(57)【要約】【課題】通常に比してアイドルストロークが長くなるように設定したマスタシリンダにおいて、低温時に、アイドルストロークが短くなるようにすること。【解決手段】マスタシリンダ１00では、ピストン21がシリンダボディ10に保持されたカップ41，42の内周で摺動して圧力室R1のブレーキ液が加圧される。ピストン21には、その非作動時に圧力室Ｒ１をリザーバ30に連通させるメインポート21ａとサブポート21ｂが摺動方向にて所定量離れて設けられていて、ピストン21の作動時にはメインポート21ａがリザーバ30との連通を遮断された後にサブポート21ｂがリザーバ30との連通を遮断される。ピストン21には、ブレーキ液の温度が設定値以下のときにサブポート21ｂの少なくとも一部を閉じ、ブレーキ液の温度が設定値を超えるときにサブポート21ｂを開く開閉部材81が設けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カップ状のピストンがシリンダボディに保持されたカップの内周で摺動することにより圧力室のブレーキ液が加圧されるように構成されていて、前記ピストンにはその非作動時に前記圧力室をリザーバに連通させるメインポートとサブポートが摺動方向にて所定量離れて設けられており、前記ピストンの作動時には前記メインポートが前記リザーバとの連通を遮断された後に前記サブポートが前記リザーバとの連通を遮断されるように設定されているマスタシリンダであって、
前記ピストンには、前記ブレーキ液の温度が設定値以下のときに前記サブポートの少なくとも一部を閉じ、前記ブレーキ液の温度が設定値を超えるときに前記サブポートを開く開閉部材が設けられているマスタシリンダ。
【請求項２】
請求項１に記載のマスタシリンダにおいて、前記開閉部材は、前記ピストンの素材に比して線膨張係数が大きい単一素材で構成されていて、この単一素材には、前記ブレーキ液の温度が設定値を超えるときに前記サブポートを全開状態とする連通孔が形成されているマスタシリンダ。
【請求項３】
請求項１に記載のマスタシリンダにおいて、前記開閉部材は、バイメタルで構成されていて、このバイメタルは、前記ブレーキ液の温度が設定値を超えるときに前記サブポートを全開状態とするように設定されているマスタシリンダ。
【請求項４】
請求項２に記載のマスタシリンダにおいて、前記開閉部材は、前記ピストン内に収容される円筒形状に形成されていて、前記連通孔がピストン軸方向の幅が同一で周方向に延びる円弧形状に形成されているマスタシリンダ。
【請求項５】
請求項１〜４に記載のマスタシリンダにおいて、前記開閉部材は、前記ピストンを復帰位置に向けて付勢するスプリングの一端と係合するスプリングリテーナを用いてピストンに組付けられているマスタシリンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ブレーキ装置に適用されるマスタシリンダに係り、特に、通常用のマスタシリンダ（回生ブレーキ装置を備えていない車両用ブレーキ装置において採用されるもの）に比してアイドルストロークを大きくした回生協調用のマスタシリンダ（回生ブレーキ装置を備えている車両用ブレーキ装置において採用されるもの）として最適なマスタシリンダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用ブレーキ装置の一つとして、ブレーキ操作状態に応じて車両に付与する目標制動力を液圧ブレーキ装置による液圧制動力と回生ブレーキ装置による回生制動力とによって達成する車両用ブレーキ装置において、ブレーキペダルの踏み込み開始時点から所定状態となるまでの低踏力領域において回生制動力を積極的に利用することにより、高回生効率、すなわち低燃費を達成することを目的としたものが下記の特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０２１８８号公報
【発明の概要】
【０００４】
上記した目的（すなわち、高回生効率により低燃費を達成すること）は、ブレーキペダルの踏み込みに応じて作動して液圧を発生させるマスタシリンダにおいて、通常に比してアイドルストロークを長くして、そのアイドルストローク作動領域において回生制動力が得られるように設定することにより達成することが可能である。
【０００５】
ところで、上記したマスタシリンダにて、カップ状のピストンがシリンダボディに保持されたカップの内周で摺動することにより圧力室のブレーキ液が加圧されるように構成されていて、前記ピストンにはその非作動時に前記圧力室をリザーバに連通させるメインポートとサブポートが摺動方向（ピストン軸方向）にて所定量離れて設けられており、前記ピストンの作動時には前記メインポートが前記リザーバとの連通を遮断された後に前記サブポートが前記リザーバとの連通を遮断されるように設定されている場合には、メインポートとサブポートの離間量（所定量）を大きくすることにより、アイドルストロークを長くすることが可能である。
【０００６】
しかし、上記した回生ブレーキ装置として、回生制動時にブレーキ液を加圧する回生ポンプを作動させて回生制動力を得るように構成されているものが採用されている場合には、低温時（ブレーキ液の温度が設定値以下のとき）に、ブレーキ液の粘度が上がることに起因して、上記した回生ポンプの加圧能力が低下するおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記した課題に対処すべくなされたもの（すなわち、通常に比してアイドルストロークが長くなるように設定したマスタシリンダにおいて、低温時に、アイドルストロークが実質的に短くなるように構成したもの）であり、
カップ状のピストンがシリンダボディに保持されたカップの内周で摺動することにより圧力室のブレーキ液が加圧されるように構成されていて、前記ピストンにはその非作動時に前記圧力室をリザーバに連通させるメインポートとサブポートが摺動方向にて所定量離れて設けられており、前記ピストンの作動時には前記メインポートが前記リザーバとの連通を遮断された後に前記サブポートが前記リザーバとの連通を遮断されるように設定されているマスタシリンダであって、
前記ピストンには、前記ブレーキ液の温度が設定値以下のときに前記サブポートの少なくとも一部を閉じ、前記ブレーキ液の温度が設定値を超えるときに前記サブポートを開く開閉部材が設けられていることに特徴がある。
【０００８】
本発明によるマスタシリンダにおいて、前記開閉部材は、前記ピストンの素材に比して線膨張係数が大きい単一素材（例えば、樹脂素材）で構成されていて、この単一素材には、前記ブレーキ液の温度が設定値を超えるときに前記サブポートを全開状態とする連通孔が形成されていることも可能である。この場合において、前記開閉部材は、前記ピストン内に収容される円筒形状に形成されていて、前記連通孔がピストン軸方向の幅が同一で周方向に延びる円弧形状に形成されていることも可能である。また、本発明によるマスタシリンダにおいて、前記開閉部材は、バイメタルで構成されていて、このバイメタルは、前記ブレーキ液の温度が設定値を超えるときに前記サブポートを全開状態とするように設定されていることも可能である。
【０００９】
本発明によるマスタシリンダにおいては、ブレーキ液の温度が設定値以下のときにサブポートの少なくとも一部を閉じ、ブレーキ液の温度が設定値を超えるときにサブポートを開く開閉部材がピストンに設けられている。このため、ブレーキ液の温度が設定値を超えるときには、開閉部材がサブポートを開くことにより、サブポートを介して圧力室とリザーバとが連通され、所期のアイドルストローク（通常に比して長いアイドルストローク）が得られる。したがって、当該マスタシリンダとともに採用される回生ブレーキ装置において所期の高回生効率が得られる。
【００１０】
ところで、ブレーキ液の温度が設定値以下のとき（低温時）には、開閉部材がサブポートの少なくとも一部を閉じることにより、サブポートを介した圧力室とリザーバとの連通が抑制または遮断される。このため、当該マスタシリンダにて、所期のアイドルストロークが得られなくて、アイドルストロークが実質的に短くなる。したがって、当該マスタシリンダの作動に伴って作動する液圧ブレーキ装置による液圧制動力が増大して、回生ポンプの加圧能力低下に伴う回生ブレーキ装置の回生制動力不足を補うことができ、所期のブレーキ効きを確保することが可能である。
【００１１】
上記した本発明の実施に際して、前記開閉部材は、前記ピストンを復帰位置に向けて付勢するスプリングの一端と係合するスプリングリテーナを用いてピストンに組付けられていることも可能である。この場合には、マスタシリンダにおける既存の部材（スプリングリテーナ）を有効に活用して、開閉部材をピストンに組付けることができて、安価に実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明によるマスタシリンダの第１実施形態を示した縦断側面図である。
【図２】図１に示した開閉部材の斜視図である。
【図３】図１に示したプライマリピストンと開閉部材の関係を概略的に示した要部拡大断面図であり、（ａ）は高温時の状態を示し、（ｂ）は常温時の状態を示し、（ｃ）は低温時（ブレーキ液の温度が設定値以下のとき）の状態を示した図である。
【図４】図１および図２に示した開閉部材に代えて採用可能な開閉部材の斜視図である。
【図５】本発明によるマスタシリンダの第２実施形態を示した縦断側面図である。
【図６】図５に示したプライマリピストンと開閉部材の関係（常温時の関係）を概略的に示した要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明によるマスタシリンダの第１実施形態を示していて、この第１実施形態のマスタシリンダ１００では、シリンダボディ１０にカップ状のプライマリピストン２１とカップ状のセカンダリピストン２２がピストン軸方向にて摺動可能に組付けられていて、シリンダボディ１０内に第１圧力室Ｒ１と第２圧力室Ｒ２が形成されているとともに、ブレーキ液を収容するリザーバ３０がシリンダボディ１０上に液密的に固定されている。
【００１４】
第１実施形態のマスタシリンダ１００においては、シリンダボディ１０の内部に、プライマリピストン２１の外周をシールするプライマリカップ４１と、プライマリピストン２１の外周においてシリンダと大気間を遮断するセカンダリカップ４２と、セカンダリピストン２２の外周をシールするプライマリカップ４３と、セカンダリピストン２２の外周において第１圧力室Ｒ１と液室Ｒ４（リザーバ３０に連通している）との間を遮断するプレッシャカップ４４がそれぞれ配置されている。
【００１５】
なお、各カップ４１〜４４は、いずれもシリンダボディ１０の内周に設けた環状のカップ収納溝内に組み込まれていて、シリンダボディ１０に保持されている。また、各カップ４１，４２間に形成されている液室Ｒ３と、各カップ４３，４４間に形成されている液室Ｒ４は、シリンダボディ１０に形成されている各通路を通してリザーバ３０に連通している。
【００１６】
このため、この第１実施形態では、カップ状のプライマリピストン２１が、シリンダボディ１０に保持された両カップ４１，４２の内周で、シリンダボディ１０に案内されてピストン軸方向に摺動可能であって、第１圧力室Ｒ１に向けて摺動することによって、第１圧力室Ｒ１のブレーキ液が加圧されるように構成されている。また、カップ状のセカンダリピストン２２が、シリンダボディ１０に保持された両カップ４３，４４の内周で、シリンダボディ１０に案内されてピストン軸方向に摺動可能であって、第２圧力室Ｒ２に向けて摺動することによって、第２圧力室Ｒ２のブレーキ液が加圧されるように構成されている。
【００１７】
なお、第１圧力室Ｒ１内で発生するブレーキ液圧は、シリンダボディ１０に設けた第１出力ポート１１を通してマスタシリンダ１００外に出力され、第２圧力室Ｒ２内で発生するブレーキ液は、シリンダボディ１０に設けた第２出力ポート１２を通してマスタシリンダ１００外に出力される。マスタシリンダ１００外に出力されたブレーキ液は、当該マスタシリンダ１００の作動に伴って作動する図示省略の液圧ブレーキ装置に供給されるように構成されている。
【００１８】
また、この第１実施形態では、プライマリピストン２１とセカンダリピストン２２間に、プライマリピストン２１を復帰位置（図１に示した非作動位置）に戻すための復帰スプリング５１とスプリングリテーナ６１，７１が組付けられている。また、セカンダリピストン２２とシリンダボディ１０間に、セカンダリピストン２２を復帰位置（非作動位置）に戻すための復帰スプリング５２とスプリングリテーナ６２，７２が組付けられている。なお、各スプリングリテーナ６１，６２は、各ピストン２１，２２内に嵌合固定された皿状部材６１ａ，６２ａと、この皿状部材６１ａ，６２ａの中心部に固定されて各スプリングリテーナ７１，７２に対して係脱可能なロッド状部材６１ｂ，６２ｂによって構成されている。
【００１９】
また、この第１実施形態では、図１および図３に示したように、プライマリピストン２１に、メインポート２１ａとサブポート２１ｂ（共に、ピストンポート）が設けられている。メインポート２１ａとサブポート２１ｂは、プライマリピストン２１の非作動時に第１圧力室Ｒ１をリザーバ３０に連通させるものであり、摺動方向（ピストン軸方向）にて所定量離れて設けられている。また、セカンダリピストン２２に、図１に示したように、ピストンポート２２ａが設けられている。ピストンポート２２ａは、セカンダリピストン２２の非作動時に第２圧力室Ｒ２をリザーバ３０に連通させるものである。
【００２０】
ところで、この第１実施形態においては、メインポート２１ａの開口面積（開口径）がサブポート２１ｂの開口面積に比して大きく設定されていて、プライマリピストン２１の作動時には、メインポート２１ａがリザーバ３０との連通を遮断された後に、サブポート２１ｂがリザーバ３０との連通を遮断されるように設定されている。
【００２１】
また、この第１実施形態においては、プライマリピストン２１に開閉部材８１が設けられている。開閉部材８１は、プライマリピストン２１の素材（例えば、アルミ合金）に比して線膨張係数が大きい単一素材（例えば、樹脂素材）で構成されていて、図２に示したように、ピストン軸方向の幅が同一で周方向に延びる円弧形状の連通孔８１ａを有した円筒形状に形成されており、プライマリピストン２１の収容穴内に収容されている。また、開閉部材８１は、基端（図１の右端）に設けた環状フランジ部８１ｂにてスプリングリテーナ６１の皿状部材６１ａに設けた環状突起に係合して位置決め固定されている（図１、図２参照）。
【００２２】
ところで、この開閉部材８１は、ブレーキ液の温度が設定値以下のとき（例えば、図３の（ｃ）に示した低温時）に、連通孔８１ａがサブポート２１ｂに対してピストン軸方向に変位するように変形することにより、サブポート２１ｂの全部を閉じて第１圧力室Ｒ１とリザーバ３０との連通を遮断し、また、ブレーキ液の温度が設定値を超えるとき（例えば、図３の（ｂ）に示した常温時と、図３の（ａ）に示した高温時）に、連通孔８１ａがサブポート２１ｂに対してピストン軸方向にて重合するように変形することにより、サブポート２１ｂの全部を開いて第１圧力室Ｒ１とリザーバ３０とを連通させるように設定されている。
【００２３】
なお、上記した第１実施形態のマスタシリンダ１００は、図１に示したように、ブレーキブースタ２００のハウジング２０１（フロントシェル）に組付けられて使用されるものであり、ブレーキブースタ２００の出力ロッド２０２によってプライマリピストン２１が復帰スプリング５２の付勢力に抗して押動されるように構成されている。また、上記した第１実施形態のマスタシリンダ１００は、図示省略の回生ブレーキ装置（この回生ブレーキ装置は、例えば、特開２０１０−２０２１８８号公報に記載されているような、電動モータによって駆動されてブレーキ液圧を発生させる回生ポンプを備えている）とともに採用されて使用されるように構成されている。
【００２４】
上記のように構成した第１実施形態のマスタシリンダ１００においては、ブレーキ液の温度が設定値以下のときにサブポート２１ｂの全部を閉じ、ブレーキ液の温度が設定値を超えるときにサブポート２１ｂを開く開閉部材８１がプライマリピストン２１に設けられている。このため、ブレーキ液の温度が設定値を超えるときには、開閉部材８１がサブポート２１ｂを開くことにより、サブポート２１ｂを介して第１圧力室Ｒ１とリザーバ３０とが連通され、所期のアイドルストローク（通常に比して長いアイドルストローク）が得られる。したがって、当該マスタシリンダ１００とともに採用される図示省略の回生ブレーキ装置において所期の高回生効率が得られる。
【００２５】
ところで、ブレーキ液の温度が設定値以下のとき（低温時）には、開閉部材８１がサブポート２１ｂの全部を閉じることにより、サブポート２１ｂを介した第１圧力室Ｒ１とリザーバ３０との連通が遮断される。このため、当該マスタシリンダ１００にて、所期のアイドルストロークが得られなくて、アイドルストロークが短くなる。したがって、当該マスタシリンダ１００の作動に伴って作動する液圧ブレーキ装置による液圧制動力が増大して、回生ポンプの加圧能力低下に伴う回生ブレーキ装置の回生制動力不足を補うことができ、所期のブレーキ効きを確保することが可能である。
【００２６】
また、上記した第１実施形態のマスタシリンダ１００においては、開閉部材８１が、プライマリピストン２１を復帰位置に向けて付勢する復帰スプリング５１の一端と係合するスプリングリテーナ６１の皿状部材６１ａを用いてプライマリピストン２１に組付けられている。このため、マスタシリンダ１００における既存の部材（スプリングリテーナ６１）を有効に活用して開閉部材８１をプライマリピストン２１に組付けることができて、安価に実施することが可能である。
【００２７】
また、上記した第１実施形態のマスタシリンダ１００においては、開閉部材８１がプライマリピストン２１内に収容される円筒形状に形成されていて、その連通孔８１ａが、ピストン軸方向の幅が同一で周方向に延びる円弧形状に形成されている。このため、開閉部材８１をプライマリピストン２１に組付ける際の周方向での位置合わせが容易であって、開閉部材８１のプライマリピストン２１に対する組付性を改善することが可能である。
【００２８】
上記した第１実施形態においては、開閉部材８１を、図２に示したように、ピストン軸方向の幅が同一で周方向に延びる円弧形状の連通孔８１ａを有した円筒形状に形成して実施したが、図４に示した変形実施形態のように、開閉部材８１Ａを、円形の連通孔８１ａを有した舌片部と、環状フランジ部８１ｂを有した円環状取付部を備えた形状として実施することも可能である。なお、この開閉部材８１Ａを採用する場合には、開閉部材８１Ａをプライマリピストン２１に組付ける際の周方向での位置合わせ（サブポート２１ｂと円形の連通孔８１ａの位置合わせ）を正確に行う必要がある。
【００２９】
また、上記した第１実施形態では、開閉部材８１（８１Ａ）を単一素材（例えば、樹脂素材）で構成して実施したが、図５および図６に示した第２実施形態のように、開閉部材８１Ｂをバイメタルで構成して実施することも可能である。なお、上記した第１実施形態の開閉部材８１（８１Ａ）は、その素材が、プライマリピストン２１の素材に比して線膨張係数が大きい素材であればよく、樹脂素材に限定されない。
【００３０】
第２実施形態の開閉部材８１Ｂにおいては、ブレーキ液の温度が設定値を超えるときに、図５および図６に示したように、プライマリピストン２１に設けたサブポート２１ｂを開くように変形して、サブポート２１ｂを介して第１圧力室Ｒ１とリザーバ３０とを連通させるとともに、ブレーキ液の温度が設定値以下のときに、プライマリピストン２１に設けたサブポート２１ｂの少なくとも一部を閉じるように変形して、サブポート２１ｂを介した第１圧力室Ｒ１とリザーバ３０との連通が抑制または遮断されるように構成されている。
【００３１】
なお、図５および図６に示した第２実施形態の上記以外の構成は、図１〜図３に示した上記第１実施形態の対応する構成と実質的に同一に構成されている。このため、この第２実施形態においても、上記した第１実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。この第２実施形態において、開閉部材８１Ｂを図４に示した形状に形成して実施することも可能である。
【００３２】
上記した各実施形態において採用されている設定値（ブレーキ液の温度）は、当該マスタシリンダにおいて採用されるブレーキ液の粘度特性や、回生ブレーキ装置にて採用される回生ポンプの性能等を考慮して決定されていて、ブレーキ液の温度低下によりブレーキ液の粘度が上がって、回生ポンプの性能が著しく低下するようなブレーキ液の温度が設定値として採用されている。
【００３３】
上記した各実施形態においては、タンデム式のマスタシリンダ１００におけるプライマリピストン２１に本発明を実施したが、本発明は、マスタシリンダ１００のセカンダリピストン２２は勿論のこと、例えば、シングル式のマスタシリンダにおけるピストンにも、上記した各実施形態と同様にまたは適宜変更して、実施することが可能であり、上記した実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３４】
１０…シリンダボディ、１１、１２…出力ポート、２１…プライマリピストン、２１ａ…メインポート、２１ｂ…サブポート、２２…セカンダリピストン、２２ａ…ピストンポート、３０…リザーバ、４１…プライマリカップ、４２…セカンダリカップ、４３…プライマリカップ、４４…プレッシャカップ、５１、５２…復帰スプリング、６１、６２、７１、７２…スプリングリテーナ、６１ａ、６２ａ…皿状部材、６１ｂ，６２ｂ…ロッド状部材、８１、８１Ａ、８１Ｂ…開閉部材、８１ａ…       連通孔、８１ｂ…環状フランジ部、１００…マスタシリンダ、Ｒ１…第１圧力室、Ｒ２…第２圧力室、Ｒ３、Ｒ４…液室
【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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