車両用ブレーキ装置
【課題】車両用ブレーキ装置のストロークシミュレータにおいて，特に低入力荷重領域で充分な操作ストロークを得ることができ，しかも入力荷重の解除時にはヒステリシスも充分に得ることができるようにする。
【解決手段】制御ピストン２１を，前端壁２１ｆを有する中空円筒状に形成し，ストロークシミュレータ２５が，ブレーキ操作部材２３に連結されて制御ピストン２１内にその後端から摺動可能に嵌合される入力ピストン４１と，前端壁２１ｆ及び入力ピストン４１間に直列に介装される，何れもゴム又はエラストマの弾性材よりなる第１及び第２弾性体４６，４７とを備え，第１弾性体４６の硬さを第２弾性体４７の硬さより低く設定し，入力ピストン４１への操作荷重入力時，第１弾性体４６及び第２弾性体４７が，その順で軸方向に圧縮変形されるようにした。
【解決手段】制御ピストン２１を，前端壁２１ｆを有する中空円筒状に形成し，ストロークシミュレータ２５が，ブレーキ操作部材２３に連結されて制御ピストン２１内にその後端から摺動可能に嵌合される入力ピストン４１と，前端壁２１ｆ及び入力ピストン４１間に直列に介装される，何れもゴム又はエラストマの弾性材よりなる第１及び第２弾性体４６，４７とを備え，第１弾性体４６の硬さを第２弾性体４７の硬さより低く設定し，入力ピストン４１への操作荷重入力時，第１弾性体４６及び第２弾性体４７が，その順で軸方向に圧縮変形されるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，マスタシリンダと，このマスタシリンダを倍力作動する液圧ブースタとよりなり，その液圧ブースタが，前記マスタシリンダを作動する倍力液圧を発生し得る倍力液圧発生室と，ブレーキ操作部材からの入力による前進により液圧源の液圧を倍力液圧発生室に導入すると共に，その倍力液圧発生室側から導入液圧に応じた後退方向への反力を受ける制御ピストンと，前記ブレーキ操作部材に操作ストロークを付与するストロークシミュレータとを備える車両用ブレーキ装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
かゝる車両用ブレーキ装置は，特許文献１および特許文献２に開示されるように既に知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２８２０１２号公報
【特許文献２】特開２００４−３３８４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示される車両用ブレーキ装置のストロークシミュレータは，ブレーキ操作部材に連なり，中空円筒状をなす制御ピストン内に摺動可能に嵌合される入力ピストンと，制御ピストン内で前端部が該制御ピストンに受け止められると共に，後端部が前記入力ピストンに摺動可能に支持されるガイド軸と，入力ピストンの前方で前記ガイド軸を囲繞するようにして前記制御ピストン内に収容され，制御ピストンに対する前記入力ピストンの前進に応じて軸方向に圧縮変形されるゴム又はエラストマ製の単一の筒状弾性体とで構成されるもので，このようなストロークシミュレータでは，入力ピストンに対する入力荷重の増加時，弾性体は，先ず拡径して制御ピストンの内周面に密着し，次いで内周面を縮径させながらガイド軸の外周面に密着させていくように圧縮変形することで，入力ピストンに操作ストロークを付与することになるが，低入力荷重領域では，弾性体の外周面が制御ピストンの内周面に密着すると，ばね定数が急激に増加するため，充分な操作ストロークを得ることができず，微妙なブレーキ操作を行うことが容易でない。
【０００５】
また特許文献２に開示される車両用ブレーキ装置のストロークシミュレータは，制御ピストン及び入力ピストン間に，コイルばねと，ゴム又はエラストマ製の弾性体とを直列に介装し，これらコイルばね及び弾性体のセット荷重を等しく設定すると共に，コイルばねのばね定数を，弾性体のそれより小さく設定し，低入力荷重領域では，直列のコイルばね及び弾性体が共に作動し，高入力荷重領域では弾性体のみが作動するようにしたもので，こうしたものでは，低入力荷重領域での弾性体の圧縮変形量が，コイルばねの圧縮変形により大きく削減されるため，低入力荷重領域での入力荷重の解除時，弾性体に充分なヒステリシスを期待することはできず，良好なブレーキ操作フィーリングを得ることができない。
【０００６】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，特に低入力荷重領域では，充分な操作ストロークを得ることができ，しかも入力荷重の解除時にはヒステリシスも充分に得ることができてブレーキ操作フィーリングを良好にし得るストロークシミュレータを備えた車両用ブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために，本発明は，マスタシリンダと，このマスタシリンダを倍力作動する液圧ブースタとよりなり，その液圧ブースタが，前記マスタシリンダを作動する倍力液圧を発生し得る倍力液圧発生室と，ブレーキ操作部材からの入力による前進により液圧源の液圧を倍力液圧発生室に導入すると共に，その倍力液圧発生室側から導入液圧に応じた後退方向への反力を受ける制御ピストンと，前記ブレーキ操作部材に操作ストロークを付与するストロークシミュレータとを備える車両用ブレーキ装置において，前記制御ピストンを，前端壁を有する中空円筒状に形成し，前記ストロークシミュレータが，前記ブレーキ操作部材に連結されて前記制御ピストン内にその後端から摺動可能に嵌合される入力ピストンと，前記前端壁及び入力ピストン間に直列に介装される，何れもゴム又はエラストマの弾性材よりなる第１及び第２弾性体とを備え，前記第１弾性体の硬さを前記第２弾性体の硬さより低く設定し，前記入力ピストンへの操作荷重入力時，前記第１弾性体及び第２弾性体が，その順で軸方向に圧縮変形されるようにしたことを第１の特徴とする。
【０００８】
また本発明は，第１の特徴に加えて，前記ストロークシミュレータが，前記制御ピストン内に収容されて後端部が前記入力ピストンに摺動可能に支持されるガイド軸と，このガイド軸の前端部に形成されて前記制御ピストンの内周面に摺動可能に嵌合されるガイドフランジと，このガイドフランジの前端に連設されて前記制御ピストンの前端壁に所定間隙を存して対向し，前面を開放したストローク規制シリンダとを更に備え，前記第１弾性体を，前記ストローク規制シリンダに軸方向圧縮変形可能に収容すると共に，この第１弾性体の前端部を前記ストローク規制シリンダ外に突出させて前記前端壁に当接可能に配置し，前記入力ピストンへの操作荷重入力時，前記第１弾性体の軸方向圧縮変形に伴ない前記ストローク規制シリンダの前端が前記前端壁に当接したとき又はその当接直前もしくは当接直後より前記第２弾性体の軸方向圧縮変形が開始されるようにしたことを第２の特徴とする。
【０００９】
さらに本発明は，第１又は第２の特徴に加えて，前記ガイドフランジと，前記制御ピストンの前端壁との間に，該ガイドフランジを後方へ付勢して前記第１弾性体に軸方向の初期荷重を付与するコイルばねを前記第１弾性体と並列に縮設したことを第３の特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の特徴によれば，第１弾性体の硬さを前記第２弾性体の硬さより低く設定し，入力ピストンへの操作荷重入力時，第１弾性体及び第２弾性体が，その順で軸方向に圧縮変形されるようにしたので，低入力荷重領域では，硬さが低い第１弾性体の圧縮変形により，第１弾性体のばね定数が２次曲線的に緩やかに変化することになり，充分な操作ストロークを得て，微妙なブレーキ操作を容易に行うことが可能となる。また入力荷重の解除時には，第１弾性体の原形への復元量も大きいので，比較的大きなヒステリシスが発生し，ブレーキ操作フィルタを良好にすることができる。
【００１１】
一方，高入力荷重領域では，硬さが高い第２弾性体の圧縮変形により，第２弾性体のばね定数が２次曲線的に大きく変化することになり，入力ピストンの入力荷重を制御ピストンに効率よく伝達することができると共に，急ブレーキ操作にも対応することができる。
【００１２】
本発明の第２の特徴によれば，第１及び第２弾性体の圧縮変形を所定の順序通り行わせることができ，ストロークシミュレータに常に安定した特性を発揮させることができる。しかも第１弾性体の圧縮変形限界を，ストローク規制シリンダが制御ピストンの前端壁への当接により規制するので，高入力荷重領域では，第１弾性体に入力荷重が作用することを防ぎ，その耐久性の向上を図ることができる。
【００１３】
本発明の第３の特徴によれば，ガイドフランジと，制御ピストンの前端壁との間に，該ガイドフランジを後方へ付勢して第１弾性体に軸方向の初期荷重を付与するコイルばねを，第１弾性体と並列に縮設したので，第１弾性体と，制御ピストンの前端壁又はストローク規制シリンダの底壁との間に微小間隙を形成して第１弾性体を無負荷状態にし，その耐久性を確保することができると共に，ガイド軸及び第２弾性体の振動を防ぐこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る車両用ブレーキ装置の縦断側面図。
【図２】図１中のストロークシミュレータ部の拡大図。
【図３】上記ストロークシミュレータの作動説明図。
【図４】上記ストロークシミュレータの特性線図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を，添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
先ず，図１において，自動車の車両用ブレーキ装置は，マスタシリンダＭと，このマスタシリンダＭを倍力作動する液圧ブースタＢとよりなっている。マスタシリンダＭ及び液圧ブースタＢに共通なケーシング１は，前端を閉じた円筒状のシリンダ体２と，後端壁３ｅを有する円筒状をなしていて，シリンダ体２に同軸に結合されるブースタボディ３とで構成される。シリンダ体２の後端はブースタボディ３の前端に液密に嵌合され，シリンダ体２の後端及びブースタボディ３間には，ブースタボディ３に液密に嵌合されるセパレータ４，第１スリーブ５及び第２スリーブ６が，第１スリーブ５をセパレータ４及び第２スリーブ間に挟むようにして挟持される。
【００１７】
シリンダ体２は，それぞれ後退方向へばね付勢される前部マスタピストン８及び，その後方に位置する後部マスタピストン９を摺動可能に収容してタンデム型に構成され，前部マスタピストン８とシリンダ体２の前端壁との間に前部出力液圧室１０が画成され，また前部及び後部マスタピストン８，９間に後部出力液圧室１１が画成され，前部及び後部マスタピストン８，９の各後退限を規制する前部及び後部ストッパピン１２，１３がシリンダ体２に固設される。
【００１８】
前部出力液圧室１０は，液圧モジュレータ１４を介して左前輪ブレーキＢｆａ及び右後輪ブレーキＢｒｂに接続され，後部出力液圧室１１は，液圧モジュレータ１４を介して右前輪ブレーキＢｆｂ及び左後輪ブレーキＢｒａに接続される。而して，後部及び前部マスタピストン８，９の前進作動により後部及び前部出力液圧室１０，１１にそれぞれ出力液圧が発生すると，液圧モジュレータ１４がそれら出力液圧を制御して各ブレーキに伝達し，ブレーキ操作時にはアンチロック制御を行い，非ブレーキ操作時にはトラクション制御等の自動ブレーキ制御を行うことができる。
【００１９】
マスタシリンダＭ及び液圧ブースタＢはリザーバ１５を共有する。このリザーバ１５には，相互に区画される第１〜第３液溜め室１５ａ〜１５ｃが形成され，第１及び第２液溜め室１５ａ，１５ｂにそれぞれ連通する第１及び第２補給ポート１６ａ，１６ｂがシリンダ体２の上壁に設けられ，前部及び後部マスタピストン８，９の後退時，第１及び第２補給ポート１６ａ，１６ｂから前部及び後部出力液圧室１０，１１にそれぞれ作動液圧の不足分が補給されるようになっている。
【００２０】
尚，上記マスタシリンダＭの構成は，前記特許文献１記載のものと同様であるので，その詳細な説明は省略する。
【００２１】
次に，液圧ブースタＢは，前記後部マスタピストン９の後端面との間にブースタ室１７を画成する隔壁ピストン１８を前端部に有してブースタボディ３に摺動可能に収容される円筒状のバックアップピストン１９と，このバックアップピストン１９を，ブースタボディ３の後端壁３ｅに当接した後退限に保持するセットばね２０と，前記後端壁３ｅに摺動可能に支持されながらバックアップピストン１９内に摺動可能に嵌合される中空円筒状で前端壁２１ｆ付きの制御ピストン２１と，この制御ピストン２１の前方でバックアップピストン１９内に配設される液圧制御弁装置２２と，ブレーキペダル２３に連動して前端を制御ピストン２１内に臨ませるプッシュロッド２４と，このプッシュロッド２４及び制御ピストン２１間に配設されるストロークシミュレータ２５とを備える。ブレーキペダル２３には，これを後退位置に付勢する戻しばね２６が接続される。
【００２２】
ブースタボディ３の上部には，入力ポート２８と，その後方に位置する解放ポート２９とが設けられており，入力ポート２８には液圧源３０が接続される。この液圧源３０は，前記リザーバ１５の第３液溜め室１５ｃから作動液を汲み出すポンプ３１と，このポンプ３１の吐出側に接続されるアキュムレータ３２と，このアキュムレータ３２の液圧をを検出してポンプ３１の作動を制御する液圧センサ３３とよりなっていて，一定の液圧を入力ポート２８に供給するようになっている。一方，解放ポート２９は，前記ポンプ３１の吸入側又は第３液溜め室１５ｃに接続される。
【００２３】
液圧制御弁装置２２は，前記ブースタ室１７に連通する倍力液圧発生室３５と，この倍力液圧発生室３５に前端を臨ませると共に後端を制御ピストン２１の前端壁２１ｆに当接させる，制御ピストン２１より遥かに小径の反力ピストン３６と，反力ピストン３６の後退位置で閉弁し，その前進時に開弁して倍力液圧発生室３５を入力ポート２８に連通する増圧弁３７と，反力ピストン３６の後退位置で開弁して倍力液圧発生室３５を前記解放ポート２９に解放し，その前進時に閉弁する減圧弁３８とよりなっている。
【００２４】
尚，液圧制御弁装置２２の構成は，前記特許文献１記載のものと同様であるので，その詳細な説明は省略する。
【００２５】
次に，前記ストロークシミュレータ２５について図２により説明する。
【００２６】
ストロークシミュレータ２５は，制御ピストン２１の内周面にシール部材４０を介して摺動可能に嵌合される入力ピストン４１と，制御ピストン２１内で前端部が制御ピストン２１の前端壁２１ｆに受け止められると共に，後端部が入力ピストン４１中心部の有底のガイド孔４２に摺動可能に支持されるガイド軸４３と，このガイド軸４３の前端部に形成されて制御ピストン２１の後述する小径直筒部２１ｃ内周面に摺動可能に嵌合されるガイドフランジ４４と，このガイドフランジ４４の前端に連設されて制御ピストン２１の前端壁２１ｆに所定間隙Ｓ１を存して対向し，前面を開放したストローク規制シリンダ４５と，そのストローク規制シリンダ４５及び制御ピストン２１の前端壁２１ｆ間に配設される第１弾性体４６と，入力ピストン４１及びガイドフランジ４４間でガイド軸４３を囲繞するように配設される中空円筒状の第２弾性体４７とで構成される。
【００２７】
入力ピストン４１は，制御ピストン２１の後端部に係止される止め環４８により後退限が規制されようになっており，この入力ピストン４１の後端部に前記プッシュロッド２４がボールジョイント４９を介して連結される。
【００２８】
制御ピストン２１は，ブースタボディ３の後端壁３ｅにシール部材５０を介して摺動可能に支持される大径直筒部２１ａと，この大径直筒部２１ａの前端から前方に向かって内外の直径を漸減させつゝ延びるテーパ筒部２１ｂと，このテーパ筒部２１ｂの前端部から前方に延びて前端壁２１ｆに一体に連結される小径直筒部２１ｃとよりなっており，小径直筒部２１ｃの外周面には，バックアップピストン１９の内周面に摺動可能に支持される複数のガイド突起５１が形成される。また大径直筒部２１ａの前端部外周には，ブースタボディ３の後端壁に当接して制御ピストン２１の後退限を規制するストッパフランジ５２が形成される。またこのストッパフランジ５２は，制御ピストン２１の一定の作動ストロークに対応する間隙を存してバックアップピストン１９の後端にも対向していて，液圧ブースタＢの液圧系の失陥時には，制御ピストン２１の前進をバックアップピストン１９を介して後部マスタピストン９に伝達して，これを機械的に駆動し得るようになっている。
【００２９】
第１弾性体４６はゴムもしくはエラストマの弾性材製であって，ストローク規制シリンダ４５の内周面に嵌合する大径端から前方に向かって縮径してストローク規制シリンダ４５内に配置されるテーパ状部４６ａと，このテーパ状部４６ａの前端からストローク規制シリンダ４５外に突出して制御ピストン２１の前端壁２１ｆに無圧接触もしくは微小間隙を存して対向する円柱状部４６ｂとよりなっている。即ち，第１弾性体４６は，入力ピストン４１が後退限にあるときは，無負荷状態である。
【００３０】
中空円筒状の第２弾性体４７もゴムもしくはエラストマの弾性材製であって，この第２弾性体４７の外周面は，一定の拡径を許容する間隙Ｇ１を存して制御ピストン２１の内周面に対向し，またその内周面は，一定の縮径を許容する間隙Ｇ２を存してガイド軸４３の外周面に対向する。
【００３１】
第１弾性体４６は，第２弾性体４７より軟質の弾性材で成形され，これにより第１弾性体４６の硬さは第２弾性体４７より低く設定され，したがってそのばね定数も第２弾性体４７より小さく設定される。そして，第２弾性体４７には軸方向の初期荷重を付与すべく，制御ピストン２１の前端壁２１ｆとガイドフランジ４４との間にガイドフランジ４４を後方に付勢するコイルばね５３がストローク規制シリンダ４５を囲繞するようにして縮設される。したがって，第２弾性体４７及びコイルばね５３は，ガイドフランジ４４と制御ピストン２１の前端壁２１ｆとの間に並列に配置されることになる。またコイルばね５３の第２弾性体４７に対する初期圧縮荷重は，前記増圧弁３７の開弁荷重よりより大きく設定される。
【００３２】
而して，これら第１弾性体４６及びコイルばね５３は，図３（Ａ）に示すように，ストローク規制シリンダ４５が制御ピストン２１の前端壁２１ｆに当接するまでの距離Ｓ１（図２参照）を前進したとき，第１弾性体４６及びコイルばね５３に付与される総合荷重（Ｆ１＋Ｆ２）が第２弾性体４７の初期変形荷重Ｆと略等しくなるように構成される。したがって，コイルばね５３の第２弾性体４７に与える初期圧縮荷重によっては第２弾性体４７の圧縮変形は生じないようになっている。
【００３３】
次に，この実施形態の作用について説明する。
【００３４】
ドライバのブレーキ操作時，ドライバがブレーキペダル２３に与える踏力により，プッシュロッド２４を介して入力ピストン４１に前進方向の入力荷重を与えると，その入力荷重は，第２弾性体４７，ガイドフランジ４４，コイルばね５３及び，このコイルばね５３と並列配置の第１弾性体４６よりなる力伝達経路を経て制御ピストン２１の前端壁２１ｆに伝達して，制御ピストン２１を前進させる。この制御ピストン２１の前進によれば，反力ピストン３６も前進して増圧弁３７を開弁するので，入力ポート２８から倍力液圧発生室３５に液圧源３０の液圧が導入されると共に，その液圧が反力ピストン３６を介して制御ピストン２１から前記力伝達経路を経て入力ピストン４１側にフィードバックされ，入力ピストン４１の入力荷重と，倍力液圧発生室３５の液圧による反力ピストン３６の反力との釣り合いにより，倍力液圧発生室３５の液圧は，制御ピストン２１の入力荷重に対応した液圧に制御されることになる。こうして制御される倍力液圧発生室３５の液圧は，該室３５に連通するブースタ室１７へと伝達され，マスタシリンダＭを倍力作動することができる。
【００３５】
そして，入力ピストン４１の入力荷重（＝反力ピストン３６の反力）の増加に応じて，コイルばね５３，第１弾性体４６及び第２弾性体４７が軸方向に圧縮変形することにより，入力ピストン４１，即ちブレーキペダル２３に操作ストロークが付与される。以下，その作用を詳細に説明する。
【００３６】
前記解放ポート２９は，セットばね２０を収容するばね室５４や，ストロークシミュレータ２５内の各部にも連通し，バックアップピストン１９及びストロークシミュレータ２５に液圧ロックが生じないようになっている。
〔ブレーキ解除状態（図２参照）〕
ブレーキペダル２３の解放状態では，ブレーキペダル２３を後退方向へ付勢する戻しばね２６の付勢力がプッシュロッド２４から入力ピストン４１及び止め環４８を介して制御ピストン２１に伝達して，それを後方に付勢するので，制御ピストン２１は，そのストッパフランジ５２がブースタボディ３の後端壁３ｅに受け止められ，所定の後退限に保持される。一方，ストロークシミュレータ２５では，コイルばね５３のセット荷重によりガイドフランジ４４が後方に付勢されるので，このガイドフランジ４４と，止め環４８により後退位置に保持される入力ピストン４１との間で第２弾性体４７に初期圧縮荷重が付与される。したがって，第１弾性体４６と，制御ピストン２１の前端壁２１ｆ又はストローク規制シリンダ４５の底壁との間に微小間隙を形成して第１弾性体４６を無負荷状態にし，その耐久性を確保することができ，またガイド軸４３及び第２弾性体４７の振動を防ぐこともできる。
〔低入力荷重領域（図２〜図３（Ａ），図４の０〜Ａ参照）〕
ブレーキペダル２３によるブレーキ操作により，入力ピストン４１に操作荷重が入力されると，その入力荷重は，第２弾性体４７及びガイドフランジ４４を介してコイルばね５３及び第１弾性体４６に加えられる。ところで，第２弾性体４７は，コイルばね５３の反発力では圧縮変形を生じないので，入力ピストン４１は，上記入力荷重により第２弾性体４７，ストッパフランジ５２及びストローク規制シリンダ４５と共に前進し，これに伴ないコイルばね５３が圧縮され，略同時に，第２弾性体４７より硬さ及びばね定数が低い第１弾性体４６も軸方向に圧縮変形されていく。このとき，特に制御ピストン２１の前端壁２１ｆに当接した第１弾性体４６の円柱部４６ｂが圧縮されながら，ストローク規制シリンダ４５内のテーパ状部４６ａを小径端から徐々に拡径していく。そして入力ピストン４１の前進ストロークがＳ１に達すると，第１弾性体４６の大部分がストローク規制シリンダ４５内に充填されると共に，ストローク規制シリンダ４５が制御ピストン２１の前端壁２１ｆに当接して，コイルばね５３及び第１弾性体４６の圧縮変形が止まる。
【００３７】
この間，第１弾性体４６のばね定数は２次曲線的に緩やかに増加し，一方，コイルばね５３のばね定数は一定である。結局，低入力荷重領域でのストロークシミュレータ２５のばね定数は，第１弾性体４６及びコイルばね５３の総合ばね定数となり，それらの総合荷重は２次曲線的に，より緩やかな増加を呈するので，低入力荷重領域では，充分な操作ストロークを得て，微妙なブレーキ操作を容易に行うことが可能となる。
【００３８】
また，このように第１弾性体４６が入力ピストン４１の前進ストロークＳ１分，軸方向に圧縮変形を受けることは，入力ピストン４１に対する入力荷重を前進ストロークＳ１の位置から解除したとき，第１弾性体４６が，それ自体の弾性力により図２の原形に復帰しながら，比較的大きなヒステリシスを発生し得ることを意味する。そのヒステリシスは，第１弾性体４６の原形復帰に際して生じる内部摩擦やストローク規制シリンダ４５との間の摩擦等に起因する。このように低入力荷重領域でも充分なヒステリシスを得ることで，ブレーキ操作フィルタを良好にすることができる。
〔中入力荷重領域（図３（Ａ）〜（Ｂ），図４のＡ〜Ｂ参照）〕
ストローク規制シリンダ４５が制御ピストン２１の前端壁２１ｆに当接したとき，第１弾性体４６及びコイルばね５３に付与される総合荷重（Ｆ１＋Ｆ２）は，第２弾性体４７の初期変形荷重Ｆと略等しくなっているので，入力荷重の増加に伴ない，ストローク規制シリンダ４５が前端壁２１ｆに当接したとき又はその当接直前もしくは当接直後から第２弾性体４７の軸方向の圧縮変形が開始する。この第２弾性体４７は，その圧縮変形に伴ない最初は拡径し，制御ピストン２１の小径直筒部２１ｃ，テーパ筒部２１ｂ及び大径直筒部２１ａの各内周面へと順次密着していく。第２弾性体４７の外周面全体が制御ピストン２１の内周面に密着したときの入力ピストン４１のストローク位置がＳ２である。この間の第２弾性体４７のばね定数は２次曲線的に適度に増加するので，入力ピストン４１の入力荷重を制御ピストン２１に効率よく伝達することができる。
〔高入力荷重領域（図３（Ｂ）〜（Ｃ），図４のＢ〜Ｃ参照）〕
第２弾性体４７の外周面全体が制御ピストン２１の内周面に密着すると，第２弾性体４７は，次にその軸方向の圧縮変形に伴ない内周面を縮径させていき，遂にはその内周面をガイド軸４３の外周面に密着させる。こうして第２弾性体４７全体が制御ピストン２１及びガイド軸４３間に充填されることで，入力ピストン４１はストローク限界Ｓ３に達する。この間の第２弾性体４４のばね定数は加速度的に増加し，入力ピストン４１の入力荷重を制御ピストン２１に一層効率良く伝達することができ，急制動に対応し得る。
【００３９】
中入力荷重領域又は高入力荷重領域において，入力ピストン４１に対する入力荷重を解除していくと，それに応じて第２弾性体４７は，図２の原形に復帰していく過程で，それ自体の内部摩擦やガイド軸４３及び制御ピストン２１との間の摩擦等に起因するヒステリシスが生じるので，中入力荷重領域及び高入力荷重領域でのブレーキ操作フィーリングをも良好にすることができる。
【００４０】
ブレーキ操作が解除されると，ブレーキペダル２３が戻しばね２６の付勢力で後退し，それに伴ないプッシュロッド２４及び制御ピストン２１も後退するので，増圧弁３７が閉弁すると共に減圧弁３８が開弁するので，倍力液圧発生室３５の液圧は解放ポート２９へ，ブースタ室１７の液圧は倍力液圧発生室３５へと解放されるので，マスタシリンダＭを非作動状態に戻すことができる。
【００４１】
本発明は，上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，マスタシリンダＭは，単一のマスタピストンを備えるシングル型に構成することもできる。また制御ピストン２１の前端壁２１ｆと入力ピストン４１との間には，第１及び第２弾性体４６，４７とは硬さが異なる第３，第４の弾性体を第１及び第２弾性体４６，４７と直列に介装することもできる。またブレーキ操作部材としてブレーキレバーを備える自動二輪車用ブレーキ装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
Ｂ・・・・液圧ブースタ
Ｍ・・・・マスタシリンダ
２１・・・制御ピストン
２３・・・ブレーキ操作部材（ブレーキペダル）
２５・・・ストロークシミュレータ
３０・・・液圧源
３５・・・倍力液圧発生室
４１・・・入力ピストン
４３・・・ガイド軸
４４・・・ガイドフランジ
４５・・・ストローク規制フランジ
４６・・・第１弾性体
４７・・・第２弾性体
５３・・・コイルばね
【技術分野】
【０００１】
本発明は，マスタシリンダと，このマスタシリンダを倍力作動する液圧ブースタとよりなり，その液圧ブースタが，前記マスタシリンダを作動する倍力液圧を発生し得る倍力液圧発生室と，ブレーキ操作部材からの入力による前進により液圧源の液圧を倍力液圧発生室に導入すると共に，その倍力液圧発生室側から導入液圧に応じた後退方向への反力を受ける制御ピストンと，前記ブレーキ操作部材に操作ストロークを付与するストロークシミュレータとを備える車両用ブレーキ装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
かゝる車両用ブレーキ装置は，特許文献１および特許文献２に開示されるように既に知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２８２０１２号公報
【特許文献２】特開２００４−３３８４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示される車両用ブレーキ装置のストロークシミュレータは，ブレーキ操作部材に連なり，中空円筒状をなす制御ピストン内に摺動可能に嵌合される入力ピストンと，制御ピストン内で前端部が該制御ピストンに受け止められると共に，後端部が前記入力ピストンに摺動可能に支持されるガイド軸と，入力ピストンの前方で前記ガイド軸を囲繞するようにして前記制御ピストン内に収容され，制御ピストンに対する前記入力ピストンの前進に応じて軸方向に圧縮変形されるゴム又はエラストマ製の単一の筒状弾性体とで構成されるもので，このようなストロークシミュレータでは，入力ピストンに対する入力荷重の増加時，弾性体は，先ず拡径して制御ピストンの内周面に密着し，次いで内周面を縮径させながらガイド軸の外周面に密着させていくように圧縮変形することで，入力ピストンに操作ストロークを付与することになるが，低入力荷重領域では，弾性体の外周面が制御ピストンの内周面に密着すると，ばね定数が急激に増加するため，充分な操作ストロークを得ることができず，微妙なブレーキ操作を行うことが容易でない。
【０００５】
また特許文献２に開示される車両用ブレーキ装置のストロークシミュレータは，制御ピストン及び入力ピストン間に，コイルばねと，ゴム又はエラストマ製の弾性体とを直列に介装し，これらコイルばね及び弾性体のセット荷重を等しく設定すると共に，コイルばねのばね定数を，弾性体のそれより小さく設定し，低入力荷重領域では，直列のコイルばね及び弾性体が共に作動し，高入力荷重領域では弾性体のみが作動するようにしたもので，こうしたものでは，低入力荷重領域での弾性体の圧縮変形量が，コイルばねの圧縮変形により大きく削減されるため，低入力荷重領域での入力荷重の解除時，弾性体に充分なヒステリシスを期待することはできず，良好なブレーキ操作フィーリングを得ることができない。
【０００６】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，特に低入力荷重領域では，充分な操作ストロークを得ることができ，しかも入力荷重の解除時にはヒステリシスも充分に得ることができてブレーキ操作フィーリングを良好にし得るストロークシミュレータを備えた車両用ブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために，本発明は，マスタシリンダと，このマスタシリンダを倍力作動する液圧ブースタとよりなり，その液圧ブースタが，前記マスタシリンダを作動する倍力液圧を発生し得る倍力液圧発生室と，ブレーキ操作部材からの入力による前進により液圧源の液圧を倍力液圧発生室に導入すると共に，その倍力液圧発生室側から導入液圧に応じた後退方向への反力を受ける制御ピストンと，前記ブレーキ操作部材に操作ストロークを付与するストロークシミュレータとを備える車両用ブレーキ装置において，前記制御ピストンを，前端壁を有する中空円筒状に形成し，前記ストロークシミュレータが，前記ブレーキ操作部材に連結されて前記制御ピストン内にその後端から摺動可能に嵌合される入力ピストンと，前記前端壁及び入力ピストン間に直列に介装される，何れもゴム又はエラストマの弾性材よりなる第１及び第２弾性体とを備え，前記第１弾性体の硬さを前記第２弾性体の硬さより低く設定し，前記入力ピストンへの操作荷重入力時，前記第１弾性体及び第２弾性体が，その順で軸方向に圧縮変形されるようにしたことを第１の特徴とする。
【０００８】
また本発明は，第１の特徴に加えて，前記ストロークシミュレータが，前記制御ピストン内に収容されて後端部が前記入力ピストンに摺動可能に支持されるガイド軸と，このガイド軸の前端部に形成されて前記制御ピストンの内周面に摺動可能に嵌合されるガイドフランジと，このガイドフランジの前端に連設されて前記制御ピストンの前端壁に所定間隙を存して対向し，前面を開放したストローク規制シリンダとを更に備え，前記第１弾性体を，前記ストローク規制シリンダに軸方向圧縮変形可能に収容すると共に，この第１弾性体の前端部を前記ストローク規制シリンダ外に突出させて前記前端壁に当接可能に配置し，前記入力ピストンへの操作荷重入力時，前記第１弾性体の軸方向圧縮変形に伴ない前記ストローク規制シリンダの前端が前記前端壁に当接したとき又はその当接直前もしくは当接直後より前記第２弾性体の軸方向圧縮変形が開始されるようにしたことを第２の特徴とする。
【０００９】
さらに本発明は，第１又は第２の特徴に加えて，前記ガイドフランジと，前記制御ピストンの前端壁との間に，該ガイドフランジを後方へ付勢して前記第１弾性体に軸方向の初期荷重を付与するコイルばねを前記第１弾性体と並列に縮設したことを第３の特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の特徴によれば，第１弾性体の硬さを前記第２弾性体の硬さより低く設定し，入力ピストンへの操作荷重入力時，第１弾性体及び第２弾性体が，その順で軸方向に圧縮変形されるようにしたので，低入力荷重領域では，硬さが低い第１弾性体の圧縮変形により，第１弾性体のばね定数が２次曲線的に緩やかに変化することになり，充分な操作ストロークを得て，微妙なブレーキ操作を容易に行うことが可能となる。また入力荷重の解除時には，第１弾性体の原形への復元量も大きいので，比較的大きなヒステリシスが発生し，ブレーキ操作フィルタを良好にすることができる。
【００１１】
一方，高入力荷重領域では，硬さが高い第２弾性体の圧縮変形により，第２弾性体のばね定数が２次曲線的に大きく変化することになり，入力ピストンの入力荷重を制御ピストンに効率よく伝達することができると共に，急ブレーキ操作にも対応することができる。
【００１２】
本発明の第２の特徴によれば，第１及び第２弾性体の圧縮変形を所定の順序通り行わせることができ，ストロークシミュレータに常に安定した特性を発揮させることができる。しかも第１弾性体の圧縮変形限界を，ストローク規制シリンダが制御ピストンの前端壁への当接により規制するので，高入力荷重領域では，第１弾性体に入力荷重が作用することを防ぎ，その耐久性の向上を図ることができる。
【００１３】
本発明の第３の特徴によれば，ガイドフランジと，制御ピストンの前端壁との間に，該ガイドフランジを後方へ付勢して第１弾性体に軸方向の初期荷重を付与するコイルばねを，第１弾性体と並列に縮設したので，第１弾性体と，制御ピストンの前端壁又はストローク規制シリンダの底壁との間に微小間隙を形成して第１弾性体を無負荷状態にし，その耐久性を確保することができると共に，ガイド軸及び第２弾性体の振動を防ぐこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る車両用ブレーキ装置の縦断側面図。
【図２】図１中のストロークシミュレータ部の拡大図。
【図３】上記ストロークシミュレータの作動説明図。
【図４】上記ストロークシミュレータの特性線図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を，添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
先ず，図１において，自動車の車両用ブレーキ装置は，マスタシリンダＭと，このマスタシリンダＭを倍力作動する液圧ブースタＢとよりなっている。マスタシリンダＭ及び液圧ブースタＢに共通なケーシング１は，前端を閉じた円筒状のシリンダ体２と，後端壁３ｅを有する円筒状をなしていて，シリンダ体２に同軸に結合されるブースタボディ３とで構成される。シリンダ体２の後端はブースタボディ３の前端に液密に嵌合され，シリンダ体２の後端及びブースタボディ３間には，ブースタボディ３に液密に嵌合されるセパレータ４，第１スリーブ５及び第２スリーブ６が，第１スリーブ５をセパレータ４及び第２スリーブ間に挟むようにして挟持される。
【００１７】
シリンダ体２は，それぞれ後退方向へばね付勢される前部マスタピストン８及び，その後方に位置する後部マスタピストン９を摺動可能に収容してタンデム型に構成され，前部マスタピストン８とシリンダ体２の前端壁との間に前部出力液圧室１０が画成され，また前部及び後部マスタピストン８，９間に後部出力液圧室１１が画成され，前部及び後部マスタピストン８，９の各後退限を規制する前部及び後部ストッパピン１２，１３がシリンダ体２に固設される。
【００１８】
前部出力液圧室１０は，液圧モジュレータ１４を介して左前輪ブレーキＢｆａ及び右後輪ブレーキＢｒｂに接続され，後部出力液圧室１１は，液圧モジュレータ１４を介して右前輪ブレーキＢｆｂ及び左後輪ブレーキＢｒａに接続される。而して，後部及び前部マスタピストン８，９の前進作動により後部及び前部出力液圧室１０，１１にそれぞれ出力液圧が発生すると，液圧モジュレータ１４がそれら出力液圧を制御して各ブレーキに伝達し，ブレーキ操作時にはアンチロック制御を行い，非ブレーキ操作時にはトラクション制御等の自動ブレーキ制御を行うことができる。
【００１９】
マスタシリンダＭ及び液圧ブースタＢはリザーバ１５を共有する。このリザーバ１５には，相互に区画される第１〜第３液溜め室１５ａ〜１５ｃが形成され，第１及び第２液溜め室１５ａ，１５ｂにそれぞれ連通する第１及び第２補給ポート１６ａ，１６ｂがシリンダ体２の上壁に設けられ，前部及び後部マスタピストン８，９の後退時，第１及び第２補給ポート１６ａ，１６ｂから前部及び後部出力液圧室１０，１１にそれぞれ作動液圧の不足分が補給されるようになっている。
【００２０】
尚，上記マスタシリンダＭの構成は，前記特許文献１記載のものと同様であるので，その詳細な説明は省略する。
【００２１】
次に，液圧ブースタＢは，前記後部マスタピストン９の後端面との間にブースタ室１７を画成する隔壁ピストン１８を前端部に有してブースタボディ３に摺動可能に収容される円筒状のバックアップピストン１９と，このバックアップピストン１９を，ブースタボディ３の後端壁３ｅに当接した後退限に保持するセットばね２０と，前記後端壁３ｅに摺動可能に支持されながらバックアップピストン１９内に摺動可能に嵌合される中空円筒状で前端壁２１ｆ付きの制御ピストン２１と，この制御ピストン２１の前方でバックアップピストン１９内に配設される液圧制御弁装置２２と，ブレーキペダル２３に連動して前端を制御ピストン２１内に臨ませるプッシュロッド２４と，このプッシュロッド２４及び制御ピストン２１間に配設されるストロークシミュレータ２５とを備える。ブレーキペダル２３には，これを後退位置に付勢する戻しばね２６が接続される。
【００２２】
ブースタボディ３の上部には，入力ポート２８と，その後方に位置する解放ポート２９とが設けられており，入力ポート２８には液圧源３０が接続される。この液圧源３０は，前記リザーバ１５の第３液溜め室１５ｃから作動液を汲み出すポンプ３１と，このポンプ３１の吐出側に接続されるアキュムレータ３２と，このアキュムレータ３２の液圧をを検出してポンプ３１の作動を制御する液圧センサ３３とよりなっていて，一定の液圧を入力ポート２８に供給するようになっている。一方，解放ポート２９は，前記ポンプ３１の吸入側又は第３液溜め室１５ｃに接続される。
【００２３】
液圧制御弁装置２２は，前記ブースタ室１７に連通する倍力液圧発生室３５と，この倍力液圧発生室３５に前端を臨ませると共に後端を制御ピストン２１の前端壁２１ｆに当接させる，制御ピストン２１より遥かに小径の反力ピストン３６と，反力ピストン３６の後退位置で閉弁し，その前進時に開弁して倍力液圧発生室３５を入力ポート２８に連通する増圧弁３７と，反力ピストン３６の後退位置で開弁して倍力液圧発生室３５を前記解放ポート２９に解放し，その前進時に閉弁する減圧弁３８とよりなっている。
【００２４】
尚，液圧制御弁装置２２の構成は，前記特許文献１記載のものと同様であるので，その詳細な説明は省略する。
【００２５】
次に，前記ストロークシミュレータ２５について図２により説明する。
【００２６】
ストロークシミュレータ２５は，制御ピストン２１の内周面にシール部材４０を介して摺動可能に嵌合される入力ピストン４１と，制御ピストン２１内で前端部が制御ピストン２１の前端壁２１ｆに受け止められると共に，後端部が入力ピストン４１中心部の有底のガイド孔４２に摺動可能に支持されるガイド軸４３と，このガイド軸４３の前端部に形成されて制御ピストン２１の後述する小径直筒部２１ｃ内周面に摺動可能に嵌合されるガイドフランジ４４と，このガイドフランジ４４の前端に連設されて制御ピストン２１の前端壁２１ｆに所定間隙Ｓ１を存して対向し，前面を開放したストローク規制シリンダ４５と，そのストローク規制シリンダ４５及び制御ピストン２１の前端壁２１ｆ間に配設される第１弾性体４６と，入力ピストン４１及びガイドフランジ４４間でガイド軸４３を囲繞するように配設される中空円筒状の第２弾性体４７とで構成される。
【００２７】
入力ピストン４１は，制御ピストン２１の後端部に係止される止め環４８により後退限が規制されようになっており，この入力ピストン４１の後端部に前記プッシュロッド２４がボールジョイント４９を介して連結される。
【００２８】
制御ピストン２１は，ブースタボディ３の後端壁３ｅにシール部材５０を介して摺動可能に支持される大径直筒部２１ａと，この大径直筒部２１ａの前端から前方に向かって内外の直径を漸減させつゝ延びるテーパ筒部２１ｂと，このテーパ筒部２１ｂの前端部から前方に延びて前端壁２１ｆに一体に連結される小径直筒部２１ｃとよりなっており，小径直筒部２１ｃの外周面には，バックアップピストン１９の内周面に摺動可能に支持される複数のガイド突起５１が形成される。また大径直筒部２１ａの前端部外周には，ブースタボディ３の後端壁に当接して制御ピストン２１の後退限を規制するストッパフランジ５２が形成される。またこのストッパフランジ５２は，制御ピストン２１の一定の作動ストロークに対応する間隙を存してバックアップピストン１９の後端にも対向していて，液圧ブースタＢの液圧系の失陥時には，制御ピストン２１の前進をバックアップピストン１９を介して後部マスタピストン９に伝達して，これを機械的に駆動し得るようになっている。
【００２９】
第１弾性体４６はゴムもしくはエラストマの弾性材製であって，ストローク規制シリンダ４５の内周面に嵌合する大径端から前方に向かって縮径してストローク規制シリンダ４５内に配置されるテーパ状部４６ａと，このテーパ状部４６ａの前端からストローク規制シリンダ４５外に突出して制御ピストン２１の前端壁２１ｆに無圧接触もしくは微小間隙を存して対向する円柱状部４６ｂとよりなっている。即ち，第１弾性体４６は，入力ピストン４１が後退限にあるときは，無負荷状態である。
【００３０】
中空円筒状の第２弾性体４７もゴムもしくはエラストマの弾性材製であって，この第２弾性体４７の外周面は，一定の拡径を許容する間隙Ｇ１を存して制御ピストン２１の内周面に対向し，またその内周面は，一定の縮径を許容する間隙Ｇ２を存してガイド軸４３の外周面に対向する。
【００３１】
第１弾性体４６は，第２弾性体４７より軟質の弾性材で成形され，これにより第１弾性体４６の硬さは第２弾性体４７より低く設定され，したがってそのばね定数も第２弾性体４７より小さく設定される。そして，第２弾性体４７には軸方向の初期荷重を付与すべく，制御ピストン２１の前端壁２１ｆとガイドフランジ４４との間にガイドフランジ４４を後方に付勢するコイルばね５３がストローク規制シリンダ４５を囲繞するようにして縮設される。したがって，第２弾性体４７及びコイルばね５３は，ガイドフランジ４４と制御ピストン２１の前端壁２１ｆとの間に並列に配置されることになる。またコイルばね５３の第２弾性体４７に対する初期圧縮荷重は，前記増圧弁３７の開弁荷重よりより大きく設定される。
【００３２】
而して，これら第１弾性体４６及びコイルばね５３は，図３（Ａ）に示すように，ストローク規制シリンダ４５が制御ピストン２１の前端壁２１ｆに当接するまでの距離Ｓ１（図２参照）を前進したとき，第１弾性体４６及びコイルばね５３に付与される総合荷重（Ｆ１＋Ｆ２）が第２弾性体４７の初期変形荷重Ｆと略等しくなるように構成される。したがって，コイルばね５３の第２弾性体４７に与える初期圧縮荷重によっては第２弾性体４７の圧縮変形は生じないようになっている。
【００３３】
次に，この実施形態の作用について説明する。
【００３４】
ドライバのブレーキ操作時，ドライバがブレーキペダル２３に与える踏力により，プッシュロッド２４を介して入力ピストン４１に前進方向の入力荷重を与えると，その入力荷重は，第２弾性体４７，ガイドフランジ４４，コイルばね５３及び，このコイルばね５３と並列配置の第１弾性体４６よりなる力伝達経路を経て制御ピストン２１の前端壁２１ｆに伝達して，制御ピストン２１を前進させる。この制御ピストン２１の前進によれば，反力ピストン３６も前進して増圧弁３７を開弁するので，入力ポート２８から倍力液圧発生室３５に液圧源３０の液圧が導入されると共に，その液圧が反力ピストン３６を介して制御ピストン２１から前記力伝達経路を経て入力ピストン４１側にフィードバックされ，入力ピストン４１の入力荷重と，倍力液圧発生室３５の液圧による反力ピストン３６の反力との釣り合いにより，倍力液圧発生室３５の液圧は，制御ピストン２１の入力荷重に対応した液圧に制御されることになる。こうして制御される倍力液圧発生室３５の液圧は，該室３５に連通するブースタ室１７へと伝達され，マスタシリンダＭを倍力作動することができる。
【００３５】
そして，入力ピストン４１の入力荷重（＝反力ピストン３６の反力）の増加に応じて，コイルばね５３，第１弾性体４６及び第２弾性体４７が軸方向に圧縮変形することにより，入力ピストン４１，即ちブレーキペダル２３に操作ストロークが付与される。以下，その作用を詳細に説明する。
【００３６】
前記解放ポート２９は，セットばね２０を収容するばね室５４や，ストロークシミュレータ２５内の各部にも連通し，バックアップピストン１９及びストロークシミュレータ２５に液圧ロックが生じないようになっている。
〔ブレーキ解除状態（図２参照）〕
ブレーキペダル２３の解放状態では，ブレーキペダル２３を後退方向へ付勢する戻しばね２６の付勢力がプッシュロッド２４から入力ピストン４１及び止め環４８を介して制御ピストン２１に伝達して，それを後方に付勢するので，制御ピストン２１は，そのストッパフランジ５２がブースタボディ３の後端壁３ｅに受け止められ，所定の後退限に保持される。一方，ストロークシミュレータ２５では，コイルばね５３のセット荷重によりガイドフランジ４４が後方に付勢されるので，このガイドフランジ４４と，止め環４８により後退位置に保持される入力ピストン４１との間で第２弾性体４７に初期圧縮荷重が付与される。したがって，第１弾性体４６と，制御ピストン２１の前端壁２１ｆ又はストローク規制シリンダ４５の底壁との間に微小間隙を形成して第１弾性体４６を無負荷状態にし，その耐久性を確保することができ，またガイド軸４３及び第２弾性体４７の振動を防ぐこともできる。
〔低入力荷重領域（図２〜図３（Ａ），図４の０〜Ａ参照）〕
ブレーキペダル２３によるブレーキ操作により，入力ピストン４１に操作荷重が入力されると，その入力荷重は，第２弾性体４７及びガイドフランジ４４を介してコイルばね５３及び第１弾性体４６に加えられる。ところで，第２弾性体４７は，コイルばね５３の反発力では圧縮変形を生じないので，入力ピストン４１は，上記入力荷重により第２弾性体４７，ストッパフランジ５２及びストローク規制シリンダ４５と共に前進し，これに伴ないコイルばね５３が圧縮され，略同時に，第２弾性体４７より硬さ及びばね定数が低い第１弾性体４６も軸方向に圧縮変形されていく。このとき，特に制御ピストン２１の前端壁２１ｆに当接した第１弾性体４６の円柱部４６ｂが圧縮されながら，ストローク規制シリンダ４５内のテーパ状部４６ａを小径端から徐々に拡径していく。そして入力ピストン４１の前進ストロークがＳ１に達すると，第１弾性体４６の大部分がストローク規制シリンダ４５内に充填されると共に，ストローク規制シリンダ４５が制御ピストン２１の前端壁２１ｆに当接して，コイルばね５３及び第１弾性体４６の圧縮変形が止まる。
【００３７】
この間，第１弾性体４６のばね定数は２次曲線的に緩やかに増加し，一方，コイルばね５３のばね定数は一定である。結局，低入力荷重領域でのストロークシミュレータ２５のばね定数は，第１弾性体４６及びコイルばね５３の総合ばね定数となり，それらの総合荷重は２次曲線的に，より緩やかな増加を呈するので，低入力荷重領域では，充分な操作ストロークを得て，微妙なブレーキ操作を容易に行うことが可能となる。
【００３８】
また，このように第１弾性体４６が入力ピストン４１の前進ストロークＳ１分，軸方向に圧縮変形を受けることは，入力ピストン４１に対する入力荷重を前進ストロークＳ１の位置から解除したとき，第１弾性体４６が，それ自体の弾性力により図２の原形に復帰しながら，比較的大きなヒステリシスを発生し得ることを意味する。そのヒステリシスは，第１弾性体４６の原形復帰に際して生じる内部摩擦やストローク規制シリンダ４５との間の摩擦等に起因する。このように低入力荷重領域でも充分なヒステリシスを得ることで，ブレーキ操作フィルタを良好にすることができる。
〔中入力荷重領域（図３（Ａ）〜（Ｂ），図４のＡ〜Ｂ参照）〕
ストローク規制シリンダ４５が制御ピストン２１の前端壁２１ｆに当接したとき，第１弾性体４６及びコイルばね５３に付与される総合荷重（Ｆ１＋Ｆ２）は，第２弾性体４７の初期変形荷重Ｆと略等しくなっているので，入力荷重の増加に伴ない，ストローク規制シリンダ４５が前端壁２１ｆに当接したとき又はその当接直前もしくは当接直後から第２弾性体４７の軸方向の圧縮変形が開始する。この第２弾性体４７は，その圧縮変形に伴ない最初は拡径し，制御ピストン２１の小径直筒部２１ｃ，テーパ筒部２１ｂ及び大径直筒部２１ａの各内周面へと順次密着していく。第２弾性体４７の外周面全体が制御ピストン２１の内周面に密着したときの入力ピストン４１のストローク位置がＳ２である。この間の第２弾性体４７のばね定数は２次曲線的に適度に増加するので，入力ピストン４１の入力荷重を制御ピストン２１に効率よく伝達することができる。
〔高入力荷重領域（図３（Ｂ）〜（Ｃ），図４のＢ〜Ｃ参照）〕
第２弾性体４７の外周面全体が制御ピストン２１の内周面に密着すると，第２弾性体４７は，次にその軸方向の圧縮変形に伴ない内周面を縮径させていき，遂にはその内周面をガイド軸４３の外周面に密着させる。こうして第２弾性体４７全体が制御ピストン２１及びガイド軸４３間に充填されることで，入力ピストン４１はストローク限界Ｓ３に達する。この間の第２弾性体４４のばね定数は加速度的に増加し，入力ピストン４１の入力荷重を制御ピストン２１に一層効率良く伝達することができ，急制動に対応し得る。
【００３９】
中入力荷重領域又は高入力荷重領域において，入力ピストン４１に対する入力荷重を解除していくと，それに応じて第２弾性体４７は，図２の原形に復帰していく過程で，それ自体の内部摩擦やガイド軸４３及び制御ピストン２１との間の摩擦等に起因するヒステリシスが生じるので，中入力荷重領域及び高入力荷重領域でのブレーキ操作フィーリングをも良好にすることができる。
【００４０】
ブレーキ操作が解除されると，ブレーキペダル２３が戻しばね２６の付勢力で後退し，それに伴ないプッシュロッド２４及び制御ピストン２１も後退するので，増圧弁３７が閉弁すると共に減圧弁３８が開弁するので，倍力液圧発生室３５の液圧は解放ポート２９へ，ブースタ室１７の液圧は倍力液圧発生室３５へと解放されるので，マスタシリンダＭを非作動状態に戻すことができる。
【００４１】
本発明は，上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，マスタシリンダＭは，単一のマスタピストンを備えるシングル型に構成することもできる。また制御ピストン２１の前端壁２１ｆと入力ピストン４１との間には，第１及び第２弾性体４６，４７とは硬さが異なる第３，第４の弾性体を第１及び第２弾性体４６，４７と直列に介装することもできる。またブレーキ操作部材としてブレーキレバーを備える自動二輪車用ブレーキ装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
Ｂ・・・・液圧ブースタ
Ｍ・・・・マスタシリンダ
２１・・・制御ピストン
２３・・・ブレーキ操作部材（ブレーキペダル）
２５・・・ストロークシミュレータ
３０・・・液圧源
３５・・・倍力液圧発生室
４１・・・入力ピストン
４３・・・ガイド軸
４４・・・ガイドフランジ
４５・・・ストローク規制フランジ
４６・・・第１弾性体
４７・・・第２弾性体
５３・・・コイルばね
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスタシリンダ（Ｍ）と，このマスタシリンダ（Ｍ）を倍力作動する液圧ブースタ（Ｂ）とよりなり，その液圧ブースタ（Ｂ）が，前記マスタシリンダ（Ｍ）を作動する倍力液圧を発生し得る倍力液圧発生室（３５）と，ブレーキ操作部材（２３）からの入力による前進により液圧源（３０）の液圧を倍力液圧発生室（３５）に導入すると共に，その倍力液圧発生室（３５）側から導入液圧に応じた後退方向への反力を受ける制御ピストン（２１）と，前記ブレーキ操作部材（２３）に操作ストロークを付与するストロークシミュレータ（２５）とを備える車両用ブレーキ装置において，
前記制御ピストン（２１）を，前端壁（２１ｆ）を有する中空円筒状に形成し，前記ストロークシミュレータ（２５）が，前記ブレーキ操作部材（２３）に連結されて前記制御ピストン（２１）内にその後端から摺動可能に嵌合される入力ピストン（４１）と，前記前端壁（２１ｆ）及び入力ピストン（４１）間に直列に介装される，何れもゴム又はエラストマの弾性材よりなる第１及び第２弾性体（４６，４７）とを備え，前記第１弾性体（４６）の硬さを前記第２弾性体（４７）の硬さより低く設定し，前記入力ピストン（４１）への操作荷重入力時，前記第１弾性体（４６）及び第２弾性体（４７）が，その順で軸方向に圧縮変形されるようにしたことを特徴とする車両用ブレーキ装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用ブレーキ装置において，
前記ストロークシミュレータ（２５）が，前記制御ピストン（２１）内に収容されて後端部が前記入力ピストン（４１）に摺動可能に支持されるガイド軸（４３）と，このガイド軸（４３）の前端部に形成されて前記制御ピストン（２１）の内周面に摺動可能に嵌合されるガイドフランジ（４４）と，このガイドフランジ（４４）の前端に連設されて前記制御ピストン（２１）の前端壁（２１ｆ）に所定間隙（Ｓ１）を存して対向し，前面を開放したストローク規制シリンダ（４５）とを更に備え，前記第１弾性体（４６）を，前記ストローク規制シリンダ（４５）に軸方向圧縮変形可能に収容すると共に，この第１弾性体（４６）の前端部を前記ストローク規制シリンダ（４５）外に突出させて前記前端壁（２１ｆ）に当接可能に配置し，前記入力ピストン（４１）への操作荷重入力時，前記第１弾性体（４６）の軸方向圧縮変形に伴ない前記ストローク規制シリンダ（４５）の前端が前記前端壁（２１ｆ）に当接したとき又はその当接直前もしくは当接直後より前記第２弾性体（４７）の軸方向圧縮変形が開始されるようにしたことを特徴とする車両用ブレーキ装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の車両用ブレーキ装置において，
前記ガイドフランジ（４４）と，前記制御ピストン（２１）の前端壁（２１ｆ）との間に，該ガイドフランジ（４４）を後方へ付勢して前記第１弾性体（４６）に軸方向の初期荷重を付与するコイルばね（５３）を前記第１弾性体（４６）と並列に縮設したことを特徴とする車両用ブレーキ装置。
【請求項１】
マスタシリンダ（Ｍ）と，このマスタシリンダ（Ｍ）を倍力作動する液圧ブースタ（Ｂ）とよりなり，その液圧ブースタ（Ｂ）が，前記マスタシリンダ（Ｍ）を作動する倍力液圧を発生し得る倍力液圧発生室（３５）と，ブレーキ操作部材（２３）からの入力による前進により液圧源（３０）の液圧を倍力液圧発生室（３５）に導入すると共に，その倍力液圧発生室（３５）側から導入液圧に応じた後退方向への反力を受ける制御ピストン（２１）と，前記ブレーキ操作部材（２３）に操作ストロークを付与するストロークシミュレータ（２５）とを備える車両用ブレーキ装置において，
前記制御ピストン（２１）を，前端壁（２１ｆ）を有する中空円筒状に形成し，前記ストロークシミュレータ（２５）が，前記ブレーキ操作部材（２３）に連結されて前記制御ピストン（２１）内にその後端から摺動可能に嵌合される入力ピストン（４１）と，前記前端壁（２１ｆ）及び入力ピストン（４１）間に直列に介装される，何れもゴム又はエラストマの弾性材よりなる第１及び第２弾性体（４６，４７）とを備え，前記第１弾性体（４６）の硬さを前記第２弾性体（４７）の硬さより低く設定し，前記入力ピストン（４１）への操作荷重入力時，前記第１弾性体（４６）及び第２弾性体（４７）が，その順で軸方向に圧縮変形されるようにしたことを特徴とする車両用ブレーキ装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用ブレーキ装置において，
前記ストロークシミュレータ（２５）が，前記制御ピストン（２１）内に収容されて後端部が前記入力ピストン（４１）に摺動可能に支持されるガイド軸（４３）と，このガイド軸（４３）の前端部に形成されて前記制御ピストン（２１）の内周面に摺動可能に嵌合されるガイドフランジ（４４）と，このガイドフランジ（４４）の前端に連設されて前記制御ピストン（２１）の前端壁（２１ｆ）に所定間隙（Ｓ１）を存して対向し，前面を開放したストローク規制シリンダ（４５）とを更に備え，前記第１弾性体（４６）を，前記ストローク規制シリンダ（４５）に軸方向圧縮変形可能に収容すると共に，この第１弾性体（４６）の前端部を前記ストローク規制シリンダ（４５）外に突出させて前記前端壁（２１ｆ）に当接可能に配置し，前記入力ピストン（４１）への操作荷重入力時，前記第１弾性体（４６）の軸方向圧縮変形に伴ない前記ストローク規制シリンダ（４５）の前端が前記前端壁（２１ｆ）に当接したとき又はその当接直前もしくは当接直後より前記第２弾性体（４７）の軸方向圧縮変形が開始されるようにしたことを特徴とする車両用ブレーキ装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の車両用ブレーキ装置において，
前記ガイドフランジ（４４）と，前記制御ピストン（２１）の前端壁（２１ｆ）との間に，該ガイドフランジ（４４）を後方へ付勢して前記第１弾性体（４６）に軸方向の初期荷重を付与するコイルばね（５３）を前記第１弾性体（４６）と並列に縮設したことを特徴とする車両用ブレーキ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−７６６８８（Ｐ２０１２−７６６８８Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２５７９３（Ｐ２０１０−２２５７９３）
【出願日】平成２２年１０月５日（２０１０．１０．５）
【出願人】（０００２２６６７７）日信工業株式会社 (840)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月５日（２０１０．１０．５）
【出願人】（０００２２６６７７）日信工業株式会社 (840)
【Ｆターム（参考）】
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