JPH0344937B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 発明の目的 (1) 産業上の利用分野 本発明は、例えば自動車のブレーキ用マスタシ
リンダを倍力作動するために用いられる油圧式倍
力装置、特に、ブースタシリンダと；そのブース
タシリンダのシリンダ孔に摺合されてその内部を
油圧源に連なる前部の入力油圧室と、それよりも
受圧面積が大きい後部の出力油圧室とに区画する
ブースタピストンと；そのブースタピストンに進
退可能に連結される入力杆と；入、出力油圧室間
を結ぶ油路に介装されると共に、入力杆の後退時
には閉弁し前進時には介弁するよう、入力杆に連
動する入口弁と；出力油圧室および油槽間を結ぶ
油路に介装されると共に、入力杆の後退時には開
弁し前進時には閉弁するよう、入力杆に連動する
出口弁と；からなるものに関する。

(2) 従来の技術 従来、この種倍力装置においては、入口弁及び
出口弁を共に入力杆と同軸上に配設している（例
えば特開昭60−78855号公報参照）。

(3) 発明が解決しようとする問題点 上記のように、入口弁及び出口弁を共に入力杆
と同軸上に配設すると、倍力装置の軸方向長さが
長くなつて、装置のコンパクト化が困難であると
いう問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、
全体の軸方向長さを短縮可能にする前記油圧式倍
力装置を提供することを目的とする。

Ｂ 発明の構成 (1) 問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、出口弁
を入力杆と同軸上に、また入口弁を入力杆の一側
方にそれぞれ配設すると共に、入口弁の作動端を
出力油圧室を貫通するブースタピストンのロツド
部外周に配置し、入力杆に直交して付設されたピ
ンの両端を、前記ロツド部に設けられた軸方向の
長孔を通して該ロツド部外周に突出させ、前記ロ
ツド部の外周に摺合して入口弁の作動端を押動し
得る複数割の連動環に前記ピンの両端を嵌入し、
前記連動環の外周にコイルばねを巻装したことを
特徴とする。

(2) 作用 入力杆と同軸上に配設された出口弁と、入口杆
の一側方に配設された入口弁とは、入力杆の半径
方向に配列されることになり、倍力装置の軸方向
長さの短縮に寄与する。

しかも、入力杆と入口弁とは、入力杆に直交し
て付設されブースタピストンロツド部の長孔を貫
通するピンと、前記ロツド部外周に摺合して前記
ピンの両端と嵌合する連動環とを介して連動する
ので、連動環は前記ロツド部の外周面で案内され
ながら入力杆と共にスムーズに軸方向に作動し、
入口弁を的確に開閉することができる。

また、前記連動環は複数割りに構成されるの
で、前記ピンの両端への嵌合が容易であり、そし
てその嵌合状態はコイルばねによつて保持される
ので、組立も容易である。

(3) 実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、先ず第１図において、Ｍは自動車の２
系統式油圧ブレーキ用のタンデム型マスタシリン
ダを示し、そのシリンダ本体１の上側に油槽２が
形成され、その内部は下半部を隔壁２ａによつて
前部油溜２₁と後部油溜２₂とに区画される。

シリンダ本体１のシリンダ孔３は油槽２の直下
を通る小径孔３ａと、この小径孔３ａの後部に連
なる大径孔３ａとより段付に形成される。小径孔
３ａには前部油溜２₁より給油される前部油圧室
（図示せず）をシリンダ孔３の前端壁との間に画
成する前部マスタピストン４の全体と、後部油溜
２₂より給油される後部油圧室６を前部マスタピ
ストン４との間に画成する後部マスタピストン５
の前端部、即ち小径ピストン５ａとが摺合され、
大径孔３ｂには後部マスタピストン５の後端部、
即ち大径ピストン部５ｂが摺合される。したがつ
て、後部マスタピストン５は小径ピストン部５ａ
と、これより大径の大径ピストン部５ｂとより構
成される。

この両ピストン部５ａ，５ｂにより大径孔３ｂ
には補給油室７が画成され、この油室７は油路８
を介して後部油溜２₂と連動される。

小径ピストン部５ａの前面には弾性ピストンカ
ツプ９が装着され、後部マスタピストン５の後退
限においてこのピストンカツプ９の直前に開口し
て後部油圧室６と前記油路８間を連動するリリー
フポート１０がシリンダ本体１に穿設され、また
小径ピストン部５ａには、補給油室７をピストン
カツプ９の背部に連通させる透孔１１が穿設され
る。

前記前部油圧室（図示せず）及び後部油圧室６
には前、後部マスタピストン４，５をそれぞれ後
退方向に付勢する戻しばね１２が収容される。

しかして、後部マスタピストン５が前方へ押動
されてピストンカツプ９がリリーフポート１０の
開口部を横切ると後部油圧室６に油圧が発生し、
その油圧は後部油圧室６と連通するブレーキ油圧
回路（図示せず）に供給される。

後部マスタピストン５が前進位置から後退して
後部油圧室６が減圧すれば、ピストンカツプ９の
外周部はその前後の圧力差により前方へ撓んでシ
リンダ孔３内面との間に隙間を生じ、その結果、
後部油溜２₂の油が油路８、補給油室７及び透孔
１１を経て後部油圧室６９に流入し、作動油の補
給が行なわれ、その際、過剰補給が行われると、
その過剰分はリリーフポート１０より後部油溜２
_２に戻される。

前部マスタピストン４は後部油圧室６の昇圧に
伴い前進して前部油圧室に油圧を発生させ、これ
を対応するブレーキ油圧回路に供給する。また該
ピストン４の後退時には前部油溜２₁の油が前部
油圧室に補給されるものであるが、このような油
圧の発生機構および油の補給機構は後部油圧室６
側と略同様であるので、その詳細な説明は省略す
る。

第２図に明示するように、マスタシリンダＭの
シリンダ本体１の後端には環状体１５を挟んで油
圧ブースタＢのブースタシリンダ１６の前端部が
嵌合され、シリンダ本体１及びブースタシリンダ
１６はボルト１７により結着される。

ここで、マスタシリンダＭのシリンダ孔３の小
径孔３ａの直径をD₁、同大径孔３ｂの直径をD₂、
環状体１５の内径をD₃、ブースタシリンダ１６
のシリンダ孔１８の直径をD₄とすると、これら
の寸法は次式の関係に設定される。

D₁＜D₃＜D₄＜D₂ ブースタピストン１９は前部の小径ピストン部
１９ａと、後部の大径ピストン部１９ｂと、大径
ピストン部１９ｂの後端面より突出するロツド部
１９ｃとよりなり、小径ピストン部１９ａ及び大
径ピストン部１９ｂは前記環状体１５及びブース
タシリンダ１６のシリンダ孔１８にそれぞれ油密
に摺合され、ロツド部１９ｃはブースタシリンダ
１６の後端壁を油密に貫通して外部に突出してい
る。このブースタピストン１９の後退限を規定す
るために、大径ピストン部１９ｂの後端面を支承
し得る段部１８ａがシリンダ孔１８の後端部に形
成される。

而して、前記環状体１５は、その前端面で後部
マスタピストン５の後端を支承してその後退限を
規定する。またシリンダ孔１８において、環状体
１５及び大径ピストン部１９ｂはその間に入力油
圧室２０を画成し、また大径ピストン部１９ｂ及
びブースタシリンダ１６の後端壁はその間に出力
油圧室２１を画成する。この出力油圧室２１は受
圧面積が入力油圧室２０より当然大きく形成され
る。またマスタシリンダＭの後部マスタピストン
５の大径ピストン部５ｂ及びブースタピストン１
９の小径ピストン部１９ａはその間に出口室２２
を画成する。

入力油圧室２０は供給油路２３によつて前記油
槽２に接続され、上記油路２３には、油槽２の貯
留油を入力油圧室２０に圧送する油圧源としての
油圧ポンプ２４が介装され、また該ポンプ２４の
下流側に蓄圧器２５が接続される。

ブースタピストン１９にはボール式の第１、第
２入口弁２６₁，２６₂と、１個のスプール式出口
弁２７が並設される。

第１入口弁２６₁は、入、出力油圧室２０，２
１間を連通する油路２８₁の途中にブースタピス
トン１９の軸方向に沿つて形成された筒状弁室２
９₁と、その弁室２９₁の後端壁に形成された弁座
と協働して油路２８₁を開閉するボール弁体３０₁
と、弁室２９₁内でその弁体３０₁を閉じ方向に付
勢する弁ばね３１₁と、その弁ばね３１₁の力に抗
してボール弁体３０₁を開き得る作動杆３２₁とよ
り常閉型に構成される。作動杆３２₁はブースタ
ピストン１９にその軸方向摺動自在に嵌合され、
その後端部は出力油圧室２１に突出している。

第２入口弁２６₂は、ブースタピストン１９の
軸線に関して第１入口弁２６₁と対称的に配置さ
れ、その構成は、作動杆３２₁，３２₂の長さの相
違点を除いては第１入口弁２６₁と同一であり、
図中、第１入口弁２６₁と対応する部分にはそれ
と同じ大符号の末尾に小符号“₂”を付す。

而して、第１入口弁２６₁の開弁時期を第２入
口弁２６₂のそれより早めるべく、第１入口弁２
６₁の作動杆３２₁を第２入口弁２６₂の作動杆３
２₂より長く形成して、閉弁時、作動杆３２₁の後
端と後述の連動環４８前面との対向間隙L₁は、
作動杆３２₂の後端と連動環４８前面との対向間
隙L₂より小さく設定される。即ちL₁＜L₂とされ
る。

出口弁２７は、ブースタピストン１９の軸線上
で該ピストン１９に嵌着された弁筒３３と、この
弁筒３３の内孔、即ち弁孔３４に摺合された入力
杆としての弁ピストン３５とより構成され、弁ピ
ストン３５の後端部には、ブレーキペダル３７に
より操作されるプツシユロツド３６が連結され
る。こうして出口弁２７は入力杆と同軸上に配設
される。

弁筒３３は出力油圧室２１に連なる出口ポート
３８を有し、弁ピストン３５は、その進・退に応
じて上記出口ポート３８と遮断・連通する環状溝
３９と、この環状溝３９に連なる油路４０とを有
する。この油路４０は、ブースタピストン１９に
形成された油路４１を介して前記出口室２２に連
通され、出口室２２は、環状体１５の前端面に設
けられた放射状溝４２（第４図参照）、シリンダ
本体１の後端に形成された環状油路４３及び該油
路４３に接続された戻り油路４４を介して油槽２
に連通される。

出力油圧室２１において、弁ピストン３５に
は、その軸線と直交してピン４５が嵌着される。
このピン４５の両端は、弁筒３３およびブースタ
ピストン１９のロツド部１９ｃにそれぞれ穿設さ
れた軸方向の長孔４６，４７を貫通してロツド部
１９ｃの外周面に突出し、この両突出端部４５
ａ，４５ａは截頭円錐形に形成される。この両突
出端部４５ａ，４５ａには、第３図に示すよう
に、ロツド部１９ｃの外周面に摺合される２つ割
の連動環４８の連結孔４９，４９が嵌合され、こ
のピン４５と連動環４８との連結状態を保持する
ために、連動環４８の外周にコイルばね５０が巻
装される。而して、連動環４８は弁ピストン３５
の前進を受けて前記両入口弁２６₁，２６₂の作動
杆３２₁，３２₂を前方へ押動すべく、その後端に
対向して配置される。

弁ピストン３５の後退限を規定するために、そ
の後端面を支承し得るサークリツプ５１がロツド
部１９ｃの内周面に係止され、弁ピストン３５を
その後退方向に付勢する戻しばね５２がロツド部
１９ｃおよび弁ピストン３５間に縮設される。こ
の戻しばね５２は弁筒３３のブースタピストン１
９への固定位置を保持する機能をも有する。

ここで、ブースタピストン１９及び弁ピストン
３５がそれぞれ後退限にあるとき、出口弁２７を
閉弁させる要する弁ピストン３５の前進ストロー
クL₃は、第１入口弁２６₁を開弁させるに要する
弁ピストン３５の前進ストロークL₁より小さく
設定される。即ちL₃＜L₁とされる。

ブースタピストン１９には、その前面に開口す
る大径孔５３と、この大径孔５３の後端壁に開口
する小径孔５４とが穿設され、大径孔５３にはそ
の奥から順にゴム製の弾性ピストン５５、及びそ
れと同径の受圧ピストン５６が摺合され、また小
径孔５４には弁ピストン３５及び弾性ピストン５
５の対向面に両端を当接し得る反動ピストン５７
が摺合される。

受圧ピストン５６の前面には出力杆５８が一体
に突設され、この出力杆５８は、後部マスタピス
トン５の背面の凹部５９に深く突入して該ピスト
ン５に当接させ、これによつて後部ピストン５及
びブースタピストン１９は可及的に近接して配置
される。

上記凹部５９の深さは、後部マスタピストン５
の大径ピストン部５ｂの半径と同等若しくはそれ
より大きく選定される。このようにすると、出力
杆５８による後部マスタピストン５の押動時、該
ピストン５に調心作用を与えることができる。

以上において受圧ピストン５６、弾性ピストン
５５及び反動ピストン５７は、マスタシリンダＭ
の作動反力を弁ピストン３５に伝達する反動機構
Ｒを構成する。

次にこの実施例の作用を説明する。

ブレーキペダル３７の非作動状態では、図示の
ように弁ピストン３５は連動環４８とともに戻し
ばね５２の力によつて後退限に保持され、環状溝
３９は出口ポート３８との連通位置を占めるの
で、出口弁２７は開弁状態となつている。一方、
第１及び第２入口弁２６₁，２６₂では、作動杆３
２₁，３２₂が連動環４８から開放されていて、ボ
ール弁体３０₁，３０₂が弁ばね３１₁，３１₂の力
をもつて弁室２９₁，２９₂の弁座に着座している
ので、いずれも閉弁状態となつている。したがつ
て入、出力油圧室２０，２１間は両入口弁２６₁，
２６₂により遮断されると共に、出力油圧室２１
は、出口ポート３８、環状溝３９、油路４０、出
口室２２、放射状溝４２、環状油路４３及び戻り
油路４４を介して油槽２に連通して大気圧状態と
なつているから、前、後部マスタピストン４，５
及びブースタピストン１９は各マスタピストンの
戻しばね１２の力によつてそれぞれ後退限に保持
される。

また、この場合、入力油圧室２０には油圧ポン
プ２４または蓄圧器２５からの油圧が導入されて
おり、この油圧がブースタピストン１９の大径ピ
ストン部１９ｂ前面に作用するので、これによつ
てもブースタピストン１９は後退限に保持され
る。そして、ボール弁体３０₁，３０₂は閉塞性が
高いので、入力油圧室２０から出力油圧室２１へ
の圧油の漏洩を確実に防止することができる。

いま、自動車を制動すべくブレーキペダル３７
を踏込むと、ブレーキペダル３７からプツシユロ
ツド３６を介して弁ピストン３５及び連動環４８
が前方へ押動され、前記L₃＜L₁及びL₁＜L₂の関
係から先ず環状溝３９が出口ポート３８と遮断さ
れ、即ち出口弁２７が閉弁する、次いで連動環４
８が第１入口弁２６₁の作動杆３２₁の後端に当接
してこれを前方へ押動し、これによりボール弁体
３０₁をその弁座から離間させ、その後で連動環
４８が第２入口弁２６₂の作動杆３２₂の後端に当
接してこれを前方へ押動し、これによりボール弁
体３０₂をその弁座から離間させる。こうして第
１及び第２入口弁２６₁，２６₂は順次開弁され
る。

ところで、出口弁２７が閉弁し、第１入口弁２
６₁が開弁した最初の段階では、出力油圧室２１
は油槽２との連通を断たれ、油圧ポンプ２４また
は蓄圧器２５から入力油圧室２０に導入されてい
た油圧が油路２８₁及び弁室２９₁を通つて出力油
圧室２１に供給され、両油圧室２０，２１が略同
圧となる。したがつて開弁前の第２入口弁２６₂
ではボール弁体３０₂が前後両面に略同等の油圧
をうけるようになり、入力油圧室２０の油圧によ
るボール弁体３０₂の閉弁力は、出力油圧室２１
の油圧による開弁力により相殺若しくは大幅に減
少され、ボール弁体３０₂の開弁抵抗を極めて小
さいものとなるため、次の段階で連動環４８が作
動杆３２₂を押動したときには、実質上、弁ばね
３１₂の力に抗するだけでボール弁体３０₂を軽快
に開くことができる。

そして、両入口弁２６_1，２６₂が開弁すると、
両油路２８₁，２８₂を通して入力油圧室２０の圧
油が出力油圧室２１へ円滑に供給されるので、そ
の油圧をもつてブースタピストン１９を速やかに
前進させることができる。

前進するブースタピストン１９は、反動機構Ｒ
及び出力杆５８を介して後部マスタピストン５を
前進させる。こうしてマスタシリンダＭは倍力作
動される。

ブースタピストン１９が後部マスタピストン５
を押動している間、受圧ピストン５６は、マスタ
シリンダＭの作動反力を後部マスタピストン５か
ら受けて弾性ピストン５５を圧縮するように作動
し、その圧縮力の一部が反動ピストン５７を介し
て弁ピストン３５へ、更に入力杆３６を介してブ
レーキペダル３７へとフイードバツクされ、これ
により操縦者は制動力の大きさを感知することが
できる。このときの倍力比は、受圧ピストン５６
の断面積をS₁、反動ピストン５７の断面積をS₂と
すると、S₁／S₂となる。

このような倍力装置Ｂにおいて、出口弁２７は
入力杆たる弁ピストン３５と同軸上に、また第
１、第２入口弁２６₁，２６₂は弁ピストン３５の
一側方にそれぞれ配設されるので、出口弁２７及
び入口弁２６₁，２６₂は弁ピストン３５の半径方
向に配列されることになり、倍力装置Ｂの軸方向
長さの短縮を図ることができる。

しかも、弁ピストン３５と入口弁２６₁，２６₂
とは、弁ピストン３５に直交して嵌着されブース
タピストン１９のロツド部１９ｃの長孔４７を貫
通するピン４５と、前記ロツド部１９ｃ外周に摺
合して前記ピン４５の両端と嵌合する連動環４８
とを介して連動するので、連動環４８は前記ロツ
ド部１９ｃの外周面で案内されながら弁ピストン
３５と共にスムーズに軸方向に作動し、入口弁２
６₁，２６₂を的確に開閉することができる。

また、連動環４８は２つ割であるから、前記ピ
ン４５の両端への嵌合が容易であり、その嵌合状
態は連動環４８の外周にコイルばね５０を巻装す
ることにより保持されるから、組立も極めて容易
である。

尚、図示例では第１及び第２入口弁２６₁，２
６₂のボール弁体３０₁，３０₂を同径に形成した
が、開弁時期の早い第１入口弁２６₁の開弁抵抗
をできるだけ小さくするためにボール弁体３０₁
の方を小径に形成し、そして流路抵抗をできるだ
け小さくするためにボール弁体３０₂の方を大径
にすることも有効であり、また入口弁の設置数を
更に増やしてそれを順次開弁させるようにするこ
とも有効である。

Ｃ 発明の効果 以上のように本発明によれば、出口弁を入力杆
と同軸上に、また入口弁を入力杆の一側方にそれ
ぞれ配設したので、入口弁及び出口弁を入力杆の
半径方向に配列できて、装置全体の軸方向の短
縮、延いてはコンパクト化を達成することができ
る。

また、入口弁の作動端を出力油圧室を貫通する
ブースタピストンのロツド部外周に配置し、入力
杆に直交して付設されたピンの両端を、前記ロツ
ド部に設けられた軸方向の長孔を通して該ロツド
部外周に突出させ、前記ロツド部の外周に摺合し
て入口弁の作動端を押動し得る複数割の連動環に
前記ピンの両端を嵌入し、前記連動環の外周にコ
イルばねを巻装したので、連動環の作動が円滑で
入口弁をその個数に拘わらず的確に作動すること
ができると共に、連動環の組立を容易に行なうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断側面図、
第２図はその要部の拡大図、第３図は第１図の
−線拡大断面図、第４図は第１図の−線断
面図である。 Ｂ……倍力装置、２……油槽、１６……ブース
タシリンダ、１９……ブースタピストン、１９ｃ
……ロツド部、２０……入力油圧室、２１……出
力油圧室、２２……出口室、２３……供給油路、
２４……油圧源としての油圧ポンプ、２５……蓄
圧器、２６₁，２６₂……入口弁、２７……出口
弁、３２₁，３２₂……作動杆、３５……入力杆と
しての弁ピストン、４５……ピン、４７……長
孔、４８……連動環、５０……コイルばね、５８
……出力杆。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ブースタシリンダと；そのブースタシリンダ
   のシリンダ孔に摺合されてその内部を油圧源に連
   なる前部の入力油圧室と、それよりも受圧面積が
   大きい後部の出力油圧室とに区画するブースタピ
   ストンと；そのブースタピストンに進退可能に連
   結される入力杆と；入、出力油圧室間を結ぶ油路
   に介装されると共に、入力杆の後退時には閉弁し
   前進時には開弁するよう、入力杆に連動する入口
   弁と；出力油圧室および油槽間を結ぶ油路に介装
   されると共に、入力杆の後退時には開弁し前進時
   には閉弁するよう、入力杆に連動する出口弁と；
   からなる油圧式倍力装置において、出口弁を入力
   杆と同軸上に、また入口弁を入力杆の一側方にそ
   れぞれ配設すると共に、入口弁の作動端を出力油
   圧室を貫通するブースタピストンのロツド部外周
   に配置し、入力杆に直交して付設されたピンの両
   端を、前記ロツド部に設けられた軸方向の長孔を
   通して該ロツド部外周に突出させ、前記ロツド部
   の外周に摺合して入口弁の作動端を押動し得る複
   数割の連動環に前記ピンの両端を嵌入し、前記連
   動環の外周にコイルばねを巻装したことを特徴と
   する、油圧式倍力装置。