JPS6240219B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液圧制動装置を備える車両等に於け
る制動圧力発生源となるマスタシリンダであつ
て、特に踏力補助装置の弁装置をピストンに組み
込まれた型式の倍力装置付タンデムマスタシリン
ダに関するものである。

大型車或は大重量車等では、運転手の踏力だけ
では充分な制動効果が得られないのを補助するた
め、踏力補助装置が備えられており、装置の設置
空間の減少及び装置の小型化のため踏力補助装置
の弁装置をマスタシリンダのピストンに組み込ん
だ型式のマスタシリンダが使用されている。

また、踏力補助装置の外に、後輪制動圧力をあ
る一定の値以上で前輪制動圧力に比して小さく制
御する液圧制御弁、この液圧制御弁に制動時の減
速度の大きさに応じて前記一定の値を調整するた
め貫性体を組み込んだ車体減速度検知式液圧制御
弁、アンチキツド装置の制御圧力調整弁、といつ
た種々の圧力制御弁装置のうち少なくとも１つの
圧力制御弁装置をマスタシリンダに一体化して、
車両に装着する際の労力、配管の簡便さ、原材料
の歩留り向上、製品価格の低減等々の利点を得る
ことが望まれる。

しかしながら、踏力補助装置の弁装置及び他の
１つの圧力制御弁装置をマスタシリンダに一体化
するにしても、マスタシリンダの全体に於ける構
造、或はマスタシリンダに対する加工工程等々は
益々複雑煩雑になる。これはタンデムマスタシリ
ンダの場合には尚更である。

本発明は、叙上の問題点に鑑みて成されたもの
であつて、踏力補助装置の弁装置及び他の少なく
とも１つの圧力制御弁装置をマスタシリンダに組
み込んでも、マスタシリンダ全体の構造或はマス
タシリンダに対する加工工程を複雑あるいは煩雑
にならないようにした倍力装置付タンデムマスタ
シリンダを提供することを目的とし、その特徴と
するところは、液圧式倍力装置の弁装置を組み込
まれたピストンをシリンダ孔内に有する倍力装置
付マスタシリンダに於いて、ピストンの前端部に
凹所を設け、該凹所にシリンダ孔端壁から軸心方
向に延出する軸部を摺動自在に密嵌して連絡室を
画成するとともに、連絡室と圧力室とを連通する
液体通路と、軸部とシリンダ孔端壁を貫く液体通
路とを設け、連絡室、各流体通路を介してシリン
ダ孔の前方側に圧力室内の圧力液体を流過可能と
し、流過して送出される圧力液体の圧力を調圧可
能な圧力制御弁装置をシリンダ孔の前方側に配設
したことにあり、換言すれば、１つの制動圧力発
生源を唯一のピストンとシリンダ孔とにより画成
される液圧発生室とし、１つの制動圧力発生源を
倍力装置の圧力室とした倍力装置付タンデムマス
タシリンダに於いて、ピストンの後方に設けられ
た圧力室内の圧力流体を、ピストンの前端部の凹
所及び該凹所に摺動自在に嵌合する軸部に設けた
液体通路を介して、シリンダ孔端壁の前方側に配
設した圧力制御弁装置に導いて、圧力制御弁装置
により調圧される制動圧力流体として送出し得る
ようにしたことにある。

よつて、本発明になる倍力装置付タンデムマス
タシリンダは構造を簡単にできるばかりでなく、
加工も容易になり且つまた取付け作業性向上等々
の種々の利点を得る。

以下、図示の実施例により本発明になる倍力装
置付タンデムマスタシリンダを詳説する。

第１図は、アンチスキツド装置の制動圧力調整
のための３ポート弁を組み込んだ倍力装置付タン
デムマスタシリンダの側断面図である。（尚、本
文中前後方とは、第１図において左方を前方、右
方を後方という。）１は倍力装置付タンデムマス
タシリンダを示し、該マスタシリンダ１はシリン
ダ本体２とレザーバ３とを有し、４で示される３
ポート弁を備える。シリンダ本体２には中空ピス
トン５が摺動自在に密嵌されるシリンダ孔６があ
り、中空ピストン５はその前端とシリンダ孔６の
端壁７との間に挿入された圧縮ばねに押圧されて
入口部材９を介してシリンダ孔６の開口部近傍の
ストツパ１０により所定の復帰位置に位置する。
その位置で傾斜弁１１をその軸１２をピストン５
の前端鍔部１３に係合させて開状態に保持する。
中空ピストン５の中心孔１４の前方部分には、シ
リンダ孔６の端壁７から軸心に沿つて延出する軸
部１５が摺動自在に密嵌し、中空ピストン５の前
方に孔１６を介して配管１７により一方の制動系
の作動シリンダ１８，１８に連絡される制動圧力
発生室１９が画成されている。更に、中空ピスト
ン５の中心孔１４の後端側には倍力装置の弁装置
のスプール２０が摺動自在に液密に挿入され、ス
プール２０は、その前端面と前記軸部１５との間
に挿入された比較的軽いばね２１により後方に向
つて付勢され、後端をピストンロツド２２に当接
させられている。ピストンロツド２２は、その前
端近傍に設けられたストツパ２３が中空ピストン
５の後端部のストツパ２４に当接して後退を阻止
されている。上記したスプール２０にはその外周
に溝２５，２６が段部２７を挾んで形成され、他
方スプール２０の溝２５，２６に対応して、中空
ピストン５の内周には溝２８，２９が段部３０を
挾んで形成されている。

中空ピストン５の外周には軸方向に長い凹所３
１，３２，３３が直径方向に一対づつ形成されて
いる。（第２図にスプール２０の正断面を略式に
示す。）凹所３１は孔３４と中空ピストン５の溝
２８とにより予備室Ａを形成し、該予備室Ａはシ
リンダ２の孔３５を介して液体送出源Ｐから常時
液体を送られてくる。

予備室Ａ内の液体は、第１図示の状態で、スプ
ール２０の溝２５に制限なく流出し、溝２５に対
して開口する孔３６を介して凹所３３に至り、孔
３７を通り、パワーステアリング装置３８を介し
て液体貯槽３９に戻る。他方、凹所３２は、レザ
ーバ３の下端孔４０によりレザーバ３を介して貯
槽３９に常時連通すると共に、孔４１及び中空ピ
ストン５の溝２９と無圧室Ｂを形成し、該無圧室
Ｂは、第１図示の状態でスプール２０の溝２６、
溝２６から軸心に向う通路４２及び中心孔４３、
更にピストンロツド２２の前端部に形成された通
路４４を介して、中空ピストン５の後方に形成さ
れた圧力室Ｃに連通している。スプール２０の前
方側には連絡室Ｄが画成されており、該連絡室Ｄ
は、スプール２０の中心孔４３及びピストンロツ
ド２２の通路４４により、圧力室Ｃに常時連通す
ると共に、軸部１５の軸心方向に延びる通路４５
によりシリンダ２の前方側に連通している。

４で示される３ポート弁は、アンチスキツド装
置のコントローラ（図示せず）からの信号により
作動シリンダ４６に至る液体通路４７と、レザー
バ３に連通する戻り通路４８と、連絡室Ｄを介し
て圧力室Ｃに連通する通路（軸部１５の通路４
５）との３者の連通遮断の制御を行う電磁弁であ
つて、弁４はレザーバ３の下端凸部４９とシリン
ダ本体２前端との間に配置され、ボルト５０等に
よりシリンダ本体２とレザーバ３とが連結される
ことによつて、弁４は固定される。弁４の固定に
あつてはボルト等を用いた手段とは別の手段でも
よい。

弁４は本体５１内にコイル５２と可動体５３と
可動体５３を前方に押圧する圧縮ばね５４とを備
え、可動体５３内の中心孔５５には、本体５１の
軸上に設けられた相対向する弁座付孔５７，５８
を各々閉鎖し得る弁要素５９，６０と、弁要素５
９，６０を離反するべく作用する圧縮ばね５６と
が設けられている。弁要素５９，６０の周部近傍
には各々通路６１，６２が設けられているととも
に、弁要素５９，６０は可動体５３内周部に形成
された鍔状凹部６３，６４に嵌合して弁４の非作
動時（図示の状態）に於いて、弁要素５９，６０
は鍔状凹部６３，６４の後方肩部に当接してい
る。弁座付孔５７は本体５１に設けた通路６５及
びレザーバ３の下端凸部４９内の通路４８に連通
し、弁座付孔５８は本体５１の通路６６及び軸部
１５の通路４５により連通路Ｄに連通し、可動体
５３の中心孔５５内は本体５１の開口部６７を介
して他方の制動系の作動シリンダ４６に連通す
る。なお、図中ａで示される部材は密封部材を示
す。

以上の構成によるタンデムマスタシリンダ１の
作動について説明すると、通常車両の駆動源であ
る原動機により常に液体を送出せしめられる液体
送出源Ｐからの液体が予備室Ａに至り、予備室Ａ
内の液体は、第１図示の状態でスプール２０の溝
２５に制限なく流入し、ピストン５の孔３６及び
凹所３３を流過し、液体はシリンダ本体２の孔３
７を介してパワーステアリング装置３８に至り、
その後液体貯槽３９に戻る。圧力室Ｃは、ピスト
ンロツド２２の通路４４、スプール２０の中心孔
４３及び通路４２によりスプール２０の溝２６を
介して無圧室Ｂに連通されて無圧状態にされてい
る。

今、制動作用の為、図示されていないブレーキ
ペダルが駆動され、ピストンロツド２２が前進
し、スプール２０がピストンロツド２２に押圧さ
れて前進する。このスプール２０が前進した状態
を第３図に部分的に拡大して示す。

スプール２０は前進開始後、スプール２０の溝
２６とピストン５の溝２９との連通を遮断した
後、溝２６とピストン５の溝２８とを液体の自由
な流過を許容する間隔で連通する。換言すれば、
第１に無圧室Ｂと圧力室Ｃとの連通を遮断した
後、予備室Ａと圧力室Ｃとを制限なく連通する。
と同時に、ピストン５の溝２８とスプール２０の
溝２５との間の液体通路となる間隔を、スプール
２０の段部２７の前進によつて小さくし、換言す
れば液体流過面積を絞り、溝２８から溝２５への
液体流過を制限し、溝２８から溝２６を介して連
通している圧力室Ｃ及び連絡室Ｄに液体を流入せ
しめる。すなわち、予備室Ａから圧力室Ｃ及び連
絡室Ｄに液体を流入せしめる。

溝２８から溝２５への液体流過面積が絞られて
いるため、圧力室Ｃ内に流入した液体は、ピスト
ン５の後端部に液体圧力の作用を及ぼし、ピスト
ン５はその受圧圧力により圧縮ばね８の力に抗し
て前進し、傾斜弁１１を閉とした後、圧力発生室
１９内に制動圧力を発生せしめ、作動シリンダ１
８，１８に伝達する。他方、連絡室Ｄ内の液体
は、軸部１５の通路４５によりシリンダ２の前方
側に案内され、弁４に戻る。弁４は、第１図示の
状態で弁４内に流入してくる液体を、通路６６、
弁座付孔５８、弁要素６６の通路６２、可動体５
３の中心孔５５、弁要素５９の通路６１、開口部
６７の順に案内して液体通路４７に至らしめ作動
シリンダ４６，４６を作動せしめる。

このようにして、作動シリンダ１８，１８及び
４６，４６が全て作動すべく、マスタシリンダ１
が作動され、車両の制動作用が得られる。この
際、アンチスキツド装置により、作動シリンダ４
６，４６の装着される車輪の回転状態或はスリツ
プ状態に対応して保持信号が弁４に送られてくる
と、コイル５２に通電され、可動体５３が後方に
移動し、弁要素６０を弁座付孔５８に着座させる
と共に、凹部６３の前方側肩部が弁要素５９に当
接する状態となつて可動体５３は移動を停止す
る。この状態で、作動シリンダ４６，４６を有す
る制動系内の液圧は一定のものに保持される。な
お、保持信号によつてコイル５２に通電される電
圧は、可動体５３が圧縮ばね５４に抗してのみ移
動できる程度の比較的低い電圧で、可動体５３が
弁要素５９に当接してもなお圧縮ばね５６の力に
も抗して移動させることはできない。

保持信号の後、弛め信号がアンチスキツド装置
より伝達されると、弁４のコイル５２には保持信
号の場合よりも高い電圧のものが通電され、可動
体５３は圧縮ばね５４及び圧縮ばね５６の力の総
和に抗して移動し、弁要素５９を弁座付孔５７よ
り離座せしめ、作動シリンダ４６，４６に保持さ
れていた液体圧力（制動圧力）を弛める。

弁４はアンチスキツド装置の信号によつて作動
され、作動シリンダ４６，４６に伝達される圧力
を、上述の如く制御する。

なお、アンチスキツド装置については従来より
種々の型式のものが既に知られているので、詳細
については言及しない。

上述の実施例において、圧力室Ｃ内に生起され
る圧力は、ピストンロツド２２に伝達される駆動
力によつて決定される。換言すれば、圧力室Ｃ内
に生起された圧力がピストンロツド２２の受圧面
積に作用して生ずる反力が、ピストンロツド２２
の駆動力に等しい。ピストンロツド２２の駆動力
を入力とし、ピストン５に作用する力を出力とす
ると、出力は、ピストン５の後端部の有効受圧面
積をピストンロツド２２のそれで除した値に正比
例して入力を倍力したものとなる。なお、ピスト
ンロツド２２に伝達される駆動力を大にすればす
る程、ピストンロツド２２に押圧されてスプール
２０が第３図に於ける溝２５と溝２８との間の連
通をより絞ることになり、より高い圧力が圧力室
Ｃに生起される。

また、ピストンロツド２２の駆動が解除される
と、スプール２０とピストン５との位置関係は第
１図示の状態となり、すなわち、圧力室Ｃ及び連
絡室Ｄは無圧室Ｂに連通されて無圧状態となり、
かつ、予備室Ａは圧力室Ｃ及び連絡室Ｄとの連通
を遮断されるとともに予備室Ａに流入する液体
は、前記した如く自由にパワーステアリング装置
３８に向つてスプール２０及びピストン５に形成
される液体通路を流過する。

制動作用時に、液体送出源Ｐが故障している場
合には、液圧発生室１９内での制動圧力発生は、
ピストンロツド２２のストツパ２３がピストン５
の後端肩部に当接してピストン５を前進させるこ
とにより保証される。

この実施例によれば、マスタシリンダ１全体の
構造は電磁弁４を一体化されているにもかかわら
ず、大型化することなく、かつ一体化された電磁
弁４に接続するべき配管も、軸部１５に設けた液
体通路４５によつて圧力圧Ｃの液体がシリンダの
前方側に案内されており、シリンダ２の前方側に
電磁弁４を組み込んでいるため、レザーバ３に対
する若干の加工ですみ、シリンダ２本体には単一
のシリンダ孔１６を加工するだけで済む。

もちろんマスタシリンダとして最小限度必要な
加工は当然行う。

更に第１図の実施例では、本考案のタンデムマ
スタシリンダにアンチスキツド装置の電磁弁４を
一体化しているため、通常の配管のみならず、電
磁弁４からレザーバ３に至る戻り配管もレザーバ
の下端凸部４９に若干の加工を施すのみでよく、
配管の簡便さはより向上し、機械加工工程、組立
て工程において作業性は向上する。また、実車に
対する取付けも楽になる。

第４図に、後輪の制動圧力を前輪の制動圧力に
比してある一定の値以上の範囲で小さく制御する
液圧制御弁を一体化された本発明になる倍力装置
付タンデムマスタシリンダの実施例を示す。

なお、第１図の実施例のものと同一の部材につ
いては同一の記号を付して説明は省略し、第１図
示の実施例と相違する点についての第４図示の実
施例の説明を主体として以下に記す。（以下にい
う前方後方とは、前述の場合と同様に、第４図に
於ける左方を前方、右方を後方という。） 第４図において、倍力装置付タンデムマスタシ
リンダは１０１で示され、マスタシリンダ１０１
はシリンダ本体２とレザーバ１０３とシリンダ本
体２の前方の延長部１０４とを有しており、シリ
ンダ本体２には第１図の実施例と同様のピストン
５及びスプール２０等々を備えており、更に、シ
リンダ本体２の前方部分に延長部１０４内に穿設
された副シリンダ孔１０６内に差圧作動ピストン
１１５が摺動自在に嵌入され、該ピストン１１５
はまたシリンダ孔６の前方部分に位置する端壁形
成部材１０７にも密嵌しており、その端壁形成部
材１０７との間に圧縮ばね２０１を挿入されてい
るため、ピストン１１５の前端面が副シリンダ孔
１０６の端壁２０２に当接すべく付勢される。

このピストン１１５の前端部には端壁２０２に
ピストン１１５が当接しても連絡室Ｄ内の液体が
作動ピストン１１５内に形成された液体通路１４
５を介して配管１４７に至り作動シリンダ１４６
を作動させることができるように、凹所２０３が
形成されている。作動ピストン１１５の液体通路
１４５内には圧縮ばね２０４により、通路１４５
に設けられた弁座２０５に着座されるように付勢
される弁要素２０６が配設されており、弁要素２
０６は通常はその軸部２０７を端壁２０２に当接
して弁座２０５とは離座している。作動ピストン
１１５はその前端を端壁２０２に当接している状
態でその後方側のある位置に設けられた環状のス
トツパ２０８が端壁形成部材１０７に後方側から
当接している。

この第４図示の例に於いても、ピストン５とス
プール２０の位置関係は第１図示のものと同一で
あり、今ブレーキ作動を開始すると第１図示のも
のと同様にして、圧力室Ｃ及び連絡室Ｄに液体圧
力が生起される。圧力室Ｃ内の液体圧力はピスト
ン５を介して液圧発生室１９内に制動圧力を発生
させる。一方、連絡室Ｄ内の液体はピストン５の
中心孔１４の前方部分に摺動自在に密嵌している
作動ピストン１１５の通路１４５に案内されて、
開状態の通路を通つて配管１４７に至り作動シリ
ンダ１４６，１４６を作動する。連絡室Ｄ内の圧
力が高まつていくと、作動ピストン１１５の前端
に作用する液体圧力と後端に作用する圧力と圧縮
ばね２０１との関係で作動シリンダ１４６，１４
６に伝達される圧力は以下の如く制御される。

P₀＝Ａ_１／Ａ_０P₁＋Ｆ／Ａ_０ 但し、 P₀：作動ピストン１１５の前端部に作用する圧力 A₀： 〃 前端部有効受圧面積 P₁： 〃 後端部に作用する圧力 A₁： 〃 後端部の有効受圧面
積 Ｆ ： 〃１１１を押圧する圧縮ばね２０
１の作用力 而して、連絡室Ｄ内の圧力P₀は、ピストン５の
前後の有効面積及び圧縮ばね８の関係で若干異な
つてくるが、殆んど液圧発生室内の液圧に等しく
することができる為、或は、上記の作動ピストン
１１５の前後の有効受圧面積及び圧縮ばね２０１
の関係を調整することによつて、作動シリンダ１
８に伝達される圧力に比して一定の値以上の範囲
で、低く制御することができる。これは、通常の
液圧制御弁の有する機能をそつくりそのまま達成
するものである。

この際、倍力装置の液体送出源Ｐが故障してい
るときは、第１図示の例と同様にして車両の制動
は液体発生室１９に接続される系統が故障のとき
は、ピストン５が速かに圧力室Ｃ内の圧力で前進
し、作動ピストン１１５のストツパ２０８をして
作動ピストン１１５を第４図示の状態に保持し、
最大限の制動圧力を作動シリンダ１４６，１４６
に供給する。

この第４図示の実施例によれば、従来の液圧制
御弁をマスタシリンダに一体化してもマスタシリ
ンダ全体の構造を複雑化することなく、かつ、圧
力室Ｃ内の液体を作動ピストン１１５の軸心に沿
つて設けた液体通路によつてシリンダ本体の前方
側に案内しているため、シリンダに対する加工
も、従来の如き倍力装置、液圧制御弁装置等の他
機器一体型化のマスタシリンダに比較して、簡略
化され、更には、製造工程のみならず部品数の低
減により組立工程における作業性は向上する。ま
た、材料の歩留りも向上する。

以上述べた如く、本発明のタンデムマスタシリ
ンダにあつては、倍力装置の弁装置を組み込まれ
ているが、他の圧力制御弁装置を一体的に装着す
るにしても、その装置の装着空間をシリンダ本体
の前方に広く有する為、タンデムマスタシリンダ
の全体構造を大型化することなく、また、シリン
ダ自体に対する加工も簡略化し、製品工程におけ
る作業性は向上し、且つまた組立工程の作業性向
上、材料の歩留り向上といつた種々の効果を得て
いる。

更には、実車に装着する場合であつても、タン
デムマスタシリンダ全体は倍力装置、圧力制御弁
装置といつた他の機器を一体化してるとしても大
型化されていないため、その作業性は向上する。

本明細書中、実施例として、アンチスキツド装
置の３ポート弁、液圧制御弁を組み込んだ或は一
体化した例を示したが、本発明の倍力装置付タン
デムマスタシリンダによれば、他の圧力制御弁装
置であつても、その取付け、一体化のための広い
空間を有しているため、タンデムマスタシリンダ
を必要以上に大型化することはなく、且つまた、
圧力室内の液体が軸部の通路によつてシリンダの
前方側に案内される構成であるため、圧力制御弁
装置自体の構造を問わず適用できて応用性に優
れ、加工も複雑煩雑にすることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の倍力装置付タンデムマスタ
シリンダの第１の応用例を示す側断面を示す図、
第２図は、第１図の一部分の正断面を略式に示す
図、第３図は、第１図の一部分の作動状態を拡大
して示す部分側断面図を示す図、第４図は本発明
の倍力装置付タンデムマスタシリンダの第２の応
用例を示す側断面図である。 １，１０１…倍力装置付タンデムマスタシリン
ダ、２…シリンダ本体、３…レザーバ、５…中空
ピストン、６…シリンダ孔、７…端壁、１５…軸
部、２０…スプール、２２…ピストンロツド、３
９…液体貯槽、４５…液体通路、１０３…レザー
バ、１０７…端壁形成部材、１１５…作動ピスト
ン、１４５…液体通路、Ａ…予備室、Ｂ…無圧
室、Ｃ…圧力室、Ｄ…連絡室、Ｐ…液体送出源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 液体送出源及び液体貯槽に常時連通する予備
   室、液体貯槽に常時連通する無圧室、後端側凹所
   内に摺動自在に嵌挿されるスプールを有するピス
   トンと、該ピストンが液圧発生室を画成して摺動
   自在に嵌挿される一端閉鎖のシリンダ孔と、前記
   ピストンの後方に形成される圧力室と、該圧力室
   に受圧端面を曝すピストンロツドとを備え、スプ
   ールの非作動位置では無圧室と圧力室とを連通し
   かつ予備室を介する液体送出源から液体貯槽への
   制限のない液体流過を許容し、前記ピストンロツ
   ドが駆動されてスプールが作動位置に移動すると
   き、無圧室と圧力室との連通を遮断した後圧力室
   と予備室とを連通すると共に、予備室から液体貯
   槽への液体流過を前記ピストンロツドに伝達され
   る入力に応じて制限し、圧力室に前記入力に対応
   する液体圧力を正起せしめ、前記ピストンを前記
   入力に比例した出力で作動させるようにした倍力
   装置付マスタシリンダに於いて、前記ピストンの
   前端部に凹所を設け、該凹所に前記シリンダ孔の
   閉鎖端から軸心に沿つて延出する軸部を摺動自在
   に密嵌して連絡室を画成するとともに、該連絡室
   と前記圧力室とを連通する液体通路と、前記軸部
   及び前記シリンダ孔の閉鎖端壁を貫く液体通路と
   を設け、前記連絡室、前記各流体通路を介して前
   記シリンダ孔の前方側に前記圧力室内の液体を流
   過可能とし、流過して送出される液体の圧力を調
   圧可能な圧力制御弁装置を前記シリンダ孔の前方
   側に配設したことを特徴とする倍力装置付タンデ
   ムマスタシリンダ。