JPH0717388A

JPH0717388A - ブレーキ用液圧倍力装置

Info

Publication number: JPH0717388A
Application number: JP5129701A
Authority: JP
Inventors: Takao Maki; 孝雄牧
Original assignee: Akebono Research and Development Centre Ltd
Current assignee: Akebono Research and Development Centre Ltd
Priority date: 1993-05-31
Filing date: 1993-05-31
Publication date: 1995-01-20

Abstract

(57)【要約】【目的】迅速な動作を可能とするとともに装置全体を小
型化したブレーキ用液圧倍力装置を提供すること。【構成】ケーシング１内に小径シリンダ２と、小径シリ
ンダ２に連通した大径シリンダ３を設け、小径シリンダ
２にマスタシリンダ６を起動させるための入力ピストン
４をスライド自在に内嵌するとともに、大径シリンダ３
にパワーピストン５をスライド自在に内嵌してパワーピ
ストン５とマスタシリンダ６を連動せしめ、パワーピス
トン５内に第１シリンダ７を形成して第１シリンダ７内
に入力ピストン４を内嵌し、第１シリンダ７を第１液圧
室４５とし、ケーシング１に第１液圧室４５と連通する
第１制御弁９を接続し、パワーピストン５の小径シリン
ダ２側の面と大径シリンダ３との間を第２液圧室４８と
し、ケーシング１に第２液圧室４８と連通する第２制御
弁１０を接続した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両に用いられるブレー
キの液圧倍力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両のブレーキはブレーキペダ
ルの踏力とそのストロークとに図９に示すような関係が
ある。図から明らかなように、あるストロークに達する
とブレーキペダルの踏力を増してもその動きに限界が生
ずる。しかしこのことは必ずしも理想的な特性とはいえ
ず、この特性を改善するものとして種々の機構が提案さ
れている。

【０００３】例えば、図１０に示すものはブレーキペダ
ルの踏力とそのストロークに任意の特性が得られるとと
もに、液圧倍力機能をもたせたものである。この従来例
の機構的な特徴は、ケーシング１内に小径シリンダ３０
と、この小径シリンダ３０に連通した大径シリンダ３１
とを設け、前記小径シリンダ３０にブレーキ機構部を起
動させるための入力ピストン３２をスライド自在に内嵌
するとともに、前記大径シリンダ３１にパワーピストン
３３をスライド自在に内嵌したことにあり、このパワー
ピストン３３でブレーキマスタシリンダ等のブレーキ機
構部を作動させるようになっている。

【０００４】前記大径シリンダ３１は途中に隔壁３４が
あり、前記パワーピストン３３に形成した中径部３５に
外嵌するようになっている。また、前記パワーピストン
３３には突部３３ａが周設してあり、この突部３３ａが
大径シリンダ３１に内嵌している。

【０００５】そして、前記隔壁３４とパワーピストン３
３の突部３３ａとの間には液圧室３６が形成され、ここ
に液圧源１１からの液圧が弁３８ａを介して印加される
ようになっている。また、その減圧は弁３８ｂにて行わ
れる。

【０００６】なお、前記突部３３ａからブレーキ機構部
方向には液圧室３９が形成されている。したがって、前
記パワーピストン３３の移動方向には液圧室３６と液圧
室３９が設けらている。

【０００７】前記パワーピストン３３には前記入力ピス
トン３２に外嵌するシリンダ３７が設けられている。こ
れにより前記入力ピストン３２はシリンダ３７と小径シ
リンダ３０とに夫々内嵌して作動するようになってい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来のものに
おいては、液圧室３６及び液圧室３９が前記パワーピス
トン３３の移動方向に長く設けられているため、前記パ
ワーピストン３３のストロークをこれら液圧室３６，３
９の両方のストロークを含むものとせざるを得ない。す
なわち、ブレーキ制御中において、パワーピストン３３
は基準位置（静止状態）から、液圧室３６側と液圧室３
９側との２方向に移動しなければならない。

【０００９】このためパワーピストンのストロークが長
くなり高速動作に適さないという問題がある。また、パ
ワーピストンのストロークが長い分、装置全体が大型化
してしまい製造コストが増すとともに、大きな装置を収
納するスペースを車両に用意しなければならないという
問題が生ずる。

【００１０】本発明は前記事項に鑑みてなされたもの
で、パワーピストンのストロークを短縮して迅速な動作
を可能とするとともに装置全体を小型化したブレーキ用
液圧倍力装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、ケーシング１
内に小径シリンダ２と、この小径シリンダ２に連通した
大径シリンダ３とを設け、前記小径シリンダ２にマスタ
シリンダ６を起動させるための入力ピストン４をスライ
ド自在に内嵌するとともに、前記大径シリンダ３にパワ
ーピストン５をスライド自在に内嵌してこのパワーピス
トン５と前記マスタシリンダ６を連動せしめ、前記パワ
ーピストン５内に第１シリンダ７を形成してこの第１シ
リンダ７内に入力ピストン４を内嵌し、前記第１シリン
ダ７を第１液圧室４５とし、前記ケーシング１に前記第
１液圧室４５と連通する第１制御弁９を接続し、前記パ
ワーピストン５の小径シリンダ２側の面と大径シリンダ
３との間を第２液圧室４８とし、前記ケーシング１に前
記第２液圧室４８と連通する第２制御弁１０を接続して
ブレーキ用液圧倍力装置とした。

【００１２】また本発明は、ケーシング１内に小径シリ
ンダ２と、この小径シリンダ２に連通した大径シリンダ
３とを設け、前記小径シリンダ２にマスタシリンダ６を
起動させるための入力ピストン４をスライド自在に内嵌
するとともに、前記大径シリンダ３にパワーピストン５
をスライド自在に内嵌してこのパワーピストン５とマス
タシリンダ６を連動せしめ、前記パワーピストン５内に
第１シリンダ７を形成してこの第１シリンダ７内に入力
ピストン４を内嵌し、前記入力ピストン４に大径部２３
と小径部２４とを形成して、この小径部２４と前記小径
シリンダ２との間を第３液圧室１５とし、前記ケーシン
グ１に前記第３液圧室１５と連通する第１制御弁９を接
続し、前記パワーピストン５の小径シリンダ２側の面と
大径シリンダ３との間を第４液圧室１６とし、前記ケー
シング１に前記第４液圧室１６と連通する第２制御弁１
０を接続してブレーキ用液圧倍力装置とした。

【００１３】前記入力ピストン４に、前記パワーピスト
ン５へ当接可能で出没自在の可動ピストン１７を設け、
前記パワーピストン５と入力ピストン４との最大ストロ
ークの中途で前記入力ピストン４がパワーピストン５に
当接するように構成してもよい。

【００１４】前記パワーピストン５に、パワーピストン
５のマスタシリンダ６側の面と大径シリンダ３とで形成
される空間と、パワーシリンダ５内の第１シリンダ７と
を連通する連通孔７ａを形成してもよい。

【００１５】

【作用】入力ピストンに作用する液圧室をパワーピスト
ン内に収めたため、パワーピストンは基準位置から１方
向のみに移動を行えばよい。このため、パワーピストン
に基準位置から２方向（両方向）のストローク与える必
要がなくなり、パワーピストンのストロークを短縮する
ことができる。

【００１６】以上のことから、ブレーキ用液圧倍力装置
が迅速な動作を行うことができる。また、装置の小型化
にも適している。

【００１７】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。＜実施例１＞実施例１を図１ないし図３により説明す
る。

【００１８】ケーシング１内には小径シリンダ２と、こ
の小径シリンダ２に一端側を連通した大径シリンダ３と
が設けられている。また、この大径シリンダ３の他端側
にはブレーキ機構部としてのマスタシリンダ６が連設し
ている。このマスタシリンダ６内には、軸方向に摺動可
能なマスタピストン６１が設けられている。

【００１９】前記小径シリンダ２には入力ピストン４が
内嵌されている。この入力ピストン４はマスタピストン
６１を起動させるためのものであり、ブレーキペダル２
１に連動して作動するようになっている。この入力ピス
トン４にはその周囲にパッキン４ａが設けられている。
また、その中心には連通孔４０が設けられており、その
一端は入力ピストン４の先端に、また他端は側面に開口
している。また、この開口部分に対応する小径シリンダ
２にはクリアランス４１が設けられており、このクリア
ランス部分が液圧室となっている。さらに、ケーシング
１には前記入力ピストン４との間との気密性をもたせる
ためのパッキン７０，７１が設けられている。

【００２０】ブレーキペダル２１と入力ピストン４との
間にはストロークセンサ２１ａが設けられており、入力
ピストン４のストロークを電気信号として出力すること
ができるようになっている。このストロークセンサ２１
ａからの信号は、制御部１２に入力される。なお、この
制御部１２は、例えば８ビットの処理機能をもつマイク
ロコンピュータで構成されている。

【００２１】一方、前記大径シリンダ３にはパワーピス
トン５がスライド自在に内嵌されている。このパワーピ
ストン５の後端（図中左端）は前記マスタピストン６１
に当接させてあり、パワーピストン５の力で前記マスタ
ピストン６１を動作させることができるようになってい
る。

【００２２】前記パワーピストン５の中心部には第１シ
リンダ７が形成されている。そして、この第１シリンダ
７内には前記入力ピストン４の先端が内嵌されている。
これにより前記第１シリンダ７内に第１液圧室４５が形
成されている。また、この第１液圧室４５は前記クリア
ランス４１と連通している。前記パワーピストン５はコ
イルスプリング５３によって前記入力ピストン４側に付
勢されている。

【００２３】前記ケーシング１には前記クリアランス４
１に連通する第１連通口５５が設けられており、この第
１連通口５５には第１制御弁としての第１電磁弁９が接
続されている。これにより前記第１液圧室４５と第１電
磁弁９とが接続されている。

【００２４】一方、前記パワーピストン５の入力ピスト
ン４側に臨む面と大径シリンダ３との間には第２液圧室
４８が形成されており、この第２液圧室４８はケーシン
グ１に形成された第２連通口５６を介して第２制御弁と
しての第２電磁弁１０に接続されている。

【００２５】前記第１及び第２の電磁弁９，１０は、そ
れぞれ加圧及び減圧の双方を可能な圧力サーボ弁が用い
られている。そして、前記第１及び第２の電磁弁９，１
０には、夫々液圧源１１が接続されている。また、前記
第１及び第２の電磁弁９，１０は制御部１２からの指令
によって開閉制御されるようになっている。

【００２６】次に、本実施例１の動作を説明する。図１
はブレーキペダル２１が踏み込まれていない状態を表
す。この際、第２液圧室４８の圧力Ｐ₂ は低下している
ため、パワーピストン５はスプリング５３の付勢力によ
って大径シリンダ３内で小径シリンダ２方向に静止して
いる。したがって、マスタピストン６１も作動せず、ホ
イールシリンダ（図示せず）側へは圧液は供給されてい
ない。

【００２７】図２に示すように、運転者によってブレー
キペダル２１が踏まれると、前記ストロークセンサ２１
ａから前記入力ピストン４の移動量に応じた信号が制御
部１２に出力される。制御部１２は、予め制御部１２に
設定されたペダル踏力−ストローク線図に合致するよう
前記第１の電磁弁９を開閉制御する。これにより第１液
圧室４５の圧力Ｐ₁ が制御される。

【００２８】これと同時にペダルストロークに合ったブ
レーキ液圧を得るために前記第２の電磁弁１０が開閉制
御され、第２液圧室４８の圧力Ｐ₂ が制御される。ここ
で、前記パワーピストン５への押圧力は、第１液圧室４
５の圧力Ｐ₁ と第２液圧室４８の圧力Ｐ₂ との合算とな
る。すなわち、パワーピストン５の押圧力は、第１液圧
室４５の圧力Ｐ₁ に第１シリンダ７の面積Ｓ₁ を乗じた
値と、第２液圧室４８の圧力Ｐ₂ にパワーピストン５全
体の断面積Ｓ₂ から前記面積Ｓ₁ を減算した面積を乗じ
た値とを加算した値となる（Ｐ₁×Ｓ₁＋Ｐ₂（Ｓ₂−
Ｓ₁））。

【００２９】このパワーピストン５への押圧力は、スプ
リング５３に抗してパワーピストン５を図中左方へ移動
させ、前記パワーピストン５の移動に伴いマスタピスト
ン６１も移動する。そして、マスタピストン６１の移動
により図示しないホイールシリンダへ圧液が供給され、
ブレーキ制動がなされる。

【００３０】なお、パワーピストン５が移動すると、第
１液圧室４１の容積も変化して、第１液圧室４１の圧力
Ｐ₁ も増減するので、第１の電磁弁９は常に運転者の踏
力に応じた反発力が入力ピストン４にかかるように、第
１液圧室４１への圧液の供給・排出制御を行う。

【００３１】液圧源１１が失陥した場合は、図３に示す
ように、入力ピストン４が直接パワーピストン５を図中
左方へ押圧する。そして、パワーピストン５は入力ピス
トン４と共に移動してマスタピストン６１を押圧し、ブ
レーキ制動がなされる。

【００３２】この実施例によれば、入力ピストン４に作
用する液圧室を、パワーピストン５内に形成した。この
ため、装置の全長を短縮することが可能となった。＜実施例２＞次に、実施例２を図４ないし図８に基づい
て説明する。

【００３３】なお、前記した実施例１と同様な部分には
同一符号を付してその説明を省略する。この実施例は、
図４に示すように前記パワーピストン５内に第１シリン
ダ７を形成するとともに、この第１シリンダ７と大径シ
リンダ３内とを連通する連通孔７ａが設けられている。

【００３４】また、前記入力ピストン４には大径部２３
と小径部２４とが形成されており、この小径部２４と前
記小径シリンダ２との間に形成される空間を第３液圧室
１５としてある。さらにパワーピストン５の小径シリン
ダ側の面と大径シリンダ３との間を第４液圧室１６とし
てある。

【００３５】前記ケーシング１には前記第３液圧室１５
に連通する第１連通口５５が設けられており、この第１
連通口５５には第１電磁弁９が接続されている。また、
前記第４液圧室１６は、ケーシング１に形成された第２
連通口５６を介して第２電磁弁１０に接続されている。

【００３６】前記入力ピストン４には、前記パワーピス
トン５へ当接可能で出没自在の可動ピストン１７が設け
られている。この可動ピストン１７は、図７及び図８に
示すように、前記入力ピストン４に直交して入力ピスト
ンに形成された２箇所の凹部４ｂ内にそれぞれ装填され
ている。そして、可動ピストン１７は入力ピストン４の
側面に出没自在となっている。この可動ピストン１７に
はパッキン１７ａが設けられるとともに、コイルスプリ
ング１７ｂで突出方向に付勢されている。また、可動ピ
ストン１７を収容する前記凹部４ｂは、入力ピストン４
に形成された通路５２及びパワーピストン５の連通孔７
ａを介して大径シリンダ３側に連通している。なお、前
記第４液圧室１６と通路５２とは、パッキン１７ａによ
って液密性が保たれている。

【００３７】実施例２の動作を説明する。図４はブレー
キペダル２１が踏み込まれていない状態を表す。この
際、第４液圧室１６の圧力Ｐ₄ は低下しているため、パ
ワーピストン５はスプリング５３の付勢力によって、大
径シリンダ３の右端（小径シリンダ２側）に当接してい
る。したがって、マスタピストン６も作動せず、ホイー
ルシリンダへは圧液は供給されていない。

【００３８】図５に示すように、運転者によってブレー
キペダル２１が踏まれると、前記ストロークセンサ２１
ａから前記入力ピストン４の移動量に応じた信号が制御
部１２に出力される。制御部１２は、予め制御部１２の
メモリに設定されたペダル踏力−ストローク線図に合致
するように前記第１の電磁弁９を制御する。これによ
り、第３液圧室１５の圧力Ｐ₃ が制御され、圧力Ｐ₃ は
入力ピストン４の小径部２３と大径部２４との境に形成
される段付部２５に作用し、入力ピストン４を介してブ
レーキペダル２１に反発力を付与する。

【００３９】これと同時にペダルストロークに合ったブ
レーキ液圧を得るために、前記第２の電磁弁１０が開閉
制御され、第４液圧室１６の圧力Ｐ₄ が制御される。そ
して、パワーピストン５が第４液圧室１６の圧力Ｐ₄ の
上昇によって、マスタシリンダ６方向へ移動する。マス
タピストン６１は、前記パワーピストン５に押圧されて
移動し、ホイールシリンダへ圧液が供給されてブレーキ
制動がなされる。

【００４０】この際、可動ピストン１７は、第４液圧室
１６の圧力Ｐ₄ によって押圧されて凹部４ｂ内に完全に
収まり、入力ピストン４の側面からは突出しない（図８
参照）。したがって、入力ピストン４のストロークは充
分に確保される。

【００４１】なお、前記パワーピストン５への押圧力
は、前述の実施例１とは異なり、第４液圧室１６の圧力
Ｐ₄ のみから作用する押圧力となる。液圧源１１が失陥
した場合は、図６に示すように、入力ピストン４が直接
パワーピストン５を押圧する。すなわち、液圧源１１の
失陥時には、制御部１２を介した第２の電磁弁１０から
第４液圧室１６への液圧の供給がなされないため、可動
ピストン１７は入力ピストン４の側面から突出したまま
の状態となる（図７参照）。そして、ブレーキペダル２
１が踏まれて入力ピストン４が移動すると、可動ピスト
ン１７がパワーピストン５の段付部に当接し、パワーピ
ストン５をマスタシリンダ６１方向へ押圧して、ブレー
キ制動がなされる。

【００４２】このように実施例２によれば、液圧源失陥
の場合には、可動ピストン１７が突出したままの状態と
なるため、前記パワーピストン５と入力ピストン４との
最大ストロークの中途で前記可動ピストン１７がパワー
ピストン５に当接することとなる。すなわち、図４に示
す（Ｌ₁−Ｌ₂）の長さ分の入力ピストン４のロスストロ
ークをなくすことができる。したがって、液圧源失陥の
際も、ブレーキの応答性を良好に保つことができる。

【００４３】また、この実施例では、入力ピストン４に
作用する液圧室を小径シリンダにクリアランスとして形
成するとともに、入力ピストンのストローク空間を、パ
ワーピストン５内に形成した。このため、装置の全長を
短縮することが可能となった。

【００４４】さらに、前記第３液圧室１５の圧力Ｐ₃ が
パワーピストン５の押し付け力に影響を与えることがな
いという利点がある。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、迅速な動作を可能とす
るとともに装置全体を小型化したブレーキ用液圧倍力装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のブレーキ非作動時を示
す断面図

【図２】第１の実施例のブレーキ作動時を示す断面図

【図３】第１の実施例の液圧源失陥の際のブレーキ作動
時を示す断面図

【図４】本発明の第２の実施例のブレーキ非作動時を示
す断面図

【図５】第２の実施例のブレーキ作動時を示す断面図

【図６】第２の実施例の液圧源失陥の際のブレーキ作動
時を示す断面図

【図７】第２の実施例の動作説明のための要部の断面図

【図８】第２の実施例の動作説明のための要部の断面図

【図９】従来のブレーキのペダル踏力とストロークとの
関係を示すグラフ図

【図１０】従来のブレーキ用液圧倍力装置を示す断面図

【符号の説明】

１・・ケーシング２・・小径シリンダ３・・大径シリンダ４・・入力シリンダ４ａ・・パッキン５・・パワーピストン６・・マスタシリンダ（ブレーキ機構部）７・・第１シリンダ９・・第１制御弁（第１電磁弁）１０・・第２制御弁（第２電磁弁）１１・・液圧源１２・・制御部１５・・第３液圧室１６・・第４液圧室１７・・可動ピストン１７ａ・・パッキン１７ｂ・・コイルスプリング２１・・ブレーキペダル２１ａ・・ストロークセンサ２３・・大径部２４・・小径部４０・・連通孔４１・・クリアランス４５・・第１液圧室４８・・第２液圧室５２・・通路５３・・コイルスプリング５５・・第１連通口５６・・第２連通口６１・・マスタピストン７０・・パッキン７１・・パッキン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケーシング（１）内に小径シリンダ
（２）と、この小径シリンダ（２）に連通した大径シリ
ンダ（３）とを設け、前記小径シリンダ（２）にマスタ
シリンダ（６）を起動させるための入力ピストン（４）
をスライド自在に内嵌するとともに、前記大径シリンダ
（３）にパワーピストン（５）をスライド自在に内嵌し
てこのパワーピストン（５）と前記マスタシリンダ
（６）を連動せしめ、前記パワーピストン（５）内に第
１シリンダ（７）を形成してこの第１シリンダ（７）内
に入力ピストン（４）を内嵌し、前記第１シリンダ
（７）を第１液圧室（４５）とし、前記ケーシング
（１）に前記第１液圧室（４５）と連通する第１制御弁
（９）を接続し、前記パワーピストン（５）の小径シリ
ンダ（２）側の面と大径シリンダ（３）との間を第２液
圧室（４８）とし、前記ケーシング（１）に前記第２液
圧室（４８）と連通する第２制御弁（１０）を接続した
ことを特徴とするブレーキ用液圧倍力装置。
【請求項２】ケーシング（１）内に小径シリンダ
（２）と、この小径シリンダ（２）に連通した大径シリ
ンダ（３）とを設け、前記小径シリンダ（２）にマスタ
シリンダ（６）を起動させるための入力ピストン（４）
をスライド自在に内嵌するとともに、前記大径シリンダ
（３）にパワーピストン（５）をスライド自在に内嵌し
てこのパワーピストン（５）とマスタシリンダ（６）を
連動せしめ、前記パワーピストン（５）内に第１シリン
ダ（７）を形成してこの第１シリンダ（７）内に入力ピ
ストン（４）を内嵌し、前記入力ピストン（４）に大径
部（２３）と小径部（２４）とを形成して、この小径部
（２４）と前記小径シリンダ（２）との間を第３液圧室
（１５）とし、前記ケーシング（１）に前記第３液圧室
（１５）と連通する第１制御弁（９）を接続し、前記パ
ワーピストン（５）の小径シリンダ（２）側の面と大径
シリンダ（３）との間を第４液圧室（１６）とし、前記
ケーシング（１）に前記第４液圧室（１６）と連通する
第２制御弁（１０）を接続したことを特徴とするブレー
キ用液圧倍力装置。
【請求項３】前記入力ピストン（４）に、前記パワー
ピストン（５）へ当接可能で出没自在の可動ピストン
（１７）を設け、前記パワーピストン（５）と入力ピス
トン（４）との最大ストロークの中途で前記入力ピスト
ン（４）がパワーピストン（５）に当接するように構成
したことを特徴とする請求項２記載のブレーキ用液圧倍
力装置。
【請求項４】前記パワーピストン（５）に、パワーピ
ストン（５）のマスタシリンダ（６）側の面と大径シリ
ンダ（３）とで形成される空間と、パワーシリンダ
（５）内の第１シリンダ（７）とを連通する連通孔（７
ａ）を形成したことを特徴とする請求項２記載のブレー
キ用液圧倍力装置。