(57)【要約】【課題】ブレーキオフ時にピストンを負圧で後退させて引きずりを防止するブレーキ装置において、ピストンを後退させたことによる次のブレーキ操作の応答性悪化を防止する。【解決手段】キャリパ８のピストン１４はゴム製のシール材１６を介してシリンダ室に配置されており、ピストン１４の前進によってインナーブレーキパッド１９がディスクロータ１０に押し付けられる。ブレーキペダル１の踏み込みを解除すると、制御弁３７が開いてピストン１４が後退する。ブレーキオフ後にアクセルペダル４０から足を離すと制御弁３７は閉じて、ピストン１４はシール材１６の弾性復元力で少し前進する。このため、次のブレーキ操作時の応答性がよい。【選択図】図１
2015085833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキペダルで操作されるマスターシリンダと、前記マスターシリンダから送られた圧油で駆動されるピストンと、前記ピストンにて押圧されるブレーキパッドとを備えており、前記ピストンはシリンダ室の内周に環状の弾性シール材を介して取付けられている一方、
前記マスターシリンダにはオイルを溜めるリザーバタンクが接続されており、前記リザーバタンクと負圧源とが制御弁付きの負圧通路で接続されており、前記制御弁が前記ブレーキペダルに関連して制御される構成であって、
前記ブレーキペダルが踏まれたブレーキオン状態では前記制御弁は閉じて、前記ブレーキペダルの踏み込みが解除されたブレーキオフ状態では前記制御弁は開き、かつ、アクセルペダルオフで前記制御弁が閉じるように制御される、
車両のブレーキ装置。
【請求項２】
前記アクセルペダルが踏まれずに制御弁が閉状態からブレーキオン状態になった後にブレーキオフになった場合は、前記制御弁の閉状態が維持される、
車両のブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、車両（自動車）のブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両のブレーキはブレーキペダルでマスターシリンダを作動させる構成になっており、ディスクブレーキの場合は、車軸に固定されたディスクロータをブレーキパッドで挟圧することで車両が減速又は停止する。ブレーキパッドは、マスターシリンダからの油圧で前進するようになっており、シリンダに設けたピストンの戻しは、一般に、ゴム製のシール材で行っている。
【０００３】
すなわち、ピストンはキャリパ本体のシリンダ室に嵌まっているが、ピストンの外周とシリンダ室の内周との間に環状のゴム製シール材を配置し、シール材の弾性に抗してピストンを前進させることでブレーキパッドをディスクロータに押し当て、ブレーキペダルの踏み込みを解除してマスターシリンダからの油圧が停止すると、ピストンがシール材の弾性復元力で後退する構成になっている。
【０００４】
ところが、油圧によるピストンの押し作用が解除されてもシール材が元の状態に戻り切らずにブレーキパッドがロータに接触したままになる「引きずり」の現象が生じることがあり、この引きずりの現象が発生すると、燃費が悪化したりブレーキパッドの磨耗が早まったりする問題がある。
【０００５】
そこで、ブレーキパッドの引きずり現象を防止することが考えられており、特許文献１では、マスターシリンダに設けたリザーバタンクを負圧通路で負圧源に接続して、負圧通路に設けた制御弁を、ブレーキオン時には閉じてブレーキオフ時に開くことで、ブレーキオフ時にはピストンを強制的に後退させ、これにより、ブレーキパッドがロータに接触したままになることを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開昭６０−１５９２４０号のマイクロフィルム
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１はブレーキオフ時の引きずり現象を防止できるが、ピストンが後退し過ぎることで、次にブレーキペダルを踏んでブレーキを掛けるときの応答性が悪くなるという問題がある。すなわち、ピストンが限度一杯に後退することで、ブレーキオフ時にはブレーキパッドとディスクとの間に大きな間隔が空いたままになってしまい、このため、ブレーキペダルを踏んでからブレーキパッドがディスクに当たるまでの時間が長くなって、応答性が低下するのである。
【０００８】
本願発明はこのような現状に鑑み成されたものであり、負圧によってピストンを後退させることは特許文献１の思想を踏襲しつつ、ブレーキの応答性を向上させることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明のブレーキ装置は、請求項１のとおり、ブレーキペダルで操作されるマスターシリンダと、前記マスターシリンダから送られた圧油で駆動されるピストンと、前記ピストンにて押圧されるブレーキパッドとを備えており、前記ピストンはシリンダ室の内周に環状の弾性シール材を介して取付けられている一方、前記マスターシリンダにはオイルを溜めるリザーバタンクが接続されており、前記リザーバタンクと負圧源とが制御弁付きの負圧通路で接続されており、前記制御弁が前記ブレーキペダルに関連して制御される、という基本構成である。
【００１０】
そして、前記ブレーキペダルが踏まれたブレーキオン状態では前記制御弁は閉じて、前記ブレーキペダルの踏み込みが解除されたブレーキオフ状態では前記制御弁は開き、かつ、アクセルペダルオフで前記制御弁が閉じるように制御される。
【００１１】
本願発明は、請求項２の構成も含んでいる。この請求項２の発明は、請求項１において、前記アクセルペダルが踏まれずに制御弁が閉状態からブレーキオン状態になった後にブレーキオフになった場合は、前記制御弁の閉状態が維持される。
【発明の効果】
【００１２】
本願発明では、ブレーキオフによってピストンが強制的に後退し、これによってブレーキパッドがディスクに接触したままになる引きずりの現象を防止できる。しかも、アクセルペダルから足を離すと制御弁が開くことにより、ピストンに対する強制的な戻し力が解除されて、ピストンはシール材の弾性復元力によって若干前進する。
【００１３】
つまり、シール材は、中立姿勢を境にしてピストンの前進と後退とで逆方向に変形するが、ピストンの後退によってシール材が弾性変形しているため、ピストンに対する吸引力か解除されるとシール材は弾性復元力で中立姿勢に戻ろうとするのであり、これにより、ブレーキパッドとディスクとの間のクリアランスを小さくして、次のブレーキ時にブレーキパッドがディスクブレーキに当たるまでの時間を短くして、ブレーキの応答性を向上させることができる。なお、シール材は中立姿勢に戻るに過ぎずないので、ブレーキパッドがディスクブレーキに当たることはない。
【００１４】
なお、ＣＶＴ車等のＡＴ車の場合、車輪に常に駆動力がかかっていることから、アクセルペダル及びブレーキペダルから足を離してクリープ運転する場合がよくある。この場合、速度センサにて車両が走行している状態を条件にして、ブレーキオフ状態が所定時間継続すると制御弁をオフにすることが可能であり、これにより、ブレーキ操作後にアクセルペダルを踏まずにクリープ運転している状態でブレーキを掛ける場合の応答性を向上できる。
【００１５】
また、ＣＶＴ車等のＡＴ車では、上記のとおり、渋滞や信号待ち等によるクリープ運転などでアクセルペダルを踏まずにブレーキのみを頻繁に掛けることがよくあるが、請求項２の構成を採用すると、ブレーキのみを操作して減速又は停止を繰り返しながら走行する場合におけるブレーキの応答性を高い状態に維持できる。これにより、クリープ運転でのドライバビリティの悪化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係る内燃機関の模式図である。
【図２】ピストンの動きを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
(1).構造の説明
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ブレーキ装置は、運転者が足で踏むブレーキペダル１と、ブレーキペダル１の踏み込みで車両を減速又は停止させるディスクブレーキ２とを備えている。ブレーキペダル１は車体に回動自在に連結されており、運転者がブレーキペダル１を踏んだか否かは、ブレーキセンサ３で検知できる。ブレーキセンサ３は、ＯＮ・ＯＦＦ式のリミットスイッチであってよいし、踏み込み深さ（或いは踏み込み速度）を検出できるポテンショメータであってもよい。
【００１８】
ブレーキペダル１には前後方向に長手のブレーキロッド４を設けており、ブレーキロッド４の動きがブレーキブースタ５を介してマスターシリンダ６のプランジャ（図示せず）に増幅して伝えられる。マスターシリンダ６には、オイルを溜める上向きのリザーバタンク７が接続されている。
【００１９】
他方、ディスクブレーキ２はキャリパ８を備えており、キャリパ８は車体に固定された本体９を備えている。本体９には、ディスクロータ１０を外側から部分的に囲う顎部（或いは爪部）１１が形成されていると共に、ディスクロータ１０に向けて開口したシリンダ室１２が車軸の軸心１３と平行に形成されており、シリンダ室１２にピストン１４が配置されている。
【００２０】
シリンダ室１２の内周面のうち開口部側に寄った部位に環状溝１５が形成されており、この環状溝１５にゴム製のシール材（シールリング）１６を嵌め込み、シール材１６でピストン１４をきっちりと抱持している。シリンダ室１２の奥底部とマスターシリンダ６の吐出口とはオイル通路１７で接続されている。四輪の車両の場合は、マスターシリンダ６にオイル通路が２本接続されて、この２本のオイル通路が更に２本ずつ分岐して各ブレーキに向かっているが、図面では、便宜的にオイル通路１７は１本しか表示していない。また、ＡＢＳ機能付きブレーキ装置の場合は、電磁弁などを備えた制御ユニットがオイル通路１７に介挿されている。
【００２１】
ピストン１４の先端にはインナープレート１８が固定されており、インナープレート１８にインナーブレーキパッド１９が固定されている。他方、ディスクロータ１０のうちピストンの側に向いた面には摩擦板２１が固定されている。
【００２２】
顎部１１の先端部内には、アウタープレート２２が固定されており、アウタープレート２２にアウターブレーキパッド２３が固定されている。キャリパ７とディスクロータ１０はホイール２４で覆われており、ディスクロータ９はホイール２４に取付けられていている。
【００２３】
車両は内燃機関２６で駆動される。内燃機関２６は、シリンダブロック２７とその上面に固定されたシリンダヘッド２８を有しており、シリンダヘッド２８には、吸気弁２９で開閉される吸気ポート３０が開口しており、吸気ポート３０に吸気マニホールド３１が連通している。吸気マニホールド３１にサージタンク３２が接続されており、サージタンク３２にスロットルバルブ３３が接続され、スロットルバルブ３３には吸気管３４が接続さている。
【００２４】
吸気通路の任意の部位（例えばサージタンク３２）とマスターシリンダ６のリザーバタンク７とは、負圧通路３５で接続されている。負圧通路３５は、リザーバタンク７のうち空気が溜まっている上部に接続されている。負圧通路３５には、ＥＣＵ３６からの指令で開閉する制御弁３７と、空気がリザーバタンク７の側に流れるのを阻止する逆止弁３８とが設けられている。なお、負圧通路３５に蓄圧室３９を設けることも可能である。
【００２５】
アクセルペダル４０の踏み込み量は、アクセルセンサ（ポテンショメータ）４１で検知される。アクセルセンサ４１はＥＣＵ３６に接続されており、アクセルペダル４０の踏み込み量がアクセルセンサ４１を介してＥＣＵ３６に伝えられ、ＥＣＵ３６の指令によってスロットルバルブ３３の開度と燃料噴射量とが制御される。
【００２６】
(2).動きの説明
ブレーキペダル１を踏んでいない状態では、負圧通路３５の制御弁３７は閉じた状態になっている。従って、吸気系の負圧がリザーバタンク７に作用することはない。そして、ブレーキペダル１を踏んだブレーキオン状態では、オイル通路１７から圧油がキャリパ８のシリンダ室１２に流入し、これにより、ピストン１４を介してインナーブレーキパッド１９が押されて、ディスクロータ１０が２枚のブレーキパッド１９，２３で挟圧されて、車両は減速又は停止する。
【００２７】
この状態では、シール材１６は、シール材１６に嵌着した部分がディスクロータ１０に側に倒れるように変形しており、この変形を容易ならしめるため、環状溝１５の開口部には、シリンダ室１２の開口部側に向いて外向きテーパ部１５ａとシリンダ室１２の底部側に向いて内向きテーパ部１５ｂとを設けている。なお、内向きテーパ部１５ｂを設けない場合も有り得る。図２（Ａ）では内向きテーパ部１５ｂは省略している。
【００２８】
ブレーキペダル１の踏み込みを解除すると、マスターシリンダ６による加圧が解除されてブレーキオフ状態になり、すると、ピストンに１４に対する加圧が解除されて、ピストン１４はシール材１６の弾性復元力で後退する。但し、ピストン１４をフリー状態にしただけではシール材１６は完全にはニュートラル状態に戻り切らず、図２（Ｂ）のように、内周部がディスクロータ１０に側に少し倒れた状態になっている。この状態では、インナーブレーキパッド１９が摩擦板２１に接触して引きずり状態になっていることが多い。
【００２９】
そこで、ブレーキペダル１の戻りをブレーキセンサ３で検知すると、ＥＣＵ３６からの指令に基づいて負圧通路３５の制御弁３７が開く。すると、吸気系の負圧がリザーバタンク７に作用することで、リザーバタンク７の液面が上昇し、これに連れて、キャリパ８のシリンダ室１２に残っていたオイルが吸引されてシリンダ室１２が負圧状態になり、その結果、図２（Ｃ）のようにピストン１４がシール材１６の弾性に抗して後退する。これにより、インナーブレーキパッド１９と摩擦板２１との間に隙間Ｓが空いて、引きずり現象が防止される。
【００３０】
そして、ピストン１４が負圧によって強制的に後退させられたままであると、インナーブレーキパッド１９と摩擦板２１との間の隙間Ｓの間隔寸法Ｅが大きいため、次のブレーキ操作時にピストン１４の前進ストロークが大きくなって応答性が悪くなるおそれがある。そこで、ブレーキオフになってからアクセルペダル４０が踏まれるか、又は、アクセルペダルが踏まれない状態が所定時間（例えば数秒）継続した場合は、アクセルセンサ４１からの信号に基づいてＥＣＵ３６を介して負圧通路３５の制御弁３７を閉じる。
【００３１】
すると、キャリパ８のシリンダ室１２に対する負圧が解除されるため、ピストン１４は、図２（Ｄ）に示すようにシール材１６の弾性復元力によって前進する。これにより、インナーブレーキパッド１９と摩擦板２１との間の隙間Ｓの間隔寸法Ｅが小さくなって、次のブレーキ操作時の応答性を向上できる。ブレーキ操作の応答性の低下を招来することなく、ブレーキの引きずり現象を防止できるのである。
【００３２】
車両がＣＶＴ車等のＡＴ車で頻繁にブレーキ操作をしながらクリープ運転している場合は、ブレーキの引きずり防止よりも応答性の確保を優先させるべきである。そこで、アクセルセンサ４１がオフでかつ制御弁３７が閉じた状態でブレーキ状態になった場合は、ブレーキオフになっても制御弁は開き作動せずに閉じたままに維持する。これにより、ピストン１４が前進し勝手になっている状態を維持して、高いブレーキ操作応答性を維持できる。
【００３３】
この場合、アクセルオフからブレーキ操作がされて制御弁３７が閉状態に維持されていても、車両が走行していてしかも予め定めた時間が経過してもブレーキ操作がされない場合は、制御弁３７を短時間（例えば数秒）だけ開き操作することで、ピストン１４をいったん後退させてから前進させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本願発明は、実際に車両のディスクブレーキ装置に具体化できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００３５】
１  ブレーキペダル
２  ディスクブレーキ
３  ブレーキセンサ
５  ブレーキブースタ
６  マスターシリンダ
７  リザーバタンク
８  キャリパ
９  キャリパの本体
１０  ディスクロータ
１２  シリンダ室
１４  ピストン
１６  シール材
１９  インナーブレーキパッド
３２  サージタンク
３５  負圧通路
３６  制御手段の一例としてのＥＣＵ
３７  制御弁
３８  アクセルペダル
【図１】
2015085833.tif 000003
【図２】
2015085833.tif 000004