JPH037653A - 液圧倍力装置 - 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］ 本発明は、ブレーキ倍力装置等に用いられて、入力と出
力とを所定のサーボ比でサーボ制御を行う液圧倍力装置
に関するものである。

［従来の技術］ 一般に液圧倍力装置は、例えば特開昭６１−９４８６５
号公報等に示されているように、ハウジングに慴動自在
に嵌合したパワーピストンと、このパワーピストンの一
端に作用する液圧が導入される動力室と、この動力室と
液圧源またはリザーバとの連通を切換え制御する制御弁
と、この制御弁を作動する入力軸と、パワーピストンに
連結された出力軸とを備えている。そして、入力軸を作
動して制御弁を切り換えることにより、動力室に液圧源
からの液圧を導入し、その液圧によってパワーピストン
を作動させて出力軸から出力するようにしている。その
場合、液圧倍力装置は入カ軸の入力の大きさに対応して
出力軸の出力の大きさを制御する、いわゆるサーボ制御
を行う。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、このような従来のいずれの液圧倍力装置にお
いては、ペダル踏み込み等によって入力軸を前進移動さ
せて制御弁を切り換えることにより、液圧倍力装置が始
めて出力するようになっている。したがって、従来は入
力軸の作動に関係なく、自動的に液圧倍力装置を作動さ
せることはできなかった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって
、その目的は、自動的に作動させることのできる液圧倍
力装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 前述の課題を解決するために、本発明は、動力室の他の
パワーピストンに作用する液圧が導入される第２動力室
を設け、この第２動力室を所定条件で自動的に切り換え
作動する切換弁を介して液圧源に接続することを特徴と
している。

「作用］ ３− このような構成をした本発明による液圧倍力装置におい
ては、従来のように入力軸の作動により動力室に導入さ
れる液圧で、パワーピストンが作動する。これに加えて
、所定条件が整ったとき切換弁が切り換え作動し、第２
動力室に液圧が導入される。この液正によってパワーピ
ストンが作動する。したがって、液圧倍力装置は入力軸
の作動に関係なく自動的に作動するようになる。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は、ブレーキ倍力装置として適用された本発明に
よる液圧倍力装置の一実施例を示す縦断面図である。

第１図に示されているように、ブレーキ倍力装置１はほ
ぼ筒状に形成されたハウジング２を備えている。ハウジ
ング２には、このハウジング２の右端および左端にそれ
ぞれ開口する第１孔３および第２孔４と、これら第１、
第２孔３，４を連通ずる第３孔５が同軸上にそれぞれ穿
設されている。

第２孔４の径は第３孔５の径よりも大きく設定さ４− れている。

第２、第３孔４，５にわたってパワーピストン６が配設
されている。このパワーピストン６は第３孔５内を液密
に摺動する第１ピストン部７と、第２孔４内を液密に摺
動する、第１ピストン部７より大径の第２ピストン部８
とを備えている。また、パワーピストン６には、それぞ
れ左右の端部に開口する第４および第５孔９．１０とこ
れらの孔９，１０を連通ずる第６孔１１とがそれぞれ同
軸上に穿設されている。

ハウジング２の右端には、第１孔３を液密に閉塞するプ
ラグ１２が固設されている。また、プラグ１２の中間部
１３は第３孔５内に液密に嵌入しており、プラグ１２の
左端部１４はパワーに°ストン６の第４孔９内に突入し
ている。このプラグ１２とパワーピストン６との間に、
第１動力室１５が形成されている。

プラグ１２には、第７孔１６が第４〜第６孔９〜１１と
同軸上に穿設されている。この第７孔１６には入力軸１
７が液密に摺動自在に嵌挿されている。入力軸１７の左
端にはフランジ部１８が形成されており、入力軸１７が
後退、すなわち右方に移動したとき、このフランジ部１
８の右面がプラグ１２の左端に当接することにより、入
力軸］７はそれ以」二は右方へ移動することができない
ようになっている。この位置が入力軸１７の後退限位置
となっている。また、フランジ部１８は、第４孔９と第
６孔１１間の段部コ９とパワーピストン６に取り付けら
れたリング状の抜止め部材２０との間に配置されていて
、入力軸１７がパワーピストン６に対して右方へ移動し
たとき、フランジ部１８がこの抜止め部材２０に当接す
ることによって、入力軸１７はパワーピストン６から抜
は出ることが閉止されている。したがって、段部１９と
抜止め部材２０との間で、フランジ部１８はパワーピス
トン６に対して相対移動できるようになっている。更に
、入力軸１７の左端部には、筒状部材２１が設けられて
いる。一方、入力軸１７の右端は連結部材２２を介して
図示されないブレーキペダルに連結される。

入力軸１７のほぼ中心には筒状部材２１の孔２３に連通
する軸方向の通路２４が穿設されているとともに、この
通路２４の右端に連通する直径方向の通路２５が穿設さ
れている。この通路２５はプラグ１２に形成された環状
溝２６に連通しており、環状溝２６はプラグ１２に穿設
された直径方向の通路２７を介してハウジング２とプラ
グ１２との間の環状室２８に連通している。更に、環状
室２８はハウジング２に形成された排出口２９および排
出導管３０を介してリザーバ３１に連通している。

パワーピストン６の第６孔１１には、右端に球３２を備
えた弁体３３が摺動自在に配設されている。また、第６
孔１１の右端には筒状の弁座部材３４が固設されており
、この弁座部材３４に弁体３３の球３２が圧縮コイルば
ね３５の付勢力によって着座するようになっている。球
３２と弁座部祠３４とのシール部および弁体３３をシー
ルするシール部材３６によって圧力室３７が画成されて
いる。更に、弁座部材３４の孔３８内には筒状部７ 材２１の左端部が突入し、その端面が球３２に当接して
いる。

筒状部材２１と弁座部材３４との間には、圧縮コイルば
ね３９が配設されている。このばね３９は入力軸１７と
筒状部材２１とを筒状部材２１が弁体３３から離れる方
向、すなわち右方向へ常時付勢していて、入力軸１７に
このばね３９の付勢力に打ち勝つほどの大きさの左方向
への力が加えられないときには、入力軸１７を後退限位
置になるようにしている。そして、入力軸１７がばね３
９の付勢力に抗してパワーピストン６に対して前方、す
なわち左方へ移動したとき、筒状部材２１の左端が弁体
３３を左方へ移動させるので、球３２が弁座部材３４か
ら離座することにより圧力室３７と第１動力室１５とが
連通するようになっている。すなわち、筒状部材２１、
球３２を備えた弁体３３、および弁座部材３４によって
、制御弁４０が構成されている。

パワーピストン６の第５孔１０内には出力軸４１の右端
部がパワーピストン６に取り付けられた＝８− リング状の抜止め部材４２によって取り付けられている
。この出力軸４１は、ハウジング２の左端に固設される
図示しないブレーキマスクシリンダのピストンを作動す
るようになっている。ハウジング２に螺合されたプラグ
４３と出力軸４１の右端部に形成された段部４４との間
に配設されたリターンスプリング４５によって、出力軸
４１とパワーピストン６とが常時右方向へ付勢されてい
る。

パワーピストン６にばね４５の付勢力に打ち勝つほどの
大きさの左方向への力が加えられないときには、パワー
ピストン６の右端がプラグ１２に当接して、パワーピス
トン６は後退限位置に保持されている。

パワーピストン６と入力軸１７とがともに後退限位置に
あるときには、フランジ部１８が段部１９と抜止め部材
２０との間でこれらから離隔した位置となるようにされ
ている。すなわち、入力軸１７の非作動時、入力軸１７
は、そのフランジ部１８がプラグ１２の左端部に当接す
ることにより、パワーピストン６に対して抜止め部材２
０から離れた所定の前進位置に保持されている。この保
持された位置では、入力軸１７の左端部の筒状部材２１
の左端は球３２に当接した状態となっている。

パワーピストン６と出力軸４１との間には、室４６が形
成されている。この室４６はパワーピストン６に形成さ
れた通路４７によって第１動力室１５に連通している。

また、室４６内には弁体３３の左端が面するようにされ
ている。一方、第２孔４のハウジング２とパワーピスト
ン６との間には、第２動力室４８が形成されている。

圧力室３７は通路４９を介して第１ピストン部７と第２
ピストン部８との間のパワーピストン６の外周に設けら
れた環状の溝５ｏに連通している。

また、溝５０はハウジング２に形成された孔５１および
フィルタ５２を介して供給口５３に連通している。この
供給口５３は供給導管５４を介してアキュムレータ５５
とポンプ５６の吐出側とに連通し、ポンプ５６の吸込み
側はリザーバ３１に連通している。ポンプ５６とアキュ
ムレータ５５とは本発明の液圧源を構成する。アキュム
レータ５５とポンプ５６との間には、ポンプ５６からア
キュムｌ／−夕５５に向かう方向の液の流れは許容する
がその逆方向の液の流れは阻止する逆止弁５７が介設さ
れている。

更に、ハウジング２には、第１動力室１５に連通ずる第
１接続口５８と第２動力室４８に連通する第２接続口５
９とがそれぞれ設けられている。

第１接続口５８は導管６０を介して３ボ一ト２位置切換
弁６１の第１ポート６１ａに接続されている。切換弁６
１の第２ポート６１ｂは導管６２を介して第２接続口５
９に接続されている。導管６０には、オリフィス６３と
第２接続口５９から第１接続口５８へ向かう液の流れの
みを許容する逆止弁６４とを並列に介設されている。ま
た、第２接続口５９は逆止弁６５を介してリザーバ３１
に接続されている。この逆止弁６５はリザーバ３１から
第２接続口５９に向かう液の流れのみ許容するようにな
っている。一方、切換弁６１の第３ボー　ｌ−６１ｃは
アキュムレータ５５に接続されている。

１１ 切換弁６１は電磁弁から形成されており、通常はばねに
よって第１ポート６１ａと第２ボート６２ｂとを接続す
る第コ位置■に設定されている。

そして所定の作動条件が整ったときに、制御装置６６が
切換弁６１のソレノイドを励磁することにより、切換弁
６１は第２ポート６１１：ｌと第３ポー１□　６１　ｃ
とを接続する第２装置Ｈに切り換えられるようになって
いる。

次に、この実施例の作用について説明する。

ポンプ５６が駆動されてリザーバ３１から作動液が逆止
弁５７を経てアキュムレータ５５に導入されるとともに
、供給導管５４、供給口５３、フィルタ５２、通路５１
、溝５０、および通路４９を経て圧力室３７に導入され
る。そして、圧力室３７とアキュムレータ５５とに常時
一定大きさの液圧が保持されている。

通常状態では、切換弁６１は第１装置Ｉにセットされて
いるので、第１接続口５８はオリフィス６３を介して第
２接続口５９に接続されている。

ブレーキが作動されていない状態においては、２− ブレーキ倍力装置１は、入力軸１７、パワーピストン６
、および出力軸４１がともに後退限位置となっている。

この状態では、制御弁４０の球３２が弁座部材３４に着
座していると共に、筒状部材２１が球３２に着座してい
る。このため、第１動力室１５は圧力室３７およびリザ
ーバ３１から遮断されている。したがって、第１動力室
１５内はリターンスプリング４５のばね力にほぼ釣り合
った液圧に保持されている。

制動するために、図示しないブレーキペダルを踏み込む
と、入力軸１７が左方へ移動して球３２が弁座部材３４
から直ちに離座し、圧力室３７内の圧液が第１動力室１
５内に導入される。この圧液により、パワーピストン６
がスプリング４５の弾発力に抗１〜で前方へ移動するの
で、出力軸４１が出力してマスクシリンダのピストンを
作動する。

これにより、制動が行なわれる。このとき、第２ピスト
ン部８が移動することにより、第２動力室４８内が負圧
になろうとするが、逆止弁６５を介してリザーバ３１か
ら大気圧状態の作動液が吸入されるので、第２動力室４
８内が負圧になることはない。したがって、パワーピス
トン６は抵抗なくスムーズに移動することができる。

また、第１動力室１５内の液圧が入力軸１７にも作用す
るので、この液圧により入力軸１７に加えられる力はブ
レーキ反力として運転者に伝えられる。パワーピストン
６の移動に伴い弁座部材３４も左方へ移動し、この弁座
部材３４が球３２に当接すると、圧力室３７と第１動力
室１５との連通が遮断される。このため、それ以」ニオ
１動力室１５内に圧液が導入されないので、パワーピス
トン６の移動が停止する。この結果、ブレーキペダルの
踏込み量、すなわち入力軸１７の入力に応じた量だけ、
圧液が第１動力室１５内に導入される。

したがって、出力軸４１の出力は入力軸１７の入力に応
じた大きさになる。

また、第１動力室１５内の圧液は通路４７を通って室４
６内にも導入される。この室４６内の液圧が弁体３３の
左端に作用するようになるので、弁体３３に加えられる
第１動力室コ５内の液圧による力が軽減されて左方へ移
動するようなことはない。これによ頃　ばね３５の弾発
力をそれほど大きくしなくても済むようになる。

ところで、第１動力室１５内の液圧は第１接続口５８か
ら導管６０、オリフィス６３、切換弁６１、および第２
接続口５９を経て第２動力室４８内にも導入される。こ
のとき、オリフィス６３を通過した圧液はリザーバ３１
の方にも流れようとするが、逆止弁６５により圧液がリ
ザーバ３１に流れることが阻止される。これにより、圧
液は第２動力室４８内のみに導入されるようになる。第
２動力室４８内の圧力は、圧液がオリフィス６３により
絞られるので、第１動力室１５内の圧力上昇に比べ遅れ
て上昇するようになる。したがって、例えば入力軸１７
の入力を中間負荷点で停止し弁座部材３４が球３２に当
接すると、第１動力室１５内の圧力はもはや上昇しなく
なる。しかしながら、第２動力室４８内の圧力が遅れて
上昇するので、入力軸１７の入力が停止しても出力軸４
２の出力が更に増加して制動力も所定最冷々に増加す一
１５＝ る。すなわち、ブレーキの後効き作用が行われる。

ブレーキ作動を解除するためブレーキペダルの踏込みを
解除すると、入力軸１７が、フランジ部１８がパワーピ
ストン６に対して抜止め部材２０に当接するまで、大き
く後退する。このため、筒状部材２１の左端が球３２か
ら離乳　第１動力室１５はリザーバ３１に連通してその
圧力が低下する。したがって、スプリング４５の弾発力
によってパワーピストン６が後退し、これに伴って、第
１動力室１５内の圧液がリザーバ３１に排出されるとと
もに、第２動力室４８内の圧液も切換弁６１、逆止弁６
４、第１動力室１５を経てリザーバ３１に排出される。

このとき、第２動力室４８内の圧液は主に逆止弁６４を
介して流江　オリフィス６３の影響をうけることはない
。しかも、筒状部材２１が球３２から大きく離れて大き
な流路面積が形成されるので、第１および第２動力室１
５゜４８内の圧液はリザーバ３１に迅速に排出されるよ
うになる。したがって、パワーピストン６は迅速に後退
する。

＝１６− フランジ部１８がプラグ１２の左端に当接すると、入力
軸１７はそれ以上後退しなくなり、パワーピストン６の
みが後退するようになる。このため、フランジ部１８は
抜止め部材２０から離れるようになる。パワーピストン
６はその右端がプラグ１２に当接すると後退が停止して
後退限位置となる。

この状態では、入力軸はパワーピストン６に対して前進
した所定の位置となっており、筒状部材２１の先端は球
３２に当接した状態となる。

次に、例えば速度センサからのオーバースピード信号あ
るいは停止信号、速度センサからの速度信号とハンドル
操舵角信号との論理積、あるいは障害物検知センサから
の障害物検知信号等の種々の信号に基づいて、切換弁６
１の所定の作動条件が整うと、制御装置６６は切換弁６
１のソレノイドを励磁する。これにより、切換弁６１が
第２位置■側に切り換えられる。その結果、アキュムレ
ータ５５の液圧が切換弁６１を介して第２動力室４８内
に導入される。この液圧が第２ピストン部８に作用する
ので、パワーピストン６が前進し、出力軸４１が出力す
る。この出力により、ブレーキマスクシリンダが作動し
て、制動が自動的に行われる。

この自動制動によって切換弁の作動条件が満足されなく
なると、制御装置６６はソレノイドの励磁を解くので、
切換弁６１は第１位置■に切り換えられる。このため、
第２動力室４８内の圧液は、前述の通常の場合と同様に
切換弁６１、逆止弁６４、第１動力室１５、球３２と筒
状部材２１との隙間等を経てリザーバ３１に排出される
。このためパワーピストン６はスプリング４５によって
冗の後退限位置に戻り、ブレーキが解除される。

第２図は、本発明の他の実施例を示す第１図と同様の断
面図である。なお、前述の実施例と同じ構成要素には同
じ符号を付すことにより、その詳細な説明は省略する。

この実施例においては、前述の実施例の３ポ一ト２位置
切換弁６１に替えて３ボ一ト３位置切換弁６１′が用い
られている。また前述の実施例の第１接続口５８、逆止
弁６４．７５およびオリフィス６３が削除されている。

切換弁６１−は、第１ボー１−６１　′ａと第２ボー　
１−６１　＝　ｂとが連通ずる第１位直重と、３ボート
がすべて遮断されて中立状態となる第２位置■と、第３
ボート６１′ｃと第２ボート６１′ｂとが連通ずる第３
位置■とが設定されている。だい１ボー１□　６１−　
ａはリザーバ３１に接続されており、第２ポート６１′
ｂは第２接続口５９に接続されており、更に第３ボート
６１−ｃはアキュムレータ５５に接続されている。そし
て、切換弁６１′は、通常は第１ポート６１′ａに設定
さね所定の作動条件が整ったとき、制御装置６６によっ
て第２位置■または第３位置■に切り換えられるように
なっている。

この実施例においては、切換弁６１′の所定の第１作動
条件が整うと、制御装置６６がソレノイドを励磁して切
換弁６１−を第３位置■に切り換える。これにより、ア
キュムレータ５５の圧液が第２動力室４８内に導入され
る。この第２動力室１９− ４８の液圧が第２ピストン部８に作用するので、パワー
ピストン６は前進し、ブレーキが行われる。

所定のブレーキ力が得られて所定の第２作動条件となる
と、制御装置６６は切換弁６１を第２位置■に切り換え
る。これにより、第２動力室４８はアキュムレータ５５
およびリザーバ３１からともに遮断さ札　第２動力室４
８内はその液圧に保持される。第２作動条件が整わなく
なると、第１作動条件が整っている場合には切換弁６１
′が第３位置■に切り換えら札　第２動力室４８内の液
圧を更に高めることによりブレーキ力が更に大きくされ
　また第１作動条件も整わない場合には切換弁６１′が
第１位置工に切り換えら札　第２動力室４８内の圧液が
リザーバ３３に排出され、ブレーキが解除される。この
ように、切換弁６１′に第２動力室４８内の液圧を一定
に保持する第２位置■を設けることにより、第２動力室
４８内の液圧を簡単に所望の大きさにすることができる
。

第３図は、本発明の更に他の実施例を示す図である。同
様に、第１図に示す実施例と同じ構成要２０− 素には同じ符号を付すことにより、その詳細な説明は省
略する（なお第３図では、主な構成要素のみに符号を付
しである）。

この実施例においては、第１図の実施例に更に第２およ
び第３切換弁６７．６８、圧力調整弁６９および第２ア
キユムレータ７０が設けられている。すなわち、第１接
続口５８とオリフィス６３との間の導管６０に、第２切
換弁６７および圧力調整弁６９を直列に接続したものと
、第３切換弁６８とが並列に配設されている。その場合
、第２および第３切換弁６７．６８は２ボ一ト２位置弁
によって形成されており、通常は第２切換弁６７は遮断
位置■に、また第３切換弁６８は連通位置Ｈにそれぞれ
設定されている。更にオリフィス６３の下流側にはアキ
ュムレータ等からなる液圧吸収装置７０が設けられてい
る。

この実施例の作用について説明する。

図示の通常状態では、第１図の場合と作用はほぼ同じで
ある。この場合には、入力軸１７の作動時に第１動力室
１５から流れてくる液の圧力は液圧吸収装置７０によっ
て所定量吸収されるので、第１図の実施例に比べて第２
動力室４８内の圧力上昇が更に遅れる。これにより、ブ
レーキの後効き作用がより一層効果的に行われるように
なる。

一方、第２切換弁６７を連通位置■に、また第３切換弁
６８を遮断位直重に切り換えると、第１動力室１５から
の圧液は、圧力調整弁６９を介して第２動力室４８内に
導入されるようになる。この圧力調整弁７ｏによって第
２動力室４８内に導入される最大圧力は、前述の通常状
態よりも小さくなる・　したがって、この場合のブレー
キ力は通常状態のそれよりも弱くなるので、最終の車両
減速度も小さくなる。このように、圧力調整弁６９によ
って最終の車両減速度を変化させることができるように
なる。

一方、切換弁６１による自動ブレーキ作動は第１図の実
施例の場合と同じであるので、その説明は省略する。

なお、前述のいずれの実施例においても、本発明をブレ
・−キ倍力装置に適用するものと明いているが、ブレー
キ倍力装置以外の、例えばクラッチ倍力装置等の他の液
圧倍力装置にも用いることができることは言うまでもな
い。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明による液圧倍力
装置は、所定の作動条件が整ったときに切り換えられる
切換弁によって導入される液圧を用イて、パワーピスト
ンを作動するようにしているので、入力軸に関係なく液
圧倍力装置を自動的出力させることができるようになる
。したがって、例えば本発明の液圧倍力装置をブレーキ
倍力装置に適用すれば、障害物回避あるいは危険状態回
避等のための自動ブレーキ、停車時の速度センサからの
停車信号によって作動する停車保持ブレーキ、手動スイ
ッチによる手動ブレーキ等の種々のブレーキを簡単に得
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る液圧倍力装置をブレーキ倍力装置
に適用した一実施例を示す縦断面図、第２図は本発明の
他の実施例を示す縦断面図、第３図は本発明の更に他の
実施例を示す縦断面図である。 １・・・ブレーキ倍力装置（液圧倍力装置）、２・・・
ハウジング、　６・・・パワーピストン、　１２・・・
プラグ（ストッパ手段）、１５・・・第１動力室、　１
７・・・入力軸、　２０・・・抜止め部材、　３１・・
・リザーバ、　４０・・・制御弁、４１・・・出力線　
４８・・・第２動力室、５５・・・アキュムレータ（液
圧源）、５６・・・ポンプ（液圧源）、６１．６１′・
・・切換弁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ハウジングの孔に摺動自在に嵌合されたパワーピストン
   と、このパワーピストンに作用する液圧が導入される第
   １動力室と、前記液圧を発生する液圧源と、前記パワー
   ピストン内に摺動自在に嵌挿された入力軸と、前記パワ
   ーピストンに連結された出力軸と、前記入力軸の非作動
   のときには前記第１動力室と前記液圧源との連通を遮断
   し、前記入力軸が前記パワーピストンに向かって前進移
   動したときに作動して前記第１動力室と前記液圧源とを
   連通する制御弁とを備えた液圧倍力装置において、 更に、前記パワーピストンに作用する液圧が導入される
   第２動力室と、通常時この第２動力室を前記リザーバに
   連通させると共に前記液圧源から遮断し、所定の作動条
   件が整ったときに作動して前記第２動力室を前記リザー
   バから遮断すると共に前記液圧源に連通させる切換弁と
   が設けられていることを特徴とする液圧倍力装置