(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大径シリンダ部および小径シリンダ部を有する段付シリンダと、
該段付シリンダの前記大径シリンダ部内に摺動可能に挿入される大径ピストン部および前記小径シリンダ部内に摺動可能に挿入される小径ピストン部を有する段付ピストンと、
前記段付シリンダ内を前記大径ピストン部側の大径与圧室と前記小径ピストン部側の小径液圧室とに区画するとともに前記大径与圧室側から前記小径液圧室側へのブレーキ液の流れのみを許容する逆止開閉部とを備え、
前記段付ピストンの前記小径液圧室側への摺動による前記大径与圧室の体積減少により前記逆止開閉部を開いて前記大径与圧室側から前記小径液圧室側へ液補給を行うマスタシリンダにおいて、
前記大径与圧室の液圧を小径液圧室の液圧上昇に応じて徐々に低下させるようにリザーバ側に逃がし、その後、前記大径与圧室の液圧が大気圧になると開状態が維持される制御弁を有し、
該制御弁は、前記段付シリンダに形成されるバルブシリンダ内に摺動可能に嵌合されるバルブピストンと該バルブピストンを付勢するバルブスプリングとを有しており、
前記バルブピストンの外周に少なくとも２つのリングシールが設けられ、該２つのリングシール間に前記小径液圧室と前記バルブシリンダとが連通する流路が位置し、前記バルブピストンの一端側に前記バルブスプリングが設けられるとともに、前記バルブピストンの他端側外周に前記リザーバと連通するリリーフ室が設けられ、該リリーフ室と前記大径与圧室に連通された流路との間を連通遮断する開閉弁機構を有していることを特徴とするマスタシリンダ。
【請求項２】
前記開閉弁機構は、前記小径液圧室の液圧により生じる推進力と前記大径与圧室の液圧により生じる推進力とを加算した力が前記バルブスプリングによる付勢力を越えると、前記大径与圧室の液圧を前記リリーフ室へ逃がし、その後、前記大径与圧室の液圧が大気圧になって前記小径液圧室の液圧により生じる推進力が前記バルブスプリングによる付勢力を越えている間は開状態が維持されることを特徴とする請求項１記載のマスタシリンダ。
【請求項３】
前記バルブピストンには、一端側が前記リリーフ室に開口するとともに、他端側が前記バルブシリンダと前記バルブピストンの前記リリーフ室に対し反対側との間のダンパ室に開口する絞り通路が形成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】
前記開閉弁機構は、前記リリーフ室と前記大径与圧室とを連通する前記バルブシリンダのポートを開閉する、前記バルブピストンの他端側に一体に設けられたシール部を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のマスタシリンダ。
【請求項５】
大径シリンダ部および小径シリンダ部を有する段付シリンダと、
該段付シリンダの前記大径シリンダ部内に摺動可能に挿入される大径ピストン部および前記小径シリンダ部内に摺動可能に挿入される小径ピストン部を有する段付ピストンと、
前記段付シリンダ内を前記大径ピストン部側の大径与圧室と前記小径ピストン部側の小径液圧室とに区画するとともに前記大径与圧室側から前記小径液圧室側へのブレーキ液の流れのみを許容する逆止開閉部とを備え、
前記段付ピストンの前記小径液圧室側への摺動による前記大径与圧室の体積減少により前記逆止開閉部を開いて前記大径与圧室側から前記小径液圧室側へ液補給を行うマスタシリンダにおいて、
前記逆止開閉部は、前記段付シリンダに保持されて前記段付ピストンの前記小径ピストン部の外周が摺動するカップシールからなり、
前記大径与圧室の液圧を小径液圧室の液圧上昇に応じて徐々に低下させるようにリザーバ側に逃がし、その後、前記大径与圧室の液圧が大気圧になると開状態が維持される制御弁を有することを特徴とするマスタシリンダ。
【請求項６】
前記制御弁は、前記段付シリンダにおける大径シリンダ部および小径シリンダ部外に一体に設けられるバルブシリンダを有していることを特徴とする請求項５に記載のマスタシリンダ。
【請求項７】
前記制御弁は、前記バルブシリンダ内に摺動可能に嵌合され前記小径液圧室および前記大径与圧室の液圧が付与されるバルブピストンと、該バルブピストンと前記バルブシリンダとにより画成される室内に設けられ前記を前記小径液圧室および前記大径与圧室の液圧に抗する付勢力を発生するバルブスプリングとを有し、
前記室は、前記バルブピストンに形成される通路によってリザーバ側と連通されている
ことを特徴とする請求項６に記載のマスタシリンダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のブレーキ装置等にブレーキ液を供給するマスタシリンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のマスタシリンダとして、実願昭５５−１５２６０２号（実開昭５７−７３２４８号）のマイクロフィルムに記載されているように、ディスクブレーキやドラムブレーキ等のブレーキ装置に対してブレーキ液を供給する際、作動初期に大容量のブレーキ液を供給する、いわゆるファーストフィルを行うことで、ストローク初期の無効液量分を補い、その結果、ペダルストロークを短縮可能なものがある。
【０００３】
このマスタシリンダは、大径シリンダ部および小径シリンダ部を有する段付シリンダと、該段付シリンダの大径シリンダ部内に摺動可能に挿入される大径ピストン部および小径シリンダ内に摺動可能に挿入される小径ピストン部を有する段付ピストンと、段付シリンダ内を大径ピストン側の大径与圧室と小径ピストン側の小径液圧室とに区画するとともに大径与圧室側から小径液圧室側へのブレーキ液の流れのみを許容するカップシールとを備え、段付ピストンの小径液圧室側への摺動による大径与圧室の体積減少によりカップシールを開いて大径与圧室側から小径液圧室側へ液補給を行うようになっている。
【０００４】
このマスタシリンダは、大径与圧室の内圧が予め設定された値以上となったとき、該大径与圧室からリザーバにブレーキ液を逃がすリリーフ弁を備えており、該リリーフ弁に、大径与圧室を常時リザーバに連通させるべく切欠を設け、この切欠によるごく小径の連通路によって、大径与圧室にリザーバから液を補給するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のマスタシリンダには、以下の問題があった。
上記マスタシリンダでは、切欠を設けているため、低昇圧時に大径与圧室の液がリザーバに流入してしまうため、ファーストフィルを充分に行えないという問題があった。
また、上記マスタシリンダでは、大径与圧室の内圧が予め設定された値以上となったとき、リリーフ弁が開いて該大径与圧室からリザーバにブレーキ液を一気に逃がすようになっているため、高昇圧時すなわちブレーキペダルを比較的速い速度で踏圧する操作時では、大径与圧室の液圧が所定圧まで上昇すると、大径与圧室の液圧がリリーフ弁の開作動で一気に解除されるため、ペダル反力が伴わずにペダルストロークが伸びて小径液圧室側に移動することになり、軽く踏み抜けたような感じで車速のみが減少するといったペダルフィーリング上の違和感を生じていた。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ペダルストロークを短縮可能であるとともに、大径与圧室の液圧を解除する際に生じるペダルフィーリング上の違和感を低減できるマスタシリンダを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のマスタシリンダは、大径シリンダ部および小径シリンダ部を有する段付シリンダと、該段付シリンダの前記大径シリンダ部内に摺動可能に挿入される大径ピストン部および前記小径シリンダ部内に摺動可能に挿入される小径ピストン部を有する段付ピストンと、前記段付シリンダ内を前記大径ピストン部側の大径与圧室と前記小径ピストン部側の小径液圧室とに区画するとともに前記大径与圧室側から前記小径液圧室側へのブレーキ液の流れのみを許容する逆止開閉部とを備え、前記段付ピストンの前記小径液圧室側への摺動による前記大径与圧室の体積減少により前記逆止開閉部を開いて前記大径与圧室側から前記小径液圧室側へ液補給を行うマスタシリンダにおいて、前記大径与圧室の液圧を小径液圧室の液圧上昇に応じて徐々に低下させるようにリザーバ側に逃がし、その後、前記大径与圧室の液圧が大気圧になると開状態が維持される制御弁を有し、該制御弁は、前記段付シリンダに形成されるバルブシリンダ内に摺動可能に嵌合されるバルブピストンと該バルブピストンを付勢するバルブスプリングとを有しており、前記バルブピストンの外周に少なくとも２つのリングシールが設けられ、該２つのリングシール間に前記小径液圧室と前記バルブシリンダとが連通する流路が位置し、前記バルブピストンの一端側に前記バルブスプリングが設けられるとともに、前記バルブピストンの他端側外周に前記リザーバと連通するリリーフ室が設けられ、該リリーフ室と前記大径与圧室に連通された流路との間を連通遮断する開閉弁機構を有していることを特徴としている。
【００１０】
このように、大径与圧室の液圧を、小径液圧室の液圧上昇に応じて徐々に低下させるようにリザーバ側に逃がすことが可能な制御弁を有するため、段付ピストンの小径液圧室側への摺動による大径与圧室の体積減少により逆止開閉部を開いて大径与圧室側から小径液圧室側へ液補給すなわちファーストフィルを行い、大径与圧室の液圧が上昇すると制御弁が大径与圧室の液圧を、小径液圧室の液圧上昇に応じて徐々に低下させるようにリザーバに逃がすことになる。よって、ファーストフィルの効果によりペダルストロークを短縮可能であるとともに、大径与圧室の液圧を解除する際に、大径与圧室の液圧が一気に下がることなく徐々に低下することになる。
【００１１】
前記開閉弁機構は、前記小径液圧室の液圧により生じる推進力と前記大径与圧室の液圧により生じる推進力とを加算した力が前記バルブスプリングによる付勢力を越えると、前記大径与圧室の液圧を前記リリーフ室へ逃がし、その後、前記大径与圧室の液圧が大気圧になって前記小径液圧室の液圧により生じる推進力が前記バルブスプリングによる付勢力を越えている間は開状態が維持される構成とすることができる。
また、前記バルブピストンには、一端側が前記リリーフ室に開口するとともに、他端側が前記バルブシリンダと前記バルブピストンの前記リリーフ室に対し反対側との間のダンパ室に開口する絞り通路が形成されている構成とすることができる。
【００１２】
これにより、絞り通路を介してダンパ室とリリーフ室とが連通しているため、開閉弁機構のバルブピストンが大径与圧室の液圧を小径液圧室の液圧上昇に応じて徐々に低下させるようにリザーバ側に逃がす際に高速で微小振動すると、ダンパ室の容積が微小増減を繰り返すことになり、その結果、通路を介してダンパ室とリリーフ室との間でブレーキ液が行き来することになり、この通路が液流通抵抗となってダンパ効果が得られる。
また、前記開閉弁機構は、前記リリーフ室と前記大径与圧室とを連通する前記バルブシリンダのポートを開閉する、前記バルブピストンの他端側に一体に設けられたシール部を有している構成とすることができる。
また、本発明のマスタシリンダは、大径シリンダ部および小径シリンダ部を有する段付シリンダと、該段付シリンダの前記大径シリンダ部内に摺動可能に挿入される大径ピストン部および前記小径シリンダ部内に摺動可能に挿入される小径ピストン部を有する段付ピストンと、前記段付シリンダ内を前記大径ピストン部側の大径与圧室と前記小径ピストン部側の小径液圧室とに区画するとともに前記大径与圧室側から前記小径液圧室側へのブレーキ液の流れのみを許容する逆止開閉部とを備え、前記段付ピストンの前記小径液圧室側への摺動による前記大径与圧室の体積減少により前記逆止開閉部を開いて前記大径与圧室側から前記小径液圧室側へ液補給を行うマスタシリンダにおいて、前記逆止開閉部は、前記段付シリンダに保持されて前記段付ピストンの前記小径ピストン部の外周が摺動するカップシールからなり、前記大径与圧室の液圧を小径液圧室の液圧上昇に応じて徐々に低下させるようにリザーバ側に逃がし、その後、前記大径与圧室の液圧が大気圧になると開状態が維持される制御弁を有することを特徴としている。
また、前記制御弁は、前記段付シリンダにおける大径シリンダ部および小径シリンダ部外に一体に設けられるバルブシリンダを有している構成とすることができる。
さらに、前記制御弁は、前記バルブシリンダ内に摺動可能に嵌合され前記小径液圧室および前記大径与圧室の液圧が付与されるバルブピストンと、該バルブピストンと前記バルブシリンダとにより画成される室内に設けられ前記を前記小径液圧室および前記大径与圧室の液圧に抗する付勢力を発生するバルブスプリングとを有し、前記室は、前記バルブピストンに形成される通路によってリザーバ側と連通されている構成とすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施形態のマスタシリンダを図１〜図６を参照して説明する。
【００１４】
図１は、第１実施形態のマスタシリンダを示すもので、図１中、符号１１は図示せぬブースタを介して導入されるブレーキペダルの入力に応じてブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダ本体を、符号１２は該マスタシリンダ本体１１の上部に取り付けられて該マスタシリンダ本体１１に対しブレーキ液を給排するリザーバをそれぞれ示している。
【００１５】
マスタシリンダ本体１１は、横方向に沿う略有底筒状の段付シリンダ１５と、該段付シリンダ１５の開口部側（図における右側）に摺動可能に嵌合されたプライマリピストン（段付ピストン）１６と、段付シリンダ１５のプライマリピストン１６より底部１５ａ側（図における左側）に摺動自在に嵌合されたセカンダリピストン１７とを有している。
【００１６】
段付シリンダ１５は、該段付シリンダ１５の底部１５ａが形成されるとともに横方向に沿って穴部２０が形成された有底円筒状の第１部材２１と、該第１部材２１の穴部２０内に底部１５ａ側から順次嵌合される略円筒状の第２部材２２、第３部材２３、第４部材２４および第５部材２５と、第５部材２５の底部１５ａに対し反対側に該第５部材２５を覆うように設けられる第６部材２６と、該第６部材２６の底部１５ａに対し反対側に設けられるとともに第１部材２１に螺合されて第２部材２２〜第６部材２６を第１部材２１内に保持する第７部材２７とを有している。
【００１７】
第２部材２２の内側に、上記セカンダリピストン１７が摺動可能に嵌合されている。セカンダリピストン１７は一端側から穴部３０が形成された有底円筒状をなしており、該穴部３０を第１部材２１の底部１５ａに対向させるようにして第２部材２２に嵌合されている。
【００１８】
ここで、第１部材２１の底部１５ａ側とセカンダリピストン１７の底部１５ａ側すなわち穴部３０側とで囲まれた部分が、セカンダリ側小径液圧室３２となっている。
【００１９】
第２部材２２には、一端側が該第２部材２２の径方向における内周面に開口するとともに他端側が第１部材２１の流路３３を介してリザーバ１２に常時連通するポート３４が形成されており、セカンダリピストン１７には、上記ポート３４とセカンダリ側小径液圧室３２とを連通可能なリリーフポート３５が形成されている。
【００２０】
第２部材２２と第１部材２１との間には、セカンダリ側小径液圧室３２とポート３４との連通を遮断可能なカップシール３６が設けられている。このカップシール３６はセカンダリ側小径液圧室３２の液圧がリザーバ１２側の液圧以上の場合にこれらの連通を遮断するもので、セカンダリ側小径液圧室３２の液圧がリザーバ１２側の液圧より低い場合にはこれらを連通させ液補給を可能とする。
【００２１】
セカンダリピストン１７の穴部３０と第１部材２１の底部１５ａとの間には、図示せぬブレーキペダル側（図における右側）から入力がない初期状態（このときの各部の位置を初期位置と以下称す）でこれらの間隔を決めるセカンダリピストンスプリング３８が設けられている。この初期位置にあるとき、セカンダリピストン１７は、リリーフポート３５をポート３４に連通させており、その結果、セカンダリ側小径液圧室３２をリザーバ１２に連通させている。
【００２２】
この状態からセカンダリピストン１７が第１部材２１の底部１５ａ側に移動すると、セカンダリ側小径液圧室３２の液圧がリザーバ１２側の液圧以上の状態においては、該セカンダリピストン１７はそのリリーフポート３５がカップシール３６で閉塞されてポート３４との連通が遮断され、その結果、セカンダリ側小径液圧室３２とリザーバ１２との連通が遮断されることになり、これにより、さらにセカンダリピストン１７が底部１５ａ側に移動することでセカンダリ側小径液圧室３２からブレーキ装置にブレーキ液を供給する。
【００２３】
第４部材２４は、第１部材２１の底部１５ａ側の小径シリンダ部４０および第１部材２１の底部１５ａに対し反対側の、小径シリンダ部４０より大径の大径シリンダ部４１とを有する段付形状をなしており、小径シリンダ部４０の内側に、上記プライマリピストン１６が摺動可能に嵌合されている。
【００２４】
プライマリピストン１６は一端側に、セカンダリピストン１７に対向配置される穴部４３が形成されるとともに他端側にも図示せぬブースタのロッドが挿入される穴部４４が形成されており、第４部材２４の小径シリンダ部４０に摺動可能に挿入される小径ピストン部４６と、第４部材２４の大径シリンダ部４１に摺動可能に挿入される大径ピストン部４７とを有している。この大径ピストン部４７は、第５部材２５にも摺動可能に挿入されている。
【００２５】
セカンダリピストン１７の底部１５ａに対し反対側と、プライマリピストン１６の底部１５ａ側すなわち穴部４３側と第３部材２３とで囲まれた部分が、プライマリ側小径液圧室（小径液圧室）４９となっている。
【００２６】
ここで、第３部材２３には、第１部材２１との間に、穴部５０を介してプライマリ側小径液圧室４９に常時連通する小径液圧室連通流路５１が形成されている。
【００２７】
第２部材２２と第３部材２３とセカンダリピストン１７との間には、プライマリ側小径液圧室４９と流路３３及びポート３４との連通を遮断するカップシール５３が設けられている。
【００２８】
また、第３部材２３の小径液圧室連通流路５１より底部１５ａ側と第１部材２１との間には、小径液圧室連通流路５１と流路３３及びポート３４との連通を常時遮断するＯリング５４が設けられている。
【００２９】
プライマリピストン１６と第４部材２４の大径シリンダ部４１側とで囲まれた部分が、大径与圧室５６となっている。
【００３０】
第４部材２４には、一端側が小径シリンダ部４０の径方向の内周面に開口するとともに他端側が大径与圧室５６に常時連通するポート５７が形成されており、プライマリピストン１６の小径ピストン部４６には、上記ポート５７と穴部４３すなわちプライマリ側小径液圧室４９とを連通可能なリリーフポート５８が形成されている。なお、ポート５７は、第３部材２３と第４部材２４との間の与圧室連通流路５９にも常時連通している。
【００３１】
第３部材２３と第４部材２４とプライマリピストン１６の小径ピストン部４６との間には、プライマリ側小径液圧室４９と大径与圧室５６側との連通を遮断可能なカップシール（逆止開閉部）６１が設けられている。このカップシール６１は、プライマリ側小径液圧室４９の液圧が大径与圧室５６の液圧以上の場合にこれらの連通を遮断するもので、逆に大径与圧室５６の液圧がプライマリ側液圧室４９の液圧より高い場合にはこれらを連通可能とする。このカップシール６１は、言い換えれば、段付シリンダ１５内を大径ピストン部４７側の大径与圧室５６と小径ピストン部４６側のプライマリ側小径液圧室４９とに区画するとともに大径与圧室５６側からプライマリ小径液圧室４９側へのブレーキ液の流れのみを許容するものである。
【００３２】
第３部材２３の小径液圧室連通流路５１より底部１５ａに対し反対側と第１部材２１との間には、小径液圧室連通流路５１と大径与圧室５６側との連通を常時遮断するＯリング６２が設けられている。
【００３３】
セカンダリピストン１７とプライマリピストン１６との間には、図示せぬブレーキペダル側（図１における右側）から入力がない初期状態でこれらの間隔を決めるプライマリ初期位置決機構６４が設けられている。このプライマリ初期位置決機構６４は、セカンダリピストン１７に当接する当接部材６５と、プライマリピストン１６側に延出するように該当接部材６５に固定された軸部材６６と、該軸部材６６を所定の範囲で移動可能に保持するとともにプライマリピストン１６の穴部４３の底に当接する当接部材６７と、当接部材６５，６７同士を相反方向に付勢するプライマリピストンスプリング６８とを有している。
【００３４】
プライマリ初期位置決機構６４がプライマリピストンスプリング６８の付勢力で当接部材６５，６７同士を軸部材６６で規定される最も離れた位置に位置させるとき、プライマリピストン１６は、初期位置に配置され、このとき、リリーフポート５８をポート５７に連通させており、プライマリ側小径液圧室４９を大径与圧室５６に連通させている。
【００３５】
初期状態から底部１５ａ側に移動すると、プライマリ側小径液圧室４９の液圧が大径与圧室５６の液圧以上の場合に、プライマリピストン１６は、そのリリーフポート５８がカップシール６１で閉塞されてポート５７との連通が遮断され、プライマリ側小径液圧室４９と大径与圧室５６側との該リリーフポート５８を介しての連通を遮断することになり、この状態からさらに底部１５ａ側に移動すると、プライマリ側小径液圧室４９からブレーキ装置にブレーキ液を供給する。なお、リリーフポート５８を閉塞させた状態であっても大径与圧室５６の液圧がプライマリ側小径液圧室４９の液圧以上のときは、カップシール６１を介して大径与圧室５６のブレーキ液がプライマリ側小径液圧室４９に流れるようになっている。
【００３６】
第４部材２４は、第１部材２１との間に、第１部材２１の流路７０を介してリザーバ１２に常時連通する大気圧の液補給室７１を形成している。この第４部材２４の液補給室７１より底部１５ａ側と第１部材２１との間には、大径側与圧室５６と液補給室７１との連通を常時遮断するＯリング７２が設けられている。
【００３７】
第５部材２５には、一端側が径方向における内周面に開口するとともに他端側が液補給室７１に常時連通するポート７４が形成されており、プライマリピストン１６には、一端側が大径ピストン部４７の径方向における外周面に開口することでポート７４すなわち液補給室７１に連通可能であるとともに他端側が大径ピストン部４７と小径ピストン部４６との境界の段部７５すなわち大径与圧室５６に常時連通するリリーフポート７６が形成されている。
【００３８】
第４部材２４と第５部材２５とプライマリピストン１６の大径ピストン部４７との間には、大径与圧室５６と液補給室７１との連通を遮断可能なカップシール７８が設けられている。このカップシール７８は、大径与圧室５６の液圧が液補給室７１の液圧以上の場合にこれらの連通を遮断するもので、逆に液補給室７１の液圧が大径与圧室５６の液圧より高い場合にはこれらを連通させて液補給を行う。
【００３９】
初期位置にあるとき、プライマリピストン１６は、リリーフポート７６をポート７４に連通させており、大径与圧室５６を液補給室７１に連通させている。そして、プライマリピストン１６が、初期状態から底部１５ａ側すなわちプライマリ側小径液圧室４９側に摺動すると、大径与圧室５６側の液圧が液補給室７１の液圧以上の場合、そのリリーフポート７６がカップシール７８で閉塞されてポート７４との連通が遮断され、大径与圧室５６と液補給室７１との該リリーフポート７６を介しての連通を遮断することになり、さらにプライマリ側小径液圧室４９側に摺動すると、プライマリピストン１６は大径ピストン部４７が大径与圧室５６の体積を減少させることで、大径与圧室５６の液圧を高め、該大径与圧室５６とプライマリ側小径液圧室４９との間に設けられたカップシール６１を開いて、大径与圧室５６側からプライマリ側小径液圧室４９へ液補給を行うことになる。
【００４０】
第５部材２５と第６部材２６とプライマリピストン１６の大径ピストン部４７との間には、カップシール７９が設けられ、第１部材２１と第６部材２６との間にはＯリング８０が設けられている。
【００４１】
なお、リリーフポート３５，５８，７６は、液流通抵抗を抑えるためすべて直径がφ２と大きくされかつそれぞれ数箇所設けられている。また、セカンダリピストン１７のリリーフポート３５近傍のカップシール３６と接触する周囲部分、およびプライマリピストン１６のリリーフポート７６近傍のカップシール７８と接触する周囲部分には、本出願人が先に出願を行った特願平１０−２９４５０２号に記載されたテーパ面が形成されている。これらにより、トラクションコントロール装置と組み合わせ、該トラクションコントロール装置がプライマリ側小径液圧室４９およびセカンダリ側小径液圧室３２から強制的にブレーキ液を吸入する際に、ブレーキ液をトラクションコントロール装置に大きな流量で流すことができるようになっている。
【００４２】
そして、第１実施形態では、第１部材２１に、小径液圧室連通流路５１を介してプライマリ側小径液圧室４９に常時連通する小径液圧室連通ポート８２と、与圧室連通流路５９を介して大径与圧室５６に常時連通する与圧室連通ポート８３と、液補給室７１に常時連通する液補給室連通ポート８４とが形成されており、これらポート８２，８３，８４には、それぞれ外部配管からなる連結流路８５ａ〜８５ｃを介して該マスタシリンダ本体１１とは別体の制御弁８６が連結されている。
【００４３】
制御弁８６は、有底円筒状のバルブシリンダ本体８７と、該バルブシリンダ本体８７内に摺動可能に嵌合されるバルブピストン８８と、該バルブピストン８８の一端側に設けられて該バルブピストン８８をバルブシリンダ本体８７の底部８７ａ方向に押圧するバルブスプリング８９と、バルブシリンダ本体８７の開口側を閉塞させるとともにバルブピストン８８との間にバルブスプリング８９を保持する蓋部材９０と、バルブシリンダ本体８７に蓋部材９０を固定するＣリング９１とを有している。なお、バルブシリンダ本体８７と蓋部材９０とでバルブシリンダ９２が構成されている。
【００４４】
バルブピストン８８は、先端側に第１軸部９３が形成され、該第１軸部９３に隣り合ってこれより大径の第２軸部９４が形成され、また、該第２軸部９４に隣り合ってこれより小径の第３軸部９５が形成され、さらに、該第３軸部９５に隣り合って第２軸部９４より大径の第４軸部９６が形成され、最後に、該第４軸部９６に隣り合ってこれより小径でバルブスプリング８９内に挿入される第５軸部９７が形成されている。そして、第１軸部９３の先端にはシール部材９９が設けられている。また、第２軸部９４と第４軸部９６とには、バルブシリンダ本体８７の内面との隙間を常時シールする２つのＯリング（リングシール）１００，１０１が設けられている。
【００４５】
バルブシリンダ本体８７の底部８７ａには、バルブピストン８８のシール部材９９で開閉されるポート１０２が形成されており、該ポート１０２が連結流路（大径与圧室５６に連通された流路）８５ｂを介して与圧室連通ポート８３に連通されている。また、バルブシリンダ本体８７の側部８７ｂの底部８７ａ側には、バルブシリンダ本体８７、バルブピストン８８のバルブスプリング８９に対し反対側外周を形成する第１軸部９３、第２軸部９４およびシール部材１００で囲まれた液室（リリーフ室）１０４に常時連通するポート１０５が形成されており、該ポート１０５が連結流路８５ｃを介して液補給室連通ポート８４に連通されている。さらに、バルブシリンダ本体８７の側部８７ｂには、バルブシリンダ本体８７、バルブピストン８８の第２軸部９４、第３軸部９５、第４軸部９６、シール部材１００およびシール部材１０１で囲まれた液室（小径液圧室４９とバルブシリンダ９２とが連通する流路）１０６に常時連通するポート１０７が形成されており、該ポート１０７が連結流路（小径液圧室４９とバルブシリンダ９２とが連通する流路）８５ａを介して小径液圧室連通ポート８２に連通されている。ここで、バルブピストン８８のシール部材９９とバルブシリンダ本体８７のポート１０２とが、液室１０４と大径与圧室５６に連通された連結流路８５ｂとの間を連通遮断する開閉弁機構１０８を構成している。
【００４６】
そして、制御弁８６は、バルブピストン８８を、ポート１０２に導入される大径与圧室５６の液圧と液室１０６に導入されるプライマリ側小径液圧室４９の液圧とバルブスプリング８９の付勢力でバランスさせる。このときのバランスは次式で表される。
【００４７】
すなわち、図２に示すように、Ｏリング１０１によるシール断面積をＡ１、Ｏリング１００によるシール断面積をＡ２（ただし、Ａ２＜Ａ１）、シール部材９９によるシール断面積をＡ３とし、プライマリ側小径液圧室４９の液圧をＰａ、大径与圧室５６の液圧をＰｂ、バルブスプリング８９のセット荷重をＦとすると、
Ｐａ×（Ａ１−Ａ２）＋Ｐｂ×Ａ３＝Ｆ
となる。
【００４８】
そして、図３に示すように、大径与圧室５６の液圧が上昇を開始すると（ｐ１点）、プライマリ側小径液圧室４９もカップシール６１が開かれることで該大径与圧室５６の液圧と同圧で上昇する（ｐ１点〜ｐ２点）。そして、Ｐａ×（Ａ１−Ａ２）＋Ｐｂ×Ａ３＞Ｆとなると（ｐ２点。この点の液圧を与圧室解除液圧と称す）、制御弁８６のバルブピストン８８がバルブスプリング８９の付勢力に抗して微小に移動してポート１０２を微小に開き、大径与圧室５６の液圧解除を開始させる。このとき、Ｐａ×（Ａ１−Ａ２）＋Ｐｂ×Ａ３＝Ｆの式を満足させるようにプライマリ側小径液圧室４９の液圧Ｐａの上昇に応じて徐々に大径与圧室５６の液圧Ｐｂが下がるように、言い換えれば、プライマリ側小径液圧室４９の液圧上昇に相関して大径与圧室５６の液圧Ｐｂが低下するように、大径与圧室５６の液圧Ｐｂを液補給室７１を介してリザーバ１２側に逃がすことになる（ｐ２点〜ｐ３点）。
【００４９】
ここで、高昇圧時すなわちブレーキペダルを比較的速い速度で踏圧する操作時においては、ブレーキブースタからの入力はリニアに上昇することになり、プライマリ側小径液圧室４９の液圧Ｐａは一定割合で上昇することになるため、制御弁８６は、大径与圧室５６の液圧Ｐｂを設定した勾配に沿って徐々に低下するようにリザーバ１２側に逃がすことになる。この勾配は任意に設定可能であり、車両に合わせたチューニングが可能である。
【００５０】
そして、大径与圧室５６の液圧が解除され大気圧になると（ｐ３点以降）、バランス式は、
Ｐａ×（Ａ１−Ａ２）＞Ｆ
となり、制御弁８６は開状態が維持されるため、プライマリ側小径液圧室４９のみでブレーキ液圧を制御することになる。
【００５１】
次に、上記第１実施形態のマスタシリンダの作動について説明する。
ブレーキペダルに連結されたブースタのロッドによりプライマリピストン１６が底部１５ａ方向に押されると、プライマリピストンスプリング６８を介してセカンダリピストン１７も同時に移動する。そして、プライマリピストン１６のリリーフポート５８がカップシール６１により閉じられた時点で大径与圧室５６が液圧を上昇させ、セカンダリピストン１７のリリーフポート３５がカップシール３６により閉じられた時点でセカンダリ側小径液圧室３２が液圧を上昇させる。プライマリ側小径液圧室４９については、リリーフポート５８，７６のいずれか一方が閉じた時点で液圧を上昇させることになる（設計上は、リリーフポート５８，７６は同時に閉じられるようになっているが、寸法バラツキ等により前後することがある）。
【００５２】
そして、液圧が上昇すると、プライマリ側小径液圧室４９については、プライマリピストン１６のストローク量×（大径与圧室５６の外径−プライマリ側小径液圧室４９の外径）分の液量が、カップシール６１を押し開いて大径与圧室５６からプライマリ側小径液圧室４９に送り込まれ、ストローク初期の無効液量分（主にキャリパロールバック分）を補う。その後、プライマリ側小径液圧室４９の小径化に伴う液量不足を補うため、大径与圧室５６からプライマリ側小径液圧室４９にブレーキ液が送り込まれつつ、大径与圧室５６とプライマリ側小径液圧室４９とが同圧で与圧室解除液圧まで上昇する（ｐ１点〜ｐ２点）。
【００５３】
そして、与圧室解除液圧まで上昇すると、制御弁８６が大径与圧室５６の液圧を解除する。このとき、制御弁８６は、上記したようにプライマリ側小径液圧室４９の液圧Ｐａの上昇に応じて徐々に大径与圧室５６の液圧Ｐｂが下がるように、大径与圧室５６の液圧Ｐｂを液補給室７１を介してリザーバ１２側に逃がすことになる（ｐ２点〜ｐ３点）。
【００５４】
そして、大径与圧室５６の液圧が解除され大気圧になると、制御弁８６は開状態が維持され、プライマリ側小径液圧室４９のみでブレーキ液圧を制御することになる。
【００５５】
以上に述べた第１実施形態によれば、一旦上昇させた大径与圧室５６の液圧を、プライマリ側小径液圧室４９の液圧上昇に応じて徐々に低下させるようにリザーバ１２側に逃がすことが可能な制御弁８６を有するため、段付のプライマリピストン１６のプライマリ側小径液圧室４９側への摺動による大径与圧室５６の体積減少によりカップシール６１を開いて大径与圧室５６側からプライマリ側小径液圧室４９側へ液補給すなわちファーストフィルを行い、大径与圧室５６の液圧が上昇すると制御弁８６が大径与圧室５６の液圧を、プライマリ側小径液圧室４９の液圧上昇に応じて徐々に低下させるようにリザーバ１２に逃がすことになる。
【００５６】
したがって、ファーストフィルの効果によりペダルストロークを短縮可能であるとともに、大径与圧室５６の液圧を解除する際に、大径与圧室５６の液圧が一気に下がることなく徐々に低下するため、ペダル反力が一気に下がることがなく、ペダル踏力が伴わずにペダルストロークが伸びてプライマリ側小径液圧室４９側に移動することが防止され、その結果、軽く踏み抜けたような感じで車速のみが減少するといったペダルフィーリング上の違和感を低減できる。
【００５７】
すなわち、図４に示すように、ペダルストロークに対する液圧上昇の特性を見てみると、上記第１実施形態は、ストレートタイプのマスタシリンダに対し大径でありストローク短縮が可能な大径与圧室５６と、ストレートタイプのマスタシリンダに対し小径でありストロークが伸びるプライマリ側小径液圧室４９とを組み合わせて使用することで、結果として、図４にＸ１で示すように、ストレートタイプで設定した場合（図４にＸ２で示す）に対し同じ液圧を発生させるのに必要なペダルストロークを短くできる。
【００５８】
ここで、図４にＸ３で示すものは、大径与圧室５６のみのストレートタイプとした場合の特性を、図４にＸ４で示すものは、プライマリ側小径液圧室４９のみのストレートタイプとした場合の特性を、それぞれ示しており、また、Ａは、第１実施形態のマスタシリンダの、ストレートタイプで設定した場合のマスタシリンダに対するペダルストロークの短縮量を、Ｂは、小径のみのストレートタイプとした場合に対するペダルストロークの短縮量をそれぞれ示している。
【００５９】
また、従来のマスタシリンダは、大径与圧室５６の液圧を解除する際に大径与圧室５６の液圧が一気に下がってしまうことで、図５（ａ）にＹ１で示すようにペダル踏力を伴わずに液圧が上昇してしまうことになるが、第１実施形態のマスタシリンダでは、制御弁８６を設けることで、大径与圧室５６の液圧が徐々に低下するため、ペダル反力が一気に下がることがなく、図５（ｂ）にＹ２で示すようにペダル踏力が伴って液圧が上昇することになり、その結果、軽く踏み抜けたような感じで車速のみが減少するといったペダルフィーリング上の違和感を低減できるのである。
【００６０】
加えて、ペダル比をストレートタイプで設定した場合のマスタシリンダと同一で使うため、小径と同サイズのロングストロークタイプのマスタシリンダに対しペダル比分の発生液圧の向上が可能となる。
【００６１】
なお、以上の第１実施形態のマスタシリンダでは、マスタシリンダ本体１１に対し制御弁８６を別体に設ける場合を例にとり説明したが、図６に示すように、マスタシリンダ本体１１の例えば第１部材２１内に連結管体８５ａ〜８５ｃとともに制御弁８６を一体に設けることも可能である。この場合、同軸に配置されるプライマリピストン１６およびセカンダリピストン１７に対し、制御弁８６のバルブピストン８８の軸を並列にしかも軸方向に重ね合わせて配置しており、マスタシリンダの軸方向長の増大を防止している。
【００６２】
また、上述した第１実施形態のマスタシリンダでは、段付シリンダ１５内を大径ピストン部４７側の大径与圧室５６と小径ピストン部４６側のプライマリ側小径液圧室４９とに区画し、かつ大径与圧室５６からプライマリ側小径液圧室４９へのブレーキ流の流れのみを許容するカップシール６１を設けた例について説明したが、これに限られることなく、カップシール６１に替わってシール性のある逆止弁（逆止開閉部）を設けても良い。
【００６３】
次に、本発明の第２実施形態のマスタシリンダを主に図７を参照して、第１実施形態との相違部分を中心に以下に説明する。なお、第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付しその説明は略す。
【００６４】
第２実施形態のマスタシリンダにおいては、第１実施形態に対し制御弁８６の構成が相違している。すなわち、第２実施形態の制御弁８６のバルブピストン８８には、第１軸部９３の外径側すなわち液室１０４に一端側が開口するとともに、他端側が第５軸部９７の端面に開口する絞り通路１１０が形成されている。
【００６５】
また、第２実施形態の制御弁８６の蓋部材９０は、バルブシリンダ本体８７に螺合されており、これらの間にはこれらの隙間をシールするＯリング（リングシール）１１１が設けられている。これにより、バルブシリンダ９２と、バルブピストン８８の液室１０４に対し反対側との間が、バルブスプリング８９が配置されるダンパ室１１２となっている。このダンパ室１１２は絞り通路１１０を介して液室１０４に連通している（言い換えれば、絞り通路１１０は液室１０４に対し反対となる他端側がダンパ室１１２に開口している）。
【００６６】
次に、上記第２実施形態のマスタシリンダの作動について説明する。
ブレーキペダルに連結されたブースタのロッドによりプライマリピストン１６が底部１５ａ方向に押されると、大径与圧室５６とプライマリ側小径液圧室４９とが与圧室解除液圧まで上昇するまで（図３に示すｐ１点〜ｐ２点）、第１実施形態と同様に作動する。
【００６７】
そして、与圧室解除液圧まで上昇すると、制御弁８６が大径与圧室５６の液圧を解除する。このとき、制御弁８６は、第１実施例とほぼ同様にプライマリ側小径液圧室４９の液圧Ｐａの上昇に応じて徐々に大径与圧室５６の液圧Ｐｂが下がるように、大径与圧室５６の液圧Ｐｂを液補給室７１を介してリザーバ１２側に逃がすことになる（図３に示すｐ２点〜ｐ３点）。
【００６８】
この間において、バルブピストン８８は高速で微小振動することによりポート１０２を微小開閉して、連結流路８５ｂを介して導入される大径与圧室５６の液圧Ｐｂを液室１０４から連結流路８５ｃ、さらには液補給室７１を介してリザーバ１２側に逃がすことになるが、絞り通路１１０を介してダンパ室１１２と液室１０４とが連通しているため、バルブピストン８８が高速で微小振動すると、ダンパ室１１２の容積が微小増減を繰り返すことになり、その結果、絞り通路１１０を介してダンパ室１１２と液室１０４との間でブレーキ液が行き来することになり、この絞り通路１１０が液流通抵抗となってダンパ効果が得られる。その結果、バルブピストン８８の高速の微小振動を減衰させることになり、バルブピストン８８の高速の微小振動による異音の発生を防止できる。
【００６９】
なお、絞り通路１１０により生じる液流通抵抗は、通常の作動速度では作動の障害とならない程度であり、かつバルブピストン８８が異音を生じるような上記高速の微小振動には追従できない程度に設定されており、結果的にバルブピストン８８の高速の微小振動を減衰させる。
【００７０】
そして、大径与圧室５６の液圧が解除され大気圧になると、第１実施形態と同様、制御弁８６は開状態が維持され、プライマリ側小径液圧室４９のみでブレーキ液圧を制御することになる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のマスタシリンダによれば、大径与圧室の液圧を、小径液圧室の液圧上昇に応じて徐々に低下させるようにリザーバ側に逃がすことが可能な制御弁を有するため、段付ピストンの小径液圧室側への摺動による大径与圧室の体積減少により逆止開閉部を開いて大径与圧室側から小径液圧室側へ液補給すなわちファーストフィルを行い、大径与圧室の液圧が上昇すると制御弁が大径与圧室の液圧を、小径液圧室の液圧上昇に応じて徐々に低下させるようにリザーバに逃がすことになる。
【００７２】
したがって、ファーストフィルの効果によりペダルストロークを短縮可能であるとともに、大径与圧室の液圧を解除する際に、大径与圧室の液圧が一気に下がることなく徐々に低下するため、ペダル反力が一気に下がることがなく、ペダル踏力が伴わずにペダルストロークが伸びて小径液圧室側に移動することが防止され、その結果、軽く踏み抜けたような感じで車速のみが減少するといったペダルフィーリング上の違和感を低減できる。
また、ペダルによる昇圧速度の影響を受けないため、どのような昇圧動作時にも安定してファーストフィルを行うことができる。
【００７３】
また、バルブピストンに形成された通路を介してダンパ室とリリーフ室とを連通させることにより、開閉弁機構のバルブピストンが大径与圧室の液圧を小径液圧室の液圧上昇に応じて徐々に低下させるようにリザーバ側に逃がす際に高速で微小振動すると、ダンパ室の容積が微小増減を繰り返すことになり、その結果、通路を介してダンパ室とリリーフ室との間でブレーキ液が行き来することになり、この通路が液流通抵抗となってダンパ効果が得られる。したがって、バルブピストンの微小振動を減衰させることになり、バルブピストンの高速の微小振動による異音の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態のマスタシリンダの構成を示す側断面図である。
【図２】  本発明の第１実施形態のマスタシリンダの制御弁のバルブピストンのシール部分の断面積を示す断面図である。
【図３】  本発明の第１実施形態のマスタシリンダのプライマリ側小径液圧室の液圧と大径与圧室の液圧との関係を示す特性線図である。
【図４】  本発明の第１実施形態のマスタシリンダのペダルストロークと液圧との関係を示す特性線図である。
【図５】  従来のマスタシリンダのペダル踏力と液圧との関係を示す特性線図（ａ）と、本発明の第１実施形態のマスタシリンダのペダル踏力と液圧との関係を示す特性線図（ｂ）である。
【図６】  本発明の第１実施形態のマスタシリンダの構成を示す変形例の複数の断面をとった断面図である。
【図７】  本発明の第２実施形態のマスタシリンダの制御弁を示す断面図である。
【符号の説明】
１１  マスタシリンダ本体
１２  リザーバ
１５  段付シリンダ
１６  プライマリピストン（段付ピストン）
４０  小径シリンダ部
４１  大径シリンダ部
４６  小径ピストン部
４７  大径ピストン部
４９  プライマリ側小径液圧室（小径液圧室）
５６  大径与圧室
６１  カップシール（逆止開閉部）
８５ａ  連結流路（小径液圧室とバルブシリンダとが連通する流路）
８５ｂ  連結流路（大径与圧室に連通された流路）
８６  制御弁
８８  バルブピストン
８９  バルブスプリング
９２  バルブシリンダ
１００，１０１  Ｏリング（リングシール）
１０４  液室（リリーフ室）
１０６  液室（小径液圧室とバルブシリンダとが連通する流路）
１０８  開閉弁機構
１１０  絞り通路
１１２  ダンパ室
【図１】
0004526727.tif 000002
【図２】
0004526727.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004526727.tif 000007
【図７】
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