JPS588454A - 油圧ブレ−キ - 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】 本発明は油圧ブレーキに関するものである。

油圧によるブレーキ機構としては第４図に示す様な機構
が一般的に知られている。同図に示すブレーキ機構はシ
リンダ〒＾ウジング内に嵌挿されるピストンをペタルに
直結させて設け、同ペタルの踏圧操作を介してピストン
を作動させる事により、同シリンダーへウジング内の圧
油を車輪側に設けられるホイールシリンダーに送り込み
、同ホイールシリンダーに嵌挿されるピストンの作用を
介してライニングをドラムに対して締付ける事により制
動作用を得る機構であって、同ブレーキはその機構が比
較的簡単であるという長所を有する反面、ペタルの踏圧
ストロークが長く、大きな踏圧力を必要とするという欠
点を有する。

即ちブレーキ操作にはライニングがドラムに接触する位
置迄作動させる段階（以下「第１段階」という。）と、
ライニングがドラムに接触して制動力が発生し始めてか
ら完全なロック状態が得られる位置迄作動させる段階（
以下「第２段階」という。）に分ける事が出来、第１段
階においては一定量の圧油をホイールシリンダー内に送
り込む事が必要とされるのであるが、上記ブレーキ機構
においてはピストンが第１段階と第２段階を同じシリン
ダー径にて作用する事により第１段階において一定量の
圧油をホイールシリンダー内に送り込もためには同ピス
トンの進退ストローク及び同ピストンに直結するペタル
の踏圧ストロークを必然的に長くせざるを得なくなるの
である。尚シリンダー径を大きくする事によって第１段
階において短かいストロークにより圧油の送り量を増す
事が出来る反面、シリンダー径を大きくする事によって
第２段階において高圧力の油圧が得られなくなるためシ
リンダー径を大きくする事には制約があり、第１段階に
おいて圧油の供給量を増すためにはピストンのストロー
クを長くする以外にない。

一方運転者の制動操作を容易にする目的からオルガン式
ブレーキペタル、即ち運転者の踵部分が床面についた状
態にて踏圧操作の出来るペタルが多用されるに至ってい
る。しかしてこのオルガン式ブレ望キペタルは制動操作
を容易にする事が゛出来る反面、踏圧ストロークに制約
を受けるためにペタルストロークの短かいブレーキ機構
が要求される。

又大型車輌においてはブレーキ回路に対する圧油の供給
量が多量であるため、限られた踏圧ストローク内で多量
の圧油を供給出来るブレーキ機構が要求される。

従来上記の要求に対応して例えば＾イドロマスター、ブ
ースタ等の倍力機構を具備するブレーキ機構が提案され
ている。倍力機構を具備するブレーキ機構とは第６図に
示す様にエンジン（２）の駆動力を介してポンプ員を作
動させ、同ポンプ（２）により得られた油圧若しくは真
空圧を倍力機構（ハ）内に送り込み、同機構（ハ）内に
おいて上記油圧若しくは真空圧を油圧に変換し、同油圧
をホイールシリンダー（２）（４）等のブレーキ回路に
供給する機構である。

しかして上記ブレーキ機構においては、ペタルは倍力機
構（ハ）内のスプールに連結されているため、同ペタル
の踏圧ストロークはスプールの切換えが行なえるだけの
ストロークがあれば充分である。

従って上記ブレーキ機構はペタルの踏圧ストロークを短
かくするという点においては前記の要求に対して充分に
応えられる反面（同ブレーキ機構は工′ンジンの駆動力
を介してポンプを作動させ、同ポンプにより得られた油
圧若しくは真空圧を介して制動作用を得る機構であるた
めにエンジンが停止した場合の安全装置としてアキュー
ムレータい等の付属機構を設ける必要があり、そのため
にブレーキ機構全体が複雑化し、製作コストがかさみメ
ンテナンスに手間が掛り且つ燃費に影響を及ぼす等の短
所を有する。

本発明は上記に鑑みてその改善を試みたものであって、
倍力機構を使用する事無くして、制動力の発生しない段
階におけるホイールシリンダーに対する圧油供給を短か
いペタルストロτりにて得る事が出来るとともに小さな
踏圧力により大きな制動力を得る事を目的とするもので
ある。

更に具体的にはホイールシリンダーに対する圧油供給を
２段階に分けて、一定量の圧油をホイールシリンダー内
に送り込も事が要求される第１段階においては、大径の
シリンダー径にて圧油供給を行なう一方、高圧の圧油を
ホイールシリンダーに対して送り込む事が要求される第
２段階においては、小径のシリンダτ径にて少量の圧油
を高圧にて供給する事により、限られたベタルの踏圧ス
トロークにて、第１段階においては充分な圧油供給を行
なう事が出来又第２段階においては大きな制動力を得る
事が出来る様にした事をその特徴とするものである。

即ち本発明はシリンダー径を相違するすくなくとも大小
２つの圧力室を連設するへウジング内に、上記圧力室と
相対応して複数の異径部を段設するピストンを進退自在
に嵌挿させ、ホイールシリンダーに制動力の発生しない
低圧段階は大径の圧力室における大きな反力径にて圧油
供給を行ない、制動力が発生した後の高圧段階は小径の
圧力室における小さな反力径にて圧油供給を行なう様に
構成した事をその要旨とするものである。

以下に本発明の具体的な実施例を例示の図面について説
明する。第１図及び第２図は第１の実施例を示す図面で
あって、両図面に於いて（１）は＾つ′ング福（２）は
同へウジング（１）内に進退自在に嵌挿するピストンを
示す、＾つ□ジング（１）内には内径の相違する２つの
圧力室（４）　（５）が形成される。即ち基部側に大径
の圧力室（４）が形成され、先端部側にけ段部（３）を
介して上記圧力室（４）よりも小径の圧力室（５）が連
設される。ピストン（２）は上記両圧力室（４）　（５
）と相対応して大径部（６）と／Ｊ％径部（７）が段設
され、大径部（６）は圧力室（４）内に又小径部（７）
は圧力室（５）内に夫々嵌挿される。そして圧力室（４
）内にピストン（２）の大径部（６）が嵌挿される事に
より、同圧力室（４）は圧力室（４Ａ）（下死点側）と
、圧力室（４Ｂ）（上死点側Ｘに分割される。シリンダ
ーへウジング（１）には圧力室（４）と相対応して３個
所のポート（８）　（９）　００が設けられ、又圧力室
（５）と相対応して１個所のボー）　０１）が設けられ
る。・ポ←）　ＱＯは圧力室（４Ａ）と連通ずる如く下
死点位置に設けられ、ボー）　（８）　（９）は圧力室
（４Ｂ）と連通ずる如く設けられる。そして又ポート（
８）はボー、　）　（９）よりも上死点寄りに位置する
如く設けられる。一方ボー）　０８は圧力室（５）の先
端部（上死点）位置に設けられる。

ポート（９）には回路（２）の一端が接続され、同回路
＠の他端はリザーバタンク（至）に連通ずる如く接続さ
れる。ポートＯＱには回路α◆の一端が接続された同回
路ａ＜の他端は上記回路（６）に連通ずる如く接続され
る。ポート（８）には回路Ｑ１９が接続され、同回路０
１Ｇの他端は一輪側に設けられるブレーキホイτルシリ
ンダ＋Ｑ・Ｑ・に連通ずる如く接続される。又ボー）（
ＤＪにはｉ路αカの一端が接続され、開回路Ｑカの他端
は上記回路（至）に連通ずる如く接続される。

（至）悴両圧力室（４Ａ）　（４Ｂ）間を短絡する回路
であって、同回路（至）のその一方のポート、即ち圧力
室（４Ｂ）に連通ずるポーシホは同圧力室（４Ｂ）の上
死点位置に設ける一方、他方のポーシ即ち圧力室（４Ａ
）に滓通ずるポτ）げは、下死点に位置する大径部（６
）の底面（６ｂ）より、同ボート−２に至る（ポートぽ
は塞がれた状態にある。）間の距離がく下死点に位置す
る大径部（６）の頂面（６ａ）がボー）（８）を塞ぐ位
置に至る間の距離と同一長さとなる位置に設けられる。

即ちピストン（２）が下死点位置迄後退した状態におい
て、大径部（６）の頂面（６ａ）が位置する点を１点、
同じくピストン（２）が下死点位置迄後退した状態にお
いて、大径部（６）の底面（６ｂ）力！位置する点をｂ
点、大径部（６）の頂面（６ａ）がポート（９）を塞ぐ
位置を０点、同じく大径部（６）の頂面（６ａ）がポー
ト（８）を塞ぐ位置をｄ点、大径部（６）の頂面（６ａ
）が上死点進達した位置を０点とし、ａ−ｏ間の距離を
Ｓ−１０−ｄ間の距離を８＋、壷−０間の距離をＳａと
定めた場合において、ピストン（２）が下死点迄後退し
た状態において底面（６ｂ）が位置する点、即ちｂ点よ
り圧力室（４Ａ）と連通ずるポートげに至る間の距離が
ｓ、−４−ｓ−となる様に設けられる。　０１は圧力室
（５）内に介装されるリターンスプリング、に）は大径
部（６）の底面側に連結するロッドを示す、同ロッド（
２）は図示省略しであるがペタルと連動する如く設けら
れる。

第３図は第２の実施例を示す図面であって、第１の実施
例と同様シリンダーへウジング（１）には大径の圧力室
（４）と、小径の圧力室（５）が連設される。

ピストン（２）には上記両圧力室（４）　（５）と相対
応して大径部（６）と小径部（７）が段設され、大径部
（６）は圧力室（４）内に又小径部（７）は圧力室（５
）内に夫々嵌挿される。

シリンダーへウジング（１）には圧力室（４）と相対応
して２個所のボー）　（８）　（９）が設けられ、又圧
力室（６）と相対応して１個所のボ〒トＱカが設けられ
る。ｌ−）　（９）はポート（８）よりも下死点寄りに
位置して設けられる。そして同ボー・ト（９）には回路
（２）の一端が接続され、同回路＠の他端はリザーバタ
ンク（至）に連通ずる如く接続される。

ポート（８）は圧力室（４）の上死点°と相対応する位
置に設けられるとともに回路（１５Ａ）　、　（１５Ｂ
）を介して車輪側に設けられるブレーキホイールシリン
ダーａ・Ｑｌと連通ずる如く設けられる。上記回路（１
５Ａ）（１５Ｂ）間は切換えスイッチ曽により接続され
る。

同切換えスイッチ（１）からは回路に）が分岐延設され
、同回路（２）の他端は前記回路（２）に連通ずる如く
接続される。同切換えスイッチ（至）はブレτキホイフ
ルシリンダ÷０・内の油圧があらかじめ設定した圧力以
上に上昇した状態において、その圧力上昇を感知して回
路に）側に切換る様に設けられる。一方ポ−）０１）は
圧力室（５）の上死点と相対応する位置に設けられる。

同ボτトαυには回路αηの一端が接続され、同回路０
ηの他端は上記回路（１ｓＢ）に連通ずる如く接続され
る。

次にその作用について説明する。

第１の実施例において第１図はリターンスプリング０傷
の付勢作用によりピストン（２）が下死点位置迄後退し
た状態を示す図面であって、両圧力室（４）（５）、リ
ザーバタンク（至）、各回路０Φ（１９０の及び短絡回
路（至）内には作動油が充填されている。ポー）　（８
）　（９）ＯＱ及び０υは夫々開放された状態にある。

又短絡回路（至）の一端側のポートホは開放状態にあり
、他端側のボート−２は閉じられた状態にある。

上記の様な状態においてペタル（図示省略）の踏圧操作
を介してｐラド（２）を押圧させれば、ピストン（２）
はシリンダ÷へウジング（１）内を上死点方向（第１図
に示す矢印方向）に向けて摺動する。Ｊ２０ちビスシン
（２）の大径部（６）は圧力室（４）内を、又小径部（
７）は圧力室（５）内を夫々矢印方向に向けて摺動する
事となるのであるが、大径部（６）が圧力室（４）内を
摺動する事により、圧力室（４Ｂ）の圧油はボート（９
）より回路（イ）、α◆を経て圧力室（４Ａ）内に送り
込まれる。

大径部（６）の頂面（６ａ）がｃ点位置に達した状態に
おいてボート（９）は閉じられる。ボート（９）が閉じ
られた状態において更にシリンダー（２）が矢印方向に
摺動する事により、圧力室（４Ｂ）内の圧油はボート（
８）より回路α０を経て車輪側のホイでルシリンダーＯ
ｎ　（ＩＩ内に送り込まれる一方、圧力室（５）内の圧
油も又ボートＣＩ＋）より回＃ｓＱη０θを経てホイー
ルシリンダーａ・α・内に送り込貰れる。この状態にお
けるピストン（２）の圧力径はり、であり、ホイールシ
リンダーαＩＱ時に対して低圧の圧油が大量（’　？ｃ
Ｄ、２Ｓｔ　）に供給される。

大径部（６）の頂面（６ａ）がｄ点位置に達した状態に
おいてボート（８）は閉じられる。ボート（８）が閉じ
らねる事によりホイールシリンダーＱ・（ｌに対する圧
力室（４Ｂ）内の圧油供給は遮断される。

第２図は大径部（６）の頂面がｄ点位置に達した状態を
示す図面であって、同図面に示す状態においてはボート
（９）及び（８）は閉じられ短絡回路（至）における圧
力室（４Ａ）側のボートぽも閉じられた状態にある。し
かして第２図に示す状態より更にシリンダー（２）が矢
印方向に摺動する事により、短絡回路（至）の圧力室（
４Ａ）側のボート−２が開かれる。ボート−９が開かれ
る事により、両圧力室（４Ａ）（４Ｂ）間は短絡回路（
至）により連通状態となる。両圧力室（４Ａ）　（４］
１）間が連通状態となり、圧力室（４Ｂ）内の圧油は大
径部（６）の摺動作用を介して短絡回路（ハ）を経て圧
力室（４Ａ）内に送り込まれる事により、圧力室（４Ｂ
）内の油圧は零となる。

ホイールシリンダー（Ｉｔ＄　０６内に対しては小径部
（７）の摺動作用を介して圧力室（５）内の圧油のみが
引続き送り込まれる事となる。即ちこの状態におけるピ
ストン（２）の反力径はＤＪＩであって、同反力径Ｉ）
ａを介してホイールシリンダー７　（Ｊ６　Ｍに対して
高圧の圧油が供給される。そしてこの様にホイールシリ
ンダー０・Ｏ→に対して高圧の圧油が供給される事によ
り、ライニングによりドラムを完全に締付は３作用が得
られるのである。

一方シリンダー（２）が上死点位置迄摺動した状態にお
いて一ベタルに対する踏圧力を解除する事により（ビス
）ｙ（２）はリターンスプリング０１１の付勢作用を介
して前記とは逆方向に向けて後退する事となるのである
ミ、大径部（６）がストロマク島間を後退する行程にお
いては、ホイールシリンダーα・αゆ内の圧油は回路α
０及びＱηを経て圧力室（５）内に戻される。又圧力室
（４Ａ）内の圧油は短絡回路（至）を経て圧力室（４Ｂ
）内に戻される。

そして大径部（６）がストロークＳ−間を後退する行程
においてはホイールシリンダー０ＩＱＱ内の圧油は回路
Ｏ１，（Ｌηを経て圧力室（４Ｂ）及び（５）内に戻さ
れる。

又圧力室（４Ａ）内の圧油は回路Ｑ４を経てリザーバタ
ンクａ罎内に戻される。そして又大径部（６）がストロ
−タｓ６間を後退する行程においては圧力室（４Ａ）内
の圧油は回路０４、＠を経て圧力室（４Ｂ）内に戻され
て、第１図に示す状態が得られるのである。

第２の実施例において第５図はリターンスプリング（１
１の付勢作用によりピストン（２）が下死点位置迄後退
した状態を示す、同図面に示す状態において両ポー）　
（８）　（９）は開放状態にあり、切換えスイッチ（１
）は回路（１５Ａ）（１５Ｂ）が連通ずる状態にセット
されている。

しかして上記の様な状態において、ペタルの踏圧操作を
介してロッド（２）を押圧させれば第１の実施例と同様
ピストン（２）は＾ウジング（１）内の同圧力室（４）
　（５）内を上死点方向、即ち矢印方向に摺動する状態
が得られる。第１図に示す状態に７より大径部（６）が
ポート（９）を閉じるに至る迄の行程においては圧力室
（４）内の油はボート（９）より回路（２）を紅てリザ
ーバタンク０：ｌ内に送り込まれる。

大径部（６）がポート（９）を閉じる位置に達する事に
より、リザーバタンク０３に対する油の送シ込みは遮断
される。ボート（９）が閉じられた状態においては圧力
室（４）内の圧油はポート（８）より回路（１ａＡ）ζ
切換えスイッチ（ホ）、回路（１５Ｂ）を経てホイール
シリンダーＱ・Ｑ・内に送り込まれるとともに圧力室（
５）内の圧油も又ボートαｐより回路Ｑη、回路（１５
Ｂ）を経てホイＴルシリンダ〒（１０＊内に送り込まれ
る。

同圧力室（４）　（６）内の圧油がホイールシリンダー
Ｑ・α・内に送り込まれる事により、車輪側においては
ライニングがドラムに対して当接する状態が得られる。

ドラムに対してライニングが当接する事によりプレマキ
回路内の油圧は急激な立上り変化をみせる。ブレーキ回
路内における油圧の意激な立上り変化は適宜の感知機構
を介して切換えスイッチ（１）に伝えられ、同切換えス
イッチ（ホ）はこれ迄回路（１５Ａ）　（１５Ｂ＞間を
連通させていた状態より、両回路（１５Ａ）（１５Ｂ）
間を遮閉し回路（ハ）間を連通ずる状態が得られる。こ
れにより圧力室（４）内の圧油はホイールシリンダーＱ
・０・に対する供給ルートが断たれ、回路（１５Ａ）、
切換えスイッチ（イ）、回路０９１回路（６）を経てリ
ザーバタンク（至）内に送り込まれる事となる。圧力室
（４）内の圧油がリザーバタンク（Ｌｌ内に送り込まれ
る結果、同圧力室（４）内の圧力は零となる。

しかして回路（ｘ５Ａ）（９ＬＣ＞５Ｂ）間の連通状態
が遮断される事により、ホイールシリンダーαゆαＱに
対しては圧力室（５）内の圧油のみが供給される事とな
る。即ちこの状態におけるピストン（２）の反力径はＤ
ａであり、同反力径Ｄ１を介して高圧の圧油がホイール
シリンダー〇・ａ・に対して送り込まれる事となる。そ
してこの様に高圧の圧油がホイールシリンダー０・Ｑ・
内に圧送される事によりライニングによりドラムを締付
ける作用、即ちブレーキ作用が得られるのである。

本発明は以上の様に構成されるものであって、上記の様
にシリンダー径を相違する大小２つの圧力室を連設する
へウジング内に、上記圧力室と相対応して複数の異径部
を段設するピストンを進退自在に設けて、ホイールシリ
ンダー内に制動力の発生しない低圧段階、即ちホイール
シリンダー内に圧油が充満し、ライニングがドラムに当
接するに至る迄の段階においては、大径部側の大きな反
力径にて圧油供給を行わせる様にした事により、短かい
ストロτりにてホイールシリンダーに対して制動力を発
生させるに至る迄に必要な油量の供給を得る事が出来る
に至った。

又ホイールシリンダー内に制動力が発生した後の高圧段
階、即ちライニングがドラムに当接してから完全なロッ
ク状態に至る迄の段階においては小径部側の小さな反力
径にて圧油供給を行なわせる様にした事により、φさな
ベタル踏圧力にて高圧の圧油供給を得る事が出来るに至
った。

一方倍力機構を具備するプレフキに比べて、その全体機
構を簡単化しコストを下げる事が出来、故障の発生を少
くする事が出来るのみならず、エンジンの駆動力を必要
としないため燃費を安くする事が出来るとともにエンジ
ンの駆動力をアップする事が出来るのである。又従来の
マニュアル機構を使用していた車輌に比べてそのペタル
ス（ローフ及び踏圧力を小さくする事が出来る結果、運
転者の疲労軽減効果を得る事が出来るのである。

尚第２の実施例においては切換えスイッチの切換え作動
点を調整する事により、多種類のプレー手機構に対して
汎用的に使用する事が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は第１の実施例を示す図面であって、
第１図はピストンが下死点位置に後退した状態を示す油
圧プレフキの断面図、第２図は同じくピストンの大径部
がｄ点位置迄摺動した状態を示す断面図である。 第３図は第２の実施例を示す油圧プレフキの断面図、第
４図及び第す図は従来構造の断面図である。 （１）へウジング（（２）ピストン、（３）段部、（４
）圧力室、（５）圧力室、（６）大径部、（６ａ）頂面
、（６ｂ）底面、（７）小径部、（８）ボート、（９）
ポート、ＱＯポート、θリポート、（２）回路、α浄す
ザーバタンク、０４回路、（至）回路、Ｏ・ブレーキホ
イールシリンダー、αカ回路、（ハ）短絡回路、０４０
４’ポート、０燵リターンスプリング、（１）切換えス
イッチ、に）回路、に）ロッド。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　シリンダー径を相違するすくなくとも大小２
   つの圧力室を連設するへウジング内に、上記圧力室と相
   対応して複数の異径部を段設充るピストンを進退自在に
   嵌挿させ、ホイールシリンダーに制動力の発生しない低
   圧段階は大径の圧力室における大きな反力径にて圧油供
   給を行ない、制動力が発生した後の高圧段階は小径の圧
   力室における小さな圧力径にて圧油供給を行なう事を特
   徴とする油圧ブレーキ。
2. （２）　　大径の圧力室にピストンにより分割される２
   つの圧力室間を短絡する回路を設け、ホイールシリンダ
   ーに対する圧油供給４路の遮断と同時に同短絡回路が開
   く様に設けた事を特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の油圧ブレーキ。
3. （３）　　大径の圧力室とホイールシリンダーをつなぐ
   圧油供給回路中に、回路切換えスイッチを設け、同スイ
   ッチの切換えにより選択的にリザーバタンクに対する圧
   油供給を可能とし、上記切換えスイッチはホイールシリ
   ンダー内の油圧上昇を感知してリザーがタンク側へ切換
   え作動する様に設けた事を特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の油圧ブレーキ。