JPH078336Y2 - ブレーキ倍力装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、ブレーキ倍力装置に関し、より詳しくは、倍
力比を変更できるように構成したブレーキ倍力装置に関
する。

「従来の技術」 従来、ブレーキ倍力装置として、シェル内に摺動自在に
設けたバルブボディと、このバルブボディに摺動自在に
嵌合されて入力軸に連動する弁プランジャと、上記バル
ブボディに基部を摺動自在に嵌合して上記弁プランジャ
に対向させた出力軸と、この出力軸の基部と上記弁プラ
ンジャとの間に介在させたリアクションディスクとを備
え、上記出力軸に加わる出力の反力をリアクションディ
スクおよび弁プランジャを介して入力軸に伝達させるよ
うにしたものは知られている。

ところで、従来、運転者に対して良好なブレーキフィー
リングを付与する目的で、ブレーキ倍力装置の作動中に
倍力比を変更できる構成を備えたものが提案されてお
り、そのような構成として、例えば、特開昭61-215154
号公報が知られている。

「考案が解決しようとする課題」 しかるに、上記特開昭61-215154号公報に開示されたブ
レーキ倍力装置では、倍力比を変更するために弁プラン
ジャの移動を補助する補助プランジャを設け、該補助プ
ランジャの駆動機構を制御装置で制御するようにしてあ
り、そのためにブレーキ倍力装置の構成が複雑になり、
しかもコストが高くなるという欠点があった。

したがって、本考案の目的は、簡略な構成によって倍力
比を可変できるブレーキ倍力装置を提供することにあ
る。

「課題を解決するための手段」 すなわち、本考案は、シェル内に摺動自在に設けたバル
ブボディと、このバルブボディに摺動自在に嵌合されて
入力軸に連動する弁プランジャと、上記バルブボディに
基部を摺動自在に嵌合して上記弁プランジャに対向させ
た出力軸と、この出力軸の基部と上記弁プランジャとの
間に介在させたリアクションディスクとを備え、上記出
力軸に加わる出力の反力をリアクションディスクおよび
弁プランジャを介して入力軸に伝達させるようにしたブ
レーキ倍力装置において、上記リアクションディスクを
少なくとも２つの弾性体から構成して両弾性体の硬度を
異ならせ、かつ両弾性体を共に上記弁プランジャの端面
に当接可能に配置したものである。

「作用」 このような構成によれば、入力軸が前進されることよっ
てブレーキ倍力装置が作動される際に、次のような過程
を経てリアクションディスクと弁プランジャの端面とが
当接されるようになる。

つまり、ブレーキ倍力装置の作動が開始されてその出力
が増大し、それに伴ってリアクションディスクに加わる
反力が増大すると、先ず最初にリアクションディスクに
おける硬度が低い弾性体が弁プランジャの端面に向けて
膨出されて該弁プランジャの端面に当接し、さらに上記
反力がより増大すると、リアクションディスクにおける
硬度が高い弾性体が弁プランジャの端面に向けて膨出し
て当接するようになる。

これにより、ブレーキ倍力装置の作動中に上記リアクシ
ョンディスクと当接する弁プランジャの端面の面積を変
化させることができるので、ブレーキ倍力装置の倍力比
を変更することができる。

したがって、従来に比較してきわめて簡略な構成によっ
て倍力比を変更できるブレーキ倍力装置を提供すること
ができる。

「実施例」 以下図示実施例について本考案を説明すると、第１図に
おいて、ブレーキ倍力装置のシェル１内にパワーピスト
ン２を摺動自在に設けるとともに、このパワーピストン
２の背面にダイアフラム３を張設し、上記パワーピスト
ン２およびダイアフラム３によって上記シェル１内を前
方の定圧室４と後方の変圧室５とに区画している。そし
て上記パワーピストン２の軸部に一体にバルブボディ６
を設け、このバルブボディ６内に流路を切換える弁機構
７を収容している。

上記弁機構７はバルブボディ６に形成した第１弁座10、
弁プランジャ11に形成した第２弁座12および両弁座10、
12にパワーピストン２の後方側すなわち図の右方からば
ね13の弾撥力によって着座する弁体14を備えている。そ
して、上記第１弁座10と弁体14とのシート部より外側を
バルブボディ６に形成した通路15を介して上記定圧室４
に連通させ、さらにその定圧室４内はシェル１に設けた
負圧導入管16を介してエンジンのインテークマニホール
ド等の負圧源に連通させている。

他方、上記第１弁座10と弁体14、および第２弁座12と弁
体14との各シール部の中間部はバルブボディ６に形成し
た通路17を介して変圧室５に連通させ、さらに上記第２
弁座12と弁体14とのシート部より内側はフィルタ18を介
して大気に連通させている。

上記弁機構７を構成する弁プランジャ11のリヤ側の端部
は図示しないブレーキペダルに連動させた入力軸21に連
結する一方、フロント側の先端部をリアクションディス
ク22を介して出力軸23に連動させるようにしている。そ
してこの出力軸23はシール部材24を貫通してシェル１の
外部に突出させるとともに、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。

上記パワーピストン２やバルブボディ６等は、通常は、
リターンスプリング25によって図示非作動位置に保持す
るようにしてあり、この非作動状態では、上記弁プラン
ジャ11がバルブボディ６から抜出るのを防止するキー部
材26をシェル１の内壁面に当接させてバルブボディ６に
対する弁プランジャ11の自由な右行を規制し、次に入力
軸21および弁プランジャ11が作動された際に直ちに上記
弁機構７による流体回路の切換え動作が得られるように
している。

上記弁プランジャ11はバルブボディ６の軸部に穿設した
小径孔6a内に摺動自在に嵌合してあり、またその小径孔
6aのフロント側に連設した大径孔6b内に上記出力軸23の
右端基部23aを配設している。そして上記小径孔6aと大
径孔6bとの段部に環状溝6cを形成することで小径孔6aの
先端部に環状突起6dを形成し、該環状突起6dの外周部に
上記出力軸23の基部23aに形成して凹陥部23bの内周面を
摺動自在に嵌合している。

そして、この状態の出力軸23の凹陥部23bとバルブボデ
ィ６の環状突起6dの端面とによって形成される内部空間
に、弾性体からなる円板状の上記リアクションディスク
22を収容するようにしている。

上述したブレーキ倍力装置の非作動状態では、第１図に
示すように、小径孔6a内に位置したリアクションディス
ク22のリヤ側端面と上記弁プランジャ11のフロント側端
面11aとの間にはわずかな間隙が形成されている。

以上の構成は従来周知のブレーキ倍力装置のものと基本
的に変わるところはない。しかして、本実施例では、上
記リアクションディスク22を少なくとも２つの弾性体か
ら構成して両弾性体の硬度を異ならせ、かつ両弾性体を
共に上記弁プランジャ11の端面11aに当接可能に配置し
たものである。すなわち、第２図に拡大して示すよう
に、本実施例のリアクションディスク22は、円板状に形
成されてそのリヤ側軸部に円柱状の係合突起30aを備え
た第１弾性部材30と、第１弾性部材30と同じ外径に設定
するとともに、軸部に上記第１弾性部材30の係合突起30
aが嵌合される貫通孔31aを穿設した第２弾性部材31とか
ら構成してあり、上記第１弾性部材30の硬度は第２弾性
部材31の硬度よりも小さく設定している。より詳細に
は、上記両弾性部材30、31をゴムから製造して、第１弾
性部材30の硬度を43Hsないし50Hsに設定する一方、第２
弾性部材31の硬度を65Hsないし75Hsの硬度に設定してい
る。

第１弾性部材30の係合突起30aの軸方向寸法は、上記第
１弾性部材30の肉厚（軸方向寸法）と同じに設定してあ
るので、第２図に示すように、第１弾性部材30の係合突
起30aを第２弾性部材31の貫通孔31aに嵌合させ、かつ両
弾性部材30、31を軸方向に密着重合させて一体に連結し
た状態では、第２弾性部材31の係合突起30aの端面と第
１弾性部材30のリヤ側の端面とが同一平面上に位置して
いる。そして、このように両弾性部材30、31から構成し
たリアクションディスク22は、上記同一平面上となった
第２弾性部材31の係合突起30aの端面と第１弾性部材30
のリヤ側端面をリヤ側に位置させて上記出力軸23の凹陥
部23bに収容するようにしている。

第１弾性部材30の係合突起30aの外径は弁プランジャ11
の外径よりも小さく設定してあるので、リアクションデ
ィスク22が出力軸23の凹陥部23bに収容されると、第１
弾性部材30の係合突起30aの端面の全域と、その係合突
起30aに隣接する第２弾性部材31のリヤ側端面の一部が
バルブボディ６の小径孔6aの内部空間に位置して、弁プ
ランジャ11の端面11aと対向するようになっている。換
言すると、弁プランジャ11の端面11aと対向するリアク
ションディスク22は、軸部に硬度が低い第１弾性部材30
（係合突起30a）を配置し、その第１弾性部材30の隣接
する外周側に硬度が高い第２弾性部材31を配置した状態
で出力軸23の凹陥部23bに収容されている。

以上の構成において、入力軸21が前進されてブレーキ倍
力装置が作動されると、この入力軸21の前進に伴って弁
プランジャ11も前進されるので、該弁プランジャ11のフ
ロント側端面11aが上記リアクションディスク22のリヤ
側端面と当接して、出力軸23から所定の倍力比の出力を
得ることができる。

その際、本実施例では上述のようにリアクションディス
ク22を、硬度が異なる２つの弾性部材30、31から構成し
ているので、ブレーキ倍力装置の倍力比を変更すること
ができる。つまり、非作動状態から入力軸21が前進され
てブレーキ倍力装置の作動が開始されると、出力軸23の
凹陥部23bとバルブボディ６の環状突起6dの端面とによ
ってリアクションディスク22の外周側が軸方向に強く圧
縮されて弾性変形されるようになる。その時、本実施例
のリアクションディスク22は、バルブボディ６の小径孔
6a内に位置したリヤ側端面を除いて、出力軸23の凹陥部
23bとバルブボディ６の環状突起6dの端面とによってす
べて囲繞されているので、出力が増大するのに伴ってリ
アクションディスク22に加わる反力が増大すると、先ず
最初にリアクションディスク22の軸部側に位置した硬度
の低い第１弾性部材30の係合突起30aがバルブボディの
小径孔6aの内方側にむけて膨出されて、弁プランジャ11
のフロント側端面11aの軸部に当接するようになる（第
２図の想像線参照）。

そして、この第１弾性部材30の係合突起30aの端面だけ
が弁プランジャ11のフロント側端面11aに当接した状
態、すなわち第３図に示すＡからＢに示す範囲における
倍力比（tan θ１）は、次の数式で求めることができ
る。つまり、弁プランジャ11のフロント側端面11aと当
接する第１弾性部材30の係合突起30aの端面の面積をS
1、第２弾性部材31のリヤ側端面と当接するバルブボデ
ィ６の環状突起6dの端面の面積をS2とすると、ＡからＢ
までの倍力比は、tan θ１＝（S1＋S2）/S1で表現され
る。

次に、上述した弁プランジャ11のフロント側端面11aに
第１弾性部材30の係合突起30aの端面だけが当接した状
態から、さらに出力が大きくなると、第１弾性部材30の
係合突起30aに隣接した部分の第２弾性部材31も小径孔6
a内に膨出されて弁プランジャ11の端面11aに当接するよ
うになり、したがって、弁プランジャ11の端面11aの全
域がリアクションディスク22に当接するようになる。こ
の状態は第３図に示すＢからＣまでに示す範囲の倍力比
として表現されるようになり、倍力比は次の数式で求め
られる。すなわち、弁プランジャ11の端面11aの面積をS
3、バルブボディ６の環状突起6dの端面の面積を上記S2
とすると、ＢからＣまでの倍力比（tan θ２）は、（S2
＋S3）/S3で表現される。

ここで、係合突起30aの端面の面積S1は弁プランジャ11
の端面11aの面積S3よりも小さいので、tan θ１＞tan
θ２となり、したがって、ブレーキ倍力装置の作動中に
おける倍力比を変更することができるものである。

なお、第１弾性部材および第２弾性部材は弾性材料によ
り形成されているので、Ｂ点近傍における倍力比tan θ
１からtan θ２への切換えは丸みをおびた非線形とな
る。

そして、ブレーキ倍力装置の入力値が全負荷状態となる
Ｃ以降は、倍力比（tan θ３）は、１で増加するように
なっている。

以上のように、本実施例においては、リアクションディ
スク22を硬度が異なる２種類の弾性体30、31から構成す
るという簡略な構成によって倍力比を変更できるもので
あり、したがって、基本的に従来の構成を備えたブレー
キ倍力装置を設計変更することなくそのまま利用して、
リアクションディスク22を交換するだけで倍力比を変更
すること可能である。

第４図は、本考案の第２実施例を示したものであり、こ
の第２実施例では、リアクションディスク122を、円板
状に形成されて出力軸123の凹陥部123bに収容される第
２弾性部材130と、略円柱状に形成されて上記第２弾性
部材130のリヤ側端面の軸部に一体に埋め込まれた第１
弾性部材131とから構成してあり、第１弾性部材131の硬
度を第２弾性部材130の硬度よりも低く設定している。

この第２実施例においても、出力の増大に伴って先ず最
初に軸部に位置した第１弾性部材131がリヤ側に膨出さ
れて弁プランジャ111の端面111aに当接し、次に第２弾
性部材130がリヤ側に膨出されて弁プランジャ111の端面
111aに当接するようになり、したがって上記第１実施例
と同様の作用効果を得ることができる。この第２実施例
では、上記第１実施例と対応する部材に100を加算した
部材番号を付している。

なお、上記第２実施例のリアクションディスク122で
は、第２弾性部材130のリヤ側端面に第１弾性部材131を
埋め込んだ構成としているが、第２弾性部材130の軸部
に軸方向の貫通孔を穿設し、その貫通孔内に円柱状とし
た第１弾性部材131を嵌合するようにしても良い。

更に、上記第１、第２実施例における第１弾性部材と第
２弾性部材との硬さの関係を逆にしてもよいことは勿論
である。

「考案の効果」 以上のように本考案によれば、従来に比較してきわめて
簡略な構成によって倍力比を変更できるブレーキ倍力装
置を提供す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】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２図は第１
図の要部の拡大図、第３図は第１図に示すブレーキ倍力
装置の作動中における倍力比を示す図、第４図は本考案
の第２実施例を示す断面図である。 １……シェル、６……バルブボディ 6a,106a……小径孔、11,111……弁プランジャ 11a,111a……弁プランジャの端面 22,122……リアクションディスク 30,131……第１弾性部材 31,130……第２弾性部材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シェル内に摺動自在に設けたバルブボディ
   と、このバルブボディに摺動自在に嵌合されて入力軸に
   連動する弁プランジャと、上記バルブボディに基部を摺
   動自在に嵌合して上記弁プランジャに対向させた出力軸
   と、この出力軸の基部と上記弁プランジャとの間に介在
   させたリアクションディスクとを備え、上記出力軸に加
   わる出力の反力をリアクションディスクおよび弁プラン
   ジャを介して入力軸に伝達させるようにしたブレーキ倍
   力装置において、 上記リアクションディスクを少なくとも２つの弾性体か
   ら構成して両弾性体の硬度を異ならせ、かつ両弾性体を
   共に上記弁プランジャの端面に当接可能に配置したこと
   を特徴とするブレーキ倍力装置。