JP3743465B2 - 自動ブレーキ倍力装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は自動車のブレーキに用いられるブレーキ倍力装置に関し、より詳しくは、自動ブレーキ機能を有する自動ブレーキ倍力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来一般のブレーキ倍力装置は、シェル内に摺動自在に設けたバルブボデイと、このバルブボデイ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と変圧室と、入力軸に連動されて進退動される弁プランジャを有し、該弁プランジャの進退動に応じて流路の開閉制御を行なう弁機構とを備えている。
そして上記弁機構は、通常、バルブボデイにリヤ側に向けて形成した環状の真空弁座と、上記弁プランジャにリヤ側に向けて形成した環状の大気弁座と、上記バルブボデイに設けられ、ポペットリターンスプリングによって付勢されて上記両弁座にリヤ側から着座する弁体とを備えている。
また従来、上記弁プランジャよりもフロント側となるバルブボデイ内に、励磁された際に弁プランジャをフロント側に前進させ、上記大気弁座を弁体から離座させて大気弁を開かせるとともに、上記真空弁座と弁体とを着座させるソレノイドを備えた自動ブレーキ倍力装置も知られている。
このような自動ブレーキ倍力装置では、ブレーキペダルを踏込まなくてもソレノイドを励磁すれば、大気弁を開かせて変圧室に大気を導入させることができるので、ブレーキ作用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、従来の自動ブレーキ倍力装置では、上記弁プランジャが何等かの原因でソレノイドによって前進された位置でスティックしてしまうと、ソレノイドを消磁しても倍力装置の作動を解除することができず、ブレーキが利いたままとなって車両を移動させることができなくなるという欠点がある。
本発明はそのような事情に鑑み、容易に倍力装置の作動を解除してブレーキが利いたままとなるのを防止することができる自動ブレーキ倍力装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、シェル内に摺動自在に設けたバルブボデイと、このバルブボデイ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と変圧室と、入力軸に連動されて進退動される弁プランジャを有し、該弁プランジャの進退動に応じて流路の開閉制御を行なう弁機構とを備えたブレーキ倍力装置において、
上記弁機構を、上記バルブボデイに摺動自在に設けたスリーブと、このスリーブにフロント側に向けて設けた環状の大気弁座と、上記弁プランジャにフロント側に向けて設けた環状の真空弁座と、上記バルブボデイに設けられ、ポペットリターンスプリングによって付勢されて上記両弁座にフロント側から着座する弁体と、上記スリーブをフロント側に付勢し、ブレーキ倍力装置の非作動時に上記大気弁座と弁体とを着座させる付勢ばねとから構成し、
さらに、上記弁機構よりもリヤ側となるバルブボデイの内周面に、励磁された際に上記スリーブを付勢ばねの弾発力に抗してリヤ側に後退させて、上記大気弁座を弁体から離座させるとともに、上記真空弁座と弁体とを着座させるソレノイドを設け、また上記弁プランジャに、該弁プランジャが前進された際に後退位置のスリーブに当接してこれを前進させる当接部を設けたものである。
【０００５】
【作用】
上述した構成によれば、ブレーキ倍力装置の非作動時には、大気弁座と弁体とが着座しているので変圧室に大気が導入されることはなく、したがってブレーキ倍力装置が作動されることはない。
この非作動状態からソレノイドを励磁すれば、スリーブが後退されて上記大気弁座を弁体から離座させるとともに、上記真空弁座と弁体とを着座させるので変圧室内に大気が導入され、それによりブレーキペダルが踏込まれなくてもブレーキ倍力装置を作動させてブレーキ作用を得ることができる。
そしてこの状態で、万一、上記スリーブが後退した位置でバルブボデイにスティックすると、ブレーキが利いたままとなってしまうが、その際には、ブレーキペダルを踏込んで弁プランジャおよび当接部を前進させることにより、スリーブに当接部を当接させてこれを強制的に前進させることができ、これによりスリーブのスティックを解除してブレーキ作用を解除することができる。
【０００６】
【実施例】
以下図示実施例について本発明を説明すると、ブレーキ倍力装置のシェル１内に筒状のバルブボデイ２を摺動自在に設けてあり、このバルブボデイ２のリヤ側の末端筒状部２Ａはシェル１の筒状部１Ａから摺動自在に外部に突出させている。上記バルブボデイ２の外周部には概略皿状のパワーピストン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を張設することによって、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。
上記バルブボデイ２内には、上記定圧室Ａと変圧室Ｂとの間の流体回路を切換える弁機構５を設けている。この弁機構５は、バルブボデイ２の内周面内に気密を保持して摺動自在に設けた磁性体からなるスリーブ６と、このスリーブ６のフロント側端部にフロント側に向けて形成した環状の大気弁座７と、上記バルブボデイ２内に進退動自在に設けられて入力軸８に連動する弁プランジャ１０と、上記大気弁座７よりも内方側で弁プランジャ１０の外周面にフロント側に向けて形成した真空弁座１１と、ポペットリターンスプリング１２の弾発力によってフロント側から上記両弁座７、１１に着座する概略筒状の弁体１３と、上記弁プランジャ１０および入力軸８をリヤ側に付勢するバルブリターンスプリング１４と、上記スリーブ６をフロント側に付勢する付勢ばね１５と、さらに、励磁された際に上記スリーブ６を付勢ばね１５の弾発力に抗してリヤ側に変位させるソレノイド１６とを備えている。
【０００７】
上記スリーブ６は、上記バルブボデイ２の末端筒状部２Ａの中間位置に形成した小径孔２ａ内に摺動自在に嵌合してあり、該スリーブ６の外周部と末端筒状部２Ａの外周部とのそれぞれに設けた環状シール部材１８、１８によってその部分の気密を保持している。このスリーブ６の外側筒状部６ａの先端に上記大気弁座７を形成するとともに、外側筒状部６ａの末端部に半径方向外方に突出させて係合部６ｂを形成し、該係合部６ｂを末端筒状部２Ａの中径孔２ｂ内に進退動自在に配置している。
そして通常は、上記付勢ばね１５の弾発力によって係合部６ｂを小径孔２ａと中径孔２ｂとの間の段部に当接させて該スリーブ６がフロント側に抜出るのを防止するとともに、倍力装置の非作動時には大気弁座７に弁体１３を着座させてその部分をシールさせることができるようにしている。他方、上記ソレノイド１６を励磁した際にはスリーブ６をリヤ側に変位させ、上記大気弁座７を弁体１３から離隔させることができるようにしている。
【０００８】
次に、上記弁プランジャ１０の略中央部からリヤ側にかけて大径部１０Ａを形成してあり、この大径部１０Ａのフロント部分に半径方向外方に伸びる円形薄肉の壁部１０ａを形成し、この壁部１０ａの外周部分をフロント側に突出させてその環状突出部分１０ｂの先端を上記真空弁座１１としている。
また、上記壁部１０ａよりもリヤ側となる大径部１０Ａに環状溝１０ｃを形成してあり、バルブボデイ２の半径方向孔内に挿通させたキー部材２０を上記環状溝１０ｃに係合させることによって弁プランジャ１０がバルブボデイ２から抜出すのを防止している。そして上記バルブボデイ２のフロント側に嵌着したホルダ２１と上記壁部１０ａとの間に弾装したバルブリターンスプリング１４によって弁プランジャ１０をリヤ側に付勢している。
さらに、弾性体からなる筒状の弁体１３は、上記両弁座７、１１に対向するようにリヤ側に向けて配設してあり、そのフロント側端部となる肉厚の先端部分をバルブボデイ２内に嵌合した上記ホルダ２１によって気密を保持して固定している。他方、該弁体１３のリヤ側端面の背面には補強プレート２２を添設してあり、この補強プレート２２と上記ホルダ２１との間に弾装したポペットリターンスプリング１２によって弁体１３のリヤ側端部を上記両弁座７、１１に向けて付勢している。
【０００９】
上記バルブボデイ２に設けた大気弁座７とそれに接離する弁体１３とによって大気弁２３を構成してあり、この大気弁２３よりも外周側を大気通路２４としている。この大気通路２４は、上記スリーブ６内に形成した通路２５と、末端筒状部２Ａの内周面とソレノイド１６の外周面との間隙とによって形成してあり、この大気通路２４は末端筒状部２Ａ内に設けたフィルタ２６を介して大気に連通している。
また、上記真空弁座１１とこれに接離する弁体１３とによって真空弁２７を構成してあり、この真空弁２７よりも内周側を定圧通路２８としている。この定圧通路２８は、上記ホルダ２１に形成した軸方向の通路２９を介して常に定圧室Ａに連通している。そして定圧室Ａは、シェル１に設けた負圧導入管３０を介して図示しないエンジンのインテークマニホールドに連通しており、これによって定圧室Ａ内に常時負圧を導入している。
さらに、上記大気弁２３と真空弁２７との間の空間は変圧通路３２としてあり、この変圧通路３２は、スリーブ６に形成した貫通孔６ｃと、この貫通孔６ｃに重合させてバルブボデイ２に穿設した通路とによって形成するとともに、常時変圧室Ｂに連通させている。なお、上記スリーブ６の貫通孔６ｃ内にキー部材２１を貫通させてあり、これによってスリーブ６がキー部材２１の干渉を受けることなく軸方向に変位できるようにしている。
【００１０】
上記ソレノイド１６は、上記バルブボデイ２の末端筒状部２Ａ内に嵌合固定したケース３３内に収容してあり、このケース３３の軸部によって上記弁プランジャ１０の大径部１０Ａを摺動自在に保持している。
そして上記大径部１０Ａには、スリーブ６よりもリヤ側位置に環状の当接部３４を設けてあり、この当接部３４は、スリーブ６がソレノイド１６によってリヤ側に変位されている状態において、入力軸８および弁プランジャ１０の大径部１０Ａが前進された際に上記スリーブ６に当接して、ソレノイド１６による吸引力に抗して該スリーブ６を前進させることができるようなっている。
また上記ソレノイド１６からの配線３５は大気通路２４内を介して外部に引出している。
【００１１】
上記弁プランジャ１０の大径部１０Ａのフロント側に形成した小径部１０Ｂは上記ホルダ２１の軸部に摺動自在に嵌合してあり、該小径部１０Ｂのフロント側にプレートプランジャ３６とリアクションディスク３７とを順次配設している。上記プレートプランジャ３６は上記ホルダ２１の軸部に摺動自在に嵌合してあり、他方、リアクションディスク３７は出力軸３８の基部に形成した凹部内に設けている。そして上記出力軸３８は、その凹部内に上記ホルダ２１のフロント側端面を摺動自在に嵌合させることによりバルブボデイ２に対して摺動自在となっており、また該出力軸３８はシェル１の外部に取付けた図示しないマスターシリンダのピストンに連動している。
そして上記シェル１の内面とバルブボデイ２のフロント側端面との間にリターンスプリング３９を弾装して、通常はバルブボデイ２を図示非作動位置に保持させている。
【００１２】
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ソレノイド１６は消磁されており、スリーブ６は付勢ばね１５の弾撥力によって前進端位置に保持されている。
この状態では、ポペットリターンスプリング１２の弾発力により弁体１３がスリーブ６の先端の大気弁座７に着座されて大気弁２３を閉じており、またバルブリターンスプリング１４の弾発力により弁プランジャ１０および入力軸８がリヤ側に変位され、それによって真空弁座１１が弁体１３から離隔して真空弁２７が開放されている。したがって、定圧通路２８と変圧通路３２とが連通しており、両通路３５、３８を介して定圧室Ａと変圧室Ｂとが連通されている。
【００１３】
上述した非作動状態から図示ないブレーキペダルが踏込まれて入力軸８が左行されると、それによって弁プランジャ１０がバルブリターンスプリング１４の弾発力に抗して前進されるので、真空弁座１１が弁体１３に圧接されて真空弁２７が閉じ、次に弁体１３が大気弁座７から離座されて大気弁２３が開かれる。これにより、変圧室Ｂと定圧室Ａとの連通が遮断されるとともに、変圧通路３２と大気通路２４とが連通されるので、変圧室Ｂ内に大気が導入される。
これにより、パワーピストン３の前後に差圧が生じてパワーピストン３、バルブボデイ２および出力軸３８が前進されるので、従来のブレーキ倍力装置と同様にブレーキ作用を得ることができる。この際、上記弁プランジャ１０に設けた当接部３４は前進端位置にあるスリーブ６に当接することはない。
【００１４】
他方、上述した非作動状態において、ブレーキ倍力装置を自動ブレーキ倍力装置として作動させる際にはソレノイド１６を励磁すればよい。これにより、上記スリーブ６が付勢ばね１５の弾発力に抗して後退されるので、該スリーブ６の大気弁座７とこれに着座している弁体１３とがリヤ側に変位され、弁体１３が真空弁座１１に着座して真空弁２７が閉じられる。さらに引き続きスリーブ６が後退されると、次に大気弁座７が弁体１３から離隔して大気通路２４が開かれる。
その結果、定圧室Ａと変圧室Ｂとの連通が遮断されるとともに、変圧室Ｂが変圧通路３２と大気通路２４とを介して大気に連通されるので、ブレーキペダルが踏込まれなくても、上述したブレーキペダルの踏込み状態と同様にブレーキ作用を得ることができる。
ここで大気弁座７の径をＤ、弁プランジャ１０とスリーブ６間のシール４０の径をｄ、変圧室Ｂと大気圧の差をＰ、スリーブ６の付勢ばね１５のセット荷重をＦｓｐ、ソレノイド１６の発生する力をＦｓｏとすると、以下の関係が成り立つ、
Ｆｓｏ＝Ｆｓｐ＋π｛Ｐ（Ｄ² −ｄ² ）｝÷４
したがって、ソレノイド１６に流れる電流を制御し、Ｆｓｏを変化させることにより、大気圧と真空圧の間で上記差Ｐを任意に変化させることができ、任意の制動力を得ることが可能である。
また、この状態から自動ブレーキ作用を解除する際にはソレノイド１６を消磁すれば、上記スリーブ６が付勢ばね１５の弾発力によって元の前進位置に復帰されるので、大気弁２３が閉じられるとともに真空弁２７が開放されて、ブレーキ倍力装置は元の非作動状態に復帰する。
【００１５】
ところで、ブレーキ倍力装置を上述した自動ブレーキ倍力装置として作動させているときに、例えばソレノイド１６を消磁してもスリーブ６がバルブボデイ２にスティックして後退位置に保持されたままとなった場合には、自動ブレーキ状態を解除することができず、ブレーキが利いた状態のままとなる。
その際にブレーキ作用を解除させる場合には、ブレーキペダルを踏込めばよい。すると、入力軸８を介して弁プランジャ１０が左行されて当接部３４が後退位置に位置しているスリーブ６に当接し、該スリーブ６を強制的に前進させることができるので、上記スティックを解除することができる。
また、エンジンのインテークマニホールドに連通されている定圧室Ａには燃料が侵入することがあり、上記ソレノイド１６の配線３５を定圧室Ａを介して外部に引出した場合に、該配線３５が損傷してショートした場合には爆発や火災の虞があるが、上記実施例では配線３５は大気通路２４を通して外部に引出しているので、そのような虞がない。
そしてまた、ソレノイド１６を配線３５を定圧室Ａを介して外部に引出す場合には、大気と真空を遮断し通電させるよう構成する必要があるが、本発明においては不要である。
さらにまた、弱い自動ブレーキを作動させている状態で運転者がより高い制動力を望んだ場合には、ブレーキペダルを踏込むことにより、より高い任意の制動力が得られる。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、バルブボデイ内に摺動自在に設けたスリーブがバルブボデイとスティックしたときには、ブレーキペダルを踏込んでやることにより、弁プランジャに設けた当接部によってスリーブを強制的に前進させてスティックを解除することができるので、ブレーキが利いたままとなってしまうのを防止することが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。
【符号の説明】
２…バルブボデイ ３…パワーピストン
５…弁機構 ６…スリーブ
７…大気弁座 ８…入力軸
１０…弁プランジャ １１…真空弁座
１３…弁体 １６…ソレノイド
２３…大気弁 ２７…真空弁
３４…当接部 ３５…配線
Ａ…定圧室 Ｂ…変圧室

Claims (3)

1. シェル内に摺動自在に設けたバルブボデイと、このバルブボデイ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と変圧室と、入力軸に連動されて進退動される弁プランジャを有し、該弁プランジャの進退動に応じて流路の開閉制御を行なう弁機構とを備えたブレーキ倍力装置において、
   上記弁機構を、上記バルブボデイに摺動自在に設けたスリーブと、このスリーブにフロント側に向けて設けた環状の大気弁座と、上記弁プランジャにフロント側に向けて設けた環状の真空弁座と、上記バルブボデイに設けられ、ポペットリターンスプリングによって付勢されて上記両弁座にフロント側から着座する弁体と、上記スリーブをフロント側に付勢し、ブレーキ倍力装置の非作動時に上記大気弁座と弁体とを着座させる付勢ばねとから構成し、
   さらに、上記弁機構よりもリヤ側となるバルブボデイの内周面に、励磁された際に上記スリーブを付勢ばねの弾発力に抗してリヤ側に後退させて、上記大気弁座を弁体から離座させるとともに、上記真空弁座と弁体とを着座させるソレノイドを設け、また上記弁プランジャに、該弁プランジャが前進された際に後退位置のスリーブに当接してこれを前進させる当接部を設けたことを特徴とする自動ブレーキ倍力装置。
2. 上記大気弁座とこれに着座する弁体とによって構成される大気弁よりも外側の空間が大気に連通する大気通路であり、また上記真空弁座とこれに着座する弁体とによって構成される真空弁よりも内側の空間が上記定圧室に連通する定圧通路であり、さらに上記大気弁と真空弁との間の空間が上記変圧室に連通される変圧通路であることを特徴とする請求項１に記載の自動ブレーキ倍力装置。
3. 上記ソレノイドから配線は大気通路を介して外部に引出されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動ブレーキ倍力装置。

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