JPS6146752A

JPS6146752A - 油圧式倍力装置

Info

Publication number: JPS6146752A
Application number: JP59169132A
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: 1984-08-13
Filing date: 1984-08-13
Publication date: 1986-03-07
Also published as: JPH0344018B2

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】Ａ０発明の目的（１）産業上の利用分野本発明は、例えば自動車のブレーキ用マスクシリンダを
倍力作動するために用いられる油圧式倍力装置、特に、
ブースタシリンダと；そのブースタシリンダのシリンダ
孔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、それよりも受圧面積が大きい後部の出力油圧室
とに区画するブースタピストンと；そのプースタピスト
ンニ進退可能に連結される入力杆と：入、出力油圧室間
を結ぶ油路に介装されると共に、入力杆の後退時には閉
弁し前進時には開弁するよう、入力杆に連動する入口弁
と；出力油圧室及び油槽間を結ぶ油路に介装されると共
に、入力杆の後退時には開弁し前進時には閉弁するよう
、入力杆に連動する出口弁と；からなり、前記入口弁を
ボール式に構成したものに関する。

（２）　　従来の技術従来、この種倍力装置においては、ボール式の入口弁は
１個、または開弁時期を−にするもの２個が設置される
。

（３）発明が解決しようとする問題点一般に、ボール式入口弁には、その閉弁時に入力油圧室
の油圧がボール弁体に閉弁力として作用し、その閉弁力
は、ボール弁体の弁座への着座点での断面積と前記油圧
との積によって決定され、これが入口弁の主たる開弁抵
抗となる。したがって、小径のボール弁体を使用すれば
、その油圧による閉弁力は小さく、小さな入力でそれを
開弁させ得る利点を生じるが、その反面、ボール弁体に
より開閉される弁孔を必然的に細く形成しなければなら
ないから、流路抵抗が増加して、入口弁の開弁時に油圧
の伝達速度が遅くなシ、倍力装置の作動応答性が低下す
るという不都合を生じる。これとは反対に、倍力装置の
作動応答性を向上させるべく弁孔を太く形成すれば、大
径のボール弁体を用いなければならず、このため開弁抵
抗が大きくなシ、操作性を低下させる不都合を生じる。

このため、従来の倍力装置では、作動応答性及び操作性
のいずれかが犠牲を強いられている。

本発明は、そのような事情に鑑みてなされたもので、作
動応答性及び操作性を共に満足させ得る前記倍力装置を
提供することを目的とする。

Ｂ０発明の構成（１）問題点を解決するための手段本発明は、少なくとも２個の前記入口弁を並列して入、
出力油圧室間の油路に介装し、それら入口弁を、それら
の開弁時期が互いにずれるように、入力杆に連動させた
ことに特徴がある。

（２）作　用入力杆の前進により、出口弁が閉弁し、開弁時期の早い
入口弁が開弁した最初の段階で、入、出力油圧室は略同
圧となるので、開弁時期の遅い入口弁の開弁抵抗は極め
て小さいものとなる。したがって、入力杆が更に前進し
た次の段階では、開弁時期の遅い入口弁は殆ど抵抗なく
開弁することができる。

全入口弁が開弁ずれば、入、出力油圧室間の流路抵抗が
大幅に減少するので、入力油圧室の油圧は出力油圧室に
速やかに供給される。

（３）実施例以下、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２α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３αと、この小径孔３ａ、の後端に連なる大径孔３
ｈとより段付に形成される。小径孔３αには前部油溜２
．よシ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２２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５αとが摺合され、大
径孔３ｈ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５αと、これによシ大径の
大径ピストン部５ｂとよシ構成される。

この両ピストン部５α、５ｈによシ大径孔３ｂには補給
油室７が画成され、この油室７は油路８を介して後部油
溜２２と連通される。

小径ピストン部５α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間を連通するＩＪ　ＩＪ−フボート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２．の油が油路８、
補給油室１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よシ後部油溜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２１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を挟んで油圧ブースタＢの
ブースタシリンダ１６の前端部が嵌合され、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
の直径をＤｌ、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。

Ｄｌ＜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１９ｈ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１９５は前記
環状体１５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Ｋ［され、ロンド部１９Ｃはブースタシ
リンダ１６の後端壁を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段部１
８α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よシ当然大きく形成さ
れる。またマスクシリンダＭの後部マスクピストン５の
大径ピストン部５ｈ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にはボール式の第１．第２入口弁
２６．．２６２と、１個のスプール式出口弁２７が並設
される。

第１入口弁２６１は、入、出力油圧室２０．２１間を連
通する油路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、その弁室２９
．の後端壁に形成された弁座と協働して油路２８１を開
閉するボール弁体３０゜と、弁室２９１内でその弁体３
０．を閉じ方向に付勢する弁ばね３１．と、その弁ばね
３１１の力に抗してボール弁体３０．を開き得る作動杆
３２１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。

第２入口弁２６．は、シースタビストン１９の軸線に関
して第１入口弁２６１と対称的に配置され、その構成は
、作動杆３２□　、３２２の長さの相違点を除いては第
１入口弁２６１と同一であり、図中、第１入口弁２６．
と対応する部分にはそれと同じ大符号の末尾に小符号１
．″を付す。

而して、第１入口弁２６１の開弁時期を第２入口弁２６
２のそれより早めるべく、第１入口弁２６、の作動杆３
２．を第２入口弁２６２の作動杆３２゜よシ長く形成し
て、閉弁時、作動杆３２１の後端と後述の連動環４８前
面との対向間隙Ｌ１は、作動杆３２２の後端と連動環４
８前面との対向間隙Ｌ２より小さく設定される。即ちＬ
ｌくり、とされる。

出口弁２７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、弁ピストン３５の後端部には、ブレーキペダル３
７により操作される入力杆３６が連結される。

弁筒３３は出力油圧室２１に連なる出口ポート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４０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４５の両
端は、弁筒３３及びブースタピストン１９のロッド部１
９Ｃ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１９Ｃの外周面に突出し、この両夜出端
部４５α、４５αは截頭円錐形に形成される。この両夜
出端部４５α。

４５．２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．
４９が嵌合され、このピン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５
０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両人０弁２６．，２Ｂ、の作動杆３
２．．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の後退限を規定するために、その後端面
を支承し得るサークリップ５１がロッド部１９Ｃの内周
面に係止され、弁ピストン３５をその後退方向に付勢す
る戻しばね５２がロッド部１９Ｃ及び弁ピストン３５間
に縮設される。この戻しばね５２は弁筒３３のブースタ
ピストン１９への固定位置を保持する機能をも有する。

ここで、ブースタピストン１９及び弁ピストン３５がそ
れぞれ後退限にあるとき、出口弁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Ｌ３は、第１入口
弁２６、を開弁させるに要する弁ピストン３５の前進ス
トロークＬ１より小さく設定される。即ちＬ３〈Ｌｌと
される。

ブースタピストン１ｇには、その前面に開口する大径孔
５３と、この大径孔５３の後端壁に開口する小径孔５４
とが穿設され、大径孔５３にはその奥から順にゴム製の
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　　　　　　　気径孔５４には弁ピ
ストン３５及び弾性ピストン５５の対向面に両端を当接
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５ｚ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５Ｂによる後部マス
クピストン５の押動時、該ピストン５に関心作用を与え
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５１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Ｖ−キベダル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と共に戻しばね５２の力によ
って後退限に保持され、環状溝３９は出口、Ｊ−”　−
）　３８との連通位置を占めるので、出口弁２７は開弁
状態となっているっ一方、第１および第２入口弁２６１
−２６２では、作動杆３２Ｉ。

３２□が連動環４Ｂから解放されていて、ボール弁体３
０．．３０゜が弁ばね３１１．３１□の刀をもって弁室
２９Ｉ　、２９２の弁座に着座しているので、いずれも
閉弁状態となっている。したがって入、出力油圧室２０
．２１間は両人０弁２６．。

２６２によシ遮断されると共に、出力油圧室２１は、出
口ポート３８、環状溝３９、油路４０１出口室２２、放
射状溝４２、環状油路４３及び戻シ油路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シ、この油圧
がブースタピストン１９の大径ピストン部１１６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、ボール弁体３０ｓ　　、３０ｚ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３Ｔを踏込む
と、ブレーキペダル３７から入力杆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Ｌｓ＜
　Ｌｓ　及びＬｔ＜Ｌｚの関係から先ず環状溝３９が出
口ポート３８と遮断され、即ち出口弁？７が閉弁する、
次いで連動環４８が第１入口弁２６１の作動杆３２１の
後端に当接してこれを前方へ押動し、これによりボール
弁体３０．をその弁座から離間させ、その後で連動環４
Ｂが第２入口弁２６２の作動杆３２２の後端に当接して
これを前方へ押動し、これによシボール弁体３０２をそ
の弁座から離間させる。こうして第１及び第２入口弁２
６１．２６□は順次開弁される。

ところで、出口弁２７が閉弁し、第１入口弁２６゜が開
弁した最初の段階では、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に導入されていた油圧が油路２８１及び弁室
２９．を通って出力油圧室２１に供給され、両油圧室２
０．２１が略同圧となる。したがって開弁前の第２入口
弁２６．ではボール弁体３０．が前後両面に略同等の油
圧を受吻けるようになシ、入力油圧室２０の油圧によるボール弁
体３０□の閉弁力は、出力油圧室２１の油圧による開弁
力によシ相殺若しくは大幅に減少され、ボール弁体３０
２の開弁抵抗は極めて小さいものとなるため、次の段階
で連動環４８が作動杆３２ｔを押動したときには、実質
上、弁ばね３１２の力に抗するだけでボール弁体３０２
を軽快に開くことができる。

そして、両人０弁２　Ｌ　　−２６２が開弁すると、両
油路２８．．２８．を通して入力油圧室２０の圧油が出
力油圧室２１へ円滑に供給されるので、その油圧をもっ
てブースタピストン１９を速やかに前進させることがで
きる。

前進するブースタピストン１９は、反動機構Ｒ及び出力
杆５８を介して後部てｑビスオン５．を前進させる。こ
うしてマスクシリンダＭは倍力作動される。

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か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５７を介して弁ピストン３５へ、更に入力杆３
６を介してブレーキペダル３７へとフィードバックされ
、これによシ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５６の断面
積をＳ８、反動ピストン５７の断面積を５゜尚、図示例
では第１及び第２入口弁２６．．２６□のボール弁体３
０□　、３０２を同径に形成したが、開弁時期の早い第
１入口弁２６．の開弁抵抗をできるだけ小さくするため
にボール弁体３０．の方を小径に形成し、そして流路抵
抗をできるだけ小さくするためにボール弁体３０２の方
を大径にすることも有効であり、また入口弁の設置数を
更に増やしてそれらを順次開弁させるようにすることも
有効である。

Ｃ０発明の効果以上のように本発明によれば、少なくとも２個の入口弁
を並列して入、出力油圧室間の油路に介装し、それらの
入口弁の開弁時期を互いにずらせたので、入力油圧によ
る開弁抵抗は、開弁時期の早〜・１個の入口弁のみ作用
することになシ、シたがってその入口弁を小型に構成す
ることによシ全入ロ弁を小さな入力を以て開弁させるこ
とができ。

しかも、複数個の入口弁の並列配置によシ入、出力油圧
室間の流路抵抗を大幅に減少させることができ、その結
果１倍力装置の操作性及び作動応答性を共に向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明−一律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３図は第１図の■−■線拡
大断面図、第４図は第１図の■−■線断面図である。Ｂ・・・倍力装置、Ｍ・・・マスタシリンダ、Ｒ・・・
反動機構２・・・油槽、１６・・・ブースタシリンダ、１９・・
・ブースタピストン、２０・・・入力油圧室、２１・・
・出力油圧室、２２・・・出口室、２３・・・供給油路
、２４・・・油圧源としての油圧ポンプ、２５・・・蓄
圧器、２６．。２６２・・・第１．第２入口弁、２７・・・出口弁、２
８１゜２８２・・・油路、２９ｓ＝２９ｇ・・・弁室、
３−０１　。

Claims

【特許請求の範囲】

ブースタシリンダと；そのブースタシリンダのシリンダ
孔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、それよりも受圧面積が大きい後部の出力油圧室
とに区画するブースタピストンと；そのブースタピスト
ンに進退可能に連結される入力杆と；入、出力油圧室間
を結ぶ油路に介装されると共に、入力杆の後退時には閉
弁し前進時には開弁するよう、入力杆に連動する入口弁
と；出力油圧室及び油槽間を結ぶ油路に介装されると共
に、入力杆の後退時には開弁し前進時には閉弁するよう
、入力杆に連動する出口弁と；からなり、前記入口弁を
ボール式に構成した油圧式倍力装置において、少なくと
も２個の前記入口弁を並列して入、出力油圧室間の油路
に介装し、それら入口弁を、それらの開弁時期が互いに
ずれるように、入力杆に連動させたことを特徴とする、
油圧式倍力装置。