JP3908822B2 - 自動車のブレーキ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブレーキペダルの操作によりマスタシリンダが発生するブレーキ油圧でブレーキシリンダを作動させて車輪を制動する自動車のブレーキ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車のブレーキペダルはフロアパネルから立ち上がるダッシュボードに支持されているため、自動車の衝突の衝撃でダッシュボードがブレーキペダルと共に車室側に後退したとき、ブレーキペダルに乗せられたドライバーの足に荷重が加わる可能性がある。このような場合にドライバーの足に加わる荷重を軽減すべく、ブレーキペダルの上端を回転自在に支持するペダルブラケットとダッシュボードとを衝撃により分離可能に連結しておき、衝突時にダッシュボードから分離したペダルブラケットをブレーキペダルと共に前方に回転させて前記荷重を軽減するものが、特開平6−211115号公報により公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ダッシュボードの変形の程度や変形の大きさは衝突の状況により変化するため、上記従来のものは衝突の状況によってはダッシュボードからブラケットが確実に分離せず、ブレーキペダルを前方に回転させることができない可能性がある。
【0004】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、自動車の衝突時にドライバーの足がブレーキペダルから受ける荷重を確実に軽減することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明は、ブレーキ油圧を発生するブレーキ油圧発生手段の入力部材にドライバーにより操作されるブレーキペダルを接続してなる自動車のブレーキ装置において、前記入力部材はインナーロッドと、このインナーロッドの外周に軸方向スライド自在に支持されたアウターロッドと、両ロッドを一体に結合する結合手段とを備えてなり、前記結合手段は両ロッド間に所定値以上の軸方向圧縮力が作用したときに前記スライドを許容すべく結合を解除されるとともに、インナーロッドの外周に形成したストッパとアウターロッドの端面との間に緩衝部材を支持し、スライドするアウターロッドの端面で前記緩衝部材をストッパに押し付けて座屈させることを特徴とする。
【0006】
上記構成によれば、ドライバーがブレーキペダルを踏んでインナーロッド及びアウターロッド間に所定値未満の軸方向圧縮力が作用したとき、両ロッドは一体に移動してブレーキペダルの動きをブレーキ油圧発生手段に伝達する。自動車の衝突によりブレーキ油圧発生手段が後退して両ロッド間に所定値以上の軸方向圧縮力が作用すると、結合手段の結合が解除されて両ロッドが相対的にスライドすることにより、ブレーキペダルの前方へのストロークが許容されてドライバーの足に加わる荷重が軽減され、しかもアウターロッドがスライドする際に緩衝部材が座屈する抵抗力でドライバーの足に加わる荷重を一層効果的に軽減することができる。
【0007】
前記所定値とは、ドライバーが通常の踏力をブレーキペダルに加えることにより発生する軸方向圧縮力よりも大きく、自動車の衝突によりブレーキ油圧発生手段が後退するために発生する軸方向圧縮力よりも小さい値である。
【0008】
また請求項2に記載された発明は、請求項1の構成に加えて、インナーロッドの外周に形成した突起にアウターロッドの端面を接触させ、両ロッド間に前記軸方向圧縮力が作用したときにアウターロッドが前記突起を乗り越えてスライドすることを特徴とする。
【0009】
上記構成によれば、突起の高さや形状を変更することにより結合手段の結合が解除される軸方向圧縮力の大きさを調節することができ、しかもアウターロッドが突起を乗り越えてスライドする際の抵抗力でドライバーの足に加わる荷重を効果的に軽減することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【0011】
図1〜図4は本発明の一実施例を示すもので、図1は負圧ブースタの縦断面図、図2は図1の要部拡大図、図3は入力扞の分解斜視図、図4は衝突時の作用説明図である。
【0012】
図1及び図2に示すように、ブレーキ油圧発生手段を構成する負圧ブースタBのブースタシェル1は対向端を相互に結合した前後一対のシェル半体1a,1bを備えており、その内部には後面にダイヤフラム2が結合されたブースタピストン3が前後往復動自在に収容される。ダイヤフラム2の外周は両シェル半体1a,1bの結合部に固定され、該ダイヤフラム2の内周はピストンボス4の前部外周に固定される。ブースタピストン3及びダイヤフラム2によりブースタシェル1内は、ブースタピストン3の前面に臨む前方側の負圧室Aと、ダイヤフラム2の後面に臨む後方側の作動室Bとに区画される。シェル半体1bの後壁中央部には後方側に延びる後方延長筒5が一体に形成されており、この後方延長筒5の後端には大気導入口6が形成される。負圧室Aは負圧源である内燃機関の吸気マニホールド(図示せず)内に常時連通する。ブースタピストン3はシェル半体1aとの間に装着した戻しばね7により後方に付勢される。
【0013】
ピストンボス4は後方延長筒5にシール部材9を介してスライド自在に支持される筒部4aを備えるとともに、筒部4a内の後部には大気導入口6からの導入空気を浄化するとともに入力杆10の作動を妨げないように変形可能なフィルタ11が装着される。ブレーキペダル12に連結された前記入力杆10の先端に弁ピストン13が連結されており、この弁ピストン13はピストンボス4の中心にスライド可能に支持される。入力杆10の進退作動による弁ピストン13のピストンボス4との相対移動に応じて切換作動する制御弁14が、ピストンボス4の筒部4aの内側に設けられる。
【0014】
次に、制御弁14の構造について説明する。制御弁14は、ゴムから成る弁体15と、該弁体15の着座を可能としてピストンボス4の内部に形成された環状の第1弁座161 と、弁ピストン13の後端に環状に形成され、前記第1弁座161 に囲まれながら弁体15の着座を可能とした第2弁座162 とを備える。弁体15は筒状に形成されており、後端部がピストンボス4の筒部4a内周に嵌まった弁体保持筒18に固定され、前端部は第1弁座161 及び第2弁座162 への着座を可能として厚肉に形成されるとともに、入力杆10との間に設けた弁ばね19により第1、第2弁座161 ,162 側に付勢される。入力杆10は弁体保持筒18との間に設けた戻しばね8により後退方向に付勢される。
【0015】
第1弁座161 の外側は、ピストンボス4に設けられた通孔20を介して負圧室Aに連通される。また第1、第2弁座161 ,162 の中間部はピストンボス4に設けられた別の通孔21を介して作動室Bに連通され、第2弁座162 の内側は弁体15の内部を介して大気導入口6に連通される。
【0016】
かかる制御弁14において、弁体15が第1、第2弁座161 ,162 に着座しているときには、負圧室A及び作動室B間の連通が遮断されるとともに両室A,Bの大気導入口6との連通も遮断される。すなわち制御弁14は切換中立状態となっている。上記切換中立状態から弁ピストン13がピストンボス4に対して前進すると第2弁座162 が弁体15から離れ、通孔21を介して作動室Bが大気導入口6に連通する。また弁ピストン13がピストンボス4に対して後退作動すると、弁体15が第1弁座161 から離れ、通孔20,21を介して負圧室Aと作動室Bとが連通する。
【0017】
ピストンボス4には前方に延びる出力杆22が設けられ、該出力杆22はブレーキ油圧発生手段を構成するマスタシリンダMに接続される。ブースタシェル1を前後に貫通するロッド23により負圧ブースタBが車室の前部を区画するダッシュボード24に固定されるとともに、マスタシリンダMがブースタシェル1に共締めされる。負圧室Aと作動室Bとが連通しないように、ダイヤフラム2に一体に設けたブーツ2aによりロッド23の外周が覆われる。
【0018】
次に、入力扞10の構造について説明する。入力扞10は、後方延長筒5の内部に収納されるインナーロッド25と、後方延長筒5から突出するインナーロッド25の後部外周にスライド自在に嵌まるパイプ状のアウターロッド26と、アウターロッド26の前方においてインナーロッド25の外周に嵌まる合成樹脂製の緩衝部材27と、通常時は両ロッド25,26を一体に結合するとともに、両ロッド25,26間に所定値以上の軸方向圧縮力が作用したときにインナーロッド25に対するアウターロッド26のスライドを許容する結合手段28とから構成される。
【0019】
インナーロッド25の前端には弁ピストン13に首振り自在に結合される球状部25aが形成されており、更にその後方には鍔状のストッパ25bと、環状の突起25cと、アウターロッド26をスライド自在に支持するガイド部25dとが形成される。側面にスリット27aを有する筒状の緩衝部材27はインナーロッド25のストッパ25b及び突起25c間に支持される。緩衝部材27をインナーロッド25に装着するとき、前記スリット27aを広げることにより突起25cを乗り越えさせることができる。インナーロッド25のガイド部25dに後方から挿入されたアウターロッド26は、その前側の端面26aがインナーロッド25の突起25cに当たる位置に保持される。アウターロッド26の後端にはブレーキペダル12が連結される連結部26bが一体に形成される。インナーロッド25のガイド部25d及び突起25c並びにアウターロッド26の端面26aは前記結合手段28を構成する。
【0020】
次に、上記実施例の作用について説明する。
【0021】
車両を制動すべくブレーキペダル12に踏力を加え、入力杆10とそれに結合された弁ピストン13とを前進させると、当初、ブースタピストン3は不動であるから、弁ピストン13の第2弁座162 が制御弁14の弁体15から離反する。これにより作動室Bは通孔21を介して大気導入口6に連通して大気圧となり、負圧室A及び作動室B間に生じる大きな差圧によりブースタピストン3が前進し、出力杆22を介してマスタシリンダMを作動させることができる。ブレーキペダル12の踏力を解放すると、先ず入力杆10が戻しばね8の弾発力により弁ピストン13と共に後退し、第2弁座162 を弁体15に着座させるとともに、第1弁座161 から弁体15を離反させる。その結果、負圧室Aと作動室Bが通孔20を介して連通して気圧差が消滅あるいは減少するので、ブースタピストン3は戻しばね7の弾発力で後退し、マスタシリンダMの作動を解除する。
【0022】
ところで、ブレーキペダル12にドライバーのブレーキ操作による通常の踏力が作用しているとき、アウターロッド26に加わる前方への軸方向圧縮力は、その端面26aから突起25cを経てインナーロッド25に伝達される。自動車の衝突時にマスタシリンダMがダッシュボード24と共に車室側に後退したとき、ドライバーがブレーキペダル12に足を乗せていると、入力扞10に通常の踏力よりも大きい軸方向圧縮力が作用する。図4に示すように、前記軸方向圧縮力が所定値を越えると、アウターロッド26の端面26aがインナーロッド25の突起25cを乗り越えることにより、アウターロッド26がインナーロッド25に対して前方にスライドする。その結果、マスタシリンダMの後退によるブレーキペダル12の車室側への突き上げが防止され、ドライバーの足に加わる荷重が軽減される。尚、前記突起25cの高さや形状を変化させることにより、アウターロッド26の端面26aが突起25cを乗り越える軸方向圧縮力を任意に調節することができる。
【0023】
アウターロッド26がインナーロッド25に対して前方にスライドするとき、突起25cに乗り上げたアウターロッド26は直径が増加するように変形し、更にアウターロッド26の端面26aとインナーロッド25のストッパ25bとの間に挟まれた緩衝部材27が押し潰されることにより、インナーロッド26が前方にスライドする際の衝撃が緩衝され、ドライバーの足に加わる荷重を一層効果的に軽減することができる。
【0024】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【0025】
例えば、実施例では負圧ブースタMの入力扞10に本発明を適用したが、負圧ブースタMを持たないブレーキ装置では、マスタシリンダの入力扞に本発明を適用することができる。また実施例ではインナーロッド25を前側に、アウターロッド26を後側に配置しているが、その位置関係を前後反転することも可能である。またインナーロッド25のストッパ25b及び突起25cは環状である必要はなく、それらを円周方向に配置した段部や複数の小突起から構成することができる。
【0026】
【発明の効果】
以上のように請求項1に記載された発明によれば、入力部材はインナーロッドと、このインナーロッドの外周に軸方向スライド自在に支持されたアウターロッドと、両ロッドを一体に結合する結合手段とを備えてなり、前記結合手段は両ロッド間に所定値以上の軸方向圧縮力が作用したときに前記スライドを許容すべく結合を解除されるので、自動車の衝突によりブレーキ油圧発生手段が後退して両ロッド間に所定値以上の軸方向圧縮力が作用すると、結合手段の結合が解除されて両ロッドが相対的にスライドすることにより、ブレーキペダルの前方へのストロークが許容されてドライバーの足に加わる荷重が軽減される。しかもインナーロッドの外周に形成したストッパとアウターロッドの端面との間に緩衝部材を支持し、スライドするアウターロッドの端面で緩衝部材をストッパに押し付けて座 屈させるので、アウターロッドがスライドする際に緩衝部材が座屈する抵抗力でドライバーの足に加わる荷重を一層効果的に軽減することができる。
【0027】
また請求項2に記載された発明によれば、インナーロッドの外周に形成した突起にアウターロッドの端面を接触させ、両ロッド間に軸方向圧縮力が作用したときにアウターロッドの端面が突起を乗り越えてスライドするので、突起の高さや形状を変更することにより結合手段の結合が解除される軸方向圧縮力の大きさを調節することができ、しかもアウターロッドが突起を乗り越えてスライドする際の抵抗力でドライバーの足に加わる荷重を効果的に軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 負圧ブースタの縦断面図
【図2】 図1の要部拡大図
【図3】 入力扞の分解斜視図
【図4】 衝突時の作用説明図
【符号の説明】
10 入力扞(入力部材)
12 ブレーキペダル
25 インナーロッド
25b ストッパ
25c 突起
26 アウターロッド
26a 端面
27 緩衝部材
28 結合手段
B 負圧ブースタ(ブレーキ油圧発生手段)
M マスタシリンダ(ブレーキ油圧発生手段)
Claims (2)
- ブレーキ油圧を発生するブレーキ油圧発生手段(B,M)の入力部材(10)にドライバーにより操作されるブレーキペダル(12)を接続してなる自動車のブレーキ装置において、
前記入力部材(10)はインナーロッド(25)と、このインナーロッド(25)の外周に軸方向スライド自在に支持されたアウターロッド(26)と、両ロッド(25,26)を一体に結合する結合手段(28)とを備えてなり、前記結合手段(28)は両ロッド(25,26)間に所定値以上の軸方向圧縮力が作用したときに前記スライドを許容すべく結合を解除されるとともに、インナーロッド(25)の外周に形成したストッパ(25b)とアウターロッド(26)の端面(26a)との間に緩衝部材(27)を支持し、スライドするアウターロッド(26)の端面(26a)で前記緩衝部材(27)をストッパ(25b)に押し付けて座屈させることを特徴とする自動車のブレーキ装置。 - インナーロッド(25)の外周に形成した突起(25c)にアウターロッド(26)の端面(26a)を接触させ、両ロッド(25,26)間に前記軸方向圧縮力が作用したときにアウターロッド(26)の端面(26a)が前記突起(25c)を乗り越えてスライドすることを特徴とする、請求項1に記載の自動車のブレーキ装置。
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