JP2976466B2 - 負圧ブースタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、車両用の負圧ブースタの改良に関し、特
に、出力の上昇を図った負圧ブースタに関する。

〔従来の技術〕

この種の負圧ブースタとしては、例えば、特開昭61−
33358号公報に記載されているように、フロントシェル
とリヤシェルとを結合してなるパワーシリンダと、ダイ
ヤフラムと結合してパワーシリンダ内部を負圧室と制御
室とに画成するパワーピストンと、負圧室と制御室との
連通路及び制御室と空気取入口とを連通する空気通路を
選択的に連通・遮断する制御弁装置とを備え、この制御
弁装置で負圧室と制御室との連通路を遮断し、かつ制御
室と空気取入口との間の空気通路を開き、制御室に空気
を供給して生じる負圧室と制御室との圧力差によりパワ
ーピストンを作動させるものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の負圧ブースタにあっ
ては、負圧室と制御室との連通路及び制御室と空気取入
口とを連通する空気通路の連通・遮断をポペット弁によ
り行い、かつ、ポペット弁の溝の数と深さ及びゴムの弾
力性によるつぶれとによって、負圧ブースタの出力をコ
ントロールしているため、出力上昇量と上昇時間のコン
トロールが困難であるという問題点があった。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなさ
れたもので、出力上昇量のコントロールが容易であり、
最適なブレーキフィーリングが得られ、信頼性の高い負
圧ブースタを提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、この発明の負圧ブースタは、フロントシェル
とリヤシェルとを結合してなるパワーシリンダと、ダイ
ヤフラムと結合して前記パワーシリンダ内部を負圧室と
制御室とに画成するパワーピストンと、制動操作によっ
て移動される弁本体を有し且つ負圧室と制御室との連通
路及び制御室と空気取入口との空気通路を選択的に連通
・遮断する制御弁装置とを備え、ブレーキペダルに連動
するオペレーティングロッドの先端部が、前記制動操作
によって移動される弁本体の筒状部の内部に位置し、且
つ前記制動操作によって前記弁本体が移動されたとき
に、前記空気通路の二つの開口部が、前記制御弁装置内
のシール部材を挟んで、前記制御室と空気取入口とに開
口するように、当該空気通路を前記弁本体の筒状部に形
成したことを特徴とするものである。

また、この発明の負圧ブースタは、上記負圧ブースタ
において、前記制動操作によって移動される弁本体の移
動量に応じて前記制御弁装置内のシール部材を挟んで開
口される空気通路の開口部の面積が変化するように、当
該空気通路の断面積を変化させたことを特徴とするもの
である。

さらに、この発明の負圧ブースタは、フロントシェル
とリヤシェルとを結合してなるパワーシリンダと、ダイ
ヤフラムと結合して前記パワーシリンダ内部を負圧室と
制御室とに画成するパワーピストンと、ブレーキペダル
と連動するオペレーティングロッドにより負圧室と制御
室との連通路を連通・遮断する第一の制御弁装置と、ブ
レーキペダルの操作により空気取入口を開放・遮断する
第二の制御弁装置と、その第二の制御弁装置によって開
放された空気取入口と制御室とを連通するように前記リ
ヤシェルと当該第二の制御弁装置との間に設けた空気通
路とを備えたことを特徴とするものである。

〔作用〕

非制動状態では、制御弁装置内の弁本体が移動してお
らず、当該弁本体の筒状部に形成された空気通路の二つ
の開口部は、共にシール部材の何れか一方にあって、空
気取入口と制御室との間は遮断されており、合わせて負
圧室と制御室とが連通して負圧室と制御室とが同一の負
圧になっている。制動状態では、制御弁装置によって負
圧室と制御室との間が遮断されると共に、制動操作によ
って移動された制御弁装置内の弁本体の空気通路の二つ
の開口部が、制御弁装置内のシール装置を挟んで、夫
々、空気取入口と制御室とに開口し、弁本体の筒状部に
形成された空気通路を経て空気取入口からの空気が制御
室に供給され、負圧室と制御室との差圧により、制動力
が倍力される。

これにより、出力上昇量のコントロールが容易とな
り、最適なブレーキフィーリングが得られ、信頼性も向
上する。

また、弁本体の筒状部に形成される空気通路の開口部
の断面積を変化させることにより、ブレーキペダルのス
トローク等、制動操作による弁本体の移動量が大きくな
るほど、前記制御弁装置のシール部材を挟んだ空気通路
との開口部を大きくするようにすることができ、そのよ
うにすることにより出力上昇を容易にコントロールする
ことができる。

あるいは、非制動状態では、第一の制御弁装置により
負圧室と制御室とを連通させて、両室の負圧を同一とす
る。同時に、足離し状態にあるブレーキペダルによって
第二の制御弁装置の空気取入口とリヤシェルとの間の空
気通路を遮断し、もって当該空気取入口とリヤシェルに
通じる制御室とを遮断する。そして、制動状態では、ブ
レーキペダルと連動するオペレーティングロッドで第一
の制御弁装置を作動させることにより負圧室と制御室と
の間を遮断し、同時にブレーキペダルの踏込みにより第
二の制御弁装置を作動させて空気取入口と空気通路とを
遮断し、これによりリヤシェルを介して空気取入口から
制御室に空気を供給し、負圧室と制御室との差圧によ
り、制動力が倍力される。

これにより、出力上昇量のコントロールが容易とな
り、最適なブレーキフィーリングが得られ、信頼性も向
上する。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

まず第一実施例の構成を説明する。

第１図において、フロントシェル１とリヤシェル２と
を結合してパワーシリンダ３が形成され、このパワーシ
リンダ３の内部は、ダイヤフラム４と結合したパワーピ
ストン５によって、負圧室Ａと制御室Ｂとに画成され
る。負圧室Ａは、導管６を介して、エンジンの吸気マニ
ホールド（図示しない）等の負圧源に連通している。

パワーピストン５及びダイヤフラム４の内周部は、パ
ワーシリンダ３のリヤシェル２に対して摺動可能な制御
弁装置７の弁本体８の外周部に固定される。弁本体８の
内部は異なった径の中空部に形成され、弁本体８のリヤ
側（図面の右側）は筒状部8aに形成される。弁本体８の
内部にはバルブプランジャ９が配置され、バルブプラン
ジャ９はブレーキペダル（図示しない）により操作され
るオペレーティングロッド10と係合する。

弁本体８の筒状部8aのリヤ端部の内部にはエアフィル
タ11が装着され、筒状部8aを覆うダストカバー12に空気
取入口12aが形成される。セットスプリング13によりオ
ペレーティングロッド10は常時右側（すなわち非制動状
態側）に付勢されている。

弁本体８の内周とバルブプランジャ９の外周との間に
連通室Ｃが形成され、弁本体８に形成された連通路8b
（図において二点鎖線で示す）により、負圧室Ａと連通
室Ｃとが連通している。また、連通室Ｃは弁本体８に形
成した連通路8cを介して制御室Ｂと連通している。連通
室Ｃにはポペット14がポペットシール15により保持さ
れ、セットスプリング16により常時バルブプランジャ９
側に付勢されている。連通室Ｃの内部には弁本体８に肩
部8dが形成され、非制動状態においてオペレーティング
ロッド10が右側に位置している場合には、ポペットシー
ル15は弁本体８の肩部8dと非接触となって、負圧室Ａが
連通路8b−連通室Ｃ−連通路8cを経て制御室Ｂに連通す
る。また、制動状態においてオペレーティングロッド10
が左側に移動すると、ポペットシール15が弁本体８の肩
部8dと接触して、負圧室Ａと制御室Ｂとの間を遮断す
る。

弁本体８の筒状部8aには、オリフィス17及び空気通路
18が形成され、このオリフィス17及び空気通路18によ
り、空気取入口12aと制御室Ｂとが連通される。この場
合、空気通路18の制御室Ｂ側の出口にはシール部材19が
配置され、非制動状態においてオペレーティングロッド
10及び弁本体８が右方にあるときには、シール部材19に
より空気通路18と制御室Ｂとは遮断され、制動状態にお
いてオペレーティングロッド10及び弁本体８が左方にあ
るときには、第２図に示すように、空気通路18がシール
部材19により遮断されないので、空気取入口12aと制御
室Ｂとが連通する。

弁本体８のフロント側（図面の左側）にはアウトプッ
トロッド20が取り付けられ、アウトプットロッド20の右
端側にはリアクションディスク21が配置され、アウトプ
ットロッド20の左端側はマスタシリンダ（図示しない）
のピストン（図示しない）と係合する。そして、弁本体
８はリターンスプリング22により常時右方へ付勢されて
る。

次ぎに上記第一実施例の動作を説明する。

非制動状態において、ブレーキペダル（図示しない）
が踏まれておらず、オペレーティングロッド10及び弁本
体８が右方に位置している場合には、弁本体８とバルブ
プランジャ９との間に形成された連通室Ｃにおいて、ポ
ペットシール15が弁本体８の肩部8dに接触していない。
このため、負圧室Ａは連通路8b−連通室Ｃ−連通路8cを
経て制御室Ｂと連通し、負圧室Ａと制御室Ｂは同一の負
圧となる。

また、オペレーティングロッド10及び弁本体８が右方
に位置するので、弁本体８の筒状部8aに形成された空気
通路18の出口側（オリフィス17と反対側）がシール部材
19により閉塞され、このため、制御室Ｂは空気取入口12
aと遮断されている。

制動状態において、ブレーキペダルを踏むと、オペレ
ーティングロッド10及び弁本体８が左方に移動し、バル
ブプランジャ９及びリアクションディスク21を介してア
ウトプットロッド20が押され、マスタシリンダのピスト
ンが押圧される。同時に、ポペットシール15が弁本体８
の肩部8dに接触して、負圧室Ａと制御室Ｂとの間が遮断
される。そして、第２図に示すように、空気がダストカ
バー12の空気取入口12aからエアフィルタ11−オリフィ
ス17−空気通路18を経て制御室Ｂに供給され、パワーピ
ストン５が左方へ押されて、アウトプットロッド20に補
助力が与えられ、制動力が倍力される。

ブレーキペダルから足を離して制動動作を解除する
と、リターンスプリング22の付勢力により弁本体８が右
方へ移動し、空気通路18の出口がシール部材19により閉
塞されて、制御室Ｂへの空気の供給が遮断され、さら
に、ポペットシール15と弁本体８の肩部8dとの接触が解
除されて、負圧室Ａと制御室Ｂとが連通し、制御室Ｂの
空気が徐々に負圧になっていき、やがて、負圧室Ａと制
御室Ｂとが同一の負圧となって、次の制動動作の準備が
行われる。

このように、弁本体８の筒状部8aに形成された空気通
路18を経て空気を制御室Ｂに供給するようにしたので、
ブレーキペダルを踏み込む入力動作を停止した後も、制
御室Ｂの負圧が徐々に低下し、負圧室Ａとの差圧が大き
くなっていく。このため、出力が上昇するとともに、上
昇量のコントロールも容易となり、ブレーキフィーリン
グも向上し、信頼性も高くなる。また、ゴムの弾性によ
って空気通路18の開閉を行うものではないので、出力の
上昇量が安定する。

次ぎに第二実施例を説明すると、第３図〜第６図に示
すように、弁本体８の筒状部8aに形成する空気通路24の
断面積を、出口側からオリフィス17側にかけて徐々に大
きくする。その他の構成は第一実施例と同じでよい。

こうすると、弁本体８のストロークが大きくなるほど
空気通路24の断面積が大きくなるので、出力の上昇量を
コントロールすることが容易となる。その他の動作及び
作用効果は第一実施例と同様である。

また、空気通路24の数やオリフィス17の径を変えて
も、出力上昇量を容易に調整することができる。

次ぎに第三実施例を説明する。

構成を説明すると、第７図に示すように、制御弁装置
７の弁本体８には、上記実施例のようなオリフィス17及
び空気通路18,24は設けない。

代わって、制御室Ｂを画成するリヤシェル２に導管部
26を形成し、この導管部26を、第８図に示すように、ブ
レーキペダル27と連動する第二の制御弁装置28と配管29
により接続する。

第９図に示すように、第二の制御弁装置28は、弁本体
30の内部にエアフィルタ31が装着されるとともに、弁本
体30に空気取入口30aが形成される。エアフィルタ31の
内部にはプランジャ32が往復移動可能に配置され、プラ
ンジャ32の一端は、リヤシェル２からの配管29に連通す
る導管部33に対して連通・遮断可能に臨み、プランジャ
32の他端はダストカバー34を介してブレーキペダル27に
当接する。そして、プランジャ32はセットスプリング35
により常時ブレーキペダル27側に付勢されるとともに、
プランジャ32はブレーキペダル27により非制動時にはセ
ットスプリング35の付勢力に抗して導管部33を閉塞し、
空気取入口30aと制御室Ｂとの間を遮断している。

次ぎに動作を説明すると、第７図〜第９図において、
非制動状態では、ブレーキペダル27から足が離され、オ
ペレーティングロッド10が右方へ位置し、ポペットシー
ル15が弁本体８の肩部8dから離れているので、負圧室Ａ
と制御室Ｂとが連通し、負圧室Ａと制御室Ｂとは同一の
負圧に保持される。このとき、第二の制御弁装置28のプ
ランジャ32は導管部33を閉塞しているので、第二の制御
弁装置28の空気取入口30aと制御室Ｂとは遮断されてい
る。

ブレーキペダル27を踏んで制動操作を行うと、オペレ
ーティングロッド10が左方へ移動してポペットシール15
が弁本体８の肩部8dに接触して、負圧室Ａと制御室Ｂと
の間が遮断される。一方ブレーキペダル27を踏むに従っ
て、第二の制御弁装置28のプランジャ32がセットスプリ
ング35の付勢力によりブレーキペダル27側に移動して、
プランジャ32による導管部33の閉塞が解除され、空気取
入口30a−導管部33−配管29−導管部26を経て空気が制
御室Ｂに供給され、制御室Ｂの圧力が上昇して、制動力
の倍力動作が行われる。

制動操作を解除し、ブレーキペダル27から足を離して
ブレーキペダル27を復帰させると、第二の制御弁装置28
のプランジャ32が導管部33を閉塞して、空気取入口30a
と制御室Ｂとの連通を遮断する。同時に、オペレーティ
ングロッド10が右方へ移動し、ポペットシール15が弁本
体８の肩部8dから離れて、負圧室Ａと制御室Ｂとが連通
し、負圧室Ａと制御室Ｂとは同一の負圧になって、次の
制動操作に備える。

この第三実施例においても、出力上昇量をコントロー
ルすることが容易となり、ブレーキフィーリングも最適
になり、信頼性も向上する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の負圧ブースタによれ
ば、空気取入口から制御室への空気通路を制動操作によ
って移動される制御弁装置の弁本体の筒状部に設ける
か、あるいはブレーキペダルにより作動される第二の制
御弁装置の空気取入口と制御室に通じるリヤシェルとの
間に空気通路を設けることとしたため、出力上昇量のコ
ントロールが容易となり、ブレーキフィーリングが向上
し、信頼性も向上する。また、弁本体の筒状部に形成し
た空気通路の断面積を弁本体の移動量に応じて変化させ
ることとしたため、出力上昇量を種々に設定できるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の負圧ブースタの第一実施例を示す断
面図、第２図は第１図の主要部を拡大した部分断面図、
第３図は第二実施例を示す第２図と同様の部分拡大断面
図、第４図〜第６図はそれぞれ第３図のIV−IV線,V−Ｖ
線,VI−VI線における断面図、第７図は第三実施例を示
す第１図と同様の断面図、第８図はその第三実施例の全
体構成を示す正面図、第９図は第８図の第二の制御弁装
置の拡大断面図である。 １……フロントシェル、２……リヤシェル、３……パワ
ーシリンダ、４……ダイヤフラム、５……パワーピスト
ン、７……制御弁装置（第一の制御弁装置）、８……弁
本体、8a……筒状部、8b……連通路、8d……肩部、10…
…オペレーティングロッド、12a……空気取入口、15…
…ポペットシール、17……オリフィス、18,24……空気
通路、19……シール部材、26……導管部、27……ブレー
キペダル、28……第二の制御弁装置、29……配管、30…
…弁本体、32……プランジャ、35……セットスプリン
グ、Ａ……負圧室、Ｂ……制御室。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フロントシェルとリヤシェルとを結合して
   なるパワーシリンダと、ダイヤフラムと結合して前記パ
   ワーシリンダ内部を負圧室と制御室とに画成するパワー
   ピストンと、制動操作によって移動される弁本体を有し
   且つ負圧室と制御室との連通路及び制御室と空気取入口
   との空気通路を選択的に連通・遮断する制御弁装置とを
   備え、ブレーキペダルに連動するオペレーティングロッ
   ドの先端部が、前記制動操作によって移動される弁本体
   の筒状部の内部に位置し、且つ前記制動操作によって前
   記弁本体が移動されたときに、前記空気通路の二つの開
   口部が、前記制御弁装置内のシール部材を挟んで、前記
   制御室と空気取入口とに開口するように、当該空気通路
   を前記弁本体の筒状部に形成したことを特徴とする負圧
   ブースタ。
2. 【請求項２】前記制動操作によって移動される弁本体の
   移動量に応じて前記制御弁装置内のシール部材を挟んで
   開口される空気通路の開口部の面積が変化するように、
   当該空気通路の断面積を変化させたことを特徴とする請
   求項１に記載の負圧ブースタ。
3. 【請求項３】フロントシェルとリヤシェルとを結合して
   なるパワーシリンダと、ダイヤフラムと結合して前記パ
   ワーシリンダ内部を負圧室と制御室とに画成するパワー
   ピストンと、ブレーキペダルと連動するオペレーティン
   グロッドにより負圧室と制御室との連通路を連通・遮断
   する第一の制御弁装置と、ブレーキペダルの操作により
   空気取入口を開放・遮断する第二の制御弁装置と、その
   第二の制御弁装置によって開放された空気取入口と制御
   室とを連通するように前記リヤシェルと当該第二の制御
   弁装置との間に設けた空気通路とを備えたことを特徴と
   する負圧ブースタ。