KR20050111646A

KR20050111646A - 부압 배력 장치

Info

Publication number: KR20050111646A
Application number: KR1020057019790A
Authority: KR
Inventors: 히데후미 이노우에; 요시야스 다카사키
Original assignee: 봇슈 가부시키가이샤
Priority date: 2003-04-18
Filing date: 2004-04-13
Publication date: 2005-11-25
Also published as: EP1616769A1; EP1616769B1; CN1809485A; ATE420800T1; US20070000378A1; DE602004019066D1; WO2004091989A1; JPWO2004091989A1; EP1616769A4

Abstract

본 발명의 부압 배력 장치는 설정 속도 이상의 페달 스텝-인(step-in) 속도로 BA 작동 개시를 위한 임계선이 설정되고, 이 임계선의 기울기는 저입력 영역(작은 페달 스텝-인 힘 영역)에서는 통상 브레이크 작동시의 서보비 SR1보다 작은 서보비 SR2와 동일하게 설정되고, 고입력 영역(큰 페달 스텝-인 힘 영역)에서는 통상 브레이크 작동시의 서보비 SR1과 크기가 동일하게 설정된다. 즉, BA 작동을 개시하기 위한 임계선이 저입력시와 고입력시에 조절가능하게 되어 있다. 그리고, 긴급시가 아님에도 불구하고, 설정 속도 이상의 스텝-인 속도로 브레이크 페달이 스텝-인되어도, BA 작동은 실행되지 않아, 불필요한 BA 작동이 방지된다. 긴급시에, 설정 속도 이상의 스텝-인 속도로 그리고 설정 스텝-인 힘 이상으로 브레이크 페달이 스텝-인되었을 때, BA 작동이 실행된다.

Description

부압 배력 장치{NEGATIVE PRESSURE DOUBLING DEVICE}

본 발명은 브레이크 배력 장치 등에 사용할 수 있는 부압 배력 장치의 기술분야에 속하고, 특히 긴급 브레이크 작동시 등의 긴급 작동시에 통상 작동시보다 큰 출력을 얻을 수 있는 부압 배력 장치의 기술분야에 속하는 것이다.

종래, 승용차 등의 자동차의 브레이크 시스템에 있어서는, 브레이크 배력 장치에 부압을 이용한 부압 배력 장치가 사용되고 있다. 이러한 종래의 일반적인 부압 배력 장치에서는, 파워 피스톤에 의해 통상시 부압이 도입되는 정압실과 압력이 변하는 변압실로 구획되어 있다. 그리고, 브레이크 페달의 통상의 스텝-인(step-in) 동작에 의한 통상 브레이크 작동시에, 입력축의 전진으로 제어 밸브가 전환되고, 변압실에 대기가 도입된다. 그리하여, 변압실과 정압실 사이에 차압이 생겨서 파워 피스톤이 전진하므로, 부압 배력 장치가 페달 스텝-인 힘에 근거하는 입력축의 입력을 소정의 서보비로 배력하여 출력한다. 이 부압 배력 장치의 출력에 의해, 마스터 실린더가 마스터 실린더압을 발생시키고, 이 마스터 실린더압에서 휠 실린더가 작동하여 통상 브레이크가 작동한다.

그런데, 긴급히 제동을 걸려고 했을 경우, 예를 들면 초보자 등의 운전이 미숙한 드라이버 등은 일반적으로 긴급 브레이크를 위한 브레이크 페달 조작을 확실히 실행할 수 없는 경우가 있다. 거기에서, 기계적으로 감지한 브레이크 페달의 스텝-인 속도에 대응하여 입출력 특성이 변하는 이른바 속도 감지형 기계식 브레이크 어시스트(이하, BA라고도 함) 기능을 갖는 부압 배력 장치가 제안되고 실용화되어 있다. 이 기계식 BA 기능을 갖는 부압 배력 장치는 브레이크 페달이 통상 브레이크 작동시보다 큰 스텝-인 속도로 스텝-인되는 긴급 브레이크 작동시에, 그 점핑량을 통상 브레이크 작동시의 그것보다도 크게 하는 것으로, 통상 브레이크 작동시보다도 큰 출력을 발생하는 것이다.

그러나, 브레이크 페달의 스텝-인 속도가 통상 브레이크 작동시에서의 스텝-인 속도보다 큰 경우에만 BA 작동을 실행하도록 하면, 드라이버가 긴급시가 아닌데도 불구하고, 예를 들면 팻(pat) 스텝 등의 통상 브레이크 작동시보다 빠른 페달 스텝-인 속도이지만 비교적 작은 페달 스텝-인 힘으로 브레이크 페달을 스텝-인하는 경우, 부압 배력 장치는 불필요한 BA 작동을 실행하는 경우가 있다. 이렇게, 불필요한 BA 작동이 행하여지면, 드라이버는 브레이크 페달 스텝-인 조작에 위화감을 느끼기 때문에, 페달감이 나빠질 뿐만 아니라, BA 작동 개시시에 있어서의 작동음의 발생 회수가 많아지는 문제가 있다.

이러한 것으로부터, 긴급시 이외의 BA 작동을 필요로 하지 않을 때 브레이크 페달이 통상 브레이크 작동시보다 빠르게 스텝-인되어도, 불필요한 BA 작동이 실행되지 않고, 긴급시의 BA 작동을 필요로 할 때 BA 작동이 확실하게 실행되도록 한 기계식 BA 기능을 갖는 부압 배력 장치가 제안되어 있다(예컨대, 일본특허공개 2001-341632 호 공보 참조).

이 부압 배력 장치에서는, 페달 스텝-인 속도에 근거하는 입력 로드의 이동 속도가 통상 브레이크 작동시보다 큰 경우에도, 입력 로드에 더하여지는 입력이 소정값보다 작을 때는 BA 작동은 실행되지 않고, 입력 로드에 더하여지는 입력이 소정값 이상일 때만 BA 작동이 실행되도록 되어 있다. 이로써, 불필요한 BA 작동이 방지된다.

그러나, 전술한 일본특허공개 2001-341632 호 공보에 개시된 부압 배력 장치에서는, 입력 로드에 더하여지는 입력이 소정값보다 클 때만, BA 작동이 개시되도록 되어 있다. 즉, BA 작동이 개시되는 임계값이 입력에 관계없이 일정하게 되어 있다. 이것 때문에, 이 임계값의 조정을 할 수 없고, 긴급 브레이크 작동시의 페달감이 반드시 양호하다고는 말할 수 없다.

또한, 전술한 공개 공보에 개시된 부압 배력 장치에서는, 불필요한 BA 작동을 방지하는 한편 필요한 BA 작동을 실행하기 위하여, 밸브 시트 부재(40), 보조 유지 부재(50), 유지 부재(52) 및 보조 입력 부재(370) 등의 다수의 작은 부품을 필요로 한다(여기에서, 부호는 전술한 공개 공보에서 사용되고 있는 부호임). 또한, 이들 작은 부품 중 몇개의 부품을 서로 정밀하게 연결할 필요가 있기 때문에, 각 부품의 연결부의 형상 및 부품간의 연결 구조가 복잡하게 되어 있을 뿐만 아니라, 연결부에서의 간극을 고정밀도로 관리해야만 한다. 더구나, 이들 부품은 종래의 일반적인 부압 배력 장치에 설치되는 입력 부재(37), 반력 부재(54) 및 접촉 부재(70)가 배치되어 있는 근방의 좁은 공간내에 집약적으로 배치할 필요가 있다.

이 때문에, 전술한 공개공보에 개시된 부압 배력 장치는 기계식 BA의 구조가 극히 복잡하고, 또한 조립에 시간과 노력이 요구되며, 비용이 비싸다는 문제가 있다.

발명의 요약

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 불필요한 어시스트 작동을 방지하는 한편 필요한 어시스트 작동을 확실하게 실행하면서, 구조가 보다 간단하고, 또한 조립에 시간과 노력이 많이 필요하지 않은 저렴한 기계식 어시스트 기능을 갖는 부압 배력 장치를 제공하는 것이다.

이 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 부압 배력 장치는 입력 부재의 작동시에 대기가 도입됨으로써 작동하여 출력 부재로부터 출력을 발생시키는 동시에, 이 출력 부재로부터의 상기 출력에 따른 반력을 반력 부재에 의해 상기 입력 부재에 전달하도록 되어 있는 부압 배력 장치에 있어서, 상기 입력 부재가 통상 작동시의 이동 속도보다 크게 설정된 설정 속도 이상으로 그리고 설정값 이상의 입력으로 이동했을 때 작동하여 상기 출력을 통상 작동시보다 신속하게 증대시키는 신속 출력 증대 수단을 구비하고, 이 신속 출력 증대 수단의 작동 개시가 상기 반력 부재에 의해 제어되는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명은 쉘에 의해 형성된 공간 내부에 대하여 진퇴가능하게 설치되어, 상기 쉘을 기밀하고 또한 접동가능하게 관통하는 밸브 본체와, 이 밸브 본체에 연결되는 동시에 상기 공간 내부를 부압이 도입되는 정압실과 작동시에 대기가 도입되는 변압실로 구획하는 파워 피스톤과, 상기 밸브 본체에 이동 가능하게 설치된 밸브 플런저와, 이 밸브 플런저에 연결되어 상기 밸브 본체 내부에 진퇴가능하게 설치된 입력축과, 상기 파워 피스톤의 작동에 의해 상기 밸브 본체와 함께 이동하여 출력을 발생시키는 출력축과, 상기 밸브 본체내에 설치되어, 상기 밸브 플런저의 전진 또는 후퇴에 의해 제어되어 상기 정압실과 상기 변압실 사이를 차단 또는 연통하는 진공 밸브와, 상기 밸브 본체내에 설치되고, 상기 밸브 플런저의 전진 또는 후퇴에 의해 제어되어 상기 변압실과 대기 사이를 연통 또는 차단하는 대기 밸브와, 상기 출력축으로부터의 반력을 상기 밸브 플런저에 전달하는 반력 디스크를 적어도 구비하고 있는 부압 배력 장치에 있어서, 상기 입력축이 통상 작동시의 이동 속도보다 크게 설정된 설정 속도 이상으로 또한 설정값 이상의 입력으로 이동했을 때 작동하여 상기 출력을 통상 작동시보다 신속하게 증대시키는 신속 출력 증대 수단을 구비하고, 이 신속 출력 증대 수단의 작동 개시가 상기 밸브 플런저로부터의 가압력으로 발생하는 상기 반력 디스크의 만입에 의해 제어되는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명은 상기 설정값이 상기 입력이 저입력 영역일 때에 대응하여 설정되고, 상기 입력의 변화에 대하여 제 1 설정 기울기로 직선적으로 변화되는 제 1 임계선과, 상기 입력이 고입력 영역일 때에 대응하여 설정되어, 상기 입력의 변화에 대하여 상기 제 1 설정 기울기와 다른 제 2 설정 기울기로 직선적으로 변화되는 제 2 임계선으로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명은 통형상의 홀더가 상기 반력 디스크와의 대향면의 적어도 일부에서 상기 반력 디스크에 접촉되어 상기 밸브 본체에 설치되어 있고, 상기 홀더가 상기 반력 디스크와 대향하는 한편 이 반력 디스크에 접촉가능한 상기 밸브 플런저의 대향 단부 또는 상기 반력 디스크와 대향하는 한편 이 반력 디스크에 접촉가능하게 배치되어서 상기 밸브 플런저와 상기 반력 디스크의 간격을 조정하는 간격 부재를 접동가능하게 유지하고 있어, 상기 홀더의 상기 반력 디스크와의 대향면에 오목부가 형성되어 있고, 상기 입력축이 통상 작동시의 이동 속도보다 크게 설정된 설정 속도 이상으로 이동된 때로, 상기 입력이 상기 제 1 임계선상의 값 이상인 한편 상기 저입력 영역일 때에, 상기 반력 디스크가 상기 오목부에 접촉하지 않고, 상기 입력축이 통상 작동시의 이동 속도보다 크게 설정된 설정 속도 이상으로 이동된 때로, 상기 입력이 고입력 영역일 때에, 상기 반력 디스크가 상기 오목부에 접촉하도록 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명은 통형상의 홀더가 상기 반력 디스크와의 대향면의 적어도 일부에서 상기 반력 디스크에 접촉되어 상기 밸브 본체에 설치되는 동시에, 이 통형상의 홀더내에 슬리브가 접동가능하게 설치되어 있고, 상기 슬리브가 상기 반력 디스크와 대향하는 한편 이 반력 디스크에 접촉가능한 상기 밸브 플런저의 대향 단부 또는 상기 반력 디스크와 대향하는 한편 이 반력 디스크에 접촉가능하게 배치되어 상기 밸브 플런저와 상기 반력 디스크의 간격을 조정하는 간격 부재를 접동가능하게 유지하고 있고, 또한 상기 슬리브의 일단이 상기 반력 디스크에 접촉가능함과 동시에, 상기 슬리브의 타단이 상기 밸브 플런저 또는 상기 간격 부재에 접촉가능하며, 상기 입력축이 통상 작동시의 이동 속도보다 크게 설정된 설정 속도 이상으로 이동된 때로, 상기 입력이 상기 제 1 임계선상의 값 이상인 한편 상기 저입력 영역일 때에, 상기 반력 디스크가 상기 슬리브의 일단에 접촉하지 않고, 상기 입력축이 통상 작동시의 이동 속도보다 크게 설정된 설정 속도 이상으로 이동된 때로, 상기 입력이 고입력 영역일 때에, 상기 반력 디스크가 상기 슬리브의 일단에 접촉하는 한편 상기 슬리브의 타단이 상기 밸브 플런저 또는 상기 간격 부재에 접촉하도록 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 부압 배력 장치에 의하면, 신속 출력 증대 수단의 작동 개시를 반력 부재에 의해 제어하는 것으로, 긴급시 등의 통상 작동시보다 큰 출력을 신속히 필요로 할 경우에는, 신속 출력 증대 수단에 의한 어시스트 작동을 확실하게 실행할 수 있고, 한편 통상 작동시보다 큰 출력을 신속히 필요로 하지 않음에도 불구하고, 입력 부재가 통상 작동시보다 빠르게 작동되었을 경우에는, 신속 출력 증대 수단에 의한 불필요한 어시스트 작동을 방지할 수 있다. 더구나, 불필요한 어시스트 작동을 방지할 수 있기 때문에, 어시스트 작동시의 이음의 발생 회수를 저감할 수 있는 동시에, 신속 출력 증대 수단의 작동 회수가 저감하므로, 신속 출력 증대 수단의 내구성이 향상된다.

더구나, 신속 출력 증대 수단의 작동 개시를 반력 부재에 의해 제어하고 있으므로, 어시스트 작동이 개시되는 임계 위치를 입력에 따라 조정할 수 있게 된다.

또한, 신속 출력 증대 수단의 어시스트 작동을 반력 부재에 의해 제어하고 있으므로, 신속 출력 증대 수단에 종래부터 일반적인 부압 배력 장치에 사용되고 있는 반력 부재 및 입력 부재를 사용할 수 있기 때문에, 신속 출력 증대 수단에 사용하는 새로운 부품은 약간수의 부품이면 된다. 따라서, 신속 출력 증대 수단의 구조를 간소화할 수 있는 동시에 조립을 용이하게 할 수 있고, 더구나 비용을 저감할 수 있다.

또한, 본 발명의 부압 배력 장치에 의하면, 신속 출력 증대 수단의 작동 개시를 입력에 근거한 밸브 플런저로부터의 가압력에 의해 발생하는 반력 디스크의 만입량에 의해 제어하는 것으로, 긴급시 등의 통상 작동시보다 큰 출력을 신속히 필요로 하는 경우에는, 신속 출력 증대 수단에 의한 어시스트 작동을 확실하게 실행할 수 있고, 한편 통상 작동시보다 큰 출력을 신속히 필요로 하지 않음에도 불구하고, 입력 부재가 통상 작동시보다 빠르게 작동되었을 경우에는, 신속 출력 증대 수단에 의한 불필요한 어시스트 작동을 방지할 수 있다.

더구나, 어시스트 작동이 개시되는 임계 위치인 밸브 플런저의 위치를 반동 데스크에 의해 제어하고 있으므로, 이 임계값을 입력에 따라 조정할 수 있다. 이로써, 긴급 작동시의 양호한 페달감을 얻을 수 있다.

특히, 본 발명의 부압 배력 장치를 브레이크 배력 장치로서 사용함으로써, 긴급 브레이크 작동시 등의 통상 브레이크 작동시보다 큰 브레이크력을 신속히 필요로 할 경우에는, 신속 출력 증대 수단에 의한 브레이크 어시스트 작동을 확실하게 실행할 수 있고, 한쪽, 통상 브레이크 작동시보다 큰 브레이크력를 신속히 필요로 하지 않음에도 불구하고, 입력축이 통상 작동시보다 빠르게 작동되었을 경우에는, 신속 출력 증대 수단에 의한 불필요한 브레이크 어시스트 작동을 방지할 수 있다.

또한, 어시스트 작동시에 있어서, 부압 배력 장치의 입출력 특성을 저입출력 영역에서의 서보비(servo ratio)와 고입출력 영역에서의 서보비를 다르게 한 2단 입출력 특성으로 하고 있기 때문에, 드라이버의 요구에 확실하게 대응하여 긴급 제동을 걸 수 있고, 긴급 브레이크시의 페달감을 보다 한층 양호하게 할 수 있다.

또한, 불필요한 어시스트 작동을 방지할 수 있기 때문에, 어시스트 작동시의 이음(異音)의 발생 회수를 저감할 수 있는 동시에, 신속 출력 증대 수단의 작동 회수가 저감하므로, 신속 출력 증대 수단의 내구성이 향상된다.

또한, 신속 출력 증대 수단의 어시스트 작동을 반력 디스크의 만입량에 의해 제어하고 있으므로, 종래부터 일반적인 부압 배력 장치에 사용되고 있는 반력 디스크, 홀더 및 밸브 플런저에 슬리브 등의 약간의 구성부품을 가하는 것만으로 충분하다. 따라서, 신속 출력 증대 수단의 구조를 간소화할 수 있는 동시에 조립을 용이하게 할 수 있고, 더구나 비용을 저감할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 부압 배력 장치의 실시형태의 제 1 예를 비작동 상태로 도시하는 단면도,

도 2는 제 1 예의 부압 배력 장치에 있어서의 진공 밸브 및 대기 밸브 부분을 확대하여 도시하는 부분 확대 단면도,

도 3은 제 1 예의 부압 배력 장치에 있어서의 통형상 부재의 작동 상태를 부분적으로 도시한 도면,

도 4는 제 1 예의 부압 배력 장치에 있어서의 반력 디스크와 간격 부재의 접촉 상태를 도시하며, (a)는 비작동시의 접촉 상태를 도시한 도면, (b)는 통상 브레이크 작동시의 접촉 상태를 도시한 도면, (c)는 BA 작동시에 있어서의 저입출력 영역에서의 접촉 상태를 도시한 도면, (d)는 BA 작동시에 있어서의 고입출력 영역에서의 접촉 상태를 도시한 도면,

도 5는 제 1 예의 부압 배력 장치에 있어서의 후크부의 작동을 설명하며, (a)는 양 후크부가 결합하지 않는 비작동 상태를 부분적으로 도시한 도면, (b)는 작동 도중을 부분적으로 도시한 도면, (c)는 양 후크부가 결합한 상태를 부분적으로 도시한 도면,

도 6은 점핑 특성을 갖는 제 1 예의 부압 배력 장치에 있어서의 입출력 특성을 도시하는 동시에, BA 작동을 시작하기 위하여 설정된 임계선을 설명하는 도면,

도 7은 본 발명의 실시형태의 제 2 예의 부압 배력 장치에 있어서의 반력 디스크와 간격부재의 접촉 상태를 도시하며, (a)는 비작동시의 접촉 상태를 도시한 도면, (b)는 통상 브레이크 작동시의 접촉 상태를 도시한 도면, (c)는 BA 작동시에 있어서의 저입출력 영역에서의 접촉 상태를 도시한 도면, (d)는 BA 작동시에 있어서의 고입출력 영역에서의 접촉 상태를 도시한 도면,

도 8은 점핑 특성을 갖는 제 2 예 및 제 3 예의 부압 배력 장치에 있어서의 입출력 특성을 도시하는 동시에, BA 작동을 시작하기 위하여 설정된 임계선을 설명하는 도면,

도 9는 본 발명의 실시형태의 제 3 예의 부압 배력 장치에 있어서의 반력 디스크와 간격 부재의 접촉 상태를 도시하고, (a)는 비작동시의 접촉 상태를 도시한 도면, (b)는 통상 브레이크 작동시의 접촉 상태를 도시한 도면, (c)는 BA 작동시에 있어서의 저입출력 영역에서의 접촉 상태를 도시한 도면, (d)는 BA 작동시에 있어서의 고입출력 영역에서의 접촉 상태를 도시한 도면.

이하, 도면을 이용하여, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 브레이크 배력 장치의 실시형태에서 부압 배력 장치에 적용한 제 1 예를 비작동 상태로 도시하는 단면도, 도 2는 제 1 예의 진공 밸브 및 대기 밸브의 부분을 확대하여 도시하는 부분 확대 단면도, 도 3은 제 1 예의 통형상 부재의 작동 상태를 부분적으로 도시한 도면, 도 4는 제 1 예의 반력 디스크와 간격 부재의 접촉 상태를 도시하고, (a)는 비작동시의 접촉 상태를 도시한 도면, (b)는 통상 브레이크 작동시의 접촉 상태를 도시한 도면, (c)는 BA 작동시에 있어서의 저입출력 영역에서의 접촉 상태를 도시한 도면, (d)은 BA 작동시에 있어서의 고입출력 영역에서의 접촉 상태를 도시한 도면, 도 5는 도 1에 도시하는 부압 배력 장치에 있어서의 후크부의 작동을 설명하고, (a)는 양 후크부가 결합하지 않는 비작동 상태를 부분적으로 도시한 도면, (b)는 작동 도중을 부분적으로 도시한 도면, (c)는 양 후크부가 결합한 상태를 부분적으로 도시한 도면이다. 또, 이하의 설명에 있어서, 「전」 및 「후」는 각각 도면에 있어서의 「좌」 및 「우」를 나타낸다.

우선, 이 제 1 예의 부압 배력 장치에 있어서, 종래의 일반적인 부압 배력 장치와 같은 구성 부분에 대하여 부호만으로 간단히 설명한다. 도 1 및 도 2에 있어서, 1은 부압 배력 장치, 2는 프론트 쉘, 3은 리어 쉘, 4는 밸브 본체, 4a는 키 홈, 5는 파워 피스톤, 6은 파워 피스톤 부재, 7은 다이어프램, 8은 정압실, 9는 변압실, 10은 본 발명의 입력 부재인 밸브 플런저, 11은 본 발명의 입력 부재인 입력축, 12는 밸브 본체, 13은 진공 밸브 시트, 14는 대기 밸브 시트, 15는 진공 밸브, 16은 대기 밸브, 17은 진공 밸브(15)와 대기 밸브(16)로 이루어지는 제어 밸브, 18은 밸브 스프링, 19는 대기 도입 통로, 20은 진공 통로, 21은 키 부재, 22는 간격 부재, 23은 반력 디스크, 24는 본 발명의 출력 부재인 출력축, 25는 리턴 스프링, 26은 부압 도입 통로이다.

또한, 도 3 및 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이 간격 부재(22)의 전단면과 이 간격 부재(22)의 전단면에 대향하는 반력 디스크(23)의 후단면 사이에는, 축방향의 소정의 간극(L)으로 이루어지는 공간(S1)이 형성되어 있다.

다음으로, 이 제 1 예의 부압 배력 장치(1)의, 종래와 다른 특징 부분의 구성에 대하여 설명한다.

도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 이 제 1 예의 부압 배력 장치(1)에서는, 밸브체(12)가 대기 밸브 시트(14)에 착좌 가능한 대기 밸브부(12a)와 진공 밸브 시트(13)에 착좌 가능한 진공 밸브부(12b)를 구비하고 있고, 이들 대기 밸브부(12a)와 진공 밸브부(12b)는 연결구(12c)로 연결되고, 일체로 이동하도록 되어 있다.

밸브 본체(4)의 축방향의 내측 구멍에는 통형상 부재(27)가 O링 등의 밀봉 부재(28)로 기밀하고 접동가능하게 끼워맞춤되어 있다. 이 통형상 부재(27)는 통형상 접동부(27a)와, 이 통형상 접동부(27a)로부터 전방으로 신장된 굽힘 탄성변형가능한 결합 아암부(27b)를 갖고 있다. 결합 아암부(27b)는 통형상 접동부(27a)를 기단으로 하여 굽힘 탄성을 갖는 외팔보 형상으로 형성되고, 그 자유단에는 후크부(27c)가 형성되어 있다. 또한, 통형상 접동부(27a)와 후크부(27c) 사이의 결합 아암부(27b)에는 내측으로 돌출하는 돌출부(27d)가 형성되어 있는 동시에, 이 돌출부(27d)의 후면은 외측을 향하여 후방으로 경사진 테이퍼면에 형성된 피가압면(27e)으로 하고 있다. 또한, 통형상 부재(27)의 내주측에는 키 부재(21)에 접촉가능한 스토퍼부(27f)가 형성되어 있다. 또한, 통형상 부재(27)의 후단에는, 밸브체(12)의 진공 밸브부(12b)가 착좌될 수 있는 진공 밸브 시트(27g)가 형성되어 있다. 이 제 1 예의 부압 배력 장치(1)에서는, 이 진공 밸브 시트(27g)도 전술한 진공 밸브 시트(13)와 함께 진공 밸브(15)를 구성하고 있다[이하, 이 제 1 예의 설명에서는, 밸브 본체(4)에 형성된 진공 밸브 시트(13)를 제 1 진공 밸브 시트(13)라 하고, 통형상 부재(27)에 형성된 진공 밸브 시트(27g)를 제 2 진공 밸브 시트(27g)라 한다].

도 3에 확대하여 도시하는 바와 같이, 밸브 본체(4)에 설치된 리테이너(29)와 통형상 부재(27)의 통형상 접동부(27a) 사이에는 스프링(30)이 압축되어 설치되어 있고, 이 스프링(30)의 스프링력에 의해 통형상 부재(27)가 상시 후방으로 힘을 가하도록 되어 있다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 밸브 본체(4)의 전단부에는, 통형상의 홀더(31)가 밸브 본체(4)와 일체로 고정되어 있고, 이 홀더(31)는 간격 부재(22) 및 결합 아암부(27b)의 후크부(27c)를 접동가능하게 가이드하도록 되어 있다. 도 5의 (a)에 확대하여 도시하는 바와 같이, 홀더(31)의 후단부 외주에는 후크부(31a)가 설치되어 있고, 이 후크부(31a)는 결합 아암부(27b)측의 후크부(27c)와 축방향으로 결합 가능하게 되어 있다. 그리고, 부압 배력 장치(1)의 비작동시에는, 도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이, 후크부(31a)의 결합면(31a₁)과 후크부(27c)의 결합면(27c₁)의 간격이 소정의 간격(A)으로 설정되어 있어서, 양 후크부(27c, 31a)는 서로 축방향으로 결합하지 않는 상태로 설정된다.

또한, 홀더(31)의 전단부에는 반력 디스크(23)에 접촉하는 플랜지(31b)가 형성되어 있고, 이 플랜지(31b)의 반력 디스크(23)와의 접촉면(31b₁)측에는 홀더(31) 직경방향 중심과 동심인 환상의 오목부(31c)가 형성되어 있다. 이 환상의 오목부(31c)는 중심 구멍(31d)에 연통하도록 하여 형성되어 있다. 또한, 오목부(31c)는 반드시 중심 구멍(31d)에 연통시킬 필요는 없고, 중심 구멍(31d)의 내주연과 플랜지(31b)의 외주연중 어디에도 연통하지 않도록 설치할 수도 있고, 또한 플랜지(31b)의 외주연에 연통하도록 설치할 수도 있다. 또한, 환상의 오목부(31c)는 둘레방향으로 연속적으로 설치할 수도 있고, 둘레방향에 단속적으로 설치할 수도 있다. 이 오목부(31c)에 의해, 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이 부압 배력 장치(1)의 비작동시에 오목부(31c)와 이 오목부(31c)에 대향하는 반력 디스크(23)의 후단면 사이에 환상의 공간(S2)이 형성되어 있다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 밸브 플런저(10)에는 외주를 향하여 후방으로 경사진 절두원추대면 형상의 테이퍼면으로 이루어지는 가압면(10a)이 통형상 부재(27)의 피가압면(27e)에 축방향으로 대향하여 형성되어 있다. 그리고, 밸브 플런저(10)가 통형상 부재(27)에 대하여 전방으로 상대 이동했을 때, 밸브 플런저(10)의 가압면(10a)이 통형상 부재(27)의 피가압면(27e)에 접촉하여, 이 피가압면(27e)을 가압하도록 되어 있다.

가압면(10a) 및 피가압면(27e)이 전술한 바와 같이 테이퍼면으로 형성되어 있기 때문에, 가압면(10a)에 의한 피가압면(27e)의 가압으로 인해 쐐기 효과가 발생하고, 이 쐐기 효과에 의해 도 3에 도시하는 바와 같이 결합 아암부(27b)가 도면에 있어서 하방으로 굽힘 탄성적으로 휘어지도록 되어 있다. 그리고, 이 결합 아암부(27b)의 휘어짐에 의해, 결합 아암부측의 후크부(27c)와 홀더측의 후크부(31a)의 축방향의 결합이 해제되도록 되어 있다. 이렇게 양 후크부(27c, 31a)의 축방향 결합이 해제되면, 스프링(30)의 스프링력에 의해, 통형상 부재(27)가 밸브 본체(4)에 대하여 후방으로 상대 이동하고, 제 2 진공 밸브 시트(27g)가 밸브 본체(12)의 진공 밸브부(12b)에 접촉하고, 진공 밸브부(12b) 및 대기 밸브부(12a)를 후방으로 상승시키게 된다.

또한, 양 후크부(27c, 31a) 사이에 축방향으로 간격(A)이 설정되고 있는 상태에서는, 통형상 부재(27)의 제 2 진공 밸브 시트(27g)가 제 1 진공 밸브 시트(13)보다 소정량(B)만큼 전방으로 위치하도록 설정되어 있다. 또한, 이 제 1 예에서는, 이 소정량(B)은 전술한 소정의 간격(A)보다도 적게 설정되어 있다(B<A)[소정량(B)과 비교하여 설명하기 위하여, 편의상 도 2에 있어서의 진공 밸브(15)의 부분에도 간격(A)을 나타낸다]. 그리고, 양 후크부(27c, 31a) 사이의 간격(A)이 소멸하여 양 후크부(27c, 31a)가 축방향으로 결합한 상태에서는, B<A이기 때문에, 도 3에 도시하는 바와 같이 통형상 부재(27)의 제 2 진공 밸브 시트(27g)가 제 1 진공 밸브 시트(13)보다 후방으로 돌출하고, 진공 밸브부(12b) 및 대기 밸브부(12a)를 함께 후방으로 상승시키도록 설정되어 있다[또한, 도 3은 양 후크부(27c, 31a)의 결합이 해제된 상태에서, 제 2 진공 밸브 시트(27g)가 진공 밸브부(12b) 및 대기 밸브부(12a)를 함께 후방으로 상승시킨 상태를 도시하고 있다].

이와 같이, 양 후크부(27c, 31a)의 결합이 해제되고, 제 2 진공 밸브 시트(27g)가 진공 밸브부(12b) 및 대기 밸브부(12a)를 함께 후방으로 상승시킨 상태가 BA 작동의 상태이다. 따라서, 양 후크부(27c, 31a)의 결합이 해제될 때의 밸브 플런저(10)의 통형상 부재(27)에 대한 위치가 BA 작동 개시의 임계 위치가 된다. BA 작동 개시시의 밸브 플런저(10)의 통형상 부재(27)에 대한 위치는 밸브 플런저(10)가 간격 부재(22)를 거쳐서 반력 디스크(23)를 누르는 가압력에 의해 발생하는 반력 디스크(23)의 만입량으로 제어되도록 되어 있다.

또한, 이 제 1 예에서는, 이 임계값은 입력의 변화에 따라 변화되도록 설정되어 있고, 도 6에 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 이 임계값의 입력에 대한 변화는 서로 다른 제 1 설정 기울기 및 제 2 설정 기울기를 갖는 2개의 직선으로 이루어진 제 1 및 제 2 임계선으로 나타낸다. 즉, 저입력 영역에서는 제 1 임계선이 설정되어 있고, 이 제 1 임계선의 기울기는 통상 브레이크시의 부압 배력 장치(1)의 서보비 SR1보다 작은 서보비 SR2로 설정되어 있다. 이 서보비 SR2는 긴급 브레이크 작동시에서의 서보비중 하나와 같은 기울기로 설정되어 있다. 한편, 고입력 영역에서는 제 2 임계선이 설정되어 있고, 이 제 2 임계선의 기울기는 통상 브레이크시의 부압 배력 장치(1)의 서보비 SR1과 같은 기울기로 설정되어 있다. 즉, 이 제 1 예에 있어서의 임계선은 저입력 영역으로부터 고입력 영역에 걸쳐서 꺾인선이 되고, 도 6에 점선으로 나타낸 바와 같이 기울기가 부압 배력 장치(1)의 서보비 SR1과 같은 일정한 종래의 임계선보다 입력이 큰 측에 위치하고 있다.

따라서, 긴급 브레이크 작동시에는, 브레이크 페달이 통상 브레이크 작동시보다 빠른 스텝-인 속도로, 또한 통상 브레이크 작동시보다 큰 페달 스텝-인 힘으로 스텝-인되기 때문에, 도 6에 일점 쇄선(2)으로 나타낸 바와 같이 입력에 대한 동적인 액압 특성선이 임계선과 점()에서 교차한다. 이 점()에서의 교차에 의해, 양 후크부(27c, 31a)의 결합이 해제되어 BA 작동이 개시되도록 되어 있다.

또한, 도 6에 도시하는 입출력 특성선도에 임계선이 본 발명의 제 1 예에 대하여는 2점 쇄선으로 표시되어 있고, 종래에 대하여는 점선으로 표시되어 있지만, 이들 임계선은 입출력 특성선도에 직접 나타나는 것은 아니고, 설명의 편의상 도시한 가상선인 것은 말할 필요도 없다.

다음으로, 이 제 1 예의 부압 배력 장치(1)의 작동에 대하여 설명한다.

(부압 배력 장치의 비작동시)

부압 배력 장치(1)의 정압실(8)에는 부압 도입 통로(25)를 통과시켜서 상시 부압이 도입되고 있다. 또한, 도 1 및 도 2에 도시하는 부압 배력 장치(1)의 비작동 상태에서는, 키 부재(21)가 리어 쉘(3)에 접촉하여 후퇴 한계로 되어 있다. 따라서, 이 키 부재(21)에 의해 밸브 본체(4) 및 밸브 플런저(6)가 후퇴 한계로 되고, 또한 파워 피스톤(5), 입력축(11) 및 출력축(24)도 후퇴 한계로 되어 있다. 이 비작동 상태에서는, 밸브체(12)의 대기 밸브부(12a)가 대기 밸브 시트(14)에 착좌하고, 한편 밸브체(12)의 진공 밸브부(12b)가 제 1 진공 밸브 시트(13) 및 제 2 진공 밸브 시트(27g)로부터 이간되어 있다. 따라서, 변압실(9)은 대기로부터 차단되는 한편 정압실(8)에 연통하여 변압실(9)에 부압이 도입되고, 변압실(9)과 정압실(8) 사이에 실질적으로 차압이 발생하지 않는다.

또한, 통형상 부재(27)의 스토퍼부(27f)가 키 부재(21)에 접촉하여 통형상 부재(27)의 후방 이동이 규제되고, 밸브 본체(4)에 대한 통형상 부재(27)의 초기 위치가 규정되어 있다. 이 상태에서는, 양 후크부(27c, 31a)는 축방향의 간격(A)이 설정되어 서로 결합하지 않는 동시에, 제 2 진공 밸브 시트(27g)가 제 1 진공 밸브 시트(13)보다 소정량(B)만큼 전방에 위치하고 있다. 또한, 밸브 플런저(10)의 가압면(10a)이 결합 아암부(27b)의 돌출부(27d)의 피가압면(27e)과 소정 간격을 두고 후방에 위치하고, 이 피가압면(27e)에 축방향으로 대향하고 있다.

(통상 브레이크 작동시)

통상 브레이크를 실행하기 위하여 브레이크 페달이 통상 브레이크 작동시에서의 스텝-인 속도로 스텝-인되면, 입력축(11)이 전진하여 밸브 플런저(10)가 전진한다. 밸브 플런저(10)의 전진에 의해, 밸브체(12)의 진공 밸브부(12b)가 제 1 진공 밸브 시트(13)에 착좌하는 동시에 대기 밸브 시트(14)가 밸브체(12)의 대기 밸브부(12a)로부터 분리되고, 진공 밸브(15)가 폐쇄되고 대기 밸브(16)가 개방된다. 즉, 변압실(9)이 정압실(8)로부터 차단되는 동시에 대기에 연통된다. 따라서, 대기가 대기 도입 통로(19) 및 개방되어 있는 대기 밸브(16)를 통해 변압실(9)에 도입된다. 그 결과, 변압실(9)과 정압실(8) 사이에 차압이 발생하여 파워 피스톤(5)이 전진하고, 또한 밸브 본체(4)를 거쳐서 출력축(24)이 전진하고, 도시하지 않는 마스터 실린더의 피스톤이 전진한다.

이 부압 배력 장치(1)의 작동 개시 초기에는, 양 후크부(27c, 31a)가 축방향 결합하지 않고, 한편 밸브 본체(4)가 전진해도 통형상 부재(27)는 스프링(30)의 스프링력과 스토퍼부(27f)의 키 부재(21)에의 접촉에 의해 초기 위치에 유지되므로, 밸브 본체(4) 및 출력축(24)만이 통형상 부재(27)에 대하여 상대적으로 전진한다. 그리하여, 도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이 홀더측의 후크부(31a)가 통형상 부재측의 후크부(27c)에 접근하여, 초기에 간격(A)이었던 양 결합면(27c₁, 31a₁)의 간격이 작아진다. 따라서, 부압 배력 장치(1)의 작동 개시 초기에는, 밸브 본체(4) 및 출력축(24)의 스트로크가 입력축(11)의 스트로크보다 길어진다. 환언하면, 부압 배력 장치(1)의 작동 개시 초기에는, 종래의 부압 배력 장치와 비교하여, 출력축(24)의 같은 스트로크에 대하여 입력축(11)의 스트로크가 줄어들고, 결과적으로 페달 스트로크가 줄어든다. 이로써, 마스터 실린더 이후의 브레이크 시스템에 있어서의 전술한 로스트 스트로크가 입력축(11)의 짧은 스트로크로 효과적으로 흡수된다.

밸브 본체(4)가 통형상 부재(27)의 제 2 진공 밸브 시트(27g)에 대하여 소정량만큼 상대적으로 전진함으로써, 도 5의 (c)에 도시하는 바와 같이 양 결합면(27c₁, 31a₁) 간격이 소멸하여 양 후크부(27c, 31a)가 결합하면, 그 이후에는 통형상 부재(27)도 밸브 본체(4)와 함께 일체로 전진하게 된다. 이로써, 입력축(11)의 스트로크 단축 동작이 종료된다. 이렇게 하여, 양 후크부(27c, 31a)에 의해 본 발명의 입력 스트로크 단축 수단이 구성되어 있다.

또한, B<A로 설정되어 있기 때문에, 양 후크부(27c, 31a)가 결합된 상태에서는, 도 3에 도시하는 바와 같이 제 2 진공 밸브 시트(27g)가 제 1 진공 밸브 시트(13)보다 후방으로 돌출하므로, 진공 밸브부(12b) 및 대기 밸브부(12a)가 함께 후방으로 상승될 수 있다. 이 상승량(C)은 C=A-B로 주어진다. 그 경우, 도 2에 도시하는 바와 같이 간격(A)은 스트로크 단축시의 통형상 부재(27)의 총 스트로크량이 된다.

한편, 대기 밸브부(12a)가 후방으로 상승될 수 있으므로, 대기 밸브부(12a)와 대기 밸브 시트(14) 사이에 간극이 발생하고, 대기 밸브(16)가 개방된다.

또한, 밸브 플런저(10)의 전진으로 간격 부재(22)도 전진하지만, 아직 간격 부재(22)는 반력 디스크(23)에 접촉할 때까지는 이르지 못했다. 따라서, 출력축(24)으로부터 반력이 반력 디스크(23)로부터 간격 부재(22)에 전달되지 않으므로, 이 반력은 밸브 플런저(10) 및 입력축(11)을 거쳐서 브레이크 페달에도 전달되지 않는다. 입력축(11)이 더욱 전진하면, 파워 피스톤(5)도 더욱 전진하고, 밸브 본체(4) 및 출력축(24)을 거쳐서 마스터 실린더의 피스톤이 더욱 전진한다.

전술한 로스트 스트로크가 소멸하면, 부압 배력 장치(1)는 실질적으로 출력을 발생시키고, 이 출력으로 마스터 실린더가 마스터 실린더압(액압)을 발생시키고, 이 마스터 실린더압으로 휠 실린더가 작동하여 브레이크력를 발생시킨다.

이 때, 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이 마스크 실린더로부터 출력축(24)에 더하여지는 반력에 의해, 반력 디스크(23)가 후방으로 크게 팽창하고, 밸브 본체(4)에 있어서의 오목부(31c)의 반력 디스크(23)의 대향면과 간격 부재(22)에 접촉한다. 이로써, 출력축(24)으로부터 반력이 반력 디스크(23)로부터 간격 부재(22)에 전달되고, 또한 밸브 플런저(10) 및 입력축(11)을 거쳐서 브레이크 페달에 전달된다. 즉, 부압 배력 장치(1)는 입력에 대응한 출력을 발생시키고, 도 6에 도시하는 통상 브레이크 작동시의 점핑 특성이 발휘된다.

그 경우, 밸브 본체(4)가 밸브 플런저(10) 및 간격 부재(22)에 대하여 상대적으로 전진함으로써, 반력 디스크(23)와 간격 부재(22)의 간극(L)이 일단 커지지만, 홀더(31)의 오목부(31c)에 의해 공간(S₂)이 확보되어 있으므로, 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이 반력 디스크(23)는 이 공간(S₂)내로 용이하게 크게 팽창하여 공간(S₁, S₂)내에 충만하고, 개방된 간극(L)을 효과적으로 흡수하고, 밸브 본체(4)에 있어서의 오목부(31c)의 반력 디스크(23)의 대향면과 간격 부재(22)에 접촉하게 된다.

이로써, 이 제 1 예의 부압 배력 장치(1)의 점핑 특성은 종래의 일반적인 부압 배력 장치의 점핑 특성과 거의 같아져, 입력축(11)의 스트로크가 단축되어도, 점핑 특성의 큰 변화가 방지되어, 종래의 부압 배력 장치와 같은 브레이크감을 얻을 수 있다.

이 통상 브레이크 작동시는, 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이 가압면(10a)이 피가압면(27e)에 접촉하지 않고, 후크부(27c)가 후크부(31a)로부터 해제되지 않는다.

부압 배력 장치(1)의 출력이 페달 스텝-인 힘에 의한 입력축(11)의 입력을 서보비 SR1으로 배력된 소정의 출력으로 되면, 도 3에 도시하는 바와 같이 대기 밸브부(12a)가 대기 밸브 시트(14)에 착좌하여 대기 밸브(16)도 폐쇄되어 중간 부하의 밸런스 상태가 된다[진공 밸브(15)는 진공 밸브부(12b)가 제 2 진공 밸브 시트(27g)에 착좌되어 이미 폐쇄되어 있다]. 이 때의 서보비 SR1은 SR1=(A1+A2+A3)/A3으로 주어진다. 여기에서, A1은 반력 디스크(23)가 접촉하는 밸브 본체(4)의 전단대향면[반력 디스크(23)와의 대향면]의 압력을 받는 면적, A2는 반력 디스크(23)가 접촉하는 홀더(31)의 전단 대향면의 압력을 받는 면적[오목부(31c)의 압력을 받는 면적을 포함한다], A3은 간격 부재(22)의 전단 대향면의 수압 면적이며, 즉 (A1+A2+A3)은 반력 디스크(23)의 횡단면적이다. 이로써, 휠 실린더가 페달 스텝-인 힘을 배력한 비교적 큰 브레이크력을 발생시키고, 이 브레이크력으로 통상 브레이크가 작동한다.

도 3에 도시하는 부압 배력 장치(1)의 대기 밸브(16) 및 진공 밸브(15)가 함께 폐쇄되어 있는 상태로부터, 통상 브레이크를 해제하기 위하여, 브레이크 페달을 해제하면, 입력축(11) 및 밸브 플런저(10)가 함께 후퇴(후방으로 이동)하지만, 밸브 본체(4) 및 통형상 부재(27)는 변압실(9)에 공기(대기)가 도입되고 있으므로, 즉시는 후퇴하지 않는다. 이로써, 밸브 플런저(10)의 대기 밸브 시트(14)가 밸브체(12)의 대기 밸브부(12a)를 후방으로 가압하므로, 진공 밸브부(12b)가 제 2 진공 밸브 시트(27g)로부터 분리되고, 진공 밸브(15)가 개방된다. 그리하여, 변압실(9)이 개방된 진공 밸브(15) 및 진공 통로(20)를 거쳐서 정압실(8)에 연통하므로, 변압실(9)에 도입된 공기는 개방된 진공 밸브(15), 진공 통로(20), 정압실(8) 및 부압 도입 통로(26)를 거쳐서 진공원에 배출된다.

이로써, 변압실(9)의 압력이 낮아져서 변압실(9)과 정압실(8) 차압이 작아지므로, 리턴 스프링(25)의 스프링력에 의해, 파워 피스톤(5), 밸브 본체(4) 및 출력축(24)이 후퇴한다. 밸브 본체(4)의 후퇴에 따라, 마스터 실린더의 피스톤의 리턴 스프링의 스프링력에 의해 마스터 실린더의 피스톤 및 출력축(24)도 후퇴하고, 통상 브레이크가 해제 개시된다.

키 부재(21)가 도 2에 도시하는 바와 같이 리어 쉘(3)에 접촉하면, 키 부재(21)는 정지하여 그 이상 후퇴하지 않게 된다. 그러나, 밸브 본체(4), 통형상 부재(27), 밸브 플런저(10) 및 입력축(11)이 더욱 후퇴하므로, 우선 통형상 부재(27)의 스토퍼부(27f)가 도 2에 도시하는 바와 같이 키 부재(21)에 접촉하여 그 이상 후퇴하지 않게 된다. 그러나, 밸브 본체(4), 밸브 플런저(10) 및 입력축(11)이 더욱 후퇴하므로, 통형상 부재(27)는 밸브 본체(4)에 대하여 상대적으로 전방으로 이동한다. 이로써, 제 2 진공 밸브 시트(17g)가 제 1 진공 밸브 시트(13)보다 전방에 위치하게 된다.

그리고, 밸브 플런저(10)가 도 2에 도시하는 바와 같이 키 부재(21)에 접촉하여 그 이상 후퇴하지 않게 되고, 또한 밸브 본체(4)의 키 홈(4a)의 전단(4a₁)이 도 2에 도시하는 바와 같이 키 부재(21)에 접촉하고, 밸브 본체(4)가 그 이상 후퇴하지 않게 된다. 그리하여, 부압 배력 장치(1)는 도 1 및 도 2에 도시하는 초기의 비작동 상태가 된다. 따라서, 마스터 실린더가 비작동 상태가 되어서 마스터 실린더압이 소멸하는 동시에, 휠 실린더도 비작동 상태가 되어서 브레이크력이 소멸하여, 통상 브레이크가 해제된다.

(긴급 브레이크 작동시)

긴급 브레이크를 실행하기 위하여 브레이크 페달이 통상 브레이크 작동시의 스텝-인 속도보다 크고 그리고 통상 브레이크 작동시보다 큰 페달 스텝-인 힘으로 급격히 스텝-인되면, BA 작동이 실행된다. 즉, 브레이크 페달의 이러한 급격한 스텝-인으로, 입력축(11)이 통상 브레이크 작동시의 이동 속도보다 크게 설정된 설정 속도 이상인 한편 상기 설정값 이상인 입력으로 이동한다. 이 입력축(11)의 이동으로, 밸브 플런저(10)가 밸브 본체(4), 통형상 부재(27) 및 홀더(31)에 대하여 통상 브레이크시보다도 크게 상대적으로 전진한다. 그리하여, 우선 전술한 통상 브레이크 작동과 같이 진공 밸브부(12b)가 제 1 진공 밸브 시트(13)에 착좌하여 진공 밸브(15)가 폐쇄되고, 한편 대기 밸브 시트(14)가 대기 밸브부(12a)로부터 분리되어 대기 밸브(16)가 개방된다. 이로써, 통상 브레이크 작동과 같이 밸브 본체(4) 및 출력축(24)이 전진하고, 전술한 로스트 스트로크가 해소되고, 마스터 실린더가 마스터 실린더압을 발생시킨다. 이 때, 통형상 부재(27)는 전진하지 않으므로, 밸브 본체(4)는 통형상 부재(27)에 대하여 상대적으로 전진하고, 홀더측의 후크부(31a)가 결합 아암부측의 후크부(27c)에 축방향으로 결합한다. 이후, 통형상 부재(27)는 밸브 본체(4)와 일체로 전진한다.

또한, 후크부(31a)와 후크부(27c)가 결합하기 전에, 간격 부재(22)가 반력 디스크(23)에 접촉하고[간격 부재(22)와 반력 디스크(23)의 간극(L)이 소멸한다], 한편 간격 부재(22)가 반력 디스크(23)를 가압한다. 이 때, 입력이 설정 입력값 이상이므로, 반력 디스크(23)를 크게 밀고 들어가고, 반력 디스크(23)의 간격 부재(22)와의 접촉부가 탄성변형하여 크게 만입된다.

또한, 간격 부재(22)가 반력 디스크(23)를 크게 밀고 들어가므로, 밸브 플런저(10)가 크게 전진하여 가압면(10a)이 결합 아암부(27b)의 피가압면(27e)에 접촉하고, 이 피가압면(27e)을 전방으로 가압하게 된다. 그리고, 가압면(10a) 및 피가압면(27e)이 테이퍼면에 형성되고 있으므로, 전술한 바와 같이 가압면(10a)과 피가압면(27e) 사이에 발생하는 쐐기 효과로, 도 3에 도시하는 바와 같이 결합 아암부(27b)가 외측으로 휘어진다. 또한, 밸브 플런저(10)가 전진하면, 도 4의 (c) 및 (d)에 도시하는 바와 같이 밸브 플런저(10)는 통형상 부재(27)에 대하여 후크부(27c)와 후크부(31a)의 결합이 해제되는 위치, 즉 BA 작동이 개시되는 임계 위치가 된다. 즉, 도 6에 도시하는 바와 같이 긴급 스텝-인에 있어서의 부압 배력 장치(1)의 입력에 대한 동적인 마스터 실린더압(액압) 특성이 임계선과의 교차()위치가 된다.

이어서, 밸브 플런저(10)가 더욱 전진하여 후크부(27c)와 후크부(31a)의 결합이 해제되면, 스프링(30)의 스프링력에 의해, 통형상 부재(27)가 밸브 본체(4)에 대하여 후방으로 크게 상대 이동한다. 이 때, 키 부재(21)는 그 후단면이 밸브 본체(4)의 키 홈(4a)의 후단(4a₂)에 접촉하여 밸브 본체(4)에 대한 상대적인 후방 이동이 저지되지만, 이 키 부재(21)에 통형상 부재(27)의 스토퍼부(27f)가 접촉하면, 통형상 부재(27)는 밸브 본체(4)에 대하여 정지하고, 그 이상 후방으로 상대적으로 이동하는 것이 저지된다. 이 상태에서는, 결합 아암부(27b)의 돌출부(27d)가 밸브 플런저(10)의 가압면(10a) 또는 이 가압면(10a)에 연속하는 밸브 플런저(10)의 외주면에 접촉하고 있으므로, 후크부(27c)는 후크부(31a)에 결합하지 않는 위치에 유지된다.

그리고, 통형상 부재(27)의 이 후방 이동으로, 제 2 진공 밸브 시트(27g)가 밸브체(12)의 진공 밸브부(12b)에 접촉하고, 진공 밸브부(12b) 및 대기 밸브부(12a)를 후방으로 상승시킨다. 이 때의 상승량을 D라고 하면, 밸브 본체(4)에 대한 통형상 부재(27)의 총 스트로크량(E)은 E=A+D로 주어진다.

이 진공 밸브부(12b)의 후방으로의 상승에 의해, 진공 밸브부(12b)는 제 1 진공 밸브 시트(13)로부터 분리되지만, 제 2 진공 밸브 시트(27g)가 진공 밸브부(12b)에 접촉하고 있으므로, 진공 밸브(15)는 폐쇄된 상태가 된다. 또한, 대기 밸브부(12a)의 후방으로의 상승에 의해, 대기 밸브부(12a)는 대기 밸브 시트(14)로부터 통상 브레이크시에 비하여 신속히 분리되어 대기 밸브(16)가 개방되고, 대기가 변압실에 도입된다. 그리고, 이로써 밸브 본체(4)가 전진하므로, 다시 대기 밸브부(12a)가 대기 밸브 시트(14)에 착좌하여 대기 밸브(16)가 폐쇄되고, 제어 밸브(17)는 진공 밸브(15)와 대기 밸브(16)가 함께 폐쇄된 밸런스 상태가 되고, 부압 배력 장치(1)는 중간 부하 상태가 된다.

이 때, 입력축(11)에 더하여지는 입력이 설정값 이상이지만 비교적 작은 저입출력 영역에서는, 도 4의 (c)에 도시하는 바와 같이 반력 디스크(23)가 오목부(31c)와 반력 디스크(23)의 만입으로 형성되는 환상의 공간(S2) 안으로 팽창하지 않으므로, 공간(S2)이 형성된 상태가 유지된다.

따라서, 긴급 브레이크 작동시에 있어서의 저입출력 영역에서의 서보비 SR2는 SR2=(A1+A2+A3-A4)/A3으로 주어진다. 여기에서, A4는 오목부(31c)의 수압 면적이다. 따라서, 전술의 통상 브레이크시의 서보비 SR1보다 작다.

또한, 입력축(11)에 더하여지는 입력이 비교적 큰 고입출력 영역에서는, 도 4의 (d)에 도시하는 바와 같이 반력 디스크(23)는 탄성변형으로 팽창하여 만입이 해소되는 동시에, 환상의 오목부(31c) 안으로 팽창하여 환상의 공간(S₂)을 충진하고, 반력 디스크(23)는 압력을 받는 면인 환상의 오목부(31c)의 바닥부에도 접촉한다. 즉, 전술한 도 4의 (b)에 도시하는 통상 브레이크 작동시와 같은 상태가 된다. 따라서, 긴급 스텝-인에 있어서의 고입출력 영역에서의 서보비는 SR1이 된다.

이와 같이, 이 제 1 예의 부압 배력 장치(1)에서는, 긴급 브레이크 작동시에, 부압 배력 장치(1)의 입력, 즉 브레이크 페달의 스텝-인 힘이 비교적 작을 때는 작은 서보비 SR2로, 그리고 부압 배력 장치(1)의 입력, 즉 브레이크 페달의 스텝-인 힘이 비교적 클 때는 통상 브레이크 작동시와 같은 큰 서보비 SR1로 BA 작동이 실행된다.

이 BA 작동시는, 진공 밸브(15)와 대기 밸브(16)의 밸런스 위치가 통상 작동시보다 후퇴하지만, 이에 의해 간격 부재(22)와 반력 디스크(23) 사이에 통상 작동시보다 큰 간극(L)이 발생한다. 이 간극(L)이 부압 배력 장치(1)의 점핑량(JP량)을 증가시키기 위한 간극이 된다.

따라서, 도 6에 도시하는 바와 같이 BA 작동시에서의 부압 배력 장치(1)의 점핑량(JP_BA)이 통상 작동시에서의 점핑량(JP_NR)보다 증대하고, 부압 배력 장치(1)는 통상 브레이크시보다 큰 출력을 신속히 발생시키고, 긴급 브레이크가 신속하고 효과적으로 작동하게 된다. 이 제 1 예의 부압 배력 장치(1)의 긴급 브레이크 작동시의 정적인 입출력 특성은 다른 2개의 서보비 SR1, SR2로 이루어진 2단 특성이 된다.

이렇게 하여, 이 제 1 예의 부압 배력 장치(1)의 신속 출력 증대 수단은 접동부(27a), 결합 아암부(27b), 양 후크부(27c, 31a), 돌출부(27d)의 피가압면(27e), 밸브 플런저(10)의 가압면(10a), 스프링(30) 및 오목부(31c)를 갖는 홀더(31)를 포함하여 구성되어 있다.

긴급 브레이크를 해제하기 위하여, 브레이크 페달을 해제하면, 전술의 통상 브레이크와 같이 입력축(11) 및 밸브 플런저(10)가 함께 후퇴하지만, 밸브 본체(4) 및 통형상 부재(27)는 변압실(9)에 공기(대기)가 도입되고 있으므로, 즉시 후퇴하지 않는다. 이로써, 밸브 플런저(10)의 대기 밸브 시트(14)가 밸브체(12)의 대기 밸브부(12a)를 후방으로 가압하므로, 진공 밸브부(12b)가 제 2 진공 밸브 시트(27g)로부터 분리되고, 진공 밸브(15)가 개방된다. 그리하여, 변압실(9)이 개방된 진공 밸브(15) 및 진공 통로(20)를 거쳐서 정압실(8)에 연통하므로, 변압실(9)에 도입된 공기는 개방된 진공 밸브(15), 진공 통로(20), 정압실(8) 및 부압 도입 통로(26)를 거쳐서 진공원에 배출된다.

또한, 밸브 플런저(10)의 가압면(10a)이 결합 아암부(27b)의 피가압면(27e)을 가압하는 힘이 작아지고, 결합 아암부(27b)는 그 탄성으로 휘어짐이 작아진다.

한편, 변압실(9)의 압력이 낮아져서 변압실(9)과 정압실(8) 차압이 작아지므로, 리턴 스프링(25)의 스프링력에 의해, 파워 피스톤(5), 밸브 본체(4) 및 출력축(24)이 후퇴한다. 밸브 본체(4)의 후퇴에 따라 마스터 실린더의 피스톤의 리턴 스프링의 스프링력에 의해 마스터 실린더의 피스톤 및 출력축(24)도 후퇴하고, 긴급 브레이크가 해제 개시된다.

키 부재(21)가 도 2에 도시하는 바와 같이 리어 쉘(3)에 접촉하면, 키 부재(21)는 정지하여 그 이상 후퇴하지 않게 되는 동시에, 스토퍼부(27f)가 키 부재(21)에 접촉하고 있으므로, 통형상 부재(27)도 정지하여 그 이상 후퇴하지 않는다. 그러나, 밸브 본체(4), 밸브 플런저(10) 및 입력축(11)이 더욱 후퇴하므로, 통형상 부재(27)는 밸브 본체(4)에 대하여 상대적으로 전방으로 이동한다. 이것에 의해, 제 2 진공 밸브 시트(17g)가 제 1 진공 밸브 시트(13)보다 전방에 위치하게 된다. 또한, 가압면(10a)이 피가압면(27e)으로부터 벗어나서 이 피가압면(27e)을 누르지 않게 되는 동시에, 후크부(31a)가 후크부(27c)에 대하여 축방향으로 후방으로 상대 이동하여 후크부(31a)와 후크부(27c)의 직경방향의 오버랩이 해소되므로, 결합 아암부(27)는 그 탄성으로 인해 초기 상태로 복원된다.

그리고, 밸브 플런저(10)가 도 2에 도시하는 바와 같이 키 부재(21)에 접촉하여 그 이상 후퇴하지 않게 되고, 또한 밸브 본체(4)의 키 홈(4a)의 전단(4a₁)이 도 2에 도시하는 바와 같이 키 부재(21)에 접촉하여 밸브 본체(4)가 그 이상후퇴하지 않게 된다. 이렇게 하여, 부압 배력 장치(1)는 도 1 및 도 2에 도시하는 초기의 비작동 상태가 된다. 따라서, 마스터 실린더가 비작동 상태가 되어서 마스터 실린더압이 소멸하는 동시에, 휠 실린더도 비작동 상태가 되어서 브레이크력이 소멸하고, 긴급 브레이크가 해제된다.

(통상 브레이크 작동시보다 페달 스텝-인 속도가 빠르고 페달 스텝-인 힘이 작은 페달 스텝-인)

브레이크 페달의 스텝-인 동작으로서 팻 스텝이라는 페달 스텝-인 동작이 있지만, 이 팻 스텝은 통상 브레이크 작동시보다 빠른 페달 스텝-인 속도이지만 비교적 작은 페달 스텝-인 힘으로 브레이크 페달을 스텝-인하는 동작이다.

드라이버가 이 팻 스텝을 했을 때는, 브레이크 페달이 보통 속도보다 큰 스텝-인 속도로 스텝-인되므로, 입력축(11)이 설정 속도 이상으로 이동하지만, 페달 스텝-인 힘은 작고, 입력축(11)에 더하여지는 입력은 긴급 브레이크 작동시의 설정 입력값보다 작다. 이 때문에, 간격 부재(22)가 전진하여 반력 디스크(23)에 접촉하여 밀고 들어가고, 반력 디스크(23)가 탄성변형하여 만입된다. 그러나, 이 경우에는 입력이 설정 입력값보다 작기 때문에, 간격 부재(22)가 반력 디스크(23)를 밀고 들어간 양인 반력 디스크(23)의 만입량이 작다. 따라서, 밸브 플런저(10)는 통형상 부재(27)에 대하여 후크부(27c)와 후크부(31a)의 결합이 해제되는 위치, 즉 BA 작동이 개시되는 임계 위치까지 도달하지 않는다. 즉, 도 6에 일점 쇄선(3)으로 나타낸 바와 같이 입력에 대한 동적인 액압 특성선이 종래의 임계선보다 입력이 큰 측에 위치하고 있는 제 1 예의 임계선과 교차하지 않는다. 따라서, 양 후크부(27c, 31a)의 결합이 해제될 때까지 밸브 플런저(10)는 전진하지 않아, BA 작동은 실행되지 않는다. 종래의 임계선에서는, 이 팻 스텝시에 동적인 액압 특성선이 종래의 임계선과 점()에서 교차하여 BA 작동이 시작되어버리는 경우가 있지만, 이 제 1 예에서는, 이렇게 팻 스텝시에 있어서의 불필요한 BA 작동이 저지된다.

(빠른 스텝-인)

긴급 제동을 걸 필요는 없는 상태에서, 드라이버가 브레이크 페달에 대하여 팻 스텝보다는 긴 시간 빠른 스텝-인을 했을 때도, 브레이크 페달이 보통 속도보다 큰 스텝-인 속도로 스텝-인되어 입력축(11)이 설정 속도 이상으로 이동하지만, 페달 스텝-인 힘은 작고, 입력축(11)에 더하여지는 입력은 긴급브레이크 작동시의 설정 입력값보다 작다. 이 때문에, 간격 부재(22)가 전진하여 반력 디스크(23)에 접촉하여 밀고 들어가고, 반력 디스크(23)가 탄성변형하여 만입된다. 그러나, 이 경우에는 입력이 설정 입력값보다 작기 때문에, 반력 디스크(23)의 만입량이 작다. 이 반력 디스크(23)의 만입량은 간격 부재(22)의 반력 디스크(23)에의 만입량이다.

따라서, 밸브 플런저(10)는 통형상 부재(27)에 대하여 후크부(27c)와 후크부(31a)의 결합이 해제되는 위치, 즉 BA 작동이 개시되는 임계 위치까지 도달하지 않는다. 즉, 도 6에 일점 쇄선(4)으로 나타내는 바와 같이 입력에 대한 동적인 액압 특성선이 종래의 임계선보다 입력이 큰 측에 위치하고 있는 제 1 예의 임계선과 교차하지 않는다. 따라서, 양 후크부(27c, 31a)의 결합이 해제될 때까지 밸브 플런저(10)는 전진하지 않고, BA 작동은 실행되지 않는다. 종래의 임계선에서는, 이 퀵(quick) 스텝-인시에 동적인 액압 특성선이 종래의 임계선과 점()에서 교차하여 BA 작동이 시작되어 버리는 경우가 있지만, 이 제 1 예에서는, 퀵 스텝-인시에 있어서의 불필요한 BA 작동이 저지된다.

이렇게 브레이크 시스템에 적용한 이 제 1 예의 부압 배력 장치(1)에 의하면, 입력축(11)의 스트로크를 단축하면서 출력축(24)의 큰 스트로크를 얻을 수 있다. 따라서, 브레이크 작동 개시 초기에 작은 페달 스트로크로 마스터 실린더 이후의 브레이크 시스템의 로스트 스트로크를 효과적으로 해소할 수 있다.

또한, 긴급 브레이크시에는, 대기 밸브(16)를 신속히 개방시켜서, 점핑량을 보통때보다 증대시킴으로써, 부압 배력 장치의 출력을 신속히 크게 할 수 있다. 이로써, BA 제어를 실행할 수 있고, 긴급 브레이크를 신속하고 효과적으로 작동시킬 수 있다.

이렇게 하여, 입력축(11)의 스트로크를 짧게 하면서, 또한 BA 제어를 실행할 수 있으므로, 브레이크 제어를 양호하게 할 수 있다.

또한, 입력축(11)의 스트로크 단축 제어 및 BA 제어에 공통의 통형상 부재(27)를 사용하고 있으므로, 이들 두 가지 제어를 실행할 수 있도록 해도, 부품수를 삭감할 수 있는 동시에, 비용을 저감할 수 있다. 더구나, 통형상 부재(27)에 의한 기계식 구조를 채용하고 있으므로, 이들 제어를 간단한 구조로 보다 확실하게 실행할 수 있고, 신뢰성을 높게 할 수 있는 동시에 소형으로 구성할 수 있다.

또한, BA 작동이 개시되는 임계 위치, 즉 양 후크(27c, 31a)의 결합이 해제되고, 통형상 부재(27)에 대한 밸브 플런저(10)의 위치를, 반력 디스크(23)의 만입량에 의해 제어하고 있으므로, 예를 들면 팻 스텝 등의 페달 스텝-인 속도는 비교적 크지만 페달 스텝-인 힘이 비교적 작은 경우는, 가령 페달 스텝-인 속도가 통상 브레이크 작동시의 경우보다 커도, BA 작동은 실행되지 않고, 불필요한 BA 작동을 방지할 수 있다. 더구나, 불필요한 BA 작동을 방지할 수 있으므로, 양 후크(27c, 31a)의 결합 해제시의 소리 등의 BA 작동시의 이음의 발생 회수를 저감할 수 있는 동시에, 양 후크(27c, 31a)의 결합 해제 회수도 저감되고, 양 후크(27c, 31a)의 내구성이 향상한다.

더구나, BA 작동이 개시되는 임계 위치에 있는 통형상 부재(27)에 대한 밸브 플런저(10)의 위치를 반력 디스크(23)에 의해 제어하고 있으므로, 이 임계값을 입력에 따라 조정할 수 있다. 이로써, 긴급 브레이크시의 양호한 페달감을 얻을 수 있다.

또한, BA 작동시에 있어서, 저입출력 영역에서는 작은 서보비 SR2로, 또한 고입출력 영역에서는 큰 서보비 SR1로 각각 설정하고, 부압 배력 장치(1)를 2단 입출력 특성으로 하고 있으므로, 드라이버의 요구에 확실하게 대응하여 긴급 제동을 걸 수 있고, 긴급 브레이크시의 페달감을 보다 한층 양호하게 할 수 있다.

또한, 이 제 1 예에서는, 필요한 BA 작동을 확실하게 실행하는 한편 불필요한 BA 작동을 방지하기 위한 기계적인 구성에, 반력 디스크(23), 통형상 부재(27), 스프링(30) 및 홀더(31)의 종래보다 비교적 간단한 형상이고 또한 적은 부품을 사용하고 있는 것에 불과하므로, 구조가 간소화되어서 조립이 용이하게 되고, 비용을 저감할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시형태의 제 2 예를 도시한 도 4와 같은 도면이며, (a)는 비작동시의 접촉 상태를 도시한 도면, (b)는 통상 브레이크 작동시의 접촉 상태를 도시한 도면, (c)는 BA 작동시에 있어서의 저입출력 영역에서의 접촉 상태를 도시하는 도면, (d)는 BA 작동시에 있어서의 고입출력 영역에서의 접촉 상태를 도시한 도면이다. 또한, 전술한 제 1 예와 같은 구성요소에는 같은 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.

전술한 제 1 예에서는, 홀더(31)내에 간격 부재(22)가 직접 접동가능하게 끼워맞춤되어 있지만, 도 7의 (a)∼(d)에 도시하는 바와 같이, 이 제 2 예의 부압 배력 장치(1)에서는, 홀더(31)내에 슬리브(32)가 접동가능하게 설치되어 있는 동시에, 이 슬리브(32)내에 간격 부재(22)가 접동가능하게 설치된다. 슬리브(32)의 전단부의 외주에는 환상의 외측 플랜지(32a)가 형성되어 있고, 이 외측 플랜지(32a)는 홀더(31)의 오목부(31c)내에 접동가능하게 끼워맞춤되어 있다. 아직, 슬리브(32)의 후단부의 내주에는 환상의 내측 플랜지(32b)가 형성되어 있고, 밸브 플런저(10)가 이 내측 플랜지(32b)에 간극을 두고 관통하고 있다.

도 7의 (a)에 도시하는 바와 같이, 슬리브(32)의 외측 플랜지(32a)는 그 후단이 홀더(31)의 오목부(31c)의 바닥부에 축방향으로 접촉함으로써, 밸브 본체(4)에 고정된 홀더(31)에 대한 후퇴 한계가 규제되어 있다. 또한, 도 7의 (c) 및 (d)에 도시하는 바와 같이, BA 작동시에는, 슬리브(32)의 내측 플랜지(32b)는 그 후단이 밸브 플런저(10)의 단부(10b)에 홀더(31)의 오목부(31c)의 바닥부에 축방향으로 접촉하도록 되어 있다. 그 경우, 슬리브(32)의 후단이 밸브 플런저(10)의 단부(10b)에 접촉한 후, 더욱 밸브 플런저(10)에 의해 슬리브(32)가 전방으로 가압됨으로써, 외측 플랜지(32a)의 후단이 오목부(31c)의 바닥부로부터 축방향으로 이간하도록 되어 있다.

이와 같이 슬리브(32)가 설치됨으로써, 도 8에 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 이 제 2 예의 임계선의 기울기는, 저입출력 영역에서의 제 1 임계선은 통상 브레이크 작동시의 서보비 SR3과 같은 크기의 기울기로 설정되고, 또한 고입출력 영역에서의 제 2 임계선에서는 이 서보비 SR3보다 작은 서보비 SR4와 같은 크기의 기울기로 설정된다.

이 제 2 예의 부압 배력 장치(1)의 다른 구성은 전술한 제 1 예와 같다. 다음으로, 이 제 2 예의 부압 배력 장치(1)의 작동에 대하여 설명한다.

(부압 배력 장치의 비작동시)

도 7의 (a)에 도시하는 바와 같이, 부압 배력 장치의 비작동시는, 슬리브(32)의 외측 플랜지(32a)의 후단이 홀더(31)의 오목부(31c)의 바닥부에 축방향으로 접촉하고, 슬리브(32)는 홀더(31)에 대하여 후퇴 한계가 규제되어 있다. 아직, 슬리브(32)의 내측 플랜지(32b)의 후단이 밸브 플런저(10)의 단부(10b)로부터 분리되어 있다.

이 제 2 예의 부압 배력 장치(1)의 비작동시의 다른 상태는 제 1 예와 같다.

(통상 브레이크 작동시)

도 7의 (b)에 도시하는 바와 같이, 부압 배력 장치(1)의 통상 브레이크 작동시는 외측 플랜지(32a)의 후단이 오목부(31c)의 바닥부에 접촉하고, 슬리브(32)가 홀더(31)에 대하여 후퇴 한계가 규제되고, 한편 내측 플랜지(32b)의 후단이 밸브 플런저(10)의 단부(10b)로부터 이간되어 있는 상태에서, 반력 디스크(23)의 후단면이 밸브 본체(4)의 반력 디스크(23)와의 전단 대향면, 홀더(31)의 반력 디스크(23)와의 전단 대향면, 슬리브(32)의 반력 디스크(23)와의 전단 대향면 및 간격 부재(22)의 반력 디스크(23)와의 전단 대향면의 전부에 접촉하게 된다. 그러나, 슬리브(32)의 후단이 밸브 플런저(10)의 단부(10b)에 접촉하지 않고 있으므로, 반력 디스크(23)로부터의 반력은 간격 부재(22)만을 거쳐서 밸브 플런저(10)에 전달되게 된다. 따라서, 통상 브레이크 작동시의 서보비 SR3은 SR3=(A1+A2+A3+A5)/A3으로 주어진다. 여기에서, A5는 슬리브(32)의 반력 디스크(23)와의 전단 대향면의 압력을 받는 면적이다.

이 제 2 예의 부압 배력 장치(1)의 통상 브레이크 작동시의 다른 형상은 제 1 예와 같다.

(긴급 브레이크 작동시)

도 7의 (c) 및 (d)에 도시하는 바와 같이, 입력축(11)이 통상 브레이크 작동시의 이동 속도보다 큰 설정 속도 이상의 이동 속도로 그리고 설정값 이상의 입력으로 이동하는 긴급 브레이크 작동시는, 밸브 플런저(10)의 단부(10b)가 슬리브(32)의 내측 플랜지(32b)의 후단에 접촉하고, 밸브 플런저(10)가 슬리브(32)를 전방으로 가압한다. 이로써, 슬리브(32)가 홀더(31)에 대하여 소정량 전방으로 이동하고, 외측 플랜지(32a)의 후단이 오목부(31c)의 바닥부로부터 축방향으로 분리된다. 한편, 큰 입력에 기초하여 밸브 플런저(10)가 간격 부재(22)를 거쳐서 반력 디스크(23)를 가압함으로써, 이 반력 디스크(23)를 크게 밀고 들어가서, 반력 디스크(23)의 간격 부재(22)와의 접촉부가 크게 만입된다.

제 1 예의 경우와 같이 저입출력 영역에서는, 도 7의 (c)에 도시하는 바와 같이 반력 디스크(23)가 거의 탄성변형에 의해 팽창하지 않으므로, 슬리브(32)의 전단면과 반력 디스크(23) 사이에 공간(S3)이 형성된다. 즉, 반력 디스크(23)는 슬리브(32)의 전단면에 접촉하지 않는다. 이로써, 슬리브(32)의 후단이 밸브 플런저(10)의 단부(10b)에 접촉해도, 반력 디스크(23)로부터의 반력은 간격 부재(22)만 을 거쳐서 밸브 플런저(10)에 전달되게 된다. 따라서, 긴급 브레이크 작동시에 있어서의 저입출력 영역에서의 서보비는 통상 브레이크 작동시와 같은 SR3이 된다.

또한, 고입출력 영역에서는, 도 7의 (d)에 도시하는 바와 같이 반력 디스크(23)가 큰 방향으로 팽창하여 공간(S3)을 충전하므로, 반력 디스크(23)는 슬리브(32)의 전단면에도 접촉하게 된다. 이로써, 슬리브(32)의 후단이 밸브 플런저(10)의 단부(10b)에 접촉하고, 한편 슬리브(32)의 후단이 오목부(31c)의 바닥부로부터 이간하여 슬리브(32)가 홀더(31)에 대하여 후방으로 이동 가능해지므로, 반력 디스크(23)로부터의 반력은 간격 부재(22)뿐만 아니라 슬리브(32)를 거쳐서도 밸브 플런저(10)에 전달되게 된다. 따라서, 긴급 브레이크 작동시에 있어서의 고입출력 영역에서의 서보비는 서보비 SR3보다 작은 SR4가 된다. 따라서, 이 제 2 예의 부압 배력 장치(1)의 긴급 브레이크 작동시의 정적인 입출력 특성은 제 1 예의 경우와 반대의 꺾인선으로 이루어지는 2단의 입출력 특성이 된다.

이 제 2 예의 부압 배력 장치(1)의 긴급 브레이크 작동시의 다른 형상은 제 1 예와 같다.

이 제 2 예의 부압 배력 장치(1)에서는, 제 2 예에서 설정된 임계선을 사용자의 요구에 따라 사용하는 것으로, 긴급 브레이크 작동시에 있어서의 사용자의 요구에 따른 브레이크감을 얻을 수 있다.

이 제 2 예의 부압 배력 장치(1)의 다른 작동 및 다른 작용 효과는 제 1 예와 같다.

도 9는 본 발명의 실시형태의 제 3 예를 도시한 도 7과 같은 도이며, (a)는 비작동시의 접촉 상태를 도시한 도면, (b)는 통상 브레이크 작동시의 접촉 상태를 도시한 도면, (c)는 BA 작동시에 있어서의 저입출력 영역에서의 접촉 상태를 도시한 도면, (d)는 BA 작동시에 있어서의 고입출력 영역에서의 접촉 상태를 도시한 도면이다. 또한, 전술한 제 2 예와 같은 구성요소에는 같은 부호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다.

전술한 제 2 예에서는 슬리브(32)의 전단부의 외주에 형성한 외측 플랜지(32a)의 후단을 홀더(31)의 오목부(31c)의 바닥부에 접촉가능하게 하는 동시에, 슬리브(32)의 후단부의 내주에 형성한 내측 플랜지(32b)의 후단을 밸브 플런저(10)의 단부(10b)에 접촉가능하게 하고 있지만, 도 9의 (a)∼(d)에 도시하는 바와 같이, 이 제 3 예의 부압 배력 장치(1)에서는, 슬리브(32)에 있어서의 외측 플랜지(32a) 및 내측 플랜지(32b)는 설치되지 않는다. 제 3 예에서는, 슬리브(32)의 후단이 홀더(31)의 오목부(31c)의 바닥부에 축방향으로 접촉가능하게 되어 있는 동시에, 슬리브(32)의 내주면에 단부(32c)가 형성되어 있다. 또한, 간격 부재(22)에는, 슬리브(32)의 단부(32c)에 결합가능한 단부(22a)가 형성되어 있다.

그리고, 제 3 예의 슬리브(32)의 후단은 제 2 예의 외측 플랜지(32a)의 후단에 대응하여 이 외측 플랜지(32a)의 후단과 동등한 작용을 실행하고, 또한 제 3 예의 슬리브(32)의 단부(32c)는 제 2 예의 내측 플랜지(32b)의 후단에 대응하여 이 내측 플랜지(32b)의 후단과 실질적으로 동등한 작용을 실행하고, 또한 제 3 예의 간격 부재(22)의 단부(22a)는 제 2 예의 밸브 플런저(10)의 단부(10b)에 대응하여 이 단부(10b)와 실질적으로 동등한 작용을 실행하도록 되어 있다.

따라서, 긴급 브레이크 작동시에 있어서의 고입출력 영역에서의 반력 전달이, 제 2 예에서는 간격 부재(22) 및 슬리브(32)를 거쳐서 따로따로 밸브 플런저(10)에 전달되는 것에 대하여, 이 제 3 예에서는 슬리브(32)를 거쳐서 전달되는 반력은 간격 부재(22)에 전달되고, 간격 부재(22)만으로부터 밸브 플런저(10)에 전달되도록 되어 있는 것이 제 2 예와 다르다.

이 제 3 예의 부압 배력 장치(1)의 다른 작동 및 다른 작용 효과는 제 2 예와 같다.

또한, 전술한 각 예에 있어서, 홀더(31)의 오목부(31c)의 치수 형상이나 슬리브(32)의 치수 형상 등을 다양하게 변경함으로써, 임계선의 기울기를 변경하는 것이 가능하다. 또한, 전술의 각 예에 있어서는, 임계선의 일부의 기울기를 통상 브레이크 작동시의 서보비와 같도록 설정하고 있지만, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니며, 통상 브레이크 작동시의 서보비에 관계없이, 임의로 설정할 수 있다.

또한, 전술한 각 예에서 사용되고 있는 홀더(31) 및 슬리브(22)는 반드시 설치할 필요는 없다. 그 경우, 오목부(31c) 및 슬리브(32)는 직접 밸브 본체에 설치하고, 또한 밸브 플런저(10)의 전단은 직접 반력 디스크(23)에 대향하도록 하면 좋다.

또한, 전술한 예에서는, 본 발명을 1개의 파워 피스톤(5)을 갖는 싱글형의 부압 배력 장치에 적용하고 있지만, 본 발명은 복수의 파워 피스톤(5)을 갖는 텐덤형의 부압 배력 장치에 적용할 수도 있다.

또한, 전술한 예에서는, 본 발명의 부압 배력 장치를 브레이크 시스템에 적용하고 있지만, 부압 배력 장치를 사용하는 것 외의 시스템이나 장치에 적용할 수 있다.

본 발명의 부압 배력 장치는 자동차의 브레이크 배력 시스템에 있어서의 브레이크 배력 장치 등의 배력 시스템에 있어서의 배력 장치에 적절히 사용할 수 있다.

Claims

입력 부재의 작동시에 대기가 도입됨으로써 작동하여 출력 부재로부터 출력을 발생시키는 동시에, 이 출력 부재로부터의 상기 출력에 따른 반력을 반력 부재에 의해 상기 입력 부재에 전달하도록 되어 있는 부압 배력 장치에 있어서,

상기 입력 부재가 통상 작동시의 이동 속도보다 크게 설정된 설정 속도 이상으로 그리고 설정값 이상의 입력으로 이동했을 때 작동하여 상기 출력을 통상 작동시보다 신속히 증대시키는 신속 출력 증대 수단을 구비하고,

상기 신속 출력 증대 수단의 작동 개시가 상기 반력 부재에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는

부압 배력 장치.
쉘에 의해 형성되는 공간 내부에 대하여 진퇴가능하게 설치되고, 상기 쉘을 기밀하고 접동가능하게 관통하는 밸브 본체와,

상기 밸브 본체에 연결되는 동시에 상기 공간 내부를 부압이 도입되는 정압실과 작동시에 대기가 도입되는 변압실로 구획하는 파워 피스톤과,

상기 밸브 본체에 이동 가능하게 설치된 밸브 플런저와,

상기 밸브 플런저에 연결되어 상기 밸브 본체내에 진퇴가능하게 설치된 입력축과,

상기 파워 피스톤의 작동에 의해 상기 밸브 본체와 함께 이동하여 출력을 발생시키는 출력축과,

상기 밸브 본체내에 설치되어, 상기 밸브 플런저의 전진 또는 후퇴에 의해 제어되어서 상기 정압실과 상기 변압실 사이를 차단 또는 연통하는 진공 밸브와,

상기 밸브 본체내에 설치되고, 상기 밸브 플런저의 전진 또는 후퇴에 의해 제어되어서 상기 변압실과 대기 사이를 연통 또는 차단하는 대기 밸브와,

상기 출력축으로부터의 반력을 상기 밸브 플런저에 전달하는 반력 디스크를 적어도 구비하고 있는 부압 배력 장치에 있어서,

상기 입력축이 통상 작동시의 이동 속도보다 크게 설정된 설정 속도 이상으로 그리고 설정값 이상의 입력으로 이동했을 때 작동하여 상기 출력을 통상 작동시보다 신속히 증대시키는 신속 출력 증대 수단을 구비하고,

상기 신속 출력 증대 수단의 작동 개시가 상기 밸브 플런저로부터의 가압력으로 발생하는 상기 반력 디스크의 만입에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는

부압 배력 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 설정값은 상기 입력이 저입력 영역일 때에 대응하여 설정되고, 상기 입력의 변화에 대하여 제 1 설정 기울기로 직선적으로 변화되는 제 1 임계선과, 상기 입력이 고입력 영역일 때에 대응하여 설정되어, 상기 입력의 변화에 대하여 상기 제 1 설정 기울기와 다른 제 2 설정 기울기로 직선적으로 변화되는 제 2 임계선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는

부압 배력 장치.
제 3 항에 있어서,

통형상의 홀더가 상기 반력 디스크와의 대향면의 적어도 일부에서 상기 반력 디스크에 접촉되어 상기 밸브 본체에 설치되어 있고,

상기 홀더는 상기 반력 디스크와 대향하는 한편 이 반력 디스크에 접촉가능한 상기 밸브 플런저의 대향 단부 또는 상기 반력 디스크와 대향하는 한편 이 반력 디스크에 접촉가능하게 배치되어 상기 밸브 플런저와 상기 반력 디스크의 간격을 조정하는 간격 부재를 접동가능하게 유지하고 있고,

상기 홀더의 상기 반력 디스크와의 대향면에 오목부가 형성되어 있고,

상기 입력축이 통상 작동시의 이동 속도보다 크게 설정된 설정 속도 이상으로 이동된 때로, 상기 입력이 상기 제 1 임계선상의 값 이상인 한편 상기 저입력 영역일 때에, 상기 반력 디스크가 상기 오목부에 접촉하지 않고, 상기 입력축이 통상 작동시의 이동 속도보다 크게 설정된 설정 속도 이상으로 이동된 때로, 상기 입력이 고입력 영역일 때에, 상기 반력 디스크가 상기 오목부에 접촉하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는

부압 배력 장치.
통형상의 홀더가 상기 반력 디스크와의 대향면의 적어도 일부에서 상기 반력 디스크에 접촉되어 상기 밸브 본체에 설치되는 동시에, 이 통형상의 홀더내에 슬리브가 접동가능하게 설치되어 있고,

상기 슬리브는 상기 반력 디스크와 대향하는 한편 이 반력 디스크에 접촉가능한 상기 밸브 플런저의 대향 단부 또는 상기 반력 디스크와 대향하는 한편 이 반력 디스크에 접촉가능하게 배치되어서 상기 밸브 플런저와 상기 반력 디스크의 간격을 조정하는 간격 부재를 접동가능하게 유지하고 있고,

또한, 상기 슬리브의 일단이 상기 반력 디스크에 접촉가능한 동시에, 상기 슬리브의 타단이 상기 밸브 플런저 또는 상기 간격 부재에 접촉가능하고,

상기 입력축이 통상 작동시의 이동 속도보다 크게 설정된 설정 속도 이상으로 이동된 때로, 상기 입력이 상기 제 1 임계선상의 값 이상인 한편, 상기 저입력 영역일 때에, 상기 반력 디스크가 상기 슬리브의 일단에 접촉하지 않고, 상기 입력축이 통상 작동시의 이동 속도보다 크게 설정된 설정 속도 이상으로 이동된 때로, 상기 입력이 고입력 영역일 때에, 상기 반력 디스크가 상기 슬리브의 일단에 접촉하는 한편 상기 슬리브의 타단이 상기 밸브 플런저 또는 상기 간격 부재에 접촉하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는

부압 배력 장치.