JP3999416B2 - Negative pressure booster - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は,自動車のブレーキマスタシリンダの倍力作動のために用いられる負圧ブースタに関し,特に,ブースタシェルに,その内部を負圧源に連なる前側の負圧室と後側の作動室とに区画するブースタピストンを収容し,このブースタピストンに,前記ブースタシェルの後壁に摺動自在に支承される弁筒を連設し,この弁筒内に,前後動可能の入力杆と,この入力杆の前後動に応じて前記作動室を前記負圧室と大気とに連通切換えする制御弁とを配設し,前記弁筒及び入力杆と,前記ブースタシェルに摺動可能に支持される出力杆との間に,入力杆に対する入力と,作動室及びを負圧室間の気圧差による前記ブースタピストンの推力との合力を該出力杆に伝達する反力機構を介裝したものゝ改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来,かゝる負圧ブースタにおいて,例えば特開平9−2246号公報に開示されているように,緊急ブレーキ時には,ソレノイド装置の励磁により制御弁の作動量を増加させ,作動室に大量の大気を素早く導入して出力杆に倍力限界の高出力を発揮させるようにしたものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に開示された負圧ブースタでは,高価なソレノイド装置のみならず,緊急ブレーキ状態を検知するセンサを必要とするので,構成が複雑の上,コストが高くつく欠点がある。
【0004】
本発明は,かゝる事情に鑑みてなされたもので,簡単で安価な構造を付加するだけで,緊急ブレーキ時には,作動室に大量の大気を素早く導入して出力杆に高出力を発揮させる得るようにした,前記負圧ブースタを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために,本発明は,ブースタシェルに,その内部を負圧源に連なる前側の負圧室と後側の作動室とに区画するブースタピストンを収容し,このブースタピストンに,前記ブースタシェルの後壁に摺動自在に支承される弁筒を連設し,この弁筒内に,前後動可能の入力杆と,この入力杆の前後動に応じて前記作動室を前記負圧室と大気とに連通切換えする制御弁とを配設し,前記弁筒及び入力杆と,前記ブースタシェルに摺動可能に支持される出力杆との間に,入力杆に対する入力と,作動室及びを負圧室間の気圧差による前記ブースタピストンの推力との合力を該出力杆に伝達する反力機構を介裝した負圧ブースタにおいて,前記入力杆及び反力機構間を連結する入力ピストンに弁ピストンを,これが入力ピストンに対して軸方向に沿う後退位置及び前進位置間を摺動し得るように嵌合し,この弁ピストンの後端に形成される大気導入弁座と,前記弁筒に形成されてこの大気導入弁座を囲繞する負圧導入弁座と,これら大気導入弁座及び負圧導入弁座に着座可能に対置される共通の弁部を前端に有して前記弁筒の内周面に取付けられる筒状の弁体と,前記弁部を大気導入弁座及び負圧導入弁座との着座方向へ付勢する弁ばねとで前記制御弁を構成し,前記弁筒に,前記負圧室に連通して前記負圧導入弁座及び弁体間に開口する第1ポートと,前記作動室に連通して前記大気導入弁座及び負圧導入弁座間に開口する第2ポートとを設ける一方,前記弁体の内側を大気に連通し,前記弁ピストンを,戻しばねの,前記弁ばねより小さいセット荷重をもって前記後退位置側へ付勢すると共に,この弁ピストン及び入力ピストン間に,弁ピストンの前記戻しばねの付勢力による前進位置からの後退を遅延させる遅延手段を設けたことを第1の特徴とする。
【0006】
この第1の特徴によれば,入力杆を急速前進させる緊急ブレーキ時には,弁ピストンは遅延手段の遅延作用を受けて,略前進位置を保ったまゝ入力ピストンと共に前進するため,弁ピストンの大気導入弁座が入力杆の前進と同時に弁体の弁部から大きく離れて最大に開放されることにより,作動室に大量の大気が導入され,ブースタピストンに負圧室及び作動室間の大なる気圧差による大なる前進推力を即座に与えて,出力杆の出力を素早く且つ大きく立ち上がらせ,緊急ブレーキに対応することができる。しかも,高価なソレノイド装置や緊急ブレーキセンサを必要としないので,コストの低減に寄与し得る。
【0007】
一方,入力杆を普通の速度で前進させる通常ブレーキ時には,弁ピストンは遅延手段の遅延作用を受けることなく,入力杆と共に前進する入力ピストンに対して戻しばねの付勢力で後退位置まで移動してから,大気導入弁座を弁体の弁部から適度に離すので,作動室への大気導入量を適度に制限して,出力杆の出力を程よく増加させることができ,違和感を生じさせない。
【0008】
また本発明は,上記特徴に加えて,前記遅延手段を,前記弁ピストン及び入力ピストンの一方の摺動嵌合面に装着されて他方の摺動嵌合面に密接するシール部材で構成したことを第2の特徴とする。
【0009】
この第2の特徴によれば,弁ピストン及び入力ピストン間のシール部材が遅延手段を兼ねることになって,構成を一層簡素化し,コストを効果的に下げることができる。
【0010】
【実施例の形態】
本発明の実施の形態を,添付図面に示す本発明の実施例に基づいて説明する。
【0011】
図1は本発明の一実施例に係るタンデム型負圧ブースタの縦断面図,図2は図1の2部拡大断面図(休止状態),図3は上記負圧ブースタの通常ブレーキ時の作用説明図,図4は上記負圧ブースタの緊急ブレーキ時の作用説明図,図5は上記負圧ブースタの出力特性を示す線図,図6は上記負圧ブースタの要部の変形例を示す,図2に対応した断面図である。
【0012】
先ず図1及び図2において,負圧ブースタBのブースタシェル1は,対向端を相互に結合する前後一対のシェル半体1a,1bと,両シェル半体1a,1b間に挟止されてブースタシェル1内部を前部シェル室2と後部シェル室3とに仕切る隔壁板1cとから構成され,その後部シェル半体1bが自動車の車室前壁Dにボルト8により固定して支持され,前部シェル半体1aには,該ブースタBにより作動されるブレーキマスタシリンダMのシリンダボディMaがボルト9により固着される。
【0013】
前部シェル室2は,それに前後往復動可能に収容される前部ブースタピストン4と,その後面に重ねて結着されると共に前部シェル半体1aと隔壁板1c間に挟着される前部ダイヤフラム5とにより,前側の前部負圧室2aと後側の前部作動室2bとに区画される。そして,前部負圧室2aは,負圧導入管14を介して負圧源V(例えば内燃機関の吸気マニホールド内部)と接続される。
【0014】
また後部シェル室3は,それに前後往復動可能に収容される後部ブースタピストン6と,その後面に重ねて結着され,且つ隔壁板1cと共に両シェル半体1a,1b間に固着される後部ダイヤフラム7とにより,前側の後部負圧室3aと後側の後部作動室3bとに区画される。
【0015】
前,後部ブースタピストン4,6はそれぞれ鋼板により環状に成形されており,これらは中心部に固着される合成樹脂製の弁筒10を介して一体に連結される。弁筒10は,隔壁板1cにシール部材11を介して,また後部シェル半体1bの中心部に形成された後方延長筒12にシール部材13を介して摺動自在に支承される。両ブースタピストン4,6の後退限は,後部ダイヤフラム7の後面に多数***させた突起7aがブースタシェル1の後壁に当接することにより規定される。
【0016】
弁筒10には,その内周面に摺動自在に嵌合する入力ピストン18,この入力ピストン18に連結する入力杆20,及びこの入力杆20の前後動に応じて作動室2b,3bを負圧室2a,3aと大気とに連通切換えする制御弁38とが配設される。入力ピストン18は,弁筒10の内周面に摺動自在に嵌合するピストン部18aと,このピストン部18aから後方へ突出する連結筒部18bとより構成されており,その連結筒部18b内側に入力杆20の球状前端部20aが嵌合されると共に,その抜け止めのために連結筒部18bの一部19がかしめられる。こうして入力杆20は入力ピストン18に首振り可能に連結される。入力杆20の後端には,これを前進作動するブレーキペダルPが連結される。
【0017】
入力ピストン18の連結筒部18b外周面には,円筒状の弁ピストン33が摺動可能に嵌装される。この弁ピストン33は,入力ピストン18のピストン部18aに当接する前進位置F(図2参照)と,連結筒部18bに係止されるストッパ環45に当接する後退位置R(図3参照)との間を所定ストロークsをもって摺動し得るもので,この弁ピストン33と入力ピストン18のピストン部18aとの間には,弁ピストン33を後退位置Rに向かって付勢する戻しばね44が縮設される。弁ピストン33及び連結筒部18bの一方の摺動嵌合面に形成された環状溝46には,他方の摺動嵌合面に密接するシール部材としてのOリング47が装着される。上記環状溝46は,図示例では,弁ピストン33の内周面に設けたが,入力ピストン18の外周面に設けることもできる。このOリング47は,弁ピストン33及び入力ピストン18の摺動嵌合部のシールを行うのみならず,戻しばね44の付勢力による弁ピストン33の前進位置Fからの後退を摩擦により遅延させる遅延手段を構成する。
【0018】
尚,上記環状溝46には,図6に示すように,上記Oリング47に代えて断面方形のシール部材47′を装着することもできる。
【0019】
弁筒10には,前後の負圧室2a,3a間を連通する第1連通路28aと,前後の作動室2b,3b間を連通する第2連通路28bと,第1連通路28aに連なって弁筒10内周面に開口する第1ポート29aと,第2連通路28bに連なると共に,第1ポート29aより前方で弁筒10内周面に開口する第2ポート29bとが形成される。それら第1及び第2ポート29a,29bの前後方向中間部の弁筒10内周面に環状の負圧導入弁座30とが形成される。また前記弁ピストン33の後端には,第2ポート29bに連なる環状通路32を挟んで負圧導入弁座30に囲繞される環状の大気導入弁座31が形成されており,負圧導入弁座30及び大気導入弁座31に対向する共通一個の弁体34が弁筒10内に配設される。この弁体34は,負圧導入弁座30及び大気導入弁座31に着座可能に対向する環状の弁部34aを前端に,環状の取付けビード部34bを後端に,その両部分34a,34bを軸方向相対変位可能に連結するダイヤフラム部34cを中間部にそれぞれ形成してなるもので,取付けビード部34bは,弁筒10の後部内周面に嵌着される円筒状の弁ホルダ35の前端部により,弁筒10内周面に取付けられる。そして,その弁部34aを両弁座30,31との着座方向へ付勢する弁ばね36が弁部34aと入力杆20との間に縮設される。前記戻しばね44のセット荷重は,この燃焼ばね36のセット荷重のそれより小さく設定される。
【0020】
以上において,上記両弁座30,31,弁体34及び弁ばね36は制御弁38を構成する。
【0021】
後方延長筒12の後端には,中心部に大気導入口39が開口する内向きフランジ12aが一体に形成されており,このフランジ12aの内側面に当接して入力杆20の後退限を規定するストッパ板40が入力杆20に前後方向調節可能に固着され,その後退限に向かって入力杆20は,弁ホルダ35に支持される入力戻しばね41により付勢される。
【0022】
また弁筒10の後端部内周には,エアフィルタ42が装着され,それを通して弁体34の内側は大気導入口39と常時連通している。上記エアフィルタ42は,入力杆20の弁筒10に対する前後動を妨げないように柔軟性を有する。
【0023】
弁筒10の前端部は大径ピストン15に形成され,この大径ピストン15の中心部に形成されて,その前面に開口するシリンダ孔16に,大径ピストン15より一定の割合で縮径した小径ピストン17が摺動自在に嵌装され,この小径ピストン17は,図示例の場合,前記弁ピストン33の前端一体に連設される。大径ピストン15の外周にはカップ体21が摺動自在に嵌合され,このカップ体21には,後端面を大径ピストン15に当接させる偏平な弾性ピストン22が充填される。前記小径ピストン17は,通常,この弾性ピストン22後端面に所定間隙gを存して対置されるもので,その所定間隙gは,弁ピストン33の入力ピストン18に対する前記摺動ストロークsより大きく設定される。
【0024】
以上において,大径ピストン15,小径ピストン17,弾性ピストン22及びカップ体21は,入力杆20に対する入力とブースタピストン4,6の推力との合力を出力杆25に伝達する反力機構24を構成する。
【0025】
カップ体21の前面には出力杆25が突設され,この出力杆25は前記ブレーキマスタシリンダMのピストンMbに連接される。またカップ体21及び弁筒10の前端面に当接するリテーナ26が配設され,このリテーナ26とブースタシェル1の前壁との間に弁筒戻しばね27が縮設される。
【0026】
次にこの実施例の作用について説明する。
[負圧ブースタの休止]
負圧ブースタBの休止状態では,図1及び図2に示すように,入力杆20がストッパ板40を後方延長筒12の内向きフランジ12aに当接させる後退限に位置すると共に,両ブースタピストン4,6が後部ダイヤフラム7の突起7aをブースタシェル1の後壁に当接させる後退限に位置しており,制御弁38は,弁体34の弁部34aを大気導入弁座31及び負圧導入弁座30に着座させて両作動室2b,3bを両負圧室2a,3a及び大気導入口39の何れとも不通にした中立状態となっている。
【0027】
この場合,弁ピストン33を後退方向へ付勢する戻しばね44のセット荷重が弁部34aを前方へ付勢する燃焼ばね36のセット荷重より小さく設定されているから,入力戻しばね41の付勢力により入力杆20が後退限に保持されることに伴い,弁ピストン33は,大気導入弁座31を弁部34aに密着させつゝ戻しばね44を圧縮させて,入力ピストン18上の前進位置Fを占めている。
【0028】
一方,弁ピストン33及び入力ピストン18の摺動嵌合面間のOリング47は,弁ピストン33外周の負圧が弁ピストン33及び入力ピストン18間を通って弁体34内側へリークするのを阻止している。
[通常ブレーキ]
車両を制動すべくブレーキペダルPを普通の速度で踏込み,入力杆20,入力ピストン18及び弁ピストン33を前進させれば,この弁ピストン33の普通の前進速度では,Oリング47の遅延作用に殆ど影響されるとなく,弁ピストン33は,図3に示すように,戻しばね44の付勢力をもって入力ピストン18上を後退位置Rに向かって相対的に摺動する。そして,弁ピストン33が後退位置Rに達すると,入力杆20,入力ピストン18及び弁ピストン33の三者が一体となって前進するが,当初,両ブースタピストン4,6は不動であるから,弁ピストン33の大気導入弁座31が弁体34の弁部34aから適度に離れて,第2ポート29bを環状通路32を介して大気導入口39に適度に連通させる。その結果,大気導入口39から弁筒10内に流入した大気は大気導入弁座31及び弁部34a間で適度に流量を制限されつゝ,第2ポート29bを経て両作動室2b,3bに素早く導入され,該室2b,3bを両負圧室2a,3aより高圧にするので,それらの気圧差に基づく前方推力を得て両ブースタピストン4,6は,弁筒10及び大径ピストン15を伴いながら弁筒戻しばね27の力に抗して前進作動し,大径ピストン15及び弾性ピストン22を介してカップ体21,即ち出力杆25を前方へ押動する。
【0029】
ところで,反力機構24の弾性ピストン22及び小径ピストン17間には,当初,弁ピストン33の入力ピストン18に対する摺動ストロークsより大きい所定間隙gが存在しているので,大気導入弁座31が弁部34aから離れてから小径ピストン17が弾性ピストン22に当接するまでは,入力杆20に若干の自由な前進ストロークが残っており,入力杆20は,この前進ストロークを前進する間は反力機構24から反力を受けないため,出力杆25の出力は,図5の線a−bのように適度にジャンピングし,これによりブレーキマスタシリンダMのピストンMbを適度に急速作動して,車輪ブレーキを素早く且つ違和感なく作動することができる。
【0030】
その直後,小径ピストン17が弾性ピストン22に当接するようになると,弾性ピストン22の後面には,大径ピストン15に加わる両ブースタピストン4,6の推力の他に,入力杆20から小径ピストン17に加わる操縦者の踏力とが作用し,また弾性ピストン22の前端面には出力杆25の作動反力が作用しているので,弾性ピストン22は圧縮されて,その一部をシリンダ孔16に食み出させながら出力杆25の作動反力の一部を入力杆20に伝達することになり,操縦者は出力杆25の出力,即ち制動力の大きさを感受するようになる。その結果,出力杆25の出力は,倍力限界に達するまでは図5の線b−cのように,入力杆20の入力に比例して増加する。
【0031】
その間,ブースタピストン4,6と一体の弁筒10は,入力杆20の前進量だけ前進するもので,入力杆20が前進を止めると,弁筒10と共に前進してきた弁体34が大気導入弁座31に再び着座して,作動室2b,3bへの大気のそれ以上の導入を阻止するので,ブースタピストン4,6の前進も停止し,入力に対応した倍力出力が得られることになる。
【0032】
出力杆25の出力が倍力限界を超えると,ブースタピストン4,6の気圧差による推力が最大となり,大気導入弁座31は弁体34から離間したまゝとなるので,出力杆25の出力は,ブースタピストン4,6の気圧差による最大推力と,ブレーキペダルPへの踏力による入力杆20の推力との和となる(図5の線c−d参照)。
[ブレーキ解除]
車両の制動状態を解除すべく,ブレーキペダルPから踏力を解放すると,先ず入力杆20及び入力ピストン18が入力戻しばね41の力をもって後退する。このとき,大気導入弁座31が弁体34の弁部34aに密着すると,弁ピストン33は,戻しばね44を圧縮させつゝ入力ピストン18に対して相対的に前進位置Fへと移動し,その後は入力ピストン18と共に後退して,弁部34aを負圧導入弁座30から大きく離間させるので,両作動室2b,3bが第2ポート29b,環状通路32及び第1ポート29aを介して両負圧室2a,3aと連通する。その結果,両作動室2b,3bへの大気の導入が阻止される一方,両作動室2b,3bの空気が両負圧室2a,3aを経て負圧限Vに吸入され,それらの気圧差が無くなるため,ブースタピストン4,6も,弁筒戻しばね27の力をもって後退し,マスタシリンダMの作動を解除していく。
【0033】
入力杆20がストッパ板40を後方延長筒12の内向きフランジ12aに当接させる後退限まで後退すると,後部ブースタピストン6は,後部ダイヤフラム7の突起7aをブースタシェル1の後壁に当接させる後退限まで戻り,負圧導入弁座30をも弁部34aに密着させ,制御弁38を当初の中立状態にする。
[緊急ブレーキ]
ブレーキペダルPを急速に踏み込む緊急ブレーキ時には,図4に示すように,入力ピストン18の前進速度が速いため,弁ピストン33はOリング47の摩擦による遅延作用を受けて,略前進位置Fを保ったまゝ入力ピストン18と共に前進する。したがって,弁ピストン33の大気導入弁座31は,入力杆20の前進と同時に弁体34の弁部34aから離れ,大気が作動室2b,3bへ直ちに導入される。しかも,この場合は,大気導入弁座31が弁部34aから離れてから小径ピストン17が弾性ピストン22に当接するまでの入力杆20の自由な前進ストロークは,前述の通常ブレーキ時に比して大きいから,入力杆20がこの大きな前進ストロークを前進する間に,大気導入弁座31が最大に開放されて,作動室2b,3bに大量の大気が導入されると共に,出力杆25の出力が図5の線a−b′のように大きくジャンピングする。かくして,高価なソレノイド装置及び緊急ブレーキセンサを用いることなく,出力杆25の出力を素早く且つ大きく立ち上がらせ,緊急ブレーキに対応することができる。
【0034】
大気導入弁座31が最大に開放されてから一定時間が経過すると,弁ピストン33は戻しばね44の付勢力をもって後退位置Rまで戻り,通常ブレーキ状態となるので,出力杆25の出力は図5の線b′−c−dを辿ることになる。
【0035】
本発明は,上記実施例に限定されるものではなく,その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば,負圧ブースタBは,ブースタピストンを単一とするシングル型に構成することもできる。また反力機構24の小径ピストン17は,弁ピストン33と別体に構成して,弁ピストン33に当接配置することもできる。また負圧ブースタBの休止状態では,制御弁38において弁体34の弁部34aを負圧導入弁座30から離座させておくようにすることもできる。
【0036】
【発明の効果】
以上のように本発明の第1の特徴によれば,入力杆及び反力機構間を連結する入力ピストンに弁ピストンを,これが入力ピストンに対して軸方向に沿う後退位置及び前進位置間を摺動し得るように嵌合し,この弁ピストンの後端に形成される大気導入弁座と,弁筒に形成されてこの大気導入弁座を囲繞する負圧導入弁座と,これら大気導入弁座及び負圧導入弁座に着座可能に対置される共通の弁部を前端に有して弁筒の内周面に取付けられる筒状の弁体と,弁部を大気導入弁座及び負圧導入弁座との着座方向へ付勢する弁ばねとで制御弁を構成し,弁筒に,負圧室に連通して負圧導入弁座及び弁体間に開口する第1ポートと,作動室に連通して大気導入弁座及び負圧導入弁座間に開口する第2ポートとを設ける一方,弁体の内側を大気に連通し,弁ピストンを,戻しばねの,弁ばねより小さいセット荷重をもって後退位置側へ付勢すると共に,この弁ピストン及び入力ピストン間に,弁ピストンの戻しばねの付勢力による前進位置からの後退を遅延させる遅延手段を設けたので,入力杆を急速前進させる緊急ブレーキ時には,弁ピストンの大気導入弁座が入力杆の前進と同時に弁体の弁部から大きく離れて最大に開放されることにより,作動室に大量の大気を導入し,ブースタピストンに気圧差による大なる前進推力を即座に与えて,出力杆の出力を素早く且つ大きく立ち上がらせ,緊急ブレーキに対応することができ,一方,入力杆を普通の速度で前進させる通常ブレーキ時には,大気導入弁座を弁体の弁部から適度に離して,作動室への大気導入量を適度に制限し,出力杆の出力を程よく増加させることができ,違和感を生じさせない。しかも,高価なソレノイド装置や緊急ブレーキセンサを必要としないので,コストの低減に寄与し得る。
【0037】
また本発明の第2の特徴によれば,遅延手段を,弁ピストン及び入力ピストンの一方の摺動嵌合面に装着されて他方の摺動嵌合面に密接するシール部材で構成したので,弁ピストン及び入力ピストン間のシール部材が遅延手段を兼ねることになって,構成を一層簡素化し,コストを効果的に下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るタンデム型負圧ブースタの縦断面図。
【図2】図1の2部拡大断面図(休止状態)。
【図3】上記負圧ブースタの通常ブレーキ時の作用説明図。
【図4】上記負圧ブースタの緊急ブレーキ時の作用説明図。
【図5】上記負圧ブースタの出力特性を示す線図。
【図6】上記負圧ブースタの要部の変形例を示す,図2に対応した断面図。
【符号の説明】
B・・・・負圧ブースタ
F・・・・弁ピストンの前進位置
R・・・・弁ピストンの後退位置
V・・・・負圧源
s・・・・弁ピストンの摺動ストローク
1・・・・ブースタシェル
2a・・・負圧室(前部負圧室)
3a・・・負圧室(後部負圧室)
2b・・・作動室(前部作動室)
3b・・・作動室(後部作動室)
4・・・・ブースタピストン(前部ブースタピストン)
6・・・・ブースタピストン(後部ブースタピストン)
10・・・弁筒
18・・・入力ピストン
20・・・入力杆
24・・・反力機構
25・・・出力杆
29a・・第1ポート
29b・・第2ポート
30・・・負圧導入弁座
31・・・大気導入弁座
33・・・弁ピストン
34・・・弁体
34a・・弁部
36・・・弁ばね
38・・・制御弁
44・・・戻しばね
47・・・遅延手段(Oリング)
47′・・遅延手段(シール部材)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a negative pressure booster used for boosting operation of a brake master cylinder of an automobile, and more particularly, to a booster shell and a front negative pressure chamber connected to a negative pressure source and a rear working chamber. A compartmented booster piston is accommodated, and a valve cylinder that is slidably supported on the rear wall of the booster shell is connected to the booster piston. A control valve for switching the working chamber between the negative pressure chamber and the atmosphere according to the longitudinal movement of the rod, and an output supported slidably by the valve cylinder and the input rod and the booster shell It is related with the improvement of the thing which interposed the reaction force mechanism which transmits the resultant force of the input with respect to the input rod and the thrust of the booster piston by the pressure difference between the working chamber and the negative pressure chamber to the output rod. .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in such a negative pressure booster, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-2246, during emergency braking, the operation amount of the control valve is increased by excitation of the solenoid device, and a large amount of air is put in the operation chamber. It is known that the power is introduced quickly and the output power is made to show the high output of the boost limit.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The negative pressure booster disclosed in the above publication requires not only an expensive solenoid device but also a sensor for detecting an emergency brake state, and thus has a drawback that the configuration is complicated and the cost is high.
[0004]
The present invention has been made in view of such circumstances, and by simply adding a simple and inexpensive structure, during emergency braking, a large amount of air is quickly introduced into the working chamber to cause the output rod to exhibit high output. An object of the present invention is to provide the negative pressure booster.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention accommodates a booster piston that divides the inside thereof into a front negative pressure chamber and a rear working chamber connected to a negative pressure source. A valve cylinder that is slidably supported on the rear wall of the booster shell is connected, and an input rod that can be moved back and forth in the valve barrel, and the working chamber is moved in accordance with the longitudinal movement of the input rod. A control valve that switches between the pressure chamber and the atmosphere is disposed, and an input to the input rod and an operation between the valve cylinder and the input rod and an output rod that is slidably supported by the booster shell In the negative pressure booster through the reaction force mechanism that transmits the resultant force with the thrust of the booster piston due to the pressure difference between the chamber and the negative pressure chamber to the output rod, the input connecting the input rod and the reaction force mechanism The piston is a valve piston, which is Fitted so as to be slidable between the retracted position and the advanced position along the axial direction, and the atmosphere introduction valve seat formed at the rear end of the valve piston, and the atmosphere introduction valve seat formed on the valve cylinder A negative pressure introduction valve seat that surrounds, and a cylindrical valve that is attached to the inner peripheral surface of the valve cylinder having a common valve portion that is opposed to the atmospheric introduction valve seat and the negative pressure introduction valve seat at the front end. The control valve is constituted by a valve body and a valve spring that urges the valve portion in the seating direction of the atmospheric introduction valve seat and the negative pressure introduction valve seat, and communicates with the valve cylinder and the negative pressure chamber. A first port that opens between the negative pressure introduction valve seat and the valve body; and a second port that communicates with the working chamber and opens between the atmosphere introduction valve seat and the negative pressure introduction valve seat. The valve piston is moved to the retracted position with a set load smaller than that of the valve spring. While urging the side, between the valve piston and the input piston, a first feature in that a delay means for delaying the backward from the forward position by the biasing force of the return spring of the valve piston.
[0006]
According to the first feature, during emergency braking in which the input rod is rapidly advanced, the valve piston is subjected to the delay action of the delay means and moves forward with the input piston while maintaining the substantially forward position. As the valve seat moves away from the valve part of the valve body at the same time as the input rod advances, a large amount of air is introduced into the working chamber, and the booster piston has a large air pressure between the negative pressure chamber and the working chamber. A large forward thrust due to the difference can be applied immediately, and the output of the output rod can be raised quickly and greatly to cope with emergency braking. In addition, an expensive solenoid device or emergency brake sensor is not required, which can contribute to cost reduction.
[0007]
On the other hand, during normal braking in which the input rod is advanced at a normal speed, the valve piston does not receive the delay action of the delay means and moves to the reverse position by the biasing force of the return spring against the input piston that moves forward with the input rod. Therefore, since the air introduction valve seat is appropriately separated from the valve part of the valve body, the amount of air introduced into the working chamber can be appropriately limited, and the output of the output rod can be increased moderately, so that no uncomfortable feeling is caused.
[0008]
According to the present invention, in addition to the above features, the delay means is constituted by a seal member that is mounted on one sliding fitting surface of the valve piston and the input piston and is in close contact with the other sliding fitting surface. Is the second feature.
[0009]
According to the second feature, the seal member between the valve piston and the input piston also serves as the delay means, so that the configuration can be further simplified and the cost can be effectively reduced.
[0010]
[Embodiment]
Embodiments of the present invention will be described based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.
[0011]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a tandem negative pressure booster according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view of
[0012]
1 and 2, the booster shell 1 of the negative pressure booster B is sandwiched between a pair of front and
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
The front and rear booster pistons 4 and 6 are each formed in an annular shape from a steel plate, and these are integrally connected via a synthetic
[0016]
The
[0017]
A
[0018]
Incidentally, as shown in FIG. 6, a sealing
[0019]
The
[0020]
In the above, the valve seats 30 and 31, the
[0021]
An
[0022]
An
[0023]
The front end portion of the
[0024]
In the above, the large-diameter piston 15, the small-
[0025]
An
[0026]
Next, the operation of this embodiment will be described.
[Suspension of negative pressure booster]
In the resting state of the negative pressure booster B, as shown in FIGS. 1 and 2, the
[0027]
In this case, since the set load of the
[0028]
On the other hand, the O-
[Normal brake]
If the brake pedal P is depressed at a normal speed to brake the vehicle and the
[0029]
Incidentally, a predetermined gap g larger than the sliding stroke s of the
[0030]
Immediately after that, when the small-
[0031]
Meanwhile, the
[0032]
When the output of the
[Brake release]
When the pedaling force is released from the brake pedal P in order to release the braking state of the vehicle, first, the
[0033]
When the
[Emergency brake]
At the time of emergency braking in which the brake pedal P is depressed rapidly, the forward movement speed of the
[0034]
When a certain period of time has elapsed since the atmosphere
[0035]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various design changes can be made without departing from the scope of the invention. For example, the negative pressure booster B can be configured as a single type having a single booster piston. Further, the small-
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the first feature of the present invention, the valve piston is connected to the input piston connecting the input rod and the reaction force mechanism, and this slides between the retracted position and the advanced position along the axial direction with respect to the input piston. An atmospheric introduction valve seat formed at the rear end of the valve piston, a negative pressure introduction valve seat formed on a valve cylinder surrounding the atmospheric introduction valve seat, and the atmospheric introduction valve A cylindrical valve body that is attached to the inner peripheral surface of the valve cylinder with a common valve part that is opposed to the seat and the negative pressure introduction valve seat at the front end, and the valve part is connected to the air introduction valve seat and the negative pressure A control valve is constituted by a valve spring that is urged in the seating direction with the introduction valve seat, and the valve cylinder communicates with the negative pressure chamber and opens between the negative pressure introduction valve seat and the valve body, and operates. A second port that opens between the air introduction valve seat and the negative pressure introduction valve seat is provided in communication with the chamber, while the inside of the valve body communicates with the atmosphere. The valve piston is urged toward the retreat position with a smaller set load of the return spring than the valve spring, and the retreat from the advance position by the urging force of the return spring of the valve piston is delayed between the valve piston and the input piston. In the event of an emergency brake that rapidly moves the input rod forward, the valve piston's air introduction valve seat moves away from the valve part of the valve body at the same time as the input rod moves forward, and is activated to the maximum. A large amount of air is introduced into the chamber, and a large forward thrust due to the pressure difference is immediately applied to the booster piston, so that the output of the output rod can be raised quickly and greatly, and it can respond to emergency braking. During normal braking at a normal speed, the air introduction valve seat is appropriately separated from the valve part of the valve body to limit the amount of air introduced into the working chamber to a moderate level and to produce output soot. It is possible to moderately increase, it does not cause discomfort. In addition, an expensive solenoid device or emergency brake sensor is not required, which can contribute to cost reduction.
[0037]
According to the second feature of the present invention, the delay means is constituted by a seal member that is mounted on one sliding fitting surface of the valve piston and the input piston and is in close contact with the other sliding fitting surface. Since the seal member between the valve piston and the input piston also serves as a delay means, the configuration can be further simplified and the cost can be effectively reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a tandem negative pressure booster according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged cross-sectional view of
FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of the negative pressure booster during normal braking.
FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the negative pressure booster during emergency braking.
FIG. 5 is a diagram showing output characteristics of the negative pressure booster.
6 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2, showing a modification of the main part of the negative pressure booster.
[Explanation of symbols]
B ... Negative pressure booster F ... Valve piston forward position R ... Valve piston reverse position V ... Negative pressure source s ... Valve piston sliding stroke 1 ... ..
3a ... Negative pressure chamber (rear negative pressure chamber)
2b ... Working chamber (front working chamber)
3b ... Working chamber (rear working chamber)
4 .... Booster piston (front booster piston)
6. Booster piston (rear booster piston)
10 ...
47 '.. Delay means (seal member)
Claims (2)
前記入力杆(20)及び反力機構(24)間を連結する入力ピストン(18)に弁ピストン(33)を,これが入力ピストン(18)に対して軸方向に沿う後退位置(R)及び前進位置(F)間を摺動し得るように嵌合し,この弁ピストン(33)の後端に形成される大気導入弁座(31)と,前記弁筒(10)に形成されてこの大気導入弁座(31)を囲繞する負圧導入弁座(30)と,これら大気導入弁座(31)及び負圧導入弁座(30)に着座可能に対置される共通の弁部(34a)を前端に有して前記弁筒(10)の内周面に取付けられる筒状の弁体(34)と,前記弁部(34a)を大気導入弁座(31)及び負圧導入弁座(30)との着座方向へ付勢する弁ばね(36)とで前記制御弁(38)を構成し,前記弁筒(10)に,前記負圧室(2a,3a)に連通して前記負圧導入弁座(30)及び弁体(34)間に開口する第1ポート(29a)と,前記作動室(2b,3b)に連通して前記大気導入弁座(31)及び負圧導入弁座(30)間に開口する第2ポート(29b)とを設ける一方,前記弁体(34)の内側を大気に連通し,前記弁ピストン(33)を,戻しばね(44)の,前記弁ばね(36)より小さいセット荷重をもって前記後退位置(R)側へ付勢すると共に,この弁ピストン(33)及び入力ピストン(18)間に,弁ピストン(33)の前記戻しばね(44)の付勢力による前進位置(F)からの後退を遅延させる遅延手段(47,47′)を設けたことを特徴とする,負圧ブースタ。A booster piston (4, 6) having a booster shell (1) divided into a front negative pressure chamber (2a, 3a) and a rear working chamber (2b, 3b) connected to the negative pressure source (V). The booster piston (4, 6) is connected to a valve cylinder (10) that is slidably supported on the rear wall of the booster shell (1). In the valve cylinder (10), An input rod (20) that can be moved back and forth, and a control valve that switches the working chamber (2b, 3b) between the negative pressure chamber (2a, 3a) and the atmosphere in response to the longitudinal movement of the input rod (20). (38), and an input rod (10) between the valve barrel (10) and the input rod (20) and an output rod (25) slidably supported by the booster shell (1). 20) and the booster pis due to the pressure difference between the working chamber (2b, 3b) and the negative pressure chamber (2a, 3a). In the negative pressure booster which is Kai裝 the reaction force mechanism (24) for transmitting the down (4, 6) output rod the resultant force of the thrust (25),
The valve piston (33) is connected to the input piston (18) that connects the input rod (20) and the reaction force mechanism (24), and the valve piston (33) moves backward with respect to the input piston (18) in the axial direction. Fitted so as to be slidable between positions (F), and formed in the atmosphere introduction valve seat (31) formed at the rear end of the valve piston (33) and the valve cylinder (10). A negative pressure introduction valve seat (30) surrounding the introduction valve seat (31), and a common valve portion (34a) opposed to the atmosphere introduction valve seat (31) and the negative pressure introduction valve seat (30) so as to be seated. A cylindrical valve body (34) attached to the inner peripheral surface of the valve cylinder (10) with the front end, and the valve portion (34a) comprising an air introduction valve seat (31) and a negative pressure introduction valve seat ( 30) and the valve spring (36) urging in the seating direction constitutes the control valve (38), and the valve cylinder (10) A first port (29a) that communicates with the negative pressure chamber (2a, 3a) and opens between the negative pressure introduction valve seat (30) and the valve body (34), and communicates with the working chamber (2b, 3b). A second port (29b) opened between the atmosphere introduction valve seat (31) and the negative pressure introduction valve seat (30), while the inside of the valve body (34) communicates with the atmosphere, The piston (33) is biased toward the retracted position (R) with a set load smaller than the valve spring (36) of the return spring (44), and between the valve piston (33) and the input piston (18). The negative pressure booster is provided with delay means (47, 47 ') for delaying the backward movement of the valve piston (33) from the forward position (F) by the urging force of the return spring (44).
前記遅延手段を,前記弁ピストン(33)及び入力ピストン(18)の一方の摺動嵌合面に装着されて他方の摺動嵌合面に密接するシール部材(47,47′)で構成したことを特徴とする,負圧ブースタ。The negative pressure booster according to claim 1,
The delay means is constituted by a seal member (47, 47 ') which is mounted on one sliding fitting surface of the valve piston (33) and the input piston (18) and is in close contact with the other sliding fitting surface. This is a negative pressure booster.
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