JPS60191865A

JPS60191865A - 油圧式倍力装置

Info

Publication number: JPS60191865A
Application number: JP59047899A
Authority: JP
Inventors: Mitsutoyo Mizusawa; 水沢　光豊; Makoto Horiuchi; 誠堀内
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Astemo Ltd
Priority date: 1984-03-13
Filing date: 1984-03-13
Publication date: 1985-09-30
Also published as: JPH0344017B2

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】本発明は油圧式倍力装置、特に、マスクシリンダのシリ
ンダ本体後部に連設されたブースタシリンダと；このブ
ースタシリンダ内に摺合されてその内部を油圧源に連な
る前部の入力油圧室と後部の出力油圧室とに区画し、且
つマスクシリンダのマスクピストンに連接されたブース
タピストンと；このブースタピストンに軸方向で進退自
在に摺合される入力杆と；前記入、出力油圧室間を結ぶ
油路に設けられ、前記入力杆の後退時には閉弁し前進時
には開弁するよう、該入力杆に連動する入口弁と；前記
出力油圧室及び油槽間を結ぶ油路に設けられ、前記入力
杆の後退時には開弁し、前進時には閉弁するよう、該入
力杆に連動する出口弁と；よりなる倍力装置に関する。

従来、かかる油圧式倍力装置では、入力杆の後退限を規
制して出口弁の開弁時の開度な決定するストッパはブー
スタピストンにしか設けられていないため、ブースタピ
ストンが後退限または後退過程のいずれにあるときでも
、常に出口弁の開度は一定になっている。

ところで、倍力作動のために入力杆を前進させるとき、
出口弁を閉弁し入口弁を開弁するまでの入力杆のストロ
ークはブースタピストンに対する相対ストロークとなり
、これはブースタピストンの前進作動遅れの原因となる
。したがって、この相対ストロークは極力小さくするこ
とが望まれ、この点においては出口弁の開度はできるだ
け小さい方がよい。

一方、ブースタピストンを作動状態から速やかに後退さ
せるためには、出力油圧室の油圧を素早く油槽に排出し
得るよう、出口弁の開度はできるだけ大きい方がよい。

このように出口弁の開度には相反する要求があるので、
実際の設計に当り苦慮するところが太きい。

そこで、本発明は上記のように相反する２つの要求を満
足させ得る前記油圧式倍力装置を提供することを目的と
するもので、その特徴とするところは、前記ブースタピ
ストンの後退過程では前記出口弁の開度を最大にすべく
前記入力杆の後退限を規制する第１ストツパを該ブース
タピストンに設け、また前記ブースタピストンの後退限
では前記出口弁の開度を最小にすべく前記入力杆の後退
限を規制する第２ストツパを前記ブースタシリンダに設
けたことにある。

以下、図面により本発明の一実施例について説明すると
、先ず第１図において、Ｍは自動車の２系統式油圧ブレ
ーキ用のタンデム型マスクシリンダを示し、そのシリン
ダ本体１の上側に油槽２が形成され、その内部は下半部
を隔壁２ａによって前部油溜２□と後部油溜２□とに区
画される。

シリンダ本体１のシリンダ孔３は油槽２の直下を通る小
径孔３ａと、この小径孔３ａの後端に連なる大径孔３ｂ
とより段付に形成される。小径孔３ａには前部油溜２□
より給油される前部油圧室（図示せず）をシリンダ孔３
の前端壁との間に画成する前部マスクピストン４の全体
と、後部油溜２□より給油される後部油圧室６を前部マ
スクピストン４との間に画成する後部マスクピストン５
の前端部、即ち・小径ピストン部５ａとが摺合され、大
径孔３ｂには後部マスクピストン５の後端部、即ち大径
ピストン部５ｂが摺合される。したがって、後部マスク
ピストン５は小径ピストン部５ａと、これより大径の大
径ピストン部４ｂとより構成される。

この両ピストン部５α、５ｈにより大径孔３ｈには補給
油室１が画成され、この油室７は油路８を介して後部油
溜２□と連通される。

小径ピストン部５ａの前面には弾性のピストンカップ９
が装着され、後部マスクピストン５の後退限においてこ
のピストンカップ９の直前に開口して後部油圧室６と前
記油路８間を連通ずるリリーフポート１０がシリンダ本
体１に穿設され、また小径ピストン部５ａには、補給油
室７をピストンカップ９の背部に連通させる透孔１１が
穿設される。

前記前部油圧室（図示せず）及び後部油圧室６には、前
、後部マスクピストン４，５をそれぞれ後退方向に付勢
する戻しばね１２が収容される。

而して、後部マスクピストン５が前方へ押動されてピス
トンカップ９がリリーフポート１０の開口部を横切ると
後部油圧室６に油圧が発生し、その油圧は後部油圧室６
と連通ずるブレーキ油圧回路（図示せず）に供給される
。

後部マスクピストン５が前進位置から後退して後部油圧
室６が減圧すれば、ピストンカップ９の外周部はその前
後の圧力差により前方へ撓んでシリンダ孔３内面との間
に隙間を生じ、その結果、後部油溜２２の油が油路８、
補給油室７及び透孔１１を経て後部油圧室６に流入し、
作動油の補給が行われ、その際、過剰補給が行われると
、その過剰分はリリーフポート１０より後部油溜２２に
戻される。

前部マスクピストン４は後部油圧室６の昇圧に伴い前進
して前部油圧室に油圧を発生させ、これを対応するブレ
ーキ油圧回路に供給する。また該ピストン４の後退時に
は前部油溜２、の油が前部油圧室に補給されるものであ
るが、このような油圧の発生機構及び油の補給機構は後
部油圧室６側と略同様であるので、その詳細な説明は省
略する。

第２図に明示するように、マスクシリンダＭのシリンダ
本体１の後端には環状体１５を挾んで油圧ブースタＢの
ブースタシリンダ１６が連設され、シリンダ本体１及び
ブースタシリンダ１６はボルト１７により結着される。

ここで、マスクシリンダＭのシリンダ孔３の小径孔３ａ
の直径なり８、同大径孔３ｂの直径をＤ２、環状体１５
の内径をＤ３、ブースタシリンダ１６のシリンダ孔１８
の直径をＤ４とすると、これらの寸法は次式の関係に設
定される。

Ｄ、＜Ｄ３＜Ｄ４＜Ｄ２ブースタピストン１９は前部の小径ピストン部１９αと
、後部の大径ピストン部ｉｌｌと、大径ピストン部１９
ｂの後端面より突出するロンド部１９Ｃとよりなり、小
径ピストン部１９．Ｚ及び大径ピストン部１９ｂは前記
環状体１５の内孔及びブースタシリンダ１６のシリンダ
孔１８にそれぞれ油密に摺合され、ロンド部１９Ｃはブ
ースタシリンダ１６の後端壁な油密に貫通して外部に突
出している。このブースタピストン１９の後退限を規定
するために、大径ピストン部１９ｂの後端面を支承し得
る環状段部１８．２がシリンダ孔１８の後端部に形成さ
れる。

而して、前記環状体１５は、その前端面で後部マスタピ
ストン５の後端を支承してその後退限を規定する。また
シリンダ孔１８において、環状体１５及び大径ピストン
部１９ｂはその間に入力油圧室２０を画成し、また大径
ピストン部１９ｂ及びブースタシリンダ１６の後端壁は
その間に出力油圧室２１を画成する。この出力油圧室２
１は、受圧面積が入力油圧室２０より当然太きく形成さ
れる。またマスクシリンダＭの後部マスクピストン５０
大径ピストン部５ｂ及びブースタピストン１９の小径ピ
ストン部１９αはその間に出口室２２を画成する。

入力油圧室２０は供給油路２３によって前記油槽２に接
続され、上記油路２３には、油槽２の貯留池を入力油圧
室２０に圧送する油圧源としての油圧ポンプ２４が介装
され、また該ポンプ２４の下流側に蓄圧器２５が接続さ
れる。

ブースタピストン１９には入口弁２６及び出口弁２７が
並設される。

大口弁２６は、人、出力油圧室２０．２１間を連通ずる
油路２８の途中にブースタピストン１９の軸方向に沿っ
て形成された筒状弁室２９と、この弁室２９の後端壁に
形成された弁座と協動して油路２８を開閉する球状弁体
３０と、弁室２９内でこの弁体３０を閉じ方向に付勢す
る弁ばね３１と、この弁ばね３１の力に抗して弁体３０
を開き得る作動杆３２とより常閉型に構成される。作動
杆３２はブースタピストン１９にその軸方向摺動自在に
嵌合され、その後端部は出力油圧室２１に突出している
。

出口弁２γは、ブースタピストン１９の軸線上で該ピス
トン１９に嵌着された弁筒３３と、この弁筒３３の内孔
、即ち弁孔３４に摺合された弁ピストン３５とより構成
される。

弁ピストン３５は、その後端を弁筒３３より突出させて
入力杆に兼用され、その後端にダッシュロッド３６を介
してブレーキペダル３１が連接される。

弁筒３３は出力油圧室２１に連なる出口ボート３８を有
し、弁ピストン３５は、その進・退に応じて上記出口ポ
ート３８と遮断・連通する環状溝３９と、この環状溝３
９に連なる油路４Ｄとを有する。この油路４０は、ブー
スタピストン１９に形成された油路４１を介して前記出
口室２２に連通され、出口室２２は、環状体１５の前端
面に設けられた放射状溝４２（第４図参照）、シリンダ
本体１の後端に形成された環状油路４３及び該油路４３
に接続された戻り油路４４を介して油槽２に連通される
。

出力油圧室２１において、弁ピストン３５にはその軸線
と直交してビン４５が嵌着される。このビン４５０両端
は、弁筒３３及びブースタピストン１９のロッド部１９
．？にそれぞれ穿設された軸方向の長孔４６，４７を貫
通してロッド部１　’９　Ｃの外周面に突出し、この両
突出端部４５α、４５αは截頭円錐形に形成される。こ
の両突出端部４５ａ。

４５ａには、第３図に示すように、ロッド部１９Ｃの外
周面に摺合される２つ割の連動環４８の連結孔４９．４
９が嵌合され、このビン４５と連動環４８との連結状態
を保持するために、連動環４８の外周にコイルばね５０
が巻装される。而して、連動環４８は弁ピストン３５の
前進を受けて前記入口弁２６の作動杆３２を前方へ押動
すべく、その後端に対向して配置される。

弁ピストン３５と弁筒３３間には、これらを軸方向に離
反する方向に弾発する戻しばね５２が介装される。した
がって、このばね５２は弁ピストン３５をその後退方向
に付勢する戻し機能のほかに、弁筒３３をブースタピス
トン１９に保持する機能をも有する。

ブースタピストン１９の後退過程で弁ピストン（即ち入
力杆）３５の後退限を規制すべく、弁ピストン３５の後
端を支承し得る環状の第１ストッパ６０．がブースタピ
ストン１９のロッド部１９Ｃの内壁に係止される。

また、ブースタピストン１９が後退限にあるとき、弁ピ
ストン３５の後退限を規制すべく、連動環４８の後端面
を支承し得る環状の第２ストツパ６０２がブースタシリ
ンダ１６の内壁に係止される。

而して、弁ピストン３５の後退時には出口弁２７は開弁
し、即ち出口ポート３８に環状溝３９を連通させるが、
その開度は、ブースタピストン１９の後退過程で弁ピス
トン３５が第１ストツパ６０１に受止められたときに最
大開度Ｌ１　（第２Ａ図参照）となり、ブースタピスト
ン１９の後退限で弁ピストン３５が連動環４８を介して
第２ストツパ６０２に受止められたときに最小開度Ｌ２
　（第２図参照）となるように設定される。

また、ブースタピストン１９が後退限に位置し、且つ弁
ピストン３５が第２ストツパ６０□で後退限を規制され
ているとき、大口弁２６の作動杆３２と連動環４８との
対向間隙Ｌ３は出口弁２７の前記最小開度Ｌ２より僅か
に大きく設定される。

ブースタピストン１９には、その前面に開口する大径孔
５３と、この大径孔５３から前記弁孔３４に至る小径孔
５４とが穿設され、大径孔５３にはその奥から１瞳にゴ
ム製の弾性ピストン５５、及びそれと同径の受圧ピスト
ン５６が摺合され、また小径孔５４には弁ピストン３５
及び弾性ピストン５５の対向面に両端な当接し得る反動
ピストン５７が摺合される。

受圧ピストン５６の前面には出力杆５８が一体に突設さ
れ、この出力杆５８は、後部マスクピストン５の背面の
凹部５９に深く突入して該ピストン５に当接させ、これ
によって後部ピストン５及びブースタピストン１９は可
及的に近接して配置される。

上記凹部５９の深さは、後部マスクピストン５０大径ピ
ストン部５ｈの半径と同等若しくはそれより大きく選定
される。このようにすると、出力杆５８による後部マス
クピストン５の押動時、該ピストン５に調心作用を与え
ることができる。

以上において受圧ピストン５６、弾性ピストン５５及び
反動ピストン５７は、マスクシリンダＭの作動反力を弁
ピストン３５に伝達する反動機構Ｒを構成する。

次にこの実施例の作用を説明する。

ブレーキペダル３７の非作動状態では、図示のように弁
ピストン３５は連動環４８を介して第２ストツパ６０□
で規制される後退限に戻しばね５２゜の弾発力によって
保持されるので、出口弁２７は最小開度Ｌ２をもって開
弁じている。一方、大口弁２６では、作動杆３２が連動
環４８から開放されていて、弁体３０が弁ばね３１の力
をもって弁室２９の弁座に着座しているので、閉弁状態
となっている。したがって人、出力油圧室２０．２１間
は大口弁２６により遮断されると共に、出力油圧室２１
は、出口ボート３８、環状溝３９、油路４０、出口室２
２、放射状溝４２、環状油路４３及び戻り油路４４を介
して油槽２に連通して大気圧状態となっているから、前
、後部マスクピストン４，５及びブースタピストン１９
は各マスクピストンの戻しばね１２の力によってそれぞ
れ後退限に保持される。

また、この場合、入力油圧室２０には油圧ポンプ２４ま
たは蓄圧器２５からの油圧が導入されており、この油圧
がブースタピストン１９０大径ピストン部１９ｂ前面に
作用するので、これによってもブースタピストン１９は
後退限に保持される。

そして、球状の弁体３０は閉塞性が高いので、入力油圧
室２０から出力油圧室２１への圧油の漏洩を確実に防止
することができる。

いま、自動車を制動すべくブレーキペダル３１を踏込む
と、ブレーキペダル３７からブツシュロッド３６を介し
て弁ピストン３５及び連動環４８が前方へ押動され、前
記Ｌ２くＬ３の関係から先ず環状溝３９が出口ボート３
８と遮断され、即ち出口弁２７が閉弁する。次いで連動
環４８が作動杆３２の後端に当接してこれを前方へ押動
し、これにより弁体３０を弁座から離間させ、即ち入口
弁２６を開弁させる。この結果、出力油圧室２１は油槽
２との連通を断たれ、油圧ポンプ２４または蓄圧器２５
から入力油圧室２０に導入していた油圧が油路２８及び
弁室２９を通って出力油圧室２１にも導入され、ブース
タピストン１９は後端面にその油圧を受けて前進し、反
動機構Ｒ及び出力杆５８を介して後部マスクピストン５
を前進せしめる。即ち、マスクシリンダＭを倍力作動せ
しめる。

ところで、出口杆２７を閉弁させるに要する弁ピストン
３５の前進ストロークは出口弁２７の前記最小開度Ｌ２
に対応していて極めて小さいので、結局出力油圧室２１
に油圧を発生させてブースタピストン１９を油圧作動さ
せるまでの弁ピストン３５のブースタピストン１９に対
する相対ストロークは小さく抑えられ、弁ピストン３５
即ち入力杆の前進動に対するブースタピストン１９の応
答性が向上する。

ブースタピストン１９は前進すると、その前端部なマス
クシリンダＭの大径孔３ｂに進入させていく。このよう
に大径孔３ｂは、後部マスクピストン５０大径ピストン
部５ｂを案内するほが、前進するブースタピストン１９
の前端部な受容することにも役立つもので、これによっ
てブースタシリンダ１９の長さの短縮化が可能となる。

ブースタピストン１９が後部マスクピストン５を押動し
ている間、受圧ピストン５６は、マスクシリンダＭの作
動反力を後部マスクピストン５がら受けて弾性ピストン
５５を圧縮するように作動し、その圧縮力の一部が反動
ピストン５γを介して弁ピストン３５へ、更にブツシュ
ロッド３６を介してブレーキペダル３７へとフィードバ
ックされ、これにより操縦者は制動力の大きさを感知す
ることができる。このときの倍力比は、受圧ピストン５
６の断面積を５１、反動ピストン５７の断マスクシリン
ダＭの作動を解除すべくブレーキペダル３７を解放すれ
ば、弁ピストン３５は連動環４８と共に戻しばね５２の
弾発力により後退し、これに伴い先ず連動環４８が作動
杆３２から離間して大口弁２６が閉弁し、次いで第２Ａ
図に示すように、弁ピストン３５の環状溝３９が出口ポ
ート３８と連通し、即ち出口弁２７が開弁じ、その１　
開度が最大開度ＬＩ　となったところで弁ピストン３５
は第１ストツパ６０１により後退限を規制される。

このように、出口弁２７の開度が最大開度Ｌ１とされる
ので、出力油圧室２１にこれまであった油圧は出口ボー
ト３８から環状溝３９へ、したがって戻し油路４４を通
して油槽２へ素早く排出されるので、ブースタピストン
１９はマスクシリンダＭの戻しばね１２等の戻し力によ
り速やかに後退することができる。

そして、ブースタピストン１９が環状段部１８に当接す
る後退限に到達すれば、弁ピストン３５は第２ストッパ
６０．の規制を受け、ブースタピストン１９に対しては
第１ストッパ６０．の規制を受けたときよりも僅かに前
進した位置で停止し、これによって出口弁２７の開度を
当初の最小開度Ｌ２に閉じることになる。

尚、図示例では、油圧ブースタＢの油槽としてマスクシ
リンダＭの油槽２を共用するようにしたが、油圧ブース
タＢ専用の油槽を設けることもある。

以上のように本発明によれば、ブースタピストンの後退
過程では出口弁の開度を最大にすべく入力杆の後退限を
規制する第１ストツパをブースタピストンに設け、また
ブースタピストンの後退限では出口弁の開度を最小にす
べく入力杆の後退限を規制する第２ストツパをブースタ
シリンダに設けたので、入力杆の前進操作時には入力杆
の極小の前進ストロークで出口弁を閉弁させることがで
き、したがってブースタピストンに対する入力杆の相対
ストロークが減少し、ブースタピストンの前進作動遅れ
を少なくすることができ、また入力杆の後退操作時には
出口弁を最大の開度に開弁させることができ、したがっ
て出力油圧室の油圧の排出が素早く行われるからブース
タピストンの後退が速やかであり、結局、前進、後退の
いずれにおいても入力杆に対するブースタピストンの応
答性を向上させるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断側面図、第２図は
その要部の拡大図、第２Ａ図はその作動説明図、第３図
は第１図の■−■線拡線断大断面図４図は第１図のｉｖ
　−ｒｖ線断面図である。Ｂ・・・油圧ブースタ、Ｍ・・・マスクシリンダ、Ｌｌ
・・・最大開度、Ｌ２・・・最小開度、λ・・・反動機
構１・・・シリンダ本体、２・・・油槽、３°・・シリ
ンダ孔、３α、３ｂ・・・小、大径孔、５・・・マスク
ピストン、５ｃｚ、５ｈ・・・小、大径ピストン部、１
６・・・ブースタシリンダ、１５・・・環状体、１８・
・・シリンダ孔、１９・・・ブースタピストン、１９（
Ｚ、１９ｂ・・・小。大径ピストン部、２０．２１・・・人、出力油圧室、２
４・・・油圧源としての油圧ポンプ、２５・・・蓄圧器
、２６．２７・・・人、出口弁、３５・・・入力杆兼弁
ピストン、３１・・・ブレーキペダル、４８・・・連動
環、５８・・・出力杆、６０．・・・第１ストツパ、６
０２・・・第２ストツパ特許出願人　日信工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

マスクシリンダのシリンダ本体後部に連設されたブース
タシリンダと；このブースタシリンダ内に摺合されてそ
の内部を油圧源に連なる前部の入力油圧室と後部の出力
油圧室とに区画し、且つマスクシリンダのマスクピスト
ンに連接されたブースタピストンと；このブースタピス
トンに軸方向で進退自在に摺合される入力杆と；前記入
、出力油圧室間を結ぶ油路に設けられ、前記入力杆の後
退時には閉弁し前進時には開弁するよう、該入力杆に連
動する入口弁と；前記出力油圧室及び油槽間を結ぶ油路
に設けられ、前記入力杆の後退時には開弁し、前進時に
は閉弁するよう、該入力杆に連動する出口弁と；よりな
る油圧式倍力装置において、前記ブースタピストンの後
退過程では前記出口弁の開度を最大にすべく前記入力杆
の後退限を規制する第１スト、ツバを該ブースタピスト
ンに設け、また前記ブースタピストンの後退限では前記
出口弁の開度を最小にすべく前記入力杆の後退限を規制
する第２ストツパを前記ブースタシリンダに設けたこと
を特徴とする油圧式倍力装置。