JP5915597B2

JP5915597B2 - 負圧式倍力装置

Info

Publication number: JP5915597B2
Application number: JP2013130829A
Authority: JP
Inventors: 美幸安居
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2013-06-21
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2033-06-21
Also published as: US20140373709A1; JP2015003664A; US9457780B2

Description

本発明は、自動車に適用されるブレーキ装置の一構成部品である負圧式倍力装置に関するものである。

負圧式倍力装置の一つとして、フロントシェルとリヤシェルによって構成されるブースタシェルと、前記ブースタシェル内を負圧室と変圧室に区画し前後方向に移動可能なパワーピストンと、前記ブースタシェルと前記パワーピストンが備える可動隔壁を気密的に貫通し前記ブースタシェルに対して固定されるタイロッドボルトを備えていて、前記負圧室が前記フロントシェルと前記パワーピストン間に形成されていて負圧源に接続されるように構成され、前記変圧室が前記リヤシェルと前記パワーピストン間に形成されていて前記負圧室または大気に接続されるように構成されているものがあり、例えば、下記の特許文献１に記載されている。

特開２００８−２４２９３号公報

上記した特許文献１に記載されている負圧式倍力装置においては、前記可動隔壁の一構成部材であるダイアフラムをタイロッドボルトが気密的に貫通していて、この貫通部のシール性を確保するために、ダイアフラムには環状のシール部と筒状のガイド部が設けられている。なお、筒状のガイド部は、環状のシール部がタイロッドボルトの外周に的確に係合すべく、タイロッドボルトに対するシール部の傾動を抑制して、環状のシール部にて所要のシール性能が得られるようにするためのものである。

上記特許文献１に記載されている負圧式倍力装置においては、筒状のガイド部が環状のシール部に対して負圧室側（前方側）に設けられている。このため、パワーピストンの前方へのフルストローク時（移動時）には、ダイアフラムに設けた筒状のガイド部がフロントシェルに設けた環状部材（フロントシェルとタイロッドボルト間を気密的にシールする部材）と当接するおそれがある。この場合には、環状シール部のシール検査（具体的には、パワーピストンの前方へのフルストローク状態にて、負圧室と変圧室に差圧を付与して、シール性を確認する検査）に際して、上記したガイド部と環状部材の当接部においてもシール性能が得られて、環状シール部のシール性能を精度よく検査できないおそれがある。

上記したシール検査精度への配慮として、パワーピストンの前方へのフルストローク状態にて、ダイアフラムに設けた筒状のガイド部がフロントシェルに設けた環状部材と当接しないように設定する（具体的には、ブースタシェルの幅（前後方向長さ）を大きくする、または、ガイド部の前後方向長さを短くする）ことも可能である。しかし、この場合には、当該装置が前後方向にて大型化する、または、ガイド部の機能が低下してシール性が損なわれることとなる。

本発明は、上記した実状に鑑みてなされたもの（当該装置の大型化や、ガイド部の機能低下を生じさせることなく、上記したシール検査の精度向上を可能とするもの）であり、
フロントシェルとリヤシェルによって構成されるブースタシェルと、前記ブースタシェル内を負圧室と変圧室に区画し前後方向に移動可能なパワーピストンと、前記ブースタシェルと前記パワーピストンが備える可動隔壁を気密的に貫通し前記ブースタシェルに対して固定されるタイロッドボルトを備えていて、前記負圧室が前記フロントシェルと前記パワーピストン間に形成されていて負圧源に接続されるように構成され、前記変圧室が前記リヤシェルと前記パワーピストン間に形成されていて前記負圧室または大気に接続されるように構成されている負圧式倍力装置であって、
前記可動隔壁は、前記タイロッドボルトが気密的に貫通する貫通部に、前記パワーピストンの前方への移動時（例えばフルストローク時）に前記タイロッドボルトまたは前記フロントシェルに設けた環状部材と当接する筒状のガイド部と、このガイド部の後方に設けられて前記負圧室と前記変圧室間の連通を遮断する環状のシール部を備えていて、
前記環状部材、前記ガイド部または前記タイロッドボルトには、前記ガイド部が前記環状部材に当接している状態においても、前記シール部の前面が露呈する負圧室側空間を前記負圧室に連通させる連通部が設けられていることに特徴がある。

上記した本発明の実施に際して、前記連通部は、前記ガイド部の内孔を非円形形状（の断面形状）とすることにより前記ガイド部と前記タイロッドボルト間に形成されて前後方向に延び後端にて前記負圧室側空間に連通する連通路と、前記ガイド部の前端部に設けられてボルト径方向に延び径方向内端にて前記連通路に連通し径方向外端にて前記負圧室に連通するスリットによって構成されていることも可能である。

また、前記連通部は、前記ガイド部の内孔を非円形形状とすることにより前記ガイド部と前記タイロッドボルト間に形成されて前後方向に延び後端にて前記負圧室側空間に連通する連通路と、前記環状部材の後端部に設けられてボルト径方向に延び前記ガイド部が前記環状部材に当接している状態では径方向内端にて前記連通路に連通し径方向外端にて前記負圧室に連通するスリットによって構成されていることも可能である。

また、前記連通部は、前記ガイド部に設けられてボルト径方向内端にて前記負圧室側空間に連通しボルト径方向外端にて前記負圧室に連通する連通孔によって構成されていることも可能である。また、前記連通部は、前記タイロッドボルトの外周に設けられて前後方向に延び前記ガイド部が前記環状部材に当接している状態では後端にて前記負圧室側空間に連通する第１スリットと、前記環状部材に設けられてボルト径方向に延び前記ガイド部が前記環状部材に当接している状態では径方向内端にて前記第１スリットに連通し径方向外端にて前記負圧室に連通して前記第１スリットと協同して前記負圧室側空間を前記負圧室に連通させる第２スリットによって構成されていることも可能である。

本発明による負圧式倍力装置においては、上記したように、前記環状部材、前記ガイド部または前記タイロッドボルトに、前記ガイド部が前記環状部材に当接している状態においても、前記シール部の前面が露呈する負圧室側空間を前記負圧室に連通させる連通部が設けられている。このため、パワーピストンの前方への移動時（例えばフルストローク時）に、ガイド部が環状部材に当接しても、上記した連通部が機能して、ガイド部と環状部材の当接部においてシール性能が得られない。したがって、上記した環状シール部のシール検査にて、環状シール部のシール性能を精度よく検査することが可能である。

また、本発明による負圧式倍力装置は、前記環状部材、前記ガイド部または前記タイロッドボルトに前記連通部を設けることで実施することが可能であり、当該装置におけるブースタシェルやガイド部の形状変更（例えば、ブースタシェルの幅（前後方向長さ）を大きくする、または、ガイド部の前後方向長さを短くする等の形状変更）が不要である。したがって、当該装置の大型化や、ガイド部の機能低下を生じさせることもない。

なお、上記した連通部が、ガイド部に設けられる連通孔、または、タイロッドボルトの外周に設けられる第１スリットと第２スリットによって構成されている場合には、ガイド部の内孔を円形形状（の断面形状）とすることが可能であり、ガイド部のガイド機能を高めることが可能である。

本発明による負圧式倍力装置の一実施形態を示す部分破断側面図である。図１の要部拡大断面図である。図２に示したガイド部とシール部の拡大断面図である。図３に示したガイド部とシール部の自由状態における左側面図である。図１に示した負圧式倍力装置のパワーピストンが前方へ移動（フルストローク）したときの作動説明図である。図５に示したガイド部とシール部の連通部位における拡大断面図である。第１変形実施形態の図６に相当する拡大断面図である。第２変形実施形態の図６に相当する拡大断面図である。第３変形実施形態の図６に相当する拡大断面図である。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図２は本発明による負圧式倍力装置の一実施形態を示していて、この負圧式倍力装置は、ブースタシェル１０とパワーピストン２０とタイロッドボルト３０を備えている。また、この負圧式倍力装置は、パワーピストン２０に組付けられた入力部材４０と出力部材と制御弁とキー部材（出力部材と制御弁とキー部材等は、周知のものであり、図示省略されている）等を備えている。

ブースタシェル１０は、図１に示したように、フロントシェル１１とリヤシェル１２によって構成されている。フロントシェル１１とリヤシェル１２は、共に鋼板材を素材としたものであり、プレス成形されている。なお、フロントシェル１１には、周知のように負圧導入管（図示省略）が気密的に組付けられていて、この負圧導入管を通して負圧源（例えば、図示省略のエンジンの吸気マニホールド）に接続されるように構成されている。

パワーピストン２０は、ブースタシェル１０内を前方の負圧室Ｒ１と後方の変圧室Ｒ２に区画していて、前後方向に移動可能であり、可動隔壁２１と中空状のバルブボデー（図示省略）を備えている。負圧室Ｒ１は、負圧導入管を通して負圧源に接続されるように構成されている。一方、変圧室Ｒ２は、周知のように負圧室または大気に接続されるように構成されている。

可動隔壁２１は、環状のプレート２１ａと、環状のダイアフラム２１ｂとからなり、ブースタシェル１０内にて前後方向（パワーピストン２０の軸方向）へ移動可能に設置されている。ダイアフラム２１ｂは、その外周縁に形成された環状の外周ビード部２１ｂ１にて、ブースタシェル１０に気密的に挟持されている。また、ダイアフラム２１ｂは、その内周縁に形成された環状の内周ビード部（図示省略）にて、プレート２１ａの内周部とともにバルブボデー（図示省略）の外周部に気密的に固定されている。

タイロッドボルト３０は、一対設けられていて（図１では１本が示されている）、ブースタシェル１０と可動隔壁２１（ダイアフラム２１ｂ）を気密的に貫通している。タイロッドボルト３０のフロントシェル側では、フロントシェル１１の前方に組付けられるマスタシリンダボディ１０１が、タイロッドボルト３０の前端部３０ａにナット３１を用いて一体的に固定されている。マスタシリンダボディ１０１は、フロントシェル１１、シールリング１３、リテーナリング１４等とともに、タイロッドボルト３０に設けた前方の環状フランジ部３０ｂ（環状部材）とナット３１間に挟持されている。なお、タイロッドボルト３０のリヤシェル側では、タイロッドボルト３０に設けた後方の環状フランジ部３０ｃにリヤシェル１２が気密的に固定されている。

また、タイロッドボルト３０の中間部では、タイロッドボルト３０の軸部３０ｄがダイアフラム２１ｂを気密的に貫通していて、この貫通部には筒状のガイド部２１ｂ２と環状のシール部２１ｂ３が設けられている。ガイド部２１ｂ２は、図４に示したように、その内孔が非円形形状（八角形形状）とされていて、内孔にてタイロッドボルト３０の軸部３０ｄに軸方向（前後方向）にて移動可能に組付けられている。シール部２１ｂ３は、ガイド部２１ｂ２の後方にて後方に突出するように形成されていて、その内孔が円形形状とされており、内孔にてタイロッドボルト３０の軸部３０ｄに気密的かつ軸方向（前後方向）にて移動可能に組付けられている。

ところで、この実施形態では、図３と図５に示したように、ガイド部２１ｂ２に連通部Ｐｏが設けられている。連通部Ｐｏは、図２および図３に示した状態（可動隔壁２１が復帰位置にあるとき）は勿論のこと、図５および図６に示した状態（可動隔壁２１が前方移動位置（フルストローク位置）にあって、ガイド部２１ｂ２が環状フランジ部３０ｂに当接しているとき）でも、シール部２１ｂ３の前面が露呈する環状の負圧室側空間Ｒｏを負圧室Ｒ１に連通させるためのものであり、連通路Ｐ１とスリットＰ２によって構成されている。

連通路Ｐ１は、ガイド部２１ｂ２の内孔を非円形形状とすることによりガイド部２１ｂ２とタイロッドボルト３０の軸部３０ｄ間に形成されていて、前後方向に延びており、後端にて負圧室側空間Ｒｏに連通している。スリットＰ２は、図４に示したように、ガイド部２１ｂ２の前端部に複数個設けられていて、ボルト径方向に延びており、図５に示したように、径方向内端にて連通路Ｐ１に連通し、径方向外端にて負圧室Ｒ１に連通している。

上記した実施形態の負圧式倍力装置においては、ダイアフラム２１ｂのガイド部２１ｂ２に、ガイド部２１ｂ２がタイロッドボルト３０の環状フランジ部３０ｂに当接している状態においても、シール部２１ｂ３の前面が露呈する負圧室側空間Ｒｏを負圧室Ｒ１に連通させる連通部Ｐｏが設けられている。このため、パワーピストン２０の前方への移動時（例えばフルストローク時）に、ガイド部２１ｂ２が環状フランジ部３０ｂに当接しても、上記した連通部Ｐｏが機能して、ガイド部２１ｂ２と環状フランジ部３０ｂの当接部においてシール性能が得られない。したがって、上記した環状シール部２１ｂ３のシール検査にて、環状シール部２１ｂ３のシール性能を精度よく検査することが可能である。

また、この負圧式倍力装置は、ガイド部２１ｂ２に連通部Ｐｏを設けることで実施することが可能であり、当該装置におけるブースタシェル１０やガイド部２１ｂ２の形状変更（例えば、ブースタシェル１０の幅（前後方向長さ）を大きくする、または、ガイド部２１ｂ２の前後方向長さを短くする等の形状変更）が不要である。したがって、当該装置の大型化や、ガイド部２１ｂ２の機能低下を生じさせることもない。

上記した実施形態においては、タイロッドボルト３０に設けた環状フランジ部３０ｂが本発明の環状部材（ガイド部２１ｂ２が前方への移動時に当接するもの）である実施形態について説明したが、フロントシェル１１に設けた環状部材（例えば、フロントシェルとタイロッドボルト間を気密的にシールする部材）が本発明の環状部材（ガイド部２１ｂ２が前方への移動時に当接するもの）である実施形態でも本発明は実施可能である。また、上記した実施形態においては、連通部Ｐｏが連通路Ｐ１とスリットＰ２によって構成されている実施形態について説明したが、図７に示した第１変形実施形態のように、連通部Ｐｏが連通路Ｐ１とスリットＰ３（環状フランジ部３０ｂの後端部に設けられてボルト径方向に延び、ガイド部２１ｂ２が環状フランジ部３０ｂに当接している状態では、径方向内端にて連通路Ｐ１に連通し径方向外端にて負圧室Ｒ１に連通するスリット）によって構成されている実施形態でも本発明は実施可能である。

また、図８に示した第２変形実施形態のように、連通部Ｐｏがガイド部２１ｂ２に設けられてボルト径方向内端にて負圧室側空間Ｒｏに連通しボルト径方向外端にて負圧室Ｒ１に連通する連通孔Ｐ４によって構成されている実施形態でも本発明は実施可能である。また、図９に示した第３変形実施形態のように、連通部Ｐｏが第１スリットＰ５と第２スリットＰ６によって構成されている実施形態でも本発明は実施可能である。第１スリットＰ５は、タイロッドボルト（３０）の外周に設けられて前後方向に延び、ガイド部２１ｂ２が環状フランジ部３０ｂに当接している状態では、後端にて負圧室側空間Ｒｏに連通している。第２スリットＰ６は、環状フランジ部３０ｂに設けられてボルト径方向に延び、ガイド部２１ｂ２が環状フランジ部３０ｂに当接している状態では、径方向内端にて第１スリットＰ５に連通し径方向外端にて負圧室Ｒ１に連通して、第１スリットＰ５と協同して負圧室側空間Ｒｏを負圧室Ｒ１に連通させている。上記した第２変形実施形態と第３変形実施形態では、ガイド部２１ｂ２の内孔を円形形状（の断面形状）とすることが可能であり、ガイド部２１ｂ２のガイド機能を高めることが可能である。

１０…ブースタシェル、１１…フロントシェル、１２…リヤシェル、２０…パワーピストン、２１…可動隔壁、２１ａ…環状のプレート、２１ｂ…環状のダイアフラム、２１ｂ１…ダイアフラムの外周ビード部、２１ｂ２…ダイアフラムのガイド部、２１ｂ３…ダイアフラムのシール部、３０…タイロッドボルト、３０ａ…タイロッドボルトの前端部、３０ｂ…前方の環状フランジ部（環状部材）、３０ｃ…後方の環状フランジ部、３０ｄ…軸部、３１…ナット、Ｒ１…負圧室、Ｒ２…変圧室、Ｒｏ…負圧室側空間、Ｐｏ…連通部、Ｐ１…連通路、Ｐ２…スリット、Ｐ３…スリット、Ｐ４…連通孔、Ｐ５…第１スリット、Ｐ６…第２スリット

Claims

フロントシェルとリヤシェルによって構成されるブースタシェルと、前記ブースタシェル内を負圧室と変圧室に区画し前後方向に移動可能なパワーピストンと、前記ブースタシェルと前記パワーピストンが備える可動隔壁を気密的に貫通し前記ブースタシェルに対して固定されるタイロッドボルトを備えていて、
前記負圧室が前記フロントシェルと前記パワーピストン間に形成されていて負圧源に接続されるように構成され、前記変圧室が前記リヤシェルと前記パワーピストン間に形成されていて前記負圧室または大気に接続されるように構成されている負圧式倍力装置であって、
前記可動隔壁は、前記タイロッドボルトが気密的に貫通する貫通部に、前記パワーピストンの前方への移動時に前記タイロッドボルトまたは前記フロントシェルに設けた環状部材と当接する筒状のガイド部と、このガイド部の後方に設けられて前記負圧室と前記変圧室間の連通を遮断する環状のシール部を備えていて、
前記環状部材、前記ガイド部または前記タイロッドボルトには、前記ガイド部が前記環状部材に当接している状態においても、前記シール部の前面が露呈する負圧室側空間を前記負圧室に連通させる連通部が設けられていることを特徴とする負圧式倍力装置。
請求項１に記載の負圧式倍力装置において、
前記連通部は、前記ガイド部の内孔を非円形形状とすることにより前記ガイド部と前記タイロッドボルト間に形成されて前後方向に延び後端にて前記負圧室側空間に連通する連通路と、前記ガイド部の前端部に設けられてボルト径方向に延び径方向内端にて前記連通路に連通し径方向外端にて前記負圧室に連通するスリットによって構成されていることを特徴とする負圧式倍力装置。
請求項１に記載の負圧式倍力装置において、
前記連通部は、前記ガイド部の内孔を非円形形状とすることにより前記ガイド部と前記タイロッドボルト間に形成されて前後方向に延び後端にて前記負圧室側空間に連通する連通路と、前記環状部材の後端部に設けられてボルト径方向に延び前記ガイド部が前記環状部材に当接している状態では径方向内端にて前記連通路に連通し径方向外端にて前記負圧室に連通するスリットによって構成されていることを特徴とする負圧式倍力装置。
請求項１に記載の負圧式倍力装置において、
前記連通部は、前記ガイド部に設けられてボルト径方向内端にて前記負圧室側空間に連通しボルト径方向外端にて前記負圧室に連通する連通孔によって構成されていることを特徴とする負圧式倍力装置。
請求項１に記載の負圧式倍力装置において、
前記連通部は、前記タイロッドボルトの外周に設けられて前後方向に延び前記ガイド部が前記環状部材に当接している状態では後端にて前記負圧室側空間に連通する第１スリットと、前記環状部材に設けられてボルト径方向に延び前記ガイド部が前記環状部材に当接している状態では径方向内端にて前記第１スリットに連通し径方向外端にて前記負圧室に連通して前記第１スリットと協同して前記負圧室側空間を前記負圧室に連通させる第２スリットによって構成されていることを特徴とする負圧式倍力装置。