JP4977301B2

JP4977301B2 - 出力プッシュロッド及びスプリングリテーナー

Info

Publication number: JP4977301B2
Application number: JP2001588060A
Authority: JP
Inventors: チャールズバイロンホーナー
Original assignee: ロバートボッシュコーポレイション
Priority date: 2000-05-30
Filing date: 2001-05-17
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2021-05-17
Also published as: EP1294601A2; JP2004501022A; WO2001092074A3; ES2305078T3; US6302011B1; EP1294601B1; DE60134138D1; WO2001092074A2

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、真空ブレーキブースターの可動壁のハブの軸線方向ボア内にリターンスプリング及び出力プッシュロッドを保持するためのリテーナーに関する。
【０００２】
（背景技術）
米国特許第５，２３３，９１１号は、制動を行う力を発生させる代表的なタンデムブレーキブースターを開示する。そのようなブレーキブースターでは、第１の壁及び第２の壁が、内部を第１の前側チャンバー及び第２の前側チャンバーと、第１の後側チャンバー及び第２の後側チャンバーとに分割する。第１の前側チャンバーは、導管によって第１の流体圧源に外部的に接続され、且つ、第１の壁及び第２の壁と関連したハブ内の様々な通路によって第２の前側チャンバーに、及び第１の後側チャンバー及び第２の後側チャンバーに、内部に直接接続される。ハブ内に位置した制御バルブは、第１の流体圧が通路を介して第１の後側チャンバー及び第２の後側チャンバーに伝えられて休止即ち待機位置を定めるように位置決めされる。制御バルブは、入力に応答して、第２の流体圧が通路を通して第１及び第２の後側チャンバーに与えられて、第１の壁と第２の壁の圧力差を作るように位置決めされる。この圧力差は、第１の壁及び第２の壁に働いて出力の力をつくり出し、この力は、制動を行うのを補助するマスターシリンダーに与えられる。入力の力の終了で、リターンスプリングが、制御バルブを休止即ち待機位置に位置決めし、第２の流体を第１及び第２の後側チャンバーから排出させて、第１及び第２の後側チャンバー内の第１の流体圧を等しくする第１作動のモードを定める。この種の真空ブレーキブースターは、制動を行う補助を与えるのに十分な方法で機能する。
【０００３】
米国特許第４，４０９，８８５号、同４，９４２，７３８号、同５，３１３，７９６号、同５，３２９，７６９号及び同５，８０２，８５２号は、マスターシリンダーハウジングの少なくとも一部分をブースターハウジング内に位置決めして、一体のブレーキ装置を構成したブレーキブースター及びマスターシリンダー装置を開示する。そのようなブレーキブースターは、満足な方法で作動するが、車両に搭載されたとき、それらの全体の大きさがフード下の空間をかなり占める。この装置では、ブレーキブースター及びマスターシリンダーが、異なる場所で製造され、集中場所として組立てられるのが普通である。不幸にして、出力ロッドは、ブレーキブースターの一部と考えられるが、可動壁に固定されていないので、組立場所まで別々に運ばれなければならない。米国特許第４，８９２，０２７号及び同４，８９８，０７３号は、出力プッシュロッドがブレーキブースター内に保持されるように設計した構造を開示する。しかしながら、マスターシリンダーのハウジングがブレーキブースターの中へ引き込まれるとき、もしリターンスプリングがシェルハウジングとハブの外部の可動壁との間に置かれなければ、マスターシリンダーハウジングのハウジングとブレーキブースターの可動壁との間に干渉の可能性がある。
【０００４】
（発明の簡単な説明）
本発明の主な目的は、出力プッシュロッド及びリターンスプリングの両方を、ブレーキブースター装置の可動壁と関連したハブ部材の軸線方向ボア内に保持するための構造を提供することにある。
【０００５】
ブレーキブースターは、内部が可動壁組立体によって少なくとも第１の前側チャンバーと少なくとも第１の後側チャンバーと分割されたハウジングを有する。壁組立体は、ハウジングを通して周囲環境まで延びる円筒形突出部を有するハブを有する。ハブに形成された軸線方向ボア内に位置した制御バルブは、第１の圧力（真空）源に恒久的に接続された前側チャンバーが後側チャンバーと連通して後側チャンバーに等しい圧を作る第１の操作モードと、第２のチャンバーが周囲環境（大気圧）と連通して、可動壁組立体の前後に圧力差を作る第２の操作モードとを有する。壁組立体に作用する圧力差によって作られた作動力は、リアクション部材を介して出力プッシュロッドに伝えられる。作動力がリターンスプリングに打ち勝った後、出力プッシュロッドはマスターシリンダーのピストンを移動させて、マスターシリンダー内の流体を加圧する。加圧された流体は車輪ブレーキに供給されて、制動を行う。ブレーキブースターは、ベースを有するリテーナーを特徴とし、ベースは、軸線方向開口部及び、ベースから延びる複数の軸線方向レッグを有する。出力プッシュロッドのシャフトを軸線方向開口部に通してベースを軸線方向ボア内に位置決めし、複数の軸線方向レッグを、ハブの円筒形本体の軸線方向ボアの周面に位置した、対応する複数の円弧状軸線方向スロット内に位置決めする。複数の軸線方向レッグはハブに摩擦係合して、出力プッシュロッドのヘッドがリアクション部材に隣接して位置決めされ、シャフト及びリターンスプリングが軸線方向ボアの軸線に沿って同軸状に位置決めされるように、ベースを軸線方向ボア内に位置決めする。
【０００６】
ブレーキブースターの利点は、リターンスプリング及び出力プッシュロッドを、可動壁に連結されたハブの軸線方向ボア内に、同軸位置に保持するリテーナーにある。
さらなる利点は、リターンスプリング手段及び出力プッシュロッドを、マスターシリンダーのハウジングに連結する前に、リテーナーによってハブの軸線方向ボア内に保持するブレーキブースターの製造にある。
【０００７】
（発明の詳細な説明）
図１は、前側シェル１４を係止構造物１８により後側シェル１６に結合することによって形成されたハウジングを有するブレーキブースター１２を図示する。米国特許第３，８９７，７１８号に開示されたタイプの隔壁構造２０は、円筒形本体即ちハブ５０に係合し、且つハウジング内部を前側チャンバー２６、２６’と後側チャンバー２８、２８’とに分ける可動壁２２及び可動壁２４を有する。可動壁２２及び２４は、ハブ５０の周面５２に固定されるダイアフラム２３、２３’及びバッキングプレート２５、２５’をそれぞれ対応して有する。ハブ５０は、前側チャンバー２６に位置した第１の端５６から、後側シェル１６の中を通り、周囲環境に位置した第２の端５８まで延びる、段付軸線方向ボア５４を有する。ハブ５０は、前側チャンバー２６、２６’を弁座６２の上流で互いに恒久的に連結する第１の一連の通路６０、６０’、及び後側チャンバー２８、２８’を真空弁座６２の下流で互いに選択的に連結する第２の一連の通路６１、６１’を有する。米国特許第４，９５３，４４６号に開示されているタイプの制御バルブ７０が、ハブ５０の支持面７４に位置したプランジャー７２、段付軸線方向ボア５４にスリーブ７８によって保持されたポペット組立体７６及びプッシュロッド８０を有する。支持面７４は、プランジャー７２と同軸であり、且つプランジャー７２を段付軸線方向ボア５４内に整列した軸線方向位置に保持する。
【０００８】
段付軸線方向ボア５４は、図１、図３及び図６で最もよく分かるように、段付軸線方向ボア５４の周面に複数の円弧状スロット８２、８２’、…８２ⁿを位置させたことを特徴とする。複数の円弧状スロット８２、８２’、…８２ⁿは、第１の端５６からハブ５０の支持面７４に隣接した面７５まで延びる。複数の円弧状スロット８２、８２’、…８２ⁿは、同一であり、且つ図３で分かるように、中央半径方向リブ又は壁８６を共有する。ハブ５０は、その内面に、円弧状スロット８２、８２’、…８２ⁿの一部分を覆う複数の円弧状リップ８８、８８’、…８８ⁿを有する。中央半径方向リブ又は壁８６は、複数の円弧状リップ８８、８８’、…８８ⁿと共に段付軸線方向ボア５４内に、複数の係止面又は円弧部８３、８３’、…８３ⁿを構成する。
【０００９】
段付軸線方向ボア５４に位置したプレート９３が、ハブ５０の面７５に係合し、且つ出力プッシュロッド９４のカップ９２をリテーナー１００でハブ５０の環状溝９０内に保持する。環状溝９０は、シャフト９１を段付軸線方向ボア５４と軸線方向整列状態に保持するのを助ける。さらに、カップ９２は又、面７５’に隣接して位置決めされたリアクション部材９６を支持する。ブレーキブースター１２が作動中であるとき、リアクション部材９６は、出力プッシュロッド９４に伝えられた作動力をハブ５０から受ける。
【００１０】
図２に斜視図で示すように、又、図１及び図３において、ハブ５０に取付けられたリテーナー１００は、でこぼこな周面１０１を有するベース１０２、ベース１０２を貫く軸線方向開口部１０４及びベース１０２から延びる複数の軸線方向レッグ１０６、１０６’、…１０６ⁿを有する。複数の軸線方向レッグ１０６、１０６’、…１０６ⁿは、リングフランジ１０３によって一緒に接合され、剛性構造物を構成する。複数の軸線方向レッグ１０６、１０６’、…１０６ⁿの各々は同一であり、且つ中央リブ１１６と、そこから延びる第１のアーム１１８及び第２のアーム１２０とによって構成されたＴ字形状を有する。中央リブ１１６を中心に撓むように設計された、第１のアーム１１８及び第２のアーム１２０は、ハブ５０の円弧状スロット８２、８２’、…８２ⁿに構成された係止面又は円弧部８３、８３’、…８３ⁿの幅より大きい一定幅を有する。複数のレッグ１０６、１０６’、…１０６ⁿは、段付ボア５４の軸線に沿って、複数の円弧状スロット８２、８２’、…８２ⁿに対応して位置決めされる。各レッグの第１のアームは、第２のアームがリップとスロットの側との間に位置決めされている間中央リブ又は壁８６に接線方向に係合する。第１のアーム１１８及び第２のアーム１２０の幅が対応する係止面８３より大きいので、摩擦抵抗が生じ、アーム１１８及びアーム１２０は撓んで、リテーナー１００のレッグ１０６、１０６’、…１０６ⁿを段付軸線方向ボア５４に押し込まれた状態に保持する。ベース１０２は、プレート９３に係合し、プレート９３は、出力プッシュロッド９４のヘッド９２に接触して、軸線方向開口部１０４に貫いて延びるシャフト９１を段付軸線方向ボア５４の軸線と軸線方向整列状態に保持する。ベース１０２は、開口部１０４から同軸状に間隔を隔てた環状リング１２４及び、環状リング１２４から同軸状に間隔を隔てた複数のフック又はタブ１２２，１２２’、…１２２ⁿをさらに有する。複数のフック又はタブ１２２，１２２’、…１２２ⁿは、ばね装置１２９の第１のリターンスプリング１３０の第１の巻き１２６に係合して、これをベース１０２に圧接保持する。
【００１１】
リテーナー１００は、図４及び図５に示す端キャップ１３６をさらに有し、該端キャップは、開口部１４２から同軸状に間隔を隔てた環状突出部又はリング１４０及び環状突出部又はリング１４０から同軸状に間隔を隔てた複数のフック又はタブ１４４、１４４’、…１４４ⁿを有するベース１３８を備え、フック又はタブは、第２のリターンスプリング１３０’をベース１３８とベース１０２の間に保持するのを助けるようにリターンスプリング１３０の第２の巻き１２６’に係合する。図示のように、ベース１０２は又、ベース１３８とベース１０２の間で第２のリターンスプリング１３０’の第１の巻き１２７に係合する第２の複数のフック又はタブ１２３、１２３’、…１２３ⁿを有する。ベース１３８は、開口部１４２に至るテーパ付きフランジ１４６をさらに有し、テーパ付きフランジ１４６の傾斜は、マスターシリンダー２０２に位置したピストン２００に関してプッシュロッド９４の端９１のためのガイドをなす（図６参照）。ベース１３８は、マスターシリンダー２０２のハウジング２０４の溝２０３に位置決めされる整列リブ１５０を有する。ハウジング２０４のフランジ２０６は、取付けボルト２１０、２１０’によって前側シェル１４に連結され、この場合、マスターシリンダー２０２のボア２０１は、リブ１５０が溝２０３に位置し、同時にリング１２４、１４０がばね１３０、１３０’を離間し続ける間段付軸線方向ボア５４と軸線方向に整列する。
【００１２】
（組立方法）
図１に図示したタイプのタンデムブレーキブースター１２で一般的であるように、様々な構成要素が予め組立てられ、本発明によれば、リターンスプリング１３０、１３０’は次の方法でリテーナー１００と一緒に組立てられる。第１のリターンスプリング１３０を、フック又はタブ１２２、１２２’、…１２２ⁿが第１の巻き１２６に係合して第１の巻き１２６をベース１０２に当接して保持するようにベース１０２に押し付ける。第２のリターンスプリング１３０’の端１２７を、ベース１０２に当接して置き、ここで、端キャップ１３６を、フック又はタブ１４４、１４４’、…１４４ⁿが第２の巻き１２６’に係合して第２の巻き１２６をベース１３８に当接して保持し、同時に、フック又はタブ１２３、１２３’、…１２３ⁿが第２のリターン１３０’の第１の巻き１２７に係合して第２のリターンスプリング１３０’をベース１３８とベース１０２の間に閉じこめるように、リターンスプリング１３０、１３０’に押し付ける。
【００１３】
ブレーキブースターの組立では、第１の壁２２及び第２の壁２４を、円筒形本体又はハブ５０、及び軸線方向段付ボア５４に保持された制御バルブ７０に連結する。シャフト９１を段付軸線方向ボア５４の軸線に整列させるように、出力プッシュロッド９４のカップ９２を、溝９０に位置決めする。プレート９３を、ハブ５０の通路を塞がないように段付軸線方向ボア５４に挿入し、その後、リテーナー１００の副組立体及びリターンスプリング１３０、１３０’を段付軸線方向ボア５４に挿入する。レッグ１０６、１０６’、…１０６ⁿのベース１０２からのオフセット１１１、１１１’、…１１１ⁿによってブランチ１１２及び１１４の整列が、アーム１１８がリブ即ち壁８６に係合するようにそしてアーム１２０が側部８１に係合するようにスロット８２、８２’、…８２ⁿに挿入できるようにする。アーム１１８及びアーム１２０の円弧幅が、対応する係止円弧部８３、８３’、…８３ⁿより大きいことから、リテーナー１００を段付軸線方向ボア５４に押し込むと、摩擦が生じる。ベース１０２が面７５に係合するとき、プレート９３及びカップ９２は、段付軸線方向ボア５４に位置決めされ、リアクション部材９６が支持面７４の面７５’に隣接し、シャフト９１は段付軸線方向ボア５４と軸線方向に整列する。この組立では、リターンスプリング１３０、１３０’を有するリテーナー１００は、段付軸線方向ボア５４内に完全に位置決めされる。その後、ハブ５０の円筒形本体４９を、後側シェル１２の支持部１１に通し、ビード１２５を隔壁２０によって前側シェル１６に（別途）位置決めし、ビード１２５’を係止装置１８によって前側シェル１６及び後側シェル１６に固着して、ブレーキブースター１２の組立を完了する。このブレーキブースター１２は完全に組立てられ、リターンスプリング装置１２９及び出力プッシュロッド９４が、リテーナー１００によってハブ５０の段付軸線方向ボア５４内に完全に保持され、その結果、後にマスターシリンダーと結合されるとき、これらが失なわれず又は不整列をきたさないので、他の場所に輸送することが出来る。
【００１４】
他の場所に渡されたとき、ブレーキブースター１２を次の方法で適当なマスターシリンダーに結合することができる。
出力プッシュロッド９４のシャフト９３の端９１をマスター２０２のピストン２００のストロークに合わせた後、ハウジング２０４を前側シェル１４の開口部１５に挿入する。ハウジング２０４のフランジ２０６を取付けボルト２１０、２１０’と整列させ、ハウジング２０４が前側チャンバー２６の中へ移動し、端キャップ１３６のリブ１５０に出会う。端キャップ３６のテーパー付きフランジ１４６はシャフト９４の端９１のためのガイドとして作用し、ハウジング２０４のチャンバー２６へのさらなる移動は、リターンスプリング１３０、１３０’及びマスターシリンダー２０２のボア２０１が段付軸線方向ボア５４と整列するように整列用リブ１５０をハウジング２０４の溝２０３の中へ引き入れる。ナット２０９、２０９’をボルト２１０、２１０’に締めるとき、フランジ２０６を前側シェル１４と係合させ、リターンスプリング１３０、１３０’を圧縮させて、壁２２、２４を休止位置に位置決めさせ、図６に図示したようにブースター装置の組立を完了する。
【００１５】
（操作モード）
インプットシャフト８０に加えられた入力の力に応答して、プランジャー７２は移動し、ポペット部材７６を弁座５４に係合させ、段付軸線方向ボア５４による前側チャンバー２６、２６’と後側チャンバー２８、２８’との間の連通を終わらせる。プランジャー７２のさらなる移動は、面７３をポペット部材７６から離し、周囲環境からの空気を通路６１、６１’を通して後側チャンバー２８、２８’に連通させ、壁２２、２４の両側の圧力差をつくる。この圧力差は壁２２、２４に作用して、ハブ５０からリアクション部材９６に伝えられる作動力を発生させる。リターンスプリング１３０、１３０’の力に打ち勝った後、作動力は、出力プッシュロッド９４を移動させ、該出力プッシュロッドは、次いでマスターシリンダー２０２のピストン２００を移動させ、マスターシリンダー２０２の流体を加圧する。マスターシリンダーピストン２００によって加圧された流体は、ホイールブレーキ４００、４０２に伝わり、対応した制動を行う。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によりつくられブレーキブースターの断面図である。
【図２】出力プッシュロッド及びリターンスプリングを、図１のブレーキブースターの可動壁組立体のハブの軸線方向ボア内に保持したリテーナーの斜視図である。
【図３】図２のリテーナーをハブ内に摩擦的に位置決めするための係止装置を示す、図１の３−３線における断面図である。
【図４】ばね装置をハブの軸線方向ボア内に保持する際の図２のリテーナー用の端キャップの正面図である。
【図５】図４の５−５線における断面図である。
【図６】マスターシリンダーを図１のブレーキブースターに取付けたブレーキ装置の略図である。

Claims

第１の操作モードで、第１のチャンバー（２６、２６'）を第２のチャンバー（２８、２８'）と連通させ、第２の操作モードで、前記第１のチャンバー（２６、２６'）を前記第２のチャンバー（２８、２８'）から分離する前記可動壁（２２、２４）の前後に圧力差をつくるために前記第２のチャンバー（２８、２８'）を周囲環境と連通させるための、可動壁（２２、２４）のハブ（５０）の軸線方向ボア（５４）に位置した制御バルブ（７０）と、
可動壁（２２、２４）によって支持され、前記圧力差によってつくられた作動力を出力プッシュロッド（９４）に伝えるリアクション部材（９６）と、を有し、
前記出力プッシュロッド（９４）は、リターンスプリング（１３０、１３０'）に打ち勝った後移動して、マスターシリンダー（２０２）内のピストン（２００）に対応する作動力を与えて、制動を行うために車輪ブレーキ（４００、４０２）に供給される加圧流体を生じさせ、
前記ハブ（５０）は、前記軸線方向ボア（５４）の周面に位置した複数の円弧状軸線方向スロット（８２、８２'、...８２ ⁿ ）を備え、
前記複数の円弧状軸線方向スロット（８２、８２'、...８２ ⁿ ）は各々、側壁（８６）及び円弧状リップ（８８）を有し、前記前記円弧状リップ（８８）は、前記スロットと同軸であり、側壁及び円弧状リップは、前記軸線方向ボア（５４）内に係止面（８３）を構成し、
前記ブレーキブースター（１２）は、ベース（１０２）と、このベース（１０２）を貫く軸線方向開口部（１０４）と、前記ベース（１０２）から延びる複数の軸線方向レッグ（１０６、１０６'、...１０６ ⁿ ）とを有し、前記出力プッシュロッド（９４）及び前記リターンスプリング（１３０、１３０'）を保持するためのリテーナー（１００）を備え、
このリテーナー（１００）の前記ベース（１０２）は、前記出力プッシュロッド（９４）のヘッド（９２）を前記軸線方向開口部（１０４）に通して、前記軸線方向ボア（５４）に位置決めされ、前記複数の軸線方向レッグ（１０６、１０６'、...１０６ⁿ）が前記ハブ（５０）の複数の円弧状軸線方向スロット（８２、８２'、...８２ ⁿ ）の係止面（８３）に係合して、前記出力プッシュロッド（９４）のシャフト（９１）が前記リアクション部材（９６）に隣接して位置決めされるように前記ベース（１０２）を前記軸線方向ボア（５４）に位置決めすることを特徴とする、ブレーキブースター（１２）。
前記複数の円弧状軸線方向スロット（８２、８２'、...８２ⁿ）は、第２の円弧状軸線方向スロット（８２^n-1）と実質的に反対側に、前記軸線方向ボア（５４）内に位置した少なくとも第１のスロット（８２）を有し、
前記第１のスロット（８２）は、前記複数のレッグ（１０６、１０６'、...１０６ⁿ）の第１のレッグ（１０６）を受け入れ、前記第２のスロット（８２^n-1）が前記複数のレッグ（１０６、１０６'、...１０６ⁿ）の第２のレッグ（１０６^n-1）を受け入れ、前記シャフト（９１）が前記ハブ（５０）の軸線に沿って位置決めされるように前記ベース（１０２）を前記軸線方向ボア（５４）内に整列させることを特徴とする、請求項１に記載のブレーキブースター（１２）。
第１のレッグ及び第２のレッグの各々は、リブ（１１６）と、該リブから延びる、第１のアーム（１１８）及び第２のアーム（１２０）とで構成され、
前記第１のアーム（１１８）及び前記第２のアーム（１２０）は、前記係止面（８３）より大きい一定幅を構成し、
前記第１のアーム（１１８）は、前記側壁（８６）に係合し、前記第２のアーム（１２０）が円弧状リップ（８８）に係合し、前記レッグを円弧状軸線方向スロット内に摩擦保持することをさらに特徴とする、請求項２に記載のブレーキブースター（１２）。