JPH0820328A - 液圧倍力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】液圧倍力装置の制御弁の開閉を液圧倍力装置内
に発生した液圧で間接的に開閉するとともにブレーキペ
ダルを踏んだ時の摺動抵抗を軽減しフィーリンブを良く
することができる液圧倍力装置を提供する。 【構成】液圧倍力装置において、同装置は、パワー液圧
室１２とリザーバ２との連通を開閉する流通弁Ａと、出
力液圧室とリザーバとの連通を断つ開閉弁Ｂと、出力液
圧室に発生した液圧により作動しアキュムレータからの
液圧を前記パワー液圧室１２に導入する液圧導入弁Ｃと
を備え、前記パワー液圧室１２と前記液圧導入弁Ｃとを
連通する流路には、ボールと、該ボールを保持するプレ
ート４２と、該ボールと当接し流路を閉じるシート部２
０ｂとからなる弁機構４１が配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液圧源から供給される
液圧を利用して倍力を行う液圧倍力装置に関するもので
あり、特にマスタシリンダと液圧倍力装置とを一体にし
た小型の液圧倍力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液圧倍力装置は例えば自動車の液圧ブレ
ーキ装置において操作力を倍力するために用いられてい
る。この種の液圧倍力装置は、実公平３−３１６５３号
公報に示されているように、一般に、パワー液圧室の液
圧によって作動するパワーピストンと、操作部材の操作
に応じて作動する入力ピストンと、パワーピストンと入
力ピストンとの間に設けられ、両ピストンの相対移動に
より作動させられてパワー液圧室の液圧を制御する制御
弁とを備えるように構成されている。

【０００３】この装置では、操作部材の操作に応じて入
力ピストンが前進すれば制御弁がパワー液圧室の液圧を
上昇させる状態となり、これによってパワーピストンが
前進し、マスタシリンダのプッシュロッドを押圧して、
操作者のブレーキぺダルの踏力を軽減するようにしてい
る。そしてこの時、パワー液圧室の液圧を入力ピストン
にも比較的小さい受圧面において作用させて、パワーピ
ストンの作動力に比例した反力が入力ピストンに作用
し、操作者が液圧倍力装置の出力の増大を感知し得るよ
うにされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記液
圧倍力装置は、パワーピストンを制御する制御弁がパワ
ーピストンと入力ピストンとの間に設けられ、両ピスト
ンの相対移動により作動させられる構成であり、且つ、
倍力された操作力をパワーピストンと直列に配置された
従来公知のマスタシリンダのプッシュロッドに伝達する
構成となっているため、装置全体として軸方向の長さが
長くなり、小型化が困難であり、さらにそのための取り
付けスペースも必要となる、また、製造コストも高価と
なる等の問題点がある。

【０００５】そこで本発明は、液圧倍力装置の制御弁
（以下液圧導入弁という）の開閉を、操作部材の作動と
は切り離し、液圧倍力装置内に発生した液圧で間接的に
開閉するようにして構造の簡単化および装置全体の小型
化を図るとともに、ブレーキペダルを踏んだ時の摺動抵
抗を軽減しフィーリンブを良くするために、予めパワー
液圧室へ導入する液圧を高く保持できるようにしたボー
ルバルブ機構を備えた液圧倍力装置を提供し、上記諸問
題を解決せんとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、本発明は、液
圧倍力装置において、同装置は、シリンダボディ１と、
同シリンダボディ内に配置されシリンダボディ内をホイ
ールシリンダにつなげる出力液圧室４と、パワー液圧室
１２内の液圧を受けるブースタピストン３ａと、前記ブ
ースタピストン３ａとアクションピストン１３との相対
移動によって制御され前記パワー液圧室１２とリザーバ
２との連通を開閉する流通弁Ａと、前記アクションピス
トンの移動によって前記出力液圧室とリザーバとの連通
を断つ開閉弁Ｂと、前記出力液圧室に発生した液圧によ
り作動され液圧源と前記パワー液圧室とを連通する液圧
導入弁Ｃとを備え、前記パワー液圧室１２と前記液圧導
入弁Ｃとの流路には、ボールと、該ボールを保持するプ
レート４２と、該ボールと当接し流路を閉じるシート部
２０ｂとからなる弁機構４１が設けられていることを特
徴とするものであり、これを課題解決の手段とするもの
である。

【０００７】

【作用】ブレーキ非作動時においては、流路４０および
弁機構４１にはプレプレッシャピストン５１、セットス
プリング５４、バルブスプリング５２にて決定される液
圧が常に作用している。作動初期時（ロスストローク分
だけアクションピストンが移動した状態）には、先ずア
クションピストン１３が移動し、これにより、流通弁Ａ
のボールバルブ１８がアクションピストン１３に形成さ
れた弁座と当接し、リザーバとパワー液圧室１２との連
通を断つ。また、この時には、弁機構４１は閉じてい
る。ブレーキぺダルがさらに踏まれた作動時には、アク
ションピストン１３がさらに左方に移動し、これによ
り、流通弁Ａが閉じ、これと同時にブースタピストン３
ａの左方への移動により弁機構４１が流路４０から離れ
所定の液圧がパワー液圧室１２内に流入する。ブースタ
ピストンの左方への移動により、出力液圧室４、５に液
圧が発生し、この液圧がホイールシリンダに供給される
ことになる。第１、第２出力液圧室４、５の液圧が高く
なるとその液圧によりフェイルセイフピストン２５、バ
ルブピストン２６は図中右方に移動し、これによってア
キュムレータからの液圧は流路２７→流路５５→環状溝
５５ａ→環状溝２９ａ→孔２９ａ→流路３０→流路２１
→通路４０→弁機構４１を介してパワー液圧室１２に流
入する。パワー液圧室１２に流入した液圧は、ブースタ
ピストン３ａを左方に押圧して、操作者のブレーキぺダ
ルの踏力を軽減することになる。

【０００８】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１は本発明の実施例に係る液圧倍力装置の断面
図である。図において、１はシリンダボディであり、こ
のシリンダボディ１内には第１、第２のブースタピスト
ン３ａ、３ｂが直列に配列されている。第１ブースタピ
ストン３ａとアクションピストン１３との間には後述す
る構成からなるパワー液圧室とリザーバとを連通する流
路を開閉する流通弁Ａが配置されている。また、第１、
第２のブースタピストン３ａ、３ｂの間には第１の出力
液圧室４が形成されており、さらに第２のブースタピス
トン３ｂとシリンダボディとの間には第２の出力液圧室
５が形成されている。前記第１、第２の出力液圧室４お
よび５は、同じ構成を有する開閉弁Ｂを介してリザーバ
２に連通されている。さらに、本液圧倍力装置と液圧源
としてのアキュムレータＡＣとの間には、液圧倍力装置
に発生した液圧で間接的に開閉される液圧導入弁Ｃが配
置され、この液圧導入弁Ｃの開閉でアキュムレータＡＣ
に蓄圧された液圧を後述するパワー液圧室に導入するこ
とができるようになっている。また、アキュムレータＡ
Ｃには液圧ポンプＰにより常時所定の液圧が蓄圧されて
いる。なおＳＷは圧力スイッチである。

【０００９】以下、上記液圧倍力装置を構成する流通弁
Ａおよびパワー液圧室、開閉弁Ｂ、液圧導入弁Ｃの各要
素の構成を説明する。 〔流通弁Ａ〕図２において、第１のブースタピストン３
ａの図中右端には、アクションピストン１３がブースタ
ピストン３ａに摺動自在に設けられている。このアクシ
ョンピストン１３は同一円形断面にて形成されており、
さらに同ピストン内には第一流路１４ａ、１４ｂが形成
されている。前記第一流路１４ｂは後述するパワー液圧
室１２に常時連通されている。また、前記第一流路１４
ａはブースタピストン３ａとアクションピストン１３と
の間に配置された弁体（ここではボールバルブ）１８お
よび流路１６を介して第１ブースタピストン３ａとシリ
ンダボディ１とによって形成される液室１５に連通して
いる。前記液室１５は図１に示すようにリザーバ２に連
通しており、前記ボールバルブ１８は前記アクションピ
ストン１３の径と略同一径で構成されている。

【００１０】このボールバルブ１８は常時は弁座１３ｃ
と離れており、前記第一流路１４ａと流路１６とを連通
しており、アクションピストン１３が図中左方に移動す
ると弁座１３ｃと当接して前記第一流路１４ａと流路１
６との連通を断つ機能をもっている。アクションピスト
ン１３には環状溝１３ａが形成されており、この環状溝
１３ａ内にはブースタピストン３ａに設けられたセット
ピン１３ｂが嵌合している。セットピン１３ｂと前記環
状溝１３ａとの間にはアクションピストン１３とブース
タピストン３ａの相対移動を許容する隙間が形成されて
おり、この隙間によって両者の相対移動量が規制される
ようになっている。前記アクションピストン１３はバル
ブシート２０に摺動自在に嵌合されており、前記バルブ
シート２０はシリンダボディ１に固定されている。

【００１１】〔パワー液圧室１２〕パワー液圧室１２は
図２にその詳細を示すようにブースタピストン３ａとバ
ルブシート２０との間に形成されている。前記バルブシ
ート２０にはバワー液圧室１２に連通する流路４０が形
成されており、この流路４０はシリンダボディに形成し
た流路２１を介して後述する液圧導入弁Ｃに連通されて
いる。前記通路４０のポートには通路４０を開閉する弁
機構４１が配置されている。この弁機構４１は図３に示
すようにバルブシート２０のシート部２０ｂにボールを
着座させ、さらにシート部２０ｂからボールが脱落しな
い程度のガタを持たせる様にプレート４２によって保持
されており、前記プレート４２の凸部４２ａをバルブシ
ートの小穴２０ａに入れボールバルブとしてサブアッシ
ィされている。バルブシートの小穴２０ａは向かい合わ
せに２個設けられており、この穴にプレートの凸部４２
ａを挿入して組み付けられている。なお、プレートの凸
部を前記穴に入れるには、図４に示すようにプレート４
２を撓めて組み付ける。前記弁機構４１のボールは第１
出力液圧室４、第２出力液圧室５に配置されているスプ
リング４ａ、５ａによって図中右方に付勢されているブ
ースタピストンによりプレート４２を介してバルブシー
ト２０のシート部２０ｂに押圧され、流路４０を遮断す
るようになっている。

【００１２】前記弁機構４１は、ブレーキ非作動時には
流路４０を閉じており、この状態の時には、流路４０内
には、後述する液圧導入弁Ｃの作用によって所定の液圧
に高められた液圧が保持されている。また、ブレーキペ
ダルの踏み下げによってブースタピストン３ａが移動
し、前記弁機構４１は、流路２１を介して作用する上述
の保持液圧により通路４０を開き、アキュムレータから
の液圧をパワー液圧室１２に導入する。

【００１３】上記のように弁機構４１の作用により、流
路４０中の液圧は常時ある程度まで高くなっているた
め、保持液圧が作用してブースタピストンが作動するま
でには従来装置のようなタイムラグがなくなり応答性の
よいブースタ機能を発揮することができ、ブレーキフィ
ーリングを良くすることができる。なお、この時、パワ
ー液圧室１２の液圧はアクションピストン１３とボール
バルブ１８とが当接する部分でアクションピストン１３
にも作用し、これによってブースタピストン３ａの作動
力に比例した反力がプッシュロッドに作用し、操作者が
液圧倍力装置の出力の増大を感知し得るようにされてい
る。

【００１４】〔開閉弁Ｂ〕開閉弁は第１、第２出力液圧
室４、５とリザーバ２との連通を制御するための弁であ
り、図１、図５を参照して前記開閉弁の構成を説明す
る。開閉弁はシール部材９と兼用に構成されており、こ
のシール部材９によって前記出力液圧室４とリザーバと
を連通する流路を閉じることができるように成ってい
る。シール部材９は孔６を有するシール保持部材７に隣
接して設けられており、出力液圧室４の液圧が大気圧よ
りも低くなると流路を開き、リザーバよりブレーキ液を
導入できる構成となっている。このため、この開閉弁で
はプッシュロッド１４が操作され、第１のブースタピス
トン３ａが図５中左方に移動する時は閉じており、第１
の出力液圧室４に液圧が発生し、この液圧はホイールシ
リンダに供給されると共に第２のブースタピストンを左
方に移動する。第２のブースタピストンの移動によって
第２出力液圧室５中の開閉弁も上記と同様に流路６を閉
じ、第２の出力液圧室でも液圧を発生し、この液圧がホ
イールシリンダに供給される。

【００１５】〔液圧導入弁Ｃ〕液圧導入弁は図１に示す
アキュムレータＡＣに蓄圧された液圧を前記パワー液圧
室１２に導入するための弁である。この液圧導入弁は図
１に示すように液圧倍力装置とアキュムレータとの間に
配置され、液圧倍力装置の第１、第２出力液圧室４、５
に発生した液圧で間接的に開閉されるようになってい
る。図１において、前記シリンダボディ１には前記第
１、第２の出力液圧室４、５およびホイールシリンダと
に連通する長孔２８が形成されており、前記長孔２８は
アキュムレータＡＣと連通する流路２７と、前記パワー
液圧室１２に連通する流路２１に接続されている。

【００１６】長孔２８内にはフェイルセーフピストン２
５とバランスピストン２６とが設けられ、フェイルセー
フピストン２５は前記第２出力液圧室５とホイールシリ
ンダとを連通しており、且つ、長孔２８内で前記第１、
第２の出力液圧室４、５の連通を断っている。さらに、
フェイルセーフピストン２５は長孔２８内に形成した段
部２８ａによって図中左方への移動が規制されている。
またバランスピストン２６は前記第１出力液圧室４とホ
イールシリンダとを連通している。そして、前記フェイ
ルセーフ２５およびバランスピストン２６は第１、第２
出力液圧室４、５に発生した液圧によって図中右方へ移
動できるようになっている。

【００１７】図６において、液圧導入弁Ｃはバルブスリ
ーブ３１を備えており、バルブスリーブ３１内には小径
の孔ｓと大径の孔Ｓとが連続して形成されており、バル
ブスリーブ３１の小径の孔ｓ内にはバルブスプリング５
２によって図中左方に付勢されているコントロールバル
ブ３３が、また大径の孔Ｓ内にはプレプレッシャピスト
ン５１が摺動可能に配置されている。プレプレッシャピ
ストン５１はシリンダボディ内に設けられたバランスピ
ストン２６との間に配置されたセットスプリング５４に
よって図中右方に付勢されており、このセットスプリン
グ５４とバルブスプリング５２との付勢力のバランスに
より、コントロールバルブ３１は常時は図に示すような
位置をとり、バルブスリーブ３１とコントロールバルブ
３３との間に後述する絞り５３を形成している。

【００１８】バルブスリーブ３１にはアキュムレータＡ
Ｃとの流路２７に連通する流路５５が形成されており、
前記流路５５に連通してバルブスリーブ３１の内周面に
は環状溝５５ａが形成されている。一方コントロールバ
ルブ３３には流路３０が形成されており、この流路３０
は孔２９ａを介してコントロールバルブ３３の外周に形
成した環状溝２９と連通している。そして、非作動時に
はバルブスリーブ３１に形成した環状溝５５ａとコント
ロールバルブ３３に形成した環状溝２９ａとにより絞り
５３を形成している。

【００１９】したがって、非作動状態の時（図６に示す
状態の時）にはアキュムレータＡＣからの液圧が流路２
７→流路５５→環状溝５５ａ→絞り５３→環状溝２９ａ
→孔２９ａ→流路３０を介して前記プレプレッシャピス
トン５１に作用しており、この時、プレプレッシャピス
トン５１、セットスプリング５４、バルブスプリング５
２にて決定される液圧が流路２１→通路４０を介して前
述の弁機構４１に作用している。この結果、通路４０内
には常に所定の液圧が作用していることになる。

【００２０】本実施例は以上のように構成されており、
以下のように作動する。図１において先ずブレーキ非作
動時においては、流路４０および弁機構４１にはプレプ
レッシャピストン５１、セットスプリング５４、バルブ
スプリング５２にて決定される液圧が常に作用してい
る。この状態の時には流通弁Ａは開いており、弁機構４
１は閉じている。このためパワー液圧室１２はリザーバ
２と連通している。ブレーキぺダルが踏まれた作動初期
時（ロスストローク分だけアクションピストンが移動し
た状態）には、プッシュロッド１４が図中左方に押され
ると、先ずアクションピストン１３が移動し、これによ
り、流通弁Ａのボールバルブ１８がアクションピストン
１３に形成された弁座と当接し前記第一流路１４ａと流
路１６との連通を断つ（即ち、リザーバとパワー液圧室
１２との連通を断つ）。また、この時には、弁機構４１
は閉じている。

【００２１】ブレーキぺダルがさらに踏まれた作動時
（ロスストローク以上にアクションピストンが移動した
状態）には、アクションピストン１３がさらに左方に移
動し、これにより、流通弁Ａのボールバルブ１８がアク
ションピストン１３に形成された弁座と当接し前記第一
流路１４ａと流路１６との連通を断ちながら移動する。
これと同時にブースタピストン３ａの左方への移動によ
り弁機構４１が流路４０から離れ所定の液圧がパワー液
圧室１２内に流入し、第１ブースタピストン３ａを左方
に押圧する。第１のブースタピストン３ａの左方への移
動により、第１の出力液圧室４に液圧が発生し、この液
圧はホイールシリンダに供給されると共に第２のブース
タピストン３ｂを図１中左方に移動する。これによって
第２の出力液圧室５も液圧が発生し、この液圧がホイー
ルシリンダに供給されることになる。

【００２２】一方、第１、第２の出力液圧室４、５で発
生した液圧はフェイルセーフピストン２５およびバラン
スピストン２６にも作用する。前記第１、第２出力液圧
室４、５の液圧が高くなるとその液圧によりフェイルセ
イフピストン２５、バルブピストン２６は図中右方に移
動し、これによってプレプレッシャピストン５１もセッ
トスプリング５４を介して図中右方に移動し、コントロ
ールバルブ３３の孔２９ａと流路５５とを連通し、アキ
ュムレータからの液圧は流路２７→流路５５→環状溝５
５ａ→環状溝２９ａ→孔２９ａ→流路３０→流路２１→
通路４０→弁機構４１を介してパワー液圧室１２に流入
する。パワー液圧室１２に流入した液圧は、ブースタピ
ストン３ａを左方に押圧して、操作者のブレーキぺダル
の踏力を軽減することになる。

【００２３】また、倍力時、パワー液圧室１２の液圧は
アクションピストン１３とボールバルブ１８とが当接す
る部分でアクションピストン１３に作用し、これによっ
てブースタピストン３ａの作動力に比例した反力がプッ
シュロッドに作用し、操作者が液圧倍力装置の出力の増
大を感知し得るようにされている。前述した如く前記構
成の通路４０内の液圧は、常時ある程度まで高く保持さ
れているため、アキュムレータからの液圧が作用してブ
ースタピストンが作動するまでには従来装置のようなタ
イムラグがなくなり応答性のよいブースタ機能を発揮す
ることができ、ブレーキフィーリングを良くすることが
できる。なお、本実施例では、第１、第２いづれかの出
力液圧室系に失陥が生じてもフェイルセーフピストン２
５、バランスピストン２６のいづれかを介してコントロ
ールバルブ３３を作動することができるため安全性も高
くなっている。

【００２４】

【発明の効果】以上詳細に述べた如く本発明によれば、
液圧倍力装置の液圧導入弁の開閉を、操作部材の作動と
は切り離し、液圧倍力装置内に発生した液圧で間接的に
開閉するようにしたため、装置全体を従来の液圧倍力装
置よりも小型化することができ、さらに装置の重量軽
減、低コスト化を図ることができる。また、流通弁をボ
ールバルブとアクションピストンとによって構成してい
るため、弁の構成が簡略化されるとともにボールバルブ
とアクションピストンとによって反力受圧面積を設定す
る構成のため倍力比の選定が容易になる。アクションピ
ストンが同一断面積の円筒部材で形成されているため摺
動径部の加工が極めて容易になり、ボールバルブとアク
ションピストンとの径を同一にするとより一層ブースタ
ピストンの加工が容易になる。また、パワー液圧室１２
にアキュムレータからの液圧を導入する通路４０内の液
圧を通常時からある程度高く保持しておくことができる
ため、ブレーキ作動時にアキュムレータからの液圧が直
ちにパワー液圧室に作用しブースタピストンが作動する
ため、従来装置のようなタイムラグがなくなり応答性の
よいブースタ機能を発揮することができ、ブレーキフィ
ーリングを良くすることができる。等々の優れた効果を
奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る液圧倍力装置の側断
面図である。

【図２】図１中の流通弁Ａおよびパワー液圧室の拡大図
である。

【図３】図１中のバルブシート、ボールバルブの拡大断
面図および正面図である。

【図４】図３中のプレートの組付け説明図である。

【図５】図１中の開閉弁Ｂの拡大図である。

【図６】図１中の液圧導入弁Ｃの拡大図である。

【符号の説明】

１ シリンダボディ ２ リザーバ ３ａ 第１のブースタピストン ３ｂ 第２のブースタピストン ４ 第１出力液圧室 ５ 第２出力液圧室 ６ 流路 ７ シール保持体 ９ シール部材 １２ パワー液圧室 １４ 入力部材（プッシュロッド） １５ 液室 １８ 弁体（ボールバルブ） ２５ フェイルセーフピストン ２６ バルブピストン ３１ バルブスリーブ ４１ 弁機構（ボールバルブ） ＡＣ 液圧源（アキュムレータ） Ｐ ポンプ Ａ 流通弁 Ｂ 開閉弁 Ｃ 液圧導入弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液圧倍力装置において、同装置は、シリ
   ンダボディ１と、同シリンダボディ内に配置されシリン
   ダボディ内をホイールシリンダにつなげる出力液圧室４
   と、パワー液圧室１２内の液圧を受けるブースタピスト
   ン３ａと、前記ブースタピストン３ａとアクションピス
   トン１３との相対移動によって制御され前記パワー液圧
   室１２とリザーバ２との連通を開閉する流通弁Ａと、前
   記アクションピストンの移動によって前記出力液圧室と
   リザーバとの連通を断つ開閉弁Ｂと、前記出力液圧室に
   発生した液圧により作動され液圧源と前記パワー液圧室
   とを連通する液圧導入弁Ｃとを備え、前記パワー液圧室
   １２と前記液圧導入弁Ｃとの流路には、ボールと、該ボ
   ールを保持するプレート４２と、該ボールと当接し流路
   を閉じるシート部２０ｂとからなる弁機構４１が設けら
   れていることを特徴とする液圧倍力装置。
2. 【請求項２】前記弁機構４１は、ブレーキ非作動時には
   流路４０を閉じており、この状態の時には、流路４０内
   には、後述する液圧導入弁Ｃの作用によって所定の液圧
   に高められた液圧が保持されていることを特徴とする請
   求項１に記載の液圧倍力装置。