JPS5841225B2 - ユアツブレ−キブ−スタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明（Ｌ運転者操作による入力に対して倍力された出
力で車両の例えばブレーキマスクシリンダを作動できる
油圧ブレーキブースタに関するものであって、パワース
テアリング用ポンプを流体動力源として作動でき、しか
もポンプ欠損時には緊急用アキュムレータの蓄圧流体を
動力源として作動できる装置を提供するものである。

この種の緊急用アキュムレータを有するハイドロリツク
フースタはポンプ流体圧を制御する第１の弁とアキュム
レータから流体を導入する第２の弁とを持ち、第１の弁
の動き過ぎにより第２の弁が開いてアキュムレータから
流体をブレーキブースタ内に導入するものであった。

従って、ポンプが正常に作動している状態でも急ブレー
キのため、急激に油圧ブレーキブースタを作動させたり
、過大な操作力で作動させた場合には第２の弁が開きア
キュムレータ内の蓄圧流体を消費してしまい、ポンプが
故障して本当にアキュムレータからの流体を必要とする
ときに蓄圧流体が減少している危険があった。

本発明はポンプとパワステアリングの間に設けられた分
流弁のスプールバルブがポンプ停止時に示す偏位運動を
利用し、この偏位運動によりアキユムレータと油圧ブレ
ーキブースタ制御弁を連通させる事によりポンプの故障
時のみアキュムレータの流体をブースタ制御弁を介して
油圧ブレーキブースタの作動に使用するものである。

以下図面に従って本発明の詳細な説明する。

本図はポンプ１が作動してリザーバ２の流体を回路に供
給している状態を示しているものである。

ポンプ１は図示しない車両のエンジン等によす駆動され
、リザーバ２の流体をバイブロを介して油圧ブレーキブ
ースタの流入ポート１０に供給できる構威である。

ブレーキブースタ３の流出ポート１１はパイプＩ、パフ
ステアリング５を経由してリザーバ２に通じるパイプ８
と連結し、低圧流体側の出口ポート１２はパイプ８と連
結している。

尚、別の流入ポート１３はアキュムレータ４とパイプ９
で連通している。

入力ロッド１４は一端が図示しないブレーキペダルと連
結され、運転者によりブレーキブースタ３を作動させる
ものである。

そのブレーキブースタ３はボディー１５内に２段のシリ
ンダ１６．１７を有し、その大径シリンダ１６と小径シ
リンダ１γとの境界部に肩１８を形成している。

大径シリンダ１６はその開口端にガイド１９が密封的に
ボディー１５に対して固定さ札そのガイド１９と肩１８
との間にパフピストン２０が密封的且つ摺動可能に収納
され、そのパンビス１フ２００両端部に作動室２１と低
圧室２２を形成している。

スプリング１０１はパフピストン２０のリターンスプリ
ングで、その一端がガイド１９に係合し、他端がパフピ
ストン２０に係合し、パフピストン２０をボディー１５
の肩部１８に当接するように付勢している。

又、低圧室２２は流出ポート１２と連通している。

パワピストン２０の外周切欠部と大径シリンダ１６との
間に密封的な環状室２３が形成され、そのパフピストン
２０の一端に出力ロット２４とその中央にシート２５と
その他端にスリーブ２６がそれぞれナラ）２７で密封的
に固定されている。

又そのスリーブ２６の中心部の長孔２８内に滑動的にス
プール２９が収納され、そのスプール２９は人口ロッド
１４と連結された入力ビストン３０と作動的に連結され
ている。

入力ビストン３０はボディー１５の小径シリンダＩＴに
密封的に滑動可能に収納され、その一端の大径部３１が
ナツト２１の孔３２内を滑動可能に嵌装している。

スプリング３４はテ端がシート２５に係合し、その他端
はロッド３５と係合してスプール２９を介して入力ビス
トン３００大径部３１がナラ）２７の肩部３３に当接す
るように付勢している。

スリーブ２６はその内径に溝３６及び３７と縦孔３８と
を有し、溝３７は孔３Ｂと連通している。

孔３８はパフピストン２０の中央孔３９を介して低圧室
２２と連通しており、溝３６はスリーブ２６の縦孔４０
とパフピストン２０の縦孔４１とを介して環状室２３と
連通している。

スプール２９とシート２５との間の室４２は穴４３と入
力ビストン３０の縦孔４４を介して作動室２１と連通し
ている。

又スプール２９はランド４５，４６と外周溝４７とを有
し、入力ビストン３０がスプリング３４により肩３３に
当接した状態においてはランド４５は孔３８と室４２と
を連通しており、又ランド４６は溝４７を介して溝３６
と３７とを連通している。

出力ロット２４は孔４８内にシート２５が密封的に嵌合
された室４９を形成し、その室４９内に位置するボール
５０はスプリング５１に付勢されてシート２５の孔５２
を閉じ室４９と４２とを通常時遮断している。

ボール５０は入力ビストン３０によりスプール２９が左
方向に動くことによりロッド３５と係合して室４９と４
２とを連通可能にする。

又前記スプール２９は入力ビストン３０により左方に動
かされたとき、先ずランド４５が縦孔３８と室４２とを
遮断し、次にロッド３５を介してボール５０をシート２
５から離して室４９と４２とを連通し、更にランド４６
が溝３６と４７との通路を小さくする様に構成されてい
る。

又ランド４６はスプール２９の外径よりわずかに小さく
してあり、入力ビストン３０がスリーブ２６に当接する
程に最大に移動しても、孔２８とランド４６との間に環
状のオリフィスを形成し、この環状のオリフィスを介し
て孔４０と溝３Ｔが連通する様に構成されている。

ここで、スプール２９とロッド３５、ボール５０はブー
スタの制御弁を構成するものであり、スプール２９のラ
ンド４５は室４２とスリーブ２６の孔３８とを断続制御
する常開の第１弁部を構威し、ボール５０は室４２と４
９とを断続制御する常閉の第２弁部を構成し、スプール
２９０ランド４６はスリーブ２６の溝３６からスプール
２９の溝４７への流れ抵抗を制御する常開の第３弁部を
構成している。

ガイド１９は外周にボディー１５との間に密封的な環状
の室５３、内周に出力ロット２４との間に密封的な環状
の室５４を形成しており、室５３と５４はガイド１９上
に設けた縦孔５５で連通している。

室５４は出力ロット２４の縦孔５６、穴５７を介して室
４９と連通している。

ボディー１５０大径シリンダ１６・と並列に一端開孔の
シリンダ５８が設げらへそのシリンダ５８の開口端にプ
ラグ５９が密封的に固定さヘンリンダ５８内を滑動的に
収納されたスプールバルブ６００両端に室６１．６２が
夫々形成されている。

プラグ５９は外周部のボディー１５との間に密封的な環
状の室６３．６４を形成しており、室６３は流入ポート
１３と連通しており、室６４はボディー１５の縦孔６５
を介して室５３と連通している。

室６４は更に第１逆止弁（以下単に逆止弁と言う）６６
とボディー１５内の横孔６７ 縦孔６８を介して流入ポ
ート１０と連通しており、逆止弁６６は流入ポート１０
から室６４へ流体の流れを許すが室６４から流入ポート
１０への流れを防止する様に配置されている。

プラグ５９は室６１の側に穴６９が設けられ、その穴６
９の開口端にシート７０が密封的に固定され、内部に室
Ｔ１が形成され、シート７０の外周部に室６４と縦孔７
２とに連通ずる環状の室７３が形成されている。

シート７０は中心部に両端貫通した縦孔７４が設げられ
、孔１４は縦孔７５により室１３と連通されている。

室７１内にはボールＴ６がリテーナ７７を介してスプリ
ング７８の一端により室７１と孔７４とを遮断する様に
付勢され、又そのスプリング７８の他端は弁７９を介し
てプラグ５９に係合している。

又プラグ５９外周の室６３と連通する穴８１は弁７９を
介して室７１と連通しており、その弁７９は穴８１と室
７１を連通するオリフィス８０を有している。

シート１０は室１１と反対側に室６１に連通する孔８４
が設げられ、その孔８４と孔７４との境界部に弁座８３
が形成されている。

又孔１４には滑動的にロッド８２が収納され、孔８４内
にはボール８６とロッド８５とが収容さ札ボールＴ６と
ロッド８２とボール８６とロッド８５とはそれぞれ作動
的に連結されている。

ボール１６がスプリング７８により室１１と孔１４とを
遮断する図のような状態ではボール８６はロッド８２に
より弁座８３から離されており、ロッド８５は一端が室
６１内に突出し、スプールバルブ６０と係合可能に配設
されている。

ロッド８５はスプールバルブ６０により左方向に押され
たときボール８６を弁座８３に押しつげて孔７４と室６
１とを遮断すると共にロッド８２を介してスプリング７
８に抗してボール７６をシート７Ｇから離して室７１と
穴７４とを連通ずるように構成されている。

従って、シート１０とボールＴ６とは切換弁としての役
目をなす。

ボディー１５のシリンダ５８内には内周溝８７，８８が
設げられ、それらの溝はスプールバルブ６０により第１
の可変オリフィス８９と第２の可変オリフィス９０とが
夫々形成され、第１の可変オリフィス８９はスプールバ
ルブ６０（７）外周溝９１とボディー１５の孔６８を介
して流入ポート１０と連通ずると共に孔９２を介して室
６１と連通し、又第２の可変オリフィス９０は室６２と
連通している。

溝８Ｔは流出ポート１１と連通し、溝８８はボディー１
５の縦孔９３を介して環状室２３と連通している。

スプールバルブ６０の室６２の側に穴９４が設けられ、
該孔は一端がボディー１５と係合するスプリング９５が
収納され、そのスプールバルブ６０は第１可変オリフイ
ス８９を閉じてロッド８５、に係合する方向に附勢され
ているが、図は流入ポート１０からポンプ１により流体
が供給されて、第１可変オリフイス８９を介して流出ポ
ート１１に流れる状態を示しているので、この状態では
スプールバルブ６０とロッド８５は非係合関係にある。

室６２はスプールバルブ６０の穴９４゜縦孔９６、外周
の溝９１を介してボディー１５の縦孔９８と連通されて
おり、孔９８はその孔９８とスクリュー１００の先端部
とで調整されたオリフィス９９を介して孔６７ 、６８
、流入ポート１０とそれぞれ連通している。

スプールバルブ６０はスプリング９５の力により室６１
の方向に動くと、第１可変オリフィス８９０通路を小さ
くして第２の可変オリフィス９００通路を大きくしスプ
リング９５に抗して室６２の方向に動くと、第１可変オ
リフィス８９０通路を大きくして第２可変オリフイス９
０の通路を小さくする様に構成されている。

従って、流入ポート１０に供給された流体が第１可変オ
リフイス８９を介して流出ポート１１に流れる場合、流
出ポート１１の圧力又は孔９３の圧力の程度にかかわら
ず室６１と６２の圧力差はスプリング９５の力により定
まり、略一定である。

具体的には、スプリング９５の力を４Ｋｇ、スプールバ
ルブ６０の断面積を２ｃｙｌとすれば力の釣合いｍ係よ
り４ Ｋｙ／ ２ ｔｓｌ ＝ ２ Ｋｇ／ｃｒｔｌの
圧力差で室６１の方が高く設定される。

この状態でオリフィス９９は室６１と６２とを連通して
いるので、室６１と６２の圧力差力噛一定であることに
より、オリフィス９９から室６２に流れる流量も略ブ定
で孔９３に供給される。

このようにしてスプールバルブ６０はオリフィス９９及
びスプリング９５と協同して分流弁を構成し、ポート１
０に流体が供給されている場合はポート１１又は孔９３
の圧力により前後運動をするが、この運動の範囲ではロ
ッド８５と係合しない関係にあり、ポンプ１が停止し、
流入ポート１０と室６１の圧力がＯＫＶ′ｃｆＩｌに下
った場合にスプリング９５によりスプールバルブ６０は
左方向に偏位運動して始めてロッド８５と係合する様に
構成されている。

以上の構成に於て、その作用を説明すると、ポンプ１が
駆動されている状態では、リザーバ２の流体はバイブロ
を介して流入ポート１０から室６１に供給されると共に
その室６１の圧力をスプリング９５に打ち勝つ程度に高
め、第１可変オリフイス８９を開き流出ポート１１から
パイプ７゜パフステアリング５．パイプ８を介してリザ
ーバ２に帰される。

このとき孔６１からオリフィス９９、室６２、孔９３、
環状室２３、孔４１・４０、溝３６、スプール２９の溝
４１、溝３１、孔３８孔３９、低圧室２２、出口ポート
１２を経由して一定量が同時にパイプ８に流れている。

この状態では作動室２１がこれと連通した室４２と孔３
８を介して低圧室２２と連通しているので、パワピスト
ン２０は前後に何等力を受けず、出力ロット２４を作動
しない非作動状態にある。

今、パワステアリング５が操作されるとパイプ１、流出
ポート１１、流入ポート１０、バイブロを介してポンプ
１までの回路の圧力が上昇する。

この時、室６１の圧力も等しく上昇するが、スプールバ
ルブ６０はこの圧力を受けて第２可変オリフイス９０を
絞り室６２の圧力も同じだげ上昇して室６１と６２の圧
力差は一定に保持され、オリフィス９９を通って、室６
２を介して孔、９３に流れる流量も一定に保たれる。

ポート１０の圧力は孔６７、逆止弁６６、室６４、孔６
５、室５３゜孔５５、室５４、孔５６，５７を経由して
室４９に伝達されるがボール５０が室４９と室４２との
連通を遮断しているので、室４２へ流体は流れない。

又作動室２１と低圧室２２は室４２と孔３８を介して連
通しているので、パフピストン２０は非作動状態にある
。

室６４の圧力が上昇すると、その室６４と連通した孔７
４の圧力も上昇し、ボール７６は孔１４の圧力によりス
プリング７８に抗して開かれ、室７１に流体が供給され
、オリフィス８０、穴８１、室６３、流入ポート１３、
パイプ９を介してアキュムレータ４に加圧流体が蓄圧さ
れる。

これが繰り返えされ、アキュムレータ４に充分な流体が
供給されるとボール１６の逆止弁作用により室Ｔ１から
孔Ｔ４の方向に流体が流れることＧ舅涛止され、アキュ
ムレータ４の蓄圧流体は非常時に備えて蓄えられたまま
である。

パフステアリング５が作動中で流入ポート１０と逆止弁
６６を介して連通した室４９の圧力が高い状態で、運転
者がブレーキペダル、ロッド１４を介して入力ビストン
３０を操作すると、スプール２９はロッド３５と共にス
プリング３４に抗して左方に動き、°スプール２９のラ
ンド４５が室４２と孔３８を遮断して低圧室２２と作動
室２１の連通を遮断すると共にロッド３５がボール５０
をスプリング５１と室４９の圧力に抗してシート２５か
ら離脱させる。

これにより流入ポート１０の高圧流体は室４９、孔５２
、室４２を経由して作動室２１に導入されその室は昇圧
される。

パフピストン２０は作動室２１の圧力を受はスプリング
１０１の力に抗して出力ロット２４を介して外部に増巾
された出力を伝達する。

作動室２１の圧力は同時に入力ビストン３０の運転者の
操作力に対抗する力を与え運転者が作動室２１の圧力を
制御することを可能にしている。

作動室２１の圧力がパフステアリング５の操作による流
入ポート１０の圧力と等しく上昇し、作動室２１の圧力
を更に高める必要がある場合は運転者が更に入力ビスト
ン３０を介してスプール２９を室４２の方向に動かすと
、スプール２９のランド４６が孔９３から環状室２３、
孔４１・４０．溝３６から溝４１に流れる流体の通路を
絞ることにより室６２の圧力が上昇して、スプールバル
ブ６０は室６１の方向に動き第４可変オリフイス８９を
絞り、室６１と流入ポート１０からポンプ１までの圧力
を更に上昇することが出来る。

従って流入ポート１０と連絡した室４９の圧力は上昇し
、作動室２１に更に高い圧力を導入することができるも
のである。

又パワステアリング５が作動していない場合は、スプー
ル２９が室４２と孔３８を閉じ、ロッド３５がボール５
０をシートから離脱させ、流入ポート１０と作動室２１
とを連通し、更に、ランド４６が室６２の圧力を上昇さ
せ、同時に室６１と流入ポート１０の圧力を上昇させて
、作動室２１の圧力も上昇し、パフピストン２０は作動
できるものである。

次に運転者が過大な操作力で入力ビストン３０を操作し
た場合には入力ビストン２０はスリー７２６に当接し、
スプール２９は最大に移動し、ランド４５が室４２と孔
３８を遮断し、ロッド３５が室４９と４２とを連通した
状態でランド４６は長孔２８との間に最小の面積の環状
オリフィスを形成する。

このため孔９３から供給される流体圧力は設定された上
限値に上昇し、それ以上上昇することはない。

従って流入ポート１０と連絡された作動室２１の圧力も
一定差圧分だげ室６２より高い上限圧に設定され、ポー
ト１０に供給された流体は作動室２１の増大により消費
されるもの以外は第１可変オリフイス８９を介して流出
ポート１１からパフステアリング５に供給されている。

運転者が入力ビストン３０の操作を解除すれば、入力ビ
ストン３０は作動室２１の圧力及びスプリング３４によ
りスプール２９と共に右方向に戻され、ボール５０はシ
ート２５に着座して室４９と４２とを遮断し、スプール
２９はランド４５が室４２と孔３８とを連通して作動室
２１の流体を孔３８から低圧室２２に放出すると共に、
ランド４６は溝３６から溝４７への流体の抵抗を解除す
る。

これにより作動室２１の圧力は低圧室２２と等しくなり
、パワピストン２０はスプリング１０１により肩部１８
に当接する非作動位置に戻される。

以上の作動中はスプールバルブ６０はロッド８５と何等
係合しないのでアキュムレータ４内の蓄圧流体は消費さ
れ減少することばケい。

ポンプ１が伺特かの原因で作動を停止した場合に＆丸流
入ポート１０に流体の供給が得られないため室６１の圧
力はＯＫｇ／ｃｒｒｉとなる。

するとスプールバルブ６０はスプリング９５の約４Ｋｇ
の荷重で室６１の方向に付勢され、ロッド８５がボール
８６とロッド８２を介してボール１６をシート７０から
離脱させる方向に作用する。

この場合ボール７６は室７１内の約５０ Ｋ９／ｃｒＡ
ｆ）油圧でシー）７０の孔７４に押しつけられているが
孔１４０面積は０．０５ｃｒＡ程度であるのでボールＴ
６がシート７０に押しつげられる力は０．０５ ｃｏｘ
５０ Ｋｇ／ｃｒｔｔ＝ ２．５に４である。

又、スプリング１８がボール７６を押す力として約ｏ、
ＩＫｇであるので、合計のボール７６をシート７０か
ら離脱させるに要する力は２．６に９である。

従って、ボール７６はロッド８２、ボール８６、ロッド
８５、スプールバルブ６０を介してスプリング９５によ
り離脱さベボール８６はシート７００弁座８３に押しつ
けらへ孔７４は室７１と連通し室６１と＆ま遮断される
。

室７１が孔７４と連通することにより、アキュムレータ
４はパイプ９、流入ポート１３、室６３、穴８１、室１
１、孔７４，７５、室Ｔ３、孔７２、室６４を介して出
力ロット２４内の室４９と連通ずる。

このとき室６４の流体＆Ｌ逆止弁６６により流入ポート
１０からポンプ１の側に逆流することはない。

この状態において運転者がロッド１４を介して入力ビス
トン３０を操作すると、スプール２９とロッド３５はス
プリング３４に抗して室４２の方へ動かされ、スプール
２９はランド４５が室４２と穴３８の連通を閉じ、ロッ
ド３５がボール５０をシート２５から離脱せしめアキュ
ムレータ４と連通した室４９内に流体を室４２を介して
作動室２１に導入する。

これにより作動室２１の圧力は上昇するのでパフピスト
ン２０はスプリング１０１に抗して作動し、出力ロット
２４を介して外部に増巾された出力を伝達する。

又アキュムレータ４から作動室２１に大流量が流れる場
合は弁７９はスプリング７８に抗してプラグ５９の接触
面から離れ自動的に穴８１から室１１への流体通路を増
大することができる。

入力ビストン３０の操作を解除すれば、スプール２９と
ロッド３５はスプリング３４により右方向に戻され、ボ
ール５０がシート２５に着座して室４９と４２とを遮断
すると共に室４２は孔３８を介して低圧室２２と連通さ
れる。

これにより作動室２１の圧力は低圧室２２の圧力と等し
くなり、パフピストン２０はスプリング１０１により非
作動状態に復帰する。

次にポンプ１が停止した状態で油圧ブレーキブースタ３
を作動してアキュムレータ４内の蓄圧流体を全部使用し
た場合は、運転者が入力ビストン３０を操作すると、入
力ビストン３０はスリーブ２６に当接するので、パフピ
ストン２０と出力ロット２４は手動力て材部に力を伝達
することかで゛きる。

以上の構成及び作用説明に於て、ポンプ１が作動してい
る場合はブレーキブースタ３のいかなる場合でもスプー
ルバルブ６０がロッド８５と係合しないのでアキュムレ
ータ４内の蓄圧流体は消費されず、万一ポンプ１がＭす
るとスプリング９５がスプールバルブ６０を偏位させロ
ッド８５を押しアキュムレータ４と室４９を確実に連通
することかできるので、アキュムレータ４内の蓄圧流体
は本来の緊急用にのみ確実に使用でき、安全性が高いも
のである。

又作動室２１にアキュムレータ４から流体を導入するポ
ール５０．はポンプ１から流体を導入する弁と共通にで
きるので、従来の様にポンプ圧力を制御する弁の他にア
キュムレータ４から流体を導入する第２の弁を設ける必
要もなく、ブースタ制御弁が簡単になる等の勝れた効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の中央縦断面図である。 １・・・・・・ポンプ、２０・・・・・・パフピストン
、６０・・・・・・スプールバルブ、３０・・・・・・
入力ヒストン、５０・・・・・・バルブ、７６・・・・
・・ノ、くルプ、４・・・・・・アキュムレータ、４５
，４６・・・・・・ランド、４１・・・・・・溝、９５
・・・・・・スプリング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポンプに連通ずる流入ポートとパワステアリングに
   連通ずる流出ポートとリザーバに連通ずる出口ポートと
   を有したボディー、このボディー内に位置するパフピス
   トンであって且つそのブ端側に位置する作動室の油圧に
   よって作動するパワピストン、このパフピストンの一端
   側に位置する入力ビストンであって且、つブレーキペダ
   ルによって作動される入力ビストン、前記パワピストン
   の他端側に位置する出力ロンドであって且つ前記パフピ
   ストンによって作動される出力ロンド、前記入力ビスト
   ンにより作動される制御弁であって且つ常開の第１弁部
   と常閉の第２弁部と常開の第３弁部とを有した制御弁、
   前記流入ポートの作動油を第１逆止弁と前記第２弁部と
   を１＠次介して前記作動室に導く作動油導入通路、前記
   作動室の作動油を前記第１弁部を介して前記出口ポート
   に導く作動排出通路、前記流入ポートの作動油を前記第
   ３弁部を介して前記出口ポートに導く通路の前記流入ポ
   ートと前記第３弁部との間に配置されたオリフィスと前
   記流入ポートから前記流出ポートへ流れる作動油が通る
   第１可変オリフイス及び前記オリフィスから前記第３弁
   部へ流れる作動油が流れる第２可変オリフイスを形成す
   るスプールバルブとこのスプールバルブを前記第１可変
   オリフイスが小さくなるとともに前記第２可変オリフイ
   スが犬キくなるところの一端側へ附勢するスプリングと
   を含む分流弁であって且つ前記第３弁部を通って前記出
   口ポートに流れる一定流量の作動油流れを生じさせる分
   流弁、及び前記作動油導入通路の前記第１逆止弁と前記
   第２弁部間に第２逆止弁を介して接続されたアキュムレ
   ータを備えており、前記第２逆止弁は前記スプールバル
   ブの一端側に位置し、前記ポンプの停止状態では前記ス
   プリングの力が前記スプールバルブを介して前記第２逆
   止弁に加わって前記第２逆止弁が開かれるように構成さ
   れた油圧ブレーキブースタ。