JP2017124664A - ブレーキブースタ - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキ操作開始時における、ブレーキブースタによる過剰な助勢力を抑制する。【解決手段】本発明のブレーキブースタは、変圧室と、定圧室と、変圧室と定圧室との差圧に応じて作動するピストン１２と、ブレーキペダルの操作に応じて直線的に移動するロッド１０と、弁機構と、ダストブーツ１６と、吸気抑制部材２０とを備える。弁機構はロッド１０の移動により作動し、変圧室と前記定圧室とを連通させる通路の開閉と、変圧室に大気を導入する通路の開閉とを行う。ダストブーツ１６は、少なくともロッド１０及び弁機構が設置された部分の外周部を覆うように設置され、一端面がロッド１０の外周面に取り付けられると共に、一端面に、変圧室に大気を導入するための吸気穴１８を有する。吸気抑制部２０は、ダストブーツ１６内部又はダストブーツ１６に設置され、変圧室へ流入する大気の流入を制限する。【選択図】図１

Description

この発明はブレーキブースタに関する。より具体的には車両に搭載されたブレーキ装置に用いられる車両用ブレーキブースタに関する。

特許文献１にはブレーキブースタが開示されている。ブレーキブースタは、変圧室と定圧室との圧力差を利用してブレーキ操作力をアシストする機構である。特許文献１において、ブレーキ非作動時には、ブレーキブースタの定圧室と変圧室とは連通した状態で負圧に維持される。一方、ブレーキが操作されると定圧室と変圧室とが遮断状態となり、変圧室には大気が導入される。このとき定圧室と変圧室との間に生じる圧力差により、ブレーキブースタのピストンが移動する。ピストンの移動はブレーキペダルに連結されたロッドに作用し、これによりブレーキ操作力が助勢される。

特開２００７−２１０５７０号公報

ブレーキペダルの操作開始後、ブレーキブースタの変圧室が大気と連通した状態になると、それまで負圧に維持されていた変圧室に、一時に大量の大気が流入する。この大量の空気の流入により、ブレーキペダルの操作開始時にブレーキペダルが軽くなり、ドライバの意図する制動力に応じた踏み込み量よりも、大きな踏み込み量となってしまう場合がある。このようにブレーキ操作開始時と、その後のブレーキペダル操作中との間で、ブレーキ操作に必要な力の変化が生じると、ブレーキのコントロール性を低下させる恐れがある。

この発明は上記課題を解決することを目的とし、ブレーキペダル操作時の急激な大気の流入を低減し、ブレーキ操作フィーリングを向上させるよう改良したブレーキブースタを提供するものである。

本発明は、上記の目的を達成するため、ブレーキブースタであって、変圧室と、定圧室と、変圧室と定圧室との差圧に応じて作動するピストンと、ブレーキペダルの操作に応じて直線的に移動するロッドと、弁機構と、ダストブーツと、吸気抑制部とを備える。弁機構はロッドの移動により作動し、変圧室と定圧室とを連通させる通路の開閉と、変圧室に大気を導入する通路の開閉とを行う。ダストブーツは、少なくともロッド及び弁機構が設置された部分の外周部を覆うように設置され、一端面がロッドの外周面に取り付けられると共に、一端面に、変圧室に大気を導入するための吸気穴を有する。吸気抑制部は、ダストブーツ内部又はダストブーツに設置され、変圧室へ流入する大気の流量を制限する。

本発明によれば、吸気抑制部により変圧室への大気の流量が制限される。従って、変圧室に急激に大量の大気が導入されることにより、ドライバが意図する制動力を発するために必要となるブレーキ操作力が変動するのを抑制することができる。これにより、ブレーキ操作フィーリングを向上させることができる。

実施の形態１のブレーキブースタを説明するための模式図である。 実施の形態１のブレーキブースタに配置される吸気抑制部としてのゴム板を説明するための図である。 実施の形態２のブレーキブースタを説明するための模式図である。 実施の形態３のブレーキブースタを説明するための模式図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１は実施の形態１のブレーキブースタについて説明するための模式図である。図１のブレーキブースタは車両のブレーキ装置に搭載され、ブレーキペダルの踏み込み時にブレーキ操作力を助勢するシステムである。図１には、本発明の特徴的な部材とその周辺部材のみを表し、ブレーキブースタを構成するその他の部材は省略する。

ブレーキブースタはオペレーティングロッド１０を有している。オペレーティングロッド１０は、一端においてブレーキペダルに接続され、ブレーキペダルの操作に応じて直線的に移動するように構成されている。オペレーティングロッド１０の他端は、ピストン１２内に挿入される形でピストン１２に連結している。ピストン１２は、その一部がブレーキブースタのハウジング１４内の空間に挿入されており、ハウジング１４内の空間を定圧室と変圧室とに仕切っている。

ピストン１２はハウジング１４外部に突出する円筒形状の部分を有している。この円筒形状の部分には、弁機構として、変圧室と定圧室とを連通させる通路の開閉、又は変圧室に大気を導入する通路の開閉を行う、バキュームバルブとコントロールバルブとエアバルブとが配置されている。ピストン１２の円筒形状の部分はダストブーツ１６に覆われている。ダストブーツ１６の一端は、ハウジング１４の外壁面に取り付けられている。ダストブーツ１６は、ハウジング１４側とは反対側の端面１７において、オペレーティングロッド１０の外周部の定位置に取り付けられている。ダストブーツ１６の端面１７には複数の吸気穴１８が形成されている。吸気穴１８は、その開口の外周部のうち、端面１７の外周側に位置する部分が、ピストン１２の円筒形状の部分の外周壁の位置と概ね対向する位置にくる程度に、大きく開口されている。

ダストブーツ１６内には、吸気抑制部としてのゴム板２０が配置されている。図２はゴム板２０について説明するための図である。図２に示されるように、ゴム板２０は中央にオペレーティングロッド１０を貫通させるための穴部２２を有する円盤形状の部材である。ゴム板２０の外径は、ゴム板２０と端面１７とを同軸上に重ね合わせた場合に、ゴム板２０が吸気穴１８を塞ぐために必要な径又はそれより大きな径となっている。ゴム板２０の穴部２２にはオペレーティングロッド１０が挿入されており、この穴部２２においてオペレーティングロッド１０の外周部の定位置に取り付けられている。ゴム板２０は、ブレーキ非作動時において、端面１７に対して概ね平行に隣接して対向するように配置されている。これによりブレーキ非作動時においては、端面１７に形成された吸気穴１８は、ゴム板２０に塞がれたような状態となっている。ゴム板２０は、ブレーキ非作動時において、端面１７とゴム板２０とが密着状態となるように配置されて良く、僅かな隙間が形成されるように配置されても良い。ゴム板２０が密着状態で配置されても、ブレーキペダルが踏み込まれるとオペレーティングロッド１０と共にゴム板２０が移動するため、吸気穴１８が開かれることになる。なお、ゴム板２０の外周部には、放射状のスリット２４が形成されている。

このブレーキブースタは、ブレーキ踏み込み時に、定圧室と変圧室とに差圧を発生させ、この差圧によりピストン１２を移動させることでブレーキ操作力を助勢する。このようなブレーキブースタの具体的な構造は種々に知られており、また本発明を限定するものではないため、詳細な説明は省略するが、ブレーキブースタは、少なくとも定圧室と変圧室とを備える。定圧室は吸気管の負圧を利用することで、あるいはバキュームポンプ等により、エンジンが始動されると負圧に維持される。ブレーキペダルが非作動の状態では、定圧室と変圧室とを連通する通路が開放されており、定圧質と変圧室とは負圧に維持される。

一方、ブレーキペダルが踏み込まれると、オペレーティングロッド１０が移動し、これにより、弁機構が作動して、定圧室と変圧室とを連通する通路が遮断され、その後、変圧室に大気を導入するための通路が開放される。これによりブレーキブースタの変圧室に大気が流入し、負圧に維持された定圧室と、大気圧となる変圧室との間に差圧が生じる。この差圧によりピストン１２がオペレーティングロッド１０と共に、ブレーキ踏み込み方向（図１にいては左方向）に移動し、ブレーキ操作が助勢される。

ゴム板２０は、ブレーキ操作開始時において、吸気穴１８から変圧室への大気の流量を制限する吸気抑制部として機能する。即ち、図１（ａ）に示されるように、ゴム板２０は、ブレーキ非作動時においてダストブーツ１６の吸気穴１８を塞ぐようにして端面１７に隣接して配置されている。従って、ブレーキ操作開始当初は、吸気穴１８からの大気の流入が制限される。

その後、ブレーキペダルの操作に連動してオペレーティングロッド１０が図面左方向に移動する。ダストブーツ１６の端面１７とゴム板２０は、オペレーティングロッド１０の定位置に取り付けられているので、ゴム板２０は全体が、オペレーティングロッド１０の移動と共に移動する。一方、ダストブーツ１６の端面１７は、その内周側のオペレーティングロッド１０の接続部においてオペレーティングロッド１０と共に移動し、外周部側はそのままの位置に維持される。その結果、図１（ｂ）に示されるように、端面１７に形成された吸気穴１８とゴム板２０との隙間が次第に大きくなり、ダストブーツ１６内、即ち、変圧室に大気が十分に流入する状態となる。

このように、ブレーキ操作開始時には、ゴム板２０により大気の導入が制限され、一方、ブレーキ操作量が大きくなるに従って、吸気穴１８からは十分な大気が取り込まれやすい状態となる。従って、ブレーキ操作開始時に、変圧室に一時に大量の大気が流入するのを抑制することができる。従って、ブレーキ操作開始時に生じるブレーキ操作の違和感を解消することができ、ブレーキ操作フィーリングを向上させることができる。なお、また、ゴム板２０を端面１７に隣接して配置することで、ブレーキ踏み込み量が小さい状態では、ダストブーツ１６は空気の出入りの限られる状態となる。このときダストブーツ１６はエアダンパとしても機能しブレーキペダル戻し時のダンピング効果も発揮する。また、ブレーキ操作時のダストブーツ１６内への空気の出入りが限られることで、ブレーキ操作開始時におけるブレーキペダルの踏み込み速度が低下する。これにより、ブレーキペダル踏み込み時の振動を抑制することができる。

なお、本実施の形態では、ゴム板２０にスリット２４が形成されている。ブレーキ操作開始時には、スリット２４が微妙に動くことによって弁のような機能果たし、大気通路が確保され大気が取り込まれやすい状態が確保される。ただし、本発明において、ゴム板２０はスリット２４を有さないものであってもよい。

実施の形態２．
図３は、実施の形態２のブレーキブースタの構成について説明するための模式図である。図３のブレーキブースタは、ゴム板２０を有さず、ダストブーツ１６の端面１７に形成された吸気穴の大きさが異なる点を除き、図１のブレーキブースタと同一の構成を有している。

具体的に、図３のブレーキブースタにおいて、ダストブーツ１６の端面１７には、オリフィス３０が形成されている。図３に示されるように、オリフィス３０は、吸気穴１８に代えて設けられ、ブレーキ作動時には変圧室に大気を導入するための吸気穴となる。図３（ｂ）には、４つのオリフィス３０を図示している。但し、実際のオリフィス３０は４個に限定されない。オリフィス３０の径及び個数は、ブレーキペダルが十分踏み込まれ、定圧室と変圧室との圧力差が安定したときには、変圧室への大気の流入が妨げられないように、必要最低限の径と個数、又はそれに近似したものとされる。吸気穴１８に比較すると、オリフィス３０は十分に小さなものとなる。

吸気穴を、径の小さなオリフィス３０にすることで、ダストブーツ１６の端面自体が、ブレーキ操作開始時において、変圧室への大気の流入を制限する吸気抑制部として機能する。即ち、オリフィス３０により、ブレーキペダル踏み込みはじめのダストブーツ１６内、即ち大気室への大気流入量を抑制することができる。従って、ブレーキ操作開始時のブレーキ操作の違和感を抑えることができる。また、ダストブーツ１６は、内部への空気流量が抑制された空間となるため、エアダンパとして機能し、エアダンピング効果を発揮する。またダストブーツ１６によりブレーキペダルの戻し速度が遅くなるため、ブレーキペダル戻し時のコントロール性の向上を図ることができる。

実施の形態３．
図４は、本発明の実施の形態３のブレーキブースタの構成について説明するための模式図である。図４のブレーキブースタは、図１のブレーキブースタのゴム板２０に代えて、吸気抑制部材として機能する仕切り板４０をピストン１２内に有する点を除き、図１のブレーキブースタと同一の構成を有している。

図４（ａ）に示すように、仕切り板４０はピストン１２内のエアクリーナ４２の下流に設置される。仕切り板４０は、中央に穴部を有し、穴部においてオペレーションロッド１０が移動可能な状態で貫通している。仕切り板４０の外周部は、ピストン１２の定位置に固定的に取り付けられている。

また、図４（ｂ）に示すように仕切り板４０には、複数のオリフィス４４が形成されている。オリフィス４４の径と個数は、ブレーキペダルが十分踏み込まれたとき、変圧室への大気の流れが妨げられないように、必要な最低限の径と個数、またはそれに近似したものとされる。また、オリフィス４４はピストン１２内の大気が流通する通路の位置に合わせて形成される。

このようにオリフィス４４を有する仕切り板４０を設置することで、ブレーキ踏み込み時に大量に大気が流入するのを抑制することができ、ブレーキ踏み込み時のブレーキ操作の違和感をなくしブレーキ操作フィーリングを向上させることができる。

なお、図４ではエアクリーナ４２の下流に仕切り板４０を設置する場合について説明したが、仕切り板４０は、エアクリーナ４２の上流に設置してもよい。

なお、以上の実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、この実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。

１０ オペレーティングロッド
１２ ピストン
１４ ハウジング
１６ ダストブーツ
１７ 端面
１８ 吸気穴
２０ ゴム板
２２ 穴部
２４ スリット
３０ オリフィス
４０ 仕切り板
４２ エアクリーナ
４４ オリフィス

Claims (1)

1. 変圧室と、
   定圧室と、
   前記変圧室と前記定圧室との差圧に応じて作動するピストンと、
   ブレーキペダルの操作に応じて直線的に移動するロッドと、
   前記ロッドの移動により作動し、前記変圧室と前記定圧室とを連通させる通路の開閉と、前記変圧室に大気を導入する通路の開閉とを行う弁機構と、
   少なくとも前記ロッド及び前記弁機構が設置された部分の外周部を覆うように設置され、一端面が前記ロッドの外周面に取り付けられると共に、前記一端面に、前記変圧室に大気を導入するための吸気穴を有するダストブーツと、
   前記ダストブーツ内部又は前記ダストブーツに設置され、前記変圧室へ流入する大気の流量を制限するための吸気抑制部と、
   を備えるブレーキブースタ。

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