JP2551657Y2 - 液圧倍力装置の反力装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本考案はブレーキ倍力装置等に用
いられる液圧倍力装置に関し、より詳しくは反力ピスト
ンを備えた液圧倍力装置の反力装置に関する。

【従来の技術】従来、液圧倍力装置の反力装置として、
ハウジング内に摺動自在に設けられ、後部に筒状部を有
するパワーピストンと、上記ハウジング内でパワーピス
トンの後部に形成した動力室と、上記ハウジングにパワ
ーピストンの後部側から摺動自在に貫通させた入力軸
と、上記筒状部の内側のパワーピストンと入力軸の先端
部とに渡って設けられ、該入力軸に加えられた入力に応
じた液圧を上記動力室に供給する制御弁と、上記入力軸
の外周に摺動自在に設けられ、上記動力室内の液圧によ
り入力軸に対して後退されて該入力軸に設けたストッパ
に当接する反力ピストンと、上記パワーピストンと反力
ピストンとの間に弾装され、所定の弾撥力で反力ピスト
ンを上記ストッパから離隔した前進位置に保持するばね
とを備えたものが知られている（特開平２−６０８７１
号公報、特開平２−７４４５６号公報）。上記公報の液
圧倍力装置においては、入力軸が前進されると上記制御
弁により該入力軸に加えられた入力に応じた液圧が動力
室に供給され、それによってパワーピストンが前進され
て倍力作用がなされるようになる。そしてこの際、動力
室に供給された液圧は入力軸に作用して該入力軸に反力
を与えるとともに、反力ピストンに作用して該反力ピス
トンを上記ばねに抗して入力軸に対して後退させるよう
になる。反力ピストンが入力軸に設けたストッパに当接
する以前には、液圧は相対的に受圧面積の小さな入力軸
のみに作用するので大きな倍力比で出力が増大し、上記
反力ピストンが入力軸に設けたストッパに当接して両者
が一体となると、受圧面積が大きくなるので出力は小さ
な倍力比で増大するようになる。そしてこのような作動
初期の大きな倍力比によって良好な操作フィーリングを
確保している。また従来、全体的な構成は異なっている
が、反力ピストンを備えた液圧倍力装置は種々提案され
ている（特開昭５５−４４０９５公報、特開昭５６−９
０７６５公報）。

【考案が解決しようとする課題】上述した構成を有する
従来の液圧倍力装置の反力装置においては、入力軸に、
ハウジングに対する摺動部分と、反力ピストンの摺動部
分とを直列に形成する必要があるので、軸方向寸法が大
きくなるという欠点があった。また、上記反力ピストン
が入力軸に設けたストッパに当接して両者が一体となる
際に、打音が発生するという問題もあった。本考案はそ
のような事情に鑑み、反力ピストンを合理的に液圧倍力
装置に組込むことにより、液圧倍力装置の軸方向寸法が
大きくなるのを可及的に防止し、しかも打音の発生も抑
制できるようにしたものである。

【課題を解決するための手段】すなわち本考案は、上述
した構成を有する従来の液圧倍力装置の反力装置におい
て、上記ハウジングに上記パワーピストンの筒状部内に
突出するガイド部を設け、上記反力ピストンを上記ガイ
ド部に摺動自在に嵌合して該ガイド部で反力ピストンを
摺動自在に支持させるとともに、この反力ピストンの軸
部に入力軸を摺動自在に嵌合して該反力ピストンで入力
軸を摺動自在に支持させ、さらに上記ばねをガイド部の
外周とパワーピストンの筒状部の内周との間に形成した
間隙内に配置し、さらに上記ストッパと反力ピストンと
の当接部分に弾性体を設け、該弾性体で両者の当接によ
る打音を抑制したものである。

【作用】上記構成によれば、上記ハウジングに設けたガ
イド部はパワーピストンの筒状部内に突出しており、ま
た反力ピストンはそのガイド部によって摺動自在に支持
されるとともに、入力軸はその反力ピストンによって摺
動自在に支持され、さらに反力ピストンを付勢するばね
は上記ガイド部の外周とパワーピストンの筒状部の内周
との間に形成した間隙内に配置されている。したがっ
て、上記ガイド部、反力ピストンの摺動部、入力軸の摺
動部およびばねを相互に軸方向にオーバーラップさせな
がら半径方向に配置することができ、それによって液圧
倍力装置の軸方向寸法が大きくなるのを可及的に防止す
ることができる。また、上記ストッパと反力ピストンと
の当接部分に弾性体を設け、この弾性体で両者の当接に
よる打音を抑制しているので、運転者に不快感を与える
ことがない。

【実施例】以下図示実施例について本考案を説明する
と、図１において、液圧倍力装置のハウジング１にボア
２を形成してあり、このボア２内に、右側後部に筒状部
３Ａを形成したパワーピストン３を摺動自在に嵌合して
いる。このパワーピストン３の左端部に設けたプッシュ
ロッド４は液密を保持してハウジング１の外部に摺動自
在に突出させてあり、その先端部を図示しないマスタシ
リンダのピストンに連動させている。上記ボア２の右端
開口部は上記ハウジング１の一部を構成するプラグ５に
よって密封してあり、このプラグ５はハウジング１に螺
着したナット６によってハウジング１に一体に固定して
いる。上記プラグ５とパワーピストン３との間には圧油
が導入される動力室８を形成してあり、またパワーピス
トン３の上記動力室８と反対側に形成した低圧室９内に
ばね１０を収容し、このばね１０の弾撥力によって通常
はパワーピストン３をプラグ５に当接する図示非作動位
置に保持している。そして上記ばね１０を収納した低圧
室９は、ハウジング１に形成した通路１１を介して図示
しないリザーバに連通している。上記ハウジング１の一
部を構成するプラグ５には図示しないブレーキペダルに
連動させた入力軸１７を摺動自在に貫通させてあり、こ
の入力軸１７の左側先端部と上記パワーピストン３の筒
状部３Ａの内側とに渡って制御弁１８を設けている。上
記制御弁１８は、パワーピストン３の筒状部３Ａ内に設
けたプレート１９に形成した第１弁座２０と、ばね２１
の弾撥力により上記動力室８と反対側から第１弁座２０
に着座させたボール弁２２と、上記入力軸１７の先端部
に設けられてボール弁２２を第１弁座２０から離座させ
る環状ピン２３と、さらにこの環状ピン２３の先端部に
形成されて上記ボール弁２２が着座する第２弁座２４と
を備えている。上記プレート１９は、リテーナ５６、５
６’およびパワーピストン３の筒状部３Ａに螺着した固
定ねじ５８によってパワーピストン３に固定している。
図示非作動状態では、ボール弁２２はばね２１の弾撥力
により上記第１弁座２０に着座し、この第１弁座２０の
右側に形成した上記動力室８と左側に形成した圧力室２
９との連通を遮断している。この圧力室２９は供給通路
３０を介して図示しないポンプに連通しており、このポ
ンプによって常に圧力室２９内に所定圧の圧油を供給し
ている。上記供給通路３０は、パワーピストン３に形成
した半径方向の通路３１と、パワーピストン３の外周面
に形成した環状溝３２と、ハウジング１に形成した半径
方向の通路３３と、さらにこの通路３３と上記ポンプと
を接続する図示しない導管とから構成している。また、
図示非作動状態では、上記環状ピン２３の先端部の第２
弁座２４は第１弁座２０に着座したボール弁２２から離
隔しており、この状態では上記動力室８は排出通路３８
を介してリザーバに連通している。この排出通路３８
は、環状ピン２３の軸部に形成した通路３９と、環状ピ
ン２３と入力軸１７との間に介在させたシム４０の軸部
に形成した通路４１と、入力軸１７の軸部に形成した通
路４２と、プラグ５に形成した通路４３と、ハウジング
１に形成した通路４４とから構成してあり、この通路４
４を上述の通路１１に接続することにより該排出通路３
８を図示しないリザーバに連通させている。さらに、上
記制御弁を構成するボール弁２２の左端部は液密を保っ
てカラー４８に摺動自在に貫通させ、該カラー４８の左
側部分にバランス室４９を形成している。そしてこのバ
ランス室４９をパワーピストン３に形成した連通路５０
および上記プレート１９に形成した透孔５１を介して上
記動力室８に連通させ、上記ボール弁２２のバランス室
４９側の受圧面積を、第１弁座２０の内径の面積から第
２弁座２４の内径の面積を差引いた面積、すなわちボー
ル弁２２の動力室８側の受圧面積より大きく設定してい
る。このような受圧面積の設定により、上記入力軸１７
および環状ピン２３が前進されてボール弁２２が第１弁
座２０から離座され、それによって動力室８内の圧力が
上昇した際に、環状ピン２３の第２弁座２４に着座して
いるボール弁２２が該第２弁座２４から離隔されて液洩
れが生じるのを防止している。然して、上記ハウジング
１の一部を構成するプラグ５にはその左端部にパワーピ
ストン３の筒状部３Ａ内に突出する筒状のガイド部５Ａ
を設けてあり、このガイド部５Ａに反力ピストン５５を
摺動自在に嵌合して該ガイド部５Ａで反力ピストン５５
を摺動自在に支持させている。そしてこの反力ピストン
５５の軸部に上記入力軸１７を摺動自在に嵌合すること
により、上記ガイド部５Ａで支持された反力ピストン５
５で入力軸１７を摺動自在に支持させている。上記反力
ピストン５５の左端部には半径方向外方に延びるフラン
ジ部５５Ａを形成してあり、このフランジ部５５Ａの外
周部と上記パワーピストン３の筒状部３Ａ内に設けたリ
テーナ５６との間にばね５７を弾装して、通常は上記反
力ピストン５５をプレート１９に当接した図示非作動位
置に保持させている。この状態では上記反力ピストン５
５は入力軸１７に対する前進位置に位置されて該入力軸
１７に設けた段状のストッパ１７Ａから離隔している。
そして後に詳述するように、上記反力ピストン５５に加
わる動力室８内の油圧の作用力が上記ばね５７のセット
荷重以上となると、反力ピストン５５がばね５７に抗し
て入力軸１７に対して後退され、上記ストッパ１７Ａに
当接するようになる。その結果、反力ピストン５５がス
トッパ１７Ａに当接する以前には、該反力ピストン５５
に加わっていた動力室８内の油圧の作用力がばね５７お
よびリテーナ５６を介してパワーピストン３で受けられ
ていたのに対し、反力ピストン５５がストッパ１７Ａに
当接すると、上記作用力が反力として入力軸１７に伝達
されるようになるので、反力ピストン５５がストッパ１
７Ａに当接する前後で倍力比を変更することができる。
さらに、上記ばね５７およびリテーナ５６は、上記ガイ
ド部５Ａの外周とパワーピストン３の筒状部３Ａの内周
との間に形成した間隙内に配置している。したがって、
図示非作動状態において、上記ガイド部５Ａと、反力ピ
ストン５５のガイド部５Ａに対する摺動部分と、入力軸
１７の反力ピストン５５に対する摺動部分と、さらに反
力ピストン５５を付勢するばね５７とは、相互に軸方向
にオーバーラップしながら半径方向に配置されるように
なる。その結果、例えば反力ピストン５５の摺動部分と
入力軸１７の摺動部分とを軸方向に直列に配置していた
従来装置に比較して、液圧倍力装置の軸方向寸法を減少
させることができる。次に、入力軸１７の作動初期のロ
スストローク減少機構について説明すると、上記入力軸
１７の先端部に先端側を縮径させた段部１７Ｂを形成し
てあり、この段部１７Ｂより先端側を筒状ストッパ部材
６１の右端部に形成した半径方向内方のフランジ部６１
Ａ内に挿通させて、該筒状ストッパ部材６１のフランジ
部６１Ａを上記段部１７Ｂに当接させている。そして上
記段部１７Ｂよりも先端側の入力軸１７の外周と上記筒
状ストッパ部材６１の内周との間に環状部材６２を圧入
することにより、入力軸１７に筒状ストッパ部材６１を
固定すると同時に両者間の液密を保持している。上記筒
状ストッパ部材６１の左側先端部には、図２に示すよう
に、半径方向対向位置に半径方向外方に突出するストッ
パ６１Ｂを一体に形成してあり、各ストッパ６１Ｂは、
上記反力ピストン５５のフランジ部５５Ａに形成した直
径方向のスリット５５Ｂを介して反力ピストン５５の軸
部分よりも外方に突出させている。そして上記筒状スト
ッパ部材６１内に上述したシム４０と環状ピン２３とを
順次挿入し、かつ環状ピン２３と上記プレート１９との
間にばね６３を弾装して、図示非作動状態では、上記ス
トッパ６１Ｂを上記ガイド部５Ａの左端面に当接させて
入力軸１７の後退を規制させている。他方、上記リテー
ナ５６の左端部はストッパ６１Ｂに隣接した右側位置ま
で延長させてあり、パワーピストン３の後退作動時には
そのリテーナ５６で入力軸１７の後退を規制することが
できるようにしている。ところで、上記ボア２内に形成
した動力室８の半径方向外方側は、プラグ５の外周に設
けたシール部材６６と、パワーピストン３の外周に設け
たシール部材６７とによって液密を保持している。他
方、動力室８の半径方向内方側と上記排出通路３８との
間は、次の４箇所からなるシール手段でシールしてい
る。すなわち、動力室８に連通する反力ピストン５５と
ガイド部５Ａとの間隙はガイド部５Ａの内周に設けたシ
ール部材６８によって密封してあり、また動力室８に連
通する筒状ストッパ部材６１と環状ピン２３との間隙は
環状ピン２３の外周に設けたシール部材６９によって密
封している。さらに、動力室８に連通する筒状ストッパ
部材６１と反力ピストン５５との間隙は、上述した環状
部材６２と、反力ピストン５５と入力軸１７との軸方向
の相対的に長い摺動面７０とによって密封している。ま
た、上記排出通路３８と大気との間は、上記プラグ５の
内外周に設けたシール部材７１、７２によって密封して
いる。さらに、上記反力ピストン５５とこれが当接する
入力軸１７のストッパ１７Ａとの当接部分に弾性体７５
を設け、該弾性体７５で両者の当接による打音を抑制す
るようにしている。すなわち、本実施例では上記ストッ
パ１７Ａを形成するために形成した入力軸１７の段部の
小径側に環状溝７６を形成し、この環状溝７６内にリン
グ状の上記弾性体７５を設けている。この弾性体７５の
外周面は上記環状溝７６よりも所定量だけ突出させてあ
り、かつ反力ピストン５５の右端部内周面にテーパ面７
７を形成し、このテーパ面７７が弾性体７５に接触でき
るようにしている。以上の構成において、図示しないブ
レーキペダルの踏込みが解除されている図示非作動状態
では、上記環状ピン２３はこれとプレート１９との間に
弾装したばね６３によって右方に付勢されてボール弁２
２から離隔し、動力室８は排出通路３８を介してリザー
バに連通している。この状態から、上記ブレーキペダル
が踏込まれて入力軸１７が前進されると、上記環状ピン
２３の先端部に形成した第２弁座２４がボール弁２２に
当接して排出通路３８と動力室８との連通を遮断すると
ともに、環状ピン２３によってボール弁２２がばね２１
に抗して第１弁座２０から離座されるので（図３のＡ
点）、圧力室２９内に常時導入されていた圧油が、環状
ピン２３の外周とプレート１９の内周との間隙を介して
動力室８内に導入される。動力室８内に圧油が導入され
ると、パワーピストン３がばね１０に抗して左方に前進
されるとともに、反力ピストン５５がばね５７に抗して
右方に変位されるが、その作動初期には反力ピストン５
５はばね５７によって入力軸１７のストッパ１７Ａから
離隔された状態に保たれている。この状態では、反力ピ
ストン５５に加わる動力室８内の油圧の作用力は、ばね
５７、リテーナ５６および固定ねじ５８を介してパワー
ピストン３で受けられており、該作用力が入力軸１７に
伝達されることがない。したがって、入力軸１７を介し
て運転者に伝達される反力は、直接入力軸１７に作用す
る動力室８内の油圧によって得られ、この際の入力軸１
７の受圧面積は相対的に小さいので、大きな倍力比で出
力が上昇する（図３の直線Ｂ参照）。上記動力室８内の
油圧が上昇してパワーピストン３の左方の前進が進み、
実質的なブレーキ作用がなされるようになると、上記反
力ピストン５５が入力軸１７のストッパ１７Ａに当接す
る（図３のＣ点）。これにより反力ピストン５５に加わ
る作用力がストッパ１７Ａを介して入力軸１７に伝達さ
れるようになるので倍力比が小さくなり、これ以後小さ
な倍力比で出力が上昇する（図３の直線Ｄ参照）。この
とき、上記反力ピストン５５は、先ずその右端部内周面
のテーパ面７７が入力軸１７に設けた弾性体７５に当接
するようになり、この弾性体７５を環状溝７６内に圧縮
変形させながら該反力ピストン５５の右端面が入力軸１
７のストッパ１７Ａに当接するようになる。したがっ
て、反力ピストン５５とストッパ１７Ａとの打音を抑制
できるとともに、弾性体７５が必要以上に圧縮変形され
るのを防止することができる。また、上記ブレーキペダ
ルの踏込み時に入力軸１７に加わるシール部分からの抵
抗は、反力ピストン５５と入力軸１７との間の摺動面７
０と、プラグ５の内周に設けたシール部材７１とから与
えられる抵抗となる。そして特に高圧となる動力室８と
排出通路３８間のシール手段を摺動面７０としているの
で、この間にゴム製のシール部材を設けた場合に比較し
て入力軸１７に加わるシール部分の抵抗を充分に小さく
することができ、それによりブレーキペダルの踏込み初
期の操作フィーリングを軽快なものとすることができ
る。さらに、上記シール部材６８と７１は、入力軸１７
が進退動しても該入力軸１７に形成した通路４２とプラ
グ５に形成した通路４３との連通を確保しなければなら
ないので、その入力軸１７の進退作動量以上に軸方向に
隔てて配置する必要がある。他方、上記摺動面７０は、
充分なシール作用を得るためには軸方向に長く形成する
必要があるが、本実施例ではその摺動面７０を、図示非
作動状態において、上記シール部材６８と７１との間隔
内に形成しているので、摺動面７０を軸方向に長く形成
しても液圧倍力装置の軸方向寸法が大きくなるのを防止
することができる。次に、上述したブレーキ作動状態か
らブレーキペダルの踏込みが解除され、上記環状ピン２
３がばね６３によって右方に変位されるとボール弁２２
が第１弁座２０に着座するので、圧力室２９と動力室８
との連通が遮断される。これに引続き環状ピン２３の第
２弁座２４がボール弁２２から離隔すると、動力室８が
排出通路３８を介してリザーバに連通するので、動力室
８内の油圧が低下してパワーピストン３が右方に後退さ
れる。この際、入力軸１７の後退は、これと一体の筒状
ストッパ部材６１のストッパ６１Ｂがパワーピストン３
と一体のリテーナ５６に当接することによって規制され
ており、この状態では第１弁座２０に着座したボール弁
２２と環状ピン２３の第２弁座２４とが大きく離隔して
両者間に大きな流路面積を確保している。そしてパワー
ピストン３の右端部がプラグ５に当接する寸前となる
と、リテーナ５６に当接していた筒状ストッパ部材６１
のストッパ６１Ｂがガイド部５Ａに当接するようにな
る。この状態から所定距離だけパワーピストン３が後退
してその右端部がプラグ５に当接して停止すると、筒状
ストッパ部材６１のストッパ６１Ｂはパワーピストン３
に対して上記所定距離だけ前進され、上記環状ピン２３
の第２弁座２４を第１弁座２０に着座したボール弁２２
に近接した位置に位置させる。したがって次回のブレー
キペダルの踏込み時には、直ちに第２弁座２４がボール
弁２２に着座して動力室８とリザーバとの連通を遮断す
るので、ブレーキペダルの踏込み初期のロスストローク
を減少させることができる。なお、上記シール部材６８
は、ガイド部５Ａの内周に設ける代わりに反力ピストン
５５の右端部外周に設けるようにしてもよく、或いは該
シール部材６８を省略してガイド部５Ａと反力ピストン
５５との摺動面をシール手段としてもよい。さらには、
上記摺動面７０をシール手段として利用せずに、ここに
シール部材を設けることも可能である。また、ロススト
ローク減少機構を省略してもよく、その場合には筒状ス
トッパ部材６１、環状部材６２およびシム４０を省略
し、環状ピン２３を入力軸１７の先端部に一体に成形し
てもよい。次に、図４は本考案の他の実施例を示したも
ので、本実施例では反力ピストン５５の右端部内周側に
環状の段部７６’を形成し、ここに弾性体７５を設けて
いる。この弾性体７５は反力ピストン５５の右端面より
所定量だけ突出させてあり、反力ピストン５５とストッ
パ１７Ａとの当接時に、上記弾性体７５がストッパ１７
Ａに当接してから、次に反力ピストン５５の右端面の外
周部がストッパ１７Ａに当接するようにしている。さら
に、図５は本考案の更に他の実施例を示したもので、本
実施例ではストッパ１７Ａに弾性体７５を設け、反力ピ
ストン５５の右端面をその弾性体７５に弾接させるよう
にし、反力ピストン５５とストッパ１７Ａとが直接当接
することがないようにしている。このとき、ストッパ１
７Ａの端面内周側に環状溝を設けてここに弾性体７５を
収容することにより、上記２つの実施例と同様に弾性体
７５が必要以上に押圧変形されないようにしてもよい。
これとは逆に、図４において、反力ピストン５５とスト
ッパ１７Ａとを弾性体７５を介して当接させ、両者が直
接当接することがないようにすることもできる。

【考案の効果】以上のように、本考案によれば、反力ピ
ストンを有する液圧倍力装置であっても、その軸方向寸
法が大きくなるのを可及的に防止することができ、また
入力軸のストッパと反力ピストンとの打音を弾性体によ
って抑制することができるので、運転者に不快感を与え
ることがないという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す、図２のＩ−Ｉ線に沿
う断面図。

【図２】図１に示す反力ピストン５５と筒状ストッパ部
材６１との組付け状態を示す正面図。

【図３】液圧倍力装置の特性線図。

【図４】本考案の他の実施例を示す要部の断面図。

【図５】本考案の更に他の実施例を示す要部の断面図。

【符号の説明】

１…ハウジング ３…パワーピストン ３
Ａ…筒状部 ５…プラグ（ハウジング） ５Ａ…ガイド部
８…動力室 １７…入力軸 １７Ａ…ストッパ １
８…制御弁 ５５…反力ピストン ５７…ばね ７
５…弾性体

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に摺動自在に設けられ、後
   部に筒状部を有するパワーピストンと、上記ハウジング
   内でパワーピストンの後部に形成した動力室と、上記ハ
   ウジングにパワーピストンの後部側から摺動自在に貫通
   させた入力軸と、上記筒状部の内側のパワーピストンと
   入力軸の先端部とに渡って設けられ、該入力軸に加えら
   れた入力に応じた液圧を上記動力室に供給する制御弁
   と、上記入力軸の外周に摺動自在に設けられ、上記動力
   室内の液圧により入力軸に対して後退されて該入力軸に
   設けたストッパに当接する反力ピストンと、上記パワー
   ピストンと反力ピストンとの間に弾装され、所定の弾撥
   力で反力ピストンを上記ストッパから離隔した前進位置
   に保持するばねとを備えた液圧倍力装置の反力装置にお
   いて、 上記ハウジングに上記パワーピストンの筒状部内に突出
   するガイド部を設け、上記反力ピストンを上記ガイド部
   に摺動自在に嵌合して該ガイド部で反力ピストンを摺動
   自在に支持させるとともに、この反力ピストンの軸部に
   入力軸を摺動自在に嵌合して該反力ピストンで入力軸を
   摺動自在に支持させ、また上記ばねをガイド部の外周と
   パワーピストンの筒状部の内周との間に形成した間隙内
   に配置し、 さらに上記ストッパと反力ピストンとの当接部分に弾性
   体を設け、該弾性体で両者の当接による打音を抑制した
   ことを特徴とする液圧倍力装置の反力装置。