JPH0930401A - 真空倍力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】装置の制御性の向上がなされると共に、装置内
の空間が有効利用され、かつ気密保持が容易にされる真
空倍力装置を提供する。 【解決手段】バルブプランジャを制御するソレノイドを
備えたアクティブブースタにおいて、パワーピストンに
形成されて変圧室と定圧室とを連通する通路に、パワー
ピストンに対するコントロールバルブの移動を直接検出
する手段を設け、この検出に応じてソレノイドを制御す
ることを特徴とする真空倍力装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は真空倍力装置に関
し、特に車両のブレーキブースタに適用される真空倍力
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両において、制動時の操作力を
低減するためのブレーキブースタとして、真空倍力装置
（負圧式倍力装置ともいう）が採用されている。

【０００３】この真空倍力装置は、エンジンの吸入負圧
又はバキュームポンプの負圧を倍力源とし、この負圧と
大気圧との差圧を利用して車両の運転者の制動ペダル踏
力以上の力を油圧を介してブレーキ装置に加えるもので
あり、ブレーキブースタとして最も一般的なシステムで
ある。

【０００４】さらに、運転者の入力以外に、運転又はブ
レーキ操作条件に対応して、例えば、車両の運転者の制
動ペダル操作速度が限界値を超えたとき（急制動時）、
真空倍力装置内のソレノイドを励磁して入力による助勢
力以外の出力を付加し発生させる「追加ジャンピング」
を起こす機構を備えた真空倍力装置、いわゆる「アクテ
ィブブースタ」と呼ばれる装置が、例えば、SAE950761
又はSAE950760に紹介されている。

【０００５】なお、「追加ジャンピング」とは、真空倍
力装置の「出力／入力」の関係が入力の増加がない状態
で出力値が一挙に増加することをいう。

【０００６】図６は、SAE950761に紹介された従来の真
空倍力装置の概略構成を示す断面図である。この真空倍
力装置は、入力ロッド80に係合すると共にソレノイド81
に吸引されて出力側に移動可能とされ入力端に大気弁を
構成するシール弁（大気弁座に密着又は離間する可動弁
体、要素）が形成されたバルブプランジャ82を備え、バ
ルブプランジャ82の径外方に突出形成された延長部83
と、延長部83の入力側に対向するパワーピストン84の部
分との当接又は離間を検出すること（検出部87）によ
り、入力ロッド80の移動を検出している。

【０００７】また、SAE950760に紹介されている従来の
真空倍力装置は、ソレノイドによりソレノイドプランジ
ャを吸引し移動させる手段を有するアクティブブースタ
であって、さらに出力検出センサ（油圧センサ）を有し
ている。この真空倍力装置はカスケード制御されてお
り、出力圧（油圧）を主調節計で測定し、この主調節計
の出力に応じて従調節計の指標を動かし、この従調節計
の出力に応じて操作部が操作されている。この制御系に
おいて、従調節計は真空倍力装置中心部に配設されたバ
ルブプランジャ（エアバルブ部分）或いはソレノイドプ
ランジャ部の変位を検出して検出と上記指標に応じた信
号を出力して、操作部はこの信号に応じてソレノイドを
駆動してソレノイドプランジャを移動させ大気を導入・
非導入することにより所要の出力圧を得る。

【０００８】このような、ソレノイドを駆動し、人力以
外によって所要の出力圧即ちブレーキ力を発生させる装
置は、自動ブレーキによる車両コントロールに供せら
れ、車両の自動坂路停止、或いは走行時のスピードコン
トロールないし車間制御等に応用される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
上記SAE950761又はSAE950760に報告されているような従
来の真空倍力装置は以下の問題点を有する。

【００１０】即ち、図６を参照して、バルブプランジャ
82及び径外方に突出する延長部83は真空倍力装置の機構
の中心部であり、検出体を設置する場合、構造が複雑化
されると共に、延長部83近傍の気密性の保持が困難にさ
れている。即ち、可動壁を貫通して出力側に向かって装
置外に導出されるリード線を介してセンサ信号は装置内
より取り出されるが、リード線の取り廻し及び電気的接
続、並びに気密保持構造が複雑にならざるを得ない。SA
E950760に報告されている真空倍力装置も同様の問題点
を有する。

【００１１】このように、バルブプランジャの移動を検
出する方法では、構成の複雑化が避けられない。

【００１２】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れものであって、制御性が向上される共に、装置内の空
間が有効利用され、かつ気密保持が容易にされる真空倍
力装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

（発明の概要）まず本発明を概要する。本発明の真空倍
力装置は、(ｂ)電磁力によって前記入力ロッドとは独立
に少なくとも前記大気制御用シール弁を移動させ該移動
によって前記変圧室に前記大気が導入又は非導入される
ように、前記バルブプランジャ部材と前記パワーピスト
ンとの間に配設されたソレノイドと、(ｃ)前記ソレノイ
ドを駆動するソレノイド駆動回路と、を有し、(ｄ)前記
パワーピストンに形成され、前記定圧室と前記変圧室と
を連通する通路に、前記コントロールバルブの移動を検
出して、該検出に応じた検出信号を出力する検出手段を
設け、(ｅ)前記ソレノイド駆動回路は、前記検出手段か
ら出力される前記検出信号を入力とし、該検出信号に応
じて前記ソレノイドを駆動又は非駆動することを特徴と
する。

【００１４】本発明の真空倍力装置は、一般的構造とし
て、(ａ)ハウジング中に移動可能に設置され該ハウジン
グ内を定圧室と変圧室とに区画する可動壁と、前記可動
壁に連結されるパワーピストンと、前記パワーピストン
の外端開口から前記パワーピストン外へ延出してブレー
キ操作によって略入出力軸方向に移動可能な入力ロッド
と、前記パワーピストン内において該パワーピストン内
に略同軸に収容されて略入出力軸に沿って摺動可能とさ
れて前記入力ロッドに係合するバルブプランジャ部材
と、前記バルブプランジャ部材の入力側端部に一体的に
形成された略環状の大気制御用シール弁と、前記パワー
ピストンの内面に入力側に向けて突出形成された略環状
の負圧制御用シール弁と、前記パワーピストン内に前記
大気制御用シール弁と前記負圧制御用シール弁とに対向
するように配設されて該大気制御用シール弁又は前記負
圧制御用シール弁に向けて付勢されると共に前記入力ロ
ッドの移動に伴い該大気制御用シール弁又は前記負圧制
御用シール弁に夫々当接又は離間する大気制御用シール
部と負圧制御用シール部と、前記大気制御用シール部と
前記負圧制御用シール部とを備えるコントロールバルブ
と、前記定圧室と前記変圧室との圧力差により前記可動
壁に加わる出力側への推進力に応じた反力を前記バルブ
プランジャ部材に印加する反力機構と、を有する真空倍
力装置である。

【００１５】

【作用】本発明の真空倍力装置を上記一般的構造で車両
のブレーキブースタに適用する場合を例にとり、本発明
の真空倍力装置の作用を説明する。尚、以下の説明にお
いて出力側とはハウジング前端側を、入力側とはハウジ
ング後端側をそれぞれ指す。

【００１６】上記構成のもと、本発明によれば、運転者
がブレーキペダルを急激に踏み込み、例えばペダル操作
速度の検出手段がこの急激な踏み込みを検出して、この
検出に従ってソレノイドが通電された場合、ブレーキ操
作により定圧室と変圧室とを不通にするようにコントロ
ールバルブは移動し、加えて、ソレノイドが通電される
ことによりバルブプランジャ部材は変圧室に大気を導入
するように移動する。

【００１７】コントロールバルブ及びバルブプランジャ
部材の移動に伴いコントロールバルブの負圧制御用シー
ル部がパワーピストンの負圧制御用シール弁に接触して
定圧室と変圧室との連通を遮断し、大気制御用シール弁
がシール部から離間して変圧室内に大気が流入して圧力
が上昇する。変圧室内の圧力と定圧室との圧力差によ
り、可動壁、パワーピストンに軸方向出力側に向かって
移動させる推進力が生じ、この推進力はリアクションデ
ィスクを介して出力ロッドによりハウジング外へ取り出
される。

【００１８】反力機構は上記出力に応じた反力を入力側
に返す。

【００１９】パワーピストンに対するコントロールバル
ブの相対変位を直接検出する検出手段は、パワーピスト
ンに設けられた負圧制御用シール弁とコントロールバル
ブに設けられた負圧制御用シール部との相対的な位置、
及び検出手段の出力信号に応じて制御されるバルブプラ
ンジャ部材に設けられた大気制御用シール弁とコントロ
ールバルブに設けられた大気制御シール部との相対的な
位置を検出することによりブースタの作動状態を検出し
て、検出信号をソレノイド駆動回路に出力する。

【００２０】負圧制御用シール弁と負圧制御用シール部
とが離間している際はパワーピストンの出力（倍力）は
減少し、負圧制御用シール弁と負圧制御用シール部とが
当接かつ大気制御用シール弁と大気制御用シール部とが
離間している際はパワーピストンの出力（倍力）は上昇
し、負圧制御用シール弁と負圧制御用シール部とが当接
かつ大気制御用シール弁と大気制御用シール部とが当接
している際はパワーピストンの出力（倍力）はほぼ一定
となり平衡状態にある。検出手段は、コントロールバル
ブの動きからこのような真空倍力装置の作動状態を検出
し、ソレノイドを介してバルブプランジャの移動を制御
することにより、真空倍力装置の出力を調整する。

【００２１】応用システムの例として、自動ブレーキ系
等の場合において、ブレーキ系の必要液圧が圧力センサ
で検知された値より高いものであるときにおいては、ブ
ースタの変圧室への圧力導入が必要である。この時、自
動的にこれを作動させる場合、コントローラは検出手段
の出力信号とからバキュームバルブ（負圧制御用シール
弁と負圧制御用シール部）とエアバルブ（大気制御用シ
ール弁と大気制御用シール部）の開閉を検知しつつ、断
続的にソレノイドのＯＮ・ＯＦＦを繰り返し空気を変圧
室に導入する。

【００２２】入力ロッドの移動速度は、本発明の検出手
段によって検出してもよく、例えばホール素子の起電力
の変化を検出したり、複数のホール素子又は複数の磁極
を設けて、起電力の方向の変化等を検出する。また、制
動ペダルの移動速度を検出する手段を真空倍力装置の上
流に設けてもよい。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の真空倍力装置の第１の実
施の形態は、前述の一般的構造をとる。

【００２４】なお、本発明を実施例に制限するものでは
ないが、実施例において、バルブプランジャ部材は、本
体12（第１〜３伝達要素12ａ〜ｃ）と別体25（第１、２
バルブプランジャ）とに分離して構成され、別体25の入
力側端部に大気制御用シール弁25ａが形成され、反力機
構はリアクションディスク14である。

【００２５】また、好ましくは本発明の真空倍力装置の
第２の実施の形態は、(ｆ)前記検出手段は、前記コント
ロールバルブの移動を検出することにより、前記負圧制
御用シール弁と前記負圧制御用シール部との相対的な位
置、及び前記大気制御用シール弁と前記大気制御シール
部との相対的な位置を検出することを特徴とする。

【００２６】上記第２の実施形態によれば、コントロー
ルバルブの移動を検出することによって、真空倍力装置
の作動状態、特に負圧制御用シール弁と負圧制御用シー
ル部との相対的な状態及び大気制御用シール弁と大気制
御用シール部との相対的な状態を検出する。

【００２７】さらにまた好ましくは本発明の真空倍力装
置の第３の実施の形態は、(ｇ)前記検出手段は、前記通
路を画成する壁に取り付けられたベース部と、入力側端
部が前記コントロールバルブに当接又は係合し、前記コ
ントロールバルブの移動に伴い、前記ベース部に対し相
対的に移動可能であり、磁石を備えるホルダと、前記ベ
ース部と前記ホルダの出力側端部との間に圧縮介装され
て、該ホルダを前記コントロールバルブに対して付勢す
る付勢部材と、前記ベース部に取り付けられ、前記磁石
の移動による磁界の変化を検出して、該検出により前記
コントロールバルブの位置及び／又は移動速度に係る信
号を出力する素子と、を備えたことを特徴とする。

【００２８】上記第３の実施形態によれば、コントロー
ルバルブの移動によって磁石を備えたホルダが移動され
る。ベース部には、例えばホールＩＣが取り付けられて
おり、磁石とホールＩＣと互いに近づくことにより、磁
石の磁場に応じて起電力を発生する。この起電力を検出
することにより、真空倍力装置の作動状態、負圧制御用
シール弁と負圧制御用シール部との相対的な状態及び大
気制御用シール弁と大気制御用シール部との相対的な状
態を検出する。

【００２９】

【実施例】図面を参照して、本発明の実施例を以下に説
明する。なお、以下の実施例において特に理り書きがな
い限り、前方及び先端とは真空倍力装置の出力側の方向
を、後方と後端は真空倍力装置の入力側の方向を夫々指
し、入出力軸とは負圧式倍力装置の入出力軸を意味す
る。さらに、中心軸は入出力軸に平行であり、径方向
（半径方向）とは真空倍力装置の入出力軸方向に直交す
る方向である。

【００３０】図１は、本発明の一実施例に係る真空倍力
装置の入出力軸方向に沿った断面図である。図２は、図
１の要部拡大図である。但し、図１及び図２において検
出手段50の詳細は省略している。図３は、図１又は図２
に示す検出手段50近傍の拡大断面図であり、図４は図１
〜図３に示す検出手段50を説明するための拡大図であ
る。図５は、本発明の一実施例に係る真空倍力装置の性
能線図である。

【００３１】図１を参照して、本実施例の真空倍力装置
は車両のブレーキブースタに適用され、真空倍力装置の
入力側に大気に通じる突出部が形成され、出力側に不図
示のエンジンのインテークマニホルドに通じるインレッ
ト２ａを有する略コーン状のハウジング２を備え、ハウ
ジング２の突出部端面には運転者の操作する不図示の制
動ペダルに接続する入力ロッド11と共に略入出力軸方向
に進行可能な蛇ばら状の管体が接続されている。ハウジ
ング２内及び蛇ばら状の管体内には流体通路を備える２
重筒状のパワーピストン10が挿入され、入力側から出力
側に順に、入出力軸に直交する面に互いに対向して、い
ずれも略ダイヤフラム形状のリヤ可動壁５、固定壁３、
及びフロント可動壁４が納められている。

【００３２】ハウジング２の後壁とリヤ可動壁５とはリ
ヤ変圧室９を画成し、リヤ可動壁５、固定壁３及びハウ
ジング２の側壁は、リヤ定圧室８を画成し、固定壁３と
フロント可動壁４とはフロント変圧室７を画成し、フロ
ント可動壁４とハウジング２の側壁及び前壁とはフロン
ト定圧室６を画成する。

【００３３】リヤ可動壁５の外周部は、リヤ変圧室９及
びリヤ定圧室８の気密を保持するようにハウジング２に
より支持され、リヤ変圧室９への大気の流入とリヤ定圧
室８の負圧により、リヤ可動壁５は略入出力軸に沿って
出力側に移動される。この移動によって、パワーピスト
ン10は略入出力軸に沿って移動（ストローク）される。

【００３４】フロント可動壁４の外周部は、フロント変
圧室７及びフロント定圧室６の気密を保持するようにハ
ウジング２により支持され、フロント変圧室７への大気
の流入とフロント定圧室６の負圧により、フロント可動
壁４は略入出力軸に沿って出力側に移動される。この移
動によって、パワーピストン10は略入出力軸に沿って移
動（ストローク）される。

【００３５】リヤ変圧室９とフロント変圧室７とから構
成される変圧室の組は、互いに常時導通すると共に、大
気制御用シール部23ｂと第２バルブプランジャ25の入力
側端部に設けられた大気制御用シール弁25ａとの離間又
は接触により、選択的に大気と連通し又大気から遮断さ
れる。リヤ定圧室８とフロント定圧室６とから構成され
る定圧室の組は互いに常時連通している。変圧室９、７
と定圧室８、６とは、負圧制御用シール部23ａとパワー
ピストン10の内面に入力側に向かって突出形成された負
圧制御用シール弁10ａとの離間又は接触により、選択的
に連通又は不通とされる。

【００３６】リヤ定圧室８及びフロント定圧室６は、イ
ンレット２ａを介して負圧源である不図示のエンジンの
インテークマニホルドと連通し、常に負圧を示してい
る。

【００３７】ハウジング２内において、ハウジング２の
突出部端部から入出力軸に沿って延在し出力側が径大で
略筒状のパワーピストン10内には、入力ロッド11が挿入
され、弁要素等が配設されている。

【００３８】リヤ可動壁５、及びフロント可動壁４の内
周端部は、各変圧室９、７及び各定圧室８、６の気密を
保持するように、パワーピストン10の外周部において、
負圧式倍力装置１の入力側から出力側へ向かって順に支
持されている。

【００３９】さらに、固定壁３の内周端部は、リヤ定圧
室８及びフロント変圧室７の気密を保持するようにフロ
ント可動壁４の側面に当接している。

【００４０】パワーピストン10は、フロント可動壁４を
介して固定壁３の内周端部に当接・摺動しながら、真空
倍力装置の略入出力軸に沿ってストロークし、このスト
ロークに伴いリヤ可動壁５及びフロント可動壁４は移動
する。

【００４１】真空倍力装置の入力端には入力ロッド11が
配設され、入力ロッド11の後端部はハウジング２外に突
出して不図示の制動ペダルに接続すると共に、前方部は
ハウジング２の突出部の入力側端面から、パワーピスト
ン10内に挿入され、パワーピストン10の中心軸に沿って
延在している。

【００４２】ハウジング２の突出部に接続すると共に、
入力ロッド11の移動に伴い圧縮変形される蛇ばら状の管
体の内周に沿ってパワーピストン10の径小部が挿入さ
れ、入力側端部には、環状のフィルタ、あるいはサイレ
ンサ等が、入力ロッド11と略同軸に嵌装されている。

【００４３】入力ロッド11の外周にはリテーナが配設さ
れている。

【００４４】中心軸に沿って、このリテーナの出力側に
は、コントロールバルブ23が配設されている。

【００４５】コントロールバルブ23は第１部材と第２部
材とからなり、第１部材は弾性材から成る負圧制御用シ
ール部23ａとこれをバックアップする環状プレートとの
二部材（加硫接着されている）によって構成され、第２
部材は、弾性材から成る大気制御用シール部23ｂとこれ
を一体的に支持してバックアップする内向フランジを有
した第１筒体と、円筒伸縮部23ｃと後端取付部材23ｄを
有する第２筒体と、後端取付部材23ｄを補強する環状プ
レートとの四部材（加硫接着されている）によって形成
され、第１筒体の先端部内周に形成した段部に第１部材
を気密的に嵌合した状態で第１筒体の先端を内周に向け
てかしめることにより、第１部材と第２部材は一体的に
結合されている。コントロールバルブ23は後端取付部材
23ｄにてパワーピストン10の内周面に気密的に固定され
ている。

【００４６】コントロールバルブ23の両シール部23ａ、
23ｂを両シール弁10ａ、25ａに向けて付勢する第２付勢
手段21がコントロールバルブ23の内周に配置されてい
る。後端取付部材23ｄを補強する環状プレートと入力ロ
ッド11の外周に配設されたリテーナとの間には、入力ロ
ッド11を入力側に付勢する第１付勢手段24が圧縮介装さ
れている。

【００４７】コントロールバルブ23の第１筒体の内部に
侵入している第２バルブプランジャ25の大気制御用シー
ル弁25ａ（図２参照）は半径内外方向に拡大され、大気
制御用シール弁25ａは大気制御用シール部23ｂと密着又
は離間可能である。第２バルブプランジャ25の出力側端
部は第１バルブプランジャ18に接続されており、第２バ
ルブプランジャ25の内周には当接面25ｄが形成されてい
る。

【００４８】負圧制御用シール部23ａの出力側に負圧制
御用シール弁10ａが対向し、負圧制御用シール部23ａと
当接又は離間可能である。

【００４９】入力ロッド11の出力側先方には、略入出力
軸に沿って延在している伝達部材12（第１、第２、第３
伝達要素12ａ、12ｂ、12ｃ）が配設されている。

【００５０】第１伝達要素12ａの入力側には当接面25ｄ
と対向する当接面12ｄが形成され、当接面12ｄから入力
側に突出する筒部は入力ロッド11の球状の先端部を包む
ように入力ロッド11と係合している。

【００５１】第２バルブプランジャ25の内周には当接面
12ｄを支持面として第２バルブプランジャ25を入力側に
付勢する第３付勢手段27が圧縮介装されている。当接面
25ｄと当接面12ｄとは、当接又は離間可能である。

【００５２】第１伝達要素12ａには、当接面25ｄに対
し、伝達部材12の過大なストロークを防止するストッパ
を挟んで対峙し、径外方に突出し第１バルブプランジャ
18の段部18ｅに当接又は離間可能な凸部12ｅが形成され
ている。従って、入力ロッド11と伝達部材12の軸方向出
力側への移動に伴って第１バルブプランジャ18及び第２
バルブプランジャ25も軸方向出力側への移動が可能であ
る。

【００５３】第３伝達要素12ｃは、リアクションディス
クリテーナ16内に収容されている円板状の径大部を備
え、径大部の入力側端面はリアクションディスクリテー
ナ16に形成された凹部底面に対向し、出力側端面はリア
クションディスク14に対向している。

【００５４】リアクションディスクリテーナ16は、パワ
ーピストン10と一体又はパワーピストン10に形成され、
出力側に拡開すると共に、出力側端面から延長された筒
部を備えている。リアクションディスクリテーナ16の出
力側端面内周部はリアクションディスク14の入力側端面
外周部に当接している。リアクションディスク14は、リ
アクションディスククリテーナ16の筒部内周面及び出力
側端面内周部に密着して嵌合している。

【００５５】リアクションディスクリテーナ16の出力側
端面外周部とハウジング２の内壁に接するリテーナとの
間には第４付勢手段28が圧縮介装されている。

【００５６】中心軸に沿って、リアクションディスク14
の出力側先方には、略鋲状の出力ロッド15が配設されて
いる。出力ロッド15の平面部入力側端面はリアクション
ディスク14に密着している。出力側には、不図示の油圧
装置を含むブレーキ装置が配置され、出力ロッド15は油
圧を介してブレーキ装置に作用し、油圧による反作用を
リアクションディスク14、伝達部材12を介して入力ロッ
ド11に及ぼす。

【００５７】第１バルブプランジャ18の出力側端面には
凸部18ａが形成され、この凸部18ａと対向する凹部16ａ
が形成されている。

【００５８】第１バルブプランジャ18の外周でパワーピ
ストン10の内周面にソレノイドコイル17が配設されてい
る。

【００５９】本実施例の構成において４つのクリアラン
スが設けられている。図２に示すクリアランスはいずれ
も無作動状態における、クリアランスを示している。

【００６０】クリアランスＤは、大気制御用シール部23
ｂと大気制御用シール弁25ａとのクリアランスである
（静止状態又は戻り行程で変圧室７、９と定圧室６、８
とが連通される時のクリアランス）。

【００６１】クリアランスＢは、リアクションディスク
リテーナ16に形成された第１バルブプランジャ18の凸部
18ａと、この凸部18ａと対向する凹部16ａの互いに当接
する面同士のクリアランスである（第１、第２バルブプ
ランジャ18、25の吸引のためのクリアランス）。

【００６２】クリアランスＡは、第１伝達要素12ａの当
接面12ｄと第２バルブプランジャ25の当接面25ｄとのク
リアランスであり、無作動状態において第１の所定値で
ある。クリアランスＡは第１、第２バルブプランジャ1
8、25が吸引されたときに「０」になり（当接され
て）、エアバルブ（伝達部材12の出力側先端から第２プ
ランジャ25の入力側先端までの長さ）の全長は一定の短
縮された状態になる。

【００６３】クリアランスＣ₁は、第３伝達要素12ｃの
円板状の径大部出力側端面と、リアクションディスク16
の入力側端面とのクリアランスである。

【００６４】クリアランスＣ₂は、無作動状態において
第２の所定値であり、第３伝達要素12ｃの円板状の径大
部の入力側端面とリアクションディスクリテーナ16に形
成された凹部底面とのクリアランスである。クリアラン
スＣ₂は、戻り（復）行程あるいはジャンピング特性の
変化した時伝達要素12ｃの後退を許容する量である。

【００６５】各クリアランスの関係については、少なく
ともＣ₂＋Ｄ≧Ａ、好ましくはＣ₂＞Ａとして、Ｃ₂の値
を相当量大きく設定する。またＢのクリアランスはＡ、
Ｃより大きくするのが好ましい。

【００６６】クリアランスＡの大きさが、リアクション
ディスク14の変形抵抗分だけの出力ｕｐを決定する。

【００６７】図３は、図１及び図２に簡略して示す検出
手段50近傍の拡大断面図であり、図４は図１〜図３に示
す検出手段50の拡大図である。

【００６８】図１〜図４を参照して、パワーピストン10
に形成され、定圧室８、６に常時連通し、かつ負圧制御
用シール弁10ａと負圧制御用シール部との当接・離間に
より変圧室９、７に選択的に連通する通路に、検出手段
50のベース部43が配設されている。

【００６９】検出手段50は、コントロールバルブ23の移
動に伴い付勢されることにより、ベース部43に対し相対
的に移動可能であるホルダ46と、ホルダ46に取り付けら
れた磁石Mgと、ベース部43に取り付けられたリテーナ51
とホルダ46との間に圧縮介装されてホルダ46をコントロ
ールバルブ23（負圧制御用シール弁23ａ）側に付勢する
コイルスプリング52と、ベース部43に取り付けられ磁石
Mgの移動による磁場の変化を検出して、検出信号を不図
示のソレノイド駆動回路に出力するホールＩＣ42を備え
ている。

【００７０】ホルダ46の入力側端面は負圧制御用シール
部23ａに当接し、出力側端面はコイルスプリング52に当
接している。

【００７１】ホールＩＣ42は、ホールＩＣ42と磁石Mgと
の距離に応じてリニアな信号を出力するよう配置され、
両者が接近するほど高レベルの信号を出力する。ホール
ＩＣ42から出力される信号は不図示のソレノイド制御回
路に出力され、ソレノイド制御回路はホールＩＣ42の出
力信号及び他の入力信号（車両の速度、制動ペダルの踏
み込み速度に係る信号）に応じてソレノイド17の駆動・
非駆動を制御する。

【００７２】本実施例の検出手段50の配置によれば、パ
ワーピストン10に形成され、定圧室９、７と変圧室８、
６とを連通する通路に、検出手段50のベース部43が取り
付けられていることにより、他の要素の動作を全く妨害
しない。さらに、検出手段50と不図示のソレノイド駆動
回路等を電気的に接続する線及び電源に接続する導線の
引き出しにおいて、パワーピストン10内の気密を保持す
ることが容易化されている。

【００７３】<作動説明>図５を参照して、図１〜図４に
示す本実施例の真空倍力装置の作動を、まず通常作動、
次にソレノイド作動が追加された場合の順で説明する。
なお、最初に検出手段50以外の動作を主に説明し、検出
手段50の詳細な動作については後述する。

【００７４】<通常作動一往行程>往行程は空気弁座と真
空弁座が（大気制御用シール弁25ａが大気制御用シール
部23ｂに、かつ負圧制御用シール弁10が負圧制御用シー
ル部23ａ）ほぼ着座した状態で開閉を行いながら進行す
る。従って、各クリアランスはＤ→０、Ａ→Ａ、Ｃ₁→
Ｃ₁−Ｄ、Ｃ₂→Ｃ₂＋Ｄとなる。入力がｆ₂に達するまで
入力側に流動するリアクションディスク14は第３伝達要
素12ｃに到達せず僅かなジャンピング出力を出す。それ
以後はクリアランス「Ｃ₁−Ｄ」部分が流動してきたリ
アクションディスク14によって埋めつくされて、リアク
ションディスク14面積と伝達部材12ｃの先端面積比で決
められる倍力比で作動線ａ上の作動をする。

【００７５】この期間の作動は、第１の作動線上で行わ
れる。

【００７６】倍力装置の倍力飽和点（死点）を超えてか
らは、出力増加は入力増加分のみとなり、死点以降の線
は折れた線図となる。

【００７７】次に戻り行程は入力ｆの低減に即応し空気
弁座と真空弁座が（大気制御用シール弁25ａが大気制御
用シール部23ｂに、かつ負圧制御用シール弁10ａが負圧
制御用シール部23ａ）ほぼ着座した状態で、開閉を行い
ながら出力側からの反力を受けて戻り、最後には出力か
らの反力がなくなった状態（入力ｆ₂でジャンピング出
力時）以降はスプリング24が入力ロッド11、第２プラン
ジャ25を介してコントロールバルブ23を押し下げて、負
圧制御用シール弁10ａを負圧制御用シール部23ａから開
放してクリアランスＤを確保して戻りを完了し出力
「０」に到る。

【００７８】<次にソレノイドが作動した状態>ブレーキ
操作により入力ｆ₁の所まで入力を加えたとき、このブ
レーキ操作の過程で緊急ブレーキ等の制御信号に基づい
て、ブレーキ補助が必要と判断された場合、後述の検出
手段50の出力信号に応じてソレノイドが通電を受けて第
１プランジャ18が吸引される。

【００７９】そしてこの結果各クリアランスは入力ｆ₁
の通常作動の状態（前述）から大きく変動する。即ちソ
レノイド17による第１プランジャ18の吸引によりクリア
ランスＡについてＡ→０の状態となる。この結果、第２
プランジャ25の後端から伝達要素12ｃの前端までの長さ
が「Ａ」の長さ分短縮される。この短縮化によって空気
弁（大気制御用シール部23ｂと大気制御用シール弁25ａ
との隙間）から空気（大気）が変圧室９、７に流入し出
力増加がなされる。

【００８０】この後、入力ｆ₁が維持されつづけるとい
う状態が続いた場合は、増加した出力によるリアクショ
ンディスク14の入力側への流動がなされ伝達部材12ｃ〜
入力ロッド11を押し戻して、再び、大気制御用シール弁
25ａが大気制御用シール部23ｂに、及び負圧制御用シー
ル弁10ａが負圧制御用シール部23ａに（空気弁座と真空
弁座が）ほぼ着座した状態に収束する。この押し戻す量
は短縮量Ａに等しい。

【００８１】これにより各クリアランスはＣ₁−Ｄ→Ｃ₁
−Ｄ＋Ａ、Ｃ₂＋Ｄ→Ｃ₂＋Ｄ−Ａとなる。

【００８２】即ち、入力ｆ₁でソレノイド17が作動した
状態後も入力ｆ₁を維持した場合、クリアランスＣ₁部分
の増加分Ａだけのリアクションディスク14流入分の出力
増加が追加ジャンピング量増加となり出力は性能線図上
ａ₁点よりｂ₁点に上昇する。そしてａ₁点からｂ₁点の間
が「追加ジャンピング量」である。

【００８３】この状態から更に入力を増減させた時は従
来の倍力装置と全く同一の作動を行い作動線ａと同じ勾
配をもつ入出力比で作動線ｂ（第２の作動線）で示され
る作動をする。

【００８４】さてここで、入力を更に増加させた場合は
Ｓ点で助勢力は飽和状態となる。即ち、変圧室７、９の
圧力は大気とほぼ同圧となる。これは大気圧弁が開放状
態（大気制御用シール弁25ａと大気制御用シール部23ｂ
とが離間状態）であることを意味している。入力ロッド
11〜伝達部材12ｃが 一体となってリアクションディス
ク14を出力側に押し込み大気制御用シール部23ｂが開放
された状態となる。この状態では入力増加分と出力増加
分は等しい。

【００８５】さて戻り行程について説明する。飽和助勢
点Ｓ以降まで作動した場合を例として説明する。

【００８６】ｆ₃までの入力を与えた状態では出力はＦ₃
まで出していて、入力の減少により、出力は入力減少分
のみ減少していく。従ってこの過程での戻りは遅い。

【００８７】次にＳ点以降（矢印ｈ）では入力の減少に
対し、出力の減少はその助勢倍力比の速さで減少するた
め真空倍力装置の下流に設けられた不図示のマスタシリ
ンダ側の出力側反力による戻りも急速になり戻りが急速
に行われる（ｊを通過）。

【００８８】即ち、ソレノイド作動時、入力が増減した
場合でも最大助勢力を維持しつづける従来技術に対し、
本実施例では従来作動と同様に入力と出力が比例的に変
化しうるので、ペダル操作の違和感が無く且つ速やかな
戻りが得られる。

【００８９】尚、戻り行程の完了にあたっては入力ｆ₂
点に達した時あるいはジャンピング点ｋ（ジャンピング
出力値Ｆ_k）に到ったことを例えば後述のように検出手
段50が検出し、ソレノイドの電流をカットすることで従
来倍力装置と同じ作動をさせて復帰を完了させることが
可能である。

【００９０】<検出手段の動作>図１〜図５を参照して、
不図示の制動ペダルの踏み込み速度検出手段等により、
ブレーキ補助が必要と判断され、この判断に応じてソレ
ノイド17が通電されて第１プランジャ18が吸引された際
の検出手段50の動作を説明する。

【００９１】負圧制御用シール部23ａと大気制御用シー
ル部23ｂは弾性材から成り、相対する負圧制御用シール
弁10ａ、大気制御用シール弁25ａは凸状を呈している
為、入力ロッド11の出力側への移動に伴って夫々のシー
ル面に加わる荷重が変化してコントロールバルブ23は出
力側に移動する。

【００９２】ホールＩＣ42は、コントロールバルブによ
って移動される磁石Mgとパワーピストン10に取り付けら
れたホールＩＣ42との距離に応じてリニア出力する。詳
しくは、負圧制御用シール弁10ａと負圧制御用シール部
23ａとが離間し、かつ大気制御用シール弁25ａと大気制
御用シール部23ｂとが当接している際に低レベルの信号
を出力する。負圧制御用シール弁10ａと負圧制御用シー
ル部23ａとが当接し、かつ大気制御用シール弁25ａと大
気制御用シール部23ｂとが当接している際に中レベルの
信号を出力する。負圧制御用シール弁10ａと負圧制御用
シール部23ａとが当接し、かつ大気制御用シール弁25ａ
と大気制御用シール部23ｂとが離間している際に高レベ
ルの信号を出力する。なお、負圧制御用シール弁10ａと
負圧制御用シール部23ａとのクリアランスがＤである。

【００９３】往行程の動作を順に説明する。

【００９４】無作動状態において、上述のように負圧制
御用シール弁10ａと負圧制御用シール部23ａとは離間
し、大気制御用シール弁25ａは大気制御用シール部23ｂ
に当接している。

【００９５】不図示の制動ペダルが踏み込まれ、入力ロ
ッド11が出力側に移動することにより、負圧制御用シー
ル部23ａは負圧制御用シール弁10ａに接近し、ついには
当接する。この接近中、大気制御用シール弁25ａは大気
制御用シール部23ｂに当接している。

【００９６】不図示の制動ペダルの踏み込み速度検出手
段等により、ブレーキ補助が必要と判断され、かつホー
ルＩＣ42の出力信号のレベルが負圧制御用シール部23ａ
と負圧制御用シール弁10ａとの当接を示す時に、ソレノ
イド17を励磁することにより第１バルブプランジャ18が
吸引され、大気制御用シール弁25ａと大気制御用シール
部23ｂとは離間する。この離間により、大気が変圧室
９、７に導入されパワーピストン10は出力側にストロー
クする。

【００９７】負圧制御側は、パワーピストン10の出力側
へのストロークにより、負圧制御用シール部弁10ａと負
圧制御用シール部23ａとは一時的に離間するが、負圧制
御用シール部23ａは入力ロッド11によって出力側に付勢
されて移動することにより、負圧制御用シール部弁10ａ
と負圧制御用シール部23ａとは再び当接する。

【００９８】大気制御側は、増加した出力によるリアク
ションディスク14の入力側への流動によって大気制御用
シール弁25ａが押し戻されることにより、再び、大気制
御用シール弁25ａが大気制御用シール部23ｂにほぼ着座
した状態に収束する。

【００９９】次に復行程を説明する。

【０１００】運転者が制動ペダルから足を外し又は踏み
込みを中止すると、第１付勢手段24等により入力ロッド
11は入力側に戻され、大気制御用シール弁25ａと大気制
御用シール部23ｂとは当接していく。この当接に伴う負
圧制御用シール弁10ａと負圧制御用シール部23ａとの状
態変化即ち不図示の制動ペダルの戻りをホールＩＣ42は
検出して所定レベル以下の信号を不図示のソレノイド制
御回路に出力することにより、以降ソレノイド17の励磁
は行なわれない。

【０１０１】真空倍力装置の下流には、マスタシリンダ
60と、マスタシリンダ60の液圧を検出する圧力センサ61
とが設けられている。ソレノイド17の制御において、目
標とする液圧に対し圧力センサ61が検出した圧力が低い
場合、断続的にソレノイド17を作動し液圧を目標値に達
せさせる。即ち、断続的にソレノイド17を作動させるこ
とで倍力作用による出力を目標値まで少しずつ上げてい
く。そして、断続的なソレノイド17の作動に伴う大気制
御シール弁25ａ、大気制御シール部23ｂ、負圧制御用シ
ール弁10ａ、負圧制御用シール部23ａの状態を検出手段
50で検出し、ソレノイド17の駆動時期、期間を出力信号
に応じて設定する。

【０１０２】以上説明したように、本実施例によれば、
装置の動作状態、特にパワーピストン10に対するコント
ロールバルブ23の変位を的確に把握することにより、ソ
レノイド17の駆動タイミング、駆動期間の適正化がなさ
れる。このため、真空倍力装置の出力は、制動ペダルを
操作する運転者の意思を高度に反映したものとなる。

【０１０３】さらに、パワーピストン10に形成されてい
る通路内に、検出手段50を配置することにより、装置内
の空間が有効利用され、かつ検出手段50を配置する際及
び検出手段50に電気的に接続する導線を引き出す際の気
密保持が容易化される。

【０１０４】以上、本発明を上記実施例に即して説明し
たが、本発明は上記態様にのみ限定されるものでなく、
本発明の原理に準ずる各種態様を含むものである。特
に、本発明の検出手段は本実施例に示す新規な真空倍力
装置以外の公知の真空倍力装置にも適用され、所定の効
果を奏する。

【０１０５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
装置の動作状態、特にコントロールバルブの変位を的確
に把握することにより、装置の制御性の向上を図ると共
に、装置内の空間が有効利用され、かつ検出手段を配置
する際の気密保持が容易にされる。

【０１０６】詳しくは、コントロールバルブを直接検出
することによりソレノイドの駆動制御がなされるため、
操作者の意思が遅延無く反映される。また、気密を保持
が必要な検出信号線の取り廻しも容易化される。

【０１０７】例えば、本発明の真空倍力装置を車両のブ
レーキブースタに適用すれば、パニックブレーキの際の
操作者のブレーキ意思を遅延無く検出し、素早く強ブレ
ーキがかかり、車両の制動距離は短縮される。

【０１０８】特に、請求項２の構成によれば、真空弁座
と大気弁座が一体に移動するために、大気弁の開度も容
易に認識される。

【０１０９】好ましくは、検出手段は請求項３の様に構
成され、簡単な構成により的確にコントロールバルブ等
の動きが検出され、ソレノイドの励磁期間、タイミング
の適正化がなされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る真空倍力装置の入出力
軸方向に沿った断面図である。

【図２】本発明の一実施例に係り、図１の要部拡大図で
ある。

【図３】本発明の一実施例に係り、図２の真空倍力装置
の検出手段50の拡大断面図である。

【図４】本発明の一実施例に係り、図１〜図３に示す検
出手段を説明するための拡大図である。

【図５】本発明の一実施例に係る真空倍力装置の性能線
図である。

【図６】従来の真空倍力装置の入出力軸方向に沿った部
分断面図である。

【符号の説明】

Ａ クリアランス（第１の所定値に係る） Ｂ クリアランス Ｃ クリアランス Ｃ₁ クリアランス Ｃ₂ クリアランス（第２の所定値に係る） Ｄ クリアランス Mg 磁石 ３ 固定壁 ４ フロント可動壁 ５ リヤ可動壁 ６ フロント定圧室 ７ フロント変圧室 ８ リヤ定圧室 ９ リヤ変圧室 10 パワーピストン 10ａ 負圧制御用シール弁 11 入力ロッド 12 伝達部材 12ａ 第１伝達要素（バルブプランジャ部材） 12ｂ 第２伝達要素（バルブプランジャ部材） 12ｃ 第３伝達要素（バルブプランジャ部材） 12ｄ 当接面（第１の伝達要素の入力側端面外周部） 12ｅ 第２のフランジ部 12ｆ 入力受け部材 12ｇ 当接面（入力受け部材の入力側端面） 14 リアクションディスク 15 出力ロッド 16 リアクションディスクリテーナ 16ａ 凹部（第１の実施例）、当接面（第２の実施例） 17 ソレノイド 17ａ 電線 18 第１バルブプランジャ（バルブプランジャ部材） 18ａ 凸部（第１の実施例）、当接面（第２の実施例） 18ｅ 孔部 21 第２付勢手段 23 コントロールバルブ 23ａ 負圧制御用シール部 23ｂ 大気制御用シール部 23ｃ 円筒伸縮部 23ｄ 後端取付部材 24 第１付勢手段 25 第２バルブプランジャ（バルブプランジャ部材） 25ａ 大気制御用シール弁 25ｄ 当接面 25ｂ 延長部 25ｄ 当接面 25ｇ 当接面 27 第３付勢手段 28 第４付勢手段 42 ホールＩＣ 43 ベース部 46 ホルダ 50 検出手段 51 リテーナ 52 コイルスプリング 60 マスタシリンダ 61 圧力センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】(ａ)ハウジング中に移動可能に設置され該
   ハウジング内を定圧室と変圧室とに区画する可動壁と、
   前記可動壁に連結されるパワーピストンと、前記パワー
   ピストンの外端開口から前記パワーピストン外へ延出し
   てブレーキ操作によって略入出力軸方向に移動可能な入
   力ロッドと、前記パワーピストン内において該パワーピ
   ストン内に略同軸に収容されて略入出力軸に沿って摺動
   可能とされて前記入力ロッドに係合するバルブプランジ
   ャ部材と、前記バルブプランジャ部材の入力側端部に一
   体的に形成された略環状の大気制御用シール弁と、前記
   パワーピストンの内面に入力側に向けて突出形成された
   略環状の負圧制御用シール弁と、前記パワーピストン内
   に前記大気制御用シール弁と前記負圧制御用シール弁と
   に対向するように配設されて該大気制御用シール弁又は
   前記負圧制御用シール弁に向けて付勢されると共に前記
   入力ロッドの移動に伴い該大気制御用シール弁又は前記
   負圧制御用シール弁に夫々当接又は離間する大気制御用
   シール部と負圧制御用シール部と、前記大気制御用シー
   ル部と前記負圧制御用シール部とを備えるコントロール
   バルブと、前記定圧室と前記変圧室との圧力差により前
   記可動壁に加わる出力側への推進力に応じた反力を前記
   バルブプランジャ部材に印加する反力機構と、を有する
   真空倍力装置であって、 (ｂ)電磁力によって前記入力ロッドとは独立に少なくと
   も前記大気制御用シール弁を移動させ該移動によって前
   記変圧室に前記大気が導入又は非導入されるように、前
   記バルブプランジャ部材と前記パワーピストンとの間に
   配設されたソレノイドと、 (ｃ)前記ソレノイドを駆動するソレノイド駆動回路と、
   を有し、 (ｄ)前記パワーピストンに形成され、前記定圧室と前記
   変圧室とを連通する通路に、前記コントロールバルブの
   移動を検出して、該検出に応じた検出信号を出力する検
   出手段を設け、 (ｅ)前記ソレノイド駆動回路は、前記検出手段から出力
   される前記検出信号を入力とし、該検出信号に応じて前
   記ソレノイドを駆動又は非駆動することを特徴とする真
   空倍力装置。
2. 【請求項２】(ｆ)前記検出手段は、前記コントロールバ
   ルブの移動を検出することにより、前記負圧制御用シー
   ル弁と前記負圧制御用シール部との相対的な位置、及び
   前記大気制御用シール弁と前記大気制御シール部との相
   対的な位置を検出することを特徴とする請求項１記載の
   真空倍力装置。
3. 【請求項３】(ｇ)前記検出手段は、 前記通路を画成する壁に取り付けられたベース部と、 入力側端部が前記コントロールバルブに当接又は係合
   し、前記コントロールバルブの移動に伴い、前記ベース
   部に対し相対的に移動可能であり、磁石を備えるホルダ
   と、 前記ベース部と前記ホルダの出力側端部との間に圧縮介
   装されて、該ホルダを前記コントロールバルブに対して
   付勢する付勢部材と、 前記ベース部に取り付けられ、前記磁石の移動による磁
   界の変化を検出して、該検出により前記コントロールバ
   ルブの位置及び／又は移動速度に係る信号を出力する素
   子と、を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載
   の真空倍力装置。