JPH0292764A - マスタシリンダ及び流体圧ブースタの組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ５発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、自動車等における２系統式ブレーキ油圧回路
を倍力作動させるマスタシリンダ及び流体圧ブースタの
組立体、特に、シリンダ本体内に前部制動油圧室及び後
部制動油圧室を画成する前部ピストン及び後部ピストン
とを備えたマスタシリンダと、前記シリンダ本体にブー
スタ本体を、また前記後部ピストンにブースタピストン
をそれぞれ連設した流体圧ブースタとからなるマスタシ
リンダ及び流体圧ブースタの組立体の改良に関する。

尚、流体圧としては油圧、空気圧等が用いられる。

（２）従来の技術 か＼るマスタシリンダ及び流体圧ブースタの組立体は、
例えば特開昭６０−１９１８６４号公報に開示されてい
るように、既に知られている。

（３）発明が解決しようとする課題 一般に、か＼る組立体のマスタシリンダにおいては、前
部及び後部ピストンに戻し力を付与するために、前部制
動油圧室の前端壁と前部ピストンとの間に前部戻しばね
を、また前、後部両ピストン間に後部戻しばねをそれぞ
れ縮設しており、また流体圧ブースタにおいては、ブー
スタピストンに戻し力を付与するために、入力油圧室の
油圧をブースタピストンの後退方向へ作用させている。

こうしたものでは、流体圧ブースタの流体圧源の失陥時
には、入力流体圧室の流体圧が消失し、その流体圧によ
る戻し力が無くなるので、全てのピストンの戻し力はマ
スタシリンダ側の前部及び後部戻しばねに依存しなけれ
ばならない。

ところが、ブースタピストンまたは後部ピストンの出力
油圧室に臨む部分には高圧シール部材が装着されている
から、流体圧による戻し力が無くなると、前、後部戻し
ばねのばね力により上記高圧シール部材の大なる摩擦抵
抗に抗して前、後部ピストンを後退限まで戻さなければ
ならない。

したがって上記各戻しばねには大なるセット荷重を与え
なければならないが、特に前、後部戻しばねは前部ピス
トンを挟んで直列に配置されているため、それぞれのセ
ット荷重を一層大きく設定する必要がある。しかしなが
ら、そのようにすると各戻しばねの重量が必然的に増加
して好ましくない。

本発明は、か＼る事情に鑑みてなされるもので、少なく
とも前部戻しばねのセット荷重を従来のものより小さく
設定しても流体圧ブースタの流体圧源失陥時には前、後
部ピストンを確実に後退させ得るようにしたマスタシリ
ンダ及び流体圧ブースタの組立体を提供することを目的
とする。

Ｂ１発明の構成 （１）課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、前部ピストンの
後退限を規制するストッパ部材をシリンダ本体に設ける
と共に、前部ピストンを後退方向へ付勢する前部戻しば
ねを前部制動油圧室に収容し、後部制動油圧室において
後部ピストンを後退方向へ付勢すべくシリンダ本体と後
部ピストンとの間に後部戻しばねを縮設したことを特徴
とする。

（２）作　用 上記構成によれば、後部戻しばねには、流体圧ブースタ
側の高圧シール部材の大なる摩擦抵抗に抗して後部ピス
トンを後退限まで戻し得るセット荷重を与えなければな
らないが、前部戻しばねには、前部ピストンのみを後退
限まで戻し得るセット荷重を与えるだけでよい。

（３）実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明すると
、第１図において、Ｍは自動車の２系統式流体圧ブレー
キ用タンデム型マスタシリンダであり、そのシリンダ本
体１の上側に油槽２が形成される。この油槽２の内部は
、下半部が隔壁２ａによって前部油溜２．と後部油溜２
□とに区画される。

シリンダ本体１のシリンダ孔３は油槽２の直下を通る小
径孔３ａと、この小径孔３ａの後端に連なる大径孔３ｂ
とから段付に構成される。シリンダ孔３内は、小径孔３
ａに摺動自在に嵌合する前部ピストン４により前部制動
油圧室５Ｉと後部制動油圧室５２とに区画され、これら
制動油圧室５１，５□は出力ポートロ８．６□を介して
各独立した２系統のブレーキ油圧回路７Ｉ、７□に連な
る。

小径孔３ａの後端部内壁には前部ピストン４の後退限を
規制するストッパ部材としての止環８が係止され、その
後退限に向って前部ピストン４を付勢する前部戻しばね
９が前部制動油圧室５．に縮設される。

前部ピストン４の外周には、前部制動油圧室５、と常時
連通する環状の補給油室１０が形成されており、この補
給油室１０と前部制動油圧室５１の間を開閉する公知の
センタ型リリーフボート弁１１が前部ピストン４に設け
られる。即ち、リリーフポート弁１１は、前部ピストン
４の後退限では前部制動油圧室５．及び補給油室１０間
を連通ずるが、該ピストン４の前進時には両室５．．１
０間を遮断する。

シリンダ本体１の後端部外周には本発明の流体圧ブース
タＢのブースタ本体２０の前端部が嵌合して結着される
。ブースタ本体２０の内面には、シリンダ本体１の後端
に当接する前部スリーブ２１と、この前部スリーブ２１
の後端にスペーサ２３を介して当接する後部スリーブ２
２とが嵌着される。前部スリーブ２１は、シリンダ本体
１の大径孔３ｂに続くシリンダ孔２４を有すると共に、
後端に内向きフランジ２１ａを有する。また後部スリー
ブ２２は、上記フランジ２１ａの内孔２５よりも若干大
径のシリンダ孔２６を有する。

前部スリーブ２１のシリンダ孔２４には、前記後部制動
油圧室５□に前端部を臨ませたブースタピストン２７が
摺動自在に嵌合され、このブースタピストン２７は、前
記フランジ２１ａに当接することにより後退限を規制さ
れるようになっている。

ブースタピストン２７は、シリンダ本体１の小径孔３ａ
と略同径で該ピストン２７の前面に開口する前部シリン
ダ孔２８ａと、それより小径且つフランジ２１ａの内孔
２５と略同径で該ピストン２７の後面に開口する後部シ
リンダ孔２８ｂとからなる段付シリンダ孔を有し、この
段付シリンダ孔に同じく段付の後部ピストン２９が摺動
自在に嵌合される。

後部ピストン２９は、その段部２９ａがブースタピスト
ン２７の段部２７ａに離間可能に係合するようになって
おり、この後部ピストン２９を後退方向へ付勢すべく後
部戻しばね３０が前記止環８及び後部ピストン２９間に
配設される。この後部戻しばね３０には、前部ばね９よ
り大なるセット荷重が与えられる。

第２図に明示するように、後部ピストン２９は、前記フ
ランジ２１ａの内孔２５を摺動自在に貫通し、また後部
スリーブ２２のシリンダ孔２６を緩く貫通し、更にブー
スタ本体２０の後端壁を摺動自在に貫通して、後端をブ
ースフ本体ｌ後方へ充分長く突出させている。

この後部ピストン２９は中空になっており、その中空部
に弁ピストン３１、この弁ピストン３１の前端に緩衝ゴ
ム３２を介して当接する大径の入力ビストン３３、後部
ピストン２９の前端に連接する延長ロッド３４、及び反
力機構３５が配設される。そして、入力ビストン３３の
後退限を規制する止環３６が後部ピストン２９の後端部
に係止され、この止環３６に向って延長ロッド３４を弾
発する弁ばね３７が後部ピストン２９内に収納される。

また入力ビストン３３には、ブレーキペダル３日によっ
て操作される入力杆３９が連結される。

ブースタ本体２０と前部スリーブ２１との間には前後に
並ぶ環状油路４０．４１が形成され、またブースタ本体
２０と後部スリーブ２２との間にも環状油路４２が形成
される。そして、前部の環状油路４０は低圧導管４３を
介して前記後部油溜２□に、中央の環状油路４１は高圧
導管４４を介して流体圧源としての油圧ポンプ４５（第
１図参照）の吐出口に、後部の環状油路４２は第２の低
圧導管４６を介して油タンク４７（第１図参照）にそれ
ぞれ連通する。

また中央の環状油路４１は、前記スペーサ２３の放射状
油路４８を介して後部スリーブ２２及び後部ピストン２
９間の入力油圧室４９と連通ずる。

この入力油圧室４９は、前記フランジ２１ａに装着され
て内周リップを後部ピストン２９の外周面に密接させる
前部高圧シール部材５０と、後部ピストン２９に装着さ
れて外周リップを後部スリーブ２２内周面に密接させる
後部高圧シール部材５１との間に画成される。したがっ
て、後部高圧シール部材５１の外周リップは、前部高圧
シール部材５０の内周リップよりも大径となるので、両
シール部材５０．５１間には、入力油圧室４９の油圧に
よる軸方向の推力が発生し、この推力が後部シール部材
５１を介して後部ピストン２９に後退力として作用する
。

後部ピストン２９には、人力油圧室４９に連なる放射状
の入口ポート５２と、前記環状油路４２に連なる放射状
の出口ボート５３とが穿設される。

弁ピストン３１は、入口ポート５２を開閉する大口弁と
しての中央ランド５５と、出口ボート５３を開閉する出
口弁としての後部ランド５６とを有する。これらランド
５５．５６間に画成された環状溝５８は、弁ピストン３
１及び後部ピストン２９に設けられた一連の油路５９を
介して、ブースタピストン２７の後端面が臨む出力油圧
室６０に連通ずる。

ブースタピストン２７及び後部ピストン２９には、上記
出力油圧室６０にリップ部を臨ませる高圧シール部材７
５．７６がそれぞれ装着される。

また後部ピストン２９内には、弁ピストン３１の前端面
が臨む反力油圧室６１が設けられ、液室６１は油路５４
を介して後部制動油圧室５□と連通ずる。

さらに後部ピストン２９には、反力油圧室６１に開口す
る放射状のリリーフポート６２が穿設される。このリリ
ーフポート６２は、前部スリーブ２１、ブースタピスト
ン２７及び弁ピストン３１に設けられた一連の油路６３
を介して前記環状油路４０に連通し、そして弁ピストン
３１前部に形成されたリリーフポート弁としての前部ラ
ンド５７により開閉されるようになっている。

弁ピストン３１の前部ランド５７、中央ランド５５及び
後部ランド５６は、リリーフポート６２、入口ポート５
２及び出口ボート５３の開閉タイミングが次のようにな
るよう配置される。即ち、弁ピストン３１が後退限に位
置するときには、リリーフボート６２及び出口ポート５
３は開き状態、入口ボート５２は閉じ状態にあり、弁ピ
ストン３１が後退限から前進すると、最初に前部ランド
５７によりリリーフボート６２が閉しられ、次にや一遅
れて後部ランド５６により出口ボート５３が閉じられ、
この出口ボート５３の完全閉鎖後、中央ランド５５によ
り入口ポート５２が開かれる。

尚、リリーフボート６２及び出口ポート５３の閉鎖は同
時であってもよい。

前記反力機構３５は、後部ピストン２９の前端面に開口
する有底シリンダ孔６４に奥から順に嵌装されたカラー
６５、弾性ピストン６６及び出力ビストン６７を備え、
出力ビストン６７は止環６８によってシリンダ孔６４か
らの抜は止めがなされる。カラー６５には、前記延長ロ
ッド３４の前端に対向する反力ビストン６９が摺動自在
に嵌合され、この反力ビストン６９は弾性ピストン６６
より充分小径に形成されている。

出力ビストン６７の前面には出力杆７０が突設されてお
り、この出力杆７０は通常、前部ピストン４との間に一
定の間隔を保っている。

再び第１図において、前記油圧ポンプ４５には、これを
駆動する電動モータ７１が接続され、また前記高圧導管
４４にはアキュムレータ７２が接続される。

次にこの実施例の作用について説明する。

ブレーキペダル３８の非作動状態では、第１図及び第２
図に示すように、弁ピストン３１は弁ばね３７により後
退限に保持され、この弁ピストン３１によってリリーフ
ボート６２及び出口ボート５３が開かれ、入口ポート５
２は閉じられる。

したがって、マスタシリンダＭの後部制動油圧室５□は
リリーフボート６２及び低圧導管４３を介して後部油溜
２ｔと連通して大気圧状態となっているので、前部ピス
トン４は前部戻しばね９により後退限に保持される。こ
の状態ではリリーフポート弁１１は開弁じているので、
前部制動油圧室５．も前部油溜２．と連通して大気圧状
態となっている。

一方、出力油圧室６０は出口ボート５３及び第２の低圧
導管４６を介して油タンク４７に連通して大気圧状態と
なっているので、ブースタピストン２７及び後部ピスト
ン２９は後部戻しばね３０の力と入力油圧室４９の油圧
による戻し力とにより後退限に保持される。

この間、入力油圧室４９には、油圧ポンプ４５及びアキ
ュムレータ７２から高圧導管４４を通して送られた圧油
が待機する。

いま、自動車を制動すべくブレーキペダル３日を踏込む
と、入力杆３９及び入力ビストン３３を介して弁ピスト
ン３１が前進し、先ず前部ランド５７によりリリーフボ
ート６２が閉じられ、次にや＼遅れて後部ランド５６に
より出口ポート５３が閉じられ、最後に中央ランド５５
により入口ポート５２が開かれる。

すると、入力油圧室４９に待機していた圧油が入口ポー
ト５２から環状溝５８を経て出力油圧室６０に進入し、
その油圧を受けてブースタピストン２７は前進する。こ
のとき、ブースタピストン２７及び後部ピストン２９は
互いに段部２７ａ。

２９ａを当接させているので、フ゛−スタビストン２７
は後部ピストン２９を伴って前進する。

両ピストン２７．２９の前進によれば、前述のようにリ
リーフボート６２は既に閉じられているので、後部制動
油圧室５□に油圧が発生し、その油圧を受けて前部ピス
トン４は前進して前部制動油圧室５．にも油圧を発生さ
せる。その結果、両出力ポートロ＋、６□から油圧がそ
れぞれ出力され、両プレー、主油圧回路７１．７２を同
時に作動させることができる。

ブースタピストン２７及び後部ピストン２９の前進は、
弁ピストン３１の中央ランド５５により入口ボート５２
が閉じられたところで停止する。

即ち、ブースタピストン２７及び後部ピストン２９は弁
ピストン３１に対して倣い動作をすることになる。

ところで、ブースタピストン２７は前部ピストン４より
も充分大径に形成されており、このようなブースタピス
トン２７と後部ピストン２９との同時作動によれば、比
較的短いストロークをもって後部制動油圧室５□に効果
的に油圧を発生させることができる。その結果、入力杆
３９のストローク、即ちブレーキペダルの踏込量が小さ
くて足り、操作フィーリングの向上がもたらされる。

また、リリーフボート６２はブースタピストン２７の前
進作動前に弁ピストン３１の前部ランド５７により閉じ
られるから、ブースタピストン２７は前進と同時に後部
制動油圧室５□に油圧を発生させることができ、無効ス
トロークが殆どない。

しかも、前部ランド５７によるリリーフボート６２の閉
鎖は、後部ランド５６による出口ボート５３の閉鎖と共
に進行するので、リリーフボート６２の閉鎖のために弁
ピストン３１延いては入力杆３９の作動ストロークが特
別に増加することもない。特に、図示例のように同一の
弁ピストン３１に形成された３つのランド５７，５５．
５６によりリリーフボート６２、入口ポート５２及び出
口ポート５３の開閉制御を行うようにしたことは、それ
らの開閉タイミングを、弁ピストン３１の短い作動スト
ロークをもって正確に得る上に極めて有効である。

このような通常の制動中は、出力杆７０は前部ピストン
４に当接するには至らない、そして後部制動油圧室５□
に発生した油圧は油路５４を通して反力油圧室６１にも
伝達し、弁ピストン３１の前面に作用して反力を与える
。この反力は入力ビストン３３、入力杆３９及びブレー
キペダル３８を介して操縦者へフィードバックされるの
で、操縦者はその反力から制動力の強さを知ることがで
きる。

このような制動時に、若し前部制動油圧室５Ｉ系のブレ
ーキ油圧回路７．のみに失陥が生じると、前部ピストン
４の前進によるも前部制動油圧室５、には油圧が発生し
ないので、前部ピストン４が前部制動油圧室５．の前端
壁に当接するまでのブースタピストン２７及び後部ピス
トン２９の前進ストロークは無効ストロークとなるが、
その後の両ピストン２７．２９の前進によって後部制動
油圧室５□には油圧を発生させることができる。このと
きのマスタシリンダＭの作動反力は、前記正常時と同様
に反力油圧室の油圧を介して入力側へフィードバックさ
れる。

また、これとは反対に後部制動油圧室５□系のブレーキ
油圧回路７□のみに失陥が生じると、後部制動油圧室５
□には油圧が発生しないので、出力杆７０が前部ピスト
ン４の後端に当接するまでのブースタピストン２７及び
後部ピストン２９の前進ストロークは無効ストロークと
な、るが、その後の両ピストン２７．２９の前進が前部
ピストン４を前進せしめ、前部制動油圧室５Ｉには油圧
を発生させることができる。このとき、マスタシリンダ
Ｍの作動反力は、出力杆７０から出力ビストン６７を介
して弾性ピストン６６に伝達し、該ピストン６６に圧縮
変形を与えるので、その圧縮力の一部が反力ビストン６
９を介して延長ロンド３４及び弁ピストン３１へ、そし
て入力側へフィードバックされる。

次に油圧ポンプ４５から入力油圧室４９に至る油圧経路
に欠陥を生じた場合を想定する。この場合、入力油圧室
４９がら油圧は消失するので、ブレーキペダル３８の踏
込操作により弁ピストン３１を前進させて入口ポート５
２を開いてもブースタピストン２７は前進不能である。

そこで、弁ピストン３１が後部ピストン２９に対し所定
量前進すると、入力ビストン３３が後部ピストン２９に
当接するので、ブレーキペダル３８に加えた踏力が後部
ピストン２９に伝達してこれを前進させ、マスタシリン
ダＭを踏力、即ち入力のみで作動させることができる。

この場合、ブースタピストン２７は後退限に置き去りに
されるので、後部ピストン２９のみで後部制動油圧室５
□を加圧することになる。したがって、同一の制動力を
得るためには、ブースタピストン２７及び後部ピストン
２９の両方によって後部制動油圧室５□を加圧する倍力
作動時に比べ、後部ピストン２９のストロークは増加す
るが、それによって入力の軽減を回ることができる。

また後部ピストン２９のみの前進によれば、それの段部
２９ａがブースタピストン２７の段部２７ａから離間し
、両段部２７ａ、２９ａ間の容積が増加していき、そこ
に負圧を生じるが、上記容積が極めて小さいこと、負圧
の発生に伴い後部油溜２□の油が低圧導管４３、環状油
路４２及び油路６３を経て上記両段部２７ａ、２９ａ間
に吸入されていくことにより、上記負圧の後部ピストン
２９に与える前進抵抗は小さい。

またこの場合は、人力油圧室４９の油圧の後部ピストン
２９に対する戻し力も消失しているがら、これによって
も後部ピストン２９の前進抵抗の減少がもたらされる。

その後、入力杆３９に対する入力を解除すれば、前部ピ
ストン４は、止環８に当接する後退限まで前部戻しばね
９の力によって戻され、また後部ピストン２９は、その
段部２７ａがブースタピストン２７の段部２７ａに当接
する後退限まで後部戻しばね３０の力によって戻される
。

而して、後部戻しばね３０は、高圧シール部材５０．５
１．７６の摩擦抵抗に抗して後部ピストン２９を後退さ
せ得る大なるセット荷重を付与されているので、後部ピ
ストン２９は確実に後退位置まで戻ることができ、また
前部戻しばね９は、前部ピストン４のみを後退させるに
足りるだけの小さいセット荷重を付与されるものである
から、これを軽量なものとすることができる。

Ｃ０発明の効果 以上のように本発明によれば、前部ピストンの後退限を
規制するストンバ部材をシリンダ本体に設けると共に、
前部ピストンを後退方向へ付勢する前部戻しばねを前部
制動油圧室に収容し、後部制動油圧室において後部ピス
トンを後退方向へ付勢すべくシリンダ本体と後部ピスト
ンとの間に後部戻しばねを縮設したので、後部戻しばね
にのみ大なるセント荷重を与えることにより、流体圧源
の失陥時でも後部ピストンを後退限まで戻すことができ
、また前部ピストンのみに戻し力を与える前部戻しばね
には小さいセット荷重を与えるだけで足りるから、該戻
しばねの軽量化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図はタンデ
ム型マスタシリンダに結合された本発明流体圧ブースタ
の縦断側面図、第２図は第１図の要部の拡大図である。 Ｂ・・・流体圧ブースタ、Ｍ・・・マスタシリンダト・
・シリンダ本体、４・・・前部ピストン、５．・・・前
部制動油圧室、５□・・・後部制動油圧室、８・・・ス
トッパ部材としての止環、９・・・前部戻しばね、２７
・・・ブースタピストン、２９・・・後部ピストン、３
０・・・後部戻しばね 特 許

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダ本体内に前部制動油圧室及び後部制動油圧室を
   画成する前部ピストン及び後部ピストンとを備えたマス
   タシリンダと、前記シリンダ本体にブースタ本体を、ま
   た前記後部ピストンにブースタピストンをそれぞれ連設
   した流体圧ブースタとからなるマスタシリンダ及び流体
   圧ブースタの組立体において、前部ピストンの後退限を
   規制するストッパ部材をシリンダ本体に設けると共に、
   前部ピストンを後退方向へ付勢する前部戻しぼねを前部
   制動油圧室に収容し、後部制動油圧室において後部ピス
   トンを後退方向へ付勢すべくシリンダ本体と後部ピスト
   ンとの間に後部戻しばねを縮設したことを特徴とする、
   マスタシリンダ及び流体圧ブースタの組立体。