JPH06144207A

JPH06144207A - 気圧式倍力装置

Info

Publication number: JPH06144207A
Application number: JP4322564A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Koshimizu; 広輿水
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-11-06
Filing date: 1992-11-06
Publication date: 1994-05-24

Abstract

(57)【要約】【目的】ペダルフィーリングを向上できる気圧式倍力
装置を提供する。【構成】パワーピストン５に、バルブ機構21を設けた
バルブボデー20を、軸方向に相対変位可能でかつ所定位
置でパワーピストン５と一体的に連動可能に設け、フロ
ントシェル１とパワーピストン５との間にパワーピスト
ン５を後方に付勢するリターンスプリング30を介装し、
パワーピストン５とバルブボデー20との間に両者を離す
方向に付勢する第２のスプリング32を介装した。第２の
スプリング32のスプリング力が、バルブボデー20に加わ
る差圧力より大きく、リターンスプリング30のスプリン
グ力より小さい値になるように設定した。ペダル踏込み
初期において、出力ロッド14が入力ロッド17に対し、入
力ロッド17のストローク≦出力ロッド14のストロークの
関係で変位することとなり、作動初期時のロスストロー
クが削減されてペダルフィーリングを向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の制動装置又は
クラッチ機構等に用いられる気圧式倍力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の気圧式倍力装置の一例として、フ
ロントシェル及びリアシェルからなるハウジング内を、
ダイアフラムを備えたパワーピストンによって定圧室と
変圧室とに画成すると共に、パワーピストンに、入力ロ
ッドの進退動に伴って開閉して前記変圧室、定圧室及び
大気相互の連通、遮断を行なうバルブ機構を内装したバ
ルブボデーを取付固定し、フロントシェルとバルブボデ
ー又はパワーピストンとの間に、バルブボデー及びパワ
ーピストンをリアシェル側に付勢するリターンスプリン
グを介装し、出力ロッドをリアクションディスクを介し
てバルブボディに保持したものがある。この気圧式倍力
装置では、変圧室へ大気を導入して定圧室と変圧室との
間に差圧を発生させ、この差圧力によってパワーピスト
ンを前進させて出力ロッドを介して倍力した推力を出力
するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した気
圧式倍力装置では、ペダル踏込み初期、バルブ機構のバ
ルブスプリングの力よりも踏力が大きくなると、バルブ
機構によって変圧室に大気が導入され、パワーピストン
とバルブボディのリアシェル側突出部に加わる差圧力及
び踏力の合計値がリターンスプリングのスプリング力に
達してから、バルブボデーと共に出力ロッドがストロー
ク（前進）していた。このため、ペダル踏込み初期にお
いて入力ロッドは出力ロッドに比して多くストロークす
る（入力ロッドのストローク＞出力ロッドのストローク
の関係となる）こととなってロスストロークが生じ、ペ
ダルフィーリングが劣ったものになっていた。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、ペダルフィーリングを向上できる気圧式倍力装置を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、フロントシェル及びリアシェルからなる
ハウジング内を、ダイアフラムを備えたパワーピストン
によって定圧室と変圧室とに画成し、前記変圧室側に位
置させてパワーピストンに、内部に前記変圧室への大気
導入を図るバルブ機構を有し、かつ受圧面積が前記パワ
ーピストンに比して小さいバルブボデーを、軸方向に相
対変位可能でかつ所定位置で該パワーピストンと一体的
に連動可能に設け、フロントシェルとパワーピストンと
の間にパワーピストンを後方に付勢する第１のスプリン
グを介装し、パワーピストンとバルブボデーとの間に両
者を離す方向に付勢する第２のスプリングを介装したこ
とを特徴とする。

【０００６】

【作用】このような構成とすれば、第２のスプリングの
スプリング力が、バルブボデーに加わる差圧力より大き
く、第１のスプリングのスプリング力より小さい値にな
るように設定しておくことにより、ペダル踏込み初期に
おいて、バルブ機構を介して変圧室に大気が導入される
とパワーピストンとバルブボデーに差圧力が加わり、パ
ワーピストンは、第２のスプリングのスプリング力を受
け、バルブボデーに先行してストロークする。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例の気圧式倍力装置を
図１ないし図４に基づいて説明する。図において、フロ
ントシェル１及びリアシェル２からなるハウジング３内
は、ダイアフラム４を備えたパワーピストン５によって
負圧室（定圧室）６と変圧室７とに画成されている。

【０００８】パワーピストン５は、中央部に孔を形成し
た異形の円板形状を成し、ダイアフラム４の内側部分を
被着したパワーピストン本体部８と、このパワーピスト
ン本体部８に嵌着された反力受部材９とから構成されて
いる。反力受部材９は、略二重筒構造で、かつ外側筒部
10及び内側筒部11は負圧室６側に形成された底板12によ
り連接されている。内側筒部11は、リアクションディス
ク13及び出力ロッド14の基端部15を挿入する大径のリア
クションディスク挿入部16と、リアクションディスク挿
入部16に連接し、入力ロッド17に押圧されるプランジャ
18を嵌装する小径のプランジャ挿入部19とから構成され
ている。

【０００９】外側筒部10及び内側筒部11の間に、一部が
挿入されるようにして、受圧面積がパワーピストン５に
比して小さいバルブボデー20が、外側筒部10及び内側筒
部11ひいてはパワーピストン５に対して軸方向に摺動変
位可能に設けられている。バルブボデー20は、バルブ機
構21を内装し、かつ入力ロッド17の先端部を挿入する長
尺筒部22と、この長尺筒部22に連接した拡径部23とから
大略構成されている。長尺筒部22は、リアシェル２の内
周側筒部にシール兼支持部材2aにより摺動自在に支持さ
れ、リアシェル２からこの部分で外部に突出し、外部に
突出している部分は常時大気による差圧力を受けてい
る。拡径部23の先端側が前記外側筒部10及び内側筒部11
の間に挿入されていると共に、長尺筒部22に連接する側
が変圧室７に臨んでいてこの部分が大気等を受圧し得る
ようになっている。

【００１０】バルブ機構21は、大気弁24と真空弁25とか
ら大略構成されており、ペダル（図示省略）を踏込んで
いない非作動状態においては大気弁24は閉じていると共
に、真空弁25はわずかに開いている。ペダルを踏み込ん
で入力ロッド17を前進（図１で左方向への移動）し、真
空弁25が閉じるとともに大気弁24が開くことにより大気
が変圧室７に導入されるようになっている。また、その
途中でペダル踏込みを停止するとリアクションディスク
13を介した出力ロッド14からの反力によりプランジャ18
が押されて大気弁24が閉じ変圧室７への大気導入が停止
される均衡状態となる。また、ペダルが戻された際に
は、大気弁24は閉じた状態で真空弁25が開き、変圧室７
と負圧室６とがバルブボデー20に形成された通路26及び
反力受部材９の底板12に形成された孔27を介して連通し
て両者の内圧が同圧にされて負圧室６と変圧室７との間
に生じていた差圧を無くすようになっている。

【００１１】前記外側筒部10の変圧室７側の端部には、
リング状のストッパ28がボルト締めにより固定されてい
る。ストッパ28の内周部は内側筒部11に向けて突出して
おり、内側の部分が拡径部23に形成したストッパ係止部
29に当接するようになっており、両者の当接によりスト
ッパ28ひいてはパワーピストン５に前方向の力が作用し
た際、パワーピストン５に一体となってバルブボデー20
が前進するようになっている。

【００１２】フロントシェル１とパワーピストン５との
間にはパワーピストン５を後方に付勢するリターンスプ
リング（第１のスプリング）30が介装されている。ま
た、バルブボデー20における前記底板12に臨む部分には
穴31が形成されており、この穴31に、パワーピストン５
とバルブボデー20とを離す方向に付勢する第２のスプリ
ング32が挿入されている。この場合、第２のスプリング
32のスプリング力は、バルブボデー20の外部に突出する
長尺筒部22に加わる差圧力より大きくリ、ターンスプリ
ング30のスプリング力より小さくなるように設定されて
いる。なお、第２スプリング32のスプリング力はバルブ
ボデー20の全体（長尺筒部22＋拡径部23）に働く差圧力
よりも大きく設定してもよい。この場合、スプリング30
のスプリング力があまり大きくならないように設定する
必要がある。

【００１３】このように構成された気圧倍力装置の作用
を説明する。ペダル踏込み初期において、大気弁24が開
かれ、変圧室７に大気が供給されパワーピストン５とバ
ルブボデー20の拡径部23に差圧力が加わる。このとき、
第２のスプリング32のスプリング力が、バルブボデー20
の長尺筒部22に加わる差圧力よりも大きいため、このス
プリング力とパワーピストン５に発生する差圧力によっ
て、反力受部材９ひいてはパワーピストン５は、ストッ
パ28がストッパ係止部29に当接するまでバルブボデー20
に先行してストローク（前進）する（図３）。

【００１４】このため、ペダル踏込み初期において、出
力ロッド14が入力ロッド17に対し、入力ロッド17のスト
ローク≦出力ロッド14のストロークの関係で変位するこ
ととなり、作動初期時のロスストロークが削減されてペ
ダルフィーリングを向上できる。

【００１５】その後、ストッパ28に係止されたバルブボ
デー20はこのパワーピストン５と一体となってストロー
ク（前進）する。更に、ペダル踏込みが増加し、全負荷
点以降では、バルブボデー20と反力受部材９ひいてはパ
ワーピストン５との位置関係は図４に示すように作動前
の状態に戻される。

【００１６】ペダル戻し時は、真空弁25が開き、変圧室
７と負圧室６の差圧は減少する。そのため、パワーピス
トン５に加わる差圧力がリターンスプリング30のスプリ
ング力以下となり、また、第２のスプリング32のスプリ
ング力がリターンスプリング30のスプリング力より小さ
いため、反力受部材９ひいてはパワーピストン５はバル
ブボデー20側に押し戻されながらリアシェル２側にスト
ローク（後退）する。

【００１７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
た気圧式倍力装置であるから、第２のスプリングのスプ
リング力が、バルブボデーに加わる差圧力より大きく、
第１のスプリングのスプリング力より小さい値になるよ
うに設定しておくことにより、ペダル踏込み初期におい
て、パワーピストンが、第２のスプリングのスプリング
力を受けてバルブボデーに先行してストロークするの
で、作動初期時のロスストロークを削減してペダルフィ
ーリングを向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の気圧式倍力装置を示す断面
図である。

【図２】図１の部分拡大図である。

【図３】同気圧式倍力装置の作動時における部分拡大断
面図である。

【図４】同気圧式倍力装置の作動終了時における部分拡
大断面図である。

【符号の説明】

１フロントシェル２リアシェル３ハウジング４ダイアフラム５パワーピストン６負圧室７変圧室８パワーピストン本体部９反力受部材 20 バルブボデー 21 バルブ機構 24 大気弁 28 ストッパ 30 リターンスプリング 32 第２のスプリング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フロントシェル及びリアシェルからなる
ハウジング内を、ダイアフラムを備えたパワーピストン
によって定圧室と変圧室とに画成し、前記変圧室側に位
置させてパワーピストンに、内部に前記変圧室への大気
導入を図るバルブ機構を有し、かつ受圧面積が前記パワ
ーピストンに比して小さいバルブボデーを、軸方向に相
対変位可能でかつ所定位置で該パワーピストンと一体的
に連動可能に設け、フロントシェルとパワーピストンと
の間にパワーピストンを後方に付勢する第１のスプリン
グを介装し、パワーピストンとバルブボデーとの間に両
者を離す方向に付勢する第２のスプリングを介装したこ
とを特徴とする気圧式倍力装置。