JPH04135960A - 車両用ブレーキの液圧倍力装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ブレーキペダルの踏力を液圧制御により倍力
してマスタシリンダに加える車両用ブレーキの液圧倍力
装置に関する。

［従来の技術］ 従来、作動応答性を高め、且つ入力ストロークを減らす
ことを狙った液圧倍力装置としては、特開昭６０−５２
０１５号或いは特開昭６２−２４４７５０号ような例が
知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、特開昭６０−５２０１５号にあっては、
構造が非常に複雑であり、コストが高いという問題があ
った。また特開昭６２−２４４７５０号にあっては、構
造は簡単であるが、出力に比例したペダル反力を正確に
得るのが困難と言う問題があった。

このような問題を解決するためには、倍力ビストンを二
重にして少ない作動液量で倍力することが考えられる。

ピストンを二重にして少ない液量で作動される例として
は、第６図に示す自動変速機のブレーキサーボ装置が知
られている（昭和５５年山海堂発行「自動車光学全書」
第９巻「動力伝達装ａＪ第２２４頁の図３．１４９参照
）。

このブレーキサーボ装置は、液圧をサーボシリンダ５０
に供給した場合、サーボピストン５２はリターンスプリ
ング５４の力で非作動状態に保持されているため、最初
はサーボピストン５２の中の第２ピストン５６が動いて
レバー５８を介してドラム６２のブレーキバンド６０を
締める。

一般にブレーキバンド６０は遊びを有するため、最初は
軽い力で締まるので、小径の第２ピストン５６の作動で
ブレーキバンド６０の遊びを詰める。

その後はブレーキバンド６０を締めるのに大きな力を要
するので液圧が上昇する。このためサーボピストン５２
がリターンスプリング５４に打ち勝って動き始める。そ
してサーボピストン５２が一定量ストロークした所でサ
ーボピストン５２の底部に設けられた弁６４が閉鎖し、
サーボピストン５２と第２ピストン５６との間の液圧を
密閉したままストロークする。従って、小径の第２ピス
トン５６がストロークした分だけ単一のピストンの場合
に比べ作動液量が少なくて済むことになる。

このようなブレーキサーボ装置をブレーキの倍力装置に
応用すれば、同様に作動液量が少なくて済むので、応答
性の向上を図ることが可能であり、更にペダルストロー
クを十分に低減できることか期待される。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、倍
力ビストンに二重ピストンを利用して応答性の向上とペ
ダルストロークの低減を図るようにした車両用ブレーキ
の液圧倍力装置を提供するとともに出力（ブレーキ力）
により正確に比例したペダル反力を得ることを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するため本発明は次のように構成する。

尚、実施例中の番号を併せて示す。

本発明の車両用ブレーキの液圧倍力装置は、二重ピスト
ンを倍力ビストンに応用した構造として、シリンダ穴を
備えた倍力シリンダ１と；倍力シリンダ１に摺動自在に
挿入した第１ピストン３と； 倍力シリンダ１と第１ピストン３との間に形成された第
１ブースト室１５と； 第１ピストン３の前進側に摺動自在に挿入されマスタシ
リンダへのプッシュロッド１９を押圧する第２ピストン
５と； 第１ピストン３と第２ピストン５との間に形成された第
２ブースト室１６と； 第１ブースト室１５と第２ブースト室１６との間に設け
られ、両者間の通路を開閉するバルブ１８と； 第１ピストン内に設けられ、踏力を受けて前進する入力
プランジャ１４と第１ピストン３との相対位置関係に応
じて液供給穴２３から第１ブースト室内１５に供給する
液圧を制御する制御弁１０と； を備え、 更に入力プランジャ１４に第２ブースト室１６内の液圧
を作用させる構造としたことを特徴とする。

［作用］ このような構成を備えた本発明による車両用ブレーキの
液圧倍力装置によれば、第１ピストン３、第２ピストン
５、第１ブースト室１５、第２ブースト室１６及び弁１
８を備えた二重ピストン構造に加え、第１ピストン３と
入力プランジャ１４との相対位置関係によって第１ブー
スト室１５への液圧供給を制御する制御弁１０を設けた
ため、第２ピストン５が第１ピストン３に対しストロー
クした分だけ入力プランジャ１４のストロークを減らす
ことができる。

また第１ピストンが動き始めるのは、出力が一定値に達
してからなので、所謂遊びストロークが大きくても、第
２ピストン５だけでストロークさせることができ、スト
ロークの低減効果は大きい。

更に、第１ピストン３と第２ピストン５との間に形成さ
れた第２ブースト室内の液圧を入力プランジャ１４の端
面に作用させることにより、倍力装置のマスタシリンダ
に対する出力に比例した反力を入力プランジャ（入力側
）１４に伝えることができ、常にブレーキペダルの踏力
に比例した出力を得ることができる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示した実施例構成図である
。

第１図において、１は倍力シリンダであり、マスタシリ
ンダ側（左側）より大径シリンダ穴１ａ及び小径シリン
ダ穴１ｂを設けている。倍力シリンダ１の中には倍力ビ
ストン体２が摺動自在に挿入されている。倍力ビストン
体２は大径シリンダ穴りａ内を摺動する第１ピストン３
を有し、第１ピストン３の内側に形成したスモールシリ
ンダ穴４の中に第２ピストン５を摺動自在に設けている
。

この第１ピストン３と第２ピストン５により二重ピスト
ンが構成される。第２ピストン５の左側にはリターンス
プリング２２の支持をもってプッシュロッド１９が設け
られ、プッシュロッド１９により左側に設置する図示し
ないスマタシリンダのプライマリピストンを押すように
なる。

第１ピストン３を左側に備えた倍力ビストン体２の小径
シリンダ穴１ｂの挿入部分に続いてはピストンスリーブ
６がねじ込みにより一体に固定される。ピストンスリー
ブ６の中には入力プランジャ１４が組込まれ、右側より
ブレーキペダルの踏力を受ける。ピストンスリーブ６の
右端にはピストンリテーナ７がねじ込みにより固定され
、ピストンリテーナ７と倍力シリンダ１側に固定したカ
バー２０との間に軽い張力のリターンスプリング２１を
装着している。更にピストンスリーブ６の外側には弾性
体としてのクツションスプリング９が組込まれ、クツシ
ョンスプリング９は一端をリターン部材８の内側の端面
に当接し、他端をピストンスリーブ６の上端に固定した
ピストンリテーナ７に当接している。

再び第１ピストン３及び第２ピストン５側を見ると、第
１ピストン３の右端面と倍力シリンダ１のシリンダ穴段
付端面との間に第１ブースト室１５を形成している。ま
た第２ピストン５の端面とスモールシリンダ穴４の底部
との間に第２ブースト室１６を形成しており、第２ブー
スト室１６には倍力ビストン体２内に設けた反力ビスト
ン１３の右端が位置している。尚、第２ピストン５の右
側の軸部は反力ビストン１３の中に摺動自在に組込まれ
、内部に液通路を備えている。

第１ピストン３の中には第１ブースト室１５と第２ブー
スト室１６との間の連通路を開閉する弁としての一方向
バルブ１８が組込まれており、第１ピストン３の右端が
外力シリンダ１のシリンダ穴段付部に当接する図示の非
作動状態（初期状態）にあっては開放状態におかれてい
る。

倍力ビストン体２の中に組込まれた反力ビストン１３の
右側小径部の外側には、第１ブースト室１５に対する倍
力液圧を制御するための制御バルブ１０が設けられる。

制御バルブ１０はバルブスプリング１２で右側に付勢さ
れた状態で組込まれており、外側に設けたバルブスリー
ブ１１にテーパー状の弁部を当接し、図示の状態で入力
液室１７と第１ブースト室１５の連通を遮断している。

この制御バルブ１０による倍力液圧の制御は後の動作説
明で詳細に説明する。

倍力シリンダ１には外部からの液圧を受ける供給穴２３
と、外部に液圧を排出する排出穴２７が設けられている
。供給穴２３は入力液室１７に連通している。排出穴２
７はリターン部材８、クツションスプリング９の組込部
分、ピストンスリープロを介して入力プランジャ１４の
内部流路に連通している。

供給穴２３に対しては外部に設けたモータ２４によって
駆動されるポンプ２５及びアキュームレータ２６からの
倍力用の液圧が供給される。排出穴２７からの液はりサ
ーバタンク２８に通じている。

次に第１図の実施例の動作を説明する。

第２図は第１図の実施例における非作動状態における主
要部を取出して示す。第２図の非作動状態にあっては、
一方向バルブ１８が開いていることから第１ピストン３
の第１ブースト室１５と第２ピストン５の第２ブースト
室１６とは連通している。また制御バルブ１０はバルブ
スプリング１２の抑圧を受けてテーパー状の弁部を外側
のバルブスリーブ１１に当接しており、制御バルブ１０
の内側を入力液室１７に連通した外側から切離している
。このため第２ブースト室１６は開放状態にある一方向
バルブ１８を介して第１ブ〜スト室１５に連通した後、
反力ビストン１３の外側を通って制御バルブ１０の内側
に連通し、更に制御バルブ１０のバルブスリーブ１１に
対する閉鎖部分から外側に連通した後、入力プランジャ
１４の内部流路を介して排出穴２７に連通している。

この第２図に示す非作動状態でブレーキペダルを踏込ん
で入力プランジャ１４が左側に移動すると、まず入力プ
ランジャ１４と制御バルブ１０が接触し、第１ブースト
室］−５から排出穴２７に通じる液路が遮断される。更
に入力プランジャ１４が移動すると、第３図の主要部を
取出して示した作動状態の説明図に示すように、バルブ
スリーブ１１から制御バルブ１０が押し離され、入力液
室１７から第１ブースト室１５に通ずる液路が開く。

このため、液圧は第１ブースト室１５及び開放状態にあ
る一方向バルブ１８を介して第２ブースト室１６に供給
される。

ここで入力液室１７には外部より倍力用の液圧が作用し
ているので、入力液室１７に左端面を位置させたリター
ン部材８は液圧により右側に押されている。

第４図は第１図の実施例における各部の断面積Ａ１〜Ａ
５を示している。この第４図から明らかなように、入力
液室１７によるリターン部材８の液圧作用面積は・（Ａ
４−Ａ５）であり、この液圧作用面積に入力液圧を掛は
合せた力で常に右側に押されている。液圧によるリター
ン部材８を右側に押す力はクツションスプリング９を介
してピストンリテーナ７に伝えられ、一体に固定したピ
ストンスリーブ６を介して第１ピストン３を備えた倍力
ビストン体２を右側に押している。

従って第２図に示すように、制御バルブ１０が開いて第
１ブースト室１５及び第２ブースト室１６に液圧が供給
された初期状態にあっては、第１ピストン３は入力液室
１７の液圧による右側に押す力を受けて動かず、第２ピ
ストン５は第２ブースト室１６の液圧によりリターンス
プリング２２の張力に打ち勝って左側に移動を始め、同
時にプッシュロッド１９を移動させる。

ペダル踏み込みの最初はマスタシリンダを押すのに要す
る力が小さくて良いので、第２ピストン５の液圧作用面
積Ａ２に作用する液圧だけで充分に押すことができる。

この時、第１ピストン３にも液圧作用面積（Ａｌ−Ａ６
）に対する液圧の作用で左側へ押す力が生じ、この力に
よりクツションスプリング９が撓んで一体に連結された
ピストンリテーナ７、ピストンスリーブ６及び第１ピス
トン３が液圧に応じて若干左へ移動する。

第２ピストン５が更に左側へ進むとマスタシリンダを押
すのに要する力が増大するので、液圧も増大し、クツシ
ョンスプリング９の撓みも大きくなって第１ピストン３
の移動量も増大する。このため、第１ピストン３が一定
のストローク位置に達すると一方向バルブ１８が閉じ、
第２ブースト室１６が密閉される。

第２ブースト室１６が密閉された後は第１ピストン３の
第１ブースト室１５に作用する液圧力がリターンスプリ
ング２１の張力や入力液室１７の液圧によりリターン部
材８に作用する液圧力に打ち勝って第１ピストン３が第
２ピストン５を内蔵したまま左側へ移動してマスタシリ
ンダを押すようになる。

この間、第２ブースト室１６の液圧が液圧作用面積Ａ３
を有する反力ビストン１３に作用し、入力プランジャ１
４を介してブレーキペダルを右側に押す。即ち、ブレー
キペダルは反力ビストン１３に作用する液圧力に相当す
る踏力（入力）を必要とすることになる。

一方、マスタシリンダを押す力（出力）はプッシュロッ
ド１９を介して第２ピストン５から出力されるので、プ
ッシュロッド１９のリターンスプリング２２の張力を無
視すると、第２ブースト室１６の液圧Ｐ１はプッシュロ
ッド１９の出力を第２ピストン５の液圧作用面積Ａ２で
除した値、Ｐｌ−（出力）／Ａ２ となる。従って第１図の倍力装置の倍力比は、倍力比−
出力／入力−Ｐ１ｘＡ２／Ｐ１ｘＡ３Ａ２／Ａ３ となる。

第５図は本発明の他の実施例を示した実施例構成図であ
り、この実施例にあっては第１図の実施例に示したポペ
ット弁体を用いた一方向バルブ１８をポール弁を用いた
一方向バルブ１８とし、また第１ピストン３を一体に備
えた倍力ビストン体２内に組込んだ制御バルブ１０とし
てスプールバルブ構造としたことを特徴とし、入力プラ
ンジャ１４は制御バルブ１０と一体に形成され、リテー
ナ７もバルブスリーブ６と一体に形成されている。

また反力ビストン１３と第２ピストン５は第１図の実施
例とは逆に第１ピストン３に軸穴を設け、この軸穴に反
力ビストン１３を挿入した構造としている。

それ以外の構造は第１図と実質的に同じてあり、動作も
第１図の実施例と同しになる。

尚、上記の実施例では、制御ピストン３とリターン部材
８を分離して間にクツションスプリング９を設けた構造
としているが、クツションスプリング９を設けずに制御
ピストン３にリターン部材８を一体化した実施例も、ピ
ストン二重化を基本とする本発明の範囲に含むものであ
る。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、二重ピストンを採
用すると共に、倍力制御弁を入力プランジャと第１ピス
トンとの相対位置関係で制御することにより、第２ピス
トンが最初にストロークする分だけペダルストロークを
減らすことができ、大きなストローク低減効果を得るこ
とができる。

また第２ピストン側に封じ込めた第２ブースト室内の液
圧力を入力プランジャに作用させることで、倍力装置の
出力に比例した反力を入力側に伝達でき、常にブレーキ
ペダルの踏力に比例した出力を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した実施例構成図。 第２図は第１図の主要部を取出して示した非作動状態の
説明図； 第３図は第１図の主要部を取出して示した作動状態の説
明図。 第４図は第１図における各部の断面積を示した説明図； 第５図は本発明の他の実施例を示した実施例構成図； 第６図は従来の二重ピストンを用いたサーボブレーキ装
置の説明図である。 図中、 １：倍力シリンダ １ａ・大径シリンダ穴 １ｂ＝小径シリンダ穴 ２、倍力ビストン体 ３：第１ピストン ４ニスモールシリンダ穴 ５、第２ピストン ６、ピストンスリーブ ７、ピストンリテーナ ８・リターン部材 ９：クツションスプリング（弾性体） １０：制御バルブ（制御弁） １１：バルブスリーブ １２：バルブスプリング １３：反力ビストン １４：入力プランジャ １５：第１ブースト室 １６：第２ブースト室 １７：入力液室 １８ニ一方向バルブ １９：プッシュロッド ２０：カバー ２１．２２： ２３：供給穴 ２４：モータ ２５：ポンプ ２６：アキュームレータ ２７：排出穴 ２８：リザーバタンク リターンスプリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダ穴を備えた倍力シリンダ１と；該倍力シ
   リンダ１に摺動自在に挿入した第１ピストン３と； 該倍力シリンダ１と第１ピストン３との間に形成された
   第１ブースト室１５と； 前記第１ピストン３の前進側に摺動自在に挿入されマス
   タシリンダへのプッシュロッド１９を押圧する第２ピス
   トン５と； 前記第１ピストン３と第２ピストン５との間に形成され
   た第２ブースト室１６と； 前記第１ブースト室１５と第２ブースト室１６との間に
   設けられ、両者間の通路を開閉するバルブ１８と； 前記第１ピストン３内に設けられ、踏力を受けて前進す
   る入力プランジャ１４と前記第１ピストン３との相対位
   置関係に応じて液供給穴２３から前記第１ブースト室内
   １５に供給する液圧を制御する制御弁１０とを備えた車
   両用ブレーキの液圧倍力装置に於いて、 前記入力プランジャ１４に前記第２ブースト室１６の液
   圧を作用させるように構成したことを特徴とする車両用
   ブレーキの液圧倍力装置。