JPS6039575B2 - 自動車用液圧ブ−スタ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車用の液圧ブースタ装置、特に分流弁によ
りポンプ吐出流をブレーキその他の液圧作動装置のブー
スタ用とパワーステアリングその他の液圧装置用に分流
供給するブースタ装置に関する。

従来、この種のブースタ装置においては、ブース夕の作
動圧を過大に上昇させたとき、液圧ポンプに付設のリリ
ーフ弁が開弁して、パワーステアリングへの流量供給が
不能になるのを防ぐために、分流弁からブース夕への入
口回路上にさらにリリーフ弁手段を付設して、上記の過
大昇圧時に、このリリーフ弁を関弁させてリザーバにこ
の入口回路を蓮通させ、ポンプのリリーフ弁設定圧以下
にこの回路の液圧を保つ等の手段を溝じ、パワーステア
リングへの液圧の供給を確保していた。

この従釆のものにおいては、ポンプの吐出圧を最高度に
利用できないことと、ブースタ入口回路上にリリーフ弁
手段を設けるために構造が複雑化することとが欠点であ
る。

本発明は分流弁に、ポンプの吐出最高圧に応動して開弁
し、分流弁へのポンプ吐出流の供給口をパワーステアリ
ングに接続する絞り弁回路を通常時の回路に併設するこ
とにより従来の欠点を除いたものである。

以下図につき本発明を説明する。図おいて、上方左のポ
ンプーはエンジンにより駆動される。ポンプ１からの吐
出流は管３を介して分流弁４の入口９に供給される。図
の右上方のパワーステアリング６は管１６を介して出口
ｌｏに通じ、さらに別の管１９を介してリザーバ２に通
ずる。図の下半分はブレーキ用のブース夕５を示す。ブ
ース夕５とその上方の分流弁４とは、実施に当っては一
体のボデーの中に設けられる。フースタ５には左方から
出口１５，入口１４および１３が間隔をおいて設けられ
ている。出口１５は管１９を介してリザーバ２に通じ、
入口１３は管１７を介して分流弁４に通じ、入口１４は
管１８を介して分流弁４に通ずる。つぎに上方の分流弁
４の細部の構造について説明する。

分流弁４の穴２１は左方の開□端をプラグ２２で密閉し
、右方の開口端をプラグ２３で密閉する。両端を密閉さ
れた穴２１内にはスプール２４が滑動する。スプール２
４の左方には第１の室２５が画され、右方には第２の室
２６が画される。穴２１内周面には左方から２条の環状
溝２８，２９が間隔をおいて設けてある。左の環状溝２
８は出口１０，管１６を介してパワーステアリング６に
通じ、右の環状溝２９は、右下方の出口１１から以下逆
止弁８と管１７とを介してブース夕の入口１３に通ずる
。分流弁４の左下方の出口１２には管１８が連続されて
いる。スプ−ル２４は外周面に左方から２条の環状溝３
２と３３を有する。

左の環状溝３２はスプールの中空内部の穴３０に、穴３
４を介して通じ、右の環状溝３３は半径方向の穴３５と
通ずる。この半径方向の穴３５はスプールの中空穴３０
‘こ、第１オリフイス３６を介して通じ、また対設され
た第２オリフィス３９を介してスプールの右半分の中空
穴３１内に通ずる。圧縮ばね２７は常にスプールを左方
に付勢する。スプール外周面の２条の環状溝３２と３３
との中間に形成されるランド３８は、左縁部に第１絞り
弁３８ａ，右緑部に第２絞り弁３８ｂを構成する。

また、スプール２４の右端緑は、対する環状溝２９の縁
部と協同して第３絞り弁２９ａを作る。前記穴３０と第
１オリフィス３６と半径方向の穴３５と第２オリフィス
と中空穴３１とを通る第１通路に対し第１オリフィス３
６と第２オリフィス３９との間で前記第１通路手段から
分岐し第２絞り３８ｂを介して出口１０‘こ通じる第２
通路手段が形成される。

つぎに下方のブース夕の細部の構造について説明する。

図の右下方の伝達村６１ｃは自動車のブレーキペダルに
連結され、そのブレーキペダルの運動を入力スプール６
１に伝達する。入力スプール６１の左端部はパワーピス
トン４４の小径孔５４内を滑動する。小窪孔５４の右に
続く大雀孔５３は室４７に閉口し、室４７の入口１３に
は管１７が連結されている。パワーピストン４４の外周
面には幅の広い環状溝４８があってこれが常に入口１４
を介し管１８と通ずる。パワーピストン４４の４・蓬孔
５４の内周面には、深い環状溝５８があってこれが通路
５９により右の室４７に通ずる。４・蓬孔５４内は、パ
ワーピストンの左隣の大気圧の室４６に通路５７を介し
通ずる。

室４６は出口１５以下を介しリザーバ２に常に通ずる。
入力スプール６１の左端部は中空の穴６５となり、左端
が小径孔５４内に開□する。穴６５の壁には穴６８があ
って穴６５の内外を蓮適する。圧縮ばね６３は穴６５内
にあって常に入力スプール６１を右方に付勢する。その
付勢を入力スプール中央部外周のフランジ６２を介し、
止め論６４で受ける。入力スプール６１の左端部外周面
に２条の細い環状溝６６と６７とがある。

パワーピストンは左方にロッド５２を介し、以下周知の
ようにブレーキマスターシリンダ７の加圧ピストンｐに
連動する。

強いピストン復帰用の圧縮ばね４９は常にパワーピスト
ン４４を右に付勢し、その右端をブースタ内端面４３に
当接し休止する。ばね４９の左端はリテーナ５１，シー
ル５０，ガイド４５を介し止め輪４５ａで受ける。つぎ
に作動について説明する。図示の状態は、ポンプーが駆
動されている状態である。ポンプの吐出流は管３を介し
て入口９から分流弁内に供給される。ポンプ１が始動す
る直前には、分流弁４のスプール２４は、ばね２７によ
って押され左方のプラグ２２に当援して休止するのであ
るが、いったんポンプが初勤して吐出流が入口９に供給
され始めると以下説明するように、スプール２４が右に
動き図示のような位置を占める。スプール２４が休止位
置から図示の分流作動位置に移るまでの過程を以下説明
する。

この休止時にはスプールの第１絞り弁３８ａはまだ図示
のように開いてはいない。従って入口９から入った吐出
流は、スプールの中空穴３０の中に、穴３４を介して入
る。穴３０内に入った液流は下方の出口１２から排出し
得ない。その理由は下方のブース夕５が非作動中である
ためであるからであるがこれについては後述する。そこ
で穴３０内の液は、オリフィス３６半径方向の穴３５，
溝３３、そのとき開いている第２絞り弁３８ｂを介して
出口１川こ流れるとともに、第２オリフィス３９，第２
の室２６，第３絞り弁２９ａを介して出口１１にも若干
流れる。しかしながら両オリフィス３６，３９を通過す
るときの流体流れ抵抗により第１室２５の液圧は第２室
２６の液圧より高くなり、この両室間の圧力差がスプー
ルの断面積に作用してこれをスプリング２７に抗して右
方に押す。従つて第２絞り弁３８ｂが閉じ第１絞り弁３
８ａが開くことによって入口９からの流体の大部分は第
１絞り弁３８ａを介してて出口１０，に流れる。この間
の作動はポンプ１の作動後極く短時間でなされる。第１
絞り弁３８ａの開状態時、第３絞り弁２９ａは依然とし
て所定の開状態にあり、第１室２５と第２室２６間の圧
力差がスプリング２７の設定圧に打ち勝てばスプール２
４は右動し第３絞り弁２９ａを更に絞る。従って第２の
室２６は昇圧し上記圧力差をほ）、一定に保つ。反対に
両案間の圧力差がスプリング２７による設定圧より小さ
くなるとスプール２４は左動し、第３絞り弁２９ａを開
いて第２の室と出口１１間の圧力差を減少するとともに
第１絞り弁３８ａを更に絞り第１室２５を昇圧する。従
って両室間の圧力差はスプリング２７によりほ）、一定
に維持されるものである。それがため、右方の出口１１
からブース夕５に供給される流量は同じくほゞ一定に制
御される他の出口１０からは、この出口１１からの制御
流量以外の残余の余剰流量が出口１０からパワ−ステア
リング６に供給される。以上説明した図示の状態は左上
方のポンプ１だけが運転されていて、パワーステアリン
グ６もブース夕５も非作動中の状態である。

そこで以下、次にそのブース夕５の非作動中における、
内部の液流について説明する。ブース夕５の石上方の入
口１３から高圧室４７内に入った液流は、下方の斜めの
通路５９を介して深い環状溝５８内に入り、これと蓮通
中の対向隣接環状溝６６と、その穴６８を経て中空の入
力スプール６１の穴５４内に入り、以下その左方の通路
５７を経て低圧室４６，出口１５，管１９を介しリザー
バ２内に入る。

上記の液流回路には、パワーピストン４４をばね４９に
抗して左方に動かし得る抵抗は、入力スプール６１が図
示の休止位置を占める限りない。上記の状態から右上方
のパワーステアリング６が作動すると管１６より上流側
の回路の液圧が上昇する。

その結果分流弁４の左方の第１室２５内は昇圧するから
、一瞬スプール２４は右方に動き、右端の第３の絞り弁
２９ａをさらに絞る。そのため第２の室２６内も昇圧し
、スプールを右に押す第１室２５内の液圧に抗する。要
するに一方の室２５の昇庄は他の室２６の昇圧をも伴う
。絹局第２の室２６内の液圧とばね２７の力との和が左
方の第１の室２５内の液圧と対向し均合うところでスプ
ールは静止する。そのために両室の液圧差はほゞ一定に
保持され、従って、パワーステアリングが非作動中の前
述の状態と同様に、出口１１からほゞ一定の排出流量が
得られる。なお、他の出口１２に通ずるブース夕５内の
環状溝４８が上記に伴ない昇庄するが、これはパワーピ
ストン４４に影響しない。

以上のように分流弁４の出口１１からは常に、パワース
テアリング６が作動中か非作動中かには関係なく制御さ
れた流量が得られるのであるから、以下ブース夕５の作
動を、パワーステアリングの作動非作動に拘らず説明す
る。

ブレーキペダルに連動する伝達ロッド６１ｃにより、入
力スプール６１が左方に押されると、その環状溝６６と
深い環状溝５８との間の絞りが増し、それまでの液流回
路の抵抗が増加し、高圧室４７内に昇圧する。

その結果、パワーピストンはばね４９に抗して左方に動
き、ロッド５２を介しマスターシリンダの加圧ピストン
Ｐを左に押して制動液圧を発生する。入力スプール６１
は、右の大蓬部６１ｂと左の小径部６１ａとの受圧面積
差に応じ、高圧室４７内の液圧を受圧し、これをそのと
きのブレーキ反力として伝達ロッド６１ｃを介して操縦
者に伝達する。急速制動のため入力スプ−ル６１が急激
に左方に動いた場合には、その直後の一瞬間、まだ高圧
室４７内の昇圧の随伴が遅延することがある。

このときには、上甑のブレーキ反力が操縦者のペダル踏
力に対比して不均衡に劣勢であるから、入力スプール６
１は通常時より大きく動く。そのため、深い環状溝５８
とこれに対する環状溝６６とのそれまでの運通は遮断に
変り、代って深い環状溝５８は他の環状溝６７を介して
パワーピストン４４の半径方向の穴６０と通じ、以下幅
広い環状溝４８，入口１４，管１８を介して分流弁の高
圧側の室２５に短絡する。従って、高圧室４７内は通路
路５９、深い環状溝５８、環状溝６７、穴６０、幅広い
還状溝４８、入口１４、管１８を介して上記の室２５に
通ずる。その結果ブースタ５の高圧室４７内に昇圧遅れ
を消して急速の制動のために、早い昇圧が高圧室４７内
に得られる。この作動は一瞬の作動であって高圧室４７
内がペダル踏力に見合った値に昇圧し終ると、入力スプ
ール６１とパワーピストン４４との相対関係は再び図示
の状態に復帰し、前述の通常作動がなされる。上記のよ
うな、ブース夕５の高圧室４７と、分流弁４の短絡現象
は、ブレーキペダルを過大に強く踏み込んだ場合にも発
生する。すなわちブレーキペダルの踏み込みがさらに進
むとブース夕の高圧室４７の昇圧が、ポンプ１付設のリ
リーフ弁（図示省略）の設定圧まで昇圧する。高圧室４
７はこの設定圧以上に昇圧し得ない。そのため、ペダル
がなおさらに踏み込まれると、ついに入力スプール６１
はパワーピストン４４に対し相対的に大きく左に動き、
前述の急速制動時のような短絡回路が構成される。すな
わち、深い環状溝６７とが運通する。同時にそれまで蓮
適していた深い環状溝と環状溝６６とは遮断に変り、低
圧室４６には液は流れない。上記短絡の結果高圧室４７
内は、分流弁４の入口９の液圧と等圧となる。そため分
流弁４の右の出口１１からブース夕５に向うそれまでの
液流は止んで逆止弁８は閉じる。その結果分流弁の両オ
リフィス３６，３７を通過する液流は止んで両室２５，
２６間の液圧の差はなくなる。しかしながら、この現象
は一瞬の現象であって以下のように直ちに消滅する。す
なわち、両室２５，２６間にそれまであった圧力差が消
えるからスプール２４は一瞬左に動いてそれまで開いて
いた第１絞り弁３８ａを完全に閉じ、代って開弁に変る
。

その結果、入口９と出口１０の間の蓮通回路が変化し、
入口９，スプール２４の環状溝３２，半行方向の穴３４
，中空の穴３０，第１オリフィス３６，半径方向の穴３
５，絞り弁３８ｂ，出口１０の回路となる。このように
、両室２５，２６間の圧力差が消えた直後、直ちに上記
の第２回路が開いて、第１オリフィス３６だけを通過す
る回路ができる。そのためその第１オリフィス３６の上
流と下流との間に圧力差が発生する。ところで半径方向
の穴３５内と右の第２の室とは同圧となる（第２オリフ
ィス３９を通過する液流がこの場合ないから）。然るに
穴３５と第１室２５間に圧力差が第１オリフィス３６に
より作られているから、結局両室２５，２６間には依然
圧力差が得られ、その圧力差はばね２７の荷重設定によ
りは）、一定し、従って出口１０からの吐出流量はほゞ
一定に得られ、パワーステアリング６が作動可能となる
。上言己作動の間もし、第１オリフィス３６を通過する
流量が増すとその上下流間の圧力差が増してスプール２
４がばね２７に抗し、さらに右に動き、第２の絞り弁３
８ｂの絞りを増す。

これにより第１オリフィス３６の通過流量を減らす作動
がなされる。第１オリフィス３６を通過する流量が反対
に減ったときは、上記と反対の作動がなされる。結局第
１オリフィス３６の通過流量はその孔径の設定値に支配
されることになる。上述の状態は、パワーステアリング
６の作動することにより、出口１０の圧力に変化があっ
ても影響を受けない。

しかし、パワーステアリングが、車両の車庫入れその他
で過大に作動されロックされるときは、出口１０からの
流量はなくなる。従って入口９の液圧は過上昇して、ポ
ンプ付設のリリーフ弁が開いて、リザーバに全吐出流が
流れる。以上の作動の間、ブ−スタ５の高圧室４７内は
分流弁の第２の室２６内より昇圧するので、逆止弁８に
より、室２６への逆流を防ぎ、作動の安定が得られる。

上述のブレーキペダルの過大踏み込みが止むと、入力ス
プール６１は高圧室４７の反力圧と、ばね６３によって
右に戻されて図示のような作動位置に戻る。

高圧室４７は前述の回路を介して左方の低圧室４６に通
じ、以下出口１５から、リザーバ２に通じて降圧する。
従って高圧室４７内は降圧して、逆止弁８が開弁する。
分流弁４の右の第２の室２６もそれまでより降圧し、そ
れまで関いていた第２絞り弁３８ｂを図示のように閉じ
、代りに第１絞り弁３８ａを図のように開いて、正常作
動に戻る。ブレーキペダルを釈放すると、入力スプール
６１はばね６３により右に動き、図のように止め輪６４
に当綾する。高圧室４７から、左方の低圧室４６への回
路は、最大流量状態（図示の通り）に戻り、ブース夕５
は図の休止位置に戻り、制動が止む。従来、入口９と出
口１０との間に固定オリフィスを設けて環状溝３２と２
８が閉じても、固定オリフィスを介してパワーステアリ
ングに流量を得る形式も提供されてはいる。

このものは、パワーステアリングの作動により出口１０
が昇圧すると、固定オリフィス前後の圧力差が変ること
により、パワーステアリングへの流量も変り、その操作
性も変動するという欠点がある。さらに固定オリフィス
前後の圧力差が比較的大きいからキャビテーションの音
発生の欠点もある。本発明のオリフィス３６の前後の圧
力差は比較的小さく、１．５〜２ｋ９／仇程度であるか
ら音の発生はない。

さらに、ブース夕５の入口１３上流側に、従来のように
リリーフ手段を付設するを要しない等の利点を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明装置の縦断面図である。 １……ポンプ、２……リザーバ、４……分流弁、５……
ブース夕、６……パワーステアリング、７……マスタシ
リンダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 出口と入口を有するハウジング内に滑動するパワー
   ピストンと、該パワーピストンにより区画される高圧室
   と低圧室と、パワーピストンに連動し出力をマスターシ
   リンダに伝達する出力伝達手段と、高圧室と低圧室間の
   流体回路を制御する弁手段と、該弁手段を作動制御する
   人為操作手段とを有するブースタ装置及びポンプからの
   吐出流を受ける入口、パワーステアリング装置に連結さ
   れる余剰流量排出用の第１出口とブースタ装置のハウジ
   ングの前記入口を介し前記高圧室に連通可能な制御流量
   排出用の第２出口を備えるボデイと、該ボデイ内で滑動
   しボデイ内を前記ボデイ入口と連通可能な第１室と前記
   第２出口に連通可能な第２室に区画するスプールと、該
   スプールの作動に応じて前記ボデイの入口から前記第１
   出口への流体の流れを絞る第１絞り弁と、該第１絞り弁
   が絞り方向に制御されると代つて前記第１出口を開く方
   向にスプール作動に応答制御される第２絞り弁と前記第
   １と第２の室を連通させその中に第１及び第２オリフイ
   スを有する第１通路手段と、前記両オリフイスの間で第
   １通路手段より分岐し前記第２絞り弁を介して前記第１
   出口に連通可能な第２通路手段と、前記第１絞り弁を閉
   方向に付勢する付勢手段と、前記スプールの作動に応じ
   て前記第２出口を絞る第３絞り弁とを有する分流弁装置
   より成る分流弁付液圧ブースタ装置。 ２ 第１入口とポンプ吐出流を受ける第２入口とドレイ
   ンポートとなる出口の設けられるハウジング、該ハウジ
   ング内に滑動するパワーピストン、該パワーピストンに
   よつて区画され前記第１入口と連結される高圧室と前記
   出口と連結される低圧室と、パワーピストンに連動し出
   力をマスターシリンダに伝達する出力伝達手段と、通常
   時前記第２入口を高圧室から遮断し且つ高圧室と低圧室
   を連通させる弁手段、前記高圧室を低圧室から遮断する
   とともに第２入口を高圧室に連通させるよう前記弁手段
   を作動させる人為操作手段とを有するブースタ装置、及
   びポンプからの吐出流を受ける入口、パワーステアリン
   グ装置等の他の流体作動手段に連結される余剰流量排出
   用の第１出口と前記ブースタ装置のハウジングの第１入
   口に連結可能な制御流量排出用の第２出口を備えるボデ
   イと、該ボデイ内で滑動しボデイ内を前記ボデイの入口
   と連通可能な第１室と前記第２出口に連通可能な第２室
   に区画するスプールの作動に応じて前記ボデイの入口か
   ら前記第１出口への流体の流れを絞る第１絞り弁と、該
   第１絞り弁が絞方向に制御されると代つて前記第１出口
   を開く方向にスプール作動に応答制御される第２絞り弁
   と、前記第１と第２の室を連通させてその中に第１及び
   第２オリフイスを有する第１通路手段と、前記両オリフ
   イスの間で第１通路手段より分岐し前記第２絞り弁を介
   して前記第１出口に連通可能な第２通路手段と、前記第
   １絞り弁を閉方向に付勢する付勢手段と、前記スプール
   の作動に応じて前記第２出口を絞る第３絞り弁とを有す
   る分流弁装置を備えることを特徴とする分流弁付液圧ブ
   ースタ装置。