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JP2018144644A - Brake booster - Google Patents

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JP2018144644A
JP2018144644A JP2017041607A JP2017041607A JP2018144644A JP 2018144644 A JP2018144644 A JP 2018144644A JP 2017041607 A JP2017041607 A JP 2017041607A JP 2017041607 A JP2017041607 A JP 2017041607A JP 2018144644 A JP2018144644 A JP 2018144644A
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valve seat
rod
brake booster
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光城 日田
章央 馬場
Akihisa Baba
章央 馬場
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a brake booster that is highly practical.SOLUTION: A brake booster comprises a valve mechanism that allows introduction of atmosphere into a pressure change chamber 22 as a result of separation of a portion 84 functioning as a valve body of each of input rods 12, 60 from a valve seat 82 due to forward movement of each input rod 12, 60, and that inhibits introduction of atmosphere into the pressure change chamber 22 as a result of seating of the portion 84 functioning as the valve body on the valve seat 82 due to backward movement of each input rod 12, 60. A pair of magnets 90, 92 for causing repulsion are respectively provided for the portion 84 functioning as the valve body and the valve seat 82. According to this brake booster 10, characteristics for the valve mechanism that allows communication between the pressure change chamber 22 and atmosphere and disconnection of them can be set in a combination of the characteristics of the elastic forces of return springs 102, 106 and the characteristic of repulsion of the pair of magnets 90, 92.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ブレーキ操作の操作力を助勢するブレーキブースタに関する。   The present invention relates to a brake booster that assists the operating force of a brake operation.

下記特許文献1には、エンジンの吸気管内で発生する負圧が導入される負圧室と、大気が導入される変圧室との差圧を利用して、ブレーキ操作の操作力を助勢するブレーキブースタが記載されている。そのブレーキブースタは、ブレーキ操作がなされていない状態においては、変圧室の圧力は負圧室の圧力と等圧とされて、作動しないようにされている。そして、ブレーキ操作部材に操作力が加えられ、そのブレーキ操作部材の動作と連動する入力ロッドの前進に伴って、弁機構が開弁して変圧室に大気が導入されることで、負圧室と変圧室とに差圧を生じさせるように構成されている。   The following Patent Document 1 discloses a brake that assists the operating force of a brake operation using a differential pressure between a negative pressure chamber into which a negative pressure generated in an intake pipe of an engine is introduced and a variable pressure chamber into which air is introduced. The booster is listed. In the state where the brake operation is not performed, the brake booster is set so that the pressure in the variable pressure chamber is equal to the pressure in the negative pressure chamber and is not operated. Then, an operating force is applied to the brake operating member, and the valve mechanism is opened and air is introduced into the variable pressure chamber as the input rod moves forward in conjunction with the operation of the brake operating member. And a differential pressure chamber.

特開2008−168724号公報JP 2008-168724 A

上記ブレーキブースタにおいては、あるブレーキ力を保持しようとする場合、ブレーキ操作部材の動作が止められても、変圧室と大気とを連通・遮断する弁機構が閉弁するまでは、変圧室の圧力が変化する虞がある。そのブレーキ保持部材の動作停止後の変圧室の圧力変化は、ブレーキ操作の操作フィーリングに影響を及ぼすため問題となる。例えば、変圧室と大気とを連通・遮断する弁機構を閉弁させる力を強くして、閉弁を早くすることで、操作フィーリングの悪化を抑制できると考えられる。しかしながら、変圧室と大気とを連通・遮断する弁機構を閉弁させる向きの力には、入力ロッドを後退させる方向に付勢するリターンスプリングの付勢力が含まれる。そのため、弁機構を閉弁させる向きの力を大きくすべく、リターンスプリングの付勢力を増加させると、ブレーキ操作の操作荷重まで増加させてしまうことになる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、そのような問題に対処することにより、ブレーキブースタの実用性を向上させ得ると考えられる。したがって、本発明は、実用性の高いブレーキブースタを提供することを課題とする。   In the above brake booster, when a certain braking force is to be maintained, even if the operation of the brake operating member is stopped, the pressure in the variable pressure chamber is not maintained until the valve mechanism for communicating / blocking the variable pressure chamber and the atmosphere is closed. May change. The change in pressure in the variable pressure chamber after the operation of the brake holding member stops is problematic because it affects the operation feeling of the brake operation. For example, it is considered that the deterioration of the operation feeling can be suppressed by increasing the force for closing the valve mechanism that communicates and shuts off the variable pressure chamber and the atmosphere, thereby speeding up the valve closing. However, the force in the direction to close the valve mechanism that communicates and shuts off the variable pressure chamber and the atmosphere includes the biasing force of the return spring that biases the input rod in the backward direction. Therefore, if the urging force of the return spring is increased to increase the force in the direction for closing the valve mechanism, the operation load of the brake operation is increased. The present invention has been made in view of such a situation, and it is considered that the practicality of the brake booster can be improved by dealing with such a problem. Therefore, an object of the present invention is to provide a brake booster with high practicality.

上記課題を解決するために、本発明のブレーキブースタは、入力ロッドの前進によって入力ロッドの弁体として機能する部分が弁座から離間して変圧室への大気の導入を許容するととともに、入力ロッドの後退によって入力ロッドの弁体として機能する部分が弁座に着座して変圧室への大気の導入を禁止する弁機構を備え、入力ロッドの一部と弁座との各々に、斥力を発生させる1対の磁石が設けられたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the brake booster according to the present invention allows the air rod to be introduced into the variable pressure chamber by allowing the portion that functions as the valve body of the input rod to move away from the valve seat as the input rod advances. The part that functions as the valve body of the input rod is seated on the valve seat by retreating the valve and has a valve mechanism that prohibits the introduction of air into the variable pressure chamber, generating repulsive force on each part of the input rod and the valve seat A pair of magnets is provided.

本発明のブレーキブースタによれば、変圧室と大気とを連通・遮断する弁機構の特性を、リターンスプリングの弾性力の特性と、磁石の斥力の特性とを合わせて設定することが可能である。例えば、リターンスプリングのセット荷重を大きくして、そのリターンスプリングによる弁機構を閉弁させる力を大きくしても、同じ磁極の磁石が接近するほど斥力が曲線的に増加することを合わせることで、ブレーキ操作部材を動作させる際の荷重を低減させることができる。つまり、本発明のブレーキブースタによれば、ブレーキ操作部材の操作性を維持しつつ、変圧室と大気とを連通・遮断する弁機構の閉弁する速度を向上させることが可能となっているのである。   According to the brake booster of the present invention, it is possible to set the characteristics of the valve mechanism for communicating / blocking the variable pressure chamber and the atmosphere in combination with the characteristics of the elastic force of the return spring and the characteristics of the repulsive force of the magnet. . For example, even if the set load of the return spring is increased and the force for closing the valve mechanism by the return spring is increased, the repulsive force increases in a curve as the magnet of the same magnetic pole approaches, The load when operating the brake operation member can be reduced. That is, according to the brake booster of the present invention, it is possible to improve the valve closing speed of the valve mechanism that communicates and shuts off the variable pressure chamber and the atmosphere while maintaining the operability of the brake operation member. is there.

本発明の実施例であるブレーキブースタの側面図(一部断面図)である。It is a side view (partial sectional view) of a brake booster which is an embodiment of the present invention. 図1に示すブレーキブースタが備えるパワーピストンの断面図である。It is sectional drawing of the power piston with which the brake booster shown in FIG. 1 is provided. 本実施例のブレーキブースタの作動を、パワーピストン内を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the inside of a power piston for the action | operation of the brake booster of a present Example. 従来のブレーキブースタにおけるブレーキ操作部材のストロークとそのブレーキ操作部材に加わる踏力との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the stroke of the brake operation member in the conventional brake booster, and the treading force added to the brake operation member. 図2に示すエアバルブの特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the air valve shown in FIG.

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の一実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記の実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。   Hereinafter, as an embodiment for carrying out the present invention, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following Example, It can implement in the various aspect which gave various change and improvement based on the knowledge of those skilled in the art.

本発明の実施例であるブレーキブースタ10は、オペレーティングロッド12に接続されたブレーキ操作部材から入力された運転者の操作力を、エンジンの負圧を利用して助勢し、プッシュロッド14からマスタシリンダに出力する真空式のブレーキブースタ、いわゆるバキュームブースタである。なお、以下の説明において、ブレーキ操作部材が踏み込まれた場合におけるオペレーティングロッド12およびプッシュロッド14の移動を前進、ブレーキ操作部材が戻された場合におけるオペレーティングロッド12およびプッシュロッド14の移動を後退と呼び、それらロッドが前進させられる側(図1における左側)を前方側、後退させられる側(図1における右側)を後方側と呼ぶ場合がある。   The brake booster 10 according to the embodiment of the present invention assists the driver's operation force input from the brake operation member connected to the operating rod 12 by using the negative pressure of the engine. This is a so-called vacuum booster that outputs to the vacuum. In the following description, the movement of the operating rod 12 and the push rod 14 when the brake operating member is depressed is called forward, and the movement of the operating rod 12 and the push rod 14 when the brake operating member is returned is called backward. The side on which the rods are advanced (left side in FIG. 1) may be referred to as the front side, and the side on which the rods are retracted (right side in FIG. 1) is referred to as the rear side.

ブレーキブースタ10は、図1に示すように、内部に2つの圧力室20,22が形成されたハウジング24と、そのハウジング24内の圧力を調整するバルブ部26とを含んで構成される。ハウジング24は、ダイアフラム28によって、そのダイアフラム28の前方側の圧力室である負圧室20と、後方側の圧力室である変圧室22とに、仕切られている。負圧室20は、チェック弁30を介してエンジンの吸気管に接続されており、負圧の供給が許容されるようになっている。   As shown in FIG. 1, the brake booster 10 includes a housing 24 in which two pressure chambers 20 and 22 are formed, and a valve portion 26 that adjusts the pressure in the housing 24. The housing 24 is partitioned by a diaphragm 28 into a negative pressure chamber 20 that is a pressure chamber on the front side of the diaphragm 28 and a variable pressure chamber 22 that is a pressure chamber on the rear side. The negative pressure chamber 20 is connected to the intake pipe of the engine via the check valve 30 so that supply of negative pressure is allowed.

バルブ部26は、上記のオペレーティングロッド12およびプッシュロッド14と、ハウジング24の後方側に前後方向に摺動可能に保持されたパワーピストン40とを含んで構成される。そのパワーピストン40は、前端部の外周面に、上記のダイアフラム28の内周部が固定されている。また、そのパワーピストン40は、ハウジング24の負圧室20内に設けられた圧縮コイルスプリング42によって、後方側に向かって付勢されている。   The valve portion 26 includes the operating rod 12 and the push rod 14 described above, and a power piston 40 that is slidably held in the front-rear direction on the rear side of the housing 24. As for the power piston 40, the inner peripheral part of said diaphragm 28 is being fixed to the outer peripheral surface of the front-end part. The power piston 40 is urged toward the rear side by a compression coil spring 42 provided in the negative pressure chamber 20 of the housing 24.

図2に示すように、パワーピストン40は、概して円筒状のものとされている。そのパワーピストン40は、自身の内部と負圧室20とを連通させる第1連通孔52と、自身の内部と変圧室22とを連通させる第2連通孔54とを有している。そのパワーピストン40の前方側には、プッシュロッド14が、それの後端にゴム製で円板状のリアクションディスク50を収容した状態で、そのリアクションディスク50によりパワーピストン40の前方側の開口を塞ぐようにして保持されている。   As shown in FIG. 2, the power piston 40 is generally cylindrical. The power piston 40 has a first communication hole 52 that allows the interior of the power piston 40 to communicate with the negative pressure chamber 20, and a second communication hole 54 that allows the interior of the power piston 40 to communicate with the variable pressure chamber 22. On the front side of the power piston 40, the push rod 14 accommodates a rubber disc-like reaction disk 50 at the rear end thereof, and the reaction disk 50 opens an opening on the front side of the power piston 40. It is held like a block.

パワーピストン40の内部には、前端側にリアクションロッド60が前後方向に摺動可能に嵌入されている。そのリアクションロッド60は、後方側が筒状に形成されており、オペレーティングロッド12の前端が挿入されて連結されている。つまり、リアクションロッド60は、運転者のブレーキ操作によってオペレーティングロッド12とともに前進・後退させられるのであり、そのリアクションロッド60とオペレーティングロッド12によって、入力ロッドが構成されていると考えることができる。そのリアクションロッド60は、ブレーキ操作がなされていない状態において、リアクションディスク50から間隔をおいて後方に位置している。そして、リアクションロッド60が前進させられると、そのリアクションロッド60の先端がリアクションディスク50に当接し、そのリアクションディスク50を介してプッシュロッド14が前進させられる。なお、そのプッシュロッド14の前進にともなって、パワーピストン40も前進させられる。   Inside the power piston 40, a reaction rod 60 is fitted on the front end side so as to be slidable in the front-rear direction. The reaction rod 60 is formed in a cylindrical shape on the rear side, and the front end of the operating rod 12 is inserted and connected. That is, the reaction rod 60 is moved forward and backward together with the operating rod 12 by the driver's braking operation, and it can be considered that the reaction rod 60 and the operating rod 12 constitute an input rod. The reaction rod 60 is positioned rearward from the reaction disk 50 in a state where the brake operation is not performed. When the reaction rod 60 is advanced, the tip of the reaction rod 60 comes into contact with the reaction disk 50, and the push rod 14 is advanced through the reaction disk 50. As the push rod 14 moves forward, the power piston 40 is also moved forward.

また、パワーピストン40の内部には、コントロールバルブ70が、前後方向に摺動可能に嵌入されている。コントロールバルブ70は、円筒状で、前端に内側に延出した円環状のフランジ部72を有するものとされている。そのフランジ部72の前面には、円環状のゴム74が貼着されている。そのコントロールバルブ70は、前方側に移動させられると、フランジ部72がゴム74を介して、パワーピストン40の内部に形成された段差部76に当接した状態となる。その状態においては、第1連通孔52の開口が塞がれるようになっている。また、コントロールバルブ70の後端には、前面に円環状のゴム80が貼着された円環状の弁座部材82が固定されている。その弁座部材82は、それの前面が、リアクションロッド60の後端に形成されたフランジ84の背面と対向するように設けられている。そして、弁座部材82とフランジ84とが、ゴム80を介して当接可能となっている。   A control valve 70 is fitted inside the power piston 40 so as to be slidable in the front-rear direction. The control valve 70 is cylindrical and has an annular flange portion 72 extending inward at the front end. An annular rubber 74 is attached to the front surface of the flange portion 72. When the control valve 70 is moved forward, the flange portion 72 comes into contact with a stepped portion 76 formed inside the power piston 40 via the rubber 74. In this state, the opening of the first communication hole 52 is blocked. An annular valve seat member 82 having an annular rubber 80 attached to the front surface is fixed to the rear end of the control valve 70. The valve seat member 82 is provided so that the front surface thereof faces the back surface of the flange 84 formed at the rear end of the reaction rod 60. The valve seat member 82 and the flange 84 can be brought into contact with each other via the rubber 80.

弁座部材82には、ゴム80より内周側に、円環状の磁石90が貼着されている。また、リアクションロッド60のフランジ84には、その背面に、円環状の磁石92が貼着されている。それら弁座部材82の磁石90と、リアクションロッド60の磁石92とは、同じ磁極(S極)のものとされ、互いに対向するように設けられている。したがって、リアクションロッド60と、弁座部材82との間には、それら2つの磁石90,92の斥力によって、互いに離間する向きの力が作用する。つまり、それら2つの磁石90,92の斥力によって、リアクションロッド60、つまり、オペレーティングロッド12には、前方に向かう力が作用するとともに、弁座部材82には、後方に向かう力作用するのである。なお、これら2つの磁石90,92の効果については、後に詳しく説明する。   An annular magnet 90 is attached to the valve seat member 82 on the inner peripheral side from the rubber 80. In addition, an annular magnet 92 is attached to the rear surface of the flange 84 of the reaction rod 60. The magnet 90 of the valve seat member 82 and the magnet 92 of the reaction rod 60 are of the same magnetic pole (S pole) and are provided so as to face each other. Therefore, a force in a direction away from each other acts between the reaction rod 60 and the valve seat member 82 due to the repulsive force of the two magnets 90 and 92. That is, due to the repulsive force of these two magnets 90 and 92, a force directed toward the front acts on the reaction rod 60, that is, the operating rod 12, and a force directed toward the rear acts on the valve seat member 82. The effects of these two magnets 90 and 92 will be described in detail later.

さらに、パワーピストン40の内部には、円環状のばね受け部材100が摺動可能に挿入されている。上記の弁座部材82の背面とばね受け部材100との間には、圧縮コイルスプリング102が配設されるとともに、ばね受け部材100とオペレーティングロッド12に固定されたばね座104との間に、リターンスプリングとしての圧縮コイルスプリング106が配設されている。そのスプリング102によって、弁座部材82およびコントロールバルブ70は前方に向かって付勢され、スプリング106によって、オペレーティングロッド12が後方に向かって付勢されている。   Further, an annular spring receiving member 100 is slidably inserted into the power piston 40. A compression coil spring 102 is disposed between the back surface of the valve seat member 82 and the spring receiving member 100, and a return is provided between the spring receiving member 100 and the spring seat 104 fixed to the operating rod 12. A compression coil spring 106 is disposed as a spring. The valve seat member 82 and the control valve 70 are biased forward by the spring 102, and the operating rod 12 is biased backward by the spring 106.

さらにまた、パワーピストン40の後端には、その後方側の開口を塞ぐようにして、フィルタ110が配設される。パワーピストン40の内部には、このフィルタ110を通過して大気が流入するようになっており、その際に、パワーピストン40内に大気中の塵や埃が入り込むことがこのフィルタ110によって防止される。弁座部材82とばね受け部材100との間には、前後方向に伸縮可能なシール部材112が設けられており、パワーピストン40内に流入した大気が、コントロールバルブ70の外周面とパワーピストン40の内周面との間を流れることが防止される。   Furthermore, a filter 110 is disposed at the rear end of the power piston 40 so as to close the opening on the rear side. Inside the power piston 40, the atmosphere flows through the filter 110. At this time, the filter 110 prevents dust and dirt in the atmosphere from entering the power piston 40. The Between the valve seat member 82 and the spring receiving member 100, a seal member 112 that can be expanded and contracted in the front-rear direction is provided, and the air that has flowed into the power piston 40 flows between the outer peripheral surface of the control valve 70 and the power piston 40. It is prevented that it flows between the inner peripheral surfaces of the.

以上のように構成された本ブレーキブースタ10の作動について、図3を参照しつつ説明する。まず、運転者によってブレーキ操作がなされていない状態においては、図3(a)に示すように、パワーピストン40が、スプリング42によって後端側に位置させられるとともに、オペレーティングロッド12およびリアクションロッド60が、スプリング106によって後端側に位置させられる。また、コントロールバルブ70および弁座部材82が、スプリング102によって、前方側に付勢されて、弁座部材82がフランジ84に当接させられる。なお、弁座部材82とフランジ84との間には、磁石90、92による斥力が発生しているが、図4に示すように、スプリング102の弾性力が磁石90,92による斥力より大きくされているため、弁座部材82がフランジ84に当接させられるようになっているのである。   The operation of the brake booster 10 configured as described above will be described with reference to FIG. First, in a state where the driver does not perform the brake operation, as shown in FIG. 3A, the power piston 40 is positioned on the rear end side by the spring 42, and the operating rod 12 and the reaction rod 60 are The spring 106 is positioned on the rear end side. Further, the control valve 70 and the valve seat member 82 are biased forward by the spring 102, and the valve seat member 82 is brought into contact with the flange 84. Although repulsive force is generated by the magnets 90 and 92 between the valve seat member 82 and the flange 84, the elastic force of the spring 102 is made larger than the repulsive force by the magnets 90 and 92 as shown in FIG. Therefore, the valve seat member 82 can be brought into contact with the flange 84.

弁座部材82がフランジ84に当接した状態においては、弁座部材82とリアクションロッド60とによって、パワーピストン40内が、前方側の空間120と、後方側の空間120とに、仕切られることになる。そして、後方側の空間122には、フィルタ110を介して大気が流入するが、前方側の空間120への大気の流入は、阻止されることになる。   In the state where the valve seat member 82 is in contact with the flange 84, the inside of the power piston 40 is partitioned into the space 120 on the front side and the space 120 on the rear side by the valve seat member 82 and the reaction rod 60. become. The atmosphere flows into the rear space 122 through the filter 110, but the inflow of air into the front space 120 is blocked.

また、リアクションロッド60が後端側に位置し、かつ、弁座部材82がフランジ84に当接した状態においては、コントロールバルブ70は、段差部76に当接しておらず、前方側の空間120は、第1連通孔52によって、負圧室20と連通した状態となっている。その前方側の空間120は、第2連通孔54によって、常時、変圧室22と連通した状態となっている。つまり、負圧室20および変圧室22が、大気から遮断された状態で、互いに連通しており、負圧で等圧な状態となっている。なお、この状態において、リアクションロッド60は、先端がリアクションディスク50から後方側に離間した状態となっている。   Further, when the reaction rod 60 is located on the rear end side and the valve seat member 82 is in contact with the flange 84, the control valve 70 is not in contact with the stepped portion 76, and the front space 120. Is in a state of communicating with the negative pressure chamber 20 through the first communication hole 52. The space 120 on the front side is always in communication with the variable pressure chamber 22 through the second communication hole 54. That is, the negative pressure chamber 20 and the variable pressure chamber 22 are in communication with each other in a state where they are cut off from the atmosphere, and are in a negative pressure and equal pressure state. In this state, the reaction rod 60 is in a state where the tip is separated from the reaction disk 50 to the rear side.

運転者によりブレーキ操作部材が踏み込まれて、オペレーティングロッド12およびリアクションロッド60が前進させられると、まず、パワーピストン40に対して相対的に前進して、リアクションロッド60が、リアクションディスク50に当接する。そして、その後、そのリアクションディスク50を弾性変形させつつ、オペレーティングロッド12およびリアクションロッド60は、パワーピストン40とともに前進する、つまり、プッシュロッド14とともに前進するのである。   When the driver depresses the brake operation member and the operating rod 12 and the reaction rod 60 are advanced, first, the driver moves forward relative to the power piston 40, and the reaction rod 60 contacts the reaction disc 50. . Then, the operating rod 12 and the reaction rod 60 move forward together with the power piston 40, that is, move forward together with the push rod 14 while elastically deforming the reaction disk 50.

上述のように、リアクションロッド12が前進すると、それに当接している弁座部材82およびコントロールバルブ70も、スプリング102によって前方に向かって付勢されているため、前進することになる。そして、図3(b)に示すように、コントロールバルブ70は、段差部76に当接し、パワーピストン40に対する前進が止められる。オペレーティングロッド12およびリアクションロッド60のさらなる前進に伴って、それらオペレーティングロッド12およびリアクションロッド60は、コントロールバルブ70および弁座部材82に対して前進させられ、リアクションロッド60のフランジ84が弁座部材82から離間させられるのである。   As described above, when the reaction rod 12 moves forward, the valve seat member 82 and the control valve 70 that are in contact with the reaction rod 12 are also urged forward by the spring 102, and therefore move forward. Then, as shown in FIG. 3B, the control valve 70 abuts on the stepped portion 76 and the forward movement relative to the power piston 40 is stopped. As the operating rod 12 and the reaction rod 60 are further advanced, the operating rod 12 and the reaction rod 60 are advanced relative to the control valve 70 and the valve seat member 82, and the flange 84 of the reaction rod 60 is moved to the valve seat member 82. It is separated from.

コントロールバルブ70が段差部76に当接させられることで、負圧室20と前方側の空間120とが遮断された状態となっている。また、フランジ84が弁座部材82から離間させられることで、前方側の空間120と後方側の空間120とが連通させられた状態となっている。つまり、運転者によりブレーキ操作部材が踏み込まれている場合には、負圧室20と変圧室22とが遮断されるとともに、変圧室22が大気と連通させられた状態となるのである。この状態においては、負圧室20が負圧であるのに対し、変圧室22が大気圧に近づいていくため、負圧室20と変圧室22との間に差圧が生じ、その差圧に依拠した力が、ダイアフラム28を介してパワーピストン40に作用する。その差圧に依拠した力は、パワーピストン40を前進させる方向の力であるため、運転者によりオペレーティングロッド12に加えられた操作力が助勢されるようになっているのである。   Since the control valve 70 is brought into contact with the stepped portion 76, the negative pressure chamber 20 and the space 120 on the front side are blocked. Further, since the flange 84 is separated from the valve seat member 82, the front space 120 and the rear space 120 are in communication with each other. That is, when the brake operation member is depressed by the driver, the negative pressure chamber 20 and the variable pressure chamber 22 are blocked, and the variable pressure chamber 22 is in communication with the atmosphere. In this state, the negative pressure chamber 20 has a negative pressure, whereas the variable pressure chamber 22 approaches the atmospheric pressure, so that a differential pressure is generated between the negative pressure chamber 20 and the variable pressure chamber 22, and the differential pressure is generated. A force based on the above acts on the power piston 40 via the diaphragm 28. Since the force based on the differential pressure is a force in the direction of moving the power piston 40 forward, the operating force applied to the operating rod 12 by the driver is assisted.

以上のような構成から、リアクションロッド60のフランジ84が弁体として、弁座部材82が弁座として機能し、それらリアクションロッド60,弁座部材82を含んで、変圧室22と大気とを連通・遮断する弁機構であるエアバルブが構成されているのである。また、コントロールバルブ70が弁体として、段差部76が弁座として機能し、それらコントロールバルブ70,段差部76を含んで、負圧室20と変圧室22とを連通・遮断する弁機構であるバキュームバルブが構成されている。   From the above configuration, the flange 84 of the reaction rod 60 functions as a valve body, and the valve seat member 82 functions as a valve seat. The reaction rod 60 and the valve seat member 82 are included, and the variable pressure chamber 22 communicates with the atmosphere. -An air valve, which is a valve mechanism that shuts off, is configured. Further, the control valve 70 functions as a valve body and the stepped portion 76 functions as a valve seat, and includes the control valve 70 and the stepped portion 76 to communicate and block the negative pressure chamber 20 and the variable pressure chamber 22. A vacuum valve is configured.

次に、運転者がブレーキ操作部材の踏み込みを止めた場合、換言すれば、運転者がブレーキ操作部材をある程度踏み込んだ状態で保持した場合を考える。そのような場合、オペレーティングロッド12およびリアクションロッド60の前進は止められるのに対し、パワーピストン40は、上述した負圧室20と変圧室22との間の差圧に依拠した力が作用しているため、前進させられる。それにより、弁座部材82がフランジ84に当接させられ、前方側の空間120と後方側の空間120とが遮断させられる。なお、その場合に、コントロールバルブ70は、段差部76に当接した状態となっている。したがって、負圧室20と変圧室22とが遮断されるとともに、変圧室22が大気と遮断された状態となるのである。それにより、変圧室22の圧力変化が止まるため、パワーピストン40の前進も止まるのである。   Next, consider a case where the driver stops the depression of the brake operation member, in other words, a case where the driver holds the brake operation member in a state where the brake operation member is depressed to some extent. In such a case, the forward movement of the operating rod 12 and the reaction rod 60 is stopped, whereas the power piston 40 is subjected to a force based on the above-described differential pressure between the negative pressure chamber 20 and the variable pressure chamber 22. Therefore, it is moved forward. Accordingly, the valve seat member 82 is brought into contact with the flange 84, and the front space 120 and the rear space 120 are blocked. In this case, the control valve 70 is in contact with the stepped portion 76. Therefore, the negative pressure chamber 20 and the variable pressure chamber 22 are blocked, and the variable pressure chamber 22 is blocked from the atmosphere. Thereby, since the pressure change of the variable pressure chamber 22 stops, the advance of the power piston 40 also stops.

上述したように、ブレーキ操作部材の踏み込みを止めたとしても、変圧室22が大気と遮断されるまでは、本ブレーキブースタ10によるブレーキ操作の助勢力の増加が止まらない。実際には、運転者は、ブレーキ操作部材の踏み込みを止めているため、ブレーキ操作の助勢力の増加ではなく、ブレーキ操作部材に対する反力の低下として、感じることになるのである。つまり、従来のブレーキブースタにおいては、図4に示すように、ブレーキの踏み込み量を維持するために、ブレーキに加えている踏力を低下させなければならないという問題がある。   As described above, even if the depression of the brake operation member is stopped, the increase in the assist force of the brake operation by the brake booster 10 is not stopped until the variable pressure chamber 22 is shut off from the atmosphere. Actually, since the driver stops the depression of the brake operation member, the driver feels not as an increase in the assist force for the brake operation but as a decrease in the reaction force against the brake operation member. That is, in the conventional brake booster, as shown in FIG. 4, there is a problem that the pedal force applied to the brake must be reduced in order to maintain the brake depression amount.

その問題に対処するために、本ブレーキブースタ10は、エアバルブの特性が、図5に実線で示すように、弁座部材82とばね受け部材100との間に配設されたスプリング102、および、ばね受け部材100とオペレーティングロッド12(詳しくは、ばね座104)との間に配設されたスプリング106の弾性力と、リアクションロッド60のフランジ84と弁座部材82との各々に設けられた磁石90,92の斥力とを、組み合わせて設定されている。   In order to cope with this problem, the brake booster 10 has a characteristic that the air valve has a spring 102 disposed between the valve seat member 82 and the spring receiving member 100, as shown by a solid line in FIG. The elastic force of the spring 106 disposed between the spring receiving member 100 and the operating rod 12 (specifically, the spring seat 104), and the magnet provided on each of the flange 84 and the valve seat member 82 of the reaction rod 60. 90 and 92 repulsive forces are set in combination.

本ブレーキブースタ10においては、まず、スプリング102およびスプリング106のセット荷重は、従来のブレーキブースタにおけるリターンスプリングのセット荷重よりも大きな値に設定されている。それにより、フランジ84と弁座部材82とが比較的大きく離間している場合には、磁石90,92による斥力がほぼ作用せず、フランジ84と弁座部材82とには、スプリング102,106の大きな弾性力によって、着座する方向の大きな力が作用することになる。つまり、従来のブレーキブースタに比較して、閉弁する速度が高く、ブレーキ操作部材が保持されてから閉弁するまでの時間が短縮されている。したがって、本ブレーキブースタによれば、先に述べたブレーキ操作部材に対する反力の低下が抑制されるのである。   In this brake booster 10, first, the set load of the spring 102 and the spring 106 is set to a value larger than the set load of the return spring in the conventional brake booster. Accordingly, when the flange 84 and the valve seat member 82 are relatively separated from each other, the repulsive force by the magnets 90 and 92 does not substantially act, and the springs 102 and 106 are applied to the flange 84 and the valve seat member 82. Due to the large elastic force, a large force acts in the sitting direction. That is, compared with the conventional brake booster, the valve closing speed is high, and the time from when the brake operation member is held until the valve is closed is shortened. Therefore, according to this brake booster, the fall of the reaction force with respect to the brake operation member mentioned above is suppressed.

しかしながら、スプリング102,106のセット荷重が大きくされているため、それらスプリング102,106のみで考えると、ブレーキ操作の踏み込みを開始する際や、保持したブレーキ操作部材を再び踏み込む際に、大きな力が必要となってしまう。それに対して、本ブレーキブースタ10は、リアクションロッド60のフランジ84と弁座部材82とに設けられた磁石90,92によって、図5に二点鎖線で示すように、それらフランジ84と弁座部材82との間に、接近するほど大きくなる斥力が作用する。詳しく言えば、磁石90,92の斥力は、接近すればするほど増加勾配が大きくなる。また、その斥力は、スプリング102,106が発生させる接近力より小さくされている。   However, since the set load of the springs 102 and 106 is increased, considering only the springs 102 and 106, a large force is applied when starting to depress the brake operation or depressing the held brake operation member again. It becomes necessary. On the other hand, the brake booster 10 is configured such that the flanges 84 and the valve seat member are shown in FIG. 5 by magnets 90 and 92 provided on the flange 84 and the valve seat member 82 of the reaction rod 60. A repulsive force that increases as the distance from the terminal 82 increases. More specifically, the repulsive force of the magnets 90 and 92 increases as the approaching force increases. Further, the repulsive force is smaller than the approaching force generated by the springs 102 and 106.

つまり、図5に実線で示すように、本ブレーキブースタ10は、上述したように、閉弁する速度が高く設定されているにも関わらず、ブレーキ操作の踏み込みを開始する際や、保持したブレーキ操作部材を再び踏み込む際に必要な操作力が、従来のブレーキブースタと同じ大きさとされているのである。   In other words, as indicated by the solid line in FIG. 5, the brake booster 10 is configured to start the brake operation or to hold the brake that has been held even though the valve closing speed is set high as described above. The operating force required to depress the operating member again is set to the same magnitude as that of a conventional brake booster.

10:ブレーキブースタ 12:オペレーティングロッド〔入力ロッド〕 14:プッシュロッド 20:負圧室 22:変圧室 24:ハウジング 26:バルブ部 28:ダイアフラム 40:パワーピストン 50:リアクションディスク 52:第1連通孔 54:第2連通孔 60:リアクションロッド〔入力ロッド〕 70:コントロールバルブ 76:段差部 82:弁座部材〔弁座,弁機構〕 84:フランジ〔弁体,弁機構〕 90:磁石 92:磁石 102:圧縮コイルスプリング〔リターンスプリング〕 106:圧縮コイルスプリング〔リターンスプリング〕   10: Brake booster 12: Operating rod [input rod] 14: Push rod 20: Negative pressure chamber 22: Transformer chamber 24: Housing 26: Valve portion 28: Diaphragm 40: Power piston 50: Reaction disk 52: First communication hole 54 : Second communication hole 60: reaction rod [input rod] 70: control valve 76: stepped portion 82: valve seat member [valve seat and valve mechanism] 84: flange [valve element and valve mechanism] 90: magnet 92: magnet 102 : Compression coil spring [return spring] 106: Compression coil spring [return spring]

Claims (1)

負圧が導入される負圧室と大気を導入可能な変圧室との差圧を利用して、運転者のブレーキ操作の操作力を助勢するブレーキブースタであって、
運転者のブレーキ操作に伴って前進・後退させられる入力ロッドと、
その入力ロッドを後退させる方向に付勢するリターンスプリングと、
その入力ロッドの一部が弁体として機能し、その入力ロッドの前進によって弁座から離間して前記変圧室への大気の導入を許容するととともに、後退によって前記弁座に着座して前記変圧室への大気の導入を禁止する弁機構と
を備え、
前記弁機構が、
前記入力ロッドの一部と前記弁座との各々に設けられ、それら入力ロッドの一部と弁座との間に斥力を発生させる1対の磁石を有することを特徴とするブレーキブースタ。
A brake booster that uses the differential pressure between a negative pressure chamber into which negative pressure is introduced and a variable pressure chamber into which air can be introduced, to assist the driver in operating the brake operation,
An input rod that can be moved forward and backward in accordance with the driver's brake operation;
A return spring that urges the input rod in a direction to retract,
A part of the input rod functions as a valve body, and by allowing the input rod to move away from the valve seat and permit introduction of the atmosphere into the variable pressure chamber, the reverse rod is seated on the valve seat and retracted to the variable pressure chamber. And a valve mechanism that prohibits the introduction of air into the
The valve mechanism is
A brake booster, comprising a pair of magnets that are provided on each of the part of the input rod and the valve seat and generate a repulsive force between the part of the input rod and the valve seat.
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