JPS60197454A - 負圧式倍力装置 - 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、負圧式倍力装置、特に、前部が出力杆に連な
るブースタピストンによりブースタシェル内を、負圧源
に連通ずる前部の第１作動室と、制御弁を介して前記第
１作動室または大気との連通を切換制御される後部の第
２作動室とに画成し、前記ブースタピストンの後部には
マニュアル操作される入力杆を制限された範囲で前後動
可能に連結し、前記制御弁は前記入力杆の前進時前記第
１及び第２作動室間に前記ブースタピストンを該入力杆
の動きに追従させるような圧力差を生じさせるように構
成された倍力装置に関するもので、その目的とするとこ
ろは、成る定められた条件下では、入力杆のマニュアル
操作に頼ることなく前記第１及び第２作動室に気圧差を
生じせしめ、ブースタピストンを自動的、に倍力作動さ
せ得るようにした前記倍力装置を提供することにある。

　３− この目的の達成のために、本発明は、前記第１及び第２
作動室間の連通を許容する開弁位置とその連通な遮断す
る閉弁位置との間を前記制御弁とは無関係に変位し得る
補助弁と；前記入力杆に付設されると共に前記補助弁と
連結され、不作動時には該補助弁を前記開弁位置に保持
し、作動時には前記閉弁位置へ変位させる作動器と；前
記第２作動室と大気間を結ぶ大気通路と；この大気通路
に設けられた常閉型の開閉弁と；定められた条件下で前
記作動器の作動及び前記開閉弁の開弁を自動的に行わせ
るべく出力信号を発する指令装置と；を備え、前記補助
弁の閉弁ストロークを前記入力杆のブースタピストンに
対する前進ストロークより大きく設定したことを特徴と
するものである。

以下、図面により本発明の一実施例について説明すると
、第１図において、負圧式倍力装置Ｓのブースタシェル
１は、その後面において図示しな　４− い自動車車体のダツシュボードに支持され、その　、前
面にはブレーキマスクシリンダＭのシリンダ本体が結着
される。

このブースタシェル１は前後一対の椀状体１Ａ。

１Ｂを衝合せ結合して構成され、その内部は、それに前
後往復動自在に収容したブースタピストン２と、その後
面に内周部を固着すると共に外周部を前記両腕状体ＩＡ
、ＩＢ間に挟着したダイヤフラム３とにより前部の第１
作動室Ａと、後部の第２作動室Ｂとに区画される。第１
作動室Ａは蓄圧用逆止弁４を介して負圧源Ｖ、例えば内
燃機関の吸気マニホールド内に常時連通し、第２作動室
Ｂは制御弁５を介して第１作動室Ａ、または後述する弁
筒８の大気導入口６に交互に連通切換え制御されるよう
になっている。

ブースタピストン２は第１作動室Ａに縮設された戻しば
ね７により常時後退方向、即ち第２作動　５− 室Ｂ側に弾発され、その後退限はピストンダイヤフラム
３の背面に隆起成形した複数個の突起３αがブースタシ
ェル１の後壁に当接することにより規制される。

ブースタピストン２の前部には公知の反動機構Ｒを介し
て出力杆１１０が連接され、この出力杆１１ｏはブース
タシェル１の前壁を貫通して前記ブレーキマスクシリン
ダＭのピストン（図示せス）に連接される。

ブースタピストン２には、その中心部後面から軸方向に
突出する弁筒８が一体に形成されており、その後端が大
気導入口６として開放されている。

この弁筒８は、ブースタシェル１の後方延長筒１ａに固
定された平軸受９に摺動自在に支承される。

第２図に示すよ５Ｋ、弁筒８内で制御弁５が次のように
構成される。即ち、弁筒８の前部内端壁には環状の第１
弁座１０．が突設され、この第１弁座１０１の内側で該
内端壁　６− に弁ピストン１２が摺合され、これに後端を弁筒８外に
突出させる入力杆１１ｉの前端が首振り可能に連結され
る。上記弁ピストン１２の後端面には環状の第２弁座１
０２が前記第１弁座１０．と同心状に突設される。弁筒
８内には弾性材で成形された筒状の弁体１３が収容され
る。この弁体１３は、非保持環１４に装着される取付部
１３（ｌと、この取付部１３ａから半径方向内方へ延出
する薄肉の可撓部１３ｂと、この可撓部１３ｂの内周端
に連設された厚肉の弁部１３Ｃとより構成されており、
弁部１３Ｃが前記第１及び第２弁座１０．。

１０２　と対向するように配置される。而して、弁部１
３Ｃは可撓部１３Ａの変形により前後に移動することが
できる。

弁部１３Ｃには環状の補強板１５が埋設され、これに弁
ばね１Ｂの弾発力が、弁部１３ｃを両弁座１０．．１０
２に向って付勢すべく作用される。

第１弁座１０１の外側部はブースタピストン２の通孔１
７を介して第１作動室Ａに、また第１及び第２弁座１０
１，１０２の中間部は別の通孔１８を介して第２作動室
Ｂに、さらに第２弁座１０□の内側部は弁体１３の中空
部を介して大気導入口６にそれぞれ常時連通している。

前記非保持環１４／′ｉ（第４図参照）、弁体１３の取
付部１３ｃｚのための装着溝１９を外周面に持った胴部
１４αと、この胴部１４αの後端部に形成された外向き
のフランジ部１４．６とより構成され、フランジ部１４
６には、底面が胴部１４ａの外周面と面一となる数個の
切欠２０が穿設されている。フランジ部１４５は弁筒８
の内周面に摺動可能に嵌装され、そして通常は上記内周
面の中間部に形成された環状肩部８ａに前端面を当接さ
せており、その当接状態を保持すべく、非保持環１４は
ばね２１の弾発力により前方へ付勢される。

上記ばね２１の後端を支承するために、ばね受筒２２が
入力杆１１ｉにサークリップ２３により固定される。こ
れによってばね２１は入力杆１１ｔ　′を後退方向へ付
勢する戻しばねの機能をも持つことになる。

入力杆１１′Ｌは弁ピストン１２と共にブースタピスト
ン２に対して一定のストローク内で前後動し得るもので
、その前進限は、弁ピストン１２の前面がブースタピス
トン２に当接することにより、またその後退限は、弁ピ
ストン１２の前端突軸１２αに係止したサークリップ２
４の背面がブースタピストン２に当接することにより規
制される。

而して、弁ピストン１２の後退限では、第１及び第２弁
座１ｏ、、１０２Ｍ、その順序で前後に位置が僅かにず
れるようになっており、したがって弁体１３の弁部１３
Ｃは第２弁座１０２には着座するが、第１弁座１０１か
らは離間される。

　９− 非保持環１４の胴部１４α外周面には、弁体１３を囲繞
する筒状の補助弁３０が摺動可能に嵌装され、この補助
弁３０には（第４図参照）、それぞれ対応する前記切欠
２０を通って後端を弁筒８外に突出させる数本の脚部３
０ａが一体に形成され、各脚部３０αの後端部内面には
係止溝３１が設けられる。これら脚部３０αは弁筒８内
周面に摺合される。また、補助弁３０の前端部には、弁
筒８の内周面に密に摺合する弾性弁部３０６が形成され
、この弁部３０ｂの前端に対向する第３弁座１０゜が前
記第１弁座１０１と通孔１７との間で弁筒８の前端壁に
形成される。

而して、補助弁３０は第３弁座１０３に着座する閉弁位
置と、第３弁座１０３から離れて非保持環１４のフラン
ジ部１４１）に受止められる閉弁位置との間を変位する
ことができる。

ここで、入力杆１１ｔのブースタピストン２に１０− 対する前進ストロークをｔｌ、弁体１３の弁部１３Ｃが
第１弁座１０．に着座するに要する前進ストロークを６
２、補助弁３０の閉弁ストロークな１３とすると、これ
らの寸法は次式のように設定される。

乙ｓ＞ｌ、＞１２ 補助弁３０の脚部３０αには連結環３２が、その前端面
に突設された環状の係止爪３２１Ｚを各脚部３０ａの係
止溝３１に係合することにより、結合される。この連結
環３２の後端には連結突片３２ｈが一体に形成されてい
る（第４図参照）。

前記弁保持環１４、補助弁３０及び連結環３２の三者の
組立てに際しては、先ず弁体１３を装着された弁保持環
１４と補助弁３０とを嵌合し、次いで補助弁３０の数本
の脚部３０ａをそれぞれ半径方向外方へ撓ませながら、
それらの係止溝３１に連結環３２の係止爪３２ａを係合
させる。その後、補助弁３０を弁筒８内に嵌入すれば、
弁筒８内壁により各脚部３０ａの外方への撓みは抑えら
れるため、係止爪３２．Ｚ及び係止溝３１の係合状態は
保持される。

連結環３２の連結突片３２ｂには、その後方に配設され
る負圧式の作動器３３の作動杆３３αがリンク３４を介
して連結され、そのリンク３４は、その有効長さを調節
し得るターンバックル３５を備えている。

作動器３３の支持ブラケット３６は、入力杆１１ｚの後
端にブレーキペダル３７を連結するために固着された連
結金具３８にリベット３９により固着される。したがっ
て、作動器３３は入力杆１１ｚと共に運動するようにな
っている。

負圧式の作動器３３は、その内部の負圧室４０に負圧を
導入されると、補助弁３０を閉弁するために、作動杆３
３ａを前方へ移動させるようになっており、上記負圧室
４０と前記負圧源Ｖとの間を結ぶ負圧通路４１には電磁
切換弁４２が介装される。

電磁切換弁４２は、その弁面にフィルタ付の大気導入口
４２αを備えており、通常は負圧源Ｖ側を遮断して大気
導入口４２αを負圧室４ｏに連通させているが、励磁さ
れると大気導入口４２ａを閉じて負圧源Ｖを負圧室４０
に連通させるようになっている。

一方、第２作動室Ｂには大気通路４３が接続され、該通
路４３に電磁開閉弁４４が設けられる。

電磁開閉弁４４は、その弁面にフィルタ付大気導入口４
４αを備えており、通常は大気通路４３を遮断している
が、励磁されるとそれを開放するようになっている。即
ち常閉型である。

電磁切換弁４２及び電磁開閉弁４４の作動を制御するた
めに、各弁４２．４４のソレノイドと電１３− 源４５とを結ぶ電路に常開型のスイッチ４６が介挿され
、このスイッチ４６は指令装置４７の出力信号を受けて
閉じるようになっている。指令装置４７は、成る定めら
れた条件、例えば車両の停止時とか、衝突事故等により
車体に過度の衝撃を受けたとき等、車両に制動をかげる
必要が生じた場合に出力信号を発する。

尚、第１図中４８は大気導入口６に装着された柔軟なエ
アフィルタ、４９は後部椀状体１Ｂと補助弁３０の脚部
３０αとの間に張設された防塵ブーツである。

次にこの実施例の作用を説明すると、第１図は倍力装置
Ｓの非作動状態を示すもので、入力杆１１ｉおよびブー
スタピストン２はそれぞれ戻しばね７゜２１の弾発力に
より所定の後退位置に保持され、また弁ピストン１２は
戻しばね２１の弾発力を以て第２弁座１０２を弁部１３
ｃの前面に着座させ１４− ると共に、それを第１弁座１０．から離間させている。

したがって、常時負圧を蓄えている第１作動室Ａは通孔
１７及び１８を介して第２作動室Ｂと連通し、また弁部
１３Ｃの前面開口部は第２弁座１０．により閉鎖される
ので、第２作動室Ｈには第１作動室Ａの負圧が伝達して
両作動室Ａ、Ｈの気圧が平衡し、ブースタピストン２は
戻しばね７の制御下におかれている。

いま、車両を制動すべくブレーキペダル３７を踏込み、
入力杆１１′Ｌ及び弁ピストン１２を前進させれば、弁
ばね１６により前方へ付勢される弁部１３Ｃは弁ピスト
ン１２に追従して前進し直ちに第１弁座１０．に着座し
、両作動室Ａ、Ｂ間の連通を遮断し、同時に第２弁座１
０２は弁部１３Ｃから離れて第２作動室Ｂを通孔１８及
び弁体１３内部を介して大気導入口６に連通させる。し
たがって第２作動室Ｂには大気が導入され、該室Ｂが第
１作動室Ａよりも高圧となり、このような気圧差により
ブースタピストン２は戻しばね７に抗して前進して、反
動機構Ｒを介して出力杆１１０を前進させるので、ブレ
ーキマスクシリンダＭが駆動され、車両に制動がかげら
れる。

その際、ブレーキマスクシリンダＭから出力杆１１０に
作用する反力は、反動機構Ｒによってブースタピストン
２と弁ピストン１２とに一定の比率で伝達され、弁ピス
トン１２に伝達される反力は入力杆１１Ｌ側にフィトバ
ックされ、これにより操縦者は出力杆１１０の出力、即
ち制動力の大きさを感知することができる。

制動を解除すべ（ブレーキペダル３７の踏込み力を解放
すると、先ず弁ピストン１２にかかる前記反力および戻
しばね２１の弾発力により入力杆ｔｔｉが後退し、これ
により第２弁座１０．を弁部１３Ｃに着座させると共に
、その弁部１３Ｃを第１弁座１０．から引き離すので、
両作動室Ａ。

Ｂは連通状態となってそれらの気圧が均衡し、その結果
ブースタピストン２は、戻しばね７の弾発力で後退する
。

この間、補助弁３０は入力杆１１ｔと共に移動するが、
倍力限界時や負圧系の故障時などに、入力杆１１番がた
とえ前進限まで操作されても、Ａ、＜４ｓの寸法関係か
ら補助弁３０が第３弁座１０３に着座するようなことは
ない。

次に、ブレーキペダル３７が解放状態にあるとき、指令
装置４７が成る定められた条件に応動してスイッチ４６
に出力信号を送ると、スイッチ４６は閉じて電磁切換弁
４２及び電磁開閉弁４４を同時に励磁させる。

励磁された電磁切換弁４２は、負圧源Ｖを作動器３３の
負圧室４０に連通させるように切換動作をするので、作
動器３３は、負圧室４０に導入さ１７− れる負圧により作動して作動杆３３αを前方へ突出させ
、これによりリンク３４及び連結環３２を介して補助弁
３０を前進させ、その弁部３０Ａを第３弁座１０３に着
座させる（第３図参照）。こうして補助弁３０は、制御
弁５とは無関係に第１及び第２作動室Ａ、Ｂ間を遮断す
る。

また、励磁された電磁開閉弁４４は開弁して大気通路４
３を導通させるので、大気圧が大気導入口４４αから大
気通路４３を経て第２作動室Ｂに導入される。

この結果、第１及び第２作動室Ａ、Ｂ間に、入力杆１１
乙を前進させた場合と同様な気圧差が発生し、この気圧
差によりブースタピストン２は前進作動するので、ブレ
ーキマスクシリンダＭを駆動し、車両に制動を自動的に
かけることになる。

この場合、ブースタピストン２の前進により、サークリ
ップ２４を介して弁ピストン１２及び入１８− 力杆１１ｔが前方へ牽引されていくので、入力杆１１′
Ｌ後端の連結金具３８に装着された作動器３３もブース
タピストン２と共に前進し、これにより補助弁３０の第
３弁座１０３への着座状態は確保される。

指令装置４７が出力を停止すれば、スイッチ４６は開い
て電磁切換弁４２及び電磁開閉弁４４を肖初の状態に復
帰させる。即ち、電磁切換弁４２は大気導入口４２αを
作動器３３の負圧室４０に連通させる状態に復帰し、電
磁開閉弁４４は大気通路４３を遮断する閉弁状態に復帰
する。そして、作動器３３は、内部の図示しない戻しば
ねの作用により、作動杆３３（Ｚを後退させ、補助弁３
０を第３弁座１０．から離間させるので、第１及び第２
作動室Ａ、Ｂ間は連通され、その結果ブースタピストン
２は戻しばね７の力により後退し、ブレーキマスクシリ
ンダＭを不作動状態に戻スノテ、制動は解除される。

以上のように本発明の負圧式倍力装置は、第１及び第２
作動室間の連通を許容する開弁位置とその連通を遮断す
る閉弁位置との間を制御弁とは無関係に変位し得る補助
弁と；入力杆に付設されると共に補助弁と連結され、不
作動時には該補助弁を開弁位置に保持し、作動時には閉
弁位置へ変位させる作動器と；第２作動室と大気間を結
ぶ大気通路と；この大気通路に設けられた常閉型の開閉
弁と；定められた条件下で作動器の作動及び開閉弁の開
弁を自動的に行わせるべく出力信号を発する指令装置と
；を備えているので、ブースタピストンの自動的作動が
要求される成る条件に指令装置が応動するようにしてお
けば、その定められた条件下では、入力杆のマニュアル
操作に頼ることなくブースタピストンの倍力作動を自動
的に行わせることができる。

しかも、補助弁の閉弁ストロークを入力杆のブースタピ
ストンに対する前進ストロークよす大キく設定したので
、入力杆を強力に前進操作したときでも、入力杆と共に
移動する補助弁は閉弁状態とはならず、したがって補助
弁が過大な閉弁荷重を受けて破損することを未然に防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は本発明
の負圧式倍力装置の縦断側面図、第２図はその要部の拡
大図、第３図はその要部の作動図、第４図はその要部の
分解斜視図である。 Ａ、Ｂ・・・第１．第２作動室、Ｍ・・・ブレーキマス
クシリンダ、Ｒ・・・反動機構、Ｓ・・・倍力装置、Ｖ
・・・負圧源 １・・・ブースタシェル、２・・・ブースタピストン、
３・・・ダイヤフラム、５・・・制御弁、７・・・戻し
ばね、２１− １０、、１０２　、１０３・・・第１．第２．第３弁座
、１１ｚ・・・入力杆、１１０・・・出力杆、１２・・
・弁ピストン、１３・・・弁体、１４・・・弁保持環、
１５・・・補強環、３０・・・補助弁、３２・・・連結
環、３３・・・作動器、４２・・・電磁切換弁、４４・
・・開閉弁としての電磁開閉弁、４７・・・指令装置 特許出願人　日信工業株式会社 ２２− 手続補正書（方却 昭和　５９年　６　月２９　日 特許庁長官殿　寵 １、事件の表示 昭和５９年　特　願第５３０４９号 ２、発明の名称 負圧式倍力装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　日信工業株式会社 ４、代　理　人　〒１０５ （５補正命令の日付 昭和５９年６月６日（発送日：昭和５９年６月２６日）
６、補正の対象 図面全図（第１図〜第４図） ワ【１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前部が出力杆に連なるブースタピストンによりブースタ
   シェル内を、負圧源に連通ずる前部の第１作動室と、制
   御弁を介して前記第１作動室または大気との連通な切換
   制御される後部の第２作動室とに画成し、前記ブースタ
   ピストンの後部にはマニュアル操作される入力杆を制限
   された範囲で前後動可能に連結し、前記制御弁は前記入
   力杆の前進時前記第１及び第２作動室間に前記ブースタ
   ピストンを該入力杆の動きに追従させるような圧力差を
   生じさせるように構成された負圧式倍力装置において、
   前記第１及び第２作動室間の連通を許容する開弁位置と
   その連通な遮断する閉弁位置との間を前記制御弁とは無
   関係に変位し得る補助弁と；前記入力杆に付設されると
   共に前記補助弁と連結され、不作動時には該補助弁を前
   記開弁位置に保持し、作動時には前記閉弁位置へ変位さ
   せる作動器と；前記第２作動室と大気間を結ぶ大気通路
   と；この大気通路に設けられた常閉型の開閉弁と；定め
   られた条件下で前記作動器の作動及び前記開閉弁の開弁
   な自動的に行わせるべく出力信号を発する指令装置と；
   を備え、前記補助弁の閉弁ストロークを前記入力杆のブ
   ースタピストンに対する前進ストロークより大きく設定
   したことを特徴とする負圧式倍力装置。