JPS604021B2 - 自動車用ブレーキ倍力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車用ブレーキ倍力装置に関する。

１個の油圧源により２個の油圧回路を作動させる油圧系
、具体的にいえば、一つの油圧回路がブレーキ油圧回路
であり、他の一つがパワーステアリングの油圧回路であ
る自動車用油圧系は、周知のオープンタイプを採用する
ことが、作動上、雨油圧系間の相互干渉を少なくし得る
という利点がある。

しかしながら、オープンタイプは、油圧回路が非作動中
はこれをリザーバに蓮適することにより、油圧源を無負
荷状態に保持する油圧系の型式であるから、作動開始の
瞬間には、まずその目的とする油圧回路をそれまでのり
ザーバ運適状態から遮断状態への切換えがなされなけれ
ばならない。

然る後にその油圧回路を油圧源に蓮通し、さらにその次
に、油圧源からリザーバへ流出する油の流れを絞りなが
らその流出流を昇圧し、目的とするその油圧回路内にそ
の昇圧を派及させ、作動がなされる。上記のような順序
で作動するのが従釆のオープンタイプ、２回路油圧系で
ある。

しかし上記目的とする油圧回路がブレーキ油圧回路であ
る場合には、ブレーキ作動に当って、いちいち前記の切
換え，油圧源運通，昇氏の各段階を繰返さなければなら
ないため、ブレーキの応答性が劣るという欠点がある。
さらに、制動用入力の増大に密接に応答しながら上記の
油圧の昇圧がなされることになるから、油圧源ポンプの
脈動がブレーキ油圧回路に鋭敏に派及し操縦者の足に悪
い感触を与えるという欠点がある。本発明は上記の欠点
を除くためになされたものであって、ブレーキ作動に当
っては、まず最初にポンプからの吐出流の昇圧がなされ
る。

つぎにブレーキ油圧回路がそれまでのＩＪザーバ達運か
ら遮断される。第三にブレーキ油圧回路が、上記昇圧し
た吐出流と蓮通される。本発明装置は上記の順序で作動
がなされるため、ブレーキ油圧回路に作動用油圧が供給
されるときは、その作動油圧はすでに所要値まで上昇し
た油圧となっていて、従来のもののように、ブレーキ作
動開始後に、制動力に見合いながら（踏力に見合いなが
ら）昇氏するというものでない。従って前記のようにブ
レーキ応答性を良好とし、ポンプ脈動を操縦者の足に感
ぜしめないという利点を有するものである。さらにまた
、ブレーキ作動の都度最初に昇圧したポンプ吐出圧を分
岐回路を介して緊急用蓄圧器に蓄圧し安全制動用に供す
ることができるという利点もある。以下、上記目的を達
する本発明ブレーキ情力装置につき図面をもって詳しく
説明する。

第１図において左方のＰは自動車エンジンその他の駆動
装置により駆動されるポンプ、Ｒはリザーバ、Ｓはパワ
ーステアリング、Ｂは本倍力装置、Ｃはチェックバルブ
をそれぞれ示し、同図の右下方に示すＢは、同図の大部
分を占めて斜線をもって示すブースタ全体を示す。

フースタＢはその上方に孔１２を備え、その下位隣りに
大径のパワーピストン４５が糟動する孔を備えた／・ゥ
ジングーを有する。

孔１２は右端部が圧力室１３に蓮適している。また孔１
２の中央付近に入口１１があって、この入口１１にはポ
ンプＰからの吐出流がチェックバルブＣを介して供給さ
れる。入口１１の左方には出口１５があって、孔１２内
の油をここからパワーステアリングＳを介してリザーバ
Ｒに戻す。孔１２の内周面には右から、３個の環状の溝
１７，１４，１５ａとランド２２，２３とが形成してあ
る。溝１４は入口１１に通じ、溝１５ａは出口１５に通
ずる。溝１７は、通路１８，１９、回転弁３５の通路２
０を介して、戻り口１６からリザーバＲに通ずる。（後
に詳述する）孔１２内にはスプール弁２１が摺動する。

スプール弁２１はその外周面に溝２４と２５を有し、ま
たランド２６と２７とを有する。スプール弁２１内には
軸万向の孔２８がある。孔２８は半径方向孔２９により
溝２４と通ずる。従って溝２４はこれら孔２９，２８を
介し左方の室３１と通ずる。孔２８内には右方にガイド
部材３３が糟勤可にはまる。ガイド部材３３も軸方向の
孔３４がつて、その右端は半径方向の孔３４ａとなり、
力室１３に通ずる。スプール弁２１は左方のス。リング
３２により右方に付勢されている。ガイド部材３３はそ
の外周にばね受け４３を糟勤可能こはめ、ばね受け４３
は圧縮スプリング４２の一を受ける。スプリング４２は
、ばね受け４３を方に押し、ぱね受け４３はピン４１（
後に群・）を介してガイド部材３３のフランジ４４を左
に押す。ガイド部材３３にはピン５３をもって第１レバ
ー５０上端が枢着され、ピン５３には、第２レバ−５上
端の半円状端部がその内側に左方からピン５３を抱くよ
うに当接する。（点線で示）この半円状端部の外側は点
線で示すようにス。ール２１の当援用部分（図示なし）
に当接可能になっている。この構造によって右方のスプ
リング４２の力は、ばね受け４３，ピン４１，フランジ
４４，ピン５３を介してピン４１が図示のように、その
収容されている通路４０の左側内壁面に当した状態まで
レバー５０，５１を左方に押す。他方スプール弁２１は
スプリング３２よりスナップリング１０１が孔１２の左
方にある肩１０２に当援するまで右方に付勢されて、こ
れら各部は図示の休止位置に静止する。こ）で右方のス
プリング４２の方が左方のスプリング３２より強い。第
１レバー５０，第２レバー５１は中程にてピン５２によ
り互いに枢着され両者で手ばさみ状の敷をなす。

ピン５２より下方の両レバー下端部は外側面を図示のよ
うに半円状に形成して、第１レバー５０下端はブラケッ
ト５４に当接し、第２レバー５１下端の左外側面をパワ
ーピストン４５に当俵する。ブラケツト５４は入力ピス
トン４８上に糟勤可能にはまり、圧縮スプリング５５で
左方に付勢され淳部材６０により、その付勢を止める。
入力ピストン４８は右端にペダル３が連動する。パワー
ピストン４５はロッド４６を介してブレーキマスタシリ
ンダ（図示なし）に運動する。パワーピストンの復帰ば
ね４７は圧力室１３内の肩部１３ａに、パワーピストン
を当援させて休止させる。第２図に示す回転弁３５が第
１図の石上方に示すように備えられている。

回転弁３５は第２図の×−Ｘ線で示す回転軸困りに回動
できる。回転軸×−×は第１図では紙面に直角である。
回転弁３５が第１図において図示状態から矢印Ｄ方向（
反時計方向）に回動すると、通路１９と２０との運通が
しや断される。孔１２の溝１７は点線で示す通路１８，
通路１９，通路２０，戻り口１６を介してリザーバＲに
通ずる。孔１２の溝１４は第１図に点線で示す通路５６
を経て第２図に示すチェック弁５７を介して蓄圧器Ａに
通ずる。第２図に戻り、回転弁３５の上端部はｍ−ｍ線
に沿う断面が第３図のように切欠円状をなし、チッピン
グ弁５８の制御棒５がここに係合する。

回転弁３５が回転すると制御榛５９を揺動させてチツピ
ング弁５８が図示の閉鎖位置から開弁状態に変る。従っ
て、室３７（第２図）が蓄圧器Ａに蓮適する。以下本発
明情力装置の作動を説明する。

第１図はブレーキが非作動状態のときの各部の、態を示
す。

スプール弁２１についてみると溝１４と２５は運通して
いるから、ポンプＰからの吐出流はチェックバルブＣ，
入口１１，溝１４，溝２５，出口１５を介し、パワース
テアリングＳを経てリザーバＲに流れる。即ち、油圧源
ポンプの吐批流をスプール弁を介してリザーバに連絡す
る第１の回路を構成する。また溝１７と２４が通じてい
るから、スプール弁２１の中空内の軸万向の２８は、半
径方向の孔２９を介して、溝２４，１７に通じ、さらに
通路１８，１９，２０，戻り口１６を経てリザーバＲに
蓮適する。その結果、スプール弁２１の軸万向の孔２８
に、ガイド部材３３の孔３４を通じ蓮適している圧力室
１３は、リザーバに運通していることになる。即ち、圧
力をスプール弁を介してリザーバに連絡する第２の回路
を構成する。ブレーキペダル３を踏んで入力ピストン４
８を左方に押すと、レバー装置２の第１レバー５０の端
を左に押す。

これにより第１レバー５０はピン５２函りにトルクを受
けるが、上端はガイド部３３に枢着されていて、そのガ
イド部材３３は方から強いスプリング４２で左向きに力
を受けている。この力はばね受け４３がピン４１の通路
４０の左内側面に当援させたところで制限されている。
一方第２レバー５１の下端はパワーピストン４５に当接
し、その制動時の大きい負荷抵抗により、左方への動き
が停止されている。上記の状態においてペダル踏力が増
すと結局、一番弱いスプリング３２を負かしてこれを圧
縮するように、第１，第２両レバー５０，５１が、枢着
ピン５２囲りに、上端を開き、下端を閉じるように手ば
ごみ状に作動する。

ただし、上方のピン５３は図示位置に止まるから、結局
第２レバー５１の上端はスプール弁２１を若干距離左方
に押す。これにより、まずスプール弁２１の左のランド
２７と孔１２内周面のランド２３とが重なり、入口１１
と１５とがそれまでの蓮通から遮断に変る。即ち、第１
弁部が閉じる。従って溝１４内が昇圧する。この昇圧を
所定値に制限するため、常法に従いチェックバルブＣの
上流位置とパワーステアリングＳの入力側との間にオリ
フィスもしくはシーケンス弁を備るものとする。さらに
ペダル３が踏み込まれてスプール弁２１が左に動くとス
プール弁２１のランド２６と孔１２のランド２２とが重
なり、孔２８内は溝１７との蓮通を遮断され、従ってリ
ザーバＲと圧力室１３との運通が遮断される。即ち、第
２弁部が閉じる。つぎに若干、時期的に遅れてランド２
７とランド２２とが離れて溝１４と溝２４が通ずる。即
ち、第３弁部が開となる。従って溝１４内に供給されす
でに昇圧ずみのポンプの吐出圧は、溝２４から孔２９，
２８，３４を介して圧力室１３内に伝達される。即ち、
ポンプ吐出流をスプール弁を介して圧力室に連絡する第
３の回路を構成する。圧力室１３内が昇圧してパワーピ
ストン４５が図の左方に押され、ロッド４６を介してマ
スタシリンダを作動して普通の制動がなされる。この際
、圧力室１３内の液圧は入力ピストンの受圧面に働き、
運転者に反力圧を感じさせるから、これにより制動力の
制御がなされる。上記の順序で圧力室１３内を昇圧させ
るため本発明は、スプール弁２１のランド２６，２７と
、孔１２のランド２２，２３との間の、装置休止時にお
ける相対距離もしくは重なりａ，ｂ，ｃを下記の条件で
設定する。

ｂＺｃ＞ａ この設定により、まず溝１４と１５とが遮断されて溝１
４内が昇圧し、つぎに溝１７が溝２４と遮断されて圧力
室１３がリザーバと遮断され、最後に溝２４が溝１４１
こ連通して圧力室１３が昇圧される。

ペダルの踏み込みを中途において休止しても圧力室１３
がまだ溝１４と運通しているから圧力室１３内がなお昇
圧を続け、従ってパワーピストン４５はなお左に動き続
ける。

しかしペダルは踏み込みの中途で止まっているから、ブ
ラケツト５４はすでに静止している。従ってレバー機構
２の両レバー５０，５１の谷下端は互いに離れ、反対に
各上端は互に相接近するはさみ状の作動がなされる。両
上端が接近してピン５３に第２レバー上端の内側が当接
して図示のように戻ると、スプールバルブ２１は図示の
休止状態に戻る。従って圧力室１３の昇圧は一時中断さ
れリザーバに通ずる。これによりパワーピストン４５を
左方に動かす力も一時休止する。しかし、パワーピスト
ン４５がブレーキ圧により右に戻らんとするとしバー機
構２の作動により圧力室が直ちに昇圧してこれを防ぐ。
従って、ある程度ペダルを踏み込んだところで足を止め
ているとパワーピストンも静止する。ペダル３を釈放す
ると、上記と逆の順序をたどり、まずレバー機構２が図
示のように両レバー５０，５１の上端が互いに図示のよ
うに閉じてスプール弁２１がスプリング３２により図示
位置に戻る。従って圧力室１３がリザーバに通じて大気
圧に戻り、同時にパワーピストン４５がスプリング４７
により図示位置に戻る。ところで上記作動中、孔１２の
溝１４に供給されるポンプの油圧が、そのときの蓄圧器
Ａより高圧であると、通路５６とチェックバルブ５０を
介して蓄圧器Ａに蓄圧され、つねに蓄圧器が所定圧に保
たれる。

ポンプＰが何らかの原因で欠損した場合にブレーキペダ
ル３を踏むと、レバー機構２の作動によりまずスプール
弁２１が左方に押される。

もしポンプの欠損がない場合には、圧力室１３が昇圧し
ここでパワーピストン４５が動くから、レバー機構２の
手ばさみ作動によりスプール弁２１のこの左方への動き
が戻される。つまりスプール弁とパワーピストンが、シ
ーソー作動をするのであるがこのシーソー作動がペダル
踏み込みの当初はなされない。従って、スプール弁２１
は、左方のプラグ３０に衝当するまで左に動き、なお踏
力を増すと、レバー機構２の作動により右方のガイド部
材３３が右に動かされ、そのフランジ４４に係合するピ
ン４１を介して、回転弁３５を第１図において反時計方
向に回す。まず通路１９と２０とが遮断され、圧力室１
３とりザーバとが遮断される。つぎに第２図のチッピン
グ弁５８がその制御榛５９が揺動されて関弁し、蓄圧器
Ａ内の液圧が室３７（第２図）と通路４０（第１図）を
介して圧力室１３内に伝達され、これを昇圧して制動の
安全が確保される。この際圧力室１３内の油圧がポンプ
Ｐに逆流するのをチェックバルブＣにより防がれる。ペ
ダル３を釈放した後の復帰作動は、正反対な順で上記各
作動がなされることにより得られる。もしスブール弁２
１が何らかの原因により、第１図の状態にてロック状態
になり動かなくなったとすれば、ペダルを踏むと最初か
らガイド部材３３が動いて前記と同じ作動がなされる。

ただしこの場合圧力室１３とＩＪザーバとの遮断はスプ
ール弁２１はなされない（不動であるから）。しかし、
回転弁３５自身にも、その回転によりこの遮断をなす能
力があるから、圧力室１３の昇圧は前記同機に確保され
、制動の安全が確保されることになる。前述のポンプ圧
欠損の故障では、スプール弁２１と回転弁３５とで二重
にリザーバと圧力室１３間が遮断されることになる。上
記の蓄圧器の液圧による各作動においてもパワーピスト
ン４５が圧力室１３内の液圧に応動すると、レバー機構
２の両レバーの上端が手ぱさみ作により開いた状態から
図示の閉じた状態に戻る。

ペダル踏力を増せばまた上記と同じことが繰返される。
このレバー機構の手ばさみ作動は、ポンプ欠損時その他
スプール弁ロック時でも、あるいは正常時でも同じ作動
である。そして、ポンプが欠損したためいったん蓄圧器
の液圧による作動に移った後でも、ポンプが正常状態に
復調すると、圧力室１３内には遅れることなくその復調
後のポンプ圧が供給されることとなる。上記緊急作動の
際、スプール弁２１は、圧力室１３内の油圧に対し中立
平衡状態に保たれる。

すなわち、圧力室１３内の油圧を受け図の左方に押され
るということがない。従ってスプール弁２１がロックの
故障時には、この油圧によりそのロックをますます大き
くし、自力でロック解除復調する機会を矢なうことがな
い。以上説明したように本発明装置は、ブレーキの応答
性の向上、操縦者感触の向上、蓄圧器への緊急用蓄圧の
容易等の効果を奏するものである。

さらに第４図の実施例を説明する。ハウジング２０１の
右上方の入口２０２はチェックバルブＣを介してポンプ
Ｐに連結され、ポンプＰはさらに他のチェックバルブＣ
を介して蓄圧器Ａに連結する。入口２０２の左に隣接す
る出口２０３は上方のパワーステアリングＳを介してリ
ザーバＲに通ずる。即ち、油圧源ポンプの吐出流をスブ
ール弁を介してリザーバに連結する第１の回路を構成す
る。左上方の出口２０４は実線に示す回路を介してリザ
ーバＲに通じ最左端の入口２０５は蓄圧器Ａに通ずる。
即ち、圧力室をスプール弁を介してリザーバに連絡する
第２の回路を構成する。ハウジング２０１内には最左端
に中空管状のスリーブ２０６がはまり、右方には同じく
中空管状のパワーピストン２０７がはまる。パワーピス
トン２０７は左方にステム２０８が延び、これがスリー
ブ２０６の中空内部に水密にかつ滑敷可能にはまり、最
左端が図示していないブレーキマスタシリンダに運動す
る。スリーブ２０６はその左端面が止め輪２０９に係止
し右端面がスプリング２１０の左端を受ける。このスプ
リングの右端はパワーピストン２０７に係止し、パワー
ピストンの右端はハウジング内の右端の肩２１１に当接
し、ハウジング内端面との間に加圧室２１２を作る。パ
ワーピストン２０７と圧力のスリーブ２０６との間には
室２１６を作る。パワーピストン２０７の中空内部には
スプール弁２１４がはまる。

スプール弁２１４の右端は入力ピストン２１５に当接し
、入力ピストンの右端は連結片２１６に連結され、さら
に連結片２１６は図示してないブレーキペダルに連結さ
れている。スプール弁２１４のはまる孔の左端にはシー
ト２１７が水密にはまり、止め論２１８によりその位置
を定めている。シート２１７にはボール２１９がスプリ
ング２２川こより、着座するように常時付勢している。
スプール弁の外周面に右方から、環状の溝２２１と２２
２、およびランド２２３，２２４が形成されている。溝
２２１はスプール弁２１４の中空内部に孔２２５により
通ずる。スプール弁２１４は長さ方向の通路２３６をも
って左右に貫通している。スプール弁２２３の左方には
ステム２２７が突出し、これがボール２１９と対抗して
いる。スプール弁２１４のはまるパワーピストンの中空
孔の内周面には右方から環状の溝２２８，２２９，２３
０とランド２３１，２３２とが、形成されている。溝２
２８は下方の通路２３６を介し、室２１３、出口２０４
を経てリザーバＲに通ずる。溝２２９は通路２３７を介
してパワーピストンの外周溝２３４を介して入口２０２
に通ずる。溝２３０は通路２３８を介し、さらにパワー
ピストンの外周溝２３５を介して出口２０３に通ずる。
つぎに、本実施例の作動を説明する。

ブレーキの休止中は図に示す状態に各部分がある。ポン
プＰの吐出流はチェックバルブＣを介し、入口２０２，
溝２３４，通路２３７，溝２２９，２２２，２３０，通
路２３８，溝２３５，出口２０３を経て、パワーステア
リングＳに入り、最後にリザーバＲに入る。ブレーキペ
ダルの踏力が右方の連結片２１６を介し入力ピストン２
１５に伝達されると、その左方に隣接し当綾しているス
プール弁２１４をスプリング２４０１こ抗して左方に動
かす。スプール弁２１４の左のランド２２４およびその
左に対面するパワーピストン側ランド２３２がまず重な
って溝２２９が左隣りの溝２３０と遮断され、従って、
それまで運適していたりザーバと遮断される。即ち、第
１弁部が閉じる。その結果溝２２９内が昇圧する。この
昇圧はポンプＰの吐出圧の昇氏となる。この吐出圧は所
要の制動作動圧に設定してあるから、もしこのとき、左
方の蓄圧器Ａがそれ以下の液圧であるならば、この所定
圧に達するまで蓄圧がなされる。さらにブレーキペダル
の踏み込みが進むと、次にスプール弁２１４のランド２
２３と、パワーピストンのランド２３１とが重なってス
プール弁の溝２２１が、パワーピストンの溝２２８と遮
断される。

即ち、第２弁部が閉じる。この遮断により、スプール弁
２１４内部の通路２２６はそれまでのＩＪザーバＲ（通
路２３６を介する）との蓮通を遮断されることになる。
さらにペダルの踏み込みが進むと、上記スプール弁２１
４の溝２２１が左方に位置するパワーピストンの溝２２
９と運通する。即ち、第３弁部が開となる。この溝２２
９はすでに所定値に昇圧ずみである。その結果、この昇
圧した溝２２９内の油圧は、以下溝２２１，孔２２５，
通路２２６，入力ピストン内部の室２４１，孔２４２を
経て加圧室２１２に伝達され加圧室２１２が昇圧される
。即ち、ポンプ吐出流をスプール弁を介して圧力室に連
絡する第３の回路を構成する。加圧室２１２が昇圧され
るとパワーピストン２０７は図の左方に押され、以下左
方のステム２０８を介してブレーキマスタシリンダを操
作し制動がなされる。

上記作動をなすため図中の各ランド間の、ブレーキ休止
中の距離（あるいは重なり）ａ，ｂ，ｃ間の関係は前実
施例同様にｂ〉ｃ＞ａの関係にある。ブレーキペダルを
釈放するとスプール弁２１４とパワーピストン２０７の
相対的関係は図示状態に戻り、制動が止む。

ブレーキペダルの踏み込みを中止すると、上記の重なり
ｂのみが一部復活した状態で、加圧室２１２にそれ以上
の入力油圧が中止される。従って、踏み込みを中止した
時点までのストロークでパワーピストン２０７が左方へ
の動きを停止する。ペダルの踏み込みを継続中は、この
停止状態が現出するかのようにパワーピストンが動いて
もこのパワーピストンから逃げるような形でスプール弁
２１４がさらに左方に進む。従ってパワーピストン２０
７が左方に進んで制動出力が続くことになる。加圧室２
１２内に発生する油圧はブレーキ反力として入力ピスト
ン２１６を介し、操縦者の足に感じ取られ、これにより
制動がなされる。

ポンプが故障して、ペダルを踏んでも加圧室２１２が昇
圧しないときは、自然に、スプール弁２１４の左方のス
テム２２７先端がボール２１９に当接するまでペダルの
踏込みが進む。

その結果ボール２１９が関弁し蓄圧器Ａからの油圧が、
入口２０５から、スリーブ２０６の溝２４３，通路２４
４，中空内部，ステム２０８の通路２４６，２４７を介
し、関弁したボール２１９を経て、スプール弁内の通路
２２６を通り、以下同機にして加圧室２１２内に入る。
従ってポンプの吐出圧による場合と同様に制動がなされ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明倍力装置の縦断面図、第２図は第１図の
ロー０線に沿う断面図、第３図は第２図のｍ−ｍ線に沿
う断面図である。 第４図は他の実施例の縦断面図である。Ｐ…ポンプ、Ｓ
…パワーステアリング、Ｂ…倍力装置、Ａ・・・蓄圧器
、４８・・・入力ピストン、４５…パワーピストン、２
１…スプール弁、３５…回転弁。 第２図 第３図 第１図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 油圧源ポンプ、スプール弁を有するオープンセンタ
   型液圧作動装置、ブレーキマスタシリンダに連動するパ
   ワーピストン、ブレーキペダルに連動する入力ピストン
   、これら両ピストンが、それぞれの受圧面を露出する圧
   力室、油圧源ポンプの吐出流を上記スプール弁を介しリ
   ザーバに連結する第１の回路、上記圧力室を上記スプー
   ル弁を介して上記リザーバに連絡する第２の回路、上記
   ポンプ吐出流を上記スプール弁を介し上記の圧力室に連
   絡する第３の回路を備え、上記スプール弁には上記第１
   、第２、第３の各回路上においてそれぞれ第１弁部、第
   ２弁部、第３弁部を設け、これら第１弁部、第２弁部、
   第３弁部相互間の配設位置関係と作動関係は、第１弁部
   を常開の弁となし、第２弁部も常開の弁とし、第３弁部
   は常閉の弁とし、第１弁部が完全閉弁するに続き第２弁
   部が閉弁し、第２弁部が完全閉弁するに続き第３弁部が
   開弁する関係に設定したことを特徴とする自動車用ブレ
   ーキ倍力装置。