JPH037255Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は油圧を利用してブレーキ力を倍力する
装置、特に、倍力比を可変できる油圧可変倍力装
置に関する。

車両のブレーキ力は各ホイールシリンダに加わ
る油圧に応じ変化する。このホイールシリンダへ
の圧油はブレーキ用のマスタシリンダ内のピスト
ンの作動により発生する。このピストンへの押圧
力としてペダルの踏力を直接加えると共に、加圧
流体の圧力受面を形成されたパワーピストンを用
い、押圧力を倍力する手段が知られている。この
内、油圧を利用した油圧倍力装置は、たとえばパ
ワーステアリングの油圧系に並列的に接続でき、
装着率が上昇している。ところで、従来のブレー
キ用の油圧倍力装置は高油圧を受けるパワーピス
トンの油圧受面の面積が一定であり、油圧を一定
とすると倍力比が一定となる。即ち、第１図に示
すように、ブレーキペダルから油圧倍力装置内の
入力軸に伝わる入力（これは踏力とほぼ一致す
る）に対し、倍力を行なわない場合、破線ａに対
応する出力がマスタシリンダ側に伝えられるのみ
であり、倍力を行なうと、入力に対し実線ｂに対
応する出力がマスタシリンダ側に伝えられ、大き
なブレーキ力を得られる。しかし、このような従
来の油圧倍力装置付のブレーキ装置を操作する場
合、同一路面条件においては、軽積時より積車時
のほうがブレーキ力をより大きく必要とすること
により、入力、即ち、踏力をも同じく大きく必要
とする。このように、車両重量が大きな時、ペダ
ルへの踏力を大きく必要とすることにより積荷重
量が大の状態でブレーキペダルを踏んでいると足
が疲労しやすく、ブレーキ操作性が悪化する不都
合がある。

本考案は軽車時より積車時の倍力比を大きくし
て、軽積時と積車時の踏力の差を少なくできる油
圧可変倍力装置を提供することを目的とする。

本考案による油圧可変倍力装置は、ペダルの踏
力により軸方向に移動する入力軸と、ブレーキ用
マスタシリンダに押圧力を加える出力軸と、油圧
を受けることにより同出力軸を上記ブレーキ用マ
スタシリンダ方向へ押圧する押圧力を発生する主
油圧受面を有するとともに同出力軸と一体的に設
けられ上記入力軸の移動に応じて移動するピスト
ン部と、油圧源から同主油圧受面に油を送る油路
に設けられ上記入力軸の移動に応じて同主油圧受
面に供給される油圧を調整するスプール弁とから
成るもので、特に、上記ピストンに形成されると
ともに油圧を受けることにより同ピストン部の出
力軸押圧力を助勢する押圧力を発生する副油圧受
面と、上記油路から分岐され同副油圧受面に油圧
を加える副油路と、同副油路に配設され同副油路
を開閉する切換弁と、車体に設けられた積荷重量
を検出するセンサからの信号により積荷重量が所
定値よりも多いときに同切換弁に開信号を送るコ
ントローラとから構成されたことを特徴とする。

このような油圧可変倍力装置は、車体の積荷重
量が所定値以下の時に、スプール弁を介して油路
側につづく主油圧室に圧油を導びき、その油圧を
ピストン部の主油圧受面のみで受け、このピスト
ン部が倍力された押圧力を出力軸に伝え、他方、
車体の積荷重量が所定値を上回る時、油路側の油
圧をピストン部の主油圧受面と副油圧受面とで受
け、ピストン部がより倍力された押圧力を出力軸
に伝えるように作用する。

以下、本考案を添付図面と共に説明する。第２
図にはブレーキ用のマスタシリンダ１とブレーキ
ペダル２との間に配設される油圧可変倍力装置３
を示した。この油圧可変倍力装置３は、パワース
テアリング４に用いられるオイルポンプ５やアキ
ユムレータ（図示しないポンプ要素との間に分流
弁を付加してもよい）６に対し、このパワーステ
アリングと共に、並列的に接続される。マスタシ
リンダ１は油圧パイプを介し、各ホイールシリン
ダ７に接続されており、マスタシリンダの加圧作
動に連動し、各ホイールシリンダが各車輪８にブ
レーキ力を加えるように形成される。

油圧可変倍力装置３は、第３図に示すように、
枠体９内にブレーキペダル２と連結される入力軸
１０と、これと同一線上に配備され、かつ、マス
タシリンダ１内の図示しないピストンに押圧力を
加える出力軸１１とを各々摺動自在に支持する。
出力軸１１の一端にはピストン部１２が一体的に
形成され、これは戻しばね２０により停止位置
P0に押圧支持される。ピストン部１２はその端
面を主油圧受面１４として形成され、これを主油
圧室１５に突入させている。この主油圧受面に
は、一端が後述するスプール弁１６に連結するレ
バー１３の他端が、紙面垂直方向に向うピン１７
を介し連結される。レバー１３はそのピン１７側
近傍に入力軸１０側の中空の連結部材１８をピン
１９により同じく連結する。この連結部材は枠体
９に回動不可、摺動自在に嵌合され、戻しばね２
１を介し入力軸１０の本体側を戻し方向Ａに押圧
し、停止位置（第３図に実線で示す位置）P1に
支持する。なお入力軸１０の主押圧端１０１は連
結部材１８内より突出し、これはレバー１３の両
ピン１７，１９の間に当接可能に配備される。

ピストン部１２はその長手方向に沿つて２段に
形成されており、主油圧受面１４を備え、外径
D1の第１ピストン部１２１と、この第１ピスト
ン部の他端より段状に延出する外径D2（D2＞D1）
の第２ピストン部１２２とを有する。第１ピスト
ン部１２１が摺接する枠体９側の内壁と第２ピス
トン部１２２が摺接する内壁との連結部はテーパ
ー状のストツパ壁９０１として形成され、これに
第１および第２ピストン部間の段状の副油圧受面
としての環状油圧受面１２３が接離する（第４図
参照）。この環状油圧受面と当接可能なストツパ
壁９０１には枠体内に向け開口９０２が形成さ
れ、これはオイルポンプ５側につづく油路上にあ
る主油圧室１５とを結ぶ副油路２２に連結され
る。第３図に示すように、副油路２２はその途中
に三方弁として働く切換弁２３を備え、この切換
弁がオンすると副油路２２が連通し、オフすると
副油路２２は断たれ、開口９０２側の油はリザー
バ２４側に導かれる。なお、第２図に示すように
この切換弁はコントローラ２５に接続される。コ
ントローラ２５は車両の積荷重量を検出する荷重
センサ２６の出力に基づき、これが設定値を上回
ると切換弁２３にオン信号を出力する。第３図に
示すように、枠体９内には出力軸１１と平行な方
向に長いガイド穴３８が形成され、これに摺動自
在にスプール弁１６が嵌合する。スプール弁１６
はその中央に連結穴１６１をほぼ全長にわたり形
成され、これによりほぼ両端部間の圧力差を除去
している。このスプール弁はその一端を主油圧室
１５に突入させ、レバー１３の上端のＵ字溝にピ
ン２７を介し係合する。この場合、スプール弁１
６は主油圧室１５内の圧力を両端部で受けるた
め、入力軸の移動に伴なうレバー１３からの押圧
力と、戻しばね２６による押圧力のみにより作動
する。このスプール弁の胴部には環状凹部１６２
が形成され、ここには連結穴１６１に連通する横
穴１６３が開口している。入力軸１０が停止位置
P1にある時レバー１３はスプール弁１６を第３
図に実線で示す停止位置P2に支持する。この場
合ガイド穴３８に続く２つの開口の内、流出口２
８は環状凹部１６２に対向し、流入口２９は環状
凹部と遮断されている。なお、流入口２９はポン
プ５側に、流出口２８はリザーバ２４側にそれぞ
れ連通している。

このような油圧可変倍力装置３の作動を説明す
る。図示しないエンジンの駆動により油圧ポンプ
５が作動し、アキユムレータ６を介しパワーステ
アリング装置４と共に油圧可変倍力装置３が圧油
を受ける。まず、積荷重量が少ないとコントロー
ラ２５はオン信号を発しない。この状態でブレー
キペダル２を踏むと、入力としての踏力F1を受
けた入力軸１０は初期作動し、この作動は戻しば
ね２１を介して連結部材１８に伝わる。更に、こ
の作動はピン１７を支点として反時計方向にレバ
ー１３を回動させ、スプール弁１６を停止位置
P2より第５図に示す作動位置P3に向け踏力F1の
値に応じた量だけ摺動させる。すると、流出口２
８は閉じ、流入口２９が環状凹部１６２に所定量
対向し、この流入口の開口量に応じた値の圧油が
主油圧室１５に流入する。この時点では、入力軸
１０からの踏出F1は主押圧端１０１よりレバー
１３を介しピストン部１２に直接加わる。第４図
に示すように、この入力軸側からの押圧力に加え
面積S1（＝π・D1²／４）の主油圧受面１４は油
圧に基づく油圧力F2を受け、これらの合力が出
力軸１１に１段出力F3として作用する。１段出
力F3により出力軸１１は作動し、マスタシリン
ダ１を作動させ、このマスタシリンダからの圧油
により各ホイールシリンダ７がブレーキ力を発生
させる。一方、積荷重量が設定値を超えている
と、コントローラ２５はオン信号を切換弁２３に
出力するため、主油圧室１５と開口９０２は連通
する。この状態でブレーキペダル２を踏むと、踏
力F1により、まず、スプール弁１６が踏力F1の
値に応じた量だけ切換作動して、主油圧室１５に
所定レベルの圧油が供給される。すると、この圧
油は副油路２２を通り環状油圧受面１２３にも作
用する。このため、ピストン１２は主油圧受面１
４に加え環状油圧受面１２３にも圧油を受け、実
質的に直径D2の面積S2（＝π・D2²／４）の円形
面に油圧力F4を受け、油圧力F4と踏力F1の合力
を２段出力F5としてマスタシリンダ１側へ作用
させる。２段出力F5は１段出力F3より大きく、
これに基づく各ホイールシリンダ７のブレーキ力
も十分大きくなる。なお、上述の軽積時と積車時
とにおける各々の入力に対する出力の変化を第６
図に示した。

第６図より明らかなように、油圧可変倍力装置
３によれば入力としての踏力F1を一定としても、
倍力比がピストン部１２の面積変化に応じて変化
するため、軽積時（破線で示した）ｃの一段出力
F3より、積車時（実線で示した）ｄの２段出力
の方が常に大きく、積車時にあえてブレーキペダ
ル２を強く踏まなくてもブレーキ力を比較的大き
く作用するため、積車時に運転者の足の疲労を低
減できる。この場合、特に、積車時と軽積時とに
おける必要なブレーキ力の差を前以つて検出して
こき、この差に対応した出力を得ることのできる
環状油圧受面１２３を形成すれば、積荷の重量に
ほぼ関係なく同一の踏力で車両に同時のブレーキ
をかけることができる。

第３図に示した油圧可変倍力装置３は出力軸１
１と一体のピストン部１２がその長手方向に沿つ
て外径を２段に異らせて第１および第２ピストン
部１２１，１２２として形成されていたが、それ
に代え、第７図に示すように、ピストン部３０を
その長手方向に沿つて外径を３段に異ならせ、第
１、第２および第３ピストン部３０１，３０２，
３０３として形成してもよい。そして第１および
第２ピストン部３０１，３０２間の段部と第２お
よび第３ピストン部３０２，３０３の段部とをそ
れぞれ環状油圧受面３１，３２として形成する。
これら両油圧受面には切換弁３３を有する副油路
３４や切換弁３５を有する副油路３６を介し主油
圧室１５が連結される。両切換弁３３，３５はコ
ントローラ３７に接続され、このコントローラに
より積荷重量の程度に応じ、両切換弁が順次オン
作動する構成としてもよい。この場合積荷重量の
３段の変化に対し、順次適確に対応でき、運転者
は積荷重量が変化しても軽積時とほぼ同様の踏力
により軽積時とほぼ同程度に車両をブレーキ操作
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の油圧倍力装置による入力−出力
特性線図、第２図は本考案の一実施例としての油
圧可変倍力装置の概略構成図、第３図は同上装置
の主要部断面図、第４図は同上装置のピストン部
の作動説明図、第５図は同上装置のスプール弁の
作動説明図、第６図は同上装置の入力−出力特性
線図、第７図は同上装置の他の実施例に用いるピ
ストン部の概略断面図をそれぞれ示している。 １……マスタシリンダ、２……ブレーキペダ
ル、３……油圧可変倍力装置、１０……入力軸、
１１……出力軸、１２……ピストン部、１２３…
…環状油圧受面、１３……レバー、１４……主油
圧受面、１５……主油圧室、１６……スプール
弁、２２……副油路、２３……切換弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ペダルの踏力により軸方向に移動する入力軸
   と、ブレーキ用マスタシリンダに押圧力を加える
   出力軸と、油圧を受けることにより同出力軸を上
   記ブレーキ用マスタシリンダ方向へ押圧する押圧
   力を発生する主油圧受面を有するとともに同出力
   軸と一体的に設けられ上記入力軸の移動に応じて
   移動するピストン部と、油圧源から同主油圧受面
   に油を送る油路に設けられ上記入力軸の移動に応
   じて同主油圧受面に供給される油圧を調整するス
   プール弁とから成るものにおいて、上記ピストン
   に形成されるとともに油圧を受けることにより同
   ピストン部の出力軸押圧力を助勢する押圧力を発
   生する副油圧受面と、上記油路から分岐され同副
   油圧受面に油圧を加える副油路と、同副油路に配
   設され同副油路を開閉する切換弁と、車体に設け
   られた積荷重量を検出するセンサからの信号によ
   り積荷重量が所定値よりも多いときに同切換弁に
   開信号を送るコントローラとから構成されたこと
   を特徴とする油圧可変倍力装置。