JP2004262429A - 真空ポンプを備えた自動車用ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】真空源はブレーキマスターシリンダーに真空ポンプを固定し、吸気管で真空ポンプをブースターの真空室に接続している。そのような組立体の嵩を低減し、組立工程を容易かつ簡単にすること。
【解決手段】 空圧ブースター１２と連結されているマスターシリンダ１０と、ブースターの真空室１６内に真空状態を作り出す真空ポンプ３６とを備えている、特に自動車用のブレーキ装置において、真空ポンプ３６が、ブースターの外包容器１４に、それも外包容器１４内側の真空室１６内に固定されていることを特徴とするブレーキ装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ブレーキ装置、厳密には、空圧ブースターを備えた自動車用ブレーキ装置に関する。

空圧ブースターは、当業者にはよく知られている様式で、真空室と作用室の２つの室を備えており、２つの室は、剛性のある外包容器の内側に密閉膜によって境界を定められており、密閉膜の中心部分はブースターの軸方向ピストンに固定されており、外周部分は外包容器に固定されている。
真空室は真空源に接続されており、作用室は、ブレーキを掛けている間は周囲の大気と選択的に接続され、２つの室の間の圧力差が空圧倍力作用を作り出して、運転者がブレーキペダルに加える力を増幅させる。

通常、真空源は、車両の内燃機関の吸気マニホルドによって形成される。代わりに、車両のエンジン又は電気モーターによって駆動される真空ポンプを使用してもよい。
特許文献ＥＰ−Ａ−０６０３０２２号は、既に、ブレーキマスターシリンダーに真空ポンプを固定し、吸気管で真空ポンプをブースターの真空室に接続している、真空ポンプ及び真空を調整するための手段を提案している。これが真空ポンプ／マスターシリンダ／ブースターの組立体となり、これを車両の機関区画内に固定して、電源に接続することになる。

本発明の具体的な目的は、そのような組立体の嵩を低減し、組立工程を容易且つ簡単にすることである。

発明を解決するための手段

これを目的として、本発明は、内部に真空室が境界を定めて形成されている外包容器を備えた空圧ブースターと、前記真空室に接続され、真空室内を真空状態にする真空ポンプとを備えている、特に自動車用のブレーキ装置において、前記真空ポンプが、前記ブースターの外包容器に、それも外包容器内側の前記真空室内に固定されていることを特徴とするブレーキ装置を提案している。
真空ポンプをブースターの内側に配置すると、吸気管で真空ポンプをブースターに接続する必要がないので、ブースターの全体体積を低減し、その組み立てを簡単にすることができる。加えて、真空ポンプは、ブースターの内側に収容されているので、自動車の機関区画内に存在する幾分強力な外部作用物質の攻撃から守られる。

本発明のもう１つの特徴によれば、真空ポンプは、環状のケーシングを備えており、その中に、往復運動式の排気量制御型吸込吐出手段が収容されており、このケーシングは、ブースターの外包容器の概ね半径方向部分に固定されている。
好都合に、この環状の真空ポンプは、ブースターと同軸であり、環状であるために、ブースターをブレーキ装置のマスターシリンダへ接続する際に邪魔になることはない。

本発明の更に別の特徴によれば、真空ポンプは電磁型ポンプであり、先に述べたケーシング内に取り付けられている環状の電機子と、電機子内に収容されているコイルと、電機子及びコイル内を軸方向に並進運動することのできる管形状の軸方向コアプランジャと、コアプランジャと前記ケーシングによって保持され、ケーシングの内部容積を吸込室と吐出室とに分けている密封膜と、を備えている。
ケーシングの吸込室は、ケーシングの壁に形成され指向性吸込弁が嵌め込まれている少なくとも１つのオリフィスを経由して、ブースターの真空室と連通しており、一方、ケーシングの吐出室は、ケーシングの外側に開いていて、ブースターの外包容器の少なくとも１つのオリフィスを経由してブースターの外側と連通しており、且つ膜内に形成され指向性吐出弁が嵌め込まれている少なくとも１つのオリフィスによって吸込室に接続されている。
好都合に、これらの弁は、オリフィスを閉じるための弾性変形可能な板ばねを備えたシャッターとなっている。
概括すると、本発明は、マスターシリンダと空圧ブースターで構成される組立体の嵩を低減できるようにし、その結果、この組立体を組み立てる工程が単純化され、その経費も削減されることになる。

添付図面を参照しながら例として示す以下の説明を読めば、本発明は良く理解頂けるであろうし、本発明の他の特徴、詳細事項及び利点も更に明白になるであろう。
説明では慣例によって、図面の左に配置されているものはそれぞれ前方にあるものとし、図面の右に配置されているものはそれぞれ後方にあるものとして記述する。

図１に示す組立体は、ブレーキマスターシリンダ１０に空圧ブースター１２を取り付けたものであるが、空圧ブースター１２は、基本的に剛体の外包容器１４を備えており、その中では真空室１６即ち前方室と作用室１８即ち後方室とが密封膜２０によって境界を定められており、密封膜２０の外周部は外包容器１４に固定され、中心部分はブースターの軸方向ピストン２２に固定されており、この軸方向ピストン２２は、プッシュロッド２４によってマスターシリンダ１０のピストンに接続されているが、両端でそれぞれ外包容器１４の前部とピストン２２を押している戻しばね２６によって、常時後方に押されている。

ピストン２２の後部２８は管状の円筒形となっていて、中に軸方向制御ロッド３０が通っており、この軸方向制御ロッド３０の後端部はブレーキペダル（図示せず）に接続されている。制御ロッド３０の前端部には分配器プランジャ３２が取り付けられ、分配器プランジャ３２は、その後端部で、ピストン２２の後部円筒形部分２８に取り付けられている３方向弁３４の環状シャッターと協働し、ブレーキペダルによって制御ロッド３０に加えられる力に従って、大気圧の空気をブースターの作用室１８へ選択的に供給するよう制御している。
ブースターの前方室即ち真空室１６は真空源に接続されており、真空源は、本発明によれば、ブースター１２の内側の真空室１６内に取り付けられ、外包容器１４の前方壁の半径方向位置に固定されている電磁式の真空ポンプ３６で構成されており、この真空ポンプ３６は、環状形で、真空室１６の軸方向内側に収容されているマスターシリンダ１０の後端部の回りに展開している。

図２及び図３の拡大図を見ると良くわかるように、真空ポンプ３６は、軸方向に並置され、弾性クリップ締め付け具によって幾分密封状態で互いに固定されている２つの部品３８と４０で構成された環状ケーシングを備えている。
都合良く、ケーシングの前側部品３８は、ねじ４４によって、固定された支持構造体に固定することができるように、外包容器１４の前側壁の室１６内側に貼り付けられこの前壁を補強している環状補強プレート４２に、何らかの適切な手段によって固定されている。

環状の電磁電機子４６は、ケーシングの前方部分３８内に収容されており、中に電気コイル４８が入っている。強磁性材料で作られているコアプランジャ５０は、ケーシング内側の電機子４６との隙間に収容されており、電機子４６の円筒内側表面と、ケーシングの前方部分３８の対応する表面との間を軸方向に並進移動できるようになっている。
管状の円筒形コアプランジャ５０は、その後方端部に外向きの半径方向リム５２を有しており、例えばゴム又はエラストマーで作られている環状の気密性可橈膜５４の、中央部分がこの半径方向リム５２に固定されており、内側及び外側周辺部が真空ポンプのケーシングに固定され、そこでケーシングの前方部品３８と後方部分４０が合わさっている。

膜５４は、ケーシングの後方部品４０の内部容積を２つの室に分けており、一方は、後方に位置している吸込室５６であり、他方は、前方に位置している吐出室５８である。
吸込室５６は、ケーシングの部品４０の後側壁に設けられた１つ又は複数のオリフィス６０を通してブースターの真空室１６と連通しており、オリフィスには、弾性変形可能な板ばねを備えたシャッターの形をした指向性吸込弁６２が嵌め込まれている。

図３の例では、このシャッターは、リベット締めすることによって、ケーシングの部品４０の後部半径方向壁のオリフィス内に固定されている本体６４を備えており、弾性変形可能な板ばねを形成しケーシング後壁のオリフィス６０を覆う２つのフランジ６６を有している。オリフィス６０を密閉するために、ゴムなどで作られているライナが、この板ばね６６に固定されている。板ばね６６は、ケーシングの内側に伸張しており、弾性によってオリフィス６０の口部に押し付けられている。

コアプランジャの膜５４の中心部分は、リベット７０によって、半径方向リム５２と補強座金６８の間に把持、固定されている。オリフィス７２は、座金６８、膜５４の中心部分及びコアプランジャの半径方向リム５２を貫通して形成されており、先に述べた指向性吸込弁６２と同じ型式の指向性吐出弁７４が装着されている。
この弁７４は、リベット締めによって、半径方向リム５２と膜５４と補強座金６８とから成る組立体に固定されており、オリフィス７２をその口部で吐出室５８に対して密閉する弾性変形可能なばね板を支持している。

この真空ポンプは、以下ように作動する。
コイル４８に電気が供給されると、コイルはコアプランジャ５０に電磁力を働かせ、この力が、このコアプランジャを、電機子と真空ポンプのケーシングの前方部品３８との間で軸方向に並進移動させる。コイルに正弦波電圧を掛けることによって、コアプランジャ５０を電機子の隙間内で往復運動させることができる。
コアプランジャ５０が後方へ動かされると、ポンプの吸込室５６内に含まれている空気は、吐出弁７４が開くまで圧縮され、その弾性変形可能な板ばねが前方に撓んでオリフィス７２を開くと、空気は、そのオリフィスを通って室５６から室５８へ通過することができる。室５８は、ケーシング後方部品３８の開放前面と、そして外包容器１４及び補強座金４２の前壁のオリフィス７６を通してブースター１２の外側と連通している。

コアプランジャ５０が前方へ動かされると、吸込室５６内に真空状態が生成され、その結果オリフィス６０が開き、ブースターの室１６内に含まれていた空気が室５６へ引き込まれる。続いてコアプランジャ５０が後方へ変位すると、室５６内に含まれている空気が圧縮され、室５８へ送られ、そしてオリフィス７６を通してブースターから出て行く。コアプランジャ５０を前後方向に往復運動させ繰り返し変位させると、ブースターの室１６内に含まれている空気を吸い込み、その空気をブースターの外側へ吐出するので、室１６内に真空状態が生成されることになる。
真空ポンプ３６は、ブースターの室１６内に所望するレベルの真空状態を作ることもできるし、或いは、室１６を内燃機関の吸気マニホルドに接続することによって得られる真空状態を補足してもよい。室１６内の真空のレベルは、空圧ブースターに通常装備される何らかの既知の手段によって制御することができる。コイル４８に電力を供給する導電線は、ブースターの外包容器１４のオリフィス７６を通してもよいし、この外包容器内の、図示しているオリフィス７６に類似している別のオリフィスを通してもよい。

マスターシリンダと空圧ブースターで構成される組立体の、軸方向概略断面図である。 図１の丸で囲まれている部分IIの拡大図である。 図１の丸で囲まれている部分IIIの拡大図である。

符号の説明

１０ マスターシリンダ
１２ ブースター
１４ 外包容器
１６ 真空室
１８ 作用室
３６ 真空ポンプ
３８，４０ ケーシング
４６ 環状電機子
４８ コイル
５０ コアプランジャ
５２ リム
５４ 密閉膜
５６ 吸込室
５８ 吐出室
６０，７２，７６ オリフィス
６２ 吸込弁
７４ 吐出弁

Claims (11)

1. 内部に真空室（１６）が境界を定めて形成されている外包容器（１４）を備えた空圧ブースター（１２）と、前記真空室に接続され、前記真空室内を真空状態にする真空ポンプ（３６）とを備えている、特に自動車用のブレーキ装置において、前記真空ポンプ（３６）が、前記ブースターの前記外包容器（１４）に、それも前記外包容器（１４）の内側で前記真空室（１６）内に固定されていることを特徴とするブレーキ装置。
2. 前記真空ポンプ（３６）は環状形であり、前記ブースター（１２）と同軸であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記真空ポンプ（３６）は、環状ケーシング（３８、４０）を備えており、その中に、往復運動式の排気量制御型吸込吐出手段が収容されており、このケーシングは、前記ブースターの前記外包容器の概ね半径方向部分に固定されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記真空ポンプ（３６）は電磁型ポンプであり、前記ケーシング（３８、４０）内に取り付けられている環状の電機子（４６）と、前記電機子内に収容されているコイル（４８）と、前記電機子及び前記コイル内を軸方向に並進運動することのできる管形状の軸方向コアプランジャ（５０）と、前記コアプランジャと前記ケーシングによって保持され、前記ケーシングの内部容積を（５６）と吐出室（５８）とに分けている密封膜（５４）と、を備えていることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
5. 前記ケーシングの吸込室（５６）は、前記ケーシングの壁に形成され指向性吸込弁（６２）が嵌め込まれている少なくとも１つのオリフィス（６０）を経由して、前記ブースターの前記真空室（１６）と連通していることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
6. 前記吐出室（５８）は、前記ケーシングの外側に開いていて、前記ブースターの前記外包容器（１４）の少なくとも１つのオリフィス（７６）を経由して前記ブースターの外側と連通しており、且つ前記膜（５４）内に形成され指向性吐出弁（７４）が嵌め込まれている少なくとも１つのオリフィス（７２）によって前記吸込室（５６）に接続されていることを特徴とする、請求項４又は５に記載の装置。
7. 前記コアプランジャ（５０）は、前記膜（５４）が固定されており、前記指向性吐出弁（７４）を支持している半径方向リム（５２）を備えていることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
8. 前記指向性吸込弁及び吐出弁（６２、７４）は、オリフィスを閉鎖する弾性変形可能な板ばねを備えたシャッターであることを特徴とする、請求項５から７の何れかに記載の装置。
9. 前記真空ポンプのケーシングは、弾性クリップ締め付け具によって密封状態で一体に固定されている２つの軸方向並置環状部品（３８、４０）で構成されていることを特徴とする、請求項３から８の何れかに記載の装置。
10. 前記ブースター（１２）と連結されているマスターシリンダ（１０）を備えており、前記真空ポンプ（３６）は、前記ブースターの前記外包容器（１４）に、前記マスターシリンダ（１０）と同じ側に固定されていることを特徴とする、上記請求項１から９の何れかに記載の装置。
11. 前記真空ポンプの前記環状ケーシング（３８、４０）は、前記ブースターの前記外包容器（１４）内に収容されている前記マスターシリンダの部分を取り囲んでいることを特徴とする、請求項３又は１０に記載の装置。