JP4207170B2 - 動的に解除可能な流体反力を備える改良したマスターシリンダ - Google Patents
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Description
この型式のマスターシリンダは、例えば特許FR−2,724,354に記載されている。
この型式の装置は、ごく最近では、空気圧ブレーキブースタの動的欠点を克服できるように開発されている。
運転者によりブレーキペダルに発揮される駆動力に付加される力を与え、理論的にこの力に比例する制動を援助するのに用いられる空気圧ブレーキブースタは、駆動力の適用から幾分の遅れの後でしかこのブースト力を発生できないという欠点を有することが知られている。
ブースト力は、一方において部分真空源に接続されるブースタの前方室内に存在するとともに、他方において制動中に大気に接続される後方室内に存在する空気圧の差の結果であり、駆動力に比べてブースト力の遅れは、制動時点でブースタ入口弁を通り後方室内へ導入される空気の流量の制限によるものであるので、制動が急になるにつれて、この遅れが長くなる。
制動が急速である状況は、一般に、運転者が、特に可能な最大のブースト力をできるだけ早く必要とする緊急状態である。
これらを考慮して、一方において、ブースタ入口弁を広く開いて空気流量を増大できるようにするとともに、他方において、反力の動的変調を許容し、すなわち、ブースト力の一部をブレーキ適用の速度の関数として変調できるようにし、駆動力の関数としてブースト力を調整するためにマスターシリンダの反力がこの駆動力に抵抗するようにした、流体反力を備えたマスターシリンダが、ごく最近開発されている。
こうして、公開されていない文献に記載された装置を用いながら、通常制動で有し得る値と比べ非常制動の場合に反力を相当減少させることが可能であり、非常制動状態では利用可能な制動力を相応して増大させることができるのである。
しかしながら、これらの装置を開発する際にいまだに直面する問題は、激しい制動の場合に反力を解除することが困難であることである。
本発明の目的は、この問題に対する解決策を提供することにある。
この目的のため、上記序文に基づく本発明のマスターシリンダは、本質的に、反動ピストンの第2端部の前面に形成され、反動室内に配設されたシート支持体の第1端部に第1閉止シートから最小振幅の前記行程に略等しい距離を離れて装着された第2閉止シートと協働するようになっている第1閉止シート;及び、第1閉止シートを第2閉止シートから離隔させるような方向に反動ピストンを押圧する少なくとも第1スプリングをさらに包含することを特徴としている。
本発明の1つの可能な実施例では、副孔は段付けられ、反動ピストンは、プッシュロッド要素、プッシュロッド要素を囲繞する環状要素、及び第1方向にプッシュロッド要素から続く段付管状要素を包含し、第1閉止シートは管状要素に形成されている。
さらに、この流体反力を備えたマスターシリンダが、可動リングを副孔内の内部休止部に対して第1方向に押圧する第2スプリングを包含し、反動ピストンが、休止位置からこのピストンが第1方向とは反対方向である第2方向に移動するときに可動リングを携行するための装置を包含することを確実にすることによって、本発明のマスターシリンダを装備したブースタの応答曲線に、通常の場合と同様に、初期ジャンプを与えるように工夫することが可能である。
シート支持体は主ピストンと一体でもよいし、あるいは、主ピストンに対して移動できてもよい。
後者の場合、シート支持体は、その第2端部が主ピストン12内を密封態様で摺動するように装架されていてよく、このシート支持体は、その第1端部を介して反動室内に流通する圧力を受けるとともに、その第2端部を介して反動室内に流通する圧力よりも低い圧力を受ける。
本発明の他の特徴及び利点は、非限定的な例として添付図面を参照して行う本発明の下記説明から明らかとなるであろう。
図1は、ホン発明のマスターシリンダを組み込んだブースタの全体断面図である。
図2は、本発明の第1実施例に関して、本発明の有益的特徴を集約したマスターシリンダの部分の拡大断面図である。
図3は、本発明の第2実施例に関して、本発明の有益的特徴を集約したマスターシリンダの部分の拡大断面図である。
図4は、シート支持体を形成する別の方法により図2の実施例とは区別できる断面図で、図3に示した実施例に関しても用いることができるものである。
先に示したように、本発明は、空気圧ブレーキブースタ2を装備するようにした、流体反力を備えるマスターシリンダ1に関する。
自体周知の方法で、空気圧ブレーキブースタは、剛性ケーシング21、剛性スカート23を含む可動隔壁22、空気圧ピストン24、三方弁25、及びブレーキペダル(図示しない)によって駆動される作動ロッド26を包含する。
可動隔壁22は、剛性ケーシング21の内部容積を、補形的且つ可変容積の2つの空気圧室C1及びC2に密封態様で区分する。
第1室又は前方室C1は逆止弁28を介して低圧力源Dに接続され、第2室又は後方室C2は、三方弁25によって、低圧力源D又は大気のような比較的高い圧力源Aのいずれかに選択的に接続できる。
自体周知のこの構成のため、後方室C2を第2源Aに接続できるようにする三方弁25の駆動は、前方及び後方室C1及びC2の間で圧力差を生じさせ、従って、可動隔壁22はブースタブースト力をなす力によって押圧され、ケーシング21内を移動する。
実際に、三方弁25はピストン24に支持され、作動ロッド26への軸線方向X+の駆動力の適用によって、三方弁が後方室に開口するか否かを制御され、このロッド自体はピストン24に支承され、フィーラ29で終端する。
マスターシリンダ1は作動ロッド26と整合し、本質的に、主ピストン12及び反動ピストン3が突出する本体11を包含しており、この反動ピストンは、詳細を後述し特に本発明により保護される流体反動装置の一部を形成する。
本体11は主孔110を穿設されており、この孔内には、段付けされ得る(図3参照)副孔120を穿設された円筒形状の主ピストン12が嵌装されていて、内部に作動室13を画成するように漏洩なしで摺動でき、この作動室は作動中に流体圧力を受ける。
本体11の外側にある主ピストン12の端部121は、空気圧ピストン24が休止できる部分を有しているので、この端部は、可動隔壁22によってこの空気圧ピストン24に全体的に伝えられる軸線方向X+に指向したブースト力を受けることができる。
同様に、本体11の外側にある反動ピストン3の第1端部31は、運転者によって軸線方向X+に発揮され作動ロッド26を介して伝えられる駆動力を受けるようにフィーラ29が休止できる部分を有する。
反動ピストン3の他端部32は、内部に反動室4を画成するために副孔120内に漏洩なしで摺動できるように嵌装されており、この反動室は、例えば124のようなダクトを介して作動室13に連通する。
急制動の場合に駆動力に比べてブースト力が遅れをもって発生すること考慮をして、反動ピストン3は、駆動力の瞬時変化が所望の閾値を超えたときに、主ピストン12に対して最小振幅Kの行程で移動できるようになっており、この閾値以上では、制動は非常制動とみなすことができる。
特に本発明の課題をなす流体反動装置(図2〜4)は、本質的に、反動ピストン3に加え、第1閉止シート41、第2閉止シート42及び第1スプリング51を包含する。
反動ピストン3の第2端部32の前面33に形成された第1閉止シート41は、第2閉止シート42と協働するようになっており、この第2閉止シートは、反動室4内に配設されたシート支持体7の第1端部7aに装着されている。
シート支持体7は、例えば、図2及び3に示されているように、主ピストン12の第2端部122にねじによって軸線方向に固着されダクト124をもつ部分を形成されていてもよく、又は、図4に示されているように、主ピストン12内を密封態様で摺動するようになっていてもよい。
すべての場合において、第1閉止シート41を第2閉止シート42から分離する最小距離、換言すると、実際には、図2,3及び4に示されているように、マスターシリンダが休止位置にあるときにこれら2つのシートを離している距離は、行程Kに略等しく、非常制動状態では第1シート41を第2シート42に対して当接できるものである。
第1閉止シート41を第2閉止シート42から離隔させようとする方向に反動ピストン3を押圧する機能を有する第1スプリング51は、例えば、圧縮方向に作用しシート支持体7と反動ピストン3との間に取り付けられるスプリングである。
さらに、周知のブレーキペダル感覚を再現するために第2スプリング52を設けることは有益であり、この第2スプリングは、副孔内で可動リング6を内部休止部123に対して方向X+に押圧し、反動ピストン3は、図2,3及び4に示されている休止位置から駆動方向X+とは反対の方向X-にこのピストンが移動するときに可動リング6を携行するための肩部34のような装置を備えている。
本発明のマスターシリンダが作動する態様は、図1及び2を参照すると、次のとおりである。
比較的緩やかに変化する駆動力が作動ロッド26に加えられた場合、フィーラ29の駆動により弁25が開き、従って、反動ピストン3が閉止シート41を第2シート42に対して圧接する前に、大気空気を後方室C2内へ導入する。
この場合、可動隔壁22は、主ピストン12の端部121に、主ピストンを方向X+に移動させて反動ピストン3と主ピストン12との間での方向X+の相対移動に抵抗しシート41及び42の接触を防止するブースト力を発揮する。
この作動モードでは、反動ピストン3の端部32の全断面積S1に発揮される作動室13及び反動室4内の流体圧力は、結局は、スプリング52を圧縮しながら反動ピストン3及び可動リング6を押し戻し、従って、フィーラ29に反力を与え、この力の大きさは、周知のブースタで通常採用されている反力の大きさである。
比較的急速に変化する駆動力が作動ロッド26に加えられた場合、大気空気が後方室C2に十分な量を導入されて、可動隔壁22が主ピストン12の端部121に、主ピストンを方向X+へ移動させ反動ピストン3の移動を吸収できるブースト力を発揮できるようになる前に、反動ピストン3は第1閉止シート41を第2シート42に対して当接できるようにする。
第1シート41が第2シート42に対して休止し、これら2つのシートの重なり合う面積が定義により反動ピストン3の端部32の断面積S1に等しいので、この作動モードでは、作動室13及び反動室4内の流体圧力は、いかなる反力をも反動ピストン3に発揮できるようにするのを停止する。
従って、本発明により、このようにして、駆動力の急激な適用の場合には、反動ピストン3に発揮される駆動力に抵抗する反力を解除し又は部分的に解除し、従って非常制動状態では利用可能な駆動力を増大させることが可能である。
図3は、より複雑な反動ピストンが用いられている場合におけるこの同じ発明概念を示しており、この複雑なピストン自体は予め流体反力の2つの異なるモードを許容するが、これら2つのモードは本発明の特有の課題とは無関係である。
この場合、主ピストン12の副孔120は段付けられ、反動ピストン3は特にプッシュロッド要素3a、プッシュロッド要素を囲繞する環状要素3b、及び第1方向X+に関してプッシュロッド要素3aの先に配設された段付管状要素3cを包含する。
このような反動ピストンは、構造により、可動リング6が組み込まれ得る環状要素3bとプッシュロッド要素3aとの複合断面積S2に適用される反力を許容したり、又は、プッシュロッド要素3aと管状要素3cとの間に配設された流体弁30を閉止することによって、反動ピストン3の端部32の断面積S1にのみ適用される反力を許容するようになっている。
それ故、発明概念をこの構成に適用することは、図2に示した第1実施例のもの又は図4に示した変形例のものに類似している管状要素3c上の第1閉止シート41及び第2シート42を設けることを必要とするものであり、従って、この第2実施例でも、非常制動状態では反力を解除することが可能である。
先に述べたように、図4はシート支持体7を製作する別の方法を示している。
この変形例では、その第1端部7aが第2閉止シート42を支持するシート支持体7は、主ピストン12内、例えばこのピストンの固定端部片125内に、その第2端部7bを介して密封態様で摺動するように装架されており、この固定端部片を通してダクト124が通過する。
こうして、シート支持体7は主ピストン12内に室126を画成しており、この室は通路127を介して、大気圧を受ける環状空間128に連通する。
これらの特徴のため、シート支持体7は、その第1端部7aを介して反動室4内に流通する圧力を受ける一方、その第2端部7bを介して大気圧のみ、すなわち反動室4内に流通する圧力よりも低い、実際にはこの圧力に比べごく僅かな、感知できる程度の一定の圧力を受ける。
シート支持体7の肩部74及び主ピストン12の停止部129と相互作用する第2可動リング60を反対方向X-に押圧する第3予負荷スプリング53は、好適には、マスターシリンダが休止状態にあるときに第2閉止シート42を第1閉止シート41から距離Kに離隔位置させるように設けられている。
このような状態のもとでは、マスターシリンダの急速な駆動が、閉止シート41及び42の相互接触によって、方向X+における反動ピストン3の移動に対し緩やかな流体反力の発生を解除にすることを可能にするとともに、方向X+におけるシート支持体7の可動性が、主ピストン12とシート支持体7が一体であるときに起こる場合とは違って、閉止シート41及び42の接触の後にも反動ピストン3が主ピストン12に対して付加の量を移動できるようにさえしている。
このように、図3に示した反動ピストンと同様に、この図に示した反動ピストンを上述のように容易に使用できる図4のシート支持体7の変形例は、ブースタ弁25を広く開くことができるようにし、従ってこのブースタの応答時間をさらに減少できるようにしている。
Claims (6)
- 主孔(110)を穿設された本体(11);
本体の外側にある一端部(121)が第1方向(X+)に指向したブースト力を受け、作動中に流体圧力を受ける作動室(13)を内部に画成するために主孔内に漏洩なしで摺動できるように嵌装されている、副孔(120)を穿設された円筒形の主ピストン(12);及び、
本体の外側にある第1端部(31)が第1方向(X+)に指向した駆動力を受けることができ、作動室(13)に連通する反動室(4)を内部に画成するために副孔(120)内に漏洩なしで摺動できるように第2端部(32)が嵌装されており、所望の閾値を超える駆動力勾配ではゼロでない最小振幅をもつ行程(K)を主ピストン(12)に対して移動できる反動ピストン(3);
を包含する、空気圧ブレーキブースタのための流体反力を備えたマスターシリンダにおいて、反動ピストン(3)の第2端部(32)の前面(33)に形成され、反動室(4)内に配設されたシート支持体(7)の第1端部(7a)に第1閉止シート(41)から最小振幅の前記行程に略等しい距離を離れて装着された第2閉止シート(42)と協働するようになっている第1閉止シート(41);及び、第1閉止シート(41)を第2閉止シート(42)から離隔させるような方向に反動ピストン(3)を押圧する少なくとも第1スプリング(51)をさらに包含することを特徴とする、流体反力を備えたマスターシリンダ。 - 請求項1記載のマスターシリンダにおいて、シート支持体(7)が主ピストン(12)と一体であることを特徴とする、流体反力を備えたマスターシリンダ。
- 請求項1記載のマスターシリンダにおいて、シート支持体(7)が主ピストン(12)内を密封態様で摺動する第2端部を有し、その第1端部(7a)を介して反動室(4)内に流通する圧力を受けるとともに、その第2端部(7b)を介して反動室(4)内に流通する圧力よりも低い圧力を受けることを特徴とする、流体反力を備えたマスターシリンダ。
- 請求項2又は3記載のマスターシリンダにおいて、副孔(120)が段付けられ、反動ピストン(3)が、プッシュロッド要素(3a)、プッシュロッド要素を囲繞する環状要素(3b)、及び第1方向(X+)にプッシュロッド要素から続く段付管状要素(3c)を包含し、第1閉止シート(41)が管状要素に形成されていることを特徴とする、流体反力を備えたマスターシリンダ。
- 請求項2ないし4のいずれか1項に記載のマスターシリンダにおいて、可動リング(6)を副孔内の内部休止部(123)に対して第1方向(X+)に押圧する第2スプリング(52)を包含し、反動ピストン(3,3b)が、休止位置からこのピストンが第1方向(X+)とは反対方向である第2方向(X-)に移動するときに可動リング(6)を携行するための装置(34)を包含することを特徴とする、流体反力を備えたマスターシリンダ。
- 請求項3記載のマスターシリンダにおいて、シート支持体(7)の肩部(74)及び主ピストン(12)の停止部(129)と相互作用する第2可動リング(60)を第1方向(X+)とは反対方向である第2方向(X-)に押圧して、休止時に第2閉止シート(42)を第1閉止シート(41)から或る距離に離隔位置させる第3予負荷スプリング(53)を包含することを特徴とする、流体反力を備えたマスターシリンダ。
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