JP3826421B2 - 負圧式倍力装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はブレーキ力を助勢する負圧式倍力装置に関するものであり、特に自動車に適用される負圧式倍力装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、車両制動時の操作力を低減するための負圧式倍力装置が広く使われている。これは、常時エンジンのインテークマニホールドに連通して負圧が導入される定圧室と、前記定圧室と遮断され大気に連通した状態と、前記定圧室と連通して負圧が導入された状態とを選択する変圧室と、前記定圧室と前記変圧室との間の連通を断続するバキュームバルブと、前記変圧室と大気との間の連通を断続するエアバルブとを備え、車両のブレーキ操作部材の操作によって各々前記バキュームバルブと前記エアバルブとを開閉することによって、前記ブレーキ操作部材の操作力に応じた差圧を前記定圧室と前記変圧室との間に設定することによって、ブレーキ操作部材の操作力に応じて増幅されたブレーキ力を発生するものである。
【0003】
ところで近年、電気的に作動するソレノイドバルブを備え、運転者のブレーキ操作部材の非操作時においても、該ソレノイドバルブの作動によって変圧室を大気に連通させることによって該変圧室と定圧室との間に大きな気圧差を発生させて強大なブレーキ力を発生させる負圧式倍力装置が知られている。例えば、特開平5−24533号には上記した負圧式倍力装置が開示されている。
【0004】
ここで、上記従来技術による負圧式倍力装置は例えばペダル操作速度から緊急状態を検知して通常作動時に対し大きなブレーキ力を発生させる使い方をする場合、運転者のブレーキ操作部材の操作に関わらず変圧室に大気が導入されるため、運転者がブレーキ操作部材の戻し操作をすることによってブレーキ力を解除するように設定する場合、ブレーキ操作部材の戻し操作を検出する検知手段を必要とする。
【0005】
又、前記従来技術による負圧式倍力装置においてはその中央部に大気流入通路を備えているため、変圧室と定圧室との間の気圧差によって助勢力を発生させる可動部材が気圧差を受ける面積が少なく、助勢効率の悪いものであった。
【0006】
又、緊急状態において、変圧室に大気を導入し最大助勢力を発生させるに当たり、変圧室には大量の空気導入が必要があり、このためにブレーキ力増大に要する時間が必要であった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題とするところは、ブレーキ操作部材の操作量に応答する、構造が簡単でコンパクトな負圧式倍力装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために上記請求項1においては、ハウジングと、前記ハウジング中に移動可能に設置され、前記ハウジング内を、常に負圧源に連通する定圧室と、前記定圧室に対して気密的に分離された変圧室とに分離する可動壁と、前記可動壁に連結されて前記定圧室内に突出し、軸方向に移動することによってブレーキ力を出力部材に向けて出力するパワーピストンと、前記パワーピストン内に設置され、ブレーキ操作によって軸方向に移動可能な入力部材と、前記入力部材のエアバルブ弁座と係合することによって前記変圧室を大気から遮断するエアバルブ部と前記パワーピストンのバキュームバルブ弁座と係合することによって前記定圧室と前記変圧室との連通を遮断するバキュームバルブ部とを含んだバルブ部材と、前記定圧室内に設置され前記出力部材と係合可能な補助可動壁と、前記補助可動壁との間で補助変圧室を形成するべく前記補助可動壁に気密的に係合したシール部材と、前記補助変圧室を前記定圧室或いは大気とに選択的に連通させる連通室切換手段と、前記連通室切換手段が前記補助変圧室を大気に連通させたときに、前記補助変圧室と前記定圧室との間に気圧差が発生して前記補助可動壁が前記出力部材に出力を加える負圧式倍力装置であって、前記可動壁と前記補助可動壁とが係合することにより前記可動壁と前記補助可動壁との相対移動が所定量に規制される負圧式倍力装置において、前記可動壁と前記補助可動壁との夫々の内周端部の内で、一方の内周端部は凹部を有し、他方の内周端部は前記凹部に係合する凸部を有することを特徴とする負圧式倍力装置とした。
【0009】
又、上記請求項2においては、ハウジングと、前記ハウジング中に移動可能に設置され、前記ハウジング内を、常に負圧源に連通する定圧室と、前記定圧室に対して気密的に分離された変圧室とに分離する可動壁と、前記可動壁に連結されて前記定圧室内に突出し、軸方向に移動することによってブレーキ力を出力部材に向けて出力するパワーピストンと、前記パワーピストン内に設置され、ブレーキ操作によって軸方向に移動可能な入力部材と、前記入力部材のエアバルブ弁座と係合することによって前記変圧室を大気から遮断するエアバルブ部と前記パワーピストンのバキュームバルブ弁座と係合することによって前記定圧室と前記変圧室との連通を遮断するバキュームバルブ部とを含んだバルブ部材と、前記定圧室内に設置され前記出力部材と係合可能な補助可動壁と、前記補助可動壁との間で補助変圧室を形成するべく前記補助可動壁に気密的に係合したシール部材と、前記補助変圧室を前記定圧室或いは大気とに選択的に連通させる連通室切換手段と、前記連通室切換手段が前記補助変圧室を大気に連通させたときに、前記補助変圧室と前記定圧室との間に気圧差が発生して前記補助可動壁が前記出力部材に出力を加える負圧式倍力装置であって、前記可動壁と前記補助可動壁とが係合することにより前記可動壁と前記補助可動壁との相対移動が所定量に規制される負圧式倍力装置において、前記可動壁と前記 補助可動壁との夫々の内周端部には凹部が設けられ、前記夫々の凹部に係合する凸部を備えた係止部材が配設されたことを特徴とする負圧式倍力装置とした。
【0018】
上記請求項1に記載した手段による負圧式倍力装置によれば、前記補助可動壁の前記可動壁に対する移動は、凹部が凸部に当接することによって所定量に規制される。
【0019】
又、上記請求項2に記載した手段による負圧式倍力装置によれば、前記補助可動壁の前記可動壁に対する移動は、前記補助可動壁の凹部が規制部材の凸部に当接することによって所定量に規制される。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の特徴を示す部分のみについて説明する。
【0030】
(実施の形態1)
図1は従来よりあるシングル型負圧式倍力装置に、本発明の負圧式倍力装置を適用したものの断面図である。
【0031】
図1において、負圧式倍力装置1のハウジング2内には、その外周部を気密的に固定され、軸方向に移動可能な可動壁3を備えている。前記可動壁3によって、前記ハウジング2内は、定圧室4,変圧室5とに互いに気密的に分離されている。前記定圧室4はインレット2aを介して、負圧源である図示しない車両のエンジンのインテークマニホールドと連通して、常に負圧を発生している。
【0032】
前記ハウジング2には、その後方より樹脂材料製のパワーピストン6が挿入され、前記パワーピストン6には前記可動壁3が、その内周端において気密的に固定されている。
【0033】
前記パワーピストン6の内部には、図示しない車両のブレーキ操作部材である、例えばブレーキペダルに図1においてその右端にて連結された入力ロッド7が挿入されている。前記入力ロッド7は後述する第1入力部材8に一体的に移動可能なように連結されている。
【0034】
前記第1入力部材8および前記第1入力部材8に当接した第2入力部材9はすべて前記入力ロッド7からのブレーキ操作力をリアクションディスク10に伝達する役割を果たす。前記リアクションディスク10と当接した出力ロッド11は前記リアクションディスク10を介してブレーキ操作力を受けて移動することによって図示しないマスタシリンダのピストンを作動させる。又、前記出力ロッド11の前記パワーピストン6に対する図1における左側への相対移動を規制するツメ24aを備えたストッパ24が前記パワーピストン6に設置されている。
【0035】
前記入力ロッド7には戻しスプリング12を受けるロッド用リテーナ13が固定されている。前記パワーピストン6にはバルブ部材14を構成する第1リテーナ14aが前記ロッド用リテーナ13,戻しスプリング12を介して前記入力ロッド7から弾撥力を受けながら固定されている。シール部材14bはその図において右端部の内周において前記第1リテーナ14aに係合しており、外周においては前記パワーピストン6との間でシール機能を発生しており、更に、その左端部において第2リテーナ14cに接着されている。前記第1リテーナ14aと前記第2リテーナ14cとの間にはバルブスプリング14dが介装されている。前記第2リテーナ14cには更にバルブプレート14eが固定され、前記第2リテーナ14cおよび前記バルブプレート14eには各々エアバルブ部材14f,バキュームバルブ部材14gが一体成形されることによって固着されている。
【0036】
上記構成を採ることによって、前記エアバルブ部材14fは前記入力ロッド7が非作動状態において、前記第1入力部材8と係合している。又、前記入力ロッド7が作動状態においては、前記バキュームバルブ部材14gが前記パワーピストン6に設けたバルブ座6aと係合可能となっている。前記パワーピストン6に設置されたキー溝6bにはキー15が挿入され、ダンパ部材16を介して前記ハウジング2に当接している。更に、前記パワーピストン6にはエアパス6cが備えられている。
【0037】
前記定圧室4中にはその内周部において前記出力ロッド11のフランジ部11aと係合可能な補助可動壁17が設置されており、該補助可動壁17はその内周部および外周部に各々シール用のビード18a,18bを備えたダイヤフラム18と気密的に係合して、特に前記ビード18aは前記補助可動壁17に摺動可能に嵌合しており、両者の間に補助変圧室19を形成している。前記補助可動壁17はリタンスプリング25によって前記ハウジング2から付勢力を受けている。一端において前記補助可動壁17と気密的に連結した伸縮自在の空気路20は、前記定圧室を貫通してその他端において前記ハウジング2の前面と気密的に係合している。前記空気路20はエアチューブ21,エアホース22を介して電磁弁23に連通している。
【0038】
該電磁弁23はバルブハウジング23a内に前記定圧室4に連通した定圧ポート23bと、クリーナ部材23caを含んだ大気導入用エアクリーナ23cに連通した大気ポート23dと、前記エアホース22と接続した変圧ポート23eとを備えている。電磁ソレノイド23fはターミナル23faによって図示しない車両の電源と接続され、図示しない車両のコントローラによって前記電源より電力が供給され作動される。
【0039】
前記電磁ソレノイド23fの内方に配置されたプランジャー23gはスプリング23hによって図において左方に付勢され、大気弁座23iに当接している。この状態においては、前記プランジャー23gが定圧弁座23jと非係合状態となっているため、前記補助変圧室19は前記空気路20の内部,前記エアチューブ21,前記エアホース22,前記変圧ポート23eおよび前記定圧ポート23bを介して前記定圧室4に連通している。
【0040】
一方、前記したように図示しない車両のコントローラによって前記電磁ソレノイド23fに前記電源より電力が供給されると、前記電磁ソレノイド23fは前記プランジャー23gを吸引して前記定圧弁座23jに当接させるとともに、前記大気弁座23iと非係合状態とするため、前記補助変圧室19には前記空気路20の内部,前記エアチューブ21,前記エアホース22,前記変圧ポート23e,前記大気ポート23dおよび前記エアクリーナ23cを介して大気が導入される。
【0041】
以下に、負圧式倍力装置1の作動について説明する。運転者が図示しない車両のブレーキ操作部材を操作していない時は、負圧式倍力装置1は図1の状態にあり、前記エアバルブ部材14fは前記第1入力部材8と係合状態、又、前記バキュームバルブ部材14gは前記パワーピストン6のバルブ座6aとは非係合状態にあるため、前記変圧室5は前記定圧室4を介して負圧源である図示しない車両のエンジンのインテークマニホールドと連通している。
【0042】
運転者により、車両のブレーキ操作部材である、例えばブレーキペダルが操作されると、これと連結した前記入力ロッド7がブレーキ操作力を受けて図1において左方に移動する。従って、前記入力ロッド7に固定された第1入力部材8も前記入力ロッド7と一体となって図1において左方に移動する
前記第1入力部材8の移動によって、前記エアバルブ部材14fおよび前記バキュームバルブ部材14gも前記バルブスプリング14dの付勢力によって前記第1入力部材8と共に図1において左方に移動し、やがて前記バキュームバルブ部材14gが前記パワーピストン6のバルブ座6aに当接して、前記変圧室5は前記定圧室4と遮断されるため車両の負圧源との連通も断たれる。
【0043】
更に、前記第1入力部材8が図1において左方に移動すると、前記エアバルブ部材14fと前記第1入力部材8との係合が解消されて、前記変圧室5が大気と連通する。従って、変圧室5への大気の流入によって、定圧室4と変圧室5との間に気圧差が発生するため、前記気圧差による荷重を受けた前記可動壁3とこれに連結されたパワーピストン6が、前記リアクションディスク10を介して前記出力ロッド11に増幅されたブレーキ力を出力する。これ以降は、前記リアクションディスク10から、前記第2入力部材9および前記第1入力部材8を介して前記入力ロッド7が受ける反力によって、前記エアバルブ部材14fと前記第1入力部材8が、或いは前記バキュームバルブ部材14gと前記パワーピストン6のバルブ座6aとが選択的に係合して、前記入力ロッド7に加えられた運転者のブレーキ作動力に応じて、負圧式倍力装置1の助勢力が制御される。
【0044】
前記したパワーピストン6によるブレーキ力による反力と、ブレーキペダルを操作することによって発生し、前記第2入力部材9に伝達されたブレーキ操作力は前記リアクションディスク10に加えられバランスする。
【0045】
この状態においては、前記電磁ソレノイド23fが非作動状態であるため、前記補助変圧室19は前記定圧室4と連通しており、前記補助可動壁17の前後において気圧差がなく、前記補助可動壁17は非作動状態となっている。この時の前記入力ロッド7に働くブレーキ操作力と、前記出力ロッド11に働くブレーキ出力との関係は図2において線図Aにて示される。
【0046】
例えば、車両前方に障害物が現れ、図示しない車両の前記コントローラが例えば、ブレーキペダルに取りつけた図示しないペダルストロークスイッチによって検出されたペダルストローク値を基にして、該ブレーキペダルがある閾値以上のペダルストローク速度で操作されたことを検出した時に緊急ブレーキが必要であることを判断する方法等で、緊急ブレーキの必要性を判断した時、運転者のブレーキ操作とは別に電源から前記電磁ソレノイド23fに対して電力を供給する。電力の供給を受けた前記電磁ソレノイド23fは電磁力を発生させて、前記プランジャー23gを前記スプリング23hの付勢力に抗して図1において右方に移動させる。
【0047】
前述したように、前記プランジャー23gの移動によって前記補助変圧室19に大気が導入されるため、前記補助可動壁17の前後において気圧差が発生し、前記補助可動壁17が前記ビード18aの内周を摺動しつつ図1において左方に移動させられる。前記補助可動壁17は移動することによって前記出力ロッド11のフランジ部11aと係合して、前記出力ロッド11に図1において左方に荷重を加えるが、該荷重は前記リアクションディスク10には働かないため、前記第1入力部材8への反力とはならず、ブレーキ出力として純粋に増力される。
【0048】
前記補助変圧室19への大気の導入によって前記補助変圧室19内が負圧時に比べ、前記入力ロッド7に働く同一のブレーキ操作力に対して前記出力ロッド11に働くブレーキ出力は一定量増大される。この時の前記入力ロッド7に働くブレーキ操作力と、前記出力ロッド11に働くブレーキ出力との関係は図2において線図Bにて示される。
【0049】
車両の運転者がブレーキ作動の必要性がなくなったと判断し、車両のブレーキペダルを戻すと、前記第2入力部材9は前記入力ロッド7の後退によって前記第1入力部材8と一体となって右方に移動し、前記エアバルブ部材14fが前記第1入力部材8に係合し、前記バキュームバルブ部材14gが前記パワーピストン6のバルブ座6aから離れることから前記変圧室5が大気と遮断され前記定圧室4と連通して、再び前記変圧室5内の負圧度が増加するため、前記パワーピストン6への助勢力も低下し、図示しないマスタシリンダからの反力とブースタ内の前記リタンスプリング25により、前記パワーピストン6および入力ロッド7は図示で右方に移動させられ、入力解除により戻り行程を完了する。
【0050】
然る時に、図示しないブレーキペダルに設置された従前のブレーキスイッチによって、ブレーキ操作が解除されたことを図示しないマイクロコンピュータが検知すると、前記電源から前記電磁ソレノイド23fへの電力の供給を停止するため、前記電磁ソレノイド23fは、もはや前記プランジャー23gへの電磁力を発生せず、前記プランジャー23gは前記付勢スプリング23hの付勢力によって、図1において左方に戻される。前記プランジャー23gの図1における左方への移動によって、前記補助変圧室19は再び前記定圧室4と連通して、前記補助可動壁17は前記リタンスプリング25により押し戻され、その内周端と前記出力ロッド11のフランジ部11aとの係合が解除され完全に初期状態に復帰する。
【0051】
上記した実施の形態にあるように、本発明によれば前記補助可動壁が付勢されている時にあっても、運転者のブレーキ操作力の低減に応じてブレーキ出力を低下させることができる。
【0052】
又、補助変圧室19へと連通する空気路20はほんのわずかな断面積を持つものであるため、それほど助勢効率を低下させるものではない。
【0053】
又、補助可動壁17とビード18aとの係合においては、補助可動壁17がビード18に対して摺動可能なようにビード18aが摺動可能に嵌合されていることから、補助可動壁17とダイアフラム18との内周側での係合において、補助可動壁17とダイアフラム18とを結合する部材を必要とすることがなく、簡素な構成とすることができる。
【0054】
上述のように本発明による構成では、前記補助変圧室は補助可動壁と前記可動壁との間の狭い空間であり、電磁弁の作動により導入される空気量は少なくても大きな出力増加を得ることが可能であり応答性が良い。従って、電磁弁も小型のものとすることができる。
【0055】
又、前述のように電磁弁が作動状態のままで入力ロッドへの操作力低減によって、負圧式倍力装置の戻し操作を完了することが可能であり、電磁弁の解除作動を通常のブレーキスイッチからの信号によって行うことが可能であって、システムの構成を簡素化させることが可能である。
【0056】
(実施の形態2)
図3は、本発明の内の一つである負圧式倍力装置の断面図である。実施の形態1と同様な部材には同符合が付してあり、補助可動壁17、可動壁3、ダイアフラム18の構造以外は実施の形態1の負圧式倍力装置と同様なので説明は省略する。
【0057】
図4は、図3の補助可動壁17の内周端部近傍の一部拡大断面図であり、図3、図4に示すように、可動壁3はその内周端部に、パワーピストン6と同軸で前記パワーピストンの入力側(図4中右方)に延在する円筒状部3aを備え、補助可動壁17はその内周端部に、パワーピストン6と同軸で前記パワーピストンの入力側(図4中右方)に延在し、前記可動壁3の円筒状部3aにその径方向においてに近接する円筒状部17aを備えている。
【0058】
前記補助可動壁17は、その前記円筒状部17aに凹部である穴17bが形成されており、前記可動壁3は、その前記円筒状部3aに前記穴17bに係合する凸部3bが形成されている。
【0059】
前記凸部3bは、前記穴17b内を前記パワーピストン6の軸方向に所定量移動可能とされている。
【0060】
前記補助可動壁17の内周端部の前記円筒状部17aは、該円筒状部17aの周囲において混在する、前記パワーピストン6の径方向内方に折れ曲がるテーパ状を呈するテーパ部17cを備えている。
【0061】
前記テーパ部17cの内周端は、前記パワーピストン6の出力側(図4中左方)に折り返して前記出力ロッド11のフランジ部11aに当接可能な折り返し部17dを有している。
【0062】
前記補助可動壁17の円筒状部17aは、その前記パワーピストン6の入力側端部において前記パワーピストン6の径方向内方に突出するフランジ部17eを備え、該フランジ部17eの内周端は、前記パワーピストン6の出力側(図4中左方)に折り返して前記出力ロッド11のフランジ部11aに当接可能な折り返し部17fを有している。
【0063】
シール部材であるダイアフラム18の内周端部であるビード部18aは、前記補助可動壁17の内周端部としての前記円筒状部17aに摺動可能に嵌合されている。
【0064】
図5は、図3のダイアフラム18の外周端部近傍の拡大断面図である。前記ダイアフラム18の外周端部は、前記パワーピストン6の出力方向(図5中左方)に突出する突出部18cと、該突出部18cから延設される係合端部18dとから成っている。特に、前記ダイアフラム18の、前記係合端部18dと前記突出部18cとの接合部位から前記ダイアフラム18の内周側に向かって前記補助可動壁17が前記可動壁3に対して移動する距離に相当する長さ部分18eは肉厚に成形されている。
【0065】
前記補助可動壁17は、その外周部に前記ダイアフラム18の前記係合端部18dを同ダイアフラム18の外周側からかしめるかしめ部17gを備えている。本実施の形態の負圧式倍力装置1の作動は、実施の形態1の負圧式倍力装置の作動とほぼ同様であるので詳述はしない。
【0066】
図3〜5に示すように、電磁ソレノイド23fに対して電力が供給されると、補助変圧室19に大気が導入されて、前記補助可動壁17は、前記補助可動壁17の前記円筒状部17aの外周面が前記可動壁3の前記円筒状部3aの外周面によってガイドされ、更に前記円筒状部17aの外周面が前記ダイアフラム18のビード部18aの内周を摺動して図3において左方に移動させられる。
【0067】
前記補助可動壁17が移動することによって、該補助可動壁17の内周側においては、該補助可動壁17の折り返し部17d、17fが前記出力ロッド11の前記フランジ部11aと係合し、前記出力ロッド11に図3において左方に荷重を加える。
【0068】
前記補助可動壁17の図3中左方への移動は、前記補助可動壁17の前記穴17bが前記可動壁3の前記凸部3bに当接することによって所定量に規制される。
【0069】
一方、前記補助可動壁17が所定量移動することにより同補助可動壁17の外周側においては、前記補助可動壁17の移動に伴って前記ダイアフラム18の外周端部18d及び突出部18c、ひいては前記ダイアフラム18の外周側部分、即ち、前記係合端部18dと前記突出部18cとの接合部位から前記補助可動壁17が前記可動壁3に対して所定量分移動する距離に相当する長さ部分18eが前記可動壁3から離間するようにして図5中左方に移動される。この前記ダイアフラム18の外周側部分の移動に際し、前記補助変圧室内19内に流入する大気によって前記ダイアフラム18の係合端部18dと突出部18c及び外周側部分が前記ダイアフラム18の径方向外方に付勢されることにより、前記係合端部18dと前記補助可動壁17のかしめ部17gとの当接が、即ち、かしめによる気密性が向上され、前記ダイアフラム18の外周側部分が前記ダイアフラム18の径方向外方に張り出そうとするが、前記ダイアフラム18の外周側部分、即ち、前記係合端部18dと前記突出部18cとの接合部位から前記補助可動壁17が前記可動壁3に対して所定量分移動する距離に相当する長さ部分18eは肉厚に形成されていることから、前記ダイアフラム18の外周側部分が前記ダイアフラム18の径方向外方へ張り出すのを抑制している。
【0070】
前記電磁ソレノイド23fへの電力の供給が停止されると、前記補助変圧室19は前記定圧室4と連通して、前記補助可動壁17は前記理端スプリング25により押し戻され、前記補助可動壁17の前記円筒状部17aの外周面が前記可動壁3の前記円筒状部3aの外周面によってガイドされ、更に前記円筒状部17aの外周面が前記ダイアフラム18のビード部18aの内周を摺動して図3において右方に移動させられる。
【0071】
前記補助可動壁17が初期位置に向けて移動することにより同補助可動壁17の外周側においては、前記補助可動壁17の移動に伴って前記ダイアフラム18の外周端部18d及び突出部18c、ひいては前記ダイアフラム18の外周側部分、即ち、前記係合端部18dと前記突出部18cとの接合部位から前記補助可動壁17が前記可動壁3に対して所定量分移動する距離に相当する長さ部分18eが前記可動壁3に当接するようにして図5中左方に移動される。この前記補助可動壁17と前記ダイアフラム18の外周側部分との移動に際して、前記ダイアフラム18は前記突出部18c及び肉厚に成形された前記ダイアフラム18の外周側部分を備えていることから、前記補助可動壁17の外周端部、即ち、かしめ部17gと前記可動壁との間に前記ダイアフラム18の外周側部分、前記係合端部18dと前記突出部18cとの接合部位から前記補助可動壁17が前記可動壁3に対して所定量分移動する距離に相当する長さ部分18eが噛み込まれることはない。
【0072】
更に、前記補助可動壁17が初期位置に向けて移動することにより、該補助可動壁17の折り返し部17d、17fと前記出力ロッド11の前記フランジ部11aとの係合が解除されて完全に初期状態に復帰する。
従って、本発明によれば、可動壁3と補助可動壁17とが、夫々の内周端部において円筒状部3a、17aを備えていることから、補助可動壁17のパワーピストン6の軸方向への移動において、補助可動壁17の円筒状部17aが可動壁3の円筒状部3aによってガイドされることにより、補助可動壁17及びダイアフラム18の中心がパワーピストン6の軸心に対して偏心することがなくなり、補助可動壁17が可動壁3と並行を保ちながら安定して移動することを可能としている。
【0073】
更に、可動壁3と補助可動壁17とが、夫々の内周端部において穴17b、凸部3bを備え、穴17bに凸部3bが穴17b内で所定量移動可能に係合されていることから、補助可動壁17の可動壁3に対する移動が所定量に規制されることになり、ひいては、出力ロッド11のパワーピストン6からの脱落を防止可能としている。
【0074】
更に、補助可動壁17はその内周端部において円筒状部17aを備え、円筒状部17aの少なくとも一部分でパワーピストン6の径方向内方に折れ曲がるテーパ部17cを形成し、テーパ部17cの内周端はパワーピストン6の出力側に折り返し出力ロッド11に当接可能な折り返し部17dを形成していることから、補助可動壁17のパワーピストン6の軸方向の剛性の向上と応力の低減でき、出力ロッド11からの反力によってテーパ部17c及び折り返し部17dとが、パワーピストン6の軸方向入力側(図4中左方)側に付勢されても変形することがなく、従って、補助可動壁17の推進力を確実に前記出力ロッドに伝達することを可能としている。
【0075】
更に、ダイアフラム18の内周端部であるビード部18aが補助可動壁17の内周端部である円筒状部17aに摺動可能に嵌合していることから、ビード部18aと補助可動壁17とを結合する部材を必要としない簡素な構造とすることを可能としている。
【0076】
更に、ダイアフラム18の外周端部は、パワーピストン6の出力方向(図5中左方)に突出する突出部18cと、突出部18cから延設される係合端部18dとから成り、特に、ダイアフラム18の係合端部18dと突出部18cとの接合部位から補助可動壁17が可動壁3に対して所定量移動する距離に相当する長さ部分は肉厚に形成されていることから、補助可動壁17の初期位置への復帰の際に、ダイアフラム18の外周側部分、前記係合端部18dと前記突出部18cとの接合部位から前記補助可動壁17が前記可動壁3に対して所定量分移動する距離に相当する長さ部分18eが噛み込まれることを防止している。
【0077】
更に、ダイアフラム18の係合端部18dが、補助可動壁17のかしめ部17gにかしめられて固定される構成としたことにより、高い気密性を保持しつつ補助可動壁17とダイアフラム18とをコンパクトな構成により係合させることを可能とし、ひいては、補助可動壁17への空気路の組付の自由度を向上させ、負圧式倍力装置の軸方向垂直方向の小型化をも可能としている。
【0078】
その他の構成、および作動、効果については第1の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【0079】
本実施の形態においては、凹部の形状として穴17bが構成されているが、凸部が係合可能な形状であればよく、従って、これに限定するものでないことは言うまでもない。
【0080】
(実施の形態3)
図6は、本発明の内の一つである負圧式倍力装置における補助可動壁及び可動壁の内周端部の軸方向垂直方向での断面図であり、図7は、図6の可動壁及び補助可動壁の分解斜視図である。実施の形態1又は実施の形態2と同様な部材には同符合が付してある。補助可動壁17と可動壁3の構造以外は実施の形態2の負圧式倍力装置と同様なので説明は省略する。
【0081】
図6、図7に示すように、可動壁はその内周端部に、パワーピストンと同軸で前記パワーピストンの入力側に延在する円筒状部3aを備え、補助可動壁はその内周端部に、パワーピストンと同軸で前記パワーピストンの入力側に延在し、前記可動壁の円筒状部3aにその径方向において近接する円筒状部17aを備えている。
【0082】
前記補助可動壁は、その前記円筒状部17aの側面に凹部である穴17bが3つ形成されており、前記可動壁は、その前記円筒状部3aの側面に前記穴17bに係合する三角形状を呈する突起である凸部3bが3つ形成されている。
【0083】
前記凸部3bは、前記穴17b内を前記パワーピストン6の軸方向に所定量移動可能とされている。
【0084】
本発明によれば、凸部3bは三角形状を呈する突起であることから、その凸部3bの強度を向上をすること、及び、構成が簡単であることから作業効率の向上を可能としている。
【0085】
その他の構成、および作動、効果については第1の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【0086】
本実施の形態においては、凸部3b及び穴17bが夫々3つ設けられているが、特にこれに限定するものでない事は言うまでもない。
【0087】
(実施の形態4)
図8は、本発明の内の一つである負圧式倍力装置における補助可動壁及び可動壁の内周端部の軸方向垂直方向での断面図であり、図9は、図8のリング30の斜視図である。実施の形態1〜3と同様な部材には同符合が付してある。補助可動壁17と可動壁3の構造以外は実施の形態2の負圧式倍力装置と同様なので説明は省略する。
【0088】
図8、図9に示すように、可動壁はその内周端部に、パワーピストンと同軸で前記パワーピストンの入力側に延在する円筒状部3aを備え、補助可動壁はその内周端部に、パワーピストンと同軸で前記パワーピストンの入力側に延在し、前記可動壁の円筒状部3aにその径方向において近接する円筒状部17aを備えている。
【0089】
前記補助可動壁は、その前記円筒状部17aの側面に凹部である穴17bが3つ形成されており、前記可動壁は、その前記円筒状部3aの側面に凹部である穴3cが3つ形成されている。
【0090】
係止部材であるリング30は、前記補助可動壁の穴17bと前記可動壁の穴3cとに係合する係合凸部301を3つ備えている。前記係合凸部301は、前記穴17bに係合する第1係合部301aと前記穴3cとに係合する第2係合部301bとから構成されている。
【0091】
前記補助可動壁の円筒状部17aに設けられた穴17b、17b、17bと前記可動壁の円筒状部3aに設けられた穴3c、3c、3cとを夫々対向させて前記リング30を前記前記可動壁の円筒状部3aの内部に挿入し、前記リング30の係合凸部301、301、301を弾撥的に前記穴17b及び前記穴3cとに係合させる。即ち、この前記係合凸部301の前記穴17b及び前記穴3cとへの係合は、前記係合凸部301の前記第1係合部301aが前記穴17bに、前記第2係合部301bが前記穴3cとに係合することを意味している。
【0092】
前記係合凸部301は、前記穴17b及び前記穴3c内を前記パワーピストンの軸方向に所定量移動可能とされている。
【0093】
その他の構成、および作動、効果については第2の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【0094】
本実施の形態においては、係合凸部301及び穴17b、穴3cが夫々3つ設けられているが、特にこれに限定するものでなく、又、係止部材であるリング30と係合凸部301の構成及び形状も、特にこれに限定するものでないことは言うまでもない。 (実施の形態5)
図10は、本発明の内の一つである負圧式倍力装置の断面図である。実施の形態1又は2と同様な部材には同符合が付してある。補助可動壁17と可動壁3の構造以外は実施の形態2の負圧式倍力装置と同様なので説明は省略する。
【0095】
図10に示すように、可動壁3はその内周端部に、パワーピストン6と同軸で前記パワーピストンの入力側(図10中右方)に延在する円筒状部3aを備え、補助可動壁17はその内周端部に、パワーピストン6と同軸で前記パワーピストンの入力側(図10中右方)に延在し、前記可動壁3の円筒状部3aにその径方向においてに近接する円筒状部17aを備えている。
【0096】
前記可動壁3の外周部には、補助可動壁18に係合可能な係合部3dが設けられている。
【0097】
前記係合部3dは、前記補助可動壁17の前記可動壁3に対する前記パワーピストン6の軸方向への移動を所定量に規制すべく、前記補助可動壁17との間にクリアランスを有している。
【0098】
電磁ソレノイド23fに対して電力が供給されると、補助変圧室19に大気が導入されて、前記補助可動壁17は、前記補助可動壁17の前記円筒状部17aの外周面が前記可動壁3の前記円筒状部3aの外周面によってガイドされ、更に前記円筒状部17aの外周面が前記ダイアフラム18のビード部18aの内周を摺動して図10において左方に移動させられる。
【0099】
前記補助可動壁17の図10中左方への移動は、前記可動壁3の前記係合部3dに前記補助可動壁17が当接することによって所定量に規制される。
【0100】
その他の構成、および作動、効果については第2の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【0101】
本実施の形態おける係合部3dの形状は、特にこれに限定するものでないことは言うまでもない。
【0102】
以上、本発明を上記実施の態様に則して説明したが、本発明は上記態様にのみ限定されるものではなく、本発明の原理に準ずる各種態様を含むものである。
【0103】
【発明の効果】
上記したように本発明によればコンパクトな負圧式倍力装置にすることができるため、低コストな負圧式倍力装置とすることができるとともに、補助可動壁の可動壁に対する移動量が規制されることになり、ひいては出力ロッドのパワーピストンからの脱落を防止可能としている。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1の負圧式倍力装置の断面図。
【図2】実施の形態1の負圧式倍力装置の特性図。
【図3】実施の形態2の負圧式倍力装置の断面図。
【図4】図3の補助可動壁17の内周側近傍の一部拡大断面図。
【図5】図3の補助可動壁17の外周側近傍の一部拡大断面図。
【図6】実施の形態3の負圧式倍力装置の補助可動壁17と可動壁3の軸方向断面図。
【図7】図6の分解斜視図。
【図8】実施の形態4の負圧式倍力装置の補助可動壁17及び可動壁3とリング30の軸方向断面図。
【図9】図8のリング30の斜視図。
【図10】実施の形態5の負圧式倍力装置の断面図。本発明による負圧式倍力装置の特性図
【符号の説明】
1 負圧式倍力装置
2 ハウジング
3 可動壁
3a 円筒状部 3b 凸部
3c 穴 3d 係合部
4 定圧室
5 変圧室
6 パワーピストン 6a バルブ座
8 第1入力部材
11 出力ロッド
14 バルブ部材
14f エアバルブ部材 14g バキュームバルブ部材
17 補助可動壁 17a 円筒状部
17b 穴 17c テーパ部
17d 折り返し部 17g かしめ部
18 ダイヤフラム 18a ビード
18c 突出部 18d 係合端部
19 補助変圧室
20 空気路
23 電磁弁
30 リング 301 凸部
Claims (2)
- ハウジングと、前記ハウジング中に移動可能に設置され、前記ハウジング内を、常に負圧源に連通する定圧室と、前記定圧室に対して気密的に分離された変圧室とに分離する可動壁と、前記可動壁に連結されて前記定圧室内に突出し、軸方向に移動することによってブレーキ力を出力部材に向けて出力するパワーピストンと、前記パワーピストン内に設置され、ブレーキ操作によって軸方向に移動可能な入力部材と、前記入力部材のエアバルブ弁座と係合することによって前記変圧室を大気から遮断するエアバルブ部と前記パワーピストンのバキュームバルブ弁座と係合することによって前記定圧室と前記変圧室との連通を遮断するバキュームバルブ部とを含んだバルブ部材と、前記定圧室内に設置され前記出力部材と係合可能な補助可動壁と、前記補助可動壁との間で補助変圧室を形成するべく前記補助可動壁に気密的に係合したシール部材と、前記補助変圧室を前記定圧室或いは大気とに選択的に連通させる連通室切換手段と、前記連通室切換手段が前記補助変圧室を大気に連通させたときに、前記補助変圧室と前記定圧室との間に気圧差が発生して前記補助可動壁が前記出力部材に出力を加える負圧式倍力装置であって、前記可動壁と前記補助可動壁とが係合することにより前記可動壁と前記補助可動壁との相対移動が所定量に規制される負圧式倍力装置において、前記可動壁と前記補助可動壁との夫々の内周端部の内で、一方の内周端部は凹部を有し、他方の内周端部は前記凹部に係合する凸部を有することを特徴とする負圧式倍力装置。
- ハウジングと、前記ハウジング中に移動可能に設置され、前記ハウジング内を、常に負圧源に連通する定圧室と、前記定圧室に対して気密的に分離された変圧室とに分離する可動壁と、前記可動壁に連結されて前記定圧室内に突出し、軸方向に移動することによってブレーキ力を出力部材に向けて出力するパワーピストンと、前記パワーピストン内に設置され、ブレーキ操作によって軸方向に移動可能な入力部材と、前記入力部材のエアバルブ弁座と係合することによって前記変圧室を大気から遮断するエアバルブ部と前記パワーピストンのバキュームバルブ弁座と係合することによって前記定圧室と前記変圧室との連通を遮断するバキュームバルブ部とを含んだバルブ部材と、前記定圧室内に設置され前記出力部材と係合可能な補助可動壁と、前記補助可動壁との間で補助変圧室を形成するべく前記補助可動壁に気密的に係合したシール部材と、前記補助変圧室を前記定圧室或いは大気とに選択的に連通させる連通室切換手段と、前記連通室切換手段が前記補助変圧室を大気に連通させたときに、前記補助変圧室と前記定圧室との間に気圧差が発生して前記補助可動壁が前記出力部材に出力を加える負圧式倍力装置であって、前記可動壁と前記補助可動壁とが係合することにより前記可動壁と前記補助可動壁との相対移動が所定量に規制される負圧式倍力装置において、前記可動壁と前記補助可動壁との夫々の内周端部には凹部が設けられ、前記夫々の凹部に係合する凸部を備えた係止部材が配設されたことを特徴とする負圧式倍力装置。
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