JP2005219513A - ブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

【要 約】
【課 題】 市販の自動車を改造して、前輪と後輪のブレーキの効き具合を変えたいと言う要望がある。バランサを設けると上記要望を達成することができるが、市販のバランサは形状が大きく、これにマスタシリンダを２個結合することは困難である上に、市販の自動車には両者を結合できたとしても、これらを取付けるスペースが無いことが多い。
【解決手段】 第１の押圧部と第２の押圧部と、第１の押圧部と第２の押圧部とにペダルの押圧力を分散する分散機構とを有するバランサ部を備え、前輪ブレーキ機構のオイルが充填される第１の部屋と、この第１の部屋に収納され、第１の押圧部の押圧力を受けて動作する第１のシリンダと、後輪ブレーキ機構のオイルが充填される第２の部屋と、この第２の部屋に収納され、第２の押圧部の押圧力を受けて動作する第２のシリンダとを有するシリンダ部を備え、前記バランサ部と前記シリンダ部を基台に一体に取付けたことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動車などの車輌のブレーキを制御するブレーキ制御装置に関するものである。

市販されている自動車のブレーキシステムにはブレーキペダルの動きを油圧に変換するマスタシリンダが設けられている。このマスタシリンダには２つの液圧発生室が設けられており、一方の室から前輪のブレーキ機構に油圧回路を通って油圧を伝達し、他方の室から後輪のブレーキ機構に別の油圧回路を通って油圧を伝達している。この２つの油圧は上記マスタシリンダでは同一である。油圧回路を２系統にすることにより、一方の油圧回路が破損しても他方の油圧回路が正常に働くようにして、正常な油圧回路側のブレーキが効くように構成されている。
ウイルウッド（Ｗｉｌｗｏｏｄ）エンジニアリング（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）社 レーシング（Ｒａｃｉｎｇ）ディスク（Ｄｉｓｃ）ブレーキ（Ｂｒａｋｅｓ）と（＆）部品（Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ） 技術（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ）と（＆）部品（Ｐａｒｔｓ）カタログ（Ｃａｔａｌｏｇ）２００１

しかしながら、このような、自動車のブレーキシステムでは前輪と後輪のブレーキの効き具合はマスタシリンダの構成上同じに設定されている。これを改造して前輪と後輪のブレーキの効き具合を変えたいと言う要望がある。マスタシリンダを２系統設け、これらのマスタシリンダとブレーキペダルとの間に、前記２つのマスタシリンダに異なる力が加えられるように、ブレーキペダルの力を分散するバランサを設ける。これにより、上記要望を達成することができる。バランサは市販のもの（下記非特許文献）があるが、形状が大きく、これに上記マスタシリンダを２個結合することは困難である上に、市販の自動車には両者を結合できたとしても、これらを取付けるスペースが無いことが多い。
また、個別のマスタシリンダとバランサを組み合わせて取付けると、取付不良が多々発生するので、本来の性能を発揮させることができない。

そこで、本発明は、前輪、後輪のブレーキの効き具合を好みに応じて異ならせることができ、且つ、市販の自動車等の車輌に容易に取付けることができ、しかも本来の性能を発揮させることができるブレーキ制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のブレーキ制御装置は第１の押圧部と第２の押圧部と、ブレーキペダルの押圧力を受けて、第１の押圧部と第２の押圧部とに前記押圧力を分散する分散機構とを有するバランサ部を備え、前輪ブレーキ機構の油圧回路に供給されるオイルが充填される第１の部屋と、この第１の部屋に収納され、第１の押圧部の押圧力を受けて動作する第１のシリンダと、後輪ブレーキ機構の油圧回路に供給されるオイルが充填される第２の部屋と、この第２の部屋に収納され、第２の押圧部の押圧力を受けて動作する第２のシリンダとを有するシリンダ部を備え、前記バランサ部と前記シリンダ部を基台に一体に取付けたことを特徴とする。

また、第１の押圧部と弟２の押圧部に前記押圧力を不均等に分散させるよう前記分散機構を設定したことを特徴とする。
また、前記基台上に、第１の部屋と第２の部屋が隣合うよう配置し、前記バランサ部の第１の押圧部と第２の押圧部を夫々前記シリンダ部の各シリンダに対向するよう配置したことを特徴とする。

また、車両本体へ前記基台を取付ける取付部を前記基台に設けたことを特徴とする。
また、取付部に複数組の取付用の長孔を形成したことを特徴とする。
また、前記バランサ部の分散機構の一部を構成し、前記ブレーキペダルの押圧力によって回動する可動体を、前記基台の上方に設けた軸で軸支したことを特徴とする。
さらに、前記基台に前記可動体の下端部が入る透孔又は凹部を設けたことを特徴とする。

本発明のブレーキ制御装置はバランサ部とシリンダ部とを基台に一体に設けたので、ブレーキ制御装置を全体としてコンパクトに作ることができ、市販の自動車の狭いスペースに簡単に取付けることができる。従来バランサとシリンダを別個に自動車のシャーシに取付けるべく改造していたことと比較し、取付けスペースの問題、取付け安さの問題、取付不備による性能が発揮されない問題を解消することができる。

また、一対のシリンダが横に並ぶように配置したので全体をコンパクトに構成することができる。
また、基台に車輌のシャーシに取付ける取付部を設けたので、取り付けがより簡単になる。
また、取付部に複数組の取付用長孔を設けたので、種々の車種に対応して簡単に取付けることができる。

さらに、バランサの可動体を基台の上方にある軸に軸支し、さらに基台にこの可動体の下端が入る透孔または凹部を設けたので、全体の高さをより小さくすることができる。

以下本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
第１図において、１，２は前輪のブレーキ機構、３，４は後輪のブレーキ機構である。これら４つのブレーキ機構は同じ構造をしており、代表してブレーキ機構１の内部構造を説明する。このブレーキ機構は一般に知られているものである。キャリパと呼ばれるＵ字型をした本体５に対向して凹部６，７を設け、この凹部６，７にピストン８，９を出没自在に設ける。

凹部６，７の内壁とピストン８，９の間はオイルシール１０，１１でシールされている。ピストン８，９に対向してブレーキパッド１２，１３が設けられ、ブレーキパッド１２，１３の間に車軸とともに回転するロータ１４が配置されている。凹部６，７には油圧回路１５，１６ａが接続されている。油圧が上るとピストン８，９が押し出されブレーキパッド１２，１３でロータ１４を挟んで締め付けブレーキをかける。

ブレーキペダル１７はリンク機構１８を介して本発明の特徴とするバランサ付マスタシリンダ１９に結合されている。２０がバランサ部、２１がマスタシリンダ部であり、両者は一体物となっている。マスタシリンダ部２１の一方の出力は油圧回路１６ａを介して前輪のブレーキ機構１，２に、他方の出力は油圧回路１６ｂを介して後輪のブレーキ機構３，４に加えられる。

図２はバランサ付マスタシリンダ１９の斜視図である。まず、バランサ部２０について図２、図３、図４ａ、ｂとともに説明する。なお、図３において、点線の矢印で示すものは、同一物を示しており、実線の矢印で示すものは矢印の先端部分にその部材が取り付けられることを示している。
図２，３に示すように、基台２２に垂直に設けられた取付板２３に対向して支持板２４ａ，２４ｂが設けられている。この支持板２４ａ，２４ｂに軸２５が取り付けられ、この軸２５に可動体２６が回動自在に取り付けられている。

この可動体２６は断面楕円状をした柱体であり、中央部に透孔２７が設けられ、下端に凹部２８が形成されている。この凹部２８を形成している壁２９ａ，２９ｂには透孔３０ａ，３０ｂが形成されている。取付板２３には透孔３１が設けられている。
凹部２８には連結体３２の一方の円筒部３２ａが挿入され、ピン３３ａとＣリング３４ａ，３４ｂとによって可動体２６に取り付けられる。連結体３２の他方の円筒部３２ｂはレバー３５の凹部３６に挿入され、ピン３３ｂとＣリング３７ａ，３７ｂとによって、レバー３５に結合される。レバー３５、連結体３２はピン３３ａ，３３ｂの回りに回動自在である。レバー３５にはピン３８が螺合しており、このピン３８は取付板２３の透孔３１から外部に突出し、このピン３８にブレーキペダル１７のリンク機構１８のピン１８ａが当接して、ピン３８を押すようになっている。

周囲に螺子溝が切られた主軸３９の中央部に球体ベアリング４５が固定されている。主軸３９は前記可動体２６の透孔２７を貫通し、球体ベアリング４５が透孔２７内に位置する。主軸３９の両端には連結体４０ａ，４０ｂが取り付けられている。
この連結体４０ａ，４０ｂは先端部に押圧棒４１ａ，４１ｂが螺合しており、側部から見た形状はコの字状をしている。そして上下の面には非円形の透孔４２ａ，４２ｂが開けられている。この透孔４２ａ．４２ｂは真円を相対向する線で切った形状である。この透孔４２ａ，４２ｂには断面が同様の形状をした部材４３ａ，４３ｂが挿入される。この部材４３ａ，４３ｂは透孔４２ａ，４２ｂの中で少し動くことが出来るように構成されている。つまり、部材４３ａ，４３ｂを主軸３９に固定したとすると、連結体４０ａ，４０ｂが部材４３ａ，４３ｂを軸にして左右１５度程度回動出来るようになっている。

部材４３ａ，４３ｂには螺子孔４４ａ，４４ｂが設けられている。部材４４ａ，４４ｂを連結体４０ａ，４０ｂに挿入した状態で主軸３９を螺子孔４４ａ，４４ｂに螺合することにより、主軸３９に連結体４０ａ，４０ｂが結合される。
主軸３９に取り付けられている球状ベアリング４５を可動体２６の透孔２７の中央に配置し、連結体４０ａ，４０ｂの押圧棒４１ａ，４１ｂの先端がマスタシリンダ２１の適切な位置になるように連結体４０ａ，４０ｂを主軸３９の適切な位置に配置する。そして、ボルト４６を主軸３９に螺合して連結体４０ａ，４０ｂを固定する。図２に連結体４０ｂ側のボルト４６が示されているが、連結体４０ａ側にも同様のボルト４６が存在する。

球状ベアリング４５は第４図に示すように、球体を相対向する面で切断した形状の物（以下球状体５９と称する。）の中央孔に主軸３９を挿入し、左右をナット６０ａ，６０ｂで固定する。球状体５９は、全体としてリング状をした保持体６１の内部に挿入されている。保持体６１の内側に球状体５９を包み込む球面６２が形成されており、この球面６２に対向する外面は可動体２６の透孔２７の内壁に少しの間隙を持って対向している。このように形成した結果、球状体５９は保持体６１に対し回動自在であり、保持体６１は主軸３９とともに透孔２７内を左右に移動可能となる。

基台２２には可動体２６の下端が入る透孔（凹部でも良い）６６が形成されている。レバー３５によって、可動体２６が軸２５を軸として回動したとき、可動体２６の下端がこの透孔６６に入るようになっている。これによって、バランサ部２０の高さを低く押さえることができる。
取付板２３の具体構造については後述する。

次にマスタシリンダ部２１の構造について図２、図５、図６とともに説明する。図６において、点線の矢印で示すものは、同一物を示しており、実線の矢印で示すものは矢印の先端部分にその部材が取り付けられることを示している。
シリンダ本体４７には２つの部屋４８ａ，４８ｂが横方向に並べて設けられており、部屋４８ａ，４８ｂの一端は開放状態になっている。また、中央部分にはオイルタンクからオイルを供給する二本のオイル供給通路５０ａ，５０ｂが開口している。５６ａ，５６ｂはこの供給通路５０ａ，５０ｂに連通するオイル供給口である。オイル供給口５６ａ，５６ｂはオイルタンクに接続されている。

さらに、他端にはオイルが出るオイル出口５１ａ，５１ｂが開口している。オイル出口５１ａは前輪のブレーキ機構１，２に接続される油圧回路１６ａに接続され、オイル出口５１ｂは後輪のブレーキ機構３，４に接続される油圧回路１６ｂに接続される。
部屋４８ａ．４８ｂの中にピストン４９ａ，４９ｂが収納されている。このピストン４９ａ．４９ｂはコイルバネ５２ａ，５２ｂによって、部屋４８ａ，４８ｂの開口部５３ａ．５３ｂから出る方向に付勢されている。ピストン４９ａ．４９ｂが部屋４８ａ．４８ｂから出ないようにＣリング５４ａ．５４ｂが設けられている。従って、コイルバネ５２ｂ，５２ｂは常に圧縮された状態を保っている。ピストン４９ａ，４９ｂの端部には凹部５５ａ．５５ｂが設けられ、ここに、バランサ部２０の押圧棒４１ａ，４１ｂの先端がはまり込む。

ピストン４９ａ，４９ｂの凹部５５ａ，５５ｂ側端部近くに部屋４８ａ，４８ｂに満たされるオイルが外部に出ないようにシールするカップシール５７ａ，５７ｂが設けられている。部屋４８ａ，４８ｂの中間位置にもカップシール５８ａ，５８ｂが設けられている。
次に、このブレーキ制御装置の動作について図を参照しながら説明する。

図１に示すブレーキペダル１７を踏むと、リンク機構１８を介して図３に示すピン１８ａがピン３８を押すことになる。ピン３８はレバー３５に螺合しているので、レバー３５が動き、レバー３５に連結している連結体３２を介して可動体２６を図２に示す軸２５の回りに回動させる。
図４ａに示すように、球状ベアリング４５が可動体２６の透孔２７の中央部に位置するように設定されていると、主軸３９は傾かずに透孔２７の内壁に平行になる。図２、図５に示す押圧棒４１ａ，４１ｂの先端は、マスターシリンダ部２１の凹部５５ａ，５５ｂに嵌入しているので、ピストン４９ａ，４９ｂがコイルバネ５２ａ，５２ｂに抗して、同時に同じ力で押されることになる。

部屋４８ａ，４８ｂの中にはオイルタンクからオイル供給口５６ａ，５６ｂを通してオイルが供給され、部屋４８ａ，４８ｂ及び油圧回路１６ａ，１６ｂに満たされている。ピストン４９ａ，４９ｂが左に動くことにより、オイルが圧縮され、各ブレーキ機構１，２，３，４のピストン８，９が押されローター１４がブレーキパッド１２，１３によって締め付けられ、ブレーキがかかる。この時のブレーキの効き方は、上述の押圧棒４１ａ，４１ｂの押す力が同じであるので、各ブレーキ機構１，２，３，４の構成が同じであれば、同じとなる。

ブレーキペダル１７を元に戻すと、ピストン４９ａ，４９ｂが右に動き、オイルはマスタシリンダ部２１の部屋４８ａ，４８ｂに戻ってくる。
次に、図４ｂに示すように、ナット６０ａ，６０ｂを緩めて球状ベアリング４５を左に移動しナット６０ａ，６０ｂで固定する。すると、左右のバランスが崩れて左方の押圧棒４１ｂにかかる力が、右方の押圧棒４１ｂかかる力よりも大きくなる。これは、球状ベアリング４５の球状体５９が保持体６１内で回動できるようになっていて、図４ｂに示すように主軸３９が傾斜することにより起こる。主軸３９が傾斜しても、連結体４０ａ，４０ｂは主軸３９に対して左右１５度程度自由に動くことができるので、押圧棒４１ａ，４１ｂがシリンダ４９ａ、４９ｂの凹部５５ａ，５５ｂから脱落することは無い。

押圧棒４１ａ，４２ｂの押す力が４１ｂが大きく４１ａが小さいと、油圧回路１６ａ，１６ｂに加わる圧力は、１６ｂの方が１６ａより大きくなる。即ち、後輪のブレーキ機構３，４のブレーキの効き方が前輪のブレーキ機構１，２のブレーキの効き方より良くなる。このブレーキの効き方は球状ベアリング４５の可動体２６における設定位置を変えることにより、自由に変えることができる。即ち、後輪ブレーキの効き方と前輪ブレーキの効き方の差を自由に設定することができる。設定は、自動車を乗る人の好みに応じて行うことになる。

このバランサ付マスタシリンダ１９は基台２２に設けられた取付板２３によって自動車の車体に取付られる。取付板２３の具体例を図７ａ，ｂに示す。図７ａに示す取付板２３にはその中央部に透孔３１が形成され、この透孔３１を囲むように３対の長孔６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂ，６５ａ，６５ｂが設けられている。そして、この取付板２３には図７ｂに示す金属製のワッシャ６７が挿入される凹部６９が設けられている。取付板２３が強固なものであればこのワッシャ６７は不要であるが、取付板２３は樹脂製の基台２２と一体に作られるので、鉄製のワッシャ６７を設けるほうが良い。ワッシャ６７の一対の透孔６８ａ，６８ｂを長孔６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂ，６５ａ，６５ｂの一対に合わせビス、ナットで自動車のシャーシに取付ける。３対の長孔６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂ，６５ａ，６５ｂを設けたのは、自動車の車種によって、従来取付けてあるマスタシリンダの取付孔が異なるので、複数組の長孔を設けておけば、種々の車種に対応して簡単に取付けることができるからである。なお、取付板２３は基台２２に垂直に設けたが、自動車のシャーシの具合によって、斜めに設けてもよく、基台２２に面一に設けてもよい。

上記バランサ付マスタシリンダ１９は概略、長さ１８０ｍｍ、幅７０ｍｍ、高さ７０ｍｍに構成することができる。従来のバランサに一対のシリンダを取付けて構成したとすると、長さ２３０ｍｍ、幅１５０ｍｍ、高さ１００ｍｍ程度となり、本発明のものの方が小型に実現できる。これは、バランサとマスタシリンダとを基台に一体に設けたことに起因するところが大きい。そして、小型であるので、市販の自動車の狭いスペースに収納可能であるとともに、一体物であるので自動車のシャーシに簡単に取付けることができる。従来のように、バランサとマスタシリンダとを別々にシャーシに取付けると、取付の不具合によって、所期の性能を発揮できないことが時として生じるが、本発明の装置では、取付けの不良が無いので、所期の性能を常に発揮させることができる。

押圧棒４１ａ，４１ｂとシリンダ４９ａ，４９ｂの関係は、実施例の構造に限定されるべきものではなく、例えばシリンダ４９ａ、４９ｂ側に突出片が設けられ、バランサ部２０の連結体４０ａ，４０ｂに前記突出片の受け部を設けても良く、バランサ部２０側に第１の押圧部と第２の押圧部を設け、これらの押圧部の押圧力でシリンダ４９ａ，４９ｂが動作するようにすればよい。

また、バランサ部２０の構成は実施例に限定されるものではなく、ブレーキペダルの押圧力を受けて上記第１の押圧部と第２の押圧部とに前記押し圧力を均等に分散又は、不均等に分散する分散機構を備えるものであればよい。
また、図５ではシリンダ４９ａ，４９ｂを収納した部屋４８ａ，４８ｂをシリンダ本体４７に一体に作り込んだが、２つのシリンダ本体を設け夫々にシリンダを収納した部屋を形成するようにしても良い。

本発明のブレーキ制御装置は、自動車等の車輌、特に市販の自動車のブレーキ制御装置として有用である。

本発明の一実施例におけるブレーキ制御装置の概略である。 同装置の斜視図である。 同装置のバランサ部の分解斜視図である。 ａ、ｂは同バランサ部の一部分の断正面図である。 同装置のマスタシリンダ部の断平面図である。 同装置のマスタシリンダ部の一部を分解斜視図で示す断側面図で ある。 ａ，ｂは同装置の取付板及びワッシャの斜視図である。

符号の説明

１，２，３，４：ブレーキ機構
１６ａ，１６ｂ：油圧回路
１７：ブレーキペダル
１８：リンク機構
１９：バランサ付きマスタシリンダ
２０：バランサ部
２１：マスタシリンダ部
２２：基台
２３：取付板
２５：軸
２６：可動体
３１：透孔
３９：主軸
４０ａ，４０ｂ：連結体
４１ａ，４１ｂ：押圧棒
４５：球状ベアリング
４８ａ，４８ｂ：部屋
４９ａ，４９ｂ：シリンダ
５６ａ，５６ｂ：オイル供給口
５１ａ，５１ｂ：オイル出口
５５ａ，５５ｂ：凹部
６６：透孔
６３ａ、６３ｂ，６４ａ，６４ｂ，６５ａ、６５ｂ：長孔

Claims (7)

1. 第１の押圧部と第２の押圧部と、ブレーキペダルの押圧力を受けて、第１の押圧部と第２の押圧部とに前記押圧力を分散する分散機構とを有するバランサ部を備え、
   前輪ブレーキ機構の油圧回路に供給されるオイルが充填される第１の部屋と、この第１の部屋に収納され、第１の押圧部の押圧力を受けて動作する第１のシリンダと、後輪ブレーキ機構の油圧回路に供給されるオイルが充填される第２の部屋と、この第２の部屋に収納され、第２の押圧部の押圧力を受けて動作する第２のシリンダとを有するシリンダ部を備え、
   前記バランサ部と前記シリンダ部を基台に一体に取付けたことを特徴とするブレーキ制御装置。
2. 第１の押圧部と弟２の押圧部に前記押圧力を不均等に分散させるよう前記分散機構を設定したことを特徴とする請求項１記載のブレーキ制御装置。
3. 前記基台上に、第１の部屋と第２の部屋が隣合うよう配置し、前記バランサ部の第１の押圧部と第２の押圧部を夫々前記シリンダ部の各シリンダに対向するよう配置したことを特徴とする請求項１記載のブレーキ制御装置。
4. 車両本体へ前記基台を取付ける取付部を前記基台に設けたことを特徴とする請求項１記載のブレーキ制御装置。
5. 取付部に複数組の取付用の長孔を形成したことを特徴とする請求項４記載のブレーキ制御装置。
6. 前記バランサ部の分散機構の一部を構成し、前記ブレーキペダルの押圧力によって回動する可動体を、前記基台の上方に設けた軸で軸支したことを特徴とする請求項１記載のブレーキ制御装置。
7. 前記基台に前記可動体の下端部が入る透孔又は凹部を設けたことを特徴とする請求項６記載のブレーキ制御装置。

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