JP3811868B2

JP3811868B2 - Pneumatic booster

Info

Publication number: JP3811868B2
Application number: JP03433197A
Authority: JP
Inventors: 敦哉甲州
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-02-03
Filing date: 1997-02-03
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2017-02-03
Also published as: JPH10217941A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のブレーキ系統に用いられる気圧式倍力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
気圧式倍力装置としては、シェル本体内をダイアフラムを備えたパワーピストンにより定圧室と変圧室とに区画し、前記パワーピストンに支持させたバルブボデー内に入力軸と連結されたプランジャを含む弁機構を配設し、前記プランジャの摺動に応じて前記弁機構を作動させることにより、前記定圧室と前記変圧室とに差圧を発生させてパワーピストンを推進し、該パワーピストンに生じた推力をリアクションディスクを介して出力軸に伝達し、かつ該出力軸からの反力の一部を前記リアクションディスクから前記プランジャを介して前記入力軸に伝えるようにしたものがある。
【０００３】
図８は、上記した気圧式倍力装置の要部構造を示したもので、同図中、１はバルブボデー、２はプランジャ、３はブレーキペダルと連動する入力軸、４はバルブ機構、５はバルブボデー１と出力軸６との間に介装されたリアクションディスクをそれぞれ表している。このような気圧式倍力装置において、通常は、プランジャ２とリアクションディスク５との間に所定の間隙δが形成されており、この間隙δの存在により、制動の初期段階では、図９に示すように、入力一定で出力がＪまで増大する、いわゆるジャンプイン現象が起こり、このジャンプイン現象が生じた後、すなわちリアクションディスク５がバルブボデー１内のプランジャ摺動孔７内に膨出変形して間隙δが解消された後は、入力の増加に応じて出力が直線的に増大する、倍力比一定の関係が続くようになる。なお、同図中、Ａ点は全負荷作動点を表している。
【０００４】
ここで、上記ジャンプイン出力Ｊの大きさは、ブレーキ操作性を考慮して設定されている。一方、このジャンプイン出力Ｊは、上記したプランジャ２とリアクションディスク５との間隙（設定間隙）δに加えて、ゴム製であるリアクションディスク５の変形能の影響を受け、その変形能が小さいほど、すなわちその硬度が高いほど、プランジャ摺動孔７内へのリアクションディスク５の膨出変形量が少なくなり、前記間隙δが実質的に拡大してジャンプイン出力Ｊは大きくなる。なお、倍力比は、リアクションディスク５に対する出力軸６の接触面積とプランジャ２の接触面積との比で決まり、これもブレーキ操作性を考慮して決定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の気圧式倍力装置によれば、常温付近の硬度を基準にリアクションディスクを選定しているため、寒冷地等で外気温が極端に下がる環境では、リアクションディスクの硬度がかなり高レベルとなり、プランジャ摺動孔内へのリアクションディスクの膨出変形量が、常温環境下よりも極端に小さくなって、ジャンプイン出力Ｊが過大になる虞があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、温度変化に伴うリアクションディスクの、プランジャ摺動孔内への膨出変形量の過不足を補償し、もって温度変化によらずジャンプイン出力を所定の大きさに維持することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、シェル本体内をダイアフラムを備えたパワーピストンにより定圧室と変圧室とに区画し、前記パワーピストンに支持させたバルブボデー内に入力軸と連結されたプランジャを含む弁機構を配設し、前記プランジャの摺動に応じて前記弁機構を作動させることにより、前記定圧室と前記変圧室とに差圧を発生させてパワーピストンを推進し、該パワーピストンに生じた推力をリアクションディスクを介して出力軸に伝達し、かつ該出力軸からの反力の一部を前記リアクションディスクから前記プランジャを介して前記入力軸に伝えるようにした気圧式倍力装置において、前記プランジャが摺動するバルブボデー内のプランジャ摺動孔内に、温度変化に応じてプランジャとリアクションディスクとの間隙を変化させて、ジャンプイン出力を所定の大きさとする間隙調整手段を配設し、前記間隙調整手段は、少なくともリアクションディスクよりも温度による硬度変化が大きくて、高温側ではリアクションディスクよりも軟化し低温側ではリアクションディスクよりも硬化する特性を有する弾性部材と、該弾性部材を部分的に逃がしその圧縮変形を許容すべく、該弾性部材の周りまたはその内部に形成された空所とを備えているように構成したことを特徴とする。
【０００８】
このように構成した気圧式倍力装置においては、間隙調整手段が、温度変化に応じてプランジャとリアクションディスクとの間隙を変化させ、リアクションディスクの硬度変化による膨出変形量の過不足を補って、ジャンプイン出力を所定の大きさとする。
【０００９】
本発明においては、上記間隙調整手段を構成する弾性部材が、温度が高い時には、軟化してリアクションディスクの圧力を受けて変形し、リアクションディスクとプランジャとの間隙を拡大し、一方、温度が低い時には、弾性部材の変形が抑えられて、該間隙が拡大するのが抑制される。
【００１０】
本発明において、この間隙調整手段は、リアクションディスクからの反力を受ける反力受けをさらに備えている構成とすることができる。この場合は、前記反力受けがリアクションディスクからの反力を一様に受けるので、倍力比が不安定になることはない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基いて説明する。
【００１２】
図１および２は、本発明の第１の実施の形態を示したものである。本実施の形態はタンデム型として構成したもので、図１にその要部構造を、図２にその全体的な構造をそれぞれ示している。図１および図２において、１１は、フロントシェル１２とリヤシェル１３とからなるシェル本体で、シェル本体１１内はセンターシェル１４により前・後２室に区画され、この前・後２室はさらに、ダイアフラム１５，１６を備えたパワーピストン１７，１８により定圧室１９，２０と変圧室２１，２２とに区画されている。各パワーピストン１７，１８には、シェル本体１１の軸心上に配置したバルブボデー２３が嵌合支持されている。バルブボボデー２３は、カップ形状の大径部２３ａと筒状の小径部２３ｂとを連設しており、その小径部２３ｂは、センターシェル１４およびリヤシェル１３を気密的にかつ摺動自在に挿通してリヤシェル１３の後方へ延ばされている。
【００１３】
バルブボデー２３には、２つの定圧室１９と２０とを連通しかつ各定圧室１９，２０をバルブボデー２３内に連通する定圧通路（負圧通路）２５が設けられる他、２つの変圧室２１と２２とを連通しかつ各変圧室２１，２２をバルブボデー２３内に連通する空気通路（大気通路）２６が設けられている。フロント側の定圧室１９には、フロントシェル２の前部に接続した導入管２７を通じて、例えばエンジン負圧が導入されるようになっており、一方、バルブボデー２３の小径部２３ｂの開口側にはサイレンサ２８とフィルタ２９とが配設されている。
【００１４】
バルブボデー２３内には、前・後の変圧室２１，２２に対して前記負圧通路２５と大気通路２６とを選択的に開く弁機構３０が配設されている。弁機構３０は、バルブボデー２３の大径部２３ａの軸心上に設けた軸孔（プランジャ摺動孔）３１に摺動自在に嵌挿されたプランジャ本体３２、バルブボデー２３の小径部２３ｂの内面に押え部材３３を用いて基端部が固定された弾性変形可能な弁体３４、この弁体３４の前端の外縁部と負圧通路２５の開口縁を含むようにバルブボデー２３内に形成された弁座部とで構成される負圧弁３５（図１）、弁体３４の前端の内縁部とプランジャ本体３２の後端に形成され弁座部とで構成される大気弁３６（図１）を備えている。プランジャ本体３２の後端部には、ブレーキペダル（図示略）と連動する入力軸３７が連結され、また、弁体３４は、この入力軸３７に一端を係合させた弁ばね３８により、常時は負圧弁３５、大気弁３６を閉じる方向へ付勢されている。なお、プランジャ本体３２は、バルブボデー２３に対して半径方向へ挿入したストップキー３９によりバルブボデー２３との相対移動範囲が規制されている。また、入力軸３７は、前記押え部材３３に一端を係合させたばね４０により常時は戻し方向（ブレーキペダル側）へ付勢されている。
【００１５】
一方、バルブボデー２３の大径部２３ａのカップ底部分には、ゴム等の弾性部材からなるリアクションディスク４１を介して出力軸４２の基端大径部４２ａが作動連結されている。出力軸４２の基端大径部４２ａはカップ形状をなし、リアクションディスク４１はこの基端大径部４２ａのカップ部内に納められて、その中央部分を前記プランジャ摺動孔３１に臨ませている。フロント側の定圧室１９には、バルブボデー２３を作動位置から非作動位置（図１に示す位置）に復帰させる復帰ばね４３が配設されており、前記出力軸４２の基端大径部４２ａは、この戻しばね４３の一端を受けるばね受け４４によりバルブボデー２３に対して抑えられている。なお出力軸３４の先端部は、フロントシェル１２を気密的に挿通してその前方へ延ばされ、例えばマスタシリンダに作動連結されるようになる。また、リヤシェル１３の後面には、本倍力装置を車体に取付けるための複数のスタッドボルト４５が、フロントシェル１２の前面にはマスタシリンダを取付けるための複数のスタッドボルト４６がそれそれ植立されている。
【００１６】
しかして、バルブボデー２３のプランジャ摺動孔３１内には、プランジャ本体３２と共にプランジャＰを構成する間隙調整手段５０が配設されている。間隙調整手段５０は、ここではリアクションディスク４１側に配置された板状の反力受け５１とプランジャ本体３２側に配置された円柱状の弾性部材５２とからなっている。反力受け５１はプランジャ摺動孔３１内に摺動可能に嵌挿され、一方、弾性部材５２は、プランジャ摺動孔３１の口径より小さい外径を有している。弾性部材５２はまた、プランジャ本体３２の先端面および反力受け５１の背面に形成した凹部３２ａ，５１ａに両端部を嵌合させて、プランジャ本体３２と反力受け５１との間に同軸に保持されている。間隙調整手段５０は、倍力装置の非作動状態で反力受け５１とリアクションディスク４１との間に所定の間隙δ₁ を形成するようにその全長が設定されている。間隙調整手段５０はまた、倍力装置の非作動状態で反力受け５１とプランジャ本体３２との間に所定の間隙（空所）δ₂ を形成するように、各凹部３２ａ，５２ａの深さと弾性部材５２の長さとを設定している。なお、反力受け５１とリアクションディスク４１との間隙δ₁ は、従来一般の倍力装置における間隙δ（図８）より小さく設定されている。
【００１７】
ここで、上記反力受け５１は金属から形成され、一方、弾性部材５２はゴムから形成されており、特に弾性部材５２のゴムとしては、リアクションディスク４１よりも温度による硬度変化の大きいもの（温度感受性の大きいもの）が選定されている。このような温度感受性の大きい材料としては、例えばアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）があり、このものでは、０℃より温度が上昇する場合はリアクションディスク４１よりも早く軟化し、０℃より温度が低下する場合はリアクションディスク４１よりも早く硬化する特性を有している。
【００１８】
上記のように構成した気圧式倍力装置は、スタッドボルト４５を用いて車体に取付けられた状態において、その入力軸３７に、図示を略すブレーキペダルが連結される。そして、この取付状態でブレーキペダルを踏込むと、入力軸３７とプランジャ本体３２とが、図１および２の左方向へ一体に移動し、大気弁３６が開いてサイレンサ２８およびフィルタ２９を通じてバルブボデー２３内に大気が流入し、この大気は大気通路２６を通って２つの変圧室２２，２１に導入される。この結果、負圧が導入されている定圧室１９，２０と変圧室２１，２２との間に差圧が発生し、前・後のパワーピストン１７，１８が前進して、その推力がバルブボデー２３を介して出力軸４２に伝達され、倍力作用が行われる。
【００１９】
上記倍力作用の開始に際しては、リアクションディスク４１がプランジャ摺動孔３１内に膨出変形し、このリアクションディスク４１の押圧力（反力）が反力受け５１を介して弾性部材５２に伝達される。この時、常温程度の高温であると、弾性部材５２は軟化しているので、リアクションディスク４１の押圧力で、その一部が反力受け５１とプランジャ本体３２との間の空所δ₂ 内へ逃げ込み、弾性部材５２が圧縮拡幅変形する。したがって、反力受け５１とリアクションディスク４１との間隙δ₁ 、すなわちプランジャＰとリアクションディスク４１との間隙が、初期設定の値よりも拡大し、所望のジャンプイン出力Ｊ（図９）が得られるようになる。
【００２０】
一方、０℃以下となるような低温では、リアクションディスク４１の硬度が高くなってその変形能が低下し、プランジャ摺動孔３１内へリアクションディスク４１が膨出しにくくなる。しかし、このような低温では、同時に弾性部材５２もリアクションディスク４１に先行して硬化してその圧縮拡幅変形が抑制されるので、反力受け５１とリアクションディスク４１との間隙δ₁ が、ほぼ初期設定値（従来より狭い）を維持するようになる。したがって、リアクションディスク４１の膨出変形量が小さくても、所望のジャンプイン出力が得られ、例えば氷雪等で低μとなっている路面でも、制動コントロールが悪化することない。
【００２１】
なお、このジャンプイン出力Ｊが生じた以降の倍力作用は、前記従来の場合と同様であり、リアクションディスク４１に対する出力軸４２の接触面積と反力受け５１の接触面積との比で決まる倍力比で出力が増大する。この場合、反力受け５１がリアクションディスク４１に一様に面接触するので、倍力比は安定し、良好なブレーキ操作性が確保される。また、ブレーキペダルから踏力がなくなると、バルブボデー２３内の戻しばね４０によって入力軸３７と一体にプランジャ本体３２が後退し、負圧弁３５が開いて定圧室１９、２０内の負圧が大気通路２６を経て変圧室２２、２１に導入される。その後、ブレーキペダルの完全開放によりフロント側定圧室１９内の戻しばね４３のばね力によりパワーピストン１７、１８とバルブボデー２３とが、図示の非作動位置に復帰する。
【００２２】
図３は、本発明の第２の実施形態を示したものである。なお、以下に説明する実施の形態は、何れも上記第１の実施の形態と基本構造は変わりがないので、図３以下の図において、前出図１および２に示した部分と同一部分には同一符号を付すこととする。本第２の実施の形態の特徴とするところは、間隙調整手段５０を構成する反力受け５１の後部に環状のスカート部６０を設け、このスカート部６０をプランジャ本体３２の先端部の小径部６１に摺動可能に嵌合させた点にある。本間隙調整手段５０の作用するところは、上記第１の実施例と同じであるが、反力受け５１の摺動がより円滑となって、得られる倍力比がより安定する。
【００２３】
図４は、本発明の第３の実施の形態を示したものである。本第３の実施の形態の特徴とするところは、間隙調整手段５０を構成する弾性部材５２として、プランジャ摺動孔３１の口径とほぼ同じ直径を有し、かつ中心に軸孔６２を有するものを用いた点にある。このような弾性部材５２を用いることにより、高温時には弾性部材５２がその軸孔６２を縮径させながら圧縮変形し、プランジャＰとリアクションディスク４１との間隙が拡大し、間隙調整手段５０は上記した第１の実施の形態と同じ作用をなす。しかも、この場合は、第１の実施の形態のようにプランジャ本体３２および反力受け５１に凹部３２ａ，５１ａを設ける必要がなくなるので、加工費用が低減するばかりか、組付けも簡単となる。
【００２４】
図５は、本発明の第４の実施の形態を示したものである。本第４の実施の形態の特徴とするところは、間隙調整手段５０を構成する反力受け５１として背面に凹部６３を有するものと用いると共に、弾性部材５２としてプランジャ摺動孔３１の口径とほぼ同じ直径を有するものを用いた点にある。このように間隙調整手段５０を構成することにより、反力受け５１の背面の凹部６３が弾性部材５２を逃がす空所（間隙δ₂ ）を提供し、間隙調整手段５０は上記した第１の実施の形態と同じ作用をなす。しかも、プランジャ本体３２の端部に特別の加工を施す必要がないので、加工コストは低減する。
【００２５】
図６は、本発明の第５の実施の形態を示したものである。本第５の実施の形態の特徴とするところは、間隙調整手段５０を構成する反力受け５１と弾性部材５２とを単純な円板状に形成し、プランジャ本体３２の先端に環状突起６４を設けた点にある。このように間隙調整手段５０を構成することにより、環状突起６４の内および外側部分が、弾性部材５２を逃がす空所（間隙δ₂ ）を提供し、間隙調整手段５０は上記第４の実施の形態と同じ作用をなす。しかも、反力受け５１と弾性部材５２は単純形状となっているので、それらの加工コストが低減する。なお、この環状突起６４は、連続に設けても、断続的に設けても良いものである。
【００２６】
図７は、本発明の第６の実施の形態を示したものである。本第６の実施の形態の特徴とするところは、上記第５の実施の形態から、反力受け５１を省略した点にある。この場合における間隙調整手段５０の作用は、第５の実施の形態と同じであるが、反力受け５１を省略している分、間隙調整手段５０のコストは大幅に低減する。ただし、反力受け５１が存在しないので、リアクションディスク４１と弾性部材５２とが一様に面接触しない虞れがあり、倍力比はやや不安定となる可能性がある。
【００２７】
なお、上記各実施の形態において、間隙調整手段５０を、ゴム等の弾性部材５２を備えた構成としたが、この間隙調整手段５０は、プランジャＰとリアクションディスク４１との間隙を、温度変化に応じて実質的に変化させる機能を有していれば、その構成は任意であり、例えば前記弾性部材５２に代えて、可逆性の形状記憶合金製部材を用いることができる。
また、上記各実施の形態では、タンデム型への適用例を示したが、本発明の適用型式は任意であり、定圧室と変圧室とを各１つ備えた汎用の気圧式倍力装置へも適用できることはもちろんである。
【００２８】
【発明の効果】
本発明に係る気圧式倍力装置によれば、温度が変化しても所定のジャンプイン出力が得られるように、間隙調整手段がプランジャとリアクションディスクとの間隙を調整するので、制動のコントロール性は向上する。
また、間隙調整手段として、リアクションディスクより温度感受性の大きい弾性部材を選択しているので、弾性部材の硬度変化を利用して、プランジャとリアクションディスクとの間隙を簡単に調整できる。
しかも、間隙調整手段を、リアクションディスクからの反力を受ける反力受けをさらに備えた構成とした場合は、前記反力受けがリアクションディスクからの反力を一様に受けるので、倍力比が不安定になることはなく、装置に対する信頼性は向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態としてのタンデム型気圧式倍力装置の要部構造を示す断面図である。
【図２】図１に示した気圧式倍力装置の全体的な構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態としてのタンデム型気圧式倍力装置の要部構造を示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態としてのタンデム型気圧式倍力装置の要部構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第４の実施形態としてのタンデム型気圧式倍力装置の要部構造を示す断面図である。
【図６】本発明の第５の実施形態としてのタンデム型気圧式倍力装置の要部構造を示す断面図である。
【図７】本発明の第６の実施形態としてのタンデム型気圧式倍力装置の要部構造を示す断面図である。
【図８】従来のタンデム型気圧式倍力装置の要部構造を示す断面図である。
【図９】従来の気圧式倍力装置における入出力特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１０シェル本体
１５，１６ダイアフラム
１７，１８パワーピストン
１９，２０定圧室
２１，２２変圧室
２３バルブボデー
３０弁機構
３１プランジャ摺動孔
３２プランジャ本体
３７入力軸
４１リアクションディスク
４２出力軸
５０間隙調整手段
５１反力受け
５２弾性部材
Ｐプランジャ
δ₁ プランジャ本体とリアクションディスクとの間隙
δ₂ 間隙（弾性部材の逃げ空所）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic booster used in a vehicle brake system.
[0002]
[Prior art]
As a pneumatic booster, the shell body is divided into a constant pressure chamber and a variable pressure chamber by a power piston provided with a diaphragm, and a valve including a plunger connected to an input shaft in a valve body supported by the power piston. A mechanism is provided and the valve mechanism is operated in accordance with the sliding of the plunger, thereby generating a differential pressure between the constant pressure chamber and the variable pressure chamber to propel the power piston, which is generated in the power piston. There is a configuration in which a thrust is transmitted to an output shaft through a reaction disk, and a part of a reaction force from the output shaft is transmitted from the reaction disk to the input shaft through the plunger.
[0003]
FIG. 8 shows the structure of the main part of the above-described pneumatic booster. In FIG. 8, 1 is a valve body, 2 is a plunger, 3 is an input shaft interlocked with a brake pedal, 4 is a valve mechanism, 5 Represents reaction discs interposed between the valve body 1 and the output shaft 6. In such a pneumatic booster, normally, a predetermined gap δ is formed between the plunger 2 and the reaction disk 5, and due to the existence of this gap δ, the initial stage of braking is shown in FIG. Thus, a so-called jump-in phenomenon occurs in which the output increases to J with a constant input, and after this jump-in phenomenon occurs, that is, the reaction disk 5 bulges into the plunger sliding hole 7 in the valve body 1. After the clearance δ is eliminated, the relationship in which the output increases linearly as the input increases and the boost ratio is constant continues. In the figure, point A represents the full load operating point.
[0004]
Here, the magnitude of the jump-in output J is set in consideration of the brake operability. On the other hand, this jump-in output J is affected by the deformability of the reaction disk 5 made of rubber in addition to the gap (set gap) δ between the plunger 2 and the reaction disk 5 described above, and the smaller the deformability is, In other words, the higher the hardness is, the smaller the amount of deformation of the reaction disk 5 into the plunger sliding hole 7 is, and the gap δ is substantially enlarged and the jump-in output J is increased. The boost ratio is determined by the ratio of the contact area of the output shaft 6 to the reaction disk 5 and the contact area of the plunger 2, and is also determined in consideration of the brake operability.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional pressure type booster, the reaction disk is selected based on the hardness near room temperature. Therefore, the reaction disk has a very high hardness in an environment where the outside air temperature is extremely lowered in cold regions. As a result, the amount of deformation of the reaction disk bulging into the plunger sliding hole becomes extremely smaller than that at room temperature, and the jump-in output J may become excessive.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and the problem is that the reaction disk is compensated for excess and deficiency of the amount of deformation of the reaction disk that bulges into the plunger sliding hole due to temperature change. Thus, the jump-in output is maintained at a predetermined level regardless of the temperature change.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention divides a shell body into a constant pressure chamber and a variable pressure chamber by a power piston having a diaphragm, and a plunger connected to an input shaft in a valve body supported by the power piston. And a valve mechanism is operated in response to sliding of the plunger to generate a differential pressure between the constant pressure chamber and the variable pressure chamber to propel the power piston. A pressure booster that transmits the thrust generated in the output shaft to the output shaft through the reaction disk and transmits a part of the reaction force from the output shaft to the input shaft from the reaction disk through the plunger. in, the plunger sliding in a bore in the valve body in which the plunger slides, varying the gap between the plunger and the reaction disc in response to a temperature change By, disposed a gap adjusting means for the jump-output to a predetermined size, the gap adjusting means is at least large change in hardness with temperature than the reaction disc, the low-temperature side softened than the reaction disc in the high-temperature side an elastic member having a property of hardening than the reaction disc in, permit partial relief its compressive deformation of the elastic member Subeku, as a cavity formed around or within the said elastic member It is characterized by comprising.
[0008]
In thus constructed pneumatic booster device, the gap adjusting means to vary the gap between the plunger and the reaction disc in response to temperature changes, to compensate for the excess and deficiency of bulging deformation amount due to change in hardness of the reaction disc The jump-in output is set to a predetermined size.
[0009]
In the present invention, when the temperature of the elastic member constituting the gap adjusting means is high, the elastic member is softened and deformed by receiving the pressure of the reaction disk , expanding the gap between the reaction disk and the plunger, while the temperature is low. Sometimes, the deformation of the elastic member is suppressed, and the gap is suppressed from expanding.
[0010]
In the present invention, the gap adjusting means may further include a reaction force receiver that receives a reaction force from the reaction disk. In this case, since the reaction force receiver uniformly receives the reaction force from the reaction disk, the boost ratio does not become unstable.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0012]
1 and 2 show a first embodiment of the present invention. The present embodiment is configured as a tandem type, and FIG. 1 shows the main structure thereof and FIG. 2 shows the overall structure thereof. In FIG. 1 and FIG. 2, reference numeral 11 denotes a shell body composed of a front shell 12 and a rear shell 13, and the inside of the shell body 11 is divided into two front and rear chambers by a center shell 14. It is divided into constant pressure chambers 19 and 20 and variable pressure chambers 21 and 22 by power pistons 17 and 18 having diaphragms 15 and 16. A valve body 23 disposed on the axis of the shell body 11 is fitted and supported on each power piston 17 and 18. The valve body 23 includes a cup-shaped large-diameter portion 23a and a cylindrical small-diameter portion 23b that are continuously connected to the center shell 14 and the rear shell 13 in an airtight and slidable manner. It extends to the rear of the rear shell 13.
[0013]
The valve body 23 is provided with a constant pressure passage (negative pressure passage) 25 that connects the two constant pressure chambers 19 and 20 and connects the constant pressure chambers 19 and 20 to the inside of the valve body 23, and two variable pressure chambers 21. And 22 and an air passage (atmospheric passage) 26 that connects each of the variable pressure chambers 21 and 22 into the valve body 23 is provided. For example, engine negative pressure is introduced into the constant pressure chamber 19 on the front side through an introduction pipe 27 connected to the front portion of the front shell 2, and on the other hand, on the opening side of the small diameter portion 23 b of the valve body 23. A silencer 28 and a filter 29 are arranged.
[0014]
A valve mechanism 30 is provided in the valve body 23 to selectively open the negative pressure passage 25 and the atmospheric passage 26 with respect to the front and rear variable pressure chambers 21 and 22. The valve mechanism 30 includes a plunger main body 32 slidably fitted in a shaft hole (plunger sliding hole) 31 provided on the shaft center of the large diameter portion 23 a of the valve body 23, and a small diameter portion 23 b of the valve body 23. It is formed in the valve body 23 so as to include an elastically deformable valve body 34 whose base end portion is fixed to the inner surface using a pressing member 33, an outer edge portion of the front end of the valve body 34 and an opening edge of the negative pressure passage 25. A negative pressure valve 35 (FIG. 1) constituted by the formed valve seat portion, an atmospheric valve 36 (FIG. 1) constituted by the inner edge portion of the front end of the valve body 34 and the valve seat portion formed at the rear end of the plunger main body 32. ). An input shaft 37 interlocked with a brake pedal (not shown) is connected to the rear end portion of the plunger main body 32, and the valve body 34 is always operated by a valve spring 38 having one end engaged with the input shaft 37. Is biased in a direction to close the negative pressure valve 35 and the atmospheric valve 36. The plunger main body 32 is restricted in the range of relative movement with the valve body 23 by a stop key 39 inserted in the radial direction with respect to the valve body 23. The input shaft 37 is normally urged in the return direction (brake pedal side) by a spring 40 having one end engaged with the pressing member 33.
[0015]
On the other hand, the base end large-diameter portion 42a of the output shaft 42 is operatively connected to the cup bottom portion of the large-diameter portion 23a of the valve body 23 via a reaction disk 41 made of an elastic member such as rubber. The base end large-diameter portion 42a of the output shaft 42 has a cup shape, and the reaction disk 41 is housed in the cup portion of the base end large-diameter portion 42a, with the central portion facing the plunger sliding hole 31. . The constant pressure chamber 19 on the front side is provided with a return spring 43 for returning the valve body 23 from the operating position to the non-operating position (the position shown in FIG. 1), and the base end large diameter portion 42a of the output shaft 42 is disposed. Is held against the valve body 23 by a spring receiver 44 that receives one end of the return spring 43. The distal end portion of the output shaft 34 is airtightly inserted through the front shell 12 and extends forward, and is operatively connected to, for example, a master cylinder. A plurality of stud bolts 45 for mounting the booster to the vehicle body are planted on the rear surface of the rear shell 13, and a plurality of stud bolts 46 for mounting a master cylinder are planted on the front surface of the front shell 12, respectively. ing.
[0016]
In the plunger sliding hole 31 of the valve body 23, the gap adjusting means 50 that constitutes the plunger P together with the plunger main body 32 is disposed. The gap adjusting means 50 includes a plate-like reaction force receiver 51 disposed on the reaction disk 41 side and a columnar elastic member 52 disposed on the plunger main body 32 side. The reaction force receiver 51 is slidably inserted into the plunger sliding hole 31, while the elastic member 52 has an outer diameter smaller than the diameter of the plunger sliding hole 31. The elastic member 52 is also held coaxially between the plunger body 32 and the reaction force receiver 51 by fitting both ends into recesses 32 a and 51 a formed on the distal end surface of the plunger body 32 and the back surface of the reaction force receiver 51. Has been. The overall length of the gap adjusting means 50 is set so as to form a predetermined gap δ ₁ between the reaction force receiver 51 and the reaction disk 41 in a non-operating state of the booster. The gap adjusting means 50 also has a depth of each of the recesses 32a and 52a so as to form a predetermined gap (vacant space) δ ₂ between the reaction force receiver 51 and the plunger main body 32 when the booster is not operated. The length of the elastic member 52 is set. The gap δ ₁ between the reaction force receiver 51 and the reaction disk 41 is set smaller than the gap δ (FIG. 8) in the conventional general booster.
[0017]
Here, the reaction force receiver 51 is made of metal, while the elastic member 52 is made of rubber. Particularly, the rubber of the elastic member 52 has a larger hardness change due to temperature than the reaction disk 41 (temperature). (Sensitive one) is selected. An example of such a material having high temperature sensitivity is acrylonitrile-butadiene rubber (NBR). In this case, when the temperature rises from 0 ° C., it softens faster than the reaction disk 41 and the temperature falls from 0 ° C. In this case, it has a characteristic that it hardens faster than the reaction disk 41.
[0018]
When the pneumatic booster configured as described above is attached to the vehicle body using the stud bolt 45, a brake pedal (not shown) is coupled to the input shaft 37 thereof. When the brake pedal is depressed in this attached state, the input shaft 37 and the plunger main body 32 move integrally in the left direction in FIGS. 1 and 2, the atmospheric valve 36 opens, and the valve body is passed through the silencer 28 and the filter 29. The air flows into the air passage 23, and the air is introduced into the two variable pressure chambers 22 and 21 through the air passage 26. As a result, a differential pressure is generated between the constant pressure chambers 19 and 20 into which the negative pressure is introduced and the variable pressure chambers 21 and 22, and the front and rear power pistons 17 and 18 move forward, and the thrust is applied to the valve body. 23 is transmitted to the output shaft 42 through 23, and a boosting action is performed.
[0019]
At the start of the boosting action, the reaction disk 41 bulges and deforms into the plunger sliding hole 31, and the pressing force (reaction force) of the reaction disk 41 is transmitted to the elastic member 52 via the reaction force receiver 51. The At this time, since the elastic member 52 is softened at a high temperature of about room temperature, a part of the elastic member 52 is in the space δ ₂ between the reaction force receiver 51 and the plunger body 32 by the pressing force of the reaction disk 41. The elastic member 52 is compressed and widened. Therefore, the gap δ ₁ between the reaction force receiver 51 and the reaction disk 41, that is, the gap between the plunger P and the reaction disk 41 is larger than the initial value, and a desired jump-in output J (FIG. 9) is obtained. It becomes like this.
[0020]
On the other hand, at a low temperature of 0 ° C. or less, the hardness of the reaction disk 41 is increased and its deformability is lowered, and the reaction disk 41 is less likely to bulge into the plunger sliding hole 31. However, at such a low temperature, at the same time, the elastic member 52 is cured prior to the reaction disk 41 and its compression and widening deformation is suppressed, so that the gap δ ₁ between the reaction force receiver 51 and the reaction disk 41 is substantially the initial. The set value (narrower than before) is maintained. Therefore, even if the amount of bulging deformation of the reaction disk 41 is small, a desired jump-in output can be obtained, and braking control is not deteriorated even on a road surface that is low μ due to, for example, ice and snow.
[0021]
Note that the boosting action after this jump-in output J is generated is the same as in the conventional case, and is determined by the ratio of the contact area of the output shaft 42 to the reaction disk 41 and the contact area of the reaction force receiver 51. Output increases with force ratio. In this case, since the reaction force receiver 51 is in surface contact with the reaction disk 41 uniformly, the boost ratio is stable and good brake operability is ensured. When the pedal force is lost from the brake pedal, the plunger body 32 is moved backward together with the input shaft 37 by the return spring 40 in the valve body 23, the negative pressure valve 35 is opened, and the negative pressure in the constant pressure chambers 19 and 20 is changed to the atmospheric passage. 26 and introduced into the variable pressure chambers 22 and 21. Thereafter, the power pistons 17 and 18 and the valve body 23 are returned to the inoperative position shown in the figure by the spring force of the return spring 43 in the front-side constant pressure chamber 19 by fully releasing the brake pedal.
[0022]
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. Since the basic structure of the embodiment described below is the same as that of the first embodiment, the same parts as those shown in FIGS. Are given the same reference numerals. A feature of the second embodiment is that an annular skirt portion 60 is provided at the rear portion of the reaction force receiver 51 constituting the gap adjusting means 50, and this skirt portion 60 is a small-diameter portion at the distal end portion of the plunger main body 32. 61 is slidably fitted to 61. The place where the gap adjusting means 50 operates is the same as in the first embodiment, but the reaction force receiver 51 slides more smoothly and the resulting boost ratio is more stable.
[0023]
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention. The feature of the third embodiment is that the elastic member 52 constituting the gap adjusting means 50 has substantially the same diameter as the diameter of the plunger sliding hole 31 and has a shaft hole 62 in the center. It is in the point using. By using such an elastic member 52, the elastic member 52 is compressed and deformed while reducing the diameter of the shaft hole 62 at a high temperature, the gap between the plunger P and the reaction disk 41 is expanded, and the gap adjusting means 50 is described above. The same operation as in the first embodiment is performed. In addition, in this case, it is not necessary to provide the concave portions 32a and 51a in the plunger main body 32 and the reaction force receiver 51 as in the first embodiment, so that not only the processing cost is reduced, but also the assembly is simplified.
[0024]
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention. The feature of the fourth embodiment is that the reaction force receiver 51 constituting the gap adjusting means 50 is used having a recess 63 on the back surface, and the elastic member 52 is substantially the same as the diameter of the plunger sliding hole 31. It is in the point using what has the same diameter. By configuring the gap adjusting means 50 in this way, the concave portion 63 on the back surface of the reaction force receiver 51 provides a space (gap δ ₂ ) for allowing the elastic member 52 to escape, and the gap adjusting means 50 is the first embodiment described above. It has the same effect as this form. In addition, since it is not necessary to apply special processing to the end of the plunger main body 32, the processing cost is reduced.
[0025]
FIG. 6 shows a fifth embodiment of the present invention. The feature of the fifth embodiment is that the reaction force receiver 51 and the elastic member 52 constituting the gap adjusting means 50 are formed in a simple disk shape, and an annular protrusion 64 is formed at the tip of the plunger main body 32. It is in the point provided. By configuring the gap adjusting means 50 in this way, the inner and outer portions of the annular protrusion 64 provide a space (gap δ ₂ ) for allowing the elastic member 52 to escape, and the gap adjusting means 50 is provided in the fourth embodiment. Performs the same function as the form. Moreover, since the reaction force receiver 51 and the elastic member 52 have a simple shape, their processing costs are reduced. The annular protrusion 64 may be provided continuously or intermittently.
[0026]
FIG. 7 shows a sixth embodiment of the present invention. The feature of the sixth embodiment is that the reaction force receiver 51 is omitted from the fifth embodiment. The operation of the gap adjusting means 50 in this case is the same as that of the fifth embodiment, but the cost of the gap adjusting means 50 is greatly reduced by the omission of the reaction force receiver 51. However, since the reaction force receiver 51 does not exist, there is a possibility that the reaction disk 41 and the elastic member 52 may not be in surface contact uniformly, and the boost ratio may be somewhat unstable.
[0027]
In each of the above embodiments, the gap adjusting means 50 is configured to include an elastic member 52 such as rubber. However, the gap adjusting means 50 changes the gap between the plunger P and the reaction disk 41 to a temperature change. If it has the function to change substantially according to it, the structure is arbitrary, For example, it can replace with the said elastic member 52, and can use the member made from a reversible shape memory alloy.
In each of the above embodiments, an example of application to a tandem type has been shown. However, the type of application of the present invention is arbitrary, and to a general-purpose pneumatic booster equipped with one constant pressure chamber and one variable pressure chamber. Of course, it is also applicable.
[0028]
【The invention's effect】
According to the pneumatic booster according to the present invention, since the gap adjusting means adjusts the gap between the plunger and the reaction disk so that a predetermined jump-in output can be obtained even if the temperature changes , the controllability of braking. Will improve.
Further, as the gap adjusting means, since the select large elastic members temperature sensitive than the reaction disk, by utilizing the change in hardness of the elastic member can be easily adjusted gap between the plunger and the reaction disc.
In addition, when the gap adjusting means is further provided with a reaction force receiver that receives the reaction force from the reaction disk, the reaction force receiver uniformly receives the reaction force from the reaction disk, so the boost ratio is There is no instability and the reliability of the device is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main structure of a tandem pneumatic booster as a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing the overall structure of the pneumatic booster shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the main structure of a tandem pneumatic booster as a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a main part structure of a tandem type pneumatic booster as a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a main part structure of a tandem type pneumatic booster as a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the main structure of a tandem pneumatic booster as a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the main structure of a tandem pressure booster as a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a main structure of a conventional tandem type pneumatic booster.
FIG. 9 is a graph showing input / output characteristics of a conventional pneumatic booster.
[Explanation of symbols]
10 Shell body 15, 16 Diaphragm 17, 18 Power piston 19, 20 Constant pressure chamber 21, 22 Transformer chamber 23 Valve body 30 Valve mechanism 31 Plunger sliding hole 32 Plunger body 37 Input shaft 41 Reaction disk 42 Output shaft 50 Gap adjusting means 51 Reaction force receiver 52 Elastic member P Plunger δ ₁ Gap between plunger body and reaction disk δ ₂ Gap (Relief space of elastic member)

Claims

シェル本体内をダイアフラムを備えたパワーピストンにより定圧室と変圧室とに区画し、前記パワーピストンに支持させたバルブボデー内に入力軸と連結されたプランジャを含む弁機構を配設し、前記プランジャの摺動に応じて前記弁機構を作動させることにより、前記定圧室と前記変圧室とに差圧を発生させてパワーピストンを推進し、該パワーピストンに生じた推力をリアクションディスクを介して出力軸に伝達し、かつ該出力軸からの反力の一部を前記リアクションディスクから前記プランジャを介して前記入力軸に伝えるようにした気圧式倍力装置において、前記プランジャが摺動するバルブボデー内のプランジャ摺動孔内に、温度変化に応じてプランジャとリアクションディスクとの間隙を変化させて、ジャンプイン出力を所定の大きさとする間隙調整手段を配設し、前記間隙調整手段は、少なくともリアクションディスクよりも温度による硬度変化が大きくて、高温側ではリアクションディスクよりも軟化し低温側ではリアクションディスクよりも硬化する特性を有する弾性部材と、該弾性部材を部分的に逃がしその圧縮変形を許容すべく、該弾性部材の周りまたはその内部に形成された空所とを備えていることを特徴とする気圧式倍力装置。The shell body is partitioned into a constant pressure chamber and a variable pressure chamber by a power piston having a diaphragm, and a valve mechanism including a plunger connected to an input shaft is disposed in a valve body supported by the power piston, the plunger By operating the valve mechanism in response to the sliding of the pressure chamber, the differential pressure is generated in the constant pressure chamber and the variable pressure chamber to propel the power piston, and the thrust generated in the power piston is output via the reaction disk. In a pneumatic booster configured to transmit to the shaft and transmit a part of the reaction force from the output shaft from the reaction disk to the input shaft via the plunger, in the valve body in which the plunger slides of the plunger sliding hole, by changing the gap between the plunger and the reaction disc in response to a temperature change, a predetermined jump in output Disposed the gap adjusting means to is come, the gap adjusting means is at least large change in hardness with temperature than the reaction disk, the characteristic of curing than the reaction disc in the low-temperature side softened than the reaction disc in the high-temperature side an elastic member having, permit partial relief its compressive deformation of the elastic member Subeku, pneumatic booster, characterized in that it comprises a cavity which around or formed therein of the elastic member .

間隙調整手段が、リアクションディスクからの反力を受ける反力受けをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の気圧式倍力装置。2. The pneumatic booster according to claim 1, wherein the gap adjusting means further includes a reaction force receiver that receives a reaction force from the reaction disk .