JP4509408B2

JP4509408B2 - マスタシリンダ

Info

Publication number: JP4509408B2
Application number: JP2001051127A
Authority: JP
Inventors: 貴人荻原; 健次佐野; 長典輿水
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2001-02-26
Filing date: 2001-02-26
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2021-02-26
Also published as: JP2002249039A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のブレーキ装置等にブレーキ液を供給するマスタシリンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のマスタシリンダとして、実願昭５５−１５２６０２号（実開昭５７−７３２４８号）のマイクロフィルムに記載されているように、ディスクブレーキやドラムブレーキ等のブレーキ装置に対してブレーキ液を供給する際、作動初期に大容量のブレーキ液を供給する、いわゆるファーストフィルを行うことで、ストローク初期の無効液量分を補い、その結果、ペダルストロークを短縮可能なものがある。
【０００３】
このマスタシリンダは、大径シリンダ部および小径シリンダ部を有する段付シリンダと、該段付シリンダの大径シリンダ部内に摺動可能に挿入される大径ピストン部および小径シリンダ部内に摺動可能に挿入される小径ピストン部を有する段付ピストンとを有し、段付シリンダに、段付シリンダ内を大径ピストン側の大径与圧室と小径ピストン側の小径液圧室とに区画するとともに大径与圧室側から小径液圧室側へのブレーキ液の流れのみを許容するカップシールを備え、段付ピストンの小径液圧室側への摺動による大径与圧室の体積減少によりカップシールを変形させて流路を開いて大径与圧室側から小径液圧室側へ液補給を行うことにより、上記ファーストフィルを行うようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のマスタシリンダには、以下の問題があった。
上記マスタシリンダでは、切欠を設けているため、低昇圧時に大径与圧室の液がリザーバに流入してしまうため、ファーストフィルを充分に行えないという問題があった。
また、上記マスタシリンダでは、カップシールが変形することで流路を開いて大径与圧室側から小径液圧室側へ液補給を行うものであるため、流路抵抗が大きく、その結果、特に高昇圧時においては、大径与圧室の液圧のみが上昇して小径液圧室への液補給が遅れるという、上記ファーストフィル性能を十分に得ることができないケースがあった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、高昇圧時においても、十分なファーストフィル性能を得ることができるマスタシリンダを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のマスタシリンダは、大径シリンダ部および小径シリンダ部を有する段付シリンダと、該段付シリンダの前記大径シリンダ部内に摺動可能に挿入される大径ピストン部および前記小径シリンダ部内に摺動可能に挿入される小径ピストン部を有して前記段付シリンダ内を前記大径ピストン部側の大径与圧室と前記小径ピストン部側の小径液圧室とに区画する段付ピストンと、前記段付シリンダ内を前記大径ピストン部側の大径与圧室と前記小径ピストン部側の小径液圧室とに区画するとともに前記大径与圧室側から前記小径液圧室側へのブレーキ液の流れのみを許容する逆止開閉部と、前記大径与圧室とリザーバとを連通する連通ポートと、前記段付ピストン外に設けられ所定の解除液圧になると前記連通ポートを遮断状態から連通状態として前記小径液圧室の液圧上昇に相関して前記大径与圧室の液圧を一定の割合で低下させる制御弁とを有し、前記段付ピストンには、そのほぼ軸心に前記大径与圧室と前記小径液圧室とを連通する連通穴と、弁体が移動することで前記連通穴を開閉し前記大径与圧室側から前記小径液圧室側へのブレーキ液の流れのみを許容する逆止弁とが設けられ、該逆止弁は、前記大径与圧室の液圧が前記小径液圧室の液圧より高い場合に開弁し、前記小径液圧室の液圧が前記大径与圧室の液圧以上の場合に閉弁することを特徴としている。
【０００７】
このように、段付ピストンに、そのほぼ軸心に大径与圧室と小径液圧室とを連通する連通穴と、弁体が移動することで連通穴を開閉し大径与圧室側から小径液圧室側へのブレーキ液の流れのみを許容する逆止弁とが設けられているため、段付ピストンの小径液圧室側への摺動により大径与圧室の体積減少が生じると、逆止弁の弁体が移動して流路を完全に開放し、十分な流路断面積で大径与圧室側から小径液圧室側へ液補給を行うことになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態のマスタシリンダを図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態のマスタシリンダを示すもので、図１中、符号１１は図示せぬブースタを介して導入されるブレーキペダルの入力に応じてブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダ本体を、符号１２は該マスタシリンダ本体１１の上部に取り付けられて該マスタシリンダ本体１１に対しブレーキ液を給排するリザーバをそれぞれ示している。
【００１０】
マスタシリンダ本体１１は、横方向に沿う略有底筒状の段付シリンダ１５と、該段付シリンダ１５の開口部側（図における右側）に摺動可能に嵌合されたプライマリピストン（段付ピストン）１６と、段付シリンダ１５のプライマリピストン１６より底部１５ａ側（図における左側）に摺動自在に嵌合されたセカンダリピストン１７とを有している。
【００１１】
段付シリンダ１５は、該段付シリンダ１５の底部１５ａが形成されるとともに横方向に沿って穴部２０が形成された有底円筒状の第１部材２１と、該第１部材２１の穴部２０内に底部１５ａ側から順次嵌合される略円筒状の第２部材２２、第３部材２３、第４部材２４および第５部材２５と、第５部材２５の底部１５ａに対し反対側に該第５部材２５を覆うように設けられる第６部材２６と、該第６部材２６の底部１５ａに対し反対側に設けられるとともに第１部材２１に螺合されて第２部材２２〜第６部材２６を第１部材２１に保持する第７部材２７とを有している。
【００１２】
第２部材２２の内側に、上記セカンダリピストン１７が摺動可能に嵌合されている。セカンダリピストン１７は一端側から穴部３０が形成された有底円筒状をなしており、該穴部３０を第１部材２１の底部１５ａに対向させるようにして第２部材２２に嵌合されている。
【００１３】
ここで、第１部材２１の底部１５ａ側とセカンダリピストン１７の底部１５ａ側すなわち穴部３０側とで囲まれた部分が、セカンダリ側小径液圧室３２となっている。
【００１４】
第２部材２２には、一端側が該第２部材２２の径方向における内周面に開口するとともに他端側が第１部材２１の流路３３を介してリザーバ１２に常時連通するポート３４が形成されており、セカンダリピストン１７には、上記ポート３４とセカンダリ側小径液圧室３２とを連通可能なリリーフポート３５が形成されている。
【００１５】
第２部材２２と第１部材２１との間には、セカンダリ側小径液圧室３２とポート３４との連通を遮断可能なカップシール３６が設けられている。このカップシール３６はセカンダリ側小径液圧室３２の液圧がリザーバ１２側の液圧以上の場合にこれらの連通を遮断するもので、セカンダリ側小径液圧室３２の液圧がリザーバ１２側の液圧より低い場合にはこれらを連通させ液補給を可能とする。
【００１６】
セカンダリピストン１７の穴部３０と第１部材２１の底部１５ａとの間には、図示せぬブレーキペダル側（図における右側）から入力がない初期状態（このときの各部の位置を初期位置と以下称す）でこれらの間隔を決めるセカンダリピストンスプリング３８が設けられている。この初期位置にあるとき、セカンダリピストン１７は、リリーフポート３５をポート３４に連通させており、その結果、セカンダリ側小径液圧室３２をリザーバ１２に連通させている。
【００１７】
この状態からセカンダリピストン１７が第１部材２１の底部１５ａ側に移動すると、セカンダリ側小径液圧室３２の液圧がリザーバ１２側の液圧以上の状態においては、該セカンダリピストン１７はそのリリーフポート３５がカップシール３６で閉塞されてポート３４との連通が遮断され、その結果、セカンダリ側小径液圧室３２とリザーバ１２との連通が遮断されることになり、これにより、さらにセカンダリピストン１７が底部１５ａ側に移動することでセカンダリ側小径液圧室３２からブレーキ装置にブレーキ液を供給する。
【００１８】
第４部材２４は、底部１５ａ側の小径シリンダ部４０と、底部１５ａに対し反対側の、小径シリンダ部４０より大径の大径シリンダ部４１とを有する段付形状をなしており、これら小径シリンダ部４０および大径シリンダ部４１の内側に、上記プライマリピストン１６が摺動可能に嵌合されている。
【００１９】
プライマリピストン１６は一端側に、セカンダリピストン１７に対向配置される穴部４３が形成されるとともに他端側にも図示せぬブースタのロッドが挿入される穴部４４が形成されており、第４部材２４の小径シリンダ部４０に摺動可能に挿入される小径ピストン部４６と、第４部材２４の大径シリンダ部４１に摺動可能に挿入される大径ピストン部４７とを有している。この大径ピストン部４７は、第５部材２５にも摺動可能に挿入されている。
【００２０】
セカンダリピストン１７の底部１５ａに対し反対側と、プライマリピストン１６の底部１５ａ側すなわち穴部４３側と第３部材２３とで囲まれた部分が、プライマリ側小径液圧室（小径液圧室）４９となっている。
【００２１】
ここで、第３部材２３には、第１部材２１との間に、穴部５０を介してプライマリ側小径液圧室４９に常時連通する小径液圧室連通流路５１が形成されている。
【００２２】
第２部材２２と第３部材２３とセカンダリピストン１７との間には、プライマリ側小径液圧室４９と流路３３及びポート３４との連通を遮断するカップシール５３が設けられている。
【００２３】
また、第３部材２３の小径液圧室連通流路５１より底部１５ａ側と第１部材２１との間には、小径液圧室連通流路５１と流路３３及びポート３４との連通を常時遮断するＯリング５４が設けられている。
【００２４】
プライマリピストン１６と第４部材２４の大径シリンダ部４１側とで囲まれた部分が、大径与圧室５６となっている。
【００２５】
第４部材２４には、一端側が小径シリンダ部４０の径方向の内周面に開口するとともに他端側が大径与圧室５６に常時連通するポート５７が形成されており、プライマリピストン１６の小径ピストン部４６には、上記ポート５７と穴部４３すなわちプライマリ側小径液圧室４９とを連通可能なリリーフポート５８が形成されている。なお、ポート５７は、第３部材２３と第４部材２４との間の与圧室連通流路５９にも常時連通している。
【００２６】
第３部材２３と第４部材２４とプライマリピストン１６の小径ピストン部４６との間には、プライマリ側小径液圧室４９と大径与圧室５６側との連通を遮断可能なカップシール６１が設けられている。このカップシール６１は、プライマリ側小径液圧室４９の液圧が大径与圧室５６の液圧以上の場合にこれらの連通を遮断するもので、逆に大径与圧室５６の液圧がプライマリ側小径液圧室４９の液圧より高い場合には、第３部材２３とプライマリピストン１６の小径ピストン部４６との間であってカップシール６１の変形により生じた流路を介して、これらを連通可能とする。このカップシール６１は、言い換えれば、段付シリンダ１５内を大径ピストン部４７側の大径与圧室５６と小径ピストン部４６側のプライマリ側小径液圧室４９とに区画するとともに大径与圧室５６側からプライマリ小径液圧室４９側へのブレーキ液の流れのみを許容するものである。
【００２７】
第３部材２３の小径液圧室連通流路５１より底部１５ａに対し反対側と第１部材２１との間には、小径液圧室連通流路５１と大径与圧室５６側との連通を常時遮断するＯリング６２が設けられている。
【００２８】
セカンダリピストン１７とプライマリピストン１６との間には、図示せぬブレーキペダル側（図１における右側）から入力がない初期状態でこれらの間隔を決めるプライマリ初期位置決機構６４が設けられている。このプライマリ初期位置決機構６４は、セカンダリピストン１７に当接する当接部材６５と、プライマリピストン１６側に延出するように該当接部材６５に固定された軸部材６６と、該軸部材６６を所定の範囲で移動可能に保持するとともにプライマリピストン１６の穴部４３の底側に突き当てられる当接部材６７と、当接部材６５，６７同士を相反方向に付勢するプライマリピストンスプリング６８とを有している。
【００２９】
プライマリ初期位置決機構６４がプライマリピストンスプリング６８の付勢力で当接部材６５，６７同士を軸部材６６で規定される最も離れた位置に位置させるとき、プライマリピストン１６は、初期位置に配置され、このとき、リリーフポート５８をポート５７に連通させており、プライマリ側小径液圧室４９を大径与圧室５６に連通させている。
【００３０】
初期状態から底部１５ａ側に移動すると、プライマリ側小径液圧室４９の液圧が大径与圧室５６の液圧以上の場合に、プライマリピストン１６は、そのリリーフポート５８がカップシール６１で閉塞されてポート５７との連通が遮断され、プライマリ側小径液圧室４９と大径与圧室５６側との該リリーフポート５８を介しての連通を遮断することになり、この状態からさらに底部１５ａ側に移動すると、プライマリ側小径液圧室４９からブレーキ装置にブレーキ液を供給する。なお、リリーフポート５８を閉塞させた状態であっても大径与圧室５６の液圧がプライマリ側小径液圧室４９の液圧より大きいときは、カップシール６１を介して大径与圧室５６のブレーキ液がプライマリ側小径液圧室４９に流れるようになっている。
【００３１】
第４部材２４は、第１部材２１との間に、第１部材２１の流路７０を介してリザーバ１２に常時連通する大気圧の液補給室７１を形成している。この第４部材２４の液補給室７１より底部１５ａ側と第１部材２１との間には、大径側与圧室５６と液補給室７１との連通を常時遮断するＯリング７２が設けられている。
【００３２】
第５部材２５には、一端側が径方向における内周面に開口するとともに他端側が液補給室７１に常時連通するポート７４が形成されており、プライマリピストン１６には、一端側が大径ピストン部４７の径方向における外周面に開口することでポート７４すなわち液補給室７１に連通可能であるとともに他端側が大径ピストン部４７と小径ピストン部４６との境界の段部７５すなわち大径与圧室５６に常時連通するリリーフポート７６が形成されている。
【００３３】
第４部材２４と第５部材２５とプライマリピストン１６の大径ピストン部４７との間には、大径与圧室５６と液補給室７１との連通を遮断可能なカップシール７８が設けられている。このカップシール７８は、大径与圧室５６の液圧が液補給室７１の液圧以上の場合にこれらの連通を遮断するもので、逆に液補給室７１の液圧が大径与圧室５６の液圧より高い場合にはこれらを連通させて液補給を行う。
【００３４】
そして、本実施形態においては、プライマリピストン１６に、段付シリンダ１５内を大径ピストン部４７側の大径与圧室５６と小径ピストン部４６側のプライマリ側小径液圧室４９とに区画するとともに、弁体２００が移動することで開閉し大径与圧室５６側からプライマリ側小径液圧室４９側へのブレーキ液の流れのみを許容するセンタバルブタイプの逆止弁２０１が設けられている。
【００３５】
すなわち、逆止弁２０１は、プライマリピストン１６の穴部４３，４４間の底部１６ａに、該プライマリピストン１６の軸線上に形成された段付形状の弁穴部２０２，２０３を有しており、これら弁穴部２０２，２０３は、リリーフポート７６すなわち大径与圧室５６と、穴部４３すなわちプライマリ側小径液圧室４９とを連通可能となっている。弁穴部２０２は、穴部４３に開口する大径のもので、弁穴部２０３は、弁穴部２０２の穴部４３に対し反対側に形成された、弁穴部２０２より小径のものである。
【００３６】
また、逆止弁２０１の上記弁体２００は、弁穴部２０３に隙間をもって挿入可能なステム２０５と、該ステム２０５の先端側に固定されるとともに弁穴部２０２，２０３の境界の段部からなる着座部２０６に着座することで弁穴部２０２，２０３間の連通を遮断する弁頭部２０７とを有している。
【００３７】
そして、逆止弁２０１は、穴部４３に挿入されて底部１５ａと当接部材６７との間に挟持されたスプリング保持部材２０９と、該スプリング保持部材２０９と弁体２００の弁頭部２０７との間に介装されたバルブスプリング２１０とを有している。
【００３８】
この逆止弁２０１は、上記したカップシール６１と同じように、プライマリ側小径液圧室４９の液圧が大径与圧室５６の液圧以上の場合に、バルブスプリング２１０の付勢力で弁体２００が着座部２０６に着座し、弁穴部２０２，２０３間を遮断して、これら弁穴部２０２，２０３およびリリーフポート７６を介してのプライマリ側小径液圧室４９と大径与圧室５６との連通を遮断する。
【００３９】
逆に大径与圧室５６の液圧がプライマリ側小径液圧室４９の液圧より高い場合には、該液圧差によって弁体２００がバルブスプリング２１０の付勢力に抗してプライマリピストン１６の軸線方向に沿ってプライマリ側小径液圧室４９側に移動し、着座部２０６から離座して、弁穴部２０２，２０３と弁体２００との間の流路およびリリーフポート７６を介してプライマリ側小径液圧室４９と大径与圧室５６とを連通させる。このときの逆止弁２０１の流路断面積は、φ４（ｍｍ）程度が確保される。なお、逆止弁２０１としては、球状の弁体の移動で開閉するボール弁タイプのものを用いてもよい。
【００４０】
ここで、初期位置にあるとき、プライマリピストン１６は、リリーフポート７６をポート７４に連通させており、大径与圧室５６を液補給室７１に連通させている。そして、プライマリピストン１６が、初期状態から底部１５ａ側すなわちプライマリ側小径液圧室４９側に摺動すると、大径与圧室５６側の液圧が液補給室７１の液圧以上の場合、そのリリーフポート７６がカップシール７８で閉塞されてポート７４との連通が遮断され、大径与圧室５６と液補給室７１との該リリーフポート７６を介しての連通を遮断することになり、さらにプライマリ側小径液圧室４９側に摺動すると、プライマリピストン１６は大径ピストン部４７が大径与圧室５６の体積を減少させることで、大径与圧室５６の液圧を高め、該大径与圧室５６とプライマリ側小径液圧室４９との間に設けられたカップシール６１および逆止弁２０１を開いて、大径与圧室５６側からプライマリ側小径液圧室４９へ液補給を行うことになる。すなわち、大径与圧室５６の液圧がプライマリ側小径液圧室４９の液圧より高くなると、上記カップシール６１と逆止弁２０１とが両方開状態となって、これら両方を介して大径与圧室５６からプライマリ側小径液圧室４９に液補給がなされる。
【００４１】
第５部材２５と第６部材２６とプライマリピストン１６の大径ピストン部４７との間には、カップシール７９が設けられ、第１部材２１と第６部材２６との間にはＯリング８０が設けられている。
【００４２】
なお、リリーフポート３５，５８，７６は、液流通抵抗を抑えるためすべて直径がφ２（ｍｍ）と大きくされかつそれぞれ数箇所設けられている。また、セカンダリピストン１７のリリーフポート３５近傍のカップシール３６と接触する周囲部分、プライマリピストン１６のリリーフポート５８近傍のカップシール６１と接触する周囲部分、およびプライマリピストン１６のリリーフポート７６近傍のカップシール７８と接触する周囲部分には、本出願人が先に出願を行った特願平１０−２９４５０２号に記載されたテーパ面が形成されている。これらにより、トラクションコントロール装置と組み合わせ、該トラクションコントロール装置がプライマリ側小径液圧室４９およびセカンダリ側小径液圧室３２から強制的にブレーキ液を吸入する際に、ブレーキ液をトラクションコントロール装置に大きな流量で流すことができるようになっている。
【００４３】
そして、本実施形態では、第１部材２１に、小径液圧室連通流路５１を介してプライマリ側小径液圧室４９に常時連通する小径液圧室連通ポート８２と、与圧室連通流路５９を介して大径与圧室５６に常時連通する与圧室連通ポート８３と、液補給室７１に常時連通する液補給室連通ポート８４とが形成されており、これらポート８２，８３，８４には、それぞれ外部配管からなる連結流路８５ａ〜８５ｃを介して該マスタシリンダ本体１１とは別体の制御弁８６が連結されている。
【００４４】
制御弁８６は、有底円筒状のバルブシリンダ８７と、該バルブシリンダ８７内に摺動可能に嵌合されるバルブピストン８８と、該バルブピストン８８をバルブシリンダ８７の底部８７ａ方向に押圧するバルブスプリング８９と、バルブシリンダ８７の開口側を閉塞させるとともにバルブピストン８８との間にバルブスプリング８９を保持する蓋部材９０と、バルブシリンダ８７に蓋部材９０を固定するＣリング９１とを有している。
【００４５】
バルブピストン８８は、先端側に第１軸部９３が形成され、該第１軸部９３に隣り合ってこれより大径の第２軸部９４が形成され、また、該第２軸部９４に隣り合ってこれより小径の第３軸部９５が形成され、さらに、該第３軸部９５に隣り合って第２軸部９４より大径の第４軸部９６が形成され、最後に、該第４軸部９６に隣り合ってこれより小径でバルブスプリング８９内に挿入される第５軸部９７が形成されている。そして、第１軸部９３の先端にはシール部材９９が設けられている。また、第２軸部９４と第４軸部９６とには、バルブシリンダ８７の内面との隙間を常時シールするＯリング１００，１０１が設けられている。
【００４６】
バルブシリンダ８７の底部８７ａには、バルブピストン８８のシール部材９９で開閉されるポート１０２が形成されており、該ポート１０２が連結流路８５ｂを介して与圧室連通ポート８３に連通されている。また、バルブシリンダ８７の側部８７ｂの底部８７ａ側には、バルブシリンダ８７、バルブピストン８８の第１軸部９３、第２軸部９４およびシール部材１００で囲まれた液室１０４に常時連通するポート１０５が形成されており、該ポート１０５が連結流路８５ｃを介して液補給室連通ポート８４に連通されている。さらに、バルブシリンダ８７の側部８７ｂには、バルブシリンダ８７、バルブピストン８８の第２軸部９４、第３軸部９５、第４軸部９６、シール部材１００およびシール部材１０１で囲まれた液室１０６に常時連通するポート１０７が形成されており、該ポート１０７が連結流路８５ａを介して小径液圧室連通ポート８２に連通されている。
【００４７】
そして、制御弁８６は、バルブピストン８８を、ポート１０２に導入される大径与圧室５６の液圧と液室１０６に導入されるプライマリ側小径液圧室４９の液圧とバルブスプリング８９の付勢力でバランスさせる。このときのバランスは次式で表される。
【００４８】
すなわち、図２に示すように、Ｏリング１０１によるシール断面積をＡ１、Ｏリング１００によるシール断面積をＡ２（ただし、Ａ２＜Ａ１）、シール部材９９によるシール断面積をＡ３とし、プライマリ側小径液圧室４９の液圧をＰａ、大径与圧室５６の液圧をＰｂ、バルブスプリング８９のセット荷重をＦとすると、
Ｐａ×（Ａ１−Ａ２）＋Ｐｂ×Ａ３＝Ｆ
となる。
【００４９】
そして、図３に示すように、大径与圧室５６の液圧が上昇を開始すると（ｐ１点）、プライマリ側小径液圧室４９もカップシール６１が開かれることで該大径与圧室５６の液圧と同圧で上昇する（ｐ１点〜ｐ２点）。そして、Ｐａ×（Ａ１−Ａ２）＋Ｐｂ×Ａ３＞Ｆとなると（ｐ２点。この点の液圧を与圧室解除液圧と称す）、制御弁８６のバルブピストン８８がバルブスプリング８９の付勢力に抗して微小に移動してポート１０２を微小に開き、大径与圧室５６の液圧解除を開始させる。このとき、Ｐａ×（Ａ１−Ａ２）＋Ｐｂ×Ａ３＝Ｆの式を満足させるようにプライマリ側小径液圧室４９の液圧Ｐａの上昇に応じて徐々に大径与圧室５６の液圧Ｐｂが下がるように、言い換えれば、プライマリ側小径液圧室４９の液圧上昇に相関して大径与圧室５６の液圧Ｐｂが低下するように、大径与圧室５６の液圧Ｐｂを液補給室７１を介してリザーバ１２側に逃がすことになる（ｐ２点〜ｐ３点）。
【００５０】
ここで、高昇圧時すなわちブレーキペダルを比較的速い速度で踏圧する操作時においては、ブレーキブースタからの入力はリニアに上昇することになり、プライマリ側小径液圧室４９の液圧Ｐａは一定割合で上昇することになるため、制御弁８６は、大径与圧室５６の液圧Ｐｂを設定した勾配に沿って徐々に低下するようにリザーバ１２側に逃がすことになる。この勾配は任意に設定可能であり、車両に合わせたチューニングが可能である。
【００５１】
そして、大径与圧室５６の液圧が解除され大気圧になると（ｐ３点以降）、バランス式は、
Ｐａ×（Ａ１−Ａ２）＞Ｆ
となり、制御弁８６は開状態が維持されるため、プライマリ側小径液圧室４９のみでブレーキ液圧を制御することになる。
【００５２】
次に、上記マスタシリンダの作動について説明する。
ブレーキペダルに連結されたブースタのロッドによりプライマリピストン１６が底部１５ａ方向に押されると、プライマリピストンスプリング６８を介してセカンダリピストン１７も同時に移動する。そして、プライマリピストン１６のリリーフポート５８がカップシール６１により閉じられた時点で大径与圧室５６が液圧を上昇させ、セカンダリピストン１７のリリーフポート３５がカップシール３６により閉じられた時点でセカンダリ側小径液圧室３２が液圧を上昇させる。プライマリ側小径液圧室４９については、リリーフポート５８，７６のいずれか一方が閉じた時点で液圧を上昇させることになる（設計上は、リリーフポート５８，７６は同時に閉じられるようになっているが、寸法バラツキ等により前後することがある）。
【００５３】
そして、液圧が上昇すると、プライマリ側小径液圧室４９については、プライマリピストン１６のストローク量×（大径与圧室５６の外径−プライマリ側小径液圧室４９の外径）分の液量が、カップシール６１を変形させて開くとともに弁体２００を着座部２０６から離間させ逆止弁２０１を開いて、図４に矢印で示すように、第３部材２３とプライマリピストン１６との間のカップシール６１の変形により生じた流路と、逆止弁２０１の弁穴部２０２，２０３と弁体２００との間の流路とを介して、大径与圧室５６からプライマリ側小径液圧室４９に送り込まれ、ストローク初期の無効液量分（主にキャリパロールバック分）を補う。その後、プライマリ側小径液圧室４９の小径化に伴う液量不足を補うため、大径与圧室５６からプライマリ側小径液圧室４９にブレーキ液が送り込まれつつ、大径与圧室５６とプライマリ側小径液圧室４９とが同圧で与圧室解除液圧まで上昇する（ｐ１点〜ｐ２点）。
【００５４】
そして、与圧室解除液圧まで上昇すると、制御弁８６が大径与圧室５６の液圧を解除する。このとき、制御弁８６は、上記したようにプライマリ側小径液圧室４９の液圧Ｐａの上昇に応じて徐々に大径与圧室５６の液圧Ｐｂが下がるように、大径与圧室５６の液圧Ｐｂを液補給室７１を介してリザーバ１２側に逃がすことになる（ｐ２点〜ｐ３点）。
【００５５】
そして、大径与圧室５６の液圧が解除され大気圧になると、制御弁８６は開状態が維持され、プライマリ側小径液圧室４９のみでブレーキ液圧を制御することになる。
【００５６】
以上に述べた実施形態によれば、プライマリピストン１６に、段付シリンダ１５内を大径ピストン部４７側の大径与圧室５６と小径ピストン部４６側のプライマリ側小径液圧室４９とに区画するとともに、弁体２００が移動することで開閉し大径与圧室５６側からプライマリ側小径液圧室４９側へのブレーキ液の流れのみを許容する逆止弁２０１が設けられているため、プライマリピストン１６のプライマリ側小径液圧室４９側への摺動により大径与圧室５６の体積減少が生じると、逆止弁２０１の弁体２００が移動して流路を完全に開放し、十分な流路断面積で大径与圧室５６側からプライマリ側小径液圧室４９側へ液補給を行うことになる。
【００５７】
したがって、高昇圧時においても、大流量で液補給を行うことができ、十分なファーストフィル性能を得ることができる。
【００５８】
なお、以上の実施形態のマスタシリンダでは、大径与圧室５６の液圧がプライマリ側小径液圧室４９の液圧より高くなると、カップシール６１と逆止弁２０１とが両方開状態となって、これら両方を介して大径与圧室５６からプライマリ側小径液圧室４９に液補給がなされる場合を例にとり説明したが、逆止弁２０１で十分な流路断面積が確保できれば、カップシール６１を介しては液補給をしないようにしてもよい。しかしながら、上記のようにカップシール６１と逆止弁２０１の両方で液補給を行う方が、ファーストフィル性能を一層高めることができるため好ましい。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のマスタシリンダによれば、段付ピストンに、そのほぼ軸心に大径与圧室と小径液圧室とを連通する連通穴と、弁体が移動することで連通穴を開閉し大径与圧室側から小径液圧室側へのブレーキ液の流れのみを許容する逆止弁とが設けられているため、段付ピストンの小径液圧室側への摺動により大径与圧室の体積減少が生じると、逆止弁の弁体が移動して流路を完全に開放し、十分な流路断面積で大径与圧室側から小径液圧室側へ液補給を行うことになる。
【００６０】
したがって、高昇圧時においても、大流量で液補給を行うことができ、十分なファーストフィル性能を得ることができる。
また、ペダルによる昇圧速度の影響を受けないため、どのような昇圧動作時にも安定してファーストフィルを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のマスタシリンダの構成を示す側断面図である。
【図２】本発明の一実施形態のマスタシリンダの制御弁のバルブピストンのシール部分の断面積を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態のマスタシリンダのプライマリ側小径液圧室の液圧と大径与圧室の液圧との関係を示す特性線図である。
【図４】本発明の一実施形態のマスタシリンダの構成を示す側断面図であって大径与圧室からプライマリ側小径液圧室への液補給時のブレーキ液の流れを矢印で示すものである。
【符号の説明】
１１マスタシリンダ本体
１５段付シリンダ
１６プライマリピストン（段付ピストン）
４０小径シリンダ部
４１大径シリンダ部
４６小径ピストン部
４７大径ピストン部
４９プライマリ側小径液圧室（小径液圧室）
５６大径与圧室
２００弁体
２０１逆止弁

Claims

大径シリンダ部および小径シリンダ部を有する段付シリンダと、
該段付シリンダの前記大径シリンダ部内に摺動可能に挿入される大径ピストン部および前記小径シリンダ部内に摺動可能に挿入される小径ピストン部を有して前記段付シリンダ内を前記大径ピストン部側の大径与圧室と前記小径ピストン部側の小径液圧室とに区画する段付ピストンと、
前記段付シリンダ内を前記大径ピストン部側の大径与圧室と前記小径ピストン部側の小径液圧室とに区画するとともに前記大径与圧室側から前記小径液圧室側へのブレーキ液の流れのみを許容する逆止開閉部と、
前記大径与圧室とリザーバとを連通する連通ポートと、
前記段付ピストン外に設けられ所定の解除液圧になると前記連通ポートを遮断状態から連通状態として前記小径液圧室の液圧上昇に相関して前記大径与圧室の液圧を一定の割合で低下させる制御弁とを有し、
前記段付ピストンには、そのほぼ軸心に前記大径与圧室と前記小径液圧室とを連通する連通穴と、弁体が移動することで前記連通穴を開閉し前記大径与圧室側から前記小径液圧室側へのブレーキ液の流れのみを許容する逆止弁とが設けられ、
該逆止弁は、前記大径与圧室の液圧が前記小径液圧室の液圧より高い場合に開弁し、前記小径液圧室の液圧が前記大径与圧室の液圧以上の場合に閉弁することを特徴とするマスタシリンダ。