JP2530335Y2

JP2530335Y2 - 負圧ブースタ

Info

Publication number: JP2530335Y2
Application number: JP1987191274U
Authority: JP
Inventors: 孝義篠原; 清孝小林
Original assignee: 日信工業株式会社
Priority date: 1987-12-16
Filing date: 1987-12-16
Publication date: 1997-03-26
Anticipated expiration: 2002-12-16
Also published as: JPH0194164U

Description

【考案の詳細な説明】 A.考案の目的（１）産業上の利用分野本考案は、ブースタシェル内に収容されるブースタピ
ストンの前側と後側に負圧室と作動室をそれぞれ形成
し、ブースタピストンのボス部には、ブースタシェルの
後壁に摺動自在に支承される弁筒を連設すると共に、こ
の弁筒内を負圧室に連通する第１ポートと、同弁筒内を
作動室に連通する第２ポートとを設け、弁筒には前後動
可能の入力杆と、この入力杆の前後動に応じて第２ポー
トを第１ポートと弁筒後方の大気導入口とに連通切換え
する制御弁とを配設し、更に弁筒の内周面には、制御弁
の弁座を有して入力杆に連結される弁ピストンが摺動可
能に嵌合されてなる負圧ブースタに関する。

（２）従来の技術かかる負圧ブースタは、例えば特公昭56-33258号公報
に開示されているように、既に知られている。

（３）考案が解決しようとする問題点かかる負圧ブースタでは、入力杆を前進させると、制
御弁の切換動作により第１ポート及び大気導入口間が遮
断されると共に、第２ポート及び大気導入口間が連通さ
れ、大気導入口から弁筒内に導入された大気が第２ポー
トを経てブースタピストン後側の作動室に流入し、この
作動室とブースタピストン前側の負圧室との気圧差によ
りブースタピストンが前進作動するものである。ところ
で、大気が弁筒内から第２ポートへ流れ移る時、その空
気の流れが急激に曲げられて、該弁筒内の第２ポート開
口端付近に大きな乱流が生じるため、流路抵抗が増加す
るばかりでなく比較的大きな風切音を生じることがあっ
た。

本考案は、上記のような風切音を生じることなく静粛
に作動し得るようにした前記負圧ブースタを提供するこ
とを目的とする。

B.考案の構成（１）問題点を解決するための手段上記目的を達成するために、本考案は、弁ピストン外
周にその全周に亘る環状溝を、弁筒内周面における第２
ポート開口端に対応して形成し、その環状溝内に、流通
空気を多方向に分散し得る環状の空気分散部材を、該部
材の外周面の一部が前記第２ポート開口端を覆うように
装着したことを特徴とする。

（２）作用制御弁の切換えに伴い、大気が弁筒内周面と弁ピスト
ン外周間の環状空隙を経て第２ポートへ勢いよく流れ移
る際に、その大気は上記環状空隙内で環状空気分散部材
により多方向に分散されて流速を適度に下げながら、弁
筒内周面に開口する第２ポート内へ大きな乱流を生じる
ことなくスムーズに流入することができるため、大気が
弁筒内より第２ポートへ勢いよく流れ移る際の風切音の
発生が抑制される。しかもその空気分散部材は、第２ポ
ートよりも通路断面積を大きくとり得る上記環状空隙内
に環状に比較的幅広く設置できることから、該空気分散
部材の特設に伴う流路抵抗の増加が極力低減される。

更に弁ピストン外周の環状溝を利用して空気分散部材
を弁ピストン軸線方向に容易に位置決めできるばかり
か、斯かる環状溝内において環状の空気分散部材をその
周方向に特別に位置決めする必要もないから、全体とし
て空気分散部材の弁筒内での位置決め・取付け作業が頗
る容易となる。

（３）実施例以下、図面により本考案の一実施例について説明す
る。

第１図において、タンデム型負圧ブースタＢのブース
タシェル１の前面には、該ブースタＢにより作動される
ブレーキマスタシリンダＭが取付けられる。

ブースタシェル１は、対向端を相互に結合する前後一
対のシェル半体1a,1bと、両シェル半体1a,1b間に挟止さ
れてブースタシェル１内部を前部シェル室２と後部シェ
ル室３とに仕切る隔壁板1cとから構成され、後部シェル
半体1bが図示しない車体に支持される。

前部シェル室２は、それに前後往復動可能に収容され
る前部ブースタピストン４と、その後面に重合結着され
ると共に前部シェル半体1aと隔壁板1c間に挟着される前
部ダイヤフラム５とにより、前側の前部負圧室2aと後側
の前部作動室2bとに区画される。また後部シェル室３
は、それに前後往復動可能に収容される後部ブースタピ
ストン６と、その後面に重合結着され、且つ隔壁板1cと
共に両シェル半体1a,1b間に固着される後部ダイヤフラ
ム７とにより、前側の後部負圧室3aと後側の後部作動室
3bとに区画される。

前，後部ブースタピストン4,6はそれぞれ鋼板により
環状に成形され、これらは、隔壁板1cにブッシュ８及び
シール部材９を介して摺動自在に支承されるボス部とし
ての合成樹脂製ピストンボス10の両端に次のように結着
される。

即ち、ピストンボス10には、深さが該ボス10の長さの
略半分に達する円形凹部11が前端面に形成され、またそ
の外周面の後端からやや前方に寄った個所にフランジ12
が突設されており、上記円形凹部11には、前部ブースタ
ピストン４の内周端に連設された端壁板13a付の連結筒1
3が嵌合され、また前記フランジ12と協働して後部ブー
スタピストン６を挟持する押え板14がピストンボス10の
後端面に重ねられる。そして、この押え板14、ピストン
ボス10及び端壁板13aの三者は、ピストンボス10の軸線
を囲む複数本（図示では三本）の通しボルト15と、これ
らに螺合するナット16により相互に固着される。

その際、前部ブースタピストン４とピストンボス10の
前端面との間に、前部ダイヤフラム５の内周ビード5a
と、この内周ビード5aの外周面及び後面を覆う環状のリ
テーナ17が挟入され、またフランジ12と押え板14との間
に、後部ブースタピストン６の内周端を包む後部ダイヤ
フラム７の内周ビード7aが挟入される。したがって、
前，後部ブースタピストン4,6及びピストンボス10の三
者が相互に結着されると同時に、各ダイヤフラム5,7の
内周ビード5a,7aが対応するブースタピストン4,6に固着
される。

さらに、通しボルト15の挿通のためにピストンボス10
に設けられたボルト孔18にはシール部材19が装着され、
これによってボルト孔18による前部負圧室2a及び後部作
動室3b間の連通が阻止される。また前記端壁板13a及び
ピストンボス10間には、複数本の通しボルト15を囲繞す
るシール部材20が介装され、これによって、端壁板13a
及びピストンボス10の当接面間隙による後述の第１及び
第２ポート30,31間の連通が阻止される。

各通しボルト15は、角形頭部15aを後部作動室3b側に
向けて配置され、その角形頭部15aが回転不能に嵌合す
る同形の凹部21（第２図参照）が前記押え板14に形成さ
れる。したがって、前部負圧室2a側でナット16を通しボ
ルト15に螺合する際、該ボルト15の回転が防止されるの
で、ナット16の締付けを確実に行うことができる。

上記通しボルト15及びナット16を利用して、連結筒13
の端壁板13aに座板22が重合結着される。この座板22
は、複数のナット16間でナット16の高さよりも高く隆起
した複数の座部22a（第３図参照）を備えており、この
座部22aと前部シェル半体1aとの間に戻しばね23が縮設
される。この戻しばね23のばね力によりピストンボス1
0、したがって両ブースタピストン4,6は常に後退方向へ
付勢される。両ブースタピストン4,6の後退限は、後部
ダイヤフラム６の後面に多数隆起した突起24がブースタ
シェル１の後壁に当接することにより規制される。

前部負圧室2aは、負圧導入管29を介して図示しない負
圧源（例えば内燃機関の吸気マニホールド内部）と接続
される。また前，後部両負圧室2a,3aは、ピストンボス1
0に形成された二股状の第１ポート30を介して弁筒25内
に連通し、また前，後部両作動室2b,3bは同じくピスト
ンボス10に形成された一対の二股状第２ポート31,31を
介して弁筒25内に連通する。そして、第２ポート31,31
は制御弁32により第１ポート30と、前記後方延長筒26の
端壁26aに開口する大気導入口33とに交互に連通切換え
される。

弁筒25内には、ブレーキペダル34に連なる入力杆35
と、これにより制御される前記制御弁32が次のように設
けられる。即ち、弁筒25内の前部には弁ピストン38が摺
合され、この弁ピストン38には、前記大気導入口33を貫
通した入力杆35の前端が首振り可能に結合される。また
弁筒25の内周面には環状の第１弁座40₁が突設され、こ
れに囲繞される環状の第２弁座40₂が弁ピストン38の後
端面に形成され、これら弁座40₁,40₂と協働する弁体41
が弁筒25内に配設される。弁体41はゴム製であって、前
後両端を開放した筒状をなしており、その後端部即ち基
端部41aは、弁筒25の内周面に嵌着された保持筒42によ
り、弁筒25内周面との密着状態に保持される。この弁体
41は、上記基端部41aから半径方向内方へ屈曲した薄肉
の可撓部41b、及びこの可撓部41bの前端に連なる肉厚の
弁部41cを備えており、その弁部41cは前記第１及び第２
弁座40₁,40₂に対向して配置される。

而して、弁部41cは可撓部41bの変形により前後移動が
可能であって、前進時には第１及び第２弁座40₁,40₂に
着座し、後退時には保持筒42の前端で受止められる。

弁部41cには環状の補強板43が埋設され、これと入力
杆35との間には、弁部41cを両弁座40₁,40₂に向って付勢
する弁ばね44が縮設される。

弁筒25の内面には、第１弁座40₁の外側で前記第１ポ
ート30の一端が、また同弁座40₁の内側で前記第２ポー
ト31,31の一端がそれぞれ開口する。

また第２弁座40₂の内側は弁体41及び保持筒42の中空
部を通して大気導入口33と連通する。

而して、弁体41、弁ばね44、第１弁座40₁及び第２弁
座40₂により制御弁32が構成される。

第１図及び第５図において、弁筒25内には環状の空気
分散部材70を、該部材70の外周面の一部が前記第２ポー
ト31の弁筒25内周面への開口端を覆うように配設してい
る。

この空気分散部材70は、流通する空気を多方向に分散
し得る連続気泡性のポリプロピレンフォーム製であって
半径方向に二分割されており、そして、前記第２ポート
31,31の開口端に対応して前記弁ピストン25の中間部外
周にその全周に亘り形成された環状溝71に装着されて、
弁ピストン38と共に弁筒25内に摺動自在に嵌装される。

また、空気分散部材70は、第６図に示すように、弁ピ
ストン38の環状溝71に装着される二つ割の合成樹脂製環
状体外周面に、一条または複数条の周方向溝72と、多数
の軸方向溝73,73…を交差するように設けて構成しても
よい。この場合、流通空気は周方向溝72及び軸方向溝7
3,73…により多方向に分散される。

再び第１図において、入力杆35及び保持筒42間には、
入力杆35をその後退限に向って付勢する戻しばね45が縮
設される。

入力杆35の後退限は、入力杆35に進退調節可能に螺合
したストッパ板46が後方延長筒26の端壁26a内面に当接
することにより規制される。したがって、ストッパ板46
を回せば、ストッパ板46と入力杆35との螺合位置が変わ
るので、入力杆35の後退限を前後に調節することができ
る。この調節後のストッパ板46の固定は、同じく入力杆
35に螺合したロックナット47の緊締により行われる。上
記ストッパ板46には、これが大気導入口33を閉塞しない
ように通気孔48が穿設されている。

弁筒25には、大気導入口33から弁筒25内に取入れる空
気を濾過するためのエアフィルタ49が入力杆35を取巻い
て装着される。このエアフィルタ49は入力杆35と弁筒25
との相対変位を妨げないように適度な柔軟性を有する。

ピストンボス10には、その前面中心部に開口する大シ
リンダ孔37と、この大シリンダ孔37及び弁筒25内に両端
が開口する小シリンダ孔36とが設けられる。そして小シ
リンダ36には、前記弁ピストン38と一体または弁ピスト
ン38に当接する反力ピストン52が摺合され、大シリンダ
孔37には、反力ピストン52に対向する弾性ピストン50、
及びこの弾性ピストン50の前面に重合される出力ピスト
ン51が摺合される。この出力ピストン51の大シリンダ孔
37からの抜出防止のために、前記端壁板13aの内周縁が
大シリンダ孔37の開口部まで張出されている。

出力ピストン51の前面には出力杆53が突設され、この
出力杆53は前記ブレーキマスタシリンダＭのピストン55
に連設される。

次にこの実施例の作用を説明する。先ず負圧ブースタ
Ｂの休止状態では、第１図に示すように、入力杆35は後
退限に位置し、制御弁32は、弁部41cを第１及び第２弁
座40₁,40₂に着座させて前，後部両作動室2b,3bを両負圧
室2a,3a及び大気導入口33のいずれとも不通にした中立
状態にあり、このような制御弁32により、両負圧室2a,3
aには、負圧導入管29を通して供給される負圧源の負圧
が蓄えられ、両作動室2b,3bには、大気により適当に希
釈された負圧が保持される。こうして前，後部ブースタ
ピストン4,6には、前部の負圧室2aと作動室2b、後部の
負圧室3aと作動室3bの各間に生じる気圧差により僅かな
前進力が与えられるが、これらの前進力と戻しばね23の
弾発力とが釣合って、両ブースタピストン4,6は後退限
から僅かに前進したところで停止している。

いま、車両を制動すべくブレーキペダル34を踏込み、
入力杆35及び弁ピストン38を前進させれば、当初、両ブ
ースタピストン4,6は不動であるから、第２弁座40₂が弁
部41cから直ちに離れて両作動室2b,3bを大気導入口33に
連通させる。その結果、大気が大気導入口33から弁筒25
内、第２弁座40₂、空気分散部材70及び第２ポート31を
通して両作動室2b,3bに素早く導入され、該室2b,3bを両
負圧室2a,3aより高圧にするので、それらの気圧差に基
づく大きな前進力を得て両ブースタピストン4,6は戻し
ばね23の力に抗して応答良く前進し、出力杆53を介して
ブレーキマスタシリンダＭのピストン55を前方へ駆動す
る。こうして、ブレーキマスタシリンダＭをブレーキペ
ダル34の踏込みに遅れなく作動させ、車両に制動かける
ことができる。

以上において、弁筒25内から第２ポート31へ大気が流
れ移る際、大気は弁筒25内で空気分散部材により多方向
に分散されて流速を適度に下げるので、風切音を生じな
い。しかも、弁筒25内に配設される環状の空気分散部材
70は、第２ポート31の流路抵抗を増すものではないか
ら、両作動室2b,3bへの大気の導入遅れはなく、両ブー
スタピストン4,6の応答性は良好である。

このような制動中、入力杆35と共に、弁ピストン38も
前進して反力ピストン52を介して弾性ピストン50に当接
するが、その弾性ピストン50は、両ブースタピストン4,
6の作動反力を受けて小シリンダ孔36側へ膨出変形し、
反力ピストン52に上記反力の一部を作用させるので、そ
の力は弁ピストン38及び入力杆35を介してブレーキペダ
ル34側にフィードバックされる。このような反力作用に
より操縦者は出力杆53の出力、即ち制動力の大きさを感
知することができる。

ブレーキペダル34に対する踏力、即ち入力杆35の入力
の増加により出力杆53の出力が倍力限界点を超えると、
弁ピストン38は前面をピストンボス10に当接させるの
で、前記入力全体が弁ピストン38、ピストンボス10、弾
性ピストン50及び出力ピストン51を介して出力杆53に伝
達することになり、結局、各ブースタピストン4,6の気
圧差による前進力と入力による前進力との和が出力杆53
から出力される。

次に、ブレーキペダル34に対する踏力を解放すると、
まず入力杆35が戻しばね45の弾発力により弁ピストン38
と共に後退し、第２弁座40₂を弁体41の弁部41cに着座さ
せると共に弁部41cを第１弁部40₁から大きく離間させる
ので、両作動室2b,3bが第１及び第２ポート30,31を介し
て両負圧室2a,3aと連通して各ブースタピストン4,6前後
の気圧差が直ちに無くなり、したがって両ブースタピス
トン4,6は戻しばね23の弾発力をもって後退し、ブレー
キマスタシリンダＭの作動を解除していく。

このときも、両作動室2b,3b内の空気は第２ポート31
から第１ポート30へ移る際、空気分散部材70を通過する
ことにより、多方向へ分散されて流速を適度に下げるの
で、風切音を生じない。

入力杆35がストッパ板46を延長筒26の隔壁26aに当接
させる後退限まで戻ると、後部ブースタピストン６は、
第４図に示すように、一旦後部ダイヤフラム７の突起24
をブースタシェル１の後壁に当接させる後退限まで戻
り、今度は第１弁座40₁を弁座41cに着座させると共に弁
部41cを第２弁座40₂から僅かに離間させるので、再び両
作動室2b,3bに大気が導入されるが、それにより生じる
気圧差により両ブースタピストン4,6が少しく前進すれ
ば第２弁座40₂及び弁部41c間の小間隙は無くなり、制御
弁32を当初の中立状態にする。こうして両作動室2b,3b
には大気に希釈された負圧が保持され、負圧ブースタＢ
は第１図の休止状態となる。

尚、本考案は上記実施例のようなタンデム型負圧ブー
スタに限らず、ブースタピストンを一個としたシングル
型負圧ブースタにも適用し得ることは勿論である。

C.考案の効果以上のように本考案によれば、弁ピストン外周にその
全周に亘る環状溝を、弁筒内周面における第２ポート開
口端に対応して形成し、その環状溝内に、流通空気を多
方向に分散し得る環状の空気分散部材を、該部材の外周
面の一部が前記第２ポート開口端を覆うように装着した
ので、制御弁の切換えに伴い、大気が弁筒内周面と弁ピ
ストン外周間の環状空隙を経て第２ポートへ勢いよく流
れ移る際に、その大気は上記環状空隙内で環状空気分散
部材により多方向に分散されて流速を適度に下げなが
ら、弁筒内周面に開口する第２ポート内へ大きな乱流を
生じることなくスムーズに流入することができ、しかも
その空気分散部材は、第２ポートよりも通路断面積を大
きくとり得る上記環状空隙内に環状に比較的幅広く設置
できることから該空気分散部材の特設に伴う流路抵抗の
増加を極力低減することができ、以上の結果、上記大気
が弁筒内より第２ポートへ勢いよく流れ移る際の風切音
の発生を、該第２ポート系統の流路抵抗を大きく増大さ
せることなく、極めて効果的に防止することができるか
ら、負圧ブースタの応答性を損なうことなくその作動音
の低減に大いに寄与することができる。

更に弁ピストン外周の環状溝を利用して空気分散部材
を弁ピストン軸線方向に容易に位置決めすることがで
き、その上、斯かる環状溝内において環状の空気分散部
材をその周方向に特別に位置決めする必要はないから、
全体として空気分散部材の弁筒内での位置決め・取付け
作業が頗る容易に且つ的確に行うことができ、その作業
能率の向上に大いに寄与することができる。

【図面の簡単な説明】図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図はタンデ
ム型負圧ブースタの休止状態での縦断側面図、第２図及
び第３図は第１図のII-II線及びIII-III線断面図、第４
図は同負圧ブースタが作動を終えて休止状態に戻る直前
の状態を示す部分縦断側面図、第５図は同負圧ブースタ
における空気分散部材周りの分解斜視図、第６図は空気
分散部材の変形例を示す、第５図と同様の分解斜視図で
ある。Ｂ……負圧ブースタ、１……ブースタシェル、2a,3a…
…負圧室、2b,3b……作動室、4,6……ブースタピストン
としての前，後部ブースタピストン、10……ボス部とし
てのピストンボス、25……弁筒、30……第１ポート、31
……第２ポート、32……制御弁、33……大気導入口、35
……入力杆、38……弁ピストン、40₂……弁座としての
第２弁座、53……出力杆、70……空気分散部材

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ブースタシェル（１）内に収容されるブー
スタピストン（4,6）の前側と後側に負圧室（2a,3a）と
作動室（2b,3b）をそれぞれ形成し、ブースタピストン
（4,6）のボス部（10）に、ブースタシェル（１）の後
壁に摺動自在に支承される弁筒（25）を連設すると共
に、この弁筒（25）内を負圧室（2a,3a）に連通する第
１ポート（30）と、同弁筒（25）内を作動室（2b,3b）
に連通する第２ポート（31）とを設け、弁筒（25）に
は、前後動可能の入力杆（35）と、この入力杆（35）の
前後動に応じて第２ポート（31）を第１ポート（30）と
弁筒（25）後方の大気導入口（33）とに連通切換えする
制御弁（32）とを配設し、更に弁筒（25）の内周面に
は、制御弁（32）の弁座（40₂）を有して入力杆（35）
に連結される弁ピストン（38）が摺動可能に嵌合されて
なる負圧ブースタにおいて、弁ピストン（38）外周にそ
の全周に亘る環状溝（71）を、弁筒（25）内周面におけ
る第２ポート（31）開口端に対応して形成し、その環状
溝（71）内に、流通空気を多方向に分散し得る環状の空
気分散部材（70）を、該部材（70）の外周面の一部が前
記第２ポート（31）開口端を覆うように装着したことを
特徴とする、負圧ブースタ。