JP4182405B2 - 非常弁を備えたブースト式ブレーキ装置 - Google Patents

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Description

【0001】
本発明は、少なくとも1つのブレーキ回路の圧力を制御するマスターシリンダ;マスターシリンダ内に摺動するように嵌装されてその内部に圧力の変化を生じさせ、手動制御部材により発揮される入力及び手動制御部材に結合されたブースタにより発揮されるブースト力から成る駆動力を受けるプライマリピストンを包含する型式のブースト式ブレーキ装置に関する。
【0002】
ブースタは、空気圧式であり、手動制御部材により駆動される弁の作用のもとで室間の圧力差を受ける可動隔壁によって2つの空気圧室に区分されている剛性ケーシングを包含する。
【0003】
この型式のブレーキ装置は、例えばEP−B−0 663 894から知られている。
【0004】
制動が発揮されているもとでの状態は、異なり得る。第1の場合は、障害物が遠くから見え制動が比較的ゆっくり行われるときの普通の状態に一致し、この種の制動は、“通常制動”又は“緩制動”として知られている。他の場合は、例えば障害物が運転者の正面に突然現れ運転者ができるだけすぐに車両を止めなければならないときのような急制動又は“非常制動”の場合である。
【0005】
これらの様々な制動状態を満たすために、前記型式のブースト式ブレーキ装置は、緩制動及び非常制動にそれぞれ一致する少なくとも2つのブースト比の介入を開始することができる非常補助弁を追加されており、緩制動のためのブースト比は小さく、手動制御部材の前進に抵抗する流体反力は大きい。非常制動の場合には、ブースト比はより大きく、手動制御部材に対する流体反力はより弱く、これは、運転者がより長い間そしてより強く制動を行うことができることを意味する。
【0006】
慣例的に、以下において、用語“前方”は、制御部材からマスターシリンダに向かって指向する方向を表すのに用いられ、用語“後方”又は“後部”は、反対方向を指すのに用いられる。
【0007】
非常補助弁は、プライマリピストンの孔内を密封態様で摺動する反動ピストンと、反動ピストンの断面積よりも小さい断面積を有し、プライマリピストンの対応する直径の孔内を密封態様で摺動する急速ピストンと、手動制御部材により駆動されるプランジャディストリビュータによって作動される比制御装置とを備えており、プライマリピストンの孔の前方部分はマスターシリンダの内部容積室に連通し、これらの組立体は、非常制動のもとでは急速ピストンの小断面積にだけ流体反力を発揮させるように構成されている。緩やかなブースト比は、大面積反動ピストンに関係する。
【0008】
非常補助弁を備えたこのようなブレーキ装置は、作動及び制動力の観点から十分に満足できるものである。しかしながら、今日まで提案されている非常補助弁の具体例は、比較的大型で、製造コストを高くする相当多数の部品を有する。
【0009】
特に、製造コストが安く、より小型の非常補助弁を備えたブレーキ装置を提供することが、本発明の目的である。
【0010】
本発明によると、前記型式の自動車用のブースト式ブレーキ装置は、反動ピストン及び急速ピストンが、大断面積部分(反動ピストン)及び小断面積部分(急速ピストン)を有する1つの同じ段付ピストンを形成し、大断面積部分がプライマリピストンの対応する孔とで、プライマリピストンに対する段付ピストンの変位に応じて容積が変化する環状室を画定し、段付ピストンの変位により制御される分離/連通手段は、段付ピストンがその休止位置又はこの位置の後方にあるときには液体の圧力が段付ピストンの大断面積部分に発揮され、段付ピストンが非常制動のもとでプライマリピストンに対して前方に変位されたときには液体の圧力が小断面積部分にだけ発揮されるように設計されていることを特徴としている。
【0011】
段付ピストンの大断面積部分は前方に向かって位置し、小断面積部分は後方に向かって位置する。小断面積部分は、圧縮スプリングのためのスラストワッシャとして作用するワッシャが軸線方向に当接する肩部を包含し、スプリングの他端部はプライマリピストンのハウジング内に碇留された停止部片に対して当接する。
【0012】
大断面積及び小断面積の間の分離手段はプライマリピストンに接続されている。有益的には、盲孔が段付ピストンに設けられ、前方に開口しており、この盲孔はその内方端部に向かい少なくとも1つの穴を介して小断面積ピストンの外周部に連通し、プライマリピストンに接続された密封手段は、小断面積ピストンのまわりで環状室に設けられて、小断面積ピストンの穴と協働する。密封手段の後方に穴があるときには、環状室の前方部分はマスターシリンダの流体圧力から隔離され、このことは、この圧力が大断面積の全領域に有効に作用することを意味するのに対し、密封手段の前方に穴があるときには、流体圧力は、この圧力が小断面積だけに有効となるように環状室の前方部分に発揮される。密封手段は有益的にはリップシールから成る。
【0013】
参考として、小断面積部分は、比制御装置を形成する小径のロッドによりプランジャディストリビュータに向けて延長されている。休止時ロッドの後方端部とプランジャディストリビュータとの間には間隙が存在する。
【0014】
上述した事項は別として、本発明は、非限定的な例として添付図面を参照して説明される模範的実施例に関して以下に明確にされる他の多数の事項から成る。
【0015】
本発明の型式のブースト式ブレーキ装置の全体構造及び一般的な作動は、特に特許EP−B−0 662 894又はFR−B−2 658 466から知られており、それについては簡単に記載することとする。詳細に関しては、参考として説明に組み入れられている2つの前述の特許を参照されたい。
【0016】
図1は、部分的に示したマスターシリンダ2と、マスターシリンダ2内に摺動するように嵌装されたプライマリピストン3とを包含する自動車用ブレーキ装置1を示す。プライマリピストン3と同軸にリンケージを包含する手動制御部材4は、このピストンに、後部から前方への、すなわち図1の描写に従って右から左への入力を発揮するように設計されている。プライマリピストン3の前進変位は、少なくとも1つの流体ブレーキ回路に接続されたマスターシリンダの内部容積室5を増大させる。手動制御部材4は、一般に、概略的に示したブレーキペダル4aによって駆動される。
【0017】
空気圧ブースタ6は制御部材4に結合されている。ブースタ6は、エラストマーダイヤフラム8a及び剛性スカート8bから成る可動隔壁8により内部を2つの空気圧室7a,7bに密封態様で区分された剛性ケーシング7を包含する。室7aは、ノズルAによって真空源(図示しない)に常時接続されている。プライマリピストン3と同軸のスリーブの形状の空気圧ピストン9は、剛性スカート8bに固定されている。空気圧ピストン9は、全体的に円筒形状のプランジャディストリビュータ10上に、密封態様で摺動するように嵌装されている。Oリング11により密封が得られる。プランジャディストリビュータ10は、前方に向かっては頭部10aを、また後方に向かっては後方に開口する軸線方向盲ハウジング10bを包含しており、このハウジングは、リンケージ4の端部に設けたボア4bを受容する。
【0018】
プランジャディストリビュータ10は、ピストン3とは反対側に切頭円錐形拡張部12を包含しており、この拡張部は、空気圧ピストン9に軸線方向並進運動の方向に接続されたエラストマーリング13に対して密封態様で当接する。組立体12,13は、室7bを大気から遮断するとともに室7a,7bを連通させるか、あるいは、拡張部12がリング13から軸線方向に離隔したときに室7a,7bを互いに遮断するとともに大気圧の空気を室7bに進入させることができる三方弁B(部分的に図示)の一部を構成する。
【0019】
空気圧ピストン9は、マスターシリンダ2が接続されているケーシング7に属す対向壁とピストン9との間に配置された圧縮スプリング14によって、図1に示す休止位置に向けて戻される。中央開口部16を備えたカップ15は、その外周縁部を介して空気圧ピストン9の肩部に対して軸線方向に当接する。スプリング14はこのカップの縁部をピストン9に対して押圧する。カップ15は、その開口部16を囲繞する内周縁部を介して、プライマリピストン3の後端部に対して軸線方向に当接する。頭部10aの外径は開口部16の直径よりも小さい。
【0020】
非常補助弁VAは、通常(緩)制動及び非常制動にそれぞれ一致する少なくとも2つのブースト比の介入を開始するように設計されている。
【0021】
弁VAは、前方に向かって位置し反動ピストンを構成する大断面積部分17aと、後方に位置し急速ピストンを構成する小断面積部分17bとを有する単一の段付ピストン17を包含する。
【0022】
部分17aは、Oリングにより密封態様でプライマリピストン3の孔18内を摺動するように嵌装されている。この孔の前方部分18aはマスターシリンダの内部容積室5に連通する。圧縮コイルスプリング19は、部分17aの前方における孔18の溝に碇留された割りリング20と部分17aの前面とに対して当接する。スプリング19は段付ピストン17を後方に押圧する。段付ピストンの後方部分17bは、Oリングにより密封態様で、対応する直径の孔内を摺動する。後方に延びる孔18bは主孔188と同軸である。孔18bの入口部は切頭円錐形室18cを有する。部分17bは、比制御装置を形成する小径の同軸ロッドTによって、後方に延長されている。肩部21は、部分17bとロッドTとの遷移部をなす。ロッドTは、孔18よりも大きい直径の孔22を貫通し、この孔は孔18bから後方に続き、ロッドTが当接できる頭部10aに向かって開口する。休止時、ロッドTの後端部と頭部10aとの間には、1ミリメートルから数ミリメートルの軸線方向間隙があっていてよい。孔18bと孔22との遷移部は、孔22の端部を形成する半径方向肩部23によって定められる。ワッシャ24はロッドTのまわりで係合される。このワッシャ24は、摺動間隙を与えロッドTの直径に等しい直径の中央穴を有する。ワッシャ24の内部穴の縁部は肩部21によって停止される。ワッシャ24の外径は孔22の直径よりも小さい。
【0023】
圧縮コイルスプリング25が、例えばプラスチックで作られ孔22の内壁に碇留されているクリップインリング26により形成された後方停止部片とワッシャ24との間に配置される。
【0024】
段付ピストン17の大断面積部分17aは、孔18の大断面積部分の端部18dとで、プライマリピストン3に対する段付ピストン17の変位に応じて容積が変化する環状室27を画定する。
【0025】
盲孔28が段付ピストン17に軸線方向に穿設され、大径の入口28aに続いてマスターシリンダ2と同じ側で開放する。
【0026】
盲孔28はピストン17の小断面積部分17bへ延びる。孔28の端部近傍では、半径方向に指向された穴29が、盲孔28を部分17bの外周部に連通させる。孔28の長さ及び穴29の軸線方向位置は、ピストン17が図1及び2に示す休止位置を占めるとき、穴29が孔18の大断面積端部18dに丁度対面するようになっている。
【0027】
例えばエラストマーで作られた十分な弾性と十分な剛性をもつリップシール30は、プライマリピストン3の孔18に設けた環状溝31内に収蔵される。ピストン3に接続されたシール30は、端部18dに対して軸線方向に当接する。シール30のリップ32は、一種のじょうご形状を構成する切頭円錐形面を画定し、その小さい底部は端部18dに向かって面する。リップ32は、段付ピストンの小断面積部分17bの外面に対して密封態様で当接する。段付ピストン17が図1及び2の休止位置にあるとき、リップ32の後端部は穴29の前方にある。
【0028】
リップシール30は、その背後に発揮され得る流体圧力に耐え且つこの圧力がシール30の前方にある室27の部分に伝えられるのを防止するように設計されている。対照的に、室27の前方部分の圧力が増大する場合、シール30のリップ32は変形し部分17bから半径方向に離隔して、液体を流通させ圧力を低下させることができる。
【0029】
プライマリピストン3に対する段付ピストン17の前進変位は、リップ32と部分17bの外面との接触区域の背部からその前方へ穴29を移動させる。
【0030】
リップシール30と穴29とで構成される組立体は、液体を一方向に流通させるとともに他方向へのその流れを阻止する一種の逆止弁を構成する。シール30及び穴29は、段付ピストン17の変位により制御される環状室27の給排を伴う段付ピストン17の大断面積部分17a及び小断面積部分17bの間の分離/連通手段に関する1つの非限定的な例である。シール30及び穴29の組合わせに相当するいかなる装置が使用されてよい。
【0031】
ブレーキ装置が作動する態様は、従来どおりであり、それについては簡単に記載することとする。
【0032】
通常制動の場合では、手動制御部材4は比較的ゆっくり左方に変位される。弁Bが駆動され、最初に室7a及び7bの連通が遮断され、次に切頭円錐形拡張部12が弾性リング13から離隔して、大気圧の空気を空気圧ブースタ6の室7bに進入させる。可動隔壁8はブースト力を空気圧ピストン9に伝え、このピストンはスプリング14の作用に抗して前方へ移動する。ピストン9はカップ15を移動させ、このカップはプライマリピストン3を前方に押動する。容積室5、孔18及びシール30の背部の容積室内で液体の圧力が増大し、この容積室は穴29を介して盲孔28及び孔18に連通している。シール30は、圧力が室27の前方部分に伝えられるのを防止する。
【0033】
ピストン17の大断面積部分17aにおける液体圧力は後向きの力を発生させる。この力がスプリング25の予負荷に達しこれを超えると、段付ピストン17は、ロッドTが頭部10aに対して当接するようになるまでスプリング25の作用に抗してワッシャ24を押動しながら、後退する。
【0034】
この位相は、部材4の前進に抵抗する反力はないが、室27の容積の減少が起こるジャンプ位相に一致しており、リップ32が後方への流れを許容するので、この室27の圧力の起こり得る増大は限られている。
【0035】
部材4への入力の作用のもとで、プランジャディストリビュータ10はその前進変位を続け、空気圧ピストン9はプランジャディストリビュータ10に追従し、ブースト力でプライマリピストン3を押動する。
【0036】
飽和状態(最大ブースト力)に達すると、部材4に発揮された手動入力は、プライマリピストン3に機械的に伝えられて、制動圧力を増大させる。
【0037】
通常制動のもとでは、穴29はリップ32の背部にある。シール30が、部分17bのまわりで頭部17aの後方環状区域に背圧が起こるのを防止しているので、孔18内の液体の圧力は部分17aの全断面積にわたって発揮される。プランジャディストリビュータ10及び部材4の前進に抵抗する流体反力は、比較的強い。
【0038】
急制動(図3)のもとでは、プランジャディストリビュータ10は最初に空気圧ピストン9及びプライマリピストン3よりも急速に変位する。頭部10aはロッドTと接触して、それを押動する。段付ピストン17は、スプリング19を圧縮しながら、プライマリピストン3に対して前方に変位される。
【0039】
穴29はリップ32の背部からその前方へ移動し、このことは、孔18内の液体の圧力が穴29を介して、シール30の前方にある室27の部分に伝えれられることを意味する。
【0040】
このようにして、流体圧力が有効となり、すなわち、小断面積部分17bだけに後方へのスラストを発揮するのである。段付ピストン17の反力はこうして減少される。通常制動のもとでの反力よりも弱いこの反力は、最小の時間長さで高い制動圧力を得ることを可能にしている。
【0041】
本発明による非常補助弁VAは小型で、少数の部品を含んでおり、その製造コストを低減させることを可能にしている。

【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるブレーキ装置の部分的に破断した部分断面図である。
【図2】 ブレーキ装置が休止位置にある状態における図1の要素及び非常補助弁の部分拡大断面図である。
【図3】 急制動の開始における要素を示す図2と同様の図である。

Claims (7)

  1. 少なくとも1つのブレーキ回路の圧力を制御するマスターシリンダ(2);マスターシリンダ内に摺動するように嵌装されてその内部に圧力の変化を生じさせ、手動制御部材(4)により発揮される入力及び手動制御部材に結合されたブースタ(6)により発揮されるブースト力から成る駆動力を受けるプライマリピストン(3);プライマリピストンの孔(18)内を密封態様で摺動する反動ピストン(17a)と、反動ピストンの断面積よりも小さい断面積を有し、プライマリピストンの対応する直径の孔(18b)内を密封態様で摺動する急速ピストン(17b)と、手動制御部材(4)により駆動されるプランジャディストリビュータ(10)によって作動される比制御装置(T)とを備えている非常補助弁(VA)を包含しており、プライマリピストンの孔の前方部分(18a)がマスターシリンダの内部容積室(5)に連通し、これらの組立体が、非常制動のもとでは急速ピストンの小断面積にだけ流体反力を発揮させるように構成されている自動車用のブースト式ブレーキ装置において、反動ピストン(17a)及び急速ピストン(17b)が、大断面積部分(17a)及び小断面積部分(17b)を有する1つの同じ段付ピストン(17)を形成し、大断面積部分(17a)がプライマリピストンの対応する孔(18)とで、プライマリピストン(3)に対する段付ピストン(17)の変位に応じて容積が変化する環状室(27)を画定し、段付ピストン(17)の変位により制御される分離/連通手段(28,29,30)が、段付ピストンに設けられ、前方に開口するとともに、内方端部に向かい少なくとも1つの穴(29)を介して小断面積部分(17b)の外周部に連通する盲孔(28)と、プライマリピストン(3)に接続され、小断面積部分(17b)のまわりで環状室(27)に設けられた密封手段(30)とを包含しており、段付ピストンがその休止位置又はこの位置の後方にあるときには、密封手段(30)が穴(29)と環状室(27)を分離して、液体の圧力が段付ピストンの大断面積部分(17a)に発揮され、段付ピストンが非常制動のもとでプライマリピストン(3)に対して前方に変位されたときには、密封手段(30)が穴(29)を環状室(27)に連通して、液体の圧力が小断面積部分(17b)にだけ発揮されることを特徴とするブレーキ装置。
  2. 請求項記載のブレーキ装置において、密封手段がリップシール(30)のリップ(32)から成ることを特徴とするブレーキ装置。
  3. 請求項1又は2記載のブレーキ装置において、段付ピストンの大断面積部分(17a)が前方に向かって位置し、小断面積部分(17b)が後方に向かって位置することを特徴とするブレーキ装置。
  4. 請求項記載のブレーキ装置において、小断面積部分(17b)が、圧縮スプリング(25)のためのスラストワッシャとして作用するワッシャ(24)が軸線方向に当接する肩部(21)を包含し、スプリングの他端部がプライマリピストンのハウジング(22)内に碇留された停止部片(26)に対して当接することを特徴とするブレーキ装置。
  5. 請求項1ないしのいずれか1項に記載のブレーキ装置において、小断面積部分(17b)が小径のロッド(T)によりプランジャディストリビュータ(10)に向けて延長されていることを特徴とするブレーキ装置。
  6. 請求項記載のブレーキ装置において、休止時ロッド(T)の後方端部とプランジャディストリビュータ(10)との間に間隙が存在することを特徴とするブレーキ装置。
  7. 請求項1ないしのいずれか1項に記載のブレーキ装置において、圧縮スプリング(19)が、プライマリピストン(3)の孔(18)の溝内に碇留された割りリング(20)及び段付ピストン(17)の大断面積部分(17a)に対して当接することを特徴とするブレーキ装置。
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