JPH11192937A - 液圧倍力装置およびこの液圧倍力装置を用いたブレーキ液圧倍力システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構造で、所定以上の入力で通常の出力よ
り大きな出力を得る。 【解決手段】作動時、動力室２７に圧液が導入されると
パワーピストン８が作動する。動力室２７の圧液は、通
路孔４０,６０を介してスプール弁５５に導入される。
動力室２７の液圧が所定圧より小さい間はスプール弁５
５は作動しないので、圧液は更にスプール弁５５の第１
通路孔５８を介して反力室５０に導入される。反力室５
０の液圧がパワーピストン８の段部８ｃに作用する。こ
のため、通常ブレーキ時の小さいサーボ比でサーボ制御
が行われる。動力室２７の液圧が所定圧以上になるとス
プール弁５５が作動して、反力室５０の圧液が第２通路
孔５９、室５３、および接続口６３を介してリザーバ３
９に排出される。このため、パワーピストン８の段部８
ｃに液圧が作用しなく、大きいサーボ比のサーボ制御が
行われる。このように、液圧倍力装置は逆二段サーボ特
性を有するようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液圧により入力を
所定の大きさに倍力させて出力する液圧倍力装置および
この液圧倍力装置を用いたブレーキ液圧倍力システムの
技術分野に属し、特に、サーボ制御時の途中でサーボ比
を変化させることができるようにする液圧倍力装置およ
びこの液圧倍力装置を用いたブレーキ液圧倍力システム
の技術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車のブレーキ液圧倍力装置は、小さ
なペダル踏力で大きなブレーキ力を得るようにするもの
である。このブレーキ液圧倍力装置の一例として、自動
車のブレーキ液圧倍力システムに用いられたブレーキ液
圧倍力装置が、実願平４ー３３４０２号（実開平５ー８
４５５３号）のマイクロフィルムにより提案されてい
る。

【０００３】図１２は、このマイクロフィルムに開示さ
れているブレーキ液圧倍力装置を示す図である。図中、
１′はブレーキ液圧倍力装置、２′はハウジング、３′
はプラグ、４′はパワーピストン、５′は制御弁、６′
は弁座部材、７′は筒状固定部材、８′はナット、９′
はボール弁、１０′は弁体、１１′は筒状部材、１２′
は入力軸、１３′は筒状ストッパ部材、１４′は反力ピ
ストン、１５′は動力室、１６′は出力軸である。

【０００４】このブレーキ液圧倍力装置１′において
は、図示の非作動状態では、制御弁５′のボール弁９′
が弁座部材６′に着座しているとともに、筒状部材１
１′の先端弁部がボール弁９′から離座している。した
がって、動力室１５′が、図示しない液圧源に常時接続
されている入力口１７′から遮断しているとともに、同
じく図示しないリザーバに常時接続されている室１８′
に連通し、動力室１５′には液圧が導入されていなく、
パワーピストン４′は作動しない。

【０００５】この非作動状態から入力が加えられて、入
力軸１２′が前進すると、筒状部材１１′も前進して、
筒状部材１１′の先端弁部が制御弁５′のボール弁９′
に当接するとともにこのボール弁９′を押して、弁座部
材６′から離座する。これにより、動力室１５′は入力
口１７′に連通するとともに、室１８′から遮断し、動
力室１５′に圧液が導入され、パワーピストン４′が作
動する。パワーピストン４′の作動により、ブレーキ液
圧倍力装置１′は出力軸１６′から出力し、図示しない
マスタシリンダのピストンを作動し、マスタシリンダは
ブレーキ液圧を発生する。動力室１５′の液圧が入力に
応じた大きさになると、ボール弁９′が弁座部材６′に
着座するので、ブレーキ液圧倍力装置１′の出力は、入
力を倍力した大きさとなる。

【０００６】動力室１５′の液圧により、反力ピストン
１４′がスプリング１９′に対抗して後方に押圧される
が、動力室１５′の液圧がまだ小さく、ブレーキシステ
ムのロスストロークが解消しないで実質的にブレーキ力
が発生しない初期段階では、反力ピストン１４′が入力
軸１２′の段部１２′ａに当接しないので、倍力比つま
りサーボ比がきわめて大きいサーボ制御によるジャンピ
ング作用が行われる。動力室１５′の液圧が所定圧とな
って、反力ピストン１４′が入力軸１２′の段部１２′
ａに当接した後は、ブレーキ力が実質的に発生し、この
ときサーボ比が小さくなって通常ブレーキのサーボ比と
なり、これ以後ブレーキ液圧倍力装置１′は、入力をこ
のサーボ比で倍力した出力を発生する通常ブレーキ時の
サーボ制御を行うようになる。

【０００７】動力室１５′の液圧が液圧源で発生する圧
力で決まる最大圧となって、それ以上上昇しなくなる
と、ブレーキ液圧倍力装置１′は全負荷となってサーボ
制御を行わなく、それ以後は入力の上昇分に基づく出力
上昇分は倍力されない大きさとなる。

【０００８】入力をなくすと、入力軸１２′が図示しな
いリターンスプリングにより後退するので、筒状部材１
１′も後退して、筒状部材１１′の先端弁部が制御弁
５′のボール弁９′から離座する。これにより、動力室
１５′は入力口１７′から遮断するとともに、室１８′
に連通し、動力室１５′に導入された液圧がリザーバに
排出され、パワーピストン４′がリターンスプリング２
０′により後退する。入力軸１２′に固定された筒状ス
トッパ部材１３′がプラグ３′のストッパ２１′に当接
すると、入力軸１２′はそれ以上後退しなく、後退限と
なって、図示の非作動状態に戻る。動力室１５′の液圧
が完全に排出されると、パワーピストン４′も図示の非
作動状態に戻り、ブレーキ液圧倍力装置１′は出力しな
く、マスタシリンダも非作動状態となる。

【０００９】この従来のブレーキ液圧倍力装置１′にお
いては、図１３に示すように実質的にブレーキ力が発生
するサーボ制御でのサーボ比は一定となっている。通常
は、このサーボ比は通常ブレーキ時で望まれる入出力特
性に合わせて設定されている。このようにサーボ比が一
定であると、急ブレーキ時でも入出力特性が通常ブレー
キ時の場合と同じになり、通常ブレーキ時でも、急ブレ
ーキ時でも、同じ入力に対してブレーキ力は同じ速さで
上昇するようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両のブレ
ーキシステムにおいては、急ブレーキ時は、通常ブレー
キ時よりはなるべく早く大きなブレーキ力を発生させる
ことができるようにすることが望ましい。

【００１１】また、急ブレーキ時に大きなブレーキ力を
発生させる必要があるが、初心者等の自動車の運転に慣
れていないドライバのなかには、ブレーキペダルを大き
く踏み込むことができなく、大きなブレーキ力を発生さ
せることができない場合があり、このような場合には、
運転に慣れていないドライバであっても、確実に大きな
ブレーキ力を発生させるために補助できるようにするこ
とが望ましい。

【００１２】しかしながら、従来のブレーキ液圧倍力装
置１′では、実質的にブレーキ作動が行われるサーボ制
御でのサーボ比が一定であるため、急ブレーキ時に通常
ブレーキ時より早く大きなブレーキ力を発生させること
はできないばかりでなく、運転に慣れていない人に対し
て、確実に大きなブレーキ力を発生させるように補助す
ることはできなく、前述のような要望に確実に応えるこ
とが難しい。

【００１３】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、簡単な構造で、所定以上
の入力で通常の出力より大きな出力を得ることのできる
液圧倍力装置を提供することである。

【００１４】また、本発明の他の目的は、急ブレーキ時
にはなるべく早く大きなブレーキ力を得ることができる
とともに、運転に慣れていない人にも、確実に大きなブ
レーキ力を発生させるように補助することのできるブレ
ーキ液圧倍力装置を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、請求項１の発明の液圧倍力装置は、液圧を発生す
る液圧源と、作動液を貯えるリザーバと、前部が小径部
にかつ後部が大径部になる段部を有するとともに出力を
発生するパワーピストンと、このパワーピストンの後方
部の受圧面が面する動力室と、非作動時に前記動力室を
前記液圧源から遮断するとともに前記リザーバに連通
し、作動時に前記動力室を前記リザーバから遮断すると
ともに前記液圧源に連通して、前記液圧源の圧液をその
作動に応じて前記動力室に導入する制御弁と、この制御
弁を作動制御する入力軸とを備え、前記パワーピストン
の段部が位置するように反力室が形成されており、前記
動力室の液圧が所定圧より小さい時に前記反力室にサー
ボ比制御圧の圧液を導入するとともに、前記動力室の液
圧が前記所定圧以上の時に前記反力室の圧液を前記リザ
ーバに排出するサーボ比制御圧制御弁が設けられている
ことを特徴としている。

【００１６】また請求項２の発明は、液圧を発生する液
圧源と、作動液を貯えるリザーバと、前部が小径部にか
つ後部が大径部になる段部を有するとともに出力を発生
するパワーピストンと、このパワーピストンの後方部の
受圧面が面する動力室と、非作動時に前記動力室を前記
液圧源から遮断するとともに前記リザーバに連通し、作
動時に前記動力室を前記リザーバから遮断するとともに
前記液圧源に連通して、前記液圧源の圧液をその作動に
応じて前記動力室に導入する制御弁と、この制御弁を作
動制御する入力軸と、外径が前記入力軸の制御弁側と反
対側の部分の径より大きく設定されて筒状に形成されて
いるとともに前記入力軸の小径部に摺動可能に嵌合さ
れ、その前端が前記動力室に面しかつその後端が前記入
力軸の段部に当接可能な反力ピストンと、この反力ピス
トンの後端が前記入力軸の段部から離れる方向に常時付
勢するとともに、前記動力室の液圧が第１所定圧以上の
時前記反力ピストンの後端を前記入力軸の段部に当接さ
せるスプリングと、入力が加えられて前記入力軸を作動
する操作手段とを備え、前記パワーピストンの段部が位
置するように反力室が形成されており、前記動力室の液
圧が前記第１所定圧より大きい第２所定圧より小さい時
に前記反力室にサーボ比制御圧の圧液を導入するととも
に、前記動力室の液圧が前記第２所定圧以上の時に前記
反力室の圧液を前記リザーバに排出するように制御する
サーボ比制御圧制御弁が設けられていることを特徴とし
ている。

【００１７】更に請求項３の発明は、前記サーボ比制御
圧制御弁が、パワーピストンに設けられ、前記動力室の
液圧によって作動制御される切換弁であることを特徴と
している。更に、請求項４の発明は、前記切換弁が、ス
プール弁であることを特徴としている。

【００１８】更に、請求項５の発明は、前記サーボ比制
御圧制御弁が、１つの切換弁または２つの開閉弁からな
ることを特徴としている。更に、請求項６の発明は、前
記切換弁または前記開閉弁が、前記動力室の液圧によっ
て作動制御されるか、前記動力室の液圧に応じて励磁さ
れる電磁力によって制御されることを特徴としている。

【００１９】更に、請求項７の発明は、前記サーボ比制
御圧が、前記動力室の液圧であることを特徴としてい
る。更に、請求項８の発明は、前記サーボ比制御圧制御
弁が、前記動力室の液圧に応じて制御される電磁比例制
御弁であり、前記サーボ比制御圧は、前記動力室の液圧
または前記液圧源の液圧を前記電磁比例制御弁によって
制御された液圧であることを特徴としている。

【００２０】更に、請求項９の発明は、請求項１ないし
８のいずれか１記載の液圧倍力装置と、この液圧倍力装
置の出力によって作動制御され、ブレーキ液圧を発生す
るマスタシリンダと、このマスタシリンダのブレーキ液
圧が導入されることによりブレーキ力を発生するブレー
キシリンダとを備えていることを特徴としている。

【００２１】更に、請求項１０の発明は、２系統のブレ
ーキシステムにおいて、請求項１ないし８のいずれか１
記載の液圧倍力装置と、この液圧倍力装置の出力によっ
て作動制御され、ブレーキ液圧を発生するマスタシリン
ダと、前記液圧倍力装置の前記動力室の液圧が導入され
ることによりブレーキ力を発生する一方の系統のブレー
キシリンダと、前記マスタシリンダのブレーキ液圧が導
入されることによりブレーキ力を発生する他方の系統の
ブレーキシリンダとを備えて、セミフルパワーブレーキ
が構成されていることを特徴としている。

【００２２】

【作用】このような構成をした請求項１の発明の液圧倍
力装置においては、作動時動力室の液圧が所定圧より小
さい間は、反力室が動力室の液圧と等しい液圧となって
いるとともに、この反力室のサーボ比制御圧がパワーピ
ストンの段部に、動力室の液圧と対抗するように作用す
るので、サーボ比は通常ブレーキ時の小さいサーボ比と
なり、このサーボ比でサーボ制御が行われる。更に、動
力室の液圧が所定圧以上の時は、反力室の圧液がリザー
バに排出されて大気圧となり、パワーピストンの段部に
は圧力が作用しないので、大きいサーボ比となり、液圧
倍力装置の出力が大きくなる。

【００２３】このように、パワーピストンに段部を形成
するとともに、この段部を反力室に位置させるだけで、
簡単な構造で、液圧倍力装置は、入力がある所定以上大
きくなったとき、小さいサーボ比から大きいサーボ比に
変更する、いわゆる逆二段サーボ特性を発揮するように
なる。

【００２４】また、請求項２の発明の液圧倍力装置にお
いては、作動時動力室の液圧が第１所定圧より小さい時
は、反力ピストンが入力軸の段部に当接しなく、液圧倍
力装置はジャンピング作用を行うようになる。また、反
力ピストンが入力軸の段部に当接して、ジャンピング作
用の終了後は、請求項１の発明と同様に逆二段サーボ作
用を行うようになる。

【００２５】更に、請求項３の発明においては、動力室
の液圧が所定圧となると、切換弁が切換制御され、これ
により反力室のサーボ比制御圧がリザーバに排出され、
大きなサーボ比のサーボ制御が行われる。更に、請求項
４の発明においては、反力室に対するサーボ比制御圧の
給排がスプール弁で制御されるようになる。

【００２６】更に、請求項５の発明においては、動力室
の液圧が所定圧となると、１つの切換弁または２つの開
閉弁が切換制御され、これにより反力室のサーボ比制御
圧がリザーバに排出され、大きなサーボ比のサーボ制御
が行われる。更に、請求項６の発明においては、請求項
５の切換弁または開閉弁が、動力室の液圧、または動力
室の液圧に応じて励磁される電磁力によって制御される
ようになる。

【００２７】更に、請求項７の発明においては、動力室
の液圧がサーボ比制御圧として反力室に導入され、この
動力室の液圧によりサーボ比変更が制御されるようにな
る。

【００２８】更に、請求項８の発明においては、電磁比
例制御弁により、反力室へのサーボ比制御圧が制御され
るので、サーボ比の切り換えが滑らかに行われるように
なる。 更に、請求項９および１０の発明のブレーキ制
御システムにおいては、簡単構造で、ジャンピング特性
によりブレーキ力の立ち上がりが早くなるとともに、逆
二段サーボ制御により、急ブレーキ時や初心者等の運転
者でも大きなブレーキ力を得ることができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態について説明する。図１は本発明に係るブレーキ
液圧倍力システムの実施の形態の第１例を示す断面図、
図２は図１の部分拡大断面図である。

【００３０】図１および図２に示すように本例のブレー
キ液圧倍力システムに用いられているブレーキ液圧倍力
装置１は、マスタシリンダ２が一体に設けられており、
このマスタシリンダ２と共通のハウジング３を備えてい
る。

【００３１】ハウジング３には、小径部４ａ、中径部４
ｂ、および大径部４ｃからなる段付孔４が軸方向にかつ
図１において右端に開口して穿設されている。この段付
孔４の右端開口部は、Ｏリング５を有するプラグ６によ
って液密に閉塞されている。このプラグ６は段付筒状突
出部６ａを有しており、この段付筒状突出部６ａの小径
突出部６ｂがハウジング３の段付孔４の中径部４ｂ内に
配置されているとともに、段付筒状突出部６ａの大径突
出部６ｃが中径部４ｂ内に液密に嵌合されている。ま
た、プラグ６はハウジング３に螺合されたナット７によ
って段付孔４の中径部４ｂと大径部４ｃとの間の段部に
当接されてハウジング３に固定されている。

【００３２】段付孔４の中径部４ｂ内にパワーピストン
８が液密にかつ摺動可能に配設されている。パワーピス
トン８には、その中心に位置して軸方向に延びるととも
にパワーピストン８の後端（図１および図２において右
端）に開口する段付孔９が穿設されており、段付孔９の
小径部９ａ内には、第１弁座１０ａを有する筒状の弁座
部材１０が液密に嵌合されている。弁座部材１０の右端
のフランジ部１０ｂが段付孔９の段部に当接されている
とともに、段付孔９の大径部９ｂ内に嵌入された筒状固
定部材１１によって反力ピストン２０を介して軸方向に
支持されており、更に筒状固定部材１１はナット１２に
よってパワーピストン８に固定されている。なお、反力
ピストン２０は、後述するようにブレーキ液圧倍力装置
１にジャンピング機能を持たせるものであるが、この第
１例では、反力ピストン２０は作動不能とされて、第１
例のブレーキ液圧倍力装置１の機能に直接的に関与しな
いので、省略することもできる。その場合には、弁座部
材１０の右端のフランジ部１０ｂは筒状固定部材１１に
よって軸方向に直接固定支持される。

【００３３】段付孔９の小径部９ａ内には、カラー１３
が液密に嵌合されているとともに、このカラー１３に、
ボール弁１４を支持した弁体１５が摺動可能に配設され
ており、この弁体１５はスプリング１６によりボール弁
１４が弁座部材１０の第１弁座１０ａに着座する方向に
常時付勢されている。また、弁座部材１０の軸方向孔１
０ｃ内に、筒状部材１７の先端部が配置されており、そ
の先端に第２弁座１７ａがボール弁１４に着座可能に設
けられている。また、筒状部材１７の後端部はは、段部
１８ａを有する入力軸１８の先端に嵌合固定されている
筒状ストッパ部材２２に液密に嵌合されている。

【００３４】筒状ストッパ部材２２には、プラグ６の小
径突出部６ｂの先端に当接可能で、この当接時に入力軸
１８の後退限を規定するフランジ状のストッパ部２２ａ
が設けられている。弁座部材１０と筒状部材１７との間
にはスプリング１９が縮設されていて、筒状部材１７お
よび入力軸１８は、常時右方に付勢されている。入力軸
１８はプラグ６を液密に貫通し、その後端は、図示しな
いがブレーキペダルに連結されるようになっている。

【００３５】ハウジング３には、圧液が導入される入力
口２３と、この入力口２３とパワーピストン８の外周に
形成された環状凹部２４とを常時接続する通路孔２５と
が設けられている。また、パワーピストン８には、環状
凹部２４と段付孔９の小径部９ａとを連通する通路孔２
６が穿設されている。その場合、通路孔２６は、弁座部
材１０とカラー１３との間の小径部９ａに開口してい
る。

【００３６】プラグ６とパワーピストン８の右端との間
の段付孔４の中径部４ｂには、動力室２７が形成されて
おり、この動力室２７は弁座部材１０の軸方向孔１０ｃ
に常時連通されている。この動力室２７内に、筒状スト
ッパ部材２２のストッパ部２２ａおよび筒状部材１７が
それぞれ位置されている。なお、プラグ６の小径突出部
６ｂの外周面と筒状固定部材１１の内周面との間には隙
間が設けられていて、筒状固定部材１１の軸方向の両方
向で作動液が自由に流動可能となっている。また、動力
室２７は、ハウジング３に穿設された通路孔２８を介し
て出力口２９に常時連通されているとともに、この出力
口２９は２ブレーキ系統のうちの一方の系統におけるホ
イールシリンダ３０,３１に常時連通されている。

【００３７】また、左右両端に開口する筒状部材１７の
軸方向の通路孔１７ｂは、入力軸１８に穿設された軸方
向の通路孔３２および径方向の通路孔３３、プラグ６に
形成された環状溝３４および径方向の通路孔３５、プラ
グ６とハウジング３との間に形成された環状室３６、ハ
ウジング３に穿設された軸方向の通路孔３７を介して排
出口３８に常時連通されており、この排出口３８はリザ
ーバ３９に連通可能とされている。更に、動力室２７
は、パワーピストン８に穿設された通路孔４０を介して
弁体１５の左端に面する室４１に常時連通されている。

【００３８】入力口２３とリザーバ３９とを接続する液
圧回路４２に、モータ４３で駆動される液圧ポンプ４４
と液圧ポンプ４４の吐出側にチェックバルブ４５を介し
てアキュムレータ４６とがそれぞれ設けられている。ア
キュムレータ４６には、液圧ポンプ４４の吐出圧によっ
て常時所定圧が蓄えられるようになっている。

【００３９】パワーピストン８の前部側には、パワーピ
ストン８とプラグ４７とにより、軸方向空間４８が形成
されているとともに、この軸方向空間４８はパワーピス
トン８の径方向通路孔４９を介して、パワーピストン８
の小径部８ａの外周面とハウジング３における段付孔４
の中径部４ｂの内周面との間に形成された環状の反力室
５０に常時連通している。この反力室５０は、パワーピ
ストン８の大径部８ｂに設けられたＯリング５１と小径
部８ａに設けられたカップシール５２とにより、軸方向
に液密にされている。カップシール５２は、パワーピス
トン８と後述するマスタシリンダピストンとの間の、段
付孔４の小径部４ａに設けられた室５３から反力室５０
に向かう液の流れは許容するようになっている。更に、
反力室５０には、パワーピストン８の段部８ｃとハウジ
ング３の段付孔４の小径部４ａと中径部４ｂとの間の段
部との間に、リターンスプリング５４が縮設されてお
り、このリターンスプリング５４はパワーピストン８を
常時非作動方向に付勢している。

【００４０】軸方向空間４８には、スプール弁５５が摺
動可能に設けられている。スプール弁５５の外周面に
は、第１および第２環状溝５６,５７が形成されてい
る。また、スプール弁５５には、第１環状溝５６に連通
するとともに、スプール弁５５の後端面に開口する第１
通路孔５８が設けられているとともに、第２環状溝５７
に連通するとともに、スプール弁５５の前端面に開口す
る第２通路孔５９が設けられている。更に、スプール弁
５５の後端面は、パワーピストン８に穿設された通路孔
６０を介して室４１に常時面しており、またスプール弁
５５の前端面は、パワーピストン８およびプラグ４６に
穿設された通路孔６１を介して室５３に常時面してい
る。

【００４１】更に、スプール弁５５はスプリング６２に
より後方へ常時付勢されていて、」通常時は図示の非作
動位置に設定されている。そして、スプール弁５５のこ
の非作動位置では、第１環状溝５６が径方向通路孔４９
に連通するとともに第２環状溝５７が径方向通路孔４９
から遮断されている。したがって、この状態では、反力
室５０は、径方向通路孔４９、第１環状溝５６、第１通
路孔５８、通路孔６０、室４１、通路孔４０を通って、
動力室２７に連通され、かつ室５３から遮断されるよう
になっている。また、室４１の液圧つまりは動力室２７
の液圧が所定圧以上になると、スプール弁５５は、スプ
リング６２のばね力に抗して前進する。すると、第１環
状溝５６が径方向通路孔４９から遮断されるとともに第
２環状溝５７が径方向通路孔４９に連通するようにな
る。したがって、この状態では、反力室５０は、径方向
通路孔４９、第２環状溝５７、第２通路孔５９、および
通路孔６１を通って室５３に連通され、かつ室４１から
遮断されるようになっている。室５３は接続口６３に常
時連通している。

【００４２】ところで、この第１例のブレーキ液圧倍力
システムは自動ブレーキの機能も有しており、自動ブレ
ーキの機能のために、電磁切換弁６４と電磁開閉弁６５
とが設けられている。電磁切換弁６４は、接続口６３を
リザーバ３９に接続する第１位置Iと、接続口６３を、
圧力調整弁６６を介してアキュムレータ４６に接続する
第２位置IIとが設定されており、通常時は第１位置Iに
設定されている。また、電磁開閉弁６５は、排出口３８
をリザーバ３９に接続する第１位置Iと、排出口３８と
リザーバ３９とを遮断する第２位置IIとが設定されてお
り、通常時は第１位置Iに設定されている。

【００４３】一方、パワーピストン８の前方には、マス
タシリンダ２のマスタシリンダピストン６７が配設され
ており、このマスタシリンダピストン６７は、パワーピ
ストン８の小径部８ａの有効受圧面積と同じ有効受圧面
積に設定されて、ハウジング３の段付孔４の小径部４ａ
に摺動可能に嵌合されている。このマスタシリンダピス
トン６７により、ハウジング３の小径部４ａ内には液室
６８が画成されているとともに、この液室６８は出力口
６９を介して２ブレーキ系統のうちの他方の系統におけ
るホイールシリンダ７０,７１に常時連通されている。

【００４４】マスタシリンダピストン６７の両端には、
それぞれカップシール７２,７３が設けられている。カ
ップシール７２は、液室６８からこのカップシール７２
より後方の室７４へ向かう液の流れを阻止しかつ室７４
から液室６８へ向かう液の流れを許容するようになって
いる。また、カップシール７３は、室５３から室７４へ
向かう液の流れを阻止しかつ室７４から室５３へ向かう
液の流れを許容するようになっている。室７４はハウジ
ング３に穿設された図示しないブレーキ液供給口を介し
てリザーバ３９に常時連通している。

【００４５】マスタシリンダピストン６７に穿設された
軸方向孔６７ａには、先端に弁７５が設けられた弁ロッ
ド７６が貫通しており、この弁ロッド７６はハウジング
３に設けられた弁解放ロッド７７に当接可能となってい
る。弁解放ロッド７７は、マスタシリンダピストン６７
および段付孔４の小径部４ａをそれぞれ径方向に貫通し
ているとともに、マスタシリンダピストン６７が弁解放
ロッド７７に対して軸方向に相対摺動可能となってい
る。更に、弁７５はスプリング７８によってマスタシリ
ンダピストン６７の軸方向孔を閉じる方向に常時付勢さ
れている。

【００４６】そして、マスタシリンダピストン６７が図
示の非作動位置にあるときは、弁ロッド７６が弁解放ロ
ッド７７に当接することにより、弁７５がスプリング７
８のばね力に抗して前進して、軸方向孔６７ａが開き、
液室６８と室７４とが連通するようになっている。ま
た、マスタシリンダピストン６７が前進したときは、弁
ロッド７６が弁解放ロッド７７から離れ、かつスプリン
グ７８のばね力により弁７５が軸方向孔６７ａを閉じ、
リザーバ３９と液室６８とが遮断されて、マスタシリン
ダ圧が発生するようになっている。液室６８内には、マ
スタシリンダピストン６７を常時非作動方向に付勢する
リターンスプリング７９が縮設されている。

【００４７】更に、マスタシリンダピストン６７の後端
に突起８０が形成されているとともに、この突起８０
が、パワーピストン８の前端のプラグ４７の前面に形成
された凹部８１に嵌入しかつ凹部８１の底部に当接され
ている。

【００４８】このように、本例のマスタシリンダ２と一
体のブレーキ液圧倍力装置１を用いたブレーキ液圧倍力
システムは、一方のブレーキ系統のホイールシリンダ３
０,３１に動力室２７の液圧が導入されるとともに、他
方のブレーキ系統のホイールシリンダ７０,７１にマス
タシリンダ圧が導入されるという、セミフルパワーブレ
ーキシステムとして構成されている。

【００４９】次に、この例のブレーキ液圧倍力装置１の
作用について説明する。ブレーキペダルが踏み込まれな
いブレーキ非操作時は、ボール弁１４、弁座部材１０の
第１弁座１０ａおよび筒状部材１７の第２弁座１７ａ
は、図１および図２に示す位置関係にある。すなわち、
ボール弁１４が第１弁座１０ａに着座しているととも
に、第２弁座１７ａがボール弁１４から離座している。
この状態では、入力口２３に常時連通している通路孔２
６と弁座部材１０の軸方向孔１０ｃとが遮断されている
とともに、弁座部材１０の軸方向孔１０ｃと排出口３８
に常時連通している筒状部材１７の軸方向孔１７ｂとが
連通している。したがって、ブレーキ非操作時は、動力
室２７がポンプ４４およびアキュムレータ４６から遮断
されているとともにリザーバ３９に連通し、動力室２７
には圧液が供給されない。更に、筒状ストッパ部材２２
のストッパ部２２ａがプラグ６の小径突出部６ｂに当接
しているとともに、スプール弁５５が図示の位置にあ
り、反力室５０は動力室２７に連通している。更に、電
磁切換弁６４および電磁開閉弁６５がともに第１位置I
に設定されて、室５３および排出口３８がともにリザー
バ３９に接続されている。

【００５０】この状態で、ブレーキペダルの踏込みによ
りブレーキ操作が行われると、入力軸１８が前進し、筒
状部材１７の第２弁座１７ａがボール弁１４に着座する
とともに、ボール弁１４が弁座部材１０の第１弁座１０
ａから離座するので、通路孔２６と弁座部材１０の軸方
向孔１０ｃとが連通するとともに、弁座部材１０の軸方
向孔１０ｃと筒状部材１７の軸方向孔１７ｂとが遮断さ
れる。したがって、動力室２７がリザーバ３９から遮断
されるとともにポンプ４４およびアキュムレータ４６に
連通し、動力室２７にアキュムレータ４４の圧液が供給
される。この場合、ボール弁１４、第１弁座１０ａおよ
び第２弁座１７ａにより、動力室２７をポンプ４４およ
びアキュムレータ４６の液圧源またはリザーバ３９に選
択的に切換制御するブレーキ液圧倍力装置１の制御弁８
２が構成されている。

【００５１】動力室２７内に導入された圧液がリターン
スプリング５４のばね力に打ち勝つ圧力になると、この
液圧によりパワーピストン８が前進してブレーキ液圧倍
力装置１が出力を発生するとともに、マスタシリンダピ
ストン６７が前進して、弁７５が軸方向孔６７ａを閉
じ、液室６８にマスタシリンダ圧が発生する。ブレーキ
液圧倍力装置１の出力は入力を倍力したものとなってい
る。そして、動力室２７内の液圧が一方の系統の両ホイ
ールシリンダ３０,３１に導入されるとともに、マスタ
シリンダ圧が他方の系統の両ホイールシリンダ７０,７
１に導入され、両系統のブレーキが作動する。

【００５２】動力室２７内の圧液は軸方向の通路孔４０
を介して室４１内に導入され、この室４１内の液圧が弁
体１５に作用することにより、弁体１５は動力室２７の
液圧に対抗する方向に付勢される。更に、室４１の圧液
は通路孔６０、第１通路孔５８、第１環状溝５６、およ
び通路孔４９を介して反力室５０にも導入される。この
反力室５０の液圧が、パワーピストン８の段部８ｃに作
用してこのパワーピストン８をその出力に対抗するよう
に付勢する。

【００５３】入力軸１８は、その先端にある筒状部材１
７および筒状ストッパ部材２２の有効受圧面が受ける動
力室２７内の液圧による力が作用されるようになり、こ
の力が反力として運転者に伝えられる。

【００５４】入力軸１８の反力が入力軸１８の入力に等
しくなると、ボール弁１４が第１弁座１０ａおよび第２
弁座１７ａのいずれにも着座し、動力室２７はアキュム
レータ４６およびリザーバ３９のいずれからも遮断さ
れ、パワーピストン８は入力を倍力した出力を発生する
ようになる。

【００５５】いまブレーキ液圧倍力装置１の出力を
Ｗ₁、動力室２７の液圧Ｐ₁、マスタシリンダピストン６
７の有効受圧面積をＡ₂、リターンスプリング５４のば
ね力をＳＰＧとすると、このときのブレーキ液圧倍力装
置１の出力Ｗ₁は、

【００５６】

【数１】

【００５７】で与えられるとともに、図３に示すように
通常ブレーキの小さいサーボ比（小さな傾き）の直線α
で表される。入力軸１８の入力が更に上昇すると、再び
ボール弁１４が第１弁座１０ａから離座し、動力室２７
には更に圧液が供給され、動力室２７内の液圧が更に上
昇する。

【００５８】入力が所定量になって、動力室２７内の液
圧がスプール弁５５の作動圧になると、スプール弁５５
がスプリング６２のばね力に抗して前進し、第１環状溝
５６が通路孔４９から遮断され、かつ第２環状溝５７が
通路孔４９に接続される。すると、反力室５０は室４１
から遮断されるとともに、室５３つまりリザーバ３９に
接続され、反力室５０の圧液がリザーバ３９に排出され
て、反力室５０は大気圧となる。したがって、パワーピ
ストン８の段部８ｃには液圧が作用しなくなり、ブレー
キ液圧倍力装置１の出力は大きくなる。以後、ブレーキ
液圧倍力装置１の出力は入力軸１８の入力に対して通常
ブレーキ時のサーボ比より大きなサーボ比で大きく上昇
する。これにより、各ホイールシリンダ３０,３１；７
０,７１はそれぞれ入力軸１８の入力に対して通常ブレ
ーキ時のブレーキ力より大きなブレーキ力を発生する。
このときの、ブレーキ液圧倍力装置１の出力Ｗ₂は、

【００５９】

【数２】

【００６０】で与えられるとともに、図３に示すように
大きなサーボ比（大きな傾き）の直線βで表される。

【００６１】このように、この第１例のブレーキ液圧倍
力装置１は、入力が所定以上大きくなると通常ブレーキ
時のサーボ比より大きなサーボ比でサーボ制御を行う逆
二段サーボ作用を行うようになる。

【００６２】更に、入力が上昇して、動力室２７の液圧
がアキュムレータ４６に蓄圧される最大設定圧になる
と、動力室２７の液圧はそれ以上上昇しなく、ブレーキ
液圧倍力装置１は大きなサーボ比によるサーボ制御を終
了し、全負荷状態となる。したがって、これ以後、ブレ
ーキ液圧倍力装置１の出力上昇分は、入力上昇分を倍力
しないものとなる。

【００６３】ブレーキペダルを解放してブレーキ作動を
解除すると、入力軸１８および筒状部材１７がともに後
退して制御弁８２の第２弁座１７ａがボール弁１４から
離座し、動力室２７内の圧液が、弁座部材１０の軸方向
孔１０ｃ、ボール弁１４と第２弁座１７ａとの間の隙
間、筒状部材１７の軸方向の通路孔１７ｂ、軸方向通路
孔３２、径方向通路孔３３、環状溝３４、径方向通路孔
３５、環状室３６、軸方向通路孔３７、排出口３８、お
よび電磁開閉弁６５を通ってリザーバ３９に排出され
る。このとき、入力軸１８がパワーピストン８に対して
大きく後退するので、第２弁座１７ａがボール弁１４か
ら大きく開き、動力室２７内の圧液は迅速に排出され
る。動力室２７内の圧液の排出により、一方の系統の両
ホイールシリンダ３０,３１の圧液も迅速に動力室２７
を通ってリザーバ３９に排出されて、両ホイールシリン
ダ３０,３１の液圧が低下する。

【００６４】一方、リターンスプリング７９のばね力に
より、マスタシリンダピストン６７が後退するため、液
室６８の液圧および他方の系統の両ホイールシリンダ７
０,７１の液圧がともに低下する。そして、弁ロッド７
６が弁開放ロッド７７に当接すると、それ以後のマスタ
シリンダピストン６７の後退に対して、弁７５が軸方向
孔６７ａを開き、液室６８がリザーバ３９に接続され
る。このため、両ホイールシリンダ７０,７１の圧液も
迅速に液室６８を通ってリザーバ３９に排出されて、両
ホイールシリンダ７０,７１の液圧が更に低下する。こ
れにより、両系統のブレーキが迅速に解除開始される。

【００６５】動力室２７内の液圧がスプール弁５５の作
動圧より低下すると、スプール弁５５が非作動位置に後
退し、反力室５０がリザーバ３９から遮断され、かつ室
４２に連通される。すると、反力室５０に、再び動力室
２７の圧液が導入され、前述と同様に反力室５０の液圧
がパワーピストン８の段部８ｃに作用する。このため、
ブレーキ液圧倍力装置１の出力は、入力の低下に対し
て、小さいサーボ比の直線αに沿って低下するようにな
る。

【００６６】ブレーキ解除がほぼ終了するまで入力軸１
８が更に後退すると、筒状ストッパ部材２２のストッパ
部２２ａがプラグ６の小径突出部６ｂの先端に当接する
ことにより、入力軸１８および筒状部材１７の後退が停
止し、入力軸１８および筒状部材１７はともに後退限と
なる。しかしながら、入力軸１８および筒状部材１７の
後退が停止しても、パワーピストン８、ボール弁１４お
よび弁座部材１０は、ともに更に後退を続けるため、ボ
ール弁１４が筒状部材１７の第２弁座１７ａに近づいて
くる。

【００６７】パワーピストン８の後端がプラグ６に当接
すると、パワーピストン８の後退が停止して非作動位置
となるとともに、マスタシリンダピストン４７が非作動
位置となって、ブレーキが迅速にかつ完全に解除され
る。このブレーキ解除時では、ブレーキ液圧倍力装置１
の出力は、入力の低下に対して、入力上昇時とは逆に、
全負荷、直線β、および直線αに沿って降下するような
る。

【００６８】パワーピストン８の非作動位置では、ボー
ル弁１４が筒状部材１７の第２弁座１７ａにきわめて近
づいてボール弁１４と第２弁座１７ａとの間の間隙がき
わめて小さくなり、着座寸前となる。したがってブレー
キペダルが踏み込まれて入力軸１８および筒状部材１７
が前進すると、直ぐに第２弁座１７ａがボール弁１４に
着座するとともにボール弁１４が弁座部材１０の第１弁
座１０ａから直ぐに離座する。すなわち、制御弁８２の
切換作動を行うためのロスストロークがきわめて小さく
なり、ブレーキが迅速に作動する。

【００６９】このようにして、ブレーキ操作時には迅速
にブレーキが作動するとともに、ブレーキ操作解除時に
はブレーキ作動が迅速に解除し、ブレーキ液圧発生装置
１はきわめて応答性のよいものとなる。一方、車両の走
行状態が自動ブレーキ作動条件を成立させた状態となる
と、図示しない電子制御装置は、電磁切換弁６４および
電磁開閉弁６５をともに第２位置IIに切換設定し、接続
口６３をアキュムレータ４６側に接続するとともに、排
出口３８をリザーバ３９から遮断する。

【００７０】すると、アキュムレータ４６からの圧液が
圧力調整弁６６で所定圧に調圧されて接続口６３に導入
され、更に、この圧液は室５３、カップシール５２、反
力室５０、通路孔４９、スプール弁５５の第１通路孔５
８、通路孔６０、室４１、および通路孔４０を通って動
力室２７に導入される。更に、この動力室２７に導入さ
れた圧液は、通路孔２８および出力口２９を通ってホイ
ールシリンダ３０,３１に導入され、一方の系統のブレ
ーキが作動する。このとき、排出口３８がリザーバ３９
から遮断されているので、動力室２７の圧液はリザーバ
３９に排出されなく、ブレーキは、ほとんど圧力ロスな
く作動するようになる。

【００７１】また、室５３の液圧はマスタシリンダピス
トン６７に作用するので、マスタシリンダピストン６７
が前進し、前述と同様に、マスタシリンダピストン６７
は液室６８にマスタシリンダ圧を発生し、このマスタシ
リンダ圧がホイールシリンダ７０,７１に導入され、他
方の系統のブレーキが作動する。こうして、自動ブレー
キが作動する。

【００７２】自動ブレーキ作動条件成立が解消すると電
子制御装置は、電磁切換弁６４および電磁開閉弁６５
を、ともに再び第１位置Iに設定する。すると、室５３
の圧液がリザーバ３９に排出されるとともに、動力室２
７、室４１、反力室５０、およびホイールシリンダ３
０,３１の圧液がリザーバ３９に排出され、自動ブレー
キが解除する。

【００７３】この第１例のブレーキ液圧倍力装置１によ
れば、通常ブレーキ時のサーボ制御の途中において、動
力室２７の液圧が所定圧、換言すればブレーキペダルか
らの入力が所定の大きさ以上になると、通常ブレーキ時
のサーボ比より大きなサーボ比でサーボ制御を行う逆二
段サーボ作用を行うことができるようになる。その場
合、パワーピストン８の段部が面する空間に、反力室５
０を設けるとともに、パワーピストン８にスプール弁５
５を設けて、この反力室５０に動力室２７の液圧を導入
するという簡単な構造で、この逆二段サーボ特性を得る
ことができるようになる。特に、段付のパワーピストン
８およびその段部が面する空間は、従来から多く用いら
れている液圧倍力装置が有しているものであるから、従
来の液圧倍力装置に対して大幅な設計変更を必要としな
く、この第１例のブレーキ液圧倍力装置１をより一層簡
単に構成することができる。

【００７４】これにより、急ブレーキ時には、ブレーキ
ペダルをサーボ比切換点の入力まで踏み込むだけで、従
来のようにかなり大きく踏み込まなくても、早く大きな
ブレーキ力を得ることができる。また、運転に慣れてい
ない運転者でも、急ブレーキ時には確実に大きなブレー
キ力を発生させるように補助することができるようにな
る。

【００７５】更に、スプリング６２のばね力を種々設定
変更可能にすることにより、スプール弁５５の作動圧を
種々調整することにより、サーボ比切換点を種々変える
ことが可能となる。

【００７６】図４および図５は、本発明の実施の形態の
第２例を示す、図１および図２と同様の図である。な
お、第１例と同じ構成要素には同じ符号を付すことによ
り、その詳細な説明は省略する（以下、他の例について
も、同じである）。

【００７７】前述の第１例では、サーボ比を変更するス
プール弁５５がパワーピストン８内に設けるようにして
いるが、この第２例では、サーボ比を変更する圧力切換
弁をブレーキ液圧倍力装置１の外に設けるようにしてい
る。すなわち、図４および図５に示すように、ハウジン
グ３に、反力室５０に連通する制御圧導入口８３が設け
られており、この制御圧導入口８３に圧力切換弁８４が
設けられている。この圧力切換弁８４は、制御圧導入口
８３を出力口２９つまり動力室２７およびホイールシリ
ンダ３０,３１に接続する第１位置Iと、制御圧導入口８
３を、リザーバ３９に接続する第２位置IIとが設定され
ており、通常時は第１位置Iに設定されており、出力口
２９の液圧つまり動力室２７の液圧が所定圧以上のとき
にその液圧により第１位置IIに切換設定されるようにな
っている。

【００７８】この第２例では、圧力切換弁８４が設けら
れることにより、第１例のスプール弁５５が削除されて
いるとともに、スプール弁５５に伴って設けられている
軸方向空間４８、通路孔４９,６０,６１が削除されてい
る。また、この第２例のブレーキ液圧倍力システムは自
動ブレーキの機能を有していないので、電磁切換弁６
４、電磁開閉弁６５、圧力調整弁６６、カップシール７
３、および接続口６３も削除されている。

【００７９】更に、この第２例のブレーキ液圧倍力装置
１では、ジャンピング作用を行わせるための反力ピスト
ン２０と、この反力ピストン２０を付勢するスプリング
２１とが設けられている。すなわち、入力軸１８と筒状
ストッパ部材２２の各外周とプラグ６の小径突出部６ｂ
の軸方向孔の内周との間に、筒状の反力ピストン２０
が、入力軸１８および筒状ストッパ部材２２の各外周、
小径突出部６ｂの内周、筒状固定部材１１の内周のいず
れにも摺動可能に嵌合されている。

【００８０】図６に示すように、この反力ピストン２０
の図６において左端部には、第１フランジ部２０ａと第
２フランジ部２０ｂとが設けられている。第１フランジ
部２０ａの左側部は、筒状ストッパ部材２２のストッパ
部１７ａが当接可能となっており、このストッパ部１７
ａが第１フランジ部２０ａの左側部に当接することによ
り、反力ピストン２０に対してこの筒状ストッパ部材２
２のそれ以上の後退を阻止するストッパ部２０ｃとされ
ている。換言すれば、筒状ストッパ部材２２のストッパ
部２２ａが反力ピストン２０のストッパ部２０ｃに当接
することにより、反力ピストン２０に対して入力軸１８
のそれ以上の後退が阻止されるようになっている。

【００８１】また、第２フランジ部２０ｂの右側部は、
反力ピストン２０がパワーピストン８に対して所定量後
退移動したとき、筒状固定部材１１の段部１１ａに係合
する係合部２０ｄとされている。更に、反力ピストン２
０の右端２０ｅは、入力軸１８の段部１８ａに当接可能
となっている。そして、反力ピストン２０の第２フラン
ジ部２０ｂと筒状固定部材１１との間にスプリング２１
が縮設されており、このスプリング２１により、通常時
は反力ピストン２０の第２フランジ部２０ｂは弁座部材
１０のフランジ部１０ａに当接されている。そして、筒
状ストッパ部材２２のストッパ部２２ａおよび反力ピス
トン２０の第１および第２フランジ部２０ａ,２０ｂ
が、それぞれ動力室２７内に位置されている。

【００８２】また、リザーバ３９は、液圧倍力装置用リ
ザーバ３９ａとマスタシリンダ用リザーバ３９ｂとに分
割されており、ポンプ４４、排出口３８、および切換弁
８４は、ともに液圧倍力装置用リザーバ３９ａに接続さ
れている。更に、ハウジング３には、マスタシリンダ用
リザーバ３９ｂと段付孔４の小径部４ａとを連通するブ
レーキ液供給口８５と補償口８６とが穿設されている。
マスタシリンダピストン４４の先端のカップシール４５
が補償口８６の開口端より後方の非作動位置にあるとき
は、液室６８はマスタシリンダ用リザーバ３９ｂに連通
して、液室６８にはマスタシリンダ圧は発生しないが、
マスタシリンダピストン６７のカップシール７２が補償
口８６の開口端より前方に前進したときには、マスタシ
リンダ圧が発生するようになっている。更に、マスタシ
リンダ用リザーバ３９ｂのブレーキ液がハウジング３に
穿設されたブレーキ液供給口８５およびマスタシリンダ
ピストン６７に穿設された軸方向孔７５を介して液室６
８に供給可能となっている。更に、パワーピストン８と
マスタシリンダピストン６７との間には、連結ロッド８
７が介設されている。

【００８３】この第２例のブレーキ液圧倍力装置１の他
の構成は、第１例と同じである。

【００８４】このように構成された第２例のブレーキ液
圧倍力装置１においては、ブレーキ非操作時は、図４お
よび図５に示す状態となっている。その場合、反力ピス
トン２０の右端２０ｅは、入力軸１８の段部１８ａから
離隔している。また、筒状ストッパ部材２２のストッパ
部２２ａは、反力ピストン２０の第１フランジ部２０ａ
のストッパ部２０ｃから離隔してこのストッパ部２０ｃ
より前進した位置となっている。

【００８５】この状態でブレーキペダルの踏み込みによ
るブレーキ操作が行われると、第１例と同様に、入力軸
１８が前進し制御弁８２が切り換えられて、動力室２７
に圧液が導入され、パワーピストン８が作動する。動力
室２７の圧液がホイールシリンダ３０,３１に導入され
るとともに、パワーピストン８の作動により、マスタシ
リンダピストン６７が作動して、液室６８のブレーキ液
がホイールシリンダ７０,７１に導入される。

【００８６】また、動力室２７内の液圧により反力ピス
トン２０がスプリング２１のばね力に抗してパワーピス
トン８および入力軸１８に対して右方へ相対変位される
が、動力室２７内の液圧が比較的小さく、各ホイールシ
リンダ３０,３１；７０,７１のロスストロークがあって
実質的にこれら各ホイールシリンダがブレーキ力を発生
しない初期段階では、反力ピストン２０の後端２０ｅが
入力軸１８の段部１８ａに当接するまでには至らないの
で、入力軸１８は反力ピストン２０から何らの力も作用
されない。このため、ブレーキ液圧倍力装置１は、図７
に示す比較的大きなサーボ比の直線γ′に沿って出力
し、ジャンピング作用が行われる。

【００８７】動力室２７内の液圧が上昇して、その液圧
により反力ピストン２０の右端２０ｅが入力軸１８の段
部１８ａに当接すると、反力ピストン２０は動力室２７
内の液圧による付勢力で入力軸１８に力を入力軸１８の
入力に対抗するように作用する。したがって、入力軸１
８に作用される反力が大きくなって、ジャンピング作用
が終了し、以後、ブレーキ液圧倍力装置１の出力は入力
軸１８の入力に対してロスストローク中よりは小さく上
昇する。すなわち、ブレーキ液圧倍力装置１は反力が大
きくなることから、図７に示す比較的小さなサーボ比の
直線α′に沿って入力軸１８の入力を倍力して出力する
サーボ制御を行うとともに、動力室２７内の液圧がこの
サーボ比に対応した液圧となる。このときのサーボ比は
通常ブレーキ時のサーボ比に設定されている。また、こ
のサーボ制御中で、入力が所定の大きさになるまでは、
動力室２７内の液圧が圧力切換弁８４の作動圧まで上昇
しないので、圧力切換弁８４は第１位置Iに設定された
ままとなり、反力室５０は出力口２９に接続されたまま
となっている。

【００８８】動力室２７の液圧が圧力切換弁８４の作動
圧になると、この液圧により、圧力切換弁８４が第１位
置IIに切換設定される。すると、反力室５０は出力口２
９から遮断されかつ液圧倍力装置用リザーバ３９ｂに接
続されるので、反力室５０の圧液は液圧倍力装置用リザ
ーバ３９ｂに排出され、反力室５０は大気圧となって、
反力室５０の液圧によるパワーピストン８への作用はな
くなる。これにより、図７に示す比較的大きなサーボ比
の直線β′に沿って入力軸１８の入力を倍力して出力す
るサーボ制御を行うようになる。

【００８９】ブレーキペダルの解放により、ブレーキ作
動を解除すると、筒状ストッパ部材２２のストッパ部２
２ａが、反力ピストン２０のストッパ部２０ｃに当接す
るまで、入力軸１８が大きく後退するので、第２弁座１
７ａがボール弁１４から大きく開き、第１例と同様に動
力室２７内の圧液は迅速に排出される。

【００９０】この第２例の場合は、ブレーキ解除時、ブ
レーキ液圧倍力装置１の出力は、入力の低下に対して、
入力上昇時とは逆に、全負荷、直線β′、直線α′、お
よび直線γ′に沿って降下するようなる。

【００９１】この第２例のブレーキ液圧倍力装置１によ
れば、サーボ比を変更させる圧力切換弁８４を、ブレー
キ液圧倍力装置１の外に設けているので、ブレーキ液圧
倍力装置１を小型化できる。この第２例のブレーキ液圧
倍力装置１の他の作用効果は、自動ブレーキの部分を除
いて、第１例と同じである。

【００９２】なお、反力室５０に導入する液圧を、動力
室２７の液圧に代えて、アキュムレータ４６のアキュム
レータ圧を導入することもできる。この場合には、アキ
ュムレータ圧を圧力調整弁で調圧して反力室５０に導入
するようにする。アキュムレータ圧は、通常ブレーキ時
には動力室２７の液圧より高いので、大きなサーボ比、
すなわち同じ入力に対して大きな出力を得ることができ
る。このアキュムレータ圧導入については、後述する他
の例で具体的に説明する。

【００９３】図８は、本発明の実施の形態の第３例を示
す、図５と同様の図である。前述の第２例では、サーボ
比を変更する圧力切換弁８４を動力室２７の液圧により
切換制御するようにしているが、この第３例のブレーキ
液圧倍力装置１では、この圧力切換弁８４に代えて電磁
切換弁８８が設けられているとともに、電磁切換弁８８
を切換制御するために基準となる動力室２７の液圧を検
出する圧力センサ８９が設けられている。電磁切換弁８
８は、第２例の圧力切換弁８４とまったく同様に、制御
圧導入口８３を出力口２９に接続する第１位置Iと、制
御圧導入口８３を、液圧倍力装置用リザーバ３９ａに接
続する第２位置IIとが設定されている。そして、通常時
は第１位置Iに設定されており、動力室２７の液圧が所
定圧以上のときに、圧力センサ８９からの圧力検出信号
に基づいて、電子制御装置が第２位置IIに切換設定され
るようになっている。

【００９４】この第３例のブレーキ液圧倍力装置１にお
いても、第２例と同じ図７に示す、ジャンピング特性と
逆二段サーボ特性とを有するようになる。この第３例の
ブレーキ液圧倍力装置１の他の構成および作用効果は、
前述の第２例と同じである。

【００９５】図９は、本発明の実施の形態の第４例を示
す、図８と同様の図である。前述の図８に示す第３例で
は、電磁切換弁８８を用いて逆二段サーボ特性を得るよ
うにしているが、この第４例のブレーキ液圧倍力装置１
は、図９に示すように第１および第２電磁開閉弁９０,
９１が用いられている。

【００９６】第１電磁開閉弁９０は、出力口２９と制御
圧導入口８３とを接続する通路に設けられて、出力口２
９と制御圧導入口８３とを連通する連通位置Iと、出力
口２９と制御圧導入口８３とを遮断する遮断位置IIとが
設定されており、通常は連通位置Iに設定される常開の
開閉弁とされている。

【００９７】第２電磁開閉弁９１は、制御圧導入口８３
と液圧倍力装置用リザーバ３９ａとを接続する通路に設
けられて、制御圧導入口８３と液圧倍力装置用リザーバ
３９ａとを遮断する遮断位置Iと、制御圧導入口８３と
液圧倍力装置用リザーバ３９ａとを連通する連通位置II
とが設定されており、通常は遮断位置Iに設定される常
閉の開閉弁とされている。更に、これらの第３および第
４電磁開閉弁１０５,１０６の開閉は、動力室２５の液
圧によって制御されるようになっており、そのために前
述の第３例と同様の、動力室２７の液圧を検出する圧力
センサ８９が設けられている。この第４例のブレーキ液
圧倍力装置１の他の構成は、第３例と同じである。

【００９８】このように構成された第４例のブレーキ液
圧倍力装置１においては、動力室２７の液圧がサーボ比
変更点の圧力になるまでは、電子制御装置は圧力センサ
８９からの圧力検出信号に基づいて、第１電磁開閉弁９
０を図示の連通位置Iに切り換えるとともに、第２電磁
開閉弁９１を遮断位置Iに切り換える。したがって、反
力室５０には動力室２７の液圧が導入される。また、動
力室２７の液圧がサーボ比変更点の圧力となると、電子
制御装置は圧力センサ８９からの圧力検出信号に基づい
て、第１電磁開閉弁９０を遮断位置IIに切り換えるとと
もに、第２電磁開閉弁９１を連通位置IIに切り換える。
したがって、反力室５０の圧液は液圧倍力装置用リザー
バ３９ｂに排出され、反力室５０は大気圧となる。

【００９９】この第４例のブレーキ液圧倍力装置１にお
いても、第２例と同じ図７に示す、ジャンピング特性と
逆二段サーボ特性とを有するようになる。この第４例の
ブレーキ液圧倍力装置１の他の構成および作用効果は、
前述の第３例と同じである。

【０１００】なお、第１および第２電磁開閉弁９０,９
１に代えて、図４に示す第２例の圧力切換弁８４と同様
に、動力室２７の液圧で切り換え制御される２つの開閉
弁を用いることもできる。

【０１０１】図１０は、本発明の実施の形態の第５例を
示す、図８と同様の図である。前述の図８に示す第３例
では、電磁切換弁８８を用いて逆二段サーボ特性を得る
ようにしているが、この第４例のブレーキ液圧倍力装置
１では、図１０に示すように電磁比例制御弁９２を設け
ているとともに圧力調整弁９３を設けており、アキュム
レータ４６のアキュムレータ圧を圧力調整弁９３によっ
て調整し、この調整した液圧をこの電磁比例制御弁９２
によって制御して反力室５０に導入するようにしてい
る。その場合、電子制御装置は圧力センサ８９の検出信
号に基づいて動力室２７の液圧が所定圧以上であること
を判断したとき、圧力センサ８９の圧力検出信号の大き
さつまり動力室２５の液圧に比例した大きさの制御信号
を出力して電磁比例制御弁９２を作動するようになって
いる。

【０１０２】そして、電磁比例制御弁９２は、通常時は
反力室５０を圧力調整弁９３に接続して、アキュムレー
タ圧を圧力調整弁９３で調整した液圧をそのまま反力室
５０に導入するようになっている。また、電磁比例制御
弁９２は、作動時は反力室５０の液圧が電子制御装置か
らの制御信号の大きさに比例して制御した液圧となるよ
うに、反力室５０の液圧を液圧倍力装置用リザーバ３９
ｂに排出したり、あるいは圧力調整弁９３からの液圧を
反力室５０に導入したりする制御を行うようになってい
る。この第５例のブレーキ液圧倍力装置１の他の構成
は、前述の第３および第４例と同じである。

【０１０３】このように構成された第５例のブレーキ液
圧倍力装置１においては、圧力センサ８９からの圧力検
出信号に基づいて、電子制御装置は、動力室２７の液圧
が電磁比例制御弁９２の設定作動圧より低いと判断した
ときは、電磁比例制御弁９２を作動しなく、電磁比例制
御弁９２は反力室４１を圧力調整弁９３に何ら制限する
ことなく接続する。したがって、このときは、通常ブレ
ーキ時の小さなサーボ比でサーボ制御が行われる。

【０１０４】動力室２７の液圧が電磁比例制御弁９２の
作動圧になったことが判断されると、電磁比例制御弁９
２が作動され、この電磁比例制御弁９２は作動して、反
力室５０の液圧を動力室２５の液圧に比例した液圧に制
御する。これにより、反力室５０の液圧が低くなり、サ
ーボ比が大きい方に変化する。反力室５０に導入された
液圧は、動力室２７の液圧上昇に対してリニア降下する
ようになるので、サーボ比も比例して次第に大きくな
る。

【０１０５】反力室５０の液圧が動力室２５の液圧に等
しくなると、前述の第３および第４例とまったく同じに
なり、ブレーキ液圧倍力装置１は、図１１に示す大きな
サーボ比の直線β′に沿うサーボ制御を行うようにな
る。この第５例のブレーキ液圧倍力装置１によれば、直
線α′のサーボ比から直線β′のサーボ比への切換え
を、直線δ′に沿って滑らかに行うことができる逆二段
サーボを行うことができるようになる。また、反力室５
０にアキュムレータ４６の蓄圧を導入するようにしてい
るので、反力室５０に動力室２７の液圧を導入する場合
に比べて、ブレーキ液圧倍力装置１の出力を大きくでき
る。この第５例のブレーキ液圧倍力装置１の他の作用効
果は、第３および第４例と同じである。

【０１０６】なお、反力室５０の液圧を制御することに
より、図１１に二点鎖線で示すように直線α′のサーボ
比から直接全負荷に滑らかに変えるようにすることもで
きる。また、この第５例においても、アキュムレータ圧
に代えて、反力室５０に動力室２７の液圧を電磁比例制
御弁９２で制御して導入することもできる。

【０１０７】なお、第２ないし第５例においては、反力
ピストン２０およびスプリング２１を設けて反力ピスト
ン２０によるジャンピング作用を行うものとしている
が、サーボ比を変更するための圧力切換弁８４等をブレ
ーキ液圧倍力装置１の外に配設することは、図１および
図２に示す第１例のように反力ピストン２０によるジャ
ンピング作用を行わない液圧倍力装置にも適用すること
ができる。また、前述の実施例では、本発明の液圧倍力
装置をブレーキ液圧倍力装置に適用して説明している
が、ブレーキ以外の他の液圧倍力装置にも適用できる。

【０１０８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の液圧倍力装置によれば、簡単な構造で、逆二段サーボ
特性を得ることができるようになる。これにより、所定
以上の入力で、通常の出力より大きな出力を得ることが
できる。特に、従来多く用いられている段付のパワーピ
ストンの段部を利用するので、大きな設計変更を必要と
しなく、より一層構造が簡単になる。

【０１０９】また、サーボ比切換点を変更することがで
き、これにより種々の入出力特性に柔軟に対応すること
が可能となる。更に、電磁比例制御弁を用いているの
で、サーボ比を滑らかに変えることができるようにな
る。

【０１１０】更に、本発明のブレーキ制御システムによ
れば、簡単構造で、ジャンピング特性によりブレーキ力
の立ち上がりを早くできるとともに、逆二段サーボ制御
により、急ブレーキ時に迅速に大きなブレーキ力を得る
ことができるとともに、初心者等の運転者でも大きなブ
レーキ力を確実に得られるように補助することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るブレーキ液圧倍力システムの実
施の形態の第１例を示す断面図である。

【図２】 図１に示すブレーキ液圧倍力装置の部分拡大
断面図である。

【図３】 図１に示すブレーキ液圧倍力装置の入出力特
性を示す図である。

【図４】 本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と
同様の断面図である。

【図５】 図４に示すブレーキ液圧倍力装置を示す、図
２と同様の部分拡大断面図である。

【図６】 図４に示すブレーキ液圧倍力装置に用いられ
ている反力ピストンを示す断面図である。

【図７】 図４に示すブレーキ液圧倍力装置の入出力特
性を示す図である。

【図８】 本発明の実施の形態の第３例を示す、図５と
同様の部分拡大断面図である。

【図９】 図６に示すブレーキ液圧倍力装置の入出力特
性を示す図である。

【図１０】本発明の実施の形態の第４例を示す、図５と
同様の部分拡大断面図である。

【図１１】本発明の実施の形態の第５例を示す、図５と
同様の部分拡大断面図である。

【図１２】従来のブレーキ液圧倍力装置を部分的に示す
部分断面図である。

【図１３】図１２に示すブレーキ液圧倍力装置の入出力
特性を示す図である。

【符号の説明】

１…ブレーキ液圧倍力装置、２…マスタシリンダ、３…
ハウジング、８…パワーピストン、１８…入力軸、１８
ａ…段部、２０…反力ピストン、２０ｅ…反力ピストン
の右端、２１…スプリング、２７…動力室、２９…出力
口、３９…リザーバ、３９ａ…液圧倍力装置用リザー
バ、３９ｂ…マスタシリンダ用リザーバ、４６…アキュ
ムレータ、５０…反力室、５５…スプール弁、６７…マ
スタシリンダピストン、８２…制御弁、８３…制御圧導
入口、８４…圧力切換弁、８８…電磁切換弁、８９…圧
力センサ、９０…第１電磁開閉弁、９１…第２電磁開閉
弁、９２…電磁比例制御弁、９３…圧力調整弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井本雄三 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソ−内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液圧を発生する液圧源と、作動液を貯え
   るリザーバと、前部が小径部にかつ後部が大径部になる
   段部を有するとともに出力を発生するパワーピストン
   と、このパワーピストンの後方部の受圧面が面する動力
   室と、非作動時に前記動力室を前記液圧源から遮断する
   とともに前記リザーバに連通し、作動時に前記動力室を
   前記リザーバから遮断するとともに前記液圧源に連通し
   て、前記液圧源の圧液をその作動に応じて前記動力室に
   導入する制御弁と、この制御弁を作動制御する入力軸と
   を備え、 前記パワーピストンの段部が位置するように反力室が形
   成されており、前記動力室の液圧が所定圧より小さい時
   に前記反力室にサーボ比制御圧の圧液を導入するととも
   に、前記動力室の液圧が前記所定圧以上の時に前記反力
   室の圧液を前記リザーバに排出するサーボ比制御圧制御
   弁が設けられていることを特徴とする液圧倍力装置。
2. 【請求項２】 液圧を発生する液圧源と、作動液を貯え
   るリザーバと、前部が小径部にかつ後部が大径部になる
   段部を有するとともに出力を発生するパワーピストン
   と、このパワーピストンの後方部の受圧面が面する動力
   室と、非作動時に前記動力室を前記液圧源から遮断する
   とともに前記リザーバに連通し、作動時に前記動力室を
   前記リザーバから遮断するとともに前記液圧源に連通し
   て、前記液圧源の圧液をその作動に応じて前記動力室に
   導入する制御弁と、この制御弁を作動制御する入力軸
   と、外径が前記入力軸の制御弁側と反対側の部分の径よ
   り大きく設定されて筒状に形成されているとともに前記
   入力軸の小径部に摺動可能に嵌合され、その前端が前記
   動力室に面しかつその後端が前記入力軸の段部に当接可
   能な反力ピストンと、この反力ピストンの後端が前記入
   力軸の段部から離れる方向に常時付勢するとともに、前
   記動力室の液圧が第１所定圧以上の時前記反力ピストン
   の後端を前記入力軸の段部に当接させるスプリングと、
   入力が加えられて前記入力軸を作動する操作手段とを備
   え、 前記パワーピストンの段部が位置するように反力室が形
   成されており、前記動力室の液圧が前記第１所定圧より
   大きい第２所定圧より小さい時に前記反力室にサーボ比
   制御圧の圧液を導入するとともに、前記動力室の液圧が
   前記第２所定圧以上の時に前記反力室の圧液を前記リザ
   ーバに排出するように制御するサーボ比制御圧制御弁が
   設けられていることを特徴とする液圧倍力装置。
3. 【請求項３】 前記サーボ比制御圧制御弁は、パワーピ
   ストンに設けられ、前記動力室の液圧によって作動制御
   される切換弁であることを特徴とする請求項１または２
   記載の液圧倍力装置。
4. 【請求項４】 前記切換弁は、スプール弁であることを
   特徴とする請求項３記載の液圧倍力装置。
5. 【請求項５】 前記サーボ比制御圧制御弁は、１つの切
   換弁または２つの開閉弁からなることを特徴とする請求
   項１または２記載の液圧倍力装置。
6. 【請求項６】 前記切換弁または前記開閉弁は、前記動
   力室の液圧によって作動制御されるか、前記動力室の液
   圧に応じて励磁される電磁力によって制御されることを
   特徴とする請求項５記載の液圧倍力装置。
7. 【請求項７】 前記サーボ比制御圧は、前記動力室の液
   圧であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか
   １記載の液圧倍力装置。
8. 【請求項８】 前記サーボ比制御圧制御弁は、前記動力
   室の液圧に応じて制御される電磁比例制御弁であり、前
   記サーボ比制御圧は、前記動力室の液圧または前記液圧
   源の液圧を前記電磁比例制御弁によって制御された液圧
   であることを特徴とする請求項１または２記載の液圧倍
   力装置。
9. 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれか１記載の液
   圧倍力装置と、この液圧倍力装置の出力によって作動制
   御され、ブレーキ液圧を発生するマスタシリンダと、こ
   のマスタシリンダのブレーキ液圧が導入されることによ
   りブレーキ力を発生するブレーキシリンダとを備えてい
   ることを特徴とするブレーキ液圧倍力システム。
10. 【請求項１０】２系統のブレーキシステムにおいて、 請求項１ないし８のいずれか１記載の液圧倍力装置と、
    この液圧倍力装置の出力によって作動制御され、ブレー
    キ液圧を発生するマスタシリンダと、前記液圧倍力装置
    の前記動力室の液圧が導入されることによりブレーキ力
    を発生する一方の系統のブレーキシリンダと、前記マス
    タシリンダのブレーキ液圧が導入されることによりブレ
    ーキ力を発生する他方の系統のブレーキシリンダとを備
    えて、セミフルパワーブレーキが構成されていることを
    特徴とするブレーキ液圧倍力システム。