JPS58110357A - 油圧式の２系統型タンデム・マスタブレ−キシリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車用ブレーキ装置のための油圧式の２系統
型タンデム・マスタブレーキシリンダであって、閉じた
ブレーキ回路系統のだめのブレーキピストンと、補助力
によって助成される開いたブレーキ回路系統のだめの、
プランジャ操作による補助ピストン・制御弁装置とを有
する形式のものに関する。

上記形式を有するブレーキシリンダはドイツ連邦共和国
特許出願公開第２５３１２６４号明細書に基づいて公知
である。この公知のマスクブレーキシリンダにおいては
、制御弁の作動を十分に敏感なものにすることは困難で
ある。更にマスクブレーキシリンダと倍力装置とを直列
に接続すると、両方のブレーキ回路系統の受容容量がペ
ダル行程及び踏力の特性をほぼ規定するようになる。こ
の機構は広く普及している。

しかし２系統型マスクブレーキシリンダ、特にタンデム
・マスタブレーキシリンダと倍力装置との直列接続は大
きな構造長さを要するものである。また一方のブレーキ
回路系統の排気状態又はブレーキ回路系統故障が直接に
ブレーキ被ダルに反力作用してしまう。従って倍力装置
の故障時にはブレーキ圧形成のために高い踏力が必要と
され、何故ならマスタブレーキシリンダの寸法は倍力装
置の完全状態にのみ合わせて設計されているからである
。

ブレーキペダルと制御弁との間にそう人される行程制限
ばね又は他の行程シミュレータを用いた場合、この行程
制限ばねがペダル特性を規定する。

この構造によれば前述の欠点が部分的には回避される。

これは特に例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第２９
０７９２２号明細書で公知のように、両方のマスクシリ
ンダを互いに平行に並べて配置する場合に当てはまる。

しかしこのような構造は今日一般的彦構成とは著しく異
っており、従って大量生産化には高い試験費用が必要と
される。

本発明の出発点となった上記の先行技術に対して、制御
弁が、足で操作されるプランツヤを介して作動されるよ
うになっており、捷たペダル近くの補助ピストン機構が
、制御形成されたブレーキ圧の反力を感知可能にするだ
めの作用面を有していることを特徴とする、本発明によ
る油圧式の２系統型タンデム・マスタブレーキシリンダ
の有する利点は、行程制限ばねを備えた構造が極めて有
利な経費減のもとでしかも著しく改良されていることで
ある。

更に大量生産される慣用のマスクンリンダ、特に段階式
マスクシリンダの構造技術が使用可能である。ペダル操
作式のプランジャの支承のためにピストンを用いること
によって、安価でかつ重量・スペース共に節約可能な構
造が得られている。そして補助ピストンを有するブレー
キ力倍力装置全体の構造長さは単純なマスタブレーキシ
リンダと比較可能なものとなる。

更に有利な点は、力変向のための制御カムを種々異なら
せて形成することによってその都度の被ダル特性を人間
工学上最適に設計可能なことである。

またシール部が僅かで済むことも有利である。

これによってシール部摩擦が少なく、従ってヒステリシ
ス現象の減少と良好な調量機能とが保証されている。

次に図示の実施例につき本発明を説明する。

図示の油圧式の２系統型タンデム・マスクブレーキシリ
ンダ１はシリンダ３を備えたケーシング２を有しており
、該シリンダδ内には２つのピストン４，５が直列に配
置されている。前方のピストン４は平常は戻しばね６の
ばね力によってショルダ７に押付は保持されている。こ
のピストン４は作業室８を制限形成しており、該作業室
８にはブレーキ回路系統■が接続されており、またピス
トン４の図示の出発位置では作業室８は補充容器９に接
続されている。このようにしてここに閉じたブレーキ回
路系統が形成されている。ピストン舎は２つの摺動面の
間に１つの斜面１０を有し、該斜面１０に沿ってスイッ
チ１２のタペット１１が運動するようになっている。

ピストン４の後方に配置された第２のピストン５はピス
トン４よシもいくらか大きな直径を有している。即ちマ
スタプレーキンリンダ１は段階式マスクシリンダとして
形成されている。

ピストン５は室１３を制限形成しており、この室１３に
は例えばブレーキ回路系統■が接続されている。ピスト
ン５はリングピストンであシその有効面は、ブレーキペ
ダル１６で操作されピストン５を貫通しているプランジ
ャ１５によって補完されている。従ってここには、ピス
トン５と端面（作用面）１４とから成る補助ピストン機
構５／１４が形成されている。

シランジャ１５はブレーキペダル１６に枢着されておシ
かつ制御カム１７を有し、該制御カム１７に沿って弁操
作レバー１９の端部１８が滑動するようになっている。

このし・ζ−１９はケーゾング２に支承されておシ、ま
たその他方端部２１は板ばね２０を以って行程制限ばね
として形成されて、制御弁２３のスライダ２２の外側端
部に当接しておシ、この制御弁２３は所定の２つの可能
最終位置で室１３を、アンロード位置（補充容器９）に
つなぐか又はポンプ２４と貯蔵器２５とから成る圧力媒
体源２４／２５に接続する。モータ２６はポンプ２４の
駆動のために働く。

制御弁２３に対して平行に、更にもう１つのピストン２
７と該ピストン２７によって圧力媒体で操作されるスイ
ッチ２９とが配設されておシ、このスイッチ２９によっ
て貯蔵器圧力が監視されている。第３のスイッチ２８は
タペット３０を有し、このタペット３０によってレバー
１９の運動が検出されている。また図示の平常位置から
分るようにシランジャ１５の端面１４とピストン手との
間には、制御弁２３のスライダ２２の完全走出時のプラ
ンジャ１５の走出ストロークよりも大きな距離Ａが設け
られている。

次に本発明の作用形式を説明する。

ブレーキペダル１６が操作されると制御カム１７を介し
てレ−５−１９が振れ動かされる。そして制御弁２３が
作動されて室１３内に適当な補助圧力が制御形成される
。この圧力はブレーキ回路系統Ｈに直接に達する。また
この制御圧力はピストン４に後方から作用し、それによ
って該ピストン４をばね６のばね力に抗して摺動せしめ
る。そしてこのピストン４は補充容器９との接続を遮断
され、それによって作業室δ内に圧力が生ぜしめられ該
圧力はブレーキ回路系統■内でブレーキ圧として作用す
る。

両方のブレーキ回路系統■と■内に制御形成された圧力
は続いてプランジャ１５に反力作用し、運転者はとの反
力によって、正確に調量可能でかつベダルカに比例した
ブレーキ圧を制御することができる。またし・ζ−１９
の振れ量が大きくなるにつれて、該レノ々−１９に結合
されて行程付与を行なっている板ばね２０も、その両者
のでと腕長さが同じであれば同じ値だけプレローＰをか
けられていく。この制御弁２３のスライダ２２によって
形成された圧力も制御カム１７を介してプランジャ１５
に反力作用する。

プランジャ１５の運動の関数としてのし・ζ−振動量は
、制御カム１７のカム形状を種々に設定することによっ
て自由に選択可能である。このようにして人間工学技術
的に最良な倍力装置特性が得られ、これは公知の行程シ
ミュレータばねにおいては限定的にのみ可能である。

ブレーキ回路系統■が故障すると補助ピストン機構５／
１４が容積形ピストンとして作用し、そして従来の方法
で室１３内と延いてはブレーキ回路系統■内に圧力上昇
を生ぜしめ、この圧力上昇はピストン生を介してブレー
キ回路系統■にも作用する。

油圧式の補助力供給機構の故障時には室１３は無圧に留
まる。プランジャ１５のつば面１５’は距離Ａ′を通過
してピストン５に当接し、これによってブレーキ回路系
統■内に圧力が形成される。この圧力はやはシブレーキ
回路系統■内に圧力形成するためにピストン４にも作用
する。

こうしてブレーキ回路系統■内でも圧力上昇が行なわれ
る３、これに対する対抗力としてはばね６．２０のばね
力とペダルばねの力とのみが有効である。

図示のマスタブレーキシリング釦は３つの電気スイッチ
１２，２８．２９が組み合わされている。スイッチ２９
は２つの接点位置を有している。平常時、即ち貯蔵器２
５が十分な圧力を有している時にはスイッチ２９は中立
位置にある。貯蔵器２５内の圧力が下方限界値まで低下
すると、該スイッチ２９は第１の接点位置に達し、この
位置ではモータ２６がオンされて補助力供給が始められ
、貯蔵器２５が再び最大圧力までもたらされる。スイッ
チ２９の第２の接点位置は、貯蔵器２５が過剰に低い圧
力を有するか又は補助力供給機構が故障した時に倒達さ
れるものである。

スイッチ２８もやはり２つの接点位置を有している。第
１の接点位置は、ブレーキ作動時に停止灯をオンするた
めにとられる。スイッチ２８の第２の接点位置は、故障
の指示又はブレーキ回路系統■の排気の悪化を示すため
に用いられ得る基準信号をスイッチ１２に送るためにと
られる。中位のペダルストローク、即ち中位のブレーキ
圧においてピストン機構５／１４が比例量以上に走出さ
れると、両方のスイッチ１２．２８の接続が行なわれる
。とれはブレーキ回路系統■内の故障を示すサインであ
る。

第２図にはより改良された行程制限ばね３２を有する構
造３１が示されている。この行程制限ばね３２は折れ曲
っているか又は漸進的な特性曲線を有する積層板状の軸
ばねとして形成されている。この実施形からは行程制限
ばねの多くの変化可能性が考えられ得る。

第３図にはペダル特性を更に改良するだめの実施例が示
されている。この例ではマスタブレーキシリンダ３３の
、ペダルによって′操作されるプランジャ３４が強力な
ばね３５を保持しておシ、とのばね３５は完全な補助力
供給機構においては、圧力媒体によって惹起されるプラ
ンジャ力に付加的に、ベダルカに対する戻しカとして作
用する。

この構造にお因ではブレーキ弁の制御のために必要な被
ダルストロークの範囲内で相当のブレーキ圧力が生せし
められ得、そして制御弁移動区間の通過後にこのブレー
キ圧力が強力に急上昇せしめられる。

上記形式のばね３５を有するマスタブレーキシリンダ３
３の構造においては、ピストン４とプランジャ３４との
距離Ａに関して２つの実施例が考えられ得、これはその
都度のブレーキ回路系統分配形式に合わせて最良とする
ことができる。

即ち第１の実施例ではこの距離Ａを比較的に小さく形成
し、それによって最初の小さなペダルストロークにおい
ては同じ圧力状態が両方のブレーキ回路系統■と■に形
成され、次にプランジャ３４がピストン４に衝突しそれ
によってブレーキ回路系統■内に、ピストン５に作用し
ているばね３５よりも高いブレーキ圧が形成される。し
かしここでプランジャ３４のつば面３４１がピストン５
に作用することによって強力な圧力急上昇が行なわれ、
続いてペダルストロークが大きくなると再び両方のブレ
ーキ回路系統■と■内のブレーキ圧が同じくなる。この
実施例は対角線的なブレーキ回路系統配分の際に有利で
あり、何故なら強行なブレーキ作動の場合に全ての車輪
が同時にはロックされず、一方の対角線上の各車輪がブ
レーキ圧の上昇に基づいて先行し、それによって運転者
に大低は前警告が与えられるからである。

更に第２の実施例はプランジャ３４からピストン牛へ大
きめの距離Ａを形成するものであわ、これは油圧式の補
助力供給機構の故障時に両方のブレーキ回路系統内に、
ペダル操作に基づく作用としてのブレーキ圧の同期経過
をもたらしめる。

第３図に示された構造においては補助カ供給機構の故障
時には、ペダルストロークの最初の部分で、補助力供給
機構が完全な場合よりも弱い戻し力しか形成されない。

このことを回避するために第４図の構造が提案されてい
る。この構造は、補助力供給機構の完全時には適切な設
計寸法を有する前方のピストン４′（ブレーキ回路系統
■）がペダルストロークに先行し、従ってペダルで操作
されるシランジャ４６が該ピストン４′に接触するに至
らないという考えから出発している。しかし距離Ａが小
さければプランジャはピストン４′に接触するに至る。

この事実を利用するために第４図のマスクブレーキシリ
ンダ３９においては、第１図乃至第３図におけるピスト
ン５に相応するピストン牛○内に中間シランジャ４１が
そう人されており、該中間プランジャ４１が円錐部４２
を介して、半径方向に配置された２つのピン４３．４４
を操作せしめるようになっている。ピン４３．４４の外
側端部はピストン４０内の内側ショルダ４５と協働する
ように規定されている。これによってここにクラッチ部
４３．４４．４５が形成されている。

従って距離Ａに必要とされる以−ヒにブレーキペダル１
６が操作された場合に、ピン４３，４牛は円錐部４２に
よって外方へ動かされる。そしてこのピン４３．４４は
内側ショルダ４５の後ろに当接されて連行され、続く圧
力急上昇の。

ために作用する。

第４図に示された構造においては更に、ペダル１６によ
って作動されるプランジャ４６が、その前端部において
ピストン４０を介し捷た後端部においてつげ４７の後方
でという形で２重に支承されておシ有利である。このよ
うに支承部間隔が大きなことは有利な摩擦状態を保証す
る、更に制御カム１７′の片側は偏平部分としてプラン
ジャ４６に装着されておシ、後方の支承部・牛８はこの
制御カム１７′のための切欠き４９を備えており、この
切欠き４９は同時に回動防止機能を有している。この構
造においては更にマスクシリンダδ９の後端部が、腐食
及び塵芥に対する防護のためのベローズダイヤフラム５
０を以っておおわれている。

第５図には更に別の構造が示されている。この場合は２
つの普通のピストン５２．５３を有する一般的なタンデ
ム・マスタブレーキシリンダ構造が用いられている。こ
の場合、制御カム１７／／はペダルプランツヤ６１によ
って操作可能な第２のピストン５３に組み込まれている
。

中空タペット５４は側方のシリンダ壁内に配置されてお
り制御弁５５の操作のために働いている。制御弁５５の
後方には弁ピストン５６が位置しており、この弁ぎスト
ン５６は本装置の行程ンミュレータである行程制限ばね
５７によって支持されている。この場合スイッチ２９の
、貯蔵器圧下にあるピストン５８（第１図参照）が、切
換え弁６ｏの弁閉鎖体５９に連結されている。

この構造においては制御されたブレーキ圧に比例して弁
ピストン５６が運動する。制御弁５５を介してブレーキ
回路系統■内に制御形成されたブレーキ圧は、完全な補
助力供給時には開いている切換え弁６０を介してプラン
ジャ６１に反力作用し、それによって圧力比例した反力
を生せしめる。補助力供給機構の故障時には切換え弁６
０が切換えられ、そしてブレーキ液がピストン５３の背
面に流入するのが防がれる。

同時にこの背面側に位置する室が放圧のために、切換え
弁６０を介して補充容器に接続される。

更に第６図に示された別の構造７０においては制御弁７
１が行程制限ばね７２を介してペダルプレート７３によ
って操作可能となっている。

制御弁■１は制御スライダ７４を有し、該制御スライダ
には比較的に長いスライダ面が設けられている。また第
４図の構造と同様にこの場合も、補助ピストン機構７６
／８２とペダル操作されるプランジャ７９との間にクラ
ッチ７５が配設されており、このクラッチ７５は中間プ
ランジャ７７の前面（作用面）８２が前方のピストン牛
“に衝突した時に作用する。ばね７８を介１〜でプラン
ジャ７９に支持された中間プランジヤ７７は円錐面８０
を有し、該円錐面８０には、一円周上に均一に分配され
た複数の球体８１が当接しており、この各球体８１は円
錐面８０から外方へ押された時に、プランジャ７９と補
助ピストン機構７６／８２のピストン７６との結合を形
成するようになっている。従って補助力の故障時にはこ
のピストン７６が連行され、それによって引続いての圧
力急上昇が形成される。

ブレーキの作動時にこの構造においては、制御スライダ
７４が行程制限ばね７２を介して即座に操作される。従
ってこの構造においてはブレーキ圧が極めて迅速に形成
され得る。

長めのスライダ面を有する制御スライダ７４はブレーキ
回路系統■へのエネルギ供給を制御し、そして両方の回
路系統■と■内でブレーキが行なわれる。

エネルギ供給が故障した場合、制御スライダ７４の継続
運動のもとてペダルストローク全部が補助ピストン機構
７６／８２の作動のために用いられる２、この際に制御
スライダ７４が所定の終端ストン・ξまで移動され、そ
の後で初めて行程制限ばね７２によるストロークの最後
の部分が利用されるようになっている。

制御スライダ７４が阻止されたような場合、行程制限ば
ね７２の可能移動量が補助ピストン機構７６／８２の操
作のために用いられる。この場合、中間シランジャ７７
によってピストン牛“を以って、閉じたブレーキ回路系
統丁内にブーキ圧が形成される。

このマスタブレーキシリンダ構造７０においても、ペダ
ルプレートに固定された突き棒８３を介して操作される
スイッチ８４が設けられている。

更に各マスクブレーキシリンダ１，３１，３３．３９．
５１において、制御弁が動かなくなった場合でもそのブ
レーキ圧力形成に何ら故障は生じないことは明らかであ
る。このような場合はマスタブレーキシリンダが丁度、
補助力の故障時のように作動する。

更にピストン５，４０，５３の両方のシールのそれぞれ
の前方のシール部を漏しスリーブとして形成すると、補
助力供給の故障時にマスタ／リングの完全な機能が得ら
れる。

前述の各マスクブレーキシリンダ構造１，３１．３３，
３９，５１．７０は、極めて小型でありかつ良好な応答
特性を有していることから、アンチスキッド装置と組合
わせるのに特に適している。この場合にはスイッチ１２
　、２８　、２９．８４の各信号がアンチスキッド装置
の電子制御装置内で評価されかつ場合によってはアンチ
スキッド信号と結合される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の複数の実施例を示すものであって、第１
図はマスクシリンダの第１実施例を示す断面図、第２図
は別構潰の行程制限ばねを有するマスクンリングの部分
断面図、第３図はペダル近くのピストンにばね支持部分
を有する変化形の部分断面図、第４図は被ダル近くのピ
ストンに直接に制御カムを有する変化形の断面図、第５
図は制御弁の別の操作機構を有する変化形の断面図、第
６図はペダルプレートによって操作される制御弁を有す
る構造を示す断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　自動車用ブレーキ装置のだめの油圧式の２系統型
   夕／デム・マスクブレーキシリンダであって、閉じたブ
   レーキ回路系統のためのブレーキピストンと、補助力に
   よって助成される開いたブレーキ回路系統のための、ブ
   ランクャ操作による補助ピストン・制御弁装置とを有す
   る形式のものにおいて、制御弁（２３；５５；７１）が
   、足で操作されるプランジャ（１５；３４；４６；６１
   ；７９）を介して作動されるようになっておシ、寸だペ
   ダル近くの補助ピストン機構（５／ｌ　４　；　４０／
   ４１；５３／７６／８２）が、制御形成されたブレーキ
   圧の反力を感知可能にするための作用面（１４，８２）
   を有していることを特徴とする、油圧式の２系統型タン
   デム・マスタブレーキシリンダ。 ２　プランジャ（４６；７９）によって可動な中間シラ
   ンジャと補助ピストン機構（４０／４１．７６／８２　
   ）との間に、行程に応じて作動するクラッチ（４３，４
   ４，４５；７５）が配置されている、特許請求の範囲第
   １項記載の油圧式の２系統型タンデム・マスタブレーキ
   シリンダ。 ３、力変向部材を有する制御弁（２３）が制御カム（１
   ７，１７’、１７“）を介して操作可能である、特許請
   求の範囲第１項記載の油圧式の２系統型タンデム・マス
   タブレーキシリンダ。 ４、行程制限ばねを介して操作可能でありかつ補助ピス
   トン機構に対して平行に配置された制御弁を有しており
   、該制御弁（７１）に、補助ピストン機構（７６／８２
   　）の可能ストロークに相応した長さの制御スライダ面
   が形成されている、特許請求の範囲第１項記載の油圧式
   の２系統型タンデム・マスタブレーキシリンダ。 ５　補助ピストン機構（５／ｌ　４　；牛○／４１）が
   、プランジャ（１５；３４；４６）によって貫通された
   ピストン（５；４０）を有しており、このプランジャ（
   １５；３４；４６）とピストン（５；４０）とがマスク
   プレーキンリングの、ペダル近くの背壁を形成しておシ
   、補助力の故障時にはシランジャ（１５；３４；４６）
   が単独で又はピストン（５；４０）と協働で、ブレーキ
   圧形成のだめのピストン面を形成するようになっている
   、特許請求の範囲第１項記載の油圧式の２系統型タンデ
   ム・マスクブレーキシリンダ。 ６　制御カム（１７，１７’、１７“）の形状によって
   ブレーキペダル（１６）のペダル特性が規定可能となっ
   ている、特許請求の範囲第３項記載の油圧式の２系統型
   タンデム・マスクブレーキシリンダ。 ７、　制御カム（１７，１７’）と該制御カム（１７，
   １７’）によって操作される制御弁（２３）との間にば
   ね部材（２０；３２）がそう人されている、特許請求の
   範囲第３項記載の油圧式の２系統型タンデム・マスクプ
   レーキンリング。 ８　ばね部材（２０）が直線状の特性曲線を有している
   、特許請求の範囲第７項記載の油圧式の２系統型タンデ
   ム・マスクブレーキシリンダ。 ９　ばね部材（３２）が湾曲又は折れ曲った特性曲線を
   有している、特許請求の範囲第７項記載の油圧式の２系
   統型タンデム・マスクブレーキシリンダ。 １０、　　プランジャ（３４）かばね（３５）を介して
   補助ピストン機構（５／１４．４０／４１）に支持され
   ている、特許請求の範囲第１項記載の油圧式の２系統型
   タンデム・マスクブレーキシリンダ。 １１　　閉じたブレーキ回路系統（Ｉ）のブレーキピス
   トン（４）が、補助ピストン機構（５／１４）又はプラ
   ンジャ（１５）の、マスクプレーキンリンダ側端面（１
   ４）から距離（Ａ）を有しておシ、該距離（Ａ）がプラ
   ンツヤ（１５）の走出制御ス）ｏ−りよりも大きくなっ
   ている、特許請求の範囲第１項記載の油圧式の２系統型
   タンデム・マスクブレーキシリンダ。 １２　　制御弁（２３）がレバー（１９）を介して操作
   可能である、特許請求の範囲第１項記載の油圧式の２系
   統型タンデム・マスクブレーキシリンダ。 １３、　　制御弁（２３）がペダルプレートを介して操
   作可能である、特許請求の範囲第１項記載の油圧式の２
   系統型タンデム・マスタブレーキシリンダ。 １４、制御弁操作のための中空シランジャを有し、制御
   弁（５５）がマスタブレーキシリンダの軸線に対して垂
   直に配置されており、中空プランツヤ（５４）の、制御
   弁（５５）と反対側の端部が制御カム（１７“）と直接
   的に協働するように決められている、特許請求の範囲第
   １項記載の油圧式の２系統型タンデム・マスタブレーキ
   シリンダ。 １５　　補助ピストン機構のピストン（５３）が２つの
   シール部を有しておシ、その内の補助圧で負荷される前
   方のシール部が漏しスリーブとして形成されている、特
   許請求の範囲第１項記載の油圧式の２系統型タンデム・
   マスクシレーキジリンダ。 １６　　マスタンリング（１；５１）のケーソング内に
   付加的々ピストン（２７；５８）が配置されており、こ
   のピストン（２７；５８）が補助力の貯蔵器圧力下にあ
   わ、かつ貯蔵器充填量監視のための電気スイッチ（２９
   ）と協働するように定められている、特許請求の範囲第
   １項記載の油圧式の２系統型タンデム・マスクブレーキ
   シリンダ。 １７　　ブレーキ回路系統の故障の認知のために少なく
   とも１つのスイッチ（１２；２８；８４）が用いられて
   いる、特許請求の範囲第１項記載の油圧式の２系統型タ
   ンデム・マスタゾレーキシリンダ。 １８゜　アンチスギノド装置と組み合わされている、特
   許請求の範囲第１項記載の油圧式の２系統型タンデム・
   マスクプレーキンリング。