JP2002502773A - 動的に可変の機械的反力をもつ空気圧ブースタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、反動部材によって、３つの当接面１２，１３，１４の間に閉じ込められた多数のボール１５を使用し、第１当接面１２がブースタプランジャ９の少なくとも部分的に略円錐形状の突出表面から成る空気圧ブースタに関する。本発明によると、第１当接面１２は少なくとも２つの異なる第１及び第２傾斜面Ｐ１，Ｐ２を有していて、ブースタの急速駆動の場合に反力を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は空気圧ブレーキブースタに関する。

【０００２】 より詳細には、本発明は、剛性ケーシングと；作動状態において第１圧力を送
出する第１圧力源に接続される前方室と後方室とをケーシングの内部に画成する
可動壁と；ケーシングの開口部に摺動可能に装架され、可動壁と一緒に動く空気
圧ピストンと；空気圧ピストン内に収蔵され、後方が第１圧力源及び第２圧力を
送出する第２圧力源にそれぞれ接続される休止状態及び駆動状態を選択的にとる
ことができ、この第２圧力が第１圧力に対して可動壁に第１軸線方向に作用する
ブースト力を与え得る差を有するようになっている三方弁と；空気圧ピストン内
に収蔵され、第１弁が休止状態及び駆動状態にそれぞれあるときにおける第１及
び第２最端位置の間で移動できるプランジャと；プランジャをその第１及び第２
最端位置の間で移動させるために第１軸線方向に作用する入力を受け得る作動ロ
ッドと；ブースト力と入力の少なくとも一部を伝え得るプッシュロッドと；プラ
ンジャとプッシュロッドとの間に挿設されて、ブースト力と共に増大する反力を
入力の作用に抗してプランジャに発揮する反動装置とを包含しており、この反動
装置が、第１、第２及び第３当接面と、これらの３つの当接面の間に閉じ込めら
れた多数のボールとを包含し、第１当接面がプランジャの少なくとも部分的に略
円錐形状の突出表面から成り、第２当接面がピストンの少なくとも部分的に略円
錐形状の凹入表面から成り、第３当接面が、プッシュロッドに固着されたプレー
トの第１軸線方向に対し少なくとも部分的に直角をなす表面から成るブースタに
関する。

【０００３】 この型式の装置は、例えば、特許ＦＲ−１,５１５,４０３、ＵＳ−３,４７０,
６９７及びＦＲ−２,０３０,６７９に記載されているように、先行技術から知ら
れている。

【０００４】 非常状態での制動を改善する今日の研究は、本発明がブレーキの駆動速度の関
数として反力を減少できるようにする目的で改善を始めるという、これらの装置
における新たな興味を導いている。

【０００５】 この目的のため、本発明のブースタは、本質的に、第１当接面が少なくとも第
１及び第２傾斜面を有し、第２傾斜面が第１軸線方向とは反対の第２軸線方向に
第１傾斜面から続き、第１及び第２傾斜面が第２軸線方向とでゼロではない異な
る第１及び第２角度をそれぞれ形成し、第２角度が第１角度よりも小さいことを
特徴としている。

【０００６】 これらの特徴により、ブースタを駆動する入力に対してブースタが提供する反
力は、ブレーキの駆動速度に因る強さを採用する。

【０００７】 本発明のブースタは、さらに、空気圧ピストンとプッシュロッドとの間に挿設
されて、ブースト力が増大するにつれて減少する空間を第２及び第３当接面の間
に形成する弾性ワッシャをさらに包含し、このワッシャの軸線方向嵩が、これが
受ける圧潰力が高くなればなるほど小さくなる。

【０００８】 これらの特徴により、本発明のブースタは、反力部材としてエラストマーディ
スクを使用する現在のブースタのものと同様の応答曲線を有し得る。

【０００９】 本発明の他の特徴及び利点は、非限定的な例として添付図面を参照して行う本
発明の下記説明から明らかとなるであろう。

【００１０】 本発明のブースタは、周知の態様で、剛性ケーシング３を形成する前方シェル
１と後方シェル２を包含する。

【００１１】 可動壁４がこの剛性ケーシング３の内部を密封態様で分割し、その内部に前方
室５と後方室６とを画成しており、作動状態における前方室５は、比較的低い圧
力Ｐｄを送出する第１圧力源Ｄに接続される。

【００１２】 ケーシング３の開口部３１に摺動可能に装架された空気圧ピストン７は、可動
壁４と一緒に動き、弁８を携行する。

【００１３】 この弁は、図１に示されている状態である休止状態と、第２圧力源Ａに開放す
る駆動状態とを選択的にとることができる。

【００１４】 こうして、後方室６は、弁８がその休止状態にあるときには第１圧力源Ｄに接
続され、弁８がその駆動状態にあるときには第２圧力源Ａに接続される。

【００１５】 第２圧力源Ａは、第１圧力Ｐｄよりも高い例えば大気圧のような第２圧力Ｐａ
を送出するようになっているので、弁８がその駆動状態に位置されると直ちに、
可動壁４は軸線方向Ｘ＋に作用するブースト力を受けることとなる。

【００１６】 実際に、この弁８は、空気圧ピストン７内に収蔵され第１及び第２最端位置の
間で移動できるプランジャ９を包含しており、第１最端位置は、弁８がその休止
状態にあるときの位置であり（図１参照）、第２最端位置は第１最端位置に対し
て軸線方向Ｘ＋にオフセットし、第１弁８がその駆動状態に位置できるようにす
る（図５参照）。

【００１７】 作動ロッド１０が、軸線方向Ｘ＋に作用する入力を受けて、プランジャ９をそ
の第１及び第２最端位置の間で動かすように設けられている。

【００１８】 プレート１１１で終端するプッシュロッド１１は、作動ロッド１０に整合して
配置されて、出力を受けマスターシリンダ（図示しない）に伝え、この出力は軸
線方向Ｘ＋に指向され、ブースト力と入力の一部から成る。

【００１９】 図１に示されるように、周知のブースタも、プランジャ９とプッシュロッド１
１との間に挿設されて、ブースト力と共に増大する反力を、入力の作用に抗して
プランジャに発揮する所謂“反動”装置を包含している。

【００２０】 問題の型式のブースタでは、この反動装置は、より詳細には、３つの当接面１
２，１３，１４と、これら当接面の間に閉じ込められた多数のボール１５とを包
含する。

【００２１】 第１当接面１２はプランジャ９の突出表面から成り、この表面はこのプランジ
ャの前方部分に位置され、少なくとも部分的に略円錐形状をなす。

【００２２】 第２当接面１３はピストン７の凹入表面から成り、この表面はプランジャの当
接面１２のまわりでピストンの前方部分に配置され、少なくとも部分的に略円錐
形状をなす。

【００２３】 最後に、第３当接面１４は、プレート１１１によって呈される表面から成り、
この表面は軸線方向Ｘ＋に対して略直角である。

【００２４】 この反動装置が作動する態様は、次のとおりである。

【００２５】 入力が作動ロッド１０に加えられると、プランジャ９は、ボール１５を互いに
離隔しながら、プッシュロッド１１に接近移動し、従って、これらのボールはブ
ースタの軸線Ｘ−Ｘ＋から離隔して、ピストン７の当接面１３を登リながら方向
Ｘ＋に前進する。

【００２６】 同時に、プランジャ９の移動は、弁８を開き、比較的高い圧力Ｐａの空気を後
方室６内へ導き、この現象は可動壁４そしてピストン７を方向Ｘ＋に移動させる
。

【００２７】 次に、ピストン７の移動はボール１５の収束移動を生じさせ、こうして、ボー
ルはプランジャ９の当接面１２を下り、従って方向Ｘ＋とは反対方向である方向
Ｘ−にプランジャを押し戻そうとする。

【００２８】 プッシュロッド１１の方向Ｘ＋への移動がかなりの抵抗を受けると、作動ロッ
ド１０を介してプランジャ９に発揮された入力及び可動壁４の受ける圧力差によ
りピストン７に発揮されたブースト力は、ボール１５の半径方向位置を定めるよ
うに対抗し、入力はブースト力から反力を受け、弁８を開いたままに保つために
はこの反力に打ち勝つ必要がある。

【００２９】 この反動装置を改善することを目的とする本発明は、一方において、第１当接
面１２に、例えば、反対軸線方向Ｘ−とでゼロではない異なる角度ａ１，ａ２を
それぞれ形成する少なくとも２つの傾斜面Ｐ１，Ｐ２をもたせ、第２傾斜面Ｐ２
が反対軸線方向Ｘ−に他の傾斜面から続くものとして形成され、他方において、
第２角度ａ２を第１角度ａ１よりも小さくするようにしている。

【００３０】 これらの特徴の利益及び作動は、次のとおりである。

【００３１】 車両の速度を計画的にチェックするような制御された制動の場合である、比較
的ゆっくり変化する入力によってブースタが駆動されると、反動装置は前述した
ように作用し、ボール１５はプランジャ９の当接面１２の傾斜面Ｐ１、ピストン
の当接面１３及びプレート１１１の当接面１４に当接する。

【００３２】 対照的に、非常制動の場合のように、急速に変化する入力によってブースタが
駆動されると、プランジャはピストンを越えてかなりの開きをとり、これは、後
方室６を満たすのにかかる時間に関係する。

【００３３】 図５に示されているこれらの状態のもとでは、ボール１５は、もはやその傾斜
面Ｐ１ではなく、その傾斜面Ｐ２においてプランジャ９の当接面１２に出合うの
である。

【００３４】 この傾斜面の角度ａ２は角度ａ１よりも小さいので、プランジャ９によりボー
ル１５を介してピストン７に発揮される反力は、常用制動の場合にとる値に比べ
低減されている。

【００３５】 こうして、入力の大部分が非常制動状態において使用できるばかりでなく、運
転者は、受ける抵抗の関数として加える制動力を計るのに慣れている運転者が、
これらの状態において力を本能的に釈放するのを回避することが可能である。

【００３６】 図４〜６に示すように、本発明のブースタは、好適には、空気圧ピストン７と
プッシュロッド１１との間に挿設される弾性波形ワッシャ１６を包含する。

【００３７】 このワッシャ１６は、その波形のため、軸線方向の嵩、すなわちそれが作られ
る材料の厚さよりも大きい十分な厚さを有する。

【００３８】 さらに、このワッシャは、弾性的に圧潰でき、すなわち、その軸線方向の嵩は
、ワッシャが受ける圧潰力が高くなればなるほど小さくなる。

【００３９】 これらの状態のもとでは、ワッシャ１６はピストン７の当接面１３とプッシュ
ロッドの当接面１４との間に、ブースト力が増大したときに減少する空間を形成
しているので、ブースト力がワッシャ１６を圧潰するのに用いられる力よりも大
きい場合を除き、ボール１５は当接面１２，１３，１４の間に捕捉されることは
なく、この構成は、現在のブースタの作動の特徴であるジャンプをブースタ応答
曲線に与えることを可能にしている。

【００４０】 図４及び６に示すように、ピストンは、リング１７を介して間接的方法でのみ
ワッシャ１６に当接してもよい。

【００４１】 プランジャ９を２部品で作ることも有益であり、このプランジャは、当接面１
２が画成された高硬度の前方部分９ａと、単に低硬度を必要とする後方部分９ｂ
とを包含する。

【００４２】 図３に示すように、当接面１２は、実際には、図示の例の場合では３個からな
るボール１５を具合よく案内するために、円錐形状の全体配列及び円筒形状の別
個の輪郭の両方を採用しながら、不連続な窪みの形状で作られてよい。

【００４３】 最後に、ピン１８がピストン７とプッシュロッド１１との間に設けられて、こ
れら２部品を互いに対して角度的に位置させ且つそれらの案内を改善するように
してよい（図４）。

【図面の簡単な説明】

【図１】 先行技術（ＦＲ−１,５１５,４０３）の周知のブースタの断面図である。

【図２】 本発明によるブースタのプランジャの前方部分の断面図である。

【図３】 本発明によるブースタのプランジャの前方部分の斜視図である。

【図４】 負荷のもとでの平衡位置で示す本発明によるブースタの部分的断面図である。

【図５】 急速駆動の遷移状態で示す本発明によるブースタの部分的断面図である。

【図６】 本発明によるブースタの部分的斜視図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 126，ＲＵＥ ＤＥ ＳＴＡＬＩＮＧＲＡ Ｄ，Ｆ−93700 ＤＲＡＮＣＹ，ＦＲＡＮ ＣＥ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 剛性ケーシング（３）と；作動状態において第１圧力（Ｐｄ）を送出する第１
   圧力源（Ｄ）に接続される前方室（５）と後方室（６）とをケーシング（３）の
   内部に画成する可動壁（４）と；ケーシング（３）の開口部（３１）に摺動可能
   に装架され、可動壁（４）と一緒に動く空気圧ピストン（７）と；空気圧ピスト
   ン内に収蔵され、後方室（６）が第１圧力源（Ｄ）及び第２圧力（Ｐａ）を送出
   する第２圧力源（Ａ）にそれぞれ接続される休止状態及び駆動状態を選択的にと
   ることができ、この第２圧力が第１圧力（Ｐｄ）に対して可動壁（４）に第１軸
   線方向（Ｘ＋）に作用するブースト力を与え得る差を有するようになっている三
   方弁（８）と；空気圧ピストン内に収蔵され、第１弁（８）が休止状態及び駆動
   状態にそれぞれあるときにおける第１及び第２最端位置の間で移動できるプラン
   ジャ（９）と；プランジャ（９）をその第１及び第２最端位置の間で移動させる
   ために第１軸線方向（Ｘ＋）に作用する入力を受け得る作動ロッド（１０）と；
   ブースト力と入力の少なくとも一部を伝え得るプッシュロッド（１１）と；プラ
   ンジャとプッシュロッド（１１）との間に挿設されて、ブースト力と共に増大す
   る反力を入力の作用に抗してプランジャ（９）に発揮する反動装置とを包含して
   おり、この反動装置が、第１、第２及び第３当接面（１２，１３，１４）と、こ
   れらの３つの当接面の間に閉じ込められた多数のボール（１５）とを包含し、第
   １当接面（１２）がプランジャ（９）の少なくとも部分的に略円錐形状の突出表
   面から成り、第２当接面（１３）がピストン（７）の少なくとも部分的に略円錐
   形状の凹入表面から成り、第３当接面（１４）が、プッシュロッド（１１）に固
   着されたプレート（１１１）の第１軸線方向（Ｘ＋）に対し少なくとも部分的に
   直角をなす表面から成る空気圧ブレーキブースタにおいて、第１当接面（１２）
   が少なくとも第１及び第２傾斜面（Ｐ１，Ｐ２）を有し、第２傾斜面（Ｐ２）が
   第１軸線方向（Ｘ＋）とは反対の第２軸線方向（Ｘ−）に第１傾斜面から続き、
   第１及び第２傾斜面（Ｐ１，Ｐ２）が第２軸線方向（Ｘ−）とでゼロではない異
   なる第１及び第２角度（ａ１，ａ２）をそれぞれ形成し、第２角度（ａ２）が第
   １角度（ａ１）よりも小さいことを特徴とする空気圧ブレーキブースタ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のブースタにおいて、空気圧ピストン（７）とプッシュロッド（
   １１）との間に挿設されて、ブースト力が増大するにつれて減少する空間を第２
   及び第３当接面（１３，１４）の間に形成する弾性ワッシャ（１６）をさらに包
   含し、このワッシャの軸線方向の嵩が、これが受ける圧潰力が高くなればなるほ
   ど小さくなることを特徴とする空気圧ブレーキブースタ。