JP2816911B2 - 負圧ブースタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブースタシェル内に前
側が出力杆に連なり戻しばねによって後退方向へ弾発さ
れるブースタピストンを前後摺動自在に収納し、このブ
ースタピストンの前側と後側に、負圧源に連通する負圧
室と、制御弁を介して前記負圧室または大気に選択的に
連通する作動室とをそれぞれ形成し、入力杆の前側に連
結されてブースタピストンのピストンボスに前後相対摺
動自在に係合される弁ピストンと前記ピストンボスとの
間に前記制御弁を配設して成り、その制御弁がピストン
ボスに形成した第１弁座と、弁ピストンに形成した第２
弁座と、これら第１、第２弁座の後側に着座可能な弁体
とを備え、ピストンボスに対する弁ピストンの相対前進
時に第２弁座を弁体から離間させて作動室を大気に連通
させ、両室間に発生する圧力差でブースタピストンを弁
ピストンの動きに追随させて前進させるとともに、ピス
トンボスに対する弁ピストンの相対後退時に第１弁座を
弁体から離間させて作動室を負圧室に連通させ、前記戻
しばねの弾発力でブースタピストンを弁ピストンの動き
に追随させて後退させるように構成された負圧ブースタ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる負圧ブースタとして、例えば実開
昭６３−１０８８５７号公報に記載されたものが従来公
知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる負圧
ブースタが休止状態にあるとき、作動室に保持された所
定量の空気がブースタピストンを負圧室に向けて前側に
押圧する圧力と、戻しばねがブースタピストンを作動室
に向けて後側に押圧する圧力とを釣り合わせることによ
り、制御弁の弁体を第１弁座と第２弁座とに着座させて
いる。しかるに、ブレーキペダルの踏力を弱めてブース
タピストンを後退させるとき、制御弁によって前記作動
室は負圧室に連通して負圧状態にあるため、ブースタピ
ストンが後退したときに制御弁の第２弁座を一時的に弁
体から離間させて作動室を大気に連通させ、該作動室に
所定量の空気を導入して前記休止状態に復帰させてやる
必要がある。

【０００４】上記第２弁座と弁体の一時的な離間は、第
２弁座を有する弁ピストンの後退限に対して第１弁座を
有するピストンボスを僅かに相対後退させることにより
実現されるが、その際の弁ピストンの後退限の位置、す
なわち第１弁座と弁体の前後方向の位置関係は極めて微
妙なものとなる。そこで、上記公報に記載された負圧ブ
ースタでは、弁ピストンに接続された入力杆にナットで
前後方向に位置調整自在に設けられたストッパをブース
タシェルの後方延長筒の後端に当接させて前記弁ピスト
ンの後退限を規制し、これによりブースタピストンを所
定の休止位置に停止させるようにしている。

【０００５】しかしながら、上述のようにストッパを入
力杆にナットで位置調整自在に固定した構造では、入力
杆が後退する度に前記ストッパが戻しばねの弾発力でブ
ースタシェルの後方延長筒の後端に衝突するため、その
衝撃で前記ナットが弛んでストッパの位置が変化し、ブ
ースタピストンの休止位置の調整に狂いが生じる可能性
がある。

【０００６】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、ブースタピストンの休止位置を調整する調整部に衝
撃が加わるのを防止することを目的とする

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、弁ピストンを、入力杆に接続されるピス
トン本体と、このピストン本体に嵌合保持されて第２弁
座が形成されるカラーとから構成し、前記ピストン本体
の後退限をストッパを介してブースタシェルにより規制
するとともに、後退限に達したピストン本体に対するピ
ストンボスの相対後退時に第２弁座を弁体から離間させ
てブースタピストンを前進させ、そのブースタピストン
を第１、第２弁座が弁体に着座する位置に停止させるこ
とを第１の特徴とする。

【０００８】また本発明は前述の第１の特徴に加えて、
前記ストッパが弁ピストンのピストン本体に設けられて
ブースタシェルの内面に当接可能であることを第２の特
徴とする。

【０００９】また本発明は前述の第１の特徴に加えて、
前記ストッパが入力杆に設けられてブースタシェルの後
端部に当接可能であることを第３の特徴とする。

【００１０】

【実施例】以下、図面により本発明の実施例について説
明する。

【００１１】図１〜図４は本発明の第１実施例を示すも
のであり、先ず図１において、負圧ブースタのブースタ
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から成り、該ブースタシェル１内にはブ
ースタピストン２が前後往復動自在に収容される。この
ブースタピストン２の後面にはダイヤフラム３が重合さ
れる。而してダイヤフラム３の外周ビード３ａは、両シ
ェル半体１ａ，１ｂの衝合部に形成された溝４に結着さ
れ、該ダイヤフラム３の内周ビード３ｂはピストンボス
５の前部外周に結合される。ブースタピストン２および
ダイヤフラム３によりブースタシェル１内は、ブースタ
ピストン２の前面を臨ませる前方側の負圧室Ａと、ダイ
ヤフラム３の後面を臨ませる後方側の作動室Ｂとに区画
される。

【００１２】ブースタシェル１の後壁中央部には後方側
に延びる後方延長筒７が一体に突設されており、この後
方延長筒７の後端には大気導入口８を有するブーツ９が
設けられる。またブースタシェル１の前壁には負圧導入
管１１が連設されており、負圧室Ａは該負圧導入管１１
を介して負圧源である内燃機関の吸気マニホールド（図
示せず）内に常時連通する。

【００１３】図２を併せて参照すると明らかなように、
ピストンボス５は、前記後方延長筒７にシール部材１２
およびブッシュ１３を介して摺動自在に支承される筒部
５ａを備える。ピストンボス５における筒部５ａ内の後
部には、大気導入口８からの導入空気を浄化するととも
に入力杆２２の作動を妨げないように変形可能なフィル
タ３６，３７が装着される。

【００１４】ブレーキペダルＰには入力杆２２が連結さ
れており、該入力杆２２の先端の球状部に揺動可能に連
結されてクリップ２１で固定された弁ピストン２３が、
ピストンボス５に摺動可能に嵌合されている。而して前
記ブレーキペダルＰの操作に応じた入力杆２２の進退作
動による弁ピストン２３のピストンボス５との相対移動
に応じて切換作動する制御弁６が、作動室Ｂと、負圧室
Ａおよび大気導入口８との間に介設されている。

【００１５】次に制御弁６の概略構成について説明す
る。制御弁６は、ゴムから成る弁体１５と、該弁体１５
の着座を可能としてピストンボス５の前部内壁に形成さ
れた環状の第１弁座１４₁ と、弁ピストン２３のピスト
ン本体２３ａの外周に圧入固定されたカラー２３ｂの後
端に環状に形成され、前記第１弁座１４₁ に囲繞されな
がら弁体１５の着座を可能とした第２弁座１４₂ とを備
える。

【００１６】弁体１５は、ゴム等の弾性材により両端を
開放した筒状に形成され、該弁体１５の基端部がピスト
ンボス５に嵌着される弁体保持筒２４を介してピストン
ボス５の内壁に挟止される。この弁体１５の前端は、第
１および第２弁座１４₁ ，１４₂ への着座を可能として
厚肉に形成されるとともに弁ばね２５により第１および
第２弁座１４₁ ，１４₂ 側に弾発付勢される。而して弁
体１５は、その中間部の変形により前記前端部を前後に
移動するように撓むことができる。

【００１７】第１弁座１４₁ の外側は、ピストンボス５
に設けられた通孔２６を介して負圧室Ａに連通される。
また第１および第２弁座１４₁ ，１４₂ の中間部はピス
トンボス５に設けられた別の通孔２７を介して作動室Ｂ
に連通され、第２弁座１４₂の内側は弁体１５の内部を
介して大気導入口８に連通される。

【００１８】かかる制御弁６において、弁体１５が第１
および第２弁座１４₁ ，１４₂ に着座しているときには
負圧室Ａおよび作動室Ｂ間の連通が遮断されるとともに
両室Ａ，Ｂの大気導入口８との連通も遮断される。すな
わち制御弁６は切換中立状態となっている。

【００１９】上記切換中立状態から弁ピストン２３がピ
ストンボス５に対して前進作動すると第２弁座１４₂ が
弁体１５から離反し、作動室Ｂが大気導入口８に連通す
る。また弁ピストン２３がピストンボス５に対して後退
作動すると、弁体１５が第１弁座１４₁ から離反し、負
圧室Ａと作動室Ｂとが連通する。

【００２０】ピストンボス５には、その前面中心部に開
口する大径のシリンダ孔２８と、そのシリンダ孔２８の
後部に同軸に連なる小径のシリンダ孔２９とが設けら
れ、シリンダ孔２８には、ゴム等から成る弾性ピストン
３０および出力ピストン３１が相互に当接して摺動自在
に嵌合される。またシリンダ孔２９には弁ピストン２３
と一体あるいは弁ピストン２３の前面に当接する反力ピ
ストン３２が摺動自在に嵌合され、該反力ピストン３２
は弾性ピストン３０の後端面に対向する。出力ピストン
３１の前面には出力杆３３が突設され、該出力杆３３は
ブレーキマスタシリンダＭの作動ピストン３４に連接さ
れる。

【００２１】入力杆２２は弁体保持筒２４とばね受け筒
１０間に縮設した戻しばね３５により後退方向に弾発付
勢され、その後退限はストッパ１６により規制される。
ストッパ１６はピストンボス５を半径方向に貫通するス
リット１７に挿入され、その先端に形成した二股部１８
を前記カラー２３ｂと反力ピストン３２に挟まれた弁ピ
ストン２３のピストン本体２３ａに遊嵌させた状態で、
ピストンボス５に設けたホルダ１９により抜け止めが施
される。そしてストッパ１６の先端には、シェル半体１
ｂの内面に当接して入力杆２２の後退限を規制するスト
ッパゴム２０が設けられる。

【００２２】ピストンボス５の前面には、シリンダ孔２
８からの出力ピストン３１の脱落を阻止すべくリテーナ
３９が嵌合しており、このリテーナ３９とブースタシェ
ル１の前壁との間に縮設される戻しばね４０により、ブ
ースタピストン２は後退方向すなわち作動室Ｂ側に常時
付勢され、このブースタピストン２の後退限はダイヤフ
ラム３の後面に隆起して形成された突起３ｃがブースタ
シェル１の後壁内面に当接することにより規制される。

【００２３】図２および図３から明らかなように、弁ピ
ストン２３のピストン本体２３ａに圧入されたカラー２
３ｂの外周には３個の通溝３９が形成される。したがっ
て、大気導入口８から導入された大気の一部はピストン
ボス５に形成した通孔２７から作動室Ｂに流入し、残り
の一部は前記カラー２３ｂの外周に形成された３個の通
溝３９からピストンボス５に形成したスリット１７を通
って作動室Ｂに流入する。

【００２４】カラー２３ｂが弁ピストン２３のピストン
本体２３ａに圧入固定される時、その圧入位置は治具を
用いて以下のように調整される。すなわち、負圧ブース
タが休止状態にあるとき、図１および図２に示すよう
に、入力杆２２はストッパ１６のストッパゴム２０がシ
ェル半体１ｂの内面に当接する後退限にあり、またブー
スタピストン２はダイヤフラム３の突起３ｃがシェル半
体１ｂの内面から前方に僅かに離間した位置にあり、弁
体１５はピストンボス５に形成した第１弁座１４ ₁ とカ
ラー２３ｂに形成した第２弁座１４₂ の両方に着座す
る。またブレーキペダルＰの踏力を弱めることによりブ
ースタピストン２が後退する過程で、そのブースタピス
トン２が図１および図２に示す位置を僅かに通り越して
前記突起３ｃがシェル半体１ｂの内面に当接したとき、
図４に示すように、ブースタピストン２と共に後退する
ピストンボス５の第１弁座１４₁ が弁ばね２５に抗して
弁体１５を圧縮し、その弁体１５はカラー２３ｂに形成
した第２弁座１４₂ から離間する。

【００２５】次にこの実施例の作用について説明する。

【００２６】車両を制動すべくブレーキペダルＰに踏力
を加え、入力杆２２とそれに結合された弁ピストン２３
を前進作動せしめると、当初、ブースタピストン２は不
動であるから、弁ピストン２３のピストン本体２３ａに
圧入したカラー２３ｂの第２弁座１４₂ が制御弁６の弁
体１５から離間する。これにより作動室Ｂは大気導入口
８に連通して大気圧となり、負圧室Ａおよび作動室Ｂ間
に生じる大きな気圧差によりブースタピストン２が前進
作動し、出力杆３３を介してマスタシリンダＭの作動ピ
ストン３４を倍力作動させることができる。

【００２７】ブレーキペダルＰの踏力を開放すると、先
ず入力杆２２が戻しばね４０の弾発力により弁ピストン
２３と共に後退し、第２弁座１４₂ を弁体１５に着座さ
せるとともに、第１弁座１４₁ から弁体１５を離間させ
る。その結果、負圧室Ａと作動室Ｂが通孔２６を介して
連通して気圧差が消滅あるいは減少するので、ブースタ
ピストン２は戻しばね４０の弾発力で後退し、マスタシ
リンダＭの作動を解除する。

【００２８】ブースタピストン２と共にピストンボス
５、弁ピストン２３、および入力杆２２が後退する過程
で、先ず弁ピストン２３に係止したストッパ１６のスト
ッパゴム２０がシェル半体１ｂの内面に当接すると、弁
ピストン２３および入力杆２２は図２に示す後退限に停
止する。しかるに、ブースタピストン２とピストンボス
５は、図４に示すように、ダイヤフラム３に形成した突
起３ｃがシェル半体１ｂの内面に当接する位置まで更に
後退するため、ピストンボス５に形成した第１弁座１４
₁ が弁体１５を圧縮し、その弁体１５をカラー２３ｂに
形成した第２弁座１４₂ から離間させる。その結果、大
気導入口８から作動室Ｂに大気が補給されるため、ブー
スタピストン２とピストンボス５は負圧室Ａと作動室Ｂ
間に所定の気圧差が生じる休止位置（図２参照）へ向け
て僅かに前進する。これにより制御弁６の弁体１５は第
１弁座１４₁ と第２弁座１４₂ とに着座し、負圧ブース
タは制動操作が行われる以前の休止状態に復帰する。こ
のとき上記ダイヤフラム３には負圧室Ａと作動室Ｂ間の
圧力差によって適切な張力が与えられるため、次にブレ
ーキペダルＰを操作してブースタピストン２を前進させ
る際に、その応答性を向上させることができる。

【００２９】上述のように、第２弁座１４₂ を有するカ
ラー２３ｂをピストン本体２３ａに圧入固定する位置を
変化させることによりブースタピストン２の休止位置を
調整しているので、入力杆に対するストッパの固定位置
を調整することによりブースタピストンの休止位置を調
整する従来のものの不都合が解消される。即ち、入力杆
に位置調整自在に設けたストッパに戻しばねの荷重によ
る衝撃が加わると、そのストッパが位置ずれしてブース
タピストンの休止位置に狂いが発生し易いが、ピストン
本体２３ａに圧入固定したカラー２３ｂには弁ばね２５
の僅かな荷重しか加わらないため、長期の使用後にも第
２弁座１４₂ と弁体１５の位置関係に誤差が生じること
がなくなり、ブースタピストン２の休止位置を安定させ
ることができる。

【００３０】次に、図５に基づいて本発明の第２実施例
を説明する。

【００３１】この実施例では、入力杆２２に形成した環
状突起２２ａと該入力杆２２に嵌合するばね受け筒１０
との間に、後方延長筒７の後端に当接して弁ピストン２
３の後退限を規制するストッパ４１が挟持される。スト
ッパ４１の直径は、ピストンボス５の筒部５ａの内部に
弁体保持筒２４を固定するためのＣ型止め輪４３の内径
よりも小さく形成され、これにより後方延長筒７の大気
導入口７ａからスムーズに空気が導入される。

【００３２】弁ピストン２３は、ピストンボス５のシリ
ンダ孔２９に摺動自在に嵌合するピストン本体２３ａ
と、このピストン本体２３ａの外周に圧入固定されるカ
ラー２３ｂから構成され、ピストン本体２３ａは入力杆
２２先端の球状部にカシメ４２により結合されるととも
に、カラー２３ｂには弁体１５に着座可能な第２弁座１
４₂ が一体に形成される。カラー２３ｂのピストン本体
２３ａへの圧入位置は、負圧ブースタが図示した休止状
態にあるとき、第１弁座１４₁ と第２弁座１４₂が共に
弁体１５に着座し得るように調整される。

【００３３】本実施例においても、戻しばね３５の大き
な荷重が加わるストッパ４１を位置調整不能とし、その
代わりに第２弁座１４₂ を有するカラー２３ｂをピスト
ン本体２３ａに圧入固定する位置によりブースタピスト
ン２の休止位置を調整しているので、長期間使用しても
ブースタピストン２の休止位置にずれが発生することが
防止される。

【００３４】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は前記実施例に限定されるものではなく、種々の小設
計変更を行うことが可能である。

【００３５】例えば、実施例ではカラー２３ｂを弁ピス
トン２３のピストン本体２３ａに圧入して固定している
が、両者を螺合により固定することも可能である。

【００３６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、弁ピスト
ンのピストン本体の後退限をストッパにより規制し、前
記ピストン本体に対するカラーの嵌合位置を調整するこ
とによりブースタピストンの休止位置を設定しているの
で、ピストン本体が後退限に達して前記ストッパが作用
した際の衝撃が前記カラーに直接加わることが防止され
る。その結果、従来の位置調整可能なストッパの弛みに
よるブースタピストンの休止位置のずれを防止し、その
ブースタピストンの休止位置を長期に亘って安定させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による負圧ブースタの縦断
面図

【図２】図１の要部拡大図

【図３】図２の３−３線断面図

【図４】図１に対応する作用の説明図

【図５】本発明の第２実施例に係る、前記図２に対応す
る図

【符号の説明】

１ ブースタシェル ２ ブースタピストン ５ ピストンボス ６ 制御弁 １４₁ 第１弁座 １４₂ 第２弁座 １５ 弁体 １６ ストッパ ２２ 入力杆 ２３ 弁ピストン ２３ａ ピストン本体 ２３ｂ カラー ３３ 出力杆 ４０ 戻しばね ４１ ストッパ Ａ 負圧室 Ｂ 作動室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60T 13/52,13/577

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブースタシェル（１）内に前側が出力杆
   （３３）に連なり戻しばね（４０）によって後退方向へ
   弾発されるブースタピストン（２）を前後摺動自在に収
   納し、このブースタピストン（２）の前側と後側に、負
   圧源に連通する負圧室（Ａ）と、制御弁（６）を介して
   前記負圧室（Ａ）または大気に選択的に連通する作動室
   （Ｂ）とをそれぞれ形成し、入力杆（２２）の前側に連
   結されてブースタピストン（２）のピストンボス（５）
   に前後相対摺動自在に係合される弁ピストン（２３）と
   前記ピストンボス（５）との間に前記制御弁（６）を配
   設して成り、その制御弁（６）がピストンボス（５）に
   形成した第１弁座（１４ ₁ ）と、弁ピストン（２３）に
   形成した第２弁座（１４₂ ）と、これら第１、第２弁座
   （１４₁ ，１４₂ ）の後側に着座可能な弁体（１５）と
   を備え、ピストンボス（５）に対する弁ピストン（２
   ３）の相対前進時に第２弁座（１４₂ ）を弁体（１５）
   から離間させて作動室（Ｂ）を大気に連通させ、両室
   （Ａ，Ｂ）間に発生する圧力差でブースタピストン
   （２）を弁ピストン（２３）の動きに追随させて前進さ
   せるとともに、ピストンボス（５）に対する弁ピストン
   （２３）の相対後退時に第１弁座（１４₁ ）を弁体（１
   ５）から離間させて作動室（Ｂ）を負圧室（Ａ）に連通
   させ、前記戻しばね（４０）の弾発力でブースタピスト
   ン（２）を弁ピストン（２３）の動きに追随させて後退
   させるように構成された負圧ブースタにおいて、 前記弁ピストン（２３）を、入力杆（２２）に接続され
   るピストン本体（２３ａ）と、このピストン本体（２３
   ａ）に嵌合保持されて前記第２弁座（１４₂ ）が形成さ
   れるカラー（２３ｂ）とから構成し、前記ピストン本体
   （２３ａ）の後退限をストッパ（１６，４１）を介して
   ブースタシェル（１）により規制するとともに、後退限
   に達したピストン本体（２３ａ）に対するピストンボス
   （５）の相対後退時に第２弁座（１４₂ ）を弁体（１
   ５）から離間させてブースタピストン（２）を前進さ
   せ、そのブースタピストン（２）を第１、第２弁座（１
   ４₁ ，１４₂ ）が弁体（１５）に着座する位置に停止さ
   せることを特徴とする負圧ブースタ。
2. 【請求項２】 前記ストッパ（１６）が弁ピストン（２
   ３）のピストン本体（２３ａ）に設けられてブースタシ
   ェル（１）の内面に当接可能であることを特徴とする、
   請求項１記載の負圧ブースタ。
3. 【請求項３】 前記ストッパ（４１）が入力杆（２２）
   に設けられてブースタシェル（１）の後端部に当接可能
   であることを特徴とする、請求項１記載の負圧ブース
   タ。