JP4734285B2 - タンデム型マスタシリンダ装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両の各車輪側に設けたホイールシリンダにブレーキ液圧を供給するのに好適に用いられるタンデム型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、ブレーキペダルの踏込み操作によりマスタシリンダ内に発生する液圧を操作量に応じたブレーキ液圧として取出し、この液圧を各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タンデム型マスタシリンダ装置を搭載したものがある。

この種の従来技術によるタンデム型マスタシリンダ装置は、マスタシリンダ内に第１，第２のピストンを摺動可能に設けることにより、マスタシリンダ内に第１，第２の液圧室を画成し、ブレーキ操作に対応して第１，第２の液圧室内に発生するブレーキ液圧を互いに独立した２系統のブレーキ配管を介して前輪または後輪側のホイールシリンダに供給する構成としているものである。

そして、このようなタンデム型マスタシリンダ装置としては、例えばブレーキペダルの操作量（ストローク、踏力等）をセンサで検出し、その検出信号に対応したブレーキ液圧を、例えば液圧ポンプ等の液圧源から各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）が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この場合、従来技術によるＢＢＷシステムでは、例えばマスタシリンダとホイールシリンダとの間にフェイルセーフ弁を設け、システムの正常動作時には、このフェイルセーフ弁により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、前記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、ブレーキペダルの踏込み操作により第１の液圧室内のブレーキ液を流入させ、ブレーキ反力を生じさせるストロークシミュレータが設けられている。そして、このストロークシミュレータは、システムの正常動作時にペダル反力を車両の運転者に伝え、所謂ブレーキの踏み応えを生じさせるものである。

特開２００５−１０４３３３号公報

ところで、上述した従来技術では、第１，第２のピストンを初期位置に向けて付勢する第１，第２の戻しばねをマスタシリンダ（以下、シリンダという）内に設け、該第１，第２の戻しばねによって第１，第２のピストンをシリンダ内で初期位置に戻す構成としている。

そして、ストロークシミュレータは、シリンダの開口端に近い方の第１の液圧室に接続し、該第１の液圧室内に配設する第１の戻しばねを、第２の戻しばねよりも小さいばね荷重（セット荷重）に設定することにより、車両のブレーキ操作時に第１の戻しばねを第２の戻しばねよりも先に撓み変形させ、前記第１の液圧室内の液圧変化をストロークシミュレータに伝える構成としている。

しかし、このような従来技術の場合、第１の戻しばねを第２の戻しばねよりも小さいセット荷重に設定しているため、ブレーキ操作を解除して第１，第２のピストンを初期位置に戻すときに、第１の液圧室内が無効ストローク等の影響で負圧傾向となることがあり、このときには第１のピストンの戻り動作が不安定となって、ブレーキペダルに直接的に伝えられる。

即ち、従来技術の場合には、第１の液圧室内に負圧が生じると、第１のピストンに直結されたブレーキペダルの戻り動作は、負圧の影響で一時的に止まるように遅くなった後に、第１の戻しばねが第１のピストンを負圧に抗して押戻し続けることにより、再び速く戻るという現象が発生し、車両の運転者には、ブレーキペダルの引っ掛り感を与え、ブレーキのペダルフィーリングが低下す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、ブレーキ操作を解除して第１，第２のピストンを初期位置に戻すときに、第１，第２の液圧室内が負圧傾向となるのを抑えることができ、ブレーキのペダルフィーリングを向上することができるようにしたタンデム型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、請求項１の発明は、一側が開口端となり他側が底部となって閉塞された有底筒状のシリンダと、該シリンダ内にそれぞれ摺動可能に挿嵌され、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前記開口端から順に配置された第１，第２，第３のピストンと、該第１，第２，第３のピストンのうち第１のピストンと第２のピストンとの間で前記シリンダ内に画成された第１の液圧室と、前記第２のピストンと第３のピストンとの間で前記シリンダ内に画成された第２の液圧室と、前記シリンダの底部と第３のピストンとの間で前記シリンダ内に画成され、常時大気圧となる大気圧室と、前記第１の液圧室内に位置して前記第１，第２のピストンの間に配設され、前記第１のピストンを前記シリンダの開口端側に向けて付勢する第１の戻しばねと、前記第２の液圧室内に位置して前記第２，第３のピストンの間に配設され、前記第２のピストンを第１のピストン側に向けて付勢する第２の戻しばねと、前記大気圧室内に位置して前記シリンダの底部と第３のピストンとの間に配設され、前記第３のピストンを第２のピストン側に向けて付勢する第３の戻しばねと、前記第１のピストンと前記シリンダとの間をシールするため前記シリンダの内周に設けられた第１のシール部材と、前記第２のピストンと前記シリンダとの間をシールするため前記シリンダの内周に設けられた第２のシール部材と、前記第３のピストンと前記シリンダとの間をシールするため前記シリンダの内周に設けられた第３のシール部材と、前記第１のピストンに形成され、該第１のピストンがブレーキ操作前の初期位置にあるときに前記第１のシール部材の前記開口端側に位置し、前記第１の液圧室をブレーキ液が貯留されたリザーバに連通させ、ブレーキ操作により該第１のピストンが第１の無効ストローク分だけ変位したときに前記第１のシール部材の前記底部側に位置し、前記第１の液圧室と前記リザーバとの連通を遮断する第１の通路孔と、前記第２のピストンに形成され、該第２のピストンが初期位置にあるときに前記第２のシール部材の前記開口端側に位置し、前記第２の液圧室を前記リザーバに連通させ、ブレーキ操作により該第２のピストンが第２の無効ストローク分だけ変位したときに前記第２のシール部材の前記底部側に位置し、前記第２の液圧室と前記リザーバとの連通を遮断する第２の通路孔とを備え、前記大気圧室は、前記第２の液圧室と常時隔絶され、前記第３のピストンは、前記ブレーキ操作により初期位置から前記シリンダの底部に当接するまでの全ストローク長を、前記第１，第２のピストンによる第１，第２の無効ストロークよりも大きくする構成とし、前記第３の戻しばねは、ブレーキ操作により前記第１，第２の戻しばねよりも先に撓み変形するようにセット荷重を小さく設定する構成としたことにある。

また、請求項２の発明によると、前記第３の戻しばねは、前記第３のピストンがシリンダの底部に当接する位置まで撓み変形した状態で前記第２の戻しばねよりもセット荷重を小さくする構成とし、前記第１の戻しばねは第２の戻しばねよりもセット荷重を大きくする構成としている。

さらに、請求項３の発明によると、前記シリンダは、内部に画成した前記第１，第２の液圧室を車輪側のホイールシリンダに第１，第２のブレーキ配管を介して接続し、該第１，第２のブレーキ配管の途中には第１，第２のフェイルセーフ弁を設ける構成とし、前記シリンダには、該第１，第２のフェイルセーフ弁により前記第１，第２の液圧室とホイールシリンダとの間を遮断しているときに前記第１の液圧室内のブレーキ液を流入させブレーキ反力を生じさせるストロークシミュレータを設ける構成としている。

上述の如く、請求項１に記載の発明によれば、有底筒状のシリンダ内に開口端から順に配置して設けた第１〜第３のピストンのうち、第３のピストンとシリンダの底部との間には大気に連通する大気圧室を画成し、前記第３のピストンがブレーキ操作によりシリンダの底部に当接するまでの全ストローク長は、第１，第２のピストンによる第１，第２の無効ストロークよりも大なるストロークとし、第３の戻しばねは、第１，第２の戻しばねよりも先に撓み変形するようにセット荷重を小さくする構成としている。このため、車両のブレーキ操作時には、第３の戻しばねが第１，第２の戻しばねよりも先に撓み変形し、第３のピストンがシリンダの底部に当接するまでの間に、第１，第２のピストンは、先に第１，第２の無効ストロークを越える位置までシリンダ内を摺動変位するようになる。

そして、車両のブレーキ操作を解除して第１〜第３のピストンが初期位置に戻るときには、第１〜第３の戻しばねによるセット荷重（ばね荷重）と第１，第２の無効ストローク、第３のピストンの全ストローク長との関係から、第１，第２の液圧室に負圧を発生させることなく、第１，第２のピストンを初期位置まで円滑に戻すことができる。この場合、第１，第２のピストンが第１，第２の無効ストロークを解消する位置まで戻った後にも、第３のピストンは第３の戻しばねにより、第１，第２のピストンと一緒に初期位置に向けて押戻されるようになる。しかし、第３のピストンは、シリンダの底部との間に大気圧室を画成しているので、この大気圧室内に負圧が発生することはなく、第３のピストンも第１，第２のピストンと同様に初期位置まで円滑に戻すことができる。

このように、第１，第２，第３のピストンによりシリンダ内に画成された第１，第２の液圧室，大気圧室のいずれにおいても、ブレーキ操作を解除したときに負圧が発生することはなく、第１，第２，第３のピストンは、いずれも戻り動作が負圧の影響で遅くなったり、速くなったりするように変化するのを防ぐことができる。従って、車両のブレーキ操作を解除したときに、第１，第２のピストンを第３のピストンと同様に初期位置まで円滑に戻すことができ、例えば第１のピストンに直結されるブレーキペダルの戻り動作を安定化できると共に、ブレーキペダルの引っ掛り感等の発生を抑えることができ、ブレーキのペダルフィーリングを向上することができる。

また、請求項２に記載の発明は、第１〜第３の戻しばねによるセット荷重を、第１，第２，第３の戻しばねの順番でばね荷重（セット荷重）が漸次小さくなるように設定することができ、例えばブレーキ操作を解除したときには、第１の戻しばねが最初に第１のピストンを戻り方向に付勢し、その後に第２の戻しばねが第２のピストンを戻り方向に付勢し、最後に第３の戻しばねが第３のピストンを戻り方向に付勢するように、それぞれの戻り動作を安定させることができる。

さらに、請求項３に記載の発明では、第１の液圧室内のブレーキ液を流入させブレーキ反力を生じさせるストロークシミュレータをシリンダに設ける構成としているので、車両のブレーキ操作時には、第３の戻しばねが第１，第２の戻しばねよりも先に撓み変形し、その後に第１の戻しばねが撓み変形したときに、第１の液圧室内の液圧変化をストロークシミュレータに伝えることにより、第１の液圧室内のブレーキ液をストロークシミュレータに流入させつつ、ブレーキペダルに対しては、第１の液圧室およびストロークシミュレータ内で発生する液圧をブレーキ反力として伝えることができ、車両の運転者に良好な踏み応えを与えることができる。

以下、本発明の実施の形態によるタンデム型マスタシリンダ装置を、例えば車両の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６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タンデム型の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，第３のピストン４，５，６、第１，第２の液圧室１１Ａ，１１Ｂ、大気圧室１３、第１，第２，第３の戻しばね１４，１９，２４およびストロークシミュレータ３０等を含んで構成されている。

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、図３に示すように軸方向の一側が開口端２Ａとなり、他側が底部２Ｂとなって閉塞されている。そして、シリンダ２内は、有底円筒状のシリンダ孔２Ｃとして形成され、シリンダ２の開口端２Ａ側には、後述のカバー体２６が抜止め状態で取付けられている。

また、シリンダ２には、シリンダ孔２Ｃの軸方向に離間して径方向外向きに突出する第１，第２のボス部２Ｄ，２Ｅと、これらのボス部２Ｄ，２Ｅ内をシリンダ孔２Ｃ内に連通させる第１，第２のサプライポート２Ｆ，２Ｇとが設けられている。一方、シリンダ２の底部２Ｂには、後述の大気圧室１３を外気（大気）に連通させるための呼吸孔２Ｈが穿設されている。

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２Ｄ，２Ｅに接続され、後述の液圧室１１Ａ，１１Ｂ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４２Ａ，４２Ｂに向けてブレーキ液を供給する他の管路３Ｃ（図１参照）が設けられている。

４はシリンダ２のシリンダ孔２Ｃ内に摺動可能に設けられたプライマリピストン（以下、第１のピストン４という）で、該第１のピストン４は、図２、図３に示す如く軸方向の一側がロッド取付部４Ａとなり、軸方向の他側は有底のばね収容穴４Ｂとなっている。そして、第１のピストン４は、ロッド取付部４Ａ側がシリンダ２の開口端２Ａから外部に突出し、ロッド取付部４Ａの内側には、後述のプッシュロッド９が抜止め状態で取付けられている。

ここで、第１のピストン４は、ロッド取付部４Ａの突出端側が後述するカバー体２６のストッパ部２６Ａに当接し、これにより、第１のピストン４のストロークエンドが初期位置（待機位置）として規制されるものである。また、この初期位置に停止した第１のピストン４は、後述の戻しばね１４等を介して第２のピストン５を初期位置に待機させるものである。

また、第１のピストン４のばね収容穴４Ｂ内には、後述する第１の戻しばね１４の一側が配置され、戻しばね１４の端部は、ばね収容穴４Ｂの奥所側に取付けられている。また、ばね収容穴４Ｂは、後述する第１の液圧室１１Ａの一部を形成し、後述の各通路孔７は、ばね収容穴４Ｂに対して径方向に開口するものである。

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２Ｃ内に摺動可能に設けられた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、該第２のピストン５は、第１のピストン４に対しシリンダ孔２Ｃの軸方向に離間して配置され、第１，第２のピストン４，５間には、後述する第１の戻しばね１４が配設されている。

ここで、第２のピストン５は、有蓋筒状に形成され、第１のピストン４と軸方向で対向する一側が蓋部５Ａとなって閉塞されている。また、第２のピストン５には、他側に開口するばね収容穴５Ｂが形成され、該ばね収容穴５Ｂ内には、後述する第２の戻しばね１９の一側が配置されている。また、ばね収容穴５Ｂは、後述する第２の液圧室１１Ｂの一部を形成し、後述の各通路孔８は、ばね収容穴５Ｂに対して径方向に開口するものである。

６は第１，第２のピストン４，５と共にシリンダ孔２Ｃ内に摺動可能に設けられた第３のピストンで、該第３のピストン６は、第１，第２のピストン４，５よりもシリンダ２の奥所側に位置してシリンダ孔２Ｃ内に配置され、第２，第３のピストン５，６間には、後述する第２の戻しばね１９が配設されている。

ここで、第３のピストン６は、第２のピストン５とほぼ同様に有蓋筒状体として形成されている。そして、第３のピストン６は、シリンダ２の底部２Ｂとの間に後述の大気圧室１３を画成し、両者の間には、後述する第３の戻しばね２４が配置されている。また、第３のピストン６は、車両のブレーキ操作により図３に示す初期位置からシリンダ２の底部２Ｂに当接するまでの全ストローク長Ｌa が、第１，第２のピストン４，５による第１，第２の無効ストロークＬ1 ，Ｌ2 よりも大なる長さ（ストローク）に設定されるものである。

７は第１のピストン４に設けられた第１の通路孔で、該第１の通路孔７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、２〜８個程度）設けられている。そして、これらの通路孔７は、第１のピストン４が図２、図３に示すように初期位置にあるときに、後述するシール部材１８よりもシリンダ２の開口端側に位置し、シリンダ２のサプライポート２Ｆを後述する第１の液圧室１１Ａに連通させる。これにより、第１の液圧室１１Ａとリザーバ３との間では、各通路孔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２のピストン５に設けられた第２の通路孔で、該第２の通路孔８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、２〜８個程度）設けられている。そして、これらの通路孔８は、第２のピストン５が図２、図３に示す初期位置にあるときに、後述するシール部材２３よりもシリンダ２の開口端側に位置し、シリンダ２のサプライポート２Ｇを後述する第２の液圧室１１Ｂに連通させる。これにより、第２の液圧室１１Ｂとリザーバ３との間では、各通路孔８を通じてブレーキ液の給排が行われるものである。

９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９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１０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。

１０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１０は、プッシュロッド９を介して第１のピストン４に直結するように連結され、第１のピストン４をシリンダ孔２Ｃ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１０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９を通じて伝達されるものである。

１１Ａは第１，第２のピストン４，５間でシリンダ孔２Ｃ内に画成された第１の液圧室、１１Ｂは第２，第３のピストン５，６間でシリンダ孔２Ｃ内に画成された第２の液圧室を示している。ここで、該第１，第２の液圧室１１Ａ，１１Ｂ内には、シリンダ孔２Ｃ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。そして、第１，第２の液圧室１１Ａ，１１Ｂには、シリンダ２に設けた第１，第２の配管ポート１２Ａ，１２Ｂを介して後述のブレーキ配管３９Ａ，３９Ｂが接続されるものである。

また、第１，第２の液圧室１１Ａ，１１Ｂは、第１，第２のピストン４，５がシリンダ孔２Ｃ内を矢示Ａ，Ｂ方向に摺動変位するときに、ピストン４，５の通路孔７，８によりシリンダ２のサプライポート２Ｆ，２Ｇ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に示す初期位置に戻ったときには、第１，第２の液圧室１１Ａ，１１Ｂが第１，第２のピストン４，５の通路孔７，８、シリンダ２のサプライポート２Ｆ，２Ｇ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１０の踏込み操作により第１，第２のピストン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の通路孔７，８は、後述のシール部材１８，２３を越える位置、即ちシール部材１８，２３よりもシリンダ２の底部側となる位置までシリンダ孔２Ｃ内を矢示Ａ方向に摺動変位し、これにより液圧室１１Ａ，１１Ｂは、サプライポート２Ｆ，２Ｇ（リザーバ３内）から遮断されるものである。

１３はシリンダ２の底部２Ｂと第３のピストン６との間でシリンダ孔２Ｃ内に画成された大気圧室で、該大気圧室１３は、シリンダ２の底部２Ｂに穿設した呼吸孔２Ｈを介して大気に常時連通している。大気圧室１３は、後述のシール部材２５により第２の液圧室１１Ｂと常時隔絶されている。このため、大気圧室１３は、図３〜図６に示すいずれの状態でも常に大気圧に保持され、内部に負圧が発生することはないものである。なお、呼吸孔２Ｈは大気に連通しているが、大気圧室１３が常時大気圧となればよいので、リザーバ３に連通させる構成としてもよい。

１４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、該第１の戻しばね１４は、後述のリテーナ部材１５とストッパ部材１６を介して第１のピストン４のばね収容穴４Ｂと第２のピストン５の蓋部５Ａとの間に、予め決められたセット荷重Ｆ1 （初期撓み）をもって配設されている。

そして、第１の戻しばね１４は、後述する第２，第３の戻しばね１９，２４と共に第１のピストン４を矢示Ｂ方向に常時付勢し、ブレーキペダル１０の踏込み操作が解除されたときには、第１のピストン４を図２、図３に示す初期位置（ストロークエンド）に戻すものである。この場合、第１の戻しばね１４は、そのセット荷重Ｆ1 が後述する第２，第３の戻しばね１９，２４に対して、下記の数１式による関係に設定されている。

１５は第１の戻しばね１４のばね長制限部材をストッパ部材１６と共に構成するリテーナ部材で、該リテーナ部材１５は、図３〜図６に示すように段付筒状体として形成され、その内周側には棒状のストッパ部材１６が摺動可能に挿嵌されている。そして、リテーナ部材１５は、第１のピストン４のばね収容穴４Ｂ（第１の液圧室１１Ａ）内に配置され、ストッパ部材１６との間で第１の戻しばね１４を軸方向に縮小，伸長可能に保持するものである。

ここで、リテーナ部材１５の一側端部には、径方向外向きに突出するばね受１５Ａが設けられ、このばね受１５Ａは、ストッパ部材１６側のばね受１６Ａとの間で第１の戻しばね１４を縮装状態に保つものである。また、リテーナ部材１５の他側端部は、ストッパ部材１６が摺動可能に挿嵌された環状蓋部１５Ｂとなり、該環状蓋部１５Ｂには、ストッパ部材１６の一側端部が当接する。

これにより、リテーナ部材１５とストッパ部材１６とは、第１の戻しばね１４がこれ以上に伸長するのを制限（規制）し、第１の戻しばね１４が最大伸長するときのばね長さを、図３〜図５に示すように予め決められた所定長Ｌs1に設定する。即ち、第１の戻しばね１４は、リテーナ部材１５とストッパ部材１６とによりばね長さが所定長Ｌs1の範囲内に規制されるものである。

そして、車両の運転者がブレーキの踏込み操作を続け、第１のピストン４が図６に示す位置までシリンダ孔２Ｃを矢示Ａ方向に摺動変位したときには、ストッパ部材１６が第１の戻しばね１４に抗してリテーナ部材１５内を軸方向に相対変位し、このときには第１の戻しばね１４が、所定長Ｌs1よりも圧縮されるように弾性的に撓み変形されるものである。

一方、ブレーキ操作を解除したときには、第１の戻しばね１４が所定長Ｌs1のばね長さに復帰する。そして、この状態では、第１，第２のピストン４，５の間隔が、図３〜図５に示す如く第１の戻しばね１４による所定長Ｌs1の長さで決められる一定の間隔に再び保持されるものである。

１７，１８は第１のピストン４とシリンダ孔２Ｃとの間をシールする第１のシール部材で、該第１のシール部材１７，１８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、第１のシール部材１７，１８は、第１のサプライポート２Ｆ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２の開口端２Ａ寄りに位置するシール部材１７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２Ｃ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１８は、第１のサプライポート２Ｆよりもシリンダ孔２Ｃの奥所側でピストン４の外周面に摺接する。そして、シール部材１８は、ブレーキペダル１０の踏込み操作に従って第１の液圧室１１Ａ内に発生する液圧が、例えば第１のサプライポート２Ｆ側に漏洩（逆流）するのを防ぎ、第１の液圧室１１Ａ内を比較的高い液圧状態に保つものである。

ここで、シール部材１８は、図３に示す如く第１のピストン４による無効ストロークＬ1 （例えば、Ｌ1 ＝１〜３ｍｍ）を第１の通路孔７との間で設定する。即ち、第１のピストン４は、ブレーキ操作により図３に示す初期位置から無効ストロークＬ1 分だけ矢示Ａ方向に変位したときに、第１の通路孔７がシール部材１８の位置に達し（図４参照）、第１の液圧室１１Ａは、第１のサプライポート２Ｆ、リザーバ３（図２参照）に対して遮断されるものである。

１９は第２のピストン５を初期位置に向けて付勢する第２の戻しばねで、該第２の戻しばね１９は、後述のリテーナ部材２０とストッパ部材２１を介して第２のピストン５のばね収容穴５Ｂと第３のピストン６との間に、予め決められたセット荷重Ｆ2 （初期撓み）をもって配設されている。

この場合、第２の戻しばね１９によるセット荷重Ｆ2 は、下記の数１式にも示すように、第１の戻しばね１４によるセット荷重Ｆ1 よりも小さく（Ｆ2 ＜Ｆ1 ）、後述する第３の戻しばね２４によるセット荷重Ｆ3 よりも大きい（Ｆ2 ＞Ｆ3 ）関係に設定されるものである。

そして、第２の戻しばね１９は、後述する第３の戻しばね２４と共に第２のピストン５を常時矢示Ｂ方向に付勢し、ブレーキペダル１０の踏込み操作が解除されたときには、第２のピストン５を図２、図３に示す初期位置（ストロークエンド）に戻す。なお、このときの付勢力（戻し力）は、後述の如く第３の戻しばね２４によって実質的に発生するものである。

２０は第２の戻しばね１９のばね長制限部材をストッパ部材２１と共に構成するリテーナ部材で、該リテーナ部材２０は、図３〜図６に示すように段付筒状体として形成され、その内周側には棒状のストッパ部材２１が摺動可能に挿嵌されている。そして、リテーナ部材２０は、第２のピストン５のばね収容穴５Ｂ（第２の液圧室１１Ｂ）内に配置され、ストッパ部材２１との間で第２の戻しばね１９を軸方向に縮小，伸長可能に保持するものである。

ここで、リテーナ部材２０の一側端部には、径方向外向きに突出するばね受部２０Ａが設けられ、該ばね受部２０Ａは、ストッパ部材２１側のばね受部２１Ａとの間で第２の戻しばね１９を縮装状態に保つものである。また、リテーナ部材２０の他側端部は、ストッパ部材２１が摺動可能に挿嵌された環状蓋部２０Ｂとなり、該環状蓋部２０Ｂには、ＢＢＷシステムの正常動作時に図３〜図６に示す如く、ストッパ部材２１の一側端部が当接し続ける。

これにより、ストッパ部材２１は、第２の戻しばね１９がこれ以上に伸長するのをリテーナ部材２０と共に制限（規制）し、戻しばね１９が最大伸長するときのばね長さを、図３〜図６に示す如く予め決められた所定長Ｌs2に設定する。即ち、第２の戻しばね１９は、システムの正常動作時に実質的に圧縮変形されることはなく、リテーナ部材２０とストッパ部材２１によりばね長さが所定長Ｌs2に規制された状態に保持されるものである。

なお、ＢＢＷシステムの失陥時等に、後述の如くフェイルセーフ弁４０Ａ，４０Ｂが開弁されると、第２の液圧室１１Ｂは、その容積がブレーキ操作に応じて変わり、このときの液圧変化を後述のホイールシリンダ３８Ｂに伝える。このため、第２の戻しばね１９は、このような場合に弾性的に圧縮変形され、所定長Ｌs2以下のばね長さに撓むことになる。

即ち、第２の液圧室１１Ｂが後述のフェイルセーフ弁４０Ｂを介してホイールシリンダ３８Ｂに連通される場合には、車両のブレーキ操作に応じて第２のピストン５が戻しばね１９に抗して矢示Ａ方向に押圧される。そして、このような場合に、第２の戻しばね１９は、ストッパ部材２１が筒状のリテーナ部材２０内を軸方向に相対変位するのを許し、両者のばね受部２０Ａ，２１Ａ間で所定長Ｌs2以下のばね長さに圧縮変形されるものである。

２２，２３は第２のピストン５とシリンダ孔２Ｃとの間をシールする第２のシール部材で、該第２のシール部材２２，２３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、第２のシール部材２２，２３は、第２のサプライポート２Ｇ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１１Ａ寄りに位置するシール部材２２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１１Ａをリザーバ３側に対してシールし、第１の液圧室１１Ａ内のブレーキ液が第２のサプライポート２Ｇ側に漏洩するのを防ぐものである。

また、第２の液圧室１１Ｂ側に位置するシール部材２３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１０の踏込み操作に従って第２の液圧室１１Ｂ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２Ｇ側に漏洩（逆流）するのを防ぐものである。

ここで、シール部材２３は、第３のピストン６による無効ストロークＬ2 （例えば、Ｌ2 ＝１〜３ｍｍ）を第２の通路孔８との間で図３に示す如く設定する。即ち、第３のピストン６は、ブレーキ操作により図３に示す初期位置から無効ストロークＬ2 分だけ矢示Ａ方向に変位したときに、第２の通路孔８が図４に示す如くシール部材２３の位置に達し、第２の液圧室１１Ｂが第２のサプライポート２Ｇ（図２に示すリザーバ３）に対して遮断される。

２４は第３のピストン６を初期位置に向けて付勢する第３の戻しばねで、該第３の戻しばね２４は、シリンダ２の底部２Ｂと第３のピストン６との間に配設されている。そして、第３の戻しばね２４は、第３のピストン６を矢示Ｂ方向に付勢し、ブレーキペダル１０の踏込み操作を解除したときには、第３のピストン６を図２、図３に示す初期位置に戻すものである。

ここで、第３の戻しばね２４は、そのセット荷重Ｆ3 が数１式の関係を満たすように、第１，第２の戻しばね１４，１９によるセット荷重Ｆ1 ，Ｆ2 よりも小さく設定されている。そして、第３のピストン６が図５に示すようにシリンダ２の底部２Ｂに当接するまで、数１式の関係は維持されるものである。

２５はシリンダ孔２Ｃの奥所側で第３のピストン６とシリンダ孔２Ｃとの間をシールする第３のシール部材で、該第３のシール部材２５は、例えば第３のピストン６の外周側（シール溝内）に装着され、シリンダ孔２Ｃの内周面に摺接するものである。これにより、シール部材２５は、ブレーキペダル１０の踏込み操作に従って第２の液圧室１１Ｂ内に液圧が発生するのを補償し、このときの液圧が大気圧室１３側に漏洩するのを防ぐものである。

２６はシリンダ２の開口端２Ａ側に設けられた筒状のカバー体で、該カバー体２６は、図２に示すように段付きの筒状体として形成され、シリンダ２の開口端２Ａ側にナット２７を用いて抜止め状態で固定されている。そして、カバー体２６は、軸方向一側（後述のストッパ部２６Ａ側）がシリンダ２の開口端２Ａから軸方向に突出し、カバー体２６の内周側には、第１のピストン４が変位可能に挿入されている。

また、カバー体２６の突出端側（軸方向一側）には、第１のピストン４を図２、図３に示す初期位置に停止させ、ピストン４のストロークエンドを規制する環状のストッパ部２６Ａと、該ストッパ部２６Ａの内周側に位置しプッシュロッド９が挿通されるロッド挿通穴２６Ｂとが設けられている。

２８は合成ゴム等の弾性材料により蛇腹状をなす筒状体として形成された保護ブーツで、該保護ブーツ２８は、図２に示すように一側がプッシュロッド９の外周側に締代をもって取付けられ、他側はカバー体２６の突出端側に抜止め状態で取付けられている。そして、保護ブーツ２８は、プッシュロッド９を径方向外側から覆い、外部からの異物（例えば、雨水、ダスト等）がブーツ内に侵入するのを防ぐものである。

２９はシリンダ２の長さ方向中間部に設けられた通液路で、該通液路２９は、図２に示す如くシリンダ孔２Ｃから径方向外側へと斜めに傾斜して延びる細長い通路として形成されている。そして、通液路２９は、シリンダ２内に画成した第１の液圧室１１Ａを、後述するシミュレータケース３１内の蓄圧室３４に連通させるものである。

３０は本実施の形態で採用したストロークシミュレータで、該ストロークシミュレータ３０は、後述のシミュレータケース３１、蓋体３２、段付ピストン３３およびスプリング３６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３０は、ブレーキペダル１０の踏込み操作に従って第１の液圧室１１Ａ内のブレーキ液を後述の蓄圧室３４内に流入させ、このときに発生する圧力に従ってブレーキペダル１０側にブレーキ反力を生じさせるものである。

３１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３１は、図２に示す如くシリンダ２のシリンダ孔２Ｃと平行に延びる筒状体として形成され、後述の蓋体３２と共にストロークシミュレータ３０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３１内には、その一側（蓋体３２側）が開口端３１Ａとなり、他側が後述の通液路２９に連通されるピストン摺動穴３１Ｂが、シリンダ孔２Ｃと平行に延びる有底穴として形成されている。

３２はシミュレータケース３１の開口端３１Ａ側を閉塞する蓋体で、該蓋体３２は、図２に示す如くシミュレータケース３１の開口端３１Ａ側に螺着して取付けられている。そして、蓋体３２は、後述する段付ピストン３３との間で、シミュレータケース３１のピストン摺動穴３１Ｂ内にばね室３５を形成するものである。

３３はストロークシミュレータ３０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３３は、シミュレータケース３１のピストン摺動穴３１Ｂ内に摺動可能に挿嵌され、シミュレータケース３１内を蓄圧室３４とばね室３５とに画成している。そして、シミュレータケース３１内の蓄圧室３４は、シリンダ２内の第１の液圧室１１Ａに通液路２９を介して連通している。

３６はシミュレータケース３１のばね室３５内に配設された付勢部材としてのスプリングで、該スプリング３６は、蓋体３２と段付ピストン３３との間に初期荷重（初期撓み）が付与された状態で設けられている。そして、スプリング３６は、段付ピストン３３を常に蓄圧室３４側に向けて付勢するものである。

ここで、ストロークシミュレータ３０の作動時には、ブレーキペダル１０の踏込み操作に従って第１の液圧室１１Ａ内のブレーキ液が通液路２９を介して蓄圧室３４内に導入される。そして、第１の液圧室１１Ａおよび蓄圧室３４内の液圧が上昇すると、スプリング３６は撓み変形し、シミュレータケース３１内の段付ピストン３３が図２中の矢示Ｃ方向に摺動変位するのを許しつつ、蓄圧室３４内に液圧を蓄圧させるものである。

３７は蓋体３２に設けられたバンプラバーを示し、該バンプラバー３７は、例えば合成ゴム等の弾性材料を用いて形成され、段付ピストン３３の一側（先端）が蓋体３２に強く衝突するのを防ぐものである。即ち、段付ピストン３３が図２中の矢示Ｃ方向に大きく変位したときには、段付ピストン３３の先端がバンプラバー３７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３７で規制されるものである。

このため、第１の液圧室１１Ａおよび蓄圧室３４内の圧力は、スプリング３６の撓み変形により変化すると共に、バンプラバー３７の弾性変形によっても変化する。そして、このときに発生する第１の液圧室１１Ａおよび蓄圧室３４内の圧力がブレーキ反力となって、シリンダ２内の第１の液圧室１１Ａから第１のピストン４を介してブレーキペダル１０に伝達され、例えば２段階のペダル反力を生じさせるものである。

次に、３８Ａ，３８Ｂ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で、該ホイールシリンダ３８Ａ，３８Ｂ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ている。そして、ホイールシリンダ３８Ａ，３８Ｂは、図１に示す第１，第２のブレーキ配管３９Ａ，３９Ｂ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。

４０Ａ，４０Ｂはブレーキ配管３９Ａ，３９Ｂ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４０Ａ，４０Ｂは、後述するコントロールユニット４６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４０Ａ，４０Ｂは、システムの正常動作時に開弁位置（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。

４１Ａ，４１Ｂはホイールシリンダ３８Ａ，３８Ｂ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４１Ａ，４１Ｂは、ホイールシリンダ３８Ａ，３８Ｂ、フェイルセーフ弁４０Ａ，４０Ｂ間に位置するブレーキ配管３９Ａ，３９Ｂ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４１Ａ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４２Ａと、該液圧ポンプ４２Ａの吐出側にチェック弁４３Ａを介して接続された常開の電磁弁からなるブレーキ液圧の供給弁４４Ａと、管路３Ｃ側に接続された常閉の電磁弁からなるブレーキ液圧の排出弁４５Ａ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４１Ｂ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４２Ｂと、該液圧ポンプ４２Ｂの吐出側にチェック弁４３Ｂを介して接続された常開の供給弁４４Ｂ、常閉の排出弁４５Ｂ等とにより構成されるものである。

４６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４６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１０の操作検出器（以下、ペダルセンサ４７という）とホイールシリンダ３８Ａ，３８Ｂ側の圧力センサ４８Ａ，４８Ｂ等とに接続されている。

この場合、ペダルセンサ４７は、ブレーキペダル１０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４８Ａ，４８Ｂは、ホイールシリンダ３８Ａ，３８Ｂ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４６は、ペダルセンサ４７、圧力センサ４８Ａ，４８Ｂ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４６は、出力側がフェイルセーフ弁４０Ａ，４０Ｂおよび液圧ユニット４１Ａ，４１Ｂ等に接続されている。そして、コントロールユニット４６は、システムの正常動作時にフェイルセーフ弁４０Ａ，４０Ｂを閉弁位置（ｂ）に切換えると共に、液圧ユニット４１Ａ，４１Ｂに給電を行って液圧ポンプ４２Ａ，４２Ｂを作動させ、ホイールシリンダ３８Ａ，３８Ｂ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４４Ａ，４４Ｂ、排出弁４５Ａ，４５Ｂを選択的に開，閉弁させるものである。

本実施の形態によるタンデム型の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本来の状態では、コントロールユニット４６からの制御信号により常開のフェイルセーフ弁４０Ａ，４０Ｂが図１に示す開弁位置（ａ）から閉弁位置（ｂ）に切換えられる。

このため、シリンダ２内に画成された第１，第２の液圧室１１Ａ，１１Ｂは、ホイールシリンダ３８Ａ，３８Ｂに対して遮断された状態となる。また、第１の液圧室１１Ａは、ストロークシミュレータ３０の蓄圧室３４に通液路２９を介して連通している。

そして、この状態で、車両の制動時にブレーキペダル１０が踏込み操作されると、シリンダ孔２Ｃ内で第１，第２，第３のピストン４，５，６が図１、図２中の矢示Ａ方向にそれぞれ押動される。このとき、第１，第２，第３の戻しばね１４，１９，２４は、前述した数１式の関係にあるため、第３のピストン６がシリンダ２の底部２Ｂに当接するまでは、図３〜図５に示すように第３の戻しばね２４だけが弾性的に撓み変形し、第１，第２の戻しばね１４，１９が撓み変形することはない。

この場合、第１，第２，第３のピストン４，５，６が図３に示す初期位置から図４に示す位置まで矢示Ａ方向に押動されると、第３のピストン６がシリンダ２の底部２Ｂに対して寸法Ｌb （例えば、Ｌb ＝Ｌa −Ｌ1 ）の位置に達する。そして、第１，第２のピストン４，５による第１，第２の無効ストロークＬ1 ，Ｌ2 （図３参照）が、この段階で解消されると、第１，第２の液圧室１１Ａ，１１Ｂは、第１，第２のサプライポート２Ｆ，２Ｇに対して遮断されることにより、液圧が発生可能な状態となる。

しかし、第３のピストン６が図５に示すようにシリンダ２の底部２Ｂに当接するまでは、第１，第２，第３の戻しばね１４，１９，２４（セット荷重Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 ）は、前述した数１式の関係により第３の戻しばね２４だけが撓み変形し、第１，第２の液圧室１１Ａ，１１Ｂは、その容積が変わることはない。

また、ＢＢＷシステムの正常動作時には、第１，第２の液圧室１１Ａ，１１Ｂが第１，第２のフェイルセーフ弁４０Ａ，４０Ｂにより第１，第２のホイールシリンダ３８Ａ，３８Ｂ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３に示す通路孔８がシリンダ２のサプライポート２Ｇからシール部材２３を介して遮断された段階（図４参照）で液圧ロック状態となり、第２の液圧室１１Ｂは、その容積が一定に保持される。そして、液圧室１１Ｂ内の容積は、図４〜図６に示すようにブレーキ操作を続ける間にわたり一定に保持される。

一方、第１の液圧室１１Ａは、通液路２９を介してストロークシミュレータ３０の蓄圧室３４に連通されている。このため、第１のピストン４が図３に示す無効ストロークＬ1 を越える変位量で矢示Ａ方向に摺動変位し、第１の通路孔７が図４、図５に示す如くシール部材１８の位置を通過し、即ち第１の液圧室１１Ａが第１のサプライポート２Ｆに対して遮断された後に、第３のピストン６がシリンダ２の底部２Ｂに当接した段階（図５参照）で、第１の液圧室１１Ａ内には液圧が発生する。

そして、第１の液圧室１１Ａ内では、第１のピストン４が図５〜図６に示すように矢示Ａ方向に摺動変位するに従って容積が減少し、第１の液圧室１１Ａ内のブレーキ液は、通液路２９側からストロークシミュレータ３０のシミュレータケース３１（蓄圧室３４）内に流入する。

このとき、ストロークシミュレータ３０は、ばね室３５内のスプリング３６が撓み変形するに伴って、シミュレータケース３１のピストン摺動穴３１Ｂ内で段付ピストン３３が摺動変位し、蓄圧室３４内で液圧が発生する。そして、この蓄圧室３４内の圧力はブレーキ反力となって、シリンダ２内の第１の液圧室１１Ａから第３のピストン６、第２の戻しばね１９、第１のピストン４を介してブレーキペダル１０に伝えられる。

このように、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１１Ａおよび蓄圧室３４内の圧力が上昇するので、これに従って、ばね室３５内ではスプリング３６が漸次撓み変形し、これに伴ってブレーキ反力も増大する。さらに、段付ピストン３３の先端がバンプラバー３７に当接すると、バンプラバー３７が弾性変形するので、これによってもブレーキ反力が増大する。

この結果、ブレーキペダル１０のペダル反力は、スプリング３６とバンプラバー３７とによって２段階または複数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１０の踏み初めが軽く、ブレーキペダル１０を踏込むに従って徐々に重くなり、ある程度踏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１０の操作感を向上でき、ペダルフィーリング（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１０の踏込み操作をペダルセンサ４７で検出することにより、コントロールユニット４６から液圧ユニット４１Ａ，４１Ｂに制御信号を出力して液圧ポンプ４２Ａ，４２Ｂを作動できると共に、供給弁４４Ａ，４４Ｂ、排出弁４５Ａ，４５Ｂ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１０の踏込み操作に従って液圧ポンプ４２Ａ，４２Ｂからホイールシリンダ３８Ａ，３８Ｂ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１０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３８Ａ，３８Ｂ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４２Ａ，４２Ｂが故障したり、コントロールユニット４６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４６からフェイルセーフ弁４０Ａ，４０Ｂに制御信号が出力されず、フェイルセーフ弁４０Ａ，４０Ｂは図１に示す開弁位置（ａ）に自動的に復帰する。

これにより、マスタシリンダ装置１は、シリンダ２内の第１，第２の液圧室１１Ａ，１１Ｂがブレーキ配管３９Ａ，３９Ｂを介してホイールシリンダ３８Ａ，３８Ｂに連通した状態となる。

このため、車両の制動時等にブレーキペダル１０が踏込み操作されると、シリンダ孔２Ｃ内では、第１，第２，第３のピストン４，５，６が共に軸方向に押動され、第３のピストン６が図５に示す如くシリンダ２の底部２Ｂに当接した段階以降で、第１，第２の液圧室１１Ａ，１１Ｂには、ブレーキペダル１０の踏込み操作に対応した液圧が発生する。

そして、第１，第２の液圧室１１Ａ，１１Ｂ内に発生した液圧は、ブレーキ配管３９Ａ，３９Ｂを介してホイールシリンダ３８Ａ，３８Ｂ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１０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３８Ａ，３８Ｂに供給することができる。

ところで、シリンダ２内に設けたシール部材１７，１８，２２，２３のうち、第１のピストン４の外周面に摺接するシール部材１８と第２のピストン５の外周面に摺接するシール部材２３とは、ピストン４，５の摺動変位（矢示Ａ，Ｂ方向の変位）に伴って弾性的に撓み変形するばかりでなく、第１，第２の液圧室１１Ａ，１１Ｂ内での液圧変化によっても撓み変形する。

このため、ブレーキペダル１０の踏込み操作時と解除時とでは、シール部材１８が第１の通路孔７に対して相対的に位置ずれすることがあり、シール部材２３についても、第２の通路孔８に対して相対的な位置ずれが生じる。そして、このようなシール部材１８，２３の位置ずれが原因となって、第１，第２の液圧室１１Ａ，１１Ｂ内には負圧が発生し易くなる。

即ち、ブレーキペダル１０の踏込み操作を解除した状態で、第１，第２，第３のピストン４，５，６が戻しばね１４，１９，２４によって図３に示す初期位置へと戻されるときには、前記シール部材１８，２３の位置ずれと無効ストロークＬ1 ，Ｌ2 との影響により、第１，第２の液圧室１１Ａ，１１Ｂ内が負圧傾向となる可能性がある。特に、第１の液圧室１１Ａ内が負圧傾向になると、第１のピストン４の戻り動作が不安定となって、これがブレーキペダル１０に直接的に伝えられ、ブレーキのペダルフィーリングが低下する原因になる。

そこで、本実施の形態では、有底筒状のシリンダ２内に設けた第１，第２，第３のピストン４，５，６のうち、第３のピストン６とシリンダ２の底部２Ｂとの間に、大気（外気）に連通する大気圧室１３を画成し、第３のピストン６がブレーキ操作によりシリンダ２の底部２Ｂに当接するまでの全ストローク長Ｌa は、第１，第２のピストン４，５による第１，第２の無効ストロークＬ1 ，Ｌ2 よりも大なるストロークに設定している。

しかも、第３の戻しばね２４は、第１，第２の戻しばね１４，１９よりも先に撓み変形するように、それぞれのセット荷重Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 を、例えば数１式の関係（Ｆ1 ＞Ｆ2 ＞Ｆ3 ）に設定し、第３のピストン６が図５に示す如くシリンダ２の底部２Ｂに当接するまでは、この関係を維持する構成としている。

このため、車両のブレーキ操作時には、第３の戻しばね２４が第１，第２の戻しばね１４，１９よりも先に撓み変形し、第１，第２のピストン４，５が第１，第２の無効ストロークＬ1 ，Ｌ2 を越える位置までシリンダ２内を矢示Ａ方向に摺動変位した後に、第３のピストン６がシリンダ２の底部２Ｂに当接した段階以降において、第１，第２の液圧室１１Ａ，１１Ｂ内は、その容積の変化に伴って液圧が発生可能な状態になる。

この結果、車両のブレーキ操作を解除して第１，第２，第３のピストン４，５，６が初期位置に戻るときに、第１，第２の液圧室１１Ａ，１１Ｂは、先に容積が一定の状態、即ち第１，第２の戻しばね１４，１９が最大伸長した所定長Ｌs1，Ｌs2の状態に復帰した後に、第１，第２，第３のピストン４，５，６は、第３の戻しばね２４によって初期位置に向け押戻される。

これにより、車両のブレーキ操作を解除して第１，第２，第３のピストン４，５，６が初期位置に戻るときには、第１，第２，第３の戻しばね１４，１９，２４によるセット荷重Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 と、第１，第２の無効ストロークＬ1 ，Ｌ2 、第３のピストン６の全ストローク長Ｌa との関係から、第１，第２の液圧室１１Ａ，１１Ｂに負圧を発生させることなく、第１，第２のピストン４，５を図２、図３に示す初期位置まで円滑に戻すことができる。

この場合、第１，第２のピストン４，５が第１，第２の無効ストロークＬ1 ，Ｌ2 を解消する位置（図４参照）まで戻った後に、第３のピストン６は、第３の戻しばね２４により第１，第２のピストン４，５と一緒に初期位置に向けて押戻されるようになる。しかし、第３のピストン６は、シリンダ２の底部２Ｂとの間に大気圧室１３を画成しているので、この大気圧室１３内に負圧が発生することはなく、第３のピストン６も初期位置まで円滑に戻すことができる。

このように、第１，第２，第３のピストン４，５，６によりシリンダ２内に画成された第１，第２の液圧室１１Ａ，１１Ｂ、大気圧室１３のいずれにおいても、ブレーキ操作を解除したときに負圧が発生することはなく、第１，第２，第３のピストン４，５，６は、いずれも戻り動作が負圧の影響で遅くなったり、速くなったりするように変化するのを防ぐことができる。

従って、車両のブレーキ操作を解除したときに、第１，第２のピストン４，５を第３のピストン６と同様に初期位置まで円滑に戻すことができ、例えば第１のピストン４に直結されるブレーキペダル１０の戻り動作を安定化できると共に、ブレーキペダル１０の引っ掛り感等の発生を抑えることができ、ブレーキのペダルフィーリングを向上することができる。

また、第１，第２，第３の戻しばね１４，１９，２４によるセット荷重Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 を、数１式の関係を満たすように設定することにより、例えばブレーキ操作を解除したときには、第１の戻しばね１４が最初に第１のピストン４を戻り方向に付勢し、その後に第２の戻しばね１９が第２のピストン５を戻り方向に付勢し、最後に第３の戻しばね２４が第３のピストン６を戻り方向に付勢するように、それぞれの戻り動作を安定させることができる。

また、第１の戻しばね１４には、リテーナ部材１５とストッパ部材１６とをばね長制限部材として設け、第１の戻しばね１４が最大伸長するときのばね長さを所定長Ｌs1に制限する構成としている。また、第２の戻しばね１９についても、リテーナ部材２０とストッパ部材２１とをばね長制限部材として設け、第２の戻しばね１９が最大伸長するときのばね長さを所定長Ｌs2に制限する構成としている。

このため、車両のブレーキ操作時には、少なくとも第３の戻しばね２４を第１，第２の戻しばね１４，１９よりも先に撓み変形させ、第３のピストン６がシリンダ２の底部２Ｂに当接するまでは、第１，第２の戻しばね１４，１９を図３〜図５に示す如く所定長Ｌs1，Ｌs2のばね長さに保持しておくことができる。

そして、ブレーキ操作を解除したときにも、第１，第２の戻しばね１４，１９をそれぞれ所定長Ｌs1，Ｌs2のばね長さに保持した状態で、第１，第２のピストン４，５が無効ストロークＬ1 ，Ｌ2 （図３参照）を解消する位置まで戻る設定とすることにより、第１の液圧室１１Ａ，１１Ｂ内が負圧状態となるのを防ぎ、ブレーキペダル１０の戻り動作を安定させることができる。

また、ストロークシミュレータ３０のシミュレータケース３１をシリンダ２に一体形成する構成とすることにより、ストロークシミュレータ３０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、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。

なお、前記実施の形態では、第１，第２，第３の戻しばね１４，１９，２４によるセット荷重Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 を、数１式の関係を満たすように設定する場合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、例えば下記の数２または数３に示す関係にセット荷重Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 を設定してもよいものである。

一方、前記実施の形態では、リテーナ部材１５とストッパ部材１６を用いて、第１の戻しばね１４が最大伸長するときのばね長さを所定長Ｌs1に制限する構成とした。また、第２の戻しばね１９についてもリテーナ部材２０とストッパ部材２１を用いて、最大伸長するときのばね長さを所定長Ｌs2に制限する構成とした場合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、例えば前記数１、数２または数３式の関係を満たすように、第１，第２，第３の戻しばね１４，１９，２４によるセット荷重Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 を設定できればよいもので、第１，第２の戻しばねには、リテーナ部材、ストッパ部材等からなるばね長制限部材を必ずしも設ける必要はないものである。

また、前記実施の形態では、ストロークシミュレータ３０のシミュレータケース３１をシリンダ２に一体形成する場合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、例えばストロークシミュレータのシミュレータケース等をシリンダとは別体に形成し、両者の間を可撓性ホース等の配管で接続する構成としてもよいものである。

さらに、前記実施の形態では、ストロークシミュレータ３０を備えたタンデム型のマスタシリンダ装置１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ＢＢＷシステム等を用いていない、ストロークシミュレータが不要な通常のタンデム型マスタシリンダ装置に適用してもよいものである。

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第１，第２，第３のピストン等を拡大して示す断面図である。 ブレーキ操作により第１，第２，第３のピストンをシリンダ内に押込んだ状態を示す断面図である。 第３のピストンがシリンダの底部に当接する位置まで第１〜第３のピストンをさらに押込んだ状態を示す断面図である。 ブレーキ操作を続けて第１，第２，第３のピストンを図５の位置からさらに押込んだ状態を示す断面図である。

符号の説明

１ マスタシリンダ装置
２ シリンダ
２Ａ 開口端
２Ｂ 底部
２Ｃ シリンダ孔
３ リザーバ
４ 第１のピストン
５ 第２のピストン
６ 第３のピストン
７ 第１の通路孔
８ 第２の通路孔
９ プッシュロッド
１０ ブレーキペダル
１１Ａ 第１の液圧室
１１Ｂ 第２の液圧室
１２Ａ，１２Ｂ 配管ポート
１３ 大気圧室
１４ 第１の戻しばね
１５，２０ リテーナ部材（ばね長制限部材）
１６，２１ ストッパ部材（ばね長制限部材）
１７，１８，２２，２３，２５ シール部材
１９ 第２の戻しばね
２４ 第３の戻しばね
２８ 保護ブーツ
２９ 通液路
３０ ストロークシミュレータ
３１ シミュレータケース
３２ 蓋体
３３ 段付ピストン
３４ 蓄圧室
３５ ばね室
３６ スプリング
３７ バンプラバー
３８Ａ，３８Ｂ ホイールシリンダ
３９Ａ，３９Ｂ ブレーキ配管
４０Ａ，４０Ｂ フェイルセーフ弁
４１Ａ，４１Ｂ 液圧ユニット（液圧源）
４２Ａ，４２Ｂ 液圧ポンプ
４４Ａ，４４Ｂ 供給弁
４５Ａ，４５Ｂ 排出弁
４６ コントロールユニット（制御装置）
Ｌ1 第１の無効ストローク
Ｌ2 第２の無効ストローク
Ｌa 全ストローク長
Ｌs1，Ｌs2 所定長

Claims (3)

1. 一側が開口端となり他側が底部となって閉塞された有底筒状のシリンダと、
   該シリンダ内にそれぞれ摺動可能に挿嵌され、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前記開口端から順に配置された第１，第２，第３のピストンと、
   該第１，第２，第３のピストンのうち第１のピストンと第２のピストンとの間で前記シリンダ内に画成された第１の液圧室と、
   前記第２のピストンと第３のピストンとの間で前記シリンダ内に画成された第２の液圧室と、
   前記シリンダの底部と第３のピストンとの間で前記シリンダ内に画成され、常時大気圧となる大気圧室と、
   前記第１の液圧室内に位置して前記第１，第２のピストンの間に配設され、前記第１のピストンを前記シリンダの開口端側に向けて付勢する第１の戻しばねと、
   前記第２の液圧室内に位置して前記第２，第３のピストンの間に配設され、前記第２のピストンを第１のピストン側に向けて付勢する第２の戻しばねと、
   前記大気圧室内に位置して前記シリンダの底部と第３のピストンとの間に配設され、前記第３のピストンを第２のピストン側に向けて付勢する第３の戻しばねと、
   前記第１のピストンと前記シリンダとの間をシールするため前記シリンダの内周に設けられた第１のシール部材と、
   前記第２のピストンと前記シリンダとの間をシールするため前記シリンダの内周に設けられた第２のシール部材と、
   前記第３のピストンと前記シリンダとの間をシールするため前記シリンダの内周に設けられた第３のシール部材と、
   前記第１のピストンに形成され、該第１のピストンがブレーキ操作前の初期位置にあるときに前記第１のシール部材の前記開口端側に位置し、前記第１の液圧室をブレーキ液が貯留されたリザーバに連通させ、ブレーキ操作により該第１のピストンが第１の無効ストローク分だけ変位したときに前記第１のシール部材の前記底部側に位置し、前記第１の液圧室と前記リザーバとの連通を遮断する第１の通路孔と、
   前記第２のピストンに形成され、該第２のピストンが初期位置にあるときに前記第２のシール部材の前記開口端側に位置し、前記第２の液圧室を前記リザーバに連通させ、ブレーキ操作により該第２のピストンが第２の無効ストローク分だけ変位したときに前記第２のシール部材の前記底部側に位置し、前記第２の液圧室と前記リザーバとの連通を遮断する第２の通路孔とを備え、
   前記大気圧室は、前記第２の液圧室と常時隔絶され、
   前記第３のピストンは、前記ブレーキ操作により初期位置から前記シリンダの底部に当接するまでの全ストローク長を、前記第１，第２のピストンによる第１，第２の無効ストロークよりも大きくする構成とし、
   前記第３の戻しばねは、ブレーキ操作により前記第１，第２の戻しばねよりも先に撓み変形するようにセット荷重を小さく設定する構成としてなるタンデム型マスタシリンダ装置。
2. 前記第３の戻しばねは、前記第３のピストンがシリンダの底部に当接する位置まで撓み変形した状態で前記第２の戻しばねよりもセット荷重を小さくする構成とし、前記第１の戻しばねは第２の戻しばねよりもセット荷重を大きくする構成としてなる請求項１に記載のタンデム型マスタシリンダ装置。
3. 前記シリンダは、内部に画成した前記第１，第２の液圧室を車輪側のホイールシリンダに第１，第２のブレーキ配管を介して接続し、該第１，第２のブレーキ配管の途中には第１，第２のフェイルセーフ弁を設ける構成とし、前記シリンダには、該第１，第２のフェイルセーフ弁により前記第１，第２の液圧室とホイールシリンダとの間を遮断しているときに前記第１の液圧室内のブレーキ液を流入させブレーキ反力を生じさせるストロークシミュレータを設ける構成としてなる請求項１または２に記載のタンデム型マスタシリンダ装置。

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