JPH0647374B2

JPH0647374B2 - ブレ−キ装置

Info

Publication number: JPH0647374B2
Application number: JP60057057A
Authority: JP
Inventors: 幸男松本; 暢麿大坂; 利男高山
Original assignee: トキコ株式会社
Priority date: 1985-03-20
Filing date: 1985-03-20
Publication date: 1994-06-22
Anticipated expiration: 2009-06-22
Also published as: JPS61215156A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、手動による操作力の強弱に応じて制動力を
変化させることができるブレーキ装置に関する。

〔従来の技術〕

自動車を運転する際にアクセルペダルと、ブレーキペダ
ルとを踏み分けることは非常に煩わしいことである。そ
こで、近年、手動によって制動力を発生させることがで
きるブレーキ機能（以下手動ブレーキ機能と称す）を備
えたブレーキ装置が開発された。これは、運転者がブレ
ーキペダルを踏まなくても、手動スイッチをオンしてお
けば、所下の条件において自動的ブレーキが働き、滑ら
かに車を停止させるというものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、その際の制御距離は、ブレーキが効き始
めた時点の車速によって一義的に定まるようになってお
り、制動中の状況の変化には対応できない。このため、
従来、この手動ブレーキ機能を使いこなすにはかなりの
熟練を必要としていた。

この発明は上記事情に鑑み周囲の状況の変化に対応する
ことができる手動ブレーキ機能を備えたブレーキ装置を
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するためにこの発明は、ブレーキベダル
に連結され該ブレーキベダルの操作により制動力を発生
させる一方、コントロールチャンバ内の気圧を変化させ
て該気圧に応じた制動力を発生させるものであって、手
動操作される操作部と、前記コントロールチャンバ内の
気圧を変化させるコントロールバルブとを具備し、該コ
ントロールバルブは、前記操作部が接続されるとともに
気圧の変化によって変位する仕切部材によって、本体内
部が、負圧源に連通される定圧室と前記コントロールチ
ャンバに連通される作動圧室とに仕切られるとともに、
前記本体内部には、前記操作部への操作力が加えられて
いない状態では前記作動圧室を前記負圧源に連通させる
一方、前記仕切部材に作用する差圧より大きい前記操作
力が加えられると前記負圧源と前記作動圧室との連通を
断ち且つ前記作動圧室を大気に連通させ、前記仕切部材
に作用する差圧と前記操作力とが等しくなると前記仕切
部材の変位作用によって前記負圧源および大気と前記作
動圧室との連通を断つ弁機構が設けられていることを特
徴としている。

〔作用〕

本発明によれば、コントロールバルブに設けられた弁機
構が、操作部への操作力が加えられていない状態では作
動圧室を負圧源に連通させることになって、作動圧室に
連通されるコントロールチャンバ内には負圧が導入され
ることになり、一方、仕切部材に作用する差圧より大き
い操作力が加えられると負圧源と作動圧室との連通を断
ち且つ作動圧室を大気に連通させることになるため、コ
ントロールチャンバ内に大気が導入され気圧が変化する
ことになって、これによりこの気圧に応じた制動力が生
じることになる。そして、弁機構は、仕切部材に作用す
る差圧と操作力とが等しくなると仕切部材の変位作用に
よって負圧源および大気と作動圧室との連通を断つこと
になり、これにより制動力は変化しないことになる。し
たがって、操作部の操作力に応じた制動力が発生するこ
とになる。しかも、弁機構の切り換えが、操作部の操作
力と仕切部材に作用する差圧との関係で行われることに
なるため、複数のソレノイド等が不要となる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、この発明の実施例について説明
する。

第１図は、この発明の第１の実施例の構成を示す断面図
である。この図に示すブースタ１の詳細は、さきに本発
明の出願人が提案した特願昭５９−１４０６３号に示さ
れており、ここでは概要を述べる。ブースタ（真空倍力
装置）１内には、パワーピストン２によって、前方（図
の左方）に定圧室Ａが、後方に作動圧室Ｂが画成され、
室Ａは接続口３を介して真空源に連通されている。ブレ
ーキペダルＢＰが踏み込まれると入力軸４が前方に押さ
れ、これに伴ってプランジャ５が前方に移動する。する
と、通路６を介して作動圧室Ｂに大気が導入され、この
大気圧によってパワーピストン２が前方に移行し、この
押圧力が出力軸７に伝えられる。この様に、入力軸４に
加えられた力は、ブースタ１内で増強されて出力軸７へ
伝えられ、大きな力でマスタシリンダＭＣが駆動され
る。しかして、ブレーキが駆動され制動力が働く。一
方、ブレーキペダルＢＰが解放されると、出力軸７から
の反力によりプランジャ５が後方へ移動する。すると、
通路８，６を介して定圧室Ａと作動圧室Ｂとが連通さ
れ、これによって両室Ａ、Ｂの圧力が等しくなり、パワ
ーピストン２が後方へ移行して、ブレーキが解除され
る。

また、パワーピストン２内には空間９が形成されてい
る。この空間９には、コントロールピストン１０によっ
て、前方に定圧室Ｃが、後方に作動圧室Ｄが画成されて
おり、室Ｃは通路１１を介して室Ａと連通され、真空状
態に保たれている。一方、室Ｄは通路１２を介して接続
口１３に連通され、この接続口１３を通って作動圧室Ｄ
に大気が供給されると、この大気圧によってコントロー
ルピストン１０が前方に移行し、これに伴ってプランジ
ャ５が前方に移動する。すると、前述した場合と同様に
して、室Ｂに大気が導入され、パワーピストン２が前方
に押圧される。この結果、ブレーキペダルＢＰを踏まな
くても、制動力が働くことになる。一方、作動圧室Ｄに
供給されている空気が、接続口１３から排出されるとコ
ントロールピストン１０が後方に移行し、制動力が減少
する。

一方、１４はコントロールバルブである。このコントロ
ールバルブ１４内は隔壁１５によって前方に大室１６、
後方に小室１７が形成されており、さらに大室１６は、
周辺がこの大室１６の内周に気密的に固定されたダイヤ
フラム１８と、このダイヤフラム１８に一体的に取り付
けられたパワーピストン１９とによって前方に定圧室
Ｅ、後方に作動圧室Ｆが画成されている。そして、定圧
室Ｅは、接続口２０を介して真空源に連通され、作動圧
室Ｆは接続口２１を介して前記接続口１３に連通され、
また小室１７は大気導口１７ａを介して大気に連通され
ている。この場合、作動圧室Ｆと小室１７とは隔壁１５
に形成された連通孔２２によって連通され、また、定圧
質Ｅと作動圧室Ｆとはダイヤフラム１８の中心に形成さ
れた孔１８ａと、パワーピストン１９に形成された小孔
１９ａ，１９ａ…とから構成される連通孔２３によって
連通されている。

ダイヤフラム１８の作動圧室Ｆ側にはバネ座２４が取り
付けられ、このバネ座２４が、スプリング２５によって
前方向に付勢されている。また、パワーピストン１９に
は、入力軸２６の後端２６ａが固定され、この入力軸２
６の先端２６ｂがコントロールバルブ１４の前壁に形成
された軸受部１４ａを貫通して、コントロールバルブ１
４外方向に突出している。この入力軸２６は前方の小径
部２６ｃと後方の大径部２６ｄとから構成され、小径部
２６ｃが前記軸受部１４ａに形成された孔１４ｂに前後
方向に移動可能かつ、その肩部２６ｅによって前方向抜
出不能に支持されている。この場合、前記孔１４ｂの内
周には気密部材２７が設けられており、この気密部材２
６によって定圧室Ｅの気密性が保持されている。また、
入力軸２６の先端２６ｂと軸受部１４ａの前端には伸縮
性のカバー２８が取り付けられている。

一方、作動圧室Ｆと小室１７とを連通する連通孔２２に
は、プランジャ２９が前後方向移動可能に挿通され、こ
のプランジャ２９の前端および後端には各々笠状のフラ
ンジ２９ａ、および２９ｂが形成されている。そして前
方のフランジ２９ａとダイヤフラム１８とによって真空
弁３０が構成されている。すなわち、フランジ２９ａが
ダイヤフラム１８に当接することによって、定圧室Ｅと
作動圧室Ｆとを連通する連通孔２３が塞がれるようにな
っている。また後方のフランジ２９ｂと隔壁１５の小室
７側に取り付けられた弁座３１とによって大気弁３２が
構成されている。すなわち、フランジ２９ｂが弁座３１
に当接することによって作動圧室Ｆと小室１７とを連通
する連通孔２２が塞がれるようになっている。また、プ
ランジャ２９はスプリング３３によって前方向に付勢さ
れ、ダイヤフラム１８が変位していない状態では大気弁
３２は閉じ、真空弁３０は開いている。

他方、３４は操作部材であり、車の運転室内において一
端３４ａが回転可能に支持されると共に、その半ばにお
いて前記入力軸２６の先端２６ｂと当接している。そし
て、この操作部材３４の他端３４ｂに、運転者の手によ
って矢印Ｙ方向に操作力が加えられると、この操作部材
３４が一端３４ａを中心として回動し、入力軸２６をコ
ントロールバルブ１４内に押し込む。

以上の構成において、操作部材３４に操作力が加えられ
ていない場合には、ダイヤフラム１８およびパワーピス
トン１９はスプリング２５によって前方に付勢され、入
力軸２６の肩部２６ｅが定圧室Ｅの壁面に当接した状態
となっている。またプランジャ２９はスプリング３３に
よって前方に付勢され、大気弁３２が閉じ、真空弁３０
が開いている。この結果、作動圧室Ｆは真空源と連通
し、さらにこの作動圧室Ｆを介してブースタ１内の作動
圧室Ｄが真空源と連通している。すなわち、ブースタ１
内において定圧室Ｃと作動圧室Ｄの気圧は等しく、した
がってコントロールピストン１０は変位せず、制動力は
生じない。一方、操作部材３４に矢印Ｙ方向に操作力Ｎ
が加えられると、この操作部材３４が一端３４ａを中心
として回転し、これに伴って入力軸２６が後方向に移動
する。すると、この入力軸２６の後端２６ａが固定され
ているパワーピストン１９およびこのパワーピストン１
９と一体的に固定されているダイヤフラム１８がスプリ
ング２５の付勢力に抗して後方に変位し、ダイヤフラム
１８がプランジャ２９のフランジ２９ａと当接して真空
弁３０が閉じられ、さらにダイヤフラム１８が変位する
とプランジャ２９をも後方に移動して、大気弁３２が開
かれる。これによって大気が連通孔２２を介して作動圧
室Ｆに導入され、同時にブースタ１の作動圧室Ｄにも大
気が導入されて、コントロールピストン１０が変位を開
始し、制動力が発生し始める（第２図参照）。一方、作
動圧室Ｆに大気が導入されると、作動圧室Ｆと定圧室Ｅ
との差圧によってダイヤフラム１８が前方に力を受け、
この差圧が大きくなると入力軸２６の後方への移動が止
められ、逆にダイヤフラム１８が前方に変位し始める。
これに伴ってプランジャ２９が前方に移動し、そしてこ
のダイヤフラム１８前方への変位は、プランジャ２９の
フランジ２９ｂが弁座３１と当接して大気弁３２が閉じ
られ、作動圧室Ｆへの大気導入が停止されると停止す
る。この時、大気弁３２および真空弁３０の双方が閉
じ、作動圧室Ｆと定圧室Ｅとの差圧は、入力軸２６に加
えられた力と均り合った状態となっている（第３図参
照）。

この時の作動圧室Ｆの圧力は、入力軸２６に加えられる
力によって一義的に定まることになり、入力軸２６に加
えられる力が大きくなると圧力は高くなる一方、加えら
れる力が小さいと圧力は低くなる。また、この作動圧室
Ｆの圧力の高低によってブースタ１内のコントロールピ
ストン１０の変位量が左右され、作動圧室Ｆの圧力が高
い場合には大きな制動力が発生する一方、気圧が低い場
合には発生する制動力は小さくなる。すなわち、運転者
が操作部材３４に加えた操作力Ｎが大きいと大きな制動
力が発生する一方、操作力Ｎが小さいと発生する制動力
は小さくなる。また、この時作動圧室Ｆと定圧室Ｅとの
差圧が入力軸２６に伝えられ、操作部材３４に反力とし
て返ってくるので、運転者はこの反力から制動力を体感
することができる。

次いで、運転者が操作部材３４に加えている力を解く
と、作動圧室Ｆと定圧室Ｆとの差圧およびスプリング２
５の付勢力によって、ダイヤフラム１８が前方に変位
し、フランジ２９ａとダイヤフラム１８が離間して真空
弁３０が開き、作動圧室Ｆの空気およびブースタ１の作
動圧室Ｄの空気が吸収されて制動力が解除される。

この様に運転者が操作部材３４に力を加えると、その力
に応じた制動力を発生させることができる。

次に、第４図はこの発明の第２実施例によるブレーキ装
置の構成を示す断面図であり、前述した第１実施例と対
応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略す
る。

この図において４０は前述した第１実施例のコントロー
ルバルブ１４に対応し、ブースタ１内の作動圧室Ｄの気
圧を変化させる。このコントロールバルブ４０におい
て、４１は第１実施例の入力軸２６に対応し、操作部材
３４からその先端４１ａに操作力Ｎを与脱することによ
り前後方向に移動する。この入力軸４１の後端４１ｂに
形成されたフランジ４１ｃは、第１実施例のパワーピス
トン１９に対応し、また４２は第１実施例のダイヤフラ
ム１８に対応する。一方、弁体４３は第１実施例のプラ
ンジャ２９に対応し、この弁体４３とコントロールバル
ブ４０の内壁に形成された弁座４０ａとによって真空弁
４４が構成され、また弁体４３と入力軸４１に形成され
た弁座４１ｄとによって大気弁４５が構成され、入力軸
４１が前方に移動すると真空弁４４・大気弁４５は各々
開・閉となり、入力軸４１が後方に移動するとその移動
に従って真空弁４４・大気弁４５は各々閉・閉となった
後、閉・開となる。そして室Ｅａが第１実施例の定圧室
Ｅに対応し、接続口４６を遠して真空源に連通されると
共に連通孔４７を通して真空弁４４に臨んでいる。ま
た、入力軸４１の後端部に形成された連通孔４８によっ
て連通される室Ｆａと室Ｆｂが、第１実施例の作動圧室
Ｆに対応し、接続口４９を通してブースタ１の作動圧室
Ｄに連通すると共に、室Ｆａにおいて真空弁４４および
大気弁４５に臨んでいる。また室Ｇは第１実施例の小室
１７に対応し、大気導入口５０，５０…を通して大気と
連通している。また、さらにスプリング５１および５２
は各々第１実施例のスプリング３３および２５に対応し
スプリング５１は弁体４３を後方に付勢し、スプリング
５２は入力軸４１を前方に付勢する。なお、５３は空気
フィルタである。

以上の構成において操作部材３４に操作力が加えられて
いない状態では、入力軸４１はスプリング５２によって
前方に付勢され、真空弁４４・大気弁４５は各々開・閉
となっており、この結果、作動圧室Ｆａ、Ｆｂは真空源
と連通し、さらに、この作動圧室Ｆａを介してブースタ
１内の作動圧室Ｄが真空源と連通して、制動力は発生し
ない。一方、操作部材３４に操作力Ｎが加えられると、
入力軸４１が後方向に移動し、弁座４１ｄが後方に移動
して真空弁４４・大気弁４５が各々閉・閉となった後、
さらに入力軸４１が後方に移動すると真空弁４４・大気
弁４５が各々閉・開となり、大気が作動圧室Ｆａに導入
され、この作動圧室Ｆａからブースタ１の作動圧室Ｄに
大気が導入され、制動力が発生し始める。同時に作動圧
室Ｆａから大気が連通孔４８を通して作動圧室Ｆｂに導
入され、この作動圧室Ｆｂと定圧室Ｅａとの差圧によっ
てフランジ４１ｃが前方に力を受け入力軸４１の後方向
への移動が止められ、さらにこの差圧が大きくなると、
入力軸４１が前方に移動し始める。すなわち運転者が常
に一定の操作力Ｎを加えている場合には、入力軸４１が
前方に移動して操作部材３４が押し戻される。この様
に、入力軸４１が前方に移動すると弁座４１ｄが弁体４
３に当接して真空弁４４・大気弁４５が各々閉・開とな
る。これによって大気の導入が停止し、作動圧室Ｆｂと
定圧室Ｅａとの差圧が入力軸４１に加えられている力と
均り合った状態となり、入力軸４１の前方への移動が停
止する。

この時の作動圧室Ｆａ・Ｆｂの圧力は、入力軸４１に加
えられている力によって一義的に定まることになり、入
力軸４１に加えられている力が大きくなると圧力は高く
なる一方、加えられている力が小さいと圧力は低くな
る。すなわち、運転者が操作部材３４に加えている操作
力Ｎが大きいと、大きな制動力が発生する一方、操作力
Ｎが小さいと発生する制動力は小さくなる。また、この
時作動圧室Ｆｂと定圧室Ｅａとの差圧が入力軸４１に伝
えられ、操作部材３４に反力として返ってくるので運転
者は、この反力から制動力を体感することができる。

次いで運転者が操作部材３４に加えている力を解くと、
作動圧室Ｆａ，Ｆｂと定圧室Ｅａとの差圧およびスプリ
ング５２の付勢力によって入力軸４１が前方に変位し真
空弁４４・大気弁４５が各々開・閉となって、作動圧室
Ｆａ，Ｆｂの空気およびブースタ１の作動圧室Ｄの空気
が吸収されて制動力が解除される。

次に第５図は、この発明の第３実施例によるブレーキ装
置の構成を示す断面図であり、前述した第２実施例と対
応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略す
る。この第３実施例が前述した第２実施例と異なる点
は、まずコントロールバルブ６０の構造にある。すなわ
ち、入力軸６１が運転者の手動によって駆動されるので
はなく、コントロールバルブ６０内に設けられたアクチ
ュエータ６２によって駆動されるようになっている。

次に異なる点は運転室には第２実施例による操作部材３
４に代わり、操作スイッチ６３が設けられていることで
ある。この操作スイッチ６３は、操作部材６４を有して
おり、この操作部材６４は、スプリング６５によって付
勢されており、運転者の手によって操作部材６４に操作
力Ｎが加えられると、その力Ｎに比例して操作部材６４
が偏位する。また、この操作部材６４には摺動端子６６
が取り付けられており、この摺動端子６６が定電圧源６
７に接続されている抵抗６８上を摺動し、操作部材６４
の偏位に応じた電圧を出力する。

次に異なる点はコントローラ６９が設けられていること
である。このコントローラ６９は前期摺動端子６６が供
給される電圧値に基づいて、前記アクチュエータ６２を
制御する。すなわち、操作力Ｎが大きいと前記電圧値が
高くなり、コントローラ６９はアクチュエータ６２を強
く駆動させて、大きな制動力を発生させる一方、操作力
Ｎが小さいと、前記電圧値が低くなり、コントローラ６
９はアクチュエータ６２を弱く駆動させて、小さな制動
力を発生させる。

こうして、運転者が操作部材６４に力を加えると、その
力に応じた制動力を発生させることができる。

なお、操作スイッチ６３、コントローラ６９およびアク
チュエータ６２が本実施例における操作部を構成してい
る。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、操作部に加えら
れた操作力の強弱に応じて制動力を変化させるようにし
たので、操作部の手動操作により制動力を発生させる場
合でも周囲の状況等に応じて制動力を調整することがで
き、手動操作によるブレーキ性能が飛躍的に向上し、使
い易いものになる。しかも、弁機構に複数のソレノイド
等を用いることがないため低コストで実現できることに
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１実施例の構成を示す断面図、
第２図および第３図は同実施例に係るコントロールバル
ブ１４の動作を説明するための断面図、第４図および第
５図は各々この発明の第２および第３実施例を示す断面
図である。１８……ダイアフラム、１９……パワーピストン（以上
１８，１９は仕切部材）、４１ｃ……フランジ、４２…
…ダイヤフラム（以上４１ｃ，４２は仕切部材）、１
４，４０，６０，７０……コントロールチャンバ、３４
……操作部材、６３……操作スイッチ（以下３４，６３
は操作部）、２９……プランジャ、４３……弁体（以上
２９，４３は弁機構）、７１，７２，７３……電磁バル
ブ、Ｄ……作動圧室（コントロールチャンバ）、Ｅ，Ｅ
ａ……定圧室、Ｆ，Ｆａ，Ｆｂ……作動圧室。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ブレーキベダルに連結され該ブレーキベダ
ルの操作により制動力を発生させる一方、コントロール
チャンバ内の気圧を変化させて該気圧に応じた制動力を
発生させるブレーキ装置において、手動操作される操作部と、前記コントロールチャンバ内
の気圧を変化させるコントロールバルブとを具備し、該コントロールバルブは、前記操作部が接続されるとと
もに気圧の変化によって変位する仕切部材によって、本
体内部が、負圧源に連通される定圧室と前記コントロー
ルチャンバに連通される作動圧室とに仕切られるととも
に、前記本体内部には、前記操作部への操作力が加えら
れていない状態では前記作動圧室を前記負圧源に連通さ
せる一方、前記仕切部材に作用する差圧より大きい前記
操作力が加えられると前記負圧源と前記作動圧室との連
通を断ち且つ前記作動圧室を大気に連通させ、前記仕切
部材に作用する差圧と前記操作力とが等しくなると前記
仕切部材の変位作用によって前記負圧源および大気と前
記作動圧室との連通を断つ弁機構が設けられていること
を特徴とするブレーキ装置。