JPS5940659B2 - 車輌ブレ−キ系の水圧サ−ボブレ−キ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車輛のブレーキ系用の水圧式サーボブレーキ装
置に係り、このブレーキ系は車輛のブレーキペダルに連
結するピストンロンド及び流体溜めからのシリンダ入口
と第１ブレーキ回路へのシリンダ出口とを有するピスト
ンシリンダ装置並びに圧力源からの入口及び第２ブレー
キ回路への出口を有する調整バルブを有するものである
。

この型式のサーボブレーキ装置においては、ピストン及
びピストンロンドの行程が常に同じであるようにピスト
ンロンドが直接にピストン上に作用するようピストンロ
ンド（作動ロンド）を適轟に加減することは公知である
。

この装置の１つの利点は運転者が常にブレーキシリンダ
中の状態を感知すること、例えばブレーキ系中に空気が
存在する時にペダルにおいて或°゛弾力”を感すること
である。

しかしそれより生ずる不利な点は、第２回路（サーボ回
路）中の圧力減損のためにブレーキ力が低下し、しかも
ペダルの行程は、この系が正常な状態にある時と同じで
ある。

その他の不利な点は、第１回路中の圧力減損のために、
ブレーキピストンがその終端位置に達した時、即ちブレ
ーキペダルが底をついた時にブレーキ圧力がはじめて第
２回路中で得られるようになることである。

サーボブレーキ装置は上述の不利な点を回避するために
構成されたものである。

この系が正常状態にある時はこれらの装置が利用できる
ペダル行程はその一部分にすぎないが圧力の減損があれ
ばペダルの全行程が用いられる。

このようにして比較的小さい径のブレーキシリンダを用
いることができ、これは作用行程の延長とともに、サー
ボ圧力の損失があっても最初に述べた装置よりも大きい
ブレーキ力をあたえることができる。

しかしながら、ピストンロンドの作用行程の延長した公
知の装置においては、ピストンとピストンロンドとの間
に剛性の機械的連結を用いずに、例えばスプリングを用
いてペダルに抵抗をもたせている。

バルブスライド体に対してピストンロンドを作用せしめ
、スプリングの抵抗に相当する圧力でピストンを制動方
向に押し進めるものである。

この構造の不利す点は、ピストンロンドとピストンとの
間で剛性連絡がないために第１回路の状態がペダルで感
じられないという結果になることである。

例えばピストンが正常な制動でほとんど底に達するよう
な状態が第１回路に生じる場合があり、第１回路中の不
十分なブレーキ力によってブレーキペダルの踏み込みが
硬くなってはじめて気がつく。

しかし更に重大なことは、これらの状態の下でサーボブ
レーキ回路中に故障が生ずることである。

本発明の目的は、公知装置の利点を組合せ、しかもそれ
らの不利な点を除き、即ちサーボ圧力の減損の際ピスト
ンロッドの作用行程を延長でき、同時に第１回路中の状
態を常時検査できる型式のサーボブレーキ装置を達成す
ることである。

このことは本発明により次の構成によって達成される。

即ち第１ブレーキ回路中の圧力が調整器バルブを押し進
めて、圧力源と第２回路との連通を開き、他方において
第２回路中の圧力がピストンを制動方向に押し進め、ピ
ストンがピストンロンドに関して限定された変位ができ
るように取付けられ、それによりバルブ制御装置がピス
トンロンドと共に可動に取付けられて、ピストンロンド
が制動方向へ所定の行程を行なった後に制御バルブを開
く方向に押し進めるように構成する。

２つの回路における正常状態を確保するために上記の如
く構成することによって、ピストン及びピストンロンド
は、バルブ制御装置が制御バルブを開くまで全作用行程
の第１部分の間は一緒に動くことができ、その後にピス
トンの後側に作用する第２回路（サーボ回路）中の圧力
がピストンをピストンロンドに対して変位せしめ、従っ
て全作用行程の残部におけるピストンロンドの行程は、
ピストンの行程よりも著しく短くなる。

サーボ圧力に減損があると、ピストンがピストンロンド
によって全作用行程だけ変位され、次いでピストンロン
ドはサーボ回路が正常状態にある時に必要であった行程
よりも長い行程だけ変位できる。

もし第１ブレーキ回路が多量の空気を含んでいると、こ
れははっきりと感知される。

何となればバルブ制御装置が制御バルブを開くようにピ
ストンロンドが動くまでペダルが下降するからである。

以下本発明を添付図面に示す実施例に付いて詳述する。

図において符号１で表わしたサーボブレーキ装置は水圧
シリンダ２を有し、そのシリンダ内径３は、通路４を経
て回路５と連通し、これは油のような圧力媒体を有する
タンク６に通ずる。

第２の通路７は回路８に連絡され、これは第１ブレーキ
回路に通ずる。

ポンプ９がタンク６から圧力媒体を回路１０に送り、こ
の管路は例えばサーボ制御装置に通じ、この装置はタン
クに至る戻り回路１１を有する。

逆止弁１３及び圧力アキュムレータ１４を有する分岐回
路１２がバルブハウジング１６中゛の入日通路１５に連
絡され、このバルブハウジングは水圧シリンダ２と一体
に形成され、かつ回路１９に連絡されている通路１８を
連通したバルブ穿孔１７を有する。

回路１９は第２ブレーキ回路に通ずる。

ピストン２０はシリンダ２のシリンダ内径３中に変位可
能に置かれている。

ピストンは慣用様式で小さい直径の中間部分２１及びシ
リンダ内径３の壁土に滑動するように支承されている前
方部分２２及び後方部分２３を有する。

この後方部分は０−リング２４を備えた溝を有する。

前方部分２２の前側ではピストンパツキン２５が肩部２
６上に備えられている。

パツキン２５は前方部分２２において穿孔２７を閉じる
。

シリンダ内径３の左端壁と肩部２６の末端表面との間の
戻しスプリング２８は、ブレーキが破線で示したブレー
キペダルによって作動されない場合に、ピストン２０を
その右手不作動末端位置に保持する。

ピストン２０は中央の通し穿孔２９を有し、この穿孔の
右端中にピストンロッド３０が滑動可能に挿入されてい
る。

このピストンロッドは環状フランジ３１が形成され、こ
のフランジは図示された位置において対応する凹所中で
ピストン２０の後側に係合する。

穿孔３２はロッド３０を通じて延び、ピストンの後側上
のシリンダ空間をピストン穿孔２９に連絡する。

穿孔２９の前方端部中には押しロッド３３が滑動可能に
支持され、このロッドは圧縮スプリング３４の一端に支
承され、その反対側端部はピストンロッドの末端表面に
支承されている。

押シロツド３３はバルブスライド３５と軸方向で一線を
なし、このバルブスライドはバルブハウジング１６の穿
孔１７中に変位可能に置かれ、スプリング３６によって
ピストン２０の前側でシリンダ空間に向って置かれてい
る。

バルブスライド３５は穿孔３７が設けられ、この穿孔は
スプリング３６に対向した端部から小さい直径を有する
部分３８まで通じている。

図においてはバルブスライド３５は通路１５を閉じる位
置で示されている。

この位置で小径部分３８は、バルブ穿孔１７をタンク回
路５に至る通路４と連絡する通路３９と丁度向かい合っ
て横たわっている。

通路３９はサーボ回路１９の戻り通路を形成し、シリン
ダ内径３に至るつりあい通路４０を有する。

サーボ回路１９に通じるバルブ通路１８から通路４１が
分岐されて、ピストン２０の後側のシリンダ内径３に通
じている。

上記装置の機能は下記の通りである。

ブレーキペダルを少し押し下げると、ピストンロッド３
０が左方に変位され、フランジ３１の作用によりピスト
ン２０が１駆動されてピストンの前側のシリンダ空間中
の圧力が増す。

バルブスライド３５の右端上に作用する力が戻しスプリ
ング３６の力に打勝つほど上記圧力が大きくなると、こ
のスライドは左方に変位されて通路１５と１８との間の
連通が生じ、それによってブレーキ回路１９中の圧力が
増加する。

この圧力は通路４１を経てピストン２０の後側のシリン
ダ空間に伝えられ、従ってピストンは１つの力により左
方に押し進められる。

スプリング３６の力とともにバルブスライドの左端表面
上に作用する回路１９中の圧力が、バルブスライド３５
のピストンの前側上のシリンダ空間中の圧力によって生
ずる力より大きい場合にはバルブスライド３５は通路１
５に向って閉じる。

この制動運動の第１部分の間にピストン及びピストンロ
ッドは１単位体として動き、戻しスプリング２８及びピ
ストンの密封摩擦からくる力は全てピストンロッドによ
って負担される。

２つのブレーキ回路中の圧力差は単にバルブスライドの
戻しスプリング３６の弾力によってのみ定められる。

実施例においては約０．８２ ｋｇＷ／ｃｒｔｔの差圧
を与える戻しスプリングが選ばれている。

このことは、スプリング装置が１０ ｋ％ｖ ／ ｃｙ
ｙｔ程度の差圧に達し、滑りやすい道路上で制動が１つ
のブレーキ回路のみを以って行なわれるようになる公知
の二重回路サーボブレーキ装置に比して著しい利益をも
たらすことになる。

このことをさらに詳述すれば、スプリング３６の力によ
って第１ブレーキ回路中の圧力を、バルブスライド３５
を開いて、第２ブレーキ回路を作動するような圧力に定
める。

このことは第１ブレーキ回路中の圧力がバルブスライド
を開く価に達する前では第１ブレーキ回路のみが作動す
ることを意味する。

仮に第１ブレーキ回路が後車輪に接続され、第２ブレー
キ回路が前車輪に接続されている場合は、もし車両が非
常に滑りやすい道路上を走行しているときに、ブレーキ
ペダルが圧下されると従来装置では第１ブレーキ回路中
の圧力が後車輪を制動するには十分な高さであるが、第
２ブレーキ回路を作動させるほど十分に高くないので、
前車輪の制動が生ずる前に後車輪の制動が生ずる前に後
車輪がロックされることになる。

戻しスプリング３６のばね力が高ければ高いほど、この
ことが滑りやすい道路上で生ずる危険が太きい。

本発明装置では、比較的弱い戻しスプリングの使用を可
能とするもので、これは第２ブレーキ回路が第１ブレー
キ回路中の非常に低い圧力で作動され、それによって一
方の対の車輪の制動が始められる以前に他方の対の車輪
の完全な制動が生ずるという前記の危険が除かれるとい
う意味であり、このことは′著しい利益″である。

ピストン２０及びピストンロッド３０は、押しロッド３
３がバルブスライド３５に蟲り、これを開く位置まで左
方に変位するに至るまで１つの単位体として動く。

この時点において１つの圧力がピストンの後側のシリン
ダ内径３中に生じ、これによってピストンロッドに対し
てピストンを前方に変位させることができる。

それ故ブレーキ踏み込みが硬くなった時にはピストン２
０の行程はピストンロッド３０の行程とは別になる。

もし第１ブレーキ回路が例えば漏れが生じて作動しない
場合には、押しロッド３３がバルブスライド３５を開く
位置まで変位するようにピストンロッドが変位する吉、
制動圧力は第２回路中で得られる。

図示された実施例においては、ピストン穿孔２９中に突
出したピストンロッド３０の部分、押しロッド３３、及
びバルブスライド３５は同じ断面積を有する。

第２ブレーキ回路中の圧力はバルブスライド３５の左側
の穿孔１７中並びに通路４１及び穿孔３２を経て押しロ
ッド３３の右側の穿孔２９中にも作用している。

従って該圧力はバルブスライドに対し右方向、押しロッ
ドに対し左方向に力を及ぼす（第１図）。

上記のようにバルブスライド及び押しロッドが同じ断面
積を有する場合は、これらの反対方向の力は等しくなり
、従ってピストンロッドはそのときの回復力（ｒｅｓｔ
□−ｒｉｎｇ ｆｏｒｃｅ）によって影響される。

バルブが開いた時にブレーキペダルを′１戻そう′″と
するこの回復力を減するために、ピストンロッド３０及
び押しロッド３３をバルブスライド３５よりも小さい断
面積に構成することができる。

中央通し穿孔２９の圧力は、押しロッド３３と同じ断面
積を有するピストンロッド３０に対し右方へ回復力（ｒ
ｅｓｔｏｒｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ）を及ぼす。

該穿孔の断面積が減少され、従ってまた押しロッド及び
ピストンロッドの断面積が減少される場合には、ピスト
ンロッド上に作用する力はバルブスライド上に作用する
力よりも小さくなることは勿論である。

このようにすればピストンロッド３０によるスプリング
３４の圧縮による圧力増を考慮してピストンロッドの行
程を第２ブレーキ回路中の圧力に比例させることができ
る。

例えばポンプ９又は圧力アキュムレータ１４の破損のた
めに第２回路中に圧力減損が生じた場合は、ピストンロ
ッド３０の助けによりピストン２０を、第２回路中の圧
力の影響を受けてピストンロッドに対してピストンが正
常時に変位される点を越え変位することができる。

これによって押しロッド３３はピストンの運動を妨げな
いようにバルブスライド３５によってピストン穿孔２９
中に突出される。

第２回路中の圧力が減損した場合、ピストンロッド行程
及びその結果ペダル行程は第２回路が正常状態にある時
よりも長くなる。

本発明によるサーボブレーキ装置の変型実施例が第２図
に示されている。

この実施例の構造が前記実施例と異なる点は、比較的長
い押しロッド３３′が配置され、従って実施例において
はその外端が図示の位置でスライド３５から約４朋の距
離に存在すること、及びピストン２０中の穿孔３２’が
ピストンロッド中の穿孔に代っていることである。

穿孔３２′はピストン穿孔２９をタンク６に連絡してい
る。

この実施例における穿孔２９中の圧力は、両回路が正常
状態にあってピストンが左方に動いた時に、ピストン２
０の前側のシリンダ空間中の圧力よりも小さい。

押しロッド３３’はピストン２０及びピストンロッド３
０に同期して追従しない。

むしろ前記ピストン及びピストンロッドは押しロッド３
３′に対して左方に動かされる。

ピストンと押しロッドとの間の相対的運動は、シリンダ
空間中の圧力の結果として押しロッドの外端上に作用す
る力と押しロッドの内端上に作用するスプリング３４か
らの力との差によって定められる。

ピストンの後側に生じた圧力は、スプトング３４が設け
られているので、ピストンロッドヨリもピストンを前方
に移動させることになるが、スプリング３４を選択する
ことにより押しロッド３３′によってバルブスライド３
５が開く方向に移動する前の制動方向におけるピストン
ロッドの作用行程を定めることができる。

例えばスプリング３４は第１回路に多少の空気が存在す
るまで、また回路破損や圧力減損の場合に、押しロッド
３３’が通常はバルブスライド３５に達しないように寸
法を決めることができる。

後者の場合はペダル降下が極めて小さくなるように、非
常に短かい作動行程で押しロッドが調整バルブを開くよ
うになっている。

図示の実施例の場合の如く、シリンダ空間の圧力よりも
穿孔２９中の圧力を低くして押しロッド３３’上で異な
る反対力向の力を作用させる代りに、これらの双方に同
じ圧力をあたえることもできる。

押しロッドは穿孔２９中の端部におけるよりもその外端
においてより大きい断面積を持つように構成することが
できる。

この場合でさえスプリングの選択は、第１回路中で静圧
力が増加している間に押しロッドがどれほど遠くへ押さ
れるかによって決定される。

実用的な理由で比較的小さいスプリングを用いるために
は、図示の実施例とは異なり、バルブスライドの横断面
積よりも小さい横断面積を有するように押しロッドを構
成することが適当である。

勿論、本発明は図示し、かつ説明した、１つの単位体に
組合せたピストン−シリンダ装置及び圧力調整バルブを
有する実施例に限定されるものではない。

これらは本発明の範囲内で別個の単位体であってもよく
、ピストンロッドと一緒に動きうるバルブ制御装置はピ
ストン穿孔中に支持された押しロッドである必要はなく
、その代りにピストンロッドの所定運動の後にバルブに
影響を与える他の適当な装置であってもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の図式的に表わした第１実施
例の縦方向の断面を示すものである。 第２図は第２実施例の同様な断面を示すものである。 １・・・・・・サーボブレーキ装置、２・・・・・・水
圧シリンダ、３・・・・・・シリンダ内径、４，７，１
５，１８゜３９．４０，４１・・・・・・通路、５，８
，１０，１１゜１２．１９・・・・・・回路、６・・・
・・・タンク、９・・・・・・ポンプ、１４・・・・・
・圧力源、２０・・・・・・ピストン、２５・・・・・
・ピストンパツキン、２６・・・・・・肩部、１７ 、
２７゜２９．３２，３２’・・・・・・穿孔、３３，３
３’・・・・・・押しロッド、３５・・・・・・バルブ
スライド、２８．３４゜３６・・・・・・スプリング、
３０・・・・・・ピストンロッド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体容器ｌこ連結した入口と第１ブレーキ回路に連
   結した出口を有するシリンダーを設け、同シリンダー内
   で移動するピストンにブレーキペダルに連結するための
   ピストンロンドを設け、圧力源に連結した入口と第２ブ
   レーキ回路に連結した出口を有するバルブハウジングを
   設け、同バルブハウジング内で移動するバルブを設け、
   上記バルブハウジングは第１ブレーキ回路と連通して同
   第１ブレーキ回路内の圧力でバルブを一方向に移動せし
   めて上記圧力源と第２ブレーキ回路とを連通ずるように
   構成し、 上記第２ブレーキ回路はシリンダーと連通して第２ブレ
   ーキ回路内の圧力でピストンを第１ブレーキ回路内の圧
   力を増大する方向に押圧するように構成し、 上記ピストンはピストンロッドに対して限定された範囲
   で変位できるように据えられており、さらに、 ピストンロッドが制動方向に所定量移動したあとバルブ
   を開く方向に機械的に変位せしめる手段を設けたことを
   特徴とする車輛ブレーキ系の水圧サーボブレーキ装置。 ２ バルブハウジングにはピストンの前側のシリンダー
   空間と連通した開放端を有する穿孔を設け、バルブとし
   て同穿孔内で変位するバルブスライドを設け、 またバルブを機械的に変位する手段としてピストンロッ
   ドとともに移動しまたバルブスライドと同軸的に配設さ
   れた押しロンドを設け、 またバルブスライドはピストンロンドが制動方向に所定
   量移動したあと押しロンドによって変位できるように構
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載のブレーキ装置。 ３ ピストンに中央穿孔を設け、その一端からピストン
   ロンドを嵌挿し、他端から押しロンドを嵌挿し、同中央
   穿孔内に設けた圧縮スプリングの両端でピストンロンド
   と押しロンドを支承するように構成したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項に記載のブレーキ装置。 ４ バルブスライドと押しロンドとの横断面積をほぼ同
   一にしたことを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載
   のブレーキ装置。 ５ バルブスライドは第１ブレーキ回路と第２ブレーキ
   回路との圧力差が約０．８バール（０，８２ｋｇｗ／ｃ
   ｒｔｔ ）となるようなバネ力を有する戻しスプリング
   によりピストンに対して閉じ方向に負荷されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のブレーキ装
   置。 ６ 押しロンドの外側端と内側端の横断面積比及びそれ
   ぞれ作用する流体圧比を第１ブレーキ回路の正常の状態
   において制動方向におけるピストンの初期移動によって
   押しロンドに制動方向の力をあたえ、その力は押しロン
   ドに反対方向に作用する力よりも小さくなるように構成
   したことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載のブ
   レーキ装置。 ７ 押しロンドの両端の横断面積を同一にし、ピストン
   内の中央穿孔に液体容器への戻し通路を連通せしめたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載のブレーキ
   装置。