JP3818475B2 - ブレーキ倍力装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はブレーキ倍力装置に関し、より詳しくは、バルブボディとパワーピストンとが軸方向に相対移動できるように構成したブレーキ倍力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ブレーキ倍力装置として次のような構成を備えた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られるとともにリヤ側の外周部を上記シェルの開口部から気密を保持して摺動自在に貫通させた筒状のバルブボディと、このバルブボディに設けたパワーピストンと、このパワーピストンの前後に形成した定圧室と変圧室と、上記バルブボディ内に設けた弁機構と、この弁機構と定圧室とを連通させる定圧通路と、弁機構と変圧室とを連通させる変圧通路と、弁機構と大気とを連通させる大気通路と、上記弁機構と連動し、ブレーキペダルに連動して進退される入力軸と、上記バルブボディの前進によって前進される出力軸とを備え、上記バルブボディとパワーピストンとが軸方向に相対移動できるように構成し、また、上記弁機構は、バルブボディの内周部に設けた真空弁座と、バルブボディに摺動自在に嵌合されるとともに上記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おけるリヤ側に形成した環状の大気弁座と、ばねによってフロント側へ付勢されて、上記両弁座に接離する弁体とを備えたブレーキ倍力装置は知られている。
このような従来のブレーキ倍力装置では、ブレーキペダルが踏み込まれると弁機構が作動されて変圧室内に大気が導入される。これにより、変圧室内に導入された大気と定圧室内の負圧との差圧によってパワーピストンおよびバルブボディも前進される。これによって、ブレーキペダルの踏力に応じた出力が得られるようになっている。そして、パワーピストンとバルブボディとは軸方向に相対移動可能となっているので、上記ブレーキ倍力装置の作動時には、パワーピストンの前進量よりもバルブボディの前進量を少なく出来るようになっている。そのため、ブレーキペダルの前進量（踏み込みストローク）を短縮できるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の装置では、ブレーキ倍力装置が作動された際のパワーピストンとバルブボディの相対移動量は、バルブボディに作用してそれをリヤ側に付勢する変圧室内の大気圧と、バルブボディに作用して該バルブボディをフロント側に付勢するシェル外の大気との差圧力によって略実質的に決定される。
一方、ブレーキ倍力装置はブレーキペダルの踏力が同じであれば、同じ出力が得られるようになっている。また、定圧室内に導入される負圧力は常に一定とは限らず、変動することがある。
そのため、ブレーキ倍力装置の作動時において、定圧室内の負圧力が変動すると、同じ踏力でブレーキペダルを踏み込んで同一出力が得られるにも拘らず、バルブボディに作用する変圧室内の大気圧とシェル外の大気圧との差圧が変動する。このように差圧が変動すると、同一の踏力で同一出力が得られるにも拘らず、パワーピストンに対するバルブボディの相対移動量、つまりは、ブレーキペダルの踏み込みストロークが変動することになる。
このように、従来の装置では、同一の踏力で同一の出力が得られたとしても、定圧室内の負圧の変動によってブレーキペダルの前進量が異なるため、運転者のブレーキフィーリングが悪くなるという欠点があった。
【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、シェル内に摺動自在に設けられるとともにリヤ側の外周部を上記シェルの開口部から気密を保持して摺動自在に貫通させた筒状のバルブボディと、このバルブボディに設けたパワーピストンと、このパワーピストンの前後に形成した定圧室と変圧室と、上記定圧室内に設けられて上記バルブボディおよびパワーピストンをリヤ側へ付勢するリターンスプリングと、上記バルブボディ内に設けた弁機構と、この弁機構と定圧室とを連通させる定圧通路と、弁機構と変圧室とを連通させる変圧通路と、弁機構と大気とを連通させる大気通路と、上記弁機構と連動し、ブレーキペダルに連動して進退される入力軸と、上記バルブボディの前進によって前進される出力軸とを備え、上記バルブボディとパワーピストンとが軸方向に相対移動できるように構成し、
また、上記弁機構は、バルブボディの内周部に設けた真空弁座と、バルブボディに摺動自在に嵌合されるとともに上記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おけるリヤ側に形成した環状の大気弁座と、ばねによってフロント側へ付勢されて、上記両弁座に接離する弁体とを備え、
ブレーキ倍力装置の作動時に上記出力軸に加わる反力が弁プランジャに伝達されないように構成するとともに、出力軸の出力に応じた擬似反力を該ブレーキペダルに付与する擬似反力付与手段を設け、
この擬似反力付与手段は、上記パワーピストン又はバルブボディに摺動自在に設けた反力ピストンと、この反力ピストンのリヤ側に設けられて上記定圧室の圧力が導入される第２定圧室と、反力ピストンのフロント側に形成されて上記変圧室の圧力が導入される第２変圧室とを備え、上記反力ピストンは、上記第２定圧室と第２変圧室との圧力差によってリヤ側に付勢されてその作用力を擬似反力として弁プランジャに伝達するように構成したブレーキ倍力装置において、
上記変圧室内に、上記バルブボディを常時フロント側にむけて付勢する第１ばねを設けるとともに、上記パワーピストンとバルブボディとを相互に離隔する方向に付勢する第２ばねを設けたものである。
【０００５】
【作用】
上述した構成によれば、ブレーキ倍力装置の作動時に上記出力軸に加わる反力が弁プランジャ、入力軸およびブレーキペダルを介して運転者に伝達されることはない。他方、擬似反力付与手段によって、出力軸の出力に応じた擬似反力を該ブレーキペダルに付与することができる。
また、ブレーキ倍力装置が作動された際には、バルブボディに作用してそれをリヤ側に付勢する変圧室内の大気圧と、バルブボディに作用して該バルブボディをフロント側に付勢するシェル外の大気との差圧力によって、バルブボディがフロント側にむけて付勢される。その際、上記変圧室には第１ばねを設けてあり、バルブボディをフロント側にむけて付勢しているので、上記差圧力と第１ばねの付勢力とが合算された付勢力によってバルブボディがフロント側へ付勢され、同時に、第２ばねはパワーピストンとバルブボディとを離隔する方向に、すなわちフロント側とリヤ側に離隔するように付勢する。そのため、この第２ばねによってバルブボディをリヤ側へ付勢する付勢力の分だけ、上記差圧力と第１ばねによるフロント側へバルブボディを付勢する合計の付勢力が低減されることになる。そして、第１ばね、第２ばねのばね定数を大きく設定することにより、ブレーキ倍力装置を作動させて同一の出力が得られるにも拘らず、定圧室内の負圧に変動があった際に、バルブボディの前進量の変動つまり、ブレーキペダルの踏み込みストロークの変動を小さく抑制することができる。
したがって、従来に比較して運転者に良好なブレーキフィーリングを付与することができる。
【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、ブレーキ倍力装置は、フロントシェル１とリヤシェル２とで構成した密封容器を備えており、この密封容器内にパワーピストン３を軸方向に移動可能に設けている。本実施例のパワーピストン３は、有底で段付筒状のシリンダ部材３Ａと、このシリンダ部材３Ａの外周部に連結した皿状のプレート部材３Ｂとから構成している。
段付円筒状としたシリンダ部材３Ａは、底部がフロント側に位置し、開口部がリヤ側に位置するように上記密封容器内に配置している。シリンダ部材３Ａは、底部側を大径部３ａとするとともに開口側を小径部３ｂとしている。また、これら大径部３ａと小径部３ｂとを接続する段部端面３ｃに、上記小径部３ｂを囲繞する外周筒状部３ｄを形成している。
この外周筒状部３ｄの外周面に環状溝を形成してあり、上記プレート部材３Ｂにおける筒状の内周部３Ｂ’を外周筒状部３ｄの外周部にリヤ側から嵌装し、かつ、プレート部材３Ｂの内周部３Ｂ’と環状溝とによって形成される環状の空間内に、ダイアフラム４の内周ビード部４ａをリヤ側から圧入している。これによって、シリンダ部材３Ａとプレート部材３Ｂとダイアフラム４の内周ビード部４ａとを一体に連結している。
上記パワーピストン３よりもリヤ側となる密封容器内には、リヤ側が縮径する筒状のバルブボディ５を移動可能に配設している。後に詳述するように、本実施例では、パワーピストン３とバルブボディ５とが軸方向、すなわち図面上で左右方向に相対移動できるようになっている。
【０００７】
バルブボディ５は、リヤ側の部分を小径部５ａとしてあり、この小径部５ａは、リヤシェル２の開口部２Ａを貫通させて外方に突出させている。なお、環状シール部材６によってバルブボディ５の小径部５ａの外周面とリヤシェル２の開口部２Ａとの間の気密を保持している。
バルブボディ５の軸方向フロント側の部分は大径部としてあり、その大径部のフロント側の端面に２つの環状溝５ｂ、５ｃを同心上の位置に形成している。また、バルブボディ５のフロント側の端面の外周部には、半径方向外方に伸びるフランジ部５ｄを形成している。このバルブボディ５内に後述する弁機構７を収納している。
パワーピストン３における小径部３ｂの外周部に、バルブボディ５における環状溝５ｂの外方側の周面を気密を保持して摺動自在に嵌装している。これにより、バルブボディ５のフランジ部５ｄは、パワーピストン３の小径部３ｂと外周筒状部３ｄとの間に位置しており、またフランジ部５ｄのフロント側の端面とシリンダ部材３Ａの段部端面３ｃとが対向して当接できるようになっている。
また、パワーピストン３側の段部端面３ｃとそれに対向するバルブボディ５側の環状溝５ｃの底部とにわたってばね８を弾装してあり、これによってパワーピストン３とバルブボディ５とは相互に離隔する方向（軸方向）に付勢されている。
バルブボディ５のフランジ部５ｄは，パワーピストン３の外周筒状部３ｄと小径部３ｃとの間に位置しており、そのフランジ部５ｄを囲繞してパワーピストン３の段部端面３ｃにリテーナ９を固定している。バルブボディ５のフランジ部５ｄは、リテーナ９の内周縁とパワーピストン３の段部端面３ｃとの間で軸方向に移動可能となっており、したがって、その軸方向の移動距離だけ、バルブボディ５とパワーピストン３とが軸方向に相対移動できるようになっている。
ダイアフラム４は、その内周ビード部４ａを上述したようにパワーピストン３に連結することにより、プレート部材３Ｂにリヤ側から添設してあり、ダイアフラム４の図示しない外周ビード部は、上記フロントシェル１とリヤシェル２との図示しない連結部分によって挟持されている。密封容器内は、ダイアフラム４によって、そのフロント側の定圧室Ａとリヤ側の変圧室Ｂとに区画されている。
【０００８】
シリンダ部材３Ａの大径部３ａの内周部には、反力ピストン１３を気密を保持して摺動自在に嵌合している。反力ピストン１３は、半径方向に伸びる円板状の受圧部１３Ａと、この受圧部１３Ａの軸部にリヤ側へ伸長させて連設した小径の筒状部１３Ｂとから構成してあり、この筒状部１３Ｂを上記バルブボディ５のフロント側の内周部に、気密を保持して摺動自在に嵌合している。
反力ピストン１３の受圧部１３Ａよりもフロント側となるシリンダ部材３Ａの内部空間を第２変圧室１４としてあり、他方、反力ピストン１３の受圧部１３Ａよりもリヤ側となるシリンダ部材３Ａの内部空間を第２定圧室１５としている。
上記第２定圧室１５内は、大径部３ａに形成した半径方向孔３ｅを介して定圧室Ａと常時連通しており、またそれと同時にバルブボディ５の定圧通路１２を介して弁機構７と連通している。他方、第２変圧室１４は、筒状部１３Ｂの内部空間とバルブボディ５の内部空間およびそれから連続する軸方向孔５ｅを介して弁機構７と連通している。
上記第２定圧室１５内には、受圧部１３Ａの端面とバルブボディ５とにわたってばね１６を弾装している。上記ばね１６によって反力ピストン１３とバルブボディ５とは相互に離隔する方向（左右方向）に付勢されており、また、それと同時に反力ピストン１３は、大径部３ａ内で常にフロント側に向けて付勢されている。
【０００９】
後に詳述するが、図１に示したブレーキ倍力装置の非作動状態では、ばね１６の弾撥力によって反力ピストン１３は大径部３ａ内におけるフロント側の端部に位置している。この時には、反力ピストン１３の筒状部１３Ｂのリヤ側の端面１３ａと、それに対向する弁プランジャ１７の端面１７ａとの間には間隙が維持されている。
これに対して、図２に示すように、ブレーキ倍力装置が作動された際には、反力ピストン１３が大径部３ａ内でリヤ側に移動されるため、この反力ピストン１３の筒状部１３Ｂの端面１３ａと弁プランジャ１７の端面１７ａとが当接し、この反力ピストン１３をリヤ側に付勢する付勢力が図示しないブレーキペダルに、擬似反力として伝達されるようになっている。
次に、バルブボディ５の小径部５ａ内に、流体回路を切換える弁機構７を収容している。この弁機構７は、バルブボディ５の内周面の段部に形成した環状の真空弁座１８と、バルブボディ５内にリヤ側から摺動自在に嵌合した弁プランジャ１７と、この弁プランジャ１７のリヤ側の端部に形成した環状の大気弁座２１と、さらにこれら両弁座１７、２１に図１のリヤ側（右方）からばね２２によって着座される弁体２３とを備えている。上記真空弁座１８とそれに接離する弁体２３のシート部とによって真空弁２４を構成してあり、また、大気弁座２１とそれに接離する弁体２３のシート部とによって大気弁２５を構成している。
真空弁座１８よりも外周側は、バルブボディ５に形成した定圧通路１２およびシリンダ部材３Ａの第２定圧室１５と半径方向孔３ｅを介して上記定圧室Ａに常時連通させている。この定圧室Ａは、フロントシェル１に設けた負圧導入管１９を介してエンジンのインテークマニホールドに連通させているので、定圧室Ａ、第２定圧室１５および定圧通路１２には常時負圧が導入されている。なお、本実施例では、バルブボディ５の環状溝５ｂと、それからリヤ側に連続して真空弁座１８の隣接外方位置となる段部に開口する軸方向孔とによって上記定圧通路１２を構成している。
また、上記真空弁座１８と大気弁座２１との中間部分は、バルブボディ５に形成した半径方向の変圧通路２６を介して上記変圧室Ｂに連通させている。さらに上記大気弁座２１よりも内周側はバルブボディ５内に形成した大気通路２７を介して大気に連通させている。
【００１０】
弁プランジャ１７のリヤ側の端部には入力軸３１の先端部を枢支連結してあり、この入力軸３１とバルブボディ５とにわたって上記ばね２２の弾撥力よりも大きな弾撥力を有するばね３２を弾装している。これにより、図１に示したブレーキ倍力装置の非作動状態では、大気弁２５が閉鎖する一方、真空弁２４が開放している。そして、上記入力軸３１の末端部は図示しないブレーキペダルに連動させている。
また、弁プランジャ１７には、キー部材３３を係合させてあり、それによって弁プランジャ１７がバルブボディ５からリヤ側へ抜出るのを防止している。上記キー部材３３は従来公知のものであり、その中央部から先端部にかけて二股状に形成してあり、該キー部材３３をバルブボディ５の直径方向に形成した挿入孔３４内に挿入して、二股状部分を弁プランジャ１７の小径部１７ｂに係合させている。
本実施例では、挿入孔３４と変圧通路２６とをバルブボディ５の軸方向に隣接させて一体に形成している。ここで、挿入孔３４の幅、すなわちバルブボディ５の軸方向に直交し、かつキー部材３３の挿入孔３４への挿入方向と直交する方向の幅は、変圧通路２６の同方向の幅よりも広く設定してあり、それによってキー部材３３は挿入孔３４内のみでバルブボディ５の軸方向に変位可能となっている。
また、キー部材３３と弁プランジャ１７とは、上記小径部１７ｂの軸方向長さの範囲内でバルブボディ５の軸方向に変位可能となっている。図１に示すブレーキ倍力装置の非作動時において、上記キー部材３３をリヤシェル２の壁面に当接させることにより、キー部材３３および弁プランジャ１７をバルブボディ５に対する前進位置に保持している。これにより、ブレーキ倍力装置の作動開始時における入力軸３１のロスストロークを減少させるようにしている。
また、キー部材３３を係合させた小径部１７ｂよりもフロント側となる弁プランジャ１７の外周部は、その部分を嵌合したバルブボディ５の内周部よりも寸法を小さくしている。したがって、弁プランジャ１７の外周部とバルブボディ５の内周部との間には間隙が維持されている。これにより、変圧室Ｂと第２変圧室１４は、変圧通路２６、バルブボディ５の内周面と弁プランジャ１７の外周面との間の間隙、それから連続するバルブボディ５の内部空間、筒状部１３Ｂの内周部を介して常時連通している。
そして、上述したように図１に示すブレーキ倍力装置の非作動状態では、相互に対向している反力ピストン１３の筒状部１３Ｂのリヤ側の端面１３ａと弁プランジャ１７の端面１７ａとは離隔している。
これに対して図２に示すブレーキ倍力装置の作動時には、反力ピストン１３が大径部３ａ内でリヤ側に移動され、リヤ側の端面１３ａと弁プランジャ１７の端面１７ａとが当接する。この時には、反力ピストン１３をリヤ側に付勢している付勢力を擬似反力として、図示しないブレーキペダルを介して運転者に伝達することができる。
【００１１】
次に、定圧室Ａには出力軸３５を配置してあり、この出力軸３５のフロント側の先端部は、フロントシェル１から外部に突出させて、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。
他方、上記出力軸３５のリヤ側の端部は、上記シリンダ部材３Ａの底部の中央に連結している。これによって、ブレーキ倍力装置の作動時に出力軸３５に作用するブレーキ反力はシリンダ部材３Ａ、すなわちパワーピストン３に伝達される。また、上記ブレーキ反力は、バルブボディ５のフランジ部５ｄとパワーピストン３の段部端面３ｃとが当接していない時には、バルブボディ５に伝達されないようになっている。また、上記ブレーキ反力は、上記弁プランジャ１７を介してブレーキペダルにも伝達されないようになっている。
さらに、シリンダ部材３Ａ（パワーピストン３）の底部とフロントシェル１の壁面とにわたってリターンスプリング３６を弾装している。これにより、ブレーキ倍力装置の非作動状態では、リターンスプリング３６によってリヤ側へ付勢されたパワーピストン３によってばね８が圧縮されて、バルブボディ５のフランジ部５ｄの端面とパワーピストン３側のシリンダ部材３Ａの段部端面３ｃとが当接している。また、その状態のバルブボディ５は、リヤシェル２の壁面に当接したキー部材３３に当接している。
【００１２】
上述したように本実施例では、出力軸３５に作用するブレーキ反力をブレーキペダルに伝達させないように構成しているので、そのままでは運転者はブレーキの操作感を得ることができない。そこで、本実施例では、擬似反力付与手段４１を設けることにより、上記ブレーキペダルの踏力に応じた擬似反力を運転者に付与することができるようにしている。
すなわち、擬似反力付与手段４１は、上記反力ピストン１３と、その前後に設けた上記第２定圧室１５と第２変圧室１４によって構成している。
図１に示すブレーキ倍力装置の非作動状態では、反力ピストン１３の筒状部１３Ｂの端面１３ａと弁プランジャ１７の端面１７ａとは僅かに離隔している。
これに対し、図２に示すように、パワーピストン３およびバルブボディ５が前進されてキー部材３３がリヤシェル２の壁面から離隔したブレーキ倍力装置の作動状態では、反力ピストン１３の筒状部１３Ｂの端面１３ａと弁プランジャ１７の端面１７ａとが当接する。それによって反力ピストン１３に作用するリヤ側への付勢力を擬似反力として、弁プランジャ１７および入力軸３１を介してブレーキペダルに伝達させることができる。
【００１３】
さらに、本実施例では、上記変圧室Ｂ内に、上記リヤシェル２の壁面とバルブボディ５のフランジ部５ｄとにわたってばね４２を弾装してあり、このばね４２の弾撥力によってバルブボディ５を常時フロント側に向けて付勢するようにしている。
ブレーキ倍力装置の非作動状態では、図１に示すように、上記リターンスプリング３６の弾撥力によって、このばね４２およびその内方側に位置する上記ばね８が圧縮されて、バルブボディ５のフランジ部５ｄとパワーピストン３の段部端面３ｃとが当接し、かつバルブボディ５はキー部材３３に当接する。
このように、本実施例では、上記リターンスプリング３６によってパワーピストン３をリヤ側にむけて常時付勢する一方、バルブボディ５は、ばね４２によって常時フロント側へ向けて付勢するようにしてあり、またバルブボディ５とパワーピストン３はばね８によって相互に離隔する方向（軸方向）に常時付勢している。そして、本実施例では、図１に示す様に、リターンスプリング３６の弾撥力によって、ばね４２およびばね８が圧縮されて、パワーピストン３の段部端面３ｃとバルブボディ５のフランジ部５ｄが当接し、かつバルブボディ５がキー部材３３に当接できる範囲内で、上記ばね４２およびその内方側のばね８のばね定数を出来るだけ大きな値に設定している。
後に詳述するが、本実施例は、変圧室Ｂ内にばね４２を配置し、かつばね４２、ばね８のばね定数を大きな値に設定したことにより、ブレーキ倍力装置の作動時に定圧室Ａ内に導入される負圧が変動したとしても、ブレーキペダルの前進ストロークの変動量を小さく抑制できるように構成している。
【００１４】
（作動説明）
以上の構成において、図１に示したブレーキ倍力装置の非作動状態では、大気弁２５が閉鎖する一方、真空弁２４が開放している。したがって、定圧室Ａと変圧室Ｂとが連通し、それら両室Ａ，Ｂに負圧が導入されている。
これにより、第２変圧室１４および第２定圧室１５にも負圧が導入されている。リターンスプリング３６の弾撥力によって、バルブボディ５およびパワーピストン３はリヤ側へ後退され、キー部材３３はリヤシェル２の壁面に当接している。またリターンスプリング３６の弾撥力によってばね８、４２が圧縮されており、したがって、バルブボディ５のフランジ部５ｄとパワーピストン３の段部端面３ｃとが当接し、この状態のバルブボディ５の段部端面が、キー部材３３に当接している。また、この時には、反力ピストン１３は、ばね１６の弾撥力によって大径部３ａ内の最もフロント側に位置しており、反力ピストン１３のリヤ側の端面１３ａと弁プランジャ１７の端面１７ａとはわずかに離隔している。
この非作動状態からブレーキペダルが踏み込まれて入力軸３１および弁プランジャ１７が前進されると、大気弁２５が開放される一方、真空弁２４が閉鎖される。
これにより、変圧室Ｂに大気が導入されるので、定圧室Ａ内の負圧と変圧室Ｂ内の大気圧との圧力差によりパワーピストン３が前進される。するとパワーピストン３と一体的に出力軸３５が前進されるので、マスターシリンダにブレーキ液圧が発生する（図２）。このとき、ブレーキ液圧によるブレーキ反力は出力軸３５を介してパワーピストン３で全て受け止められるので、弁プランジャ１７に伝達されることはない。つまり、ブレーキ反力は図示しないブレーキペダルには伝達されない。なお、後に詳述するが、ブレーキ倍力装置の非作動状態および作動直後は、ばね８が圧縮されているため、バルブボディ５のフランジ部５ｄとパワーピストン３の段部端面３ｃとが当接してそれらは一体的に前進するが、変圧室Ｂ内への大気の導入が進行すると、変圧室Ｂ内の大気圧とブレーキ倍力装置の外部の大気圧との差圧によるバルブボディ５をフロント側に付勢する付勢力が小さくなる。そのため、変圧室Ｂ内への大気の導入が進行すると、ばね８の弾撥力によって、図２に示すように、バルブボディ５のフランジ部５ｄとパワーピストン３の段部端面３ｃとが離隔する。換言すると、パワーピストン３の前進ストロークよりもバルブボディ５および入力軸３１の前進ストロークは少ない。
【００１５】
他方、上記変圧室Ｂに大気が導入されると、この大気は第２変圧室１４にも導入されるので、反力ピストン１３は第２定圧室１５内の負圧と第２変圧室１４内の大気圧との差圧により、大径部３ａ内をリヤ側に移動される。
そして上述したように、キー部材３３がリヤシェル２の内壁面に当接している図１に示した非作動状態およびパワーピストン３が前進された直後には、反力ピストン１３の端面１３ａと弁プランジャ１７の端面１７ａとの間に間隙が維持されているので、反力ピストン１３に作用する擬似反力が弁プランジャ１７に伝達されることはない。
これに対し、上記定圧室Ａと変圧室Ｂとの圧力差はバルブボディ５にも作用するので、上記パワーピストン３の前進とともにバルブボディ５も前進されるようになる。バルブボディ５が前進されてキー部材３３がリヤシェル２の壁面から離隔すると、キー部材３３はバルブボディ５に対して後退することができ、かつ、反力ピストン１３が大径部３ａに対してリヤ側に移動されることにより、上記反力ピストン１３の端面１３ａとそれに対向する弁プランジャ１７の端面１７ａとが当接する（図２）。それによって反力ピストン１３に作用する擬似反力が弁プランジャ１７および入力軸３１を介して図示しないブレーキペダルに伝達されるようになる。
【００１６】
そして、ブレーキ倍力装置の中間負荷領域におけるサーボバランス状態では、パワーピストン３においては、出力軸３５からのブレーキ反力とリターンスプリング３６の弾撥力とによる後退力と、定圧室Ａと変圧室Ｂとの圧力差による前進力とがバランスしている。
また、バルブボディ５においては、ばね８、１６の弾撥力による後退力と、第２定圧室１５と変圧室Ｂとの圧力差およびばね４２による前進力とがバランスしている。
さらに反力ピストン１３においては、第２定圧室１５と第２変圧室１４との圧力差による後退力と、上記ばね１６の弾撥力による前進力と運転者によるブレーキペダルの踏力すなわち弁プランジャ１７の前進力とがバランスしている。
このサーボバランス状態から理解されるように、ブレーキペダルの踏力すなわち、ブレーキ倍力装置の出力に対するパワーピストン３とバルブボディ５の相対移動量は、それぞれのばね８，１６、４２や受圧面積等の条件により定めることができる。そして、本実施例においては、パワーピストン３とバルブボディ５が軸方向に相対移動することができるので、パワーピストン３の前進量よりもバルブボディ５の前進量が小さくなる。
つまり、ブレーキ反力を受ける出力軸３５は、図示しないマスターシリンダのピストンにおけるストローク、つまりマスターシリンダのピストンが前進を開始してからブレーキ液圧が実質的に上昇するまでの間のストロークを補償するために相対的に大きく前進する必要がある。これに対し、本実施例では、ブレーキ倍力装置の出力に応じたパワーピストン３とバルブボディ５との相対移動量を定めることができる。したがって、パワーピストン３の前進量よりもバルブボディ５の前進量が小さくなる。
その結果、バルブボディ５の前進に伴って前進される入力軸３１およびこれに連動するブレーキペダルのストロークを相対的に小さくして、ブレーキフィーリングの向上を図ることが可能となる。
【００１７】
さらに、ブレーキペダルの踏力と運転者に伝達される擬似反力との関係を示したものが図３であるが、この図３におけるＰで示した位置が、反力ピストン１３の端面１３ａと弁プランジャ１７の端面１７ａとが当接した時点である。
つまり本実施例では、ブレーキペダルの踏込み開始時は、反力ピストン１３の端面１３ａと弁プランジャ１７とは離隔しており、ブレーキ倍力装置が作動して反力ピストン１３の端面１３ａと弁プランジャ１７の端面１７ａが当接した時点から擬似反力が運転者に伝達される。
そして上述したように、反力ピストン１３においては、第２定圧室１５と第２変圧室１４との圧力差による後退力と、上記ばね１６の弾撥力による前進力と運転者によるブレーキペダルの踏力すなわち弁プランジャ１７の前進力とがバランスしているので、ブレーキペダルには主として第２定圧室１５と第２変圧室１４との圧力差による後退力が擬似反力として伝達されるようになる。そして、この擬似反力は、第２定圧室１５と第２変圧室１４との圧力差に対応することになるが、第２定圧室１５と第２変圧室１４との圧力差は、定圧室Ａと変圧室Ｂとの圧力差であり、この定圧室Ａと変圧室Ｂとの圧力差はブレーキペダルの踏力に対応したものとなる。
したがって、本実施例は、従来一般のブレーキ倍力装置が備えていたリアクションディスクを省略したにも拘らず、上記反力ピストン１３の端面１３ａと弁プランジャ１７の端面１７ａとが当接した時点において、従来のブレーキ倍力装置の場合と同様のジャンピング特性を得ることができ、その後は、ブレーキペダルの踏込み量に応じた擬似反力が運転者に伝達されることになる。これによって、ブレーキペダルの踏み込み開始時から直ちに擬似反力を運転者に付与する場合に比較して、運転者のブレーキフィーリングを良好なものとすることができる。
【００１８】
（急制動時の作動）
ところで、急制動時の作動も通常の作動と基本的には同一であるが、本実施例では第２変圧室１４と変圧通路２６とは、筒状部１３Ｂの内周面、バルブボディ５の内周面と弁プランジャ１７の外周部との間の間隙とからなる実質的なオリフィス通路を介して連通している。そのため、急制動時、つまり変圧通路２６および変圧室Ｂの圧力が急激に増大する際には、第２変圧室１４内の圧力は変圧室Ｂの圧力よりも遅れて上昇することになる。その結果、上記擬似反力付与手段４１がブレーキペダルに与える擬似反力は、上述した通常の制動時よりも急制動時の方が小さくなり、しかも従来装置のブレーキ反力のように急制動時に異常に大きくなるということがない。そのため、特に急制動時において相対的に軽い踏力で大きなブレーキ力を得ることができ、したがって老人や女性等の非力な運転者でも確実に急制動操作を行なうことができる。
（ばね４２に関する説明）
また、本実施例では、変圧室Ｂ内にばね４２を設けているので、ブレーキ倍力装置を作動させた際に前回と今回とで定圧室Ａ内の負圧に変動があっても、バルブボディ５および入力軸３１の前進量のばらつきを小さく抑制することができる。
これに対して、上記実施例においてばね４２を設けない構成では次のような不都合が生じる。すなわち、図２に示したように、ブレーキ倍力装置が作動された状態では、変圧室Ｂ内に導入されている大気とブレーキ倍力装置の外部の大気圧との差圧による付勢力がバルブボディ５に作用して、バルブボディ５をフロント側にむけて付勢している。
ここで、前回と今回の作動時とで定圧室Ａに導入される負圧が異なっていた場合には、バルブボディ５に作用する変圧室Ｂ内の大気圧と外部の大気圧とによる差圧力が異なることになる。この差圧力が異なるということは、非作動状態からのバルブボディ５および入力軸３１の前進量、つまりブレーキペダルの踏み込みストロークが異なることを意味する。したがって、この場合には、同一出力が得られるにも拘らず、前回の作動時と今回の作動時ではブレーキペダルの踏み込みストロークが異なる結果が生じ、運転者のブレーキフィーリングが阻害される結果となる。
【００１９】
（詳細な補足説明）
本実施例では、変圧室Ｂ内にばね４２を備えているので、ばね４２を備えない構成における上述した不都合を解消することができる。ここで、ばね４２がない構成と、ばね４２を備える本実施例とにおけるブレーキペダルの踏み込みストロークの違いについて説明する。
すなわち、図４に模式図で示すようにばね４２がない構成では、ブレーキペダルの踏み込みストロークの短縮量（Ｓ１−Ｓ２）は、ばね８のばね定数Ｋによって実質的に決定される。換言すると、ブレーキペダルの踏み込みストロークの短縮量（Ｓ１−Ｓ２）を所定寸法に設定した時には、それに対応してばね８のばね定数Ｋも所定値に決定されることになる。そのため、例えば、ばね８のばね定数Ｋが小さいと、ブレーキ倍力装置を作動させた際に前回と今回で定圧室Ａ内の負圧に変動があった場合には、前回と今回とでバルブボディ５をフロント側へ付勢する付勢力Ｐの変動によってばね８の圧縮量の変動が大きくなる。つまり、ブレーキペダルの踏み込みストロークの短縮量（Ｓ１−Ｓ２）の変動が大きくなる。ここで、ばね８のばね定数Ｋを大きくすれば、ストロークの短縮量（Ｓ１−Ｓ２）の変動を押さえることができるが、上述したようにストロークの短縮量（Ｓ１−Ｓ２）が決まるとばね８のばね定数Ｋが決まるので、ばね定数Ｋを大きくすることはできない。
これに対して、図５に模式図で示すように、本実施例では、ばね４２によってバルブボディ５をフロント側へ常時付勢している。この構成は、パワーピストン３とリヤシェル２の壁面とにわたって単一のコイルばね１０１を弾装し、そのコイルばね１０１の中央側の箇所をブラケット１０２でバルブボディ５に連結したことと同じである。この場合には、コイルばね１０１の左右方向のどの位置をブラケット１０２によってバルブボディ５に固定するかによって、ブレーキペダルの踏み込みストロークの短縮量（Ｓ１−Ｓ２）を決定することができる。そのため、本実施例では、ばね８，４２のばね定数Ｋ、Ｋ’を大きく設定することができる。したがって、ブレーキ倍力装置を作動させた際に前回と今回で定圧室Ａ内の負圧に変動があった場合に、前回と今回とでバルブボディ５をフロント側へ付勢する付勢力Ｐの変動によるばね８の圧縮量の変動を小さくすることができる。
【００２０】
このように、本実施例では、上記ばね４２がない構成の場合に比較すると、定圧室Ａの負圧の変動に対してバルブボディ５の前進ストロークの変動を小さく抑制することができる。そのため、定圧室Ａの負圧の変動があった場合においても、ブレーキペダルの前進ストロークの変動量を小さく抑制することができる。
したがって、ブレーキ倍力装置の作動時に、定圧室Ａ内の負圧が変動しても、同一の出力が得られる場合には、ブレーキペダルの前進量の変動も小さななものとなる。そのため、上記実施例からばね４２を省略した構成と本実施例を比較すると、本実施例によれば運転者のブレーキフィーリングを良好なものとすることができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、運転者のブレーキフィーリングを良好なものと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に示したブレーキ倍力装置の作動状態の断面図。
【図３】上記実施例の特性線図。
【図４】従来技術を示す模式図。
【図５】図１に示したブレーキ倍力装置の要部を示す模式図。
【符号の説明】
１ フロントシェル ２ リヤシェル
３ パワーピストン ５ バルブボディ
８ ばね（第２ばね）
７ 弁機構 １３ 反力ピストン
１４ 第２変圧室 １５ 第２定圧室
１８ 真空弁座 ２１ 大気弁座
４１ 擬似反力付与手段 ４２ ばね（第１ばね）
Ａ 定圧室 Ｂ 変圧室

Claims (1)

1. シェル内に摺動自在に設けられるとともにリヤ側の外周部を上記シェルの開口部から気密を保持して摺動自在に貫通させた筒状のバルブボディと、このバルブボディに設けたパワーピストンと、このパワーピストンの前後に形成した定圧室と変圧室と、上記定圧室内に設けられて上記バルブボディおよびパワーピストンをリヤ側へ付勢するリターンスプリングと、上記バルブボディ内に設けた弁機構と、この弁機構と定圧室とを連通させる定圧通路と、弁機構と変圧室とを連通させる変圧通路と、弁機構と大気とを連通させる大気通路と、上記弁機構と連動し、ブレーキペダルに連動して進退される入力軸と、上記バルブボディの前進によって前進される出力軸とを備え、上記バルブボディとパワーピストンとが軸方向に相対移動できるように構成し、
   また、上記弁機構は、バルブボディの内周部に設けた真空弁座と、バルブボディに摺動自在に嵌合されるとともに上記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おけるリヤ側に形成した環状の大気弁座と、ばねによってフロント側へ付勢されて、上記両弁座に接離する弁体とを備え、
   ブレーキ倍力装置の作動時に上記出力軸に加わる反力が弁プランジャに伝達されないように構成するとともに、出力軸の出力に応じた擬似反力を該ブレーキペダルに付与する擬似反力付与手段を設け、
   この擬似反力付与手段は、上記パワーピストン又はバルブボディに摺動自在に設けた反力ピストンと、この反力ピストンのリヤ側に設けられて上記定圧室の圧力が導入される第２定圧室と、反力ピストンのフロント側に形成されて上記変圧室の圧力が導入される第２変圧室とを備え、上記反力ピストンは、上記第２定圧室と第２変圧室との圧力差によってリヤ側に付勢されてその作用力を擬似反力として弁プランジャに伝達するように構成したブレーキ倍力装置において、
   上記変圧室内に、上記バルブボディを常時フロント側にむけて付勢する第１ばねを設けるとともに、上記パワーピストンとバルブボディとを相互に離隔する方向に付勢する第２ばねを設けたことを特徴とするブレーキ倍力装置。

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