(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、該ハウジング内に位置していてハウジング内が常時一定圧力に保たれる定圧室と少なくとも前記定圧室よりも高圧の高圧源又は前記定圧室に選択的に連通される変圧室とに区画するパワーピストンと、該パワーピストンと前記パワーピストンの軸方向孔を軸方向に摺動するエアバルブと前記パワーピストン及び前記エアバルブに当接可能で更に両者に当接する方向に常時付勢されたコントロールバルブとの三者で構成されていて前記変圧室を前記高圧源又は前記定圧室に選択的に連通する制御バルブと、該制御バルブを操作するために前記エアバルブに連結された入力ロッドと、前記定圧室と前記変圧室間の圧力差により前記パワーピストンに発生した推進力を前記パワーピストンから出力ロッドに伝達すると共に前記エアバルブに反力を加えるリアクションディスクとを備えた差圧式倍力装置において、
前記出力ロッドの前記リアクションディスクとの軸方向当接面の少なくとも外周近傍に設けられた環状溝を備えたことを特徴とする差圧式倍力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、定圧室と変圧室との差圧を利用して入力ロッドに及ぼされた操作力を倍力して出力する差圧式倍力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、差圧式倍力装置においては、ブレーキペダルよりの踏力が入力される入力ロッドの先端にゴム等のリアクションディスクが設けられ、このリアクションディスクに続いてマスタシリンダに踏力を伝える出力ロッドが設けられる。更に、ハウジング内に軸方向に摺動可能に配設されたパワーピストンとこのパワーピストンと一体的に動く可動壁は、ハウジングにより形成される内部空間を定圧室と変圧室とに分けている。このような差圧式倍力装置の作動は、入力ロッドの前進による制御バルブの作動で変圧室を定圧室から仕切ると共に高圧源と連通させ、定圧室と変圧室との差圧によるパワーピストンの前進でリアクションディスクを介して出力ロッドを押圧し、又、入力ロッドの直接的なリアクションディスクの押圧で、リアクションディスクによる倍力比の決定をもって出力ロッドに踏力を伝達している。
【０００３】
例えば、特公平３−２４３８３号公報に開示される技術では、上記倍力比を決定するリアクションディスクを、円盤上のインナーディスクと、このインナーディスクの外側に隙間を介して配置し出力軸に対して円環状の後退した当接面を有したアウターディスクとで構成している。この構成によるリアクションディスクでは、入力ロッドの軽い操作力の時には出力ロッドとの当接面積が小さく、強い操作力の時には、出力ロッドとの当接面積が大きくなる。そのため、軽い操作力ではインナーディスクディスクのみの当接で倍力比が低く、ブレーキペダルを軽く踏んでもブレーキが効き過ぎることがなくて、制動力の微調操作が容易となりブレーキフィーリングが向上する。一方、強い操作力ではインナーディスクの圧縮変形でリアクションディスク全体が出力ロッドに当接して規定の倍力比を得ることができ、ブレーキの効きを向上させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
リアクションディスクは、溶融状態にあるゴムを型内に流し込んで成形するものであって、倍力比や倍力比の変更点を変更しようとするとリアクションディスクの外径や厚さ等の寸法が変更され、それを成形するための新しい型が必要となる。上記従来技術のリアクションディスクでは、インナーディスクとアウターディスクとから構成されているので、この形状及び各部の寸法を満たす型が必要になり大幅なコストアップとなる。又、倍力比及び倍力比の変更点を変更するには、リアクションディスクの各部の寸法を変更させ、また新たに型を製作しなければならなくなり高コストである。
【０００５】
本発明は、入力ロッドの操作力が弱い時と、強い時との倍力比を変化させることができ、更に低コストで倍力比及び倍力比の変更点を変更可能な構成とすることを技術的課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した技術的課題を解決するため請求項１の発明において講じた技術的手段は、出力ロッドのリアクションディスクとの軸方向当接面の少なくとも外周近傍に設けられる環状溝を備えたことである。
【０００８】
【作用】
請求項１の発明の作用を説明する。倍力比は、入力ロッドに軽い操作力が加えられる時には、リアクションディスクは出力ロッドの軸方向当接面の環状溝以外の面と当接するため低い倍力比が得られ、強い操作力が加えられる時には、リアクションディスクは出力ロッドの軸方向当接面全面と当接するため高い倍力比が得られる。一方、環状溝の幅及び深さを任意に設定することによって、自由に倍力比及び倍力比の変更点を変更させることができるものであって、環状溝を出力ロッドのリアクションディスクとの軸方向当接面の少なくとも外周近傍に備えていることにより、出力ロッドのリアクションディスクとの軸方向当接面を切削することによって容易に、且つ低コストで倍力比及び倍力比の変更点を変更することができるようになる。
【００１０】
【実施例】
本発明に係る一実施例を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は本発明を負圧式倍力装置に採用した第１実施例の断面図、図２はリアクションディスク周辺の拡大断面図である。図において、ハウジング１０は、第１シェル１３、第２シェル１２、第３シェル１１から構成される。ハウジング１０は第３シェル１１の内部に第２シェル１２と第１シェル１３を気密的に嵌合させたものである。
【００１２】
第１シェル１３と第２シェル１２の間には密閉された空間Ｒｂが形成される。
【００１３】
空間Ｒｂ内には可動壁１５が固定されている。空間Ｒｂの内部は可動壁１５によって、更に定圧室Ｒｂ１と変圧室Ｒｂ２に分割されている。可動壁１５は、金属製のパワーピストン１５１と、環状プレート１５２と、ダイヤフラム１５３を備えている。環状プレート１５２の内周部はパワーピストン１５１の外周部に係合されている。又、ダイヤフラムの内周部１５３ａはパワーピストン１５１の外周に支持されると共に、狭持部材１５４及び環状プレートプレッシャ１５２の内周部に狭持され、外周部１５３ｂは第１シェル１３及び第３シェル１１に気密的に狭持されている。
【００１４】
パワーピストン１５１の内部には連通路１５１ａと１５１ｂが形成されている。連通路１５１ａは定圧室Ｒａ２と定圧室Ｒｂ２を接続している。連通路１５１ｂは変圧室Ｒａ１と変圧室Ｒｂ１を接続している。
【００１５】
第１シェル１３には複数のボルト２１が固定され、このボルト２１によってダッシュボート（図示省略）に取り付けられている。
【００１６】
第３シェル１１にはマスタシリンダ（図示省略）を固定するための凹部１１１が形成されている。この凹部１１１内には、第３シェル１１と出力ロッド４３との間を密閉するシール３５が緩挿されている。このシール３５は、マスタシリンダが挿入されることによって固定されるものであって、更にエア抜けの溝部３５ａが設けられている。
【００１７】
第１シェル１３の内部には第２シェル１２がかしめ固定されて、第３シェル１１と第２シェル１２との間に密閉された空間Ｒａが形成される。空間Ｒａ内には可動壁１４が固定されている。空間Ｒａの内部は、可動壁１４によって、更に定圧室Ｒａ１と変圧室Ｒａ２に分割されている。可動壁１４は、環状プレート１４２と、ダイヤフラム１４３を備える。環状プレート１４２の一端はパワーピストン１５１の段部１５１ｃに支持されている。ダイヤフラム１４３の外周端部１４３ａは、第２シェル１２及び第３シェル１１に気密的に狭持され、内周端部１４３ｂは、パワーピストン１５１の断部及び狭持部１５１ｃ、１５１ｄ、環状プレート１４２の内周部により狭持されている。
【００１８】
第３シェル１１の内側には補強板１６が固着されている。補強板１６にはマスタシリンダを固定するための複数のボルト２２が固着されている。
【００１９】
又、第３シェル１１には空間Ｒａ２を内燃エンジン等の負圧源（図示省略）に連通するコネクタ１７が接続されている。
【００２０】
又、第２シェル１２とパワーピストン１５１の間には、第２シェル１２に固定された環状のシール部材３１が設けられている。又、第１シェル１３とパワーピストン１５１との間には、第１シェル１３に固定された環状のシール部材３２が設けられている。そして、パワーピストン１５１はシール部材３１、３２によって支持されており、ハウジング１０の軸方向に摺動できる。
【００２１】
パワーピストン１５１の内部には、エアクリーナ５１、入力ロッド４１、エアバルブ４２、出力ロッド４３が挿入されている。パワーピストン１５１の内部には、エアバルブ４２がキー１５１ｅによって動きを規制されながら摺動可能に挿入されている。入力ロッド４１の一端にはボールジョイント部４１１が形成されている。ボールジョイント部４１１は第１エアバルブ４２１の内部に挿入されると共に、かしめ固定されている。入力ロッド４１は第１エアバルブ４２１によって摺動可能に支持されている。エアバルブ４２は、入力ロッド４１を支持する第１エアバルブ４２１と、一端が第１エアバルブ４２１に当接する第２エアバルブ４２２とから構成されている。
【００２２】
入力ロッド４１とエアバルブ４２の間には、制御バルブが構成されている。制御バルブは、バネ６０によってエアバルブ４２に向かって付勢されたコントロールバルブ６１と、パワーピストン１５１と、第１エアバルブ４２１とにより構成される。コントロールバルブ６１は、端部をパワーピストン１５１と狭持部材５２とにより狭持されている。この狭持部材５２は、バネ６０及び入力ロッド４１を初期位置に向けて付勢するバネ５３の一端が当接している。バネ５３の他端側は、入力ロッドのフランジ部４１２に当接し、更に外周側に複数回巻かれた余巻き部でエアクリーナ５１を保持している。
【００２３】
金属製の出力ロッド４３の一端にはカップ部４３１が形成され、このカップ部４３１の内部にはリアクションディスク４３２が挿入されている。カップ部４３１の底面（リアクションディスク４３２との軸方向当接面）は、外周に環状溝４３１ａが設けられている。更に、出力ロッド４３は第３シェル１１の凹部１１１のシール部材３５によって摺動自在に支持されている。
【００２４】
カップ部４３１と第３シェル１１の間にはメインスプリング４５が設けられていて、このメインスプリング４５はパワーピストン１５１を非作動位置に向けて押しつけている。
【００２５】
次に、本実施例の作動について説明する。
【００２６】
ブレーキペダル（図示省略）の踏み込みにより入力ロッド４１に前方（図１中左方）への操作力が加わるとき、制御バルブの周知の作動によって生じる変圧室Ｒａ１、Ｒｂ１の圧力上昇により可動壁１４、１５が前方に押圧されて、パワーピストン１５１が押動される。パワーピストン１５１の前方への押動は、リアクションディスク４３２を介して出力ロッド４３に伝えられる。一方、リアクションディスク４３２は、パワーピストン１５１の押圧力によって弾性変形して、第２エアバルブ４２２を押圧することによって、入力ロッド４１に反力を発生させている。
【００２７】
図３は、ブレーキペダルへの操作力（入力）と、出力ロッド４３からの出力との関係を示す図である。同図において、点ａ〜点ｂは周知のジャンピング特性を示し、リアクションディスク４３２が弾性変形して第２エアバルブ４２２に当接するまでを示している。点ｂ〜点ｃは、リアクションディスク４３２が更に弾性変形し、環状溝４３１ａに充填されるまでを示している。点ｃ〜点ｄは、リアクションディスク４３２が環状溝４３１ａ内に充填されてから、倍力装置の助勢力が無くなるまでを示している。尚、入力が点ｄを越えてからは、入力ロッド４１に加わる操作力がそのまま出力ロッド４３に出力される。
【００２８】
図３から分かるように、点ｃ〜点ｄの領域においては、点ｂ〜点ｃの領域に比べて倍力比が大きく、ブレーキの効き具合が増すようになっている。これによって、入力ロッド４１に軽い操作力が加えられる時には、リアクションディスク４３２は出力ロッド４３の軸方向当接面の環状溝４３１ａ以外の面と当接するため低い倍力比が得られ、強い操作力が加えられる時には、リアクションディスク４３２は出力ロッド４３の軸方向当接面全面と当接するため高い倍力比が得られる。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１の発明の効果を説明する。倍力比は、入力ロッドに軽い操作力が加えられる時には、リアクションディスクは出力ロッドの軸方向当接面の環状溝以外の面と当接するため低い倍力比が得られ、強い操作力が加えられる時には、リアクションディスクは出力ロッドの軸方向当接面全面と当接するため高い倍力比が得られる。一方、環状溝の幅及び深さを任意に設定することによって、自由に倍力比及び倍力比の変更点を変更させることができるものであって、環状溝を出力ロッドのリアクションディスクとの軸方向当接面の少なくとも外周近傍に備えていることにより、出力ロッドのリアクションディスクとの軸方向当接面を切削することによって容易に、且つ低コストで倍力比及び倍力比の変更点を変更することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施例の負圧式倍力装置の断面図を示す。
【図２】図１のリアクションディスク周辺の拡大断面図を示す。
【図３】第１実施例の負圧式倍力装置の入力と出力との関係を表す図を示す。
【図４】本発明に係る第２実施例の負圧式倍力装置の断面図を示す。
【符号の説明】
１０・・・ハウジング
１４、１５・・・可動壁
４１・・・入力ロッド
４２・・・エアバルブ
４３・・・出力ロッド
１５１・・・パワーピストン
１５１ｆ・・・リアクションケース（第２実施例）
１５１ｇ・・・環状溝（第２実施例）
４３２・・・リアクションディスク
４３１・・・出力ロッドのカップ部
４３１ａ・・・環状溝（第１実施例）
Ｒａ１、Ｒｂ１・・・変圧室
Ｒａ２、Ｒｂ２・・・定圧室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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