JP2650214B2 - 負圧倍力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ブレーキ倍力装置等に用いられる負圧倍力
装置に関し、特に、制御弁のばねを支持するリテーナが
入力軸に設けられている負圧倍力装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来、乗用車等の自動車においては、ブレーキ倍力装
置に負圧を利用した負圧倍力装置が用いられている。一
般的な負圧倍力装置は、例えば特開昭58−202146号公報
に示されている。

この負圧倍力装置においては、入力軸を作動すると、
弁プランジャを介してバルブボディの孔内に設けられた
制御弁が切り換えられので、変圧室に大気が導入され、
この変圧室と定圧室との圧力差によってパワーピストン
が作動するようになっている。

ところで、このような負圧倍力装置においては、入力
軸がペダルの回動によって作動することにより軸方向の
運動とともに若干回動するようになる。この回動を吸収
するようにして入力軸と弁プランジャとを連結しなけれ
ばならないが、そのために通常は弁プランジャと入力軸
とをカシメによって互いに相対回動可能に連結してい
る。

また、制御弁においては、その弁体をバルブボディに
固定するためや弁体を弁座方向に付勢するためにばねが
用いられており、更にこれらのばねを支持するためのリ
テーナが入力軸に係合して組み付けられている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような負圧倍力装置においては、
弁プランジャと入力軸とがカシメ結合によって連結され
ているのでこれらを簡単に分離することはできないばか
りか、弁プランジャがバルブボディから簡単には取り外
すことができないようになっている。また制御弁の各ば
ねを支持するリテーナもバルブボディの大気導入口側か
らは取り外すことができない構造となっている。このた
め、制御弁の弁体のみを簡単に取り外すことはきわめて
難しく、従来、例えば比較的劣化しやすいゴム製品であ
る弁体を交換するような場合には、バルブボディに弁プ
ランジャ、入力軸および制御弁が一体に組み込まれたサ
ブアッシー毎交換しなければならなかった。このため、
まだ交換する必要のない部品までも交換してしまうこと
になり、かなり無駄となっている。

また従来の一般的な負圧倍力装置では弁プランジャと
入力軸とがカシメによって連結されるので、そのカシメ
工程が必要となり、作業工数が多いばかりでなく、組立
の自動化も簡単にすることはできないという問題があっ
た。

更に弁プランジャをバルブボディに対してガイドする
ために、弁プランジャのガイド部の軸方向長さを比較的
長くする必要があり、このため全長が長くなるという問
題もある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであ
って、その目的は、制御弁の構成部品を簡単に交換する
ことのできる負圧倍力装置を提供することである。

本発明の他の目的は、全長を短くすることができると
ともに、作業工数を削減することのできる負圧倍力装置
を提供することである。

（課題を解決するための手段） 前述の課題を解決するために、本発明は、フロントシ
ェルとリヤシェルとによって形成された空間内に対して
進退自在に配設され、前記リヤシェルを気密にかつ摺動
自在に貫通するバルブボディと、このバルブボディに連
結されるとともに、前記空間内を負圧が導入される定圧
室と作動時大気圧の空気が導入される変圧室とに区画す
るパワーピストンと、前記バルブボディに摺動自在に配
設された弁プランジャと、この弁プランジャに連結さ
れ、前記バルブボディ内に進退自在に配設された入力軸
と、前記バルブボディ内に設けられ、前記弁プランジャ
によって作動されて前記変圧室を大気または前記定圧室
に選択的に連通させるべく切り換え制御する制御弁とを
少なくとも備えた負圧倍力装置において、前記弁プラン
ジャと前記入力軸とは単一部材で一体に形成されている
とともに、前記弁プランジャの前記バルブボディに対す
るガイド部の軸方向長さは、作動時に入力軸が最大に傾
くときの角度を許容し得る大きさに設定され、更に前記
制御弁のばねを支持するリテーナに第１溝とこの第１溝
の幅より小さな幅の第２溝が形成されており、前記入力
軸に前記リテーナの前記第１溝の通過は許容するが前記
第２溝の通過は阻止するとともに前記第２溝が係止可能
な段付き突起が形成されていて、前記リテーナが前記バ
ルブボディの大気導入口側から着脱可能に前記入力軸に
組み付けられていることを特徴としている。

（作用） このような構成をした本発明による負圧倍力装置にお
いては、制御弁のばねを支持するリテーナを入力軸に組
み付ける際に、このリテーナの第１溝をバルブボディの
大気導入口側から入力軸の段付き突起を通過させてリテ
ーナを制御弁側に位置させ、その後このリテーナを回転
させて第２溝を段付き突起に対向させる。このとき、制
御弁のばねのばね力によりリテーナが段付き突起に押圧
されるが、第２溝が段付き突起の通過が阻止されるの
で、リテーナは段付き突起に係止するようになる。すな
わち、段付き突起はリテーナの抜け止めとして機能する
ようになる。こうして、リテーナは入力軸に組み付けら
れる。また、リテーナを入力軸から取り外す場合は、リ
テーナを制御弁のばねのばね力に抗して移動して段付き
突起との係止を解除するとともに、リテーナを回転させ
て第１溝を段付き突起に対向させた後、この第１溝を段
付き突起を通過させる。こうして、リテーナは入力軸か
ら取り外される。

このように本発明のリテーナにおいて、は入力軸に対
する着脱が容易となる。したがって、弁体等の部品を交
換する場合には、このリテーナを前述のようにして取り
外せば、弁プランジャや入力軸をバルブボディに組み込
んだままで弁体等のみを取り外せるようになる。これに
より、弁体等のゴム製品を簡単に交換することが可能と
なる。

しかも、このリテーナを取り外す際、リテーナを変形
させたり、壊したりする必要がことがないので、部品を
交換した後、再びこのリテーナを使用することができ
る。

また、弁プランジャと入力軸とを単一部材で一体に形
成しているので、従来のようなカシメ工程が不要とな
る。

しかも作動時に弁プランジャを軸方向移動を何等支障
なく入力軸が回動できるようになるので、弁プランジャ
のガイド部にはガイド機能をそれほど持たせる必要はな
くなる。したがって、ガイド部の軸方向長さを短くする
ことができるようになり、全長を短縮することが可能と
なる。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明による負圧倍力装置をブレーキ倍力装
置に適用した一実施例を示す縦断面図である。

第１図に示されているように、ブレーキ倍力装置１は
フロントシェル２とリヤシェル３とを備えており、これ
らフロントシェル２とリヤシェル３とは、例えばバヨネ
ット結合等により結合されている。

リヤシェル３を貫通するようにしてバルブボディ４が
配設されており、このバルブボディ４はリヤシェル３と
シール部材５により気密にかつ摺動自在に支持されてい
る。バルブボディ４には、両シェル2,3内の空間に配設
されたパワーピストン部材６が連結されている。このパ
ワーピストン部材６の背面でシェル2,3とバルブボディ
４との間にはダイヤフラム７が設けられている。パワー
ピストン部材６とダイヤフラム７とによってパワーピス
トン８が構成され、このパワーピストン８によって、両
シェル2,3内の空間が定圧室９と変圧室10とに区画され
ている。

バルブボディ４には、定圧室９に開口する凹嵌部11が
形成されており、またこの凹嵌部11に開口する第１孔12
が形成されており、さらにこの第１孔12に連続して後方
（図において右方）に向かって順に第２孔13、第３孔14
および大気に開口する第４孔15がそれぞれ穿設されてい
る。

バルブボディ４には、負圧室９と第３孔14とを連通す
る軸方向の通路16が穿設されている。

また、バルブボディ４の第１孔12には弁プランジャ17
の前端部、すなわちガイド部17aが遊嵌されている。こ
の弁プランジャ17の右端部は、図示されないブレーキペ
ダルに連動する入力軸18となっている。すなわち、弁プ
ランジャ17と入力軸18とは単一部材で一体に形成されて
いる。弁プランジャ17のガイド部17aの軸方向長さａ
は、ブレーキぺダル踏み込み時に入力軸18が最大傾く角
度よりも弁プランジャ17及び入力軸18が大きく傾くこと
ができるように比較的短く設定されている。

バルブボディ４には、第２孔13と直交するように半径
方向の孔19が形成され、この孔19を貫通してキー部材20
が弁プランジャ17にこの弁プランジャ17に対して軸方向
に相対移動可能に嵌合されている。また、キー部材20は
孔19の幅（すなわち軸方向長さ）だけ軸方向に移動でき
るようになっている。また、このキー部材20によって弁
プランジャ17がバルブボディ４から抜け出るのを防止さ
れている。

更にバルブボディ４には第２孔13と直交するように変
圧室10に開口する通路21が穿設されている。

バルブボディ４の第２孔13と第３孔14との間には、制
御弁22が設けられている。この制御弁22は、入力軸18と
の間に介設されたばね33によってバルブボディ４に取り
付けられるとともに入力軸18との間に介設されたばね23
の弾発力によって常時弁プランジャ17の方向に付勢され
ている弁体24と、弁プランジャ17の右端に形成された第
１弁座25と、バルブボディ４に形成された第２弁座26と
を備えている。この制御弁22は、弁体24が第１弁座25に
着座しかつ第２弁座26から離座しているときには定圧室
９と変圧室10とを連通するとともに変圧室10と大気との
連通を遮断するようにし、弁体24が第１弁座25から離座
しかつ第２弁座26に着座しているときには定圧室９と変
圧室10との連通を遮断するとともに変圧室10と大気とを
連通するように切り換え制御するようになっている。

弁体24をバルブボディ４に固定するばね33および弁体
24を付勢するばね23は、入力軸18に係止されているリテ
ーナ27によって支持されている。第２図に示されている
ように、このリテーナ27は平板をプレスによって成形す
ることにより王冠状に形成されている。リテーナ27の中
央部の軸方向膨出部には円形孔27aが穿設されており、
この円形孔27aは入力軸18が貫通し得る大きさに設定さ
れている。この孔27aには、互いに対向する位置に比較
的幅の大きい一対の第１溝27b,27bが設けられていると
ともに、これら第１溝27b,27bと異なる位置に第１溝の
幅よりも小さな幅の一対の第２溝27c,27cが設けられて
いる。一方、入力軸18の外周面には、互いに対向する位
置に幅の大きな第１部分18aとこれより幅の小さな第２
部分18bとからなる段付き突起18cが設けられている。第
１部分18aの幅はこの第１部分18aがリテーナ27の第１溝
27bを通過し得るが、第２溝27cを通過することができな
い大きさとなっている。また、第２部分18bの幅は第２
溝27cを通過し得る大きさとなっている。更に、リテー
ナ27には、組立分解を行うにあたって工具を挿入するた
めの数個の孔27dが設けられている。そして、リテーナ2
7の右端のフランジ状部分がばね33の支持部27eとなって
おり、また左端部がばね23の支持部27fとなっている。

リテーナ27を入力軸18に組み付けるには、第２図に示
すように、リテーナ27を入力軸18の右端からその孔27a
内に入力軸18が貫通するようにして第１溝27bが突起18c
を通過するまで挿入する。次いで、リテーナ27を回転さ
せ、第２溝27cを第２部分18bに整合させる。その後、リ
テーナ27を逆方向すなわち右方向へ移動させれば、リテ
ーナ27はその第２溝27cが第２部分に嵌合して周方向の
回転を規制されるとともに第１部分18aに係止して右方
向の移動が規制される。こうして、リテーナ27は入力軸
18に組み付けられる。

バルブボディ４の凹陥部11には、出力軸28の右端大径
部が摺動自在に嵌合されている。また凹嵌部11内にはバ
ルブボディ４と出力軸28との間にリアクションディスク
29が収納されている。このリアクションディスク29と弁
プランジャ17との間には所定の間隙が設定されている。

バルブボディ４は戻しばね30により非作動位置になる
ように右方に常時付勢されている。

また、出力軸28の左端部はシール部材31により気密に
かつ摺動自在に支持されてフロントシェル２から外部に
突出しており、その左端はフロントシェル２に取り付け
られる図示されないマスタシリンダのピストンに連動す
るようにされている。

バルブボディ４およびこれに連結された各パワーピス
トン８は戻しばね30によって通常は図示された非作動位
置に保持されている。この非作動状態では、キー部材20
はリヤシェル３の内面に当接することにより、弁プラン
ジャ17の右行を規制してこの弁プランジャ17を後退限位
置に保持している。そして、入力軸18の非作動時には、
キー部材20はバルブボディ４に対して前進した位置とな
っており、このときには弁体24が第１弁座25と第２弁座
26とにともに着座していて、変圧室10は大気および定圧
室９のいずれからも遮断している。したがって、制動の
際、入力軸18の前進により弁プランジャ17が作動される
とすぐに弁体24と第１弁座25とが離れて、変圧室10と大
気とが直ちに連通するようになっている。

定圧室９はフロントシェル２に取り付けられた負圧導
入管32を介して、例えば図示されないエンジンのインテ
ークマニホールドに連通している。したがって、定圧室
９には常時負圧が導入されるようになっている。

次に、この実施例の作用について説明する。

ブレーキ倍力装置１が図示された非作動位置にあると
きは、変圧室10内の圧力は定圧室９の圧力より若干高
く、戻しばね30の弾発力にほぼバランスした圧力となっ
ている。

制動するにあたってブレーキペダルを踏み込むと、入
力軸18がバルブボディ４に向かって前進する。入力軸18
が前進により、弁プランジャ17がキー部材20とバルブボ
ディ４とに対して前進移動する。弁プランジャ17が前進
すると、制御弁22の弁体24から第１弁座25が離れる。こ
のため、大気圧の空気が第４孔15、弁体24と第１弁座25
との間の間隙、第２孔13および通路21を通って変圧室10
に流入する。

変圧室10内に流入した空気により、パワーピストン８
が作動し、バルブボディ４が前進するので、ブレーキ倍
力装置１は出力軸28を介して出力を発生してマスタシリ
ンダのピストンを作動する。しかしながら、マスタシリ
ンダ以降のブレーキ回路における諸抵抗等により、制動
効果はすぐには発生しない。このような作動の初期にお
いては、リアクションディスク29と弁プランジャ17との
間に所定の間隙が形成されているので、弁プランジャ17
とリアクションディスク29とが係合することはない。

前述の諸抵抗が克服されると、制動が開始するように
なる。この時点では、リアクションディスク29と弁プラ
ンジャ17との間の間隙が吸収されるようになるので、リ
アクションディスク29と弁プランジャ17とが係合するよ
うになる。従って、制動による反力が出力軸28、リアク
ションディスク29、弁プランジャ17及び入力軸18を介し
て運転者に伝えられるようになる。そして、このときに
は既に出力が入力の割にはかなり大きくなっており、い
わゆるジャンピング作用が行われる。

制動を解除するために、ブレーキペダルを開放する
と、入力軸18、弁プランジャ17およびキー部材20はとも
にバルブボディ４に対してキー部材20が孔19の後端壁に
当接するまで後方、すなわち右方に移動する。弁プラン
ジャ17の後退により、第１弁座25が弁体24に当接して変
圧室10と大気とが遮断するとともに、弁体24が第２弁座
26から離れて変圧室10と定圧室９とが連通する。この結
果、変圧室10内の空気は定圧室９に流れ、更に負圧導入
管32を通してインテークマニホールドに流れていく。そ
の場合、弁プランジャ17がバルブボディ４に対して最も
後退した位置にあり、弁体24と第２弁座26との間の間隙
は最大限大きくなっている。したがって、変圧室10内の
空気は迅速に流れていくようになる。この結果、バルブ
ボディ４とパワーピストン８とはばね30の弾発力により
迅速に後退するようになる。

キー部材20がリヤシェル３の内面に当接すると、弁プ
ランジャ17およびキー部材20はそれ以上後退しなくなる
が、バルブボディ４は更に後退し続ける。第２弁座26が
弁体24に当接すると、変圧室10内の空気が定圧室９の方
へ流出しなくなるので、パワーピストン８はそれ以上後
退しなくなり、後退限位置となる。こうして、バルブボ
ディ４および弁プランジャ17は図示された初期の非作動
位置となる。

このように構成されている本発明の負圧倍力装置にお
いては、弁プランジャ17、弁体24およびばね23,33をバ
ルブボディ４に組み付けるにあたって、まず弁プランジ
ャ17と入力軸18との一体物をバルブボディ４の孔に挿入
する。次いで、弁体24を右方、すなわちバルブボディ４
の大気導入口側から入力軸18に貫通させるとともにバル
ブボディ４の孔内に嵌入する。次に、ばね23,33を挿入
した後、前述のようにしてバルブボディ４の大気導入口
側からリテーナ27を入力軸に組み付ける。

また弁体24等を交換するような場合には、組み付け時
とは逆にリーテナ27を入力軸18から外せば、簡単に弁体
24を外すことができる。その場合、弁プランジャ17等は
外さなくても済むようになる。

また弁プランジャ17と入力軸18とが単一部材で一体に
形成するとともに、弁プランジャ17のガイド部の軸方向
長さａを比較的短くしてブレーキペダルの踏み込みに伴
う入力軸18の回動を許容しているので、全長が短くなる
ばかりでなく、従来のような弁プランジャ17と入力軸18
とを係合するためのカシメ工程が不要となって作業工数
が削減される。

なお、本発明は前述の実施例に限定されるものではな
く、種々の設計変更が可能である。

例えば、非作動時に弁体24が第１および第２弁座25,2
6にともに着座して変圧室10が定圧室９と大気とのいず
れからも遮断するような負圧倍力装置について説明して
いるが、非作動時に弁体24と第２弁座26とが離れて変圧
室10と大気とが連通するような種類の負圧倍力装置にも
適用することが可能である。

また、前述の実施例では、バルブボディ４とパワーピ
ストン部材６とを別体に形成するものとしているが、こ
れらが単一部材で形成されているような負圧倍力装置に
適用することもできる。

更に、前述の実施例は、本発明の負圧倍力装置をブレ
ーキ倍力装置に適用した場合について説明しているが、
本発明は、例えばクラッチ倍力装置等の他の倍力装置に
も適用することができる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明による負圧倍
力装置によれば、弁体を支持または付勢するばねのリテ
ーナをバルブボディの大気口側から着脱可能に入力軸に
組み付けるようにしているので、弁プランジャや入力軸
をバルブボディから外さなくても簡単に弁体のみを分解
して交換することができるようになる。したがって、従
来のように制御弁、弁プランジャおよび入力軸をバルブ
ボディに組み付けたサブアッシー毎交換する必要がなく
なり、無駄をなくすことができる。

しかも、このリテーナを取り外す際、リテーナを変形
させたり、壊したりする必要がことがないので、部品を
交換した後、再びこのリテーナを使用することができる
ばかりでなく、リテーナの変形作業や壊す作業が不要で
あり、更に一層無駄がなくなるとともに、交換作業の工
数が低減する。

また、弁プランジャと入力軸とを単一部材で一体に形
成し、かつ弁プランジャのガイド部の軸方向の長さを短
くしているので、全長を短くすることができるばかりで
なく、従来のようなカシメ工程が不要となり作業工数を
削減することができる。しかもカシメ工程がなくなると
ともに、リテーナの取り外しの際リテーナの変形作業や
壊す作業が不要となることにより、組付けの自動化が可
能となるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による負圧倍力装置をブレーキ倍力装置
に適用した一実施例を示す縦断面図、第２図はこの倍力
装置に用いられる制御弁のばねを支持するリテーナと入
力軸との分解斜視図である。 １……ブレーキ倍力装置（負圧倍力装置）、２……フロ
ントシェル、３……リヤシェル、４……バルブボディ、
９……定圧室、10……変圧室、17……弁プランジャ、17
a……ガイド部、18……入力軸、22……制御弁、23……
ばね、24……弁体、27……リテーナ、28……出力軸、33
……ばね

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フロントシェルとリヤシェルとによって形
   成された空間内に対して進退自在に配設され、前記リヤ
   シェルを気密にかつ摺動自在に貫通するバルブボディ
   と、このバルブボディに連結されるとともに、前記空間
   内を負圧が導入される定圧室と作動時大気圧の空気が導
   入される変圧室とに区画するパワーピストンと、前記バ
   ルブボディに摺動自在に配設された弁プランジャと、こ
   の弁プランジャに連結され、前記バルブボディ内に進退
   自在に配設された入力軸と、前記バルブボディ内に設け
   られ、前記弁プランジャによって作動されて前記変圧室
   を大気または前記定圧室に選択的に連通させるべく切り
   換え制御する制御弁とを少なくとも備えた負圧倍力装置
   において、 前記弁プランジャと前記入力軸とは単一部材で一体に形
   成されているとともに、前記弁プランジャの前記バルブ
   ボディに対するガイド部の軸方向長さは、作動時に入力
   軸が最大に傾くときの角度を許容し得る大きさに設定さ
   れ、更に前記制御弁のばねを支持するリテーナに第１溝
   とこの第１溝の幅より小さな幅の第２溝が形成されてお
   り、前記入力軸に前記リテーナの前記第１溝の通過は許
   容するが前記第２溝の通過は阻止するとともに前記第２
   溝が係止可能な段付き突起が形成されていて、前記リテ
   ーナが前記バルブボディの大気導入口側から着脱可能に
   前記入力軸に組み付けられていることを特徴とする負圧
   倍力装置。