JP2004231087A - 入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】マスタシリンダ装置のマスタピストンがマスタシリンダに対してこじれることがない入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置を提供する。
【解決手段】ブレーキブースタ装置はピストンが固着されたダイヤフラムによりブレーキブースタを定圧室と変圧室とに区画し、該ピストンはブレーキペダルの操作に基づいて変圧室を大気と前記定圧室とに切換えて連通する弁機構を内蔵し、両室内の圧力差に基づくダイヤフラムの前後動をピストンから反力機構を介して出力ロッドに伝達する。出力ロッドはマスタシリンダ装置のピストンロッドを後方に引っ張ってブレーキ液圧を発生する。出力ロッドはマスタシリンダ装置のマスタシリンダ内にピストンロッドとして延在し、該ピストンロッドの先端部にマスタピストンが軸線方向前方への相対移動を規制してフローティング可能に装架されている。
【選択図】 図１
【解決手段】ブレーキブースタ装置はピストンが固着されたダイヤフラムによりブレーキブースタを定圧室と変圧室とに区画し、該ピストンはブレーキペダルの操作に基づいて変圧室を大気と前記定圧室とに切換えて連通する弁機構を内蔵し、両室内の圧力差に基づくダイヤフラムの前後動をピストンから反力機構を介して出力ロッドに伝達する。出力ロッドはマスタシリンダ装置のピストンロッドを後方に引っ張ってブレーキ液圧を発生する。出力ロッドはマスタシリンダ装置のマスタシリンダ内にピストンロッドとして延在し、該ピストンロッドの先端部にマスタピストンが軸線方向前方への相対移動を規制してフローティング可能に装架されている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力ロッドを引っ張ることによりブレーキ液圧を発生する入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両衝突時にブレーキペダルが運転手側に跳ね上がることを防止するために、入力ロッドを引っ張ることによりブレーキ液圧を発生する入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置が特開２００１−２９４１３８号公報に記載されている。この入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置は、エンジンルームと車室内とを仕切るダッシュパネルのエンジンルーム側にブレーキブースタ装置が取付けられ、マスタシリンダ装置のマスタシリンダの前側には第１マスタピストンが嵌合され、該第１マスタピストンから離れた後側には第２マスタピストンが嵌合され、第１マスタピストンに一体に形成されたピストンロッドが第２マスタピストンを貫通してマスタシリンダの後端壁から突出し、ブレーキブースタ装置により作動されるようになっている。ダッシュパネルの車室側に固定されたペダルブラケットにはブレーキペダルアームが中間部分で回動可能に枢支され、ブレーキペダルアームの先端部にブレーキブースタ装置の弁機構に連結された入力ロッドが回動可能に連結され、下端部にペダル踏面が設けられている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２９４１３８号公報（第３頁、図１，２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置においては、ブレーキブースタ装置とマスタシリンダ装置を結合すると、ブレーキブースタ装置の出力ロッドとマスタシリンダ装置のピストンロッドとが装置内部に隠れてしまい結合が困難となるので、出力ロッドとピストンロッドとを一体に構成していると考えられる。ブレーキブースタ装置は、一般にブレーキブースタをダイヤフラムにより定圧室と変圧室とに区画し、入力ロッドにより弁機構を作動して変圧室を大気と定圧室とに切換えることによりダイヤフラムを移動して出力ロッドを進退しているので、出力ロッドは進退移動につれて構造上わずかに揺れる。マスタブレーキ装置のピストンロッドでもある出力ロッドの揺れによりピストンロッドの先端に一体に形成された第１マスタピストンがマスタシリンダに対してこじれ、マスタピストンがスムーズに摺動できず摺動抵抗が大きくなる不具合が生じる。
【０００５】
本発明は、係る従来の不具合を解消するためになされたもので、マスタシリンダ装置のマスタピストンがマスタシリンダに対してこじれることがない入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、ピストンが固着されたダイヤフラムによりブレーキブースタが定圧室と変圧室とに区画され、該ピストンはブレーキペダルの操作に基づいて前記変圧室を大気と前記定圧室とに切換えて連通する弁機構を内蔵し、前記両室内の圧力差に基づくダイヤフラムの前後動を前記ピストンから反力機構を介して出力ロッドに伝達するブレーキブースタ装置を有し、該出力ロッドがマスタシリンダ装置のピストンロッドを後方に引っ張ってブレーキ液圧を発生する入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置において、前記出力ロッドは前記マスタシリンダ装置のマスタシリンダ内に前記ピストンロッドとして延在し、該ピストンロッドの前端部にマスタピストンが軸線方向前方への相対移動を規制してフローティング可能に装架されたことである。
【０００７】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記ピストンは底部と弁孔とを有するカップ形状をなし、前記出力ロッドは前記底部を貫通して前記弁孔内で受け部を形成され、該受け部と前記底部との間に前記反力機構の反力部材が介在されたことである。
【０００８】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または２において、前記出力ロッドは前記マスタシリンダ装置の第２、第１マスタピストンを液密的に貫通してピストンロッドとして前方に延在し、前端部において前記第１マスタピストンの前端部とフローティング可能な係合手段を介して係合することである。
【０００９】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、ブレーキペダルの操作により弁機構が作動されると、大気が変圧室に導入されてダイヤフラムが移動され、ダイヤフラムに固着されたピストンに反力機構を介して連結された出力ロッドが後退される。出力ロッドはピストンロッドとしてマスタシリンダ装置のマスタシリンダ内に延在し、先端部にマスタピストンが装架されたピストンロッドが車室内方向に引っ張られるとマスタシリンダからブレーキ液圧が送出される。マスタピストンはピストンロッドにフローティング可能に装架されているので、ピストンロッドの揺動がマスタピストンに伝達することを防止でき、マスタピストンがマスタシリンダに対してこじれることなくスムーズに進退することができる。
【００１０】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、ダイヤフラムに固着されたピストンは底部と弁孔を有するカップ状であり、出力ロッドはピストンの底部を貫通し後端部に形成された受け部でピストンの底部と対向し、底部と受け部との間で反力機構の反力部材を挟持しているので、出力ロッドを簡単な構成で反力機構に作用させることができ、且つマスタシリンダ装置のピストンロッドとしてマスタシリンダ内に延在することができる。
【００１１】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、出力ロッドはマスタシリンダ装置の第２、第１マスタピストンを液密的に貫通してピストンロッドとして前方に延在し、前端部において第１マスタピストンとフローティング可能に係合するので、タンデムマスタシリンダ装置において簡単な構成で第１マスタピストンをピストンロッドの先端部にフローティング可能に装架することができる。
【００１２】
【実施の形態】
以下、本発明に係るブレーキ倍力装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、１はブレーキブースタ装置２とマスタシリンダ装置３とを結合して構成された入力ロッド引張り式倍力装置で、エンジンルームと車室内とを仕切る車輌のダッシュボード４に固定されている。ダッシュボード４の車室側に固定されたペダルブラケット５にはブレーキペダルアーム６が中間部分で枢支ピン７によって回動可能に枢支され、ブレーキペダルアーム６の先端部には入力ロッド８が連結ピン９により回動可能に連結され、下端部にはブレーキペダル１０が設けられている。
【００１３】
ブレーキブースタ装置２は、ブースタ１１を形成するフロントシェル１２及びリアシェル１３を有し、両シェル１２，１３はフレキシブルなダイヤフラム１４を外周縁のビードで気密的に挟着し部分的なカシメにより一体化され、このダイヤフラム１４によりブースタ１１の内部を定圧室１５と変圧室１６とに区画されている。ダイヤフラム１４にはピストン１７が先端部外周面で気密的に嵌着固定され、ピストン１７の前側部は変圧室１６に露出している。ピストン１７の後端部は定圧室１５を大気から遮断するようにシールされてリアシェル１３から後方に突出している。リアシェル１３には負圧導入管７５が取付けられ、定圧室１５は負圧導入管７５を介してエンジンの吸気マニホールドに連通されて負圧に維持されている。
【００１４】
ピストン１７は、ダイヤフラム１４の中心孔に嵌着された第１ピストン部１７ａと、リアシェル１３にシールされて摺動可能に支持された第２ピストン部１７ｂによって構成され、第１ピストン部１７ａの後端外周に第２ピストン部１７ｂの前端が嵌合されてカシメにより一体に結合され、第１ピストン部１７ａの前端に形成された底部１８と弁孔１９とを有するカップ形状をなしている。第２ピストン部１７ｂの第１ピストン部１７ａとの接合部には弁孔１９内に突出する凸部が形成され、この凸部の第１ピストン部１７ａ側の端面に第１弁座２０が形成されている。また、第２ピストン部１７ｂの第１ピストン部１７ａとの結合部近傍には半径方向穴２１が円周上複数穿設され、この半径方向穴２１を介して弁孔１９の一部分が定圧室１５に連通されている。ピストン１７は第１ピストン部１７ａ外周に形成された鍔部に当接するリターンスプリング２２により前方に付勢されている。
【００１５】
弁孔１９の第１ピストン部１７ａ側にはカップ状の連結部材２３が摺動可能に嵌合され、嵌合面には変圧室１６に開口する連通溝２４が形成されている。連結部材２３の中心部には大気弁体２５が結合され、大気弁体２５は両ピストン部１７ａ、１７ｂの結合部を挿通して第２ピストン部１７ｂ内に延在され、入力ロッド８の一端に連結されている。大気弁体２５の外周には外周方向に突出する凸部が形成され、この凸部に第１ピストン部１７ａ側に向けて第２弁座２６が形成されている。第２ピストン部１７ｂに形成された第１弁座２０と大気弁体２５に形成された第２弁座２６は半径方向に隙間を存して隔てられ、かつ軸方向に整列するように位置されている。
【００１６】
２７は変圧室１６を大気と定圧室１５とに切換えて連通する制御弁体で、制御弁体２７は基部が第２ピストン部１７ｂの内周に抑え金具２８によって固定され、先端には軸線方向に伸縮自在な可撓部を介して弁部２９が設けられている。弁部２９は第１弁座２０と第２弁座２６との間の隙間を挿通して弁孔１９の第１ピストン部１７ａ側に位置され、圧縮スプリング３０の付勢力により第１、第２弁座２０、２６に接離可能に当接されている。制御弁体２７によって弁孔１９内が定圧室側と大気側とに区画され、制御弁体２７の第１、第２弁座２０，２６との接離によって定圧室１５側と大気側とのいずれか一方が連通溝２４を介して変圧室１６に連通される。
【００１７】
３１はピストン１７より前方に突出している出力ロッドで、ピストン１７の底部１８を貫通して弁孔１９の第１ピストン１７ａ側に延在し、後端に受け部３２が形成されている。受け部３２はカップ状の連結部材２３内に所定量相対摺動可能に嵌装されている。出力ロッド３１の受け部３２とピストン１７の底部１８との間には環状の反力部材３３が収納されている。連結部材２３には受け部３２との間で反力部材３３を挟み込むように環状リング３４が係合されている。
【００１８】
上記した第１、第２弁座２０，２６、制御弁体２７、および圧縮スプリング３０等によって変圧室１６と定圧室１５または大気との連通を切換える弁機構３５が構成されている。出力ロッド３１の受け部３２、ピストン１７の底部１８、反力部材３３、環状リング３４および連結部材２３等によってピストン１７の移動を反力部材３３を介して出力ロッド３１に伝達するとともに弁機構３５にフィードバックする反力機構３６が構成されている。
【００１９】
フロントシェル１２とリアシェル１３とは、両シェルで構成されるブースタ１１の軸線と平行に延在する円周上２本のタイロッド３７で結合されている。タイロッド３７は大径の取付座３７ａで変圧室１６内でフロントシェル１２の内面に気密的に当接し、フロントシェル１２を貫通して前方に延在する前端部３７ｂの基部をカシメられてフロントシェル１２に固定されている。タイロッド３７はダイヤフラム１４を気密的に貫通して後方に延在し、後端部はリアシェル１３を気密的に貫通して後方に延在している。ブレーキブースタ装置２は、フロントシェル１２の前端面がマスタシリンダ装置３のシリンダボディ３８に形成されたフランジ部３８ａの後端面に当接され、タイロッド３７の前端部３７ｂがフランジ部３８ａに穿設された結合穴に挿通され、前端部３７ｂに刻設された雄ねじにナット３９が螺着されてマスタシリンダ装置３と結合されている。
【００２０】
シリンダボディ３８にはマスタシリンダ４０をなすシリンダ４０ａ、装着孔４１が同軸に形成され、装着孔４１にカップ状の閉塞部材４２の先端小径部がＯリングによりシールされて嵌合され、閉塞部材４２の前端面と装着孔４１の肩部との間にはリング体４３とシール部材４４とが介在されている。閉塞部材４２は、外周ねじ部が装着孔４１に螺着されてシリンダボディ３８の後端部に固定され、肩部がフランジ部３８ａの後端面に固定されたフロントシェル１２にシールを介在して当接され、肩部より後方に突出した後端部がフロントシェル１２の中心穴を貫通して変圧室１６内に入り込んでいる。ブレーキブースタ装置２の出力ロッド３１は閉塞部材４２の後端底部をシール部材４５によりシールされて貫通し、マスタシリンダ４０内にピストンロッド４６として前方に延在している。閉塞部材４２の前端小径部にはマスタシリンダ４０の後端部をなすシリンダ４０ｂが形成されている。
【００２１】
マスタシリンダ４０には第１、第２マスタピストン４７，４８が摺動可能に嵌合され、第１および第２マスタピストン４７，４８に穿設された貫通穴にはピストンロッド４６が遊嵌され、前端部に第１マスタピストン４７が軸線方向前方への相対移動を規制してフローティング可能に装架されている。即ち、ピストンロッド４６の前端部に刻設された嵌合溝４９に弾性を有するＣワッシャ５０が嵌装され、Ｃワッシャ５０が第１マスタピストン４７の前端面に貫通穴より大径に形成された係合穴５１の底面と当接することによりピストンロッド４６は前端部において第１マスタピストン４７の前端部とフローティング可能な係合手段５２を介して係合している。
【００２２】
第１マスタピストン４７の外周とマスタシリンダ４０との間が第１マスタピストン４７に形成された凹溝に嵌め込まれたシール部材５３によりシールされ、第２マスタピストン４８の外周とマスタシリンダ４０との間および第２マスタピストン４８の貫通穴とピストンロッド４６との間が第２マスタピストン４８の前端面に係止された環状のシール部材５４の外周面および内周面によりシールされて、マスタシリンダ４０の第１、第２マスタピストン４７，４８間が第１シリンダ室５５として区画されている。第２マスタピストン４８の外周とマスタシリンダ４０との間がシール部材４４によりシールされ、マスタシリンダ４０の第２マスタピストン４８と閉塞部材４２の底部との間が第２シリンダ室５６として区画されている。第１シリンダ室５５はポート５７を介して第１ブレーキ系統に連通され、第２シリンダ室５６はポート５８を介して第２ブレーキ系統に連通されている。第１、第２マスタピストン４７，４８間には、テテレスコープ機構５９により離間距離を規制して互いに接近可能に連結された一対のばね受け間に予備圧縮された圧縮スプリング６０が介挿されている。この圧縮スプリング６０の予備圧縮力が第２マスタピストン４８と閉塞部材４２との間に介挿された圧縮スプリング６１の予備圧縮力より大きく設定され、第２マスタピストン４８が非作動時に中立位置に停止されている。
【００２３】
シリンダボディ３８の上端にはリザーバ６２がピンで結合して載置固定されている。リザーバ６２の下面に穿設された第１、第２出口６３，６４が、シリンダボディ３８の上端に穿設されて第１、第２シリンダ室５５，５６に作動液を補給する第１、第２補給口６５，６６に連通されている。第１補給口６５は、非作動位置に位置する第１マスタピストン４７の肩部に開口され、第１マスタピストン４７の摺動によりシール部材５３によって閉塞される。第１マスタピストン４７とマスタシリンダ４０の底部の間はシリンダボディ３８に穿設された孔６７によりリザーバ６２に開放されている。第２補給口６６は、リング体４３のシール部材４４との当接面に半径方向に刻設された溝に連通し、この溝は非作動位置に位置する第２マスタピストン４８の環状部に半径方向に穿設された補給穴６８に連通し、第２マスタピストン４８の摺動によってその連通が遮断される。
【００２４】
次に、上記実施の形態に係るブレーキ倍力装置の作動について説明する。ブレーキペダル１０が踏まれて、入力ロッド８が図１の右方に引っ張られると、連結部材２３に係合された環状リング３４が反力部材３３を圧縮しつつ圧縮スプリング３０のばね力に抗して右方に移動され、制御弁体２７の弁部２９が大気弁体２５の第２弁座２６より開離される。これにより、大気が第２弁座２６、連通溝２４を通って変圧室１６に流入し、変圧室１６と定圧室１５との両室内の圧力差によりダイヤフラム１４及びピストン１７がリターンスプリング２２のばね力に抗して後退移動される。
【００２５】
ピストン１７の後退移動により出力ロッド３１の受け部３２が反力部材３３を介して後退され、出力ロッド３１がマスタシリンダ４０内でピストンロッド４６として引っ張られ、第１マスタピストン４７が係合手段５２を介して後方に移動され、第１補給口６５がシール部材５３により遮断される。第１補給口６５が遮断された後、第１マスタピストン４７の後方移動により、第１シリンダ室５５内の作動液の液圧が上昇し、この液圧がポート５７を介して第１ブレーキ系統に供給される。第１マスタピストン４７はピストンロッド４６にフローティング可能な係合手段５２を介して係合されているので、ピストン１７が後退移動するときに出力ロッド３１が揺動しても、この揺動がピストンロッド４６から第１マスタピストン４７に伝達することを防止できて第１マスタピストン４７はマスタシリンダ４０に対してこじれることなくスムーズに進退することができる。
【００２６】
第１マスタピストン４７の後方移動により、第１シリンダ室５５内の液圧が上昇するために、第２マスタピストン４８も圧縮スプリング６１を圧縮しながら後方移動され、補給穴６８がシール部材４４により遮断され、第２補給口６６との連通が遮断される。第２補給口６６との連通が遮断された後、第２マスタピストン４８の後方移動により、第２シリンダ室５６内の作動液の液圧が上昇し、この液圧がポート５８を介して第２ブレーキ系統に供給される。第２マスタピストン４８は第１、第２シリンダ室５５，５６が同圧となる位置にバランスされる。
【００２７】
ピストン１７はダイヤフラム１４に作用する両室内の圧力差に応じた作動力で、反力部材３３を弾性変形しながら出力ロッド３１を介して第１マスタピストン４７を後退移動するとともに、制御弁体２７の弁部２９が大気弁体２５に対して後退されるため、ブレーキペダル１０の踏力に見合った作動力でピストン１７が出力ロッド３１を引っ張ると、制御弁体２７の弁部２９が第１弁座２０に当接して大気と変圧室１６との連通を遮断し、所望のブレーキ油圧を保持する。このとき、ブレーキペダル１０を踏む力は、入力ロッド８を介して連結部材２３の環状リング３４から反力部材３３に伝達され、反力部材３３が踏力に応じて弾性変形するので、運転者は反力を感じることができる。
【００２８】
ブレーキペダル１０が開放されると、反力部材３３の弾性復帰作用により、連結部材２３がピストン１７に対して前方に移動されるため、制御弁体２７の弁部２９が第１弁座２０より開離する。これにより定圧室１５内の負圧が半径方向穴２１、第１弁座２０、連通溝２４を通って変圧室１６に導入され、変圧室１６と定圧室１５との両室内の圧力差が無くなり、ピストン１７及びダイヤフラム１４がリターンスプリング２２のばね力により前方に移動されて原位置に復帰する。ピストン１７の前方への移動により、マスタシリンダ４０の第１、第２マスタピストン４７，４８が原位置に復帰され、マスタシリンダ４０の各シリンダ室５５，５６がリザーバ６２に開放される。
【００２９】
上記実施の形態では、シリンダボディ３８に前方に底部を有するシリンダ４０ａを形成してマスタシリンダ４０としたが、図２に示すようにシリンダボディ３８に前方に開口するシリンダ４０ｂを穿設し、シリンダ４０ｂの前端を詰栓部材６９により開閉可能に閉塞してマスタシリンダ４０とするようにしてもよい。これによると、詰栓部材６９を取外した状態で、ピストンロッド４６の前端部に第１マスタシリンダ４７を遊嵌し、環状溝４９にＣワッシャ５０を嵌装することができるので、組付けが容易となる。
【００３０】
フローティング可能な係合手段５２は、図３に示すように後端面に係合球面７０が形成された係合体７１をピストンロッド４６の前端にナット７２により取付け、第１マスタピストン４７の前端面に係合球面７０と係合する球面座または円錐面座７３を凹設するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置の実施形態の縦断面図。
【図２】詰栓部材により閉鎖したマスタシリンダの前端部分を示す一部断面図。
【図３】フローティング可能な係合手段の他の実施形態を示す部分断面図。
【符号の説明】
１…入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置、２…ブレーキブースタ装置、３…マスタシリンダ装置、８…入力ロッド、１１…ブースタ、１２…フロントシェル、１３…リアシェル、１４…ダイヤフラム、１５…定圧室、１６…変圧室、１７…ピストン、２０…第１弁座、２５…大気弁体、２６…第２弁座、２７…制御弁体、２９…弁部、３１…出力ロッド、３２受け部、３３…反力部材、３５…弁機構、３６…反力機構、３８…シリンダボディ、４０…マスタシリンダ、４６…ピストンロッド、４７，４８…第１、第２マスタピストン、５０…Ｃワッシャ、５２…係合手段、６９…詰栓部材、７０…係合球面、７１…係合体、７２…ナット、７３…球面座または円錐面座。
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力ロッドを引っ張ることによりブレーキ液圧を発生する入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両衝突時にブレーキペダルが運転手側に跳ね上がることを防止するために、入力ロッドを引っ張ることによりブレーキ液圧を発生する入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置が特開２００１−２９４１３８号公報に記載されている。この入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置は、エンジンルームと車室内とを仕切るダッシュパネルのエンジンルーム側にブレーキブースタ装置が取付けられ、マスタシリンダ装置のマスタシリンダの前側には第１マスタピストンが嵌合され、該第１マスタピストンから離れた後側には第２マスタピストンが嵌合され、第１マスタピストンに一体に形成されたピストンロッドが第２マスタピストンを貫通してマスタシリンダの後端壁から突出し、ブレーキブースタ装置により作動されるようになっている。ダッシュパネルの車室側に固定されたペダルブラケットにはブレーキペダルアームが中間部分で回動可能に枢支され、ブレーキペダルアームの先端部にブレーキブースタ装置の弁機構に連結された入力ロッドが回動可能に連結され、下端部にペダル踏面が設けられている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２９４１３８号公報（第３頁、図１，２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置においては、ブレーキブースタ装置とマスタシリンダ装置を結合すると、ブレーキブースタ装置の出力ロッドとマスタシリンダ装置のピストンロッドとが装置内部に隠れてしまい結合が困難となるので、出力ロッドとピストンロッドとを一体に構成していると考えられる。ブレーキブースタ装置は、一般にブレーキブースタをダイヤフラムにより定圧室と変圧室とに区画し、入力ロッドにより弁機構を作動して変圧室を大気と定圧室とに切換えることによりダイヤフラムを移動して出力ロッドを進退しているので、出力ロッドは進退移動につれて構造上わずかに揺れる。マスタブレーキ装置のピストンロッドでもある出力ロッドの揺れによりピストンロッドの先端に一体に形成された第１マスタピストンがマスタシリンダに対してこじれ、マスタピストンがスムーズに摺動できず摺動抵抗が大きくなる不具合が生じる。
【０００５】
本発明は、係る従来の不具合を解消するためになされたもので、マスタシリンダ装置のマスタピストンがマスタシリンダに対してこじれることがない入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、ピストンが固着されたダイヤフラムによりブレーキブースタが定圧室と変圧室とに区画され、該ピストンはブレーキペダルの操作に基づいて前記変圧室を大気と前記定圧室とに切換えて連通する弁機構を内蔵し、前記両室内の圧力差に基づくダイヤフラムの前後動を前記ピストンから反力機構を介して出力ロッドに伝達するブレーキブースタ装置を有し、該出力ロッドがマスタシリンダ装置のピストンロッドを後方に引っ張ってブレーキ液圧を発生する入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置において、前記出力ロッドは前記マスタシリンダ装置のマスタシリンダ内に前記ピストンロッドとして延在し、該ピストンロッドの前端部にマスタピストンが軸線方向前方への相対移動を規制してフローティング可能に装架されたことである。
【０００７】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記ピストンは底部と弁孔とを有するカップ形状をなし、前記出力ロッドは前記底部を貫通して前記弁孔内で受け部を形成され、該受け部と前記底部との間に前記反力機構の反力部材が介在されたことである。
【０００８】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または２において、前記出力ロッドは前記マスタシリンダ装置の第２、第１マスタピストンを液密的に貫通してピストンロッドとして前方に延在し、前端部において前記第１マスタピストンの前端部とフローティング可能な係合手段を介して係合することである。
【０００９】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、ブレーキペダルの操作により弁機構が作動されると、大気が変圧室に導入されてダイヤフラムが移動され、ダイヤフラムに固着されたピストンに反力機構を介して連結された出力ロッドが後退される。出力ロッドはピストンロッドとしてマスタシリンダ装置のマスタシリンダ内に延在し、先端部にマスタピストンが装架されたピストンロッドが車室内方向に引っ張られるとマスタシリンダからブレーキ液圧が送出される。マスタピストンはピストンロッドにフローティング可能に装架されているので、ピストンロッドの揺動がマスタピストンに伝達することを防止でき、マスタピストンがマスタシリンダに対してこじれることなくスムーズに進退することができる。
【００１０】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、ダイヤフラムに固着されたピストンは底部と弁孔を有するカップ状であり、出力ロッドはピストンの底部を貫通し後端部に形成された受け部でピストンの底部と対向し、底部と受け部との間で反力機構の反力部材を挟持しているので、出力ロッドを簡単な構成で反力機構に作用させることができ、且つマスタシリンダ装置のピストンロッドとしてマスタシリンダ内に延在することができる。
【００１１】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、出力ロッドはマスタシリンダ装置の第２、第１マスタピストンを液密的に貫通してピストンロッドとして前方に延在し、前端部において第１マスタピストンとフローティング可能に係合するので、タンデムマスタシリンダ装置において簡単な構成で第１マスタピストンをピストンロッドの先端部にフローティング可能に装架することができる。
【００１２】
【実施の形態】
以下、本発明に係るブレーキ倍力装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、１はブレーキブースタ装置２とマスタシリンダ装置３とを結合して構成された入力ロッド引張り式倍力装置で、エンジンルームと車室内とを仕切る車輌のダッシュボード４に固定されている。ダッシュボード４の車室側に固定されたペダルブラケット５にはブレーキペダルアーム６が中間部分で枢支ピン７によって回動可能に枢支され、ブレーキペダルアーム６の先端部には入力ロッド８が連結ピン９により回動可能に連結され、下端部にはブレーキペダル１０が設けられている。
【００１３】
ブレーキブースタ装置２は、ブースタ１１を形成するフロントシェル１２及びリアシェル１３を有し、両シェル１２，１３はフレキシブルなダイヤフラム１４を外周縁のビードで気密的に挟着し部分的なカシメにより一体化され、このダイヤフラム１４によりブースタ１１の内部を定圧室１５と変圧室１６とに区画されている。ダイヤフラム１４にはピストン１７が先端部外周面で気密的に嵌着固定され、ピストン１７の前側部は変圧室１６に露出している。ピストン１７の後端部は定圧室１５を大気から遮断するようにシールされてリアシェル１３から後方に突出している。リアシェル１３には負圧導入管７５が取付けられ、定圧室１５は負圧導入管７５を介してエンジンの吸気マニホールドに連通されて負圧に維持されている。
【００１４】
ピストン１７は、ダイヤフラム１４の中心孔に嵌着された第１ピストン部１７ａと、リアシェル１３にシールされて摺動可能に支持された第２ピストン部１７ｂによって構成され、第１ピストン部１７ａの後端外周に第２ピストン部１７ｂの前端が嵌合されてカシメにより一体に結合され、第１ピストン部１７ａの前端に形成された底部１８と弁孔１９とを有するカップ形状をなしている。第２ピストン部１７ｂの第１ピストン部１７ａとの接合部には弁孔１９内に突出する凸部が形成され、この凸部の第１ピストン部１７ａ側の端面に第１弁座２０が形成されている。また、第２ピストン部１７ｂの第１ピストン部１７ａとの結合部近傍には半径方向穴２１が円周上複数穿設され、この半径方向穴２１を介して弁孔１９の一部分が定圧室１５に連通されている。ピストン１７は第１ピストン部１７ａ外周に形成された鍔部に当接するリターンスプリング２２により前方に付勢されている。
【００１５】
弁孔１９の第１ピストン部１７ａ側にはカップ状の連結部材２３が摺動可能に嵌合され、嵌合面には変圧室１６に開口する連通溝２４が形成されている。連結部材２３の中心部には大気弁体２５が結合され、大気弁体２５は両ピストン部１７ａ、１７ｂの結合部を挿通して第２ピストン部１７ｂ内に延在され、入力ロッド８の一端に連結されている。大気弁体２５の外周には外周方向に突出する凸部が形成され、この凸部に第１ピストン部１７ａ側に向けて第２弁座２６が形成されている。第２ピストン部１７ｂに形成された第１弁座２０と大気弁体２５に形成された第２弁座２６は半径方向に隙間を存して隔てられ、かつ軸方向に整列するように位置されている。
【００１６】
２７は変圧室１６を大気と定圧室１５とに切換えて連通する制御弁体で、制御弁体２７は基部が第２ピストン部１７ｂの内周に抑え金具２８によって固定され、先端には軸線方向に伸縮自在な可撓部を介して弁部２９が設けられている。弁部２９は第１弁座２０と第２弁座２６との間の隙間を挿通して弁孔１９の第１ピストン部１７ａ側に位置され、圧縮スプリング３０の付勢力により第１、第２弁座２０、２６に接離可能に当接されている。制御弁体２７によって弁孔１９内が定圧室側と大気側とに区画され、制御弁体２７の第１、第２弁座２０，２６との接離によって定圧室１５側と大気側とのいずれか一方が連通溝２４を介して変圧室１６に連通される。
【００１７】
３１はピストン１７より前方に突出している出力ロッドで、ピストン１７の底部１８を貫通して弁孔１９の第１ピストン１７ａ側に延在し、後端に受け部３２が形成されている。受け部３２はカップ状の連結部材２３内に所定量相対摺動可能に嵌装されている。出力ロッド３１の受け部３２とピストン１７の底部１８との間には環状の反力部材３３が収納されている。連結部材２３には受け部３２との間で反力部材３３を挟み込むように環状リング３４が係合されている。
【００１８】
上記した第１、第２弁座２０，２６、制御弁体２７、および圧縮スプリング３０等によって変圧室１６と定圧室１５または大気との連通を切換える弁機構３５が構成されている。出力ロッド３１の受け部３２、ピストン１７の底部１８、反力部材３３、環状リング３４および連結部材２３等によってピストン１７の移動を反力部材３３を介して出力ロッド３１に伝達するとともに弁機構３５にフィードバックする反力機構３６が構成されている。
【００１９】
フロントシェル１２とリアシェル１３とは、両シェルで構成されるブースタ１１の軸線と平行に延在する円周上２本のタイロッド３７で結合されている。タイロッド３７は大径の取付座３７ａで変圧室１６内でフロントシェル１２の内面に気密的に当接し、フロントシェル１２を貫通して前方に延在する前端部３７ｂの基部をカシメられてフロントシェル１２に固定されている。タイロッド３７はダイヤフラム１４を気密的に貫通して後方に延在し、後端部はリアシェル１３を気密的に貫通して後方に延在している。ブレーキブースタ装置２は、フロントシェル１２の前端面がマスタシリンダ装置３のシリンダボディ３８に形成されたフランジ部３８ａの後端面に当接され、タイロッド３７の前端部３７ｂがフランジ部３８ａに穿設された結合穴に挿通され、前端部３７ｂに刻設された雄ねじにナット３９が螺着されてマスタシリンダ装置３と結合されている。
【００２０】
シリンダボディ３８にはマスタシリンダ４０をなすシリンダ４０ａ、装着孔４１が同軸に形成され、装着孔４１にカップ状の閉塞部材４２の先端小径部がＯリングによりシールされて嵌合され、閉塞部材４２の前端面と装着孔４１の肩部との間にはリング体４３とシール部材４４とが介在されている。閉塞部材４２は、外周ねじ部が装着孔４１に螺着されてシリンダボディ３８の後端部に固定され、肩部がフランジ部３８ａの後端面に固定されたフロントシェル１２にシールを介在して当接され、肩部より後方に突出した後端部がフロントシェル１２の中心穴を貫通して変圧室１６内に入り込んでいる。ブレーキブースタ装置２の出力ロッド３１は閉塞部材４２の後端底部をシール部材４５によりシールされて貫通し、マスタシリンダ４０内にピストンロッド４６として前方に延在している。閉塞部材４２の前端小径部にはマスタシリンダ４０の後端部をなすシリンダ４０ｂが形成されている。
【００２１】
マスタシリンダ４０には第１、第２マスタピストン４７，４８が摺動可能に嵌合され、第１および第２マスタピストン４７，４８に穿設された貫通穴にはピストンロッド４６が遊嵌され、前端部に第１マスタピストン４７が軸線方向前方への相対移動を規制してフローティング可能に装架されている。即ち、ピストンロッド４６の前端部に刻設された嵌合溝４９に弾性を有するＣワッシャ５０が嵌装され、Ｃワッシャ５０が第１マスタピストン４７の前端面に貫通穴より大径に形成された係合穴５１の底面と当接することによりピストンロッド４６は前端部において第１マスタピストン４７の前端部とフローティング可能な係合手段５２を介して係合している。
【００２２】
第１マスタピストン４７の外周とマスタシリンダ４０との間が第１マスタピストン４７に形成された凹溝に嵌め込まれたシール部材５３によりシールされ、第２マスタピストン４８の外周とマスタシリンダ４０との間および第２マスタピストン４８の貫通穴とピストンロッド４６との間が第２マスタピストン４８の前端面に係止された環状のシール部材５４の外周面および内周面によりシールされて、マスタシリンダ４０の第１、第２マスタピストン４７，４８間が第１シリンダ室５５として区画されている。第２マスタピストン４８の外周とマスタシリンダ４０との間がシール部材４４によりシールされ、マスタシリンダ４０の第２マスタピストン４８と閉塞部材４２の底部との間が第２シリンダ室５６として区画されている。第１シリンダ室５５はポート５７を介して第１ブレーキ系統に連通され、第２シリンダ室５６はポート５８を介して第２ブレーキ系統に連通されている。第１、第２マスタピストン４７，４８間には、テテレスコープ機構５９により離間距離を規制して互いに接近可能に連結された一対のばね受け間に予備圧縮された圧縮スプリング６０が介挿されている。この圧縮スプリング６０の予備圧縮力が第２マスタピストン４８と閉塞部材４２との間に介挿された圧縮スプリング６１の予備圧縮力より大きく設定され、第２マスタピストン４８が非作動時に中立位置に停止されている。
【００２３】
シリンダボディ３８の上端にはリザーバ６２がピンで結合して載置固定されている。リザーバ６２の下面に穿設された第１、第２出口６３，６４が、シリンダボディ３８の上端に穿設されて第１、第２シリンダ室５５，５６に作動液を補給する第１、第２補給口６５，６６に連通されている。第１補給口６５は、非作動位置に位置する第１マスタピストン４７の肩部に開口され、第１マスタピストン４７の摺動によりシール部材５３によって閉塞される。第１マスタピストン４７とマスタシリンダ４０の底部の間はシリンダボディ３８に穿設された孔６７によりリザーバ６２に開放されている。第２補給口６６は、リング体４３のシール部材４４との当接面に半径方向に刻設された溝に連通し、この溝は非作動位置に位置する第２マスタピストン４８の環状部に半径方向に穿設された補給穴６８に連通し、第２マスタピストン４８の摺動によってその連通が遮断される。
【００２４】
次に、上記実施の形態に係るブレーキ倍力装置の作動について説明する。ブレーキペダル１０が踏まれて、入力ロッド８が図１の右方に引っ張られると、連結部材２３に係合された環状リング３４が反力部材３３を圧縮しつつ圧縮スプリング３０のばね力に抗して右方に移動され、制御弁体２７の弁部２９が大気弁体２５の第２弁座２６より開離される。これにより、大気が第２弁座２６、連通溝２４を通って変圧室１６に流入し、変圧室１６と定圧室１５との両室内の圧力差によりダイヤフラム１４及びピストン１７がリターンスプリング２２のばね力に抗して後退移動される。
【００２５】
ピストン１７の後退移動により出力ロッド３１の受け部３２が反力部材３３を介して後退され、出力ロッド３１がマスタシリンダ４０内でピストンロッド４６として引っ張られ、第１マスタピストン４７が係合手段５２を介して後方に移動され、第１補給口６５がシール部材５３により遮断される。第１補給口６５が遮断された後、第１マスタピストン４７の後方移動により、第１シリンダ室５５内の作動液の液圧が上昇し、この液圧がポート５７を介して第１ブレーキ系統に供給される。第１マスタピストン４７はピストンロッド４６にフローティング可能な係合手段５２を介して係合されているので、ピストン１７が後退移動するときに出力ロッド３１が揺動しても、この揺動がピストンロッド４６から第１マスタピストン４７に伝達することを防止できて第１マスタピストン４７はマスタシリンダ４０に対してこじれることなくスムーズに進退することができる。
【００２６】
第１マスタピストン４７の後方移動により、第１シリンダ室５５内の液圧が上昇するために、第２マスタピストン４８も圧縮スプリング６１を圧縮しながら後方移動され、補給穴６８がシール部材４４により遮断され、第２補給口６６との連通が遮断される。第２補給口６６との連通が遮断された後、第２マスタピストン４８の後方移動により、第２シリンダ室５６内の作動液の液圧が上昇し、この液圧がポート５８を介して第２ブレーキ系統に供給される。第２マスタピストン４８は第１、第２シリンダ室５５，５６が同圧となる位置にバランスされる。
【００２７】
ピストン１７はダイヤフラム１４に作用する両室内の圧力差に応じた作動力で、反力部材３３を弾性変形しながら出力ロッド３１を介して第１マスタピストン４７を後退移動するとともに、制御弁体２７の弁部２９が大気弁体２５に対して後退されるため、ブレーキペダル１０の踏力に見合った作動力でピストン１７が出力ロッド３１を引っ張ると、制御弁体２７の弁部２９が第１弁座２０に当接して大気と変圧室１６との連通を遮断し、所望のブレーキ油圧を保持する。このとき、ブレーキペダル１０を踏む力は、入力ロッド８を介して連結部材２３の環状リング３４から反力部材３３に伝達され、反力部材３３が踏力に応じて弾性変形するので、運転者は反力を感じることができる。
【００２８】
ブレーキペダル１０が開放されると、反力部材３３の弾性復帰作用により、連結部材２３がピストン１７に対して前方に移動されるため、制御弁体２７の弁部２９が第１弁座２０より開離する。これにより定圧室１５内の負圧が半径方向穴２１、第１弁座２０、連通溝２４を通って変圧室１６に導入され、変圧室１６と定圧室１５との両室内の圧力差が無くなり、ピストン１７及びダイヤフラム１４がリターンスプリング２２のばね力により前方に移動されて原位置に復帰する。ピストン１７の前方への移動により、マスタシリンダ４０の第１、第２マスタピストン４７，４８が原位置に復帰され、マスタシリンダ４０の各シリンダ室５５，５６がリザーバ６２に開放される。
【００２９】
上記実施の形態では、シリンダボディ３８に前方に底部を有するシリンダ４０ａを形成してマスタシリンダ４０としたが、図２に示すようにシリンダボディ３８に前方に開口するシリンダ４０ｂを穿設し、シリンダ４０ｂの前端を詰栓部材６９により開閉可能に閉塞してマスタシリンダ４０とするようにしてもよい。これによると、詰栓部材６９を取外した状態で、ピストンロッド４６の前端部に第１マスタシリンダ４７を遊嵌し、環状溝４９にＣワッシャ５０を嵌装することができるので、組付けが容易となる。
【００３０】
フローティング可能な係合手段５２は、図３に示すように後端面に係合球面７０が形成された係合体７１をピストンロッド４６の前端にナット７２により取付け、第１マスタピストン４７の前端面に係合球面７０と係合する球面座または円錐面座７３を凹設するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置の実施形態の縦断面図。
【図２】詰栓部材により閉鎖したマスタシリンダの前端部分を示す一部断面図。
【図３】フローティング可能な係合手段の他の実施形態を示す部分断面図。
【符号の説明】
１…入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置、２…ブレーキブースタ装置、３…マスタシリンダ装置、８…入力ロッド、１１…ブースタ、１２…フロントシェル、１３…リアシェル、１４…ダイヤフラム、１５…定圧室、１６…変圧室、１７…ピストン、２０…第１弁座、２５…大気弁体、２６…第２弁座、２７…制御弁体、２９…弁部、３１…出力ロッド、３２受け部、３３…反力部材、３５…弁機構、３６…反力機構、３８…シリンダボディ、４０…マスタシリンダ、４６…ピストンロッド、４７，４８…第１、第２マスタピストン、５０…Ｃワッシャ、５２…係合手段、６９…詰栓部材、７０…係合球面、７１…係合体、７２…ナット、７３…球面座または円錐面座。
Claims (3)
- ピストンが固着されたダイヤフラムによりブレーキブースタが定圧室と変圧室とに区画され、該ピストンはブレーキペダルの操作に基づいて前記変圧室を大気と前記定圧室とに切換えて連通する弁機構を内蔵し、前記両室内の圧力差に基づくダイヤフラムの前後動を前記ピストンから反力機構を介して出力ロッドに伝達するブレーキブースタ装置を有し、該出力ロッドがマスタシリンダ装置のピストンロッドを後方に引っ張ってブレーキ液圧を発生する入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置において、前記出力ロッドは前記マスタシリンダ装置のマスタシリンダ内に前記ピストンロッドとして延在し、該ピストンロッドの前端部にマスタピストンが軸線方向前方への相対移動を規制してフローティング可能に装架されたことを特徴とする入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置。
- 請求項１において、前記ピストンは底部と弁孔とを有するカップ形状をなし、前記出力ロッドは前記底部を貫通して前記弁孔内で受け部を形成され、該受け部と前記底部との間に前記反力機構の反力部材が介在されたことを特徴とする入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置。
- 請求項１または２において、前記出力ロッドは前記マスタシリンダ装置の第２、第１マスタピストンを液密的に貫通してピストンロッドとして前方に延在し、前端部において前記第１マスタピストンの前端部とフローティング可能な係合手段を介して係合することを特徴とする入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置。
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