JP3740762B2

JP3740762B2 - Booster lock mechanism

Info

Publication number: JP3740762B2
Application number: JP30097996A
Authority: JP
Inventors: 渡辺　　誠
Original assignee: Bosch Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1996-10-25
Publication date: 2006-02-01
Anticipated expiration: 2016-10-25
Also published as: JPH10129456A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車のブレーキ等に用いられる倍力装置に関し、より詳しくは、パワーピストンとバルブボデイとが摺動自在となっている倍力装置において、両者を一体に連結するロック機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来一般のブレーキ倍力装置は、シェル内に摺動自在に設けたパワーピストンと、このパワーピストンに設けたバルブボデイと、上記パワーピストンをリヤ側に付勢するリターンスプリングと、上記パワーピストンの前後に形成した定圧室と変圧室と、上記バルブボデイ内に設けた弁機構と、ブレーキペダルに連動され、上記弁機構を構成する弁プランジャを進退動させて弁機構の流路を切換える入力軸と、上記バルブボデイおよび弁プランジャに相対変位可能に設けられるとともに、該バルブボデイから弁プランジャが抜出るのを防止するキー部材とを備えている。
かかる従来一般のブレーキ倍力装置においては、バルブボデイとパワーピストンとが一体に設けられていたため、ブレーキペダルを踏み込んでから実質的な制動作用がなされるまでにブレーキペダルを相対的に大きく踏み込む必要があり、ブレーキフィーリングを損なう一因となっていた。
すなわち、ブレーキ倍力装置の出力軸が連動するマスターシリンダのピストンにおいては、該ピストンが非作動位置から前進されて直ちにはブレーキ液圧は上昇せず、ブレーキ液がホイールシリンダに供給されてブレーキパッドがブレーキロータに密着してから、つまりマスターシリンダのピストンがある程度前進してからブレーキ液圧が実質的に上昇するまでの間は、いわばロスストロークとなっっている。そしてマスターシリンダのピストンのロスストロークは、これに連動するブレーキペダルのロスストロークとなっている。
【０００３】
上述した問題を解決するために、従来、バルブボデイをパワーピストンに摺動自在に設け、バルブボデイの相対的なストローク量とパワーピストンの相対的なストローク量とを別個に設定できるようにした倍力装置が知られている。
図５はそのようなブレーキ倍力装置の一例を示すもので、同図において、フロントシェル１とリヤシェル２とで構成した密封容器内にパワーピストン３を摺動自在に設けてあり、このパワーピストン３は、軸部に配設した有底のシリンダ部材４と、該シリンダ部材４の外周に固定した皿状のプレート部材５とを備えている。
上記パワーピストン３のシリンダ部材４には、その開口側となるリヤ側からバルブボデイ６の先端部に一体に設けた段付スリーブ７を摺動自在に嵌合してあり、このスリーブ７を介してシリンダ部材４とバルブボデイ６とが軸方向に相対変位できるようにしている。
図６に拡大して示すように、上記バルブボデイ６のフロント側端部は、段付スリーブ７のリヤ側大径部７Ａ内に嵌合してあり、かつリヤ側大径部７Ａの端部に設けた複数の爪７ａによってバルブボデイ６とスリーブ７とを一体に連結している。そして段付スリーブ７のフロント側小径部７Ｂをシリンダ部材４内に気密を保持して摺動自在に嵌合している。
そして上記パワーピストン３を構成するプレート部材５のリヤ側に添設したダイアフラム８によって密封容器内を前方側の定圧室Ａと後方側の変圧室Ｂとに区画している。
【０００４】
次に、上記バルブボデイ６内には、流体回路を切換える弁機構１０を収容してある。上記弁機構１０は、バルブボデイ６の内周に形成した環状の第１弁座１１と、このバルブボデイ６内に摺動時自在に嵌合した弁プランジャ１２の右端に形成した環状の第２弁座１３と、さらにこれら両弁座１１、１３に図７の右方からポペットリターンスプリング１４によって着座される弁体１５とを備えている。上記弁体１５は軸方向に位置を異ならせて配置してある第１弁座１１と第２弁座１３とに対応させて第１弁座１１に着座する第１シート部１５ａと第２弁座１３に着座する第２シート１５ｂ部を備えており、上記第１弁座１１と第１シート部１５ａとで真空弁１６を構成するとともに、第２弁座１３と第２シート部１５ｂとで大気弁１７を構成している。
そして上記第１弁座１１よりも外周側をバルブボデイ６に形成した軸方向の定圧通路１８と、上記スリーブ７内およびシリンダ部材４に形成した連通孔４Ａを介して上記定圧室Ａに連通させ、この定圧室Ａはフロントシェル１に設けた負圧導入管１９（図５）を介してエンジンのインテークマニホールドに連通させることにより、該定圧室Ａに常時負圧を導入している。
また、上記第２弁座１３よりもフロント側で第１弁座１１の内周側となる部分は、バルブボデイ６に形成した半径方向の変圧通路２０を介して上記変圧室Ｂに連通させてあり、さらに上記第２弁座１３のリヤ側の内方側は、バルブボデイ６内に形成した圧力通路２１（図５）を介して大気に連通させている。
【０００５】
上記弁プランジャ１２の右端部には入力軸２３の先端部を枢支連結してあり、この入力軸２３とバルブボデイ６の間に、図５に示すように、上記ペットリターンスプリング１４の弾発力よりも大きな弾発力を有するバルブリターンスプリング２４を弾装して、通常は弁プランジャ１２の第２弁座１３に弁体１５を着座させて大気弁１７を閉じるとともに、この弁体１５を第１弁座１１から離座させて真空弁１６を開かせている。そして上記入力軸２３はブレーキペダル２５に連動させている。
また図６に示すように、上記弁プランジャ１２は、キー部材２６によってバルブボデイ６から抜出るのを防止している。上記キー部材２６は、図示しないがその中央部から先端部にかけて二股状に形成してあり、該キー部材２６の二股状部分の基部を弁プランジャ１２の小径部１２Ａに係合させている。このキー部材２６は、上記バルブボデイ６および弁プランジャ１２に相対変位可能に設けられており、バルブボデイ６からの突出端がリヤシェル２の内面に当接可能となっている。
さらに、上記シリンダ部材４のフロント側端部には出力軸２７を取付けてあり、この出力軸２７の左側先端部は、図５に示すように、シール部材２８により気密を保ってフロントシェル１から外部に突出させ、その先端部をフロントシェル１に連結した図示しないマスターシリンダのピストンに連動させている。
そして上記シリンダ部材４とフロントシェル１との間にリターンスプリング２９を弾装するとともに、上記シリンダ部材４とバルブボデイ６との間に上記リターンスプリング２９よりも小さな弾発力を有するリターンスプリング３０を弾装している。
したがって上記リターンスプリング２９、３０の弾撥力により、倍力装置の非作動時には、先ずキー部材２６がリヤシェル２の内面に当接した位置に保持され、次にバルブボデイ６およびスリーブ７は、そのキー部材２６に当接した位置に保持され、さらにシリンダ部材４およびパワーピストン５は、シリンダ部材４がスリーブ７の大径部７Ａに当接した位置に保持される。
【０００６】
さらに、上記出力軸２７に加わるブレーキ反力は全てパワーピストン３を構成するシリンダ部材４で受け止められ、弁プランジャ１２には、したがって入力軸２３を介してブレーキペダル２５には伝達されないようになっている。そしてこのままでは運転者がブレーキペダル２５の操作感を得ることができないので、図５に示すようにブレーキペダル２５と車体３１との間に擬似反力付与手段３２としてスプリング３３を張設している。これにより、ブレーキペダル２５の踏込み量に応じてスプリング３３が引っ張られるので、運転者はブレーキペダル２５の踏込み量に応じた擬似のブレーキ反力を受けることができる。
【０００７】
以上の構成において、ブレーキペダル２５が踏み込まれて入力軸２３および弁プランジャ１２が前進されると、弁機構１０の流路が切換わって変圧室Ｂに大気が導入されるので、定圧室Ａと変圧室Ｂとの圧力差によりパワーピストン３が前進される。するとパワーピストン３と一体的に出力軸２７が前進されるので、マスターシリンダにブレーキ液圧が発生する。
このとき、ブレーキ液圧によるブレーキ反力は出力軸２７を介してパワーピストン３で全て受け止められるので、弁プランジャ１２に伝達されることはない。しかしながら、上記ブレーキペダル２５を踏み込めばスプリング３３が引っ張られるので、それによる作用力がブレーキペダル２５に伝達されるようになり、運転者はこれをブレーキ反力として感知することができる。
【０００８】
図７はブレーキ倍力装置の中間負荷領域におけるサーボバランス状態を示したもので、この状態ではパワーピストン３はバルブボデイ６に対して相対的に前進しており、上記パワーピストン３においては、出力軸２７からのブレーキ反力とリターンスプリング２９の弾撥力とによる後退力と、定圧室Ａと変圧室Ｂとの圧力差による前進力とがバランスしている。
他方、バルブボデイ６においては、リターンスプリング３０の弾撥力による後退力と、定圧室Ａと変圧室Ｂとの圧力差、定圧室Ａと大気との圧力差、並びに変圧室Ｂと大気の圧力差による前進力と、さらに運転者によるブレーキペダル２５の踏力すなわち弁プランジャ１２の前進力とがバランスしている。
このサーボバランス状態から理解されるように、パワーピストン３の前進量とバルブボデイ６の前進量とはそれぞれのリターンスプリング２９、３０や受圧面積等の条件により別個に定めることができ、したがってパワーピストン３をマスターシリンダのロスストロークを補償するためにストロークを相対的に大きく設定し、またバルブボデイ６は操作フィーリングを損なわないように相対的にストロークを小さく設定することができるので、ブレーキフィーリングを良好にセットすることができる。
より具体的には、ブレーキ反力を受ける出力軸２７は、図示しないマスターシリンダのピストンにおけるロスストローク、つまりマスターシリンダのピストンが前進を開始してからブレーキ液圧が実質的に上昇するまでの間のロスストロークを補償するために相対的に大きく前進する必要がある。これに対し、バルブボデイ６は、出力軸２７とパワーピストン３の前進量とは別個に、上記リターンスプリング３０の弾撥力やバルブボデイ６の受圧面積によってその前進量を定めることができる。
その結果、バルブボデイ６の前進に伴って前進される入力軸２３およびこれに連動するブレーキペダル２５のストロークを相対的に小さくして、ブレーキフィーリングの向上を図ることが可能となる。
さらに、上記出力軸２７に伝達されるブレーキ反力はパワーピストン３で全て受け止められて弁プランジャ１２に伝達されることはないので、運転者には踏込み量に応じた擬似反力のみを感知させることができ、したがってスプリング３３のセット荷重を適宜設定すれば、力の弱い老人や女性でも急激にブレーキペダルを踏み込むことができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記構成を有する倍力装置においては、該倍力装置が全負荷状態となって、つまりパワーピストン３の圧力差が最大となるとそれ以上パワーピストン３は前進できなくなる。
この全負荷状態において、更にブレーキペダル２５の踏力を増大させると、弁プランジャ１２がバルブボデイ６に対して前進され、該弁プランジャ１２がキー部材２６を前進端まで前進させてバルブボデイ６に当接させるので、弁プランジャ１２はキー部材２６を介してバルブボデイ６と一体となる。
これによりバルブボデイ６が前進されるようになるが、バルブボデイ６がパワーピストン３に当接するまではパワーピストン３を前進させることができず、したがってブレーキペダル２５を踏み込んでもバルブボデイ６がパワーピストン３に当接するまでは出力が上昇しない区間が生じてしまう。
【００１０】
このため従来、倍力装置が全負荷状態となったら、バルブボデイとパワーピストンとを一体に連結し、ブレーキペダルが踏込まれたら速やかに出力が上昇するようにし、またその状態から踏力を解除すると速やかにバルブボデイがパワーピストンに対して摺動できるようにしたロック機構が提案されているが（特開昭５６−７５２５５号公報）、従来のロック機構の構成は複雑であり、そのためコストが高くなるという欠点がある。
本発明はそのような事情に鑑み、より簡素な構成でパワーピストンとバルブボデイとを一体に連結することができる倍力装置のロック機構を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、シェル内に摺動自在に設けたパワーピストンと、このパワーピストンに摺動自在に設けたバルブボデイと、上記パワーピストンおよびバルブボデイをそれぞれリヤ側に付勢するリターンスプリングと、上記パワーピストンの前後に形成した定圧室と変圧室と、上記バルブボデイ内に設けた弁機構と、操作杆に連動され、上記弁機構を構成する弁プランジャを進退動させて弁機構の流路を切換える入力軸と、上記バルブボデイおよび弁プランジャに相対変位可能に設けられるとともに、該バルブボデイから弁プランジャが抜出るのを防止するキー部材とを備えた倍力装置において、
上記バルブボデイとパワーピストンとの間に、相互に螺合されてバルブボデイとパワーピストンとの進退変位に伴って相互に回転する第１ねじと第２ねじを配置して、上記第１ねじをパワーピストンに固定するとともに、第２ねじをバルブボデイに回転可能に設け、さらに上記第２ねじとキー部材との間に、該キー部材によって前進されるストッパ部材を配置し、上記ストッパ部材は、通常は上記第２ねじから離隔してその回転動作を許容するとともに、キー部材が弁プランジャによって前進端に位置された際に第２ねじに係合してその回転を停止させることを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】
上述した構成において、倍力装置の作動時には、従来と同様にパワーピストンとバルブボデイとはそれぞれ別個に進退動するようになり、その際、パワーピストンに対してバルブボデイが進退動すると、パワーピストンに固定した第１ねじに対して第２ねじが回転しながら両ねじが伸縮するようになる。
そして倍力装置が全負荷状態となってさらに操作杆が操作されると、キー部材は弁プランジャによって前進端に位置されるようになり、それによりストッパ部材がキー部材によって前進されて第２ねじに係合するので、該第２ねじは回転ができなくなる。
その結果、パワーピストンとバルブボデイとはそれぞれに固定された第１ねじと第２ねじとを介して一体に連結されることになり、したがって操作杆の操作力は直ちにバルブボデイからパワーピストンに伝達されるので、速やかに出力が上昇するようになる。
他方、その状態から操作力が解除されると、キー部材は前進端から後退されるようになるので、それによりストッパ部材と第２ねじとの係合が解除されて、該第２ねじは再び回転可能となる。これにより、操作力が解除されれば、速やかにバルブボデイはパワーピストンに対して再び摺動できるようになる。
【００１３】
【実施例】
以下図示実施例について本発明を説明するが、図１に示す実施例においては上述した従来装置を前提としているので、それと同一若しくは相当部分には同一の符号を付してその部分の説明は省略する。
本実施例においては、上記スリーブ７の大径部７Ａの外周に半径方向外方に突出する複数の突出部７ｂを形成してあり、倍力装置の非作動時にはこの突出部７ｂをリヤシェル２の内面に当接させてその後退を停止させるようにしている。
つまり、上記リターンスプリング２９の弾撥力により、倍力装置の非作動時には、バルブボデイ６およびスリーブ７はそのスリーブ７の突出部７ｂがリヤシェル２の内面に当接した位置に保持され、またシリンダ部材４およびパワーピストン５は、シリンダ部材４がスリーブ７の大径部７Ａに当接した位置に保持されるようになる。
そしてこの際、上記キー部材２６はリヤシェル２の内面に当接して弁プランジャ１２を前進させ、それにより次の入力軸２３の前進時に直ちに弁機構１０の流路が切換わるようにしているが、キー部材２６が弁プランジャ１２によって前進端に位置されることがないようにしている。
【００１４】
次に、ブレーキ倍力装置が全負荷状態となった際にパワーピストン３とバルブボデイ６とを一体に連結するロック機構３４について説明すると、上記シリンダ部材４とバルブボデイ６との間に、中空の雌ねじからなる第１ねじ３５と中実の雄ねじからなる第２ねじ３６とを相互に螺合させて軸方向に配置してあり、一方の第１ねじ３５はシリンダ部材４の軸部に一体に設けている。そして他方の第２ねじ３６は、中空の第１ねじ３５内に設けた第１ばね３７によって右方に付勢してあり、第２ねじ３６のリヤ側に設けたフランジ部３６Ａにおける外周部分をバルブボデイ６のフロント側端面に回転可能に圧接させている。
上記第２ねじ３６は、シリンダ部材４に対してバルブボデイ６が相対的に進退動された際には、第１ばね３７の弾発力によってバルブボデイ６に圧接されたまま第１ねじ３５に対して正逆に回転することができるようになっている。
したがって、シリンダ部材４に対してバルブボデイ６が前進される際に、第２ねじ３６の回転を阻止すれば、バルブボデイ６はシリンダ部材４に対して前進することができなくなり、両者は一体に前進することになる。
【００１５】
ブレーキ倍力装置が全負荷状態となった際に上記第２ねじ３６の回転を停止させるためにストッパ部材３８は、リヤ側が開口した有底の筒状本体部３８Ａを備えており、該筒状本体部３８Ａのフロント側を上記第２ねじ３６の軸部内に摺動自在に嵌合するとともに、該筒状本体部３８Ａのリヤ側をバルブボデイ６に摺動自在に設けている。そして上記筒状本体部３８Ａ内に弁プランジャ１２の先端部を摺動自在に嵌合させている。
さらに上記ストッパ部材３８のリヤ側外周面にフランジ部３８Ｂを設けてこれを上記第２ねじ３６のフランジ部３６Ａに対向させてあり、かつフランジ部３８Ｂの外周面に形成した突起３８ａ（図２参照）をバルブボデイ６に形成したスリット６ａ（図２参照）に係合させることにより、ストッパ部材３８がバルブボデイ６に対して回転しないようにしている。そして両フランジ部３８Ｂ、３６Ａのそれぞれに、相互に噛合して両フランジ部３８Ｂ、３６Ａが相対回転するのを阻止する係合部３８ｂ、３６ａを形成している。
上記ストッパ部材３８と第２ねじ３６との間には第２ばね３９を弾装してあり、この第２ばね３９によってストッパ部材３８をリヤ側に付勢し、通常はフランジ部３８Ｂがバルブボデイに当接した位置に保持している。この状態では、上記両係合部３８ｂ、３６ａは互いに離隔して第２ねじ３６はバルブボデイに対して回転可能な状態となっている。またストッパ部材３８のリヤ側端部は変圧通路２０内に突出してキー部材２６に対向している。
【００１６】
以上の構成において、倍力装置の非作動状態では、ストッパ部材３８は第２ばね３９の弾撥力により後退端に保持されており、ストッパ部材３８の係合部３８ｂと第２ねじ３６の係合部３６ａとは互いに離隔している。
この状態からブレーキペダル２５を踏み込んで入力軸２３および弁プランジャ１２を前進させれば、図２に示すように、従来装置と同様にパワーピストン３とバルブボデイ６とは別個に前進するようになる。
この際、上記パワーピストン３がバルブボデイ６に対して前進すると、第２ねじ３６は第２ばね３９によってバルブボデイ６に圧接された状態を維持したまま、該第２ねじ３６から離隔する第１ねじ３５によって回転されることになり、両ねじ３５、３６は伸長することになる。
【００１７】
次に、図３に示すように、ブレーキ倍力装置が全負荷状態となると、上記大気弁１７が開放されても定圧室Ａと変圧室Ｂとの差圧力はそれ以上増大しないので、パワーピストン３の前進が停止される。
他方、この状態からさらにブレーキペダル２５の踏力が増大されると、弁プランジャ１２はバルブボデイ６に対して前進されるようになり、弁プランジャ１２がバルブボデイ６に対して前進されると、該弁プランジャ１２の小径部１２Ａに係合されているキー部材２６も弁プランジャ１２とともに前進されるようになる。
これによりキー部材２６はストッパ部材３８に当接してこれを第２ばね３９に抗して前進させるようになり、これによりストッパ部材３８の係合部３８ｂが第２ねじ３６の係合部３６ａに係合されるので、第２ねじ３６はバルブボデイ６に対して回転することができなくなる。
この状態でさらにブレーキペダル２５が踏込まれて弁プランジャ１２が前進されると、その前進力はキー部材２６から第１ねじ３５と第２ねじ３６とを介してパワーピストン３および出力軸２７に伝達されるので、それによってマスターシリンダの出力を上昇させることができる。
したがって、ブレーキ倍力装置が全負荷状態となった時点からは、踏力を直接マスターシリンダのピストンに伝達することができるようになる。
【００１８】
さらに、この状態からブレーキペダル２５の踏力が解除されると、図４に示すように、バルブリターンスプリング２６によって弁プランジャ１２がバルブボデイ６に対して後退されるので、キー部材２６およびストッパ部材３８は第２ばね３９によって速やかに後退される。これによりストッパ部材３８の係合部３８ｂと第２ねじ３６の係合部３６ａとの係合が解除されるので、第２ねじ３６は自由に回転できるようになる。
そして上記弁プランジャ１２がバルブボデイ６に対して後退されると、従来と同様に大気弁１７が閉鎖されるとともに真空弁１６が開放されて定圧通路１５と変圧通路１９とを連通させるので、変圧室Ｂ内に導入されていた大気が速やかに定圧室Ａに排出される。これにより、パワーピストン３の前後の圧力差が小さくなるのでパワーピストン３およびバルブボデイ６はリターンスプリング２９、３０によって後退される。
バルブボデイ６の後退が継続すると、やがてスリーブ７の突出部７ｂがリヤシェル２に当接してバルブボデイ６の後退が停止され、次にパワーピストン３のシリンダ部材４がスリーブ７の大径部７Ａに当接して停止されて、上記非作動状態に復帰される。
このときには、第２ねじ３６はパワーピストン３とバルブボデイ６の相対変位に連動して第１ねじ３５に対してねじ込まれた状態となっている。
【００１９】
なお、上記実施例では、いずれも操作杆としてブレーキペダルを利用しているが、この操作杆は、身体障害者に用いられている手動ブレーキレバーであってもよい。また本発明はクラッチ倍力装置にも適用することができ、その場合には操作杆としてクラッチペダルを用いることができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明においては、第１ねじをパワーピストンに固定するとともに、第２ねじをバルブボデイに回転可能に設け、さらに上記第２ねじとキー部材との間に、該キー部材によって前進されるとともに、第２ねじに係合してその回転を停止させるストッパ部材を配置したものであるから、従来のロック機構に比較してその構成を簡単なものとすることができ、かつ確実なロックとアンロックとを行なわせることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す要部の断面図。
【図２】全負荷状態時の要部の作動を示す拡大断面図。
【図３】全負荷状態からさらにブレーキペダル２５が踏込まれたときの要部の作動を示す拡大断面図。
【図４】図３に示す状態からブレーキペダル２５が開放されたときの要部の作動を示す拡大断面図。
【図５】従来のブレーキ倍力装置の一例を示す概略構成図。
【図６】従来のブレーキ倍力装置の非作動時を示す要部の拡大断面図。
【図７】図６に示す状態からブレーキペダル２５が踏込まれてサーボバランス状態となっているときの状態を示す要部の拡大断面図。
【符号の説明】
３…パワーピストン４…シリンダ部材
６…バルブボデイ７…スリーブ
１０…弁機構１２…弁プランジャ
１６…真空弁１７…大気弁
２３…入力軸２５…ブレーキペダル（操作杆）
２６…キー部材２７…出力軸
３２…擬似反力付与手段３３…スプリング
３４…ロック機構３５…第１ねじ
３６…第２ねじ３８…ストッパ部材[0001]
[Industrial application fields]
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a booster used for automobile brakes and the like, and more particularly to a lock mechanism for integrally connecting a power piston and a valve body in a booster that is slidable. .
[0002]
[Prior art]
A conventional general brake booster includes a power piston slidably provided in a shell, a valve body provided on the power piston, a return spring that urges the power piston to the rear side, and front and rear of the power piston. A constant pressure chamber and a variable pressure chamber formed in the valve body, a valve mechanism provided in the valve body, an input shaft that is interlocked with a brake pedal and moves a valve plunger that constitutes the valve mechanism to switch a flow path of the valve mechanism; The valve body and the valve plunger are provided so as to be relatively displaceable, and a key member for preventing the valve plunger from being extracted from the valve body.
In such a conventional general brake booster, since the valve body and the power piston are integrally provided, it is necessary to depress the brake pedal relatively large after the brake pedal is depressed until the substantial braking action is performed. Yes, it was one of the factors that damaged the brake feeling.
That is, in the piston of the master cylinder in which the output shaft of the brake booster is interlocked, the brake fluid pressure does not increase immediately after the piston is advanced from the non-operating position, and the brake fluid is supplied to the wheel cylinder and the brake pad. From the close contact with the brake rotor, that is, from when the piston of the master cylinder advances to some extent until the brake fluid pressure substantially increases, there is a so-called loss stroke. The loss stroke of the piston of the master cylinder is the loss stroke of the brake pedal linked to this.
[0003]
In order to solve the above-described problem, a booster device in which a valve body is slidably provided on a power piston so that the relative stroke amount of the valve body and the relative stroke amount of the power piston can be set separately. It has been known.
FIG. 5 shows an example of such a brake booster. In FIG. 5, a power piston 3 is slidably provided in a sealed container composed of a front shell 1 and a rear shell 2. 3 includes a bottomed cylinder member 4 disposed on the shaft portion, and a plate-like plate member 5 fixed to the outer periphery of the cylinder member 4.
The cylinder member 4 of the power piston 3 is slidably fitted with a stepped sleeve 7 which is integrally provided at the tip of the valve body 6 from the rear side which is the opening side. The cylinder member 4 and the valve body 6 can be relatively displaced in the axial direction.
As shown in FIG. 6 in an enlarged manner, the front side end portion of the valve body 6 is fitted in the rear side large diameter portion 7A of the stepped sleeve 7 and is located at the end of the rear side large diameter portion 7A. The valve body 6 and the sleeve 7 are integrally connected by a plurality of provided claws 7a. The front side small diameter portion 7B of the stepped sleeve 7 is slidably fitted in the cylinder member 4 while maintaining airtightness.
The inside of the sealed container is partitioned into a constant pressure chamber A on the front side and a variable pressure chamber B on the rear side by a diaphragm 8 attached to the rear side of the plate member 5 constituting the power piston 3.
[0004]
Next, a valve mechanism 10 for switching a fluid circuit is accommodated in the valve body 6. The valve mechanism 10 includes an annular first valve seat 11 formed on the inner periphery of the valve body 6 and an annular second valve seat formed on the right end of a valve plunger 12 that is slidably fitted in the valve body 6. 13 and a valve body 15 that is seated on both valve seats 11 and 13 by a poppet return spring 14 from the right side of FIG. The valve body 15 has a first seat portion 15a and a second valve seated on the first valve seat 11 in correspondence with the first valve seat 11 and the second valve seat 13 which are arranged at different positions in the axial direction. The second seat 15b seated on the seat 13 is provided. The first valve seat 11 and the first seat portion 15a constitute a vacuum valve 16, and the second valve seat 13 and the second seat portion 15b An atmospheric valve 17 is configured.
Then, the constant pressure passage 18 formed in the valve body 6 on the outer peripheral side of the first valve seat 11 is communicated with the constant pressure chamber A through the sleeve 7 and the communication hole 4A formed in the cylinder member 4, The constant pressure chamber A is constantly introduced into the constant pressure chamber A by communicating with an intake manifold of the engine via a negative pressure introduction pipe 19 (FIG. 5) provided in the front shell 1.
Further, a portion on the front side of the second valve seat 13 and on the inner peripheral side of the first valve seat 11 is communicated with the variable pressure chamber B via a radial variable pressure passage 20 formed in the valve body 6. Further, the inner side of the rear side of the second valve seat 13 is communicated with the atmosphere via a pressure passage 21 (FIG. 5) formed in the valve body 6.
[0005]
The right end portion of the valve plunger 12 is pivotally connected to the tip end of the input shaft 23, and between the input shaft 23 and the valve body 6, as shown in FIG. A valve return spring 24 having a larger elastic force is mounted, and the valve body 15 is normally seated on the second valve seat 13 of the valve plunger 12 to close the atmospheric valve 17. The vacuum valve 16 is opened by being separated from the valve seat 11. The input shaft 23 is interlocked with the brake pedal 25.
Further, as shown in FIG. 6, the valve plunger 12 is prevented from being pulled out from the valve body 6 by the key member 26. Although not shown, the key member 26 is formed in a bifurcated shape from the central portion to the tip portion, and the base portion of the bifurcated portion of the key member 26 is engaged with the small diameter portion 12A of the valve plunger 12. The key member 26 is provided so as to be relatively displaceable on the valve body 6 and the valve plunger 12, and a protruding end from the valve body 6 can abut on the inner surface of the rear shell 2.
Further, an output shaft 27 is attached to the front end portion of the cylinder member 4, and the left end portion of the output shaft 27 is kept airtight by a seal member 28 from the front shell 1 as shown in FIG. It protrudes outside, and its tip is linked to a piston of a master cylinder (not shown) connected to the front shell 1.
A return spring 29 is mounted between the cylinder member 4 and the front shell 1, and a return spring 30 having a smaller elastic force than the return spring 29 is provided between the cylinder member 4 and the valve body 6. Disguise.
Accordingly, due to the elastic force of the return springs 29 and 30, when the booster is not in operation, the key member 26 is first held at the position where it abuts against the inner surface of the rear shell 2, and then the valve body 6 and the sleeve 7 The cylinder member 4 and the power piston 5 are held at positions where they are in contact with the member 26, and the cylinder member 4 is held at positions where the cylinder member 4 is in contact with the large diameter portion 7 </ b> A of the sleeve 7.
[0006]
Further, all the brake reaction force applied to the output shaft 27 is received by the cylinder member 4 constituting the power piston 3 and is not transmitted to the valve plunger 12 and therefore to the brake pedal 25 via the input shaft 23. Yes. Since the driver cannot feel the operation of the brake pedal 25 as it is, a spring 33 is stretched as a pseudo reaction force applying means 32 between the brake pedal 25 and the vehicle body 31 as shown in FIG. . As a result, the spring 33 is pulled according to the depression amount of the brake pedal 25, so that the driver can receive a pseudo brake reaction force according to the depression amount of the brake pedal 25.
[0007]
In the above configuration, when the brake pedal 25 is depressed and the input shaft 23 and the valve plunger 12 are advanced, the flow path of the valve mechanism 10 is switched and the atmosphere is introduced into the variable pressure chamber B. The power piston 3 is advanced by the pressure difference with the variable pressure chamber B. Then, the output shaft 27 is moved forward integrally with the power piston 3, so that brake fluid pressure is generated in the master cylinder.
At this time, the brake reaction force due to the brake fluid pressure is completely received by the power piston 3 via the output shaft 27 and therefore is not transmitted to the valve plunger 12. However, since the spring 33 is pulled when the brake pedal 25 is depressed, the acting force is transmitted to the brake pedal 25, and the driver can perceive this as a brake reaction force.
[0008]
FIG. 7 shows a servo balance state in an intermediate load region of the brake booster. In this state, the power piston 3 moves forward relative to the valve body 6, and the power piston 3 has an output shaft. The reversing force due to the brake reaction force from 27 and the elastic force of the return spring 29 and the advancing force due to the pressure difference between the constant pressure chamber A and the variable pressure chamber B are balanced.
On the other hand, in the valve body 6, the retracting force due to the elastic force of the return spring 30, the pressure difference between the constant pressure chamber A and the variable pressure chamber B, the pressure difference between the constant pressure chamber A and the atmosphere, and the pressure difference between the variable pressure chamber B and the atmosphere. And the forward force of the brake plunger 25 by the driver, that is, the forward force of the valve plunger 12 is balanced.
As can be understood from this servo balance state, the advance amount of the power piston 3 and the advance amount of the valve body 6 can be determined separately depending on the conditions such as the return springs 29, 30 and the pressure receiving area. In order to compensate for the loss stroke of the master cylinder, the stroke can be set relatively large, and the valve body 6 can be set relatively small so as not to impair the operation feeling, so the brake feeling is good. Can be set.
More specifically, the output shaft 27 that receives the brake reaction force has a loss stroke in a piston of a master cylinder (not shown), that is, a period from when the piston of the master cylinder starts to advance until the brake fluid pressure substantially increases. It is necessary to move forward relatively large to compensate for the loss stroke. On the other hand, the advance amount of the valve body 6 can be determined by the elastic force of the return spring 30 and the pressure receiving area of the valve body 6 separately from the advance amount of the output shaft 27 and the power piston 3.
As a result, it is possible to improve the brake feeling by relatively reducing the strokes of the input shaft 23 that is advanced as the valve body 6 advances and the brake pedal 25 that is linked to the input shaft 23.
Further, since all the brake reaction force transmitted to the output shaft 27 is received by the power piston 3 and is not transmitted to the valve plunger 12, the driver is allowed to sense only the pseudo reaction force corresponding to the depression amount. Therefore, if the set load of the spring 33 is set as appropriate, an elderly person or a woman with weak power can step on the brake pedal rapidly.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the booster having the above configuration, when the booster is in a full load state, that is, when the pressure difference of the power piston 3 becomes maximum, the power piston 3 cannot move forward any more.
In this full load state, when the pedal force of the brake pedal 25 is further increased, the valve plunger 12 is advanced relative to the valve body 6, and the valve plunger 12 advances the key member 26 to the forward end to contact the valve body 6. Therefore, the valve plunger 12 is integrated with the valve body 6 via the key member 26.
As a result, the valve body 6 is moved forward. However, the power piston 3 cannot be moved forward until the valve body 6 contacts the power piston 3, so that even if the brake pedal 25 is depressed, the valve body 6 does not touch the power piston 3. There is a section where the output does not increase until contact.
[0010]
For this reason, conventionally, when the booster is at full load, the valve body and the power piston are connected together so that the output increases immediately when the brake pedal is depressed, and when the pedaling force is released from that state, Although a lock mechanism is proposed in which the valve body is slidable with respect to the power piston (Japanese Patent Laid-Open No. 56-75255), the configuration of the conventional lock mechanism is complicated, which increases the cost. There are drawbacks.
In view of such circumstances, the present invention provides a lock mechanism for a booster capable of integrally connecting a power piston and a valve body with a simpler configuration.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention includes a power piston slidably provided in a shell, a valve body slidably provided on the power piston, a return spring for urging the power piston and the valve body to the rear side, and the power A constant pressure chamber and a variable pressure chamber formed before and after the piston, a valve mechanism provided in the valve body, and an input for switching the flow path of the valve mechanism by advancing and retracting the valve plunger constituting the valve mechanism in conjunction with the operating rod. In a booster comprising: a shaft; and a key member that is provided so as to be relatively displaceable on the valve body and the valve plunger, and that prevents the valve plunger from being extracted from the valve body.
Between the valve body and the power piston, there are arranged a first screw and a second screw which are screwed to each other and rotate to each other in accordance with the forward / backward displacement of the valve body and the power piston, and the first screw is used as the power piston. And a second screw is rotatably provided on the valve body, and a stopper member that is advanced by the key member is disposed between the second screw and the key member. The second screw is separated from the second screw to allow its rotation, and when the key member is positioned at the forward end by the valve plunger, it engages with the second screw to stop its rotation. .
[0012]
[Action]
In the above-described configuration, when the booster is activated, the power piston and the valve body are moved forward and backward separately as in the conventional case. When the valve body moves forward and backward with respect to the power piston, the power piston is fixed to the power piston. Both screws come to expand and contract while the second screw rotates relative to the first screw.
When the booster is fully loaded and the operating rod is further operated, the key member is positioned at the forward end by the valve plunger, whereby the stopper member is advanced by the key member and the second screw The second screw cannot rotate.
As a result, the power piston and the valve body are integrally connected via the first screw and the second screw fixed to each, and therefore the operating force of the operating rod is immediately transmitted from the valve body to the power piston. As a result, the output increases quickly.
On the other hand, when the operating force is released from this state, the key member is retracted from the forward end, whereby the engagement between the stopper member and the second screw is released, and the second screw is again turned on. It can be rotated. As a result, when the operating force is released, the valve body can quickly slide again with respect to the power piston.
[0013]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the illustrated embodiment. However, the embodiment shown in FIG. 1 is based on the above-described conventional apparatus, and therefore, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. To do.
In the present embodiment, a plurality of projecting portions 7b projecting radially outward are formed on the outer periphery of the large-diameter portion 7A of the sleeve 7, and these projecting portions 7b are connected to the rear shell 2 when the booster is not in operation. The retreat is stopped by contacting the inner surface.
That is, due to the elastic force of the return spring 29, the valve body 6 and the sleeve 7 are held at a position where the protruding portion 7b of the sleeve 7 is in contact with the inner surface of the rear shell 2 when the booster is not in operation. 4 and the power piston 5 are held at a position where the cylinder member 4 is in contact with the large diameter portion 7A of the sleeve 7.
At this time, the key member 26 comes into contact with the inner surface of the rear shell 2 to advance the valve plunger 12, thereby immediately switching the flow path of the valve mechanism 10 when the next input shaft 23 advances. The key member 26 is prevented from being positioned at the forward end by the valve plunger 12.
[0014]
Next, the lock mechanism 34 that integrally connects the power piston 3 and the valve body 6 when the brake booster is fully loaded will be described. A hollow female screw is provided between the cylinder member 4 and the valve body 6. A first screw 35 made of the above and a second screw 36 made of a solid male screw are screwed together and arranged in the axial direction. One first screw 35 is provided integrally with the shaft portion of the cylinder member 4. ing. The other second screw 36 is urged to the right by a first spring 37 provided in the hollow first screw 35, and the outer peripheral portion of the flange portion 36 </ b> A provided on the rear side of the second screw 36. The valve body 6 is press-contacted to the front side end face so as to be rotatable.
When the valve body 6 is moved forward and backward relative to the cylinder member 4, the second screw 36 is in pressure contact with the valve body 6 by the elastic force of the first spring 37. It can be rotated forward and backward.
Therefore, if the rotation of the second screw 36 is prevented when the valve body 6 is advanced relative to the cylinder member 4, the valve body 6 cannot be advanced relative to the cylinder member 4, and both advance integrally. It will be.
[0015]
In order to stop the rotation of the second screw 36 when the brake booster is fully loaded, the stopper member 38 is provided with a bottomed cylindrical main body 38A having an open rear side. The front side of the main body portion 38A is slidably fitted into the shaft portion of the second screw 36, and the rear side of the cylindrical main body portion 38A is slidably provided on the valve body 6. And the front-end | tip part of the valve plunger 12 is slidably fitted in the said cylindrical main-body part 38A.
Further, a flange portion 38B is provided on the outer peripheral surface of the stopper member 38 on the rear side so as to face the flange portion 36A of the second screw 36, and a protrusion 38a formed on the outer peripheral surface of the flange portion 38B (see FIG. 2). ) Is engaged with a slit 6a (see FIG. 2) formed in the valve body 6 so that the stopper member 38 does not rotate with respect to the valve body 6. Engaging portions 38b and 36a are formed in the flange portions 38B and 36A, respectively, which engage with each other to prevent the relative rotation of the flange portions 38B and 36A.
A second spring 39 is elastically mounted between the stopper member 38 and the second screw 36. The second spring 39 urges the stopper member 38 to the rear side. Normally, the flange portion 38B is attached to the valve body. It is held at the abutted position. In this state, the engaging portions 38b and 36a are separated from each other, and the second screw 36 is rotatable with respect to the valve body. Further, the rear side end portion of the stopper member 38 protrudes into the variable pressure passage 20 and faces the key member 26.
[0016]
In the above configuration, when the booster is not in operation, the stopper member 38 is held at the retracted end by the elastic force of the second spring 39, and the engagement between the engaging portion 38 b of the stopper member 38 and the second screw 36. The joining portions 36a are separated from each other.
If the brake pedal 25 is depressed from this state to advance the input shaft 23 and the valve plunger 12, the power piston 3 and the valve body 6 advance separately as in the conventional device, as shown in FIG.
At this time, when the power piston 3 moves forward with respect to the valve body 6, the second screw 36 maintains the state of being pressed against the valve body 6 by the second spring 39, and the first screw 35 is separated from the second screw 36. The two screws 35 and 36 will be extended.
[0017]
Next, as shown in FIG. 3, when the brake booster is in a full load state, even if the atmospheric valve 17 is opened, the differential pressure between the constant pressure chamber A and the variable pressure chamber B does not increase any more. 3 forward is stopped.
On the other hand, when the depressing force of the brake pedal 25 is further increased from this state, the valve plunger 12 is moved forward with respect to the valve body 6, and when the valve plunger 12 is moved forward with respect to the valve body 6, the valve plunger 12 is moved forward. The key member 26 engaged with the 12 small-diameter portions 12 </ b> A is also advanced together with the valve plunger 12.
As a result, the key member 26 comes into contact with the stopper member 38 and moves forward against the second spring 39, whereby the engaging portion 38 b of the stopper member 38 is moved to the engaging portion 36 a of the second screw 36. As a result, the second screw 36 cannot rotate with respect to the valve body 6.
In this state, when the brake pedal 25 is further depressed and the valve plunger 12 is advanced, the forward force is transmitted from the key member 26 to the power piston 3 and the output shaft 27 via the first screw 35 and the second screw 36. As a result, the output of the master cylinder can be increased.
Therefore, the pedaling force can be directly transmitted to the piston of the master cylinder from the time when the brake booster is fully loaded.
[0018]
Further, when the depression force of the brake pedal 25 is released from this state, the valve plunger 12 is moved backward with respect to the valve body 6 by the valve return spring 26 as shown in FIG. The second spring 39 is quickly retracted. As a result, the engagement between the engaging portion 38b of the stopper member 38 and the engaging portion 36a of the second screw 36 is released, so that the second screw 36 can freely rotate.
When the valve plunger 12 is retracted with respect to the valve body 6, the atmospheric valve 17 is closed and the vacuum valve 16 is opened to connect the constant pressure passage 15 and the variable pressure passage 19 as in the conventional case. The air introduced into B is quickly discharged into the constant pressure chamber A. As a result, the pressure difference between the front and rear of the power piston 3 is reduced, so that the power piston 3 and the valve body 6 are retracted by the return springs 29 and 30.
When the valve body 6 continues to retreat, the protruding portion 7b of the sleeve 7 comes into contact with the rear shell 2 and the retreat of the valve body 6 is stopped, and then the cylinder member 4 of the power piston 3 comes into contact with the large diameter portion 7A of the sleeve 7. Is stopped and returned to the inactive state.
At this time, the second screw 36 is screwed into the first screw 35 in conjunction with the relative displacement between the power piston 3 and the valve body 6.
[0019]
In the above-described embodiments, the brake pedal is used as the operation rod. However, the operation rod may be a manual brake lever used by a physically handicapped person. The present invention can also be applied to a clutch booster, in which case a clutch pedal can be used as an operating rod.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the first screw is fixed to the power piston, the second screw is rotatably provided on the valve body, and is further advanced by the key member between the second screw and the key member. In addition, since the stopper member that engages with the second screw and stops its rotation is disposed, the configuration can be simplified as compared with the conventional lock mechanism, and reliable. The effect that locking and unlocking can be performed is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the operation of the main part in a full load state.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the operation of the main part when the brake pedal 25 is further depressed from the full load state.
4 is an enlarged cross-sectional view showing the operation of the main part when the brake pedal 25 is released from the state shown in FIG.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional brake booster.
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a conventional brake booster when not operating.
7 is an enlarged cross-sectional view of the main part showing a state when the brake pedal 25 is depressed from the state shown in FIG. 6 to be in a servo balance state.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Power piston 4 ... Cylinder member 6 ... Valve body 7 ... Sleeve 10 ... Valve mechanism 12 ... Valve plunger 16 ... Vacuum valve 17 ... Atmospheric valve 23 ... Input shaft 25 ... Brake pedal (operating rod)
26 ... Key member 27 ... Output shaft 32 ... Pseudo reaction force applying means 33 ... Spring 34 ... Lock mechanism 35 ... First screw 36 ... Second screw 38 ... Stopper member

Claims

シェル内に摺動自在に設けたパワーピストンと、このパワーピストンに摺動自在に設けたバルブボデイと、上記パワーピストンおよびバルブボデイをそれぞれリヤ側に付勢するリターンスプリングと、上記パワーピストンの前後に形成した定圧室と変圧室と、上記バルブボデイ内に設けた弁機構と、操作杆に連動され、上記弁機構を構成する弁プランジャを進退動させて弁機構の流路を切換える入力軸と、上記バルブボデイおよび弁プランジャに相対変位可能に設けられるとともに、該バルブボデイから弁プランジャが抜出るのを防止するキー部材とを備えた倍力装置において、
上記バルブボデイとパワーピストンとの間に、相互に螺合されてバルブボデイとパワーピストンとの進退変位に伴って相互に回転する第１ねじと第２ねじを配置して、上記第１ねじをパワーピストンに固定するとともに、第２ねじをバルブボデイに回転可能に設け、さらに上記第２ねじとキー部材との間に、該キー部材によって前進されるストッパ部材を配置し、上記ストッパ部材は、通常は上記第２ねじから離隔してその回転動作を許容するとともに、キー部材が弁プランジャによって前進端に位置された際に第２ねじに係合してその回転を停止させることを特徴とする倍力装置のロック機構。A power piston slidably provided in the shell, a valve body slidably provided on the power piston, a return spring for urging the power piston and the valve body respectively to the rear side, and formed before and after the power piston A constant pressure chamber, a variable pressure chamber, a valve mechanism provided in the valve body, an input shaft that is interlocked with an operating rod and moves a valve plunger that constitutes the valve mechanism to switch a flow path of the valve mechanism, and the valve body And a key member that is provided in the valve plunger so as to be relatively displaceable and prevents the valve plunger from being withdrawn from the valve body.
Between the valve body and the power piston, there are arranged a first screw and a second screw that are screwed to each other and rotate with each other as the valve body and the power piston move back and forth, and the first screw is used as the power piston. And a second screw is rotatably provided on the valve body, and a stopper member that is advanced by the key member is disposed between the second screw and the key member. The booster is characterized in that it is separated from the second screw to allow its rotational movement, and when the key member is positioned at the forward end by the valve plunger, it engages with the second screw and stops its rotation. Locking mechanism.

上記倍力装置は、その出力軸に加わる反力を上記パワーピストンで受けさせて弁プランジャに伝達されないようにしてあり、かつ上記操作杆の移動量に応じた作用力を該操作杆に付与する擬似反力付与手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の倍力装置のロック機構。The booster receives a reaction force applied to the output shaft by the power piston so as not to be transmitted to the valve plunger, and applies an acting force corresponding to the movement amount of the operating rod to the operating rod. The booster device locking mechanism according to claim 1, further comprising pseudo reaction force application means.