JPS60197453A

JPS60197453A - 気圧倍力装置

Info

Publication number: JPS60197453A
Application number: JP59052844A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Ando; 安藤　博美; Mitsuhiro Endo; 光弘遠藤; Arihiro Ono; 小野　有宏
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1984-03-19
Filing date: 1984-03-19
Publication date: 1985-10-05
Also published as: US4690034A

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】この発明は、気圧を利用して力を増大させる気圧倍力装
置、例えば自動車のブレーキ装置にて使用されてブレー
キ力を増大させる倍力装置に関するものである。

この種の倍力装置としては、例えば自動車のエンジンの
吸気管内の負圧を利用してブレーキペダルの踏力を増大
させ、その増大させた力をブレーキ用マスターシリンダ
へ伝達する構成のものがある。すなわち、装置本体内が
パワーピストンによってフロント室とリア室との２室に
画成され、そのパワーピストンに備えられた加圧変形部
材のリアクションディスクを挾んでその前方にマスター
シリンダ側の出力軸が、またその後方にブレーキペダル
側の入力軸がそれぞれ配置されていて、エンジンの吸気
管内の負圧の利用により、入力軸への操作量に応じて前
記フロント室とリア室との間に圧力差を生じさせ、その
圧力差によるパワーピストンの前方向への推力を、リア
クシ三１ンディスクを介して出力軸に伝達するようにな
っている。

ところで、このような倍力装置では、第１図に示すよう
に、出力がステップ的に立上がるジャンプイン特性が与
えられている。これは、入力軸の初期動作時の機械的な
ロスのために出力軸への出力が遅れることを、図中点線
で示すように見かけ一ヒ恰も直ちに出力されたように近
似させるためである。近年、車両のペダルフィーリング
の向上のため、また動力性能の向上による高速化のため
に、ジャンプイン量を大きくとる傾向がある。

従来、ジャンプイン量の調整はリアクションディスクと
入力軸との間のクリアランスによって行なわれている。

そのため、ジャンプインを増加させる場合にはそのクリ
アランスを大きくとることになる。しかし、そのクリア
ランスを大きくどろと、リアクションディスクの変形量
が大きくなって損傷し、耐久性が低下するという問題が
あった。

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、作動
初期の時点で出力軸の反力を受けるレバーをパワーピス
トン側に揺動可能に備え、そしてこのレバーの揺動抵抗
弁によってジャンプイン聞を設定するように成すことに
より、リアクションディスクの変形量を増大させること
なく任意のジャンプイン量を設定することができる気圧
倍力装置を提供することを目的とする。

以下、この発明を図示する実施例に基づいて説明する。

第２図および第３図はこの発明の第１実施例を示す。

同図中１は本体で、この本体１はフロントシェル２およ
びリアシェル３から構成されている。本体１内にはパワ
ーピストン４が配されており、これにより本体１内はフ
ロント室Ａとリア室Ｂの２室に画成されている。そして
、フロント室Ａは接続管部５を介してエンジンのインテ
ークマニホールド（負圧弁生部図示せず）に接続されて
おり、常に負圧に保たれている。

パワーピストン４は前側（図中左側）と後側（図中右側
）の部材４ａ、４ｂの結合によって成り、前側大径部が
ダイヤフラム６を介してフロントシェル２、リアシェル
３に前後方向（図中左右方向）変異可能に取り付けられ
、かつ後側小径部がシール部材７を介してリアシェル３
に前後方向変位可能に支持されている。パワーピストン
４の中心部にはパワービス１ヘン４の中心軸線に沿って
貫通孔９が形成されており、この貫通孔９には入５− カ軸１０が摺動自在に嵌挿されている。入力軸１０は、
プランジャ１１ど、同プランジャ１１に嵌合しているブ
ツシュロッド１２とによって構成され、ブツシュロッド
１２の後端部はりアジニル３の外部へ突出され、そこに
はブレーキペダル（図示せず）が連結されている。

パワーピストン４の貫通孔９どブツシュロッド１２との
間にはポペットバルブ１３が配設されてる。ポペットバ
ルブ１３は、前記リア室Ｂの圧力を負圧あるいは大気圧
に切換えるもので、例えば、ブレーキペダルが踏まれて
いない状態すなわち入力軸１０が第１図中右方向移動限
位置にあるときには、リア室Ｂを大気に対して遮断する
とともにフロント室Ａに連通させて、このリア室Ｂをフ
ロン１−室Ａと同圧ずなわち負圧に保持する一方、ブレ
ーキペダルが踏まれた状態すなわち入力軸１２が第１図
中左方向へ移動させられたとぎには、リア室Ｂをフロン
ト室Ａに対して遮断するとともに大気に連通させて、こ
のリア室Ｂを大気圧に保持するものである。

６− 一方パワーピストン４の貫通孔９のフロント室Ａ側には
、加圧変形材料からなるリアクションディスク１４が、
通常すなわちブレーキペダルが踏まれていない場合、前
記プランジャ１０との間に若干の隙間が形成されるよう
に配されている。また、リアクションディスク１４の前
側には出力軸１５が前記入力軸１０に対して同一軸線上
に位置するように配設されている。出力軸１５は、出力
軸本体１６と、この出力軸本体１６の後端に鋲１Ｆめさ
れＣリアクシジンディスク１４と対向する押圧体１７と
、この押圧体１７ど出力軸本体１６の後、端との間に挟
持されたツバ付きリング１８とがら構成されている。出
力軸本体１６の前端（第１図中左端）はフロントシェル
２の外部へ突出しており、この突出部分にはマスクシリ
ンダの入力軸が連結されている。

出力軸１５のリング１８の後側には、第３図に示すよう
に３つの平板状のレバー１９が対向させられている。こ
れらのレバー１９は、パワーピストン４の前面、つまり
前側の部材４ａの前面に揺動自在に支持されている。す
なわち、パワーピストン４の前面に、部分的に切欠き部
を有する環状の突部２０が設けられていて、その切欠き
のうちの互いに中心角１２０°を成す位置の３箇所に、
各レバー１９の外向端側のくびれ部１９ａが嵌め合わさ
れ、そして各レバー１９の外向端寄りの部分が、パワー
ピストン４ど、このパワーピストン４を後方（図中右方
）へ付勢するリターンスプリング２１との間にて挾まれ
ている。各レバー１９の外向端寄りの略半分の後面と、
この面に対向するパワーピストン４の前面は、互いに面
接触する接触面とされていて、これらの面はリターンス
プリング２１の力によって通常圧接させられている。

パワーピストン４の前面において、各レバー１９の内向
端寄りの略半分と対向する部分は断差部とされている。

したがって、各レバー１９の内向端寄りの略半分は、パ
ワーピストン４の前面から離れている。そして、各レバ
ー１９の内向端側の前面は、前記出力軸１５におけるリ
ング１８の後面に当っている。この結果、各レバー１９
は、パワーピストン４の前面における断差部の角の点Ｐ
を支点とし、出力軸１５側のリング１８との接触点を一
方の作用点、リターンスプリング２１との接触点を他方
の作用点として揺動可能どされている。

図中、支点Ｐと一方の作用点との間の長さを１１、支点
Ｐと他方の作用点との間の長さを１２どしている。

次に、上記構成の気圧倍力装置の作用について説明する
。

ブレーキペダルを踏み込むと、ブツシュロッド１２が前
方（第２図中左方）へ移動して、ポペットバルブ１３を
作動させ、リア室Ｂをフロント室Ａに対して遮断させる
とともに大気に連通させ、同リア室Ｂを大気圧に至らし
める。この結果、フロンミル室Ａとリア室Ｂとの間に生
じる差圧ににつでパワーピストン４が前方へ移動して倍
力作用をなす。上記パワーピストン４および出力軸１５
が前方へ移動−リ−る作動初期において、出力軸１５に
は後段のマスクシリンダ側から反力が加わる。しかし、
この作動初期における反ツノは小さく、それ９− よりちリターンスプリング２１の力の方が勝っているた
め、レバー１９は揺動されず、リアクションディスク１
７１へは反力が達わらない。その後、出力が増大すると
、マスターシリンダ側からの反力がリターンスプリング
２１の力に打ち勝ち、レバー１９が支点Ｐを中心とて揺
動し、リアクションディスク１４に反力が達わる。リア
クションディスク１４は、プランジャ１１の頭部に接触
するまで変形し、その後は一定比の入出力特性を与える
。

したがって、第１図と同様の人出ノコ特性が得られ、作
動初期におけるレバー１９の揺動抵抗弁がジャンプイン
足として現われる。そのレバー１９による抵抗力は、支
点Ｐと両件用点間の長さＪｌ、Ｊ２の比に対応する。

第４図乃至第７図はこの発明の第２実施例を示す。本実
施例では、出力軸１５側のリング１５とレバー１９どの
関係を当接状態と非当接状態との２状態に適宜選択して
、ジャンプイン量を第７図に示すように２段階的に可変
できるようになって１０− いる。すなわち、第５図に示すように出力軸１５のリン
グ１８の外周縁に、各レバー１９の内向端に当接する３
つの当接部１８ａが中心角１２０゜の間隔で設（プられ
、かつこれらの当接部１８ａの相互間の部分が切欠ぎ部
１８１）とされ、そして出力軸１５がその前側（第４図
中左側）に備えられた回動機構２２によって適宜６０°
の範囲で回転されるようになっている。回動機構２２は
、出力軸１５の前端部に連結したアーム２３を、ワイヤ
ー２４によって第６図中の矢印方向に適宜往復操作する
構成となってる。

しかして、出力軸１５の回動に応じて、第５図に示すよ
うにリング１８の各当接部１８ａが各レバー１９の内向
端に当接する第１の状態と、この状態からリング１８が
６０″回転して各当接部１８ａが各レバー１９の内向端
から外れる第２の状態が得られる。第１の状態のときは
、前述した第１実施例のものと同様にレバー１９が作用
して第７図中Ｈで示すような入出力特性が現われ、一方
第２の状態のどきは、レバー１９が作用せず第７図中し
で示すような入出力特性が現われて、ジャンプイン量が
小さくなる。

第８図乃至第１０図はこの発明の第３実施例を示す。本
実施例では、３通りのジャンプインが選択できるように
なっている。すなわち、第９図に示すように出力軸１５
のリング１８の外周縁に、そのリング１８の外方に比較
的大ぎく突出する第１の当接部１８Ｃと、リング１８の
外方に比較的小さく突出する第２の当接部１８ｄが、そ
れぞれリング１８の周方向に沿って中心角６０°の間隔
で交互に位置するように３つずつ設ｃノられ、かつそれ
ら第１、第２の当接部１８０，１８ｄの相互間の計６箇
所は切欠き部１８ｅどされている。そして、出力軸１５
が回動機構２２によって３０″ずつの角度で最低６０°
の範囲で回動されるようになっている。ところで、本例
では、前述した第１、第２実施例における出力軸本体１
６と、押圧体１７と、リング１８に相当するものが一体
成形されているが、説明の便宜上そのリング１８に相当
する部分は前述した第１、第２実施例のものと同様にリ
ング１８と称する、また、本例においては、パワーピス
トン４が一体物とされている。また、本例における回動
機構２２は、出力軸１５の前端部に設けられた歯部２５
を、この歯部２５ど噛合する歯部２６ａを有するレバー
２６の揺動操作によって回動さぼる構成となっている。

しかして、出力軸１５の回動に応じて、第９図に示すよ
うに第１の当接部１８ｃが各レバー１９の内向端に当接
する第１の状態と、この状態からリング１８が３０″回
転してそのリング１８が各レバー１９に当接しない第２
の状態と、この状態からリング１８が更に３０″回転し
て第２の当接部１８ｄが各レバーの内向端に当接する第
３の状態が得られる。第１の状態のときは、レバー１９
の支点Ｐと一方の作用点との間の長さＪｌが短くなり、
レバー１９の揺動抵抗弁が増してジャンプイン量が大き
くなる。第２の状態のときは、レバー１９が作用せず、
ジャンプイン量はリアクションディスク１４がプランジ
ャ１１の頭部に当たるまでの変形荷重によるきわめて小
さな吊となる。

１３− 第３の状態のときは、レバー１９の支点Ｐと一方の作用
点との間の長さＪｌが艮くなってレバー１９の揺動抵抗
弁が減じ、その減じた分だけジャンプイン量が前記第１
の状態のときよりも小さくなる。

第１１図はこの発明の第４実施例の要部を示す。

本例では、出力軸１５のリング１８の外周縁に、その外
方への突出程度が連続的に変化する波形の当接部１８［
が３つ形成されていて、出力軸１５の回動に応じて、レ
バー１９の支点Ｐと一方の作用点との間の長さＪ＋を連
続的に変化させて、ジャンプイン量を無段階的に可変す
るようになっている。

なお、出力軸１５の断面形状を楕円または多角形とする
ことにより、出力軸１５の断面形状が真円であるどきよ
りも、出力軸１５とこれを回動させる回動機構２２のア
ーム２３との嵌合をより確実なものとすることができる
。

以上説明したように、この発明に係る気圧倍力装置は、
作動初期の時点で出力軸の反力を受ける１４− レバーをパワーピストン側に揺動可能に備えて、そのレ
バーの揺動抵抗分によってジャンプイン量を設定する構
成であるから、リアクションディスクの変形量を増大さ
せることなく、任意のジャンプイン量を設定することが
できる。

また、レバーとパワーピストンの前面が通常面接触する
ように成すことにより、セット時に出力軸に対してばね
力が作用することを回避し、そのセットを容易ならしめ
ることができる。

また、レバーに当接する出力軸の部分の突出程度を異な
らせて、出力軸側が当接するレバーの位置を変化させる
ことにより、ジャンプイン量を選択的に可変することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は気圧倍力装置の入出力特性の説明図、第２図お
よび第３図はこの発明の第１実施例を示し、第２図は縦
断面図、第３図は第２図の■−■線に沿う断面図、第４
図乃至第７図はこの発明の第２実施例を示し、第４図は
縦断面図、第５図は第４図のｖ−ｖ線に沿う断面図、第
６図は第４図のＶｌ　−Ｖｌ線に沿う断面図、第７図は
入出力特性の説明図、第８図乃至第１０図はこの発明の
第３実施例を示し、第８図は縦断面図、第９図は第８図
のＩＸ　−ＩＸに沿う断面図、第１０図は第８図のＸ矢
視図、第１１図はこの発明の第４実施例を示す第９図同
様の図である。１・・・・・・本体、４・・・・・・パワーピストン、
Ａ・・・・・・フロント室、Ｂ・・・・・・リア室、１
０・・・・・・入力軸、１１・・・・・・プランジャ、
１２・・・・・・ブツシュロッド、１４・・・・・・リ
アクションディスク、１５・・・・・・出力軸、１６・
・・・・・出力軸本体、１９・・・・・・レバー、２１
・・・・・・リターンスプリング。第１図 ′　４ゝ１７′１−ン）ｐツ）、入１】第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）本体内をフロント室とリア室との王室に画成して
前記フロント室側のリターンスプリングによって前記リ
ア室側に付勢されているパワーピストンに、加圧変形部
材であるリアクションディスクを保持させ、該リアクシ
ョンディスクの前方に出力軸を配置する一方、該リアク
ションディスクの後方に入力軸を配置し、該入力軸を操
作して前記両室に圧力差を生じさせ、このときに発生す
る前記パワーピストンの前方向への推力を前記出力軸に
伝達すると共に、該出力軸からの反力を前記リアクショ
ンディスクを介して前記入力軸に伝達するようにした気
圧倍力装置において、前記パワーピストンの前面に該パ
ワーピストンの前面の支点によって揺動可能にとされた
レバーを備え、該レバーの径方向外側を前記リターンス
プリングに当接させ、かつ径方向内側を前記出力軸に係
合可能としたことを特徴とする気圧倍力装置。
（２）前記レバーの径方向外側と前記パワーピストンの
前面との対向部には、互いに面接触する接触面が形成さ
れて、前記リターンスプリングの力によって前記レバー
の径方向外側が前記パワーピストンの前面側に押し付け
られている特許請求の範囲第１項に記載の気圧倍力装置
。
（３）前記レバーの径方向内側と対向する前記出力軸の
部分に、径方向への突出程度が周回り方向において異な
る突起を設け、前記レバーと出力軸との相対的な回転変
位によって前記突起の先端側を前記レバーの径方向内側
に係合可能とした特許請求の範囲第１項に記載の気圧倍
力装置。