JPS602035Y2

JPS602035Y2 - 気圧式倍力装置

Info

Publication number: JPS602035Y2
Application number: JP551180U
Authority: JP
Inventors: 利男高山; 博美安藤
Original assignee: トキコ株式会社
Priority date: 1980-01-21
Filing date: 1980-01-21
Publication date: 1985-01-21
Also published as: JPS56106963U

Description

【考案の詳細な説明】本考案はポペットバルブ機構を有する気圧式倍力装置に
関する。

ポペットバルブとバルブボデーが離れているときにはバ
ルブボデーに装着したプランジャとポペットバルブが当
接して、倍力装置本体内部に画威されている２室を連通
状態に保持し、他方、ポペットバルブとバルブボデーが
当接しているときにはプランジャとポペットバルブが離
れて、前記２室の連通を遮断するように構成したポペッ
トバルブ機構を有する気圧式倍力装置は公知である。

この気圧武力装置は第１図のように構成されている。

フロントシェル２とリヤシェル３とによって倍力装置本
体１を形成すると共に、この倍力装置本体１内部をダイ
アフラム４とこのダイアフラム４に固着たれたパワーピ
ストン５とにより２室Ａ、Ｂに画威し、両室Ａ、Ｂの
連通、遮断をポペットバルブ機構１０により行うように
している。

このポペットバルブ機構１０はポペットバルブ１１と、
バルブボデー１２と、プランジャ１３とからなる。

バルブボデー１２の大径部１２ａに前記ダイアフラム４
の内端４ａを嵌合して固定し、この大径部１２ａの中央
に、バルブボデー１２の軸方向に摺動自在にプランジャ
１３を装着し、このプランジャ１３の軸方向の動きは、
プランジャ１３の外周に設けた環状溝１３ａに緩挿した
前記パワーピストン５の内端部５ａによって規制するよ
うにしである。

前記バルブボデー１２はりヤシエル３の内端部３ａにシ
ール部材１４を介して保持され、しかもそのシール部材
１４によって倍力装置本体１の内部と外部とのシールを
確保した状態でその軸方向に移動自在となっている。

バルブボデー１２の小径部１２ｂには中ぐり１５を施し
てあり、この中ぐり１５をの肩１５ａに係止したばね受
け１６により前記ポペットバルブ１１の一方の端部１１
ｂを中ぐり１５をの壁に押し付けてシールを行うと共に
、このポペットバルブ１１を固定し、ポペットバルブ１
１に他方の端部１１ａはばね１７により前記プランジャ
１３の方向へ偏倚され、このプランジャ１３の端に形成
した環状の当接部１３ｂに当接するように形成されてい
る。

インプットロッド１８の先端部１８ａはプランジャ１３
に設けた穴１３ｃ内に圧入され、プランジャ１３と一体
となっている。

またその他端はバルブボデー１２から後方へ伸延してお
り、前記ばね受け１６に係止したばね１９により図で右
方へ偏倚されていりる。

この結果、インプットロッド１８と共にプランジャ１３
が右方へ押し出され、プランジャ１３の環状溝１３ａ内
にあるパワーピストン５の内端部５ａが図示のようにこ
の環状溝１３ａの壁１３ｄに当接した状態となる。

前記バルブボデー１２の大径部１２ａにはその軸方向に
孔２０を穿ってあり、この孔２０を介し倍力装置内部の
室Ａ、Ｂは連通ずる。

すなわちインプットロッド１８がばね１９により押し出
されて、図示の位置となると、バルブボデー１２の中ぐ
り１５をに設けた当接部１２ｃとポペットバルブの端部
１１ａとの間には間隙δが形成される結果、当接部１２
ｃよりも肩１５ａ側の中ぐり１５をに開口した前記孔２
０はこの間隙を経て、プランジャ１３とこのシリンダボ
デー当接部１２ｃとの間に形成された空間２１へ連なり
、さらにこの空間２１から室Ｂ側に開口している通路２
２をバルブボデー１２に設けであるので、室ＡとＢとは
連通状態となる。

しかして、インプットロッド１８を押し込むとプランジ
ャ１３がこれによって押し込まれ、ポペットバルブ１１
の端部１１ａとプランジャの当接部１３ｂとの当接は解
かれる。

その後ポペットバルブの端部１１ａがシリンダボデーの
当接部１２ｃと当接すると、前記間隙がなくなるので、
室ＡとＢとの連通は遮断される。

他方、ポペットバルブの端部１１ａとプランジャの当接
部１３ｂとの間に間隙ができ、室Ｂは通路２２、空間２
１を介し、さらにこの間隙を経て大気と連なる。

以上のように構成した気圧式倍力装置の操作は次の通り
である。

いま、室Ａに連なるパイプ２５を負圧発生部へ接続する
と、室Ａは負圧となり、このときには図示のように、イ
ンプットロッド１８が非作動位置にあるので、孔２０、
シリンダボデー１２の当接部１２ｃとポペットバルブ１
１の端部１１ａとの間の間隙、空間２１そして通路２２
を経て室Ｂが室Ａに連通しているので、室Ｂも同時に負
圧となる。

たとえばブレーキ操作がなされてインプットロッド１８
が押し込まれると、プランジャ１３がこのインプットロ
ッド１８と一緒に押し込まれ、プランジャ１３の当接部
１３ｂとポペットバルブ１１の端部１１ａとの当接は解
かれる。

インプットロッド１８かからに押し込まれてポペットバ
ルブ１１の端部１１ａがシリンダボデー１２の当接部１
２ｃに当接すると、室ＡとＢとの連通は遮断され、この
状態ではポペットバルブ１１の端部１１ａとプランジャ
１３の当接部１３ｂとは離れているので、空間２１は大
気と連なりこの空間２１から通路２２を経て、大気が室
Ｂ内へ流入する。

インプットロッド１８の押し込みにつり、パワーピスト
ン５と一体となったアウトプットロッド２６は押し出さ
れ、同時にバルブボデー１２も図の左方へ移動する。

そして前記のように、室Ｂに大気が流入されて、室Ｂが
大気圧となると、室ＡとＢとには差圧が生じ、この差圧
によってパワーピストン５が図の左方へ移動し、アウト
プットロッド２６から、インプットロッド１８へ加えた
力を倍力した出力が取り出される。

ブレーキ操作を解放すると、パワーピストン５共どもバ
ルブボデー１２ばばね２７によって押し戻され、インプ
ットロッド１８はばね１９によって戻され、プランジャ
１３の当接部１３ｂがポペットバルブ１１の端部１１ａ
に当接すると、バルブボデー１２の当接部１２ｃとポペ
ットバルブ１１の端部１１ａとの間には再び間隙δがで
きるので、室ＡとＢとは連通し、室Ｂ内に残存している
大気は室Ａ側に吸引される。

これによって、ばね２７のみによりインプットロッド１
８を元の位置へ戻すよりも速くインプットロッド１８を
戻すことを可能とする。

そ後室Ｂは室Ａと同じ負圧状態となり、次のブレーキ操
作に備える。

前記のごとくバルブボデー１２の当接部１２ｃとポペッ
トバルブ１１の端部１１ａとの間には、インプットロッ
ド１８が戻り位置となったときに、間隙δが形成される
ように設定されており、この間隙を介して室Ｂ内に残存
する大気の吸引を行い、インプットロッド１８の戻りを
速く行うようにしている。

このように、戻り行程の応答性を確保するために間隙δ
は０．６ｒＩｒＩＩＬ以上が必要であるとされている。

ところが、この間隙δは、インプットロッド１８の往き
行程、つまりブレーキ操作時には、倍力操作がなされる
までのあそびとなり、いわゆるロスストロークであって
、ペダルフィーリングを悪くするという欠点がある。

そこで本考案は、一方では、ペダルフィーリングを良好
に保つべく前記あそびを可及的に小さくでき、他方では
、インプットロッドの戻りを速く保つことを可能とする
気圧式倍力装置を提供し、前記相反する要請に応えるも
のである。

ところで、前記のようにアウトプットロッド２６からマ
スクシリンダへ出力すると、倍力装置本体１はこのマス
クシリンダからの反力を受け、軽量化のために薄板で形
成したフロントシェル２および／またはりヤシエル３が
たわんでしまうおそれがある。

このような事態を防止すべく、フロントシェル２とリヤ
シェル３との間にロッド２８を延設し、マスクシリンダ
からの反力はこのロッド２８により、車両のシャシへ伝
達するように構成した気圧式倍力装置がある。

本考案はこのような気圧式倍力装置の当該ロッドに着目
して、前記した問題点を解消するものである。

なお図示の例では、ロツドド２８は出力ロッド２６の軸
心を含む水平面内に対称状に２個設けたものであるが、
ロッドの数量は任意に設定できる。

また図示の例では、ロッド２８の一方の端部２８ａは補
強プレート２９とリヤシェル３との間に介在され、倍力
装置本体１を車両のシャシに取り付けるには別途に設け
たスタッドボウル３１を用いて行っているが、これに代
え、ロッド２８の他方の端部２８ｂと同じように、ロッ
ドの一方の端部をリヤシェル３から後方へ突設してこの
端部にねじを切り、スタッドボルトを兼用させるように
構成することもできる。

要はロッドそのものの構造や配置に関係なく後述すると
ころに従って、ロッドに規制部材を係合させ、プランジ
ャの戻りを規制するように構成すればよい。

つまり、本考案における、バルブボデーと、前記バルブ
ボデー内の一端に前記バルブボデーの軸方向に摺動自在
に装着され端部に環状溝を有するプランジャと、前記プ
ランジャの前記バルブボデーの内側に位置する一端に当
接するように前記バルブボデー内に装着されたポペット
バルブとからなり、バルブボデーの往き行程では、前記
プランジャと前記ポペットバルブとの当接が解かれかつ
前記ポペットバルブと前記バルブボデーの中ぐり端部が
当接し倍力装置本体内部に画成されている２室の連通を
遮断し、バルブボデーの戻り行程では、前記プランジャ
と前記ポペットバルブが当接しかつ前記ポペットバルブ
と前記バルブボデーの中ぐり端部との間に間隙が形成さ
れ前記２室が連通ずるように構成されたポペットバルブ
機構を有し、倍力装置本体を構成するフロントシェル及
びリヤシェル間に伸延しかつ一端に肩部が設けられたロ
ッドを有し、前記バルブボデーが戻り位置にある時前記
ロッドの肩部との当接によって前記プランジャの戻りを
規制すべく前記プランジャの環状溝に一端が係止され他
端には前記ロッドが緩挿された規制部材を有することを
特徴とする気圧式倍力装置によって前述した問題点は解
消される。

次に本考案を図面に示す好ましい具体例に基づいて説明
する。

本考案気圧式倍力装置を示す第２図において、第１図と
同じ部材は同一符号で示し、詳細な説明は第１図の説明
を使用することとして省略する。

本考案においては、バルブボデー１２が戻り位置となっ
たときのみ、プランジャ１３の戻りを規制する規制部材
３５を設けている。

規制部材３５は、第６図に示すように長方形状の剛体プ
レートからなり、−刃側端部に孔３６を、はぼ中央に孔
３７を、そして孔３６とは反対側端部に切欠き３８をそ
れぞれ備えている。

この規制部材３５を、バルブボデー１２の大径部１２ａ
に半径方向に設けた孔４１内に緩挿して、孔３６にロッ
ド２８の１つと緩挿し、孔３７に、ディスクホルダ３９
をバルブボデー１２に固定するねじ４０を緩挿し、規制
部材３５がシリンダボデー１２の軸方向に摺動自在とな
るごとく保持する。

前記切欠き３８にはプランジャ１３の環状溝１３ａが係
止される。

他方、前記規制部材３５の孔３６に緩挿するロッド２８
に肩２８ｃを設け、規制部材３５が第２図に示すように
、パワーピストン５によって肩２８ｃに押圧されたとき
、規制部材３５のリヤシェル３方向へのそれ以上の移動
を前記層２８ｃによって阻止させる。

規制部材３５が前記のようにロッド２８の肩２８ｃに押
圧されて移動を阻止された状態では、この規制部材３５
は、切欠き３８の部位においてプランジャ１３の環状溝
１３ａにある壁１３ｄに当接してこのプランジャ１３を
フロントシェル２方向へ押し戻し、ポペットバルブ１１
の端部１１ａとプランジャ１３の当接部１３ｂとの間に
間隙δ１が生じるように、この規制部材３５の厚み、プ
ランジャ１３の環状溝１３ａの位置、ロッド２８の肩２
８ｃの位置などを定める。

もっとも、前記間隙δ１は製作上公差の関係で生じる程
度のものでよく、理論的にはゼロの方がよい。

本考案においては、規制部材３５によってプランジャ１
３の移動を規制するものであるから、従来のごとく、パ
ワーピストン５の内周端をプランジャ１３の環状溝１３
ａに係合させる必要はなく、パワーピストン５の内周端
５ａはプランジャ１３の外周で終了している。

第２図の例では、バルブボデー１２の当接部１２ｃ、プ
ランジャ１３の当接部１３ｂおよびポペットバルブ１１
の端部１１ａによって囲まれている空間２１はバルブボ
デー１２にそのの軸方向に形成した通路４２を介して前
記孔４１に連なっており、さらにこの孔４１は室Ｂに開
口している。

第１図のように、空間２１を、この空間２１から半径方
向へ突設した通路２２によって室Ｂに連通させる構造と
すると、シリンダボデー１２を摺動自在に保持するシー
ル部材１４と通路２２との干渉を避ける必要性から、バ
ルブボデー１２をフロントシェル２方向へずらして位置
させなければならず、その結果、倍力装置全体の軸方向
の寸法を大きくしていた。

ところが、第２図のように、規制部材３５を配設する孔
４１にこの通路２２の役目をさせれば、前記した干渉と
いう不都合は起こらず、倍力装置全体の軸方向寸法を小
さくできることとはるので好ましい。

空間２１を孔４１に連通させる通路は第７図ないし第１
０図のように形成することもできる。

第７図では、プランジャ１３に隣接する上下のバルブボ
デー１２の部位に通路４２を設けて、孔４１に連通させ
たものであり、第８図ではプランジャ１３そのもろに通
路４２を設けて孔４１に連通させたものである。

さらに第９図および第１０図の例では、プランジャ１３
から離れたバルブボデー１２の部位に三日月状の通路４
２を設けてその一端を孔４１に、他端を空間２１に連通
させたものである。

第２図に示すように、プランジャ１３が規制部材３５に
よって戻され、ポペットバルブ１１の端１１ａとプラン
ジャ１３の当接部１３ｂとの間に間隙δ１が生じた状態
で、パイプ２５を負圧発生部へ当接して室Ａに負圧を導
入すると、ポペットバルブ１１の端１１ａとバルブボデ
ー１２の当接部１２ｃとは当接しているので、室Ｂは室
Ａと遮断され、大気と連通されている状態にあるから、
両室の差圧力により、パワーピストン５に連なる一連の
内機部品はばね２７に抗してフロントシェル２方向へ移
動する。

すると、バルブボデー１２の当接部１２ｃとポペットバ
ルブ１１の端１１ａが離れ、この端１１ａはプランジャ
１３の当接部１３ｂに当接するので、室Ｂは大気との連
通を断って、室Ａと連通し、両室の差圧力が減少する結
果、バルブボデー１２はりヤシエル３方向へ移動する。

この結果、第３図のような状態となる。すなわち、バル
ブボデー１２が第２図の状態からフロントシェル２方向
へ移動し、室Ｂを室Ａおよび大気のいずれとそ連通させ
ず、バルブボデー１２の当接部１２ｃ１プランジヤ１３
の当接部１３ｂの両方やポペットバルブ１１の端１１ａ
に当接した中立状態となる。

この状態が実車におけるセット位置である。

第３図の状態で車両のブレーキペダル（図示しない）を
踏んでインプットロッド１８を前進させれば、プランジ
ャ１３の当接部１３ｂは即座にポペットバルブ１１の端
１１ａから離れるので、倍力装置の作動状態となり、ア
ソビはゼロである。

この状態は第４図に示しである。

規制部材３５は、ロッド２８の肩２８ｃから離れるとプ
ランジャ１３に何らの規制を及ぼさないので、プランジ
ャ１３の動きはインプットロッド１８によって規制され
、倍力動作がなされると、パワーピストン５共どもプラ
ンジャ１３は移動する。

このプランジャ１３の動きにより、規制部材３５はロッ
ド２８に沿って移動する。

第４図の往き行程から戻り行程に移ると、規制部材３５
はバルブボデー１２の軸方向にフローティングして動き
得るため、ばね１９によってプランジャ１３はリヤシェ
ル３方向へ動き、プランジャ１３の環状溝１３ｂの壁１
３ｄが規制部材３５のフロントシェル２側の側面に当接
し、規制部材３５のリヤシェル３側の側面はバルブボデ
ー１２に当接する。

この状態は第５図に示しである。その結果、バルブボデ
ー１２の当接部１２ｃとポペットバルブ１１の端１１ａ
との間には間隙δ２が生じた状態でパワ−ピストン５全
体がリヤシェル３方向へ戻される。

このとき、δ２＝８３−δ、（δ３は第２図に示す）と
なり、δ２を戻り行程の応答性に必要な値とすれば、こ
の応答性を確保できると共に、倍力作動に必要なインプ
ットロッドのロスストロークをゼロとすることができ、
ペダルフィーリングを大幅に向上できる。

しかも間隙δ２は従来装置とは異なり、ロスストローク
に直接関係しないことから従来より大きく設定すること
が可能となり、戻り行程における応答性の向上も期待で
きる。

この場合、間隙δ２はほぼプランジャ１３、バルブボデ
ー１２およびポペットバルブ１１だけで決定されるため
、バラツキは小さく、戻り工程の応答を確保できる値の
範囲中で、δ２を極力小さくすれば負圧導入時のパワー
ピストン全体の移動量も極く小さくすることができる、
フルストロークにはほとんど影響しない。

第５図の状態で戻り行程がなされ、規制部材３５がロッ
ド２８の肩２８ａに当接すると、プランジャ１３はこの
規制部材３５によって支えられ、前記したように第３図
の状態となって、次のブレーキ操作に備える。

以上のように構成した本考案気圧式倍力装置によれば、
規制部材を用いて、プランジャの戻り位置においてのみ
プランジャを戻すようにしているので、この戻り位置で
は、ポペットバルブとバルブボデーとの間の間隙をゼロ
とすることができ、その結果、ペダルフィーリングを十
分に良好に保ことかできる。

しかも、プランジャが完全に戻り位置に達するまでは、
従来と同じ間隙を保ち得るので、戻り行程程の応答性を
従来と同様に確保できるのみならず、応答性のより向上
も期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の気圧式倍力装置の断面図、第２図は本考
案気圧式倍力装置の断面図、第３図ないし第５図は作動
状態におけるプランジャと規制部材との関係を示す要部
の断面図、第６図は規制部材の斜視図、第７図ないし第
９図は通路の説明図、第１０図は第９図のＸ−Ｘ線断面
図であり、前記第１図ないし第５図の各断面図において
上半部は垂直断面を、下半部は水平断面をそれぞれ示し
ている。１・・・・・・倍力装置本体、２・・・・・・フロント
シェル、３・・・・・・リヤシェル、４・・・・・・ダ
イアフラム、５・・・・・・パワーピストン、１１・・
・・・・ポペットバルブ、１２・・・・・・バルブボデ
ー、１３・・・・・・プランジャ、３５・・・・・・規
制部材。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

（１）バルブボデーと、前記バルブボデー内の一端に前
記バルブボデーの軸方向に摺動自在に装着され端部に環
状溝を有するプランジャと、前記プランジャの前記プラ
ンジャの前記バルブボデーの内側に位置する一端に当接
するように前記バルブボデー内に装着されたポペットバ
ルブとからなり、バルブボデーの往き行程では、前記プ
ランジャと前記ポペットバルブとの当接が解かれかつ前
記ポペットバルブと前記バルブボデーの中ぐり端部が当
接し倍力装置本体内部に画威されている２室の連通を遮
断し、バルブボデーの戻り行程では、前記プランジャと
前記ポペットバルブが当接しかつ前記ポペットバルブと
前記バルブボデーの中ぐり端部との間に間隙が形成され
前記２室が連通ずるように構成されたポペットバルブ機
構を有し、倍力装置本体を構成するフロントシェル及び
リヤシェル間に伸延しかつ一端に肩部が設けられたロッ
ドを有し、前記バルブボデーが戻り位置にある時前記ロ
ッドの肩部との当接によって前記プランジャの戻りを規
制すべく前記プランジャの環状溝に一端が係止され他端
には前記ロッドが緩挿された規制部材を有することを特
徴とする気圧式倍力装置。
（２）規制部材を配設するバルブボデーの孔に、バルブ
ボデーとプランジャとポペットバルブとで囲まれた空間
を連通させ、前記孔を介して、ダイアフラムとリヤシェ
ルとの間に画成されている室と前記空間とを連通してな
る、実用新案登録請求の範囲第１項に記載の気圧式倍力
装置。