JPH07137626A - 気圧式倍力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 急制動時の段付感を小さくでき、かつ急制動
時の補助弁操作を小さな力で達成できる気圧式倍力装置
を提供する。 【構成】 小径筒部９に、変圧室６に連通する通気路29
を設け、通気路29の一端側の開口部に臨ませて通気路29
を常時は閉じる弁体34を設け、バルブボデー10の内部空
間側に位置して弁体34と入力ロッド13との間に介装され
入力ロッド13の前進動に伴って弁体34を開弁方向に移動
させる力伝達機構42を設けた。力伝達機構42をバルブボ
デー10の内部空間側に配置して弁体34操作のための部材
がシール部材13に摺動するのを避けられるので、管状部
材用ばね52の設定荷重を小さくでき、これにより弁体34
の開弁方向の操作を比較的小さな力で達成して段付感を
小さくできる。管状部材用ばね52の設定荷重を小さくす
ることにより、急制動時に比較的小さな踏み込み力で補
助弁機構35を開弁操作できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車のブレーキ系統
等に用いられる気圧式倍力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の気圧式倍力装置の一例として実開
平3-128756号公報に示すものがある。この気圧式倍力装
置は、入力ロッドの軸方向の動きに応じて定圧室と変圧
室との連通・遮断を行うと共にバルブボデーの内部空間
を通して変圧室と大気との連通・遮断を行うポペットバ
ルブをバルブボデー内に設け、バルブボデーに、筒状の
スリーブを軸方向に移動自在にかつ該バルブボデーとの
間に軸方向前方側が変圧室に連通する環状空間部を形成
させて嵌装し、一端側にフランジを有する管状部材を他
端側をバルブボデー内に位置させてバルブボデーに嵌挿
し、スリーブのバルブボデー開口部側の端部を弁体と
し、管状部材のフランジを弁座としスリーブの軸方向の
移動により開閉し、ポペットバルブが変圧室と大気とを
連通した状態で開くことにより環状空間部を通した変圧
室と大気との連通可能な常閉の補助弁を設けて大略構成
されている。

【０００３】スリーブは、定圧室及び変圧室を構成する
ハウジングの軸方向後方の開口部に設けた略リング状の
シール部材に対して摺動自在に挿通されている。スリー
ブとハウジングとの間にはスリーブ用スプリングが設け
られており、スリーブを軸方向後方に付勢している。

【０００４】この気圧式倍力装置では、ポペットバルブ
のみならず補助弁を通して大気を変圧室に導入し、ブレ
ーキペダルの急激な踏み込みに応じた迅速なブレーキ作
用を発揮できるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した気
圧式倍力装置では、スリーブとシール部材との間に摺動
抵抗が発生し、かつハウジングのこじり等に伴いその摺
動抵抗が大きくなることがある。スリーブ用スプリング
の設定荷重は、スリーブを移動させるために前記大きな
摺動抵抗力に比して大きい値にする必要があった。この
ため、急制動時のブレーキペダル操作時に段付感を生じ
ることが起こり得た。また、スリーブを軸方向前方へ移
動させる上でスリーブ用スプリングの大きな設定荷重に
抗する必要があるため、急制動時にはブレーキペダルを
かなり大きな力で踏み込まないと補助弁が開かないとい
う問題点があった。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、急制動時の段付感を小さくでき、かつ急制動時の補
助弁操作を小さな力で達成できる気圧式倍力装置を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、入力ロッドの軸方向の動きに応じて定圧
室と変圧室との連通・遮断を行うと共にバルブボデーの
内部空間を通して変圧室と大気との連通・遮断を行う弁
機構をバルブボデー内に設け、バルブボデーの軸方向後
方側に設けた筒部に、一端側が該筒部の開口端部に開口
し、他端側が前記変圧室に開口する通気路を設け、該通
気路の一端側の開口部に臨ませて該通気路を常時は閉じ
る補助弁体を設け、バルブボデーの内部空間側に位置し
て該補助弁体と入力ロッドとの間に介装され入力ロッド
の前進動に伴って前記補助弁体を開弁方向に移動させる
力伝達機構を設けたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】このような構成とすれば、力伝達機構をバルブ
ボデーの内部空間側に配置しているので、補助弁体操作
のための部材がハウジングに設けるシール部材に対して
摺動するのを避けられて補助弁体を開弁方向に付勢する
ばねの設定荷重を小さくできる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例の気圧式倍力装置を
図１ないし図４に基づいて説明する。図において、フロ
ントシェル（図示省略）及びリアシェル１からなるハウ
ジング２内は、ダイアフラム３を備えたパワーピストン
４によって定圧室５、変圧室６に画成されている。定圧
室５、変圧室６は図示しないインテークマニホールド等
の負圧源に接続されている。

【００１０】リアシェル１には、後方に開口するリアシ
ェル筒部７が形成されている。パワーピストン４の中央
部には孔4aが形成されている。大径筒部８及び小径筒部
９からなるバルブボデー10が、大径筒部８を前記孔4aに
挿入させ、小径筒部９をリアシェル筒部７から後方に突
出させて配置されている。バルブボデー10は、大径筒部
８がパワーピストン４に保持されており、パワーピスト
ン４が前後動すると、小径筒部９がリアシェル筒部７に
設けたシール部材11に対し摺動しつつパワーピストン４
に連動して前後動するようになっている。

【００１１】大径筒部８側に位置してバルブボデー10に
は、図示しないマスタシリンダ側に力を付与する出力ロ
ッド12が保持されている。小径筒部９の内部には、図示
しないブレーキペダルに連接する入力ロッド13がバルブ
ボデー10と相対的に変位可能に挿入されている。入力ロ
ッド13の先端部に位置してバルブボデー10の内部にはプ
ランジャ14が摺動自在に挿入されており、プランジャ14
と出力ロッド12との間にはリアクションディスク15が介
装されている。フロントシェルとバルブボデー10との間
にはリターンスプリング（図示省略）が介装されてお
り、バルブボデー10を軸方向後方に付勢している。

【００１２】バルブボデー10の内部には、入力ロッド13
とバルブボデー10との相対的な変位によって開閉するポ
ペットバルブ（弁機構）16が設けられている。ポペット
バルブ16は、小径筒部９の内部に後方に伸ばして形成さ
れた環状弁座17と、プランジャ14の軸方向中央部で径方
向外方に伸びかつ先端が軸方向後方に屈曲して形成され
たプランジャ弁座18と、環状弁座17及びプランジャ弁座
18に離・着座する弁体19と、該弁体19と後述する筒状か
ご部材20との間に介装したバルブスプリング21とから大
略構成されている。

【００１３】そして、非真空導入時における非作動時に
は、弁体19が環状弁座17に着座した状態でプランジャ弁
座18から離間しており、小径筒部９の開口側に連通する
小径筒部内部空間（以下、小径筒部内部空間と略称す
る。）22と変圧室６とが連通し、エンジンが作動されて
いる際の真空導入時における非作動時には、弁体19が環
状弁座17に着座しつつバルブボデー10が相対的に前進し
て弁体19がプランジャ弁座18に着座した状態になる。こ
の状態で変圧室６の内圧は、定圧室５の内圧に比して高
く大気圧に比して低い値になるようにされている。ブレ
ーキペダルが踏み込まれると弁体19が環状弁座17に着座
しつつプランジャ14が押され弁体19がプランジャ弁座18
から離座することとなり、小径筒部内部空間22と変圧室
６とがバルブボデー10に形成された変圧室用通路23を介
して連通され大気が変圧室６に導入される。

【００１４】弁体19は、環状弁座17及びプランジャ弁座
18に当接可能な弁体本体部24と、弁体本体部24に連接す
る可撓性の連接部25と、連接部25を介して弁体本体部24
を支持する支持部26とから大略構成され、支持部26を支
持リング27により挟みつけてバルブボデー10に支持され
ている。支持リング27の中央側には軸方向後方に突出す
る環状の突起27a が形成されている。

【００１５】バルブボデー10には、一端が環状弁座17と
弁体19の取付部との間に位置して内壁側に開口し、他端
が定圧室５に開口する定圧室用通路28が形成されてい
る。また、同バルブボデー10には、一端がプランジャ弁
座18の前方側部分に位置して内壁側に開口し、かつ他端
が変圧室６に開口する前記変圧室用通路23が形成されて
いる。バルブボデー10の小径筒部９には、一端側が該小
径筒部９の開口端部に開口し、他端側が前記変圧室６に
開口する通気路29が形成されている。また、小径筒部９
には、この小径筒部９に比して小径の管状部材30が軸方
向に移動自在に嵌挿されている。管状部材30は、管状の
管本体部31と、管本体部31の一端側に径方向外方に伸び
て形成され小径筒部９の開口端部側に臨む第１のフラン
ジ32と、管本体部31の他端側に径方向内方に伸びて形成
された第２のフランジ33とからなっている。

【００１６】第１のフランジ32の小径筒部９側にはリン
グ状の弁体（補助弁体）34が取付けられており、通気路
29の一端側の開口部に臨んだものになっている。管状部
材30が小径筒部９に対して軸方向に移動することによ
り、弁体34が小径筒部９に離・着座して通気路29を開閉
するようになっており、本実施例では、弁体34及び小径
筒部９の開口端部（弁座）が補助弁機構35を構成してい
る。

【００１７】プランジャ14の軸方向後方には前記筒状か
ご部材20が取付けられている。筒状かご部材20は、中央
部に孔36を形成した底部37と、底部37に対向して設けら
れたリング部38と、底部37及びリング部38を連結する４
本の軸部39とからなっている。４本の軸部39は周方向に
一定間隔で設けられている。筒状かご部材20には、てこ
部材40が装着されている。

【００１８】てこ部材40は、１本の線部材を略十字形の
閉ループをなすように屈曲して構成されている。その４
つの突出部41の径方向中心側が支持リング27の突起27a
に位置するようになっている。４つの突出部41の軸中心
側には軸部39が挿通され突出部41がリング部38に当接
し、かつ突出部41の先端が第２のフランジ33に当接する
ようになっている。入力ロッド13が前進するとプランジ
ャ14及び筒状かご部材20が前進し、これによりてこ部材
40が支持リング27の突起27a を支点として外側（突出部
41の先端側）が軸方向後方に移動するように揺動し、突
出部41の先端が第２のフランジ33に当接してこの管状部
材30ひいては弁体34を軸方向後方に移動させる。本実施
例では、上述した管状部材30、筒状かご部材20、てこ部
材40及びプランジャ14が力伝達機構42を構成している。

【００１９】リアシェル筒部７には小径筒部９を覆うよ
うにベロー43が設けられている。ベロー43の先端側には
入力ロッド13を挿通する空気取入機構44が取付けられて
おり、ベロー43と共に小径筒部９を覆っている。空気取
入機構44は、リング状のフィルタ46と、このフィルタ46
を収納するフィルタ収納体46と、フィルタ収納体46と入
力ロッド13との間に介装されたリング状のスペーサ47と
から構成されている。

【００２０】フィルタ収納体46の軸方向前方、後方の面
部にはそれぞれ孔48，49が形成されており、この孔48，
49を通してベロー43及び空気取入機構44で形成される空
間と大気が連通されている。入力ロッド13のスペーサ47
の前方側には保持部材50を介してフィルタ51が保持され
ている。フィルタ51に対し前記管状部材30は摺動変位す
るようになっている。管状部材30の第２のフランジ33と
保持部材50との間には管状部材用ばね52が介装されてお
り、管状部材30を保持部材50ひいては入力ロッド13に対
して相対的に軸方向前方に付勢し、非作動時において弁
体34を着座させて補助弁機構35を閉弁させている。

【００２１】前記プランジャ14には溝53が形成されてお
り、この溝53に嵌合してプランジャ14にはストップキー
54が保持されている。ストップキー54の先端部は、バル
ブボデー10に形成した前記変圧室用通路23を貫通したも
のになっている。

【００２２】このように構成された気圧式倍力装置で
は、非真空導入時の非作動時には、ポペットバルブ16の
弁体19が環状弁座17に着座した状態でプランジャ弁座18
から離間して小径筒部内部空間22と変圧室６とが連通し
ており、この状態でエンジンが作動されて定圧室５に真
空導入されると、弁体19が環状弁座17に着座しつつバル
ブボデー10が相対的に前進して弁体19がプランジャ弁座
18に着座した状態（真空導入時における非作動状態）に
なる。

【００２３】この状態でブレーキペダルが踏み込まれる
と弁体19が環状弁座17に着座しつつプランジャ14が押さ
れ弁体19がプランジャ弁座18から離座することとなり、
小径筒部内部空間22と変圧室６とが変圧室用通路23を介
して連通され大気が変圧室６に導入されて変圧室６と定
圧室５との圧力差によりパワーピストンに大きな前進力
が作用して出力ロッド12を介してマスタシリンダに力を
作用する。

【００２４】ブレーキペダルが急激に踏まれた場合に
は、プランジャ14が押され弁体19とプランジャ弁座18と
の着座状態が解除されて小径筒部内部空間22と変圧室６
とが変圧室用通路23を介して連通する一方、プランジャ
14が更に前進する。プランジャ14の前進に伴って筒状か
ご部材20が前進し、てこ部材40が支持リング27の突起27
a を支点として揺動し、てこ部材40の外側（突出部41の
先端側）が軸方向後方に移動する。すると、突出部41の
先端が第２のフランジ33に当接してこの管状部材30ひい
ては弁体34が軸方向後方に移動する。これにより、弁体
34が小径筒部９から離座して通気路29が開き、通気路29
を通して変圧室６と大気側とが連通される。小径筒部内
部空間22及び変圧室用通路23を介した変圧室６への空気
通路に加えて通気路29を介した変圧室６への空気通路が
形成されるので、多くの大気が変圧室６に迅速に導入さ
れ、ブレーキペダルの急激な踏み込みに応じた迅速なブ
レーキ作用を発揮することになる。

【００２５】本発明では、補助弁機構35の弁体34操作の
ために力伝達機構42をバルブボデー10の内部空間側に配
置してシール部材11の摺動を避けたものになっている。
このため、管状部材用ばね52の設定荷重を小さくでき、
これにより比較的小さな力で補助弁機構35の弁体34を開
弁方向に操作できて段付感がなくなることになる。ま
た、管状部材用ばね52の設定荷重を小さくすることによ
り、急制動時に比較的小さな踏み込み力で、補助弁機構
35を開弁操作できることになる。

【００２６】上記実施例の力伝達機構42に代えて、図５
及び図６の力伝達機構60または図７の力伝達機構80を用
いて気圧式倍力装置（図１参照）を構成してもよい。

【００２７】力伝達機構60は、上記実施例の管状部材3
0、筒状かご部材20、てこ部材40に代えて次の構成の管
状部材61、筒状かご部材62、楔部材63を有している。す
なわち、管状部材61に形成した第２のフランジ61a の先
端（軸中心側）は軸方向後方に屈曲され、軸方向前方側
が傾斜したもの（以下、当該部を傾斜面61b という。）
になっている。筒状かご部材62の軸方向後方には傾斜部
62a を介して拡径部62bが形成されている。楔部材63
は、拡縮自在の部材からなり略Ｃ字形に形成されてい
る。楔部材63の外周部には軸方向後方側に向けて突出し
た楔部材突起63a が形成されている。楔部材突起63a の
軸方向後方側には第２のフランジ61a の傾斜面61b に摺
動する楔部材傾斜部63b が形成されている。

【００２８】この力伝達機構60を用いて構成した気圧式
倍力装置（図１参照）では、ブレーキペダルが急激に踏
まれた場合には、プランジャ14が押され弁体19とプラン
ジャ弁座18との着座状態が解除されて小径筒部内部空間
22と変圧室６とが変圧室用通路23を介して連通する一
方、プランジャ14が更に前進する。このプランジャ14の
前進に伴って筒状かご部材62が前進し、筒状かご部材62
の傾斜部62a 及び拡径部62b が楔部材63に達すると、楔
部材63は筒状かご部材62の傾斜部62a 及び拡径部62b に
沿って拡径する。楔部材63が拡径することにより管状部
材61には楔部材傾斜部63b を介して軸方向後方の力が作
用し、管状部材61は軸方向後方に移動することとなる。
これにより、弁体34が小径筒部９から離座して通気路29
が開き、通気路29を通して変圧室６と大気側とが連通さ
れる。このため、上記実施例と同様に多くの大気が変圧
室６に迅速に導入され、ブレーキペダルの急激な踏み込
みに応じた迅速なブレーキ作用を発揮することになる。

【００２９】力伝達機構80は、上記実施例の管状部材3
0、筒状かご部材20、てこ部材40に代えて次の構成の管
状部材81、筒状かご部材82、楔部材83及び楔部材用ばね
84を有している。すなわち、管状部材81に形成した第２
のフランジ81a の先端（軸中心側）が軸方向前方に屈曲
され、軸方向前方に向かって径寸法が逓減する（以下、
当該部を傾斜面81b という。）ようになっている。筒状
かご部材82の軸方向後方には傾斜部82a を介して環状の
溝82b が形成されている。

【００３０】楔部材83は、拡縮自在の部材からなって略
Ｃ字形に形成されている。楔部材83の外周部には軸方向
後方側に向けて突出した楔部材突起83a が形成されてい
る。楔部材突起83a の軸方向後方側の径方向内側には第
２のフランジ81a の傾斜面81b に摺動する楔部材傾斜部
83b が形成されている。楔部材83とバルブボデー10の内
壁との間には楔部材83を縮径するように付勢する前記楔
部材用ばね84が介装されている。

【００３１】この力伝達機構80を用いて構成した気圧式
倍力装置（図１参照）では、ブレーキペダルが急激に踏
まれた場合には、プランジャ14が押され弁体19とプラン
ジャ弁座18との着座状態が解除されて小径筒部内部空間
22と変圧室６とが変圧室用通路23を介して連通する一
方、プランジャ14が更に前進する。プランジャ14の前進
に伴って筒状かご部材82が前進し、筒状かご部材82の傾
斜部82a 及び溝82b が楔部材83に達すると、楔部材83は
楔部材用ばね84に押されて筒状かご部材62の傾斜部82a
及び溝82b に沿って縮径する。楔部材83が縮径すること
により管状部材81には楔部材傾斜部83b を介して軸方向
後方の力が作用し、管状部材81は軸方向後方に移動する
こととなる。これにより、弁体34が小径筒部９から離座
して通気路29が開き、通気路29を通して変圧室６と大気
側とが連通される。このため、上記実施例と同様に多く
の大気が変圧室６に迅速に導入され、ブレーキペダルの
急激な踏み込みに応じた迅速なブレーキ作用を発揮する
ことになる。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
た気圧式倍力装置であるから、力伝達機構をバルブボデ
ーの内部空間側に配置しており補助弁体操作のための部
材がハウジングに設けるシール部材に対して摺動するの
を避けられるので、補助弁体を開弁方向に付勢するばね
の設定荷重を小さく設定できてこれにより補助弁体の開
弁方向の操作を比較的小さな力で達成して段付感を小さ
くできる。また、前記ばねの設定荷重を小さく設定でき
ることにより、比較的小さな踏み込み力での急制動時に
おいても、補助弁体を容易に開弁操作できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の気圧式倍力装置を示す断面
図である。

【図２】同気圧式倍力装置の作動時の状態を示す断面図
である。

【図３】同気圧式倍力装置の力伝達機構の筒状かご部材
を示す斜視図である。

【図４】同力伝達機構のてこ部材を示す斜視図である。

【図５】力伝達機構の他の例を示す断面図である。

【図６】同力伝達機構の楔部材を示す斜視図である。

【図７】力伝達機構のさらに他の例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

５ 定圧室 ６ 変圧室 ９ 小径筒部 10 バルブボデー 13 入力ロッド 14 プランジャ 16 ポペットバルブ 20 筒状かご部材 22 小径筒部内部空間 29 通気路 30 管状部材 34 弁体 35 補助弁機構 40 てこ部材 42 力伝達機構 52 管状部材用ばね

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力ロッドの軸方向の動きに応じて定圧
   室と変圧室との連通・遮断を行うと共にバルブボデーの
   内部空間を通して変圧室と大気との連通・遮断を行う弁
   機構をバルブボデー内に設け、バルブボデーの軸方向後
   方側に設けた筒部に、一端側が該筒部の開口端部に開口
   し、他端側が前記変圧室に開口する通気路を設け、該通
   気路の一端側の開口部に臨ませて該通気路を常時は閉じ
   る補助弁体を設け、バルブボデーの内部空間側に位置し
   て該補助弁体と入力ロッドとの間に介装され入力ロッド
   の前進動に伴って前記補助弁体を開弁方向に移動させる
   力伝達機構を設けたことを特徴とする気圧式倍力装置。