JPH0492757A - 倍力液圧出力装置 - 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】 Ａ、発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、シリンダ本体と、前面を液圧室に臨ませて前
記シリンダ本体に摺動可能に嵌合されるマスタピストン
とを有するマスタシリンダと；前記シリンダ本体後端に
同軸に結合されるブースタシリンダと、背面を出力液圧
室に臨ませてブースタシリンダに摺動可能に嵌合される
ブースタピストンと、ブースタピストンに摺動自在に嵌
合されるとともに操作部材に連結される弁ピストンと、
該弁ピストンのブースタピストンに対する前進作動に応
じて開弁すべく前記出力液圧室および液圧供給源間に介
設される入口弁と、前記弁ピストンのブースタピストン
に対する前進作動に応じて閉弁すべく前記出力液圧室お
よびリザーバ間に介設される出口弁とを有する液圧ブー
スタと；を含む倍力液圧出力装置に関する。

（２）従来の技術 従来、かかる装置は、たとえば特公昭６３−４４５８７
号公報および特開昭６２−１４９５４７号公報等により
既に知られている。

（３）発明が解決しようとする課題 上記従来のものでは、操作部材の操作による弁ピストン
のブースタピストンに対する軸方向相対移動に応じて出
力液圧室に液圧を作用させ、それにより前進作動するブ
ースタピストンでマスタシリンダのマスタピストンを直
接押圧することにより、マスタシリンダを倍力作動せし
めるようにしている。

しかるに、かかる構造では、ブースタピストンの作動ス
トロークとマスタシリンダにおけるマスタピストンの作
動ストロークとが同一であり、液圧供給源が正常に作動
している通常作動時にマスタピストンの作動ストローク
に対応するだけブースタピストンすなわち操作部材を操
作しなければならない。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、簡
単な構成により、通常作動時にマスタシリンダにおける
マスタピストンの作動ストロークよりもブースタピスト
ンの作動ストロークを小さくして操作部材の操作ストロ
ーク短縮に寄与し得るようにした倍力液圧出力装置を提
供することを目的とする。

Ｂ９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、本発明によれば、ブースタ
ピストンの前端部はマスタピストンの後端部よりも大径
に形成され、マスタシリンダのシリンダ本体および液圧
ブースタのブースタシリンダ間には、ブースタピストン
の前端およびマスタピストンの後端を両端に臨ませたブ
ースト室が画成され、ブースタピストンおよび弁ピスト
ン間には、弁ピストンのブースタピストンに対する前進
作動時に閉弁してブースト室およびリザーバ間を遮断す
る開閉弁が設けられる。

（２）作用 上記構成によれば、弁ピストンを操作部材で操作しない
状態では、弁ピストンがブースタピストンに対して後退
位置にあるのでブースト室はリザーバに連通しており、
ブースト室の液圧は大気圧状態にある。したがって温度
上昇によりブースト室内の作動液が膨張してもブースト
室が昇圧することはない。而して弁ピストンを一定量だ
け前進作動せしめると開閉弁および出口弁が閉弁すると
ともに入口弁が開弁し、出力液圧室に液圧供給源からの
液圧が作用するのに応じてブースタピストンが前進作動
し、弁ピストンおよびブースタピストンの軸方向相対移
動に応じた入口弁および出口弁の開閉作動により弁ピス
トンの操作量に対応して出力液圧室の液圧が増大し、ブ
ースタピストンが前進駆動せしめられ、そのブースタピ
ストンの前進作動がブースト室の液圧を介してマスタピ
ストンに伝達されることになり、ブースタピストンがマ
スタピストンよりも大径であるので、ブースタピストン
の前進作動量をマスタピストンの前進作動量よりも小さ
くすることが可能となる。

（３）実施例 以下、図面により本発明を車両用ブレーキ装置に適用し
たときの一実施例について説明する。

先ず第１図において、マスタシリンダＭのシリンダ本体
１には前端を閉じたシリンダ孔２が穿設されており、こ
のシリンダ孔２には、その前端壁との間に前部液圧室３
を画成する前部マスタピストン４と、該前部マスタピス
トン４との間に後部液圧室５を画成する後部マスタピス
トン６とが摺動可能に嵌合される。しかも前部液圧室３
には前部マスタピストン４を後退方向に向けて付勢する
前部戻しばね７が収容され、後部液圧室５には後部マス
タピストン６を後退方向に向けて付勢する後部戻しばね
８が収容される。またシリンダ本体１の上部にはリザー
バＲ１が付設される。

かかるマスタシリンダＭにおいて、後部マスタピストン
６を前方に向けて押動すると、両戻しばね７．８を圧縮
しながら前部マスタピストン４を前進作動せしめること
ができ、それにより各マスタピストン４．６の前面が臨
む前、後部液圧室３゜５の容積を縮小させ、それらの液
圧室３，５に通じる出力ポート９ａ、９ｂから対応する
車輪ブレーキ１０ａ、１０ｂに制動液圧を与えることが
できる。

上記マスタシリンダＭにおけるシリンダ本体１の後端部
には、外方に張出した７ランジ１ａが設けられるととも
に該フランジ１ａよりも後方側に向けて同軸に突出する
連結筒部１ｂが設けられる。

一方、液圧ブースタＢにおけるブースタシリンダ１３の
前端部には前記７ランジ１ａに対向するフランジ１３ａ
が設けられており、連結筒部１ｂをブースタシリンダ１
３の前端部に嵌合するとともに両フランジ１ａ、１３ａ
をボルト１２で締着することにより、シリンダ本体１の
後端部にブースタシリンダ１３が同軸に結合されること
になる。

しかもマスタシリンダＭおよび液圧ブースタＢの結合状
態でマスタシリンダＭのシリンダ孔２は連結筒部１ｂの
後端でブースタシリンダ１３内に通じることになり、該
シリンダ孔２の後端部内面には後部マスタピストン６の
後退限を規制する止め輪１１が嵌着される。

第２図を併せて参照して、液圧ブースタＢは、ブースタ
シリンダ１３と、背面を出力液圧室１４に臨ませてブー
スタシリンダ１３に摺動可能に嵌合されるブースタピス
トン１５と、ブースタピストン１５に摺動自在に嵌合さ
れる弁ピストン１６と、該弁ピストン１６のブースタピ
ストン１５に対する前進作動に応じて開弁すべく前記出
力液圧室１４および液圧供給源１７間に介設される入口
弁１８と、前記弁ピストン１６のブースタピストン１５
に対する前進作動に応じて閉弁すべく前記出力液圧室１
４およびリザーバＲ８間に介設される出口弁１９とを備
える。

ブースタシリンダ１３には、その前端側から順に大径孔
２０、中径孔２１および小径孔２２が相互間に段差を形
成しながら同軸に連設されており、マスタシリンダＭの
シリンダ本体１における後端の連結筒部１ｂはシール部
材２３を介して大径孔２０の前部に嵌合される。

大径孔２０および中径孔２１間の段部と連結筒部１ｂの
後端との間に挟持されるようにして大径孔２０には案内
筒２４が嵌合されており、この案内筒２４の内径Ｄ１は
、連結筒部１ｂの後端でブースタシリンダ１３内に通じ
たシリンダ孔２の内径Ｄ２よりも大きく、また中径孔２
１の内径よりもわずかに大きく設定される。

ブースタシリンダ１３の中径孔２１にはブースタピスト
ン１５が摺動自在に嵌合される。このブースタピストン
１５の前部寄りは小径ピストン部１５ａとして後部の大
径ピストン部１５ｂよりも小径に形成されており、大径
ピストン部１５ｂが中径孔２１にシール部材２５を介し
て摺動自在に嵌合され、小径ピストン部１５ａは案内筒
２４に摺動自在に嵌合される。また案内筒２４の後端部
内面には小径ピストン部１５ａに摺接するシール部材２
Ｂが嵌着され、小径ピストン部１５ａの前端外面には案
内筒２４の内面に摺接するシール部材２７が嵌着される
。しかも前記シール部材２６はカップシールであり、該
シール部材２６の前方から後方側（第２図の左側から右
側）に向けての作動液の流通を許容するように形成され
ている。

ブースタピストン１５の後部にはロッド部１５Ｃが同軸
に突設される。このロッド部１５ｃはブースタシリンダ
１３の後端の小径孔２２を貫通して後方に突出するもの
であり、小径孔２２の内面にはロッド部１５ｃの外面に
摺接するシール部材２８が嵌着される。さらに中径孔２
１および小径孔２２間には、ブースタピストン１５の後
退限を規定すべく大径ピストン部１５ｂの後端面に当接
し得る規制段部２９が設けられる。

このようにブースタピストン１５を中径孔２１に嵌合す
ることにより、大径ピストン１５ｂの前面を臨ませる環
状の入力液圧室３１と、大径ピストン部１５ｂの後面を
臨ませる環状の出力液圧室１４とがブースタピストン１
５およびブースタシリンダ１３間に画成される。しかも
ブースタピストン１５の出力液圧室１４に臨む受圧面積
は入力液圧室３１に臨む受圧面積よりも大きく設定され
る。

マスタシリンダＭのシリンダ本体１と、液圧ブースタＢ
のブースタシリンダ１３との間には、案内筒２４で囲ま
れるようにしてブースト室３２が画成される。而してマ
スタシリンダＭにおける後部マスタピストン６の後端、
ならびにブースタピストン１５の前端は該ブースト室３
２の両端に臨むことになる。ブースタピストン１５の前
端部には、前記後部マスタピストン６の後端に当接可能
な出力杆３３の基端が同軸に固定される。而して該出力
杆３３の軸方向長さは、ブースタピストン１５が後退限
位置にある状態にあって、後退限位置にある後部マスタ
ピストン６との間に所定の間隔をあけるように設定され
ている。

ブースタシリンダ１３には入力液圧室３１に通じ得る供
給路３４が穿設されており、該供給路３４は液圧供給源
１７に接続される。而して液圧供給源１７は、リザーバ
Ｒ３から作動液を汲上げるべくモータ３５に連結されだ
液圧ポンプ３６と、該液圧ポンプ３６に接続されるアキ
ュムレータ３７とを備える。

ブースタピストン１５の前端部にはブースト室３２に通
じる反力室３８が形成されており、ブースタピストン１
５に設けられた摺動孔３０に摺動自在に嵌合された弁ピ
ストン１６の前端が該反力室３８に突入せしめられる。

この弁ピストン１６の後部には入力杆３９の前端が揺動
可能に連結されており、さらに該入力杆３９は操作部材
としてのブレーキペダル４０に連結される。

ブースタピストン１５におけるロッド部１５ｃの後端に
は弁ピストン１６の後端に当接して弁ピストン１６の後
退限を規制するサークリップ４１が嵌着される。またブ
ースタピストン１５の後部には後方に臨む段部１５ｄが
設けられており、この段部１５ｄおよび弁ピストン１６
の後端部間には戻しばね４２が介装され、この戻しばね
４２により弁ピストン１６はブースタピストン１５に対
して後方側に付勢される。さらに弁ピストン１６の後部
には前記段部１５ｄに当接可能に対向する段８１６ｂが
設けられる。

案内筒２４の軸方向略中央部の外面と小径孔２０内面と
の間には環状室４３が画成されており、案内筒２４の外
面には環状室４３を両側から挟む位置で小径孔２０内面
に接触するシール部材４４４５が嵌着される。またブー
スタシリンダ１３には該環状室４３をリザーバＲ２に連
通させる通路４６が設けられる。さらに案内筒２４には
環状室４３に通じるとともにシール部材２６．２７間で
案内筒２４内面に開口する通路７２が穿設されており、
ブースタピストン１５には、液圧供給源１７が正常に作
動している状態での該ブースタピストン１５の軸方向移
動範囲で前記通路７２に常時通じる通路４７が穿設され
る。

弁ピストン１６の外面には出力液圧室１４に常時通じる
環状溝４８が設けられてふり、入力液圧室３１に通じる
とともに摺動孔３０の内面に開口してブースタピストン
１５に設けられた弁孔４９と、前記環状溝４８とで入口
弁１８が構成される。

また連通路５１を介して前記環状溝４８に通じる環状溝
５２が弁ピストン１６の外面に設けられており、通路４
７に通じるとともに摺動孔３０の内面に開口してブース
タピストン１５に設けられた弁孔５３と、前記環状溝５
２とで出口弁１９が構成される。

而して入口弁１８は、弁ピストン１６がブースタピスト
ン１５に対して後退限位置にあるときには閉弁するもの
であり、出口弁１９は、弁ピストン１６がブースタピス
トン１５に対して後退限位置にあるときに開弁状態にあ
り、弁ピストン１６のブースタピストン１５に対する前
進作動が開始されたときには入口弁１８が開弁する前に
閉弁する。

また反力室３８および通路４７間には、弁ピストン１６
のブースタピストン１５に対する前進作動に応じて閉弁
する開閉弁５４が介設される。この開閉弁５４は、弁ピ
ストン１６の前端部に設けられた小径部１６ａと、通路
４７に連通するとともに摺動孔３０に開口してブースタ
ピストン１５に設けられた弁孔５５とで構成される。し
かも該開閉弁５４は、弁ピストン１６がブースタビスト
ン１５に対する後退限にある状態で開弁しており、弁ピ
ストン１６のブースタピストン１５に対する前進作動に
応じて前記出口弁１９が閉弁する前に閉弁する。

ブースタシリンダ１３には、ブースト室３２に通じる通
路５７が穿設されており、該通路５７およびリザーバＲ
２間を遮断するとともに通路３４および液圧供給源１７
開を連通ずる状態と、前記通路５７およびリザーバＲ２
間を連通ずるとともに通路３４および液圧供給源１７間
を遮断する状態とを、液圧供給源１７の出力液圧に応じ
て択一的に切換可能な制御弁５８がブースタシリンダ１
３に配設される。

この制御弁５８の弁面５９は一端を開放した有底円筒状
に構成されるものであり、ブースタシリンダ１３に設け
られた有底穴６０に閉塞端側を外方位置として嵌合、固
定される。しかもブースタシリンダ１３には通路３４に
連通して有底穴６０の底部に開口する弁孔６１が穿設さ
れ、弁面５９の軸方向中間部内面には、内縁で弁孔６２
を形成する鍔部６３が半径方向内方に張り出して設けら
れる。而して弁面５９の閉塞端および鍔部６３間には前
記弁孔６２に連通する液室６４が形成され、該液室６４
は通路５７に連通される。

前記鍔部６３および有底穴６０の底部間で弁面５９には
ピストン６５が摺動可能に嵌合されており、このピスト
ン６５の一端には弁孔６１を閉塞可能な球状の弁体６６
が固着され、ピストン６５の他端には弁孔６２を閉塞可
能な球状の弁体６７が固着される。

而してピストン６５および有底孔６０の底部間には液圧
供給源１７に通じる液圧室６８が画成され、ピストン６
５および鍔部６３間にはリザーバＲ２に通じる解放室６
９が画成される。また液室６４内には、弁孔６２を緩や
かに貫通して弁体６７に当接する抑圧ロッド７０が軸方
向移動可能に収容されており、この押圧ロッド７０と弁
面５９の閉塞端との間には押圧ロッド７０をピストン６
５側に付勢するばね７１が縮設される。

このような制御弁５８では、液圧供給源１７から高圧の
液圧が出力されている状態では液圧室６８の液圧により
ピストン６５がばね７１のばね力に抗して弁体６７で弁
孔６２を閉塞する方向に移動しており、したがって通路
５７すなわちブースト室３２およびリザーバＲ７間が遮
断されるとともに弁孔６１が開放状態にあるので通路３
４すなわち入力液圧室３１および液圧供給源１７間が連
通される。また液圧供給源１７の出力液圧がモータ３５
の故障等により異常に低下すると、ピストン６５はばね
７１のばね力により弁体６６で弁孔６１を閉塞する方向
に移動し、この状態では弁孔６２が開放しているので通
路５７すなわちブースト室３２およびリザーバＲ３間が
連通されるとともに通路３４すなわち入力液圧室３１お
よび液圧供給源１７ＶＪが遮断される。

次にこの実施例の作用について説明すると、ブレーキペ
ダル４０の非操作状態では、弁ピストン１６は戻しばね
４２のばね力により後退限に保持され、ブースタピスト
ン１５は入力液圧室３１に作用する液圧により後退限に
保持される。しかもこの状態では、入口弁１８は閉弁し
ており、出口弁１９は開弁しており、開閉弁５４は開弁
している。したがって、出力液圧室１４およびブースト
室３２の液圧は大気圧状態となっており、温度上昇によ
りブースト室３２の作動液が膨張してもブースト室３２
が昇圧することはない。

かかる状態でブレーキペダル４０を踏込むと、弁ピスト
ン１６が前方に押動され、先ず開閉弁５４および出口弁
１９が閉弁し、次いで入口弁１８が開弁する。このため
出力液圧室１４には入力液圧室３１から液圧が導入され
、ブースタピストン１５がその背面に液圧を受けて前進
する。

この際、ブースト室３２は密閉状態となっているので、
ブースタピストン１５の前進作動に応じてブースト室３
２の液圧が上昇する。またブースタピストン１５が出力
液圧室１４の液圧により前進すると弁ピストン１６は該
ブースタピストン１５に対して後退することになり、出
口弁１９が開弁するとともに入口弁１８が閉弁するが、
弁ピストン１６がさらに前進作動せしめられることによ
り再び弁ピストン１６がブースタピストン１５に対して
前進作動することになり、このような作動を繰り返すこ
とによりブースタピストン１５が前進していくことにな
る。而して上記人口弁１８および出口弁１９の開閉作動
の繰返し時に開閉弁５４は閉弁したままである。

ブースタピストン１５の前進作動に応じてブースト室３
２の液圧は増大し、該液圧がマスタシリンダＭにおける
後部マスタピストン６の後端面に作用することにより後
部マスタピストン６が前進作動し、出カポ−）９ａ、９
ｂから制動液圧が出力される。

しかもブースト室３２に臨むブースタピストン１５の前
端面の面積はブースト室３２に臨む後部マスタピストン
６の後端面の面積よりも大きいので、後部マスタピスト
ン６の前進作動量に比べてブースタピストン１５の前進
作動量を小さくしてマスタシリンダＭを倍力作動せしめ
ることができ、液圧供給源１７が正常に作動している通
常作動時に液圧ブースタＢにおけるブースタピストン１
５の作動ストロークすなわちブレーキペダル４０の操作
ストローク短縮に寄与することができる。

またブースト室３２で生じだ液圧は反力室３８にも導入
され、弁ピストン１６の前端面に作用するので、作動反
力が弁ピストン１６および入力杆３９に伝わるようにな
り、マスタシリンダＭの出力感をブレーキペダル４ｏの
操作者に与えることができる。

マスタシリンダＭの作動を解除すべくブレーキペダル４
０を解放すると、ブレーキペダル４ｏの戻りに伴って弁
ピストン１６も後退し、これにより入口弁１８が閉弁す
るとともに出口弁１９が開弁するので、出力液圧室１４
の液圧が速やかに排出され、ブースタピストン１５も速
やかに後退限位置に戻る。

ところで、上述の作用は液圧供給源１７が正常に作動し
ているときのものであるが、次に故障等により液圧供給
源１７からの出力液圧が低下した場合を想定する。この
場合、液圧供給源１７の出力液圧低下に応じて制御弁５
８は、ブースト室３２およびリザーバＲ２間を連通ずる
とともに入力液圧室３１および液圧供給源１７間を遮断
する状態となる。このため、ブレーキペダル４０の踏込
み操作に応じた弁ピストン１６の前進作動は、戻しばね
４２が圧縮された後に段１１６ｂが段部１５ｄに当接す
ることによりブースタピストン１５に伝達され、ブース
タピストン１５の前端に設けた出力杆３３がマスタシリ
ンダＭの後部マスタピストン６を直接押圧し、後部マス
タピストン６の前進作動に応じて出カポ−）９ａ、９ｂ
から制動液圧が出力されることになる。この際、出力液
圧室１４の容積が増大するが、リザーバＲ２に通じてい
る通路７２の作動液がシール部材２６を介して入力液圧
室３１に流れ、さらに開弁状態となっている入口弁１８
を介して出力液圧室１４に流入するので、出力液圧室１
４が減圧状態となることはない。

本発明は、上記実施例のブレーキ用液圧を得るものだけ
でなく、クラッチ操作用の液圧を得るために用いること
も可能である。

Ｃ１発明の効果 以上のように本発明によれば、ブースタピストンの前端
部はマスタピストンの後端部よりも大径に形成され、マ
スタシリンダのシリンダ本体および液圧ブースタのブー
スタシリンダ間には、ブースタピストンの前端およびマ
スタピストンの後端を両端に臨ませたブースト室が画成
され、ブースタピストンおよび弁ピストン間には、弁ピ
ストンのブースタピストンに対する前進作動時に閉弁し
てブースト室およびリザーバ間を遮断する開閉弁が設け
られるので、液圧供給源が正常に作動している通常作動
時には、操作部材の操作開始前にブースト室の液圧を大
気圧状態としておき、操作部材の操作による弁ピストン
の前進作動に応じて開閉弁を閉じてブースト室を密閉状
態とし、出力液圧室への液圧作用に応じたブースタピス
トンの前進作動をブースト室の液圧を介してマスタピス
トンに伝達し、マスタピストンの前進作動量に比べてブ
ースタピストンの前進作動量を小さくしてブースタピス
トンの作動ストロークすなわち操作部材の操作ストロー
ク短縮に寄与することができる。

【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図は縦断側
面図、第２図は第１図の要部拡大図である。 ■・・・シリンダ本体、５・・・液圧室、６・・・マス
タピストン、１３・・・ブースタシリンダ、１４・・・
出力液圧室、１５・・・ブースタピストン、１６・・・
弁ピストン、１７・・・液圧供給源、１８・・・入口弁
、１９・・・出口弁、３２・・・ブースト室、４０−・
・操作部材とじてのブレーキペダル、５４・・・開閉弁
、Ｂ・・・液圧ブースタ、Ｍ・・・マスタシリンダ、’
　Ｒ２−・・リザーバ 特許　出願人　日信工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダ本体（１）と、前面を液圧室（５）に臨ませて
   前記シリンダ本体（１）に摺動可能に嵌合されるマスタ
   ピストン（６）とを有するマスタシリンダ（Ｍ）と；前
   記シリンダ本体（１）後端に同軸に結合されるブースタ
   シリンダ（１３）と、背面を出力液圧室（１４）に臨ま
   せてブースタシリンダ（１３）に摺動可能に嵌合される
   ブースタピストン（１５）と、ブースタピストン（１５
   ）に摺動自在に嵌合されるとともに操作部材（４０）に
   連結される弁ピストン（１６）と、該弁ピストン（１６
   ）のブースタピストン（１５）に対する前進作動に応じ
   て開弁すべく前記出力液圧室（１４）および液圧供給源
   （１７）間に介設される入口弁（１８）と、前記弁ピス
   トン（１６）のブースタピストン（１５）に対する前進
   作動に応じて閉弁すべく前記出力液圧室（１４）および
   リザーバ（Ｒ＿２）間に介設される出口弁（１９）とを
   有する液圧ブースタ（Ｂ）と；を含む倍力液圧出力装置
   において、ブースタピストン（１５）の前端部はマスタ
   ピストン（６）の後端部よりも大径に形成され、マスタ
   シリンダ（Ｍ）のシリンダ本体（１）および液圧ブース
   タ（Ｂ）のブースタシリンダ（１３）間には、ブースタ
   ピストン（１５）の前端およびマスタピストン（６）の
   後端を両端に臨ませたブースト室（３２）が画成され、
   ブースタピストン（１５）および弁ピストン（１６）間
   には、弁ピストン（１６）のブースタピストン（１５）
   に対する前進作動時に閉弁してブースト室（３２）およ
   びリザーバ（Ｒ＿２）間を遮断する開閉弁（５４）が設
   けられることを特徴とする倍力液圧出力装置。