JP3599076B2 - Booster - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は自動車のブレーキ等に用いられる倍力装置に関し、より詳しくは、急制動時の作動応答性が良好な倍力装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、負圧を利用したブレーキ倍力装置は知られている。このようなブレーキ倍力装置では、ブレーキペダルの踏み込みにより入力軸が前進すると、バルブボディ内の弁プランジャを介して真空弁が閉鎖されて大気弁が開放されるので、変圧室内に大気が導入されて、この変圧室と負圧が導入されている定圧室との間に差圧が生じて、パワーピストンが作動し、出力軸から出力するようになっている。
ところで、上述した従来の倍力装置では、入力軸の前進によって大気弁が開放される時に、その開度が比較的小さく設定されていたものである。この大気弁の開度は、通常の制動時における作動応答性は充分に満足させることができるが、急制動時における作動応答性は、充分とはいえなかった。
そこで、急制動時における作動応答性を向上させることができる倍力装置として、例えば特開平5−155331号公報の倍力装置が提案されている。
上記公報に開示された倍力装置は、従来一般の大気弁および大気通路の他に、常閉の第2大気弁と第2大気通路とを備えている。そして、通常の制動時には、入力軸に連動する弁プランジャの移動によって従来から設けている大気弁は開放されるが、この時の弁プランジャの移動では第2大気弁は開放されず、第2大気通路からは、大気が変圧室に流入しないようになっている。したがって、大気が従来から設けられている大気弁と大気通路とを通ってのみ変圧室に流入し、通常の制動が行われる。これに対して、ブレーキペダルが急激に踏み込まれる急制動時には、弁プランジャの比較的大きな移動によって従来から設けられている大気弁とともに第2大気弁も開放される。そのため、大気は、従来から設けられている大気弁と大気通路および、第2大気弁と第2大気通路とを介して変圧室内に流入する。これによって、大気が変圧室内に急速に導入されるので、急制動が確実に行われるようになっており、したがって、急制動時における初期の良好な作動応答性を得ることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に開示された倍力装置では、急制動時出力が高くなるに従いバルブボディが前進する為、2つの大気弁の弁間隙は狭くなり、大気導入も遅くなるので、高出力での応答性は必ずしも満足のできるものではなかった。また、この時入力軸に反力が伝わってくるが、高い踏力を維持できない運転者もおり、この場合、緊急ブレーキとしての高出力を得られないという欠点があった。また、この倍力装置は、第2大気弁と第2大気通路とを設ける必要があるため、倍力装置の構造が複雑になるという欠点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上述した事情に鑑み、本発明は、シェル内に移動自在に設けた概略筒状のバルブボディと、このバルブボディの外周部に設けたパワーピストンと、このパワーピストンの前後に区画形成した定圧室及び変圧室と、上記バルブボディ内に設けられ、入力軸の進退動に連動してバルブボディ内の流路の開閉制御を行う弁機構とを備えた倍力装置において、
上記弁機構を、上記バルブボディの内周部にフロント側にむけて形成した大気弁座と、上記バルブボディ内に摺動自在に嵌合されて入力軸に連動する弁プランジャと、上記弁プランジャに摺動自在に嵌装したスリーブと、上記スリーブにフロント側に向けて形成した真空弁座と、上記両弁座にフロント側から着座する弁体と、上記弁体を付勢して上記両弁座に着座させる第1ばねと、上記スリーブを弁プランジャに対してリヤ側に付勢する第2ばねと、上記弁プランジャに設けられて、該弁プランジャが急激に前進された際に上記スリーブをバルブボディに対して最もフロント側となる前進端位置に保持するとともに、入力軸を介して入力がなくなった時に上記バルブボディに対するスリーブの保持状態を解放する切り換え機構とから構成したものである。
【0005】
【作用】
このような構成によれば、ブレーキペダルが踏み込まれて入力軸および弁プランジャが急激に前進された際には、弁プランジャの移動過程において、スリーブに設けた真空弁座が弁体に着座した後、弁体が大気弁座から離座し、さらに、スリーブが切り換え機構によって前進端位置に保持される。これにより、弁体と大気弁座との離隔量(開度)は最大に維持される。そのため、大気が変圧室内に迅速に導入され、かつ、変圧室が大気圧となる最大の出力で倍力装置が迅速に作動する。そして、この作動状態からブレーキペダルの踏み込みが解放されて入力軸からの入力がなくなると、切り換え機構によって、上記バルブボディに対するスリーブの保持状態が解放されて、弁機構は非作動状態に復帰する。
したがって、比較的簡単な構造によって、急制動時における作動応答性が良好でかつ高出力が得られる倍力装置を提供することができる。
なお、ブレーキペダルがゆっくりと踏み込まれた場合には、切り換え機構は作動しないので、ブレーキペダルが踏み込まれて入力軸および弁プランジャが前進されると、弁プランジャの移動過程において、スリーブに設けた真空弁座が弁体に着座した後、弁体が大気弁座から離座する。この場合、弁体と大気弁座との離隔量(開度)は比較的小さいため、ブレーキペダルがゆっくりと踏み込まれたことに対応して、従来と同様に、ブレーキ倍力装置の出力はブレーキペダルの踏力に応じた出力までゆっくりと上昇する。
【0006】
【実施例】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図1において、ブレーキ倍力装置のシェル1内には概略筒状のバルブボディ2を摺動自在に設けてあり、バルブボディ2のリヤ側の外周部はシェル1の外部に突出させている。上記バルブボディ2の外周部にはパワーピストン3を連結してあり、このパワーピストン3の背面にダイアフラム4を張設している。それによってシェル1内をフロント側の定圧室Aとリヤ側の変圧室Bとに区画形成している。
バルブボディ2内には、上記定圧室Aと変圧室Bと大気との間の流体回路を切り換える弁機構5を設けている。この弁機構5は、バルブボディ2に設けた環状の大気弁座6と、バルブボディ2に摺動自在に嵌合した弁プランジャ7と、スリーブ8に設けた環状の真空弁座9と、これら両弁座6,9に着座する概略筒状の弁体11と、この弁体11を両弁座6,9に向けて付勢して着座させる第1ばね12と、さらにスリーブ8を図示非作動位置に位置させる第2ばね13とを備えている。また、本実施例の弁機構5は、上記弁プランジャ7に設けた切り換え機構14を備えている。弁プランジャ7に連結した入力軸15は、図示しないブレーキペダル用のリターンばねの弾撥力によって図示非作動位置に位置するようになっている。
しかして、本実施例は弁機構5を以下のように構成することにより、急制動時におけるブレーキ倍力装置の作動応答性を向上させたものである。
すなわち、バルブボディ2の内周部にはフロント側にむけて伸びる環状突起2aを形成してあり、この環状突起2aの先端部によって上記大気弁座6を構成している。また、上記大気弁座6の外方側の軸方向孔2bおよびそのリヤ側に連続するバルブボディ2の内部空間によって大気通路16を構成している。この大気通路16には常時大気が導入されている。
他方、弾性体からなる弁体11は、上記大気弁座6および真空弁座9に対向するようにリヤ側に向けて配置している。弁体11のフロント側の端部は肉厚にしてあり、その端部を円筒状のプラグ17のリヤ側外周部に設けた環状溝に嵌装してあり、その状態の弁体11のフロント側の端部およびプラグ17の外周部をバルブボディ2の内周部にフロント側から圧入している。そして、弁体11のシート部の裏面とプラグ17の段部とにわたって上記第1ばね12を弾装してあり、この第1ばね12の弾撥力によって、弁体11のシート部が上記両弁座6,9に着座するようになっている。また、本実施例では、上記大気弁座6とそれに接離する弁体11のシート部とによって、上記大気通路16を開閉する大気弁18を構成している。なお、本実施例のプラグ17は、実質的にバルブボディ2の一部を構成するものである。
次に、本実施例の弁プランジャ7は、フロント側が小径となる円柱状に形成してあり、大径としたリヤ側の端部に上記入力軸15のフロント側の端部を連結している。弁プランジャ7における軸方向の中央側には、所定幅の第1環状溝7aを形成している。バルブボディ2に設けた半径方向孔2cを介して、上記第1環状溝7aにキー部材21を係合させてあり、これにより、弁プランジャ7がバルブボディ2から脱落するのを防止している。第1環状溝7aの幅およびバルブボディ2の半径方向孔2cの軸方向寸法は同一寸法に設定してあり、これに対してキー部材21の厚さは、第1環状溝7aの幅および半径方向孔2cの軸方向寸法の約半分程度の寸法に設定している。そして、図1に示したブレーキ倍力装置の非作動状態では、キー部材21がシェル1の段部端面に当接し、かつ、このキー部材21に、弁プランジャ7の第1環状溝7aのフロント側の端面およびバルブボディ2の半径方向孔2cのフロント側の端面が当接して、その状態を維持されている。
図3にも拡大して示すように、第1環状溝7aの少しフロント側となる弁プランジャ7の外周部には、深さを浅くした第2環状溝7bを形成してあり、また、上記第1環状溝7aのフロント側からこの第2環状溝7bまで連続させて、半径方向の貫通孔7cを形成している。
そして、第2環状溝7bおよび貫通孔7cに、弁プランジャ7が急激に前進された際にスリーブ8をバルブボディ2に対して最もフロント側となる前進端位置に保持する切り換え機構14を設けている。本実施例では、切り換え機構14を、レバー22とばねリング23とから構成している。
レバー22は、上記弁プランジャ7における貫通孔7c内のリヤ側の箇所に揺動自在に設けてあり、レバー22のフロント側の端部はばねリング23と係合するとともに、レバー22のリヤ側の端部は、第1環状溝7a内のキー部材21と係合するようになっている。
次に、図2に拡大して示すように、ばねリング23は、その軸方向両端部に、実質的に環状をした一対の嵌装部23A,23Bを備えており、それらは軸方向に伸びる一対の接続部23Cによって連結されている。また、両嵌装部23A,23Bの間の位置には、一方の接続部23Cから連続する半円状のばね部23Dを形成している。このばね部23Dは、接続部23Cから連続する円弧状の弾性部23aと、その一端から半径方向内方に直線状に伸びる挿入部23bと、さらに、この挿入部23bの先端を折り曲げて形成した係合部23cとから構成している。
ばねリング23の軸方向寸法は、上記弁プランジャ7に形成した第2環状溝7bの軸方向寸法よりも所定寸法だけ短く設定している。また、ばねリング23の各部の厚さは同一厚さとしてあり、その寸法は第2環状溝7bの深さと同じ寸法に設定している。また、両嵌装部23A,23Bの外径は同じ寸法にしてあり、その外径は、上記第2環状溝7bの前後の弁プランジャ7の外径と同じに設定している。そして、上記ばね部23Dは、図2に示した自然状態においては、自己の弾性によって、その弾性部23aおよび挿入部23bの一部が上記両嵌装部23A,23Bよりも半径方向外方に突出するようになっている。
そして、図3ないし図4にも拡大して示したように、上記ばねリング23を、両嵌装部23A,23Bおよびばね部23Dの弾性部23aを第2環状溝7b内に摺動自在に嵌装すると同時に、ばね部23Dの挿入部23bおよび係合部23cを上記貫通孔7cに挿入している。この貫通孔7c内に位置するばねリング23の係合部23cに、上記レバー22のフロント側の一端を上方側から係合させている。これにより、ばね部23Dの弾性によって、レバー22全体が図1において、常時時計方向に付勢されている。そのため、レバー22の他端は、貫通孔7cのリヤ側の端部から第1環状溝7a内に向けて付勢されて、第1環状溝7a内のキー部材21と当接するようになっている。このように、レバー22のリヤ側の端部がキー部材21と当接している時には、ばね部23Dの弾性に抗してレバー22の一端が反時計方向に揺動されるので、ばね部23Dは半径方向内方に向けて弾性変形されて、弾性部23aの半径方向外方への弾性部23aの突出量が小さくなるように構成している。
また、上記ばねリング23を弁プランジャ7の第2環状溝7bに嵌装することにより、ばねリング23のフロント側端部となる嵌装部23Aの外周面と、第2環状溝7bのフロント側となる弁プランジャ7の外周面とが同一周面上に位置している。そして、このように同一周面上に位置したばねリング23の嵌装部23Aおよびそのフロント側となる弁プランジャ7の外周部にわたって上記スリーブ8を摺動自在に嵌装している。
本実施例のスリーブ8は、そのフロント側の端部に半径方向外方に伸びるフランジ部8aを形成してあり、このフランジ部8aの外周部にフロント側にむけて突設した環状突起によって上記真空弁座9を構成している。また、この真空弁座9とそれに接離する弁体11のシート部によって真空弁24を構成している。この真空弁24および弁体11の内方の空間および、それから連続するプラグ17の軸方向孔17aとによって真空通路25を構成している。真空通路25は定圧室Aと常時連通しており、定圧室A内には図示しない負圧導入管を介して常時負圧が導入されているので、真空通路25にも常時負圧が作用している。また、真空弁24と上記大気弁18との間の空間は、バルブボディ2の半径方向孔2cから構成した変圧通路26を介して変圧室Bに連通している。
上記スリーブ8のフランジ部8aとプラグ17の端面とにわたって上記第2ばね13を弾装しているので、スリーブ8は弁プランジャ7に対して常時リヤ側にむけて付勢されている。このように第2ばね13によってリヤ側に付勢されたスリーブ8は、そのリヤ側の端部が、半径方向外方に突出した状態のばねリング23のばね部23Dに常時当接し、したがって、スリーブ8およびそれに当接した状態のばねリング23は、弁プランジャ7に対して常時リヤ側にむけて付勢されている。
なお、スリーブ8が摺接する位置となる弁プランジャ7の外周部には、シール部材27を取り付けてあり、それによって、スリーブ8の内周部と弁プランジャ7の外周部との間の気密を保持している。また、第1環状溝7aよりもリヤ側となる弁プランジャ7の外周部にもシール部材28を取り付けてあり、それによって、弁プランジャ7の外周部とバルブボディ2の内周部との間の気密を保持している。
次に、バルブボディ2の内周部におけるばねリング23を囲繞する箇所は、段部としてあり、その段部に環状をしたスペーサ31をフロント側から螺着している。このスペーサ31は金属製であり、実質的にバルブボディ2の一部を構成するものである。スペーサ31のリヤ側の内周部は縮径させて小径部31aとしてあり、その小径部31aの内径は、上記スリーブ8のフランジ部8aよりもリヤ側の筒状部分の外径よりも少し大きく設定している。また、小径部31aの内径は、上記ばねリング23におけるばね部23Dが自然状態において、外方側に向けて最も突出した状態の弾性部23aよりも、小径となるように設定している。そして、図示ブレーキ倍力装置の非作動状態では、図示しないブレーキペダル用のリターンばねの付勢力によって、キー部材21がシェル1の段部端面に当接し、また、そのキー部材21に対してバルブボディ2の半径方向孔2cのフロント側の端面および弁プランジャ7の第1環状溝7aのフロント側の端面が当接している。またこれと同時に、レバー22におけるリヤ側の端部がキー部材21に当接して、レバー22のフロント側端部によってばねリング23のばね部23Dは内方に押し下げられている。そのため、ばねリング23のばね部23Dの半径方向外方への突出量は小さくなっており、上記スペーサ31における小径部31a内にばねリング23のばね部23Dが挿入されている。
上述したように、スリーブ8とばねリング23は、第2ばね13によって常時リヤ側に付勢されているので、ばねリング23のばね部23Dが、スペーサ31における小径部31a内に挿入され、かつばねリング23のリヤ側端部(23B)が、第2環状溝7Bにおけるリヤ側の端部に当接している。つまり、この状態は、スリーブ8およびばねリング23が弁プランジャ7に対して最もリヤ側に位置している。
この非作動状態では、真空弁座9が弁体11から離座して真空弁24は開放されており、他方、第1ばね12によって弁体11が大気弁座6に着座して大気弁18は閉鎖されている。
本実施例では、弁機構5を上述のように構成している。
次に、プラグ17のリヤ側の内周部に上記弁プランジャ7のフロント側の外周部を摺動自在に嵌合してあり、また、このプラグ17に設けた環状突起17bの端面に円盤状のリアクションディスク32を当接させている。リアクションディスク32は、プッシュロッド33の基部に設けた凹部33a内に収納してあり、プッシュロッド33の凹部33aの先端部は、上記プラグ17の環状突起17bに摺動自在に嵌装させている。なお、図示ブレーキ倍力装置の非作動状態では、リアクションディスク32と弁プランジャ7の先端との間に間隙が維持されている。
プッシュロッド33のフロント側には環状のリテーナ34をフロント側から嵌装させた後、バルブボディ2の内周部に嵌合させ、かつプラグ17のフロント側の端面およびバルブボディ2の段部端面に当接させている。それによって、プッシュロッド33およびプラグ17がバルブボディ2からフロント側にむけて脱落するのを防止している。
さらに、上述したリテーナ34とシェル1のフロント側の壁面とにわたってはリターンスプリング35を弾装してあり、したがって、バルブボディ2等はリヤ側に付勢されて図示非作動位置に位置している。
(作動説明)
以上の構成において、図1に示したブレーキ倍力装置の非作動状態では、キー部材21がシェル1の段部断面に当接して停止しており、このキー部材21にバルブボディ2の半径方向孔2cのフロント側の端面および弁プランジャ7の第1環状溝7aのフロント側の端面が当接して弁機構5は非作動状態に維持されている。
すなわち、外方側に位置する大気弁18は、弁体11のシート部が第1ばね12に付勢されて大気弁座6に着座することで閉鎖されている。他方、レバー22のリヤ側の端部がキー部材21に当接して、ばねリング23のばね部23Dが半径方向内方側に押し下げられている。そのため、ばねリング23のばね部23Dがスペーサ31の小径部31aの内方に挿入されており、第2ばね13に付勢されたスリーブ8とばねリング23は、ばねリング23のリヤ側端部が弁プランジャ7の第2環状溝7bのリヤ側端部に当接している。したがって、、真空弁座9が弁体11から離座して真空弁24は開放されており、定圧室Aだけでなく変圧室Bにも負圧が導入されている。また、この非作動状態では、弁プランジャ7のフロント側の端部とリアクションディスク32との間にも間隙が維持されている。
次に、図5に示すように、上記非作動状態からブレーキペダルが急激に踏み込まれると、それに連動して入力軸15および弁プランジャ7も急激に前進される。
すると、上記弁プランジャ7の前進に伴って第2ばね13が圧縮されるとともに、レバー22のリヤ側の端部がキー部材21から離隔するので、ばねリング23のばね部23Dは自己の弾性によって外方にむけて拡径する。これにより、ばね部23Dは、スペーサ31におけるフロント側の大径部の内周面および小径部31aのフロント側の端面に係合し、スリーブ8はバルブボディ2に対して最もフロント側となる前進端位置に保持される。
また、この過程において、真空弁座9が弁体11に着座して真空弁24が閉鎖される一方、弁体11が大気弁座6から離隔して大気弁18が開放される。そして、スリーブ8がバルブボディ2に対して前進端位置に保持されるので、弁体11が大気弁座6から離隔する大気弁18の離隔量(開度)が最大に維持される。
これにより、定圧室Aと変圧室Bとの連通状態が阻止される一方、大気通路16内の大気は、大きな開度で開放されている大気弁18を流通した後、変圧通路26を介して迅速に変圧室Bに導入される。
したがって、定圧室Aと変圧室Bとの間に差圧が生じてバルブボディ2およびプッシュロッド33が前進されるとともに、弁プランジャ7のフロント側の端部がリアクションディスク32と当接するが、弁体11が大気弁18から離座した状態で保持されるので、最大の出力を迅速に得ることができる。
この後、ブレーキペダルの踏み込みが継続されている状態では、レバー22のリヤ側の端部はキー部材21と当接しないので、上記ばねリング23のばね部23Dは、スペーサ31のフロント側の大径部に係合した状態を維持されて、大気弁18は開度が最大に維持されて、ブレーキ倍力装置の作動状態が維持される。
このように、本実施例によれば、上記切り換え機構14によって急制動時において大気弁18が大きな開度に迅速に切り換えられるので、急制動時における作動応答性が良好でかつ高出力を得ることができる。しかも、比較的簡単な構造によって、急制動時における作動応答性が良好な倍力装置を提供することができる。
上述した急制動時の作動状態から運転者によるブレーキペダルの踏み込みが解除されると、先ず図6に示すように、入力軸15および弁プランジャ7がブレーキペダル用のリターンスプリングによってリヤ側に戻される。ここで、ばねリング23の軸方向寸法に対して、弁プランジャ7の第2環状溝7bの軸方向寸法は大きいので、それらの寸法の違い分だけ、弁プランジャ7および入力軸15は、バルブボディ2に対してリヤ側に後退する。そして、この入力軸15および弁プランジャ7の後退に伴って、キー部材21にレバー21のリヤ側端部が当接してレバーが反時計方向に揺動され、レバー21のフロント側の端部によってばね部23Dが半径方向内方に向けて強制的に縮径される。このように、縮径されたばね部23Dは、スペーサの小径部の内径よりも僅かに内方側まで縮径される。したがって、ばね部23Dがスペーサ31の段部から離隔して、上述した保持状態が解除される。そのため、図7に示すように、スペーサ31およびばねリング23は第2ばね13によって付勢されて、ばねリング23のリヤ側端部が弁プランジャ7の第2環状溝7bのリヤ側端面に当接するまで弁プランジャ7に対して移動し、これによって、実質的に一体となったスリーブ8、ばねリング23および弁プランジャ7は、図示しないブレーキペダル用のリターンばねによって、ばね部23Dがスペーサ31の小径部31aの内方のリヤ側となる位置まで、バルブボディ2に対してリヤ側に後退する。この過程において、大気弁18が閉鎖されるとともに、真空弁24が開放される。
この後、リターンスプリング35に付勢されてリヤ側に向けてバルブボディ2が移動された後、キー部材21がシェル1の段部端面に当接する。そして、さらに、このキー部材21に対してバルブボディ2の半径方向孔2cのフロント側の端面および弁プランジャ7の第1環状溝7aのフロント側の端面が当接するので、弁機構5は図1に示した非作動状態に復帰する。
次に、上述した急制動時におけるブレーキ倍力装置の作動に対して、図1に示した非作動状態からブレーキペダルがゆっくりと踏み込まれた時の作動を説明する。この場合、ブレーキペダルがゆっくりと踏み込まれると、実質的に一体となった状態のスリーブ8、ばねリング23および弁プランジャ7が入力軸15に連動して、バルブボディ2に対してフロント側にむけてゆっくりと前進される。このようにバルブボディ2に対してばねリング23および弁プランジャ7がバルブボディ2に対してゆっくりと前進されると、ばねリング23のばね部23Dがスペーサ31における小径部31aの内方側を移動している過程において、上記スリーブ8に設けた真空弁座9が弁体11に着座して真空弁24が閉鎖されるとともに、弁体11が大気弁座6から離座して大気弁18が小さな開度で解放される。これにより、小さな開度で開放された大気弁18を経由して変圧室B内に大気が徐々に導入されて、バルブボディ2が前進される。つまり、図1に示した非作動状態からブレーキペダルがゆっくりと踏み込まれた時には、ばねリング23のばね部23Dがスペーサ31における小径部31aの内方側を移動する範囲内において、ブレーキ倍力装置が作動されるようになっている。
また、この後、ブレーキペダルの踏み込みが解除されて入力軸15からの入力が無くなると、ばねリング23のばね部23Dは、スペーサ31における小径部31aの内方側の範囲内に位置しているので、実質的に一体となった状態のスリーブ8、ばねリング23および弁プランジャ7は、ブレーキペダル用のリターンスプリングおよび第2ばね13の弾撥力によって、バルブボディ2に対して後退し、これに伴って、真空弁24が開放されるとともに大気弁18が閉鎖される。この後、リターンスプリング35によって、バルブボディ2がリヤ側に付勢されることにより、バルブボディ2および弁機構5は、図1に示した非作動状態に復帰する。つまり、非作動状態からブレーキペダルがゆっくりと踏み込まれた時には、切り換え機構14は作動しないようになっている。
【0007】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、比較的簡単な構造によって、急制動時における作動応答性が良好でかつ、高出力が得られる倍力装置を提供できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す断面図。
【図2】図1に示した要部の斜視図。
【図3】図1に示した要部の平面図。
【図4】図3のIV−IV線に沿う断面図。
【図5】図1に示した要部の急制動時の作動状態を示す断面図。
【図6】図5の状態から非作動状態に復帰する過程を示す断面図。
【図7】図5の状態から非作動状態に復帰する過程を示す断面図。
【符号の説明】
2…バルブボディ 3…パワーピストン
5…弁機構 6…大気弁座
7…弁プランジャ 8…スリーブ
9…真空弁座 11…弁体
12…第1ばね 13…第2ばね
14…切り換え機構 A…定圧室
B…変圧室[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a booster used for a brake or the like of an automobile, and more particularly, to a booster having a good operation response during sudden braking.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a brake booster using a negative pressure has been known. In such a brake booster, when the input shaft advances by depressing the brake pedal, the vacuum valve is closed and the atmosphere valve is opened via the valve plunger in the valve body, so that the atmosphere is introduced into the variable pressure chamber. As a result, a pressure difference is generated between the variable pressure chamber and the constant pressure chamber into which the negative pressure is introduced, so that the power piston operates and the output is output from the output shaft.
By the way, in the conventional booster described above, when the atmospheric valve is opened by the advancement of the input shaft, the opening is set to be relatively small. Although the opening degree of the atmospheric valve can sufficiently satisfy the operation responsiveness at the time of normal braking, the operation responsiveness at the time of sudden braking is not sufficient.
Therefore, as a booster capable of improving the operation responsiveness at the time of sudden braking, for example, a booster disclosed in JP-A-5-155331 has been proposed.
The booster disclosed in the above publication includes a normally closed second atmospheric valve and a second atmospheric passage in addition to the conventional general atmospheric valve and atmospheric passage. During normal braking, the conventional atmospheric valve is opened by the movement of the valve plunger linked to the input shaft. However, the movement of the valve plunger at this time does not open the second atmospheric valve, and the second atmospheric valve is not opened. The air is prevented from flowing into the transformation chamber from the passage. Therefore, the atmosphere flows into the variable pressure chamber only through the conventionally provided atmosphere valve and atmosphere path, and normal braking is performed. On the other hand, at the time of sudden braking when the brake pedal is suddenly depressed, the second atmospheric valve is opened together with the conventionally provided atmospheric valve by relatively large movement of the valve plunger. Therefore, the atmosphere flows into the variable pressure chamber via the conventionally provided atmosphere valve and atmosphere path and the second atmosphere valve and second atmosphere path. As a result, the atmosphere is rapidly introduced into the transformer chamber, so that sudden braking is reliably performed, and therefore, good initial operation response during sudden braking can be obtained.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the booster disclosed in the above publication, the valve body moves forward as the output at the time of sudden braking increases, so that the valve gap between the two atmospheric valves becomes narrower, and the introduction of the atmosphere becomes slower. Responsiveness was not always satisfactory. Also, at this time, although a reaction force is transmitted to the input shaft, some drivers cannot maintain a high pedaling force. In this case, there is a disadvantage that high output as an emergency brake cannot be obtained. In addition, this booster has a disadvantage that the structure of the booster is complicated because it is necessary to provide the second atmosphere valve and the second atmosphere passage.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In view of the circumstances described above, the present invention Move A generally cylindrical valve body freely provided, a power piston provided on an outer peripheral portion of the valve body, and a constant-pressure chamber formed before and after the power piston. as well as In a booster provided with a variable pressure chamber and a valve mechanism provided in the valve body and controlling opening and closing of a flow path in the valve body in conjunction with advance and retreat of the input shaft,
An atmosphere valve seat formed on the inner peripheral portion of the valve body toward the front side, a valve plunger slidably fitted in the valve body and interlocking with an input shaft, and the valve plunger; Sleeve slidably fitted on And above A vacuum valve seat formed on the sleeve toward the front side, a valve body seated on the both valve seats from the front side, a first spring for urging the valve body to seat on the both valve seats, and the sleeve A second spring biasing the valve plunger rearward with respect to the valve plunger; and a forward spring provided on the valve plunger such that when the valve plunger is abruptly advanced, the sleeve becomes the most front side with respect to the valve body. A switching mechanism for holding the sleeve at the end position and releasing the holding state of the sleeve with respect to the valve body when there is no input via the input shaft.
[0005]
[Action]
According to such a configuration, when the input shaft and the valve plunger are rapidly advanced by depressing the brake pedal, the vacuum valve seat provided on the sleeve is seated on the valve body during the movement of the valve plunger. , The valve body is separated from the atmospheric valve seat, and the sleeve is held at the forward end position by the switching mechanism. As a result, the amount of separation (opening) between the valve body and the atmospheric valve seat is maintained at a maximum. For this reason, the atmosphere is quickly introduced into the transformer chamber, and the booster operates quickly with the maximum output at which the transformer chamber reaches the atmospheric pressure. Then, when the depression of the brake pedal is released from this operating state and there is no input from the input shaft, the holding state of the sleeve with respect to the valve body is released by the switching mechanism, and the valve mechanism returns to the non-operating state.
Therefore, with a relatively simple structure, it is possible to provide a booster that has good operation responsiveness at the time of sudden braking and can obtain high output.
When the brake pedal is depressed slowly, the switching mechanism does not operate. Therefore, when the brake pedal is depressed and the input shaft and the valve plunger are advanced, the vacuum provided on the sleeve during the movement process of the valve plunger. After the valve seat is seated on the valve, the valve separates from the atmospheric valve seat. In this case, since the distance (opening) between the valve body and the atmosphere valve seat is relatively small, the output of the brake booster is increased as in the related art in response to the slow depression of the brake pedal. It slowly rises to an output corresponding to the pedaling force.
[0006]
【Example】
The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiment. In FIG. 1, a substantially
In the
In the present embodiment, the responsiveness of the brake booster at the time of sudden braking is improved by configuring the
That is, an annular projection 2a extending toward the front side is formed on the inner peripheral portion of the
On the other hand, the
Next, the
As shown in FIG. 3 in an enlarged manner, a second
A
The
Next, as shown in FIG. 2 in an enlarged manner, the
The axial dimension of the
Then, as shown in FIGS. 3 and 4 in an enlarged manner, the
Further, by fitting the
The
Since the
A seal member 27 is attached to an outer peripheral portion of the
Next, a portion surrounding the
As described above, since the
In this non-operating state, the vacuum valve seat 9 is separated from the
In this embodiment, the
Next, an outer peripheral portion on the front side of the
An
Further, a
(Operation explanation)
In the above configuration, in the non-operation state of the brake booster shown in FIG. 1, the
That is, the
Next, as shown in FIG. 5, when the brake pedal is suddenly depressed from the inoperative state, the
Then, with the advance of the
In this process, the vacuum valve seat 9 is seated on the
Thereby, the communication state between the constant pressure chamber A and the variable pressure chamber B is prevented, while the air in the
Therefore, a differential pressure is generated between the constant pressure chamber A and the variable pressure chamber B, and the
Thereafter, in the state where the brake pedal is continuously depressed, the rear end of the
As described above, according to the present embodiment, the
When the driver depresses the brake pedal from the operation state at the time of the sudden braking described above, first, as shown in FIG. 6, the
Then, after the
Next, with respect to the operation of the brake booster at the time of sudden braking described above, the operation when the brake pedal is depressed slowly from the non-operation state shown in FIG. 1 will be described. In this case, when the brake pedal is depressed slowly, the
After that, when the depression of the brake pedal is released and there is no input from the
[0007]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a booster that has good operation responsiveness at the time of sudden braking and high output can be obtained with a relatively simple structure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a main part shown in FIG.
FIG. 3 is a plan view of a main part shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3;
FIG. 5 is a sectional view showing an operation state of the main part shown in FIG. 1 at the time of sudden braking.
FIG. 6 is a sectional view showing a process of returning from the state of FIG. 5 to a non-operation state.
FIG. 7 is a sectional view showing a process of returning from the state of FIG. 5 to a non-operation state.
[Explanation of symbols]
2 ... Valve body 3 ... Power piston
5: Valve mechanism 6: Atmospheric valve seat
7 ...
9 ...
12: first spring 13: second spring
14: Switching mechanism A: Constant pressure chamber
B… Transformer room
Claims (2)
上記弁機構を、上記バルブボディの内周部にフロント側にむけて形成した大気弁座と、上記バルブボディ内に摺動自在に嵌合されて入力軸に連動する弁プランジャと、上記弁プランジャに摺動自在に嵌装したスリーブと、上記スリーブにフロント側に向けて形成した真空弁座と、上記両弁座にフロント側から着座する弁体と、上記弁体を付勢して上記両弁座に着座させる第1ばねと、上記スリーブを弁プランジャに対してリヤ側に付勢する第2ばねと、上記弁プランジャに設けられて、該弁プランジャが急激に前進された際に上記スリーブをバルブボディに対して最もフロント側となる前進端位置に保持するとともに、入力軸を介して入力がなくなった時に上記バルブボディに対するスリーブの保持状態を解放する切り換え機構とから構成したことを特徴とする倍力装置。A substantially cylindrical valve body movably provided in the shell, a power piston provided on an outer peripheral portion of the valve body, a constant pressure chamber and a variable pressure chamber partitioned before and after the power piston, and A booster provided with a valve mechanism that controls opening and closing of a flow path in a valve body in conjunction with advance and retreat of the input shaft.
An atmosphere valve seat formed on the inner peripheral portion of the valve body toward the front side, a valve plunger slidably fitted in the valve body and interlocking with an input shaft, and the valve plunger; A sleeve slidably fitted on the sleeve, a vacuum valve seat formed on the sleeve toward the front side, a valve body seated on the both valve seats from the front side, A first spring that is seated on a valve seat, a second spring that biases the sleeve rearward with respect to the valve plunger, and the sleeve that is provided on the valve plunger when the valve plunger is rapidly advanced. And a switching mechanism that releases the holding state of the sleeve with respect to the valve body when there is no input via the input shaft, while maintaining the forward end position closest to the valve body. Booster, characterized in that.
また、弁プランジャにおける第1環状溝よりもフロント側には第2環状溝を形成するとともに、該第2環状溝から上記第1環状溝まで連続する半径方向の貫通孔を形成してあり、 Further, a second annular groove is formed on the valve plunger on the front side of the first annular groove, and a radial through hole is formed continuously from the second annular groove to the first annular groove.
また、自然状態では自己の弾性によって上記弁プランジャの外周面よりも半径方向外方に突出するばね部を有する概略環状のばねリングを、上記弁プランジャの第2環状溝内に摺動自在に嵌装し、 In a natural state, a substantially annular spring ring having a spring portion projecting radially outward from the outer peripheral surface of the valve plunger by its own elasticity is slidably fitted in the second annular groove of the valve plunger. Dressed up
さらに、一端が上記ばねリングのばね部と係合し、他端が第1環状溝内のキー部材と係合するレバーを上記弁プランジャの貫通孔内に揺動自在に設けて、上記ばねリングとレバーとによって上記切り換え機構を構成し、 Further, a lever, one end of which engages with a spring portion of the spring ring, and the other end of which engages with a key member in the first annular groove, is swingably provided in the through hole of the valve plunger, and the spring ring And the lever constitute the switching mechanism,
上記弁プランジャが急激に前進された際には、上記スリーブのリヤ側端部に当 When the valve plunger is advanced abruptly, it contacts the rear end of the sleeve. 接したばねリングのばね部がバルブボディの段部に係合することで、スリーブはバルブボディに対して前進端位置に保持され、By engaging the spring portion of the contacting spring ring with the step of the valve body, the sleeve is held at the forward end position with respect to the valve body,
入力軸を介して入力がなくなった時に上記スリーブに対して弁プランジャがリヤ側に後退して上記レバーがキー部材に当接して揺動されることにより、上記ばねリングのばね部が縮径されてバルブボディの段部から離隔することにより、バルブボディに対するスリーブの保持状態が解除されるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の倍力装置。 When there is no input via the input shaft, the valve plunger retreats rearward with respect to the sleeve, and the lever comes into contact with the key member and swings, whereby the spring portion of the spring ring is reduced in diameter. The booster according to claim 1, wherein the holding state of the sleeve with respect to the valve body is released by separating the sleeve from the step portion of the valve body.
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