JPH0292765A - 流体圧ブースタ - 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】 Ａ９発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、自動車等において用いられるマスタシリンダ
を流体圧源の流体圧によって倍力作動させる流体圧ブー
スタに関し、特に流体圧源の失陥時でも入力のみによる
作動に可能にしたちの＼改良に関する。

（２）従来の技術 か−る流体圧ブースタは、例えば特開昭６０−１０７４
４４号公報に開示されているように、既に知られている
。

上記公報に開示されている流体圧ブースタは、正常な倍
力作動時には流体圧源の流体圧によりブースタピストン
を前進させてマスタシリンダの制動油圧室に油圧を発生
させ、流体圧源の失陥時には、入力杆を介してブースタ
ピストンに入力を与え、正常時と同様にブースタピスト
ンを前進させて前記制動油圧室に油圧を発生させるよう
になっている。

（３）　　発明が解決しようとする課題上記のように、
流体圧源の正常、失陥に拘らずブースタピストンを作動
させるようにした流体圧ブースタでは、ブースタピスト
ンの設計が難しい。

即ち、流体圧源の正常時、入力杆のストロークを可及的
短（するためにブースタピストンを大径に形成すれば、
流体圧源の失陥時にはマスタシリンダの作動のために大
なる入力を必要とする。これと反対にブースタピストン
を小径に形成すれば、流体圧源の正常時でも入力杆のス
トロークが長くなって操作フィーリングを損うことにな
る。

本発明は、か＼る事情に鑑みてなされたもので、流体圧
源の正常時には入力杆の比較的短いストロークをもって
マスタシリンダを作動させ、失陥時には比較的小さい入
力をもってマスタシリンダを作動させ得るようにした流
体圧ブースタを提供することを目的とする。

Ｂ８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、マスタシリンダ
のシリンダ本体後部に連設されるブースタ本体と、この
ブースタ本体内に摺動自在に嵌合して前端をマスタシリ
ンダの制動油圧室に臨ませると共に、後端をブースタ本
体内の出力流体圧室に臨ませたブースタピストンと、前
端を前記制動油圧室に臨ませてブースタピストンに嵌合
し、ブースタピストンの前進時にはそれと共に前進する
が単独でも前進し得る内側ピストンと、この内側ピスト
ンに軸方向進退可能に連結した入力杆と、ブースタ本体
内の、流体圧源に連なる入力流体圧室及び前記出力流体
圧室間を結ぶ流路に設けられ、入力杆の後退時に閉弁し
前進時に開弁するよう入力杆に連動した入口弁と、前記
出力流体圧室及び流体タンク間を結ぶ流路に設けられ、
入力杆の後退時に開弁じ前進時に閉弁するよう入力杆に
連動した出口弁とを備えたことを特徴とする。

尚、流体圧としては油圧、空気圧等が使用される。

（２）作　用 上記構成によれば、流体圧源の正常時に入力杆を前進さ
せれば、流体圧源の流体圧が入力流体圧室から出力流体
圧室に伝達し、この流体圧を受けてブースタピストンは
前進する。このときブースタピストンは内側ピストンを
伴うので、両ピストンによってマスタシリンダの制動油
圧室が加圧される。したがって、ブースタピストンの比
較的短いストロークをもって制動油圧室を効果的に加圧
することができる。

また、流体圧源の失陥時に入力杆を前進させれば、入力
杆に与えた入力は内側ピストンに直接伝達してこれを前
進させる。このとき、内側ピストンはブースタピストン
を置き去りにして前進するので、マスタシリンダの制動
油圧室は内側ピストンのみによって加圧される。その結
果、内側ピストンのストロークは増加するが、その分、
入力杆に与える入力の軽減がもたらされる。

（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系統式油圧ブレーキ
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マスクピストン４により前部制
動油圧室５、と後部制動油圧室５□とに区画され、これ
ら制動油圧室５２，５□は出力ポートロ＋、６□を介し
て各独立した２系統のブレーキ油圧回路７１．７□に連
なる。

小径孔３ａの後端部内壁にはマスクピストン４の後退限
を規制する止環８が係止され、その後退限に向ってマス
クピストン４を付勢する戻しばね９が前部制動油圧室５
１に縮設される。

マスクピストン４の外周には、前部制動油圧室５Ｉと常
時連通する環状の補給油室１ｏ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がマスクピストン４に
設けられる。即ち、リリーフボート弁１１は、マスクピ
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
５，１０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内側ピストン２９が摺動
自在に嵌合される。

内側ピストン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、この内側ピストン２９を後退方向へ付勢する戻し
ばね３０が前記後部制動油圧室５□に配設される。

第２図に明示するように、内側ピストン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
ブースタ本体１後方へ充分長く突出させている。

この内側ピストン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、内側
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が内側ピストン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が内側ピストン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３８によっ
て操作される入力杆３９が連結されブースタ本体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
２ｔ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
流体タンクとしての油タンク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及び内側ピストン２
９間の入力油圧室４９即ち入力流体圧室と連通ずる。

この入力油圧室４９は、前記フランジ２）ａに装着され
て内周リップを内側ピストン２９の外周面に密接させる
前部シール部材５０と、内側ピストン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
シール部材５１との間に画成される。したがって、後部
シール部材５１の外周リップは、前部シール部材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を介して内側
ピストン２９に後退力として作用する。

内側ピストン２９には、入力油圧室４９に連なる放射状
の入口ボート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、入口ボート５２を開閉する入口弁と
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及び内側ピストン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即ち出力流体圧室に連通ずる。

また内側ピストン２９内には、弁ピストン３Ｉの前端面
が臨む反力油圧室６１が設けられ、液室６Ｉは油路５４
を介して後部制動油圧室５□と連通ずる。

さらに内側ピストン２９には、反力油圧室６１に開口す
る放射状のリリーフボート６２が穿設される。このリリ
ーフボート６２は、前部スリーフ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ボ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。

弁ヒストン３１の前部ランド５７、中央ランド５５及び
後部ランド５６は、リリーフボート６２、入口ボート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及び出口ボート５
３は開き状態、人口ポート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、
この出口ポート５３の完全閉鎖後、中央ランド５５によ
り入口ボート５２が開かれる。

尚、リリーフボート６２及び出口ボート５３の閉鎖は同
時であってもよい。

前記反力機構３５は、内側ピストン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、マスクピストン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３日の非作動状態では、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５２は
リリーフボート６２及び低圧導管４３を介して後部油溜
２□と連通して大気圧状態となっているので、マスクピ
ストン４は戻しばね９により後退限に保持される。この
状態ではリリーフボート弁１１は開弁じているので、前
部制動油圧室５Ｉ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は出口ポート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及び内側ピスト
ン２９は戻しばね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、人力油圧室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３８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３Ｉ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
より出口ボート５３が閉じられ、最後に中央ランド５５
により入口ボート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及び内側ピストン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
は内側ピストン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５２に油圧が発生し、その油圧を受けてマスクピ
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、両出カポートロ、、６．から油圧が
それぞれ出力され、両ブレーキ油圧回路７．．７ｔを同
時に作動させることができる。

ブースタピストン２７及び内側ピストン２９の前進は、
弁ピストン３工の中央ランド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及び内側ピストン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はマスクピストン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と内側ピストン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、リリーフポート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によるリリーフポート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、リリーフポート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によりリリーフポート６２、入口ポート５２及び出
口ボート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はマスクピスト
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５、系のブレ
ーキ油圧回路７１のみに失陥が生じると、マスクピスト
ン４の前進によるも前部制動油圧室５Ｉには油圧が発生
しないので、マスクピストン４が前部制動油圧室５１の
前端壁に当接するまでのブースタピストン２７及び内側
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がマスクピス
トン４の後端に当接するまでのブースタピストン２７及
び内側ピストン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２１．２９の前進がマス
クピストン４を前進せしめ、前部制動油圧室５．には油
圧を発生させることができる。このとき、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
６９を介して延長ロッド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か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を前進させて入口ボート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が内側ピストン２９に対し所定
量前進すると、入力ビストン３３が内側ピストン２９に
当接するので、フ″レーキペダル３８に加えた踏力が内
側ピストン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２９は後退限に置き去りに
されるので、内側ピストン２９のみで後部制動油圧室５
ｔ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及び内側ピストン
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、内側ピストン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図ることができる。

また内側ピストン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２ｔ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、上記負圧の内側ピストン
２９に与える前進抵抗は小さい。

またこの場合は、入力油圧室４９の油圧の内側ピストン
２９に対する戻し力も消失しているから、これによって
も内側ピストン２９の前進抵抗の減少がもたらされる。

Ｃ９発明の効果 以上のように本発明によれば、流体圧源の正常時には、
°ブースタピストン及び内側ピストンの両方によってマ
スタシリンダの制動油圧室を加圧し、流体圧源の失陥時
には内側ピストンのみで同制動油圧室を加圧するように
したので、正常時には入力杆のストロークを短くして操
作フィーリングを向上させ、失陥時には入力の軽減を図
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、５□・・・制動油圧室、２０・・・ブ
ースタ本体、２７・・・ブースタピストン、２９・・・
内側ピストン、３１・・・弁ピストン、３９・・・入力
杆、４５・・・流体圧源としての油圧ポンプ、４７・・
・流体タンクとしての油タンク、４９・・・入力流体圧
室としての入力油圧室、５２・・・入口ポート、５３・
・・出口ポート、５５・・・入口弁としての中央ランド
、５６・・・出口弁としての後部ランド、６ｏ・・・出
力流体王室としての出力油圧室 特許　出　願人　日信工業株式会社 同　　　　　本田技研工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マスタシリンダのシリンダ本体後部に連設されるブース
   タ本体と、このブースタ本体内に摺動自在に嵌合して前
   端をマスタシリンダの制動油圧室に臨ませると共に、後
   端をブースタ本体内の出力流体圧室に臨ませたブースタ
   ピストンと、前端を前記制動油圧室に臨ませてブースタ
   ピストンに嵌合し、ブースタピストンの前進時にはそれ
   と共に前進するが単独でも前進し得る内側ピストンと、
   この内側ピストンに軸方向進退可能に連結した入力杆と
   、ブースタ本体内の、流体圧源に連なる入力流体圧室及
   び前記出力流体圧室間を結ぶ流路に設けられ、入力杆の
   後退時に閉弁し前進時に開弁するよう入力杆に連動した
   入口弁と、前記出力流体圧室及び流体タンク間を結ぶ流
   路に設けられ、入力杆の後退時に開弁し前進時に閉弁す
   るよう入力杆に連動した出口弁とを備えたことを特徴と
   する、流体圧ブースタ。