JP2969599B2 - 負圧ブレーキブースタ - Google Patents

負圧ブレーキブースタ

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JP2969599B2
JP2969599B2 JP2163018A JP16301890A JP2969599B2 JP 2969599 B2 JP2969599 B2 JP 2969599B2 JP 2163018 A JP2163018 A JP 2163018A JP 16301890 A JP16301890 A JP 16301890A JP 2969599 B2 JP2969599 B2 JP 2969599B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、可動壁で負圧チャンバとブースタチャンバ
とに区分されたハウジングと、不作動位置で負圧チャン
バをブースタチャンバに接続し、作動位置でこれらの２
つのチャンバを分離してブースタチャンバを大気に連通
するペダル作動のブレーキ弁を収容する制御スリーブ
と、弁ボディとペダル踏力で直接作動されるペダルピス
トンとを備えるスリップ制御付きブレーキシステムの負
圧ブレーキブースタに関する。
［従来の技術及びその課題］ 上記形式の負圧ブレーキブースタは例えばドイツ特許
公開公報DE OS3317629号に記載されている。この負圧ブ
レーキブースタはブレーキシステムの一部を形成してお
り、このブレーキシステムは負圧ブレーキブースタと、
このブレーキブースタで作動され、閉鎖可能なブレーキ
管路に連通するマスターシリンダと、車輪のブレーキシ
リンダとを備える。更にこのブレーキシステムは、負圧
ブレーキブースタを大気及び負圧源との接続を切換え可
能なマスター弁を備える。
ブレーキを作動した状態では、このシステムは通常の
態様で作用する。ブレーキ弁を介して負圧ブレーキブー
スタのブースタチャンバに空気が供給され、これにより
ブースタの可動壁がマスターシリンダに向けて移動し、
ブレーキシステム中に液圧を形成してブレーキを作動さ
せる。
ブレーキシステム中の液圧が高すぎる場合には車輪が
ロックし、このロックの状態はセンサで検出される。電
子解析装置がこのセンサの信号を受取り、マスター弁に
制御信号を送って負圧ブレーキブースタの負圧接続部と
大気への接続部と切換える。これにより、負圧ブレーキ
ブースタはペダル踏力の作用方向ではなくこれと反対方
向に作動するようになり、ブレーキシステム中の圧力が
低下する。
上記形式のブレーキシステムには２つの課題がある。
第１に、複雑なマスター弁を種々の条件に合わせて設け
る必要がある。すなわち、ブレーキシステム内の圧力の
急激な低下を確保するために迅速に作動させること、及
び、短時間の切換え中にかなり大量の空気で作動させる
ために開口断面積を大きくすることが必要である。
第２に、このブレーキシステムは簡単にトラクション
スリップ制御を行うことができない。トラクションスリ
ップ制御はタイヤと路面との間の摩擦力に対応しない過
大なエンジントルクによる駆動輪の空転を防止する。こ
のため、ブレーキ作動に係わりなく、ブレーキシステム
に制動圧を供給するものである。
本発明は、構造簡単でブレーキシステムに用いる場合
にもマスター弁を必要としないスリップ制御付きブレー
キシステム用の負圧ブレーキブースタを提供することを
目的とする。更に、このブレーキシステムをトラクショ
ンスリップ制御を採用可能とすることを目的とする。
［課題を解決するための手段、作用及び効果］ 上記目的を達成するため、本発明によると、可動壁で
負圧チャンバとブースタチャンバとに区分されたハウジ
ングと、この可動壁に設けられ、一端がハウジングから
突出する制御スリーブと、制御ハウジング内に形成され
た外側弁シートと、制御ハウジングに取付けられかつこ
の外側弁シートに向けて付勢された弁ディスクと、ペダ
ル踏力で直接作動されるペダルピストンと、このペダル
ピストンに対して移動可能に設けられた弁ボディと、こ
の弁ボディに形成され、外側弁シートと同じ側から弁デ
ィスクに当接可能な内側弁シートと、弁ボディとペダル
ピストンとの間に設けられたばねとを有し、不作動位置
で、内側弁シート弁ディスクに当接させて大気から遮断
しかつ外側弁シートと弁ディスクとの間の間隙を介して
負圧チャンバをブースタチャンバに接続し、作動位置
で、外側弁シートを弁ディスクに当接させてこれらの負
圧チャンバとブースタチャンバとを分離しかつ内側弁シ
ートと弁ディスクとの間に形成される間隙を介してブー
スタチャンバを大気に連通するペダル作動のブレーキ弁
と、スリップ制御するときに、ペダル踏力から独立して
制御可能な力により、前記弁ボディを作動する作動装置
と、を備えるスリップ制御付きブレーキシステムの負圧
ブレーキブースタが提供される。
この負圧ブレーキブースタによれば、弁ボディは従来
のもののようにペダルピストンに直接接続されているの
ではなく、互いに移動することができる。スリップ制御
を行う必要がない限り、ばねは弁ボディをペダルピスト
ンのストッパに保持する。
ブレーキシステム中の圧力を低下させるために作動装
置として電磁石が設けられ、ばねの付勢力に抗して弁ボ
ディを移動し、これにより弁ボディをその不作動位置に
切換える。ペダル踏力が作用しても、負圧ブレーキブー
スタによる増圧作用は行われず、これによりマスターシ
リンダ内の圧力が低下する。当然であるが、電磁石は、
弁ボディがペダルピストンの作動方向と反対方向に移動
するように配置される。
この負圧ブレーキブースタは、弁ボディが２つのばね
間に浮動状態に配置されることにより更に好ましいもの
となる。作動装置が第1,第２電磁石を有し、第１電磁石
が、ペダル踏力の作用する方向と反対方向に弁ボディを
引寄せ、一方、第２電磁石はペダル踏力の作用する方向
に弁ボディを引寄せる。この第２電磁石が作動すると、
ペダル踏力が作用してない状態でも、ブレーキ弁が作動
される。したがって、ペダル踏力に係わらず、マスター
シリンダ内に圧力が形成され、ブレーキトルクにより駆
動トルクが補償される。
本発明によればブレーキ弁の弁ボディに直接作用させ
る力は電磁石だけによるものでないことが明らかであ
る。他の手段により力を作用させることも可能である。
しかし、電磁石を使用する場合には、ブレーキ弁の弁ボ
ディ及び弁シートと共にこの電磁石をピストンに同軸状
に配置し、これによりコンパクトな構造とし、通常の負
圧ブレーキブースタをあまり大きくする必要がない。
更に、上記ドイツ特許公開公報DE OS3317629号と同様
に作動するブレーキシステムがドイツ特許公開公報DE O
S3641125号に記載されている。このブレーキシステムも
同様に外部マスター弁を用いる。更に、負圧ブレーキブ
ースタは合計３つのチャンバを有する極めて複雑な構造
を備える。
ドイツ特許公開公報DE OS3240680号は液圧ブレーキブ
ースタを備えるブレーキシステムを開示し、この液圧ブ
レーキブースタはブースタピストンに平行に配置した弁
ピストンを有し、このブースタピストンにはペダル踏力
だけでなく電磁石による力も作用する。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例について詳
細に説明する。
［実施例］ 第１図は通常のブレーキシステムを示し、マスターシ
リンダ１とこのマスターシリンダ１の前部に結合した負
圧ブレーキブースタ２とを備える。
マスターシリンダ１は軸線方向に長いハウジング３を
備え、この長手方向内孔４内を浮動ピストン５とプッシ
ュロッドピストン６とがシールされて案内される。この
プッシュロッドピストン６はプッシュロッド７を介して
負圧ブレーキブースタ２で作動される。これら２つのピ
ストン5,6は内孔４内にそれぞれブレーキ管路I,IIに連
通する２つの作動チャンバ8,9を形成する。
各ピストン5,6は中央弁10,11を有し、これらの中央弁
10,11を介して作動チャンバ8,9がリザーバ12に連通す
る。ピストン5,6が図示の基本位置に配置されている場
合は、中央弁10,11は開位置に配置され、これによりブ
レーキ管路I,IIがリザーバ12に連通する。ブレーキを作
動すると、ピストン5,6は第１図の左方向に移動し、こ
れで中央弁10,11が閉じてブレーキ管路I,IIを液圧的に
リザーバから遮断する。
負圧ブレーキブースタ２は、２つのカップ状の半片か
ら形成されたハウジングを有し、可動壁すなわちブース
タ壁14が転動型ダイアフラムを介してハウジング内に取
付けられ、２つのチャンバに区分している。ブースタ壁
14のマスターシリンダ側には負圧チャンバ16が配置さ
れ、この負圧チャンバは負圧源に連通する。ブースタ壁
14の反対側にはブレーキ弁17を介して通気されるブース
タチャンバ15が配置されている。ブレーキ弁17はブース
タ壁14に接続した制御スリーブすなわち制御ハウジング
18内に配置され、後部ハウジング壁を貫通して外側に突
出する。このブレーキ弁17はペダル19で作動される。ブ
レーキ弁17が図示の基本位置にあるときは、負圧チャン
バ16とブースタチャンバ15が互いに連通され、両チャン
バ15,16内に負圧源の圧力が作用する。ペダル19が作動
されると、これら２つのチャンバ15,16が互いに分離さ
れ、ブースタチャンバ15は大気に接続され、ブースタチ
ャンバ15内に空気が流入してブースタ壁14がマスターシ
リンダ１の方向に移動する。制御スリーブ18に設けられ
たリアクションディスク20を介して支持されたプッシュ
ロッド７により、この動きがプッシュロッドピストン６
に伝達される。
マスター弁21は２つの切換え位置を有する。図示の負
圧ブレーキブースタでは、上述のように負圧チャンバ16
は負圧源に接続し、一方、ブースタチャンバ15はブレー
キ弁が作動すると大気に接続される。マスター弁21が切
換えられると、これらの接続が切換わる。
図示の実施例では、ブレーキ回路はブレーキ管路24
と、ダイアゴナル接続された車輪のホイールブレーキと
を備える。このダイアゴナル接続では車両の対角方向に
対向する車輪間でブレーキ管路が接続される。図示のブ
レーキシステムではブレーキ管路Ｉが右前輪（VR）と左
後輪（HL）とを接続する。これらの車輪の回転状態はセ
ンサS1,S2でモニタされ、各ホイールブレーキに遮断弁2
2が設けてある。
他の車輪はブレーキ管路IIにダイアゴナル接続され
る。
第１図はブレーキシステムの基本位置を示す。ブレー
キを作動すると、ペダル踏力Ｆが負圧ブレーキブースタ
で増圧されてマスターシリンダに作用する。いずれかの
車輪がロックしそうにになると、マスター弁21が切換え
られて負圧チャンバ16に空気が流入し、ブースタ壁14が
マスターシリンダから離隔する方向に移動する。これで
マスターシリンダ及びこれに連通するブレーキ回路内の
圧力が低下し、制動力が低下する。遮断弁22はロックし
そうでない車輪を、圧力が低下しているブレーキ管路24
から分離し、したがって、マスターシリンダ内の低下し
た圧力はロックしそうな車輪にのみ作用する。
第２図及び第３図はそれぞれブレーキ弁を制御ハウジ
ング18内に配置した本発明の実施例による負圧ブレーキ
ブースタを示す。
これらの制御スリーブは第１図の負圧ブレーキブース
タに組み込むことが可能であり、いずれの場合もマスタ
ー弁21は用いられない。
ペダルロッド25はペダルピストン32上に支持され、こ
のペダルピストン32はリアクションディスク20を介して
プッシュロッド７に当接するように配置することができ
る。弁ボディ33はペダルピストン32上に摺動可能に配置
される。弁ボディ33はディスク状形状を有し、この中心
軸線はペダルピストン32の中心軸線に整合する。ディス
クの外リムには、周縁部として形成された内側シールシ
ートすなわち内側弁シート34が配置される。制御ハウジ
ング18上の周縁部として形成された外側シールシートす
なわち外側弁シート30は僅かに外方位置を占める。両弁
シートは弁ディスク28に当接して配置可能で、この弁デ
ィスクは伸縮可能なシール部材であるブーツ29により制
御ハウジング18に固定される。このブーツ29と制御ハウ
ジング18との間には環状チャンバ31が形成され、この環
状チャンバ31は通路26（第１図参照）を介して負圧チャ
ンバ16に連通する。
制御ハウジング18内の他の通路27（第１図参照）は、
弁ボディ33と制御ハウジング18との間のチャンバをブー
スタチャンバ15に接続する。第１図でペダルピストン32
に強固に接続されている弁ボディ33は、第２図及び第３
図では可動位置に保持されている。ペダルピストン32上
に支持されたばね35は弁ボディ33をペダルピストン32上
のストッパ36に保持する。ばね力の作動により、弁ボデ
ィ33は作動方向すなわち弁ディスク28から離隔する方向
に移動する。
ペダルピストンに同軸状に均等に配置され、作動装置
として設けられた電流接続部38を有する電磁石37は、弁
ボディ33をばね35の付勢力に抗して弁ディスク28の方向
に引付けることができる。
第２図のブレーキ弁の作動は以下の通りである。
第２図は作動位置を示す。弁ディスク28は外側弁シー
トに当接し、このため通路26,27を介する負圧チャンバ1
6とブースタチャンバ15との間の連通が遮断される。内
側弁シート34は弁ディスク28から所定間隔をおいて配置
され、したがって弁シート34を介して空気が通路27に流
れ、ブースタチャンバ15内に流入することができる。流
入する空気の力により、ブースタ壁14がマスターシリン
ダの方向に移動し、プッシュロッドピストン６に作用す
るペダル踏力に加えてこれに応じて増幅されたサーボ力
が形成される。電磁石37が作動すると、弁ボディ33はば
ね35の力に抗し、弁ディスク28の作動方向に対して反対
方向に移動する。弁シート34は弁ディスク28に当接して
配置され、これにより第２図の右方に移動される。これ
により外側弁シート30が弁ディスク28から分離し、２つ
のチャンバ15,16間に圧力流体を連通する。負圧チャン
バ16の吸気接続部を介してブースタチャンバ15から空気
が排出され、サーボ力が減少する。例えば１の車輪がブ
レーキ回路内の減圧を必要とするロックしそうな状態と
なると、電磁石37が作動する。
ブレーキを解放する場合、すなわちペダルロッド25の
踏力を弱めると、弁ボディ33はペダルピストン32に沿っ
て第２図の右方に移動し、これにより内側弁シートを弁
ディスク28に均等に当接させ、外側弁シートを弁ディス
ク28から離隔させる。このようにして、両チャンバ15,1
6が負圧源に接続される。
第３図の実施例は第２図のものを更に改善したもので
ある。第２図のものとは反対に、弁ボディ33はペダルピ
ストンのストッパに当接するのではなく、第１ばね35に
よりこの第１ばね35と第２ばね39との間で浮動状態で保
持される。作動装置として、第１磁石に加えて第２磁石
が設けられ、したがって弁ボディ33は一方向及び他方向
の両方向に移動することができる。第３図は弁の基本位
置を示す。外側弁シート30を介して負圧チャンバ16とブ
ースタチャンバ15との間で圧力流体が接続される。ペダ
ルロッド25の作動により通常の態様で弁が作動され、第
１磁石34が作動されると上述のようにブレーキ回路内の
圧力が減少する。これにより、ペダルの作動にかかわら
ず第２磁石が弁ボディ33を作動方向に引付けることがで
きる。接続ケーブル41を介して第２磁石40に電気パルス
が供給されると、弁ボディ33はばね39の付勢力に抗して
弁ディスク28から引き離され、この弁ディスクは外側弁
シート30に当接して内側弁シート34から解放し、したが
ってペダルロッド25による作動の場合と全く同様に空気
がブースタチャンバ15内に流入し、ブースタ壁をマスタ
ーシリンダに向けて押圧する。駆動輪のトラクションス
リップ制御を行うのに適した圧力がブレーキ回路中に形
成される。始めに被動輪に連通するブレーキ管路中の遮
断弁が閉鎖され、これらのブレーキに制動トルクが形成
されるのを防止する。
第１磁石37及び第２磁石40と、駆動輪に連通するブレ
ーキ管路中の遮断弁22とを作動することにより、この駆
動輪の駆動トルクがタイヤと路面との間の摩擦に調和す
る程度まで、駆動輪の制動トルクが調整され、これによ
り車輪の空転が防止される。
上記から明らかなように、弁ピストンに制動力を加え
ることにより、ペダル踏力に係わりなく負圧ブレーキブ
ースタのブレーキ弁が作動され、ブレーキ回路中の圧力
が調整される。したがって、別個の弁を外部に配置する
必要がない。
【図面の簡単な説明】
第１図は通常のブレーキシステムを図式的な説明図、第
２図及び第３図はそれぞれブレーキ弁を収容する本発明
の負圧ブレーキブースタの弁ハウジングの断面図であ
る。 ２……負圧ブレーキブースタ、13……ハウジング、14…
…可動壁、15……ブースタチャンバ、16……負圧チャン
バ、17……ブレーキ弁、18……制御スリーブ、19……ペ
ダル、28……弁ディスク、30,34……弁シート、32……
ペダルピストン、33……弁ボディ、35,39……ばね、37,
40……磁石。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B60T 8/32 - 8/56 B60T 8/58 B60T 13/00 - 13/74

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】可動壁（14）で負圧チャンバ（16）とブー
    スタチャンバ（15）とに区分されたハウジング（13）
    と、 この可動壁（14）に設けられ、一端がハウジングから突
    出する制御スリーブ（18）と、 制御ハウジング（18）内に形成された外側弁シート（3
    0）と、制御ハウジングに取付けられかつこの外側弁シ
    ートに向けて付勢された弁ディスク（28）と、ペダル踏
    力で直接作動されるペダルピストン（32）と、このペダ
    ルピストン（32）に対して移動可能に設けられた弁ボデ
    ィ（33）と、この弁ボディに形成され、外側弁シートと
    同じ側から弁ディスクに当接可能な内側弁シート（34）
    と、弁ボディ（33）とペダルピストン（32）との間に設
    けられたばね（35）とを有し、不作動位置で、内側弁シ
    ート（34）を弁ディスク（28）に当接させて大気から遮
    断しかつ外側弁シートと弁ディスクとの間の間隙を介し
    て負圧チャンバ（16）をブースタチャンバ（15）に接続
    し、作動位置で、外側弁シート（30）を弁ディスクに当
    接させてこれらの負圧チャンバ（16）とブースタチャン
    バ（15）とを分離しかつ内側弁シートと弁ディスクとの
    間に形成される間隙を介してブースタチャンバ（15）を
    大気に連通するペダル作動のブレーキ弁（17）と、 スリップ制御するときに、ペダル踏力から独立して制御
    可能な力により、前記弁ボディ（33）を作動する作動装
    置と、を備えることを特徴とするスリップ制御付きブレ
    ーキシステムの負圧ブレーキブースタ。
  2. 【請求項２】前記弁ディスク（28）と各弁シート（30,3
    4）とはペダルピストン（32）に対して同軸状に形成さ
    れていることを特徴とする請求項１に記載の負圧ブレー
    キブースタ。
  3. 【請求項３】前記弁ボディ（33）は、前記ばね（35）に
    よりペダルピストン（32）上に支持されかつペダルピス
    トン（32）のストッパ（36）に保持され、前記作動装置
    は、電流が流れた時に、このばね（35）に抗して弁ディ
    スク（28）の方向に向けて弁ボディ（33）を移動する電
    磁石（37）を有することを特徴とする請求項１又は２に
    記載の負圧ブレーキブースタ。
  4. 【請求項４】前記電磁石（37）はペダルピストン（32）
    に対して同軸状に配置されていることを特徴とする請求
    項３記載の負圧ブレーキブースタ。
  5. 【請求項５】前記弁ボディ（33）を、弁ボディ（33）と
    ペダルピストン（32）との間に設けられた前記ばね（3
    5）との間で浮動状態に挟持する第２ばね（39）を備
    え、これらの２つのばね（35,39）はペダルピストン（3
    2）上に支持されて互いに作用し、前記作動装置は、電
    流が流れたときに、弁ボディ（33）とペダルピストン
    （32）との間に設けられたばね（35）の付勢力に抗して
    作用する第１電磁石（37）と、電流が流れたときに第２
    ばね（39）の付勢力に抗して作用する第２電磁石とを備
    えることを特徴とする請求項１に記載の負圧ブレーキブ
    ースタ。
  6. 【請求項６】請求項４記載の負圧ブレーキブースタを制
    御する方法であって、負圧ブレーキブースタで作動され
    るマスターシリンダ内の圧力を減少するために、電磁石
    （37）を作動し、弁ボディ（33）をばね（35）に抗して
    移動することにより、内側弁シート（34）を弁ディスク
    （28）に当接させかつこの弁ディスクを外側弁シート
    （30）から離隔させ、ブースタチャンバを減圧し、マス
    タシリンダに作用するサーボ力を減少させることを特徴
    とする制御方法。
  7. 【請求項７】請求項５記載の負圧ブレーキブースタを制
    御する方法であって、第２電磁石を作動し、弁ボディ
    （33）を第２ばねに抗して移動することにより、外側弁
    シート（30）を弁ディスク（28）に当接させかつ内側弁
    シート（34）を弁ディスク（28）から離隔させ、負圧チ
    ャンバ（16）とブースタチャンバ（15）とを分離しかつ
    ブースタチャンバに大気を連通し、ペダル踏力とは独立
    して負圧ブレーキブースタを作動することを特徴とする
    制御方法。
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