JPH10297470A - ピストンのシール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】シリンダ内周壁とピストン外周との間に配置す
るシール部材の代わりに、ピストン端面にダイヤフラム
を取りつけ、このダイヤフラムによってピストン左右の
液室を液密状態に区画することにより、ピストンの摺動
抵抗を無くす。 【解決手段】 シリンダ３４内に摺動自在に配置され、
ピストン２１の端面によって前記シリンダ内に区画され
た液室２７を、ピストンの前記端面に配置し、可撓部分
を介して周囲がシリンダに液密に保持されたダイアフラ
ム３５によりシールしたことを特徴とするピストンのシ
ール構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ピストンのシール
構造に関するものであり、特に車両用ブレーキ装置に好
適なコントロールバルブ内のピストンのシール構造に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、マスターシリンダで発生した
圧力によって流路を切換え、液圧源からの液圧を液圧伝
達装置に伝えることにより倍力機能を果たす車両用ブレ
ーキ倍力装置が知られている（特公昭６１−５３２６５
号）。上記公報に記載された車両用ブレーキ倍力装置は
ドライバーがブレーキぺダルを操作すると、マスターシ
リンダに液圧が生起され、この圧力は分岐管を通ってモ
ジュレータ（コントロールバルブ）に至り、モジュレー
タ内のピストンに作用してピストンを移動させ、流路を
切換えてモジュレータ内のサーボ室に油圧源（液圧ポン
プ）からの液圧を生起させ、さらにこの液圧でサーボピ
ストンを移動してブレーキ力を補助しながらブレーキを
働かせることができる構成となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし前述の車両用ブ
レーキ倍力装置のモジュレータ内のピストンは、ピスト
ンの外周に取りつけたシール部材（Ｏリング等）でピス
トン左右の液室を液密状態に区画する構成となっている
ため、ピストン移動時に、シール部材とシリンダ内周壁
との間に摺動抵抗が発生し、特に液密性を重視してシー
ル部材とシリンダ内周壁との接触圧を大きくすると、ピ
ストンを作動する摺動抵抗が大きくなり、その抵抗に打
ち勝つ大きな作動液圧が必要となり、その分液圧にロス
が発生し、応答性が低下する。さらに、ホイールシリン
ダ圧を発生する時のブレーキペダル踏力が大きくなる。
また、この形態のシール構造では、シール部材の摺動抵
抗により加圧状態から減圧状態に移行するときのヒステ
リシスが大きくなり、コントロール性が悪くなる等の問
題がある。

【０００４】そこで、本発明は、ピストンの端面にダイ
ヤフラムを設け、このダイヤフラムによってピストン左
右の液室をシールすることにより、上記のような問題点
を解決することを目的とする。本発明は、シリンダ内周
壁とピストン外周との間に配置するシール部材の代わり
に、ピストン端面にダイヤフラムを取りつけ、このダイ
ヤフラムによってピストン左右の液室を液密状態に区画
したため、ピストンの作動液圧にロスが生じることがな
い。またダイアフラムの肉厚を変えることで、作動時の
有効径を変化させて倍力比を変え、作動応答性を改善す
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、本発明が採用
した技術解決手段は、シリンダ内に摺動自在に配置さ
れ、ピストンの端面によって前記シリンダ内に区画され
た液室を、ピストンの前記端面に配置し、可撓部分を介
して周囲がシリンダに液密に保持されたダイアフラムに
よりシールしたことを特徴とするピストンのシール構造
であり、マスターシリンダで発生した液圧によってスプ
ールピストンを移動して液圧源の液圧を制御しながらホ
イールシリンダに供給できるコントロールバルブを備え
た車両用ブレーキ倍力装置において、前記コントロール
バルブのシリンダ内に摺動自在に配置され流路を切り換
えるピストンの端面にダイアフラムを当接配置し、該ダ
イアフラムの外周部をダイアフラムに形成したを可撓部
分を介して前記シリンダに液密に保持したことを特徴と
するピストンのシール構造である。

【０００６】

【実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実施の形
態を説明すると、図１は本コントロールバルブを採用し
たブレーキ倍力装置の全体構成図、図２は本コントロー
ルバルブの拡大断面図、図３、図４はコントロールバル
ブ内のダイアフラムピストンのシール構造図、図５は液
圧伝達装置の拡大断面図、図６は本倍力装置内で使用す
るポンプの拡大断面図である。以下、本ブレーキ倍力装
置の全体構成を説明した後、コントロールバルブ、液圧
伝達装置、ポンプ等の構成要素の詳細説明をすることと
する。

【０００７】図１において、１はブレーキぺダル、２は
タンデムマスターシリンダ、３はコントロールバルブ、
４は前輪側液圧伝達装置、５は後輪側液圧伝達装置、６
はポンプ、７はフロントホイールシリンダ、８はリヤホ
イールシリンダ、９はホールドバルブ、１０はディケイ
バルブ、１１はアンチロック用リザーバ、１２はプロポ
ーショニングバルブ、１３はアキュムレータ、１４は常
閉型の第１切換バルブ、１５は常閉型の第２切換バル
ブ、１６は常開型の第３切換バルブ、１７は圧力セン
サ、１８はリリーフ弁、１９はリザーバであり、これら
は図示の如く流路によって連通されている。

【０００８】このブレーキ倍力装置は、ブレーキぺダル
１を操作しタンデムマスターシリンダ２に流体圧（液
圧）が発生すると、この液圧によってコントロールバル
ブ３が作動し、マスターシリンダの液圧に対して比例的
に増圧された液圧がコントロールバルブ３の出力ポート
１４４より液圧伝達装置４、５に伝えられる。そして液
圧伝達装置４、５で発生した液圧がホイールシリンダ
７、８に供給されブレーキが作用するようになってい
る。またブレーキ作動中に車輪にロックのおそれが生じ
るとその状態を図示せぬ車輪速センサの信号により、図
示せぬ電子制御装置からの出力信号で、ホールドバルブ
９、ディケイバルブ１０が開閉し、ホイールシリンダ
７、８内の圧力流体をアンチロック用リザーバ１１に排
出し、これと同時に作動するポンプ６により、アンチロ
ック用リザーバ１１から圧力流体を汲み上げてホイール
シリンダ７、８内の圧力流体をコントロールしアンチロ
ック制御を実行する。そしてポンプ６作動時には、ポン
プ内に組み込んだブースタポンプ（詳細構成は後述す
る）も作動し、このブースタポンプによって液圧伝達装
置４、５側から圧力流体を汲み上げアキュムレータ１３
に蓄圧する。

【０００９】即ち、本ブレーキ倍力装置では、アンチロ
ック制御時マスターシリンダ側にキックバックが生じて
いる間中、アキュムレータの液圧を消費しながらホイー
ルシリンダの減圧を実行し、一方、ブースタポンプが液
圧伝達装置側から圧力流体を汲み上げながらアキュムレ
ータを蓄圧できる構成となっているため、従来のよう
に、ホイールシリンダ内の圧力流体をいったん大気圧の
リザーバに排出し、再び大気圧のリザーバからポンプに
よって圧力流体を汲み上げアキュムレータに蓄圧する構
成に比較して、ポンプの負荷を小さくできる。

【００１０】以下、本ブレーキ倍力装置を構成する主構
成要素の詳細を説明する。 〔コントロールバルブ３〕図２において、コントロール
バルブ３は、本体３Ａ内にバランスピストン２０、ダイ
アフラムピストン２１、スプールピストン２２、流量吸
収ピストン２３を図示の配列で備えており、夫々のピス
トンは本体内に形成した第１シリンダ２４、第２シリン
ダ３４、第３シリンダ４０内に摺動自在に配置されてい
る。各シリンダの径は図示の如く第１シリンダ＞第２シ
リンダ＞第３シリンダとなっている。

【００１１】バランスピストン２０は第１シリンダ２４
内に摺動自在に配置されており、大径部２０ａ、小径部
２０ｂからなる段付きピストンとして形成され、第１シ
リンダ２４内に第１液室２５、第２液室２６、第３液室
２７を区画している。コントロールバルブ３の第１液室
２５は第１入力ポート２８を介してタンデムマスターシ
リンダ２の第１液圧発生室２ａに、また、第１出力ポー
ト２９を介して後輪側液圧伝達装置５に連通されてお
り、同バルブ３内の第２液室２６は第３入力ポート３２
を介して第３切換バルブ１６、第２切換バルブ１５に連
通しており、さらに、第３液室２７は第２入力ポート３
０を介してタンデムマスターシリンダ２の第２液圧発生
室２ｂに、かつ、第２出力ポート３１を介して前輪側液
圧伝達装置４に連通している。そして、バランスピスト
ン２０は第３液室２７内に配置したスプリング３３によ
って通常図中右方に付勢されている。

【００１２】バランスピストン２０に対向して配置する
ダイアフラムピストン２１は本体内に形成した第２シリ
ンダ３４内に摺動自在に設けられ、大径部２１ａと小径
部２１ｂとからなる段付きピストンとして成形され、大
径部端面にゴム等の弾性材料からなるダイアフラム３５
が設けられ、ダイヤフラム３５によって第３液室２７と
液密に区画している。このダイアフラム３５の中心部は
図３に示すようにダイアフラムピストン２１の端面に当
接して配置され、必要に応じてピストン２１端面に接着
等の固定手段により固定される。また、ダイアフラム３
５の外周は本体３Ａの分割接合部７０に形成した係合部
７１内に同ダイアフラム３５の周囲に形成した保持部３
５ａを液密状に挟持嵌合して固定される。ダイアフラム
３５の保持部３５ａと固定部との間には可撓部分３５ｂ
が形成され、一方、ダイアフラムピストン２１の外周と
前記溝７１の間の本体３Ａ側には、ダイアフラム３５の
可撓部分３５ｂの動きを許容する凹部７２が形成されて
いる。ダイアフラムピストン２１は図３に示す有効径面
積部分に液圧を受けるとピストンが移動する構成となっ
ており、前述のダイアフラム３５が、従来のシール部材
の機能を果たすため、ダイアフラムピストン２１の外周
にはシール部材を配置する必要がなく、この結果、シー
ル部材による摺動抵抗が発生することがない。また、ダ
イアフラムピストンの往動時と復動時の抵抗が同一であ
るため、ヒステリシスが発生することがない。

【００１３】ところで、前述の可撓部分３５ｂを、ダイ
アフラムの中心から外周に行くに連れて、肉厚を次第に
薄くして形成して行くと、ダイアフラムピストン作動時
の倍力比を変えることができる。即ち、ダイアフラム３
５を可撓部分の肉厚が外周に行くに連れて薄く形成させ
ると、図４（イ）、（ロ）に示すように極低圧の時の有
効径Ｎと、それ以外の液圧の時の有効径Ｐとが作動中に
変化する（液圧が上昇するにつれて有効径が小さくなる
Ｎ＞Ｐ）。このため、極低圧時とそれ以外の圧力の時
のダイアフラムピストンを作動させる倍力比を変えるこ
とができ、作動初期の応答性を改善することができる。
なお、ダイアフラム３５の可撓部分の肉厚部の厚さは設
計時に自由に変えることができる。ダイアフラムピスト
ン２１の小径部２１ｂの端面にはスプールピストン２２
と当接する係合突起３６が形成されているとともにダイ
アフラムピストン２１の小径部の周囲には溝３７が形成
されている。溝３７と、ダイアフラムピストン２１によ
って第２シリンダ内に区画された小径端面側の液室３９
とは、シリンダ本体内の通路３８によりリザーバ１９に
連通されている。

【００１４】ダイアフラムピストン２１の係合突起３６
に当接しているスプールピストン２２は本体内の第３シ
リンダ４０内に摺動自在に配置され、スプールピストン
中心部に流路４１が形成されこの流路４１がスプールピ
ストン外周に形成した溝４２に連通している。この溝４
２は、非作動時には本体内の通路３８を介してリザーバ
１９に連通しており、スプールピストン２２が図示状態
より左方に移動すると（即ち作動時には）本体内の通路
４４を介してアキュムレータ１３に連通する。なお、溝
４２の幅は本体に形成した通路３８と通路４４の間の距
離Ｌよりも若干小さく設定してあり、このため、スプー
ルピストン２２の中心部の流路４１が本体側の通路３８
と連通している状態から、スプールピストンが移動して
流路４１が本体側の通路４４と連通状態に切り換わる際
に、若干のタイムラグが生じるようにしてある。また、
第２切換バルブ１５は図２に示す如くバランスピストン
２０の段部に形成される第２液室２６に連通している。

【００１５】スプールピストン２２中心部の流路４１は
第３シリンダ４０内に中間部が摺動自在に且つシール１
４７によって液密に保持された流量吸収ピストン２３に
形成した流路４５と連通しており、流量吸収ピストン２
３の流路４５は孔４６を介して第３シリンダ４０内の中
間部に形成したブースト室１４２に連通している。ブー
スト室１４２は出力ポート１４４を介して図示の如く第
１切換バルブ１４に接続されるとともに、前輪側液圧伝
達装置４に直接に、また後輪側液圧伝達装置５には例え
ば、特公昭５８−５７３３３号で周知なプロポーショニ
ングバルブ１２を介して接続されている。前記流量吸収
ピストン２３は同ピストン２３の周囲に配置した流量吸
収スプリング４３によってスプールピストン２２に向け
て付勢されており、両者は前記ブースト室１４２内で当
接しているとともに、スプールピストン２２はこの付勢
力によって図中右端面で本体３Ａによって位置決めがな
されている。前記流量吸収スプリング４３の周囲は本体
内の通路１４６によってリザーバ１９および前輪および
後輪側液圧伝達装置４、５に連通されているとともに、
流量吸収ピストン２３の左端部は図中左方に移動可能な
余裕をもって本体内に配置されている。

【００１６】このため、このコントロールバルブ３で
は、非作動時には、本体３Ａ内に形成したブースト室１
４２は、流量吸収ピストン２３の孔４６→流量吸収ピス
トン２３の流路４５→スプールピストン２２の中心部流
路４１→スプールピストン２２の溝４２→本体側の通路
３８を介してリザーバ１９に連通しており、アキュムレ
ータ１３と遮断されている。ブレーキ作動時、タンデム
マスターシリンダ２で液圧が発生しコントロールバルブ
３内の第１液室２５および第３液室２７の液圧が上昇す
るが、バランスピストン２０の両端の液圧は等しいので
バランスピストン２０は動かない。また、第３液室２７
の液圧でダイアフラムピストン２１が図中左方に移動し
スプールピストン２２を図中左方に移動する。この結
果、スプールピストン２２の溝４２が本体側の通路４４
に連通し、流路４１を介してブースト室１４２にはアキ
ュムレータ１３からの圧力流体が流入し、さらにこの圧
力流体が後述する液圧伝達装置に流入する。そして、ス
プールピストン２２の左端に作用するブースト室１４２
内の液圧による液圧力とダイアフラムピストン２１の右
端に作用するマスターシリンダ液圧による液圧力とがバ
ランスするようにスプールピストン２２が左右に動くこ
とによって、ブースト室１４２内の液圧はマスターシリ
ンダ液圧に対して比例的に増大（倍力）される。その倍
力比はスプールピストン２２の左端の面積と、ダイアフ
ラムピストン２１の右端の面積との比によって決定され
る。

【００１７】なお、ブレーキ作動時、スプールピストン
２２がダイアフラムピストン２１からの押圧力によって
移動してアキュムレータ１３からの圧液がブースト室１
４２に流入した直後、流量吸収ピストン２３が流量吸収
スプリング４３を撓めて図中左方に移動し、それによっ
てスプールピストン２２の移動量に対応する液量を吸収
できる構成となっているため、スプールピストン２２の
初期動作時にはブースト室１４２が極低圧に保持される
ことになり、低い液圧状態から速やかなブースト作用を
開始することができる。

【００１８】〔液圧伝達装置４、５〕液圧伝達装置４、
５は前輪側、後輪側が共に同じ構造、機能を有している
ため、ここでは後輪側の液圧伝達装置５について図５を
参照して説明する。図５において液圧伝達装置は、第１
ピストン５１、第２ピストン５２、第３ピストン５３を
図示の配列で本体５０内に摺動自在に備えており、第１
ピストン５１の受圧面積はＬ、第２ピストン５２の第１
ピスト５１側の小径部の受圧面積はＪ’、第２ピストン
５２の大径部の受圧面積はＭ、第２ピストン５２の第３
ピスト５３側の受圧面積はＪとして形成され、前記受圧
面積のうち第２ピストン５２の受圧面積Ｊ’、Ｊおよび
各受圧面積Ｍ、Ｌ、Ｊは、 Ｊ’＝Ｊ Ｍ＞Ｌ＞Ｊ としてある。

【００１９】第１ピストン５１の図中下方中心部には、
第２ピストン５２の小径部が摺動自在に嵌合しており、
第１ピストン５１は本体５０内に配置した第１スプリン
グ５４によりシリンダ内のストッパ５５に当接状態とな
るように図中下方に付勢されている。第１ピストン５１
と第２ピストン５２との間には円筒状のバネ座５６を介
して第２スプリング５７が介装され、第２ピストン５２
が第２スプリング５７の付勢力によって図中下方に付勢
されている。第１ピストン５１と第２ピストン５２との
間には隙間Ｓが形成されており、この隙間Ｓは、ブレー
キ作動時にカットバルブ５９（詳細は後述）が流路６０
と加圧室６１との間の連通を遮断した後に、隙間Ｓがゼ
ロになるようになっている。

【００２０】第１ピストン５１によって区画した加圧室
６１は、本体に形成した出力ポート６２およびホールド
バルブ９を介して後輪側のホイールシリンダ８に接続さ
れているとともに、カットバルブ５９を介して本体５０
の流路６０に連通している。この流路６０はコントロー
ルバルブ３の第１出力ポート２９を介してタンデムマス
ターシリンダ２の第１液圧発生室２ａに連通していると
ともに第３ピストン５３によって区画されている後述の
入力液室６３に連通されている。カットバルブ５９は加
圧室６１内に設けた第３スプリング６４によって図中上
方に付勢されており、カットバルブ５９の下方軸端は第
２ピストン５２側に設けた円筒状のバネ座５６に摺動自
在に係合し、非作動時には流路６０と加圧室６１間の連
通が保たれている。

【００２１】本体５０内において第１ピストン５１と第
２ピストン５２の間には液室６５が区画されており、こ
の液室６５はコントロールバルブ３を経由してリザーバ
１９に連通されている。また第２ピストン５２の大径部
によって本体内に区画された圧力導入室６６はプロポー
ショニングバルブ１２を介してコントロールバルブ３の
ブースト室１４２に連通している。なお、前輪側液圧伝
達装置４の圧力導入室６６は直接コントロールバルブ３
のブースト室１４２に連通している。第３ピストン５３
は、第２ピストンの中心部に摺動自在に嵌合しており、
図示状態の時には、第２スプリング５７の付勢力によっ
て第２ピストン５２を介して図中下方に付勢され、第３
ピストン５３の端面が本体５０に形成したシリンダ端面
５８に当接し、このシリンダ端面と第３ピストン５３の
端面との間に入力液室６３を区画する。入力液室６３は
コントロールバルブ３の第１出力ポート２９を介してタ
ンデムマスターシリンダ２の第１液圧発生室２ａおよび
流路６０に連通している。

【００２２】液圧伝達装置５は、非作動時、カットバル
ブ５９は図示状態を維持し、流路６０を開いている。ブ
レーキペダルが作動されてタンデムマスターシリンダに
よる第３液室２７内の液圧によってコントロールバルブ
３のダイアフラムピストン２１が移動し流路が切り換わ
ると、アキュムレータ１３内の圧力流体がコントロール
バルブ３の本体３Ａの通路４４→スプールピストン２２
の流路４１→ブースト室１４２→出力ポート１４４→プ
ロポーショニングバルブ１２を介して圧力導入室６６に
流入し、第２ピストン５２を図中上方に隙間Ｓの間移動
させる。この隙間Ｓの間の移動によって先ずカットバル
ブ５９が流路６０を閉じ、その後、第２ピストン５２が
第１ピストン５１に当接し、第１ピストン５１が上方に
移動する。一方、入力液室６３内に流入したタンデムマ
スターシリンダの第１液圧発生室２ａの液圧によって第
３ピストン５３が、第２ピストン５２と当接状態を保ち
ながら上方に移動する。その結果、第１ピストン５１に
はコントロールバルブ３によってマスターシリンダの液
圧を増大させた液圧およびマスターシリンダの液圧が作
用し、加圧室６１内の圧力流体がホールドバルブ９を介
して後輪側のホイールシリンダ８に供給され、ブレーキ
を働かせる。また、前輪側液圧伝達装置４側の加圧室内
の圧力流体も同様に前輪側のホイールシリンダ７に供給
され、ブレーキを働かせる。前述したコントロールバル
ブ３の倍力比を大きくかつ第１ピストン５１の受圧面積
を大きく設定することによってホイールシリンダにマス
ターシリンダの液圧に対して増圧された大液量のブレー
キ液を供給することができる。

【００２３】第２ピストン５２の大径部を挟んで設けら
れている小径部の受圧面積Ｊ’、Ｊが等しく形成されて
いるため、ブレーキ作動初期においてカットバルブ５９
が流路６０を閉じるまでの間、ブレーキ配管系の流量変
化が生じることがなく、ブレーキペダル踏み込み時の違
和感を解消できる。また、ブレーキ作動の初期におい
て、タンデムマスターシリンダで発生した液圧はコント
ロールバルブ３の第１出力ポート２９を介して液圧伝達
装置５の流路６０にも伝達されるが、液圧伝達装置内の
カットバルブ５９が上述のように閉じるため、タンデム
マスターシリンダとホイールシリンダ側との連通が遮断
される。

【００２４】本液圧伝達装置は、何等かの原因によりア
キュムレータ１３からの圧力流体が供給されず倍力機能
を発揮しない場合（フェイル時）には、第２、第３ピス
トン５２、５３は移動しないためタンデムマスターシリ
ンダで発生した圧力流体が、コントロールバルブ３の第
１出力ポート２９→液圧伝達装置５の本体内流路６０→
開いているカットバルブ５９→加圧室６１→出力ポート
６２→ホイールシリンダ８に直接伝達され、ブレーキ作
用を行うことができる。なお、タンデムマスターシリン
ダ２の液圧ピストン（図示せず）の径を比較的小さく設
定し、前述のごとく倍力比を大きく設定してあるため、
フェイル時には、マスターシリンダの径の小さい液圧ピ
ストンにより発生する液圧を大きくすることができ、十
分なブレーキ力を確保することができる。また、本液圧
伝達装置は、自動ブレーキ時（トラクション制御あるい
はヨーモーメント制御等）に圧力導入室６６内に導入さ
れた圧力流体によって、第２ピストン５２および第１ピ
ストン５１が図の上方へ移動し、ブレーキを働かせるこ
とができる。もし、第２、第３ピストン５２、５３を一
体的に形成してあると、自動ブレーキ作動時に入力液室
６３の容積が増大し、一時的に入力液室６３およびそれ
につながる配管系内の圧力が負圧となって空気が入力液
室６３内等に流入するおそれがある。しかし、本伝達装
置において第２、第３ピストン５２、５３は互いに相対
的に移動可能となるように別体に形成してあるため、自
動ブレーキ作動時には、入力液室６３内にタンデムマス
ターシリンダ２よりの液圧が作用していないため、第３
ピストン５３は図中上方へ移動することはなく、上記の
ごとく入力液室６３内等に負圧が発生することがない。

【００２５】〔ポンプ６〕本ポンプ６は従来のアンチロ
ック制御用ポンプ７１、７２に対して、アンチロック制
御時に液圧伝達装置側から圧力流体を汲み上げるブース
タポンプ７３を付加した点に特徴がある。図６におい
て、ポンプ６は二つのアンチロック制御用ポンプ７１、
７２と液圧伝達装置から圧力流体を汲み上げる一つのブ
ースタポンプ７３とを備え、アンチロック制御用ポンプ
のプランジャ７１ａ、７２ａは共通のカム７４に対して
対称的に配置されてこのカム７４に対して当接してお
り、ブースタポンプのプランジャ７３ａは、プランジャ
７１ａ、７２ａに対して軸方向にずれて配置され（図６
の紙面に対して垂直方向にずれている）、アンチロック
制御用ポンプのカム７４とは別体のカム７４ａに当接し
ている。図示せぬモータによってカム７４、７４ａを回
転すると夫々のプランジャ７１ａ、７２ａ、７３ａがカ
ムによって往復動し、ボール弁を開閉してポンプ作用を
行う。また、ブースタポンプ７３の吐出口７３ｂはアキ
ュムレータ１３に、第１吸入口７３ｃはリザーバ１９
に、第２吸入口７３ｄは第１切換バルブ１４にそれぞれ
連通されている。なお、ポンプ構造そのものはは従来周
知であるので詳細な説明は省略する。

【００２６】このポンプでは、ブースタポンプ７３のプ
ランジャ７３ａの受圧面積Ｄは、アンチロック制御用ポ
ンプ７１、７２のそれぞれのプランジャ７１ａ、７２ａ
の受圧面積ＥおよびＥ’に対して次の関係となるように
設定してある。 Ｄ≧Ｅ＋Ｅ’ この理由は、アンチロック制御時に、ブースタポンプ７
３によって液圧伝達装置４、５のそれぞれの圧力導入室
６６から圧力流体を汲み上げる際に、その圧力流体がブ
ースト室１４２からリザーバに流出しないように十分な
ポンプ容量を確保するためである。つまり、アンチロッ
ク制御用ポンプ７１、７２の吐出量がブースタポンプ７
３に吸入量よりも大きい場合にはブースト室１４２側の
圧力流体がスプールピストン２２を押し戻してリザーバ
に流出する事態となるため、こうした状態を回避する必
要があるからである。

【００２７】〔ホイールシリンダおよびディケイバル
ブ、ホールドバルブ〕ディケイバルブ９およびホールド
バルブ１０からなる制御弁装置は従来の還流型アンチロ
ック制御装置と同じ構成であり、ディケイバルブおよび
ホールドバルブの開閉は、図示せぬ電子制御装置からの
指令によっておこなう。このホールドバルブ９、ディケ
イバルブ１０はアンチロック制御の時のみでなく、後述
する作動の項において説明するように、トラクション制
御、ヨーモーメント制御等の自動ブレーキ時にも電子制
御装置からの指令により開閉し、ブレーキ圧の調整を実
行する。

【００２８】以上のように構成されたブレーキ倍力装置
の作動を説明する。 〔非作動時〕運転者がブレーキぺダル１を踏まず、タン
デムマスターシリンダ２に液圧が発生していない時に
は、コントロールバルブ３内の第１、第３液室２５、２
７に液圧が発生しないためコントロールバルブ３は作動
せず、図２の状態を維持している。この結果、アキュム
レータ１３からの圧力流体はコントロールバルブ３内の
スプールピストン２２に依って遮断され、また、液圧伝
達装置の入力液室６３および圧力導入室６６内は無圧で
あるためホイールシリンダには液圧が発生しない。

【００２９】〔作動時〕運転者がブレーキぺダル１を踏
み込みタンデムマスターシリンダ２で液圧が発生する
と、その第２液圧発生室２ｂの液圧はコントロールバル
ブ３の第２入力ポート３０を介してコントロールバルブ
３内のダイアフラム３５に作用するとともに、第２出力
ポート３１を介して前輪側液圧伝達装置４の入力液室６
３に伝達される。一方、タンデムマスターシリンダ２の
第１液圧発生室２ａの液圧はコントロールバルブ３の第
１液室２５および液圧伝達装置５の入力液室６３に伝達
される。コントロールバルブ３内において、ダイアフラ
ムピストン２１に液圧が作用すると、同ピストン２１が
図２中左方に移動し、さらにスプールピストン２２も図
中左方に移動する。このとき、スプールピストン２２が
ブースト室１４２内に進入し、スプールピストン２２の
ストローク分だけブースト室１４２内が加圧されるが、
本コントロールバルブ３では流量吸収ピストン２３が流
量吸収スプリング４３を撓めて図中左方に移動して、ス
プールピストン２２のストローク分に対応する液量を吸
収できる構成となっているため、スプールピストン２２
の作動初期動作時に、ブースト室１４２は極低圧に維持
されるため、低い液圧状態から速やかなブースト作用を
開始することができる。なお、このダイアフラムピスト
ン２１は、ダイアフラム３５によって前述したようにダ
イアフラムピストン作動時の倍力比を変えることができ
るとともに、加圧状態から減圧状態に移行する時のヒス
テリシスを少なくした良好なコントロール性が得られ
る。さらに第３液室２７とリザーバ１９とはダイアフラ
ム３５で区画されており、ピストンの周囲にシールを配
置した場合に比べて、ダイアフラム３５の摺動抵抗が軽
減でき、ホイールシリンダ内に液圧が発生するときのブ
レーキペダル踏力が小さくなる。

【００３０】スプールピストン２２のさらなる移動によ
り、スプールピストン２２内の中心部流路４１が本体内
の通路４４に連通し、コントロールバルブ３内のブース
ト室１４２がアキュムレータ１３に連通し、圧力流体が
液圧伝達装置４、５の圧力導入室６６に導入されると
（液圧伝達装置５にはプロポーショニングバルブ１２を
介して導入される）、液圧伝達装置内の第２ピストン５
２が図中上方に隙間Ｓの間を移動する。この隙間Ｓの間
の移動によって先ずカットバルブ５９が流路６０を閉
じ、その後、第２ピストン５２が第１ピストン５１に当
接し、第１ピストン５１が上方に移動して加圧室６１内
を増圧し、加圧室６１内の圧力流体がホールドバルブ９
を介して前、後輪側のホイールシリンダ８に供給され、
ブレーキを働かせる。そして、この状態になるとブース
ト室１４２では、ダイアフラムピストン２１に作用する
タンデムマスターシリンダの液圧に比例した液圧が発生
する。

【００３１】一方、コントロールバルブ３の第１、第２
出力ポート２９、３１から液圧伝達装置４、５に伝達さ
れたマスターシリンダ圧は同液圧伝達装置４、５の入力
液室６３に作用し、第３ピストン５３はこの圧力によっ
て第２ピストン５２に連れて上昇する。なお、液圧伝達
装置４、５の液室６５内の流体はコントロールバルブ３
を経由してリザーバ１９に排出される。またブレーキ開
放時には、コントロールバルブ３内のスプールピストン
２２が初期位置に復帰し、液圧伝達装置の圧力導入室６
６の圧力流体はブースト室１４２→スプールピストン２
２の流路４１→本体内の通路３８を介してリザーバ１９
に還流し、加圧室６１内の圧力流体も開放されてブレー
キが開放される。前述のごとくホイールシリンダの加圧
時にマスターシリンダの液圧で第３ピストン５３が上方
へ移動し、入力液室６３の容積が増大することによって
マスターシリンダよりの吐出液が吸収される。そのため
ブレーキペダルの踏力を増大させるにつれてブレーキペ
ダルの踏み込み量が増大し好適な操作フィーリングを得
ることができる。

【００３２】〔アンチロック制御時〕ブレーキ作動時
に、車輪にロックの虞れが発生すると、図示せぬ車輪速
センサの信号で、電子制御装置からの指令によって従来
公知のようにホールドバルブ９、ディケイバルブ１０、
およびポンプ６を駆動して車輪のロック状態を回避する
とともに、第１切換バルブ１４を開いてブースタポンプ
７３の吸入口をコントロールバルブ３のブースト室１４
２および液圧伝達装置の圧力導入室６６に連通する。

【００３３】具体的には、車輪にロックの虞れが生じる
と、ディケイバルブバルブ１０が閉じた状態でホールド
バルブ９を閉じてホイールシリンダ圧を保持し、その後
ディケイバルブ１０を開いてホイールシリンダ８、９内
の圧力流体をリザーバ１１に吸収してホイールシリンダ
圧を減圧する。減圧時ホイールシリンダからアンチロッ
ク制御用リザーバ１１に流入した圧力流体をアンチロッ
ク制御ポンプ７１、７２が汲み上げ、液圧伝達装置の加
圧室６１に戻す。これにより第１ピストン５１、第２ピ
ストン５２、第３ピストン５３が後退し、圧力導入室６
６の圧力流体がブースタポンプ７３で汲み上げられ、ア
キュムレータ１３に還流される。第３ピストン５３の後
退により入力液室６３の容積が減じることによってマス
ターシリンダにキックバックが生じてアンチロック制御
に入ったことを運転者は知ることができる。また、アン
チロック制御中、加圧する必要がある時には、ディケイ
バルブが閉じ、ホールトバルブが開いて圧力導入室６６
および入力液室６３の液圧とによって第１ピストン５
１、第２ピストン５２、第３ピストン５３が上昇し、加
圧室６１を加圧してホイールシリンダ圧を再加圧する。

【００３４】アンチロック制御開始と同時に駆動される
ブースタポンプ７３では、アンチロック制御中開状態を
維持する第１切換バルブ１４を介して、液圧伝達装置の
圧力導入室６６の圧力流体を汲み上げ、アキュムレータ
１３に還流する。この時、圧力導入室６６の液圧は常
に、マスターシリンダで発生した液圧に比例した液圧と
なっているため、言い換えると、圧力導入室６６ではコ
ントロールバルブ３内のダイアフラムピストン２１に作
用するマスターシリンダの液圧に比例した液圧が発生し
ているため、ブースタポンプ７３では、所定の圧力に高
まっている流体を汲み上げることになりリザーバ内の流
体を汲み上げる場合と比べて負荷を小さくできる。こう
して本ブレーキ倍力装置では、アンチロック制御時マス
ターシリンダ側にキックバックが生じている間中、アキ
ュムレータ１３の液圧を消費しながらホイールシリンダ
の加圧を実行する一方、ブースタポンプ７３が液圧伝達
装置側から圧力流体を汲み上げてアキュムレータ１３を
蓄圧できる構成となっているためブースタポンプ７３の
負荷を小さくできる。

【００３５】〔自動ブレーキ〕車両発進時に車輪にスリ
ップが発生した場合、あるいは車間距離の接近により自
動的にブレーキを働かせる場合、さらには旋回時の車体
の安定性を確保するためにヨーモーメント等の自動ブレ
ーキ制御を実行する場合には、車輪に対して適当なブレ
ーキ力を働かせ、こうした事態を回避する制御を実行す
る。本ブレーキ液圧制御装置では、こうした何れかの状
態が発生すると、図示せぬセンサ（車輪速度センサ、車
間距離センサ等）からの信号により電子制御装置が常閉
型の第２切換バルブ１５を開くとともに常開型の第３切
換バルブ１６を閉じる。

【００３６】この結果、アキュムレータ１３内の圧力流
体は第２切換バルブ１５を介してコントロールバルブ３
内の第２液室２６に導入され、バランスピストン２０を
図中左方に移動する。バランスピストン２０の移動によ
り、バランスピストン２０に押されながらダイアフラム
ピストン２１も移動してスプールピストン２２を図中左
方へ移動し、アキュムレータ１３とブースト室１４２を
連通し、前述したブレーキ作動時と同様に液圧伝達装置
を作動させブレーキを働かせることができる。そして第
２切換バルブ１５を閉じることによってホイールシリン
ダ圧が一定に保持され、第３切換バルブ１６を開くこと
によって第２液室２６がリザーバ１９に連通してその圧
力が減じてホイールシリンダ圧も減少する。また、本液
圧伝達装置は、第２ピストン５２が第３ピストン５３と
分離されており、自動ブレーキ作動時に第２ピストン５
２のみが独立して移動する構成となっているため、自動
ブレーキ作動時に第３ピストン５３が移動することがな
く、この結果、入力液室６３内が負圧とならないことは
前述の通りである。

【００３７】〔フェイル時〕何等かの原因によりアキュ
ムレータ１３からの圧力流体が供給されず液圧伝達装置
が液圧伝達機能を発揮しない場合には、マスターシリン
ダで発生した圧力流体が、コントロールバルブ３の第
１、第２出力ポート２９、３０→液圧伝達装置４、５の
開いているカットバルブ５９→加圧室６１→出力ポート
６２→ホイールシリンダ７、８に直接伝達され、ブレー
キ作用を行うことができる。なお、本液圧伝達装置にお
いて、前述のごとくタンデムマスターシリンダの液圧ピ
ストンの径を比較的に小さくすることができるためアキ
ュムレータ１３のフェイル時においても十分なブレーキ
力を確保することができる。また、タンデムマスターシ
リンダ２の第１液圧発生室２ａの系統が失陥したときに
はコントロールバルブ３の第３液室２７に流入するタン
デムマスターシリンダ２の第２液圧発生室２ｂの液圧に
よって前後輪のホイールシリンダ７、８に正常時と同様
に液圧が発生する。一方、タンデムマスターシリンダ２
の第２液圧発生室２ｂの系統が失陥したときには、その
第１液圧発生室２ａの液圧でバランスピストン２０が移
動してダイアフラムピストン２０に当接し、そしてダイ
アフラムピストン２０が左方へ移動することによって前
後輪のホイールシリンダ７、８に正常時と同様に液圧が
発生する。なお、上記実施形態で述べたコントロールバ
ルブ内のピストンのシール構造は、ブレーキ装置内のコ
ントロールバルブばかりでなく、同じ作用をするピスト
ンのシール構造としても採用できることは当然である。

【００３８】

【発明の効果】以上詳細に述べた如く本発明によれば、
コントロールバルブ内のピストンのシール部材にダイア
フラムを使用したため、従来のような摺動型のシール部
材が有する摺動抵抗による液圧ロスを解消することがで
きるとともに、加圧状態から減圧状態に移行する時のヒ
ステリシスを小さくでき、たとえば、ブレーキ装置内の
液圧ピストン等にダイアフラム型シールを採用すること
で、ブレーキ液圧の応答性を改善することができる。ま
た、ダイアフラムの可撓部分の肉厚を変化させることに
より倍力比を変化させることもできる、等の優れた作用
効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係わるブレーキ倍力装置の
全体構成図である。

【図２】本ブレーキ倍力装置内のコントロールバルブの
拡大断面図である。

【図３】図２のダイアフラムピストン部の拡大断面図で
ある。

【図４】図３の他の形態を示す図である。

【図５】本ブレーキ倍力装置内の液圧伝達装置の拡大断
面図である。

【図６】本ブレーキ倍力装置内のポンプの拡大断面図で
ある。

【符号の説明】

１ ブレーキぺダル ２ マスタシリンダ ３ コントロールバルブ ４ 前輪側液圧伝達装置 ５ 後輪側液圧伝達装置 ６ ポンプ ７、８ ホイールシリンダ ９ ホールドバルブ １０ ディケイバルブ １１ アンチロック用リザーバ １２ プロポーショニングバルブ １３ アキュムレータ １４ 第１切換バルブ １５ 第２切換バルブ １６ 第３切換バルブ １７ 圧力センサ １８ リリーフ弁 ２０ バランスピストン ２１ ダイアフラムピストン ２２ スプールピストン ２３ 流量吸収ピストン ３５ ダイアフラム ３５ｂ 可撓部分 ５１ 第１ピストン（ブースタピストン） ５２ 第２ピストン ５３ 第３ピストン ５９ カットバルブ ６１ 加圧室 ６６ 圧力導入室 ７１、７２ アンチロック制御用ポンプ ７３ ブースタポンプ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダ３４内に摺動自在に配置され、ピ
   ストン２１の端面によって前記シリンダ内に区画された
   液室２７を、ピストンの前記端面に配置し、可撓部分を
   介して周囲がシリンダに液密に保持されたダイアフラム
   ３５によりシールしたことを特徴とするピストンのシー
   ル構造。
2. 【請求項２】マスターシリンダ２で発生した液圧によっ
   てスプールピストン２２を移動して液圧源の液圧を制御
   しながらホイールシリンダ７、８に供給できるコントロ
   ールバルブ３を備えた車両用ブレーキ倍力装置におい
   て、前記コントロールバルブのシリンダ３４内に摺動自
   在に配置され流路を切り換えるピストン２１の端面にダ
   イアフラム３５を当接配置し、該ダイアフラムの外周部
   をダイアフラムに形成した可撓部分３５ｂを介して本体
   ３Ａに液密に保持したことを特徴とするピストンのシー
   ル構造。
3. 【請求項３】前記ダイアフラムの可撓部分の肉厚をダイ
   ヤフラムの中心から外周に行くに連れて薄く形成したこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２に記載のピスト
   ンのシール構造。