JPH0344015B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば自動車の２系統式油圧ブレー
キを作動するタンデム型マスタシリンダ、即ちシ
リンダ本体のシリンダ孔に、各独立した前部油圧
室及び後部油圧室を画成する前部ピストン及び後
部ピストンを摺合してなるタンデム型マスタシリ
ンダ用であつて、前記シリンダ本体後部に連設さ
れたブースタシリンダと；このブースタシリンダ
内に摺合されてその内部を油圧源に連なる前部の
入力油圧室と後部の出力油圧室とに区画し、且つ
前記後部ピストンに連設されたブースタピストン
と；このブースタピストンに設けられた弁孔に摺
合されて前記入、出力油圧室間の連通及び遮断、
並びに前記出力油圧室と油槽間の遮断及び連通を
行うべく人為的に進退操作される弁ピストンとよ
りなる油圧式倍力装置に関するもので、その目的
とするところは、前記両油圧室の系統の油圧回路
が正常である場合は勿論のこと、各一方の系統の
油圧回路が失陥した場合でも、マスタシリンダの
作動反力を弁ピストンにフイードバツクしてマス
タシリンダの出力の大きさを操縦者に常に的確に
感知させ、しかも常に適正な倍力比が得られるよ
うにした前記倍力装置を提供することにある。

以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、Ｍは自動車の２系統式油圧ブレーキ用
のタンデム型マスタシリンダで、そのシリンダ本
体１の上側には油槽２が形成され、その内部は下
半部を隔壁２ａによつて前部油溜２₁と後部油溜
２₂とに区画され、これら油溜２₁，２₂はそれぞ
れ前部のリリーフポート３₁，３₂および後部のサ
プライポート４₁，４₂を介してシリンダ本体１の
シリンダ孔１ａと連通している。シリンダ孔１ａ
には前部ピストン７₁および後部ピストン７₂が摺
合される。

シリンダ孔１ａにおいて、前部ピストン７₁と
シリンダ孔１ａの前端壁間に前部油圧室８₁が、
また両ピストン７₁，７₂間に後部油圧室８₂がそ
れぞれ画成され、これら油圧室８₁，８₂はそれぞ
れ図示しない出力ポートを介して２系統の各ブレ
ーキ油圧回路と連通する。各ピストン７₁，７₂は
前端にピストンカツプ９₁，９₂をそれぞれ備え、
また中間部を小径にしてその外周に環状の補給油
室１０₁，１０₂がそれぞれ形成される。それら油
室１０₁，１０₂をピストンカツプ９₁，９₂の背部
に連通させる透孔１１₁，１１₂が各ピストン７₁，
７₂の前端部に設けられている。

前部油圧室８₁には前部ピストン７₁を後退方向
へ弾発する前部戻しばね１２₁が収容され、また
後部油室８₂には後部ピストン７₂を後退方向へ弾
発する後部戻しばね１２₂と、そのばねの一定以
上の伸長を制限する間隔保持装置１４とが収容さ
れる。間隔保持装置１４は後部戻しばね１２₂の
後端を受けて後部ピストン７₂の前端に当接する
可動座体と、前部ピストン７₁の後端に螺着され
て可動座体１５を摺動自在に支承する押圧杆１７
とより構成され、押圧杆１７は可動座体１５の後
方移動を規制する膨大頭部１７ａを有している。
したがつて、押圧杆１７は、可動座体１５の前部
ピストン７₁への近接は許容するが、前部ピスト
ン７₁からの一定距離以上の離間を膨大部１７ａ
により阻止して可動座体１５と前部ピストン７₁
間の最大間隔を規制するようになつており、その
規制により後部戻しばね１２₂に伸長限界が与え
られる。

以上は従来普通の構成であり、このマスタシリ
ンダＭに本発明の油圧式倍力装置Ｂが連結され
る。その倍力装置Ｂの構成を次に説明する。

マスタシリンダＭのシリンダ本体１の後部には
前記シリンダ孔１ａより大径のシリンダ孔２０ａ
をもつたブースタシリンダ２０が一体に連設さ
れ、また後部ピストン７₂の後部には上記シリン
ダ孔２０ａに摺合するブースタピストン２１が一
体に連設される。ブースタシリンダ２０の後端に
はブースタピストン２１の後退限を規制する端栓
２２が螺着される。

シリンダ孔２０ａにおいて、ブースタピストン
２１は、中間部を小径にしてその外周部に環状の
入力油圧室２３を画成し、また端栓２２との間に
は出力油圧室２４を画成する。その際、出力油圧
室２４の受圧面積は入力油圧室２３のそれより大
きく設定される。また、シリンダ孔１ａ，２０ａ
の大きさの差から、入力油圧室２３における後部
ピストン７₂の受圧面積Saよりもブースタピスト
ン２１の受圧面積Sbの方が大きく設定される。

後部ピストン７₂及びブースタピストン２１に
は、これらの軸線に沿つてブースタピストン２１
の後端から始まり後部ピストン７₂の中間部で終
る一連の弁孔２５が穿設されており、この弁孔２
５に、端栓２２を貫通する弁ピストン２６が摺合
され、この弁ピストン２６の後端にはプツシユロ
ツド２７を介してブレーキペダル２８が連接され
る。

ブースタピストン２１の後端面には環状凹部２
９が形成されると共にその凹部２９の開口部にス
トツパ環３０が固定され、凹部２９内でこのスト
ツパ環３０と当接して弁ピストン２６の後退限を
規制するストツパ環３１が弁ピストン２６に固定
される。後者のストツパ環３１は戻しばね３２に
よつて前者のストツパ環３０側に付勢される。

弁ピストン２６には、そと外周に３条の環状
溝、即ち前方より前部環状溝３３、中央環状溝３
４及び後部環状溝３５が刻設され、またその中心
部に前、後部環状溝３３，３４間を連通する油路
３６が穿設される。

一方、ブースタピトン２１には、前部環状溝３
３及び後部補給油室１０₂間を常時連通する連通
ポート１８と、弁ピストン２６の進退に応じて入
力油圧室２３及び中央環状溝３４間を導通・遮断
する入口ポート３７と、中央環状溝３４及び出力
油圧室２４間を常時連通する連通ポート１９と、
弁ピストン２６の進退に応じて出力油圧室２４及
び後部環状溝３５間を遮断・導通させる出口ポー
ト３８とが穿設される。

後部ピストン７₂には、その前面に開口する大
径孔４１と、この大径孔４１及び前記シリンダ孔
２０ａに両端を開口する小径孔４２とが穿設さ
れ、大径孔４１にはその奥より順にゴム等よりな
る弾性ピストン４３、及びそれと同径の受圧ピス
トン４４が摺合され、前、後部ピストン７₁，７₂
の間隔が一定値に狭ばまつたとき間隔保持装置１
４の押圧杆１７の後端が上記受圧ピストン４４の
前面に当接するようになつている。小径孔４２に
は、弁ピストン２６の前端に連設された反動ピス
トン４５が弾性ピストン４３の後面に対向して摺
合される。４６は受圧ピストン４４の抜け止め用
止環である。

弁孔２５の前部には、弁ピストン２６の前端に
よつて反動油圧室３９が画成され、この油圧室３
９は、前部ピストン７₁に穿設された導圧孔４０
を介して後部油圧室８₂に連通される。

こゝで、後部油圧室８₂における後部ピストン
７₂の受圧面積をS₁、反動油圧室３９における弁
ピストン２６の受圧面積をS₂、弾性ピストン４３
の横断面積をS₃、反動ピストン４５の横断面積を
S₄としたとき、次式が成立するように各面積は設
定され、この点に本発明の特徴がある。

S₁／S₂≦S₃／S₄ ……(1) 而して、上記押圧杆１７、弾性ピストン４３、
受圧ピストン４４、反動ピストン４５及び反動油
圧室３９はマスタシリンダＭの作動反力を弁ピス
トン２６にフイードバツクする反動機構Ｒを構成
する。

尚、図示例では、反動ピストン４５を弁ピスト
ン２６と一体に形成したが、それと別体に形成し
ても機能上支障はなく、また弁ピストン２６を中
間部で前後に２分割してあるが、これは製作上の
都合によるものであり、機能上は前後一体のもの
と変らない。

入力油圧室２３は油路４７によつて前記油槽２
に接続され、その油路４７には、油槽２の貯留油
を入力油圧室２３に圧送し得る油圧ポンプ４８
と、該ポンプ４８の下流側に位置する電磁開閉弁
４９とが介装されると共に、油圧ポンプ４８及び
開閉弁４９間に蓄圧器５０が接続される。

電磁開閉弁４９は、そのソレノイドの通電時に
開弁する常閉型に構成され、そのソレノイドと電
源５１間を接ぐ電気回路には、ブレーキペダル２
８の踏込操作に連動して閉じる制御スイツチ５２
が介挿される。また、油圧ポンプ４８は電動モー
タ５３により駆動されるようになつており、この
モータ５３と電源５１間を接ぐ電気回路には、蓄
圧器５０の内圧が一定値以下に低下することに応
動して閉じる圧力スイツチ５４が介挿される。
尚、５５は自動車のイグニシヨンスイツチの開閉
に連動する主スイツチである。

次にこの実施例の作用を説明する。最初に自動
車のイグニシヨンスイツチの閉成操作に連動して
主スイツチ５５を閉じると、電動モータ５３が作
動して油圧ポンプ４８を駆動し、蓄圧器５０に作
動油圧を所定圧力まで蓄圧することができる。

ブレーキペダル２８の非作動状態では、図示の
ように、制御スイツチ５２が開放されているの
で、電磁開閉弁４９は閉弁状態になつている。ま
た弁ピストン２６は両ストツパ環３０，３１の当
接により後退限に保持され、中央環状溝３４は入
口ポート３７と遮断されるようにそれより若干後
方位置を占め、後部環状溝３５は出口ポート３８
との連通位置を占めている。したがつて、出力油
圧室２４は出口ポート３８、後部環状溝３５、油
路３６、前部環状溝３３、連通ポート１８、補給
油室１０₂及びサプライポート４₂を介して油槽２
に連通して大気圧状態とされるので、前、後部ピ
ストン７₁，７₂及びブースタピストン２１はそれ
ぞれ戻しばね１２₁，１２₂の力によつて後退位置
に保持される。

いま、自動車を制動すべくブレーキペダル２８
を踏込むと、制御スイツチ５２が閉成されて開閉
弁４９を開弁させる。同時にブレーキペダル２８
からプツシユロツド２７を介して弁ピストン２６
が前方へ押動され、先ず後部環状溝３５が出口ポ
ート３８と遮断され、次いで中央環状溝３４が入
口ポート３７との連通位置へ動かされる。この結
果、蓄圧器５０及び油圧ポンプ４８から入力油圧
室２３に作動油圧が供給され、そしてその油圧は
入口ポート３７、中央環状溝３４及び連通ポート
１９を通して出力油圧室２４に導入されるので、
その油圧を受けてブースタピストン２１は前進
し、これにより前、後部ピストン７₁，７₂を、そ
れらの戻しばね１２₁，１２₂を圧縮しながら前進
せしめる。このとき、ブレーキ油圧回路が２系統
共正常であれば、各ピストンカツプ９₁，９₂がリ
リーフポート３₁，３₂を通過してから各ピストン
７₁，７₂の前進に応じて各油圧室８₁，８₂に油圧
を発生させ、両ブレーキ油圧回路を同時に作動す
ることができる。

後部油圧室８₂に発生した油圧は、また、導圧
孔４０を介して反動油圧室３９にも導入され、弁
ピストン２６の前端面に作用する。こうしてマス
タシリンダＭの作動反力は弁ピストン２６に、更
にプツシユロツド２７を介してブレーキペダル２
８にフイードバツクされ、これにより操縦者は制
動力の大きさを感知することができる。このよう
に弁ピストン２６はマスタシリンダＭの油圧室８
_２の油圧を直接感受するので、マスタシリンダＭ
の出力の大きさを作動初期から的確に感知するこ
とができる。

この制動時に、若し前部油圧室８₁側のブレー
キ油圧回路のみが失陥、即ち漏油故障を起こせ
ば、前部ピストン７₁の前進によるも前部油圧室
８₁には当然油圧が発生しないので、前部ピスト
ン７₁がシリンダ孔１ａの前進壁に当接するまで
のブースタピストン２１の前進ストロークは無効
ストロークとなるが、その後のブースタピストン
２１の前進によつて後部油圧室８₂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じ位置経路を経
て入力側ヘフイードバツクされる。

また、これとは反対に後部油圧室８₂側のブレ
ーキ油圧回路のみが失陥すれば、後部ピストン７
_２の前進によるも後部油圧室８₂には当然油圧が発
生しないので、受圧ピストン４４が押圧杆１７の
後端に当接するまでのブースタピストン２１の前
進ストロークは無効ストロークとなるが、その後
ブースタピストン２１の前進が後部ピストン７₂、
弾性ピストン４３、受圧ピストン４４及び押圧杆
１７を介して前部ピストン７₁を前進せしめ、前
部油圧室８₁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の作動反力は前部ピ
ストン７₁から押圧杆１７を介して受圧ピストン
４４に伝達し、弾性ピストン４３を圧縮するの
で、その圧縮力の一部が反動ピストン４５を介し
て弁ピストン２６へ、更にプツシユロツド２７を
介してブレーキペダル２８へフイードバツクされ
る。

而して、倍力比について言えば、両油圧室８₁，
８₂系の正常時及び前部油圧室８₁のみの失陥時に
は、後部油圧室８₂における後部ピストン７₂の受
圧面積S₁と反動油圧室３９における弁ピストン２
６の受圧面積S₂との比、即ちS₁／S₂であり、後部油 圧室８₂系のみの失陥時には、受圧ピストン４４
の横断面積S₃と反動ピストン４５の横断面積S₄と
の比で、即ちS₃／S₄である。

ところで、前記(1)式にも示したようにS₁／S₂≦S₃／S
₄ となつているので、１系統の失陥時の倍力比は正
常時の倍力比と同等若しくはそれよりも大きくな
る。

次に制動を解除すべくブレーキペダル２８を解
放すれば、先ず弁ピストン２６が戻しばね３２の
力をもつて後退して、前述の非作動状態と同様
に、中央環状溝３４を入口ポート３７との遮断位
置に、また後部環状溝３５を出口ポート３８との
連通位置に戻すので、出力油圧室２４の油圧は油
槽２に放出される。一方、開閉弁４９が開弁して
いる間は、入力油圧室２３に油圧が導入され続け
るので、この油圧が入力油圧室２３における後部
ピストン７₂とブースタピストン２１との受圧面
積差（Sb−Sa）に作用してブースタピストン２
１に後退力を付与する。その結果、ブースタピス
トン２１はブレーキペダル２８の後退動作に追従
し、これに伴い前、後部ピストン７₁，７₂は戻し
ばね１２₁，１２₂の力をもつて後退する。そして
ブースタピストン２１が後退限に到達し、ブレー
キペダル２８が当初の非作動位置に戻れば、制御
スイツチ５２が開放されるので、開閉弁４９は閉
弁して油路４７を遮断する。

この間、両ピストン７₁，７₂の後退動に伴い油
圧室８₁，８₂に減圧を生じれば、ピストンカツプ
９₁，９₂の外周部はその前後の圧力差により前方
へ撓んでシリンダ孔１ａ内面との間に隙間を生
じ、その結果、油溜２₁，２₂内の作動油がサプラ
イポート４₁，４₂、補給油室１０₁，１０₂および
透孔１１₁，１１₂を経て油圧室８₁，８₂にそれぞ
れ流入し、作動油の補給が行われ、その際過剰補
給が行われると、その過剰分はリリーフポート３
_１，３₂より油槽２に戻される。

以上のように本発明によれば、タンデム型マス
タシリンダ用油圧式倍力装置において、ブースタ
ピストンに設けた弁孔に弁ピストンの前端面が臨
む反動油圧室を画成すると共にこの反動油圧室を
マスタシリンダの後部油圧室に連通し、またマス
タシリンダの後部ピストンに該ピストン前面に開
口する大径孔及び該孔の奥部に連なる小径孔を設
け、こと大径孔にはその奥より順に弾性ピストン
及び受圧ピストンを、また小径孔には前記弁ピス
トンと弾性ピストン間を連接する反動ピストンを
それぞれ摺合し、マスタシリンダの前、後部ピス
トンの間隔が一定値に狭ばまつたときに前部ピス
トンと受圧ピストン間を連接する押圧部材を前記
後部油圧室に配設したので、少なくともマスタシ
リンダの後部油圧室系が正常である場合には後部
油圧室の油圧を反動油圧室を介して弁ピスンに作
用させ、また後部油圧室系のみの失陥時には正常
な系統の前部油圧室の油圧を前部ピストン、押圧
部材、受圧ピストン、弾性ピストン及び反動ピス
トンを介して弁ピストンに作用させることがで
き、したがつて一方の油圧室系が正常である限り
マスタシリンダの作動反力を弁ピストンにフイー
ドバツクしてマスタシリンダの出力の大きさを操
縦者に的確に感知させることができる。

しかも、後部油圧室における後部ピストンの受
圧面積をS₁、反動油圧室における弁ピストンの受
圧面積をS₂、弾性ピストンの横断面積をS₃、反動
ピストンの横断面積をS₄としたとき、 S₁／S₂≦S₃／S₄ としたので、一方の油圧室系の失陥時の倍力比を
その正常時の倍力比と同等若しくはそれよりも大
きくすることができ、したがつて上記失陥時でも
マスタシリンダに充分な出力を発揮させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例の縦断側面図である。 Ｍ……マスタシリンダ、Ｂ……倍力装置、Ｒ…
…反動機構、１……シリンダ本体、１ａ……シリ
ンダ孔、７₁，７₂……前、後部ピストン、８₁，
８₂……前、後部油圧室、１７……押圧杆、２０
……ブースタシリンダ、２０ａ……シリンダ孔、
２１……ブースタピストン、２３，２４……入、
出力油圧室、２５……弁孔、２６……弁ピスト
ン、２８……ブレーキペダル、３７，３８……
入、出口ポート、３９……反動油圧室、４０……
導圧孔、４１，４２……大、小径孔、４３……弾
性ピストン、４４……受圧ピストン、４５……反
動ピストン、４８……油圧源としての油圧ポン
プ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シリンダ本体のシリンダ孔に、各独立した前
   部油圧室及び後部油圧室を画成する前部ピストン
   及び後部ピストンを摺合してなるタンデム型マス
   タシリンダ用であつて、前記シリンダ本体後部に
   連設されたブースタシリンダと；このブースタシ
   リンダ内に摺合されてその内部を油圧源に連なる
   前部の入力油圧室と後部の出力油圧室とに区画
   し、且つ前記後部ピストンに連設されたブースタ
   ピストンと；このブースタピストンに設けられた
   弁孔に摺合されて前記入，出力油圧室間の連通及
   び遮断、並びに前記出力油圧室と油槽間の遮断及
   び連通を行うべく人為的に進退操作される弁ピス
   トンとよりなる油圧式倍力装置において、前記弁
   孔に前記弁ピストンの前端面が臨む反動油圧室を
   画成すると共にこの反動油圧室を前記後部油圧室
   に連通し、また前記後部ピストンに該ピストン前
   面に開口する大径孔及び該孔の奥部に連なる小径
   孔を設け、この大径孔にはその奥より順に弾性ピ
   ストン及び受圧ピストンを、また小径孔には前記
   弁ピストンと弾性ピストン間を連接する反動ピス
   トンをそれぞれ摺合し、前記前、後部ピストンの
   間隔が一定値に狭ばまつたときに前部ピストンと
   受圧ピストン間を連接する押圧杆を前記後部油圧
   室に配設し、その後部油圧室における後部ピスト
   ンの受圧面積をS₁、反動油圧室における弁ピスト
   ンの受圧面積をS₂、弾性ピストンの横断面積を
   S₃、反動ピストンの横断面積をS₄としたとき、 S₁／S₂≦S₃／S₄ としたことを特徴とする、タンデム型マスタシリ
   ンダ用油圧式倍力装置。