JP2011168084A - Negative pressure booster and brake system using the same - Google Patents

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稲垣慎一
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To hold the engagement between a seal part and a tie rod through hole while effectively reducing the possibility of damage in the seal part of a diaphragm even when the tie rod through hole is provided on a power piston member. <P>SOLUTION: The tie rod through hole 6a of the power piston member 6 is formed with a machined hole formed directly when the power piston member 6 is molded. Therefore, an inner circumferential edge part 6b of the tie rod through hole 6a of the power piston member 6 does not have a folded part. The inner circumferential edge part 6b of the power piston member 6 is formed on an integrated thick part thicker than the other part 6c of the power piston member 6, and a corner part 6e on the outer circumferential edge of the inner circumferential edge part 6b is formed on a R part. The seal part 7a of the diaphragm 7 is engaged with the inner circumferential edge part 6b of the tie rod through hole 6a. The tie rod 22 is provided by airtightly penetrating the seal part 7a, and the seal part 7a is airtightly slidable. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、負圧によって入力を所定のサーボ比で倍力して大きな出力を発生する負圧倍力装置、およびこれを用いたブレーキシステムの技術分野に関し、特に、パワーピストンのダイヤフラムを気密に貫通してフロントシェルとリヤシェルとを連結するタイロッドを有する負圧倍力装置、およびこれを用いたブレーキシステムの技術分野に関するものである。なお、本発明の明細書の記載において、前後方向の関係は、負圧倍力装置の作動時に入力軸が移動する方向を「前」、作動解除時に入力軸が戻る方向を「後」とする。   The present invention relates to a technical field of a negative pressure booster that generates a large output by boosting an input with a predetermined servo ratio by negative pressure, and particularly to a technical field of a brake system using the negative pressure booster. The present invention relates to a technical field of a negative pressure booster having a tie rod that penetrates and connects a front shell and a rear shell, and a brake system using the negative pressure booster. In the description of the specification of the present invention, the relationship in the front-rear direction indicates that the direction in which the input shaft moves when the negative pressure booster operates is “front”, and the direction in which the input shaft returns when the operation is released is “rear”. .

乗用車等の自動車のブレーキシステムにおいては、負圧を利用した負圧倍力装置が多々用いられている。このような負圧倍力装置として、従来、パワーピストンを気密に貫通してフロントシェルとリヤシェルとを連結するタイロッドを有するする負圧倍力装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。   2. Description of the Related Art In a brake system for automobiles such as passenger cars, a negative pressure booster using negative pressure is often used. As such a negative pressure booster, a negative pressure booster having a tie rod that passes through a power piston in an airtight manner and connects a front shell and a rear shell is known (see, for example, Patent Document 1). .

この特許文献１に記載の負圧倍力装置においては、パワーピストンが、定圧室と変圧室とを気密に区画するとともに変圧室と定圧室との圧力差で作動するダイヤフラムと、このダイヤフラムの作動力を支持するパワーピストン部材とから構成されている。その場合、一般にダイヤフラムはゴム等の弾性変形に富む材料で形成されるとともに、パワーピストン部材は一定厚の板状の比較的硬い金属材料で形成されることが多い。   In the negative pressure booster described in Patent Document 1, the power piston partitions the constant pressure chamber and the variable pressure chamber in an airtight manner and operates with a pressure difference between the variable pressure chamber and the constant pressure chamber, and the operation of the diaphragm. It is comprised from the power piston member which supports motive power. In that case, the diaphragm is generally formed of a material rich in elastic deformation such as rubber, and the power piston member is often formed of a plate-shaped, relatively hard metal material having a constant thickness.

パワーピストン部材にはタイロッドが貫通するタイロッド貫通穴が形成されている。また、ダイヤフラムにはパワーピストン部材のタイロッド貫通穴の内周縁に係合してこのタイロッド貫通穴を貫通する筒状のシール部が形成されている。そして、ダイヤフラムの筒状のシール部をタイロッドが貫通しているとともに、このダイヤフラムのシール部がタイロッドに対して気密にかつ摺動可能にされている。   A tie rod through-hole through which the tie rod passes is formed in the power piston member. The diaphragm is formed with a cylindrical seal portion that engages with the inner peripheral edge of the tie rod through hole of the power piston member and penetrates the tie rod through hole. The tie rod passes through the cylindrical seal portion of the diaphragm, and the seal portion of the diaphragm is made airtight and slidable with respect to the tie rod.

ところで、特許文献１に記載の負圧倍力装置では、図４に示すようにタイロッドａが貫通するパワーピストン部材ｂのタイロッド貫通穴ｃの内周縁は、パワーピストン部材ｂに形成された加工穴ｄの内周縁部ｅをダイヤフラムｆのシール部ｇとの係合が解除されないように、かつ、シール部ｇに損傷を与えないように折り曲げられて形成されている。その場合、加工穴ｄの内周縁部ｅの折り曲げられた部分ｅ1は、折り曲げられない部分ｅ2に対して所定の傾斜角度を有して折り返されている。そして、加工穴ｄの内周縁の角は角張ったエッジｈに形成されている。 By the way, in the negative pressure booster described in Patent Document 1, as shown in FIG. 4, the inner peripheral edge of the tie rod through hole c of the power piston member b through which the tie rod a penetrates is a machining hole formed in the power piston member b. The inner peripheral edge e of d is bent so that the engagement with the seal part g of the diaphragm f is not released and the seal part g is not damaged. In that case, the bent portion e 1 of the inner peripheral edge e of the processed hole d is folded back with a predetermined inclination angle with respect to the unfolded portion e 2 . And the corner | angular edge of the process hole d is formed in the squared edge h.

また、一定厚の板状の材料によりパワーピストン部材を成形し、パワーピストン部材の加工穴の内周縁部が同様にして折り曲げられてタイロッド貫通穴が形成されているが、折り曲げられた部分がほぼ１８０°に折り曲げられて、折り曲げられない部分にほぼ当接して形成されている負圧倍力装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。   Further, the power piston member is formed from a plate-shaped material having a constant thickness, and the inner peripheral edge of the machining hole of the power piston member is bent in the same manner to form a tie rod through hole. There is also known a negative pressure booster formed by being bent at 180 ° and substantially in contact with a portion that is not bent (see, for example, Patent Document 2).

特開２００８−１７９１８４号公報。Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-179184. ＥＰ２０３９５７５Ａ１。EP2039575A1.

しかしながら、前述の特許文献１および２に記載の負圧倍力装置では、いずれも、パワ
ーピストン部材の加工穴の内周縁部の互いに厚さが同じ折り曲げられた部分と折り曲げられない部分とが単に折り曲げられているだけである。つまり、パワーピストン部材を形成する材料自体の肉厚が折り曲げられた部分と折り曲げられない部分とで同じ厚さであり、この同じ厚さの材料が折り曲げられている。このため、負圧倍力装置が使用されているうちに、ダイヤフラムのシール部とパワーピストン部材の加工穴の内周縁のエッジとが接触して、エッジによりシール部が損傷する可能性がある。これは、変圧室と定圧室との圧力関係によって弾性変形し易いダイヤフラムが撓んで、ダイヤフラムのシール部がパワーピストン部材の単に折り曲げられた加工穴の内周縁のエッジに食い込む可能性があるためであると考えられる。 However, in the negative pressure boosters described in Patent Documents 1 and 2 described above, in both of the inner peripheral edge portions of the machining holes of the power piston member, the bent portions and the non-folded portions are the same. It is only bent. That is, the thickness of the material itself forming the power piston member is the same in the folded portion and the portion that is not folded, and the material having the same thickness is bent. For this reason, while the negative pressure booster is being used, the seal portion of the diaphragm and the edge of the inner peripheral edge of the machining hole of the power piston member may come into contact with each other, and the seal portion may be damaged by the edge. This is because the diaphragm, which is easily elastically deformed, is bent due to the pressure relationship between the variable pressure chamber and the constant pressure chamber, and the seal portion of the diaphragm may bite into the edge of the inner peripheral edge of the processing hole that is simply bent in the power piston member. It is believed that there is.

また、パワーピストン部材が折り曲げられることで、折り曲げられた部分でクラックが入る可能性があり、生産性が低下することが考えられる。特に、負圧倍力装置の軽量化等の観点で、パワーピストン部材が例えばアルミニウム系の軽量金属素材により成形されている場合は、その材料特性からパワーピストン部材が折り曲げられることでクラックが入りやすく、生産性の低下を招きかねない。   Further, when the power piston member is bent, there is a possibility that cracks may occur at the bent portion, and productivity may be reduced. In particular, from the viewpoint of reducing the weight of the negative pressure booster, etc., when the power piston member is formed of, for example, an aluminum-based lightweight metal material, the power piston member is easily bent due to its material characteristics. This can lead to a drop in productivity.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、パワーピストン部材にタイロッド貫通穴を設けても、ダイヤフラムのシール部の損傷の可能性を効果的に低減しつつ、シール部とタイロッド貫通穴との係合を保持することのできる負圧倍力装置、およびこれを用いたブレーキシステムを提供することである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to effectively reduce the possibility of damage to the seal portion of the diaphragm even if a tie rod through hole is provided in the power piston member. A negative pressure booster capable of maintaining the engagement between a seal portion and a tie rod through hole, and a brake system using the same.

前述の課題を解決するために、本発明の負圧倍力装置は、フロントシェルと、前記フロントシェルに連結されるリヤシェルと、入力が加えられる入力軸と、前記リヤシェルに対して進退自在に配設されたバルブボディと、前記バルブボディに設けられて、前記フロントシェルと前記リヤシェルとの空間を負圧が導入される定圧室と作動時に大気が導入される変圧室とに区画するパワーピストンと、前記バルブボディに連結されて、前記パワーピストンにより発生されて前記入力を倍力した出力を出力する出力軸と、前記入力軸に連結されかつ前記バルブボディ内に摺動自在に配設された弁プランジャと、この弁プランジャの作動により前記定圧室と前記変圧室との間の連通または遮断を制御する負圧弁と、前記変圧室と少なくとも大気との間を遮断または連通を制御する大気弁と、前記パワーピストンを貫通して前記フロントシェルと前記リヤシェルとを連結するタイロッドとを少なくとも備え、前記パワーピストンが、前記定圧室と前記変圧室とに区画するダイヤフラムと、前記バルブボディに取り付けられて前記ダイヤフラムを支持するパワーピストン部材とを有し、前記パワーピストン部材に前記タイロッドが貫通するタイロッド貫通穴が設けられているとともに、前記ダイヤフラムに前記タイロッド貫通穴を貫通して係合するシール部が設けられており、前記タイロッドが前記シール部を貫通するとともに、前記シール部が前記タイロッドに気密に摺動可能とされている負圧倍力装置において、前記パワーピストン部材の前記タイロッド貫通穴の内周縁部が、一体肉厚部を備えていることを特徴としている。   In order to solve the above-described problems, a negative pressure booster according to the present invention is provided with a front shell, a rear shell coupled to the front shell, an input shaft to which an input is applied, and a rear shell that is freely movable forward and backward. A provided valve body, and a power piston that is provided in the valve body and divides a space between the front shell and the rear shell into a constant pressure chamber into which negative pressure is introduced and a variable pressure chamber into which air is introduced during operation. An output shaft connected to the valve body for outputting an output generated by the power piston and boosting the input; and connected to the input shaft and slidably disposed in the valve body. A valve plunger, a negative pressure valve for controlling communication or blocking between the constant pressure chamber and the variable pressure chamber by the operation of the valve plunger, and between the variable pressure chamber and at least the atmosphere A diaphragm that includes at least an atmospheric valve that controls blocking or communication, and a tie rod that passes through the power piston and connects the front shell and the rear shell, and the power piston partitions the constant pressure chamber and the variable pressure chamber. And a power piston member attached to the valve body and supporting the diaphragm. The power piston member is provided with a tie rod through hole through which the tie rod passes, and the diaphragm is provided with the tie rod through hole. In the negative pressure booster provided with a seal portion that penetrates and engages, the tie rod penetrates the seal portion, and the seal portion is slidable in an airtight manner with respect to the tie rod. The inner peripheral edge of the tie rod through hole of the piston member It is characterized by that example.

また、本発明の負圧倍力装置は、前記パワーピストン部材の前記内周縁部の外周縁の角部が、Ｒ部とされていることを特徴としている。
更に、本発明の負圧倍力装置は、前記パワーピストン部材が、アルミニウム系の金属材料で成形されていることを特徴としている。 Further, the negative pressure booster of the present invention is characterized in that a corner portion of the outer peripheral edge of the inner peripheral edge portion of the power piston member is an R portion.
Furthermore, the negative pressure booster of the present invention is characterized in that the power piston member is formed of an aluminum-based metal material.

一方、本発明のブレーキシステムは、ブレーキペダルと、前記ブレーキペダルのペダル踏力を倍力して出力するブレーキ倍力装置と、前記ブレーキ倍力装置の出力で作動して液圧を発生するマスタシリンダと、前記マスタシリンダで発生した液圧でブレーキ力を発生して車輪にブレーキをかけるブレーキシリンダとを少なくとも備えるブレーキシステムに
おいて、前記ブレーキ倍力装置が前述の本発明の負圧倍力装置のいずれか１つであることを特徴としている。 On the other hand, the brake system of the present invention includes a brake pedal, a brake booster that boosts and outputs the pedal effort of the brake pedal, and a master cylinder that operates with the output of the brake booster to generate hydraulic pressure A brake cylinder that generates a braking force with a hydraulic pressure generated in the master cylinder and applies a brake to the wheel, wherein the brake booster is any one of the negative pressure boosters of the present invention described above. It is characterized by being one.

このように構成された本発明に係る負圧倍力装置によれば、パワーピストン部材のタイロッド貫通穴をパワーピストン部材の成形時の加工穴で形成しているので、パワーピストン部材のタイロッド貫通穴の内周縁部に従来の折り曲げ部は形成されない。したがって、パワーピストン部材の内周縁部は従来のようなエッジを有さないので、ダイヤフラムのシール部が損傷する可能性を低減することができる。   According to the negative pressure booster according to the present invention configured as described above, the tie rod through hole of the power piston member is formed by the processing hole at the time of molding the power piston member. A conventional bent portion is not formed at the inner peripheral edge of the. Therefore, since the inner peripheral edge portion of the power piston member does not have an edge as in the prior art, the possibility of damage to the seal portion of the diaphragm can be reduced.

また、パワーピストン部材のタイロッド貫通穴の内周縁部を一体肉厚部にしているので、内周縁部に折り曲げ部を設けなくても内周縁部の強度を大きくすることができる。したがって、パワーピストン部材の内周縁部とダイヤフラムのシール部との係合を堅固に保持することができる。   Moreover, since the inner peripheral edge part of the tie rod through hole of the power piston member is formed as an integral thick part, the strength of the inner peripheral edge part can be increased without providing a bent part on the inner peripheral edge part. Therefore, the engagement between the inner peripheral edge portion of the power piston member and the seal portion of the diaphragm can be firmly held.

こうして、パワーピストン部材にタイロッド貫通穴を設けても、ダイヤフラムのシール部の損傷の可能性を効果的に低減しつつ、シール部とタイロッド貫通穴との係合を保持する負圧倍力装置を実現することができる。   Thus, even if a tie rod through hole is provided in the power piston member, a negative pressure booster that maintains the engagement between the seal portion and the tie rod through hole while effectively reducing the possibility of damage to the seal portion of the diaphragm. Can be realized.

更に、パワーピストン部材の内周縁部に折り曲げ部が形成されないので、折り曲げ加工が不要となる。これにより、加工工数の低減を図ることができるとともに、パワーピストン部材の内周縁部の割れがなくなり、パワーピストン部材の不良率の低減を図ることができる。その結果、負圧倍力装置のコストを低減することができる。特に、パワーピストン部材をアルミニウム系の金属材料で成形すれば、折り曲げ部が形成されないので、クラックの発生が起きる可能性がなく、生産性の低下を招くことはない、   Furthermore, since a bent part is not formed in the inner peripheral edge part of a power piston member, a bending process becomes unnecessary. Thereby, while being able to aim at reduction of a process man-hour, the crack of the inner peripheral part of a power piston member is lose | eliminated, and reduction of the defect rate of a power piston member can be aimed at. As a result, the cost of the negative pressure booster can be reduced. In particular, if the power piston member is formed of an aluminum-based metal material, the bent portion is not formed, so there is no possibility of occurrence of cracks, and productivity is not reduced.

特に、パワーピストン部材の内周縁部の外周縁の角部をＲ部（円弧状部）に形成することにより、ダイヤフラムのシール部がピストン部材の内周縁部に食い込んでも、ダイヤフラムのシール部７ａが損傷する可能性をより効果的に低減することができる。   In particular, by forming the corners of the outer peripheral edge of the inner peripheral edge of the power piston member in the R part (arc-shaped part), even if the seal part of the diaphragm bites into the inner peripheral part of the piston member, the seal part 7a of the diaphragm is The possibility of damage can be reduced more effectively.

一方、本発明のブレーキシステムによれば、タイロッド貫通穴の内周縁部に折り曲げ部が形成されなく不良率が低減した負圧倍力装置を用いているので、ブレーキ作動の信頼性をより一層向上することができる。   On the other hand, according to the brake system of the present invention, the use of the negative pressure booster in which the bent portion is not formed at the inner peripheral edge of the tie rod through hole and the defective rate is reduced further improves the reliability of the brake operation. can do.

本発明に係る負圧倍力装置の実施の形態の例を非作動状態で示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the example of embodiment of the negative pressure booster which concerns on this invention in a non-operation state. 図１におけるII部の部分拡大断面図である。It is the elements on larger scale of the II section in FIG. 図１に示す例の負圧倍力装置が用いられるブレーキシステムの一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the brake system in which the negative pressure booster of the example shown in FIG. 1 is used. 特許文献１に記載の負圧倍力装置の図２に対応する部分の部分拡大断面図である。3 is a partial enlarged cross-sectional view of a portion corresponding to FIG. 2 of the negative pressure booster described in Patent Document 1. FIG.

以下、図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。
図１は本発明に係る負圧倍力装置の実施の形態の一例を非作動状態で示す部分断面図、図２は図１の部分拡大断面図である。なお、以下の実施の形態の各例の説明においては、本発明の負圧倍力装置をブレーキシステムのブレーキ倍力装置に適用するものとして説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partial sectional view showing an example of an embodiment of a negative pressure booster according to the present invention in a non-operating state, and FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of FIG. In the description of each example of the following embodiments, the negative pressure booster of the present invention will be described as applied to a brake booster of a brake system.

図１に示すように、この例の負圧倍力装置１は、基本的には従来の一般的な負圧倍力装置とほぼ同じ構成を備えている（例えば、特開２００８−１７９１８４号公報参照）。まず、この例の負圧倍力装置１において、従来の負圧倍力装置と同じ基本的な構成部分について簡単に説明する。   As shown in FIG. 1, the negative pressure booster 1 of this example basically has substantially the same configuration as a conventional general negative pressure booster (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-179184). reference). First, in the negative pressure booster 1 of this example, the same basic components as the conventional negative pressure booster will be briefly described.

図１において、１は負圧倍力装置、２はフロントシェル、３はリヤシェル、４はバルブボディ、５はバルブボディ４に取り付けられアルミニウム系の金属等の材料で形成されたパワーピストン部材６とバルブボディ４および両シェル２,３間に設けられ弾性変形の富む部材で形成されたダイヤフラム７とからなるパワーピストン、８は両シェル２,３内の空間をパワーピストン５で気密に区画された２つの室の一方で、通常時負圧が導入される定圧室、９は前述の２つの室の他方で、負圧倍力装置１の作動時大気圧が導入される変圧室、１０は弁プランジャ、１１は図示しない作動部材であるブレーキペダルに連結され、かつ弁プランジャ１０を作動制御する入力軸、１２はバルブボディ４に設けられた弁体、１３はバルブボディ４と弁体１２とで構成される負圧弁、１４は弁プランジャ１０と弁体１２とで構成される大気弁、１５はバルブボディ４内に形成された大気流入通路、１６は定圧室８と変圧室９とを連通する負圧導入通路、１７はバルブボディ４に対する弁プランジャ１０の相対移動を、バルブボディ４に形成されたキー孔の軸方向幅により規定される所定量に規制し、かつバルブボディ４および弁プランジャ１０の各後退限を規定するキー部材、１８は反力手段の一部を構成する間隔部材、１９は反力手段の他部を構成するリアクションディスク、２０は出力軸、２１はパワーピストン５およびバルブボディ４とを非作動位置に戻すリターンスプリング、２２はフロントシェル２とリヤシェル３とを連結して補強するタイロッド、２３は負圧導入口である。   In FIG. 1, 1 is a negative pressure booster, 2 is a front shell, 3 is a rear shell, 4 is a valve body, 5 is a power piston member 6 attached to the valve body 4 and formed of a material such as an aluminum-based metal. A power piston 8 comprising a valve body 4 and a diaphragm 7 provided between the shells 2 and 3 and formed of a member having a large amount of elastic deformation, the space inside the shells 2 and 3 is hermetically partitioned by the power piston 5. One of the two chambers is a constant pressure chamber into which negative pressure is normally introduced, 9 is the other of the two chambers described above, and a variable pressure chamber into which atmospheric pressure is introduced when the negative pressure booster 1 is operated. The plunger 11 is connected to a brake pedal, which is an operating member (not shown), and is an input shaft for controlling the operation of the valve plunger 10, 12 is a valve body provided in the valve body 4, and 13 is the valve body 4 and the valve body 12. 14 is an atmospheric valve composed of the valve plunger 10 and the valve body 12, 15 is an atmospheric inflow passage formed in the valve body 4, and 16 is a communication between the constant pressure chamber 8 and the variable pressure chamber 9. A negative pressure introduction passage 17 for restricting relative movement of the valve plunger 10 with respect to the valve body 4 to a predetermined amount defined by an axial width of a key hole formed in the valve body 4, and the valve body 4 and the valve plunger 10 is a key member that defines each retreat limit, 18 is a spacing member that forms part of the reaction force means, 19 is a reaction disk that forms the other part of the reaction force means, 20 is an output shaft, 21 is the power piston 5 and A return spring that returns the valve body 4 to the non-operating position, 22 is a tie rod that connects and reinforces the front shell 2 and the rear shell 3, and 23 is a negative pressure inlet.

次に、従来の負圧倍力装置と異なる、この例の負圧倍力装置１の特徴部分の構成について説明する。
図１および図２に示すように、この例の負圧倍力装置１では、パワーピストン部材６のタイロッド貫通穴６ａはパワーピストン部材６を例えばプレス等により成形する際に直接形成された加工穴で形成されている。すなわち、タイロッド貫通穴６ａは、従来の負圧倍力装置のようにパワーピストン部材６の加工穴の内周縁部を折り曲げて形成されないタイロッド貫通穴である。したがって、パワーピストン部材６のタイロッド貫通穴形成部分（タイロッド貫通穴６ａの内周縁部６ｂ）は折り曲げ部を有していない。 Next, the structure of the characteristic part of the negative pressure booster 1 of this example different from the conventional negative pressure booster will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, in the negative pressure booster 1 of this example, the tie rod through hole 6a of the power piston member 6 is a machining hole formed directly when the power piston member 6 is formed by, for example, a press. It is formed with. That is, the tie rod through hole 6a is a tie rod through hole that is not formed by bending the inner peripheral edge portion of the machining hole of the power piston member 6 as in a conventional negative pressure booster. Therefore, the tie rod through hole forming portion of the power piston member 6 (the inner peripheral edge 6b of the tie rod through hole 6a) does not have a bent portion.

そして、パワーピストン部材６のタイロッド貫通穴６ａの内周縁部６ｂは、その厚さがパワーピストン部材６の他の部分６ｃの厚さより厚い一体肉厚部に形成されている。すなわち、パワーピストン部材６を形成する材料自体の内周縁部６ｂに対応する部分が、内周縁部６ｂの他の部分６ｃに対応する材料自体の部分より肉厚部にされている。換言すると、パワーピストン部材６を形成する材料自体の厚さが内周縁部６ｂに対応する部分の厚さとそれ以外の他の部分６ｃの厚さとで異なり、内周縁部６ｂが板状の材料を前述の従来のような一定厚さの板状材料を折り曲げることなく内周縁部６ｂ以外の他の部分６ｃより厚く形成された一塊の一体肉厚部とされている。これにより、パワーピストン部材６の内周縁部６ｂの強度が大きくされている。その場合、パワーピストン部材６のタイロッド貫通穴６ａの内周縁部６ｂの内周縁６ｄは断面円弧状に形成されているとともに、パワーピストン部材６の内周縁部６ｂの外周縁の角部６ｅはＲ部（円弧状部）に形成されている。   The inner peripheral edge 6b of the tie rod through hole 6a of the power piston member 6 is formed as an integral thick portion whose thickness is thicker than the thickness of the other portion 6c of the power piston member 6. That is, the part corresponding to the inner peripheral edge 6b of the material itself forming the power piston member 6 is thicker than the part of the material itself corresponding to the other part 6c of the inner peripheral edge 6b. In other words, the thickness of the material forming the power piston member 6 is different between the thickness of the portion corresponding to the inner peripheral edge 6b and the thickness of the other portion 6c, and the inner peripheral edge 6b is made of a plate-like material. The above-described conventional plate-like material having a constant thickness is formed as a single unitary thick portion formed thicker than the other portion 6c other than the inner peripheral edge portion 6b without being bent. Thereby, the intensity | strength of the inner peripheral part 6b of the power piston member 6 is enlarged. In that case, the inner peripheral edge 6d of the inner peripheral edge 6b of the tie rod through-hole 6a of the power piston member 6 is formed in an arc shape in cross section, and the corner 6e of the outer peripheral edge of the inner peripheral edge 6b of the power piston member 6 is R. It is formed in a part (arc-shaped part).

ダイヤフラム７には、従来と同様の筒状のシール部７ａが設けられており、このシール部７ａがパワーピストン部材６のタイロッド貫通穴６ａの内周縁部６ｂに係合して支持されている。タイロッド２２がシール部７ａを気密に貫通して設けられているとともに、シール部７ａが気密に摺動可能とされている。
この例の負圧倍力装置１の他の構成は、従来の負圧倍力装置と実質的に同じである。 The diaphragm 7 is provided with a cylindrical seal portion 7 a similar to the conventional one, and this seal portion 7 a is engaged and supported by the inner peripheral edge portion 6 b of the tie rod through hole 6 a of the power piston member 6. The tie rod 22 is provided airtightly through the seal portion 7a, and the seal portion 7a is slidable airtightly.
Other configurations of the negative pressure booster 1 in this example are substantially the same as those of the conventional negative pressure booster.

この例の負圧倍力装置１は、例えば図３に示すブレーキシステムにブレーキ倍力装置として用いられる。図３中、２４はブレーキシステム、２５は負圧倍力装置１の入力軸１１を作動するブレーキペダル、２６は負圧倍力装置１の出力で作動されるタンデムマスタシリンダ、２７はブレーキ力を発生するブレーキシリンダ、２８は車輪である。   The negative pressure booster 1 of this example is used as a brake booster in, for example, the brake system shown in FIG. In FIG. 3, 24 is a brake system, 25 is a brake pedal that operates the input shaft 11 of the negative pressure booster 1, 26 is a tandem master cylinder that is operated by the output of the negative pressure booster 1, and 27 is brake force. The generated brake cylinder 28 is a wheel.

次に、この例の負圧倍力装置１およびブレーキシステム２４の作動について説明する。
ブレーキ非作動時には、負圧倍力装置１は、従来の負圧倍力装置と同様に、図１に示す状態にあり、入力軸１１が後退限位置となっている。また、通常時定圧室８には負圧導入口２３を通して所定の負圧が導入されている。そして、負圧倍力装置１の非作動状態では、負圧弁１３が開いているとともに大気弁１４が閉じている。したがって、定圧室８と変圧室９とが負圧導入通路１６を介して連通しているとともに、変圧室９は大気と遮断されている。これにより、変圧室９にも負圧が導入されている。 Next, the operation of the negative pressure booster 1 and the brake system 24 of this example will be described.
When the brake is not operated, the negative pressure booster 1 is in the state shown in FIG. 1 like the conventional negative pressure booster, and the input shaft 11 is in the retreat limit position. A predetermined negative pressure is introduced into the normal-time constant pressure chamber 8 through the negative pressure introduction port 23. And in the non-operation state of the negative pressure booster 1, the negative pressure valve 13 is open and the atmospheric valve 14 is closed. Therefore, the constant pressure chamber 8 and the variable pressure chamber 9 communicate with each other through the negative pressure introduction passage 16, and the variable pressure chamber 9 is shut off from the atmosphere. As a result, negative pressure is also introduced into the variable pressure chamber 9.

ブレーキペダル２５が踏み込まれると、入力軸１１が前進するとともに弁プランジャ１０が前進する。すると、負圧弁１３が閉じるとともに大気弁１４が開く。これにより、定圧室８と変圧室９とが遮断されるとともに、変圧室９は大気導入通路１５を介して連通する。したがって、大気（空気）が変圧室９に導入され、変圧室９と定圧室８とに圧力差が生じる。この圧力差により、パワーピストン５がリターンスプリング２１の付勢力に抗して前進し、バルブボディ４、リアクションディスク１９、および出力軸２０が前進し、負圧倍力装置１が作動する。出力軸２０の前進により、タンデムマスタシリンダ２６の図示しないピストンが作動して液圧を発生し、この液圧によりブレーキシリンダ２７がブレーキ力を発生して、各車輪２８にブレーキがかけられる。   When the brake pedal 25 is depressed, the input shaft 11 moves forward and the valve plunger 10 moves forward. Then, the negative pressure valve 13 is closed and the atmospheric valve 14 is opened. As a result, the constant pressure chamber 8 and the variable pressure chamber 9 are blocked, and the variable pressure chamber 9 communicates with the air introduction passage 15. Therefore, air (air) is introduced into the variable pressure chamber 9, and a pressure difference is generated between the variable pressure chamber 9 and the constant pressure chamber 8. Due to this pressure difference, the power piston 5 moves forward against the urging force of the return spring 21, the valve body 4, the reaction disk 19, and the output shaft 20 move forward, and the negative pressure booster 1 operates. As the output shaft 20 advances, a piston (not shown) of the tandem master cylinder 26 operates to generate a hydraulic pressure, and the brake cylinder 27 generates a braking force by this hydraulic pressure, and each wheel 28 is braked.

タンデムマスタシリンダ２６の液圧により、反力が出力軸２０を介してリアクションディスク１９に伝達される。更に、この反力は間隔部材１８、弁プランジャ１０，および入力軸１１を介してブレーキペダル２５に伝達されるので、運転者はブレーキの作動を認識する。   The reaction force is transmitted to the reaction disk 19 via the output shaft 20 by the hydraulic pressure of the tandem master cylinder 26. Furthermore, since this reaction force is transmitted to the brake pedal 25 via the spacing member 18, the valve plunger 10, and the input shaft 11, the driver recognizes the operation of the brake.

この負圧倍力装置１の作動中、バルブボディ４が前進するので、大気弁１４が次第に閉じ始める。変圧室９が大気圧になる前の中間負荷状態では、大気弁１４が閉じかつ負圧弁１３が閉じたバランス状態となる。このバランス状態では、負圧倍力装置１の出力は入力をサーボ比で倍力された出力となる。このサーボ比は、間隔部材１８とリアクションディスク１９との当接面積に対する出力軸２０とリアクションディスク１９との当接面積の比で与えられる。   During the operation of the negative pressure booster 1, the valve body 4 moves forward, so that the atmospheric valve 14 gradually begins to close. In an intermediate load state before the variable pressure chamber 9 reaches atmospheric pressure, a balance state is established in which the atmospheric valve 14 is closed and the negative pressure valve 13 is closed. In this balanced state, the output of the negative pressure booster 1 is an output obtained by boosting the input by the servo ratio. This servo ratio is given by the ratio of the contact area between the output shaft 20 and the reaction disk 19 to the contact area between the spacing member 18 and the reaction disk 19.

ブレーキペダル２５の踏み込みを解除すると、入力軸１１が後退して、負圧弁１３が開くとともに大気弁１４が閉じた状態となる。すると、変圧室９に導入された空気が負圧弁１３および負圧導入通路１６を介して定圧室８に流動し、更に定圧室８に流動した空気は負圧導入口２３を通して定圧室８から流出する。これにより、変圧室９の圧力が低下し、パワーピストン５、出力軸２０、バルブボディ４、リアクションディスク１９、間隔部材１８、および弁プランジャ１０がリターンスプリング２１の付勢力で後退する。すると、タンデムマスタシリンダ２６のピストンも後退し、タンデムマスタシリンダ２６の液圧が次第に低下して消滅する。そして、キー部材１７により、バルブボディ４および弁プランジャ１０がそれ後退限位置に規制され、負圧倍力装置１は図１に示す非作動状態となり、各車輪２８のブレーキが解除する。   When the depression of the brake pedal 25 is released, the input shaft 11 moves backward, and the negative pressure valve 13 is opened and the atmospheric valve 14 is closed. Then, the air introduced into the variable pressure chamber 9 flows into the constant pressure chamber 8 through the negative pressure valve 13 and the negative pressure introduction passage 16, and the air that has flowed into the constant pressure chamber 8 flows out of the constant pressure chamber 8 through the negative pressure introduction port 23. To do. As a result, the pressure in the variable pressure chamber 9 is reduced, and the power piston 5, the output shaft 20, the valve body 4, the reaction disk 19, the spacing member 18, and the valve plunger 10 are retracted by the urging force of the return spring 21. Then, the piston of the tandem master cylinder 26 also moves backward, and the hydraulic pressure in the tandem master cylinder 26 gradually decreases and disappears. Then, the key member 17 restricts the valve body 4 and the valve plunger 10 to the retreat limit position, and the negative pressure booster 1 enters the inoperative state shown in FIG. 1, and the brakes of the wheels 28 are released.

ところで、パワーピストン５の前進時に、ダイヤフラム７のシール部７ａがタイロッド２２に対して気密に前進摺動する。そして、変圧室９と定圧室８との圧力差により、ダイヤフラム７のシール部７ａがパワーピストン部材６の内周縁部６ｂに押圧される。このとき、パワーピストン部材６の内周縁部６ｂは一体肉厚部にされて強度が大きくなっている
ので、パワーピストン部材６の内周縁部６ｂとダイヤフラム７のシール部７ａとの係合が堅固に保持される。 By the way, when the power piston 5 moves forward, the seal portion 7 a of the diaphragm 7 slides forward in an airtight manner with respect to the tie rod 22. Then, due to the pressure difference between the variable pressure chamber 9 and the constant pressure chamber 8, the seal portion 7 a of the diaphragm 7 is pressed against the inner peripheral edge portion 6 b of the power piston member 6. At this time, since the inner peripheral edge portion 6b of the power piston member 6 is formed into an integral thick portion to increase the strength, the engagement between the inner peripheral edge portion 6b of the power piston member 6 and the seal portion 7a of the diaphragm 7 is firmly established. Retained.

また、パワーピストン部材６のタイロッド貫通穴６ａがパワーピストン部材６の成形時の加工穴で形成されているので、パワーピストン部材６の内周縁部６ｂは従来の折り曲げ部を有していない。したがって、パワーピストン部材６の内周縁部６ｂは従来のようなエッジを有さないので、ダイヤフラム７のシール部７ａの損傷が抑制される。特に、パワーピストン部材６の内周縁部６ｂの外周縁の角部６ｅがＲ部（円弧状部）に形成されているので、前述の圧力差でダイヤフラム７のシール部７ａが弾性変形してピストン部材６の内周縁部６ｂに食い込んでも、ダイヤフラム７のシール部７ａの損傷がより効果的に抑制される。   Further, since the tie rod through hole 6a of the power piston member 6 is formed by a processing hole when the power piston member 6 is molded, the inner peripheral edge portion 6b of the power piston member 6 does not have a conventional bent portion. Therefore, since the inner peripheral edge 6b of the power piston member 6 does not have an edge as in the prior art, damage to the seal portion 7a of the diaphragm 7 is suppressed. In particular, since the corner portion 6e of the outer peripheral edge of the inner peripheral edge portion 6b of the power piston member 6 is formed in the R portion (arc-shaped portion), the seal portion 7a of the diaphragm 7 is elastically deformed by the pressure difference described above, and the piston Even if it bites into the inner peripheral edge portion 6b of the member 6, damage to the seal portion 7a of the diaphragm 7 is more effectively suppressed.

この例の負圧倍力装置１によれば、パワーピストン部材６のタイロッド貫通穴６ａをパワーピストン部材６の成形時の加工穴で形成しているので、パワーピストン部材６のタイロッド貫通穴６ａの内周縁部６ｂに従来の折り曲げ部は形成されない。したがって、パワーピストン部材６の内周縁部６ｂは従来のようなエッジを有さないので、ダイヤフラム７のシール部７ａが損傷する可能性を低減することができる。特に、パワーピストン部材６の内周縁部６ｂの外周縁の角部６ｅをＲ部（円弧状部）に形成することにより、ダイヤフラム７のシール部７ａがピストン部材６の内周縁部６ｂに食い込んでも、ダイヤフラム７のシール部７ａが損傷する可能性をより効果的に低減することができる。   According to the negative pressure booster 1 of this example, since the tie rod through hole 6a of the power piston member 6 is formed by the processing hole at the time of molding the power piston member 6, the tie rod through hole 6a of the power piston member 6 is A conventional bent portion is not formed on the inner peripheral edge 6b. Therefore, since the inner peripheral edge 6b of the power piston member 6 does not have an edge as in the prior art, the possibility of damage to the seal portion 7a of the diaphragm 7 can be reduced. In particular, by forming the corner portion 6e of the outer peripheral edge of the inner peripheral edge portion 6b of the power piston member 6 in the R portion (arc-shaped portion), even if the seal portion 7a of the diaphragm 7 bites into the inner peripheral edge portion 6b of the piston member 6. The possibility that the seal portion 7a of the diaphragm 7 is damaged can be reduced more effectively.

また、パワーピストン部材６のタイロッド貫通穴６ａの内周縁部６ｂを、パワーピストン部材６を形成する材料自体の内周縁部６ｂに対応する部分の厚さが前述の従来のような一定厚さの板状材料を折り曲げることなく内周縁部６ｂ以外の他の部分６ｃの厚さよりく形成された一体肉厚部としているので、内周縁部６ｂに折り曲げ部を設けなくても内周縁部６ｂの強度を大きくすることができる。したがって、パワーピストン部材６の内周縁部６ｂとダイヤフラム７のシール部７ａとの係合を堅固に保持することができる。   Further, the inner peripheral edge 6b of the tie rod through hole 6a of the power piston member 6 has a constant thickness corresponding to the inner peripheral edge 6b of the material itself forming the power piston member 6 as described above. Since the plate-shaped material is an integral thick part formed thicker than the thickness of the other part 6c other than the inner peripheral part 6b without being bent, the strength of the inner peripheral part 6b can be provided without providing a bent part in the inner peripheral part 6b. Can be increased. Therefore, the engagement between the inner peripheral edge portion 6b of the power piston member 6 and the seal portion 7a of the diaphragm 7 can be firmly held.

こうして、パワーピストン部材６にタイロッド貫通穴６ａを設けても、ダイヤフラム７のシール部７ａの損傷の可能性を効果的に低減しつつ、シール部７ａとタイロッド貫通穴６ａとの係合を保持する負圧倍力装置１を実現することができる。   Thus, even if the tie rod through hole 6a is provided in the power piston member 6, the engagement between the seal portion 7a and the tie rod through hole 6a is maintained while effectively reducing the possibility of damage to the seal portion 7a of the diaphragm 7. The negative pressure booster 1 can be realized.

更に、パワーピストン部材６の内周縁部６ｂに折り曲げ部が形成されないので、折り曲げ加工が不要となる。これにより、加工工数の低減を図ることができるとともに、パワーピストン部材６の内周縁部６ｂの割れがなくなり、パワーピストン部材６の不良率の低減を図ることができる。その結果、負圧倍力装置１のコストを低減することができる。特に、パワーピストン部材６の内周縁部６ｂに折り曲げ部が形成されないので、パワーピストン部材６をアルミニウム系の金属のように比較的柔らかい材料で形成しても、パワーピストン部材６の加工時にクラックが入る可能性がない。これにより、パワーピストン部材６の生産性の低下を招くことがない。   Furthermore, since a bent part is not formed in the inner peripheral edge part 6b of the power piston member 6, a bending process becomes unnecessary. Thereby, while being able to aim at reduction of a processing man-hour, the crack of the inner peripheral edge part 6b of the power piston member 6 is lose | eliminated, and reduction of the defect rate of the power piston member 6 can be aimed at. As a result, the cost of the negative pressure booster 1 can be reduced. In particular, since the bent portion is not formed on the inner peripheral edge 6b of the power piston member 6, even if the power piston member 6 is formed of a relatively soft material such as an aluminum-based metal, cracks are generated during processing of the power piston member 6. There is no possibility of entering. Thereby, the productivity of the power piston member 6 is not reduced.

一方、この例のブレーキシステム２４によれば、タイロッド貫通穴の内周縁部に折り曲げ部が形成されなく不良率が低減した負圧倍力装置１を用いているので、ブレーキ作動の信頼性をより一層向上することができる。   On the other hand, according to the brake system 24 of this example, since the negative pressure booster 1 in which the bent portion is not formed at the inner peripheral edge portion of the tie rod through hole and the defective rate is reduced, the reliability of the brake operation is further improved. This can be further improved.

本発明に係る負圧倍力装置は、パワーピストンのダイヤフラムを気密に貫通してフロントシェルとリヤシェルとを連結するタイロッドを有し、負圧によって入力を所定のサーボ比で倍力して大きな出力を発生する負圧倍力装置に好適に利用可能である。
また、本発明に係るブレーキシステムは、負圧によってペダル踏力を倍力して大きなブ
レーキ力を発生しつつ、ブレーキ作動の信頼性のより一層の向上が求められるブレーキシステムに好適に利用可能である。 The negative pressure booster according to the present invention has a tie rod that hermetically penetrates the diaphragm of the power piston and connects the front shell and the rear shell, and boosts the input with a predetermined servo ratio by the negative pressure to produce a large output. It can be suitably used for a negative pressure booster that generates
In addition, the brake system according to the present invention can be suitably used for a brake system that requires a further improvement in the reliability of brake operation while generating a large brake force by boosting the pedal depression force with a negative pressure. .

１…負圧倍力装置、２…フロントシェル、３…リヤシェル、４…バルブボディ、５…パワーピストン、６…パワーピストン部材、６ａ…タイロッド貫通穴、６ｂ…タイロッド貫通穴６ａの内周縁部、６ｄ…内周縁部６ｂの内周縁、６ｅ…内周縁部６ｂの外周縁の角部
７…ダイヤフラム、７ａ…シール部、８…定圧室、９…変圧室、１０…弁プランジャ、１１…入力軸、１２…弁体、１３…負圧弁、１４…大気弁、２０…出力軸、２２…タイロッド、２４…ブレーキシステム、２５…ブレーキペダル、２６…タンデムマスタシリンダ、２７…ブレーキシリンダ、２８…車輪 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Negative pressure booster, 2 ... Front shell, 3 ... Rear shell, 4 ... Valve body, 5 ... Power piston, 6 ... Power piston member, 6a ... Tie rod through-hole, 6b ... Inner peripheral part of tie-rod through-hole 6a, 6d ... Inner peripheral edge of inner peripheral edge 6b, 6e ... Corner of outer peripheral edge of inner peripheral edge 6b 7: Diaphragm, 7a ... Sealing part, 8 ... Constant pressure chamber, 9 ... Variable pressure chamber, 10 ... Valve plunger, 11 ... Input shaft , 12 ... Valve body, 13 ... Negative pressure valve, 14 ... Atmospheric valve, 20 ... Output shaft, 22 ... Tie rod, 24 ... Brake system, 25 ... Brake pedal, 26 ... Tandem master cylinder, 27 ... Brake cylinder, 28 ... Wheel

Claims (4)

フロントシェルと、前記フロントシェルに連結されるリヤシェルと、入力が加えられる入力軸と、前記リヤシェルに対して進退自在に配設されたバルブボディと、前記バルブボディに設けられて、前記フロントシェルと前記リヤシェルとの空間を負圧が導入される定圧室と作動時に大気が導入される変圧室とに区画するパワーピストンと、前記バルブボディに連結されて、前記パワーピストンにより発生されて前記入力を倍力した出力を出力する出力軸と、前記入力軸に連結されかつ前記バルブボディ内に摺動自在に配設された弁プランジャと、この弁プランジャの作動により前記定圧室と前記変圧室との間の連通または遮断を制御する負圧弁と、前記変圧室と少なくとも大気との間を遮断または連通を制御する大気弁と、前記パワーピストンを貫通して前記フロントシェルと前記リヤシェルとを連結するタイロッドとを少なくとも備え、
前記パワーピストンが、前記定圧室と前記変圧室とに区画するダイヤフラムと、前記バルブボディに取り付けられて前記ダイヤフラムを支持するパワーピストン部材とを有し、前記パワーピストン部材に前記タイロッドが貫通するタイロッド貫通穴が設けられているとともに、前記ダイヤフラムに前記タイロッド貫通穴を貫通して係合するシール部が設けられており、前記タイロッドが前記シール部を貫通するとともに、前記シール部が前記タイロッドに気密に摺動可能とされている負圧倍力装置において、
前記パワーピストン部材の前記タイロッド貫通穴の内周縁部は、一体肉厚部を備えていることを特徴とする負圧倍力装置。 A front shell; a rear shell coupled to the front shell; an input shaft to which an input is applied; a valve body disposed so as to be movable forward and backward with respect to the rear shell; and provided in the valve body, A power piston that divides a space with the rear shell into a constant pressure chamber into which negative pressure is introduced and a variable pressure chamber into which air is introduced during operation, and is connected to the valve body, and is generated by the power piston and receives the input. An output shaft that outputs a boosted output, a valve plunger that is connected to the input shaft and is slidably disposed in the valve body, and the constant pressure chamber and the variable pressure chamber are operated by the operation of the valve plunger. A negative pressure valve that controls communication or disconnection between the pressure chamber, an air valve that controls at least communication between the variable pressure chamber and the atmosphere, and the power piston The through with at least a tie rod for connecting the said front shell rear shell,
The power piston includes a diaphragm that partitions the constant pressure chamber and the variable pressure chamber, and a power piston member that is attached to the valve body and supports the diaphragm, and the tie rod that penetrates the power piston member. A through hole is provided, and a seal portion is provided in the diaphragm to engage with the tie rod through hole. The tie rod penetrates the seal portion, and the seal portion is airtight to the tie rod. In the negative pressure booster that is slidable in
The negative pressure booster characterized in that an inner peripheral edge portion of the tie rod through hole of the power piston member is provided with an integral thick portion. 前記パワーピストン部材の前記内周縁部の外周縁の角部が、Ｒ部とされていることを特徴とする請求項１記載の負圧倍力装置。   The negative pressure booster according to claim 1, wherein a corner portion of the outer peripheral edge of the inner peripheral edge portion of the power piston member is an R portion. 前記パワーピストン部材は、アルミニウム系の金属材料で成形されていることを特徴とする請求項１または２に記載の負圧倍力装置。   The negative pressure booster according to claim 1, wherein the power piston member is formed of an aluminum-based metal material. ブレーキペダルと、前記ブレーキペダルのペダル踏力を倍力して出力するブレーキ倍力装置と、前記ブレーキ倍力装置の出力で作動して液圧を発生するマスタシリンダと、前記マスタシリンダで発生した液圧でブレーキ力を発生して車輪にブレーキをかけるブレーキシリンダとを少なくとも備えるブレーキシステムにおいて、
前記ブレーキ倍力装置は請求項１ないし３のいずれか１に記載のブレーキ倍力装置であることを特徴とするブレーキシステム。 A brake pedal, a brake booster that boosts and outputs the pedal depression force of the brake pedal, a master cylinder that operates by the output of the brake booster to generate hydraulic pressure, and a fluid generated in the master cylinder In a brake system comprising at least a brake cylinder that generates a braking force with pressure and brakes a wheel,
The brake system according to any one of claims 1 to 3, wherein the brake booster is the brake booster according to any one of claims 1 to 3.
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