JPS6222825B2

JPS6222825B2 -

Info

Publication number: JPS6222825B2
Application number: JP54063462A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Yanagawa; Tokio Kurita; Hiroshi Nakasu
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1979-05-23
Filing date: 1979-05-23
Publication date: 1987-05-20
Also published as: DE3020225A1; JPS55156759A; US4316529A; AU5807980A; DE3020225C2; AU529945B2

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、自動車等のブレーキ倍力装置に関す
る。さらに詳しくは、真空倍力装置あるいは空気
倍力装置の如くパワーシリンダとハイドロリツク
シリンダとを組合せて成る倍力装置であつて、パ
ワーピストンのストロークにより作動するブレー
キライニング摩耗検知装置を備えた倍力装置に関
する。

かかる倍力装置の従来例を第１図および第２図
に示す。これらの図に示す倍力装置はエアーオー
バーハイドロリツク型の倍力装置である。第１図
に示す回路図において、１は倍力装置であり、該
装置１は互いに関連させて設けたパワーシリンダ
２とハイドロリツクシリンダ３とで構成され、パ
ワーシリンダ２はリレーバルブ４を介してエアー
リザーバー５に連通させてある。６はブレーキバ
ルブであり、該バルブ６の開閉によりリレーバル
ブ４が開閉される。即ち、コンプレツサー７によ
つてエアーリザーバー５には圧縮空気が貯蔵され
ており、運転者がペダル６ａを踏み込むと該リザ
ーバー５からリレーバルブ４に指示圧が与えら
れ、該バルブ４が開となる。リレーバルブ４が開
くとエアーリザーバー５からパワーシリンダ２に
圧縮空気が送られ、パワーシリンダ２が作動さ
れ、それによつてハイドロリツクシリンダ３が作
動し、フロントホイール８およびリヤホイール９
にブレーキ液圧が発生する。

第２図は上記倍力装置１を詳しく示す断面図で
あり、この図を参照しながら上記作用をさらに詳
しく説明する。まず、ペダル６ａの踏み込みによ
り指示圧がリレーバルブ４の指示圧口１１に与え
られ、リレーピストン１２が降下してバルブデイ
スク１３を押し下げる。該デイスク１３が押し下
げられるとエアーリザーバー５に連通した供給口
１４とパワーシリンダ２に連通した出力口１５と
が連通し、エアーリザーバー５から圧縮空気が供
給口１４、出力口１５、通路１６を通つてパワー
シリンダ２の空圧室１７に供給され、パワーピス
トン１８が図中右方向へ移動する。該ピストン１
８のロツド１９はハイドロリツクシリンダ３のハ
イドロリツクピストン２０に連結されており、パ
ワーピストン１８の移動に伴ないハイドロリツク
ピストン２０が図中右方向へ移動し、ハイドロリ
ツクシリンダの液圧吐出口２１からフロントホイ
ール８、リヤホイール９にブレーキ液圧が送られ
る。なお、２２はパワーシリンダの大気室であ
り、該大気室２２はポート２３を介して大気に連
通させてある。２４はリレーバルブ４に設けた排
気口であり、ブレーキ解除の際空圧室１７内の圧
縮空気が該排気口２４から大気中へ排出される。
２５は油室であり、該油室２５はオイルリザーバ
ー２６（第１図参照）に連通させてある。

さらに、この倍力装置１にはブレーキライニン
グ摩耗検知装置２７を設けてある。該装置２７は
ブレーキライニングの摩耗が所定量以上になると
運転者に指示するための装置であり、パワーピス
トン１８の移動によつて移動するスイツチ作動部
材２８と、該作動部材２８の移動によつて作動す
るスイツチ２９とで構成されている。この摩耗検
知装置２７は原理的には以下のように作用する。
ライニングの摩耗量が零の場合パワーピストン１
８は距離ｌだけストロークし、二点鎖線Ａの所ま
でくるとブレーキが作動する。しかしライニング
の摩耗量が増えてくるとブレーキが作動するまで
のパワーピストンストローク量も増し、たとえば
パワーピストン１８が二点鎖線Ｂ（ストローク量
l₁）の所まで来てはじめてブレーキが作動する。
この場合二点鎖線AB間の距離ｌ_dはブレーキライ
ニングの摩耗量に対応する。従つて、所定のライ
ニング摩耗量に対応する距離ｌ_dの所へスイツチ
作動部材２８を突設しておけば、ライニングの摩
耗が所定量になつたときパワーピストン１８がス
イツチ作動部材２８を右方向へ押圧移動させ、該
部材２８の凹部３０に係合させた電気的スイツチ
２９が作動するので、運転者はライニングの摩耗
が所定量以上になつたことを検知できる。

ところが、同一ライニング摩耗量の場合でも、
緩ブレーキ時のパワーピストンストローク量より
急ブレーキ時のストローク量の方が大きくなる。
即ち、第３図に示す様に、ライニング摩耗量零の
場合、緩ブレーキ時にはパワーピストン１８は距
離ｌだけストロークし、急ブレーキ時には距離l₂
だけストロークする。そして、ライニングが所定
量摩耗した場合パワーピストン１８は緩ブレーキ
時l₁だけストロークし、急ブレーキ時にはl₃だけ
ストロークする。この状態をグラフに示したのが
第４図である。図において、縦軸はパワーピスト
ン１８のストローク量、横軸はパワーピストン作
動圧、即ちブレーキ作動力（上記緩ブレーキと急
ブレーキとの違いは結局パワーピストン作動圧の
違いを意味し、急ブレーキになる程パワーピスト
ン作動圧は大きくなる。）であり、ライニング摩耗量零の場合のパワーピス
トン作動圧とパワーピストンストロークとの関係
は二点鎖線Ｃの様になり、所定摩耗量の場合の両
者の関係は実線Ｄの様になる。

従つて、正確なライニング摩耗検知装置として
は、実線Ｄより上方部分（斜線部分Ｅ）において
スイツチ２９が作動する様に構成しなければなら
ない。即ち、パワーピストン作動圧に応じてスイ
ツチ２９が作動するときのパワーピストンストロ
ーク量を変化させなければならない。ところが、
従来のライニング摩耗検知装置は、前述の様に一
定のストローク量の時スイツチ２９が作動する様
に構成し、パワーピストン作動圧の変化に対応し
てスイツチ２９が作動する時のストローク量を変
化させる構成にはなつていない。従つて、たとえ
ばスイツチ２９が作動する一定のストローク量を
破線Ｆの所に設定すると、領域Ｇ（破線Ｆの下側
かつ実線Ｄの上側）においては既に摩耗が所定量
に達しているのにスイツチ２９が作動せず、領域
Ｈ（破線Ｆの上側かつ実線Ｄの下側）においては
末だ摩耗が所定量に達していないのにスイツチ２
９が作動するという欠点があつた。

そして、従来のライニング摩耗検知装置におい
ては、上記事情を充分承知の上で、前記領域Ｈの
様に末だ摩耗が所定量に達していないのにスイツ
チ２９が作動するという事態の発生を避けるた
め、スイツチ２９が作動するときのパワーピスト
ンストローク量を破線Ｉの所、即ち所定摩耗量で
かつ最大パワーピストン作動圧の時（最大急ブレ
ーキ時）のピストンストローク量の所に設定して
ある。しかしながら、スイツチ作動ストローク量
をこの様に設定すると、当然のことながら領域Ｊ
（破線Ｉと実線Ｄとの間）において既に摩耗が所
定量に達しているにもかかわらずスイツチ２９が
作動しないという事態が発生し、加えて、通常使
用される低いパワーピストン作動圧（緩ブレー
キ）の範囲がＫであり、この範囲内でのみブレー
キを作動させていると、所定摩耗量より最小でも
ストロークＬに対応する摩耗量だけオーバーして
いる可能性がある。この状態で最大急ブレーキを
かける（最大パワーピストン作動圧を使用する）
と、ピストンのストロークは二点鎖線Ｍに沿つて
増え、点Ｎの所まで増大する。即ち、もしいかな
るパワーピストン作動圧のときでも所定摩耗量に
達したときスイツチ２９が作動する様に構成すれ
ばパワーピストンのストローク範囲は点Ｏの所ま
でであるが、従来の装置ではパワーピストンスト
ローク範囲が点Ｎの所までとなる。従つて、点
ON間のストロークＬ分だけ余裕を持たせなけれ
ばならず（第３図参照）、装置が大型化するとい
う欠点がある。

以上要するに、従来のライニング摩耗検知装置
は、パワーピストンが単一の所定位置に来たとき
スイツチが作動する構成であつたのでライニング
摩耗が所定量に達したことを正確に検知すること
ができないという欠点を有しており、しかもかか
る欠点に起因してパワーピストンのストローク範
囲に余裕を持たせなければならず、倍力装置が大
型化するという欠点があつた。

本発明の目的は、上記事情に鑑み、ライニング
摩耗が所定量に達した時正確に作動する、即ち緩
ブレーキのときでも急ブレーキの時でも、換言す
ればいかなるパワーピストン作動圧のときでもラ
イニング摩耗が所定量に達したことを正確に検知
でき、しかもそうすることにより倍力装置自体の
小型化を図ることのできるブレーキ倍力装置を提
供することにあり、その要旨は、パワーシリンダ
とハイドロリツクシリンダとを組合せて成り、か
つブレーキライニングの摩耗が所定量に達したこ
とを検知する摩耗検知装置を備えたブレーキ倍力
装置において、上記摩耗検知装置をパワーシリン
ダのパワーピストンに押圧されて移動するスイツ
チ作動部材と、該作動部材の移動により作動する
スイツチとで構成し、上記作動部材の一端にバネ
を設けると共に他端にパワーピストン作動圧に対
応する圧力を作用させ、上記作動部材を上記バネ
を介してパワーピストンにより押圧移動させる様
に構成したことを特徴とするブレーキ倍力装置に
ある。

以下、図面に示す実施例を参照しながら本発明
を詳細に説明する。

第５図は本発明に係るライニング摩耗検知装置
を備えたブレーキ倍力装置の一例を示す断面図で
ある。図に示す倍力装置は第２図に示す装置と同
一のエアーオーバーハイドロリツク型装置であ
り、倍力機構そのものは第２図に示したものと同
一であるので説明は省略し、本発明の特徴である
摩耗検知装置についてのみ説明する。なお、第５
図に示した摩耗検知装置の拡大断面図を第６図ａ
に、その左側面図を第６図ｂに示す。

本発明に係る摩耗検知装置は、第５図および第
６図に示す様に、パワーピストン１８に押圧され
て移動するスイツチ作動部材２８と、該作動部材
２８の移動により作動するスイツチ２９とで構成
し、作動部材２８はパワーピストン１８の移動方
向と同じ方向に移動可能に設けると共に該部材２
８に凹部３０を形成し、該凹部３０にスイツチ２
９を係合させて、作動部材２８が移動するとスイ
ツチ２９が作動する様に構成してある。また作動
部材２８のパワーピストン１８に対向する端部に
はバネ３１を設け、このバネ３１を介して作動部
材２８がパワーピストン１８に押圧され移動する
様に構成してある。本実施例では作動部材２８の
一端にスリツト３２ａを有する円筒部材３２を嵌
合させ、該円筒部材３２に装着したバネ座３３と
作動部材２８に装着したバネ座３４との間にバネ
３１を介装させている。なお、バネ３１の代わり
にこれと同様の作用をなす弾性部材を用いても良
い。３５は作動部材に突設したピンであり、円筒
部材のスリツト３２ａに係合してガイドの役割を
果している。さらに、作動部材２８の他端にはパ
ワーピストン１８の作動圧に対応する圧力を作用
させる様に構成してある。本実施例では筒状部材
３６により圧力室３７を形成し、該圧力室３７に
作動部材２８の他端２８ａを臨ませ、かつ圧力室
３７内に受圧摺動部材３８を設け、この圧力室３
７をリレーバルブ４の出力口１５に連通し、出力
口１５の圧力即ちパワーピストン１８の作動圧に
対応する圧力を上記受圧摺動部材３８を介して作
動部材２８の他端に作用させている。３９は戻し
バネであり、極めて小さい力で受圧摺動部材３８
および作動部材２８を図中左方向へ押し戻す役割
を果す。なお、上記圧力室３７にはパワーピスト
ン１８の作動圧に対応する圧力を作用させれば良
いから、実施例の如くリレーバルブ４の出力口１
５だけでなくたとえばパワーシリンダーの空圧室
１７に連通しても良く、その他パワーピストンの
作動圧に対応する圧力を発生させる手段を別途設
け、その圧力を作用させる様に構成しても良い。

本発明に係るライニング摩耗検知装置は上記の
如く形成されている。従つて、今ライニングの摩
耗が所定量に達する直前の場合を考えると、緩ブ
レーキ（パワーピストン作動圧が小）のときは第
５図に示す様にパワーピストン１８が一点鎖線Ｐ
の所までストロークし、検知装置の筒状部材３２
の先端もこの線Ｐの所まで移動する。しかしこの
場合のバネ３１の収縮量は小さく、該バネ３１に
よる作動部材２８の押圧力も小さい。そして、こ
のバネ３１による押圧力にほぼ等しい反対方向の
押圧力が作用する様、作動部材２８の他端部に形
成した圧力室３７内の圧力と受圧摺動部材３８の
面積を設定しておけば作動部材２８は移動しない
のでスイツチ２９は作動しない。さらに、急ブレ
ーキ（パワーピストン作動圧が大）のときはパワ
ーピストンが一点鎖線Ｑの所までストロークし、
バネ３１もそれに応じて緩ブレーキの時よりは収
縮量が大きくなるのでバネ３１の押圧力も大きく
なるが、圧力室３７内の圧力（パワーピストン作
動圧に対応する圧力）も大きくなるので作動部材
２８を反対方向に押圧する力も大きくなり、両押
圧力が釣り合つて作動部材２８は移動せず、スイ
ツチ２９も作動しない。

ところが、ライニング摩耗が所定量に達する
と、緩ブレーキの場合パワーピストンは一点鎖線
Ｒの所までストロークし、バネ３１の収縮量も摩
耗が所定量に達する直前の場合よりも僅かに増
え、それに応じてバネ３１の押圧力も僅かに増え
る。しかし摩耗が所定量に達する直前も達した時
も同じ緩ブレーキであれば圧力室３７内の圧力が
同じであるので作動部材２８を反対方向に押圧す
る力は変化しない。従つて、作動部材２８に対す
る両押圧力のバランスがくずれ、該部材は図中右
方向に移動し、スイツチ２９が作動する。同じ
く、急ブレーキの場合もパワーピストン１８は一
点鎖線Ｓの所までストロークし、バネ３１による
押圧力は摩耗が所定量に達する直前の時よりも僅
かに増加するが、反対方向の押圧力は摩耗が所定
量に達する直前の時と同じであるので両押圧力の
バランスがくずれ、作動部材２８が移動してスイ
ツチ２９が作動する。

即ち、上記の様に作動部材２８の一端にバネ３
１を設け、該バネ３１を介して作動部材２８をパ
ワーピストン１８により押圧移動する様に構成
し、かつ他端にパワーピストン１８の作動圧に対
応する圧力を作用させる様に構成しておけば、パ
ワーピストン１８の作動圧の大きさに応じてスイ
ツチ２９が作動するパワーピストン１８のストロ
ークが決定され、ライニングの摩耗が所定量に達
した時はいかなるパワーピストン作動圧でも（緩
ブレーキでも急ブレーキでも）スイツチ２９が作
動し、摩耗が所定量に達する直前はいかなるパワ
ーピストン作動圧のときでもスイツチ２９は作動
しないライニング摩耗検知装置を得ることができ
る。また、この様に所定のライニング摩耗量に達
したことを確実に検知することができれば、前記
従来技術の欠点の所で述べた様なパワーピストン
のストローク範囲に余裕を持たせる必要がなく、
その分だけ倍力装置を小型化、軽量化でき製作コ
ストを低減することができる。

以上説明した様に、本発明に係るブレーキ倍力
装置はブレーキライニングの摩耗を確実に検知で
き、それによりブレーキの安全性、ブレーキの応
答性を高めることができ、しかも倍力装置そのも
のを小型化、軽量化でき、その製造コストも低減
できるという効果を奏する。

なお、本発明に係る倍力装置としては、パワー
シリンダとハイドロリツクシリンダを組合せて成
るタイプのものであれば良く、本実施例ではパワ
ーシリンダとして圧縮空気を使用する空気倍力型
のものを示したが、真空を使用する真空倍力型の
パワーシリンダでも良く、その他の型のパワーシ
リンダであつても良いことは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はブレーキ倍力装置を含む回路図、第２
図は従来の倍力装置の一例を示す断面図、第３図
はパワーピストンのストロークを説明する図、第
４図はパワーピストン作動圧とパワーピストンの
ストロークとの関係を示すグラフ、第５図は本発
明に係る倍力装置の一例を示す断面図、第６図は
第５図に示したライニング摩耗検知装置の拡大断
面図であり、第６図ａは要部断面図、第６図ｂは
左側面図である。１……倍力装置、２……パワーシリンダ、３…
…ハイドロリツクシリンダ、１８……パワーピス
トン、２７……ライニング摩耗検知装置、２８…
…スイツチ作動部材、２９……スイツチ、３１…
…バネ。

Claims

【特許請求の範囲】１パワーシリンダとハイドロリツクシリンダと
を組合せて成り、かつブレーキライニングの摩耗
が所定量に達したことを検知するため、上記パワ
ーシリンダのパワーピストンに押圧されて移動す
るスイツチ作動部材と、該作動部材の移動により
作動するスイツチとで構成する摩耗検知装置を備
えたブレーキ倍力装置において、上記摩耗検知装置の上記作動部材の一端にバネ
を設けると共に他端にパワーピストン作動圧に対
応する圧力を作用させ、上記作動部材を上記バネ
を介してパワーピストンにより、上記パワーピス
トン作動圧に対応する圧力に抗して、押圧移動さ
せる様に構成したことを特徴とするブレーキ倍力
装置。