JPS6374760A

JPS6374760A - 空気圧作動のサ−ボ・ブ−スタ

Info

Publication number: JPS6374760A
Application number: JP62208058A
Authority: JP
Inventors: アイヴァン・モーティマー; グリン・フィリップ・レジナルド・ファー
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1986-08-21
Filing date: 1987-08-21
Publication date: 1988-04-05
Also published as: BR8704265A; GB8620355D0; US4813338A; EP0259063A1

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】（イ）産業上の利用分野本発明は、ブレーキマスク・シリンダを作動させるため
の補助力を提供する目的にて、主として自動車の油圧ブ
レーキシステムに使用する空気圧作動のサーボ・ブース
タに関する。

（ロ）従来の技術従来のサーボ・ブースタは、極めて強力に作動されたと
き、関係するブレーキシステムに対し、そのブレーキシ
ステムが最良の性能を発揮するのに必要な最適圧力をは
るかに上まわる圧力を作用させる結果となる。ブレーキ
システムの構成要素は、使用中に受けるであろう最高圧
力に耐え得るように設計しなければならない、このため
、最大の作動圧力を所定の最高圧近くに制限したシステ
ム、特に、流体をマスク・シリンダに圧送して戻すアン
ティ・ロック装置を備えるシステムとすれば、コスト削
減を図ることが可能となる。その理由は、かかるシステ
ムが必要とするポンプモータのエネルギは、マスク・シ
リンダの最高圧力に比例するからである。。

ρ→　発明が解決しようとする問題点本発明の目的は、異常に強いベダルカを作用させたとき
に、ブースト力を低下させる空気圧作動のサーボ・ブー
スタを提供することである。

に）問題点を解決するだめの手段本発明による空気圧作動のサーボ・ブースタは、可動仕
切りによって２室に分割されたハウジングと、弁部材と
協働する第１弁座を提供する、仕切シと共に可動のハブ
部材と、弁部材と協働する第２弁座を提供する、力入力
部材の作用下でハブ部材に対して可動の弁要素と、非屈
撓状態時、力入力部材に作動力を伝達して、この力入力
部材によシ第１および第２弁座を第１作動状態とさせ、
仕切りの各側にサーボ力を励起させる差圧を発生させ得
るようにした屈撓可能な力伝達手段とを備え、第１およ
び第２弁座と弁部材との間の前記協働が、ハウジングの
両室内の圧力の平衡を制御すべく、両弁座の軸方向の相
対位置如何によって行われ、前記屈撓可能な力伝達手段
は、入力が所定の値に達したときに屈撓して表面の係合
を許容し、入力によってハブ部材を入力部材および弁要
素に対して動かし、よって、第１および第２弁座が、前
記差圧、従って、ブースタが作用させるサーボ効果を低
下させるところの第２作用状態となるようにしたもので
ある。

このサーボ効果の低下は、余分な入力に略等しくなるよ
うに構成し、ブレーキシステムに対する出力は、作動領
域にわたって略一定に維持され、その間、入力は前記所
定の値以上に維持されるようにすることが望ましい。

１つの好適実施態様において、力入力部材は、弁部材と
係合した第１部分、および力作用手段に接続し得るよう
にした第２部分を備え、前記屈撓可能な手段が、前記第
１部分と、第２部分間に作用し、その非屈撓状態時、力
入力手段の第２部分から第１部分まで力を伝達し、前記
第２部分が屈撓可能な手段の屈撓時、通常、ハブ部材に
対して可動であるが、屈撓可能な手段の屈撓時、ハブ部
材と係合し、弁座が前記第２作用状態にあるとき、前記
第１弁座を前記弁部材との係合から釈放する方向に向け
て、力入力部材の前記第２部分および弁部材に対しハブ
部材を動かすようにする。

（ホ）実施例以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施例につい
て詳細に説明する。

第１図に示したサーボ・ブースタは、外周縁部４にて接
続した前面外殻２および後部外殻３で構成したハウジン
グ１を備えている。これら外殻２゜３は、外殻２，３間
を伸長する多数のタイによって補強されている。これら
タイは、ま斥、従来の方法にて、ハウジング１をマスク
・シリンダフランジまたは自動車の隔壁、もしくはその
双方に取付ける作用をする。

ハウジング１の内部は、撓みダイヤフラム７および比較
的剛性の副板８を備えるダイヤフラム組立体６によって
２室Ａ、　　Ｂに分割されている。撓みダイヤフラム７
の外周縁は、ハウジングの外殻２．３間の外周縁部４に
て、密封されている。副板８は、添付図面に示すように
、バグと外殻２の内面部間に作用するつる巻きばね１０
によって、右方向に付勢された中央ハブ９に固着されて
いる。この中央ハブ９は、使用時、マスク・シリンダ（
図示せず）に接続され、自動車の油圧ブレーキシステム
の１部を構成するであろう力出力ロット″１１を支持し
ている。ハブ９内にて僅かに軸方向に摺動し得るように
した弁制御ピストン１２がノ・ブ９内に収容されている
。以下に説明する方法にて、運転者が操作するブレーキ
作動ペダル（図示せず）からの作動力が伝達される力入
カロット１４の玉状端１３が上記弁制御ピストン１２に
クリンプ止め、その他の方法にて固着されている。

ハブ９は、後方に伸長する中空の伸長体１５を備えてい
る。この伸長体１５内には、略環状の当接部材１７上に
取付けたポペット弁組立体１６が収容されている。この
当接部材１７は、スリーブ２１のフランジ冗に対して反
作用するばね１９によって伸長体内部にて肩部１８に対
して保持されている。このスリーブ２１は、ロッドとス
リーブ間のねじ式接続手段ｎによってロッド１４に軸方
向に固着されている。

別のばねｎがスリーブ２１とポペット弁組立体１６間に
作用し、図面に示すように、弁組立体１６を左方向に付
勢している。ハブ９は、環状の真空弁座２４を形成する
形状を備え、弁制御ピストン１２は、大気圧弁座５を形
成する形状を備え、両弁座ｕ、２５は、ポペット弁組立
体１６の軸方向面２６と協働し、ハウジング１の後方室
已に出入りする空気量を制御する。

入力ロット９１４は、ペダルのような運転者操作の制御
装置に接続し得るように四にて開口させたフォーク部材
あの端部として形成した接続スリーブｎ内に摺動可能な
ように担持されている。

スリーブｎの外面は、ねじが形成してあり、入力軸を囲
繞するカップ状部材３１に形成しためねじとのねじ式接
続部Ｉを形成している。組合せたはルビル座金３２カッ
プ状部材３１内にて入力軸を囲繞し、部材３１とスリー
ブ２１の各対向面に対して反動し、入力ロット１４は、
スリーブ２７に対して左方向に付勢され、入カロッＩ−
″１４の頭部３３をフォーク部材路とスリーブ部間の接
合部に形成した肩部３４と当接させている。カップ状部
材３１の最内端は、以下に記載する目的のため、当接部
材１７の対向面から距離Ｘだけ間隔を置いて配設されて
いる。

次に、入力負荷に対してプロントしたブースタの出力負
荷を示す。第２図の曲線を参照しながらブースタの作用
について説明する。フォーク部材間に作用する入力は、
カップ状部材３１、ベルビル座金３２およびスリーブ２
１を介して入口ロッド１４に伝達され、弁制御ピストン
１２を左方向に動かす。

７？？ハツト弁１６は、ばねｎの動作に従動し、真空弁
座２４に係合し、ハウジングの後部室已に作用する真空
圧を遮断する。弁制御ピストン１２がさらに中方に動く
と、大気圧弁座５は＃？にット弁との係合を脱し、室已
に大気圧の外気に導入する。これにより、ダイヤフラム
組立体６および取付けたハブ９は、左方向に動き、出力
ロット１１を介して、使用時、ブースタが関係するマス
ク・シリンダの作動ピストンに補助力を供給する。この
作用の最初の段階は、従来通りであり、それによる出力
負荷は、第２図にて曲線部分（ａ）として示しである。

曲線部分（ａ）と（ｂ）の合流部には最大のグースト力
が生じ、曲線部分（ｂ）は、運転者が作用させるペダル
力が大きいにも拘わらず、出力負荷の増加は僅かである
ことを示し、マスク・シリンダには余分な負荷が作用す
ることとなる。

本発明のブースタは、第２図の曲線部分（Ｃ）によって
示した以下に説明する次の作用モード時、かかる過剰の
負荷が生じるのを阻止する。

通常の入力負荷状態時、上述の従来の方法にて、入力ロ
ッドを中方に動かすだけで弁座冴、２５を作動させ、第
２図の曲線部分（ａ）が生じるようにすることができる
ように、カップ状部材３１と当接部材１７間の間隔Ｘが
設定されている。最大のグースト力が実現されたならば
、ペダル力を大きくすることにより、出力負荷は、曲線
部分（ｂ）に沿って増大する。この作動状態時、真空弁
座Ｕは閉じ、大気圧弁座５は開いたままである。曲線部
分（ｂ）に沿った便宜は箇所にて示した負荷時、座金３
２が屈撓するように、組合せたベルビル座金３２の予負
荷値が選択しである。その結果、座金３２が圧縮される
ことによシ、カップ状部材３１は、当接部材１７に係合
する。

これが行れだならば、入力は、ハブ９に直接伝達され、
これによシ、ハブ９は、ロッドと囲繞するスリーブ３０
間の相対摺動によって、ロッド１４に対して左方向に動
き始める。その結果、真空弁座２４は、ポペット弁組立
体１６から離反する方向に動く一方、ばね乙の作用の下
動くポペット弁組立体１６は、出力ロット９１１に作用
するマスク・シリンダ圧力の反作用により動かないよう
に保持された弁部材の大気圧弁座５と再係合する。空気
は、開放した真空弁座２４を通ってブースタの後部室Ｂ
から逃げ、室Ｂ内の圧力、従って、ダイヤフラム組立体
６に作用する力を軽減させる。これによシ、ハブ９は、
真空弁座２４を再び閉じるのに十分な距離だけ右方向に
動き、室Ｂがそれ以上圧力ロスしないようにする。これ
は、第２図の曲線部分（Ｃ）が始まることを意味し、ブ
ースタによって発生する補助力は、徐々に低下し、図示
するように、略一定の出力を保つため、入力負荷はさら
に増大させる。

この一定の出力負荷は、平均的な油圧ブレーキシステム
に対し約１５０バールに設定するのが理想である。極端
な場合、ブースタの補助力が零に低下するような犬ぎい
入力負荷を作用させることが理論上は可能であり、この
時点にて、出力は、ブースト以前の出力負荷を示す、第
２図の破線に沿って増加し始める。実際に生ずる可能性
のないこの状態を実現するにはかかる著しく大きい入力
が必要であろう。

入力が大きい値から低下するが、ベルビル座金３２を回
復させるには不十分である場合、ハブ９は、つる巻きば
ね１０の作用下にて幾分右方向に動き、ポペット弁組立
体１６を同一方向に動かし、室Ｂ内に空気を再導入し、
サーボ効果の一部を復旧させ、入力の低下と均衡させる
。入力が通常の値に戻ると、カップ状部材３１は、ベル
ビル座金３２の膨張により右方向に復帰し、再び間隔Ｘ
を形成し、ブースタの作用は、周知の従来通りのモード
に復帰する。

第３図に示しだ別の実施態様において、ベルビル座金３
２は、前述のように、弁座の後方ではなく、弁座の前方
である、入力ロット１４の内端より遠方に位置している
。座金３２は、ハブ９とハブ内に位置決めされ、止め輪
ｇＢに反作用するプラグ９Ａ間に作用する。プラグとハ
ブの隣接表面内にはシール９Ｃが形成される。カップ状
部材３１は固定され、前と同様、当接部材１７から距離
Ｘの間隔を置いて配設されている。この実施態様におい
て、入力ロット１４の玉状端１３は、弁部材１２内に摺
動可能なように取付けたインサート１３Ａと係合し、入
力ロットの他端は、運転者が作動させる力入力部材に剛
性接続されている。プラグ１３Ａの右軸方向への動作は
、固着した座金１３Ｂ、または座金に代えてプラグに設
けた中力フランジによって制限する。

この実施態様の作用は、上述の作用と同様であり、座金
３２は、所定の大きい入力負荷によってつぶれ、カップ
状部材を当接部材１７と係合させるこトカできる。次い
で、ハブ９および弁部材１２がロッド１４に対して動き
、上述の方法にてブースト程度を小さくし、マスク・シ
リンダに作用する出力負荷を略一定に保つことができる
。

本発明の精神から逸脱することなく、上述の実施態様に
幾多の変更を加えることができる。例えば、ベルビル座
金３２に代えて、つる巻きばね、または必要な屈伸効果
を提供するのに適したばねの組合せのような適当力任意
の形態の弾性手段を使用することができる。別の方法と
して、屈伸手段は、負荷に応じた方法にて作動し、過度
に大きい入力荷重に応答して、ブースタ出力を低下させ
ることのできる流体圧力作動の弁制御型式の装置形態と
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のサーボ・ブースタの１形態の縦断面
図、第２図は、本発明のブースタの出力を入力負荷に対して
プロットしたグラフ、および第３図は、本発明のサーボ・ブースタの別の実施態様に
おける部品を示す、第１図と同様の縦断面図である。（主要符号の説明）１・・・ハウジング　　　２．３・・・外殻４・・・外
周縁部　　　　６・・・ダイヤフラム組立体７・・・撓
みダイヤフラム　　　８・・・副板９・・・中央ハブ　
　　　　　　１０・・・つる巻きばね１１・・・出力ロ
ット９１２・・・弁制御ピストン１３・・・（入口ロッ
ドの）玉状端１４・・・力入カロット１５・・・中空の伸長体１６・
・・ポペット弁組立体　　　１７・・・当接部材１８・
・・肩部　　　　　　　　　１９・・・ばね２０・・・
フランジ　　　　　　　２１・・・スリーブｎ・・・ね
じ式接続手段　　　　乙・・・ばね２４・・・真空弁座
　　　　　　　５・・・大気圧弁座ガ・・・接続スリー
ブ　　　　　％・・・フォーク部材四・・・開口　　　
　　　　　　Ｉ・・・ねじ式接続部３１・・・カップ状
部材　　　　　３２・・・ベルビル座金３３・・・（入
力ロット１４の）頭部あ・・・肩部（外４名）

Claims

【特許請求の範囲】１、可動の仕切りによって２室に分割されたハウジング
と、仕切りと共に可動で、弁部材と協働する第１弁座を
提供するハブ部材と、力入力部材の作用下でハブ部材に
対して可動で、弁部材と協働する第２弁座を提供する弁
要素と、非屈撓状態時、力入力部材に作動力を伝達し、
この力入力部材により第１および第２弁座を第１作用状
態とさせ、仕切りの各側にサーボ効果を励起させる差圧
を発生させ得るようにした屈撓可能な力伝達手段とを備
え、前記第１および第２弁座と弁部材との間の前記協働
が、両弁座の相対的な軸方向位置に対応して行われてハ
ウジングの両室内の圧力の均衡を制御可能であり、前記
伝達手段は、入力が所定値に達したとき屈撓し、表面を
係合させ、入力によって入力部材および弁要素に対して
ハブを移動させ、よって、前記差圧、従って、ブースタ
によって加えられるサーボ効果が低下するところの第２
作用状態に第１および第２弁座を位置決め可能であるこ
とを特徴とする空気圧作動のサーボ・ブースタ。２、過剰の入力程度だけサーボ効果を低下させるように
構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
したブースタ。３、力入力部材が、弁部材と係合した第１部分、および
力作用手段に接続し得るようにした第２部分を備え、前
記屈撓可能な手段が、非屈撓状態時、力入力手段の前記
第２部分から第１部分まで力を伝達するように前記両部
分間にて作用し、前記第２部分が通常、ハブ部材に対し
て可動であるが、屈撓可能な手段の屈撓時、ハブ部材に
係合し、弁座が前記第２作用位置にあるとき、前記第１
弁座を前記弁部材との係合から離脱させる方向に向けて
、力入力部材の前記第２部分および弁部材に対してハブ
部材を動かすようにしたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項または第２項に記載したブースタ。４、力入力手段の前記第１部分が、前記第２部分によっ
て形成したスリーブ内にて摺動可能なロッドであり、第
１部分および第２部分が、屈撓可能な手段がその間で作
用するところの当接手段をそれぞれ担持し、前記第２部
分によって担持した当接手段が、ハブ部材に形成した前
記表面の一方に隣接する前記表面の他方を提供する軸方
向突起を備え、前記表面が力伝達手段の屈撓時まで相互
に間隔を置いた状態となり、前記表面が係合すると、ハ
ブ部材に入力を作用させ、ハブ部材を動かして、第１お
よび第２弁座が第２作用状態となるようになされている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項の
何れかの項に記載したブースタ。５、前記第２部分によって担持した当接手段が、力入力
部材を囲繞し、前記軸方向突起を構成する略円筒状の部
分を備え、屈撓可能な手段が前記円筒状部分内に収容さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載した
ブースタ。６、屈撓可能な手段が、力入力部材を囲繞する１または
複数のベルビル座金であることを特徴とする特許請求の
範囲第５項に記載したブースタ。７、弁部材および屈撓可能な手段が前記第１および第２
弁座の片側に位置することを特徴とする特許請求の範囲
第１項ないし第６項の何れかの項に記載したブースタ。８、弁部材および屈撓可能な手段が前記第１および第２
弁座の両側に位置することを特徴とする特許請求の範囲
第１項ないし第６項の何れかの項に記載したブースタ。９、弾性手段がハブ部材内に収容されていることを特徴
とする特許請求の範囲第８項に記載したブースタ。１０、力入力部材が、前記弁要素に対して可動の手段に
作用し、該可動の手段を介して、入力が力出力部材に伝
達されるようになされていることを特徴とする特許請求
の範囲第８項または第９項に記載したブースタ。