KR20070101370A - 유체압 배력장치 - Google Patents

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KR20070101370A
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노부유키 야마시타
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봇슈 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 유체압 배력장치는 입력축(10) 및 밸브 플런저(11)가 전진하면, 대기압(VA)이 열려 대기가 흡입되어 변압실(8) 내에 도입된다. 이때, 입력축(10)이 소정 스트로크까지 이동하지 않고, 밸브 플런저(11)의 돌기(33)가 제어 밸브(14)의 내주면(34a) 내에 위치하여 오리피스(35)가 형성되기 때문에, 대기가 유량을 제한하여 흡입된다. 따라서, 이음의 발생이 방지된다. 입력축(10)이 소정 스트로크 이동하면, 밸브 플런저(11)의 돌기(33)가 제어 밸브(14)의 내주면(34a)으로부터 탈출하여 오리피스(35)가 삭감된다. 이와 같이 하면, 오리피스(35)에 의한 대기의 유량이 제한되지 않게 되어 비교적 다량의 대기가 흡입되어 변압실(8) 내에 도입된다.
정압실, 고유체압, 변압실, 파워 피스톤, 저압 밸브, 고압 밸브, 입력축, 유량, 배력장치

Description

유체압 배력장치{Fluid pressure booster}
본 발명은 브레이크 배력장치 등에 사용되는 부압(負壓) 배력장치를 비롯하여, 부압이나 에어압 등의 유체압에 의해 입력을 배력하여 출력하는 유체압 배력장치의 기술분야에 관한 것으로, 특히 작동 개시시의 유체의 유동에 의한 이음(異音)의 발생을 억제한 유체압 배력장치의 기술분야에 관한 것이다.
자동차의 브레이크 시스템에서는, 작은 페달 답력으로 큰 브레이크력을 얻을 수 있도록 하기 위해서, 종래 페달 답력을 유체압으로 배력하여 큰 출력을 발생시키는 유체압 배력장치가 많이 채용되고 있다. 이러한 유체압 배력장치의 하나로서, 부압으로 페달 답력을 배력하여 큰 출력을 얻는 부압 배력장치가 일본 공개특허공보 소57-107945호에 제안되어 있다.
도 4는 이 공개공보에 개시되어 있는 부압 배력장치를 도시하는 단면도이다. 도 4 중, 부호 1은 부압 배력장치, 2는 프론트 셸, 3은 리어 셸, 4는 파워 피스톤부재, 5는 다이어프램, 6은 파워 피스톤, 7은 일정한 저압인 부압으로 유지되는 정압실, 8은 작동시에 고유체압의 유체인 대기가 고유체압원(高流體壓源)인 외부의 대기원으로부터 도입되는 변압실, 9는 밸브 보디(body), 10은 입력축, 11은 밸브 플런저, 12는 밸브 플런저(11)에 설치되고 또한 고압 밸브 시트인 환상의 대기 밸 브 시트, 13은 밸브 보디(9)에 설치되고 또한 저압 밸브 시트인 환상(環狀)의 부압 밸브 시트, 14는 고압 밸브부이고 또한 대기 밸브 시트(12) 및 부압 밸브 시트(13)에 대하여 각각 착리(着離) 시트 가능한 환상의 대기 밸브부(15)와 저압 밸브부이고 또한 환상의 부압 밸브부(16)를 갖는 제어 밸브체, 17은 제어 밸브, 18, 19, 20은 통로 구멍, 21은 출력축, 22는 파워 피스톤(6)을 비작동 위치 방향으로 상시 가압하는 리턴 스프링, 23은 리액션 디스크, 24는 부압 도입관, 및 25는 대기 도입구이다.
이 부압 배력장치(1)의 비작동 상태에서는, 제어 밸브체(14)가 대기 밸브 시트(12)에 착좌하고, 또한, 부압 밸브 시트(13)로부터 약간 이좌(離座)하여 고압 밸브인 대기 밸브(VA)가 닫히고, 또한, 저압 밸브인 부압 밸브(VV)가 열려 있다. 이 비작동 상태에서, 변압실(8)은 대기로부터 차단되고, 또한, 정압실(7)에 연통되어 있고, 이 변압실(8)에는 부압이 도입되어 있다. 따라서, 파워 피스톤(6)은 작동하지 않는다.
이 비작동 상태로부터, 도시하지 않는 브레이크 페달이 밟히면, 입력축(10)이 전방(도 4에 있어서 좌방)으로 스트로크하여, 밸브 플런저(11)가 전진하기 때문에, 부압 밸브부(16)가 부압 밸브 시트(13)에 착좌하여 부압 밸브(VV)가 닫히고, 그 후, 대기 밸브 시트(12)가 대기 밸브부(15)로부터 이좌하여 대기 밸브(VA)가 열린다. 이것에 의해, 변압실(8)이 정압실(7)로부터 차단되고, 또한, 대기에 연통한다. 그러면, 대기가 변압실(8)에 도입되어 변압실(8)과 정압실(7) 사이에 차압이 생기기 때문에, 파워 피스톤(6)이 전진하고, 부압 배력장치(1)는 출력축(21)을 통해서 출력한다. 이 출력이 도시하지 않는 브레이크 마스터 실린더의 피스톤에 전달되어, 브레이크 마스터 실린더가 브레이크압을 발생시킨다.
브레이크 마스터 실린더의 브레이크압에 의한 반력으로, 출력축(21)이 리액션 디스크(23)를 통해서 밸브 플런저(11)에 접촉하고, 리액션 디스크(23)의 탄성 변형에 의해 발생하는 힘이 밸브 플런저(11) 및 입력축(10)을 통해서 브레이크 페달에 반력으로서 전달된다.
부압 밸브(VV) 및 대기 밸브(VA)가 함께 닫힌 중간 부하 상태가 되면, 부압 배력장치(1)의 출력은 페달 답력을 소정의 서보비로 배력한 큰 출력이 된다. 따라서, 마스터 실린더는 이 큰 출력에 대응한 브레이크압을 발생시키고, 이 브레이크압에 의해 브레이크가 작동한다. 이 때의 브레이크력은 페달 답력을 배력한 큰 브레이크력이 된다.
브레이크 페달을 해방하면, 입력축(10) 및 밸브 플런저(11)가 함께 후퇴(도 4에서 오른쪽으로 이동)하여, 대기 밸브(VA)가 닫힌 상태에서 부압 밸브(VV)가 열린다. 그러면, 변압실(8)이 정압실(7)에 연통되어, 변압실(8)에 도입된 대기는 정압실(7)로 유동하고, 또 부압 도입관(24)으로부터 배출된다. 이것에 의해, 변압실(8)의 압력이 저하되고, 리턴 스프링(22)의 스프링력으로, 밸브 보디(9), 파워 피스톤(6) 및 출력축(21)이 함께 후퇴하여 비작동 위치가 되고, 또한 제어 밸브(17)가 도시하는 비작동 상태가 된다. 즉, 부압 배력장치(1)가 도 4에 도시하는 비작동 상태가 된다.
그런데, 부압 배력장치(1)에서는, 브레이크 페달을 밟아 브레이크 조작이 행하여지고, 부압 배력장치(1)가 마스터 실린더의 피스톤을 압동(押動)하였을 때, 마스터 실린더의 피스톤이 스트로크를 개시하고 나서 소정의 브레이크압이 발생할 때까지 로스 스트로크가 있다. 이 마스터 실린더의 로스 스트로크 영역에서는, 마스터 실린더에서 브레이크압이 거의 발생하지 않거나 또는 발생하여도 비교적 작기 때문에, 출력축(21)이 리액션 디스크(23)를 가압하여도, 리액션 디스크(23)의 탄성 변형량이 작고, 리액션 디스크(23)가 밸브 플런저(11)에 접촉하지 않는다. 이 때문에, 마스터 실린더의 로스 스트로크 영역에서는, 브레이크 페달에 반력이 전달되지 않는다.
이와 같은 부압 배력장치(1)에 있어서, 브레이크 페달을 급격하게 밟은 경우, 변압실(8)에 대기가 통상시의 브레이크 조작보다 급속하게 도입된다. 그러나, 마스터 실린더의 로스 스트로크 영역에서는, 브레이크 페달에 반력이 전달되지 않기 때문에, 변압실(8)에 급속하게 도입된 파워 피스톤(6)이 오버 스트로크하여 버린다. 그러면, 밸브 보디(9)도 오버 스트로크하기 때문에, 부압 밸브(VV)가 열리고, 변압실(8)에 도입된 대기가 부압 밸브(VV)를 통해서 정압실(7)측으로 빠지게 된다. 그리고, 변압실(8)의 대기가 빠질 때에 이음(異音)이 발생하여 버린다.
그래서, 브레이크 페달을 급격하게 밟을 때에 변압실(8)에 도입되는 대기의 양을 제한하는 것으로, 이 이음의 발생을 방지한 부압 배력장치가 일본 공개특허공 보 2003-127851호에서 제안되어 있다.
도 5는 이 공개공보에 개시되어 있는 부압 배력장치의 제어 밸브의 부분을 확대하여 도시하는 부분 확대 단면도이다. 또, 도 4에 도시하는 종래예의 부압 배력장치와 같은 구성 요소에는 같은 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 특허문헌 2에 개시되어 있는 부압 배력장치(1)에서는, 제어 밸브(17)의 대기 밸브(VA)가 변압실(8)과 대기측의 연통을 개폐하는 제 1 대기 밸브(VA1)와, 이 제 1 대기 밸브(VA1)보다도 내주측(대기측)에서 변압실(8)과 대기의 연통을 개폐하는 제 2 대기 밸브(VA2)로 이루어져 있다. 또한, 제 1 대기 밸브(VA1)와 제 2 대기 밸브(VA2) 사이와 대기를 상시 연통하는 오리피스(orifice) 통로(26)를 구비하고 있다.
이 경우, 제어 밸브(17)의 제 1 대기 밸브(VA1)가 대기 밸브 시트(12)에 착리좌(着離座) 가능한 환상의 제 1 대기 밸브부(27)를 갖고 있는 동시에, 제어 밸브(17)의 제 2 대기 밸브(VA2)가 제 1 대기 밸브부(27)의 내측에 설치되고 또한 대기 밸브 시트(12)에 착리좌 가능한 환상의 제 2 대기 밸브부(28)를 갖고 있다.
그리고, 부압 배력장치(1)의 비작동시에는, 제 1 대기 밸브(VA1)와 제 2 대기 밸브(VA2)가 함께 닫혀 대기 및 오리피스 통로(26)가 변압실(8)로 연통하는 것이 방지되고, 또한 부압 배력장치(1)의 작동 개시시에는, 제 2 대기 밸브(VA2)가 닫혀 있는 상태에서, 우선, 제 1 대기 밸브(VA1)가 열림으로써, 변압실(8)이 오리피스 통로(26)를 통해서 대기로 연통된다. 이것에 의해, 대기가 오리피스 통로(26)에서 유량이 제한되고 흡입되어 변압실(8)에 도입된다. 그 후, 제 2 대기 밸브(VA2)가 열림으로써, 변압실(8)이 제 2 대기 밸브(VA2) 및 제 1 대기 밸브(VA1)를 통해서 대기로 연통된다. 이것에 의해, 오리피스 통로(26)의 대기의 유량 제한 기능이 무효가 되고, 대기가 유량이 제한되지 않고 흡입되어 변압실(8)에 도입된다. 이와 같이, 대기가 변압실(8)에 최초 오리피스 통로(26)에서 유량이 제한되어 도입되고, 이어서 유량이 제한되지 않고 도입됨으로써, 브레이크 페달을 급격하게 밟는 것에 의한 브레이크 작동 초기의 이음의 발생을 방지할 수 있다.
그렇지만, 이 특허문헌 2에 개시하는 부압 배력장치(1)에 있어서는, 브레이크 페달이 천천히 밟힌 경우, 제 1 대기 밸브(VA1)가 열린 후 제 2 대기 밸브(VA2)가 열릴 때까지, 대기의 흡입이 적고, 오리피스 통로(26) 및 제 1 대기 밸브(VA1)의 제 1 대기 밸브부(27)와 대기 밸브 시트(12) 사이의 틈을 통과하는 대기의 통과음(유입음)이 발생하게 된다.
또한, 오리피스 통로(26)의 유량 제한 기능을 무효로 하기 위해서, 특별한 제 1 대기 밸브부(27)를 종래의 대기 밸브부인 제 2 대기 밸브부(28) 외에 설치할 필요가 있다. 이 때문에, 제어 밸브체(14)가 복잡한 형상이 될 수밖에 없다. 더구나, 제 1 대기 밸브부(27)와 제 2 대기 밸브부(28)를 1개의 제어 밸브(17)의 1개 의 면에 설치하는 동시에, 이들의 제 1 및 제 2 대기 밸브부(27, 28)가 밸브 플런저(11)의 1개의 대기 밸브 시트(12)에 착리좌하도록 되어 있기 때문에, 제 1 대기 밸브(VA1)가 열린 후 제 2 대기 밸브(VA2)가 열릴 때까지의 타이밍의 설정이 비교적 어렵다. 게다가, 오리피스 통로(26)가 고무 등의 가교성의 재료로 이루어지는 제어 밸브체(14)에 설치되기 때문에, 오리피스 통로(26)의 단면적이 변화하여 대기의 유량이 변화할 우려가 있어, 제어 밸브체(14)의 오리피스 통로(26) 형성부를 보강 플레이트(29)로 보강하고 있다. 이와 같이, 제어 밸브체(14)가 복잡한 형상이고 가공 공정수가 많아져, 생산성의 향상이 저해되게 된다.
본 발명의 목적은 조작의 급격함 및 완만함에 관계없이, 작동 개시시에 이음의 발생을 억제하면서, 생산성의 향상을 저해하는 것을 방지할 수 있는 유체압 배력장치를 제공하는 것이다.
이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 유체압 배력장치는 일정한 저유체압이 도입되어 있는 정압실과, 작동시에 상기 저유체압보다 높은 고유체압이 고유체압원로부터 도입되는 변압실과, 이들의 정압실 및 변압실을 구획하는 파워 피스톤과, 상기 정압실과 변압실의 연통을 개폐하는 저압 밸브와, 상기 변압실과 상기 고유체압원의 연통을 개폐 제어하는 고압 밸브와, 입력이 가해져 상기 저압 밸브 및 상기 고압 밸브의 개폐 제어를 하는 입력축을 적어도 구비하고, 상기 입력축의 작동방향으로의 이동시 상기 고압 밸브를 열어 상기 변압실로 상기 고유체압의 유체를 도입하여 상기 변압실과 상기 정압실 사이에서 발생하는 차압으로 상기 파워 피스톤이 작동함으로써 출력하는 유체압 배력장치에 있어서, 상기 고압 밸브의 상기 고유체압원측에 도입되는 상기 고유체압의 유체의 유량을 제한하는 유량 제한수단이 설치되어 있고, 상기 유량 제한수단이 그 자체 상기 입력축의 소정 스트로크까지의 이동시에 존재하여 상기 고유체압의 유체의 유량을 제한 가능하게 하고, 상기 입력축의 소정 스트로크 이상의 이동시에 소멸하여 상기 고유체압의 유체의 유량을 제한하지 않는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명은 상기 파워 피스톤이 설치되는 밸브 보디와, 이 밸브 보디에 슬라이딩 가능하게 삽입되고 또한 상기 입력축에 의하여 이동되는 밸브 플런저와, 상기 밸브 보디에 설치된 저압 밸브 시트, 상기 밸브 플런저에 설치된 고압 밸브 시트, 및 상기 저압 밸브 시트에 착좌 가능한 저압 밸브부와 상기 고압 밸브 시트에 착좌 가능한 고압 밸브부를 갖는 제어 밸브체를 구비하고, 상기 저압 밸브가 상기 저압 밸브 시트와 상기 저압 밸브부로 구성되는 동시에, 상기 고압 밸브가 상기 고압 밸브 시트와 상기 고압 밸브부로 구성되고, 상기 유량 제한수단이 상기 밸브 플런저와 상기 제어 밸브체 사이에 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명은 상기 유량 제한수단이 오리피스이고, 상기 밸브 플런저에 환상의 돌기가 형성되어 있는 동시에, 상기 제어 밸브체에 상기 고유체압의 유체의 유체 유통 구멍이 형성되어 있고, 상기 입력축의 비작동시에 상기 돌기의 외주면이 상기 유체 유통 구멍의 내주면에 소정의 환상의 틈을 두고 대향하도록 배치되어 있고, 상기 오리피스가 상기 틈에서 형성되어 있는 동시에 상기 입력축의 비작동시에 존재하여 상기 고유체압의 유체의 유량을 제한 가능하게 하고, 또한, 상기 입력축의 소정 스트로크의 이동시에 상기 돌기가 상기 내주면으로부터 탈출하는 것으로 소멸하는 것을 특징으로 하고 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 관계되는 유체압 배력장치에 의하면, 유량 제한수단을 설치하는 동시에, 이 유량 제한수단 자체를 입력축의 소정 스트로크까지의 이동시에는 존재시키지만, 입력축의 소정 스트로크 이상의 이동시에는 소멸하도록 하고 있기 때문에, 상술한 특허문헌 2에 기재된 부압 배력장치에 있어서의 유량 제한수단의 유량 제한 기능을 무효로 제어하기 위한 대기 밸브와 같은 특별한 밸브를 설치하지 않아도, 고유체압의 유체의 유량 제한을 제어할 수 있다. 이것에 의해, 조작의 급격함 및 완만함에 관계없이, 작동 개시시에 이음의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 특별한 밸브를 설치하지 않아도 되기 때문에, 종래의 고압 밸브를 특별히 복잡한 형상으로 설계 변경하지 않고, 작동 개시시의 이음의 발생을 억제하면서, 종래의 것을 그대로를 사용할 수 있어 생산성을 향상시키는 것이 가능해지는 동시에, 유량 제한수단에 의한 유체의 유량 제한으로부터 유량 제한 해제로의 타이밍을 용이하게 제어할 수 있다. 특히, 가공하기 쉬운 밸브 플런저에 환상의 돌기를 설치하고, 이 환상의 돌기의 외주면과 제어 밸브체의 유체 유통 구멍의 내주면과의 사이에서 유량 제한수단의 오리피스를 구성하는 것으로, 더 한층 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 관계되는 유체압 배력장치의 실시형태의 일례로서 적용된 브레이크 시스템의 부압 배력장치를 도시하는 단면도.
도 2는 도 1에 있어서의 II부의 부분 확대 단면도.
도 3은 본 발명에 관계되는 부압 배력장치의 실시형태의 다른 예를 도시하는, 도 2와 같은 부분 확대 단면도.
도 4는 종래의 부압 배력장치의 일례를 도시하는 도면.
도 5는 종래의 부압 배력장치의 더욱 다른 일례를 도시하는 도면.
이하, 도면을 사용하여, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 관해서 설명한다.
도 1은 본 발명에 관계되는 유체압 배력장치의 실시형태의 일례로서 적용된 브레이크 시스템의 부압 배력장치를 도시하는, 도 4와 같은 단면도이고, 도 2는 도 1에 있어서의 II부의 부분 확대 단면도이다. 또, 상술한 도 4 및 도 5에 도시하는 종래예의 부압 배력장치와 같은 구성 요소에는 같은 부호를 붙임으로써 그 상세한 설명은 생략한다.
상술한 도 4에 도시하는 종래예의 부압 배력장치(1)에 있어서의 제어 밸브(17)에서는 제어 밸브체(14)의 후단부가 리테이너(30; retainer)로 밸브 플런저(9)에 고정되는 동시에, 제어 밸브체(14)의 대기 밸브부(15) 및 부압 밸브부(16)가 밸브 스프링(31)으로 상시 대기 밸브 시트(12) 및 부압 밸브 시트(13)측에 가압되어 있지만, 도 1에 도시하는 바와 같이, 이 예의 부압 배력장치(1)에 있어서의 제어 밸브(17)에서는, 제어 밸브체(14)의 후단부가 리테이너(30)의 제 1 통 형상부(32)의 내주면에 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다.
또한, 도 2에 확대하여 도시하는 바와 같이, 대기 밸브부(15)가 제어 밸브체(14)의 둥글게 R부로 된 코너부에 설치되어 있는 동시에, 환상의 대기 밸브 시트(12)가 전단(도 2에 있어서 좌단)의 직경이 크고 또한 후단(도 2에 있어서 우단)의 직경이 작은 절두(載頭) 원추사다리꼴 형상의 경사면으로 되어 있다. 또한, 밸브 플런저(11)에는 환상의 돌기(33)가 대기 밸브 시트(12)보다 후방에 인접하여 설치되어 있다. 돌기(33)의 정상부는 밸브 플런저(11)의 축방향에 평행한 소정폭의 외주면(33a)으로 되어 있다. 또한, 이 환상의 돌기(33)는 부압 배력장치(1)의 비작동시에, 제어 밸브체(14)의 대기 밸브부(15)에 인접하고 또한 대기가 유동하는 유동 구멍(34) 내에 진입하여 이 유동 구멍(34)의 내주면(34a)과 작은 틈을 두고 대향하도록 되어 있다. 이 틈에 의해서, 유량 제한수단인 환상의 오리피스(35)가 형성된다. 그 경우, 내주면(34a)의 직경은 후방으로부터 전방(도 2에 있어서 오른쪽으로부터 왼쪽)을 향해서 연속하여 점차 증가하도록 설정되어 있고, 내주면(34a)은 원추사다리꼴 형상으로 형성되어 있다.
따라서, 환상의 오리피스(35)는 돌기(33)가 제어 밸브체(14)에 대하여 전방으로 상대 이동하면 그 개구 면적이 점차 증가하고, 또 돌기(33)가 제어 밸브체(14)에 대하여 소정량 전방으로 상대 이동하면 돌기(33)가 내주면(34a)으로부터 탈출하여, 소멸한다. 이것에 의해, 밸브 플런저(11)가 전진하여 대기 밸브(VA)가 열린 초기에는 대기가 오리피스(35)에 의해서 유량이 제한되어 흡입되고, 밸브 플런저(11)의 전진 이동으로 오리피스(35)의 제한이 점차 감소되기 때문에, 대기의 흡입량이 점차 증가하고, 오리피스(35)가 소멸하면, 오리피스(35)에 의한 제한이 없어지기 때문에, 대기의 흡입량이 증대하도록 되어 있다.
이와 같이, 이 예의 부압 배력장치(1)에서는, 대기 밸브(VA)의 대기원측에 도입되는 고유체압의 대기의 유량을 제한하는 기능을 구비한 오리피스(35)가 설치되어 있는 동시에, 이 오리피스(35)가 입력축(10)의 소정 스트로크까지의 이동시에는 상술한 기능에 의해 대기의 유량을 제한 가능하게 하고, 입력축(10)의 소정 스트로크 이상의 이동시에는 상술한 기능을 잃어, 대기의 유량을 제한하지 않는다.
또, 부압 배력장치(1)의 비작동시에는, 대기 밸브부(15)가 대기 밸브 시트(12)에 착좌하여 대기 밸브(VA)가 닫혀 있지만, 대기 밸브부(15)가 대기 밸브 시트(12)에 착좌한 위치와 환상의 돌기(33)와의 사이이며, 또한 밸브 플런저(11)의 외주면과 제어 밸브체(14)의 내주면(34a)과의 사이에, 환상의 공간(36)이 형성된다. 따라서, 환상의 공간(36)은 오리피스(35)를 통해서 대기와 상시 연통되어 있다.
또, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 제어 밸브체(14)의 내주면(34a)의 후부에는 환상의 립(37)이 형성되어 있고, 이 립(37)은 제어 밸브체(14)를 슬라이딩 가능하게 지지하는 리테이너(30)의 제 2 통 형상부(38)의 외주면에 접촉하는 것으로, 제 2 통 형상부(38)의 외주면(39)과 제어 밸브체(14)의 내주면(40)과의 사이 에 환상의 공간(41)이 형성되어 있다. 또한, 제어 밸브체(14)에는 전후방향의 관통 구멍(42)이 천공되어 있고, 이 관통 구멍(42)에 의해서, 부압 밸브(VV)의 외주측에 위치하는 통로(18)와 공간(41)이 상시 연통되어 있다. 그리고, 립(37)은 변압실(8)측의 압력이 대기압보다 커졌을 때, 이 변압실(8)측의 압력을 관통 구멍(42) 및 환상 공간(41)을 통해서 대기측으로 보내도록 되어 있다. 그러나, 본 발명에 있어서는, 립(37), 제 2 통 형상부(38), 공간(41), 및 관통 구멍(42)은 반드시 필요한 것이 아니라, 생략할 수도 있다.
또한, 제어 밸브(17)는 도 1 및 도 2에 도시하는 제어 밸브(17)에 한정되지 않고, 도 4 및 도 5에 도시하는 종래예의 제어 밸브(17)를 사용할 수도 있다. 그 경우, 도 5에 도시하는 제어 밸브(17)에 있어서 오리피스 통로(26)와 제 2 대기 밸브부(28)를 갖는 제 2 대기 밸브(VA2)가 설치되지 않는 것은 말할 필요도 없다.
이 예의 부압 배력장치(1)의 다른 구성은 상술한 도 4에 도시하는 예와 같다.
다음에, 이와 같이 구성된 이 예의 부압 배력장치(1)의 작동에 관해서 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시하는 부압 배력장치(1)의 비작동 상태에서는, 상술한 종래예의 부압 배력장치와 같이, 파워 피스톤(6), 밸브 보디(9), 입력축(10), 밸브 플런저(11), 제어 밸브(17), 및 출력축(21)이 함께 도시하는 후퇴한의 비작동 위치에 있는 동시에, 리액션 디스크(23)와 밸브 플런저(11)가 접촉되어 있지 않다.
도 2에 도시하는 예에서는, 부압 배력장치(1)에 비작동시, 부압 밸브부(16)가 부압 밸브 시트(13)에 착좌하여 부압 밸브(VV)가 대기 밸브(VA)와 같이 닫힌 상태로 설정되어 있다. 이와 같이, 부압 배력장치(1)의 비작동시에 부압 밸브(VV)를 닫은 상태로 하는 것으로, 변압실(8) 내에 리턴 스프링(22)의 가압력과 거의 균형을 이루는 힘을 파워 피스톤(6)에 발생시킬 정도의 양의 대기를 도입하고 있다. 이것에 의해, 브레이크 페달을 밟음으로써 브레이크 조작 개시시에 곧 대기 밸브(VA)가 열리는 동시에 변압실(8) 내에 상술한 양의 대기가 도입되어 있기 때문에, 파워 피스톤(6)이 곧 작동하여, 브레이크 조작 개시시의 응답성이 양호해진다. 또, 도 4 및 도 5에 도시하는 예와 같이 부압 배력장치(1)의 비작동시에 부압 밸브(VV)를 약간 개방한 상태로 할 수도 있다.
이 부압 배력장치(1)의 비작동 상태에서, 브레이크 페달을 밟아 브레이크 조작이 행하여지면, 상술한 종래예와 같이 입력축(10) 및 밸브 플런저(11)가 전진함으로써, 대기 밸브(VA)가 열리고 대기가 흡입되어 변압실(8) 내에 도입된다. 이 때, 입력축(10)이 소정 스트로크까지 이동하지 않고, 밸브 플런저(11)의 돌기(33)가 제어 밸브체(14)의 내주면(34a) 내에 위치하여 오리피스(35)가 형성되어 있기(존재하고 있기) 때문에, 대기는 유량이 제한되어 흡입되게 된다. 따라서, 이음의 발생이 방지된다. 밸브 플런저(11)가 더욱 전진하는 동시에, 오리피스(35)에 의한 대기의 유량 제한이 점차 감소하여, 대기의 흡입량이 점차 증가한다. 그리고, 입 력축(10) 및 밸브 플런저(11)가 더욱 전진하여 입력축(10)이 소정 스트로크 이동하면, 밸브 플런저(11)의 돌기(33)가 제어 밸브체(14)의 내주면(34a)으로부터 탈출하여 오리피스(35)가 소멸한다. 그러면, 오리피스(35)에 의한 대기의 유량이 제한되지 않게 되어, 비교적 다량의 대기가 흡입되어 변압실(8) 내에 도입된다.
이것에 의해, 브레이크 조작에 의한 대기의 흡입 개시시에 이음이 발생하지 않는 동시에, 입력축(10) 및 밸브 플런저(11)의 소정 스트로크 후에 대기의 흡입이 제한되지 않게 되기 때문에, 브레이크 작동 개시시에 대기의 흡입량이 제한되어도 브레이크의 응답성이 양호해진다.
이 예의 부압 배력장치(1)의 작동은 상술한 도 4에 도시하는 종래예의 부압 배력장치(1)와 같다. 또, 제어 밸브체(14)의 내주면(34a)을 상술한 바와 같이 경사면으로 하지 않고, 제어 밸브체(14)의 축방향과 평행한 면으로 할 수도 있다. 이 경우에는, 돌기(33)가 제어 밸브체(14)에 대하여 상대적으로 전진하여도, 오리피스(35)가 존재하고 있는 동안은, 오리피스(35)의 단면적이 일정하고, 오리피스(35)에 의한 대기의 유량 제한도 일정해진다.
이 예의 부압 배력장치(1)에 의하면, 대기 밸브(VA)로서 상술한 특허문헌 2에 기재된 부압 배력장치와 같이 2개의 대기 밸브(VA1, VA2)를 설치하지 않고, 오리피스(35)에 의한 대기의 유량 제한을 대기 밸브에 의해 제어하지 않기 때문에, 브레이크 조작의 급격함 및 완만함(緩操作)에 관계없이, 브레이크 작동 개시시에 이음의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 제어 밸브체(14)를 특별히 설계 변경하지 않고, 가공하기 쉬운 밸브 플런저(11)에 환상의 돌기(33)를 단지 설치하는 것만으로 좋기 때문에, 상술한 바와 같이 브레이크 작동 개시시에서의 이음의 발생을 억제하면서, 제어 밸브체(14)를 복잡한 형상으로 하지 않고 종래의 것을 그대로를 사용할 수 있어 생산성을 향상시키는 것이 가능해지는 동시에, 오리피스(35)에 의한 대기의 유량 제한으로부터 유량 제한 해제로의 타이밍을 용이하게 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명에 관계되는 부압 배력장치의 실시형태의 다른 예를 도시하는, 도 2와 같은 부분 확대 단면도이다.
상술한 도 2에 도시하는 예에서는, 환상의 돌기(33)의 외주면과 제어 밸브체(14)의 내주면(34a)과의 사이의 틈(g)이 대단히 작고, 오리피스(35)의 유량 제한이 크게 되어 있지만, 도 3에 도시하는 바와 같이 이 예의 부압 배력장치(1)에서는 환상의 돌기(33)의 외주면과 제어 밸브체(14)의 내주면(34a)과의 사이의 틈(g)이 도 2에 도시하는 예보다 크게 설정되어 있다. 따라서, 오리피스(35)에 의한 대기의 유량 제한이 저감되어 있다.
이 예의 부압 배력장치(1)에 의하면, 도 2에 도시하는 예의 부압 배력장치(1)와 비교하여 브레이크 작동 개시시의 대기의 유량이 제한되지 않기 때문에, 이음 발생의 억제 효과가 약간 작지만, 대기의 유량이 확보되기 때문에, 응답성이 향상된다.
이 예의 부압 배력장치(1)의 다른 구성 및 다른 작용 효과는 도 4, 도 1 및 도 2에 도시하는 예와 같다.
또, 상술한 각 예에서는, 본 발명을 브레이크 시스템의 부압 배력장치에 적용하여 설명하였지만, 본 발명은 다른 시스템의 부압 배력장치 또는 에어압에 의한 배압 시스템 등에 사용되는 배력장치에도 적용할 수 있다.
본 발명에 관계되는 유체압 배력장치는 부압이나 에어압 등의 유체압을 사용한 브레이크 배압 시스템의 유체압 배력장치를 비롯하여, 조작원의 조작력을 유체압으로 배력하여 사용하는 유체압 배력 시스템이나 유체압 배력장치에 적합하게 이용 가능하다.

Claims (3)

  1. 일정한 저유체압이 도입되어 있는 정압실과, 작동시에 상기 저유체압보다 높은 고유체압이 고유체압원로부터 도입되는 변압실과, 이들의 정압실 및 변압실을 구획하는 파워 피스톤과, 상기 정압실과 변압실의 연통을 개폐하는 저압 밸브와, 상기 변압실과 상기 고유체압원의 연통을 개폐 제어하는 고압 밸브와, 입력이 가해져 상기 저압 밸브 및 상기 고압 밸브의 개폐를 제어하는 입력축을 적어도 구비하고, 상기 입력축의 작동방향으로의 이동시 상기 고압 밸브가 열리고 상기 변압실로 상기 고유체압의 유체가 도입되어 상기 변압실과 상기 정압실과의 사이에 발생하는 차압으로 상기 파워 피스톤이 작동함으로써 출력하는 유체압 배력장치에 있어서,
    상기 고압 밸브의 상기 고유체압원측에 도입되는 상기 고유체압의 유체의 유량을 제한하는 유량 제한수단이 설치되어 있고,
    상기 유량 제한수단은 그 자체 상기 입력축의 소정 스트로크까지의 이동시에 존재하여 상기 고유체압의 유체의 유량을 제한 가능하게 하고, 상기 입력축의 소정 스트로크 이상의 이동시에 소멸하여 상기 고유체압의 유체의 유량을 제한하지 않는 것을 특징으로 하는 유체압 배력장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 파워 피스톤이 설치되는 밸브 보디와,
    이 밸브 보디에 슬라이딩 가능하게 삽입되고 또한 상기 입력축에 의하여 이 동되는 밸브 플런저와,
    상기 밸브 보디에 설치된 저압 밸브 시트, 상기 밸브 플런저에 설치된 고압 밸브 시트, 및 상기 저압 밸브 시트에 착좌 가능한 저압 밸브부와 상기 고압 밸브 시트에 착좌 가능한 고압 밸브부를 갖는 제어 밸브체를 구비하고,
    상기 저압 밸브가 상기 저압 밸브 시트와 상기 저압 밸브부로 구성되는 동시에, 상기 고압 밸브가 상기 고압 밸브 시트와 상기 고압 밸브부로 구성되고,
    상기 유량 제한수단은 상기 밸브 플런저와 상기 제어 밸브체와의 사이에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유체압 배력장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유량 제한수단은 오리피스이고, 상기 밸브 플런저에 환상의 돌기가 설치되어 있는 동시에, 상기 제어 밸브체에 상기 고유체압의 유체의 유체 유통 구멍이 형성되어 있고, 상기 입력축의 비작동시에 상기 돌기의 외주면이 상기 유체 유통 구멍의 내주면에 소정의 환상의 틈을 두고 대향하도록 배치되어 있고,
    상기 오리피스는 상기 틈에서 형성되어 있는 동시에 상기 입력축의 비작동시에 존재하여 상기 고유체압의 유체의 유량을 제한 가능하게 하고, 또한 상기 입력축의 소정 스트로크의 이동시에 상기 돌기가 상기 내주면으로부터 탈출하는 것으로 소멸하는 것을 특징으로 하는 유체압 배력장치.
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