(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リザーバから作動液が導入されるシリンダ本体と、このシリンダ本体に摺動自在に嵌合されてシリンダ本体内に圧力室を画成するピストンと、前記シリンダ本体に形成されて前記リザーバから前記圧力室に作動液を補給する補給通路とを備えたマスタシリンダにおいて、
前記圧力室には、前記補給通路とは別系統にシリンダ部が接続され、
該シリンダ部には、該シリンダ部内を前記圧力室と接続される貯留室と背圧室とに画成して摺動する隔壁ピストンが設けられ、
該隔壁ピストンを前記圧力室から離間する方向へ付勢する付勢ばねを設けて、前記圧力室が負圧になったときに前記貯留室内の作動液を前記圧力室に補給することを特徴とするマスタシリンダ。
【請求項２】
前記貯留室は、常時、前記圧力室と接続されていることを特徴とする請求項１に記載のマスタシリンダ。
【請求項３】
前記背圧室は、前記リザーバに常時接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載のマスタシリンダ。
【請求項４】
前記背圧室は、大気解放されていることを特徴とする請求項１または２に記載のマスタシリンダ。
【請求項５】
リザーバから作動液が導入されるシリンダ本体と、このシリンダ本体に摺動自在に嵌合されてシリンダ本体内に圧力室を画成するピストンと、前記シリンダ本体に形成されて前記リザーバから前記圧力室に作動液を補給する補給通路とを備えたマスタシリンダにおいて、
前記補給通路をバイパスして前記リザーバと前記圧力室を連通するバイパス通路を有し、該バイパス通路には、前記リザーバと前記圧力室とに接続されるシリンダ部と、該シリンダ部を前記圧力室と接続される貯留室と背圧室とに画成して摺動する隔壁ピストンと、該隔壁ピストンを前記リザーバ方向へ付勢する付勢ばねとを設けてなり、前記圧力室が負圧になったときに前記貯留室内の作動液を前記圧力室に補給することを特徴とするマスタシリンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両のブレーキ装置等に用いられるマスタシリンダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マスタシリンダは、リザーバから作動液が導入されるシリンダ本体にピストンが摺動自在に嵌合され、シリンダ本体の内部に、ピストンの作動に応じて作動液を加圧する圧力室が形成されている。そして、圧力室は配管を通してブレーキ装置等の液圧機器に接続され、ピストンの作動に応じて液圧機器を作動させるようになっている。また、シリンダ本体には、ピストンの戻り作動時等に圧力室内の圧力が負圧になるのを防止するため、リザーバから圧力室に作動液を補給する補給通路が設けられている。
【０００３】
近年、車両の姿勢制御を行うビークルダイナミクスコントロール(ＶＤＣ)等が開発されている。このようなシステムにおいては、ＶＤＣ制御時に液圧機器の一部である制御用ポンプがマスタシリンダの圧力室内から作動液を吸い込み、その作動液を車輪制動部に供給する。この場合、マスタシリンダでは、圧力室から吸い込まれる分に対応する作動液が前記補給通路を通してリザーバから圧力室に補給されるが、制御用ポンプの吸い込み量が多い場合には作動液の補給が不足し易くなる。
【０００４】
従来、これに対処するマスタシリンダとして、圧力室で作動液が不足する状況になった場合に、リザーバと圧力室を接続する別通路を開く構造のものが知られている(例えば、特許文献１参照)。
このマスタシリンダは、シリンダ本体に、補給通路を迂回してリザーバと圧力室を連通するバイパス通路が設けられ、このバイパス通路内に、圧力室内の圧力がリザーバの圧力よりも低くなったときに開弁する逆止弁が介装されている。
【特許文献１】特開平１１−２６８６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、この従来のマスタシリンダは、補給通路を迂回するバイパス通路に、構造が複雑で部品点数の多い逆止弁が設けられたものであるため、製造に際して加工・組付け等の多くの工数を要し、製品コストが高騰し易いことが問題となっている。
【０００６】
そこで、この発明は、簡単な構造によって圧力室での作動液の不足を解消できるようにして、製品コストの高騰を招くことなく接続機器の円滑な作動を得ることのできるマスタシリンダを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、リザーバから作動液が導入されるシリンダ本体と、このシリンダ本体に摺動自在に嵌合されてシリンダ本体内に圧力室を画成するピストンと、前記シリンダ本体に形成されて前記リザーバから前記圧力室に作動液を補給する補給通路とを備えたマスタシリンダにおいて、前記圧力室には、前記補給通路とは別系統にシリンダ部が接続され、該シリンダ部には、該シリンダ部内を前記圧力室と接続される貯留室と背圧室とに画成して摺動する隔壁ピストンが設けられ、該隔壁ピストンを前記圧力室から離間する方向へ付勢する付勢ばねを設けて、前記圧力室が負圧になったときに前記貯留室内の作動液を前記圧力室に補給することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のマスタシリンダにおいて、前記貯留室は、常時、前記圧力室と接続されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のマスタシリンダにおいて、前記背圧室は、前記リザーバに常時接続されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載のマスタシリンダにおいて、前記背圧室は、大気解放されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、リザーバから作動液が導入されるシリンダ本体と、このシリンダ本体に摺動自在に嵌合されてシリンダ本体内に圧力室を画成するピストンと、前記シリンダ本体に形成されて前記リザーバから前記圧力室に作動液を補給する補給通路とを備えたマスタシリンダにおいて、前記補給通路をバイパスして前記リザーバと前記圧力室を連通するバイパス通路を有し、該バイパス通路には、前記リザーバと前記圧力室とに接続されるシリンダ部と、該シリンダ部を前記圧力室と接続される貯留室と背圧室とに画成して摺動する隔壁ピストンと、該隔壁ピストンを前記リザーバ方向へ付勢する付勢ばねとを設けてなり、前記圧力室が負圧になったときに前記貯留室内の作動液を前記圧力室に補給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、補給通路とは別系統のシリンダ部の貯留室から圧力室での不足分の作動液を補給するため、製品コストの高騰を招くことなく接続機器の円滑な作動を得ることができる。
【００１３】
また、この発明によれば、シリンダ部の内部が隔壁ピストンによって隔成され、隔壁ピストンが付勢ばねによって圧力室と逆側に付勢されるため、極めて簡単な構成によって圧力室での作動液の不足を補うことができる。そして、特に、この発明においては圧力室とリザーバが直接連通することがないため、シリンダ部内のシール構造を簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。最初に、図１〜図３に示す第１の実施形態について説明する。
図面において、１は、この発明に係るマスタシリンダであり、２は、このマスタシリンダ１の上部に取付けられたリザーバである。この実施形態のマスタシリンダ１は車両のブレーキ装置に用いられ、運転席のブレーキ操作に連動してブレーキ回路に作動液を供給する。また、ブレーキ回路には図示せぬビークルダイナミクスコントロール用の制御ポンプ（液圧機器）が設けられ、車両の運転状況に応じて、運転者のブレーキ操作とは別にマスタシリンダ１から制御ポンプに作動液が吸引されるようになっている。
【００１５】
マスタシリンダ１は、有底円筒状のシリンダ本体３内にプライマリピストン４とセカンダリピストン５が直列に配置されたタンデム型のマスタシリンダであり、シリンダ本体３内の両ピストン４，５によって画成される二つの圧力室６（図１においては、一方の圧力室６のみ図示。）が夫々給排孔１０を介して車両の異なるブレーキ配管系(例えば、前輪側のブレーキ配管系と後輪側のブレーキ配管系)に接続されている。
【００１６】
プライマリピストン４は、シリンダ本体３の開口側(図１中の右側)に摺動自在に嵌合され、その開口側の端部が図示しないブースタを介してブレーキペダルの操作ロッドに連結されている。セカンダリピストン５は、シリンダ本体３の底部に摺動自在に嵌合され、プライマリピストン４との間に圧力室６を形成するとともに、シリンダ本体３の底部との間に図示しない別の圧力室を形成している。各圧力室６内には、プライマリピストン４とセタンダリピストン５に戻り方向の反力を付与するリターンスプリング８が設けられている。各リターンスプリング８は、スプリングリテーナ９に一体に組み付けられ、スプリングユニットとして各圧力室６内に配置されている。また、プライマリピストン４とセカンダリピストン５は両者間のリターンスプリング８を介して連動可能になっている。
【００１７】
また、シリンダ本体３の上面には、リザーバ２を取付けるためのボス部１１ａ，１１ｂが設けられ、この各ボス部１１ａ，１１ｂにリザーバ２の円筒状の給排口１２ａ，１２ｂ(作動液の供給部)が接続されている。そして、各ボス部１１ａ，１１ｂには、シリンダ本体３の軸心に向かってほぼ直角に凹設され、前記リザーバ２の給排口１２ａ，１２ｂを受容する接続凹部２０ａ，２０ａが形成されている。
【００１８】
一方、シリンダ本体３の内周面の軸方向に離間した二位置には環状溝１４（図１においては、一方の環状溝１４のみ図示。）が夫々形成され、この各環状溝１４と前記接続凹部２０ａ，２０ｂが連通孔１３ａ，１３ｂによって接続されている。各環状溝１４は、夫々プライマリピストン４とセカンダリピストン５の外周面に臨む位置に形成され、後述する戻し孔１７と導通溝１８を通して対応する圧力室６に接続されるようになっている。また、シリンダ本体３の内周面の各環状溝１４の軸方向の前後位置にはシールリング１５，１６が装着され、これらのシールリング１５，１６によってシリンダ本体３と各ピストン４，５の摺動隙間が液密にシールされている。
【００１９】
シリンダ本体３の内周面のうちの環状溝１４の各前方側(図１中左側)には、環状溝１４と圧力室６を夫々接続する導通溝１８が形成されている。各導通溝１８は、シリンダ本体３の軸方向に沿って形成されているが、この各導通溝１８の延出方向の途中には前述の一方のシールリング１５が介在されている。シールリング１５は断面Ｅ字状に形成され、その断面の開口側が前方(図１中左側)に向くようにシリンダ本体３に設置され、内周壁が各ピストン４，５の外周面に摺動自在に密接するようになっている。また、シールリング１５は、前方側の圧力室６の圧力が後方側の環状溝１４の圧力よりも低くなった場合に、外周壁が撓み変形することによって導通溝１８を開き、環状溝１４(リザーバ２)から対応する圧力室６への作動液の補給を許容する。
【００２０】
プライマリ・セカンダリの各ピストン４，５には夫々前方側(図１中左側)の圧力室６に臨む円筒壁７（図１においては、ピストン４側の円筒壁７のみ図示。）が設けられ、各円筒壁７には径方向に貫通する戻し孔１７が形成されている。この各戻し孔１７は、各ピストン４，５が最大に後退した初期位置にあるときに、圧力室６と各対応する環状溝１４とを導通させ、圧力室６及びブレーキ回路をリザーバ２と同圧の大気圧とする。
【００２１】
したがって、各ピストン４，５が初期位置にあるときには、リザーバ２と各圧力室６が連通孔１３ａ，１３ｂ、環状溝１４ａ，１４ｂ、及びピストン４，５の戻し孔１７を通して導通しており、ビークルダイナミクスコントロールの作動等により圧力室６の作動液量が不足したときにリザーバ２から作動液が補給されるようになっている。上記の初期位置の状態から各ピストン４，５が前方側に移動して戻し孔１７が環状溝１４に臨む位置から前方側にずれると、戻し孔１７が閉塞され、リザーバ２と各圧力室６との導通が遮断される。このとき、各ピストン４，５の前進作動に応じて各圧力室６内の圧力が高まり、作動液が給排孔１０を通してブレーキ回路に供給されるようになる。この作動液の供給時には、各圧力室６内の圧力が高まることによってシールリング１５が導通溝１８を閉塞する力が大きくなる。
【００２２】
また、この状態から各ピストン４，５がリターンスプリング８の力を受けて後退すると、ブレーキ回路の作動液が給排孔１０を通して各圧力室６内に戻される。そして、このとき各圧力室６内の圧力が一時的にリザーバ２の内圧よりも低くなると、前述のようにシールリング１５の外周壁が撓んで導通溝１８を通って各圧力室６内での不足分の作動液がリザーバ２から補給される。
なお、この実施形態の場合、連通孔１３ａ，環状溝１４、戻し孔１７および導通溝１８がこの発明における補給通路２１を構成している。
【００２３】
ところで、シリンダ本体３の軸方向の略中央位置には、一方の側面から下方に向かって突出した補助リザーバブロック３０が一体に形成されている。補助リザーバブロック３０の端面（図２，図３中の下側端面）には凹部３１が形成され、その凹部３１の開口端が蓋部材３２で閉塞され、これらの間にシリンダ部３３（蓄圧室）が形成されている。このシリンダ部３３は、マスタシリンダ１が車体に取り付けられた状態において、内側の略円柱状の空間部が鉛直方向を向いて配置される。
【００２４】
そして、シリンダ部３３の上部は第１の連通路３４によって接続凹部２０ａに接続され、シリンダ部３３の下部は第２の連通路３５によってプライマリピストン４側の圧力室６に接続されている。これらの第１の連通路３４と第２の連通路３５は補給通路２１を迂回してリザーバ２と圧力室６とを連通するバイパス通路３６を構成している。なお、図２，図３中、３３ａ，３３ｂは、シリンダ部３３の第１の連通路３４側と第２の連通路３５側の各接続口である。また、シリンダ部３３には、その内部を、第１の連通路３４側の背圧室３７と第２の連通路３５側の貯留室３８とに画成する隔壁ピストン３９が摺動自在に収容され、貯留室３８内には、隔壁ピストン３９を背圧室３７方向（リザーバ２方向）に付勢するコイルスプリング４０（付勢ばね）が収容されている。隔壁ピストン３９の外周面には環状のシール部材４１が装着され、このシール部材４１によってシリンダ部３３の内壁と隔壁ピストン３９の間の液密が維持されるようになっている。
【００２５】
ここで、シリンダ部３３内の背圧室３７側ではリザーバ２内の圧力（大気圧）が隔壁ピストン３９に作用し、貯留室３８側では、シリンダ本体３の圧力室６内の圧力とコイルスプリング４０のばね力が隔壁ピストン３９に作用する。このため、圧力室６内の圧力が大気圧に対してコイルスプリング４０のセット荷重に相当する設定圧力だけ低下するまでは、図２に示すように、隔壁ピストン３９が最上昇した初期位置に維持され、貯留室３８内には最大量の作動液が貯留されている。そして、この状態から圧力室６内の圧力が設定圧力以上に低下すると、図３に示すように、隔壁ピストン３９がコイルスプリング４０のばね力に抗して下降し、貯留室３８内に貯留されている作動液が第２の連通路３５を通して圧力室６に供給されるようになる。
【００２６】
以上の構成において、車両の走行中にビークルダイナミクスコントロールが作動してブレーキ回路内の制御ポンプがマスタシリンダ１側から作動液を吸い上げ、それに伴って圧力室６内の圧力がリザーバ２内の圧力よりも設定圧力以上に低下すると、前述のように補助リザーバブロック３０内の隔壁ピストン３９が下降して、貯留室３８内の作動液が圧力室６内に補給される。したがって、これにより充分な量の作動液が圧力室６から制御ポンプに迅速に供給されるようになり、所望のビークルダイナミクスコントロールが安定して得られるようになるとともに、マスタシリンダ１内での負圧の発生も抑制される。これにより、例えば、運転者がコーナリング中にブレーキをかけた状態で、ビークルダイナミクスコントロールが作動したとき、プライマリピストン４が前進ストローク中であっても貯留室３８から圧力室６内に補給される作動液によって制御ポンプでの吸入量不足を補うことができる。
【００２７】
このマスタシリンダ１においては、以上のようにビークルダイナミクスコントロールの作動時等に圧力室６内が設定圧力以上低下すると、通常の補給通路２１と別系統の簡易構造の貯留室３８から圧力室６での不足分の作動液を補給することができるため、製品コストの高騰を抑制しつつブレーキ系統の円滑な作動を得ることができる。
【００２８】
そして、特に、このマスタシリンダ１においては、シリンダ部３３の内部が隔壁ピストン３９によって貯留室３８と背圧室３７に画成され、その隔壁ピストン３９がコイルスプリング４０によって背圧室３７側に付勢される構造となっているため、極めて簡単な構成によって圧力室６での不足量に応じた適切な流量の作動液を迅速に補うことができる。また、このマスタシリンダ１の場合、貯留室３８とリザーバ２とが直接的に連通しない構造となっているため、隔壁ピストン３９のシール構造を簡素化し、製品コストの低減をより有利する進めることができる。
【００２９】
さらに、このマスタシリンダ１では、補給通路２１を迂回してリザーバ２と圧力室６を連通するバイパス通路３６を設け、そのバイパス通路３６の途中に、蓄圧室を成すシリンダ部３３を配置した構造であるため、シリンダ部３３をバイパス通路３６内の任意の位置に配置することができ、レイアウトの自由度が高いという利点がある。
【００３０】
次に、図４〜図６に示すこの発明の第２の実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態の説明においては、第１の実施形態と同一部分に同一符号を付して、重複する説明を省略するものとする。
【００３１】
この実施形態のマスタシリンダ１０１は、基本的な構成は第１の実施形態とほぼ同様であるが、シリンダ部３３を形成する補助リザーバブロック１３０の配置のみが第１の実施形態と異なっている。
すなわち、このマスタシリンダ１０１の場合、補助リザーバブロック１３０は、シリンダ本体３から上方に突出するリザーバ接続用のボス部１１ａの付根位置に外側側方に向かって突出するように一体に形成されている。そして、シリンダ部３３は、図５，図６に示すように、マスタシリンダ１０１が車体に取り付けられた状態において略水平方向を向き、背圧室３７が略水平な第１の連通路３４を介してリザーバ２に接続されるとともに、貯留室３８が斜めに下方傾斜した第２の連通路３５を介して圧力室６に接続されている。
【００３２】
このマスタシリンダ１０１は、第１の実施形態とほぼ同様の基本的な作用および効果を得ることができるが、シリンダ本体３から突出するボス部１１ａと補助リザーバブロック１３０とが一箇所に集約されて配置されているため、全体がコンパクトになり、車両搭載にあたって有利になるという利点がある。
【００３３】
また、図７は、この発明の第３の実施形態を示すものである。
この実施形態のマスタシリンダ２０１は、第１，第２の実施形態と同様に、圧力室６に連通路３５を介して接続されるシリンダ部３３が設けられ、そのシリンダ部３３に、内部を貯留室３８と背圧室３７とに画成する隔壁ピストン３９が摺動自在に収容されるとともに、隔壁ピストン３９がコイルスプリング４０によって背圧室３７方向に付勢される構造となっているが、背圧室３７がリザーバに接続されるのではなく開放孔５０を介して大気に連通している。
【００３４】
このマスタシリンダ２０１は、第１，第２の実施形態と同様の基本的な作用および効果を得ることができるが、背圧室３７が開放孔５０を介して大気に連通しているため、通路構造を簡素化して、製造コストの低減と装置全体のコンパクト化を図れるという利点がある。
【００３５】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の各実施形態はタンデム型のマスタシリンダについて説明したが、ピストンが単一であるシングル型のマスタシリンダであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の第１の実施形態のマスタシリンダの縦断面図。
【図２】同実施形態を示す図１のＡ−Ａ断面に対応する作動液貯留時の断面図。
【図３】同実施形態を示す図１のＡ−Ａ断面に対応する作動液補給時の断面図。
【図４】この発明の第２の実施形態のマスタシリンダの縦断面図。
【図５】同実施形態を示す図４のＢ−Ｂ断面に対応する作動液貯留時の断面図。
【図６】同実施形態を示す図４のＢ−Ｂ断面に対応する作動液補給時の断面図。
【図７】この発明の第３の実施形態を示す作動液補給時の断面図。
【符号の説明】
【００３７】
1，１０１，２０１…マスタシリンダ
２…リザーバ
３…シリンダ本体
４…プライマリピストン（ピストン）
６…圧力室
２１…補給通路
３３…シリンダ部（蓄圧室）
３３ｂ…接続口
３６…バイパス通路
３９…隔壁ピストン
４０…コイルスプリング（付勢ばね）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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