JPH0575040U

JPH0575040U - 負圧倍力装置

Info

Publication number: JPH0575040U
Application number: JP1278392U
Authority: JP
Inventors: 知績金子
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Priority date: 1992-03-13
Filing date: 1992-03-13
Publication date: 1993-10-12

Abstract

(57)【要約】【目的】ブースタシェルに、その内部を前側の負圧室と
後側の作動室とに区画するブースタピストンが収容さ
れ、該ブースタピストンの後端に連設されるとともにブ
ースタシェルで摺動自在に支承される弁筒には、操作部
材に連なる入力杆の前後動に応じて作動室を負圧室と大
気とに連通切換えする制御弁が配設される負圧倍力装置
において、操作部材の急激な操作時に充分な倍力を確保
するとともに、吸気音を減少させる。【構成】操作検出器４５が操作部材１９の作動を検出し
てから所定時間だけ、制御手段４４により切換弁４２が
開弁され、作動室２ｂ，３ｂに大気が導入される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ブースタシェルに、その内部を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が収容され、該ブースタピストンの後端に連設されるとともにブースタシェルで摺動自在に支承される弁筒には、操作部材に連なる入力杆の前後動に応じて作動室を負圧室と大気とに連通切換えする制御弁が配設される負圧倍力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、かかる装置は、たとえば特開平２−２３７８６１号公報等で既に知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

かかる負圧倍力装置において、操作部材により入力杆をその後退限位置から前進させると、制御弁が負圧室および作動室間の連通を遮断するとともに作動室を大気に連通させるので、大気が作動室に導入され、その結果、負圧室および作動室間に生じる圧力差によりブースタピストンに前進推力が与えられる。

【０００４】ところで、上記従来の負圧倍力装置では、操作部材の通常の操作速度では、図３の破線Ａ′で示すように入力の増加に対して出力が増加するが、操作部材を急激に操作したときには、制御弁での空気の流通抵抗により作動室への大気の導入が制限されることにより、図３の破線Ｂ′で示すように出力の増加が遅れてしまい、充分な倍力が得られない。

【０００５】また操作初期には比較的大量の空気が制御弁を介して作動室内に導入されることにより、耳障りな吸気音が発生する。

【０００６】本考案は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、操作部材の急激な操作時に作動室に大気を応答性よく導入し得るようにして充分な倍力を確保するとともに、吸気音を減少させ得るようにした負圧倍力装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の第１の特徴に従う装置は、大気との連通・遮断を切換可能にして作動室に接続される切換弁と、操作部材の作動を検出する操作検出器と、操作検出器が操作部材の作動を検出してから所定時間だけ開弁するように切換弁を制御する制御手段とを備える。

【０００８】また本考案の第２の特徴に従う装置は、大気との連通・遮断を切換可能にして作動室に接続される切換弁と、操作部材の作動速度を検出する操作速度検出器と、操作速度検出器の検出値が所定値以上であるときに開弁するように切換弁を制御する制御手段とを備える。

【０００９】

【実施例】

以下、図面により本考案の実施例について説明する。

【００１０】先ず本考案の第１実施例を示す図１において、タンデム型負圧ブースタＢにおけるブースタシェル１の前面には、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が取付けられる。

【００１１】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、後部シェル半体１ｂが図示しない車体に支持される。

【００１２】前部シェル室２は、該シェル室２に前後往復動可能に収容される鋼板製の前部ブースタピストン４と、該ブースタピストン４の後面に重合結着されるとともに前部シェル半体１ａおよび隔壁板１ｃ間に挟着されるゴム製の前部ダイヤフラム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。また後部シェル室３は、該シェル室３に前後往復動可能に収容される鋼板製の後部ブースタピストン６と、該ブースタピストン６の後面に重合結着されるとともに隔壁板１ｃとともに両シェル半体１ａ，１ｂ間に固着されるゴム製の後部ダイヤフラム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。

【００１３】前部および後部ブースタピストン４，６は、それぞれ環状に成形されるとともに合成樹脂製のピストンボス８の両端にそれぞれ結着される。しかも、ピストンボス８の外周は、隔壁板１ｃの内周に気体密にかつ前後摺動自在に支承されている。また両ブースタピストン４，６の後退限は、後部ダイヤフラム６の後面に突設された突起９がブースタシェル１の後壁に当接することにより規制される。

【００１４】ピストンボス８の後端には弁筒１０が一体に突設されており、この弁筒１０は、ブースタシェル１の後壁に突設されて弁筒１０を覆う被覆筒１１にブッシュ１２およびシール部材１３を介して摺動自在に支承される。

【００１５】前部負圧室２ａは、負圧導入管１４を介して図示しない負圧源（たとえば内燃機関の吸気マニホールド内部）と接続される。また前部および後部負圧室２ａ，３ａは、ピストンボス８に穿設された二股状の第１ポート１５を介して弁筒１０内に連通し、また前部および後部作動室２ｂ，３ｂはピストンボス８に穿設された一対の第２ポート１６，１６を介して弁筒１０内に連通する。而して、第２ポート１６，１６は、第１ポート１５と、被覆筒１１後端の大気導入口１８とに制御弁１７によって交互に連通切換えされる。

【００１６】図２を併せて参照して、弁筒１０内には、操作部材としてのブレーキペダル１９に連なる入力杆２０と、該入力杆２０によって作動せしめられる制御弁１７とが次のように設けられる。すなわち弁筒１０内の前部には弁ピストン２１が摺動自在に嵌合され、この弁ピストン２１には、大気導入口１８を貫通した入力杆２０の前端がボールジョイント２２を介して首振り可能に結合される。また弁筒１０の内周面には環状の第１弁座２３₁が突設され、第１弁座２３₁で囲繞される環状の第２弁座２３₂が弁ピストン２１の後端面に形成され、これら弁座２３₁ ，２３₂と協働する弁体２４が弁筒１０内に配設される。弁体２４はゴム製であって前後両端を開放した筒状をなしており、その後端部すなわち基端部２４ａは、弁筒１０の内周面に嵌着された保持筒２５により、弁筒１０内周面との密着状態に保持される。この弁体２４は、上記基端部２４ａから半径方向内方へ屈曲した薄肉の可撓部２４ｂ、ならびに該可撓部２４ｂの前端に連なる肉厚の弁部２４ｃを備えており、弁部２４ｃは前記第１および第２弁座２３₁，２３₂に対向して配置される。

【００１７】弁部２４ｃは可撓部２４ｂの変形により前後移動が可能であって、前進時には第１および第２弁座２３₁，２３₂に着座し、後退時には保持筒２５の前端で受止められる。しかも弁部２４ｃには環状の補強板２６が埋設されており、この補強板２６と入力杆２０との間には、弁部２４ｃを両弁座２３₁，２３₂に向けて付勢する弁ばね２７が縮設される。

【００１８】弁筒１０の内面には、第１弁座２３₁の外側で第１ポート１５の一端が、また同弁座２３₁の内側で第２ポート１６の一端がそれぞれ開口する。さらに第２弁座２３₂の内側は弁体２４および保持筒２５の中空部を通して大気導入口１８に連通する。

【００１９】このようにして弁体２４、弁ばね２７、第１弁座２３₁および第２弁座２３₂ により制御弁１７が構成される。

【００２０】入力杆２０および保持筒２５間には、入力杆２０をその後退限に向って付勢する戻しばね２８が縮設される。

【００２１】被覆筒１１の後端には、大気導入口１８を形成する環状の端壁１１ａが一体に形成され、この端壁１１ａの内側面に当接して入力杆２０の後退限を規制するストッパ板２９のボス２９ａが入力杆２０に進退調節可能に螺合される。而して、ストッパ板２６を螺進あるいは螺退すれば、ストッパ板２９と入力杆２０との螺合位置が変わるので、入力杆２０の後退限を前後に調節することができる。この調節後のストッパ板２９の固定は、同じく入力杆２０に螺合したロックナット３０の緊締により行われる。しかも前記ストッパ板２９には、大気導入口１８と常時連通する複数の通気孔３１が穿設される。

【００２２】弁筒１０には、大気導入口１８から制御弁１７側へ取入れる空気を濾過するためのエアフィルタ３２が入力杆２０を取巻いて装着される。このエアフィルタ３２は入力杆２０と弁筒１０との相対変位を妨げないように適度な柔軟性を有する。

【００２３】ピストンボス８には、その前面中心部に開口する大シリンダ孔３３と、この大シリンダ孔３３および弁筒１０内に両端が開口する小シリンダ孔３４とが設けられ、小シリンダ孔３４には、弁ピストン２１と一体または弁ピストン２１に当接する反力ピストン３５が摺動自在に嵌合され、大シリンダ孔３３には、反力ピストン３５に対向する弾性ピストン３６が嵌合されるとともに、該弾性ピストン３６に当接する出力ピストン３７が摺動自在に嵌合される。出力ピストン３７には出力杆３８が一体に突設され、該出力杆３８はブレーキマスタシリンダＭのピストン３９に連設される。またブースタシェル１の前壁およびピストンボス８間には戻しばね４０が縮設される。

【００２４】ブースタシェル１の後壁には、後部作動室３ｂに開口する大気圧導入管４１が連結されており、該大気圧導入管４１には切換弁４２を介してエアフィルタ４３が接続される。而して切換弁４２は、その消磁状態でエアフィルタ４３および大気圧導入管４１間を遮断した閉弁状態にあり、励磁状態ではエアフィルタ４３および大気圧導入管４１間を連通する開弁状態となる常閉型電磁弁であり、切換弁４２を開弁するとエアフィルタ４３で濾過された大気が大気圧導入管４１から後部作動室３ｂに導入され、その導入大気は第２ポート１６を介して前部作動室２ｂにも導入される。

【００２５】切換弁４２の作動は制御手段４４によって制御されるものであり、この制御手段４４には、操作検出器４５の検出信号が入力される。該操作検出器４５は、たとえばブレーキペダル１９が後退限位置から前進したことを検出するものであり、制御手段４４は、操作検出器４５がブレーキペダル１９の踏込み操作が開始されたことを検出してから予め定めた一定の時間だけ切換弁４２を励磁して開弁する。

【００２６】次にこの実施例の作用について説明すると、倍力休止状態においては、図１および図２に示すように、入力杆２０は後退限に位置し、制御弁１７は、弁部２４ｃを第１および第２弁座２３₁，２３₂に着座させて前部および後部作動室２ｂ，３ｂを前部および後部負圧室２ａ，３ａならびに大気導入口１８のいずれとも不通にした中立状態にあり、このような制御弁１７により、両負圧室２ａ，３ａには、負圧導入管１４を通して供給される負圧源の負圧が蓄えられ、両作動室２ｂ，３ｂには、大気により適当に希釈された負圧、すなわち負圧室２ａ，３ａの圧力より若干高い気圧が保持される。こうして前部および後部ブースタピストン４，６には、前部の負圧室２ａおよび作動室２ｂ、ならびに後部の負圧室３ａおよび作動室３ｂの各間に生じる気圧差によりわずかな前進力が与えられるが、これらの前進力と戻しばね４０の弾発力とが釣合って、両ブースタピストン４，６は後退限からわずかに前進したところで停止している。

【００２７】いま、車両を制動すべくブレーキペダル１９を踏込み、入力杆２０および弁ピストン２１を前進させれば、当初、両ブースタピストン４，６は不動であるから、第２弁座２３₂が弁部２４ｃから直ちに離れて両作動室２ｂ，３ｂを大気導入口１８に連通させる。しかも、ストッパ板２９は入力杆２０の前進に伴い端壁１１ａから離間する。その結果、大気が大気導入口１８からエアフィルタ３２を通して弁筒１０内に進入し、第２弁座２３₂および第２ポート１６を通って両作動室２ｂ，３ｂに導入される。

【００２８】両作動室２ｂ，３ｂが大気の導入により両負圧室２ａ，３ａよりも高圧になると、それらの気圧差に基づく大きな前進推力を得て両ブースタピストン４，６は戻しばね４０の力に抗して前進し、出力杆３８を介してブレーキマスタシリンダＭのピストン３９を前方へ駆動する。こうして、ブレーキマスタシリンダＭをブレーキペダル１９の踏込みに応じて作動させることができる。

【００２９】しかもブレーキペダル１９の踏込み操作が開始されてから一定の時間は、切換弁４２が開弁されるので、エアフィルタ４３で濾過された大気が大気圧導入管４１から作動室２ｂ，３ｂに導入されるので、制御弁１７での流通抵抗が高くても両作動室２ｂ，３ｂへの大気圧の導入が速やかに行なわれることになり、両負圧室２ａ，３ａと両作動室２ｂ，３ｂとの間での気圧差が速やかに大きくなる。したがって、ブレーキペダル１９の通常操作において図３の実線Ａで示すように、破線Ａ′で示す従来のものと比べて応答性を高めることができるだけでなく、ブレーキペダル１９を急激に踏み込んだ急制動時においても、図３の実線Ｂで示すように、破線Ｂ′で示す従来のものと比べて応答性を高め、充分な倍力を得ることができる。

【００３０】しかもブレーキペダル１９の踏込み初期において、大気導入口１８を流通する空気量を減少させることができるので、大気導入口１８を有する端壁１１ａの内側での耳障りな吸気音の発生を極力抑えることができる。

【００３１】このような制動中、入力杆２０とともに、弁ピストン２１も前進して反力ピストン３５を介し弾性ピストン３６に当接するが、その弾性ピストン３６は、両ブースタピストン４，６の作動反力を受けて小シリンダ孔３４側へ膨出変形し、反力ピストン３５に上記反力の一部を作用させるので、その力は弁ピストン２１および入力杆２０を介してブレーキペダル１９側にフィードバックされる。このような反力作用により操縦者は出力杆３８の出力、すなわち制動力の大きさを感知することができる。

【００３２】ブレーキペダル１９に対する踏力、すなわち入力杆２０の入力の増加により出力杆３８の出力が倍力限界点を超えると、弁ピストン２１は前面をピストンボス８に当接させるので、前記入力全体が弁ピストン２１、ピストンボス８、弾性ピストン３６および出力ピストン３７を介して出力杆３８に伝達することになり、結局、各ブースタピストン４，６の気圧差による前進力と入力による前進力との和が出力杆３８から出力される。

【００３３】次に、ブレーキペダル１９に対する踏力を解放したときを想定する。この際、切換弁４２は所定時間の経過により制御手段４４により既に閉じられており、ブレーキペダル１９の踏力解放に応じて、先ず入力杆２０が戻しばね２８の弾発力により弁ピストン２１とともに後退し、第２弁座２３₂を弁体２４の弁部２４ｃに着座させるととともに弁部２４ｃを第１弁座２３₁から大きく離間させるので、両作動室２ｂ，３ｂが第１および第２ポート１５，１６を介して両負圧室２ａ，３ａに連通して各ブースタピストン４，６前後の気圧差が直ちになくなり、したがって両ブースタピストン４，６は戻しばね４０の弾発力をもって後退し、ブレーキマスタシリンダＭの作動を解除していく。そして、入力杆２０がストッパ板２９を被覆筒１１の端壁１１ａに当接させる後退限まで戻ると、後部ブースタピストン６は、後部ダイヤフラム７の突起９をブースタシェル１の後壁に当接させる後退限まで一旦戻り、今度は第１弁座２３₁を弁部２４ｃに着座させると共に弁部２４ｃを第２弁座２３₂からわずかに離間させるので、第２ポート１６を通して再び両作動室２ｂ，３ｂに大気が導入されるが、それにより生じる気圧差により両ブースタピストン４，６がわずかに前進すれば第２弁座２３₂および弁部２４ｃ間の小間隙がなくなり、制御弁１７を当初の中立状態にする。こうして両作動室２ｂ，３ｂには大気に希釈された負圧が保持され、負圧ブースタＢは図１の倍力休止状態となる。

【００３４】図４は本考案の第２実施例を示すものであり、上記第１実施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。

【００３５】ブレーキペダル１９には、その踏込み作動速度を検出するが戻り動作には感応しない操作速度検出器４６が付設され、該操作速度検出器４６が、切換弁４２を制御する制御手段４４′に接続される。この操作速度検出器４６は、ブレーキペダル１９の回動速度を検出するものであってもよく、また入力杆２０の前進速度を検出するものであってもよい。

【００３６】而して制御手段４４′は、操作速度検出器４６の検出値が予め定めた値以上となったとき、すなわちブレーキペダル１９の操作速度が急制動時と認識されたときに、切換弁４２を開弁して作動室２ｂ，３ｂに大気圧を導入する。

【００３７】この第２実施例によれば、急制動時には制御弁１７から作動室２ｂ，３ｂに導入される大気とは別に、大気圧導入管４１から作動室２ｂ，３ｂに大気圧が導入されることになり、急制動時の応答性を向上することができるとともに急制動時の吸気音の発生を抑えることができる。しかも操作速度検出器４６はブレーキペダル１９の戻り動作には感応しないので、ブレーキペダル１９の踏力を解放したときには作動室２ｂ，３ｂに大気圧導入管４１から大気圧が導入されることはなく、両ブースタピストン４，６は元の中立位置に速やかに戻る。

【００３８】上記実施例は、タンデム型の負圧ブースタＢに関連して説明したが、本考案は、単一の負圧室および単一の作動室を備える負圧ブースタに関連して実施することも可能である。

【００３９】

【考案の効果】

以上のように本考案の第１の特徴に従う装置は、大気との連通・遮断を切換可能にして作動室に接続される切換弁と、操作部材の作動を検出する操作検出器と、操作検出器が操作部材の作動を検出してから所定時間だけ開弁するように切換弁を制御する制御手段とを備えるので、急操作時にかかわらず操作部材の操作初期における作動室への大気の導入を速やかにして応答性を向上することができるとともに、吸気音の発生も抑えることが可能となる。

【００４０】また本考案の第２の特徴に従う装置は、大気との連通・遮断を切換可能にして作動室に接続される切換弁と、操作部材の作動速度を検出する操作速度検出器と、操作速度検出器の検出値が所定値以上であるときに開弁するように切換弁を制御する制御手段とを備えるので、操作部材の急操作時に作動室への大気の導入を速やかにして急操作時に充分な倍力を確保し、しかも吸気音の発生も抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の縦断側面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】入力に対する出力特性線図である。

【図４】第２実施例の図１に対応する縦断側面図であ
る。

【符号の説明】

１ブースタシェル２ａ，３ａ負圧室２ｂ，３ｂ作動室４，６ブースタピストン１０弁筒１７制御弁１９操作部材としてのブレーキペダル２０入力杆４２切換弁４４，４４′ 制御手段４５操作検出器４６操作速度検出器

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ブースタシェル（１）に、その内部を前
側の負圧室（２ａ，３ａ）と後側の作動室（２ｂ，３
ｂ）とに区画するブースタピストン（４，６）が収容さ
れ、該ブースタピストン（４，６）の後端に連設される
とともにブースタシェル（１）で摺動自在に支承される
弁筒（１０）には、操作部材（１９）に連なる入力杆
（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（１
７）が配設される負圧倍力装置において、大気との連通
・遮断を切換可能にして作動室（２ｂ，３ｂ）に接続さ
れる切換弁（４２）と、操作部材（１９）の作動を検出
する操作検出器（４５）と、操作検出器（４５）が操作
部材（１９）の作動を検出してから所定時間だけ開弁す
るように切換弁（４２）を制御する制御手段（４４）と
を備えることを特徴とする負圧倍力装置。
【請求項２】ブースタシェル（１）に、その内部を前
側の負圧室（２ａ，３ａ）と後側の作動室（２ｂ，３
ｂ）とに区画するブースタピストン（４，６）が収容さ
れ、該ブースタピストン（４，６）の後端に連設される
とともにブースタシェル（１）で摺動自在に支承される
弁筒（１０）には、操作部材（１９）に連なる入力杆
（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（１
７）が配設される負圧倍力装置において、大気との連通
・遮断を切換可能にして作動室（２ｂ，３ｂ）に接続さ
れる切換弁（４２）と、操作部材（１９）の作動速度を
検出する操作速度検出器（４６）と、操作速度検出器
（４６）の検出値が所定値以上であるときに開弁するよ
うに切換弁（４２）を制御する制御手段（４４′）とを
備えることを特徴とする負圧倍力装置。