JPH042454B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は油圧式倍力装置、特にマスタシリンダ
のシリンダ本体後部に連設されたブースタシリン
ダと；このブースタシリンダ内に摺合されてその
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；このブースタピスト
ンに設けられた弁孔に摺合されて前記入、出力油
圧室間の連通及び遮断、並びに前記出力油圧室と
油槽間の遮断及び連通を行うように人為的に進退
操作される弁ピストンと；を備えた形式の油圧式
倍力装置に関するものである。

上記形式の倍力装置において、マスタシリンダ
を不作動にすべく弁ピストンを後退させる時に、
マスタシリンダのピストン及びブースタピストン
の各後退力を、それらピストンに関連して設けら
れた戻しばねのみから付与するようにしたもの
は、例えば特開昭57−90249号公報に開示される
如く従来公知である。

ところが斯かる従来のものにおいて、マスタシ
リンダのピストン及びブースタピストンに後退力
を付与する戻しばねのセツト荷重を比較的大きく
設定すれば、弁ピストンの前進操作に対するマス
タシリンダの応答性が低下する問題があり、一
方、上記セツト荷重を比較的小さく設定すれば、
上記問題は解決される反面、各ピストンがシール
部材を介してシリンダより受ける比較的大きな摺
動抵抗のために各ピストンをスムーズに後退させ
ることができない、といつた別の問題があつた。

そこで入力油圧室におけるブースタピストンの
前面側の受圧面積を同ピストンの後面側の受圧面
積よりも大きく設定して、弁ピストンの後退時に
入力油圧室の油圧を利用することによりブースタ
ピストンに後退力を与えるようにしたものが既に
提案（例えば特開昭58−26666号公報参照）され
ているが、この提案のものでは、ブースタピスト
ンとマスタシリンダのピストンとが前後方向に相
対移動可能であるので、前述のように入力油圧室
の油圧を利用してブースタピストンに与えられる
後退力が、マスタシリンダのピストンには伝達さ
れず、従つてそのマスタシリンダのピストンに対
する後退力は依然として専用の戻しばねのみから
付与されることとなり、その戻しばねのセツト荷
重の設定に当たつても前記と同様の問題がある。

本発明は上記に鑑み提案されたもので、マスタ
シリンダにおけるピストンの戻しばねのセツト荷
重を比較的弱く設定しても、該マスタシリンダの
ピストン及びブースタピストンの双方を各々素早
く後退させることができるようにして、弁ピスト
ンの後退操作に対するマスタシリンダの応答性を
高めることができる油圧式倍力装置を提供するこ
とを目的とする。

そして斯かる目的を達成するために本発明は、
マスタシリンダのシリンダ本体後部に連設された
ブースタシリンダと；このブースタシリンダ内に
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；この
ブースタピストンに設けられた弁孔に摺合されて
前記入、出力油圧室間の連通及び遮断、並びに前
記出力油圧室と油槽間の遮断及び連通を行うよう
に人為的に進退操作される弁ピストンと；を備え
た油圧式倍力装置において、前記ブースタピスト
ンをマスタシリンダのピストンと一体に連結する
と共に、そのマスタシリンダのピストンの後面を
前記入力油圧室に臨ませ、その入力油圧室におけ
るブースタピストンの受圧面積を同室におけるマ
スタシリンダの前記ピストンの受圧面積より大き
くしたことを特徴とする。

以下、図面により本発明の実施例について説明
する。先ず、第１図に示す第１実施例より始める
に、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で、そのシリンダ本体１の
上側には油槽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、これら油溜２₁，２₂はそれぞれ前部の
リリーフポート３₁，３₂および後部のサプライポ
ート４₁，４₂を介してシリンダ本体１のシリンダ
孔１ａと連通している。シリンダ孔１ａには前部
ピストン７₁および後部ピストン７₂が摺合され
る。

シリンダ孔１ａにおいて、前部ピストン７₁と
シリンダ孔１ａの前端壁間に前部油圧室８₁が、
また両ピストン７₁，７₂間に後部油圧室８₂がそ
れぞれ画成され、これら油圧室８₁，８₂はそれぞ
れ図示しない出力ポートを介して２系統の各ブレ
ーキ油圧回路と連通する。各ピストン７₁，７₂は
前端にピストンカツプ９₁，９₂をそれぞれ備え、
また中間部を小径にしてその外周に環状の補給油
室１０₁，１０₂がそれぞれ形成され、それら油室
１０₁，１０₂をピストンカツプ９₁，９₂の背部に
連通させる透孔１１₁，１１₂が各ピストン７₁，
７₂の前端部に設けられている。

前記油圧室８₁には前部ピストン７₁を後退方向
へ弾発する前記戻しばね１２₁が収容され、また
後部油室８₂には後部ピストン７₂を後退方向へ弾
発する後部戻しばね１２₂と、そのばねの一定以
上の伸長を制限する間隔保持装置１４とが収容さ
れる。間隔保持装置１４は後部戻しばね１２₂の
両端を受ける前後一対の可動及び固定座体１５，
１６と、後部ピストン７₂に取付けられて可動座
体１５を摺動自在に支承する支軸１７とより構成
され、支軸１７は可動座体１５の前方移動を規制
する膨大頭部１７ａを有している。したがつて、
支軸１７は、可動座体１５の後部ピストン７₂へ
の近接は許容するが、後部ピストン７₂からの一
定距離以上の離間を膨大部１７ａにより阻止して
可動座体１５と後部ピストン７₂間の最大間隔を
規制するようになつており、その規制により戻し
ばね１２₂に伸長限界が与えられる。

以上は従来普通の構成であり、このマスタシリ
ンダＭに本発明の油圧式倍力装置BBが連結され
る。その倍力装置Ｂの構成を次に説明する。

マスタシリンダＭのシリンダ本体１の後部には
前記シリンダ孔１ａより大径のシリンダ孔２０ａ
をもつたブースタシリンダ２０が一体に連設さ
れ、また後部ピストン７₂の後部には上記シリン
ダ孔２０ａに摺合するブースタピストン２１が一
体に連結される。ブースタシリンダ２０の後端に
はブースタピストン２１の後退限を規制する端栓
２２が螺着される。

シリンダ孔２０ａにおいて、ブースタピストン
２１は、中間部を小径にしてその外周部に環状の
入力油圧室２３を画成し、また端栓２２との間に
出力油圧室２４を画成し、出力油圧室２４の受圧
面積は入力油圧室２３のそれより大きくなつてい
る。また、シリンダ孔１ａ，２０ａの大きさの差
から、入力油圧室２３における後部ピストン７₂
の受圧面積S₁よりもブースタピストン２１の受圧
面積S₂の方が大きくなつている。

後部ピストン７₂及びブースタピストン２１に
は、これらの軸線に沿つてブースタピストン２１
の後端から始まり後部ピストン７₂の中間部で終
る一連の弁孔２５が穿設されており、この弁孔２
５に、端栓２２を貫通する弁ピストン２６が摺合
され、この弁ピストン２６の後端にはプツシユロ
ツド２７を介してブレーキペダル２８が連接され
る。

ブースタピストン２１の後端面には環状凹部２
９が形成されると共にその凹部２９の開口部にス
トツパ環３０が固定され、凹部２９内でこのスト
ツパ環３０と当接して弁ピストン２６の後退限を
規制するストツパ環３１が弁ピストン２６に固定
される。後者のストツパ環３１は戻しばね３２に
よつて前者のストツパ環３０側に付勢される。弁
ピストン２６のブースタピストン２１に対する前
進限は、弁ピストン２６前端が弁孔２５の前端壁
に当接することにより規制される。

弁ピストン２６には、その外周で互いに軸方向
に間隔を存して並ぶ３つの環状ポート３３，３
４，３５と、これらポート３３，３４，３５を相
互に連通する油路３６とが設けられる。以後、上
記ポート３３，３４，３５は、弁ピストン２６の
前端側より前部ポート３３、中央ポート３４、後
部ポート３５と呼ぶことにし、その後部ポート３
５は出力油圧室２４に常時開口している。

一方、ブースタピストン２１には、中央ポート
３４に対応して入力油圧室２３から弁孔２５に至
る入口ポート３７が、また後部ピストン７₂には、
前部ポート３３に対応して弁孔２５から前記補給
油室１０₂に至る出口ポート３８がそれぞれ穿設
される。

尚、弁ピストン２６の前端によりシリンダ孔２
０ａの前部に画成される前部油室３９は、弁ピス
トン２６の摺動を妨げないように、後部ピストン
７₂の透孔４０を介して補給油室１０₂と連通され
る。

後部ピストン７₂には、その前面に開口する大
径孔４１と、この大径孔４１及び前記シリンダ孔
２０ａに両端を開口する小径孔４２とが穿設さ
れ、大径孔４１にはその奥より順にゴム等よりな
る弾性ピストン４３、及びそれと同径の受圧ピス
トン４４が摺合され、したがつて受圧ピストン４
４の受圧面は後部油圧室８₂に臨む。小径孔４２
には弁ピストン２６及び弾性ピストン４３の対向
端面に当接し得る反動ピストン４５が摺合され
る。これらピストン４３，４４，４５によつて、
後部ピストン７₂の作動反力を弁ピストン２６に
伝達する反動機構Ｒが構成される。

受圧ピストン４４は、大径孔４１の開口部に固
定された止環４６によつて大径孔４１からの離脱
を防止され、この受圧ピストン４４の前面に前記
間隔保持装置１４の支軸１７が一体に突設され
る。このようにすると、支軸１７及び受圧ピスト
ン４４が一部品を構成するので、構造の簡素化を
図る上で有利である。

入力油圧室２３は油路４７によつて前記油槽２
に接続され、その油路４７には、油槽２の貯留油
を入力油圧室２３に圧送し得る油圧ポンプ４８
と、該ポンプ４８の下流側に位置する電磁開閉弁
４９とが介装されると共に、油圧ポンプ４８及び
開閉弁４９間に蓄圧器５０が接続される。

電磁開閉弁４９は、そのソレノイドの通電時に
開弁する常閉型に構成され、そのソレノイドと電
源５１間を接ぐ電気回路には、ブレーキペダル２
８に踏込操作に連動して閉じる制御スイツチ５２
が介挿される。また、油圧ポンプ４８は電動モー
タ５３により駆動されるようになつており、この
モータ５３と電源５１間を接ぐ電気回路には、蓄
圧器５０の内圧が一定値以下に低下することに応
動して閉じる圧力スイツチ５４が介挿される。
尚、５５は自動車のイグニシヨンスイツチの開閉
に連動する主スイツチである。

次にこの実施例の作用を説明する。最初に自動
車のイグニシヨンスイツチの閉成操作に連動して
主スイツチ５５を閉じると、電動モータ５３が作
動して油圧ポンプ４８を駆動し、蓄圧器５０に作
動油圧を所定圧力まで蓄圧することができる。

ブレーキペダル２８の非作動状態では、図示の
ように、制御スイツチ５２が開放されているの
で、電磁開閉弁４９は閉弁状態になつている。ま
た弁ピストン２６は両ストツパ環３０，３１の当
接により後退限に保持され、前部ポート３３は出
口ポート３８との連通位置を占め、中央ポート３
４は入口ポート３７と遮断されるようにそれより
若干後方位置を占めている。したがつて出力油圧
室２４は後部ポート３５、油路３６、前部ポート
３３、出口ポート３８、補給油室１０₂及びサプ
ライポート４₂を介して油槽２に連通して大気圧
状態とされるので、前、後部ピストン７₁，７₂及
びブースタピストン２１はそれぞれ戻しばね１２
_１，１２₂の力によつて後退位置に保持される。

いま、自動車を制動すべくブレーキペダル２８
を踏込むと、制御スイツチ５２が閉成されて開閉
弁４９を開弁させる。同時にブレーキペダル２８
からプツシユロツド２７を介して弁ピストン２６
が前方へ押動され、先ず前部ポート３３が出口ポ
ート３８と遮断され、次いで中央ポート３４が入
口ポート３７との連通位置へ動かされる。この結
果、蓄圧器５０及び油圧ポンプ４８から入力油圧
室２３に作動油圧が供給され、そしてその油圧は
入口ポート３７、中央ポート３４、油路３６及び
後部ポート３５を通して出力油圧室２４に供給さ
れるので、その油圧を受けてブースタピストン２
１は前進し、これにより前、後部ピストン７₁，
７₂を、それらの戻しばね１２₁，１２₂を圧縮し
ながら前進せしめる。このとき、ブレーキ油圧回
路が２系統共正常であれば、各ピストンカツプ９
_１，９₂がリリーフポート３₁，３₂を通過してから
各ピストン７₁，７₂の前進に応じて各油圧室８₁，
８₂に油圧を発生させ、両ブレーキ油圧回路を同
時に作動することができる。

この制動過程において、中央ポート３４が入口
ポート３７との連通位置に到達する頃、弁ピスト
ン２６は反動ピストン４５を介して弾性ピストン
４３に当接する。そして、後部ピストン７₂の前
進に伴い後部油圧室８₂内の油圧が上昇すると、
受圧ピストン４４は、その油圧を後部ピストン７
_２の作動反力として受けて弾性ピストン４３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４５を介して弁ピストン２６へ、更にプツ
シユロツド２７を介してブレーキペダル２８へフ
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。この場合、特に
受圧ピストン４４はマスタシリンダＭの油圧室８
_２の油圧を直接感受するので、マスタシリンダＭ
の出力の大きさを作動初期から的確に感知するこ
とができる。

この制動時に、若し前部油圧室８₁側のブレー
キ油圧回路のみに漏油故障があれば、前部ピスト
ン７₁の前進によるも前部油圧室８₁には当然油圧
が発生しないので、前部ピストン７₁がシリンダ
孔１ａの前端壁に当接するまでのブースタピスト
ン２１の前進ストロークは無効ストロークとなる
が、その後のブースタピストン２１の前進によつ
て後部油圧室８₂には油圧を発生させることがで
きる。

また、これとは反対に後部油圧室８₂側のブレ
ーキ油圧回路のみに漏油故障があれば後部ピスト
ン７₂の前進によるも後部油圧室８₂には当然油圧
が発生しないので、間隔保持装置１４の支軸１７
が前部ピストン７₁の後端に当接するまでのブー
スタピストン２１の前進ストロークは無効ストロ
ークとなるが、その後のブースタピストン２１の
前進が支軸１７を介して前部ピストン７₁を前進
せしめ、前部油圧室８₁には油圧を発生させるこ
とができる。このとき、前部ピストン７₁の作動
反力は支軸１７を介して受圧ピストン４４に伝達
されるので、この力を前述と同様にブレーキペダ
ル２８へフイードバツクすることができる。

次に制動を解除すべくブレーキペダル２８を解
放すれば、先ず弁ピストン２６が戻しばね３２の
力をもつて後退して、前述の非作動状態と同様
に、中央ポート３４を入口ポート３７との遮断位
置に、また前部ポート３３を出口ポート３８との
連通位置に戻すので、出力油圧室２４の油圧は油
槽２に放出される。一方、開閉弁４９が開弁して
いる間は、入力油圧室２３に油圧が導入され続け
るので、この油圧が入力油圧室２３における後部
ピストン７₂とブースタピストン２１との受圧面
積差（S₂−S₁）に作用してブースタピストン２１
に後退力を付与する。その結果、ブースタピスト
ン２１はブレーキペダル２８の後退動作に追従
し、これに伴い前、後部ピストン７₁，７₂は戻し
ばね１２₁，１２₂の力をもつて後退する。そして
ブースタピストン２１が後退限に到達し、ブレー
キペダル２８が当初の非作動位置に戻れば、制御
スイツチ５２が開放されるので、開閉弁４９は閉
弁して油路４７を遮断する。

この間、両ピストン７₁，７₂の後退動に伴い油
圧室８₁，８₂に減圧を生じれば、ピストンカツプ
９₁，９₂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１ａ内面との間に隙間を生
じ、その結果、油溜２₁，２₂内の作動油がサプラ
イポート４₁，４₂、補給油室１０₁，１０₂および
透孔１１₁，１１₂を経て油圧室８₁，８₂にそれぞ
れ流入し、作動油の補給が行われ、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３
_１，３₂より油槽２に戻される。

次に第２図に示す本発明の第２実施例について
説明すると、ブースタピストン２１には入口ポー
ト３７のほかに、その後方で弁孔２５から出力油
圧室２４に至る連通ポート６０と、さらに後方で
出力油圧室２４から弁孔２５に至る出口ポート３
８が穿設され、弁ピストン２６には、該ピストン
２６の進・退に応じて入口ポート３７及び連通ポ
ート６０間の連通・遮断を行う環状連絡溝６１
と、該ピストン２６の進・退に応じて出口ポート
３８と遮断・連通される環状の後部ポート３５
と、この後部ポート３５を弁孔２５の前部油室３
９を介して補給油室１０₂に常時連通する油路３
６とが穿設される。間隔保持装置１４の支軸１７
は、前部ピストン７₁の後端に螺着され、前、後
部ピストン７₁，７₂の間隔が一定値に狭ばまつた
とき、後部ピストン７₂に摺合する受圧ピストン
４４に連接するようになつている。この支軸１７
は後端に膨大頭部１７ａを備えていて、可動座体
１５の後方移動を規制するようになつており、こ
の可動座体１５と前部ピストン７₁間に後部戻し
ばね１２₂が縮設される。尚、弁ピストン２６は
製作上の都合から前後に２分してあるが、そのよ
うにしなくともよい。その他の構成は前実施例と
同様であり、図中前実施例と対応する部分にはそ
れと同一の符号を付す。

而して、弁ピストン２６が後退位置にあれば、
入口ポート３７を遮断すると共に出口ポート３８
に後部ポート３５を連通させるので、入、出力油
圧室２３，２４間は遮断されると共に、出力油圧
室２４は出口ポート３８、後部ポート３５、油路
３６、前部油室３９、透孔４０及び補給油室１０
_２を介して油槽２に連通される。また弁ピストン
２６が前進位置へ移動されると、出口ポート３８
及び後部ポート３５間の連通を断ち、続いて連絡
溝６１により入口ポート３７及び連通ポート６０
間を連通させるので、出力油圧室２４及び油槽２
間は遮断されると共に入、出力油圧室２３，２４
間は入口ポート３７、連絡溝６１及び連通ポート
６０を介して連通される。

以上のように本発明によれば、ブースタピスト
ンをマスタシリンダのピストンと一体に連結する
と共に、そのマスタシリンダのピストンの後面を
倍力装置の入力油圧室に臨ませ、その入力油圧室
におけるブースタピストンの受圧面積を同室にお
けるマスタシリンダの前記ピストンの受圧面積よ
り大きくしたので、弁ピストンに対する後退操作
により、入、出力油圧室間を遮断すると共に出力
油圧室の油圧を油槽に解放した時には、入力油圧
室の油圧を有効に利用して、ブースタピストンと
それに一体に連結されるマスタシリンダのピスト
ンとに対し各々十分な後退力を与えることがで
き、これにより、マスタシリンダにおけるピスト
ンの戻しばねのセツト荷重を比較的弱く設定して
も、ブースタピストンのみならずマスタシリンダ
のピストンをも、それらピストンがシリンダより
受ける比較的大きな摺動抵抗に抗して各々素早く
後退動作させることができるから、それだけ弁ピ
ストンの後退操作に対するマスタシリンダの応答
性を高めることができ、また上記戻しばねのセツ
ト荷重を弱くした分だけ、弁ピストンの前進操作
に対するマスタシリンダの応答性も高められる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示すマスタシリ
ンダ及び倍力装置の組立体の縦断側面図、第２図
は第２実施例を示す同様縦断側面図である。 Ｍ……マスタシリンダ、Ｂ……倍力装置、Ｒ…
…反動機構、S₁……入力油圧室２３における後部
ピストン７₂の受圧面積、S₂……入力油圧室にお
けるブースタピストン２１の受圧面積、１……シ
リンダ本体、２……油槽、７₁，７₂……前、後部
ピストン、８₁，８₂……前、後部油圧室、２０…
…ブースタシリンダ、２１……ブースタピスト
ン、２３……入力油圧室、２４……出力油圧室、
２５……弁孔、２６……弁ピストン、２８……ブ
レーキペダル、３３……前部ポート、３４……中
央ポート、３５……後部ポート、３６……油路、
３７……入口ポート、３８……出口ポート、４８
……油圧源たる油圧ポンプ、５０……油圧源たる
蓄圧器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ マスタシリンダＭのシリンダ本体１後部に連
   設されたブースタシリンダ２０と；このブースタ
   シリンダ２０内に摺合されてその内部を油圧源４
   ８，５０に連なる前部の入力油圧室２３と、それ
   よりも受圧面積が大きい後部の出力油圧室２４と
   に区画するブースタピストン２１と；このブース
   タピストン２１に設けられた弁孔２５に摺合され
   て前記入、出力油圧室２３，２４間の連通及び遮
   断、並びに前記出力油圧室２４と油槽２間の遮断
   及び連通を行うように人為的に進退操作される弁
   ピストン２６と；を備えた油圧式倍力装置におい
   て、前記ブースタピストン２１をマスタシリンダ
   Ｍのピストン７₂と一体に連結すると共に、その
   マスタシリンダＭのピストン７₂の後面を前記入
   力油圧室２３に臨ませ、その入力油圧室２３にお
   けるブースタピストン２１の受圧面積S₂を同室２
   ３におけるマスタシリンダＭの前記ピストン７₂
   の受圧面積S₁よりも大きくしたことを特徴とす
   る、油圧式倍力装置。