JPH03500522A - 液圧ブレーキ装置 - 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】 液圧ブレーキ装置 本発明はマスタブレーキシリンダと、ブレーキ力ブースタと、充填チャンバとを 備えるブレーキ装置であって、前記充填チャンバにより、ブレーキ作動の初期の 段階でペダルを比較的短い距離だけ動かしたときに、ブレーキ装置が所定の遮断 圧力になるまで液圧流体にて急速に充填され、該充填チャンバはマスタブレーキ シリンダの第１チヤンバと伝達可能に連通しかつ第１弁を介して液圧流体リザー バに接続可能であり、上記第１弁はブレーキ力プースタが作動し、液圧流体の圧 力が遮断圧力よりも低（なったときに閉塞すると共に、ブレーキブースタが不作 動のときに開放するようにした液圧ブレーキ装置に関する。

このように、西独特許公開第３．５０８．７５３号の明細書から公知であるかか る液圧ブレーキ装置において、通常のマスタブレーキシリンダはそれ自体公知で いわゆる充填段（ｆｉｌｌｉｎｇ　ｓｔａｇｅ）と称されるものと同様のブレー キ力ブースタによる支援を受ける。充填段は例えば米国特許第４．０８６．７７ ０号の明細書からそれ自体公知である。充填段はペダル移動の初期段階にてブレ ーキを作動させたときに、ブレーキ装置に急速に液圧流体が充填されるように作 用する。故に、ドライバは比較的短い移動距離だけブレーキペダルを踏めばよい 。液圧流体が所定の圧力に達したならば、即ち、遮断圧力に達したならば直ちに 、充填段は遮断される、即ち不作動となる。ブレーキペダルをさらに踏み込んで も、ブレーキ装置内にてそれ以上特表千３−５００５２２　（２） 液圧流体が動くことはなく、ペダル圧力は液圧を利用して直接、ブレーキ圧力に 変換される。

例えば、西独特許公開第２．４５０．４７４号及び米国特許第３゜１０９、２８ ７号の明細書から公知であるブレーキ力倍力装置、即ちブースタはブレーキペダ ルの動作を支援し１０通常、ダイヤフラム板と称される可動の仕切板を有する２ つのチャンバを備えている。これらのチャンバ間にはエンジンにより差圧が生じ 、このため、ダイヤフラム板はドライバにより作動されたブレーキペダルの動作 を支援する。

冒頭に引用した西独公開特許第３．５０８．７５３号において、充填段及びブレ ーキ力ブースタは相互に依存し合って機能し得るように設計されている。即ち、 充填段及びブレーキ力ブースタは相互に独立的に作動しない。これは、ブレーキ 力プースタが故障したならば、ドライバは（マスタブレーキシリンダに蓄積した 通常の圧力に加えて）ブレーキペダルを介して、比較的高圧の遮断圧力に達する まで充填段に作動力を直接加えなければならないため、重大な問題が生ずるとい う認識を基にしている。

その結果、ペダルの踏み込み力の抵抗が変化するため、ドライバは不快に感する 。

故に、西独特許公開第３．５０８．７５３号はブレーキ力プースタが故障したと き、ブレーキペダルの踏み込み力の抵抗が幾分不規則となるのをドライバに感知 されないようにする。この目的上、ブレーキブースタが作動しているときに閉塞 する一方、ブレーキ力ブースタが不作動のときに開放する弁を介して充填チャン バが液圧流体リザーバに接続可能であるようにする。該充填チャンバと一次チャ ンバ（即ち、二重回路ブレーキ装置の一次回路に供給するマスタブレーキシリン ダ内の高圧チャンバ）との間にスリーブを配設し、該スリーブにより液圧流体は 充填チャンバから高圧チャンバまで流動するのは許容されるが、その反対方向に 流動するのは阻止される。

本発明は請求の範囲の前提部分に記載された型式の液圧ブレーキ装置の機能上の 信頼性をさらに向上させるという問題点を対象にするものである。

本発明によると、この問題点は液圧流体の圧力が遮断圧力以上となったときに閉 塞する第２弁を充填チャンバと一次チャンバとの間の接続回路中に配設すること により、上記の問題点が解決される。

このため、西独特許第３．５０８．７５３号の明細書の前提部分に記載された従 来技術において、充填段の充填チャンバは密封スリーブを介して、マスタブレー キシリンダの一次チャンバに接続されるが、本発明によると、上記接続導管の間 に、弁を設け、この弁は液圧流体の圧力が充填段の遮断圧力に達したときに閉塞 し、充填チャンバと一次チャンバとの間の伝達可能な連通が遮断されるようにし 、ドライバはこれによりブレーキペダルを踏み込むだけで、及び恐らくブレーキ 力ブースタの支援を受けてブレーキ圧力を増大させることが提案される。

充填チャンバと一次チャンバ間にさらに別の弁を追加する本発明の構成により、 従来技術に優る多数の利点が得られる。

本発明によれば、充填段の機能がブレーキブースタが作動するか否かにより左右 される構成は、製造許容誤差及び／又は摩耗により非常な程度にて変化する、弾 性的シールにより発生される摩擦力を利用する必要がなくなる。本発明による構 成は、又、充填室とリザーバとの間の接続部分が開閉するためには、ブレーキ力 プースタのチャンバ内の圧力を特定の値に維持しなければならないとする従来技 術の欠点を解決するものでもある。

さらに、本発明によるブレーキ装置の形態によれば、ブレーキ中にブースタが故 障した場合でも、ドライバが不快感を感じることはなくなる。

請求の範囲の従属項に記載された本発明のさらに発展させた形態によると、液圧 ブレーキ装置の機能は略自己監視することが可能となる。弁に設けられた弾性的 なシールに摩耗による漏洩が生じたならば、このことは、ブレーキがその機能を 直ちに失うことなく、ペダルの移動距離及び抵抗力が大幅に変化することでドラ イバに感知される。このため、シールが不良であるにも拘わらず、ドライバはブ レーキが適正に機能する状態にてサービス工場まで走行を続けることが出来る。

以下、添付図面を基にして、本発明の一実施例について詳細に説明する。ここで 、 第１図はブレーキ力ブースタを有するマスタブレーキシリンダの軸方向断面図、 第３図は第１図及び第２図によるブレーキ装置の液圧ブロック回路図、 第４図は第２図の細部の変形例を示す図である。

図面において、その必須の部品を備える公知のマスクブレーキシリンダ１０はブ レーキ力ブースタ１２を備えて図示されている。ドライバにより操作されるブレ ーキペダルは符号１４で示されており、ブレーキをかけると、第１図に示したペ ダル押し棒１４′を右方向から左方向に押す。このペダル押し棒は第２の押し棒 １８を介して一次ピストン２０上に作用するそれ自体公知の制御ハウジング１６ に接続される。−次ピストン２０が第１図の左方向に動くとき、−次チャンパ２ ２内の液圧流体の圧力が増大する。ペダル押し棒１４′を作動させると、第２ピ ストン２４も同様に左方向に動き、第２室２６内の液圧流体の圧力を増大させる 。これがいわゆる二重回路ブレーキであり、マスタブレーキシリンダ１０はいわ ゆるタンデムマスタシリンダである。

ブレーキ力ブースタ１２は同様に、それ自体公知であり、可動ダイヤフラム板３ ２及び弾性ダイヤフラム３２′により相互に分離された低圧チャンバ２８及び高 圧チャンバ３０を備えている。大気圧下の空気が空気入口３１から高圧チャンバ ３０内に入る一方、低圧チャンバ２８内にはエンジンにより部分真空が生じ、こ のため、ダイヤフラム板は第１図の公知の方法にて制御ハウジング１６を介して 右方向から左方向に動き、これにより、押し棒１８上に作用する。ダイヤフラム 板３２は案内ピン３４上を案内される。

マスクブレーキシリンダ１０には以下に説明する充填段が設けられている。この 充填段はブレーキペダルではなく、ブレーキ力ブースタ１２のダイヤフラム板３ ２によってのみ作動される環状ピストン３６を備えている。

１テ表千３−５００５２２　（３） この環状ピストン３６は一次ピストン２０及び第２ピストン２４よりも著しく大 きい直径を有し、ダイヤフラム板３２により第１図にて左方向に押され、充填室 ３８に入り、このため、その内部に入れだ液圧流体は一次チャンバ２２に強制さ れた以下に説明する圧力及び状態となる。

充填チャンバ３８の外側にはスリーブ４０が接している。ばね４２がスリーブ４ ０上に押圧され、第１図の左側にて固定したストッパに当接する。右側にて、ば ね４２が環状ピストン３６のストッパ３６′を押圧し、このため、環状ピストン ３６は右方向に偏倚される。

充填室３８はシール４４．４６により密封される。

マスクブレーキシリンダ１０には、内部に液圧流体が保持されブレーキ装置にお けるロスを補正する態勢にあるそれ自体公知の補償コンテナ４８がさらに設けら れる。

ロスした液圧流体の補償は枢着レバー５０により行われ、この枢着レバール５０ は必要なとき、それ自体公知の方法にて、補償コンテナ４８と一次及び二次チャ ンバとの間の伝達可能な連通状態を開放する。この目的上、軸方向に変位可能で かつ２つのばね５４．５６の作用を受けて反対方向に偏倚するスリーブ５２が設 けられている。

ばね５６はばね５４よりも強度が大きい。ブレーキペダルを操作すると、スリー ブ５２は第１図にて左方向に動き、枢着レパール５０が自由とされる。補償コン テナ４８を一次及び二次チャンバに接続させる弁５８はばね５３により閉じた状 態に維持される。ペダル押し棒１４′が復帰移動するとき、スリーブ５２は枢着 レバール５０に係合し、弁５８を開放させ、このため、液圧流体の補充が可能と なる。

通路６０が充填チャンバ３８から分岐し、以下に説明するチャンバを介し、穴及 び弁を介して一次チャンパ２２に達している。

マスタブレーキ１０の縦軸Ａに対して垂直な第２図の断面図によると、補償コン テナ４８に加えて、液圧流体リザーバ６２が設けられかつ充填段と協働する。

弁機構６４（第２図）が充填チャンバ３８から伸長する通路６０とリザーバ６２ との間、及び該通路６０と一次チャンバ２２との間に配設されている。通路６０ はこのようにして、第２図により、最初、リザーバ６２に分岐し、ついで、−次 チャンバ２２に分岐し、以下に説明する弁がそれぞれ介装されている。第３図の ブロック回路図も参照すること。

先ず、充填チャンバ２２間の接続について説明する。

充填チャンバ３８から伸長する通路６０はスペース６８（第２図）に開放する。

液圧流体の通路は以下さらに詳細に説明する弁６９の２つの密封リップの一方を 介して、穴７２を通り、弁機構６４の縦軸りに対して同軸状に形成されたさらに 別の穴７４に入る。さらに別の弁７６を介して流路は一次チャンバ２２内まで直 接伸長する通路７８と合流する。第２図には、−次ブレーキ回路の接続通路６６ も図示されている。

充填チャンバ３８とリザーバ６２との間の接続について以下説明する。充填チャ ンバ３８から伸長する通路６０は穴８０に開放し、そこから液圧流体の通路は通 路８４を通り、弁８２を経て室８２に達し、該室８６は第２図に従いさらに別の チャンバ８８に接続される。通路９０はチャンバ８８から、通路９４を介してリ ザーバ６２に接続された環状スペース９２に達する。

通路６０とリザーバ６２との間の接続の開閉を行う弁８２がはね９６により偏倚 されて閉塞位置にある。

第１図によると、スロット１００が低圧チャンバ２８から通路１０２に達し、そ の通路１０２の伸長部分は第２図に図示されている。通路１０２はダイヤフラム Ｍによりチャンバ８８から分離されたチャンバ１０２′に開放する。

最後に、第２図には、通路６０と弁７６との間の流路から分岐した、大気又は随 意選択的にリザーバ６２（第３図も参照）に達する通路１０４が図示されている 。この通路１０４は、以下に詳細に説明するように、弁６９の密封リップ７０に より通常閉じられている。支持リング１０６が弁の密封リップを最初に閉塞位置 に保持する。

第３図には、ブレーキ装置の機能上必須の構成要素がブロック略図にて図示され ている。

ブレーキ装置は次のように機能する。ペダル押し棒１４′を介してブレーキペダ ルを操作すると、ドライバにより加えられた力はそれぞれ第１及び第２ピストン ２０．２４に伝達される。

ブレーキ力ブースタ１２が作動しているとき、低圧チャンバ２８内には部分真空 が発生され、これにより、ダイヤフラム板３２は環状ピストン３６を第１図の左 方向に動かす。液圧流体は充填チャンバ３８から通路６０を経てスペース６８に 、及び圧力勾配により開放位置に動かされるその密封キャップ７６′を通り開放 した弁７６を介し、通路７８を経て第１チヤンバ２２に流動する。

ブレーキ力ブースタ１２が機能しているとき、通路６０からリザーバ６２に達す る流路は、弁８２がばね９６により付勢されて閉塞位置となるため、ブレーキ中 、最初は閉塞されている。

ブレーキ力ブースタ１２が機能しているとき、部分真空が低圧チャンバ２８内に 生じ、スロット１００及び通路１０２を通じてチャンバ１０２′に伝達される。

ブレーキ力ブースタが機能しているときに得られる圧力状態により、弁８２は閉 塞状態を保つ。

液圧流体の圧力が例えば２２バールルという所定の遮断圧力に達したならば、弁 ７６が充填チャンバ３８と一次チャンバ２２との間の流路を閉じ、このため、− 次チャンバ２２内の液圧はピストン押し棒１４′をさらに動かした場合に限り増 大する。弁７６が閉塞すると、−次チャンバ２２内で得られる液圧により弾性的 な弁キャップ７６′はシール７７により穴８１内に摺動可能に案内された本体７ ９に押し付けられる。

一次チャンバ２２内の液圧がさらに増大すると、弁キャップ７６′により囲繞さ れた押し棒７６″は第２図のばね力Ｆｅに抗して上方に押圧される。これが生ず ると、弁８２が開放し、このため、通路６０に存在する充填チャンバ３８内の圧 力は通路９０を介してリザーバ６２に釈放されて減圧する。上述の工程はブレー キ力ブースタ１２が機能していることを特徴とする 特表千３−５００５２２（４） 真空圧力の低下により、ブレーキ力ブースタ１２が機能しないとき、室１０２′ 内には真空圧が全く発注されず、その結果、弁８２はダイヤフラムＭを介して開 放位置に押圧される。弁７６の密封キャンプ７６′を経て通路７８に達する通路 の流動抵抗は弁８２を通ってリザーバ６２に達する流動抵抗より大きいため、ブ レーキカブースタがａｌ能していないとき、充填段は不作動である。

ダイヤフラムＭの有効圧力面積のため、弁８２が開放し、よって充填段が不作動 となる圧力を正確に設定することが可能となる。

ブレーキ中、ブレーキ力ブースタ１２が故障した場合、ばねＦｅ’が液圧に抗し て弁８２（その有効面積は比較的小さい）を開放させ、これにより、充填段も同 様に不作動となる。

極めて慎重なドライバは例えば、２２バールという遮断圧力に達するほどの力に て長時間に亘り、ブレーキを作動させることは絶対にないと考えられる。本発明 による構成はかかる場合でさえ、ドライバがシール７７．７６′が不良であるこ とを感知することを可能にする。これは次のように行われる。上述のように、圧 力が蓄積するとき（ペダル押し棒１４′の前方ストローク時）、液圧流体は弁６ ９の密封リップ７１上を自由に流動する。

復帰ストローク時、即ち、第１図のペダル押し棒１４’が右方向に向けて後方に 動くとき、−次チャンバ２２内の圧力は徐々に低下する。環状ピストン３６はば ね４２により第１図の右側に付勢される。ばね４２は充填室３８内の圧力が一次 チャンパ２２内におけるよりも著しく急速に低下するように寸法法めされる。こ のため、充填チャンバ３８及び凹所６８内には直ちに部分真空が生ずる。シール ７７．７６’が不良でもある場合、圧力勾配により、弁６９の密封リップ７０は 通路１０４から持ち上げられ、これにより、大気と伝達可能に連通される。

この動作中、密封リップは支持リングの背後に拘束され、このため、その後、通 路１０４は開放状態を保つ。従って、次のブレーキ作動時、充填チャンバ内に圧 力が蓄積することは最早不可能となり、このことはブレーキ時のペダルの移動距 離が著しく増大するため、ドライバにより明確に感知される。

減圧時、その上を流体が流動する弁６９の内側密封リップ７１の機能も又自動的 に監視される。それは、密封リップ７１が最早、適正に接近していないならば、 弁６９の他方の密封リップ７０の内側の真空が増加し、その結果、通路１０４へ の軸が開放する。このようにして、空気は充填チャンバ３８内に流入し、数回の ブレーキ作動後、充填段が機能を喪失し、ドライバはペダルの移動距離が著しく 増大したことによりこれを感知し、これにも拘わらず依然機能しているブレーキ を使用して、サービス工場まで運転することが出来る。

上述した機能は充填段の遮断圧力を２２バールを設定したならば、第３図を参照 して次のように要約されよう。

１）ブレーキ力ブースタが機能している場合弁８２は２２バールまで閉塞してい る。

弁７６は２２バールまで開放している。

弁８２は２２パ一ル以上にて開放する。

弁７６は２２パ一ル以上にて閉塞する。

弁６９は常時閉塞している。

２）ブレーキ力ブースタが機能していない場合弁８２は開放する。

弁７６は閉塞する。

弁６９は閉塞する。

３）弁７６又はシール７７が不良である場合弁６９は開放する。

第４図には、第２図の弁機構４を大型化した変形例が図示されている。第４図に よる構造はばねＦｅに代えて２つの異なるばねＦｅＩ及びＦｅＩＩを使用する点 にて基本的に第２図の構造と異なる。

ばねＦｅｌは弁７６の本体７９を下方位置に保持する。

チェンジ１０２′内に十分な真空が生じない場合であっても、真空ピストン１１ ４が弁押し棒１１３に達することは出来ない。かかる理由のため、弁８２は真空 が不十分でも閉塞したままである。

充填チャンバ及び−次チャンバ内の真空が約６乃至８バールに達したとき、本体 ７９は第４図にてリング１１５に向けて上方に動く。この場合、ばねＦｅＩは圧 縮される。これで弁押し捧１１３は真空ピストン１１４の可動領域内にあり、チ ャンバ１０２′内の真空圧が失われると、弁ピストン１１４が弁押し棒１１３に より弁８２を開放することが出来る。次で、充填チャンバ内の圧力が直ちに低下 する。チャンバ１０２′内に十分な真空が存在するとき、弁ピストン１１４はダ イヤフラムＭによりその上方位置（第４図）に押圧される。液圧流体の圧力が２ ２バールとなるまでブレーキをさらにかけると、本体７９は第４図の２つのばね ＦｅＩ及びＦｅ１Ｉの力の抗して上方に動き、弁押し棒１１３がストッパ１１６ に当たり、このため弁８２が開放し、充填チャンバ内の圧力が低下する。

第４図に関して説明した機構は、ドライバが例えば、長時間の操作により、上記 ブースタが故障しないのに、ブレーキ力ブースタの真空圧が所定の値以下まで低 下したとき、ブレーキ装置が効いていると誤ワて判断しないようにする点で有利 である。第４図の機構において、充填チャンバ内の遮断圧力は２段階に制御され る。充填チャンバ及び−次回路には、約６乃至８バールという比較的低い圧力が 蓄積する。充填段はこの圧力状態にならない限り遮断されることはない。しかし 、この圧力で、ブレーキのいわゆるアイドル動作は解消され、ブレーキライニン グはブレーキディスク等に接触する。この圧力となるまで、充填段及び−次ピス トン双方に対する圧力が増大する。即ち、工程は比較的大きい液圧有効面積にて 行われる。従って、関係するペダルの移動距離は比較的短（なる。

国際調査報告 国際調査報告 Ｅρ８９００４００

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．マスタマスタシリンダ（１０）と、ブレーキブースタ（１２）と、ブレーキ 作動の初期の段階でペダルを比較的短い距離だけ動かしたときにブレーキ装置が 所定の遮断圧力になるまで液圧流体にて迅速に充填されるようにするための充填 チャンバ（３８）と、を備え、前記充填チャンバ（３８）がマスタブレーキシリ ンダ（１０）の一次チャンバ（２２）と伝達可能に連通する一方、第１弁（８２ ）を介して液圧流体リザーバ（６２）に接続可能であり、前記第１弁（８２）は 、ブレーキカプースタ（１２）が機能して液圧流体の圧力が遮断圧力以下になっ たときに閉塞し、ブレーキカブースタが機能していないとき開放するようになさ れている、液圧ブレーキ装置において、 液圧流体の圧力が遮断圧力以上となったときに閉塞する第２弁（７６）を、第１ 充填チャンバ（３８）と一次チャンバ（２２）との間の接続導管（６０、７２、 ７４、７８）に配設することを特徴とする液圧ブレーキ装置。
2. ２．第１及び第２弁（８２、７６）が相互に結合されていることを特徴とする請 求の範囲第１項に記載のブレーキ装置。
3. ３．第２弁（７６）が、穴（８１）内を案内されかつ摺動シール（７７）により 前記穴（８１）に密封される本体（７９）を備えることを特徴とする請求項１又 は２の一方に記載のブレーキ装置。
4. ４．分岐通路（１０４）が、充填チャンバ（３８）と一次チャンバ（２２）との 間の接続導管（６０、７２、７４、７８）から外部大気又はリザーバ（６２）ま で伸長しかつ第３弁（６９）により閉塞されるようにし、前記第３弁（６９）は 摺動シール（７７）の機能喪失時、外部大気又はリザーバのそれぞれと一次チャ ンバ（２２）との間の伝達可能な連通を許容するようにしたことを特徴とする請 求項３記載のブレーキ装置。