JP5888564B2 - 倍力装置の入力杆および倍力装置の入力杆の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は，前端部が倍力装置の入力ピストンに連接され，後端部に，ブレーキペダルを連結するヨークが取り付けられる倍力装置の入力杆に関し，特に，入力杆の中間部外周面に，入力杆の前部を覆うブーツの後端ビード部を締代をもって装着する環状のブーツ装着溝を形成した入力杆の改良に関する。

かゝる入力杆は，負圧式倍力装置用のものが特許文献１に，油圧倍力装置用のものが特許文献２にそれぞれ開示されるように知られている。

特開２０１１−１３１６９６号公報 特開２００６−２８２００１号公報

従来，倍力装置の入力杆を得るには，丸棒を鍛造して入力杆の主要軸部を持つ入力杆半成品を製作した後，入力杆半成品の中間部外周にブーツ装着溝を切削加工により形成し，また入力杆半成品の後端部に，ヨークを螺合させる雄ねじを転造により形成していた。このような加工工程のうち，特にブーツ装着溝の切削加工には比較的長い時間を要し，また切粉の処理を必要とすることから，製作コストが高くつき，製品コストの低減を困難にしていていた。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，製作が容易で安価な，前記倍力装置の入力杆を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，
前端部が倍力装置の入力ピストンに連接され，後端部に，ブレーキペダルを連結するヨークが取り付けられる倍力装置の入力杆であって，この前記入力杆の中間部外周面には，前記入力杆の前部を覆うブーツの後端ビード部を締代をもって装着する環状のブーツ装着溝を形成したものにおいて，前記入力杆の外周面の軸方向に並ぶ２箇所に断面三角形の環状の谷部と、前記谷部間に断面三角形の隆起した山部を備え、前記山部が前記ブーツ装着溝の後部の側壁となることを第１の特徴とする。尚，前記入力ピストンは，後述する本発明の実施形態中の弁ピストン１８に対応する。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記ブーツ装着溝への前記後端ビード部の装着状態では，該後端ビード部が前側の前記谷部に食い込むようにしたことを第２の特徴とする。

さらに本発明は，倍力装置に用いられる入力杆の製造方法において、丸棒を鍛造することにより、ボールジョイント、第１小径軸部、テーパ部、大径軸部、フランジ、第１中径軸部、第２中径軸部および第２小径軸部よりなる入力杆半成品を形成し、転造により第２中径軸部の後部外周面に軸方向にならぶ断面三角形で環状の一対の谷部を形成しながら両谷部の肉を、両谷部間に寄せることにより両谷部間に断面三角形で環状の山部を隆起させ、第二小径軸部に同一工程の転造によりセレーションおよび雄ねじを形成することを第３の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，入力杆の外周面の軸方向に並ぶ２箇所に転造により断面三角形で環状の谷部を形成することで，これら谷部間に，断面三角形で環状の山部を隆起させ，この山部を前記ブーツ装着溝の後部の側壁となしたので，ブーツ装着溝を転造により容易に形成することが可能となり，切削加工時のような切粉も発生せず，コストの低減に寄与し得る。

本発明の第２の特徴によれば，前記ブーツ装着溝への前記後端ビード部の装着状態では，該後端ビード部が前側の前記谷部に食い込むようにしたので，前記谷部を利用してブーツ装着溝での後端ビード部の動きを確実に抑えることができる。

本発明の第３の特徴によれば，入力杆の後端部に，前記ヨークを螺合させる雄ねじを，前記谷部及び山部と同一工程の転造により形成したので，ブーツ装着溝及び雄ねじを転造により一挙に形成することが可能となり，コストの一層の低減を図ることができる。

本発明に係る負圧ブースタの縦断側面図。 図１の２部拡大図。 鍛造した入力杆半成品の側面図。

本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。

図１において，負圧式倍力装置Ｂのブースタシェル１は，それぞれ椀状に形成されて対向端を相互に結合される前部シェル半体１ａ及び後部シェル半体１ｂより構成される。これら前部シェル半体１ａ及び後部シェル半体１ｂは鋼板製であり，これらは，鋼材製の一対のタイロッド６（図１には，そのうちの一本のみを示す。）を介して結合される。一対のタイロッド６は，ブースタシェル１の中心軸線を挟んで並ぶように配置され，これらタイロッド６を利用して，前部シェル半体１ａの前面に，自動車のブレーキ用マスタシリンダＭの取り付けフランジＭａが締結され，またこれらタイロッド６を利用して，後部シェル半体１ｂが自動車の車体Ｆ前面に締結される。

ブースタシェル１の内部は，両シェル半体１ａ，１ｂ間に挟止されるダイヤフラム５により，前側の負圧室２と後側の作動室３とに区画され，このダイヤフラム５の前面には，ブースタシェル１内を前後往復動可能なブースタピストン４が重ねて配設される。ダイヤフラム５には，ブースタピストン４の中間部を気密に貫通して前記タイロッド６上を摺動し得る筒状のスライドシール８が一体に形成されている。両シェル半体１ａ，１ｂの相対向する端部は，ダイヤフラム５の外周ビード部を挟止した状態で相互にカシメ結合される。

ブースタピストン４及びダイヤフラム５の中心部には，樹脂製の弁筒１０が一体的に結合される。この弁筒１０は，後部シェル半体１ｂの中心部に後方へ突設された軸受筒１２に軸受ブッシュ９を介して摺動自在に支承される。

負圧室２は，負圧導入管１４及び逆止弁１９を介して負圧源Ｖ（例えば内燃機関の吸気マニホールド内部）と接続される。

弁筒１０の後端部は，弁筒１０内に大気を導入する大気導入口７となっており，この大気導入口７にはフィルタ３０が充填される。また弁筒１０内には，ブレーキペダルＰに連結される入力杆２０と，この入力杆２０の前後動に応じて作動室３を負圧室２と大気導入口７とに連通切換えする制御弁１１とが配設される。即ち，制御弁１１は，入力杆２０の後退時には，作動室３を，大気導入口７と遮断して負圧室２と連通し，入力杆２０の前進時には，作動室３を，負圧室２と遮断して大気導入口７と連通し得る公知の構成を有する。入力杆２０及び弁筒１０間には，入力杆２０を後退方向へ付勢する入力戻しばね１３が縮設される。また入力杆２０と制御弁１１の弁体１１ａとの間には，弁体１１ａを前方に付勢する弁ばね２９が縮設される。

制御弁１１は，弁筒１０に摺動自在に嵌合されて入力杆２０の前端部に連接される弁ピストン１８を備えており，この弁ピストン１８の前端には反力ピストン１７が形成される。

弁筒１０には，前記軸受筒１２の前端部に当接して弁筒１０及び入力杆２０の後退限を規定するキー部材２３が取り付けられる。

また弁筒１０には，前方に突出する作動ピストン１５と，この作動ピストン１５の中心部を貫通する小径シリンダ孔１６とが設けられ，この小径シリンダ孔１６に前記反力ピストン１７が摺動自在に嵌合される。作動ピストン１５の外周にはカップ体２１が摺動自在に嵌合され，このカップ体２１には作動ピストン１５及び反力ピストン１７に対向する偏平な弾性ピストン２２が充填される。

カップ体２１の前面には出力杆２５が連設される。したがって，出力杆２５は，カップ体２１を介して弁筒１０に摺動可能に支持されることになる。この出力杆２５は，前記マスタシリンダＭの，前部シェル半体１ａの中心部を貫通するマスタピストンＭｂの後端部に連接される。

以上において，作動ピストン１５，反力ピストン１７，弾性ピストン２２及びカップ体２１は，出力杆２５の出力の一部を入力杆２０にフィードバックする反力機構２４を構成する。

ブースタシェル１の前壁と弁筒１０の前端面との間には，弁筒１０を後退方向へ付勢するブースタ戻しばね２７が縮設される。

さて，図２を参照して，前記入力杆２０につき詳述する。

入力杆２０は，ボールジョイント３４と，このボールジョイント３４から後方に延びる第１小径軸部３６と，この第１小径軸部３６の後端にテーパ部３７及び前向き段部３８を介して連なる大径軸部３９と，この大径軸部３９の後端部から外周に張り出すフランジ３５と，このフランジ３５の後端面より突出する，大径軸部３９より小径の第１中径軸部４０と，この第１中径軸部４０の後端に後向き段部４１を介して連なる第２中径軸部４２と，この第２中径軸部４２の後端より延びる，第２中径軸部４２より小径の第２小径軸部４３とよりなっている。

第２中径軸部４２の後部外周面には，軸方向に並ぶ断面三角形で環状の一対の谷部４４，４５と，これら谷部４４，４５間から環状に隆起する断面三角形の山部４６とが形成され，この山部４６と前記後向き段部４１とで環状のブーツ装着溝４７が画成される。したがって，後向き段部４１がブーツ装着溝４７の前側の側壁となり，第２中径軸部４２の外周面がブーツ装着溝４７の溝底となり，山部４６がブーツ装着溝４７の後部の側壁となる。

また第２小径軸部４３の外周には，その前部にセレーション４９が，後部に雄ねじ５０が形成される。

このような構造の入力杆２０の成形に当たっては，先ず丸棒を鍛造することにより，図３に示すような，ボールジョイント３４，第１小径軸部３６，テーパ部３７，大径軸部３９，フランジ３５，第１中径軸部４０，第２中径軸部４２及び第２小径軸部４３よりなる入力杆半成品０２０を得る。

次に，転造により，第２中径軸部４２の後部外周面に軸方向に並ぶ断面三角形で環状の一対の谷部４４，４５を形成しながら両谷部４４，４５の肉を，両谷部４４，４５間に寄せることにより，両谷部４４，４５間に，断面三角形で環状の山部４６を隆起させる。また，このとき同時に，第２小径軸部４３には，同じく転造によりセレーション４９及び雄ねじ５０を形成する。

而して，ボールジョイント３４は，前記弁ピストン１８に首振り可能に連接され，前向き段部３８は，前記弁ばね２９の後端を支承し，フランジ３５は，前記入力戻しばね１３の後端を支承し，第１中径軸部４０は，前記フィルタ３０の中心部を貫通する。

ブーツ装着溝４７には，前記弁筒１０の露出した外周面を覆うブーツ３２の後端部内周に形成される後端ビード部３２ａが一定の締代をもって装着され，後端ビード部３２ａは，ブーツ装着溝４７の後部の側壁，即ち山部４６により後方への動きを規制されると共に，前部の谷部４４に食い込むことになる。

ブーツ３２の前端部に形成される前端ビード部３２ｂは，前記軸受筒１２の外周に装着される。ブーツ３２の後端部には，フィルタ３０への大気の通過を許容する複数の通孔５２が設けられる。

また雄ねじ５０には，前記ヨーク５３の前端壁が螺合され，さらにヨーク５３の内側でロックナット５５が螺合，緊締される。ヨーク５３の二股部には，ピボット軸５４を介してブレーキペダルＰを連結される。ロックナット５５の緊締の際，セレーション４９が工具により把持され，入力杆２０の回転が阻止される。

上記のように，本発明によれば，入力杆２０の第２中径軸部４２の後部外周面に軸方向に並ぶ２箇所に転造により環状の谷部４４，４５を形成することで，これら谷部４４，４５間に，断面三角形で環状の山部４６を隆起させ，この環状山部４６をブーツ装着溝４７の後部の側壁となしたので，ブーツ装着溝４７を転造により容易に形成することが可能となり，切削加工時のような切粉も発生せず，コストの低減に寄与し得る。

しかも，ブーツ装着溝４７に締代をもって装着されるブーツ３２の後端ビード部３２ａは，前側の前記谷部４４に食い込むので，前記谷部４４を利用してブーツ装着溝４７での後端ビード部３２ａの動きを確実に抑えることができる。

また入力杆２０においては，第２中径軸部４２の後部への転造による谷部４４，４５及び山部４６の形成と同時に，第２小径軸部４３にセレーション４９及び雄ねじ５０を同じく転造によって形成するので，ブーツ装着溝４７，セレーション４９及び雄ねじ５０を転造により一挙に形成することが可能となり，コストの一層の低減を図ることができる。

本発明は，上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，第２小径軸部４３の前部外周面は，これをセレーション４９に代えて多角形状に形成することもできる。また本発明は，油圧式倍力装置の入力杆にも適用が可能である。

Ｂ・・・・負圧式倍力装置
１８・・・入力ピストン（弁ピストン）
２０・・・入力杆
３２・・・ブーツ
３２ａ・・後端ビード部
４４，４５・・谷部
４６・・・山部（ブーツ装着溝の後部の側壁）
４７・・・ブーツ装着溝
５０・・・雄ねじ
５３・・・ヨーク

Claims (3)

1. 前端部が倍力装置（Ｂ）の入力ピストン（１８）に連接され，後端部に，ブレーキペダル（Ｐ）を連結するヨーク（５３）が取り付けられる倍力装置（Ｂ）の入力杆（２０）であって，この前記入力杆（２０）の中間部外周面には，前記入力杆（２０）の前部を覆うブーツ（３２）の後端ビード部（３２ａ）を締代をもって装着する環状のブーツ装着溝（４７）を形成したものにおいて，
   前記入力杆（２０）の外周面の軸方向に並ぶ２箇所に断面三角形の環状の谷部（４４，４５）と、前記谷部（４４，４５）間に断面三角形の隆起した山部（４６）を備え、前記山部（４６）が前記ブーツ装着溝（４７）の後部の側壁となることを特徴とする倍力装置の入力杆。
2. 請求項１記載の倍力装置の入力杆において，
   前記ブーツ装着溝（４７）への前記後端ビード部（３２ａ）の装着状態では，該後端ビード部（３２ａ）が前側の前記谷部（４４）に食い込むようにしたことを特徴とする倍力装置の入力杆。
3. 倍力装置（Ｂ）に用いられる入力杆（２０）の製造方法において、丸棒を鍛造することにより、ボールジョイント（３４）、第１小径軸部（３６）、テーパ部（３７）、大径軸部（３９）、フランジ（３５）、第１中径軸部（４０）、第２中径軸部（４２）および第２小径軸部（４３）よりなる入力杆半成品（０２０）を形成し、転造により第２中径軸部（４２）の後部外周面に軸方向にならぶ断面三角形で環状の一対の谷部（４４，４５）を形成しながら両谷部（４４，４５）の肉を、両谷部（４４，４５）間に寄せることにより両谷部（４４，４５）間に断面三角形で環状の山部（４６）を隆起させ、第二小径軸部（４３）に同一工程の転造によりセレーション（４９）および雄ねじ（５０）を形成することを特徴とする倍力装置の入力杆の製造方法。
   

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