JP2016147661A - パワーブレーキ・アッセンブリの組み立て方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキペダル移動を最小化して車両の操作者のペダルフィーリングを改善する。
【解決手段】ブレーキブースタ２２と、少なくとも一つのリザーバ・ポート３６と少なくとも一つのブレーキライン・ポート３８との間に配置されるチャンバ３２を形成しているマスタシリンダ２４と、を有するパワーブレーキ・アッセンブリ２０の組み立て方法は、マスタシリンダのブレーキブースタへの挿入工程によって開始される。本方法では、挿入工程の際にマスタシリンダの少なくとも一つのリザーバ・ポートと少なくとも一つのブレーキライン・ポートとの間の圧力差が測定され、その後、圧力差の検出に応じてブレーキブースタ内へのマスタシリンダの挿入を停止される。本方法では、ブレーキブースタの内部から、マスタシリンダが、ある距離引き出され、そしてマスタシリンダをその距離後退させた後に、ブレーキブースタがマスタシリンダに固定される。
【選択図】図５

Description

本発明は、マスタシリンダとブレーキブースタとを有するパワーブレーキ・アッセンブリの組み立て方法に関する。

車両は、多くの場合、車両を減速させる、及び／又は、車両を停止位置に停止させておくための油圧ブレーキシステム又はパワーブレーキ・システムを有する。典型的には、パワーブレーキ・システムは、マスタシリンダに受け止められる出力ロッドを有するブレーキブースタを有する。油圧ブレーキラインは、マスタシリンダを、一つ以上の油圧ブレーキホイールシリンダ（hydraulic brake wheel cylinders）に流体的に連結する。ブレーキブースタは、車両の室内空間に配置されるブレーキペダルに連結されるペダル・ロッドを受け止める。動作において、ブレーキブースタは、車両の運転者によってブレーキペダルに作用させられる力を増幅することにより、ブレーキシステムを作動させるのに必要な力を減少させる。ブレーキブースタは、出力ロッドを通じて、マスタシリンダ内に配置された一つ以上のピストンに増幅された力を伝達する。マスタシリンダ内をピストンが移動することで、圧力のかかった流体が、油圧ブレーキラインを通じて各ブレーキホイールシリンダに供給される。

マスタシリンダ内のピストンは、典型的にはバイパス孔を有し、バイパス孔は、各ブレーキホイールシリンダに供給される流体を加圧するために、シールによって、封止される又は覆われる必要がある。マスタシリンダ及びブレーキブースタの寸法が変化するので、シール及びバイパス孔は互いからある距離を空けて配置される。マスタシリンダにおいて流体が加圧される前に、ピストン及び／又は出力ロッドのいずれかが、この距離（当該技術において、封止までの行程（travel-to-close）として知られている）を移動する必要がある。このため、この距離は、車両の運転者のペダルフィーリング（pedal feel）に影響を与えるペダル移動を生じさせる。したがって、この距離、即ち封止までの行程（travel-to-close）を低減してペダルフィーリングを向上させるために、パワーブレーキ・アッセンブリの組み立て方法において種々の試みが行われている。

一のパワーブレーキ・アッセンブリの組み立て方法が、特許文献１（米国特許第４，４００，９４２号）に開示されている。この組み立て方法は、ブレーキブースタ内へのマスタシリンダの挿入を含んでおり、その後、ブレーキブースタの管状カラーが、マスタシリンダの径方向肩部回りに圧着（crimp）されて、マスタシリンダが管状カラーへと固定される。しかしながら、特許文献１（米国特許第４，４００，９４２号）に開示された方法は、ブレーキブースタへマスタシリンダを固定する前又は後の、ペダル移動ロスの制御とは関係がない。

他のパワーブレーキ・アッセンブリの組み立て方法では、組み立ての際にブレーキブースタの出力ロッドを軸方向に調整することにより、マスタシリンダのピストンが、マスタシリンダのチャンバにおいてあまり後ろに位置しすぎないように、したがって出力ロッドからあまり離れすぎないように、ペダル移動を制御することが試みられている。一例として、特許文献２（米国特許出願公開第２００２／０１２４３９０号）には、キャップが出力ロッドとマスタシリンダのピストンとの間の隙間を狭めることができるよう、出力ロッドにキャップを追加するとともに長手方向に位置決めする工程を含んでいる組み立て方法が開示されている。パワーブレーキ・アッセンブリの部材間の距離を調整する他の方法は、マスタシリンダとブレーキブースタとが互いに対して固定された後に行われる。このような一例として、特許文献３（米国特許第４，５４５，２０６号）に、パワーブレーキ・アッセンブリのリアクションディスク（reaction disc）とリアクション伝達部材（reaction transmitting member）との間のクリアランスの大きさを調整するための装置が開示されている。しかしながら、ペダル移動ロスを制御する前述の方法は非常に煩雑であり時間がかかることがある。

本発明は、ブレーキブースタ内へのマスタシリンダの挿入の際にマスタシリンダのリザーバ・ポートとブレーキライン・ポートとの間の圧力差を測定する工程を含む、パワーブレーキ・アッセンブリの組み立て方法を提供する。圧力差が検出されると、本方法では、ブレーキブースタ内へのマスタシリンダの挿入を停止する工程を行う。その後、マスタシリンダは、ブレーキブースタ内で、ある距離後退させられ、即ち引き出され、そしてブレーキブースタがマスタシリンダに固定されて、パワーブレーキ・システムの組み立てが完了する。

本方法は、ペダル移動ロスを制御する又は最小化するために、出力ロッドに配置されるキャップなどの特別な取付け具及び／又は器具を必要とすることなく、パワーブレーキ・アッセンブリを組み立てるより効率的かつ簡便な方法を提供する。詳細には、本発明は、パワーブレーキ・システムの組み立ての際に単にマスタシリンダのリザーバ・ポートとブレーキライン・ポートとの間に圧力差を与えてモニタリングすることによって、ブレーキブースタに対するマスタシリンダの最適位置を決定するという利点がある。したがって、当該方法により、動作の際に流体がマスタシリンダのチャンバ内において加圧される前にピストンが移動する必要がある距離即ち長さを低減する又は最小化することにより、組み立てられたパワーブレーキが最適化される。このように、当該方法により、ペダル移動を最小化して車両の操作者のペダルフィーリングを改善するパワーブレーキ・アッセンブリが得られる。

本発明の種々の他の利点は、添付図面を考慮して以下の詳細な説明を参照することで、容易に認識でき、同時によりよく理解されるであろう。

組み立てられた状態における、マスタシリンダとブレーキブースタとを有するパワーブレーキ・アッセンブリの断面斜視図である。 組み立てられていない状態における、マスタシリンダとブレーキブースタとを有するパワーブレーキ・アッセンブリの断面斜視図である。 ブレーキブースタの管状カラー内へとマスタシリンダの径方向肩部を挿入する工程を示すパワーブレーキ・アッセンブリの部分断面斜視図である。 図３の一部の拡大図である。 ピストンのバイパス孔を通じた流体の流れを停止するとともにマスタシリンダのブレーキライン・ポートとリザーバ・ポートとの間に圧力差を与えるよう、挿入工程の際にブレーキブースタの出力ロッドと係合するよう配置されるマスタシリンダのピストンを示すパワーブレーキ・アッセンブリの部分断面斜視図である。 図５の一部の拡大図である。 ブレーキブースタに固定されているマスタシリンダを示すパワーブレーキ・アッセンブリの部分断面斜視図である。 図７の一部の拡大図である。 ブレーキブースタにマスタシリンダを固定する他の構成の部分斜視図である。 図９の線１０−１０に沿った部分断面図である。

パワーブレーキ・アッセンブリ２０の組み立て方法が、図面を参照して概略的に説明され、図２〜図８に示される。図面では、複数の図面にわたって、対応する部品が同様の符号で示される。図１で組み立てられた状態を概略的に示すように、パワーブレーキ・アッセンブリ２０は、ブレーキペダル（図示せず）に取り付けられるブレーキブースタ２２と、複数の流体作動ブレーキ（図示せず）に接続されるマスタシリンダ２４と、を有する。

マスタシリンダ２４は、中心軸Ａに沿って配置され、マスタシリンダ２４の回りに環状に延びる径方向肩部２６を有する。マスタシリンダ２４の径方向肩部２６は、径方向肩部２６の周囲に環状に延びる凹部２８を有する。Ｏリング３０が、凹部２８に配置される。また、マスタシリンダ２４は、中心軸Ａに沿って配置される底部３４を有する円筒形状のチャンバ３２を形成する。マスタシリンダ２４は、ブレーキ液を収容するとともに移送するようチャンバ３２と流体連通状態に配置される、少なくとも一つのリザーバ・ポート３６を更に有する。マスタシリンダ２４は、ブレーキ液をマスタシリンダ２４のチャンバ３２から流体作動ブレーキへと流すようチャンバ３２と流体連通状態に配置される、少なくとも一つのブレーキライン・ポート３８を更に有する。

少なくとも一つの制御器４０は、マスタシリンダ２４のチャンバ３２に摺動可能に配置されるとともに、ブレーキ液がチャンバ３２から少なくとも一つのブレーキライン・ポート３８を通じて流体作動ブレーキへと移送されるよう軸Ａに沿って延びる。制御器４０は、少なくとも一つのピストン４２と、保持器（retainer）４６と、を有する。ピストン４２は、軸Ａに沿って配置され、先端部４４から中空である円筒形状である。保持器４６は、対応する少なくとも一つのピストン４２の先端部４４にはまり込む関係（telescoping relationship）となるよう配置される。ピストン４２は、先端部４４に隣接し、ブレーキ液が流れることが可能な、少なくとも一つのバイパス孔４８を有する。マスタシリンダ２４は、チャンバ３２の回りに環状に配置される少なくとも一つの入口ポート４９を有する。入口ポート４９は、少なくとも一つのバイパス孔４８とリザーバ・ポート３６との間に配置されて、それらの間を流体連通状態とする。少なくとも一つのガスケット５０は、マスタシリンダ２４のチャンバ３２内に配置されるとともに、ピストン４２の回りを環状に延び、少なくとも一つのバイパス孔４８に隣接して配置される。

バネ５２が、軸Ａ上に配置され、ピストン４２と保持器４６との間を延び、ピストン４２を突出位置（extended position）即ちレスト位置（resting position）へと付勢する。その完全に突出した位置又は付勢された位置において、バネ５２は、少なくとも一つのバイパス孔４８を入口ポート４９に隣接するよう位置させ、マスタシリンダ２４のオープン状態を形成する。マスタシリンダ２４のオープン状態では、図７及び図８に示す通り、ブレーキ液は、リザーバ・ポート３６から、保持器４６の周囲にある入口ポート４９及びバイパス孔４８を連続的に通って、ブレーキライン・ポート３８へと流れることができる。言い換えると、マスタシリンダ２４がオープン状態に配置される場合、開いた即ち遮断されていない流体連通ラインが、少なくとも一つのリザーバ３６と少なくとも一つのブレーキ入口ポート３８との間で延びる。チャンバ３２の底部端３４に向かう少なくとも一つのピストン４２の摺動移動に応じて、バイパス孔４８は少なくとも一つのガスケット５０を越えて軸方向に前進し、加圧状態が形成される。加圧状態では、図５及び図６に示す通り、リザーバ・ポート３６からバイパス孔４８を通るブレーキ液の流れが遮断される。したがって、リザーバ・ポート３６は、閉じられ即ちチャンバ３２から分離され、これにより、流体作動ブレーキへの供給のため、ブレーキライン・ポート３８に加圧された流体が供給される。マスタシリンダ２４の前述の動作は、単一の制御器４０に関して説明したが、マスタシリンダ２４は、図１に描画された例のように、チャンバ３２内に配置され、互いに協力して機能する、二つの制御器４０を有することもできる。

ブレーキブースタ２２は、前部ハウジング５４及び後部ハウジング５６を有する。各ハウジング５４，５６は、カップ状であり、軸Ａ上に配置され、前部ハウジング５４と後部ハウジング５６との間を延びる空間５８，６０，６２，６４を形成する。ブレーキブースタ２２の前部ハウジング５４は、軸Ａに沿って前部ハウジング５４から外側に延びる、円筒形状の管状カラー（tubular collar）６６を有する。ブレーキブースタ２２は、空間５８，６０，６２，６４内であって軸Ａ上に配置される、前端部７２と後端部７４との間で延びる管状のパワーアクチュエータ７０を更に有する。パワーアクチュエータ７０は、前部ハウジング５４及び後部ハウジング５６に対して軸Ａに沿って可動である。パワーアクチュエータ７０の前端部７２は、マスタシリンダ２４のピストン４２と係合するために、パワーアクチュエータ７０の前端部７２から軸Ａに沿って前部ハウジング５４に向かって外側に延びる出力ロッド７６を有する。入力ロッド７８は、ブレーキブースタ２２から中心軸Ａに沿ってブレーキペダルに向かって外側に延びる。バネ等の弾性部材７３が、前部ハウジング５４内に配置され、マスタシリンダ２４と係合するように、入力ロッド７８の回りを、パワーアクチュエータ７０の前端部７２と前部ハウジング５４との間で環状に延びる。

ブレーキをかける際に、操作者がブレーキペダルを介して力を入力すると、入力ロッド７８は、ブレーキペダルから出力ロッド７６に入力された力を伝達し、マスタシリンダ２４のピストン４２を軸Ａに沿ってマスタシリンダ２４の底部３４に向かって押圧する。上述の通り、チャンバ３２の底部端３４に向かう少なくとも一つのピストン４２の摺動移動に応じて、バイパス孔４８は、少なくとも一つのガスケット５０を越えて軸方向に前進し、リザーバ・ポート３６からのバイパス孔４８を通るブレーキ液の流れが妨げられるマスタシリンダ２４の加圧状態が形成される。したがって、リザーバ・ポート３６は、閉じられ即ちチャンバ３２から分離され、これにより、複数の流体作動ブレーキへの供給のため、ブレーキライン・ポート３８に加圧された流体が供給される。操作者が力の入力を止めると、マスタシリンダ２４をオープン状態に戻すようマスタシリンダ２４のバネ５２がピストン４２に作用し、パワーアクチュエータ７０をその元の位置に戻すよう弾性部材７３がパワーアクチュエータ７０の出力ロッド７６に作用する。

図２に示す通り、パワーブレーキ・アッセンブリ２０の組み立て方法は、ブレーキブースタ２２の管状カラー６６にマスタシリンダ２４の径方向肩部２６を軸方向に挿入することにより開始される。図３に示す通り、挿入工程の際に、出力ロッド７６がマスタシリンダ２４のピストン４２と軸方向に並べて配置される。径方向肩部２６が管状カラー６６へ部分的に挿入されると、本方法では、リザーバ・ポート３６とブレーキ入口ポート３８との間の圧力差を測定（monitoring）する工程が行われる。ブレーキライン・ポート３８とリザーバ・ポート３６との間の流体圧力差は、リザーバ・ポート３６を封止しリザーバ・ポート３６で圧力を計測するとともにブレーキライン・ポート３８を封止しブレーキライン・ポート３８に圧力を作用させることにより、又は、ブレーキライン・ポート３８を封止しブレーキライン・ポート３８で圧力を測定するとともにリザーバ・ポート３６を封止しリザーバ・ポート３６に圧力を作用させることにより、測定することができる。例えば、チャンバ３２内でブレーキライン・ポート３８及びリザーバ・ポート３６にわたって流体に圧力を与えるために、圧力生成器（例えば圧縮空気供給装置）を、マスタシリンダ２４のブレーキライン・ポート３８及びリザーバ・ポート３６の一方に適用することができる。なお、流体圧力は、ガス（空気）又は液体によって供給できることを記載しておく。つまり、リザーバ・ポート３６とブレーキライン・ポート３８との間に流体圧力を作用させるため、圧縮空気供給装置を用いる代わりに、液体供給装置を用いることもできる。

リザーバ入口ポート３６とブレーキ入口ポート３８との間に圧力差がない場合、この測定結果はマスタシリンダがオープン状態にあることを示している。マスタシリンダのオープン状態とは、図７及び図８に示す通り、開いた即ち遮断されていない流体連通ラインが、少なくとも一つのリザーバ・ポート３６と少なくとも一つのブレーキ入口ポート３８との間で延びていることを示している。流体圧力差がリザーバ入口ポート３６とブレーキ入口ポート３８との間で検出される場合、これはマスタシリンダが加圧状態にあることを示している。マスタシリンダの加圧状態とは、図５及び図６に示す通り、バイパス孔４８を通るブレーキ液の流れが、少なくとも一つのガスケット５０によって妨げられる即ち遮断されることを示している。なぜなら、ブレーキブースタ２２の出力ロッド７６と当接する又は係合することにより、ピストン４２、そして少なくとも一つのバイパス孔４８は、チャンバ３２の底部端３４に向かって前進させられているからである。

少なくとも一つのリザーバ・ポート３６と少なくとも一つのブレーキ入口ポート３８の間で圧力差がないことが検出されない限り、マスタシリンダ２４が、ブレーキブースタ２２の管状カラー６６へと、ブレーキブースタ２２の出力ロッド７６に向かって軸方向に挿入され続ける。ピストン４２がブレーキブースタ２２の出力ロッド７６と係合すると、ピストン４２のバイパス孔４８がガスケット５０を越えて移動するよう、出力ロッド７６は、マスタシリンダ２４のチャンバ３２の底部３４に向かってピストン４２を軸方向に押圧し即ち摺動させて、ピストン４２と保持器４６との間でバネ５２を圧縮し、これにより、ブレーキライン・ポート３８とリザーバ・ポート３６との間の流体連通が閉じられる。ピストン４２のこの移動により、ブレーキライン・ポート３８とリザーバ・ポート３６との間に流体圧力差が生じる。この圧力差が検出されると、本方法は、ブレーキブースタ２２の管状カラー６６への、マスタシリンダ２４の径方向肩部２６の軸方向の挿入を停止する工程を行う。

図５及び図６に示す通り、ピストン４２の軸方向移動の距離つまり長さＬにより、リザーバ・ポート３６とブレーキ入口ポート３８との間で圧力差が検出されないマスタシリンダ２４のオープン状態と、リザーバ・ポート３６とブレーキ入口ポート３８との間で圧力差が検出されるマスタシリンダ２４の加圧状態と、が変化する。したがって、圧力差が検出され、軸方向挿入が停止された後、本方法では、マスタシリンダ２４のオープン状態が再形成されるよう、マスタシリンダ２４の径方向肩部２６をブレーキブースタ２２の管状のカラー６６から、この距離つまり長さＬ後退させる即ち引き出す工程が行われる。挿入工程と同様に、リザーバ・ポート３６とブレーキ入口ポート３８との間で圧力差が検出されなくなり、この距離つまり長さＬだけピストンが移動してマスタシリンダ２４のオープン状態が再形成された時を決定するために、リザーバ・ポート３６とブレーキ入口ポート３８との間の圧力差を後退工程の際にも測定することができる。上述の記載の通り、引き出し工程では、バネ５２がピストン４２を戻すことができるよう、そして、バイパス孔４８が、ガスケット５０を越えて再配置され、入口ポート４９を介してリザーバ・ポート３６と流体連通状態へ戻るよう、マスタシリンダ２４がブレーキブースタ２２から離れるように移動させられる。オープン状態が再び得られ、圧力差が検出されなくなくなると、本方法では、マスタシリンダ２４がブレーキブースタ２２に固定された配置となるよう、ブレーキブースタ２２の管状カラー６６からマスタシリンダ２４の径方向肩部２６を引き出すことを停止する工程が行われる。

当該パワーブレーキ・アッセンブリの組み立て方法では、組み立ての際に、少なくとも一つのリザーバ・ポート３６と少なくとも一つのブレーキライン・ポート３８との間の圧力差を測定することにより、当該技術において封止までの行程（travel-to-close）として知られている距離つまり長さＬを低減する。言い換えると、組み立ての際に圧力差を測定することにより、この距離つまり長さＬを可能な限り最小の値に設定するよう、マスタシリンダ２４をブレーキブースタ２２に対して正確に配置することができる。組み立てられたパワーブレーキ・アッセンブリに設定される封止までの行程（travel-to-close）が低減されるので、ペダル移動を最小化でき、したがって車両の操作者のペダルフィーリング（pedal feel）を改善できる。当該パワーブレーキ・アッセンブリの組み立て方法の他の利点は、考慮する必要があるのは、システム内のあらゆる生じうる組み合わせ及び部材の許容誤差ではなく、マスタシリンダ及びブレーキブースタの互いに対する許容誤差だけであることにある。

本方法の一実施形態において、管状カラー６６を、マスタシリンダ２４の径方向肩部２６の周囲で、例えば圧着、かしめ等によって機械的に変形させることによって、ブレーキブースタ２２の管状カラー６６をマスタシリンダ２４の径方向肩部２６に固定する。具体的には、図１からよくわかる通り、当該方法は、マスタシリンダ２４の肩部２６の周囲に環状に延びて、ブレーキブースタ２２の管状カラー６６におけるマスタシリンダ２４の移動を防止する収縮ネック６８を形成するよう、管状カラー６６をマスタシリンダ２４の周囲に圧着する工程を含む。図１に示す通り、パワーブレーキ・アッセンブリ２０の組み立て位置における前部ハウジング５４の管状カラー６６は、マスタシリンダ２４とブレーキブースタ２２との間に封止係合を形成するよう、マスタシリンダ２４の径方向肩部２６の周囲にそして径方向肩部２６のＯリング３０の上に環状に延設される。あるいは、ブレーキブースタの管状カラー６６を、ボルトもしくはネジ、又は溶接、又はピンを用いて、マスタシリンダ２４の径方向肩部２６に機械的に固定することができる。

本方法の他の実施形態においては、マスタシリンダ２４の径方向肩部２６とブレーキブースタ２２の管状カラー６６との間に、接合材料、例えば流動するとともに硬化によって固まる接着剤、溶接等を導入することによって、ブレーキブースタ２２をマスタシリンダ２４に接着的に接合することができる。例えば、図９及び図１０からよくわかる通り、マスタシリンダ２４の径方向肩部２６は、互いに間隔を空けて配置されるとともに軸Ａ回りに環状に延びる複数の凹部２８を有する。マスタシリンダ２４の管状カラー６６は、管状カラー６６から軸Ａ回りに径方向外側に延びる膨出部１６７を有し、膨出部１６７は、マスタシリンダ２４の径方向肩部２６とブレーキブースタ２２の膨出部１６７との間に環状に延びている中空部分(void)１６９を形成している。管状カラー６６の膨出部１６７は、マスタシリンダ２４をブレーキブースタ２２に固定するために接着接合材料の注入を可能にするよう、膨出部１６７に配置されるとともに中空部分１６９と連通する孔１７１を更に有する。

当該方法の一実施形態において、マスタシリンダ２４の径方向肩部２６がブレーキブースタ２２の管状カラー６６に少なくとも部分的に挿入されると、ブレーキブースタ２２を真空にして、種々のタイプのブレーキブースタ２２に対し、調整や補正を行うことができる。真空により、ブレーキブースタ２２の、前部ハウジング５４と、後部ハウジング５６と、主隔壁８２と、後部隔壁８４と、を締め付けて、ブレーキブースタ２２を１〜２ｍｍ変形させる。例えば、図１に示す通り、前部ハウジング５４は、ブレーキブースタ２２を真空源に接続するための入口を有する。ブレーキブースタ２２は、真空源が動作していないときには大気圧の空気がブレーキブースタ２２に入ることを防止するため、真空源と入口との間にバキュームチェックバルブを有することができる。

図１に示す通り、組み立てられたパワーブレーキ・アッセンブリ２０のブレーキブースタ２２は、円形状の仕切板８０を更に有する。仕切板８０は、パワーアクチュエータ７０が摺動可能に取り付けられるとともに、空間５８，６０，６２，６４を、後部ハウジング５６と仕切板８０との間に延びる一次制御ボリューム（primary control volume）５８，６０と、仕切板８０と前部ハウジング５４との間に延びる二次制御ボリューム（secondary control volume）６２，６４と、に分割する。エラストマー材料で形成される円形状の主隔壁８２は、後部ハウジング５６に隣接している一次制御ボリューム５８，６０内に配置され、仕切板８０から離れて配置されるパワーアクチュエータ７０に取り付けられて、一次制御ボリューム５８，６０を一次適用コンパートメント（primary apply compartment）５８と一次真空コンパートメント（primary vacume compartment）６０とに分割している。エラストマー材料で形成される円形状の二次隔壁８４は、前部ハウジング５４に隣接している二次制御ボリューム６２，６４に配置され、仕切板８０から離れて配置されるパワーアクチュエータ７０に取り付けられて、二次制御ボリューム６２，６４を二次適用コンパートメント（secondary apply compartment）６２と二次真空コンパートメント（secondary vacume compartment）６４とに分割している。管状のパイプ８６は、仕切板８０と主隔壁８２との間を延び、一次適用コンパートメント５８及び二次適用コンパートメント６２の両方と流体連通状態に配置される通路８８を形成している。パワーアクチュエータ７０は、動作の際に、真空コンパートメント６０，６４を常に大気圧より低い圧力とできるよう、一次真空コンパートメント６０と二次真空コンパートメント６４とを接続する空気通路９０を有する。あるいは、空気通路９０を、真空コンパートメント６０，６４をそれらの間の流体連通（真空）のために互いに接続するよう、仕切板８０に形成することもできる。

円板状の一次支持板９２が、一次真空チャンバ３２内に配置されるとともに、主隔壁８２に剛性を与えるよう、主隔壁８２に当接してパワーアクチュエータ７０に取り付けられる。円板状の二次支持板９４が、二次真空チャンバ３２内に配置されるとともに、パワーアクチュエータ７０に取り付けられ、二次隔壁８４に剛性を与えるよう二次隔壁８４に当接する。

パワーアクチュエータ７０の後端部７４は、中心軸Ａに沿って延びる円筒状の穴（bore）９６を有する。概略的に示す通り、空気調整機構９８が、大気圧において空気がブレーキブースタ２２の適用コンパートメント５８，６２に入ることができるよう、穴９６に配置される。空気調整機構９８は、パワーアクチュエータ７０の穴９６に収容されるスプール状（spool-shape）の空気バルブ１００を有しており、出力ロッド７６と入力ロッド７８との間で中心軸Ａに沿って延びる。空気バルブ１００は、ブレーキブースタ２２の入力ロッド７８と係合するための空洞１０４を有する受け端部１０２を有する。エラストマー材料から形成された円形状のリアクションディスク１０６が、パワーアクチュエータ７０の前端部７２に配置されるとともに、出力ロッド７６と空気バルブ１００との間に延びて、空気バルブ１００の動きを出力ロッド７６に伝達している。空気調整機構９８は、大気圧において空気が空気バルブ１００を通ってブレーキブースタ２２に入ることを防止するために、空気バルブ１００に隣接して配置される管状の浮動制御バルブ１０８を更に有する。パワーアクチュエータ７０の後端部７４は、空気調整機構９８の浮動制御バルブ１０８と係合するために、軸Ａ回りに環状に、パワーアクチュエータ７０の後端部７４から外側に延びるバルブ受け部１１０を有する。

動作において、ブレーキがレスト位置にあり、力が入力ロッド７８に印加されていない場合、真空源は真空コンパートメント６０，６４から空気を引き抜く。空気バルブ１００が、浮動制御バルブ１０８をパワーアクチュエータ７０のバルブ受け部１１０から離して保持している状態では、空気は適用コンパートメント５８，６２から排出される。バルブ受け部１１０は、浮動制御バルブ１０８上に配置されて、大気圧の空気がパワーアクチュエータ７０の後端部内へ、そして適用コンパートメント５８，６２内へと入ることを防止している。隔壁８２，８４の両面が真空であることで、隔壁８２，８４はパワーアクチュエータ７０をハウジングに保持することができる。

運転者がブレーキペダルを押すと、浮動制御バルブ１０８がパワーピストン４２上のバルブ受け部１１０と接触するまで、入力ロッド７８が、空気バルブ１００及び浮動制御バルブ１０８をともに前方に軸Ａに沿って前部ハウジング５４に向かって変位させる。空気バルブ１００は、前方に中心軸Ａに沿って移動するにつれて、それ自体が浮動制御バルブ１０８から離れることになり、空気バルブ１００と浮動制御バルブ１０８との間に隙間が生じる。この隙間が生じると、大気圧の空気がブレーキブースタ２２の適用コンパートメント５８，６２に入っていく。真空コンパートメント６０，６４はまだ真空であるので、隔壁圧力差により、前方に向かう動作力が、パワーアクチュエータ７０に接続された隔壁８２，８４のそれぞれに作用する。動作力が、パワーアクチュエータ７０及び出力ロッド７６を前方に移動させ、マスタシリンダ２４のピストン４２を移動させる。

ブレーキをかける際にブレーキシステムの油圧ライン圧力が上昇するにつれて、ブレーキブースタ２２は空気バルブ１００を通じてブレーキペダルに機械的フィードバック力を与える。出力ロッド７６は、後方に向かう力を、マスタシリンダ２４のピストン４２からリアクションディスク１０６に伝達し、これにより圧縮し、非常に強く圧縮された流体のような応答性を提供する。マスタシリンダ２４からのすべての力の一部は、空気バルブ１００、入力ロッド７８、そして最終的にブレーキペダルに伝達される。これにより、運転者は、制動の程度に比例するブレーキ適用感覚が得られる。また、このフィードバックは、空気バルブ１００を閉じて、運転者がブレーキペダルをより強く押圧するまで、作用させる圧力が更に上昇することを防止する。

ブレーキペダルがホールド位置にある場合、浮動制御バルブ１０８は、パワーアクチュエータ７０のバルブ受け部１１０に接したままとなり、これにより、真空源が適用コンパートメント５８，６２から遮断される。同時に、浮動制御バルブ１０８がパワーアクチュエータ７０とともに中心軸Ａに沿って移動し、空気バルブ１００に再び受け止められて、これにより、空気が適用コンパートメント５８，６２に更に入ることを防止する。運転者がブレーキペダルを離すか又は更に大きな力を印加するまで、空気バルブ１００及び浮動制御バルブ１０８は静止したままである。ブレーキペダルに掛かるすべての力を解除すると、パワーアクチュエータ７０が隔壁８２，８４をレスト位置へと戻すことができる。

もちろん、本発明に多くの変形及び変更を上記の教示に基づいて行うことができ、詳細な説明以外にも添付の特許請求の範囲内で実現できる。本発明に関して開示したパワーブレーキ・アッセンブリ２０を組み立て方法は、タンデム・パワーブレーキ・アッセンブリ（tandem power brake assemblies）だけでなくレギュラー・パワーブレーキ・アッセンブリ(regular power brake assemblies)の製造にも用いることができる。

２０ パワーブレーキ・アッセンブリ
２２ ブレーキブースタ
２４ マスタシリンダ
２６ 径方向肩部
２８ 凹部
３０ Ｏリング
３２ チャンバ
３４ 底部端
３６ リザーバ・ポート
３８ ブレーキライン・ポート
４０ 制御器
４２ ピストン
４４ 先端部
４６ 保持器
４８ バイパス孔
４９ 入口ポート
５０ ガスケット
５２ バネ
５４ 前部ハウジング
５６ 後部ハウジング
５８ 一次適用コンパートメント
６０ 一次真空コンパートメント
６２ 二次適用コンパートメント
６４ 二次真空コンパートメント
６６ 管状カラー
６８ 収縮ネック
７０ パワーアクチュエータ
７２ 前端部
７３ 弾性部材
７４ 後端部
７６ 出力ロッド
７８ 入力ロッド
８０ 仕切板
８２ 主隔壁
８４ 後部隔壁
８８ 通路
９０ 空気通路
９２ 一次支持板
９４ 二次支持板
９６ 穴
９８ 空気調整機構
１００ 空気バルブ
１０２ 受け端部
１０４ 空洞
１０６ リアクションディスク
１０８ 浮動制御バルブ
１１０ バルブ受け部
１６７ 膨出部
１６９ 中空部分
１７１ 孔
Ａ 軸
Ｌ 長さ（距離）

米国特許第４，４００，９４２号明細書 米国特許出願公開第２００２／０１２４３９０号明細書 米国特許第４，５４５，２０６号明細書

Claims (15)

1. ブレーキブースタと、少なくとも一つのリザーバ・ポートと少なくとも一つのブレーキライン・ポートとの間に配置されるチャンバを形成しているマスタシリンダと、を有するパワーブレーキ・アッセンブリの組み立て方法であって、
   前記マスタシリンダを前記ブレーキブースタに挿入する挿入工程と、
   前記挿入工程の際に、前記マスタシリンダの前記少なくとも一つのリザーバ・ポートと前記少なくとも一つのブレーキライン・ポートとの間の圧力差を測定する工程と、
   圧力差の検出に応じて、前記ブレーキブースタ内への前記マスタシリンダの挿入を停止する工程と、
   前記ブレーキブースタの内部から、前記マスタシリンダを、ある距離引き出す引き出し工程と、
   前記マスタシリンダを前記距離引き出した後に、前記ブレーキブースタを前記マスタシリンダに固定する工程と、
   を含む方法。
2. 前記引き出し工程の際に前記マスタシリンダの前記少なくとも一つのリザーバ・ポートと前記少なくとも一つのブレーキライン・ポートとの間の圧力差の消失を測定する工程と、
   前記距離が得られるよう、前記圧力差の消失に応じて前記ブレーキブースタからの前記マスタシリンダの引き出しを停止する工程と、
   を更に含む、
   請求項１に記載の方法。
3. 圧力差を測定する前記工程及び圧力差の消失を測定する前記工程は、
   前記少なくとも一つのリザーバ・ポート及び前記少なくとも一つのブレーキライン・ポートのうちの一方に圧力を作用させる工程と、
   前記少なくとも一つのリザーバ・ポート及び前記少なくとも一つのブレーキライン・ポートのうちの他方において圧力を測定し、作用させた圧力と測定された圧力とが異なるかあるいは等しいかを判断する工程と、
   を含む、
   請求項２に記載の方法。
4. 前記少なくとも一つのリザーバ・ポート及び前記少なくとも一つのブレーキライン・ポートのうちの一方に圧力を作用させる前記工程は、圧縮空気供給装置を前記少なくとも一つのリザーバ・ポート及び前記少なくとも一つのブレーキライン・ポートのうちの一方に接続する工程を含む、
   請求項３に記載の方法。
5. 前記少なくとも一つのリザーバ・ポート及び前記少なくとも一つのブレーキライン・ポートのうちの一方に圧力を作用させる前記工程は、液体供給装置を前記少なくとも一つのリザーバ・ポート及び前記少なくとも一つのブレーキライン・ポートのうちの一方に接続する工程を含む、
   請求項３に記載の方法。
6. 前記ブレーキブースタは、管状カラーを有し、
   前記マスタシリンダは、径方向肩部を有し、
   前記ブレーキブースタを前記マスタシリンダに固定する前記工程は、前記管状カラーを前記マスタシリンダの前記径方向肩部の周囲で機械的に変形させる工程を含む、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記ブレーキブースタは、管状カラーを有し、
   前記マスタシリンダは、径方向肩部を有し、
   前記ブレーキブースタを前記マスタシリンダに固定する前記工程は、前記管状カラーを前記マスタシリンダの前記径方向肩部に機械的に固定する工程を含む、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記ブレーキブースタは、管状カラーを有し、
   前記マスタシリンダは、径方向肩部を有し、
   前記ブレーキブースタを前記マスタシリンダに固定する前記工程は、前記マスタシリンダの前記径方向肩部と前記管状カラーとの間に接合材料を導入する工程を含む、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記径方向肩部は、複数の凹部を有し、
   前記管状カラーは、中空部分を形成する膨出部を有し、
   前記接合材料を導入する前記工程は、前記マスタシリンダを前記ブレーキブースタに固定するよう、孔を通じて前記接合材料を前記凹部と前記膨出部との間に注入する工程を含む、
   請求項８に記載の方法。
10. 前記ブレーキブースタは、前部ハウジングと、後部ハウジングと、主隔壁と、後部隔壁とを有し、
    当該方法は、前記ブレーキブースタの、前記前部ハウジングと、前記後部ハウジングと、前記主隔壁と、前記後部隔壁と、の調整及び締め付けを実行するよう、前記挿入工程の際に前記ブレーキブースタを真空にする工程を更に含む、
    請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記ブレーキブースタは、管状カラーを有し、
    前記マスタシリンダは、径方向肩部を有し、
    前記挿入工程は、前記径方向肩部を前記管状カラーへと軸方向に挿入する工程を含み、
    前記引き出し工程は、前記径方向肩部を前記管状カラーから前記距離引き出す工程を含む、
    請求項２から５のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記マスタシリンダは、前記チャンバ内に、互いにはまり込むように配置されるピストン及び保持器を有する制御器を有し、
    前記ブレーキブースタは、軸に沿って延びる出力ロッドを有し、
    当該方法は、前記挿入工程の際に前記ピストン及び前記出力ロッドを互いに軸方向に並んで配置させる工程を更に含む、
    請求項１１に記載の方法。
13. 前記ピストンは、先端部に隣接するバイパス孔を有し、
    当該方法は、前記少なくとも一つのリザーバ・ポートと、前記バイパス孔と、前記チャンバと、前記少なくとも一つのブレーキライン・ポートとを通る流体の連続的連通を可能とする前記マスタシリンダのオープン状態を形成するよう、前記挿入工程の際に前記ピストンと前記保持器との間に配置されるバネを用いて前記ピストンを突出位置へと付勢する工程を更に含む、
    請求項１２に記載の方法。
14. 前記マスタシリンダは、前記チャンバ内に配置されるとともに、前記少なくとも一つのバイパス孔に隣接して、前記ピストンの回りに環状に延びる少なくとも一つのガスケットを有し、
    当該方法は、前記連続的連通が閉じられ、測定する前記工程の際に、前記少なくとも一つのリザーバ・ポートと前記少なくとも一つのブレーキライン・ポートとの間で検出された流体圧力差が得られる、前記マスタシリンダの加圧状態を形成するため、前記ピストンと前記保持器との間で前記バネを圧縮し、前記ピストンの前記バイパス孔を前記少なくとも一つのガスケットを越えて軸方向に移動させるように、前記挿入工程の際に前記ブレーキブースタの前記出力ロッドと当接するよう前記ピストンを配置する工程を更に含む、
    請求項１３に記載の方法。
15. 前記引き出し工程の際に、前記マスタシリンダの前記オープン状態を再形成し、前記少なくとも一つのリザーバ・ポートと前記少なくとも一つのブレーキライン・ポートとの間で検出された圧力差を消失させるため、前記バイパス孔を前記少なくとも一つのリザーバ・ポートとの連通状態にするよう前記少なくとも一つのガスケットを越えて位置変更するように、前記引き出し工程の際に前記ピストンをその突出位置へと戻るように付勢する工程を更に含む、
    請求項１４に記載の方法。

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