JP2006281891A

JP2006281891A - 負圧供給装置

Info

Publication number: JP2006281891A
Application number: JP2005101891A
Authority: JP
Inventors: Shinji Kamishiro; 眞二神代; Shuzo Watanabe; 修三渡辺
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2006-10-19

Abstract

【課題】気圧式倍力装置に負圧を供給するための負圧供給装置において、省スペース化、部品点数の削減、取付作業性及び取付強度の向上を達成する。
【解決手段】合成樹脂製の本体ケース部２８、アッパキャップ部２９及びロワキャップ部３０を互いに溶着して、リザーバタンク４とエジェクタ５を一体化したリザーバエジェクタユニット１を形成し、リザーバエジェクタユニット１をマスタシリンダ本体２０に取付ける。マスタシリンダ３を気圧式倍力装置２に取付ける際、エジェクタ５の接続パイプ３７を気圧式倍力装置２の負圧ポート３５のグロメット３６に嵌合する。エジェクタ５をリザーバタンク４と一体化することにより、省スペース化、部品点数の削減、取付作業性及び取付強度の向上を達成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の制動装置の気圧式倍力装置に負圧を供給するための負圧供給装置に関するものである。

一般的に、自動車の制動装置においては、制動力を高めるために気圧式倍力装置が設けられている。この気圧式倍力装置は、負圧源として、エンジンの吸気負圧を利用しており、吸気負圧を定圧室(負圧室)に導入して、大気圧との差圧によってパワーピストンに推力を発生させて制動装置の操作力を補助する。

また、負圧供給装置として、エジェクタを利用して、気圧式倍力装置に供給する負圧の真空度を高める技術が知られている。エジェクタは、ノズルの下流側にディフューザを配置し、これらの間に吸引口(負圧取出口)を設けたものであり、ノズル側からディフューザ側へ気体を流すと、ノズルのスロート部に高速噴流が生成されて、吸引口に高い真空度の負圧を発生させることができる。

特に、小排気量エンジンで高出力を得るため、ターボチャージャ等の過給器を利用した場合、吸入空気が過給器によって加圧されるため、エンジンの圧縮比が小さく設定されており、吸気管負圧の真空度が低いので、エジェクタによる真空度の増強が有効である。

従来、エジェクタは、例えば特許文献１に記載されているように、エンジンの吸気管と気圧式倍力装置との間に、これらとは別体に設けられ、バキュームホース等によって吸気管及び気圧式倍力装置に接続されており、専用のブラケット等を用いて車体に固定されている。
特開２００２−２１１３８５号公報

この場合、エジェクタの取付スペース、バキュームホースの配管、ブラケット等によるエジェクタの取付強度及び取付作業性を充分に考慮する必要があり、これらの点で改善の要求がある。

本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、省スペース化、部品点数の削減、エジェクタの取付作業性及び取付強度の向上を達成することができる負圧供給装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、エジェクタを利用して気圧式倍力装置の定圧室に負圧を供給する負圧供給装置において、前記エジェクタがマスタシリンダのリザーバタンクと一体に設けられていることを特徴とする。
請求項２の発明に係る負圧供給装置は、上記請求項１の構成において、前記エジェクタは、前記リザーバタンクと一体成形されていることを特徴とする。
請求項３の発明に係る負圧供給装置は、上記請求項１の構成において、前記エジェクタは、前記リザーバタンクと一体成形されたケース部内に収納されていることを特徴とする。
請求項４の発明に係る負圧供給装置は、上記請求項１乃至３のいずれかの構成において、前記エジェクタには、負圧を供給するための接続パイプが前記気圧式倍力装置に対向して突出されており、前記マスタシリンダが前記気圧式倍力装置に取付けられる際、前記接続パイプが前記気圧式倍力装置に設けられた負圧ポートに挿入されて、前記定圧室に接続されることを特徴とする。

請求項１乃至３の発明に係る負圧供給装置によれば、省スペース化及びエジェクタの取取付強度を高めることが可能となる。
請求項４の発明に係る負圧供給装置によれば、部品点数及び組付工数を削減することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の第１実施形態について、図１乃至図３を参照して説明する。
図１乃至図３に示すように、本実施形態に係る負圧供給装置は、気圧式倍力装置２に取付けられるマスタシリンダ３のリザーバタンク４にエジェクタ５を一体化したリザーバエジェクタユニット１として構成されている。

気圧式倍力装置２は、フロントシェル６及びリアシェル７からなるアウタシェル８の内部がパワーピストン９及びダイアフラム１０によって定圧室１１(負圧室)と変圧室１２とに画成されている。フロントシェル６には、定圧室１１に負圧を導入するための負圧ポート３５が設けられており、定圧室１１は、負圧ポート３５から導入される負圧によって、常時、負圧状態に維持される。負圧ポート３５にはグロメット３６が装着されている。

パワーピストン９には、バルブボディ１３が連結されており、バルブボディ１３の内部には、定圧室１２と、外部（大気）及び定圧室１１との連通、遮断を制御するプランジャ１４及びポペットバルブ１５が設けられている。プランジャ１４には、入力ロッド１６が連結され、入力ロッド１６には、ブレーキペダル（図示せず）が連結される。また、バルブボディ１３には、リアクションディスク１７を介して出力ロッド１８が連結され、出力ロッド１８は、マスタシリンダ３のピストン（図示せず）に連結されている。リアシェル７には、気圧式倍力装置２を自動車のダッシュパネル等（図示せず）に取付けるためのボルト１９が取付けられている。

この構成により、ブレーキペダルを操作して入力ロッド１６を押圧すると、プランジャ１４が前進して、ポペットバルブ１５によって変圧室１２に大気が導入され、定圧室１１と変圧室１２との間に差圧が生じる。そして、この差圧によって、パワーピストン９に推力が発生し、バルブボディ１３が前進して、出力ロッド１８によってマスタシリンダ３のピストンを押圧する。このとき、マスタシリンダ３のピストンからの反力の一部がリアクションディスク１７を介してプランジャ１４及び入力ロッド１６にフィードバックされる。これにより、ブレーキペダルの操作力に応じてサーボ力を発生させることができ、マスタシリンダ３によってブレーキ液圧を発生させることができる。入力ロッド１６への入力を解除すると、プランジャ１４が後退して、ポペットバルブ１５によって定圧室１１と変圧室１２とが連通され、これらの間の差圧が解消して、サーボ力が解除される。

マスタシリンダ３は、２系統ブレーキに対応するタンデム型マスタシリンダであって、マスタシリンダ本体２０には、直列に配置された２つのピストン（図示せず）が嵌装されており、これらのピストンを気圧式倍力装置２の出力ロッド１８によって前進させることにより、２つのポート２３、２４から各ブレーキ系統のホイールシリンダ（図示せず）にブレーキ液を供給することができる。

マスタシリンダ本体２０の上部には、リザーバエジェクタユニット１が取付けられている。リザーバエジェクタユニット１は、マスタシリンダ本体２０に供給するブレーキ液を貯留するリザーバタンク４と、気圧式倍力装置に負圧を供給するためのエジェクタ５とを一体化したものである。そして、マスタシリンダ３のピストンの作動に連動して、マスタシリンダ本体２０とリザーバタンク４との間で、適宜ブレーキ液の授受を行うことにより、ブレーキ系統の内部が負圧となるのを防止すると共に、ブレーキパッド（図示せず）の磨耗を補償している。

マスタシリンダ本体２０の基端部には、取付ボス部２５が形成されており、気圧式倍力装置２のフロントシェル６に取付けられたボルト２６を取付ボス２５に挿通して、ナット２７をボルト２６に螺着することによって、マスタシリンダ３が気圧室倍力装置２に取付けられている。

次に、リザーバエジェクタユニット１について、図４乃至図９を適宜参照して説明する。
リザーバエジェクタユニット１は、本体ケース部２８と、アッパキャップ部２９と、ロワキャップ部３０との３部材を一体に結合して形成されている。なお、図４乃至図９中の斜線部分は、これらの３部材の結合面を表している。

図６に示すように、本体ケース部２８は、リザーバタンク４を構成するタンク槽３１の側部にエジェクタ部３２が一体に形成されており、タンク槽３１及びエジェクタ部３２の上部のアッパキャップ部２９との結合面３３は、同一平面上に形成されている。エジェクタ部３２の上部には、結合面３３にアッパキャップ部２９が結合されることによって室を構成する凹部３４が形成されている。エジェクタ部３２には、気圧式倍力装置２の負圧ポート３５に対向して接続パイプ３７が突出されており、接続パイプ３７は、凹部３４によって形成される室に連通されている。

図７に示すように、エジェクタ部３２の下部には、その結合面３８にロアキャップ部３０が結合されることによって平板状のエジェクタ本体３９を形成する凹部４０が形成されている。エジェクタ本体３９は、ノズル４１の下流側にディフューザ４２を配置してラバールノズルを形成し、ノズル４１のスロート部の下流に吸引口４３を設けたものであり、ノズル４１側からディフューザ４２側への気体の流れによって、ノズル４１のスロート部に高速噴流が生じて、吸引口４３からディフューザ４２の出口よりも高い真空度の負圧を得ることができる。ディフューザ４２の出口及び吸引口４３は、それぞれ、凹部３４、４０間の隔壁に設けられた通路４４、４５によって、凹部３４側に連通されている。通路４４には、ディフューザ４２の出口側から凹部３４側への気体の流れを阻止する逆止弁４６が設けられている。また、通路４５には、吸引口４３側から凹部３４側への気体の流れを阻止する逆止弁４７が設けられている。

図４及び図５に示すように、アッパキャップ部２９は、その結合面４８を本体ケース２８側の結合面３３に結合することにより、本体ケース２８のタンク槽３１と凹部３４とを区画する。アッパキャップ部２９には、リザーバタンク４にブレーキ液を注入するためのキャップ４９が取付けられている。

図８及び図９に示すように、ロアキャップ部３０には、ノズル側接続パイプ５０及びディフューザ側接続パイプ５１が設けられており、本体ケース部２８の結合面３８に結合される結合面５２には、ノズル側接続パイプ５０及びディフューザ側接続パイプ５１をそれぞれエジェクタ本体３９のノズル４１の入口及びディフューザ４２の出口に連通させる連通ポート５３、５４が開口されている。また、結合面５２には、逆止弁４６、４７をそれぞれ保持するための保持部５５、５６が形成されている。ノズル側接続パイプ５０及びディフューザ側接続パイプ５１は、それぞれ、バキュームホース等によってエンジン吸気管のスロットルバルブの上流側及び下流側に接続される。

本体ケース部２８、アッパキャップ部２９及びロアキャップ部３０は、合成樹脂製であり、これらは、それぞれの結合面３３、３８、４８、５２で互いに溶着されて一体化されてリザーバエジェクタユニット１を形成する。リザーバエジェクタユニット１は、マスタシリンダ本体２０に取付けられ、マスタシリンダ３が気圧式倍力装置２に取付けられる際に、エジェクタ５の接続パイプ３７が気圧式倍力装置２に設けられた負圧ポート３５のグロメット３６に気密的に挿入される。

以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
エジェクタ５のノズル側接続パイプ５０及びディフューザ側接続パイプ５１がそれぞれ接続されたエンジン吸気管のスロットルバルブの上流側と下流側との差圧によって、ノズル４１側からディフューザ４２側へ空気の流れが生じ、ラバールノズルの効果によって吸引口４３に負圧が生じる。吸引口４３に生じた負圧の真空度がエンジン吸気管のスロットルバルブの下流側の負圧の真空度よりも低い場合には、逆止弁４６が開いて、スロットルバルブ下流側の負圧が気圧式倍力装置２の定圧室１１に供給される。また、吸引口４３に生じた負圧の真空度がスロットルバルブ下流側の負圧の真空度よりも高い場合には、逆止弁４７が開いて、吸引口４３の負圧が定圧室１１に供給される。これにより、エンジン吸気負圧の真空度が低い場合にも、エジェクタ５によって気圧式倍力装置２の定圧室１１に高い真空度の負圧を供給することができる。

エジェクタ５をマスタシリンダ３のリザーバタンク４と一体化してリザーバエジェクタユニット１を形成したことにより、省スペース化、部品点数の削減、エジェクタの取付強度の向上を達成することができる。また、マスタシリンダ３を気圧式倍力装置２に取付ける際、エジェクタ５の接続パイプ３７を気圧式倍力装置２の負圧ポート３５のグロメット３６に挿入することにより、エジェクタ５と気圧式倍力装置２の定圧室１１との接続を容易に行うことができるので、エジェクタ５と気圧式倍力装置２とを接続するためのバキュームホース及びホースクランプ等が不要となり、部品点数を削減する共に、組付性を向上させることができる。

リザーバエジェクタユニット１は、合成樹脂製のケース本体部２８、アッパキャップ部２９及びロアキャップ部３０を互いに溶着して形成され、これらは、射出成形等によって容易に成形することができるので、生産性に優れている。

次に、本発明の第２実施形態について、図１０乃至図１７を参照して説明する。なお、上記第１実施形態に対して、同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。

図１０乃至図１２に示すように、本実施形態では、リザーバエジェクタユニット５７は、リザーバタンク４の側部にケース部５８が一体に形成され、ケース部５８内に、別体としたエジェクタ５Ａが収納、固定されている。

リザーバエジェクタユニット５７は、本体ケース部６０と、アッパキャップ部６１とを一体に結合して形成されている。なお、図１４及び図１５中の斜線部分は、これらの部材の結合面を表している。

図１５及び図１６に示すように、本体ケース部６０は、リザーバタンク４を構成するタンク槽６２の側部に、ケース部５８を構成するロアケース部６３が一体に形成されており、タンク槽６２及びロアケース部６３の上部のアッパキャップ部６１との結合面６４は、同一平面上に形成されている。ロアケース部６３には、ケース部５８に収納されるエジェクタ５Ａの接続パイプ６４、ノズル側接続パイプ６５及びディフューザ側接続パイプ６６（図１７参照）を外部へ延出させるための切欠６７、６８及び６９が設けられている。

図１７に示すように、エジェクタ５Ａは、本体ケース部６０とは別体であるが、上記第１実施形態のリザーバ５と同様の構造であり、気圧式倍力装置２の定圧室１１に接続される接続パイプ６４、エンジン吸気管のスロットルバルブの上流側に接続されるノズル側接続パイプ６５及びスロットルバルブの下流側に接続されるディフューザ側接続パイプ６６が設けられており、その機能は上記エジェクタ５と同様である。

図１３及び図１４に示すように、アッパキャップ部６１は、その結合面６７を本体ケース部６０の結合面６４に結合することにより、リザーバタンク４を形成すると共に、ロアケース部６３内に配置されたエジェクタ５Ａを収納して固定するようになっている。

本体ケース部６０及びアッパキャップ部６１は、合成樹脂製であり、これらは、互いの結合面６４、６７で溶着されて一体化されてリザーバエジェクタユニット５７を形成する。そして、リザーバエジェクタユニット５７は、マスタシリンダ本体３０に取付けられて、上記第１実施形態のものと同様の作用、効果を奏する。

本発明の第１実施形態に係る負圧供給装置を適用したマスタシリンダ及び気圧式倍力装置の一部を断面して示す側面図である。図１に示すマスタシリンダ及び気圧式倍力装置の正面図である。図１に示すマスタシリンダ及び気圧式倍力装置の平面図である。図１に示す負圧供給装置のアッパキャップ部の上面図である。図４に示すアッパキャップ部の下面図である。図１に示す負圧供給装置の本体ケース部の上面図である。図６に示す本体ケース部の下面図である。図１に示す負圧供給装置のロアキャップ部の上面図である。図８に示すロアキャップ部の下面図である。本発明の第２実施形態に係る負圧供給装置を適用したマスタシリンダ及び気圧式倍力装置の一部を断面して示す側面図である。図１０に示すマスタシリンダ及び気圧式倍力装置の正面図である。図１０に示すマスタシリンダ及び気圧式倍力装置の平面図である。図１０に示す負圧供給装置のアッパキャップ部の上面図である。図１３に示すアッパキャップ部の下面図である。図１０に示す負圧供給装置の本体ケース部の上面図である。図１５に示す本体ケース部の下面図である。図１０に示す負圧供給装置のエジェクタの平面図である。

符号の説明

１リザーバエジェクタユニット（負圧供給装置）、２気圧式倍力装置、３マスタシリンダ、４リザーバタンク、５エジェクタ、３７接続パイプ

Claims

エジェクタを利用して気圧式倍力装置の定圧室に負圧を供給する負圧供給装置において、前記エジェクタがマスタシリンダのリザーバタンクと一体に設けられていることを特徴とする負圧供給装置。
前記エジェクタは、前記リザーバタンクと一体成形されていることを特徴とする請求項１に記載の負圧供給装置。
前記エジェクタは、前記リザーバタンクと一体成形されたケース部内に収納されていることを特徴とする請求項１に記載の負圧供給装置。
前記エジェクタには、負圧を供給するための接続パイプが前記気圧式倍力装置に対向して突出されており、前記マスタシリンダが前記気圧式倍力装置に取付けられる際、前記接続パイプが前記気圧式倍力装置に設けられた負圧ポートに挿入されて、前記定圧室に接続されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の負圧供給装置。