JP2677450B2 - 制御弁をハブに保持するためのキー部材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、制御弁をサーボモータの可動壁に連結され
たハブに保持するためのキー部材に関する。

米国特許第3125003号に開示されたような圧力差の発
生により作動する初期のサーボモータでは、可動壁の一
部を形成するダイアフラムのビードによって適所に保持
されたピンによって制御弁をハブに保持することが普通
のやり方であった。その後、ピンの代わりに、米国特許
第3688647号、米国特許第4619185号、米国特許第472928
4号及び米国特許第4787292号に開示されるようなストッ
プ部材が用いられ、このストップ部材は、かかるストッ
プ部材を適所に係止するため、ハブを囲み、弁をバブに
保持するクリップ、或いは、アームのいずれかを有して
いた。このタイプのストップ部材は、米国特許第448710
5号及び米国特許第4562696号に示されるように、作動室
の平衡後、制御弁を控え位置に置くことによって、差圧
サーボモータを作動させるのに必要とされる作動ペダル
の行程を減らすことができることがわかるまでは、満足
のゆく仕方で働いた。あいにく、これらのストップ部材
は、制御弁の休止位置を確立するためハウジングに係合
するときにカチッというノイズを出す。

本発明では、可動壁がその休止位置にあるときに、制
御弁がラップ位置、すなわち、隔離位置に置かれた場合
には、サーボモータの作動時間を更に減らすことができ
ることがわかった。ハブのスロットに配置されたキー部
材はベース部分と、ベース部分から延びる脚部とを有す
る。脚部は、プランジャ及び端部分を取り囲む弧状部分
を有する。プランジャは、大気シートは、ポペット部材
のフェースに係合する大気シートと、ハブのボアの中を
摺動する支持面を形成する第１フランジに隣接した溝と
をもった円筒形本体を有する。フランジは、キー部材の
弧状部分に接触し、キー部材をハブのスロット内で移動
させ、完全解放状態を確立し、これによって、大気シー
トがポペット部材のフェースに係合し、これに相応し
て、フェースを真空シートから移動させ、前室と後室と
の間に自由で制限のない連通を可能にし、これによって
室の圧力が等しくなったときに圧力差が急速になくな
る。戻しばねが可動壁を後部室に向けて移動させると、
ハブと可動壁は後部シェルに向かって移動し続けるの
で、キー部材のベース部材と脚部の端部分が後部シェル
に係合し、プランジャを固定的に保持する。可動壁が後
部シェルに係合したときには、ポペット部材のフェース
は再び、プランジャの円筒形本体の大気シートとハブの
真空シートの両方に着座し、前室を後室と隔離する。か
くして、再び入力の力を加えてプランジャを移動させた
ときには、圧力差がただちに始まる。キー部材は、スロ
ット内での移動及び円筒形本体のフランジとの係合と関
連した音やノイズを減ずるように弾性材料で被覆されて
いる。更に、第１フランジとハブとの係合によって引き
起こされるノイズを和らげるため、プランジャが入力の
力によってその最大行程に向けて移動されたときに、円
筒形本体の第２フランジが弧状部分に係合する。更に、
フィルタ材料のリングが円筒形本体を取り囲み、大気シ
ートから平滑面を構成し、空気が本体からスロットに流
れて第２室、すなわち、後室に供給されるときに空気に
乱流が発生するのを減ずる。

本発明の目的は、可動壁の休止位置では、前室と後室
とを互いに隔離するように、キー部材によってハブ内に
位置決めされた制御弁を備え、圧力差によって作動する
サーボモータを提供することにある。

更に、本発明の目的は、作動圧力差を作るため作動流
体を後室に供給したときに、ノイズの発生を減ずる保持
キーを備えた制御弁を提供することにある。

本発明の利点は、ブレーキ掛けを行うのに必要とされ
るペダルの行程の減少にある、というのは、可動壁が休
止位置にあるときには、プランジャがラップ位置に配置
され、圧力差の発生が入力の力によるプランジャの移動
ですぐに始まるからである。

これらの目的と利点は、図を見ながら実施例を読むこ
とによって明らかになるであろう。

第１図は、本発明の原理に従ってキー部材によってハ
ブに保持された制御弁を備えたブレーキブースタの概略
図である。

第２図は、完全作動状態の制御弁の拡大断面図であ
る。

第３図はキー部材と、ハブと、プランジャとを示す第
２図の３−３線における断面図である。

第１図に示すサーボモータ10が、マスターシリンダを
作動させ、ブレーキ掛けを行うのに必要とされる入力の
力を出すのを助けるため、制御装置のマスターシリンダ
に連結されるように設計されている。サーボモータ10
は、相当効率的であり、操作者の入力に応答したマスタ
ーシリンダを作動する即時入力の力を出すように設計さ
れている。

サーボモータ10は前部シェル12を有し、前部シェル
は、一連のランス及びタブ16によって後部シェル14に接
合されて閉鎖ハウジングを形成する。閉鎖ハウジングの
内部は、可動壁22によって前室18と後室20とに分割され
ている。可動壁22は、ダイヤフラム24と、支持プレート
26と、ハブ28とを有する。ハブ28は円筒形本体29を有
し、円筒形本体29は、かかる本体を貫通する段付ボア30
と、環状真空シート36まで延びる多数の通路32、34（第
２図及び第３図参照）と、半径方向スロット38とを備え
ている。円筒形本体29は、後部シェル14の開口部40を通
って、取り囲んだ環境の中へ延びる。1988年10月31日に
出願された米国特許第238950号出願に開示されたタイプ
の、開口部40と円筒形突出部29の外面31との間に配置さ
れたシール42が、取り囲んだ環境から室20を密封する。

出力プッシュロッド44が、段付ボア30内に配置された
反作用ディスク48を囲んだ頭部46を有する。出力プッシ
ュロッド44はマスターシリンダのピストンに係合する。

ボア30内に配置された制御弁50が、ブレーキペダルに
取付けられた入力プッシュロッド54に連結されたプラン
ジャ52を有する。プランジャ52は、ハブ28の支持面を形
成するボア30に係合する第１フランジ56と、溝58と、有
形の第２フランジ60と、かかるプランジャ52の端に配置
された大気用テーパ付シート62とを有する。プランジャ
52のまわりの圧力流体の流れの乱流を減ずるために、こ
の例では、ポリウレタンフォームである軽量材料51が、
平滑な面を形成するためにプランジャ52に置かれてい
る。

第３図に最も良く示すように、キー部材64がベース部
材66と、該ベース部材から延びる脚部68、70とを備えて
いる。各脚部68、70は、弧状部分72、72′と、端部材7
4、74′とを有する。キー部材は、第３図に示す形状に
曲げられた円筒形ワイヤで作られる。その後、浸漬する
ことによって、或いは、一片の感熱性チューブをワイヤ
64に配置することによって、ゴムコーティング、或い
は、プラスチックコーティング76のいずれかをワイヤに
施し、熱を加えることによって、或いは、コーティング
をキー部材64のまわりに形成することによって硬化させ
る。キー部材64をスロット38に挿入し、プランジャ50を
ボア30に保持する。

挿入の際、接面78、78′がプランジャ50の溝58に係合
するまで、端68、70を互いに締め付け、端68、70は、弧
状部分72、72′が円筒形本体29に入ったときに拡張し、
その後、第３図に示すように、キー部材64を円筒計本体
29に係止するように拡張する。

プランジャ50のボア30への挿入に先立って、ポペット
弁80をプッシュロッド54に取付ける。ポペット弁80は戻
しばね82を有し、このばねは、プッシュロッド54の肩部
84に配置された第１端と、リテイナー86に係合する第２
端とを有する。可撓性部分90の端のビード88がリテイナ
ー86を取り囲み、弁ばね92がディスク93の弁フェース94
をリテイナー86から遠ざけるように押圧する。プランジ
ャ50をボア30に挿入すると、リテイナー86はビード88を
肩部95に当接保持し、これにより、休止位置では、フェ
ース94を大気シート62に着座させ、ボア30内の通路32、
34の制限を構成する。

サーボモータ10を、取付ボルト98、100及びブレーキ
ペダルに取付けられたプッシュロッド54を介して自動車
に取付ける。前部シェル12のチェック弁102を自動車の
吸気マニホルドに連結する。自動車が作動しているとき
には、吸気マニホルドにある減圧により室18から空気を
排気する。排気圧力差がプランジャ50に作用し、フェー
ス94を真空シート36から遠ざけるように移動させ、これ
により、室20に存在する空気をボア部分31とスロット38
を経て室18へ排気させ、室18と室20の圧力を等しくす
る。室18、20の圧力が等しくなったときには、弁ばね92
は再びフェース94を真空シート36に着座させ、室20を室
18と隔離する。プッシュロッド54に加えられた入力の力
に応答して、プランジャ54は大気シート62をフェース94
から遠ざけるように移動させ、これにより、空気をフィ
ルタ15を通してボア30に流れ込ませ、室20にただちに提
供する。室20の空気及び室18の減圧により、壁22の前後
に圧力差を生じさせる。圧力差は壁22に作用し、出力を
作り出し、この出力はハブ28に伝達され、反作用ディス
ク48を介してプッシュロッド44まで伝達される。出力が
戻しばね45に打ち勝ち、マスターシリンダに、プッシュ
ロッド54に加えられる入力の力に相当する作動力を供給
する。プッシュロッド54への入力の力がなくなると、戻
しばね82がプランジャ50をディスク93に向けて移動さ
せ、大気シート62をフェース94に係合させ、ボア30の中
を流れる空気の流れをなくす。このとき、フランジ56
は、キー部材64の円弧セグメント72、72′に係合し、キ
ー部材64を移動させてスロット38の底部39と係合させ、
完全解放状態を構成し、これによって、次いで、空気が
室20から、スロット38、ボア部分31及び通路32、34を経
て室18に排気し、室20と室18との圧力を等しくする。ハ
ブ28と壁22は戻しばね45の力によって後部シェル14に向
かって移動し続けるので、壁22が後部シェル14に接近す
ると、キー部材64のベース部分66と端部材74、74′は、
後部シェル14のストップ21に係合し、プランジャ50を固
定的に保持する。多数の開口部、すなわち、通路32、34
及びスロット38の寸法は、キー部材64がストップ21に係
合したときに、室18、20の流体圧力が実質的に同じであ
るものである。ハブ28が後部シェル14に向かって移動し
続けると、キー部材64はスロット38内で移動し、壁22が
休止位置に到達すると、弧状部分72、72′はスロット38
の頂部37に係合する。キー部材64がスロット38の頂部37
に位置決めされると、弁ばね92がフェース94を真空シー
ト36に着座させ、室18と室20との間の流体連通を防げ
る。かくして、制御弁50が控え位置にあり、入力の力に
よってプランジャ50を移動させたときには、すぐに空気
を後室20に流れさせる。

或る事情で、ブレーキペダルに加えられた入力の力が
急速であると、その結果、制御弁50を第３図に示す完全
作動位置に移動させる。プランジャ50が最大移動量に近
づくと、第２フランジ60のテーパ面61がキー部材64の弧
面、すなわち、弧状部分72、72′に係合し、入力の力の
衝撃を緩和し、この種のブレーキ掛けによって生じるこ
とがあるノイズを減じる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドッド トーマス アール アメリカ合衆国 インディアナ州 46619 サウス ベンド グリーンリー フ レーン 5215 (56)参考文献 実開 昭63−58062（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−64（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハブ（28）のスロット（38）内に配置され
   た、制御弁（52）のプランジャ（52）をハブ（28）のボ
   ア（30）に保持するためのキー部材（64）を有するサー
   ボモータ（10）であって、前記ハブ（28）が前部シェル
   （12）と後部シェル（14）の内部を、第１室（18）と第
   ２室（20）に分ける可動壁（22）に取付けられ、前記前
   部シェル（12）と後部シェル（14）が前記サーボモータ
   （10）のハウジングを構成するために互いに接合され、
   前記プランジャ（52）が、最初に、前記第１室（18）と
   第２室（20）が互いに隔離されたラップ位置から、可動
   壁（22）の前後に圧力差を生じさせるために前記第２室
   （20）が加圧流体源に連結される作動位置まで移動する
   ことによって、入力部材（54）からの作動力に応答し、
   前記圧力差が前記入力の力に応答する出力の力を前記可
   動壁（22）に提供し、前記プランジャ（52）は、前記作
   動力が終了したときに、前記キー部材（64）に係合し、
   前記キー部材（64）を前記スロット（38）内で移動させ
   て、前記ハブ（28）に係合させ、前記制御弁（50）の完
   全解放状態を形成し、これによって、前記第１室（18）
   と前記第２室（20）を互いに連通させ、室の流体圧力を
   等しくさせ、前記キー部材（64）が、ベース部分（66）
   と、前記ベース部分から延びる平行な第１脚部（68）と
   第２脚部（70）とを有するサーボモータ（10）におい
   て、前記キー部材（64）が、前記第１脚部（68）と前記
   第２脚部（70）の各々が、他方の脚に向かって内方に突
   出する弧状部分（72、72′）と端部分（74、74′）とを
   有するように曲げられた円筒ワイヤで作られており、前
   記弧状部分（72、72′）が前記ハブ（28）に係合し、前
   記プランジャ（52）のフランジ（56）が前記弧状部分
   （72、72′）に係合して前記完全開放状態を形成し、前
   記可動壁（22）が後部シェル（14）に接近するとき、前
   記ベース部分（66）と端部分（74、74′）が前記後部シ
   ェル（14）に係合して、前記ハブ（28）が前記後部シェ
   ル（14）に向かって移動し続けるときに、前記プランジ
   ャ（52）を固定的に保持し、前記弧状部分（72、72′）
   は前記フランジ（56）に係合して、前記可動壁（22）が
   前記後部シェル（14）に係合するときに、前記プランジ
   ャ（52）を前記ラップ位置に位置決めし、前記キー部材
   （64）が円筒ボディ（29）内に係止されること、を特徴
   とするサーボモータ。
2. 【請求項２】前記弧状部分（72、72′）が、作動力に応
   答したプランジャ（52）の移動を制限するために、プラ
   ンジャ（52）がハブ（28）に係合したときにノイズの発
   生を防ぐため、プランジャ（52）が作動位置で最大移動
   量に近づいたときに（52）の弾性クッションを行わせる
   ために、前記プランジャ（52）の第２フランジ（61）と
   係合することを特徴とする請求項１に記載の、キー部材
   （64）を有するサーボモータ。