JP2551658Y2

JP2551658Y2 - 液圧倍力装置の反力装置

Info

Publication number: JP2551658Y2
Application number: JP1992033402U
Authority: JP
Inventors: 倉治山下
Original assignee: 自動車機器株式会社
Priority date: 1992-04-21
Filing date: 1992-04-21
Publication date: 1997-10-27
Anticipated expiration: 2007-04-21
Also published as: JPH0584553U; US5289757A

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。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、また上記反力ピストンの上記
ガイド部よりも前方位置に、上記パワーピストンの筒状
部内において半径方向外方に突出し、かつパワーピスト
ンに対して進退動自在な第１係合部を形成するととも
に、上記パワーピストンの筒状部に該第１係合部の所定
量以上の後退を規制する第１ストッパ部を設け、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て上記第１係合部
とパワーピストンとの間に弾装し、さらに上記入力軸
に、上記反力ピストンの内部において半径方向外方に突
出し、かつ反力ピストンに対して進退動自在な第２係合
部を形成するとともに、上記反力ピストンに該第２係合
部の所定量以上の後退を規制する第２ストッパ部を設け
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。他方、ハウジングに設けたガイド部を
パワーピストンの筒状部内に突出させると、液圧倍力装
置の直径方向の寸法が大きくなる虞がある。すなわち上
記ガイド部をパワーピストンの筒状部内に突出させる
と、このガイド部よりも突出させた入力軸の先端部分と
パワーピストンの筒状部との間に、該入力軸のパワーピ
ストンに対する後退を規制するストッパ手段を設ける必
要がある。しかるに、入力軸の外周には反力ピストンが
あり、しかも該反力ピストンとパワーピストンとの間に
ばねを弾装して非作動状態では反力ピストンをパワーピ
ストンに対する前進端位置に保持する必要がある。この
ような条件下で上記ストッパ手段を設けるとしたら、上
記入力軸に、反力ピストンを半径方向に貫通し、かつ該
反力ピストンに対して進退動自在な係合部を設け、他
方、パワーピストンにストッパ部材の一端部を固定する
とともに、該ストッパ部材の他端部を反力ピストンとパ
ワーピストンとの間に弾装したばねの内側に伸長させ、
このストッパ部材に上記入力軸に設けた係合部を当接さ
せてその後退を規制させることができる。しかしながら
そのような構成では、上記ガイド部とばねとの間にスト
ッパ部材が配置されるので液圧倍力装置の直径方向の寸
法が大きくなる。これに対し上記構成によれば、反力ピ
ストンに形成した第１係合部をパワーピストンの筒状部
に設けた第１ストッパ部に当接させてその後退を規制
し、また上記入力軸に形成した第２係合部を反力ピスト
ンに設けた第２ストッパ部に当接させてその後退を規制
させるようにしているので、パワーピストンによって後
退が規制された反力ピストンを入力軸のストッパ手段と
して利用することができる。その結果、上記反力ピスト
ンの第１係合部とパワーピストンとの間に弾装したばね
の内側にストッパ手段を設ける必要がなくなるので、そ
の分、液圧倍力装置の直径方向の寸法を小さくすること
ができる。

【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は図示しない通路を介してリザーバに連通させてい
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２
２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２５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２６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２９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に形成した複数の通路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４
３とを備えており、この通路４３はハウジング１に形成
した図示しない通路と、この通路に接続した導管とを介
してリザーバに連通している。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５５で入力軸
１７を摺動自在に支持させている。そして図１ないし図
３に示すように、上記反力ピストン５５の左端部に、す
なわち反力ピストン５５の上記ガイド部５Ａよりも前方
位置に、上記パワーピストン３の筒状部３Ａ内において
半径方向外方に突出し、かつパワーピストン３に対して
進退動自在なフランジ状の第１係合部５５Ａを形成して
いる。他方、上記パワーピストン３の筒状部３Ａ内にこ
れと一体に設けた前述のリテーナ２５の内周面先端部分
に、上記第１係合部５５Ａが当接する段状の第１ストッ
パ部２５Ａを形成し、該第１ストッパ部２５Ａによって
上記反力ピストン５５の後退を規制することができるよ
うにしている。また、上記ガイド部５Ａの外周とリテー
ナ２５の内周との間に形成した間隙内にばね５６を配置
するとともに、該ばね５６を、上記第１係合部５５Ａと
リテーナ２５の内周面末端部分に形成した段部２５Ｂと
の間に弾装し、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
とき、上記プレート１９に当接した状態の反力ピストン
５５の第１係合部５５Ａと第１ストッパ部２５Ａとの間
隔δ₁ は、上記プレート１９に当接した反力ピストン５
５の第１係合部５５Ａと、入力軸１７の環状ピン２３に
形成した第２弁座２４がボール弁２２に接触し若しくは
近接している状態における該入力軸１７のストッパ１７
Ａとの間隔δ₂ よりも大きく設定してあり、反力ピスト
ン５５が入力軸１７に対して後退して該入力軸１７のス
トッパ１７Ａに当接する以前に、反力ピストン５５の第
１係合部５５Ａがリテーナ２５の第１ストッパ部２５Ａ
に当接することがないようにしている。さらに、上記入
力軸１７の先端部に筒状ストッパ部材６１を固定してあ
り、この筒状ストッパ部材６１内に前述のシム４０と環
状ピン２３とを嵌合している。この筒状ストッパ部材６
１の左側先端部には、図４、図５に示すように、互いに
対向する位置から半径方向外方に突出する２つの第２係
合部６１Ａを形成し、各第２係合部６１Ａを反力ピスト
ン５５内で進退動自在に配置するとともに、該反力ピス
トン５５に上記第２係合部６１Ａの所定量以上の後退を
規制する第２ストッパ部５５Ｂを設けている。上記筒状
ストッパ部材６１に形成した２つの第２係合部６１Ａを
進退動自在に収容するため、図２、図３に示すように、
反力ピストン５５の左端部に形成したフランジ状の第１
係合部５５Ａの左端面に上記２つの第２係合部６１Ａを
受入れる凹部５５Ｃを形成し、該凹部５５Ｃの内壁面を
上記第２ストッパ部５５Ｂとしている。また、上記入力
軸１７の作動初期のロスストロークを減少させるため
に、反力ピストン５５の第１係合部５５Ａの右側外周を
段状に削り取り、上記凹部５５Ｃを第１係合部５５Ａの
右側に連通開口させるとともに、図１に示すように、各
凹部５５Ｃ内に収容した第２係合部６１Ａの右端部をそ
の凹部５５Ｃ内から露出させ、図示非作動状態では、上
記プレート１９と環状ピン２３との間に弾装したばね６
３の弾撥力により、該第２係合部６１Ａの右端面を上記
プラグ５のガイド部５Ａの左端面に当接させている。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２
３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２２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１
７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６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５６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５５はばね５６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５６、リテーナ２５お
よび固定ねじ２６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１７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６
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６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６の直線Ｄ参照）。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２３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の第２係合部６１Ａが、入
力軸１７のストッパ１７Ａに当接している反力ピストン
５５の第２ストッパ部５５Ｂ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
動力室８内の油圧が一層低下すると、反力ピストン５５
はばね５６により入力軸１７と一体にパワーピストン３
に対して前進され、それによりボール弁２２と環状ピン
２３の第２弁座２４との間隔が相対的に狭くなるが、そ
れでも充分な流路面積が確保できるようになっている。
この後、上記パワーピストン３の右端部がプラグ５に当
接する寸前となると、反力ピストン５５の第２ストッパ
部５５Ｂに当接していた筒状ストッパ部材６１の第２係
合部６１Ａがガイド部５Ａに当接するようになる。そし
て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の第２係合部６１Ａ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。そして本実施例によれば、
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５６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。これに加えて、上記反力ピストン
５５に形成した第１係合部５５Ａをパワーピストン３の
筒状部３Ａに一体に設けた第１ストッパ部２５Ａに当接
させてその後退を規制させ、また上記入力軸１７に一体
に形成した第２係合部６１Ａを反力ピストン５５に設け
た第２ストッパ部５５Ｂに当接させてその後退を規制さ
せるようにしているので、パワーピストン３によって後
退が規制された反力ピストン５５を入力軸１７のストッ
パ手段として利用することができる。その結果、上記反
力ピストン５５の第１係合部５５Ａとパワーピストン３
との間に弾装したばね５６の内側にパワーピストン３に
連結させてストッパ手段を設ける必要がなくなるので、
その分、液圧倍力装置の直径方向の寸法を小さくするこ
とができる。

【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
法および直径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断面図。

【図２】図１に示す反力ピストン５５の拡大断面図。

【図３】図２の左側面図。

【図４】図１に示す筒状ストッパ部材６１の拡大断面
図。

【図５】図４の左側面図。

【図６】液圧倍力装置の特性線図。

【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２５…リテーナ（パワーピストン）２５Ａ…第１ス
トッパ部５５…反力ピストン５５Ａ…第１係合部５
５Ｂ…第２ストッパ部５６…ばね６１…筒状ストッパ部材（入力軸）６
１Ａ…第２係合部

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【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、また上記反力ピストンの上記ガイド部よりも前方位置
に、上記パワーピストンの筒状部内において半径方向外
方に突出し、かつパワーピストンに対して進退動自在な
第１係合部を形成するとともに、上記パワーピストンの
筒状部に該第１係合部の所定量以上の後退を規制する第
１ストッパ部を設け、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
内に配置して上記第１係合部とパワーピストンとの間に
弾装し、さらに上記入力軸に、上記反力ピストンの内部において
半径方向外方に突出し、かつ反力ピストンに対して進退
動自在な第２係合部を形成するとともに、上記反力ピス
トンに該第２係合部の所定量以上の後退を規制する第２
ストッパ部を設けたことを特徴とする液圧倍力装置の反
力装置。