるときには、逆止弁３０が閉
成され、両者間が遮断される。これに対し、液圧ブレー
キ装置の非作動時には、両者間に圧力が存在せず逆止弁
３０が開位置にあるので、ブレーキ液の充填時には、パ
ワー室Ｒ６側から真空引きをすることにより、容易且つ
確実に密閉室Ｒ３内のエア抜きを行なうことができる。

【００２８】次に、上記の構成になる液圧ブレーキ装置
の全体作動を図１乃至図７を参照して説明する。図３乃
至図７は液圧ブレーキ装置における液圧助勢装置２０部
分の作動状態を拡大して示すもので、先ず、ブレーキペ
ダル３が非操作状態にあるときには各構成部品は図１及
び図２に示す状態にあり、開閉弁５は閉位置、開閉弁６
は開位置とされている。マスタピストン１２の後端面は
金属板２６に当接し、液圧助勢装置２０は非作動の状態
にある。このとき、密閉室Ｒ３は連通孔１ｋ及び給液ポ
ート１ｊを介してリザーバ４に連通しているので大気圧
下にある。

【００２９】一方、給液室Ｒ５は補助液圧源４０のアキ
ュムレータ４４に連通接続されているが、連通孔２１ｇ
は第１のスプール２３によって遮断されている。また、
パワー室Ｒ６は開閉弁５が閉位置にあり、連通孔２１
ｅ、これと対向する第１のスプール２３の溝２３ａ、連
通孔２３ｃ及び穴２３ｄ、第２のスプール２４の穴２４
ｃ、連通孔２４ｂ及び溝２４ａ、パワーピストン２１の
連通孔２１ｈ、そしてポート２ｄを介してリザーバ４に
連通している。更に、パワー室Ｒ６は流路２ｇ及び逆止
弁３０を介して密閉室Ｒ３に連通している。而して、補
助液圧源４０が駆動されてもパワーピストン２１には給
液室Ｒ５内の液圧による後方への押圧力が付与されるの
みであるので、図１及び図２に示す停止位置に維持され
る。

【００３０】ブレーキ操作が行なわれ、プランジャ２２
が前進駆動されて第１のスプール２３が前進し図３に示
す状態となると、連通孔２１ｅが第１のスプール２３に
よって遮断されるので、パワー室Ｒ６と穴２３ｄとの連
通が遮断されるのに対し、環状溝２３ｂが連通孔２１ｆ
及び連通孔２１ｇの開口部と対向するので、入力ポート
２ｅ、連通孔２１ｇ、環状溝２３ｂ及び連通孔２１ｆ，
２１ｅを介してパワー室Ｒ６にパワー液圧が導入され
る。このとき、給液室Ｒ５には補助液圧源４０からのパ
ワー液圧が導入されているので、そのパワー液圧による
パワーピストン２１を後方に押圧する方向に付与される
ランド部２１ｙ（後方への受圧面を構成）の環状面積分
の押圧力と、ブレーキ操作に応じてパワー室Ｒ６に導入
される液圧によるパワーピストン２１の有効断面積分の
押圧力及びブレーキ操作力とがバランスするように作動
し、このときのパワー室Ｒ６と密閉室Ｒ３の圧力差が所
定値以上となると逆止弁３０が閉成され、流路２ｇは逆
止弁３０によって遮断されるので、密閉室Ｒ３はブレー
キ液が充填された密閉空間となる。換言すれば、後方へ
の受圧面を構成するランド部２１ｙの面積は、ブレーキ
作動開始時にパワーピストン２１を前進駆動するのに必
要な圧力が、逆止弁３０を閉成するのに十分な圧力以上
となる面積に設定されており、これにより、マスタシリ
ンダ液圧が発生する前に確実に逆止弁３０を閉成するこ
とができる。

【００３１】このようにして、密閉室Ｒ３が密閉空間と
された後の助勢作動中は、ブレーキ操作力及びパワーピ
ストン２１の後端面に付与される押圧力に対し、ランド
部２１ｙの環状面積分の押圧力及び密閉室Ｒ３の圧力に
よるパワーピストン２１の前端面に付与される押圧力が
バランスするように制御される。そして、密閉室Ｒ３
は、パワーピストン２１のランド部２１ｘの有効断面積
がマスタピストン１２の有効断面積より大であるので、
パワーピストン２１の前進移動に伴いマスタピストン１
２が前進してマスタピストン１２とパワーピストン２１
との間隙が拡大して図３に示すようになり、この状態で
マスタピストン１２とパワーピストン２１が流体的に結
合され一体的に移動することとなる。このように、液圧
助勢装置２０による助勢時には、パワーピストン２１と
マスタピストン１２が密閉室Ｒ３に充填されたブレーキ
液を介して流体的に結合され、図３に示すようにパワー
ピストン２１とマスタピストン１２との間隙分、マスタ
ピストン１２が前進した状態でパワーピストン２１及び
マスタピストン１２が一体となって前進するので、ブレ
ーキペダル３のストロークが短縮される。

【００３２】一方、液圧助勢装置２０が失陥した場合に
は、給液室Ｒ５及びパワー室Ｒ６にパワー液圧が供給さ
れず、ドレイン室Ｒ４はポート２ｄを介してリザーバ４
に連通し、また密閉室Ｒ３内は流路１ｋ及びポート１ｊ
を介してリザーバ４に連通するので、何れも大気圧のま
まとなる。従って、ブレーキペダル３の操作に応じて入
力ロッド３ａが前進駆動されると、プランジャ２２、第
１のスプール２３を介して第２のスプール２４が反力ゴ
ムディスク２５に当接し、この反力ゴムディスク２５及
び金属板２６を介してマスタピストン１２が押圧され、
これらが一体となって前進し、図１及び図２の状態か
ら、図４に示す状態となる。而して、パワーピストン２
１とマスタピストン１２が一体となって前進するが、こ
の場合に出力されるブレーキ液圧は、パワーピストン２
１のランド部２１ｘの有効断面積ではなく、マスタピス
トン１２の有効断面積によって決まるので、両ピストン
の有効断面積が同じ場合の特性に比べて、液圧助勢装置
２０の失陥時の増圧勾配が大となる。

【００３３】図５はアクティブブレーキ（自動ブレー
キ）時の作動状態を示すもので、ブレーキペダル３は非
操作の状態で、図１に示す開閉弁５が開位置の状態で開
閉弁６が閉位置とされ、補助液圧源４０が駆動される。
初期位置には、第１及び第２のスプール２３，２４は図
２と同様の位置関係にあるので、連通孔２１ｇは第１の
スプール２３によって遮断され、給液室Ｒ５には補助液
圧源４０の出力パワー液圧が付与される。一方、パワー
室Ｒ６は連通孔２１ｅ、これと対向する第１のスプール
２３の溝２３ａ、連通孔２３ｃ及び穴２３ｄ、第２のス
プール２４の穴２４ｃ、連通孔２４ｂ及び溝２４ａ、パ
ワーピストン２１の連通孔２１ｈ、そしてポート２ｄに
連通しているが、開閉弁６が閉位置とされているので、
この間の空間はパワー室Ｒ６内のブレーキ液圧、即ちパ
ワー液圧となる。これにより、第１のスプール２３に対
しては両端に等しい圧力が付与されるので、その状態が
維持されるのに対し、第２のスプール２４はパワー液圧
の作用によって前進して反力ゴムディスク２５を押圧す
る状態となり、図５に示すように第１及び第２のスプー
ル２３，２４間に空隙が形成される。

【００３４】この場合も、逆止弁３０はパワー室Ｒ６と
密閉室Ｒ３の圧力差によって閉位置とされ、流路２ｇは
逆止弁３０によって遮断される。そして、密閉室Ｒ３内
が増圧されると、密閉室Ｒ３は流路１ｋとの連通が遮断
されるので、密閉室Ｒ３はブレーキ液が充填された密閉
空間となる。従って、パワー室Ｒ６に導入されるブレー
キ液圧によるパワーピストン２１の有効断面積分の押圧
力によってマスタピストン１１，１２が前進駆動され
る。而して、ブレーキペダル３が非操作時に、補助液圧
源４０及び開閉弁５，６を適宜制御することによって所
望のブレーキ液圧を出力することができる。この間、密
閉室Ｒ３内のブレーキ液圧が金属板２６及び反力ゴムデ
ィスク２５を介してブレーキペダル３に伝達され、反力
が付与される。

【００３５】次に、図６はブレーキアシスト制御時の作
動状態を示すもので、ブレーキ操作が行なわれ、プラン
ジャ２２が前進駆動されて第１のスプール２３が前進し
図３と同様の状態となると、パワー室Ｒ６と穴２３ｄと
の連通が遮断されるのに対し、環状溝２３ｂが連通孔２
１ｆ及び連通孔２１ｇの開口部と対向するので、入力ポ
ート２ｅ、連通孔２１ｇ、環状溝２３ｂ及び連通孔２１
ｅ，２１ｆを介してパワー室Ｒ６にパワー液圧が導入さ
れる。尚、このときの作動は図３の態様と同様であるの
で、説明は省略する。

【００３６】また、この場合も、密閉室Ｒ３はパワーピ
ストン２１のランド部２１ｘの有効断面積がマスタピス
トン１２の有効断面積より大であるので、パワーピスト
ン２１の前進移動に伴いマスタピストン１２が前進して
マスタピストン１２とパワーピストン２１との間隙が拡
大して図６に示すようになり、この状態でマスタピスト
ン１２とパワーピストン２１が流体的に結合され一体的
に移動することとなる。このように、パワーピストン２
１とマスタピストン１２が密閉室Ｒ３に充填されたブレ
ーキ液を介して流体的に結合され、パワーピストン２１
及びマスタピストン１２が一体となって前進し、マスタ
ピストン１１及び１２の前進に応じてブレーキ液圧が出
力される。この間、密閉室Ｒ３内のブレーキ液圧が金属
板２６及び反力ゴムディスク２５を介してブレーキペダ
ル３に伝達され、反力が付与される。

【００３７】上記の状態で、例えばブレーキペダル３が
所定速度以上の速度で操作され、あるいは所定量以上の
操作量操作されると、図１に示す開閉弁６が閉位置とさ
れた後、開閉弁５が開閉制御される。これにより、補助
液圧源４０の出力パワー液圧が給液室Ｒ５及びパワー室
Ｒ６に供給され、開閉弁５の開閉制御に応じて第１のス
プール２３とパワーピストン２１との相対移動が制御さ
れる。而して、この場合には通常の液圧助勢時の液圧以
上のブレーキ液圧が出力され、ブレーキペダル３に対す
る踏力不足に影響されることなく、適切な制動力を確保
することができる。

【００３８】以上のように、上記の構成になる本実施形
態の液圧ブレーキ装置においては、簡単な構成で、液圧
助勢時のブレーキペダル３のストロークを短縮すること
ができ、万一液圧助勢装置２０が失陥したときにも大き
なブレーキ液圧が出力されるので、失陥時においても適
切な制動力を付与することができる。また、本実施形態
においてはパワーピストン２１内に調圧手段が構成され
ているので、容易に製造、組付けを行なうことができ
る。尚、上記の実施形態における液圧助勢装置２０とし
ては、液圧ブースタ、レギュレータ等、種々の名称が用
いられるが、何れのものを用いてもよい。

【００３９】図７は本発明の他の実施形態における液圧
助勢装置部分を拡大して示すもので、マスタシリンダ部
分は前述の実施形態と同じであり、前述の実施形態と実
質的に同一の部品は同一の符合を付している。また、図
８は反力ゴムディスク２５近傍を拡大して示すものであ
る。本実施形態においては、弁手段として逆止弁３０を
用いることなく、カップ状のシール部材Ｓ９が用いら
れ、このシール部材Ｓ９は、前述の実施形態におけるシ
ール部材Ｓ５に代えてパワーピストン２１０の前端部に
配設されている。

【００４０】そして、本実施形態では、シール部材Ｓ４
とシール部材Ｓ９の間に密閉室Ｒ３、シール部材Ｓ９と
シール部材Ｓ６の間にパワー室Ｒ６、シール部材Ｓ６と
シール部材Ｓ７の間に給液室Ｒ５、そしてシール部材Ｓ
７とシール部材Ｓ８の間にドレイン室Ｒ４が形成されて
いる。

【００４１】即ち、本実施形態では、ドレイン室Ｒ４と
パワー室Ｒ６が前述の実施形態とは入れ代わっており、
ドレイン室Ｒ４は流路２ｈを介してドレインポート２ｄ
に連通接続され、パワー室Ｒ６はシリンダボア２ｂより
大径のシリンダボア２ｘで形成され、これに連続してシ
ール部材Ｓ９に対向するシンダボア２ｂ内壁に傾斜面２
ｙが形成されている。而して、非作動時は図７及び図８
に示すようにシール部材Ｓ９と傾斜面２ｙとの間に空隙
が形成されているのに対し、パワーピストン２１０が前
進駆動されると、直ちにシール部材Ｓ９の先端が傾斜面
２ｙに当接し、パワー室Ｒ６と密閉室Ｒ３がシール部材
Ｓ９を介して分離され、密閉室Ｒ３はブレーキ液が充填
された密閉空間となる。

【００４２】パワーピストン２１０は、前述の実施形態
におけるパワーピストン２１の構成とは異なり、二分割
され、後部にシリンダ２２０が接続されている。パワー
ピストン２１０の中間部外面にはランド部２１４が形成
され、このランド部２１４にシール部材Ｓ７が配設され
ている。ブースタハウジング２を構成する第４のシリン
ダ２ａには、シリンダボア２ｂ及び２ｄの段付孔が形成
されており、小径のシリンダボア２ｄ内面にシール部材
Ｓ６が配設され、底部開口２ｃ回りにシール部材Ｓ８が
配設されている。シリンダ２２０はシール部材Ｓ８を介
して液密的摺動自在に支持されている。

【００４３】パワーピストン２１０の中空部は、凹部２
１１、シリンダボア２１２及び２１３の段付孔とされて
おり、小径のシリンダボア２１２には前述の第２のスプ
ール２４と同様の第２のスプール２４０が摺動自在に収
容されている。また、パワーピストン２１０には、シリ
ンダボア２１２をパワー室Ｒ６に連通する連通孔２１
５，２１６、シリンダボア２１２を給液室Ｒ５に連通す
る連通孔２１７が形成されている。そして、パワーピス
トン２１０の大径のシリンダボア２１３には第１のスプ
ール２３０が摺動自在に収容されている。第１のスプー
ル２３０は中間に大径部２１１が形成されており、この
大径部２１１とシリンダボア２１３の前端との間にスプ
リング２３２が収容され、第１のスプール２３０が後方
に付勢されている。

【００４４】パワーピストン２１０の凹部２１１には反
力伝達用の弾性部材として反力ゴムディスク２５が収容
され、第２のスプール２４０の先端面との間に若干の空
隙が形成されている。尚、反力ゴムディスク２５の前方
には前述の実施例同様、金属板２６が前後移動可能に収
容されている。シリンダ２２０の後端側の中空部にはプ
ランジャ２２が摺動自在に収容され、その先端面が第１
のスプール２３０の後端面に当接するように配設され、
その後方に入力ロッド３ａが接続されている。

【００４５】第１のスプール２３０には連通孔２３３及
び２３４が形成され、連通孔２３３は前方および後方で
開口すると共に、中間部で径方向に開口しシリンダボア
２１３に連通している。一方、第２のスプール２４０
は、その後方の外周面に環状溝２４１が形成されると共
に、後方で開口する軸方向の穴２４３が形成され、径方
向の連通孔２４２を介して環状溝２４１に連通し、更に
連通孔２１５を介してパワー室Ｒ６に連通している。而
して、第１のスプール２３０は、非作動時には図７に示
すように、連通孔２１５の開口部が夫々連通孔２１５の
開口と対向し、給液室Ｒ５は連通孔２ｅを介して環状溝
２１８に連通しているが、連通孔２１７は第１のスプー
ル２３０によって遮断されている。

【００４６】そして、第１のスプール２３０が前進する
とパワーピストン２１０の連通孔２１７が第１のスプー
ル２３０の連通孔２３４を介して連通孔２１６と連通
し、ひいてはパワー室Ｒ６に連通する。換言すれば、パ
ワー室Ｒ６が連通孔２１６、２３４、２１７を介して入
力ポート２ｅと連通する。この結果、入力ポート２ｅを
介してパワー室Ｒ６が補助液圧源４０に連通し、この補
助液圧源４０の出力ブレーキ液圧によって、パワー室Ｒ
６はシール部材Ｓ９を介して密閉室Ｒ３との連通が遮断
される。

【００４７】図９は本発明の更に他の実施形態における
反力ゴムディスク２５近傍を拡大して示すもので、本実
施形態においては、図８の実施形態における傾斜面２ｙ
に代えて、非作動時にパワー室Ｒ６と密閉室Ｒ３を連通
する迂回路２ｊがブースタハウジング２に形成されてい
る。即ち、図９に示すように、非作動時にシール部材Ｓ
９の両側で開口するように流路２ｊが形成されており、
パワー室Ｒ６は迂回路２ｊを介して密閉室Ｒ３に連通し
ている。そして、パワーピストン２１０が前進すると、
流路２ｊの両側の開口部が何れもパワー室Ｒ６内に位置
することになるので、パワー室Ｒ６と密閉室Ｒ３との連
通が遮断される。

【００４８】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で以下の効果を奏する。即ち、請求項１に記載の発明に
よれば、密閉室とパワー室とを、ブレーキ作動開始に応
じて閉成する常開の弁手段を介して接続し、非作動時に
は、密閉室が常開の弁手段、パワー室及び調圧手段を介
してリザーバに連通するように構成されているので、ブ
レーキ非作動時には密閉室をリザーバに連通し、ブレー
キ作動開始時には確実に密閉室を形成することができ、
例えば助勢時には短いストロークで円滑に制動力を増大
させることができる。

【００４９】前記常開の弁手段は、請求項２又は３に記
載のように構成すれば、簡単な構造で、ブレーキ非作動
時には密閉室をリザーバに連通し、ブレーキ作動開始時
には確実に密閉室を形成することができる。

【００５０】前記パワーピストンは、請求項４に記載の
ように構成すれば、ブレーキ作動開始時、弁手段をマス
タシリンダ液圧が発生する前に確実に閉成することがで
きる。

【００５１】前記調圧手段は、請求項５に記載のように
パワーピストン内に構成すれば、簡単な構造で容易に製
造することができる。

【００５２】そして、更に電磁開閉弁を設け、請求項６
に記載のように構成すれば、容易に自動ブレーキを行な
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る液圧ブレーキ装置の
断面図である。

【図２】本発明の一実施形態においてブレーキ操作が行
なわれていない状態の液圧助勢装置部分の断面図であ
る。

【図３】本発明の一実施形態における液圧助勢時の液圧
助勢装置部分の断面図である。

【図４】本発明の一実施形態における液圧助勢失陥時の
液圧助勢装置部分の断面図である。

【図５】本発明の一実施形態における自動ブレーキ時の
液圧助勢装置部分の断面図である。

【図６】本発明の一実施形態におけるブレーキアシスト
制御時の液圧助勢装置部分の断面図である。

【図７】本発明の他の実施形態における液圧助勢装置部
分を拡大して示す断面図である。

【図８】本発明の他の実施形態における反力ゴムディス
ク近傍を拡大して示す断面図である。

【図９】本発明の更に他の実施形態における反力ゴムデ
ィスク近傍を拡大して示す断面図である。

【符号の説明】

１０マスタシリンダ，２０液圧助勢装置，３
ブレーキペダル，４リザーバ，５，６開閉弁，
１１，１２マスタピストン，２１パワーピストン，
Ｓ１〜Ｓ９シール部材，Ｒ１，Ｒ２圧力室，Ｒ３
密閉室，Ｒ４ドレイン室，Ｒ５給液室，Ｒ
６パワー室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石田聡愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地アイシン精機株式会社内 (72)発明者大石昌樹愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地アイシン精機株式会社内Ｆターム(参考） 3D048 BB26 BB27 BB55 CC10 GG05 GG27 GG31 HH26 HH37 HH50 HH55 HH77 NN03 QQ07 QQ16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ブレーキ操作部材の操作に応じてマスタ
ピストンを前進駆動しリザーバのブレーキ液を昇圧して
ブレーキ液圧を出力するマスタシリンダと、前記マスタ
ピストンの後方に密閉室を介して配置すると共に、後方
にパワー室を形成するパワーピストンと、前記リザーバ
のブレーキ液を所定の圧力に昇圧してパワー液圧を出力
する補助液圧源と、該補助液圧源に接続すると共に前記
リザーバに接続し前記補助液圧源の出力パワー液圧を所
定の圧力に調圧して前記パワー室に供給する調圧手段と
を備えた車両の液圧ブレーキ装置において、前記密閉室
と前記パワー室とを、ブレーキ作動開始に応じて閉成す
る常開の弁手段を介して接続し、非作動時には、前記密
閉室が前記常開の弁手段、前記パワー室及び前記調圧手
段を介して前記リザーバに連通するように構成したこと
を特徴とする車両の液圧ブレーキ装置。
【請求項２】前記常開の弁手段を、前記パワー室内の
圧力と前記密閉室内の圧力との差圧に応じて作動する常
開の差圧応動逆止弁で構成し、前記パワー室内の圧力と
前記密閉室内の圧力差が所定値以下であるときには連通
状態とし、前記パワー室内の圧力が前記密閉室内の圧力
より所定値以上大となったときに前記密閉室と前記パワ
ー室との連通を遮断することを特徴とする請求項１記載
の車両の液圧ブレーキ装置。
【請求項３】前記常開の弁手段を、前記パワーピスト
ンの前記マスタピストン側の端部に装着する断面カップ
形状のシール部材で構成すると共に、常時は該シール部
材の先端部を迂回して前記密閉室と前記パワー室とを連
通し、ブレーキ作動開始時には前記パワーピストンの前
進作動に応じて前記シール部材によって前記密閉室と前
記パワー室との連通を遮断するように構成することを特
徴とする請求項１記載の車両の液圧ブレーキ装置。
【請求項４】前記パワーピストンが、前記補助液圧源
の出力パワー液圧に応じて前記パワーピストンを後方に
押圧する受圧面を有し、該受圧面の面積を、ブレーキ作
動開始時に前記パワーピストンを前進駆動するのに必要
な圧力が、前記常開の弁手段を閉成するのに十分な圧力
以上となる面積に設定することを特徴とする請求項１記
載の車両の液圧ブレーキ装置。
【請求項５】前記調圧手段を前記パワーピストン内に
形成したことを特徴とする請求項１記載の車両の液圧ブ
レーキ装置。
【請求項６】前記パワー室を前記補助液圧源に連通接
続する液圧路に介装する常閉の電磁開閉弁と、前記調圧
手段を前記リザーバに連通接続する液圧路に介装する常
開の電磁開閉弁とを備え、自動ブレーキ時には前記補助
液圧源を駆動すると共に、前記常閉の電磁開閉弁及び前
記常開の電磁開閉弁を夫々開位置及び閉位置に切り換え
ることを特徴とする請求項１記載の車両の液圧ブレーキ
装置。