JP2004515404A - 自動車の補助制動用サーボモータ - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
本発明は、自動車の補助制動用サーボモータに関する。
【0002】
よく知られている方法において、このようなサーボモータは、ブレーキペダルにより駆動される制御ロッドと制動回路のマスターシリンダとの間に取り付けられ、ペダルにより及ばされた力を増大、すなわち急増せしめてマスターシリンダのピストンに伝達せしめる。このサーボモータは、エンジン負圧に接続されている前室と後室とに分割されているケーシングを包含し、後室の圧力は選択的にエンジン負圧と大気圧との間で変えることができる。これら前室と後室との間の圧力差は、ケーシング内において制御ロッドとマスターシリンダとの間に配置されているピストンに作用する。
【0003】
制御ロッドは、ケーシングの後室の供給制御用フラップを通してサーボモータのピストンに接続されている。このフラップは、サーボモータのピストンの管状後部分内に取り付けられていると共に、円筒形の管状部材を包含し、この管状部材は、制御ロッドの、トグルの形状とされている前端を受け入れる。
【0004】
サーボモータのケーシングの後方横壁は円筒形の軸方向シャフトを包含し、この軸方向シャフトは通常スタンピング法により作られて後方へ延びている。この軸方向シャフトは軸線に向かって半径方向に向けられている後フランジを包含し、この後フランジはサーボモータのピストンの後方への軸方向移動を制限するストッパを構成する。
【0005】
サーボモータのケーシングが比較的厚いシート、例えば1.5mm程度のシートから作られ、かつシャフトの軸方向長さがそんなに大きくないときには、シャフトの後フランジの厚さは、制御ロッドに及ぼされる引張り力であって自動車製造の仕様により約200−250daNと設定されている引張り力に耐えることができる。
【0006】
しかし、もしサーボモータのケーシングが薄いシートから作られて、その両端部の横壁がタイバーによりしっかりと相互接続され、かつシャフトが大きな軸方向長さを有し、特に、サーボモータとマスターシリンダとのアセンブリの、前方向における軸方向長さを減少するために、マスターシリンダがサーボモータの内部に向かって軸方向に多少シフトされているときには、スタンピング作業により作られているシャフトの後フランジの厚さは比較的小さく、例えば0.4mm程度となり、これは後フランジの厚さがもはや制御ロッドにより加えられる約200−250daNの引張り力に耐えることができないことを意味する。
【0007】
したがって、本発明の目的は、上述した問題を簡単に、有効に、かつ安価に解決する手段を提供することにある。
【0008】
本発明の他の目的は、既存のサーボモータ/マスターシリンダアセンブリを複雑かつ高価な方法で変更することなしに、上述した問題を処理することにある。
【0009】
これらの目的は、自動車の補助制動用サーボモータであって、ケーシングを包含し、このケーシング内をピストンがブレーキペダルに駆動される制御ロッドにより軸方向に移動可能であり、前記制御ロッドの前端が前記ピストン内で制御部材に取り付けられており、前記制御部材の円筒形の管状後部分が前記ケーシングに設けられている円筒形のシャフト内を密着関係で案内されるようにしたサーボモータにおいて、前記ピストンの後方への移動を制限する軸方向保持装置が前記シャフトの中間部分により構成されていることを特徴とするサーボモータ、により成し遂げられる。
【0010】
シャフトが、上述した型式のタイバーが設けられているケーシングのシャフトと同様に、スタンピングした薄いシートから作られているときでも、このシャフトの中間部分の厚さは、たとえシャフトの厚さがサーボモータに関してのマスターシリンダの後方へのシフトを考慮して増大されるとしても、制御ロッドに及ぼされる200daNから250daNの範囲の引張り力に耐えることができるものである。
【0011】
本発明の好適な実施例において、ピストンのための軸方向保持装置は、シャフトに設けられてその前部分をシャフトの縮径後部分に接続する内側肩部から成る。
【0012】
サーボモータのピストンは、その後部分に、シャフトに設けられている軸方向保持装置と協働する装置を包含する。
【0013】
有益には、環状リングが、シャフトに設けられている軸方向保持装置とピストンに設けられている協働装置との間に配置される。
【0014】
この環状リングは、ピストンに設けられている軸方向保持装置とシャフトに設けられている協働装置との間の半径方向ディスタンスピース(スペーサ)のように働き、したがって、大きさの異なる幾つかの標準シャフト及びピストンを作るときのこれらシャフト及びピストンの数を最小に減少することができる。
【0015】
本発明の他の特徴、細部及び利点は、添付図面と関連して述べられる下記の詳細な説明から明らかになるであろう。
【0016】
一般に、下記の説明において、用語「前」、「前方」及び「後」、「後方」とは図面でそれぞれ左側及び右側の位置を言っている。
【0017】
図1において、符号10により示されている補助制動用の空気式サーボモータは、一方においてブレーキペダル(図示せず)にまた他方において液圧制動回路のマスターシリンダ14とに関連させられている。
【0018】
サーボモータ10は、環状の前壁18と環状の後壁20とから成る実質的に円筒形のケーシング16を包含する。前壁18及び後壁20は、互いに対面して組立てられ、それらの外周部でしっかりと締結されている。ケーシング16は、環状の内部仕切壁26により前室22と後室24とに漏洩がないようにして分割されている。内部仕切壁26は、ケーシング16内でその外周部と中央ピストン28との間に半径方向に延びている。中央ピストン28は、制御ロッド12の手段によりケーシング16の内部を軸方向に移動可能である。
【0019】
前室22はアダプタ30により真空源に接続されており、この真空源は、例えばガソリンエンジンの場合にはエンジン負圧であり、又は自動車がディーゼルエンジンを有している場合には真空ポンプである。よく知られている方法で、後室24内の圧力は、ピストン28の後部分34、例えば管状で円筒形の形状を有して軸方向後方に延びている後部分34に取り付けられているフラップ装置32を使用することにより、制御される。
【0020】
フラップ装置32は制御ロッド12の前端により駆動され、トグル36の形の前記前端は円筒形の制御部材38内に受け入れられ、軸方向滑動のためにピストン28内を案内される。
【0021】
前方の側において、ピストン28は、その前端とケーシング16の環状の前壁18との間に配置されている戻しばね40と関連させられ、これによりピストン28を後方向へ常時偏倚せしめている。ピストン28の前端は、また、押しロッド42の手段により、マスターシリンダ14の一次ピストン44に接続されている。
【0022】
このような公知の構成において、ブレーキペダルにより駆動させられた制御ロッド12の前方への軸方向移動はピストン28の前方移動を生じさせ、このピストンの前方移動がマスターシリンダ14の一次ピストン44に伝達され、これより制動回路に液圧流体を供給する。制御ロッド12によりピストン28に与えられる移動力は、サーボモータの前室22と後室24との間の圧力差によって増大される。前室22はエンジン負圧に接続されており、一方、フラップ装置32は後室24内に圧力を生じさせ、制御ロッド12の移動の関数としてエンジン負圧と大気圧との間で変化させる。
【0023】
従来技術による公知のアセンブリを示す、図1の下側半分において、サーボモータのケーシング16の後壁20は軸方向後方へ延びている実質的に円筒形のシャフト48を包含し、このシャフトは軸線に向かって半径方向に延びている後フランジ50を有し、この後フランジはピストン28のための密封及び案内装置52を通してピストン28の後方への軸方向移動を制限する保持装置を構成する。
【0024】
自動車の製造に定められている仕様に従うために、上記後フランジ50は、制御ロッド12に後方向へ加えられて制御部材38及びピストン28を通して後フランジ50に伝達される200−250daN程度の引張り力に耐えなければならない。
【0025】
シャフト48は後壁20の中央部分にスタンピングを実施することにより製作され、その厚さはその前端からその後端にまで徐々に増大する。後壁20が例えば1.5mm程度の比較的厚いシートから作られ、かつシャフト48の軸方向長さがあまり大きくないときには、シャフトの後フランジ50の厚さは約0.9mmとなり、上述した200daNから250daNまでの範囲の引張り力には耐えることができる。他方、もしサーボモータのケーシング16が薄いシートから作られ、その両端部の横壁が、図1に概略的に示されているように、タイバー54によりしっかりと相互接続されるものであるときには、シャフト48の後フランジ50の厚さは0.4mm以下となり、これは一般にもはや後フランジ50が上記した引張り力に耐えることができないことを意味する。
【0026】
このような現象は、図1の上側半分に示されているように、サーボモータ10とマスターシリンダ14とから成るアセンブリの軸方向長さを前方向において減少するために、マスターシリンダがケーシング16の内部に向かって多少後方へシフトされているときに、一層悪く生ずる。実際のこととして、このようなマスターシリンダの後方へのオフセットはフラップ装置32及び制御部材38の位置を一層後方へ移動させなければならないことを生じさせ、したがって、シャフト48の軸方向長さを図1の上側半分に示されるように増大しなければならない。
【0027】
このような問題を処理するために、図1の上側半分に概略的に示されかつ図2に一層明確に示されているように、本発明は、シャフト48の実質的に中間部分に位置する内側肩部56を設けたものであり、この内側肩部はシャフトの縮径後部分58をシャフトの前部分に結合せしめる。
【0028】
シャフトの上記内側肩部56は、ピストン28の外周面に設けられている適当な手段60、例えばピストン28の管状で円筒形の後部分34を前記ピストンの円筒形の拡径中間部分62に接続する肩部60と、衝合態様で協働するようにされている。
【0029】
有益には、環状リング又はワッシャ64が、シャフト48の内部でかつピストン28のまわりで、シャフト48の肩部56とピストン28の肩部60との間に配置されている。この環状リングは、シャフト48の前部分の内径と実質的に等しいか又はそれよりも多少小さい外径を有する。また、環状リング64の内径はピストン28に設けられている肩部60の外径よりも小さい。
【0030】
このようにすることにより、シャフト48の肩部56はピストンのための軸方向保持装置として働く。これに対し、図1の下側半分に示されている従来技術による装置の公知の具体例では、シャフト48の後フランジ50が実際上この役割を果たす。シャフト48の中間部分に設けられている上記肩部56は、後フランジ50よりも厚く、したがって、たとえケーシング16の後壁20が比較的薄い厚さ、例えば約0.8mmの厚さを有するときでも、上述した引張り力に耐えることができる。
【0031】
環状リング64の内径及びその軸方向厚さを適当に選択することにより、環状リング64は、ピストン28の肩部60の直径及び軸方向位置に対して、シャフト48の肩部56の直径及び軸方向位置を調節することができる。
【0032】
従来技術と同様に、本発明によるサーボモータのシャフト48も後フランジ50を包含することができ、その結果、ピストン28の円筒形の管状部分34のための密封及び案内装置を適所に維持することができる。そして、この後フランジ50は、もはや、制御ロッド12に及ぼされる高い引張り力に耐えるように設計しなくてもよい。なぜなら、高い引張り力はシャフトの中間肩部56により受け止められるからである。
【0033】
以上述べたように、シャフト48に関してスタンピングを処理する間に肩部56を形成するようにした簡単でかつ安価な手段により、本発明は、サーボモータのケーシング16が薄いシートから作られ、かつ前方向における軸方向長さを減少するためにマスターシリンダがケーシング16の内部に多少後方にシフトされて配設されているときに、制御ロッド12に及ぼされる引張り力に耐えることの問題を解決する。
【0034】
本発明は、特に、自動車産業に関し、主として、特にプライベートカーのための自動車ブレーキ装置の設計及び製造に適用する。
【図面の簡単な説明】
【図1】
サーボモータとマスターシリンダとのアセンブリの概略軸方向断面図であって、その下側半分は従来技術により公知のアセンブリを示し、一方その上側半分は本発明によるアセンブリを示す。
【図2】
本発明によるサーボモータの後部分の拡大軸方向断面図である。
Claims (8)
- 自動車の補助制動用サーボモータであって、ケーシング(16)を包含し、このケーシング内をピストン(28)がブレーキペダルに駆動される制御ロッド(12)により軸方向に移動可能であり、前記制御ロッド(12)の前端(36)が前記ピストン(28)内で制御部材(38)に取り付けられており、前記制御部材(38)の円筒形の管状後部分(34)が前記ケーシング(16)に設けられている円筒形のシャフト(48)内を密着関係で案内されるようにしたサーボモータにおいて、前記ピストン(28)の後方への移動を制限する軸方向保持装置(56)が前記シャフト(48)の中間部分により構成されていることを特徴とするサーボモータ。
- 請求項1記載のサーボモータにおいて、前記ピストン(28)のための前記軸方向保持装置(56)が、前記シャフト(48)に設けられてその前部分を前記シャフトの縮径後部分(58)に接続する内側肩部(56)から成ることを特徴とするサーボモータ。
- 請求項1又は2記載のサーボモータにおいて、前記ピストン(28)の外周面が、前記シャフト(48)に設けられている前記軸方向保持装置(56)と協働する装置を包含することを特徴とするサーボモータ。
- 請求項3記載のサーボモータにおいて、前記ピストン(28)に設けられている前記装置が、前記ピストンの外周面に設けられて縮径後部分を前部分に接続する肩部(60)から成ることを特徴とするサーボモータ。
- 請求項3又は4記載のサーボモータにおいて、環状リング(64)が前記シャフト(48)に設けられている前記軸方向保持装置(56)と前記ピストン(28)に設けられている協働装置(60)との間に配置されていることを特徴とするサーボモータ。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載のサーボモータにおいて、前記シャフト(48)が前記ケーシング(16)の後壁(20)に実施されるスタンピング作業により形成されることを特徴とするサーボモータ。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載のサーボモータにおいて、前記ケーシング(16)の両端壁(18,20)がタイバー(54)によりしっかりと相互接続されていることを特徴とするサーボモータ。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載のサーボモータにおいて、サーボモータとマスターシリンダ(14)とから成るアセンブリの、前方向における軸方向長さを減少するために、前記マスターシリンダ(14)の一部分が前記ケーシング(16)内に軸方向に延びていることを特徴とするサーボモータ。
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