JPS6039576B2 - 自動車の制動用ハイドロリツクブ−スタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主として自動車に供するオープンセンタ形ハ
イドロリックブースタに関する。

すなわち、非作動中は液圧供給源たるポンプの吐出流を
無負荷状態に保ち、作動時にこのポンプ吐出流を絞って
抵抗を与えることにより、この吐出流に液圧を得た後こ
の液圧をもつて、ブレーキペダルに加えるべき踏力を助
勢するハイドロリックブースタに関する。この種のハイ
ドロリツクブースタは、ブレーキペダルに連動していて
、ブレーキペダルに加えられる踏力をブース夕の液圧が
追随して助勢し、制動用出力を得るものである。

しかしながら、この形式のブースタの共通的な問題は、
ブレーキペダルに踏力を加え始めた直後、ブース夕の助
勢の追随が遅延し勝ちであることである。そのために、
急ブレーキの際には、制動開始直後の暫ろくの間はペダ
ル踏力のみによる制動がなされ、実際のブース夕の助勢
が遅れて加えられることになる。この助勢の遅れは、ペ
ダル操作をなす操縦者の足の感覚を錯乱しその他制動の
安全上障碍となるので、この遅延の問題解消のために、
従来各種の手段が提供されている。この種のブース夕に
おいてはそのときどきのブースタ作動用の液圧を反力圧
としてブレーキペダルを介して操縦者の足に感知させる
ことにより、踏力に応じた制動用出力の液圧が得られる
ように踏力制御がなされる。上述ような助勢出力の遅れ
解消のために従釆の手段としてはいわゆる初期反力規制
装置がある。

このものは、制動初期の警ら〈の間は、上記の反力圧を
ブレーキペダルを介し操縦者の足に伝達させないように
することによって、無反力制御による過分な踏力操作を
ブース夕に加え、従ってブース夕の初期出力を早く得ら
れるようにしたものである。しかしながら、これら従来
の手段は、いずれも構造が複雑であって、かつ、上述の
無反力段階、あるいは小反力段階から、反力制御段階に
移行するときに衝撃が避け難いという欠点があった。

本発明はこれらの欠点から免れるために、ブース夕が有
するパワーピストン加圧用の加圧室を２個備え、制動初
期段階には第１の加圧室をある設定圧に反力制御なしで
まず上昇させて所要の初期ブースタ助勢出力を得る一方
、第２の段階で第２の加圧室内にて普通のように、パワ
ーピストンへの加圧と反力伝達用の加圧の双方が開始さ
れるように構成し、第２の加圧室内の昇圧による助勢出
力の立上がりが遅れるのを上記第１の加圧室の液圧によ
って補償するように構成し、しかもブースタ作動中は、
第１の加圧室の下流に第２の加圧室がオリフィスを介し
て接続され液流回路が構成されるようになして、前述の
反力制御への移行段階での衝撃を減少するものである。
以下図について本発明を説明する。第１図において中央
上方のポンプ５はその吐出流を管４を介してハイドロリ
ックブースタ１（以下ブース夕と略称）の入口２に供給
する。

左上方のりザーバ７はポンプ５と蓮適する一方管６を介
してブースターの出口３と接続されている。ブース夕１
は左端にブレーキマスタシリンダ８を結合させ右方に突
出する入力ピストン３２を周知のように伝達ロッドを介
してブレーキペダルに連動している。プレーキ踏力が伝
達ロッドを介して入力ピストン３２に伝達されると、そ
の踏力がブースターの作動により助勢されて、以下左方
のマスタシリンダ８に伝達されて制動用の液圧出力がマ
スタシリンダから得られる。フースタ１のハウジング９
の中空内は左方から順に一連の段付穴状の３個の穴１０
と１０ａと１１となっている。右端の穴１１と穴１０ａ
とで肩１２を形成している。穴１０の内径をＣとし、穴
１０ａの内径をＤで示し、穴１１の径をＥとしたとき、
Ｃ＞Ｄ＞Ｅのような関係に、これら３個の穴がある。穴
１０の左端開口端はガイド１３とシール２０とで密閉し
、ガイド１３とシール２０をロッド２１が滑動可能にか
つ密封的に貫通する。ロッド２１は左端はマスタシリン
ダ８の加圧ピストン８ａに当接して連動し、右端はパワ
ーピストン１４に同じく当俵係合する。このパワーピス
トン１４１こより、ハウジング９内に３個の室が区画さ
れる。最も左の室１６は出口３を介し、管６を経てリザ
ーバ７に通ずる。室１６を以下ドレン室と呼ぶこともあ
る。中央の室はパワーピストンの外周面に形成された幅
広の溝により作られる環状の加圧室１７である。加圧室
１７はその左端の環状受圧面が右端の環状受圧面より大
きい。これはパワーピストン１４が段付き状の中空内に
適合するからである。第２の加圧室はハウジング９内の
最右端の加圧室１５である。左のドレン室１６には圧縮
ばね１８を内装し、パワーピストン１４を常に右に押す
。パワーピストンは肩１２に当接して休止状態となる。
ばね１８の左端はリテーナ１９とシール２０を介してガ
イド１３で受ける。パワーピストン１４自体も中空状を
なし、その内部にスプール３１が滑動する。

さらにそのスプール３１の中空内部には、さらにまた圧
縮ばね３５が内装されていてスプールを常に右に押し、
従ってその右に隣接する入力ピストン３２を同じく右に
押す。この押圧力を受けて入力ピストン３２はそのフラ
ンジ３２ａを止め輪３６で受け止めて休止時には図示の
状態に、これらスプール３１とパワーピストン１４と入
力ピストン３２とが保たれる。パワーピストン１４の中
空の穴２３内周面には左から２条の環状溝２８と２６と
が形成されている。環状溝２８は通孔３０を介し左のド
レン室１６と常に通じ、他の環状溝２６は半径方向の通
孔２９を介し、パワーピストン外周の第１の加圧室１７
に常に通ずる。スプール３１の外周面にも左から２条の
環状溝４２と４０とがある。

左の環状溝４２は通孔４３によりスプールの中空内の穴
３３に通じ、右の環状溝４０も通孔４５により同じ中空
内の穴３３に通ずる。左の環状溝４２は対するパワーピ
ストンの環状溝２８と共同して絞り弁Ｂを作り、右の環
状溝４０は同じく対する環状溝２６と共同して弁Ａを作
る。なおスプール３１はさらにオリフイス４４を有し、
常に図示のように環状溝２６に対向し位置する。スプー
ル３１の中空内の右端は通孔３４を介し、さらにその右
の入力ピストン３２の穴３７とその半径方向の通孔３８
を経て第２の加圧室１５に通ずる。つぎに作動を説明す
る。

図示の状態では、ブレーキ休止中であるから、フースタ
ーが非作動の状態にある。図の中央上方のポンプ５から
管４を介して供給される吐出流は、入口２から環状の第
１の加圧室１７に入り、以下通孔２９，環状溝２６，第
１の弁Ａ，環状溝４０を介しスプール３１の中空内部の
穴３３内に入る。穴３３内に入った吐出流はその左端近
くの通孔４３を介して外に出て環状溝４２，第２の絞り
弁Ｂ，環状溝２８を経た後、通孔３０を左に進み、ドレ
ン室１６内に進む。以下、このドレン室から、出口３と
管６を介してリザーバ７に戻る。上記の回路にはその弁
Ａと絞り弁Ｂは充分開いているから、無視し得る程度以
上の流通抵抗はない。従って第１加圧室１７内はドレン
室と同じく実質的に液圧がゼロである。一方また、スプ
ール３１の中空内の穴３３はその右方の通孔３８を経て
右の第２加圧室１５と運通している。その結果、上記加
圧室１５と加圧室１７とはともに液圧がゼロである。従
って、パワーピストン１４はその両側間に液圧差がない
ので図示の休止位置に静止する。ブレーキペダルが踏ま
れて図右下方の入力ピストン３２が左方に押されると、
スプール３１はばね３５に抗して左方に動く。

ばね３５は左方の大さし、ばね１８より弱いから、ばね
１８はこの際図示の通りパワーピストン１４の右端を肩
１２に当接し続ける。上記スプール３１の動きの結果、
まず第１の弁Ａが閉じる。左方の第２の絞り弁Ｂも当然
上記と同時に変化しその絞りを増すことにはなるが、し
かし設計によって、絞り弁Ｂはこの際実質的には抵抗が
それまでとほとんど変らないように設定されている。従
って穴３３内はそれまでに比し実質的には別段昇圧しな
い。上記のように、第１の弁Ａが閉じると以後加圧室１
７内に供給された液流は、第１の弁Ａの右隣りのオリフ
ィス４４を経て穴３３内に流れる。

そのために、第１の加圧室１７内は増圧し、他のドレン
室１６と第２の加圧室１５とはそれまでと同圧に止まる
。加圧室１７は左方の受圧環状部の方が受圧環状部より
面積が大きい。その面積差は直径の差（Ｃ−Ｄ）に対応
する。従って、加圧室１７内の液圧増加により、パワー
ピストン１４は１まね１８に抗しながら左方に動いて、
以下ロッド２１を介しマスタシリンダ８ａを左方に押し
周知のように制動用液圧を発生させる。このとき。ッド
２１に加えられる力は上記の（Ｃ−Ｄ）に対応する受圧
面積に対し加わる加圧室１７内の液圧から、ばね１８の
抵抗力及びシール２０その他の摺動部における摺動抵抗
力を差引いた値となる。上記の作動において注目すべき
ことは、右方の第２の加圧室１５は、この作動以前に比
し昇圧していないことである。そのために、入力ピスト
ン３２は加圧室１５内に露呈するその受圧面に対し、そ
れまで同様、依然として反力液圧を受けないままである
。従って加えられるペダル踏力は、なおスプール３１を
して絞り弁Ｂをますます絞るように左方に動かす。絞り
弁Ｂが絞りを増すとこれを通過する液流の抵抗増加によ
って、それより上流回路が昇圧する。当然加圧室１５内
も昇圧する。この加圧室１６内の昇圧は、パワーピスト
ン１４を左に押す。以後、絞り弁Ｂの絞り程度と、加圧
室１５内の昇圧とは追随的な関係をもって、ブレーキペ
ダルの踏み込みが増す限り続き、いわゆる周知のパワー
アシストのブースタ作動がなされて、左方のマスタシリ
ンダ８に制動用の作動圧が得られる。上記において、第
２の加圧室１５内が昇圧を開始してから以後は、入力ピ
ストン３２は加圧室１５内の液圧を受圧する。

この受圧はブレーキ反力としてブレーキペダルを踏む操
縦者の足に感知される。そのために加圧室１５内の液圧
はペダル踏力に見合うように制御を受けて、結局左方の
マスタシリンダ８内にはペダル踏力に均合つた制動液圧
が出力として得られる。上記のようにパワーアシストの
ブースタ作動がなされている間にも、第１の加圧室１７
は、オリフィス４４を介してのみ下流回路と蓮通し続け
る。

そのために、この間加圧室１７内は加圧室１５より一定
値の高圧に保持される。この状態は第２図にグラフをも
って示す。この第２図から明らかなように、加圧室１５
内の液圧がゼ。である時点ａにおいて加圧室１７内はす
でにｈで示す値だけ有圧となっていることである。従っ
て、操作力がｂ点に達するまでブレーキペダルの踏み込
まれるのを待つまでもなく、早期に加圧室１７内をｈだ
け先行的に有圧とし、その液圧により早期にパワーピス
トン１４を左方に押して制動用液圧が左方のマスタシリ
ンダ８内に得られる。そのために、フースタの助勢作動
遅れを同図の横軸の（ａ−ｂ）に相当する期間だけ、早
め得るものである。これは本発明の特徴であって、作動
遅れという欠点をもつ従来のブレーキブースタを改良す
るものである。なお、第２図において両加圧室の液圧を
示す線が操作力のｃ′点において一致しているのは、こ
の時点においてはポンプ５に付設されているリリーフ弁
が開弁して、入口２に供給されるポンプ吐出流が実質的
に無くなるからである。また、本発明ブース夕について
、ペダル踏力による入力に対する出力（マスタシリンダ
８内に得られる液圧）の関係を図示すると第３図のグラ
フのようになる。第３図は、初期反力規制装置付きのプ
−スタの性能曲線と殆んど同じ性能曲線の図である。す
なわち、以上説明の簡単な装置により初期規制が得られ
ることが判る。同図のａ′点は第２図のａ点に相当する
。またｈ′‘ま第２図のｈに相当する。なお、ペダル踏
力による入力に対し、この入力にブース夕の助勢を加え
ずに踏力のみによりマスタシリンダ８内に得られる出力
の液圧の関係を示すと、同図の１点鎖線のような線とな
る。本発明はさらにその利点として、作動中オリフィス
４４を介してのみポンプ５と第２の加圧室１５とが連絡
されているから、液圧源ポンプ５から発する脈動圧をオ
リフィス４４の抵抗により減少して、加圧室１６に伝わ
り難くする特徴を有する。従ってブレーキペダルを踏む
足の感知，制御の乱れを防止できるものである。また、
スプール３１のオリフィス４４の孔径を選択することに
より、第２図におけるｈの値を容易に変更できるから、
従って第３図の出力の立上り量ｈ′をどのように設定す
るかの選択が自由度が大きい利点をも有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ブース夕の縦断面図を示し、第２図と第
３図はその性能を説明する液圧のグラフである。 １……フース夕、５……ポンプ、７……リザーバ、８・
・…・マスタシリンダ、３２…・・・入力ピストン。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 段付穴を有するハウジングと、該ハウジング内を摺
   動するパワーピストンと、該パワーピストンと前記ハウ
   ジングとにより形成されるパワーピストン加圧用の第１
   加圧室及び第２加圧室と、第１の弁と第２の弁を有し前
   記パワーピストン内を摺動するスプールと、該スプール
   を作動する入力ピストンと、ポンプからの吐出流を前記
   第１加圧室に導き、次に第１の弁と第２の弁を直列に経
   由してリザーバに伝達する液流回路と、前記第１の弁と
   第２の弁との中間点から分岐し、その中間点における液
   圧のみを前記第２加圧室に伝達する液圧伝達回路とを有
   し、さらに第１の弁と並列にオリフイスを付設したブー
   スタにおいて、ブレーキ休止時に、第１の弁の開き量が
   第２の弁の開き量より小であることを特徴とする自動車
   の制動用ハイドロリツクブースタ。