JP3671909B2 - 負圧式倍力装置 - Google Patents
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Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用負圧式倍力装置に関し、特に緊急ブレーキ時のブレーキペダル踏力の不足を補うことができるようにした車両用負圧式倍力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の進路上に突然障害物が出現して運転者が慌ててブレーキペダルを踏み込んだ時、すなわち緊急ブレーキ時においては、運転者がブレーキペダルに加える踏力は、車輪ロックに至る大きさのブレーキ液圧を発生させる踏力に比べて相当に小さく、車両のブレーキ能力が十分発揮されない場合が多いという近年の解析結果がある。この解析結果に基き、ブレーキペダルの踏込み速度やマスタシリンダ液圧の上昇速度から、通常ブレーキであるのか緊急ブレーキであるのかを判定し、緊急ブレーキ時にはブレーキ液圧を車輪ロックに至る大きさまで自動的に上昇させる装置が提案され、実用化されつつある。
【０００３】
このような装置として様々な構成のものが提案されており、例えば特開平１１−４８９４７号公報に記載されたものがある。このものは、その入力−出力特性を、外部からの制御信号によって少なくとも２種類（通常ブレーキ用特性と緊急ブレーキ用特性）に切り換えることができるように構成し、緊急ブレーキ時には負圧式倍力装置の入力−出力特性を通常ブレーキ用特性から緊急ブレーキ用特性に切り換えることにより、運転者がブレーキペダルを強く踏み込んだ時と同じ結果を得るものである。
【発明の開示】
【０００４】
しかしながら、この従来の負圧式倍力装置は、大気流入制御用環状弁座とは別に、緊急ブレーキ特性に切り換えるためのソレノイドと該ソレノイドで駆動される弁座部材を有し、ペダルストロークセンサやマスタシリンダ液圧センサからの信号を処理する電子制御装置からソレノイド駆動信号を出力し、その信号に基いてソレノイドが駆動され、大気流入制御用環状弁座を有する弁座部材と対向シール部材とを離間させ、弁機構を出力増加作用状態とするものであり、ソレノイド、各種センサ、電子制御装置等を必要とするため相当に高価なものとなる。
【０００５】
本発明は、それ故に、ソレノイド、各種センサ、電子制御装置等を必要とせず、緊急ブレーキ時の出力増加作用状態を簡略で安価な機械的構成で達成できる負圧式倍力装置を提供することを目的とする。
【０００６】
上記の目的を達成するため、内部に少なくとも一つの圧力室を形成するハウジングと、
前記ハウジングの内部に前記ハウジングに対して前進及び後退可能に設置されるとともに前記圧力室を定圧室と変圧室とに分割する可動壁と、前記可動壁に結合されるパワーピストンと、前記パワーピストンの内部に前記パワーピストンに対して前進及び後退可能に設置される入力部材と、前記可動壁の移動に伴う前記パワーピストンの推進力を装置外に出力する出力部材と、前記パワーピストンに配設されるとともに後方に向いている大気流出制御用環状弁座と、前記大気流出制御用環状弁座に対向する可動部と前記パワーピストンに気密的に固定される固定部とを有する弁機構とを備え、前記大気流出制御用環状弁座が、前記パワーピストンに対して前進及び後退可能な弁座部材に配されている負圧式倍力装置において、該負圧式倍力装置が前記入力部材の前記パワーピストンに対する前進量が所定値以下の場合には前記弁座部材を前方所定位置に保持する保持手段と、前記入力部材の前記パワーピストンに対する前進量が所定値より大きい場合には前記弁座部材を後方位置に所定量移動させる可動手段と、前記パワーピストンが前記ハウジングに対して所定位置となった場合には前記弁座部材を前記前方所定位置に復帰させる復帰手段とを備え、保持手段はパワーピストンの前方端内周部側に配され、弁座部材と係脱自在な係合部を有することを特徴とする負圧式倍力装置を構成した。
【０００７】
これによれば、入力部材とパワーピストンとの相対移動量が所定値より大きい場合、すなわち運転者が慌ててブレーキペダルを踏み込む緊急ブレーキ時において、保持手段による弁座部材の係止が解除され、可動手段によって弁座部材が後方に所定量移動させられて、弁座部材が弁機構の可動部を後方に押圧するため、変圧室が急速且つ強制的に大気と連通され、通常ブレーキ時より大きな推進力が可動壁、パワーピストンひいては出力部材に印加され、十分な大きさのブレーキ液圧を発生させることができる。いいかえれば、ジャンピング特性（ブレーキペダルが踏まれてブレーキ動作がなされた際に、入力部材が反力部材に当接するまでは、入力に対する出力の比率が無限大になり、このことをジャンピングと称する）を変化させて、通常ブレーキ時より大きな推進力が出力部材に印加されることになる。すなわち、通常ブレーキ用特性と緊急ブレーキ用特性の２種類の入力−出力特性を有する負圧式倍力装置を簡単な構成で実現できる。
【０００８】
なお、後方とは、負圧式倍力装置に対してブレーキペダル側あるいは車両後方側を意味し、前方とは、負圧式倍力装置に対してマスタシリンダ側あるいは車両前方側を意味する。
【０００９】
好ましくは、保持手段はパワーピストンの前端内周部側に配され、前方端がパワーピストンに係合されるとともに後方端が弁座部材に係合される保持部材からなる。これによれば、弁座部材がパワーピストンに係合される保持部材に係合されるため、弁座部材は、確実にパワーピストンに係合される。
【００１０】
さらに好ましくは、入力部材および保持手段の少なくとも一方にテーパ部が設けられ、入力部材のパワーピストンに対する前進量が所定値より大きい場合には、入力部材または保持手段とテーパ部とのカム作用によって保持手段の保持を解除する。これによれば、入力部材のパワーピストンに対する前進量が所定値より大きい場合には、テーパ部のカム作用によって確実に保持手段の保持作用を解除することができ、通常ブレーキ用特性から緊急ブレーキ用特性への速やかな移行が可能となる。
【００１１】
大気流出制御用環状弁座は、パワーピストンと一体の第１大気流出制御用環状弁座と前記パワーピストンに対して前進及び後退可能で且つ第１大気流出制御用環状弁座と略同心の第２大気流出制御用環状弁座とからなる。これによれば、大気流出制御用環状弁座をパワーピストンと一体の第１大気流出制御用環状弁座と第１大気流出制御用環状弁座と略同心の第２大気流出制御用環状弁座とに分離することにより、大気流出制御用環状弁座を有する通常の負圧式倍力装置のパワーピストンに第２大気流出制御用環状弁座を追加するだけで通常ブレーキ用特性と緊急ブレーキ用特性の２種類の入力−出力特性を有する負圧式倍力装置を構成でき、通常の負圧式倍力装置の部品との共通化が図られて低コスト化につながる。
【００１２】
本発明の他の目的、効果は、添付図面を参照して後述する本発明の実施例の記載から明らかとなろう。尚、前方とは車両の前方方向を意味し、後方とは車両の後方方向を意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
第１図、第２図は、本発明の第１の実施例である車両用負圧式倍力装置の断面図であり、第２図は、第１図の一部の拡大図である。
【００１５】
第１図において、車両用負圧倍力装置（ブレーキブースタ）１０は、前方シェル１１と後方シェル１２及び可動壁２０とから構成され、内部が可動壁２０によって負圧源に通じる定圧室２３と大気と連通自在な変圧室２４とに分割されるハウジング１４を備える。ハウジング１４内の可動壁２０は、金属製のプレート１８とゴム製のダイアフラム１９とから成り、ハウジング１４に対して前後方向移動可能に設置されている。
ダイアフラム１９の外周縁のビード部は、後方シェル１２の外周縁に設けられた折り返し部と前方シェル１１とにより気密的に挟持されている。また、ダイアフラム１９の内周縁のビード部は、パワーピストン２２の前方フランジ部外周に設けられた溝に、プレート１８とともに気密的に固定されている。
【００１６】
定圧室２３は、負圧源であるエンジンインテークマニホールド（図示せず）に連通され、エンジン作動中は常に負圧に保たれる。変圧室２４は、通路６０及び弁機構３６を介して定圧室２３と連通・遮断されるとともに、弁機構３６を介して大気とも連通・遮断される。
【００１７】
第１図及び第２図に示されるように、パワーピストン２２は、その内部で前方（第１図及び第２図中、左方）に位置して定圧室に連通する第１空間２２ａと、その内部で後方（第１図及び第２図中、右方）に位置して大気に連通する第２空間２２ｂと、第１空間２２ａと第２空間２２ｂとの間に介在される中間部２２１を有している。中間部２２１は、中間部２２１の中心部で第１空間２２ａと第２空間２２ｂとを連通する第３空間２２ｃと、第３空間２２ｃとは別に第１空間２２ａと第２空間２２ｂとを連通する通路６０とを有している。
【００１８】
パワーピストン２２の内部には、入力部材２７を構成する入力ロッド２８及びプランジャ３７が第１空間２２ａ、第２空間２２ｂ、第３空間２２ｃを貫通し、パワーピストン２２に対して前後方向に移動できるように設置されている。また、入力ロッド２８及びプランジャ３７は、結合部８０で一体的に結合され、入力ロッド２８は、その後方でブレーキペダル（図示せず）に連結される。
【００１９】
パワーピストン２２の前方端部には、出力部材５５が嵌装され、パワーピストン２２の前方端部と出力部材５５との間には反力部材５４が配設される。さらに反力部材５４とプランジャ３７の前方端部との間には、当接部材７０が配設されるとともに、当接部材７０は、前後方向移動が可能なように、パワーピストン２２と一体的に配設される係止部材５０の内部に設置されている。
パワーピストン２２に対するプランジャ３７及び入力ロッド２８の移動量を規定するために、パワーピストン２２の中間部２２１に形成された半径方向孔３３にキー部材３２が挿通されている。キー部材３２の前後方向（第１図及び第２図中、左右方向）の肉厚寸法は、半径方向孔３３の前後方向寸法よりも小さく、キー部材３２は、パワーピストン２２に対して第２図中に示した距離Ｃだけ前後方向に移動できる。
【００２０】
キー部材３２は、パワーピストン２２の外周側に突出した両端部の後方面にて後方シェル１２に当接可能であり、ハウジング１４に対するパワーピストン２２の後方への移動限界は、第２図に示すように、半径方向孔３３の前方壁がキー部材３２の前方面に当接し且つキー部材３２の両端部の後方面が後方シェル１２に当接した位置である。キー部材３２の中央部は、プランジャ３７の中央部に形成された一対のフランジ面３４、３５間に配設されており、パワーピストン２２に対するプランジャ３７の後方への移動限界は、フランジ面３４がキー部材３２の前方面に当接し且つキー部材３２の後方面が半径方向孔３３の後方壁に当接した位置である。また、パワーピストン２２に対するプランジャ３７の前方への移動限界は、フランジ面３５がキー部材３２の後方面に当接し且つキー部材３２の前方面が半径方向孔３３の前方壁に当接した位置である。
【００２１】
パワーピストン２２の内部には、パワーピストン２２に対するプランジャ３７の前後方向移動に応じて、変圧室２４が定圧室２３に連通されつつ大気から遮断される出力減少作用状態と変圧室２４が定圧室２３及び大気から遮断される出力保持作用状態と変圧室２４が定圧室２３から遮断されて大気に連通される出力増加作用状態とに切り換える弁機構３６が設置されている。
上記弁機構３６は、プランジャ３７の後方端部に一体的に形成されている大気流入制御用環状弁座３７ａと、弁座部材４０の後方部で第３空間２２ｃの後方側開口回りに一体的に形成される大気流出制御用環状弁座３９と、大気流出制御用環状弁座３９、大気流入制御用環状弁座３７ａ、にそれぞれ対向する弁４１ａ、４１ｂを有する可動部４１とリテーナ４２によりパワーピストン２２に気密的に固定される固定部４３とを有しており且つ可動部４１がスプリング４４によって前方へ付勢されている筒状部材４５を主たる構成部材としている。
【００２２】
中間部２２１の第３空間２２ｃ内に配設された弁座部材４０は、パワーピストン２２に対して前後方向に移動可能である。
第４図に斜視図で示すように、弁座部材４０は、プランジャ３７の外周に半径方向に突出する当接部３７ｃが挿入されるスリット４０ｂと、弁座部材４０の前後方向に延在する貫通孔４０ｅを備える。また、スリット４０ｂにはキー部材３２が挿通される。
弁座部材４０の貫通穴４０ｅにプランジャ３７が挿入されることにより、当接部３７ｃとスリット４０ｂとが各々対向するとともに、当接部３７ｃがスリット４０ｂを介して弁座部材４０の外部に突出することになる。弁座部材４０を備えたプランジャ３７がパワーピストン２２内に配設されると、当接部３７ｃの外周面が中間部２２１の内周面の凹部２２１ａに摺接することになり、プランジャ３７は、当接部３７ｃを介して中間部２２１の内周部すなわちパワーピストン２２の内周に摺動可能に支持されることになる。
【００２３】
一方、弁座部材４０は、プランジャ３７の外周部とパワーピストン２２の中間部２２１の内周部との間に位置し、大気流出制御用環状弁座３９が形成されている後方端部において中間部２２１の内周面に対して前後方向に摺動可能に当接することになる。すなわち、パワーピストン２２は、弁座部材４０を後方に摺動可能に保持する保持部として中間部２２１を備えていることになる。
弁座部材４０の中間部２２１に当接する後方端部の外周には、弁座部材４０の後方端部と中間部２２１の内周面との間の気密を保つ環状シール部材４６が装着されている。また、弁座部材４０は、弁座部材４０と中間部２２１の内周面に設けられたフランジ部との間に配設されたスプリング４７（付勢部材）により後方に付勢されている。
【００２４】
プランジャ３７と結合部８０で一体的に連結された入力ロッド２８に係止されるリテーナ５８とパワーピストン２２に係止されるリテーナ４２との間に配設されるスプリング５９は、入力ロッド２８を後方へ付勢し、ブレーキペダルが踏まれていない場合には、大気流入制御用環状弁座３７ａを弁機構３６の可動部４１の弁４１ｂに当接させ且つ可動部４１の弁４１ａを大気流出制御用環状弁座３９から距離Ａだけ離間させた状態に保持する。
中間部２２１に形成された通路６０と第１空間２２ａとは、弁機構３６と定圧室２３とを連絡し、第３空間２２ｃは、弁機構３６と変圧室とを連絡する。
パワーピストン２２の前方部分の内部すなわち中間部２２１には、弁座部材４０を後方に推進させる可動手段が配設されている。この可動手段は、弁座部材４０を後方に付勢するスプリング４７（付勢部材）とキー部材３２から構成されている。
【００２５】
パワーピストン２２の前方部分の内部すなわち第１空間２２ａには、保持手段４８が配設されている。保持手段４８は、弁座部材４０の被係合部４０ｃに係合する係合部５２ｂを有する保持部材５２と保持部材５２を縮径させる方向に付勢するリング状弾性体５３とからなる。保持部材５２は、第５図に示すように、中空円錐台をその中心軸を通る平面で切断したような半割り中空円錐台形状をしており、この半割り中空円錐台を２個対向させてパワーピストン２２に組付けられる。保持部材５２の係止部５２ｃは、パワーピストン２２の前方部分に固定された係止部材５０の係止溝５０ａに嵌め込まれている。このため、保持部材５２は、前後方向の移動はできないが、係止部５２ｃを中心とする半径方向の移動が許容されている。
【００２６】
第３図は、本発明の第２の実施例を示す。第２の実施例においては、パワーピストン２２の中間部２２１の第３空間２２ｃの後方側開口回りに一体的に形成される第１大気流出制御用環状弁座３８が設けられ、第１大気流出制御用環状弁座３８の内径側に、可動部４１に対向する第２大気流出制御用環状弁座３９０を備える弁座部材４００がパワーピストン２２に対して前後方向移動可能に配設されている。なお、上述した以外の構成は、第２図に示す第１の実施例と同じである。
【００２７】
第６図は、本発明の第３の実施例を示し、保持手段１４８が第１と第２の実施例と異なる。第３の実施例において、保持手段１４８は、弁座部材４００の被係合部４００ｃに係合する係合部１５２ｂを有する保持部材１５２と、保持部材１５２を縮径させる方向に付勢するリング状弾性体５３とからなる。
保持部材１５２の係止部１５２ｃは、パワーピストン２２の前方部分に固定された係止部材１５０に設けられるとともにパワーピストン２２の中心軸に対して略直角に延在する係止溝１５０ａに嵌め込まれている。このため、保持部材１５２は、前後方向の移動はできないが、係止部１５２ｃを中心とする半径方向の移動が許容されている。なお、保持部材１５２は、第７図に示すように、中空円錐台をその中心軸を通る３平面で切断したような３分割中空円錐台形状をしており、第８図に示すように、この３分割中空円錐台を３個対向させてパワーピストン２２に組付けられる。
【００２８】
さらに、保持部材１５２の係止部１５２ｃの外周には、薄肉円筒状の規制部材１７０が配設され、係止部１５２ｃが係止溝１５０ａから抜け出ることを防止している。すなわち、プランジャ３７の斜面３７ｂと保持部材１５２のテーパ部１５２ａとの当接によるカム作用によって軸方向分力が保持部材１５２に印加されても、係止部１５２ｃの係止溝１５０ａからの浮上がりが防止される。このため、プランジャ３７のパワーピストン２２に対する前進量のロスがなく、通常ブレーキ用特性から緊急ブレーキ用特性への移行が速やかに行なわれる。
【００２９】
なお、第６図に示すように、係止部１５２ｃの係止溝１５０ａ内での回動中心軸Ｘ１を通り、且つ保持部材１５２のテーパ部１５２ａと入力部材即ちプランジャ３７のテーパ部３７ｂとの当接面の中心線Ｘ３を通る平面が、パワーピストン２２の中心軸Ｘ２となす角度が３０°以下に設定してある。これは、保持部材１５２のテーパ部１５２ａとパワーピストン２２の中心軸との距離Ｂを、係止部１５２ｃの回動中心とパワーピストン２２の中心軸との距離Ａに近づけることなり、カム作用による軸方向分力によって保持部材１５２が弁座部材４００と係合する方向（第６図において時計方向）に回動することを防止し、通常ブレーキ用特性から緊急ブレーキ用特性への移行が速やかに行なわれることを目的としている。
したがって、上記の角度は、本発明の第３の実施例にのみ適用されるものではなく、第１の実施例、第２の実施例及び後述する第４の実施例にも適用される。
【００３０】
第９図は、本発明の第４の実施例を示し、保持手段２４８が第１〜３の実施例と異なる。第４の実施例において、保持手段２４８は、弁座部材４００の被係合部４００ｃに係合する係合部２５２ｂを有する保持部材２５２と、保持部材２５２を縮径させる方向に付勢するリング状弾性体５３とからなる。
保持部材２５２の係止部２５２ｃは、保持部材２５２の本体部分と連絡部２５２ｄを介して連結されているとともに、略円筒状を呈している。
【００３１】
また、パワーピストン２２の前方部分に固定された係止部材２５０に設けられるとともにパワーピストン２２の中心軸に対して略直角に延在する係止溝２５０ａは、保持部材２５２の係止部２５２ｃが嵌挿される円筒状内孔となっている。さらに、係止溝２５０ａは、係止溝２５０ａに沿って延在する切欠２５０ｂを有している。
【００３２】
係止部２５２ｃは、パワーピストン２２の中心軸に対して略直角方向から係止溝２５０ａに嵌挿され、このとき係止部２５２ｃと保持部材本体とを連結している連絡部２５２ｄは、切欠２５０ｂ内を通過することになる。すなわち、係止部２５２ｃと係止溝２５０ａは、いわゆる関節状の結合をすることになる。その結果、保持部材２５０が係止溝２５０ａの中心軸を回動軸として、すなわちパワーピストン２２の中心軸に対して略直角な軸を回動軸として保持部材２５２が円滑に回動する。また、関節状の結合であるため、係止部２５２ｃが係止溝２５０ａから抜けることがなく、信頼性の高い緊急ブレーキ機能が実現できる。
なお、保持部材２５２は、第７図に示す第３の実施例にかかる保持部材１５２と係止部１５２Ｃ以外は同じ形状となる。すなわち、中空円錐台をその中心軸を通る３平面で切断したような３分割中空円錐台形状をしており、第８図に示す第３の実施例と同様に、この３分割中空円錐台を３個対向させてパワーピストン２２に組付けられる。
【００３３】
次に、本発明の負圧式倍力装置の作動を説明するが、通常作動状態での倍力装置としての作動は、一般的に知られるものであるため説明を省略し、主に緊急ブレーキ時の作動について説明する。
【００３４】
本発明の負圧式倍力装置の緊急ブレーキ特性は、ジャンピング特性を変化させて、通常ブレーキ時より大きな推進力が出力部材に印加されることによって達成されるものである。ジャンピング特性を変化させるためには、第２図において、当接部材７０と反力部材５４との間隙Ｄを大きくすればよい。間隙Ｄの拡大は、パワーピストン２２の反力部材５４への当接面２２ｄと大気流出制御用環状弁座３９との距離、及びパワーピストン２２の反力部材５４への当接面２２ｄと大気流入制御用環状弁座３７ａとの距離を拡大することと同じである。すなわち、大気流出制御用環状弁座３９と大気流入制御用環状弁座３７ａとを後方に移動させることにより間隙Ｄを拡大し、当接部材７０が反力部材５４から反力を受けるまでの出力大きくして、入力に対する出力の比率が無限大になるいわゆるジャンピング状態での出力を通常状態よりも大きくしたものである。
【００３５】
以下に、実際の作動につき、第２図及び第９図に基いて説明する。
運転者が慌ててブレーキペダルを踏み込む緊急ブレーキ時において、入力部材２７とパワーピストン２２との相対移動量が所定値Ｂより大きくなると、プランジャ３７の斜面３７ｂが、保持部材５２のテーパ部５２ａに当接するとともに、リング状弾性体５３により縮径する方向に付勢されている保持部材５２を半径方向に拡径させる。
テーパ部５２ａの最小内径部５２ａａがプランジャ３７の段部３７ｄに乗り上げると、弁座部材４０の被係合部４０ｃと保持部材５２の係合部５２ｂとの係合が解徐される。弁座部材４０は、スプリング４７（付勢部材）により後方に付勢されているため、被係合部４０ｃの係合が解徐されると直ちに、スプリング４７（付勢部材）の付勢力により後方に移動する。
【００３６】
弁座部材４０が後方に移動すると、弁座部材４０の大気流出制御用環状弁座３９は、弁機構３６の可動部４１を構成する弁４１ａに当接し、定圧室２３と変圧室２４との連通を遮断する。このとき、プランジャ３７は、入力ロッド２８と一体で前方へ移動中であり、弁座部材４０が弁機構３６の可動部４１を後方へ推し戻しているため、プランジャ３７の大気流入制御用環状弁座３７ａと弁機構３６の可動部４１を構成する弁４１ｂとが急速に離間し、変圧室２４が大気と連通する。その結果、通常ブレーキ動作に比べ、定圧室２３と変圧室２４との連通遮断及び変圧室２４が大気との連通が急速に行われるとともに、実質的に、パワーピストン２２の反力部材５４への当接面２２ｄと大気流出制御用環状弁座３８との距離、及びパワーピストン２２の反力部材５４への当接面２２ｄと大気流入制御用環状弁座３７ａとの距離を拡大することになり、ジャンピング状態での出力を通常状態よりも大きくすることが可能となる。
【００３７】
通常ブレーキ特性と上記緊急ブレーキ特性とを第１０図に示す。第１０図において、通常ブレーキにおけるジャンンピングは、Ｆ０１の大きさの出力しか得られないが、緊急ブレーキ時のジャンピングは、Ｆ０１１にまで増大し、大きなブレーキ液圧を発生させることができる。
【００３８】
なお、上記ブレーキ動作が終了してブレーキペダルが戻されると、プランジャ３７は、そのフランジ面３４がキー部材３２と当接しつつ後方に移動する。キー部材３２が後方シェル１２（固定部材）に当接すると、キー部材３２が弁座部材４０の前方溝壁４０ｆ（第４図参照）に当接し、パワーピストン２２と一体的に後退してきた弁座部材４０の後方への移動を規制する。このとき、なおもパワーピストン２２が後退するため、パワーピストン２２と一体的に後退する保持部材５２の係合部は、キー部材３２を介して後方シェル１２（固定部材）に当接して静止している弁座部材４０の被係合部４０ｃと係合することになり、緊急ブレーキ動作によって係合が解除された保持部材５２と弁座部材４０とが再係合され、次の緊急ブレーキ動作に備えることになる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明によれば、ソレノイド、各種センサ、電子制御装置等を必要とせず、通常ブレーキ用特性と緊急ブレーキ用特性の２種類の入力−出力特性を有する負圧式倍力装置を簡略で安価な構成で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施例の負圧式倍力装置の断面図である。
【図２】第１図の要部の拡大部分図である。
【図３】本発明の第２の実施例の負圧式倍力装置の断面図である。
【図４】弁座部材４０の組付け以前の斜視図である。
【図５】保持部材５２の組付け以前の斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施例の負圧式倍力装置の一部断面図である。
【図７】保持部材１５２の組付け以前の斜視図である。
【図８】第６図のＸ−Ｘ断面図である。
【図９】本発明の第４の実施例の負圧式倍力装置の一部断面図である。
【図１０】入力ロッド２８に印加される力（入力）と出力部材５５の推進力（出力）との関係を示す図である。
【０００１】
本発明は、車両用負圧式倍力装置に関し、特に緊急ブレーキ時のブレーキペダル踏力の不足を補うことができるようにした車両用負圧式倍力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の進路上に突然障害物が出現して運転者が慌ててブレーキペダルを踏み込んだ時、すなわち緊急ブレーキ時においては、運転者がブレーキペダルに加える踏力は、車輪ロックに至る大きさのブレーキ液圧を発生させる踏力に比べて相当に小さく、車両のブレーキ能力が十分発揮されない場合が多いという近年の解析結果がある。この解析結果に基き、ブレーキペダルの踏込み速度やマスタシリンダ液圧の上昇速度から、通常ブレーキであるのか緊急ブレーキであるのかを判定し、緊急ブレーキ時にはブレーキ液圧を車輪ロックに至る大きさまで自動的に上昇させる装置が提案され、実用化されつつある。
【０００３】
このような装置として様々な構成のものが提案されており、例えば特開平１１−４８９４７号公報に記載されたものがある。このものは、その入力−出力特性を、外部からの制御信号によって少なくとも２種類（通常ブレーキ用特性と緊急ブレーキ用特性）に切り換えることができるように構成し、緊急ブレーキ時には負圧式倍力装置の入力−出力特性を通常ブレーキ用特性から緊急ブレーキ用特性に切り換えることにより、運転者がブレーキペダルを強く踏み込んだ時と同じ結果を得るものである。
【発明の開示】
【０００４】
しかしながら、この従来の負圧式倍力装置は、大気流入制御用環状弁座とは別に、緊急ブレーキ特性に切り換えるためのソレノイドと該ソレノイドで駆動される弁座部材を有し、ペダルストロークセンサやマスタシリンダ液圧センサからの信号を処理する電子制御装置からソレノイド駆動信号を出力し、その信号に基いてソレノイドが駆動され、大気流入制御用環状弁座を有する弁座部材と対向シール部材とを離間させ、弁機構を出力増加作用状態とするものであり、ソレノイド、各種センサ、電子制御装置等を必要とするため相当に高価なものとなる。
【０００５】
本発明は、それ故に、ソレノイド、各種センサ、電子制御装置等を必要とせず、緊急ブレーキ時の出力増加作用状態を簡略で安価な機械的構成で達成できる負圧式倍力装置を提供することを目的とする。
【０００６】
上記の目的を達成するため、内部に少なくとも一つの圧力室を形成するハウジングと、
前記ハウジングの内部に前記ハウジングに対して前進及び後退可能に設置されるとともに前記圧力室を定圧室と変圧室とに分割する可動壁と、前記可動壁に結合されるパワーピストンと、前記パワーピストンの内部に前記パワーピストンに対して前進及び後退可能に設置される入力部材と、前記可動壁の移動に伴う前記パワーピストンの推進力を装置外に出力する出力部材と、前記パワーピストンに配設されるとともに後方に向いている大気流出制御用環状弁座と、前記大気流出制御用環状弁座に対向する可動部と前記パワーピストンに気密的に固定される固定部とを有する弁機構とを備え、前記大気流出制御用環状弁座が、前記パワーピストンに対して前進及び後退可能な弁座部材に配されている負圧式倍力装置において、該負圧式倍力装置が前記入力部材の前記パワーピストンに対する前進量が所定値以下の場合には前記弁座部材を前方所定位置に保持する保持手段と、前記入力部材の前記パワーピストンに対する前進量が所定値より大きい場合には前記弁座部材を後方位置に所定量移動させる可動手段と、前記パワーピストンが前記ハウジングに対して所定位置となった場合には前記弁座部材を前記前方所定位置に復帰させる復帰手段とを備え、保持手段はパワーピストンの前方端内周部側に配され、弁座部材と係脱自在な係合部を有することを特徴とする負圧式倍力装置を構成した。
【０００７】
これによれば、入力部材とパワーピストンとの相対移動量が所定値より大きい場合、すなわち運転者が慌ててブレーキペダルを踏み込む緊急ブレーキ時において、保持手段による弁座部材の係止が解除され、可動手段によって弁座部材が後方に所定量移動させられて、弁座部材が弁機構の可動部を後方に押圧するため、変圧室が急速且つ強制的に大気と連通され、通常ブレーキ時より大きな推進力が可動壁、パワーピストンひいては出力部材に印加され、十分な大きさのブレーキ液圧を発生させることができる。いいかえれば、ジャンピング特性（ブレーキペダルが踏まれてブレーキ動作がなされた際に、入力部材が反力部材に当接するまでは、入力に対する出力の比率が無限大になり、このことをジャンピングと称する）を変化させて、通常ブレーキ時より大きな推進力が出力部材に印加されることになる。すなわち、通常ブレーキ用特性と緊急ブレーキ用特性の２種類の入力−出力特性を有する負圧式倍力装置を簡単な構成で実現できる。
【０００８】
なお、後方とは、負圧式倍力装置に対してブレーキペダル側あるいは車両後方側を意味し、前方とは、負圧式倍力装置に対してマスタシリンダ側あるいは車両前方側を意味する。
【０００９】
好ましくは、保持手段はパワーピストンの前端内周部側に配され、前方端がパワーピストンに係合されるとともに後方端が弁座部材に係合される保持部材からなる。これによれば、弁座部材がパワーピストンに係合される保持部材に係合されるため、弁座部材は、確実にパワーピストンに係合される。
【００１０】
さらに好ましくは、入力部材および保持手段の少なくとも一方にテーパ部が設けられ、入力部材のパワーピストンに対する前進量が所定値より大きい場合には、入力部材または保持手段とテーパ部とのカム作用によって保持手段の保持を解除する。これによれば、入力部材のパワーピストンに対する前進量が所定値より大きい場合には、テーパ部のカム作用によって確実に保持手段の保持作用を解除することができ、通常ブレーキ用特性から緊急ブレーキ用特性への速やかな移行が可能となる。
【００１１】
大気流出制御用環状弁座は、パワーピストンと一体の第１大気流出制御用環状弁座と前記パワーピストンに対して前進及び後退可能で且つ第１大気流出制御用環状弁座と略同心の第２大気流出制御用環状弁座とからなる。これによれば、大気流出制御用環状弁座をパワーピストンと一体の第１大気流出制御用環状弁座と第１大気流出制御用環状弁座と略同心の第２大気流出制御用環状弁座とに分離することにより、大気流出制御用環状弁座を有する通常の負圧式倍力装置のパワーピストンに第２大気流出制御用環状弁座を追加するだけで通常ブレーキ用特性と緊急ブレーキ用特性の２種類の入力−出力特性を有する負圧式倍力装置を構成でき、通常の負圧式倍力装置の部品との共通化が図られて低コスト化につながる。
【００１２】
本発明の他の目的、効果は、添付図面を参照して後述する本発明の実施例の記載から明らかとなろう。尚、前方とは車両の前方方向を意味し、後方とは車両の後方方向を意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
第１図、第２図は、本発明の第１の実施例である車両用負圧式倍力装置の断面図であり、第２図は、第１図の一部の拡大図である。
【００１５】
第１図において、車両用負圧倍力装置（ブレーキブースタ）１０は、前方シェル１１と後方シェル１２及び可動壁２０とから構成され、内部が可動壁２０によって負圧源に通じる定圧室２３と大気と連通自在な変圧室２４とに分割されるハウジング１４を備える。ハウジング１４内の可動壁２０は、金属製のプレート１８とゴム製のダイアフラム１９とから成り、ハウジング１４に対して前後方向移動可能に設置されている。
ダイアフラム１９の外周縁のビード部は、後方シェル１２の外周縁に設けられた折り返し部と前方シェル１１とにより気密的に挟持されている。また、ダイアフラム１９の内周縁のビード部は、パワーピストン２２の前方フランジ部外周に設けられた溝に、プレート１８とともに気密的に固定されている。
【００１６】
定圧室２３は、負圧源であるエンジンインテークマニホールド（図示せず）に連通され、エンジン作動中は常に負圧に保たれる。変圧室２４は、通路６０及び弁機構３６を介して定圧室２３と連通・遮断されるとともに、弁機構３６を介して大気とも連通・遮断される。
【００１７】
第１図及び第２図に示されるように、パワーピストン２２は、その内部で前方（第１図及び第２図中、左方）に位置して定圧室に連通する第１空間２２ａと、その内部で後方（第１図及び第２図中、右方）に位置して大気に連通する第２空間２２ｂと、第１空間２２ａと第２空間２２ｂとの間に介在される中間部２２１を有している。中間部２２１は、中間部２２１の中心部で第１空間２２ａと第２空間２２ｂとを連通する第３空間２２ｃと、第３空間２２ｃとは別に第１空間２２ａと第２空間２２ｂとを連通する通路６０とを有している。
【００１８】
パワーピストン２２の内部には、入力部材２７を構成する入力ロッド２８及びプランジャ３７が第１空間２２ａ、第２空間２２ｂ、第３空間２２ｃを貫通し、パワーピストン２２に対して前後方向に移動できるように設置されている。また、入力ロッド２８及びプランジャ３７は、結合部８０で一体的に結合され、入力ロッド２８は、その後方でブレーキペダル（図示せず）に連結される。
【００１９】
パワーピストン２２の前方端部には、出力部材５５が嵌装され、パワーピストン２２の前方端部と出力部材５５との間には反力部材５４が配設される。さらに反力部材５４とプランジャ３７の前方端部との間には、当接部材７０が配設されるとともに、当接部材７０は、前後方向移動が可能なように、パワーピストン２２と一体的に配設される係止部材５０の内部に設置されている。
パワーピストン２２に対するプランジャ３７及び入力ロッド２８の移動量を規定するために、パワーピストン２２の中間部２２１に形成された半径方向孔３３にキー部材３２が挿通されている。キー部材３２の前後方向（第１図及び第２図中、左右方向）の肉厚寸法は、半径方向孔３３の前後方向寸法よりも小さく、キー部材３２は、パワーピストン２２に対して第２図中に示した距離Ｃだけ前後方向に移動できる。
【００２０】
キー部材３２は、パワーピストン２２の外周側に突出した両端部の後方面にて後方シェル１２に当接可能であり、ハウジング１４に対するパワーピストン２２の後方への移動限界は、第２図に示すように、半径方向孔３３の前方壁がキー部材３２の前方面に当接し且つキー部材３２の両端部の後方面が後方シェル１２に当接した位置である。キー部材３２の中央部は、プランジャ３７の中央部に形成された一対のフランジ面３４、３５間に配設されており、パワーピストン２２に対するプランジャ３７の後方への移動限界は、フランジ面３４がキー部材３２の前方面に当接し且つキー部材３２の後方面が半径方向孔３３の後方壁に当接した位置である。また、パワーピストン２２に対するプランジャ３７の前方への移動限界は、フランジ面３５がキー部材３２の後方面に当接し且つキー部材３２の前方面が半径方向孔３３の前方壁に当接した位置である。
【００２１】
パワーピストン２２の内部には、パワーピストン２２に対するプランジャ３７の前後方向移動に応じて、変圧室２４が定圧室２３に連通されつつ大気から遮断される出力減少作用状態と変圧室２４が定圧室２３及び大気から遮断される出力保持作用状態と変圧室２４が定圧室２３から遮断されて大気に連通される出力増加作用状態とに切り換える弁機構３６が設置されている。
上記弁機構３６は、プランジャ３７の後方端部に一体的に形成されている大気流入制御用環状弁座３７ａと、弁座部材４０の後方部で第３空間２２ｃの後方側開口回りに一体的に形成される大気流出制御用環状弁座３９と、大気流出制御用環状弁座３９、大気流入制御用環状弁座３７ａ、にそれぞれ対向する弁４１ａ、４１ｂを有する可動部４１とリテーナ４２によりパワーピストン２２に気密的に固定される固定部４３とを有しており且つ可動部４１がスプリング４４によって前方へ付勢されている筒状部材４５を主たる構成部材としている。
【００２２】
中間部２２１の第３空間２２ｃ内に配設された弁座部材４０は、パワーピストン２２に対して前後方向に移動可能である。
第４図に斜視図で示すように、弁座部材４０は、プランジャ３７の外周に半径方向に突出する当接部３７ｃが挿入されるスリット４０ｂと、弁座部材４０の前後方向に延在する貫通孔４０ｅを備える。また、スリット４０ｂにはキー部材３２が挿通される。
弁座部材４０の貫通穴４０ｅにプランジャ３７が挿入されることにより、当接部３７ｃとスリット４０ｂとが各々対向するとともに、当接部３７ｃがスリット４０ｂを介して弁座部材４０の外部に突出することになる。弁座部材４０を備えたプランジャ３７がパワーピストン２２内に配設されると、当接部３７ｃの外周面が中間部２２１の内周面の凹部２２１ａに摺接することになり、プランジャ３７は、当接部３７ｃを介して中間部２２１の内周部すなわちパワーピストン２２の内周に摺動可能に支持されることになる。
【００２３】
一方、弁座部材４０は、プランジャ３７の外周部とパワーピストン２２の中間部２２１の内周部との間に位置し、大気流出制御用環状弁座３９が形成されている後方端部において中間部２２１の内周面に対して前後方向に摺動可能に当接することになる。すなわち、パワーピストン２２は、弁座部材４０を後方に摺動可能に保持する保持部として中間部２２１を備えていることになる。
弁座部材４０の中間部２２１に当接する後方端部の外周には、弁座部材４０の後方端部と中間部２２１の内周面との間の気密を保つ環状シール部材４６が装着されている。また、弁座部材４０は、弁座部材４０と中間部２２１の内周面に設けられたフランジ部との間に配設されたスプリング４７（付勢部材）により後方に付勢されている。
【００２４】
プランジャ３７と結合部８０で一体的に連結された入力ロッド２８に係止されるリテーナ５８とパワーピストン２２に係止されるリテーナ４２との間に配設されるスプリング５９は、入力ロッド２８を後方へ付勢し、ブレーキペダルが踏まれていない場合には、大気流入制御用環状弁座３７ａを弁機構３６の可動部４１の弁４１ｂに当接させ且つ可動部４１の弁４１ａを大気流出制御用環状弁座３９から距離Ａだけ離間させた状態に保持する。
中間部２２１に形成された通路６０と第１空間２２ａとは、弁機構３６と定圧室２３とを連絡し、第３空間２２ｃは、弁機構３６と変圧室とを連絡する。
パワーピストン２２の前方部分の内部すなわち中間部２２１には、弁座部材４０を後方に推進させる可動手段が配設されている。この可動手段は、弁座部材４０を後方に付勢するスプリング４７（付勢部材）とキー部材３２から構成されている。
【００２５】
パワーピストン２２の前方部分の内部すなわち第１空間２２ａには、保持手段４８が配設されている。保持手段４８は、弁座部材４０の被係合部４０ｃに係合する係合部５２ｂを有する保持部材５２と保持部材５２を縮径させる方向に付勢するリング状弾性体５３とからなる。保持部材５２は、第５図に示すように、中空円錐台をその中心軸を通る平面で切断したような半割り中空円錐台形状をしており、この半割り中空円錐台を２個対向させてパワーピストン２２に組付けられる。保持部材５２の係止部５２ｃは、パワーピストン２２の前方部分に固定された係止部材５０の係止溝５０ａに嵌め込まれている。このため、保持部材５２は、前後方向の移動はできないが、係止部５２ｃを中心とする半径方向の移動が許容されている。
【００２６】
第３図は、本発明の第２の実施例を示す。第２の実施例においては、パワーピストン２２の中間部２２１の第３空間２２ｃの後方側開口回りに一体的に形成される第１大気流出制御用環状弁座３８が設けられ、第１大気流出制御用環状弁座３８の内径側に、可動部４１に対向する第２大気流出制御用環状弁座３９０を備える弁座部材４００がパワーピストン２２に対して前後方向移動可能に配設されている。なお、上述した以外の構成は、第２図に示す第１の実施例と同じである。
【００２７】
第６図は、本発明の第３の実施例を示し、保持手段１４８が第１と第２の実施例と異なる。第３の実施例において、保持手段１４８は、弁座部材４００の被係合部４００ｃに係合する係合部１５２ｂを有する保持部材１５２と、保持部材１５２を縮径させる方向に付勢するリング状弾性体５３とからなる。
保持部材１５２の係止部１５２ｃは、パワーピストン２２の前方部分に固定された係止部材１５０に設けられるとともにパワーピストン２２の中心軸に対して略直角に延在する係止溝１５０ａに嵌め込まれている。このため、保持部材１５２は、前後方向の移動はできないが、係止部１５２ｃを中心とする半径方向の移動が許容されている。なお、保持部材１５２は、第７図に示すように、中空円錐台をその中心軸を通る３平面で切断したような３分割中空円錐台形状をしており、第８図に示すように、この３分割中空円錐台を３個対向させてパワーピストン２２に組付けられる。
【００２８】
さらに、保持部材１５２の係止部１５２ｃの外周には、薄肉円筒状の規制部材１７０が配設され、係止部１５２ｃが係止溝１５０ａから抜け出ることを防止している。すなわち、プランジャ３７の斜面３７ｂと保持部材１５２のテーパ部１５２ａとの当接によるカム作用によって軸方向分力が保持部材１５２に印加されても、係止部１５２ｃの係止溝１５０ａからの浮上がりが防止される。このため、プランジャ３７のパワーピストン２２に対する前進量のロスがなく、通常ブレーキ用特性から緊急ブレーキ用特性への移行が速やかに行なわれる。
【００２９】
なお、第６図に示すように、係止部１５２ｃの係止溝１５０ａ内での回動中心軸Ｘ１を通り、且つ保持部材１５２のテーパ部１５２ａと入力部材即ちプランジャ３７のテーパ部３７ｂとの当接面の中心線Ｘ３を通る平面が、パワーピストン２２の中心軸Ｘ２となす角度が３０°以下に設定してある。これは、保持部材１５２のテーパ部１５２ａとパワーピストン２２の中心軸との距離Ｂを、係止部１５２ｃの回動中心とパワーピストン２２の中心軸との距離Ａに近づけることなり、カム作用による軸方向分力によって保持部材１５２が弁座部材４００と係合する方向（第６図において時計方向）に回動することを防止し、通常ブレーキ用特性から緊急ブレーキ用特性への移行が速やかに行なわれることを目的としている。
したがって、上記の角度は、本発明の第３の実施例にのみ適用されるものではなく、第１の実施例、第２の実施例及び後述する第４の実施例にも適用される。
【００３０】
第９図は、本発明の第４の実施例を示し、保持手段２４８が第１〜３の実施例と異なる。第４の実施例において、保持手段２４８は、弁座部材４００の被係合部４００ｃに係合する係合部２５２ｂを有する保持部材２５２と、保持部材２５２を縮径させる方向に付勢するリング状弾性体５３とからなる。
保持部材２５２の係止部２５２ｃは、保持部材２５２の本体部分と連絡部２５２ｄを介して連結されているとともに、略円筒状を呈している。
【００３１】
また、パワーピストン２２の前方部分に固定された係止部材２５０に設けられるとともにパワーピストン２２の中心軸に対して略直角に延在する係止溝２５０ａは、保持部材２５２の係止部２５２ｃが嵌挿される円筒状内孔となっている。さらに、係止溝２５０ａは、係止溝２５０ａに沿って延在する切欠２５０ｂを有している。
【００３２】
係止部２５２ｃは、パワーピストン２２の中心軸に対して略直角方向から係止溝２５０ａに嵌挿され、このとき係止部２５２ｃと保持部材本体とを連結している連絡部２５２ｄは、切欠２５０ｂ内を通過することになる。すなわち、係止部２５２ｃと係止溝２５０ａは、いわゆる関節状の結合をすることになる。その結果、保持部材２５０が係止溝２５０ａの中心軸を回動軸として、すなわちパワーピストン２２の中心軸に対して略直角な軸を回動軸として保持部材２５２が円滑に回動する。また、関節状の結合であるため、係止部２５２ｃが係止溝２５０ａから抜けることがなく、信頼性の高い緊急ブレーキ機能が実現できる。
なお、保持部材２５２は、第７図に示す第３の実施例にかかる保持部材１５２と係止部１５２Ｃ以外は同じ形状となる。すなわち、中空円錐台をその中心軸を通る３平面で切断したような３分割中空円錐台形状をしており、第８図に示す第３の実施例と同様に、この３分割中空円錐台を３個対向させてパワーピストン２２に組付けられる。
【００３３】
次に、本発明の負圧式倍力装置の作動を説明するが、通常作動状態での倍力装置としての作動は、一般的に知られるものであるため説明を省略し、主に緊急ブレーキ時の作動について説明する。
【００３４】
本発明の負圧式倍力装置の緊急ブレーキ特性は、ジャンピング特性を変化させて、通常ブレーキ時より大きな推進力が出力部材に印加されることによって達成されるものである。ジャンピング特性を変化させるためには、第２図において、当接部材７０と反力部材５４との間隙Ｄを大きくすればよい。間隙Ｄの拡大は、パワーピストン２２の反力部材５４への当接面２２ｄと大気流出制御用環状弁座３９との距離、及びパワーピストン２２の反力部材５４への当接面２２ｄと大気流入制御用環状弁座３７ａとの距離を拡大することと同じである。すなわち、大気流出制御用環状弁座３９と大気流入制御用環状弁座３７ａとを後方に移動させることにより間隙Ｄを拡大し、当接部材７０が反力部材５４から反力を受けるまでの出力大きくして、入力に対する出力の比率が無限大になるいわゆるジャンピング状態での出力を通常状態よりも大きくしたものである。
【００３５】
以下に、実際の作動につき、第２図及び第９図に基いて説明する。
運転者が慌ててブレーキペダルを踏み込む緊急ブレーキ時において、入力部材２７とパワーピストン２２との相対移動量が所定値Ｂより大きくなると、プランジャ３７の斜面３７ｂが、保持部材５２のテーパ部５２ａに当接するとともに、リング状弾性体５３により縮径する方向に付勢されている保持部材５２を半径方向に拡径させる。
テーパ部５２ａの最小内径部５２ａａがプランジャ３７の段部３７ｄに乗り上げると、弁座部材４０の被係合部４０ｃと保持部材５２の係合部５２ｂとの係合が解徐される。弁座部材４０は、スプリング４７（付勢部材）により後方に付勢されているため、被係合部４０ｃの係合が解徐されると直ちに、スプリング４７（付勢部材）の付勢力により後方に移動する。
【００３６】
弁座部材４０が後方に移動すると、弁座部材４０の大気流出制御用環状弁座３９は、弁機構３６の可動部４１を構成する弁４１ａに当接し、定圧室２３と変圧室２４との連通を遮断する。このとき、プランジャ３７は、入力ロッド２８と一体で前方へ移動中であり、弁座部材４０が弁機構３６の可動部４１を後方へ推し戻しているため、プランジャ３７の大気流入制御用環状弁座３７ａと弁機構３６の可動部４１を構成する弁４１ｂとが急速に離間し、変圧室２４が大気と連通する。その結果、通常ブレーキ動作に比べ、定圧室２３と変圧室２４との連通遮断及び変圧室２４が大気との連通が急速に行われるとともに、実質的に、パワーピストン２２の反力部材５４への当接面２２ｄと大気流出制御用環状弁座３８との距離、及びパワーピストン２２の反力部材５４への当接面２２ｄと大気流入制御用環状弁座３７ａとの距離を拡大することになり、ジャンピング状態での出力を通常状態よりも大きくすることが可能となる。
【００３７】
通常ブレーキ特性と上記緊急ブレーキ特性とを第１０図に示す。第１０図において、通常ブレーキにおけるジャンンピングは、Ｆ０１の大きさの出力しか得られないが、緊急ブレーキ時のジャンピングは、Ｆ０１１にまで増大し、大きなブレーキ液圧を発生させることができる。
【００３８】
なお、上記ブレーキ動作が終了してブレーキペダルが戻されると、プランジャ３７は、そのフランジ面３４がキー部材３２と当接しつつ後方に移動する。キー部材３２が後方シェル１２（固定部材）に当接すると、キー部材３２が弁座部材４０の前方溝壁４０ｆ（第４図参照）に当接し、パワーピストン２２と一体的に後退してきた弁座部材４０の後方への移動を規制する。このとき、なおもパワーピストン２２が後退するため、パワーピストン２２と一体的に後退する保持部材５２の係合部は、キー部材３２を介して後方シェル１２（固定部材）に当接して静止している弁座部材４０の被係合部４０ｃと係合することになり、緊急ブレーキ動作によって係合が解除された保持部材５２と弁座部材４０とが再係合され、次の緊急ブレーキ動作に備えることになる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明によれば、ソレノイド、各種センサ、電子制御装置等を必要とせず、通常ブレーキ用特性と緊急ブレーキ用特性の２種類の入力−出力特性を有する負圧式倍力装置を簡略で安価な構成で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施例の負圧式倍力装置の断面図である。
【図２】第１図の要部の拡大部分図である。
【図３】本発明の第２の実施例の負圧式倍力装置の断面図である。
【図４】弁座部材４０の組付け以前の斜視図である。
【図５】保持部材５２の組付け以前の斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施例の負圧式倍力装置の一部断面図である。
【図７】保持部材１５２の組付け以前の斜視図である。
【図８】第６図のＸ−Ｘ断面図である。
【図９】本発明の第４の実施例の負圧式倍力装置の一部断面図である。
【図１０】入力ロッド２８に印加される力（入力）と出力部材５５の推進力（出力）との関係を示す図である。
Claims (13)
- 内部に少なくとも一つの圧力室を形成するハウジングと、前記ハウジングの内部に前記ハウジングに対して前進及び後退可能に設置されるとともに前記圧力室を定圧室と変圧室とに分割する可動壁と、前記可動壁に結合されるパワーピストンと、前記パワーピストンの内部に前記パワーピストンに対して前進及び後退可能に設置される入力部材と、前記可動壁の移動に伴う前記パワーピストンの推進力を装置外に出力する出力部材と、前記パワーピストンに配設されるとともに後方に向いている大気流出制御用環状弁座と、前記大気流出制御用環状弁座に対向する可動部と前記パワーピストンに気密的に固定される固定部とを有する弁機構とを備え、前記大気流出制御用環状弁座が、前記パワーピストンに対して前進及び後退可能な弁座部材に配されている負圧式倍力装置において、該負圧式倍力装置が前記入力部材の前記パワーピストンに対する前進量が所定値以下の場合には前記弁座部材を前方所定位置に保持する保持手段と、前記入力部材の前記パワーピストンに対する前進量が所定値より大きい場合には前記弁座部材を後方位置に所定量移動させる可動手段と、前記パワーピストンが前記ハウジングに対して所定位置となった場合には前記弁座部材を前記前方所定位置に復帰させる復帰手段とを備え、保持手段はパワーピストンの前方端内周部側に配され、弁座部材と係脱自在な係合部を有することを特徴とする負圧式倍力装置。
- 請求項１において、前記保持手段は、前方端が前記パワーピストン又は該パワーピストン側部材に係合されるとともに後方端が前記弁座部材に係合される保持部材からなることを特徴とする負圧式倍力装置。
- 請求項１または請求項２において、前記入力部材および前記保持手段の少なくとも一方にテーパ部が設けられ、前記入力部材の前記パワーピストンに対する前進量が所定値より大きい場合には、前記入力部材または前記保持手段と前記テーパ部とのカム作用によって前記保持手段の保持を解除することを特徴とする負圧式倍力装置。
- 請求項１乃至請求項３のいずれか１項において、前記大気流出制御用環状弁座は、前記パワーピストンと一体の第１大気流出制御用環状弁座と前記パワーピストンに対して前進及び後退可能で且つ第１大気流出制御用環状弁座と略同心の第２大気流出制御用環状弁座とからなることを特徴とする負圧式倍力装置。
- 請求項１または請求項２において、前記可動手段は、前記弁座部材を後方に付勢する付勢部材を少なくとも含むことを特徴とする負圧式倍力装置。
- 請求項１乃至請求項５のいずれか１項において、前記復帰手段は、前記パワーピストンを径方向に貫通して前後方向に所定量移動可能であるとともに前記弁座部材の前記パワーピストンに対する後方への移動を規制するキー部材と前記ハウジングに固定された固定部材を含み、前記パワーピストンに対して前方に移動して前記弁座部材を前記前方所定位置に復帰させることを特徴とする負圧式倍力装置。
- 請求項２において、前記保持部材は、複数からなるとともに、複数の前記保持部材を所定の緊縛力で内方に向かって押圧するリング状弾性体が設けられていることを特徴とする負圧式倍力装置。
- 請求項７において、前記保持部材は、３個からなることを特徴とする負圧式倍力装置。
- 請求項１乃至請求項３のいずれか１項において、前記パワーピストンは、前記パワーピストンの中心軸に対して略直角に延在するように設けられた係止溝を有し、前記保持部材は、前記係止溝に係合する係止部を有することを特徴とする負圧式倍力装置。
- 請求項１または請求項２において、前記パワーピストンの一部を構成する係止部材は、前記パワーピストンの前端部に固定され、前記保持手段が前記パワーピストンと前記係止部材との間に配される負圧式倍力装置。
- 請求項９において、前記保持部材の前記係止部の外方への移動を規制する規制部材が設けられていることを特徴とする負圧式倍力装置。
- 請求項９において、前記保持部材の前記係止部は、略円筒状であり、前記パワーピストンの前記係止溝は、前記保持部材の回動を許容するための切欠を有するとともに前記係止部と嵌合する円筒状内孔であることを特徴とする負圧式倍力装置。
- 請求項３において、前記パワーピストンは、前記パワーピストンの中心軸に対して略直角に延在するように設けられた係止溝を有し、前記保持部材は、前記係止溝に係合する係止部を有し、
前記係止部の前記係止溝内での回動中心軸を通り、且つ前記保持部材の前記テーパ部と前記入力部材の前記テーパ部との当接面の中心線を通る平面が、前記パワーピストンの中心軸となす角度が３０°以下であることを特徴とする負圧式倍力装置。
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