JP4716100B2 - Pneumatic booster - Google Patents

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Description

本発明は、自動車等の車両のブレーキ装置に装着される気圧式倍力装置に関するものである。   The present invention relates to a pneumatic booster mounted on a brake device of a vehicle such as an automobile.

一般的に、自動車のブレーキ装置には、制動力を高めるために気圧式倍力装置が装着されている。気圧式倍力装置としては、ハウジング内をパワーピストンによって定圧室(エンジン吸気負圧によって常時負圧に維持されている)と変圧室とに画成し、パワーピストンに連結されたバルブボディ内に設けられたプランジャを入力ロッドによって移動させることにより、変圧室に大気(正圧)を導入して、定圧室と変圧室との間に圧力差を発生させ、この圧力差によってパワーピストンに生じた推力をリアクション部材を介して出力ロッドに作用させるとともに、出力ロッドからリアクション部材に作用する反力の一部を入力ロッドにフィードバックするようにしたものが知られている。   In general, a brake device for an automobile is equipped with a pneumatic booster to increase the braking force. As a pneumatic booster, the inside of the housing is divided into a constant pressure chamber (which is always maintained at a negative pressure by the engine intake negative pressure) and a variable pressure chamber by a power piston, and in a valve body connected to the power piston. By moving the provided plunger by the input rod, the atmosphere (positive pressure) is introduced into the variable pressure chamber, and a pressure difference is generated between the constant pressure chamber and the variable pressure chamber. This pressure difference causes the power piston. It is known that thrust is applied to an output rod via a reaction member, and a part of the reaction force applied to the reaction member from the output rod is fed back to the input rod.

一般的に、この種の気圧式倍力装置の入力(ブレーキペダルの操作力)と出力(制動力)との関係は、制動初期段階において、プランジャとリアクション部材との隙間によるジャンプイン出力によって制動力を立ち上げた後、入力に対して出力が直線的に比例して全負荷に達するというものである。   In general, the relationship between the input (brake pedal operating force) and output (braking force) of this type of pneumatic booster is controlled by the jump-in output due to the gap between the plunger and the reaction member in the initial stage of braking. After starting up the power, the output reaches the full load in linear proportion to the input.

しかしながら、上記従来の気圧式倍力装置のようにブレーキペダル操作力と制動力とが直線的に比例する特性では、緊急時に大きな制動力を発生させる場合には、当然に大きな操作力が必要となる。そこで、緊急時に大きな制動力を必要とする場合に、ブレーキペダル操作力を軽減すべく、いわゆるブレーキアシスト機構を備えた気圧式倍力装置が望まれている。ブレーキアシスト機構を備えた気圧式倍力装置は、制動時の車輪のロックを防止するアンチロックブレーキ装置と相まって、緊急時の制動力を大幅に向上させることが期待できる。   However, the characteristic that the brake pedal operating force and the braking force are linearly proportional as in the conventional pneumatic booster described above naturally requires a large operating force when generating a large braking force in an emergency. Become. Thus, a pneumatic booster equipped with a so-called brake assist mechanism is desired to reduce the brake pedal operating force when a large braking force is required in an emergency. A pneumatic booster equipped with a brake assist mechanism can be expected to significantly improve braking force in an emergency, coupled with an anti-lock brake device that prevents a wheel from being locked during braking.

本出願人は、図7に示すようなブレーキアシスト機構を備えた気圧式倍力装置を提案している(例えば特許文献1の図28参照)。図7は、気圧式倍力装置のバルブボディ1の内部を示しており、入力ロッド2に連結されたプランジャ3と、出力ロッド4に取付けられたリアクションディスク5との間にブレーキアシスト機構6が介装されている。
特開2004−51078公報
The present applicant has proposed a pneumatic booster equipped with a brake assist mechanism as shown in FIG. 7 (see, for example, FIG. 28 of Patent Document 1). FIG. 7 shows the inside of the valve body 1 of the pneumatic booster. A brake assist mechanism 6 is provided between a plunger 3 connected to the input rod 2 and a reaction disk 5 attached to the output rod 4. It is intervened.
JP 2004-51078 A

ブレーキアシスト機構6は、プランジャ3に当接するホルダ7とリアクションディスク5に当接するピストン8とが弾性部材9をはさんでステム10によって連結結合されており、同じ直径を有するこれらの外周に略円筒状のスリーブ11が摺動可能に嵌合されている。ステム10は、ホルダ7に摺動可能に挿通されており、ブレーキアシスト機構6は、弾性部材9の弾性によって軸方向に圧縮可能となっている。   In the brake assist mechanism 6, a holder 7 that contacts the plunger 3 and a piston 8 that contacts the reaction disk 5 are connected and coupled by a stem 10 with an elastic member 9 interposed therebetween. A cylindrical sleeve 11 is slidably fitted. The stem 10 is slidably inserted into the holder 7, and the brake assist mechanism 6 can be compressed in the axial direction by the elasticity of the elastic member 9.

スリーブ11には、内周溝12が形成されている。ホルダとスリーブ11との間にはスプリング13が介装されており、スプリング13のばね力によって、スリーブ11が出力ロッド4側へ付勢されて、ピストン8のフランジ部14に当接している。この状態では、スリーブ11の内周面が弾性部材9に当接しており、スリーブ11が入力ロッド2側へ移動することにより、スリーブ11の内周溝12が弾性部材9に対向するようになっている。そして、ピストン8とホルダ7とをステム10によって連結することにより、ピストン8、ホルダ7、弾性部材9及びスプリング13をサブアセンブリすることができる。 An inner circumferential groove 12 is formed in the sleeve 11. A spring 13 is interposed between the holder 7 and the sleeve 11, and the sleeve 11 is urged toward the output rod 4 by the spring force of the spring 13 and is in contact with the flange portion 14 of the piston 8. . In this state, the inner peripheral surface of the sleeve 11 is in contact with the elastic member 9, and the inner peripheral groove 12 of the sleeve 11 faces the elastic member 9 when the sleeve 11 moves to the input rod 2 side. ing. The piston 8, the holder 7, the elastic member 9, and the spring 13 can be sub-assembled by connecting the piston 8 and the holder 7 with the stem 10.

このように構成したことにより、通常の制動時には、スリーブ11の円筒部内周面によって弾性部材9の形状が保持されることにより、ブレーキアシスト機構6は軸方向に殆ど圧縮されないので、通常の気圧式倍力装置と同様、入力に対してほぼ比例する出力が発生する。   With this configuration, the shape of the elastic member 9 is held by the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the sleeve 11 during normal braking, so that the brake assist mechanism 6 is hardly compressed in the axial direction. As with the booster, an output that is substantially proportional to the input is generated.

急制動時には、入力速度(ブレーキペダルの踏込速度)が大きいため、スリーブ11は、バルブボディに固定された受圧部材15にその先端部が当接し、ピストン8に対して後退して、内周溝12が弾性部材9上に移動する。この状態では、弾性部材9は、軸方向に圧縮されたとき、内周溝12内へ押し込まれて拡径することにより、軸方向に圧縮され易くなる。これにより、バルブボディに対してプランジャ3が大きく変位し、倍力比が増大して、迅速に大きな制動力を発生させることができる。 During sudden braking, the input speed (the speed at which the brake pedal is stepped on) is high, so that the sleeve 11 abuts against the pressure receiving member 15 fixed to the valve body 1 and retreats with respect to the piston 8 so that the inner circumference The groove 12 moves on the elastic member 9. In this state, when the elastic member 9 is compressed in the axial direction, the elastic member 9 is easily compressed in the axial direction by being pushed into the inner circumferential groove 12 and expanding in diameter. As a result, the plunger 3 is greatly displaced with respect to the valve body 1 , the boost ratio is increased, and a large braking force can be generated quickly.

しかしながら、図7に示す従来のブレーキアシスト機構を備えた気圧式倍力装置では、次のような問題がある。ブレーキアシスト機構6をサブアセンブリ化するため、ピストン8とホルダ7とを連結するステム10が必要であり、部品点数が多く、また、ステム10をピストン8に圧入する際、精密な軸方向の寸法管理が要求され、組立性が良くない。   However, the pneumatic booster equipped with the conventional brake assist mechanism shown in FIG. 7 has the following problems. In order to make the brake assist mechanism 6 into a sub-assembly, a stem 10 for connecting the piston 8 and the holder 7 is necessary, and the number of parts is large. When the stem 10 is press-fitted into the piston 8, a precise axial dimension is required. Management is required and assembly is not good.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で組立性に優れたブレーキアシスト機構を備えた気圧式倍力装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a pneumatic booster equipped with a brake assist mechanism that has a simple structure and excellent assemblability.

上記の課題を解決するために、本発明は、ハウジング内をパワーピストンによって定圧室と変圧室とに画成し、前記パワーピストンに連結したバルブボディ内に配置したプランジャを入力ロッドによって移動させることにより、弁手段を開いて前記変圧室に作動気体を導入して前記定圧室と変圧室との間に圧力差を発生させ、この圧力差によって前記パワーピストンに生じた推力をリアクション部材を介して出力ロッドに作用させるとともに、該出力ロッドから前記リアクション部材に作用する反力の一部を前記入力ロッドに伝達するようにした気圧式倍力装置において、
前記リアクション部材に対向するピストンと、該ピストンと前記プランジャとの間に介装された弾性部材と、前記ピストン、前記弾性部材及び前記プランジャの外周に摺動可能に嵌合して前記弾性部材の拡径を制限する小径円筒部と前記弾性部材の拡径を許容する大径円筒部とを有する段付スリーブと、前記ピストンの前記リアクション部材側の端面に係合する取付部と該取付部から前記段付スリーブの外周側を通って前記プランジャ側へ延びる複数のアーム部と該アーム部の先端部から径方向内側へ突出された爪部とを有するスプリングホルダと、前記段付スリーブの段部と前記爪部との間に介装されて前記段付スリーブを前記リアクション部材側へ付勢するスプリングとを備え、前記段付スリーブは、通常、前記スプリングの付勢力によって前記小径円筒部が前記弾性部材の拡径を制限する位置にあり、前記プランジャの前記バルブボディに対する速度又は移動量が所定値に達したとき、前記スプリングの付勢力に抗して移動して前記大径円筒部が前記弾性部材の拡径を許容するブレーキアシスト機構が設けられていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention defines the inside of a housing as a constant pressure chamber and a variable pressure chamber by a power piston, and moves a plunger disposed in a valve body connected to the power piston by an input rod. Thus, the valve means is opened to introduce the working gas into the variable pressure chamber to generate a pressure difference between the constant pressure chamber and the variable pressure chamber, and the thrust generated in the power piston due to this pressure difference via the reaction member In the pneumatic booster configured to act on the output rod and to transmit a part of the reaction force acting on the reaction member from the output rod to the input rod,
A piston opposed to the reaction member; an elastic member interposed between the piston and the plunger; and a slidably fitted to the outer periphery of the piston, the elastic member, and the plunger, and A stepped sleeve having a small-diameter cylindrical portion that restricts expansion and a large-diameter cylindrical portion that allows expansion of the elastic member, an attachment portion that engages with the end surface of the piston on the reaction member side, and the attachment portion A spring holder having a plurality of arm portions extending to the plunger side through the outer peripheral side of the stepped sleeve, and a claw portion projecting radially inward from a distal end portion of the arm portion; and a step portion of the stepped sleeve and a spring for biasing the stepped sleeve is interposed between the claw portion to said reaction member, the stepped sleeve, usually, the biasing force of the spring The small-diameter cylindrical portion is in a position that limits the expansion of the elastic member, and when the speed or movement amount of the plunger with respect to the valve body reaches a predetermined value, it moves against the biasing force of the spring. A brake assist mechanism is provided in which the large-diameter cylindrical portion allows the elastic member to expand in diameter.

発明に係る気圧式倍力装置によれば、ピストン及び弾性部材の外周に段付スリーブを嵌合し、スプリングホルダの取付部をピストンに係合し、スプリングホルダのアーム部の爪部と段付スリーブの段部との間にスプリングを介装することによって、ブレーキアシスト機構をサブアセンブリすることができる。これにより、従来のステムを廃することができるので、部品点数を少なくすると共に、精密な軸方向の寸法管理を不要として組立性を向上させることができる。   According to the pneumatic booster according to the invention, the stepped sleeve is fitted to the outer periphery of the piston and the elastic member, the attachment portion of the spring holder is engaged with the piston, and the claw portion of the arm portion of the spring holder is stepped. The brake assist mechanism can be sub-assembled by interposing a spring between the step portion of the sleeve. As a result, the conventional stem can be eliminated, so that the number of parts can be reduced, and precise assembly of dimensions can be improved without requiring precise axial dimension management.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1及び図3に示すように、本実施形態に係る気圧式倍力装置16は、タンデム型気圧式倍力装置であって、シェル17(ハウジング)の内部が隔壁18によって前室19と後室20との2室に区画されている。前室19及び後室20は、それぞれパワーピストン21、22によって定圧室19A、20Aと変圧室19B、20Bとに画成されている。定圧室19A、20A間及び変圧室19B、20B間は、それぞれ通路23、24によって連通されている。パワーピストン21、22には、略円筒状のバルブボディ25が連結されて、バルブボディ25は、シェル17の隔壁18及び後壁26に摺動可能かつ気密的に挿通されており、その後端部が後壁26から外部へ延出されている。バルブボディ25の前部には、リアクションディスク27(リアクション部材)を介して出力ロッド28が連結されており、出力ロッド28の先端部は、シェル17の前壁に取付けられるマスタシリンダ(図示せず)のピストンに連結される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 3, a pneumatic booster 16 according to this embodiment is a tandem pneumatic booster, and the inside of a shell 17 (housing) is separated from a front chamber 19 and a rear by a partition wall 18. The room 20 is divided into two rooms. The front chamber 19 and the rear chamber 20 are defined by constant pressure chambers 19A and 20A and variable pressure chambers 19B and 20B by power pistons 21 and 22, respectively. The constant pressure chambers 19A and 20A and the variable pressure chambers 19B and 20B communicate with each other through passages 23 and 24, respectively. A substantially cylindrical valve body 25 is connected to the power pistons 21, 22, and the valve body 25 is slidably and airtightly inserted into the partition wall 18 and the rear wall 26 of the shell 17. Is extended from the rear wall 26 to the outside. An output rod 28 is connected to the front portion of the valve body 25 via a reaction disk 27 (reaction member), and a tip portion of the output rod 28 is a master cylinder (not shown) attached to the front wall of the shell 17. ).

バルブボディ25内には、ブレーキアシスト機構29、プランジャ30、ポペットシール31(弁手段)及び入力ロッド32が設けられている。プランジャ30の一端部とリアクションディスク27との間にブレーキアシスト機構29が介装され、プランジャ30の他端部に入力ロッド32の一端部が連結されている。入力ロッド32の他端部は、バルブボディ25の後端部に装着された通気性のダストシール33に挿通されて外部へ延出されており、その先端部にブレーキペダル(図示せず)が連結される。ポペットシール31は、バルブボディ25のシート部34及びプランジャ30のシート部35に着座しており、プランジャ30の移動によって、定圧室19A、20Aに連通する通路36と変圧室19B、20Bに連通する通路37との間及び通路35と大気との間を開閉する。   A brake assist mechanism 29, a plunger 30, a poppet seal 31 (valve means), and an input rod 32 are provided in the valve body 25. A brake assist mechanism 29 is interposed between one end of the plunger 30 and the reaction disk 27, and one end of the input rod 32 is connected to the other end of the plunger 30. The other end of the input rod 32 is inserted through a breathable dust seal 33 attached to the rear end of the valve body 25 and extends to the outside. A brake pedal (not shown) is connected to the tip of the input rod 32. Is done. The poppet seal 31 is seated on the seat portion 34 of the valve body 25 and the seat portion 35 of the plunger 30, and communicates with the passage 36 communicating with the constant pressure chambers 19 </ b> A and 20 </ b> A and the variable pressure chambers 19 </ b> B and 20 </ b> B as the plunger 30 moves. It opens and closes between the passage 37 and between the passage 35 and the atmosphere.

バルブボディ25の通路37には、ストップキー38が挿入されており、ストップキー38がシェル17のストッパ39に係合して、バルブボディ25の後退位置及びプランジャ30とバルブボディ25との相対位置を規定している。なお、図1及び図3において、符号40はエンジンの吸気管等の負圧源に接続されて定圧室19Aに負圧を導入する負圧導入口、41は入力ロッド32の戻しばね、42はポペットシール31を付勢する弁ばね、43はバルブボディ25の戻しばねを示す。   A stop key 38 is inserted into the passage 37 of the valve body 25, and the stop key 38 engages with a stopper 39 of the shell 17, so that the retracted position of the valve body 25 and the relative position between the plunger 30 and the valve body 25. Is stipulated. 1 and 3, reference numeral 40 denotes a negative pressure introduction port that is connected to a negative pressure source such as an intake pipe of the engine and introduces negative pressure into the constant pressure chamber 19A, 41 denotes a return spring of the input rod 32, and 42 denotes A valve spring 43 for biasing the poppet seal 31 and a return spring of the valve body 25 are shown.

次に、本実施形態の要部であるブレーキアシスト機構29について図1を参照して説明する。
ブレーキアシスト機構29は、リアクションディスク27に当接するピストン44と、プランジャ30に当接する弾性部材45と、これらの外周に取付けられた段付スリーブ46と、スプリング47と、スプリングホルダ48とを備えている。
Next, the brake assist mechanism 29, which is a main part of the present embodiment, will be described with reference to FIG.
The brake assist mechanism 29 includes a piston 44 that contacts the reaction disk 27, an elastic member 45 that contacts the plunger 30, a stepped sleeve 46 attached to the outer periphery thereof, a spring 47, and a spring holder 48. Yes.

ピストン44は、一端側にリアクションディスク27に当接する小径部49が突出され、他端側に弾性部材45と同径となるように縮径された当接部50が突出された段付の円柱状に形成されている。小径部49には、円筒状のレシオリング51が摺動可能に外嵌されている。レシオリング51は、バルブボディ25の前端部に取付けられた環状の受圧部材52に摺動可能に挿通されている。そして、レシリング51の外周に形成された段部53が受圧部材52の内周に形成された段部54に当接することによって、レシオリング51の後退位置が規定されている。図1に示す非制動位置において、ピストン44の小径部49及びレシオリング51の先端部とリアクションディスク27との間には、所定の隙間C(ジャンプインクリアランス)が設けられている。   The piston 44 has a stepped circle in which a small-diameter portion 49 that abuts the reaction disk 27 protrudes on one end side, and a contact portion 50 that has a diameter reduced to the same diameter as the elastic member 45 protrudes on the other end side. It is formed in a column shape. A cylindrical ratio ring 51 is slidably fitted to the small diameter portion 49. The ratio ring 51 is slidably inserted into an annular pressure receiving member 52 attached to the front end of the valve body 25. Then, the stepped portion 53 formed on the outer periphery of the ratio ring 51 abuts on the stepped portion 54 formed on the inner periphery of the pressure receiving member 52, whereby the retracted position of the ratio ring 51 is defined. In the non-braking position shown in FIG. 1, a predetermined gap C (jump-in clearance) is provided between the small diameter portion 49 of the piston 44 and the tip of the ratio ring 51 and the reaction disk 27.

弾性部材45は、プランジャ30とピストン44との間に介装されるゴム等の弾性体からなる円柱状の部材であり、プランジャ30の先端部とピストン44の当接部50と弾性部材45とが同径となっている。   The elastic member 45 is a columnar member made of an elastic body such as rubber interposed between the plunger 30 and the piston 44, and the tip of the plunger 30, the contact portion 50 of the piston 44, and the elastic member 45 Have the same diameter.

段付スリーブ46は、ピストン44の外周に摺動可能に嵌合する大径円筒部55と、ピストン44の当接部50、弾性部材45及びプランジャ30の先端部の外周に摺動可能に嵌合する小径円筒部56とを有しており、図1及び図4に示すように、大径円筒部55と小径円筒部56との間に段部57が形成されている。大径円筒部55の側壁の端部には、図2及び図4に示すように、矩形の切欠部58が設けられており、切欠部58は、円周方向に沿って等間隔で3つ配置されている。   The stepped sleeve 46 is slidably fitted to the outer periphery of the large-diameter cylindrical portion 55 that is slidably fitted to the outer periphery of the piston 44, and the contact portion 50 of the piston 44, the elastic member 45, and the distal end portion of the plunger 30. 1 and 4, a stepped portion 57 is formed between the large diameter cylindrical portion 55 and the small diameter cylindrical portion 56. As shown in FIGS. 2 and 4, a rectangular notch 58 is provided at the end of the side wall of the large-diameter cylindrical portion 55, and the three notches 58 are equally spaced along the circumferential direction. Has been placed.

スプリングホルダ48は、図1及び図5に示すように、ピストン44の小径部49が突出する端面の外周部に形成された環状の凹部44Aに嵌合するリング状の取付部59と、取付部59から径方向外側へ放射状に延び、折曲されて取付部59の軸方向に沿って延びる3つのアーム部60とを有している。アーム部60は、取付部59の周方向に沿って等間隔で3つ配置されており、段付スリーブ46の3つの切欠部58にそれぞれ挿入できるようになっている。また、アーム部60の先端部には、径方向内側に突出する爪部61が形成されている。   As shown in FIGS. 1 and 5, the spring holder 48 includes a ring-shaped attachment portion 59 that fits into an annular recess 44 </ b> A formed on the outer peripheral portion of the end surface from which the small diameter portion 49 of the piston 44 projects, and an attachment portion. And three arm portions 60 that extend radially outward from 59 and bend along the axial direction of the attachment portion 59. Three arm portions 60 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the attachment portion 59 and can be respectively inserted into the three notch portions 58 of the stepped sleeve 46. A claw portion 61 that protrudes radially inward is formed at the tip of the arm portion 60.

スプリング47は、ピストン44及び弾性部材45に嵌合された段付スリーブ46の段部57と、ピストン44の凹部44Aに取付部59が嵌合されたスプリングホルダ48の爪部61との間に介装されて、段付スリーブ46の段部57をピストン44の当接部50が突出された端面に常時押圧している。この状態で、段付スリーブ46の大径円筒部55の先端部がピストン44の小径部49が突出された端面から突出している。   The spring 47 is provided between the stepped portion 57 of the stepped sleeve 46 fitted to the piston 44 and the elastic member 45 and the claw portion 61 of the spring holder 48 in which the mounting portion 59 is fitted to the concave portion 44 </ b> A of the piston 44. The stepped portion 57 of the stepped sleeve 46 is always pressed against the end surface from which the contact portion 50 of the piston 44 protrudes. In this state, the tip end portion of the large diameter cylindrical portion 55 of the stepped sleeve 46 protrudes from the end surface from which the small diameter portion 49 of the piston 44 protrudes.

以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
図1に示す非制動状態においては、ポペットシール31がシート部34、35に着座して、変圧室19B、20Bが大気及び定圧室19A、20A(負圧)から遮断されて、定圧室19A、20Aと変圧室19B、20Bと圧力が釣合っており、パワーピストン21、22に推力が発生しない。
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
In the non-braking state shown in FIG. 1, the poppet seal 31 is seated on the seat portions 34, 35, the variable pressure chambers 19B, 20B are cut off from the atmosphere and the constant pressure chambers 19A, 20A (negative pressure), and the constant pressure chambers 19A, 19A, 20A and the pressure change chambers 19B and 20B are in balance with each other, and no thrust is generated in the power pistons 21 and 22.

ブレーキペダルの踏込み速度が低い通常のブレーキ操作においては、入力ロッド32によってプランジャ30を前進させると、シート部35がポペットシール31から離間して、変圧室19B、20Bに大気が導入されて、定圧室19A、20A(負圧)との間に圧力差が生じる。この圧力差によってパワーピストン21、22に推力(サーボ力)が発生して、バルブボディ25が前進してリアクションディスク27を介して出力ロッド28を押圧する。バルブボディ25の前進によってポペットシール31がシート部35に着座すると、大気の導入が停止して、定圧室19A、20Aと変圧室19B、20Bとの圧力差が維持される。このとき、出力ロッド28からリアクションディスク27に作用する反力の一部がブレーキアシスト機構29を介してプランジャ30及び入力ロッド32にフィードバックされる。   In a normal brake operation in which the depression speed of the brake pedal is low, when the plunger 30 is advanced by the input rod 32, the seat portion 35 is separated from the poppet seal 31, and the atmosphere is introduced into the variable pressure chambers 19B and 20B, and the constant pressure is maintained. A pressure difference is generated between the chambers 19A and 20A (negative pressure). Due to this pressure difference, a thrust (servo force) is generated in the power pistons 21 and 22, and the valve body 25 moves forward and presses the output rod 28 via the reaction disk 27. When the poppet seal 31 is seated on the seat portion 35 by the advancement of the valve body 25, the introduction of the atmosphere is stopped, and the pressure difference between the constant pressure chambers 19A, 20A and the variable pressure chambers 19B, 20B is maintained. At this time, part of the reaction force acting on the reaction disk 27 from the output rod 28 is fed back to the plunger 30 and the input rod 32 via the brake assist mechanism 29.

このとき、ブレーキアシスト機構29では、リアクションディスク27からの反力によって弾性部材45に軸方向の圧縮力が作用する。弾性部材45は、ピストン44の当接部50、プランジャ30の先端部及び段付スリーブ46の小径円筒部56によって囲まれた密閉空間内にあるため、軸方向の圧縮は、その体積弾性に依存し、弾性係数が充分大きくなるので、殆ど圧縮されない。したがって、ブレーキアシスト機構29は、軸方向に殆ど短縮されないので、リアクションディスク27からの反力は、そのままプランジャ30側に伝達されることになる。   At this time, in the brake assist mechanism 29, an axial compressive force acts on the elastic member 45 by the reaction force from the reaction disk 27. Since the elastic member 45 is in a sealed space surrounded by the contact portion 50 of the piston 44, the distal end portion of the plunger 30, and the small diameter cylindrical portion 56 of the stepped sleeve 46, the axial compression depends on its volume elasticity. However, since the elastic modulus is sufficiently large, it is hardly compressed. Therefore, since the brake assist mechanism 29 is hardly shortened in the axial direction, the reaction force from the reaction disk 27 is transmitted to the plunger 30 side as it is.

この場合、制動初期段階においては、ピストン44の小径部49とリアクションディスク27との隙間Cによって、プランジャ30は、リアクションディスク27からの反力を受けることなく前進することができるので、制動力を迅速に立ち上げることができる(ジャンプイン作用)。その後、リアクションディスク27からの反力がレシオリング51及びピストン44の小径部49を介してプランジャ30及び入力ロッド32にフィードバックされることにより、ブレーキペダル踏力に応じた制動力を発生させることができる。そして、レシオリング51の段部53が受圧部材52の段部54に当接した後は、リアクションディスク27からの反力に対する受圧面積が減少して倍力比が増大する。 In this case, in the initial stage of braking, the plunger 30 can move forward without receiving a reaction force from the reaction disk 27 due to the gap C between the small-diameter portion 49 of the piston 44 and the reaction disk 27. It can be launched quickly (jump-in action). Thereafter, the reaction force from the reaction disk 27 is fed back to the plunger 30 and the input rod 32 through the ratio ring 51 and the small diameter portion 49 of the piston 44, so that a braking force corresponding to the brake pedal depression force can be generated. . Then, after the stepped portion 53 of the ratio ring 51 abuts on the stepped portion 54 of the pressure receiving member 52, the pressure receiving area with respect to the reaction force from the reaction disk 27 decreases and the boost ratio increases.

入力ロッド32への入力を解除すると、戻しばね41のばね力によって、入力ロッド32及びプランジャ30が後退して、プランジャ30のシート部35がポペットシール31を押圧してバルブボディ25のシート部34から離間させる。これにより、定圧室19A、20Aと変圧室19B、20Bとが連通されて、これらの間の圧力差が解消され、パワーピストン21、22の推力が消失して、戻しばねに43によってバルブボディ25が後退して制動が解除される。   When the input to the input rod 32 is released, the input rod 32 and the plunger 30 are retracted by the spring force of the return spring 41, the seat portion 35 of the plunger 30 presses the poppet seal 31, and the seat portion 34 of the valve body 25. Separate from. As a result, the constant pressure chambers 19A, 20A and the variable pressure chambers 19B, 20B are communicated with each other, the pressure difference between them is eliminated, the thrust of the power pistons 21, 22 disappears, and the valve body 25 by the return spring 43 is provided. Reverses and braking is released.

急制動時、すなわち、ブレーキペダルの踏込み速度が大きい場合、プランジャ30の移動に対して、パワーピストン21、22の推力によるバルブボディ25の追従動作に遅れが生じる。これにより、段付スリーブ46の大径円筒部55の先端部が受圧部材52に当接して、段付スリーブ46がピストン44に対して後退し、大径円筒部55が弾性部材45に重なる位置へ移動する。この状態では、図6に示すように、軸方向に圧縮された弾性部材45は、拡径方向への変形が許容されて、大径円筒部55によって形成される空間に押込まれるので、軸方向の圧縮に対する弾性係数が充分小さくなる。これにより、ブレーキアシスト機構29は、プランジャ30への入力及びリアクションディスク27からの反力によって軸方向に圧縮されることになる。その結果、リアクションディスク27からの反力を増大させることなく、プランジャ30を前進させて、シート部35をポペットシール31から離間させることができ、大気を変圧室19B、20Bに導入して大きなサーボ力を発生させることができる。このようにして、緊急時にブレーキアシスト機構29が作動して、弾性部材45の軸方向の圧縮を許容することにより、ブレーキペダルの操作力を軽減して迅速に大きな制動力を立ち上げることができる。   During sudden braking, that is, when the depression speed of the brake pedal is large, the follow-up operation of the valve body 25 by the thrust of the power pistons 21 and 22 is delayed with respect to the movement of the plunger 30. As a result, the tip end portion of the large diameter cylindrical portion 55 of the stepped sleeve 46 contacts the pressure receiving member 52, the stepped sleeve 46 moves backward with respect to the piston 44, and the large diameter cylindrical portion 55 overlaps the elastic member 45. Move to. In this state, as shown in FIG. 6, the elastic member 45 compressed in the axial direction is allowed to be deformed in the diameter-expanding direction and is pushed into the space formed by the large-diameter cylindrical portion 55. The modulus of elasticity for directional compression is sufficiently small. Thereby, the brake assist mechanism 29 is compressed in the axial direction by the input to the plunger 30 and the reaction force from the reaction disk 27. As a result, the plunger 30 can be moved forward without increasing the reaction force from the reaction disk 27 and the seat portion 35 can be separated from the poppet seal 31, and the atmosphere is introduced into the variable pressure chambers 19B and 20B to obtain a large servo. Can generate power. In this way, by operating the brake assist mechanism 29 in an emergency and allowing the compression of the elastic member 45 in the axial direction, it is possible to reduce the operating force of the brake pedal and quickly start up a large braking force. .

ブレーキアシスト機構29は、段付スリーブ46の大径円筒部にピストン44を嵌合し、小径円筒部56に弾性部材45を嵌合し、スプリングホルダ48をアーム部60を拡開させながら段付スリーブ46に外嵌して取付部59をピストン44の凹部44Aに嵌合し、更に、アーム部60を拡開させながらスプリング47を段付スリーブ46の段部57とスプリングホルダ48の爪部61との間に介装することにより、容易にサブアセンブリすることができる。これにより、従来のピストンとホルダとを連結するステムが不要となり、部品点数を削減すると共に組付性を向上させることができる。また、各部材の構造が簡単であり、製造コストの安価ですむ。   The brake assist mechanism 29 has a stepped sleeve 46 with a piston 44 fitted into a large diameter cylindrical portion, a small diameter cylindrical portion 56 fitted with an elastic member 45, and a spring holder 48 with a stepped portion while expanding the arm portion 60. The fitting portion 59 is fitted onto the sleeve 46 and the mounting portion 59 is fitted into the concave portion 44 </ b> A of the piston 44, and the spring 47 is expanded to the step portion 57 of the stepped sleeve 46 and the claw portion 61 of the spring holder 48 while the arm portion 60 is expanded. Can be easily sub-assembled. This eliminates the need for a stem for connecting the conventional piston and the holder, thereby reducing the number of components and improving the assembling property. In addition, the structure of each member is simple and the manufacturing cost is low.

なお、上記実施形態では、段付スリーブ46の切欠部58及びスプリングホルダ48のアーム部60は、3つずつ設けられているが、これらの数は、2つ以上であればよく、適宜選択することができる。   In the above embodiment, three cutout portions 58 of the stepped sleeve 46 and three arm portions 60 of the spring holder 48 are provided, but the number thereof may be two or more, and is selected as appropriate. be able to.

本発明の一実施形態に係る気圧式倍力装置の非制動状態にある要部を拡大して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows the principal part in the non-braking state of the pneumatic booster which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示す気圧式倍力装置のブレーキアシスト機構のA−A線による拡大断面図である。It is an expanded sectional view by the AA line of the brake assist mechanism of the pneumatic booster shown in FIG. 図1に示す気圧式倍力装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the pneumatic booster shown in FIG. 図1に示す気圧式倍力装置のブレーキアシスト機構の段付スリーブの端面図及び縦断面図である。FIG. 2 is an end view and a longitudinal sectional view of a stepped sleeve of a brake assist mechanism of the pneumatic booster shown in FIG. 1. 図1に示す気圧式倍力装置のブレーキアシスト機構のスプリングホルダの端面図及び縦断面図である。It is the end view and longitudinal cross-sectional view of the spring holder of the brake assist mechanism of the pneumatic booster shown in FIG. 図1に示す気圧式倍力装置において、ブレーキアシスト機構が作動した制動状態にある要部を拡大して示す縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an enlarged main part in a braking state in which a brake assist mechanism is operated in the pneumatic booster shown in FIG. 1. 従来のブレーキアシスト機構を備えた気圧式倍力装置の要部を拡大して示すたて断面図である。It is a vertical sectional view which expands and shows the principal part of the pneumatic booster provided with the conventional brake assist mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

16 気圧式倍力装置、17 シェル(ハウジング)、19A、20A 定圧室、19B、20B 変圧室、21、22 パワーピストン、25 バルブボディ、27 リアクションディスク(リアクション部材)、28 出力ロッド、29 ブレーキアシスト機構、30 プランジャ、31 ポペットシール(弁手段)、32 入力ロッド、44 ピストン、45 弾性部材、46 段付スリーブ、47 スプリング、48 スプリングホルダ、55 大径円筒部、56 小径円筒部、57 段部、59 取付部、60 アーム部、61 爪部
16 atmospheric pressure booster, 17 shell (housing), 19A, 20A constant pressure chamber, 19B, 20B variable pressure chamber, 21, 22 power piston, 25 valve body, 27 reaction disc (reaction member), 28 output rod, 29 brake assist Mechanism, 30 Plunger, 31 Poppet seal (valve means), 32 Input rod, 44 Piston, 45 Elastic member, 46 Stepped sleeve, 47 Spring, 48 Spring holder, 55 Large diameter cylindrical part, 56 Small diameter cylindrical part, 57 Step part , 59 Mounting part, 60 Arm part, 61 Claw part

Claims (1)

ハウジング内をパワーピストンによって定圧室と変圧室とに画成し、前記パワーピストンに連結したバルブボディ内に配置したプランジャを入力ロッドによって移動させることにより、弁手段を開いて前記変圧室に作動気体を導入して前記定圧室と変圧室との間に圧力差を発生させ、この圧力差によって前記パワーピストンに生じた推力をリアクション部材を介して出力ロッドに作用させるとともに、該出力ロッドから前記リアクション部材に作用する反力の一部を前記入力ロッドに伝達するようにした気圧式倍力装置において、
前記リアクション部材に対向するピストンと、該ピストンと前記プランジャとの間に介装された弾性部材と、前記ピストン、前記弾性部材及び前記プランジャの外周に摺動可能に嵌合して前記弾性部材の拡径を制限する小径円筒部と前記弾性部材の拡径を許容する大径円筒部とを有する段付スリーブと、前記ピストンの前記リアクション部材側の端面に係合する取付部と該取付部から前記段付スリーブの外周側を通って前記プランジャ側へ延びる複数のアーム部と該アーム部の先端部から径方向内側へ突出された爪部とを有するスプリングホルダと、前記段付スリーブの段部と前記爪部との間に介装されて前記段付スリーブを前記リアクション部材側へ付勢するスプリングとを備え、前記段付スリーブは、通常、前記スプリングの付勢力によって前記小径円筒部が前記弾性部材の拡径を制限する位置にあり、前記プランジャの前記バルブボディに対する速度又は移動量が所定値に達したとき、前記スプリングの付勢力に抗して移動して前記大径円筒部が前記弾性部材の拡径を許容するブレーキアシスト機構が設けられていることを特徴とする気圧式倍力装置。
The inside of the housing is defined as a constant pressure chamber and a variable pressure chamber by a power piston, and a plunger disposed in a valve body connected to the power piston is moved by an input rod, thereby opening valve means and operating gas in the variable pressure chamber. And a pressure difference is generated between the constant pressure chamber and the variable pressure chamber, and a thrust generated in the power piston due to the pressure difference is applied to the output rod via a reaction member, and the reaction from the output rod is performed. In a pneumatic booster configured to transmit a part of the reaction force acting on the member to the input rod,
A piston opposed to the reaction member; an elastic member interposed between the piston and the plunger; and a slidably fitted to the outer periphery of the piston, the elastic member, and the plunger, and A stepped sleeve having a small-diameter cylindrical portion that restricts expansion and a large-diameter cylindrical portion that allows expansion of the elastic member, an attachment portion that engages with the end surface of the piston on the reaction member side, and the attachment portion A spring holder having a plurality of arm portions extending to the plunger side through the outer peripheral side of the stepped sleeve, and a claw portion projecting radially inward from a distal end portion of the arm portion; and a step portion of the stepped sleeve and a spring for biasing the stepped sleeve is interposed between the claw portion to said reaction member, the stepped sleeve, usually, the biasing force of the spring The small-diameter cylindrical portion is in a position that limits the expansion of the elastic member, and when the speed or movement amount of the plunger with respect to the valve body reaches a predetermined value, it moves against the biasing force of the spring. A pneumatic booster characterized in that a brake assist mechanism is provided in which the large-diameter cylindrical portion allows the elastic member to expand in diameter.
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