JP3785488B2 - 可変流量の付加空気取入口を備えたブースタ - Google Patents

Description

本発明は、第１及び第２のそれぞれ異なる圧力を供給する第１及び第２の空気圧力源を用いる空気圧ブレーキブースタであって、少なくとも１つの密封可動隔壁によって少なくとも２つの室に区分された剛性ケーシングを包含し、その第１の室が第１の圧力源に接続され、その第２の室が弁によって２つの圧力源のいずれか一方に選択的に接続でき、可動隔壁が両室に確立される圧力の差によって押圧されて本質的に円筒形の空気圧ピストンを駆動し、このピストンがケーシング内を密封態様で摺動し弁を携行し、このピストンの内部及び弁が不純物フィルタによって第２の圧力源から分離されている空気圧ブレーキブースタに関する。
先行技術においてよく知られているこの型式の装置は、今日の多数の自動車に用いられている。
関連する通常の技術的特質に拘わらず、ブースタはその作動特性を最適化するために重要な研究課題を提供し続けている。
この研究に含まれるものとして、特に、作動中におけるブースタの騒音レベルと作動時のその応答時間との両方を低減させる試みがあるが、後方室内へ取入れる空気をより多く濾過すればブースタがより静かになる一方、後方室内へ取入れる空気をより少なく濾過すればブースタが短い応答時間を備えるという事実により、これら２つの要因を同時に低減することは、非常に厄介なことである。
このように、短縮した応答時間を有する真空ブレーキブースタは、文献ＥＰ−Ａ−０ ４０５ ６０３から周知であるが、この種のブースタにおける応答時間の短縮は分離度の低いノイズフィルタの使用を必然的に意味するものであり、作動状態で騒音レベルが相当高くなっているので、このブースタは、上述した妥協を解くものではない。
本発明はこれに関連するもので、その目的は、作動中における騒音レベルの低減に関して公衆の期待に添う一方、短い応答時間の必要性を感じる場合においては従来のブースタの応答時間と少なくとも同じように満足できる応答時間を備えるようにしたブースタを提供することにある。
この目的のため、本発明のブースタは、本質的に、第２の圧力源とピストンの内部との間に設置され、フィルタの通過を回避する空気入口通路を制御するようにその開放が制御される閉止装置と、ピストンの内部と第２の圧力源との圧力差に応答し、この圧力差が所望の閾値を超えた時に閉止装置を選択的に開放できる弾性装置とを包含することを特徴としている。
弁が制御ロッドによって制御されるようにした第１の可能な実施例によると、本発明のブースタは、フィルタが制御ロッドを囲繞するシリンダの形状をなし、閉止装置が、ピストンの内周部に形成された弁座と、弁座に当接してフィルタとこの弁座との間の間隙を閉鎖する撓み可能な環状シールとから成り、弾性装置が、ピストンの内部と第２の圧力源との圧力差によりシールに発揮され得る力に抗してシールを弁座に押圧するスプリングから成ることを特徴としている。
空気圧ピストンがケーシングの外部において多孔性弾性材料で少なくとも部分的に作られたフィルタとしての保護管状ゲートル内に収蔵されるようにした第２の可能な実施例によると、本発明のブースタは、閉止装置が、多孔性のゲートルに形成したスリットの形状に作られた少なくとも１つのリップから成り、弾性装置が、ゲートルに形成され縁部を有する少なくとも１つの細長い突出部から成り、これらの縁部が前記スリットに向かって収斂し、ピストンの内部と第２の圧力源との圧力差が前記所望の閾値以下である限りはこのスリットを弾性的に閉止したままに保つことを特徴としている。
本発明の他の特徴及び利点は、非限定的な例として添付図面を参照して行う本発明の実施例の下記説明から明白となるであろう。
図１は、従来のブースタを用いる空気圧ブースト式ブレーキ装置の概略断面図である。
図２は、本発明の第１実施例によるブースタの部分断面図である。
図３は、図２のIII−IIIでの部分断面図である。
図４は、本発明の第２実施例によるブースタの部分断面図である。
図５は、図４のＶ−Ｖでの部分断面図である。
本発明が空気圧ブースト式ブレーキ装置に対してなした改良に関し、またこのブレーキ装置の一般的な構成及び作動が当業者にはよく知られているので、この装置は、ここでは本発明が提供する改良を全体的に理解できる程度にだけ思い起こすこととする。
本質的に、この型式の装置はブースタ１とマスターシリンダ２とを包含する。
ブースタ自体は、可動隔壁４によって２つの室３ａ及び３ｂに密封態様で区分された剛性ケーシング３を包含し、この可動隔壁は、ケーシング３内を移動できる本質的に円筒形の空気圧ピストン５を携行し得る。
マスターシリンダ２によって前面を密封態様で閉鎖されている前方室３ａは、逆止弁６を介して低圧力源Ｄに常時接続されている。
対照的に、後方室３ｂは低圧力源Ｄ又は例えば大気Ａのような高圧力源に選択的に接続できる。このため、後方室３ｂ内へのアクセスは弁７とプランジャ８によって制御され、このプランジャは制御ロッド１０を介してブレーキペダル９に連結されている。
制御ロッド１０がこの場合には右方に向けて引張られている休止位置にある時、弁７はブースタの２つの室３ａ及び３ｂ間の連通を通常確立する。
従って、後方室３ｂは前方室３ａと同じ部分真空を受けているので、ピストン５は戻しスプリング１１によって休止位置へ右方に向けて押し戻される。制御ロッド１０の移動によるプランジャ８の左方への駆動は、まず第１に、室３ａ及び３ｂを互いに隔離するように弁７を動かす作用をなし、次いで第２に、後方室３ｂを大気圧Ａに開放するようにこの弁を動かす作用をなす。
従って、可動隔壁４によって感知される２つの室間の圧力差は、可動隔壁４を左方に向けて動かしピストン５を携行させようとするスラストをこの可動隔壁に発揮し、このピストン５はスプリング１１を圧縮しながら変位する。
従って、制御ロッド１０よってプランジャ８に発揮される制動力又は“入力”及び可動隔壁４のスラストから生じるブレーキ倍力又は“ブースト力”は、反動ディスク１２に一緒に加えられて、プッシュロッド13を介してマスターシリンダに伝えられる駆動力を構成する。
図１に示すように、ブースタは、慣例的に、大気Ａによる空気圧ピストンの内部５０、弁７及び後方室3bの汚染を回避する不純物フィルタ１４を包含している。
このようなフィルタは、少なくともブースタの作動音を減衰させるために必要であるが、ブースタが利用できる空気流れを遅くするとともに、音響絶縁を良くするにつれて相応して長くするようにブースタの応答時間を阻害する。
この問題を克服するため、本発明のブースタは、第２の圧力源Ａとピストンの内部５０との間に設置され、フィルタ１４の通過を回避する空気入口通路を制御するようにその開放が制御される閉止装置と、ピストンの内部５０と第２の圧力源Ａとの圧力差に応答し、この圧力差が所望の閾値を超えた時に閉止装置を選択的に開放できる弾性装置とを包含している。
例えば、フィルタ１４が制御ロッド１０を囲繞するシリンダの形状をなしている図２及び３の実施例によると、閉止装置は、リング１６によってピストンの内周部５１に形成された弁座１５と、その内方縁部を介してフィルタ１４と一体をなし、その外周部を介して弁座１５に当接してこのフィルタとこの弁座との間に画成された間隙を閉鎖する撓み可能な環状シール１７とから成り、一方、弾性装置は、ピストンの内部５０と第２の圧力源Ａとの間で圧力差が存在する場合にこの圧力差によりシール１７に発揮される力に抗してこのシール１７を弁座１５に押圧するスプリング１８から成る。
このブースタの作動は次のとおりである。
ブースタが急作動された時、部分真空源Ｄにより可動隔壁４に発揮される吸引力は、ピストン５の内部50に実質的に急激な圧力降下を生じさせ、この圧力降下は、フィルタ１４により空気の流通に与えられる抵抗が大きくなるにつれて強くなる。
これらの条件のもとでは、２つの面に異なる圧力を受ける撓み可能なシール１７は、スプリング１８により発揮される力よりも大きい場合に、このスプリングにより発揮される力に抗してシール１７の外周部を弁座１５から離して第２の圧力源Ａとピストン５の内部５０との間で空気の自由流通を与える力を受けることとなる。
他方、ブースタが徐々に作動された時、ピストン５の内部５０と第２の圧力源Ａとの圧力差はほどよく保たれ、撓み可能なシール１７が受ける力は、スプリング１８が弁座１５に当接させるようにこのシールに発揮する力を克服するには不十分である。
当業者には容易に理解されるように、これらの装置は、作動中におけるブースタの騒音レベル及び応答時間を最適化することを可能にする一方、最小応答時間を必要とするが低騒音レベルの快適さは重要でない非常制動状態においては最小応答時間を得ることを可能にし、且つ、空気をフィルタを通過させるために応答時間が増加することは重大でない状況、すなわちブースタが非常に短い応答時間の利点を得ることができない程ゆっくり作動されるような状況においては騒音レベルを低減させている。
空気圧ピストン５がケーシングの外部において多孔性弾性材料で少なくとも部分的に作られたフィルタとしての保護管状ゲートル１９内に収蔵されるようにした図４及び５の実施例においては、閉止装置は、有益的には、多孔性のゲートル１９に形成した２０ａ，２０ｂ，２０ｃのようなスリットの形状に作られた少なくとも１つのリップから成り、弾性装置は、ゲートルに形成され２１ａ，２２ａ，２１ｂ，２２ｂ，２１ｃ，２２ｃのような縁部を有する少なくとも１つの細長い突出部から成り、これらの縁部はスリット２０ａ，２０ｂ，２０ｃに向かって収斂し、ピストンの内部50と第２の圧力源Ａとの圧力差が所望の閾値以下である限りはこのスリットを弾性的に閉止したままに保つ。
当業者には容易に理解されるように、第２実施例の作動原理は第１実施例のものと同一であり、すなわち、ブースタが急作動された時にのみ、すなわちできるだけ応答時間の短い制動作用を必要とする場合にのみ、第２の圧力源Ａとブースタの内部５０との間のリップ２０ａ，２０ｂ，２０ｃによって直接且つ付加の空気通路が提供される。

Claims (3)

1. 第１及び第２のそれぞれ異なる圧力を供給する第１及び第２の空気圧力源（Ｄ，Ａ）を用いる空気圧ブレーキブースタであって、少なくとも１つの密封可動隔壁（４）によって少なくとも２つの室（３ａ，３ｂ）に区分された剛性ケーシング（３）を包含し、その第１の室（３ａ）が第１の圧力源（Ｄ）に接続され、その第２の室（３ｂ）が弁（７）によって２つの圧力源（Ｄ，Ａ）のいずれか一方に選択的に接続でき、可動隔壁が両室に確立される圧力の差によって押圧されて円筒形の空気圧ピストン（５）を駆動し、このピストンがケーシング内を密封態様で摺動し弁（７）を携行し、このピストンの内部及び弁（７）が不純物フィルタ（１４）によって第２の圧力源から分離されている空気圧ブレーキブースタにおいて、第２の圧力源（Ａ）とピストンの内部（５０）との間に設置され、フィルタの通過を回避する空気入口通路を制御するようにその開放が制御される閉止装置（１５，１７，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）と、ピストンの内部と第２の圧力源との圧力差に応答し、この圧力差が所望の閾値を超えた時に閉止装置を選択的に開放できる弾性装置（１８，２１ａ，２２ａ，２１ｂ，２２ｂ，２１ｃ，２２ｃ）とを包含することを特徴とする空気圧ブレーキブースタ。
2. 弁が制御ロッド（１０）によって制御されるようにした請求項１記載の空気圧ブレーキブースタにおいて、フィルタ（１４）が制御ロッドを囲繞するシリンダの形状をなし、閉止装置が、ピストンの内周部に形成された弁座（１５）と、弁座に当接してフィルタとこの弁座との間の間隙を閉鎖する撓み可能な環状シール（１７）とから成り、弾性装置が、ピストンの内部と第２の圧力源との圧力差によりシールに発揮され得る力に抗してシールを弁座に押圧するスプリング（１８）から成ることを特徴とする空気圧ブレーキブースタ。
3. 空気圧ピストンがケーシングの外部において多孔性弾性材料で少なくとも部分的に作られたフィルタとしての保護管状ゲートル（１９）内に収蔵されるようにした請求項１記載の空気圧ブレーキブースタにおいて、閉止装置が、多孔性のゲートルに形成したスリットの形状に作られた少なくとも１つのリップ（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）から成り、弾性装置が、ゲートルに形成され縁部（２１ａ，２２ａ，２１ｂ，２２ｂ，２１ｃ，２２ｃ）を有する少なくとも１つの細長い突出部から成り、これらの縁部が前記スリットに向かって収斂し、ピストンの内部と第２の圧力源との圧力差が前記所望の閾値以下である限りはこのスリットを弾性的に閉止したままに保つことを特徴とする空気圧ブレーキブースタ。

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