JPS60197455A - 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】 Ａ１発明の目的 ＋１１　産業上の利用分野 本発明は、自動車のブレーキ用マスクシリンダ等の作動
に用いられる負圧式倍力装置、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作動室とに区画し、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
されるような圧力差を生じさせるように構成されると共
に、前記ブースタピストンの後面より突設された弁筒内
に収容されるものに関する。

（２）従来の技術 かかる倍力装置は、例えば特公昭５９−８５８０号公報
に記載されているように、既に知られている。

（３）発明が解決しようとする問題点 従来のかかる倍力装置は、入力杆のマニュアル操作によ
ってのみブースタピストンを倍力作動させるものである
が、これを入力杆とは関係なく、成る信号により自動的
に倍力作動させることができれば、倍力装置の用途が広
がって好ましい。しかしながら、そのような負圧式倍力
装置は今のところ実現されていない。

そこで、本発明は、入力杆が不作動位置にあっても、指
令装置の発する信号に基づき前記第１及び第２作動室間
に気圧差を生じせしめ、ブースタピストンを自動的に倍
力作動させることができ、しかも構造簡単且つ組立容易
な前記負圧式倍力装置を提供することを目的とする。

Ｂ０発明の構成 （１）　問題点を解決するための手段 本発明は、前記制御弁を囲繞して前記第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を遮断する閉
弁位置との間を前記制御弁とは無関係に移動し得る筒状
の補助弁を前記弁筒内に摺合し、この補助弁に設けられ
て前記弁筒の後端側へ延びる複数本の脚部の内側に連結
環を回転可能に嵌合すると共に、この両者を係止溝と係
止爪との係合により軸方向に連結し、この連結環には前
記入力杆に付設された作動器の作動杆を連結し、この作
動器は、前記補助弁を不作動時には開弁位置に保持し作
動時には閉弁位置へ移動させるように構成され、前記第
２作動室と大気間を結ぶ大気通路に常閉型の開閉弁を介
装し、前記作動器及び開閉弁には、該作動器の作動及び
該開閉弁の開弁を行わせるための信号を発する指令装置
を接続したことを特徴とする。

（２）作　用 指令装置より信号を発して作動器を作動させれば、補助
弁は閉弁して、制御弁とは無関係に第１及び第２作動室
間を遮断する。これと略同時に前記信号により開閉弁は
開弁して大気通路を導通させ、大気圧を第２作動室に導
入する。この結果、第１及び第２作動室間に差圧差が発
生し、ブースタピストンを前進作動させる。

補助弁及び連結環の連結に際しては、補助弁をブースタ
ピストンの弁筒に挿入する前に、補助弁の複数本の脚部
をそれぞれ半径方向外方へ撓ませながら、それらの係止
溝に連結環の係止爪を係合し、その後、補助弁を弁筒内
に嵌入すれば、弁筒内壁により各脚部の外方への撓みは
抑えられるため、係止爪及び係止溝の係合状態、したが
って補助弁及び連結環の連結状態が保持される。

しかも、この連結状態においても、連結環は補助弁に対
して回転可能であるから、作動器の位置に応じて連結環
を回転させることにより、作動器との連結も容易に行う
ことができる。

（３）実施例 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ＩＡ。

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共に外周部を前記両椀状体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作動室Ｂ側に弾発さ
れ、その後退限はダイヤフラム３の背面に隆起成形した
複数個の突起３ａ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が連設され、この出力杆１１０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（図示せず）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図に示すように、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１０□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、弁保持環１４に装着される取
付部１３ａ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１３Ｇとより構成されており
、弁部１３Ｃが前記第１及び第２弁座１０８．１０２と
対向するように配置される。而して、弁部１３Ｃは可撓
部１３ｂ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１６の弾発力が、弁部１３ｃを両弁座ｉｏ＋、ｉｏ
ｚに向かつて付勢すべく作用される。

第１弁座１０．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
１．１０ｚ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１０２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。

前記弁保持環１４は（第４図参照）、弁体１３の取付部
１３ａのための装着溝１９を外周面に持った胴部１４ａ
と、この胴゛部１４ａの後端部に形成された外向きのフ
ランジ部１４ｂとより構成され、フランジ部１４ｂには
、底面が胴部１４ａの外周面と面一となる数個の切欠２
０が穿設されている。フランジ部１４ｂ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、弁保持環１４はばね２
１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１１ｉ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１１ｉ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１２ａに係止したサークリップ２４
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１０．．１０’ｆｆｉは、その順序で前後に０ 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１３Ｃは第２弁座１０□には着座するが、第
１弁座１０＋からは離間される。

弁保持環１４の胴部１４ａ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る。

この補助弁３０には（第４図参照）後方へ延びる数本の
脚部３０ａが一体に形成され、各脚部３０ａの後端部内
面には係止溝３１が設けられる。

そして、これら脚部３０ａは弁筒８内周面に摺合される
と共に、それぞれ対応する前記フランジ部１４ｂの切欠
２０を摺動自在に貫通して後端を弁筒８外に突出させる
。

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３０ｂが形成され、この弁部３０ｂの
前端に対向する第３弁座１０３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から離れて弁部１ 持環１４のフランジ部１４ｂの前面に受止められる開弁
位置との間を移動することができる。

ここで、入力杆１１ｉのブースタピストン２に対する前
進ストロークを１１．弁体１３の弁部１３Ｃが第１弁座
１０１に着座するに要する前進ストロークを１２、補助
弁３０の閉弁ストロークを１３とすると、これらの寸法
は次式のように設定される。

β３〉Ｉ２Ｉ＞７！２ 補助弁３０の脚部３０ａには連結環３２が回転可能に嵌
合され、そして連結環３２の前端面に突設された環状の
係止爪３２ａを各脚部３０ａの係止溝３１に係合するこ
とにより、両者３０．３２は軸方向に結合される。この
連結環３２の後端には連結突片３２ｂが一体に形成され
ている（第４図参照）。

連結環３２の連結突片３２ｂには、その後方に配設され
る負圧式作動器３３の作動杆３３ａ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２ 備えている。

作動器３３の支持ブラケット３６は、入力杆１１１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１１１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■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
４２ａを備えており、通常は負圧源■側を遮断して大気
導入口４２ａを負圧室４０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。

３ 電磁開閉弁４４は、その弁面にフィルタ付大気導入口４
４ａ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、答弁４２．４４のソレノイドと電源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、車両に制動をかける必要が生じた場
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ＩＢと補助弁３０の脚部
３０ａ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１１１およびブー
スタピストン２はそれぞれ戻しば４ 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ば戻しばね２１の弾発力を以て第２
弁座ｌＯ□を弁部１３ｃの前面に着座させると共に、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Ｂには第１作動室Ａの負圧が伝達して両作動室Ａ、
Ｂ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１１ｉ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１０
゜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Ｂ５ 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を介して出力間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
けられる。

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１１１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。

制動を解除すべくブレーキペダル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１１ｉ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６ カで後退する。

この間、補助弁３０は入力杆１１ｉ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　２カ杆１１ｉ
がたとえ前進限まで操作されても、ｐ、　＜ｊ！３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■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に導入される負圧により作動し
て作動杆３３ａを前方へ突出させ、これによりリンク３
４及び連結環３２を介して補助弁３０を前進させ、その
弁部３０ｂ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。

７ また、励磁された電磁開閉弁４４は開弁じて大気通路４
３を導通させるので、大気圧が大気導入口４４ａ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
ｉ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及び入力杆１１ｉが前
方へ牽引されていくので、入力杆１１ｉ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を当初の状態に復
帰させる。即ち、電磁切換弁４２は大気導入口４２ａを
作動器３３の負圧室４０に８ 連通させる状態に復帰し、電磁開閉弁４４は大気通路４
３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３
３ａを後退させ、補助弁３０を第３弁座１０３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は不作動状態に戻り、
制動は解除される。

このような倍力装置Ｓにおいて、弁保持環１４、補助弁
３０及び連結環３２の三者を組み立てるに際しては、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を係合し、しかる後、補助弁
３０を弁筒８内に嵌入する。こうすると、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、特
別な外れ止めを用いずとも係止爪３２ａ及び係止溝３１
の係合状態は保持される。

９ また、連結環３２の連結突片３２ａと作動器３３の作動
杆３３ａとをリンク３４を介しで連結する際には、補助
弁３０が弁筒８内のどのような回転位置にあろうとも、
補助弁３０及び連結環３２は相互に回転可能であるから
、連結環３２を回転させるだけで連結突片３２ｂを作動
杆３３ａの位置に合わせることができ、したがってリン
ク３４による連結を容易に行うことができると共に、補
助弁３０の回転による弁部３０ｂの損傷を回避すること
ができる。

Ｃ８発明の効果 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移動し得る補助
弁と；入力杆に付設されて補助弁と連結され、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
へ移動させる作動器と；第２作動室と大気間を結ぶ大気
通路に設けられた常閉型の開閉弁と；作動器の作動及び
開閉弁の開弁を行わせるべく出力信号を発する指０ 令装置と；を備えているので、指令装置から作動信号を
発しさえすれば、入力杆の位置に関係なく第１及び第２
作動室に気圧差を生じさせ、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、補助弁は、筒状に形成されて制御弁を収容する
弁筒内に摺合され、この補助弁の複数本の脚部内側に連
結環を回転自在に嵌合すると共に、この両者を係止溝と
係止爪との係合により軸方向に連結し、この連結環に前
記作動器の作動杆を連結したので、補助弁、連結環及び
作動器の王者の連結を簡単且つ容易に行うことができる
と共に、その連結に際して補助弁の回転による損傷を未
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図は竿の要部の
分解斜視図中ある。 Ａ、Ｂ・・・第１．第２作動室、Ｍ・・・ブレーキマス
１ タシリンダ、Ｒ・・・反動機構、Ｓ・・・倍力装置、■
・・・負圧源、 １・・・フ゛−スタシエル、２・・・フ゛−スタビスト
ン、３・・・ダイヤフラム、５・・・制御弁、７・・・
戻しばね、１０１．１０□、１０３・・・第１．第２．
第３弁座、１１ｉ・・・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、３０ａ
・・・脚部、３０ｂ・・・弁部、３１・・・係止溝、３
２・・・連結環、３２ａ・・・係止爪、３２ｂ・・・連
結突片、３３・・・作動器、３３ａ・・・作動杆、４２
・・・電磁切換弁、４４・・・開閉弁としての電磁開閉
弁、４７・・・指令装置 ２

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を切換
   制御される後部の第２作動室とに区画し、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れるような圧力差を生じさせるよう
   に構成されると共に、前記ブースタピストンの後面より
   突設された弁筒内に収容される負圧式倍力装置において
   、前記制御弁を囲繞して前記第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を遮断する閉弁位置と
   の間を前記制御弁とは無関係に移動し得る筒状の補助弁
   を前記弁筒内に摺合し、この補助弁に設けられて前記弁
   筒の後端側へ延びる複数本の脚部の内側に連結環を回転
   可能に嵌合すると共に、この両者を係止溝と係止爪との
   係合により軸方向に連結し、この連結環には前記入力杆
   に付設された作動器の作動杆を連結し、この作動器は、
   前記補助弁を不作動時には開弁位置に保持し作動時には
   閉弁位置へ移動させるように構成され、前記第２作動室
   と大気間を結ぶ大気通路に常閉型の開閉弁を介装し、前
   記作動器及び開閉弁には、該作動器の作動及び該開閉弁
   の開弁を行わせるための信号を発する指令装置を接続し
   たことを特徴とする負圧式倍力装置。