JP2632861B2 - ブレーキ圧発生装置 - Google Patents

ブレーキ圧発生装置

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JP2632861B2 JP62199658A JP19965887A JP2632861B2 JP 2632861 B2 JP2632861 B2 JP 2632861B2 JP 62199658 A JP62199658 A JP 62199658A JP 19965887 A JP19965887 A JP 19965887A JP 2632861 B2 JP2632861 B2 JP 2632861B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は自動車用の液圧ブレーキシステムに用いら
れるブレーキ圧発生装置に関する。このブレーキ圧発生
装置はマスタシリダを備えてなり、マスタシリンダはブ
ースタ室における液圧の補助圧力が作用するブースタピ
ストンとペダル作動機構とにより作動されており、及び
このブレーキ圧発生装置はペダル作動機構と協働して補
助圧力を制御する制御弁手段とを備えてなる。
［従来の技術及びその課題］ 許容重量値の高い自動車には、ブレーキペダル踏力及
びペダル踏みしろを所望の操作性を得る観点から決めら
れる所定の範囲内に維持するため、高い増圧率を有する
ブレーキ圧発生装置が必要である。前述した型式のブレ
ーキ圧発生装置では、補助圧力を適当に制御することに
より、及びブースタピストンの作用面を相応の寸法にす
ることにより、充分に高い増圧率を簡単に得ることがで
きる。しかし、補助圧力が不足した場合、ペダル作動機
構によって得られる作動力では、車両を適当に減速する
のに必要なブレーキ圧を発生させるには充分とは言えな
い。
この欠点を除去するためのこの型式のブレーキ圧発生
装置が西ドイツ特許出願番号第P3428136.3号により公知
となっている。このブレーキ圧発生装置では、ブースタ
ピストンはマスタシリンダに面する側に小径部を備えて
追従シリンダ室を区画しており、追従シリンダ室は環状
室として形成され、ブレーキがかけられた際にブースタ
ピストンが移動して容積を縮小される。追従シリンダ室
は液圧ブースタの補助圧力により制御可能な弁と連通し
ており、補助圧力が不足している場合には、この弁を介
して圧力の掛かっていないリザーバと連通し、補助圧力
が得られる場合には、マスタシリンダの圧力室と連通す
る。補助圧力が得られる場合には、補助圧力により補助
されてブレーキ動作がなされる状態となって、追加供給
される圧液が追従シリンダ室からマスタシリンダを介し
てブレーキシステムに送出される。これに対して、補助
圧力が不足している場合には、追従シリンダ室はブレー
キシステムの動作には関係せず、ブレーキシステムはマ
スタシリンダの働きによってのみ動作し、その際にはブ
レーキペダルの移動距離が相応して延びる。この従来の
ブレーキ圧発生装置は、追従シリンダ室の切換えに液圧
作動の複雑な構造の弁が必要であるため、製造が比較的
難しい。更に、追従シリンダ室とマスタシリンダの圧力
室とが接続される際には、ブレーキペダルで感知される
ほどの圧力衝撃があるという欠点がある。
この発明は上述に鑑みてなされたもので、好ましい増
圧率を有し、補助圧力が不足する場合でも、延長したペ
ダル移動距離により適当なブレーキ圧を発生させること
ができる構造簡単な上記形式のブレーキ圧発生装置を提
供することを目的とする。
［課題を解決するための手段、作用及び効果］ この目的を達成するため、本発明によると、ブースタ
室内の補助液圧が作用するブースタピストンの少なくと
も１により作動可能でかつペダル作動機構により作動可
能なマスターシリンダと、ペダル作動機構と共働して補
助圧を制御する制御弁機構とを備え、このブースタピス
トンはその１の作用面がマスターシリンダの圧力室を直
接区画し、この圧力室を区画するブースタピストンとは
別個に、前記ペダル作動機構がマスターシリンダピスト
ンに直接作用する自動車用液圧ブレーキ装置のブレーキ
圧発生装置であって、補助圧力が低下したときに、前記
ブースタ室と制御弁機構とを連絡する連絡管路を遮断可
能な弁を備え、この弁は、通常は開位置に配置され、ブ
ースタ圧が作用したときに通常は２つのブースタピスト
ンを互いの方向に移動可能とし、補助圧がマスターシリ
ンダのブレーキ圧よりも低下したときに、この弁が閉位
置に配置され、圧力室を区画するブースタピストンをそ
のときの作動位置に保持するブレーキ圧発生装置が提供
される。
このブレーキ圧発生装置は、ペダル作動機構に作用す
る作動力とブレーキ圧との関係がブレーキペダルのマス
ターシリンダピストンとの間の伝達比で定められ、ブー
スタピストンは、制御弁機構で制御された補助圧によ
り、マスターシリンダピストンの動きとは別個に移動さ
れ、所要のブレーキ圧を形成するために必要な移動作用
の主要部をなす。このマスターシリンダは、補助圧が形
成されないときでも、ペダル作動機構による作動だけ
で、利用可能なペダル移動距離により十分な圧力を得る
ことができる。また、補助圧が作用する場合には、ブレ
ーキの作動状態に応じてペダル移動距離が減少され、こ
のときのブースタピストンの移動は、マスターシリンダ
の作動チャンバにおけるブレーキ圧の圧力上昇に対する
ブレーキ作動開始時における補助圧の圧力上昇の進度す
なわち双方の圧力の上昇速度の差で定まる。そして、ブ
レーキ作動中に補助圧が突然に低下し、マスターシリン
ダのブレーキ圧よりも低下すると、ブースタ室と制御弁
機構とを連絡する連絡管路が、通常は開位置に配置され
る弁により遮断され、ブレーキペダルの抵抗が低下して
急激に踏込まれるのを防止し、ブレーキ動作を滑らかに
完了させることができる。
したがって、本発明のブレーキ圧発生装置によると、
極めて簡単な構造でありながらも、好適な増圧率を有
し、かつ、補助圧力が低下したときでも、ペダル移動距
離を延長させて適当なブレーキ圧を発生させることがで
きる。
この発明の実施例では、一方でブースタ室を区画し、
他方で圧力室を区画しているブースタピストンの作用面
は同等であり、従って補助圧力とブレーキ圧力とをそれ
ぞれ同じ値にする。これにより、特に制御弁手段の構造
が簡単になる。他に、この発明によるブレーキ圧発生装
置では、このブースタピストンをマスタシリンダの底部
に配したことにより構造が簡単なものとなっている。
非常に早急なブレーキ操作において、補助圧力の上昇
との差が開くことによりペダル移動距離が過度に減ぜら
れるのを防止するため、この発明の他の実施態様によれ
ば、ブースタピストンの作動向きへの移動はハウジング
に設けられた停止手段により制限される。圧力衝撃を防
止するため、この停止手段は弾性を有する形態とするこ
とができる。更に、この発明では、ブースタピストンは
その休止位置においてその作動向きとは反対向きにばね
手段によりハウジングの突当てに対して付勢され、これ
によりブレーキが解放されている際にブースタピストン
がそれぞれその休止位置に戻ること、及び補助圧力が得
られない場合にはブースタピストンが戻る際にペダル移
動の損失がないことが確保される。
この発明の実施例では、マスタシリンダの構造を簡単
なものとするため、ブースタピストンとマスタピストン
とは同等の作用面を有するものとすることができる。
このブレーキ圧発生装置の他の実施態様における長所
としては、第２のブースタピストンがペダル作動機構と
直列にして配され、第２のブースタピストンの作用面は
第１のブースタピストンの作用面と一致することであ
る。反対向きに移動する２つのブースタピストンを備え
てなる前述した型式の装置では、補助圧力が作用する作
用面を簡単に拡大するのが可能であり、これによりより
大きな伝達比とすることができる。しかしながら、補助
圧力が不足した場合には、同じ制動力を得るためにより
大きなペダル踏力が必要とされる。この装置における別
の長所としては、制御弁機構が簡単に利用できることで
ある。この発明の実施において、制御弁機構の作動用
に、ペダル作動機構と第２のブースタピストンとの間の
相対運動を制御弁機構に伝達するための調整機構を設け
てもよく、ペダル作動機構は第２のブースタピストンに
おけるブースタ室内に突出している反力ピストンを備え
てなる。
［実施例］ 第１図にはブレーキ圧発生装置１が示されている。ブ
レーキ圧発生装置１はタンデムマスタシリンダ２と液圧
のブースタ３とを備えてなり、これらはユニットを構成
している。ブースタ３は液圧のエネルギ供給システム４
と連通しており、液圧のエネルギ供給システム４は電動
モータ６で駆動されるポンプ７により蓄圧するアキュム
レータ５を有している。流路８は圧力の掛けられていな
いリザーバ10からフィルタ９を介してポンプ７の吸込み
側に通じている。ポンプ７の吐出側には逆止弁11が配設
されており、ポンプ７の停止中における圧液の戻りを防
止している。アキュムレータ５の出口は、圧液管路12を
介して、リリーフ弁13と連通しており、アキュムレータ
での圧力を所定の圧力値に制限して過剰な圧液をリザー
バ10に戻している。
ブースタ３は制御弁機構をなすブレーキバルブ14を備
えてなり、ブレーキバレブ14は圧液管路12、流路８及び
ブースタ室15にそれぞれ連通している。ブレーキバル14
は、ブースタ室15内で枢支された回動レバー16により作
動される。回動レバー16はブレーキペダル17に連結され
た反力ピストン18とブースタピストン19の相対運動をブ
レーキバルブ14の調整スライド20に伝達する。反力ピス
トン18は段付きピストンの形状をなすブースタピストン
19に形成された穴内に移動自在にして配されている。こ
の制御弁手段は、ブレーキペダル17がペダル踏力Ｆによ
りブースタ室15の向きに作動されている間、踏力Ｆに比
例した大きさの補助圧力が発生するように動作するもの
である。
タンデムマスタシリンダ２はプシュロッドピストン21
を備えてなり、プシュロッドピストン21は、連結ロッド
22を介してブースタピストン19に支持されている。タン
デムマスタシリンダ２の圧力室は、浮動ピストン23によ
り、２つの圧力室24,25に区画されている。プシュロッ
ドピストン21内及び浮動ピストン23内には、中央弁26,2
7が配されており、これらの中央弁26,27は図示される原
位置で開状態である。圧力室24,25は、これら中央弁26,
27を介して、リザーバ10内の区画された室に接続されて
いる導入室28,29と連通している。ブレーキ管路30,31は
２つの圧力室24,25からブレーキシステム（図示されな
い）の２系統に分けられたブレーキ回路に通じている。
圧力室25の先端には、浮動ピストン23と同径である別
のブースタピストン32が配されており、このブースタピ
ストン32はタンデムマスタシリンダ２のシリンダ底部33
に当接している。ブースタピストン32とタンデムマスタ
シリンダ２の底部33との間には、第２のブースタ室34が
形成されており、このブースタ室34は連絡管路35を介し
てブースタ室15と連通している。浮動ピストン23に相似
した形状のブースタピストン32は２つの封止部材の間に
環状室36を備えてなり、環状室36は外気と通じて圧力室
25とブースタ空間34とが液圧的に直接連通するのを防止
している。
連絡流路35には弁37が配設されている。弁37はばね力
により保持されるその原位置で開状態であり、弁37に等
しく作用する、ブースタ室15と連通する連絡流路35の部
分の圧力がブレーキ管路31の圧力より低くなった場合に
は、ブレーキ管路31の圧力により閉位置に切換えられ
る。閉位置では、連絡流路35は弁37により連通を遮断さ
れている。
図示される原位置には、ブースタピストン19,32、プ
シュロッドピストン21及び浮動ピストン23は、圧力室2
4,25内の圧縮ばね38と、圧縮ばね38の巻線径内で浮動ピ
ストン23の両端に配された伸縮調整可能な連結ピン39と
により位置決めされており、連結ピン39は中央弁26,27
を作動させる機能をも有している。ブレーキペダル17及
び反力ピストン18のブレーキ解除動作は、ペダルロッド
41に作用する圧縮ばね40により補助される。
図に示す原位置の状態から、ブレーキ圧発生装置１の
動作を以下に説明する。原位置では、ブレーキ圧発生装
置における圧液の充填されている全ての室及び空間はリ
ザーバ10と連通しており圧力がかかっていない。アキュ
ムレータに蓄圧された所定の圧力は、アキュムレータ
５、エネルギ供給システム４の圧液管路12のみに作用し
ている。
ブレーキペダル17が踏まれて車両の減速が開始され
る。ブレーキペダル17により踏力Ｆが発生し、踏力Ｆは
ペダルロッド41から反力ピストン18に伝達される。第２
図のグラフには、時間軸ｔに対する踏力Ｆが線ａで示さ
れている。反力ピストン18は踏力Ｆにより移動され、回
動レバー16を介して調整スライド20を作動する。調整ス
ライド20の移動により、リザーバ10に通ずる圧液流路８
とブースタ室15との連通が遮断されるとともに、ブース
タ室15へは圧液管路12から圧液が送られる。これによっ
て、ブースタ室15及びブースタ室15と連通するブースタ
室34内の圧力は急速に上昇し、第２図のグラフにおける
ブースタ圧力ｐを表わす線ｂに示されるように、踏力Ｆ
のそれと殆ど同時にそのピーク値に達する。その際、ブ
ースタ圧力ｐのピーク値は踏力Ｆにより決められる値を
越えて、ブースタ圧ｐが作用している反力ピストン18
が、ブレーキバルブが絞り位置となるまで僅かに後退
し、これによりブースタ圧ｐがこの圧力ｐと反力ピスト
ン18の圧力作用面との積が力Ｆとなるような値に調整さ
れる。ブースタ圧力ｐの値は線ｂの水平状態の値に相当
する。
ブースタ圧が作用することにより、ブースタピストン
19及び32は作動向きに移動を開始して互いに接近し、中
央弁26,27を閉じるとともに圧力室24,25内にも圧力を発
生させる。この圧力はブレーキ圧力となりブレーキ管路
30,31を介してブレーキシステムに伝わり、ブレーキシ
ステム内の各ホイールブレーキを作動させる。ブースタ
ピストン19,32及びプシュロッドピストン21、時には浮
動ピストン23の摺動抵抗及び慣性質量により、同様に、
圧縮ばね38の復帰力により、圧力室24,25内のブレーキ
圧力はブースタ圧（補助圧力）よりもゆっくりと上昇
し、時間Δｔだけ遅れてブレーキ圧力はピーク値に達す
る。ピーク値では各ピストンに作用する力が平衡してい
る。圧力室24,25におけるブレーキ圧上昇の様式が第２
図において破線ｃにより示されている。圧力室24,25内
のブレーキ圧が遅れて上昇することにより、２つのブー
スタピストン19,32は同時に移動される。この結果、ブ
ースタピストン19の移動距離、つまりブレーキペダル17
の操作量もタンデムマスタシリンダ２に必要な作動スト
ロークの約半分となり、タンデムマスタシリンダ２の残
り半分の作動ストロークはブースタピストン32がシリン
ダの底部33から離れて移動することによりなされる。ブ
レーキ圧力がブースタ圧と同じ値そのピーク値に達する
と、ブースタピストン19,32はこのときの位置を維持
し、ブレーキペダル17により発生した踏力Ｆはブースタ
圧により反力ピストン18に作用する力により打消され
る。反力ピストン18及びブースタピストン19は、ブレー
キ弁14の流入口及び流出口が閉じられるような相対位置
となる。
上述したブレーキ作動過程では、弁37はこの弁に通じ
ている連絡管路35内のブースタ圧が弁が開かせようとす
るのでその開位置を維持する。車両の減速過程で、不具
合、例えばエネルギ供給システム４が故障した結果ブー
スタ圧が突然に減少した場合、弁37はこの弁37を閉じさ
せる向きに作用しているブレーキ管路31内の圧力により
閉位置となる。従ってブースタ室34内の圧液は他との連
通を遮断され、ブースタピストン32はその作動位置を維
持する。従って車両の減速過程は、踏力Ｆが反力ピスト
ン18を介してブースタピストン19及びプシュロッドピス
トン21に直接伝達されることで、ブレーキペダル移動距
離が特に延びることなく続けられる。反力ピストン18の
液圧作用面がブースタピストン19の液圧作用面より小さ
い場合（図示される実施例のように）には、ブレーキ圧
を維持するのに必要な操作力Ｆは、前記面の比の逆数に
応じて増大されなければならない。従って、反力ピスト
ン18及びビースタピストン19の作用面は、ブレーキペダ
ルに印加可能な最大踏力Ｆによってもなお、適当な制動
効果が得られるようなものとすべきである。
ブレーキが解除された場合には、ブレーキ管路31内の
ブレーキ圧力が所定の値以下に降下すると同時に弁37は
開状態にあるその原位置に戻る。ブースタ室34の圧力も
同じく減少し、ブースタピストン32はシリンダの底部33
に接する原位置に戻る。
ブレーキ圧発生装置１の作動において、ブースタ圧力
が最初から得られない場合には、このブレーキ作動過程
はブレーキペダル17のみの働きにより、ブースタピスト
ン19とプシュロッドピストン21を移動させてなされ、ブ
レーキペダルの移動距離の全てがこれに利用される。従
って、説明されたブレーキ圧発生装置は、故障に対する
高い安全性を備えている。
弁37は電磁弁とすることもでき、ブレーキ管路31内の
ブレーキ圧に対応した制御指令がブレーキランプスイッ
チを閉じることにより発信可能となる。更に、前述した
型式のブレーキ圧発生装置はスリップ制御手段を備えた
自動車用ブレーキシステムに適している。これはブース
タピストン32の作動ストロークによりブレーキペダルの
移動距離に余裕があるため、スリップ制御システムに故
障が生じた場合でも、車両の減速過程を継続させるのが
確保されるからである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明によるブレーキ圧発生装置の縦断面
図で、これと接続する構成要素が概略的に示されてお
り、 第２図は、第１図のブレーキ圧発生装置が作動している
場合における時間に対する圧力及びブレーキ力の変化を
示すグラフである。 １……ブレーキ圧発生装置、２……マスタシリンダ、３
……ブースタ、４……エネルギ供給システム、10……リ
ザーバ、14……制御弁機構、15……ブースタ室、19……
ブースタピストン、23……浮動ピストン、24,25……圧
力室、30,31……ブレーキ管路、32……ブースタピスト
ン、34……ブースタ室、37……弁。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−222355（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−193752（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−206763（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−160754（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−125957（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−74974（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−84652（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−109453（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−94859（ＪＰ，Ａ)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ブースタ室内の補助液圧が作用するブース
    タピストンの少なくとも１により作動可能でかつペダル
    作動機構により作動可能なマスターシリンダと、ペダル
    作動機構と共働して補助圧を制御する制御弁機構とを備
    え、このブースタピストンはその１の作用面がマスター
    シリンダの圧力室を直接区画し、この圧力室を区画する
    ブースタピストンとは別個に、前記ペダル作動機構がマ
    スターシリンダピストンに直接作用する自動車用液圧ブ
    レーキ装置のブレーキ圧発生装置であって、 補助圧力が低下したときに、前記ブースタ室（34）と制
    御弁機構（14）とを連絡する連絡管路（35）を遮断可能
    な弁（37）を備え、この弁（37）は、通常は開位置に配
    置され、ブースタ圧が作用したときに通常は２つのブー
    スタピストン（19,32）を互いの方向に移動可能とし、
    補助圧がマスターシリンダ（２）のブレーキ圧よりも低
    下したときに、この弁（37）が閉位置に配置され、圧力
    室（25）を区画するブースタピストン（32）をそのとき
    の作動位置に保持することを特徴とするブレーキ圧発生
    装置。
  2. 【請求項２】ブースタピストン（32）は、ブースタ室
    （34）を限定する作用面と、作動チャンバ（25）を限定
    する作用面とを有し、これらの作用面は互いに面積が等
    しい請求項１に記載のブレーキ圧発生装置。
  3. 【請求項３】ブースタピストン（32）は、マスターシリ
    ンダ（２）の底部（33）に配置される請求項１または２
    に記載のブレーキ圧発生装置。
  4. 【請求項４】ブースタピストン（32）の作動方向の移動
    距離は、ハウジングに設けられた停止手段で制限される
    請求項１から３のいずれか１ に記載のブレーキ圧発
    生装置。
  5. 【請求項５】ブースタピストン（32）は、休止位置にあ
    るときに、作動方向と反対方向に向け、弾性手段（38）
    によりハウジングの突当て（33）に対して押圧される請
    求項１から４のいずれか１に記載のブレーキ圧発生装
    置。
  6. 【請求項６】ブースタピストン（32）の作用面とマスタ
    ーシリンダピストン（29）の作用面とは面積が等しい請
    求項１から５のいずれか１に記載のブレーキ圧発生装
    置。
  7. 【請求項７】ペダル作動機構（17,41,18）と直列に第２
    ブースタピストン（19）が配置され、この第２ブースタ
    ピストンの作用面は、第１ブースタピストン（32）の作
    用面と面積が等しい請求項１から６のいずれか１に記載
    のブレーキ圧発生装置。
  8. 【請求項８】制御弁機構（14）を作動する調整機構（1
    6）が設けられ、この調整機構はペダル作動機構（17,4
    1,18）と第２ブースタピストン（19）との間の相対移動
    を制御弁機構（14）に伝達し、このペダル作動機構（1
    7,41,18）は第２のブースタピストン（19）のブースタ
    室（15）内に突出する反力ピストン（15）を備える請求
    項１から７のいずれか１に記載のブレーキ圧発生装置。
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