(57)【要約】急激な制動中、運転者によるブレーキペダルの解放で運転者に衝突を起こさせないことを確実にするため、ブレーキペダルへの急激な加圧を伴う急激な解放に際して、或る長さの時間の間制動を自動的に維持する。この作用は、空気圧ブレーキブースタの可動伝動装置に機械的ヒステリシスをもつ回路を装備することで達成される。この回路における力を伝える部品の変位は、力が通常であるか急激であるかに応じて異なる。急激である場合には、保持楔（３６）が変位される。この楔は、急激な制動作動を伴う急激な解放中ブレーキが解除されるのを防止する。その後、制動が再開される場合には、釈放されていない力の一部は、運転者によって供給される必要はなく、あるいは、解放が続けられる場合には、ブレーキがわずかな遅れで解放される。【選択図】図２ｃ
2004514592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空源（２）に接続できる前方室（１）、
高圧入口に接続できる後方室（３）、
２つの室間の密封可動隔壁（６）、
空気圧ピストン（１８）、
ブレーキロッド（９）、
液圧ブレーキ回路（１０）、
可動隔壁及びブレーキロッドによって携行され、液圧ブレーキ回路（１０）に反作用する可動伝動装置（８）、
制動時に高圧流体を後方室に導入する装置（４）、及び、
可動伝動装置の中空ピストン（１５）を包含し、この中空ピストンがこの液圧ブレーキ回路とこの中空ピストン内に係合する直動ピストン（２１）との間に挿入されている保持手段
を包含しており、この直動ピストン（１１）がブレーキロッドに対して当接する空気圧ブレーキブースタにおいて、前記保持手段が、
ブレーキロッドと直動ピストンとの間に挿入された可動ケージ（２３）、
可動ケージを駆動する引込み可能な楔（３６）、及び、
中空ピストンに固着されて楔を引込め又は保持する保持部片（２４）
を包含することを特徴とする空気圧ブレーキブースタ。
【請求項２】
請求項１記載のブースタにおいて、楔が、ケージ内で移動できる保持されたボールから成ることを特徴とするブースタ。
【請求項３】
請求項１記載のブースタにおいて、楔が弾性スナップリングから成ることを特徴とするブースタ。
【請求項４】
請求項１記載のブースタにおいて、楔がレバーから成ることを特徴とするブースタ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のブースタにおいて、直動ピストンと中空ピストンとの間に挿入されたスプリング（２８）を包含することを特徴とするブースタ。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のブースタにおいて、直動ピストンとケージとの間に挿入されたスプリング（３２）を包含することを特徴とするブースタ。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載のブースタにおいて、中空ピストンが較正漏洩路（２０）を有することを特徴とするブースタ。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のブースタにおいて、保持部片が、中空ピストン内に掴持されたリングから成ることを特徴とするブースタ。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載のブースタにおいて、保持部片が、楔を傍らに移動させる面取り部（３８）を有することを特徴とするブースタ。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載のブースタにおいて、中空ピストンが楔に対して圧接する面取り部（３７）を有することを特徴とするブースタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明の主題は、制動法を改良した空気圧ブレーキブースタである。本発明の目的は、運転者が制動作動を行うときに不完全な運転者の挙動を防止することにある。より一般には、本発明は、急激な制動の場合に、より大きい補助を与えることを目的とする。
【０００２】
空気圧ブレーキブースタは、主として、後方室から分離された可変容積の前方室を包含しており、後方室の容積も、可撓性密封ダイヤフラム及び剛性スカートプレートにより形成された隔壁によって、可変である。剛性スカートは、プッシュロッドを介して液圧ブレーキ回路のマスターシリンダ、代表的にはタンデムマスターシリンダのプライマリピストンに当接する空気圧ピストンを駆動する。マスターシリンダ側の前方室は、真空源に空気的に接続されている。前方室とは反対側でブレーキペダル側に位置する後方室は、弁により制御されるようにして、駆動流体源、代表的には大気圧の空気に空気的に接続される。休止時、すなわち運転者がブレーキペダルを踏み込んでいないとき、前方及び後方室は互いに接続されるが、後方室は大気圧から隔離される。制動のもとでは、前方室は最初に後方室から隔離され、次に、空気が後方室に導入される。この空気の導入は、隔壁を駆動して、制動の空気圧増圧を提供するという効果がある。
【０００３】
制動、特に急激な制動のもとで出合う問題は、運転者による不安定な行動に関連する。起こることは、運転者が急激に制動しなければならないとき、急激に足をブレーキペダルに持ってくるということである。この運転者がその動作から生じる急激な制動に怯え、スキッドすると本能的に恐れることが統計的にわかっており、そして、たとえたった１秒のトラクションでも、運転者がブレーキペダルへの力を釈放することがわかっている。それから、脳で現象の厳しさを評価すると、ブレーキを踏み込む指令を確認し、そして、運転者は今度は自信をもってペダル踏み込む。その間に、車両が制動されない間が１秒の何分の一かあり、これは、一般に、車両を障害物に衝突させることとなる。他の状況では、非常制動は、加えられる力の強さに伴って、運転者を疲れさせ、そして、このこと自体が、ブレーキペダルへの力を釈放させることとなる。それから、運転者は回復し、追加の操作力を加え、再び制動を行う。その間、車両は明らかに制動されていない。他の状況では、非常制動時に、運転者は本当に制動を行う必要であると自分を納得させる前に、運転者側に躊躇がある。
【０００４】
いずれの場合でも、制動が不在となる間の、数百分の１秒のオーダである１秒の何分の一から完全に１秒までの時間は、事故の主要な原因となることが統計的にわかっている。
【０００５】
本発明は、この現象が回避され又は少なくとも事故を制限するように軽減されるような知能を制動回路に与えることによって、この問題を解決しようとするものである。本発明の原理は、一方において、どの制動作動がこの知能の介在を必要とし、そして、運転者の作動が考慮すべき唯一の作動であるのがどれであるかを認識することから成る。本発明では、この選択は制動作動の急激性に関してなされる。我々は、運転者によって行われる作動の急速性で、どのようにして第１のシナリオを第２のシナリオから分けることが可能であるかを見出す。本発明の第２の原理として、知能的制動が必要な場合に、ペダルに対する運転者の最初の踏み込みが指示すると同じ力を維持する必要なしに、この制動が維持される。換言すると、この制動の維持は、後で解放されるようにして起こる。この後での解放は、運転者がペダルから足を外した後に来る。従って、解放には遅れがある。この結果、運転者が再びブレーキを踏むと、ブレーキは完全には解放されておらず、従って、運転者がすべき仕事は、さほど大きくはなく、そして、制動作動はより即座に行われる。
【０００６】
この結果に至る２つの可能な方法がある。追加の増圧として作用する液圧ブレーキ回路に作用する電子制御装置が使用されるか、あるいは、通常最初に起こることである空気圧増圧自体にこの作用が発揮される。この好適な場合では、この結果を達成するために簡単な機構が使用される。この簡単な機構は、例えば約１０年のような長い期間にわたって、しかも、摩耗がその作動に悪影響を与えるまでに例えば１００万回のような多数回において使用できる利点がある。
【０００７】
より詳細には、この場合、推奨できる機構は、互いに入れ子式の１組のピストと、制動力を伝える流体を緩やかに流通できるようにするピストンの頭部における較正漏洩路とを包含する。この緩やかな漏洩路は、ブレーキペダルに対する足の圧力が一度釈放されると、維持された制動力の低下を較正することを可能にする。このような較正漏洩路は、流体の流動性のためにいかなる摩耗も受けず、そして、上記信頼性は可成り容易に達成することができる。
【０００８】
さらに、制動の急激性又は非急激性の区別をするために、この較正漏洩路は、空所への流体の注入を抑制することができ、このことは、空所が満たされていない限り直動ピストンがこの空所内へ入り込むことができることを意味する。制動が急激であるか急激でないかは、空所が満たされる速度に依存する。制動作動が解放されると、直動ピストンの後退は楔によって阻止される。この楔の係合は、この直動ピストンの急激な押し入りの結果として起こる。
【０００９】
従って、本発明の主題は、
真空源に接続できる前方室、
高圧入口に接続できる後方室、
２つの室間の密封可動隔壁、
空気圧ピストン、
ブレーキロッド、
液圧ブレーキ回路、
可動隔壁及びブレーキロッドによって携行され、液圧ブレーキ回路に反作用する可動伝動装置、
制動時に高圧流体を後方室に導入する装置、及び、
可動伝動装置の中空ピストンを包含し、この中空ピストンがこの液圧ブレーキ回路とこの中空ピストン内に係合する直動ピストンとの間に挿入されている保持手段
を包含しており、この直動ピストンがブレーキロッドに対して当接する空気圧ブレーキブースタにおいて、前記保持手段が、
ブレーキロッドと直動ピストンとの間に挿入された可動ケージ、
可動ケージを駆動する引込み可能な楔、及び、
中空ピストンに固着されて楔を引込め又は保持する保持部片
を包含することを特徴とする空気圧ブレーキブースタである。
【００１０】
本発明は、添付図面を参照して行う下記の説明から容易に理解されるであろう。これらは、本発明の非制限的な例として与えられているだけである。
【００１１】
図１は、本発明による制動法を改良した空気圧ブレーキブースタを示す。この空気圧ブレーキブースタは、プラグ２によって図示しない真空ポンプに接続できる前方室１を包含する。真空ポンプは、代表的には、ガソリンエンジンを備えた車両の吸気タッピングから成る。ディーゼルエンジンを備えた車両の場合では、外部真空ポンプを使用する。空気圧ブレーキブースタは、また、例えば弁４を介して高圧の入口５（代表的には周囲圧力の空気）に接続できる後方室３を包含する。空気圧ブレーキブースタは、また、剛性スカート及び密封ダイヤフラムを慣例的に装備した可動隔壁６を包含する。ダイヤフラムは、２つの室の空気圧連通を防止する。隔壁６は、可動伝動装置８が通過できるようにする密封開口７を穿設されている。可動伝動装置８は、一方においてブレーキロッド９によりブレーキペダルに機械的に、また他方において液圧ブレーキ回路１０に接続される。このような空気圧ブレーキブースタにより呈される増圧原理は以下のとおりである。ロッド９の作用のもとで、可動伝動装置８は、弁４を開放しながら後方室内へ入り込み、この弁を介して、周囲空気が後方室３に進入する。それから、周囲空気は隔壁６に圧力を発揮し、この圧力は、ロッド９に固着されたスラスト面１１の作用に加えて、その一端部１２が液圧ブレーキ回路１０を作動させるように可動伝動装置８を駆動する。
【００１２】
機械的な解決策の本シナリオでは、本発明は主として可動伝動装置の構造によって特徴付けられる。この可動伝動装置の好適な実施例について最初に説明し、次に、これから実施例の変形例がどのように引き出すことができるかについて説明する。液圧回路１０の図示した部分は、周知の方法で、１組の逆止弁及び円筒状の主圧力室１４を備えたマスターシリンダ１３を示している。室１４内の加圧流体は、図示しない回路１０の残部によりブレーキに分配される。この例では、可動伝動装置８は中空ピストン１５を包含する。中空ピストン１５はその底部１６により押され、この底部はスラスト面１７により可動隔壁に対して休止する。可動隔壁６が前方（図の左方）に押動されると、可動隔壁に固着され開口７を穿設された空気圧ピストン１８は、スラスト面１７に前方押圧力を発揮する。ピストン１５の端部１２は主室１４内へ押し込まれて、ブレーキ流体を分配させる。
【００１３】
本発明では、ピストン１５は中空であり、端部１２で生じる較正漏洩路２０を介してマスターシリンダの主室１４と関係する内部室１９を有する。換言すれば、中空ピストン１５の端部１２がマスターシリンダ１３内へ押し込まれたとき、主室１４の流体の一部が漏洩路２０を通って流れて室１９を満たす。室１９は円筒状であり、漏洩路２０が生じる端部とは反対側の端部に、直動ピストン２１を有しており、このピストンは、一方において室１９を満たす流体と、他方においてスラスト面１１とに対して反作用関係になる。この目的のため、直動ピストン２１は、その頂部とスラスト面１１との間に挿入された可動ケージ２３に対して圧接するアンビル２２を有する。
【００１４】
制動時では、ロッド９はケージ２３に圧接し、ケージ自体はアンビル２２に圧接し、このアンビルはピストン２１を室１９内へ押し戻す。従って、このピストンは室１４から漏洩路２０を通る流体の流れに対抗する。こうして、説明したシステムは、力の均衡を導く。ブレーキペダルにより発揮された力は、（直動ピストンを介し）室１９の断面積に比例するのに対し、ブレーキブースタにより加えられた力は、（２つの室における同じ圧力のため）室１４の断面積に比例する。圧力が等しいか、少なくとも静止挙動中あるいは制動速度が低いときには、圧力が等しいので、このようなシステムによって呈されるブースト比は一定である。これは、前記２つの断面積の比に等しい。
【００１５】
図２ａ〜２ｄは、本発明の可動伝動装置が作動する方法をより容易に説明するものである。これらの図では、同一の要素を同一の符号で示してある。さらに、これらの図は、中空ピストン１５内に嵌装したリング２４を示している。例えば、このリング２４は、底部１６の端部で内周部に中空ピストン１５の内部に形成した対応するリテーナ内に自動的に嵌合するようになっている外周弾性延長部２５を有する。直動ピストン２１は、室１９及びスラストリング２７から液体が漏出するのを防止するためにシール２６を有する。コイルスプリング２８は、一方においてスラストリング２７に、また他方においてリング２４の底部２９に当接する。ケージ２３は、アンビル２２とスラスト面１１との間に挿入される底部３０と、アンビル２２に沿って摺動するように作られた周辺ガイド３１とを有する。リング２７及びガイド３１に当接するコイルスプリング３２は、ケージ２３をスラスト面１１に向けて押し戻すことができる。
【００１６】
休止時、前方室１は後方室３と同様に真空を受け、隔壁６は、特にリターンスプリング３３（図１）により、後方室３内でできるだけ後方（図１の右方）に押動されている。従って、スプリング２８は、中空ピストン１５の内周部に位置する当接突部３４に対してリング２７を押圧する効果を有する。同時に、スプリング３２は、ケージ２３がスラスト面１１に対して当接するようにプロング３１を押圧する。
【００１７】
図２ａにおける通常制動の緩作動時、スラスト面１１はケージ２３を僅かに（緩やかに）押動する。図１からわかるように、ロッド９の変位が弁４を開いて大気圧の空気５を後方室３に進入させるので、これが起こるのである。これが起こるにつれて、可動隔壁６は、空気圧ピストン１８を携行しながら、前方室１に向かって移動する。ブレーキ増圧が非常に強いので、ロッド９の端部に位置するスラスト面１１と同時に、空気圧ピストン１８は前方（図１の左方部分）に変位される。明らかに、空気圧ピストン１８の開口７におけるスラスト面１１のシール３５は、この通常制動中、この開口７内で小距離を移動する。隔壁６とスラスト面１７の変位のため、中空ピストン１５は主室１４に入り込み、その圧力を上昇させる。同時に、漏洩路２０を通して、流体が中空ピストンの内部の室１９内で圧力を上昇させ、直動ピストン２１をスラスト面１１に向けて押し戻す。
【００１８】
１つの特定の実施例では、ケージ２３はプロング３１に装架された１組の周辺ボールを有する。これらの周辺ボールは、円筒状プロング３１の厚さよりも大きい直径を有する。これらの周辺ボール３６は、休止時にリング２４の内部に面して位置するような地点で、これらのプロングに配置されている。その結果、ボール３６はプロング３１の間でケージ２３内へ突出する。好適には面取り部３７で面取りされたアンビルの頭部は、これらのボール３６に当接して、ボールをケージ２３のプロング３１内のそれらのハウジングの底部に押し込む。従って、ボールはアンビル２２からケージ２３の底部３０へ力を伝え、このケージはスラスト面１１に対して当接することとなる。換言すると、図２ａから図２ｂへ、生じた唯一の機械的現象は、ボール３６を介してスラスト面１１に対して当接する直動ピストン２１の変位である。明らかに、この当接作用は、閾値よりも低いスラスト面１１の変位の所定の速度で行われ、この閾値以上では、較正漏洩路は、直動ピストン２１をスラスト面１１に向けて十分速く移動させるには十分大きくはない。
【００１９】
これは、特に、図２ｃにおける力が突然又は急速に加えられたときに起こることである。この場合、スラスト面１１は前方室１に向けて変位される。空気圧増圧は、可動隔壁６を前方室に向けて移動させるというその目的を達成しているが、較正漏洩路２０は中空ピストンの室１９を十分速く満たすには十分大きくはない。これらの条件のもとでは、ケージ２３及び特にその底部３０は、ボール３６がリング２４の底部２９を越えて位置するようにこのリング内を摺動している。この実施例をより有効にするために、リング２４は、ボール３６を収容したその底部の内側に面取り部３８を形成することが好ましい。
【００２０】
換言すると、アンビル２２の頭部がこのケージ２３の底部３０に対して当接するようになる前に、ケージ２３はリング２４に対してその位置を変位されている。そうする際に、アンビル２２の頭部の面取り部３７は、ボール３６をプロング３１の外部に向けて押して、アンビル２２の頭部を底部３０の端部に対して直接に当接できるようにする。図２ｃの位置では、制動は図２ｂの場合と同じ条件のもとで起こる。スラスト面１１を介して足で発揮される力と、主室１４内での中空ピストン１５の変位によって呈されるブースト力との均衡が、確立されるようになる。
【００２１】
実際には、図３ａに示されていることは、急作動の始まりである。この急作動中、均衡が確立するようになると、リング２４は、図２ｂで起こることと同様の方法で、もはやスラスト面３４に対して当接しない。２つの状況の違いは、足からの力が、図２ｂの場合ではボール３６及びプロング３１を介して、そして図２ｃの場合では底部３０の端部を介して、伝えられる方法にある。図３ａは、急激な作動時にボール３６を傍らに移動できるようにするリング２４の面取り部３８の詳細を示す。
【００２２】
図２ｄは、本発明で求めた真の効果を示す。この図は、知られているように、多分急激に後での制動を伴うであろう、運転者による不適当な解放に一致する。この解放は、スラスト面１１とケージ２３の底部３０との間にあるスペースによって実施される。通常、このような条件では、直動ピストン２１は後退し、室１９は拡大して、室１４内の圧力を低下させ得る。室１４内の圧力の低下は、もちろん、制動作動を解放していることになる。
【００２３】
本発明では、この問題を解消するために、ピストン２２は、１組のボール３６によって後退するのを防止される。実際に解放中に起こることは、アンビル２２がケージ２３の底部３０に対して休止することである。端部３０はプロング３１を携行する。次に、これらのプロングはボール３６に対して当接し、ボール自体はリング２４に対して圧接する。リングは固定されているので、組立体全体が（後述するように一時的に）ロックされるようになり、これは、室１９内の圧力が低下できない、又は少なくとも大幅には低下できないことを意味する。こうして、運転者が少なくとも部分的にブレーキペダルへの力を釈放している間、少なくとも或る期間制動を維持するという所望の結果が達成される。
【００２４】
この状態に続き得る２つの状況がある。運転者が再びブレーキペダルを踏み込み、この場合には、図２ｃの場合と同様に力が加えられる。しかしながら、ボールが一種の戻り止として作用しているため、次の制動作動は容易であり、これは、最初から再び始めるよりはむしろ、以前に発揮された力を止めたところで再開できることを意味する。
【００２５】
他の状況は、運転者が再びブレーキペダルを踏み込まない状況である。この場合には、ロッド９の後退は、周知の方法で後方室３を前方室１に連通させることとなる。この場合、真空が後方室３内に確立され、特にスプリング３３の作用のもとで隔壁６を後方室３に向けて押し戻す。これが起こるにつれて、中空ピストン１５は後退し、室１４内の圧力を低下させる。室１４内の圧力が低下するにつれて、室１９内に存在する流体は、特に直動ピストン２１を室１９内へ押し戻すスプリング２８の作用のもとで、較正漏洩路２０を通して逃げることができる。リング２７がスラスト面３４に対して休止するようにピストン２１が押し戻されると、アンビル２２の頭部及び特に面取り部３７は、もはやボール３６と直接に対向することはない。従って、これらのボールはそれらのハウジング内で自由に移動することができる。プロング３１に圧接するスプリング３２の作用のもとで、これらプロングはスラスト面１１に向けて押し戻される。従って、ボール３６は、リング２４の面取り部３８によって、ケージ２３内でのそれらの内方位置へ戻されるように押し戻される。それから、ケージ２３は後退してスラスト面１１に対して当接する。
【００２６】
図３ｂは、端部３０に対するアンビル２２の当接部３９、ボール３６へのプロング３１の当接部４０、及び面取り部３８へのこれらボール３６の当接部４２を示している。
【００２７】
こうすることにより、そして、較正漏洩路２０、スプリング２８の力及び面取り部の角度を適切な寸法で採用することによって、制動なしで急作動からの戻りの間制動を維持する時間の長さを調整することが可能である。
【００２８】
ボールを製造するために、底部３０を中実として、ボール３６のためのハウジングを形成する扇形切欠きをプロング３１に設け、例えば接着又は螺合によりこれら円筒状プロング３１を扇形切欠きを介して底部３０に固定する。これら扇形切欠きで残る開口部は、ボールの直径より大きい直径の部分的に球体をなす形状を有する。従って、ボール３６は開口部内で動き、図２ｂ又は２ｃに対応する１つの位置又は他の位置を占めることができる。しかしながら、これらの開口部は、ボールが逃げるのを防止する縁部を有する。
【００２９】
ボール３６による役割を行う楔の実施例は、多種の形状を採用できる。例えば、この楔は、リング２４に対する可動ケージ２３の相対位置を考慮に入れてレバーに置き換えることができる。多種の形状が考えられる。また代りの形状として、ボール３６は、プロング３１に入り込んでアンビル２２の通路の前に位置されるスラスト面を備えた弾性スナップリングに置き換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による空気圧ブレーキブースタの全体断面図である。
【図２ａないし２ｄ】
空気圧ブレーキブースタが休止状態にあるか、（ここでは緩やかとして知られている）通常作動、（急激な）急作動又は（変更しようとしている）急作動の解放を行っているかに応じた、可動伝動装置の直動ピストンの状態の概略図である。
【図３ａ及び３ｂ】
図２ｃ及び２ｄにそれぞれ対応する拡大図である。
【図１】
2004514592.tif 000003
【図２ａ】
2004514592.tif 000004
【図２ｂ】
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【図２ｃ】
2004514592.tif 000006
【図２ｄ】
2004514592.tif 000007
【図３ａ】
2004514592.tif 000008
【図３ｂ】
2004514592.tif 000009
【国際公開パンフレット】
2004514592.tif 000010
2004514592.tif 000011
2004514592.tif 000012
2004514592.tif 000013
2004514592.tif 000014
2004514592.tif 000015
2004514592.tif 000016
2004514592.tif 000017
2004514592.tif 000018
2004514592.tif 000019
2004514592.tif 000020
2004514592.tif 000021
2004514592.tif 000022
2004514592.tif 000023
2004514592.tif 000024
2004514592.tif 000025
【国際調査報告】
2004514592.tif 000026
2004514592.tif 000027
2004514592.tif 000028
2004514592.tif 000029