JP2004231087A - 入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】マスタシリンダ装置のマスタピストンがマスタシリンダに対してこじれることがない入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置を提供する。
【解決手段】ブレーキブースタ装置はピストンが固着されたダイヤフラムによりブレーキブースタを定圧室と変圧室とに区画し、該ピストンはブレーキペダルの操作に基づいて変圧室を大気と前記定圧室とに切換えて連通する弁機構を内蔵し、両室内の圧力差に基づくダイヤフラムの前後動をピストンから反力機構を介して出力ロッドに伝達する。出力ロッドはマスタシリンダ装置のピストンロッドを後方に引っ張ってブレーキ液圧を発生する。出力ロッドはマスタシリンダ装置のマスタシリンダ内にピストンロッドとして延在し、該ピストンロッドの先端部にマスタピストンが軸線方向前方への相対移動を規制してフローティング可能に装架されている。
【選択図】 図1
【解決手段】ブレーキブースタ装置はピストンが固着されたダイヤフラムによりブレーキブースタを定圧室と変圧室とに区画し、該ピストンはブレーキペダルの操作に基づいて変圧室を大気と前記定圧室とに切換えて連通する弁機構を内蔵し、両室内の圧力差に基づくダイヤフラムの前後動をピストンから反力機構を介して出力ロッドに伝達する。出力ロッドはマスタシリンダ装置のピストンロッドを後方に引っ張ってブレーキ液圧を発生する。出力ロッドはマスタシリンダ装置のマスタシリンダ内にピストンロッドとして延在し、該ピストンロッドの先端部にマスタピストンが軸線方向前方への相対移動を規制してフローティング可能に装架されている。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力ロッドを引っ張ることによりブレーキ液圧を発生する入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両衝突時にブレーキペダルが運転手側に跳ね上がることを防止するために、入力ロッドを引っ張ることによりブレーキ液圧を発生する入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置が特開2001−294138号公報に記載されている。この入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置は、エンジンルームと車室内とを仕切るダッシュパネルのエンジンルーム側にブレーキブースタ装置が取付けられ、マスタシリンダ装置のマスタシリンダの前側には第1マスタピストンが嵌合され、該第1マスタピストンから離れた後側には第2マスタピストンが嵌合され、第1マスタピストンに一体に形成されたピストンロッドが第2マスタピストンを貫通してマスタシリンダの後端壁から突出し、ブレーキブースタ装置により作動されるようになっている。ダッシュパネルの車室側に固定されたペダルブラケットにはブレーキペダルアームが中間部分で回動可能に枢支され、ブレーキペダルアームの先端部にブレーキブースタ装置の弁機構に連結された入力ロッドが回動可能に連結され、下端部にペダル踏面が設けられている。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−294138号公報(第3頁、図1,2)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置においては、ブレーキブースタ装置とマスタシリンダ装置を結合すると、ブレーキブースタ装置の出力ロッドとマスタシリンダ装置のピストンロッドとが装置内部に隠れてしまい結合が困難となるので、出力ロッドとピストンロッドとを一体に構成していると考えられる。ブレーキブースタ装置は、一般にブレーキブースタをダイヤフラムにより定圧室と変圧室とに区画し、入力ロッドにより弁機構を作動して変圧室を大気と定圧室とに切換えることによりダイヤフラムを移動して出力ロッドを進退しているので、出力ロッドは進退移動につれて構造上わずかに揺れる。マスタブレーキ装置のピストンロッドでもある出力ロッドの揺れによりピストンロッドの先端に一体に形成された第1マスタピストンがマスタシリンダに対してこじれ、マスタピストンがスムーズに摺動できず摺動抵抗が大きくなる不具合が生じる。
【0005】
本発明は、係る従来の不具合を解消するためになされたもので、マスタシリンダ装置のマスタピストンがマスタシリンダに対してこじれることがない入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項1に記載の発明の構成上の特徴は、ピストンが固着されたダイヤフラムによりブレーキブースタが定圧室と変圧室とに区画され、該ピストンはブレーキペダルの操作に基づいて前記変圧室を大気と前記定圧室とに切換えて連通する弁機構を内蔵し、前記両室内の圧力差に基づくダイヤフラムの前後動を前記ピストンから反力機構を介して出力ロッドに伝達するブレーキブースタ装置を有し、該出力ロッドがマスタシリンダ装置のピストンロッドを後方に引っ張ってブレーキ液圧を発生する入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置において、前記出力ロッドは前記マスタシリンダ装置のマスタシリンダ内に前記ピストンロッドとして延在し、該ピストンロッドの前端部にマスタピストンが軸線方向前方への相対移動を規制してフローティング可能に装架されたことである。
【0007】
請求項2に係る発明の構成上の特徴は、請求項1において、前記ピストンは底部と弁孔とを有するカップ形状をなし、前記出力ロッドは前記底部を貫通して前記弁孔内で受け部を形成され、該受け部と前記底部との間に前記反力機構の反力部材が介在されたことである。
【0008】
請求項3に係る発明の構成上の特徴は、請求項1または2において、前記出力ロッドは前記マスタシリンダ装置の第2、第1マスタピストンを液密的に貫通してピストンロッドとして前方に延在し、前端部において前記第1マスタピストンの前端部とフローティング可能な係合手段を介して係合することである。
【0009】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項1に係る発明においては、ブレーキペダルの操作により弁機構が作動されると、大気が変圧室に導入されてダイヤフラムが移動され、ダイヤフラムに固着されたピストンに反力機構を介して連結された出力ロッドが後退される。出力ロッドはピストンロッドとしてマスタシリンダ装置のマスタシリンダ内に延在し、先端部にマスタピストンが装架されたピストンロッドが車室内方向に引っ張られるとマスタシリンダからブレーキ液圧が送出される。マスタピストンはピストンロッドにフローティング可能に装架されているので、ピストンロッドの揺動がマスタピストンに伝達することを防止でき、マスタピストンがマスタシリンダに対してこじれることなくスムーズに進退することができる。
【0010】
上記のように構成した請求項2に係る発明においては、ダイヤフラムに固着されたピストンは底部と弁孔を有するカップ状であり、出力ロッドはピストンの底部を貫通し後端部に形成された受け部でピストンの底部と対向し、底部と受け部との間で反力機構の反力部材を挟持しているので、出力ロッドを簡単な構成で反力機構に作用させることができ、且つマスタシリンダ装置のピストンロッドとしてマスタシリンダ内に延在することができる。
【0011】
上記のように構成した請求項3に係る発明においては、出力ロッドはマスタシリンダ装置の第2、第1マスタピストンを液密的に貫通してピストンロッドとして前方に延在し、前端部において第1マスタピストンとフローティング可能に係合するので、タンデムマスタシリンダ装置において簡単な構成で第1マスタピストンをピストンロッドの先端部にフローティング可能に装架することができる。
【0012】
【実施の形態】
以下、本発明に係るブレーキ倍力装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1において、1はブレーキブースタ装置2とマスタシリンダ装置3とを結合して構成された入力ロッド引張り式倍力装置で、エンジンルームと車室内とを仕切る車輌のダッシュボード4に固定されている。ダッシュボード4の車室側に固定されたペダルブラケット5にはブレーキペダルアーム6が中間部分で枢支ピン7によって回動可能に枢支され、ブレーキペダルアーム6の先端部には入力ロッド8が連結ピン9により回動可能に連結され、下端部にはブレーキペダル10が設けられている。
【0013】
ブレーキブースタ装置2は、ブースタ11を形成するフロントシェル12及びリアシェル13を有し、両シェル12,13はフレキシブルなダイヤフラム14を外周縁のビードで気密的に挟着し部分的なカシメにより一体化され、このダイヤフラム14によりブースタ11の内部を定圧室15と変圧室16とに区画されている。ダイヤフラム14にはピストン17が先端部外周面で気密的に嵌着固定され、ピストン17の前側部は変圧室16に露出している。ピストン17の後端部は定圧室15を大気から遮断するようにシールされてリアシェル13から後方に突出している。リアシェル13には負圧導入管75が取付けられ、定圧室15は負圧導入管75を介してエンジンの吸気マニホールドに連通されて負圧に維持されている。
【0014】
ピストン17は、ダイヤフラム14の中心孔に嵌着された第1ピストン部17aと、リアシェル13にシールされて摺動可能に支持された第2ピストン部17bによって構成され、第1ピストン部17aの後端外周に第2ピストン部17bの前端が嵌合されてカシメにより一体に結合され、第1ピストン部17aの前端に形成された底部18と弁孔19とを有するカップ形状をなしている。第2ピストン部17bの第1ピストン部17aとの接合部には弁孔19内に突出する凸部が形成され、この凸部の第1ピストン部17a側の端面に第1弁座20が形成されている。また、第2ピストン部17bの第1ピストン部17aとの結合部近傍には半径方向穴21が円周上複数穿設され、この半径方向穴21を介して弁孔19の一部分が定圧室15に連通されている。ピストン17は第1ピストン部17a外周に形成された鍔部に当接するリターンスプリング22により前方に付勢されている。
【0015】
弁孔19の第1ピストン部17a側にはカップ状の連結部材23が摺動可能に嵌合され、嵌合面には変圧室16に開口する連通溝24が形成されている。連結部材23の中心部には大気弁体25が結合され、大気弁体25は両ピストン部17a、17bの結合部を挿通して第2ピストン部17b内に延在され、入力ロッド8の一端に連結されている。大気弁体25の外周には外周方向に突出する凸部が形成され、この凸部に第1ピストン部17a側に向けて第2弁座26が形成されている。第2ピストン部17bに形成された第1弁座20と大気弁体25に形成された第2弁座26は半径方向に隙間を存して隔てられ、かつ軸方向に整列するように位置されている。
【0016】
27は変圧室16を大気と定圧室15とに切換えて連通する制御弁体で、制御弁体27は基部が第2ピストン部17bの内周に抑え金具28によって固定され、先端には軸線方向に伸縮自在な可撓部を介して弁部29が設けられている。弁部29は第1弁座20と第2弁座26との間の隙間を挿通して弁孔19の第1ピストン部17a側に位置され、圧縮スプリング30の付勢力により第1、第2弁座20、26に接離可能に当接されている。制御弁体27によって弁孔19内が定圧室側と大気側とに区画され、制御弁体27の第1、第2弁座20,26との接離によって定圧室15側と大気側とのいずれか一方が連通溝24を介して変圧室16に連通される。
【0017】
31はピストン17より前方に突出している出力ロッドで、ピストン17の底部18を貫通して弁孔19の第1ピストン17a側に延在し、後端に受け部32が形成されている。受け部32はカップ状の連結部材23内に所定量相対摺動可能に嵌装されている。出力ロッド31の受け部32とピストン17の底部18との間には環状の反力部材33が収納されている。連結部材23には受け部32との間で反力部材33を挟み込むように環状リング34が係合されている。
【0018】
上記した第1、第2弁座20,26、制御弁体27、および圧縮スプリング30等によって変圧室16と定圧室15または大気との連通を切換える弁機構35が構成されている。出力ロッド31の受け部32、ピストン17の底部18、反力部材33、環状リング34および連結部材23等によってピストン17の移動を反力部材33を介して出力ロッド31に伝達するとともに弁機構35にフィードバックする反力機構36が構成されている。
【0019】
フロントシェル12とリアシェル13とは、両シェルで構成されるブースタ11の軸線と平行に延在する円周上2本のタイロッド37で結合されている。タイロッド37は大径の取付座37aで変圧室16内でフロントシェル12の内面に気密的に当接し、フロントシェル12を貫通して前方に延在する前端部37bの基部をカシメられてフロントシェル12に固定されている。タイロッド37はダイヤフラム14を気密的に貫通して後方に延在し、後端部はリアシェル13を気密的に貫通して後方に延在している。ブレーキブースタ装置2は、フロントシェル12の前端面がマスタシリンダ装置3のシリンダボディ38に形成されたフランジ部38aの後端面に当接され、タイロッド37の前端部37bがフランジ部38aに穿設された結合穴に挿通され、前端部37bに刻設された雄ねじにナット39が螺着されてマスタシリンダ装置3と結合されている。
【0020】
シリンダボディ38にはマスタシリンダ40をなすシリンダ40a、装着孔41が同軸に形成され、装着孔41にカップ状の閉塞部材42の先端小径部がOリングによりシールされて嵌合され、閉塞部材42の前端面と装着孔41の肩部との間にはリング体43とシール部材44とが介在されている。閉塞部材42は、外周ねじ部が装着孔41に螺着されてシリンダボディ38の後端部に固定され、肩部がフランジ部38aの後端面に固定されたフロントシェル12にシールを介在して当接され、肩部より後方に突出した後端部がフロントシェル12の中心穴を貫通して変圧室16内に入り込んでいる。ブレーキブースタ装置2の出力ロッド31は閉塞部材42の後端底部をシール部材45によりシールされて貫通し、マスタシリンダ40内にピストンロッド46として前方に延在している。閉塞部材42の前端小径部にはマスタシリンダ40の後端部をなすシリンダ40bが形成されている。
【0021】
マスタシリンダ40には第1、第2マスタピストン47,48が摺動可能に嵌合され、第1および第2マスタピストン47,48に穿設された貫通穴にはピストンロッド46が遊嵌され、前端部に第1マスタピストン47が軸線方向前方への相対移動を規制してフローティング可能に装架されている。即ち、ピストンロッド46の前端部に刻設された嵌合溝49に弾性を有するCワッシャ50が嵌装され、Cワッシャ50が第1マスタピストン47の前端面に貫通穴より大径に形成された係合穴51の底面と当接することによりピストンロッド46は前端部において第1マスタピストン47の前端部とフローティング可能な係合手段52を介して係合している。
【0022】
第1マスタピストン47の外周とマスタシリンダ40との間が第1マスタピストン47に形成された凹溝に嵌め込まれたシール部材53によりシールされ、第2マスタピストン48の外周とマスタシリンダ40との間および第2マスタピストン48の貫通穴とピストンロッド46との間が第2マスタピストン48の前端面に係止された環状のシール部材54の外周面および内周面によりシールされて、マスタシリンダ40の第1、第2マスタピストン47,48間が第1シリンダ室55として区画されている。第2マスタピストン48の外周とマスタシリンダ40との間がシール部材44によりシールされ、マスタシリンダ40の第2マスタピストン48と閉塞部材42の底部との間が第2シリンダ室56として区画されている。第1シリンダ室55はポート57を介して第1ブレーキ系統に連通され、第2シリンダ室56はポート58を介して第2ブレーキ系統に連通されている。第1、第2マスタピストン47,48間には、テテレスコープ機構59により離間距離を規制して互いに接近可能に連結された一対のばね受け間に予備圧縮された圧縮スプリング60が介挿されている。この圧縮スプリング60の予備圧縮力が第2マスタピストン48と閉塞部材42との間に介挿された圧縮スプリング61の予備圧縮力より大きく設定され、第2マスタピストン48が非作動時に中立位置に停止されている。
【0023】
シリンダボディ38の上端にはリザーバ62がピンで結合して載置固定されている。リザーバ62の下面に穿設された第1、第2出口63,64が、シリンダボディ38の上端に穿設されて第1、第2シリンダ室55,56に作動液を補給する第1、第2補給口65,66に連通されている。第1補給口65は、非作動位置に位置する第1マスタピストン47の肩部に開口され、第1マスタピストン47の摺動によりシール部材53によって閉塞される。第1マスタピストン47とマスタシリンダ40の底部の間はシリンダボディ38に穿設された孔67によりリザーバ62に開放されている。第2補給口66は、リング体43のシール部材44との当接面に半径方向に刻設された溝に連通し、この溝は非作動位置に位置する第2マスタピストン48の環状部に半径方向に穿設された補給穴68に連通し、第2マスタピストン48の摺動によってその連通が遮断される。
【0024】
次に、上記実施の形態に係るブレーキ倍力装置の作動について説明する。ブレーキペダル10が踏まれて、入力ロッド8が図1の右方に引っ張られると、連結部材23に係合された環状リング34が反力部材33を圧縮しつつ圧縮スプリング30のばね力に抗して右方に移動され、制御弁体27の弁部29が大気弁体25の第2弁座26より開離される。これにより、大気が第2弁座26、連通溝24を通って変圧室16に流入し、変圧室16と定圧室15との両室内の圧力差によりダイヤフラム14及びピストン17がリターンスプリング22のばね力に抗して後退移動される。
【0025】
ピストン17の後退移動により出力ロッド31の受け部32が反力部材33を介して後退され、出力ロッド31がマスタシリンダ40内でピストンロッド46として引っ張られ、第1マスタピストン47が係合手段52を介して後方に移動され、第1補給口65がシール部材53により遮断される。第1補給口65が遮断された後、第1マスタピストン47の後方移動により、第1シリンダ室55内の作動液の液圧が上昇し、この液圧がポート57を介して第1ブレーキ系統に供給される。第1マスタピストン47はピストンロッド46にフローティング可能な係合手段52を介して係合されているので、ピストン17が後退移動するときに出力ロッド31が揺動しても、この揺動がピストンロッド46から第1マスタピストン47に伝達することを防止できて第1マスタピストン47はマスタシリンダ40に対してこじれることなくスムーズに進退することができる。
【0026】
第1マスタピストン47の後方移動により、第1シリンダ室55内の液圧が上昇するために、第2マスタピストン48も圧縮スプリング61を圧縮しながら後方移動され、補給穴68がシール部材44により遮断され、第2補給口66との連通が遮断される。第2補給口66との連通が遮断された後、第2マスタピストン48の後方移動により、第2シリンダ室56内の作動液の液圧が上昇し、この液圧がポート58を介して第2ブレーキ系統に供給される。第2マスタピストン48は第1、第2シリンダ室55,56が同圧となる位置にバランスされる。
【0027】
ピストン17はダイヤフラム14に作用する両室内の圧力差に応じた作動力で、反力部材33を弾性変形しながら出力ロッド31を介して第1マスタピストン47を後退移動するとともに、制御弁体27の弁部29が大気弁体25に対して後退されるため、ブレーキペダル10の踏力に見合った作動力でピストン17が出力ロッド31を引っ張ると、制御弁体27の弁部29が第1弁座20に当接して大気と変圧室16との連通を遮断し、所望のブレーキ油圧を保持する。このとき、ブレーキペダル10を踏む力は、入力ロッド8を介して連結部材23の環状リング34から反力部材33に伝達され、反力部材33が踏力に応じて弾性変形するので、運転者は反力を感じることができる。
【0028】
ブレーキペダル10が開放されると、反力部材33の弾性復帰作用により、連結部材23がピストン17に対して前方に移動されるため、制御弁体27の弁部29が第1弁座20より開離する。これにより定圧室15内の負圧が半径方向穴21、第1弁座20、連通溝24を通って変圧室16に導入され、変圧室16と定圧室15との両室内の圧力差が無くなり、ピストン17及びダイヤフラム14がリターンスプリング22のばね力により前方に移動されて原位置に復帰する。ピストン17の前方への移動により、マスタシリンダ40の第1、第2マスタピストン47,48が原位置に復帰され、マスタシリンダ40の各シリンダ室55,56がリザーバ62に開放される。
【0029】
上記実施の形態では、シリンダボディ38に前方に底部を有するシリンダ40aを形成してマスタシリンダ40としたが、図2に示すようにシリンダボディ38に前方に開口するシリンダ40bを穿設し、シリンダ40bの前端を詰栓部材69により開閉可能に閉塞してマスタシリンダ40とするようにしてもよい。これによると、詰栓部材69を取外した状態で、ピストンロッド46の前端部に第1マスタシリンダ47を遊嵌し、環状溝49にCワッシャ50を嵌装することができるので、組付けが容易となる。
【0030】
フローティング可能な係合手段52は、図3に示すように後端面に係合球面70が形成された係合体71をピストンロッド46の前端にナット72により取付け、第1マスタピストン47の前端面に係合球面70と係合する球面座または円錐面座73を凹設するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置の実施形態の縦断面図。
【図2】詰栓部材により閉鎖したマスタシリンダの前端部分を示す一部断面図。
【図3】フローティング可能な係合手段の他の実施形態を示す部分断面図。
【符号の説明】
1…入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置、2…ブレーキブースタ装置、3…マスタシリンダ装置、8…入力ロッド、11…ブースタ、12…フロントシェル、13…リアシェル、14…ダイヤフラム、15…定圧室、16…変圧室、17…ピストン、20…第1弁座、25…大気弁体、26…第2弁座、27…制御弁体、29…弁部、31…出力ロッド、32受け部、33…反力部材、35…弁機構、36…反力機構、38…シリンダボディ、40…マスタシリンダ、46…ピストンロッド、47,48…第1、第2マスタピストン、50…Cワッシャ、52…係合手段、69…詰栓部材、70…係合球面、71…係合体、72…ナット、73…球面座または円錐面座。
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力ロッドを引っ張ることによりブレーキ液圧を発生する入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両衝突時にブレーキペダルが運転手側に跳ね上がることを防止するために、入力ロッドを引っ張ることによりブレーキ液圧を発生する入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置が特開2001−294138号公報に記載されている。この入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置は、エンジンルームと車室内とを仕切るダッシュパネルのエンジンルーム側にブレーキブースタ装置が取付けられ、マスタシリンダ装置のマスタシリンダの前側には第1マスタピストンが嵌合され、該第1マスタピストンから離れた後側には第2マスタピストンが嵌合され、第1マスタピストンに一体に形成されたピストンロッドが第2マスタピストンを貫通してマスタシリンダの後端壁から突出し、ブレーキブースタ装置により作動されるようになっている。ダッシュパネルの車室側に固定されたペダルブラケットにはブレーキペダルアームが中間部分で回動可能に枢支され、ブレーキペダルアームの先端部にブレーキブースタ装置の弁機構に連結された入力ロッドが回動可能に連結され、下端部にペダル踏面が設けられている。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−294138号公報(第3頁、図1,2)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置においては、ブレーキブースタ装置とマスタシリンダ装置を結合すると、ブレーキブースタ装置の出力ロッドとマスタシリンダ装置のピストンロッドとが装置内部に隠れてしまい結合が困難となるので、出力ロッドとピストンロッドとを一体に構成していると考えられる。ブレーキブースタ装置は、一般にブレーキブースタをダイヤフラムにより定圧室と変圧室とに区画し、入力ロッドにより弁機構を作動して変圧室を大気と定圧室とに切換えることによりダイヤフラムを移動して出力ロッドを進退しているので、出力ロッドは進退移動につれて構造上わずかに揺れる。マスタブレーキ装置のピストンロッドでもある出力ロッドの揺れによりピストンロッドの先端に一体に形成された第1マスタピストンがマスタシリンダに対してこじれ、マスタピストンがスムーズに摺動できず摺動抵抗が大きくなる不具合が生じる。
【0005】
本発明は、係る従来の不具合を解消するためになされたもので、マスタシリンダ装置のマスタピストンがマスタシリンダに対してこじれることがない入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項1に記載の発明の構成上の特徴は、ピストンが固着されたダイヤフラムによりブレーキブースタが定圧室と変圧室とに区画され、該ピストンはブレーキペダルの操作に基づいて前記変圧室を大気と前記定圧室とに切換えて連通する弁機構を内蔵し、前記両室内の圧力差に基づくダイヤフラムの前後動を前記ピストンから反力機構を介して出力ロッドに伝達するブレーキブースタ装置を有し、該出力ロッドがマスタシリンダ装置のピストンロッドを後方に引っ張ってブレーキ液圧を発生する入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置において、前記出力ロッドは前記マスタシリンダ装置のマスタシリンダ内に前記ピストンロッドとして延在し、該ピストンロッドの前端部にマスタピストンが軸線方向前方への相対移動を規制してフローティング可能に装架されたことである。
【0007】
請求項2に係る発明の構成上の特徴は、請求項1において、前記ピストンは底部と弁孔とを有するカップ形状をなし、前記出力ロッドは前記底部を貫通して前記弁孔内で受け部を形成され、該受け部と前記底部との間に前記反力機構の反力部材が介在されたことである。
【0008】
請求項3に係る発明の構成上の特徴は、請求項1または2において、前記出力ロッドは前記マスタシリンダ装置の第2、第1マスタピストンを液密的に貫通してピストンロッドとして前方に延在し、前端部において前記第1マスタピストンの前端部とフローティング可能な係合手段を介して係合することである。
【0009】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項1に係る発明においては、ブレーキペダルの操作により弁機構が作動されると、大気が変圧室に導入されてダイヤフラムが移動され、ダイヤフラムに固着されたピストンに反力機構を介して連結された出力ロッドが後退される。出力ロッドはピストンロッドとしてマスタシリンダ装置のマスタシリンダ内に延在し、先端部にマスタピストンが装架されたピストンロッドが車室内方向に引っ張られるとマスタシリンダからブレーキ液圧が送出される。マスタピストンはピストンロッドにフローティング可能に装架されているので、ピストンロッドの揺動がマスタピストンに伝達することを防止でき、マスタピストンがマスタシリンダに対してこじれることなくスムーズに進退することができる。
【0010】
上記のように構成した請求項2に係る発明においては、ダイヤフラムに固着されたピストンは底部と弁孔を有するカップ状であり、出力ロッドはピストンの底部を貫通し後端部に形成された受け部でピストンの底部と対向し、底部と受け部との間で反力機構の反力部材を挟持しているので、出力ロッドを簡単な構成で反力機構に作用させることができ、且つマスタシリンダ装置のピストンロッドとしてマスタシリンダ内に延在することができる。
【0011】
上記のように構成した請求項3に係る発明においては、出力ロッドはマスタシリンダ装置の第2、第1マスタピストンを液密的に貫通してピストンロッドとして前方に延在し、前端部において第1マスタピストンとフローティング可能に係合するので、タンデムマスタシリンダ装置において簡単な構成で第1マスタピストンをピストンロッドの先端部にフローティング可能に装架することができる。
【0012】
【実施の形態】
以下、本発明に係るブレーキ倍力装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1において、1はブレーキブースタ装置2とマスタシリンダ装置3とを結合して構成された入力ロッド引張り式倍力装置で、エンジンルームと車室内とを仕切る車輌のダッシュボード4に固定されている。ダッシュボード4の車室側に固定されたペダルブラケット5にはブレーキペダルアーム6が中間部分で枢支ピン7によって回動可能に枢支され、ブレーキペダルアーム6の先端部には入力ロッド8が連結ピン9により回動可能に連結され、下端部にはブレーキペダル10が設けられている。
【0013】
ブレーキブースタ装置2は、ブースタ11を形成するフロントシェル12及びリアシェル13を有し、両シェル12,13はフレキシブルなダイヤフラム14を外周縁のビードで気密的に挟着し部分的なカシメにより一体化され、このダイヤフラム14によりブースタ11の内部を定圧室15と変圧室16とに区画されている。ダイヤフラム14にはピストン17が先端部外周面で気密的に嵌着固定され、ピストン17の前側部は変圧室16に露出している。ピストン17の後端部は定圧室15を大気から遮断するようにシールされてリアシェル13から後方に突出している。リアシェル13には負圧導入管75が取付けられ、定圧室15は負圧導入管75を介してエンジンの吸気マニホールドに連通されて負圧に維持されている。
【0014】
ピストン17は、ダイヤフラム14の中心孔に嵌着された第1ピストン部17aと、リアシェル13にシールされて摺動可能に支持された第2ピストン部17bによって構成され、第1ピストン部17aの後端外周に第2ピストン部17bの前端が嵌合されてカシメにより一体に結合され、第1ピストン部17aの前端に形成された底部18と弁孔19とを有するカップ形状をなしている。第2ピストン部17bの第1ピストン部17aとの接合部には弁孔19内に突出する凸部が形成され、この凸部の第1ピストン部17a側の端面に第1弁座20が形成されている。また、第2ピストン部17bの第1ピストン部17aとの結合部近傍には半径方向穴21が円周上複数穿設され、この半径方向穴21を介して弁孔19の一部分が定圧室15に連通されている。ピストン17は第1ピストン部17a外周に形成された鍔部に当接するリターンスプリング22により前方に付勢されている。
【0015】
弁孔19の第1ピストン部17a側にはカップ状の連結部材23が摺動可能に嵌合され、嵌合面には変圧室16に開口する連通溝24が形成されている。連結部材23の中心部には大気弁体25が結合され、大気弁体25は両ピストン部17a、17bの結合部を挿通して第2ピストン部17b内に延在され、入力ロッド8の一端に連結されている。大気弁体25の外周には外周方向に突出する凸部が形成され、この凸部に第1ピストン部17a側に向けて第2弁座26が形成されている。第2ピストン部17bに形成された第1弁座20と大気弁体25に形成された第2弁座26は半径方向に隙間を存して隔てられ、かつ軸方向に整列するように位置されている。
【0016】
27は変圧室16を大気と定圧室15とに切換えて連通する制御弁体で、制御弁体27は基部が第2ピストン部17bの内周に抑え金具28によって固定され、先端には軸線方向に伸縮自在な可撓部を介して弁部29が設けられている。弁部29は第1弁座20と第2弁座26との間の隙間を挿通して弁孔19の第1ピストン部17a側に位置され、圧縮スプリング30の付勢力により第1、第2弁座20、26に接離可能に当接されている。制御弁体27によって弁孔19内が定圧室側と大気側とに区画され、制御弁体27の第1、第2弁座20,26との接離によって定圧室15側と大気側とのいずれか一方が連通溝24を介して変圧室16に連通される。
【0017】
31はピストン17より前方に突出している出力ロッドで、ピストン17の底部18を貫通して弁孔19の第1ピストン17a側に延在し、後端に受け部32が形成されている。受け部32はカップ状の連結部材23内に所定量相対摺動可能に嵌装されている。出力ロッド31の受け部32とピストン17の底部18との間には環状の反力部材33が収納されている。連結部材23には受け部32との間で反力部材33を挟み込むように環状リング34が係合されている。
【0018】
上記した第1、第2弁座20,26、制御弁体27、および圧縮スプリング30等によって変圧室16と定圧室15または大気との連通を切換える弁機構35が構成されている。出力ロッド31の受け部32、ピストン17の底部18、反力部材33、環状リング34および連結部材23等によってピストン17の移動を反力部材33を介して出力ロッド31に伝達するとともに弁機構35にフィードバックする反力機構36が構成されている。
【0019】
フロントシェル12とリアシェル13とは、両シェルで構成されるブースタ11の軸線と平行に延在する円周上2本のタイロッド37で結合されている。タイロッド37は大径の取付座37aで変圧室16内でフロントシェル12の内面に気密的に当接し、フロントシェル12を貫通して前方に延在する前端部37bの基部をカシメられてフロントシェル12に固定されている。タイロッド37はダイヤフラム14を気密的に貫通して後方に延在し、後端部はリアシェル13を気密的に貫通して後方に延在している。ブレーキブースタ装置2は、フロントシェル12の前端面がマスタシリンダ装置3のシリンダボディ38に形成されたフランジ部38aの後端面に当接され、タイロッド37の前端部37bがフランジ部38aに穿設された結合穴に挿通され、前端部37bに刻設された雄ねじにナット39が螺着されてマスタシリンダ装置3と結合されている。
【0020】
シリンダボディ38にはマスタシリンダ40をなすシリンダ40a、装着孔41が同軸に形成され、装着孔41にカップ状の閉塞部材42の先端小径部がOリングによりシールされて嵌合され、閉塞部材42の前端面と装着孔41の肩部との間にはリング体43とシール部材44とが介在されている。閉塞部材42は、外周ねじ部が装着孔41に螺着されてシリンダボディ38の後端部に固定され、肩部がフランジ部38aの後端面に固定されたフロントシェル12にシールを介在して当接され、肩部より後方に突出した後端部がフロントシェル12の中心穴を貫通して変圧室16内に入り込んでいる。ブレーキブースタ装置2の出力ロッド31は閉塞部材42の後端底部をシール部材45によりシールされて貫通し、マスタシリンダ40内にピストンロッド46として前方に延在している。閉塞部材42の前端小径部にはマスタシリンダ40の後端部をなすシリンダ40bが形成されている。
【0021】
マスタシリンダ40には第1、第2マスタピストン47,48が摺動可能に嵌合され、第1および第2マスタピストン47,48に穿設された貫通穴にはピストンロッド46が遊嵌され、前端部に第1マスタピストン47が軸線方向前方への相対移動を規制してフローティング可能に装架されている。即ち、ピストンロッド46の前端部に刻設された嵌合溝49に弾性を有するCワッシャ50が嵌装され、Cワッシャ50が第1マスタピストン47の前端面に貫通穴より大径に形成された係合穴51の底面と当接することによりピストンロッド46は前端部において第1マスタピストン47の前端部とフローティング可能な係合手段52を介して係合している。
【0022】
第1マスタピストン47の外周とマスタシリンダ40との間が第1マスタピストン47に形成された凹溝に嵌め込まれたシール部材53によりシールされ、第2マスタピストン48の外周とマスタシリンダ40との間および第2マスタピストン48の貫通穴とピストンロッド46との間が第2マスタピストン48の前端面に係止された環状のシール部材54の外周面および内周面によりシールされて、マスタシリンダ40の第1、第2マスタピストン47,48間が第1シリンダ室55として区画されている。第2マスタピストン48の外周とマスタシリンダ40との間がシール部材44によりシールされ、マスタシリンダ40の第2マスタピストン48と閉塞部材42の底部との間が第2シリンダ室56として区画されている。第1シリンダ室55はポート57を介して第1ブレーキ系統に連通され、第2シリンダ室56はポート58を介して第2ブレーキ系統に連通されている。第1、第2マスタピストン47,48間には、テテレスコープ機構59により離間距離を規制して互いに接近可能に連結された一対のばね受け間に予備圧縮された圧縮スプリング60が介挿されている。この圧縮スプリング60の予備圧縮力が第2マスタピストン48と閉塞部材42との間に介挿された圧縮スプリング61の予備圧縮力より大きく設定され、第2マスタピストン48が非作動時に中立位置に停止されている。
【0023】
シリンダボディ38の上端にはリザーバ62がピンで結合して載置固定されている。リザーバ62の下面に穿設された第1、第2出口63,64が、シリンダボディ38の上端に穿設されて第1、第2シリンダ室55,56に作動液を補給する第1、第2補給口65,66に連通されている。第1補給口65は、非作動位置に位置する第1マスタピストン47の肩部に開口され、第1マスタピストン47の摺動によりシール部材53によって閉塞される。第1マスタピストン47とマスタシリンダ40の底部の間はシリンダボディ38に穿設された孔67によりリザーバ62に開放されている。第2補給口66は、リング体43のシール部材44との当接面に半径方向に刻設された溝に連通し、この溝は非作動位置に位置する第2マスタピストン48の環状部に半径方向に穿設された補給穴68に連通し、第2マスタピストン48の摺動によってその連通が遮断される。
【0024】
次に、上記実施の形態に係るブレーキ倍力装置の作動について説明する。ブレーキペダル10が踏まれて、入力ロッド8が図1の右方に引っ張られると、連結部材23に係合された環状リング34が反力部材33を圧縮しつつ圧縮スプリング30のばね力に抗して右方に移動され、制御弁体27の弁部29が大気弁体25の第2弁座26より開離される。これにより、大気が第2弁座26、連通溝24を通って変圧室16に流入し、変圧室16と定圧室15との両室内の圧力差によりダイヤフラム14及びピストン17がリターンスプリング22のばね力に抗して後退移動される。
【0025】
ピストン17の後退移動により出力ロッド31の受け部32が反力部材33を介して後退され、出力ロッド31がマスタシリンダ40内でピストンロッド46として引っ張られ、第1マスタピストン47が係合手段52を介して後方に移動され、第1補給口65がシール部材53により遮断される。第1補給口65が遮断された後、第1マスタピストン47の後方移動により、第1シリンダ室55内の作動液の液圧が上昇し、この液圧がポート57を介して第1ブレーキ系統に供給される。第1マスタピストン47はピストンロッド46にフローティング可能な係合手段52を介して係合されているので、ピストン17が後退移動するときに出力ロッド31が揺動しても、この揺動がピストンロッド46から第1マスタピストン47に伝達することを防止できて第1マスタピストン47はマスタシリンダ40に対してこじれることなくスムーズに進退することができる。
【0026】
第1マスタピストン47の後方移動により、第1シリンダ室55内の液圧が上昇するために、第2マスタピストン48も圧縮スプリング61を圧縮しながら後方移動され、補給穴68がシール部材44により遮断され、第2補給口66との連通が遮断される。第2補給口66との連通が遮断された後、第2マスタピストン48の後方移動により、第2シリンダ室56内の作動液の液圧が上昇し、この液圧がポート58を介して第2ブレーキ系統に供給される。第2マスタピストン48は第1、第2シリンダ室55,56が同圧となる位置にバランスされる。
【0027】
ピストン17はダイヤフラム14に作用する両室内の圧力差に応じた作動力で、反力部材33を弾性変形しながら出力ロッド31を介して第1マスタピストン47を後退移動するとともに、制御弁体27の弁部29が大気弁体25に対して後退されるため、ブレーキペダル10の踏力に見合った作動力でピストン17が出力ロッド31を引っ張ると、制御弁体27の弁部29が第1弁座20に当接して大気と変圧室16との連通を遮断し、所望のブレーキ油圧を保持する。このとき、ブレーキペダル10を踏む力は、入力ロッド8を介して連結部材23の環状リング34から反力部材33に伝達され、反力部材33が踏力に応じて弾性変形するので、運転者は反力を感じることができる。
【0028】
ブレーキペダル10が開放されると、反力部材33の弾性復帰作用により、連結部材23がピストン17に対して前方に移動されるため、制御弁体27の弁部29が第1弁座20より開離する。これにより定圧室15内の負圧が半径方向穴21、第1弁座20、連通溝24を通って変圧室16に導入され、変圧室16と定圧室15との両室内の圧力差が無くなり、ピストン17及びダイヤフラム14がリターンスプリング22のばね力により前方に移動されて原位置に復帰する。ピストン17の前方への移動により、マスタシリンダ40の第1、第2マスタピストン47,48が原位置に復帰され、マスタシリンダ40の各シリンダ室55,56がリザーバ62に開放される。
【0029】
上記実施の形態では、シリンダボディ38に前方に底部を有するシリンダ40aを形成してマスタシリンダ40としたが、図2に示すようにシリンダボディ38に前方に開口するシリンダ40bを穿設し、シリンダ40bの前端を詰栓部材69により開閉可能に閉塞してマスタシリンダ40とするようにしてもよい。これによると、詰栓部材69を取外した状態で、ピストンロッド46の前端部に第1マスタシリンダ47を遊嵌し、環状溝49にCワッシャ50を嵌装することができるので、組付けが容易となる。
【0030】
フローティング可能な係合手段52は、図3に示すように後端面に係合球面70が形成された係合体71をピストンロッド46の前端にナット72により取付け、第1マスタピストン47の前端面に係合球面70と係合する球面座または円錐面座73を凹設するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置の実施形態の縦断面図。
【図2】詰栓部材により閉鎖したマスタシリンダの前端部分を示す一部断面図。
【図3】フローティング可能な係合手段の他の実施形態を示す部分断面図。
【符号の説明】
1…入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置、2…ブレーキブースタ装置、3…マスタシリンダ装置、8…入力ロッド、11…ブースタ、12…フロントシェル、13…リアシェル、14…ダイヤフラム、15…定圧室、16…変圧室、17…ピストン、20…第1弁座、25…大気弁体、26…第2弁座、27…制御弁体、29…弁部、31…出力ロッド、32受け部、33…反力部材、35…弁機構、36…反力機構、38…シリンダボディ、40…マスタシリンダ、46…ピストンロッド、47,48…第1、第2マスタピストン、50…Cワッシャ、52…係合手段、69…詰栓部材、70…係合球面、71…係合体、72…ナット、73…球面座または円錐面座。
Claims (3)
- ピストンが固着されたダイヤフラムによりブレーキブースタが定圧室と変圧室とに区画され、該ピストンはブレーキペダルの操作に基づいて前記変圧室を大気と前記定圧室とに切換えて連通する弁機構を内蔵し、前記両室内の圧力差に基づくダイヤフラムの前後動を前記ピストンから反力機構を介して出力ロッドに伝達するブレーキブースタ装置を有し、該出力ロッドがマスタシリンダ装置のピストンロッドを後方に引っ張ってブレーキ液圧を発生する入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置において、前記出力ロッドは前記マスタシリンダ装置のマスタシリンダ内に前記ピストンロッドとして延在し、該ピストンロッドの前端部にマスタピストンが軸線方向前方への相対移動を規制してフローティング可能に装架されたことを特徴とする入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置。
- 請求項1において、前記ピストンは底部と弁孔とを有するカップ形状をなし、前記出力ロッドは前記底部を貫通して前記弁孔内で受け部を形成され、該受け部と前記底部との間に前記反力機構の反力部材が介在されたことを特徴とする入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置。
- 請求項1または2において、前記出力ロッドは前記マスタシリンダ装置の第2、第1マスタピストンを液密的に貫通してピストンロッドとして前方に延在し、前端部において前記第1マスタピストンの前端部とフローティング可能な係合手段を介して係合することを特徴とする入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置。
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