JPS6025839A

JPS6025839A - 気圧倍力装置

Info

Publication number: JPS6025839A
Application number: JP58132474A
Authority: JP
Inventors: Toshio Takayama; 利男高山; Hiromi Ando; 安藤　博美; Mitsuhiro Endo; 光弘遠藤
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-07-20
Filing date: 1983-07-20
Publication date: 1985-02-08
Also published as: JPH038982B2

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、車両等のブレーキ装置、クラッチ装置等にお
いて使用される気圧倍力装置、より詳しくはシェル内に
複数のピストンを直列に配置したタンデム型気圧倍力装
置に関する。

（従来技術）従来のタンデム型気圧倍力装置は、第１図に示すような
一般的構造を有していた。すなわち、前方シェル１と後
方シェル２で構成される密閉容器（シェル）内には、第
１のダイアフラム３と第２のダイアフラム４とが張設さ
れ、両ダイアフラム３，４にはそれぞれ第１のピストン
５と第２のピストン６とが取付けられている。そして、
前記両ピストン５．６Ｆｉ筒状部材７によって連結され
ると共に、両ピストン５．６間には該第１のピストン５
側罠小室を画成するセンターグレート　（隔壁）８が設
けられ、前記筒状部材７はセンタープレート８に対し気
密を保持して摺動できるものとなっている。

かくして、第１、第２のピストン５，６の前後部には、
４つの圧力室Ａ、　Ｂ、　Ｃ，Ｄが画成され、このうち
、圧力室ＡとＣとは、第１、第２の定圧室として、内部
通路９により相互に連通ずると共に、圧力導入口１１介
して車両エンジンの負圧発生部に連通し、一方圧力室Ｂ
とＤとは、第１、第２の足動圧室として、第２のダイア
フラム４の通路１１により相互に連通している。

１２は第１のピストン５側がら筒状部材７の軸部に挿入
され、後端に７ランク部１３ヲ有して成る被動杆であっ
て、その先端を、図示を略したマスクシリンダに係合さ
せ、かつ前記フランジ部１３ヲ第２のピストン６に固設
された収納体１４内に嵌入している。１５は図示を略し
たペダルに連動する操作杆で、弁プランジャ１６を介し
て前記収納体１４と係合している。そして、前記弁プラ
ンジャ１６を含む周知の弁機構１７が第２のビス変位に
応じて第２の定圧室Ｃと第２の作動圧室りとの間の連通
遮断の役割をなす。

なお、１８は被動杆１２のフランジ部１３とプランジャ
１６との間に介装された弾性を有する加圧変形部材で、
反力を伝達する中間部品となる。また、第１、第２のピ
ストン５．６は第１のピストン５の前方に介装したリタ
ーンスプリング１９により、戻り位置に付勢されている
。

か＼る構成により、ペダルに踏力が加えられずに操作杆
１２が変位しない状態では、弁機構１７が第２の定圧室
Ｃと第２の作動圧室１）とを連通させるので圧力室Ａ、
　Ｂ、　Ｃ，Ｄがすべて同圧に保たれ、第１、第２のピ
ストン５．６は変位しない。

これに対し、操作杆１５が図の左方に変位する操作時に
は、弁機構１７が第２の定圧室Ｃと第２の作動圧室りと
の連通を断つと共に、第２の作動圧室りに大気を導入す
る。前記したように、第１、第２の定圧室Ａ、Ｃ問およ
び第１、第２の作動圧室Ｂ、Ｄ間は相互に連通している
ので、前記弁機構１７の作動により大気の導入される第
１、第２の作動圧室Ｂ、Ｄと負圧源に連通している第１
、第２の定圧室Ａ、Ｃとの間には圧力差が発生し、この
圧力差によって第１、第２のピストン５．６が変位する
ことになる。この結果、第１゜第２のピストン５．６の
推力を受ける被動杆１２がマスクシリンダを作動させる
。このとき、反カバ披動杆１２、加圧変形部材１８およ
び弁プランジャ１６を介して操作杆１５に伝達される。

しかして、上記構成の気圧倍力装置においては、その入
出力特性が第２図に示すようになる。

すなわち、入力Ｆｉが一定にて出力Ｆθがジャンプイン
する初期特性（Ａ）と、入力Ｆｉに対して出力Ｆθが所
定の勾配、ｔａｎθで増大する中期特性（１１）と、出
力Ｆθの増大が緩和される終期特性（Ｃ）との３つのｌ
ｉｊ性を有している。こ＼で、初期特性（Ａ）は反力が
操作杆１５に伝達されるまでに発生するもので、具体的
には加圧変形部材１８が弁プランジャ１６とのクリアラ
ンスδだけはみ出すのに必要な出力を表わす。また、中
期特性（ＩＪ）は、反力が弁プランジャ１８ヲ介して操
作杆に伝達している間に発生するもので、その出力Ｆθ
と入力ＦｉＯ比すなわちｔａｎθがいわゆるサーボ比と
なり、具体的には、被動杆１２のフランジ部１３の外径
ｉＤｘ、弁プランジャ１６の先端外径ｉＤ２とすれば、
（Ｄ１／Ｄ２）２　で表わされる。

しかるに、上記したごとくサーボ比は、被動杆１２のフ
ランジ部１３の外径Ｄ１と弁プランジャ１６の先端外径
Ｄ２の部品寸法だけで一義的に決定し、このため、サー
ボ比を大きくとりたいとしても寸法的に一定の値以上に
設定できず、かつ使用中、サーボ比を任意選択したいと
してもその変更は不可能なものとなっていた。また、ジ
ャンプ・イン特性の変更も前記δの値を変える以外に適
宜手段が無く、さらには、第１、第２のピストンが一体
的連結されているため、強度的に余裕を持った設計がで
きず、総じて、従来の気圧倍力装置は用途すなわち使用
条件に応じて大巾な設計変更をやり直さなければならな
いという制約を有するものであった。

（発明の目的）本発明は上記従来技術の問題点に鑑み大きなサーボ比衾
イ■ることができると共に該サーボ比の任意選択が可能
で、かつジャンプ・イン特性の変更も容易に行うことが
でき、全体として設計余裕を持った気圧倍力装置を提供
することを目的とする。

（発明の構成）ぞして、この目的は、前方に位置する第１のピストンに
シェル外に突出する第１の被動杆を設け、後方に位置す
る第２のピスト：／に前記第１の被動杆に先端を当接さ
せる第２の被動杆を設け、該第２の被動杆の後端には反
力機構を介して操作杆を連結し、かつ第１の作動圧室と
第１の定圧窓とを連通した状態か第１の作動圧室と第２
の作動圧室とを連通した状態のいづれか一方を選択でき
る弁機構？設けて成る気圧倍力装置によって達成される
。

（実施例）以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。

第３図は本発明にか＼る気圧倍力装置の構造を示したも
のである。なお、第１図に示した部分と同一構成要素に
は同一符号を付し、その作用の説明は省略する。本実施
例においては、センタープレート８に対し気密を保持し
て摺動できる筒状部材２１が第１のピストン５にのみ固
定されている。一方、推力を伝達する被動杆は、第１の
ピストン５に固鷲された第１の被動杆２２と第２のピス
トン６の収納体１４にフランジ部２３ａを嵌合する第２
の被動杆２３とから成り、第２の被動杆２３の先端を第
１の被動杆２２の後端に設けた凹部２２ａに当接させる
ようにしている。また、従来のものにおける第１と第２
の作動圧室ＢとＤと全連通する通路１１（第１図）が廃
されている。

すなわち、本発明における気圧倍力装置は、シェル内に
、第１のピストン５と第２のピストン６とを独立的に配
置すると共に、該第１のピストン５の後部および第２の
ピストン６の後部には独立的な室Ｈ，Ｃ２画成するよう
にしている。

しがして、第１の定圧ｉＡと、第１の作動圧室Ｊ３と、
第２の作動圧室りとには、それぞれ第１、第２、第３の
圧力導入口２４．２５．２６が設けられ、外部の切換弁
２７に接続される。切換弁２７は、第１の定圧室Ａと、
氾１の作動圧室Ｂとが連通した状態か、あるいは第１の
作動圧室Ｂと第２の作動圧室りがノル１「６シた状態の
どちらかを任意に選択できる構造になっている。

か＼る構成により、いま、切換弁２７が第１の定圧室Ａ
と第１の作動圧室Ｂとを連通した場合において、先ず、
ベグルに踏力が加えられずに操作杆１５が変位１〜ない
状態では、弁機構１７が第２の定圧室Ｃと第２の作動圧
室りとを連通させるので、圧力室Ａ、　Ｂ、　Ｃ，Ｄが
すべて同圧に保たれ、第１、第２のピストン５．６は変
位しない。

これに対し、操作杆１５が（図の左方に変位する操作時
には、弁機構１７が第２の定圧室Ｃと第２の作動圧室り
との連通を遮断すると共に、作動圧室りに大気を導入す
る。すなわち、圧力室Ａ。

Ｂ、　Ｃ，Ｄのうち第２の作動圧室りにのみ大気が導入
するため、第２の定圧室Ｃと第２の作動圧室りとの間に
圧力差が発生し、この圧力差によつ２て第２のピストン
６が変位する結果、第１の被動杆２２が第２のピストン
６の推力を第２の被動杆２３を介して受けてマスクシリ
ンダを作動させる。このとき反力は第１、第２の被動杆
２２．２３、加圧変形部材１８および弁プランジャ１６
ヲ介して操作杆１５に伝達され、したがって、サーボ比
は（Ｄ見／Ｄ２）　となる。

次に、切換弁２７により第１の作動圧室Ｂと第２の作動
圧室りとを連通した場合は、操作杆１５を操作すると、
第１、第２の作動圧室１３．Ｄ両方に大気が導入され、
これにより、第１の定圧室Ａと第１の作動圧室Ｂおよび
第２の定圧室Ｃと第２の作動圧室りの両方に圧力差が発
生し、この圧力差によって第１、第２のピストン５．６
が変位する結果、第１の被動杆２２が前記両ピストン５
．６の推力金受けてマスクシリンダを作動させる。この
ときのサーボ比は、いま第１のダイアフラム３と第２の
ダイアフラム４の有効径をそれぞれｄｘ、　ｄ２とする
と、略（（ｄ１２＋　ｄ２”）／ｄ２）（Ｄｉ／Ｄ２　
）　＋　１となる。

第４図は、本気圧倍力装置の入出力特性を示したもので
、図中、Ｐ　ｔｉｌｌ線は第１の定圧室Ａと４′Ｖ１の
作動圧室Ｂとを連通した場合、へ曲線は第１の作動圧室
Ｂと第２の作動圧室りとを連通した場合の結果を表わし
ている。これより、本気圧倍力装置道においてはサーボ
比を２段に切換λ−ることか可能となり、しかも、従来
にも増して旨いサーボ比ヲ得ることも可能となっている
。

才た、本気圧倍力装置においては、リターンスプリング
１９の荷重が第１、第２の被動杆２２．２３を介して加
圧変形部材１８に作用するようになっているため、ジャ
ンプ・イン特性Ａは、前記リターンスプリング１９の設
定荷＠を変えれば、容易に変更できるものとなる。

設し、これに：ｌｌ１４宜弁機構を設けて、前記のごと
き切換え動作ができるようにしても良い。

また、上記実施例においては、２ピストンタイプについ
て説明ｌ−タが、より多数のピストンを有するものに適
用できることはもちろんである。

さらに、例えば第１の作動圧室Ｂｌ独立して設け、これ
への人伝の導入をコントロールすることによって、サー
ボ比を連続的に変更することも可能となる。

（発明の効果）以上、詳細に説明したように、本発明Ｋか＼る気圧倍力
装置は、シェル内に２つのピストンを直列に独立して配
置し、かつシェル内に画成された圧力室を任童切倹えで
きるようにしたもので、これにより、以下に記すような
効果が得られた。

■　従来の気圧発生装置のように、２つのピストンの締
結部が無いため、強度的に余裕を持った設計が可能であ
る。

■　サーボ比を手動あるいは自動的に変更でき、ｆた、
従来より大きいサーボ比を得ることができる。したがっ
て、例えば荷物積載車両において空荷時と積載時Ａとで
同じ減速度が得られるようにすることができる。

■　ジャンプ・イン特性をターンスプリングの設定荷重
の変更により容易に変えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の気圧倍力装置の構造を示す断面図、第２
図は従来の気圧倍力装置の入出力特性を示す相関図、第
３図は本発明にか＼る気圧倍力装置の構造を示す断面図
、第４図は本気圧倍力装置の入出力特性を示す相関図で
ある。１　・・・・・・前方シェル２　・・・・・・後方シェル３．４　・・・ダイアフラム５　・−・・・・第１のピストン６　・・・・・・第２のピストン８　・・・・・・センタープレート　（隔壁）１５・・
・・・・操作杆１６・・・・・１・・…弁プランジャ１８・・・・・・・・・・・・加圧変形部材１９・・・
・・・・・・・・・ターンスフリング２２・・・・・・
・・・・・・第１の被動杆２３・・・・・・・・・・・
・第２の被動杆２４、２５．２６・・・圧力導入口２７・・・・・・・・・・・・切換弁特許出願人　トキコ株式会社イＡ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　シェル内に、ダイアフラムと、該ダイアフラム
に取付けられｆｃ２つのピストンと、該２つのピストン
間に装着された隔壁と、により４つの圧力室全画成して
成る気圧倍力装置において、前方に位置する第１のピス
トンにシェル外に突出するＷＪｌの被動杆を設け、後方
に位置する第２のピストンに前記第１の被動杆に先端を
当接させる第２の被動杆を設け、該第２の被動杆の後端
には反力機構を介して操作杆を連結し、前記第１、第２
のピストン′！ｉｌ−戻り位置に付勢する付勢手段を設
け、かつ前記第１のピストンの後部１則の第１の作動圧
室と前記第１のピストンの前部側の第１の定圧室とが連
通した状態か前記第１の作動圧室と第２のピストンの後
部側の第２の作動圧室とが連通した状態のｂづれか一方
を選択できる切換弁機構を設けたことを特徴とする気圧
倍力装置。