マスタシリンダ装置
【課題】 実用性の高いマスタシリンダ装置を提供することを課題とする。
【解決手段】 本マスタシリンダ装置１１０は、作動液を加圧するための第１加圧室Ｒ１が区画される本体部６５０と、本体部の外周に鍔部６５２とを有し、鍔部の前方に作動液で満たされた対向室Ｒ４が区画される第１加圧ピストン６０４と、ピストン間室Ｒ６が第１加圧ピストンとによって自身の前方に区画され、ブレーキペダル１５０の操作によって収縮可能とされた入力ピストン６０８とを備え、さらに、入力ピストンの加圧ピストンへの当接を許容すべく、対向室およびピストン間室をリザーバ１２２に連通させる電磁式の開閉弁７３２と、入力ピストンの収縮を禁止する電磁式の開閉弁７４２とを備える。このようにマスタシリンダ装置を構成することで、入力ピストンの収縮を禁止した状態で操作力に依存して加圧室内の作動液を加圧することができる。
【解決手段】 本マスタシリンダ装置１１０は、作動液を加圧するための第１加圧室Ｒ１が区画される本体部６５０と、本体部の外周に鍔部６５２とを有し、鍔部の前方に作動液で満たされた対向室Ｒ４が区画される第１加圧ピストン６０４と、ピストン間室Ｒ６が第１加圧ピストンとによって自身の前方に区画され、ブレーキペダル１５０の操作によって収縮可能とされた入力ピストン６０８とを備え、さらに、入力ピストンの加圧ピストンへの当接を許容すべく、対向室およびピストン間室をリザーバ１２２に連通させる電磁式の開閉弁７３２と、入力ピストンの収縮を禁止する電磁式の開閉弁７４２とを備える。このようにマスタシリンダ装置を構成することで、入力ピストンの収縮を禁止した状態で操作力に依存して加圧室内の作動液を加圧することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪に設けられたブレーキ装置に、作動液を加圧して供給するためのマスタシリンダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の液圧ブレーキシステムには、例えば、下記特許文献に記載されているように、通常、高圧源から導入される高圧とされた作動液の圧力に専ら依存して作動液を加圧するように作動するマスタシリンダ装置が採用されている。このようなマスタシリンダ装置は、一般的に、ストロークシミュレータを備えている。ストロークシミュレータは、運転者が操作部材に加える操作力に応じて、操作部材の移動を許容しつつ、操作力に対する操作反力を発生する。そのため、操作力に依存して作動液が加圧されない場合でも、運転者は自身のブレーキ操作によって操作部材を動かしつつ操作反力を実感することができる。したがって、ストロークシミュレータは、マスタシリンダ装置が高圧源によって高圧とされた作動液の圧力に専ら依存して作動液を加圧するように作動する場合でも、ブレーキ操作における操作感を良好なものとさせることができる。しかしながら、電気的失陥等によって高圧源が正常に作動することができない場合、マスタシリンダ装置は、外部高圧源により高圧とされた作動液に専ら依存して作動液を加圧するように作動することができなくなってしまう。そのため、マスタシリンダ装置には、運転者の操作力に専ら依存して作動液を加圧するように作動するための機能も備えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−２７９４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなマスタシリンダ装置が操作力に専ら依存して作動液を加圧するように作動する場合であっても、ストロークシミュレータが機能できる状態にされている。そのため、ストロークシミュレータによる操作部材の移動が許容され、ブレーキ操作におけるブレーキ操作部材の操作量が比較的大きくなり、ブレーキ操作の操作感が低下してしまう。このような操作感の低下は、ストロークシミュレータを備えたマスタシリンダ装置の有する問題の一例であって、マスタシリンダ装置は他にも種々の問題を有しており、種々の改善を施すことによって、それの実用性を向上させることが可能である。本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高いマスタシリンダ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明のマスタシリンダ装置は、(A)前方に作動液を加圧するための加圧室が区画される本体部と、本体部の外周に形成された鍔部とを有し、鍔部の後方に高圧源から作動液が導入される入力室が、鍔部の前方に作動液で満たされて入力室と対向する対向室が、それぞれ区画される加圧ピストンと、(B)ピストン間室が加圧ピストンとによって自身の前方に区画され、操作部材の操作によって収縮可能とされた入力ピストンと、(C)入力ピストンの収縮に対して弾性反力を発生させる反力発生機構とを備え、さらに、入力ピストンの加圧ピストンへの当接を許容すべく、対向室およびピストン間室を低圧源に連通させる対低圧源連通器と、入力ピストンの収縮を禁止する入力ピストン収縮禁止機構とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のマスタシリンダ装置によれば、対低圧源連通器によって入力ピストンの加圧ピストンへの当接を許容すれば、操作部材に加えられる操作力が加圧ピストンへと伝達される。さらに、入力ピストン収縮禁止機構によって入力ピストンの収縮を禁止すれば、ストロークシミュレータが機能しない状態で、ストロークシミュレータによる操作部材の移動が禁止された状態で、操作力が加圧ピストンへと伝達され、操作力に依存して加圧室内の作動液を加圧することができる。そのため、比較的小さな操作量で加圧室内の作動液を加圧することができ、操作感は良好となる。そのことによって、マスタシリンダ装置の実用性を向上させることができるのである。
【発明の態様】
【０００７】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【０００８】
なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、（２）項が請求項２に、（３）項が請求項３に、（４）項が請求項４に、（６）項が請求項５に、（１０）項が請求項６に、（１１）項が請求項７に、それぞれ相当する。
【０００９】
（１）車輪に設けられて作動液の圧力によって作動するブレーキ装置に、加圧された作動液を供給するためのマスタシリンダ装置であって、
前方が閉塞されたハウジングと、
後端に開口する有底穴を有するとともに、本体部とその本体部の外周に形成された鍔部とを有し、前記本体部の前方に、前記ブレーキ装置に供給される作動液を加圧するための加圧室が区画されるとともに、前記鍔部の後方に、高圧源から作動液が導入される環状の入力室が、前記鍔部の前方に、作動液で満たされて前記鍔部を挟んで前記入力室と対向する環状の対向室が、それぞれ区画されるようにして、前記ハウジング内に配設された加圧ピストンと、
作動液で満たされるピストン間室が前記加圧ピストンとによって自身の前方に区画されるようにして、前記加圧ピストンの有底穴に嵌入され、後端部において操作部材に連結され、かつ、その操作部材の操作によって収縮可能とされた入力ピストンと、
その入力ピストンの収縮に対して弾性反力を発生させる反力発生機構と、
前記加圧ピストンの進退に伴う前記対向室の容積変化と前記ピストン間室の容積変化とを相互に吸収可能とすべく、それら対向室とピストン間室とを相互に連通させる室間連通路と、
を備え、
通常、前記室間連通路によって連通させられた前記対向室および前記ピストン間室が密閉され、前記操作部材に加えられた操作力が前記入力ピストンから前記加圧ピストンへ伝達されない状態において、前記反力発生機構によって発生させられる弾性反力を前記操作部材の操作に対する操作反力として機能させつつ、前記高圧源から導入された作動液の圧力に依存して前記加圧ピストンが前記加圧室内の作動液を加圧するように構成され、
前記高圧源から導入される作動液の圧力が不充分となる状況下において、前記入力ピストンから前記加圧ピストンへの前記操作力の伝達を許容して、その操作力に依存した前記加圧ピストンによる前記加圧室内の作動液の加圧を実現させる操作力依存加圧実現機構を、さらに備え、
その操作力依存加圧実現機構が、
前記入力ピストンの前記加圧ピストンへの当接を許容すべく、前記対向室および前記ピストン間室を低圧源に連通させる対低圧源連通器と、
前記入力ピストンの収縮を禁止する入力ピストン収縮禁止機構と
を含んで構成されたマスタシリンダ装置。
【００１０】
上記のように構成されたマスタシリンダ装置では、室間連通路によって連通されたピストン間室内および対向室内の作動液の圧力は同じ大きさとなる。したがって、例えば、対向室内の作動液の圧力が作用する加圧ピストンの鍔部の受圧面積と、ピストン間室内の作動液の圧力が作用する入力ピストンの受圧面積とが略等しいような場合には、ピストン間室内および対向室内の作動液の圧力によって加圧ピストンを前進させるように作用する力と後退させるように作用する力とは殆ど等しくなる。したがって、加圧ピストンはピストン間室内および対向室内の作動液の圧力が変化しても殆ど移動しない。そのため、運転者が操作部材に加える操作力が、入力ピストンを介してピストン間室内および対向室内の作動液へと伝達されても、加圧ピストンは殆ど移動しない。つまり、このようなマスタシリンダ装置は、通常、操作力に依存して加圧室内の作動液を加圧することはできなくされている。換言すれば、操作部材に加えられた操作力が加圧ピストンへと伝達されないようにされているのである。
【００１１】
本マスタシリンダ装置では、通常、入力室に高圧源から作動液が導入されると、その作動液の圧力に依存して加圧ピストンが前進し、その前進によって加圧室内の作動液が加圧されることとなる。また、その加圧ピストンの前進によって、対向室内の作動液はピストン間室内へと流入する。そのため、前述のように、加圧ピストンの鍔部の受圧面積と入力ピストンの受圧面積とが略等しいような場合、対向室の容積変化における加圧ピストンのハウジングに対する移動距離と、ピストン間室の容積変化における加圧ピストンの入力ピストンに対する移動距離とは、互いに略等しくなる。したがって、通常、ブレーキ操作によって高圧源から導入された作動液の圧力に依存して加圧ピストンが前進しても、入力ピストンのピストン間室を区画する前端は殆ど移動しない。
【００１２】
このように、本マスタシリンダ装置では、通常、マスタシリンダ装置が高圧源から導入される作動液の圧力である高圧源圧に依存して加圧室内の作動液を加圧するように作動する状態である高圧源圧依存加圧状態が実現される。また、ブレーキ操作中、入力ピストンは、ピストン間室を区画する前端が移動できない状態で、操作力によって後端部において前方への力が加えられている。したがって、入力ピストンは操作力によって収縮させられ、その収縮に対して反力発生機構は弾性反力を発生する。本マスタシリンダ装置では、このような反力発生機構を含んでストロークシミュレータが構成されており、運転者は、弾性反力を自身のブレーキ操作に対する操作反力として実感することができる。その際、操作部材の操作量は入力ピストンの収縮量に応じた大きさとなる。
【００１３】
また、本マスタシリンダ装置は上記対低圧源連通器を備えており、対向室およびピストン間室を低圧源に連通させて、ピストン間室および対向室を密閉していない状態にすることができる。その状態で、操作部材に操作力が加えられると、入力ピストンは、ピストン間室内および対向室内の作動液を低圧源に流出させながら前進することができ、加圧ピストンに当接する。その際、入力ピストン収縮禁止機構により入力ピストンの収縮が禁止されると、入力ピストンが収縮できない状態で操作力が加圧ピストンに伝達され、加圧ピストンが前進させられる。つまり、操作力に依存して加圧室内の作動液を加圧することができる。その場合、操作部材の操作量は、入力ピストンの収縮が禁止されているため、加圧ピストンの移動量に応じた大きさとなり、操作量を比較的小さくできる。したがって、操作量が必要以上に大きくならず、ブレーキ操作における操作感を良好なものとさせることができる。
【００１４】
本マスタシリンダ装置は、高圧源圧が不充分な状況となった場合に、入力ピストンから加圧ピストンへの操作力の伝達が許容される。高圧源圧が不充分な状況には、例えば、電気的失陥等のため、高圧源が高圧とされた作動液を供給することができない状況が考えられる。そのことに鑑みれば、電気的失陥時に、対低圧源連通器は対向室およびピストン間室を低圧源に連通させるように作動することが望ましく、かつ、入力ピストン収縮禁止機構は入力ピストンの収縮を禁止するように作動することが望ましい。対低圧源連通器および入力ピストン収縮禁止機構がそのように作動すれば、電気的失陥時であっても、運転者は良好な操作感の下でブレーキ操作をすることができる。このように、本マスタシリンダ装置では、高圧源圧が不充分な状況となった場合に、マスタシリンダ装置が操作力に専ら依存して加圧室内の作動液を加圧するように作動できる状態である操作力依存加圧状態が実現される。
【００１５】
本マスタシリンダ装置の反力発生機構は、所謂ストロークシミュレータの一部を構成するものであり、入力ピストンの収縮に対して弾性反力を発生させるものであれば、それの構成は特に限定されるものではない。例えば、弾性反力を入力ピストンに直接的に付与するような反力発生機構であってもよいし、入力ピストンの内部に満たされた作動液を加圧することで、弾性反力を入力ピストンに間接的に付与するような反力発生機構であってもよい。
【００１６】
（２）前記入力ピストンが、作動液で満たされる内部室が自身の内部に形成されるようにして互いに嵌め合わせれた２つの部材を含んで構成され、それら２つの部材の相対移動が許容されて収縮可能とされており、
入力ピストン収縮禁止機構が、前記内部室を密閉することで前記入力ピストンの収縮を禁止するように構成された(1)項に記載のマスタシリンダ装置。
【００１７】
上記構成により、本入力ピストンは、２つの部材が互いに相対移動することによって収縮する。その収縮によって、内部室の容積が減少し、内部室内の作動液が内部室から流出するため、入力ピストン収縮禁止機構は、内部室を密閉することで作動液の内部室からの流出を禁止し、入力ピストンの収縮を禁止することができる。
【００１８】
（３）前記入力ピストンが、前記内部室が低圧源に連通することで収縮可能とされており、
前記入力ピストン収縮禁止機構が、
前記内部室を密閉すべく、前記内部室の低圧源への連通を遮断する内部室連通遮断器を含んで構成された(2)項に記載のマスタシリンダ装置。
【００１９】
内部室内の作動液の圧力は、入力ピストンの収縮を妨げる方向、つまり、入力ピストンの上記２つの部材を離間させる方向に作用する。本マスタシリンダ装置では、通常、内部室内の作動液の圧力が低圧源の圧力となるため、その入力ピストンの収縮を妨げる力を比較的小さくすることができる。そのため、入力ピストンは比較的円滑に収縮することができる。また、上記構成により、内部室連通遮断器によって内部室の低圧源への連通を遮断すれば、内部室内の作動液は低圧源に流出、または、低圧源から流入することができなくなり、内部室の容積変化、つまり、入力ピストンの収縮を禁止することができる。
【００２０】
（４）前記内部室連通遮断器が、
前記内部室と低圧源とを繋ぐ連通路に配設され、前記対向室および前記ピストン間室内の作動液の圧力がパイロット圧として導入されて、そのパイロット圧が設定圧以上である場合に開弁し、そのパイロット圧がその設定圧を下回った場合に閉弁する機械式開閉弁を含んで構成された(3)項に記載のマスタシリンダ装置。
【００２１】
本マスタシリンダ装置では、入力ピストンの収縮が、対向室内およびピストン間室内の作動液の圧力に依拠して禁止あるいは許容されることになる。対向室およびピストン間室が密閉されている状態では、操作力が入力ピストンを介して対向室内およびピストン間室内の作動液に伝達されると、対向室内およびピストン間室内の作動液の圧力が上昇する。本マスタシリンダ装置の内部室連通遮断器である機械式開閉弁は、その作動液の圧力の上昇を自身の開閉に利用しており、圧力が設定圧以上となった場合に開弁し、内部室を低圧源に連通する。その状態において、入力ピストンの収縮の禁止は解除される。一方、対向室およびピストン間室が低圧源に連通させられている状態では、対向室内およびピストン間室内の作動液の圧力が設定圧以上となることはなく、機械式開閉弁は閉弁状態で維持されることとなる。
【００２２】
なお、上記設定圧はなるべく低い圧力に設定されていることが望ましい。設定圧が低くされていれば、ブレーキ操作直後、つまり、対向室内およびピストン間室内の作動液の圧力が操作力によってわずかに上昇させられるだけで、内部室は低圧源に連通することができる。換言すれば、本機械式開閉弁は、対向室およびピストン間室が密閉された状態でのブレーキ操作に応答し、内部室を低圧源に連通させる機構とされているのである。このように、本マスタシリンダ装置では、内部室連通遮断器が比較的簡便な機構によって構成されている。
【００２３】
（５）前記内部室連通遮断器が、前記内部室と低圧源とを繋ぐ連通路に配設された電磁式開閉弁を含んで構成された(3)項に記載のマスタシリンダ装置。
【００２４】
本項の態様は、内部室連通遮断器が電磁式開閉弁とされた態様であり、それの開閉によって入力ピストンの収縮の許容と禁止とを切り換えることが可能とされている。なお、本電磁式開閉弁は、電気的失陥時に入力ピストンの収縮を禁止して操作力依存加圧状態を実現するように、常閉弁、つまり、非励磁状態で閉弁状態となり、励磁状態で開弁状態となる開閉弁であることが望ましい。
【００２５】
（６）前記反力発生機構が、
前記内部室内に配設され、前記２つの部材を、前記入力ピストンが伸長する方向に付勢するスプリングを含んで構成された(3)項ないし(5)項のいずれか１つに記載のマスタシリンダ装置。
【００２６】
本反力発生機構には、例えば、圧縮コイルスプリングを採用することができる。圧縮コイルスプリングの両端の各々が、入力ピストンの２つの部材の各々に連結されていれば、入力ピストンが収縮するような２つの部材の相対移動に対し、圧縮コイルスプリングは、その相対移動と反対の方向の弾性反力を発生する。その弾性力は、入力ピストンを伸張させる方向の力として２つの部材の各々に作用する。
【００２７】
（７）前記反力発生機構が、
それぞれが前記スプリングとして機能し、一方の一端部が前記２つの部材の一方に支持され、かつ、他方の一端部が前記２つの部材の他方に支持された状態で直列的に配設され、互いにばね定数の異なる２つのスプリングと、
それら２つのスプリングの一方の他端部と他方の他端部との間に挟まれて、それら２つのスプリングによって浮動支持されるとともに、それら２つのスプリングの弾性反力を、前記２つの部材に作用させるべくそれら２つのスプリングを連結する浮動座と
を含んで構成された(6)項に記載のマスタシリンダ装置。
【００２８】
上記構成による入力ピストンの収縮では、ばね定数の小さい方のスプリングがより大きく変形することとなる。また、そのスプリングの変形が限界に達した場合には、そのスプリングがそれ以上弾性変形できない状態で、ばね定数の大きい方のスプリングだけが変形することとなる。したがって、操作量の比較的小さい範囲では、ばね定数の小さい方のスプリングを主に変形させ、操作量の比較的大きい範囲では、ばね定数の大きい方のスプリングだけを変形させるようにマスタシリンダ装置を構成することができる。したがって、操作部材の操作量に対する操作反力の変化を示す操作反力勾配を、操作量の比較的小さい範囲では小さくし、操作量の比較的大きい範囲では大きくさせることができる。
【００２９】
（８）前記反力発生機構が、前記内部室に連通して作動液で満たされるとともに容積の変化が許容された液室と、その液室内の作動液を弾性的に加圧する加圧機構とを含んで構成されており、
前記入力ピストン収縮禁止機構が、
前記内部室を密閉すべく、前記内部室の前記液室への連通を遮断する内部室連通遮断器を含んで構成された(2)項に記載のマスタシリンダ装置。
【００３０】
上記構成とされた反力発生機構は、所謂アキュムレータ型のストロークシミュレータを構成しており、加圧機構によって加圧される液室内の作動液の圧力が、内部室内の作動液に伝達されて、入力ピストンの収縮に対する弾性反力、つまり、操作部材の操作に対する操作反力として入力ピストンに作用する。また、上記構成により、内部室連通遮断器によって内部室の液室への連通を遮断すれば、内部室内の作動液は液室に流出、または、液室から流入することができなくなり、内部室の容積変化、つまり、入力ピストンの収縮を禁止することができる。
【００３１】
（９）前記対低圧源連通器が、
前記対向室および前記ピストン間室と低圧源とを繋ぐ連通路に配設された電磁式開閉弁を含んで構成された(1)項ないし(8)項のいずれか１つに記載のマスタシリンダ装置。
【００３２】
本マスタシリンダ装置は、対低圧源連通器が電磁式開閉弁とされた態様であり、それの開閉によって対向室およびピストン間室の低圧源への連通の許容と禁止とを切り換えることができる。なお、本電磁式開閉弁は、電気的失陥時に入力ピストンの加圧ピストンへの当接を許容して操作力依存加圧状態を実現するように、常開弁、つまり、非励磁状態で開弁状態となり、励磁状態で閉弁状態となる開閉弁であることが望ましい。
【００３３】
（１０）前記マスタシリンダ装置が、
前記操作部材が操作されていない状態において、前記入力ピストンの前端と前記加圧ピストンの有底穴の底部とが離間するように構成された(1)項ないし(9)項のいずれか１つに記載のマスタシリンダ装置。
【００３４】
（１１）前記マスタシリンダ装置が、
前記操作部材が操作されていない状態における前記入力ピストンの前端と前記加圧ピストンの有底穴の底部との離間距離が、前記有底穴の内径の５分の１以下とされた(10)項に記載のマスタシリンダ装置。
【００３５】
上記態様のマスタシリンダ装置では、前述の操作力依存加圧状態において操作部材が操作されても、入力ピストンが加圧ピストンに当接するまでは操作力によって加圧室内の作動液を加圧することができない。言わば、本マスタシリンダ装置には、操作部材の操作開始において空走距離が設けられており、操作部材が操作されても操作力によってブレーキ装置を作動させることができない状態が設けられている。つまり、この空走距離は、ブレーキ操作における「遊び」とされている。
【００３６】
本マスタシリンダ装置が操作力依存加圧状態において作動することに鑑みれば、操作部材が操作されていない状態で、入力ピストンと加圧ピストンとの距離は比較的短くされていることが望ましく、具体的には１０分の１以下とされることがより望ましく、極端には、その距離は殆ど０であってもよい。前述のように、操作力依存加圧状態では、入力ピストンが加圧ピストンに当接した状態で加圧室内の作動液が加圧される。したがって、入力ピストンと加圧ピストンとの距離が比較的短くされていれば、ブレーキ操作開始直後に入力ピストンが加圧ピストンに当接し、作動液を加圧してブレーキ装置を作動させることができる。したがって、少しブレーキ操作するだけでブレーキ装置が制動力を発生し始めるため、ブレーキ操作の操作感を良好なものとさせることができる。
【００３７】
（１２）前記マスタシリンダ装置が、
前記対向室内の作動液の圧力が作用する前記鍔部の受圧面積と前記ピストン間室内の作動液の圧力が作用する前記入力ピストンの受圧面積とが等しくなるように構成された(1)項ないし(11)項のいずれか１つに記載のマスタシリンダ装置。
【００３８】
上記構成により、例えば、入力ピストンが、ピストン間室を区画形成する部材と、操作部材が連結される部材とから構成されている場合、前述の高圧源圧依存加圧状態においてブレーキ操作がされても、前述のように、入力ピストンのピストン間室を区画形成する前端はハウジングに対して移動しない。そのため、ブレーキ操作における操作部材の位置は、操作力と反力発生機構の弾性反力とに依存する。つまり、ブレーキ操作において、操作部材は、操作力と弾性反力とが釣り合った位置に停止することになる。したがって、操作部材が加圧ピストンの位置に応じて移動してしまうことがないため、運転者はその移動による違和感を感じることなくブレーキ操作をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】請求可能発明の第１実施例のマスタシリンダ装置を搭載したハイブリッド車両の駆動システムおよび制動システムを表す模式図である。
【図２】請求可能発明の第１実施例のマスタシリンダ装置を含んで構成される液圧ブレーキシステムを示す図である。
【図３】マスタシリンダ装置に連結される操作部材の操作量と、マスタシリンダ装置から操作部材に付与される操作反力との関係を示すグラフである。
【図４】第１実施例の変形例のマスタシリンダ装置を含んで構成される液圧ブレーキシステムを示す図である。
【図５】第１実施例の変形例のマスタシリンダ装置に採用される機械式開閉弁を示す図である。
【図６】請求可能発明の第２実施例のマスタシリンダ装置を含んで構成される液圧ブレーキシステムを示す図である。
【図７】第２実施例のマスタシリンダ装置に採用される反力発生機構を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記の実施例および変形例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
【実施例１】
【００４１】
≪車両の構成≫
図１に、第１実施例のマスタシリンダ装置を搭載したハイブリッド車両の駆動システムおよび制動システムを模式的に示す。車両には、動力源として、エンジン１０と電気モータ１２とが搭載されており、また、エンジン１０の出力により発電を行う発電機１４も搭載されている。これらエンジン１０、電気モータ１２、発電機１４は、動力分割機構１６によって互いに接続されている。この動力分割機構１６を制御することで、エンジン１０の出力を発電機１４を作動させるための出力と、４つの車輪１８のうちの駆動輪となるものを回転させるための出力とに振り分けたり、電気モータ１２の出力を駆動輪に伝達させることができる。つまり、動力分割機構１６は、減速機２０および駆動軸２２を介して駆動輪に伝達される駆動力に関する変速機として機能するのである。なお、「車輪１８」等のいくつかの構成要素は、総称として使用するが、４つの車輪のいずれかに対応するものであることを示す場合には、左前輪，右前輪，左後輪，右後輪にそれぞれ対応して、添え字「ＦＬ」，「ＦＲ」，「ＲＬ」，「ＲＲ」を付すこととする。この表記に従えば、本車両における駆動輪は、車輪１８ＲＬ，および車輪１８ＲＲである。
【００４２】
電気モータ１２は、交流同期電動機であり、交流電力によって駆動される。車両にはインバータ２４が備えられており、インバータ２４は、電力を、直流から交流、あるいは、交流から直流に変換することができる。したがって、インバータ２４を制御することで、発電機１４によって出力される交流の電力を、バッテリ２６に蓄えるための直流の電力に変換させたり、バッテリ２６に蓄えられている直流の電力を、電気モータ１２を駆動するための交流の電力に変換させることができる。発電機１４は、電気モータ１２と同様に、交流同期電動機としての構成を有している。つまり、本実施例の車両では、交流同期電動機が２つ搭載されていると考えることができ、一方が、電気モータ１２として、主に駆動力を出力するために使用され、他方が、発電機１４として、主にエンジン１０の出力により発電するために使用されている。
【００４３】
また、電気モータ１２は、車両の走行に伴う車輪１８ＲＬ，１８ＲＲの回転を利用して、発電（回生発電）を行うことも可能である。このとき、車輪１８ＲＬ，１８ＲＲに連結される電気モータ１２では、電力が発生させられるとともに、電気モータ１２の回転を制止するための抵抗力が発生する。したがって、その抵抗力を、車両を制動する制動力として利用することができる。つまり、電気モータ１２は、電力を発生させつつ車両を制動するための回生ブレーキの手段として利用される。したがって、本車両は、回生ブレーキをエンジンブレーキや後述する液圧ブレーキとともに制御することで、制動されるのである。一方、発電機１４は主にエンジン１０の出力により発電をするが、インバータ２４を介してバッテリ２６から電力が供給されることで、電気モータとしても機能する。
【００４４】
本車両において、上記のブレーキの制御や、その他の車両に関する各種の制御は、複数の電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって行われる。複数のＥＣＵのうち、メインＥＣＵ４０は、それらの制御を統括する機能を有している。例えば、ハイブリッド車両は、エンジン１０の駆動および電気モータ１２の駆動によって走行することが可能とされているが、それらエンジン１０の駆動と電気モータ１２の駆動は、メインＥＣＵ４０によって総合的に制御される。具体的に言えば、メインＥＣＵ４０によって、エンジン１０の出力と電気モータ１２による出力の配分が決定され、その配分に基づき、エンジン１０を制御するエンジンＥＣＵ４２、電気モータ１２及び発電機１４を制御するモータＥＣＵ４４に各制御についての指令が出力される。
【００４５】
メインＥＣＵ４０には、バッテリ２６を制御するバッテリＥＣＵ４６も接続されている。バッテリＥＣＵ４６は、バッテリ２６の充電状態を監視しており、充電量が不足している場合には、メインＥＣＵ４０に対して充電要求指令を出力する。充電要求指令を受けたメインＥＣＵ４０は、バッテリ２６を充電させるために、発電機１４による発電の指令をモータＥＣＵ４４に出力する。
【００４６】
また、メインＥＣＵ４０には、ブレーキを制御するブレーキＥＣＵ４８も接続されている。当該車両には、運転者によって操作されるブレーキ操作部材（以下、単に「操作部材」という場合がある）が設けられており、ブレーキＥＣＵ４８は、その操作部材の操作量であるブレーキ操作量（以下、単に「操作量」という場合がある）と、その操作部材に加えられる運転者の力であるブレーキ操作力（以下、単に「操作力」という場合がある）との少なくとも一方に基づいて目標制動力を決定し、メインＥＣＵ４０に対してこの目標制動力を出力する。メインＥＣＵ４０は、モータＥＣＵ４４にこの目標制動力を出力し、モータＥＣＵ４４は、その目標制動力に基づいて回生ブレーキを制御するとともに、それの実行値、つまり、発生させている回生制動力をメインＥＣＵ４０に出力する。メインＥＣＵ４０では、目標制動力から回生制動力が減算され、その減算された値によって、車両に搭載される液圧ブレーキシステム１００において発生すべき目標液圧制動力が決定される。メインＥＣＵ４０は、目標液圧制動力をブレーキＥＣＵ４８に出力し、ブレーキＥＣＵ４８は、液圧ブレーキシステム１００が発生させる液圧制動力が目標液圧制動力となるように制御するのである。
【００４７】
≪液圧ブレーキシステムの構成≫
上述のように構成された本ハイブリッド車両に搭載される液圧ブレーキシステム１００について、図２を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、「前方」は図２における左方、「後方」は図２における右方をそれぞれ表している。また、「前側」、「前端」、「前進」や、「後側」、「後端」、「後進」等も同様に表すものとされている。以下の説明において［ ］の文字は、センサ等を図面において表わす場合に用いる符号である。
【００４８】
図２に、本車両が備える液圧ブレーキシステム１００を、模式的に示す。液圧ブレーキシステム１００は、作動液を加圧するためのマスタシリンダ装置１１０を有している。車両の運転者は、マスタシリンダ装置１１０に連結された操作装置１１２を操作することでマスタシリンダ装置１１０を作動させることができ、マスタシリンダ装置１１０は、自身の作動によって作動液を加圧する。その加圧された作動液は、マスタシリンダ装置１１０に接続されるアンチロック装置１１４を介して、各車輪に設けられたブレーキ装置１１６に供給される。ブレーキ装置１１６は、加圧された作動液の圧力（以下、「出力圧」と呼ぶ）、所謂マスタ圧に依拠して、車輪１８の回転を制止するための力、すなわち、液圧制動力を発生させる。
【００４９】
液圧ブレーキシステム１００は、高圧源として作動液の圧力を高圧にするための高圧源装置１１８を有している。その高圧源装置１１８は、増減圧装置１２０を介して、マスタシリンダ装置１１０に接続されている。増減圧装置１２０は、高圧源装置１１８によって高圧とされた作動液の圧力を制御する装置であり、マスタシリンダ装置１１０へ入力される作動液の圧力（以下、「入力圧」と呼ぶ）を増加および減少する。マスタシリンダ装置１１０は、その入力圧の増減によって作動可能に構成されている。また、液圧ブレーキシステム１００は、低圧源として作動液を大気圧下で貯留するリザーバ１２２を有している。リザーバ１２２は、マスタシリンダ装置１１０、増減圧装置１２０、高圧源装置１１８の各々に接続されている。
【００５０】
操作装置１１２は、操作部材としてのブレーキペダル１５０と、ブレーキペダル１５０に連結されるオペレーションロッド１５２とを含んで構成されている。ブレーキペダル１５０は、車体に回動可能に保持されている。オペレーションロッド１５２は、後端部においてブレーキペダル１５０に連結され、前端部においてマスタシリンダ装置１１０に連結されている。また、操作装置１１２は、ブレーキペダル１５０の操作量を検出するための操作量センサ［ＳＰ］１５６と、操作力を検出するための操作力センサ［ＦＰ］１５８とを有している。操作量センサ１５６および操作力センサ１５８は、ブレーキＥＣＵ４８に接続されており、ブレーキＥＣＵ４８は、それらのセンサの検出値を基にして、目標制動力を決定する。
【００５１】
ブレーキ装置１１６は、液通路２００，２０２を介してマスタシリンダ装置１１０に接続されている。それら液通路２００，２０２は、マスタシリンダ装置１１０によって出力圧に加圧された作動液をブレーキ装置１１６に供給するための液通路である。液通路２０２には出力圧センサ［Ｐｏ］２０４（所謂マスタ圧センサ）が設けられている。詳しい説明は省略するが、各ブレーキ装置１１６は、ブレーキキャリパと、そのブレーキキャリパに取り付けられたホイールシリンダ（ブレーキシリンダ）およびブレーキパッドと、各車輪とともに回転するブレーキディスクとを含んで構成されている。液通路２００，２０２は、アンチロック装置１１４を介して、各ブレーキ装置１１６のブレーキシリンダに接続されている。ちなみに、液通路２００が、前輪側のブレーキ装置１１６ＦＬ，１１６ＦＲに繋がるようにされており、また、液通路２０２が、後輪側のブレーキ装置１１６ＲＬ，１１６ＲＲに繋がるようにされている。ブレーキシリンダは、マスタシリンダ装置１１０によって加圧された作動液の出力圧に依拠して、ブレーキパッドをブレーキディスクに押し付ける。その押し付けによって発生する摩擦によって、各ブレーキ装置１１６では、車輪の回転を制止する液圧制動力が発生し、車両は制動されるのである。
【００５２】
アンチロック装置１１４は、一般的な装置であり、簡単に説明すれば、各車輪に対応する４対の開閉弁を有している。各対の開閉弁のうちの１つは増圧用開閉弁であり、車輪がロックしていない状態では、開弁状態とされており、また、もう１つは減圧用開閉弁であり、車輪がロックしていない状態では、閉弁状態とされている。車輪がロックした場合に、増圧用開閉弁が、マスタシリンダ装置１１０からブレーキ装置１１６への作動液の流れを遮断するとともに、減圧用開閉弁が、ブレーキ装置１１６からリザーバへの作動液の流れを許容して、車輪のロックを解除するように構成されている。
【００５３】
高圧源装置１１８は、リザーバ１２２から作動液を吸込んでその作動液の液圧を増加させる液圧ポンプ２２０と、増圧された作動液が溜められるアキュムレータ２２２とを含んで構成されている。ちなみに、液圧ポンプ２２０は電動のモータ２２４によって駆動される。また、高圧源装置１１８は、高圧とされた作動液の圧力を検出するための高圧源圧センサ［Ｐｈ］２２６を有している。ブレーキＥＣＵ４８は、高圧源圧センサ２２６の検出値を監視しており、その検出値に基づいて、液圧ポンプ２２０は制御駆動される。この制御駆動によって、高圧源装置１１８は、常時、設定された圧力以上の作動液を増減圧装置１２０に供給する。
【００５４】
増減圧装置１２０は、入力圧を増加させる電磁式の増圧リニア弁２４０と、入力圧を低減させる電磁式の減圧リニア弁２４２とを含んで構成されている。増圧リニア弁２４０は、高圧源装置１１８からマスタシリンダ装置１１０に至る液通路の途中に設けられている。一方、減圧リニア弁２４２は、リザーバ１２２からマスタシリンダ装置１１０に至る液通路の途中に設けられている。なお、増圧リニア弁２４０および減圧リニア弁２４２の各々からマスタシリンダ装置１１０に至る液通路は、１つの液通路とされて、マスタシリンダ装置１１０に接続されている。また、その液通路には、入力圧を検出するための入力圧センサ［Ｐｃ］２４６が設けられている。ブレーキＥＣＵ４８は、入力圧センサ２４６の検出値に基づいて、増減圧装置１２０を制御する。
【００５５】
上記増圧リニア弁２４０は、電流が供給されていない状態では、つまり、非励磁状態では、閉弁状態とされており、それに電流を供給することによって、つまり、励磁状態とすることで、その供給された電流に応じた開弁圧において開弁する。ちなみに、供給される電流が大きい程、開弁圧が高くなるように構成されている。一方、減圧リニア弁２４２は、電流が供給されていない状態では、開弁状態となり、通常時、つまり、当該システムへの電力の供給が可能である時には、設定された範囲における最大電流が供給されて閉弁状態とされ、供給される電流が減少させられることで、その電流に応じた開弁圧において開弁する。ちなみに、電流が小さくなるほど開弁圧が低くなるように構成されている。
【００５６】
≪マスタシリンダ装置の構成≫
マスタシリンダ装置１１０は、マスタシリンダ装置１１０の筐体であるハウジング３０２と、ブレーキ装置１１６に供給する作動液を加圧する第１加圧ピストン３０４および第２加圧ピストン３０６と、運転者の操作が操作装置１１２を通じて入力される入力ピストン３０８とを含んで構成されている。なお、図２は、マスタシリンダ装置１１０が動作していない状態、つまり、ブレーキ操作がされていない状態を示している。
【００５７】
ハウジング３０２は、主に、２つの部材から、具体的には、第１ハウジング部材３１０、第２ハウジング部材３１２から構成されている。第１ハウジング部材３１０は、前端部が閉塞された概して円筒形状とされており、後端部の外周にはフランジ３２０が形成され、そのフランジ３２０において車体に固定されている。第１ハウジング部材３１０は、内径が互いに異なる２つの部分、具体的には、前方側に位置して内径の小さい前方小径部３２２、後方側に位置して内径の大きい後方大径部３２４に区分けされている。
【００５８】
第２ハウジング部材３１２は、前方側に位置して内径の大きい前方大径部３３０、後方側に位置して内径の小さい後方小径部３３２とを有する円筒形状をなしている。それら前方大径部３３０と後方小径部３３２との間には、内径が異なることによって段差面が形成されている。第２ハウジング部材３１２は、前方大径部３３０の前端部が第１ハウジング部材３１０の前方小径部３２２と後方大径部３２４との段差面に接する状態で、その後方大径部３２４に嵌め込まれている。それら第１ハウジング部材３１０，第２ハウジング部材３１２は、第１ハウジング部材３１０の後端部の内周面に嵌め込まれたロック環３３４によって、互いに締結されている。
【００５９】
第２加圧ピストン３０６は、後端部が塞がれた有底円筒形状をなしており、第１ハウジング部材３１０の前方小径部３２２に摺動可能に嵌め合わされている。第１加圧ピストン３０４は、円筒形状をなす本体部３５０と、その本体部３５０の後端部に設けられた鍔部３５２とを有する形状とされている。第１加圧ピストン３０４は、第２加圧ピストン３０６の後方に配設され、本体部３５０の前方の部分が第１ハウジング部材３１０の前方小径部３２２の内周面の後部側に、鍔部３５２が第２ハウジング部材３１２の前方大径部３３０の内周面に、それぞれ、摺動可能に嵌め合わされている。また、第１加圧ピストン３０４の本体部３５０の内部は、前後方向における中間位置に設けられた仕切壁部３５４によって、２つの部分に区画されている。つまり、第１加圧ピストン３０４は、前端，後端にそれぞれ開口する２つの有底穴を有する形状とされている。
【００６０】
第１加圧ピストン３０４の本体部３５０の前方で第２加圧ピストン３０６との間には、２つの後輪に設けられたブレーキ装置１１６ＲＬ，ＲＲに供給される作動液を加圧するための第１加圧室Ｒ１が区画形成されており、また、第２加圧ピストン３０６の前方には、２つの前輪に設けられたブレーキ装置１１６ＦＬ，ＦＲに供給される作動液を加圧するための第２加圧室Ｒ２が区画形成されている。なお、第１加圧ピストン３０４と第２加圧ピストン３０６とは、第１加圧ピストン３０４の仕切壁部３５４に螺着立設された有頭ピン３６０と、第２加圧ピストン３０６の後端面に固設されたピン保持筒３６２とによって、離間距離が設定範囲内に制限されている。また、第１加圧室Ｒ１内，第２加圧室Ｒ２内には、それぞれ、圧縮コイルスプリング（以下、「リターンスプリング」という場合がある）３６４，３６６が配設されており、それらスプリングによって、第１加圧ピストン３０４，第２加圧ピストン３０６はそれらが互いに離間する方向に付勢されつつ、後方に向かうように付勢されている。
【００６１】
一方、第１加圧ピストン３０４の後方、詳しくは、第１加圧ピストン３０４の鍔部３５２の後方には、第２ハウジング部材３１２の段差面との間に、高圧源装置１１８からの作動液が供給される液室、つまり、高圧源装置１１８からの圧力が入力される液室（以下、「入力室」という場合がある）Ｒ３が区画形成されている。ちなみに、図２では、ほとんど潰れた状態で示されている。また、ハウジング３０２の内部には、第２ハウジング部材３１２の内周面と第１加圧ピストン３０４の本体部３５０の外周面との間に形成された空間が存在する。その空間が、第１加圧ピストン３０４の鍔部３５２の前端面と、第１ハウジング部材３１０の前方小径部３２２と後方大径部３２４との段差面とによって区画されることで、環状の液室が形成されている。この液室は、第１加圧ピストン３０４の鍔部３５２を挟んで入力室Ｒ３と対向する対向室Ｒ４とされている。
【００６２】
入力ピストン３０８は、後方に位置して前端部が開口されて後端部が塞がれている円筒形状の後方側部材３７０と、後方側部材３７０の前方に位置して前端部が塞がれて後端部が開口する前方側部材３７２とを含んで構成されている。この前方側部材３７２は、後方側部材３７０の内周部に摺接するようにして後方側部材３７０に嵌め合わされており、前方側部材３７２と後方側部材３７０とは相対移動可能となっている。つまり、入力ピストン６０８は伸縮可能とされている。なお、この相対移動により、前方側部材３７２の前端部は、後方側部材３７０の前端に対して進退可能とされている。なお、このように構成された入力ピストン３０８の内部には、後方側部材３７０と前方側部材３７２とによって液室（以下、「内部室」と言う場合がある）Ｒ５が区画形成されている。
【００６３】
入力ピストン３０８は、ハウジング３０２の後端側から、第２ハウジング部材３１２の後方小径部３３２に挿し込まれるとともに、第１加圧ピストン３０４の後方に開口する有底穴に嵌入されている。この状態で、入力ピストン３０８の前方には、第１加圧ピストン３０４との間に液室（以下「ピストン間室」という場合がある）Ｒ６が区画形成されている。また、入力ピストン３０８と第１加圧ピストン３０４との間には、ある程度の流路面積を有する液通路３７４が形成されており、入力ピストン３０８と第２ハウジング部材３１２との間にも、ある程度の流路面積を有する液通路３７６が形成されている。
【００６４】
また、内部室Ｒ５には、前方側部材３７２を支持する第１反力スプリング３８０と、第１反力スプリング３８０の後方に直列に配設されて、後方側部材３７０を支持する第２反力スプリング３８２と、それらの反力スプリングに挟まれて浮動支持される鍔付ロッド形状の浮動座３８４とが配置されている。第１反力スプリング３８０，第２反力スプリング３８２は、ともに圧縮コイルスプリングであって、前方側部材３７２を、入力ピストン３０８の後方側部材３７０から突出する方向、つまり、入力ピストン６０８が伸張する方向に付勢しており、前方側部材３７２を弾性的に支持している。
【００６５】
ちなみに、前方側部材３７２は、それの後端の外周部に設けられた被係止部が、本体部３７０の前端の内周部に設けられた係止部に係止されることで、後方側部材３７０からある程度以上前方に突出することが制限されている。また、浮動座３８４の前端部には緩衝ゴム３８６が嵌め込まれており、その緩衝ゴム３８６が前方側部材３７２の後端面に当接することで、前方側部材３７２と浮動座３８４との接近はある範囲に制限されている。また、後方側部材３７０の後端部にも緩衝ゴム３８８が嵌め込まれており、その緩衝ゴム３８８が浮動座３８４の後端面に当接することで、後方側部材３７０と浮動座３８４との接近もある範囲に制限されている。つまり、入力ピストン６０８の伸縮がある程度に制限されているのである。
【００６６】
入力ピストン３０８の後方側部材３７０には、ブレーキペダル１５０の操作力を入力ピストン３０８に伝達すべく、また、ブレーキペダル１５０の操作量に応じて入力ピストン３０８を進退させるべく、オペレーションロッド１５２の前端部が連結されている。ちなみに、入力ピストン３０８の後端部は、第２ハウジング部材３１２の後方小径部３３２の後端部によって係止されることで、後退が制限されている。また、オペレーションロッド１５２には、円板状のスプリングシート３９０が付設されており、このスプリングシート３９０と第２ハウジング部材３１２との間には圧縮コイルスプリング（以下、「リターンスプリング」という場合がある）３９２が配設されており、このリターンスプリング３９２によって、オペレーションロッド１５２は後方に向かって付勢されている。なお、スプリングシート３９０とハウジング３０２との間にはブーツ３９４が渡されており、マスタシリンダ装置１１０の後部の防塵が図られている。
【００６７】
第１加圧室Ｒ１は、開口が出力ポートとなる連通孔４００を介して、アンチロック装置１１４に繋がる液通路２０２と連通しており、第１加圧ピストン３０４に設けられた連通孔４０２および開口がドレインポートとなる連通孔４０４を介して、リザーバ１２２に連通可能とされている。一方、第２加圧室Ｒ２は、開口が出力ポートとなる連通孔４０６を介して、アンチロック装置１１４に繋がる液通路２００と連通しており、第２加圧ピストン３０６に設けられた連通孔４０８および開口がドレインポートとなる連通孔４１０を介して、リザーバ１２２に連通可能とされている。第１加圧ピストン３０４の本体部３５０は、第１ハウジング部材３１０の前方小径部３２２の内径よりある程度小さい外径とされており、それらの間には、ある程度の流路面積を有する液通路４１２が形成されている。その液通路４１２は、開口がドレインポートとなる連通孔４１４を介してリザーバ１２２に連通するとともに、開口が連結ポートとなる連通孔４１６を介して外部に連通している。また、第２ハウジング部材３１２の前方大径部３３０の一部分は、第１ハウジング部材３１０の内径よりある程度小さい外径とされており、それらハウジング部材３１０，３１２間にはある程度の流路面積を有する液通路４１８が形成されている。入力室Ｒ３は、その液通路４１８，第２ハウジング部材３１２に設けられた連通孔４２０および開口が入力ポートとなる連通孔４２２を介して、増減圧装置１２０に繋がっている。
【００６８】
第１加圧ピストン３０４には、対向室Ｒ４とピストン間室Ｒ６とを連通させるための室間連通路としての連通孔４２４が設けられている。本マスタシリンダ装置１１０では、その連通孔４２４と液通路３７４とによって、対向室Ｒ４およびピストン間室Ｒ６は、１つの液室（以下、「反力室」という場合がある）Ｒ７とされている。なお、対向室Ｒ４内の作動液の圧力が作用する鍔部３５２の受圧面積と、ピストン間室Ｒ６内の作動液の圧力が作用する入力ピストン３０８の受圧面積とは等しくされている。また、反力室Ｒ７は、第２ハウジング部材３１２に設けられた連通孔４２６および開口が連結ポートとなる連通孔４２８によって、外部に連通している。その連通孔４２８には、連通孔４１６，液通路４１２，連通孔４１４を介してリザーバ１２２に連通される外部連通路４３０が接続されている。また、その外部連通路４３０の途中には、電磁式の開閉弁４３２が設けられている。開閉弁４３２は、非励磁状態で開弁状態となる常開弁であり、開弁状態において、反力室Ｒ７はリザーバ１２２に連通している。
【００６９】
入力ピストン３０８の内部室Ｒ５は、入力ピストン３０８の後方側部材３７０に設けられた連通孔４３４、液通路３７６、第２ハウジング部材３１２に設けられた連通孔４３６、第１ハウジング部材３１０に設けられて開口が連結ポートとなる連通孔４３８を介して、外部に連通している。その連通孔４３８には、一端が外部連通路４３０に接続される外部連通路４４０の他端が接続されている。また、その外部連通路４４０の途中には、電磁式の開閉弁４４２が設けられている。開閉弁４４２は、非励磁状態で閉弁状態となる常閉弁であり、閉弁状態において、内部室Ｒ５のリザーバ１２２への連通は遮断されている。
【００７０】
このように構成されるマスタシリンダ装置１１０において、ブレーキペダル１５０が操作されていない状態で、入力ピストン３０８の前方側部材３７２の前端と、第１加圧ピストン３０４の有底穴の底部とは離間している。また、その離間している距離は、その有底穴の直径の１／５以下、詳しくは、１／１０以下とされている。
【００７１】
≪マスタシリンダ装置の作動≫
以下にマスタシリンダ装置１１０の作動について説明する。通常時、つまり、液圧ブレーキシステム１００が正常に作動することができる場合、開閉弁４３２および開閉弁４４２は励磁されて、それぞれ閉弁および開弁させられている。したがって、反力室Ｒ７は密閉されており、内部室Ｒ５はリザーバ１２２に連通している。運転者によってブレーキペダル１５０の踏込操作が開始されると、入力ピストン３０８を介して操作力がピストン間室Ｒ６内、つまり、反力室Ｒ７内の作動液に伝達され、反力室Ｒ７内の作動液の圧力は上昇する。前述のように、鍔部３５２の受圧面積と入力ピストン３０８の受圧面積とは等しくされているため、反力室Ｒ７内の作動液の圧力によって第１加圧ピストン３０４を前進させようとする力と後退させようとする力とは等しくなる。そのため、操作力によって反力室Ｒ７内の作動液の圧力が上昇しても、そのことだけによって第１加圧ピストン３０４が移動させられることはない。つまり、マスタシリンダ装置１１０は、通常時、操作力に依存して加圧室内の作動液を加圧することができなくされている。換言すれば、ブレーキペダル１５０に加えられた操作力が第１加圧ピストン３０４へと伝達されないようにされているのである。
【００７２】
また、上記ブレーキ操作の途中で液圧制動力を発生させるべく、第１加圧ピストン３０４，第２加圧ピストン３０６によって第１加圧室Ｒ１，第２加圧室Ｒ２内の作動液を加圧する場合には、高圧源装置１１８によって発生させられた圧力を、入力室Ｒ３に入力すればよい。具体的には、回生制動力を超える分の液圧制動力が得られるように、増減圧装置１２０によって制御された圧力を入力室Ｒ３に入力すればよい。第１加圧ピストン３０４は、入力室Ｒ３の作動液の圧力に依存して前進し、第１加圧室Ｒ１内の作動液が加圧される。その第１加圧室Ｒ１内の作動液の圧力に依拠して、第２加圧ピストン３０６が前進し、第２加圧室Ｒ２内の作動液も加圧される。また、第１加圧ピストン３０４の前進によって、対向室Ｒ４内の作動液はピストン間室Ｒ６内へと流入する。前述のように、鍔部３５２の受圧面積と入力ピストン３０８の受圧面積とは等しくされているから、対向室Ｒ４の容積変化における第１加圧ピストン３０４のハウジング３０２に対する移動距離と、ピストン間室Ｒ６の容積変化における第１加圧ピストン３０４の入力ピストン３０８に対する移動距離とは、互いに等しくなる。したがって、通常時、第１加圧ピストン３０４の前進によって入力ピストン３０８が移動することはない。このように、マスタシリンダ装置１１０では、通常時、マスタシリンダ装置１１０が高圧源圧に依存して加圧室Ｒ１，Ｒ２内の作動液を加圧するように作動する状態、すなわち、高圧源圧依存加圧状態が実現される。
【００７３】
また、高圧源圧依存加圧状態におけるブレーキ操作中、入力ピストン３０８は、ピストン間室Ｒ６を区画する前方側部材３７２が移動できない状態で、後方側部材３７０には操作力によって前方への力が加えられている。したがって、入力ピストン３０８は、操作力によって前方側部材３７２と後方側部材３７０とが相対移動することで収縮する。その収縮に対して、第１反力スプリング３８０および第２反力スプリング３８２は弾性反力を発生し、その弾性反力は入力ピストン３０８を伸長させるように前方側部材３７２と後方側部材３７０とに作用する。つまり、第１反力スプリング３８０および第２反力スプリング３８２と、それらを連結する浮動座３８４とは、入力ピストン３０８の収縮に対して弾性反力を発生する反力発生機構として機能する。マスタシリンダ装置１１０では、このような反力発生機構を含んでストロークシミュレータが構成されており、運転者は、その弾性反力を自身のブレーキ操作に対する操作反力として実感することができる。
【００７４】
前述のように、高圧源圧依存加圧状態では、入力ピストン３０８、詳しくは、入力ピストン３０８の前方側部材３７２が移動しないため、ブレーキ操作におけるブレーキペダル１５０の操作位置は、操作力と反力発生機構の弾性反力とに依存することとなる。つまり、ブレーキ操作において、ブレーキペダル１５０の操作量は入力ピストン３０８の収縮量に応じた大きさとなり、ブレーキペダル１５０は、操作力と操作反力とが釣り合った位置に停止することになる。したがって、ブレーキペダル１５０が第１加圧ピストン３０４の位置に応じて移動してしまうことがないため、運転者はその移動による違和感を感じることなくブレーキ操作をすることができる。
【００７５】
図３は、入力ピストン３０８の後方側部材３７０の前進量、つまり、ブレーキぺダル１５０の操作量に対する操作反力の変化（以下、「操作反力勾配」という場合がある）を示すグラフである。言い換えれば、本シリンダ装置１１０の操作反力特性を示すグラフである。この図から解るように、ブレーキペダル１５０の操作量が増加するとそれにつれて操作反力は増加する。そして、設定量（以下、「反力勾配変化操作量」という場合がある）を超えてブレーキペダル１５０の操作量が増加すると、操作量の変化に対する操作反力の変化は大きくなる。すなわち、操作反力の増加勾配が大きくなるようにされている。詳しく説明すると、本シリンダ装置１１０では、第１反力スプリング３８０のばね定数が第２反力スプリング３８２のばね定数より相当小さくされている。そのため、ブレーキ操作における第１反力スプリング３８０の圧縮変形量は第２反力スプリング３８２の圧縮変形量より相当大きくなる。したがって、操作量が増加すると、前方側部材３７２が浮動座３８４の緩衝ゴム３８６に当接し、第１反力スプリング３８０は変形できなくなり、さらに操作量が増加すると、第１反力スプリング３８０が弾性変形できない状態で、第２反力スプリング３８２が弾性変形する。つまり、本シリンダ装置１１０では、このように第１反力スプリング３８０が変形できなくなる際の操作量が反力勾配変化操作量とされている。そのため、マスタシリンダ装置１１０では、操作反力勾配が、操作量の比較的小さい範囲では小さく、操作量の比較的大きい範囲では大きくなっている。このような操作反力特性により、ブレーキペダル１５０の操作感は良好なものとされている。
【００７６】
先に説明したように、本車両では、液圧ブレーキシステム１００は、目標制動力のうちの回生制動力を超える分だけ液圧制動力を発生させればよい。極端に言えば、目標制動力を回生制動力で賄える限り、液圧ブレーキシステム１００による液圧制動力を必要としない。本車両において回生ブレーキで得られる最大の回生制動力を利用可能最大回生制動力と定義すれば、目標制動力がその利用可能最大回生制動力を超えた時点から液圧制動力を発生させると仮定した場合において、その液圧制動力の発生が開始される時点のブレーキペダルの操作量は、概して、図３における最大回生時液圧制動開始操作量となる。液圧ブレーキシステム１００では、この最大回生時液圧制動開始操作量は、前述の反力勾配変化操作量よりもやや大きく設定されている。ちなみに、バッテリ２６の充電量等の関係で、目標制動力が利用可能最大回生制動力を超えない場合であっても、液圧制動力が必要となる場合があるため、その場合には、最大回生時液圧制動開始操作量に至らぬ段階で、入力室Ｒ３に高圧源装置１１８からの圧力を入力すればよい。
【００７７】
運転者がブレーキ操作を終了させると、つまり、操作力のブレーキペダル１５０への付与をやめると、第１加圧ピストン３０４，第２加圧ピストン３０６は、リターンスプリング３６４，３６６によって、それぞれ、初期位置（図２に示す位置であり、第１加圧ピストン３０４の後端が第２ハウジング部材３１２の段差面に当接する状態となる位置）に戻される。また、入力ピストン３０８は、オペレーションロッド１５２とともに、リターンスプリング３９２によって、初期位置（図２に示す位置であり、後方側部材３７０の後端が、第２ハウジング部材３１２の後端部によって係止される位置）に戻される。
【００７８】
次に、電気的失陥のため、液圧ブレーキシステム１００に電力が供給されていない状況下における作動について説明する。ちなみに、電気的失陥時、高圧源装置１１８は作動液を高圧とすることはできない。このような状況下で、開閉弁４３２は、励磁されていないため、開弁させられている。したがって、反力室Ｒ７はリザーバ１２２に連通されているため、入力ピストン３０８は、反力室Ｒ７内の作動液をリザーバ１２２へと流出させながら前進することができ、第１加圧ピストン３０４の仕切壁部３５４に当接する。つまり、開閉弁４３２は、入力ピストン３０８の第１加圧ピストン３０４への当接を許容し、対向室Ｒ４およびピストン間室Ｒ６をリザーバ１２２に連通させる対低圧源連通器として機能する。また、この当接によって、操作力は入力ピストン３０８を介して第１加圧ピストン３０４に伝達されるため、開閉弁４３２は、操作力に依存して加圧室Ｒ１，Ｒ２内の作動液の加圧を実現する操作力依存加圧実現機構とされている。
【００７９】
一方、開閉弁４４２は、通電させられていないため、閉弁させられている。したがって、内部室連通遮断器としての開閉弁４４２は内部室Ｒ５のリザーバ１２２への連通を遮断しており、内部室Ｒ５は密閉されている。そのため、入力ピストン３０８の後方側部材３７０と前方側部材３７２とは相対移動することができず、入力ピストン３０８は収縮が禁止された状態にされている。つまり、開閉弁４４２は、入力ピストン３０８の収縮を禁止する入力ピストン収縮禁止機構として機能する。この状態でブレーキ操作がされると、ブレーキペダル１５０の操作量は、第１加圧ピストン３０４の移動量に応じた大きさとなり、操作量を比較的小さくすることができる。そのため、操作量が必要以上に大きくならず、ブレーキ操作における操作感を良好なものとさせることができる。このように、本シリンダ装置１１０では、高圧源装置１１８が高圧とされた作動液を供給することができない場合に、シリンダ装置１１０が加圧室Ｒ１，Ｒ２内の作動液を操作力に専ら依存して加圧するように作動できる状態、すなわち、操作力依存加圧状態が実現される。
【００８０】
また、前述のように、ブレーキペダル１５０が操作されていない状態で、入力ピストン３０８の前方側部材３７２の前端と、第１加圧ピストン３０４の有底穴の底部とは離間している。そのため、マスタシリンダ装置１１０が操作力依存加圧状態で作動する場合、マスタシリンダ装置１１０には、ブレーキ操作開始において、空走距離、つまり、ブレーキ操作における「遊び」が設けられており、操作力によってブレーキ装置を作動させることができない状態が設定されている。しかしながら、マスタシリンダ装置１１０では、その空走距離が第１加圧ピストン３０４の有底穴の直径の１／５以下、詳しくは、１／１０以下と比較的短くされており、ブレーキ操作における比較的早い段階で入力ピストン３０８が第１加圧ピストン３０４に当接することができる。したがって、マスタシリンダ装置１１０では、操作力依存加圧状態において、ブレーキペダル１５０を少し操作するだけで液圧制動力が発生し始めるため、ブレーキの操作感が良好なものとされている。
【変形例】
【００８１】
図４に、第１実施例のマスタシリンダ装置１１０に代えて、変形例のマスタシリンダ装置５００を採用した液圧ブレーキシステム１００を示す。マスタシリンダ装置５００は、大まかには、第１実施例のマスタシリンダ装置１１０の外部連通路４４０に設けられた電磁式の開閉弁４４２に代えて機械式の開閉弁５０２を採用していることを除いて、第１実施例のマスタシリンダ装置１１０と同じ構造とされている。以下の説明においては、この開閉弁５０２を中心に、第１実施例のマスタシリンダ装置１１０と異なる構成および作動についてのみ説明する。
【００８２】
開閉弁５０２は、外部連通路４４０の途中に設けられている。図５は、開閉弁５０２の断面図である。開閉弁５０２は、筐体であるハウジング５１０と、そのハウジング５１０内部に配置された弁子部材５１２およびプランジャ５１４を含んで構成されている。ハウジング５１０は、両端が閉塞された円筒形状とされている。ハウジング５１０の内部には、内径の大きい大内径部５２０と内径の小さい小内径部５２２とが形成されており、それら内径部の境界には段差面５２４が形成されている。ハウジング５１０内には、概して円柱形状とされた仕切部材５２５が、段差面５２４に当接する状態で大内径部５２０に固定的に嵌入されている。なお、仕切部材５２５の中心部には、連通孔５２６が設けられている。また、仕切部材５２５の外周において段差面５２４に近い部分では、外径が小さくされており、第１ハウジング部材３２０の大内径部５２０と仕切部材５２５との間には、隙間５２８が形成されている。
【００８３】
ハウジング５１０の大内径部５２０には、仕切部材５２５とによって液室Ｒ１１が区画されている。その液室Ｒ１１には、球形とされた弁子部材５１２と圧縮コイルスプリング５３０とが配置されており、弁子部材５１２はスプリング５３０の弾性反力によって連通孔５２６にそれを塞ぐようにして押し付けられている。なお、弁子部材５１２の直径は、連通孔５２６の直径より大きくされている。つまり、仕切部材５２５は弁座として機能し、弁子部材５１２が着座することで、連通孔５２６を塞ぐことができる。この状態で、開閉弁５０２は閉弁状態となる。ハウジング５１０の小内径部５２２には、概して円柱形状とされたプランジャ５１４が配置されている。プランジャ５１４は、一端が連通孔５２６の直径より小さな外径とされた先端部５３２とされており、他端が小内径部５２２の内径より若干小さな外径とされた基底部５３４とされている。したがって、プランジャ５１４は、基底部５３４が小内径部５２２に摺動可能な状態で、ハウジング５１０内部に嵌め込まれている。また、プランジャ５１４の前方には、小内径部５２２，仕切部材５２５，プランジャ５１４によって液室Ｒ１２が区画されており、後方には、小内径部５２２，プランジャ５１４によって、後述するパイロット圧とされる作動液が導入されるパイロット圧室Ｒ１３が区画されている。なお、パイロット圧室Ｒ１３は図５では殆ど潰れた状態で示されている。また、前述の連通孔５２６によって、液室Ｒ１２は液室Ｒ１１に連通することが可能とされている。
【００８４】
ハウジング５１０の大内径部５２０には、一端が液室Ｒ１１に開口し、他端が連結ポートとされた連通孔５３６が設けられている。また、大内径部５２０の段差面５２４の近くには、一端が隙間５２８に開口し、他端が連結ポートとされた連通孔５３８が設けられている。また、仕切部材５２５には、隙間５２８と液室Ｒ１２とを連通する連通孔５４０が設けられている。さらに、ハウジング５１０の小内径部５２２には、一端がパイロット圧室Ｒ１３に開口し、他端が連結ポートとされた連通孔５４２が設けられている。
【００８５】
上述のように構成された開閉弁５０２は、連通孔５３６，５３８の各々の連結ポートにおいて外部連通路４４０に接続されている。つまり、連通孔５３６，液室Ｒ１１，Ｒ１２，連通孔５４０，隙間５２８，連通孔５３８は，外部連通路４４０の一部を構成していると言うこともでき、その外部連通路４４０によって、マスタシリンダ装置５００の連通孔４３８はリザーバ１２２に連通することが可能とされている。また、連通孔５４２の連結ポートには、外部連通路４３０から分岐する連通路が繋げられており、連通孔５４２には、反力室Ｒ７内の作動液と同じ圧力の作動液が供給される。したがって、プランジャ５１４は、反力室Ｒ７内の作動液の圧力に応じて、自身の先端部５３２が連通孔５２６を挿通して弁子部材５１２を押圧するように作動することができる。その弁子部材５１２を押圧する力が、圧縮スプリング５３０の弁子部材５１２を押す力以上になると、プランジャ５１４は弁子部材５１２を連通孔５２６から離間させることができる。この状態で開閉弁５０２は開弁状態となる。
【００８６】
シリンダ装置５００の作動について以下に説明する。通常時、開閉弁４３２は励磁されて閉弁状態とされているため、反力室Ｒ７が密閉されている。この状態でブレーキ操作が行われると、反力室Ｒ７内の作動液の圧力は上昇する。そのため、開閉弁５０２では、弁子部材５１２が連通孔５２６から離間して、開閉弁５０２は開弁状態となり、液室Ｒ１１とＲ１２とが互いに連通する状態、つまり、内部室Ｒ５がリザーバ１２２に連通する状態となる。したがって、マスタシリンダ装置５００は、通常時、高圧源圧依存加圧状態で作動することができる。
【００８７】
本マスタシリンダ装置５００の開閉弁５０２では、パイロット圧室Ｒ１３の作動液の圧力が作用するプランジャ５１４の基底部５３４の受圧面積が比較的大きくされている。そのため、反力室Ｒ７内の作動液の圧力がわずかに上昇すれば、開閉弁５０２は開弁することが可能とされている。したがって、マスタシリンダ装置５００では、開閉弁５０２によって、ブレーキ操作直後、つまり、反力室内Ｒ７内の作動液の圧力が操作力によってわずかに上昇するだけで、内部室Ｒ５はリザーバ１２２に連通することができる。
【００８８】
一方、電気的失陥時では、開閉弁４３２は開弁状態とさせられている。そのため、反力室Ｒ７および外部連通路４３０の作動液の圧力は大気圧となっており、パイロット圧室Ｒ１３の作動液の圧力も大気圧となっている。したがって、電気的失陥時においては、弁子部材５１２が連通孔５２６から離間することはない。つまり、開閉弁５０２は閉弁状態で維持され、内部室Ｒ５のリザーバ１２２への連通が遮断されている。したがって、シリンダ装置５００は、操作力依存加圧状態で作動することができる。
【００８９】
なお、シリンダ装置１１０が操作力依存加圧状態とされている場合、液室Ｒ１２内の作動液には、内部室Ｒ５の作動液の圧力が作用するが、開閉弁３０２はその圧力によって開弁しないように構成されている。詳しく言うと、液室Ｒ１２内の作動液が弁子部材５１２に作用する部分の面積は相当に小さくされており、その作動液の圧力によって弁子部材５１２を仕切部材５２５から押し上げる力が、スプリング５３０によって弁子部材５１２を仕切部材５２５に押し付ける力より大きくなることがないように、開閉弁３０２は構成されている。したがって、操作力依存加圧状態では、開閉弁３０２は閉弁状態に維持されるのである。
【００９０】
したがって、開閉弁５０２は、反力室Ｒ７内の作動液の圧力をパイロット圧として導入し、そのパイロット圧が圧縮スプリング５３０の弾性反力に依拠して設定された設定圧以上である場合に開弁し、設定圧を下回ると閉弁するように作動する内部室連通遮断器として機能する。このように、マスタシリンダ装置５００では、比較的簡便な機構によって内部室連通遮断器が構成されている。
【実施例２】
【００９１】
図６に、第１実施例のマスタシリンダ装置１１０に代えて、第２実施例のマスタシリンダ装置６００を採用した液圧ブレーキシステム１００を示す。マスタシリンダ装置６００は、大まかには、第１実施例のマスタシリンダ装置１１０と同じ構造とされている。以下の説明においては、説明の簡略化に配慮し、第１実施例のマスタシリンダ装置１１０と異なる構成および作動についてのみ説明する。
【００９２】
マスタシリンダ装置６００の入力ピストン６０２は、第１実施例のマスタシリンダ装置１１０の入力ピストン３０８から、それの内部に設けられていたスプリング等が除かれた形状とされている。また、マスタシリンダ装置６００では、外部連通路４４０に、常閉弁とされている電磁式の開閉弁６０６と、常開弁とされている電磁式の開閉弁６０８とが設けられている。つまり、本マスタシリンダ装置６００では、それらの開閉弁に挟まれて外部式のストロークシミュレータ６１０が設けられているのである。
【００９３】
図７は、ストロークシミュレータ６１０の断面図である。ストロークシミュレータ６１０は、筐体であるハウジング６１２と、そのハウジング６１２内部に配置された加圧ピストン６１４および圧縮コイルスプリング６１６を含んで構成されている。ハウジング６１２は、両端が閉塞された円筒形状とされている。加圧ピストン６１４は、円盤状とされており、ハウジング６１２の内周面に摺動可能に配設されている。スプリング６１６は、それの一端がハウジング６１２の内底面に支持されており、他端が加圧ピストン６１４の一端面に支持されている。したがって、加圧ピストン６１４は、スプリング６１６によってハウジング６１２に弾性的に支持されている。また、ハウジング６１２の内部には、加圧ピストン６１４の他端面とハウジング６１２とによって液室Ｒ２１が区画されている。また、ハウジング６１２には、一端が液室Ｒ２１に開口し、他端が連結ポートとされた連通孔６１８が設けられている。その連通孔６１８の連結ポートには、外部連通路４４０から分岐する連通路が接続されている。したがって、液室Ｒ２１は内部室Ｒ５と連通可能となっている。
【００９４】
液室Ｒ２１内の作動液は、加圧ピストン６１４を介してスプリング６１６によって弾性的に加圧されている。また、液室Ｒ２１が内部室Ｒ５と連通している状態で、入力ピストン６０２が収縮すると、内部室Ｒ５内の作動液は外部連通路４４０を介して液室Ｒ２１に流入することができる。その作動液の流入によって液室Ｒ２１の容積が増大すると、加圧ピストン６１４がスプリング６１６を圧縮し、スプリング６１６から作動液に作用する弾性反力が増大する。このように、ストロークシミュレータ６１０は、容積の変化が許容された液室Ｒ２１と、加圧機構として作動液を加圧するスプリング６１６とを含んで構成され、入力ピストン６０２の収縮に対して弾性反力を発生させる反力発生機構とされている。
【００９５】
このように構成されたマスタシリンダ装置６００において、通常時、開閉弁６０６および開閉弁６０８は励磁されて、それぞれ開弁および閉弁させられている。したがって、内部室Ｒ５は開閉弁６０６を介してストロークシミュレータ６１０に連通しており、また、内部室Ｒ５およびストロークシミュレータ６１０のリザーバ１２２への連通は開閉弁６０８によって遮断されている。そのため、運転者によってブレーキペダル１５０が操作され、入力ピストン６０２が収縮すると、ストロークシミュレータ６１０では、スプリング６１６の弾性反力が増大する。したがって、通常時、運転者は自身のブレーキ操作に応じて変化する弾性反力を操作反力として実感することができ、マスタシリンダ装置６００は高圧源圧依存加圧状態において作動することができる。なお、ストロークシミュレータ６１０は１つのスプリングによって構成されているため、操作量に対する操作反力の変化は図３のグラフに示すようにはならず、操作量に対して操作反力は略一定の割合で変化する。つまり、操作反力勾配は略一定の大きさとなる。
【００９６】
また、電気的失陥のため、液圧ブレーキシステム１００に電力が供給されていない状況下では、開閉弁６０６および開閉弁６０８は励磁されておらず、それぞれ閉弁および開弁させられている。したがって、内部室Ｒ５は開閉弁６０６によってストロークシミュレータ６１０への連通が遮断されており、内部室Ｒ５は密閉されている。つまり、開閉弁６０６は内部室Ｒ５の液室Ｒ２１への連通を遮断する内部室連通遮断器として機能し、また、内部室Ｒ５を密閉することで入力ピストン６０２の収縮を禁止することができる入力ピストン収縮禁止機構として機能する。したがって、電気的失陥時、マスタシリンダ装置６００は操作力依存加圧状態において作動することができる。
【００９７】
なお、電気的失陥時、ストロークシミュレータ６１０は開閉弁６０８の開弁によってリザーバ１２２に連通されている。また、イグニッションがＯＦＦとされたときにも、開閉弁６０８は非励磁とされて開弁し、ストロークシミュレータ６１０はリザーバ１２２に連通する。マスタシリンダ装置６００では、通常時のブレーキ操作で、例えば、内部の作動液の漏れ等によって、液室Ｒ２１内の作動液に残圧が生じてしまう可能性がある。そのような残圧は、ストロークシミュレータ６１０の適正な作動を妨げてしまう。本マスタシリンダ装置６００は、液室Ｒ２１を定期的にリザーバ１２２に連通することで、そのような残圧を解消することが可能とされている。
【００９８】
また、本マスタシリンダ装置６００に採用されるストロークシミュレータは、所謂ダイアフラム式のストロークシミュレータであってもよい。つまり、液室Ｒ２１が加圧ピストン６１４の代わりにダイアフラムによって区画されており、作動液がそのダイアフラムを介して加圧機構によって加圧されるようなストロークシミュレータを採用することも可能である。
【００９９】
さらに、本マスタシリンダ装置６００では、電磁式の開閉弁６０６に代えて、前述の第１実施例の変形例のマスタシリンダ装置６００で採用された機械式の開閉弁６０２を内部式連通遮断器として採用することも可能である。開閉弁６０２が採用された場合、開閉弁６０２は、外部連通路４４０のうち、連通孔４３８の接続ポートとストロークシミュレータ６１０との間に配置され、外部連通路４３０から反力室Ｒ７内の作動液の圧力をパイロット圧として導入すればよい。そのように配設された開閉弁６０２は、通常時、開弁状態となり、電気的失陥時に、閉弁状態となるように作動することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１１０：マスタシリンダ装置 １１６：ブレーキ装置 １１８：高圧源装置（高圧源） １２２：リザーバ １５０：ブレーキペダル（操作部材） ３０２：ハウジング ３０４：第１加圧ピストン（加圧ピストン） ３０８：入力ピストン ３５０：本体部 ３５２：鍔部 ３７０：後方部材 ３７２：前方部材 ３８０：第１反力スプリング（反力発生機構） ３８２：第２反力スプリング（反力発生機構） ３８４：浮動座（反力発生機構） ４２４：連通孔（室間連通路） ４３２：電磁式開閉弁（対低圧源連通器） ４４２：電磁式開閉弁（入力ピストン収縮禁止機構） Ｒ１：第１加圧室 Ｒ３：入力室 Ｒ４：対向室 Ｒ５：内部室 Ｒ６：ピストン間室 ５００：マスタシリンダ装置 ５０２：機械式開閉弁（入力ピストン収縮禁止機構） ６００：マスタシリンダ装置 ６０６：電磁式開閉弁（入力ピストン収縮禁止機構） ６１０：ストロークシミュレータ（反力発生機構） ６１６：圧縮コイルスプリング（加圧機構） Ｒ２１：液室
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪に設けられたブレーキ装置に、作動液を加圧して供給するためのマスタシリンダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の液圧ブレーキシステムには、例えば、下記特許文献に記載されているように、通常、高圧源から導入される高圧とされた作動液の圧力に専ら依存して作動液を加圧するように作動するマスタシリンダ装置が採用されている。このようなマスタシリンダ装置は、一般的に、ストロークシミュレータを備えている。ストロークシミュレータは、運転者が操作部材に加える操作力に応じて、操作部材の移動を許容しつつ、操作力に対する操作反力を発生する。そのため、操作力に依存して作動液が加圧されない場合でも、運転者は自身のブレーキ操作によって操作部材を動かしつつ操作反力を実感することができる。したがって、ストロークシミュレータは、マスタシリンダ装置が高圧源によって高圧とされた作動液の圧力に専ら依存して作動液を加圧するように作動する場合でも、ブレーキ操作における操作感を良好なものとさせることができる。しかしながら、電気的失陥等によって高圧源が正常に作動することができない場合、マスタシリンダ装置は、外部高圧源により高圧とされた作動液に専ら依存して作動液を加圧するように作動することができなくなってしまう。そのため、マスタシリンダ装置には、運転者の操作力に専ら依存して作動液を加圧するように作動するための機能も備えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−２７９４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなマスタシリンダ装置が操作力に専ら依存して作動液を加圧するように作動する場合であっても、ストロークシミュレータが機能できる状態にされている。そのため、ストロークシミュレータによる操作部材の移動が許容され、ブレーキ操作におけるブレーキ操作部材の操作量が比較的大きくなり、ブレーキ操作の操作感が低下してしまう。このような操作感の低下は、ストロークシミュレータを備えたマスタシリンダ装置の有する問題の一例であって、マスタシリンダ装置は他にも種々の問題を有しており、種々の改善を施すことによって、それの実用性を向上させることが可能である。本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高いマスタシリンダ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明のマスタシリンダ装置は、(A)前方に作動液を加圧するための加圧室が区画される本体部と、本体部の外周に形成された鍔部とを有し、鍔部の後方に高圧源から作動液が導入される入力室が、鍔部の前方に作動液で満たされて入力室と対向する対向室が、それぞれ区画される加圧ピストンと、(B)ピストン間室が加圧ピストンとによって自身の前方に区画され、操作部材の操作によって収縮可能とされた入力ピストンと、(C)入力ピストンの収縮に対して弾性反力を発生させる反力発生機構とを備え、さらに、入力ピストンの加圧ピストンへの当接を許容すべく、対向室およびピストン間室を低圧源に連通させる対低圧源連通器と、入力ピストンの収縮を禁止する入力ピストン収縮禁止機構とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のマスタシリンダ装置によれば、対低圧源連通器によって入力ピストンの加圧ピストンへの当接を許容すれば、操作部材に加えられる操作力が加圧ピストンへと伝達される。さらに、入力ピストン収縮禁止機構によって入力ピストンの収縮を禁止すれば、ストロークシミュレータが機能しない状態で、ストロークシミュレータによる操作部材の移動が禁止された状態で、操作力が加圧ピストンへと伝達され、操作力に依存して加圧室内の作動液を加圧することができる。そのため、比較的小さな操作量で加圧室内の作動液を加圧することができ、操作感は良好となる。そのことによって、マスタシリンダ装置の実用性を向上させることができるのである。
【発明の態様】
【０００７】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【０００８】
なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、（２）項が請求項２に、（３）項が請求項３に、（４）項が請求項４に、（６）項が請求項５に、（１０）項が請求項６に、（１１）項が請求項７に、それぞれ相当する。
【０００９】
（１）車輪に設けられて作動液の圧力によって作動するブレーキ装置に、加圧された作動液を供給するためのマスタシリンダ装置であって、
前方が閉塞されたハウジングと、
後端に開口する有底穴を有するとともに、本体部とその本体部の外周に形成された鍔部とを有し、前記本体部の前方に、前記ブレーキ装置に供給される作動液を加圧するための加圧室が区画されるとともに、前記鍔部の後方に、高圧源から作動液が導入される環状の入力室が、前記鍔部の前方に、作動液で満たされて前記鍔部を挟んで前記入力室と対向する環状の対向室が、それぞれ区画されるようにして、前記ハウジング内に配設された加圧ピストンと、
作動液で満たされるピストン間室が前記加圧ピストンとによって自身の前方に区画されるようにして、前記加圧ピストンの有底穴に嵌入され、後端部において操作部材に連結され、かつ、その操作部材の操作によって収縮可能とされた入力ピストンと、
その入力ピストンの収縮に対して弾性反力を発生させる反力発生機構と、
前記加圧ピストンの進退に伴う前記対向室の容積変化と前記ピストン間室の容積変化とを相互に吸収可能とすべく、それら対向室とピストン間室とを相互に連通させる室間連通路と、
を備え、
通常、前記室間連通路によって連通させられた前記対向室および前記ピストン間室が密閉され、前記操作部材に加えられた操作力が前記入力ピストンから前記加圧ピストンへ伝達されない状態において、前記反力発生機構によって発生させられる弾性反力を前記操作部材の操作に対する操作反力として機能させつつ、前記高圧源から導入された作動液の圧力に依存して前記加圧ピストンが前記加圧室内の作動液を加圧するように構成され、
前記高圧源から導入される作動液の圧力が不充分となる状況下において、前記入力ピストンから前記加圧ピストンへの前記操作力の伝達を許容して、その操作力に依存した前記加圧ピストンによる前記加圧室内の作動液の加圧を実現させる操作力依存加圧実現機構を、さらに備え、
その操作力依存加圧実現機構が、
前記入力ピストンの前記加圧ピストンへの当接を許容すべく、前記対向室および前記ピストン間室を低圧源に連通させる対低圧源連通器と、
前記入力ピストンの収縮を禁止する入力ピストン収縮禁止機構と
を含んで構成されたマスタシリンダ装置。
【００１０】
上記のように構成されたマスタシリンダ装置では、室間連通路によって連通されたピストン間室内および対向室内の作動液の圧力は同じ大きさとなる。したがって、例えば、対向室内の作動液の圧力が作用する加圧ピストンの鍔部の受圧面積と、ピストン間室内の作動液の圧力が作用する入力ピストンの受圧面積とが略等しいような場合には、ピストン間室内および対向室内の作動液の圧力によって加圧ピストンを前進させるように作用する力と後退させるように作用する力とは殆ど等しくなる。したがって、加圧ピストンはピストン間室内および対向室内の作動液の圧力が変化しても殆ど移動しない。そのため、運転者が操作部材に加える操作力が、入力ピストンを介してピストン間室内および対向室内の作動液へと伝達されても、加圧ピストンは殆ど移動しない。つまり、このようなマスタシリンダ装置は、通常、操作力に依存して加圧室内の作動液を加圧することはできなくされている。換言すれば、操作部材に加えられた操作力が加圧ピストンへと伝達されないようにされているのである。
【００１１】
本マスタシリンダ装置では、通常、入力室に高圧源から作動液が導入されると、その作動液の圧力に依存して加圧ピストンが前進し、その前進によって加圧室内の作動液が加圧されることとなる。また、その加圧ピストンの前進によって、対向室内の作動液はピストン間室内へと流入する。そのため、前述のように、加圧ピストンの鍔部の受圧面積と入力ピストンの受圧面積とが略等しいような場合、対向室の容積変化における加圧ピストンのハウジングに対する移動距離と、ピストン間室の容積変化における加圧ピストンの入力ピストンに対する移動距離とは、互いに略等しくなる。したがって、通常、ブレーキ操作によって高圧源から導入された作動液の圧力に依存して加圧ピストンが前進しても、入力ピストンのピストン間室を区画する前端は殆ど移動しない。
【００１２】
このように、本マスタシリンダ装置では、通常、マスタシリンダ装置が高圧源から導入される作動液の圧力である高圧源圧に依存して加圧室内の作動液を加圧するように作動する状態である高圧源圧依存加圧状態が実現される。また、ブレーキ操作中、入力ピストンは、ピストン間室を区画する前端が移動できない状態で、操作力によって後端部において前方への力が加えられている。したがって、入力ピストンは操作力によって収縮させられ、その収縮に対して反力発生機構は弾性反力を発生する。本マスタシリンダ装置では、このような反力発生機構を含んでストロークシミュレータが構成されており、運転者は、弾性反力を自身のブレーキ操作に対する操作反力として実感することができる。その際、操作部材の操作量は入力ピストンの収縮量に応じた大きさとなる。
【００１３】
また、本マスタシリンダ装置は上記対低圧源連通器を備えており、対向室およびピストン間室を低圧源に連通させて、ピストン間室および対向室を密閉していない状態にすることができる。その状態で、操作部材に操作力が加えられると、入力ピストンは、ピストン間室内および対向室内の作動液を低圧源に流出させながら前進することができ、加圧ピストンに当接する。その際、入力ピストン収縮禁止機構により入力ピストンの収縮が禁止されると、入力ピストンが収縮できない状態で操作力が加圧ピストンに伝達され、加圧ピストンが前進させられる。つまり、操作力に依存して加圧室内の作動液を加圧することができる。その場合、操作部材の操作量は、入力ピストンの収縮が禁止されているため、加圧ピストンの移動量に応じた大きさとなり、操作量を比較的小さくできる。したがって、操作量が必要以上に大きくならず、ブレーキ操作における操作感を良好なものとさせることができる。
【００１４】
本マスタシリンダ装置は、高圧源圧が不充分な状況となった場合に、入力ピストンから加圧ピストンへの操作力の伝達が許容される。高圧源圧が不充分な状況には、例えば、電気的失陥等のため、高圧源が高圧とされた作動液を供給することができない状況が考えられる。そのことに鑑みれば、電気的失陥時に、対低圧源連通器は対向室およびピストン間室を低圧源に連通させるように作動することが望ましく、かつ、入力ピストン収縮禁止機構は入力ピストンの収縮を禁止するように作動することが望ましい。対低圧源連通器および入力ピストン収縮禁止機構がそのように作動すれば、電気的失陥時であっても、運転者は良好な操作感の下でブレーキ操作をすることができる。このように、本マスタシリンダ装置では、高圧源圧が不充分な状況となった場合に、マスタシリンダ装置が操作力に専ら依存して加圧室内の作動液を加圧するように作動できる状態である操作力依存加圧状態が実現される。
【００１５】
本マスタシリンダ装置の反力発生機構は、所謂ストロークシミュレータの一部を構成するものであり、入力ピストンの収縮に対して弾性反力を発生させるものであれば、それの構成は特に限定されるものではない。例えば、弾性反力を入力ピストンに直接的に付与するような反力発生機構であってもよいし、入力ピストンの内部に満たされた作動液を加圧することで、弾性反力を入力ピストンに間接的に付与するような反力発生機構であってもよい。
【００１６】
（２）前記入力ピストンが、作動液で満たされる内部室が自身の内部に形成されるようにして互いに嵌め合わせれた２つの部材を含んで構成され、それら２つの部材の相対移動が許容されて収縮可能とされており、
入力ピストン収縮禁止機構が、前記内部室を密閉することで前記入力ピストンの収縮を禁止するように構成された(1)項に記載のマスタシリンダ装置。
【００１７】
上記構成により、本入力ピストンは、２つの部材が互いに相対移動することによって収縮する。その収縮によって、内部室の容積が減少し、内部室内の作動液が内部室から流出するため、入力ピストン収縮禁止機構は、内部室を密閉することで作動液の内部室からの流出を禁止し、入力ピストンの収縮を禁止することができる。
【００１８】
（３）前記入力ピストンが、前記内部室が低圧源に連通することで収縮可能とされており、
前記入力ピストン収縮禁止機構が、
前記内部室を密閉すべく、前記内部室の低圧源への連通を遮断する内部室連通遮断器を含んで構成された(2)項に記載のマスタシリンダ装置。
【００１９】
内部室内の作動液の圧力は、入力ピストンの収縮を妨げる方向、つまり、入力ピストンの上記２つの部材を離間させる方向に作用する。本マスタシリンダ装置では、通常、内部室内の作動液の圧力が低圧源の圧力となるため、その入力ピストンの収縮を妨げる力を比較的小さくすることができる。そのため、入力ピストンは比較的円滑に収縮することができる。また、上記構成により、内部室連通遮断器によって内部室の低圧源への連通を遮断すれば、内部室内の作動液は低圧源に流出、または、低圧源から流入することができなくなり、内部室の容積変化、つまり、入力ピストンの収縮を禁止することができる。
【００２０】
（４）前記内部室連通遮断器が、
前記内部室と低圧源とを繋ぐ連通路に配設され、前記対向室および前記ピストン間室内の作動液の圧力がパイロット圧として導入されて、そのパイロット圧が設定圧以上である場合に開弁し、そのパイロット圧がその設定圧を下回った場合に閉弁する機械式開閉弁を含んで構成された(3)項に記載のマスタシリンダ装置。
【００２１】
本マスタシリンダ装置では、入力ピストンの収縮が、対向室内およびピストン間室内の作動液の圧力に依拠して禁止あるいは許容されることになる。対向室およびピストン間室が密閉されている状態では、操作力が入力ピストンを介して対向室内およびピストン間室内の作動液に伝達されると、対向室内およびピストン間室内の作動液の圧力が上昇する。本マスタシリンダ装置の内部室連通遮断器である機械式開閉弁は、その作動液の圧力の上昇を自身の開閉に利用しており、圧力が設定圧以上となった場合に開弁し、内部室を低圧源に連通する。その状態において、入力ピストンの収縮の禁止は解除される。一方、対向室およびピストン間室が低圧源に連通させられている状態では、対向室内およびピストン間室内の作動液の圧力が設定圧以上となることはなく、機械式開閉弁は閉弁状態で維持されることとなる。
【００２２】
なお、上記設定圧はなるべく低い圧力に設定されていることが望ましい。設定圧が低くされていれば、ブレーキ操作直後、つまり、対向室内およびピストン間室内の作動液の圧力が操作力によってわずかに上昇させられるだけで、内部室は低圧源に連通することができる。換言すれば、本機械式開閉弁は、対向室およびピストン間室が密閉された状態でのブレーキ操作に応答し、内部室を低圧源に連通させる機構とされているのである。このように、本マスタシリンダ装置では、内部室連通遮断器が比較的簡便な機構によって構成されている。
【００２３】
（５）前記内部室連通遮断器が、前記内部室と低圧源とを繋ぐ連通路に配設された電磁式開閉弁を含んで構成された(3)項に記載のマスタシリンダ装置。
【００２４】
本項の態様は、内部室連通遮断器が電磁式開閉弁とされた態様であり、それの開閉によって入力ピストンの収縮の許容と禁止とを切り換えることが可能とされている。なお、本電磁式開閉弁は、電気的失陥時に入力ピストンの収縮を禁止して操作力依存加圧状態を実現するように、常閉弁、つまり、非励磁状態で閉弁状態となり、励磁状態で開弁状態となる開閉弁であることが望ましい。
【００２５】
（６）前記反力発生機構が、
前記内部室内に配設され、前記２つの部材を、前記入力ピストンが伸長する方向に付勢するスプリングを含んで構成された(3)項ないし(5)項のいずれか１つに記載のマスタシリンダ装置。
【００２６】
本反力発生機構には、例えば、圧縮コイルスプリングを採用することができる。圧縮コイルスプリングの両端の各々が、入力ピストンの２つの部材の各々に連結されていれば、入力ピストンが収縮するような２つの部材の相対移動に対し、圧縮コイルスプリングは、その相対移動と反対の方向の弾性反力を発生する。その弾性力は、入力ピストンを伸張させる方向の力として２つの部材の各々に作用する。
【００２７】
（７）前記反力発生機構が、
それぞれが前記スプリングとして機能し、一方の一端部が前記２つの部材の一方に支持され、かつ、他方の一端部が前記２つの部材の他方に支持された状態で直列的に配設され、互いにばね定数の異なる２つのスプリングと、
それら２つのスプリングの一方の他端部と他方の他端部との間に挟まれて、それら２つのスプリングによって浮動支持されるとともに、それら２つのスプリングの弾性反力を、前記２つの部材に作用させるべくそれら２つのスプリングを連結する浮動座と
を含んで構成された(6)項に記載のマスタシリンダ装置。
【００２８】
上記構成による入力ピストンの収縮では、ばね定数の小さい方のスプリングがより大きく変形することとなる。また、そのスプリングの変形が限界に達した場合には、そのスプリングがそれ以上弾性変形できない状態で、ばね定数の大きい方のスプリングだけが変形することとなる。したがって、操作量の比較的小さい範囲では、ばね定数の小さい方のスプリングを主に変形させ、操作量の比較的大きい範囲では、ばね定数の大きい方のスプリングだけを変形させるようにマスタシリンダ装置を構成することができる。したがって、操作部材の操作量に対する操作反力の変化を示す操作反力勾配を、操作量の比較的小さい範囲では小さくし、操作量の比較的大きい範囲では大きくさせることができる。
【００２９】
（８）前記反力発生機構が、前記内部室に連通して作動液で満たされるとともに容積の変化が許容された液室と、その液室内の作動液を弾性的に加圧する加圧機構とを含んで構成されており、
前記入力ピストン収縮禁止機構が、
前記内部室を密閉すべく、前記内部室の前記液室への連通を遮断する内部室連通遮断器を含んで構成された(2)項に記載のマスタシリンダ装置。
【００３０】
上記構成とされた反力発生機構は、所謂アキュムレータ型のストロークシミュレータを構成しており、加圧機構によって加圧される液室内の作動液の圧力が、内部室内の作動液に伝達されて、入力ピストンの収縮に対する弾性反力、つまり、操作部材の操作に対する操作反力として入力ピストンに作用する。また、上記構成により、内部室連通遮断器によって内部室の液室への連通を遮断すれば、内部室内の作動液は液室に流出、または、液室から流入することができなくなり、内部室の容積変化、つまり、入力ピストンの収縮を禁止することができる。
【００３１】
（９）前記対低圧源連通器が、
前記対向室および前記ピストン間室と低圧源とを繋ぐ連通路に配設された電磁式開閉弁を含んで構成された(1)項ないし(8)項のいずれか１つに記載のマスタシリンダ装置。
【００３２】
本マスタシリンダ装置は、対低圧源連通器が電磁式開閉弁とされた態様であり、それの開閉によって対向室およびピストン間室の低圧源への連通の許容と禁止とを切り換えることができる。なお、本電磁式開閉弁は、電気的失陥時に入力ピストンの加圧ピストンへの当接を許容して操作力依存加圧状態を実現するように、常開弁、つまり、非励磁状態で開弁状態となり、励磁状態で閉弁状態となる開閉弁であることが望ましい。
【００３３】
（１０）前記マスタシリンダ装置が、
前記操作部材が操作されていない状態において、前記入力ピストンの前端と前記加圧ピストンの有底穴の底部とが離間するように構成された(1)項ないし(9)項のいずれか１つに記載のマスタシリンダ装置。
【００３４】
（１１）前記マスタシリンダ装置が、
前記操作部材が操作されていない状態における前記入力ピストンの前端と前記加圧ピストンの有底穴の底部との離間距離が、前記有底穴の内径の５分の１以下とされた(10)項に記載のマスタシリンダ装置。
【００３５】
上記態様のマスタシリンダ装置では、前述の操作力依存加圧状態において操作部材が操作されても、入力ピストンが加圧ピストンに当接するまでは操作力によって加圧室内の作動液を加圧することができない。言わば、本マスタシリンダ装置には、操作部材の操作開始において空走距離が設けられており、操作部材が操作されても操作力によってブレーキ装置を作動させることができない状態が設けられている。つまり、この空走距離は、ブレーキ操作における「遊び」とされている。
【００３６】
本マスタシリンダ装置が操作力依存加圧状態において作動することに鑑みれば、操作部材が操作されていない状態で、入力ピストンと加圧ピストンとの距離は比較的短くされていることが望ましく、具体的には１０分の１以下とされることがより望ましく、極端には、その距離は殆ど０であってもよい。前述のように、操作力依存加圧状態では、入力ピストンが加圧ピストンに当接した状態で加圧室内の作動液が加圧される。したがって、入力ピストンと加圧ピストンとの距離が比較的短くされていれば、ブレーキ操作開始直後に入力ピストンが加圧ピストンに当接し、作動液を加圧してブレーキ装置を作動させることができる。したがって、少しブレーキ操作するだけでブレーキ装置が制動力を発生し始めるため、ブレーキ操作の操作感を良好なものとさせることができる。
【００３７】
（１２）前記マスタシリンダ装置が、
前記対向室内の作動液の圧力が作用する前記鍔部の受圧面積と前記ピストン間室内の作動液の圧力が作用する前記入力ピストンの受圧面積とが等しくなるように構成された(1)項ないし(11)項のいずれか１つに記載のマスタシリンダ装置。
【００３８】
上記構成により、例えば、入力ピストンが、ピストン間室を区画形成する部材と、操作部材が連結される部材とから構成されている場合、前述の高圧源圧依存加圧状態においてブレーキ操作がされても、前述のように、入力ピストンのピストン間室を区画形成する前端はハウジングに対して移動しない。そのため、ブレーキ操作における操作部材の位置は、操作力と反力発生機構の弾性反力とに依存する。つまり、ブレーキ操作において、操作部材は、操作力と弾性反力とが釣り合った位置に停止することになる。したがって、操作部材が加圧ピストンの位置に応じて移動してしまうことがないため、運転者はその移動による違和感を感じることなくブレーキ操作をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】請求可能発明の第１実施例のマスタシリンダ装置を搭載したハイブリッド車両の駆動システムおよび制動システムを表す模式図である。
【図２】請求可能発明の第１実施例のマスタシリンダ装置を含んで構成される液圧ブレーキシステムを示す図である。
【図３】マスタシリンダ装置に連結される操作部材の操作量と、マスタシリンダ装置から操作部材に付与される操作反力との関係を示すグラフである。
【図４】第１実施例の変形例のマスタシリンダ装置を含んで構成される液圧ブレーキシステムを示す図である。
【図５】第１実施例の変形例のマスタシリンダ装置に採用される機械式開閉弁を示す図である。
【図６】請求可能発明の第２実施例のマスタシリンダ装置を含んで構成される液圧ブレーキシステムを示す図である。
【図７】第２実施例のマスタシリンダ装置に採用される反力発生機構を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記の実施例および変形例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
【実施例１】
【００４１】
≪車両の構成≫
図１に、第１実施例のマスタシリンダ装置を搭載したハイブリッド車両の駆動システムおよび制動システムを模式的に示す。車両には、動力源として、エンジン１０と電気モータ１２とが搭載されており、また、エンジン１０の出力により発電を行う発電機１４も搭載されている。これらエンジン１０、電気モータ１２、発電機１４は、動力分割機構１６によって互いに接続されている。この動力分割機構１６を制御することで、エンジン１０の出力を発電機１４を作動させるための出力と、４つの車輪１８のうちの駆動輪となるものを回転させるための出力とに振り分けたり、電気モータ１２の出力を駆動輪に伝達させることができる。つまり、動力分割機構１６は、減速機２０および駆動軸２２を介して駆動輪に伝達される駆動力に関する変速機として機能するのである。なお、「車輪１８」等のいくつかの構成要素は、総称として使用するが、４つの車輪のいずれかに対応するものであることを示す場合には、左前輪，右前輪，左後輪，右後輪にそれぞれ対応して、添え字「ＦＬ」，「ＦＲ」，「ＲＬ」，「ＲＲ」を付すこととする。この表記に従えば、本車両における駆動輪は、車輪１８ＲＬ，および車輪１８ＲＲである。
【００４２】
電気モータ１２は、交流同期電動機であり、交流電力によって駆動される。車両にはインバータ２４が備えられており、インバータ２４は、電力を、直流から交流、あるいは、交流から直流に変換することができる。したがって、インバータ２４を制御することで、発電機１４によって出力される交流の電力を、バッテリ２６に蓄えるための直流の電力に変換させたり、バッテリ２６に蓄えられている直流の電力を、電気モータ１２を駆動するための交流の電力に変換させることができる。発電機１４は、電気モータ１２と同様に、交流同期電動機としての構成を有している。つまり、本実施例の車両では、交流同期電動機が２つ搭載されていると考えることができ、一方が、電気モータ１２として、主に駆動力を出力するために使用され、他方が、発電機１４として、主にエンジン１０の出力により発電するために使用されている。
【００４３】
また、電気モータ１２は、車両の走行に伴う車輪１８ＲＬ，１８ＲＲの回転を利用して、発電（回生発電）を行うことも可能である。このとき、車輪１８ＲＬ，１８ＲＲに連結される電気モータ１２では、電力が発生させられるとともに、電気モータ１２の回転を制止するための抵抗力が発生する。したがって、その抵抗力を、車両を制動する制動力として利用することができる。つまり、電気モータ１２は、電力を発生させつつ車両を制動するための回生ブレーキの手段として利用される。したがって、本車両は、回生ブレーキをエンジンブレーキや後述する液圧ブレーキとともに制御することで、制動されるのである。一方、発電機１４は主にエンジン１０の出力により発電をするが、インバータ２４を介してバッテリ２６から電力が供給されることで、電気モータとしても機能する。
【００４４】
本車両において、上記のブレーキの制御や、その他の車両に関する各種の制御は、複数の電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって行われる。複数のＥＣＵのうち、メインＥＣＵ４０は、それらの制御を統括する機能を有している。例えば、ハイブリッド車両は、エンジン１０の駆動および電気モータ１２の駆動によって走行することが可能とされているが、それらエンジン１０の駆動と電気モータ１２の駆動は、メインＥＣＵ４０によって総合的に制御される。具体的に言えば、メインＥＣＵ４０によって、エンジン１０の出力と電気モータ１２による出力の配分が決定され、その配分に基づき、エンジン１０を制御するエンジンＥＣＵ４２、電気モータ１２及び発電機１４を制御するモータＥＣＵ４４に各制御についての指令が出力される。
【００４５】
メインＥＣＵ４０には、バッテリ２６を制御するバッテリＥＣＵ４６も接続されている。バッテリＥＣＵ４６は、バッテリ２６の充電状態を監視しており、充電量が不足している場合には、メインＥＣＵ４０に対して充電要求指令を出力する。充電要求指令を受けたメインＥＣＵ４０は、バッテリ２６を充電させるために、発電機１４による発電の指令をモータＥＣＵ４４に出力する。
【００４６】
また、メインＥＣＵ４０には、ブレーキを制御するブレーキＥＣＵ４８も接続されている。当該車両には、運転者によって操作されるブレーキ操作部材（以下、単に「操作部材」という場合がある）が設けられており、ブレーキＥＣＵ４８は、その操作部材の操作量であるブレーキ操作量（以下、単に「操作量」という場合がある）と、その操作部材に加えられる運転者の力であるブレーキ操作力（以下、単に「操作力」という場合がある）との少なくとも一方に基づいて目標制動力を決定し、メインＥＣＵ４０に対してこの目標制動力を出力する。メインＥＣＵ４０は、モータＥＣＵ４４にこの目標制動力を出力し、モータＥＣＵ４４は、その目標制動力に基づいて回生ブレーキを制御するとともに、それの実行値、つまり、発生させている回生制動力をメインＥＣＵ４０に出力する。メインＥＣＵ４０では、目標制動力から回生制動力が減算され、その減算された値によって、車両に搭載される液圧ブレーキシステム１００において発生すべき目標液圧制動力が決定される。メインＥＣＵ４０は、目標液圧制動力をブレーキＥＣＵ４８に出力し、ブレーキＥＣＵ４８は、液圧ブレーキシステム１００が発生させる液圧制動力が目標液圧制動力となるように制御するのである。
【００４７】
≪液圧ブレーキシステムの構成≫
上述のように構成された本ハイブリッド車両に搭載される液圧ブレーキシステム１００について、図２を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、「前方」は図２における左方、「後方」は図２における右方をそれぞれ表している。また、「前側」、「前端」、「前進」や、「後側」、「後端」、「後進」等も同様に表すものとされている。以下の説明において［ ］の文字は、センサ等を図面において表わす場合に用いる符号である。
【００４８】
図２に、本車両が備える液圧ブレーキシステム１００を、模式的に示す。液圧ブレーキシステム１００は、作動液を加圧するためのマスタシリンダ装置１１０を有している。車両の運転者は、マスタシリンダ装置１１０に連結された操作装置１１２を操作することでマスタシリンダ装置１１０を作動させることができ、マスタシリンダ装置１１０は、自身の作動によって作動液を加圧する。その加圧された作動液は、マスタシリンダ装置１１０に接続されるアンチロック装置１１４を介して、各車輪に設けられたブレーキ装置１１６に供給される。ブレーキ装置１１６は、加圧された作動液の圧力（以下、「出力圧」と呼ぶ）、所謂マスタ圧に依拠して、車輪１８の回転を制止するための力、すなわち、液圧制動力を発生させる。
【００４９】
液圧ブレーキシステム１００は、高圧源として作動液の圧力を高圧にするための高圧源装置１１８を有している。その高圧源装置１１８は、増減圧装置１２０を介して、マスタシリンダ装置１１０に接続されている。増減圧装置１２０は、高圧源装置１１８によって高圧とされた作動液の圧力を制御する装置であり、マスタシリンダ装置１１０へ入力される作動液の圧力（以下、「入力圧」と呼ぶ）を増加および減少する。マスタシリンダ装置１１０は、その入力圧の増減によって作動可能に構成されている。また、液圧ブレーキシステム１００は、低圧源として作動液を大気圧下で貯留するリザーバ１２２を有している。リザーバ１２２は、マスタシリンダ装置１１０、増減圧装置１２０、高圧源装置１１８の各々に接続されている。
【００５０】
操作装置１１２は、操作部材としてのブレーキペダル１５０と、ブレーキペダル１５０に連結されるオペレーションロッド１５２とを含んで構成されている。ブレーキペダル１５０は、車体に回動可能に保持されている。オペレーションロッド１５２は、後端部においてブレーキペダル１５０に連結され、前端部においてマスタシリンダ装置１１０に連結されている。また、操作装置１１２は、ブレーキペダル１５０の操作量を検出するための操作量センサ［ＳＰ］１５６と、操作力を検出するための操作力センサ［ＦＰ］１５８とを有している。操作量センサ１５６および操作力センサ１５８は、ブレーキＥＣＵ４８に接続されており、ブレーキＥＣＵ４８は、それらのセンサの検出値を基にして、目標制動力を決定する。
【００５１】
ブレーキ装置１１６は、液通路２００，２０２を介してマスタシリンダ装置１１０に接続されている。それら液通路２００，２０２は、マスタシリンダ装置１１０によって出力圧に加圧された作動液をブレーキ装置１１６に供給するための液通路である。液通路２０２には出力圧センサ［Ｐｏ］２０４（所謂マスタ圧センサ）が設けられている。詳しい説明は省略するが、各ブレーキ装置１１６は、ブレーキキャリパと、そのブレーキキャリパに取り付けられたホイールシリンダ（ブレーキシリンダ）およびブレーキパッドと、各車輪とともに回転するブレーキディスクとを含んで構成されている。液通路２００，２０２は、アンチロック装置１１４を介して、各ブレーキ装置１１６のブレーキシリンダに接続されている。ちなみに、液通路２００が、前輪側のブレーキ装置１１６ＦＬ，１１６ＦＲに繋がるようにされており、また、液通路２０２が、後輪側のブレーキ装置１１６ＲＬ，１１６ＲＲに繋がるようにされている。ブレーキシリンダは、マスタシリンダ装置１１０によって加圧された作動液の出力圧に依拠して、ブレーキパッドをブレーキディスクに押し付ける。その押し付けによって発生する摩擦によって、各ブレーキ装置１１６では、車輪の回転を制止する液圧制動力が発生し、車両は制動されるのである。
【００５２】
アンチロック装置１１４は、一般的な装置であり、簡単に説明すれば、各車輪に対応する４対の開閉弁を有している。各対の開閉弁のうちの１つは増圧用開閉弁であり、車輪がロックしていない状態では、開弁状態とされており、また、もう１つは減圧用開閉弁であり、車輪がロックしていない状態では、閉弁状態とされている。車輪がロックした場合に、増圧用開閉弁が、マスタシリンダ装置１１０からブレーキ装置１１６への作動液の流れを遮断するとともに、減圧用開閉弁が、ブレーキ装置１１６からリザーバへの作動液の流れを許容して、車輪のロックを解除するように構成されている。
【００５３】
高圧源装置１１８は、リザーバ１２２から作動液を吸込んでその作動液の液圧を増加させる液圧ポンプ２２０と、増圧された作動液が溜められるアキュムレータ２２２とを含んで構成されている。ちなみに、液圧ポンプ２２０は電動のモータ２２４によって駆動される。また、高圧源装置１１８は、高圧とされた作動液の圧力を検出するための高圧源圧センサ［Ｐｈ］２２６を有している。ブレーキＥＣＵ４８は、高圧源圧センサ２２６の検出値を監視しており、その検出値に基づいて、液圧ポンプ２２０は制御駆動される。この制御駆動によって、高圧源装置１１８は、常時、設定された圧力以上の作動液を増減圧装置１２０に供給する。
【００５４】
増減圧装置１２０は、入力圧を増加させる電磁式の増圧リニア弁２４０と、入力圧を低減させる電磁式の減圧リニア弁２４２とを含んで構成されている。増圧リニア弁２４０は、高圧源装置１１８からマスタシリンダ装置１１０に至る液通路の途中に設けられている。一方、減圧リニア弁２４２は、リザーバ１２２からマスタシリンダ装置１１０に至る液通路の途中に設けられている。なお、増圧リニア弁２４０および減圧リニア弁２４２の各々からマスタシリンダ装置１１０に至る液通路は、１つの液通路とされて、マスタシリンダ装置１１０に接続されている。また、その液通路には、入力圧を検出するための入力圧センサ［Ｐｃ］２４６が設けられている。ブレーキＥＣＵ４８は、入力圧センサ２４６の検出値に基づいて、増減圧装置１２０を制御する。
【００５５】
上記増圧リニア弁２４０は、電流が供給されていない状態では、つまり、非励磁状態では、閉弁状態とされており、それに電流を供給することによって、つまり、励磁状態とすることで、その供給された電流に応じた開弁圧において開弁する。ちなみに、供給される電流が大きい程、開弁圧が高くなるように構成されている。一方、減圧リニア弁２４２は、電流が供給されていない状態では、開弁状態となり、通常時、つまり、当該システムへの電力の供給が可能である時には、設定された範囲における最大電流が供給されて閉弁状態とされ、供給される電流が減少させられることで、その電流に応じた開弁圧において開弁する。ちなみに、電流が小さくなるほど開弁圧が低くなるように構成されている。
【００５６】
≪マスタシリンダ装置の構成≫
マスタシリンダ装置１１０は、マスタシリンダ装置１１０の筐体であるハウジング３０２と、ブレーキ装置１１６に供給する作動液を加圧する第１加圧ピストン３０４および第２加圧ピストン３０６と、運転者の操作が操作装置１１２を通じて入力される入力ピストン３０８とを含んで構成されている。なお、図２は、マスタシリンダ装置１１０が動作していない状態、つまり、ブレーキ操作がされていない状態を示している。
【００５７】
ハウジング３０２は、主に、２つの部材から、具体的には、第１ハウジング部材３１０、第２ハウジング部材３１２から構成されている。第１ハウジング部材３１０は、前端部が閉塞された概して円筒形状とされており、後端部の外周にはフランジ３２０が形成され、そのフランジ３２０において車体に固定されている。第１ハウジング部材３１０は、内径が互いに異なる２つの部分、具体的には、前方側に位置して内径の小さい前方小径部３２２、後方側に位置して内径の大きい後方大径部３２４に区分けされている。
【００５８】
第２ハウジング部材３１２は、前方側に位置して内径の大きい前方大径部３３０、後方側に位置して内径の小さい後方小径部３３２とを有する円筒形状をなしている。それら前方大径部３３０と後方小径部３３２との間には、内径が異なることによって段差面が形成されている。第２ハウジング部材３１２は、前方大径部３３０の前端部が第１ハウジング部材３１０の前方小径部３２２と後方大径部３２４との段差面に接する状態で、その後方大径部３２４に嵌め込まれている。それら第１ハウジング部材３１０，第２ハウジング部材３１２は、第１ハウジング部材３１０の後端部の内周面に嵌め込まれたロック環３３４によって、互いに締結されている。
【００５９】
第２加圧ピストン３０６は、後端部が塞がれた有底円筒形状をなしており、第１ハウジング部材３１０の前方小径部３２２に摺動可能に嵌め合わされている。第１加圧ピストン３０４は、円筒形状をなす本体部３５０と、その本体部３５０の後端部に設けられた鍔部３５２とを有する形状とされている。第１加圧ピストン３０４は、第２加圧ピストン３０６の後方に配設され、本体部３５０の前方の部分が第１ハウジング部材３１０の前方小径部３２２の内周面の後部側に、鍔部３５２が第２ハウジング部材３１２の前方大径部３３０の内周面に、それぞれ、摺動可能に嵌め合わされている。また、第１加圧ピストン３０４の本体部３５０の内部は、前後方向における中間位置に設けられた仕切壁部３５４によって、２つの部分に区画されている。つまり、第１加圧ピストン３０４は、前端，後端にそれぞれ開口する２つの有底穴を有する形状とされている。
【００６０】
第１加圧ピストン３０４の本体部３５０の前方で第２加圧ピストン３０６との間には、２つの後輪に設けられたブレーキ装置１１６ＲＬ，ＲＲに供給される作動液を加圧するための第１加圧室Ｒ１が区画形成されており、また、第２加圧ピストン３０６の前方には、２つの前輪に設けられたブレーキ装置１１６ＦＬ，ＦＲに供給される作動液を加圧するための第２加圧室Ｒ２が区画形成されている。なお、第１加圧ピストン３０４と第２加圧ピストン３０６とは、第１加圧ピストン３０４の仕切壁部３５４に螺着立設された有頭ピン３６０と、第２加圧ピストン３０６の後端面に固設されたピン保持筒３６２とによって、離間距離が設定範囲内に制限されている。また、第１加圧室Ｒ１内，第２加圧室Ｒ２内には、それぞれ、圧縮コイルスプリング（以下、「リターンスプリング」という場合がある）３６４，３６６が配設されており、それらスプリングによって、第１加圧ピストン３０４，第２加圧ピストン３０６はそれらが互いに離間する方向に付勢されつつ、後方に向かうように付勢されている。
【００６１】
一方、第１加圧ピストン３０４の後方、詳しくは、第１加圧ピストン３０４の鍔部３５２の後方には、第２ハウジング部材３１２の段差面との間に、高圧源装置１１８からの作動液が供給される液室、つまり、高圧源装置１１８からの圧力が入力される液室（以下、「入力室」という場合がある）Ｒ３が区画形成されている。ちなみに、図２では、ほとんど潰れた状態で示されている。また、ハウジング３０２の内部には、第２ハウジング部材３１２の内周面と第１加圧ピストン３０４の本体部３５０の外周面との間に形成された空間が存在する。その空間が、第１加圧ピストン３０４の鍔部３５２の前端面と、第１ハウジング部材３１０の前方小径部３２２と後方大径部３２４との段差面とによって区画されることで、環状の液室が形成されている。この液室は、第１加圧ピストン３０４の鍔部３５２を挟んで入力室Ｒ３と対向する対向室Ｒ４とされている。
【００６２】
入力ピストン３０８は、後方に位置して前端部が開口されて後端部が塞がれている円筒形状の後方側部材３７０と、後方側部材３７０の前方に位置して前端部が塞がれて後端部が開口する前方側部材３７２とを含んで構成されている。この前方側部材３７２は、後方側部材３７０の内周部に摺接するようにして後方側部材３７０に嵌め合わされており、前方側部材３７２と後方側部材３７０とは相対移動可能となっている。つまり、入力ピストン６０８は伸縮可能とされている。なお、この相対移動により、前方側部材３７２の前端部は、後方側部材３７０の前端に対して進退可能とされている。なお、このように構成された入力ピストン３０８の内部には、後方側部材３７０と前方側部材３７２とによって液室（以下、「内部室」と言う場合がある）Ｒ５が区画形成されている。
【００６３】
入力ピストン３０８は、ハウジング３０２の後端側から、第２ハウジング部材３１２の後方小径部３３２に挿し込まれるとともに、第１加圧ピストン３０４の後方に開口する有底穴に嵌入されている。この状態で、入力ピストン３０８の前方には、第１加圧ピストン３０４との間に液室（以下「ピストン間室」という場合がある）Ｒ６が区画形成されている。また、入力ピストン３０８と第１加圧ピストン３０４との間には、ある程度の流路面積を有する液通路３７４が形成されており、入力ピストン３０８と第２ハウジング部材３１２との間にも、ある程度の流路面積を有する液通路３７６が形成されている。
【００６４】
また、内部室Ｒ５には、前方側部材３７２を支持する第１反力スプリング３８０と、第１反力スプリング３８０の後方に直列に配設されて、後方側部材３７０を支持する第２反力スプリング３８２と、それらの反力スプリングに挟まれて浮動支持される鍔付ロッド形状の浮動座３８４とが配置されている。第１反力スプリング３８０，第２反力スプリング３８２は、ともに圧縮コイルスプリングであって、前方側部材３７２を、入力ピストン３０８の後方側部材３７０から突出する方向、つまり、入力ピストン６０８が伸張する方向に付勢しており、前方側部材３７２を弾性的に支持している。
【００６５】
ちなみに、前方側部材３７２は、それの後端の外周部に設けられた被係止部が、本体部３７０の前端の内周部に設けられた係止部に係止されることで、後方側部材３７０からある程度以上前方に突出することが制限されている。また、浮動座３８４の前端部には緩衝ゴム３８６が嵌め込まれており、その緩衝ゴム３８６が前方側部材３７２の後端面に当接することで、前方側部材３７２と浮動座３８４との接近はある範囲に制限されている。また、後方側部材３７０の後端部にも緩衝ゴム３８８が嵌め込まれており、その緩衝ゴム３８８が浮動座３８４の後端面に当接することで、後方側部材３７０と浮動座３８４との接近もある範囲に制限されている。つまり、入力ピストン６０８の伸縮がある程度に制限されているのである。
【００６６】
入力ピストン３０８の後方側部材３７０には、ブレーキペダル１５０の操作力を入力ピストン３０８に伝達すべく、また、ブレーキペダル１５０の操作量に応じて入力ピストン３０８を進退させるべく、オペレーションロッド１５２の前端部が連結されている。ちなみに、入力ピストン３０８の後端部は、第２ハウジング部材３１２の後方小径部３３２の後端部によって係止されることで、後退が制限されている。また、オペレーションロッド１５２には、円板状のスプリングシート３９０が付設されており、このスプリングシート３９０と第２ハウジング部材３１２との間には圧縮コイルスプリング（以下、「リターンスプリング」という場合がある）３９２が配設されており、このリターンスプリング３９２によって、オペレーションロッド１５２は後方に向かって付勢されている。なお、スプリングシート３９０とハウジング３０２との間にはブーツ３９４が渡されており、マスタシリンダ装置１１０の後部の防塵が図られている。
【００６７】
第１加圧室Ｒ１は、開口が出力ポートとなる連通孔４００を介して、アンチロック装置１１４に繋がる液通路２０２と連通しており、第１加圧ピストン３０４に設けられた連通孔４０２および開口がドレインポートとなる連通孔４０４を介して、リザーバ１２２に連通可能とされている。一方、第２加圧室Ｒ２は、開口が出力ポートとなる連通孔４０６を介して、アンチロック装置１１４に繋がる液通路２００と連通しており、第２加圧ピストン３０６に設けられた連通孔４０８および開口がドレインポートとなる連通孔４１０を介して、リザーバ１２２に連通可能とされている。第１加圧ピストン３０４の本体部３５０は、第１ハウジング部材３１０の前方小径部３２２の内径よりある程度小さい外径とされており、それらの間には、ある程度の流路面積を有する液通路４１２が形成されている。その液通路４１２は、開口がドレインポートとなる連通孔４１４を介してリザーバ１２２に連通するとともに、開口が連結ポートとなる連通孔４１６を介して外部に連通している。また、第２ハウジング部材３１２の前方大径部３３０の一部分は、第１ハウジング部材３１０の内径よりある程度小さい外径とされており、それらハウジング部材３１０，３１２間にはある程度の流路面積を有する液通路４１８が形成されている。入力室Ｒ３は、その液通路４１８，第２ハウジング部材３１２に設けられた連通孔４２０および開口が入力ポートとなる連通孔４２２を介して、増減圧装置１２０に繋がっている。
【００６８】
第１加圧ピストン３０４には、対向室Ｒ４とピストン間室Ｒ６とを連通させるための室間連通路としての連通孔４２４が設けられている。本マスタシリンダ装置１１０では、その連通孔４２４と液通路３７４とによって、対向室Ｒ４およびピストン間室Ｒ６は、１つの液室（以下、「反力室」という場合がある）Ｒ７とされている。なお、対向室Ｒ４内の作動液の圧力が作用する鍔部３５２の受圧面積と、ピストン間室Ｒ６内の作動液の圧力が作用する入力ピストン３０８の受圧面積とは等しくされている。また、反力室Ｒ７は、第２ハウジング部材３１２に設けられた連通孔４２６および開口が連結ポートとなる連通孔４２８によって、外部に連通している。その連通孔４２８には、連通孔４１６，液通路４１２，連通孔４１４を介してリザーバ１２２に連通される外部連通路４３０が接続されている。また、その外部連通路４３０の途中には、電磁式の開閉弁４３２が設けられている。開閉弁４３２は、非励磁状態で開弁状態となる常開弁であり、開弁状態において、反力室Ｒ７はリザーバ１２２に連通している。
【００６９】
入力ピストン３０８の内部室Ｒ５は、入力ピストン３０８の後方側部材３７０に設けられた連通孔４３４、液通路３７６、第２ハウジング部材３１２に設けられた連通孔４３６、第１ハウジング部材３１０に設けられて開口が連結ポートとなる連通孔４３８を介して、外部に連通している。その連通孔４３８には、一端が外部連通路４３０に接続される外部連通路４４０の他端が接続されている。また、その外部連通路４４０の途中には、電磁式の開閉弁４４２が設けられている。開閉弁４４２は、非励磁状態で閉弁状態となる常閉弁であり、閉弁状態において、内部室Ｒ５のリザーバ１２２への連通は遮断されている。
【００７０】
このように構成されるマスタシリンダ装置１１０において、ブレーキペダル１５０が操作されていない状態で、入力ピストン３０８の前方側部材３７２の前端と、第１加圧ピストン３０４の有底穴の底部とは離間している。また、その離間している距離は、その有底穴の直径の１／５以下、詳しくは、１／１０以下とされている。
【００７１】
≪マスタシリンダ装置の作動≫
以下にマスタシリンダ装置１１０の作動について説明する。通常時、つまり、液圧ブレーキシステム１００が正常に作動することができる場合、開閉弁４３２および開閉弁４４２は励磁されて、それぞれ閉弁および開弁させられている。したがって、反力室Ｒ７は密閉されており、内部室Ｒ５はリザーバ１２２に連通している。運転者によってブレーキペダル１５０の踏込操作が開始されると、入力ピストン３０８を介して操作力がピストン間室Ｒ６内、つまり、反力室Ｒ７内の作動液に伝達され、反力室Ｒ７内の作動液の圧力は上昇する。前述のように、鍔部３５２の受圧面積と入力ピストン３０８の受圧面積とは等しくされているため、反力室Ｒ７内の作動液の圧力によって第１加圧ピストン３０４を前進させようとする力と後退させようとする力とは等しくなる。そのため、操作力によって反力室Ｒ７内の作動液の圧力が上昇しても、そのことだけによって第１加圧ピストン３０４が移動させられることはない。つまり、マスタシリンダ装置１１０は、通常時、操作力に依存して加圧室内の作動液を加圧することができなくされている。換言すれば、ブレーキペダル１５０に加えられた操作力が第１加圧ピストン３０４へと伝達されないようにされているのである。
【００７２】
また、上記ブレーキ操作の途中で液圧制動力を発生させるべく、第１加圧ピストン３０４，第２加圧ピストン３０６によって第１加圧室Ｒ１，第２加圧室Ｒ２内の作動液を加圧する場合には、高圧源装置１１８によって発生させられた圧力を、入力室Ｒ３に入力すればよい。具体的には、回生制動力を超える分の液圧制動力が得られるように、増減圧装置１２０によって制御された圧力を入力室Ｒ３に入力すればよい。第１加圧ピストン３０４は、入力室Ｒ３の作動液の圧力に依存して前進し、第１加圧室Ｒ１内の作動液が加圧される。その第１加圧室Ｒ１内の作動液の圧力に依拠して、第２加圧ピストン３０６が前進し、第２加圧室Ｒ２内の作動液も加圧される。また、第１加圧ピストン３０４の前進によって、対向室Ｒ４内の作動液はピストン間室Ｒ６内へと流入する。前述のように、鍔部３５２の受圧面積と入力ピストン３０８の受圧面積とは等しくされているから、対向室Ｒ４の容積変化における第１加圧ピストン３０４のハウジング３０２に対する移動距離と、ピストン間室Ｒ６の容積変化における第１加圧ピストン３０４の入力ピストン３０８に対する移動距離とは、互いに等しくなる。したがって、通常時、第１加圧ピストン３０４の前進によって入力ピストン３０８が移動することはない。このように、マスタシリンダ装置１１０では、通常時、マスタシリンダ装置１１０が高圧源圧に依存して加圧室Ｒ１，Ｒ２内の作動液を加圧するように作動する状態、すなわち、高圧源圧依存加圧状態が実現される。
【００７３】
また、高圧源圧依存加圧状態におけるブレーキ操作中、入力ピストン３０８は、ピストン間室Ｒ６を区画する前方側部材３７２が移動できない状態で、後方側部材３７０には操作力によって前方への力が加えられている。したがって、入力ピストン３０８は、操作力によって前方側部材３７２と後方側部材３７０とが相対移動することで収縮する。その収縮に対して、第１反力スプリング３８０および第２反力スプリング３８２は弾性反力を発生し、その弾性反力は入力ピストン３０８を伸長させるように前方側部材３７２と後方側部材３７０とに作用する。つまり、第１反力スプリング３８０および第２反力スプリング３８２と、それらを連結する浮動座３８４とは、入力ピストン３０８の収縮に対して弾性反力を発生する反力発生機構として機能する。マスタシリンダ装置１１０では、このような反力発生機構を含んでストロークシミュレータが構成されており、運転者は、その弾性反力を自身のブレーキ操作に対する操作反力として実感することができる。
【００７４】
前述のように、高圧源圧依存加圧状態では、入力ピストン３０８、詳しくは、入力ピストン３０８の前方側部材３７２が移動しないため、ブレーキ操作におけるブレーキペダル１５０の操作位置は、操作力と反力発生機構の弾性反力とに依存することとなる。つまり、ブレーキ操作において、ブレーキペダル１５０の操作量は入力ピストン３０８の収縮量に応じた大きさとなり、ブレーキペダル１５０は、操作力と操作反力とが釣り合った位置に停止することになる。したがって、ブレーキペダル１５０が第１加圧ピストン３０４の位置に応じて移動してしまうことがないため、運転者はその移動による違和感を感じることなくブレーキ操作をすることができる。
【００７５】
図３は、入力ピストン３０８の後方側部材３７０の前進量、つまり、ブレーキぺダル１５０の操作量に対する操作反力の変化（以下、「操作反力勾配」という場合がある）を示すグラフである。言い換えれば、本シリンダ装置１１０の操作反力特性を示すグラフである。この図から解るように、ブレーキペダル１５０の操作量が増加するとそれにつれて操作反力は増加する。そして、設定量（以下、「反力勾配変化操作量」という場合がある）を超えてブレーキペダル１５０の操作量が増加すると、操作量の変化に対する操作反力の変化は大きくなる。すなわち、操作反力の増加勾配が大きくなるようにされている。詳しく説明すると、本シリンダ装置１１０では、第１反力スプリング３８０のばね定数が第２反力スプリング３８２のばね定数より相当小さくされている。そのため、ブレーキ操作における第１反力スプリング３８０の圧縮変形量は第２反力スプリング３８２の圧縮変形量より相当大きくなる。したがって、操作量が増加すると、前方側部材３７２が浮動座３８４の緩衝ゴム３８６に当接し、第１反力スプリング３８０は変形できなくなり、さらに操作量が増加すると、第１反力スプリング３８０が弾性変形できない状態で、第２反力スプリング３８２が弾性変形する。つまり、本シリンダ装置１１０では、このように第１反力スプリング３８０が変形できなくなる際の操作量が反力勾配変化操作量とされている。そのため、マスタシリンダ装置１１０では、操作反力勾配が、操作量の比較的小さい範囲では小さく、操作量の比較的大きい範囲では大きくなっている。このような操作反力特性により、ブレーキペダル１５０の操作感は良好なものとされている。
【００７６】
先に説明したように、本車両では、液圧ブレーキシステム１００は、目標制動力のうちの回生制動力を超える分だけ液圧制動力を発生させればよい。極端に言えば、目標制動力を回生制動力で賄える限り、液圧ブレーキシステム１００による液圧制動力を必要としない。本車両において回生ブレーキで得られる最大の回生制動力を利用可能最大回生制動力と定義すれば、目標制動力がその利用可能最大回生制動力を超えた時点から液圧制動力を発生させると仮定した場合において、その液圧制動力の発生が開始される時点のブレーキペダルの操作量は、概して、図３における最大回生時液圧制動開始操作量となる。液圧ブレーキシステム１００では、この最大回生時液圧制動開始操作量は、前述の反力勾配変化操作量よりもやや大きく設定されている。ちなみに、バッテリ２６の充電量等の関係で、目標制動力が利用可能最大回生制動力を超えない場合であっても、液圧制動力が必要となる場合があるため、その場合には、最大回生時液圧制動開始操作量に至らぬ段階で、入力室Ｒ３に高圧源装置１１８からの圧力を入力すればよい。
【００７７】
運転者がブレーキ操作を終了させると、つまり、操作力のブレーキペダル１５０への付与をやめると、第１加圧ピストン３０４，第２加圧ピストン３０６は、リターンスプリング３６４，３６６によって、それぞれ、初期位置（図２に示す位置であり、第１加圧ピストン３０４の後端が第２ハウジング部材３１２の段差面に当接する状態となる位置）に戻される。また、入力ピストン３０８は、オペレーションロッド１５２とともに、リターンスプリング３９２によって、初期位置（図２に示す位置であり、後方側部材３７０の後端が、第２ハウジング部材３１２の後端部によって係止される位置）に戻される。
【００７８】
次に、電気的失陥のため、液圧ブレーキシステム１００に電力が供給されていない状況下における作動について説明する。ちなみに、電気的失陥時、高圧源装置１１８は作動液を高圧とすることはできない。このような状況下で、開閉弁４３２は、励磁されていないため、開弁させられている。したがって、反力室Ｒ７はリザーバ１２２に連通されているため、入力ピストン３０８は、反力室Ｒ７内の作動液をリザーバ１２２へと流出させながら前進することができ、第１加圧ピストン３０４の仕切壁部３５４に当接する。つまり、開閉弁４３２は、入力ピストン３０８の第１加圧ピストン３０４への当接を許容し、対向室Ｒ４およびピストン間室Ｒ６をリザーバ１２２に連通させる対低圧源連通器として機能する。また、この当接によって、操作力は入力ピストン３０８を介して第１加圧ピストン３０４に伝達されるため、開閉弁４３２は、操作力に依存して加圧室Ｒ１，Ｒ２内の作動液の加圧を実現する操作力依存加圧実現機構とされている。
【００７９】
一方、開閉弁４４２は、通電させられていないため、閉弁させられている。したがって、内部室連通遮断器としての開閉弁４４２は内部室Ｒ５のリザーバ１２２への連通を遮断しており、内部室Ｒ５は密閉されている。そのため、入力ピストン３０８の後方側部材３７０と前方側部材３７２とは相対移動することができず、入力ピストン３０８は収縮が禁止された状態にされている。つまり、開閉弁４４２は、入力ピストン３０８の収縮を禁止する入力ピストン収縮禁止機構として機能する。この状態でブレーキ操作がされると、ブレーキペダル１５０の操作量は、第１加圧ピストン３０４の移動量に応じた大きさとなり、操作量を比較的小さくすることができる。そのため、操作量が必要以上に大きくならず、ブレーキ操作における操作感を良好なものとさせることができる。このように、本シリンダ装置１１０では、高圧源装置１１８が高圧とされた作動液を供給することができない場合に、シリンダ装置１１０が加圧室Ｒ１，Ｒ２内の作動液を操作力に専ら依存して加圧するように作動できる状態、すなわち、操作力依存加圧状態が実現される。
【００８０】
また、前述のように、ブレーキペダル１５０が操作されていない状態で、入力ピストン３０８の前方側部材３７２の前端と、第１加圧ピストン３０４の有底穴の底部とは離間している。そのため、マスタシリンダ装置１１０が操作力依存加圧状態で作動する場合、マスタシリンダ装置１１０には、ブレーキ操作開始において、空走距離、つまり、ブレーキ操作における「遊び」が設けられており、操作力によってブレーキ装置を作動させることができない状態が設定されている。しかしながら、マスタシリンダ装置１１０では、その空走距離が第１加圧ピストン３０４の有底穴の直径の１／５以下、詳しくは、１／１０以下と比較的短くされており、ブレーキ操作における比較的早い段階で入力ピストン３０８が第１加圧ピストン３０４に当接することができる。したがって、マスタシリンダ装置１１０では、操作力依存加圧状態において、ブレーキペダル１５０を少し操作するだけで液圧制動力が発生し始めるため、ブレーキの操作感が良好なものとされている。
【変形例】
【００８１】
図４に、第１実施例のマスタシリンダ装置１１０に代えて、変形例のマスタシリンダ装置５００を採用した液圧ブレーキシステム１００を示す。マスタシリンダ装置５００は、大まかには、第１実施例のマスタシリンダ装置１１０の外部連通路４４０に設けられた電磁式の開閉弁４４２に代えて機械式の開閉弁５０２を採用していることを除いて、第１実施例のマスタシリンダ装置１１０と同じ構造とされている。以下の説明においては、この開閉弁５０２を中心に、第１実施例のマスタシリンダ装置１１０と異なる構成および作動についてのみ説明する。
【００８２】
開閉弁５０２は、外部連通路４４０の途中に設けられている。図５は、開閉弁５０２の断面図である。開閉弁５０２は、筐体であるハウジング５１０と、そのハウジング５１０内部に配置された弁子部材５１２およびプランジャ５１４を含んで構成されている。ハウジング５１０は、両端が閉塞された円筒形状とされている。ハウジング５１０の内部には、内径の大きい大内径部５２０と内径の小さい小内径部５２２とが形成されており、それら内径部の境界には段差面５２４が形成されている。ハウジング５１０内には、概して円柱形状とされた仕切部材５２５が、段差面５２４に当接する状態で大内径部５２０に固定的に嵌入されている。なお、仕切部材５２５の中心部には、連通孔５２６が設けられている。また、仕切部材５２５の外周において段差面５２４に近い部分では、外径が小さくされており、第１ハウジング部材３２０の大内径部５２０と仕切部材５２５との間には、隙間５２８が形成されている。
【００８３】
ハウジング５１０の大内径部５２０には、仕切部材５２５とによって液室Ｒ１１が区画されている。その液室Ｒ１１には、球形とされた弁子部材５１２と圧縮コイルスプリング５３０とが配置されており、弁子部材５１２はスプリング５３０の弾性反力によって連通孔５２６にそれを塞ぐようにして押し付けられている。なお、弁子部材５１２の直径は、連通孔５２６の直径より大きくされている。つまり、仕切部材５２５は弁座として機能し、弁子部材５１２が着座することで、連通孔５２６を塞ぐことができる。この状態で、開閉弁５０２は閉弁状態となる。ハウジング５１０の小内径部５２２には、概して円柱形状とされたプランジャ５１４が配置されている。プランジャ５１４は、一端が連通孔５２６の直径より小さな外径とされた先端部５３２とされており、他端が小内径部５２２の内径より若干小さな外径とされた基底部５３４とされている。したがって、プランジャ５１４は、基底部５３４が小内径部５２２に摺動可能な状態で、ハウジング５１０内部に嵌め込まれている。また、プランジャ５１４の前方には、小内径部５２２，仕切部材５２５，プランジャ５１４によって液室Ｒ１２が区画されており、後方には、小内径部５２２，プランジャ５１４によって、後述するパイロット圧とされる作動液が導入されるパイロット圧室Ｒ１３が区画されている。なお、パイロット圧室Ｒ１３は図５では殆ど潰れた状態で示されている。また、前述の連通孔５２６によって、液室Ｒ１２は液室Ｒ１１に連通することが可能とされている。
【００８４】
ハウジング５１０の大内径部５２０には、一端が液室Ｒ１１に開口し、他端が連結ポートとされた連通孔５３６が設けられている。また、大内径部５２０の段差面５２４の近くには、一端が隙間５２８に開口し、他端が連結ポートとされた連通孔５３８が設けられている。また、仕切部材５２５には、隙間５２８と液室Ｒ１２とを連通する連通孔５４０が設けられている。さらに、ハウジング５１０の小内径部５２２には、一端がパイロット圧室Ｒ１３に開口し、他端が連結ポートとされた連通孔５４２が設けられている。
【００８５】
上述のように構成された開閉弁５０２は、連通孔５３６，５３８の各々の連結ポートにおいて外部連通路４４０に接続されている。つまり、連通孔５３６，液室Ｒ１１，Ｒ１２，連通孔５４０，隙間５２８，連通孔５３８は，外部連通路４４０の一部を構成していると言うこともでき、その外部連通路４４０によって、マスタシリンダ装置５００の連通孔４３８はリザーバ１２２に連通することが可能とされている。また、連通孔５４２の連結ポートには、外部連通路４３０から分岐する連通路が繋げられており、連通孔５４２には、反力室Ｒ７内の作動液と同じ圧力の作動液が供給される。したがって、プランジャ５１４は、反力室Ｒ７内の作動液の圧力に応じて、自身の先端部５３２が連通孔５２６を挿通して弁子部材５１２を押圧するように作動することができる。その弁子部材５１２を押圧する力が、圧縮スプリング５３０の弁子部材５１２を押す力以上になると、プランジャ５１４は弁子部材５１２を連通孔５２６から離間させることができる。この状態で開閉弁５０２は開弁状態となる。
【００８６】
シリンダ装置５００の作動について以下に説明する。通常時、開閉弁４３２は励磁されて閉弁状態とされているため、反力室Ｒ７が密閉されている。この状態でブレーキ操作が行われると、反力室Ｒ７内の作動液の圧力は上昇する。そのため、開閉弁５０２では、弁子部材５１２が連通孔５２６から離間して、開閉弁５０２は開弁状態となり、液室Ｒ１１とＲ１２とが互いに連通する状態、つまり、内部室Ｒ５がリザーバ１２２に連通する状態となる。したがって、マスタシリンダ装置５００は、通常時、高圧源圧依存加圧状態で作動することができる。
【００８７】
本マスタシリンダ装置５００の開閉弁５０２では、パイロット圧室Ｒ１３の作動液の圧力が作用するプランジャ５１４の基底部５３４の受圧面積が比較的大きくされている。そのため、反力室Ｒ７内の作動液の圧力がわずかに上昇すれば、開閉弁５０２は開弁することが可能とされている。したがって、マスタシリンダ装置５００では、開閉弁５０２によって、ブレーキ操作直後、つまり、反力室内Ｒ７内の作動液の圧力が操作力によってわずかに上昇するだけで、内部室Ｒ５はリザーバ１２２に連通することができる。
【００８８】
一方、電気的失陥時では、開閉弁４３２は開弁状態とさせられている。そのため、反力室Ｒ７および外部連通路４３０の作動液の圧力は大気圧となっており、パイロット圧室Ｒ１３の作動液の圧力も大気圧となっている。したがって、電気的失陥時においては、弁子部材５１２が連通孔５２６から離間することはない。つまり、開閉弁５０２は閉弁状態で維持され、内部室Ｒ５のリザーバ１２２への連通が遮断されている。したがって、シリンダ装置５００は、操作力依存加圧状態で作動することができる。
【００８９】
なお、シリンダ装置１１０が操作力依存加圧状態とされている場合、液室Ｒ１２内の作動液には、内部室Ｒ５の作動液の圧力が作用するが、開閉弁３０２はその圧力によって開弁しないように構成されている。詳しく言うと、液室Ｒ１２内の作動液が弁子部材５１２に作用する部分の面積は相当に小さくされており、その作動液の圧力によって弁子部材５１２を仕切部材５２５から押し上げる力が、スプリング５３０によって弁子部材５１２を仕切部材５２５に押し付ける力より大きくなることがないように、開閉弁３０２は構成されている。したがって、操作力依存加圧状態では、開閉弁３０２は閉弁状態に維持されるのである。
【００９０】
したがって、開閉弁５０２は、反力室Ｒ７内の作動液の圧力をパイロット圧として導入し、そのパイロット圧が圧縮スプリング５３０の弾性反力に依拠して設定された設定圧以上である場合に開弁し、設定圧を下回ると閉弁するように作動する内部室連通遮断器として機能する。このように、マスタシリンダ装置５００では、比較的簡便な機構によって内部室連通遮断器が構成されている。
【実施例２】
【００９１】
図６に、第１実施例のマスタシリンダ装置１１０に代えて、第２実施例のマスタシリンダ装置６００を採用した液圧ブレーキシステム１００を示す。マスタシリンダ装置６００は、大まかには、第１実施例のマスタシリンダ装置１１０と同じ構造とされている。以下の説明においては、説明の簡略化に配慮し、第１実施例のマスタシリンダ装置１１０と異なる構成および作動についてのみ説明する。
【００９２】
マスタシリンダ装置６００の入力ピストン６０２は、第１実施例のマスタシリンダ装置１１０の入力ピストン３０８から、それの内部に設けられていたスプリング等が除かれた形状とされている。また、マスタシリンダ装置６００では、外部連通路４４０に、常閉弁とされている電磁式の開閉弁６０６と、常開弁とされている電磁式の開閉弁６０８とが設けられている。つまり、本マスタシリンダ装置６００では、それらの開閉弁に挟まれて外部式のストロークシミュレータ６１０が設けられているのである。
【００９３】
図７は、ストロークシミュレータ６１０の断面図である。ストロークシミュレータ６１０は、筐体であるハウジング６１２と、そのハウジング６１２内部に配置された加圧ピストン６１４および圧縮コイルスプリング６１６を含んで構成されている。ハウジング６１２は、両端が閉塞された円筒形状とされている。加圧ピストン６１４は、円盤状とされており、ハウジング６１２の内周面に摺動可能に配設されている。スプリング６１６は、それの一端がハウジング６１２の内底面に支持されており、他端が加圧ピストン６１４の一端面に支持されている。したがって、加圧ピストン６１４は、スプリング６１６によってハウジング６１２に弾性的に支持されている。また、ハウジング６１２の内部には、加圧ピストン６１４の他端面とハウジング６１２とによって液室Ｒ２１が区画されている。また、ハウジング６１２には、一端が液室Ｒ２１に開口し、他端が連結ポートとされた連通孔６１８が設けられている。その連通孔６１８の連結ポートには、外部連通路４４０から分岐する連通路が接続されている。したがって、液室Ｒ２１は内部室Ｒ５と連通可能となっている。
【００９４】
液室Ｒ２１内の作動液は、加圧ピストン６１４を介してスプリング６１６によって弾性的に加圧されている。また、液室Ｒ２１が内部室Ｒ５と連通している状態で、入力ピストン６０２が収縮すると、内部室Ｒ５内の作動液は外部連通路４４０を介して液室Ｒ２１に流入することができる。その作動液の流入によって液室Ｒ２１の容積が増大すると、加圧ピストン６１４がスプリング６１６を圧縮し、スプリング６１６から作動液に作用する弾性反力が増大する。このように、ストロークシミュレータ６１０は、容積の変化が許容された液室Ｒ２１と、加圧機構として作動液を加圧するスプリング６１６とを含んで構成され、入力ピストン６０２の収縮に対して弾性反力を発生させる反力発生機構とされている。
【００９５】
このように構成されたマスタシリンダ装置６００において、通常時、開閉弁６０６および開閉弁６０８は励磁されて、それぞれ開弁および閉弁させられている。したがって、内部室Ｒ５は開閉弁６０６を介してストロークシミュレータ６１０に連通しており、また、内部室Ｒ５およびストロークシミュレータ６１０のリザーバ１２２への連通は開閉弁６０８によって遮断されている。そのため、運転者によってブレーキペダル１５０が操作され、入力ピストン６０２が収縮すると、ストロークシミュレータ６１０では、スプリング６１６の弾性反力が増大する。したがって、通常時、運転者は自身のブレーキ操作に応じて変化する弾性反力を操作反力として実感することができ、マスタシリンダ装置６００は高圧源圧依存加圧状態において作動することができる。なお、ストロークシミュレータ６１０は１つのスプリングによって構成されているため、操作量に対する操作反力の変化は図３のグラフに示すようにはならず、操作量に対して操作反力は略一定の割合で変化する。つまり、操作反力勾配は略一定の大きさとなる。
【００９６】
また、電気的失陥のため、液圧ブレーキシステム１００に電力が供給されていない状況下では、開閉弁６０６および開閉弁６０８は励磁されておらず、それぞれ閉弁および開弁させられている。したがって、内部室Ｒ５は開閉弁６０６によってストロークシミュレータ６１０への連通が遮断されており、内部室Ｒ５は密閉されている。つまり、開閉弁６０６は内部室Ｒ５の液室Ｒ２１への連通を遮断する内部室連通遮断器として機能し、また、内部室Ｒ５を密閉することで入力ピストン６０２の収縮を禁止することができる入力ピストン収縮禁止機構として機能する。したがって、電気的失陥時、マスタシリンダ装置６００は操作力依存加圧状態において作動することができる。
【００９７】
なお、電気的失陥時、ストロークシミュレータ６１０は開閉弁６０８の開弁によってリザーバ１２２に連通されている。また、イグニッションがＯＦＦとされたときにも、開閉弁６０８は非励磁とされて開弁し、ストロークシミュレータ６１０はリザーバ１２２に連通する。マスタシリンダ装置６００では、通常時のブレーキ操作で、例えば、内部の作動液の漏れ等によって、液室Ｒ２１内の作動液に残圧が生じてしまう可能性がある。そのような残圧は、ストロークシミュレータ６１０の適正な作動を妨げてしまう。本マスタシリンダ装置６００は、液室Ｒ２１を定期的にリザーバ１２２に連通することで、そのような残圧を解消することが可能とされている。
【００９８】
また、本マスタシリンダ装置６００に採用されるストロークシミュレータは、所謂ダイアフラム式のストロークシミュレータであってもよい。つまり、液室Ｒ２１が加圧ピストン６１４の代わりにダイアフラムによって区画されており、作動液がそのダイアフラムを介して加圧機構によって加圧されるようなストロークシミュレータを採用することも可能である。
【００９９】
さらに、本マスタシリンダ装置６００では、電磁式の開閉弁６０６に代えて、前述の第１実施例の変形例のマスタシリンダ装置６００で採用された機械式の開閉弁６０２を内部式連通遮断器として採用することも可能である。開閉弁６０２が採用された場合、開閉弁６０２は、外部連通路４４０のうち、連通孔４３８の接続ポートとストロークシミュレータ６１０との間に配置され、外部連通路４３０から反力室Ｒ７内の作動液の圧力をパイロット圧として導入すればよい。そのように配設された開閉弁６０２は、通常時、開弁状態となり、電気的失陥時に、閉弁状態となるように作動することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１１０：マスタシリンダ装置 １１６：ブレーキ装置 １１８：高圧源装置（高圧源） １２２：リザーバ １５０：ブレーキペダル（操作部材） ３０２：ハウジング ３０４：第１加圧ピストン（加圧ピストン） ３０８：入力ピストン ３５０：本体部 ３５２：鍔部 ３７０：後方部材 ３７２：前方部材 ３８０：第１反力スプリング（反力発生機構） ３８２：第２反力スプリング（反力発生機構） ３８４：浮動座（反力発生機構） ４２４：連通孔（室間連通路） ４３２：電磁式開閉弁（対低圧源連通器） ４４２：電磁式開閉弁（入力ピストン収縮禁止機構） Ｒ１：第１加圧室 Ｒ３：入力室 Ｒ４：対向室 Ｒ５：内部室 Ｒ６：ピストン間室 ５００：マスタシリンダ装置 ５０２：機械式開閉弁（入力ピストン収縮禁止機構） ６００：マスタシリンダ装置 ６０６：電磁式開閉弁（入力ピストン収縮禁止機構） ６１０：ストロークシミュレータ（反力発生機構） ６１６：圧縮コイルスプリング（加圧機構） Ｒ２１：液室
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪に設けられて作動液の圧力によって作動するブレーキ装置に、加圧された作動液を供給するためのマスタシリンダ装置であって、
前方が閉塞されたハウジングと、
後端に開口する有底穴を有するとともに、本体部とその本体部の外周に形成された鍔部とを有し、前記本体部の前方に、前記ブレーキ装置に供給される作動液を加圧するための加圧室が区画されるとともに、前記鍔部の後方に、高圧源から作動液が導入される環状の入力室が、前記鍔部の前方に、作動液で満たされて前記鍔部を挟んで前記入力室と対向する環状の対向室が、それぞれ区画されるようにして、前記ハウジング内に配設された加圧ピストンと、
作動液で満たされるピストン間室が前記加圧ピストンとによって自身の前方に区画されるようにして、前記加圧ピストンの有底穴に嵌入され、後端部において操作部材に連結され、かつ、その操作部材の操作によって収縮可能とされた入力ピストンと、
その入力ピストンの収縮に対して弾性反力を発生させる反力発生機構と、
前記加圧ピストンの進退に伴う前記対向室の容積変化と前記ピストン間室の容積変化とを相互に吸収可能とすべく、それら対向室とピストン間室とを相互に連通させる室間連通路と、
を備え、
通常、前記室間連通路によって連通させられた前記対向室および前記ピストン間室が密閉され、前記操作部材に加えられた操作力が前記入力ピストンから前記加圧ピストンへ伝達されない状態において、前記反力発生機構によって発生させられる弾性反力を前記操作部材の操作に対する操作反力として機能させつつ、前記高圧源から導入された作動液の圧力に依存して前記加圧ピストンが前記加圧室内の作動液を加圧するように構成され、
前記高圧源から導入される作動液の圧力が不充分となる状況下において、前記入力ピストンから前記加圧ピストンへの前記操作力の伝達を許容して、その操作力に依存した前記加圧ピストンによる前記加圧室内の作動液の加圧を実現させる操作力依存加圧実現機構を、さらに備え、
その操作力依存加圧実現機構が、
前記入力ピストンの前記加圧ピストンへの当接を許容すべく、前記対向室および前記ピストン間室を低圧源に連通させる対低圧源連通器と、
前記入力ピストンの収縮を禁止する入力ピストン収縮禁止機構と
を含んで構成されたマスタシリンダ装置。
【請求項２】
前記入力ピストンが、作動液で満たされる内部室が自身の内部に形成されるようにして互いに嵌め合わせれた２つの部材を含んで構成され、それら２つの部材の相対移動が許容されて収縮可能とされており、
入力ピストン収縮禁止機構が、前記内部室を密閉することで前記入力ピストンの収縮を禁止するように構成された請求項１に記載のマスタシリンダ装置。
【請求項３】
前記入力ピストンが、前記内部室が低圧源に連通することで収縮可能とされており、
前記入力ピストン収縮禁止機構が、
前記内部室を密閉すべく、前記内部室の低圧源への連通を遮断する内部室連通遮断器を含んで構成された請求項２に記載のマスタシリンダ装置。
【請求項４】
前記内部室連通遮断器が、
前記内部室と低圧源とを繋ぐ連通路に配設され、前記対向室および前記ピストン間室内の作動液の圧力がパイロット圧として導入されて、そのパイロット圧が設定圧以上である場合に開弁し、そのパイロット圧がその設定圧を下回った場合に閉弁する機械式開閉弁を含んで構成された請求項３に記載のマスタシリンダ装置。
【請求項５】
前記反力発生機構が、
前記内部室内に配設され、前記２つの部材を、前記入力ピストンが伸長する方向に付勢するスプリングを含んで構成された請求項３または請求項４のいずれか１つに記載のマスタシリンダ装置。
【請求項６】
前記マスタシリンダ装置が、
前記操作部材が操作されていない状態において、前記入力ピストンの前端と前記加圧ピストンの有底穴の底部とが離間するように構成された請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載のマスタシリンダ装置。
【請求項７】
前記マスタシリンダ装置が、
前記操作部材が操作されていない状態における前記入力ピストンの前端と前記加圧ピストンの有底穴の底部との離間距離が、前記有底穴の内径の５分の１以下とされた請求項６に記載のマスタシリンダ装置。
【請求項１】
車輪に設けられて作動液の圧力によって作動するブレーキ装置に、加圧された作動液を供給するためのマスタシリンダ装置であって、
前方が閉塞されたハウジングと、
後端に開口する有底穴を有するとともに、本体部とその本体部の外周に形成された鍔部とを有し、前記本体部の前方に、前記ブレーキ装置に供給される作動液を加圧するための加圧室が区画されるとともに、前記鍔部の後方に、高圧源から作動液が導入される環状の入力室が、前記鍔部の前方に、作動液で満たされて前記鍔部を挟んで前記入力室と対向する環状の対向室が、それぞれ区画されるようにして、前記ハウジング内に配設された加圧ピストンと、
作動液で満たされるピストン間室が前記加圧ピストンとによって自身の前方に区画されるようにして、前記加圧ピストンの有底穴に嵌入され、後端部において操作部材に連結され、かつ、その操作部材の操作によって収縮可能とされた入力ピストンと、
その入力ピストンの収縮に対して弾性反力を発生させる反力発生機構と、
前記加圧ピストンの進退に伴う前記対向室の容積変化と前記ピストン間室の容積変化とを相互に吸収可能とすべく、それら対向室とピストン間室とを相互に連通させる室間連通路と、
を備え、
通常、前記室間連通路によって連通させられた前記対向室および前記ピストン間室が密閉され、前記操作部材に加えられた操作力が前記入力ピストンから前記加圧ピストンへ伝達されない状態において、前記反力発生機構によって発生させられる弾性反力を前記操作部材の操作に対する操作反力として機能させつつ、前記高圧源から導入された作動液の圧力に依存して前記加圧ピストンが前記加圧室内の作動液を加圧するように構成され、
前記高圧源から導入される作動液の圧力が不充分となる状況下において、前記入力ピストンから前記加圧ピストンへの前記操作力の伝達を許容して、その操作力に依存した前記加圧ピストンによる前記加圧室内の作動液の加圧を実現させる操作力依存加圧実現機構を、さらに備え、
その操作力依存加圧実現機構が、
前記入力ピストンの前記加圧ピストンへの当接を許容すべく、前記対向室および前記ピストン間室を低圧源に連通させる対低圧源連通器と、
前記入力ピストンの収縮を禁止する入力ピストン収縮禁止機構と
を含んで構成されたマスタシリンダ装置。
【請求項２】
前記入力ピストンが、作動液で満たされる内部室が自身の内部に形成されるようにして互いに嵌め合わせれた２つの部材を含んで構成され、それら２つの部材の相対移動が許容されて収縮可能とされており、
入力ピストン収縮禁止機構が、前記内部室を密閉することで前記入力ピストンの収縮を禁止するように構成された請求項１に記載のマスタシリンダ装置。
【請求項３】
前記入力ピストンが、前記内部室が低圧源に連通することで収縮可能とされており、
前記入力ピストン収縮禁止機構が、
前記内部室を密閉すべく、前記内部室の低圧源への連通を遮断する内部室連通遮断器を含んで構成された請求項２に記載のマスタシリンダ装置。
【請求項４】
前記内部室連通遮断器が、
前記内部室と低圧源とを繋ぐ連通路に配設され、前記対向室および前記ピストン間室内の作動液の圧力がパイロット圧として導入されて、そのパイロット圧が設定圧以上である場合に開弁し、そのパイロット圧がその設定圧を下回った場合に閉弁する機械式開閉弁を含んで構成された請求項３に記載のマスタシリンダ装置。
【請求項５】
前記反力発生機構が、
前記内部室内に配設され、前記２つの部材を、前記入力ピストンが伸長する方向に付勢するスプリングを含んで構成された請求項３または請求項４のいずれか１つに記載のマスタシリンダ装置。
【請求項６】
前記マスタシリンダ装置が、
前記操作部材が操作されていない状態において、前記入力ピストンの前端と前記加圧ピストンの有底穴の底部とが離間するように構成された請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載のマスタシリンダ装置。
【請求項７】
前記マスタシリンダ装置が、
前記操作部材が操作されていない状態における前記入力ピストンの前端と前記加圧ピストンの有底穴の底部との離間距離が、前記有底穴の内径の５分の１以下とされた請求項６に記載のマスタシリンダ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１０６９（Ｐ２０１２−１０６９Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３６８９５（Ｐ２０１０−１３６８９５）
【出願日】平成２２年６月１６日（２０１０．６．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１６日（２０１０．６．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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