JP4758225B2 - マスタシリンダ装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両のブレーキバイワイヤ方式のブレーキシステムに好適に用いられるマスタシリンダ装置に関する。

一般に、４輪自動車等の車両には種々のブレーキシステムが搭載されている。そして、ブレーキペダルの操作量（ストローク、踏力等）を検出し、その操作量に応じたブレーキ液圧を、例えば液圧ポンプ等の液圧源から車輪側のホイールシリンダに向けて供給する構成としたブレーキバイワイヤ方式のブレーキシステム（以下、ＢＢＷシステムという）が搭載されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この種の従来技術によるＢＢＷシステムでは、システムの失陥時等に備えて、例えばフェイルセーフ用となるマスタシリンダが設けられ、このマスタシリンダは、ブレーキペダルの踏込み操作時に外部の液圧源に替えて前記ホイールシリンダにブレーキ液圧を供給するように作動するものである。

そして、マスタシリンダとホイールシリンダとの間にはフェイルセーフ弁が設けられ、システムの正常動作時には、このフェイルセーフ弁によってマスタシリンダとホイールシリンダとの間を遮断し、液圧源の失陥、電気系統の失陥（ＢＢＷシステムの失陥）時には、フェイルセーフ弁を開弁させることによりマスタシリンダからホイールシリンダへの液圧供給を可能にする構成としている。

また、このようなマスタシリンダには、システムの正常動作時にフェイルセーフ弁によってマスタシリンダとホイールシリンダとの間が遮断されるため、ブレーキ操作に伴ってマスタシリンダの液圧室に発生する液圧を蓄圧するようにしたストロークシミュレータが設けられる。

そして、このストロークシミュレータは、前記液圧室内に発生する液圧を蓄圧すると共に、ブレーキペダルに対してブレーキ反力を伝えることにより、システムの正常動作におけるペダル反力を車両の運転者に与え、ブレーキの効き、所謂踏み応えを生じさせるものである。

特開２００５−２３９００１号公報

ところで、上述した従来技術では、ストロークシミュレータのばね室を作動液タンク（リザーバ）側に配管等を用いて接続する構成としているため、これによる配管作業に手間がかかり、製造、組立て時の作業性を低下させる原因になるという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、ストロークシミュレータのばね室を大気に開放して構造を簡素化できるようにしたマスタシリンダ装置を提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明は、有底筒状のシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に設けられブレーキ操作に応じて該シリンダ内を軸方向に変位するピストンと、該ピストンによりシリンダ内に画成され車輪側のホイールシリンダにフェイルセーフ弁を介して接続される液圧室と、該液圧室とホイールシリンダとの間を前記フェイルセーフ弁により遮断しているときに、前記ブレーキ操作によって該液圧室内に発生する液圧を蓄圧しブレーキ反力を生じさせるストロークシミュレータとを備えてなるマスタシリンダ装置に適用される。

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記ストロークシミュレータを、前記シリンダに一体形成され内部が該シリンダに沿って軸方向に延びる筒状の空間となったシミュレータケースと、該シミュレータケース内を軸方向の端部から閉塞する蓋体と、前記シミュレータケース内に摺動可能に挿嵌され該シミュレータケース内を前記液圧室に連通する蓄圧室と前記蓋体との間のばね室とに画成する可動隔壁と、前記ばね室内に設けられ該可動隔壁を前記蓄圧室側に向けて付勢する付勢部材とにより構成し、前記蓋体には、前記ばね室とは別個に形成され前記ピストンのうち前記シリンダから突出する部分を外側から取囲んで覆うピストンカバー部と、該ピストンカバー部と前記ばね室との間に両者の間を連通する連絡通路と、前記ばね室及びピストンカバー部とは別個に形成され内部が空洞となった空間と、該空間を前記ばね室と連通する連通路と、前記空間に連通し前記空間を大気に開放する通気開口とを設ける構成としたことにある。

また、請求項２の発明によると、前記ストロークシミュレータのばね室は、前記蓋体のピストンカバー部に対して下側となる位置に配置し、前記連絡通路は、前記ピストンカバー部からばね室内へと下向きに延びる構成としている。

上述の如く、請求項１に記載の発明によれば、ストロークシミュレータの可動隔壁をばね室から蓄圧室側に向けて付勢する付勢部材により、ブレーキ反力を発生でき、このときのブレーキ反力によって車両の運転者に十分な踏み応えを与えることができる。そして、ストロークシミュレータの蓋体に、ピストンの突出端側を外側から取囲んで覆うピストンカバー部を設け、このピストンカバー部内を連絡通路によりばね室に連通させる構成としているので、仮にシリンダ内のブレーキ液がシール部材の損傷等によってピストンの突出端側へと漏出したとしても、この漏出液をピストンカバー部内から連絡通路によりばね室側へと自動的に導くことができ、ブレーキ液が装置の外部に漏洩するのを防ぐことができる。

また、ストロークシミュレータのばね室を大気に開放する構造であるため、従来技術のように配管作業等を行う必要がなくなり、マスタシリンダ装置の製造、組立て時における作業性を向上することができる。従って、ストロークシミュレータのばね室を大気に開放して構造を簡素化できると共に、異音等の発生を抑えることができ、マスタシリンダ装置としての信頼性、商品価値等を高めることができる。

さらに、請求項２に記載の発明では、ストロークシミュレータのばね室とピストンカバー部とを連絡通路により上下方向で連通させる構成としているので、仮にシリンダ内のブレーキ液がシール部材の損傷等によってピストンの突出端側へと漏出したとしても、この漏出液をピストンカバー部内から連絡通路によりばね室側へと自動的に導くことができ、ブレーキ液が装置の外部に漏洩するのを防ぐことができる。

以下、本発明の実施の形態によるマスタシリンダ装置を、車両のＢＢＷシステム（ブレーキバイワイヤ方式のブレーキシステム）に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

ここで、図１ないし図７は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は本実施の形態によるマスタシリンダ装置で、該マスタシリンダ装置１は、図１、図２に示す如く後述のシリンダ２、第１，第２のピストン４，５、第１，第２の液圧室１０Ａ，１０Ｂ、ストロークシミュレータ２０およびソレノイドバルブ４３等により構成されている。

２はマスタシリンダ装置１の主要部を構成するシリンダで、該シリンダ２は、図２に示すように所謂タンデム型マスタシリンダを構成し、その内部は有底円筒状のシリンダ孔２Ａとなっている。また、シリンダ２には、シリンダ孔２Ａの軸方向に離間して第１，第２のボス部２Ｂ，２Ｃが設けられ、これらのボス部２Ｂ，２Ｃは、第１，第２のサプライポート２Ｄ，２Ｅを介してシリンダ孔２Ａ内と連通するものである。

３は内部にブレーキ液が収容される作動液タンクとしてのリザーバで、該リザーバ３は、図１、図２に示すように管路３Ａ，３Ｂを介してシリンダ２のボス部２Ｂ，２Ｃに接続され、後述の液圧室１０Ａ，１０Ｂ内に対してブレーキ液を給排するものである。また、リザーバ３には、後述の液圧ポンプ５６Ａ，５６Ｂに向けてブレーキ液を供給する他の管路３Ｃが設けられている。

４はシリンダ２のシリンダ孔２Ａ内に摺動可能に設けられたピストンとしてのプライマリピストン（以下、第１のピストン４という）、５は第１のピストン４よりもシリンダ２の奥所側に位置してシリンダ孔２Ａ内に摺動可能に設けられた他のピストンとしてのセカンダリピストン（以下、第２のピストン５という）を示している。そして、第１，第２のピストン４，５は、シリンダ孔２Ａの軸方向に互いに離間して配置され、両者の間には後述の戻しばね１２が配設される。

ここで、第１のピストン４は、図２、図３に示す如く軸方向の一側がシリンダ２の開口端側から外部に突出し、この突出部分は、後述のプッシュロッド８が抜止め状態で取付けられるロッド取付部４Ａとなっている。そして、該ロッド取付部４Ａは、その先端側端面が後述する蓋体２４のストッパ部２５Ｂに当接することにより、第１のピストン４のストロークエンド（初期位置または待機位置）を規制するものである。

６は第１のピストン４に設けられた径方向の液孔で、該液孔６は、第１のピストン４に径方向の孔加工を施すことにより形成され、ピストン４の周方向に離間して複数個（例えば、２〜４個程度）設けられている。そして、これらの液孔６は、第１のピストン４が図２、図３に示すようにストロークエンドの位置にあるときに、シリンダ２のサプライポート２Ｄを後述する第１の液圧室１０Ａに連通させる。これにより、第１の液圧室１０Ａとリザーバ３との間では、液孔６を通じてブレーキ液の給排が行われるものである。

７は第２のピストン５に設けられた径方向の液孔で、該液孔７は、第２のピストン５に径方向の孔加工を施すことにより形成され、ピストン５の周方向に離間して複数個（例えば、２〜４個程度）設けられている。そして、これらの液孔７は、第２のピストン５が図２、図３に示す待機位置にあるときに、シリンダ２のサプライポート２Ｅを後述する第２の液圧室１０Ｂに連通させる。これにより、第２の液圧室１０Ｂとリザーバ３との間では、液孔７を通じてブレーキ液の給排が行われるものである。

８は第１のピストン４を軸方向に押動するプッシュロッドで、該プッシュロッド８は、その一側（基端側）が図１に示すように後述のブレーキペダル９に連結され、他側（先端側）は図２、図３に示す如くピストン４のロッド取付部４Ａに抜止め状態で取付けられている。

９は車両のブレーキ操作時に運転者等が踏込み操作するブレーキペダルで、該ブレーキペダル９は、プッシュロッド８を介して第１のピストン４に連結され、第１のピストン４をシリンダ孔２Ａ内へと軸方向（図１中の矢示Ａ方向）に押込むように踏込み操作するものである。そして、ブレーキペダル９には、後述のブレーキ反力（ペダル反力）が第１のピストン４、プッシュロッド８を通じて伝達されるものである。

１０Ａ，１０Ｂは第１，第２のピストン４，５によりシリンダ孔２Ａ内に画成された第１，第２の液圧室で、該液圧室１０Ａ，１０Ｂ内には、シリンダ孔２Ａ内でピストン４，５が軸方向へと変位するに応じて液圧が発生するものである。そして、これらの液圧室１０Ａ，１０Ｂには、シリンダ２に設けた第１，第２の配管ポート１１Ａ，１１Ｂを介して後述のブレーキ配管５３Ａ，５３Ｂが接続されるものである。

また、第１，第２の液圧室１０Ａ，１０Ｂは、第１，第２のピストン４，５がシリンダ孔２Ａ内を矢示Ａ，Ｂ方向に摺動変位するときに、ピストン４，５の液孔６，７によりシリンダ２のサプライポート２Ｄ，２Ｅに対して連通，遮断される。そして、第１，第２のピストン４，５が図２、図３に示す待機位置に戻ったときには、第１，第２の液圧室１０Ａ，１０Ｂが第１，第２のピストン４，５の液孔６，７、シリンダ２のサプライポート２Ｄ，２Ｅを介してリザーバ３内と連通した状態に保持されるものである。

一方、ブレーキペダル９の踏込み操作によりピストン４，５が共に図２中の矢示Ａ方向に押動されると、ピストン４，５の液孔６，７は、後述のシール部材１４，１９を越える位置までシリンダ孔２Ａ内を摺動変位し、これにより液圧室１０Ａ，１０Ｂは、サプライポート２Ｄ，２Ｅ（リザーバ３内）から遮断されるものである。

１２は第１のピストン４と第２のピストン５との間に配設された第１の戻しばねで、該戻しばね１２は、後述する第２の戻しばね１５よりも付勢力が小さい（ばね定数が小さい、ばね力が弱い）コイルばね等を用いて構成されている。そして、戻しばね１２は、第１のピストン４を図２中の矢示Ｂ方向に常時付勢し、ブレーキペダル９の踏込み操作を解除したときには、第１のピストン４を図２、図３に示すストロークエンド（待機位置）に戻すものである。

また、第１の戻しばね１２は、第２のピストン５の一側端面に常時当接し、このピストン５を待機位置に保持する機能も有している。そして、第１，第２のピストン４，５が図２、図３に示す如く待機位置に保持されたときには、ピストン４，５間の離間寸法が図３に示す距離Ｌａに設定される。

１３，１４は第１のピストン４とシリンダ孔２Ａとの間をシールするシール部材で、該シール部材１３，１４は、例えば環状のリップシール等を用いて構成されている。そして、シール部材１３，１４は、第１のサプライポート２Ｄの前，後に離間してシリンダ２の内周側（シール溝内）にそれぞれ装着されている。この場合、シリンダ孔２Ａの開口端寄りに位置するシール部材１３は、第１のピストン４の外周面に摺接することによりシリンダ孔２Ａ内のブレーキ液が外部に漏洩するのを防ぐものである。

また、シール部材１４はピストン４の外周面に摺接することにより、ブレーキペダル９の踏込み操作に従って第１の液圧室１０Ａ内に発生する液圧が、例えば第１のサプライポート２Ｄ側に漏洩（逆流）するのを防ぎ、第１の液圧室１０Ａ内を比較的高い液圧状態に保つものである。

１５は第２のピストン５を待機位置に向けて付勢する第２の戻しばねで、該戻しばね１５は、筒状リテーナ１６とストッパ１７を介して第２のピストン５とシリンダ孔２Ａの底部との間に配設されている。そして、戻しばね１５は、第１の戻しばね１２に抗して第２のピストン５を図２中の矢示Ｂ方向に付勢し、ブレーキペダル９の踏込み操作を解除したときには、第２のピストン５を図２、図３に示す待機位置に戻すものである。

ここで、前記ストッパ１７は、筒状リテーナ１６内に摺動可能に挿嵌され、第２のピストン５が戻しばね１５に抗して図３中の矢示Ａ方向に押圧されるときには、筒状リテーナ１６がストッパ１７に対して相対変位するのを許す。しかし、第２のピストン５が図２、図３に示す待機位置に戻ったときには、ストッパ１７が筒状リテーナ１６の端部に当接する。これにより、ストッパ１７は、第２の戻しばね１５がこれ以上に伸長するのを筒状リテーナ１６と共に規制し、戻しばね１５を最大伸長状態に保つものである。

１８，１９は第２のピストン５とシリンダ孔２Ａとの間をシールするシール部材で、該シール部材１８，１９は、例えば環状のリップシール等を用いて構成されている。そして、シール部材１８，１９は、第２のサプライポート２Ｅの前，後に離間してシリンダ２の内周側（シール溝内）にそれぞれ装着されている。

この場合、第１の液圧室１０Ａ寄りに位置するシール部材１８は、第２のピストン５の外周面に摺接することにより第１の液圧室１０Ａ内のブレーキ液が、例えば第２のサプライポート２Ｅ側に漏洩するのを防ぐものである。そして、第２のピストン５が待機位置にあるときに、液孔７とシール部材１８との間隔は図３に示す寸法Ｌｂとなり、この寸法Ｌｂは、ピストン４，５間の距離Ｌａよりも大なる寸法（Ｌｂ＞Ｌａ）に設定されるものである。

また、シリンダ孔２Ａの奥所側に位置するシール部材１９は、ピストン５の外周面に摺接することにより、ブレーキペダル９の踏込み操作に従って第２の液圧室１０Ｂ内に液圧が発生するのを補償し、このときの液圧が、例えば第２のサプライポート２Ｅ側に漏洩（逆流）するのを防ぐものである。

２０は本実施の形態で採用したストロークシミュレータで、このストロークシミュレータ２０は、後述のシミュレータケース２１、蓋体２４、段付ピストン３６、蓄圧室３７、ばね室３８およびスプリング３９、４０等により構成されている。そして、ストロークシミュレータ２０は、ブレーキペダル９の踏込み操作に従って第１の液圧室１０Ａ内に発生する液圧を後述の蓄圧室３７内に蓄圧し、このときの圧力に従ってブレーキペダル９側にブレーキ反力を生じさせるものである。

２１はシリンダ２に一体形成されたシミュレータケースで、該シミュレータケース２１は、その内部が図２、図３に示す如くシリンダ２に沿ってシリンダ孔２Ａの軸方向に延びる筒状の空間として形成され、後述の蓋体２４と共にストロークシミュレータ２０の外殻を構成するものである。そして、シミュレータケース２１内には、その一側（蓋体２４側）に開口するばね受取付穴２１Ａと、他側（後述のソレノイドバルブ４３側）に開口するバルブ取付穴２１Ｂと、これらの取付穴２１Ａ，２１Ｂ間に位置するピストン摺動穴２１Ｃとが段付穴として形成されている。

ここで、シミュレータケース２１のピストン摺動穴２１Ｃは、一側のばね受取付穴２１Ａよりも小径に形成され、他側のバルブ取付穴２１Ｂよりも大径に形成されている。そして、このピストン摺動穴２１Ｃ内には、後述の段付ピストン３６が挿嵌され、後述の弁座部材４４側に蓄圧室３７が画成されるものである。

２２はシリンダ２の軸方向（長さ方向）中間部に設けられた通液路で、該通液路２２は、図３に示す如くシリンダ孔２Ａからシミュレータケース２１のバルブ取付穴２１Ｂに向け斜めに傾斜して延び、その先端側にはフィルタ２３が設けられている。そして、このフィルタ２３は、通液路２２内を流通するブレーキ液を清浄化するものである。

ここで、通液路２２は、シリンダ２内の液圧室１０Ａをバルブ取付穴２１Ｂに連通させるものである。そして、このバルブ取付穴２１Ｂ内は、後述するソレノイドバルブ４３の開弁時に蓄圧室３７内と連通し、ソレノイドバルブ４３の閉弁時には、シリンダ２内の液圧室１０Ａを蓄圧室３７から遮断するものである。

２４はシミュレータケース２１のばね受取付穴２１Ａを軸方向の一側から閉塞する蓋体で、該蓋体２４は、図４ないし図７に示す如く中央に位置する筒状のピストンカバー部２５と、該ピストンカバー部２５の上，下に位置して左，右方向に突出した合計４個の取付座部２６，２７，２８，２９と、ピストンカバー部２５の下側に位置して取付座部２８，２９間に一体形成されたばね収容部３０等とにより構成されている。

また、蓋体２４の取付座部２６，２７間には、蓋体２４の軽量化を図るために肉盗み用の空洞部３１が形成されている。そして、蓋体２４は、一側面がマスタシリンダ装置１を車両のボディ（図示せず）側に取付ける平坦な取付面２４Ａとなり、他側面はシリンダ２（シミュレータケース２１）の端面に対する当接面２４Ｂとなっている。

即ち、蓋体２４は、ピストンカバー部２５の周囲に位置する取付座部２６，２７，２８，２９、ばね収容部３０および空洞部３１の底部側が図４、図５に示すように同一の平面（取付面２４Ａ）上に配置され、ピストンカバー部２５の一側（後述のストッパ部２５Ｂ側）のみが、取付面２４Ａから所定寸法だけ軸方向に突出している。

また、蓋体２４の当接面２４Ｂ側には、空洞部３１が開口すると共に、後述の挿通穴２５Ａ、空洞部２８Ａ、有底穴３０Ａ、空間２９Ａが開口される。そして、蓋体２４の当接面２４Ｂを、図３に示す如くシリンダ２の端面とシミュレータケース２１の端面とに当接させることにより、空洞部３１，２８Ａおよび空間２９Ａの開口端は、シリンダ２、シミュレータケース２１の端面によって閉塞されるものである。

ここで、蓋体２４のピストンカバー部２５は、その内周側が段付きの挿通穴２５Ａとなり、この挿通穴２５Ａ内には、図３に示すように第１のピストン４のロッド取付部４Ａが挿通して配置される。また、ピストンカバー部２５の一側端部には、径方向内向きに突出する環状のストッパ部２５Ｂが形成され、該ストッパ部２５Ｂの内周側は、図３に示すプッシュロッド８が挿通されるロッド挿通穴２５Ｃ（図４参照）となっている。

そして、ピストンカバー部２５のストッパ部２５Ｂは、図３に示す如くロッド取付部４Ａの端面に当接し、第１のピストン４が矢示Ｂ方向に後退するのを規制している。即ち、第１のピストン４は、ロッド取付部４Ａの先端が蓋体２４（ピストンカバー部２５）のストッパ部２５Ｂに当接することにより、ブレーキ操作を解除したときのストロークエンド（後退限の位置）が規制されるものである。

また、蓋体２４の取付座部２６，２７には、図５、図６に示すようにボルト挿通孔２６Ａ，２７Ａが穿設され、これらのボルト挿通孔２６Ａ，２７Ａ内には、後述のボルト３４が挿通して取付けられる。そして、一方の取付座部２６には、ボルト挿通孔２６Ａの一側に位置して後述のナット３５が収容される円形の座ぐり部２６Ｂが形成されている。

一方、蓋体２４のばね収容部３０内には、円形の有底穴３０Ａと、該有底穴３０Ａの底部側に形成され該有底穴３０Ａよりも小径となった凹部３０Ｂとが設けられている。そして、有底穴３０Ａは、後述するばね室３８の一部を形成し、凹部３０Ｂ内には、後述のバンプラバー４２が取付けられるものである。また、左側の取付座部２８には、肉盗み用の空洞部２８Ａが形成されると共に、その底部側にはボルト挿通孔２８Ｂが形成されている。

また、蓋体２４の取付座部２９には、取付座部２８の空洞部２８Ａとほぼ左右対称な形状の空間２９Ａが、ばね収容部３０の有底穴３０Ａとは別個に形成されている。そして、取付座部２９の空間２９Ａは、シミュレータケース２１の端面によって閉塞されるものである。また、蓋体２４の取付座部２９には、空間２９Ａの底部側に位置してボルト挿通孔２９Ｂと、後述のナット３５が収容される円形の座ぐり部２９Ｃとが形成されている。

そして、取付座部２９の座ぐり部２９Ｃ側には、図５〜図７に示す如く空間２９Ａ内に連通する通気孔２９Ｄと、座ぐり部２９Ｃの径方向に延びる通気溝２９Ｅとが形成され、この通気溝２９Ｅは、通気孔２９Ｄと共に空間２９Ａを大気に開放する通気開口を構成するものである。

３２は蓋体２４の空間２９Ａとばね収容部３０の有底穴３０Ａとを連通する連通路で、該連通路３２は、図４に示す如く後述の連絡通路３３よりも下側に位置して蓋体２４の当接面２４Ｂ側に形成された凹溝からなり、図５、図６に示す如くばね収容部３０の有底穴３０Ａと空間２９Ａとの間を斜めに延びている。

そして、連通路３２は、ストロークシミュレータ２０の作動により後述のばね室３８が縮小、拡大されるときに、ばね室３８の空気を空間２９Ａ内に流出，入させるものである。また、連通路３２は、取付座部２９の通気孔２９Ｄよりも上側となる位置に配置されている。

３３は蓋体２４のピストンカバー部２５内をばね収容部３０の有底穴３０Ａに連通させる連絡通路で、該連絡通路３３は、図４〜図６に示す如くピストンカバー部２５の挿通穴２５Ａをばね収容部３０の有底穴３０Ａ内に上，下方向で連通するものである。そして、連絡通路３３は、挿通穴２５Ａの最下部位に位置して蓋体２４の当接面２４Ｂ側に形成された凹溝からなり、ばね収容部３０の有底穴３０Ａに向けて下向きに延びている。

３４，３４，…はシリンダ２、シミュレータケース２１の端面側に設けられた締結部材としてのボルトで、これらのボルト３４は、マスタシリンダ装置１を車両のボディに締結状態で取付けるもので、例えば合計４個のボルト３４がシリンダ２、シミュレータケース２１の端面側に植設されている。そして、これらのボルト３４は、図５、図６に示す取付座部２６，２７，２８，２９のボルト挿通孔２６Ａ，２７Ａ，２８Ｂ，２９Ｂ内に挿通されるものである。

３５，３５は蓋体２４をボルト３４に固定する固定部材としてナットで、該ナット３５は、合計４本のボルト３４のうち取付座部２６，２９のボルト挿通孔２６Ａ，２９Ｂ内に挿通されたボルト３４に螺着される。そして、ナット３５は、取付座部２６，２９の座ぐり部２６Ｂ，２９Ｃ内に配置され（図３参照）、蓋体２４の当接面２４Ｂをシリンダ２、シミュレータケース２１の端面に衝合させた状態に保持するものである。

このとき、ナット３５は、蓋体２４の取付面２４Ａとほぼ面一となるように座ぐり部２６Ｂ，２９Ｃ内に収容される。そして、蓋体２４の取付面２４Ａから図２に示す如く突出する各ボルト３４は、その突出端側が車両のボディに別のナット（図示せず）等を用いて締結され、これによりマスタシリンダ装置１は、車両に設置されるものである。

３６はストロークシミュレータ２０の可動隔壁を構成する段付ピストンで、該該段付ピストン３６は、シミュレータケース２１のピストン摺動穴２１Ｃ内に摺動可能に挿嵌され、シミュレータケース２１内を蓄圧室３７とばね室３８とに画成している。そして、シミュレータケース２１内を蓄圧室３７は、後述のソレノイドバルブ４３、通液路２２を介してシリンダ２内の液圧室１０Ａに連通されるものである。

また、ばね室３８は、シミュレータケース２１のばね受取付部２１Ａと蓋体２４のばね収容部３０（有底穴３０Ａ）との間に形成される。そして、ばね室３８は、図５、図６に示す空間２９Ａに連通路３２を介して連通されると共に、空間２９Ａが通気孔２９Ｄ等を介して大気に連通されるものである。

３９，４０はばね室３８内にばね受４１を介して配設された付勢部材としてのスプリングで、これらのスプリング３９，４０のうちばね定数の小さいスプリング３９は、段付ピストン３６とばね受４１との間にプリセット状態（初期撓みを与えた状態）で設けられ、ばね定数の大きい方のスプリング４０は、蓋体２４（ばね収容部３０）の有底穴３０Ａとばね受４１との間にプリセット状態で設けられている。

ここで、ストロークシミュレータ２０の作動時には、ブレーキペダル９の踏込み操作に従って液圧室１０Ａ内に液圧が発生すると、この液圧が比較的小さい段階でスプリング３９が撓み変形し、シミュレータケース２１内の段付ピストン３６が図３中の矢示Ｃ方向に摺動変位するのを許しつつ、蓄圧室３７内に液圧を蓄圧させる。

そして、液圧室１０Ａ、蓄圧室３７内の圧力がさらに上昇すると、スプリング３９に続いてスプリング４０が撓み変形し、このときには段付ピストン３６がばね受４１と一緒に矢示Ｃ方向に変位する。

４２は蓋体２４（ばね収容部３０）の凹部３０Ｂ内に設けられたバンプラバーを示し、該バンプラバー４２は、合成ゴム等の弾性材料を用いて形成され、ばね受４１がばね収容部３０（有底穴３０Ａ）の底部側に衝突するのを防ぐものである。即ち、ばね受４１が段付ピストン３６と一緒に図３中の矢示Ｃ方向に大きく変位したときには、ばね受４１の先端がバンプラバー４２に弾性的に当接することにより、このときのストロークエンドがバンプラバー４２で規制される。

このため、蓄圧室３７内の圧力は、スプリング３９，４０の撓み変形により２段階で変化し、バンプラバー４２の弾性変形によっても変化する。そして、このときの蓄圧室３７内の圧力がブレーキ反力となって、シリンダ２内の液圧室１０Ａから第１のピストン４を介してブレーキペダル９に伝達され、３段階のペダル反力を生じさせるものである。

４３はシミュレータケース２１のバルブ取付穴２１Ｂ側に設けられた開閉弁としてのソレノイドバルブで、該ソレノイドバルブ４３は、図３に示すように、段付ピストン３６に対向してバルブ取付穴２１Ｂ内に固定（嵌合）して設けられた有蓋筒状の弁座部材４４と、該弁座部材４４を段付ピストン３６との間で挟むようにバルブ取付穴２１Ｂに螺合して設けられたバルブ筒４５と、後述のソレノイド４７、固定鉄心４８、可動鉄心４９、弁体５０および弁ばね５１等とにより構成されている。

ここで、弁座部材４４の蓋部側には、弁体５０により開，閉される液孔４４Ａが穿設され、該液孔４４Ａは、ストロークシミュレータ２０の蓄圧室３７と恒常的に連通している。また、弁座部材４４の内側には、液孔４４Ａを流通するブレーキ液を清浄化するためのフィルタ４６が装着されている。そして、弁座部材４４は、後述する弁体５０の開弁時に液孔４４Ａを通じて蓄圧室３７内にブレーキ液を流出，入させ、弁体５０の閉弁時にはブレーキ液の流通を遮断するものである。

４７はソレノイドバルブ４３のバルブ筒４５に設けられたソレノイドで、該ソレノイド４７は、バルブ筒４５の外周側に巻回して設けられた電磁コイルにより構成されるものである。そして、バルブ筒４５内には、ソレノイド４７の内周側に位置して固定鉄心４８が設けられている。なお、ソレノイド４７には、図２に示すソレノイドバルブ４３のコネクタ４３Ａを通じて外部から通電が行われる。

４９は固定鉄心４８に対向してバルブ筒４５内に設けられた可動鉄心で、該可動鉄心４９には、弁座部材４４に対して離着座する弁体５０が固定して設けられている。また、可動鉄心４９と固定鉄心４８との間には弁ばね５１が設けられ、この弁ばね５１は、可動鉄心と一緒に弁体５０を常時閉弁方向に付勢するものである。

そして、ソレノイドバルブ４３は、例えば車両のエンジンを始動するとソレノイド４７が励磁されることにより、可動鉄心４９を固定鉄心４８側（図３中の矢示Ｄ方向）に吸引または吸着し、弁体５０を弁座部材４４から離座させる。これにより、シリンダ２内の液圧室１０Ａは、通液路２２、弁座部材４４の液孔４４Ａ等を介してストロークシミュレータ２０の蓄圧室３７に連通される。即ち、常閉のソレノイドバルブ４３は、図１に示す如くソレノイド４７が励磁されることにより、閉弁位置（ｃ）から開弁位置（ｄ）に切換えられる。

また、車両のエンジンを停止させたり、電気系統に失陥等が生じたときには、ソレノイド４７に対する通電が解除されるために、可動鉄心４９は弁ばね５１の付勢力で弁座部材４４側に付勢され、弁座部材４４の液孔４４Ａは弁体５０により閉弁される。これによって、ソレノイドバルブ４３は、通液路２２と弁座部材４４との間を閉塞し、シリンダ２内の液圧室１０Ａをストロークシミュレータ２０の蓄圧室３７に対して遮断するものである。この場合、ソレノイドバルブ４３は、図１に示す開弁位置（ｄ）から閉弁位置（ｃ）に弁ばね５１により切換えられる。

５２Ａ，５２Ｂは図１に示す如く車両の車輪側に設けられる第１，第２のホイールシリンダを示し、該ホイールシリンダ５２Ａ，５２Ｂは、例えばドラムブレーキまたはディスクブレーキ等のシリンダ部を構成し、図１に示す第１，第２のブレーキ配管５３Ａ，５３Ｂを介してブレーキ液圧が給排されることにより、車両に制動力を付与するものである。

５４Ａ，５４Ｂはブレーキ配管５３Ａ，５３Ｂの途中に設けられた第１，第２のフェイルセーフ弁で、該フェイルセーフ弁５４Ａ，５４Ｂは、後述するコントロールユニット６０からの制御信号により開弁位置（ａ）から閉弁位置（ｂ）に切換えられる。即ち、フェイルセーフ弁５４Ａ，５４Ｂは、システムの正常動作時には開弁位置（ａ）から閉弁位置（ｂ）に切換えられ、システムの失陥時等には開弁位置（ａ）に復帰するものである。

５５Ａ，５５Ｂはホイールシリンダ５２Ａ，５２Ｂに液圧を供給するための液圧源を構成する第１，第２の液圧ユニットで、これらの液圧ユニット５５Ａ，５５Ｂは、ホイールシリンダ５２Ａ，５２Ｂ、フェイルセーフ弁５４Ａ，５４Ｂ間に位置するブレーキ配管５３Ａ，５３Ｂの途中部位とリザーバ３の管路３Ｃとの間に配設されている。

そして、第１の液圧ユニット５５Ａは、図１に示す如くリザーバ３に管路３Ｃを介して接続された液圧ポンプ５６Ａと、該液圧ポンプ５６Ａの吐出側にチェック弁５７Ａを介して接続され常開の電磁弁からなるブレーキ液圧の供給弁５８Ａと、常閉の電磁弁からなるブレーキ液圧の排出弁５９Ａ等とにより構成されるものである。

また、第２の液圧ユニット５５Ｂについても同様に、リザーバ３に管路３Ｃを介して接続され液圧源を構成する液圧ポンプ５６Ｂと、該液圧ポンプ５６Ｂの吐出側にチェック弁５７Ｂを介して接続された常開の供給弁５８Ｂ、常閉の排出弁５９Ｂ等とにより構成されるものである。

６０はＢＢＷシステムの制御装置を構成するコントロールユニットで、該コントロールユニット６０は、例えばマイクロコンピュータ等により構成され、その入力側は、ブレーキペダル９の操作検出器（以下、ペダルセンサ６１という）とホイールシリンダ５２Ａ，５２Ｂ側の圧力センサ６２Ａ，６２Ｂ等とに接続されている。

この場合、ペダルセンサ６１は、ブレーキペダル９を踏込み操作したときのストロークまたは踏力を検出するものである。また、圧力センサ６２Ａ，６２Ｂは、ホイールシリンダ５２Ａ，５２Ｂに供給されるブレーキ液圧を検出する。そして、コントロールユニット６０は、ペダルセンサ６１、圧力センサ６２Ａ，６２Ｂからの検出信号に従ってＢＢＷシステムが正常に動作しているか否かを判別すると共に、後述の如くブレーキ液圧の制御等を行うものである。

また、コントロールユニット６０は、出力側がフェイルセーフ弁５４Ａ，５４Ｂおよび液圧ユニット５５Ａ，５５Ｂ等に接続されている。そして、コントロールユニット６０は、システムの正常動作時にフェイルセーフ弁５４Ａ，５４Ｂを閉弁位置（ｂ）に切換えると共に、液圧ユニット５５Ａ，５５Ｂに給電を行って液圧ポンプ５６Ａ，５６Ｂを作動させ、ホイールシリンダ５２Ａ，５２Ｂのブレーキ液圧を増圧、保持または減圧するために供給弁５８Ａ，５８Ｂ、排出弁５９Ａ，５９Ｂを選択的に開，閉弁させるものである。

６３は図２に示すプッシュロッド８を外側から覆う保護ブーツで、該保護ブーツ６３は、例えば合成ゴム等の弾性材料により蛇腹状をなす筒体として形成され、その一側はプッシュロッド８に取付けられている。また、保護ブーツ６３の他側は、ピストンカバー部２５の突出端側に抜止め状態で取付けられている。

本実施の形態によるマスタシリンダ装置１を用いたＢＢＷシステムは、上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。

まず、ＢＢＷシステムが正常に動作するときには、コントロールユニット６０からの制御信号により常開のフェイルセーフ弁５４Ａ，５４Ｂが図１に示す開弁位置（ａ）から閉弁位置（ｂ）に切換えられ、シリンダ２内の液圧室１０Ａ，１０Ｂは、ホイールシリンダ５２Ａ，５２Ｂに対して遮断された状態となる。

また、常閉のソレノイドバルブ４３は、ソレノイド４７が励磁されることにより閉弁位置（ｃ）から開弁位置（ｄ）に切換えられ、シリンダ２内の液圧室１０Ａは、ストロークシミュレータ２０の蓄圧室３７に通液路２２、ソレノイドバルブ４３等を介して連通した状態に保持される。

そして、この状態で車両の制動時にブレーキペダル９が踏込み操作されると、シリンダ孔２Ａ内で第１，第２のピストン４，５が図２中の矢示Ａ方向に押動される。このとき、第２の液圧室１０Ｂは、フェイルセーフ弁５４Ｂによりホイールシリンダ５２Ｂに対して遮断されている。このため、第２のピストン５は、図２に示す液孔７がシリンダ２のサプライポート２Ｅから遮断された段階で液圧ロック状態となり、これ以上の摺動変位が抑制される。

しかし、第１の液圧室１０Ａは、通液路２２、ソレノイドバルブ４３等を介してストロークシミュレータ２０側に連通されている。このため、第１の液圧室１０Ａは、第１のピストン４が矢示Ａ方向に摺動変位するに従って液圧が上昇すると、この液圧を通液路２２側からストロークシミュレータ２０のシミュレータケース２１（蓄圧室３７）内に供給する。

このときストロークシミュレータ２０は、ばね室３８のスプリング３９，４０のうち弱ばねであるスプリング３９が先に撓み変形され、シミュレータケース２１のピストン摺動穴２１Ｃ内で段付ピストン３６を摺動変位させることにより、蓄圧室３７内に液圧を蓄圧する。そして、この蓄圧室３７内の圧力はブレーキ反力となって、シリンダ２内の液圧室１０Ａから第１のピストン４を介してブレーキペダル９に伝えられる。

そして、第１のピストン４が矢示Ａ方向に摺動変位するに従って第１の液圧室１０Ａの液圧がさらに上昇すると、蓄圧室３７内の圧力も上昇するので、これに従ってばね室３８内では、ばね定数の大きいスプリング４０も撓み変形するようになり、ブレーキ反力も増大する。さらに、ばね受４１がバンプラバー４２に当接して弾性変形することによりブレーキ反力が増大する。この結果、ブレーキペダル９のペダル反力は３段階で変化することになり、車両の運転者には良好なペダルフィーリング（ブレーキの効き）、所謂踏み応えを与えることができる。

即ち、車両の運転者に対しては、ブレーキペダル９の踏み初めが軽く、ブレーキペダル９を踏み込むに従って徐々に重くなり、ある程度踏み込んだ段階でいきなり重さを感じるような踏み応えを与えることができる。これにより、ブレーキペダル９の操作感を向上でき、その踏み応えを良好に保つことができる。

また、このようなブレーキ操作時には、ブレーキペダル９の踏込み操作をペダルセンサ６１で検出することにより、コントロールユニット６０から液圧ユニット５５Ａ，５５Ｂに制御信号を出力して液圧ポンプ５６Ａ，５６Ｂを作動できると共に、供給弁５８Ａ，５８Ｂ、排出弁５９Ａ，５９Ｂを選択的に開，閉弁することができる。

このため、車両の制動時等には、ブレーキペダル９の踏込み操作に従って液圧ポンプ５６Ａ，５６Ｂからホイールシリンダ５２Ａ，５２Ｂに供給するブレーキ液圧を増圧、保持または減圧でき、ブレーキペダル９の踏込み操作に対応したブレーキ液圧をホイールシリンダ５２Ａ，５２Ｂに供給できると共に、車両の制動力制御を高精度に行うことができる。

一方、例えば液圧源となる液圧ポンプ５６Ａ，５６Ｂが故障したり、コントロールユニット６０が故障したりした場合には、前述の如きＢＢＷシステムによる自動的なブレーキ液圧の制御が失効する。そして、このようなシステムの失陥時には、コントロールユニット６０からフェイルセーフ弁５４Ａ，５４Ｂに制御信号が出力されず、フェイルセーフ弁５４Ａ，５４Ｂは図１に示す開弁位置（ａ）に自動的に復帰する。

このため、マスタシリンダ装置１は、シリンダ２内の液圧室１０Ａ，１０Ｂがホイールシリンダ５２Ａ，５２Ｂに連通した状態となる。また、常閉のソレノイドバルブ４３も、ソレノイド４７の消磁に従って弁ばね５１により閉弁位置（ｃ）に戻され、シリンダ２内の液圧室１０Ａは、ストロークシミュレータ２０の蓄圧室３７から遮断された状態に保持される。

このため、車両の制動時等にブレーキペダル９が踏込み操作されると、シリンダ孔２Ａ内でピストン４，５が共に軸方向に押動され、液圧室１０Ａ，１０Ｂにはブレーキペダル９の踏込み操作に対応した液圧が発生する。そして、液圧室１０Ａ，１０Ｂ内に発生した液圧は、ブレーキ配管５３Ａ，５３Ｂを介してホイールシリンダ５２Ａ，５２Ｂにブレーキ液圧として供給され、この場合でも、ブレーキペダル９の踏込み操作に対応したブレーキ液圧をホイールシリンダ５２Ａ，５２Ｂに供給することができる。

また、シリンダ２内の液圧室１０Ａとストロークシミュレータ２０との間に通液路２２を介して設けたソレノイドバルブ４３は、電気系統の失陥等に伴ってソレノイド４７の磁力が失われると、弁ばね５１により閉弁位置（ｃ）へと自動的に復帰し、シリンダ２内の液圧室１０Ａをストロークシミュレータ２０の蓄圧室３７から遮断する。

これにより、例えばシステムの失陥時等には、液圧室１０Ａ内の液圧がストロークシミュレータ２０側で余分に消費されるのを防止できると共に、液圧室１０Ａ内に発生した液圧をブレーキ配管５３Ａを介してホイールシリンダ５２Ａに対し効率的に供給することができる。

ところで、ストロークシミュレータ２０の作動によりスプリング３９，４０が上述の如く撓み変形するときには、ばね室３８が拡縮され、ばね室３８内の空気が外部に排気されたり、外気がばね室３８（蓋体２４のばね収容部３０）内に吸込まれたりする。このため、蓋体２４側では水分やゴミ等の異物が入り込んでシミュレータの作動に影響を与える虞れがある。

そこで、本実施の形態によれば、ストロークシミュレータ２０の一部を構成する蓋体２４に、ばね収容部３０に隣接させて空洞部からなる空間２９Ａを形成し、該空間２９Ａを連通路３２を介してばね室３８（ばね収容部３０の有底穴３０Ａ）内に連通させると共に、連通路３２とは異なる位置に形成した通気孔２９Ｄ、通気溝２９Ｅにより、空間２９Ａを蓋体２４の外部（大気）に開放するラビリンス構成としている。

これにより、ブレーキペダル９の踏込み操作に伴ってストロークシミュレータ２０が作動し、ばね室３８が縮小，拡大されても、ラビリンス構成となっていることで、水滴やゴミ等の異物は、空間２９Ａ内に留められてばね室３８に侵入してくる虞れはなくなる。このため、蓋体２４の空間２９Ａ内に通気孔２９Ｄ、通気溝２９Ｅから入り込む異物によりストロークシミュレータ２０の作動が阻害されるのを抑えることができ、例えば車両の運転者に不快感を与える等の問題を解消することができる。

また、ストロークシミュレータ２０のばね室３８は、上述の如く大気に開放する構造であるため、従来技術のようにブレーキ液用の配管作業等を行う必要がなくなり、ストロークシミュレータ２０を付設したマスタシリンダ装置１の構造を簡素化できると共に、装置の製造、組立て時にわたる作業性を向上することができる。

また、本実施の形態においては、ストロークシミュレータ２０の蓋体２４に、ピストン４の突出端側（ロッド取付部４Ａ）を外側から取囲んで覆うピストンカバー部２５を設け、ピストンカバー部２５の挿通穴２５Ａ内を連絡通路３３によりばね室３８（ばね収容部３０の有底孔３０Ａ）に連通させる構成としている。

そして、連絡通路３３は、図５、図６に示す如くピストンカバー部２５の挿通穴２５Ａをばね収容部３０の有底穴３０Ａ内に上，下方向で連通するため、挿通穴２５Ａの最下部位から下向きに延びている。このため、仮にシリンダ２内のブレーキ液がシール部材１３の損傷等によってピストン４のロッド取付部４Ａ側へと漏出したとしても、この漏出液をピストンカバー部２５の挿通穴２５Ａ内から連絡通路３３によりばね室３８（ばね収容部３０の有底穴３０Ａ）内へと自動的に導くことができ、ブレーキ液が装置の外部に漏洩するのを防ぐことができる。

従って、本実施の形態によれば、ストロークシミュレータ２０のばね室３８を大気に開放できるので、ストロークシミュレータ２０を付設したマスタシリンダ装置１の構造を簡素化することができ、製造、組立て時の作業性を向上できると共に、ばね室３８側に異物等が侵入するのを防止でき、装置の信頼性、商品価値等を高めることができる。

また、シリンダ２内で第１，第２のピストン４，５が共に待機位置あるときには、図３に示す如くピストン４，５間の離間寸法を距離Ｌａとし、液孔７とシール部材１８との間隔（寸法Ｌｂ）を、ピストン４，５間の距離Ｌａよりも大なる寸法（Ｌｂ＞Ｌａ）に設定している。

このため、例えばマスタシリンダ装置１のエア抜き（ブレーキ液の充填）作業等を行うときに、第２のピストン５が図３に示す待機位置から第１のピストン４に当接する位置まで矢示Ｂ方向にオーバリターンしたとしても、第２のピストン５に形成した液孔７がシール部材１８に接触（摺接）する位置まで摺動変位するのを抑えることができ、シール部材１８の損傷防止を図ることができる。

なお、前記実施の形態では、シリンダ２内に第１，第２のピストン４，５を設ける構成とした所謂タンデム型マスタシリンダを例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばシリンダ内に１個または３個以上のピストンを設ける構成とした種々の型式のマスタシリンダにも適用できるものである。

本発明の実施の形態によるマスタシリンダ装置を示すブレーキ液圧回路図である。 図１中のマスタシリンダ装置を拡大して示す縦断面図である。 図２中のシリンダおよびストロークシミュレータ等を拡大して示す断面図である。 図３中の蓋体を単体として示す断面図である。 図４の蓋体を右側からみた右側面図である。 図４の蓋体を左側からみた左側面図である。 蓋体を図６中の矢示VII−VII方向からみた断面図である。

符号の説明

１ マスタシリンダ装置
２ シリンダ
３ リザーバ
４ 第１のピストン（ピストン）
４Ａ ロッド取付部（突出端側）
５ 第２のピストン
８ プッシュロッド
９ ブレーキペダル
１０Ａ，１０Ｂ 液圧室
１１Ａ，１１Ｂ 配管ポート
１２，１５ 戻しばね
２０ ストロークシミュレータ
２１ シミュレータケース
２２ 通液路
２３，４６ フィルタ
２４ 蓋体
２５ ピストンカバー部
２６，２７，２８，２９ 取付座部
２９Ａ 空間
２９Ｄ 通気孔（通気開口）
２９Ｅ 通気溝（通気開口）
３０ ばね収容部
３２ 連通路
３３ 連絡通路
３５ ナット
３６ 段付ピストン（可動隔壁）
３７ 蓄圧室
３８ ばね室
３９，４０ スプリング（付勢部材）
４３ ソレノイドバルブ（開閉弁）
４４ 弁座部材
５０ 弁体
５２Ａ，５２Ｂ ホイールシリンダ
５３Ａ，５３Ｂ ブレーキ配管
５４Ａ，５４Ｂ フェイルセーフ弁
５５Ａ，５５Ｂ 液圧ユニット（液圧源）
５６Ａ，５６Ｂ 液圧ポンプ
５８Ａ，５８Ｂ 供給弁
５９Ａ，５９Ｂ 排出弁
６０ コントロールユニット（制御装置）

Claims (2)

1. 有底筒状のシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に設けられブレーキ操作に応じて該シリンダ内を軸方向に変位するピストンと、該ピストンによりシリンダ内に画成され車輪側のホイールシリンダにフェイルセーフ弁を介して接続される液圧室と、該液圧室とホイールシリンダとの間を前記フェイルセーフ弁により遮断しているときに、前記ブレーキ操作によって該液圧室内に発生する液圧を蓄圧しブレーキ反力を生じさせるストロークシミュレータとを備えてなるマスタシリンダ装置において、
   前記ストロークシミュレータは、前記シリンダに一体形成され内部が該シリンダに沿って軸方向に延びる筒状の空間となったシミュレータケースと、該シミュレータケース内を軸方向の端部から閉塞する蓋体と、前記シミュレータケース内に摺動可能に挿嵌され該シミュレータケース内を前記液圧室に連通する蓄圧室と前記蓋体との間のばね室とに画成する可動隔壁と、前記ばね室内に設けられ該可動隔壁を前記蓄圧室側に向けて付勢する付勢部材とにより構成し、
   前記蓋体には、前記ばね室とは別個に形成され前記ピストンのうち前記シリンダから突出する部分を外側から取囲んで覆うピストンカバー部と、該ピストンカバー部と前記ばね室との間に両者の間を連通する連絡通路と、前記ばね室及びピストンカバー部とは別個に形成され内部が空洞となった空間と、該空間を前記ばね室と連通する連通路と、前記空間に連通し前記空間を大気に開放する通気開口とを設ける構成としたことを特徴とするマスタシリンダ装置。
2. 前記ストロークシミュレータのばね室は、前記蓋体のピストンカバー部に対して下側となる位置に配置し、前記連絡通路は、前記ピストンカバー部からばね室内へと下向きに延びる構成としてなる請求項１に記載のマスタシリンダ装置。

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