(57)【要約】【課題】部品の共通化ひいてはコストダウンと、ストローク剛性感の変更容易化との両立を図ることができる車両用制動装置を提供する。【解決手段】車両用制動装置は、ブレーキペダル１、倍力装置３、マスタシリンダ２０、サーボシリンダ６を備えている。サーボシリンダ６は、大径部６１ｂと小径部６１ａとからなるサーボピストン６１と、大径部６１ｂの一端面側に形成され、かつ、マスタ室２Ａと連通する環状室６Ａ２と、大径部６１ｂの他端面側に形成され、かつ、ホイールシリンダ４と連通する液圧出力室６Ａ３と、小径部６１ａの一端面側を、ブレーキペダル１に対する操作力に応じた押圧力にて、液圧出力室６Ａ３が縮小する方向に押圧する押圧部６５と、を備えている。【選択図】  図１
2017094793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキ操作部材と、
前記ブレーキ操作部材に対する操作力を入力し倍力して出力する倍力装置と、
前記倍力装置からの出力が作用されて摺動するマスタピストンと、前記マスタピストンの摺動に応じた液圧が発生されるマスタ室と、を備えたマスタシリンダと、
前記マスタ室からの液圧が伝えられ、制動力を発生させるホイールシリンダと、
前記マスタ室と前記ホイールシリンダとの間に配設されているサーボシリンダと、を備え、
前記サーボシリンダは、
前記サーボシリンダ内を摺動する大径部と、前記大径部の一端面に突出形成されかつ前記サーボシリンダ内を摺動する小径部とからなる段付状に形成されているサーボピストンと、
前記大径部の一端面側と前記サーボシリンダの内壁面との間に形成され、かつ、前記マスタ室と連通し前記マスタ室からの液圧を入力する第一液圧入力室と、
前記大径部の他端面側と前記サーボシリンダの内壁面との間に形成され、かつ、前記ホイールシリンダと連通し前記ホイールシリンダへ液圧を出力する第一液圧出力室と、
前記小径部の一端面側を、前記ブレーキ操作部材に対する前記操作力に応じた押圧力にて、前記第一液圧出力室が縮小する方向に押圧する押圧部と、
を備えている車両用制動装置。
【請求項２】
前記倍力装置は、高液圧源からの高液圧と低液圧源からの低液圧とから、前記ブレーキ操作部材に対する操作力に応じた液圧を生成し出力する第二液圧出力室を備えている液圧式倍力装置であり、
前記押圧部は、前記小径部の一端面側と前記サーボシリンダの内壁面との間に形成され、かつ、前記倍力装置の第二液圧出力室と連通し前記第二液圧出力室からの液圧を入力する第二液圧入力室を備えてなり、前記第二液圧入力室に入力した前記第二液圧出力室からの液圧に相当する前記押圧力にて、前記小径部の一端面側を前記第一液圧出力室が縮小する方向に押圧する請求項１記載の車両用制動装置。
【請求項３】
前記高液圧源と前記サーボシリンダの前記第二液圧入力室との間に設けられ、前記高液圧源と前記第二液圧入力室とを選択的に連通・遮断する常閉型電磁弁と、
前記倍力装置の第二液圧出力室と前記サーボシリンダの前記第二液圧入力室との間に設けられ、前記第二液圧出力室と前記第二液圧入力室とを選択的に連通・遮断する常開型電磁弁と、
をさらに備えている請求項２記載の車両用制動装置。
【請求項４】
前記倍力装置は、真空式倍力装置であり、
前記ブレーキ操作部材に対する操作力に応じた液圧を発生させる液圧発生装置をさらに備え、
前記押圧部は、前記小径部の一端面側と前記サーボシリンダの内壁面との間に形成され、かつ、前記液圧発生装置と連通し前記液圧発生装置からの液圧を入力する第二液圧入力室を備えてなり、前記第二液圧入力室に入力した前記液圧発生装置からの液圧に相当する前記押圧力にて、前記小径部の一端面側を前記第一液圧出力室が縮小する方向に押圧する請求項１記載の車両用制動装置。
【請求項５】
前記倍力装置は、液圧式倍力装置、または、真空式倍力装置であり、
前記押圧部は、電動モータを備え、かつ、前記小径部の一端面側を前記電動モータの駆動力によって押圧する電動アクチュエータを備えてなり、前記電動モータを駆動させて、前記ブレーキ操作部材に対する操作力に応じた前記押圧力にて、前記小径部の一端面側を前記第一液圧出力室が縮小する方向に押圧する請求項１記載の車両用制動装置。
【請求項６】
前記第一液圧出力室内の液圧に係る第一圧力によって前記サーボピストンに作用する第一作用力に対する、前記押圧部による押圧力によって前記サーボピストンに作用する第二作用力の比を大きく設定するほど、前記ブレーキ操作部材の操作量に対する前記ホイールシリンダのホイールシリンダ圧が大きくなる請求項１乃至請求項５の何れか一項記載の車両用制動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用制動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用制動装置の一形式として、特許文献１に示されているものが知られている。特許文献１の図１に示されている車両用制動装置においては、ブレーキ操作部材の操作に応じて液圧を発生させる液圧発生機構（親シリンダ２、倍力器弁３、および圧力媒体源４からなる）、サーボシリンダ１７，１８、および車輪制動シリンダ１３−１６（ホイールシリンダ）が設けられている。倍力器弁３に倍力された圧力媒体がサーボシリンダの端部にある主空間５８，５９に供給され、親シリンダ２からの圧力媒体がサーボシリンダの中間にある環状空間２９，３０に供給されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２７９４１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１に記載されている車両用制動装置においては、環状空間２９、３０に供給される圧力が親シリンダ２から出力される圧力であり、倍力された圧力ではないため、サーボシリンダのピストンが単純な段付き形状では、サーボシリンダからホイールシリンダに出力される圧力が、倍力器弁３から出力される圧力より小さくなってしまい、圧力源の高圧化及び大型化を招いてしまう。そのため、特許文献１ではサーボピストン小径部を大径部とほぼ同等の面積にすることで解決しようとしたものであるが、そのために、サーボシリンダ部そのものが複雑な構成となってしまい、コストアップの要因となっている。
また、一般的に広く普及している真空ブースタとマスタシリンダを使用したブレーキ装置の場合、そのストローク特性はマスタシリンダサイズ（直径）と各車輪に配置されるホイールシリンダの液量サイズで決定されるが、倍力装置の失陥時などで要求される制動力が法的要求値を満足する要請から、マスタシリンダサイズ（直径）はむやみに大きくすることはできない。このため、特にホイールシリンダサイズの大きい大型車両の場合は一般にストローク特性が長く、スポンジ―なブレーキ特性になる傾向が強い（ブレーキフィーリングの悪化）という課題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、大幅なコストアップすることなしに、ブレーキフィーリングの向上とストローク特性の変更容易化を図ることができる車両用制動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る車両用制動装置の発明は、ブレーキ操作部材と、ブレーキ操作部材に対する操作力を入力し倍力して出力する倍力装置と、倍力装置からの出力が作用されて摺動するマスタピストンと、マスタピストンの摺動に応じた液圧が発生されるマスタ室と、を備えたマスタシリンダと、マスタ室からの液圧が伝えられ、制動力を発生させるホイールシリンダと、マスタ室とホイールシリンダとの間に配設されているサーボシリンダと、を備え、サーボシリンダは、サーボシリンダ内を摺動する大径部と、大径部の一端面に突出形成されかつサーボシリンダ内を摺動する小径部とからなる段付状に形成されているサーボピストンと、大径部の一端面側とサーボシリンダの内壁面との間に形成され、かつ、マスタ室と連通しマスタ室からの液圧を入力する第一液圧入力室と、大径部の他端面側とサーボシリンダの内壁面との間に形成され、かつ、ホイールシリンダと連通しホイールシリンダへ液圧を出力する第一液圧出力室と、小径部の一端面側を、ブレーキ操作部材に対する操作力に応じた押圧力にて、第一液圧出力室が縮小する方向に押圧する押圧部と、を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
これによれば、サーボピストンは、操作力がサーボされてマスタ室から供給された液圧によって第一液圧入力室にて発生される押圧力（第一作用力）と、押圧部にて発生される前記操作力に応じた押圧力（第二作用力）との合力が作用し、その合力に応じた液圧を第一液圧出力室からホイールシリンダへ出力する。これにより、サーボシリンダを設けない場合と比較して、同じ操作力でもストローク剛性感を増大させることができる。すなわち、サーボシリンダをアドオンするだけで、ストローク剛性感を容易に変更することができる。
また、換言すると、サーボシリンダ以外の部分を部品は共通化し、サーボシリンダの有無だけで、ストローク剛性感を容易に変更することができる。よって、例えば、ストロークシミュレータを用いた高価な電子制御ブレーキ等に変更する場合と比べてコストダウンを図ることができる。
したがって、車両用制動装置は、大幅なコストアップすることなしに、ブレーキフィーリングの向上（ストローク剛性感アップ）とストローク特性の変更容易化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明による車両用制動装置の第一実施形態を示す概要図である。
【図２】ストローク・ホイールシリンダ圧特性を示す図である。
【図３】パワー圧・マスタ圧特性を示す図である。
【図４】本発明による車両用制動装置の第二実施形態を示す概要図である。
【図５】本発明による車両用制動装置の第三実施形態を示す概要図である。
【図６】入力荷重・ホイールシリンダ圧特性を示す図である。
【図７】本発明による車両用制動装置の第四実施形態を示す概要図である。
【図８】本発明による車両用制動装置の第五実施形態を示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第一実施形態＞
以下、本発明に係る車両用制動装置の第一実施形態を図面を参照して説明する。車両用制動装置は、図１に示すように、ブレーキペダル（ブレーキ操作部材に相当する）１と、ブースタハウジング１０と、マスタシリンダ２０と、倍力装置３と、ホイールシリンダ４と、圧力供給装置５と、サーボシリンダ６と、ブレーキＥＣＵ７と、を備えている。なお、説明において、ブレーキペダル１の踏み込みにより後述する第一および第二マスタピストン２１，２２が駆動する方向（図１左方向）を前進方向とし、その反対方向（図２右方向）を後退方向とする。
【００１０】
マスタシリンダ２０は、第一マスタピストン２１と、第二マスタピストン２２と、復帰スプリング２３と、リザーバ２４と、を備えている。マスタシリンダ２０は、ブースタハウジング１０の前進側端部に接続されている。マスタシリンダ２０は、公知のタンデム型のマスタシリンダと同様であり、詳細な説明は省略する。
【００１１】
マスタシリンダ２０内には、マスタシリンダ２０内周面、第一マスタピストン２１の前進側部位、及び第二マスタピストン２２の後退側部位により第一マスタ室２Ａ１が形成（区画）されている。同様に、マスタシリンダ２０内には、マスタシリンダ２０内周面、及び第二マスタピストン２２の前進側部位により第二マスタ室２Ａ２が形成（区画）されている。マスタシリンダ２０は、第一および第二マスタピストン２１，２２が摺動することで、マスタ室２Ａ内に液圧を発生させる。第一および第二マスタ室２Ａ１，２Ａ２には、ポート２０ｄ，２０ｅが設けられている。以下、第一マスタ室２Ａ１及び第二マスタ室２Ａ２は、マスタ室２Ａと称する。
【００１２】
第一および第二マスタピストン２１，２２は、前進側が開口した有底筒形状に形成されており、復帰スプリング２３により後退方向に付勢されている。ここで、第一マスタピストン２１には、自身の後退側端部から後退方向に延びる筒状部２１ａが形成されている。リザーバ２４は、マスタシリンダ２０のポート２０ａ、２０ｂに接続されている。第一および第二マスタピストン２１，２２が初期位置にある場合にリザーバ２４とマスタ室２Ａとが連通する。
第一および第二マスタピストン２１，２２は、倍力装置３からの出力が作用されて摺動するマスタピストンである。マスタ室２Ａは、第一および第二マスタピストン２１，２２の摺動に応じた液圧が発生されるマスタ室である。
【００１３】
倍力装置３は、ブレーキペダル１に対する操作力を入力し倍力して出力する。倍力装置３は、高液圧源であるアキュムレータ５ｃからの高液圧と低液圧源であるリザーバ２４からの低液圧とから、ブレーキペダル１に対する操作力に応じた液圧を生成し出力するアシスト室３Ａ（第二液圧出力室）を備えている液圧式倍力装置である。アシスト室３Ａには、ポート２０ｃが設けられている。
【００１４】
具体的には、倍力装置３は、ブースタハウジング１０内に配置され、入力ロッド３１と、出力部材３２と、調圧部３３と、を備えている。倍力装置３は、ブレーキペダル１の操作に応じて圧力供給装置５から後述するアシスト室３Ａ内に液圧を供給する装置である。
【００１５】
入力ロッド３１は、後退側端部でブレーキペダル１に接続されており、ブレーキペダル１の操作量又は操作力に応じて前後に移動する。出力部材３２は、後述する大径穴３３ａ４内に配置され、後述するブーストピストン３３ａの前進に応じて前進する。
【００１６】
調圧部３３は、ブーストピストン３３ａと、スプール弁３３ｂと、を備えている。ブーストピストン３３ａは、略筒形状に形成されており、内部に入力ロッド３１とスプール弁３３ｂが収容されている。ブーストピストン３３ａは、ブースタハウジング１０内後退側においてアシスト室３Ａを区画している。つまり、ブーストピストン３３ａ後退側には、ブーストピストン３３ａとブースタハウジング１０内周面とによりアシスト室３Ａが形成されている。
【００１７】
ブーストピストン３３ａには、通路３３ａ１、３３ａ２、３３ａ３が設けられている。通路３３ａ１は、圧力供給装置５とブーストピストン３３ａ内部とを連通させる通路である。通路３３ａ２は、アシスト室３Ａとブーストピストン３３ａ内部とを連通させる通路である。通路３３ａ３は、リザーバ２４とブーストピストン３３ａ内部とを連通させる通路である。ブーストピストン３３ａとブースタハウジング１０との間には、スプリング３４が配設されている。スプリング３４は、ブーストピストン３３ａをブースタハウジング１０に対して後退側に付勢している。
【００１８】
スプール弁３３ｂは、摺動部３３ｂ１、３３ｂ２および摺動部３３ｂ１、３３ｂ２より小径の環状路部３３ｂ３より構成されている。スプール弁３３ｂは、摺動部３３ｂ１、３３ｂ２および環状路部３３ｂ３のブーストピストン３３ａに対する相対位置を前後に摺動させることで各通路３３ａ１〜３３ａ３を開閉させる。スプール弁３３ｂは、入力ロッド３１に接続されており、入力ロッド３１の前進後退に応じて摺動する。ブーストピストン３３ａには前進側端面に開口する有底の大径穴３３ａ４が形成され、大径穴３３ａ４に出力部材３２の後退側端部が配置されている。スプール弁３３ｂの前進側端部とブーストピストン３３ａとの間には、スプリング３３ｂ４が配設されている。スプリング３３ｂ４は、スプール弁３３ｂをブーストピストン３３ａに対して後退側に付勢している。
【００１９】
調圧部３３では、ブレーキペダル１が踏まれて入力ロッド３１がブーストピストン３３ａに対して前進し摺動部３３ｂ１，３３ｂ２が所定量前進すると、まず大径部３３ｂ２が通路３３ａ３を閉口しアシスト室３Ａとリザーバ２４とを遮断した後、摺動部３３ｂ１が通路３３ａ１を開口し、圧力供給装置５とアシスト室３Ａとが連通する。これにより、高圧のブレーキ液がアシスト室３Ａに流入する。調圧部３３は、ブレーキペダル１の操作に応じて、アシスト室３Ａに高圧の液圧を供給する。アシスト室３Ａが高圧になると、ブーストピストン３３ａが前進し、出力部材３２を前進させる。出力部材３２の前進側端部は、第一マスタピストン２１に連結されている。出力部材３２の前進側端部は、筒状部２１ａ内に配置されている。なお、入力ロッド３１及びスプール弁３３ｂがスプリング３３ｂ４により最後退位置に押し戻された状態では、通路３３ａ２、３３ａ３が開口し、アシスト室３Ａとリザーバ２４とが連通する。
【００２０】
ホイールシリンダ４は、マスタ室２Ａからの液圧が伝えられ、制動力を発生させる。
圧力供給装置５は、リザーバ２４に接続されたポンプ５ａと、ポンプ５ａを駆動するモータ５ｂと、ブレーキ液を蓄圧するアキュムレータ５ｃと、液圧を検出する圧力センサ５ｄと、逆止弁５ｅと、を備えている。圧力供給装置５は、圧力センサ５ｄによる検出圧力に基づいてモータ５ｂをオン、オフさせ、アキュムレータ５ｃに蓄える液圧を所定の上下限値内に保持する。
【００２１】
サーボシリンダ６は、マスタ室２Ａとホイールシリンダ４との間に配設されている。サーボシリンダ６は、サーボシリンダ６内を摺動するサーボピストン６１と、スプリング６２と、逆止弁機構６３と、サーボ室６Ａ１と、環状室６Ａ２と、液圧出力室６Ａ３と、を備えている。サーボ室６Ａ１、環状室６Ａ２、および液圧出力室６Ａ３には、ポート６０ａ、６０ｂ、６０ｃがそれぞれ設けられている。
【００２２】
サーボピストン６１は、サーボシリンダ６内を摺動する大径部６１ｂと、大径部６１ｂの一端面に突出形成されかつサーボシリンダ６内を摺動する小径部６１ａとからなる段付状に形成されている。大径部６１ｂと小径部６１ａとは、同軸に形成されている。大径部６１ｂは、サーボシリンダ６の大径穴６ｂを摺動し、小径部６１ａは、サーボシリンダ６の小径穴６ａを摺動する。
【００２３】
サーボ室６Ａ１は、小径部６１ａの一端面側とサーボシリンダ６の内壁面（一端部側）との間に形成され、かつ、倍力装置３の第二液圧出力室であるアシスト室３Ａと連通しアシスト室３Ａ（第二液圧出力室）からの液圧を入力する。サーボ室６Ａ１にアシスト室３Ａからブレーキ液が流入されると、小径部６１ａの一端面側は、サーボ室６Ａ１（第二液圧入力室）に入力したアシスト室３Ａ（第二液圧出力室）からの液圧に相当する押圧力にて、液圧出力室６Ａ３が縮小する方向に押圧される。
このように、サーボ室６Ａ１とアシスト室３Ａとは、小径部６１ａの一端面側を、ブレーキペダル１に対する前記操作力に応じた押圧力にて、液圧出力室６Ａ３が縮小する方向に押圧する押圧部６５を構成する。
【００２４】
環状室６Ａ２は、大径部６１ｂの一端面側とサーボシリンダ６の内壁面との間に形成されている。環状室６Ａ２は、小径部６１ａの一端面側のフランジと大径部６１ｂの一端面側との間であって、サーボシリンダ６の内壁面とサーボピストン６１の外壁面との間に形成されている。環状室６Ａ２は、マスタ室２Ａと連通しマスタ室２Ａからの液圧を入力する（第一液圧入力室）。環状室６Ａ２は、サーボ室６Ａ１と液密に遮断されている。環状室６Ａ２は、サーボピストン６１に形成された通路６１ｃ，６１ｄおよび副室６１ｅを介して液圧出力室６Ａ３と連通可能に構成されている。
【００２５】
液圧出力室６Ａ３は、大径部６１ｂの他端面側とサーボシリンダ６の内壁面との間に形成され、かつ、ホイールシリンダ４と連通しホイールシリンダ４へ液圧を出力する（第一液圧出力室）。
【００２６】
スプリング６２は、大径部６１ｂとサーボシリンダ６内の一端底部との間（液圧出力室６Ａ３内）に配設されている。スプリング６２は、液圧出力室６Ａ３が拡大する方向に大径部６１ｂを付勢している。
【００２７】
逆止弁機構６３は、制動力の付与の必要がない場合（例えばブレーキペダル１が操作されていない場合）、環状室６Ａ２と液圧出力室６Ａ３との連通ひいてはマスタシリンダ２０とホイールシリンダ４との連通を許容する。一方、逆止弁機構６３は、制動力の付与の必要がある場合（例えばブレーキペダル１が操作されている場合）、環状室６Ａ２と液圧出力室６Ａ３との連通ひいてはマスタシリンダ２０とホイールシリンダ４との連通を遮断する。
【００２８】
具体的には、逆止弁機構６３は、第一弁体６３ａと、第二弁体６３ｂと、スプリング６３ｃと、を備えている。第一弁体６３ａは、副室６１ｅ内に収容されている。第一弁体６３ａは、スプリング６３ｃにより弁座６１ｆに当接する方向に付勢されている。第一弁体６３ａは、通路６１ｄを挿通する連結部６３ｄによって第二弁体６３ｂと当接している。第二弁体６３ｂの両端部は、通路６１ｃより大きく設定されており、小径穴６ａと大径穴６ｂとの間の段部に当接可能に配設されている。
【００２９】
サーボ室６Ａ１および環状室６Ａ２にブレーキ液が供給されていない場合（液圧が供給されていない場合）、サーボピストン６１がスプリング６２に付勢され、第二弁体６３ｂの両端部が小径穴６ａと大径穴６ｂとの間の段部に当接する。さらに、第一弁体６３ａは、スプリング６３ｃの付勢力に抗して弁座６１ｆから離れる方向に移動される。その結果、環状室６Ａ２と液圧出力室６Ａ３とは、通路６１ｃ，６１ｄおよび副室６１ｅを介して連通する。
【００３０】
一方、サーボ室６Ａ１および環状室６Ａ２にブレーキ液が供給されている場合（液圧が供給されている場合）、サーボピストン６１は、スプリング６２の付勢力および摺動抵抗に抗して、第二弁体６３ｂの両端部が小径穴６ａと大径穴６ｂとの間の段部から離れる。さらに、第一弁体６３ａは、スプリング６３ｃの付勢力によって弁座６１ｆに当接する方向に移動され、弁座６１ｆに当接する。その結果、環状室６Ａ２と液圧出力室６Ａ３とは遮断される。
【００３１】
次に、上述した車両用制動装置の作動について説明する。最初に、正常の場合（例えば電気系が失陥していない場合）について説明する。ブレーキペダル１が踏み込み操作されると、ブレーキペダル１に対する操作力が倍力装置３によって倍力されてマスタピストン２１，２２を押圧する。マスタ室２Ａでは、倍力された操作力に応じた液圧（第一液圧）が発生する。その液圧は、サーボシリンダ６の環状室６Ａ２に伝達され、環状室６Ａ２が拡大する方向（液圧出力室６Ａ３が縮小する方向）にサーボピストン６１を押圧する。この押圧力が第一作用力である。
【００３２】
また、アシスト室３Ａでは、ブレーキペダル１が踏み込み操作されると、倍力された操作力に応じた液圧（第二液圧）が発生する。その液圧は、サーボシリンダ６のサーボ室６Ａ１に伝達され、サーボ室６Ａ１が拡大する方向（液圧出力室６Ａ３が縮小する方向）にサーボピストン６１を押圧する。この押圧力が第二作用力である（図２にてｆａ２にて示す）。
【００３３】
よって、サーボピストン６１には、第一作用力と第二作用力との合力が作用し、その合力に応じた液圧が液圧出力室６Ａ３からホイールシリンダ４に出力される。これにより、サーボシリンダ６を設けない場合（図２にてｆａ１にて示す）と比較して、同じホイールシリンダ圧力を得るのが、より少ないマスタピストンストロークで可能であり、ひいてはストローク剛性感を増大させることができる。
【００３４】
なお、図２にて、横軸はマスタピストンストロークＳｔを示し、縦軸はホイールシリンダ液圧を示す。ｆａ１は、マスタシリンダ２０単体（第一実施形態からサーボシリンダ６を削除したタイプ）の場合におけるストローク・ホイールシリンダ圧特性を示している。ｆａ２は、サーボシリンダ６追加（第一実施形態のタイプ）の場合におけるストローク・ホイールシリンダ圧特性を示している。ｆａ３は、サーボシリンダ６を追加するものであってｆａ２と比較してさらにストローク剛性の高いタイプの場合におけるストローク・ホイールシリンダ圧特性を示している。
【００３５】
一方、ブレーキペダル１が踏み戻し操作されると、サーボピストン６１はホイールシリンダ４の圧力とマスタ室２Ａの圧力差及びスプリング６２の付勢力によって液圧出力室６Ａ３が拡大する方向に移動されるとともに、ホイールシリンダ４に供給されていたブレーキ液は液圧出力室６Ａ３に戻る。このとき、第二弁体６３ｂの両端部が小径穴６ａと大径穴６ｂとの間の段部に当接すると、連結部６３ｄを介して第一弁体６３ａが弁座６１ｆから離れるため、液圧出力室６Ａ３と環状室６Ａ２とは連通する。
また、第一および第二マスタピストン２１，２２は、復帰スプリング２３の付勢力によってマスタ室２Ａが拡大する方向に移動されるとともに、環状室６Ａ２に供給されていたブレーキ液はマスタ室２Ａに戻る。
さらに、アシスト室３Ａに供給されていたブレーキ液は、通路３３ａ３を介してリザーバ２４に戻るとともに、サーボ室６Ａ１に供給されていたブレーキ液は、アシスト室３Ａに戻る。
【００３６】
次に、ブースタ倍力機能故障時（例えば、電気系が失陥している場合）について説明する。ブレーキペダル１が踏み込み操作されると、ブレーキペダル１に対する操作力が倍力装置３によって倍力されないでそのままマスタピストン２１，２２を押圧する。マスタ室２Ａでは、操作力に応じた液圧（第一液圧）が発生する。その液圧は、サーボシリンダ６の環状室６Ａ２に伝達され、環状室６Ａ２が拡大する方向（液圧出力室６Ａ３が縮小する方向）にサーボピストン６１を押圧する。この押圧力が第一作用力である。
また、アシスト室３Ａでは、ブレーキペダル１が踏み込み操作されても、操作力は倍力されないため、液圧は発生しない（ただし、アキュムレータ５ｃに高圧が残存する場合を除く）。したがって、サーボシリンダ６のサーボ室６Ａ１に液圧が伝達されず、サーボピストン６１が押圧されない。すなわち、第二作用力は発生しない。
よって、サーボピストン６１には、第一作用力のみが作用することになるが、面積差（サーボピストン６１の大径部６１ｂと環状部（大径部６１ｂと小径部６１ａとの間）との面積差）によってサーボピストン６１は作動しないため、マスタ室２Ａの圧力は環状室６Ａ２から逆止弁部機構６３を経て液圧出力室６Ａ３に直接流入してホイールシリンダ４に出力される。
【００３７】
さらに、サーボシリンダ６の作動条件を説明する。最初にマスタシリンダ液圧（以下、マスタ圧Ｐｍという。）と第二液圧（以下、パワー圧Ｐｐという。）が図３に示す作動領域にある場合について説明する。パワー圧Ｐｐは、アシスト室３Ａから供給される液圧である。図３にて、一点破線は、マスタ圧Ｐｍとパワー圧Ｐｐとが等しい場合を示す。さらに破線は、サーボシリンダ６のスプリング６２の付勢力（スプリング力）とサーボピストン６１（シール部）の摺動抵抗とを考慮して設定されている、サーボピストン６１が作動する作動領域の上限を示している。すなわち、作動領域においては、パワー圧Ｐｐがマスタ圧Ｐｍに付勢力と摺動抵抗分との合計を加算した値より大きく設定されている。
【００３８】
パワー圧Ｐｐに対するマスタ圧Ｐｍの比である油圧比ν（＝Ｐｍ／Ｐｐ）がこの作動領域にある場合（図３にてｆｂ１で一例を示す。）、大径部６１ｂの受圧面積がＡで、小径部６１ａの受圧面積がＢで、付勢力がＦで、摺動抵抗分がＲであるとすると、制動初期では、Ｐｐ×Ｂ＞Ｆ＋Ｒであるので、サーボピストン６１は作動する。
【００３９】
作動後の力のつりあいは、下記数１で表される。Ｐｗはホイールシリンダ圧（以下、ホイール圧という場合もある。）である。
（数１）
Ｐｐ×Ｂ＋Ｐｍ×（Ａ−Ｂ）＝Ｐｗ×Ａ＋（Ｆ＋Ｒ）
さらに油圧比ν＝Ｐｍ／Ｐｐとすると、作動後の力のつりあいは、下記数２で表される。
【数２】
2017094793.tif 000003
このとき、Ｐｍ＜Ｐｗを満足するように、受圧面積Ａ，Ｂ、スプリング６２のスプリング力Ｆ、および摺動抵抗分Ｒなどの諸元が設定されれば、サーボピストン６１は作動する。
【００４０】
さらにマスタ圧Ｐｍとパワー圧Ｐｐとが図３に示すｆｂ２の関係である場合について説明する。ｆｂ２においては、制動初期はマスタ圧Ｐｍとパワー圧Ｐｐの比νが作動領域の外側にあり、その後、マスタ圧Ｐｍとパワー圧Ｐｐの比νが作動領域内に進入し（図３にてＱ点で示す）、さらにその後、マスタ圧Ｐｍとパワー圧Ｐｐの比νが常に作動領域内の値に維持される。
【００４１】
制動初期はマスタ圧Ｐｍとパワー圧Ｐｐの比νが作動領域外のため、サーボピストン６１は作動せず、マスタ圧Ｐｍが環状室６Ａ２から逆止弁部機構６３を経てそのままホイールシリンダ４に出力される。その後、マスタ圧Ｐｍとパワー圧Ｐｐの比νが作動領域に進入すると（Ｑ点）、Ｐｐ×Ｂ＞Ｐｍ×Ｂ＋（Ｆ＋Ｒ）となり、サーボピストン６１は作動を開始する。これ以降は、油圧比νが作動領域に設定されている場合、サーボピストン６１は作動を継続する。
なお、マスタ圧Ｐｍとパワー圧Ｐｐの比νは、マスタシリンダ２０及び倍力装置３の諸元（径関係、スプリング力及び各部シール部材の摺動抵抗等）で決定されるものであり、これらとサーボシリンダ６の諸元（径関係、スプリング力、各シール部摺動）を組み合わせることにより、図２で示したストローク特性を決定することができる。
【００４２】
上述した説明から明らかなように、本第一実施形態に係る車両用制動装置は、ブレーキペダル１（ブレーキ操作部材）と、ブレーキペダル１に対する操作力を入力し倍力して出力する倍力装置３と、倍力装置３からの出力が作用されて摺動するマスタピストン２１，２２と、マスタピストン２１，２２の摺動に応じた液圧が発生されるマスタ室２Ａと、を備えたマスタシリンダ２０と、マスタ室２Ａからの液圧が伝えられ、制動力を発生させるホイールシリンダ４と、マスタ室２Ａとホイールシリンダ４との間に配設されているサーボシリンダ６と、を備えている。サーボシリンダ６は、サーボシリンダ６内を摺動する大径部６１ｂと、大径部６１ｂの一端面に突出形成されかつサーボシリンダ６内を摺動する小径部６１ａとからなる段付状に形成されているサーボピストン６１と、大径部６１ｂの一端面側とサーボシリンダ６の内壁面との間に形成され、かつ、マスタ室２Ａと連通しマスタ室２Ａからの液圧を入力する環状室６Ａ２（第一液圧入力室）と、大径部６１ｂの他端面側とサーボシリンダ６の内壁面との間に形成され、かつ、ホイールシリンダ４と連通しホイールシリンダ４へ液圧を出力する液圧出力室６Ａ３（第一液圧出力室）と、小径部６１ａの一端面側を、ブレーキペダル１に対する操作力に応じた押圧力にて、液圧出力室６Ａ３が縮小する方向に押圧する押圧部６５と、を備えている。
【００４３】
これによれば、サーボピストン６１は、操作力がサーボされてマスタ室２Ａから供給された液圧によって環状室６Ａ２にて発生される押圧力（第一作用力）と、押圧部６５にて発生される前記操作力に応じた押圧力（第二作用力）との合力が作用し、その合力に応じた液圧を液圧出力室６Ａ３からホイールシリンダ４へ出力する。これにより、サーボシリンダ６を設けない場合と比較して、同じ操作力でもストローク剛性感を増大させることができる。すなわち、サーボシリンダ６をアドオンするだけで、ストローク剛性感を容易に変更することができる。
また、換言すると、サーボシリンダ６以外の部分を部品は共通化し、サーボシリンダ６の有無だけで、ストローク剛性感を容易に変更することができる。よって、例えば、ストロークシミュレータを用いた高価な電子制御ブレーキ等に変更する場合と比べてコストダウンを図ることができる。
したがって、車両用制動装置は、大幅なコストアップすることなしに、ブレーキフィーリングの向上（ストローク剛性感アップ）とストローク特性の変更容易化を図ることができる。
なお、現在広く普及している、真空／液圧ブースタとマスタシリンダを使用した既存のブレーキ装置と、簡素に構成されたサーボシリンダとを組み合わせることでストローク剛性感アップと失陥性能の確保とを両立した車両用制動装置が提供可能となる。また、倍力装置そのものの変更なしにストローク特性を容易に変更し得る構成とすることができるため、大幅なコストアップすることなしに、ストローク剛性の高い車両用制動装置を提供することができる。
【００４４】
また、倍力装置３は、アキュムレータ５ｃ（高液圧源）からの高液圧とリザーバ２４（低液圧源）からの低液圧とから、ブレーキペダル１に対する操作力に応じた液圧を生成し出力するアシスト室３Ａ（第二液圧出力室）を備えている液圧式倍力装置である。押圧部６５は、小径部６１ａの一端面側とサーボシリンダ６の内壁面との間に形成され、かつ、倍力装置３のアシスト室３Ａと連通しアシスト室３Ａからの液圧を入力するサーボ室６Ａ１（第二液圧入力室）を備えてなり、サーボ室６Ａ１に入力したアシスト室３Ａからの液圧に相当する押圧力にて、小径部６１ａの一端面側を液圧出力室６Ａ３が縮小する方向に押圧する。
これによれば、倍力装置３がいわゆる液圧式倍力装置である場合であっても、部品の共通化ひいてはコストダウンと、ストローク剛性感の変更容易化との両立を図ることができる車両用制動装置を提供することができる。
【００４５】
＜第二実施形態＞
次に、本発明に係る車両用制動装置の第二実施形態を図面を参照して説明する。車両用制動装置は、図４に示すように、倍力装置３としては、液圧式倍力装置に代えて、真空式倍力装置１０３を採用している。さらに、車両用制動装置は、ブレーキペダル１に対する操作力に応じた液圧を発生させる液圧発生装置８を備えている。なお、第一実施形態と同様な構成については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
真空式倍力装置１０３は、一般的な真空式倍力装置であり、ハウジング１１０に可動隔壁１３５ａとバルブボディ１３５ｂとを備えるパワーピストン１３５が前後方向（図４の左右方向）に移動可能に組付けられていて、ハウジング１１０内が可動隔壁１３５ａにより前方の負圧室と後方の変圧室とに区画されている。バルブボディ１３５ｂ内にはプランジャ（エアバルブ）１３６が進退可能に組み付けられている。プランジャ１３６の後退側には、入力ロッド１３１が連結されている。バルブボディ１３５ｂの前進側には、出力部材１３２が組みつけられている。バルブボディ１３５ｂの前進側には、バルブボディ１３５ｂを後退側に付勢するスプリング１３４が配設されている。
【００４７】
液圧発生装置８は、リザーバ８６に接続されたポンプ８１と、ポンプ８１を駆動するモータ８２と、ブレーキ液を蓄圧するアキュムレータ８３と、液圧を検出する圧力センサ８４と、逆止弁８５と、アキュムレータ８３とサーボシリンダ６のポート６０ａとの間に設けられている常閉型リニア電磁弁８７と、リザーバ８６とサーボシリンダ６のポート６０ａとの間に設けられている常開型リニア電磁弁８８と、逆止弁８８ａと、ブレーキペダル１のストローク（操作量）を検出するストロークセンサＳ１と、を備えている。
【００４８】
液圧発生装置８は、圧力センサ８４による検出圧力に基づいてモータ８２をオン、オフさせ、アキュムレータ８３に蓄える液圧を所定の上下限値内に保持する。液圧発生装置８は、ストロークセンサＳ１による検出ストロークに基づいて、常閉型リニア電磁弁８７および常開型リニア電磁弁８８を開閉させ、ブレーキペダル１に対する操作力に応じた液圧をサーボ室６Ａ１に発生させる。このサーボ室６Ａ１の液圧（パワー圧）は、圧力センサＳ２ｂによって検出されている。
なお、マスタ圧は、圧力センサＳ２ｃによって検出されている。
【００４９】
本第二実施形態による車両用制動装置においては、倍力装置３は、真空式倍力装置であり、ブレーキペダル１に対する操作力に応じた液圧を発生させる液圧発生装置８をさらに備えている。押圧部６５は、小径部６１ａの一端面側とサーボシリンダ６の内壁面との間に形成され、かつ、液圧発生装置８と連通し液圧発生装置８からの液圧を入力するサーボ室６Ａ１を備えてなり、サーボ室６Ａ１に入力した液圧発生装置８からの液圧に相当する押圧力にて、小径部６１ａの一端面側を液圧出力室６Ａ３が縮小する方向に押圧する。
これによれば、倍力装置３がいわゆる真空式倍力装置である場合であっても、サーボシリンダ６をアドオンすることによりストローク特性の可変が可能な車両用制動装置を提供することができる。
【００５０】
なお、上述した第一実施形態および第二実施形態において、液圧出力室６Ａ３内の液圧に係る第一圧力によってサーボピストン６１に作用する第一作用力に対する、押圧部６５による押圧力によってサーボピストン６１に作用する第二作用力の比を大きく設定するほど、ブレーキペダル１の操作量（すなわちマスタピストンストローク）に対するホイールシリンダ４のホイールシリンダ圧が大きくなる。
これによれば、ストローク剛性感を容易に設定することが可能となる。
【００５１】
＜第三実施形態＞
次に、本発明に係る車両用制動装置の第三実施形態を図面を参照して説明する。車両用制動装置は、図５に示すように、上述した第二実施形態とは次の点で異なる。車両用制動装置は、液圧のみで作動するサーボシリンダ６に代えて、電動モータ１６５ａで作動するサーボシリンダ１０６（電動サーボシリンダ）を備えている。なお、液圧発生装置８および圧力センサＳ２ｂは省略されている。
【００５２】
倍力装置は、真空式倍力装置１０３である。押圧部１６５は、電動モータ１６５ａを備え、かつ、小径部６１ａの一端面側を電動モータ１６５ａの駆動力によって押圧する電動アクチュエータ１６５ｂを備えてなり、電動モータ１６５ａを駆動させて、ブレーキペダル１に対する操作力に応じた押圧力にて、小径部６１ａの一端面側を液圧出力室６Ａ３が縮小する方向に押圧する。
これによれば、マスタ室２Ａとホイールシリンダ４との間の油路にサーボシリンダ６を配設するだけでよいので、サーボシリンダ６を簡便に設けることができる。
【００５３】
本第三実施形態に係る車両用制動装置の作動について説明する。電気系が失陥していない場合について説明する。ブレーキペダル１が踏み込み操作されると、ブレーキペダル１に対する操作力が倍力装置３によって倍力されてマスタピストン２１，２２を押圧する。マスタ室２Ａでは、倍力された操作力に応じた液圧（第一液圧）が発生する。その液圧は、サーボシリンダ６の環状室６Ａ２に伝達され、環状室６Ａ２が拡大する方向（液圧出力室６Ａ３が縮小する方向）にサーボピストン６１を押圧する。この押圧力が第一作用力である（図６のｆｃ１で示す）。
【００５４】
また、押圧部１６５は、ブレーキペダル１が踏み込み操作されると、ストロークセンサＳ１による検出ストロークに基づいて、ブレーキペダル１に対する操作力に応じた押圧力にてサーボピストン６１の小径部１６１ａを押圧する。この押圧力が第二作用力である。なお、小径部１６１ａには、電動アクチュエータ１６５ｂの出力ロッドが挿入して当接される穴１６１ａ１が形成されている。
【００５５】
よって、サーボピストン６１には、第一作用力と第二作用力との合力（図６のｆｃ２で示す）が作用し、その合力に応じた液圧が液圧出力室６Ａ３からホイールシリンダ４に出力される。これにより、サーボシリンダ６を設けない場合（図６にてｆｃ１にて示す）と比較して、同じ操作力でも発生する制動力は増大させることができる。
【００５６】
なお、図６にて、横軸は入力荷重を示し、縦軸はホイールシリンダ液圧を示す。ｆｃ１は、マスタシリンダ２０単体（第三実施形態からサーボシリンダ１０６を削除したタイプ）の場合における入力荷重・ホイールシリンダ圧特性を示している。ｆｃ２は、サーボシリンダ１０６追加（第三実施形態のタイプ）の場合における入力荷重・ホイールシリンダ圧特性を示している。ｆｃ３は、サーボシリンダ１０６を追加するものであってｆｃ２と比較してさらに高い押圧力を供給した場合における入力荷重・ホイールシリンダ圧特性を示している。
【００５７】
＜第四実施形態＞
次に、本発明に係る車両用制動装置の第四実施形態を図面を参照して説明する。車両用制動装置は、図７に示すように、上述した第一実施形態とは次の点で異なる。車両用制動装置は、常開型電磁弁１１と、常閉型電磁弁１２と、制動液圧調整装置９と、を備えている。
【００５８】
常開型電磁弁１１は、倍力装置３の第二液圧出力室とサーボシリンダ６のサーボ室６Ａ１との間に設けられ、第二液圧出力室であるアシスト室３Ａとサーボ室６Ａ１とを選択的に連通・遮断する常開型リニア電磁弁である。常閉型電磁弁１２は、高液圧源であるアキュムレータ５ｃとサーボシリンダ６のサーボ室６Ａ１（第二液圧入力室）との間に設けられ、高液圧源であるアキュムレータ５ｃとサーボ室６Ａ１とを選択的に連通・遮断する常閉型リニア電磁弁である。
【００５９】
制動液圧調整装置９は、サーボシリンダ６とホイールシリンダ４との間に設けられ、サーボシリンダ６から各ホイールシリンダ４への制動液圧を独立に調整する装置であり、いわゆるＡＢＳ制御やＥＳＣ（Electronic Stability Control：横滑り防止）制御が可能となる。
【００６０】
本第四実施形態に係る車両用制動装置は、高液圧源であるアキュムレータ５ｃとサーボシリンダ６のサーボ室６Ａ１（第二液圧入力室）との間に設けられ、高液圧源であるアキュムレータ５ｃとサーボ室６Ａ１とを選択的に連通・遮断する常閉型電磁弁１２と、倍力装置３の第二液圧出力室とサーボシリンダ６のサーボ室６Ａ１との間に設けられ、第二液圧出力室であるアシスト室３Ａとサーボ室６Ａ１とを選択的に連通・遮断する常開型電磁弁１１と、をさらに備えている。
これによれば、ドライバがブレーキペダル１を操作したか否かにかかわらず、サーボシリンダ６を作動させてホイールシリンダ４に制動力を発生させることが可能となる。
【００６１】
＜第五実施形態＞
次に、本発明に係る車両用制動装置の第五実施形態を図面を参照して説明する。車両用制動装置は、図８に示すように、上述した第三実施形態とは次の点で異なる。第五実施形態に係る車両用制動装置においては、倍力装置は第一実施形態と同様に液圧式倍力装置であり、第四実施形態と同様に制動液圧調整装置９が備えられている。
【００６２】
倍力装置３は、アキュムレータ５ｃ（高液圧源）からの高液圧とリザーバ２４（低液圧源）からの低液圧とから、ブレーキペダル１に対する操作力に応じた液圧を生成し出力するアシスト室３Ａ（第二液圧出力室）を備えている液圧式倍力装置である。押圧部１６５は、電動モータ１６５ａを備え、かつ、小径部６１ａの一端面側を電動モータ１６５ａの駆動力によって押圧する電動アクチュエータ１６５ｂを備えてなり、電動モータ１６５ａを駆動させて、ブレーキペダル１に対する操作力に応じた押圧力にて、小径部６１ａの一端面側を液圧出力室６Ａ３が縮小する方向に押圧する。
これによれば、マスタ室２Ａとホイールシリンダ４との間の油路にサーボシリンダ６を配設するだけでよいので、サーボシリンダ６を簡便に設けることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１…ブレーキペダル（ブレーキ操作部材）、２Ａ…マスタ室、３，１０３…倍力装置、４…ホイールシリンダ、５…圧力供給装置、６，１０６…サーボシリンダ、６１…サーボピストン、６１ａ…小径部、６１ｂ…大径部、６Ａ１…サーボ室（第二液圧入力室）、６Ａ２…環状室（第一液圧入力室）、６Ａ３…液圧出力室（第一液圧出力室）、６５，１６５…押圧部、７…ブレーキＥＣＵ、８…液圧発生装置、９…制動液圧調整装置、２０…マスタシリンダ。
【図１】
2017094793.tif 000004
【図２】
2017094793.tif 000005
【図３】
2017094793.tif 000006
【図４】
2017094793.tif 000007
【図５】
2017094793.tif 000008
【図６】
2017094793.tif 000009
【図７】
2017094793.tif 000010
【図８】
2017094793.tif 000011