JP2001010481A - 倍力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成で、ソレノイド機構の作動によっ
てもその出力の大きさを広範囲にわたって調整できる倍
力装置を提供する。 【解決手段】 ソレノイド３９への通電によりアーマチ
ュア１３が戻しバネに抗して図１右方向に移動し、通路
Ｔ３を通して定圧室５に連通する空間部８０が形成され
る。アーマチュア１３に作用する電磁力が所定値以上に
なると、筒部材３１を介して弁体２８の先端部が図１右
方に移動して大気弁３４が開弁し、変圧室６に大気が導
入され、アーマチュア１３は定圧室５との差圧力により
図１左方向に押し戻される。そして、ソレノイド３９の
電流の大きさに比例した大きさのブースタ出力が得ら
れ、従来技術で必要とされたセンサを設けなくて済む
分、構成が簡易になり、かつ装置を低廉化できる。電流
を変えることによりブースタ出力を広範囲にわたって調
整できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大気弁または真空
弁を電磁的に作動して自動的に出力を増減可能な制御型
の倍力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種倍力装置の一例として、特
表平７−５０３２１４号に示すように、バルブボディ内
にソレノイド機構を内蔵し、ソレノイド機構のソレノイ
ドに通電してその可動子を移動させ、この可動子の移動
によってブレーキペダルに連動する入力ロッドの変位に
基づく作動とは別に、弁機構（大気弁あるいは真空弁）
を開弁するようにしたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うなソレノイド機構を有する倍力装置では、ブレーキペ
ダルに連動する入力ロッドによって弁機構を作動し倍力
装置を作動させる場合の出力と同様に、ソレノイド機構
の作動によってもその出力の大きさを広範囲にわたって
調整できることが望まれている。

【０００４】しかしながら、上述した従来技術では、ソ
レノイド機構はソレノイドに供給される電流の大きさに
よって弁機構の開弁量を制御できるだけで、ソレノイド
機構に流す電流の大きさと倍力装置の出力の大きさ状態
との間には対応関係（比例関係）が無い。そのため、ソ
レノイド機構の作動によってブースタの出力を所望の大
きさに制御するためには、例えばマスタシリンダから出
力されるブレーキ液の圧力を検出するマスタシリンダ圧
力センサの出力信号のように、ブースタの出力に相当す
る信号をフィードバックしてソレノイド機構の作動を制
御する必要があった。そのために、上記マスタシリンダ
圧力センサのようなブースタの出力に相当する信号を出
力するセンサ等を新たに設けなければならないため、シ
ステム全体のコストが高くなる問題点があった。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、簡易な構成で、ソレノイド機構の作動によってもそ
の出力の大きさを広範囲にわたって調整できる倍力装置
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ハウジング内をパワーピストンにより定圧室と変圧室と
に画成し、該パワーピストンに支持されたバルブボディ
内には、ブレーキペダルに連動する入力ロッドに連結さ
れたプランジャの移動により前記変圧室への作動流体の
供給を制御する弁機構を設け、該弁機構の作動に基づく
前記変圧室と前記定圧室との間に発生した差圧によって
前記パワーピストンに生じた推力を出力する倍力装置で
あって、前記バルブボデー内に摺動可能に設けられて、
一端が前記入力ロッドの作動とは別に前記弁機構を作動
させる可動子を有する電磁付勢手段を備え、前記可動子
の一端に前記変圧室内の圧力を、該可動子の他端に前記
定圧室内の圧力をそれぞれ作用させるようにしたことを
特徴とする。

【０００７】請求項２記載の発明は、ハウジング内をパ
ワーピストンにより定圧室と変圧室とに画成し、該パワ
ーピストンに支持されたバルブボディ内には、ブレーキ
ペダルに連動する入力ロッドに連結されたプランジャの
移動により前記変圧室への作動流体の供給を制御する弁
機構を設け、該弁機構の作動に基づく前記変圧室と前記
定圧室との間に発生した差圧によって前記パワーピスト
ンに生じた推力をリアクションディスクを介して出力ロ
ッドに伝達する倍力装置であって、前記バルブボデー内
に摺動可能に設けられ、前記入力ロッドの作動とは別に
前記弁機構を作動させる可動子を有する電磁付勢手段を
備え、さらに前記リアクションディスクからの反力の一
部を前記可動子に伝達する反力伝達部材を備えたことを
特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
の倍力装置を図１及び図２に基づいて説明する。図１及
び図２において、倍力装置１は、フロントシェル２及び
リアシェル３からなるハウジング４と、ハウジング４内
に設けられてハウジング４内を定圧室５及び変圧室６に
画成する、ダイアフラム７を備えたパワーピストン８
と、パワーピストン８に形成された孔（符号省略）に気
密的に嵌合されパワーピストン８に支持された略筒状の
バルブボディ９と、ブレーキペダル（図示省略）に連動
する入力ロッド１０に連結されバルブボディ９内に配置
されたプランジャ１１と、バルブボディ９内に配置され
てバルブボディ９に対するプランジャ１１の相対移動に
より前記変圧室６への作動流体の供給を制御する弁機構
１２と、バルブボディ９内に配置されアーマチュア１３
（可動子）により弁機構１２をブレーキペダルに連動す
る入力ロッドの変位に基づく作動とは別に作動させるソ
レノイド機構１４（電磁付勢手段）と、から大略構成さ
れている。本装置はリアシェル３に植設されたスタッド
ボルト１６を介して図示しない車体に取り付けられる。
また、本装置には、フロントシェル２に植設されたスタ
ッドボルト１７を介して図示しないマスタシリンダが取
り付けられる。

【０００９】バルブボディ９は、パワーピストン８に気
密的に嵌合されるバルブボディ大径筒部１８と、このバ
ルブボディ大径筒部１８に連接されリアシェル３に気密
的かつ摺動可能に挿通してリアシェル３の後方に延ばさ
れた延長筒部１９とからなっており、このバルブボディ
９とフロントシェル２との間に介装されたバネ（バルブ
ボディ戻しバネ）２０により、図１右方向に付勢されて
いる。

【００１０】延長筒部１９の開口部１９ａとリアシェル
３の筒状の開口部３ａとの間には、有底筒状の可撓性部
材からなるブーツ状のカバー２１が保持されている。カ
バー２１は、筒状をなし先端部がリアシェル３の筒状の
開口部３ａに気密的に保持されたカバー本体２２と、カ
バー本体２２に連接されたカバー底部２３とからなって
いる。カバー底部２３は、その周縁部が延長筒部１９の
開口部１９ａに気密的に保持され、中央部には入力ロッ
ド１０を挿通し、かつ周縁部と中央部との間の部分には
大気（作動流体）連通用の孔（符号省略）を形成してい
る。延長筒部１９におけるバルブボディ大径筒部１８側
の部分（以下、延長筒部厚肉部という。）２４は、開口
側部分（延長筒部開口側部分という）２５及びバルブボ
ディ大径筒部１８の内部空間に比して内径寸法が小さく
なって（即ち、厚肉に形成されて）いる。延長筒部開口
側部分２５内にはサイレンサ機能及び空気浄化機能を有
するフィルタ２６が収納されており、フィルタ２６を介
して大気がバルブボディ９の内部に導入されるようにな
っている。

【００１１】延長筒部厚肉部２４には、一端側がバルブ
ボディ大径筒部１８内を介して定圧室５に連通し、他端
側が延長筒部開口側部分２５に開口する軸方向に延びる
通路Ｔ１及び一端側が変圧室６に開口し、他端側が厚肉
部分の内側に開口する径方向に延びる通路Ｔ２が形成さ
れている。定圧室５は、接続管２７を介して図示しない
エンジンの吸気装置等の負圧源に接続されており、常時
負圧になっている。

【００１２】延長筒部１９内の前記通路Ｔ１の開口部分
の近傍には、弾性変形可能な弁体２８の基端部が押え部
材２９により固定されている。弁体２８の先端部と入力
ロッド１０との間には弁付勢バネ３０が介装されてお
り、弁体２８の先端部を、後述する筒部材３１（真空弁
３２の弁座）及びプランジャ１１のフランジ３３（プラ
ンジャフランジ３３、大気弁の弁座）に当接するように
図１左方向に付勢しており、筒部材３１（真空弁３２の
弁座）に当接することにより通路Ｔ１を閉じ（真空弁３
２を閉弁し）、プランジャフランジ３３（大気弁の弁
座）に当接することにより、通路Ｔ２を通しての大気と
変圧室６との連通を遮断する（大気弁を閉弁する）るよ
うにしている。この弁体２８及び筒部材３１（弁座）に
より前記真空弁３２が構成され、この弁体２８及びプラ
ンジャフランジ３３により大気弁３４が構成されてい
る。本実施の形態では真空弁３２及び大気弁３４から前
記弁機構１２を構成している。

【００１３】また、押え部材２９と入力ロッド１０との
間には入力ロッド戻しバネ３５が介装されていて入力ロ
ッド１０を後方に付勢するようにしている。前記入力ロ
ッド１０はブレーキペダル（図示省略）に連動するもの
になっており、かつ先端側が延長筒部１９内に挿入され
ている。この入力ロッド１０の先端部には、該入力ロッ
ド１０に連動する軸状の前記プランジャ１１が連結され
ている。

【００１４】前記ソレノイド機構１４は、フロントシェ
ル２に設けたコネクタ部３６に気密的に接合されるプラ
グ３７用の引き出し線３８を接続したソレノイド３９
と、ソレノイド３９を保持する磁性材料からなるソレノ
イド保持具４０と、前記ソレノイド３９への通電により
ソレノイド３９の電磁力により作動されて図１右方向に
変位する略筒状の前記アーマチュア１３（可動子）と、
から大略構成されている。アーマチュア１３は所定の外
径、内径寸法のアーマチュア本体４１と、アーマチュア
本体４１に比して外径寸法が小さく内径寸法が同等でア
ーマチュア本体４１に連接したアーマチュア小径部４２
とからなっている。アーマチュア小径部４２の端部には
略筒状の筒部材３１が一体に接合されている。

【００１５】ソレノイド保持具４０は、外筒（保持具外
筒）４３及び保持具外筒４３に比して短い高さ寸法の内
筒（保持具内筒）４４からなり、保持具外筒４３及び保
持具内筒４４の一端側が底板（保持具底板）４５により
閉塞され保持具外筒４３及び保持具内筒４４の間に前記
ソレノイド３９を配置する二重筒状部４６と、二重筒状
部４６の閉塞側部分から延設された筒状の延長部（保持
具延長部）４７と、からなっている。保持具内筒４４
は、先端側から基端側にかけて内径が大、中、小と段階
的に小さくなる、第１、第２、第３保持具内筒部４４
ａ，４４ｂ，４４ｃからなっている。第１保持具内筒部
４４ａの内径はアーマチュア本体４１の外径に比して僅
かに大きくなっている。第２保持具内筒部４４ｂの内径
はアーマチュア小径部４２の外径に比して僅かに大きく
なっている。

【００１６】ソレノイド保持具４０は、保持具外筒４３
をバルブボディ大径筒部１８内に配置し、保持具底板４
５を、バルブボディ９の内部におけるバルブボディ大径
筒部１８と延長筒部厚肉部２４との間の段差部４８に対
面させ、保持具延長部４７を延長筒部厚肉部２４内に挿
入してバルブボディ９内に配置されている。そして、バ
ルブボディ９の延長筒部厚肉部２４に挿通するキー部材
４９を、保持具延長部４７の外周部に形成された溝（符
号省略）に嵌合することにより、ソレノイド保持具４０
はバルブボディ９に固定されている。

【００１７】また、ソレノイド保持具４０の二重筒状部
４６の開口部には、略筒状の出力ロッド嵌合部材５０が
結合されており、先端側が前記図示しないマスタシリン
ダのピストンに接続される出力ロッド５１の基端部に形
成した筒状部（出力ロッド筒状部）５２を嵌合し、前記
バルブボディ戻しバネ２０のバネ受けを兼ねる押え板と
共に出力ロッド５１を開口部内で軸方向に移動可能に保
持するようにしている。出力ロッド嵌合部材５０は、出
力ロッド筒状部５２が移動可能に嵌合される出力ロッド
嵌合部材本体５４と、出力ロッド嵌合部材本体５４に連
接しこの出力ロッド嵌合部材本体５４に比して内径が小
さく、かつ、前記第１保持具内筒部４４ａと同等内径の
筒状の出力ロッド嵌合部材底部５５と、出力ロッド嵌合
部材底部５５に径方向外方に突出形成されたフランジ
（出力ロッド嵌合部材フランジ）５６と、出力ロッド嵌
合部材底部５５の内径側に連接し、内径及び外径が前記
第１保持具内筒部４４ａと同等寸法の筒状の突出部（出
力ロッド嵌合部材突出部）５７と、からなっている。出
力ロッド嵌合部材突出部５７と第１保持具内筒部４４ａ
との間には、非磁性の環状部材５８が介装されている。
環状部材５８とアーマチュア本体４１との間にはシール
部材５９が介装されている。

【００１８】出力ロッド嵌合部材５０には、略筒状の中
間部材６０が嵌合して保持されている。中間部材６０
は、出力ロッド嵌合部材底部５５に嵌合される中間部材
本体６１と、中間部材本体６１の一端側（図１左側）に
径方向外方に突出して形成され、出力ロッド嵌合部材本
体５４の内径に比して外径が小さい（出力ロッド筒状部
５２の内径に比して外径が僅かに小さい）フランジ（中
間部材フランジ）６２と、中間部材本体６１の他端側
（図１右側）に延設されアーマチュア１３に挿通してこ
のアーマチュア１３を摺動案内する延長部（中間部材延
長部）６３とからなっている。中間部材６０に形成され
た孔は、中間部材延長部６３及び出力ロッド嵌合部材本
体５４に形成されプランジャ軸部６４が挿通される軸部
挿通孔６５と、中間部材フランジ６２及び中間部材本体
６１に形成され軸部挿通孔６５に比して大径で軸部挿通
孔６５に連通し、プランジャ軸部６４の先端部に一体的
に形成された軸部挿通孔６５よりも大径の円板部６６が
配置される円板収納孔６７と、からなっている。そし
て、円板収納孔６７の深さと円板部６６の厚さとの関係
は、後述のジャンプイン時の出力発生のために、円板収
納孔６７の深さは円板部６６の厚さよりも大きくなって
おり、また、円板収納孔６７と軸部挿通孔６５と円板部
６６との径の大きさの関係は、後述の自動ブレーキ時
に、バルブボディ９がプランジャ１１及び入力ロッド１
０に先行して前進する場合に、円板収納孔６７と軸部挿
通孔６５との間に形成される段部が円板部６６に当接す
ることにより、バルブボディ９に追従してプランジャ１
１及び入力ロッド１０も前進し、入力ロッド１０には後
述する出力ロッド５１からの反力が伝達されるような関
係になっている。出力ロッド筒状部５２の底部と中間部
材６０との間には、ゴム等の弾性体からなるリアクショ
ンディスク６８が配置されている。また、中間部材延長
部６３とアーマチュア１３との間にはシール部材６９が
介装されている。

【００１９】なお、図１に示す初期状態（入力ロッド１
０が押圧されておらず、ソレノイド３９が通電されてお
らず、かつ定圧室５と変圧室６とが一定圧（負圧）の状
態）で、中間部材６０の中間部材本体６１の他端側（図
１右側）にはアーマチュア本体４１が当接し、アーマチ
ュア本体４１と第２保持具内筒部４４ｂとの間、及びア
ーマチュア１３と第３保持具内筒部４４ｃとの間には、
空間部（可動子作動力補助機構）７０，７１が形成され
ており、この空間部７０，７１は変圧室６に連通したも
のになっており、空間部７０，７１は常時変圧室６と同
圧に保たれるようになっている。

【００２０】前記アーマチュア１３に保持される筒部材
３１は、第３保持具内筒部４４ｃに挿通しアーマチュア
１３と同等内径の筒部材小径筒部７２と、筒部材小径筒
部７２に段差（符号省略）をもって連接し、保持具延長
部４７の内径に比して僅かに小さい外径寸法の筒部材中
径筒部７３と、筒部材中径筒部７３に連接されて延長筒
部厚肉部２４にシール部材７４を介して摺動する筒部材
大径筒部７５と、筒部材大径筒部７５に軸方向に延設さ
れた環状の弁座部７６（筒部材３１の弁座部７６、真空
弁３２の弁座）と、から構成されている。

【００２１】前記プランジャ１１は、前記中間部材６０
の軸部挿通孔６５に挿通される軸部６４（前記プランジ
ャ軸部６４）と、プランジャ軸部６４に連接されこのプ
ランジャ軸部６４に比して大径で、入力ロッド１０の先
端部が嵌合される穴（符号省略）が形成されたプランジ
ャ基端部７７と、プランジャ基端部７７の端部側に径方
向外方に突出形成されたフランジ（前記プランジャフラ
ンジ３３。大気弁３４の弁座を構成する。）とからなっ
ている。プランジャ基端部７７の外周部に環状の溝（符
号省略）が形成されており、この溝に前記通路Ｔ２に挿
通されたキー部材７８が嵌合されてハウジング４内にお
けるバルブボディ９の後退変位、及びバルブボディ９に
対するプランジャ１１の軸方向の相対的な後退変位を規
制するようにし、図１に示す初期状態を設定している。
プランジャ基端部７７と筒部材３１との間には戻しバネ
（アーマチュア１３（筒部材３１）戻し用バネ）７９が
介装されており、軸方向に関してプランジャ基端部７７
と筒部材３１（ひいてはアーマチュア１３）とを離間す
る方向に付勢している。

【００２２】前記出力ロッド嵌合部材底部５５には、内
径側に及び外径側（定圧室５）に開口する通路Ｔ３が形
成されている。通路Ｔ３の内径側の開口部は、初期状態
（図１）における中間部材６０の中間部材本体６１とア
ーマチュア本体４１との当接部分に形成されており、ア
ーマチュア１３が図１右方向へ変位した際に中間部材本
体６１とアーマチュア１３との間に形成される空間部８
０が通路Ｔ３を介して定圧室５に連通するようになって
いる。

【００２３】上述したように構成した倍力装置１の作用
を、以下に説明する。この倍力装置１は、図１（図２）
に示す初期状態で、定圧室５、変圧室６は一定圧（負
圧）となっており、かつ大気弁３４、真空弁３２は閉じ
られている。この状態でブレーキペダルが踏み込まれ入
力ロッド１０が押されると、プランジャ１１が図１左方
向に変位して、プランジャフランジ３３が弁体２８から
離間して大気弁３４が開弁し、大気が通路Ｔ２を通って
変圧室６に流入して変圧室６と定圧室５との間に差圧が
生じる。これによりパワーピストン８ひいてはバルブボ
ディ９が前進して出力ロッド５１に推力が発生し制動作
用が開始される。この制動初期状態では、大気弁３４が
開弁されて、変圧室６と定圧室５との間に生ずる差圧を
パワーピストン８ひいてはバルブボディ９が受けてバル
ブボディ９ひいては出力ロッド５１に大きな推力が発生
するので、十分な初期制動力（ジャンプイン量）を得る
ことができる。

【００２４】このジャンプイン後は出力ロッド５１から
の出力反力がリアクションディスク６８を介して入力ロ
ッド１０に伝達される。この際、出力ロッド５１から入
力ロッド１０に伝達される出力反力値は、出力ロッド５
１からの反力値に倍力比（リアクションディスク６８の
面積とプランジャ１１の受圧面積の比で定まる）を掛け
た値になる。この際、出力ロッド５１からの反力の一部
はリアクションディスク６８を介してブレーキペダル側
に伝達され、ペダル踏力感覚が得られるようになってい
る。そして、この大気弁３４の開弁に基づく変圧室６と
定圧室５との間に生じた差圧力によって、バルブボディ
９が前進することによって生じる出力ロッド５１からの
反力の大きさが、ブレーキペダルに加わる踏力の大きさ
と等しくなると、大気弁３４は閉弁状態となる。また、
この状態から、ブレーキペダルに加わる踏力の大きさを
増減し、前記差圧力に基づく反力の大きさとブレーキペ
ダルに加わる踏力の大きさとの間に不均衡が生じた場合
には、大気弁３４が再び開弁し、または真空弁３２が大
気弁３３に代わり開弁することによって、前記差圧力に
基づく反力の大きさがブレーキペダルに加わる踏力の大
きさに等しくなるように、耐圧室５との間に生じた差圧
力が調整される。したがって、ソレノイド３９に通電し
ない状態では、ブレーキペダルに加わる踏力の大きさが
所定の倍力比で倍力され、倍力装置１は通常の倍力装置
として作動するようになっている。

【００２５】これに対し、ソレノイド３９に通電する自
動ブレーキ時には、ソレノイド３９の通電電流の大きさ
によって、まず、アーマチュア１３が戻しバネ（可動子
用戻しバネ）７９のバネ力に抗して図１右方向に移動す
る。アーマチュア１３が図１右方向に移動しだすことに
伴い、アーマチュア１３の図１左方には空間部８０が形
成され、空間部８０は通路Ｔ３を通して定圧室５と連通
して定圧状態とされる。さらに、電流を増加して、アー
マチュア１３に作用する電磁力が、アーマチュア戻し用
バネ７９のバネ力、弁付勢バネ３０のバネ力、及びアー
マチュア１３に作用する空間部８０と空間部７０，７１
との間の差圧力（前記初期状態では、定圧室５及び変圧
室６とも低圧状態のため差圧力は無し）との合計値を超
えると、筒部材３１を介して弁体２８の先端部が図１右
方に移動して大気弁３４が開弁し、変圧室６に大気が導
入される。これにより、変圧室６と定圧室５との間には
差圧が生じ、バルブボディ９が前進して出力ロッド５１
に推力が発生し制動作用が開始される。

【００２６】また、これに伴い、変圧室６に大気が導入
されると、空間部７０，７１には変圧室６内の圧力が導
入されるため、空間部８０と空間部７０，７１との間に
は図１左方へアーマチュア１３を戻す方向、すなわちア
ーマチュア１３に作用する電磁力の向きと逆方向の差圧
力が発生するようになる。この結果、アーマチュア１３
に作用する電磁力が一定とされている場合には、アーマ
チュア１３はこの差圧力によって図１左方へ押し戻さ
れ、アーマチュア１３に作用する電磁力がアーマチュア
１３に作用する空間部８０と空間部７０，７１との間の
差圧力に等しくなった（均衡するようになった）状態
で、アーマチュア１３は図１左方への移動を停止し、大
気弁３４は閉弁状態となる。また、この状態から、ソレ
ノイド３９に流す電流の大きさを増減し、前記アーマチ
ュア１３に作用する差圧力とソレノイド３９に発生する
電磁力の大きさとの間に再び不均衡が生じた場合には、
アーマチュア１３が差圧力と電磁力とを均衡させるよう
に再び移動することによって、定圧室３４が再び開弁
し、または真空弁３２が大気弁３４に代わり開弁するこ
とによって、定圧室５の圧力がソレノイド３９に流す電
流の大きさに応じて調整される。しかして、ソレノイド
３９に加えた電流に比例して定圧室５と変圧室６の間の
差圧、すなわちソレノイド３９に加えた電流の大きさに
比例したブースタ出力が得られる。このように、ブース
タの出力を所望の大きさに制御する上で従来技術で必要
とされたマスタシリンダ圧力センサ等のセンサを設ける
ことなく、ソレノイド３９に加えた電流に比例したブー
スタ出力が得られることにより、センサ等を新たに設け
なくて済む分、構成が簡易になり、かつ装置の低廉化を
図ることができる。また、ソレノイド３９に加えた電流
に比例したブースタ出力が得られるので、ソレノイド３
９に加える電流を広範囲に変えることにより広範囲にわ
たってブースタ出力を調整できることになる。

【００２７】次に、本発明の第２の実施の形態を図３及
び図４に基づいて説明する。この倍力装置１は、前記第
１の実施の形態に比して、次のようなことが主に異なっ
たものになっている。 （１）真空弁３２の弁座を筒部材３１の弁座部７６に代
えて、通路Ｔ１の他端側の開口部の端部８１としたこ
と。 （２）アーマチュア１３の端部に大気弁用筒体８２を設
け、大気弁３４の弁座をプランジャフランジ３３に代え
て前記大気弁用筒体８２としたこと。 （３）プランジャ１１には大気弁用筒体８２と摺動する
シール部材８３を設けたこと。 （４）中間部材６０及び通路Ｔ３を廃止したこと。 （５）出力ロッド嵌合部材５０を前記中間部材６０の中
間部材本体６１及び中間部材フランジ６２を略備えた構
造とし、出力ロッド嵌合部材５０にリアクションディス
ク６８側、アーマチュア１３側に開口する孔（符号省
略）を形成し、この孔にロッド（反力ロッド…反力伝達
部材）８４を挿入してリアクションディスク６８の反力
の一部（リアクションディスク６８の反力の所定分の一
の反力）がアーマチュア１３に伝達されるようにしたこ
と。 （６）第１の実施の形態ではソレノイド３９の通電によ
りアーマチュア１３を図１右方向（リア側）に変位させ
て大気弁３４を開弁するようにしているが、これに代え
て、アーマチュア１３を図４左方向（フロント側）に変
位させて大気弁３４を開弁するようにしたこと。 （７）出力ロッド嵌合部材５０とアーマチュア１３との
間にバネ（アーマチュア付勢バネ）８５を介装し、両者
を離間させる方向に付勢するようにしたこと。 （８）プランジャ１１を、入力ロッド１０に結合される
プランジャ本体８６と、プランジャ本体８６に結合され
かつアーマチュア１３に挿通されるプランジャ軸体８７
と、から構成し、プランジャ軸体８７のプランジャ本体
８６との結合部分に径方向外方に延びるフランジ（プラ
ンジャ軸体フランジ）８８を形成し、プランジャ軸体フ
ランジ８８をアーマチュア１３の内側の段差部８９とプ
ランジャ本体８６との間に介装し、プランジャ１１の図
４左方向への移動にアーマチュア１３が連動するように
構成したこと。

【００２８】この第２の実施の形態の倍力装置１では、
ソレノイド３９への通電電流の大きさによって、まず、
アーマチュア１３がロッド（反力伝達ロッド）８４を介
してリアクションディスク６８を押圧して図３左方向に
移動する。アーマチュア１３が図３左方向に所定量移動
すると、大気弁３４が開弁し、変圧室６に大気が導入さ
れる。これにより、変圧室６と定圧室５との間には差圧
が生じ、パワーピストン８（バルブボディ９）に推力が
発生してバルブボディ９ひいては出力ロッド５１が前進
して制動作用が開始される。また、これに伴い、変圧室
６に大気が導入されると、変圧室６と定圧室５との間に
生じた差圧に伴う前記パワーピストン８（バルブボディ
９）の推力に基づく前記反力が、アーマチュア１３に作
用する電磁力の向き（図４左方向）と逆方向（図４右方
向）に、このアーマチュア１３に作用し、アーマチュア
１３は図４右方向に押し戻されることになる。

【００２９】この結果、アーマチュア１３に作用する電
磁力が一定とされている場合には、アーマチュア１３は
前記反力によって図３右方へ押し戻され、アーマチュア
１３に作用する電磁力がアーマチュア１３に作用する前
記反力に等しくなった（均衡するようになった）状態
で、アーマチュア１３は図３右方への移動を停止し、大
気弁３４は閉弁状態となる。また、この状態から、ソレ
ノイド３９に流す電流の大きさを増減し、前記アーマチ
ュア１３に作用する前記反力とソレノイド３９に発生す
る電磁力の大きさとの間に再び不均衡が生じた場合に
は、アーマチュア１３が前記反力と電磁力とを均衡させ
るように再び移動することによって、大気弁３４が再び
開弁し、または真空弁３２が大気弁３４に代わり開弁す
ることによって、定圧室５の圧力がソレノイド３９に流
す電流の大きさに応じて調整される。しかして、ソレノ
イド３９に加えた電流に比例して定圧室５と変圧室６の
間の差圧、すなわちソレノイド３９に加えた電流の大き
さに比例したブースタ出力が得られる。

【００３０】このように、ブースタの出力を所望の大き
さに制御する上で従来技術で必要とされたマスタシリン
ダ圧力センサ等のセンサを設けることなく、ソレノイド
３９に加えた電流に比例したブースタ出力が得られるこ
とにより、センサ等を新たに設けなくて済む分、構成が
簡易になり、かつ装置の低廉化を図ることができる。ま
た、ソレノイド３９に加えた電流に比例したブースタ出
力が得られるので、ソレノイド３９に加える電流を広範
囲に変えることにより広範囲にわたってブースタ出力を
調整できることになる。

【００３１】次に、本発明の第３の実施の形態を図５乃
至図６に基づいて説明する。本第３の実施の形態は、基
本的には上記第２の実施の形態と同様に、ソレノイド３
９の通電によりアーマチュア１３をフロント側へ変位さ
せて大気弁３４を開くようにしたものであるが、倍力装
置９０の全体をタンデム型として構成した点、リアクシ
ョンディスク６８からの反力の一部をアーマチュア１３
に伝える反力ロッド８４を省略した点で相違する。本第
３の実施の形態においてはまた、第１の実施の形態で用
いた中間部材６０を出力ロッド嵌合部材５０に嵌装し
て、この中間部材６０内に前記プランジャ１１と後述の
反力調整機構９１とを配設すると共に、前記出力ロッド
嵌合部材５０内に、前記リアクションディスク７１から
反力を受けかつ前記中間部材６０を抜け不能に押えるリ
ング部材９２を配設している。アーマチュア１３は、こ
の中間部材６０に摺動可能に外嵌され、常時は前記バネ
８５によりリア側へ付勢されている。アーマチュア１３
はまた、常時はその中間部に設けた開口縁を前記プラン
ジャ１１に取付けたキー部材７８に衝合させてリア側へ
の移動端に位置決めされ、これによりプランジャ１１の
フロント側への移動に追従するようになっている。

【００３２】本第３の実施の形態においては、倍力装置
９０の全体をタンデム型としたことにより、ハウジング
４内は、センターシェル９３により前・後２室に分割さ
れ、この分割された前・後２室には、前記定圧室５と変
圧室６とを画成する、ダイアフラム７を備えたパワーピ
ストン８がそれぞれ配置されることになる。また、バル
ブボディ９には、前記真空弁３２に通じる通路Ｔ１をリ
ア側の定圧室５に連通する半径方向通路Ｔ４と前記大気
弁３４に通じる通路Ｔ２をフロント側の変圧室６に連通
する軸方向通路Ｔ５とが設けられている。

【００３３】ここで、上記した反力調整機構９１は、プ
ランジャ１１側に配置されたハット形状のばね受け９４
と、前記リング部材９２に一部が挿入された反力受け９
５と、ばね受け９４及び反力受け９５の間に介装された
圧縮ばね９６と、頭部をばね受け９４内に位置させると
共に軸部が反力受け９５に固定され、前記圧縮ばね９６
に所定のセット荷重を与えるステム９７とからなってお
り、ばね受け９４と反力受け９５との間には、常時は所
定の間隙Ｓ₂ が確保されている。この反力調整機構９１
は、２次的なジャンプイン出力を得るためのもので、通
常の制動時に出力反力が圧縮ばね９６のセット荷重を超
えた際、該圧縮ばね９６が縮んで前記間隙Ｓ₂ が解消さ
れ、この間、２次的なジャンプイン出力が生じる。

【００３４】本第３の実施の形態において、アーマチュ
ア１３と一体の大気弁用筒体８２は、図６によく示され
るように、プランジャ１１にシール部材８３を介して摺
接する部分が半径内方向に絞り込まれて縮径部８２ａと
される一方で、大気弁３４を構成する環状弁座部９８を
提供する後端部が半径外方向へ拡大する拡径部８２ｂと
されている。すなわち、この大気弁用筒体８２は、プラ
ンジャ１１に対する摺動径Ｄ１が大気弁径Ｄ２よりも小
さくなるように形状変更されており、これにより該筒体
８２には大気圧と変圧室６内の圧力（真空度）との差圧
力が作用するようになっている。

【００３５】この第３の実施の形態の倍力装置９０にお
いては、通常の制動時は、ブレーキペダルの踏込みに応
じて入力ロッド１０とプランジャ１１とがフロント側へ
移動することで、その動きがキー部材７８を介してアー
マチュア１３に伝えられ、大気弁３４が開いて前・後の
変圧室６に大気が導入され、定圧室５との差圧により前
・後のパワーピストン８が推進して倍力作用が行われ
る。この時、出力反力の一部がリアクションディスク６
８から反力調整機構９１を介してプランジャ１１及び入
力ロッド１０に伝達されるが、出力反力が反力調整機構
９１の圧縮ばね９６のセット荷重を超えて高まると、該
圧縮ばね９６が縮んで２次的なジャンプイン出力が生
じ、より大きな倍力作用が行われるようになる。

【００３６】一方、自動ブレーキとして使用する場合
は、ソレノイド３９への通電によりアーマチュア１３が
バネ８５の付勢力に抗してフロント側へ移動し、大気弁
３４が開いて、前・後の変圧室６に大気が導入され、定
圧室５との差圧により前・後のパワーピストン８が推進
して倍力作用が行われる。この時、アーマチュア１３と
一体の大気弁用筒体８２には、前記したようにプランジ
ャ１１に対する摺動径Ｄ１と大気弁径Ｄ２との径差によ
り差圧力が作用しており、この差圧力は、アーマチュア
１３をフロント側へ引込む方向（ソレノイド３９に発生
する電磁力を援助する方向）へ作用している。しかし
て、この差圧力は、変圧室６内の真空度に比例し、一
方、変圧室６内の真空度は倍力装置９０の出力に反比例
しており、したがって、前記差圧力は倍力装置９０の出
力に比例して低下するようになる。すなわち、倍力装置
９０の出力に比例して、アーマチュア１３をリア側へ押
し戻す力（アーマチュア駆動反力）が増加することにな
り、この結果、アーマチュア１３に作用するソレノイド
３９の電磁力は、倍力装置９０の出力に比例して減殺さ
れることになる。

【００３７】これにより、アーマチュア１３に作用する
電磁力が一定とされている場合には、上記アーマチュア
駆動反力によってアーマチュア１３はリア側へ押し戻さ
れ、上記第２の実施の形態と同様にアーマチュア１３に
作用する電磁力が上記アーマチュア駆動反力に等しくな
った（均衡するようになった）状態で、アーマチュア１
３はリア側への移動を停止し、大気弁３４は閉弁状態と
なる。また、この状態から、ソレノイド３９に流す電流
の大きさを増減し、前記アーマチュア１３に作用する前
記反力とソレノイド３９に発生する電磁力の大きさとの
間に再び不均衡が生じた場合には、アーマチュア１３が
前記反力と電磁力とを均衡させるように再び移動するこ
とによって、大気弁３４が再び開弁し、または真空弁３
２が大気弁３４に代わり開弁することによって、定圧室
５の圧力がソレノイド３９に流す電流の大きさに応じて
調整される。すなわち、ソレノイド３９に加えた電流に
比例して定圧室５と変圧室６の間の差圧、すなわちソレ
ノイド３９に加えた電流の大きさに比例したブースタ出
力が得られることになる。本第３の実施の形態によれ
ば、ソレノイド３９に発生する電磁力を援助する方向へ
差圧力を作用させるようにしているので、ソレノイド３
９に流す電流は可及的に低減し、省エネルギーの面で有
利となる。

【００３８】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、電磁付勢手段が
入力ロッドの作動とは別に弁機構を作動する可動子を有
し、変圧室と定圧室との差圧が可動子に倍力装置の出力
に応じた力を作用させるので、電磁付勢手段に加えた電
流の大きさに対応した（例えば比例して）大きさの定圧
室及び変圧室の間の差圧ひいてはブースタ出力が得られ
る。このため、ブースタの出力を所望の大きさに制御す
る上で従来技術で必要とされたマスタシリンダ圧力セン
サ等のセンサを設けることなく、電磁付勢手段に加えた
電流に比例したブースタ出力が得られることにより、セ
ンサ等を新たに設けなくて済む分、構成が簡易になり、
かつ装置の低廉化を図ることができる。さらに、電磁付
勢手段に加えた電流の大きさに比例した大きさのブース
タ出力が得られるので、電磁付勢手段に加える電流を広
範囲に変えることにより広範囲にわたってブースタ出力
を調整できることになる。請求項２記載の発明は、電磁
付勢手段が入力ロッドの作動とは別に弁機構を作動する
可動子を有し、可動子の作動力にリアクションディスク
の反力の一部を作用させるので、電磁付勢手段に加えた
電流に対応した（例えば比例して）大きさの定圧室及び
変圧室の間の差圧ひいてはブースタ出力が得られる。こ
のため、ブースタの出力を所望の大きさに制御する上で
従来技術で必要とされたマスタシリンダ圧力センサ等の
センサを設けることなく、電磁付勢手段に加えた電流の
大きさに比例した大きさのブースタ出力が得られること
により、センサ等を新たに設けなくて済む分、構成が簡
易になり、かつ装置の低廉化を図ることができる。さら
に、電磁付勢手段に加えた電流の大きさに比例した大き
さのブースタ出力が得られるので、電磁付勢手段に加え
る電流を広範囲に変えることにより広範囲にわたってブ
ースタ出力を調整できることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す断面図（図２
の部分拡大図）である。

【図２】図１の倍力装置を示す断面図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態の倍力装置を示す断
面図である。

【図４】図３の部分拡大図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態の倍力装置を示す断
面図である。

【図６】図５の部分拡大図である。

【符号の説明】

４ ハウジング ５ 定圧室 ６ 変圧室 ８ パワーピストン ９ バルブボディ １０ 入力ロッド １１ プランジャ １２ 弁機構 １３ アーマチュア（可動子） １４ ソレノイド機構（電磁付勢手段） ７０，７１，８０ 空間部 ８２ 大気用筒体 ８４ 反力ロッド（反力伝達部材） Ｔ３ 通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小畑 卓也 山梨県中巨摩郡▲櫛▼形町吉田1000番地 トキコ株式会社山梨工場内 Ｆターム(参考） 3D048 BB21 BB35 CC26 CC27

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内をパワーピストンにより定
   圧室と変圧室とに画成し、該パワーピストンに支持され
   たバルブボディ内には、ブレーキペダルに連動する入力
   ロッドに連結されたプランジャの移動により前記変圧室
   への作動流体の供給を制御する弁機構を設け、該弁機構
   の作動に基づく前記変圧室と前記定圧室との間に発生し
   た差圧によって前記パワーピストンに生じた推力を出力
   する倍力装置であって、前記バルブボデー内に摺動可能
   に設けられて、一端が前記入力ロッドの作動とは別に前
   記弁機構を作動させる可動子を有する電磁付勢手段を備
   え、前記可動子の一端に前記変圧室内の圧力を、該可動
   子の他端に前記定圧室内の圧力をそれぞれ作用させるよ
   うにしたことを特徴とする倍力装置。
2. 【請求項２】 ハウジング内をパワーピストンにより定
   圧室と変圧室とに画成し、該パワーピストンに支持され
   たバルブボディ内には、ブレーキペダルに連動する入力
   ロッドに連結されたプランジャの移動により前記変圧室
   への作動流体の供給を制御する弁機構を設け、該弁機構
   の作動に基づく前記変圧室と前記定圧室との間に発生し
   た差圧によって前記パワーピストンに生じた推力をリア
   クションディスクを介して出力ロッドに伝達する倍力装
   置であって、前記バルブボデー内に摺動可能に設けら
   れ、前記入力ロッドの作動とは別に前記弁機構を作動さ
   せる可動子を有する電磁付勢手段を備え、さらに前記リ
   アクションディスクからの反力の一部を前記可動子に伝
   達する反力伝達部材を備えたことを特徴とする倍力装
   置。