JP2008155793A - 負圧倍力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 真空弁座部材がバルブボディに対して周方向に回転することなく、真空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。
【解決手段】 負圧倍力装置において、前記弁座部材と前記バルブボディとに回り止め部を備え、前記弁座部材が前記バルブボディに対して回転しないようにする。
【選択図】 図２

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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）。

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。

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）。

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。
特開２００１−３４１６３２号公報 特開平１１−２７８２４５号公報 国際公開第２００４／１０１３４０号公報

しかしながら、上記特許文献３に記載された発明では、真空弁座部材１０１がバルブボディ１０２に対して周方向に回転してしまう場合があった。このような場合、真空弁座部材１０１はバルブボディ１０２に対して所定位置に戻ることができずに、真空弁として機能しなくなっていた。

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、真空弁座部材がバルブボディに対して周方向に回転することなく、真空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。

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、前記弁座部材と前記バルブボディとに回り止め部を備え、前記弁座部材が前記バルブボディに対して回転しないようにしたことを特徴とする。

また、請求項２の発明の負圧倍力装置は、前記回り止め部は、前記弁座部材に設けた回り止め凸部と、前記バルブボディに設けた回り止め凹部とからなることを特徴とする。

また、請求項３の発明の負圧倍力装置は、前記弁座部材に設けた回り止め凸部は、前記弁座部材の中間部の略外周に形成され、前記バルブボディに設けた回り止め凹部は、内孔の底部に形成されることを特徴とする。

また、請求項４の発明の負圧倍力装置は、前記弁座部材に設けた回り止め凸部と前記バルブボディに設けた回り止め凹部は、前記弁座部材の移動距離より長い距離で嵌合していることを特徴とする。

また、請求項５の発明の負圧倍力装置は、前記回り止め部は、前記弁座部材に設けた回り止め凹部と、前記バルブボディに設けた回り止め凸部とからなることを特徴とする。

また、請求項６の発明の負圧倍力装置は、前記弁座部材の回り止め凹部は、前記弁座部材の後端部の先端に形成され、前記バルブボディの回り止め凸部は、内孔に形成されることを特徴とする。

また、請求項７の発明の負圧倍力装置は、前記弁座部材に設けた回り止め凹部と前記バルブボディに設けた回り止め凸部は、前記弁座部材の移動距離より長い距離で嵌合していることを特徴とする。

本発明によれば、真空弁座部材がバルブボディに対して周方向に回転することなく、真空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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

次に、このような負圧倍力装置１の回り止め部４ｃ，４ｄ，２７ｇ，２７ｈに関して説明する。図１２は、負圧倍力装置１の回り止め部４ｃ，２７ｇの第１実施例を示す図である。この第１実施例の回り止め部４ｃ，２７ｇは、図１３に示す真空弁座部材２７の回り止め凸部２７ｇと、図１４に示すバルブボディ４の回り止め凹部４ｃとからなる。

図１２及び図１３に示すように、真空弁座部材２７の回り止め凸部２７ｇは、真空弁座部材２７の中間部２７ｂの略外周からバルブボディ４の内孔４ｂの底部４ｂ₁に形成された回り止め凹部４ｃに挿入されるように形成された凸状の部分であり、脚部２７ｄとそれぞれ約９０度ずれた位置に２ヶ所設けられている。

また、図１２及び図１４に示すように、バルブボディ４の回り止め凹部４ｃは、バルブボディ４の内孔４ｂの底部４ｂ₁に、真空弁座部材２７の回り止め凸部２７ｇが挿入するように形成された凹状の部分であり、回り止め凸部２７ｇと対応する位置に２ヶ所設けられている。

この回り止め凸部２７ｇと回り止め凹部４ｃは、真空弁座部材２７の移動距離より長い距離で嵌合しており、真空弁座部材２７が作動した状態でも抜け落ちないようになっている。

このような回り止め部４ｃ，２７ｇの構造により、真空弁座部材２７は、バルブボディ４に対して回転することがなくなり、安定して作動することができる。

次に、負圧倍力装置１の回り止め部４ｄ，２７ｈの第２実施例に関して説明する。図１５は、負圧倍力装置１の回り止め部４ｄ，２７ｈの第２実施例を示す図である。この第２実施例の回り止め部４ｄ，２７ｈは、図１６に示す真空弁座部材２７の回り止め凹部２７ｈと、図１７に示すバルブボディ４の回り止め凸部４ｄとからなる。

図１５及び図１６に示すように、真空弁座部材２７の回り止め凹部２７ｈは、真空弁座部材２７の後端部２７ａの先端にバルブボディ４の内孔４ｂに形成された回り止め凸部４ｄが挿入されるように形成された凹状の部分であり、脚部２７ｄと対応する位置に２ヶ所設けられている。

図１５及び図１７に示すように、バルブボディ４の回り止め凸部４ｃは、バルブボディ４の内孔４ｂに、真空弁座部材２７の回り止め凹部２７ｈに挿入するように形成された凸状の部分であり、回り止め凹部２７ｈと対応する位置に２ヶ所設けられている。

この回り止め凹部２７ｈと回り止め凸部４ｄは、真空弁座部材２７の移動距離より長い距離で嵌合しており、真空弁座部材２７が作動した状態でも抜け落ちないようになっている。

このような回り止め部４ｄ，２７ｈの構造により、真空弁座部材２７は、バルブボディ４に対して回転することがなくなり、安定して作動することができる。

なお、回り止め部４ｃ，４ｄ，２７ｇ，２７ｈは、実施例１及び２においては、それぞれ２ヶ所設けられているが、１ヶ所又は２ヶ所以上の複数設けてもよい。さらに、設置場所は、真空弁座部材２７とバルブボディ４とが隣接する位置であれば他の位置でもよい。

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である。 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である。 真空弁部が真空弁座に着座した状態の部分拡大図である。 図１に示す例の負圧倍力装置の非作動状態を示す概略図である。 図１に示す例の負圧倍力装置の通常ブレーキ作動開始時の状態を示す概略図である。 図１に示す例の負圧倍力装置の反力開始の状態を示す概略図である。 図１に示す例の負圧倍力装置の中高減速時の状態を示す概略図である。 図１に示す例の負圧倍力装置の中高減速時の真空弁開放の状態を示す概略図である。 図１に示す例の負圧倍力装置の入出力特性を示す図である。 図１に示す例の負圧倍力装置の変圧室の圧力と真空弁座部材の移動距離を示す図である。 図１に示す例の負圧倍力装置の入力ストロークに対するブースタ出力を示す図である。 負圧倍力装置の回り止め部の第１実施例を示す図である。 真空弁座部材の回り止め凸部を示す図である。 バルブボディの回り止め凹部を示す図である。 負圧倍力装置の回り止め部の第２実施例を示す図である。 真空弁座部材の回り止め凹部を示す図である。 バルブボディの回り止め凸部を示す図である。 従来の負圧倍力装置の概略図である。

符号の説明

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、４ｃ…回り止め凹部（回り止め部）、４ｄ…回り止め凸部（回り止め部）、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）、２７ｇ…回り止め凸部（回り止め部）、２７ｈ…回り止め凹部（回り止め部）、２８…シール部材、２９…筒状部材、３０…ホルダ、３１…スプリング

Claims (7)

1. 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、前記弁座部材と前記バルブボディとに回り止め部を備え、前記弁座部材が前記バルブボディに対して回転しないようにしたことを特徴とする負圧倍力装置。
2. 前記回り止め部は、前記弁座部材に設けた回り止め凸部と、前記バルブボディに設けた回り止め凹部とからなることを特徴とする請求項１に記載の負圧倍力装置。
3. 前記弁座部材に設けた回り止め凸部は、前記弁座部材の中間部の略外周に形成され、前記バルブボディに設けた回り止め凹部は、内孔の底部に形成されることを特徴とする請求項２に記載の負圧倍力装置。
4. 前記弁座部材に設けた回り止め凸部と前記バルブボディに設けた回り止め凹部は、前記弁座部材の移動距離より長い距離で嵌合していることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の負圧倍力装置。
5. 前記回り止め部は、前記弁座部材に設けた回り止め凹部と、前記バルブボディに設けた回り止め凸部とからなることを特徴とする請求項１に記載の負圧倍力装置。
6. 前記弁座部材の回り止め凹部は、前記弁座部材の後端部の先端に形成され、前記バルブボディの回り止め凸部は、内孔に形成されることを特徴とする請求項５に記載の負圧倍力装置。
7. 前記弁座部材に設けた回り止め凹部と前記バルブボディに設けた回り止め凸部は、前記弁座部材の移動距離より長い距離で嵌合していることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の負圧倍力装置。

Images