JPS6099761A - タンデムブレ−キ倍力装置の安全装置 - 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】 本発明はブレーキペダルに加えられる踏力を倍力して軽
い踏力で大きな制動力が得られるようにしたタンデムブ
レーキ倍力装置に関し、より詳しくはタンデムブレーキ
倍力装置の異常時であっても実質的に正常な倍力機能を
得ることができるようにしたタンデムブレーキ倍力装置
の安全装置に関する。

近年、タンデムブレーキ倍力装置として、一方の倍力機
構を通常のシングルブレーキ倍力装置と同様に構成し、
他方の倍力機構についてはその外部にこれへの圧力流体
の給排を制御する制御装置を設け、この制御装置により
、入力軸に加えられる入力値と出力軸に出力される出力
値とを検出して、出力値が入力値に対応した値となるよ
うに圧力流体の給排を制御するようにしたものが提案さ
れている。

かかる＃ｈ戒のタンデムブレーキ倍力装置によれば、一
方の倍力機構の出方比は一定であるとしても、他方の倍
力機構の出方比は上記制御装置における入力値と出力値
との対応関係を変更するだけで自由に変更することがで
きるので、両倍カ機構による合計出力を自由に変更する
ことができるようになり、したがって、車種毎に要求さ
れる入出力特性が異なっていても容易にそれに対応する
ことができるという利点がある。

加えて、特に上記制御装置に故障が生じて一方の倍力機
構の機能が失われても、他方の倍力機構は上述のように
通常のシングルブレーキ倍力装置と同様に構成されてい
るのでその倍力機能が期待でき、安全性が確保できると
いう利点がある。

しかしながら、−Ｆ記制御装置の故障時に倍力機能が得
られるとしても、その能力は基本的に半分となるので、
正常時と同一のブレーキ作用を行なわせるには通常かな
り大きな踏力を必要とするようになり、運転者に不安感
を持たせるようになる。

本発明は、そのような車情に鑑み、上記制御装置等の異
常時には、その故障側の倍力機構に正常な倍力機構側か
ら圧力流体を供給することができるようにして、実質的
に正常な倍力機能を確保することができるようにしたタ
ンデムブレーキ倍力装置の安全装置を提供するものであ
る。

以下図示実施例について本発明を説明すると、ｆｆ１ｔ
’ｌｌにおいて、■はフロントシェルｌａ、センターシ
ェル１ｂ、およびリヤシェル１ｃから成るシェルで、こ
のシェル１内は上記センターシェルｌｂに設けたセンタ
ープレート２により２室に区画し、さらにその区画した
前方すなわち左側の室はフロントダイアフラム３とフロ
ントパワーピストン４とにより定圧室５と変圧室６とに
、また後方すなわち右側の室はりャタイヤフラム７とリ
ヤパワーピストン８とにより定圧室９と変圧室１０とに
区画している。

」二記フロントパワーピストン４とリヤパワーピストン
８とはそれぞれ上記シェル１内に摺動自在に設けてあり
、かつ上記センタープレート２をシール部材１１により
気密を保って摺動自在に貫通させた出力軸１２により両
者を一体的に連結している。この出力軸１２の基部はリ
アクションディスク１３を介してリヤパワーピストン８
の軸部に摺動可能に嵌合してあり、また中間部は出方軸
１２に形成した段部とこれに取付けたストッパリング１
４とによって上記フロントパワーピストン４に固定して
いる。そしてこの出力軸１２の先端は、フロントシェル
ｌａの軸部からシール部材１５により気密を保って外部
に突出させ１図示しないマスターシリンダのピストンに
連動させている。なお、１６は上記フロン！・パワーピ
ストン４とリヤパワーピストン８とを図示非作動位置に
付勢保持するリターンスプリングである。

」−記すャパワーピストン８の軸部に一体に設けたバル
ブボディ２ｏはシール部材２１を介して上記リヤシェル
１ｃより外部に突出させてあり、その軸部に従来周知の
弁機構２２を設けている。このＪｒ機構２２は、上記バ
ルブボディ２０内に摺動自在に嵌合して先端面を−に記
すアクションディスク１３に対向させた弁プランジャ２
３と、この弁プランジャ２３に先端球状部を枢支し、末
端を図示しないブレーキ作用ルに連動させた人力軸２４
と、および上記バルブボディ２０および弁プランジャ２
３のそれぞれに設けた弁座２５．２６に着座５丁能な弁
体２７とを備えている。

そして−１−記ゴｆ体２７と弁座２６とが着座しかつ弁
体２７とｊｔ座２５とが離座した図示非作動状態では、
ト記リヤパワーピストン８前後の定圧室９と変圧室１０
間は、−Ｉ−記／ヘルプボディ２０に形成した軸方向通
路２８、上記弁体２７と弁座２５との間隙、およびバル
ブボディ２０に形成した半径方向通路２９を介して連通
し、他方、弁体２７と弁座２５とが着座しかつゴを体２
７と弁座２Ｇとが弁座した作動状態では、その着座によ
って」二記定圧室９と変圧室１０間の連通を遮断すると
ともに、本実施例では、圧縮空気源等の流体圧力源３０
から供給される圧力流体を導管３１、バルブボディ２０
の輛部末端部に形成した軸方向通路３２、上記弁体２７
と弁座２Ｂとの間隙、および上記半径方向通路２９を介
して変圧室ｌｏ内に導入できるようにしている。

また、上記フロントパワーピストン４より前方の定圧室
５は通路３５および図示しないエアクリーナを介して常
時大気に連通させ、かつその定圧室５とリヤパワーピス
トン８側の定圧室９間は通路３６を介して常時連通させ
ている。他方、各パワーピストン４．８の後方の変圧室
６．１０間は連通路３７および電磁開閉弁３８を介して
連通させ、この開閉弁３８は、消勢時つまり自然状態で
上記連通路３７を開放し、制御装置３８による励磁時に
その連通路３７を遮断するようにしている。

したがって上記連通路３７の開放時には、上記弁機構２
２によってリヤパワーピストン８側の変圧室ｌＯ内に導
入された圧力流体が連通路３７を介してフロントパワー
ピストン４側の変圧室６内にも供給されるようになり、
この状態では従来一般のタンデムブレーキ倍力装置と同
様な構成となる。他方、上記連通路３７の遮断時には、
上記リヤパワーピストン８側の変圧室ｌＯ内に圧力流体
力く導入されても、その圧力流体がフロントノぐツーピ
ストン４側の変圧室６内に導入されることｔ士なく、し
たがってリヤパワーピストン８側ｔ±従来−ツレのシン
グルブレーキ倍力装；ｔ、と同様に機能することとなる
。

然して、上記フロントノシワ−ピストン４狽１の変圧室
６ば通路４０および電磁式三方自得制御弁４１を介して
上述した流体圧力源３０又り走大気に選択的に連通させ
ることができるようにしてあり、この三方向制御弁４１
は上記制御装置３８によってその流路な切換え制御でき
るようにしてＧ＼る。またこの三方向制御弁４１は上記
開閉弁３８とは逆に、１肖勢μ等つまり自然状態で上記
通路４０を閉鎖するようにしてＩ／）る。さらに」二記
各変圧室６．１０内の圧ブＪを検出する圧力検出器４２
．４３を設け、各圧力検出器４２．４３からの検出信号
を上記制御装置３９に入ノＪするようにしている。

この制御装置３８は、リャノくワーピストン８　（ＩＩ
Ｉの変圧室６内の圧力を検出する上記圧力検出器４３力
）らの検出信号を受けてその大きさから間接的に入力軸
２４に加えられた踏力の大きさを検出するとともに、そ
の検出信号の大きさと予め記憶回路に記憶されている入
出力特性から出力を演算し、さらにフロントパワーピス
トン、４側の変圧室６内の圧力を検出する圧力検出器４
２からの検出信号を受けてその検出値が上記演算した出
力に対応するように上記三方向制御弁４１の流路を制御
することができるようにしている。

以上の構成において、正常時には上記制御装置３９によ
り開閉弁３８が励磁され、常時連通路３７を閉鎖してい
る。したがって、上述したように、入力軸２４が作動さ
れて上記リヤパワーピストン８側の変圧室１０内に圧力
流体が導入されても、その圧力流体がフロントパワーピ
ストン４側の変圧室６内に導入されることはなく、フロ
ントパワーピストン４側の倍力機構はりャパワーピスト
ン８側の倍力機構から切離される。

そしてこの正常作動時において、非作動状態すなわちブ
レーキペダルに踏力が作用していない状態においては、
弁機構２２はりャパワーピストン８側の定圧室９と変圧
室１０間を連通させているので、リヤパワーピストン８
の前後に流体圧力差は生じていない。他方、上記制御装
置３８はその非作動状態を圧力検出器４３によって検出
し、上記三方向制御弁４１を制御して変圧室６と流体圧
力１ｉｔ３０との連通を遮断するとともに、変圧室６と
大気とを連通させて定圧室５と変圧室６とに大気を導入
させているので、フロントパワーピストン４の前後にも
流体圧力差が生じていない。したがって、上記各パワー
ピストン４．８はリターンスプリング１６によって図示
非作動位置に保持されている。

この状態からブレーキペダルが踏込まれて入力＋ｌ＋２
４が前進されると、上記弁機構２２の流路が切換り、定
圧室９と変圧室１０との連通を遮断するとともに、流体
圧力源３０からの圧力流体を変圧室ｌＯ内に供給する。

これにより従来周知のように、リヤパワーピストン８の
前後に上記入力軸２４に加えられた踏力に応じた流体圧
力差が発生し、その流体）１０力差によってリヤパワー
ピストン８が前進されるようになる。

これと同時に、上記変圧室１０内に供給された圧力流体
の圧力は圧力検出器４３によって検出されるので、制御
装置３９は上記三方向制御弁４１の流体回路を切換え、
変圧室６と大気との間の連通を遮断するとともに、変圧
室６と流体圧力源３０とを連通させ、その変圧室６内に
流体圧力を導入させる。

そして制御装置３９は変圧室６内に導入された圧力を圧
力検出器４２によって検出し、上記圧力検出器４３によ
って検出した入力の大きさと予め定められた入出力特性
とからその入力に対応した出力を演算し、上記圧力検出
器４２で検出した圧力が演算した出力に対応する圧力と
なるように」−記三方向制御弁４１の流路を切換制御す
る。

このようにして各パワーピストン４．８の前後に入力に
応じた流体圧力差が生じると、各ノくワーピストン４．
８はリターンスプリング１６の弾撥力に抗して前進され
るようになり、これに伴なって各パワーピストン４．８
と一体的な出力軸１２が入力に応じた出力で前進される
と、その出力軸１２に連動する図示しないマスターシリ
ンダ内にブレーキ液圧が発生してブレーキ作用が行なわ
れる。

これに対し、ブレーキ作用の解放時に上記人力Ｉｌ：ｂ
　２４に加えられる踏力が解放されると、上記弁機構２
２はその波路を切換えて上記リヤパワーピストン８前後
の流体圧力差を減少させ、これと同時に、上記制御装置
３８はその踏力の減少を上記圧力検出器４３によって検
出し、三方向制御弁４１の通路を切換えて変圧室６内の
圧力流体をその三方向制御弁４１を介して大気に排出さ
せ、フロントノクワ−ピストン４前後の流体圧力差を減
少させる。これにより各パワーピストン４．８はリター
ンスプリング１６によって後退されるようになり、つい
には図示非作動位置に復帰されるようになる。

以上の説明から理解されるように、制御装置３９の記憶
回路に記七伍されている入出力特性を変更すれば、何等
機械部品の寸法の変更を必要とすることなく容易にフロ
ントパワーピストン４側の入出力特性を、したがってタ
ンデムブレーキ倍力装置全体としての人出力特性を変更
することができ、従来に比較して各種のタンデムブレー
キ倍力装置のＢ１；品の共用化を図ってコストダウンを
果すことができるようになる。また、上記入出力特性は
制御装置３８の記憶回路に記憶させることにより自由に
設定することがセきるので、最適なブレーキ作用を得る
ための曲線を含む入出力特性を容易に得ることができる
ようになる。

そして本実施例においては、自然状態で上記連通路３７
を開放する開閉弁３８と通路４０を閉鎖する三方向制御
弁４１を設けているので、ｌ記制御装置３８の故障等に
より各制御弁３８．４１が励磁されなくなったタンデム
ブレーキ倍力装置の異常時には、」−記聞閉弁３８は自
然状態を維持して連通路３７を開放し、これと同時に上
記三方向制御弁４１は通路４０を閉じて」二記変圧室６
を密封するようになる。

この状態は従来周知のタンデムブレーキ倍力装置と同様
な構成となるので、そのような従来のタンデムブレーキ
倍力装置と同様に、人力軸２４の進退動に応じて弁機構
２２が流体圧力の流路を開閉制御し、上記連通路３７を
介して両方の変圧室１０．６に同圧の圧力流体を導入す
るようになる。したがって、この場合のタンデムブレー
キイ音ブｊ装置の人出力特性は一義的に定められること
となる力く、実質的に正常時と同等の倍力機能を確保す
ることができることとなる。

第２図は本発明の他の実施例を示したもので、本実施例
では上記開閉弁３８と三方−Ｊｆｔｌｌ　１１弁４１と
を１つの流路切換弁５０から構成するようにしたもので
ある。

−１−記流路切換弁５０はハウジング５１内に形成した
一対の通路５２．５３と、この通路のｌｊｌ　４と形成
したゴを座５４と、この弁座５４４こ着座する弁体５５
とを備えており、−１−記通路５２．５３を」−配属通
路３７に連通させることにより、一対の変圧室６．１０
間を」二記弁体５５および弁座５４で構成される開閉ゴ
↑を介して連通させている。

」二記ハウシング５１にはプランジャ５６をｍ　ｎ　ｔ
ｌ　在に嵌合してあり、このプランジャ５６をＬｆね５
７によりＬ記弁体５５に弾接させて、通常ｔよその（Ｆ
体５５を上記弁座５４から離隔した（を置に＋１勢保持
してｌ、％る。したがって上記実施例と同様に、自然状
態では上記変圧室６．１０間が連通ずるようになる。ま
た、上記弁体５５には透孔５８を穿設してあり、この透
孔５８はプランジャ５６の反対側で通路５８を介して流
体圧力源３ｏに連通させ、かつその透孔５８はプランジ
ャ５６が弁体５５に弾接した状態では閉鎖できるように
している。

然して、上記プランジャ５８は従来公知の比例電磁弁θ
Ｏの一部を構成しており、この比例１ｒＬ磁弁６゜は制
御装置３８からの信号を受けて、上記流体圧力源３０か
らの圧力流体の圧力を入力軸２４の踏力に応じた圧力に
制御して流通させることができるようになっている。そ
の他の構成は上記実施例と同様に構成している。

このような構成においては、比例Ｗ心弁６ｏに制御装置
３９からの信号が入力されていない非作動時、或いは故
障時には、上記プランジャ５６はばね５７の弾撥力によ
って弁体５５をハウジング５１に弾接させており、この
状態では弁体５５が弁座５４がら離座して上記変圧室６
．１ｏ間を連通ずるとともに、弁体５５の透孔５８を閉
鎖している。したがって故障時には、リヤパワーピスト
ン８側の変圧室１０内に導入された圧力流体が連通路３
７を介してフロントパワーピストン４側の変圧室６内に
導入されるので５通常のタンデムブレーキ倍力装置と同
様に作動することとなる。

これに対し、正常時には、制御装置３３が圧力検出器４
３により上記人力軸２４に踏力が加わったことを検出す
ると、その踏力に応じた信号を上記比例電磁弁６０に出
力する。これによりプランジャ５６がばね５７に抗して
左行されると、弁体５５が流体圧力により左行されて弁
座５４に着座し、上記変圧室６．１０間の連通を遮断す
るとともに、さらにプランジャ５Ｂが左行されると透孔
５８が開放されて圧力流体か通路５８および透孔５８を
介して変圧室６内に導入される。

」−記比例電磁弁６０は、通路５２内の、つまり変圧室
６内の圧力を検出し、その圧力が上記制御装置３９から
の信号に対応した大きさとなるとプランジャ５ｅを右行
させて透孔５８を閉じさせ、変圧室６内の圧力を所定の
圧力となるように維持する。そして上記入力軸２４に加
えられている踏力が低下すると、比例電磁弁６０はプラ
ンジャ５Ｂを右行させて弁体５５を弁座５４から離座さ
せ、変圧室６内の圧力流体を連通路３７を介して後方の
変圧室１０内に排出させ、変圧室６内の圧力を入力軸２
４の踏力に対応した圧力に維持する。

なお、木実流側では制御装置３８によって制御される変
圧室６内の圧力を弁機構２２によって制御される変圧室
１０内の圧力よりも高くなるように設定しておく必要が
あり、この条件を満足していれば制御装置３９側の倍力
機構の出力比を自由に設定することができることは勿論
である。

また、上記実施例において、全く倍力機能が得られなく
なった場合であっても、上記人力軸２４と出力軸１２と
が機械的に連動するので、上記マスターシリンタにブレ
ーキ液圧を発生させることができる。また上記実施例で
は通路３５を大気に連通させているが、インテークマニ
ホールド等の負圧源に連通させてもよく、その場合には
上記流体圧力源３０として大気を利用することができる
ことは勿論である。さらに上記開閉弁３８は入力軸２４
に踏力が加えられているときだけ連通路３７を閉じるよ
うにしてもよく、また−上記三方向制御弁４１は電磁開
閉弁から構成してもよい。

さらに、上記実施例では入力軸２４に加えられる踏力を
圧力検出器４３によって、出力軸１２に発生する出力を
圧力検出器４２によってそれぞれ間接的に検出するよう
にしているが、必ずしもこれに限定されるものではない
。例えば、上記入力軸２４に加えられる踏力を検出する
入力検出手段としては、ロードセル等の前用検出器によ
り直接入力軸に加わる踏力の大きさを検出させることが
でき、また出力軸に加わる出力を検出する出力検出手段
としても同様に前爪検出器を用いたり、或いはマスター
シリンダ内に発生するブレーキ液圧を検出するようにし
てもよい。

以」二のように、本発明は、正常時にはタンデムブレー
キ倍力装置の一方の倍力機構を通常のシングルブレーキ
倍力装置と同様に構成するとともに、他方の倍力機構を
踏力の大きさに応じて圧力流体の給排を制御させる制御
装置を有するブレーキ倍力装置として構成することによ
り、両倍力機構による合計出力比を自由に変更すること
ができるという効果が得られると同時に、上記制御装置
等の故障時には、両倍力機構間の通路を遮断する開閉弁
を自動的に開放させて両倍力機構に圧力流体を供給する
ことができるようにし、これにより異常時であっても通
常のタンデムブレーキ倍力装置と同様な倍力機能を確保
して安全にブレーキ作用を行なうことができるという効
果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は本発
明の他の実施例を示す要部の系統図である。 ｌ・・・シェル　２・・・センタープレート４．８・・
・パワーピストン ５．９・・・定圧室　６．１０・・・変圧室１２・・・
出力軸　２０・・・バルブボディ２２・・・弁機構　２
４・・・入力軸 ２８．２９．３２・・・通路　３７・・・連通路３０・
・・流体圧力源　３８・・・開閉弁３９・・・制御装置
　４１・・・三方向制御弁４２．４３・・・圧力検出器
　５０・・・流路切換弁５５・・・弁体　５６・・・プ
ランジャ６０・・・比例電磁弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シェル内に進退動自在に設けられ、このシェルに設けた
   センタープレートとともにそれぞれの前後に定圧室と変
   圧室とを区画形成する一対のパワーピストンと、入力軸
   の進退動に連動して一方のパワーピストン前後の定圧室
   と変圧室および流体圧力源との間の流路を切換え制御し
   、該パワーピストン後方の変圧室に上記入力軸に加えら
   れた入力に応じた圧力流体を導入する弁機構と、上記シ
   ェルの外部に設けられ、上記入力軸に入力が加えられた
   ことを検出して他方のパワーピストン後方の変圧室と流
   体圧力源との間の流路を切換え制御し、該パワーピスト
   ン後方の変圧室に上記入力軸に加えられた入力に応じた
   圧力流体を導入する制御装置とを備えたタンデムブレー
   キ倍力装置であって、さらに上記一対のパワーピストン
   後方の変圧室間を連通路で連通させるとともに、この連
   通路に、自然状態でその連通路を開放し、かつ、少なく
   ともタンデムブレーキ倍力装置の正常作動時にその連通
   路を閉鎖させる開閉弁を設けたことを特徴とするタンデ
   ムブレーキ倍力装置の安全装置。