JPS6050612B2 - 二段作動式マスターシリンダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、２つの直径のピストン又は２つの同軸のピス
トンを有し、その初期移動が多量の比較的低圧の流体を
ブレーキ装置に供給してブレーキシュー又はバッドをブ
レーキドラム又はロータに接触させ、そしてその後の移
動の際に比較的少量の高圧の流体によりブレーキ適用を
実際に行わせるように構成した２段作動式マスターシリ
ンダに関するものである。

二段作動式マスターシリンダの初期の例として、機械的
リンク機構と組み合わされた遊動を二段階のブレーキ作
動工程を用いて本質的に克服す．るようにした米国特許
第１８９２３３５号明細書がある。

このブレーキ作動において、多量の流体がブレーキシュ
ートを移動させてブレーキドラムに接触させ、そしてそ
の後少量の高圧の流体がブレーキ適用を行わせる。二段
作動式マスターシリンダの遷移作動を改良するため、米
国特許第３６３１６７６号及び第３８０２１９？明細書
に記載されているような多数の弁構成は遷移圧力が系統
内に生起された時作動入力を小径ピストンの面積に適用
するようになつている。

しか４しながら、遷移圧力は残りのブレーキ圧力範囲に
おいて大径ピストンに作用している。米国特許第３６６
７２四号明細書には、遷移圧力以上において大径ピスト
ンに作用する入力を無効にする弁が示されている。

しかしながら、この遷移圧力は高圧流体発生時に生じる
。遷移が生じると、ブレーキペダルは増大した比率で角
方向の行程を移動して運転者にブレーキのフェード現象
あるいは故障のような感じを与える。特公昭３４−１５
５１４号公報には、第１径部に作用する圧力が所定値に
達した時にこの圧力を解放して第２径部に作用する圧力
の付加の増加を許容する制御弁が記載されている。

ノ 本発明は、第１と第２径部を具えた孔、上記第１と
第２径部を流体貯蔵器に連結する補給通路、上記第１径
部を逃し室に連結する逃し通路、上記孔の第２径部を車
両の車輪ブレーキに連結する出口、及び上記孔の第２径
部を制御室に連結する制御通路を有するハウジングと、
上記孔の第１と第２径部内に配設され、入力に応動して
同径部内の流体を加圧して上記出口を介して上記車輪ブ
レーキに作動流体信号を供給するピストン装置と、上記
ピストン装置の移動に応動して上記貯蔵器から上記孔へ
の流体連通を遮断する補整弁装置と、所定の作動流体信
号に応動して上記逃し通路を介する上記孔の第１径部と
上記逃し室との間の流体連通を許容し、その後人力を上
記ピストン装置を介して伝達して上記孔の第２径部内の
流体のみを加圧し上記作動流体信号を発生させる制御弁
装置とを包含する装置において、上記制御弁装置が上記
制御室内に配置される頭部を有するプランジャと、上記
頭部に連結された円柱状スプールと、上記スプールに連
結された弾性部材とを含み、上記作動流体信号が上記頭
部に作用して上記スプールを移動させ、上記逃し室を介
する上記貯蔵器への流体流れを許容すと共に作動流体信
号の関数として流路の寸法を変化させて上記ピストン装
置の第１径部に作用する入力の部分を上記ピストン装置
の第２径部へ実質的に遷移させ、上記所定の作動流体信
号が上記出口に発生するまで上記弾性部材が上記頭部の
移動に抵抗していることを特特徴とする二段作動式マス
ターシリンダに関している。

本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。第１図
において、ブレーキ装置１０は車両の前輪ブレーキ１４
と後輪ブレーキ１６に連結される二段作動式マスターシ
リンダ１２を含む。

二段作動式マスターシリンダ１２はブレーキペダル１８
に適用される運転者の入力に応動して前輪及び後輪ブレ
ーキ１４と１６に作動流体信号を供給しブレーキ適用を
行わせる。詳細において、二段作動式マスターシリンダ
１２は内部に段付孔２２を具えたハウジング２０を有す
る。

段付孔２２は管２６によつて前輪ブレーキ１４に連結さ
れた第１出口２４と、管３０によつて後輪ブレーキ１６
に連結された第２出口２８とを有する。第１補給通路３
２は第１ブランチ部３４と孔２２の小径部３８に連結さ
れた第２ブランチ部３６とを有して流体を貯蔵器４０か
ら前輪ブレーキ系統へ連通させる。

補給通路３２内に配設された補整又は傾斜弁４２は孔２
２内へ延びているステム４６を具えたディスク４４を有
する。

通路３２内に配設されたばね４８はディスク４４の面５
０を座５２に向けて押圧して貯蔵器４０と補給通路３２
との間の流体連通を阻止する。第２補給通路５４は貯蔵
器５６を孔２２の小径部３８に連結して流体を後輪ブレ
ーキ系統へ連通させる。

第１ピストン５８は孔２２の大径部６２内に配設された
第１径部６０と、孔２２の小径部３８内に配設された第
２径部６４を有する。

円柱状部材６６は第１径部６０を第２径部６４から分離
し、ハウジング２０と協働してマスターシリンダ１２内
に急速充填又は加圧室６８を形成する。ケージはね７０
は出口２４に近接して孔２２内に出口室７６の寸法を設
定する調節ボルト７４によつてピストン５８に連結され
た保持具７２を有する。

孔２２内に配設された第２ピストン７８は溝８４によつ
て第２ランド８２から分離された第１ランド８０を具え
た円柱状胴部を有する。

孔２２の底部８８と第２ピストン７８の第１ランド８０
との間に介装された戻しばね８６は第２ピストン７８の
第２ランド８２を保持具７２上に押圧して出口２８に近
接して第２出口室９０を形成する。戻しばね８６はまた
ピストン５８の第１径部６０を停止部９２上に保持して
、第２径部６４が傾斜弁４２のステム４６に係合する時
補給通路３２を介する貯蔵器への連通を許容する。貯蔵
器４０内に配設された制御弁装置９４は出口２４を介し
て前輪ブレーキ１４に連通する流体圧力レベルに応動し
て大径部６０から小径部６４へのピストン５８の作動の
遷移を調整するようになつている。

制御弁装置９４は貫通段付孔９８を具えたハウジング９
６を有する。

段付孔９８は制御通路１００によつて出口室７６に、逃
し通路１０２によつて補給通路３２にそして通路１０４
によつて貯蔵器４０に連結されている。段付孔９８内に
配設されたプランジャ１０６は制御通路１００と貯蔵器
通路１０４との間に配置された頭部１０８を有する。

プランジャ１０６とプラグ１１２は孔９８内に制御室１
１０の寸法を設定し、プランジャ１０６が室７６内の出
口流体圧力に応動して移動する時に系統からの流体喪失
を防止するようになつている。プランジャの頭部１０８
に連結された円柱状スプール又はステム１１４は孔９８
とオリフィス１１６を通り貯蔵器４０内へ延びている。

ステム１１４は傾斜部１２２によつて第２ランド１２０
から分離されている第１ランド１１８を有し、傾斜部は
第２ランドに隣接する溝１２４に交わる。第１ランド１
１８はオリフィス１１６を実質的に塞ぎ、溝１２４から
貯蔵器４０への流体連通を阻止する。しかし、ある適用
においては、ステム１１４の第１ランド１１８に固着さ
れた保持具又はキャップ部材１２６は一側面に第１溝１
３０を有していて密封体１２８を保持し、ランド１１８
がオリフｌイス１１６内に位置される時オリフィス１１
６を介する流体流れを確実に阻止する。

また、キャップ部材１２６は第２溝１３２を有していて
ばね１３４のための第１案内面を形成する。第２溝１３
２は保持腕１３６の凹部１３８を整合してばね１３４の
ための第２案内面を形成する。車両の運転者がブレーキ
を適用しようとする時、入力がペダル１８に適用される
。

ペダル１８は入力に応動してピン１９を中心として回転
し、第１ピストン５８に連結された押し棒２１に直線）
の力を発揮する。第１ピストン５８の初期移動は第２径
部６４上の密封体６５を補給通路３２の第２ブランチ部
３６内の連通口３７を通過させて出口室７６から貯蔵器
４０への流体流れを阻止する。

同時に、ばね４８が面５０を座５２上に押圧して補給通
路３２及び加圧室６８を貯蔵器４０から密封する。第１
ピストン５８の初期移動はばね７０を介して伝達されて
ランド８０に隣接する第２ピストン７８上の密封体８１
を補給口５４を通過させ、出口室９０と貯蔵器５６との
間の連通を遮断する。ピストン５８が入力に応動して移
動する際、室６８内のある容量の流体は密封体６５を通
つて出口室７６内へ流れて初期作動ブレーキ信号を生起
する。初期作動ブレーキ信号は出口２４を介して前輪ブ
レーキ１４に、また通路１００を介して制御室１１０に
同時に伝達される。制御室１１０内の初期作動ブレーキ
信号はプランジャの頭部１０８の面に作用する。

初期作動ブレーキ信号が前輪ブレーキ１４のブレーキバ
ッドとロータとの係合に一致するように選択された所定
値に達すると、ばね１３４が克服されると共に、プラン
ジャ１０６はステム１１４上のランド１１８をオリフィ
ス１１６を通過させてハウジング９６と傾斜部１２２と
の間に流体のための可変面積の流路を与え、流体が逃し
通路１０２を介して貯蔵器４０内へ流れるにつれて加圧
室６８内の流体圧力が減少する。流体が加圧室６８から
流れるにつれてピストン５８の第１径部６０に作用して
いる入力の部分が第２径部６４に伝達される。室７６内
の流体圧力が所定値以上に増大すると、プランジャ１０
８は対応する態様で移動し、最終的にステム１１４の）
背１２４がオリフィス１１６に隣接して位置して加圧室
６８と貯蔵器４０との間て無制限の連通が存在する。そ
の後、運転．”者からの全人力はピストン５８の第２径
部６４に作用して出口室７６内の流体をさらに加圧し、
運転者によつてペダル１８に適用される全人力に相当す
る駆動信号を前輪ブレーキ１４に供給する。ペダル１８
への入力が終止すると、戻しばね８６とはね７０は第１
と第２ピストン５８と７８を第１図に示されている休止
位置へ向けて移動させる。ピストン５８の第１径部６０
が停止部９２に向かつて移動する時、貯蔵器４０内の流
体が第１ブランチ部３４の口３５又は第２ブランチ部３
６の口３７を通つて流出する前にオリフィス１１６、傾
斜部１２２及び溝１２４を通つて逃し通路１０２そして
補給通路３２へ流れることにより加圧室６８内へ引き込
まれる。また、加圧室６８を満たすに必要な大容積のた
め、傾斜弁４２の面５０を横切つて圧力差が発生して、
流体が座５２のまわりを通つて補給通路３２の第１ブラ
ンチ部３４内に直接流れる。制御室１１０内の圧力信号
が低下すると、ばね１３４はステム１１４に作用してプ
ランジャ１０６を制御室１１０へ向けて移動させる。

制御室１１０内の圧力信号が所定値以下に低下すると、
ステム１１４上のランド１１８は、オリフィス１１ノ６
を閉鎖してオリフィス１１６を介する貯蔵器４０への連
通を遮断する。ピストン５８が停止部９２に係合すると
、第２径部６４はステム４６に係合して面５０を座５２
から離し、貯蔵器４０と補給通路３２との間の無・制限
の連通を許容する。

第２図及び第３図に示されている実施例において、第１
図の制御弁装置９４内に用いられている要素と同一の要
素は同一符号で示されている。

第２図において、プランジャ１０６のステム１１４はレ
バー２０６内のソケット部２０４内に嵌合するボール２
０２を有する。レバー２０６はピン２１０によつてハウ
ジング９６に枢着された第１端部２０８を有する。レバ
ー２０６に固着されたポペット２１２は球状面２１４を
有し、この球状面はオリフィス２１６と整合して逃し通
路１０２からの流体流れを制御する。作動において、第
２図の制御弁装置２９４は第１図の制御弁装置９４と同
様な態様て作用する。

即ち、出口室７６からの流体圧力は制御通路１００を介
して制御室１１０に、また出口２４を介して前輪ブレー
キ１４に同時に連通する。流体圧力はプランジャの頭部
１０８の面に作用し、そして所定のレベルにおいてばね
１３４を克服してステム１１４をハウジング９６内で移
動させる。ステム１１４の移動はボール２０２とソケッ
ト部２０４を介してレバー２０６に伝達され、レバー２
０６をピン２１０を中心として回転させる。レバー２０
６がピン２１０を中心として回転すると、ポペット２１
２の球状面２１４は逃し通路１０２から離れて加圧室６
８から貯蔵器４０への流体連通のための可変面積の流路
を形成する。押し棒２１上の入力が終止すると、制御室
１１０内の流体圧力信号は所定の流体圧力信号レベルに
達するまでポペット２１２を開位置に保つ。

その後、ばね１３４はプランジャ１０６及び組み合わさ
れたレバー２０６を移動させてポペット２１２をオリフ
ィス２１６に着座させて逃し通路１０２を介する流体連
通を遮断する。しかし、ピストン５８の後方移動により
、貯蔵器４０内の流体は室６８内に発生した負圧によつ
てはね４８が克服された時座５２と傾斜弁４２の面５０
との間を流れることにより室６８内に引き込まれる。

ステム４６がピストン５８の第２径部６４によつて係合
されると、補給通路３２は完全に開口される。従つて、
室６８内に流体が補充され、二段作動式マスターシリン
ダの次回のブレーキ適用は前輪ブレーキ系統への流体の
不足なしに行われる。第３図に示されている制御弁装置
３９４において、プランジャ１０６は孔９８内で平衡さ
れている。

制御室１１０内の頭部１０８は逃し室３０６の出口室３
０４内の弁胴部３０２によつて平衡されている。逃し室
３０６を貯蔵器室３１０から分離している軸受壁３０８
は弁胴部３０２の切頭円錐形の面３１１をオリフィス３
１４の対応する座面３１２と整合させる。作動において
、出口室７６内に発生した流体圧力信号は制御室１１０
に伝達され、頭部１０８の面に作用する。

同時に、加圧室６８内の流体圧力信号は逃し通路１０２
を介して逃し室３０６に伝達される。ばね１３４が円錐
形面３１１をオリフィスの面３１２と密封位置に保持し
ているので、流体圧力信号は逃し室３０６内に保留され
る。流体圧力信号が所定値に達すると、ばね１３４は克
服され、逃し室３０６内の流体圧力がオリフィス３１４
を介して貯蔵器４０内へ流れる。オリフィス３１４を通
る流体のための流路の寸法は面３１１と３１２間の面積
が変化するにつれて変る。室６８からの流体圧力信号の
この制御された減少はピストン５８の第１径部６０に作
用する入力の部分の第２径部６４への遷移に一致し、出
口室７６内の流体をさらに加圧して作動圧力信号を入力
に一致させる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理に応じて構成した二段作動式マス
ターシリンダを有するブレーキ装置の概略図で、マスタ
ーシリンダを断面で示したもの、第２図は第１図の二段
作動式マスターシリンダに用いられる制御弁装置の第２
実施例を示す断面図、第３図は第１図の二段作動式マス
ターシリンタに用いられる制御弁装置の第３実施例を示
す断面図である。 図面において、符号１０はブレーキ装置、１２は二段作
動式マスターシリンダ、１４は前輪ブレーキ、１６は後
輪ブレーキ、２０，９６はハウジング、２２，９８は段
付孔、２４，２８は出口、３２，５４は補給通路、３８
は孔の小径部、４０，５６は貯蔵器、４２は傾斜弁、５
８，７８はピストン、６０はピストンの第１径部、６２
は孔の大径部、６４はピストンの第２径部、６８は加圧
室、７６，９０は出口室、９４，２９４，３９４は制御
弁装置、１００は制御通路、１０２は逃し通路、１０６
はプランジャ、１０８は頭部、１１０は制御室、１１４
はステム、１１６，２１６，３１４はオリフィス、１１
８，１２０はランド、１２２は傾斜部、１２４は溝、１
２６はキャップ部材、１２８は密封体、１３４はばね、
２０２はボール、２０４はソケット部、２０６はレバー
、２１０はピン、２１２はポペット、２１４は球状面、
３０２は弁胴部、３０４は出口室、３０６は逃し室、３
１０は貯蔵器室、３１１は切頭円錐形の面、３１２は座
面を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１と第２径部を具えた孔、上記第１と第２径部を
   流体貯蔵器に連結する補給通路、上記第１径部を逃し室
   に連結する逃し通路、上記孔の第２径部を車両の車輪ブ
   レーキに連結する出口、及び上記孔の第２径部を制御室
   に連結する制御通路を有するハウジングと、上記孔の第
   １と第２径部内に配設され、入力に応動して同径部内の
   流体を加圧して上記出口を介して上記車輪ブレーキに作
   動流体信号を供給するピストン装置と、上記ピストン装
   置の移動に応動して上記貯蔵器から上記孔への流体連通
   を遮断する補整弁装置と、所定の作動流体信号に応動し
   て上記逃し通路を介する上記孔の第１径部と上記逃し室
   との間の流体連通を許容し、その後入力を上記ピストン
   装置を介して伝達して上記孔の第２径部内の流体のみを
   加圧し上記作動流体信号を発生さる制御弁装置とを包含
   する装置において、上記制御弁装置が上記制御室内に配
   置される頭部を有するプランジャと、上記頭部に連結さ
   れた円柱状スプールと、上記スプールに連結された弾性
   部材とを含み、上記作動流体信号が上記頭部に作用して
   上記スプールを移動させ、上記逃し室を介する上記貯蔵
   器への流体流れを許容すると共に作動流体信号の関数と
   して流路の寸法を変化させて上記ピストン装置の第１径
   部に作用する入力の部分を上記ピストン装置の第２径部
   へ実質的に遷移させ、上記所定の作動流体信号が上記出
   口に発生するまで上記弾性部材が上記頭部の移動に抵抗
   していることを特徴とする二段作動式マスターシリンダ
   。 ２ 上記スプールが上記逃し室内へ延び、溝によつて第
   ２ランドから分離された第１ランドと上記第２ランドか
   ら上記溝へ延びた傾斜部とを含み、上記傾斜部が上記逃
   し室と上記貯蔵器との間のオリフィスと協働して、作動
   流体信号の関数として上記孔の第１径部から上記貯蔵器
   へ連通する流体のための流路の寸法を変化させることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の二段作動式マス
   ターシリンダ。 ３ 上記スプールが上記逃し室内へ延び、切頭円錐形の
   後部を含み、上記後部が上記逃し室と上記貯蔵器との間
   の適合するオリフィスと協働して、作動流体信号の関数
   として上記孔の第１径部から上記貯蔵器へ連通する流体
   のための流路の寸法を変化させることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の二段作動式マスターシリンダ。 ４ 上記スプールがさらに同スプールに固着された保持
   具を含み、上記保持具が上記オリフィスを包囲している
   上記逃し室のハウジングに係合すると共に同ハウジング
   を密封して、上記所定の流体流体信号が発生するまで上
   記孔の第１径部内に発生した作動流体信号の部分を上記
   孔の第２径部内へ確実に伝達させていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項記載の二段作動式マスターシリ
   ンダ。５ 上記制御弁装置が、上記ハウジングに枢着さ
   れた第１端部及び上記スプールに連結された第２の端部
   を有するレバーと、上記レバーに固着され、上記逃し通
   路と整合するポペットとを含み、上記レバーが上記スプ
   ールによる上記第２端部の移動に応動して上記第１端部
   を中心として回転し、上記ポペットを上記逃し通路に隣
   接して位置さて同通路を介する流体流れを制限すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の二段作動式マ
   スターシリンダ。 ６ 上記ポペットが、同ポペットに固着され、上記逃し
   通路へ延びて上記孔の第１径部から上記貯蔵器へ連通す
   る流体のための流路を変化させる球状面を含んでいるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の二段作動式
   マスターシリンダ。