JP2005507346A - 自動車のブレーキ回路のブレーキブースタ用をはじめとする、可動気密隔壁を形成する装置と、かかる装置を備えたブレーキブースタ - Google Patents

Abstract

ケース内で二つの可変容積チャンバを画成するためにケースの内部に取り付けるのに適した、自動車のブレーキ回路のブレーキブースタ用をはじめとする、可動気密隔壁を形成する装置（１０）において、第一の材料で実現され、二つのチャンバの間の圧力差に耐えることを役割とする剛性第一要素（１２）と、第二の材料で実現され、二つのチャンバの間の気密性を確保することを役割とする柔軟な第二要素（１４）とを少なくとも含み、二つの要素（１２、１４）が上記二つの役割を確保する唯一の部品しか形成しないように互いに一体であることを特徴とする装置。本発明はとくに自動車のブレーキ回路用の負圧式ブレーキブースタに適用される。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のブレーキ回路のブレーキブースタ用をはじめとする、可動気密隔壁を形成する装置に関するものである。
【０００２】
一般的に、自動車のブレーキ回路のブレーキブースタは、ブレーキペダルと、ブレーキペダルを作動させたときにブレーキを制御するマスタシリンダとの間に配置された増幅装置、すなわち英語の「ｂｏｏｓｔｅｒ」である。かかる装置の機能は、ブレーキの際に運転者によってペダルにかけられた制御力を増幅することである。
【０００３】
例えば、負圧式のブレーキブースタはケースを含んでおり、該ケースの中では、可動気密隔壁が後部（ブレーキペダル側）と前部（マスタシリンダ側）それぞれの二つの可変容積チャンバを画成している。後部チャンバは大気圧であるが、前部チャンバは真空にされる。隔壁は、一方では二つのチャンバの間の圧力差に耐え、他方では二つのチャンバの間の気密性を確保することができなければならない。
【背景技術】
【０００４】
仏国特許発明第Ａ−２５７２３４６号明細書から、隔壁が二つの部品、すなわち、二つのチャンバの間の圧力差に耐える第一の剛性金属部品と、気密性を確保するために第一の部品に取り付けられたエラストマ製の第二の柔軟な部品とで構成される負圧式のブレーキブースタが公知である。
【０００５】
かかる隔壁には、気密性を確保するための膜の重量と製造コストをはじめとする問題点がある。実際、例えば、負圧式ブレーキブースタ用の可動気密隔壁は、一般的に、６０ｍｍ程度の内径と２７０ｍｍ程度の外径を有することができる環状部品の形状をしている。
【特許文献１】
仏国特許発明第Ａ−２５７２３４６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ブレーキブースタ自体が製造コストの高い部品であるので、本発明の一つの目的は、例えば自動車のブレーキ回路のブレーキブースタ用の可動気密隔壁の重量と製造コストを減らすことによって、上記の問題点を解消することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このために、本発明は、ケース内で二つの可変容積チャンバを画成するためにケースの内部に取り付けるのに適した、自動車のブレーキ回路のブレーキブースタ用をはじめとする、可動気密隔壁を形成する装置を提案するものであるが、該装置は、第一の材料で実現され、二つのチャンバの間の圧力差に耐えることを役割とする剛性第一要素と、第二の材料で実現され、二つのチャンバの間の気密性を確保することを役割とする柔軟な第二要素とを少なくとも含んでおり、二つの要素が上記二つの役割を確保する唯一の部品しか形成しないように互いに一体であることを特徴とする装置である。
【０００８】
本発明によれば、隔壁を形成する二つの材料又は材料組成物は、互いに直接密着するのになじむ。
【０００９】
一般的に：
・隔壁の剛性第一要素は、ポリアミド族から選択され、ＰＡの様々なポリマーブレンドによって構成されるか、あるいはＰＥＴ、ＰＢＴ又はＰＰで実現された熱可塑性材料によって形成され、
・柔軟な第二要素は、例えばポリ／エチレン／プロピレン／ジエンとポリオクテンとを含む群から選択されたエラストマである、メタロセン触媒による重合エラストマとグラフトポリオレフィンとを含むことができる熱可塑性転化架橋エラストマなどの熱可塑性材料で形成されるか、あるいは、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、エチレン・アクリルエラストマ、エチレン・アクリル酸エステル・アクリル酸三元共重合体、エピクロロヒドリンと酸化エチレンの共重合体、塩化ポリエチレン、ポリクロロプレンおよびポリウレタンなどのエラストマ材料で形成される。
【００１０】
一つの実施態様によれば、隔壁の第一要素は必ずしも平坦であるとは限らないプレートの形状を有しており、隔壁の第二要素は環状気密シールを形成していて、該シールの内側周縁はプレートの周囲と一体であり、該シールの外側周縁は、隔壁と組み合わされた部品の周囲に、挟み込み又は類似の仕方で固定されるためのものである。
【００１１】
とくにブレーキブースタに応用可能な、別の実施態様によれば、隔壁の第一要素は、内側と外側の二つの環状周縁があるスカートの形状を有し、第二要素はそれぞれ内側と外側の二つの環状気密シールを形成する二つの別個の部分に分割され、これら二つのシールは、ブレーキブースタのケースとケース内部に突出している中間部品とに挟み込み又は類似の仕方でつぎに固定されるために多少はみ出すようにして、スカートの内側と外側の周縁にそれぞれ部分的に一体化される。
【００１２】
本発明による可動気密隔壁は、前置きとして述べた先行技術の隔壁に対して４０％程度の重量についての利得と、大幅な製造コスト低下を可能にする。すなわち、今日まで用いられてきたアルミニウム又は鋼鉄に有利に取って代わる剛性熱可塑性材料を使用することによって重量の低下が得られ、コストの削減は、とくに材料の節約につながる膜表面の大幅な縮小の結果として生じる。
【００１３】
本発明はまた、剛性部分と気密を形成する柔軟部分とを含む、先に定義したような可動気密隔壁の製造方法において、剛性部分のための熱可塑性材料と柔軟部分のためのエラストマ材料又は熱可塑性エラストマを選択する過程と、隔壁の二つの部分を互いに直接接着させるために射出成型技術によって隔壁を製造する過程とから成ることを特徴とする方法も対象とする。
【００１４】
最後に、本発明はかかる応用に限定されないことを前提として、上述の特徴の全て又は一部を有する可動気密隔壁を備えた、自動車のブレーキ回路の負圧式ブレーキブースタ、ならびにブレーキブースタへのこの隔壁の使用も対象とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のその他の利点、特徴および詳細は、非制限的な例として挙げられた付属の図面を参照して、下記の説明の補足を読むことによって明らかになるだろう。
・図１は、前置きとして述べた先行技術による可動気密隔壁の、簡略化した半分の断面図である；
・図２は、本発明による可動気密隔壁の、簡略化した半分の断面図である；そして
・図３は、本発明による可動気密隔壁を備えた、自動車のブレーキ回路用の負圧式ブレーキブースタの、簡略化した軸方向概略断面図である。
【００１６】
図１に概略的に示した可動気密隔壁１は、前置きとして述べた先行技術による負圧式ブレーキブースタのケースの内部に取り付けられるためのものである。この隔壁１は二つの別個の要素、すなわち、剛性金属製環状要素３と、この部品３に取り付けられ、つぎにブレーキブースタのケース内部で隔壁１によって画成された二つのチャンバの間に存在する圧力差によって該部品に押しつけられる柔軟環状膜５とで構成される。
【００１７】
本発明による可動気密隔壁１０の一つの実施例が図２に概略的に示されている。この隔壁１０において、図１の金属の第一要素３に対応する第一要素１２はおなじく剛性であるが、熱可塑性材料によって形成されている。
【００１８】
この熱可塑性材料は、例えばＰＡ６又はＰＡ６６などのポリアミド属の中から選択されることが可能であり、ポリアミドのポリマーブレンドから実現されること、あるいは、例えばＰＥＴ、ＰＢＴ又はＰＰによって構成されることができる。他方で、熱可塑性材料の剛性は、グラスファイバ又は類似物を充填することによって、場合によっては増加させることができる。
【００１９】
図１の膜５に対応する、隔壁１０の第二要素つまり膜１４は、熱可塑性エラストマ又はエラストマとすることができる。
【００２０】
熱可塑性エラストマは、メタロセン触媒による重合エラストマとグラフトポリオレフィンとを少なくとも含むことができる熱可塑性転化架橋エラストマとすることができ、このエラストマは、例えば、ポリ（エチレン／プロピレン／ジエン）とポリオクテンを含む群から選択されたものである。
【００２１】
膜１４は例えば、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、エチレン・アクリルエラストマ、エチレン・アクリル酸エステル・アクリル酸三元共重合体、エピクロロヒドリンと酸化エチレンの共重合体、塩化ポリエチレン、ポリクロロプレンおよびポリウレタンなどのエラストマ材料で実現することもできる。
【００２２】
したがって、隔壁１０の二つの要素１２および１４を実現するための材料の選択は、中間接着剤の存在なしに互いに自然に接着するように、そして単一の部品しか形成せず、射出成型の従来技術によって製造することができるように、両立するよう選択される。
【００２３】
有利には、隔壁の第一要素に対するその接着を助けるために、隔壁の柔軟第二要素を形成する材料内に変性剤が混和されるが、これらの変性剤は例えば、シラン属の中から、メタクリル亜鉛属の中からおよび／又は変性ポリアミド属の中から選択されることができる。
【００２４】
図２に示した実施態様において、隔壁１０の気密部分を形成する膜は、実際には二つの別個の部分に分割され、それぞれが、内側環状気密シール１４ａと外側環状気密シール１４ｂという二つの環状気密シールを形成する。より正確には、隔壁１０の第一要素は、内側と外側の二つの円形周縁のあるスカート１３を形成する環状部品である。一般的に、内側環状気密シール１４ａと外側環状気密シール１４ｂは、図３を参照して以下に説明するように、二つの部品に挟み込み又は類似の仕方でつぎに固定されるために多少はみ出すようにして、スカート１３の内側と外側の周縁にそれぞれ部分的に一体化される。
【００２５】
図２の例において、内側環状気密シール１４ａと外側環状気密シール１４ｂのはみ出している部分は肉厚になっていて、それらの固定を助け、気密性を確保するための周辺パッキン１６を形成している。他方で、外側気密シール１４ｂはシール１４ａより大きくはみ出しており、隔壁１０の移動を助ける折り目１８を形成している。
【００２６】
変型実施態様によれば、異なっているが、やはりスカート１３の材料と適合する材料で二つのシール１４ａおよび１４ｂを実現することを考えることができる。
【００２７】
図３は、自動車のブレーキ回路のブレーキブースタ２０を概略的に示している。ブレーキブースタ２０は、二つの部分２２ａと２２ｂに分割されたケース２２をとくに含んでおり、該ケースの内部容積は、図２に示した隔壁のタイプの少なくとも一つの可動気密隔壁１０によって、それぞれ後部２５と前部２７の二つのチャンバに全体として分割される。後部チャンバ２５は大気圧に置かれ、他方で前部チャンバ２７は、真空ポンプ（図示せず）に継手２９を介して接続されることによって、真空にされる。
【００２８】
ブレーキペダル（図示せず）から作動されたロッド３０は、戻しバネ３４に抗してケース２０内部で軸方向に可動であるピストン本体３２を制御する。ロッド３０の反対側で、ピストン本体３２は、別の制御ロッド３６又は類似物によって軸方向に延長されており、該制御ロッド又は類似物は図示されていない手段と一体にされて、ブレーキ制御のマスタシリンダに接続される。
【００２９】
隔壁１０の内側シール１４ａの内側周縁は、いっさいの適切な手段によってピストン本体３２の周囲に気密に固定される。例えば、ピストン本体３２には周縁溝３２ａがあり、その中に内側シール１４ａのパッキン１６が押し込まれる。隔壁１０の外側シール１４ｂの外側周縁は例えば、嵌合によって互いに組み立てられたケース２２の二つの部分２２ａと２２ｂの間に挟み込まれて、気密に固定されている。
【００３０】
一般的に、隔壁１０の剛性要素１２は、例えば１ｍｍから１０ｍｍの間で可変である厚みを有しており、隔壁１０は少なくとも１２０℃の運転温度に耐えられる。
【００３１】
車両の運転者がブレーキペダルを作動させたとき、ロッド３０は後方から前方に移動して、ピストン本体３２ならびに可動隔壁１０と制御ロッド３６を押す。ブレーキ回路のマスタシリンダに伝達される力は、全体としては、運転者の脚によってかけられた力に、隔壁１０の表面に後部チャンバ２５内の大気圧が作用する結果としての力が加わったものになる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
もちろん、本発明は図２と図３に図示した実施態様に限定されるものではない。とくに、隔壁１０の剛性要素１２は必ずしも円形部品であるとは限らない。例えば、プレート状の部品の場合、プレートの周辺に必要な気密シールは一つである。他方で、本発明による可動気密隔壁１０は、ブレーキブースタ以外の用途に、とくに自動的又は半自動的に作動させることができる出力増幅装置に用いることができるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】先行技術による可動気密隔壁の概略半断面図。
【図２】本発明による可動気密隔壁の概略半断面図。
【図３】本発明による可動気密隔壁を備えた、自動車のブレーキ回路用の負圧式ブレーキブースタの、概略軸方向断面図。
【符号の説明】
【００３４】
１ 隔壁
３ 金属剛性環状要素
５ 柔軟な環状膜
１０ 隔壁
１２ 剛性第一要素
１４ 膜 柔軟な第二要素
１６ パッキン
１８ ひだ
２０ ブレーキブースタ
２２ ケース
２５ 可変容積チャンバ
２７ 可変容積チャンバ
２９ 継手
３０ ロッド
３２ ピストン本体
３４ 戻しバネ
３６ 制御ロッド

Claims (16)

1. ケース内で二つの可変容積チャンバ（２５、２７）を画成するためにケース（２２）の内部に取り付けるのに適した、自動車のブレーキ回路のブレーキブースタ用をはじめとする、可動気密隔壁を形成する装置において、第一の材料で実現され、二つのチャンバの間の圧力差に耐えることを役割とする剛性第一要素（１２）と、第二の材料で実現され、二つのチャンバの間の気密性を確保することを役割とする柔軟な第二要素（１４）とを少なくとも含み、二つの要素（１２、１４）が上記二つの役割を確保する唯一の部品しか形成しないように互いに一体であることを特徴とする、可動気密隔壁を形成する装置。
2. 隔壁（１０）を形成する二つの材料又は材料組成物が互いに直接密着するのになじむことを特徴とする、請求項１に記載の可動気密隔壁を形成する装置。
3. 隔壁（１０）の剛性第一要素（１２）が、例えばＰＡ６又はＰＡ６６などのポリアミド族から選択されるか、ポリアミドのポリマーブレンドから実現された、熱可塑性材料で形成されることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の可動気密隔壁を形成する装置。
4. 隔壁（１０）の剛性第一要素（１２）がＰＥＴ、ＰＢＴ又はＰＰなどの熱可塑性材料で実現されることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の可動気密隔壁を形成する装置。
5. 隔壁の剛性第一要素の厚みが１ｍｍと１０ｍｍの間に含まれることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の可動気密隔壁を形成する装置。
6. 隔壁（１０）の柔軟な第二要素（１４）が、メタロセン触媒による重合エラストマとグラフトポリオレフィンとを少なくとも含むことができる熱可塑性転化架橋エラストマなどの熱可塑性エラストマ材料で実現され、このエラストマが、例えばポリ（エチレン／プロピレン／ジエン）とポリオクテンとを含む群から選択されたものであることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の可動気密隔壁を形成する装置。
7. 隔壁（１０）の柔軟な第二要素（１４）が、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、エチレン・アクリルエラストマ、エチレン・アクリル酸エステル・アクリル酸三元共重合体、エピクロロヒドリンと酸化エチレンの共重合体、塩化ポリエチレン、ポリクロロプレンおよびポリウレタンなどのエラストマ材料で形成されることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の可動気密隔壁を形成する装置。
8. 隔壁の剛性第一要素（１２）に対するその接着を助けるために、隔壁（１０）の柔軟な第二要素（１４）を形成する材料内に変性剤が混和され、これらの変性剤が例えば、シラン属の中から、メタクリル酸亜鉛属の中から、および／又は変性ポリアミド属の中から選択されることを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の可動気密隔壁を形成する装置。
9. 隔壁（１０）の剛性第一要素（１２）が全体としてプレートの形状を有し、隔壁（１０）の柔軟な第二要素（１４）が、少なくとも部分的にプレートの周縁と一体である環状気密シールを形成することを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれか一つに記載の可動気密隔壁を形成する装置。
10. 隔壁（１０）の剛性第一要素（１２）が二つの円形周縁のある環状部品であり、隔壁（１０）の柔軟な第二要素（１４）が二つの環状気密シール（１４ａ、１４ｂ）に分割され、該シールが剛性第一要素（１２）の二つの周縁にそれぞれ固定されることを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれか一つに記載の可動気密隔壁を形成する装置。
11. 二つの気密シール（１４ａ、１４ｂ）が異なる材料で実現されることを特徴とする、請求項９に記載の可動気密隔壁を形成する装置。
12. 隔壁（１０）が剛性部分（１２）と気密を形成する柔軟部分（１４）を含む、請求項１から請求項１１のいずれか一つに定義されたような可動気密隔壁の製造方法において、剛性部分（１２）のための熱可塑性材料と柔軟部分（１４）のためのエラストマ材料又は熱可塑性エラストマを選択する過程と、隔壁の二つの部分を互いに直接接着させるために射出成型技術によって隔壁（１０）を製造する過程とから成ることを特徴とする、可動気密隔壁の製造方法。
13. 隔壁（１０）の柔軟部分（１４）を形成する材料の中に、隔壁の剛性部分（１２）に対するその接着を助けるための変性剤を混和することをもって成ることを特徴とする、請求項１２に記載の可動気密隔壁の製造方法。
14. 請求項１から請求項１０のいずれか一つに定義されたような可動気密隔壁（１０）を形成する少なくとも一つの装置を含むことを特徴とする、自動車のブレーキ回路用のブレーキブースタ。
15. 内部で少なくとも一つの気密隔壁（１０）が二つの可変容積チャンバ（２５、２７）を画成しているケース（２２）をとくに含む、自動車のブレーキ回路用のブレーキブースタにおいて、隔壁（１０）が請求項１から請求項１１のいずれか一つに定義されたような装置で構成されることを特徴とする、ブレーキブースタ。
16. 自動車のブレーキ回路のブレーキブースタのケース（２２）の内部に気密隔壁（１０）を形成するための、請求項１から請求項１１のいずれか一つに定義されたような装置の使用。