JP2967379B2 - 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、大気導入口を後端部に
有する後方延長筒がブースタシェルの後部に設けられ、
該ブースタシェル内を、前側の負圧室と後側の作動室と
に区画するブースタピストンには、前記後方延長筒で囲
繞されて後方に延びるとともにブースタシェルで気密的
にかつ摺動自在に支承される弁筒が連設され、弁筒内に
は、操作部材に連なって弁筒内に挿入される入力杆の前
後動に応じて作動室を負圧室と大気導入口とに連通切換
えする制御弁が配設され、入力杆には、後方延長筒に当
接して該入力杆の後退限を規制するストッパ板が設けら
れる負圧ブースタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、かかる装置は、たとえば特開平２
−２３７８６１号公報等で既に知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる負圧ブースタで
は、操作部材により入力杆をその後退限位置から前進さ
せると、制御弁が負圧室および作動室間の連通を遮断す
るとともに作動室を大気導入口に連通させるので、大気
が作動室に導入され、その結果、負圧室および作動室間
に生じる圧力差によりブースタピストンに前進推力が与
えられる。

【０００４】ところで、上記従来の負圧ブースタでは、
操作部材の通常の操作速度では、図４の実線Ｌ_A で示す
ように入力の増加に対して出力が増加するが、操作部材
を急激に操作したときには、制御弁での空気の流通抵抗
により作動室への大気の導入が制限されることにより、
図４の破線Ｌ_B ′で示すように出力の増加が遅れてしま
い、充分な倍力が得られない。

【０００５】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、操作部材の急激な操作時に作動室に大気を応
答性よく導入し得るようにして充分な倍力を確保するよ
うにした構造簡単な負圧ブースタを提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、弁筒の壁には、制御弁を迂回して
作動室と大気導入口間を連通させる大気導入通路が直接
形成され、この大気導入通路には、通常は閉弁してい
て、入力杆がその後退限から弁筒に対して所定値以上前
進した時に前記ストッパ板により開弁される大気導入弁
が設けられる。

【０００７】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例について
説明する。

【０００８】先ず図１において、負圧ブースタＢにおけ
るブースタシェル１の前壁には、該ブースタＢにより作
動されるマスタシリンダＭが取付けられる。

【０００９】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から構成され、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、外周を両シェル半体１ａ，１ｂの衝合部間に挟着さ
れたダイヤフラム４が重合され、該ダイヤフラム４の内
周はブースタピストン２の内周とともにピストンボス５
に結合される。しかもブースタピストン２およびダイヤ
フラム４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Ｒ_A と、ダイヤフ
ラム４の後面を臨ませる後方側の作動室Ｒ_B とに区画さ
れる。

【００１０】ピストンボス５の後端には弁筒６が一体に
突設されており、この弁筒６は、ブースタシェル１の後
壁中央部に突設されて弁筒６を覆うとともに後端部には
大気導入口８を有する後方延長筒７に、ブッシュ９およ
びシール部材１０を介して気密的にかつ摺動自在に支承
される。

【００１１】ブースタシェル１の前壁には負圧導入管１
１が連設されており、負圧室Ｒ_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。

【００１２】負圧室Ｒ_A は、ピストンボス５に穿設され
た第１ポート１２を介して弁筒６内に連通し、また作動
室Ｒ_B はピストンボス５に穿設された第２ポート１３を
介して弁筒６内に連通する。而して第２ポート１３は、
弁筒６内に配設される制御弁１４により第１ポート１２
と大気導入口８とに交互に連通切換えされる。

【００１３】図２を併せて参照して、弁筒６内には、操
作部材としてのブレーキペダル１５に連なる入力杆１６
と、該入力杆１６によって作動せしめられる制御弁１４
とが次のように設けられる。すなわち弁筒６内の前部に
は弁ピストン１７が摺動自在に嵌合され、この弁ピスト
ン１７には、大気導入口８を貫通した入力杆１６の前端
がボールジョイント１８を介して首振り可能に結合され
る。また弁筒６の内周面には環状の第１弁座２０が突設
され、第１弁座２０で囲繞される環状の第２弁座２１が
弁ピストン１７の後端面に形成され、これら弁座２０，
２１と協働する弁体２２が弁筒６内に配設される。弁体
２２はゴム製であって前後両端を開放した筒状をなして
おり、その後端部すなわち基端部２２ａは、弁筒６の内
周面に嵌着された保持筒２３により、弁筒６内周面との
密着状態に保持される。この弁体２２は、上記基端部２
２ａから半径方向内方へ屈曲した薄肉の可撓部２２ｂ、
ならびに該可撓部２２ｂの前端に連なる肉厚の弁部２２
ｃを備えており、弁部２２ｃは前記第１および第２弁座
２０，２１に対向して配置される。

【００１４】弁部２２ｃは可撓部２２ｂの変形により前
後移動が可能であって、前進時には第１および第２弁座
２０，２１に着座し、後退時には保持筒２３の前端で受
止められる。しかも弁部２２ｃには環状の補強板２４が
埋設されており、この補強板２４と入力杆１６との間に
は、弁部２２ｃを両弁座２０，２１に向けて付勢する弁
ばね２５が縮設される。

【００１５】弁筒６の内面には、第１弁座２０の外側で
第１ポート１２の一端が、また同弁座２０の内側で第２
ポート１３の一端がそれぞれ開口し、第２弁座２１の内
側は弁体２２および保持筒２３の中空部を通して大気導
入口８に連通する。

【００１６】このようにして弁体２２、弁ばね２５、第
１弁座２０および第２弁座２１により制御弁１４が構成
される。

【００１７】入力杆１６および保持筒２３間には、入力
杆１６をその後退限に向って付勢する戻しばね２６が縮
設される。

【００１８】後方延長筒７の後端には、大気導入口８を
形成する環状の端壁７ａが一体に形成され、この端壁７
ａの内側面に当接して入力杆１６の後退限を規制するス
トッパ板２９のボス２９ａが入力杆１６に進退調節可能
に螺合される。而して、ストッパ板２９を螺進あるいは
螺退すれば、ストッパ板２９と入力杆１６との螺合位置
が変わるので、入力杆１６の後退限を前後に調節するこ
とができる。この調節後のストッパ板２９の固定は、同
じく入力杆１６に螺合したロックナット３０の緊締によ
り行われる。しかも前記ストッパ板２９には、大気導入
口８と常時連通する複数の通気孔３１が穿設される。

【００１９】弁筒６には、大気導入口８から制御弁１４
側へ取入れる空気を濾過するためのエアフィルタ３２が
入力杆１６を取巻いて装着される。このエアフィルタ３
２は入力杆１６と弁筒６との相対変位を妨げないように
適度な柔軟性を有する。

【００２０】ピストンボス５には、その前面中心部に開
口する大シリンダ孔３３と、この大シリンダ孔３３およ
び弁筒６内に両端が開口する小シリンダ孔３４とが設け
られ、小シリンダ孔３４には、弁ピストン１７と一体ま
たは弁ピストン１７に当接する反力ピストン３５が摺動
自在に嵌合され、大シリンダ孔３３には、反力ピストン
３５に対向する弾性ピストン３６が嵌合されるととも
に、該弾性ピストン３６に当接する出力ピストン３７が
摺動自在に嵌合される。出力ピストン３７には出力杆３
８が一体に突設され、該出力杆３８はマスタシリンダＭ
のピストン３９に連接される。

【００２１】ピストンボス５の前面には、大径シリンダ
孔３３からの出力ピストン３７の脱落を阻止すべく合成
樹脂製リテーナ４１が嵌合、当接されており、該リテー
ナ４１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Ｒ_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４の後面に隆起して形成さ
れた突起４ａ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。

【００２２】弁筒６には、前端を作動室Ｒ_B に連通させ
る大気導入通路４３が、弁筒６の軸線方向に沿って設け
られており、この大気導入通路４３の後端には、入力杆
１６が弁筒６に対して所定値以上前進するのに応じて開
弁して大気導入通路４３を大気導入口８に連通させる大
気導入弁４４が設けられる。

【００２３】図３において、大気導入弁４４は、大気導
入通路４３の後端に圧入、固定される弁ハウジング４５
と、大気導入口８に通じて弁ハウジング４５の後端に設
けられる弁孔４６を閉鎖可能にして弁ハウジング４５に
収納される弁体４７と、該弁体４７に一体化されるとと
もに弁孔４６を緩やかに貫通して後方側に突出される駆
動ロッド４８と、弁体４７を閉弁方向に付勢するばね４
９とを備える。

【００２４】弁ハウジング４５は、挿通孔５０を内周縁
で形成する内向き鍔４５ａを前端に有するとともに挿通
孔５０と同軸の弁孔４６を内周縁で形成する内向き鍔４
５ｂを後端に有して円筒状に形成されるものであり、大
気導入通路４３の後端に設けられる拡径部４３ａに圧入
される。

【００２５】駆動ロッド４８は、弁孔４６および挿通孔
５０を緩やかに貫通して後方側に突出されるものであ
り、合成樹脂から成る弁体４７が、内向き鍔４５ｂの内
面に着座して弁孔４６を閉鎖し得るようにして弁ハウジ
ング４５内で駆動ロッド４８の中間部にモールド結合さ
れる。またばね４９は、駆動ロッド４８を囲繞して内向
き鍔４５ａおよび弁体４７間に縮設されるものであり、
このばね４９のばね力により駆動ロッド４８は、弁体４
７を内向き鍔４５ｂに着座させる方向すなわち後方に向
けて突出される。

【００２６】弁体４７が内向き鍔４５ｂに着座して弁孔
４６を閉じた状態での駆動ロッド４８の弁ハウジング４
５から後方側への突出量は、弁筒６に対して入力杆１６
が後退限位置にある状態で該入力杆１６に設けられてい
るストッパ板２９と駆動ロッド４８の後端との間に所定
の間隔ｄが存するように設定される。

【００２７】このような大気導入弁４４によれば、弁筒
６に対して入力杆１６が後退限位置にある状態ではばね
４９のばね力により弁体４７が弁孔４６を閉鎖している
が、入力杆１６が弁筒６に対して前記所定値ｄ以上前進
すると、駆動ロッド４８がストッパ板２９で押されるこ
とにより開弁し、大気導入口８が大気導入通路４３に通
じることになる。

【００２８】次にこの実施例の作用について説明する
と、倍力休止状態においては、図１および図２に示すよ
うに、入力杆１６は後退限に位置し、制御弁１４は、弁
部２２ｃを第１および第２弁座２０，２１に着座させて
作動室Ｒ_B を負圧室Ｒ_A および大気導入口８のいずれと
も不通にした中立状態にあり、このような制御弁１４に
より、負圧室Ｒ_A には、負圧導入管１１を通して供給さ
れる負圧源の負圧が蓄えられ、作動室Ｒ_B には、大気に
より適当に希釈された負圧、すなわち負圧室Ｒ_Aの圧力
より若干高い気圧が保持される。こうしてブースタピス
トン２には負圧室Ｒ_A および作動室Ｒ_B 間に生じる気圧
差によりわずかな前進力が与えられるが、これらの前進
力と戻しばね４０の弾発力とが釣合って、ブースタピス
トン２は後退限からわずかに前進したところで停止して
いる。

【００２９】いま、車両を制動すべくブレーキペダル１
５を踏込み、入力杆１６および弁ピストン１７を前進さ
せれば、当初、ブースタピストン２は不動であるから、
第２弁座２１が弁部２２ｃから直ちに離れて作動室Ｒ_B
を大気導入口８に連通させる。しかも、ストッパ板２９
は入力杆１６の前進に伴い端壁７ａから離間する。その
結果、大気が大気導入口８からエアフィルタ３２を通し
て弁筒６内に進入し、第２弁座２１および第２ポート１
３を通って作動室Ｒ_B に導入される。

【００３０】作動室Ｒ_B が大気の導入により負圧室Ｒ_A
よりも高圧になると、それらの気圧差に基づく大きな前
進推力を得てブースタピストン２は戻しばね４０の力に
抗して前進し、出力杆３８を介してマスタシリンダＭの
ピストン３９を前方へ駆動する。こうして、マスタシリ
ンダＭをブレーキペダル１５の踏込みに応じて作動させ
ることができる。

【００３１】ところで、ブレーキペダル１５を急激に踏
込んで急制動操作を行なったときを想定すると、制御弁
１４のみから作動室Ｒ_B に大気を導入する場合には、制
御弁１４での空気の流通抵抗により作動室Ｒ_B への大気
の導入が制限されるので、図４の破線Ｌ_B ′で示すよう
に出力の増加が遅れて充分な倍力が得られない。しかる
に、入力杆１６が弁筒６に対して所定値ｄ以上前進する
と、大気導入弁４４が開弁し、大気導入口８からの大気
が大気導入通路４３を介して作動室Ｒ_B に導入される。
したがって制御弁１４での流通抵抗が高くても作動室Ｒ
_B への大気圧の導入が速やかに行なわれることになり、
負圧室Ｒ_A と作動室Ｒ_B との間での気圧差を速やかに大
きくすることができ、図４の実線Ｌ_B で示すように、破
線Ｌ_B ′で示す従来のものと比べて応答性を高め、充分
な倍力を得ることができる。

【００３２】なお、通常の踏込み速度の制動操作時に
は、制御弁１４から作動室Ｒ_B に大気が導入されること
によりブースタピストン２が前進作動するので、駆動ロ
ッド４８の後端にストッパ板２９が当接することはな
く、大気導入弁４４は閉弁したままである。

【００３３】ブレーキペダル１５に対する踏力、すなわ
ち入力杆１６の入力の増加により出力杆３８の出力が倍
力限界点を超えると、弁ピストン１７は前面をピストン
ボス５に当接させるので、前記入力全体が弁ピストン１
７、ピストンボス５、弾性ピストン３６および出力ピス
トン３７を介して出力杆３８に伝達することになり、結
局、ブースタピストン２の気圧差による前進力と入力に
よる前進力との和が出力杆３８から出力される。

【００３４】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の小設
計変更を行なうことが可能である。

【００３５】たとえば、タンデム型の負圧ブースタに関
連して本発明を実施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、ブースタ
シェルの後方延長筒に当接して該入力杆の後退限を規制
するストッパ板が入力杆に設けられる負圧ブースタにお
いて、弁筒の壁には、制御弁を迂回して作動室と大気導
入口間を連通させる大気導入通路が直接形成され、この
大気導入通路には、通常は閉弁していて、入力杆がその
後退限から弁筒に対して所定値以上前進した時に前記ス
トッパ板により開弁される大気導入弁が設けられるの
で、操作部材の急操作時には、上記大気導入弁の開弁に
より、制御弁を迂回する大気導入通路を導通させて該通
路を経て作動室に大気をスムーズに導くことができ、従
って制御弁での空気流通抵抗に何等影響されることな
く、作動室への大気の導入を速やかにして急操作時に充
分な倍力を確保することができる。また特に大気導入通
路は、ブースタピストンの後方に延びる弁筒の壁に直接
形成される上、該通路を開閉する大気導入弁を、入力杆
に付設される後退限規制用ストッパ板により開閉するよ
うにしたので、大気導入通路を形成する専用の管体が不
要である上、該ストッパ板が、大気導入弁を開閉する操
作部材を兼ねることとなり、従って全体として構造が極
めて簡単且つコンパクトとなり、コスト節減や組立作業
性の向上、負圧ブースタの小型化等に寄与することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】負圧ブースタの縦断側面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】図２の３部拡大断面図である。

【図４】入力に対する出力特性線図である。

【符号の説明】

１ ブースタシェル ２ ブースタピストン ６ 弁筒 ７ 後方延長筒 ８ 大気導入口 １４ 制御弁 １５ 操作部材としてのブレーキペダル １６ 入力杆 ４３ 大気導入通路 ４４ 大気導入弁 Ｂ 負圧ブースタ Ｒ_A 負圧室 Ｒ_B 作動室

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大気導入口（８）を後端部に有する後方
   延長筒（７）がブースタシェル（１）の後部に設けら
   れ、該ブースタシェル（１）内を、前側の負圧室
   （Ｒ_A ）と後側の作動室（Ｒ_B ）とに区画するブースタ
   ピストン（２）には、前記後方延長筒（７）で囲繞され
   て後方に延びるとともにブースタシェル（１）で気密的
   にかつ摺動自在に支承される弁筒（６）が連設され、弁
   筒（６）内には、操作部材（１５）に連なって弁筒
   （６）内に挿入される入力杆（１６）の前後動に応じて
   作動室（Ｒ_B ）を負圧室（Ｒ_A ）と大気導入口（８）と
   に連通切換えする制御弁（１４）が配設され、入力杆
   （１６）には、後方延長筒（７）に当接して該入力杆
   （１６）の後退限を規制するストッパ板（２９）が設け
   られる負圧ブースタにおいて、 弁筒（６）の壁には、制御弁（１４）を迂回して作動室
   （Ｒ _B ）と大気導入口（８）間を連通させる大気導入通
   路（４３）が直接形成され、 この大気導入通路（４３）には、通常は閉弁していて、
   入力杆（１６）がその後退限から弁筒（６）に対して所
   定値以上前進した時に前記ストッパ板（２９）により開
   弁される大気導入弁（４４）が設けられることを特徴と
   する、負圧ブースタ。