(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキペダルに連動する入力軸を有する気圧式倍力装置と、この倍力装置の出力軸と連動するマスターシリンダと、このマスターシリンダの出力液圧により作動するホイールシリンダとを備え、
上記気圧式倍力装置は、シェル内に摺動自在に設けたバルブボデイと、このバルブボデイに設けたパワーピストンと、このパワーピストンの前後に形成した定圧室と変圧室と、上記バルブボデイ内に設けられて流路を切換え制御する弁機構と、上記バルブボデイ内に摺動自在に設けられて上記弁機構の一部を構成する弁プランジャと、上記弁プランジャを進退動させて弁機構の流路を切換えさせる入力軸と、上記パワーピストンの前進によって前進される出力軸とを備えているブレーキシステムにおいて、
上記倍力装置が作動された際に出力軸に加わる反力を弁プランジャに伝達されないように構成する一方、擬似反力を弁プランジャに付与する流体圧反力機構を設け、この流体圧反力機構は、上記バルブボデイに摺動自在に設けられるとともに上記定圧室および変圧室の圧力が作用する反力ピストンを有し、該反力ピストンに作用する定圧室の圧力と変圧室の圧力の差圧による付勢力を擬似反力として弁プランジャに伝達させるようになっており、
さらに倍力装置の急作動時に上記流体圧反力機構から弁プランジャに伝達される反力を低減させる反力低減手段を設けたことを特徴とするブレーキシステム。
【請求項２】
上記反力低減手段は、上記反力ピストンに作用する変圧室の流体の流れを制限するオリフィスであることを特徴とする請求項１に記載のブレーキシステム。
【請求項３】
上記弁プランジャがバルブボデイに対し所定量以上前進した際に、上記オリフィスを閉鎖させることを特徴とする請求項２に記載のブレーキシステム。
【請求項４】
上記バルブボデイは、上記パワーピストンおよび出力軸と一体的に設けられて定圧室と変圧室との差圧を受ける出力側部材と、この出力側部材に摺動自在に設けられて上記弁機構を収容し、かつ変圧室と大気圧との差圧を受ける入力側部材と、出力側部材と入力側部材との間に弾装した弾性部材とを備えて、上記出力軸のストロークに対する入力軸のストロークを短縮できるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のブレーキシステム。
【請求項５】
上記倍力装置は、急制動時に上記出力軸のストロークに対する入力軸のストロークを短縮させるストローク短縮手段を備え、このストローク短縮手段は、上記変圧室と大気を連通・遮断する開閉弁と、この開閉弁を開閉制御する制御装置と、倍力装置の急作動を検出するセンサとを備え、上記制御装置は、急作動と判断した際に開閉弁を開放して変圧室に大気を導入させることを特徴とする請求項４に記載のブレーキシステム。
【請求項６】
上記反力ピストンは、上記バルブボデイに摺動自在に嵌合させるとともに、上記反力ピストンの外周部にシール部材を配設したことを特徴とする請求項１に記載のブレーキシステム。
【請求項７】
ブレーキペダルに連動する入力軸を有する液圧式倍力装置と、この倍力装置の出力軸と連動するマスターシリンダと、このマスターシリンダの出力液圧により作動するホイールシリンダとを備え、
上記液圧式倍力装置は、ハウジングに摺動自在に設けたパワーピストンと、上記ハウジング内でパワーピストンの一端部に形成した動力室と、上記パワーピストンに設けられ、入力軸に連動して作動されて流路を切り換える弁機構と、上記弁機構を介して上記動力室と圧力流体源とを連通させる供給通路と、上記弁機構を介して上記動力室をリザーバに連通させる排出通路と、上記パワーピストンの前進によって前進される出力軸とを備え、上記ブレーキペダルが踏み込まれて上記液圧式倍力装置が作動された時には上記動力室の液圧を反力として上記入力軸に伝達させるようにしたブレーキシステムにおいて、
上記動力室の液圧とは別に上記入力軸へ反力を伝達可能な流体圧反力機構を設けるとともに、上記液圧式倍力装置の急作動時に上記流体圧反力機構から入力軸に伝達される反力を低減させる反力低減手段を設けて、
上記ブレーキペダルが緩やかに踏み込まれる通常のブレーキ作動時には、上記動力室の液圧と上記流体圧反力機構の反力がブレーキ反力として入力軸に伝達されるように構成し、
上記ブレーキペダルが急激に踏み込まれる急作動時には、上記流体圧反力機構から入力軸へ伝達される反力を上記反力低減機構によって低減させることを特徴とするブレーキシステム。
【請求項８】
上記流体圧反力機構は、入力軸に形成されて液圧が作用した際に該入力軸に反力を伝達させる段部と、この段部を囲む反力室とを備え、上記排出通路は反力室を介して上記動力室をリザーバに連通させており、
さらに上記流体圧反力機構は、上記動力室を反力室に連通させる反力通路を備えるとともに、上記動力室の圧力が所定値以下のときは反力室と動力室の連通を遮断するとともに反力室をリザーバに連通する一方、圧力が所定値以上のときは反力室とリザーバとの連通を遮断するとともに反力室を動力室に連通させる流路切換え弁を備えたことを特徴とする請求項７に記載のブレーキシステム。
【請求項９】
上記反力低減手段は、上記反力通路に設けられ、上記動力室から反力室への流体の流れを制限するオリフィスであることを特徴とする請求項８に記載のブレーキシステム。
【請求項１０】
上記パワーピストンは、出力軸と一体的に設けられて動力室内の液圧を受ける出力側部材と、この出力側部材に摺動自在に設けられて上記弁機構を収容し、かつそれぞれ動力室内の液圧を受けるフロント側端面の受圧面積がリヤ側端面の受圧面積よりも大きく設定されている入力側部材と、この入力側部材をフロント側に付勢する付勢手段とを備えて、上記出力軸のストロークに対する入力軸のストロークを短縮できるように構成されていることを特徴とする請求項７ないし請求項９のいずれかに記載のブレーキシステム。
【請求項１１】
上記倍力装置は、急制動時に上記出力軸のストロークに対する入力軸のストロークを短縮させるストローク短縮手段を備え、このストローク短縮手段は、上記出力側部材に設けられて入力側部材のフロント側端面を囲む付勢室と、この付勢室とポンプとの連通・遮断を行う開閉弁と、この開閉弁を開閉制御する制御装置と、倍力装置の急作動を検出するセンサとを備え、上記制御装置は、急作動と判断した際に開閉弁を開放して付勢室に圧油を導入させることを特徴とする請求項１０に記載のブレーキシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、倍力装置を備えたブレーキシステムに関し、より詳しくは倍力装置の反力機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来一般に、自動車等に用いるブレーキシステムは、ブレーキペダルに連動する入力軸を有する倍力装置と、この倍力装置の出力軸と連動するマスターシリンダと、このマスターシリンダの出力液圧により作動するホイールシリンダとを備えている。
上記倍力装置としては気圧式倍力装置と液圧式倍力装置とが用いられており、気圧式倍力装置は、シェル内に摺動自在に設けたバルブボデイと、このバルブボデイに設けたパワーピストンと、このパワーピストンの前後に形成した定圧室と変圧室と、上記バルブボデイ内に設けられて流路を切換え制御する弁機構と、上記バルブボデイ内に摺動自在に設けられて上記弁機構の一部を構成する弁プランジャと、上記弁プランジャを進退動させて弁機構の流路を切換えさせる入力軸と、上記パワーピストンの前進によって前進される出力軸とを備えている。
そして気圧式倍力装置の反力機構は、上記出力軸と弁プランジャとの間に配置したゴム製のリアクションディスクを備えており、ブレーキ倍力装置の作動時には上記リアクションディスクにバルブボデイと弁プランジャとを同時に接触させ、出力軸に加わるブレーキ反力の一部をバルブボデイで受けさせるとともに、残りを弁プランジャに伝達させ、この弁プランジャに加わるブレーキ反力を入力軸およびブレーキペダルを介して運転者に感知させるようにしている。
このとき、上記バルブボデイで受ける反力と、弁プランジャで受ける反力との比率、より具体的には両者の受圧面積の比率を変えることにより、ブレーキ倍力装置のサーボ比を変更することができる。
他方、液圧式倍力装置は、ハウジングに摺動自在に設けたパワーピストンと、上記ハウジング内でパワーピストンの一端部に形成した動力室と、上記パワーピストンに設けられ、入力軸に連動して作動されて流路を切り換える弁機構と、上記弁機構を介して上記動力室と圧力流体源とを連通させる供給通路と、上記弁機構を介して上記動力室をリザーバに連通させる排出通路と、上記パワーピストンの前進によって前進される出力軸とを備えている。
この液圧式倍力装置においては、動力室の液圧を入力軸に作用させてこれをブレーキ反力として運転者に伝達できるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の倍力装置のサーボ比は、一般に小さなブレーキペダルの踏力で大きなブレーキ液圧を発生させることができるように大きく設定されているが、急制動時にはブレーキ倍力装置の作動遅れから予定した大きな出力が得られず、老人や女性等の非力な運転者では急制動を行なうことが困難であることが判明した。
例えば気圧式倍力装置の場合、ブレーキペダルを踏み込んだ際には入力軸を介して弁機構の流路が切換えられ、それにより変圧室に圧力流体が導入されてパワーピストンおよびバルブボデイが前進されるようになる。そしてバルブボデイが前進するとリアクションディスクを介して出力軸が前進され、該出力軸の前進によりブレーキ液圧が発生してその反力が出力軸に加わると、上述したように出力軸に加わるブレーキ反力がバルブボデイと弁プランジャとに分配されるようになる。
しかしながら、急制動時には変圧室に導入される圧力流体によってパワーピストンおよびバルブボデイが前進される前に、ブレーキペダルに入力軸を介して連動している弁プランジャが前進されてしまうので、出力軸に加わるブレーキ反力はその大部分が弁プランジャに伝達されてしまい、その結果、運転者に伝達されるブレーキ反力は異常に大きなものとなる。
その結果、急制動を行なう際にはその異常に大きなブレーキ反力に打勝ってブレーキペダルを踏み込まなければならず、徐々にブレーキペダルを踏み込んで大きな制動力を得ている通常のブレーキ作動の場合に比較して、はるかに大きな力でブレーキペダルを踏み込まなければ急制動に必要な大きな制動力が得られなかった。
これは液圧倍力装置においても同様である。
本発明はそのような事情に鑑み、急制動時に軽い踏力で大きな出力が得られるようにしたブレーキシステムを提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に記載した本発明は、ブレーキペダルに連動する入力軸を有する気圧式倍力装置と、この倍力装置の出力軸と連動するマスターシリンダと、このマスターシリンダの出力液圧により作動するホイールシリンダとを備え、上記気圧式倍力装置は、シェル内に摺動自在に設けたバルブボデイと、このバルブボデイに設けたパワーピストンと、このパワーピストンの前後に形成した定圧室と変圧室と、上記バルブボデイ内に設けられて流路を切換え制御する弁機構と、上記バルブボデイ内に摺動自在に設けられて上記弁機構の一部を構成する弁プランジャと、上記弁プランジャを進退動させて弁機構の流路を切換えさせる入力軸と、上記パワーピストンの前進によって前進される出力軸とを備えているブレーキシステムにおいて、
上記倍力装置が作動された際に出力軸に加わる反力を弁プランジャに伝達されないように構成する一方、擬似反力を弁プランジャに付与する流体圧反力機構を設け、この流体圧反力機構は、上記バルブボデイに摺動自在に設けられるとともに上記定圧室および変圧室の圧力が作用する反力ピストンを有し、該反力ピストンに作用する定圧室の圧力と変圧室の圧力の差圧による付勢力を擬似反力として弁プランジャに伝達させるようになっており、さらに倍力装置の急作動時に上記流体圧反力機構から弁プランジャに伝達される反力を低減させる反力低減手段を設けたものである。
また、請求項７に記載した本発明は、ブレーキペダルに連動する入力軸を有する液圧式倍力装置と、この倍力装置の出力軸と連動するマスターシリンダと、このマスターシリンダの出力液圧により作動するホイールシリンダとを備え、
上記液圧式倍力装置は、ハウジングに摺動自在に設けたパワーピストンと、上記ハウジング内でパワーピストンの一端部に形成した動力室と、上記パワーピストンに設けられ、入力軸に連動して作動されて流路を切り換える弁機構と、上記弁機構を介して上記動力室と圧力流体源とを連通させる供給通路と、上記弁機構を介して上記動力室をリザーバに連通させる排出通路と、上記パワーピストンの前進によって前進される出力軸とを備え、上記ブレーキペダルが踏み込まれて上記液圧式倍力装置が作動された時には上記動力室の液圧を反力として上記入力軸に伝達させるようにしたブレーキシステムにおいて、
上記動力室の液圧とは別に上記入力軸へ反力を伝達可能な流体圧反力機構を設けるとともに、上記液圧式倍力装置の急作動時に上記流体圧反力機構から入力軸に伝達される反力を低減させる反力低減手段を設けて、上記ブレーキペダルが緩やかに踏み込まれる通常のブレーキ作動時には、上記動力室の液圧と上記流体圧反力機構の反力がブレーキ反力として入力軸に伝達されるように構成し、上記ブレーキペダルが急激に踏み込まれる急作動時には、上記流体圧反力機構から入力軸へ伝達される反力を上記反力低減機構によって低減させるようにしたものである。
【０００５】
【作用】
上記請求項１の構成によれば、通常の作動時には流体圧反力機構から入力軸に反力が伝達されるので、従来と同様な操作を行なうことができる。他方、急作動時には上記反力低減手段が入力軸に伝達される反力を低減させるので、通常の操作時よりも軽い操作力で倍力装置に急作動を行なわせることができる。
また、上記請求項７の構成によれば、通常のブレーキ作動時には上記動力室と流体圧反力機構から入力軸に反力が伝達されて従来と同様な操作を行なうことができる。他方、ブレーキペダルが急激に踏み込まれる急作動時には、上記反力低減手段によって流体圧反力機構からの反力が低減されるので、通常の操作時よりも軽い操作力で倍力装置に急作動を行なわせることができる。
【０００６】
【実施例】
以下図示実施例について本発明の気圧式倍力装置を説明すると、図１において、気圧式倍力装置のフロントシェル１とリヤシェル２内にバルブボデイ３を摺動可能に設けている。
本実施例のバルブボデイ３は、リヤシェル２の筒状部２Ａ内に気密を保持して摺動自在に設けた入力側部材４と、この入力側部材４のフロント側端部に相対変位可能に嵌合させた出力側部材５とを備えている。
上記入力側部材４は、リヤシェル２の筒状部２Ａ内に摺動自在に貫通させた筒状部材６と、この筒状部材６のフロント側端部の外周面に嵌合固定され、そのフロント側端部が開口する概略コ字状の外側部材７と、上記筒状部材６のフロント側端部の内周面に嵌合固定された筒状の内側部材８とから構成している。
他方、上記出力側部材５は、リヤ側に配置され、そのリヤ側が開口する概略コ字状のリヤ側部材１０と、このリヤ側部材１０のフロント側に連結され、そのリヤ側が開口する有底筒状のフロント側部材１１とから構成している。
そして、上記出力側部材５のリヤ側部材１０を、その開口するフロント側から入力側部材４の外側部材７に摺動自在に嵌合させてあり、それにより出力側部材５は、外側部材７とリヤ側部材１０に取付けたリテーナ１２との間で摺動することができるようになっている。また上記リヤ側部材１０と外側部材７との間には、同心上に設けた弾性部材としてのばね１３Ａ、１３Ｂを弾装してあり、このばね１３Ａ、１３Ｂにより出力側部材５と入力側部材４とを軸方向において相互に離隔する方向に付勢している。
上記出力側部材５の外周部には、パワーピストン１４とこのパワーピストン１４のリヤ側に添設したダイアフラム１５とを連結してあり、このダイアフラム１５によって密封容器内を前方側の定圧室Ａと後方側の変圧室Ｂとに区画している。
【０００７】
次に、上記定圧室Ａと変圧室Ｂとの間の流体回路を切換える弁機構１７について説明する。この弁機構１７は、入力側部材４の筒状部材６に形成した環状の第１弁座１８と、この筒状部材６内に摺動自在に嵌合した弁プランジャ１９の右端に形成した環状の第２弁座２０と、さらにこれら両弁座１８、２０に図１の右方からポペットリターンスプリング２１によって着座する弁体２２とを備えている。
そして上記第１弁座１８よりも外周側を、筒状部材６の軸部、および外側部材７と内側部材８との間に形成した定圧通路２３を介して定圧室Ａに連通させ、この定圧室Ａをフロントシェル１に連設した負圧導入管２４を介して図示しないエンジンのインテークマニホールドに連通させて常時負圧を導入させている。また、上記第１弁座１８と第２弁座２０との中間部分は、筒状部材６に形成した半径方向の変圧通路２５を介して変圧室Ｂに連通させている。さらに上記第２弁座２０よりも内周側は入力側部材４内に形成した圧力通路２６を介して大気に連通させている。
【０００８】
上記バルブボデイ３の入力側部材４内に摺動自在に設けた弁プランジャ１９の右端には入力軸３０の先端部を枢支連結してあり、この入力軸３０とバルブボデイ３の入力側部材４とにわたって、上記ポペットリターンスプリング２１の弾発力よりも大きな弾発力を有するばね３１を弾装しており、このばね３１の弾発力によってブレーキペダルが踏み込まれていない図示非作動時では弁プランジャ１９の第２弁座２０に弁体２２を着座させ、かつこの弁体２２を入力側部材４の第１弁座１８から離座させるようにしている。そして上記入力軸３０の末端部は、図示しないブレーキペダルに連動させている。
また上記弁プランジャ１９は、キー部材３２によって入力側部材４の筒状部材６から抜出るのを防止している。上記キー部材３２は、図示しないがその中央部から先端部にかけて二股状に形成してあり、該キー部材３２を筒状部材６の直径方向に形成した挿入孔３３（図２参照）内に挿入して、その二股状部分の基部を弁プランジャ１９の小径部１９ａ（図２参照）に係合させている。
このとき、上記挿入孔３３と変圧通路２５とを入力側部材４の軸方向に隣接させて一体に形成しているが、挿入孔３３の幅、すなわち入力側部材４の軸方向に直交し、かつキー部材３２の挿入孔３３への挿入方向と直交する方向の幅は、変圧通路２５の同方向の幅よりも広く設定してあり、それによってキー部材３２は挿入孔３３内のみで入力側部材４の軸方向に変位可能となっている。
またキー部材３２と弁プランジャ１９とは、上記小径部１９ａの軸方向長さの範囲内でキー部材３２に対して軸方向に変位可能となっており、それによりブレーキ倍力装置の非作動時にはリヤシェル２の内面に当接したキー部材３２に入力側部材４および弁プランジャ１９が当接して停止されている。この状態では、弁プランジャ１９はバルブボデイ３に対する相対的に前進した位置に保持されており、これによりブレーキ倍力装置の作動開始時における入力軸３０のロスストロークを減少させることができるようになっている。
そしてブレーキ倍力装置の非作動時には、フロントシェル１の内壁と出力側部材５のフロント側部材１１との間に弾装したリターンスプリング３４により、ばね１３Ａ、１３Ｂを圧縮して入力側部材４の外側部材７に出力側部材５のリヤ側部材１０を当接させた状態で図示非作動位置に保持している。
【０００９】
次に本実施例の出力軸３５の先端部は、シール部材３６を介してフロントシェル１の軸部より外部に突出させてあり、図示しないマスターシリンダのピストンに連動させている。他方、出力軸３５の基部３５Ａは、出力側部材５のフロント側部材１１に形成した凹部１１Ａ内に嵌合させて該出力側部材５に一体に連結している。
これにより本実施例では、ブレーキ倍力装置が作動された際に、マスターシリンダを介して出力軸３５に作用するブレーキ反力は全てバルブボデイ３の出力側部材５で受け止められて弁プランジャ１９には伝達されることがないようになっている。
ところで、ブレーキ反力が弁プランジャ１９に伝達されないように構成すると運転者はブレーキの操作感を得ることができなくなってしまう。
このため本実施例では、流体圧反力機構３７を設けることにより、ブレーキペダルの踏込み量に応じた擬似反力を運転者に付与するようにしている。
すなわち、上記流体圧反力機構３７は、出力側部材５のフロント側部材１１の軸部からリヤ側に突出させた支持部１１Ｂに摺動自在に嵌合した反力ピストン３８と、この反力ピストン３８よりもリヤ側でフロント側部材１１内に形成した第２定圧室３９と、また反力ピストン３８よりもフロント側でフロント側部材１１内に形成した第２変圧室４０とを備えている。
上記第２定圧室３９は、フロント側部材１１のリヤ側先端に形成した連通孔４１を介して定圧室Ａに連通するとともに、上記定圧通路２３とも連通している。
これに対し、上記第２変圧室４０は、後に詳述する反力低減手段４２としてのオリフィス通路４３を介して変圧通路２５に連通されており、この変圧通路２５を介して変圧室Ｂに連通されるとともに、定圧通路２３を介して定圧室Ａとも連通されるようになっている。
上記反力ピストン３８の軸部からリヤ側に突出させた突出部３８Ａは、入力側部材４の内側部材８内に気密を保持して摺動自在に嵌合してあり、この内側部材８内にフロント側より嵌合させた弁プランジャ１９の大径部１９ｂに対向させてある。
そして、上記反力ピストン３８と入力側部材４の内側部材８との間にばね４４を弾装し、このばね４４により、ブレーキ倍力装置の非作動時には反力ピストン３８を出力側部材５のフロント側部材１１に当接させて前進端位置に保持している。この状態では反力ピストン３８の突出部３８Ａと弁プランジャ１９との間には間隙が形成されている。
上記反力ピストン３８の外周部にはリング状のシール部材４５を配設してあり、このシール部材４５よって反力ピストン３８とフロント側部材１１との間をシールしている。
【００１０】
次に、ブレーキペダルが相対的に早く踏み込まれたときに、上記流体圧反力機構３７から伝達される反力を低減させるオリフィス通路４３の構成について説明する。
オリフィス通路４３は、入力側部材４の内側部材８の内周面とこの内側部材８内にフロント側から挿入された弁プランジャ１９の大径部１９ｂの外周面との間に形成され、上記変圧通路２５に連通する第１通路４６と、上記反力ピストン３８の軸部からリヤ側に突出させた突出部３８Ａに形成されて、上記第１通路４６に連通する第２通路４７と、上記出力側部材５のフロント側部材１１の支持軸１１Ｂの外周面に複数形成され、上記第２通路４７と第２変圧室４０とに連通される第３通路４８とから構成されており、このオリフィス通路４３の流路面積、すなわち反力ピストン３８の突出部３８Ａに形成した第２通路４７の流路面積を変圧通路２５の流路面積よりも小さく設定している。
また、上記第２通路４７は反力ピストン３８の突出部３８Ａの先端面に半径方向外方にむけて形成した溝４９内に開口させてあり、それにより突出部３８Ａが弁プランジャ１９の大径部１９ｂに当接したときでも溝４９を介して第１通路４６と第２通路４７とが連通できるようになっている。
【００１１】
さらに本実施例では、ブレーキペダルが急激に踏み込まれたときに、上記流体圧反力機構３７から反力が伝達されないようにするために、上記オリフィス通路４３に挿入された弁プランジャ１９の大径部１９ｂに半径方向外方に突出するリング状のシール部材５１を設けている。
このシール部材５１は、非作動時や通常の操作時にはオリフィス通路４３の一部を構成する内側部材８の内周面に形成した段付面５２（図２参照）の範囲内に位置するようになっており、この状態ではシール部材５１と段付面５２の凹部との間を介して変圧通路２５と第２変圧室４０とが連通されるようになっている。
これに対し、図２に示すように、上記弁プランジャ１９が入力側部材４に対する前進端位置に位置したときには、シール部材５１は上記段付面５２内から脱出してこれよりもフロント側に形成した平滑面５３に位置するようになっており、この状態ではシール部材５１が平滑面５３に密着してオリフィス通路４３を完全に閉鎖するようになっている。
このことから理解されるように、ブレーキペダルが急激に踏み込まれた際には、弁プランジャ１９が入力側部材４に対して前進端位置に位置するようになるので、上記シール部材５１が内側部材８の平滑面５３に密着して変圧通路２５と第２変圧室４０の連通が遮断されるようになる。
また上記シール部材５１は、図３に示すように、ブレーキ倍力装置が全負荷状態となったときにも、弁プランジャ１９が入力側部材４に対する前進端位置に位置するので平滑面５３に密着してオリフィス通路４３を閉鎖するようになる。
なお本実施例では、上記内側部材８に段付面５２と平滑面５３を形成していたが、これに限定されるものではなく、例えば内側部材８の段付面５２に相当する部分をシール部材５１よりも大径な大径部とし、また平滑面５３に相当する部分をシール部材５１よりも小径な小径部としてもよい。
【００１２】
また、本実施例では急作動時におけるブレーキペダルの操作量を通常作動時よりも短縮するストローク短縮手段６０を設けている。
このストローク短縮手段６０は、リヤシェル２に穿設した開口６１に接続されて変圧室Ｂを大気に連通させる導管６２と、この導管６２を開閉する開閉弁６３と、非作動時および通常の作動時には開閉弁６３を閉鎖して変圧室Ｂに大気が導入されるのを阻止するとともに、急作動と判断した際には開閉弁６３を開放して変圧室Ｂに大気を導入する制御装置６４とを備えている。
この制御装置６４には、ブレーキペダルに作用する踏力またはストローク速度等を検出する図示しないセンサから検出値が入力されるようになっており、制御装置６４は検出値と予め設定された基準値とを比較して検出値が基準値を上回っていた際に急制動と判断して開閉弁６３を開放するようになっている。
なお本実施例では、弁プランジャ１９がバルブボデイ３に対する前進端位置まで一気に前進されるような踏込みがなされたときに、開閉弁６３を開放するように制御装置６４の基準値を設定している。
【００１３】
しかして、上述した構成を有する気圧式倍力装置の作動について説明する。
先ず、上述した非作動状態からブレーキペダルが相対的に緩やかに踏み込まれたときには、図３に示すように、入力側部材４に形成した第１弁座１８に弁体２２が着座して今まで連通していた定圧通路２３と変圧通路２５との連通を遮断するとともに、弁プランジャ１９に形成した第２弁座２０から弁体２２が離隔して変圧通路２５と圧力通路２６とを連通させる。これにより変圧通路２５を介して変圧室Ｂに大気が導入されるので、定圧室Ａと変圧室Ｂとで差圧が生じ、その差圧によりバルブボデイ３の出力側部材５およびパワーピストン１４とが一体的に前進されるようになる。
これに対し、入力側部材４は、出力側部材５およびパワーピストン１４の前進量に比較してその前進量は相対的に小さくなる。
すなわち、入力側部材４の変圧室Ｂ内に位置する部分には負圧が作用し、他方、変圧室Ｂの外部に突出した部分には大気が作用している。それにより弁機構１７が切換わった直後は、入力側部材４にはばね１３Ａ、１３Ｂのセット荷重よりも大きな差圧が作用しているので該入力側部材４は出力側部材５に当接して一体に前進するが、やがてその差圧は変圧室Ｂ内の負圧の低下とともに小さくなるので該差圧がばね１３Ａ、１３Ｂのセット荷重を下回るようになると、入力側部材４は出力側部材５から徐々に離隔するようになる。
このことから理解されるように、本実施例では出力側部材５の前進量よりも弁機構１７を収容した入力側部材４の前進量を小さく設定しているので、入力側部材４の前進に伴って前進される入力軸３０およびこれに連動するブレーキペダルのストロークを相対的に小さくすることができるので、出力側部材５と入力側部材４とを固定して出力側部材５と入力側部材４の前進量を同一とする場合に比較してブレーキフィーリングの向上を図ることが可能となる。
また反力ピストン３８のフロント側に形成した第２変圧室４０には、オリフィス通路４３を介して大気が導入されるので、第２変圧室４０と第２定圧室３９とで差圧が生じ、その差圧により反力ピストン３８がリヤ側に付勢されるようになる。
これにより反力ピストン３８がばね４４を圧縮して後退して突出部３８Ａが対向する弁プランジャ１９の大径部１９ｂの端面に当接することにより、この反力ピストン３８に作用する差圧が弁プランジャ１９および入力軸３０を介してブレーキペダルに伝達されるので、運転者はブレーキの操作感を感知することができる。
ところで、連続して穏かにブレーキペダルが踏み込まれて倍力装置が全負荷状態になったときには、入力側部材４は、図示したように入力側部材４とばね１３Ａ、１３Ｂとがバランスした位置で停止されてリテーナ１２よりも手前側で停止するようになっている。
なお、入力側部材４が出力側部材５から離隔するタイミングおよび離れる速度は、ばね１３Ａ、１３Ｂのセット荷重およびばね定数により調整することができる。
【００１４】
次に上述した緩やかな操作時よりも多少速くブレーキペダルが踏み込まれたときの作動について説明すると、このような作動時には、入力軸３０を介してブレーキペダルに連動する弁プランジャ１９が通常の踏込み時よりも入力側部材４に対して大きく前進されるようになる。
これにより、弁プランジャ１９に形成した第２弁座２０から弁体２２が緩やかに操作された時よりも大きく離隔するので、変圧通路２５を介して変圧室Ｂに大量の大気が導入され、それによりバルブボデイ３の出力側部材５およびパワーピストン１４が相対的に速く前進されるようになる。
これに対し、反力ピストン３８のフロント側の第２変圧室４０には、オリフィス通路４３を介して緩やかな操作時と同量の大気しか導入されないので、上述した出力の上昇に対して反力が遅れて上昇するようになる。
その結果、上記流体圧反力機構３７がブレーキペダルに与える反力は、ブレーキペダルの操作速度が速いときには緩やかな作動時と比較して相対的に小さくなるので、小さな力でブレーキ倍力装置を作動させることができる。
【００１５】
次に、急激にブレーキペダルが操作されたときの作動について説明する。このような急激な作動時には、図２に示すように、入力軸３０を介してブレーキペダルに連動する弁プランジャ１９が入力側部材４に対する前進端位置まで一気に前進されるようになる。
これにより、弁プランジャ１９に形成した第２弁座２０から弁体２２が大きく離隔するので、変圧通路２５を介して変圧室Ｂに大量の大気が導入され、またこれと同期して、ストローク短縮手段６０の制御装置６４が急制動と判断し、それまで閉鎖していた開閉弁６３を開放させて導管６２からも変圧室Ｂに大気が別途導入されるようになる。
その結果、出力側部材５およびパワーピストン１４に作用する差圧が急激に上昇するので、該出力側部材５およびパワーピストン１４が急激に前進されて急制動が行なわれる。
このとき入力側部材４に作用する差圧は、弁機構１７から導入される大気に加えて、上記導管６２から導入される大気によって急激に低下するので、入力側部材４は出力側部材５から通常の操作時よりも早い時点で離隔するようになる。
その結果、運転者がブレーキペダルを踏み込む踏込み量は、入力側部材４が出力側部材５から離隔する位置が手前側になった分だけ短縮されるようになるので、急作動時の踏込み量を通常の作動時よりも小さくすることができる。それにより気圧式倍力装置の応答性を向上させて急作動時における制動距離の短縮を図ることができる。
また反力ピストン３８のフロント側の第２変圧室４０には、これまでであればオリフィス通路４３、より具体的にはシール部材５１と段付面５２との間を介して大気が導入されていたが、このような急激な作動時にはシール部材５１が段付面５２を越えて平滑面５３に密着してオリフィス通路４３を直ちに閉鎖するので、第２変圧室４０内に僅かな大気が導入されるようになる。これにより反力ピストン３８は小さな差圧によりリヤ側に付勢されて弁プランジャ１９に当接するようになる。
その結果、上記流体圧反力機構３７がブレーキペダルに与える反力は、弁プランジャ１９がバルブボデイ３に対する前進端位置まで前進されるような急激な作動時には非常に小さくなるので、このような急激な作動時には通常の作動時よりも一層軽い踏力でブレーキ倍力装置を急作動させることができる。
【００１６】
ところで、本実施例では上述したようにバルブボデイ３を入力側部材４と出力側部材５とから構成して、出力側部材５の前進量よりも入力側部材４の前進量を相対的に小さくしているので、ブレーキ倍力装置が全負荷状態となった状態からブレーキペダルを踏込んでさらに大きな制動力を得ようとしたときには、相対的に前進している出力側部材５に入力側部材４が当接するまでの間はブレーキペダルを踏み込んでも出力および反力が増大しない無反応な区間が生じてしまう。
しかしながら本実施例では、全負荷状態となると、先に述べたように弁プランジャ１９に設けたシール部材５１が内側部材８の平滑面５３に密着してオリフィス通路４３を閉鎖するので、それによりオリフィス通路４３、第２変圧室４０およびシール部材５１によって密閉された空間内の大気によって出力側部材５を入力側部材４に連動させて前進させることができるので、上述した無反応な区間を無くすことができる。
【００１７】
次に、図４は本発明の第２実施例を示したものである。
上記第１実施例では、弁プランジャ１９が一気にバルブボデイ３の前進端位置に前進されるような急激な作動時にはシール部材５１によってオリフィス通路４３を完全に閉鎖するようにしていたが、本第２実施例では、バルブボデイ１０３の内側部材１０８内に形成した絞り部１５５と弁プランジャ１１９の大径部１１９ｂのリヤ側部分に形成した絞り部１５６とによりオリフィス通路１４３内の流路面積を通常の操作時よりも小さく絞ることにより第１実施例に近い作用効果を得られるようにしたものである。
すなわち、バルブボデイ１０３側の絞り部１５５は、オリフィス通路１４３の第１通路１４６を形成する内側部材１０８内の中間位置に形成されており、そのフロント側には反力ピストン１３８の突出部１３８Ａが摺動自在に嵌合される小径部１５７が形成され、またリヤ側にはこれよりも大径な大径部１５８が形成してあり、上記小径部１５７が実質的に絞り部１５５に相当するものである。
他方、弁プランジャ１１９側の絞り部１５６は、オリフィス通路１４３の第１通路１４６を形成する弁プランジャ１１９の大径部１１９ｂのリヤ側部分に半径方向外方に突出させて形成されており、その外径は絞り部１５５（小径部１５７）よりも僅かに小径に形成されている。
そして、上記絞り部１５６は、ブレーキペダルが踏み込まれていない非作動時や通常の作動時には大径部１５８内に位置するようになっており、この時には反力ピストン１３８に形成した第２通路１４７よりも第１通路１４６の流路面積は大きくなっている。
他方、弁プランジャ１１９がバルブボデイ１０３に対する前進端位置に位置するような急激な踏込み時には、図５に示すように、絞り部１５２は大径部１５４を越えて絞り部１５１内に位置するようになっており、この状態では第１通路１４６の流路面積は第２通路１４７の流路面積よりも小さくなっている。
なお、上述した以外の構成は第１実施例と同様に構成されており、第１実施例と同一の部材には第１実施例で用いた符合に「１００」を加えた符合を付している。
【００１８】
以上の構成から理解されるように本第２実施例でも、ブレーキペダルが相対的に緩やかに踏み込まれたときおよびこれよりも多少早く踏み込まれた通常の作動時では、オリフィス通路１４３の一部を構成する第１通路１４６の流路面積は実質的なオリフィス通路１４３である第２通路１４７の流路面積よりも大きくなっているので、第１実施例と同様にブレーキペダルの踏込み速度が増すほどに軽い踏力でブレーキ倍力装置を作動させることができる。
これに対し、弁プランジャ１１９がバルブボデイ１０３に対する前進端位置まで一気に前進されるような急激な作動時では、弁プランジャ１１９側の絞り部１５６がバルブボデイ１０３側の絞り部１５５内に侵入して第１通路１４６の流路面積が第２通路１４７の流路面積よりも小さくなる。
その結果、急制動時には絞り部１５５と絞り部１５６とによって第２変圧室１４０に導入される大気量が通常の作動時よりも大幅に減少するので、それにより反力ピストン１３８に作用する差圧の上昇は通常の作動時よりも大幅に遅くなるので、小さい踏力でブレーキ倍力装置を急作動させることができる。
なお、本第２実施例の絞り部１５５、１５６には、第１実施例で説明したようなブレーキ倍力装置の全負荷状態以降の無反応な作動区間を無くすような作用はない。
【００１９】
次に、図６は本発明の第３実施例を示したものである。上述した第１実施例および第２実施例では、入力側部材４、１０４を複数の部材、すなわち筒状部材６、１０６、および外側部材７、１０７と内側部材８、１０８とから構成し、また出力側部材５、１０５も複数のリヤ側部材１０、１１０とフロント側部材１１、１１１とから構成していたが、本第３実施例では入力側部材２０４を一体成型された単一部材とするとともに、出力側部材２０５も一体成型された単一部材としたものである。
すなわちバルブボデイ２０３は、リヤシェル２０２の筒状部２０２Ａ内に気密を保持して摺動自在に嵌合された概略筒状の入力側部材２０４と、パワーピストン２１４および出力軸２３５に一体に設けられ、その開口するリヤ側より入力側部材２０４に摺動自在に嵌合された有底筒状の出力側部材２０５とを備えている。
上記出力側部材２０５は、その内部に上記入力側部材２０４のフロント側端部２０４Ａよりも僅かに大径に形成した大径部２０５Ａと、この大径部２０５Ａのフロント側にこれよりも小径に形成した小径部２０５Ｂと、この大径部２０５Ａ内に嵌合したフロント側端部２０４Ａよりもリヤ側に配置したリテーナ２１２とを備えており、それにより出力側部材２０５は、入力側部材２０４に対して小径部２０４Ｂとリテーナ２１２との間で相対変位することができるようになっている。
ところで本実施例では、第１実施例および第２実施例とは異なり、ばね２１３を入力側部材２０４と出力側部材２０５とに弾装するのではなく入力側部材２０４と反力ピストン２３８とに弾装している。
これにより作動時には、反力ピストン２３８の後退力の一部がばね２１３を介して入力側部材２０４に伝達されるので、作動開始直後には入力側部材２０４がリテーナ２１２に当接する位置まで出力側部材２０５に対して相対的に後退するようになる。このように作動開始直後に入力側部材２０４と出力側部材２０５との間隔が最大に開くと、ブレーキの踏み込みに対してブレーキ出力（制動力）の上昇が急になるため小さなブレーキ出力の範囲のコントロールが難しくなってしまう。
このため本実施例では、反力ピストン２３８から伝達される後退力に対抗するために、入力側部材２０４とリテーナ２１２との間にばね２１３よりも小さなセット荷重を有するばね２２８を弾装しており、このばね２２８により反力ピストン２３８の後退力の大きさ応じて、換言すると、ブレーキペダルの操作量に応じて入力側部材４と出力側部材５との間隔が決まるようにしている。
そして図示した非作動時には、リターンスプリング２３４の弾発力によりリヤシェル２０２に当接したキー部材２３２に入力側部材２０４が係合し、また入力側部材２０４のフロント側端部２０４Ａに出力側部材２０５の小径部２０５Ｂが係合しており、この状態では入力側部材２０４は、出力側部材２０５に対して相対的に前進されている。
また本第３実施例では、上記入力側部材２０４と出力側部材２０５との構成が変わったのに伴い、第２変圧室２４０と変圧室Ｂとを連通させるオリフィス通路２４３の構成も第１実施例および第２実施例の構成とは異なっている。
すなわち、第１実施例および第２実施例では弁プランジャ１９、１１９の大径部１９ｂ、１１９ｂを内側部材４、１０４内に挿入させていたが、本実施例では弁プランジャ２１９の大径部２１９ｂを反力ピストン２３８の突出部２３８Ａの先端に形成した凹部２３８Ｂ内に収容させてあり、これによりオリフィス通路２４３を第１実施例および第２実施例の第２通路４７、１４７に相当する部分だけで形成している。
なお、上述した以外の構成は第１実施例および第２実施例と基本的に同様に構成されており、第１実施例と同一の部材には第１実施例で用いた符合に「２００」を加えた符合を付している。
以上のような構成を有する第３実施例であっても、第１実施例および第２実施例と同様に、通常の作動時よりも軽い踏力で急作動させることができる。
【００２０】
なお上記第１ないし第３実施例では、バルブボデイ３、１０３、２０３を構成する入力側部材４、１０４、２０４と出力側部材５、１０５、２０５とを摺動自在に設けていたが、これに限定されるものではなく、入力側部材４、１０４、２０４と出力側部材５、１０５、２０５とを連結して相対変位不能に構成してもよい。なおこのように構成した場合には、ストローク短縮手段６０によって入力軸のストロークを短縮することは不可能になるので、ストローク短縮手段６０は不必要となる。
また第１実施例では、ストローク短縮手段６０により急作動時の踏込み量を通常の作動時よりも短縮するようにしていたが、必ずしもストローク短縮手段６０を設ける必要はなく、適宜省略してもよい。
【００２１】
次に、図７は本発明の第４実施例を示すものであり、上述した第１ないし第３実施例ではいずれも本発明を気圧式倍力装置に適用したものであるが、本第４実施例ではマスタシリンダ一一体型の液圧式倍力装置に適用したものである。
図７において、概略筒状のハウジング３０１の小径部内に有底筒状のパワーピストン３０２を摺動自在に嵌合してあり、このパワーピストン３０２の左端部をマスターシリンダ３０３の第１ブレーキ液圧室３０４に液密を保持して臨ませている。
上記マスターシリンダ３０３は、上記ハウジング３０１内の大径部内に液密を保持して嵌合した筒状のインナー部材３０６と、その開口側よりハウジング３０１の大径部内に圧入されてインナー部材３０６をハウジング３０１の段部との間で挟持するとともに、このハウジング３０１の左端部開口を密封する有底のアウター部材３０７と、上記インナー部材３０６内に液密を保持して摺動自在に嵌合され、上記パワーピストン３０２に連動するピストン３０８とを備えており、このピストン３０８とパワーピストン３０２との間に上記第１ブレーキ液圧室３０４を形成するとともに、ピストン３０８とアウター部材３０７との間に第２ブレーキ液圧室３０９を形成している。すなわち、本実施例ではパワーピストン３０２をマスターシリンダ３０３の第１ブレーキ液圧室３０４のピストンとして兼用したことにより出力軸を省略した構成としている。
また、上記パワーピストン３０２とピストン３０８との間に第１ばね３１１を弾装するとともに、上記ピストン３０８とアウター部材３０７との間に第２ばね３１２を弾装し、液圧倍力装置の非作動時にはパワーピストン３０２を後に詳述するプラグ３１３に当接させるとともに、ピストン３０８をパワーピストン３０２との間に配置した収縮可能な収縮ロッド３１４に当接させている。
この収縮ロッド３１４は、パワーピストン３０２に当接するロッド部３１５と、このロッド部３１５に摺動自在に嵌合されて、上記ピストン３０８に当接する釣鐘状の摺動部３１６とから構成されており、この摺動部３１６とロッド部３１５の右端に設けたリテーナ３１７との間に上記第１ばね３１１を収縮させた状態で弾装して、図示非作動状態では第１ばね３１１の弾発力により摺動部３１６をロッド部３１５の左端に形成した段部に当接させている。この状態では第１ばね３１１のセット荷重を第２ばね３１２のセット荷重よりも僅かに大きくなるように設定している。
また上記第１ブレーキ液圧室３０４および第２ブレーキ液圧室３０９は、液圧式倍力装置の非作動時にはピストン３０８およびパワーピストン３０２に形成した通路３２０、３２１とハウジング３０１に形成した通路３２２、３２３を介してそれぞれハウジング３０１に一体に設けたリザーバ３２４に連通するとともに、このハウジング３０１に形成した別の通路３２５、３２６を介してそれぞれ図示しないホイールシリンダに連通されている。
これに対し、液圧式倍力装置が作動されてパワーピストン３０２およびピストン３０８が前進されたときには、リザーバ３２４と第１ブレーキ液圧室３０４および第２ブレーキ液圧室３０９の連通は遮断されるようになるが、第１ブレーキ液圧室３０４と第２ブレーキ液圧室３０９と各ホイールシリンダとは連通されている。
これにより液圧式倍力装置が作動されてパワーピストン３０２が前進すると、それに伴ってピストン３０８も前進されるようになるので、第１ブレーキ液圧室３０４および第２ブレーキ液圧室３０９とで発生した各液圧がそれぞれホイールシリンダに供給されてブレーキ作用が行なわれる。
【００２２】
次に、図７、図８に基づいて、液圧式倍力装置の構成について説明する。
ハウジング３０１の右端部開口は上記プラグ３１３によって密封してあり、このプラグ３１３とパワーピストン３０２との間に圧油が導入される動力室３３０を形成している。
本実施例のパワーピストン３０２は、マスターシリンダ３０３の第１ブレーキ液圧室３０４に臨む有底筒状の出力側部材３３１と、この出力側部材３３１内に液密を保持して摺動自在に設けられた入力側部材３３２とを備えており、上記出力側部材３３１と入力側部材３３２との間に付勢手段としてのばね３３３を弾装し、このばね３３３により入力側部材３３２を出力側部材３３１に対して右方に付勢して図示非作動状態では出力側部材３３１の隔壁に入力側部材３３２を当接させている。
上記入力側部材３３２内には、段付のスリーブ３３４を液密を保持して一体に設けてあり、このスリーブ３３４の左端部の先端を弁機構３３５を構成する第１弁座３３６としている。また、上記入力側部材３３２内には、弁機構３３５を構成する弁体３３７を設けてあり、この弁体３３７は、カラー３３８に液密を保持して摺動自在に貫通させた軸部３３９と、この軸部３３９の右端に設けたボール３４０とから構成してあり、該弁体３３７は上記カラー３３８との間に弾装したばね３４１の弾発力により図示非作動状態では第１弁座３３６に着座するようになっている。
そして、上記弁体３３７と第１弁座３３６との間に形成した圧力室３４４は、入力側部材３３２に形成した通路３４５および出力側部材３３１に形成した通路３４６、さらにハウジング３０１に形成した通路３４７とから形成される供給通路３４８、およびこれに接続された導管３４９（図７参照）を介して図示しないポンプに連通させてあり、該ポンプによって常時圧力室３４４に所定圧の圧油を供給できるようにしている。なお、図示しないがポンプよりも下流側にはポンプで発生した圧油を蓄圧するアキュームレータが設けられている。
また上記弁体３３７と入力側部材３３２との間に形成したバランス室３５１は、入力側部材３３２に形成した連通路３５２、およびスリーブ３３４に設けた透孔３５３を介して上記動力室３３０に連通させており、この動力室３３０に圧油が導入された際に該バランス室３５１内に圧油を導入することができるようにしている。このバランス室３５１は、弁体３３７が開口された状態のときに圧力室３４４内の圧油から受ける付勢力と同程度の付勢力を弁体３３７に付勢するために設けられたものであり、それにより作動状態から踏力が解除された際にばね３４１の弾発力によって弁体３３７が第１弁座３３６に着座することができるようになっている。
さらに上記パワーピストン３０２と入力側部材３３２との間に形成した付勢室３５５も、バランス室３５１と同様に、入力側部材３３２に形成した連通路３５２、およびスリーブ３３４に設けた透孔３５３を介して上記動力室３３０に連通されており、動力室３３０に圧油が導入された際に該付勢室３５５内に圧油を導入することができるようにしている。この付勢室３５５は、液圧倍力装置が作動された際に入力側部材３３２を出力側部材３３１に対して相対的に後退させるためのものであり、このため上記付勢室３５５に臨む入力側部材３３２の面積を動力室３３０に臨む方の面積よりも大きく設定している。
また、上記プラグ３１３内には図示しないブレーキペダルに連動させた入力軸３５６を液密を保持して摺動自在に嵌合させてあり、この入力軸３５６の先端部に上記弁機構３３５を構成する第２弁座３５７を形成している。この入力軸３５６と上記スリーブ３３４との間にはばね３５８を弾装してあり、このばね３５８によって入力軸３５６を右方に付勢してブレーキペダルの踏み込みが解除されている図示非作動状態では第２弁座３５７が弁体３３７から離隔するようにしている。
上記入力軸３５６の軸部には、上記動力室３３０に連通する通路３６０が形成してあり、動力室３３０は、上記通路３６０とプラグ３１３に形成した通路３６１、ハウジング３０１に形成した通路３６２とから形成される排出通路３６４、およびこれに接続された導管３６５（図７参照）を介してリザーバ３２４に連通することができるようになっている。
これにより弁体３３７がスリーブ３３４の第１弁座３３６に着座し、入力軸３５６の第２弁座３５７から離隔する液圧倍力装置の非作動時には、圧力室３４４内に導入された圧油は動力室３３０および排出通路３６４を介してリザーバ３２４に回収されるので、出力側部材３３１および入力側部材３３２に圧油が作用することはない。
これに対し、ブレーキペダルが踏み込まれて入力軸３５６が前進された作動時には、上記入力軸３５６の先端部に形成した第２弁座３５７を弁体３３７に当接させて動力室３３０と排出通路３６４の連通を遮断するとともに、入力軸３５６によって弁体３３７が第１弁座３３６から離座するようになるので、圧力室３４４に導入される圧油が動力室３３０内に導入され、該動力室３３０内に導入された圧油によってパワーピストン３０２の出力側部材３３１および入力側部材３３２が前進される。このとき、プラグ３１３を貫通して動力室３３０に臨む入力軸３５６の先端部には動力室３３０の圧油が作用しており、この入力軸３５６に作用する圧油が反力として運転者に伝達されることになる。
そして、上述した作動状態からブレーキペダルの踏み込みが解除された際には、ブレーキペダルおよび入力軸３５６が後退して弁体３３７がスリーブ３３４の第１弁座３３６に着座して圧力室３４４と動力室３３０との連通を遮断するとともに、弁体３３７から入力軸３５６の第２弁座３５７が離隔するようになるので、動力室３３０に導入されていた圧油が排出通路３６４および導管３６５を介してリザーバ３２４に排出されて図示非作動位置に復帰するようになる。
【００２３】
しかして本実施例では上記動力室３３０の圧油による反力とは別に入力軸３５６に反力を付与する流体圧反力機構３７０を設けている。
すなわち、図８に示すように流体圧反力機構３７０は、入力軸３５６のリヤ側大径部とフロント側小径部との間に形成された段部３７１と、上記プラグ３１３の内周面に段部３７１を囲むように形成された反力室３７２とを備えており、この反力室３７２は入力軸３５６の通路３６０に連通するとともに、該プラグ３１３に形成した通路３６１にも連通している。
また流体圧反力機構３７０は、図７に示すように、ハウジング３０１内に形成されて上記動力室３３０と連通する反力通路３７３と、この反力通路３７３と上記導管３６５を連通させる導管３７４と、上記導管３６５と導管３７４との間に設けられてこれら両導管間の流路を切換える流路切換え弁３７５とを備えている。
上記流路切換え弁３７５は、反力通路３７３および導管３７４を介して供給される動力室３３０の圧油が予め設定された設定圧を上回るまでは動力室３３０とリザーバ３２４とを連通させ、他方、動力室３３０と反力室３７２の連通を遮断しているが、動力室３３０からの圧油が設定圧を上回るようになると、その圧油の力により自動的に流路が切換わって、動力室３３０とリザーバ３２４の連通の遮断し、他方、動力室３３０と反力室３７２とを連通させるようになる。
このことから理解されるように、上記動力室３３０に供給された圧油は、反力通路３７３、流路切換え弁３７５および排出通路３６４を介して反力室３７２に導入されるようになるので、この反力室３７２内の圧油が入力軸３５６の段部３７１に作用して該入力軸３５６を右方に付勢するようになる。
その結果、運転者には、入力軸３５６に作用する動力室３３０の反力と上記反力室３７２の反力の和がブレーキ反力として伝達されることになる。
【００２４】
さらに本実施例では、上記流体圧反力機構３７０から伝達される反力を低減させる反力低減手段３８０を設けている。
この反力低減手段３８０は、流路切換え弁３７５と排出通路３６４との間の導管３６５に設けたオリフィス３８１と、このオリフィス３８１の前後を迂回するように配設された導管３８２と、この導管３８２に設けられ、動力室３３０内の圧油が導管３８２を介して反力室３７２に導入されるのを阻止する一方、反力室３７２または動力室３３０の圧油が導管３８２を介してリザーバ３２４に排出されるのを許容する逆止弁３８３と、上記流路切換え弁３７５とオリフィス３８１との間に設けられ、導管３６５内の液圧が所定圧以上に上昇した際に一時的に導管３６５内の圧油を蓄えてオリフィス３８１または流路切換え弁３７５が破損するのを防止するダンパー３８４とを備えている。
このことから理解されるように、上記オリフィス３８１により反力室３７２に導入される圧油の量は動力室３３０内に導入される圧油量の変動に作用されることなく常に一定量となる。
【００２５】
しかして、上述した構成を有する液圧式倍力装置の作動について説明する。
先ず、上述した非作動状態からブレーキペダルが相対的に緩やかに踏み込まれたときには、図９に示すように、入力軸３５６の先端に形成した第２弁座３５７が弁体３３７に当接して動力室３３０と排出通路３６４の連通を遮断するとともに、スリーブ３３４に形成した第１弁座３３６から弁体３３７が離座して圧力室３４４と動力室３３０とを連通させる。これにより圧力室３４４から動力室３３０に圧油が導入されるので、この圧油によりパワーピストン３０２の出力側部材３３１および入力側部材３３２が前進されるようになる。
このとき入力側部材３３２の前進量は、出力側部材３３１の前進量に比較して相対的に小さくなる。
すなわち、入力側部材３３２には付勢室３５５内に導入された圧油によって右方への付勢力が作用しているので、この付勢力がばね３３３のセット荷重よりも小さい間は入力側部材３３２は出力側部材３３１と一体に前進するが、上記付勢力がばね３３３のセット荷重を上回るようになると、前進途中で入力側部材３３２がばね３３３の弾発力に抗して出力側部材３３１から離隔、すなわち入力側部材３３２の前進量が出力側部材３３１の前進量よりも小さくなる。
このことから理解されるように、本実施例では出力側部材３３１の前進量よりも弁機構３３５を収容した入力側部材３３２の前進量を小さく設定しているので、入力側部材３３２の前進に伴って前進される入力軸３５６およびこれに連動するブレーキペダルのストロークを相対的に小さくすることができるので、従来のようにパワーピストン３０２に直接弁機構３３５を設ける場合に比較してブレーキフィーリングの向上を図ることが可能となる。
また反力室３７２には、オリフィス３８１を介して圧油が導入されるので、この反力室３７２の圧油および前述した動力室３３０の圧油が入力軸３５６に作用し、この双方の圧油が入力軸３５６に連動するブレーキペダルに伝達されるようになるので、運転者はブレーキの操作感を関知することができる。
なお、入力側部材３３２が出力側部材３３１に対して離隔するタイミングおよび離隔時の速度は、ばね３３３のセット荷重およびばね定数により調整することができる。
【００２６】
次に、ブレーキペダルが急激に踏み込まれたときの作動について説明すると、このような急作動時には、入力軸３５６の第２弁座３５７により弁体３３７が通常の踏込み時よりも入力側部材３３２に対して大きく前進されるようになる。
これにより、スリーブ３３４に形成した第１弁座３３６から弁体３３７が通常の踏み込み時よりも大きく離隔するので、この第１弁座３３６と弁体３３７との間を介して動力室３３０に大量の圧油が導入され、それにより出力側部材３３１が急激に前進されて急制動が行なわれる。
これに対し、反力室３７２にはオリフィス３８１を介して通常の操作時と同量の圧油しか供給されないので、反力室３７２の圧油の圧力上昇が出力の上昇に対して相対的に遅れて上昇するようになる。
その結果、上記流体圧反力機構３７０がブレーキペダルに与える反力は、急作動時には小さくなるので、小さな力で液圧式倍力装置を急作動させることができる。
【００２７】
次に、図１０、図１１は本発明の第５実施例を示すものであり、上記第４実施例では流体圧反力機構３７０および反力低減手段３８０を設けていたが、本実施例ではこれらを省略し、液圧式倍力装置が急作動された際に通常の踏込み時よりも踏込み量を短縮するストローク短縮手段４９０を単独で設けたものである。なお、このストローク短縮手段４９０は、上記流体圧反力機構３７０および反力低減手段３８０と併用して設けることも可能であるが、その場合にはストローク短縮手段４９０に若干設計変更を施せばよい。
しかして上記ストローク短縮手段４９０は、出力側部材４３１に形成されて付勢室４５５に連通する通路４９１（図１１参照）および上記ハウジング３０１に形成されて上記通路４９１に連通する通路４９２（図１１参照）とから構成される付勢通路４９３と、この付勢通路４９３と上記ポンプとを接続する導管４９４と、この導管４９４に設けられた開閉弁４９５と、非作動時および通常の作動時には開閉弁４９５を閉鎖して付勢室４５５に圧油が導入されるのを阻止するとともに、急作動と判断した際には開閉弁４９５を開放して付勢室４５５に圧油を供給する制御装置４９６とを備えている。この制御装置４９６には、ブレーキペダルに作用する踏力またはストローク速度等を検出する図示しないセンサより検出値が入力されるようになっており、制御装置４９６は検出値と予め設定された基準値とを比較して検出値が基準値を上回っていた際に急制動と判断して開閉弁４９５を開放するようになっている。
また本実施例では、第４実施例とは異なり、付勢室４５５と連通路４５２との間を塞いで、該付勢室４５５内から連通路４５２を介して圧油が逃げないようにしている。
なお上述した以外の構成は第４実施例と同様に構成されており、第４実施例と同一の部材には第４実施例で用いた符合に「１００」を加えた符号を付している。
【００２８】
しかして、上述した構成を有する液圧式倍力装置の作動について説明する。
先ず、上述した非作動状態からブレーキペダルが相対的に緩やかに踏み込まれたときには、入力軸４５６の先端に形成した第２弁座４５７が弁体４３７に当接して排出通路４６４と動力室４３０の連通を遮断するとともに、スリーブ４３４に形成した第１弁座４３６から弁体４３７が離座して圧力室４４４と動力室４３０とを連通させる。これにより圧力室３４４から動力室４３０に圧油が導入されるので、この圧油によりパワーピストン４０２の出力側部材４３１および入力側部材４３２が前進されるようになる。
これにより、ブレーキペダルを相対的に緩やかに踏み込んだ際には、運転者は従来一般の液圧倍量装置と同様な操作フィーリングで操作することができる。
【００２９】
次に、急激にブレーキペダルが操作されたときの作動について説明する。このような急激な作動時、具体的には制御装置４９６が急制動と判断するような急激な踏込み時には、入力軸４５６の第２弁座４５７により弁体４３７が入力側部材４３２に対して大きく前進されるようになる。
これにより、スリーブ４３４に形成した第１弁座４３６から弁体４３７が大きく離隔するので、この第１弁座４３６との間を介して動力室４３０に大量の圧油が導入され、それにより出力側部材４３１が急激に前進されて急制動が行なわれる。
またこれと同期して、ストローク短縮手段４９０の制御装置４９６が急制動と判断したことにより、それまで閉鎖していた開閉弁４９５を開放させて付勢室４５５に強制的に圧油が供給される。
これにより、上記付勢室４５５には動力室４３０から導入される圧油に加えて上記ポンプからの圧油が導入されるので、入力側部材４３２は出力側部材４３１に対して通常の作動時よりも手前側で離隔するようになる。
その結果、運転者が踏み込む踏込み量は入力側部材４３２が通常の作動時よりも手前側で出力側部材４３１から離隔する分だけ短縮されるようになるので、急作動時の踏込み量を通常の作動時よりも短縮することができ、それによって液圧式倍力装置の応答性を向上させて制動距離の短縮を図ることができる。
【００３０】
なお上記第４実施例では、出力側部材３３１と弁機構３３５を収容する入力側部材３３２を相対変位可能に設けていたが、これに限定されるものではなく出力側部材３３１に入力側部材３３２を固定して相対変位不能に構成してもよい。
また上記第４実施例では、急制動時だけに限定してブレーキペダルの踏み込み量を短縮するように制御装置４９６を設定していたが、これに限定されるものではなく、制御装置４９６にブレーキペダルの操作量に応じた圧油を送り込むような設定を行ってもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、通常の踏込み時には流体圧反力機構によって必要な反力を運転者に伝達させることができ、しかも急作動時には反力低減手段によって運転者に伝達される反力を低減させることができるので、通常よりも軽い踏力で倍力装置を急作動させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す断面図。
【図２】図１の急制動時の状態を示す要部の拡大断面図。
【図３】図１の全負荷状態を示す拡大断面図。
【図４】本発明の第２実施例を示す断面図。
【図５】図４の急制動時の状態を示す要部の拡大断面図。
【図６】本発明の第３実施例を示す断面図。
【図７】本発明の第４実施例を示す断面図。
【図８】図７の要部の拡大断面図。
【図９】図７の作動状態を示す要部の拡大断面図。
【図１０】本発明の第５実施例を示す断面図。
【図１１】図１０の作動状態を示す要部の拡大断面図。
【符号の説明】
３、１０３、２０３…バルブボデイ
４、１０４、２０４、３３１、４３１…入力側部材
５、１０５、２０５、３３２、４３２…出力側部材
６、１０６…筒状部材
７、１０７…外側部材
８、１０８…内側部材
１０、１１０…リヤ側部材
１１、１１１…フロント側部材
１７、１１７、２１７、３３５、４３５…弁機構
１９、１１９、２１９…弁プランジャ
３０、１３０、２３０、３５６、４５６…入力軸
３７、１３７、２３７、３７０…流体圧反力機構
３８、１３８、２３８…反力ピストン
３９、１３９、２３９…第２定圧室
４０、１４０、２４０…第２変圧室
４２、３８０…反力低減手段
４３、１４３、２４３…オリフィス通路
５１…シール部材
１５５、１５６…絞り部
６０、４９０…ストローク短縮手段
３８１…オリフィス
Ａ…定圧室
Ｂ…変圧室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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