JPH03227766A

JPH03227766A - 気圧式倍力装置

Info

Publication number: JPH03227766A
Application number: JP2020838A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Endo; 光弘遠藤
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1990-01-31
Filing date: 1990-01-31
Publication date: 1991-10-08
Anticipated expiration: 2013-10-15
Also published as: JP2811105B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自動車等のブレーキ系統に使用される気圧式
倍力装置に関する。

（従来の技術）近年、多くの自動車に、エンジンの吸込み負圧と大気圧
との圧力差を利用してマスクシリンダで発生するブレー
キ液圧を増加させ、小さなペダル踏力で大きな制動力が
得られるようにした気圧式倍力装置が取付けられている
。

このような気圧式倍力装置の一般例を第４図に示し説明
する。この気圧式倍力装置は、フロントシェル１とリア
シェル２とから構成されるハウジング３を有し、ハウジ
ング３の内部はフロントダイアフラム４およびリアグイ
アフラム５をそれぞれ備えたフロントパワーピストン６
およびリアパワーピストン７によりフロント定圧室８と
フロント変圧室９およびリア定圧室１０とリア変圧室１
１にそれぞれ画成されている。各パワーピストン６．７
はバルブボディ１２に固定され、このバルブボディ１２
には、出力ロッド１３が接続されているとともに、入力
ロッド１４に連結されたプランジャ１５が摺動自在に挿
入されている。また、バルブボディ１２内には大気弁１
６および真空弁１７が設けられている。この大気弁１６
は入力ロッド１４が前進したときに各変圧室９゜１１と
大気との連通をさせ、真空弁１７は入力ロッド１４が後
退したときに各変圧室９，１１と各定圧室８．ｌＯとを
連通させるものである。

この構成の気圧式倍力装置は、図示しないブレーキペダ
ルが踏み込まれると、第４図の初期状態から入力ロッド
１４が前進（第４図の左方向への移動）して大気弁１６
が開き、大気が矢印Ａで示すようにフロント変圧室９お
よびリア変圧室１１に導入される。これによりフロント
変圧室９とフロント定圧室８およびリア変圧室１１とリ
ア定圧室ｌＯとにそれぞれ差圧が生じて各パワーピスト
ン６．７が前進し、これに伴なってバルブボディ１２が
大きな力で前進して出力ロッド１３に推力が伝達される
。

そして、ブレーキペダルの踏み込みを停止すると、大気
弁１６が閉じて各変圧室９．１１と大気との連通が遮断
されるとともに、真空弁１７が開いて各変圧室９，１１
と各定圧室８．ｌＯとが連通されて共に負圧になって初
期状態に復帰する。

（発明が解決しようとする課題）ところで、自動車の急制動時にはブレーキペダルの急速
な操作に伴い、瞬時的に大きな制動力を発生させる必要
があるが、上述した従来の気圧式倍力装置では、流入抵
抗などによって大気弁１６を通って変圧室９．１１に導
入される大気２のスピードに限界があるため、上述の要
望に十分に応えることができないという問題があった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、
出力応答の良い気圧式倍力装置を提供することを目的と
する。

（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に、ハウジング内を
パワーピストンとダイアフラムとにより負圧源と連通ず
る定圧室と負圧源又は大気と連通する変圧室とに画成し
、入力ロッドの移動により大気弁を介して前記変圧室に
大気を導入し、定圧室と変圧室との差圧によって出力ロ
ッドに倍力した推力を伝達する気圧式倍力装置において
、前記大気弁の所定の開度を検出する弁開度検出手段と。

前記変圧室と大気とを連通可能な大気導入手段と、を有し、前記弁開度検出手段の検出に基づいて前記大気
導入手段を制御して変圧室に大気を導入させるようにし
たことを特徴とする。

（作　用）本発明は、上記のように構成したので、急制動時などに
ブレーキペダルを強く踏み込んで入力ロッドを急速に前
進させると、大気弁が開くとともに、弁開度検出手段が
大気弁の所定の開度を検出し、その検出に基づいて大気
導入手段が制御されて変圧室と大気側とを連通させるこ
ととなり、急速に大気を変圧室に導入することができる
。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図および第２図は、本発明の第１の実施例のタンデ
ム型気圧式倍力装置を示している。

このタンデム型気圧式倍力装置のハウジング２１はフロ
ントシェル２２とリアシェル２３とから構成され、ハウ
ジング２１の内部はセンタプレート２４で前後二つの室
に分割されている。前側の室は、フロントダイアフラム
２５を備えた、フロントパワーピストン２６により、フ
ロント定圧室２７とフロント変圧室２８とに画成されて
いる。後側の室は、リアダイアフラム２９を備えたリア
パワーピストン３０により、リア定圧室３１とリア変圧
室３２とに画成されている。また、フロントシェル２２
には、図示しないインテークマニホールド等の負圧源と
フロント定圧室２７とを接続するための負圧接続管３３
が設けられている。

リアシェル２３の外側にはソレノイドバルブ３４が接続
されている。ソレノイドバルブ３４は常時は閉状態とな
っており、後述する制御装置３５から電流が供給された
ときに開状態となり、ソレノイドバルブ３４を通って大
気がリア変圧室３２に供給されるようになっており、本
実施例では、このソレノイドバルブ３４が大気導入手段
を構成している。

フロントパワーピストン２６およびリアパワーピストン
３０は、前側に凹部３６が形成されたフェノール樹脂等
の絶縁材料製の筒状のバルブボディ３７に固定されてい
る。バルブボディ３７の凹部３６とフロントシェル２２
との間にはリターンスプリング３８が介在されており、
このリターンスプリング３８のばね力によりフロントパ
ワーピストン２６およびリアパワーピスト″／３０は、
バルブボディ３７を介して常時後方に付勢されている。

また、凹部３６には筒状の凸部３９が形成されており、
出力ロッド４０がその筒状の基部４１を凸１部３９に外
嵌させ、かつ凸部３９との間にリアクションディスク４
２を介在させてバルブボディ３７に接続されている。ま
た、バルブボディ３７の内部空間４３には、図示しない
ブレーキペダルに連結された導電材料製の入力ロッド４
４が進退動自在に挿入されている。入力ロッド４４とバ
ルブボディ３７との間にはスプリング４５が介在されて
おり、このばね力によって入力ロッド４４は後方（第１
図中右方向）に付勢されている。入力ロッド４４の先端
部には、バルブボディ３７に摺動自在に嵌合する導電材
料製のプランジャ４６が連結されている。

プランジャ４６およびバルブボディ３７には、それぞれ
導電材料製のストップキー４７およびこのストップキー
４７が挿入される満４８が設けられており、ストップキ
ー４７が満４８の前壁４９に当接することによりプラン
ジャ４６の前方への移動の位置規制が行なわれるように
なっている。また、ノアダイアフラム２９の内周側を押
える導電材料製のダイアフラム押え５０の内周側端部の
一部を満４８の前壁４９に沿わせて延設させている。こ
の延設部分がスイッチの接点部５１となっている。

バルブボディ３７には、フロント変圧室２８とリア変圧
室３２とを連通ずる第１の通路５２、フロント定圧室２
７とリア定圧室３１とを連通する第２の通路５３、リア
変圧室３２とバルブボディ３７の内部空間４３とを連通
する第３の通路５４およびリア定圧室３１と内部空間４
３とを連通ずる第４の通路５５が形成されている。また
、バルブボディ３７には、大気弁５６および真・空弁５
７が内蔵されている。大気弁５６は、第４の通路５５よ
り後方部分の内周に取付けた弁体５８と、第４の通路５
５より前方のバルブボディ３７の内周に形成した第１の
弁座５９と、から構成され、また真空弁５７は、前記大
気弁５６と兼用される前記弁体５８と、プランジャ４６
の後端に形成した第２の弁座６０と、から構成されてい
る。

また、このタンデム型気圧式倍力装置には、前記ソレノ
イドバルブ３４に接続した制御装置３５が設けられてい
る。この制御装置３５、前記入力ロッド４４、プランジ
ャ４６．ストップキー４７およびダイアフラム押え５０
で、回路６１を構成していて、この回路６１で接点が閉
じると、これを制御装置３５が検出して、ソレノイドバ
ルブ３４に電流を供給し、このソレノイドバルブ３４を
開状態にさせる。なお、本実施例ではこのように構成し
たダイアフラム押え５０およびストップキー４７が弁開
度検出手段を構成している。

そして、このタンデム型気圧式倍力装置は、初期状態（
ブレーキペダルを踏んでない状態）では弁体５８が第１
の弁座５９および第２の弁座６０に着座していて（すな
わち、大気弁５６および真空弁５７いずれも閉じている
）、フロント定圧室２７、リア定圧室３１、フロント変
圧室２８、リア変圧室３２がそれぞれ負圧状態になって
いる。

この状態で、急制動時などにブレーキペダルが急速に踏
み込まれると、入力ロッド４４が大きく前進し、弁体５
８が第２の弁座６０から離座して大気弁５６が開く。ま
た、入力ロッド４４の前進に伴ない、大気弁５６が最大
に開いたときにストップキー４７がダイアフラム押え５
０の接点部５１に当接して回路６１に電流が流れ、制御
装置３５がソレノイドバルブ３４に電流を供給し、これ
によりソレノイドバルブ３４が開状態になる（第２図参
照）。

この結果、大気が大気弁５６のみならずソレノイドバル
ブ３４を通ってリア変圧室３２に導入され、さらに第１
の通路５２を通ってフロント変圧室２８に導入される。

これにより、大気が導入されたフロント変圧室２８、リ
ア変圧室３２と負圧になっているフロント定圧室２７、
リア定圧室３１とに大きな圧力差が生じ、フロントパワ
ーピストン２６およびリアパワーピストン３０が前進し
、バルブボディ３７が大きな力で前進され、出力ロッド
４０に直ちに大きな推力が伝達される。これにより、急
制動時に迅速に制動力を発生させることができる。

そして、ブレーキペダルの踏み込みを停止すると、リタ
ーンスプリング３８のスプリング力によりバルブボディ
３７および入力ロッド４４が後方に戻され、第２の弁座
６０と弁体５８とが着座して大気弁５６が閉じた状態と
なり、さらに弁体５８と第１の弁座５９とが離間して真
空弁５７が開いた状態となる。また、このとき、スプリ
ング４５により入力ロッド４４およびストップキー４７
がバルブボディ３７に対して後方へ移動してストップキ
ー４７が接点部５１から離れ、これにより制御装置３５
はソレノイドバルブ３４を閉状態にさせる。このように
大気弁５６およびソレノイドバルブ３４が閉じることに
より各変圧室３２．２８への大気導入が遮断される。こ
の状態で真空弁５７が開いていることにより、各変圧室
３２．２８と定圧室３１．２７とが連通してこれらが共
に負圧になり、この装置は第１図に示すように初期状態
に復帰する。

なお、ブレーキペダルを徐々に踏み込むと、ストップキ
ー４７は前側に進むが、大気弁５７が開いて変圧室３２
．２８が圧力上昇し、バルブボディ３７も前進して大気
弁５６が最大に開くことがなくストップキー４７が接点
部５１に当接しないためソレノイドバルブ３４は開状態
とならず、大気弁５６を介しての大気導入による通常の
倍力作動が行われることになる。

上記第１の実施例において、ソレノイドバルブ３４、入
力ロッド４４、プランジャ４６、ストップキー４７、ダ
イアフラム押え５０および図示しない電源で回路を形成
するように各部を接続してもよい、このように構成する
と、急制動時に入力ロッド４４が大きく前進してストッ
プキー４７がダイアフラム押え５０の接点部５１に当接
し、この当接によりソレノイドバルブ３４に電流が供給
され、以下、上述と同様にしてソレノイドバルブ３４を
介してリア変圧室３２およびフロント変圧室２８に大量
の大気が急速に導入される。

第３図に本発明の第２の実施例を示す。この第２の実施
例は、第１の実施例にくらべ、溝４８の前壁４９に凹部
６２を形成し、との凹部６２にスイッチ６３を設け、ダ
イアフラム押え５０に代えてこのスイッチ６３を設けた
ことが異なっており、他の構成部材は第１の実施例と同
一であり、これらには同一符号を付してその説明は省略
する。

図において、スイッチ６３は、ストップキー４７が所定
量移動したとき閉じられるように可動接点６４を有して
いる０本実施例では、このスイッチ６３が弁開度検出手
段を構成している。このものにおいては、急制動時など
にブレーキペダルが急激に踏み込まれると、入力ロッド
４４が大きく前進して大気弁５６の弁体５８が第２の弁
座６０から離座する。また、入力ロッド４４の前進に伴
ない、ストップキー４７が前進し、このストップキー４
７に可動接点６４が押されてスイッチ６３が閉じ、回路
６１に電流が流れ、制御装置３５がソレノイドバルブ３
４に電流を供給し、これによりソレノイドバルブ３４が
開状態になる。

この結果、第１の実施例と同様に大気が大気弁５６のみ
ならずソレノイドバルブ３４を通ってリア変圧室３２に
導入され、さらに第１の通路５２を通ってフロント変圧
室２８に導入される。これにより、大気が導入されたフ
ロント変圧室２８、すア変圧室３２と負圧になっている
フロント定圧室２７、リア定圧室３１とに圧力差が生じ
、フロントパワーピストン２６およびリアパワーピスト
ン３０が前進し、バルブボディ３７が大きな力で前進さ
れ、出力ロッド４０に直ちに大きな推力が伝達される。

なお、上記各実施例では、グイアフラムで画成される定
圧室および変圧室を二組備えたいわゆるタンデム型のも
のを例にしたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、グイアフラムで画成される一組の定圧室および変圧
室を備えたものであってもよい。

また、弁開度検出手段の取付位置も上記実施例に限定さ
れるものではなく、大気弁の開度が検出できる位置であ
ればどこであってもよい。

また、第１の実施例では弁開度検出手段（ダイアフラム
押え５０およびストップキー４７）が大気弁の最大開度
を検出するようにしたが、本発明はこれに限定されるも
のではなく所定の開度を検出するようにすればよい。

（発明の効果）本発明は、弁開度検出手段により大気弁の所定の開度が
検出されると、制御手段によって大気導入手段から大気
が導入されるようにしたため、急制動時などに入力ロッ
ドが急激に前進操作されると、大気が大気弁および大気
導入手段を通して急速に変圧室に導入され、変圧室およ
び定圧室に差圧が生じてパワーピストンを介してバルブ
ボディを直ちに前進させることができる。この結果、急
制動時に速やかに大きな制動力を発生させることができ
て制動性能の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例のタンデム型気圧式倍
力装置を示す断面図、第２図は、第１図に示すタンデム型気圧式倍力装置の動
作を示す要部断面図、第３図は、本発明の第２の実施例のタンデム型気圧式倍
力装置を示す断面図、第４図は、従来の気圧式倍力装置の一例を示す断面図で
ある。２１・・・ハウジング２５・・・フロントダイアフラム２６・・・フロントパワーピストン２７・・・フロント定圧室２８・・・フロント変圧室２９・・・リアダイアフラム３０・・・リアパワーピストン３１・・・リア定圧室３２・・・リア変圧室３４・・・ソレノイドバルブ３５・・・制御装置３７・・・バルブボディ４３・・・内部空間４４・・・入力ロッド４６・・・プランジャ４７・・・ストップキー５０・・・ダイアフラム押え５６・・・大気弁６３・・・スイッチ第ズ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ハウジング内をパワーピストンとダイアフラムと
により負圧源と連通する定圧室と負圧源又は大気と連通
する変圧室とに画成し、入力ロッドの移動により大気弁
を介して前記変圧室に大気を導入し、定圧室と変圧室と
の差圧によって出力ロッドに倍力した推力を伝達する気
圧式倍力装置において、前記大気弁の所定の開度を検出する弁開度検出手段と、前記変圧室と大気とを連通可能な大気導入手段と、を有し、前記弁開度検出手段の検出に基づいて前記大気
導入手段を制御して変圧室に大気を導入させるようにし
たことを特徴とする気圧式倍力装置。