(57)【要約】      （修正有）【課題】リアクションディスクに損傷が生じることが抑制された負圧式倍力装置を得ることを目的とする。【解決手段】負圧式倍力装置は、軸方向の一端側に大径穴部２１が開口し、他端側に小径穴部２２が大径穴部２１に連通して開口したバルブボディ４と、小径穴部２２に配置されて入力軸と連動するプランジャ部と、大径穴部２１に基部２４ａを挿通させた出力軸２４と、大径穴部２１に配置されて出力軸２４の基部２４ａと接触し、基部２４ａとプランジャ部の先端面との間に介在するリアクションディスク２５と、を備え、差圧が生じない状態において、リアクションディスク２５の基部２４ａに接触する側の端部と、大径穴部２１の内周面と、の間に空隙２６が形成されたものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定圧室と変圧室とを区画するパワーピストンと、
前記パワーピストンに連結され、軸方向の一端側に大径穴部が開口し、他端側に前記大径穴部よりも小径な小径穴部が前記大径穴部に連通して開口したバルブボディと、
前記バルブボディの前記小径穴部に配置されて入力軸と連動するプランジャ部と、
前記バルブボディの前記大径穴部に基部を挿通させた出力軸と、
前記バルブボディの前記大径穴部に配置されて前記出力軸の前記基部と接触し、前記基部と前記プランジャ部の先端面との間に介在するリアクションディスクと、
を備え、
前記パワーピストンの表側と裏側との間に差圧が生じない状態において、前記リアクションディスクの前記基部に接触する側の端部と、前記大径穴部の内周面と、の間に空隙が形成された、
負圧式倍力装置。
【請求項２】
前記リアクションディスクの前記基部に接触する側の端部に形成された切り欠き部によって、前記空隙が形成された、
請求項１に記載の負圧式倍力装置。
【請求項３】
前記リアクションディスクの表側の形状と裏側の形状とは、対称である、
請求項２に記載の負圧式倍力装置。
【請求項４】
前記切り欠き部は、前記基部に遠い側から近い側に向かって徐々に細くなる形状である、
請求項２または３に記載の負圧式倍力装置。
【請求項５】
前記パワーピストンの表側と裏側との間に差圧が生じない状態において、前記リアクションディスクの前記基部に接触しない側の端部は、前記大径穴部の内周面に接触する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の負圧式倍力装置。
【請求項６】
前記リアクションディスクのうちの外周側に位置する領域は、内周側に位置する領域よりも硬い、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の負圧式倍力装置。
【請求項７】
前記外周側に位置する領域と前記内周側に位置する領域とは、一体成形された、
請求項６に記載の負圧式倍力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のブレーキなどに用いられる負圧式倍力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両のブレーキシステムとして、負圧を利用した負圧式倍力装置を採用しているものがある。負圧式倍力装置の出力により、マスターシリンダのピストンが前進し、マスターシリンダがマスターシリンダ圧を発生する。
【０００３】
このような負圧式倍力装置では、入力軸が前進するときに、プランジャ片と出力軸との間に配置されたリアクションディスクが軸方向に圧縮される。これにより、リアクションディスクの軸心部がプランジャ片の先端面に向けて膨出し、リアクションディスクとプランジャ片とが当接する。それによって出力軸から所定のサーボ比の反力が入力軸に伝達される（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−５８２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の負圧式倍力装置では、リアクションディスクが弾性変形して、その一部がバルブボディの内周面と出力軸の基部との間に飛び出る場合があった。このため、入力軸の往復動作が繰り返されると、リアクションディスクが損傷して、その損傷により生じた破片がコンタミとして周辺部材の作動に悪影響を及ぼしてしまうという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、リアクションディスクに損傷が生じることが抑制された負圧式倍力装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の負圧式倍力装置は、定圧室と変圧室とを区画するパワーピストンと、前記パワーピストンに連結され、軸方向の一端側に大径穴部が開口し、他端側に前記大径穴部よりも小径な小径穴部が前記大径穴部に連通して開口したバルブボディと、前記バルブボディの前記小径穴部に配置されて入力軸と連動するプランジャ部と、前記バルブボディの前記大径穴部に基部を挿通させた出力軸と、前記バルブボディの前記大径穴部に配置されて前記出力軸の前記基部と接触し、前記基部と前記プランジャ部の先端面との間に介在するリアクションディスクと、を備え、前記パワーピストンの表側と裏側との間に差圧が生じない状態において、前記リアクションディスクの前記基部に接触する側の端部と、前記大径穴部の内周面と、の間に空隙が形成されたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る負圧式倍力装置では、パワーピストンの表側と裏側との間に差圧が生じない状態において、リアクションディスクの出力軸の基部に接触する側の端部と、大径穴部の内周面と、の間に空隙が形成される。このため、リアクションディスクが空隙を埋めるように変形することとなって、リアクションディスクの一部がバルブボディの内周面と出力軸の基部との間に飛び出ることが抑制される。そのため、入力軸の往復動作が繰り返されても、リアクションディスクが損傷し難い。これにより、その損傷により生じた破片がコンタミとして周辺部材の作動に悪影響を及ぼすことが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る負圧式倍力装置を示す概要構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る負圧式倍力装置の一部を示す拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る負圧式倍力装置のリアクションディスクの周辺を示す拡大図である。
【図４】比較例に係る負圧式倍力装置のリアクションディスクの周辺を示す拡大図である。
【図５】本発明の実施の形態の変形例１に係る負圧式倍力装置のリアクションディスクの周辺を示す拡大図である。
【図６】本発明の実施の形態の変形例２に係る負圧式倍力装置のリアクションディスクの周辺を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る負圧式倍力装置について、図面を用いて説明する。
なお、各図において、詳細部分の図示が適宜簡略化または省略されている。また、以下では、重複または類似する説明が適宜簡略化または省略されている。
【００１１】
実施の形態．
＜負圧式倍力装置１の全体構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る負圧式倍力装置１を示す概要構成図である。図２は、本発明の実施の形態に係る負圧式倍力装置１の一部を示す拡大図である。
【００１２】
負圧式倍力装置１は、軸方向一端側のフロントシェル２と、フロントシェル２に空間を介して重なる軸方向他端側のリアシェル３と、を備える。フロントシェル２には、内部に負圧を導入するためにエンジンなどと接続される負圧導入口２ａが設けられる。
フロントシェル２とリアシェル３との間に形成される空間内の軸心には、軸方向に往復動作するバルブボディ４が設けられる。バルブボディ４は、リアシェル３を気密かつ摺動自在に貫通する。
【００１３】
フロントシェル２とリアシェル３との間に形成される空間内には、この空間を２つの室に区画するパワーピストン５が設けられる。パワーピストン５は、バルブボディ４と連結されている。
【００１４】
パワーピストン５によって区画された２つの室のうちの、軸方向一端側が定圧室６である。定圧室６には、常時、負圧導入口２ａから負圧が導入される。
【００１５】
パワーピストン５によって区画された２つの室のうちの、軸方向他端側が変圧室７である。変圧室７には、負圧式倍力装置１の作動時に大気圧が導入される。
【００１６】
バルブボディ４の軸心には、図示しないブレーキペダルに連結される入力軸８が設けられる。入力軸８は、入力軸８の軸方向一端側に接続された弁プランジャ９を作動させる。
【００１７】
バルブボディ４内には、制御弁１０が設けられる。制御弁１０は、真空弁１４と大気弁１５とを含む。
【００１８】
弁体１１は、弁プランジャ９の軸方向他端側の端部に形成されている。弁体１１は、その軸方向と直交する面に対して湾曲した円環状であり、軸方向他端側に向かって拡径する形状である。
【００１９】
真空弁座１２は、弁プランジャ９が挿通されたバルブボディ４の内筒部４ａの軸方向他端側の端部に設けられる。弁体１１と真空弁座１２とが真空弁１４を構成する。真空弁座１２には、弁体１１の軸方向一端側の面が着座して、真空弁１４が閉弁する。真空弁１４が開弁すると、バルブボディ４の内筒部４ａの外側に通じる変圧室７が、バルブボディ４の内筒部４ａの内側に通じる定圧室６と連通して負圧にされる。真空弁１４は、負圧式倍力装置１の非作動状態では、開弁される。
【００２０】
大気弁座１３は、入力軸８が挿通されたバルブボディ４の外筒部４ｂに固定され、真空弁座１２よりも軸方向他端側に配置される。弁体１１と大気弁座１３とが大気弁１５を構成する。大気弁座１３には、弁体１１の軸方向他端側の面が着座し、大気弁１５が閉弁する。大気弁１５が開弁すると、変圧室７に大気圧が導入される。大気弁１５は、負圧式倍力装置１の非作動状態では、閉弁される。
【００２１】
定圧室６内には、第１スプリング１６が設けられる。第１スプリング１６は、バルブボディ４を軸方向他端側に押圧する。これにより、弁プランジャ９に設けられた弁体１１が軸方向他端側に押圧され、大気弁１５が非作動状態で閉弁される。
【００２２】
大気弁座１３の軸方向他端側には、スリーブ１８が設けられる。スリーブ１８は、その内側に軸方向他端側からフィルタ１７を通過して流入する大気を、大気弁座１３に導入させる。
【００２３】
スリーブ１８の周辺には、第２スプリング１９と、第３スプリング２０と、が配置される。
第２スプリング１９は、大気弁座１３とスリーブ１８の外筒部１８ａの外側との間に配置される。第２スプリング１９は、大気弁座１３をバルブボディ４に向かって付勢する。
第３スプリング２０は、スリーブ１８の外筒部１８ａの途中から延びる内筒部１８ｂと入力軸８との間に配置される。第３スプリング２０は、軸方向他端側に向かう程、小径となるような形状である。第３スプリング２０は、入力軸８を軸方向他端側に付勢する。
【００２４】
また、バルブボディ４の軸方向一端側には、大径穴部２１が開口する。また、その軸方向他端側には、大径穴部２１よりも小径な小径穴部２２が大径穴部２１に連通して開口している。
【００２５】
バルブボディ４の小径穴部２２には、弁プランジャ９を介して入力軸８と連動するプランジャ片２３が配置される。
プランジャ片２３は、本発明の「プランジャ部」に相当する。
【００２６】
バルブボディ４の大径穴部２１には、出力軸２４の基部２４ａが挿通される。
また、バルブボディ４の大径穴部２１には、リアクションディスク２５が配置されている。リアクションディスク２５は、出力軸２４の基部２４ａと接触し、基部２４ａとプランジャ片２３の先端面との間に介在する。
リアクションディスク２５に用いられる材料は、弾性変形可能な樹脂材料またはゴム材料などである。
【００２７】
リアクションディスク２５の出力軸２４の基部２４ａに接触する側（軸方向一端側）の端部と、大径穴部２１の内周面と、の間には、パワーピストン５の表側（軸方向一端側）と裏側（軸方向他端側）との間に差圧が生じない状態において、空隙２６が形成されている。
【００２８】
＜リアクションディスクの周辺の詳細説明＞
図３は、本発明の実施の形態に係る負圧式倍力装置１のリアクションディスク２５の周辺を示す拡大図である。
空隙２６は、出力軸２４の基部２４ａの軸方向他端側の端部と、リアクションディスク２５の出力軸２４の基部２４ａに接触する側（軸方向一端側）の端部と、大径穴部２１の内周面と、によって囲まれた環状の空間である。
空隙２６のサイズは、パワーピストン５の表側（軸方向一端側）と裏側（軸方向他端側）との間に差圧が生じる状態において、弾性変形したリアクションディスク２５が出力軸２４の基部２４ａと大径穴部２１との間に飛び出さずに、小径穴部２２にのみ膨出するサイズであるとよい。
【００２９】
空隙２６は、リアクションディスク２５の出力軸２４の基部２４ａに接触する側（軸方向一端側）の端部に形成された、第１切り欠き部２５ａによって形成される。すなわち、空隙２６は、リアクションディスク２５の軸方向一端側の端部の外周縁のボリュームを削減することで、形成される。
第１切り欠き部２５ａは、出力軸２４の基部２４ａに遠い側から近い側に向かって徐々に細くなるテーパ形状である。
【００３０】
また、リアクションディスク２５の表側（軸方向一端側）の形状と裏側（軸方向他端側）の形状とは、対称である。つまり、リアクションディスク２５のプランジャ片２３に接触する側（軸方向他端側）の端部に第２切り欠き部２５ｂが形成される。
第２切り欠き部２５ｂは、プランジャ片２３に遠い側から近い側に向かって徐々に細くなるテーパ形状である。
【００３１】
バルブボディ４は、大径穴部２１と第２切り欠き部２５ｂとの間に空隙が生じない形状である。つまり、バルブボディ４は、第２切り欠き部２５ｂと対向するテーパ形状部４ｃを有する。このため、リアクションディスク２５のプランジャ片２３に接触する側（軸方向他端側）の端部は、パワーピストン５の表側（軸方向一端側）と裏側（軸方向他端側）との間に差圧が生じない状態において、大径穴部２１の内周面に接触する。
【００３２】
＜負圧式倍力装置１の動作＞
以上の構成を備えた負圧式倍力装置１では、ブレーキペダルの踏み込みによって入力軸８が前進すると、この入力軸８に連結されている弁プランジャ９が前進する。そして、弁プランジャ９の軸方向他端側の端部に設けられている弁体１１が、バルブボディ４に形成された真空弁座１２に着座して真空弁１４が閉じる。それと共に、弁体１１がバルブボディ４に固定された大気弁座１３から離れて大気弁１５が開く。これにより、非作動時に負圧が導入されている変圧室７が、常時負圧の導入されている定圧室６から遮断されると共に大気に連通される。そして、開弁した大気弁１５を通って大気が変圧室７に導入されて、変圧室７と定圧室６との間に差圧が生じてパワーピストン５が作動し、バルブボディ４および出力軸２４が前進することとなって、ペダル踏力が倍力されて出力される。
【００３３】
この出力によって、マスターシリンダのピストンが前進し、マスターシリンダがマスターシリンダ圧を発生する。そして、このマスターシリンダ圧によってホイールシリンダが作動される。
【００３４】
このような負圧式倍力装置１では、入力軸８が前進するときに、プランジャ片２３と出力軸２４との間に配置されたリアクションディスク２５が軸方向に圧縮される。これにより、リアクションディスク２５の軸心部がプランジャ片２３の先端面に向けて膨出し、リアクションディスク２５とプランジャ片２３とが当接する。それによって出力軸２４から所定のサーボ比の反力が入力軸８に伝達される。
【００３５】
＜負圧式倍力装置１の効果＞
図４は、比較例に係る負圧式倍力装置のリアクションディスク１２５の周辺を示す拡大図である。
比較例に係る負圧式倍力装置では、パワーピストン５の表側（軸方向一端側）と裏側（軸方向他端側）との間に差圧が生じない状態において、リアクションディスク１２５の出力軸１２４の基部１２４ａに接触する側（軸方向一端側）の端部と、大径穴部１２１の内周面と、の間に、空隙が形成されない。そのような構成では、リアクションディスク１２５が弾性変形して、リアクションディスク１２５の一部がバルブボディ１０４の大径穴部１２１と出力軸１２４の基部１２４ａの外周縁との間に飛び出る場合があった。このため、入力軸８の往復動作が繰り返されると、リアクションディスク１２５が損傷して、その損傷により生じた破片がコンタミとして周辺部材の作動に悪影響を及ぼす場合があった。
【００３６】
これに対し、実施の形態によれば、パワーピストン５の表側（軸方向一端側）と裏側（軸方向他端側）との間に差圧が生じない状態において、リアクションディスク２５の出力軸２４の基部２４ａに接触する側（軸方向一端側）の端部と、大径穴部２１の内周面と、の間に、空隙２６が形成されている。このため、リアクションディスク２５は、空隙２６を埋めるように弾性変形する。そして、リアクションディスク２５の外周端部の一部が、バルブボディ４の大径穴部２１と出力軸２４の基部２４ａの外周縁との間に飛び出すことが抑制される。そのため、入力軸８の往復動作が繰り返されても、リアクションディスク２５が損傷し難い。これにより、その損傷により生じた破片がコンタミとして周辺部材の作動に悪影響を及ぼすことが抑制される。
【００３７】
好ましくは、リアクションディスク２５の出力軸２４の基部２４ａに接触する側（軸方向一端側）の端部に形成された第１切り欠き部２５ａによって、空隙２６が形成される。第１切り欠き部２５ａは、出力軸２４の基部２４ａに遠い側から近い側に向かって徐々に細くなる形状であるとよい。このように構成されることで、リアクションディスク２５の製造が容易化される。
【００３８】
好ましくは、リアクションディスク２５の表側（軸方向一端側）の形状と裏側（軸方向他端側）の形状とは、対称である。このように構成されることで、リアクションディスク２５を組み付ける際の表裏の判別の必要性が低減されて、組立性が向上される。
【００３９】
好ましくは、パワーピストン５の表側（軸方向一端側）と裏側（軸方向他端側）との間に差圧が生じない状態において、リアクションディスク２５の出力軸２４の基部２４ａに接触しない側（軸方向他端側）の端部は、大径穴部２１の内周面に接触する。つまり、入力軸８に伝達する反力が、従来と同様に、リアクションディスク２５Ａの外周径（φＤ）とプランジャ片２３の外周径（φｄ）との関係で定まるサーボ比（ＳＲ＝φＤ２／φｄ２）で、設定される。このように構成されることで、リアクションディスク２５の外周端部の一部が、バルブボディ４の大径穴部２１と出力軸２４の基部２４ａの外周縁との間に飛び出すことの抑制を、従来のサーボ比を変えずに実現することが可能となって、負圧式倍力装置１の汎用性が向上される。
【００４０】
＜変形例１＞
図５は、本発明の実施の形態の変形例１に係る負圧式倍力装置１のリアクションディスク２５Ａの周辺を示す拡大図である。
変形例１では、リアクションディスク２５Ａの表側（軸方向一端側）の形状と裏側（軸方向他端側）の形状とは、非対称である。すなわち、リアクションディスク２５Ａのプランジャ片２３に接触する側（軸方向他端側）の端部に第２切り欠き部が無い。リアクションディスク２５Ａの軸方向他端側の端部の外周縁は、ボリュームが削減されず、角部２５ｃを有している。
【００４１】
バルブボディ４の大径穴部２１は、リアクションディスク２５Ａの角部２５ｃとの間に空隙が生じない形状である。つまり、角部２５ｃと同一形状の隅部４ｄを有する。このため、リアクションディスク２５Ａの出力軸２４の基部２４ａに接触しない側（軸方向他端側）の端部は、パワーピストン５の表側（軸方向一端側）と裏側（軸方向他端側）との間に差圧が生じない状態において、大径穴部２１の内周面に接触する。
【００４２】
＜変形例２＞
図６は、本発明の実施の形態の変形例２に係る負圧式倍力装置１のリアクションディスク２５Ｂの周辺を示す拡大図である。
変形例２では、リアクションディスク２５Ｂのうちの外周側に位置する領域２５ｄは、内周側に位置する領域２５ｅよりも硬い。このリアクションディスク２５Ｂでは、外周側に位置する領域２５ｄと内周側に位置する領域２５ｅとが、一体成形されている。
【００４３】
このように構成されることで、リアクションディスク２５Ｂのうちの外周側に位置する領域２５ｄが弾性変形し難くなる。そのため、リアクションディスク２５のうちの外周側に位置する領域２５ｄの外周端部の一部がバルブボディ４の大径穴部２１と出力軸２４の基部２４ａとの間に飛び出すことがより抑制される。また、リアクションディスク２５Ｂのうちの内周側に位置する領域２５ｅが弾性変形し易い。そのため、リアクションディスク２５の外周端部の一部が、バルブボディ４の大径穴部２１と出力軸２４の基部２４ａの外周縁との間に飛び出すことの抑制を、リアクションディスク２５Ｂの軸心部がプランジャ片２３の先端面に向けて膨出する作用への影響を抑制しつつ、実現することができる。
【００４４】
好ましくは、リアクションディスク２５Ｂのうちの外周側に位置する領域２５ｄと内周側に位置する領域２５ｅとは、一体成形されている。このように構成されることで、負圧式倍力装置１の製造性が向上される。
【符号の説明】
【００４５】
１  負圧式倍力装置、２  フロントシェル、２ａ  負圧導入口、３  リアシェル、４  バルブボディ、４ａ  内筒部、４ｂ  外筒部、４ｃ  テーパ形状部、４ｄ  隅部、５  パワーピストン、６  定圧室、７  変圧室、８  入力軸、９  弁プランジャ、１０  制御弁、１１  弁体、１２  真空弁座、１３  大気弁座、１４  真空弁、１５  大気弁、１６  第１スプリング、１７  フィルタ、１８  スリーブ、１８ａ  外筒部、１８ｂ  内筒部、１９  第２スプリング、２０  第３スプリング、２１  大径穴部、２２  小径穴部、２３  プランジャ片、２４  出力軸、２４ａ  基部、２５  リアクションディスク、２５Ａ  リアクションディスク、２５Ｂ  リアクションディスク、２５ａ  第１切り欠き部、２５ｂ  第２切り欠き部、２５ｃ  角部、２５ｄ  外周側に位置する領域、２５ｅ  内周側に位置する領域、２６  空隙、１０４  バルブボディ、１２１  大径穴部、１２４  出力軸、１２４ａ  基部、１２５  リアクションディスク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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