JPS5836612Y2

JPS5836612Y2 - 倍力装置付タンデムマスタシリンダ

Info

Publication number: JPS5836612Y2
Application number: JP949978U
Authority: JP
Inventors: 勝昭亀本
Original assignee: 株式会社ナブコ
Priority date: 1978-01-27
Filing date: 1978-01-27
Publication date: 1983-08-17
Also published as: JPS54112234U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、車両等に装着され、運転手の制動操作時にお
いて、操作踏力に比例した高い制動圧力を発生させる借
貸装置付タンデムマスタシリンダに関するものである。

従来、運転手の踏力のみにより制動圧力を発生させる形
式の制動装置を備えた車両等においては、車両重量が犬
であったりあるいは積載荷重が犬であったりする場合、
踏力のみによる制動圧力では十分な制動効果が得られず
、踏力を補なってより大きな制動圧力を生じさせて最大
限の制動効果が得られるように、制動圧力増圧装置ある
いは踏力倍力装置等を装着することが採用されてきてい
る。

しかしながら、最近は上記のごとき装置は車体内のより
大きな空間を占めるという欠点があること、多系統の制
動系を有する車両では一系統に上記装置をそれぞれ設け
ることは、はなはだ不経済であること等の理由から、か
つ、また最近の車両は動力操舵装置（パワーステアリン
グ）に用いる液体送出用ポンプを装備していることと相
１って、タンデムマスタシリンダに上記液体送出用ポン
プを駆動源とする倍力装置を一体化せる形式のものが提
案されている。

一方、タンデムマスタシリンダの形態として、第１ピス
トンと第２ピストンとを弾性的に連結する型と、相対的
変位がないように固定的に連°結する型とがあり、第１
ピストンの前後に形成される制動圧力発生室の液圧をバ
ランスさせるために、前者の型では第１ピストン自体が
移動し、後者の型ではマスクシリンダ外部の制動液圧回
路中で対抗する液圧を受圧するバランスピストンが移動
するようにされているが、後者の型ではタンデムマスタ
シリンダのほかに特別な装置を必要とするため、前者の
型が多く採用されている。

この前者の形態のタンデムマスタシリンダに上記するご
とく倍力装置を一体化しても、第１ピストンの前後に形
成される液圧発生室内の液圧力をバランスさせることは
、車輌の右車輪と左車輪とでの均等な制動効果を得るた
め、あるいはあらかじめ設定された前後車輪間の制動圧
力分配関係を維持するため等の理由からも必須不可欠で
ある。

これに加え、第１および第２ピストンが制動操作後あら
かじめ設定された位置に復帰するように、第」ピストン
の前後に設けられる圧縮ばねの張力関係はあらかじめ所
定の関係に匍１限されている。

しかしながら、前記のごとくタンデムマスタシリンダの
第２ピストンに、倍力装置の弁機構を一体化して組込み
、かつ上記のごとく第１ピストンにバランス機能を持た
せ、さらには第１ピストンの前後に設けた圧縮ばねの張
力配布をあらかじめ所定の関係に制限することは、たと
えば第１ピストンと第２ピストンとをケージばねを用い
てその位置関係を制限したりしても、マスクシリンダの
構成部品数を多くし、設計段階における煩雑さ、複雑さ
、あるいは組立工程における多工程化を招来する。

本考案は、上記の問題点にかんがみて成されたものであ
り、種々の前記要求特性を満たすとともに、構造の簡略
化された倍力装置付タンデムマスタシリンダを提供する
ことを目的とし、その特徴とするところは、タンデムマ
スタシリンダの第２ピストンに倍力装置の弁装置ないし
は弁機構を組込んだ形式の液体圧力式倍力装置付タンデ
ムマスタシリンダにむいて、段付シリンダ孔内の第１訃
よび第２ピストンの両者に直接圧力室の圧力が作用する
ようにしたことにある。

その結果、それぞれのピストンに設ける復帰スプリング
を独立して設けることができ、復帰スプリング間の張力
配分を種々に設定できることにより設計上の煩雑さが解
消されるのみならず、製造時における復帰スプリングの
併用を可能ならしめ、組立作業における作業性の向上が
得られる。

また、２つの液圧発生室内の圧力は、それぞれ圧力室内
の圧力とバランスするため、復帰スプリングを同一にす
れば２系統の制動系における圧力をほとんど同一にでき
、かつ、液圧発生開始もほとんど同時に行え、車輪全体
における均等な制動効果が得られ、安全性、信頼性は向
上する。

以下、図示の実施例により本考案を詳説する。

第１〜３図は、本考案に係る倍力装置付タンデムマスタ
シリンダの一実施例を示す図で、倍力装置付タンデムマ
スタシリンダの本体は１で示され、本体１は段部２を介
して連設される小径部３と大径部４とからなる段付孔５
を有し、小径部３には小径の第１ピストン６が摺動自在
に密嵌して第１の液圧発生室７を画成している。

第１ピストン６はその前方端に一体的に設けられたリテ
ーナ８が小径孔３内壁に突出して設けられるストッパ９
に当接することにより、圧縮ばね１０によって所定の復
帰位置に付勢される。

（なお、本明細書中にむいて、前方・後方とは第１図に
示すタンデムマスタシリンダに向って左方を前方、右方
を後方という。

）筐た、第１ピストン６の後端部６ａは、段付孔５の大
径部４に摺動自在に密嵌する中空の第２ピストン１１の
中心貫孔１２の前方部分に摺動自在に密嵌している。

第２ピストン１１の前端部分には中心貫孔１２より大径
の孔１３が設けられてむり、この孔１３内壁と第１ピス
トン６との間には環状リング１４が遊嵌してむり、この
環状リング１４は、孔１３内の前方部分に設けた突起１
５と、第１ピストン６の後端部６ａの外周部に設けた突
起１６との間に位置している。

第２ピストン１１は、段付孔５の段部２と第２ピストン
１１の前端との間に配置された圧縮ばね１７により後方
に付勢されているが、段付孔５の開口部近傍に嵌挿され
た閉鎖部材１９を介して段付孔５の開口部に設けられた
ストップリング２０に当接して所定の復帰位置に位置す
る。

筐た、第２ピストン１１の前方側には第２の液圧発生室
１８が画成されている。

第２ピストン１１の中心貫孔１２には、比較的弱いばね
２１を第１ピストン６との間に介して、中心孔２８を有
するスプール２３が摺動可能に嵌挿されており、このス
プール２３の後端は、第２ピストン１１の後方に設けら
れた第１の圧力室２４に受圧端面を曝すピストンロッド
２２の前端面に当接している。

ピストンロッド２２は、その前端近傍に設けた突起２５
が第２ピストン１１の後端に設けた突起２６に当接して
後退を阻止されている。

スプール２３の前端と第１ピストン６の後端との間には
、第２の圧力室２７が第２ピストン１１の中心貫孔１２
の前方側部分に画成されて釦り、この第２の圧力室２７
は、スプール２３の中心孔２８およびこの中心孔２８と
合致するピストンロッド２２の前端部に設けられた通孔
２９を介して第１の圧力室２４に常時連通されている。

さらに、スプール２３の外周には２つの溝３０．３１が
設けられ、溝３０と溝３１との間には段部３２が形成さ
れている。

溝３１は半径方向の孔３３によってスプール２３の中心
孔２８と連通している。

第２ピストン１１の中心貫孔１２の内壁には、スプール
２３の溝３０，３１に対応する位置に溝３４．３５が設
けられ、溝３４と溝３５との間には段部３６が形成され
ている。

また、第２ピストン１１の外周部には第１の凹所４０．
第２の凹所４１．第３の凹所４２が設けられ、さらに、
それぞれの凹所に対称的な位置に補助の凹所４０ａ、４
１ａ、４２ａがそれぞれ設けられ、高液圧を一方側にの
み受けてスプール２３と第２ピストン１１の中心貫孔１
２内壁との間の摩擦による摺動抵抗の増大を防止してい
る。

第１の凹所４０と補助の凹所４０ａ、第２の凹所４１と
補助の凹所４１ａ、第３の凹所４２と補助の凹所４２ａ
はそれぞれ連通している。

さらに、第１の凹所４０は孔３７を介して第１ピストン
１１の溝３４に連通し、第２の凹所４１は孔３８を介し
て溝３５に連通し、第３の凹所４２は第２ピストン１１
に穿設された孔３９を介してスプールの溝３０に連通し
ている。

第１の凹所４０と孔３７と溝３４とは予備室を形威し、
第２の凹所４１と孔３８と溝３５とは無圧室を形成する
。

スプール２３と第２ピストン１１との間の液密封は、ス
プール２３の最外周面と第２ピストン１１の最内面との
間の間隙を極めて小さくすることにより行なわれ、若干
の液漏れは許容し、液体は無圧室を形成する第２の凹所
４１に漏洩する。

前記第１の凹所４０は孔４３、配管４４を介して液体送
出ポンプ４５に接続され、第２の凹所４１は第２の凹所
４１内に突出しているレザーバ６６の突部６７の孔４６
によりレザーバ６６内部と常時連通して釦り、レザーバ
６６は液体貯蔵用タンク４７に配管４８を経て連通して
いる。

第３の凹所４２は本体１の外周部に設けた孔４９、配管
５０を経てパワーステアリング装置５１に連通し、パワ
ーステアリング装置５１ネ・よび配管５２を介してタン
ク４７に連通している。

６４．６５は傾斜弁で、傾斜弁６４，６５は共にマスク
シリンダの非作動時には、レザーバ６６内部と第１の液
圧発生室７むよび第２の液圧発生室１８とを連通し、マ
スクシリンダの作動時にはばねの弾性により上記連通を
しゃ断する。

この傾斜弁６４．６５の作動は、それぞれ下方に延びる
軸部６４ａ、６５ａをリテーナ８前端の鍔部８ａ、第２
ピストン１１前端の鍔部１１ａに係合・離脱を行うこと
により行なわれる。

５３は１系統のブレーキ装置、５４は他系統のブレーキ
装置を表わし、それぞれ配管５５゜５６によりマスタシ
リンダの液圧発生室に連通している。

ｉた、５７，５８，５９，６０，６１。６２．６３は
すべて密封部材を示しており、各部所の適正に応じて適
宜選択された種類の密封部材が用いられる。

以上の構成によるタンデムマスタシリンダの作動につい
て説明する。

車両の駆動源である原動機により常に圧力液体を送出す
る液体送出ポンプ４５が駆動され、圧力液体は配管４４
を通って第１の凹所４０に至る。

第１図の状態で、液体は孔３７から溝３４に流れ、溝３
４から溝３０を通って孔３９から第３の凹所４２に至り
、配管５０およびパワーステアリング装置５１を経て配
管５２によりタンク４γに戻る。

第１の圧力室２４は通孔２９、中心孔２８、孔３３によ
り溝３１に連通し、第２の圧力室２７は中心孔２８によ
り溝３１に連通し、溝３１は溝３５および孔３８により
第２の凹所４１に連通して、結局、孔４６、レザーバ６
６、配管４８によりタンク４７に連通して第１釦よび第
２の圧力室２４，２７は無圧状態にされている。

い１、ブレーキ作動のため、ブレーキペダル（図示せず
）が駆動されてピストンロッド２２が前方に移動すると
、スプール２３はピストンロッド２２に押圧されて前進
する。

このときの第２ピストン１１の溝３４．３５とスプール
２３の溝３０．３１との位置関係を第３図に示す。

スプール２３は前進時に溝３１と溝３５との連通をしゃ
断し、その抜溝３１と溝３４とを液体の自由な流過を許
容する間隔にて連通ずる。

同時に、溝３４と溝３０との流体通路をスプール２３の
段部３２により絞り、第１の凹所４０を経て溝３４に流
入する液体が自由に溝３０に流過することを制限して溝
３１に液体を流入せしめ、孔３３釦よび中心孔２８を介
して第１および第２の圧力室２４，２７に液体を送る。

上記のごとく、溝３４から溝３０への流体通路は絞られ
ているため、第１および第２の圧力室２４．２７に流入
した液体は、第１ピストン６および第２ピストン１１の
後端面に液体圧力を作用すると共に、第１圧力室２４に
受圧端面ヲ曝すピストンロッド２２にも圧力を作用する
。

第１および第２の液圧発生室７，１８内には、各圧力室
２４．２７内に作用する液体圧力による押圧力で前進す
る第１および第２ピストン６．１１により制動圧力を発
生せしめられ、各液圧発生室１．１８に発生した圧力は
配管５５．５６を介してブレーキ装置５３．５４に伝達
される。

第１ｉ−よび第２の圧力室２４．２７内に生起される
圧力は、ピストンロッド２２に伝達される駆動力により
決まる。

換言すれば、圧力室２４．２７内に生起された圧力がピ
ストンロッド２２の受圧面積に作用して生ずる反力は、
ピストンロッド２２の駆動力に等しい。

駆動力を入力とし、各ピストン６゜１１をｋの釦の駆動
する力を出力とすると、出力はピストン６．１１のおの
訟の有効受圧面積と圧力室２４，２γ内に生ずる液圧と
の積になり、入力に比例して増加される。

ブレーキ解放時には、ピストンロッド２２が後退すると
同時にスプール２３が後退し、溝３４と溝３０との間の
液体の流過を制限しなくなるとともに、溝３４と溝３１
との連通をしゃ断し、かつ、溝３１と溝３５とを連通ず
る。

したがって、第１ふ゛よび第２の圧力室２４．２７内に
生起されていた圧力は、溝３１と溝３５とが連通ずるこ
とにより解放されると共に、第１むよび第２ピストン６
゜１１が圧縮ばね１０，１７により後退されるため、第
１訟よび第２の圧力室２４，２γ内の余分な液体は、孔
２８、溝３１．溝３５、孔３８等を通ってレザーバ６６
に排出され、配管４８を介してタンク４７に戻る。

一方、孔４３を介してポンプ４５から送出されてくる圧
力液体は、溝３４と溝３０とが制限なく連通しているた
め、孔３９、第３の凹所４２等を介してパワーステアリ
ング装置５１に至る。

この一連の作動時に、たとえば液圧発生室７に接続され
ている１つの制動系統において液漏れが生じ、圧力が発
生しない設璋が生じているとすると、制動力の不足を補
うため液圧発生室１８に接続されている他の制動系統に
おける制動液圧を、より早く、より高い圧力を発生する
ようにすることが要求される。

この図示の実施例では、マスクシリンダの作動時に、液
圧発生室７に接続された系統が故障し、液圧発生室１８
に接続された系統が正常である場合には、第１および第
２の圧力室２４．２７内に流入してくる液体によって、
第１のピストン６を速かに前方に移動させ、第１のピス
トン６の突起１６を環状リング１４を介して第２ピスト
ン１１の突起１５に当接させる。

その後、第１ピストン６と第２ピストン１１とは一体的
に前進する。

この際、第２の圧力室２１内の圧力は、第１ピストン６
を介して第２ピストン１１に作用することになり、第２
の液圧発生室１８に圧力を発生させるために作用する圧
力は、両系統が正常なときよりも大きくなり、第２の液
圧発生室１８内の圧力は、より早く、より高い圧力に昇
圧されてブレーキ装置５４ばより高シ傭１働効果を発揮
する。

逆に、第２０液圧発生室１８に接続される制動系統が故
障している場合には、ブレーキ作動後、第１の圧力室２
４内に流入する液体により第２ピストン１１が速かに前
進し、第２ピストン１１の中心貫孔１２と孔１３との間
の段部が第１ピストン６の突起１６に当接し、以後第１
訃よび第２ピストン６．１１は一体的に前進する。

この際にも、上記と同様に、第１の圧力室２４内の圧力
も第２ピストン１１を介して第１ピストン６に作用し、
第１０液圧発生室Ｔに圧力を発生させるために作用する
圧力は、両系統が正常であるときよりも大きくなり、第
１の液圧発生室７内の圧力は、より早く、より高い圧力
に昇圧され、ブレーキ装置５３もより高い制動効果を発
揮する。

なお、上記実施例において、液体送出用ポンプ４５が故
障し、倍力装置の倍力効果が得られない場合、ピストン
ロッド２２の突起２５が第２ピストン１１に当接し、第
２の液圧発生室１８内に若干の圧力を生起した後、第２
ピストン１１の中心貫孔１２と孔１３との段部が第１ピ
ストン６の突起１６に当接し、第１の液圧発生室γ内に
圧力が生起され始めると同時に、以後は、第１および第
２の液圧発生室７，１８内には、ピストンロッド２２に
伝達される踏力のみにより制動圧力が生起されるように
しである。

上述の実施例において、第１ピストン６と第２ピストン
１１とには、それぞれ別個の圧力室２７゜２４が設けら
れているため、復帰用の圧縮ばね１０．１７はそれぞれ
の対応するピストンに対してのみ作用するように独立し
て設けることができ、両圧縮ばねの張力配分について種
々の設定を行うことができ、かつ、ピストンの復帰位置
はそれぞれに対して設けられているため正確であり、設
計上あるいは製造上の複雑さおよび煩雑さを解消すると
ともに、ケージばね組立体のごとき余分な部品を使用す
ることもないので部品数が少なく、かつ簡略化された構
造のマスクシリンダとすることが可能となる。

さらに、各ピストン６．１１ばそれぞれ直接圧力室内の
圧力が作用するようになっているため、第１の液圧発生
室γ内に発生する圧力と、第２の圧力室２７内に生起さ
れる圧力とがバランスし、他方、第２の液圧発生室１８
内に発生する圧力と、第１の圧力室２４内に生起される
圧力とがバランスするため、第１および第２の液圧発生
室７，１８内の圧力は、圧力室内の圧力を介して間接的
にバランスすることになり、別系統内の液圧は特にバラ
ンス機構および装置を設けてバランスする必要はなくな
る。

また、第１ピストン６の小径部３に嵌挿される部分と第
２ピストン１１の中心貫孔１２に嵌挿される部分とを別
体のものにするか、゛あるいは画部分を半径方向に偏心
を許容する連結機構を介して連結するかすると、設計段
階並びに製造段階における段付孔５の小径部３と大径部
４、あるいは小径部３と第２ピストン１１の中心貫孔１
２等の軸心合わせに関する偏心許容誤差が比較的太であ
っても支障がなく、寸法管理は極めて楽になる。

なお、第１ピストン６の後端部６ａの径を若干小さくし
て第１ピストン６を段付ピストン形状にし、第２ピスト
ン１１の中心貫孔１２の径を若干小さくして第２ピスト
ン１１の内外径差を増加し、密封部材５８を挿着するた
めに十分な深さの溝を形成したり、あるいは第１の凹所
４０、第２の凹所４１．第３の凹所４２、および内面の
溝３４゜３５を形成するに十分な内外径差を設けること
も可能である。

さらに、上記実施例にネーいては、第１ピストンと第２
ピストンとは別体であるが、それぞれが圧力室内の圧力
に直接押圧されるものであるため、傾斜弁６４と第１ピ
ストン６との位置関係と、傾斜弁６５と第２ピストン１
１の位置関係とを同一に設定すれば、各液圧発生室Ｉ、
１８の圧力発生開始を同時に行うこともでき、かつ、位
置関係を若干変更すると圧力発生開始を若干具ならせる
こともできる。

筐た、２系統のうち一方の系統が故障したとしても、他
方の系統における制動圧力をより早く、より高い圧力に
昇圧することができ、いたずらに制動距離を増加させる
ことはない。

以上述べたごとく、本考案に係る倍力装置付タンデムマ
スタシリンダによれば、第１ピストン釦よび第２ピスト
ンがそれぞれ直接圧力室に受圧端面を曝す構成を有する
ことにより、各ピストンには独立した復帰用の圧縮ばね
を設けることができ、その張力配分等にむける設計上の
複雑さ、煩雑さを解消できるとともに、マスクシリンダ
全体の構造を簡略化して、製造工程における工程の容易
化、簡略化を計ることができるという効果が得られるの
みならず、タンデムマスタシリンダに要求される種々の
特性を満足し、かつ、若干の構造の変更あるいは追加に
よりさらに多くの特性を満足するという効果も得られる
。

【図面の簡単な説明】第１図は本考案の一実施例の側断面図、第２図は第１図
に示される実施例の要部を便宜的に示す正断面図、第３
図は第１図に示される実施例の要部の作動状態を示す拡
大部分側断面図である。１・・・本体、２・・・段部、３・・・小径部、４・・
・大径部、５・・・段付孔、６・・・第１ピストン、６
ａ・・・６の後端部、７・・・第１の液圧発生室、８・
・・リテーナ、８ａ−・・鍔部、９・・・ストッパ１
０・・・圧縮ばね、１１・・・第２ピストン、１１ａ・
・・１１の鍔部、１２・・・１１の中心貰子Ｌ１３・・
・１１の孔、１４・・・環状リング、１５・・・１１の
突起、１６・・・６の突起、１７・・・圧縮ばね、１８
・・・第２０液圧発生室、１９・・・閉鎖部材、２０・
・・ストップリング、２１・・・ばね、２２・・・ピス
トンロッド、２３・・・スプール、２４・・・第１の圧
力室、２５・・・２２の突起、２６・・・１１の突起、
２７・・・第２の圧力室、２８・・・２３の中心孔、２
９・・・２２の通孔、３０．３１・・・２３の溝、３２
・・・２３の段部、３３・・・２３の孔、３４，３５・
・・１１の溝、３６・・・段部、３７．３Ｂ、３９・
・・１１の孔、４０・・・第１の凹所、４１・・・第２
の凹所、４２・・・第３の凹所、４３・・・孔、４４・
・・配管、４５・・・液体送出ポンプ、４６・・・６６
の孔、４７・・・液体貯蔵タンク、４８・・・配管、４
９・・・１１の孔、５０・・・配管、５１・・・動力操
舵装置、５２・・・配管、５３、５４・・・ブレーキ
装置、５５．５６・・・配管、５７，５８，５９゜６０
；６１，６２，６３・・・密封部材、６４・・・傾斜弁
、６４ａ・・・６４の軸部、６５・・・傾斜弁、６５ａ
・・・６５の軸部、６６・・・レザーバ、６７・・・６
６の突起、４０ａ、４１ａ、４２ａ・・・補助の凹所。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

シリンダ孔内に２つの液圧発生室を画成して摺動自在に
挿入される第１ピストン及び第２ピストンと、シリンダ
孔の後方側に挿入される第２ピストンの後方側に形成さ
れる圧力室と、該圧力室に受圧端面を曝すピストンロッ
ドと、前記第２ピストンに設ケられ、前記ピストンロッ
ドからの入力に応じた圧力を液体圧力源から上記圧力室
に導入せしめる弁装置とを備えた倍力装置付マスクシリ
ンダにおいて、前記第１ピストンの後端部を前記第２ピ
ストンの前端側に設けた凹所に摺動自在に密接して第２
圧力室を画成するとともに、この第２圧力室を前記圧力
室に連絡する通路を設けて戊る倍力装置付タンデムマス
タシリンダ。