(57)【要約】【課題】耐久性を損なわずに装置全体の小型化を実現可能な液圧式倍力装置を提供する。【解決手段】パワーピストン３３，３４と、ボディ３０に対して相対移動可能な入力部材３５と、補助液圧源ＡＳより作動液が供給されパワーピストン３３，３４を押動するパワー室５７と、入力部材３５のボディ３０に対する相対的な移動に応じて、パワー室５７と補助液圧源ＡＳ及びリザーバＲＳとの連通を許可又は禁止する調整機構４１と、を備えた液圧式倍力装置２において、パワーピストン３３又は入力部材３５に固定されるとともに、この固定位置よりもパワーピストン３３，３４の押込み側でボディ３０に対して摺動可能にシールされ、調整機構４１から導入された作動液をリザーバＲＳに排出するドレイン室６３をボディ３０とともに形成するカップ状のカバー部材３６を設け、カバー部材３６の移動軌跡が、収容部３２と径方向において重なることを特徴とする液圧式倍力装置２。【選択図】図１
2011051428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部が開口した円筒部を有するボディと、
前記ボディの軸方向に摺動自在なパワーピストンと、
入力ロッドからの操作力を受けて、前記ボディに対して相対移動可能な入力部材と、
リザーバの作動液を所定の圧力に昇圧する補助液圧源と、
前記補助液圧源より作動液が供給され、前記パワーピストンを押動するパワー室と、
前記入力部材の前記ボディに対する相対的な移動に応じて、前記パワー室と前記補助液圧源及び前記リザーバとの連通を許可又は禁止する調整機構と、を備えた液圧式倍力装置において、
前記パワーピストン又は前記入力部材に固定されるとともに、この固定位置よりも前記パワーピストンの押込み側で前記ボディに対して摺動可能にシールされ、前記調整機構から導入された作動液を前記リザーバに排出するドレイン室を前記ボディとともに形成するカップ状のカバー部材を設け、
前記カバー部材の移動軌跡が、前記ボディのうち、前記パワーピストンを摺接可能に収容し当該パワーピストンとともに前記パワー室を区画形成する筒状の収容部と径方向において重なることを特徴とする液圧式倍力装置。
【請求項２】
前記カバー部材の移動軌跡は、前記収容部において前記パワー室と前記ドレイン室とを液密に区画するためのシール部材のうち、最も前記パワーピストンの押込み側と反対側に配置されるものと径方向において重なる請求項１に記載の液圧式倍力装置。
【請求項３】
前記カバー部材を前記パワーピストンに固定した請求項１又は２に記載の液圧式倍力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇圧された作動液をパワー室に送ることにより、入力された操作力よりも大きな力でパワーピストンを押動する液圧式倍力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液圧式倍力装置として、例えば特許文献１にブレーキ装置に使用されるものが記載されている。この倍力装置においては、動力室１７が、入力軸１９の内部に形成された通路や、プラグ１３に配設された２つのシール部材の間の環状室３４を介して、リザーバ３９に連通するように構成されている。この場合、例えば、２つのシール部材間の距離に相当する分だけ入力軸１９を押し込むには、入力軸１９においてプラグ１３より延出した部分についても上記シール部材間の距離分の長さが必要となり、入力軸１９全体として、少なくとも上記シール部材間の距離の２倍の長さが必要となる。このため、装置全体の長さが長くなり、ブレーキ装置への搭載性において問題となる。
【０００３】
上記の問題を解決するため、特許文献２に記載の液圧式倍力装置は、入力部材４に一方の開口端を接続し、シリンダ３に他方の開口端を接続した筒状弾性部材のゴムブーツ２０を設けている。このゴムブーツ２０内の空間（リザーバ室Ｒ６）を、調圧手段に連通するとともに、リザーバに連通するように構成することにより、入力部材４の摺動とともにゴムブーツ２０が伸縮するため、全長が短い装置を提供することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−６０８７１
【特許文献２】特開２００２−８７２４２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
車両等生産時に、例えばブレーキ装置に使用される液圧式倍力装置に作動液を効率的に充填するため、いったん倍力装置内を真空とした後、高圧の作動液を圧送して充填する真空充填と呼ばれる方法が一般に用いられる。しかし、特許文献２の倍力装置においては、リザーバ室Ｒ６を構成する弾性部材の強度が十分でなく、高圧の作動液充填時に弾性部材が過度に変形する等して破損するおそれがある。また、製品の組立時や搬送時等においても、弾性部材を使用することにより破損する確率が高くなるという問題があった。
【０００６】
そこで、特許文献２には、剛体のカバー３０によってゴムブーツ２０を被覆することにより、破損を防止する手段が記載されている。しかし、このように構成すると、カバー３０の外側に入力部材４のストローク分だけ延出した入力ロッドＢＫが必要となり、装置全体の小型化という課題を解決できない。
【０００７】
本発明は以上の課題に鑑みてなされたもので、強度及び耐久性を損なわずに装置全体の小型化を実現可能な液圧式倍力装置を提供することを目的する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る液圧式倍力装置の第一特徴構成は、端部が開口した円筒部を有するボディと、前記ボディの軸方向に摺動自在なパワーピストンと、入力ロッドからの操作力を受けて、前記ボディに対して相対移動可能な入力部材と、リザーバの作動液を所定の圧力に昇圧する補助液圧源と、前記補助液圧源より作動液が供給され、前記パワーピストンを押動するパワー室と、前記入力部材の前記ボディに対する相対的な移動に応じて、前記パワー室と前記補助液圧源及び前記リザーバとの連通を許可又は禁止する調整機構と、を備えた液圧式倍力装置において、前記パワーピストン又は前記入力部材に固定されるとともに、この固定位置よりも前記パワーピストンの押込み側で前記ボディに対して摺動可能にシールされ、前記調整機構から導入された作動液を前記リザーバに排出するドレイン室を前記ボディとともに形成するカップ状のカバー部材を設け、前記カバー部材の移動軌跡が、前記ボディのうち、前記パワーピストンを摺接可能に収容し当該パワーピストンとともに前記パワー室を区画形成する筒状の収容部と径方向において重なる点にある。
【０００９】
第一特徴構成によれば、パワーピストン又は入力部材のボディに対する摺動とともにカバー部材が移動し、かつ、その移動はパワーピストンを収容している収容部と径方向において重なる範囲にまで可能となる。すなわち、カバー部材は収容部と干渉することなく移動することができる。したがって、入力部材や入力ロッドに関してカバー部材から延出させる長さを、これらの最大ストロークより短くすることができる。その結果、装置全体の小型化を図ることができる。また、本構成によれば、カバー部材を弾性部材でなく金属等の剛性の高い部材で作製することができるので、装置の強度及び耐久性を損なうことなく小型化の実現が可能となる。
【００１０】
第二特徴構成は、前記カバー部材の移動軌跡は、前記収容部において前記パワー室と前記ドレイン室とを液密に区画するためのシール部材のうち、最も前記パワーピストンの押込み側と反対側に配置されるものと径方向において重なる点にある。
【００１１】
第二特徴構成によれば、例えば、パワー室とドレイン室とを液密に区画するためのシール部材がパワーピストンの押込み側の奥部に設けられている場合や、パワー室がパワーピストンの押込み側の奥部に形成されている場合等にも、カバー部材が収容部の径方向で重なる状態で移動できる距離を確保でき、確実に装置全体の小型化を図ることができる。
【００１２】
第三特徴構成は、前記カバー部材を前記パワーピストンに固定した点にある。
【００１３】
第三特徴構成によれば、カバー部材はパワーピストンとともに移動することになる。したがって、パワー室の液圧によりパワーピストンが押し込まれたときに、カバー部材がボディに対して摺動し始めるように構成すれば、入力ロッドからの操作力によりカバー部材を摺動させる必要がない。このため、入力ロッドに対する操作力を軽減することができる。また、カバー部材をパワーピストンと一体化することも可能となり、構造の簡易化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る液圧式倍力装置を備えたブレーキ機構の全体断面図である。
【図２】液圧式倍力装置の非作動時の拡大断面図である。
【図３】液圧式倍力装置の作動時の拡大断面図である。
【図４】液圧式倍力装置の作動時の拡大断面図である。
【図５】別の実施形態に係る液圧式倍力装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係る液圧式倍力装置を備えたブレーキ機構について図面に基づいて説明する。図１に示すように、ブレーキ機構１は液圧式倍力装置２、ブレーキ操作入力部３及びブレーキ操作出力部４からなる。ブレーキ操作入力部３においては、ブレーキペダル１１に加えられた操作力が、入力ロッド１２及びボールジョイント１３を介して液圧式倍力装置２の入力部材３５に伝達される。その結果、後述する調整機構４１が作動し、補助液圧源ＡＳとパワー室５７とが連通することにより、補助液圧源ＡＳで昇圧された作動液がパワー室５７に供給され、パワーピストン３４が上記操作力に比して大きな力で押し込まれる。
【００１６】
ブレーキ操作出力部４はマスタシリンダ２１、マスタピストン２２、液圧室２４を備える。本実施形態においては、マスタピストン２２とパワーピストン３４とが一体的に構成されており、これらにより液圧室２４が２つ形成されるいわゆるタンデム式となっている。また、マスタシリンダ２１は液圧式倍力装置２のボディ３０と一体型となっている。上述のごとくパワーピストン３４が押し込まれると、スプリング２３の付勢力に抗してマスタピストン２２が移動し、液圧室２４内の作動液が出力ポート２５から制動機構ＤＭに送られ、液圧による制動力が発生する。また、液圧室２４内の作動液は排出ポート２６からリザーバＲＳに排出される。
【００１７】
入力ロッド１２はボールジョイント１３と連結されており、ボールジョイント１３の径はパワーピストン３３の内径と同程度で、かつ、パワーピストン３３の軸方向に移動可能に構成されている。このように構成することにより、ブレーキペダル１１の操作により入力ロッド１２がパワーピストン３３の軸方向からずれた動きをしても、ブレーキ操作力はボールジョイント１３により入力部材３５の軸方向にのみ伝達される。
【００１８】
ボールジョイント１３は、入力部材３５をパワーピストン３３に対して押し込み可能に構成されている。ボールジョイント１３がパワーピストン３３に対して移動可能な距離は、補助液圧源ＡＳとパワー室５７とが連通するに至るまでのスプール４２のスリーブ４６に対する移動距離と同程度である。また、ボールジョイント１３は、ブレーキペダル１１側に抜けることのないよう、パワーピストン３３にかしめ処理されている。このように構成すれば、入力部材３５を収容しているパワーピストン３３の円筒空間を、ボールジョイント１３の収納空間として利用できるので、複雑な加工が不要であり、入力ロッド１２の短縮化にも寄与し得る。なお、以上のような入力ロッド１２とパワーピストン３４との接続部の構成は、倍力装置に限らず、他の装置に適用することも可能である。
【００１９】
液圧式倍力装置２のボディ３０は、ブレーキ操作入力部３側に開口した円筒部３１と、この円筒部３１の内部空間に突出し、内部にパワーピストン３４や調整機構４１を備えた収容部３２とを有する。カップ状のカバー部材３６の開口側は円筒部３１に対してシール部材３８により摺動可能にシールされ、他方の側はパワーピストン３３の端部に固定されている。カバー部材３６は円筒部３１とともにドレイン室６３を形成し、収容部３２の径方向外側まで摺動可能に構成されている。収容部３２内に形成されたパワー室５７は、シール部材３９によってドレイン室６３に対して液密に区画されている。ボディ３０とカバー部材３６との間に取り付けられたスプリング３７は、カバー部材３６をブレーキ操作入力部３側に常時付勢している。これは、先述の真空充填の際にカバー部材３６が負圧によって引き込まれるのを防止するためである。
【００２０】
次に図２の拡大図に基づいて、調整機構４１について説明する。調整機構４１はスプール４２とスリーブ４６とから構成され、パワー室５７と補助液圧源ＡＳ及びリザーバＲＳとの連通を許可又は禁止する。ボディ３０には、補助液圧源ＡＳから調整機構４１に作動液を供給するための入力ポート５０が形成されている。また、収容部３２とパワーピストン３４との間に通路５１が形成され、パワーピストン３４に連通孔５２が形成される。
【００２１】
スプール４２には凹部５５が、スリーブ４６には連通孔５３、５６、５９が、パワーピストン３３とスプール４２の間に通路６０が形成される。また、入力部材３５に溝６１が形成され、この溝６１はパワーピストン３３に形成された連通孔６２によりドレイン室６３と連通している。さらに、ドレイン室６３は排出ポート６４を通じて、リザーバＲＳと連通している。
【００２２】
ブレーキペダル１１が操作されていないときには、パワー室５７は図２に示すように、連通孔５６、凹部５５、連通孔５９、通路６０、溝６１、連通孔６２、ドレイン室６３及び排出ポート６４を経由してリザーバＲＳと連通する。このとき、調整機構４１により、補助液圧源ＡＳとパワー室５７との連通は禁止されている。
【００２３】
図３は、パワーピストン３３は移動していないが、ブレーキペダル１２が操作され、入力部材３５によりスプール４２がスプリング４３の付勢力に抗して移動し、補助液圧源ＡＳとパワー室５７とが連通した状態を示す。本実施形態においてこの状態とするには、ブレーキペダル１１の踏み込みに応じて、ボールジョイント１３が入力部材３５を押し込めば足りる。すなわち、ブレーキペダル１１の踏み込みの際に、カバー部材３６を円筒部３１に対して摺動させる必要がないので、カバー部材３６と円筒部３１との間に摩擦が発生せず、ブレーキペダル１１の踏み込みが軽くなる。
【００２４】
図３の状態においては、補助液圧源ＡＳから入力ポート５０、通路５１、連通孔５２、連通孔５３、凹部５５及び連通孔５６を通じて、パワー室５７に昇圧された作動液が供給され、パワーピストン３３の作用面３３ａ及びパワーピストン３４の作用面３４ａに液圧を作用させる。その結果、ブレーキペダル１１に加えた踏力以上の力でパワーピストン３４が押し込まれ、倍力装置としての機能が発揮される。
【００２５】
図４は、パワーピストン３３，３４が押し込まれたときの状態を示す図である。なお、パワーピストン３３，３４は、スリーブ４６を間に組み付けるために別部材となっているが、組立後は一体的に動作するものである。上記のようにパワーピストン３４が押し込まれても、補助液圧源ＡＳとパワー室５７との連通状態を保ったままなので、パワー室５７に作動液が供給され続ける。このとき、パワーピストン３４の作用面３４ａだけでなく、パワーピストン３３の作用面３３ａにも液圧が作用し、パワーピストン３３，３４を押し込む。パワーピストン３４が押し込まれると、マスタピストン２２が移動し、液圧室２４内の作動液を昇圧しつつ、出力ポート２５より制動機構ＤＭに液圧を作用させ制動機能を発揮する。
【００２６】
図４に示すように、パワーピストン３３が押し込まれると、パワーピストン３３に固定されているカバー部材３６は、収容部３２と径方向において重なりながら、さらに言うならばシール部材３９と重なりながら、移動するよう構成されている。このような構成により、ブレーキ操作入力部３がカバー部材３６と干渉するのを回避しつつ、パワーピストン３３のストローク分だけカバー部材３６の摺動可能距離を確保できるので、カバー部材３６の外側に入力ロッド１２を長く延出する必要がなくなる。このため、入力ロッド１２の長さを短縮することができ、ブレーキ機構１の搭載性が向上する。さらに、カバー部材３６を金属等の剛性の高い部材で作製すれば、強度及び耐久性の面においても優れたものとなる。
【００２７】
本実施形態においては、カバー部材３６にシール部材３８を設け、カバー部材３６が円筒部３１の内周面で摺動するように構成している。このような構成により、ブレーキペダル１１の非操作時には、摺動面が外気に接することがないため、摺動面に塵芥等が付着したり、腐食が発生したりするのを抑制し、カバー部材３６の摺動性を維持することができる。ただし、摺動性を十分に確保できるのであれば、カバー部材３６が円筒部３１の外周面で摺動するように構成してもよい。さらに、シール部材３８は必ずしもカバー部材３６に設ける必要はなく、円筒部３１に取り付けてもよい。
【００２８】
別の実施形態として、図５に示すように、カバー部材３６を入力部材３５の端部に固定し、ボールジョイント１３を入力部材３５の端部に連結することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、耐久性を損なわずに装置全体の小型化を実現可能な液圧式倍力装置を提供する。
【符号の説明】
【００３０】
１    ブレーキ機構
２    液圧式倍力装置
３    ブレーキ操作入力部
４    ブレーキ操作出力部
１２  入力ロッド
２１  マスタシリンダ
２２  マスタピストン
３０  ボディ
３１  円筒部
３２  収容部
３３，３４  パワーピストン（３４はマスタピストンとしても機能する）
３５  入力部材
３６  カバー部材
４１  調整機構
５７  パワー室
６３  ドレイン室
ＡＳ  補助液圧源
ＲＳ  リザーバ
ＤＭ  制動機構
【図１】
2011051428.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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