JPH037254Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は油圧を利用してブレーキ力を倍力する
装置、特に、倍力比を可変できる油圧可変倍力装
置に関する。

車両のブレーキ力は各ホイールシリンダに加わ
る油圧に応じ変化する。このホイールシリンダへ
の圧油はブレーキ用のマスタシリンダ内のピスト
ンの作動により発生する。このピストンへの押圧
力としてペダルの踏力を直接加えると共に、加圧
流体の圧力受面を形成されたパワーピストンを用
い、押圧力を倍力する手段が知られている。この
内、油圧を利用した油圧倍力装置は、たとえばパ
ワーステアリングの油圧系に並列的に接続でき、
装着率が上昇している。ところで、従来のブレー
キ用の油圧倍力装置は高油圧を受けるパワーピス
トンの油圧受面の面積が一定であり、油圧を一定
とすると倍力比が一定となる。即ち、第１図に示
すように、ブレーキペダルから油圧倍力装置内の
入力軸に伝わる入力（これは踏力とほぼ一致す
る）に対し、倍力を行なわない場合、破線ａに対
応する出力がマスタシリンダ側に伝えられるのみ
であり、倍力を行なうと、入力に対し実線ｂに対
応する出力がマスタシリンダ側に伝えられ、大き
なブレーキ力を得られる。しかし、このような従
来の油圧倍力装置付のブレーキ装置を操作する場
合、同一路面条件においては、軽積時より積車時
のほうがブレーキ力をより大きく必要とすること
により、入力、即ち、踏力をも同じく大きく必要
とする。このように、車両重量が大きな時、ペダ
ルへの踏力を大きく必要とすることにより積荷重
量が大の状態でブレーキペダルを踏んでいると足
が疲労しやすく、ブレーキ操作性が悪化する不都
合がある。

本考案は軽車時より積車時の倍力比を増大させ
ることのできる油圧可変倍力装置を提供すること
を目的とする。

本考案による油圧可変倍力装置は、ペダルの踏
力により軸方向に移動する入力軸と、ブレーキ用
マスタシリンダに押圧力を加える出力軸と、油圧
を受けることにより同出力軸を上記ブレーキ用マ
スタシリンダ方向へ押圧する押圧力を発生する主
油圧受面を有するとともに同出力軸と一体的に設
けられ上記入力軸の移動に応じて移動するピスト
ン部と、油圧源から同主油圧受面に油を送る油路
に設けられるとともに上記入力軸に連結されて同
入力軸の移動に応じて同主油圧受面に供給される
油圧を調整するスプール弁とから成るもので、特
に、上記スプール弁を上記軸方向に沿つて上記ピ
ストン部に形成されたガイド穴に摺動可能に内嵌
するとともに、上記ピストン部に形成されるとと
もに油圧を受けることにより同ピストン部の出力
軸押圧力を助勢する押圧力を発生する副油圧受面
と、油圧源から同副油圧受面に油圧を加える副油
路と、同副油路に配設され同副油路を開閉する切
換弁と、車体に設けられた積荷重量を検出するセ
ンサからの信号により積荷重量が所定値よりも多
いときに同切換弁に開信号を送るコントローラと
を設けたことを特徴とする。

このような油圧可変倍力装置は、車体の積荷重
量が所定値以下の時に、ピストン部内のスプール
弁を介して油路側につづく主油圧室に圧油を導び
き、その油圧をピストン部の主油圧受面のみで受
け、このピストン部が倍力された押圧力を出力軸
に伝え、他方、車体の積荷重量が所定値を上回る
時、油路側の油圧をピストン部の主油圧受面と副
油圧受面とで受け、ピストン部がより倍力された
押圧力を出力軸に伝えるように作用する。

以下、本考案を添付図面と共に説明する。第２
図にはブレーキ力のマスタシリンダ１とブレーキ
ペダル２との間に配設される油圧可変倍力装置３
を示した。この油圧可変倍力装置はパワーステア
リング４に用いられるオイルポンプ５やアキユム
レータ（図示しないポンプ要素との間に分流弁を
付加してもよい）６に対し、パワーステアリング
と共に、並列的に接続される。マスタシリンダ１
は油圧パイプを介し、各ホイールシリンダ７に接
続されており、マスタシリンダの加圧作動に連動
し、各ホイールシリンダが各車輪８にブレーキ力
を加えるよう形成される。

油圧可変倍力装置３は第３図に示すように、枠
体９内にブレーキペダル２と連結される入力軸１
０と、これと同一線上に配備され、かつ、マスタ
シリンダ１内の図示しないピストンに押圧力を加
える出力軸１１とを各々摺動自在に支持する。こ
の出力軸の入力軸１０側にはピストン部１２が一
体的に形成され、これは戻しばね２０により停止
位置P0に押圧支持される。ピストン部１２はそ
の入力軸１０側端に主油圧受面１４を形成され、
これを主油圧室１５に対向させている。主油圧室
１５は枠体９内に形成されている中央穴３０の右
端部により形成されており、ここには入力軸１０
の押圧端１０１が突入している。

ピストン部１２はその長手方向に沿つてその外
径を段状に変化させており、主油圧受面１４と同
一の外径D1を有する第１ピストン部１２１と、
これに続く外径D2（D1＜D2）の第２ピストン部
１２２とで形成される。主油圧受面１４よりピス
トンの長手方向に所定長離れた位置は段部が形成
され、これは副油圧受面としての環状油圧受面１
２３として形成される。枠体９はその内部の中央
穴３０に続き、内径を増大させた第２中央穴３１
を形成され、両穴の連結部はテーパ状のストツパ
壁９０１として段状に形成される。このストツパ
壁９０１は環状油圧受面１２３と近接可能であ
り、枠体内に向かう開口９０２が形成される。こ
の開口はオイルポンプ５側につづく油路上にある
主油圧室１５と連通可能な副油路２２に連結す
る。この副油路は途中に三方弁として働く切換弁
２３を備え、この切換弁がオンすると副油路２２
が連通し、オフすると副油路２２は断たれ、開口
９０２側の油は第２中央穴３１を介しリザーバ２
４側に導かれる。なお、この切換弁はコントロー
ラ２５に接続される。コントローラ２５は車両の
積荷重量を検出する荷重センサ２６の出力に基づ
き、これが設定値を上回ると切換弁２３にオン信
号を出力する。第１ピストン部１２１の中央には
その中心線に沿つてガイド穴３３が形成され、
これに摺動自在にスプール弁１６が嵌合する。ガ
イド穴３３は主油圧室１５に一端を開口させてい
る。しかも、その内周壁には第１ピストン部１２
１をその外径方向に貫通する流入穴３４と、第１
ピストン部１２１をその長手方向に貫通する流出
穴３５とが形成される。流入穴３４は、中央穴３
０の内周壁にその長手方向に沿つて形成される長
溝３６に常時連通しており、この長溝３６を介し
ポンプ５側に連通する。流出穴３５は常時第２中
央穴３１を介しリザーバ２４に連通する。スプー
ル弁１６はその中央に連絡穴１６１をスプール弁
の全長にわたり形成され、これにより、ほぼ両端
部間の圧力差を除去している。このスプール弁は
そのガイド穴３３の底壁との間に戻しばね３７を
挟持しており、このばねが主油圧室側対向端を入
力軸の押圧端１０１と常時当接するよう支持す
る。なお、入力軸の押圧端１０１はガイド穴３３
の内壁に鍔部を介し嵌合している。スプール弁１
６はその中央の連絡穴１６１よりスプール弁の周
面に向つて伸びる流出枝穴１６２と流入枝穴１６
３をそれぞれ形成される。入力軸１０が停止位置
P1にある時、スプール弁１６は第３図に実線で
示す停止位置P2にある。この場合において、流
出穴３５に流出枝穴１６２が連通し、流入穴３４
と流入枝穴１６３とは所定量離れるよう形成され
る。

このような油圧可変倍力装置３の作動を説明す
る。図示しないエンジンの駆動により、油圧ポン
プ５が作動し、アキユムレータ６を介し、パワー
ステアリング装置４と共に、油圧可変倍力装置３
が圧油を受ける。まず積荷重量が少ないとコント
ローラ２５はオン信号を発しないため、開口９０
２は低油路側のリザーバ２４に連通する。この状
態でブレーキペダル２を踏むと、入力としての踏
力F1を受けた入力軸１０は初期作動時にスプー
ル弁１６を停止位置P2より第４図に示す作動位
置P3に向け踏力F1の値に応じた量だけ摺動する。
すると、流出穴３５は閉じ、流入穴３４が流入枝
穴１６３に重り始め、両者の重なりによる開口量
に応じた値の圧油が主油圧室１５に流入する。こ
の時点では入力軸１０からの踏力F1が戻しばね
３７を介しピストン部１２に加わると共に、面積
S1（＝π・D1²／４）の主油圧受面１４に油圧に
基づく油圧力F2が加わる。このため、これら油
圧の合力としての１段出力F3（第５図参照）が出
力軸１１に作用することになり、この出力により
マスタシリンダ１が作動し、マスタシリンダから
の圧油により、各ホイールシリンダ７がブレーキ
力を発生させる。

一方、積荷重量が設定値を超えていると、コン
トローラ２５はオン信号を切換弁２３に出力し、
これにより、主油圧室１５と開口９０２は連通す
る。この状態でブレーキペダル２を踏むと、踏力
F1により、まず、スプール弁１６が踏力F1の値
に応じた量だけ切換作動して、主油圧室１５に所
定レベルの圧油が供給される。すると、この圧油
は副油路２２を通り、環状油圧受面１２３にも作
用する。このため、ピストン１２は主油圧受面１
４に加え環状油圧受面１２３にも圧油を受け、実
質的に直径D2の面積S2（＝π・D2²／４）の円形
面に油圧力F4を受け、この油圧力F4と踏力F1の
合力を２段出力F5としてマスタシリンダ１側へ
作用させる。２段出力F5は１段出力F3より大き
く、これに基づく各ホイールシリンダ７のブレー
キ力も増大する。なお、上述の軽積時と積車時と
における各々の入力に対する出力の変化を第６図
に示した。

油圧可変倍力装置３は、第６図からも明らかな
ように、入力としての踏力F1を一定としても、
倍力比がピストン部１２の面積変化（S1，S2）
に応じて変化するため、軽積時（破線で示した）
Ｃの一段出力F3より積車時（実線で示した）ｄ
の２段出力の方が常に大きく、積車時にあえてブ
レーキペダル２を強く踏まなくてもブレーキ力を
比較的大きく作用させることができ、積車時に運
転者の足の疲労を低減させることができる。特
に、この油圧可変倍力装置はピストン部１２のガ
イド穴３３内にスプール弁１６を嵌装しており、
枠体９の外径が比較的小さい割に大きな主油圧受
面１４を形成できる利点がある。しかも、スプー
ル弁用のガイド穴を別途枠体９に形成する必要も
なく、枠体形状の簡素化を計れる利点もある。

上述の処においてピストン部は主油圧受面を形
成した第１ピストン部１２１より更に１段外径の
大きな第２ピストン部１２２を形成していた。こ
れに加え、第２ピストン部１２２より更に大きな
外径の第３ピストン部（図示せず）を段状に順次
形成し、図示しない切換弁で各環状油圧受面への
油の油路を順次切換る構成としてもよい。この場
合、より、積荷重量に適したブレーキ力を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の油圧倍力装置による入力−出力
特性線図、第２図は本考案の一実施例としての油
圧可変倍力装置の概略構成図、第３図は同上装置
の主要部断面図、第４図は同上装置のスプール弁
の作動説明図、第５図は同上装置のピストン部の
作動説明図、第６図は同上装置の入力−出力特性
線図をそれぞれ示している。 １……マスタシリンダ、２……ブレーキペダ
ル、３……油圧可変倍力装置、１０……入力軸、
１１……出力軸、１２……ピストン部、１２３…
…環状油圧受面、１４……主油圧受面、１５……
主油圧室、１６……スプール弁、２２……副油
路、２３……切換弁、３３……ガイド穴。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ペダルの踏力により軸方向に移動する入力軸
   と、ブレーキ用マスタシリンダに押圧力を加える
   出力軸と、油圧を受けることにより同出力軸を上
   記ブレーキ用マスタシリンダ方向へ押圧する押圧
   力を発生する主油圧受面を有するとともに同出力
   軸と一体的に設けられ上記入力軸の移動に応じて
   移動するピストン部と、油圧源から同主油圧受面
   に油を送る油路に設けられるとともに上記入力軸
   に連結されて同入力軸の移動に応じて同主油圧受
   面に供給される油圧を調整するスプール弁とから
   成るものにおいて、上記スプール弁を上記軸方向
   に沿つて上記ピストン部に形成されたガイド穴に
   摺動可能に内嵌するとともに、上記ピストン部に
   形成されるとともに油圧を受けることにより同ピ
   ストン部の出力軸押圧力を助勢する押圧力を発生
   する副油圧受面と、油圧源から同副油圧受面に油
   圧を加える副油路と、同副油路に配設され同副油
   路を開閉する切換弁と、車体に設けられた積荷重
   量を検出するセンサからの信号により積荷重量が
   所定値よりも多いときに同切換弁に開信号を送る
   コントローラとを設けたことを特徴とする油圧可
   変倍力装置。