JPH0569032B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は車両に用いられるブレーキ倍力装置に
関する。

「従来の技術」 一般にブレーキ倍力装置は、シエル内に摺動自
在に配設したパワーピストンと、このパワーピス
トン軸部のバルブボデイ内に収納した弁機構と、
上記パワーピストンの作動方向前方側に形成した
定圧室と後方側に形成した変圧室と、上記弁機構
を構成する弁プランジヤを作動させて流路を切換
えさせ、上記変圧室に圧力流体を供給してパワー
ピストンを前進させる入力軸とを備えている。

また上記弁機構は、上記バルブボデイに設けた
第１弁座と、上記弁プランジヤに設けた第２弁座
と、上記第１弁座と第２弁座とに着座する弁体と
を有し、さらに上記弁体と第１弁座とのシート部
と、弁体と第２弁座とのシート部との中間を上記
変圧室に連通させるとともに、それら両シート部
の一側を上記定圧室に、他側を圧力流体の供給
源、例えば大気にそれぞれ連通させている。

ところで、この種のブレーキ倍力装置を停車ブ
レーキ装置として、すなわち車両の停車等の一定
の状態を検出した際に、強制的に上記弁機構を切
換えさせて変圧室に大気圧を導入させ、これによ
りブレーキペダルを踏込んでいなくてもブレーキ
作用を行なえるようにした停車ブレーキ装置とし
て利用するためには、通常、ブレーキ倍力装置の
外部において上記入力軸にアクチユエータを連動
させ、このアクチユエータにより入力軸を踏込ん
だ状態に付勢するようにしていた。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、上記入力軸を踏込んだ状態とす
ると、上記変圧室内に導入される圧力は大気圧と
なるのでブレーキ倍力装置は全負荷出力となつて
しまい、ブレーキ倍力装置の耐久性に問題が生じ
たり、或いはこれを避けるためにブレーキ倍力装
置の耐久性を高めると、重量、コスト的に不利に
なる。

「問題点を解決するための手段」 本発明はそのような事情に鑑み、上記バルブボ
デイの中央部に第２弁体を摺動自在に設けて該第
２弁体の弁機構側に密封空間を、他側に圧力室を
形成し、上記密封空間側の上記第２弁体とバルブ
ボデイとの少なくとも一方に環状シール部材を設
けて、第２弁体がバルブボデイに圧接された際に
上記密封空間を環状シール部材よりも内周側の密
封空間と外周側の密封空間とに遮断可能とすると
ともに、上記内周側の密封空間を上記弁機構に、
外周側の密封空間を上記定圧室にそれぞれ連通さ
せ、 さらに、通常は第２弁体とバルブボデイとを離
隔させて上記内周側の密封空間と外周側の密封空
間とを連通させるとともに、上記シエルの外部
に、上記圧力室に圧力流体を供給して第２弁体を
バルブボデイに圧接させて内周側の密封空間と外
周側の密封空間との連通を遮断させる圧力流体の
供給装置を設けたものである。

「作用」 そのような構成においては、上記入力軸が踏込
まれてブレーキ作用が行なわれ、かつ車両が停車
した状態において上記開閉弁により定圧室と弁機
構とを連通する通路を遮断させれば、入力軸の踏
込み力が開放され、弁機構が切換わつて変圧室を
定圧室に連通させようとしても、上記通路が遮断
されているので変圧室内に導入された圧力流体が
その変圧室から排出されることがない。したがつ
て、入力軸の踏込み力が開放されても継続してブ
レーキ作用が行なわれることとなるので、上記ブ
レーキ倍力装置を停車ブレーキ装置として使用す
ることが可能となる。

そして本発明においては、上記変圧室内に密封
される圧力は、ブレーキペダルの踏力に応じた圧
力となるので、全負荷出力となる従来装置に比較
してブレーキ倍力装置の耐久性に余裕を得ること
ができ、また坂道等によりブレーキ力が不足して
僅かに車両が動きだした際には、さらに入力軸を
踏込んで変圧室内の圧力を上昇させることによ
り、ブレーキ力を増大させることができる。

また、密封空間を内周側の密封空間と外周側の
密封空間とに区画し、バルブボデイの中央部側と
なる内周側の密封空間をバルブボデイの軸部に設
けられる弁機構に連通させ、外周側の密封空間を
定圧室に連通させているので、弁機構と定圧室と
を連通する通路を無理なく合理的に形成すること
ができ、しかも環状シール部材部分の流路面積を
大きくできるので、大きな流路面積を有する通路
を確保することが容易となる。

「実施例」 以下図示実施例について本発明を説明すると、
第１図において、ブレーキ倍力装置のシエル１内
にパワーピストン２を摺動自在に設けるととも
に、このパワーピストン２の背面にダイアフラム
３を張設し、上記パワーピストン２およびダイア
フラム３によつて上記シエル１内を前方の定圧室
４と後方の変圧室５とに区画している。そして上
記パワーピストン２の軸部に一体にバルブボデイ
６を設け、このバルブボデイ６内に流路を切換え
る弁機構７を収納している。

上記弁機構７はバルブボデイ６に形成した第１
弁座１０、弁プランジヤ１１に形成し第２弁座１
２および両弁座１０，１２にパワーピストン２の
後方側すなわち第１図の右方からばね１３の弾撥
力によつて着座する弁体１４を備えている。そし
て、上記第１弁座１０と弁体１４とのシート部よ
り外側を後に詳述する通路１５を介して上記定圧
室４に連通させ、さらにその定圧室４をシエル１
に設けた負圧導入管１６を介して図示しないエン
ジンのインテークマニホールド等の負圧源に連通
させている。

他方、上記第１弁座１０と弁体１４、および第
２弁座１２と弁体１４との各シート部の中間部は
バルブボデイ６に形成した通路１７を介して変圧
室５に連通させ、さらに上記第２弁座１２と弁体
１４とのシート部より内側はフイルタ１８を介し
て大気に連通させている。なお、上記変圧室５
は、上記バルブボデイ６を摺動自在に貫通させた
シール部材１９によつて外部との気密を保つてい
る。

上記弁機構７を構成する弁プランジヤ１１は図
示しないブレーキペダルに連動させた入力軸２５
に連結し、また弁プランジヤ１１の先端面は出力
軸２６の基部に形成した凹陥部内に収納したリア
クシヨンデイク２７に対向させている。そして、
上記出力軸２６はシール部材２８を貫通してシエ
ル１の外部に突出させるとともに図示しないマス
ターシリンダのピストンに連動させている。

上記パワーピストン２やバルブボデイ６等は、
通常は、リターンスプリング２９によつて図示非
作動位置に保持するようにし、この非作動状態で
は、上記弁プランジヤ１１がバルブボデイ６から
抜出るのを防止するキー部材３０はシエル１の内
面に当接してバルブボデイ６に対する弁プランジ
ヤ１１の自由な右行を規制し、次に入力軸２５お
よび弁プランジヤ１１が作動された際に直ちに上
記弁機構７による流体回路の切換え動作が得られ
るようにしている。

以上の構成は基本的に従来周知の負圧式ブレー
キ倍力装置と異なるところはなく、図示しないブ
レーキペダルが踏み込まれて入力軸２５および弁
プランジヤ１１が左行された際には、弁体１４が
バルブボデイ６の第１弁座１０に着座して上記変
圧室５と定圧室４間の連通を遮断するとともに、
弁体１４が弁プランジヤ１１の第２弁座１２から
離座して大気と変圧室５とを連通させるので、こ
れにより大気が上記変圧室５内に供給される。そ
してパワーピストン２前後に圧力差が発生してパ
ワーピストン２がリターンスプリング２９の弾撥
力に抗して前進されると、ブレーキ作用が行なわ
れる。

このブレーキ作動状態からブレーキペダルの踏
力を解放すれば、弁プランジヤ１１の第２弁座１
２が弁体１４に着座して変圧室５と大気との連通
を遮断するとともに、弁体１４が第１弁座１０か
ら離座して変圧室５と定圧室４に連通させるの
で、パワーピストン２はリターンスプリング２９
によつて元の非作動位置に復帰されるようにな
る。

そして上記パワーピストン２の後退によつてキ
ー部材３０がシエル１の内面に当接するとこれに
連動する弁プランジヤ１１の後退は停止するが、
パワーピストン２およびバルブボデイ６の後退は
継続し、そのバルブボデイ６の後退によつてバル
ブボデイ６の第１弁座１０が弁体１４に近接して
両者の間隙がほぼ零となるとバルブボデイ６がキ
ー部材３０に当接して停止する。したがつて、次
に再び入力軸２５が前進された際には直ちに弁機
構７の流路が切換えられることとなる。

然して本実施例においては、上記バルブボデイ
６を、段付筒状本体６ａと、この段付筒状本体６
ａの左端大径部内に嵌合した中間プレート６ｂ
と、さらに上記段付筒状本体６ａの左端面に取付
けた固定プレート６ｃとから構成し、かつ段付筒
状本体６ａの大径部内に上記プレート６ｂ，６ｃ
によつて空間を形成し、この空間内に上記弁機構
７と定圧室４とを連通する通路１５を開閉する開
閉弁３５を設けている。

上記開閉弁３５を構成する弁体３６は全体とし
て円板状に形成してあり、その内周に形成した筒
状部３６ａをバルブボデイ６の軸部に形成した筒
状部６ｄの外周に気密を保つて摺動自在に嵌合す
るとともに、外周に形成した筒状部３６ｂを上記
中間プレート６ｂの外周部に気密を保つて摺動自
在に嵌合している。そして上記弁プランジヤ１１
は、上記バルブボデイ６の軸部に形成した筒状部
６ｄ内に摺動自在に貫通させている。

上記弁体３６の右側にはこの弁体３６とバルブ
ボデイ６および中間プレート６ｂとによつて密封
空間３７を区画形成してあり、また上記弁体３６
の右端面にその軸部を中心として環状シール部材
３８を取付けている。この環状シール部材３８は
弁体３６が右方に付勢された際にバルブボデイ６
の内壁端面６ｅに弾接し、上記密封空間３７を環
状シール部材３８の内周側の密封空間３７ａと外
周側の密封空間３７ｂとに区画遮断するようにな
る。

そして上記内周側の密封空間３７ａは通路１５
ａを介して前述した第１弁座１０と弁体１４との
シート部より外側の空間に連通させ、外周側の密
封空間３７ｂは通路１５ｂを介して前記定圧室４
内に連通させている。したがつて、前述の通路１
５は、通路１５ａ、内周側の密封空間３７ａ、外
周側の密封空間３７ｂおよび通路１５ｂから構成
されて上記弁機構７と定圧室４とを連通するよう
になり、かつ上記環状シール部材３８がバルブボ
デイ６の内壁端面６ｅに弾接された際にはその環
状シール部材３８によつて遮断されることとな
る。

なお、上記弁体３６は密封空間３７ａ内に収納
したばね３９によつて左方に付勢されており、通
常は上記環状シール部材３８をバルブボデイ６の
内壁端面６ｅから隔離して上記通路１５を開いて
いる。

さらに本実施例では、ブレーキ倍力装置のサー
ボ比を変更できるように、上記弁体３６の左側の
形成した空間内に円板状の補助ピストン４０を配
設している。この補助ピストン４０は、上記弁プ
ランジヤ１１形成した段部とその弁プランジヤ１
１に取付けたスナツプリング４１とによつて弁プ
ランジヤ１１に取付けてあり、さらにこの補助ピ
ストン４０とバルブボデイ６との間にダイアフラ
ム４２を張設している。

上記ダイアフラム４２はその中間部を上記補助
ピストン４０の外周部に、両端部をバルブボデイ
６にそれぞれ連結してあり、これによつて上記弁
体３６より左方の空間を３つの圧力室４４，４
５，４６に区画形成している。このとき、後の作
動説明で詳述するように、補助ピストン４０の前
方かつ外側の圧力室４５内に導入される圧力は他
の圧力室４４，４６内の圧力より小さくなること
がないようにしてあり、そのために上記ダイアフ
ラム４２の折返し部はそれぞれ各圧力室４４，４
６側へ突出するように形成している。

上記補助ピストン４０の後方側で弁体３６との
間に位置する圧力室４４は、バルブボデイ６に形
成した通路４７、定圧室４内に螺旋状に配設して
バルブボデイ６に接続した可撓性を有する導管４
８、およびシエル１の外部においてその導管４８
に接続した導管４９を介して上記圧力室４４に圧
力流体を供給する供給装置５０の流路切換機構５
１に接続している。同様に、補助ピストン４０の
前方かつ外側に位置する圧力室４５もバルブボデ
イ６に形成した通路５２、定圧室４内に螺旋状に
配設した可撓性を有する導管５３、およびシエル
１外部の導管５４を介して上記流路切換機構５１
に接続し、さらに補助ピスト４０の前方かつ内側
に位置する圧力室４６も、通路５５、導管５６，
５７を介して上記流路切換機構５１に接続してい
る。

上記流路切換機構５１は導管６０を介して上記
定圧室４が連通する図示しない負圧源に連通させ
るとともに、導管６１を介して上記変圧室５内に
連通させてあり、さらに大気圧を導入するための
大気ポート６２を設けている。また、上記供給装
置５０はマイクロコンピユータを含む制御装置６
３を備えており、この制御装置６３は、車両の積
載状態を検出する車重センサ６４からの検出信号
や停車ブレーキ装置６５からの信号に応じて上記
流路切換機構５１の流路を切換え、後方側の圧力
室４４に大気圧、又は負圧を切換え導入し、前方
側の圧力室４５，４６にはそれぞれ大気圧、変圧
室５内の圧力、又は負圧を切換え導入することが
できるようにしている（第２図参照）。

なお上記停車ブレーキ装置６５は上記開閉弁３
５の他に、車速センサ６６、ブレーキランプスイ
ツチ６７、アクセルスイツチ６８、停車ブレーキ
解除スイツチ６９、パーキングブレーキスイツチ
７０、および運転席側のドアスイツチ７１を備え
ており、また上記車重センサ６４としては、車体
と車輪との間のサスペンシヨンストロークから積
載量を検出するものや、座席に設けた荷重スイツ
チから積載量を検出するもの等、適宜の構成のも
のが使用できる。

以上の構成を有するブレーキ倍力装置におい
て、これを停車ブレーキ装置として使用する場合
には、まず手動による停車ブレーキ解除スイツチ
６９を操作して停車ブレーキ装置として使用可能
な状態とする。そしてこの状態において、制御装
置６３が車両の停止状態を車速センサ６６で検出
し、かつブレーキペダルが所定時間継続して踏込
まれたことをブレーキランプスイツチ６７の連続
した操作によつて検出すると、流路切換機構５１
の流路を切換えさせ、流路切換機構５１の大気に
開放されたポート６２から導管４９，４８、およ
び通路４７を介して補助ピストン４０の後方側の
圧力４４内に大気圧を導入させる（第２図参照）。

すると、開閉弁３５の弁体３６がばね３９に抗
して右行され、その弁体３６に設けた環状シール
部材３８がバルブボデイ６の内壁端面６ｅに弾接
して通路１５を遮断するようになる。この状態と
なれば、入力軸２５に加えられた踏力が解除され
て弁機構７の流路が切換わり、通路１５と１７間
が連通されても変圧室５が定圧室４内に連通する
ことがないので、その変圧室５内には大気圧が導
入されたままとなり、したがつて入力軸２５の踏
込みが解除されてもブレーキ作用を継続すること
ができる。

またこの状態において、坂道等によりブレーキ
力が不足して僅かに車両が動きだした際には、さ
らに入力軸２５を踏込んで変圧室５内の圧力を上
昇させればよい。この際には、上記制御装置６３
は車速センサ６６で車両が動いたことを検出する
が、停車ブレーキ状態を解除、すなわち開閉弁３
５を開くことがないようになつている。

そしてこの停車ブレーキ装置６５には、これに
よる車両の停止時にその状態のまま運転者が運転
席を離れることがないようにパーキングブレーキ
スイツチ７０と運転席側のドアスイツチ７１とを
設けてあり、パーキングブレーキを引かずにドア
を開けた場合には制御装置６３によつて警報器７
２を作動させることができるようにしている。

他方、制御装置６３がアクセルペダルの踏込み
を検出するアクセルスイツチ６８又は手動による
停車ブレーキ解除スイツチ６９が操作されたこと
を検出した際には、その制御装置６３が圧力室４
４内に導入していた大気圧を排出させるので、上
記弁体３６がばね３９によつて元の位置に復帰さ
れ、これにより通路１５が開かれる。するとこれ
により変圧室５が定圧室４に連通して変圧室５内
に導入されていた圧力流体が定圧室４内に排出さ
れるので、ブレーキ倍力装置によるブレーキ作用
が解放される。

なお、上記停車ブレーキ装置を作動させるため
には端に圧力室４４内に大気圧を導入すればよい
が、本実施例では上記ダイアフラム４２の折返し
部の反転を防止するために圧力室４５，４６内に
も大気圧を導入するようしている。

次に、通常のブレーキ倍力装置の作動時には、
補助ピストン４０の後方側の圧力室４４には常に
負圧を導入して弁体３６が通路１５を遮断するこ
とがないようにしてあり、かつ車両の積載量が大
である場合には、上記制御装置６３はその状態を
車重センサ６４で検出して流路切換機構５１の流
路を切換えさせ、補助ピストン４０の前方側の２
つの圧力室４５，４６のそれぞれに負圧を導入さ
せるようになる。

この状態においては、全ての圧力室４４，４
５，４６内に負圧が導入されて補助ピストン４０
の前後に圧力差が生じないので、運転者には補助
ピストン４０を有しないものと同様に本来的に定
められた大きなサーボ比で反力が伝達されるよう
になる。

次に、車両の積載量が中程度となると、上記供
給装置５０はその状態を上記車重センサ６４で検
出し、補助ピストン４０の前方かつ外側の圧力室
４５のみを変圧室５に連通させる。この状態とな
ると、補助ピストン４０は圧力室４５に導入され
た圧力により後退方向への付勢力を受け、入力軸
２５をその前進方向と逆向きに付勢するので、運
転者には一定の出力を得るのに相対的に重い踏力
が要求されるようになり、これによりサーボ比が
中となる。

さらに、車両の積載量が小となると、上記供給
装置５０は補助ピストン４０の前方側の２つの圧
力室４５，４６をそれぞれ変圧室５内に連通させ
る。したがつて、補助ピスト４０は圧力室４５お
よび４６に導入された圧力により車両の積載量が
中程度の場合よりも強い力で後退方向へ付勢され
るので、運転者には一定の出力を得るのにさらに
重い踏力が要求されるようになり、これによりサ
ーボ比は小となる。

なお、上記実施例ではブレーキ倍力装置のサー
ボ比を変更するために補助ピストン４０を設けて
いるが、これを省略してもよいことは勿論であ
る。また開閉弁３５としても図示実施例のものに
限定されるものではなく、通路１５を開閉できる
ものであるば如何なる構成のものであつてもよ
い。

「発明の効果」 以上のように、本発明は、定圧室と弁機構とを
連通する通路を開閉弁で遮断できるようにしてい
るので、その通路の遮断状態では入力軸の踏込み
力が開放されても変圧室内に導入された圧力流体
の排出を阻止してブレーキ作用を継続して行なう
ことが可能となり、しかも変圧室内に密封される
圧力はブレーキペダルの踏力に応じた圧力となる
ので、全負荷出力となる従来装置に比較してブレ
ーキ倍力装置の耐久性に余裕を得ることができ、
さらには弁機構と定圧室とを連通する通路を無理
なく合理的に、しかも大きな流路面積を容易に確
保することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す系統的断面
図、第２図は第１図に示すブレーキ倍力装置にお
いてサーボ比を変化させる条件を示す図である。 １……シエル、２……パワーピストン、４……
定圧室、５……変圧室、６……バルブボデイ、６
ｅ……内壁端面、７……弁機構、１０……第１弁
座、１１……弁プランジヤ、１２……第２弁座、
１４……弁体、１５，１５ａ，１５ｂ……通路、
２５……入力軸、３５……開閉弁、３６……弁
体、３７，３７ａ，３７ｂ……密封空間、３８…
…環状シール部材、４４……圧力室、５０……供
給装置、５１……流路切換機構、６４……停車ブ
レーキ装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シエル内に摺動自在に配設したパワーピスト
   ンと、このパワーピストン軸部のバルブボデイ内
   に収納した弁機構と、上記パワーピストンの作動
   方向前方側に形成した定圧室と後方側に形成した
   変圧室と、上記弁機構を構成する弁プランジヤを
   作動させて流路を切換えさせ、上記変圧室に圧力
   流体を供給してパワーピストンを前進させる入力
   軸とを備え、 上記弁機構は、上記バルブボデイに設けた第１
   弁座と、上記弁プランジヤに設けた第２弁座と、
   上記第１弁座と第２弁座とに着座する第１弁体と
   を有し、さらに上記第１弁体と第１弁座とのシー
   ト部と、第１弁体と第２弁座とのシート部との中
   間を上記変圧室に連通させるとともに、それら両
   シート部の一側を上記定圧室に、他側を圧力流体
   の供給源にそれぞれ連通させたブレーキ倍力装置
   において、 上記バルブボデイの中央部に第２弁体を摺動自
   在に設けて該第２弁体の弁機構側に密封空間を、
   他側に圧力室を形成し、上記密封空間側の上記第
   ２弁体とバルブボデイとの少なくとも一方に環状
   シール部材を設けて、第２弁体がバルブボデイに
   圧接された際に上記密封空間を環状シール部材よ
   りも内周側の密封空間と外周側の密封空間とに遮
   断可能とするとともに、上記内周側の密封空間を
   上記弁機構に、外周側の密封空間を上記定圧室に
   それぞれ連通させ、 さらに、通常は第２弁体とバルブボデイとを離
   隔させて上記内周側の密封空間と外周側の密封空
   間とを連通させるとともに、上記シエルの外部
   に、上記圧力室に圧力流体を供給して第２弁体を
   バルブボデイに圧接させて内周側の密封空間と外
   周側の密封空間との連通を遮断させる圧力流体の
   供給装置を設けたことを特徴とするブレーキ倍力
   装置。