JPS63301152A - 制動圧力発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ブレーキペダルに加えられた踏力を液圧に
変換して第１の車輪ブレーキ系を加圧するマスタシリン
ダと、ブースト室に生成されるブースト圧によってマス
タシリンダの推力を助勢するとともに第２の車輪ブレー
キ系を加圧する液圧式倍力装置とを備えた制動圧力発生
装置に関するものである。

［従来の技術］ ブレーキペダルに加えられた踏力を補助動力源からの補
助動力圧によって倍増する液圧式倍力装置の発想は極め
て古い。また、多系統のブレーキシステムにおいて、一
系統を液圧式倍力装置のブースト圧〈補助動力圧または
動的液圧と呼（されることもある）で制御し、他の系統
をマスタシリンダのマスタシリンダ圧（静的液圧と呼ば
れることもある）で制Ｗするハイブリッドシステムも古
くから知られている。たとえば、そのようなシステム（
よ、米国特許第２，４１０，２６９号などに開示されて
いる。このシステムは、スペース効率が良く、またアン
チロック機梠を付加しやづいことから、近年、特に後輪
駆動車に好適なブレーキシステムとして見直されつつあ
る。

この方式で１ま、通常、マスタシリンダのマスタシリン
ダ圧で前輪ブレーキ系を加圧し、液圧式倍力装置のブー
スト圧によってマスタシリンダの推力を助勢するととも
に後輪ブレーキ系を加圧している。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記システムでは、補助動力源から後輪ブレーキにまで
至る系統内のいずれかで失陥が生じた場合、マスタシリ
ンダのマスタシリンダ圧のみである程度の車両の減速度
を得る必要がある。この場合、マタシリンダには液圧式
倍力装置のブースト圧が助勢しない。そのため、マスタ
シリンダの有効面積をかなり小さくしておかないと、規
定踏力（たとえば５０ｋｌｌｌ）で規定減速度（たとえ
ば０゜３ｏ）を出すことができない。

一方、マスタシリンダの有効面積を小さくした場合、所
定の液圧を生じさせるためにはマスクピストンのストＩ
コークを長くしなければならない。

したがって、どこにも失陥がなく正常を二作動している
ときには、ベダルスｌ〜ロークがかなり長くなり、ペダ
ルフィーリングが悪くなる。

このように、従来の制動圧力発生装置では、補助動力源
から後輪ブレーキに至る系統の失陥時における踏力要求
を満足させようとすれば、正常な作動時におけるペダル
フィーリングが悪くなる。

一方、正常な作動時におけるペダルフィーリングを良く
すれば、上記失陥時において規定踏力で規定の減速度を
出ずことができなくなる。

そこで、この発明は、上）ホのような問題点を解消し得
る制動圧力発生装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に従った制動圧力発生装置は、マスタシリンダ
と、液圧式倍力装置とを備えている。マスタシリンダは
、内部にピストンを有し、ブレーキペダルに加えられた
踏力を液正に変換して第１の車輪ブレーキ系を加圧する
。液圧式倍力装置は、ブースト室を有し、ブレーキペダ
ルの操作時に補助動力源からの補助動力圧を受けてブー
スト室に踏力に比例したブースト圧を生成し、このブー
ス［・圧によってマスタシリンダの推力を助勢するとと
もに第２の車輪ブレーキ系を加圧する。

そして、マスタシリンダ内のピストンは、主ピストンと
、補助ピストンとを含む。主ピストンは、正常時にはブ
ースト圧によって押圧されるが、補助動力失陥時には踏
力によって直接押圧さる。補助ピストンは、主ピストン
に対しＣ並列に配置され、正常時にはブースト圧によっ
て押圧されるが、補助動力失陥時には踏力による押圧力
を受けない。

［発明の作用効果］ 前述したような従来の制動圧力発生装置における問題点
は、マスタシリンダの有効面積が不変であることに起因
する。すなわら、補助動力源から後輪ブレーキにまで至
る系統内での失陥が生じたときのマスタシリンダの有効
面積を、正常作動時におけるマスタシリンダの有効面積
よりも小さくなるようにすれば、上述した問題点は解消
される。

そのため、この発明に従った制動圧力発生装置では、マ
スタシリンダのピストンを、主ピストンと、補助ピスト
ンとで構成した。

正常な作動時には、主ピストンおよび補助ピストンの両
者が、ブースト圧によって押圧される。

したがって、主ピストンおよび補助ピストンの両者が、
マスタシリンダの有効面積に寄与している。

一方、補助動力失陥時には、主ピストンは踏力によって
直接押圧されるが、補助ピストンは踏力による押圧力を
受けず、原位置に留まる。つまり、補助動力失陥時には
、補助ピストンはマスタシリンダの有効面積に寄与しな
い。

以上のように、この発明によれば、正常作動時において
はマスタシリンダの有効面積を大きくすることによって
、ペダルストロークを短くすることができる。その場合
、踏力は、ブースト室に生成されるブースト圧によって
補われるので、十分軽減することができる。一方、補助
動力失陥時には、マスタシリンダの有効面積を小さくし
ているので、踏力を軽減することができる。この場合、
ペダルストロークは、許容限度一杯まで使用される。

［実施例］ 第１図は、この発明に従った制動圧力発生装置の一例を
示す断面図である。図示する制動圧力発生装置１は、マ
スタシリンダ２と液圧式倍力装置３とを備えている。マ
スタシリンダ２は、ブレーキペダルに加えられた踏力を
液圧に変換して第１の車輪ブレーキ系５を加圧する。第
１の車輪ブレーキ５は、たとえば前輪ブレーキである。

液圧式倍力装ｆｆｆ３は、ブースト室６を有し、ブレー
キペダルの操作時に補助動力源７からの補助動力圧を受
けてブースト室６に踏力に比例したブースト圧を生成す
る。そして、このブースト圧によってマスタシリンダ２
の推力を助勢するとともに、第２の車輪ブレーキ系８を
加圧する。第２の車輪ブレーキ系８は、たとえば後輪ブ
レーキである。

液圧式倍力装置３は、倍力ビストン９と、この倍力ビス
トン９内を摺動し得るスプール１０とを備えている。ス
プール１０は、ブレーキペダルによって移動操作される
ブツシュロッド１１に連結されている。

第１図に示す状態は、制動圧力発生装置１が非作動時の
状態である。この状態では、ブースト室６と、リザーバ
２１とが、倍力ビストン９の連絡孔１２、スプール１０
の連絡孔１３、ボディ２０のボート１４を介して連通状
態になっている。したがって、ブースト室６内にはブー
スト圧が生成されていない。

第１図に示す状態から、ブレーキペダルを踏込むと、ス
プール１０が図において左方に移動する。

その結果、スプール１０の連絡孔１３と倍力ビストン９
の連絡孔１２との連絡が断たれ、ブースト室６とリザー
バ２１とは非連通状態になる。一方、スプール１ｏの外
面に形成されている小径溝部１５と、倍力ビストン９の
連絡孔１６とがＶ！絡する。

その結果、補助動力源７からの補助動力圧が、ボディ２
０のボート１７、倍力ビストン９の連絡孔１６、スプー
ル１０の小径溝部１５および連絡孔１８、倍力ビストン
９の連絡孔１９を杼由して、ブースト室６に導入される
。こうして、ブースト室６には、踏力に比例したブース
ト圧が生成される。このブースト圧によって、倍力ビス
トン９はマスタシリンダ２側に向かって移動する。

第２図に示す状態は、制動圧力発生装置１が作動時の状
態である。この第２図に示す状態では、ブースト室６と
リザーバ２１とは非連通状態である。また、ブースト室
６と補助動力源７とも非連通状態であり、ブースト圧は
一定に保たれる。この第２図に示す状態からブレーキペ
ダルをさらに踏込めば、補助動力源７からの補助動力圧
が再度ブースト室６に導入され、ブースト圧が高められ
る。

マスタシリンダ２は、加圧室２２内を摺動し得る主ピス
トン２３と、補助ピストン２４とを備えている。主ピス
トン２３は、倍力ビストン９に固定して取付レプられて
いる。したがって、倍力ビストン９がブースト室６内に
生成されるブースト圧によって移動すれば、主ピストン
２３も移動する。

補助ピストン２４は、主ピストン２３に対して並列に配
置されている。この実施例では、補助ピストン２４は、
主ピストン２３の外周面とボディ２０の内周面との間を
摺動する環状のピストンである。ブースト室６内に生成
されるブースト圧は、倍力ビストン９の連絡孔１９、ス
プール１０の連絡孔１８、主ピストン２３の連絡孔２５
を経由して、補助ピストン２８に作用しくｑるようにな
っている。

また、図示するように、主ピストン２３には、ばね２７
によって押圧されているスプリングケース２６が固定し
て取付けられている。ばね２７は、主ピストン２３を液
圧式倍力装置３側へ向かつて付勢している。第１図に示
す状態では、補助ピストン２４は、その一端側がスプリ
ングケース２６に当接し、その他端がボディ２０の肩部
２８に当接している。

第１図に示す状態から、主ピストン２３がブースト圧に
よって左方に移動すると、スプリングケース２６と補助
ピストン２４との間に隙間ができる。補助ピストン２４
の一端側には加圧室２２内の液圧が作用し、他端側には
ブースト圧が作用している。したがって、ブースト圧に
よる押力の方が大きければ、補助ピストン２４は主ピス
トン２３に追従して左方に移動する。

加圧室２２を間に挾んで主ピストン２３と対向する位置
に、公知の廿ンターバルブが設けられている。具体的に
は、固定部材２つがボディ２ｏに固定して取付けられて
いる。この固定部材２つの中央開口内には、リザーバ２
１から延びている連絡孔３０に面するフィルタ３１と、
弁座３２とが収容されている。さらに、加圧室２２内に
は、弁座３２を閉鎖するためのボールバルブ３３を有し
ているロッド３４が移動可能に収納される。このロッド
３４は、ばね３５の作用によって弁座３２に向かう方向
に付勢されている。図示する状態では、ロッド３４は、
主ピストン２３に固定されているストッパ３６に係合す
ることによって図において左方向への移動が禁止されて
いる。その状態では、ボールバルブ３３は、弁座３２か
ら離れている。したがって、第１図に示す状態では、マ
スタシリンダ２の加圧室２２と、リザーバ２１とが連通
状態になっている。この状態から主ピストン２３が左方
に移動すると、ボールバルブ３３もばね３５の付勢力に
よって左方に移動し、弁座３２に当接して閉弁する。

次に、図示する制動圧力発生装ｒ！１１の動作について
説明づるが、この装置を構成する各部材の形状および連
絡孔等の相対的位置関係は、以下の動作を達成し得るよ
うに選ばれている。

まず、どこにも失陥がなく、正常に作動するときの動作
について説明する。第１図を参照して、ブレーキペダル
を踏込むと、ブースト室６に踏力に比例したブースト圧
が生成される。このブースト圧は、そのまま第２の車輪
ブレーキ系８に導入されるとともに、倍力ビストン９を
左方に向がって押圧する。この状態が、第２図に示す状
態である。

ブースト室６を間に挾むようにして、２個のシール３７
．３８が配置されている。ブースト室６は、この２個の
シール３７．３８によってシールされている。相対的に
大きな径となっているシール３７のシール部の径を△と
し、相対的に小さな径となっているシール部３８の稈を
Ｂとする。また、スプール１０の径をＣとする。すると
、ブースト圧によって主ピストン２４をマスタシリンダ
２側に向かって押圧するための有効作用面積は、Ａ−Ｂ
＋Ｃに相当する。一方、主ピストン２３が加圧室２２内
の液圧によって反力を受（プる面積は、主ピストン２３
の径りに相当する。そして、ブースト圧によって主ピス
トン２３を押圧するための有効作用面積（Ａ　−Ｂ　＋
　Ｃ）を、主ピストン２３が加圧室２２内の液圧によっ
て反力を受Ｇブる面積（Ｄ）よりもわずかに小さくなる
ように設定しておくと、加圧室２２内にはブースト圧よ
りもわずかに低い圧力が発生する。そこで、ブースト圧
によって補助ピストン２４をマスタシリンダ２側に向か
って押圧するための有効作用面積を、補助ピストン２４
が加圧室２２内の液圧によって反力を受ける面積と同一
となるようにしておけば、補助ピストン２４は、ブース
ト圧と加圧室２２内の液圧との差圧によって左方に移動
する。補助ピストン２４の左方への移動は、主ピストン
２３に固定して取付けられているスプリングケース２６
に制限されるので、結局、補助ピストン２４は主ピスト
ン２３と一体となって左方に移動する。この状態は、第
２図を参照すれば明らかとなる。

補助ピストン２４が左方に移動するのに伴なって、補助
ピストン２４とブースト室６とを連絡する液路の体積は
増大するが、ブースト室６には常に踏力に児合った圧力
が保たれるよう液量が補充されるので、ブースト室６内
の圧力は不必要な変動を受けることはない。

以上のように、正常作動時においては、とストン２３お
よび補助ピストン２４の両者が、マスタシリンダ２のも
効面積に寄与している。つまり、主ピストン２３のスト
ローク、すなわちブツシュロッド１１のストロークは、
加圧室２２に連絡している第１の車輪ブレーキ系５を加
圧するのに必要な液量を、「主ピストン２３の面積＋補
助ピストン２４の面積」で割った値となる。尚、ブレー
キ液圧と踏力との関係は、液圧式倍力装置の設ａ１によ
って、自由にその比率を選ぶことができる。

次に、補助動力源７から第２の車輪ブレーキ８にまで至
る系統内のいずれかで失陥が生じていた場合の動作につ
いて説明する。この場合、ブースト室６にはブースト圧
が生成されない。そのため、第３図に示すように、ブツ
シュロッド１１の押圧力が、倍力ビストン９を介してそ
のまま主ピストン２３に伝えられる。主ピストン２３は
、左方に移動し、加圧室２２内の液圧を高める。しかし
、補助ピストン２４にはブースト圧が作用していないの
で、補助ピストン２４は、第３図に示すように、右方端
位置、すなわち原位置に留まったままである。

こうして、補助動力源７から第２の車輪ブレーキ８にま
で至る系統内のいずれかで失陥が生じていた場合、主ピ
ストン２３のみがマスタシリンダ２の有効面積に寄与し
、補助ピストン２４は寄与しない。つまり、係る失陥時
においてはマスタシリンダ２の有効面積は、正常作動時
よりも小さくなる。第１の車輪ブレーキ５に至る経路内
の圧力は、ブツシュロッド１１の押圧力を主ピストン２
３の面積で割った値となる。そして、ブツシュロッド１
１のストロークは、第１の車輪ブレーキ５に至る系をそ
の圧力で加圧するのに必要な液量を、［主ピストン２３
の面積」で割った値となる。

次に、第１の車輪ブレーキ５に至る系が失陥していたと
きの動作について説明する。

この場合、加圧室２２内の液圧は低下しているので、ブ
レーキペダルを踏込むと、主ピストン２３および補助ピ
ストン２４の両者が、フルストローク位置まで一気に前
進し、ストロークエンドで停山する。そして、この位置
で、液圧式倍力装置３は正常に作動し、踏力に見合った
ブースト圧がブースト室６に生成される。ペダルストロ
ークは、ストロークエンド位置で停止したままとなる。

この場合、第２の車輪ブレーキ８に至る系の圧力は正常
に発生するが、第１の車輪ブレーキ５に至る系の圧力は
発生しないので、車両の減速度は第２の車輪ブレーキ８
に至る系の持つ配分比に応じて低下する。

マスタシリンダのマスタシリンダ圧によって前輪ブレー
キを加圧する場合、この前輪ブレーキ系を２系統に分け
て制御することも可能である。この配列は、Ｙ配管とし
て公知である。第４図は、この発明の第２の実施例を示
す断面図であるが、この第２の実施例はＹ配管に適用さ
れ得る。

第４図に示す第２の実施例が、前述した第１実施例と異
なる点は、マスタシリンダが、軸方向に２分割され、各
分割部分が同一の出力を出ずタンデム型マスタシリンダ
となっている点である。一方のマスタシリンダ２内で発
生したマスタシリンダ圧は、伝達ピストン３つを介して
他方のマスタシリンダ２′に伝達される。一方のマスタ
シリンダ２のマスタシリンダ圧は、左右に位置する１対
の前輪ブレーキのうりの一方に導入され、他方のマスタ
シリンダ２′のマスタシリンダ圧は他方の前輪ブレーキ
に導入される。その他の点については、第１実施例と同
じであるので、同一または相当の要素に同一の番号を付
すことによって、（の説明を省略する。

以上、２つの実施例をもとにこの発明を説明したが、こ
れらの実施例は発明を例示的に具体化したものである。

したがって、この発明の均等の範囲内において、種々の
修正や変形が可能である。

たとえば、液圧式倍力装置としては、各種の方式が公知
である。上述した実施例では、いくつかある公知の液圧
式倍力装置のうちの一例を採用したのにすぎない。した
がって、図示されていないその他の公知の液圧式倍力装
置を用いることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は、この発明の第１の実施
例を示す断面図であり、第１図は非作動時の状態、第２
図は作動時の状態、第３図は補助動力失陥時の状態を示
している。 第４図は、この発明の第２の実施例を示す断面図である
。 図において、１は制動圧力発生装置、２はマスタシリン
ダ、３は液圧式倍力装置、５は第１の車輪ブレーキ、６
はブースト室、７は補助動力源、８は第２の車輪ブレー
キ、９は倍力ビストン、１０はスプール、１１はブツシ
ュロッド、２３は主ピストン、２４は補助ピストンを示
す。 なお、各図において、同一の番号は、同一または相当の
質素を示す。 （シよ　リＸ　２　る　２

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部にピストンを有し、ブレーキペダルに加えら
   れた踏力を液圧に変換して第１の車輪ブレーキ系を加圧
   するマスタシリンダと、 ブースト室を有し、前記ブレーキペダルの操作時に補助
   動力源からの補助動力圧を受けて前記ブースト室に踏力
   に比例したブースト圧を生成し、このブースト圧によっ
   て前記マスタシリンダの推力を助勢するとともに第２の
   車輪ブレーキ系を加圧する液圧式倍力装置と、 を備え、 前記マスタシリンダ内のピストンは、 正常時には前記ブースト圧によって押圧されるが、補助
   動力失陥時には前記踏力によって押圧される主ピストン
   と、 前記主ピストンに対して並列に配置され、正常時には前
   記ブースト圧によって押圧されるが、補助動力失陥時に
   は前記踏力による押圧力を受けない補助ピストンと、 を含む、制動圧力発生装置。
2. （２）前記ブースト圧によって前記主ピストンを前記マ
   スタシリンダ側に向かって押圧するための有効作用面積
   を、前記主ピストンが前記マスタシリンダ内の液圧によ
   って反力を受ける面積よりも小さくし、 前記ブースト圧によって前記補助ピストンを前記マスタ
   シリンダ側に向かって押圧するための有効作用面積を、
   前記補助ピストンが前記マスタシリンダ内の液圧によっ
   て反力を受ける面積と同一にした、特許請求の範囲第１
   項に記載の制動圧力発生装置。
3. （３）前記補助ピストンは、前記主ピストンの外周面と
   前記マスタシリンダの内周面との間を摺動する環状のピ
   ストンである、特許請求の範囲第１項または第２項に記
   載の制動圧力発生装置。
4. （４）前記マスタシリンダはシングル型マスタシリンダ
   である、特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
   に記載の制動圧力発生装置。
5. （５）前記マスタシリンダは、軸方向に２分割され、各
   分割部分が同一の出力を出すタンデム型マスタシリンダ
   である、特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
   に記載の制動圧力発生装置。