JPS59199355A - ブレ−キブ−スタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はブレーキブースタに係り、特に必要に応じて倍
力比を変えられるブレーキブースタに関する。

従来のブレーキブースタは倍力比が一定であり。

このため車両の積載荷重が大きくなると、ブレーキペダ
ル踏力を一定とした場合、必然的に車両の制動距離が長
くなって℃・た。従って従来のブレーキブースタを備え
た車両においては、一定の制動距離を得るためには、積
載荷重に対応してブレーキペダル踏力を適宜増加する必
要性があった。しかし、このような操作を適切に行なう
には相当の経験が必要であり、またブレーキペダル踏力
を増加することは運転者の疲労の原因ともなる。

本発明はこのような事情に鑑みて発明するに至ったもの
であって、その目的とするところは、必要に応じて倍力
比を変えられるブレーキブースタを提供することにあり
、その要旨とするところは。

ブレーキペダルに連結される操作ロッド（例えば操作ロ
ッド５７）と、マスクシリンダピストンに連結されるブ
ツシュロッド（例えばブツシュロッド２３）とを備えた
ブレーキブースタであって。

上記ブレーキブースタの圧力室（例えば圧力室１５）に
必要に応じて圧力調節された空気圧を導入して、上記ブ
ツシュロッドが連結されたパワーピストン（例えばパワ
ーピストン１４）を所望の駆動力にて駆動するようにし
たブレーキブースタにおいて。

（ａ）上記圧力室内に上記空気圧を導入する導入弁（例
えば導入弁７１）と。

（ｂ）　　上記圧力室内の空気圧を外部へ排出する排出
弁（例えば排出弁７５）と。

（ｃ）上記パワーピストンの内部に配設され、上記導入
弁の空気圧供給側と外気とを連通ずる連孔（例えば第１
の絞り孔６７、第２の絞り孔８２）と。

（ｅ）上記第１の絞り孔と第２の絞り孔との間に形成さ
れた制御圧室（例えば制御圧室４８）と。

（ｆ）　　上記操作ロッドに連結され、上記パワーピス
トンに対する上記操作ロッドの往復動と連動して上記第
１および／または第２の絞り孔の開度を調節して上記制
御圧室内の空気圧を制御する調節部材（例えばニードル
８５）と。

（ｇ）　　上記圧力室と上記制御圧室との圧力差により
上記導入弁および排出弁をそれぞれ開閉制御する制御手
段（例えばピストン４７．弁開閉ロッド６４）と。

（ｈ）　　上記パワーピストンと操作ロッドとの間に配
設された弾性部材（例えば第１のばね５１゜第２のばね
５２）と、。

をそれぞれ備えたことにある。

以下に本発明の第１実施例を第１図〜第５図に基づいて
説明し、続いて本発明の第２実施例を第６図〜第１２図
に基づいて説明し、最後に上記実施例の変形例を第１３
図〜第１６図に基づいて説明する０ 第１実施例の構成説明 第１図はブレーキシステムの概略を示したものであって
、同図において１はブレーキブースタ、２はコンプレッ
サ、３はニアリザーバ、４は圧力調節弁、５はブレーキ
ペダル、６はマスクシリンダ。

７はホイルシリンダである。上記圧力調節弁４は例えば
ロードセンシングバルブであってよく、車両の積載荷重
に対応した圧縮空気をブレーキブースタ１に供給するよ
うに構成されて℃・る。

以下、このブレーキブースタ１の構造につき説明する。

第２図は上記ブレーキブースタ１の縦断面を示したもの
であって、同図に示す如くブレーキブースタ１のハウジ
ング１１には２円筒状のシリンダ１２がボルト１３にて
取付けられている。このシリンダ１２内にはパワーピス
トン１４が摺動自在に挿入され、このパワーピストン１
４によってシリンダ１２内が圧力室１５と大気圧室１６
とに区画されている。そしてパワーピストン１４は圧ツ
ノ室１５内に導入される圧縮空気にて第２図で矢印ａ方
向へ往動するようになって（・る。上記大気圧室１６内
には、シリンダ］２の端部１７とパワーピストン１４と
の間に戻しばね１８が配設され。

パワーピストン１４はこの戻しばね１８によって第２図
で矢印ｄ方向に復動するようになっている。

なお第２図において１０は連通孔、１９はカップリング
シールである。

パワーピストン１４０大気圧室１６側の端面２２には、
第２図に示すようにブツシュロッド２ろの一端部２３ａ
が固着されている。このブツシュロッド２３はパワーピ
ストン１４の往動力をマスクシリンダ乙に伝達するため
のものであって、ブツシュロッド２３の他端部２３ｂは
マスタシリンダ６のピストンと連結されるようになって
いる。なおシリンダ１２の端部１７にはプッシュロッド
挿通孔２４が形成され２　この挿通孔２４の内側にはシ
ール保持筒２５が取付けられている。そしてこのシール
保持筒２５内に装着されたシール２６および孔あきプレ
ート２７によって、塵埃等が大気圧室１６に侵入するの
が防止されている。

パワーピストン１４の端面２２にはまた。チａ　−ブコ
ネクタ２８が取付けられ、このコネクタ２８に可撓性チ
ューブ２９の一端部が接続されている。

一方、シリンダ１２の外周面にはコネクタ３０が取付け
られ、このコネクタ３０の圧力導入口ろ１は前記圧力調
節弁４の空気出口と接続されるようになっている。そし
てこの圧力導入口６１と前記可視性チューブ２９の他端
部とが、パイプろ２を介して相互に接続されている。

次に、パワーピストン１４の圧力室１５側の端面ろ５に
は、第２図に示すように円筒状の一；ルブボデイ３６が
一体に取付けられている。このバルブボディ３６はハウ
ジング１１の挿通孔３７に摺動自在に挿入されており、
挿通孔３７の内周面にはカップリングシール３８．ベア
リング３９およびリテイニングリング４０がそれぞれ嵌
合されて圧力室１５の気密状態が維持されている。また
、挿通孔３７の外側に突出したバルブボディ３６の外周
面はゴム製のブーツ４１で覆われ、挿通孔３７に対する
塵埃等の侵入が防１）−されている。

戸ルブボデイ３６の内部は、そのほぼ中間部に隔ゐ 壁４４が形成されており、この隔壁４４の左−Ａすにシ
リンダ室４５とばね収納室４６とが形成されている。上
記シリンダ室４５内にはピストン４７が摺動自在に挿入
され、シリンダ室４５はこのピストン４７によってさら
に制御圧室４Ｂと、ノーランス圧室４９とに区画されて
いる。一方、ばね収納室４６は連通孔４３を通じて外部
と連通され。

このばね収納室４６内にはスリーブ５０．第１のばね５
１および第２のばね５２がそれぞれ収納されている。ス
リーブ５０の一端部５０藁は端板５３の嵌合孔５４に摺
動自在に挿入され、ブレーキペダル５に連結された操作
ロッド５７の先端部５７ａが、スリーブ５０の挿入孔５
８に挿入されている。またスリーブ５０の外周面にはフ
ランジ部５５が一体に形成されていて、このフランジ部
５５と隔壁４４との間に上記第１および第２のばね５１
，５２がばね受５６を介して直列に配設されている。こ
れら第１および第２のばね５１゜５２は、その弾性係数
が著しく異なり２例えば第１のばね５０の弾性係数を７
５　Ｋｇ／　ｍｍ程度とすると、第２のばね５２の弾性
係数は０．０１　Ｋ９７　ｍｍ程度としてよい。そして
第１および第２のばね５１゜５２は例えば７　Ｋ９程度
のセット力を与えられ、この状態においてスリーブ５０
のフランジ部５５とばね受５６との間には若干のすき間
が形成されるようになっている。なお、端板５ろの外周
面とバルブボディ３６とはねじ結合されていて、端板５
６を回動することにより上記すき間の間隔な調節できる
ようになっている。

次に上記ピストン４７およびその周囲の構造を第３図お
よび第４図に基づ℃・て畳らに詳しく説明する。同図に
示す如く、バランス圧室４９内には戻しばね６２が配設
され、ピストン４７はこの戻しばね６２によって第６図
および第４図で常時右方向に附勢されている。ピストン
４７の中心部には嵌合孔６３が形成されこの嵌合孔６３
に弁開閉ロッド６４の一端部が摺動自在に挿入されて℃
゛る。

またこの弁開閉ロッド６４の他端部は挿通孔６１内に摺
動自在に挿通されている。弁開閉ロッド６４の内部には
連通路６５が形成され、この連通路６５の一端部は挿通
孔６１およびパワーピストン１４内に形成された通路６
６によって前記チューブコネクタ２８と連通している。

また連通路６５の他端部には第１の絞り孔６７を有する
金具６８が嵌合固定されている。

弁開閉ロッド６４の先端部には導入弁７１が取付けられ
ている。この導入弁７１は圧縮ばね７２によって常時は
弁座７６に圧着していて２通路６６内の圧縮空気が弁室
７４内に流入しないようになっている。なおこの弁室７
４は１通路６９．７０によって圧力室１５およびバラン
ス圧室４９と相互に連通されている。一方、弁開閉ロン
ドロ４０基端部には排出弁７５が一体に取付けられてい
る。

またピストン４７の一但「面には、この排出弁７５と対
向した弁座７６が形成され、常時は第６図に示す如く排
出弁７５が弁座７６からやや離間している。この弁座７
６の内側には排出ロア７が形成され、この排出ロア７は
ピストン４７の内部に形成された排出通路７８と、バル
ブボディ３乙の内部に形成された排出通路７９とによっ
てばね収納室４６と連通されている。

制御圧室４８に臨むピストン４７の側面に４．嵌合孔６
３と連通した第２の絞り孔８２を有するノズル部８６が
一体に形成されている。このノズル部８３ゆ、隔壁４４
に形成された挿通孔８４に摺動自在に挿入されており、
その先端部はばね収納室４６内に突出している。ノズル
部８ろの基端部にはストッパ８９が一体に形成され、常
時は第３図に示す如くこのストッパ８９が戻しばね６２
によって隔壁４４と当接している。このストッパの側方
には連通路９０が形成され、第２の絞り孔８２の上流側
（第６図および第４図で左側）と制御圧室４８とがこの
連通路９０によって相互に連通されている。

一方、スリーブ５０の先端部５０ａには、第２の絞り孔
８２の開度を調節する調節部材としてのニードル８５が
一体に形成され、このニードル８５は第２の絞り孔８２
に挿通されている。そして嵌だ圧縮ばね８７によって、
常時は弁座８８と圧着している。なお上記ニードル８５
の基端部８５ａは円錐状に形成されており、ニードル８
５を第２の絞り孔８２に挿入するに従い第２の絞り孔８
２の開度が小さくなるように構成されている。詳しくは
後述の作動説明で明らかとされるように、第２の絞り孔
８２に対するニードル８５の挿入量に対応して、制御圧
室４８の圧力が直線的に増大するように構成されている
。

第１実施例の作動説明 次に、上述の如く構成されたブレーキブースタ１の作動
状況につき説明する。

コンプレッサ２によってニアリザーバ６内に貯えられた
圧縮空気は、圧力調節弁４によって車両の積載荷重に対
応した圧力に減圧され、ブレーキブースタ１の圧力導入
孔６１に常時導入されて℃・る。

しかし操作ロッド５７が復動しているときは、第２図お
よび第３図に示す如く導入弁７１が閉塞している。また
ピストン４７も復動しており、排出弁７５は開放してい
る。このため圧力室１５内の圧力は大気圧と等しくなっ
ており、パワーピストン１４は戻しばね１８にて第２図
に示す如く復動している。なおこのとき逆止弁８６は閉
塞しているため、第２の絞り孔８２から圧縮空気が外部
へ漏れることはな℃・。

次に、ブレーキペダル５を踏むと操作ロッド５７転 およびスリーブ５０が第２図で矢印層方向に往動する。

この結果、先ず逆止弁８６が圧縮ばね８７に抗して開放
するとともに、第２の絞り孔８２の開度がニードル８５
０基端部゛８５ａによってやや減少する。そして圧力導
入口３１に導入された圧縮空気がバイブロ２→可撓性チ
ユーブ２９→通路６６→連通路６５→第１の絞り孔６７
→嵌合孔６６→第２の絞り孔８２→ばね収納室４６→連
通孔４３の順に通過して外部へ流出する。この際。

第１の紋り孔６７を通過した圧縮空気の圧力はやや低下
するが、大気圧よりもやや高い圧力になっている。した
がってこの圧力は連通路９０を通って制御圧室４８に導
入され、ピストン４７はこの制御圧室４８の圧力によっ
て戻しばね６２に抗して第６図で左方向に往動する。

次にピストン４７が往動して第４図に示す如くその弁座
７６が排出弁７５と当接すると、排出ロア７が閉塞され
るとともに弁開閉ロッド６４が第４図で゛左方向に押圧
され、弁開閉ロッド６４は圧縮ばね７２に抗して同方向
に往動する。この結果。

導入弁７１が開放し２通路６６内の圧縮空気が弁室７４
および通路６９を順に通過して圧力室１５に導入される
。そしてパワーピストン１４はこの圧力室２１５の圧力
によって戻しばね１８に抗して第４図に示す如く左方向
に往動する。

一方、パワーピストン１４の往動の開始と同時に。

スリーブ５０のフランジ部５５がばね受５６と当接する
（図示せず）。そしてスリーブ５０は第１のばね５１に
抗して第４図で左方向に往動する。

従ってスリーブ５０に第１のばね５１の復元力が反力と
して作用し、この反力は操作ロッド５７に伝達されてブ
レーキペダル５の踏力として運転者に感知される。なお
第２のばね５２０弾性係数は極めて小さいため（本実施
例では例えば０．０１　ＫＰ／ｍｍ程度）、ブレーキペ
ダル５の初期踏力（パワーピストン１４が往動を開始す
るときの踏力）は極めて小さく、ブレーキブースタ１を
スムーズに始動させることができる。

次に上記ブレーキペダル５の踏力Ｆとブツシュロッド２
３の出力Ｐとの関係を説明する。前述した如く、制御圧
室４８の圧力は第２の絞り孔８２に対するニードル８５
の挿入量に対応して直線的に増大する。従って制御圧室
４Ｂの圧力と操作ロッド５７の往動力とは比例関係にあ
り、換言するとブツシュロッド２６の出力Ｐとブレーキ
ペダル５の踏力Ｆとは比例関係にある。すなわち、第４
図におし・てパワーピストン１４の往動力がマスクシリ
ンダピストンの反力と均衡してパワーピストン１４の往
動が停止している状態を考えると、このときバランス圧
室４９の圧力と戻しばね６２とによるピストン４７の復
動力と、制御圧室４８の圧力によるピストン４７の往動
力とが互℃・に均衡してビスＹン４７は停止しており、
またこの停止状態において導入弁７１は第４図で鎖線に
て示す如く閉塞し、排出弁７５も閉塞している。ここで
ノζランス圧室４９の圧力は圧力室１５の圧力と等しい
から、パワーピストン１４の往動力（フッシュロッド２
３の出力Ｐ）はブレーキペダル５の踏力Ｆと比例するこ
とになる。

ただしブレーキペダル５の踏力Ｆは第１のばね５１０反
力により生じるものであるから、圧力室１５に導入する
圧縮空気の圧力を増大させてもブレーキペダル踏力Ｆは
変化しな℃・。この点が本発明に係るブレーキブースタ
１の特徴であって、上記Ｆ−Ｐ関係を図に示すと第５図
のようになる。

同図において直線り、は空車時におけるＦ−Ｐ関係を示
し、直線Ｌ２は積載時におけるＦ−Ｐ関係を示す。すな
わち、積載時において一定の制動距離を得るために圧力
室１５に導入する圧縮空気の圧力を増大させると、踏力
Ｆは変化せずに出力Ｐ、がＰ２に増大する。この結果、
積載時において空車時と同じ踏力でブレーキペダル５を
操作しても、車両の減速度ないし制動距離を空車時と同
じにすることができ、積載荷重によってブレーキの効き
方が異なるのを防止することができる。なお第５図に負 おいてＭ、、　Ｍ２はそれぞれ全負荷作動時を示す。

次に、パワーピスト刈４の１動力と・マスクシリンダピ
ストンの反力とが互いに均衡すると、バランス圧室４９
の圧力が上昇してピーストン１００が第４図で鎖線にて
示す如くやや復動する。このため導入弁７１が圧縮ばね
７２にて閉塞し、パワーピストン１４の往動が停止する
。

なおブレーキブースタ１の全負荷作動時においては、ピ
ストン４７の抑圧部９１がシリンダ室４５の内周面に形
成された被抑圧部９２と当接するとともに、スリーブ５
０の先端面５０ａがノズル部８ろの先端面８ろａと当接
する（図示せず）。そして以後のブレーキペダル踏力は
倍力されずに直接パワーピストン１４に伝達される。な
おこのとき導入弁７１は開放され、排出弁７５は閉塞し
ている。

次にブレーキペダル５の踏力を解除すると、スリーブ５
０は第１のばね５１にて第４図で右方向へと復動し、ニ
ードル８５が第２の絞り孔８２がらやや抜出される。こ
の結果、第２の絞り孔８２の開度が増大し、制御圧室４
８の圧力が低下する。

この圧力低下によってピストン４７は第４図で鎖線にて
示す位置から右方向へと復動し、第３図に示す位置に至
る。そして排出弁７５が開放されて圧力室１５内の圧縮
空気が排気通路６９，７０゜７８．７９．ばネ収納室４
６および連通孔４３を順次通って外部に排出される。従
って・くワーピストン１４は戻しばね１８にて第２図に
示す如く復動する。

以上２本発明の第１実施例につき説明したが９次に本発
明の第２実施例を第６図〜第１２図に基づいて説明する
。

第２実施例の構成説明 このブレーキブースタ１は、第６図〜第８図に示す如く
バルブボディろ６内の構造が上述した第１実施例のもの
と若干具なるものである。すなわち。

このブレーキブースタ１のピストン１°ＯＯはダイヤフ
ラム１０１の変形によって駆動されるようになっており
、また第１および第２の絞り孔６７゜８２０開度がとも
に可変型になっている。さらに。

パワーピストン１４の復動時における圧力室１５内の圧
縮空気の排出は大気圧室へなされるようになっている。

その他の構造は上述の第１実施例とほぼ同様であるので
、第６図〜第８図において第１実施例と同一部分には同
一符号を付してその説明を省略する。

次に、上記ピストン１００とその周辺の構造をさらに詳
しく説明する。第６図〜第８図に示す如く。

ピストン１００が収納されたシリンダ室４５と圧力室１
５との間には隔壁１０２が形成されている。

そしてピストン１００の左右両端部は、この隔壁１０２
と隔壁４４の双方に形成された挿通孔１０３゜８４に摺
動自在に挿入されている。またこのピストン１００の外
周にはダイヤフラム１０１が嵌合され、制御圧室４８と
バランス圧室４９の圧力差によるダイヤフラム１０１の
変形によって、ピストン１００は第６図〜第８図で左右
方向に摺動するようになっている。

シリンダ室４５の前方（第６Ｍ　〜ｆｆｓ　８　［／ｌ
　−／’　４．ｒ　／、：　（ＩＩＩ　）には２弁室１
０４が形成されている。この弁室１０４は導入通路１１
３にて可撓性チューブ２９と連通している。大気圧室１
６は排出通路１１ｏ。

弁体１０５の内周部１１１．さらに通路１１４にて圧力
室１５に連通して℃・る。弁室１０４内には円筒状の弁
体１０５が配設され、この弁体１０５の一端部は嵌合孔
１０６に摺動自在に挿入されている。また弁体１０５の
外側にはバルブボディ３６と一体の弁座１０７が形成さ
れ、弁体１０５のシート部１０８は常時は圧縮ばね１０
９にてこの弁座に圧着し２通路１１６にて弁体１０５の
外周部１１２に導入された圧縮空気が弁体１０５の内周
部１１１や圧力室１５に侵入しないように構成されて〜
・る。

上記弁体１０５の内周部１１１には、ピストン１００と
一体をなすピストンロッド１１８がｍＡされている。こ
のピストンロッド１１８の先端部は、挿通孔１１９に摺
動自在に挿入され、さらに弁室１２０内に突出している
。一方ピストンロッド１１８の基端部の外周には弁座１
２１が形成されている。そしてピストン１００が第７図
で左方向に往動すると、この弁座１２１が弁体１０５の
シート部１０８と圧着し、その後弁体１０５を圧縮ばね
１０９に抗して第８図に示す如（移動させ。

シート部１０８と弁座１０７との間から圧縮空気を圧力
室１５に導入するように構成されている。

またこの反対にピストン１００が第８図で右方向に復動
すると、第７図に示す如く弁体１０５のシート部が圧縮
ばね１０９にて弁座１０７に圧着し。

その後シート部１０８と弁座１２１との間から圧力室１
５内の圧縮空気を外部に排出するように構成されて（・
る。従って弁体１０５は導入弁と排出弁の両機能を兼備
したものである。

ピストン１００およびピストンロッド１１８の内部には
、第７図および第８図に示す如くその軸線方向に沼って
連通路１２２が形成されている。この連通路１２２内に
はスリーブ５０の先端部に連結されたニードル１２６が
挿入されており、さらにこのニードル１２３の先端部１
２３ａには逆止弁１２４が取付けられている。この逆止
弁１２４は、常時は第７図に示す如く圧縮ばね１２５に
てピストンロッド１１８の先端部に形成された弁座１２
６に圧着しているが、操作ロッド５７が往動すると第８
図に示す如く開放するようになっている。従って操作ロ
ッド５７の往動時においては。

通路１２７にて弁室１２０内′に導入された圧縮空気が
、連通路１２２を通ってばね収納室４６へ流出するよう
になっている。

上記連通路１２２の左右両端部には、第７図および第８
図に示す如く第１の絞り孔１２８と第２の絞り孔１２９
がそれぞれ形成されている。これら両絞り孔１２８，１
２９の開度は、ニードル１２３を第７図および第８図で
左右方向に移動することによって調節可能とされて℃・
る。すなわち、第９図および第１０図に示す如く、ニー
ドル１２６の先端部１２６ａと基端部１２ろｂのそれぞ
れの外周面にテーバ部１３０〜１３２が形成され、ニー
ドル１２３を第９図および第１０図で左右方向に移動す
ると、これらテーパ部１６０〜１３２と絞り孔１２８，
１２９の内周面との間のすき間が変化するようになって
℃・る。なお第１および第２の絞り孔１２８，１２９の
開度の変化は、後述する作動説明で詳しく説明するよう
に互いに時期的にずれて変化するように構成されている
。

第１の絞り孔１２８と第２の絞り孔１２９との間におけ
る連通路１２２は、第７図および第８図に示すように連
通路１３６にて制御圧室４８と連通している。一方、〕
・ランス圧室４９は隔壁１０２に形成された小孔１６４
を通じて圧力室１５と連通して℃・る。制御圧室４８内
には圧縮ばね１０５が配設され、この圧縮ばね１３５と
逆止弁１２４の圧縮ばね１２５との釣合いによって、常
時はクイヤフラム１０１が非変形状態を維持している。

第２実施例の作動説明 次に上述の如く構成されたブレーキブースタ１の作動状
況につき説明する。

コンプレッサ２によってエアリサーバ６内に貯えられた
圧縮空気は、圧力調節弁４によって車両の積載荷重に対
応した圧力に減圧され、ブレーキブ−スタの圧力導入孔
３１に常時導入されている。

しかし操作ロッド５７が復動しているときは、第６図お
よび第７図に示す如く逆止弁１２４が閉塞し、弁体１０
５のシート部１０８は圧縮ばね１０９にて弁座１０７に
圧着している。またピストン１００は復動しており、弁
座１２１とシート部１０８との間は開放されている。こ
のため圧力室１５内の圧力は大気圧と等しくなっており
、パワーピストン１４は戻しばね１８にて第６図に示す
如く復動している。

次にブレーキペダル５を踏込むと、操作ロッド５７およ
びスリーブ５０が第６図で矢印す方向に往動する。この
結果、第８図に示す如く先ず逆止弁１２４が圧縮ばね１
２５に抗して開放する。一方、ニードル１２３０基端部
１２３ｂが第９図で実線Ｉにて示す位置から矢印Ｃ：方
向に往動して一点鎖線■にて示す位置に至り、第２の絞
り孔１２９の開度がテーパ部１３１によって急激に減少
する。

そして圧力導入口３１に導入された圧縮空気がパイプ３
２→可撓性チユーブ２９→通路１２７→弁室１２０→第
１の絞り孔１２８−）連通路１２２→第２の絞り孔１２
９→ばね収納室４６−）連通孔４ろの順に通過して外部
へ流出する。この際、第１の絞り孔１２８を通過した圧
縮空気の圧力は絞り孔１２８の絞り効果によってやや低
下するが。

大気圧よりやや高い圧力となっている。したがってこの
圧力は連通路１６６を通って制御圧室４８に導入され、
ピストン１００はこの制御圧室４８の圧力によるダイヤ
フラム１０１の変形にて第７図で左方向に往動する。な
おダイヤフラム１０１を用いることによって、ピストン
１００の外周面における摺接面積の減少と、使用するＯ
　ｌ）ングの数の削減を図ることができ、摩擦軽減によ
るピストン１００のヒステリシス特性や応答性の向上が
実現できる。

次にピストン１００が往動してその弁座１２１が弁体１
０５のシート部１０８に圧着すると、圧力室１５が密閉
状態になり、その直後に弁体１０５が圧縮ばね１０９に
抗して第８図に示す如く左方向に移動する。この結果弁
座１０７とシート部１０８との間が開放され、ここから
圧縮空気が圧ノＪ室１５に導入される。そしてパワーピ
ストン１４はこの圧力室１５の圧力によって戻しばね１
８に抗して第８図に示す如く左方向に往動する。

なおバランス圧室４９と圧力室１５とは小孔１３４によ
って互いに連通されているため、圧縮空気がバランス圧
室４９に除々に導入される。従ってビ・ストン１００の
往動開始がスムーズになされる。

一方、パワーピストン１４の往動の開始と同時に。

スリーブ５０のフランン部５５がばね受５６と電接する
（図示せず）。そしてスリーブ５０は第１のばね５１に
抗して第８図で左方向に往動する。

従ってスリーブ５０に第１のばね５１の復元力が反力と
して作用し、この反力は操作ロッド５７に伝達されてブ
レーキペダル５の踏力として運転者に感知される。なお
第２のばね５２の弾性係数は極めて小さいため（本実施
例では例えば０．０１　ＫＷ／ａｒｍ程度）、ブレーキ
ペダル５の初期踏力（パワーピストン１４が往動を開始
するときの踏力）は極めて小さく、ブレーキブースタ１
をスムーズに始動させることができる。なお上記ブレー
キペダル５の踏力Ｆとブツシュロッド２３の出力Ｐとの
関係は、第１実施例において説明した関係と同様である
のでその説明を省略する。

次にブレーキペダル５をさらに踏込んで操作ロッド５７
を往動させると、第９図で二点鎖線■■にて示す如くニ
ードル１２３の先端部１２３ａのテーパ部１６０によっ
て第１の絞り孔１２８の開度が増大する。このとき第２
の絞り孔１２９の内側におけるニードル１２３の基端部
１２６ｂの直径は第９図で二点鎖線にて示す如く全く変
化しないので、第２の絞り孔１２９０開度は一定である
。このため、連通路１２２および制御圧室４８の圧力が
速やかに上昇し、ピストン１００がスピーディに往動す
る。このためブレーキブースタ１の応答性が向上する。

第１１図および第１２図は上記制御圧室４８の圧力上昇
とブレーキブースタ１の応答性の向上に関する試験結果
をグラフにして示したものである。第１１図に示す曲線
上の点１〜■はそれぞれ第９図および第１０図に示す二
〜ドル１２３の位置■〜■と対応しており１例えばニー
ドル１２ろの位置が第９図で実線Ｉのとき、第２の絞り
孔１２９の開度および制御圧室４８の圧力は第１１図に
おける点Ｉで示される。

なお第１１図における破線Ｒ，Ｓは、それぞれ第１の絞
り孔１２８の開度が一定の場合の開度−圧力曲線を示し
、破線Ｒは第９図に示す開度Ｄ１の場合の開度−圧力曲
線を示し、破線Ｓは第１０図に示す開度Ｄ２の場合の開
度−ｆ力曲線を示す。第１の絞り孔１２８の開度はＩか
ら■への間では一定でかつ微小であるので、圧力がＩ→
■へと上昇する間の圧縮空気の消費量は極めて軽微であ
る。

一方、第１２図はブレーキブースタ１０入力および出力
の時間に対する増大状況を示したグラフであって、同図
における破線は第１の絞り孔１２８の開度な一定とした
場合を示す。第１２図より明らかなように、第１の絞り
孔１２８の開度を変化させることにより、出力曲線が入
力曲線に近付き。

ブレーキブースタ１の応答性が向上することが確かめら
れた。

なおこの応答性の向上は℃・わゆる急ブレーキ時に生ず
ることが望ましく、詳しくは第５図におけるＦ−Ｐ線図
の全負荷作動点Ｍ、、Ｍ２の手前側近傍において、ニー
ドル１２６が第９図で二点鎖線■にて示す位置とするの
が望ましい。本実施例ではニードル１２３の基端部１２
３ｂはスリーブ５０にねじ込まれ、またフランジ部５５
はスリーブ５０に螺合されているので、ニードル１２３
またはフランジ部５５を回動調節することにより、急ブ
レーキ時におけるニードル１２３の位置を上記望ましい
位置に容易に設定することができる。

次に、ブレーキペダル５をさらに踏込むと、スリーブ５
０の先端面５０ａがピストン１００のノズル部１６６の
先端面１６６ａと当接するとともに。

ピストン１００のフランジ部１３７が隔壁１０２と当接
する。従ってこの状態からさらにブレーキペダル５を踏
込むと、その踏力は直接パワルビストン１４に伝達され
、全負荷作動が行なわれる。

なお、この全負荷作動時においてはニードル１２３が第
１０図で実線にて示す位置に往動し、第２の絞り孔１２
９はテーバ部１３２によってほとんど閉塞される。この
ため第２の絞り孔１２９かも外部へ流出する圧縮空気量
を最小にすることができる。

なお、パワーピストン１４の往動力とマスクシリンダピ
ストンの反力とが互〜・に均衡した状態においては、バ
ランス圧室４９の圧力上昇にてピストン１００が第８図
に示す位置からやや復動する。

このため弁体１０５のシート部１０８が２つの弁座１０
７，１２１に同時に圧着し、圧力室１５に対する圧縮空
気の導入が停止してパワーピストン１４の往動が停止す
る。

次にブレーキペダル５の踏力な解除すると、スリーブ５
０は第１のばね５１にて第８図で右方向へと復動し、ニ
ードル１２３が連通路１２２がらやや抜出される。この
結果、第１の絞り孔１２８の開度が減少するとともに第
２の絞り孔１２９の開度が増大し、制御圧室４８の圧力
が低下する。この圧力低下によってピストン１００は第
８図で右方向へと復動し、第７図に示す如く弁体１０５
のシート部１０８が圧縮ばね１０９にて弁座１０７に圧
着するとともに、ピストン１００の弁座１２１がシート
部１０８から離間する。そして圧力室１５内の圧縮空気
が通路１１４→弁体１０５の内周部１１１→排出通路１
１０→大気圧室１６→連通孔１０→フィルタユニット１
４１を順次通過して外部に排出される。従ってパワーピ
ストン１４は戻しばね１８にて第６図に示す如（復動す
る。

以上２本発明の第１実施例および第２実施例につき述べ
たが２本発明は上記実施例の構造に限定されることなく
種々の変形が可能である。例えば上記実施例ではパワー
ピストン１４を圧縮空気で駆動するようにしたが、負圧
で駆動することも可能である。第１３図および第１４図
はそれぞれ負圧で駆動されるブレーキブースターの一例
を示したものであって、第１３図は上記第１実施例を部
分的に変形したものであり、第１４図は上記第２実施例
を部分的に変形したものである。

すなわち、第１６図においてはパワーピストン１４の左
側に圧力室２０１を形成し、右側に大気圧室２０２を形
成する。そしてパイプ２０ろおよび圧力導入口２０４を
通じて圧力室２０　”ＩＫ負圧を導入する。この負圧は
、常時はパワーピストン１４の排出通路２０５．ピスト
ン４７の排出通路７日、バランス圧室４９．排出通路２
０６．弁室７４および通路２０７の径路で大気圧室２０
２に導入されるようになっている。一方、パワーピスト
ン１４の通路６６には、フィルタユニット１４１） および可撓性チューブ２９を通じて大気圧が導入され、
操作ロッド５７が第１３図で矢印す方向に往動して導入
弁７１が開くとこの大気圧が弁室７４および通路２０７
を通って大気圧室２０２に導入されるようになってい金
。また、第１の絞り孔２０８の開度はニードル２０９に
て調節可能とし、操作ロッド５７が第１３図で矢印す方
向に往動すると連通孔４ろからばね収納室４６内に侵入
した空気が、第１の絞り孔２０８．第２の絞り孔２１２
、連通路６５および通路２１０の径路で圧力室２０１に
吸入されるように構成されている。

その他の構成および作動状況は第１実施例と同様である
ので、第１実施例と同一部分には同一符号を付してその
説明を省略する。

また第１４図においては、第１３図と同様にパワーピス
トン１４の左側に圧力室２０１を形成し。

右側に大気圧室２０２を形成する。そしてパイプ２０３
および圧力導入口２０４を通じて圧力室２０１に負圧を
導入する。この負圧は、常時はパワーピストン１４の排
出通路１１０．弁体１０５の内周部１１１および通路１
１４の径路で大気圧室２０２に導入されるように構成さ
れている。一方、パワーピストン１４の導入通路１１３
には。

フィルタユニット１４１および可撓性チューブ２９を通
じて大気圧が導入され、操作ロッド５７が第１４図で矢
印す方向に往動すると、大気圧室２０２に大気圧が導入
されるように構成されている。また第１および第２の絞
り孔１２８，１２９の開度はニードル１２３の先端部１
２３ａおよび基端部１２３ｂによって調節可能とし、操
作ｐラド５７が第１４図で矢印す方向に往動すると連通
孔４ろからばね収納室４６内に侵入した空気が。

第１の絞り孔１２８．連通路１２２．第２の絞り孔１２
９２通路２１１および排出通路２１０の径路で圧ノＪ室
２０１に吸入されるように構成されている。その他の構
成および作動状況は第２実施例と同様であるので、第１
実施例と同一部分には同一符号を付してその説明を省略
する。

また上記実施例では、車両の積載荷重に対応して加圧さ
れた圧縮空気を圧力室１５に導入したが。

運転者の体力等に対応して加圧された圧縮空気を圧力室
１５に導入してもよ℃・。

また、第１実施例においては、圧力室１５内の圧縮空気
は排出通路７９からばね収納室４６へ排出するよ５Ｋし
たが、排気音を減少させるために第１５図に示すように
排出通路１３９から大気圧室１６へ排出してもよい。

また第２実施例においては、ノズル部１３６をピストン
１００と一体に形成したが、操作ａラド５７の往動ス）
ｏ−りを小さくするために第１６図に示すようにノズル
部１３６を隔壁４４と一体に形成してもよい。すなわち
ノズル部１６６をピストン１００と一体に形成すると、
第２の紋り孔１２９の開度を小さくするためには、パワ
ーピストン１４の往動ストロークにピストン１００の往
動ストロークを加えた分だけ操作ロッド５７を余分に往
動させなければならない。しかし、ノズル部１３６を隔
壁４４と一体に形成すると、パワーピストン１４の往動
ストローク分だけ操作ロッド５７を往動させるだけでよ
く、ブレーキブースタ１の応答性の向上を図れる。なお
第１６図において１４０はピストン１０ｏの端面に形成
された連通溝である。

また、第１実施例では第２の絞り孔８２の開度な調節す
ることにより制御圧室４８の圧力を制御したが、第１の
絞り孔６７の開度を調節することにより制御圧室４８の
圧力を制御することも可能である。

発明の効果 本発明は上述の如く、必要に応じて圧力調節された空気
圧が導入される圧力室と、パワーピストン内の第１の絞
り孔と第２の絞り孔との間に形成された制御王室との圧
力差により、上記圧力室内に上記空気圧を導入する導入
弁および上記圧力室内の空気圧を外部へ排出する排出弁
をそれぞれ開閉制御する制御手段を備え、上記制御圧室
内の空気圧は、上記第１および／または第２の絞り孔の
開　４度を上記パワーピストンに対する上記操作ロッド
の往復動と連動して調節することにより制御するように
し、上記パワーピストンと上記操作ロッドとの間には弾
性部材を配設したブレーキブースタであるから、上記操
作ロフトの入力ないし反力を。

上記圧力室に導入される空気圧にかかわりなく。

上記パワーピストンに対する上記操作ロッドの往動によ
る上記弾性部材の変形量に比例させることができる。こ
のため上記圧力室に例えば車両の積載荷重に対応して圧
力調節された空気圧を導入しても、上記操作ロッドの入
力ないし反力はその空気圧の大きさに影響されることが
なく、換言すると車両の積載荷重に対応してブレーキブ
ースタの倍力比を増大させることができる。従って例え
ば車両の積載荷重の大小にかかわりなく、一定のブレー
キペダル踏力にて常に一定の減速度が得られ。

積載荷重に対応してブレーキペダル踏力を適宜増加する
必要性は全くない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示したものであって、第１図〜
第５図は本発明の第１実施例を示し、第１図はブレーキ
システムの概略構成図、第２図はブレーキブースタの縦
断面図、第６図は第２図の要部を拡大した断面図、第４
図は第６図の作動状況を説明するための説明図、第５図
はブレーキペダル踏力とブレーキブースタ出力との関係
を示すグラフ図である。また第６図〜第１２図は本発明
の第２実施例を示したものであって、第６図はブレーキ
ブースタの縦断面図、第７図は第６図の要部の拡大断面
図、第８図は第７図の作動状況を説明するための説明図
、第９図および第１０図は第１および第２の絞り孔の開
度調節状況を拡大して示す断面図、第１１図は第２の絞
り孔の開度と制御圧室の圧力との関゛係を示すグラフ図
、第１２図は入出力応答曲線図である。また第１３図〜
第１６図はそれぞれ本発明の変形例を示す縦断面図であ
る。 １　・・ブレーキブースタ、２・・・コンプレッサ。 ３・・・ニアリザーバ、　　　４・・・圧力調節弁。 ５・・・ブレーキペダル、　　６・・・マスタシリンダ
。 １４・・・パワーピストン、１５・・・圧力室。 １６・・・大気圧室、　　　　　２３・　ブツシュロッ
ド。 ４７・・・ピストン、　　　　４８・・・制御圧室。 ４９・・・バランス圧室、　　５１・・・第１のばね。 ５２・・・第２のばね、　　　６４・・・弁開閉ロッＩ
パ。 ６５・・・連通路、　　　　　６７・・・第１の絞り孔
。 ７１・・・導入弁、　　　　　７５・・排出弁。 ７８．７９・排出通路、８２・・・第２の絞り孔。 ８３・・・ノズル部、　　　　８５・・・ニードル。 ８６・・逆止弁、　　　　　　１００・・・ピストン。 １０１・・・ダイヤフラム、１ｏ７・・・弁座。 １０８・・・シート部、　　　１１０・・・排出通路。 １１３・・・導入通路、　　　１１８・　ピストン。 １２１・・・弁座、　　　　　１２２・・・連通路。 １２６・・・ニードル、　　　１２４・・・逆止弁。 １２８・・第１の絞り孔、１２９・・・第２の絞り孔。 １３０〜１３２・・・テーパ部。 １３４・・・小孔、　　　　　１３６・・・ノズル部。 １３９・・・排出通路、　　　２ｏ１・・・圧力室。 ２０２・・・大気圧室、　　　２ｏ７・・・通路。 ２０８・・・第１の絞り孔、２ｏ９・・・ニード乞２１
２・・・第２の絞り孔 代理人日昔吉武

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ブレーキペダルに連結される操作ロッドと、マ
   スタシリンダピストンに連結されるブツシュロッドとを
   備えたブレーキブースタであって、上記ブレーキブース
   タに必要に応じて圧力調節された空気圧を導入し制御手
   段により制御された空気圧をブレーキブースタの圧力室
   に導入して。 上記ブツシュロッドが連結されたパワーピストンを所望
   の駆動力にて駆動するようにしたブレーキブースタにお
   いて。 （ａ）　　上記圧力室内に上記＼気圧を導入する導入弁
   と。 （ｂ）　　上記圧力室内の大気圧を外部へ排出する排出
   弁と。 （ｃ）上記パワーピストンの内部に配設され、上記導入
   弁の空気圧供給側と外気とを連通ずる連通路と。 （ｄ）上記連通路に形成された第１および第２の絞り孔
   と。 （８１上記第１の絞り孔と第２の絞り孔との間に形成さ
   れた制御圧室と。 （ｆ）上記操作ロッドに連結され、上記パワーピストン
   に対する上記操作ロッドの往復動と連動して上記第１お
   よび／または第２の絞り孔の開度を調節して上記制御圧
   室内の空気圧を制御する調節部材と。 （ｇ）　　上記圧力室と上記制御圧室との圧力差により
   上記導入弁および排出弁をそれぞれ開閉制御する制御手
   段と。 （ｈ）　　上記パワーピストンと操作ロッドとの間に配
   設された弾性部材と。 をそれぞれ備えたことを特徴とするブレーキブースタ。
2. （２）上記調節部材は、上記第１の絞り孔の開度を調節
   する第１の調節部材と、上記第２の絞り孔の開度な調節
   する第２の調節部材とからなり、上記第１および第２の
   調節部材は、上記操作ロッドが往動するとき、最初に上
   記第２の絞り孔の開度のみが減少し始め２次に上記第１
   の絞り孔の開度が増大し始めるとともに上記第２の絞り
   孔の開度が一定となり、最後に上記第１の絞り孔の開度
   が最大となるとともに上記第２の絞り孔の開度が最小と
   なるように構成されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のブレーキブースタ。
3. （３）　　上記第２の絞り孔は、上記パワーピストンと
   一体に形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項または第２項記載のブレーキブースタ。
4. （４）上記弾性部材は２弾性係数が異なる２つのばねを
   直列に接続してなることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第６項いずれかに記載のブレーキブースタ。