JP3419162B2 - 倍力装置 - Google Patents
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Description
いられる倍力装置に関し、より詳しくは、その弁機構の
改良に関する。
知られている。すなわち、シェル内に摺動自在に設けら
れるとともにリヤ側の外周部をシェルの外部に突出させ
た筒状のバルブボデイと、上記バルブボデイに設けたパ
ワーピストンと、上記パワーピストンの前後に形成した
定圧室および変圧室と、上記バルブボデイに設けられ
て、入力軸の進退動に連動してバルブボディ内の流路の
開閉制御を行う弁機構と、上記定圧室と弁機構とを連通
させる定圧通路と、上記変圧室と弁機構とを連通させる
変圧通路と、上記弁機構からリヤ側の開口に至るバルブ
ボディの内周部と入力軸の外周部との間の空間部によっ
て構成されて、上記弁機構と大気とを連通させる大気通
路とを備え、上記弁機構は、バルブボディに形成した第
1弁座と、バルブボディに摺動自在に嵌合した弁プラン
ジャに形成されて上記第1弁座よりも内方側に位置する
第2弁座と、上記両弁座に着座する弁体と、上記弁体を
両弁座に向けて付勢する第1ばねと、上記弁プランジャ
およびそれに連動する入力軸を非作動位置に復帰させる
第2ばねとを備えたものは知られている。上述した従来
の倍力装置では、上記両弁座はリヤ側にむけて設けられ
るとともに、上記弁体は両弁座に対向するようにフロン
ト側にむけて設けられている。また、第1弁座の外方側
に定圧通路が形成されるとともに、第1弁座とそれに接
離する弁体のシート部とによって定圧通路を開閉する真
空弁を構成している。他方、第2弁座よりも内方側に大
気通路が形成されており、第2弁座とそれに接離する弁
体のシート部とによって大気通路を開閉する大気弁を構
成している。そして、上記第1ばねは弁体の裏面と入力
軸とにわたって弾装されるとともに、第2ばねはバルブ
ボディの内周部と入力軸とにわたって弾装されていた。
このような従来の倍力装置の非作動状態では、第2ばね
の弾撥力によって弁プランジャおよび入力軸をリヤ側の
非作動位置に後退させると同時に、第1ばねによって弁
体のシート部が第1弁座に着座して大気弁が閉鎖される
一方、弁体のシート部は第2弁座から離隔して真空弁が
開放されている。この状態では、大気弁が閉鎖されてい
るため、弁体の内方側およびリヤ側は大気圧となり、弁
体の外方側およびフロント側は負圧となり、弁体の前後
の差圧力によって弁体がフロント側にむけて付勢されて
いる。そのため、従来では、上記差圧力によって弁プラ
ンジャおよび弁体がフロント側にむけて移動して真空弁
が閉鎖されないように、第2ばねのセット荷重は、上記
差圧力に打ち勝つだけの荷重を付加したセット荷重に設
定している。
装置の作動応答性を向上させるために、上記大気弁を拡
径することが要望されている。しかしながら、上述した
従来の倍力装置において、大気弁の径を大きくすると、
上述した非作動状態において弁体をフロント側にむけて
付勢する差圧力が大きくなる。そのため、非作動状態に
おいて真空弁を開放させておくために、上記第2ばねの
セット荷重を大きくする必要が生じる。このように、第
2ばねのセット荷重を大きくすると、倍力装置の作動開
始時の入力が大きくなるという欠点が生じる。
本発明は、シェル内に摺動自在に設けられるとともにリ
ヤ側の外周部をシェルの外部に突出させた筒状のバルブ
ボデイと、上記バルブボデイに設けたパワーピストン
と、上記パワーピストンの前後に形成した定圧室および
変圧室と、上記バルブボデイに設けられて、入力軸の進
退動に連動してバルブボディ内の流路の開閉制御を行う
弁機構と、上記定圧室と弁機構とを連通させる定圧通路
と、上記変圧室と弁機構とを連通させる変圧通路と、上
記弁機構からリヤ側の開口に至るバルブボディの内周部
と入力軸の外周部との間の空間部によって構成されて、
上記弁機構と大気とを連通させる大気通路とを備え、上
記弁機構は、バルブボディに形成した第1弁座と、バル
ブボディに摺動自在に嵌合した弁プランジャに形成され
て上記第1弁座よりも内方側に位置する第2弁座と、上
記両弁座に着座する弁体と、上記弁体を両弁座に向けて
付勢する第1ばねと、上記弁プランジャおよびそれに連
動する入力軸を非作動位置に復帰させる第2ばねとを備
えた倍力装置において、上記両弁座をフロント側にむけ
て形成するとともに、上記弁体を両弁座に対向するよう
にリヤ側にむけて配設し、上記第1弁座とそれに着座す
る弁体のシート部とによって上記大気通路を開閉する大
気弁を構成し、上記弁プランジャの第2弁座とそれに接
離する弁体のシート部とによって上記定圧通路を開閉す
る真空弁を構成したものである。
も外方側に位置させることができるので、従来の倍力装
置に比較して大気弁の径を大きくすることができる。そ
れによって、倍力装置の作動応答性を向上させることが
できる。また、倍力装置の非作動状態では、第1ばねに
よってリヤ側にむけて付勢される弁体は、バルブボディ
に設けた第1弁座に着座して大気弁が閉鎖されることに
なり、他方、弁プランジャおよび入力軸は第2ばねによ
ってリヤ側にむけて付勢されているので、真空弁は開放
している。ここで、上記弁体の有効径の大きさを、大気
弁と略同じ大きさか、或はやや大きめに設定すること
で、第1ばねのセット荷重は、弁体が大気と負圧との差
圧力によって開放しない程度で、かつ弁体を第2弁座に
圧接させる程度の小さなセット荷重とすることができ
る。また、第2ばねは、弁プランジャが差圧力によって
フロント側に向けて引き込まれる力を押し戻すだけの小
さなセット荷重とすることができる。そのため、第1ば
ねおよび第2ばねのセット荷重を小さくすることがで
き、倍力装置の作動開始入力を従来よりも小さくするこ
とができる。したがって、作動開始入力を増加させるこ
となく倍力装置の作動応答性を向上させることができ
る。
と、図1において、ブレーキ倍力装置のシェル1内には
概略筒状のバルブボデイ2を摺動自在に設けてあり、バ
ルブボデイ2のリヤ側の外周部はシェル1の外部に突出
させている。上記バルブボデイ2の外周部にはパワーピ
ストン3を連結してあり、このパワーピストン3の背面
にはダイアフラム4を張設している。それによってシェ
ル1内をフロント側の定圧室Aとリヤ側の変圧室Bとに
区画形成している。バルブボデイ2内には、上記定圧室
Aと変圧室Bと大気との間の流体回路を切り換える弁機
構5を設けている。この弁機構5は、バルブボディ2に
設けた環状の第1弁座6と、バルブボディ2に摺動自在
に嵌合した弁プランジャ7と、この弁プランジャ7に設
けた環状の第2弁座8と、これら両弁座6,8に着座す
る概略筒状の弁体11と、この弁体11を両弁座6,8
に向けて付勢して着座させる第1ばね12と、さらに弁
プランジャ7およびそれに連結した入力軸13を図示非
作動位置に位置させる第2ばね14とを備えている。し
かして、本実施例は、この弁機構5を改良することでブ
レーキ倍力装置の作動開始入力の低減を図ったものであ
る。すなわち、バルブボディ2の内周部にはフロント側
にむけて伸びる環状突起2aを形成してあり、この環状
突起2aの先端部によって第1弁座6を構成している。
また、上記環状突起2aの内方側となる弁プランジャ7
の軸方向中央部には、大径部からフロント側に向けて伸
びる筒状部7aを形成してあり、その筒状部7aの先端
を第2弁座8としている。弁プランジャ7のリヤ側の外
周部を嵌合したバルブボディ2の内周部にはOリング1
5を設けてあり、それによって、バルブボディ2の内周
部と弁プランジャ7の外周部との間の気密を保持してい
る。さらに、弁プランジャ7における筒状部7aのリヤ
側には環状溝7bを形成してあり、バルブボディ2に設
けた半径方向孔2bを介して上記環状溝7bにキー部材
16を係合させている。これにより、弁プランジャ7が
バルブボディ2から脱落するのを防止している。他方、
弾性体からなる概略筒状の弁体11は、上記両弁座6,
8に対向するようにリヤ側を向けて配置している。弁体
11におけるフロント側の端部となる肉厚の基部11a
は、バルブボディ2の段部2cの隣接リヤ側の内周部に
嵌合させている。そして、その状態における弁体11の
基部11aに、段付筒状としたプラグ17のリヤ側の小
径部を圧入し、かつ、プラグ17のフロント側の大径部
は、上記段部2cのフロント側となる内周部に圧入して
いる。なお、本実施例のプラグ17は、実質的にバルブ
ボディ2の一部を構成するものである。このようにして
弁体11はバルブボディ2の内周部に連結されており、
この弁体11のシート部の裏面とプラグ17の端面とに
わたって上記第1ばね12を弾装している。したがっ
て、この第1ばね12の弾撥力によって、弁体11のシ
ート部は上記両弁座6,8に着座するようになってい
る。また、プラグ17の端面と弁プランジャ7とにわた
って上記第2ばね14を弾装してあり、この第2ばね1
4の弾撥力によって弁プランジャ7および入力軸13を
図示非作動位置に停止させるようにしている。そして、
本実施例では、バルブボディ2に設けた第1弁座6とそ
れに接離する弁体11のシート部とによって大気弁21
を構成している。この大気弁21の外方側に設けた軸方
向孔2dおよび、それからリヤ側に連続するバルブボデ
ィ2の内周部と入力軸13の外周部との間の空間によっ
て大気通路22を構成してあり、大気通路22には常時
大気が導入されている。大気通路22を構成するバルブ
ボディ2の内周部にはフィルタ23を設けている。ま
た、弁体11のシート部とそれに接離する第2弁座8と
によって真空弁24を構成している。この真空弁24の
リヤ側の空間、つまり、筒状部7aと環状突起2aとの
間隙およびそれから連続するバルブボディ2の半径方向
孔2bとによって変圧通路25を構成してあり、この変
圧通路25は上記変圧室Bと常時連通している。さら
に、真空弁24よりも内方側で、かつフロント側の空間
は定圧通路26としてあり、この定圧通路26は上記定
圧室Aと常時連通している。本実施例では、定圧通路2
6は、弁体11の内周部と弁プランジャ7の外周部との
間隙および、それから連続するプラグの軸方向孔17a
およびその隣接位置のバルブボディ2の内周部とによっ
て構成している。定圧室A内には図示しない負圧導入管
を介して常時負圧が導入されており、したがって、上記
定圧通路26内にも常時負圧が作用している。このよう
に、本実施例の弁機構5は、従来一般のものとは逆に、
大気弁21を真空弁24よりも外方側に配置してあり、
また、両弁座6,8および弁体11は従来とは逆方向に
向けて配置している。なお、本実施例では、弁体11の
有効径の大きさは、大気弁21と略同じ大きさか、また
は大気弁21の径よりもやや大きめに設定している。次
に、プラグ17の軸部に設けた段付孔17bのリヤ側の
小径孔には、リヤ側から弁プランジャ7のフロント側外
周部を摺動自在に嵌合してあり、段付孔17bの段部端
面にはリアクションディスク27を当接させている。こ
のリアクションディスク27はプッシュロッド28の基
部28aに設けた凹部内に収納してあり、該凹部の先端
部は、段付孔17bの段部端面に設けた環状溝に嵌合し
ている。そして、環状のリテーナ29をフロント側から
バルブボディ2の内周部に嵌合させると同時に、リテー
ナ29の内方部をプッシュロッド28の基部28aおよ
びプラグ17の端面に当接させてあり、それによって、
プッシュロッド28の基部28aおよびプラグ17がバ
ルブボディ2から脱落しないようにしている。なお、リ
テーナ29の所要位置には上記定圧通路26を閉鎖しな
いように切欠きを設けている。さらに、上述のようにバ
ルブボディ2に取り付けたリテーナ29とシェル1のフ
ロント側の壁面とにわたってはリターンスプリング31
を弾装してあり、したがって、バルブボディ2等はリヤ
側に付勢されて図示非作動位置に位置している。 (作動説明) 以上の構成において、図1に示した倍力装置の非作動状
態では、外方側に位置する大気弁21は弁体11のシー
ト部が第1ばね12に付勢されることで閉鎖されてお
り、他方、内方側に位置する真空弁24は、第2ばね1
4によって弁プランジャ7がリヤ側に付勢されることで
開放している。したがって、定圧通路26および変圧通
路25を介して定圧室Aと変圧室Bとが連通し、それら
両室A,Bには負圧が導入されている。このとき、上述
したように、本実施例では、弁体11の有効径の大きさ
は、大気弁21と略同じ大きさか、または大気弁21の
径よりもやや大きめに設定してあるので、第1ばね12
のセット荷重は、弁体11が大気と負圧との差圧力によ
って第1弁座6から離座しない程度で、かつ弁体11を
第1弁座6に圧接させる程度の小さなセット荷重でよ
い。また、第2ばね14は、弁プランジャ7が大気と負
圧との差圧力によってフロント側にむけて引き込まれる
力を押し戻すだけの小さなセット荷重でよく、しかも、
弁プランジャ7の外径が小さいので、第2ばね14のセ
ット荷重は、より一層従来よりも小さく設定することが
でき、それによって、倍力装置の作動開始入力を小さく
することができる。したがって、上記非作動状態からブ
レーキペダルに連動して入力軸13が前進されると、該
入力軸13に連動して弁プランジャ7が前進(左行)さ
れるので、第2ばね14が圧縮されて真空弁24が閉鎖
された後、大気弁21が開放される。これにより、従来
と同様に、定圧室Aと変圧室Bとの連通状態が阻止され
る一方、変圧室Bに大気が導入されるので、定圧室Aと
変圧室Bとの間に差圧が生じてバルブボディ2およびプ
ッシュロッド28が前進されて、所定のサーボ比の出力
を得ることができる。本実施例では、上述したように第
1ばね12および第2ばね14のセット荷重は小さいの
で、倍力装置を作動させるためにブレーキペダルが踏み
込まれる際の踏力(入力)は小さくなり、したがって、
良好なブレーキフィーリングを運転者に付与することが
できる。また、本実施例では、大気弁21は真空弁24
の外方側に位置しているので、大気弁21の外径は従来
よりもはるかに大きくなっている。そのため、倍力装置
の作動開始時には、大気通路22内の大気が変圧通路2
5を介して変圧室Bへ迅速に導入される。したがって、
倍力装置の作動開始時の応答性は良好である。また、本
実施例の弁機構5は、従来に比較して構成が簡単であ
り、信頼性が高いので、低コストで製造することができ
る。このような本実施例に対して、図2に示すように、
従来一般の倍力装置における弁機構5は、両弁座6,8
がリヤ側にむけて形成されるとともに、弁体11は両弁
座6,8に対向するようにフロント側にむけて設けられ
ていた。また、従来では、内方側の第2弁座8とそれに
着座する弁体11のシート部とによって大気弁21が構
成されるとともに、外方側に位置するバルブボディ2の
第1弁座6とそれに着座する弁体11のシート部とによ
って真空弁24が構成されていたものである。そして、
第1ばね12は弁体11の裏面と入力軸13とにわたっ
て弾装されており、弁プランジャ7および入力軸13を
非作動位置に位置させる第2ばね14はバルブボディ2
2に嵌着したリテーナ40と入力軸13とにわたって弾
装されていたものである。このような従来の弁機構5で
は、図示非作動状態において大気弁21が閉鎖する一
方、真空弁24が開放していることにより、弁体11の
外方側およびフロント側には負圧が作用し、弁体11の
内方側およびリヤ側には大気圧が作用する。そのため、
弁体11の内外の差圧により、弁体11のシート部は第
2弁座8に着座したままフロント側に付勢されることに
なる。一方、この非作動状態では、弁体11のシート部
が第1弁座6に着座しないように、すなわち真空弁24
の開放状態を維持する必要があるので、上記差圧力に打
つ勝つ分だけ、第2ばね14のセット荷重を大きく設定
する必要があった。そのため、従来では、倍力装置を作
動させるために、ブレーキペダルが踏み込まれる作動開
始時の入力が大きくなり、運転者のブレーキフィーリン
グが悪くなっていたものである。また、このような従来
の弁機構5では、大気弁21が内方側に位置し、真空弁
24が大気弁21よりも外方側に位置していたので、倍
力装置の作動時の応答性を良好にする目的で大気弁21
の径を大きくすると、上述した非作動時に弁体11に作
用する差圧力が増加することになる。そのため、この場
合には、上記第2ばね14のセット荷重を増加させる必
要があり、それに伴って、作動開始時の入力が大きくな
り、ブレーキフィーリングが悪くなるという欠点が生じ
ていたものである。このような、従来の弁機構5に対し
て、上述した本実施例によれば、作動開始入力を増加さ
せることなく倍力装置の作動応答性を向上させることが
できる。
入力を増加させることなく倍力装置の作動応答性を向上
させることができるという効果が得られる。
Claims (2)
- 【請求項1】 シェル内に摺動自在に設けられるととも
にリヤ側の外周部をシェルの外部に突出させた筒状のバ
ルブボデイと、上記バルブボデイに設けたパワーピスト
ンと、上記パワーピストンの前後に形成した定圧室およ
び変圧室と、上記バルブボデイに設けられて、入力軸の
進退動に連動してバルブボディ内の流路の開閉制御を行
う弁機構と、上記定圧室と弁機構とを連通させる定圧通
路と、上記変圧室と弁機構とを連通させる変圧通路と、
上記弁機構からリヤ側の開口に至るバルブボディの内周
部と入力軸の外周部との間の空間部によって構成され
て、上記弁機構と大気とを連通させる大気通路とを備
え、 上記弁機構は、バルブボディに形成した第1弁座と、バ
ルブボディに摺動自在に嵌合した弁プランジャに形成さ
れて上記第1弁座よりも内方側に位置する第2弁座と、
上記両弁座に着座する弁体と、上記弁体を両弁座に向け
て付勢する第1ばねと、上記弁プランジャおよびそれに
連動する入力軸を非作動位置に復帰させる第2ばねとを
備えた倍力装置において、 上記両弁座をフロント側にむけて形成するとともに、上
記弁体を両弁座に対向するようにリヤ側にむけて配設
し、上記第1弁座とそれに着座する弁体のシート部とに
よって上記大気通路を開閉する大気弁を構成し、上記弁
プランジャの第2弁座とそれに接離する弁体のシート部
とによって上記定圧通路を開閉する真空弁を構成したこ
とを特徴とする倍力装置。 - 【請求項2】 上記大気通路のフロント側の端部は上記
大気弁よりも外方側に位置しており、上記変圧通路は大
気弁と真空弁との間の環状の空間およびそれから連続す
るバルブボディの半径方向孔から構成され、さらに、上
記定圧通路は上記真空弁および弁体の内方側の空間およ
びそれから連続するバルブボディの内部空間から構成さ
れていることを特徴とする請求項1に記載の倍力装置。
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