JPH032440Y2 - - Google Patents

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JPH032440Y2
JPH032440Y2 JP1984022681U JP2268184U JPH032440Y2 JP H032440 Y2 JPH032440 Y2 JP H032440Y2 JP 1984022681 U JP1984022681 U JP 1984022681U JP 2268184 U JP2268184 U JP 2268184U JP H032440 Y2 JPH032440 Y2 JP H032440Y2
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chamber
valve
pressure chamber
piston
power piston
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  • Hydraulic Control Valves For Brake Systems (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本考案は気圧式倍力装置(以下、ブースタとい
う)の入出力特性を変更可能とした車両ブレーキ
装置に関する。 〔従来技術〕 従来、エンジンの吸気管負圧を利用してブレー
キペダルの踏力を倍加してマスタシリンダへ伝達
するためのブースタを用いた車両ブレーキ装置が
知られている。この車両ブレーキ装置に用いられ
るブースタは、シエル本体内にダイヤフラムを介
して変位可能に設けられたパワーピストンのフロ
ント側定圧室に負圧を導入し、リア側作動圧室に
大気を導入して前記定圧室と作動圧室との差圧に
よりパワーピストンに推力を発生させ、該推力を
パワーピストンに設けられた出力軸に伝達するも
ので、この出力軸はマスタシリンダを作動させる
ことになるが、このときそれに伴う反力は、出力
軸、パワーピストンに設けられたリアクシヨンデ
イスク、プランジヤからなる反力機構を介して入
力軸に伝達され、さらにこの入力軸に連結された
ブレーキペダルへ伝達されるものである。 このブレーキペダルへ伝達される反力は前記ダ
イヤフラム径及び出力軸のリア側(リアクシヨン
デイスク側)に設けられたフランジ径とプランジ
ヤのリアクシヨンデイスク側端径との比により定
まるいわゆる倍力比により左右される。 ところで、ブレーキングに際しての車両の減速
度は、運転者のペダルの踏力に対していかなると
きも一定の関係をもつて生じることが望ましい。
つまり、人の乗降等により車両重量が変化した場
合であつても、これが変化する以前、即ち普段と
同じブレーキ踏力で条件変化に伴つたブレーキ力
が得られるブレーキ装置が望まれている。 従来のブレーキ装置においては前述のように車
両への装着前にリアクシヨンデイスクに関する面
積比を変化させることができるけれども、走行時
における車両重量変化等に対しては何ら対応する
ことができないものであつた。 〔考案の目的〕 本考案は上記問題点を解決すべくなされたもの
で、その目的とするところは所定の条件によつて
入出力特性を変更可能としたブースタを有する車
両ブレーキ装置を提供することにある。 〔考案の構成〕 本考案の車両ブレーキ装置は、非作動時にはリ
アクシヨンデイスクと入力部材との間に〓間を有
して、ジヤンプイン出力を生じさせるようにした
倍力装置を用いているものであつて、そのシエル
本体内に、パワーピストンとともに出力軸に推力
を作用しうる第2パワーピストンにより画成され
た第2定圧室と第2作動圧室とを有するコントロ
ールチヤンバを設け、第2作動圧室と作動圧室と
の間に、両室間を連通遮断する切換弁と、該切換
弁によつて両室間が遮断されているときに作動す
る定差レギユレータとを設け、該定差レギユレー
タは、ピストン部及び弁部を有し、該ピストン部
内のピストンにより区画された二室の一方が前記
作動圧室に、他方がコントロールチヤンバの前記
第2作動圧室にそれぞれ接続され、弁部に、ピス
トン部によつてピストン部内の二室に所定の差圧
を生じさせるように、前記第2作動圧室を真空源
と大気又は前記作動圧室とに切換接続する弁が設
けられていることを特徴とする。 〔作用〕 本考案の車両ブレーキ装置は、定圧室と作動圧
室との差圧及びコントロールチヤンバの第2定圧
室と作動圧室との差圧により倍力機能を発揮する
のであるが、切換弁の開閉と定差レギユレータの
作動との組み合わせにより、切換弁を遮断してい
るときに定差レギユレータを作動させ、切換弁を
開放しているときに定差レギユレータを不作動と
するように制御して、第2作動圧室の圧力を調整
しつつ入出力特性を変化させることができる。 一方、非作動時にはリアクシヨンデイスクと入
力部材との間に〓間が設けられるから、その〓間
の分、入力に対して出力軸からの反力が入力部材
に伝達しない状態が生じ、ある一定の入力に達し
たときに出力が立ち上がるいわゆるジヤンプイン
出力が生じる。そして、このジヤンプイン出力は
前記リアクシヨンデイスクと入力部材との〓間に
より発生時期を設定し、その大きさを前記切換弁
の開閉と定差レギユレータの作動とにより変化さ
せることができるものである。 〔実施例〕 以下、本考案の一実施例を第1図乃至第4図に
基づいて説明する。 図中1はタンデムブースタの本体であり、この
本体1はフロントシエル2とリアシエル3とから
なつている。本体1内にはフロントパワーピスト
ン4、隔壁5及びリアパワーピストン6が適宜離
間して並設されており、これらによつて本体1内
はA,B,C,Dの4室に画成されている。な
お、室A,Bによりコントロールチヤンバが構成
されており、本考案ではC室を定圧室、D室を作
動圧室、A室を第2定圧室、B室を作動圧室と
し、リアパワーピストン4を第2パワーピストン
とする。 フロントパワーピストン4はダイアフラム7を
介してフロントシエル2、リアシエル3に変位可
能に取り付けられている。フロントパワーピスト
ン4の中心部には、小径部8と大径部9とからな
る筒状部材10の小径部8が貫通され、筒状部材
10は小径部8に螺合されたナツト11によりフ
ロントパワーピストン4に固定されている。 筒状部材10にはフランジ部12を有する出力
軸13が遊挿され、この出力軸13はフランジ部
12をナツト11に固定してフロントパワーピス
トン4に取り付けられている。出力軸13の先端
部(第1図における左端部)は本体1外へ突出し
ており、この先端部にはマスタシリンダのピスト
ン(図示せず)が連結されている。出力軸13の
後端部(第1図における右端部)には凹部14が
形成されている。出力軸13と小径部8の内面と
の間には室Aに連通する通路15が形成され、こ
れにより室Aと室Cとは連通させられている。な
お、室Aは逆止弁(図示せず)及び接続管部16
を介してエンジンの吸気管(負圧発生部)(図示
せず)に接続されている。 隔壁5の中心部は筒状部材10の大径部9に嵌
合されており、この中心部に固着されたシール部
材17は大径部9に気密的に嵌合されている。ま
た、隔壁5の外側端は分岐されその一方は連通孔
5aを有し、リアシエル3に固定保持され、その
他方はリアシエル3の周壁に平行にリアパワーピ
ストン6側に延ばされている。隔壁5の分岐され
た両端間の室とダイアフラム7の後側室とは連通
孔5aにより連通され、これら両室により室Bが
形成されている。これにより筒状部材10はフロ
ントパワーピストン4の変位動作に伴い隔壁5に
対し気密的に摺動する。 リアパワーピストン6は、ダイアフラム18を
介してリアシエル3、隔壁5に取り付けられ、か
つシール部材19を介してリアシエル3に変位可
能に支持されている。リアパワーピストン6の後
端部はリアシエル3から突出しており、リアパワ
ーピストン6の中心部には段付きの貫通孔20が
形成されている。この貫通孔20の一部を構成す
るシリンダ部21にはプランジヤ22が嵌入され
ている。プランジヤ22には凹所23が形成さ
れ、この凹所23にはプツシユロツド24の先端
に形成された球状部24aが嵌入されている。プ
ツシユロツド24の後端にはブレーキペダル(図
示せず)(入力部材)が連結されている。そして、
プランジヤ22とプツシユロツド24とにより入
力軸が構成されている。なお、シリンダ部21と
プランジヤ22とのそれぞれの後端部には弁座2
5,26が形成されている。また、貫通孔20内
にはポペツトバルブ27が設けられている。この
ポペツトバルブ27は、プツシユロツド24に設
けられたばね受け28とポペツトバルブ27の後
端との間に設けられたばね29により弁座25,
26側へ付勢され、これら弁座25,26に接離
可能とされている。そしてブレーキペダルが踏ま
れていない不作動時においては、ポペツトバルブ
27は第1図に示すように弁座26には当接させ
られているが弁座25に対しては離間させられて
いる。 また、前記リアパワーピストン6には、一端が
室Cに開口し他端が弁座25よりも後方でかつポ
ペツトバルブ27のリアパワーピストン6への取
付部よりも前方の貫通孔20内に開口する通路3
0が形成されている。また、リアパワーピストン
6には、一端が室Dに開口し、他端が弁座25よ
りも前方の貫通孔20内に開口する通路31が形
成されている。従つて、前記不作動時には、室C
と室Dとは通路30,31により連通され、室C
及び室Dと大気(貫通孔20内は、ポペツトバル
ブ27よりも後方において大気と連通している。)
とは遮断される。第1図中32はサイレンサ、3
3はエアクリーナである。 また、貫通孔20の室C側には拡径部34が形
成され、この拡径部34とシリンダ部21とに
は、フランジ部35、大径部36、小径部37を
有する筒体38が大径部36を拡径部34に嵌合
して嵌入されている。この筒体38は、フランジ
部35を、リアパワーピストン6に固定してこれ
に取り付けられている。大径部36内には、例え
ばゴム等の弾性部材からなるリアクシヨンデイス
ク39が保持され、このリアクシヨンデイスク3
9は段部40に当接されている。 41はフランジ部42を有する中間ロツドであ
り、フランジ部42は大径部36内に摺動可能に
嵌合されている。中間ロツド41の先端部は出力
軸13の凹部14に遊嵌されかつ凹部14の底部
に当接させられている。 なお、フロントシエル2とフロントパワーピス
トン4との間にはこのフロントパワーピストン4
を後方へ付勢するリターンスプリング43が設け
られている。 また、プツシユロツド24はばね受け28とポ
ペツトバルブ27との間に設けられたばね44に
より後方へ付勢され、またフロントパワーピスト
ン4、リアパワーピストン6はリターンスプリン
グ43により後方(第1図における右方)へ付勢
されて前記不作動時には第1図の状態に保持さ
れ、プランジヤ22はストツパ45により所定以
上の後方への変位を規制されている。 また、リアシエル3には、室Bに連通する接続
管46及び室Dに連通する接続管47が設けられ
ている。接続管46,47には、真空源48に接
続されたコントロールバルブ49が接続されてい
る。このコントロールバルブ49にはコントロー
ラ50が接続されている。コントローラ50には
車両重量検出信号51、車速信号、アクセル状態
信号、ハンドブレーキ状態信号等の入力信号52
等の信号が入力されるようになされている。 コントロールバルブ49は第2図に示すよう
に、定差レギユレータ53,54、電磁バルブ
(切換弁)55,56,57からなつている。 定差レギユレータ53はピストン部53a及び
弁部53bからなり、接続口58,59,60,
61を有し、かつ弁座62が設けられたハウジン
グ63と、ダイアフラム64を有しこのダイアフ
ラム64を介してハウジング63内に変位可能に
設けられたピストン65と、このピストン65に
取り付けられ、先端に設けられたフランジ部に弁
座66が形成されたロツド67と、一側に弁シー
ト68を有し他側にダイアフラム69を有し、こ
のダイアフラム69を介してハウジング63内に
変位可能に設けられ弁座66弁座62に接離可能
とされたポペツトバルブ70と、このポペツトバ
ルブ70を弁座62側へ付勢するように設けられ
たばね71と、ピストン65をポペツトバルブ7
0側と反対側へ付勢するように設けられたばね7
2とからなつている。そして、ハウジング63内
はピストン65、ポペツトバルブ70により室
E1(弁フロント室)、F1(弁リア室)、G1,H1に画
成されている。 定差レギユレータ54は、定差レギユレータ5
3と略同様に構成されたもので、ピストン部54
a及び弁部54bからなり、接続口73,74,
75,76を有し弁座77が形成されたハウジン
グ78と、ダイアフラム79を有するピストン8
0と、先端に弁座81を有しピストン80に取り
付けられたロツド82と、一側に弁シート83を
有し他側にダイアフラム84を有するポペツトバ
ルブ85と、ポペツトバルブ85を弁座77側へ
付勢するばね86と、ピストン80をポペツトバ
ルブ85側へ付勢するばね87とからなつてい
る。そして、ハウジング78内はピストン80、
ポペツトバルブ85により室E2(弁フロント室)、
F2(弁リア室)、G2,H2に画成されている。 定差レギユレータ53の接続口58は電磁バル
ブ56を介して真空源48及び定差レギユレータ
54の接続口73に配管により接続されている。
接続口59は接続口61及びブースタの接続管4
7に配管により接続されている。また、接続口5
9は配管により電磁バルブ55に接続され、電磁
バルブ55はブースタの接続管46に配管により
接続されている。この接続管46は定差レギユレ
ータ53の接続口60及び定差レギユレータ54
の接続口75に配管により接続されている。接続
口74には配管を介して電磁バルブ57が接続さ
れている。また、定差レギユレータ53の接続口
61と定差レギユレータ54の接続口76とは配
管により接続されている。なお、各電磁バルブ5
5,56,57はそれぞれコントローラ50に電
気的に接続されている。 次に作用について説明する。 これまで、車両の重量が乗員の増加あるいは載
荷重量の増減等により変化した場合において適切
な制動力を得るには、運転者がブレーキペダルの
踏力をコントロールして対処しているが、運転者
が踏力コントロールをしなくても、通常のブレー
キ操作により車両の重量に応じた適切な制動力を
自動的に得ることができるならば真に好都合であ
る。 そこで、この実施例においては、ブレーキペダ
ルを踏むことによつて生じるリアパワーピストン
6の前後室即ち室C,Dの差圧に対し一定差圧を
フロントパワーピストン4の前後室即ち室A,B
に発生させるようにコントロールバルブ49によ
り制御して、ブースタの入出特性を変化させ、通
常の踏力によるブレーキ操作において車両重量の
増加に伴い順次高出力が得られるようにしてい
る。即ち、車速信号、アクセル状態信号、ハンド
ブレーキ状態信号等の入力信号52が所定の条件
を満足し、ブレーキペダルが踏込まれていない状
態において、車両重量検出信号51がコントロー
ラ50に入力されると、コントローラ50はコン
トロールバルブ49を第1表に示すように制御す
る。
【表】 そこで、W<W1の場合においては、コントロ
ールバルブ49は第2図に示す状態となり、定差
レギユレータ53が作動する。即ち、この状態に
おいて、ブレーキペダルを踏込むと、プツシユロ
ツド24に推力が加えられ、プランジヤ22とポ
ペツトバルブ27とが前方へ移動し、弁座25に
ポペツトバルブ27が当接し、室Cと室Dとの連
通が絶たれる。引続きプツシユロツド24を押す
と、プランジヤ22の弁座26がポペツトバルブ
27から離座する。すると、プランジヤ22部へ
その後方より導入された大気が、弁座26、ポペ
ツトバルブ27間及び通路31を通り室Dに流入
し、室Dの圧力気体が接続管47を経て定差レギ
ユレータ53の室E1,G1に流入する。 一方、接続管16より室A,Cにエンジンの吸
入負圧が導入されると共に定差レギユレータ53
の室H1に流入する。 室E1内の流体圧がスプリング72による設定
圧に打ち勝つと、弁座62からポペツトバルブ7
0が離座し、室G1、弁座62、ポペツトバルブ
70間を介して室D内の圧力気体が室F1にも流
入しさらに接続口60、接続管46を経て室Bへ
流入する。そして、室E1,F1の圧力差は前記ば
ね72による設定圧に保持される。従つて、室C
と室Dとの間に差圧が生じると共に室Aと室Bと
の間に差圧が生じ、フロントパワーピストン4、
リアパワーピストン6にそれぞれ前方向への推力
が発生して倍力作動が開始される。このとき、フ
ロントパワーピストン4の推力は直接出力軸13
に伝達される一方、リアパワーピストン6の推力
はリアクシヨンデイスク39を介して中間ロツド
41に伝達され、中間ロツド41はその伝達され
た推力を出力軸13に伝える。 また、このとき後方への反力は、中間ロツド4
1を介してリアクシヨンデイスク39に伝えられ
る。これにより、リアクシヨンデイスク39は弾
性変形してプランジヤ22に当接し、この結果反
力はプランジヤ22及びプツシユロツド24を介
してブレーキペダルに伝達される。また、このと
きリアクシヨンデイスク39がプランジヤ22と
の間隙だけはみ出すのに必要な出力即ちジヤンプ
イン出力が発生する。 なお、リアパワーピストン6の前方への変位に
より弁座26にポペツトバルブ27が着座して静
止状態となるが、さらにブレーキペダルを踏込め
ば同様の作動が行なわれる。 ブレーキペダルの踏込みを解放すれば、出力軸
13からの後方向への反力がプランジヤ22から
ポペツトバルブ27に伝えられ、ポペツトバルブ
27は弁座25から離間する。これにより、室D
が室Aと連通されるので、室Dの圧力が低下し、
このため定差レギユレータ53の弁座66がポペ
ツトバルブ70から離座し、これら弁座66、ポ
ペツトバルブ70間を介し室Dと室Bとが連通さ
れる。その結果、室Bの圧力が低下し、リターン
スプリング43によりフロントパワーピストン
4、リアパワーピストン6は第1図に示す元の位
置に復帰させられる。 なお、この場合、定差レギユレータ54の室
H2に負圧が、室E2,F2に室Dの圧力気体がそれ
ぞれ導入され定差レギユレータ54は作動する
が、電磁バルブ57が閉状態にあるため、前記ブ
ースタの室A,B,C,Dの圧力差関係を変える
ことはない。 従つて、このW<W1の場合、定差レギユレー
タ53は、室A,B,Dの各真空度をVA,VB
VDとすると、(VA−VB)=(VA−VD)+v式にお
いてv=−v2となるような制御を行ない、リアパ
ワーピストン6の前後室の圧力差(VA−VD)に
対する一定差圧をフロントパワーピストン4の前
後室(室A,B)に発生させる。これにより、前
記圧力室(VA−VD)に対する前記圧力差(VA
VB)の関係を図示すると、第3図に一点鎖線で
示すようになり、このときのブースタの入力Fiと
出力Foとの関係を図示すると第4図に一点鎖線
で示すようになる。即ち、ジヤンプイン出力J1
生じた後入力の増加に対して出力が一定差をもつ
て増加する。 また、車両重量WがW1≦W<W2となると、第
2図に示す状態において電磁バルブ55が切換え
られる。すると、この電磁バルブ55を介して室
Dと室Bとが連通されるので、室Bに室Dの力気
体が流し、定差レギユレータ53は(VA−VB)=
(VA−VD)+v式においてv=0の制御を行なつ
た状態となる。従つて、前記圧力差(VA−VD
に対する前記圧力差(VA−VB)の関係を図示す
ると、第3図に実線で示すようになる。また、こ
のときのブースタの入力Fiと出力Foとの関係を
図示すると第4図に実線で示すようになる。即
ち、ジヤンプイン出力J2が生じた後入力の増加に
対して出力が一定差をもつて増加する。 また、車両重両WがW2≦Wとなると、第2図
に示す状態において、電磁バルブ56,57が切
換えられる。すると、定差レギユレータ54の室
E2に室D内の圧力気体が流入し、一方、H2室が
負圧となる。このため、定差レギユレータ54が
作動する。即ち、ピストン80がポペツトバルブ
85側へ変位し、弁座77がポペツトバルブ85
が離座し、電磁バルブ57より大気が室G2、弁
座77とポペツトバルブ85との間を通り室F2
に流入し、さらにブースタの室Bに流入する。そ
こで、定差レギユレータ54は(VA−VB)=(VA
−VB)+v式においてv=v1となるような制御を
行なう。従つて、前記圧力差(VA−VD)に対す
る前記圧力差(VA−VB)の関係を図示すると、
第3図に点線で示すようになる。また、このとき
のブースタの入力Fiと出力Foとの関係を図示す
ると第4図に点線で示すようになる。即ち、ジヤ
ンプイン出力J3が生じた後入力の増加に対して出
力が一定差をもつて増加する。 なお、この場合、定差レギユレータ53はその
室H1が封鎖されているので作動しない。 また、第4図においてJ1,J2,J3はジヤンプイ
ンが変化することを示し、第4図は通常の踏力に
よるブレーキ操作において、車両重量の増加に伴
い、ブースタの出力が次順高出力となることを示
し、また各車両重量特性グラフの傾斜角をθ1
θ2,θ3とすると、各車両重量時における倍力比は
tanθ1=tanθ2=tanθ3となることを示している。 〔考案の効果〕 以上説明したように本考案によれば、切換弁の
開閉と定差レギユレータの作動とによつてコント
ロールチヤンバ内の第2作動圧室の圧力を制御す
るようにしているから、所定の条件によつて入出
力特性を変更することができる。一方、非作動時
にはリアクシヨンデイスクと入力部材との間に〓
間が設けられることにより、その〓間に相当する
発生タイミングでジヤンプイン出力を生じさせる
とともに、そのジヤンプイン出力の大きさを切換
弁の開閉と定差レギユレータの作動とにより変化
させることができる。 したがつて、このジヤンプイン出力の発生タイ
ミングを変化させることなく、その大きさを変え
ながらその後の入出力特性を変更することがで
き、例えば人の乗降等により車両重量が変化した
場合においても、ブレーキペダルの通常の踏力で
この車両重量の変化に応じた適切なブレーキ力を
得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の一実施例を示すタンデムブー
スタの側断面図に配管図及び電気回路図を付加し
た図、第2図はそのコントロールバルブとコント
ローラとの関係を示す空圧回路図に電気回路図を
付加した図、第3図はそのブースタのリアパワー
ピストンの前後室の圧力差に対するフロントパワ
ーピストンの前後室の圧力差の関係を示す圧力差
特性図、第4図はそのブースタの入出力特性図で
ある。 1……本体、4……フロントパワーピストン、
6……リアパワーピストン(第2パワーピスト
ン)、7,18,64,69,79,84……ダ
イアフラム、13……出力軸、22……プランジ
ヤ、24……プツシユロツド、27,70,85
……ポペツトバルブ、A……室(第2定圧室)、
B……室(第2作動圧室)、C……室(定圧室)、
D……室(作動圧室)、39……リアクシヨンデ
イスク、49……コントロールバルブ、53,5
4……定差レギユレータ、53a,54a……ピ
ストン部、53b,54b……弁部、55,5
6,57……電磁バルブ(切換弁)、65,80
……ピストン。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 ダイヤフラムを有し該ダイヤフラムを介してシ
    エル本体内に設けられたパワーピストンにより前
    記シエル本体内を真空源に接続された定圧室と所
    定の作動圧が作用される作動圧室との2つの気室
    に画成し、前記パワーピストン内に、入力部材と
    連動して前記作動圧室の圧力制御を行なう弁機構
    を設け、前記入力部材を作動させて前記二室間に
    圧力差を生じさせたとき、前記パワーピストンに
    作用する推力を出力軸に伝達し、該出力軸に作用
    する反力を入力部材に対してリアクシヨンデイス
    クを介して前記入力部材に伝達し、非作動時には
    該リアクシヨンデイスクと入力部材との間に〓間
    が形成されるように構成した気圧式倍力装置を用
    いた車両ブレーキ装置において、 前記シエル本体内に、前記パワーピストンとと
    もに前記出力軸に推力を作用しうる第2パワーピ
    ストンにより画成された第2定圧室と第2作動圧
    室とを有するコントロールチヤンバを設け、第2
    作動圧室と前記作動圧室との間に、両室間を連通
    遮断する切換弁と、該切換弁によつて両室間が遮
    断されているときに作動する定差レギユレータと
    を設け、 該定差レギユレータは、ピストン部及び弁部を
    有し、該ピストン部内のピストンにより区画され
    た二室の一方が前記作動圧室に、他方がコントロ
    ールチヤンバの前記第2作動圧室にそれぞれ接続
    され、弁部に、該ピストン部によつてピストン部
    内の二室に所定の差圧を生じさせるように、前記
    第2作動圧室を真空源と大気又は前記作動圧室と
    に切換接続する弁が設けられていることを特徴と
    する車両ブレーキ装置。
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