JPH061892Y2 - 気圧式倍力装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、車両等のブレーキ系統に設けられる気圧式倍
力装置に関する。

（従来の技術） 近年、多くの自動車に、エンジンの吸込み負圧と大気圧
との圧力差を利用してマスタシリンダで発生するブレー
キ液圧を増加させ、小さなペダル踏力で大きな制動力が
得られるようにした気圧式倍力装置が取付けられてい
る。

このような気圧式倍力装置の一般例を第１１図に示し説
明する。この気圧式倍力装置は、フロントシェル１とリ
アシェル２とから構成されるハウジング３を有して、ハ
ウジング３の内部はフロントダイアフラム４を備えたフ
ロントパワーピストン５によりフロント定圧室６とフロ
ント変圧室７が画成され、リアダイアフラム８を備えた
リアパワーピストン９によりリア定圧室10とリア変圧室
11に画成されている。各定圧室６，10は負圧源と連通し
て負圧状態になっている。各パワーピストン５，９はバ
ルブボディ12に固定され、このバルブボディ12には、出
力ロッド13が接続されているとともに、入力ロッド14に
連結されたプランジャ15が摺動自在に挿入されている。
また、バルブボディ12内には、大気弁16および真空弁17
が内蔵されている。この大気弁16は、バルブボディ12の
内部に取り付けた弁体18と、プランジャ15に形成された
弁座19とから構成され、入力ロッド14がバルブボディ12
に対して前進したときに各変圧室７，11と大気とを連通
させる。また、真空弁17は、前記大気弁16と兼用される
前記弁体18と、バルブボディ12の内周に形成された弁座
20とから構成され、入力ロッド14がバルブボディ12に対
して後退したときに各変圧室７，11と各定圧室６，10と
を連通させる。また、前記弁体18と入力ロッド14との間
には、弁体18を前方へ付勢するための円すいコイルスプ
リング21が設けられており、またバルブボディ12と入力
ロッド14との間には、入力ロッド14を後方へ付勢するた
めの円すいコイルスプリング22が設けられている。この
円すいコイルスプリング22は、踏力が解除されると、入
力ロッド14をバルブボディ15に対して相対的に後方に移
動させて大気弁16を閉弁させ真空弁17を開弁させるもの
である。

この構成の気圧式倍力装置では、図示しないブレーキペ
ダルが踏み込まれると入力ロッド14が前進して大気弁16
が開き、大気が矢印Ａで示すように円すいコイルスプリ
ング22および円すいコイルスプリング21の線材間のすき
まを通り、さらに大気弁16を通ってフロント変圧室７お
よびリア変圧室11に導入される。これによりフロント変
圧室７とフロント定圧室６およびリア変圧室11とリア定
圧室10とにそれぞれ差圧が生じて各パワーピストン５，
９が前進し、これに伴なってバルブボディ12が大きな力
で前進して出力ロッド13に推力が伝達される。

そして、ブレーキペダルの踏み込みを停止すると、大気
弁16が閉じて各変圧室７，11と大気との連通が遮断され
るとともに、真空弁17も閉じた状態を保つ。ブレーキペ
ダルの踏み込みが解除されると真空弁17が開いて各変圧
室７，11と各定圧室６，10とが連通されて共に負圧にな
って初期状態に復帰する。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の気圧式倍力装置では、各円す
いコイルスプリング21,22の線材間のすきまを通して空
気を変圧室11，７に供給するが、円すいコイルスプリン
グ21,22が空気の流れの抵抗として働き、特に入力ロッ
ド14に押し縮められてすきまが小さくなったときなどに
は十分な量の空気を変圧室へ迅速には供給できず、応答
性の悪いものとなっているという問題があった。

本考案は、上記問題点を解決するためになされたもの
で、応答性が良い気圧式倍力装置を提供することを目的
とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、第１の考案は、ハウジング
内をバルブボディに設けたパワーピストンとダイアフラ
ムとにより負圧源と連通する定圧室と負圧源または大気
と連通する変圧室とに画成し、 前記バルブボディに対して入力ロッドの相対的な前進に
より開弁して大気を前記変圧室に導入する大気弁と、入
力ロッドの相対的な後退により開弁して前記定圧室と変
圧室とを連通させる真空弁と、を配設し、 大気を前記大気弁を介して前記変圧室に導入して前記定
圧室と変圧室とに生じる差圧によって前記パワーピスト
ンを前進させて出力ロッドに倍力した推力を伝達する気
圧式倍力装置において、 前記入力ロッドを前記バルブボディに対して後退方向に
付勢するスプリングを、一端を前記バルブボディ側に、
他端を前記入力ロッド側に支持させて前記バルブボディ
内に設け、 前記スプリングを支持するスプリング受部またはこのス
プリング受部の近傍に大気側と前記変圧室側とを連通す
るバイパス通路を設けたことを特徴とする。

上記目的を達成するために、第２の考案は、ハウジング
内をバルブボディに設けたパワーピストンとダイアフラ
ムとにより負圧源と連通する定圧室と負圧源または大気
と連通する変圧室とに画成し、 前記バルブボディに対して入力ロッドの相対的な前進に
より開弁して大気を前記変圧室に導入する大気弁と、入
力ロッドの相対的な後退により開弁して前記定圧室と変
圧室とを連通させる真空弁と、を配設し、 大気を前記大気弁を介して前記変圧室に導入して前記定
圧室と変圧室とに生じる差圧によって前記パワーピスト
ンを前進させて出力ロッドに倍力した推力を伝達する気
圧式倍力装置において、 前記大気弁および真空弁を構成する弁体を弁座に向けて
付勢するスプリングを、一端を前記弁体側に、他端を前
記入力ロッド側に支持させて前記バルブボディ内に設
け、 前記スプリングを支持するスプリング受部またはこのス
プリング受部の近傍に大気側と前記変圧室側とを連通す
るバイパス通路を設けたことを特徴とする。

（作用） 上記構成によれば、大気弁を開くと大気がスプリングの
線材間のすきまのみならずバイパス通路も流れるので、
流路面積を充分確保できて大量の空気が円滑かつ迅速に
変圧室に導入されることになる。

（実施例） つぎに、本考案の第１の実施例を第１図ないし第３図に
基づいて説明する。

本実施例は、タンデム型の気圧式倍力装置であり、フロ
ントシェル31とリアシェル32と外周側でセンタプレート
33を介してカメシにより結合されてハウジング34を構成
しており、ハウジング34内はセンタプレート33により前
後二つの室に画成されている。ハウジング34には、リア
シェル32およびセンタプレート33をそれらの軸線方向に
貫通して移動可能なバルブボディ35が設けられ、バルブ
ボディ35の前部（図中左側）には、前記各室に対応させ
てパワーピストン36,37とダイアフラム38,39の内周側が
固定されており、ダイアフラム38,39の外周側はハウジ
ング34側に固定されている。この構成により、ハウジン
グ34内の前側の室は、フロント定圧室40とフロント変圧
室41とに画成され、後側の室はリア定圧室42とリア変圧
室43とに画成される。フロント定圧室40には、図示しな
いインテークマニホールド等の負圧源とフロント定圧室
40とを接続するための負圧導入管44が設けられている。

バルブボディ35には、筒状部45が形成されており、筒状
部45内には後部側から大径内径部46と小径内径部47とが
形成されていて、小径内径部47には、後方（第１図中右
方向）から大径内径部46を挿通する入力ロッド48に結合
されたプランジャ49が摺動自在に嵌合されている。

バルブボディ35の小径内径部47には孔50が形成され、ま
たプランジャ49には孔50の位置に対応させて溝51が形成
されている。孔50および溝51にはプランジャ49のバルブ
ボディ35に対する相対的な移動を一定範囲に規制するス
トップキー52が配設されている。

バルブボディ35の大径内径部46と小径内径部47との間の
段差個所には第１の弁座53が形成されており、またプラ
ンジャ49の後端には第２の弁座54が形成されている。バ
ルブボディ35の大径内径部46には前記各弁座53,54に離
着座可能な弁体55が配設されている。

バルブボディ35には、一方がフロント定圧室40に開口
し、他方がバルブボディ35の内側の弁体55と第の１弁座
53との間に開口する通路56が形成され、該通路56の途中
には、リア定圧室42と連通する通路57が接続されてい
る。また、バルブボディ35には、一方が筒状部45内部に
おける第１の弁座53の前側に開口し、他方がリア変圧室
43に開口する通路58と、一方がリア変圧室43に開口し、
他方がフロント変圧室41に開口する通路59とが形成され
ている。

そして、弁体55と第２の弁座54とが離間（開弁）するこ
とにより、各変圧室43,41に大気を導入できるようにな
っており、これら弁体56と第２の弁座54とで大気弁60が
構成される。また、弁体55と第１の弁座53とが離間（開
弁）することにより、各変圧室41,43と各定圧室40,42と
が連通するようになっており、これら弁体55と第１の弁
座53とで真空弁61が構成される。

大気弁60の弁体55の内周側に位置してこの弁体55を前方
を付勢する円すいコイルスプリング62が、一方を弁体55
の内径部63に他方を入力ロッド48の段差部64にそれぞれ
当接させて設けられている。また、弁体55の基部65に位
置してスプリング受部としてのほぼ筒状のリテーナ66が
設けられており、円すいコイルスプリング67がこのリテ
ーナ66に一方を、他方を入力ロッド48の凸部68にそれぞ
れ当接させて設けられていて、この入力ロッド48をバル
ブボディ35に対して後退方向に付勢している。この円す
いコイルスプリング67は、プランジャ49をバルブボディ
35に対して相対的に後退させることにより前記大気弁58
を閉弁させ、さらにプランジャ49の第２の弁座54が弁体
55を押圧して後方に移動させて真空弁61を開弁させるも
のである。

大径内径部46の後部にはフィルタ69およびサイレンサ70
が設けられており、これらフィルタ69およびサイレンサ
70を介して大気が筒状部45内に導入されるようになって
いる。

弁体55の内径部63には、フィルタ69側と通路58側とに連
通するようにバイパス通路である複数個の切欠き71が形
成され、この切欠き71を通して大気を外部から通路58ひ
いては変圧室43,41へ送れるようになっている。また、
リテーナ66は、第２図および第３図に示すように大径部
72と、フランジ73を形成した小径部74と、から構成され
ており、小径部74には円すいコイルスプリング67の一方
が当接する凸部75がプレス加工などにより形成され、凸
部75を形成しない部分がフィルタ69側と変圧室43と連通
するバイパス通路76を成している。

バルブボディ35には、バルブボディ35の前部に形成され
た凸部77に、後端部の凹部78を嵌合させて摺動自在な出
力ロッド79が取付けられており、バルブボディ35の凸部
77と出力ロッド79の凹部78との間にはリアクションディ
スク80が介装されている。出力ロッド79の先端は、図示
しないマスタシリンダの入力側ピストンに当接してい
る。なお、81はリターンスプリングであり、バルブボデ
ィ35を後方へ付勢している。

以上のように構成された気圧式倍力装置の作用を説明す
る。

気圧式倍力装置の初期の第１図の状態では、各定圧室4
0,42および各変圧室41,43は負圧状態になっており、各
パワーピストン36,37はリターンスプリング81により後
方側に位置している。

ブレーキペダルが踏み込まれて入力ロッド48が前進する
と、第１図の状態から、プランジャ49が前方に移動し、
弁体55から第２の弁座54が離れ、大気が、第３図に矢印
Ｂ，Ｃで示すように円すいコイルスプリング67の線材間
のすきまとバイパス通路76を通った後、円すいコイルス
プリング62の線材間のすきまとバイパス通路である切欠
き71を通り、大気弁60および通路58を通ってリア変圧室
43に導入され、さらに、通路59を通ってフロント変圧室
41にも大気が導入される。この際、大気は、円すいコイ
ルスプリング67の線材間のすきまのみならずバイパス通
路76を通り、また円すいコイルスプリング62の線材間の
すきまのみならず切欠き71を通るので、流路面積が充分
確保されて大量の空気が迅速に変圧室41,43に導入され
ることになる。

このように各変圧室41,43へ大気が迅速に導入されるこ
とにより、各定圧室40,42と変圧室41,43との間に直ちに
圧力差が生じてパワーピストン36,37が前進し、それに
伴なってバルブボディ35および出力ロッド79が直ちに前
進する。この迅速な前進により、マスタシリンダに倍力
された力が応答性良く出力される。

ブレーキペダルの踏み込みを停止すると、真空弁61が閉
じ、また大気弁60も閉じられて、マスタシリンダへの倍
力された力の出力が一定に維持される。

そして、ブレーキペダルの踏み込みを解除すると、入力
ロッド48が円すいコイルスプリング67によりバルブボデ
ィ35に対して後退し、それに伴って第２の弁座54が弁体
55に着座し、さらに弁体55を後方に変位させて第１の弁
座53から離座して真空弁61が開き、変圧室41,43と定圧
室40,42とが連通して共に負圧になり、マスタシリンダ
からの反力によりバルブボディ35が入力ロッド48ととも
に後方に戻されて第１図に示すような初期状態に復帰す
る。

つぎに、第４図ないし第６図に基づいて第２の実施例を
説明する。このものは第１の実施例の円すいコイルスプ
リング62、弁体55およびリテーナ66を後述した構成のも
のに替えたことおよびリテーナ66に替えたものにリング
状の当接部材82を設けたことが異なっており、他の部材
は第１の実施例に示すものと同一のものが用いられてい
る。これら同一部材は、同一符号で示し、これらの図面
記載および説明は一部のみ行ない他は省略する。

この気圧式倍力装置には第１の実施例のものに比べ短い
幅のフランジ83を有するリテーナ84が用いられており、
リテーナ84にはフランジ83の内径側に当接部材82が取付
けられている。当接部材82は、リング状の基部85と、リ
テーナ84の大径部86側に突出し、かつこの基部85の内
側、外側にそれぞれ突出した断面Ｌ字形の当接部87と、
からなり、この当接部87は所定の距離を空けて複数個設
けられている。当接部87の片側が円すいコイルスプリン
グ67の一方に当接し、他側が第１の実施例の円すいコイ
ルスプリング62に替わるコイルスプリング88の一方に当
接するようになっている。なお。当接部87に円すいコイ
ルスプリング67の一方が当接することにより、各当接部
87間はフィルタ69側と第１の実施例の弁体55に替わる弁
体89側ひいては変圧室43とを連通するようになってお
り、当該部がバイパス通路90を成している。

弁体89は、その支持具91にコイルスプリング88の他方を
直接当接するように構成されている。

このように構成された気圧式倍力装置では、ブレーキペ
ダルが踏み込まれて入力ロッド48が前進すると、プラン
ジャ49が前方に移動し、弁体55から第２の弁座54が離
れ、大気が、第６図に矢印Ｄ，Ｅで示すように円すいコ
イルスプリング67の線材間のすきまおよび通路90を通っ
た後、コイルスプリング88の内側を通り、以下第１の実
施例と同様にして変圧室43,41に導入される。この際、
大気は、円すいコイルスプリング67の線材間のすきまの
みならず通路90を通るので、流路面積が充分確保されて
大量の空気が迅速に変圧室41,43に導入され、マスタシ
リンダに倍力された力が応答性良く出力される。

つぎに、第７図ないし第９図に基づいて第３の実施例を
説明する。このものは第１の実施例のリテーナ66および
弁体55を後述する構成のリテーナ92および弁体93に替
え、かつ弁体93に円すいコイルスプリング62の一方に当
接する当接部材94を設けたことが異なっており、他の部
材は第１の実施例に示すものと同一のものが用いられて
いる。これら同一部材は、同一符号で示し、これらの図
面記載および説明は一部のみ行ない他は省略する。

この気圧式倍力装置のリテーナ92には、先端側の部分で
円すいコイルスプリング67の一方に当接する段付きのフ
ランジ95が形成され、フランジ95の基部側には、フィル
タ69側と円すいコイルスプリング62側とに連通する孔96
が穿設されており、この孔96がバイパス通路を成してい
る。

弁体93は、内径側に支持具97を一部露出する構造のもの
になっており、この支持具97に支持されるようにして弁
体93にリング状で、かつ断面Ｌ字形の当接部材94が取付
けられている。当接部材94は、内側に円すいコイルスプ
リング62の一方を当接すると共に、周方向に複数個の切
欠き98を形成しており、この切欠き98がバイパス通路を
形成している。

このように構成された気圧式倍力装置では、ブレーキペ
ダルが踏み込まれて入力ロッド48が前進すると、プラン
ジャ49が前方に移動し、弁体55から第２の弁座54が離
れ、大気が、第７図に矢印Ｆ，Ｇで示すように円すいコ
イルスプリング67の線材間のすきまおよびこの孔96を通
った後、同図に矢印Ｈ，Ｉでそれぞれ示すように円すい
コイルスプリング62の線材間のすきまおよび切欠き98を
通り、以下第１の実施例と同様にして変圧室43,41に導
入される。この際、大気は、円すいコイルスプリング67
の線材間のすきまのみならず孔96を通り、かつこの後円
すいコイルスプリング62のみならず切欠き98を通るの
で、流路面積が充分確保されて大量の空気が迅速に変圧
室41,43に導入され、マスタシリンダに倍力された力が
応答性良く出力される。

つぎに、第10図に基づいて第４の実施例を説明する。こ
のものは第１の実施例の円すいコイルスプリング62、弁
体55およびリテーナ66を後述する構成のコイルスプリン
グ99、弁体100およびリテーナ101に替えたことおよび入
力ロッド48に円すいコイルスプリング67の一方を当接す
る円筒状のリテーナ102を設けたことが異なっており、
他の部材は第１の実施例に示すものと同一のものが用い
られている。これら同一部材は、同一符号で示し、これ
らの図面記載および説明は一部のみ行ない他は省略す
る。

この気圧式倍力装置のリテーナ102は、後部が円すいコ
イルスプリング67の一方に当接し、かつこのリテーナ10
2にはフィルタ69側と弁体100側とに連通する孔103が穿
設されていてバイパス通路を形成している。

弁体100は、内径側に支持具104を一部露出する構造のも
のになっており、この支持具104にコイルスプリング99
の一方が当接するようになっている。なお、このコイル
スプリング99のの他方はリテーナ102に形成されたフラ
ンジ105に当接された状態になっている。

このように構成された気圧式倍力装置では、ブレーキペ
ダルが踏み込まれて入力ロッド48が前進すると、プラン
ジャ49が前方に移動し、弁体55から第２の弁座54が離
れ、大気が、第10図に矢印Ｊ，Ｋでそれぞれ示すように
円すいコイルスプリング67の線材間のすきまおよびこの
孔103通った後、コイルスプリング99の内側を通り、以
下第１の実施例と同様にして変圧室43,41に導入され
る。この際、大気は、円すいコイルスプリング67の線材
間のすきまのみならず孔103を通るので、流路面積が充
分確保されて大量の空気が迅速に変圧室41,43に導入さ
れ、マスタシリンダに倍力された力が応答性良く出力さ
れる。

（考案の効果） 以上説明したように、大気導入時に大気がコイルスプリ
ングの線材間のすきまのみならずバイパス通路を通るの
で、流路面積を充分確保できて大量の大気が迅速に変圧
室に迅速に導入され応答性の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、本考案の一実施例の気圧式倍力
装置を示し、第１図はその断面図、第２図はリテーナを
示す正面図、第３図は同リテーナを示す断面図、 第４図ないし第６図は、本考案の第２の実施例の気圧式
倍力装置を示し、第４図はその要部を示す断面図、第５
図は当接部材を示す正面図、第６図はその断面図、 第７図ないし第９図は、本考案の第３の実施例の気圧式
倍力装置を示し、第７図はその要部を示す断面図、第８
図は当接部材を示す正面図、第９図はその断面図、 第10図は、本考案の第４の実施例の気圧式倍力装置の要
部を示す断面図である。 第11図は、従来の気圧式倍力装置の一例を示す断面図で
ある。 34…ハウジング 35…バルブボディ 36,37…パワーピストン 38,39…ダイアフラム 40…フロント定圧室 41…フロント変圧室 42…リア定圧室 43…リア変圧室 48…入力ロッド 55…弁体 60…大気弁 61…真空弁 63…内径部 66…リテーナ 71…切欠き 76…バイパス通路 71…出力ロッド

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジング内をバルブボディに設けたパワ
   ーピストンとダイアフラムとにより負圧源と連通する定
   圧室と負圧源または大気と連通する変圧室とに画成し、 前記バルブボディに対して入力ロッドの相対的な前進に
   より開弁して大気を前記変圧室に導入する大気弁と、入
   力ロッドの相対的な後退により開弁して前記定圧室と変
   圧室とを連通させる真空弁と、を配設し、 大気を前記大気弁を介して前記変圧室に導入して前記定
   圧室と変圧室とに生じる差圧によって前記パワーピスト
   ンを前進させて出力ロッドに倍力した推力を伝達する気
   圧式倍力装置において、 前記入力ロッドを前記バルブボディに対して後退方向に
   付勢するスプリングを、一端を前記バルブボディ側に、
   他端を前記入力ロッド側に支持させて前記バルブボディ
   内に設け、 前記スプリングを支持するスプリング受部またはこのス
   プリング受部の近傍に大気側と前記変圧室側とを連通す
   るバイパス通路を設けたことを特徴とする気圧式倍力装
   置。
2. 【請求項２】ハウジング内をバルブボディに設けたパワ
   ーピストンとダイアフラムとにより負圧源と連通する定
   圧室と負圧源または大気と連通する変圧室とに画成し、 前記バルブボディに対して入力ロッドの相対的な前進に
   より開弁して大気を前記変圧室に導入する大気弁と、入
   力ロッドの相対的な後退により開弁して前記定圧室と変
   圧室とを連通させる真空弁と、を配設し、 大気を前記大気弁を介して前記変圧室に導入して前記定
   圧室と変圧室とに生じる差圧によって前記パワーピスト
   ンを前進させて出力ロッドに倍力した推力を伝達する気
   圧式倍力装置において、 前記大気弁および真空弁を構成する弁体を弁座に向けて
   付勢するスプリングを、一端を前記弁体側に、他端を前
   記入力ロッド側に支持させて前記バルブボディ内に設
   け、 前記スプリングを支持するスプリング受部またはこのス
   プリング受部の近傍に大気側と前記変圧室側とを連通す
   るバイパス通路を設けたことを特徴とする気圧式倍力装
   置。