JP2004034963A - 改良した密封手段を包含する空気圧ブレーキブースタ - Google Patents

Abstract

【課題】空気圧ブレーキブースタにおいて、装着、製造を簡単にし、軽量にした作動室と真空室との間の密封手段の提供。
【解決手段】ブレーキペダルに連結される駆動ロッド１２５によって駆動される空気圧ブレーキブースタにおいて、可変圧力作動室１０９と真空室１１１との間の密封が、スカート１１３の半径方向内方の第１端部とピストン１１７の半径方向外方端部との間に配設された第１の密封手段１５６によって、またスカートの半径方向外方の第２端部及びリム１５３の内面に配設された第２の密封手段１５７によって行われ、スカートが、スカートの半径方向内方の第１端部とスカートの半径方向外方の第２端部との間の密封を提供することを特徴とする空気圧ブレーキブースタである。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
本発明は、主として、可変圧力の第１空気圧室と低圧力を受ける第２空気圧室との間の改良した密封手段を包含する空気圧ブレーキブースタに関する。
【０００２】
周知の型式の空気圧ブレーキブースタは、スカートによって第１作動室及び第２真空室に分割された内部容積を画定するエンベロープを包含する。真空室は低圧流体を受け、作動室は、圧力が低圧力と例えば大気圧のような高圧力との間で変化する可変圧力の室である。略環状形のスカートは、その中央部分に、ブースタの後方に延び三方弁を包含する空気圧ピストンを収容する。この三方弁は、ブレーキペダルに連結された駆動ロッドによって駆動される。駆動ロッドを受容する三方弁の端部の対向して、マスターシリンダの少なくとも１つのピストンを駆動するプッシュロッドが配設されている。作動室と真空室との間の密封は、単一のダイヤフラムによって、スカートと空気圧ピストンとの間及びスカートとエンベロープとの間で行われ、このダイヤフラムは、例えば略環状形のゴムで作られ、例えば空気圧ピストンの外周部に捕捉するより、またブースタのエンベロープを形成する第１及び第２シェルの間でエンベロープの内周部に捕捉することによって固定されている。
【０００３】
しかしながら、略環状形のダイヤフラムによって与えられるこの型式の密封は、コストの点から問題がある。事実、ダイヤフラムがゴムで作られる重要な部品であるため、可成りの材料コストがかかり、また、ダイヤフラムが比較的複雑な形状であるため、このダイヤフラムを製造するのにも可成りのコストがかかり、そして最後に、ブースタ内に装着するにはこのダイヤフラムを破損しないように特殊工具及び相当の注意を要するため、ブースタ内での装着に高いコストがかかる。さらに、自動車製造業者は、車両を軽量化するためにより軽量の製品を有することを強く望んでおり、このダイヤフラムは、その寸法のため、全体としてブースタの重量に可成り寄与する。
【０００４】
従って、作動室と真空室との間の安価な密封手段を提供することが、本発明の目的である。
【０００５】
本発明の他の目的は、装着を簡単で経済的にした作動室と真空室との間の密封手段を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、製造を簡単にした作動室と真空室との間の密封手段を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、軽量にした作動室と真空室との間の密封手段を提供することにある。
【０００８】
これらの目的は、中央部分内に空気圧ピストンを装備したスカートによって作動室と真空室とに分割されたエンベロープを包含し、スカートと空気圧ピストンとの接触及びスカートとエンベロープの内周部との接触による作動室と真空室との間の密封が、２つの別個の密封手段によって与えられている空気圧ブレーキブースタによって、達成される。
【０００９】
換言すると、ピストンとスカートとの間の密封は、例えばＯリングシールによって行われ、また、スカートとエンベロープの内周部との間の密封は、エンベロープの内面にわたって密封しながら摺動する密封手段によって行われ、従って、スカート自体が作動室と真空室との間の密封の大部分を提供している。
【００１０】
本発明の主たる主題は、リムを備えたディッシとリッドとで形成された長手方向軸線をもつエンベロープを包含し、前記エンベロープが、エンベロープ内で長手方向軸線に沿って密封的に摺動するように装架されたスカートによって、可変圧力作動室と低圧室とに密封的に分割された内部容積を画定し、前記スカートが、空気圧ピストンを密封的に嵌装する中央開口を備え、三方弁が空気圧ピストン内に装架され、ブレーキペダルに連結される駆動ロッドによって駆動される空気圧ブレーキブースタにおいて、可変圧力作動室と真空室との間の密封が、スカートの半径方向内方の第１端部とピストンの半径方向外方端部との間に配設された第１の密封手段によって、またスカートの半径方向外方の第２端部及びリムの内面に配設された第２の密封手段によって行われ、スカートが、スカートの半径方向内方の第１端部とスカートの半径方向外方の第２端部との間の密封を提供することを特徴とする空気圧ブレーキブースタである。
【００１１】
本発明の他の主題は、第１の密封手段が、空気圧ピストンの外周部に形成した溝内に装着されるＯリングシールであることを特徴とする空気圧ブレーキブースタである。
【００１２】
本発明の他の主題は、第２の密封手段が、スカートに固定され、ディッシュのリムの内面に対して当接し且つ前記内面にわたって摺動する密封部材であることを特徴とする空気圧ブレーキブースタである。
【００１３】
本発明の他の主題は、密封部材が第１長手方向端部で、スカートの半径方向外方端部に形成した折曲部内に捕捉されることによって固定されることを特徴とする空気圧ブレーキブースタである。
【００１４】
本発明の他の主題は、折曲部の内方端部と密封部材の第１端部との間で折曲部内に低圧空所が形成されていることを特徴とする空気圧ブレーキブースタである。
【００１５】
本発明の他の主題は、密封部材の第１端部が、制動中にスカートに当接する、駆動ロッドに向かって指向されたタブを有することを特徴とする空気圧ブレーキブースタである。
【００１６】
本発明の他の主題は、後方に指向されたリップを形成する密封部材の第２長手方向端部が、ディッシュのリムの内面にわたって摺動できることを特徴とする空気圧ブレーキブースタである。
【００１７】
本発明の他の主題は、密封部材がゴムで作られていることを特徴とする空気圧ブレーキブースタである。
【００１８】
本発明の他の主題は、密封部材が滑り易いＥＰＤＭで作られていることを特徴とする空気圧ブレーキブースタである。
【００１９】
本発明の他の主題は、リッドがディッシュ内に密封的に嵌合されていることを特徴とする空気圧ブレーキブースタである。
【００２０】
本発明の他の主題は、密封要素が、リッドの半径方向外方端部に形成した溝内に装着されディッシュのリムの内面に対して当接するＯリングシールであることを特徴とする空気圧ブレーキブースタである。
【００２１】
本発明の他の主題は、溝が折曲部によって形成されていることを特徴とする空気圧ブレーキブースタである。
【００２２】
本発明の利点は、密封手段の形状を変更する必要なしに、スカートとエンベロープの内面との間の密封手段の寸法を単に変えることにより、異なるエンベロープ径を備えた異なる型式のブースタに適するように容易に適応できることである。
【００２３】
前方及び後方をそれぞれ左側部分及び右側部分とした添付図面及び下記説明により、本発明を一層よく理解されるであろう。
【００２４】
図１において、下記の構成要素は、多かれ少なかれ、記載したブレーキブースタの長手方向軸線Ｘを中心とする対称回転体である。
【００２５】
図１は、第１及び第２シェル３及び５で形成されたエンベロープ１を包含する、長手方向軸線Ｘをもつ周知の型式の空気圧ブレーキブースタを示しており、シェル３及び５は、それらの外周部のまわりで一緒にクリンプされている。シェル３は、中空軸６の形状で後方に延びる中央開口４を包含し、この中空軸内には、空気圧ピストン１７が密封的に摺動可能に嵌装され、シェル５は、マスターシリンダ１０を受容する中央開口８を包含する。エンベロープ１は、圧力差のもとで軸線Ｘに沿って移動できる略環状形のスカート１３によって、作動室９と真空室１１とに密封的に分割された内部容積７を画定する。スカート１３は、その中央部分に、空気圧ピストン１７が密封的に嵌装される開口１５を包含しており、この空気圧ピストンは、前方に指向した第１端部に、後方に指向した頂点をもつ略円錐形の部分１９を包含するとともに、後方に指向した第２端部にスリーブ２１を包含する。空気圧ピストンの内部に配設された周知の型式の三方弁２３は、ブレーキペダル（図示しない）に連結された駆動ロッド２５によって作動される。三方弁２３は、休止時には真空室１１と作動室９とを連通させ、制動位相中には作動室９と高圧外部環境とを連通させる。
【００２６】
運転者により与えられる制動作用及びブースタにより与えられるブースト力は、プッシュロッド２７を介してマスターシリンダの少なくとも１つのピストンに伝えられる。反動ディスク３１は、三方弁２３の一部を形成し制御ロッド２５の長手方向前方端部を受容する分配プランジャ２９と、プッシュロッド２７の長手方向後方端部との間に配設され、ブレーキ回路からの反力をブレーキペダルに伝える。戻しスプリング３３が、空気圧ピストンとエンベロープとの間で真空室内に圧縮状態に装架されて、空気圧ピストン及びスカートを休止位置に戻すことができる。
【００２７】
真空室１１は、密封コネクタ３５を介して低圧力空気圧流体を供給され、低圧力空気圧流体は、例えばエンジンマニホルド負圧又は空気圧ポンプ（図示しない）から来る。
【００２８】
前方真空室１１と後方作動室９との間の密封は、端壁４１により一端部を閉鎖され内径に比べて短い長さのチューブ３７の形状のダイヤフラム３９によって与えられ、ダイヤフラム３９は、スカート１３とエンベロープ１との間及びスカート１３と空気圧ピストン１７との間の密封を提供する。
【００２９】
後方に指向されたダイヤフラム３９の端壁４１は、ピストン１７の前方部分１９を受容する中央開口４３を包含し、この部分には、スカート１３とピストン１７の外周部との間で中央開口４３の周辺を縁取りする膨出部４５を捕捉することによって、端壁４１が密封態様で固定される。また、ダイヤフラム１３も、シェル３，５の間でチューブの前方長手方向端部を縁取りする環状膨出部４７を捕捉することによって、エンベロープ１３の内部に密封的に固定される。
【００３０】
作動室９は可変圧力の室であり、休止時、この室は真空室１１に連通していて、低圧力を受け、制動作動時には、真空室１１と作動室９との連通が遮断されるとともに、作動室９と外部環境とが連通されて、高圧力の空気圧流体が作動室９に流入でき、この高圧力の空気圧流体は、例えば大気圧の空気であってよい。真空室１１と作動室９との間の圧力差は、スカート１３及びピストン１７をプッシュロッドに向けて移動させ、従って、ブレーキペダルへの運転者のブレーキ作動を増強する。
【００３１】
制動中、軸線Ｘに沿ったスカートの移動及び作動室と真空室との間の圧力差のもとでのピストンの移動の間、転がりシールとして一般に知られているダイヤフラムは、エンベロープ１の半径方向内壁に沿って転動する。
【００３２】
図２は、本発明による空気圧ブレーキブースタを示す。
【００３３】
図２及び３では、下記の構成要素は、記載したブレーキブースタの長手方向軸線Ｘを中心とするほぼ対称回転体である。
【００３４】
軸線Ｙをもつ本発明による空気圧ブレーキブースタは、エンベロープ１０１、エンベロープ１０１内を密封的に摺動するように装架されたスカート１１３、スカート１１３の中央部分内に固着された空気圧ピストン１１７を包含しており、前記ピストン１１７は、スカート１１３の前方に配設された低圧室１１１をスカート１１３の後方の可変圧力室１０９に連通できる三方弁を装備している。室１１１及び１０９の間の密封は、スカートとエンベロープとの間及びスカートとピストンとの間にそれぞれ配設された第１及び第２密封手段１５７，１５６によって行われる。
【００３５】
エンベロープは、リッド１０３と、例えばプレス加工した薄鋼板で作られリム１５３を備えたディッシュ１０５とで形成されており、リッド１０３は、ディッシュ１０５内に嵌合し、薄板金を折り曲げることによって形成されているリッドの半径方向外周部に形成した環状溝１５１内に固着される例えばシールのような密封手段１４９を包含し、シール１４９はディッシュ１０５のリム１５３の内面に対して密封的に押圧される。リッド１０３は、中空軸１０６の形状で後方に延びる中央開口１０４を包含し、この中空軸内には、空気圧ピストン１１７が密封的に摺動可能に嵌装され、ディッシュ１０５は、マスターシリンダ（図示しない）を受容する中央開口１０８を包含する。エンベロープ１０１は内部容積１０７を画定しており、この内部には、中央部に開口１１５を備えた略環状形のスカート１１３が、軸線Ｙに沿って密封的に摺動可能に嵌装され、この開口内には、空気圧ピストン１１７の前方に指向した第１端部１１９が密封的に固着され、この端部は、スカート１１３内に圧力ばめされる第１スリーブを形成する。開口１１５はチャンネル１５５によって縁取りされ、このチャンネルの外面はピストン１１７のスリーブ１１９を囲繞する。例えばＯリングシールのような第２密封手段１５６は、ピストン１１７のスリーブ１１９の外周部に形成した溝１５８内でチャンネル１５５の外面に対して密封接触するように配設されている。
【００３６】
真空室１１１は、例えば真空ポンプあるいはエンジンマニホルド負圧のような真空源に連通している。
【００３７】
スカート１１３とエンベロープ１０１との間の密封は、スカート１１３に対して固定され且つエンベロープ１０１のリム１５３の内面に沿って摺動可能に移動できるように装架された第１密封手段１５７によって行われる。
【００３８】
第１密封手段１５７は、その径に比べて短い長さのチューブの部分で形成され、チューブ１５７の径はスカート１１３の外径に略等しい。前方に指向したチューブ１５７の第１長手方向端部１６１は、駆動ロッド１２５に向かって指向されスカート１１３の半径方向外方端部に形成した環状折曲部１６５によってチューブ１５７のこの第１端部１６１を捕捉することにより、スカート１１３の半径方向外方端部１６３に固着される。有益的には、低圧空所１６７が、折曲部１６５と、チューブ１５７の部分の第１長手方向端部１６１と、折曲部１６５内に捕捉されたチューブ１５７の外面にある密封タブ１６９との間に設けられており、前記タブ１６９は低圧空所１６７とは反対方向に指向されている。
【００３９】
制動位相中、タブ１６９は、作動室１０９と低圧室１１１との間の圧力差のためにスカート１１３に対して強く押圧されて、スカート１１３とチューブ１５７との間の密封を強める。
【００４０】
休止時、真空室１１１及び作動室１０９内の圧力が平衡するために、タブ１６９はスカート１１３から持ち上がって、空所１６７が低圧力空気圧流体を再び供給されることを可能にし、従って、制動位相において真空室１１１と作動室１０９との間の密封を強めることを可能にする。
【００４１】
捕捉以外の方法で、例えばスカートに固定することによって、チューブ１５７の第１端部１６１をスカート１１３に密封的に固定することは、予想できることである。それから、互いに協働するスカート及びチューブ１５７に取付け手段を設けるか、接着することが必要となるが、大気圧の室１７２を設ける必要はもはやない。
【００４２】
後方に指向したチューブ１５７の第２長手方向端部１７１では、チューブの外面は、ディッシュ１０５のリム１５３の内面と略接線方向に接触する環状リップ１７３を形成している。ディッシュ１０５のリム１５３の内面に対するリップ１７３の当接は、制動位相中真空室１１１と作動室１０９との間の圧力差によって強められ、リップ１７３は、実際に、真空室１１１に向かって”吸引”され、ディッシュ１０５のリム１５３の内面に対して”重なる”ようになる。リップ１７３は、スカート１１３の半径方向外方端部とリム１５３との間に位置するようになる危険性なしに、２つの室１０９，１１１の密封を提供するように十分に長いものである。
【００４３】
密封は、環状シール１５７がリム１５３の内面に対して当接される力に依存し、この力は、例えばスカートとリム１５３との間の環状シールの圧縮力である。
【００４４】
密封手段１５７は、例えばゴムあるいは滑り易いＥＰＤＭのような柔軟で気密の弾性材料で作られている。
【００４５】
空気圧ピストン１１７は、ブレーキペダル（図示しない）に連結される駆動ロッド１２５により駆動される周知の型式の三方弁１２３を収容する長手方向貫通孔１７９を穿設した、ほぼ対称回転体をなす部品で作られており、弁１２３は、休止時には真空室１１１と作動室１０９とを連通させ、制動位相中には作動室１０９を高圧外部環境に連通させる。
【００４６】
我々は、周知である三方弁の構造及び作動については説明しない。
【００４７】
運転者により与えられる制動作用及びブースタにより与えられるブースト力は、プッシュロッド１２７を介してマスターシリンダの少なくとも１つのピストンに伝えられる。反動ディスク１３１は、三方弁１２３の一部を形成し制御ロッド１２５の長手方向前方端部を受容する分配プランジャ１３３と、プッシュロッド１２７の長手方向後方端部との間に配設され、ブレーキ回路からの反力をブレーキペダルに伝える。
【００４８】
戻しスプリング１３３が真空室内に圧縮状態に装架され、図示の例では、このスプリングは、ディッシュ１０５の内面に対して当接する補強部材１７９と略帽子形の部材１７７の縁部との間で支持され、この帽子形部材の端部は空気圧ピストン１１７の前面と協働するとともに、その縁部はスカート１１３の前面に対して部分的に押圧される。
【００４９】
作動において、運転者はブレーキペダルを踏み込み、このペダルが駆動ロッド１２５を移動させる。従って、真空室１１１と作動室１０９との連通が閉じられ、作動室１０９と大気圧の外部環境とが連通される。作動室１０９と真空室１１１との間で発生する圧力差のために、スカート１１３及び空気圧ピストン１１７は、軸線Ｙに沿ってプッシュロッド１２７に向かって移動する。エンベロープ１０１のリム１５３の内面にわたって密封的に摺動できる第１密封手段１５７の外方端部は、エンベロープ１０１内でのスカートの長手方向移動を妨害することなしに、作動室１０９と真空室１１１との間の密封を提供する。
【００５０】
事実、真空室と作動室との間の密封手段を包含するブースタが製作されており、この密封手段は、エンベロープの内面とスカートとの間の密封を提供する密封部材を、所望の長さに長手方向に切断される例えばゴムあるいは滑り易いＥＰＤＭのような弾性且つ気密の材料で作られたチューブから製造し、且つ、低価格の標準のＯリングシールによってスカート１１３と空気圧ピストン１１７との間の密封を行っているため、構造が簡単で安価である。従って、端部を縁取りする膨出部を備えたポットの形状に成型されたダイヤフラムを生産することはもはや必要ではない。
【００５１】
さらに、密封手段がスカートにのみ固定され、エンベロープの内面に対して単に休止するだけであるため、装着が簡素化される。
【００５２】
勿論、ブースタの前方に配置された作動室及びブースタの後方に配置された真空室を包含する空気圧ブレーキブースタは、本発明の範囲から逸脱するものではない。
【００５３】
本発明は、特に自動車産業に適用される。
【００５４】
本発明は、主として、特に自家用車に関係する自動車産業に適用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】周知の型式のブースタの縦断面図である。
【図２】本発明による空気圧ブレーキブースタの断面図である。
【図３】図２の詳細図である。

Claims (9)

1. リム（１５３）を備えたディッシュ（１０５）とリッド（１０３）とで形成された長手方向軸線（Ｙ）をもつエンベロープ（１０１）を包含し、前記エンベロープ（１０１）が、エンベロープ（１０１）内で長手方向軸線Ｙに沿って密封的に摺動するように装架されたスカート（１１３）によって、可変圧力作動室（１０９）と低圧室（１１１）とに密封的に分割された内部容積（１０７）を画定し、前記スカート（１１３）が、空気圧ピストン（１１７）を密封的に嵌装する中央開口（１１５）を備え、三方弁（１２３）が空気圧ピストン（１１７）内に装架され、ブレーキペダルに連結される駆動ロッド（１２５）によって駆動され、可変圧力作動室（１０９）と真空室（１１１）との間の前記密封が、スカート（１１３）の半径方向内方の第１端部とピストン（１１７）の半径方向外方端部との間に配設された第１の密封手段（１５６）によって、またスカートの半径方向外方の第２端部及びリム（１５３）の内面に配設された第２の密封手段（１５７）によって行われ、スカートが、スカートの半径方向内方の第１端部とスカートの半径方向外方の第２端部との間の密封を提供し、第２の密封手段が、スカート（１１３）に固定され、ディッシュ（１０５）のリム（１５３）の内面に対して当接し且つ前記内面にわたって摺動する密封部材（１５７）であり、前記密封部材（１５７）が第１長手方向端部（１６１）で、スカート（１１３）の半径方向外方端部（１６３）に形成した折曲部（１６５）内に捕捉されることによって固定されている空気圧ブレーキブースタにおいて、折曲部（１６５）の内方端部と密封部材（１５７）の第１端部との間で折曲部（１６５）内に低圧空所（１６７）が形成されていることを特徴とする空気圧ブレーキブースタ。
2. 請求項１記載の空気圧ブレーキブースタにおいて、密封部材（１５７）の第１端部（１６１）が、制動中にスカート（１１３）に当接する、駆動ロッド（１２５）に向かって指向されたタブ（１６９）を有することを特徴とする空気圧ブレーキブースタ。
3. 請求項１又は２記載の空気圧ブレーキブースタにおいて、第１の密封手段が、空気圧ピストン（１１７）の外周部に形成した溝（１５８）内に装着されるＯリングシール（１５６）であることを特徴とする空気圧ブレーキブースタ。
4. 請求項１、２又は３記載の空気圧ブレーキブースタにおいて、後方に指向されたリップ（１７３）を形成する密封部材（１５７）の第２長手方向端部（１７１）が、ディッシュ（１０５）のリム（１５３）の内面にわたって摺動できることを特徴とする空気圧ブレーキブースタ。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の空気圧ブレーキブースタにおいて、密封部材（１５７）がゴムで作られていることを特徴とする空気圧ブレーキブースタ。
6. 請求項３ないし５のいずれか１項に記載の空気圧ブレーキブースタにおいて、密封部材（１５７）が滑り易いＥＰＤＭで作られていることを特徴とする空気圧ブレーキブースタ。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の空気圧ブレーキブースタにおいて、リッド（１０３）がディッシュ（１０５）内に密封的に嵌合されていることを特徴とする空気圧ブレーキブースタ。
8. 請求項７記載の空気圧ブレーキブースタにおいて、密封要素（１４９）が、リッド（１０３）の半径方向外方端部に形成した溝（１５１）内に装着されディッシュ（１０５）のリム（１５３）の内面に対して当接するＯリングシールであることを特徴とする空気圧ブレーキブースタ。
9. 請求項８記載の空気圧ブレーキブースタにおいて、溝（１５１）が折曲部によって形成されていることを特徴とする空気圧ブレーキブースタ。

Images