JP4298290B2 - 自動車用の作動を改良したブースト式ブレーキ装置 - Google Patents
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Description
本発明は、少なくとも1つのブレーキ回路内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で摺動し、その中で圧力変動を生じさせるように取り付けられるプライマリピストンを備える型の自動車用ブースト式ブレーキ装置に関係し、このプライマリピストンは、手動制御部材により行使される入力及び該手動制御部材に結合されるブースタによって行使されるブースト力から構成される作動力を受ける。
【0002】
該ブースタは空気式であってよく、手動制御部材により動作される弁の作用を受けてチャンバ間の圧力差にさらされることのある移動仕切りにより2つの空気チャンバに分割される剛性のケーシングを備えてよい。
【0003】
この種のブレーキ装置は、例えばEP−B−0 662 894号から既知である。
【0004】
制動が与えられる状態は異なってよい。第1のシナリオは、障害物が遠方に見え、制動が相対的に徐々にかけられる通常の状態に相当する。この制動は「スローブレーキ」して知られている。別のシナリオは、例えば、障害物が、車両を可能な限り迅速に停止しなければならない運転者の目前に突然現れるときなど、急ブレーキつまり「緊急ブレーキ」のシナリオである。
【0005】
これらの多様な制動状態を満たすために、前記に定義された型のブースト式ブレーキ装置は、それぞれスローブレーキ及び緊急ブレーキに対応する少なくとも2つのブースト率の介入を開始できる非常補助弁によって補足されてきた。スローブレーキのブースト率はより低く、手動制御部材の前進に対抗する反応はより大きい。緊急ブレーキのケースでは、ブースト率はさらに高く、手動制御部材に逆らう反応はより小さく、運転者がより長く、より強くブレーキをかけることがあることを意味する。
【0006】
慣例により、用語「フロント」は、残りの本文の中では、制御部材からマスターシリンダに向かって向けられる方向を意味するために使用され、用語「リヤ」又は「後部」は反対方向を示すために使用される。
【0007】
非常補助弁は、プライマリピストンの孔の後部で密封されて摺動する反動ピストンを備え、この孔の前部はマスターシリンダの内部体積と連絡し、該反動ピストンは、手動制御部材により駆動されるプランジャ自体により押される比制御機構が通過する軸方向通路を有し、その前端部にある比制御機構は、反動ピストンと、プライマリピストンの孔内でさらに前方に配置されるブッシングの間にあるチャンバの中にある先端を備え、このブッシングが、反動ピストンより狭い断面の急速ピストンが摺動できる孔を有し、急速ピストンが各端で開いた通路も有し、急速ピストンの後端部及び比制御機構の先端が、弁を開きがちであるばねの作用に逆らって急速ピストン内の通路に対し入り口を閉じることができる弁を形成する。
【0008】
低ブースト率は、より大きな断面の反動ピストンの介入を求める。緊急ブレーキは、より小さな断面の急速ピストンの介入を求める。
【0009】
非常補助弁付きのこのようなブレーキ装置が、稼動及び制動力の観点から完全に満足の行くことが判明しているが、手動制御部材が解放されると雑音を生じることが明らかになってきた。
【0010】
本発明の目的は、特に、前述された不利な点がもはや発生しない、あるいは最低限でもより少ない程度しか発生しない、非常補助弁を備えた、前記に定義された型のブレーキ装置を提供することである。
【0011】
提案された解決策が簡略且つ経済的であり続けることはさらに望ましい。
【0012】
問題を解決するために、本発明者は、問題の雑音の源を見つけなければならなかった。本発明者は、この雑音が、相互制御部材が、ブースタが提供できる最大ブースト力を超えた、すなわち「飽和」点を超えたスローブレーキの後に解放されたときに生じたこと、及びそれがプランジャに逆らった反動ピストンの衝撃のためであったことを突き止めることができた。
【0013】
このような雑音を回避するために、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と、内部の圧力の変化を生じさせるためにマスターシリンダ内に摺動するように嵌装され、手動制御部材によって加えられた入力及び手動制御部材に結合されたブースタによって加えられたブースト力で構成される作動力を受けるプライマリピストンと、プライマリピストンの孔の後部で密封態様で摺動する反動ピストンを含む非常補助弁とを備え、この孔の前端区域がマスターシリンダの内部容積とつながっており、反動ピストンが、手動制御部材によって駆動されるプランジャによって押される比制御装置が通過する軸方向通路を有し、比制御装置がその前部端に、反動ピストンとプライマリピストンの孔のさらに前方に配置されたブッシングとの間にあるチャンバに位置されたヘッドを含み、このブッシングが、反動ピストンよりも小さい断面の急速ピストンが摺動できる孔を有し、急速ピストンが各端部で開口している通路を有し、急速ピストンの後部端及び比制御装置のヘッドが、弁を開くように働くばねの動作に逆らって急速ピストンの通路の開口を閉じることができる弁を形成している、自動車用ブースト式ブレーキ装置において、比制御装置が、反動ピストンの軸方向通路内で密封されて摺動できる2つの別個の要素からなり、第1の要素が前方に位置し、その前部端に前記ヘッドを備え、その全長に沿って通過するダクトを有し、第2の要素が中実断面のもので、第1の要素の後部に位置し、前記通路及びダクトが第1の要素の後部に前端区域の圧力を加え、前端区域の圧力が比較的低い値に低下するまで弁を閉状態に維持することができ、その結果、手動制御部材が飽和点を超えたスローブレーキの後に解放されたときにチャンバの圧力の増加を制限し、反動ピストンの急激な後退を防止することを特徴とするブースト式ブレーキ装置を提供している。
【0014】
プランジャに逆らった反動ピストンの衝撃は、付随する雑音が削減又は排除されるように、このようにして削減されるか、排除さえされる。加えて、パーツはあまり強くなく応力をかけられ、それらの耐用期間は伸ばされる。
【0015】
圧力がかけられる第1の要素の後部の断面は、弁の閉鎖のための断面より大きい。
【0016】
第2の要素は、第2の要素の溝に固定される弾性スナップリングにより反動ピストンの軸方向通路内に保持されてよい。
【0017】
第1の要素の前部端に設けられたヘッドは、前方に突き出す凸状の切頭円錐形状を有し、第1の要素の後部の外径より小さい密封ゾーンの直径を決定するOリングを備えていてよい。急速ピストンの対向する端部は、後部に向かって凹状であり、第1の要素のヘッドが当接できる切頭円錐面を有する。
【0018】
ブッシングは、孔内で軸方向に移動不能にされてよい。
【0019】
以下、本発明を、制限的ではない例示的な実施態様に関して、添付図面を参照して詳細に説明する。
【0020】
本発明の型のブースト式ブレーキ装置の全体的な構造及び一般的な動作は、特に特許EP−B−0 662 894又はFR−B−2 658 466から既知であり、その簡略な注意だけが与えられるだろう。追加詳細については、2つの前記特許が参照されてよい。
【0021】
図1は、部分的に描かれているマスターシリンダ2、及び該マスターシリンダ2内で摺動するように取り付けられるプライマリピストン3を備える自動車用のブレーキ装置1を示す。プライマリピストン3と同軸のリンク装置を備える手動制御部材4は、入力側力を後部からフロントに、つまり図1の描写で右から左へこのピストン上に行使するように設計される。プライマリピストン3が前方に変位し、少なくとも1つの油圧ブレーキ回路に連結されるマスターシリンダ2の内部体積5内での液体の圧力が上昇する。通常、制御部材4は、概略して描かれるブレーキペダル4aによって作動される。
【0022】
空気式ブースタ6は、制御部材4に結合される。該ブースタ6は、エラストマ及び剛性スカート8bから構成されるダイヤフラム8aを備える移動仕切り8によって、内部で密封されて2つの空気チャンバ7a、7bに分割される剛性のケーシング7を備える。チャンバ7aは、ノズルAによって恒久的に部分真空(描かれていない)のソースに連結される。プライマリピストン3と同軸のスリーブの形を取る空気ピストン9は、剛性スカート8bに固定される。空気式ピストン9は、円筒形のコアの形でプランジャディストリビュータ10上に、密封されて摺動するように取り付けられる。密封はOリング11により与えられる。プランジャは、フロントに向かって、さらに直径が小さな伸張部10a、及びリヤに向かって、リンク装置4の端部に設けられる孔端部4bを収容する、リヤに向かって開いたブラインド軸流ハウジング10bを備える。
【0023】
ピストン3の反対側には、プランジャ10が、密封されて、軸流並進という点で空気式ピストン9に連結されるエラストマリング13に当たることがある、切頭円錐拡張部12を有する。組み立て品12、13は、チャンバ7bを大気から隔離できるようにし、チャンバ7a、7bを連通させることができるようにする、あるいはチャンバ7a、7bを互いから隔離できるようにし、拡張部12がリング13から軸方向に離れていくときに、大気圧の空気をチャンバ7b内に入れることができるようにするかのどちらかであるスリーウェイバルブB(部分的に描かれている)の部分を構成する。
【0024】
空気式ピストン9は、ピストン9と、マスターシリンダ2が固定されるケーシング7に向かい合う壁の間に配置される圧縮ばね14によって、図1に描かれているその休止位置に向かって戻される。中央開口部16のあるカップ15は、その外部周辺端縁を介して軸方向に、空気式ピストン9の肩部に当たる。ばね14はこのカップの端縁をピストン9に押し付ける。カップ15は、その開口部16を取り囲む内部端縁を介して、プライマリピストン3の後端部に当たる。プランジャ10の伸張部10aは、開口部16を自由に通過できる。
【0025】
非常補助弁VAは、それぞれ、スローブレーキ及び緊急ブレーキに対応する、少なくとも2つのブースト率の介入を開始するために具備される。
【0026】
弁VAは、反動ピストン17を備え、その小さい方の直径の前部17a(図2)は、プライマリピストン3内の軸方向孔18内で、Oリング20のおかげで密封されて摺動する。反動ピストンの後部17cはより大きな直径を有し、プライマリピストン3内の孔18の大きい方の直径の後部ゾーンの中で摺動できるフランジ19を有する。エラストマから作られるリング20が、パーツ17aと同じ側でフランジ19に接して配置される。このリング20は、プライマリピストン3の肩部21に軸方向に接するようになる場合がある。他方の側面で、フランジ19は、ジャンプばねとして知られているあらかじめ負荷された螺旋形の圧縮ばね22のための軸方向スラスト面としての役割を果たす。その他方の後端部において、ばね22は、プライマリピストン3に固定され、反動ピストンの後部17cが摺動する、プラスチック製のクリップインリング23に当たる。
【0027】
反動ピストン17は、その中を軸方向に通過する、異なる直径の2つの同軸の連続孔24,25から形成される通路を有する。さらに前方の孔24は、リヤ孔25より大きな直径を有し、ハウジングを形成する。
【0028】
比制御機構Tは、2つの別個の要素26、27から作られ、ピストン17内に取り付けられる。
【0029】
第1要素26は、前方に位置し、その前端部において、孔24より大きな直径の先端26aを備える。先端26aのリヤに位置する要素26のパーツ26bは、さらに小さな直径及び孔24の断面に相当する断面S2を有する。この部分26bは、孔内の溝の中に収容されるOリング24aのおかげで孔24内で密封されて摺動できる。先端26aの前端部は、Oリング29に取り付けられる先端26aの外径より小さな直径の、前方に突出し、軸の中心に溝が置かれる凸上の切頭円錐面28を有する。要素26を通過するのは軸流ダクト30であり、その前端部30aは小さな直径を有する。
【0030】
比制御機構Tの後部要素27は、前部要素26とは無関係である。断面S3の要素27は、それが孔25内の溝の中に収容されるOリング31のおかげで密封されて摺動できる孔25と同じ直径を有する。要素27の前端部は孔24の中に突出し、要素27内の溝の中に収容される弾性スナップリング32、すなわち開放リングを備える。このスナップリング32は、要素27をピストン17内に保持するために、孔24と孔25間の遷移のマークをする肩部33に対する止めの役割を果たすことができる。要素27の前端部は、要素26の後端部と肩部33の間にある空間34内にある。要素27の後端部は、プランジャ10の伸張部10aに当たる。要素27は、プランジャ10に逆らって、断面S3にかかる圧力により生じる反応負荷を伝達する。
【0031】
第1要素26の先端26aは、反動ピストン17と、孔18のさらに前方に収容されるブッシング36の間にある孔18のチャンバ35内にある。ブッシング36は、プレス嵌めによって、又は固定タブによってプライマリピストン3を基準にして軸方向に移動不能にされる。
【0032】
ブッシング36は、それを完全に通過し、外部断面S1の急速ピストン38がOリング38aのおかげで密封されて摺動するように取り付けられる軸流孔37を有する。急速ピストン38の外径は、反動ピストンの前部17aの外径より小さい。急速ピストン38は、それを軸方向に通過する、各端部で開いている通路39を有する。急速ピストン38の前端部は、ブッシング36に接するばね41により押されるリング40に当たる。ばね41は、他方の端部で、孔18のフロントに位置する端壁42に当たる。ばね41がそのゾーンに収容される、孔18の前端区域18aは、ダクト43を介して、マスターシリンダ2の内部体積5と連通する。ばね41は、ばね22の予荷重より低い予荷重にさらされる。また、弁44(図1)は、体積5がもはや圧力を受けていないときに、この体積がタンク(描かれていない)からの液体を再供給されることがあるように備えられる。
【0033】
急速ピストン38の後端部45はチャンバ35内に配置され、孔37の直径より大きな直径の円板の形を取る。この端部45は、切頭円錐凹部46を有し、その凹状の側面は先端26aの切頭円錐面28及びOリング29と協働するように、リヤに面する。弁Cは、このようにして、ともに軸方向に当たるときに、チャンバ35と移動ピストン38内の通路39の間の連通を切断する先端26a及び円板45によって形成される。弁Cの閉鎖のための断面は、比制御機構の要素27の断面S3に同等である。
【0034】
同軸圧縮ばね47は、それぞれ先端26a上及び後端部45上に備えられる2つの肩部の間に配置される。このばね47は、弁Cを開くために、端部45及び先端26aを離す傾向がある。
【0035】
ブレーキ装置の「飽和」点は、ブースタ6が提供できるブースト力がその最大に達すると、すなわち仕切り8がさらされる圧力差がもう上昇しないときに、到達される。
【0036】
これが起こると、ブレーキペダルがスローブレーキの後及び飽和後に解放されるときのブレーキ装置の動作は、以下のように超えられる。
【0037】
以下にスローブレーキに関与することの注意が続く。手動制御部材4は、ペダル4aを押すことによって左に移動する。弁Bが作動され、チャンバ7aと7bの連通を切断してから、切頭円錐拡張部12がリング13から離れ、大気圧の空気がブースタ6のチャンバ7bに入ることを可能にする。移動仕切り8は、ばね14に逆らって前方に移動する空気式ピストン9に、ブースト力を伝達する。ピストン9は、プライマリピストン3を前方に押しやるカップ15を駆動する。プランジャ10も前方に移動し、その伸張部10aを介して、その前端部を介して、したがって要素27によって押される要素26の後端部に当接するようになる要素27を押す。プライマリピストン3及び比制御装置Tを形成する組み立て品26−27は前方に移動し、弁Cは開いたままとなる。
【0038】
体積5の中の液体の圧力は、プライマリピストン3がマスターシリンダ2に入るために上昇する。この圧力の上昇は、チャンバ35に伝達され、弁Cは開いている。圧力は反動ピストン17上で逆負荷を生じさせる。この負荷がばね22の予荷重に到達し、上回ると、反動ピストン17は、それが伸張部10aと当接するようになるまで後退し、それが「ジャンプ」として知られる段階に相当する。
【0039】
この構成(図面には描かれていない)では、肩部19及びリング20が、肩部21からある程度の距離下がっている。
【0040】
部材4にかかる入力側の力の作用を受けて、プランジャ10はその前方への移動を続行する。空気式ピストン9はプランジャ10に続き、ブースト力でプライマリピストン3を押す。体積5内の液体の圧力は、チャンバ35でのように上昇を続ける。
【0041】
ブースタ6のチャンバ7bと7aの間の圧力差がその最大値に達すると、ブースタ6は、「飽和」に相当するその最大負荷を生じさせる。それから、制動努力の増加は、部材4にかかる入力側の力を増大することだけで得ることができる。プライマリピストン3は、このピストン3に対する液体の圧力により後方にかけられる力がブースタ6のブースト力と釣り合うため、短い期間静止したままである。
【0042】
制御部材4が、手動の力の作用を受けて前進し続けるにつれて、比制御機構Tはプライマリピストン3を基準にして前進する。要素27は、先端26aがそのシール29を介して密封されてシート46を押し付けるように要素26を押す。それから、弁Cは閉じられる。急速ピストン38は先端26aによって前方に押され、それ自体、ばね41の作用に逆らって、ブッシング36から離れるリング40を押す。それが当たるプランジャ10によって押される反動ピストン17も、図3に描かれるように、リング20が肩部21と当接するようになるまで、プライマリピストン3を基準にして前進する。制御部材4にかかる入力側の力は、反動ピストン17を介して、プライマリピストン3を駆動し、制動圧力が、飽和点を超えて上昇することを可能にする。
【0043】
飽和点を超えるスローブレーキのこの段階に続き、ブレーキペダル4aが解放されると、制御部材4及びプランジャ10が、油圧の作用を受けて後退、すなわち図面の描写による右に移動する。プライマリピストン3も後退するが、ピストン3の移動は、簡略さの理由から図2から図4には描かれていない。
【0044】
ブッシング36に関して前進した急速ピストン38は、孔18の前端区域18a内で得られ、急速ピストン38の断面S1に適用される圧力の影響を受けて要素26が後退するように、後退移動に続く(図4を参照)。反動ピストン17は、この残留圧力及びばね22の力が均衡に達する位置まで、チャンバ35内に閉じ込められている残留圧力の影響を受けて小さな後方への変位を経験する。ピストン17の後端部は、ピストン17よりさらに遠くに後退する(図4)プランジャ10の伸張部10aとの接触を断つ。
【0045】
マスターシリンダ内及び前端区域18a内の圧力は、プライマリピストン3が後方に移動するにつれて減少する。ただし、前端区域18a内の圧力は、閉じられた弁Cによって隔離されるチャンバ35で得られる圧力より高いままである。
【0046】
チャンバ35内の圧力より高い、前端区域18a内の圧力の一定の値を超えて、弁Cのばね47の力は優勢となり、本発明の機構がない場合に弁Cを開放できるだろう。このような開放により、チャンバ35内の圧力は急激に上昇し、反動ピストン17は急激に後退し、衝撃雑音を伴いプランジャ10の伸張部10aと衝突するだろう。
【0047】
本発明の機構は、この雑音を回避できるようにする。
【0048】
何が起こるかというと、前端区域18a内で得られる圧力が通路39及び30によって空間34に伝達されるのである。この圧力を、弁Cの閉鎖のための断面より大きい断面S2上で要素26のリヤにかけることにより、ばね47の力に対抗し、前端区域18a内の圧力が相対的に低い値に下がるまで弁Cを閉じたままにしておくことができる。
【0049】
弁Cが実際に開くと、チャンバ35に伝達される前端区域18a内の圧力は低く、反動ピストン17はプランジャ10に対して乱暴に退けられない。この圧力の値は、ピストン17上で生じる力がばね22の力より高くならないほど低い場合もあり、その結果ピストン17は押し戻されない。
【0050】
このようにして、要素26、27、通路30及び空間34により形成される手段は、チャンバ35内の圧力の上昇を制限する一方で、反動ピストン17の急激な後退を妨げる。請求項に記載の保護は、言うまでもなく、説明された手段に同等なすべての手段を包含する。
【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なカッタウェイ図の部分断面図である。
【図2】 ブレーキ装置が休止位置にある、図1の要素の、及び非常補助弁の、さらに大きな縮尺での部分断面図である。
【図3】 図2に類似した方法で、飽和後のスローブレーキ中の要素を示す。
【図4】 図3により描かれる段階に続いてブレーキペダルが解放されるときの緊急弁の要素を、図2に類似した方法で示す。
Claims (6)
- 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)と、内部の圧力の変化を生じさせるために前記マスターシリンダ内に摺動するように嵌装され、手動制御部材(4)によって加えられた入力及び前記手動制御部材(4)に結合されたブースタ(6)によって加えられたブースト力で構成される作動力を受けるプライマリピストン(3)と、前記プライマリピストンの孔(18)の後部で密封態様で摺動する反動ピストン(17)を含む非常補助弁(VA)とを備え、この孔の前端区域(18a)が前記マスターシリンダの内部容積(5)とつながっており、前記反動ピストン(17)が、前記手動制御部材(4)によって駆動されるプランジャ(10)によって押される比制御装置(T)が通過する軸方向通路(24、25)を有し、前記比制御装置(T)がその前部端に、前記反動ピストン(17)と前記プライマリピストンの孔のさらに前方に配置されたブッシング(36)との間にあるチャンバ(35)に位置されたヘッド(26a)を含み、このブッシング(36)が、前記反動ピストン(17)よりも小さい断面の急速ピストン(38)が摺動できる孔(37)を有し、急速ピストン(38)が各端部で開口している通路(39)を有し、前記急速ピストンの後部端(45)及び前記比制御装置のヘッド(26a)が、弁を開くように働くばね(47)の動作に逆らって前記急速ピストンの前記通路(39)の開口を閉じることができる弁(C)を形成している、自動車用ブースト式ブレーキ装置において、前記比制御装置(T)が、前記反動ピストンの軸方向通路(24、25)内で密封されて摺動できる2つの別個の要素(26、27)からなり、第1の要素(26)が前方に位置し、その前部端に前記ヘッド(26a)を備え、その全長に沿って通過するダクト(30)を有し、第2の要素(27)が中実断面のもので、前記第1の要素の後部に位置し、前記通路(39)及び前記ダクト(30)が前記第1の要素の後部(26b)に前記前端区域(18a)の圧力を加え、前記前端区域の圧力が比較的低い値に低下するまで前記弁(C)を閉状態に維持することができ、その結果、前記手動制御部材が飽和点を超えたスローブレーキの後に解放されたときに前記チャンバ(35)の圧力の増加を制限し、前記反動ピストン(17)の急激な後退を防止することを特徴とするブースト式ブレーキ装置。
- 前記圧力が加えられる前記第1の要素の前記後部(26b)の断面(S2)が前記弁(C)の閉鎖のための断面よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載のブレーキ装置。
- 前記第2の要素(27)が、前記第2の要素(27)の溝に固定されるスナップリング(32)によって前記反動ピストン(17)の軸方向通路内に保持されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のブレーキ装置。
- 前記第1の要素の前記前部端に設けられた前記ヘッド(26a)が、前方に突出する凸状の切頭円錐形状を有し、かつこの第1の要素の前記後部(26b)の外径よりも小さいシールゾーンの直径を決定するOリング(29)を備えていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のブレーキ装置。
- 前記ヘッド(26a)に面する前記急速ピストンの端部(45)が、前記後部の方へ凹形であり、かつ前記第1の要素の前記ヘッド(26a)が当接できる切頭円錐面(46)を有することを特徴とする請求項4に記載のブレーキ装置。
- 前記ブッシング(36)が、前記孔(18)で軸方向に固定されることを特徴とする請求項1に記載のブレーキ装置。
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