JPH08150924A - 倍力装置の弁機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 弁プランジャ７には環状突起からなる第２弁
座８を設けてあり、さらにこの第２弁座８の隣接内方位
置には、端面が平坦な環状突起からなる当接部７ａを形
成している。第２弁座８に弁体１１のシート部Ｓ２が当
接している時には、当接部７ａも弁体１１のシート部Ｓ
２の内方側の部分に当接する。 【効果】 当接部７ａがシート部Ｓ２の内方部分に当接
するので、非作動状態における弁体１１のシート部Ｓ２
の弾性変形量を減少させることができる。これにより、
シート部Ｓ２の永久変形量を低減させることができる。
したがって、ブレーキ倍力装置が作動された後の中間負
荷状態において、第２弁座８にシート部Ｓ２が着座した
際の気密性を向上させることができる。

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等に用
いられる倍力装置に関し、より詳しくは、倍力装置の弁
機構の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、倍力装置として、シェル内に摺動
自在に設けた筒状のバルブボデイと、このバルブボディ
に設けたパワーピストンと、このパワーピストンの前後
に区画形成した定圧室および変圧室と、入力軸に連動し
上記定圧室と変圧室および大気との間の流体通路の連通
状態を切り換える弁機構とを備え、上記弁機構を、バル
ブボデイの内周部に形成した環状の第１弁座と、上記バ
ルブボデイに摺動自在に嵌合した弁プランジャと、この
弁プランジャに形成した環状突起からなる第２弁座と、
弾性体によって製造され、上記両弁座に接離する平坦面
からなるシート部を有する弁体とから構成したものは知
られている。このような従来の倍力装置は、非作動状態
においては、弁体は第１弁座から離座する一方、弁体は
第２弁座に着座している。そのため、弁体のフロント側
は負圧となり、リヤ側は大気圧となっており、弁体はそ
の前後の差圧によってフロント側にむけて付勢されてい
る。そのため、従来では、上記差圧による付勢力を打ち
消して入力軸および弁プランジャを非作動位置に停止さ
せるために、バルブボディと入力軸とにわたって戻しば
ねを弾装している。そして、上記倍力装置の非作動状態
から弁プランジャに連動した入力軸が上記戻しばねに抗
して前進されると、弁体のシート部が第２弁座から離座
する一方、弁体のシート部が第１弁座に着座するので、
変圧室内に大気が導入されて倍力装置が作動される様に
なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の倍力
装置では、非作動状態において、平坦面からなる弁体の
シート部が環状突起からなる第２弁座に着座している時
には、弁体のシート部は環状溝状に弾性変形しているの
で、倍力装置の作動開始後においても弁体のシート部に
環状溝状の悪痕が残るようになる。したがって、従来で
は、倍力装置が作動された後の中間負荷状態において、
第２弁座に弁体のシート部が着座した際の気密性が低下
するという欠点があった。なお、従来、弁プランジャの
リヤ側端部に形成した半球状部分を第２弁座とする一
方、弁体に形成した環状突起からなるシート部をこの第
２弁座に着座させる弁機構も知られている。しかしなが
ら、この弁機構では、環状突起からなるシート部の径を
大きくすると、戻しばねのセット荷重も大きくする必要
があるので、倍力装置を作動させる際の作動開始入力が
大きくなるという欠点が生じる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような事情に鑑み、
本発明は、シェル内に摺動自在に設けた筒状のバルブボ
デイと、このバルブボディに設けたパワーピストンと、
このパワーピストンの前後に区画形成した定圧室および
変圧室と、入力軸に連動し上記定圧室と変圧室および大
気との間の流体通路の連通状態を切り換える弁機構とを
備え、上記弁機構を、バルブボデイの内周部に形成した
環状の第１弁座と、上記バルブボデイに摺動自在に嵌合
した弁プランジャと、この弁プランジャに形成した環状
突起からなる第２弁座と、弾性体によって製造され上記
両弁座に接離する平坦面からなるシート部を有する弁体
とから構成した倍力装置において、上記第２弁座の隣接
内方位置、あるいは第２弁座に着座する弁体のシート部
の隣接内方位置の少なくとも一方に、上記第２弁座に弁
体のシート部が着座した際の該シート部の軸方向の弾性
変形量よりも高さが低い環状突起からなる当接部を形成
して、上記第２弁座に弁体のシート部が着座する際には
上記当接部を対向する他方の部材に当接させるように構
成したものである。

【０００５】

【作用】このような構成において、例えば当接部を第２
弁座の隣接内方位置に形成した場合においては、弁体が
第２弁座に着座する時には上記当接部も弁体に当接す
る。つまり、倍力装置の非作動状態において、当接部が
弁体に当接することにより、この当接部を備えていなか
った従来と比較すると、第２弁座に着座して弾性変形す
る弁体のシート部の弾性変形量が少なくなり、それによ
って、弁体のシート部に環状溝状の悪痕が残ることを抑
制することができる。したがって、倍力装置の作動開始
後の中間負荷状態において、弁体のシート部が第２弁座
に着座した際の気密性を向上させることができる。

【０００６】

【実施例】以下図示実施例について本発明を説明する
と、図１において、ブレーキ倍力装置のシェル１内に
は、概略筒状のバルブボディ２を摺動自在に設けてあ
り、このバルブボディ２の外周部にパワーピストン３を
設けている。パワーピストン３の背面にはダイアフラム
４を張設してあり、このダイアフラム４によってシェル
内を定圧室Ａと変圧室Ｂとに区画形成している。バルブ
ボデイ５内には流体回路を切り換える弁機構５を設けて
あり、この弁機構５は、バルブボデイ５の内周部に形成
した環状の第１弁座６と、バルブボデイ５に摺動自在に
設けた弁プランジャ７と、上記第１弁座６よりも内側で
弁プランジャ７のリヤ側端部の外周縁に形成した環状突
起からなる第２弁座８と、さらに平坦面からなるシート
部を上記両弁座６、８にリヤ側から対向させた弁体１１
と、弁体１１のシート部をフロント側にむけて付勢し、
両弁座６、８に弁体１１のシート部を着座させるばね１
２とを備えている。また、第１弁座６とそれに接離する
弁体１１の環状シート部Ｓ１とによって真空弁１３を構
成してあり、この真空弁１３の外方側の空間は、バルブ
ボデイ５に形成した定圧通路１４を介して定圧室Ａに連
通させている。定圧室Ａは図示しない負圧導入管を介し
てエンジンのインテークマニホールドに連通させてあ
り、したがって、定圧室Ａ内には常時負圧が導入されて
いる。上記第２弁座８とそれに接離する弁体１１の環状
シート部Ｓ２とによって大気弁１５を構成してあり、大
気弁１５と上記真空弁１３との中間部分の空間は、バル
ブボデイ５に形成した変圧通路１６を介して変圧室Ｂに
連通させている。さらに、大気弁１５よりも内方側の空
間は、バルブボデイ５の内周部によって構成した大気通
路１７を介して圧力流体源としての大気に連通させてあ
り、この大気通路１７内にはフィルタ１８を設けてい
る。弁プランジャ７のリヤ側端部には入力軸２１のフロ
ント側端部を枢支連結してあり、この入力軸２１のリヤ
側の端部は図示しないブレーキペダルに連結している。
他方、上記弁プランジャ７のフロント側にはリアクショ
ンディスク２２を配置し、このリアクションディスク２
２は、出力軸２３のリヤ側の端部とバルブボディ２５の
段部端面とによって挟持している。出力軸２３のフロン
ト側の端部は、気密を保持してシェル１のフロント側の
軸部から摺動自在に外部に突出させて、図示しないマス
ターシリンダのピストンに連動させている。さらに、バ
ルブボデイ５は、そのフロント側端面と図示しないシェ
ル１のフロント側の壁面とにわたって設けてリターンス
プリング２４によってリヤ側にむけて付勢されており、
ブレーキ倍力装置の非作動状態においては図示非作動位
置に停止している。バルブボディ２の内周部と入力軸２
１との間にはばね２５を弾装して弁プランジャ７および
入力軸２１をリヤ側にむけて付勢されているので、ブレ
ーキ倍力装置の非作動状態においては、第２弁座８に弁
体１１のシート部Ｓ２が着座して大気弁１５が閉鎖され
る一方、弁体１１のシート部Ｓ１は第１弁座６から離座
して真空弁１３が開放されている。したがって、定圧室
Ａと変圧室Ｂが連通して、それらの内部に負圧が導入さ
れている。上述した構成およびそれに基づく作動は従来
公知のものと変わるところはない。しかして、図２に拡
大して示すように、本実施例の弁プランジャ７は、環状
突起からなる第２弁座８の隣接内方位置に、この第２弁
座８よりも高さ低く設定した環状突起からなる当接部７
ａを形成している。この当接部７ａの端面７ｂは平坦面
としてあり、この端面７ｂの軸方向の位置、すなわち当
接部７ａの高さは次のように設定している。つまり、こ
の当接部７ａがない状態において第２弁座８に弁体１１
のシート部Ｓ２が着座して、該シート部Ｓ２が環状溝状
に弾性変形した際の軸方向における弾性変形量（深さ）
よりも高さが低くなるように設定している。したがっ
て、この図２に示した第２弁座８に弁体１１のシート部
Ｓ２が着座して大気弁１５が閉鎖された状態において
は、シート部Ｓ２は環状溝状に弾性変形するとともに、
第２弁座８の内方に設けた当接部７ａの端面７ｂもシー
ト部Ｓ２の隣接内方側の箇所に当接する様になってい
る。さらに、本実施例では、上記当接部７ａの内方側を
円周方向に連続させてテーパ状に削り取った逃部７ｃと
している。以上のように構成した本実施例によれば、第
２弁座８が弁体１１のシート部Ｓ２に着座する際には当
接部７ａも弁体１１に当接するので、この当接部７ａを
備えていない従来の弁プランジャ７（図４（ａ）参照）
に比較すると、第２弁座８に着座したシート部Ｓ２の軸
方向の弾性変形量（深さ）は小さくなる。そのため、第
２弁座８に着座したシート部Ｓ２に環状溝状の悪痕が残
るのを抑制することができる。したがって、ブレーキ倍
力装置が作動された後の中間負荷状態において、第２弁
座８が弁体１１のシート部Ｓ２に着座した際の気密を良
好に保持することができる。そして、特に、上記構成に
よれば、低温下に置けるシート部Ｓ２の永久変化量を小
さく抑制することができるとともに、シート部Ｓ２が熱
によって劣化して永久変化する変化量を小さく抑制する
ことができる。したがって、低温下において、あるいは
熱によって弁体１１のシート部Ｓ２が劣化した状態にお
いてブレーキ倍力装置が作動された後の中間負荷状態に
おいて、第２弁座８に弁体１１のシート部Ｓ２に着座し
た際の気密を良好に保持することができる。また、上記
当接部７ａを設けたにも拘らず、大気弁１５の流路面積
は当接部７ａを備えていない従来のものと同じなので、
ブレーキ倍力装置の作動時の応答性が低下することはな
い。さらに、当接部７ａの内方側には逃部７ｃを形成し
ているので、当接部７ａが弁体１１のシート部Ｓ２の内
方側の箇所と当接する際に、当接面積が不必要に増加し
ないようになっている。これによって、シート部Ｓ２が
第２弁座８に着座する際の接触圧力の低下を防止すると
ともに、第２弁座８からシート部Ｓ２が僅かに離座した
状態、つまり大気弁１５が僅かに開放された状態におい
ても逃部７ｃによって構成される空間を介して大気が支
障なく流通できるようになっている。ここで、当接部７
ａを設けた本実施例の弁プランジャ７と、当接部７ａを
設けていない従来の弁プランジャ７（図４（ａ）参照）
におけるシート部Ｓ２の弾性変形量の違い簡単に比較し
てみたのが図３ないし図４である。両者の比較の前提と
して、上記ばね２５のセット荷重を同一に設定し、かつ
第２弁座８を構成する環状突起の断面の円弧状部分の半
径を０．５ｍｍに設定して、第２弁座８に弁体１１のシ
ート部Ｓ２を着座させた場合を想定した。先ず、図４に
示す従来のものでは、図４（ａ）に示す様に、シート部
Ｓ２が第２弁座８に着座した際のシート部Ｓ２の弾性変
形量は０．３ｍｍとなっている。また、図４（ｂ）に示
すように、第２弁座８が内外にそれぞれ０．２ｍｍづつ
偏心した状態において、第２弁座８にシート部Ｓ２が着
座したときのシート部Ｓ２の弾性変形量は図４（ｃ）に
示すようになる。そして、この場合、斜線で示した箇所
が、第２弁座８が偏心したことに伴って増加するシート
部Ｓ２の弾性変形の増加分となり、その面積は、０．１
２０ｍｍ² となる。これに対して、図３に示した本実施
例においては、着座した際の弾性変形部の断面積が図４
（ａ）と同一となるように変形させると、図３（ａ）に
示すように、第２弁座８にシート部Ｓ２が着座した時の
シート部Ｓ２の軸方向における弾性変形量は０．２２ｍ
ｍとなっている。そして、図４（ｂ）に示すように、第
２弁座８が半径方向の内外にそれぞれ０．２ｍｍづつ偏
心した状態において、第２弁座８にシート部Ｓ２が着座
したときのシート部Ｓ２の弾性変形の増加分は、図４
（ｃ）に斜線で示した部分であり、その面積は、０．０
８８ｍｍ² となった。つまり、本実施例によれば、第２
弁座８が偏心した時に増加するシート部Ｓ２の弾性変形
の増加量は従来の弁機構の７３％となる。換言すると、
本実施例によれば、シート部Ｓ２が環状溝状に永久変形
した状態において第２弁座８が偏心した時に、第２弁座
８にシート部Ｓ２が着座して気密を保持するためにシー
ト部Ｓ２を変形させる面積を従来よりも少なくすること
ができる。つまり、このことは、大気弁１５（シート部
Ｓ２）の径が同一の場合において、従来よりも本実施例
の場合の方がばね１２の付勢力が小さくて良いことを意
味しており、これにより、ブレーキ倍力装置の作動開始
入力を従来よりも低減させることができる。 （第２実施例）次に、図５は本発明の第２実施例を示し
たものである。上記第１実施例においては当接部７ａを
弁プランジャ７に形成していたが、この第２実施例では
弁体１１のシート部Ｓ２の隣接内方側に環状突起からな
る当接部１１ａを形成したものである。このような第２
実施例の構成であっても上述した第１実施例と同様の作
用効果を得ることができる。なお、上述した実施例は本
発明をシングルタイプのブレーキ倍力装置に適用した場
合について説明したが、タンデムタイプあるいはトリプ
ルタイプのブレーキ倍力装置にも本発明を適用すること
ができる。また、ブレーキ倍力装置だけでなく、クラッ
チ倍力装置にも適用することができる。

【０００７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、倍力装置
の作動開始後の中間負荷状態において、弁体のシート部
が第２弁座に着座した際の気密性を向上させることがで
きるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図。

【図２】図１の要部の拡大図。

【図３】本発明の第２弁座８に弁体１１が当接した状態
を示す図

【図４】従来の第２弁座８に弁体１１が当接した状態を
示す図

【図５】本発明の第２実施例を示す断面図

【符合の説明】

２…バルブボデイ ３…パワーピストン ４…ダイアフラム ５…弁機構 ６…第１弁座 ７…弁プランジャ ７ａ…当接部 ７ｃ…逃部 ８…第２弁座 Ａ…定圧室 Ｂ…変圧室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シェル内に摺動自在に設けた筒状のバル
   ブボデイと、このバルブボディに設けたパワーピストン
   と、このパワーピストンの前後に区画形成した定圧室お
   よび変圧室と、入力軸に連動し上記定圧室と変圧室およ
   び大気との間の流体通路の連通状態を切り換える弁機構
   とを備え、 上記弁機構を、バルブボデイの内周部に形成した環状の
   第１弁座と、上記バルブボデイに摺動自在に嵌合した弁
   プランジャと、この弁プランジャに形成した環状突起か
   らなる第２弁座と、弾性体によって製造され上記両弁座
   に接離する平坦面からなるシート部を有する弁体とから
   構成した倍力装置において、 上記第２弁座の隣接内方位置、あるいは第２弁座に着座
   する弁体のシート部の隣接内方位置の少なくとも一方
   に、上記第２弁座に弁体のシート部が着座した際の該シ
   ート部の軸方向の弾性変形量よりも高さが低い環状突起
   からなる当接部を形成して、上記第２弁座に弁体のシー
   ト部が着座する際には上記当接部を対向する他方の部材
   に当接させるように構成したことを特徴とする倍力装置
   の弁機構。
2. 【請求項２】 上記当接部の隣接内方位置に逃部を形成
   したことを特徴とする請求項１に記載の倍力装置の弁機
   構。