JPH1035475A - 倍力装置の反力機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 ブレーキ倍力装置１は、リアクションデ
ィスクを省略してあり、出力軸４３に作用する反力は、
全てバルブボディ１６に伝達される。他方、ブレーキペ
ダル５と車体とにわたって擬似反力付与手段４５（ゴム
４６）を設けてあり、ブレーキペダル５が踏み込まれる
と、擬似反力付与手段４５によって運転者に擬似反力を
付与するようにしている。ゴム４６は、本来ヒステリシ
ス特性を備えているので、同一出力が得られる場合にお
けるブレーキ踏み込み時と解放時の入力の差であるヒス
テリシスを得ることができる。 【効果】 リアクションディスクを省略したにも拘ら
ず、擬似反力付与手段４５としてのゴム４６によって従
来同様にヒステリシスを得られるため、運転者に良好な
ブレーキフィーリングを付与することができる。

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、倍力装置を作
動させる操作杆に反力を付与する倍力装置の反力機構に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来一般に、ブレーキ倍力装置は、シェ
ル内に摺動自在に設けたバルブボディと、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
前後に形成した定圧室と変圧室と、上記バルブボディ内
に設けた弁機構と、操作杆に連動し、上記弁機構を構成
する弁プランジャを進退動させて弁機構を作動させる入
力軸と、上記バルブボディの前進によって前進される出
力軸とを備えている。そして従来一般の反力機構は、上
記出力軸と弁プランジャとの間に配置したゴム製のリア
クションディスクを備えており、ブレーキ倍力装置の作
動時には上記リアクションディスクにバルブボディと弁
プランジャとを同時に接触させ、出力軸に加わるブレー
キ反力の一部をバルブボディで受けさせるとともに、残
部を弁プランジャに伝達させ、この弁プランジャに加わ
るブレーキ反力を入力軸およびブレーキペダルを介して
運転者に感知させるようにしている。このとき、上記バ
ルブボディで受ける反力と、弁プランジャで受ける反力
との比率、より具体的には両者の受圧面積の比率を変え
ることにより、ブレーキ倍力装置のサーボ比を変更する
ことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記ブレーキ倍力装置
のサーボ比は、一般に小さなブレーキペダルの踏力で大
きなブレーキ液圧を発生させることができるように大き
く設定されているが、急制動時にはブレーキ倍力装置の
作動遅れから予定した大きなサーボ比が得られず、老人
や女性等の非力な運転者では急制動を行なうことが困難
であることが判明した。すなわち、ブレーキペダルを踏
込んだ際には入力軸を介して弁機構が作動されて変圧室
に圧力流体が導入されることにより、パワーピストンお
よびバルブボディが前進されるようになる。そして、バ
ルブボディが前進するとリアクションディスクを介して
出力軸が前進され、該出力軸の前進によりブレーキ液圧
が発生してその反力が出力軸に加わると、上述したよう
に出力軸に加わるブレーキ反力がバルブボディと弁プラ
ンジャとに分配されるようになる。しかしながら、急制
動時には変圧室に導入される圧力流体によってパワーピ
ストンおよびバルブボディが前進される前に、ブレーキ
ペダルに入力軸を介して連動している弁プランジャが前
進されてしまうので、出力軸に加わるブレーキ反力はそ
の大部分が弁プランジャに伝達されてしまい、その結
果、運転者に伝達されるブレーキ反力は異常に大きなも
のとなる。その結果、急制動を行なう際にはその異常に
大きなブレーキ反力に打勝ってブレーキペダルを踏込ま
なければならず、徐々にブレーキペダルを踏込んで大き
な制動力を得ている通常のブレーキ作動の場合に比較し
て、遥かに大きな力でブレーキペダルを踏込まなければ
急制動に必要な大きな制動力が得られなかった。本発明
はそのような事情に鑑み、通常の倍力装置の操作フィー
リングを損なうことなく、急作動時にも軽い踏力で大き
な出力が得られるようにした倍力装置の反力機構を提供
するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、シ
ェル内に摺動自在に設けたバルブボディと、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
の前後に形成した定圧室と変圧室と、上記バルブボディ
内に設けた弁機構と、操作杆に連動し、上記弁機構を構
成する弁プランジャを進退動させて弁機構を作動させる
入力軸と、上記バルブボディの前進によって前進される
出力軸とを備えた倍力装置において、この倍力装置の作
動時に上記出力軸に加わる反力が上記弁プランジャに伝
達されないようにし、かつ上記入力軸の移動量に応じた
擬似反力を上記操作杆に付与する擬似反力付与手段を設
け、上記擬似反力付与手段は、上記操作杆と車体とにわ
たって取り付けたブロック状のゴムを備える倍力装置の
反力機構を提供するものである。

【０００５】

【作用】このような構成によれば、倍力装置の作動時に
上記出力軸に加わる反力が弁プランジャに伝達されない
ようにしているので、急作動時に、変圧室に導入される
圧力流体によってパワーピストンおよびバルブボディが
前進される前に、入力軸を介して操作杆に連動している
弁プランジャが前進されたとしても、出力軸に加わる反
力が弁プランジャ、入力軸および操作杆を介して運転者
に伝達されることはない。他方、擬似反力付与手段は、
操作杆の移動量に応じた擬似反力を操作杆を介して運転
者に伝達させることになるので、従来のように急作動時
に反力が異常に大きくなることがなく、急作動時にも、
通常の作動時と同様に軽い操作力で大きな出力を得るこ
とができる。さらに、擬似反力付与手段はブロック状の
ゴムを備えるので、該ゴムそのものが有するヒステリシ
ス特性によって、同一出力が得られる場合におけるブレ
ーキペダルの踏み込み時と解放時の入力の差であるヒス
テリシスを得ることができる。したがって、従来一般の
リアクションディスクを有する倍力装置の場合と同様に
良好なブレーキフィーリングを得ることができる。

【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、１はブレーキ倍力装置である。この
ブレーキ倍力装置１は、その入力軸２に連結したクレビ
ス３とクレビスピン４を介してブレーキペダル５に連動
している。ブレーキペダル５の上端は車体に回転自在に
取り付けてあり、図示非作動状態では、ブレーキペダル
５に形成したストッパ部５ａが、そのリヤ側に配置した
ストップランプスイッチ６に当接することにより、ブレ
ーキペダル５は後退端に位置している。ストップランプ
スイッチ６は、従来一般のものと同様にブラケット７に
よって車体に固定されている。そして、図示非作動状態
からブレーキペダル５が踏み込まれると、それに連動し
てブレーキ倍力装置１の入力軸２も前進されるので、ブ
レーキ倍力装置１が作動されるようになっている。ブレ
ーキ倍力装置１は、フロントシェル１１とリヤシェル１
２とで構成した密封容器を備えており、その密封容器内
は、その中央部に設けたセンタープレート１３によって
フロント側のフロント室１４とリヤ側のリヤ室１５とに
区画している。上記センタープレート１３とリヤシェル
１２との軸部には、概略筒状に形成したバルブボディ１
６をシール部材１７、１７によって気密を保持して摺動
自在に貫通させている。バルブボディ１６には、上記フ
ロント室１４およびリヤ室１５とに収納したフロントパ
ワーピストン１８とリヤパワーピストン２１とをそれぞ
れ連結するとともに、各パワーピストン１８、２１の背
面にフロントダイアフラム２２とリヤダイアフラム２３
とをそれぞれ張設している。これにより、フロントダイ
アフラム２２の前後に定圧室Ａと変圧室Ｂを、またリヤ
ダイアフラム２３の前後に定圧室Ｃと変圧室Ｄとを形成
している。バルブボディ１６内には、上記２つの定圧室
Ａ、Ｃと２つの変圧室Ｂ、Ｄおよび大気との間の流路の
連通状態を切換える従来公知の弁機構２４を設けてい
る。すなわち、弁機構２４は、バルブボディ１６の内周
面に形成した環状の真空弁座２５と、この真空弁座２５
よりも内側でバルブボディ１６に摺動自在に設けた弁プ
ランジャ２６の右端に形成した環状の大気弁座２７と、
さらにばね２８の弾発力によって上記両弁座２５、２７
に着座する弁体３１とを備えている。上記真空弁座２５
とこれに接離する弁体３１のシート部によって真空弁３
２を構成してあり、この真空弁３２よりも外側はバルブ
ボディ１６に形成した定圧通路３３を介して定圧室Ａ、
Ｃに連通させている。また上記定圧室Ａは、負圧導入管
３４を介して図示しないエンジンのインテークマニホー
ルドに連通させている。他方、大気弁座２７とこれに接
離する弁体３１のシート部とによって大気弁３５を構成
してあり、この大気弁３５と真空弁３２との間の空間
は、バルブボディ１６に形成した半径方向の第１変圧通
路３６を介して変圧室Ｄに連通させ、さらに該変圧室Ｄ
をバルブボディ１６の軸方向に形成した第２変圧通路３
７を介して変圧室Ｂに連通させている。さらに上記大気
弁３５よりも内側は、バルブボディ１６の内部空間によ
って構成した大気通路３８を介して大気に連通させてい
る。上記弁プランジャ２６のリヤ側の端部に入力軸２を
枢支連結してあり、またこの入力軸２とバルブボディ１
６の内周部とにわたってはばね４１を弾装している。こ
のばね４１の弾撥力によって入力軸２は常時リヤ側にむ
けて付勢されている。また弁プランジャ２６にはキー部
材４２を係合させてあり、それによって、弁プランジャ
２６がバルブボディ１６から脱落するのを防止してい
る。しかして、バルブボディ１６の内周部には、フロン
ト側に向けて突出する環状突起１６Ａを形成している。
そして、出力軸４３の基部に形成した凹部４３ａを、上
記環状突起１６に気密を保持して嵌着し、かつ凹部４３
ａの底部と環状突起１６の端面とを相互に当接させてあ
り、それによって、出力軸４３とバルブボディ１６とを
一体に連結している。なお、出力軸４３のフロント側の
端部はフロントシェル１１の軸部を貫通させて図示しな
いマスタシリンダのピストンに連動させている。このよ
うに、本実施例では、従来のブレーキ倍力装置におい
て、凹部４３ａの底部と環状突起１６の端面との間に配
置していたリアクションディスクを省略している。これ
により、本実施例では、出力軸４３の凹部４３ａの底部
と弁プランジャ２６のフロント側の端面とが対向してい
るが、それらは常に離隔しており、相互に当接しないよ
うになっている。このような構成とすることにより、出
力軸４３に作用する出力の反力をすべてバルブボディ１
６に伝達させるようになっている。換言すると、出力軸
４３に作用する出力の反力は弁プランジャ２６には伝達
されず、したがって、入力軸２およびブレーキペダル５
を介して運転者には出力の反力が伝達されないように構
成している。バルブボディ１６とフロントシェル１１と
にわたっては、従来同様にリターンスプリング４４を弾
装してあり、したがって、非作動状態のバルブボディ１
６等は、キー部材４２がリヤシェル１２の壁面と当接
し、かつ、このキー部材４２にバルブボディ１６が当接
する図示非作動位置に停止している。さらに、本実施例
では、上述のように反力伝達機構としてのリアクション
ディスクを省略した代わりに、入力軸２のリヤ側に擬似
反力付与手段４５を設けてあり、ブレーキペダル５が踏
み込まれている時には運転者に擬似反力を付与するよう
にしている。本実施例では、擬似反力付与手段４５を、
円柱形をしたブロック状のゴム４６から構成してあり、
このゴム４６のフロント側の端部を針金状の連結部材４
７によってクレビスピン４に係止している。なお、本実
施例においては、上記クレビスピン４は、ブレーキペダ
ル５に固定されて実質的にブレーキペダル５の一部を構
成するものである。そして、このクレビスピン４は、図
示非作動状態では、クレビス３の長穴３ａのフロント側
の縁部に当接している。他方、ゴム４６のリヤ側の端部
は、針金状の連結部材４８によって図示しない車体に連
結している。このように構成することにより、ブレーキ
ペダル５が踏み込まれると、ゴム４６が弾性変形して軸
方向に伸長することにより、ブレーキペダル５の踏力に
応じた擬似反力が運転者に付与される様になっている。
本来、ブロック状のゴム４６はヒステリシス特性を備え
ているので、同一出力が得られる場合におけるブレーキ
ペダル５の踏み込み時と解放時の入力の差であるヒステ
リシスを得ることができる。 （作動説明）以上の構成において、図示非作動状態で
は、ブレーキ倍力装置１のバルブボディ１６等は、リタ
ーンスプリング４４の弾撥力によってキー部材４２がリ
ヤシェル１２の壁面と当接する非作動位置に停止してい
る。この非作動状態では、真空弁３２が開放し、大気弁
３５は閉鎖されているので、定圧室Ａ，Ｃおよび変圧室
Ｂ，Ｄ内に負圧が導入されている。また、この非作動状
態では、ばね４１に付勢された弁プランジャ２６および
入力軸２もリヤ側に付勢されている。そして、ブレーキ
ペダル５は、そのストッパ部５ａがストップランプスイ
ッチ６に当接する後退端に位置している。この時には、
ゴム４６は弾性変形しておらず、自然状態と同様の軸方
向長さに維持されている。また、クレビスピン４はクレ
ビス３の長穴３ａのフロント側の縁部に当接している。
この非作動状態からブレーキペダル５が踏み込まれる
と、該ブレーキペダル５がフロント側にむけて揺動する
ことに伴って、ストッパ部５ａがストップランプスイッ
チ６から離隔し、図示しないストップランプが点灯され
る。このように、入力軸２とそれに連結した弁プランジ
ャ２６が前進されるので、従来のブレーキ倍力装置１と
同様に、真空弁３２が閉鎖される一方、大気弁３５が開
放される。したがって、バルブボディ１６内の流路が切
換わって両変圧室Ｂ，Ｄ内に大気が導入される。これに
より、両定圧室Ａ，Ｃと変圧室Ｂ，Ｄとの間に圧力差が
生じて両パワーピストン１８，２１およびバルブボディ
１６と出力軸４３が前進され、かつキー部材４２もリヤ
シェル１２の壁面から離隔して、出力軸４３に連動した
図示しないマスターシリンダにブレーキ液圧が発生す
る。そして、本実施例では、発生したブレーキ液圧によ
るブレーキ反力は、出力軸４３を介してバルブボディ１
６にすべて伝達されるので、ブレーキ反力が弁プランジ
ャ２６に伝達されることはない。つまり、出力軸４３の
底部と弁プランジャ２６のフロント側の端面は当接しな
いので、出力軸４３に作用するブレーキ反力は、弁プラ
ンジャ２６、入力軸２およびブレーキペダル５を介して
運転者には伝達されない。他方、本実施例では、擬似反
力付与手段４５としてのゴム４６を配設しているので、
ブレーキペダル５の踏み込みが開始されると、ゴム４６
の伸び量に比例した擬似反力が運転者に付与されること
になる。上述したブレーキ倍力装置１の作動状態からの
ブレーキペダル５の解放動作時、すなわちブレーキペダ
ル５の踏込みが解除される際には、上述したブレーキペ
ダル５の踏み込み時とは逆の過程を経て、ブレーキ倍力
装置１およびブレーキペダル５が図示非作動位置に復帰
する。そして、上記擬似反力付与手段４５としてのゴム
４６は、本来ヒステリシス特性を備えているので、図２
に示したように、同一出力（液圧）が得られる際のブレ
ーキペダル５の踏み込み時と解放時の入力（踏力）の差
であるヒステリシスを得ることができる。上述したよう
に、本実施例では、従来一般の倍力装置が備えていたリ
アクションディスクを省略する一方、擬似反力付与手段
４５を設けている。この擬似反力付与手段４５がブレー
キペダル５に与える擬似反力は、急制動時も通常の制動
時も実質的に同一であり、従来装置のブレーキ反力のよ
うに急制動時に異常に大きくなるということがない。そ
のため、本実施例によれば、急制動時においても相対的
に軽い踏力で大きなブレーキ力を得ることができ、した
がって老人や女性等の非力な運転者でも確実に急制動操
作を行なうことができる。また、本実施例では、擬似反
力付与手段４５をブロック状のゴム４６から構成して、
ヒステリシスが得られるように構成している。そのた
め、ブレーキペダル５の踏み込みを解除する時の出力
（発生液圧）変動が鈍くなり、運転者の制御性を高める
ことができる。換言すると、本実施例は、反力伝達機構
としてのリアクションディスクを省略したにも拘らず、
擬似反力付与手段４５をブロック状のゴム４６から構成
したことによって、リアクションディスクを備えた従来
の倍力装置と同様の良好なブレーキフィーリングを運転
者に付与することができる。 （第２実施例）次に図３は、擬似反力付与手段４５の第
２実施例を示したものである。すなわち、この第２実施
例では、上記第１実施例と同様のブロック状のゴム４６
をブレーキペダルのリヤ側に配置してあり、このゴム４
６は、円筒部材５０の内部に収納している。自然状態に
おけるゴム４６の軸方向長さは、円筒部材５０の軸方向
長さよりも短くしてあり、これにより、ゴム４６は円筒
部材５０内部で軸方向に伸長できるようになっている。
上記ゴム４６のフロント側の端部は、上記第１実施例と
同様に連結部材４７を介して図示しないブレーキペダル
側のクレビスピンに連結している。他方、ゴムのリヤ側
の端部には、引張りばね５１のフロント側の端部を連結
してあり、この引張りばね５１のリヤ側の端部を車体に
連結している。ゴム４６を収納した円筒部材５０の軸方
向の両端の内周部には、半径方向内方に膨出するストッ
パ部５０ａ，５０ｂを形成してあり、この図３に示した
ブレーキ倍力装置の非作動状態においては、上記引張り
ばね５１によってゴム４６がリヤ側に引っ張られている
ので、ゴム４６のリヤ側の端部は、円筒部材５０におけ
るリヤ側のストッパ部５０ｂに当接している。なお、こ
の時には、ゴム４６は実質的に自然状態と同様に弾性変
形していないので、ゴム４６のフロント側の端部は、ス
トッパ部５０ａと離隔している。この第２実施例では、
ゴム４６と、円筒部材５０および引張りばね５１によっ
て擬似反力付与手段４５を構成している。このように構
成した第２実施例においては、図示非作動状態からブレ
ーキペダルが踏み込まれて、ゴム４６が伸長し、そのフ
ロント側の端部がストッパ部５０ａに当接した時点Ｐ
（図４参照）の踏力よりも大きな踏力の領域では、円筒
部材５０およびゴム４６が単一の剛体として機能するの
で、ヒステリシスは得られないようになっている。換言
すると、図４における点Ｐよりも、踏力が小さな領域に
おいてのみヒステリシスが得られる様になっている。こ
のような第２実施例においても、上述した第１実施例と
実質的に同一な作用効果を得ることができる。なお、本
発明はクラッチブレーキ倍力装置１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、急作動
時にも通常の作動時と同様に軽い操作力で大きな出力を
得ることができるという効果が得られる。また、出力軸
に加わる反力が上記弁プランジャに伝達されないように
構成したにもかかわらず、従来と同様のヒステリシスを
得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に示した実施例による踏力と発生液圧との
関係を示す図。

【図３】本発明の第２実施例を示す断面図。

【図４】図３に示した実施例による踏力と発生液圧との
関係を示す図。

【符号の説明】

１ ブレーキ倍力装置 ２ 入力軸 ３ クレビス ４ クレビスピ
ン ５ ブレーキペダル １６ バルブボ
ディ １８ フロントパワーピストン ２１ リヤパワ
ーピストン ４３ 出力軸 ４５ 擬似反力
付与手段 ４６ ゴム Ａ，Ｃ 定圧室 Ｂ，Ｄ 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バルブボデ
   ィと、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形成した定圧室と変圧室と、
   上記バルブボディ内に設けた弁機構と、操作杆に連動
   し、上記弁機構を構成する弁プランジャを進退動させて
   弁機構を作動させる入力軸と、上記バルブボディの前進
   によって前進される出力軸とを備えた倍力装置におい
   て、 この倍力装置の作動時に上記出力軸に加わる反力が上記
   弁プランジャに伝達されないようにし、かつ上記入力軸
   の移動量に応じた擬似反力を上記操作杆に付与する擬似
   反力付与手段を設け、 上記擬似反力付与手段は、上記操作杆と車体とにわたっ
   て取り付けたブロック状のゴムを備えることを特徴とす
   る倍力装置の反力機構。
2. 【請求項２】 上記ゴムのフロント側の端部は上記操作
   杆に連結され、上記ゴムのリヤ側の端部は引張りばねの
   フロント側の端部に連結され、この引張りばねのリヤ側
   の端部は車体に連結されており、また、上記ゴムは、円
   筒部材の内部に収納されるとともに、円筒部材に形成し
   たストッパ部によってゴムが軸方向に伸長された際の限
   度を規制されるようになっており、 上記擬似反力付与手段は、上記ゴムと、引張りばねおよ
   び円筒部材から構成されることを特徴とする請求項１に
   記載の倍力装置の反力機構。