JPH0629011B2

JPH0629011B2 - 液圧ブ−スタ付液圧ブレ−キ装置

Info

Publication number: JPH0629011B2
Application number: JP61172568A
Authority: JP
Inventors: 佳久野村; 幸雄原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1985-09-26
Filing date: 1986-07-22
Publication date: 1994-04-20
Anticipated expiration: 2009-04-20
Also published as: JPS62149547A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は液圧によって作動する車両用ブレーキ装置に関
するものであり、特にブレーキ操作部材の操作力を倍力
するブースタも液圧作動のものであるブレーキ装置に関
するものである。

従来の技術車両用ブレーキ装置としては一般に液圧ブレーキ装置が
使用されており、このブレーキ装置はブレーキ操作部材
の操作に応じてブレーキ液圧を発生させるマスタシリン
ダと、そのブレーキ液圧を受けてブレーキを作動させる
ホイールシリンダとを含むように構成される。この種の
液圧ブレーキ装置においては比較的小さな操作力によっ
て大きなブレーキ力を得るために、ブレーキ操作部材と
マスタシリンダとの間にブースタを設けることが広く行
われている。従来は、バキュームブースタが一般的に使
用されていたが、近年、例えば特開昭５７−１３４３５
８号公報に記載されているような液圧作動のブースタが
注目されるようになった。小形でありながら、大きな倍
力率を得ることが容易であるからである。

発明が解決しようとする問題点液圧ブースタは上記のように大きな倍力率を得易い利点
が有るのであるが、反面、液圧ブースタが作動する状態
と作動しない状態とでブレーキ力が著しく異なってしま
うという問題がある。液圧源の故障等によって、液圧ブ
ースタが十分な倍力機能を果たさず、あるいは全て果た
さなくなることはあり得ることであって、このような場
合にブレーキ力が著しく低減し、これを補うためにブレ
ーキ操作部材を通常に比較して非常に大きな力で操作し
なければならなくなるのである。

問題点を解決するための手段本発明は、この問題を解決するために、車輪の回転を抑
制するブレーキを作動させるホイールシリンダと、その
ホイールシリンダにブレーキ液圧を供給するマスタシリ
ンダと、ブレーキ操作部材と、ブレーキ操作部材とマス
タシリンダとの間に設けられ、液圧源から供給される液
圧により操作力を倍力してマスタシリンダに伝達する液
圧ブースタとを含む液圧ブレーキ装置において、マスタ
シリンダとホイールシリンダとの間に、マスタシリンダ
と連通した第一液圧室の液圧を第一受圧面に受ける一
方、ホイールシリンダに連通した第二液圧室の液圧を前
記第一受圧面とは反対向きでかつ面積が第一受圧面より
小さい第二受圧面に受ける増圧ピストンを備え、マスタ
シリンダの液圧を増圧してホイールシリンダに伝達する
増圧器を設けるとともに、液圧源または液圧ブースタの
作動液圧室の液圧がマスタシリンダの液圧より一定値以
上低い状態ではマスタシリンダの液圧が増圧器により増
圧されてホイールシリンダに伝達される状態に、またそ
れ以外の状態ではマスタシリンダの液圧が増圧器により
増圧されることなくホイールシリンダに伝達される状態
にブレーキ液の流れを切り換える制御弁を設けたもので
ある。

本発明の望ましい実施態様においては、前記増圧ピスト
ンに前記第二受圧面と同じ向きの第三受圧面を設け、こ
の第三受圧面に前記液圧源または前記液圧ブースタの作
動液圧室と連通する第三液圧室の液圧を作用させるとと
もに、増圧ピストンに、その増圧ピストンが最も前記第
一液圧室側へ後退した後退端位置にある状態では開いて
第一液圧室を前記第二液圧室に連通させ、増圧ピストン
が後退端位置から第二液圧室側へ小距離前進した後は閉
じて第一液圧室と第二液圧室との連通を遮断する開閉弁
を設けて、その開閉弁と前記増圧器とが前記制御弁を構
成するようにすることができる。増圧器が制御弁の一部
を構成するようにすることができるのである。

上記第三液圧室に液圧ブースタの作動液圧室の液圧、す
なわち液圧ブースタのパワーピストンを作動させる液圧
を導く場合には、ブレーキ操作時においてのみ液圧源の
液圧がブレーキ操作力に比例する値に減圧されて供給さ
れることとなる。また、第三液圧室に液圧源の液圧をそ
のまま使用させる場合には、第三液圧室には常時液圧源
の液圧が作用することとなる。

作用本発明に係る液圧ブレーキ装置においては、増圧器は通
常は作動せず、マスタシリンダに発生した液圧がそのま
まホイールシリンダに伝達される。しかし、液圧源の故
障等によって液圧源または液圧ブースタの作動液圧室の
液圧が低くなり、あるいは零となって、そのためにマス
タシリンダの液圧より設定値以上低くなれば、制御弁が
切り換わって増圧器が作動する状態となり、マスタシリ
ンダの液圧が増圧されてホイールシリンダに伝達される
こととなる。

発明の効果このように、本発明に係る液圧ブレーキ装置において
は、液圧源の故障等によって液圧ブースタが倍力機能を
果たさなくなった場合には、マスタシリンダの液圧が増
圧器により増圧されてホイールシリンダに伝達されるた
め、液圧ブースタが作動する状態と作動しない状態とに
おけるブレーキ力の差が減少し、液圧ブースタが作動し
ない状態においてもそれほど大きな力でブレーキ操作部
材を操作する必要がなく、車両の操縦性と安全性が向上
する効果が得られる。

また、増圧器が制御弁の一部としても機能する望ましい
実施態様においては、構造が簡単となり、低コストで製
造し得るという特有の効果が生ずる。

実施例以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図において１０はブレーキ操作部材としてのブレー
キペダルであり、このブレーキペダルに加えられる操作
力は液圧ブースタ１２により倍力されてマスタシリンダ
１４に伝達される。マスタシリンダ１４は、２つの独立
した加圧室を備えたタンデム型のものであり、一方の加
圧室に発生したブレーキ液圧は液通路１６，増圧器１８
および流通路２０を経て、左右後輪のブレーキのリヤホ
イールシリンダ２２に伝達されるようになっている。ま
た、他方の加圧室に発生したブレーキ液圧は液通路２
６，増圧器２８および液通路３０を経て、左右前輪のブ
レーキのフロントホイールシリンダ３２に伝達されるよ
うになっている。

前記マスタシリンダ１４には液通路３６によって液圧ポ
ンプ３８が接続されており、リザーバ４０から汲み上げ
られた作動液が液圧ブースタ１２に供給されるようにな
っている。液通路３６にはアキュムレータ４２と液圧制
御スイッチ４４とが接続されており、液圧制御スイッチ
４４によりモータ４６の発停が制御されることによって
アキュムレータ４２に常に一定液圧範囲の作動液が貯え
られるようになっている。液圧ポンプ３８，リザーバ４
０，アキュムレータ４２，液圧制御スイッチ４４および
モータ４６等によって、液圧ブースタ１２を作動させる
ための液圧源が構成されているのである。なお、液圧ブ
ースタ１２から排出された作動液は液通路４８を経てリ
ザーバ４０へ還流する。

液圧ブースタ１２およびマスタシリンダ１４を拡大して
第２図に示す。図から明らかなように、液圧ブースタ１
２はブースタハウジング５０に液密かつ摺動可能に嵌合
されたパワーピストン５２を備えており、それによって
ブースタハウジング５０内の空間はパワー圧室５４と定
圧室５６とに仕切られている。定圧室５６はポート５７
において常時リザーバ４０と連通しており大気圧に保た
れているが、パワー圧室５４には前記液圧源の液圧が制
御弁５８により制御されて導かれており、パワーピスト
ン５２に作動液圧を作用させる。

制御弁５８はパワーピストン５２の中心に形成された段
付穴に、それぞれ液密かつ摺動可能に嵌合された弁部材
６０と入力部材６２とを備えている。液圧源からポート
６４へ供給された作動液は、環状通路６６，連通孔６
８，環状通路７０，液室７２，連通孔７４，液室７６お
よび連通孔７８を経て、パワー圧室５４へ流入するよう
になっているが、その途中に第一開閉弁８０と第二開閉
弁８２とが設けられている。第一開閉弁８０は、パワー
ピストン５２に形成された弁座と弁部材６０の一端部に
より形成された弁子とから成っており、第二開閉弁８２
は入力部材６２に形成された弁座と、弁座材６０の他端
部により形成された弁子とから成っている。弁部材６０
と入力部材６２とはそれぞれスプリング８４と８６とに
よって同一方向に付勢されており、常には入力部材６２
がストッパ８８に当接し、弁部材６０の弁子がパワーピ
ストン５２の弁座に着座した状態で静止している。この
状態においては第一開閉弁８０が閉じる一方、第二開閉
弁８２が開いており、パワー圧室５４は連通孔7.8，液
室７６，第二開閉弁８２，液室９０，連通孔９２を経て
定圧室５６と連通しており、パワー圧室５４の液圧も大
気圧となっている。

前記入力部材６２には入力ロッド９４が連結されてお
り、ブレーキペダル１０の踏込みに従ってこの入力ロッ
ド９４が前進し、入力部材６２をスプリング８６の付勢
力に抗して前進させれば、入力部材６２の弁座が弁部材
６０の弁子に当接して第二開閉弁８２が閉じ、パワー圧
室５４は外部から完全に遮断された状態となる。この状
態から入力部材６２が更に前進すれば、弁部材６０がス
プリング８４の付勢力に抗して前進させられ、第一開閉
弁８０が開く。したがって、パワー圧室５４はポート６
４を経て液圧源に連通する状態となり、パワー圧室５４
の液圧が上昇してパワーピストン５２を定圧室５６側へ
前進させることとなる。パワーピストン５２が前進すれ
ばやがて第一開閉弁８０が再び閉じ、パワーピストン５
２が停止する。

上記パワーピストン５２の出力は、中継ロッド９６を介
してマスタシリンダ１４の加圧ピストン９８に伝達され
る。その結果、加圧ピストン９８が前進して加圧室１０
０にブレーキ液圧が発生し、このブレーキ液圧によって
加圧ピストン１０２が前進して加圧室１０４にもブレー
キ液圧を発生させる。加圧ピストン９８と１０２とはそ
れぞれスプリング１０６と１０８とによって後退端位置
へ付勢される。

次に第１図に基づいて増圧器１８，２８を説明する。た
だし、両増圧器は同一の構造のものであるので、増圧器
１８についてのみ説明し、増圧器２８の説明は省略す
る。増圧器１８は増圧器ハウジング１１０と増圧ピスト
ン１１２とを備えている。増圧器ハウジング１１０内に
は大径孔部と小径孔部とを備えた段付孔が形成されてお
り、この段付孔に大径部と小径部とから成る増圧ピスト
ン１１２が液密かつ摺動可能に嵌合され、その結果、第
一液圧室１１４，第二液圧室１１６，第三液圧室１１８
が形成されている。第一液圧室１１４は、流通路１６に
よってマスタシリンダ１４の加圧室１００に連通させら
れており、第二液圧室１１６は液通路２０によってリヤ
ホイールシリンダ２２に連通させられている。また、第
三液圧室１１８は液通路１２０によって液圧ブースタ１
２のパワー圧室５４に連通させられている。したがっ
て、増圧ピストン１１２は最も大きい第一受圧面１２２
にマスタシリンダ１４の液圧を受け、第一受圧面１２２
より小さく、かつ逆向きの第二受圧面１２４および第三
受圧面１２６にそれぞれリヤホイールシリンダ２２およ
びパワー圧室５４の液圧を受けることとなる。

増圧ピストン１１２の中央を貫通して連通孔１３０が形
成されており、この連通孔１３０の途中に開閉弁１３２
が設けられている。開閉弁１３２は増圧ピストン１１２
に形成された弁座１３４と、弁子としてのボール１３６
と、ボール１３６を弁座１３４に向かって付勢するスプ
リング１３８と、増圧器ハウジング１１０に固定の突起
１４２とから成っている。増圧ピストン１１２はスプリ
ング１４０によって後退端位置へ付勢されており、増圧
ピストン１１２が後退端位置にある状態では突起１４２
がボール１３６に当接してスプリング１３８の付勢力に
抗して弁座１３４から浮き上がらせ、開閉弁１３２が開
くようになっている。

次に作動を説明する。

本実施例の液圧ブレーキ装置はブレーキペダル１０が踏
み込まれていない通常の状態においては、第１図および
第２図に示す状態にある。すなわち、液圧ブースタ１２
においてはパワーピストン５２が後退端位置にあって第
一開閉弁８０が閉じ、第二開閉弁８２が開いている。し
たがって、パワー圧室５４は液圧源から遮断され、定圧
室５６に連通している。また、マスタシリンダ１４にお
いては２個の加圧ピストン９８および１０２がそれぞれ
後退端位置にあり、増圧器１８においては増圧ピストン
１１２が後退端位置にある。

この状態からブレーキペダル１０が踏み込まれ、入力ロ
ッド９４を介して入力部材６２が前進させられれば、第
二開閉弁８２が閉じるとともに第一開閉弁８０が開き、
パワー圧室５４に作動液が流入してパワーピストン５２
を前進させる。その結果、中継ロッド９６を介してマス
タシリンダ１４の加圧ピストン９８が前進させられ、加
圧室１００（加圧室１０４においても同様）にブレーキ
液圧が発生する。このブレーキ液圧は液通路１６を経て
増圧器１８に供給される。増圧器１８においては、第三
液圧室１１８に液圧ブースタ１２のパワー圧室５４の液
圧が液通路１２０によって導かれ、増圧ピストン１１２
が後退端位置に保たれて開閉弁１３２が開いているた
め、マスタシリンダ１４に発生したブレーキ液圧はその
ままリヤホイールシリンダ２２に供給される。

通常、ブレーキペダル１０が一定量踏み込まれた位置で
停止させられるのに対して、パワーピストン５２はパワ
ー圧室５４の液圧の上昇に伴って前進させられるため、
やがて第一開閉弁８０が閉じるに至り、この状態で液圧
ブースタ１２の作動が停止する。このときに入力部材６
２とパワーピストン５２とにおける力のつり合いは、そ
れぞれ（１）式，（２）式によって表される。

Ｒ＝Ｐ_Ｂ（Ｓ_４−Ｓ_２＋Ｓ_１）＋ｆ_１＋Ｆ_２・・・
（１）ｒＦ＝Ｐ_Ｂ（Ｓ_３−Ｓ_２＋Ｓ_１）＋ｆ_１＋ｆ_２・・・
（２）ただし、Ｆ：ブレーキペダル１０の操作力Ｒ：パワーピストン５２の出力（反力）ｒ：ブレーキペダル１０の倍力率Ｐ_Ｂ：パワー圧室５４の液圧Ｓ_１：弁部材６０の断面積Ｓ_２：入力部材６２の前半部分の断面積Ｓ_３：入力部材６２の後半部分の断面積Ｓ_４：パワーピストン５２の断面積ｆ_１：スプリング８４の付勢力ｆ_２：スプリング８６の付勢力また、マスタシリンダ１４の加圧ピストン９８における
力のつり合いは（３）式によって表される。

Ｓ_５Ｐ_Ｍ＋ｆ_３＝Ｒ・・・（３）ただし、Ｐ_Ｍ：加圧室１００の液圧Ｓ_５：加圧ピストン９８の断面積ｆ_３：スプリング１０６の付勢力（１），（２）式よりＲ＝α_０（ｒＦ−ｆ_１−ｆ_２）＋ｆ_１＋ｆ_２・・・
（４） α_０＝（Ｓ_４−Ｓ_２＋Ｓ_１）／（Ｓ_３−Ｓ_２＋Ｓ_１）・
・・（５）Ｒ−ｒＦ＝Ｐ_Ｂ（Ｓ_４−Ｓ_３）・・・（６）（３）式よりＰ_Ｍ＝Ｒ／Ｓ_５−ｆ_３／Ｓ_５・・・・（７）（１），（３）式よりＰ_Ｍ＝α_１Ｐ_Ｂ＋（ｆ_１＋ｆ_２−ｆ_３）／Ｓ_５・・
（８） α_１＝（Ｓ_４−Ｓ_２＋Ｓ_１）／Ｓ_５・・・（９）（４）式から明らかなようにパワーピストン５２の出力
Ｒはブレーキペダル１０に加えられる操作力Ｆに比例し
て増大し、また、（７）式から明らかなようにマスタシ
リンダ１４の液圧Ｐ_Ｍはパワーピストン５２の出力Ｒに
比例して、つまり操作力Ｆに比例して増大する。

この間、増圧器１８は何等の作用も為さない。本実施例
においては、（８），（９）式の各符号の値の選定によ
ってパワー圧室５４の液圧Ｐ_Ｂが操作力Ｆに比例して増
加する間、すなわち液圧ブースタ１２が助勢限界に達す
るまではマスタシリンダ１４の液圧Ｐ_Ｍより必ず高くな
るようされており、そのパワー圧室５４の液圧が第三液
圧室１１８へ導かれているからである。

しかし、液圧ブースタ１２が助勢限界に達した後、すな
わちパワー圧室５４の液圧Ｐ_Ｂが液圧源の上限の液圧に
達した後は、パワー圧室５４の液圧が増加しないのに対
して、マスタシリンダ１４の液圧Ｐ_Ｍはブレーキペダル
１０に加えられる操作力Ｆが機械的に加圧ピストン９８
に伝達されることによって増加するため、マスタシリン
ダ１４の液圧Ｐ_Ｍがパワー圧室５４の液圧Ｐ_Ｂより高く
なり、増圧器１８が作動することとなる。マスタシリン
ダ１４の液圧Ｐ_Ｍがパワー圧室５４の液圧より設定値
（増圧ピストン１１２の各受圧面１２２，１２４，１２
６およびスプリング１３８，１４０の付勢力の大きさに
よって決まる）を超えれば、増圧ピストン１１２が第二
液圧室１１６側へ前進し、開閉弁１３２が閉じて増圧器
１８が増圧作用を為し得る状態となるのである。このと
きの増圧ピストン１１２における力のつり合いは(10)式
によって表される。

Ｐ_ＭＳ_６＝Ｐ_Ａ（Ｓ_６−Ｓ_７）＋Ｐ_Ｗ・Ｓ_７＋ｆ_４−ｆ
_５・・(10) ただし、Ｐ_Ａ：液圧源の上限液圧Ｐ_Ｗ：リヤホイールシリンダ２２の液圧Ｓ_６：増圧ピストン１１２の大径部の断面積Ｓ_７：増圧ピストン１１２の小径部の断面積ｆ_４：スプリング１４０の付勢力ｆ_５：スプリング１３８の付勢力 (10)式よりＰ_Ｗ＝α_２Ｐ_Ｍ−（α_２−１）−（ｆ_４−ｆ_５）／Ｓ_７
・・・(11) α_２＝Ｓ_６／Ｓ_７・・・・・・・・・(12) （６）式にＰ_Ｂ＝Ｐ_Ａを代入してＲ−ｒＦ＝Ｐ_Ａ（Ｓ_４−Ｓ_３）・・・(13) （７），(13)式よりＰ_Ｍ＝ｒＦ／Ｓ_５＋Ｐ_Ａ（Ｓ_４−Ｓ_３）／Ｓ_５−ｆ_３／
Ｓ_５・・・・・・・・(14) 理解を容易にするために上記各式中の符号の値をｒ＝４ｆ_１＝３kg ｆ_２＝０kg ｆ_３＝８kg ｆ_４＝２kg ｆ_５＝２kg Ｓ_１＝0.5cm² Ｓ_２＝1.5cm² Ｓ_３＝1.5cm² Ｓ_４＝５cm² Ｓ_５＝４cm² Ｓ_６＝４cm² Ｓ_７＝２cm² と具体的に定めた場合について、ブレーキペダル１０に
加えられる操作力Ｆとリヤホイールシリンダ２２の液圧
Ｐｗとの関係を求めれば次のようである。

(a)助勢限界到達前この場合には前述のように増圧器１８は作動しないため
Ｐｗ＝Ｐ_Ｍであり、式（４），（５）および（７）よ
り、 α_０＝８Ｒ＝３２Ｆ−２１Ｐｗ＝Ｐ_Ｍ＝８Ｆ−7.25・・・(15) (b)助勢限界到達後 (12)，(14)，(11)式より、 α_２＝２Ｐ_Ｍ＝Ｆ＋0.875Ｐ_Ａ−２・・・(16) Ｐ_Ｗ＝２Ｆ＋0.75Ｐ_Ａ−４・・・(17) 上記(15)式および(17)式をグラフに表せば第３図のよう
になる。ただし、第３図においては、Ｐ_Ａ＝２００kg／
cm²およびＰ_Ａ＝１５０kg／cm²の場合が示されている。
もし増圧器１８が設けられていないとすれば、(16)式で
表されるマスタシリンダ液圧Ｐ_Ｍがそのままリヤホイー
ルシリンダ液圧Ｐ_Ｗとなるため、この場合にはそれぞれ
第３図に破線で示す状態となる。このグラフから増圧器
１８が設けられることによって助勢限界到達後における
リヤホイールシリンダ２２の液圧Ｐ_Ｗが高められること
が判る。

以上は、液圧源の液圧ポンプ３８等の液圧源が正常であ
る場合の作動であるが、液圧源が故障して全て作動液の
加圧が行われなくなった場合には、(17)式においてＰ_Ａ
＝０となり、操作力Ｆとリヤホイールシリンダ液圧Ｐ_Ｗ
との関係は第３図において一点鎖線で示すものとなる。
また、増圧器１８が設けられていないものとすれば、(1
6)式においてＰ_Ａ＝０とした場合のマスタシリンダ液圧
Ｐ_Ｍがそのままリヤホイールシリンダ２２に伝達される
こととなり、これを第３図のグラフに表せば二点鎖線の
ようになる。すなわち、液圧源の故障等により液圧ブー
スタ１２の作動液圧が得られない場合には、増圧器１８
が設けられていることによってリヤホイールシリンダ２
２の液圧Ｐ_Ｗが約２倍に高められることとなり、液圧ブ
ースタ１２が正常に作動しなくなった場合におけるリヤ
ホイールシリンダ２２の液圧Ｐ_Ｗの低下率が増圧器１８
が設けられていない場合に比較して小さくなることとな
る。

なお、本実施例においては、増圧器１８が作動する状態
としない状態とにブレーキの流れを切り換える制御弁が
増圧器自体の中に組み込まれているが、第４図に示すよ
うに制御弁１５０を増圧器１５２とは別に設けることも
可能である。制御弁１５０はパイロット圧式の方向切換
弁であり、液圧ブースタ１２のパワー圧室５４の液圧が
マスタシリンダ１４の加圧室１００の液圧より高い状態
では、マスタシリンダ１４の液圧が直接リヤホイールシ
リンダ２２に伝達されるようにする状態にあるが、パワ
ー圧室５４の液圧が加圧室１００の液圧より低くなった
場合には、マスタシリンダ１４の液圧が増圧器１５２に
よって増圧されてリヤホイールシリンダ２２に伝達され
るようにする状態に切り換わる。

ただし、液圧源の故障等によってパワー圧室５４の液圧
が全く上昇しない場合に、マスタシリンダ１４の液圧が
僅かに上昇したとき制御弁１５０が切り換わって増圧器
１５２が作動を開始すれば、マスタシリンダ１４から排
出されるブレーキ液より少量のブレーキ液がリヤホイー
ルシリンダ２２に供給されるのみとなるため、ブレーキ
ペダル１０の操作ストロークが通常より非常に大きくな
ってしまうこととなる。したがって、例えば制御弁のバ
ルブスプールをスプリングによって付勢しておく等の手
段によって、マスタシリンダ１４の液圧が設定値以上に
なるまでには制御弁１５０が切り換わらないようにする
ことが望ましい。このようにすれば、相当量のブレーキ
液がマスタシリンダ１４から直接リヤホイールシリンダ
２２に送られてブレーキクリアランスが消滅した後、増
圧器１５２が作動を開始することとなってブレーキペダ
ル１０の操作ストロークの増大を小さく抑えることがで
きるのである。なお、このことは前記実施例においても
同様に言えることである。

また、制御弁１５０はパイロット圧式に限定されるもの
ではなく、液圧源またはパワー圧室の液圧とマスタシリ
ンダの液圧差を電気的に検出するセンサの出力信号に基
づいて切り換えられる電磁弁とすることも可能である。

第５図に本発明の別の実施例を示す。本実施例において
はマスタシリンダ２１０にはフロントホイールシリンダ
２１１のみが増圧器２１２を介して接続され、リヤホイ
ールシリンダ２１４は液圧ブースタ２１６に接続されて
いる。マスタシリンダ２１０のシリンダハウジング２１
８と液圧ブースタ２１６のブースハウジング２２０とは
別体に製作された後、一体的に結合されているが、増圧
器２１２の増圧器ハウジング２２２はシリンダハウジン
グ２１８と一体に形成されている。

シリンダハウジング２１８には有底のシリンダボアが形
成され、これに加圧ピストン２３２が嵌合されることに
より、その前方に加圧室２３４が形成されている。加圧
ピストン２３２の外周面には幅広の環状溝２３６が形成
され、この環状溝２３６はポート２３８および管路２４
０を経てリザーバ２４２に常時連通させられている。加
圧ピストン２３２にはカップシール２４４が取り付けら
れ、環状溝２３６から加圧室２３４へのブレーキ液の流
れは許容されるが、逆向きの流れは阻止されるようにな
っている。加圧ピストン２３２にはさらに、環状溝２３
６と加圧室２３４とを連通させる連通路２４６が形成さ
れており、この連通路２４６の途中に弁子２４８，弁座
２５０およびスプリング２５２から成る開閉弁２５４が
設けられている。弁子２４８からはロッド２５６が前方
へ延び出させられ、有底円筒状の開弁部材２５８の底部
を貫通し、その底部に頭部２６０において係合してい
る。開弁部材２５８と加圧ピストン２３２との間にはス
プリング２６２が設けられ、開弁部材２５８をシリンダ
ハウジング２１８の底部に押し付けるとともに、加圧ピ
ストン２３２をスナップリング２６４に当接する後退端
位置に保っており、この状態では弁子２４８がロッド２
５６を介して開弁部材２５８により弁座２５０から僅か
に引き離され、開閉弁２５４が強制的に開かれるように
なっている。

増圧器ハウジング２２２内には大径孔部と小径孔部とを
備えた有底の段付孔が形成されており、この段付孔に大
径部と小径部とから成る増圧ピストン２７０が液密かつ
摺動可能に嵌合されるとともに、段付孔の開口部がプラ
グ２７２によって閉塞され、その結果、第一液圧室２７
４，第二液圧室２７６および第三液圧室２７８が形成さ
れている。増圧ピストン２７０はスプリング２７９によ
って第一液圧室２７４側へ付勢されている。第一液圧室
２７４は、通孔２８０によってマスタシリンダ２１０の
加圧室２３４に連通させられており、第二液圧室２７６
は液通路２８２によってフロントホイールシリンダ２１
１に連通させられている。また、第三液圧室２７８は液
通路２８４によって液圧ブースタ２１６に接続されてい
る。したがって、増圧ピストン２７０は最も大きい第一
受圧面２８５にマスタシリンダ２１０の液圧を受け、第
一受圧面２８５より小さく、かつ、逆向きの第二受圧面
２８６および第三受圧面２８７にそれぞれフロントホイ
ールシリンダ２１１および液圧ブースタ２１６の液圧を
受けることとなる。

増圧ピストン２７０の中央を貫通して連通孔２９０が形
成されており、この連通孔２９０の途中に開閉弁２９１
が設けられている。開閉弁２９１は増圧ピストン２７０
に形成された弁座２９２と、弁子としてのボール２９３
と、ボール２９３を弁座２９２に向かって付勢するスプ
リング２９４と、増圧器ハウジング２２２に固定の突起
２９５とから成っており、増圧ピストン２７０が後退端
位置にある状態では突起２９５がボール２９３に当接し
てスプリング２９４の付勢力に抗して弁座２９２から浮
き上がらせ、開閉弁２９１が開くようになっている。

前記ブースタハウジング２２０内にはパワーピストン２
９６が液密かつ摺動可能に嵌合され、それによってブー
スタハウジング２２０内の空間がパワー圧室２９８と定
圧室３００とに区切られている。パワーピストン２９６
の後面の中央部から小径部３０２が延び出させられてお
り、ブースタハウジング２２０の端壁部を液密かつ摺動
可能に貫通して大気に臨まされている。この小径部３０
２内にはそれの後端面から有底穴３０４が形成されてお
り、これにリアクションピストン３０６が液密かつ摺動
可能に嵌合されている。その結果、リアクションピスト
ン３０６と有底穴３０４の底面との間に空間が形成され
ているが、この空間は連通路３０８によって常時定圧室
３００に連通させられている。リアクションピストン３
０６は段付状のものであり、大径部が大気に臨まされる
とともに段付面にシール部材３１０を介してパワー圧室
２９８の液圧が作用させられるようになっていて、パワ
ー圧室２９８の液圧に比例した大きさの反力が入力部材
としての入力ロッド３１２に与えられるようになってい
る。

この入力ロッド３１２はスプリング３２０によって後退
方向に付勢されているが、入力ロッド３１２の先端にリ
アクションピストン３０６がかしめ付けられ、そのリア
クション３０６は長穴３２２において、パワーピストン
２９６に取り付けられたピン３２４に係合させられるこ
とにより、パワーピストン２９６に対する相対的な移動
限度を規制されているため、スプリング３２０はパワー
ピストン２９６のスプリングとしても機能することとな
る。パワーピストン２９６の後退端位置はストッパ突起
２９７によって規定され、またパワーピストン２９６の
作動力は中継ロッド３２６によって加圧ピストン２３２
に伝達される。

液圧ブースタ２１６は制御弁３３０を備えている。この
制御弁３３０はブースタハウジング２２０に形成された
有底穴に嵌合され、螺合により固定されたバルブハウジ
ング３２２と、それに液密かつ摺動可能に嵌合されたバ
ルブスプール３３４とを備えている。このバルブスプー
ル３３４内には連通孔３３６が形成されており、バルブ
スプール３３４は図示のノーマル位置においては連通孔
３３６によってポート３３８をパワー圧室２９８に連通
させ、ポート３４０を遮断している。バルブスプール３
３４はこの位置から一定距離前進（図において左方へ移
動）することにより、ポート３３８および３４０の両方
を遮断する状態となり、さらに前進することによりポー
ト３３８を遮断するとともにポート３４０をパワー圧室
２９８に連通させる。

このバルブスプール３３４の移動はリアクションピスト
ン３０６のパワーピストン２９６に対する相対的な前進
によって引き起こされる。バルブスプール３３４には、
駆動部材３４８がスプリング３５０によって連結されて
おり、この駆動部材３４８がリンク機構３５２によりパ
ワーピストン２９６とリアクションピストン３０６とに
係合させられているのである。リンク機構３５２はピン
３５４によって互いに回動可能に連結された第一リンク
３５６と第二リンク３５８とを備えており、第一リンク
３５６の一端はブースタハウジング２２０に固定の支持
部材３６０に回動可能に係合させられ、他端はリアクシ
ョンピストン３０６に係合させられている。一方、第二
リンク３５８の一端は駆動部材３４８に回動可能に係合
させられ、他端はパワーピストン２９６の小径部３０２
に係合させられている。したがって、リアクションピス
トン３０６がパワーピストン２９６に対して相対的に前
進すれば、その運動がリンク機構３５２によりバルブス
プール３３４の前進運動に変換され、制御弁３３０が上
記のように切り換えられることとなる。スプリング３６
２が駆動部材３４８およびバルブスプール３３４を前進
方向へ付勢するために設けられている。

液圧ブースタ２１６のパワー圧室２９８はポート３６４
において前記増圧器２１２の第三液室２７８に接続され
る。また、制御弁３３０はポート３３８においてリザー
バ２４２に接続され、ポート３４０においてポンプ３６
６およびアキュムレータ３６８を備えた液圧源に接続さ
れる。

次に作動を説明する。

ブレーキペダルが踏み込まれていない状態においては、
本液圧ブレーキ装置は図示の状態にあり、制御弁３３０
がパワー圧室２９８をリザーバ２４２に連通させ、アキ
ュムレータ３６８から遮断している。

この状態からブレーキペダルの踏込み操作が行われれば
入力ロッド３１２およびリアクションピストン３０６が
前進させられるのであるが、パワーピストン２９６は中
継ロッド３２６を介して加圧ピストン２３２により前進
を阻止されるため、リアクションピストン３０６がパワ
ーピストン２９６に対して相対的に前進し、この前進運
動がリンク機構３５２および駆動部材３４８を介してバ
ルブスプール３３４に伝達され、制御弁３３０がポート
３３８を遮断するとともに、ポート３４０を開く。その
結果、アキュムレータ３６８から高圧のブレーキ液がパ
ワー圧室２９８内に流入し、パワーピストン２９６を前
進させる。パワーピストン２９６が前進すれば、中継ロ
ッド３２６を介して加圧ピストン２３２も前進させら
れ、加圧室２３４に液圧を発生させる。この液圧とパワ
ー圧室２９８のパワー圧との関係は次式で表される。

Ｐ_Ｍ・Ｓ₁₅＋ｆ₁₁＝｛（Ｓ₁₄−Ｓ₁₃）＋（Ｓ₁₂−
Ｓ₁₁）｝Ｐ_Ｂ・・・(18) ただし、Ｓ₁₁：リアクションピストン３０６の小径部の断面積Ｓ₁₂：リアクションピストン３０６の大径部の断面積Ｓ₁₃：パワーピストン小径部３０２の外径を直径とする
円の面積Ｓ₁₄：パワーピストン２９６の断面積Ｓ₁₅：加圧ピストン２３２の断面積ｆ₁₁：スプリング２６２の付勢力Ｐ_Ｂ：パワー圧室２９８のパワー圧Ｐ_Ｍ：加圧室２３４の液圧加圧室２３４に発生したブレーキ液圧は、通孔２８０を
経て増圧器２１２の第一液圧室２７４に伝達され、更に
開閉弁２９１を経て第二液圧室２７６に伝達される。一
方、第三液圧室２７８には液圧ブースタ２１６のパワー
圧室２９８のパワー圧が液通路２８４を経て伝達されて
おり、かつ次式（Ｓ₁₆−Ｓ₁₇）Ｐ_Ｂ＋ｆ₁₂≧（Ｓ₁₆−Ｓ₁₇）Ｐ_Ｍ・・・
(19) ただし、Ｓ₁₆：増圧ピストン２７０の大径部の断面積Ｓ₁₇：増圧ピストン２７０の小径部の断面積ｆ₁₂：スプリング２７９の付勢力が成立するようにされているため増圧ピストン２７０は
移動せず、開閉弁２９１が開放状態に保たれて加圧室２
３４の液圧がそのままフロントホイールシリンダ２１１
へ伝達される。

本実施例においては、アキュムレータ３６８の液圧が十
分高くされて、通常の使用状態においては助勢限界に達
することがないようにされており、ポンプ３６６や液圧
ブースタ２１６が正常に作動する限り増圧ピストン２７
０が作動することはない。しかし、ポンプ３６６等に故
障が生じ、ブレーキ操作時にパワー圧室２９８にパワー
圧が伝達されなくなった場合には、増圧ピストン２７０
が次のようにして作動する。パワー圧が伝達されなくな
った場合には、リアクションピストン３０６がパワーピ
ストン２９６に当接し、ブレーキ操作力がパワーピスト
ン２９６および中継ロッド３２６を経て加圧ピストン２
３２に機械的に伝達される。その結果、加圧室２３４に
ブレーキ液圧が発生し、これが増圧器２１２を経てフロ
ントホイールシリンダ２１１に伝達される。これに対し
て、パワー圧室２９８にパワー圧が伝達されない場合に
は増圧器２１２の第三液圧室２７８にもパワー圧が伝達
されないため、やがて次式ｆ₁₂＜（Ｓ₁₆−Ｓ₁₇）Ｐ_Ｍ・・・(20) が成立するに至り、増圧ピストン２７０が前進し開閉弁
２９１が閉じる。したがって、以後は次式Ｐ_ＭＳ₁₆＝Ｐ_ＷＳ₁₇・・・・(21) ただし、Ｐ_Ｗ：フロントホイールシリンダ２１１の液圧の関係を
保ってフロントホイールシリンダ２１１の液圧が増大す
る。この時Ｓ₁₆＞Ｓ₁₇ であるため、Ｐ_Ｗ＞Ｐ_Ｍとなり、加圧室２３４のブレーキ液圧は増圧器２１２に
より増圧されてフロントホイールシリンダ２１１に伝達
されることとなる。液圧ブースタ２１６が作動しない場
合には、リヤホイールシリンダ２１４にパワー圧が伝達
されない上、加圧室２３４に発生するブレーキ液圧が低
くなるのであるが、これが増圧器２１２によって増圧さ
れた上でフロントホイールシリンダ２１１に伝達される
こととなるのであり、液圧ブースタ２１６の故障にもか
かわらず自動車全体としての制動力の低下が少なくて済
むこととなるのである。

なお上記実施例における開閉弁２９１を第６図に示す開
閉弁３７０に変更することが可能である。この開閉弁３
７０は上記実施例において加圧ピストン２３２に設けら
れていた開閉弁２５４と同様のものである。本実施例の
増圧器の増圧器３７２は上記実施例における増圧器２１
２と同一の作用を為すものであり、互いに同一の機能を
果たす部分には同一の符号を付して対応関係を示し、詳
細な説明は省略する。

また、第７図に示す増圧器３７４の採用も可能である。
本増圧器においては、開閉弁３７６は第５図の実施例に
おける開閉弁２９１と同様なものであるが、連通孔３７
８が第一液圧室２７４を第二液圧室２７６にではなく第
三液圧室２７８に連通させており、かつ、液圧ブースタ
２１６のパワー圧を導く液通路２８４が第二液圧室２７
６に接続されている。本増圧器３７４の機能も上記第５
図および第６図の実施例におけるのと同様であるため、
詳細な説明は省略する。

なお付言すれば、増圧器２１２，３７２，３７４に液圧
ブースタ２１６のパワー圧室２９８のパワー圧を導く代
わりに、アキュムレータ３６８のパワー圧を導くことも
可能である。

以上、本発明のいくつかの実施例を図面に基づいて詳細
に説明したが、これらは文字通り例示であって、当業者
の知識に基づいて種々の変形，改良を施した態様で本発
明を実施し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である液圧ブレーキ装置の系
統図であると同時に増圧器の正面断面図でもある。第２
図は第１図の液圧ブレーキ装置における液圧ブースタと
マスタシリンダとを拡大して示す正面断面図である。第
３図は上記液圧ブレーキ装置の特性を示すグラフであ
る。第４図は本発明の別の実施例における増圧器と制御
弁とを示す系統図である。第５図は本発明の別の実施例
である液圧ブレーキ装置の回路図であると同時にブース
タ付きマスタシリンダの正面断面図でもある。第６図お
よび第７図はそれぞれ本発明の別の実施例における増圧
器のみを取り出して示す正面断面図である。１０：ブレーキペダル、１２：液圧ブースタ１４：マスタシリンダ、１８：増圧器２２：リヤホイールシリンダ２８：増圧器３２：フロントホイールシリンダ４０：リザーバ、４２：アキュムレータ４４：液圧制御スイッチ、４６：モータ５２：パワーピストン、５４：パワー圧室５６：定圧室、５８：制御弁９４：入力ロッド、９６：中継ロッド９８：加圧ピストン、１００：加圧室１０２：加圧ピストン、１０４：加圧室１１２：増圧ピストン、１１４：第一液圧室１１６：第二液圧室、１１８：第三液圧室１２２：第一受圧面、１２４：第二受圧面１２６：第三受圧面１３２：開閉弁（増圧器１８，２８の一部と共に制御弁
を構成）１５０：制御弁、１５２：増圧器２１０：マスタシリンダ２１１：フロントホイールシリンダ２１２：増圧器２１４：リヤホイールシリンダ２１６：液圧ブースタ２３２：加圧ピストン、２３４：加圧室２４２：リザーバ、２５４：開閉弁２７０：増圧ピストン、２７４：第一液圧室２７６：第二液圧室、２７８：第三液圧室２８５：第一受圧面、２８６：第二受圧面２８７：第三受圧面、２９０：連通孔２９１：開閉弁２９６：パワーピストン、２９８：パワー圧室３００：定圧室３０６：リアクションピストン３１２：入力ロッド、３３０：制御弁３６６：ポンプ３６８：アキュムレータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車輪の回転を抑制するためのブレーキを作
動させるホイールシリンダと、そのホイールシリンダに
ブレーキ液圧を供給するマスタシリンダと、ブレーキ操
作部材と、そのブレー操作部材とマスタシリンダとの間
に設けられ、液圧源から供給される液圧により操作力を
倍力してマスタシリンダに伝達する液圧ブースタとを含
む液圧ブレーキ装置において、前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの間に、
マスタシリンダと連通した第一液圧室の液圧を第一受圧
面に受ける一方、ホイールシリンダに連通した第二液圧
室の液圧を前記第一受圧面とは反対向きでかつ面積が第
一受圧面より小さい第二受圧面に受ける増圧ピストンを
備え、マスタシリンダの液圧を増圧してホイールシリン
ダに伝達する増圧器を設けるとともに、前記液圧源また
は前記液圧ブースタの作動液圧室の液圧が前記マスタシ
リンダの液圧より一定値以上低い状態ではマスタシリン
ダの液圧が前記増圧器により増圧されて前記ホイールシ
リンダに伝達される状態に、またそれ以外の状態では前
記マスタシリンダの液圧が前記増圧器により増圧される
ことなく前記ホイールシリンダに伝達される状態にブレ
ーキ液の流れを切り換える制御弁を設けたことを特徴と
する液圧ブースタ付液圧ブレーキ装置。
【請求項２】前記増圧ピストンに前記第二受圧面と同じ
向きの第三受圧面が設けられ、この第三受圧面に前記液
圧源または前記液圧ブースタの作動液圧室と連通する第
三液圧室の液圧が作用させられるとともに、その増圧ピ
ストンに、その増圧ピストンが最も前記第一液圧室側へ
後退した後退端位置にある状態では開いてその第一液圧
室を前記第二液圧室に連通させ、増圧ピストンが後退端
位置から第二液圧室側へ小距離前進した後は閉じて第一
液圧室と第二液圧室との連通を遮断する開閉弁が設けら
れて、その開閉弁と前記増圧器とが前記制御弁を構成し
ている特許請求の範囲第１項記載の液圧ブレーキ装置。