JPH04328066A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブレーキペダルの踏力
を液圧によるピストン駆動で倍力してマスタシリンダに
伝える車両用ブレーキの液圧倍力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用ブレーキの液圧倍力装置と
しては、例えば特開昭６０−５２０１５号公報或いは特
開昭６２−２４４７５０号公報等のものが知られている
。即ち、従来の液圧倍力装置は、マスタシリンダとプレ
ーキペダルの間に同軸に制御バルブを一体に備えた倍力
ピストン機構を配置し、ブレーキペダルの押し込みによ
る制御バルブの動作で倍力ピストンを液圧駆動し、ペダ
ル踏力を倍力してマスタシリンダに伝えている。

【０００３】しかし、このような従来の液圧倍力装置に
あっては、次のような問題点がある。第１に、液圧倍力
装置の車体への取付け面とマスタシリンダへの取付け面
との間の距離が長く、マスタシリンダも含めた全長が長
い。第２に、倍力制御において液圧シール類の摩擦抵抗
が大きく影響し、出力のヒステリシスが大きく、入力に
対する出力の精度が低く、比例的な倍力制御ができにく
い。

【０００４】第３に、入力ストロークを出力ストローク
より小さくすることが困難である。そこで本願発明者等
にあっては、倍力ピストンをマスタシリンダ中心線上と
離れた位置に配置すると共に両者を入力レバーと出力レ
バーでなるリンク機構で連結した液圧倍力装置を提案し
ている。即ち、液圧倍力装置のケースに中間部Ａを支持
された出力レバーを設け、出力レバーの一端を出力部材
を介してマスタシリンダと連結すると共に、他の一端を
入力レバーは他の一端を入力部材と連結すると共に中間
部を倍力ピストンと連結する。更に入力レバーの他の中
間部と液圧制御バルブとを連結した構造としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなリンク機構と倍力ピストンを組合せた液圧倍力装置
によれば、液圧シール部材の摺動抵抗によってブレーキ
の効き始めの踏力が大きくなってしまう問題は解消でき
るが、効き始め踏力を大きくする要因は液圧シールの摺
動抵抗以外にマスタシリンダ以降のホイールシリンダに
至る各部の内部摺動抵抗や各部リターンスプリングの荷
重等があり、依然としてブレーキが効き始める際のペダ
ル踏力が大きいという問題があった。

【０００６】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、ブレーキ効き始めのペダル踏力を極
めて小さくできるようにした車両用ブレーキの液圧倍力
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【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、実施例図面中の符号
を併せて示す。まず本発明は、マスタシリンダとブレー
キペダルの間に設けられ、ペダル踏力を倍力してマスタ
シリンダに伝達する車両用ブレーキの液圧倍力装置を対
象とする。

【０００８】このような車両用ブレーキの液圧倍力装置
として本発明にあっては、一端を出力部材３と連結した
出力レバー２と一端を入力部材５と連結した入力レバー
４とを設け、出力レバー２の他端と入力レバー４の他端
とを揺動可能に連結し、出力レバー２の中間部Ａをケー
ス１に回動自在に支持し、入力レバー４の中間部Ｅと倍
力ピストン６とを連結し、入力レバー４の他の中間部を
液圧制御バルブ７とを連結する。

【０００９】更にブレーキ効き始めのペダル踏力を低減
するために、液圧供給による倍力ピストン６の移動で弾
性体（リターンスプリング）３４により予め設定した初
期荷重Ｆｏ　を出力レバー２の中間部に加えるジャンプ
アップ部材３７を設けたことを特徴とする。ここで倍力
ピストン６のピストンロッド１９と入力レバー４の受け
部１８が当接する部分に、制御バルブ７が倍力シリンダ
６に液圧供給を始めるまでの入力レバー４の遊びを設定
する隙間Ｌを設ける。

【００１０】

【作用】このような構成を備えた本発明の液圧倍力装置
によれば次の作用が得られる。ブレーキペダルの踏み込
みに応じて入力レバー４が動くと、まず制御バルブ７が
作動して倍力シリンダ２０に液圧を供給し倍力ピストン
６が動きはじめる。倍力ピストン６はまずスプリング３
４を介して出力レバー２を押圧する。更に液圧が供給さ
れるとピストンロッド１９が入力レバー２を押すことに
なる。

【００１１】最初のスプリング３４を介して出力レバー
２を押す力は単純に出力部材３に伝達され、倍力比には
関係せず、ブレーキの効き始めに必要なジャンプアップ
値としての初期荷重Ｆｏ　を加える。つまり、マスタシ
リンダを押す出力値は制御バルブ７が開くとただちにス
プリング３４の荷重に相当する力が出力され、更に入力
値にレバー比で決まる倍力比を乗じた値が上乗せされる
ことになる。

【００１２】このジャンプアップ値をマスターシリンダ
以降のホイールシリンダに至る各部の内部摺動抵抗や各
部リターンスプリングの荷重等にほぼ等しくなるように
設定すれば、ブレーキが効き始めるペダル踏力を極めて
小さな値にすることができる。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示した断面説明図
である。図１において、１は本発明の液圧倍力装置のケ
ースであり、右側に車体への取付面８を形成し、左側に
マスタシリンダ９への取付面１０を形成している。ケー
ス１内には出力レバー２が設けられ、出力レバー２は軸
１２によりケース１の支持部材１４に対し回転自在に装
着されている。支持部材１４はボルト１３によりケース
１に固定される。軸１２にはコイル状に巻かれたリター
ンスプリング１５が装着され、一端を支持部材１４に係
着し、他端を出力レバー２に係着し、出力レバー２を右
回りに付勢して図示の初期位置に保持している。

【００１４】出力レバー２の下端には軸１６によって入
力レバー４が回動自在に装着される。入力レバー４は上
端に受け部１７を形成しており、受け部１７に入力部材
５の先端を当接している。入力部材５の後端は軸４７に
よりブレーキレバー４５に連結される。ブレーキレバー
４５は下側にブレーキペダル（図示せず）を備え、上端
を軸４６により車体側に回動自在に支持している。この
ため、ブレーキペダルを踏み込むと軸４６を中心にブレ
ーキレバー４５は回動し、入力部材５を前進させるよう
になる。

【００１５】出力部材２の上端は軸１１により破線で示
すリンク部材４３に連結され、リンク部材４３は軸４４
によりガイド部材４１に連結され、ガイド部材４１の先
端にマスタシリンダ９のピストンを押圧する出力部材３
を装着している。ガイド部材４１は後ろ側にガイド穴４
２を設けており、ガイド穴４２を入力部材５の中間部に
嵌め入れている。

【００１６】図２は図１のガイド部材４１の部分を取り
出して示した平面断面図であり、出力レバー２の左右（
図示では上下）に２枚に分かれており、軸１１によって
リンク部材４３の一端に連結され、リンク部材４３の他
端は軸４４により下側に開口した箱型のガイド部材４１
の側面に連結されている。従って出力レバー２の動きは
リンク部材４３、ガイド部材４１を介して出力部材３に
伝達される。

【００１７】ガイド部材４１の後ろ側のガイド穴４２は
ブレーキレバー４５による入力部材５の動きに対し上下
方向の動きが最も少ない中間部に嵌め入れている。従っ
て、ガイド部材４１が後ろ側のガイド穴４２の部分で上
下方向の動きが少なく、且つ出力部材３の先端のマスタ
シリンダのピストン当接部の軸支面５０上で上下の動き
がないことから、出力レバー２の軸１２を中心に揺動回
転しても、出力部材３を中心軸線５０に沿って移動させ
ることができ、上下方向の動きを抑えることでマスタシ
リンダ９のピストンに加わるサイドフォースを最小限に
抑えている。

【００１８】再び図１を参照するに、ケース１の下側に
は倍力シリンダ２０が形成され、倍力シリンダ２０の中
に倍力ピストン６を摺動自在に組み込んでいる。倍力ピ
ストン６の先端側には液圧シール２１が設けられ、液圧
シール２１の内側に液圧室２２を形成している。倍力ピ
ストン６の内部にはピストンロッド１９が収納される。

【００１９】ピストンロッド１９の先端は入力レバー４
に形成した受け部１８の中に位置しているが、図示の初
期状態ではロッド先端と受け部１８の間には隙間が形成
されている。また、ピストンロッド１９の両側の鍔部に
はリテーナ３５と３６が組み込まれ、リテーナ３５と３
６の間にジャンプアップ特性の初期荷重を与えるための
スプリング３４を組み込んでいる。右側のリテーナ３６
は一体にジャンプアップ部材３７を備えており、ジャン
プアップ部材３７は出力レバー２の軸部１２と１６の間
に連結されている。

【００２０】即ち、図３に取り出して示すようにリテー
ナ３６を一体に備えたジャンプアップ部材３７は２枚構
成の出力レバー２に軸部３８により連結されており、図
示の初期位置で入力レバー４の受け部１８とピストンロ
ッド１９の先端の間に遊びを設定する隙間Ｌを設けてい
る。このため、入力レバー４の遊びＬ内での初期的な動
きで後の説明で明らかにする制御バルブ７より倍力シリ
ンダ２０の液圧室２２に作動液圧が供給されて倍力ピス
トン２０がストロークすると、まずスプリング３４を圧
縮し、スプリング３４のセット荷重で決まる初期荷重Ｆ
ｏ　を出力レバー２に加え、リンク部材４３、ガイド部
材４１及び出力部材３を介してマスタシリンダ９のピス
トンロッドに加える。

【００２１】この倍力シリンダ９の液圧供給による初期
的な移動でスプリング３４を介して出力レバー２を押す
力は、倍力比に関係なく単純に出力部材３に伝達される
。即ち、マスタシリンダ９を押す出力値は、後の説明で
明らかにする制御バルブ７が開いて倍力シリンダ２０に
液圧が供給されると、倍力ピストン６の作動で直ちにス
プリング３４のセット荷重に相当する力Ｆｏ　が出力さ
れ、その後の入力値の増加に伴い入出力レバー２，４の
レバー比で決まる入力値に倍力比を乗じた値が上乗せさ
れて出力されることになる。

【００２２】この入出力関係は図７に示すように、横軸
に入力、縦軸に出力とブレーキ力をとってグラフで表わ
すと、入力が制御バルブ７を動かすのに要する値に達し
たところで出力が実線の特性に示すようにＦｏ　分だけ
ジャンプアップすることになる。そこで、このジャンプ
アップ値Ｆｏ　をマスタシリンダ以降のホイールシリン
ダに至る各部の内部摺動抵抗や各部リターンスプリング
の荷重等にほぼ等しくなるように設定すれば、図７に破
線で示すブレーキ特性から明らかなように、ブレーキが
効き始める際のペダル踏力、即ち入力は極めて小さな値
とすることができる。

【００２３】図４は図１のケース１内を入力部材５側か
ら見て示した断面説明図である。図４において、ケース
１の支持部１４に装着された軸１２には左右２枚に分か
れた出力レバー２が回動自在に連結され、出力レバー２
の下端に軸１６によって入力レバー４が連結されている
。入力レバー４の上端には受け部１７が形成され、受け
部１７の中に入力部材５の先端が当接している。尚、出
力レバー２の出力部材３側への連結は省略している。 軸１６による入力レバー４と出力レバー２の連結部分の
ケース１側には液圧シリンダ２０が形成され、液圧シリ
ンダ２０の中に倍力ピストン６を組み込んでいる。

【００２４】更に、液圧シリンダ２０の左側のケース１
内には制御バルブ７が組み込まれている。図５は図４の
制御バルブ７を取り出して示した側面断面図である。図
５において、制御バルブ７はケース１内にスプール穴２
８を形成し、スプール穴２８の中にスプール２７を摺動
自在に組み込んでいる。スプール穴２８にはポンプより
液圧を供給するポンプポートＰ、倍力シリンダ２０に液
圧を供給するコントロールポートＣ及びタンクに連通す
るタンクポートＴが開口している。

【００２５】スプール２７の右側にはケース１に一体に
形成された支持部２４に軸２３をもって支持したバルブ
レバー２５の先端が係合される。バルブレバー２５は中
間部に長穴２６を有し、長穴２６の中に入力レバー４よ
り延在したバルブ作動部材４ａを嵌め入れている。初期
状態でスプール２７は図示の位置にあり、コントロール
ポートＣをタンクポートＴに連通している。ペダル踏込
みにより入力レバー４が押し込まれるとバルブレバー２
５を介してスプール２７が押し込まれ、タンクポートＴ
に対するコントロールポートＣの連通を遮断すると同時
にコントロールポートＣをポンプポートＰに連通し、倍
力シリンダ２０の液圧室に作動液圧を供給する。この作
動液圧の供給により倍力ピストンが移動すると入力レバ
ー４を介してバルブレバー２５が初期位置に戻り、入力
移動量と出力移動量がほぼ一致した時点で再び図示の初
期位置に戻る。

【００２６】図６は図１の実施例をリンク構成にて示し
た説明図である。尚、出力部材３については直接出力リ
ンクに連結しているが、実際にはリンク部材４３及びガ
イド部材４１を介して連結される。図６において、出力
レバー２はケース１に対しＡ点により揺動回転自在に支
持される。出力レバー２の下端はＣ点により入力レバー
４に連結される。入力レバー４の上端は入力部材５にＤ
点で連結される。入力部材５の中間のＦ点には制御バル
ブ７が連結される。入力レバー４のＦ点は出力レバー２
のＡ点に初期状態で重なっており、このとき制御バルブ
７が中立位置にある。入力部材５の押圧を受けて入力レ
バー４のＦ点が出力レバー２のＡ点の左側にくると、制
御バルブ７が開いて液圧シリンダ２０の液圧室２２に作
動液圧を供給するようになる。

【００２７】倍力ピストン６は入力レバー４のＣ点側の
他の中間点Ｅに連結される。更に図６にあっては、制御
バルブ７に対する油圧回路を示しており、ポンプ３０か
らの液圧はポンプポートＰに接続され、このラインには
アキュームレータ３１が設けられている。またタンクポ
ートＴはタンク３２に接続され、更にコントロールポー
トＣは倍力シリンダ２０の液圧室２２に接続されている
。

【００２８】次に動作を説明する。図示の状態からブレ
ーキペダルの踏込みにより入力部材５を左側に押圧する
と、入力レバー４は、このとき倍力ピストン２０は動か
ないことからＥ点を中心に揺動回転し、Ｃ点が右側に動
く。Ｃ点が右側に動くと出力レバー２はＥ点を中心に揺
動回転し、出力部材３が左側に若干動く。ここで入出力
レバー２，４のレバー比の関係で入力レバー２の移動量
より出力部材３の移動量が少ないため、入力部材のＦ点
が出力部材３のＡ点より左側に移動し、制御バルブ７が
作動してポンプポートＰに対するポンプ３０からの液圧
をコントロールポートＣに与えて、倍力シリンダ２０の
液圧室２２に供給する。

【００２９】このため、倍力ピストン６が右側に移動し
て入力レバー４のＥ点を押圧し、このため入力レバー４
はＤ点を中心に揺動回転し、Ｃ点は更に右側に動き、こ
のため出力部材３のＢ点も左側に動く。そして当初の入
力部材５の移動量と出力部材３の移動量がほぼ同じ値に
なったときに入力レバー４のＦ点が出力レバー２のＡ点
に重なる位置に戻り、制御バルブ７は中立位置となるこ
とで液圧供給が停止し、倍力ピストン６の動きも止まる
。

【００３０】ここで力の関係を説明すると、倍力ピスト
ン６に作用する倍力液圧力は入力レバー４のＥ点に作用
し、Ｅ点に作用した力は入力部材５のＤ点と出力レバー
２のＣ点に分配される。Ｃ点に加えられた力は出力レバ
ー２を介して最終的に出力部材３に伝えられ、マスタシ
リンダ９のピストンを押圧する。一方、Ｄ点に加えられ
た力は反力として入力部材５を介してブレーキペダルに
作用する。即ち、入力部材５に対する反力と入力が一致
したところが平衡点となり、制御バルブ７が中立状態と
なる。

【００３１】ここで、倍力比＝（出力）／（入力）をＮ
とすると、 Ｎ＝（ｂ・ｄ）／（ａ・ｃ） 但し、ａ：Ａ〜Ｂ間の距離 ｂ：Ａ〜Ｃ間の距離 ｃ：Ｃ〜Ｅ間の距離 ｄ：Ｄ〜Ｅ間の距離 となる。

【００３２】このような基本的な液圧倍力装置の動きに
加え、本発明にあっては、図１及び図３に示した機構を
倍力ピストン６と入出力レバー２，４の間に設けること
で、図７の特性に示すように、図５の制御バルブ７が作
動して倍力シリンダ２０へ液圧を供給する入力値に達す
ると、液圧供給による倍力ピストン６の動きでスプリン
グ３４を圧縮してジャンプアップ値としてのセット荷重
Ｆｏを直接出力レバー２を介してマスタシリンダ側に加
える。

【００３３】このジャンプアップ値Ｆｏ　はホイールシ
リンダ以降のシール摩擦抵抗やリターンスプリング等に
よりブレーキ効き始めに必要な力とほぼ等しい値に設定
されている。従って、それ以後の入力値に対しては前記
レバー比Ｎと入力値を掛け合せた値をジャンプアップ値
Ｆｏ　に加えた出力を発生する。このため、ブレーキ力
は図７の破線に示すように出力のジャンプアップ特性に
より制御バルブ７を作動させる僅かな踏力を起点として
変化する特性となる。即ち、ブレーキが効き始める際の
ブレーキ踏力を極めて小さい値に設定することができる
。

【００３４】更に、出力レバーの揺動回転を出力部材３
に連結する部分にはリンク部材４３、ガイド部材４１で
なる案内機構が設けられることで、出力部材３の上下方
向の動きを最小限に抑え、マスタシリンダ９のピストン
に加わるサイドフォースを抑えてピストンの抉りや摩耗
の偏りによる耐久性への悪影響を防止する。

【００３５】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれば
、ブレーキペダルを軽く踏むと液圧ピストンによるスプ
リングの圧縮で予め定めたジャンプアップ特性を与える
力Ｆｏがマスタシリンダ側に加えられ、この力でマスタ
シリンダ以降のホイールシリンダに至る各部の内部摺動
抵抗や各部リターンスプリングの荷重等に打ち勝ってブ
レーキが効き始める初期的な力を作り出すことができ、
このため、ブレーキが効き始めるペダル踏力を極めて小
さな値にすることができ、ブレーキの操作フィーリング
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示した断面説明図

【図２】
図１の案内機構の平面断面図

【図３】図１の倍力ピストン部分を取出して示した断面
説明図

【図４】図１の入出力レバーをペダル側から見て示した
断面説明図

【図５】図４の制御バルブを取出して示した断面説明図

【図６】図１をリンク構成で示した説明図

【図７】本発
明の入力（ペダル踏力）に対する出力及びブレーキ液圧
の関係を示した特性グラフ図

【符号の説明】

１：ケース ２：出力レバー ３：出力部材 ４：入力レバー ５：入力部材 ６：倍力ピストン ７：制御バルブ ８：車体への取付面 ９：マスタシリンダ １０：マスタシリンダへの取付面 １１，１２，１６，２３，４６，４７：軸１３：ボルト １４：支持部材 １５：リターンスプリング １７，１８：受け部 １９：ピストンロッド ２０：倍力シリンダ ２１：液圧シール ２２：液圧室 ２４：支持部 ２５：バルブレバー ２６：長穴 ２７：スプール ２８：スプール穴 ３０：ポンプ ３１：アキュームレータ ３２：タンク ３４：スプリング（弾性体） ３５，３６：リテーナ ３７：ジャンプアップ部材 ３８：軸 ４０：案内機構 ４１：ガイド部材 ４２：ガイド穴 ４３：リンク部材 ４４：ブレーキレバー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マスタシリンダとブレーキペダルの間に設
   けられ、ペダル踏力を倍力してマスタシリンダに伝達す
   る車両用ブレーキの液圧倍力装置に於いて、一端を出力
   部材（３）側と連結した出力レバー（２）と一端を入力
   部材（５）と連結した入力レバー（４）とを設け、該出
   力レバー（２）の他端と入力レバー（４）の他端とを揺
   動可能に連結し、出力レバー（２）の中間部（Ａ）をケ
   ース（１）に回動自在に支持し、入力レバー（４）の中
   間部（Ｅ）と倍力ピストン（６）とを連結し、入力レバ
   ー（４）の他の中間部を液圧制御バルブ（７）とを連結
   し、更に液圧供給による前記倍力ピストン（６）の移動
   で弾性体（３４）により予め設定した初期荷重（Ｆｏ）
   を出力レバー（２）の中間部に加えるジャンプアップ部
   材（３７）を設けたことを特徴とする車両用ブレーキの
   液圧倍力装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の車両用ブレーキの液圧倍力
   装置に於いて、前記前記倍力ピストン（６）のピストン
   ロッド（１９）と入力レバー（４）の受け部（１８）が
   当接する部分に、前記制御バルブ（７）が倍力シリンダ
   （６）に液圧供給を始めるまでの入力レバー（４）の遊
   びを設定する隙間（Ｌ）を設けたことを特徴とする車両
   用ブレーキの液圧倍力装置。