JPH0260872A - タンデム型負圧倍力装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ブレーキ倍力装置等に用いられる負圧倍力装
置に関し、特に、二つのパワーピストンが串状に配設さ
れているタンデム型の負圧倍力装置に関するものである
。

（従来の技術） 従来、負圧を用いたブレーキ倍力装置においては、小さ
なブレーキペダル踏力でより大きな制動力を得ることが
できるようにするために、例えば実開昭６３−５３８６
０号公報等に示されているような二つのパワーピストン
を串状に配設したタンデム型のブレーキ倍力装置が用い
られている。

このようなタンデム型のブレーキ倍力装置においでは、
制動を行うにあたってブレーキペダルを踏むと、制御弁
が切り換えられて二つのそれぞれのパワーピストンによ
って区画された二つの変圧室に大気が導入され、この導
入された大気が作用することにより二つのパワーピスト
ンが作動するようになっている。これらのパワーピスト
ンの作動によりマスクシリンダが作動されてブレーキ液
圧が発生し、制動が行われる。その場合、二つのパワー
ピストンによってマスクシリンダのピストンが作動され
るので、単一のパワーピストンによるブレーキ倍力装置
に比べて発生する最大ブレーキ液圧は大きくなる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このようなタンデム型のブレーキ倍力装
置においては、制動時に大気が導入される変圧室が二つ
設けられることになるので、そのトータル容梼は単一の
パワーピストンによるブレーキ倍力装置における変圧室
のそれに比べてきわめて大きくなっている。このため、
単一のパワーピストンによるブレーキ倍力装置における
制御弁と同じ大きさの制御弁を用いようとすると、二つ
の変圧室内の圧力が二つのパワーピストンを作動し得る
圧力に達するまでに時間がかかるので、パワーピストン
の作動が遅れてしまう６すなわち、第３図に破！ｊｌｃ
で示されているように、作動初期におけるブレーキ倍力
装置の出力の立上りが遅（なる、このように、従来のタ
ンデム型ブレ、−キ倍力装置は単一のパワーピストンに
よるブレーキ倍力装置に比べて応答性の悪いものとなっ
ている。

そこで、ブレーキ倍力装置の応答性を向上させるために
、制御弁の開弁量を大きくしたり、あるいは変圧室に流
入する大気の通路面積を大きくしたりすることが考えら
れる。しかし、制御弁の開弁量を単に大きくしたのでは
、弁ストロークを大きく設定しなければならなくなるの
で倍力装置のロスストロークが長くなってしまう、また
、大気の通路面積を単に大きくしたのでは、倍力装置の
径方向の寸法が大きくなってしまう、このように、いず
れの場合でも倍力装置の性能、大きさに新たな問題を生
じるようになる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、倍力装置全体を大きくすることなく、
作動初期の出力の立ち上りを早くして応答性の優れたタ
ンデム型の負圧倍力装置を提供することである。

（課題を解決するための手段） 前述の課題を解決するために、請求項＋１）の発明は、
タンデム型負圧倍力装置において、第１および第２変圧
室と大気とを連通ずる通路のうちいずれか一方の通路に
、オリフィスを配設していることを特徴としている。

また、請求項（２）の発明は、請求項（１）の発明にお
いて、オリフィスを配設している通路に、制御弁からこ
の通路と連通ずる変圧室に向かって空気が流れるときに
はオリフィスを介して空気が流れるようにするとともに
、その逆向きに空気が流れるときにはオリフィスを迂回
して空気を流れ易くする一方向弁を配設していることを
特徴としている。

（作用） このような構成をした請求項ｆｉ＋の発明によるタンデ
ム型負圧倍力装置においては、この倍力装置を作動する
にあたって入力軸を介して制御弁を切り換＾ると、第１
変圧室と第２変圧室とはそれぞれ制御弁および通路を介
して大気に連通ずる。

その場合、オリフィスが配設されている通路と連通する
変圧室には空気がこのオリフィスを介して導入されるよ
うになるので、この変圧室に導入される空気はその流量
がオリフィスによって制限されることになる。したがっ
て、この変圧室には空気が迅速に導入されない、これに
対して、他方の変圧室には空気が何ら制限されないので
、すぐに導入される。このため、はとんどの空気がその
他方の変圧室に集中的に導入されるようになる。この結
果、単一のパワーピストンによる倍力装置における変圧
室の圧力上昇に近い状態で他方の変圧室内の圧力が迅速
に上昇するようになり、この他方の変圧室の圧力を受け
るパワーピストンがすばやく作動するようになる。した
がって、タンデム型負圧倍力装置の出力の立ち上りは早
くなる。

その後、オリフィスを介して空気が導入される側の変圧
室にも徐々に空気が導入されるので、この変圧室の圧力
を受けるパワーピストンも作動するようになる。これに
より、倍力装置の出力が増大する。

また、請求項（２）の発明によるタンデム型負圧倍力装
置においては、作動時には同様に出力の立ち上りが早（
なる。

また、作動解除のために制御弁を切り換えると、第１お
よび第２変圧室はともに制御弁を介して第１および第２
定圧室に連通する。このため、他方の変圧室内の空気は
迅速に第１定圧室に流出し、一方、オリフィスを介して
空気が導入される側の変圧室内の空気は一方向弁が開く
ことによりオリフィスを迂回して同様に迅速に第１定圧
室に流出するようになる。したがって、パワーピストン
およびバルブボディはともに迅速に戻ることができ１倍
力装置の作動解除が迅速に行われる。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明によるタンデム型負圧倍力装置をブレー
キ倍力装置に適用した一実施例を示す縦断面図、第２図
は第１図におけるＡ部拡大詳細図である。

第１図に示されているように、ブレーキ倍力装置１はフ
ロントシェル２とリヤシェル３とを備えており、これら
フロントシェル２とリヤシェル３とは内部に大きな空間
が形成されるようにして例えばバヨネット結合等により
結合されている。

シェル２．３内の空間はセンタプレート４によってフロ
ント室５とリヤ室６とに区画されている。

リヤシェル３とセンタプレート４とを貫通するようにし
てバルブボディ７が配設されており、このバルブボディ
７はリヤシェル３とセンタプレート４とに一対のシール
部材８．９により気密にかつ摺動自在に支持されている
。バルブボディ７には、フロント室５とリヤ室６とにそ
れぞれ収納されたフロントパワーピストンｌＯとリヤパ
ワーピストン１１とが連結されている。これら両パワー
ピストン１０．１１の背面でシェル２．３とバルブボデ
ィ７との間にはフロントダイヤフラム１２とリヤダイヤ
フラム１３とが設けられている。フロントパワーピスト
ン１０とフロントダイヤフラム１２とによって本発明の
第１パワーピストンが構成され、この第１パワーピスト
ンによって、フロント室５が第１定圧室５ａと第１変圧
室５ｂとに区画されている。また、リヤパワーピストン
１１とリヤダイヤフラム１３とによって本発明の第２パ
ワーピストンが構成され、この第２パワーピストンによ
って、リヤ室６が第２定圧室６ａと第２変圧室６ｂとに
区画されている。

バルブボディ７には、第１定圧室５ａに開口する孔７ａ
と大気に開口する孔７ｂと第２変圧室６ｂに連通する孔
７ｃとがそれぞれ穿設されている。また、バルブボディ
７には、これら両孔７ａ、７ｂを連通する軸方向の通路
１４ｉ３よびこの通路１４と第２定圧室６ａとを連通ず
る半径方向の通路１５がそれぞれ穿設されている。更に
、バルブボディ７には、第２変圧室６ｂと第１変圧室５
ｂとを連通ずる軸方向の通路１６および第２変圧室６ｂ
と孔７ｃとを連通ずる通路１７がそれぞれ穿設されてい
る。

第２図に詳細に示されているように、通路１６にはオリ
フィス１８を備えた一方向弁１９が設けられている。こ
の一方向弁１９は空気が第２変圧室６ｂから第１変圧室
５ｂに向かって流れるときには閉じてオリフィス１８を
介しでのみ空気が流れるようにし、空気がその逆向きに
流れるときには開いてオリフィス１８をバイパスして流
れるようにしている、また、バルブボディ７の孔７Ｃに
は、弁プランジャ２０が摺動自在に嵌合されている。こ
の弁プランジャ２０の右端部には、図示されないブレー
キペダルに連動する入力軸２１が連結されている。弁プ
ランジャ２０はバルブボディ７を半径方向に貫通して孔
７ｃ内に突出するキ一部材２２によってバルブボディ７
から抜は出るのを防止されている。このキ一部材２２は
バルブボアイアに対して軸方向に所定距離だけ相対移動
可能となっているとともに、リテーナ２３によってバル
ブボディ７から抜は出るのを防止されている。

バルブボディ７の孔７ｂ、７ｃ間には、制御弁２４が設
けられている。この制御弁２４は、バルブボディ７に取
付けられ、入力軸２１との間に介設されたばね２５の弾
発力によって常時弁プランジャ２０の方向に付勢されて
いる弁体２６と、弁プランジャ２０の右端に形成された
第１弁座２７と、バルブボディ７に形成された第２弁座
２８とを備えている。この制御弁２４は、弁体２６が第
１弁座２７に着座しかつ第２弁座２８から離座している
ときには第１．第２定圧室５ａ、６ａと第１、第２変圧
室５ｂ、６ｂとを連通するとともに第１．第２変圧室５
ｂ、６ｂと大気との連通を遮断するようにし、弁体２６
が第１弁座２７から離座しかつ第２弁座２８に着座して
いるときには第１、第２定圧室５ａ、６ａと第１、第２
変圧室５ｂ、６ｂとの連通な遮断するとともに第１、第
２変圧室５ｂ、６ｂと大気とを連通ずるように切り換え
制御するようになっている。

バルブボディ７の孔７ａには出力軸２９が配設されてお
り、この出力軸２９の右端大径部に形成された孔内にバ
ルブボディ７が摺動自在に嵌合されている。また、この
右端大径部の孔内にはバルブボディ７と出力軸２９との
間にリアクションディスク３０が収納されている。した
がって、弁プランジャ２０の左端はこのリアクションデ
ィスク３０に対向するようになっている。出力軸２９ハ
、バルブボディ７を不作動位置に戻す戻しばね３１で右
方に付勢されているリテーナ３２によってバルブボディ
７から抜は出るのを防止されている。また、出力軸２９
の左端部はシール部材３３により気密にかつ摺動自在に
支持されてフロントシェル２から外部に突出しており、
その左端はフロントシェル２に取り付けられる図示され
ないマスクシリンダのピストンに連動するようにされて
いる。

バルブボディ７およびこれに連結されたフロントパワー
ピストン１０やリヤパワーピストン１１等は戻しばね３
１によって通常は図示された不作動位置に保持されてい
る。この不作動状態では、キ一部材２２はリヤシェル３
の内面に当接することにより２バルブボデイ７と弁プラ
ンジャ２０との右行を規制し、それらを後退限位置に保
持している。その場合、キ一部材２２はバルブボディ７
に対して最も前進した位置にあり、したがって弁体２６
と第２弁座２８との間の隙間を微小もしくは零に保持し
ている。このようにすることにより、制動の際、入力軸
２１を介して弁プランジャ２０が作動されるとすぐに弁
体２６と第１弁座２７とが離れて、第１．第２変圧室５
ｂ、６ｂと大気とが連通ずるようになっている。

第１定圧室５ａはフロントシェル２に取り付けられた負
圧導入管３４を介して、例えば図示されないエンジンの
インテークマニホールドに連通している。したがって、
第１．第２定圧室５ａ。

６ａには常時負圧が導入されるようになっている。

次に、この実施例の作用について説明する。

ブレーキ倍力装置１が図示された不作動位置にあるとき
は、第１．第２変圧室５ｂ、６ｂ内は第１、第２定圧室
５ａ、６ａと同圧の負圧となっているか、もしくは第１
、第２定圧室５ａ、６ａより若干高く、戻しばね３１の
弾発力にほぼバランスした圧力となっている。

制動するにあたってブレーキペダルを踏み込むと、入力
軸２１がバルブボディ７に向かって前進し、制御弁２４
の弁体２６が第２弁座２８に着座した後ただちに、もし
くは入力軸２１の前進と同時に第１弁座２７が弁体２６
がら離れる。このため、大気圧の空気が弁体２６と第１
弁座２７との間の間隙および通路１７を経て第２変圧室
６ｂに流入する。第２変圧室６ｂに流入した空気は同時
に通路１６を通って第１変圧室５ｂにも流入しようとす
る。しかしながら、通路１６にはオリフィス１８が介在
しているので、第１変圧室５ｂに流れる空気の流量は制
限される。このため、この時点では制御弁２４を通って
流入する空気はそのほとんどが第２変圧室６ｂに集中的
に流入するようになる。この結果、第２変圧室６ｂの圧
力が急上昇し、比較的早い時期にリヤパワーピストン１
１が作動するようになる。したがって、ブレーキ倍力装
置ｌは出力軸２９を介して出力してマスクシリンダのピ
ストンを作動し、制動を開始する。第３図に示されてい
るように、このときの出力は実線すで表わされ、破線Ｃ
で表わされる従来のタンデム型ブレーキ倍力装置の出力
に比べてその立ち上がりが早くなる。したがって、制御
弁２４の開弁量や空気の流れる通路を何ら太き（するこ
となく、ブレーキ倍力装置１の作動初期における応答性
が向上する。

そして、弁プランジャ２０の左端がリアクションディス
ク３０に当接していて、マスクシリンダからの反力がリ
アクションディスク３０を介して弁プランジャ２０に伝
えられ、更にこの反力は入力軸２１およびブレーキペダ
ルを介して運転者に伝λられる。

所定時間経過後、第１変圧室５ｂにも十分空気が流入し
フロントパワーピストンｌＯも作動するようになり、出
力が増大する。

入力軸２１の荷重が第３図に一点鎖線ａで示されている
ように時間とともに増大していくと、出力は実線すに沿
って増大するようになる。その場合、この出力は、第１
変圧室５ｂ内の圧力が次第に第２変圧室６ｂ内の圧力に
等しくなってくるので、従来の倍力装置の出力とほぼ同
じようになる、すなわち第３図に置いて線すと線Ｃとが
ほぼ一致するようになる。

制動を解除するために、ブレーキペダルを開放すると、
入力軸２１と弁プランジャ２０とがバルブボディ７に対
して右方に移動する。このため。

第１弁座２７が弁体２６に当接して第１、第２変圧室５
ｂ、６ｂと大気とが遮断するとともに、弁体２６が第２
弁座２８から離れて第１、第２変圧室５ｂ、６ｂと第１
．第２定圧室５ａ、６ａとが連通ずる。この結果、第１
、第２変圧室５ｂ。

６ｂ内の空気は第１定圧室５ａに流れ、更に負圧導入管
３４を通してインテークマニホールドに流れていく、そ
の場合、キ一部材２２および弁プランジャ２０がバルブ
ボディ７に対して最も後退した位置にあり、弁体２６と
第２弁座２８との間の間隙は比較的大きくなっている。

したがって、第２変圧室６ｂ内の空気は迅速に流れてい
くようになる。また、一方向弁１９が開くので第１変圧
室５ｂ内の空気も迅速に流れていくようになる。これに
より、バルブボディ７とフロントおよびリヤパワーピス
トン１０．１１とばばね３１の弾発力により迅速に後退
するようになる。

キ一部材２２がリヤシェル３の内面に当接すると、弁プ
ランジャ２０はそれ以上後退しなくなるが、バルブボデ
ィ７はキ一部材２０がバルブボディ７に対して最も前進
した位置となるまで更に後退し続ける。キ一部材２０が
バルブボディ７に対して最も前進した位置となると、バ
ルブボディ７もそれ以上後退しなくなり、後退限位置と
なる。こうして、バルブボディ７および弁プランジャ２
０は図示された初期の不作動位置となる。

なお、前述の実施例においては、一方向弁１９を設ける
ようにしているが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、一方向弁１９は必ずしも必要ではない、したがっ
て、一方向弁１９を省略してオリフィス１８のみを設け
るようにすることもできる。その場合には１作動解除時
にフロントパワーピストン１０の戻りがあまり遅くなる
ことがないように、オリフィス１８の絞り量を適宜設定
することが必要となる。

また、前述の実施例では、オリフィス１８と一方向弁１
９とを、第１変圧室５ｂに連通する通路１６がバルブボ
ディ７に形成されている倍力装置に用いるものとしてい
るが、それらを通路１６がフロントシェル２またはリヤ
シェル３とセンタプレート４とによって形成されている
倍力装置にも適用することもできる。

また、前述の実施例では、オリフィス１８と一方向弁１
９とを一体に設けているが、それらを別体にして設ける
ようにしてもよい。

更に、前述の実施例では、一方向弁１９を第１変圧室５
ｂに連通する通路１６に設けるようにしているが、この
一方向弁１９は第２変圧室６ｂに連通ずる通路に設ける
ようにしてもよい、その場合には、通路１６は第２変圧
室６ｂを介することなく直接孔７ｃに連通ずるようにす
ることが必要となる。しかしながら、通路工６を直接制
御弁２４に連通ずるようにするには従来のタンデム型ブ
レーキ倍力装置を改造しなければならないばかりでなく
、通路１６が比較的長いのでその分作動遅れが生じるお
それがあるから、前述の実施例のように一方向弁１９は
第１変圧室５ｂ側の通路１６に設ける方が望ましい。

更に、本発明の負圧倍力装置をブレーキ倍力装置に適用
した場合について説明しているが、本発明は、例えばク
ラッチ倍力装置等の他の倍力装置にも適用することがで
きる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、請求項ｆ１＋の発明に
よるタンデム型負圧倍力装置は、制御弁から二つの変圧
室のうちの一方の変圧室へ向かう空気の流れをオリフィ
スを介して制限しているので、作動初期におｔづるタン
デム型負圧倍力装置の出力を早期に立ち上がらせること
ができるようになる。

また、請求項（２）の発明は、これに加えて、一方向弁
によりオリフィスを介して１ｌ（１）限されて空気が導
入される変圧室から制御弁に向かう空気の流れをオリフ
ィスの制限を受けることなく自由にしているので１作動
解除を迅速に行うことができる。

しかも、いずれの発明においても、制御弁の開弁量や変
圧室に連通ずる空気の通路の断面積を何ら太き（する必
要もない、したがって、タンデム型負圧倍力装置を従来
の大きさで応答性の優れたものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるタンデム型負圧倍力装置をブレー
キ倍力装置に適用した一実施例を示す縦断面図、第２図
は第１図におけるＡ部の拡大詳細図、第３図はこの実施
例および従来のタンデム型負圧倍力装置のそれぞれの出
力特性を示す説明図である。 １８・・・オリフィス、１９・・・一方向弁、２１・・
・入力軸、２４・・・制御弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）フロントシェルとリヤシェルとによって形成され
   た空間内をフロント室とリヤ室とに区画するセンタプレ
   ートと、このセンタプレートと前記リヤシェルとを気密
   にかつ摺動自在に貫通するバルブボディと、このバルブ
   ボディに連結され、前記フロント室を負圧が導入される
   第１定圧室と第１変圧室とに区画する第１パワーピスト
   ンと、前記バルブボディに連結され、前記リヤ室を前記
   第１定圧室に連通する第２定圧室と第２変圧室とに区画
   する第２パワーピストンと、前記バルブボディ内に進退
   自在に配設された入力軸と、前記バルブボディ内に設け
   られ、前記入力軸の不作動時に前記第１および第２変圧
   室を大気と遮断するとともに第１および第２定圧室に連
   通させるかもしくはこれら定圧室と遮断し、前記入力軸
   が前記バルブボディに向かって前進したとき前記第１お
   よび第２変圧室をそれぞれ通路を介して大気と連通させ
   るとともに前記第１および第２定圧室と遮断するように
   切換え制御する制御弁とを備えたタンデム型負圧倍力装
   置において、 前記第１および第２変圧室と大気とを連通する前記通路
   のうちいずれか一方の通路に、オリフィスが配設されて
   いることを特徴とするタンデム型負圧倍力装置。
2. （２）前記オリフィスが配設されている通路に、前記制
   御弁からこの通路と連通する変圧室に向かって空気が流
   れるときには前記オリフィスを介してのみ空気が流れる
   ようにするとともに、その逆向きに空気が流れるときに
   は前記オリフィスを迂回して空気を流れ易くする一方向
   弁が配設されていることを特徴とする請求項（１）記載
   のタンデム型負圧倍力装置。