JPS6215152A - ブレ−キ倍力装置 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は車両に用いられるブレーキ倍力装置に関する。

「従来の技術」 一般にブレーキ倍力装置は、シェル内に摺動自在に配設
したパワーピストンと、このパワーピストン軸部のバル
ブボディ内に収納した弁機構と、上記パワーピストンの
作動方向前方側に形成した定圧室と後方側に形成した変
圧室と、上記弁機構を構成する弁プランジャを作動させ
て流路を切換えさせ、上記変圧室に圧力流体を供給して
パワーピストンを前進させる入力軸とを備えている。

また上記弁機構は、上記バルブボディに設けた第１弁座
と、上記弁プランジャに設けた第２弁座と、上記第１弁
座と第２弁座とに着座する弁体とを有し、さらに上記弁
体と第１弁座とのシート部と、弁体と第２弁座とのシー
ト部との中間を上記変圧室に連通させるとともに、それ
ら両シート部の一側を上記定圧室に、他側を圧力流体の
供給源、例えば大気にそれぞれ連通させている。

ところで、この種のブレーキ倍力装置を停車ブレーキ装
置として、すなわち車両の停車等の一定の状態を検出し
た際に１強制的に上記弁機構を切換えさせて変圧室に大
気圧を導入させ、これによりブレーキペダルを踏込んで
いなくてもブレーキ作用を行なえるようにした停車ブレ
ーキ装置として利用するためには、通常、ブレーキ倍力
装置の外部において上記入力軸にアクチェータを連動さ
せ、このアクチェータにより入力軸を踏込んだ状態に付
勢するようにしていた。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、ブレーキ倍力装置の外部にアクチェータ
を設ける場合にはその設置場所を確保しなければならな
いばかりか、ブレーキ倍力装置とアクチェータとを所要
正規の状態で連結する必要があることから、それらを車
両へ取付ける際の取付作業が煩雑となっていた。

「問題点を解決するための手段」 本発明はそのような事情に鑑み、上記バルブボディに、
上記定圧室と弁機構とを連通ずる通路を開閉する開閉弁
を設けたものである。

「作用」 そのような構成においては、上記入力軸が踏込まれてブ
レーキ作用が行なわれ、かつ車両が停車した状態におい
て上記開閉弁により定圧室と弁機構とを連通ずる通路を
遮断させれば、入力軸の踏込み力が開放され、弁機構が
切換わって変圧室を定圧室に連通させようとしても、上
記通路が遮断されているので変圧室内に導入された圧力
流体がその変圧室から排出されることがない、したがっ
て、入力軸の踏込み力が開放されても継続してブレーキ
作用が行なわれることとなるので、上記ブレーキ倍力装
置を停車ブレーキ装置として使用することが可能となる
。

そして本発明においては、上記バルブボディに、すなわ
ちブレーキ倍力装置内に開閉弁を設けているので、ブレ
ーキ倍力装置外部にアクチェータを設ける場合に比較し
て取付作業が容易となり、しかもブレーキ倍力装置の設
置場所を確保するだけでよいという利点がある。

「実施例」 以下図示実施例について本発明を説明すると、ＭＩＩＮ
において、ブレーキ倍力装置のシェル１内にパワーピス
トン２を摺動自在に設けるとともに、このパワーピスト
ン２の背面にダイアフラム３を張設し、上記パワーピス
トン２およびダイアフラム３によって上記シェル１内を
前方の定圧室４と後方の変圧室５とに区画している。そ
して上記パワーピストン２の軸部に一体にバルブボディ
６を設け、このバルブボディ６内に流路を切換える弁機
構７を収納している。

上記弁機構７はバルブボディ６に形成した第１弁座１０
．弁プランジャ１１に形成した第２弁座１２および両弁
座１０．１２にパワーピストン２の後方側すなわち第１
図の右方からばね１３の弾撥力によって着座する弁体１
４を備えている。そして、上記第１弁座１０と弁体１４
とのシート部より外側を後に詳述する通路１５を介して
上記定圧室４に連通させ、さらにその定圧室４をシェル
１に設けた負圧導入管１８を介して図示しないエンジン
のインテークマニホールド等の負圧源に連通させている
。

他方、上記第１弁座１０と弁体１４、および第２弁座１
２と弁体１４との各シール部の中間部はバルブボディ６
に形成した通路１７を介して変圧室５に連通させ、さら
に上記第２弁座１２と弁体１４とのシート部より内側は
フィルタ１８を介して大気に連通させている。なお、上
記変圧室５は、上記バルブボディ６を摺動自在に貫通さ
せたシール部材１９によって外部との気密を保っている
・ 上記弁機構７を構成する弁プランジャ１１は図示しない
ブレーキペダルに連動させた入力軸２５に連結し、また
弁プランジャ１１の先端面は出力軸２６の基部に形成し
た凹陥部内に収納したリアクションディスク２７に対向
させている。そして、上記出力軸２Ｂはシール部材２８
を貫通してシェルｌの外部に突出させるとともに図示し
ないマスターシリンダのピストンに連動させている。

上記パワーピストン２やバルブボディ６等は２通常は、
リターンスプリング２８によって図示非作動位置に保持
するようにし、この非作動状態では、上記弁プランジャ
１１がバルブボディ６から抜出るのを防止するキ一部材
３０はシェル１の内面に当接してバルブボディ６に対す
る弁プランジャ１１の口重な右行を規制し、次に入力軸
２５および弁プランジャ１１が作動された際に直ちに上
記弁機構７による流体回路の切換え動作が得られるよう
にしている。

以上の構成は基本的に従来周知の負圧式ブレーキ倍力装
置と異なるところはなく、図示しないブレーキペダルが
踏み込まれて入力軸２５および弁プランジャ１１が左行
された際には、弁体１４がバルブボディ６の第１弁座１
０に着座して上記変圧室５と定圧室４間の連通を遮断す
るとともに、−弁体１４が弁プランジャ１１の第２弁座
１２から離座して大気と変圧室５とを連通させるので、
これにより大気が上記変圧室５内に供給される。そして
パワーピストン２前後に圧力差が発生してパワーピスト
ン２かリターンスプリング２８の弾撥力に抗して前進さ
れると、ブレーキ作用が行なわれる。

このブレーキ作動状態からブレーキペダルの踏力を開放
すれば、弁プランジャ１１の第２弁座１２が弁体工４に
着座して変圧室５と大気との連通を遮断するとともに、
弁体１４が第１弁座１０から離座して変圧室５を定圧室
４に連通させるので、パワーピストン２はリターンスプ
リング２９によって元の非作動位置に復帰されるように
なる。

そして上記パワーピストン２の後退によってキ一部材３
０がシェルｌの内面に当接するとこれに連動する弁プラ
ンジャ１１の後退は停止するが、パワーピストン２およ
びバルブボディ６の後退は継続し、そのバルブボディ６
の後退によってバルブボディ６の第１弁座１０が弁体１
４に近接して両者の間隙がほぼ零となるとバルブボディ
６がキ一部材３０に当接して停止する。したがって、次
に再び入力軸２５が前進された際には直ちに弁機構７の
流路が切換えられることとなる。

然して本実施例においては、上記バルブボディ６を、段
付筒状本体６ａと、この段付筒状本体θａの左端大径部
内に嵌合した中間プレートｅｂと、さらに上記段付筒状
本体８ａの左端面に取付けた固定プレート８ｃとから構
成し、かつ段付筒状本体６ａの大径部内に上記プレー）
１３ｂ、８ｃによって空間を形成し、この空間内に上記
弁機構７と定圧室４とを連通ずる通路１５を開閉する開
閉弁３５を設けている。

上記開閉弁３５を構成する弁体３６は全体として円板状
に形成してあり、その内周に形成した筒状部３８ａをバ
ルブボディ６の軸部に形成した筒状部６ｄの外周に気密
を保って摺動自在に嵌合するとともに、外周に形成した
筒状部３１３ｂを上記中間プレートｅｂの外周部に気密
を保って摺動自在に嵌合している。そして上記弁プラン
ジャ１１は、上記バルブボディ６の軸部に形成した筒状
部６ｄ内に摺動自在に貫通させている。

上記弁体３１３の右側にはこの弁体３Ｂとバルブボディ
６および中間プレート６ｂとによって密封空間３７を区
画形成してあり、また上記弁体３８の右端面にその軸部
を中心として環状シール部材３８を取付けている。この
環状シール部材３８は弁体３６が右方に付勢された際に
バルブボディ６の内壁端面６ｅに弾接し、上記密封空間
３７を環状シール部材３８の内周側の密封空間３７ａと
外周側の密封空間３７ｂとに区画遮断するようになる。

そして上記内周側の密封空間３７ａは通路１５ａを介し
て前述した第１弁座１０と弁体１４とのシート部より外
側の空間に連通させ、外周側の密封空間３７ｂは通路１
５ｂを介して前記定圧室４内に連通させている。したが
って、前述の通路１５は、通路１５ａ、内周側の密封空
間３７ａ、外周側の密封空間３７ｂおよび通路１５ｂか
ら構成されて上記弁機構７と定圧室４とを連通するよう
になり、かつ上記環状シール部材３８がバルブボディ６
の内壁端面６ｅに弾接された際にはその環状シール部材
３８によって遮断されることとなる。

なお、上記弁体３６は密封空間３７ａ内に収納したばね
３９によって左方に付勢されており、通常は上記環状シ
ール部材３８をバルブボディ６の内壁端面６ｅから離隔
して上記通路１５を開いている。

さらに本実施例では、ブレーキ倍力装置のサーボ比を変
更できるように、上記弁体３６の左側に形成した空間内
に円板状の補助ピストン４０を配設している。この補助
ピストン４０は、上記弁プランジャ１１に形成した段部
とその弁プランジャ１１に取付けたスナップリング４１
とによって弁プランジャ１１に取付けてあり、さらにこ
の補助ピストン４０とバルブボディ６との間にダイアフ
ラム４２を張設している。

上記ダイアフラム４２はその中間部を上記補助ピストン
４０の外周部に、両端部をバルブボディ６にそれぞれ連
結してあり、これによって上記弁体３６より左方の空間
を３つの圧力室４４．４５．４８に区画形成している。

このとき、後の作動説明で詳述するように、補助ピスト
ン４０の前方かつ外側の圧力室４５内に導入される圧力
は他の圧力室４４．４６内の圧力より小さくなることが
ないようにしてあり、そのために上記ダイアフラム４２
の折返し部はそれぞれ各圧力室４４．４Ｂ側へ突出する
ように形成している。

上記補助ピストン４０の後方側で弁体３８との間に位置
する圧力室４４は、バルブボディ６に形成した通路４７
、定圧室４内に螺旋状に配設してバルブボディ６に接続
した可撓性を有する導管４８、およびシェル１の外部に
おいてその導管４８に接続した導管４９を介して上記圧
力室４４に圧力流体を供給する供給装置５０の流路切換
機構５１に接続している。同様に、補助ピストン４０の
前方かつ外側に位置する圧力室４５もバルブボディ６に
形成した通路５２、定圧室４内に螺旋状に配設した可撓
性を有する導管５３、およびシェル１外部の導管５４を
介して上記流路切換機構５１に接続し、さらに補助ピス
トン４０ノ前方かつ内側に位置する圧力室４６も、通路
５５、導管５６．５７を介して上記流路切換機構５１に
接続している。

上記流路切換機構５１は導管６０を介して上記定圧室４
が連通する図示しない負圧源に連通させるとともに、導
管６１を介して上記変圧室５内に連通させてあり、さら
に大気圧を導入するための大気ボート８２を設けている
。また、上記供給装置５０はマイクロコンピュータを含
む制御装置θ３を備えており、この制御装置６３は、車
両の積載状態を検出する車重センサ６４からの検出信号
や停車ブレーキ装置６５からの信号に応じて上記流路切
換機構５１の流路を切換え、後方側の圧力室４４に大気
圧、又は負圧を切換え導入し、前方側の圧力室４５．４
Ｂにはそれぞれ大気圧、変圧室５内の圧力、又は負圧を
切換え導入することができるようにしている（第２図参
照）。

なお上記停車ブレーキ装置Ｂ５は上記開閉弁３５の他に
、車速センサθ８．ブレーキランプスイッチ６７、アク
セルスイッチ６８、停車ブレーキ解除スイッチ６８、パ
ーキングブレーキスイッチ７０．および運転席側のドア
スイッチ７１を備えており、また上記車重センサ８４と
しては、車体と車軸との間のサスペンションストローク
から積載量を検出するものや、座席に設けた荷重スイッ
チから積載量を検出するもの等、適宜の構成のものが使
用できる。

以上の構成を有するブレーキ倍力装置におい・て、これ
を停車ブレーキ装置として使用する場合には、まず手動
による停車ブレーキ解除スイッチ８９を操作して停車ブ
レーキ装置として使用可能な状態とする。そしてこの状
態において、制御装置６３が車両の停止状態を車速セン
サ６６で検出し、かつブレーキペダルが所定時間継続し
て踏込まれたことをブレーキランプスイッチ６７の連続
した操作によって検出すると、流路切換機構５１の流路
を切換えさせ、流路切換機構５１の大気に開放されたボ
ート６２から導管４９．４８、および通路４７を介して
補助ピストン４０の後方側の圧力室４４内に大気圧を導
入させる（第２図参照）。

すると、開閉弁３５の弁体３６がばね３９に抗して右行
され、その弁体３Ｂに設けた環状シール部材３８がバル
ブボディ６の内壁端面６ｅに弾接して通路１５を遮断す
るようになる。この状態となれば、入力軸２５に加えら
れた踏力が解除されて弁機構７の流路が切換わり、通路
１５と１７間が連通されても変圧室５が定圧室４内に連
通ずることがないので、その変圧室５内には大気圧が導
入されたままとなり、したがって入力軸２５の踏込みが
解除されてもブレーキ作用を継続することができる。

またこの状態において、坂道等によりブレーキ力が不足
して僅かに車両が動きだした際には、さらに入力軸２５
を踏込んで変圧室５内の圧力を上昇させればよい、この
際には、上記制御装置６３は車速センサ８６で車両が動
いたことを検出するが、停車ブレーキ状態を解除、すな
わち開閉弁３５を開くことがないようになっている。

そしてこの停車ブレーキ装置Ｂ５には、これによる車両
の停止時にその状態のまま運転者が運転席を離れること
がないようにパーキングブレーキスイッチ７０と運転席
側のドアスイッチ７１とを設けてあり、パーキングブレ
ーキを引かずにドアを開けた場合には制御装置Ｂ３によ
って警報器７２を作動させることができるようにしてい
る。

他方、制御装置６３がアクセルペダルの踏込みを検出す
るアクセルスイッチＢ８又は手動による停車ブレーキ解
除スイッチ６９が操作されたことを検出した際には、そ
の制御装置６３が圧力室４４内に導入していた大気圧を
排出させるので、上記弁体３Ｂがばね３９によって元の
位置に復帰され、これにより通路１５が開かれる。する
とこれにより変圧室５が定圧室４に連通して変圧室５内
に導入されていた圧力流体が定圧室４内に排出されるの
で、ブレーキ倍力装置によるブレーキ作用が解放される
。

なお、上記停車ブレーキ装置を作動させるためには単に
圧力室４４内に大気圧を導入すればよいが、本実施例で
は上記ダイアフラム４２の折返し部の反転を防止するた
めに圧力室４５．４Ｂ内にも大気圧を導入するようにし
ている。

次に、通常のブレーキ倍力装置の作動時には。

補助ピストン４０の後方側の圧力室４４には常に負圧を
導入して弁体３８が通路１５を遮断することがないよう
にしてあり、かつ車両の積載量が大である場合には、上
記制御装置８３はその状態を車重センサ８４で検出して
流路切換機構５１の流路を切換えさせ、補助ピストン４
０の前方側の２つの圧力室４５．４６のそれぞれに負圧
を導入させるようになる。

この状態においては、全ての圧力室４４．４５．４Ｂ内
に負圧が導入されて補助ピストン４０の前後に圧力差が
生じないので、運転者には補助ピストン４０を有しない
ものと同様に本来的に定められた大きなサーボ比で反力
が伝達されるようになる。

次に、車両の積載量が中程度となると、上記供給装置５
０はその状態を上記車重センサ８４で検出し、補助ピス
トン４０の前方かつ外側の圧力室４５のみを変圧室５に
連通させる。この状態となると、補助ピストン４０は圧
力室４５に導入された圧力により後退方向への付勢力を
受け、入力軸２５をその前進方向と逆向きに付勢するの
で、運転者には一定の出力を得るのに相対的に重い踏力
が要求されるようになり、これによりサーボ比が中とな
る。

さらに、車両の積載量が小となると、上記供給装置５０
は補助ピストン４０の前方側の２つの圧力室４５、４８
をそれぞれ変圧室５内に連通させる。したがって、補助
ピストン４０は圧力室４５および４Ｂに導入された圧力
により車両の積載量が中程度の場合よりも強い力で後退
方向へ付勢されるので、運転者には一定の出力を得るの
にさらに重い踏力が要求されるようになり、これにより
サーボ比は小となる。

なお、上記実施例ではブレーキ倍力装置のサーボ比を変
更するために補助ピストン４０を設けているが、これを
省略してもよいことは勿論である。

また開閉弁３５としても図示実施例のものに限定される
ものではなく、通路１５を開閉できるものであれば如何
なる構成のものであってもよい。

「発明の効果」 以上のように、本発明は、定圧室と弁機構とを連通ずる
通路を開閉弁で遮断できるようにしているので、その通
路の遮断状態では入力軸の踏込み力が開放されても変圧
室内に導入された圧力流体の排出を阻止してブレーキ作
用を継続して行なうことが可能となり、しかも上記通路
を開閉する開閉弁をバルブボディに設けているので、従
来のブレーキ倍力装置の外部に７クチエータを設ける場
合に比較して車両への取付作業が容易となり、しかも設
置場所も必要としないという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す系統的断面図、第２図
は第１図に示すブレーキ倍力装置においてサーボ比を変
化させる条件を示す図である。 ｌ・・・シェル　　　　　２・・・パワーピストン４・
・・定圧室　　　　　５・・・変圧室６・・・バルブボ
ディ　　６ｅ・・・内壁端面７・・・弁機構　　　　　
１０・・・第１弁座１１・・・弁プランジャ　　１２・
・・第２弁座１４　・・・弁体　　　　　　１５，１５
ａ、１５ｂ−通路２５・・・入力軸−３５・・・開閉弁 ３６・・・弁体　　　　　　３７，３７ａ、３７ｂ・・
・密封空間３８・・・環状シール部材　４４・・・圧力
室５０・・・供給装置　　　　５１・・・流路切換機構
６４・・・停車ブレーキ装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）シェル内に摺動自在に配設したパワーピストンと
   、このパワーピストン軸部のバルブボディ内に収納した
   弁機構と、上記パワーピストンの作動方向前方側に形成
   した定圧室と後方側に形成した変圧室と、上記弁機構を
   構成する弁プランジャを作動させて流路を切換えさせ、
   上記変圧室に圧力流体を供給してパワーピストンを前進
   させる入力軸とを備え、上記弁機構は、上記バルブボデ
   ィに設けた第１弁座と、上記弁プランジャに設けた第２
   弁座と、上記第１弁座と第２弁座とに着座する弁体とを
   有し、さらに上記弁体と第１弁座とのシート部と、弁体
   と第２弁座とのシート部との中間を上記変圧室に連通さ
   せるとともに、それら両シート部の一側を上記定圧室に
   、他側を圧力流体の供給源にそれぞれ連通させたブレー
   キ倍力装置において、上記バルブボディに、上記定圧室
   と弁機構とを連通する通路を開閉する開閉弁を設けたこ
   とを特徴とするブレーキ倍力装置。
2. （２）上記開閉弁はバルブボディに摺動自在に設けた弁
   体を備えており、この弁体は、その一側に形成した圧力
   室に圧力流体が供給された際に一方向に付勢変位されて
   上記定圧室と弁機構との連通を遮断することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載のブレーキ倍力装置。
3. （３）上記弁体の一側に形成した圧力室とは反対側に密
   封空間が形成され、上記弁体とバルブボディとの少なく
   とも一方に環状シール部材が設けられ、この環状シール
   部材は、上記圧力室に導入された圧力流体により弁体が
   バルブボディに圧接された際に上記密封空間を環状シー
   ル部材の内周側と外周側とに区画遮断し、さらに上記定
   圧室と弁機構とを連通する通路はその内周側の密封空間
   と外周側の密封空間とを介して上記定圧室と弁機構とを
   連通していることを特徴とする特許請求の範囲第２項に
   記載のブレーキ倍力装置。