一般に、負圧式倍力装置においては、ブレーキペダルが踏み込まれて、入力ロッドによりプランジャがバルブピストンに対して相対的に前進されると、弁機構の負圧弁が負圧弁座に当接して変圧室と定圧室との連通を遮断するとともに、大気弁座と大気弁とが開離され、変圧室に外気より大気が導入される。これにより、変圧室と定圧室との圧力差によってバルブピストンが入力ロッドおよびプランジャの前進作動に追従して前方に移動され、マスタピストンが押動されて、ブレーキペダルへの入力に応じたブレーキ油圧がマスタシリンダに発生する。
In general, in a negative pressure type booster, when a brake pedal is depressed and a plunger is moved forward relative to a valve piston by an input rod, the negative pressure valve of the valve mechanism comes into contact with the negative pressure valve seat to change the pressure chamber. As a result, the atmosphere valve seat and the atmosphere valve are separated from each other, and the atmosphere is introduced from the outside air into the variable pressure chamber. As a result, the valve piston is moved forward following the forward operation of the input rod and the plunger due to the pressure difference between the variable pressure chamber and the constant pressure chamber, and the master piston is pushed, so that the brake hydraulic pressure corresponding to the input to the brake pedal is increased. Occurs in the master cylinder.
バルブピストンは変圧室と定圧室との圧力差に応じた作動力で反力部材を弾性変形してマスタピストンを押動するため、反力付与手段の反力部材の弾性変形により、反力部材がプランジャを後方へ押圧する。これにより、プランジャが後退させられ、大気弁座が大気弁に着座して大気と変圧室との連通を遮断し、所望のブレーキ油圧を保持するようになっている。
The valve piston elastically deforms the reaction force member with an operating force corresponding to the pressure difference between the variable pressure chamber and the constant pressure chamber and pushes the master piston. Therefore, the reaction force member is caused by elastic deformation of the reaction force member of the reaction force applying means. Presses the plunger backwards. As a result, the plunger is retracted, and the atmospheric valve seat is seated on the atmospheric valve to cut off the communication between the atmosphere and the variable pressure chamber, thereby maintaining a desired brake hydraulic pressure.
ところで、このような負圧式倍力装置は、反力付与手段の作用によりブレーキペダルへの入力とマスタシリンダのマスタピストンからの反力とがバランスするように弁機構が作動して入力を倍力するものであるが、ブレーキ作動初期にマスタピストンからの反力が小さいと、負圧弁と大気弁がともに閉弁状態となる弁機構のサーボバランス状態が不安定となって振動や異音が発生する等の不具合が生じる。つまり、マスタピストンからの反力が小さいと、大気弁を閉弁する方向に作用する力が小さいため、大気弁がなかなか閉弁されず、変圧室に大気が導入され過ぎてしまう。これにより、その後マスタピストンからの反力とブレーキペダルからの入力とにより弁機構がバランスしようとするときに、入力に対して反力が相対的に大きくなっているので、大気弁は閉弁しても負圧弁が開弁してしまいバルブピストン、延いてはブレーキペダルが振動することとなる。
By the way, in such a negative pressure type booster, the valve mechanism operates to boost the input so that the input to the brake pedal and the reaction force from the master piston of the master cylinder are balanced by the action of the reaction force applying means. However, if the reaction force from the master piston is small at the initial stage of brake operation, the servo balance state of the valve mechanism, in which both the negative pressure valve and the atmospheric valve are closed, becomes unstable, causing vibration and abnormal noise. This causes problems such as That is, if the reaction force from the master piston is small, the force acting in the direction of closing the atmospheric valve is small, so the atmospheric valve is not easily closed, and the atmosphere is introduced too much into the variable pressure chamber. As a result, when the valve mechanism tries to balance by the reaction force from the master piston and the input from the brake pedal after that, the reaction force becomes relatively large with respect to the input, so the atmospheric valve is closed. However, the negative pressure valve opens and the valve piston, and hence the brake pedal, vibrate.
この不具合を解消するために、特許文献１に記載された負圧式倍力装置では、変圧室と大気との連通を開閉する大気弁を第１大気弁と第２大気弁とで構成し、第１大気弁と第２大気弁との間に大気と連通するオリフィス通路を設け、ブレーキ非作動時には、第１大気弁と第２大気弁はともに閉弁して変圧室と大気との連通を遮断しており、ブレーキ作動初期には、第２大気弁が閉弁した状態で第１大気弁が開弁して大気がオリフィス通路を介して変圧室に流入し、その後第２大気弁が開弁してオリフィス通路とともに、第２大気弁を介して大気が変圧室に流入するようにしている。
In order to solve this problem, in the negative pressure booster described in Patent Document 1, the atmospheric valve that opens and closes the communication between the variable pressure chamber and the atmosphere is composed of a first atmospheric valve and a second atmospheric valve, An orifice passage communicating with the atmosphere is provided between the 1 atmosphere valve and the 2nd atmosphere valve. When the brake is not operated, both the 1st atmosphere valve and the 2nd atmosphere valve are closed to block the communication between the variable pressure chamber and the atmosphere. In the initial operation of the brake, the first atmospheric valve is opened with the second atmospheric valve closed, and the atmosphere flows into the variable pressure chamber through the orifice passage, and then the second atmospheric valve is opened. Then, the air flows into the variable pressure chamber through the second atmospheric valve together with the orifice passage.
従って、ブレーキ作動初期において変圧室に導入される大気はオリフィス通路で制限されて減少するので、大気が変圧室に導入され過ぎることがなく、弁機構の振動や異音等の発生を防止することができる。そして、第２大気弁を構成する弁体の第２着座部がプランジャの第１大気弁から離座すると、第２大気弁とこれよりも先に開弁した第１大気弁との間を介して変圧室に大気が迅速に導入される。
特開２００３−１２７８５１号公報（第２，３頁、図１，２）
Therefore, since the air introduced into the variable pressure chamber at the initial stage of the brake operation is limited and reduced by the orifice passage, the air is not excessively introduced into the variable pressure chamber, and the occurrence of vibrations, abnormal sounds, etc. of the valve mechanism is prevented. Can do. And if the 2nd seating part of the valve body which comprises the 2nd atmospheric valve leaves | separates from the 1st atmospheric valve of a plunger, it will pass through between the 2nd atmospheric valve and the 1st atmospheric valve opened earlier than this. Thus, the atmosphere is quickly introduced into the transformer room.
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-127851 (pages 2, 3 and 1, 2)
しかしながら、特許文献１に記載の負圧式倍力装置は、ブレーキ作動初期において大気弁を通るエアをオリフィスで絞ることにより変圧室に大気が導入され過ぎないようにしているが、エアの流量を絞りによって制限しているので、弁機構の振動や異音等の発生を防止するためには、絞り抵抗をかなり大きくする必要がある。このために負圧式倍力装置のブレーキ作動初期における作動応答性が悪くなってしまう。
However, in the negative pressure booster described in Patent Document 1, the air passing through the atmospheric valve is throttled by the orifice at the initial stage of the brake operation so that the atmosphere is not introduced too much into the variable pressure chamber. Therefore, it is necessary to increase the aperture resistance considerably in order to prevent the valve mechanism from vibrating or generating abnormal noise. For this reason, the operation responsiveness in the early stage of the brake operation of the negative pressure booster is deteriorated.
本発明は、ブレーキ作動初期において大気が変圧室に導入され過ぎることによって発生するバルブボディ、延いてはブレーキペダルの振動を簡素な構成により防止することができる負圧式倍力装置を提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide a negative pressure booster capable of preventing vibrations of a valve body, which is caused by excessive introduction of air into the variable pressure chamber in the early stage of braking operation, and thus a brake pedal, with a simple configuration. Objective.
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、ブースタシェルが区画部材により変圧室と定圧室とに区画され、該区画部材にバルブピストンの基端部が固着され、前記変圧室と前記定圧室の圧力差に基づく前記区画部材の出力を前記バルブピストンから出力ロッドに反力部材を介して伝達し、前記反力部材に作用するプランジャがブレーキペダルによって軸動され、負圧弁座および大気弁座が前記バルブピストンおよび前記プランジャにそれぞれ形成され、該負圧弁座および大気弁座に接離して前記変圧室を前記定圧室および大気に連通、遮断する負圧弁および大気弁が設けられた負圧式倍力装置において、前記ブースタシェル側部材および前記バルブピストン側部材のうちの一方部材に弾性部材が設けられ、前記バルブピストンが非作動位置から前記ブースタシェルに対して初期移動範囲を移動する間は前記弾性部材と密嵌合する嵌合部が前記ブースタシェル側部材および前記バルブピストン側部材のうちの他方部材に形成され、前記バルブピストンが非作動位置から前記ブースタシェルに対して初期移動範囲を移動するとき、前記バルブピストンに前記弾性部材と前記嵌合部との密嵌合による摺動抵抗が付与されることである。
In order to solve the above problem, the structural feature of the invention according to claim 1 is that the booster shell is partitioned into a variable pressure chamber and a constant pressure chamber by a partition member, and a proximal end portion of the valve piston is fixed to the partition member. The output of the partition member based on the pressure difference between the variable pressure chamber and the constant pressure chamber is transmitted from the valve piston to the output rod via a reaction member, and a plunger acting on the reaction member is axially moved by a brake pedal. A negative pressure valve seat and an atmospheric valve seat are formed on the valve piston and the plunger, respectively, and the negative pressure valve and the atmospheric air are connected to and disconnected from the constant pressure chamber and the atmosphere by contacting and separating from the negative pressure valve seat and the atmospheric valve seat. In the negative pressure type booster provided with the valve, an elastic member is provided on one of the booster shell side member and the valve piston side member, and the valve While the piston moves from the non-operating position to the booster shell in the initial movement range, a fitting portion that closely fits with the elastic member is formed on the other member of the booster shell side member and the valve piston side member. When the valve piston moves from the non-operating position in the initial movement range with respect to the booster shell, a sliding resistance due to the close fitting of the elastic member and the fitting portion is applied to the valve piston. It is.
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、ブースタシェルが区画部材により変圧室と定圧室とに区画され、該区画部材にバルブピストンの基端部が固着され、前記バルブピストンの円筒部が前記ブースタシェルの後壁に気密的に固定されたシール部材を気密的に貫通して前記ブースタシェル外に突出し、前記変圧室と前記定圧室の圧力差に基づく前記区画部材の出力を前記バルブピストンから出力ロッドに反力部材を介して伝達し、前記バルブピストンの円筒部内に形成されたバルブ室内に収容されたプランジャがブレーキペダルによって軸動されるとともに、前記反力部材から反力を受け、負圧弁座および大気弁座が前記バルブピストンの弁室内および前記プランジャにそれぞれ形成され、該負圧弁座および大気弁座に接離して前記変圧室を前記定圧室および大気に連通、遮断する負圧弁および大気弁が前記弁室内に設けられた負圧式倍力装置において、前記バルブピストンが非作動位置から前記ブースタシェルに対して初期移動範囲を移動する間に前記シール部材が摺接する前記円筒部の初期摺接部分が、前記円筒部の他の部分より大径であることにより、前記バルブピストンが前記初期移動範囲を移動するとき、前記円筒部の初期摺接部分と前記シール部材との密嵌合による摺動抵抗が前記バルブピストンに付与されることである。
The structural feature of the invention according to claim 2 is that the booster shell is partitioned into a variable pressure chamber and a constant pressure chamber by a partition member, a base end portion of the valve piston is fixed to the partition member, and a cylindrical portion of the valve piston is A seal member hermetically fixed to the rear wall of the booster shell is hermetically penetrated and protrudes out of the booster shell, and an output of the partition member based on a pressure difference between the variable pressure chamber and the constant pressure chamber is output to the valve piston. The plunger is accommodated in the valve chamber formed in the cylindrical portion of the valve piston and is pivoted by the brake pedal, and receives the reaction force from the reaction member, A negative pressure valve seat and an atmospheric valve seat are formed in the valve chamber of the valve piston and the plunger, respectively, and the variable pressure chamber is connected to and separated from the negative pressure valve seat and the atmospheric valve seat. In a negative pressure type booster in which a negative pressure valve and an atmospheric valve that communicate with and shut off the constant pressure chamber and the atmosphere are provided in the valve chamber, the valve piston moves from an inoperative position to an initial movement range with respect to the booster shell. When the valve piston moves in the initial movement range, the initial sliding contact portion of the cylindrical portion between which the seal member is slid in contact has a larger diameter than the other portion of the cylindrical portion. Sliding resistance due to close fitting between the initial sliding contact portion and the seal member is imparted to the valve piston.
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項２において、前記シール部材は、補強プレートの内径に弾性部材が固定されたシールガイドを有し、該シールガイドが前記初期摺接部分と摺接して前記バルブピストンに前記初期移動範囲において摺動抵抗を付与することである。
The structural feature of the invention according to claim 3 is that in claim 2, the seal member has a seal guide in which an elastic member is fixed to the inner diameter of the reinforcing plate, and the seal guide is connected to the initial sliding contact portion. The sliding contact is imparted to the valve piston in the initial movement range.
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記初期移動範囲は、前記ブレーキペダルに作用する入力に対して前記出力ロッドに伝達される出力がサーボ限界値となる位置まで前記バルブピストンが前記非作動位置から前記ブースタシェルに対して移動する移動範囲であることである。
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the initial movement range includes an output transmitted to the output rod with respect to an input acting on the brake pedal. The valve piston is in a moving range in which the valve piston moves with respect to the booster shell from the non-operating position to a position where the servo limit value is reached.
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記初期移動範囲は、前記バルブピストンが前記非作動位置から前記ブースタシェルに対して移動する全移動範囲の２０％程度であることである。
A structural feature of the invention according to claim 5 is that, in any one of claims 1 to 3, the initial movement range is a total movement in which the valve piston moves relative to the booster shell from the inoperative position. It is about 20% of the range.
上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、負圧弁が負圧弁座に当接して変圧室と定圧室との連通を遮断し、大気弁座と大気弁とが開離されると、区画部材により変圧室と定圧室とに区画されたブースタシェルの変圧室に外気より大気が導入され、変圧室と定圧室との圧力差によってバルブピストンが前方に移動されてマスタシリンダのマスタピストンを押動する。ブースタシェル側部材およびバルブピストン側部材のうちの一方部材に弾性部材が設けられ、バルブピストンが非作動位置からブースタシェルに対して初期移動範囲を移動する間は弾性部材と密嵌合する嵌合部がブースタシェル側部材および前記バルブピストン側部材のうちの他方部材に形成されているので、バルブピストンが非作動位置から前記初期移動範囲を移動するとき、前記弾性部材と嵌合部との密嵌合による摺動抵抗がバルブピストンに付与される。これにより、ブレーキ作動初期において多量の大気が変圧室に導入されても、バルブピストンが前進され過ぎて負圧弁と負圧弁座とが開離することを前記弾性部材と嵌合部との密嵌合による摺動抵抗により防止し、バルブピストン、延いてはブレーキピストンが振動すること防止できる。そして、バルブピストンが初期移動範囲を超えて移動すると、前記嵌合部は弾性部材との密嵌合から開放されるので、ブレーキペダルに作用する踏力が前記弾性部材と嵌合部との密嵌合による摺動抵抗によりロスされることはない。
According to the invention according to claim 1 configured as described above, when the negative pressure valve abuts on the negative pressure valve seat to cut off the communication between the variable pressure chamber and the constant pressure chamber, the atmospheric valve seat and the atmospheric valve are separated. The air is introduced from the outside air into the variable pressure chamber of the booster shell divided into the variable pressure chamber and the constant pressure chamber by the partition member, and the valve piston is moved forward by the pressure difference between the variable pressure chamber and the constant pressure chamber. Press. One of the booster shell side member and the valve piston side member is provided with an elastic member, and is fitted tightly with the elastic member while the valve piston moves from the non-operating position to the booster shell in the initial movement range. Since the portion is formed on the other member of the booster shell side member and the valve piston side member, when the valve piston moves from the non-operation position to the initial movement range, the elastic member and the fitting portion Sliding resistance due to the fitting is applied to the valve piston. Thus, even when a large amount of air is introduced into the variable pressure chamber in the early stage of the brake operation, the tight fitting between the elastic member and the fitting portion means that the valve piston is moved forward and the negative pressure valve and the negative pressure valve seat are separated. It is possible to prevent the vibration of the valve piston, and hence the brake piston, by sliding resistance. When the valve piston moves beyond the initial movement range, the fitting part is released from the close fitting with the elastic member, so that the pedal force acting on the brake pedal is tightly fitted between the elastic member and the fitting part. There is no loss due to sliding resistance.
上記のように構成した請求項２に係る発明によれば、負圧弁が負圧弁座に当接して変圧室と定圧室との連通を遮断し、大気弁座と大気弁とが開離されると、区画部材により変圧室と定圧室とに区画されたブースタシェルの変圧室に外気より大気が導入され、変圧室と定圧室との圧力差によってバルブピストンが前方に移動されてマスタシリンダのマスタピストンを押動する。前記バルブピストンが非作動位置から前記ブースタシェルに対して初期移動範囲を移動する間に、前記ブースタシェルの後壁に気密的に固定されたシール部材がバルブピストンに形成された円筒部の初期摺接部分と摺接し、該初期摺接部分が円筒部の他の部分より大径であるので、前記バルブピストンが前記初期移動範囲を移動するとき、前記円筒部の初期摺接部分とシール部材との密嵌合による摺動抵抗が前記バルブピストンに付与される。これにより、ブレーキ作動初期において多量の大気が変圧室に導入されても、バルブピストンが前進され過ぎて負圧弁と負圧弁座とが開離することが、前記円筒部の初期摺接部分を大径にしてシール部材と密嵌合させるという簡素な構成により、前記バルブピストンに摺動抵抗を付与することによって防止でき、バルブピストン、延いてはブレーキピストンが振動することを抑制することができる。そして、バルブピストンが初期移動範囲を超えて移動すると、前記円筒部の初期摺接部分はシール部材との密嵌合から開放されるので、ブレーキペダルに作用する踏力が前記円筒部の初期摺接部分とシール部材との密嵌合による摺動抵抗によりロスされることはない。さらに、前記バルブピストンの円筒部を前記ブースタシェルの外側に気密的に突出させるために、ブースタシェルの後壁に気密的に固定され前記円筒部と気密的に摺接するシール部材を利用して、該円筒部の初期摺接部分を大径にするだけで前記バルブピストンに摺動抵抗を付与してブレーキピストンの振動を抑制することができる。
According to the invention according to claim 2 configured as described above, when the negative pressure valve abuts on the negative pressure valve seat to cut off the communication between the variable pressure chamber and the constant pressure chamber, the atmospheric valve seat and the atmospheric valve are separated. The air is introduced from the outside air into the variable pressure chamber of the booster shell divided into the variable pressure chamber and the constant pressure chamber by the partition member, and the valve piston is moved forward by the pressure difference between the variable pressure chamber and the constant pressure chamber. Press. While the valve piston moves from the non-operating position in the initial movement range with respect to the booster shell, a seal member hermetically fixed to the rear wall of the booster shell is an initial slide of the cylindrical portion formed on the valve piston. Since the initial sliding contact portion has a larger diameter than the other portions of the cylindrical portion, when the valve piston moves in the initial movement range, the initial sliding contact portion of the cylindrical portion and the seal member The sliding resistance due to the close fitting is applied to the valve piston. As a result, even if a large amount of air is introduced into the variable pressure chamber in the early stage of braking operation, the valve piston is moved forward too much and the negative pressure valve and the negative pressure valve seat are separated, which greatly increases the initial sliding contact portion of the cylindrical portion. With a simple configuration in which the diameter is tightly fitted to the seal member, it can be prevented by applying sliding resistance to the valve piston, and vibration of the valve piston, and hence the brake piston, can be suppressed. When the valve piston moves beyond the initial movement range, the initial sliding contact portion of the cylindrical portion is released from the close fitting with the seal member, so that the treading force acting on the brake pedal is applied to the initial sliding contact of the cylindrical portion. There is no loss due to sliding resistance due to the close fitting between the part and the seal member. Further, in order to airtightly protrude the cylindrical portion of the valve piston to the outside of the booster shell, a seal member that is airtightly fixed to the rear wall of the booster shell and is in airtight sliding contact with the cylindrical portion, By simply increasing the diameter of the initial sliding contact portion of the cylindrical portion, sliding resistance can be applied to the valve piston to suppress vibration of the brake piston.
上記のように構成した請求項３に係る発明によれば、シール部材は、補強プレートの内径に弾性部材が固定されたシールガイドを有し、該シールガイドが前記バルブピストンの円筒部の初期摺接部分と摺接して前記バルブピストンに前記初期移動範囲において摺動抵抗を付与するという簡素な構成で請求項２にかかる発明と同じ効果を奏することができる。
According to the invention according to claim 3 configured as described above, the seal member has the seal guide in which the elastic member is fixed to the inner diameter of the reinforcing plate, and the seal guide is an initial slide of the cylindrical portion of the valve piston. The same effect as that of the invention according to claim 2 can be obtained with a simple configuration in which sliding resistance is imparted to the valve piston in the initial movement range by sliding contact with the contact portion.
上記のように構成した請求項４に係る発明によれば、ブレーキペダルに作用する入力に対して出力ロッドに伝達される出力がサーボ限界値となる位置までバルブピストンが非作動位置からブースタシェルに対して移動するまでの初期移動範囲において、前記バルブピストンが前進され過ぎて負圧弁と負圧弁座とが開離することを弾性部材と嵌合部との密嵌合、又はシール部材とバルブピストンの円筒部の初期摺接部分との密嵌合による摺動抵抗により防止するので、大気弁と大気弁座との開離により大気が変圧室に導入されたとき、バルブピストンが前進され過ぎて負圧弁と負圧弁座とが開離し、バルブピストン、延いてはブレーキピストンが振動することを全サーボ領域において防止できる。
According to the invention according to claim 4 configured as described above, the valve piston moves from the non-operating position to the booster shell until the output transmitted to the output rod becomes the servo limit value with respect to the input acting on the brake pedal. In the initial movement range until it moves, the valve piston is advanced too much and the negative pressure valve and the negative pressure valve seat are separated from each other. This is prevented by sliding resistance due to close fitting with the initial sliding contact portion of the cylindrical part of the cylinder, so when the atmosphere is introduced into the variable pressure chamber by the separation of the atmosphere valve and the atmosphere valve seat, the valve piston is moved forward too much. It is possible to prevent the negative pressure valve and the negative pressure valve seat from separating and vibration of the valve piston, and hence the brake piston, in the entire servo region.
上記のように構成した請求項５に係る発明によれば、バルブピストンが非作動位置からブースタシェルに対して移動する全移動範囲の２０％程度である初期移動範囲をバルブピストンが非作動位置から移動するときは、バルブピストンに作用する反力が極めて小さいので、大気弁と大気弁座との開離により大気が変圧室に導入されると、バルブピストンが前進され過ぎて負圧弁と負圧弁座とが開離する可能性が高い。このような初期移動範囲において、バルブピストンが前進され過ぎて負圧弁と負圧弁座とが開離することを弾性部材と嵌合部との密嵌合、又はシール部材とバルブピストンの円筒部の初期移動範囲との密嵌合による摺動抵抗により防止することができるとともに、バルブピストンが初期移動範囲を超えて移動するときは、バルブピストンは前記密嵌合から開放され摺動抵抗により踏力がロスされることはない。
According to the invention according to claim 5 configured as described above, the initial movement range that is about 20% of the total movement range in which the valve piston moves relative to the booster shell from the non-operation position is changed from the non-operation position. When moving, the reaction force acting on the valve piston is extremely small, so if the atmosphere is introduced into the variable pressure chamber by the separation of the atmosphere valve and the atmosphere valve seat, the valve piston is moved forward too much and the negative pressure valve and the negative pressure valve There is a high possibility that the seat will break apart. In such an initial movement range, the fact that the valve piston is advanced too much and the negative pressure valve and the negative pressure valve seat are separated from each other is a close fitting between the elastic member and the fitting portion, or between the sealing member and the cylindrical portion of the valve piston. This can be prevented by sliding resistance due to close fitting with the initial moving range, and when the valve piston moves beyond the initial moving range, the valve piston is released from the close fitting and the pedaling force is reduced by the sliding resistance. There is no loss.
以下、本発明に係る負圧式倍力装置の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、ブースタシェル１は、フロントシェル２およびリアシェル３から構成され、両シェル２，３間には、区画部材としてのフレキシブルなダイヤフラム４が外周縁のビードで気密的に挟着され、ブースタシェル１の内部を定圧室５と変圧室６とに区画している。ダイヤフラム４には円盤状のプレート７が定圧室５側で重合されている。ダイヤフラム４およびプレート７には円筒状のバルブピストン８の基端部８ａの外周面が気密的に固着され、基端部８ａの前端面が定圧室５に露出している。フロントシェル２には負圧導入管１０が取付けられ、定圧室５は負圧導入管１０を介してエンジンの吸気マニホールドに連通されてエンジン作動中は常に負圧に維持されている。
Hereinafter, a first embodiment of a negative pressure booster according to the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the booster shell 1 is composed of a front shell 2 and a rear shell 3, and a flexible diaphragm 4 as a partition member is hermetically sandwiched between the shells 2 and 3 by a bead at the outer peripheral edge. The booster shell 1 is partitioned into a constant pressure chamber 5 and a variable pressure chamber 6. A disk-like plate 7 is superposed on the diaphragm 4 on the constant pressure chamber 5 side. The outer peripheral surface of the base end portion 8 a of the cylindrical valve piston 8 is airtightly fixed to the diaphragm 4 and the plate 7, and the front end surface of the base end portion 8 a is exposed to the constant pressure chamber 5. A negative pressure introduction pipe 10 is attached to the front shell 2, and the constant pressure chamber 5 is communicated with the intake manifold of the engine via the negative pressure introduction pipe 10 so that the negative pressure is always maintained during engine operation.
図２に示すように、ブースタシェル１の後壁をなすリアシェル３の中心部は、外方に屈曲されて円筒状の突出部３ａが後方に向けて突設され、軸線上に貫通穴３ｃが形成されている。バルブピストン８には基端部８ａから円筒部８ｂが後方に突設され、該円筒部８ｂがリアシェル３の突出部３aに気密的に固定されたシール部材２８を気密的に貫通してブースタシェル１外に突出している。シール部材２８は金属で形成された段付き円筒状の補強プレート２８ａと、ゴム等の弾力部材で形成されたシールガイド２８ｂおよびシール２８ｃとで構成されている。補強プレート２８ａは大径部でリアシェル３の突出部３ａの内周面に固定され、補強プレート２８ａの内周面に固定されたシールガイド２８ｂは補強プレート２８ａの小径部にバックアップされてバルブピストン８の円筒部８ｂと遊嵌合してガイドする。補強プレート２８ａの小径部の外周にはリアシェル３の突出部３ａの内周面に気密的の嵌合されたシール２８ｃの基部が固定され、シール２８ｃの漸次小径となるテーパ部はバルブピストン８の円筒部８ｂと気密的に摺接している。
As shown in FIG. 2, the center portion of the rear shell 3 that forms the rear wall of the booster shell 1 is bent outward, and a cylindrical protruding portion 3 a protrudes rearward. A through hole 3 c is formed on the axis. Is formed. The valve piston 8 has a cylindrical portion 8b protruding rearward from the base end portion 8a, and the cylindrical portion 8b penetrates the seal member 28 hermetically fixed to the projecting portion 3a of the rear shell 3 so as to penetrate the booster shell. 1 protrudes outside. The seal member 28 includes a stepped cylindrical reinforcing plate 28a formed of metal, and a seal guide 28b and a seal 28c formed of a resilient member such as rubber. The reinforcing plate 28a has a large-diameter portion and is fixed to the inner peripheral surface of the protruding portion 3a of the rear shell 3. The seal guide 28b fixed to the inner peripheral surface of the reinforcing plate 28a is backed up to the small-diameter portion of the reinforcing plate 28a and It is guided by loose fitting with the cylindrical portion 8b. A base portion of a seal 28c that is airtightly fitted to the inner peripheral surface of the protruding portion 3a of the rear shell 3 is fixed to the outer periphery of the small-diameter portion of the reinforcing plate 28a, and the taper portion that gradually decreases in diameter of the seal 28c is formed on the valve piston 8. It is in sliding contact with the cylindrical portion 8b in an airtight manner.
図１において、マスタシリンダ１１は、後端部１１ａがフロントシェル２に形成された中心孔を貫通して定圧室５内に気密的に突出し、フランジ部１１ｂがフロントシェル２の前面に当接している。フロントシェル２とリアシェル３とは、両シェルで構成されるブースタシェル１の軸線と外周との略中間位置で軸線と平行に延在する複数本、例えば２本のタイロッド１２で結合されてマスタシリンダ１１に固定されている。各タイロッド１２にはダイヤフラム４に設けた各シール部４ａの摺動穴が気密を保ってそれぞれ摺動自在に嵌合され、定圧室５と変圧室６との間の気密的な区画を維持している。ダイヤフラム４はゴム等の弾性部材で形成されている。
In FIG. 1, the master cylinder 11 has a rear end portion 11 a that passes through a center hole formed in the front shell 2 and protrudes airtightly into the constant pressure chamber 5, and a flange portion 11 b abuts against the front surface of the front shell 2. Yes. The front shell 2 and the rear shell 3 are joined by a plurality of, for example, two tie rods 12 extending in parallel with the axis at a substantially intermediate position between the axis and the outer periphery of the booster shell 1 constituted by both shells. 11 is fixed. Each tie rod 12 is fitted with a sliding hole of each seal portion 4a provided in the diaphragm 4 so as to be slidable while maintaining airtightness, and an airtight partition between the constant pressure chamber 5 and the variable pressure chamber 6 is maintained. ing. The diaphragm 4 is formed of an elastic member such as rubber.
マスタシリンダ１１に前後方向に摺動可能に嵌合されたマスタピストン１３は、マスタシリンダ１１の後端部から定圧室５内に突出し、バルブピストン８の前端面近傍まで延在している。バルブピストン８とマスタピストン１３との間には出力ロッド１４が介在されている。バルブピストン８は定圧室５と変圧室６との圧力差に基づくダイヤフラム４の出力を反力部材１７を介して出力ロッド１４に伝達し、出力ロッド１４がマスタピストン１３を前方（図示左方向）に押動する。フロントシェル２とバルブピストン８の前端面との間にはリターンスプリング１６が介在され、バルブピストン８を後方（図示右方向）に付勢している。
A master piston 13 fitted to the master cylinder 11 so as to be slidable in the front-rear direction protrudes from the rear end portion of the master cylinder 11 into the constant pressure chamber 5 and extends to the vicinity of the front end surface of the valve piston 8. An output rod 14 is interposed between the valve piston 8 and the master piston 13. The valve piston 8 transmits the output of the diaphragm 4 based on the pressure difference between the constant pressure chamber 5 and the variable pressure chamber 6 to the output rod 14 via the reaction member 17, and the output rod 14 moves the master piston 13 forward (leftward in the figure). To push. A return spring 16 is interposed between the front shell 2 and the front end surface of the valve piston 8 to urge the valve piston 8 backward (rightward in the drawing).
図２に示すように、バルブピストン８には前端面から後端面に向けて反力室穴８ｃ、反力室穴８ｃに開口する小径の反力穴８ｄ、プランジャ収納穴８ｈ、プランジャ収納穴８ｈより大径の弁体収納穴８ｅが軸線上に順次穿設されている。反力室穴８ｃの底面には、外側の内周面が反力室穴８ｃの内周面と連続する環状凹溝８ｆが軸線方向に形成されている。環状凹溝８ｆには出力ロッド１４の後端に形成された環状突起１４ａが軸線方向に相対移動可能に嵌合され、出力ロッド１４の後端面、環状突起１４ａの内周面、及び反力室穴８ｃの底面によって囲まれた反力室１５が形成され、反力室１５内に弾性材料で形成された円盤状の反力部材１７が収納されている。
As shown in FIG. 2, the valve piston 8 has a reaction force chamber hole 8c from the front end surface toward the rear end surface, a small-diameter reaction force hole 8d that opens into the reaction force chamber hole 8c, a plunger storage hole 8h, and a plunger storage hole 8h. Larger-diameter valve body storage holes 8e are sequentially drilled on the axis. On the bottom surface of the reaction force chamber hole 8c, an annular concave groove 8f is formed in the axial direction so that the outer peripheral surface is continuous with the inner peripheral surface of the reaction force chamber hole 8c. An annular protrusion 14a formed at the rear end of the output rod 14 is fitted in the annular groove 8f so as to be relatively movable in the axial direction, and the rear end face of the output rod 14, the inner peripheral surface of the annular protrusion 14a, and the reaction force chamber. A reaction force chamber 15 surrounded by the bottom surface of the hole 8c is formed, and a disk-like reaction force member 17 made of an elastic material is accommodated in the reaction force chamber 15.
２１はプランジャ収納穴８ｈ内に前後方向に移動可能に収納されたプランジャで、後端面に大気弁座２１ａが形成されている。プランジャ２１の先端軸部２１ｂは反力穴８ｄに嵌合され、その先端面が反力穴８ｄに摺動自在に嵌合された駒部材１９の後端面に当接している。出力ロッド１４、反力室１５、反力部材１７、反力穴８ｄ、プランジャ２１等により反力付与手段２０が構成されている。
A plunger 21 is housed in the plunger housing hole 8h so as to be movable in the front-rear direction. An air valve seat 21a is formed on the rear end surface. The distal end shaft portion 21b of the plunger 21 is fitted in the reaction force hole 8d, and the distal end surface thereof is in contact with the rear end surface of the piece member 19 slidably fitted in the reaction force hole 8d. The output rod 14, the reaction force chamber 15, the reaction force member 17, the reaction force hole 8d, the plunger 21 and the like constitute a reaction force applying means 20.
２２はＨ字状のキー部材で、このキー部材２２によってバルブピストン８に対するプランジャ２１の相対移動量が規制される。キー部材２２の両側の直線部の内側がプランジャ２１に形成された環状溝２１ｃ内に前後方向に所定量相対移動可能に侵入し、両端部はバルブピストン８に半径方向に穿設された矩形穴８ｇに両直線部の外側面で摺接して外部に延在している。これにより、バルブピストン８とプランジャ２１とは、矩形穴８ｇ及び環状溝２１ｃの幅を加算した距離からキー部材２２の厚さを２倍した距離を減じた距離だけ軸線方向に相対移動することができる。さらに、キー部材２２は、バルブピストン８の後退を制限するために、バルブピストン８の外周側に突出した両端部でリアシェル３の突出部３ａの内端面に当接可能である。このようにブースタシェル１に対する後退を制限されたキー部材２２に矩形穴８ｇの両前端面が当接し、バルブピストン８が非作動位置に停止されるとともに、環状溝２１ｃの前端面がキー部材２２に当接してプランジャ２１が非作動位置に停止される。
Reference numeral 22 denotes an H-shaped key member, and the relative movement amount of the plunger 21 with respect to the valve piston 8 is regulated by the key member 22. The inside of the linear part on both sides of the key member 22 penetrates into an annular groove 21c formed in the plunger 21 so as to be able to move in a predetermined amount in the front-rear direction, and both ends are rectangular holes formed in the valve piston 8 in the radial direction. The outer surface of both linear portions is in sliding contact with 8g and extends to the outside. As a result, the valve piston 8 and the plunger 21 can move relative to each other in the axial direction by a distance obtained by subtracting a distance obtained by adding twice the thickness of the key member 22 from the distance obtained by adding the widths of the rectangular hole 8g and the annular groove 21c. it can. Further, the key member 22 can be brought into contact with the inner end surface of the protruding portion 3 a of the rear shell 3 at both ends protruding to the outer peripheral side of the valve piston 8 in order to limit the backward movement of the valve piston 8. Thus, both front end surfaces of the rectangular hole 8g come into contact with the key member 22 that is restricted from retreating with respect to the booster shell 1, the valve piston 8 is stopped at the non-operating position, and the front end surface of the annular groove 21c is the key member 22. The plunger 21 is stopped at the non-operating position.
プランジャ２１の後端には入力ロッド２３が回動可能に連結され、入力ロッド２３は塵芥等の通過を防止するフィルタ２４と吸音機能を有するサイレンサ２７を貫通して円筒部８ｂより後方に延在し、ブレーキペダル２５に連結されている。かかるプランジャ２１と入力ロッド２３とにより、ブレーキペダル２５によって軸動される入力部材３２が構成されている。入力ロッド２３とリアシェル３の突出部３ａとの間には蛇腹２６が固定され、バルブピストン８の円筒部８ｂの外周を覆っている。
An input rod 23 is rotatably connected to the rear end of the plunger 21, and the input rod 23 extends rearward from the cylindrical portion 8 b through a filter 24 that prevents passage of dust and the like and a silencer 27 having a sound absorbing function. The brake pedal 25 is connected. The plunger 21 and the input rod 23 constitute an input member 32 that is axially moved by the brake pedal 25. A bellows 26 is fixed between the input rod 23 and the protruding portion 3 a of the rear shell 3 and covers the outer periphery of the cylindrical portion 8 b of the valve piston 8.
変圧室６を定圧室５または大気に切換えて連通する弁機構３０は、プランジャ２１とバルブピストン８に夫々設けられた大気弁座２１ａ及び負圧弁座８ｉ、大気弁座２１ａに接離して変圧室６を大気に連通、遮断する大気弁３１ｂ、及び負圧弁座８ｉに接離して変圧室６を定圧室５に連通、遮断する負圧弁３１ａを備えている。大気弁３１ｂ及び負圧弁３１ａは、弁体収納穴８ｅ内に前後方向に移動可能に収納された弁体３１に設けられている。
The valve mechanism 30 that switches the variable pressure chamber 6 to the constant pressure chamber 5 or the atmosphere and communicates with it is connected to and separated from the atmospheric valve seat 21a, the negative pressure valve seat 8i, and the atmospheric valve seat 21a provided in the plunger 21 and the valve piston 8, respectively. 6 is provided with an atmospheric valve 31b that communicates and shuts off 6 to the atmosphere, and a negative pressure valve 31a that communicates and shuts off the variable pressure chamber 6 to and from the constant pressure chamber 5 by contacting and separating the negative pressure valve seat 8i. The atmospheric valve 31b and the negative pressure valve 31a are provided in the valve body 31 that is housed in the valve body housing hole 8e so as to be movable in the front-rear direction.
即ち、プランジャ収納穴８ｈとバルブピストン８の弁体収納穴８ｅとの間に形成された段部には、２個の湾曲長円状の平面８ｊが形成され、各平面８ｊに負圧弁座８ｉが軸線に対して対称に突設されている。負圧弁座８ｉは、平面８ｊに凸条が軸線を中心とする円弧に沿って彎曲した長円の周囲に突設して形成され、負圧弁座８ｉに取囲まれた通路８ｋはバルブピストン８の側壁を貫通して定圧室５に開口している。
That is, two curved ellipsoidal planes 8j are formed at the step formed between the plunger accommodation hole 8h and the valve body accommodation hole 8e of the valve piston 8, and the negative pressure valve seat 8i is formed on each plane 8j. Projecting symmetrically with respect to the axis. The negative pressure valve seat 8i is formed on the plane 8j so as to project around an ellipse whose ridges are bent along an arc centered on the axis, and the passage 8k surrounded by the negative pressure valve seat 8i is a valve piston 8 The constant pressure chamber 5 is opened through the side wall.
弁体３１の後端は弁体３１の軸線方向の移動を許容するベローズ３４により環状の保持体３５に連結されている。保持体３５は弁体収納穴８ｅの内周に嵌合され、入力ロッド２３の中央部段部に係止されたばね受けとの間に介在された圧縮スプリング３６のばね力で弁体収納穴８ｅの肩部に押圧されている。弁体３１は、入力ロッド２３の中央部段部との間に介在された圧縮スプリング３７のばね力により前方に付勢されている。プランジャ収納穴８ｈは、矩形穴８ｇを介して変圧室６に連通されている。
The rear end of the valve body 31 is connected to an annular holding body 35 by a bellows 34 that allows the valve body 31 to move in the axial direction. The holding body 35 is fitted to the inner periphery of the valve body storage hole 8e, and the spring body of the valve body storage hole 8e by the spring force of the compression spring 36 interposed between the spring receiver locked to the center step of the input rod 23. The shoulder is pressed. The valve body 31 is urged forward by the spring force of the compression spring 37 interposed between the central step of the input rod 23. The plunger housing hole 8h communicates with the variable pressure chamber 6 through a rectangular hole 8g.
ブレーキペダル２５が踏まれると、入力ロッド２３によりプランジャ２１が圧縮スプリング３６のばね力に抗して前進され、弁体３１が圧縮スプリング３７のばね力により前進される。これにより、負圧弁３１ａが負圧弁座８ｉに当接して変圧室６と定圧室５との連通を遮断する。プランジャ２１が更に前進されると、大気弁座２１ａと大気弁３１ｂとが開離され、サイレンサ２７およびフィルタ２４を介してバルブピストン８内に導入された大気がプランジャ収納穴８ｈ、矩形穴８ｇ等を介して変圧室６に流入する。これにより、変圧室６と定圧室５との間で圧力差が発生し、バルブピストン８はダイヤフラム４に作用する両室５，６内の圧力差によりリターンプリング１６を圧縮して前進し、圧力差に応じた作動力で反力部材１７を弾性変形して出力ロッド１４を介してマスタピストン１３を押動する。
When the brake pedal 25 is stepped on, the plunger 21 is advanced against the spring force of the compression spring 36 by the input rod 23, and the valve body 31 is advanced by the spring force of the compression spring 37. As a result, the negative pressure valve 31 a contacts the negative pressure valve seat 8 i and blocks communication between the variable pressure chamber 6 and the constant pressure chamber 5. When the plunger 21 is further advanced, the atmosphere valve seat 21a and the atmosphere valve 31b are separated, and the atmosphere introduced into the valve piston 8 through the silencer 27 and the filter 24 is moved into the plunger housing hole 8h, the rectangular hole 8g, etc. Into the variable pressure chamber 6. As a result, a pressure difference is generated between the variable pressure chamber 6 and the constant pressure chamber 5, and the valve piston 8 moves forward by compressing the return pull 16 by the pressure difference in the two chambers 5 and 6 acting on the diaphragm 4. The reaction member 17 is elastically deformed with an operating force corresponding to the difference, and the master piston 13 is pushed through the output rod 14.
バルブピストン８に押圧されて反力部材１７が弾性変形し、反力部材１７が反力穴８ｄに流入してプランジャ２１の先端軸部２１ｂの先端部を駒部材１９を介して後方へ押圧することにより、プランジャ２１が後退されて大気弁座２１aが大気弁３１ｂに着座して大気と変圧室６との連通を遮断し、ブレーキペダル２５の踏力に応じたブレーキ液圧がマスタシリンダ１１に発生、保持される。ブレーキペダル２５を踏む力は、入力ロッド２３を介してプランジャ２１の先端軸部２１ｂから反力部材１７に伝達され、反力部材１７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。
The reaction force member 17 is elastically deformed by being pressed by the valve piston 8, and the reaction force member 17 flows into the reaction force hole 8 d and presses the distal end portion of the distal end shaft portion 21 b of the plunger 21 backward via the piece member 19. As a result, the plunger 21 is retracted, the atmospheric valve seat 21a is seated on the atmospheric valve 31b, the communication between the atmosphere and the variable pressure chamber 6 is cut off, and the brake fluid pressure corresponding to the depression force of the brake pedal 25 is generated in the master cylinder 11. , Retained. The force of stepping on the brake pedal 25 is transmitted from the distal end shaft portion 21b of the plunger 21 to the reaction force member 17 via the input rod 23, and the reaction force member 17 is elastically deformed in response to the stepping force. I can feel it.
このとき、ブレーキの非作動時には、駒部材１９と反力部材１７との間に僅かな隙間が形成されているので、この駒部材１９が反力部材１７に当接するまでの間に大気弁座２１ａと大気弁３１ｂとが開離され、出力が出力ロッド１４からマスタピストン１３に伝達されても反力がブレーキペダル２５に伝達されることがない。従って、ブレーキペダル２５を踏む力である入力Ｉを横軸にとり、出力ロッド１４からマスタピストン１３に伝達される出力Ｏを縦軸にとった図３に示す入出力線図が示すように、出力Ｏが所定値Ｏｊ（ジャンピング量）になった時点で反力Ｉが反力部材１７から駒部材１９、プランジャ２１を介してブレーキペダル２５に伝達される。その後のサーボ領域Ｓでは、入力Ｉを比例的に増幅した出力Ｏが出力される。変圧室６の圧力は大気圧より高くなれないので、サーボ領域Ｓを超えると、出力Ｏは入力Ｉの増加量だけ増加される。
At this time, when the brake is not operated, a slight gap is formed between the piece member 19 and the reaction force member 17, so that the air valve seat until the piece member 19 contacts the reaction force member 17 is formed. The reaction force is not transmitted to the brake pedal 25 even if the output 21a is separated from the atmospheric valve 31b and the output is transmitted from the output rod 14 to the master piston 13. Therefore, as shown in the input / output diagram shown in FIG. 3, the input I, which is the force to step on the brake pedal 25, is taken on the horizontal axis, and the output O transmitted from the output rod 14 to the master piston 13 is taken on the vertical axis. When O reaches a predetermined value Oj (jumping amount), the reaction force I is transmitted from the reaction member 17 to the brake pedal 25 via the piece member 19 and the plunger 21. In the subsequent servo area S, an output O obtained by proportionally amplifying the input I is output. Since the pressure in the variable pressure chamber 6 cannot be higher than the atmospheric pressure, when the servo area S is exceeded, the output O is increased by the increase amount of the input I.
各車輪部分に設けられたブレーキ装置においては、ブレーキパッドがブレーキディスクに押圧されるまでブレーキ液がホイールシリンダにマスタシリンダ１１から供給されるので、ブレーキペダル２５が踏み込まれるとバルブピストン８は非作動位置からブースタシェル１に対して前進する。このとき、バルブピストン８が非作動位置からブレーキパッドがブレーキディスクに押圧されるまでブースタシェル１に対して移動する全移動範囲は、各部位の弾性変形を無視すると一定となる。
In the brake device provided at each wheel portion, the brake fluid is supplied from the master cylinder 11 to the wheel cylinder until the brake pad is pressed against the brake disc. Therefore, when the brake pedal 25 is depressed, the valve piston 8 is not operated. Advance from the position with respect to the booster shell 1. At this time, the entire movement range in which the valve piston 8 moves with respect to the booster shell 1 from the non-operating position until the brake pad is pressed against the brake disk is constant if the elastic deformation of each part is ignored.
ブレーキ作動初期には、リターンスプリング１６のばね力、マスタシリンダ１１のマスタピストン１３からの反力が小さいので、ブレーキペダル２５が踏まれて、大気弁３１が大気弁座２１ａから開離され、多量の大気が変圧室に導入されると、バルブピストン８が前進され過ぎてしまい、大気弁３１と大気弁座２１とが当接した後に、負圧弁３１ａと負圧弁座８ｉとが開離してしまい、バルブピストン８、延いてはブレーキペダル２５が振動することがある。
At the initial stage of the brake operation, the spring force of the return spring 16 and the reaction force from the master piston 13 of the master cylinder 11 are small, so that the brake pedal 25 is depressed and the atmospheric valve 31 is released from the atmospheric valve seat 21a. When the atmospheric air is introduced into the variable pressure chamber, the valve piston 8 is moved forward too much, and after the atmospheric valve 31 and the atmospheric valve seat 21 come into contact with each other, the negative pressure valve 31a and the negative pressure valve seat 8i are separated. The valve piston 8 and thus the brake pedal 25 may vibrate.
かかるバルブピストン８の振動を防止するために、第１の実施の形態では、図４に示すように、バルブピストン８が非作動位置からブースタシェル１に対して初期移動範囲Ｌを移動する間にシール部材２８のシールガイド２８ｂが摺接するバルブピストン８の円筒部８ｂの初期摺接部分８ｍが、円筒部８ｂの他の部分より半径でαだけ大径に形成されている。これにより、図４（ａ）に示すように、バルブピストン８が初期移動範囲Ｌを移動するとき、補強プレート２８ａの小径部にバックアップされたシールガイド２８ｂが大きく弾性変形されて大径の初期摺接部分８ｍと密嵌合する。これにより初期摺動部分８ｍとシールガイド２８ｂとの摺動抵抗が増大し、ブレーキ作動初期におけるバルブピストン８に作用する反力が大きくなり、バルブピストン８、延いてはブレーキペダル２５の振動が防止される。段差αは、シールガイド２８ｂの剛性が高い場合は、円筒部８ｂの半径２００ｍｍに対して０．１〜０．５ｍｍ、シールの剛性が低い場合は、０．５〜１．０ｍｍとすると、ブレーキペダルの振動防止に高い効果があった。
In order to prevent such vibration of the valve piston 8, in the first embodiment, as shown in FIG. 4, while the valve piston 8 moves in the initial movement range L with respect to the booster shell 1 from the inoperative position. An initial sliding contact portion 8m of the cylindrical portion 8b of the valve piston 8 with which the seal guide 28b of the sealing member 28 is in sliding contact is formed with a larger diameter by α than the other portion of the cylindrical portion 8b. As a result, as shown in FIG. 4A, when the valve piston 8 moves in the initial movement range L, the seal guide 28b backed up in the small diameter portion of the reinforcing plate 28a is greatly elastically deformed, and the large diameter initial sliding is performed. Close fitting with the contact portion 8m. As a result, the sliding resistance between the initial sliding portion 8m and the seal guide 28b increases, and the reaction force acting on the valve piston 8 at the initial stage of braking operation increases, thereby preventing vibration of the valve piston 8 and thus the brake pedal 25. Is done. When the rigidity of the seal guide 28b is high, the step α is 0.1 to 0.5 mm with respect to the radius 200 mm of the cylindrical portion 8b, and 0.5 to 1.0 mm when the seal rigidity is low. Highly effective in preventing pedal vibration.
ブレーキペダル２５への入力Ｉが増幅されて出力ロッド１４からの出力Ｏがサーボ領域Ｓにおいては、弁機構３０が振動してバルブピストン８、延いてはブレーキペダル２５が振動する可能性があるので、初期移動範囲Ｌは、ブレーキペダル２５に作用する入力Ｉに対して出力ロッド１４に伝達される出力Ｏがサーボ限界値Ｏｕとなる位置までバルブピストン８が非作動位置からブースタシェル１に対して移動する移動範囲とする。かかる初期移動範囲Ｌは、バルブピストン８が非作動位置からブースタシェル１に対して移動する全移動範囲の７０％程度となる。
When the input I to the brake pedal 25 is amplified and the output O from the output rod 14 is in the servo region S, the valve mechanism 30 may vibrate and the valve piston 8 and thus the brake pedal 25 may vibrate. The initial movement range L is such that the valve piston 8 moves from the non-operating position to the booster shell 1 until the output O transmitted to the output rod 14 with respect to the input I acting on the brake pedal 25 reaches the servo limit value Ou. The moving range to move. Such an initial movement range L is about 70% of the total movement range in which the valve piston 8 moves relative to the booster shell 1 from the inoperative position.
次に、第１の実施形態に係る負圧式倍力装置の作動について説明する。ブレーキペダル２５が踏まれて、入力ロッド２３とともにプランジャ２１が圧縮スプリング３６のバネ力に抗して前進されると、弁体３１が圧縮スプリング３７のバネ力により前進され、負圧弁３１ａが負圧弁座８ｉに当接して変圧室６と定圧室５との連通を遮断する。プランジャ２１が更に前進されると、大気弁座２１ａが大気弁３１ｂより開離され、変圧室６がサイレンサ２７およびフィルタ２４を介して大気に連通される。これにより、バルブピストン８内に大気が導入され、導入された大気は大気弁３１ｂを介して変圧室６に流入する。
Next, the operation of the negative pressure booster according to the first embodiment will be described. When the brake pedal 25 is depressed and the plunger 21 is advanced together with the input rod 23 against the spring force of the compression spring 36, the valve body 31 is advanced by the spring force of the compression spring 37, and the negative pressure valve 31a is negative pressure valve. The contact between the variable pressure chamber 6 and the constant pressure chamber 5 is blocked by contacting the seat 8i. When the plunger 21 is further advanced, the atmospheric valve seat 21a is separated from the atmospheric valve 31b, and the variable pressure chamber 6 is communicated with the atmosphere via the silencer 27 and the filter 24. As a result, the atmosphere is introduced into the valve piston 8, and the introduced atmosphere flows into the variable pressure chamber 6 via the atmosphere valve 31b.
変圧室６に大気が導入されると、変圧室６と低圧室５との間で圧力差が発生し、この圧力差によりダイヤフラム４、プレート７およびバルブピストン８が前方に移動され、出力ロッド１４が反力部材１７を介して前進される。従って、マスタピストン１３が出力ロッド１４により押動され、ブレーキペダル２５の踏力に応じたブレーキ液圧がマスタシリンダ１１に発生される。
When air is introduced into the variable pressure chamber 6, a pressure difference is generated between the variable pressure chamber 6 and the low pressure chamber 5, and the diaphragm 4, the plate 7, and the valve piston 8 are moved forward by this pressure difference, and the output rod 14. Is advanced through the reaction force member 17. Accordingly, the master piston 13 is pushed by the output rod 14, and a brake fluid pressure corresponding to the depression force of the brake pedal 25 is generated in the master cylinder 11.
バルブピストン８が非作動位置からブースタシェル１に対して初期移動範囲Ｌを移動する間は、リアシェル３に気密的に固定されたシール部材２８のシールガイド２８ｂはバルブピストン８の円筒部８ｂの他の部分より大径の初期摺接部分８ｍと摺接するので、初期摺接部分８ｍとシールガイド２８ｂとの密嵌合による摺動抵抗がバルブピストン８に付与される（図４（ａ））。これにより、ブレーキ作動初期において多量の大気が変圧室６に導入されても、バルブピストン８が前進され過ぎて負圧弁３１ａと負圧弁座８ｉとが開離することが防止でき、バルブピストン８、延いてはブレーキペダル２５が振動することを抑制することができる。そして、バルブピストン８が初期移動範囲Ｌを超えて移動すると、円筒部８ｂの初期摺接部分８ｍはシールガイド２８ｂとの密嵌合から開放され、円筒部８ｂの他の部分と遊嵌合するので、ブレーキペダル２５に作用する踏力が初期摺接部分８ｍとシールガイド２８ｂとの密嵌合による摺動抵抗によりロスされることはない（図４（ｂ））。
While the valve piston 8 moves in the initial movement range L with respect to the booster shell 1 from the inoperative position, the seal guide 28b of the seal member 28 hermetically fixed to the rear shell 3 is in addition to the cylindrical portion 8b of the valve piston 8. Since this is in sliding contact with the initial sliding contact portion 8m having a larger diameter than this portion, sliding resistance due to close fitting between the initial sliding contact portion 8m and the seal guide 28b is applied to the valve piston 8 (FIG. 4 (a)). Thereby, even if a large amount of air is introduced into the variable pressure chamber 6 in the early stage of the brake operation, the valve piston 8 can be prevented from being advanced too much and the negative pressure valve 31a and the negative pressure valve seat 8i can be prevented from being separated. As a result, vibration of the brake pedal 25 can be suppressed. When the valve piston 8 moves beyond the initial movement range L, the initial sliding contact portion 8m of the cylindrical portion 8b is released from the close fitting with the seal guide 28b and loosely fitted with the other portions of the cylindrical portion 8b. Therefore, the pedaling force acting on the brake pedal 25 is not lost due to the sliding resistance due to the close fitting between the initial sliding contact portion 8m and the seal guide 28b (FIG. 4B).
バルブピストン８はダイヤフラム４に作用する両室５，６内の圧力差に応じた作動力で反力部材１７を弾性変形して出力ロッド１４を介してマスタピストン１３を押動する。反力部材１７の弾性変形により、反力部材１７が反力穴８ｄに流入して当接部材１９を介してプランジャ２１の先端軸部２１ｂの先端部を後方へ押圧する。このため、プランジャ２１が後退され、大気弁座２１ａが大気弁３１ｂに着座して大気と変圧室６との連通を遮断し、所望のブレーキ液圧を保持する。このとき、ブレーキペダル２５を踏む力は、入力ロッド２３を介してプランジャ２１の先端軸部２１ｂから反力部材１７に伝達され、反力部材１７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。
The valve piston 8 elastically deforms the reaction member 17 with an operating force corresponding to the pressure difference between the two chambers 5 and 6 acting on the diaphragm 4 and pushes the master piston 13 through the output rod 14. Due to the elastic deformation of the reaction force member 17, the reaction force member 17 flows into the reaction force hole 8 d and presses the distal end portion of the distal end shaft portion 21 b of the plunger 21 backward via the contact member 19. For this reason, the plunger 21 is retracted, the atmospheric valve seat 21a is seated on the atmospheric valve 31b, the communication between the atmosphere and the variable pressure chamber 6 is cut off, and the desired brake fluid pressure is maintained. At this time, the force of stepping on the brake pedal 25 is transmitted from the distal end shaft portion 21b of the plunger 21 to the reaction force member 17 via the input rod 23, and the reaction force member 17 is elastically deformed according to the depression force. You can feel the reaction force.
ブレーキ作動後、ブレーキペダル２５が開放されると、入力ロッド２３とともにプランジャ２１が圧縮スプリング３６のバネ力によりバルブピストン８に対して後方に移動されるため、大気弁座２１ａが大気弁３１ｂに当接して弁体３１がバルブピストン８に対して相対的に後方に移動され、負圧弁３１ａが負圧弁座８ｉから開離される。これにより、定圧室５内の負圧が通路８ｋを通って変圧室６に導入され、変圧室６と定圧室５との圧力差が無くなる。従って、バルブピストン８、プレート７およびダイヤフラム４がリターンスプリング１６のバネ力により後方に移動されるとともに、マスタピストン１３が後方に移動されてマスタシリンダ１１内の液圧が無くなる。
When the brake pedal 25 is released after the brake operation, the plunger 21 is moved rearward with respect to the valve piston 8 by the spring force of the compression spring 36 together with the input rod 23, so that the atmospheric valve seat 21a contacts the atmospheric valve 31b. In contact therewith, the valve body 31 is moved rearward relative to the valve piston 8, and the negative pressure valve 31a is separated from the negative pressure valve seat 8i. Thereby, the negative pressure in the constant pressure chamber 5 is introduced into the variable pressure chamber 6 through the passage 8k, and the pressure difference between the variable pressure chamber 6 and the constant pressure chamber 5 is eliminated. Accordingly, the valve piston 8, the plate 7 and the diaphragm 4 are moved rearward by the spring force of the return spring 16, and the master piston 13 is moved rearward and the hydraulic pressure in the master cylinder 11 is lost.
プランジャ２１はキー部材２２がリアシェル３の突出部３ａの段部内面に当接するのと同時に停止し、バルブピストン８はキー部材２２に当接して停止する。これにより、ブレーキの非作動時に負圧弁３１ａが負圧弁座８ｉに極めて接近した状態となり、ブレーキが掛けられたとき弁体３１の前方移動により負圧弁３１ａが負圧弁座８ｉに迅速に当接することができる。
The plunger 21 stops at the same time as the key member 22 contacts the inner surface of the step portion of the protrusion 3 a of the rear shell 3, and the valve piston 8 stops by contacting the key member 22. As a result, when the brake is not operated, the negative pressure valve 31a is very close to the negative pressure valve seat 8i, and when the brake is applied, the negative pressure valve 31a quickly contacts the negative pressure valve seat 8i due to the forward movement of the valve body 31. Can do.
上記第１の実施形態では、ブレーキペダル２５に作用する入力Ｉに対して出力ロッド１４に伝達される出力Ｏがサーボ限界値Ｏｕとなる位置までバルブピストン８が非作動位置からブースタシェル１に対して移動する移動範囲を初期移動範囲Ｌとしているが、ブレーキ作動初期において、弁機構３０が振動してバルブピストン８が振動する可能性が高い領域は、リターンスプリング１６のばね力、マスタシリンダ１１のマスタピストン１３からの反力が極めて小さいバルブピストンの非作動位置からの移動範囲、即ちバルブピストン８の全移動範囲の２０％程度の移動範囲である。従って、バルブピストン８が非作動位置からその全移動範囲の２０％程度の移動範囲を移動するとき、シール部材２８が摺接するバルブピストン８の円筒部８ｂの部分を、円筒部８ｂの他の部分より大径にして初期摺接部分８ｍとしてもよい。
In the first embodiment, the valve piston 8 moves from the non-actuated position to the booster shell 1 until the output O transmitted to the output rod 14 with respect to the input I acting on the brake pedal 25 reaches the servo limit value Ou. The initial moving range L is defined as the moving range in which the valve mechanism 30 vibrates and the valve piston 8 is likely to vibrate at the initial stage of braking operation. The spring force of the return spring 16 and the master cylinder 11 The range of movement of the valve piston from the non-operating position where reaction force from the master piston 13 is extremely small, that is, the range of movement of about 20% of the total movement range of the valve piston 8 is obtained. Therefore, when the valve piston 8 moves from a non-operating position within a movement range of about 20% of the total movement range, the portion of the cylindrical portion 8b of the valve piston 8 that is in sliding contact with the seal member 28 is replaced with the other portion of the cylindrical portion 8b. A larger diameter may be used as the initial sliding contact portion 8m.
また、上記第１の実施形態では、シール部材２８のシールガイド２８ｂをバルブピストン８の円筒部８ｂに形成した大径の初期摺接部分８ｍと密嵌合させているが、シール部材２８のシール２８ｃをバルブピストン８の円筒部８ｂに形成した大径の初期摺接部分８ｍと密嵌合させて、バルブピストンが初期移動範囲Ｌを移動する間バルブピストン８に摺動抵抗を付与するようにしてもよい。この場合、シール２８ｃは円筒部８ｂの初期摺接部分８ｍ以外の他の部分と従来通り変圧室６を大気からシールするために摺接する。
In the first embodiment, the seal guide 28b of the seal member 28 is closely fitted to the large-diameter initial sliding contact portion 8m formed on the cylindrical portion 8b of the valve piston 8. 28c is closely fitted with a large-diameter initial sliding contact portion 8m formed on the cylindrical portion 8b of the valve piston 8 so that sliding resistance is applied to the valve piston 8 while the valve piston moves in the initial movement range L. May be. In this case, the seal 28c is in sliding contact with the other part of the cylindrical portion 8b other than the initial sliding contact part 8m in order to seal the variable pressure chamber 6 from the atmosphere as usual.
図５に示すように、第２の実施の形態では、バルブピストン８が非作動位置からブースタシェル１に対して初期移動範囲Ｌを移動する間に、ダイヤフラム４に設けた各シール部４ａが気密を保って摺動する各タイロッド１２の部分が他の部分より大径に形成されて初期摺接部分１２ａとされている。
As shown in FIG. 5, in the second embodiment, each seal portion 4a provided on the diaphragm 4 is hermetically sealed while the valve piston 8 moves in the initial movement range L with respect to the booster shell 1 from the non-operating position. The portion of each tie rod 12 that slides while maintaining the diameter is formed to have a larger diameter than the other portions, and serves as an initial sliding contact portion 12a.
これにより、バルブピストン８が非作動位置からブースタシェル１に対して初期移動範囲Ｌを移動する間は、バルブピストン８の基部８ａに固定されたダイヤフラム４の各シール部４ａは各タイロッド１２の初期摺接部分１２ａと密嵌合するので、この密嵌合による摺動抵抗がバルブピストン８に付与される。これにより、ブレーキ作動初期において多量の大気が変圧室６に導入されても、バルブピストン８が前進され過ぎて負圧弁３１ａと負圧弁座８ｉとが開離することが防止でき、バルブピストン８、延いてはブレーキペダル２５が振動することを抑制することができる。
As a result, while the valve piston 8 moves from the non-actuated position to the booster shell 1 in the initial movement range L, each seal portion 4a of the diaphragm 4 fixed to the base portion 8a of the valve piston 8 is in the initial state of each tie rod 12. Since the sliding contact portion 12a is closely fitted, sliding resistance due to the tight fitting is applied to the valve piston 8. Thereby, even if a large amount of air is introduced into the variable pressure chamber 6 in the early stage of the brake operation, the valve piston 8 can be prevented from being advanced too much and the negative pressure valve 31a and the negative pressure valve seat 8i can be prevented from being separated. As a result, vibration of the brake pedal 25 can be suppressed.
上述したように、ブースタシェル側部材（リアシェル３又はタイロッド１２）およびバルブピストン側部材（バルブピストン８の円筒部８ｂ又はダイヤフラム４）のうちの一方部材（リアシェル３又はダイヤフラム４）に弾性部材（シール部材２８又はシール部４ａ）が設けられ、バルブピストン８が非作動位置からブースタシェル１に対して初期移動範囲Ｌを移動する間は弾性部材（シール部材２８又はシール部４ａ）と密嵌合する大径の初期摺接部分８ｍ又は１２ａが、前記ブースタシェル側部材およびバルブピストン側部材のうちの他方部材（バルブピストンの円筒部８ｂ又はタイロッド１２）に形成され、バルブピストン８が非作動位置からブースタシェル１に対して初期移動範囲Ｌを移動するとき、バルブピストン８に前記密嵌合による摺動抵抗が付与される。
As described above, one member (rear shell 3 or diaphragm 4) of the booster shell side member (rear shell 3 or tie rod 12) and the valve piston side member (cylindrical portion 8b or diaphragm 4 of the valve piston 8) has an elastic member (seal The member 28 or the seal portion 4a) is provided, and the elastic member (the seal member 28 or the seal portion 4a) is closely fitted while the valve piston 8 moves in the initial movement range L with respect to the booster shell 1 from the inoperative position. A large-diameter initial sliding contact portion 8m or 12a is formed on the other member (valve piston cylindrical portion 8b or tie rod 12) of the booster shell side member and the valve piston side member, and the valve piston 8 is moved from the inoperative position. When moving the initial movement range L with respect to the booster shell 1, the tight fitting with the valve piston 8 is performed. Sliding resistance due is given.
上記実施の形態では、ブースタシェル側部材をリアシェル３又はタイロッド１２とし、バルブピストン側部材をバルブピストン８の円筒部８ｂ又はダイヤフラム４とし、弾性部材をシール部材２８又はシール部４ａとし、嵌合部を大径の初期摺接部分８ｍ又は１２ａとしているが、弾性部材をブースタシェル１又はバルブピストン８の一方に別途設け、バルブピストン８が非作動位置からブースタシェル１に対して初期移動範囲を移動する間に前記弾性部材と密嵌合する嵌合部材をブースタシェル１又はバルブピストン８の他方に別途設けてもよい。
In the above embodiment, the booster shell side member is the rear shell 3 or the tie rod 12, the valve piston side member is the cylindrical portion 8b or the diaphragm 4 of the valve piston 8, the elastic member is the seal member 28 or the seal portion 4a, and the fitting portion Is a large-diameter initial sliding contact portion 8m or 12a, but an elastic member is separately provided on one of the booster shell 1 and the valve piston 8, and the valve piston 8 moves from the inoperative position to the booster shell 1 in the initial movement range. In the meantime, a fitting member closely fitting with the elastic member may be separately provided on the other side of the booster shell 1 or the valve piston 8.
