JP2006188207A - 自動車用ブレーキ装置の空気圧作動ブースター - Google Patents

Abstract

【課題】 所定の容積のブースターの半径方向及び軸線方向の大きさを減少させる。
【解決手段】 中央のコア（８０）は、戻りばね（８９）の当接部と、反作用機構（８２）のサポートを形成する穴（８１）とを形成する。コア（８０）は、バルブ機構（３２）のハウジングを形成するハブ部材（３１）を所定の位置に保持する。内側及び外側部材（２０，２２）を有する中央のコアは間隔を置いた可動な壁（９，１２）を有するアセンブリと、バルブ機構（３２）を包囲するハブ部材（３１）とを形成する。可動な壁（９，１２）は外側部材（２０）に組み込まれ、内側部材を挿入することによって、及び内側部材（２２）の内端を接続装置（２４）によってハブ部材（３１）に結合することができる所定の位置に固定される。当接部材（１０６）は、バルブキー（６３）のバックストップを形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、マスタシリンダに供給されるペダルからのブレーキをかける力を増大するために、差圧を受けたときブースターハウジング内で壁が移動可能な型の自動車用ブレーキ装置の空気圧作動ブースターの改良に関する。

自動車のエンジン室の限られた利用可能な空間に前述の型のブースターを設置することに問題がある。従って、半径方向にコンパクトで、かつ、液圧マスタシリンダと組み合わされる場合に軸線方向にもコンパクトであるブースターを提供することが望ましい。

従って、本発明は所定の能力のブースターの半径方向及び軸線方向の寸法を減少させることを目的とする改良に関する。

本願発明は、ペダルからマスタシリンダに加えられるブレーキをかける力を増大するために、差圧を受けるときブースターハウジング内で可動な可動壁、前記ブースターハウジングの一端から突出するスリーブ内に収容されたバルブ機構、および前記マスタシリンダを作動するために出力部材に作用する反作用機構から成る自動車用ブレーキ装置の空気圧作動ブースターにおいて、
前記スリーブは、同軸の内側部材及び外側部材を有し、該内側部材は、前記外側部材上に前記可動壁の内端を保持し、かつ、前記バルブ機構のためのハウジングを形成するハブ部材との連結装置を形成し、
前記スリーブのボア内に同軸に配置されたコアが戻りばねの当接部を形成し、該コアのボアが前記反作用機構のための支持部を形成していることを特徴とする空気圧作動ブースターを提供する。

又、本発明は、ブースターハウジングと、前記ブースターハウジングを前方室及び後方室に分割するパーティッションと、前記前方室を更に前方の第１の一定圧力室と後方の第１の可変圧力室とに分割する第１の可動壁と、前記後方室を更に、前方の第２の一定圧力室と後方の第２の可変圧力室とに分割する第２の可動壁と、前記ブースターハウジング内に配置され前記パーティッションを密封貫通して摺動可能に伸びるスリーブと、内端が前記スリーブに接続されてアセンブリを形成し、前記ブースターハウジングから後方に突出し、ブースターの作動を制御するためのペダル作動バルブ機構のバルブハウジングを形成するハブ部材と、前記バルブ機構の引っ込み位置を画定するために前記ハブ部材と前記ブースターハウジングとの間に形成された当接部と、前記ハブ部材を前記当接部に向かって押すように前記ハブ部材に作用する戻りばねとを有し、前記第１の一定圧力室は前記アセンブリの内部及び該アセンブリのポートを介して前記第２の一定圧室と永久的に連通するタンデム型空気圧力作動ブースターにおいて、前記スリーブは同軸の内側部材および外側部材を有し、該内側部材は前記外側部材上に前記第１および第２の可動壁の内端を保持し、かつ、前記ハブ部材との連結装置を形成することを特徴とするタンデム型空気圧力作動ブースターを提供する。

図面の図１に示す負圧式タンデム空気圧ブースターは、一対の補完シェル２及び３を備えたハウジング１を有する。２つのシェルは締め付け及び同様の操作によって適当に形成された連結装置４によってその周縁でともに固定される。ハウジングの内側は環状のパーティッション７によって前方室５及び後方室６に分割される。パーテッィション７は、周縁方向のスカート８を有し、このスカートは、シェル３の壁の補完的な部分に対して載置され、連結リング４に向いている。

第１の可能壁９は、前方室５を前方の一定圧力室１０と後方の可変圧力室１１に分割する。同様に第２の可動壁１２は後方室６を前方の一定圧力室１３と後方の可変圧力室１４に分割する。

可動壁９は、ローリングダイヤフラム１６によって支持されたピストン１５を有する。ダイヤフラム１６の外周縁部の環状ビード１７は、パーティッション７から前方に突出し、それに関して外側に広がる環状突出部１８によって所定の位置に保持されたビード１７によって２重の厚さのシェル３とパーティッション７との間にシールを提供する。ダイヤフラム１６の半径方向の最内端で円筒形中央スリーブ２０によって環状ビード１９が固定され、円筒形の中央スリーブ２０は、スリーブ２０と同軸になるようにスリーブ２０内に配置された一体のスリーブ部材２２によってパーティッション７の内端で環状シール２１を通って摺動するようになっている。このスリーブ２０及びスリーブ部材２２は、スリーブのサブアセンブリを形成する。

別個の部材に代わる変形例において、内部のスリーブ部材２２は、後方に向いた円筒形の延長部を形成するためにピストン１５の材料から深絞りされる。
可動壁１２は、スリーブ２０に当接するピストン２５を有し、スリーブ部材２２は、締め付けまたは同様の操作によって連結装置２４によって中央ハブ部材３１に固定される。ピストン２５は、ローリングダイヤフラム２６によって支持され、ダイヤフラム２６の外周縁の環状ビード２７は、パーティッション７の環状フランジ８の補完部分と連結装置によって接続されるシェル２及び３の壁との間にシールを形成する。ダイヤフラム２６の内端の後方に向いて軸線方向に伸びているビード３０は、中央ハブ部材３１の外面と密封した連結を形成し、この中央ハブ部材３１は、シェル２から後方に突出し、ブースターの操作を制御するためのバルブ機構３２のためのハウジングを形成する。

可動壁９及び１２は、中央スリーブ２０に組み立てられるようになっており、可動壁９の内端はスリーブ２０の端部とスリーブ部材２２の外端の外側に向いたフランジとの間に捕捉されるようにスリーブ２０を通ってスリーブ部材２２を挿入することによって所定の位置に固定される。スリーブ部材２２の内端の半径方向のフランジは連結装置２４によって、締め付けによってハブ部材３１に接続される。これは、２つの可動壁９及び１２及びバルブ機構３２のハウジングを形成するハブ部材３１を有するアセンブリを形成する。

タイロッド３３がハウジングを通って軸線方向に伸びており、軸線方向に突出する対向する端部部分に隣接するように２つのシェル２及び３に接続されている。タイロッド３３は、エンジン室内にブースターを取り付け、タイロッド３３を介してバルクヘッドから直接支持されるよにマスタシリンダ用の取り付け部を提供するようになっている。

タイロッド３３は、螺旋状のベロー３４を通って突出しており、ベロー３４の両端は可動壁１２及び固定パーティッション７の整合した開口部のまわりで密封されており、可動壁９はダイヤフラム１６と一体であり、ダイヤフラム１６からピストン１５の補完的な開口部３６を通って前方に突出している密封ブーツ３５によってタイロッド３５に接続されている。従って、ダイヤフラム１６とブーツ３５とを有する１体の部材を与える。

ハブ部材３１は、段付きの輪郭を有し、短い距離を軸線方向に可動なように密封開口部４０を通ってハウジングから後方に突出している。開口部４０は大径の内側部分４２の外端で小径のフランジ部分４１の内部で形成される。２つの部分４１及び４２は、半径方向のウエブ４３によって相互に接続されている。フランジ部分４２の外径は、自動車のバルクヘッドの補完的な開口部に受けられるような適当な直径であり、その開口部に対して環状の支承面４４がタイロッド３３のネジ山付き部分４５上にねじ込まれたナットによって締め付けられるようになっており、ネジ山付きスタッド４６がネジ山付き部分４５に関して直径方向に対向する位置においてシェル２から後方に突出している。

バルブ機構３２は、その内端でポペットバルブ部材５１に接続されたペダル作動ロッド５０を有し、このバルブ部材５１はハブ部材３１内の軸線方向の穴５２内で摺動するように案内されるプランジャ部分を有する。ポペットバルブ部材５１は、その最外端に部分的に球状の輪郭のバルブシート５４が形成されている。柔軟なバルブ部材５６の内端の環状バルブヘッド５５が、バルブシート５４とハブ部材３１上の環状バルブヘッド５９に向かってロッド５０のショルダ５８に対して当接するばね５７によって押圧される。バルブヘッド５５の周縁部は角度的に間隔を置いた軸線方向に伸びる複数のリブ４９を備えており、このリブ４９は、ハブ部材３１内でのビード５５の動きを容易にし、バルブ部材５１に関して中心に配置する。空気がハブ部材３１の外端のフィルタ６０を通ってバルブ装置３２に入れられ、フィルタ６０は、ロッド５０のために戻りばねとして作用する円錐形の螺旋ばね６１の当接部を形成する。ばね６１は又、ハブ部材３１の当接部に対してバルブ部材５６を保持する。

ポペットバルブ部材５１は、半径方向のスロット６２と、バルブ部材５１から半径方向に突出するようスロット６２に嵌合されたキー６３とを備えている。キー６３は、ブースターの操作中、ハブ部材３１に関してバルブ部材５１の自由な移動を可能とするが、ペダルを離したときにキー６３がシェル２に当接してバルブ機構３２の均衡した位置を形成するように配置される。

２つの一定圧力室１０及び１３は、シェル３の壁のノンリターンバルブ接続７０を介して自動車の真空源、好適にはエンジンの入り口マニフォルドに接続され、２つの一定圧力室１０及び１３は、スリーブ２０の中央及びスリーブ２０の内端のポート７１を介して永久に相互に接続される。通常のブレーキオフ位置において、可変圧力室１１及び１４は、ブーツ３４とバルブ機構３２の内側を介して大気圧に保持される。なぜならば、このような位置において、バルブヘッド５５は、キー６３とシェル２との係合によって決定される位置におけるシート５４とバルブヘッド５５との係合によってシート５９に丁度接触することになるからである。

プレス加工された金属製のコア８０がスリーブ部材２２のボアに配置される。このコア８０は、反作用ディスク８２用のサポートを形成する小さい直径の後方に向いたボア部分８１を有する段付き輪郭を有し、この反作用ディスク８２を介してポペットバルブ部材５１のプランジャ部分が軸線方向に伸びる出力部材８３上に作用する。出力部材８３は、拡大ヘッド８４を有し、この拡大ヘッド８４は、反作用ディスク８２と、直径部分８１のボア内にスプラッグ（ｓｐｒａｇｇｅｄ）係合を有するリテーナ８５とに間に捕捉される。

コア８０は、コア上に円周方向に伸びるリブ８６と８８によって形成される軸線方向に間隔をおいた２つの場所でスリーブ部材内に位置決めされている。最内端のリブ８６は、角度的に間隔を置いたノッチ８７の間に形成された弧状領域によって形成され断続的であり、ハブ部材３１に対して当接する引っ込み位置でコア８０を保持する戻りばね８９用の当接部を形成する。従って、各部材の引っ込み位置はキー６３とシェル２との係合によって決定される。

出力ロッド８３は、オーバーハングタイプのマスタシリンダの補完的な入力部材に非回転キー係合するために、その外端に隣接するスプライン部分９０を有し、鎖線の輪郭で示された本体９１は、ブースターハウジング１の内端に密封され受け入れられている。マスタシリンダの部材は、ロッド８３の自由端で回転可能な部材９２の回転によって設定される。

ブースターを組み立てる好ましい方法において、可動壁９は、シェル３に嵌合され、スリーブ２０はスリーブ部材２２を包囲してダイヤフラム１６の内端の肉厚部分を可動壁９に対して捕捉し、タイロッド３３はブーツ３５を通って伸びる。スリーブ２０及びスリーブ部材２２は、溶接によって接続される。パーティッション７はシェル３の開放端部に挿入され、シール２１は、スリーブ２０の外面と密封するように係合し、パーティッション７は、ダイヤフラム１５の外端の肉厚部分をシェル３に対して捕捉する。コア８０とバルブ機構３２を収容するハブ部材３１とは、シェル３の解放端に挿入され、コア８０は、スリーブ部材２２内に摺動して受け入れられ、スリーブ部材２２は締め付けによって適当にハブ部材３１に固定される。可動壁１２は、シェル３内に嵌合され、ダイヤフラム２６の内縁部の肉厚部分は、スリーブ部材２２とハブ部材３１に固定される。シェル２がシェル３の開放端部に嵌合された後に、ビード２７は２つのシェル３及び２とフランジ８の補完的な部分との間に挟みつけられ、連結リング４はシェル２及び３をともに固定するためにハウジングに嵌合され、それによって組み立てを終了する。

ブースターの操作において、バルブ機構３２はキー６３と半径方向のウエブ４３との係合によって釣り合った位置にあるとき、バルブシート５９はすでにバルブヘッド５５に当接している。ロッド５０に加えられるブレーキをかける力は、シート５４をバルブヘッド５５から離し、その結果空気が２つの可変圧力室１１及び１４に送られブースターを作動させる。ブースターは既知の方法で動作し、２つの可動壁９及び１２前方に移動しつつペダル動作力に応答して出力部材８３に加えられる力を増大する。

図２に示す変形したバルブ機構において、密封ブーツ１００は、ペダル作動ロッド５０とシェル２に取り付けられた環状カラー１０１との間のシールを形成する。またカラー１０１は、空気がブーツ１００、従ってブースターの内側に入る半径方向の空気の入り口フィルタ１０２用の取り付け部を形成する。この方向での空気の流入はブースターを操作時により静かにすることが分かった。

バルブ機構の他の構造及び作動は図１のそれと同様であり、対応する参照符号が対応する部品に適用されている。
図１のブースターを小さい直径のバルクヘッドの開口部に設置し半径方向のスペースを保存するために、図３に示すようにシェル２は、シェル２から離れる方向にテーパする後方に向いた環状フランジを有し、半径方向のウエブ４３の代わりに別個のキーバックストップ部１０６が、キー６３のために備えられている。図示するように、バックストップ１０６は、角度的に間隔を置いた複数の歯１０９を有するスプラッグリング１０８の外端から内側に伸びる半径方向のフランジ１０７を有し、複数の歯１０９は、シェル２の内面に円周方向に伸びる凹所１１０に収容されている。リング１０８は、外側に向いた弧状部分１１１とシェル２及びフランジ１０５との間の湾曲領域との係合によって反対方向への軸線方向の運動を阻止される。

添付図面の図４に示す変形例において、キーバックストップ１０６は、環状フランジ１０５の内部にばね負荷係合を有する平坦なＳ形のばね部材１２０を有する。ばね部材１２０の自由内端は、フランジ１０５の壁に押付けられ、シェル２にプレス成形されたリブ１２１に当接するように部材１２０を保持する。２重の半径方向フランジ１２２が、部材１２０の内端から内側に突出してキー６３に対する当接部を形成する。

図３の構成に比較して、シェル２に関してキーバックストップ１０６を後方に移動することによってビード３０とシェル２との間の空気流を増大させる。なぜならば、その間に形成された通路１２５は、図３の実施例に示したようなバックストップ１０６によって妨害されることがないからである。

さらに、２重の厚さの半径方向のフランジ１２２の使用によってキーの当接部の強度を増大させる。これによって、キー６３と部材１２０との間の半径方向の間隙１２６を増大させ、キー６３が当接スットプ１０６に衝突する傾向を低減することができる。

負圧式タンデムブースターの長手方向の断面図である。 図１のブースターで使用するための変形されたバルブ機構を通る長手方向の断面図である。 図１のブースターの変形例を示すバルブ機構を通る断面図である。 図３に示すキーバックトップの変形例を示す図である。

符号の説明

１ ハウジング
９，１２ 可動壁
２０，２２ スリーブ
３１ ハブ部材
４０ 密封開口部
４１ フランジ部分
４５ ネジ山付き部分
５２ 軸線方向のボア
８０ コア
８１ ボア
８２ 反作用機構
８９ 戻りばね
１０６ 当接部材

Claims (4)

1. マスタシリンダに加えられるペダルのブレーキをかける力を増大するために、差圧を受けたとき壁（９，１２）がブースターハウジング（１）内で可動な自動車のブレーキ装置の空気圧作動ブースターにおいて、戻りばね上の力及び他の負荷を受けるバックストップが、ブースターハウジング（１）内に配置され、前記ブースターハウジングの後端壁（２）の後側に配置されてバルブ機構（６３）の一部と協働する半径方向の内側に向いた半径方向フランジ（１０７，１２２）を有する環状の当接部材（１０６）から成り、該当接部材（１０６）は、前記ブースターハウジングから軸方向に延びるフランジ（１０５）の内面に半径方向に弾性的に押しつけられて、第１の軸方向移動を阻止され、又、前記ブースターハウジングの後端壁（２）のリブ（１２１）との当接係合によって、前記第１の軸方向とは反対方向の第２の軸方向移動を阻止されることにより、固定されていることを特徴とする空気圧作動ブースター。
2. 前記当接部材（１０６）は、２重の厚さであることを特徴とする請求項１に記載のブースター。
3. 前記当接部材は、前記軸方向に延びるフランジ（１０５）の円周方向の凹所（１１０）に弾性係合することを特徴とする請求項１又は２に記載のブースター。
4. 前記各部材の引っ込み位置は、バルブ機構（３２）の一部分を形成するプランジャー（５１）から半径方向に突出するキー（６３）によって決定されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のブースター。

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