JP2545942B2 - ブレーキ倍力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、シェル内に定圧室と変圧室とを備えるブレ
ーキ倍力装置に関する。

「従来の技術」 ブレーキ倍力装置は、通常、シェル内にパワーピスト
ンとダイアフラムとによってその前後に一対の定圧室と
変圧室とを区画形成し、ブレーキペダルの踏込みが解放
された非作動時にはそれら定圧室と変圧室とに負圧を導
入するようにしている。

そしてブレーキペダルが踏込まれた際には、上記定圧
室内に負圧を導入したまま変圧室内にブレーキペダルの
踏力に応じた大気圧を導入し、上記パワーピストンの前
後に流体圧力差を発生させて該パワーピストンおよびこ
れに連動させたプッシュロッドを前進させ、該プッシュ
ロッドの前進によりマスターシリンダのピストンを前進
させてブレーキ液圧を発生させるようになっている。

ところで、この種のブレーキ倍力装置において、出力
を増大さえるにはパワーピストンの有効受圧面積を増大
させればよいが、そのためにパワーピストンの直径を増
大させるとブレーキ倍力装置の直径も大きくなり、車両
によっては搭載不能となることがある。

このため従来、上記シェル内に一対の定圧室と変圧室
とを２組直列に配設したタンデムブレーキ倍力装置が提
案されている（特公昭44−9770号公報、特公昭53−2391
3号公報、特開昭60−154952号公報）。

上記タンデムブレーキ倍力装置によれば、軸方向に長
くなるとしても直径を増大させることなく出力を増大さ
せることができるので、大きな直径のブレーキ倍力装置
を搭載することができない車両にも搭載することが可能
となる。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、タンデムブレーキ倍力装置の一層の出
力増大を図った場合には、やはり直径の増大を免れるこ
とができず、タンデムブレーキ倍力装置として構成して
その直径の増大を抑えても、直径が大き過ぎて搭載不能
となる車両があった。

「課題を解決するための手段」 本発明はそのような事情に鑑み、トリプルタイプのブ
レーキ倍力装置を提供しようとするものである。すなわ
ち本発明のブレーキ倍力装置は、シェル内に配設固定さ
れて該シェル内をフロント室、センター室およびリヤ室
に区画するフロントプレートおよびリヤプレートと、上
記フロントプレートおよびリヤプレートを摺動自在に貫
通させて配設したバルブボデイと、上記フロント室内、
センター室内およびリヤ室内にそれぞれ配置し、かつ上
記バルブボデイに連結したフロントパワーピストン、セ
ンターパワーピストンおよびリヤパワーピストンと、上
記フロントパワーピストン、センターパワーピストンお
よびリヤパワーピストンの各リヤ側面に張設され、上記
フロント室内、センター室内およびリヤ室内のそれぞれ
をフロント側の定圧室とリヤ側の変圧室とに区画するフ
ロントダイアフラム、センターダイアフラムおよびリヤ
ダイアフラムと、上記フロント室内、センター室内およ
びリヤ室内に形成した上記各定圧室間を連通する定圧通
路と、上記フロント室内、センター室内およびリヤ室内
に形成した上記各変圧室内を連通する変圧通路と、上記
バルブボデイ内に収納され、上記定圧通路と変圧通路お
よび圧力流体を供給する圧力通路間の連通状態を切換え
る弁機構と、ブレーキペダルに連動して進退動され、そ
の作動に応じて上記弁機構の流路を切換える入力軸と、
さらに上記バルブボデイに連動してマスタシリンダのピ
ストンに出力を伝達するプッシュロッドとを備えること
を特徴とするものである。

「作用」 上記構成によれば、上記フロントパワーピストン、セ
ンターパワーピストンおよびリヤパワーピストンの前後
にそれぞれ定圧室と変圧室とが区画形成されるので、タ
ンデムブレーキ倍力装置に比較して、直径を増大させる
ことなく合計の有効受圧面積を増大させることができ、
したがってブレーキ倍力装置の外径を小さくしても所要
の大きな出力を得ることができるので、大きな直径のブ
レーキ倍力装置を搭載することができない車両への搭載
可能性を増大させることができる。

「実施例」 以下図示実施例について本発明を説明すると、第１図
において、ブレーキ倍力装置のシェル１は、段付カップ
状のフロントシェル２と、該フロントシェル２の開口部
を密封する概略皿状のリヤシェル３とから構成してあ
り、上記段付カップ状のフロントシェル２は、その底部
側から開口部側へ順次段状に径を拡径することにより、
小径部2A、中径部2Bおよび大径部2Cを順次形成し、さら
に該大径部2Cの開口部側により大径の筒状掛止部2Dを形
成している。

上記フロントシェル２の内部には、本実施例では段付
カップ状に形成したフロントプレート５を嵌合してあ
り、該フロントプレート５の端部壁面とフロントシェル
２の端部壁面との間にフロント室６を区画形成してい
る。

上記フロントプレート５は、上記フロントシェル２の
中径部2B内に密嵌した小径部5Aと、大径部2C内に密嵌し
た大径部2Bとを備えており、該大径部5Bの右端に形成し
た半径方向外方に伸びるフランジ部5Cをフロントシェル
２の大径部2Cと筒状掛止部2Dとの間の段部端面2aに当接
させることにより、該フロントプレート５をフロントシ
ェル２に対して位置決めしている。

上記フロントプレート５の内部には、さらにカップ状
に形成したリヤプレート７を嵌合してあり、該リヤプレ
ート７の端部壁面とフロントプレート５の端部壁面との
間にセンター室８を区画形成している。

そして上記カップ状のリヤプレート７は、上記フロン
トプレート５の大径部5B内に密嵌した筒状部7Aを備えて
おり、該筒状部7Aの右端に形成した半径方向外方に伸び
るフランジ部7Bを上記フロントプレート５に形成したフ
ランジ部5Cの外側に重合させることにより、該リヤプレ
ート７をフロントプレート５およびフロントシェル２に
対して位置決めしている。

さらに上記リヤシェル３は、その外周部に半径方向外
方に伸びるフランジ部3Aを備えており、該フランジ部3A
を上記フロントシェル２の筒状掛止部2D内に嵌合すると
ともにリヤプレート７のフランジ部7Bに重合させること
により、該リヤシェル３の壁面と上記リヤプレート７の
端部壁面との間にリヤ室９を形成している。

そしてその状態で、上記筒状掛止部2Dの一部を半径方
向内方に湾曲させて副数個の係合爪2bを形成することに
より、上記フロントシェル２、フロントプレート５、リ
ヤプレート７およびリヤシェル３を相互に一体に連結し
ている。

次に、上記フロントプレート５、リヤプレート７およ
びリヤシェル３の各中央軸部にそれぞれ貫通穴を穿設す
るとともに、各貫通穴内に段付筒状のバルブボデイ12を
摺動自在に貫通させ、かつシール部材13によって各貫通
穴とバルブボデイ12間の気密を保持している。

そして、上記フロント室６内、センター室８内および
リヤ室９内のそれぞれにフロントパワーピストン14、セ
ンターパワーピストン15およびリヤパワーピストン16を
配置するとともに、各パワーピストン14〜16を上記バル
ブボデイ12に連結し、さらに各パワーピストン14〜16の
リヤ側面にフロントダイアフラム17、センターダイアフ
ラム18、リヤダイアフラム19をそれぞれ張設している。

上記段付筒状のバルブボデイ12の外周には、フロント
側からリヤ側へ順次大径部12A、中径部12Bおよび小径部
12Cを形成してあり、他方、各パワーピストン14〜16の
軸部には、フロント側に突出して軸方向に伸びる筒状部
14a、15a、16aをそれぞれ形成し、各筒状部14a〜16aを
バルブボデイ12の外周に嵌装してそれぞれの左端面を上
記大径部12A、中径部12Bおよび小径部12Cの各外周面に
形成した段部端面に当接させている（第２図参照）。

このように、各パワーピストン14〜16の軸部に筒状部
14a〜16aを形成すれば、その部分の剛性を高めることが
でき、またバルブボデイ12の外周を段付に形成しておけ
ば、ブレーキ倍力装置の組立時に、各パワーピストン14
〜16をバルブボデイ12の右端部側から順次嵌装するのが
容易となる。

さらに、上記各筒状部14a〜16aの左端面が当接する各
段部端面の右側部には、それぞれに近接させて環状溝12
aを形成してあり、各環状溝12a内に上記各ダイアフラム
17〜19の内周ビード部17a、18a、19aをそれぞれ嵌合し
ている。そして、各パワーピストン14〜16の筒状部14a
〜16aを各内周ビード部17a〜19a上に重合することによ
り、各パワーピストン14〜16と各ダイアフラム17〜19と
を一体的にバルブボデイ12に連結すると同時に、その部
分の気密を保持している。

これに対し、上記各ダイアフラム17〜19の外周ビード
部17b、18b、19bは、上述したフロントシェル２、フロ
ントプレート５、リヤプレート７およびリヤシェル３に
よって挟着している。

すなわち、フロントダイアフラム17の外周ビード部17
bは、フロントシェル２の小径部2Aと中径部2Bとの間の
段部端面2cと、フロントプレート５の小径部5Aの左側部
分にその段部端面2cに対向させて形成した端面5aとの間
で挟着し、それによってその部分の気密を保持するとと
もに、フロント室６をフロント側の定圧室Ａとリヤ側の
変圧室Ｂとに区画形成している。このとき、上記端面5a
の半径方向内方部分は段部端面2cに向けて環状に突出さ
せてあり、それによってより確実に気密を保持できるよ
うにしている。

また、センターダイアフラム18の外周ビード部18b
は、フロントプレート５の小径部5Aと大径部5Bとの間の
段部端面5bと、リヤプレート７の筒状部7Aの左側部分に
その段部端面5bに対向させて形成した端面7aとの間で挟
着し、それによってその部分の気密を保持するととも
に、センター室８をフロント側の定圧室Ｃとリヤ側の変
圧室Ｄとに区画形成している。そして上記段部端面5bと
端面7aとの各半径方向内方部分をそれぞれに向けて環状
に突出させて、それによって確実な気密を確保できるよ
うにしている。

さらに、リヤダイアフラム19の外周ビード部19bは、
リヤシェル３の外周部分に半径方向外方に向けて開口形
成した環状溝3B内に収容してあり、かつ該外周ビード部
19bを環状溝3Bの内周面とリヤプレート７の筒状部7Aの
内周面との間で挟着し、それによってその部分の気密を
保持するとともに、リヤ室９をフロント側の定圧室Ｅと
リヤ側の変圧室Ｆとに区画形成している。

したがって、ブレーキ倍力装置を組み立てる際には、
先ず段付カップ状のフロントシェル２の開口部を上方に
向けた状態で、後述の構成部品およびフロントパワーピ
ストン14とフロントダイアフラム17の内周ビード部17a
とを連結したバルブボデイ12をそのフロントシェル２内
に収容する。

そして上記フロントダイアフラム17の外周ビード部17
bをフロントシェル２の段部端面2c上にセットしたら、
フロントシェル２内にフロントプレート５を嵌合し、上
記フロントシェル２の段部端面2cとフロントプレート５
の端面5aとで上記フロントダイアフラム17の外周ビード
部17bを挟着する。

この状態となったら、上記バルブボデイ12にセンター
パワーピストン15およびセンターダイアフラム18の内周
ビード部18aを連結し、かつ該センターダイアフラム18
の外周ビード部18bをフロントプレート５の段部端面5b
上にセットする。そして上記フロントシェル２内にリヤ
プレート７を嵌合して、上記フロントプレート５の段部
端面5bとリヤプレート７の端面7aとで上記センターダイ
アフラム18の外周ビード部18bを挟着する。

さらに次に、上記バルブボデイ12にリヤパワーピスト
ン16およびリヤダイアフラム19の内周ビード部19aを連
結したら、該リヤダイアフラム19の外周ビード部19bを
リヤシェル３の環状溝3B内に収容する。そして、該リヤ
シェル３のフランジ部3Aをフロントシェル筒状掛止部2D
内に嵌合してリヤプレート７のフランジ部7Bに圧接させ
れば、フロントシェル２の段部端面2aとリヤシェル３の
フランジ部3Aとの間でフロントプレート５のフランジ部
5Cおよびリヤプレートのフランジ部7Bを挟持して、それ
らを相互に一体に連結することができる。

このように、本実施例によれば、きわめて容易にブレ
ーキ倍力装置を組立てることが可能となる。

然して、上記バルブボデイ12の内部には従来周知の弁
機構23を収納してあり、この弁機構23は、バルブボデイ
12に形成した環状の第１弁座24と、この環状の第１弁座
24よりも内側で上記バルブボデイ12に摺動自在に設けた
弁プランジャ25の右端部に形成した環状の第２弁座26
と、さらに両弁座24、26に第１図の右方からばね27によ
って着座される弁体28とを備えている。

上記第１弁座24と弁体28とが接触する環状シート部よ
りも外周側の空間は、バルブボデイ12に形成した軸方向
の定圧通路31を介してフロント室６の定圧室Ａ内に連通
させてあり、この定圧室Ａは、フロントシェル２に取付
けた負圧導入管32を介して図示しないインテークマニホ
ールド等の負圧源に連通させている。

また上記バルブボデイ12には、上記定圧通路31とセン
ター室８の定圧室Ｃとを連通する半径方向の定圧通路33
と、上記定圧通路31とリヤ室９の定圧室Ｅとを連連する
半径方向の定圧通路34とをそれぞれ形成してあり、上記
定圧室Ａに導入した負圧を各定圧通路31、33、34を介し
て常時各定圧室Ｃ、Ｅ内に導入できるようにしている。

このとき、第１図、第３図に示すように、上記半径方
向の定圧通路34はリヤパワーピストン16の筒状部16aに
オーバーラップさせて形成してあり、それによってブレ
ーキ倍力装置の軸方向寸法を短縮することができるよう
にしている。

すなわち、上記筒状部16aにはその直径方向対向位置
の２箇所に切欠き部16bを形成してあり、他方、バルブ
ボデイ12には、上記筒状部16aが嵌装される外周面に上
記各切欠き部16bに係合する凸状回り止め部12bをそれぞ
れ形成している。そして、各凸状回り止め部12bに、上
記定圧通路34を開口させている。

したがってこのような構成によれば、上述したように
リヤパワーピストン16の軸部に筒状部16aを形成してそ
の部分の剛性を高めることができるとともに、定圧通路
34とリヤパワーピストン16の筒状部16aとをオーバーラ
ップさせているので、両者をオーバーラップさせること
なく直列に配設した場合に比較して軸方向寸法を小さく
することが可能となる。

なお、このような構成は、他方の半径方向の定圧通路
33についても適用してあることは勿論である。また、上
記実施例では切欠き部16bを回り止め部として利用して
いるがそれらを別個に設けてもよく、さらに切欠き部が
貫通穴であってもよいことは勿論である。

次に、第２図に示すように、上記第１弁座24と弁体28
とが接触する環状シート部よりも内周側で、第２弁座26
と弁体28とが接触する環状シート部よりも外周側部分、
すなわち両環状シート部の中間部分の空間は、バルブボ
デイ12に形成した半径方向の変圧通路38を介してリヤ室
９の変圧室Ｆ内に連通させている。

そして、該変圧室Ｆをバルブボデイ12に形成した第１
変圧通路39を介してセンター室８の変圧室Ｄ内に連通さ
せるとともに、上記第１変圧通路39とは独立させてバル
ブボデイ12に形成した第２変圧通路40を介してフロント
室７の変圧室Ｂ内に連通させている。

他方、上記第２弁座26と弁体28とが接触する環状シー
ト部よりも内周側の空間は、軸方向の圧力通路41および
フィルタ42を介して大気に連通させている。

さらに、上記バルブボデイ12に摺動自在に設けた弁プ
ランジャ25の右端部は、図示しないブレーキペダルに連
動させた入力軸45に連結させてあり、その左端部はプッ
シュロッド46の基部に形成した凹部46aに収容したリア
クションディスク47の右端面に対向させている。そして
上記プッシュロッド46の左端部は、シール部材48を介し
てフロントシェル１の軸部から摺動自在に外部に突出さ
せて図示しないマスターシリンダとピストンに連動させ
ている。また、上記バルブボデイ12等は、リターンスプ
リング49によって通常は図示非作動位置に保持してい
る。

以上の構成において、ブレーキペダルが踏み込まれて
いない非作動状態では、弁プランジャ25に設けた第２弁
座26に弁体28が着座して大気に連通した圧力通路41を閉
鎖しており、他方、該弁体28は第１弁座24から離座して
いるので、定圧室Ａ、Ｃ、Ｅと常時連通している定圧通
路31が変圧室Ｂ、Ｄ、Ｆに連通する変圧通路38に連通
し、したがって全ての室Ａ〜Ｆに負圧が導入されてい
る。

この状態からブレーキペダルが踏込まれて入力軸25が
左行されると、弁体28が第１弁座24に着座するととも
に、弁体28と第２弁座42とが離座するので、定圧通路31
と変圧通路38との連通が遮断されて定圧室Ａ、Ｃ、Ｅと
各変圧室Ｂ、Ｄ、Ｆとの連通が遮断されるとともに、各
変圧室Ｂ、Ｄ、Ｆ内に大気が導入される。

これにより各定圧室Ａ、Ｃ、Ｅと各変圧室Ｂ、Ｄ、Ｆ
との間に圧力差が生じると、各パワーピストン14〜16お
よびバルブボデイ12等が一体的に左行されてプッシュロ
ッド27を前進させ、図示しないマスターシリンダにブレ
ーキ液圧を発生させてブレーキ作動を行なわせる。

そしてこのブレーキ作動状態からブレーキペダルの踏
力を解放すれば、弁機構23の流路が切換わって変圧室
Ｂ、Ｄ、Ｆと大気との連通が遮断されるとともに、変圧
室Ｂ、Ｄ、Ｆが定圧室Ａ、Ｃ、Ｅに連通されるので、各
変圧室Ｂ、Ｄ、Ｆ内の大気が定圧室Ａを介して図示しな
い負圧源に逃げるようになる。

この際、変圧室Ｄ内の大気は第１変圧通路39を介し
て、また変圧室Ｂ内の大気は第２変圧通路40を介してそ
れぞれ独立して逃げることができるので、上記第１変圧
通路39を第２変圧通路40の途中に合流させた場合に生じ
易い、特に変圧室Ｄ側の大気の逃げが遅くなる危険性を
防止することができる。

そして上記各変圧室Ｂ、Ｄ、Ｆ内の圧力が速やかに低
下すれば、各パワーピストン14〜16はリターンスプリン
グ49によって速やかに元の非作動位置に復帰されるよう
になる。

第４図、第５図はそれぞれ本発明の他の実施例を示し
たもので、第４図に示す実施例においては、フロントプ
レート５を、フロントシェル２の中径部2Bと小径部2Cと
の間に形成したテーパ部2dの内面に沿ってテーパ状に形
成するとともに、そのテーパ部5cを大径側部分で切断し
てそれよりも左側部分を省略するようにしている。そし
て該テーパ部5cをフロントシェル２とリヤプレート７と
で挟持することにより、フロントプレート５をフロント
シェル２に固定している。

また第５図に示す実施例では、第４図と同様な位置か
らフロントプレート５の右側部分を省略しているが、上
記テーパ部5cを形成する代りにその部分の円筒部5dに形
成し、かつ該円筒部5dの右端面をリヤプレート７の端面
7aで支持するようにしたものである。

そして第４図、第５図の実施例とも、その他の部分は
前述した実施例と同様に構成してあることは勿論であ
る。

「発明の効果」 以上のように、本発明によれば、従来のタンデムブレ
ーキ倍力装置に比較して、ブレーキ倍力装置の外径を増
大させることなく充分に大きな出力を得ることができる
ため、大きな直径のブレーキ倍力装置を搭載することが
できない車両への搭載可能性を増大させることができる
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は第１
図のII−II線に沿う断面図、第３図は第１図のIII−III
線に沿う断面図、第４図ないし第５図はそれぞれ本発明
の他の実施例を示す要部の断面図である。 １……シェル、５……フロントプレート ６……フロント室、７……リヤプレート ８……センター室、９……リヤ室 12……バルブボデイ 14……フロントパワーピストン 15……センターパワーピストン 16……リヤパワーピストン 17……フロントダイアフラム 18……センターダイアフラム 19……リヤダイアフラム 23……弁機構 31、33、34……定圧通路 38、39、40……変圧通路 41……圧力通路 45……入力軸 46……プッシュロッド Ａ、Ｃ、Ｅ……定圧室 Ｂ、Ｄ、Ｆ……変圧室

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シェル内に配設固定されて該シェル内をフ
   ロント室、センター室およびリヤ室に区画するフロント
   プレートおよびリヤプレートと、上記フロントプレート
   およびリヤプレートを摺動自在に貫通させて配設したバ
   ルブボデイと、上記フロント室内、センター室内および
   リヤ室内にそれぞれ配置し、かつ上記バルブボデイに連
   結したフロントパワーピストン、センターパワーピスト
   ンおよびリヤパワーピストンと、上記フロントパワーピ
   ストン、センターパワーピストンおよびリヤパワーピス
   トンの各リヤ側面に張設され、上記フロント室内、セン
   ター室内およびリヤ室内のそれぞれをフロント側の定圧
   室とリヤ側の変圧室とに区画するフロントダイアフラ
   ム、センターダイアフラムおよびリヤダイアフラムと、
   上記フロント室内、センター室内およびリヤ室内に形成
   した上記各定圧室間を連通する定圧通路と、上記フロン
   ト室内、センター室内およびリヤ室内に形成した上記各
   変圧室間を連通する変圧通路と、上記バルブボデイ内に
   収納され、上記定圧通路と変圧通路および圧力流体を供
   給する圧力通路間の連通状態を切換える弁機構と、ブレ
   ーキペダルに連動して進退動され、その作動に応じて上
   記弁機構の流路を切換える入力軸と、さらに上記バルブ
   ボデイに連動してマスタシリンダのピストンに出力を伝
   達するプッシュロッドとを備えることを特徴とするブレ
   ーキ倍力装置。