JPH0611843Y2 - 負圧倍力装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ブレーキ倍力装置等に用いられる負圧倍力装
置に関し、特に、リアクションディスクを備えている負
圧倍力装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、負圧を用いたブレーキ倍力装置においては、作動
時に制動力の大きさを運転者に感知させるためにブレー
キ反力を反力手段によりブレーキペダルに伝えるように
している。

このような反力手段の一つとして、実開昭５７−７０９
６４号公報等に示されているような弾性部材からなるリ
アクションディスクが知られている。

このリアクションディスクは、ブレーキ倍力装置のバル
ブボディの前端に形成されている凹嵌部に配設されてい
る。更に、このリアクションディスクの前面には出力軸
の後端が当接されているとともに、リアクションディス
クの後面には入力軸に連結されている弁プランジャの前
端が対向するようにされている。

そして、負圧倍力装置が作動して出力軸によってブレー
キマスタシリンダが作動されると、その反力が出力軸を
介してリアクションディスクに伝えられる。このため、
リアクションディスクはその反力の大きさに応じて弾性
的に変形するとともにその弾力により反力を弁プランジ
ャに伝え、弁プランジャはこれに連結されている入力軸
を介してブレーキペダルに反力を伝えるようになってい
る。こうして、運転者は制動力の大きさを感知すること
ができるようになる。

（考案が解決しようとする課題） ところで、このようなリアクションディスクを備えた負
圧倍力装置においては、反力が出力軸からリアクション
ディスクを介して弁プランジャに伝えるようにするため
に、リアクションディスクが配設されている凹嵌部は弁
プランジャ側に連通せざるを得ない構造となっている。

しかしながら、凹嵌部が弁プランジャ側に連通するよう
な構造としたのでは、ブレーキ倍力装置の作動時に大気
が弁プランジャ側から凹嵌部に侵入してリアクションデ
ィスクの後面に作用するようになる。このように、リア
クションディスクの後面に大気が作用すると、リアクシ
ョンディスクの前面には負圧が作用しているので、リア
クションディスクの前面と後面との間に圧力差が生じ、
リアクションディスクには前方へ向かう力が加えられ
る。作動のごく初期にはまだ制動力が発生していなく、
制動反力が出力軸を介してリアクションディスクに伝え
られないので、リアクションディスクは前方に若干移動
してしまう。このため、リアクションディスクの後面が
凹嵌部の底面から若干浮き上がり、大気がこのリアクシ
ョンディスク後面と凹嵌部の底面との間の微小間隙を通
って常時負圧が保持されている低圧室に侵入するように
なる。

この問題に対処するために、前述の公報に示されている
倍力装置は、出力軸の抜け止め用リテーナにばね手段を
設け、このばね手段によって出力軸を介してリアクショ
ンディスクをバルブボディの方へ押圧するようにしてい
る。したがってこのようにすれば、制動のごく初期にリ
アクションディスクの後面に大気圧が加えられても、ば
ね手段の付勢力によってリアクションディスクが前方へ
移動することは防止される。

しかしながら、この倍力装置では、ばね手段のばね力を
出力軸後端大径部における拡径段部に作用させるように
しているので、ばね手段は後端大径部の外周面よりも半
径方向内側位置で作用することになる。このため、偏荷
重により出力軸が傾こうとすると、リテーナのばね手段
に大きな力が加えられてしまい、ばね手段がへたってし
まうことが考えられる。この結果、ばね手段のばね力が
一定ではなくなり、ジャンピング荷重がばらついてしま
うばかりでなく、リテーナの耐久性が損なわれる。

本考案は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、良好なジャンピング荷重のばらつきを
低減するとともに、リテーナの耐久性を向上させること
のできる負圧倍力装置を提供することである。

本考案の他の目的は、出力軸の姿勢制御を確実かつ容易
に行うことができるようにするとともに、リアクション
ディスクとバルブボディとの間の気密漏れを確実に防止
することのできる負圧倍力装置を提供することである。

（課題を解決するための手段） フロントシェルとリヤシェルとによって形成された空間
内に対して進退自在に配設され、前記リヤシェルを気密
にかつ摺動自在に貫通するバルブボディと、このバルブ
ボディに連結されるとともに、前記空間内を負圧が導入
される定圧室と非作動時負圧が導入されかつ作動時大気
圧が導入される変圧室とに区画するパワーピストンと、
前記バルブボディに摺動自在に配設された弁プランジャ
と、この弁プランジャに連結され、前記バルブボディ内
に進退自在に配設された入力軸と、前記バルブボディ内
に設けられ、前記弁プランジャによって作動されて、非
作動時前記変圧室と前記定圧室とを連通するとともに、
作動時前記変圧室と前記定圧室とを遮断しかつ前記変圧
室を大気に連通させるように選択的に切り換え制御する
制御弁と、前記バルブボディの前記定圧室に面する前端
部に形成された軸方向前方に突出する突出部と、後端大
径部がこの突出部に摺動可能に嵌合される出力軸と、こ
の出力軸と前記突出軸との間に配設されたリアクション
ディスクと、前記パワーピストンを非作動位置に常時付
勢するリターンスプリングと、前記出力軸の後端大径部
が前記突出部から抜け出ることを阻止するリテーナとを
備えた負圧倍力装置において、更に、前記リテーナの後
部には、後方に向かって拡径するように傾斜した傾斜面
を有する押圧部が形成されているとともに、前記出力軸
の後端大径部の外周面に、後方に向かって拡径するよう
に傾斜した、前記押圧部の傾斜面が面接触可能な傾斜面
が形成されており、前記押圧部は、前記両傾斜面が面接
触した状態で前記出力軸を前記バルブボディの突出部に
向けて押圧するように設けられていることを特徴として
いる。

（作用） このような構成をした本考案による負圧倍力装置におい
ては、リテーナに形成された押圧部が出力軸をバルブボ
ディ突出部の方へ押圧するので、リアクションディスク
もバルブボディ突出部に押圧されるようになる。これに
より、リアクションディスクとバルブボディとの密着が
確実となるので、リアクションディスクに大気圧が作用
しても、リアクションディスクがバルブボディからほと
んど浮き上がらなくなり、気密漏れが防止される。

また、リテーナの傾斜面が出力軸の後端大径部外周面の
傾斜面に面接触した状態で、リテーナの押圧部は出力軸
の後端大径部外周面に作用するので、押圧部の力が比較
的小さくても偏荷重による出力軸の傾きに十分対抗でき
る。しかも、押圧部の傾斜面が出力軸の後端大径部外周
面の傾斜面に全周にわたって面接触することから、押圧
部は安定した状態で出力軸を押圧するようになる。した
がって、出力軸はその姿勢をほぼ正確にかつ安定して保
持されるようになる。これにより、出力軸が傾くことに
よる気密漏れも防止される。

更に、リテーナ押圧部の力が比較的小さくなることによ
り、押圧部のへたりが低減する。これにより、出力軸は
押圧部から常時ほぼ一定の力が加えられることになるの
で、ジャンピング荷重のばらつきが少なくなり、負圧倍
力装置のジャンピング特性は良好なものとなる。

（実施例） 以下、図面を用いて本考案の実施例を説明する。

第１図は本考案による負圧倍力装置をブレーキ倍力装置
に適用した一実施例を示す縦断面図である。

第１図に示されているように、ブレーキ倍力装置１はフ
ロントシェル２とリヤシェル３とを備えており、これら
フロントシェル２とリヤシェル３とは内部に大きな空間
が形成されるようにして例えばバヨネット結合等により
結合されている。

リヤシェル３を貫通するようにしてバルブボディ４が配
設されており、このバルブボディ４はリヤシェル３とシ
ール部材５により気密にかつ摺動自在に支持されてい
る。バルブボディ４には、両シェル２，３内の空間に配
設されたパワーピストン部材６が連結されている。この
パワーピストン部材６の背面でシェル２，３とバルブボ
ディ４との間にはダイヤフラム７が設けられている。パ
ワーピストン部材６とダイヤフラム７とによってパワー
ピストン８が構成され、このパワーピストン８によっ
て、両シェル２，３内の空間が定圧室９と変圧室１０と
に区画されている。

バルブボディ４には、定圧室９に開口する凹嵌部１１が
形成されており、この凹嵌部１１の底部はその中央部分
が定圧室側に突出する突出部４ａが形成されている。こ
の突出部４ａのほぼ中心には、凹嵌部１１に開口する第
１孔１２が形成されており、この第１孔１２に連続して
後方（図において右方）に向かって順に第２孔１３、第
３孔１４、第４孔１５および大気に開口する第５孔１６
がそれぞれ穿設されている。第４孔１５は、バルブボデ
ィ４に穿設された軸方向の通路１７によって常時定圧室
９に連通されている。

また、バルブボディ４の第１および第２孔１２，１３に
は弁プランジャ１８が摺動自在に嵌合されている。この
弁プランジャ１８の右端部には、図示されないブレーキ
ペダルに連動する入力軸１９が連結されている。弁プラ
ンジャ１８には、バルブボディ４に形成された半径方向
の孔２０を貫通して第２孔１３内に突出するキー部材２
１がこの弁プランジャ１８およびバルブボディ４に対し
て軸方向に所定量だけ相対移動可能に嵌合されている。
このキー部材２１はバルブボディ４に対しても軸方向に
若干量相対移動可能とされている。このキー部材２１に
よって弁プランジャ１８がバルブボディ４から抜け出る
のを防止されている。

更に、キー部材２１がリヤシェル３の内壁面に当接する
ことにより、バルブボディ４および弁プランジャ１８が
それ以上後退しないようになっている。

バルブボディ４の第４孔１５内には、制御弁２２が設け
られている。この制御弁２２は、バルブボディ４に取り
付けられ、入力軸１９との間に介設されたばね２３の弾
発力によって常時弁プランジャ１８の方向に付勢されて
いる弁体２４と、弁プランジャ１８の右端に形成された
第１弁座２５と、バルブボディ４に形成された第２弁座
２６とを備えている。この制御弁２２は、弁体２４が第
１弁座２５に着座しかつ第２弁座２６から離座している
ときには定圧室９と変圧室１０とを連通するとともに変
圧室１０と大気との連通を遮断するようにし、弁体２４
が第１弁座２５から離座しかつ第２弁座２６に着座して
いるときには定圧室９と変圧室１０との連通を遮断する
とともに変圧室１０と大気とを連通するように切り換え
制御するようになっている。

バルブボディ４の凹嵌部１１には出力軸２７が配設され
ており、この出力軸２７の後端大径部２７ａに形成され
た孔２７ｂ内にバルブボディ４の突出部４ａが摺動自在
に嵌合されている。また、この右端大径部２７ａの孔２
７ｂ内には、バルブボディ４の突出部４ａと出力軸２７
との間にリアクションディスク２８が収納されている。
したがって、弁プランジャ１８の左端はこのリアクショ
ンディスク２８に対向するようになっている。出力軸２
７は、バルブボディ４を非作動時位置に戻す戻しばね２
９で右方に付勢されているリテーナ３０によってバルブ
ボディ４から抜け出るのを防止されている。

第２図に示すように、このリテーナ３０は、平板部３０
ａと軸方向突出部３０ｂとから構成されている。平板部
３０ａには、出力軸２７がバルブボディ４の突出部４ａ
から抜け出るのを阻止する３個の抜止め部３０ｃ，３０
ｃ（１個不図示）が周方向にほぼ等間隔に形成されてい
る。また３個の軸方向突出部３０ｂ，３０ｂ，３０ｂが
これらの抜止め部３０ｃの間にそれぞれ形成されてい
る。突出部３０ｂは断面が円弧状に形成されており、そ
の軸方向中間部には内方に突出する膨出部３０ｄが形成
されている。また突出部３０ｂは、この膨出部３０ｄか
ら自由端にかけて未広がり形状に傾斜している。すなわ
ち、リテーナ３０の軸方向突出部３０ｂの後部には後方
に向かって拡径するように傾斜した傾斜面が形成されて
いる。この軸方向突出部３０ｂは弾力性を有するものと
なっている。

一方、出力軸２７の後端大径部２７ａの外周面には前記
突出部３０ｂの膨出部３０ｄが嵌入するほぼｖ字状の溝
２７ｃが周方向に形成されている。溝２７ｃの端縁側は
膨出部３０ｄの傾斜面の傾斜角とほぼ等しい傾斜角の傾
斜面となっている。

そして、リテーナ３０を出力軸３０の前端から嵌挿する
とともに、膨出部３０ｄを溝２７ｃに嵌入させることに
より、そのリテーナ３０を出力軸２７の後端大径部２７
ａに組み付ける。その場合、膨出部３０ｄの傾斜面と溝
２７ｃの傾斜面とが面接触するようになる。

このようにリテーナ３０が組み付けられた出力軸２７を
バルブボディ４に組み付けるとともに、戻しばね２９で
リテーナ３０の平板部３０ａをバルブボディ４に押圧し
た第１図に示す状態では、膨出部３０ｄがその傾斜面を
介して出力軸後端大径部２７ａをバルブボディ４の方へ
弾性的に押圧するようになる。したがって、リアクショ
ンディスク２８はバルブボディ４の突出部４ａの端面に
密着するようになる。すなわち、膨出部３０ｄはこの実
施例における本考案の押圧部を構成している。

出力軸２７の左端部はシール部材３１により気密にかつ
摺動自在に支持されてフロントシェル２から外部に突出
しており、その左端はフロントシェル２に取り付けられ
る図示されないマスタシリンダのピストンに連動するよ
うにされている。

バルブボディ４およびこれに連結された各パワーピスト
ン８は戻しばね２９によって通常は図示された非作動位
置に保持されている。この非作動位置では、キー部材２
１はリヤシェル３の内面に当接することにより、バルブ
ボディ４および弁プランジャ１８の右行を規制してこの
弁プランジャ１８を後退限位置に保持している。このと
きには、弁体２４が第１弁座２５と第２弁座２６とにと
もに着座していて、変圧室１０は大気および定圧室９の
いずれからも遮断している。したがって、制動の際、入
力軸１９の前進により弁プランジャ１８が作動されると
すぐに弁体２４と第１弁座２５とが離れて、変圧室１０
と大気とが直ちに連通するようになっている。

定圧室９はフロントシェル２に取り付けられた負圧導入
管３２を介して、例えば図示されないエンジンのインテ
ークマニホールドに連通している。したがって、定圧室
９には常時負圧が導入されるようになっている。一方、
ブレーキ倍力装置１が図示の非作動状態のときには、変
圧室１０内の圧力は定圧室９の圧力より若干高く、戻し
ばね２９の弾発的にほぼバランスした圧力となってい
る。

次に、この実施例の作用について説明する。

なおこのブレーキ倍力装置１の作動は、従来の負圧倍力
装置とほぼ同じであるので、概略的に説明する。

制動するにあたってブレーキペダルを踏み込むと、入力
軸１９がバルブボディ４に向かって前進する。入力軸１
９の前進により、弁プランジャ１８がバルブボディ４に
対して前進し、制御弁２２が変圧室１０を大気と連通す
るように切り換えられるので、変圧室１０に大気が流入
する。したがって、パワーピストン８が前進して、出力
軸２７が図示しないブレーキマスタシリンダのピストン
を作動する。これにより、制動が行われる。このとき、
その出力に応じてリアクションディスク２８が弾性変形
し、その弾性力が弁プランジャ１８に伝えられ、更に入
力軸１９を介してブレーキペダルに反力として伝えられ
る。

ブレーキペダルを放すと、制御弁２２が変圧室１０が大
気と遮断されるとともに定圧室９と連通するように切り
換えられるので、変圧室の大気が排気され、パワーピス
トン８が戻る。これによりブレーキが解除される。そし
て、最終的にブレーキ倍力装置１は図示の非作動状態と
なる。

ところで、倍力装置の作動初期において、大気がリアク
ションディスク２８の後面に作用しても、リアクション
ディスク２８はリテーナ３０の押圧部によってバルブボ
ディ４に押圧されているので、リアクションディスク２
８は前方へ移動してバルブボディ４突出部４ａから浮き
上がることはない。したがって、大気が定圧室９の方へ
侵入するようなこともなくなり、気密漏れが確実に阻止
される。

また、膨出部３０ｄの傾斜面が出力軸２７の後端大径部
２７ａ外周面の傾斜面に面接触した状態で、押圧部は出
力軸２７の後端大径部２７ａ外周面に作用するようにし
ているので、押圧部の力が比較的小さくても偏荷重によ
る出力軸２７の傾きに十分対抗できる。しかも、膨出部
３０ｄの傾斜面が出力軸２７の後端大径部２７ａ外周面
の傾斜面に全周にわたって面接触していることから、押
圧部は安定した状態で出力軸を押圧するようになる。し
たがって、出力軸２７の姿勢制御が容易となり、出力軸
２７はほぼ正確にかつ安定して保持されるようになる。
これにより、出力軸が傾くことによる気密漏れも防止さ
れる。

更に、リテーナ３０押圧部の力が比較的小さくなること
により、押圧部のへたりが低減する。これにより、出力
軸２７は押圧部から常時ほぼ一定の力が加えられること
になるので、ジャンピング荷重のばらつきが少なくな
り、ブレーキ倍力装置１のジャンピング特性は良好なも
のとなる。

なお、本考案は前述の実施例に限定されることなく、種
々の設計変更が可能である。

例えば、前述の実施例では、リテーナ３０の膨出部３０
ｃを周方向に３個設けるものとしているが、他の適宜の
数を設けることができる。また、リテーナ３０側に溝等
の凹部を設けるとともに、この凹部に嵌入する突出部を
出力軸２７の後端大径部２７ａの外周面に形成するよう
にすることもできる。

またこの考案は、倍力装置の非作動時、変圧室が大気に
連通するような倍力装置にも適用することができる。

更に、前述の実施例は、本考案の負圧倍力装置をブレー
キ倍力装置に適用した場合について説明しているが、本
考案は、例えばクラッチ倍力装置等の他の倍力装置にも
適用することができる。

（考案の効果） 以上の説明から明らかなように、本考案による負圧倍力
装置によれば、リテーナに形成した押圧部によって出力
軸後端大径部を介してリアクションディスクをバルブボ
ディに押圧しているので、気密漏れを確実に阻止するこ
とができる。

また、押圧部が出力軸後端大径部の外周面に作用するよ
うにしているので、出力軸の姿勢をほぼ正確に保持する
ための力が、従来のような出力軸後端大径部の段部に作
用するものに比べて、かなり小さくて済むようなる。し
かも、押圧部の傾斜面が出力軸の後端大径部外周面の傾
斜面に全周にわたって面接触することから、押圧部は安
定した状態で出力軸を押圧するようになる。したがっ
て、出力軸の姿勢制御が容易となる。これに加えて、出
力軸の姿勢がより正確にかつ安定して保持されることに
より、出力軸の傾きによる気密漏れも防止することがで
きる。

更に、リテーナの押圧部に作用する力が小さくなること
により、押圧部のへたりが低減するので、押圧部による
押圧力が長期にわたってほぼ一定に保持される。したが
って、ジャンピング荷重のばらつきも低減されるように
なり、良好なジャンピング特性とすることができるばか
りでなく、リテーナの耐久性を向上させることができる
という効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるタンデム型負圧倍力装置をブレー
キ倍力装置に適用した一実施例を示す縦断面図、第２図
はその実施例に用いられるリテーナの斜視図である。 １…ブレーキ倍力装置（負圧倍力装置）、２…フロント
シェル、３…リヤシェル、４…バルブボディ、５…定圧
室、６…定圧室、１８…弁プランジャ、１９…入力軸、
２２…制御弁、２７…出力軸、２７ａ…後端大径部、２
８…リアクションディスク、３０…リテーナ、３０ｄ…
膨出部（押圧部）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】フロントシェルとリヤシェルとによって形
   成された空間内に対して進退自在に配設され、前記リヤ
   シェルを気密にかつ摺動自在に貫通するバルブボディ
   と、このバルブボディに連結されるとともに、前記空間
   内を負圧が導入される定圧室と非作動時負圧が導入され
   かつ作動時大気圧が導入される変圧室とに区画するパワ
   ーピストンと、前記バルブボディに摺動自在に配設され
   た弁プランジャと、この弁プランジャに連結され、前記
   バルブボディ内に進退自在に配設された入力軸と、前記
   バルブボディ内に設けられ、前記弁プランジャによって
   作動されて、非作動時前記変圧室と前記定圧室とを連通
   するとともに、作動時前記変圧室と前記定圧室とを遮断
   しかつ前記変圧室を大気に連通させるように選択的に切
   り換え制御する制御弁と、前記バルブボディの前記定圧
   室に面する前端部に形成された軸方向前方に突出する突
   出部と、後端大径部がこの突出部に摺動可能に嵌合され
   る出力軸と、この出力軸と前記突出軸との間に配設され
   たリアクションディスクと、前記パワーピストンを非作
   動位置に常時付勢するリターンスプリングと、前記出力
   軸の後端大径部が前記突出部から抜け出ることを阻止す
   るリテーナとを備えた負圧倍力装置において、 更に、前記リテーナの後部には、後方に向かって拡径す
   るように傾斜した傾斜面を有する押圧部が形成されてい
   るとともに、前記出力軸の後端大径部の外周面に、後方
   に向かって拡径するように傾斜した、前記押圧部の傾斜
   面が面接触可能な傾斜面が形成されており、前記押圧部
   は、前記両傾斜面が面接触した状態で前記出力軸を前記
   バルブボディの突出部に向けて押圧するように設けられ
   ていることを特徴とする負圧倍力装置。