JP2008155792A - Negative pressure booster - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブレーキ倍力装置等に用いられる負圧倍力装置の技術分野に属し、特に、車両重量が大きい車輌等の通常ブレーキ作動時の減速度がペダルストローク量に応じて得られる車両におけるブレーキシステムのブレーキ倍力装置等に用いられる負圧倍力装置の技術分野に属するものである。 The present invention belongs to a technical field of a negative pressure booster used for a brake booster or the like, and particularly in a vehicle in which deceleration during normal brake operation such as a vehicle having a large vehicle weight is obtained according to a pedal stroke amount. The present invention belongs to the technical field of a negative pressure booster used in a brake booster of a brake system.
従来、乗用車等の自動車のブレーキシステムにおいては、ブレーキ倍力装置に負圧を利用した負圧倍力装置が用いられている。このような従来の一般的な負圧倍力装置では、パワーピストンで通常時負圧が導入される定圧室と圧力が変わる変圧室とに区画されている。そして、ブレーキペダルの通常の踏み込みによる通常ブレーキ作動時に、入力軸の前進で制御弁が切り換わり、変圧室に大気が導入される。すると、変圧室と定圧室との間に差圧が生じてパワーピストンが前進するので、負圧倍力装置が入力軸の入力(つまり、ペダル踏力)を所定のサーボ比で倍力して出力する。この負圧倍力装置の出力により、マスタシリンダがマスタシリンダ圧を発生し、このマスタシリンダ圧でホイールシリンダが作動して通常ブレーキが作動する。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a brake system for an automobile such as a passenger car, a negative pressure booster using negative pressure is used as a brake booster. In such a conventional general negative pressure booster, the power piston is divided into a constant pressure chamber into which a normal negative pressure is introduced and a variable pressure chamber in which the pressure changes. Then, during normal brake operation by normal depression of the brake pedal, the control valve is switched by the advance of the input shaft, and the atmosphere is introduced into the variable pressure chamber. As a result, a differential pressure is generated between the variable pressure chamber and the constant pressure chamber, and the power piston moves forward, so the negative pressure booster boosts the input of the input shaft (that is, pedal effort) by a predetermined servo ratio and outputs it. To do. The master cylinder generates a master cylinder pressure by the output of the negative pressure booster, and the wheel cylinder is operated by the master cylinder pressure to operate the normal brake.
ところで、1BOX車やRV車等の車輌においては、近年、車両重量や積載荷重が増加する傾向にある。このため、このような車輌では、これらの車両重量や積載荷重の増加に伴い、通常ブレーキ作動時に必要とするブレーキ操作量(ペダルストローク量)が増加することになる。このように、通常ブレーキ作動時において運転者のブレーキ操作量が増加するため、ブレーキフィーリングが良好であるとは言えない。 By the way, in vehicles such as 1BOX vehicles and RV vehicles, vehicle weight and loading load tend to increase in recent years. For this reason, in such vehicles, the amount of brake operation (the amount of pedal stroke) required during normal brake operation increases with the increase in the weight and load capacity of these vehicles. Thus, since the amount of brake operation by the driver increases during normal braking operation, it cannot be said that the brake feeling is good.
そこで、小さなペダル踏力つまり小さな入力でも大きな出力を得て、緊急時にブレーキアシスト作動を行うことができる負圧倍力装置が提案されている(特許文献1参照)。 Therefore, a negative pressure booster has been proposed that can obtain a large output even with a small pedal depression force, that is, a small input, and can perform a brake assist operation in an emergency (see Patent Document 1).
この特許文献1に開示の負圧倍力装置を、通常ブレーキ作動時より高い減速度を必要とする車輌に適用することにより、小さなペダル踏力で大きな減速度を得ることが考えられる。このとき、ペダルストロークが短縮されるので、ブレーキフィーリングが向上する。
It can be considered that the negative pressure booster disclosed in
しかしながら、この特許文献1に開示の負圧倍力装置では、ペダル踏み込み速度が通常ブレーキ時より速い(速踏み)ときのみ、BA作動が行われるとともにペダルストローク短縮の機能が発揮される。このため、ペダル踏み込み速度が速いとき以外は、ペダルストロークが短縮されないので、良好なブレーキフィーリングを得ることは難しい。また、BA機構の係合部の係合離脱などによる作動音の発生の問題が予想される。
However, in the negative pressure booster disclosed in
また、ブレーキ倍力装置の制動初期にサーボ比を小さくし、制動後期にサーボ比を大きくすることが提案されている(特許文献2参照)。 In addition, it has been proposed to reduce the servo ratio in the early stage of braking of the brake booster and increase the servo ratio in the later stage of braking (see Patent Document 2).
この特許文献2に開示の負圧倍力装置は、通常ブレーキ作動領域内での制動初期にサーボ比を小さくし、制動後期にサーボ比を大きくするものである。したがって、この負圧倍力装置は、通常ブレーキ作動時より高い減速度を必要とする車輌のブレーキシステムに対しては考慮されていない。しかも、この負圧倍力装置では、ブレーキペダルの踏込み時と解放時でのヒステリシスにより、ブレーキフィーリングを向上させているものの、高い減速度作動時のペダルストロークの増大によるブレーキフィーリングの不良については考慮されていない。
The negative pressure booster disclosed in
そこで、本出願人は、これらの課題を解決し、所定出力より大きい出力領域での入力部材のストロークを短縮して、操作フィーリングを向上しつつ、構造がより簡単でかつ組立が容易であり、しかも安価な負圧倍力装置を提案した(特許文献3参照)。 Therefore, the present applicant solves these problems, shortens the stroke of the input member in the output region larger than the predetermined output, improves the operational feeling, and has a simpler structure and easier assembly. In addition, an inexpensive negative pressure booster has been proposed (see Patent Document 3).
この発明は、低減速度領域での通常ブレーキ作動時、真空弁座部材に加えられる、変圧室の圧力と定圧室の圧力との圧力差による力が、スプリングのセットばね荷重および弁ばねのばね荷重の和以下であるので、真空弁座部材が移動しなく、小さなサーボ比で通常ブレーキ作動が行われ、また、中高減速度領域での通常ブレーキ作動時、前述の圧力差による力が前述のばね荷重の和より大きく、真空弁座部材が弁体を押しながら、後方に移動することで、ペダルストロークが短縮しつつ、中高減速度のためのブレーキ作動が行われるものである。
しかしながら、特許文献3に記載された発明では、図12に示す概略図のように、真空弁座部材101とバルブボディ102との間のシール部材103の摺動抵抗の影響で、スプリング104による荷重が不足し、ブレーキペダルを戻しプランジャ105が戻った時に真空弁座部材101が通常位置に完全に戻りきらない場合があった。このような場合、バルブボディ102が通常位置に戻る前に真空弁座部材101と弁体106とで構成される真空弁107は開弁不能となり、変圧室圧を排気できなくなるので、それ以上バルブボディ102は戻ることができずに、ブレーキがかかったままの状態であるブレーキ引き摺りになってしまう。
However, in the invention described in
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、所定出力より大きい出力領域での入力部材のストロークを短縮して、操作フィーリングを向上しつつ、構造がより簡単でかつ組立が容易で安価であり、しかも作動が円滑な負圧倍力装置において、ブレーキペダルを戻した時に真空弁が開弁し、変圧室圧を排気できるようにすることで、弁座部材及びバルブボディを通常位置に戻すことができる負圧倍力装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to shorten the stroke of the input member in an output region larger than a predetermined output, improve the operation feeling, and simplify the structure. In a negative pressure booster that is easy and inexpensive to assemble and that operates smoothly, the valve seat opens by allowing the vacuum valve to open and exhaust the pressure in the transformer chamber when the brake pedal is returned. And a negative pressure booster capable of returning the valve body to the normal position.
前述の課題を解決するために、請求項1の発明の負圧倍力装置は、シェル内に対して進退自在に配設されたバルブボディと、このバルブボディに設けられて、前記シェル内を負圧が導入される定圧室と作動時に大気が導入される変圧室とに区画するパワーピストンと、入力軸に連結されかつ前記バルブボディ内に摺動自在に配設された弁プランジャと、この弁プランジャの作動により前記定圧室と前記変圧室との間の連通または遮断を制御する真空弁および前記変圧室と少なくとも大気との間を遮断または連通を制御する大気弁とを少なくとも備え、前記真空弁は弁体とこの弁体が着離座可能な真空弁座とを有するとともに、前記大気弁は前記弁体とこの弁体が着離座可能な大気弁座とを有し、前記真空弁座を設けた弁座部材は前記バルブボディに、所定出力以下の出力領域で位置する第1位置と前記所定出力より大きい出力領域で位置する第2位置との間で移動可能に設けられており、この弁座部材の移動は前記変圧室の圧力により制御される負圧倍力装置において、前記弁座部材が所定位置に移動した時に、前記真空弁を開放する真空弁開放手段を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a negative pressure booster according to a first aspect of the present invention includes a valve body that is disposed so as to be movable forward and backward with respect to the inside of the shell, and is provided in the valve body so as to pass through the inside of the shell. A power piston partitioned into a constant pressure chamber into which negative pressure is introduced and a variable pressure chamber into which air is introduced during operation; a valve plunger connected to an input shaft and slidably disposed in the valve body; A vacuum valve for controlling communication or blocking between the constant pressure chamber and the variable pressure chamber by operation of a valve plunger, and an atmospheric valve for controlling blocking or communication between the variable pressure chamber and at least the atmosphere. The valve includes a valve body and a vacuum valve seat on which the valve body can be seated / separated, and the atmospheric valve includes the valve body and an atmospheric valve seat on which the valve body can be seated / separated, and the vacuum valve The valve seat member provided with the seat is the valve body. The valve seat member is movably provided between a first position located in an output region below a predetermined output and a second position located in an output region larger than the predetermined output. The negative pressure booster controlled by the pressure of the chamber is characterized by comprising vacuum valve opening means for opening the vacuum valve when the valve seat member moves to a predetermined position.
また、請求項2の発明の負圧倍力装置は、前記弁座部材の移動は、前記変圧室の圧力と前記定圧室の圧力との圧力差により制御されることを特徴とする。
The negative pressure booster of the invention of
また、請求項3の発明の負圧倍力装置は、前記真空弁開放手段は、前記弁座部材が前記所定位置に移動した時に前記シェルに掛止されるシェル掛止部を有することを特徴とする。
Further, in the negative pressure booster according to the invention of
また、請求項4の発明の負圧倍力装置は、前記真空弁開放手段は、前記弁座部材の脚部からなることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the vacuum valve opening means includes a leg portion of the valve seat member.
また、請求項5の発明の負圧倍力装置は、前記真空弁開放手段は、前記弁座部材の脚部と、一端に前記シェルに掛止される前記シェル掛止部を有し、他方側に前記弁座部材の前記脚部に掛止する脚部掛止部を有するキー部材とからなることを特徴とする。
Further, in the negative pressure booster of the invention of
本発明によれば、ブレーキペダルを戻した時に真空弁が開弁し、変圧室圧を排気できるようにすることで、弁座部材及びバルブボディを通常位置に戻すことができる。また、既存の部材を使用するので、部品点数も増えることなく、安価に提供することができる。 According to the present invention, the valve seat member and the valve body can be returned to the normal positions by opening the vacuum valve when the brake pedal is returned and exhausting the pressure in the variable pressure chamber. Moreover, since the existing member is used, it can be provided at a low cost without increasing the number of parts.
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明に係る負圧倍力装置の実施の形態の、ブレーキ倍力装置に適用した例を非作動状態で示す断面図、図2は図1における真空弁および大気弁の部分を拡大して示す部分拡大断面図、図3は作動状態での部分拡大図である。なお、以下の説明において、「前」および「後」はそれぞれ各図において「左」および「右」を示す。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example in which the negative pressure booster according to the present invention is applied to a brake booster in a non-operating state, and FIG. 2 is an enlarged view of a vacuum valve and an atmospheric valve in FIG. FIG. 3 is a partially enlarged sectional view in an operating state. In the following description, “front” and “rear” indicate “left” and “right” in each figure, respectively.
まず、この例の負圧倍力装置において、従来の一般的な負圧倍力装置と同じ構成部分について簡単に説明する。図1および図2において、1は負圧倍力装置、2はフロントシェル、3はリヤシェル、4はバルブボディ、5はバルブボディ4に取り付けられたパワーピストン部材6とバルブボディ4および両シェル2,3間に設けられたダイヤフラム7とからなるパワーピストン、8は両シェル2,3内の空間をパワーピストン5で区画された2つの室の一方で、通常時負圧が導入される定圧室、9は前述の2つの室の他方で、負圧倍力装置1の作動時大気圧が導入される変圧室、10は弁プランジャ、11は図示しないブレーキペダルに連結され、かつ弁プランジャ10を作動制御する入力軸、12はバルブボディ4に設けられた弁体、13は環状の真空弁座、14は弁プランジャ10に形成された環状の大気弁座、15は弁体12と真空弁座13とにより構成される真空弁、16は弁体12と大気弁座14とにより構成される大気弁、17は真空弁15と大気弁16とからなり、変圧室9を定圧室8と大気とに選択的に切り換え制御する制御弁、18は弁体12を真空弁座13に着座する方向に常時付勢する弁ばね、19は大気導入通路、20は真空通路、21は一端にシェル掛止部21a、他方側に脚部掛止部21bを有し、バルブボディ4に形成されたキー溝4aに挿通されてこのバルブボディ4に対する弁プランジャ10の相対移動を、キー溝4aの軸方向幅により規定される所定量に規制し、かつバルブボディ4および弁プランジャ10の各後退限を規定する真空弁開放手段の一例としてのキー部材、22は間隔部材、23はリアクションディスク、24は出力軸、25はリターンスプリング、26は図示しない負圧源に接続された負圧導入通路である。
First, in the negative pressure booster of this example, the same components as those of a conventional general negative pressure booster will be briefly described. 1 and 2, 1 is a negative pressure booster, 2 is a front shell, 3 is a rear shell, 4 is a valve body, 5 is a power piston member 6 attached to the
なお、従来の一般的な負圧倍力装置と同様に、出力軸24がフロントシェル2を移動可能に貫通しているとともに、定圧室8がこの貫通部において図示しない適宜のシール手段で大気と気密に遮断されている。そして、図示しないが、この出力軸24はマスタシリンダのピストンを作動するようになっている。また従来と同様に、バルブボディ4がリヤシェル3を移動可能に貫通しているとともに、変圧室9がこの貫通部において図示したカップシール(図には符号は付されていない)で大気と気密に遮断されている。
As in the case of a conventional general negative pressure booster, the
更に、弁体12が大気弁座14に着座可能な大気弁部12aと真空弁座13に着座可能な真空弁部12bとを備えており、これらの大気弁部12aと真空弁部12bとは連結具12cで連結されて、一体に移動するようにされている。そして、真空弁部12bと真空弁座13とで真空弁15が構成され、また大気弁部12aと大気弁座14とで大気弁16が構成されている。
Furthermore, the
次に、この例の負圧倍力装置1の、従来と異なる特徴部分の構成について説明する。図2に示すように、この例の負圧倍力装置1では、バルブボディ4の軸方向の内孔4bに真空弁座部材(本発明の弁座部材に相当)27が摺動可能に嵌合されており、真空弁座部材27の後端部27aがスプリング31を介してバルブボディ4に摺動可能に連結され、前述の真空弁座13はこの真空弁座部材27の中間部27bに形成されている。したがって、真空弁座13もバルブボディ4に対して相対移動可能となっている。また、真空弁座部材27の前端は、キー部材21に引っ掛かる掛止部27dを有する脚部27cが形成されている。
Next, the structure of the characteristic part different from the past of the
そして、真空弁座部材27の外周面に設けられたカップシール等のシール部材28により、バルブボディ4の内孔4bの内周面と真空弁座部材27の外周面との間が少なくとも真空弁座部材27の前端から後端に向かう空気の流れを阻止するように気密に保持されている。
A
また、図3の部分拡大図に示すように弁体12の真空弁部12bが真空弁座13に着座した状態において、真空弁座部材27における、真空弁部12bの着座位置より外周側の環状の外側面27eは常時定圧室8に連通されていて、この外側面27eには常時定圧室8の圧力が作用するようになっている。更に、真空弁座部材27の真空弁座13の内側面27fはともに常時変圧室9に連通されていて、これらの内側面27fには常時変圧室9の圧力が作用するようになっている。したがって、負圧倍力装置1の作動時、変圧室9の圧力と定圧室8の圧力とに圧力差が生じると、この圧力差による力が真空弁座部材27に後方に向けて加えられるようになる。
Further, as shown in the partially enlarged view of FIG. 3, in a state where the
図2に示すように、バルブボディ4の前端部の中心には、筒状のホルダ部30がバルブボディ4と一体に形成されている。ホルダ部30の前端部は、リアクションディスク23及び出力軸24を内包する環状のフランジ30aが形成されている。
As shown in FIG. 2, a
ホルダ部30内には間隔部材22が摺動可能に設けられている。負圧倍力装置1の非作動時、この間隔部材22の前端面とこの間隔部材22の前端面に対向するリアクションディスク23の後端面との間には、軸方向の所定の間隙Cが設定されている。
A spacing
次に、図1乃至図8を参考に、この例の負圧倍力装置1の実際の作動について説明する。図4乃至図8は負圧倍力装置1の各作動状態の概念図を示す。
Next, the actual operation of the
まず、負圧倍力装置の非作動時に関して説明する。負圧倍力装置1の定圧室8には負圧導入通路26を通して常時負圧が導入されている。また、図4に示す負圧倍力装置1の非作動状態では、キー部材21のシェル掛止部21aがリヤシェル3に当接して後退限となっている。したがって、このキー部材21によってバルブボディ4および弁プランジャ10が後退限にされ、更に図1におけるパワーピストン5、入力軸11および出力軸24も後退限となっている。この非作動状態では、弁体12の大気弁部12aが大気弁座14に着座して大気弁16が閉じ、かつ弁体12の真空弁部12bが真空弁座13から離座して真空弁15が開いている。したがって、変圧室9は大気から遮断されかつ定圧室8に連通して変圧室9に負圧が導入されており、変圧室9と定圧室8との間に実質的に差圧が生じていない。
First, the non-operation of the negative pressure booster will be described. A negative pressure is always introduced into the
このため、真空弁座部材27には圧力差による力が後方に向けて加えられておらず、真空弁座部材27はスプリング31のばね力で、その中間部27bの一部がバルブボディ4の内孔4bの底部4b1に当接した位置に位置決めされる。
For this reason, the force due to the pressure difference is not applied to the vacuum
次に、負圧倍力装置の低減速度領域での通常ブレーキ作動時に関して説明する。通常ブレーキを行うためにブレーキペダルが通常ブレーキ作動時での踏込速度で踏み込まれると、入力軸11が前進して弁プランジャ10が前進する。すると、図5に示すように、弁プランジャ10の前進により、弁体12の真空弁部12bが真空弁座13に着座して真空弁15が閉じるとともに大気弁座14が弁体12の大気弁部12aから離れて、大気弁16が開く。すなわち、変圧室9が定圧室8から遮断されるとともに大気に連通される。したがって、大気が大気導入通路19および開いている大気弁16を通って変圧室9に導入される。その結果、変圧室9と定圧室8との間に差圧が生じてパワーピストン5が前進し、更にバルブボディ4を介して出力軸24が前進して図示しないマスタシリンダのピストンが前進する。
Next, the normal brake operation in the reduced speed region of the negative pressure booster will be described. When the brake pedal is stepped on at the stepping speed at the time of normal braking operation to perform normal braking, the
また、弁プランジャ10の前進で間隔部材22も前進するが、まだ間隔部材22は間隙Cによりリアクションディスク23に当接するまでには至らない。したがって、出力軸24から反力がリアクションディスク23から間隔部材22に伝達されないので、この反力は弁プランジャ10および入力軸11を介してブレーキペダルにも伝達されない。入力軸11が更に前進すると、パワーピストン5も更に前進し、バルブボディ4および出力軸24を介してマスタシリンダのピストンが更に前進する。
Further, although the spacing
マスタシリンダ以降のブレーキ系のロスストロークが消滅すると、負圧倍力装置1は実質的に出力を発生し、この出力でマスタシリンダがマスタシリンダ圧(液圧)を発生し、このマスタシリンダ圧でホイールシリンダが作動してブレーキ力を発生する。
When the loss stroke of the brake system after the master cylinder disappears, the
このとき、マスタシリンダから出力軸24に加えられる反力によって、図6に示すようにリアクションディスク23が後方に膨出し、間隙Cが消滅してリアクションディスク23が間隔部材22に当接する。これにより、出力軸24からの反力はリアクションディスク23から間隔部材22に伝達され、更に弁プランジャ10および入力軸11を介してブレーキペダルに伝達されて運転者に感知されるようになる。すなわち、負圧倍力装置1は通常ブレーキ作動時のジャンピング特性を発揮する。このジャンピング特性は、従来の一般的な負圧倍力装置のジャンピング特性とほぼ同じである。
At this time, due to the reaction force applied from the master cylinder to the
低減速度(低G)領域内で通常ブレーキが作動される場合には、負圧倍力装置1の入力(つまり、ペダル踏力)が比較的小さい。この低減速度(低G)領域では、出力が所定出力以下の出力領域である。このため、真空弁座部材27は移動しなく、サーボ比は従来の通常ブレーキ作動時とほぼ同じ比較的小さなサーボ比SR1となる。したがって、負圧倍力装置1の出力がペダル踏力による入力軸11の入力をこのサーボ比SR1で倍力した大きさになると、大気弁部12aが大気弁座14に着座して大気弁16も閉じて中間負荷のバランス状態となる(真空弁15は、真空弁部12bが真空弁座13に着座して既に閉じている)。こうして、図6に示すように低減速度(低G)領域においては、通常ブレーキ作動時のペダル踏力をサーボ比SR1で倍力したブレーキ力で通常ブレーキが作動する。
When the normal brake is operated in the reduction speed (low G) region, the input (that is, the pedal effort) of the
図6に示す通常ブレーキ作動時での負圧倍力装置1の大気弁16および真空弁15がともに閉じている状態から、通常ブレーキを解除するために、ブレーキペダルを解放すると、入力軸11および弁プランジャ10がともに後退するが、バルブボディ4および真空弁座部材27は変圧室9に空気(大気)が導入されているので、直ぐには後退しない。これにより、弁プランジャ10の大気弁座14が弁体12の大気弁部12aを後方に押圧するので、真空弁部12bが真空弁座13から離座し、真空弁15が開く。すると、変圧室9に導入された圧力は、開いた真空弁15、真空通路20、定圧室8および負圧導入通路26を介して真空源側に開放される。
When the brake pedal is released in order to release the normal brake from the state where both the
これにより、変圧室9の圧力が低くなって変圧室9と定圧室8との差圧が小さくなるので、リターンスプリング25のばね力により、パワーピストン5、バルブボディ4および出力軸24が後退する。バルブボディ4の後退に伴い、マスタシリンダのピストンのリターンスプリングのばね力によってマスタシリンダのピストンおよび出力軸24も後退し、通常ブレーキが解除開始される。
As a result, the pressure in the
キー部材21のシェル掛止部21aがリヤシェル3に当接すると、キー部材21は停止してそれ以上後退しなくなる。しかし、バルブボディ4、弁プランジャ10、真空弁座部材27および入力軸11が更に後退する。そして、弁プランジャ10が図2に示すようにキー部材21に当接してそれ以上後退しなくなり、更に、バルブボディ4のキー溝4aの前端4a1が図2に示すようにキー部材21に当接して、バルブボディ4がそれ以上後退しなくなる。こうして、負圧倍力装置1は図4に示す初期の非作動状態になる。したがって、マスタシリンダが非作動状態になってマスタシリンダ圧が消滅するとともに、ホイールシリンダも非作動状態になってブレーキ力が消滅して、通常ブレーキが解除される。
When the shell hooking portion 21a of the
次に、負圧倍力装置の中高減速度領域での通常ブレーキ作動時に関して説明する。通常ブレーキ作動時において低減速度(低G)より大きな減速度の中高減速度領域で通常ブレーキ作動を行う場合には、負圧倍力装置1の入力(つまり、ペダル踏力)が低減速度(低G)領域での通常ブレーキ作動時より大きく設定される。入力が大きくなると変圧室9の圧力Pbも大きくなるが、図9に示すように、変圧室9の圧力Pbが設定圧力Pbm以上になると、負圧倍力装置1の入出力特性は中高減速度(中高G)領域となり、ブースタ出力Fvbが所定出力より大きいサーボ比SR2の出力領域となる。
Next, a description will be given of the normal brake operation in the medium / high deceleration region of the negative pressure booster. When normal braking is performed in a medium to high deceleration range where the deceleration is greater than the reduction speed (low G) during normal braking operation, the input of the negative pressure booster 1 (that is, the pedal effort) is reduced (low G). ) Set larger than normal brake operation in the area. As the input increases, the pressure Pb of the
この中高減速度(中高G)領域では変圧室9の圧力Pbが設定圧力Pbm以上となると、マスタシリンダから出力軸24に加えられる反力によって、図7に示すようにリアクションディスク23がさらに後方に膨出し、間隔部材22を押圧する。すると、図10に示すように、変圧室9に連通されている内側面27fの圧力Pbと定圧室8に連通されている外側面27eの圧力Pv及びスプリング31を撓める荷重Fxrとのバランスが崩れ、真空弁座部材27は、弁体12を押しながらリアクションディスク23が膨出した長さとほぼ同じ移動量Xrを後方に移動する。この時、真空弁座部材27の移動量Xrは、スプリング31を撓める荷重Fxrをスプリング31のばね定数Ksrで割ったXr=Fxr/Ksrにより求められる。したがって、図9に示すように中高G領域においては、前述のようにサーボ比は従来の通常ブレーキ作動時より大きなサーボ比SR2となる。すなわち、負圧倍力装置1のブースタ出力Fvbが入力軸11の入力Fiをこのサーボ比SR2で倍力した大きさになると、前述と同様に大気弁部12aが大気弁座14に着座して大気弁16も閉じて中間負荷のバランス状態となる(真空弁15は、真空弁部12bが真空弁座13に着座して既に閉じている)。こうして、中高減速度(中高G)領域において、ペダル踏力をサーボ比SR2で倍力した低減速度(低G)領域での通常ブレーキ作動時より大きなブースタ出力Fvbでブレーキが作動する。その場合、負圧倍力装置1は、この中高減速度(中高G)領域においては、ペダル踏力つまり負圧倍力装置1の入力Fiが大きいが、サーボ比SR1の通常ブレーキ作動時での入力Fiと同じ入力で、通常ブレーキ作動時より大きなブースタ出力Fvbが得られるようになる。
In this medium / high deceleration (medium / high G) region, when the pressure Pb of the
また、中高減速度(中高G)領域の作動時では、真空弁座部材27が低減速度(低G)領域での作動時より後方に移動量Xrに相当する入力軸ストロークSiだけ移動することから、出力ストロークがこの入力軸ストロークSiに応じて大きくなる。換言すると、図11に示すように同じブースタ出力Fvbを得る場合、実線で示す中高減速度(中高G)領域の変圧室9が大気圧Paになる時点での入力軸ストロークSiは、点線で示す低減速度(低G)領域でのサーボ比SR1の通常作動時の入力軸ストロークSiよりもほぼストローク量Xreだけ小さくなり、入力軸11のストロークつまりブレーキペダルのストロークが短縮される。
Further, when operating in the medium / high deceleration (medium / high G) region, the vacuum
図7に示す真空弁座部材27の作動時での負圧倍力装置1の大気弁16および真空弁15がともに閉じている状態から、通常のブレーキを解除するために、ブレーキペダルを開放すると、前述と同様にして真空弁15が開き、変圧室9に導入された圧力は、開いた真空弁15、真空通路20、定圧室8および負圧導入通路26を介して真空源側に開放される。
When the vacuum
これにより、前述と同様に変圧室9の圧力が低下し、リターンスプリング25のばね力により、パワーピストン5、バルブボディ4および出力軸24が後退する。バルブボディ4の後退に伴い、マスタシリンダのピストンのリターンスプリングのばね力によってマスタシリンダのピストンおよび出力軸24も後退し、ブレーキが解除開始される。
As a result, the pressure in the
変圧室9の圧力Pbが設定圧力Pbmを満たさなくなると、スプリング31のばね荷重により、真空弁座部材27がバルブボディ4に対して前方に相対的に移動して、真空弁座部材27は図4に示す非作動位置になる。これにより、真空弁部12bが真空弁座13から大きく離座して真空弁15が大きく開くので、変圧室9内の空気は多く排出されて、低減速度(低G)領域での通常ブレーキ作動状態になる。これ以後、前述の低減速度(低G)領域での通常ブレーキ作動の場合と同様であり、最終的に負圧倍力装置1の移動した部材はすべて図4に示す非作動位置になり、低減速度(低G)領域での通常ブレーキ作動時より大きな入力によるブレーキが解除される。
When the pressure Pb in the
次に、真空弁座部材27とバルブボディ4との間のシール部材28の摺動抵抗の影響で、スプリング31による荷重が不足し、ブレーキペダルを戻しプランジャ10が戻った時に真空弁座部材27が通常位置に戻りきらない場合について説明する。
Next, due to the sliding resistance of the
本実施形態では、バルブボディ4に形成されたキー溝4aに挿通されて、一端をリヤシェル3に、他端を弁プランジャ10に掛止可能なキー部材21を備えている。真空弁座部材27は、脚部27cに形成された掛止部27dにおいてキー部材21の脚部掛止部21bに掛止されている。キー部材21はU字状の部材で、真空弁座部材27の脚部27cはその間を挿通され、二股に分かれた先端の掛止部27dがキー部材21の脚部掛止部21bに掛止される。
In the present embodiment, a
ブレーキペダルを開放すると、弁プランジャ10が後退する。しかしながら、真空弁座部材27は、バルブボディ4との間のシール部材28の摺動抵抗の影響で、通常位置に戻れずに留まっている。この状態から、所定位置まで弁プランジャ10が後退するとキー部材21が当接し、キー部材21も後退する。キー部材21が後退し、一端でリヤシェル3に当接すると、キー部材21は、リヤシェル3と弁プランジャ10に挟まれるように停止する。この状態で、図8に示すように、真空弁座部材27は、掛止部27dがキー部材21の脚部掛止部21bに当接することでそれ以上後退しなくなり、弁体12の真空弁部12bと真空弁座部材27の真空弁座13との間に隙間ができるように設定する。すると、真空弁15が開き、変圧室9に導入された圧力は、開いた真空弁15、真空通路20、定圧室8および負圧導入通路26を介して真空源側に開放される。
When the brake pedal is released, the
これにより、変圧室9の圧力が低下し、リターンスプリング25のばね力により、パワーピストン5、バルブボディ4および出力軸24が後退する。バルブボディ4の後退に伴い、マスタシリンダのピストンのリターンスプリングのばね力によってマスタシリンダのピストンおよび出力軸24も後退し、ブレーキが解除開始される。
As a result, the pressure in the
このようにブレーキシステムに適用したこの例の負圧倍力装置1によれば、
ブレーキペダルを戻した時に真空弁15が開弁し、変圧室圧を排気できるようにすることで、真空弁座部材27及びバルブボディ4を通常位置に戻すことができる。
According to the
When the brake pedal is returned, the
なお、本実施形態では、真空弁開放手段として真空弁座部材27の脚部27cをキー部材21に引っ掛けることで構成したが、これに限らず、他の部材等を用いてもよい。例えば、キー部材21をU字状の二股の部材とし、真空弁座部材27の脚部27cを延長し、キー部材21のU字状の中を通り、リヤシェル3に掛止するまで延びるようにL字状に形成することで構成してもよい。
In the present embodiment, the vacuum valve opening means is configured by hooking the
また、真空弁座部材27の脚部27dとキー部材21からなる真空弁開放手段により真空弁15を開放する所定位置は、どこに設定してもよいが、特に、変圧室9の圧力がほぼ大気圧Paとなる位置が効率的である。
Further, the predetermined position at which the
1…負圧倍力装置、2…フロントシェル、3…リヤシェル、4…バルブボディ、5…パワーピストン、8…定圧室、9…変圧室、10…弁プランジャ、11…入力軸、12…弁体、12a…大気弁部、12b…真空弁部、13…真空弁座、14…大気弁座、15…真空弁、16…大気弁、17…制御弁、18…弁ばね、19…大気導入通路、20…真空通路、21…キー部材(真空弁開放手段)、22…間隔部材、23…リアクションディスク、24…出力軸、25…リターンスプリング、26…負圧導入通路、27…真空弁座部材、27d…脚部(真空弁開放手段)、28…シール部材、29…筒状部材、30…ホルダ、31…スプリング
DESCRIPTION OF
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