JPH0345456A - 流体圧倍力装置 - 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、自動車のブレーキやクラッチを操作するマス
クシリンダを流体圧で倍力作動させる流体圧倍力装置、
特に、ブースタ本体内に画成され、出力の増加に応じて
体積を縮小される反力室にストロークアキュムレータの
蓄圧室を連通した流体圧倍力装置の改良に関する。

（２）従来の技術 この種の倍力装置は、例えば特開平１−１４１１５７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 前記ストロークアキュムレータは、出力の増加に応じて
反力室を昇圧させ、操縦者に操作感覚を与えるものであ
るが、その反力室の反力は、出力の増加に応じて２次曲
線的に上昇させることが、良好な操作感覚を得る上に要
求される。

本発明は、そのような要求を満足させることができる、
前記倍力装置を提供することを目的とする。

Ｂ０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、ストロークアキ
ュムレータを、筒状のアキュムレータ本体と、このアキ
ュムレータ本体に摺動可能に嵌合してアキュムレータ本
体の一端壁との間に蓄圧室を画成する第１ピストンと、
この第１ピストンを挟んで蓄圧室と反対側でアキュムレ
ータ本体にそれぞれ所定ストローク摺動可能に嵌合した
複数の第２ピストンと、これら第２ピストンをそれぞれ
第１ピストン側に付勢する、ばね定数を異にした複数の
ばねと、各第２ピストンが第１ピストンと反対側へ所定
ストローク移動したとき、該第２ピストンとそれに隣接
する他の第２ピストンまたはアキュムレータ本体の他端
壁との間で圧縮される緩衝ゴムとから構成したことを特
徴とする。

（２）作　用 上記構成において、出力の増加に伴い反力室からストロ
ークアキュムレータの蓄圧室に作動油が供給されると、
その供給量に応じて第１ピストンが第２ピストン側へ移
動し、そして、複数のばねをばね定数の小さいものから
順に圧縮させるように複数の第２ピストンを順次移動さ
せる。この間、ばね定数の小さいばねからばね定数の大
きいばねへ圧縮が進行するとき、緩衝ゴムが圧縮される
。

したがってばね定数の異なる複数のばねが順次作動する
も、全体のばね特性は折線的にはならず、第１ピストン
の移動量の増加に応じて、それに対する反発力を２次曲
線的に滑らかに上昇させることができる。

（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。

第１図において、流体圧倍力装置Ｂは、自動車のブレー
キ用マスクシリンダＭの後部に連結される。

マスクシリンダＭのシリンダ本体４は前端を閉したシリ
ンダ孔５を有しており、このシリンダ孔５には、その前
端壁との間に前部油圧室６ｒを画成する前部マスクピス
トン７ｆと、この前部マスクピストン７ｒとの間に後部
油圧室６ｒを画成する後部マスクピストン７ｒとが摺動
自在に嵌合される。そして前部油圧室６ｆには前部マス
クピストン７ｆを後退方向へ付勢する前部戻しばね８ｆ
が、また後部油圧室６ｒには後部マスクピストン７ｒを
後退方向へ付勢する後部戻しばね８ｒがそれぞれ収容さ
れる。したがって、後部マスクピストン７ｒを前方へ押
動ずれば、両戻しばね８ｆ。

８ｒを圧縮しながら前部マスクピストン７ｆをも前進さ
せ、前、後部油圧室６ｆ、６ｒの容積を縮小させて、こ
れら油圧室６ｆ、６ｒの出力ボート９ｆ、９ｒからの制
動油圧を出力させ、これによって対応する車輻ブレーキ
１０ａ、ｆｏｂを作動させることができる。

シリンダ本体４の後端部外周には倍力装置Ｂのブースタ
本体ｌＩ前端部が嵌合して結着され、このブースタ本体
１１のシリンダ孔１２には前後−対のスリーブ１３．１
４が嵌装される。

これらスリーブ１３．１４の内周面には制御ピストン１
５が前後方向摺動可能に嵌合され、この制御ピストン１
５及び後部マスクピストン７ｒ間にブースト室１６が画
成される。

制御ピストン１５の後退限は、該ピストン１５の中間部
外周に形成されたフランジ１７が、ブースタ本体１１の
後端とスリーブ１４との間に挟止されたストッパ環１８
に当接することより規制される。この制御ピストン１５
は、通常、後部マスクピストン７ｒの後端に小間隙を存
して対向する出力杆１５ａを前端に備えている。

また制御ピストン１５は後端部をブースタ本体１１の後
端壁より突出させており、その突出端に係止したリテー
ナ１９とブースタ本体１１との間には、制御ピストン１
５を後退限に保持するセットばね２０が縮設される。

また制御ピストン１５のシリンダ孔２１には弁ピストン
２２及び反力ビストン２３が前後に並んで摺動自在に嵌
合され、その反力ビストン２３の後端に操作部材たるブ
レーキペダル１がブツシュロッド２を介して連結される
。

弁ピストン２２及び反力ビストン２３の対向面には、互
いに摺動自在に嵌合する案内孔２４及び案内軸２５がそ
れぞれ設けられ、更に案内軸２５にはその軸方向に長い
長孔２６が設けられるとともに、その長孔２６を貫通す
るピン２７が弁ピストン２２の後端に固着される。そし
て両ピストン２２．２３間にはそれらを離反方向に付勢
する戻しばね２８が縮設される。したがって、両ピスト
ン２２．２３は、平時、ピン２７が長孔２６の前端壁に
当接する最大間隔の位置に保持される。

弁ピストン２２の前部は細長い軸状の弁部２２ａになっ
ており、この弁部２２ａは制御ピストン１５の中心部に
固設されたスリーブ状の弁室体２９内に嵌装される。弁
ピストン２２は制御ピストン１５に対し一定ストローク
前進すると、弁ピストン２２の肩部２２ｂが弁室体２９
の後端に当接するようになっている。

制御ピストン１５内には、弁部２２ａの前端面が臨むば
ね室３０が形成され、このばね室３０には弁ピストン２
２を後退方向へ付勢する戻しばね３１が収納される。こ
の戻しばね３１のセット荷重は前記戻しばね２８のそれ
よりも弱く設定される。またばね室３０は制御ピストン
１５の通孔３２を介して前記ブースト室１６に常時連通
している。

反力ビストン２３の後退限は、その後端が制御ピストン
１５の後端部に係止されたストッパ環３３に当接するこ
とにより規制される。

前記スリーブ１４には制御ピストン１５の中間部外周に
密接するシール部材３４が装着され、このシール部材３
４の前方及び後方でスリーブ１３゜１４内周面に密接す
るシール部材３５．３６が制御ピストン１５に装着され
る。さらにシリンダ本体１１の後端壁にも制御ピストン
１５の外周面に密接するシール部材３７が装着される。

そしてシ−小部材３４．３５間に入口室３８が、またシ
ール部材３４．３６間に出口室３９が、さらにシール部
材３６．３７間に中継室４０がそれぞれ画成される。

入口室３８は、電動モータ４１で駆動される油圧ポンプ
４２の吐出側に第１油路り、を介して連通し、第１油路
Ｌ１には油圧源アキュムレータ４３が接続される。そし
て上記油圧ポンプ４２及び油圧源アキュムレータ４３に
よって流体圧源５４が構成される。

また出口室３９は流体タンクとしての油タンク４４に第
２油路Ｌ２を介して連通し、中継室４０は、ストローク
アキュムレータ４５の蓄圧室４６に第３油路り、を介し
て連通ずる。

また弁ピストン２２及び反力ビストン２３には、制御ピ
ストン１５の内周面に密接するシール部材４７．４８が
それぞれ装着され、この両シール部材４７．４８問に反
力室４９が画成される。この反力室４９は通孔５０を介
して前記中継室４０と連通ずる。

前記弁部２２ａ及び弁室体２９間には、前方から順に入
口弁５１、出口弁５２及び開閉弁５３が構成される。

大口弁５１は入口室３８とばね室３０、したがってブー
スト室１６との間を開閉するもので、弁ピストン２２の
後退限で閉じていて、その前進時に開くようになってい
る。

出目弁５２は出口室３９とばね室３０との間を開閉する
もので、弁ピストン２２の後退限で開いていて、前進時
に閉しるようになっている。

開閉弁５３は出口室３９と反力室４９との間を開閉する
もので、弁ピストン２２の後退限で開いていて、前進時
に閉じるようになっている。

而して、上記三つの弁５１，５２．５３の開閉タイミン
グは、弁ピストン２２が後退限から前進するとき、先ず
開閉弁５３が閉じ、次いで出目弁５２が閉し、最後に大
口弁５１が開くように設定される。

前記ストロークアキュムレータ４５は、段付円筒状のア
キュムレータ本体５５と、このアキュムレータ本体５５
の小径部５５ａ内に摺動自在に嵌合して蓄圧室４６を画
成する第１ピストン５６と、アキュムレータ本体５５の
大径部５５ｂに直列に収容される複数個の第２ピストン
５７．．５７゜５７ｎと、各第２ピストン５７．，５７
．．５７ｎをそれぞれ第１ピストン５６側へ弾発する複
数個のばね５８．．５８□、５８ｎとからなっており、
第１ピストン５６に隣接する第２ピストン５７、は第１
ピストン５６と一体に連結され、若しくは当接関係に置
かれる。ばね５８．．５８□５８ｎは、その順でばね定
数が大きくなるように設定される。

また第２ピストン５７１，５７ｚ、５７ｎ及びアキュム
レータ本体大径部５５ｂの端壁５９の各間には緩衝ゴム
６０．．６０□、６０ｎが軸方向に遊びを存して介装さ
れる。

前記ブースト室１６、ストロークアキュムレータ４５及
び油圧源アキュムレータ４３にそれぞれ連なる第４〜第
６油路Ｌ４〜Ｌ、に非常制御弁６１が接続される。

この非常制御弁６１は、シリンダ状の弁面６２と、この
弁面６２に摺動自在に嵌合して油室６３を画成するピス
トン６４と、弁面６２に嵌合、固定されてピストン６４
との間に油室６５を画成する弁座体６７とを備え、この
弁座体６７の外周に環状の油室６６が形成される。そし
て上記油室６３．６５．６６に前記第４．第５及び第６
油路り、、Ｌ、、Ｌ６がそれぞれ接続される。

ピストン６４には、油室６５と連通する弁室６８と、こ
の弁室６８を油室６３間に連通ずる弁孔６９とが設けら
れ、弁室６８には弁孔６９を開閉するリリーフ弁７０と
、このリリーフ弁７０を閉じ方向へ付勢するリリーフば
ね７１とが収容される。

また弁座体６７には油室６５に連なる弁室７２と、この
弁室７２と他端の油室６６間を連通ずる弁孔７３とが設
けられ、弁室７２には弁孔７３を開閉する遮断弁７４と
、受圧子７５と、この受圧子７５を介してこの遮断弁７
４を閉し方向へ付勢する弁ばね７６とが収容される。

さらにピストン６４には、上記受圧子７５に当接し得る
押圧子７７が固着され、この押圧子７７を受圧子７５か
ら離間する方向へ付勢する戻しばね７８が押圧子７７と
弁座体６７間に縮設される。

次にこの実施例の作用について説明する。

先ず流体圧源５４、即ち油圧ポンプ４２及び油圧源アキ
ュムレータ４３が正常に機能している場合について説明
する。

ブレーキペダル１の不作動状態では、第１図に示すよう
に制御ピストン１５はセットばね２０の力により、また
弁ピストン２２は戻しばね３１の力により、また反力ビ
ストン２３は反力ばね２８の力によりそれぞれ所定の後
退限に保持されている。弁ピストン２２が後退限に位置
するときは、前述のように、人口弁５１は閉、山口弁５
２は開、開閉弁５３は開の状態になっているので、油圧
源アキュムレータ４３の油圧は第１油路り、を介して入
口室３８に導入され、そして大口弁５１によって謹呈３
８に待機させられる。

ブースト室１６は通孔３２、ばね室３０及び出口弁５２
を介して出口室３９に、更に第２油路Ｌ２を介して油タ
ンク４４に連通していて、大気圧状態になっているので
、マスクピストン７ｆ、７ｒはそれぞれ後退位置を占め
ることができる。

またストロークアキュムレータ４５の蓄圧室４６は、第
３油路Ｌ３、中継室４０、反力室４９及び開閉弁５３を
介して出口室３９に連通ずるので、これも大気圧状態に
なっている。

一方、非常制御弁６１では、油圧源アキュムレータ４３
の油圧が第６油路Ｌ６を通して油室６３に導入され、そ
の油圧によりピストン６４が弁座体６７側へ押圧され、
押圧子７７が受圧子７５を介して遮断弁７４を閉弁位置
に保持する。而して、油圧ポンプ４２の吐出圧が所定値
を超えた場合は、リリーフ弁７０が開いて過剰油圧を弁
孔６９から油室６８に解放する。油室６８に解放された
油圧は第５油路り、により第３油路Ｌ３に導かれるので
、結局、油タンク４４に解放されることになる。

いま、車輪ブレーキ１０ａ、１０ｂを作動させるべく、
ブレーキペダル１を踏込むと、ブツシュロッド２、反力
ビストン２３、戻しばね２８及び弁ピストン２２が一斉
に前進（第１図では左動）し、弁部２２ａの弁室体２９
に対する前進に応じて、先ず開閉弁５３が閉し、次いで
出目弁５２が閉じ、最後に大口弁５１が開く。この人口
弁５１の開弁により入口室３８とブースト室１６間が連
通され、入口室３８に待機していた油圧がブースト室１
６に導入される。その結果、マスクピストン７ｒはその
背面に油圧を受けて前進作動するので、前述のように出
力ボート９ｆ、９ｒから油圧が出力して車輪ブレーキ１
０ａ、１０ｂを作動させる。

また、ブースト室１６の導入油圧は制御ピストン１５の
前面にも作用するので、その油圧による後方への押圧力
とセットばね２０の弾発力とにより制御ピストン１５は
当初の後退限に依然保持される。

さらに、ブースト室１６の導入油圧は、ばね室３０に伝
達して弁部２２ａの前面にも作用して、弁ピストン２２
を後方へ押し戻そうとする反力をも発生する。

そして、ブレーキペダル１の踏込みが進むと反力ビスト
ン２３は戻しばね２８を圧縮すると共に、その前面の反
力室４９の容積を収縮させながら前進することになるが
、開閉弁５３の閉弁後は、反力室４９は密閉状態となる
。このため反力ビストン２３の引続く前進により、反力
室４９から第３油路り、を通してストロークアキュムレ
ータ４５の蓄圧室４６に作動油が送られ、その油量に応
じてストロークアキュムレータ４５の蓄圧室４６に発生
する油圧が反力室４９に伝達する。

その結果、弁ピストン２２は、ストロークアキュムレー
タ４５による反力と戻しばね２８の押圧力とを同時に受
けて前方へ進もうとするが、ばね室３０ではブースト室
１６の油圧が弁ピストン２２を後方へ押圧するので、結
局弁ピストン２２はその前後の押圧力が釣合うように進
退して入口弁５１及び出口弁５２を開閉制御する。また
反力ビストン２３にもストロークアキュムレータ４５に
よる反力と戻しばね２８の反発力とが作用するので、ブ
レーキペダル１には、その踏込量が増加するにつれて、
言い換えればブースト室１６の油圧の上昇につれてスト
ロークアキュムレータ４５及び戻しばね２８のばね特性
に応じて増加する反力が作用し、これをブレーキ感とし
て操縦者は感受する。

ところで、ストロークアキュムレータ４３において、蓄
圧室４６の導入油量の増加に伴い第１ピストン５６が蓄
圧室４６の容積を拡大させる方向に作動すると、先ずば
ね定数が最小のばね５Ｂ。

が第２ピストン５７．により圧縮され、その圧縮が規定
量進むと緩衝ゴム６０１が圧縮され、そして第２ピスト
ン５７．が次段の第２ピストン５７２に当接してこれを
押動する。以後、同様の作用によりばね５８ｔ、！！衝
ゴム６ｏｚ、ばね５８ｎ１緩衝ゴム６０ｎが順次圧縮さ
れるので、ストロークアキュムレータ４５のばね特性は
第２図に示すような特性となる。即ち第１ピストン５６
の変位量増加に応じてばね力は２次曲線的に増加する。

このようなばね特性によれば、ブレーキペダル１の踏込
初期には反力を緩やかに増加させて制動のコントロール
性を高め、踏込後期には反力を滑らかに急増させて、ブ
レーキ感覚を損なうことなく踏込量の増加を抑制するこ
とができる。

尚、このような効果は、複数のばね５８．．５８□、５
８ｎをどのような順序で配列しても、同様に得られるも
のである。

次に油圧源５４に失陥を生し、第１油路り、に油圧が供
給されない場合について説明する。

このような場合にブレーキペダル１を踏込むと、先ずブ
ツシュロッド２、反力ビストン２３、戻しばね２８及び
弁ピストン２２が一斉に前進し、弁ピストン２２の肩部
２２ｂが弁室体２９の後端に当接する。

弁室体２９を備えた制御ピストン１５は、その外周に装
着されたシール部材３５．３６及びブースタ本体１１に
装着されたシール部材３７の摩擦による比較的大きな摺
動抵抗を有し、しかもセントばね２０によって後退限へ
付勢されているので、肩部２２ｂの弁室体２９への当接
当初には移動しない。

したがって、引続く反力ビストン２３の前進によれば、
戻しばね２８が圧縮されると共に反力室４９が加圧され
、謹呈４９の油の一部がストロークアキュムレータ４５
へ圧送される。

そして、反力室４９の油圧の弁ピストン２２に与える前
進力が制御ピストン１５の摺動抵抗及びセットばね２０
の力に打勝つようになると、制御ピストン１５も前進し
始め、その前進に伴いシール部材３６．３７間の中継室
４０の容積が拡大され、謹呈４０に負圧が発生すると、
反力室４９の油が中継室４０に吸入される。

制御ピストン１５がさらに前進すると、油路り、を通し
てブースト室■６の油が中継室４０に吸入される。した
がって中継室４０には、制御ピストン１５の前進を妨げ
るような負圧は発生しない。

上述のように反力室４９からストロークアキュムレータ
４５へ油が流れると、戻しばね２８の圧縮変形が進み、
遂には反力ビストン２３の肩部２３ａが弁ピストン２２
の後端に当接してそれを直接押動するようになる。

かくして、最終的には反力ビストン２３、弁ピストン２
２及び制御ピストン１５は一体となって前進してブース
ト室１６を加圧するが、非常制御弁６１では、油圧によ
るピストン６４の遮断弁７４に対する閉弁力を失ってい
るので、ブースト室１６の油は更に第４油路Ｌ４、弁孔
７３、油室６５、第５油路り、及び第３油路り、を通し
て、容積拡大中の中継室４０にも供給される。それに伴
い制御ピストン１５の出力杆１５ａが後部マスクピスト
ン７ｒの後端に当接してこれを機械的に前進させること
ができる。したがって、制御ピストン１５が後部マスク
ピストン７ｒよりも大径であっても、制御ピストン１５
の動きは、ブースト室１６の油により増速されることな
く後部マスクピストン７ｒに直接伝達することができ、
また入口室３８及び中継室４０での負圧発生を積極的に
防止し得るので、制御ピストン１５の前進操作を軽快に
行うことができる。

Ｃ１発明の効果 以上のように本発明によれば、第１ピストンの移動量の
増加に応じて反発力を２次曲線的に滑らかに増加させる
というばね特性をストロークアキュムレータに与えるこ
とができ、上記反発力を流体を介して反力室に伝達して
操縦者に良好な操作感覚を与えることができる。

【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図は流体圧
倍力装置の縦断側面図、第２図はストロークアキュムレ
ータの特性線図である。 Ｂ・・・倍力装置、Ｍ・・・マスクシリンダ■・・・操
作部材としてのブレーキペダル、１１・・・ブースタ本
体、２３・・・反力ビストン、４５・・・ストロークア
キュムレータ、４６・・・蓄圧室、４９・・・反力室、
５５・・・アキュムレータ本体、５６・・・第１ピスト
ン、 ５７１〜５７ｎ・・・第２ピストン、 ５日。 〜５８ｎ・・・ばね、 ６０、〜６０ｎ・・・緩衝ゴム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ブースタ本体内に画成され、出力の増加に応じて体積を
   縮小される反力室にストロークアキュムレータの蓄圧室
   を連通した流体圧倍力装置において、 ストロークアキュムレータを、筒状のアキュムレータ本
   体と、このアキュムレータ本体に摺動可能に嵌合してア
   キュムレータ本体の一端壁との間に蓄圧室を画成する第
   １ピストンと、この第１ピストンを挟んで蓄圧室と反対
   側でアキュムレータ本体にそれぞれ所定ストローク摺動
   可能に嵌合した複数の第２ピストンと、これら第２ピス
   トンをそれぞれ第１ピストン側に付勢する、ばね定数を
   異にした複数のばねと、各第２ピストンが第１ピストン
   と反対側へ所定ストローク移動したとき、該第２ピスト
   ンとそれに隣接する他の第２ピストンまたはアキュムレ
   ータ本体の他端壁との間で圧縮される緩衝ゴムとから構
   成したことを特徴とする、流体圧倍力装置。