CN101151183A - 流体压力增力装置 - Google Patents

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CN101151183A CNA2006800106122A CN200680010612A CN101151183A CN 101151183 A CN101151183 A CN 101151183A CN A2006800106122 A CNA2006800106122 A CN A2006800106122A CN 200680010612 A CN200680010612 A CN 200680010612A CN 101151183 A CN101151183 A CN 101151183A
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Abstract

本发明的流体压力增力装置，当输入轴(10)以及阀柱塞(11)前进时，大气阀(VA)打开而吸入大气并导入变压室(8)内。此时，输入轴(10)没有移动到既定行程，阀柱塞(11)的突起(33)位于控制阀体(14)的内周面(34a)内而形成节流孔(35)，所以使大气被限制流量地吸入。因此，防止了噪音的产生。当输入轴(10)移动既定行程时，阀柱塞(11)的突起(33)从控制阀体(14)的内周面(34a)脱出从而节流孔(35)消失。于是，节流孔(35)对大气流量的限制消失，较大量的大气被吸入而导入变压室(8)内。

Description

流体压力增力装置
技术领域
本发明涉及以制动增力装置等中使用的负压增力装置为代表的、利用负压或空气压力等流体压力将输入增强后再输出的流体压力增力装置的技术领域，特别涉及抑制了因动作开始时的流体流动所引起的噪音的流体压力增力装置的技术领域。
背景技术
在汽车的制动系统中，为了使得即使是小的踏板踩踏力也可获得大的制动力，以往多采用利用流体压力使踏板踩踏力增强而产生大的输出的流体压力增力装置。作为这样的流体压力增力装置之一，在日本特开昭57-107945号公报中提出了利用负压使踏板踩踏力增强而获得大的输出的负压增力装置。
图4是表示该公开公报所公开的负压增力装置的剖面图。在图4中，1是负压增力装置，2是前罩，3是后罩，4是动力活塞部件，5是隔膜，6是动力活塞，7是保持在恒定低压也就是负压下的恒压室，8是动作时从作为高流体压力源的外部大气源导入作为高流体压力的流体的大气的变压室，9是阀体，10是输入轴，11是阀柱塞，12是设置在阀柱塞11上且作为高压阀座的环状的大气阀座，13是设置在阀体9上且作为低压阀座的环状的负压阀座，14是控制阀体，具有作为高压阀部且可分别相对大气阀座12以及负压阀座13落座/离座的环状的大气阀部15、和作为低压阀部且呈环状的负压阀部16，17是控制阀，18、19、20是通道孔，21是输出轴，22是对动力活塞6一直向非动作位置方向施力的复位弹簧，23是反作用盘，24是负压导入管，25是大气导入口。
在该负压增力装置1的非动作状态下，控制阀体14落座在大气阀座12上，且从负压阀座13稍稍离开，作为高压阀的大气阀VA关闭，并且作为低压阀的负压阀VV打开。在该非动作状态，变压室8与大气隔断，且与恒压室7连通，向该变压室8导入负压。因此，动力活塞6不动作。
当自该非动作状态踩下图未示的制动踏板时，输入轴10向前方(图4中左方)运动，阀柱塞11前进，所以负压阀部16落座在负压阀座13上而使得负压阀VV关闭，之后，大气阀座12从大气阀部15离开而使得大气阀VA打开。从而变压室8与恒压室7隔断，且与大气连通。这样大气被导入变压室8而在变压室8与恒压室7之间产生压差，所以，动力活塞6前进，负压增力装置1通过输出轴21输出。该输出传递到图未示的制动主压力缸的活塞，制动主压力缸产生制动压力。
利用制动主压力缸的制动压力引起的反作用力，输出轴21通过反作用盘23抵接阀柱塞11，由反作用盘23的弹性变形所产生的力通过阀柱塞11以及输入轴10作为反作用力传递到制动踏板。
当变成负压阀VV以及大气阀VA都关闭的中间负荷状态时，负压增力装置1的输出变成以既定的伺服比将踏板踩踏力增强了的大的输出。因此，主压力缸产生与该大的输出对应的制动压力，制动器利用该制动压力动作。此时的制动力变成将踏板踩踏力增强了的大的制动力。
当释放制动踏板时，输入轴10以及阀柱塞11都后退(图4中向右方移动)，在大气阀VA关闭的状态下负压阀VV打开。从而变压室8与恒压室7连通，导入变压室8的大气流到恒压室7，再从负压导入管24排出。这样变压室8的压力下降，利用复位弹簧22的弹力，阀体9、动力活塞6以及输出轴21都后退到非动作位置，并且控制阀17变成图示的非动作状态。即，负压增力装置1变成图4所示的非动作状态。
另外，在负压增力装置1中，在利用制动踏板的踩下进行制动操作，负压增力装置1推动主压力缸的活塞时，从主压力缸的活塞开始运动到产生既定的制动压力，存在损失行程。在该主压力缸的损失行程区域中，在主压力缸上几乎不产生制动压力或者即使产生也比较小，所以即使输出轴21推压反作用盘23，反作用盘23的弹性变形量也小，反作用盘23不抵接阀柱塞11。因此，在主压力缸的损失行程区域中，反作用力不会传递到制动踏板。
在这样的负压增力装置1中，急踩制动踏板时，大气利用通常情况的制动操作被急速导入变压室8。但是，在主压力缸的损失行程区域，没有反作用力传递到制动踏板，所以急速导入变压室8的动力活塞6会超行程。从而阀体9也过量运动，所以负压阀VV打开，使得导入变压室8的大气通过负压阀VV脱出到恒压室7侧。而变压室8的大气脱出时会产生噪音。
因此，在日本特开2003-127851号公报中提出了通过限制制动踏板急踏时导入变压室8的大气的量，防止该噪音发生的负压增力装置。
图5是放大该公开公报所介绍的负压增力装置的控制阀的局部放大剖面图。另外，与图4所示的现有技术例的负压增力装置相同的构成要素采用相同标记，其详细说明省略。
如图5所示，在专利文献2介绍的负压增力装置1中，控制阀17的大气阀VA由开闭变压室8与大气侧的连通的第1大气阀VA1、在该第1大气阀VA1的内周侧(大气侧)开闭变压室8与大气的连通的第2大气阀VA2构成。又，在第1大气阀VA1与第2大气阀VA2之间具有一直与大气连通的节流通道26。
此时，控制阀17的第1大气阀VA1具有可在大气阀座12上落座/离座的环状的第1大气阀部27，并且，控制阀17的第2大气阀VA2具有设置在第1大气阀部27的内侧且可在大气阀座12上落座/离座的环状的第2大气阀部28。
而且，在负压增力装置1的非动作时，第1大气阀VA1和第2大气阀VA2都关闭而阻止大气以及节流通道26连通变压室8，又，在负压增力装置1动作开始时，在第2大气阀VA2关闭的状态下，首先，利用第1大气阀VA1的打开，变压室8通过节流通道26连通大气。从而，利用节流通道26限制流量地吸入大气而导入变压室8。之后，利用第2大气阀VA2的打开，变压室8通过第2大气阀VA2以及第1大气阀VA1连通大气。从而，节流通道26的大气流量限制功能无效，不限制流量地吸入大气而导入变压室8。这样，大气最初利用节流通道26限制流量地导入变压室8，然后不限制流量地导入，从而可防止因制动踏板的急踩而引起的制动动作初期产生的噪音。
但是，在该专利文献2所介绍的负压增力装置1中，制动踏板慢慢踩入时，第1大气阀VA1打开后直到第2大气阀VA2打开，大气的吸入都少，从而产生通过节流通道26以及第1大气阀VA1的第1大气阀部27与大气阀座12之间的间隙的大气的通过音(流入音)。
又，为了使节流通道26的流量限制功能无效，必须除现有的作为大气阀部的第2大气阀部28外设置特别的第1大气阀部27。所以，控制阀体14必须变成复杂的形状。并且，将第1大气阀部27和第2大气阀部28设置在1个控制阀17的1个面上，并使这些第1以及第2大气阀部27、28在阀柱塞11的1个大气阀座12上落座/离座，所以，第1大气阀VA1打开后直到第2大气阀VA2打开的时机设定比较难。另外，节流通道26设置在由橡胶等挠性材料构成的控制阀体14上，所以存在节流通道26的截面积变化而导致大气的流量变化的可能，所以利用了加强板29加强控制阀体14的节流通道26形成部。因此认为控制阀体14形状复杂，加工工时增多，妨碍提高生产率。
发明内容
本发明的目的在于提供与操作的缓急无关，都能抑制动作开始时噪音的发生，且可防止阻碍生产率提高的流体压力增力装置。
为了达到该目的，本发明的流体压力增力装置至少包括：被导入恒定的低流体压力的恒压室、动作时被从高流体压力源导入比上述低流体压力高的高流体压力的变压室、划分这些恒压室以及变压室的动力活塞、开闭上述恒压室与变压室的连通的低压阀、开闭控制上述变压室与上述高流体压力源的连通的高压阀、以及被施加输入而进行上述低压阀以及上述高压阀的开闭控制的输入轴，在上述输入轴向动作方向移动时，上述高压阀打开而向上述变压室导入上述高流体压力的流体，在上述变压室与上述恒压室之间产生压差，上述动力活塞利用该压差动作从而进行输出，其特征在于，设置有流量限制机构，该流量限制机构对被导入上述高压阀的上述高流体压力源侧的上述高流体压力的流体的流量进行限制；上述流量限制机构自身在上述输入轴移动既定行程前存在而能限制上述高流体压力的流体的流量，在上述输入轴移动了既定行程以上时消失而不限制上述高流体压力的流体的流量。
又，本发明，其特征在于，包括：设置上述动力活塞的阀体、可滑动地插入在该阀体中且借助上述输入轴移动的阀柱塞、和具有设置在上述阀体上的低压阀座、设置在上述阀柱塞上的高压阀座、以及能落座在上述低压阀座上的低压阀部和能落座在上述高压阀座上的高压阀部的控制阀体；上述低压阀由上述低压阀座和上述低压阀部构成，并且上述高压阀由上述高压阀座和上述高压阀部构成；上述流量限制机构设置在上述阀柱塞与上述控制阀体之间。
又，本发明，其特征在于，上述流量限制机构是节流孔，在上述阀柱塞上设置有环状的突起，并且在上述控制阀体上设置有上述高流体压力的流体的流体流通孔，在上述输入轴的非动作时，上述突起的外周面与上述流体流通孔的内周面以既定的环状间隙对置配置；上述节流孔由上述间隙形成并且在上述输入轴的非动作时存在而能限制上述高流体压力的流体的流量，且在上述输入轴移动既定行程时由于上述突起从上述内周面脱出而消失。
根据这样构成的本发明的流体压力增力装置，由于设置流量限制机构，且使该流量限制机构自身在输入轴移动既定行程前存在，但在输入轴移动既定行程以上时消失，所以即使不设置特别的阀，即上述专利文献2所述的负压增力装置中的用来将流量限制机构的流量限制功能控制成无效的大气阀那样的特别的阀，也可进行高流体压力的流体的流量限制。从而可与操作的缓急无关地，有效抑制动作开始时噪音的发生。
又，由于如上述那样不必设置特别的阀，所以不用将现有技术的高压阀改设为特别复杂的形状，即可抑制动作开始时噪音的发生，可原样使用现有的产品从而可提高生产率，并且可容易地控制从流量限制机构对流体的流量进行限制的状态向解除流量限制的状态转换的时机。特别地，由于是在容易加工的阀柱塞上设置环状的突起，在该环状的突起的外周面与控制阀体的流体流通孔的内周面之间构成流量限制机构的节流孔，所以可进一步提高生产率。
附图说明
图1是适合作为本发明的流体压力增力装置的实施方式的一例的制动系统的负压增力装置的剖面图。
图2是图1上的II部的局部放大剖面图。
图3是表示本发明的负压增力装置的实施方式的其他例的与图2一样的局部放大剖面图。
图4是表示现有技术的负压增力装置的一例的图。
图5是表示现有技术的负压增力装置的又一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明实施本发明的最佳实施方式。
图1是表示作为本发明的流体压力增力装置的实施方式的一例应用的制动系统的负压增力装置的、与图4一样的剖面图，图2是图1上的II部的局部放大剖面图。另外，通过对与上述图4以及图5所示的现有技术例的负压增力装置同样的构成要素采用相同标记，而省略其详细说明。
在上述图4所示的现有技术例的负压增力装置1的控制阀17中，控制阀体14的后端部利用定位器30固定在阀体9上，并且控制阀体14的大气阀部15以及负压阀部16一直被阀弹簧31向大气阀座12以及负压阀座13侧施力，但如图1所示，在本例的负压增力装置1的控制阀17中，控制阀体14的后端部可滑动地支承在定位器30的第1筒状部32的内周面上。
又，如图2放大所示，大气阀部15设置在控制阀体14的被倒成圆角的角部上，并且环状的大气阀座12设计为前端(图2中左端)的直径大而后端(图2中右端)的直径小的截头圆锥台形状的斜面。又，在阀柱塞11上，环状的突起33在大气阀座12的后方相邻设置。突起33的顶部设计为与阀柱塞11的轴向平行的既定宽度的外周面33a。又，该环状的突起33设计为，在负压增力装置1的非动作时，与控制阀体14的大气阀部15相邻且进入大气流动的流通孔34内而与该流通孔34的内周面34a隔开小的间隙对置。利用该间隙，形成作为流量限制机构的环状的节流孔35。此时，内周面34a的直径设定成从后方向前方(图2中从右方向左方)连续地渐增，内周面34a形成截头圆锥台形状。
因此，当突起33相对控制阀体14向前方相对移动时，环状节流孔35的开口面积渐增，突起33进一步相对控制阀体14向前方相对移动既定量时，突起33从内周面34a脱出，环状节流孔35消失。从而，在阀柱塞11前进而使得大气阀VA打开的初期，利用节流孔35限制流量地吸入大气，利用阀柱塞11的进一步的前进移动，节流孔35的限制逐渐减弱，所以大气的吸入量逐渐增加，当节流孔35消失时，节流孔35的限制取消，所以大气的吸入量增大。
这样，在该例的负压增力装置1中，设置有节流孔35，该节流孔35具有对导入大气阀VA的大气源侧的高流体压力的大气的流量进行限制的功能，且该节流孔35在输入轴10移动到既定行程前，能利用上述功能限制大气的流量，在输入轴的既定行程以上的移动时没有上述功能，不限制大气的流量。
并且，在负压增力装置1的非动作时，大气阀部15落座在大气阀座12上而将大气阀VA关闭，但在大气阀部15落座在大气阀座12上的位置与环状的突起33之间，且在阀柱塞11的外周面与控制阀体14的内周面34a之间，形成环状的空间36。因此，环状的空间36通过节流孔35一直与大气连通。
另外，如图1以及图2所示，在控制阀体14的内周面34a的后部形成环状的唇部37，该唇部37抵接在可滑动地支承控制阀体14的定位器30的第2筒状部38的外周面上，而在第2筒状部38的外周面39与控制阀体14的内周面40之间形成环状的空间41。又，在控制阀体14上穿设前后方向的贯通孔42，利用该贯通孔42，位于负压阀VV的外周侧的通道18与空间41一直连通。而且，唇部37构成为，在变压室8侧的压力变得比大气压大时，该变压室8侧的压力通过贯通孔42以及环状空间41向大气侧逸出。但是，在本发明中，唇部37、第2筒状部38、空间41以及贯通孔42不是必要的，也可省略。
又，控制阀17不限于图1以及图2所示的控制阀17，也可使用图4以及图5所示的现有技术例的控制阀17。此时，在图5所示的控制阀17中当然不设置节流通道26和具有第2大气阀部28的第2大气阀VA2。
该例的负压增力装置1的其他构成，与上述图4所示例子一样。
下面说明这样构成的该例的负压增力装置1的动作。
在图1以及图2所示的负压增力装置1的非动作状态下，与上述现有技术例的负压增力装置一样，动力活塞6、阀体9、输入轴10、阀柱塞11、控制阀17、以及输出轴21都处在图示的后退极限的非动作位置上，并且反作用盘23与阀柱塞11不抵接。
在图2所示的例子中，在负压增力装置1的非动作时，负压阀部16落座在负压阀座13上而使得负压阀VV与大气阀VA一样设定在关闭状态。这样，通过在负压增力装置1的非动作时设成关闭负压阀VV的状态，向变压室8内导入大气，导入的大气量为使动力活塞6产生几乎与复位弹簧22的作用力平衡的力的程度。这样，利用制动踏板的踩入所进行的制动操作开始时，大气阀VA立即打开，并且向变压室8内导入上述量的大气，所以动力活塞6立即动作，制动操作开始时的响应性良好。另外，如图4以及图5所示的例子那样，也可设计为在负压增力装置1的非动作时稍稍打开负压阀VV的状态。
在该负压增力装置1的非动作状态下，当踩入制动踏板进行制动操作时，与上述现有技术例一样，输入轴10以及阀柱塞11前进，从而大气阀VA打开而吸入大气并导入变压室8内。此时，输入轴10没有移动到既定行程，阀柱塞11的突起33位于控制阀体14的内周面34a内而形成节流孔35(存在节流孔35)，所以使大气被限制流量地吸入。因此，防止了噪音的产生。阀柱塞11进一步前进，同时利用节流孔35进行的大气的流量限制逐渐减弱，大气的吸入量逐渐增加。而且，输入轴10以及阀柱塞11进一步前进而使得输入轴10移动既定行程时，阀柱塞11的突起33从控制阀体14的内周面34a脱出而使得节流孔35消失。节流孔35的大气流量限制消失，较大量的大气被吸入而导入变压室8内。
从而，不会产生制动操作引起的大气吸入开始时的噪音，并且由于输入轴10以及阀柱塞11移动既定行程后，大气的吸入变得没有限制，所以即使制动动作开始时限制大气的吸入量，制动的响应性也良好。
该例的负压增力装置1的动作，与上述图4所示的现有技术例的负压增力装置1一样。另外，也可不将控制阀体14的内周面34a如上述那样设计为倾斜面，而设计为与控制阀体14的轴向平行的面。此时，即使突起33相对控制阀体14前进，在节流孔35存在期间，节流孔35的截面积也不变，所以节流孔35对大气的流量限制也不变。
如果根据该例的负压增力装置1，则作为大气阀VA没有如上述专利文献2所述的负压增力装置那样设置2个大气阀VA1、VA2，不是利用大气阀控制节流孔35进行的大气的流量限制，所以可与制动操作的缓急无关地，有效抑制动作开始时噪音的发生。
又，不需要对控制阀体14进行特别变更设计，只要在容易加工的阀柱塞11上设置环状突起33即可，所以可如上述那样抑制制动动作开始时噪音的发生，且可不将控制阀体14设计成复杂的形状而原样使用现有的产品，可提高生产率，并且可容易地控制从节流孔35对大气进行流量限制向解除流量限制转换的时机。
图3是表示本发明的负压增力装置的实施方式的其他例的与图2一样的局部放大剖面图。
在上述图2所示的例子中，环状的突起33的外周面与控制阀体14的内周面34a之间的间隙g极小，节流孔35的流量限制作用大，但如图3所示，在本例的负压增力装置1中，环状的突起33的外周面与控制阀体14的内周面34a之间的间隙g比图2所示的例子设定得大。因此，节流孔35的大气流量限制作用低。
如果根据该例的负压增力装置1，则与图2所示例子的负压增力装置1相比，制动动作开始时的大气流量没有限制，所以噪音的抑制效果稍微减弱，但大气的流量得以保证，所以响应性提高。
该例的负压增力装置1的其他构成以及其他作用效果，与图4、图1以及图2所示例子一样。
另外，在上述各例子中，是将本发明用在制动系统的负压增力装置上进行说明的，但本发明也可用于其他系统的负压增力装置或利用空气压力的增力系统等的增力装置。
产业上的可利用性
本发明的流体压力增力装置，可优选地用于以使用负压或空气压力等流体压力的制动增力系统的流体压力增力装置为代表的、利用流体压力使操作员的操作力增强的流体压力增力系统或流体压力增力装置。

Claims (3)

1.一种流体压力增力装置，至少包括：被导入恒定的低流体压力的恒压室、动作时被从高流体压力源导入比上述低流体压力高的高流体压力的变压室、划分这些恒压室以及变压室的动力活塞、开闭上述恒压室与变压室的连通的低压阀、开闭控制上述变压室与上述高流体压力源的连通的高压阀、以及被施加输入而进行上述低压阀以及上述高压阀的开闭控制的输入轴，在上述输入轴向动作方向移动时，上述高压阀打开而向上述变压室导入上述高流体压力的流体，在上述变压室与上述恒压室之间产生压差，上述动力活塞利用该压差动作从而进行输出，其特征在于，
设置有流量限制机构，该流量限制机构对被导入上述高压阀的上述高流体压力源侧的上述高流体压力的流体的流量进行限制；
上述流量限制机构自身在上述输入轴移动既定行程前存在而能限制上述高流体压力的流体的流量，在上述输入轴移动了既定行程以上时消失而不限制上述高流体压力的流体的流量。
2.如权利要求1所述的流体压力增力装置，其特征在于，包括：
设置上述动力活塞的阀体、
可滑动地插入在该阀体中且借助上述输入轴移动的阀柱塞、
具有设置在上述阀体上的低压阀座、设置在上述阀柱塞上的高压阀座、以及能落座在上述低压阀座上的低压阀部和能落座在上述高压阀座上的高压阀部的控制阀体；
上述低压阀由上述低压阀座和上述低压阀部构成，并且上述高压阀由上述高压阀座和上述高压阀部构成；
上述流量限制机构设置在上述阀柱塞与上述控制阀体之间。
3.如权利要求2所述的流体压力增力装置，其特征在于，
上述流量限制机构是节流孔，在上述阀柱塞上设置有环状的突起，并且在上述控制阀体上设置有上述高流体压力的流体的流体流通孔，在上述输入轴的非动作时，上述突起的外周面与上述流体流通孔的内周面以既定的环状间隙对置配置；
上述节流孔由上述间隙形成并且在上述输入轴的非动作时存在而能限制上述高流体压力的流体的流量，且在上述输入轴移动既定行程时由于上述突起从上述内周面脱出而消失。
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