JPH06500B2 - 液圧倍力装置の圧力流体供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はブレーキ倍力装置やクラッチ倍力装置に用いら
れる液圧倍力装置に関し、より詳しくは液圧倍力装置に
圧力流体を供給する圧力流体供給装置に関する。

「従来の技術」 液圧倍力装置は、通常、ハウジングに摺動自在に嵌合し
たパワーピストンと、このパワーピストンの一端に形成
した動力室と、入力軸に連動して作動され、上記動力室
に入力軸に加えられた入力に応じた油圧を導入して上記
パワーピストンを前進させる制御弁とを備えており、上
記動力室に導入する入力に応じた油圧によりその小さな
入力を倍力して出力するようになっている。

この種の液圧倍力装置は従来既に周知であり、また上記
制御弁の具体的構成としても従来から種々の構成のもの
が提案されているが、従来はいずれもその制御弁へは、
流体圧力源の高圧の流体圧力を、例えばアキュムレータ
に蓄圧した高圧の流体圧力をそのまま供給するようにし
ていた。

「発明が解決しようとする問題点」 しかるに、上記制御弁に高圧の圧力流体を供給する場合
には、この圧力流体をシールする各部シール部材に高圧
の圧力流体が作用するので、そのようなシール部材によ
ってシールされた各作動部材すなわち上記制御弁の弁体
やパワーピストンに大きな摺動抵抗が生じるようにな
り、それらに大きな摺動抵抗が生じるとそれらを非作動
位置に付勢保持するばねの弾撥力をその大きな摺動抵抗
を打勝つだけの大きさとしなければならず、その結果、
液圧倍力装置の作動初期の立上り特性が悪くなってい
た。

「問題点を解決するための手段」 本発明はそのような事情に鑑み、上記供給通路に設けら
れて該供給通路を開閉する第１開閉弁と、この第１開閉
弁よりも制御弁側の供給通路とレザーバとを連通する排
出通路と、この排出通路に設けられて該排出通路を開閉
する第２開閉弁と、さらに上記第１開閉弁を開閉制御し
て該第１開閉弁より開閉弁側の流体圧力を上記動力室内
の流体圧力の増大に応じて増大させるとともに、上記第
２開閉弁を開閉制御して上記制御弁側の流体圧力を動力
室内の流体圧力の減少に応じて減少させるアクチエータ
とを設けたものである。

「作用」 そのような構成によれば、動力室内の圧力が実質的に零
である非作動時においては、制御弁に供給される流体圧
力を従来に比較して著しく小さくすることができるの
で、上記摺動抵抗を小さくすることができ、したがって
液圧倍力装置の作動初期の立上り特性を改善することが
できる。そして上記制御弁への流体圧力は、上記動力室
内の流体圧力の増減に応じて増減するので、従来と同様
に確実に液圧倍力装置を作動させることができる。

「実施例」 以下、本発明をブレーキ倍力装置として適用した実施例
について説明すると、図において、液圧倍力装置１のハ
ウジング２は概略筒状に構成してあり、その左側先端部
にマスターシリンダ３のハウジング４を一体に連結して
いる。上記液圧倍力装置１のハウジング２とマスターシ
リンダ３のハウジング４との軸部には同一軸線上に孔５
を形成してあり、この孔５内にパワーピストン６を摺動
自在に嵌合している。

上記パワーピストン６は孔５内に収納したばね７によ
って右方向に付勢してあり、通常はその孔５の右端部を
閉塞するプラグ８に当接した非作動位置に保持してい
る。また上記パワーピストン６の左端部には一体にマス
ターシリンダ３のピストン９を形成してあり、このピス
トン９に設けたシール部材１０の前方をプライマリ室1
1、後方をセカンダリ室12としている。これらプライマ
リ室11およびセカンダリ室12はそれぞれマスターシリン
ダ３のハウジング４に形成した通路13、14を介してレザ
ーバ１５に連通させている。

上記プラグ８には上孔５と同一軸線上に孔20を穿設し、
ここに図示しないブレーキペダルに連動させた入力軸21
を摺動自在に嵌合している。この入力軸21の先端はパワ
ーピストン６の右端軸部に形成した有底の孔22内に嵌合
してあり、その入力軸21の先端部とパワーピストン６の
孔22内とに、入力軸21に加えられた入力の大きさに対応
した流体圧力を生じさせる制御弁23を設けている。

上記制御弁23はパワーピストン６の孔22内に設けた逆止
弁24と、入力軸21に設けたその逆止弁24を強制的に開か
せる環状ピン25とを備えており、上記逆止弁24の弁体26
は、図示非作動状態ではパワーピストン６に設けた弁座
27にばね28によって図の左方から着座して、その弁体26
と弁座27とのシール部と、弁体26をシールするシール部
材29との間に区画形成した圧力室30を密封している。

そしてこの圧力室30は、パワーピストン６に形成した通
路31、パワーピストン６の外周面に形成した環状溝32、
ハウジング２に形成した通路33、この通路33に接続した
導管34、および後に詳述する弁機構35を介してアキュム
レータ36に連通し、さらにこのアキュムレータ36は逆止
弁37を介してポンプ38を連通している。なお、上記パワ
ーピストン６の外周面に形成した環状溝32は、パワーピ
ストン６の外周面に設けた左右のシール部材39によって
密封している。

他方、上記環状ピン25はその右端大径部を入力軸21の先
端部に嵌合してあり、入力軸21の先端外周部に嵌装した
リテーナ45によって環状ピン25が入力軸21から抜出るの
を防止している。上記入力軸21には上記環状ピン25の嵌
合部よりも若干後方位置に環状溝46を形成してあり、こ
の環状溝46をコップ状の支持部材47に形成したスリット
47aに係合させてその支持部材47に対して所要量だけ進
退動できるようにするとともに、その支持部材47はスト
ッパリング48で上記孔22内に固定している。

そして上記リテーナ45と上記弁座27を形成した部材との
間にばね49を弾装し、入力軸21を上記支持部材47に当接
する非作動位置に位置させて逆止弁24から離隔させるこ
とにより、上述したように通常はその逆止弁24が閉じた
状態となるようにしている。

さらに上記環状ピン25の外周部の空間は、上記制御弁23
により入力軸21に加えられた入力の大きさに対応した流
体圧力が導入される動力室50として形成してあり、この
動力室50は上記支持部材47に形成したスリット47aを介
してパワーピストン６の右端部とプラグ８との間にまで
形成している。またこの動力室50は、パワーピストン６
に形成した軸方向通路51を介して上記逆止弁24を構成す
る弁体26のシール部材29よりも左側の室に連通させてい
る。

また上記環状ピン25の軸部は、入力軸21に形成した軸方
向通路55および半径方向通路56を介して上記孔20の内周
面と入力軸21の外周面との間に形成した環状溝57に連通
し、さらにプラグ８に形成した通路58、ハウジング２に
形成した通路59およびこれに接続した導管60を介して上
記ポンプ38のレザーバ61に連通させている。

然して上記弁機構35は、図示実施例では、第１開閉弁と
しての逆止弁65とアクチエータ66とを備えており、上記
逆止弁65はアキュムレータ36と液圧倍力装置１の圧力室
30とを連通する導管34の途中に設けている。上記逆止弁
65は弁体67とこれをハウジング68に形成した弁座69に着
座させるばね70とを備えており、自然状態では上記弁体
67は弁座69に着座してアキュムレータ36から圧力室30へ
の圧力流体の流通を阻止している。

他方、上記アクチエータ66は、上記ハウジング68内に摺
動自在に嵌合した弁体71と、この弁体71の両側に形成し
た圧力室73、74とを備えており、逆止弁65側の圧力室73
内には逆止弁65よりも制御弁23側の圧力、つまり上記圧
力室30の圧力を導入し、また他方の圧力室74には導管75
を介して上記動力室50内の圧力を導入している。

さらに上記弁体71の圧力室73側の端面に突出部71aを突
出形成するとともに、該突出部71aの軸部に軸方向通路7
6を形成し、この軸方向通路76の一端を突出部71aの先端
に開口させて上記弁座69よりも制御弁23側の導管34に連
通させ、また他端を弁体71に形成した半径方向通路77、
ハウジング68に形成した通路78および導管79を介して上
記レザーバ61に連通させている。そして上記軸方向通路
76、半径方向通路77、通路78および導管79により、上記
圧力室30内の圧力をレザーバ61に逃がすための排出通路
を構成している。

また、上記弁体71を上記逆止弁65のばね70よりも強い弾
撥力を有するばね72で逆止弁65に向けて付勢することに
より、自然状態では上記突出部71aを上記弁座69内に遊
嵌貫通させて逆止弁65の弁体67に当接させ、上記突出部
71aの先端部に形成した弁座に相対的に弁体67を着座さ
せて上記軸方向通路76の開口部を閉鎖させるのと同時
に、上記弁体67をばね70に抗して弁座69から離座させて
いる。そして上記弁体71の突出部71aやその先端の弁座
さらに上記ばね72によって上記排出通路を開閉する第２
開閉弁を構成している。

以上の構成において、図示非作動状態では、上記制御弁
23を構成する逆止弁24の弁体26は弁座27に着座して圧力
室30と動力室50間の連通を遮断し、かつ環状ピン25はそ
の弁体26から離隔して動力室50を環状ピン25の軸部の通
路を介してレザーバ61に連通させているので、動力室50
内の流体圧力は実質的に零に保たれている。

上記動力室50内の流体圧力が実質的に零に保たれると、
導管75を介してその動力室50に連通するアクチエータ66
の圧力室74内の流体圧力も実質的に零に保たれるので、
アクチエータ66の弁体71はばね72の付勢力のみによって
逆止弁65に向けて付勢される。そして、逆止弁65の弁体
67が上記ばね72の付勢力によって弁座69から離座される
と、アキュムレータ36内の圧力流体が逆止弁65を介して
アクチエータ66の圧力室73内に導入されるようになり、
それに伴なって圧力室73の圧力が上昇してこれによる弁
体71の右方への付勢力が上記ばね72の弾撥力よりも大き
くなると、弁体71が右行されて逆止弁65が閉じる。

その結果、図示非作動状態では、上記アクチエータ66の
圧力室66に連通する液圧倍力装置１の圧力室30内に導入
される圧力は、動力室50内の圧力よりもばね72の弾撥力
に対応した圧力だけ高くなるが、その圧力はアキュムレ
ータ36に蓄圧された圧力を直接導入する場合よりも遥か
に小さい値に保たれる。

そして圧力室30内に導入される圧力が小さい値に保たれ
ると、制御弁23の弁体26をシールするシール部材29やパ
ワーピストン６の環状溝32をシールする一対のシール部
材39に作用する圧力が小さくなるので、上記弁体26やパ
ワーピストン６の摺動抵抗が小さくなり、それらの摺動
抵抗が小さくなれば、弁体26やパワーピストン６を図示
非作動位置に付勢保持するばね28、７の弾撥力を小さく
することができる。したがって、上記弁体26やパワーピ
ストン６を作動させるための作動力が小さくなり、これ
によりスムースな操作が行なえるとともに、液圧倍力装
置の立上り特性が向上する。

さらに本実施例では上記圧力室30内に導入される圧力を
小さくすることができるので、上記アキュムレータ38に
蓄積する圧力を従来よりも高くすることができ、したが
って液圧倍力装置１の全負荷時の出力を従来に比較して
増大させることができる。

次に、上述の図示非作動状態からブレーキペダルが踏込
まれて入力軸21が左行されると、環状ピン25の先端が逆
止弁24の弁体26に当接してその部分がシールされるの
で、動力室50とレザーバ61間の連通が遮断される。そし
てひき続き入力軸21が左行されると、上記環状ピン25に
より弁体26が弁座27から離座されるので、圧力室30内に
導入されていた圧力流体が動力室50内に導入される。こ
のとき、圧力流体はパワーピストン６に形成した軸方向
通路51を介して弁体26の左端側にも供給されるので、弁
体26が動力室50内に導入された圧力流体によって左行さ
れることはない。

上記動力室50に圧力流体が導入されると、その圧力は導
管75を介してアクチエータ66の圧力室74内にも導入され
るので、弁体71が左行されて逆止弁65を開くようにな
る。そして逆止弁65が開くとそれによって圧力室73内に
導入される流体圧力が増大し、その圧力が上記圧力室74
内の流体圧力とばね72の弾撥力とによる付勢力よりも大
きくなると、弁体71が右行されて逆止弁65が閉じられ
る。

したがって圧力室30内に導入される流体圧力は、実質的
に動力室50内に導入される圧力よりもばね72の弾撥力分
だけ高く保たれ、したがって圧力室30内の圧力が動力室
50内の圧力より小さくなって液圧倍力装置１の作動に支
障を生じさせるようなことはない。

そして上記動力室50内に圧力流体が導入されるとその圧
力流体はパワーピストン６をばね７に抗して左行させて
ブレーキ作用を生じさせるとともに、入力軸に作用して
運転者にブレーキ反力を感知させる。そして中間負荷状
態では、上記動力室50内に導入される流体圧力は、従来
のこの種の制動液圧倍力装置と同様に入力軸21に加えら
れた入力の大きさ、すなわちブレーキペダルの踏力に応
じた圧力に制御される。

さらに、ブレーキ作動の解放時には、制御弁23の弁体26
が弁座27に着座して圧力室30と動力室50との連通を遮断
するとともに、環状ピン25が弁体26から離隔して動力室
50がレザーバ61に連通するので、動力室50内の圧力が低
下して図示非作動状態に復帰するようになる。

この際、動力室50内の圧力が低下すると、アクチエータ
66の逆止弁65側の圧力室73が他方の圧力室74内の圧力よ
りも高くなるので弁体71が右行され、これにより弁体71
の突出部71aが逆止弁65の弁体67から離隔して軸通路76
が開放されるので、上記圧力室73がレザーバ61に連通さ
れる。したがってその圧力室73内の圧力すなわち上記制
御弁23の圧力室30内の圧力は、動力室50内の圧力よりも
上記ばね72の弾撥力に応じた分だけ高い状態を保って低
下されるようになる。

なお、上記実施例では上記弁体71の各圧力室73、74内に
おける受圧面積を等しく設定しているが必要に応じて圧
力室74側の受圧面積を大きく設定してもよい。

また従来、上記パワーピストン６の環状溝32の両側部に
おける直径を、図の右側の方を大きく設定し、その環状
溝32内に導入される流体圧力によりパワーピストン６を
右方に付勢してパワーピストン６を速やかに復帰させる
ようにした液圧倍力装置が知られているが、そのような
液圧倍力装置に本発明を適用すれば、上記環状溝32内に
導入される流体圧力を従来に比較して遥かに小さくする
ことができるので、作動開始時におけるパワーピストン
を右方に付勢する付勢力を小さくすることができ、やは
り液圧倍力装置の立上り特性を改善することができる。

さらに本発明においては、上記導管34に圧力室30をアキ
ュムレータ36又はレザーバ61に選択的に切換える開閉弁
を設けるとともに、上記圧力室30と動力室50との流体圧
力を検出する検出器を設け、その検出器からの検出信号
により、常に動力室50の圧力が圧力室30の圧力よりも所
要の大きさだけ大きくなるように上記開閉弁をソレノイ
ド等により開閉制御するようにしてもよい。

「発明の効果」 以上のように、本発明によれば、非作動時に液圧倍力装
置の制御弁に供給する流体圧力を従来に比較して小さく
することができるので、液圧倍力装置の立上り特性の改
善を図ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す断面図である。 １…液圧倍力装置 ２、４…ハウジング ６…パワーピストン 21…入力軸 23…制御弁 24…逆止弁 25…環状ピン 30…圧力室 35…弁機構 36…アキュムレータ 37…逆止弁 38…ポンプ 50…動力室 61…レザーバ 65…逆止弁 66…アクチエータ 67、71…弁体 70、72…ばね 73、74…圧力室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングに摺動自在に嵌合したパワーピ
   ストンと、このパワーピストンの一端に形成した動力室
   と、入力軸に連動して作動され、上記動力室に入力軸に
   加えられた入力に応じた流体圧力を導入して上記パワー
   ピストンを前進させる制御弁と、この制御弁と流体圧力
   源とを連通する供給通路とを備えた液圧倍力装置におい
   て、 上記供給通路に設けられて該供給通路を開閉する第１開
   閉弁と、この第１開閉弁よりも制御弁側の供給通路とレ
   ザーバとを連通する排出通路と、この排出通路に設けら
   れて該排出通路を開閉する第２開閉弁と、さらに上記第
   １開閉弁を開閉制御して該第１開閉弁よりも制御弁側の
   流体圧力を上記動力室内の流体圧力の増大に応じて増大
   させるとともに、上記第２開閉弁を開閉制御して上記制
   御弁側の流体圧力を動力室内の流体圧力の減少に応じて
   減少させるアクチエータとを設けたことを特徴とする液
   圧倍力装置の圧力流体供給装置。
2. 【請求項２】上記第１開閉弁は、ハウジングに形成した
   上記供給通路の一部を囲む第１弁座と、この第１弁座に
   上記圧力流体源側から着座される第１弁体と、この第１
   弁体を第１弁座に向けて付勢する第１ばねとを備え、 また上記アクチエータは、ハウジングに摺動自在に嵌合
   した第２弁体と、この第２弁体の一側に形成され、上記
   第１弁座よりも制御弁側の供給通路に連通された第１圧
   力室と、上記第２弁体の他側に形成され、上記動力室に
   連通された第２圧力室とを備え、 さらに上記第２開閉弁は、上記第２弁体の第１圧力室側
   の端面に突出形成され、上記第１弁座内に遊嵌貫通され
   て第１弁体に当接可能な突出部と、上記第２弁体内に形
   成され、一端が上記突出部の先端に開口されて上記弁座
   よりも制御弁側の供給通路に連通されるとともに、他端
   が上記レザーバに連通された上記排出通路の一部と、こ
   の第２弁体を上記第１ばねよりも大きな弾撥力で付勢し
   て上記突出部を第１弁体に当接させ、該第１弁体を第１
   弁座から離座させる第２ばねと、上記突出部の先端部に
   形成され、上記第１弁体が着座された際に上記排出通路
   の開口部を閉鎖する第２弁座とを備えることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の液圧倍力装置の圧力流
   体供給装置。