JPH11278246A - ブレーキ倍力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 ブレーキ倍力装置は、第１リテーナと第
２リテーナと、両リテーナの間に弾装されたコイルばね
と、両リテーナが処理距離以上離隔するのを防止するス
トッパより構成される反力伝達手段を備えている。他
方、上記ブレーキ倍力装置の弁機構１５は、バルブボデ
イ６の内周部に形成した環状の第１弁座１６と、この第
１弁座の内方側で、弁プランジャ１７のリヤ側に形成し
た第２弁座１８と、両弁座に着座する弁体２０とを備え
ており、この弁体に第１弁座の内径よりも小径なバック
アッププレート２１を埋設している。 【効果】 上記弁体によって反力伝達手段のコイルばね
が伸縮する領域においても充分なヒステリシスが得られ
るので、従来に比較してブレーキフィーリングを良好な
ものとすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はブレーキ倍力装置に関
し、より詳しくは、ばねを有する反力伝達手段を備えた
ブレーキ倍力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ブレーキ倍力装置として、ブレー
キ倍力装置の制動初期にサーボ比を小さくし、制動後期
にサーボ比を大きくするようにしたものが知られてい
る。この種のブレーキ倍力装置では、リアクションディ
スクと弁プランジャとの間に、相互に相対変位可能に設
けた第１リテーナと第２リテーナと、これら第１リテー
ナと第２リテーナとの間に所定のセット荷重で弾装され
て通常は両リテーナを離隔状態に保持するばねと、上記
第１リテーナと第２リテーナとが所定間隔以上離隔する
のを防止するストッパ部材とから構成される反力伝達手
段を設けている（特開平８−８５４４２号公報）。かか
る構成によれば、ブレーキペダルが踏み込まれてブレー
キ倍力装置が作動されても、反力伝達手段のばねが圧縮
されるまでは、反力伝達手段は単にリアクションディス
クから伝達されるブレーキ反力を第１リテーナ、ばねお
よび第２リテーナを介して弁プランジャに伝達させるだ
けなので、この時のサーボ比を相対的に小さく設定する
ことができ、それによって小さなブレーキ力が必要な範
囲における操作性を良好なものとすることができる。他
方、反力伝達手段のばねが圧縮されるようになると、こ
のばねの圧縮分だけ第２リテーナおよび弁プランジャが
第１リテーナおよびプレートプランジャに対して相対的
に前進されることになるので、ブレーキペダルは結果的
にばねの圧縮分だけ踏み込まれたことになり、この時の
サーボ比を相対的に大きく設定することができ、それに
よって軽い踏力で大きなブレーキ力を得ることができ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記リアク
ションディスクを用いたブレーキ倍力装置では、リアク
ションディスクがゴム等の弾性部材からなっているため
に、ブレーキペダルの踏込み時と解放時とでブレーキペ
ダルの踏力を同一としても、ブレーキ倍力装置の出力の
大きさが異なる現象（ヒステリシス）がある。そして上
記ヒステリシスがあると、運転者がブレーキペダルの踏
力の増大を停止させてから、無意識のうちに僅かにその
踏力を減少させても同一のブレーキ力が得られることか
ら、ブレーキフィーリングが良くなるという利点があ
る。しかしながら、上記反力伝達手段を備えるブレーキ
倍力装置では、反力伝達手段のばねが圧縮されるように
なると、リアクションディスクの圧縮変形量は相対的に
小さくなりブレーキ倍力装置の弁機構の流路切換作動は
殆どばねの伸縮により行なわれるようになる。その結
果、ばねが伸縮する際にはリアクションディスクのヒス
テリシスが小さくなるため、ブレーキペダルの踏力変化
に対してブレーキ倍力装置の出力変化が過敏になるとい
った欠点があった。本発明はそのような事情に鑑み、ば
ねを有する反力伝達手段を備えていても、ブレーキフィ
ーリングを良好にすることができるブレーキ倍力装置を
提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、シェ
ル内に摺動自在に設けたバルブボデイと、このバルブボ
デイに設けた弁機構と、この弁機構を構成する弁プラン
ジャを進退動させて弁機構の流路を切換えさせる入力軸
と、上記バルブボデイに摺動自在に設けた出力軸と、こ
の出力軸の基部と弁プランジャとの間に介在させたリア
クションディスクと、このリアクションディスクと弁プ
ランジャとの間に介在されてリアクションディスクから
のブレーキ反力を弁プランジャに伝達する反力伝達手段
とを備え、上記弁機構は、バルブボデイの内周部に形成
した環状の第１弁座と、この第１弁座の内方側で、上記
弁プランジャのリヤ側に形成された環状の第２弁座と、
これら両弁座に着座する弁体と、この弁体に埋設された
剛性体からなるバックアッププレートとを備えたブレー
キ倍力装置において、上記バックアッププレートの外径
を、第１弁座の内径よりも小さく、かつ第２弁座の外径
よりも大きく設定したことを特徴とするものである。

【０００５】

【作用】上述した構成によれば、ブレーキペダルが踏み
込まれて弁プランジャおよびこれに形成した第２弁座に
着座した弁体が前進されて、前方側で停止しているバル
ブボデイの第２弁座に着座して弁体が第１弁座から離座
することにより、従来と同様にブレーキ倍力装置が作動
されるようになる。そしてこのとき、弁体は第１弁座に
着座する部分にバックアッププレートを備えていないの
で、この部分にバックアッププレートを設けた場合に比
較して弾性変形量は相対的に大きくなる。その結果、ブ
レーキペダルの踏込み時と解放時とでブレーキ倍力装置
の出力の大きさが異なるヒステリシスを、弁体の第１弁
座に着座する部分によって大きくすることができるの
で、上記反力伝達手段のばねが伸縮する領域においてブ
レーキペダルの踏力変化に対して過敏になっていた出力
変化を穏やかにすることができ、したがって従来に比較
してブレーキフィーリングを良好なものとすることがで
きる。

【０００６】

【実施例】以下図示実施例について本発明を説明する
と、図１において、タンデムブレーキ倍力装置１のシェ
ル２内はセンタープレート３によって前後にフロント室
４とリヤ室５とを区画形成している。そして筒状のバル
ブボデイ６をシェル２のリヤ側とセンタープレート３と
に、それぞれシール手段７、８により気密を保持して摺
動自在に貫通させている。上記フロント室４およびリヤ
室５内に位置するバルブボデイ６の外周部には、それぞ
れフロントパワーピストン１０とリヤパワーピストン１
１とを連結してあり、また各パワーピストン１０、１１
の背面にフロントダイアフラム１２とリヤダイアフラム
１３とをそれぞれ張設している。そして、フロント室４
内においてフロントダイアフラム１２の前後に定圧室Ａ
と変圧室Ｂとを形成し、またリヤ室５内においてリヤダ
イアフラム１３の前後に定圧室Ｃと変圧室Ｄとを形成し
ている。

【０００７】上記バルブボデイ６内には上記定圧室Ａ、
Ｃと変圧室Ｂ、Ｄとの連通状態を切換える弁機構１５を
設けている。この弁機構１５は、図２に示すように、バ
ルブボデイ６に形成した環状の第１弁座１６と、この第
１弁座１６よりも内側で上記バルブボデイ６に摺動自在
に設けた弁プランジャ１７のリヤ側に形成した環状の第
２弁座１８と、さらに両弁座１６、１８にポペットリタ
ーンスプリング１９の弾発力により着座する弁体２０と
を備えている。

【０００８】上記弁体２０は、バルブボデイ６の末端筒
状部６Ａの内周面に取付けられる取付け部２０ａと、こ
の取付け部２０ａから半径方向内方に湾曲してフロント
側に伸びる薄肉な湾曲部２０ｂと、この湾曲部２０ｂの
先端に設けた着座部２０ｃとを備えており、さらにこの
着座部２０ｃに剛性体からなるリング状のバックアップ
プレート２１を埋設し、このバックアッププレート２１
のリヤ側端面に上記ポペットリターンスプリング１９の
端部を当接させることにより、上記着座部２０ｃを左方
にむけて付勢している。上記取付け部２０ａは、末端筒
状部６Ａの内周面に形成された段部６Ｂと、また取付け
部２０ａよりもリヤ側に配置したリテーナ２２によっ
て、バルブボデイの末端筒状部６Ａ内に気密を保持して
固定されている。上記着座部２０ｃは、上記第１弁座１
６に接触する環状の第１シート部Ｓ１（図３参照）と、
該第１シート部Ｓ１よりも内側で上記第２弁座１８に接
触する第２シート部Ｓ２（図３参照）とを備えており、
上記第１シート部Ｓ１よりも外側の空間は、バルブボデ
イ６に形成した軸方向の定圧通路２３を介して定圧室Ａ
に連通させ、さらに上記定圧室Ａはバルブボデイ６に形
成した他の軸方向の定圧通路２４を介して定圧室Ｃに連
通されている。そして上記定圧室Ａは、シェル２に設け
た負圧導入管２５を介して図示しないエンジンのインテ
ークマニホールドに連通されており、それにより定圧室
Ａおよび定圧室Ｃ内には常時負圧が導入されている。ま
た上記第１シート部Ｓ１と第２シート部Ｓ２との間の空
間は、バルブボデイ６に形成した半径方向の変圧通路２
６を介して変圧室Ｄに連通させ、さらに該変圧室Ｄはバ
ルブボデイ６に形成した軸方向の変圧通路２７を介して
変圧室Ｂに連通させている。さらに上記第２シート部Ｓ
２よりも内側の空間は、末端筒状部６Ａ内に設けた圧力
通路２８を介して大気に連通させ、この圧力通路２８内
にフィルタ２９を設けている。上記弁体２０の着座部２
０ｃに埋設したバックアッププレート２１の外径Ｄ１
は、図３に示すように、第１弁座１６の内径Ｄ２よりも
小径、かつ第２弁座１８の外径Ｄ３よりも大径に設定し
ている。そして本実施例では上記第１シート部Ｓ１はバ
ックアッププレート２１が埋設されなかった分だけ他の
部分に比較して相対的に肉厚になっている。したがっ
て、上記第１シート部Ｓ１が第１弁座１６に着座した際
には、バックアッププレート２１が埋設されていない分
だけ大きく弾性変形してそのフロント側端面が大きく窪
むようになる。なお本実施例では、第１シート部Ｓ１を
肉厚にしていたがこれに限定されるものではなく薄く形
成してもよい。この場合には第１シート部Ｓ１が第１弁
座１６に着座したときにはリヤ側に反り返るようなる。

【０００９】上記弁プランジャ１７の右端には入力軸３
１の先端部を枢支連結してあり、この入力軸３１と上記
リテーナ２２との間に、上記ポペットリターンスプリン
グ１９の弾発力よりも大きな弾発力を有するバルブリタ
ーンスプリング３２を弾装して、通常は弁プランジャ１
７の第２弁座１８に弁体２０の第２シート部Ｓ２を着座
させるとともに、弁体２０の第１シート部Ｓ１をバルブ
ボデイ６の第１弁座１６から離座させている。そして上
記入力軸３１の末端部は、図示しないブレーキペダルに
連動させている。また、上記弁プランジャ１７は、キー
部材３３によってバルブボデイ６から抜け出るのを防止
している。このキー部材３３はバルブボデイ６の軸方向
に進退動可能となっており、ブレーキ倍力装置１の非作
動時にシェル２の内面に当接して弁プランジャ１７をバ
ルブボデイ６に対する前進位置に保持することにより、
ブレーキ倍力装置１の作動開始時における入力軸３１の
ロスストロークを減少させることができるようになって
いる。さらに、上記弁プランジャ１７のフロント側に
は、後に詳述する反力伝達手段３４、プレートプランジ
ャ３５、およびリアクションディスク３６とを順次配設
している。上記プレートプランジャ３５は、バルブボデ
イ６のフロント側端面に気密を保持して固定したホルダ
３７内に摺動自在に嵌合してあり、またリアクションデ
ィスク３６は出力軸３８の基部に形成した凹部内に収納
している。上記出力軸３８の基部に形成した凹部はホル
ダ３７の外周面に摺動自在に嵌装してあり、また出力軸
３８の先端部は、シール部材３９により気密を保持して
シェル２の外部に突出させて、図示しないマスターシリ
ンダのピストンに連動させている。したがって、上記マ
スターシリンダのピストンから伝達されるブレーキ反力
は、出力軸３８を介してリアクションディスク３６に伝
達され、このリアクションディスク３６からホルダ３７
を介してバルブボデイ６で受止められるとともに、プレ
ートプランジャ３５、反力伝達手段３４、弁プランジャ
１７および入力軸３１を介して図示しないブレーキペダ
ルに伝達されるようになる。そして上記バルブボデイ６
およびパワーピストン１０、１１は、シェル２とバルブ
ボデイ６との間に弾装したリターンスプリング４０によ
って通常は図示非作動位置に保持されている。

【００１０】次に上記反力伝達手段３４は、図２に拡大
して示すように、第１リテーナ４２と第２リテーナ４３
と、両リテーナ４２、４３の間に弾装されたコイルばね
４４と、第２リテーナ４３内から第１リテーナ４２が抜
出るのを阻止するストッパ４５とを備えている。上記リ
ヤ側の第１リテーナ４２は、弁プランジャ１７の先端部
に形成した突出部１７Ａの基部外周に嵌装される内側筒
状部４２ａと、この内側筒状部４２ａのリヤ側端部から
半径方向外方に伸びるとともに、弁プランジャ１７の段
部端面に当接する半径方向部４２ｂと、この半径方向部
４２ｂの外周側からフロント側に伸びる外側筒状部４２
ｃとを備えている。他方、フロント側の上記第２リテー
ナ４３は、第１リテーナ４２を囲繞する外側筒状部４３
ａと、この外側筒状部４３ａのフロント側端部から半径
方向内方に伸びるとともに、プレートプランジャ３５の
段部端面と当接する半径方向部４３ｂと、この半径方向
部４３ｂの内周側から軸方向リヤ側に伸びるとともに、
プレートプランジャ３５の突出部３５Ａを摺動自在に貫
通させる内側筒状部４３ｃとを備えている。そして、上
記第１リテーナ４２の半径方向部４２ｂと第２リテーナ
４３の半径方向部４３ｂの間に上記コイルばね４４を弾
装し、このコイルばね４４を所定量だけ圧縮させた状態
で、第２リテーナ４３の外側筒状部４３ａに固定したリ
ング状のストッパ４５を第１リテーナ４２のリヤ側に当
接させることにより、それら第１リテーナ４２、第２リ
テーナ４３、コイルばね４４およびストッパ４５を一体
的に組み立てている。したがって、プレートプランジャ
３５からのブレーキ反力は、第２リテーナ４３、コイル
ばね４４および第１リテーナ４２を介して弁プランジャ
１７に伝達されるようになる。

【００１１】また、上記第１リテーナ４２の内側筒状部
４２ａから突出した弁プランジャ１７の突出部１７Ａの
先端には、該突出部１７Ａとほぼ同径の円板状の弾性部
材４６を設けてあり、この弾性部材４６は非作動状態で
は第２リテーナ４３の内側筒状部４３ｃから突出するプ
レートプランジャ３５の突出部３５Ａから離隔してい
る。したがって、プレートプランジャ３５からのブレー
キ反力がコイルばね４４の弾発力を上回って第１リテー
ナ４２と第２リテーナ４３の間隔が狭くなると、上記弾
性部材４６がやがてプレートプランジャ３５の突出部３
５Ａに当接するようになる。

【００１２】以上の構成において、ブレーキペダルが踏
込まれて入力軸３１および弁プランジャ１７が前進され
ると、その踏力がコイルばね４４のセット荷重を越える
までは、反力伝達手段３４は図２の状態を保持したまま
一体的に前進され、それによってプレートプランジャ３
５も前進される。そして弁プランジャ１７が前進される
と、該弁プランジャ１７に形成した第２弁座１８に着座
する弁体２０が前進されて、前方側に停止しているバル
ブボデイ６の第１弁座１６に着座した後、第２弁座１８
から離隔されるようになる。これにより変圧室Ｂ、Ｄ内
に大気が導入されて定圧室Ａ、Ｃと変圧室Ｂ、Ｄとの間
で圧力差が生じ、この圧力差によりパワーピストン１
０、１１およびバルブボデイ６が前進され、それにより
出力軸３８が前進されてマスターシリンダにブレーキ液
圧が発生する。このとき、バルブリターンスプリング１
９によって第１弁座１６に着座する弁体２０の第１シー
ト部Ｓ１においては、バックアッププレート２１が埋設
されていないので第１シート部Ｓ１のフロント側端面が
大きく弾性変形し、その後に弁プランジャ１７の第２弁
座１８が弁体２０から離座するようになる（図４参
照）。

【００１３】この状態からブレーキペダルの踏力の増大
を停止させると、上記定圧室Ａ、Ｃと変圧室Ｂ、Ｄとの
間の圧力差によりパワーピストン１０、１１およびバル
ブボデイ６が前進されてくるので、やがて第１弁座１６
に着座している弁体２０が弁プランジャ１７の第２弁座
１８に追い付いてこれに着座する。これにより弁体２０
は第１弁座１６と第２弁座１８とに着座して、サーボバ
ランス状態となる。次に、このサーボバランス状態から
ブレーキペダルの踏力を低下させると、弁プランジャ１
７の第２弁座１８によって弁体２０が後退されるように
なるが、上述したように弁体２０の第１シート部Ｓ１が
大きく弾性変形されていたので、該第１シート部Ｓ１は
その大きな弾性変形が元の状態に復元されてから、第１
弁座１６から離座するようになる。つまりサーボバラン
ス状態は、上記ブレーキペダルの踏力の増大を停止させ
た状態から、その踏力を低下させて弁体２０が第１弁座
１６から離座するまでの間継続することになり、これが
ヒステリシスとして現われることになる。そして本実施
例では、上述したように第１シート部Ｓ１においてバッ
クアッププレート２１を省略し、その第１シート部Ｓ１
を大きく弾性変形させるようにしているので、第１シー
ト部までバックアッププレートが埋設されていた従来に
比較して、ヒステリシスを大きくすることができる。

【００１４】ところで、上記ブレーキ倍力装置の作動
中、ブレーキ液圧によるブレーキ反力は、出力軸３８を
介してリアクションディスク３６に伝達され、さらにリ
アクションディスク３６からプレートプランジャ３５、
反力伝達手段３４、弁プランジャ１７および入力軸３１
を介してブレーキペダルに伝達される。そして上記ブレ
ーキ反力が上記反力伝達手段３４のコイルばね４０のセ
ット荷重を越えると、図５に示すように、第２リテーナ
４３およびプレートプランジャ３５に対して第１リテー
ナ４２および弁プランジャ１７が相対的に前進されるの
で、ブレーキ倍力装置１の出力は、それ以前のサーボ比
よりも大きなサーボ比で上昇するようになる。上記弁プ
ランジャ１７が相対的に前進されてプレートプランジャ
３５と弁プランジャ１７との間隔が小さくなると、やが
て弁プランジャ１７に設けた弾性部材４６がプレートプ
ランジャ３５の突出部３５Ａに当接して当該弁プランジ
ャ１７との間で圧縮されるようになる。ブレーキ倍力装
置の作動中、上記リアクションディスク３６はブレーキ
反力によって圧縮されるので、そのゴム特性によりヒス
テリシスが生じるようになるが、本実施例ではブレーキ
反力が大きい領域においてさらに弾性部材４６を圧縮さ
せているので、この部分においてもヒステリシスを生じ
させることができる。したがって、弁体２０の第１シー
ト部Ｓ１を大きく弾性変形させることにより大きなヒス
テリシスが得られることに加えて、さらにブレーキ反力
が大きい領域で弾性部材４６によるヒステリシスを加え
ることができる。したがって、特にコイルばね４４が圧
縮されるような出力の高い領域において、ブレーキペダ
ルの踏力変化に対して過敏になっていた出力変化を穏や
かにすることができるので、従来に比較してブレーキフ
ィーリングを良好なものとすることができる。

【００１５】なお上記実施例では弾性部材４６を設けて
いるが、これを省略してもよい。また、第１弁座１６の
内径Ｄ２に対して適宜バックアッププレート２１の外径
Ｄ１を設定することによりヒステリシスの大きさを任意
に設定することができるが、バックアッププレート２１
の外径Ｄ１は第２弁座１８の外径Ｄ３を下回ってはなら
ない。さらに、上記実施例ではブレーキ倍力装置１の非
作動時に弾性部材４６とプレートプランジャ３５の突出
部３５Ａとの間に間隙を設けていたがこれに限定される
ものではなく、初めから弾性部材をプレートプランジャ
に当接させてもよい。

【００１６】

【発明の効果】以上のように、本発明によればヒステリ
シスを大きくすることができるので、特に反力伝達手段
のコイルばねが伸縮する領域においてブレーキペダルの
踏力変化に対して過敏になっていた出力変化を穏やかな
ものにすることができ、したがって良好なブレーキフィ
ーリングを得ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す断面図。

【図２】図１の要部を示す拡大断面図。

【図３】弁体２０の拡大断面図。

【図４】弁体２０が第１弁座１６に着座したときの状態
を示す拡大断面図。

【図５】弾性部材４６が圧縮されたときの状態を示す拡
大断面図。

【符号の説明】

６…バルブボデイ １５…弁機構 １６…第１弁座 １７…弁プランジ
ャ １７Ａ…突出部 １８…第２弁座 ２０…弁体 ２０ａ…着座部 ２１…バックアッププレート ３０…入力軸 ３４…反力伝達手段 ３５…プレートプ
ランジャ ３６…リアクションディスク ３８…出力軸 Ｓ１…第１シート部 Ｓ２…第２シート
部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シェル内に摺動自在に設けたバルブボデ
   イと、このバルブボデイに設けた弁機構と、この弁機構
   を構成する弁プランジャを進退動させて弁機構の流路を
   切換えさせる入力軸と、上記バルブボデイに摺動自在に
   設けた出力軸と、この出力軸の基部と弁プランジャとの
   間に介在させたリアクションディスクと、このリアクシ
   ョンディスクと弁プランジャとの間に介在されてリアク
   ションディスクからのブレーキ反力を弁プランジャに伝
   達する反力伝達手段とを備え、 上記弁機構は、バルブボデイの内周部に形成した環状の
   第１弁座と、この第１弁座の内方側で、上記弁プランジ
   ャのリヤ側に形成された環状の第２弁座と、これら両弁
   座に着座する弁体と、この弁体に埋設された剛性体から
   なるバックアッププレートとを備えたブレーキ倍力装置
   において、 上記バックアッププレートの外径を、第１弁座の内径よ
   りも小さく、かつ第２弁座の外径よりも大きく設定した
   ことを特徴とするブレーキ倍力装置。
2. 【請求項２】 上記反力伝達手段は、上記弁プランジャ
   側に配置した第１リテーナと、上記リアクションディス
   ク側に配置した第２リテーナと、両リテーナが所定距離
   以上離隔するのを防止する阻止するストッパと、さらに
   上記第１リテーナと第２リテーナとの間に所定のセット
   荷重で弾装したばねとを備えることを特徴とする請求項
   １に記載のブレーキ倍力装置。
3. 【請求項３】 上記リアクションディスクと弁プランジ
   ャとの間にプレートプランジャを設け、上記弁プランジ
   ャのフロント側に第２リテーナを貫通して突出する突出
   部を設けるとともに、上記プレートプランジャのリヤ側
   に第２リテーナを貫通して突出する突出部を設け、さら
   に少なくとも一方の突出部に弾性部材を設けて、上記ば
   ねが圧縮された際に両突出部で弾性部材を挟持してこれ
   を圧縮変形させることを特徴とする請求項２に記載のブ
   レーキ倍力装置。