(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェル内に摺動自在に設けた筒状のバルブボデイと、上記バルブボデイの内周部に形成した環状の第１弁座と、上記バルブボデイに摺動自在に嵌合されるとともに入力軸が連結される弁プランジャと、この弁プランジャに形成した環状の第２弁座と、リヤ側に上記バルブボディの内周部に連結される弾性変形部を有し、上記第１弁座および第２弁座に着座する略筒状の弁体と、上記第１弁座とそれに接離する弁体の第１シート部とによって構成した真空弁と、上記第２弁座とそれに接離する弁体の第２シート部とによって構成した大気弁とを備えた倍力装置において、
上記弁体に、剛性を有する材料からなるフロント側の第１環状部材と、剛性を有する材料からなり、フロント側に上記第１環状部材が連結されるとともにリヤ側に上記弾性変形部が連結される第２環状部材を設け、上記第１環状部材に設けた環状の第１弾性部材によって上記第１シート部を構成し、上記第２環状部材に設けた環状の第２弾性部材によって上記第２シート部を構成し、
また、上記第１環状部材あるいは第２環状部材の少なくとも一方に軸方向に伸びる筒状部を形成して、該筒状部に他方の部材を嵌合し、かつ両部材を軸方向において相互に当接させてそれら両部材を連結し、
さらに、上記第１環状部材と第２環状部材とによって環状のシール部材を軸方向に挟持して、第１環状部材と第２環状部材との間の気密を保持したことを特徴とする倍力装置。
【請求項２】
上記第１環状部材に軸方向リヤ側にむけて伸びる筒状部を形成するとともに、上記第２環状部材に軸方向フロント側にむけて伸びる筒状部を形成して、第１環状部材の筒状部を第２環状部材の筒状部に嵌合し、かつ、第１環状部材の筒状部のリヤ側の端部を第２環状部材の端面に当接させ、
さらに、上記シール部材を上記第２弾性部材から構成するとともに、この第２弾性部材のフロント側端面に環状突起を形成して、該環状突起を第１環状部材の筒状部の内周部に形成した段部端面に圧接させたことを特徴とする請求項１に記載の倍力装置。
【請求項３】
上記第１環状部材に軸方向リヤ側にむけて伸びる筒状部を形成するとともに、この第１環状部材の筒状部におけるリヤ側の内周部を順次拡径させて２箇所の段部を形成し、
また、上記シール部材を上記第２弾性部材から構成するとともに、この第２弾性部材のフロント側端面に環状突起を形成して、
該第２弾性部材の環状突起を上記両段部におけるフロント側の段部端面に圧接させるとともに、第２環状部材を上記両段部におけるリヤ側の段部のリヤ側内周部に嵌合し、かつリヤ側の段部端面に当接させたことを特徴とする請求項１に記載の倍力装置。
【請求項４】
上記バルブボディの第１弁座は、球面状の凹部からなることを特徴とする請求項１ないし３に記載の倍力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は自動車のブレーキ等に用いられる倍力装置に関し、より詳しくは、その弁機構の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、倍力装置として次のようなものは知られている。すなわち、シェル内に摺動自在に設けた筒状のバルブボデイと、上記バルブボデイの内周部に形成した環状の第１弁座と、上記バルブボデイに摺動自在に嵌合されるとともに入力軸が連結される弁プランジャと、この弁プランジャに形成した環状の第２弁座と、リヤ側に上記バルブボディの内周部に連結される弾性変形部を有し、上記第１弁座および第２弁座に着座する略筒状の弁体と、上記第１弁座とそれに接離する弁体の第１シート部とによって構成した真空弁と、上記第２弁座とそれに接離する弁体の第２シート部とによって構成した大気弁とを備えた倍力装置は公知である。ところで、上述した従来一般の倍力装置は、作動された時には、大気弁が開放される一方、真空弁が閉鎖されている。この時、第１シート部（真空弁）よりも外側部分は負圧が作用し、内側部分は大気が作用している。そのため、弁体は、該弁体に作用する差圧によってフロント側に向けて付勢されている。しかしながら、上記付勢力は、第１シート部の気密を保持できるほどには大きくないので、ばねによって弁体をフロント側に付勢して第１シート部（真空弁）の気密を保持している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上述した従来一般の倍力装置では、上記弁体の第１シート部と第２シート部とは同心円上に形成されるとともに、第１シート部（真空弁）の直径は第２シート部（大気弁）の直径よりも大きく設定されていたものである。
そのため、上述した倍力装置の作動時に、上記差圧が弁体に作用する受圧面積が小さくなり、それに伴って、上記弁体の第１シート部（真空弁）の気密性を保持するばねのセット荷重が大きくなる。
したがって、従来では倍力装置の作動開始入力が大きくなるという欠点が生じていたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような事情に鑑み、本発明は、上述した倍力装置において、上記弁体に、剛性を有する材料からなるフロント側の第１環状部材と、剛性を有する材料からなり、フロント側に上記第１環状部材が連結されるとともにリヤ側に上記弾性変形部が連結される第２環状部材を設け、上記第１環状部材に設けた環状の第１弾性部材によって上記第１シート部を構成し、上記第２環状部材に設けた環状の第２弾性部材によって上記第２シート部を構成し、また、上記第１環状部材あるいは第２環状部材の少なくとも一方に軸方向に伸びる筒状部を形成して、該筒状部に他方の部材を嵌合し、かつ両部材を軸方向において相互に当接させてそれら両部材を連結し、さらに、上記第１環状部材と第２環状部材とによって環状のシール部材を軸方向に挟持して、第１環状部材と第２環状部材との間の気密を保持したものである。
【０００５】
【作用】
このような構成によれば、第１シート部と第２シート部とを軸方向に離隔させることができるので、倍力装置の作動時において、上記弁体の前後の差圧が弁体に作用する際の受圧面積を増加させることができる。そのため、倍力装置の作動時に第１シート部（真空弁）の気密を保持するばねのセット荷重を小さくすることができ、したがって、従来に比較して倍力装置の作動開始入力を低減させることができる。
また、両シート部を設けた両環状部材は剛性体からなり、しかもそれらは相互に軸方向において当接して連結されているので、上述のように両シート部を軸方向に離隔させて形成するにも拘らず、それら両シートを確実に平行な状態に維持することができる。
しかも、両環状部材の間はシール部材によって気密を保持しているので、剛性体からなる両環状部材間のシール漏れを確実に防止することができる。
【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、ブレーキ倍力装置のシェル１内には概略筒状のバルブボデイ２を摺動自在に設けてあり、このバルブボデイ２の外周部にパワーピストン３を連結するとともに、パワーピストン３の背面にダイアフラム４を張設し、それによってシェル１内を定圧室Ａと変圧室Ｂとに区画形成している。
上記定圧室Ａと変圧室Ｂとの間の流体回路を切り換える弁機構５はバルブボデイ２内に設けてあり、この弁機構５は、バルブボデイ２の内周面に形成した環状の第１弁座６と、バルブボデイ２に摺動自在に設けた弁プランジャ７のリヤ側の端部に形成した環状の第２弁座８と、さらに両弁座６，８に図１の右方からばね１１の弾撥力によって着座する略筒状の弁体１２とを備えている。
上記第１弁座６とそれに接離する弁体１２の第１シート部Ｓ１とによって真空弁１３を構成してあり、この真空弁１３よりも外側部分の空間は、バルブボデイ２に形成した定圧通路１４を介して定圧室Ａに連通させいる。この定圧室Ａ内には図示しない負圧導入管を介して常時負圧が導入されている。
また、第２弁座８とそれに接離する弁体１２の第２シート部Ｓ２とによって大気弁１５を構成してあり、この大気弁１５と上記真空弁１３との中間部分の空間は、バルブボデイ２に形成した変圧通路１６を介して変圧室Ｂに連通させている。
上記大気弁１５よりも内側部分の空間は、バルブボデイ２に形成した大気通路１７を介して圧力源としての大気に連通させてあり、この大気通路１７内にはフィルタ１８を設けている。
上記弁プランジャ７のリヤ側の端部には入力軸２１の先端部を枢支連結してあり、この入力軸２１の末端部は図示しないブレーキペダルに連結している。入力軸２１の段部と、弁体１２の基部１２ａをバルブボディ２に固定したリテーナ２２とにわたっては、所定のセット荷重に設定したばね２３を弾装してあり、このばね２３の弾撥力によって入力軸２１をリヤ側に付勢して図示非作動位置に停止させるようにしている。
他方、上記弁プランジャ７のフロント側にはリアクションディスク２４を配置してあり、このリアクションディスク２４はプッシュロッド２５のリヤ側の端部に嵌合させている。
上記プッシュロッド２５のフロント側の端部はシェル１のフロント側の壁面から摺動自在に外部に突出させて、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。
上記バルブボデイ２はリターンスプリング２６によってリヤ側に付勢されており、通常は図示非作動位置に位置している。
そして、この図１に示すブレーキ倍力装置の非作動状態では、真空弁１３が開放される一方、大気弁１５が閉鎖されている。また、この状態では、弁体１２におけるフロント側は負圧となり、弁体１２におけるリヤ側は大気圧となっている。そのため、弁体１２の前後の差圧によって弁体１２はフロント側にむけて付勢されているが、その差圧が弁体１２をフロント側に向けて付勢した付勢力よりも上記ばね２３の弾撥力の方が大きいので、上記弁体１２および入力軸２１は図示非作動位置に停止している。
上述した構成およびそれに基づく作動は従来公知のものと変わるところはない。
しかして、本実施例は、弁体１２を改良することにより、ブレーキ倍力装置の作動開始入力を低減させるように構成したものである。
すなわち、図２に拡大して示すように、本実施例の弁体１２は、最もフロント側の位置に金属製で円筒状の第１環状部材１２Ａを備えるとともに、この第１環状部材１２Ａのリヤ側に設けた金属製の第２環状部材１２Ｂを備えており、さらに、この第２環状部材１２Ｂのリヤ側に連結したゴム製で円筒状の弾性変形部１２Ｃとを備えている。
弾性変形部１２Ｃのリヤ側の端部は、肉厚に形成した上記基部１２ａとしてあり、上述のとおり、この基部１２ａは上記リテーナ２２によってバルブボディ２の内周面に固定されている。
一方、第１環状部材１２Ａは、そのフロント側の端部に半径方向内方に伸びる半径方向部１２ｂを備えており、この半径方向部１２ｂのフロント側の端面に環状のゴム２７を取り付けてあり、このゴム２７によって上記第１シート部Ｓ１を構成している。第１環状部材１２Ａにおけるリヤ側の端部はフロント側よりも拡径させてあり、それによって、第１環状部材１２Ａにおけるリヤ側の端部の内周面にリヤ側を向けた段部端面１２ｃを形成している。
他方、略円板状に形成した第２環状部材１２Ｂは、その外周部から連続して軸方向フロント側に伸びる筒状部１２ｄを備えている。この筒状部１２ｄの内径は、第１環状部材１２Ａのリヤ側端部の外径と同じか僅かに小さく設定してあり、また筒状部１２ｄの軸方向の寸法は、第１環状部材１２Ａの拡径させたリヤ側の外周部の軸方向寸法よりも長くしている。さらに、この第２環状部材１２Ｂのフロント側の端面には、環状のゴム２８を取り付けてあり、このゴム２８によって上記第２シート部Ｓ２を構成している。ゴム２８の厚さは、上記第１環状部材１２Ａのリヤ側の拡径部分の軸方向寸法と同じか少し大きく設定している。また、このゴム２８の外径は、第１環状部材１２Ａにおけるリヤ側の拡径部分の内径と同じ寸法に設定している。さらに、組立前の状態である図３に示すように、このゴム２８のフロント側を向けた端面の外周縁には、フロント側に向けて膨出する環状突起２８ａを形成している。そして、この第２環状部材１２Ｂのリヤ側の端面にゴムからなる上記弾性変形部１２Ｃのフロント側の端部を連結している。
本実施例では、第１シート部Ｓ１の直径と第２シート部Ｓ２の直径を略同じ寸法に設定している。換言すると、本実施例に置ける両弁座６，８は略同じ寸法に設定している。このように、本実施例は、従来一般の弁体１２の構成とは異なり、両シート部Ｓ１、Ｓ２が実質的に同径となり、かつ軸方向に位置をずらして配設されている。
上述のように構成した第１環状部材１２Ａと第２環状部材１２Ｂとは、図３に示すように、それぞれ別体に製造した後、一体に連結するようにしている。
すなわち、本実施例では、第１環状部材１２Ａを絞り加工により製造するとともに、この第１環状部材１２Ａの半径方向部１２ｂに第１シート部Ｓ１となるゴム２７を接合することで、弁体１２を構成するフロント側の部分を製造する。
他方、第２環状部材１２Ｂも絞り加工によって製造するとともに、そのフロント側の端面に第２シート部Ｓ２となるゴム２８を接合し、かつリヤ側の端面に弾性変形部１２Ｃのフロント側の端部を接合して、弁体１２のリヤ側の部分を製造する。上述したように第２環状部材１２Ｂのフロント側に接合したゴム２８には、環状突起２８ａが形成されている。
そして、このようにして、弁体１２を構成するフロント側の部分およびリヤ側の部分を製造した後、第１環状部材１２Ａにおける拡径したリヤ側の外周部を第２環状部材１２Ｂの筒状部１２ｄに圧入するとともに、第１環状部材１２Ａのリヤ側の端部を、露出状態の第２環状部材１２Ｂのフロント側の端面に当接させて、両部材を一体に連結する（図２）。そして、このように両部材を連結することにより、ゴム２８の環状突起２８ａは、第１環状部材１２Ａの段部端面１２ｃに圧接され、かつ環状突起２８ａを設けた箇所は第１環状部材１２Ａの段部端面１２ｃと第２環状部材１２Ｂのフロント側の端面とによって挟持される。
なお、本実施例では、弁体１２の両シート部Ｓ１，Ｓ２を両弁座６，８に着座させるばね１１は、弁体１３を構成する第２環状部材１２Ｂのリヤ側の端面と入力軸２１の段部とにわたって弾装している。
さらに、本実施例における第１弁座６は、図２から理解できるように、球面状の凹部によって構成している。この球面状の凹部を規定するための仮想の球体の中心は、上記入力軸２１の図示しない端部を連結したブレーキペダルの連結箇所としてしている。このように本実施例では、球面状の凹部からなる第１弁座６と、ゴム２７に設けた環状突起からなる第１シート部Ｓ１とによって真空弁１３を構成している。
以上のように構成した本実施例によれば、実質的に両シート部Ｓ１，Ｓ２の直径は同一となっており、また、それらは軸方向において離隔している。
そのため、大気弁１５が開放され、かつ真空弁１３が閉鎖されるブレーキ倍力装置の作動状態において、弁体１２の前後に生じた差圧が弁体１２に作用する受圧面積を大きくすることができる。つまり、第１シート部Ｓ１を第１弁座６に着座させる差圧による付勢力が大きくなる。これにより、第１シート部Ｓ１（真空弁１３）の気密を保たせるばね１１のセット荷重を小さくすることができ、したがって、ブレーキ倍力装置の作動開始時の入力軸２１の入力を減少させることができる。
このような本実施例に対して、従来の弁体は第１シート部Ｓ１と第２シート部Ｓ２とを同心円上に形成していたので、第１シート部Ｓ１の直径は第２シート部Ｓ２の直径よりも大きくなっていたものである。そして、このような従来の弁体では、ブレーキ倍力装置の作動時において弁体の前後に生じる差圧が弁体に作用する受圧面積は小さくなり、それに伴って、ばね１１のセット荷重が増加して、ブレーキ倍力装置の作動開始入力が大きくなるという欠点が指摘されていたものである。
また、本実施例では、両シート部Ｓ１，Ｓ２を設けた両環状部材１２Ａ，１２Ｂは剛性を有する金属からなり、しかもそれらは相互に軸方向において当接して連結されるので、上述のように両シート部Ｓ１，Ｓ２を軸方向に離隔させて形成するにも拘らず、それら両シートＳ１，Ｓ２を確実に平行な状態に維持することができる。したがって、ブレーキ倍力装置の作動開始後の中間負荷状態において、真空弁１３の気密漏れを良好に防止することができる。
しかも、上述したように、真空弁１３を構成する第１弁座６は球面状の凹部からなるので、仮に第１シート部Ｓ１が第１弁座６に対して僅かに傾斜して着座したとしても、第１シート部Ｓ１と第１弁座６とが円周方向全域において確実に接触するので、ブレーキ倍力装置の作動開始後の中間負荷状態において、真空弁１３の気密漏れを良好に防止することができる。
さらに、両環状部材１２Ａ，１２Ｂは金属からなり、しかも、それらを相互に嵌合させたにもかかわらず、ゴム２８の環状突起２８ａを両部材によって軸方向に挟持しているので、それら両部材１２Ａ，１２Ｂ間の気密が漏れることを良好に防止することができる。
（第２実施例）
次に、図４は本発明の第２実施例を示したものである。この第２実施例の第２環状部材１１２Ａは、上記第１実施例で示した筒状部１２ｄを省略して、半径方向部だけからなる円板状に形成している。他方、第１環状部材１１２Ａは、リヤ側の内周部に順次拡径させて２つの段部端面１１２ｃ，１１２ｃ’を形成している。そのほかの構成は第１実施例と同じであり、第１実施例と対応する各部材にはそれぞれ１００を加算した部材番号を付している。
この様に構成した第２実施例では、第１環状部材１１２Ａにおける最もリヤ側となる拡径部分の内周面に第２環状部材１１２Ｂを圧入するとともに、リヤ側の段部端面１１２ｃ’に第２環状部材１１２Ｂのフロント側の端面を当接させることで、両部材１１２Ａ，１１２Ｂを一体に連結している。また、これによって環状突起１２８ａがフロント側の段部端面１１２ｃに圧接されて、該環状突起１２８ａを設けた箇所が段部端面１１２ｃと第２環状部材１１２Ｂとによって軸方向に挟持されている。
このような第２実施例の構成であっても上述した第１実施例と同様の作用効果を得ることができる。
なお、図４に示した第２実施例では、第１環状部材１１２Ａを円筒状に形成するとともに第２環状部材１１２Ｂを半径方向部だけの円板状に形成しているが、第１環状部材１１２Ａを半径方向部だけの円板状に形成するとともに、第２環状部材１１２Ｂを円筒状に形成しても良い。その場合には、円板状とする第１環状部材１１２Ａのリヤ側の端面にさらに環状のゴムを接合すればよい。
また、上記各実施例は、本発明をシングルタイプのブレーキ倍力装置に適用した場合について説明したが、タンデム倍力装置あるいはトリプルタイプの倍力装置にも本発明を適用することができる。
【０００７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、従来に比較して倍力装置の作動開始入力を低減させることができるという効果が得られる。また、両シート部を軸方向に離隔させて形成するにも拘らず、それら両シートを確実に平行な状態に維持することができるという効果が得られる。さらに、両環状部材の間はシール部材によって気密を保持しているので、剛性体からなる両環状部材間のシール漏れを確実に防止す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】本発明の一実施例を示す断面図。
【図２】図１の要部の拡大図。
【図３】図２に示した弁体１２の組立前の状態を示す断面図。
【図４】本発明の他の実施例を示す断面図。
【符号の説明】
２…バルブボデイ                ５…弁機構
６…第１弁座                    ７…弁プランジャ
８…第２弁座                    １１…ばね
１２…弁体                      １２Ａ…第１環状部材
１２Ｂ…第２環状部材            １２Ｃ…弾性変形部
１２ｄ…筒状部                  １３…真空弁
１５…大気弁                    ２７…ゴム（弾性部材）
２８…ゴム（弾性部材、シール部材）
Ｓ１…第１シート部              Ｓ２…第２シート部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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