JP2003040101A - Negative pressure type servo unit - Google Patents
Negative pressure type servo unitInfo
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- JP2003040101A JP2003040101A JP2001230557A JP2001230557A JP2003040101A JP 2003040101 A JP2003040101 A JP 2003040101A JP 2001230557 A JP2001230557 A JP 2001230557A JP 2001230557 A JP2001230557 A JP 2001230557A JP 2003040101 A JP2003040101 A JP 2003040101A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用の負圧式倍
力装置に関し、特に緊急ブレーキ時のブレーキペダル踏
力の不足を補うことができるようにした負圧式倍力装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】車両の進路上に突然障害物が出現して運
転者が慌ててブレーキペダルを踏み込んだ時、すなわち
緊急ブレーキ時においては、運転者がブレーキペダルに
加えられる踏力は、車輪ロックに至る大きさのブレーキ
液圧を発生させる踏力に比べて相当に小さく、車両のブ
レーキ能力が十分発揮されない場合が多いという近年の
解析結果がある。この解析結果に基き、ブレーキペダル
の踏込み速度から、通常ブレーキであるのか緊急ブレー
キであるのかを判定し、緊急ブレーキ時にはブレーキ液
圧を車輪ロックに至る大きさまで自動的に上昇させる装
置が提案され、実用化されつつある。
【0003】このような装置として様々な構成のものが
提案されており、例えばWO01/32488A1号公
報に記載されたものがある。このものは、負圧弁座が後
方端部に形成された弁座部材をスプリングによって後方
へ付勢するとともに、パワーピストンと一体の係止部材
に係合された保持部材が弁座部材の後方への移動を規制
する構造となっている。そして、プランジャのパワーピ
ストンに対する前方への相対移動量が所定値以上になっ
た場合に、言い換えれば運転者が慌ててブレーキペダル
を踏み込みパワーピストンの前進速度よりプランジャの
前進速度が大きい場合に、保持部材と弁座部材との係合
が解除されて弁座部材が後退し、リアクションディスク
の後方端面と弁機構の弁シール部の前方端面との距離を
拡大することで、いわゆるジャンピング量を増大させて
緊急ブレーキ特性を得るものである。
【0004】すなわち緊急ブレーキ時には負圧式倍力装
置の入力−出力特性を通常ブレーキ用特性から緊急ブレ
ーキ用特性に切り換えることにより、運転者がブレーキ
ペダルを強く踏み込んだ時と同じ結果を得るものであ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この従来の負圧式倍力
装置は、通常ブレーキ時及び緊急ブレーキ時に大気弁座
が弁シール部から離間して隙間が形成されることによ
り、大気が変圧室に導入されて可動壁及びパワーピスト
ンに前方への推進力が付与されるものである。しかしな
がら、弁座部材がパワーピストンと同軸に配置される構
成をとらざるをえないため、大気の流入通路としてパワ
ーピストンの内周面とプランジャの外周面との間に形成
された僅かな隙間しかなく、緊急ブレーキ時のように急
速かつ大量に大気が通過する際にはこの隙間が絞りとし
て作用し、変圧室への円滑な大気流入が阻害されて応答
性の低い負圧式倍力装置となる虞がある。
【0006】本発明は、変圧室への大気流入が円滑に行
われ応答性の高い負圧式倍力装置を提供することを目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項1に記載のように、内部に少なくとも一つの
圧力室を形成するハウジングと、前記ハウジングの内部
に前記ハウジングに対して前進及び後退可能に設置され
るとともに前記圧力室を定圧室と変圧室とに分割する可
動壁と、前記可動壁に結合されるパワーピストンと、前
記パワーピストンの内部に前記パワーピストンに対して
前進及び後退可能に設置される入力ロッドと、前記入力
ロッドに連結されて前記パワーピストンに対して前後方
向に摺動可能に前記パワーピストンに嵌挿されるととも
に後方端部に大気弁座が形成されたプランジャと、前記
可動壁の移動に伴う前記パワーピストンの推進力を装置
外に出力する出力部材と、前記パワーピストンに配設さ
れるとともに後方に向いている第1負圧弁座と、前記パ
ワーピストンに対して前進及び後退可能で且つ第1負圧
弁座と略同心の弁座部材に形成された第2負圧弁座と、
前記第1負圧弁座に対向する可動部と前記パワーピスト
ンに気密的に固定される固定部とを有する弁機構と、所
定条件において前記弁座部材を前記可動部に向けて所定
量移動させる駆動手段とを備えた負圧式倍力装置におい
て、前記プランジャは、前記大気弁座が形成された後方
フランジ部と、前記フランジ部の前方に形成された円筒
状の本体部と、前記本体部の前方に形成されるとともに
前記パワーピストンの内周面と摺動する中間フランジ部
と、前記弁座部材が嵌挿される後方フランジ部とを有
し、前記中間フランジ部に前後方向の流体の流通を許容
するとともに互いに対向する複数組の凹部が設けられて
いて、対向する前記凹部の底部間の距離が前記本体部の
外径より小さいことを特徴とするた負圧式倍力装置を構
成した。
【0008】請求項1の発明によれば、プランジャのパ
ワーピストンとの摺動部である中間フランジ部に前後方
向の流体の流通を許容する凹部が設けられているととも
に、対向する凹部の底部間の距離が本体部の外径より小
さいため、パワーピストンとプランジャとの間に十分な
大きさの断面積をもつ通路が形成される。このため、ブ
レーキ操作がなされて大気弁座が弁機構の可動部から離
間して変圧室に向けて大気が流入する際に、流入大気が
ほとんど絞られることがなく変圧室に流入し、応答性の
高い負圧式倍力装置がえられる。特に、急速かつ大量に
大気が通過する緊急ブレーキ時には、絞りとして作用す
る隙間がないため、変圧室への大気流入が円滑となり、
応答性の高い緊急ブレーキが実現される。
【0009】なお、後方とは負圧式倍力装置に対してブ
レーキペダル側あるいは車両後方側を意味し、前方とは
負圧式倍力装置に対してマスタシリンダ側あるいは車両
前方側を意味する。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態について説明する。
【0011】図1乃至図4は本発明の第1実施形態にか
かる負圧式倍力装置の断面図であり、図2は図1のA−
A断面図である。図3は図2のB−C−D−E断面図で
あり、図4は図3の一部詳細図である。
【0012】図1において、負圧式倍力装置10は、前
方シェル11と後方シェル12及び可動壁20とから構
成され、内部が可動壁20によって定圧室23と変圧室
24とに分割されるハウジング14を備える。ハウジン
グ14内の可動壁20は、金属製のプレート18とゴム
製のダイアフラム19とから成り、ハウジング14に対
して前後方向移動可能に設置されている。
【0013】ダイアフラム19の外周縁のビード部は、
後方シェル12の外周縁に設けられた折り返し部と前方
シェル11とにより気密的に挟持されている。また、ダ
イアフラム19の内周縁のビード部は、パワーピストン
22の前方フランジ部外周に設けられた溝に、プレート
18とともに気密的に固定されている。
【0014】定圧室23は、負圧源であるエンジンイン
テークマニホールド(図示せず)に連通され、エンジン
作動中は常に負圧に保たれる。変圧室24は、通路60
及び弁機構36を介して定圧室23と連通・遮断される
とともに、弁機構36を介して大気とも連通・遮断され
る。
【0015】図1乃至図4に示されるように、パワーピ
ストン22は、その内部で前方(図1、図3及び図4中、
左方)に位置して定圧室に連通する第1空間22aと、
その内部で後方(図1、図2及び図4中、右方)に位置し
て大気に連通する第2空間22bと、第1空間22aと
第2空間22bとの間に介在される中間部221を有し
ている。中間部221は、中間部221の中心部で第1
空間22aと第2空間22bとを連通する第3空間22
cと、第3空間22cとは別に第1空間22aと第2空
間22bとを連通する通路60とを有している。
【0016】パワーピストン22の内部には、入力部材
27を構成する入力ロッド28及びプランジャ37が第
1空間22a、第2空間22b、第3空間22cを貫通
し、パワーピストン22に対して前後方向に移動できる
ように設置されている。また、入力ロッド28及びプラ
ンジャ37は、結合部80で一体的に結合され、入力ロ
ッド28は、その後方でブレーキペダル(図示せず)に
連結される。
【0017】パワーピストン22の前方端部には、出力
部材55が嵌装され、パワーピストン22の前方端部と
出力部材55との間には反力部材54が配設される。さ
らに反力部材54とプランジャ37の前方端部との間に
は、当接部材70が配設されるとともに、当接部材70
は、前後方向移動が可能なように、パワーピストン22
と一体的に配設される係止部材50の内部に設置されて
いる。
【0018】パワーピストン22に対するプランジャ3
7及び入力ロッド28の移動量を規定するために、パワ
ーピストン22の中間部221に形成された半径方向孔
33にキー部材32が挿通されている。キー部材32の
前後方向(図1及び図3中、左右方向)の肉厚寸法は、半
径方向孔33の前後方向寸法よりも小さく、キー部材3
2は、パワーピストン22に対して図2中に示した距離
Cだけ前後方向に移動できる。
【0019】キー部材32は、パワーピストン22の外
周側に突出した両端部の後方面にて後方シェル12に当
接可能であり、ハウジング14に対するパワーピストン
22の後方への移動限界は、図3に示すように、半径方
向孔33の前方壁がキー部材32の前方面に当接し且つ
キー部材32の両端部の後方面が後方シェル12に当接
した位置である。キー部材32の中央部は、プランジャ
37の中央部に形成された一対のフランジ面34、35
間に配設されており、パワーピストン22に対するプラ
ンジャ37の後方への移動限界は、フランジ面34がキ
ー部材32の前方面に当接し且つキー部材32の後方面
が半径方向孔33の後方壁に当接した位置である。ま
た、パワーピストン22に対するプランジャ37の前方
への移動限界は、フランジ面35がキー部材32の後方
面に当接し且つキー部材32の前方面が半径方向孔33
の前方壁に当接した位置である。
【0020】パワーピストン22の内部には、パワーピ
ストン22に対するプランジャ37の前後方向移動に応
じて、変圧室24が定圧室23に連通されつつ大気から
遮断される出力減少作用状態と変圧室24が定圧室23
及び大気から遮断される出力保持作用状態と変圧室24
が定圧室23から遮断されて大気に連通される出力増加
作用状態とに切り換える弁機構36が設置されている。
【0021】上記弁機構36は、プランジャ37の後方
フランジ部37fに一体的に形成された大気弁座37a
と、パワーピストン22に一体的に形成された第1負圧
弁座38と、弁座部材40の後方部に一体的に形成され
た第2負圧弁座39と、第1負圧弁座38と大気弁座3
7aにそれぞれ対向する弁シール部41a、41bを有
する可動部41と、リテーナ42によりパワーピストン
22に気密的に固定される固定部43とを有しており、
且つ可動部41がスプリング44によって前方へ付勢さ
れている筒状部材45を主たる構成部材としている。
【0022】中間部221の第3空間22c内に配設さ
れた弁座部材40は、パワーピストン22に対して前後
方向に移動可能である。
【0023】図5に斜視図で示すように、弁座部材40
は、プランジャ37の外周に半径方向に突出する摺動部
37cが挿入されるスリット40bと、弁座部材40を
前後方向に貫通する貫通穴40eを備える。また、スリ
ット40bにはキー部材32が挿通される。
【0024】弁座部材40の貫通穴40eにプランジャ
37の前方フランジ部37iが挿入されることにより、
摺動部37cがスリット40bを介して弁座部材40の
外部に突出することになる。弁座部材40を備えたプラ
ンジャ37がパワーピストン22内に配設されると、摺
動部37cが中間部221の内周面221aに当接する
ことになり、プランジャ37は、摺動部37cを介して
中間部221の内周面221aに摺動可能に支持される
ことになる。
【0025】一方、弁座部材40は、プランジャ37の
外周部とパワーピストン22の中間部221の内周部と
の間に位置し、第2負圧弁座39が形成されている後方
端部において中間部221の内周面に前後方向に摺動可
能に当接することになる。すなわち、パワーピストン2
2は、弁座部材40を後方に摺動可能に保持する保持部
として中間部221を備えていることになる。
【0026】中間部221に嵌挿された弁座部材40の
後方端部の外周には、弁座部材40の後方端部と中間部
221の内周面との間の気密を保つ環状シール部材46
が装着されている。また、弁座部材40は、弁座部材4
0と中間部221の内周面に設けられたフランジ部との
間に配設されたスプリング47により後方に付勢されて
いる。
【0027】プランジャ37と結合部80で一体的に連
結された入力ロッド28に係止されるリテーナ58とパ
ワーピストン22に係止されるリテーナ42との間に配
設されるスプリング59は、入力ロッド28を後方へ付
勢し、ブレーキペダルが踏まれていない場合には、大気
弁座37aを弁機構36の可動部41に当接させ且つ可
動部41を第1負圧弁座弁座38から距離Aだけ離間さ
せた状態に保持する。
【0028】中間部221に形成された通路60と第1
空間22aとは、弁機構36と定圧室23とを連絡し、
第3空間22cは、弁機構36と変圧室とを連絡する。
【0029】パワーピストン22の前方部分の内部すな
わち中間部221には、弁座部材40を後方に推進させ
る駆動手段が配設されている。この駆動手段は、弁座部
材40を後方に付勢するスプリング47とキー部材32
から構成されている。
【0030】パワーピストン22の前方部分の内部すな
わち第1空間22aには、保持手段48が配設されてい
る。保持手段48は、弁座部材40の被係合部40cに
係合する係合部52bを有する保持部材52と保持部材
52を縮径させる方向に付勢するリング状弾性体53と
からなり、保持部材52の係止部52cは、パワーピス
トン22の前方部分に固定された係止部材50の係止溝
50aに嵌め込まれている。このため、保持部材52
は、前後方向の移動はできないが、係止部52cを中心
とする半径方向の移動が許容されている。なお、保持部
材52は、図6に示すように、中空円錐台をその中心軸
を通る3平面で切断したような3分割中空円錐台形状を
しており、この3分割中空円錐台を3個対向させてパワ
ーピストン22に組付けられる。
【0031】本実施形態においては、パワーピストン2
2内の中間部221の内周面221aにスリット22e
1、22e2が形成されているとともに、プランジャ3
7の摺動部37cにスリット22e1、22e2に対向
する凹部37e1、37e2が形成されている。凹部3
7e1、37e2の底部間の距離Yは、プランジャ37
の本体部37gの外径Xより小さく設定されていて、ス
リット22e1、22e2と凹部37e1、37e2と
により、第2空間22bと変圧室24とを連通する通路
R1、R2が形成される。
【0032】この通路R1、R2は、ブレーキ操作がな
されて大気弁座37aが弁シール部41bから離間し、
パワーピストン22の半径方向孔33を介して大気が変
圧室24へ流入するための通路となるものであるが、ス
リット22e1、22e2と凹部37e1、37e2と
によって形成された通路であり、前述したように凹部3
7e1、37e2の底部間の距離Yがプランジャ37の
本体部37gの外径Xより小さいため、十分な大きさの
通路断面積が得られ、大気の円滑な流通が可能となる。
【0033】次に、本発明の負圧式倍力装置の作動を説
明するが、通常作動状態での倍力装置としての作動は、
一般的に知られるものであるため説明を省略し、主に緊
急ブレーキ時の作動について説明する。
【0034】本発明の負圧式倍力装置の緊急ブレーキ特
性は、前述したジャンピング特性を変化させて、通常ブ
レーキ時より大きな推進力が出力部材に印加されること
によって達成されるものである。ジャンピング特性を変
化させるためには、図3において、当接部材70と反力
部材54との間隙Dを大きくすればよい。間隙Dの拡大
は、パワーピストン22の反力部材54への当接面22
dと弁シール部41bとの距離を拡大することと同じで
ある。すなわち、弁シール部41bを後方に移動させる
ことにより間隙Dを拡大し、当接部材70が反力部材5
4から反力を受けるまでの出力大きくして、入力に対す
る出力の比率が無限大になるいわゆるジャンピング状態
での出力を通常状態よりも大きくしたものである。
【0035】以下に、実際の作動について説明する。
【0036】運転者が慌ててブレーキペダルを踏み込む
緊急ブレーキ時において、プランジャ37とパワーピス
トン22との相対移動量が所定値Bより大きくなると、
プランジャ37の斜面37bが、保持部材52のテーパ
部52aに当接するとともに、リング状弾性体53によ
り縮径する方向に付勢されている保持部材52を半径方
向に拡径させる。
【0037】テーパ部52aの最小内径部52aaがプ
ランジャ37の前方フランジ37iに乗り上げると、弁
座部材40の被係合部40cと保持部材52の係合部5
2bとの係合が解徐される。弁座部材40は、スプリン
グ47により後方に付勢されているため、被係合部40
cの係合が解徐されると直ちにスプリング47の付勢力
により後方に移動する。
【0038】弁座部材40が後方に移動すると、弁座部
材40の第2負圧弁座39は、弁機構36の可動部41
を構成する弁シール部41aに当接し、定圧室23と変
圧室24との連通を遮断する。このとき、プランジャ3
7は、入力ロッド28と一体で前方へ移動中であり、弁
座部材40が弁機構36の可動部41を後方へ推し戻し
ているため、プランジャ37の大気弁座37aと弁機構
36の可動部41を構成する弁シール部41bとが急速
に離間し、変圧室24が大気と連通する。その結果、通
常ブレーキ動作に比べ、定圧室23と変圧室24との連
通遮断及び変圧室24が大気との連通が急速に行われる
とともに、実質的に、パワーピストン22の反力部材5
4への当接面22dと弁シール部41bとの距離を拡大
することになり、ジャンピング状態での出力を通常状態
よりも大きくすることが可能となる。
【0039】通常ブレーキ特性と上記緊急ブレーキ特性
とを図7に示す。図7において、通常ブレーキにおける
ジャンンピングは、F01の大きさの出力しか得られな
いが、緊急ブレーキ時のジャンピングは、F011にま
で増大し、小さなペダル踏力で十分な大きさのブレーキ
液圧を発生させることができる。
【0040】なお、上記ブレーキ動作が終了してブレー
キペダルが戻されると、プランジャ37は、そのフラン
ジ面34がキー部材32と当接しつつ後方に移動する。
キー部材32が後方シェル12に当接すると、キー部材
32が弁座部材40の前方溝壁40fに当接し、パワー
ピストン22と一体的に後退してきた弁座部材40の後
方への移動を規制する。このとき、なおもパワーピスト
ン22が後退するため、パワーピストン22と一体的に
後退する保持部材52の係合部は、キー部材32を介し
て後方シェル12に当接して静止している弁座部材40
の被係合部40cと係合することになり、緊急ブレーキ
動作によって係合が解除された保持部材52と弁座部材
40とが再係合され、次の緊急ブレーキ動作に備えるこ
とになる。
【0041】本実施形態においては、大気弁座37aが
弁シール部41bから離間してパワーピストン22の半
径方向孔33を介して大気が変圧室24へ流入する際
に、スリット22e1、22e2と凹部37e1、37
e2とによって形成された十分な大きさの通路断面積を
有する通路R1、R2を通過するため、大気の円滑な流
通が可能となり、通常ブレーキ時のみならず緊急ブレー
キ時においても高いブレーキ応答性が得られる。
【0042】
【発明の効果】本発明によれば、変圧室への大気流入が
円滑に行われ応答性の高い負圧式倍力装置を提供するこ
とが可能となる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a negative pressure booster for a vehicle, and more particularly to a negative pressure booster capable of compensating for insufficient brake pedal depression force during emergency braking. The present invention relates to a pressure booster. [0002] When an obstacle suddenly appears on the course of a vehicle and the driver depresses the brake pedal in a hurry, that is, at the time of emergency braking, the driver applies a depressing force to the brake pedal. There is a recent analysis result that the brake force of the vehicle is not sufficiently exerted in many cases, as it is considerably smaller than the pedaling force that generates the brake fluid pressure that reaches the wheel lock. Based on the result of this analysis, a device has been proposed that determines whether the brake is a normal brake or an emergency brake from the stepping speed of the brake pedal, and automatically raises the brake fluid pressure to a level at which the wheel locks during emergency braking, It is being put to practical use. [0003] Various types of devices have been proposed as such devices, for example, those described in WO 01/32488 A1. In this device, a negative pressure valve seat urges a valve seat member formed at a rear end portion rearward by a spring, and a holding member engaged with a locking member integrated with a power piston moves rearward of the valve seat member. It is structured to restrict the movement of Then, when the amount of forward movement of the plunger with respect to the power piston exceeds a predetermined value, in other words, when the driver depresses the brake pedal in a hurry and the forward speed of the plunger is higher than the forward speed of the power piston, the holding is performed. The engagement between the member and the valve seat member is released, the valve seat member retreats, and by increasing the distance between the rear end surface of the reaction disk and the front end surface of the valve seal portion of the valve mechanism, the so-called jumping amount is increased. To obtain emergency braking characteristics. That is, in the case of emergency braking, by switching the input-output characteristic of the vacuum booster from the characteristic for normal braking to the characteristic for emergency braking, the same result as when the driver depresses the brake pedal strongly is obtained. . In this conventional vacuum booster, the air valve seat is separated from the valve seal portion during normal braking and emergency braking to form a gap, so that the air is released. The propulsion force is applied to the movable wall and the power piston by being introduced into the variable pressure chamber. However, since the valve seat member must be arranged coaxially with the power piston, only a small gap formed between the inner peripheral surface of the power piston and the outer peripheral surface of the plunger as an air inflow passage. When the air passes rapidly and in large quantities, such as during emergency braking, this gap acts as a restrictor, preventing the smooth inflow of air into the transformer chamber and resulting in a low-response negative pressure booster. There is a fear. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a negative pressure booster having a high responsiveness, in which the air flows into the transformer chamber smoothly. [0007] In order to achieve the above object, a housing having at least one pressure chamber formed therein and a housing formed inside the housing are provided. A movable wall which is installed so as to be able to move forward and backward and divides the pressure chamber into a constant pressure chamber and a variable pressure chamber, a power piston coupled to the movable wall, and a power piston inside the power piston. And an input rod connected to the input rod so as to be slidable in the front-rear direction with respect to the power piston, and an air valve seat is formed at a rear end portion. A plunger, an output member for outputting the propulsive force of the power piston accompanying the movement of the movable wall to the outside of the device, and the power piston. A first negative pressure valve seat facing rearward, and a second negative pressure valve seat formed on a valve seat member capable of moving forward and backward with respect to the power piston and substantially concentric with the first negative pressure valve seat;
A valve mechanism having a movable portion facing the first negative pressure valve seat and a fixed portion hermetically fixed to the power piston; and a drive for moving the valve seat member toward the movable portion by a predetermined amount under predetermined conditions. Means, the plunger includes a rear flange portion on which the atmospheric valve seat is formed, a cylindrical main body portion formed in front of the flange portion, and a front portion of the main body portion. And an intermediate flange portion that slides on the inner peripheral surface of the power piston, and a rear flange portion into which the valve seat member is inserted, and allows fluid flow in the front-rear direction through the intermediate flange portion. In addition, a negative pressure type booster is provided in which a plurality of sets of concave portions facing each other are provided, and a distance between bottom portions of the concave portions facing each other is smaller than an outer diameter of the main body. According to the first aspect of the present invention, the intermediate flange portion, which is a sliding portion of the plunger with the power piston, is provided with a concave portion that allows the flow of fluid in the front-rear direction, and is provided between the opposed concave bottom portions. Is smaller than the outer diameter of the main body, a passage having a sufficiently large cross-sectional area is formed between the power piston and the plunger. Therefore, when the brake valve is operated and the air valve seat separates from the movable part of the valve mechanism and the air flows into the variable pressure chamber, the inflowing air flows into the variable pressure chamber without being throttled, and the responsiveness is improved. And a negative pressure booster with a high pressure can be obtained. In particular, during emergency braking when the air passes rapidly and in large quantities, there is no gap that acts as a throttle, so that the air flows into the transformer chamber smoothly,
Emergency braking with high responsiveness is realized. The term "rearward" means the brake pedal side or the vehicle rear side with respect to the vacuum booster, and the front means the master cylinder side or the vehicle front side with respect to the vacuum booster. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIGS. 1 to 4 are cross-sectional views of a vacuum booster according to a first embodiment of the present invention, and FIG.
It is A sectional drawing. FIG. 3 is a sectional view taken along line B-C-D-E of FIG. 2, and FIG. 4 is a partially detailed view of FIG. Referring to FIG. 1, a negative pressure booster 10 includes a front shell 11, a rear shell 12, and a movable wall 20. The housing is divided into a constant pressure chamber 23 and a variable pressure chamber 24 by the movable wall 20. 14 is provided. The movable wall 20 in the housing 14 includes a metal plate 18 and a rubber diaphragm 19, and is installed so as to be movable in the front-rear direction with respect to the housing 14. The bead portion on the outer peripheral edge of the diaphragm 19
The rear shell 12 is hermetically sandwiched between the folded portion provided on the outer peripheral edge and the front shell 11. The bead portion on the inner peripheral edge of the diaphragm 19 is hermetically fixed together with the plate 18 in a groove provided on the outer periphery of the front flange portion of the power piston 22. The constant pressure chamber 23 is communicated with an engine intake manifold (not shown), which is a negative pressure source, and is always maintained at a negative pressure during operation of the engine. The transformation chamber 24 has a passage 60.
In addition to being communicated with and interrupted from the constant pressure chamber 23 via the valve mechanism 36, the air is communicated with and interrupted from the atmosphere via the valve mechanism 36. As shown in FIGS. 1 to 4, the power piston 22 has a front portion inside thereof (in FIGS. 1, 3 and 4,
A first space 22a located on the left side and communicating with the constant pressure chamber;
A second space 22b which is located rearward (to the right in FIGS. 1, 2 and 4) and communicates with the atmosphere, and an intermediate portion interposed between the first space 22a and the second space 22b. 221. The middle part 221 is a first part at the center of the middle part 221.
Third space 22 communicating between space 22a and second space 22b
c, and a passage 60 communicating the first space 22a and the second space 22b separately from the third space 22c. Inside the power piston 22, an input rod 28 and a plunger 37 constituting an input member 27 are provided.
The power piston 22 is installed so as to penetrate the first space 22 a, the second space 22 b, and the third space 22 c and move in the front-rear direction with respect to the power piston 22. Further, the input rod 28 and the plunger 37 are integrally connected by a connecting portion 80, and the input rod 28 is connected to a brake pedal (not shown) at the rear thereof. An output member 55 is fitted to the front end of the power piston 22, and a reaction member 54 is disposed between the front end of the power piston 22 and the output member 55. Further, a contact member 70 is provided between the reaction force member 54 and the front end of the plunger 37, and the contact member 70
Is a power piston 22 so that it can move in the front-rear direction.
It is installed inside the locking member 50 which is provided integrally with the first member. Plunger 3 for power piston 22
A key member 32 is inserted through a radial hole 33 formed in an intermediate portion 221 of the power piston 22 in order to regulate the amount of movement of the input rod 7 and the input rod 28. The thickness of the key member 32 in the front-rear direction (the left-right direction in FIGS. 1 and 3) is smaller than the front-rear dimension of the radial hole 33, and
2 can move in the front-rear direction with respect to the power piston 22 by a distance C shown in FIG. The key member 32 can contact the rear shell 12 at the rear surfaces of both ends protruding to the outer peripheral side of the power piston 22. The rearward movement limit of the power piston 22 with respect to the housing 14 is shown in FIG. As shown in FIG. 5, the front wall of the radial hole 33 is in contact with the front surface of the key member 32, and the rear surfaces of both ends of the key member 32 are in contact with the rear shell 12. The center of the key member 32 is formed by a pair of flange surfaces 34 and 35 formed at the center of the plunger 37.
The rearward movement limit of the plunger 37 with respect to the power piston 22 is such that the flange surface 34 abuts the front surface of the key member 32 and the rear surface of the key member 32 is the rear wall of the radial hole 33. This is the position where it abuts. The forward movement limit of the plunger 37 with respect to the power piston 22 is such that the flange surface 35 contacts the rear surface of the key member 32 and the front surface of the key member 32 is
This is the position in contact with the front wall. Inside the power piston 22, a power reducing operation state in which the variable pressure chamber 24 is cut off from the atmosphere while communicating with the constant pressure chamber 23 in accordance with the longitudinal movement of the plunger 37 with respect to the power piston 22, and a variable pressure chamber 24 are provided. Constant pressure chamber 23
And the power holding action state and the transformer chamber 24 cut off from the atmosphere
A valve mechanism 36 is provided for switching to a state of increasing the output, which is shut off from the constant pressure chamber 23 and communicated with the atmosphere. The valve mechanism 36 includes an atmospheric valve seat 37a integrally formed with a rear flange portion 37f of the plunger 37.
A first negative pressure valve seat 38 formed integrally with the power piston 22; a second negative pressure valve seat 39 formed integrally with the rear portion of the valve seat member 40; Valve seat 3
7a includes a movable portion 41 having valve seal portions 41a and 41b opposed to each other, and a fixed portion 43 airtightly fixed to the power piston 22 by a retainer 42,
The cylindrical member 45 whose movable portion 41 is urged forward by a spring 44 is a main component. The valve seat member 40 disposed in the third space 22c of the intermediate portion 221 is movable in the front-rear direction with respect to the power piston 22. As shown in a perspective view in FIG.
Is provided with a slit 40b into which a sliding portion 37c protruding in the radial direction is inserted into the outer periphery of the plunger 37, and a through hole 40e penetrating the valve seat member 40 in the front-rear direction. The key member 32 is inserted into the slit 40b. By inserting the front flange portion 37i of the plunger 37 into the through hole 40e of the valve seat member 40,
The sliding portion 37c projects outside the valve seat member 40 via the slit 40b. When the plunger 37 provided with the valve seat member 40 is disposed in the power piston 22, the sliding portion 37c comes into contact with the inner peripheral surface 221a of the intermediate portion 221 and the plunger 37 moves the sliding portion 37c. It is slidably supported on the inner peripheral surface 221a of the intermediate portion 221 through the intermediate portion 221. On the other hand, the valve seat member 40 is located between the outer peripheral portion of the plunger 37 and the inner peripheral portion of the intermediate portion 221 of the power piston 22, and at the rear end where the second negative pressure valve seat 39 is formed. It comes into contact with the inner peripheral surface of the intermediate portion 221 so as to be slidable in the front-back direction. That is, the power piston 2
2 has an intermediate portion 221 as a holding portion for holding the valve seat member 40 slidably rearward. An annular seal member for maintaining airtightness between the rear end of the valve seat member 40 and the inner peripheral surface of the intermediate portion 221 is provided on the outer periphery of the rear end of the valve seat member 40 inserted into the intermediate portion 221. 46
Is installed. Further, the valve seat member 40 includes the valve seat member 4.
It is urged rearward by a spring 47 disposed between the center portion 221 and a flange portion provided on the inner peripheral surface of the intermediate portion 221. A spring 59 disposed between a retainer 58 locked to the input rod 28 integrally connected to the plunger 37 and the coupling portion 80 and a retainer 42 locked to the power piston 22 serves as an input. When the rod 28 is urged backward and the brake pedal is not depressed, the atmospheric valve seat 37a is brought into contact with the movable portion 41 of the valve mechanism 36 and the movable portion 41 is moved from the first negative pressure valve seat valve seat 38. It is kept in a state separated by the distance A. The passage 60 formed in the intermediate portion 221 and the first
The space 22a communicates the valve mechanism 36 with the constant pressure chamber 23,
The third space 22c communicates the valve mechanism 36 with the variable pressure chamber. A driving means for propelling the valve seat member 40 rearward is provided inside the front portion of the power piston 22, that is, in the intermediate portion 221. The driving means includes a spring 47 for urging the valve seat member 40 rearward and the key member 32.
It is composed of A holding means 48 is provided inside the front portion of the power piston 22, that is, in the first space 22a. The holding means 48 includes a holding member 52 having an engaging portion 52b that engages with the engaged portion 40c of the valve seat member 40, and a ring-shaped elastic body 53 that urges the holding member 52 in a direction to reduce the diameter. The locking portion 52c of the holding member 52 is fitted in a locking groove 50a of a locking member 50 fixed to a front portion of the power piston 22. Therefore, the holding member 52
Cannot move in the front-rear direction, but can move in the radial direction around the locking portion 52c. As shown in FIG. 6, the holding member 52 has a truncated hollow truncated cone shape obtained by cutting the truncated hollow cone into three planes passing through the central axis thereof. The power piston 22 is assembled to face the power piston 22. In this embodiment, the power piston 2
The slit 22e is formed in the inner peripheral surface 221a of the intermediate portion 221 in
1, 22e2 are formed, and the plunger 3
The recessed portions 37e1 and 37e2 facing the slits 22e1 and 22e2 are formed in the sliding portion 37c of No. 7. Recess 3
The distance Y between the bottoms of 7e1 and 37e2 is
Are set smaller than the outer diameter X of the main body 37g, and the slits 22e1 and 22e2 and the recesses 37e1 and 37e2 form passages R1 and R2 that communicate the second space 22b and the transformation chamber 24. When the brake operation is performed, the atmosphere valve seat 37a is separated from the valve seal portion 41b by the passages R1 and R2.
The passage through which the atmosphere flows into the transformation chamber 24 through the radial hole 33 of the power piston 22 is a passage formed by the slits 22e1, 22e2 and the recesses 37e1, 37e2, as described above. Recess 3
Since the distance Y between the bottoms of 7e1 and 37e2 is smaller than the outer diameter X of the main body 37g of the plunger 37, a sufficiently large passage cross-sectional area is obtained, and the smooth flow of the atmosphere becomes possible. Next, the operation of the vacuum booster of the present invention will be described.
Since it is generally known, the description thereof will be omitted, and mainly the operation at the time of emergency braking will be described. The emergency braking characteristic of the vacuum booster of the present invention is achieved by changing the above-mentioned jumping characteristic and applying a larger propulsive force to the output member than during normal braking. In order to change the jumping characteristic, the gap D between the contact member 70 and the reaction member 54 may be increased in FIG. The enlargement of the gap D is caused by the contact surface 22 between the power piston 22 and the reaction member 54.
This is the same as increasing the distance between d and the valve seal portion 41b. That is, the gap D is enlarged by moving the valve seal portion 41b backward, so that the contact member 70
The output in the so-called jumping state, in which the ratio of the output to the input is infinite, is increased from that in the normal state by increasing the output from step 4 until receiving the reaction force. Hereinafter, the actual operation will be described. When the relative movement amount between the plunger 37 and the power piston 22 becomes larger than the predetermined value B during an emergency braking in which the driver depresses the brake pedal in a hurry,
The inclined surface 37b of the plunger 37 contacts the tapered portion 52a of the holding member 52, and expands the diameter of the holding member 52 urged in the direction of reducing the diameter by the ring-shaped elastic body 53 in the radial direction. When the minimum inner diameter portion 52aa of the tapered portion 52a rides on the front flange 37i of the plunger 37, the engaged portion 40c of the valve seat member 40 and the engaging portion 5 of the holding member 52
The engagement with 2b is released. Since the valve seat member 40 is urged rearward by the spring 47, the engaged portion 40
Immediately after the engagement of c is released, the spring 47 moves backward by the urging force of the spring 47. When the valve seat member 40 moves backward, the second negative pressure valve seat 39 of the valve seat member 40 is moved by the movable portion 41 of the valve mechanism 36.
And interrupts the communication between the constant-pressure chamber 23 and the variable-pressure chamber 24. At this time, plunger 3
7 is moving forward together with the input rod 28, and the valve seat member 40 pushes back the movable portion 41 of the valve mechanism 36 backward, so that the air valve seat 37a of the plunger 37 and the valve mechanism 36 are movable. The valve seal portion 41b constituting the portion 41 is quickly separated from the pressure sensor, and the variable pressure chamber 24 communicates with the atmosphere. As a result, the communication between the constant pressure chamber 23 and the variable pressure chamber 24 is cut off and the communication between the constant pressure chamber 23 and the atmosphere is performed rapidly, and the reaction force member 5 of the power piston 22 is substantially reduced.
This increases the distance between the contact surface 22d and the valve seal portion 41b, so that the output in the jumping state can be made larger than that in the normal state. FIG. 7 shows the normal brake characteristics and the emergency brake characteristics. 7, Jean emissions ping in normal braking, but only obtained output of the magnitude of F 01, jumping emergency braking, increased to F 011, the brake fluid pressure of sufficient magnitude in small pedaling force Can be generated. When the brake operation is completed and the brake pedal is returned, the plunger 37 moves rearward while the flange surface 34 contacts the key member 32.
When the key member 32 comes into contact with the rear shell 12, the key member 32 comes into contact with the front groove wall 40f of the valve seat member 40, and regulates the rearward movement of the valve seat member 40 which has been retracted integrally with the power piston 22. I do. At this time, since the power piston 22 still retreats, the engaging portion of the holding member 52 that retreats integrally with the power piston 22 abuts on the rear shell 12 via the key member 32 and is stationary. Member 40
The holding member 52 and the valve seat member 40, which have been disengaged by the emergency braking operation, are re-engaged to prepare for the next emergency braking operation. In this embodiment, when the atmosphere valve seat 37a is separated from the valve seal portion 41b and the atmosphere flows into the variable pressure chamber 24 through the radial hole 33 of the power piston 22, the slits 22e1 and 22e2 37e1, 37
Since the air passes through the passages R1 and R2 having a sufficiently large passage cross-sectional area formed by e2 and e2, the air can smoothly flow, and high brake responsiveness can be achieved not only during normal braking but also during emergency braking. can get. According to the present invention, it is possible to provide a negative pressure booster having a high responsiveness and a high response to the air flowing into the transformer chamber.
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態にかかる負圧式倍力装置の断
面図である。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】図2のB−C−D−E断面図である。
【図4】図3の一部詳細図である。
【図5】弁座部材40の組付け以前の斜視図である。
【図6】保持部材52の組付け以前の斜視図である。
【図7】入力ロッド28に印加される力(入力)と出力部
材55の推進力(出力)との関係を示す図である。
【符号の説明】
10 負圧式倍力装置
14 ハウジング
20 可動壁
22 パワーピストン
23 定圧室
24 変圧室
28 入力ロッド
32 キー部材(駆動手段)
36 弁機構
37 プランジャ
37a 大気弁座
37f 後方フランジ部
37g 本体部
37h 摺動部(中間フランジ部)
37i 前方フランジ部
37e1、37e2 凹部
38 第1負圧弁座
39 第2負圧弁座
40 弁座部材
41 可動部
43 固定部
47 スプリング(駆動手段)
55 出力部材BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view of a negative pressure booster according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 3 is a B-C-D-E sectional view of FIG. 2; FIG. 4 is a partially detailed view of FIG. 3; FIG. 5 is a perspective view of the valve seat member 40 before assembly. FIG. 6 is a perspective view showing a state before the holding member 52 is assembled. FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a force (input) applied to the input rod 28 and a propulsion force (output) of the output member 55. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Negative pressure type booster 14 Housing 20 Movable wall 22 Power piston 23 Constant pressure chamber 24 Transformation chamber 28 Input rod 32 Key member (drive means) 36 Valve mechanism 37 Plunger 37a Atmospheric valve seat 37f Rear flange 37g Main body Part 37h Sliding part (intermediate flange part) 37i Front flange part 37e1, 37e2 Recess 38 First negative pressure valve seat 39 Second negative pressure valve seat 40 Valve seat member 41 Movable part 43 Fixed part 47 Spring (driving means) 55 Output member
Claims (1)
るハウジングと、前記ハウジングの内部に前記ハウジン
グに対して前進及び後退可能に設置されるとともに前記
圧力室を定圧室と変圧室とに分割する可動壁と、前記可
動壁に結合されるパワーピストンと、前記パワーピスト
ンの内部に前記パワーピストンに対して前進及び後退可
能に設置される入力ロッドと、前記入力ロッドに連結さ
れて前記パワーピストンに対して前後方向に摺動可能に
前記パワーピストンに嵌挿されるとともに後方端部に大
気弁座が形成されたプランジャと、前記可動壁の移動に
伴う前記パワーピストンの推進力を装置外に出力する出
力部材と、前記パワーピストンに配設されるとともに後
方に向いている第1負圧弁座と、前記パワーピストンに
対して前進及び後退可能で且つ第1負圧弁座と略同心の
弁座部材に形成された第2負圧弁座と、前記第1負圧弁
座に対向する可動部と前記パワーピストンに気密的に固
定される固定部とを有する弁機構と、所定条件において
前記弁座部材を前記可動部に向けて所定量移動させる駆
動手段とを備えた負圧式倍力装置において、前記プラン
ジャは、前記大気弁座が形成された後方フランジ部と、
前記フランジ部の前方に形成された円筒状の本体部と、
前記本体部の前方に形成されるとともに前記パワーピス
トンの内周面と摺動する中間フランジ部と、前記弁座部
材が嵌挿される後方フランジ部とを有し、前記中間フラ
ンジ部に前後方向の流体の流通を許容するとともに互い
に対向する複数組の凹部が設けられていて、対向する前
記凹部の底部間の距離が前記本体部の外径より小さいこ
とを特徴とするた負圧式倍力装置。Claims: 1. A housing having at least one pressure chamber formed therein, and a pressure chamber which is installed inside the housing so as to be able to move forward and backward with respect to the housing, and wherein the pressure chamber is a constant pressure chamber. A movable wall divided into a variable pressure chamber, a power piston coupled to the movable wall, an input rod installed inside the power piston so as to be able to move forward and backward with respect to the power piston, and connected to the input rod. A plunger fitted to the power piston so as to be slidable in the front-rear direction with respect to the power piston and having an air valve seat formed at a rear end thereof; and a propulsive force of the power piston accompanying movement of the movable wall. An output member for outputting the power piston outside the apparatus, a first negative pressure valve seat disposed on the power piston and facing rearward, and the power piston A second negative pressure valve seat formed on a valve seat member which is capable of moving forward and backward and is substantially concentric with the first negative pressure valve seat, and a movable portion facing the first negative pressure valve seat and the power piston are hermetically sealed. A negative pressure booster comprising: a valve mechanism having a fixed portion to be fixed; and driving means for moving the valve seat member toward the movable portion by a predetermined amount under a predetermined condition. A rear flange part with a seat formed,
A cylindrical main body formed in front of the flange,
An intermediate flange portion formed in front of the main body portion and sliding on the inner peripheral surface of the power piston, and a rear flange portion into which the valve seat member is inserted. A negative pressure booster, wherein a plurality of sets of concave portions facing each other are provided while permitting fluid flow, and a distance between bottom portions of the concave portions facing each other is smaller than an outer diameter of the main body portion.
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- 2001-07-30 JP JP2001230557A patent/JP4720040B2/en not_active Expired - Fee Related
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