JPS6326287Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は車両等に用いられるブレーキ倍力装置
の改良に関し、ブレーキペダル踏力がブレーキ反
力に影響を受けないようにしたものである。

車両等に使用する制動装置としては、走行中の
安全を確保する必要から車両の最高速度や総重量
に対して常に十分な制動力が得られると共に運転
者が疲労しないよう操作力の小さいものが必要と
される。

このため従来からブレーキペダルとマスタシリ
ンダとの間にペダル踏力を増幅するブレーキ倍力
装置を介装することが多い。

ところが、従来のブレーキ倍力装置では、ブレ
ーキング時に生じるマスタシリンダからのブレー
キ反力はパワーピストンからロツドを介してブレ
ーキペダルに伝達されるため、ブレーキペダルの
ペダル反力がそのブレーキ反力に応じて変化して
しまい、ブレーキペダルの操作フイーリングが良
くないという欠点があつた。特に、積載荷重が大
きく変化するトラツクなどではその現象が顕著で
ある。

本考案はこのような従来の欠点を解消し、ペダ
ル反力をブレーキ反力の影響を受けることなく操
作フイーリングのみを考慮して自由に設定できる
ブレーキ倍力装置を提供することを目的としてい
る。

この目的を達成する本考案にかかるブレーキ倍
力装置は、ハウジングと、前記ハウジング内に摺
動自在に配設され該ハウジング内を大気に連通さ
れた第１室と圧力流体が供給される第２室とに仕
切ると共にマスタシリンダに連結されたパワーピ
ストンと、前記ハウジング内に配設されて前記パ
ワーピストンを前記第２室側へ付勢するリターン
スプリングと、前記パワーピストンの摺動方向と
同方向に摺動自在に配設されブレーキペダルと連
動するロツドに連結されて該ロツドの作動により
駆動されると共に流体圧力源と前記第２室を連通
する第１通路と該第２室を大気に連通する第２通
路と該流体圧力源からの圧力流体の一部が供給さ
れると共に大気に連通する第３通路を有するパイ
ロツト圧力室とが形成されたレギユレータと、前
記パワーピストンと前記レギユレータとの間に介
装されそれらを互いに離反する方向に付勢する反
力スプリングと、前記第１通路に設けられて該第
１通路を開閉する第１弁と、前記第２通路に設け
られて該第２通路を開閉する第２弁と、前記パイ
ロツト圧力室の第３通路に介装されて前記パワー
ピストンと前記レギユレータとの相対位置に応じ
て該パイロツト圧力室内の圧力を制御する可変絞
り機構と、前記レギユレータに内装され前記パイ
ロツト圧力室内の圧力に応じて前記第１及び第２
弁を交互に開閉制御可能な圧力応動体とを備えた
ことを特徴とする。

以下、本考案の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。

本考案にかかるブレーキ倍力装置は、第１図に
その概略構造を示すように、ブレーキペダル１と
連動するロツド２によつてパワーブースタ３が操
作され、このパワーブースタ３によつて増幅され
た力がマスタシリンダ４に伝達されて各ホイルシ
リンダ（図示せず）が作動するようになつてお
り、このパワーブースタ３には手動流体としての
圧縮空気の供給圧を制御する２次圧力制御部５お
よびこの２次圧力制御部５で制御する供給圧を設
定する２次圧力設定部６が接続され供給圧を調整
してパワーブースタ３に供給できるようにしてあ
る。

このパワーブースタ３には、第２図ａに示すよ
うに、ハウジング１１内にマスタシリンダ４と連
結されるパワーピストン１２が摺動自在に嵌装さ
れリターンスプリング１３でロツド２側に付勢さ
れており、このパワーピストン１２によつてハウ
ジング１１は排気口２４を介して大気と連通する
第１室ｇと圧縮空気が供給される第２室ｅとに仕
切られている。このパワーピストン１２のロツド
２側にロツド２で操作されるレギユレータ１４が
パワーピストン１２と相対移動可能且つ摺動自在
に嵌装され、パワーピストン１２とレギユレータ
１４との対向部間に互いを引き離すよう付勢する
反力スプリング１５およびこれより自然長の短い
反力スプリング１６が介装してある。

また、パワーピストン１２には、図示しない圧
力源に繋がる給気口１９と常時連通する圧力室ａ
が形成してあり、この圧力室ａとシール２０を介
して連通する圧力室ｂがレギユレータ１４に形成
されている。レギユレータ１４にはさらにこの圧
力室ｂと前記ハウジング１１の第２室ｅとを連通
する第１通路２７が形成されると共に、この第１
通路２７の途中にこれを開閉する第１弁２２が設
けられる。一方、レギユレータ１４の先端部には
一端がダイヤフラム１７で仕切られると共に他端
のパワーピストン１２との対向部にノズル１８が
形成されたパイロツト圧力室ｃが設けられてお
り、パイロツト圧力室ｃはパイロツト流路２１を
介して前記圧力室ｂと連通し、圧力室ｂに供給さ
れた圧縮空気の一部がパイロツト圧力室ｃに導び
かれるようになつている。また、パワーピストン
１２とレギユレータ１４との対向部間には圧力室
ｄが形成されていて、この圧力室ｄはハウジング
１１の排気口２４を介して大気と連通すると共
に、ダイヤフラム１７のロツド２側に形成された
圧力室ｆと排気流路２５を介してハウジング１１
の第２室ｅ、及びノズル１８を介してパイロツト
圧力室ｃと連通している。すなわち、ハウジング
１１の第２室ｅは圧力室ｆ、排気流路２５等から
なる第２通路を通じて大気に連通し、またパイロ
ツト圧力室ｃはノズル１８からなる第３通路を通
じて大気に連通し得るようになつている。

この第２通路の途中には圧力応動体たるダイヤ
フラム１７に当接することで第２通路を開閉する
第２弁２８が設けられている。この第２弁２８と
前記第１弁２２とは連杆２９で一体的に互いに連
結されていて、バルブ用スプリング２３で付勢さ
れることで、第１弁２２は第１通路２７を閉じる
と共に第２弁２８はダイヤフラム１７側へ偏倚し
ている。

一方、ノズル１８と対向するパワーピストン１
２側にはパツド２６が取付けてあり、このノズル
１８とパツド２６でパワーピストン１２とレギユ
レータ１４との相対位置に応じてパイロツト圧力
室ｃ内の圧力を制御する可変絞り機構が構成され
ている。

かように構成したことによつてブレーキペダル
１に踏力F_pが加わつていないときには、パワー
ブースタ３は第２図ａに示す状態となつており、
給気口１９から供給される圧力が調整された圧縮
空気はシール２０で遮断されて圧力室ｂへは供給
されず圧力室ａ内に入る一方、パイロツト圧力室
ｃ、圧力室ｄ，ｆは排気口２４を通して大気に開
放され、また第１弁２２によつて第１通路２７が
閉じられている。

この状態からブレーキペダル１に踏力F_pを加
えると、第２図ｂに示すように、ロツド２を介し
てレギユレータ１４が押され、まず反力スプリン
グ１５を押し縮めながらパワーピストン１２に対
して図中左方へ変位する。このレギユレータ１４
とパワーピストン１２との相対変位によつてシー
ル２０がパワーピストン１２から離れて隙間が形
成され圧縮空気が圧力室ａから圧力室ｂに流入す
る。そして、この圧力室ｂに流入した圧縮空気の
一部（ごくわずか）がパイロツト流路２１を介し
てパイロツト圧力室ｃに流入し、さらにノズル１
８を通つて圧力室ｄ、ハウジング１１の第１室ｇ
を経て排気口２４から大気に流出する。

この状態からさらにブレーキペダル１が踏まれ
ると、自然長の短い反力スプリング１６が押され
はじめ、レギユレータ１４とパワーピストン１２
との相対変位が増大してパツド２６とノズル１８
とが接近するためノズル背圧、すなわちパイロツ
ト圧力室ｃの圧力が上昇する。このためダイヤフ
ラム１７が図中右方に押され、第２弁２８がダイ
ヤフラム１７に当接して第２通路を閉じ、それと
共にバルブ用スプリング２３に抗して第１弁２２
が右方に移動して第１通路２７を開き、圧力室ｂ
とハウジング１１の第２室ｅとを連通して圧縮空
気を第２室ｅに導く。こうして圧力室ｅに供給さ
れた圧縮空気はパワーピストン１２に作用し、リ
ターンスプリング１３に抗しながらペダル踏力を
増幅してマスタシリンダ４を作動する。これと同
時に第２室ｅ内の圧縮空気がダイヤフラム１７を
押すが、パイロツト圧力室ｃの内圧による力とバ
ランスするまで第２室ｅの圧力が上昇するとバル
ブ用スプリング２３によつて第１弁２２が再び閉
じられる。

こうしてレギユレータ１４とパワーピストン１
２との相対変位に対応してノズル背圧が決まり、
これに対応して第２室ｅの圧力、すなわちパワー
ピストン１２に作用する圧力が決まることとな
る。

一方、ブレーキペダル１の踏力F_pを除去する
と、ロツド２が押し戻されレギユレータ１４も反
力スプリング１５，１６により押し戻される。こ
れにともないパツド２６とノズル１８との間隙が
大きくなりパイロツト圧力室ｃの内圧、すなわち
ノズル背圧が低下してパイロツト圧力室ｃと第２
室ｅとのバランスがくずれダイヤフラム１７が図
中の左方に移動する。すると、第２弁２８のダイ
ヤフラム１７との当接部とダイヤフラム１７との
間に隙間が出来て第２通路が開き、パワーピスト
ン１２を作動させていた第２室ｅの圧縮空気は圧
力室ｆへ流入して排気流路２５、圧力室ｄ、ハウ
ジング１１の第１室ｇを経て排気口２４から大気
に流出する。この結果、第２室ｅの圧力は大気圧
まで低下し、リターンスプリング１３によつてパ
ワーピストン１２が押し戻されブレーキが解除さ
れる。

以上のように、本装置によればブレーキング時
に発生するブレーキペダル１のペダル反力は、実
質的に反力スプリング１５，１６のばね力によつ
て決定され、ブレーキ反力の大きさには影響を受
けないため、反力スプリング１５，１６のばね力
の選択によつて所望のペダル反力を設定すること
が可能となる。

ここで、パワーブースタ３の最大出力は２次圧
力制御部５によつて制御された圧縮空気の圧力の
大きさにより決定され、この圧力の大きさは２次
圧力設定部６によつて設定される。従つて、運転
者の指示あるいは運転状態によつて定められた条
件により２次圧力設定部６を制御することで、車
両の重量が変つても同じブレーキペダル１の踏力
F_pで同じ減速度を得ることが可能となる。

次に、本考案の他の実施例を第３図に基づいて
説明する。

本実施例は、緊急ブレーキ時、ペダル踏み込み
速度が速い場合にもパワーブースタ３の第１弁２
２の追従遅れがないようにしたものであり、パワ
ーピストン１２のノズル１８対向部に、このノズ
ル１８を貫通してダイヤフラム１７の近傍に先端
部が位置するバルブ操作ロツド４４が取付けてあ
る。このバルブ操作ロツド４４の長さはノズル１
８がパツド２６に当接する前にダイヤフラム１７
を押すことができるように調整してある。尚、他
の構成は上記実施例と全く同一であるので説明は
省略する。

かようにバルブ操作ロツド４４を設けることに
よつてブレーキペダル１が急速に踏み込まれた場
合には、パイロツト圧力室ｃの圧力上昇によら
ず、このバルブ操作ロツド４４で直接ダイヤフラ
ム１７を押して圧縮空気をパワーピストン１２作
動用の第２室ｅに導くので直ちにブレーキが作動
する。

尚、上記各実施例ではパワーピストン１２とレ
ギユレータ１４との間に介装された反力スプリン
グ１５，１６をコイル状のものとしたが、サラ状
など他の形状のスプリングとしても良い。

以上、実施例とともに具体的に説明したように
本考案によれば、ブレーキペダルのペダル反力は
反力スプリングによつて決定され、ブレーキ反力
に影響を受けない。従つて、ブレーキ反力が作用
しないことから、ペダル踏力が軽減されると共
に、反力スプリングのばね力を変えることで任意
に操作フイーリングを選択できる。さらに、ブレ
ーキ反力が作用しないため、ペダル踏力の変化幅
が小さくなり、これを操作フイーリングの向上に
繋がる。特に、これらの利点はブレーキ力の変化
幅の大きいトラツクにおいて顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案のブレーキ倍力装置
の一実施例にかかり、第１図は全体の概略構成
図、第２図ａ，ｂはそれぞれブレーキ倍力装置の
中央断面図、第３図は本考案の他の実施例にかか
るブレーキ倍力装置の中央断面図である。 図面中、１はブレーキペダル、２はロツド、３
はパワーブースタ、４はマスタシリンダ、５は２
次圧力制御部、６は２次圧力設定部、１２はパワ
ーピストン、１４はレギユレータ、１５，１６は
反力スプリング、１７はダイヤフラム、１８はノ
ズル、２２は第１弁、２８は第２弁、ｃはパイロ
ツト圧力室である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ハウジングと、前記ハウジング内に摺動自在に
   配設され該ハウジング内を大気に連通された第１
   室と圧力流体が供給される第２室とに仕切ると共
   にマスタシリンダに連結されたパワーピストン
   と、前記ハウジング内に配設されて前記パワーピ
   ストンを前記第２室側へ付勢するリターンスプリ
   ングと、前記パワーピストンの摺動方向と同方向
   に摺動自在に配設されブレーキペダルと連動する
   ロツドに連結されて該ロツドの作動により駆動さ
   れると共に流体圧力源と前記第２室を連通する第
   １通路と該第２室を大気に連通する第２通路と該
   流体圧力源からの圧力流体の一部が供給されると
   共に大気に連通する第３通路を有するパイロツト
   圧力室とが形成されたレギユレータと、前記パワ
   ーピストンと前記レギユレータとの間に介装され
   それらを互いに離反する方向に付勢する反力スプ
   リングと、前記第１通路に設けられて該第１通路
   を開閉する第１弁と、前記第２通路に設けられて
   該第２通路を開閉する第２弁と、前記パイロツト
   圧力室の第３通路に介装されて前記パワーピスト
   ンと前記レギユレータとの相対位置に応じて該パ
   イロツト圧力室内の圧力を制御する可変絞り機構
   と、前記レギユレータに内装され前記パイロツト
   圧力室内の圧力に応じて前記第１及び第２弁を交
   互に開閉制御可能な圧力応動体とを備えたことを
   特徴とするブレーキ倍力装置。