JPS591872Y2 - 液圧倍力装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は液圧倍力装置に関するものである。

ブレーキ装置を小さな力で確実に操作させるべく液圧を
利用して入力を倍力して出力させる液圧倍力装置が開発
されている。

このものにおいては、流体源に接続される流入口と流体
の吐出口とを有する本体内に、その端部で相互に摺動自
在に嵌合連結されたインプットロッドとアウトプットロ
ッドとを内装し、本体の内壁とインプットロッドの外周
面との間にアウトプットロッドに取付けたフリーピスト
ンを液密にしかも摺動自在に介装して本体内を流入口側
液室と吐出口側液室とに画成し、しがも両液室内をイン
プットロッドの連通路で連通し、この連通路には、両液
室に圧力差を生じさせないだけの十分な開口面積を確保
し、また、インプットロッドに剛体の弁体を固着して設
け、アウトプットロッドに弁座を設け、両ロッドが接近
した際に、前記連通路の開口面積を絞るような構成とし
ている。

インプットロッドに人力を与えて本体にインプットロッ
ドを進入させるのに伴ないインプットロッドの弁体が前
記連通路を絞り、フリーピストンを挾んで流入口側液室
と吐出口側液室との間に差圧を生じさせる。

そしてフリーピストンに付与される差圧力と絞り部より
前方の室の液圧上昇によりアウトプットロッドに付与さ
れる液圧力とがアウトプットロッドに出力として与えら
れるもので゛あった。

しかしながら、この構成の液圧倍力装置にあっては、作
動初期に、インプットロッドが移動を開始した後、弁体
と弁座との間で連通路が絞られ、両液室に圧力差が生じ
るまでに若干の時間を要するため、その時間分だけ出力
の発生が遅れ、使用者に不安感を与える原因となってい
た。

本考案は上記欠点を解消した液圧倍力装置を提供するこ
とを目的とするもので、作動初期に直ちに両液室に圧力
差を与えて出力を発生させることができるようにしたこ
とを特徴とするものである。

以下に図示実施例につき本考案を詳細に説明する。

第１図において、その内部にシリンダＩＡを有する本体
１には、その端部にそれぞれ流体源２に接続される流入
口３と吐出口４とが設けられており、本体１の両開口端
はガイド体５，６で閉塞され、ガイド体５，６はボルト
７．８で本体１に取付けられ、シリンダ１Ａの内周面と
ガイド体５゜６の外周面とはシールリング９，１０で液
密が保持されている。

インブ゛ントロ゛ンド１１はガ゛イド体６のガイド音［
６Ａに摺動自在に支持されてその一端１１Ａがシリンダ
１Ａ内に臨んで゛おり、アウトプットロッド１２はガイ
ド体５に摺動自在に支持されてその一端１２Ａがシリン
ダ１Ａ内に臨んでいる。

ここでインプラ１〜ロツド１１の軸部外径Ｄ１とアウト
プットロッド１２の軸部外径Ｄ２とは同径となっている
。

ガイド体６のガイド部６Ａにはインプットロッド１１を
取り囲んで凹所１３が設けられ、凹所１３内にはカップ
シール ル１４により凹所１３の内周壁とインプットロッド１１
の外周面との液密か保持されている。

１５はそれぞれの端部が本体１とインプットロッド１１
の終端に取り付けられてインプットロッド１１に外装さ
れたダストブーツである。

ガイド体５にはアウトプットロッド１２を取り囲んで凹
所５Ａが形成されており、凹所５Ａ内にはカップシール
１６が嵌入されており、カップシール１６により凹所５
Ａの内周壁とアウトプットロッド１２の外周面との間の
液密か保持されている。

１７はブレーキ装置のマスクシリンダであって、マスク
シリンダ１７はボルト７とナツト１Ｂとによりガイド体
５に固定され、マスクシリンダ１７のピストン１９はア
ウトプットロッド１２と直接係合されている。

本体１の吐出口４にはパワーステアリング装置２０が接
続され、パワーステアリング装置２０の流体吐出口側に
は流体源２のタンク２１が接続されている。

ガイド体５とアウトプットロッド１２との間にはスプリ
ング２２が介在されてアウトプットロッド１２を図中右
方向に附勢している。

インプットロッド１１の軸上に、インプットロッド１１
の外周面とシリンダ１Ａの内周面との間の液密を保持す
るフリーピストン２３が摺動自在に嵌合支持されており
、該フリーピストン２３によりシリンダ１Ａ内が流入口
側の液室Ａと吐出口側の液室Ｂとに国威されている。

アウトプットロッド１２の一端１２Ａにはインプットロ
ッド１１の一端１１Ａが相対変位するように嵌合すべく
凹部２４が形成されており、凹部２４内にインプラ１ヘ
ロツド１１の一端部１１Ａが嵌入しており、インプット
ロッド１１はばね２５によりシリンダ外方向に附勢され
ている。

凹部２４の縁部２４Ａはアウトプットロッド１２の径方
向外方に拡径されており、該縁部２４ＡとシリンダＩＡ
の内周面との間に隙間Ｃが確保されている。

縁部２４Ａにはフリーピストン２３が当接する端面２４
Ｂが形成され、端面２４Ｂにはフリーピストン２３の当
接する部分より径方向内側に位置させて弁座２４Ｃが形
成されている。

ここで、凹部２４の底部とインプットロッド１１の一端
部１１Ａとの間には不作動時に間隙１か゛形成されてい
る。

２６はシールリングであり、シールリング２６により凹
部２４の内周面とインプットロッド１１の一端部１１Ａ
の外周面との間の液密か保持されている。

フリーピストン２３には端面２４Ｂ側に位置させた切欠
き２３Ａが設けられており、フリーピストン２３とアウ
トプットロッド１２とで形成される弁室りと液室Ｂとは
切欠き２３Ａ、アウトプットロッド１２の縁部２４Ａと
シリンダ１Ａの内周面との間の隙間２Ｃを介して油室Ｂ
と連通している。

フリーピストン２３にはガイド体６側に位置させた切欠
き２３Ｂが設けられており、非作動時にはこの切欠き２
３Ｂによって液室Ａが確保される。

インプットロッド１１の内部には液室Ａと弁室りとを連
通ずる連通路２Ｂが形成されており、最終的には連通路
２Ｂにより液室Ａ，Ｂ間が連通されている。

この連通路２Ｂは液室Ａ， Ｈに流体の圧力差を生じさ
せ得るようにその有効断面積が設定されている。

インプットロッド１１にはフランジ状の弁体２９が一体
に形成されている。

該弁体２９は、アウトプットロッド１２の縁部２４Ａと
協働して連通路２８の吐出口側液室Ｂの開口部に弁室り
を形成する。

ここで弁体２９はインプットロッド１１がアウトプット
ロッド１２側に移動したときに弁座２４Ｃに接近して液
室Ａ、弁室りと液室Ｂとの開口面積を絞るように構成さ
れている。

インプットロッド１１とフリーピストン２３との間には
バイパス通路３０が設けられている。

ここでは、バイパス通路３０はインプットロッド１１の
外周面に形成されており、非作動時にはこのバイパス通
路３０は液室Ａ、 Ｂを連通し、作動初期にフッ−ビス
）・ン２３に対してインプットロッド１１が相対変位し
た際に閉塞されるように位置決めされている。

このバイパス通路３０が開となっているときは、液室Ａ
、 Ｂはこのバイパス通路３０と連通路２８を介して連
通し、液室Ａ、 Ｂに圧力差は生じない 上記構成の液圧倍力装置において、非作動時、即ち、イ
ンプットロッド１１にブレーキ力を作用させない時はス
プリング２２のばね力によってアウトプットロッド１２
及びフリービス２トン２３はガイド体６側に押しつけら
れており、インプットロッド１１はは゛ね２５のは゛ね
力によって図中右方に寄せられている。

このとき、バイパス通路３０は液室Ａ。８間を連通して
いる。

また、アウトプットロッド１２とインプットロッド１１
との間には間隙ｌが形成されている。

ここで、インプットロッド１１の外径Ｄ１とアウトプッ
トロッド１２の外径Ｄ２とは同径であるために、フリー
ピストン２３の両側に圧力差が生じない限り、シリンダ
１Ａ内の圧力が変動してもインプットロッド１１とアウ
トプットロッド１２とにはシリンダ外への力は働かない
。

流体源２からの流体は流入口３、液室Ａ、連通路２８及
びバイパス通路３０、弁室Ｄ、フリーピストン２３の切
欠き２３Ａ、間隙Ｃ１液室Ｂ、吐出口４を介してパワー
ステアリング装置２０に至り、タンク２１内に帰還して
いる。

運転者がブレーキペダル等を操作してインプットロッド
１１に入力を与えると、その作動初期において、インプ
ットロッド１１がばね２５に抗して左方に若干動くと、
ばね２２のばね力はばね２５より大きいため、アウトプ
ットロッド１２及びフリーピストン２３に対してインプ
ットロッド１１が相対変位し、バイパス通路３０が閉鎖
される。

そして、バイパス通路３０が閉じると、液室Ａ、 Ｂは
連通路２Ｂのみを介して連通されることとなり、連通路
２８での絞り作用によって、液室Ａ、 ８間に圧力差
が生じ、この圧力差がフリーピストン２３を介してアウ
トプットロッド１２に作用し、アウトプットロッド１２
を外方（左方）に押す力、即ち、出力が発生する。

このとき、弁座２４Ｃと弁体２９との隙間はほとんど絞
られず、このため、弁室りの圧力は液室Ｂとほぼ等しい
。

従って、インプットロッド１１に抵抗となる力は発生し
ない。

アウトプットロッド１２の外部の抵抗が上記出力より大
きければ、アウトプットロッド１２は動かない。

従って、インプットロッド１１の押力をさらに大きくす
れば、ばね２５がたわんでインプットロッド１１がアウ
トプットロッド１２に近づき、弁座２４Ｃと弁体２９と
の隙間が絞られて連通路２Ｂの有効開口面積が挟まり、
液室Ａ、 Ｂの圧力差が増大してアウトプットロッド
１２に伝わる力、即ち出力か゛増大する。

このとき、弁室りの圧力はインプットロッド１１の押力
に対して抵抗となり、運転者にペダルフィーリングを与
えることとなる。

また、出力はアウトプットロッド１２が弁室りで受ける
力とフリーピストン２３が受ける圧力の和となる。

従って、弁室りの受圧面積とフリーピストン２３の受圧
面積を適当に選定することにより、入力に対する出力を
一定とすることができ、その割合も任意に定めることが
できる。

第２図は、本考案装置の入力−出力特性を従来装置と比
較したもので、従来装置においては、破線で示すごとく
、入力発生後、出力が発生するまでに若干の力のロス（
図中区間ｔ）が生じる。

これは、弁座と弁体との隙間が絞られるまでに、スプリ
ング２２とマスタシリンダのスプリング（図示なし）を
撓ませることに起因する。

これに対し、本考案装置においては、上述した如く、入
力発生直後にバイパス通路３０が閉じて液室Ａ、Ｂ間に
圧力差が生じ、直ちに出力が得られることになる。

即ち、出力は図中実線で示すごとく入力発生直後にジャ
ンプアップし、かつ、入力に対し忠実な増加特性を示す
ようになる。

従って、ペダルフィーリングが改善される。

インプットロッド１１の押力をゆるめると、弁室りの圧
力で゛インプットロッド１１か゛アウトプットロッド１
２から離れる方向に動き、弁座２４Ｃと弁体２９との隙
間が大きくなると共に、バイパス通路３０が開き、液室
Ａ、 Ｂの圧力差が減少する。

従って、インプットロッド１１の押力（入力）に見合っ
た圧力位置でインプットロッド１１は停止し、力がバラ
ンスする。

インプットロッド１１の押力を零にすると、は゛ね２２
、２５の作用で、アウトプットロッド１２、フリーピス
トン２３及びインプットロッド１１は初期位置に戻り、
非作動の状態になる。

第３図は本考案の他の実施例を示すもので、図において
第１図と共通の符号を付したものは上記実施例と同様の
構成要素である。

ここでは、インプラ１−ロッド１１の一端部１１ Ａに
インプットロッド１１と同一外径のリテーナ３１を同軸
に螺着し、該リテーナ３１とインプットロッド１１との
間に可撓性を有する弁体２９′を挟持させ、インプット
ロッド１１及びリテーナ３１内を貫通させて、上記連通
路２８と同様の働きをなす連通路２８′を形成したもの
で、他の構成は上記実施例と同様で゛ある。

従って、本例装置においてもバイパス通路３０が上記と
同様の作用をなす。

なお、本例においては、ブレーキペダルの急踏みにより
インプットロッド１１が急激に移動した際、あるいは、
液圧が本体１内に供給されない状態（ポンプの故障、車
の停止時）で作動を行なう際に、弁体２９′が弁座２４
Ｃに着座したとしても、それが撓むことでいわゆる゛ゴ
ツゴツ音の発生を防止し、衝撃を軽減し、弁体２９′の
寿命を延ばしうる。

第４図は本考案の他の実施例を示すもので、図において
第１図と共通の符号を付したものは上記実施例と同様の
構成要素であり、また、第３図と同様の変形が施こされ
ている。

ここで、インプットロッド１１の軸上に弁フランジ部３
２Ａを有する弁３２を摺動可能に設け、弁３２の外側に
フリーピストン２３を摺動自在に設け、フリーピストン
２３の内面に液室Ａ、Ｂを連通ずるバイパス通路３０′
を形成し、弁３２の弁フランジ部３２Ａでこのバイパス
通路３０′を開閉させることができるようになっている
。

また、本例においては、右側のガイド体が本体１と一体
に形成されている他、凹所５Ａ、１３内にそれぞれ、カ
ップシール１６゜１４の抜は防止用のストッパー３３．
３４が嵌着されている。

従って、本例装置においては、作動初期時に、インプッ
トロッド１１が左方動すると、インプットロッド１１と
共に弁３２がフリーピストン２３に対して左方動し、弁
３２の弁フランジ部３２Ａがバイパス通路３０′を閉じ
る。

これにより、油液は連通路２Ｂ’のみを流れることとな
り、液室Ａ、 Ｂ間に圧力差が生じる。

そして、このとき弁座２４Ｃと弁体２９′との隙間での
絞り作用は少なく、従って、弁室りでの圧力は液室Ｂと
ほぼ同じである。

従って、上記圧力差はフリーピストン２３を介してアウ
トプットロッド１２に作用し、出力が発生する。

従って、上記実施例と同様に第２図中実線で示すような
入力−出力特性が得られる。

なお、上記実施例においては、アウトプットロッドと別
部材のフリーピストンをインプットロッドに嵌挿させた
がミ本考案はこれに限定されるものではなく、アウトプ
ットロッドと一体に形成したピストンをインプットロッ
ドに摺動自在に嵌挿させてもよい。

以上説明したように、本考案によれば、入力発生直後に
出力のジャンプアップ特性が現われて入力に対する出力
のロスがほとんどなくなると共に、入力と出力の対応が
良くなり、ペダルフイーノング性の優れた液圧倍力装置
を提供できる。

また、従来装置に若干の変更を加えるだけで本案装置に
改善できるから、安価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す液圧倍力装置の縦断面
図。 第２図は本考案装置及び従来装置の比較を示す入力−出
力特性図。 第３図は本考案の他の実施例を示す液圧倍力装置の要部
縦断面図。 第４図は本考案の他の実施例を示す液圧倍力装置の縦断
面図。 １・・・本体、２・・・流体源、３・・・流入口、４・
・・吐出口、１１・・・インプットロッド、１２・・・
アウトプットロッド、２３・・・フリーピストン、２４
Ｃ・・・弁座、２Ｂ、 ２Ｂ’・・・連通路、２９．２
９’・・・弁体、３０．３０’・・・バイパス通路、３
２・・・弁、３２Ａ・・・弁フランジ、Ａ、 Ｂ・・・
液室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流体源に接続される流入口と流体の吐出口とを有する本
   体と、該本体内でその端部が相互に摺動自在に嵌合連結
   されたインプットロッドおよびアウトプットロッドと、
   インプットロッドの外周面と本体の内壁との間に液密に
   摺動自在に介装され、本体内を流入口側液室と吐出側液
   室とに画成し、しかもアウトプットロッドに連繋したピ
   ストンと、インプットロッドに設けられ前記両液室を圧
   力差を与えて連通ずるための連通路と、一方がインプッ
   トロッドに、他方がアウトプットロッドに各々設けられ
   、連通路の吐出側液室の開口部に絞り部を形成する弁座
   および弁体と、インプットロッドとピストンとの間に設
   けられ、非作動時に前記両液室を連通し、作動初期にピ
   ストンに対してインプットロッドが相対変位した際に閉
   塞されるバイパス通路と、からなることを特徴とする液
   圧倍力装置。