JP2757871B2 - 車両用ブレーキ装置のパワーブースタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、車両用ブレーキ装置のマスターシリンダ
を作動するための油圧パワーブースタであって、ハウジ
ングのシリンダ孔内をその軸方向に移動可能であるブー
スタピストンが備えられ、圧力媒体源に接続された圧力
室がこのブースタピストンの外周面に形成されており、
このブースタピストンの一端面にブースタ室が形成され
ており、このブースタ室は、閉成可能である第１の弁通
路を介して圧力室に連通可能である一方、閉成可能であ
る第２の弁通路を介してリザーバに連通可能であり、第
１及び第２の弁通路は、ブースタ室内に外方から突入し
た反動ピストンにより作用されるブースタ室内の圧力を
調整するためのブレーキ弁を形成している、車両用ブレ
ーキ装置のパワーブースタに関する。

［従来の技術およびその課題］ 車両用ブレーキ装置のマスターシリンダを作動するた
めのパワーブースタでは、以下のタイプのものが西独特
許出願32 18 194号から公知である。即ち、ブレーキ
弁がブースタピストンに配置されており、第２の弁通路
は、ブースタピストンとマスターシリンダのピストンと
の間に配置された供給室を介して、圧力媒体源のリザー
バに接続されている。その結果、中心孔を有するブレー
キ弁のピストンスライドが設けられる必要がある。この
中心孔を通して、ブースタ室は、ブレーキ弁の第１又は
第２の弁通路に交互に連通可能である。そのため、ブレ
ーキ弁のスライドピストンは、比較的大きな径を有する
必要がある。このことは、弁作動の応答感度の点で欠点
があり、スライドピストン及び弁孔の製造精度に関して
厳しい要求がある。特に、大量生産の場合には、このよ
うな製造精度を達成することが比較的困難である。

さらに、車両用ブレーキ装置のマスターシリンダの作
動のためのパワーブースタが西独特許出願34 40 991.
2号から公知である。ブースタピストンに配置されたブ
レーキ弁の第１の弁通路は、軸方向摺動可能なスリーブ
状の弁体により閉成可能である弁座により形成されてい
る。この弁体のブースタ室側の端面には、第２の弁通路
を形成し且つ反動ピストンの端面の弁体と協働する弁座
が備えられている。さらに、スリーブ状の弁体の孔のた
めの第２の弁通路と、ブースタピストンの接続孔とは、
ブースタピストンとマスターシリンダのピストンとの間
の供給室に接続されている。この供給室は、リザーバに
接続されている。この従来のパワーブースタも、ブレー
キ弁の径が比較的大きくなり、これにより、摩擦力の大
きい大径のシール部がブレーキ弁及びブースタピストン
に形成されるという不都合な点がある。更に、ブレーキ
弁は、第２の弁通路が開いてから第２の弁通路が開くま
で、あるいは、この逆の場合の遷移部で、空動距離を形
成する遊びがなく、これにより、弁体が振動するという
点で不都合である。これは、ブレーキ弁の使用寿命およ
び作動中における圧力媒体の供給の双方に不都合であ
る。

この発明は、上述のタイプのパワーブースタの構造上
の不都合な点を改良し、このパワーブースタの機能を改
良することを目的とする。

［課題を解決するための手段、作用および効果］ この発明のパワーブースタは、ブースタハウジングの
シリンダ孔内を軸方向に移動可能なブースタピストン
と、このブースタピストンの外周面に形成されて液圧源
に接続可能な圧力室と、このブースタピストンの端面に
形成されるブースタ室と、このブースタ室を圧力室に接
続する閉成可能な第１の弁通路とこのブースタ室をリザ
ーバに接続する閉成可能な第２の弁通路とを有してブー
スタ室内の圧力を調整するブレーキ弁と、ハウジングの
外側からブースタ室内に突入しかつブレーキ弁を作動す
る反動ピストンとを備える特に自動車ブレーキシステム
のマスターシリンダを作動するための液圧パワーブース
タであって、前記反動ピストンはハウジングの孔内をシ
ールされた状態で案内され、この反動ピストンの外周面
に、前記リザーバと第２の弁通路とに接続される補償室
が形成され、この第２の弁通路を補償室とブースタ室と
の少なくとも一方に接続する孔が反動ピストン内に形成
され、第１の弁通路がブースタピストン内に配置され、
第２の弁通路が反動ピストン内に配置され、これらの２
つの弁通路を開閉する弁体が、ブースタ室を貫通する作
動ロッドで相互に連結されることを特徴とする。

この発明のパワーブースタは、外部の力が反動ピスト
ンに作用してない状態では、ブースタ室に圧力が形成さ
れておらず、ブレーキ弁の第１の弁通路が閉成されてブ
ースタ室と圧力室とが遮断され、かつ、第２の弁通路が
開成されてブースタ室が反動ピストン内の孔を介してこ
の反動ピストンの外周面に形成された補償室に連通し、
この補償室からリザーバに連通する。マスターシリンダ
は作動されない。そして、反動ピストンが例えば踏力に
より移動されると、この反動ピストン内に配置された第
２の弁通路が弁体で閉成され閉じられ、更に、この第２
の弁通路を閉成した弁体に作動ロッドを介して連結され
た第１の弁通路の弁体も、この反動ピストンと共に移動
する。このとき、ブースタピストンは移動されてないた
め、第１の弁通路が開成される。これにより、ブースタ
ピストンの外周面に形成された圧力室が第１の弁通路を
介してブースタ室に連通し、ブースタ室に圧力が形成さ
れ、マスターシリンダが作動される。ブースタ室内の圧
力は、ブレーキ弁の２つの弁通路を開閉することによ
り、反動ピストンに作用する力に釣合う大きさに調整さ
れる。

この液圧パワーブースタは、特に低コストで容易に組
立て可能た簡単な部品により構成される点で有益であ
る。この発明のパワーブースタの加工された全ての面
は、ハウジング内に配置されるため、容易に損傷するこ
とはない。ブースタ室への圧力媒体の供給および排出を
分離したこと、すなわち高圧の圧力媒体源からはブース
タピストンを介して供給し、低圧のリザーバへは補償室
を介して排出することにより、ブースタピストンの径を
小さくすることが可能であり、したがってパワーブース
タの応答作動が改善される。さらに、反動ピストンの外
周面に、リザーバと第２の弁通路とに接続される補償室
が形成されることにより、反動ピストンがパワーブース
タに挿入される部位では摺動シール部に圧力が作用せ
ず、好適なシール効果が維持され、作動中に圧力媒体が
漏洩する虞がない。最後に、本発明のパワーブースタで
は、第１および第２の弁通路がそれぞれ別個の部材であ
るブースタピストンと反動ピストンとに形成され、これ
らの２つの弁通路を開閉する弁体がブースタ室を貫通す
る作動ロッドで相互に連結されることにより、これらの
弁体が当接する弁座の径を極めて小さな断面形状とする
ことができ、小さな力で作動する作動感度の高いパワー
ブースタが形成される。

上記反動ピストンは、ブースタ室に対面しかつ弁体が
閉成する弁座を有し、この弁体は、ブースタピストン及
び反動ピストンが初期位置にあるときに、弁座から所定
距離に配置されるように、ブースタピストンで支えられ
ることが好ましく、上記第１の弁通路は、ブースタピス
トン内に配置されてブースタ室から離隔した弁座で形成
され、この弁座は弁体により閉成可能であり、この弁体
は、弁座内を通って延出しかつ反動ピストンで支えられ
る作動ロッドにより、反動ピストンがブースタピストン
に近接したときに、弁座から持上げられるのが好まし
い。

更に、作動ロッドとブースタピストン内に配置された
弁体との間に所定の距離が設けられることが好ましい。
この場合には、ブレーキ弁の感度特に振動を低下させ、
反動ピストンに一定の力が作用しているときに２つの弁
通路が閉成される安定した中間位置を維持することがで
きる。実際に作動させたところ、パワーブースタの作動
中における圧力媒体の消費量が減少することが判明し
た。

ブースタピストンは、このパワーブースタで作用可能
なマスターシリンダの押圧ロッドピストンと一体に形成
されることが好ましい。この場合には、パワーブースタ
およびマスターシリンダのピストンを、共通のハウジン
グのシリンダ孔内に配置することができ、パワーブース
タとマスターシリンダとからなるユニットの製造を容易
としかつ前兆を短くすることができる。本発明によれ
ば、圧力室をブースタ室から分離するブースタピストン
の部分が、マスターシリンダの供給室から圧力室を分離
する部分よりも大径に形成されることにより、パワーブ
ースタの構造をマスターシリンダと同様にすることがで
きる。これにより、製造に好ましい小さな段部がシリン
ダ孔に設けられる。更に、ブースタピストンに液圧によ
る戻し力が作用し、リセットばねすなわち再設定バネの
付勢力をより小さくすることができる。

更に、上記シリンダ孔にスリーブを収容し、このスリ
ーブでブースタ室の外側を閉じ、かつ、中央孔内に反動
ピストンを収容するこもとできる。このスリーブは、ブ
ースタピストンの装着を容易とし、必要な場合には、マ
スターシリンダピストンを作動側から取付けることが可
能となり、これにより、パワーブースタの製造が容易と
なる。更に、このスリーブにより、他の部材を変更する
ことなく、反動ピストンと共に倍力比を変更することが
できる。このスリーブ内を案内される反動ピストンの精
密に加工された面はこのスリーブで保護され、これによ
り、組立ての際に損傷する虞はほとんどない。

［実施例］ パワーブースタ１及びタンデムマスターシリンダ２
は、連結されたハウジング３を有している。このハウジ
ング３内には、一端が閉鎖されたシリンダ孔４が形成さ
れている。このシリンダ孔４内には、浮動ピストン５及
びブースタピストン６が摺動可能に配置されている。２
つのピストン5,6は、連結されており、これらの端面が
２つの作動室7,8を形成している。浮動ピストン５は、
中心弁９を含んでいる。この中心弁９により、作動室７
は、供給室10に接続可能になっている。この供給室10
は、浮動ピストン５の周面の環状の窪みにより形成され
ている。ハウジング３の壁の接続孔11を介して、供給室
10は、リザーバポート12に接続されている。浮動ピスト
ン５の図示された初期位置では、中心弁９は、弁バネ15
の付勢力に抗して入れ子式のロッド14が制動方向に引張
られながら、再設定バネ15により浮動ピストン５が反制
動方向に付勢されていることにより、開成して維持され
ている。入れ子式のロッド14は、シリンダ孔４の底に当
接し、これにより、浮動ピストン５の止め位置を補償す
る。作動室７に類似して、作動室８は、ブースタピスト
ン６の中心弁16により供給室17に接続可能となってい
る。供給室17は、ブースタピストン６の周面の窪みによ
り形成されており、接続孔18を介してリザーバポート19
に接続されている。図示された初期位置で、中心弁16
は、弁バネの付勢力に抗して入れ子式のロッド21が制動
方向に引張られながら、再設定バネ20によりブースタピ
ストン６が反制動方向に付勢されていることにより、開
成して維持されている。

入れ子式のロッド21は、浮動ピストン５に当接する一
方、ブレーキが解除されているときブースタピストン６
をその休止位置に維持している。

ブースタピストン６は、その周面に第２の環状の窪み
を含んでいる。この第２の環状の窪みは、シリンダ孔４
に対してシールされており、圧力室22を形成している。
この圧力室22は、接続孔23を介して、圧力媒体源即ち圧
力アキュミュレータに接続されている。この圧力室22
に、弁孔24が接続されている。この弁孔24は、ブースタ
ピストン６の作動室８の反対側に配置されたブースタ室
25内で終端している。第１の弁通路を有する弁座26が弁
孔24に挿入されている。この第１の弁通路は、バネ付勢
された弁体27により閉成され得る。この弁体27は、圧力
室22の圧力によって閉成方向に移動され得る一方、この
弁体27は、弁座26を通ってブースタ室25から延出した作
動ロッド28により開成方向に移動され得る。作動ロッド
28は、反動ピストン30の中心孔29内で案内され、この作
動ロッド28の一端に弁体31を支持している。この弁体31
は、中心孔29の底に設けられた弁座32の上に位置してこ
の弁座32を閉成する。この弁座31の第２の弁通路は、交
差孔33を介して、補償室34に接続されている。この補償
室34は、反動ピストン30の外周面、及びこの反動ピスト
ン30を収納しているスリーブ35の内周面に形成されてい
る。このスリーブ35は、シリンダ孔４の開口端に挿入さ
れており、スリーブ35の内端面がブースタ室37の外側を
規定している。補償室34は、スリーブ35の孔36とハウジ
ング孔37とを介して、リザーバポート38に接続されてい
る。ブレーキペダルに連結された作動ロッド39が反動ピ
ストン30に関節的に連結されている。作動ロッド39に支
持された再設定バネ40は、反動ピストン30がスリーブ35
の止めリング41に当接するブレーキ解除位置に反動ピス
トン30を戻すことを補償している。ブースタピストン６
に支持されたバネ42が設けられている。ブースタピスト
ン６に取付けられた止めディスク43が設けられている。
作動ロッド28は、バネ42により止めディスク43に対して
押圧されて、弁体27から短い距離をおいて作動ロッド28
を維持している。

タンデムマスターシリンダ２を有するパワーブースタ
１は、２つ又は３つの油圧ブレーキ回路を有する油圧ブ
レーキ装置に適用される。例えば、１つの前輪ブレーキ
回路は２つの作動室7,8に連結される一方、２つの後輪
のホィールブレーキのためのブレーキ回路は、ブースタ
室25に接続される。

タンデムマスターシリンダ２を有するパワーブースタ
１の作用は、以下の通りである。

図示されたブレーキ解除の位置では、２つの中心弁9,
16と、弁座32の第２の弁通路とは、開成されている。作
動室7,8とブースタ室25とは、これらの開成した弁を介
して、リザーバポート12,19,38に連通されて、図示しな
いリザーバに連通されている。圧力室22の圧力のみが圧
力媒体源の圧力により高くされている。

パワーブースタ１とタンデムマスターシリンダ２とを
作動するために、反動ピストン30は、作動ロッド39を介
してブースタ室25内に移動される一方、弁座32は、移動
して弁体31に当接し、その結果、弁座32の第２の弁通路
が閉成される。ブースタ室25は、補償室34から油圧的に
遮断される。反動ピストン30は、継続して移動し、作動
ロッド28を作動させる。即ち、作動ロッド28の弁体31に
弁座32が当接された状態で、反動ピストン30及び作動ロ
ッド28が共に移動され、作動ロッド28と弁体27との間の
クリアランスが無くされ、その結果、作動ロッド28は、
弁体27に作用して、弁体27を弁座26から持上げる。これ
により、圧力室22の圧力媒体がブースタ室25に流され
て、ブースタ室25内の圧力が上昇される。このブースタ
室25内の圧力がブースタピストン６に作用し、ブースタ
ピストン６をマスターシリンダ２の方向に移動させる。
このブースタピストン６の移動の結果、中心弁9,16が閉
成され、作動室7,8が供給室10,17から油圧的に遮断され
る。従って、作動室7,8内の圧力が高くなり、この圧力
がブレーキ回路に接続されたホィールブレーキを作動さ
せる。

反動ピストン30に働く圧力（力）が作動ロッド39に働
く力より小さい限り、反動ピストン30は、ブースタピス
トン６と共に移動し、弁体27を開成状態に維持してい
る。上記２つの力が釣合うと、反動ピストン30は停止
し、その結果、弁体27は、再度閉成状態に移動して、圧
力室22からの圧力媒体の吐出を妨げる。ブースタ室25内
の圧力及び作動室7,8内のブレーキ圧力は、各々、作動
ロッド39に加えられた踏力に比例している。

ブレーキが再度解除されると、作動ロッド39から負荷
が取除かれる。ブースタ室25の高い圧力及び再設定バネ
40の力は、止めリング41に対して反動ピストン30を戻
す。作動ロッド28に連結された弁体31は、反動ピストン
30と共にその端部まで移動するのではなく、ブースタピ
ストン６の止めディスク43により保持される。その結
果、弁体31は、弁座リング32から持上げられ、これによ
り、ブースタ室25は、補償室34に連通される。その結
果、ブースタ室25の圧力は、減少し、その圧力媒体は、
補償室34を介してリザーバに戻される。ブースタ室25の
圧力の減少と共に、作動室7,8のブレーキ圧力が低下さ
れる一方、ブースタピストン６及び浮動ピストン５は、
再設定バネ13,20の付勢力に助けられてその初期位置に
戻される。２つのピストンがその初期位置に戻される直
前に、中心弁9,16は、入れ子式のロッド14,16により開
成位置に移動され、その結果、作動室7,8内の完全な圧
力の減少が安全に行われる。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明に基づく油圧パワーブースタの縦断面
図である。 １……パワーブースタ、２……マスターシリンダ、３…
…ハウジング、４……シリンダ孔、６……ブースタピス
トン、22……圧力室、25……ブースタ室、26……弁座
（第１の弁通路）、29……中心孔（反動ピストン内の
孔）、30……反動ピストン、32……弁座（第２の弁通
路）、33……交差孔（反動ピストン内の孔）、34……補
償室。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−103252（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−103253（ＪＰ，Ａ)

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブースタハウジングのシリンダ孔内を軸方
   向に移動可能なブースタピストンと、このブースタピス
   トンの外周面に形成されて液圧源に接続可能な圧力室
   と、このブースタピストンの端面に形成されるブースタ
   室と、このブースタ室を圧力室に接続する閉成可能な第
   １の弁通路とこのブースタ室をリザーバに接続する閉成
   可能な第２の弁通路とを有してブースタ室内の圧力を調
   整するブレーキ弁と、ハウジングの外側からブースタ室
   内に突入しかつブレーキ弁を作動する反動ピストンとを
   備える特に自動車ブレーキシステムのマスターシリンダ
   を作動するための液圧パワーブースタであって、 前記反動ピストン（30）はハウジングの孔内をシールさ
   れた状態で案内され、この反動ピストンの外周面に、前
   記リザーバと第２の弁通路とに接続される補償室（34）
   が形成され、この第２の弁通路を補償室（34）とブース
   タ室（25）との少なくとも一方に接続する孔（29,33）
   が反動ピストン（30）内に形成され、第１の弁通路（2
   6）がブースタピストン（６）内に配置され、第２の弁
   通路（32）が反動ピストン（30）内に配置され、これら
   の２つの弁通路（26,32）を開閉する弁体（27,31）が、
   ブースタ室（25）を貫通する作動ロッド（28）で相互に
   連結されることを特徴とするパワーブースタ。
2. 【請求項２】反動ピストン（30）は、ブースタ室（25）
   に対面しかつ弁体（31）が閉成する弁座（32）を有し、
   この弁体（31）は、ブースタピストン（６）及び反動ピ
   ストン（30）が初期位置にあるときに、弁座（32）から
   所定距離に配置されるように、ブースタピストン（６）
   で支えられることを特徴とする請求項１に記載のパワー
   ブースタ。
3. 【請求項３】第１の弁通路は、ブースタピストン（６）
   内に配置されてブースタ室（25）から離隔した弁座（2
   6）で形成され、この弁座は弁体（27）により閉成可能
   であり、この弁体（27）は、弁座（26）内を通って延出
   しかつ反動ピストンで支えられる作動ロッド（28）によ
   り、反動ピストン（30）がブースタピストン（６）に近
   接したときに、弁座（26）から持上げられることを特徴
   とする請求項１または２に記載のパワーブースタ。
4. 【請求項４】作動ロッド（28）とブースタピストン
   （６）内に配置された弁体（27）との間に所定の距離が
   設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか
   １に記載のパワーブースタ。
5. 【請求項５】ブースタピストン（６）は、このパワーブ
   ースタ（１）で作動可能なマスターシリンダ（２）の押
   圧ロッドピストンと一体に形成されることを特徴とする
   請求項１から４のいずれか１に記載のパワーブースタ。
6. 【請求項６】圧力室（22）をブースタ室（25）から分離
   するブースタピストン（６）の部分は、マスターシリン
   ダ（２）の供給室（17）を圧力室（22）を分離する部分
   よりも大径に形成されていることを特徴とする請求項１
   から５のいずれか１項に記載のパワーブースタ。
7. 【請求項７】シリンダ孔（４）はスリーブ（35）を収容
   し、このスリーブはブースタ室（25）の外側を閉じ、か
   つ、中央孔（34）内に反動ピストン（30）を収容するこ
   とを特徴とする請求項１から６のいずれか１に記載のパ
   ワーブースタ。