JP3937187B2 - 気圧式倍力装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のブレーキ系統に用いられる気圧式倍力装置、特に負圧室と作動圧室とを各一対有するタンデム型の気圧式倍力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
タンデム型の気圧式倍力装置は、一般には図５に示すように、シェル本体１内をセンターシェル２により前・後２室に分割し、前記前・後２室のそれぞれを、ダイアフラム３，４を備えたパワーピストン５，６により負圧室７，８と作動圧室９，１０とに分割し、各パワーピストン５，６に、センターシェル２およびシェル本体１をシール部材１１，１２を介して挿通してシェル本体１の後方へ延ばしたバルブボデー１３を支持させると共に、このバルブボデー１３の、シェル本体１後方への戻り位置をストップキー１４により規制し、前・後の負圧室７，８をバルブボデー１３に設けた負圧通路１５を介して連通し、前・後の作動圧室９，１０をバルブボデー１３に設けた空気通路１６を介して連通し、バルブボデー１３に内装した弁機構１７を入力軸１８と連動させて、前・後の作動圧室９，１０に大気と負圧とを選択的に導入する構造となっている。係る気圧式倍力装置においては、弁機構１７の作動により前・後の作動圧室９，１０に大気が導入されると、負圧室７，８との間に大きな差圧が発生し、各パワーピストン５，６に大きな推力が発生して、バルブボデー１３に作動連結した出力軸１９に倍力した力が伝達されるようになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来の気圧式倍力装置によれば、前・後の作動圧室９と１０を連通する空気通路１６は、図６および７によく示されるように、バルブボデー１３に一対設けられると共に、前側の作動圧室９に対するその連絡口１６ａが半径方向に開口しているため、センターシェル２に対するバルブボデー１３の組付位置がバルブボデー１３の前側に偏位すると、センターシェル２に装着したシール部材１１が前記連絡口１６ａを塞いでしまい、倍力作用時における前側の作動圧室９への大気導入が不十分となる。したがって、センターシェル２に対するバルブボデー１３の有効利用範囲は、センターシェル２のシール部材１１が前記連絡口１６ａを塞がない範囲に限定され、所望の倍力作用を得ようとすると、必然的にバルブボデー１３の長さを長くせざるを得ず、装置全体が長くなって、車体に対する設置スペースが拡大するという問題があった。なお、前記問題の対策として、連絡口１６ａを小径に形成する考え方もあるが、この場合は所望の通路面積を確保するのが困難となって、作動遅れを生じる。
【０００４】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、センターシェルに対するバルブボデーの有効利用範囲を実質延長することを可能にし、もって装置の短尺化に寄与するタンデム型気圧式倍力装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、シェル本体内をセンターシェルにより前・後２室に分割し、前記前・後２室のそれぞれを、ダイアフラムを備えたパワーピストンにより負圧室と作動圧室とに分割し、前記各パワーピストンに、前記センターシェルおよび前記シェル本体をシール部材を介して挿通してシェル本体の後方へ延ばしたバルブボデーを支持させると共に、前記前・後の作動圧室を前記バルブボデーに設けた空気通路を介して連通するようにした気圧式倍力装置において、前側の作動圧室に対する前記空気通路の連絡口は、前記センターシェルのシール部材が摺動するバルブボデーのシール摺動部から径方向外側に離して前記バルブボデーの軸方向に延びるように該バルブボデーに開口し、前記空気通路は、一端が前記後側の作動圧室に開口し他端が前記バルブボデーの前端部まで延びる軸方向孔と、前記バルブボデーの前端部半径方向に形成され一端が前記軸方向孔に開口し他端が前記バルブボデーの外周面に開口する迂回路とを有し、該迂回路に前記連絡口が連通し、前記迂回路の他端開口が前記ダイアフラムの内縁により封鎖され、この封鎖により前記迂回路の他端開口が前記負圧室に対して連通遮断されるように構成したことを特徴とする。
本発明において、前記ダイアフラムの内縁の耳部がバルブボデーの断面コ字状の溝に嵌合し、前記ダイアフラムと共に前記パワーピストンを構成するプレートの軸方向に延びた内縁が前記ダイアフラムの内縁の耳部を前記溝内に押えている構成とすることができる。
【０００６】
このように構成した気圧式倍力装置においては、センターシェルのシール部材が摺動するバルブボデーの外周面に空気通路の連絡口が存在しないので、センターシェルに対するバルブボデーの有効利用範囲が実質延長する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基いて説明する。
【０００８】
図１は、本発明に係るタンデム型気圧式倍力装置の要部構造を示したもの、図４は、本タンデム型気圧式倍力装置の全体構造を示したもので、図１は、前出図５と同一部分を示しており、その基本構造は図５に示したものと変わるところがないので、以下の図では同一部分に同一符号を付すこととする。シェル本体１はフロントシェル１ａとリヤシェル１ｂとからなっており、前記センターシェル２および後側のダイアフラム４の外縁部は、これらフロントシェル１ａとリヤシェル１ｂとの間に一体的にかしめ止めされ、また、前側のダイアフラム３の外縁部はセンターシェル２とフロントシェル１ａとの間に嵌合固定されている。フロントシェル１ａの前面には、例えばエンジン負圧を導入するための導入口２０が設けられており、該導入口２０から前側の負圧室７に挿入された負圧は、前記負圧通路１５を経て後側の負圧室８へも供給されるようになる。
【０００９】
バルブボデー１３は、前端側の大径部１３ａと後端側の小径部１３ｂとを連接してなっており、その大径部１３はシェル本体１内に納められ、その小径部１３ｂがリヤシェル１ｂの後方へ延ばされている。なお、バルブボデー１３の大径部１３ａは、その前端側がカップ形状とされ、また、バルブボデー１３の小径部１３ｂは筒状とされている。バルブボデー１３の大径部１３ａには、前記負圧通路１５と前記空気通路１６とをさらに小径部１３ｂ内に連通する連通路２１、２２が形成され、またその軸心には前記カップ形状の底を小径部１３ｂ内に連通する軸孔２３が形成されている。この軸孔２３には、前記弁機構１７を構成するプランジャ２４が摺動自在に嵌挿され、このプランジャ２４の後端部には、ブレーキペダル（図示略）と連動する前記入力軸１８の先端が作動連結されている。
【００１０】
弁機構１７は、前記プランジャ２４に加えて、バルブボデー１３の小径部１３ｂの内面に押え部材２５を用いて基端部が固定された弾性変形可能な弁体２６と、前記負圧通路１５に通じる連通路２１の開口端に形成されこの弁体２６の前端の外縁部が離着座する第１の弁座２７と、前記プランジャ２４の後端に形成され弁体２６の前端の内縁部が離着座すると第２の弁座２８と、入力軸１８に一端を係合させ、常時は弁体２６を前記第１、第２の弁座２７、２８に着座する方向へ付勢する弁ばね２９とを備えている。
【００１１】
また、バルブボデー１３の、シェル本体１に対する戻り位置を規制するストップキー１４は、上記バルブボデー１３に形成した連通路２２に外側から挿入されて、その先端部をプランジャ２４の長手方向途中に形成した環状溝２４ａに係合させている。プランジャ２４は、このストップキー１４によりバルブボデー１３に対する必要以上の移動が規制されている。一方、出力軸１９は、ゴム製のリアクションディスク３０を介してバルブボデー１３のカップ形状の底に作動連結されている。この出力軸１９は、フロントシェル１ａを気密的に挿通してその前方へ延ばされ、これにはマスタシリンダ（図示略）が作動連結される。なお、３１は、前側の負圧室７内に配置されバルブボデー１３を介してパワーピストン５，６を作動位置から非作動位置に復帰させる復帰ばね、３２は、バルブボデー１３の小径部１３ｂ内に配置され入力軸１８を常時は後退方向（ペダル側）へ付勢するばね、３３および３４は、バルブボデー１３の小径部１３ｂの開口端側に配置されたサイレンサおよびフィルタである。
【００１２】
しかして、前・後の作動圧室９と１０を連通する一対の空気通路１６は、図２および３にもよく示されるように、前側の作動圧室９に通じるその連絡口１６ａがバルブボデー１３の軸方向に開口させられている。この連絡口１６ａは、バルブボデー１３の前端部に形成した半径方向の迂回路１６ｂを介して空気通路１６の本道部分（軸方向孔）１６ｃに連通している。前記迂回路１６ｂは、バルブボデー１３の外周面から半径内方向へ形成されたもので、その開口は前側のダイアフラム３の内縁の耳部３ａにより封鎖されている。
【００１３】
上記のように構成した気圧式倍力装置は、そのリヤシェル１ｂの後面に植立した複数のスタッドボルト３５を用いて車体に取付けられ、この取付状態で入力軸１８にペダル（図示略）が作動連結される。そして、図示を略すブレーキペダルを踏込むと、入力軸１８が前進してプランジャ２４が図の左方向へ移動して、その第２の弁座２８が弁体２６から離れる。作動圧室１０，９内には事前に負圧が導入されており、前記第２の弁座２８の離間と同時に、サイレンサ３３およびフィルタ３４を通じてバルブボデー１３の小径部１３ｂ内に大気が流入し、この大気は連通路２２および空気通路１６を経て２つの作動圧室１０，９に導入される。この結果、負圧が導入されている負圧室７，８と作動圧室１０，９との間に差圧が生じ、前・後のパワーピストン５，６に推力が発生して、バルブボデー１３がセンタシェル２およびリヤシェル１ｂに対して前進し、倍力した踏力が出力軸１９に伝達され、この時の反力がリアクションディスク３０からプランジャ２４を介して入力軸１８に伝達される。
【００１４】
そして、ブレーキペダルから踏力がなくなると、先ず入力軸１８がリアクションディスク３０からプランジャ２４に加わる出力反力とばね３２の復元力とによって右方向へ移動（後退）すると共に、プランジャ２４も後退し、プランジャ２４により弁体２６が第１の弁座２７から押し上げられる。これにより、連通路２１を経てバルブボデー１３内に負圧が導入され、この負圧は、連通路２２および大気通路１６を経て両作動圧室１０，９に導入され、上記した差圧が解消される。その後、復帰ばね３１の押圧力によりバルブボデー１３が戻り方向へ移動し、ストップキー１４がリヤシェル１ｂの内面に当接してバルブボデー１３の後退が停止され、パワーピストン５，６が元の位置に復帰する。
【００１５】
しかして、センターシェル２のシール部材１１が摺動するバルブボデー１３の外周面（シール摺動部）には空気通路１６の連絡口１６ａが存在しないので、センターシェル２に対するバルブボデー１３の組付位置をバルブボデー１３の前側に十分に偏位させることができ、センターシェル２に対するバルブボデー１３の有効利用範囲は実質延長する。換言すれば、その延長する分、バルブボデー１３の長さを短くすることができ、結果として装置全体の短尺化を達成できる。
【００１６】
ところで、上記気圧式倍力装置の組立に際しては、予めバルブボデー１３に前側のパワーピストン５とダイアフラム３との組、センターシェル２および後側のパワーピストン６とダイアフラム４との組を順次嵌合してサブアセンブリした後に、バルブボデー１３を前方（図１、４の左方向）からシェル本体１のリヤシェル１ｂに嵌入するが、従来は、バルブボデー１３の外周面に空気通路１６の連絡口１６ａが存在していたため（図５、６）、このサブアセンブリに際してセンターシェル２のシール部材１１が、バルブボデー１３の外周面を摺動しながら前記連絡口１６ａに被り、該シール部材１１が連絡口１６ａのエッジに引掛かって損傷してしまう危険があった。しかし、本実施の形態によれば、サブアセンブリに際してバルブボデー１３をセンターシェル２に奥深く差し込んでも、前記シール部材１１の摺動面に連絡口１６ａが存在しないので、シール部材１１の損傷も未然に防止されることになる。
【００１７】
【発明の効果】
上記したように、本発明に係るタンデム型気圧式倍力装置によれば、センターシェルとバルブボデーとのシール摺動部から前側作動圧室に対する空気通路の連絡口が廃されているので、センターシェルに対するバルブボデーの有効利用範囲が実質延長し、その延長分、バルブボデーを短くすることができて設置スペースの縮小を達成できる。
また、センターシェルとバルブボデーとをサブアセンブリする際、センターシェルに装着したシール部材が空気通路の連絡口に被ることがないので、該シール部材の損傷が未然に防止され、組付作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るタンデム型気圧式倍力装置の要部構造を示す断面図である。
【図２】図１のＣ部を拡大して示す断面図である。
【図３】図２のＤ−Ｄ矢視線に沿う断面図である。
【図４】本タンデム型気圧式倍力装置の全体構造を示す断面図である。
【図５】従来のタンデム型気圧式倍力装置の要部構造を示す断面図である。
【図６】図５のＡ部を拡大して示す断面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ矢視線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１ シェル本体
２ センターシェル
３，４ ダイアフラム
５，６ パワーピストン
７ 前側負圧室
８ 後側負圧室
９ 前側作動圧室
１０ 後側作動圧室
１１ シール部材
１３ バルブボデー
１４ ストップキー
１５ 負圧通路
１６ 空気通路
１６ａ 連絡口
１６ｂ 迂回路
１７ 弁機構
１８ 入力軸
１９ 出力軸

Claims (2)

1. シェル本体内をセンターシェルにより前・後２室に分割し、前記前・後２室のそれぞれを、ダイアフラムを備えたパワーピストンにより負圧室と作動圧室とに分割し、前記各パワーピストンに、前記センターシェルおよび前記シェル本体をシール部材を介して挿通してシェル本体の後方へ延ばしたバルブボデーを支持させると共に、前記前・後の作動圧室を前記バルブボデーに設けた空気通路を介して連通するようにした気圧式倍力装置において、前側の作動圧室に対する前記空気通路の連絡口は、前記センターシェルのシール部材が摺動するバルブボデーのシール摺動部から径方向外側に離して前記バルブボデーの軸方向に延びるように該バルブボデーに開口し、前記空気通路は、一端が前記後側の作動圧室に開口し他端が前記バルブボデーの前端部まで延びる軸方向孔と、前記バルブボデーの前端部半径方向に形成され一端が前記軸方向孔に開口し他端が前記バルブボデーの外周面に開口する迂回路とを有し、該迂回路に前記連絡口が連通し、前記迂回路の他端開口が前記ダイアフラムの内縁により封鎖され、この封鎖により前記迂回路の他端開口が前記負圧室に対して連通遮断されることを特徴とする気圧式倍力装置。
2. 前記ダイアフラムの内縁の耳部がバルブボデーの断面コ字状の溝に嵌合し、前記ダイアフラムと共に前記パワーピストンを構成するプレートの軸方向に延びた内縁が前記ダイアフラムの内縁の耳部を前記溝内に押えていることを特徴とする請求項１に記載の気圧式倍力装置。

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