JPH0418583B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 発明の目的 (1) 産業上の利用分野 本発明は負圧式倍力装置、特に、ブースタシエ
ルの内部を、それに前後往復動自在に収容したブ
ースタピストンにより、負圧源に連なる前部の第
１作動室と制御弁の切換作動により前記第１作動
室または大気に選択的に連通される後部の第２作
動室とに区画し、前記ブースタピストンには、そ
れに前後摺動可能に支持される入力杆の前部に連
結されて前記制御弁の一部を構成する弁ピストン
を摺動可能に嵌合支持する小径孔と、前記弁ピス
トンよりも前方に配置されて出力杆に連なる出力
ピストンを摺動可能に嵌合支持する大径孔とを穿
設し、前記弁ピストン及び出力ピストン間には、
前記出力杆の反力を所定の割合で前記ブースタピ
ストンおよび前記入力杆に伝達する反力機構を介
装し、この反力機構は、前記大径孔に嵌合されて
前記出力杆の後面に重合する弾性ピストンと、こ
の弾性ピストンと前記弁ピストンとの間に在つて
該弾性ピストンよりも小径に形成される反動ピス
トンとを少なくとも備えてなる形式の負圧式倍力
装置に関する。

(2) 従来の技術 上記形式の負圧式倍力装置は、例えば特公昭58
−51505号公報に開示されているように従来公知
である。

(3) 発明が解決しようとする課題 上記形式の負圧式倍力装置においては、その倍
力作動中、出力杆の反力が出力ピストンを介して
弾性ピストンに伝えられ、該弾性ピストンの後面
がブースタピストンの大径孔内端壁と反動ピスト
ン前面とに衝合することにより、上記反力がブー
スタピストンと入力杆とに所定の割合で伝達され
るようになつている。そして倍力装置が、その第
２作動室への大気流入が完了した倍力作動限界に
至ると、以後は入力杆からの入力増大に応じての
み出力杆の出力が増大するようになるが、斯かる
状態では入力が杆の入力増大すればする程、反動
ピストン前面が、それよりも大径の弾性ピストン
後面に入り込むようになり、その入り込みのため
に入力杆の入力を出力杆に効率よく伝達し得なく
なるので、それだけ入力杆の操作フイーリングが
損なわれる問題があつた。

本発明は、上記に鑑み提案されたもので、従来
装置の上記問題を解決し得る負圧式倍力装置を提
供することを目的とする。

Ｂ 発明の構成 (1) 課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、前記形式
の負圧式倍力装置において、前記弾性ピストンの
後面に前面が対面するように前記大径孔に摺動可
能に嵌合され且つ剛性を有する補助ピストンの前
記前面に、前記反動ピストンを摺動可能に嵌入さ
せる支持孔を開口し、その補助ピストン及びブー
スタピストン間には、該補助ピストンを弾性ピス
トン側へ弾発するばねを設け、更に前記補助ピス
トンには、平時は前記弁ピストンの被係合部と所
定の間隙を存して対面し、また前記反力の増大に
より前記補助ピストンが前記ばねの弾発力に抗し
てブースタピストンに対し後退すると前記被係合
部に係合する係合部を設けたことを特徴とする。

(2) 作用 倍力装置がその倍力作動限界に至ると、以後は
入力杆からの入力増大に応じてのみ出力杆の出力
が増大するようになるが、斯かる状態では、前記
ばねの弾性変形により弁ピストンの被係合部が補
助ピストンの係合部と係合して、補助ピストンが
該弁ピストンを介して入力杆と一体的に前進する
ようになるから、弾性ピストンの後面には反動ピ
ストンばかりでなく該補助ピストンも衝合するよ
うになり、従つてその弾性ピストンの後面の一部
に反動ピストンが入り込む虞れはなくなり、入力
杆の入力が弁ピストン、反動ピストン及び補助ピ
ストンを介して弾性ピストンに伝えられ、そこか
ら更に出力ピストンを介して出力杆に効率よく伝
えられる。

(3) 実施例 第１図において、負圧式倍力装置Ｓはブレーキ
マスタシリンダＭに適用され、そのブースタシエ
ル１は軽量な薄肉鋼板または合成樹脂より成形さ
れた前後一対の椀状体１Ｆ，１Ｒよりなり、その
後部椀状体１Ｒの開口部に円周上等間隔に突設さ
れた複数の爪片２を、前部椀状体１Ｆの開口部に
円周上等間隔に形成された複数の切欠き３に係合
させて両椀状体１Ｆ，１Ｒ相互の位置決めが行わ
れ、そして両椀状体１Ｆ，１Ｒの前後対向壁間は
一対のタイロツド４を介して連結される。このブ
ースタシエル１とタイロツド４との連結構造につ
いては後述する。

ブースタシエル１の内部にブースタピストン５
が前後往復動自在に収容される。ブースタピスト
ン５の後面にダイヤフラム６が重合され、そのダ
イヤフラム６の外周ビード６ａはその端面に突設
された位置決め突起７を後部椀状体１Ｒの外周部
に形成された各位置決め孔８に嵌めて両椀状体１
Ｆ，１Ｒ間、したがつてブースタシエル１の周壁
に結着され、また内周ビード６ｂは、ブースタピ
ストン５の中心孔９孔縁に装着されてその孔９よ
り後方に突出する合成樹脂製弁筒１０と、その弁
筒１０をブースタピストン５に取付ける取付板１
１との協働で前記孔縁に結着される。

前記ブースタピストン５及びダイヤフラム６に
より、のように弁筒１０は取付板１１によりブー
スタピストン５に一体化され、従つて弁筒１０は
ブースタピストン５の一部を構成する。

前記ブースタシエル１の内部は前部の第１作動
室Ａと、後部の第２作動室Ｂとに区画される。

第１作動室Ａは負圧導入管１２を介して負圧源
である内燃機関の吸気マニホールド（図示せず）
内に常時連通し、第２作動室Ｂは後述する制御弁
１３の切換作動により第１作動室Ａまたはブース
タシエル１の後方延長筒１４の端壁１５に開口す
る大気導入口１６に選択的に連通される。

ブースタピストン５は第１作動室Ａに縮設され
た戻しばね１７により常時後退方向（即ち第２作
動室Ｂ側）に弾発され、その後退限はダイヤフラ
ム６の背面に隆起形成した突起１８がブースタシ
エル１の後壁内面に当接することにより規制され
る。

前記弁筒１０は前記延長筒１４に設けた平軸受
１９に摺動自在に支承され、その後端は前記大気
導入口１６に向つて開放される。

弁筒１０内には制御弁１３が次のように構成さ
れる。即ち弁筒１０の前部内壁に後方へ開口する
後部シリンダ孔２０が形成され、その後部シリン
ダ孔２０の開口縁に環状の第１弁座２１₁が形成
される。後部シリンダ孔２０に入力杆２２の前端
部を構成する弁ピストン２３が摺合され、この弁
ピストン２３の後端部に前記第１弁座２１₁に囲
繞される環状の第２弁座２１₂が形成される。

弁筒１０の後部内壁には、両端を開放した筒状
の弁体２４の基端部２５が弁筒１０に嵌着される
弁体保持筒２６を介して挟止される。この弁体２
４はゴム等の弾性材より形成されたもので、その
基端部２５から薄肉のダイヤフラム２７が半径方
向内方へ延出し、その内周面に厚肉の弁部２８が
連設されており、その弁部２８は前記第１および
第２弁座２１₁，２１₂と対向する。而して弁部２
８はダイヤフラム２７の変形により前後に移動で
き、そして弁体保持筒２６の前端面に当接するこ
ともできる。

弁部２８には環状の補強板２９が埋設され、こ
れに弁部２８を両弁座２１₁，２１₂に向けて付勢
すべく弁ばね３０が連結される。

第１弁座２１₁の外側部は弁筒１０を通孔３１
を介して第１作動室Ａに、また第１および第２弁
座２１₁，２１₂の中間部は別の通孔３２を介して
第２作動室Ｂに、また第２弁座２１₂の内側部は
弁体２４内部を介して大気導入口１６にそれぞれ
常時連通する。

弁筒１０には、後部シリンダ孔２０と同軸上に
在つて弁筒１０前面に開口する大径孔３３と、こ
の大径孔３３の後端に段差を介して隣接する小径
孔３４とが形成され、その小径孔３４の後端は段
差を介して前記後部シリンダ孔２０に隣接してい
る。

筒状補助ピストン３５は小径筒部３６と、その
前端に設けられた大径フランジ部３７とを有し、
小径筒部３６には、その前面３５ｆに開口し皿状
の反動ピストン４１を摺動可能に嵌入させる支持
孔３８が穿設される。また前記小径筒部３６は、
前記小径孔３４の内周面に摺動可能に嵌合してお
り、更に同小径筒部３６の、係合部としての後面
３５ｒは、弁ピストン２３の外周に一体化した環
状フランジ状の係合部２３ａの前面に所定の間隙
ｓを存して対面している。また前記小径筒部３６
の内周面３９には、弁ピストン２３の前端に一体
に形成した突軸部４０が摺動可能に嵌合されてい
る。前記大径フランジ部３７の外周は前記大径孔
３３の内周面に摺動可能に嵌合している。

前記大径孔３３には、大径フランジ部３７の前
面３５ｆ及び反動ピストン４１の前面と後面が対
面するゴム等の弾性材よりなる弾性ピストン４２
と、その弾性ピストン４２の前面に隣接する出力
ピストン４３とがそれぞれ摺合され、出力ピスト
ン４３の前面に出力杆４５が一体に突設されてい
る。

前記大径孔３３の内端壁と補助ピストン３５の
大径フランジ部３７の後端面との間に、第２、第
３図に示す皿ばね４４が配設されており、このば
ね４４は、補助ピストン３５を弾性ピストン４２
側に偏倚させる。

而して前記反動ピストン４１、弾性ピストン４
２および出力ピストン４３は出力杆４５の反力を
所定の割合でブースタピストン５および入力杆２
２に伝達する反力機構Ｒを構成する。

入力杆２２は戻しばね４６により常時後退方向
へ弾発され、その後退限は、入力杆２２に螺合し
て取付けた可動ストツパ板４７が後方延長筒１４
の端壁１５の内側に当接することにより規制され
る。而して可動ストツパ板４７を回転すれば、そ
れと入力杆２２との螺合位置が変わるので入力杆
２２の後退限を前後に調節することができる。そ
の調節後の可動ストツパ板４７の固定は、同じく
入力杆２２に螺合したロツクナツト４８の緊締に
より行われる。可動ストツパ板４７にはこれが前
記大気導入口１６を閉塞しないように通気孔４９
が形成される。

弁筒１０の後端開口部には大気導入口１６から
の導入空気を浄化し、且つ入力杆２２の作動を妨
げないように変形し得るフイルタ５０，５１が装
着される。

次に、タイロツド４とブースタシエル１との連
結列構造について説明する。

第１図に示すように、タイロツド４には、ブー
スタシエル１前壁を貫通してその前方へ突出する
取付ボルト５２が一体に形成されると共にブース
タシエル１前壁の内面に当接するばね受板５３が
固着される。そしてブースタシエル１前面に重ね
たブレーキマスタシリンダＭの取付けフランジ５
４に上記取付ボルト５２を貫通し、その先端にナ
ツト５５を螺合緊締することによりタイロツド
４、ばね受板５３、ブースタシエル１前壁および
取付フランジ５４の四者が一体に連結される。そ
の際、ボルト５２を囲繞するようにばね受板５３
の前面に形成された環状溝５６に、ブースタシエ
ル１前壁のタイロツド貫通孔を封緘する環状シー
ル部材７５が嵌装される。上記ばね受板５３は前
記戻しばね１７の固定端を支承するもので、戻し
ばね１７の弾発力をタイロツド４に負担させてブ
ースタシエル１の負担を取除くことができる。

さらに、タイロツド４に、ブースタシエル１の
後壁を貫通してその後方に突出する取付ボルト５
７と、ブースタシエル１の後壁内面に当接する段
付フランジ５８とが一体に形成される。その段付
フランジ５８はブースタシエル１の後壁内面に溶
着した支筒５９に嵌入され、それの抜止め環６０
の支筒５９に係止させてタイロツド４とブースタ
シエル１後壁とが一体に連結される。その際、段
付フランジ５８の小径部と支筒５９間の環状溝６
１に、ブースタシエル１後壁のタイロツド貫通孔
を封緘する環状シール部材６２が嵌装される。

上記取付ボルト５７は、これを自動車の車室前
部壁Ｗに貫通し、その先端にナツト６３を螺合緊
締することによりタイロツド４が車室前部壁Ｗに
固着される。

かくしてブースタシエル１はタイロツド４を介
して車室前部壁Ｗに取付けられ、またブレーキマ
スタシリンダＭはタイロツド４を介してブースタ
シエル１に連結される。

タイロツド４を囲繞するように、ブースタピス
トン５に形成された透孔６４周囲に、その透孔６
４を貫通するシール取付筒６５が固定され、シー
ル取付筒６５とタイロツド４間に、ブースタピス
トン５の作動を許容するシール手段が施される。
そのシール手段は、ゴム等の弾性材より形成され
た蛇腹状の伸縮ブーツ６６より構成され、そのブ
ーツ６６により第１作動室Ａにおいてタイロツド
４を囲繞し、前端６６ａはタイロツド４の環状溝
６７に、またこの後端６６ｂはジール取付筒６５
の開口部にそれぞれ嵌着される。

車室において、倍力装置Ｓの入力杆２２の後端
には、固定ブラケツト６８に枢支６９されるブレ
ーキペダル７０が連結金具７１を介して連結され
る。７２はブレーキペダル７０を後方へ付勢する
戻しばねである。

ブレーキマスタシリンダＭのシリンダ本体７３
後端部はブースタシエル１前壁を貫通して第１作
動室Ａ内に突入しており、そのシリンダ本体７３
内の作動ピストン７４の後端に倍力装置Ｓの出力
杆４５が対向している。

次にこの実施例の作用について説明すると、第
１図の状態は非作動状態を示すもので、互いに連
結した弁ピストン２３、入力杆２２およびブレー
キペダル７０は、可動ストツパ板４７が固定の端
壁５１に当接する所定の後退位置に戻しばね４６
の段発力を以て保持され、そして弁ピストン２３
は第２弁座２１₂を介して弁部２８の前面を押圧
して、これを弁体保持筒２６の前面に軽く接触さ
せるまで後退させ、それによつて第１弁座２１₁
と弁部２８間に僅かな間隙ｇを形成している。こ
のような状態は前記した可動ストツパ板３５の調
節により容易に得ることができる。

以上により、エンジン運転中、常に負圧を蓄え
ている第１作動室Ａは通孔３１、間隙ｇおよび通
孔３２を介して第２作動室Ｂと連通し、また弁部
２８の前面開口部は第２弁座２１₂により閉鎖さ
れるので、第２作動室Ｂには第１作動室Ａの負圧
が伝達して両作動室Ａ，Ｂの気圧が平衝してい
る。したがつてブースタピストン５も戻しばね１
７の弾発力を以て図示の後退位置を占める。

また弁ピストン２３の被係合部２３ａと、補助
ピストン３５の係合部としての後面３５ｒとの間
には所定の間隙ｓ、即ち弁部２８に対する第２弁
座２１₂の開き代を多くするために十分な間隔が
保たれている。

いま、車両を制動すべくブレーキペダル７０を
踏み込み、入力杆２２および弁ピストン２３を前
進させれば、弁ばね３０により前方へ付勢される
弁部２８は弁ピストン２３に追従して前進する
が、第１弁座２１₁と弁部２８との間隙ｇが前述
のように極めて狭いので、弁部２８は、直ちに第
１弁座２１₁に着座して両作動室Ａ，Ｂの連通を
遮断し、同時に第２弁座２１₂は弁部２８から離
れて第２作動室Ｂを通孔３２および弁体２４内部
を介して大気導入口１６に連通させる。この場
合、弁部２８に対する第２弁座２１₂の開き代
（即ち前記所定間隔ｓ）が多いので、第２作動室
Ｂに大気が素早く導入され、該室Ｂが第１作動室
Ａよりも高圧となり、両室Ａ，Ｂ間に生じる気圧
差によりブースタピストン５が戻しばね１７に抗
し前進して、皿ばね４４、補助ピストン３５、弾
性ピストン４２および出力ピストン４３を介して
出力杆４５を前進させるので、ブレーキマスタシ
リンダＭの作動ピストン７４を前方へ駆動し、車
両に制動がかけられる。

上記作動ピストン７４の駆動時に、シリンダ本
体７３に前方へのスラスト荷重が作用するが、そ
の荷重はタイロツド４を介して車体、即ち車室前
部壁Ｗに伝達して支承される。したがつてブース
タシエル１には上記荷重は作用しない。

一方、弁ピストン２３の突軸部４０がその前進
により反動ピストン４１を介して弾性ピストン４
２に当接すると、出力杆４５の反力による弾性ピ
ストン４２の反動ピストン４１側への膨出変形に
より前記反力の一部が弁ピストン２３を介してブ
レーキペダル７０側にフイードバツクされ、それ
により操縦者は出力杆４５の出力、即ち制動力を
感知することができる。

前記倍力作動初期には、出力杆４５の反力が小
さいので皿ばね４４の弾発力で補助ピストン３５
は当初の位置に保持され、従つてブースタピスト
ン５に対する入力杆２２の摺動ストロークが規制
されないので、前記開き代を確保してブースタピ
ストン５の応答性を良好にすることができる。

倍力装置が、第２作動室Ｂが略大気圧となる倍
力作動限界近傍に至ると、前記皿ばね４４の弾性
変形により弁ピストン２３の被係合部３ａと補助
ピストン３５の後面３５ｒとが衝合して、補助ピ
ストン３５が該弁ピストン２３を介して入力杆２
２と一体的に前進するようになり、そのため弾性
ピストン４２の後面を反動ピストン４１ばかりで
なく該補助ピストン３５の前面３５ｆとも衝合さ
せることができるため、弾性ピストン４２の後面
全体を補助ピストン３５及び反動ピストン４１に
より押圧することができて、該弾性ピストン４２
の後面の一部に反動ピストン４１が入り込む虞れ
はなくなり、入力杆２２の入力を出力杆４５に効
率よく伝えることができ、入力杆２２の操作フイ
ーリングが向上する。

次に、ブレーキペダル７０の踏込み力を解放す
ると、先ず弁ピストン２３に係る前記反力および
戻しばね４６の弾発力により入力杆２２が後退
し、これにより第２弁座２１₂を弁部２８に着座
させると共にその弁部２８を弁体保持筒２６の前
面に当接させるので、弁部２８は入力杆２２の後
退力を受けて軸方向に圧縮変形を生じる。その結
果、第１弁座２１₁と弁部２８との間には当初の
間隙ｇよりも大きな間隙が形成されるため、その
大きな間隙を通して両作動室Ａ，Ｂの気圧が相互
に素早く均衡し、それらの気圧差がなくなれば、
ブースタピストン５は、戻しばね１７の弾発力で
後退し、ダイヤフラム６の突起１８がブースタシ
エル１の後壁内面に当接して停止する。そして、
入力杆２２が端壁１５に当接したとき、弁部２８
は入力杆２２の後退力から解放されて原形に復元
するので、第１弁座２１₁との間隙を再び小間隔
ｇに狭めることができる。

Ｃ 発明の効果 以上のように本発明によれば、弾性ピストンの
後面に前面が対面するようにブースタピストン大
径孔に摺動可能に嵌合され且つ剛性を有する補助
ピストンの前記前面に、反動ピストンを摺動可能
に嵌入させる支持孔を開口し、その補助ピストン
及びブースタピストン間には、該補助ピストンを
弾性ピストン側へ弾発するばねを設け、更に補助
ピストンには、平時は弁ピストンの被係合部と所
定の間隙を存して対面し、また出力杆の反力増大
により補助ピストンが前記ばねの弾発力に抗して
ブースタピストンに対し後退すると前記被係合部
に係合する係合部を設けたので、倍力装置がその
倍力作動限界に至ると、前記ばねの弾性変形によ
り弁ピストンの被係合部と補助ピストンの係合部
とが係合して、補助ピストンが該弁ピストンを介
して入力杆と一体的に前進するようになり、弾性
ピストンの後面には反動ピストンばかりでなく該
補助ピストンも衝合させることができるため、そ
の弾性ピストンの後面の一部に反動ピストンが入
り込む虞れはなくなり、入力杆の入力を出力杆に
効率よく伝えることができ、入力杆の操作フイー
リングの向上に寄与し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の縦断正面図、第
２、第３図は皿ばねを示し、第２図は正面図、第
３図は平面図である。 Ａ，Ｂ……第１、第２作動室、Ｒ……反力機
構、ｓ……間隙、１……ブースタシエル、５……
ブースタピストン、１３……制御弁、２２……入
力杆、２３……弁ピストン、２３ａ……被係合
部、３３……大径孔、３４……小径孔、３５……
補助ピストン、３５ｆ……前面、３５ｒ……係合
部としての後面、３８……支持孔、４１……反動
ピストン、４２……弾性ピストン、４３……出力
ピストン、４４……ばねとしての皿ばね、４５…
…出力杆。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ブースタシエル１の内部を、それに前後往復
   動自在に収容したブースタピストン５により、負
   圧源に連なる前部の第１作動室Ａと制御弁１３の
   切換作動により前記第１作動室Ａまたは大気に選
   択的に連通される後部の第２作動室Ｂとに区画
   し、前記ブースタピストン５には、それに前後摺
   動可能に支持される入力杆２２の前部に連結され
   て前記制御弁１３の一部を構成する弁ピストン２
   ３を摺動可能に嵌合支持する小径孔３４と、前記
   弁ピストン２３よりも前方に配置されて出力杆４
   ５に連なる出力ピストン４３を摺動可能に嵌合支
   持する大径孔３３とを穿設し、前記弁ピストン２
   ３及び出力ピストン４３間には、前記出力杆４５
   の反力を所定の割合で前記ブースタピストン５及
   び入力杆２２に伝達する反力機構Ｒを介装し、こ
   の反力機構Ｒは、前記大径孔３３に嵌合されて前
   記出力杆４５の後面に重合する弾性ピストン４２
   と、この弾性ピストン４２と前記弁ピストン２３
   との間に在つて該弾性ピストン４２よりも小径に
   形成される反動ピストン４１とを少なくとも備え
   てなる負圧式倍力装置において、前記弾性ピスト
   ン４２の後面に前面３５ｆが対面するように前記
   大径孔３３に摺動可能に嵌合され且つ剛性を有す
   る補助ピストン３５の前記前面３５ｆに、前記反
   動ピストン４１を摺動可能に嵌入させる支持孔３
   ８を開口し、その補助ピストン３５及びブースタ
   ピストン５間には、該補助ピストン３５を弾性ピ
   ストン４２側へ弾発するばね４４を設け、更に前
   記補助ピストン３５には、平時は前記弁ピストン
   ２３の被係合部２３ａと所定の間隙ｓを存して対
   面し、また前記反力の増大により前記補助ピスト
   ン３５が前記ばね４４の弾発力に抗してブースタ
   ピストン５に対し後退すると前記被係合部２３ａ
   に係合する係合部３５ｒを設けたことを特徴とす
   る負圧式倍力装置。