JP2553386B2

JP2553386B2 - 気圧式倍力装置

Info

Publication number: JP2553386B2
Application number: JP63264832A
Authority: JP
Inventors: 秀行森本
Original assignee: Nabco Ltd
Current assignee: Nabco Ltd
Priority date: 1988-10-20
Filing date: 1988-10-20
Publication date: 1996-11-13
Anticipated expiration: 2011-11-13
Also published as: JPH02109765A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、車両等で使用される気圧式倍力装置に関
し、特に、倍力装置の作動初期における作動遅れを防止
するための技術であって、可動体（つまり、ブースタピ
ストン）の後部に位置するハブ部を、内部に弁装置を配
置する基部と、この基部にはまり合い、基部に対して前
後方向に相対移動可能な筒状部とに二分したものの改良
に関する。

（従来の技術）一般に、気圧式倍力装置は、可動体の後部にバブ部を
有するが、そのハブ部はハウジングである本体を摺動自
在に貫通して本体の外側にまで達する。そのため、ハブ
部は軸線方向にかなり長くなる。そこで、そうしたハブ
部を二分することは、その製造を容易にするという利
点、あるいは、ハブ部自体の強度を向上することができ
るという利点を生むことから有用な技術である。

ハブ部を基部と筒状部とに二分した倍力装置の一つ
が、特開昭60−53456号の公報に示されている（以下、
説明の便宜上、これを第１の技術という）。この第１の
技術では、前記作動遅れを防止する方法として、可動体
の後退時、筒状部の後退位置を本体の固定部分で位置規
制する一方、その筒状部の内周に弁装置のポペット弁を
停止する停止部分を設け、さらに、そのポペット弁に対
して、弁ピストンの後端をばねによって押し当てしか
も、可動体側の後端、つまりは基部に設けた弁座部分を
戻しばねによって押し当てるようにしている。

また、ハブ部を基部と筒状部とに二分した別の倍力装
置が、実開昭60−130168号の公報に示されている（以
下、これを第２の技術という）。この第２の技術では、
前記作動遅れを防止する方法として、筒状部が戻り位置
で本体と入力部材とに係合して入力部材を基部に対して
相対的に前進させるようにしている。

（発明が解決しようとする課題）第１および第２の各技術は、作動遅れを防止するとい
う優れた効果を有するが、そこには、また改良の余地が
ある。

第１の技術について見ると、可動体に後退力を与える
戻しばねの大きな力が、可動体の後退の度ごとにポペッ
ト弁に加わることになり、ポペット弁の耐久性を悪くし
ている。

他方、第２の技術では、戻しばねの力を本体の固定部
分で受けるため、ポペット弁の耐久性の点では大きな問
題はない。しかし、可動体と弁ピストンとの相対的な移
動範囲を規定するための手段として、断面形状がＵ字型
のキー部材を用いているため、可動体および弁ピストン
にそのキー部材を挿入するための、径方向の穴あるいは
溝を加工せざるをえず、それだけ加工が大変である。特
に、可動体および基部はプラスチック材料によって一体
成形することが多く、前記穴はその成形を困難にする。
その問題は、可動体およびハブ部の内部に、より多くの
通路を必要とするタンデム型でさらに顕著になる。

この発明は、以上の点を考慮してなされたものであ
り、特に、第２の技術を改良することによって、作動性
に優れていることは勿論のこと、製造上も有利な構造の
気圧式倍力装置を提供することを目的とする。

（発明の概要）この発明では、実施例に対応する第１図に示すよう
に、二分した基部42bと筒状部44とがはまり合う部分
に、基部42bあるいは筒状部44のいずれか一方に凹所57
を形成し、他方にこの凹所57に前後方向の隙間をもって
はまり合い、少なくとも筒状部44が後退する方向でその
凹所57に係合可能な突部57を形成するようにしている。
したがって、このような凹所57および突部58が、基部42
bと筒状部44との間の相対的な移動量を規制することに
なり、それが前記したキー部材と同様な機能を果たす。
なお、凹所57は、後方側のみならず前方側でも限定され
た形状にすることもできるが、前方での限定について
は、たとえば、可動体40あるいは基部42bが弁ピストン5
2を位置規制することを利用するなど、他の方法を適用
することもできる。

（実施例１）第１図および第２図参照実施例１は、受圧部の面積が大きく、より大きな倍力
機能を有するタンデム型への適用例である。

タンデム型の倍力装置10は、径の大きな本体20の部分
と、本体20の後ろ側一面から突き出た突出し部30とを有
する。本体20は、コップ状のフロントシェル22と皿状の
リアシェル24とを結合して形成されている。この本体20
の中には、充分なスペースの内部空所が形成されてい
る。一方、突出し部30は、リアシェル24の中央に設けた
筒部24aと、筒部24aの後端から延びた蛇腹状のブーツ32
とを有する。

そして、こうした本体20および突出し部30の内部に、
可動体40およびハブ部50が配置されている。この可動体
40およびハブ部50は、プラスチック成形品である中心部
材42によって互いに連結されている。中心部材42は、前
部42aが大径で、後部42bが小径である。小径な後部42b
は、ハブ部50の基部となる。ハブ部50は、この基部42b
のほか、基部42bの外周に摺動可能にはまり合った筒状
部44を有する。

筒状部44は、前部44aが後部44bよりも少し径が大きく
なった、金属製の二段構成の筒である。互いに径の異な
る前部44aおよび後部44bの径は、リアシェル24の筒部24
aの内径よりも小さい。しかし、その前端に外向きフラ
ンジ（第１の係合部）46があるため、図に示すように、
可動体40およびハブ部50が戻り位置にあるとき、外向き
フランジ46がリアシェル24の内壁に当たる。それによっ
て、筒状部44の後退位置が決まる。外向きフランジ46
は、第２図が明らかにしているように、一周にわたり、
しかも、その外周縁には異音防止のためのゴムコーティ
ング47が設けられている。こうした外向きフランジ46の
部分は、筒状部44それ自体の後退位置を定めるだけでな
く、可動体40の後退位置をも定めている。一方、筒状部
44の後端には内向きフランジ（第２の係合部）48があ
る。内向きフランジ48は、入力部材であるオペレーティ
ングロッド90にねじ結合したナット92のつば部92aに当
たっている。それにより、オペレーティングロッド90は
所定量だけ前進し、倍力装置10の遊びを小さくしてい
る。なお、ナット92に隣り合った部材93はロックナット
である。

また、ハブ部50の内孔51の中におけるオペレーティン
グロッド90の周りを見ると、オペレーティングロッド90
の前端には、弁ピストン52がある。この弁ピストン52の
後端に一つの弁座521があり、また、その外周の基部42b
の内壁部分にもう一つの弁座421がある。そして、それ
らの弁座421,521に対向してポペット弁53がある。ポペ
ット弁53は、後部53bがばね受け54によって基部42bの内
周の段部に押し付けられ、他方、補強板53cを有する前
部53aは可動になっている。ばね受け54は、また、基部4
2bの後端にシールリング55を支持している。シールリン
グ55は、基部42bと筒状部44との間のシールを司ってい
る。ポペット弁53の前部53aに前方に向かう着座力を与
えるのが、内側の第１のばね561であり、また、オペレ
ーティングロッド90を後方に付勢するのは、外側の第２
のばね562である。このように、ハブ部50の内部に弁装
置Ｖが構成されるが、その弁装置Ｖの作動を有効に行な
うためには、可動体40に対する弁ピストン52の移動範囲
を制限することが必要である。

基部42bの内孔51の中を移動する弁ピストン52は、段
付き形状であるので、前方側に向かう動きについては、
段部51aによって制限あるいは規制することができる。
したがって、弁ピストン52の動きは、後方側について制
限するようにすれば良い。その点、弁ピストン52はオペ
レーティングロッド90と一体的に動き、しかも、後方に
向かう動きをするとき、オペレーティングロッド90は筒
状部44を付随する。そこで、弁ピストン52の動きを規制
する方法として、可動体40あるいは基部42bに対する筒
状部44の動きを規制あるいは制限する手法を採ることが
できる。ここでは、互いに摺動可能に結合した基部42b
および筒状部44に対し、一方に凹所57、他方にはその凹
所57にはまり合う突部58を設けている。第２図が凹所57
および突部58の関係をより明らかにしているが、それら
は周方向に適当な間隔をもって複数設けられている。図
に示す場合とは逆に、筒状部44に凹所、基部42bに突部
を設けるようにすることもできる。また、突部として
は、筒状部44の一部を三方で切り、その部分を起こした
片を利用するだけでなく、二方で切った片、あるいは、
切ることなく突出させたものなど種々の変形をなすこと
ができる。しかし、どの場合にしろ、凹所57および突部
58は基部42bの表面部分を占めるだけである。そのた
め、それらによって基部42bおよび可動体40の内部に設
けるべき各通路を形成しにくくなることはない。反対
に、Ｕ字型のキー部材を省略することができるので、各
通路を充分な余裕をもって形成することができる。この
例では、各通路を互いに周方向に180゜隔てた位置に二
つ設けるようにしている。なお、各通路については、後
の関連した部分で再度説明する。

可動体40およびその後部に位置するハブ部50、前部42
aの外周および筒状部44の外周の二つの部分で案内かつ
シールされつつ、前後方向に移動可能である。リアシェ
ル24の筒部24aの開口部に設けた案内リング34が、小径
な筒状部44を案内し、しかも、その筒状部44の周りをブ
ーツ32の前端のリップ32aがシールする。また、大径な
前部42aの方は、隔壁60の内周に設けた案内リング36が
案内、そしてシールリング38がシールする。隔壁60はプ
レス成形品であって、全体としてドーナツ形状であり、
内周側および外周側に、各々軸線方向に延びる筒部61,6
3がある。内周側の筒部61の端部61aは軸線に対して直交
する方向に折れ曲がり、それによって案内リング36を支
持している。それに対し、外周側の筒部63は、本体20の
フロントシェル22の内面に沿い、肉の薄いフロントシェ
ル22を補強している。なお、筒部63の方は、後で述べる
各ダイヤフラム71,72の外周ビード71b,72bをも支持して
おり、そのため、隔壁60は、本体20の内部空所を前方側
と後方側とに二分している。

可動体40は、中心に位置する部材（前部42a）のほ
か、本体20の中の前方側および後方側の各内部空所を横
切る、前方側および後方側の受圧部101,102を有する。
両受圧部101,102は同様な構成であり、プレス成形品で
あるプレート81,82と、各プレート81,82に支持されるダ
イヤフラム71,72とからなる。中心部材42の大径な前部4
2aには、各端部の近くに一周にわたる溝651,652が各々
ある。これらの溝651,652は、ダイヤフラム71,72の内周
ビード71a,72aが入り込む溝である。

各受圧部101,102の骨となる各プレート81,82は、中心
部材42の大径な前部42aの外周に支持されている。ここ
では、これらのプレート81,82の支持のために、可動体4
0に後方への戻り力を与える戻しばねの力を利用する。
戻しばねは、二つの受圧部101,102に対応して二本，す
なわち、前方側コイルスプリング941と後方側コイルス
プリング942との二本である。

各コイルスプリング941,942は、その付勢力を各プレ
ート81,82の支持力としても利用するため、各プレート8
1,82上の受け部分を大径な前部42aの外周よりも径方向
外側に配置する。前方側コイルスプリング941は、フロ
ントシェル22の内壁面に当てたばね受け95とプレート81
との間、また後方側コイルスプリング942は、隔壁60と
プレート82との間に各々設けられる。両コイルスプリン
グ941,942の径は互いに異なり、両者は同心上に配列さ
れ、しかも、プレート81および隔壁60には、径方向に見
て互いに重なる凹所81d,60dがあり、それらの各凹所81
d,60d内に各コイルスプリング941,942の端部が挿入され
ている。この場合、両コイルスプリング941,942は、ど
ちらを内側に配置しても良いが、図に示すように、後方
側のコイルスプリング942を内側を配置した場合には、
隔壁60の内径部の案内リング36による案内作用がより安
定化する。

各プレート81,82は、内外周の各端部に内側に折り返
した折返し部81a,81b,82a,82b、また、内周側の折返し
部81a,82aに近い部分に案内肩部81c,82c、さらに、その
外周側に凹所81dを含んでいくつかの屈曲部がある。こ
うした各プレート81,82は、各々、案内肩部81c,82cが前
部42aの溝431,432の前方側の部分にはまり合い、しか
も、折返し部81a,82aの端面が溝431,432の前方側壁面43
1a,432aに係合するようにして、前部42a側に取り付けら
れている。各プレート81,82は、常時、戻しばねである
各コイルスプリング941,942から後方に向かう力を受け
るが、その力は案内肩部81c,82cおよび折返し部81a,82a
の端面を通して加わる前部42a側からの反力によって相
殺される。したがって、単純な構成ではあるが、各プレ
ート81,82は、前部42aの外周に安定して支持される。な
お、通路111に臨むプレート82の端面部分には、リング
プレート96をはさみ込むことによって、ダイヤフラム72
のビード72aが通路111の中に入り込むのを防止するよう
にしている。

可動体40の各プレート部81,82は、勿論、ダイヤフラ
ム71,72と相俟って、本体20の中の前方側および後方側
の各内部空所の中に二つの室を区分する。前方側の室20
1f,202fが定圧室、後方側の室201b,202bが変圧室であ
る。両定圧室201f,202fは、中心部材42に設けた第１の
通路111を通して、また、両変圧室201b,202bは第２の通
路112を通して各々互いに連通している。互いに連通し
た定圧室201f,202fは、配管の接続部である継手部およ
びそれに続くホース（ともに図示しない）を通してエン
ジンのインテークマニホールド等の負圧源に連絡し、常
に負圧を保持する。他方、変圧室201b,202bの方は、定
圧室201f,202fと同じ負圧、あるいは、外部の大気圧に
保持される。定圧室201f,202fと変圧室201b,202bとは、
たとえばブレーキ非作動時には、ハブ部50の内孔51、お
よびその内孔51と各室とを連絡する二つの通路113,114
を通して互いに連通しており、両方ともに外部負圧源に
よる負圧に保持されている。しかし、ブレーキ作動時、
ハブ部50の内部に配置した弁装置Ｖが、入力部材である
オペレーティングロッド90に連動して作動し、それら二
群の室を互いに隔離する。それにより、一方の低圧室20
1f,202fが依然として負圧に保持されたままであるのに
対し、他方の変圧室201b,202bはフィルタ97を通して流
入する外気によって大気圧に保持される。このような二
群の室間の差圧に基づく力が、ペダル踏力にプラスして
ラバーディスク86を通して出力部材87側に加わる。した
がって、このような制御を有効に行なう上で、空気の流
れを阻害しないよう各通路を充分な大きさに確保するこ
とが肝要である。そこで、前述したように、各通路を互
いに180゜隔てた二個所に設けるようにし、また、筒状
部44に孔45（これも二つ）、さらに基部42bに溝115を各
々設けることによって、それに応じるようにしている。
基部42b表面の凹所57が周方向にも限定されているの
で、凹所57にはまった突部58と相俟って、筒状部44の不
要な回転を防止する。このことも、前記通路の確保を確
実にしている。

ここで、ラバーディスク86および出力部材87の大径な
後部87bは、筒部材88の中にはまり合い、しかも、止め
部材89によって中心部材42側からの抜け防止が図られて
いる。そして、この筒部材88を中心部材42側に組み込む
とき、部分Ｐ隙間をなくすように接着剤を付けるように
するのが好ましい。それによって、ラバーディスク86の
周縁が隙間に食われることを防止することができる。筒
部材88は、内周の一周にわたる筒部88aと、筒部88aの外
周面に放射状に設けたリブ部88bとを有する。外周側の
リブ部88bは隣り合うもの同志の間に通路を形成するこ
とになる。したがって、その部分を中心部材42に設ける
通路の一部として利用することができる。

以上から分かるように、タンデム型の倍力装置10で
は、従来一般に用いられるＵ字型のキー部材を省略する
ことができるので、各通路を余裕をもって確保すること
ができ、作動遊びが低減されることと相俟って装置の作
動性を向上することができる。

なお、突部58が当たる凹所57の内周部分の摩耗を防止
するため、凹所57の内部を部分的にあるいは、全体的に
金属部材などによって補強するようにすることもでき
る。

また、オペレーティングロッド90にねじ結合したナッ
ト92は、当然にオペレーティングロッド90と一体に動く
ので、揺動するような動きもする。そこで、そうした動
きを考慮して、ナット92のつば部92aと筒状部44の内向
きフランジ48との接触部を、たとえば、球面状の部分で
接触するような形状、または、線あるいは複数の点で接
触するような形状にするのが良い。

（実施例２）第３図参照実施例２は、通常のシングル型への適用例である。

シングル型の倍力装置10′では、本体20′の内部に各
々一つ定圧室26および変圧室28を区画する。したがっ
て、受圧部100は一つであり、ここでは、受圧部100はプ
レート80とダイヤフラム70とによって構成される。戻し
ばね94を中心部材42′の前端に支持しているので、プレ
ート80およびダイヤフラム70の各内周部分の取付けに少
しちがいが見られる。すなわち、取付けを安定化させる
意味から、プレート80には折返し部80aおよび案内肩部8
0cのほかに、軸線方向の支持のための支持部80eを設
け、他方、ダイヤフラム70には、一周にわたる支持片70
eを設けるようにしている。また、中心部材42′の外周
の凹所57′にはまり合う突部58′として、二方向に切り
起こした片を用いている。

しかし、他の部分については、前記タンデム型のもの
に準ずるので、該当する主要部分に、タンデム型のもの
に用いた符号にダッシュを付して記し、その説明は省略
する。

このシングル型の倍力装置10′でも、作動性の向上を
図ることができ、さらには、製造が容易であるという効
果を得る。

（発明の効果）この発明によれば、定圧室と変圧室との間、および変
圧室と大気との間などの空気通路を充分に確保すること
ができ、しかもまた、作動遊びを低減することができる
ので、作動性に優れ、かつ製造の上でも有利な構造な気
圧式倍力装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による倍力装置の一実施例を示す側
断面図、第２図は、第１図のII−II線に沿った断面図、第３図は、他の実施例を示す側断面図である。 10……倍力装置、20……本体、40……可動体、42……中
心部材、42b……基部、44……筒状部、50……ハブ部、5
2……弁ピストン、53……ポペット弁、57……凹所、58
……突部、87……出力部材、90……入力部材、Ｖ……弁
装置。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】本体の内部空所に移動可能に挿入して前方
側に定圧室、後方側に変圧室を区分する可動体と、この
可動体の後方側に向けて形成され、本体を摺動自在に貫
通するハブ部と、このハブ部の内孔に配置され、内孔に
入り込む入力部材の前後方向の動きに応じて、変圧室の
外部圧力源または定圧室への連通、遮断を行なう弁装置
とを備え、前記ハブ部が弁装置を設けた基部と、基部に
はまり合い、基部に対して前後方向に相対移動可能な筒
状部とを有し、可動体が戻ったときに筒状部が本体と入
力部材とに係合し、その筒状部を介して入力部材の後退
位置を規制し、入力部材を基部に対して相対的に前進さ
せるようにした気圧式倍力装置において、前記基部と筒
状部とがはまり合う部分に、基部あるいは筒状部のいず
れか一方に凹所を形成し、他方にこの凹所に前後方向の
隙間をもってはまり合い、少なくとも筒状部が後退する
方向で前記凹所に係合可能な凸部を形成し、前記前後方
向に隙間をもってはまり合うことによって、前記基部と
入力部材との相対的移動を許容しつつ、その移動量を規
定して前記弁装置の開弁量を規定する構成としたことを
特徴とする、気圧式倍力装置。
【請求項２】前記凹所が、周方向にも限定された、請求
項１に記載の気圧式倍力装置。
【請求項３】前記筒状部の前端側には前記本体に後退方
向で係合可能な第１の係合部、後端側には入力部材が後
退方向で係合可能な第２の係合部をそれぞれ有し、戻り
位置で第１の係合部が本体に、第２の係合部に入力部材
がそれぞれ係合する、請求項１あるいは２に記載の気圧
式倍力装置。