(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部エネルギーを利用する常用ブレーキシステムと、人力を利用してホイールブレーキシリンダ（２０）を駆動する非常ブレーキシステムとを包含する自動車用液圧ブレーキ装置のためのマスターシリンダ（３２）であって、外部エネルギーを利用する常用制動のための少なくとも１つの遮断弁（３０）によってマスターシリンダ（３２）をホイールブレーキシリンダ（２０）から遮断でき、マスターシリンダ（３２）がブレーキ駆動行程をシミュレートするシミュレータ（４６）と組み合わされ、このシミュレータが、マスターシリンダ（３２）からのブレーキ流体を受け得るシミュレーション室（５６）を画成するシミュレータピストン（５０）と、シミュレーション室（５６）内のブレーキ流体の圧力の作用に抗してシミュレータピストン（５０）を押圧する弾性シミュレータ要素（５２）とを包含し、マスターシリンダ（３２）がタンデム型のもので、マスターシリンダに設けた孔（４５）内には、主ピストン（４４）及び副ピストン（６０）がそれらの休止位置から摺動できるように装架されるとともに、主作動室（５８）及び副作動室（５９）をそれぞれ画成しているマスターシリンダにおいて、シミュレーション室（５６）が孔（４５）に開口する入口オリフィス（７４）を有し、選択的連通手段（７２，７０；６０１，８０２；８０，６０１，６０５）は、副ピストン（６０）がその休止位置にあるときにはシミュレーション室（５６）を主作動室（５８）に接続し、副ピストン（６０）がその休止位置から離隔したときにはシミュレーション室（５６）を主作動室（５８）から遮断することを特徴とするマスターシリンダ。
【請求項２】
請求項１記載のマスターシリンダにおいて、選択的連通手段（７２，７０；６０１，８０２；８０，６０１，６０５）が、孔（４５）に形成した周辺溝（７２）と、副ピストン（６０）によって支持され周辺溝（７２）から或る距離を離れて孔（４５）を選択的に遮断できる密封要素（７０）とを包含し、周辺溝（７２）が主ピストン（４４）とシミュレーション室（５６）の入口オリフィス（７４）との間で孔（４５）に配設され、副ピストン（６０）がその休止位置にあるときに密封要素（７０）が周辺溝（７２）に対向して選択的に位置されることを特徴とするマスターシリンダ。
【請求項３】
請求項１記載のマスターシリンダにおいて、選択的連通手段（７２，７０；６０１，８０２；８０，６０１，６０５）が、副ピストン（６０）に形成され主作動室（５８）に開口する入口（６０２）を有する軸線方向穴（６０１）と；副ピストン（６０）に形成され、シミュレーション室（５６）に常時連通するとともに軸線方向穴（６０１）の入口（６０２）に選択的に連通せしめられる出口（６０４）を有する半径方向穴（６０３）と；孔（４５）に対して静止した細長いプランジャ（８０）とを包含し、プランジャが、軸線方向穴（６０１）内を摺動できるように装架されるとともに、少なくとも副ピストン（６０）の軸線方向穴（６０１）と相互作用して、副ピストン（６０）がその休止位置から離隔したときに半径方向穴（６０３）の出口（６０４）を軸線方向穴（６０１）の入口（６０２）から選択的に遮断する液圧弁を形成することを特徴とするマスターシリンダ。
【請求項４】
請求項３記載のマスターシリンダにおいて、プランジャ（８０）が、軸線方向盲孔（８０１）と、軸線方向盲孔（８０１）に連通する半径方向通路（８０２）とを有し、半径方向通路（８０２）が前記液圧弁のための第１弁座を形成し、副ピストン（６０）がその休止位置にあるときにはこの副ピストン（６０）の半径方向穴（６０３）に対向して選択的に位置され、且つ副ピストン（６０）がその休止位置から離隔したときには前記液圧弁のための第２弁座を形成するこの副ピストン（６０）の軸線方向穴（６０１）によって遮断されることを特徴とするマスターシリンダ。
【請求項５】
請求項３記載のマスターシリンダにおいて、副ピストン（６０）の軸線方向穴（６０１）の入口（６０２）が、前記液圧弁のための第１弁座を形成し且つ副ピストン（６０）がその休止位置から離隔したときに前記液圧弁のための第２弁座を形成するプランジャ（８０）によって選択的に遮断される環状シール（６０５）を支持していることを特徴とするマスターシリンダ。
【請求項６】
請求項３ないし５のいずれか１項に記載のマスターシリンダにおいて、プランジャ（８０）が、孔（４５）を横切って通るピン（９０）上に休止することを特徴とするマスターシリンダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、特に自動車用電気−液圧ブレーキ装置に装備するようにしたマスターシリンダに関する。
【０００２】
このような電気−液圧ブレーキ装置は、慣例的に、外部エネルギー源を利用する常用ブレーキシステムと、その源として人力を利用する非常ブレーキシステムとを包含しており、これら２つのブレーキシステムはブレーキマスターシリンダによって制御され、その駆動ペダルは車両の運転室内に配置されている。
【０００３】
外部エネルギー源を備えたブレーキシステムは、液圧アキュムレータと組み合わされた液圧ポンプを含む高圧ブレーキ流体の発生装置を包含する。このシステムによって遂行される制動作用時、液圧アキュムレータによって供給される圧力は、少なくとも１つのソレノイド弁を介してホイールブレーキシリンダに連通されるので、このソレノイド弁を出る圧力は、ブレーキペダルの行程及びこのペダルを駆動する力の関数、又はハンドブレーキレバーを駆動する力の関数、又は代わりとしてフートブレーキペダルあるいはハンドブレーキレバーを用いて発生されるブレーキ流体圧力の関数である値を有する。
【０００４】
常用制動モードでのこのような作動において、マスターシリンダは、遮断ソレノイド弁によって車両のブレーキ装置から通常遮断されている。このことは、ブレーキ流体がマスターシリンダからホイールブレーキシリンダに向けて逆流できないこと、そしてマスターシリンダのピストンが移動できない又は最小行程だけしか移動できないことを意味する。しかしながら、ブレーキペダル又はハンドブレーキレバーを、それらを駆動する力に応じて通常の駆動行程を有するようにするために、ブレーキ駆動行程をシミュレートする装置が使用される。
【０００５】
ブレーキ駆動行程をシミュレートするこのような装置は、例えば文献ＵＳ−Ａ−４,４６２,６４２から知られている。この公知のブレーキ駆動行程シミュレータは、シミュレータピストンを備えたシミュレータシリンダを包含し、このシミュレータピストンは、このシリンダ内を移動できるスプリングの作用に抗しマスターシリンダからのブレーキ流体の圧力によって作用されたときにこのシリンダ内を移動することができる。
【０００６】
常用制動モードにおける外部エネルギー源を備えたブレーキシステムの故障の場合に、遮断ソレノイド弁は、車両の運転者によって与えられる人力をエネルギー源として利用する非常制動作動モードのために、マスターシリンダがホイールブレーキシリンダ自体を駆動できるように切換えられる。
【０００７】
前記文献によるブレーキ駆動行程シミュレータ装置は、マスターシリンダ及び遮断ソレノイド弁に液圧的に接続され、非常制動モードでもブレーキマスターシリンダに連通している。従って、公知のブレーキ駆動シミュレータは、人力を利用する非常制動モードにおいて或る量のブレーキ流体を吸収し、これがブレーキペダル行程を不必要に増加させるとともに、非常制動における効力を低下させるという欠点を有する。
【０００８】
本発明は、これに関連するもので、周知の方法で、外部エネルギーを利用する常用ブレーキシステムと、人力を利用してホイールブレーキシリンダ２０を駆動する非常ブレーキシステムとを包含する自動車用液圧ブレーキ装置のためのマスターシリンダであって、外部エネルギーを利用する常用制動のための少なくとも１つの遮断弁によってマスターシリンダをホイールブレーキシリンダから遮断でき、マスターシリンダがブレーキ駆動行程をシミュレートするシミュレータと組み合わされ、このシミュレータが、マスターシリンダからのブレーキ流体を受け得るシミュレーション室を画成するシミュレータピストンと、シミュレーション室内のブレーキ流体の圧力の作用に抗してシミュレータピストンを押圧する弾性シミュレータ要素とを包含し、マスターシリンダがタンデム型のもので、マスターシリンダに設けた孔内には、主ピストン及び副ピストンがそれらの休止位置から摺動できるように装架されるとともに、主作動室及び副作動室をそれぞれ画成しているマスターシリンダを提案している。
【０００９】
これに関連して、本発明の目的は、人力全部が他の装置で消費されることなく非常制動のために用いられるように、人力を利用する非常制動モードを可能にできる自動車用電気−液圧ブレーキ装置のためのマスターシリンダを提案することにあり、このマスターシリンダにとって、あらゆる状況において信頼性があり、製造が簡単で、低コストであることが必要である。
【００１０】
この目的のため、上記序文に基づく本発明のマスターシリンダは、本質的に、シミュレーション室が孔に開口する入口オリフィスを有し、選択的連通手段は、副ピストンがその休止位置にあるときにはシミュレーション室を主作動室に接続し、副ピストンがその休止位置から離隔したときにはシミュレーション室を主作動室から遮断することを特徴としている。
【００１１】
本発明の第１実施例によると、選択的連通手段は、孔に形成した周辺溝と、副ピストンによって支持され周辺溝から或る距離を離れて孔を選択的に遮断できる密封要素とを包含し、周辺溝は主ピストンとシミュレーション室の入口オリフィスとの間で孔に配設され、副ピストンがその休止位置にあるときに密封要素は周辺溝に対向して選択的に位置される。
【００１２】
本発明の第２の可能な実施例によると、選択的連通手段は、副ピストンに形成され主作動室に開口する入口を有する軸線方向穴と；副ピストンに形成され、シミュレーション室に常時連通するとともに軸線方向穴の入口に選択的に連通せしめられる出口を有する半径方向穴と；孔に対して静止した細長いプランジャとを包含し、プランジャは、軸線方向穴内を摺動できるように装架されるとともに、少なくとも副ピストンの軸線方向穴と相互作用して、副ピストンがその休止位置から離隔したときに半径方向穴の出口を軸線方向穴の入口から選択的に遮断する液圧弁を形成する。
【００１３】
この第２実施例において、プランジャは、例えば、孔を横切って通るピン上に休止する。
【００１４】
本発明の第２実施例における第１の可能な代替例によると、プランジャは、軸線方向盲孔と、軸線方向盲孔に連通する半径方向通路とを有し、半径方向通路は液圧弁のための第１弁座を形成し、副ピストンがその休止位置にあるときにはこの副ピストンの半径方向穴に対向して選択的に位置され、且つ副ピストンがその休止位置から離隔したときには液圧弁のための第２弁座を形成するこの副ピストンの軸線方向穴によって遮断される。
【００１５】
本発明の第２実施例における第２の可能な代替例によると、副ピストンの軸線方向穴の入口は、液圧弁のための第１弁座を形成し且つ副ピストンがその休止位置から離隔したときに液圧弁のための第２弁座を形成するプランジャによって選択的に遮断される環状シールを支持している。
【００１６】
この第２実施例において、プランジャは、例えば、孔を横切って通るピン上に休止する。
【００１７】
本発明の他の目的、特徴及び利点は、一例として添付図面を参照して行う実施例の下記説明から明らかとなるであろう。
【００１８】
総括的に符号１０を付して図１に示されている自動車用ブレーキ装置は、すべてのホイールブレーキシリンダに接続され外部エネルギーを利用するブレーキ装置と、２つの独立したブレーキ回路Ｉ及びＩＩによって車両の前輪ホイールブレーキシリンダに接続され人力を利用する非常ブレーキ装置との形状に設計されている。
【００１９】
図１において、ブレーキ回路は、流体回路記号を用いて概略的に示されている。外部エネルギーブレーキ回路は、その常用制動のための外部エネルギー源として、液圧流体供給タンク１４に吸込側が接続される液圧ポンプ１２を有する。液圧ポンプ１２は電気モータ１６によって駆動される。液圧ポンプ１２の吐出側は、常用制動のための圧力ブレーキ流体を送出する液圧アキュムレータ１８に接続されており、圧力制限弁（図示しない）を液圧ポンプ１２の吸込及び吐出管の間で接続して液圧ポンプ１２の最大吐出圧力を制限することが可能である。
【００２０】
ホイールブレーキシリンダ２０は、シリンダ２０の圧力を増大できるようにする入口弁２２及び液圧ポンプ１２の吐出管を介して液圧アキュムレータ１８に接続される。ホイールブレーキシリンダ２０のブレーキ圧力を低下させるため、ホイールブレーキシリンダ２０を供給タンク１４に連通させる出口弁２４が設けられている。こうして、コンピュータ（図示しない）によって適宜に制御される入口弁２２及び出口弁２４を用いながら、所望のブレーキ圧力がホイールブレーキシリンダ２０に得ることができ、このコンピュータは、ポンプモータ１６をも制御するとともに、圧力センサ２６によって送出されホイールブレーキシリンダの圧力を表す信号と、圧力センサ２８によって送出され液圧アキュムレータ１８の圧力を表す信号とを受ける。
【００２１】
外部エネルギーを利用するブレーキ装置の故障の場合に、人力を利用して非常制動を得るために、ブレーキ回路Ｉ及びＩＩは、互いに独立して、それぞれ遮断弁３０を介して、供給タンク１４を装着したタンデムマスターシリンダ３２に接続されており、この供給タンクにはブレーキマスターシリンダ３２が直接に連通する。遮断弁３０は、コンピュータによって制御され休止位置で開く二方二位置ソレノイド弁である。
【００２２】
外部エネルギーを利用する常用制動モードでの作動中、遮断弁３０が閉じられ、すなわち、液圧の観点から、ブレーキマスターシリンダ３２が車両のブレーキ装置から遮断される。外部エネルギーを利用する常用制動中、ブレーキマスターシリンダ３２はホイールブレーキシリンダ２０の流体圧力のための基準値のセンサとして作用し、このセンサは、この圧力をコンピュータによって制御するのに必要である。このため、マスターシリンダ３２は、マスターシリンダを駆動するペダル３６の行程を感知するセンサ３４と、このペダル３６の駆動を検出するセンサ３８とを装備しており、センサ４０が主ブレーキ回路に接続されてマスターシリンダの圧力を検出し、センサ３４，３８及び４０によって与えられた信号は、コンピュータに送出される。代替例として、車両の運転者によってペダル３６に発揮される力をセンサ３８で検出することもできる。
【００２３】
車両用ブレーキ装置１０は、ブレーキマスターシリンダ３２の制御ロッド４２を駆動するブレーキペダル３６を用いて駆動され、このロッド自体は、ブレーキマスターシリンダ３２の内部に形成した孔４５内を摺動する主ピストン４４を駆動する。
【００２４】
ブレーキペダル３６の駆動により生じた外部エネルギーを利用する常用制動作用中、遮断弁３０は閉じられており、このことは、ブレーキ流体がマスターシリンダからブレーキ回路Ｉ及びＩＩへ送出できないことを意味する。しかしながら、車両の運転者は、液圧回路内に発生した圧力そして車両の減速感覚に関連するペダル３６の所望の行程によって特徴づけられた、ブレーキペダル３６を駆動する通常の感覚を受けなければならないために、ブレーキ駆動シミュレータ４６がブレーキマスターシリンダ３２の主ブレーキ回路Ｉに接続されている。
【００２５】
図２に最も良く示されているように、ブレーキ駆動シミュレータ４６は、内部に孔４９が形成されたシミュレータ本体４８を包含しており、この孔内では、シミュレータピストン５０が密封態様で摺動できる。本体４８は、マスターシリンダ内に螺入されるカートリッジの形状、又は、図２に示されているように、マスターシリンダの本体との一体部片の形状で配設されてよい。シミュレータピストン５０は、シミュレータ本体４８に固着したキャップ５４に当接する圧縮スプリング５２の作用を受けており、このピストンは孔４９内にシミュレーション室５６を画成する。
【００２６】
上述したブレーキ装置が機能する態様について、すべての構成部品が作動状態にあると仮定して、簡単に説明する。この仮定のもとでは、センサ３８がブレーキペダル３６の駆動を検出する度に、遮断弁３０はコンピュータによって付勢され、このことは、この弁３０がマスターシリンダとブレーキ装置の残部との連通を阻止することを意味する。
【００２７】
車両の運転者がブレーキペダル３６を駆動すると、制御ロッド４２がマスターシリンダの主ピストン４４を駆動し、それから、このピストンが、主ピストン４４と副ピストン６０との間に位置する主作動室５８内の圧力を増大させ、この副ピストン自体も孔４５内を摺動し、この孔内に副作動室５９を画成する。この圧力の増大はシミュレーション室５６に連通されて、シミュレータピストン５０に発揮され、それから、このピストンは圧縮スプリング５２の作用に抗して移動する。
【００２８】
より詳細には、図２及び３に最も良く示されているように、副ピストン６０は、例えば密封カップを装着した２つのランド６４及び６６によって孔４５内を摺動し案内するための部分６２を形成されている。副ピストン６０はまた、Ｏリングシール７０を装着され孔４５の径に略等しい径のランド６８を形成されている。孔４５はまた、主作動室５８の前方端部に周辺溝７２を形成されているので、休止位置では、溝７２が副ピストン６０のランド６８に対向して位置する。シミュレーション室５６はまた、開口７４を介して溝７２の下流側で孔４５に開口する。
【００２９】
主作動室５８で圧力が増大すると、ブレーキ流体がＯリングシール７０を越え開口７４を通ってシミュレーション室５６に給送できる。こうして、主ピストン４４を移動させることができる。それから、行程センサ３４、駆動又は力センサ３８及び圧力センサ４０が、コンピュータに供給される信号を発し、そして、コンピュータはポンプ１２のモータ１６とソレノイド弁２２及び２４を制御して、ホイールブレーキシリンダ２０内に、これらのセンサから受けた信号に対応する圧力の増大、従ってブレーキペダルへの車両の運転者の作用に関連する制動作用を生じさせる。
【００３０】
ブレーキ装置の構成部品の１つが故障を生じると、この故障がコンピュータによって検出され、それから、コンピュータが遮断弁３０の消勢を指令し、この遮断弁は図１に示す休止位置へ戻り、従ってマスターシリンダ３２とブレーキ装置の残部との連通を許容する。
【００３１】
この故障状態において、車両の運転者がブレーキペダル３６を駆動すると、制御ロッド４２はマスターシリンダの主ピストン４４を駆動して、主ピストン４４と副ピストン６０との間に位置する主作動室５８内の圧力の増大を生じさせる。それから、遮断弁３０が開いているので、副ピストン６０に発揮された圧力は、これを前進移動させる力をこのピストンに発生する。この移動において、ランド６８は移動し、Ｏリングシール７０は孔４５に接触して、主作動室５８とシミュレーション室５６との連通を閉じる。その後、副ピストン６０は、これと孔４５閉鎖端部との間に位置する副作動室５９内の圧力の増大を生じさせる。それから、この圧力の増大は、液圧回路Ｉ及びＩＩによってホイールブレーキシリンダに連通される。
【００３２】
従って、実際にわかるように、この故障状態においては、シミュレーション室は回路から取り除かれ、このことは、マスターシリンダの主及び副室からのすべてのブレーキ流体が人力を利用して非常制動を行うのに用いられることを意味する。こうして、車両の運転者の人力全部が非常制動のために用いられ、この人力が行程シミュレータ４６のような他の装置で消費されることはない。マスターシリンダは極めて簡素な設計であり、このことは、信頼性が高いことを保証するとともに、低い製造コストを確保する。
【００３３】
図４及び５は本発明の第２実施例の第１及び第２代替例をそれぞれ示している。
【００３４】
第１実施例と同様に、シミュレーション室５６は孔４５に開口する入口オリフィス７４を有しており、選択的連通手段は、副ピストン６０がその休止位置にあるときにシミュレーション室５６を主作動室５８に接続するとともに、副ピストン６０がその休止位置から離隔したとき、すなわちブレーキ装置の構成部品が故障した場合に、シミュレーション室５６を主作動室５８から遮断するように設けられている。
【００３５】
より詳細には、この選択的連通手段は、本質的に、副ピストン６０内に共に形成された軸線方向穴６０１及び半径方向穴６０３と、孔４５を横切って通るピン９０上に休止して孔４５に対して静止したままとなる細長い形状のプランジャ８０とを包含する（図４及び５）。
【００３６】
プランジャ８０は、副ピストン６０の軸線方向穴６０１内を摺動できるように装架されており、この軸線方向穴は、主作動室５８に開口する入口６０２を有する。
【００３７】
副ピストン６０の半径方向穴６０３は、シミュレーション室５６に常時連通し軸線方向穴６０１の入口６０２に選択的に連通せしめられる出口６０４を有する。
【００３８】
最後に、プランジャ８０は軸線方向穴６０１と相互作用して、少なくともこの穴とで、副ピストン６０がその休止位置から離隔したときに半径方向穴６０３の出口６０４を軸線方向穴６０１の入口６０２から遮断させ得る液圧弁を形成する。
【００３９】
第１代替例（図４）において、プランジャ８０は、軸線方向盲孔８０１と、この軸線方向盲孔８０１に連通する半径方向通路８０２とを有する。
【００４０】
液圧弁のための第１弁座を形成する半径方向通路８０２は、副ピストン６０がその休止位置にあるときにこの副ピストン６０の半径方向穴６０３に対向して位置される。
【００４１】
対称的に、副ピストン６０がその休止位置から離隔したとき、半径方向通路８０２は、液圧弁のための第２弁座を形成する副ピストン６０の軸線方向穴６０１によって遮断されるようになり、こうして、ブレーキ装置の構成部品が故障した場合にブレーキ流体がシミュレーション室へ流れるのを防止する。
【００４２】
第２代替例（図５）において、副ピストン６０の軸線方向穴６０１の入口６０２は、液圧弁のための第１弁座を形成する環状シール６０５を支持する。
【００４３】
こうして、副ピストン６０がその休止位置から離隔したとき、環状シール６０５は、それ自体液圧弁のための第２弁座を形成するプランジャ８０によって遮断され、その結果、ブレーキ装置の構成部品が故障した場合にシミュレーション室へのブレーキ流体の流通が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるマスターシリンダを組み込んだ液圧ブレーキ装置の概略図である。
【図２】  第１実施例に相当する、図１のブレーキ装置に装備するマスターシリンダの縦断面図である。
【図３】  図２のマスターシリンダの一部の拡大図である。
【図４】  本発明の第２実施例の第１代替例による部分的拡大断面図である。
【図５】  本発明の第２実施例の第２代替例による部分的拡大断面図である。
【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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