JP6350180B2 - 負圧式倍力装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用ブレーキ装置に採用される負圧式倍力装置に関するものである。

この種の負圧式倍力装置（ブースタ）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、前記フロントシェルと前記リヤシェルとの間に設けられて前記ブースタシェル内を定圧室（負圧室）と変圧室に区画するダイヤフラムとを備えていて、前記定圧室が前記フロントシェルと前記ダイヤフラムとの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ダイヤフラム間に前記負圧室または大気に接続されるように構成されるものがあり、例えば、下記の特許文献１に記載されているものがある。

特開２０１２−２５０６６３号公報

上記した特許文献１に記載されているブースタのリヤシェル側では、車両の支持部材にブースタを取り付けるために、リヤシェルの四隅に同じ長さのボルトを挿通し、ボルトのリヤシェルからの突出した部分を車両の支持部材の連設孔に挿通する。さらに、ボルトの支持部材から突出した部分に形成されているねじ切り部に車両の内側からナットで螺合することにより、ブースタを車両の支持部材に取り付けるように構成されている。

通常、車両にブースタを取り付ける場合、上述したように、始めに、エンジンルーム側からリヤシェルから突出するボルトを車両の支持部材の連設孔に挿通し、その後、車両の室内側からナットにより螺合する。これにより、ブースタを車両の支持部材への取り付けが完了する。

しかしながら、特許文献１にかかる構成では、エンジンルーム側からブースタのボルトを車両の支持部材に挿通した後、ブースタの自重により前記ボルトが車両の支持部材の連設孔から抜け落ちることにより、ブースタが車両の支持部材から係脱することが懸念される。これにより、例えば、ブースタを車両の支持部材に挿通した後、ブースタが係脱しないように、ブースタを支えるといった工程が必要となり、ブースタの車両の支持部材への組付け性を低下させる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ブースタを車両の支持部材に取り付ける際の組付け性がよい負圧式倍力装置を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明に係る請求項１の負圧式倍力装置は、車両の支持部材に取り付けられるブースタシェルと、ブースタシェルを構成するフロントシェルとリヤシェルと、リヤシェルの平坦部の四隅には、該平坦部から後方に夫々突出して固設され、当該突出部が支持部材の連設孔に挿通される連結ボルトと、を備える負圧式倍力装置であって、連結ボルトは、ブースタシェルの中心軸線より上側に配設される２本の上側連結ボルトと、ブースタシェルの中心軸線より下側に配設される２本の下側連結ボルトとから構成され、上側連結ボルトの何れかの一方の突出部は、上側連結ボルトの他方の突出部及び垂直方向の下側連結ボルトより後方に延出している。

さらに、上側連結ボルトの対角線上に配設される前記下側連結ボルトは、上側連結ボルトと同じ長さであることを特徴とする。

請求項３に係る負圧式倍力装置は、請求項１または２において、一方の上側連結ボルトは、車両の支持部材に挿通された際に、当該支持部材に係合する切欠き部が形成されていることを特徴とする。

ブースタシェルの連結ボルトを車両の支持部材に挿通した後、ブースタシェルの自重により連結ボルトが車両の支持部材から抜け出す場合がある。これに対し、請求項１に係る発明によれば、上側連結ボルトの一つが、該上側連結ボルトの他方の上側連結ボルトおよび垂直方向の下側連結ボルトより長く形成された延出ボルトである。これにより、延出ボルトが上述のように長く形成されることにより、支持部材の連設孔から抜け出しにくい。さらに、連結ボルトが支持部材から抜け出そうとしたとき、下側の連結ボルトと支持部材の連設孔との当接箇所が支点となり、延出ボルトと支持部材の連設孔との当接箇所における押圧力が大きくなる。したがって、上側連結ボルトが下側連結ボルトと同じ場合に比べて、ブースタシェルが車両の支持部材から係脱することを防止できる。すなわち、ブースタシェルの係脱を防ぐための工程を追加する必要がないため、ブースタシェルの車両の支持部材への組付け性を向上させることができる。

請求項２に係る発明によれば、上述のブースタシェルが係脱しようとした場合、下側の支持部材の連結孔に上記延出ボルトと同じ長さの下側連結ボルトが支持部材の下側の連設孔の上端に係止される。このため、支持部材の上側の連設孔に延出ボルトが係止されるだけの場合に比べて、より好適にブースタシェルの係脱を防ぐことができる。

請求項３に係る発明によれば、延出ボルトにおける延出部に切欠き部を形成しているので、上述のブースタの係脱が生じる場合、延出ボルトの切欠き部が車両の支持部材の連結孔の上端に係止される。これにより、ブースタの車両の支持部材からの係脱をより好適に防止することができる。

本発明に係る負圧式倍力装置の実施形態を示す断面図 本発明に係るリヤシェルの正面図 本発明に係る延出ボルト周辺の拡大図

以下、本発明の実施形態により具体的に説明するが、本発明はその趣旨を超えない限り、以下の実施形態によって限定されるものではない。

以下、本発明に係る負圧式倍力装置（ブースタ）であるタイロッド型負圧式倍力装置における第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、ブースタシェル１は、フロントシェル２及びリヤシェル３から構成され、両シェル２，３間には、フレキシブルなダイヤフラム４が外周縁のビードで気密的に挟着され、ブースタシェルの内部を定圧室５と変圧室６とに区画している。ダイヤフラム４には円盤状のプレート７が定圧室５側で重合され、ダイヤフラム４及びプレート７にはピストンの先端部外周面が気密的に固着され、ピストン８の前側部が定圧室５に露出している。リヤシェル３の中心部は外方に屈曲されて円筒状の突出部３ａが後方に向けて突設され、軸線上に貫通孔３ｂが形成されている。

ピストン８は貫通孔３ｂを貫通してブースタシェル１の突出部３ａから後方に突出され、貫通穴３ｂの内周面とピストン８の外周面との間にはシール９が介在されて変圧室６を大気から遮断している。ピストン８の後端縁と貫通孔３ｂの周縁との間には蛇腹１０が固定され、ピストン８の外周を覆っている。フロントシェル２には負圧導入管１１が取り付けられ、定圧室５は負圧導入管１１を介してエンジンの吸気マニホールド（図示省略）に連通されて負圧に維持されている。

１２はマスタシリンダで、先端部１２ａがフロントシェル２に形成された中心孔を貫通して定圧室内５に気密的に突出し、フランジ部１２ｂがフロントシェル２の後面に当接している。フロントシェル２とリヤシェル３とは、両シェルで構成されるブースタシェル１の軸線と外周との略中間位置で軸線と平行に延在するタイロッドボルト１３で結合されてマスタシリンダ１２に固定されている。即ち、タイロッドボルト１３は、大径の取付座１３ａを変圧室６内でリヤシェル３の内面に気密的に当接され、リヤシェル３を貫通して後方に延在する後端部をリヤシェル３の外面に向けてかしめられてリヤシェル３に固定されている。タイロッドボルト１３には、環状のフランジ１３ｂがフロントシェル２の内面近傍に設けられ、フランジ１３ｂより前方の先端部１３ｃにフランジ１３ｂに当接するワッシャ１４が嵌合され、先端部１３ｃに密嵌合されたシール１５がワッシャ１４によりフロントシェル２の内面に押圧され、タイロッドボルト１３はフロントシェル２を気密的に貫通し前方に突出している。

先端部１３ｃはマスタシリンダ１２のフランジ部１２ｂに穿設された結合穴を貫通し、先端に螺着されたナット１６とワッシャ１４との間でフロントシェル２及びフランジ部１２ｂを挟着してマスタシリンダ１２をブースタシェル１に固定するとともに、フロントシェル２及びリヤシェル３を互いに引き寄せて結合している。また、タイロッドボルト１３にはダイヤフラム４に設けた各シール部４ａの摺動穴が気密を保って夫々摺動自在に嵌合され、定圧室５と変圧室６との間の気密的な区画を維持している。また、図２に示すように、本実施形態では、リヤシェル３の平坦部の四隅には挿通孔３６が形成されている。この挿通孔３６には、車両の支持部材３０に取り付けられたとき、上側に位置する上側連結ボルト３３が２本と下側に位置する下側連結ボルト３４が２本との計４本の連結ボルトが突出するように（突出部３７）配設されている。この上側連結ボルト３３の一方（紙面左側）は、非タイロッドボルトの延出ボルト３５であり、他方（紙面右側）は、上述のタイロッドボルト１３、上側連結ボルト３３のタイロッドボルト１３の対角線上に位置する下側連結ボルト３４にはタイロッドボルト１３が配設され、該タイロッドボルト１３の右側には非タイロッドボルトの延出ボルト３５が配設されている。また、上側連結ボルトの延出ボルト３５は、上側連結ボルトのタイロットボルト１３および垂直方向の下側連結ボルト３４よりも長く形成された延出ボルト３５である。さらに、図１および図３に示すように、延出ボルト３５の突出部３８は、欠切されることにより形成される切欠き部３９を有する。

さらに、各上側連結ボルト３３と各上側連結ボルト３３の対角線上に配設される各下側連結ボルト３４は同じ長さになるように同一の連結ボルトが配設されている。すなわち、上側連結ボルト３３の延出ボルト３５の下側には下側連結ボルト３４のタイロッドボルト１３が配設され、他方はこの逆となるように配設される。上側連結ボルト３３と下側連結ボルト３４とのリヤシェルから突出した突出部３７は、車両の支持部材３０の連設孔３８（例えば、直径１０ｍｍ）に挿通される。このとき、支持部材３０の上側と下側との連設孔３８との中心間距離（例えば、６０ｍｍ）に基づいて延出ボルト３５の突出部３８の長さ（例えば、３０ｍｍ）が設定される。この突出部３７には、ねじ切りが形成されており、支持部材３０の車両の内側からナット３１で螺合されることにより、ブースタシェル１が車両に取り付けられる。

１７はフロントシェル２を気密的に貫通するマスタピストンで、マスタシリンダ１２に前後方向に摺動可能に嵌合され、マスタシリンダ１２の先端部１２ａから定圧室５内に突出してピストン８の前端面近傍まで延在している。ピストン８とマスタピストン１７との間には出力ロッド１８が介在され、ピストン８は定圧室５と変圧室６との室内の圧力差に基づくダイヤフラム４の前方向の移動をマスタピストン１７に出力ロッド１８を介して伝達するようになっている。即ち、マスタピストン１７には連結穴１７ａが後端面から軸線方向に設けられ、連結穴１７ａの底部は頂部が丸められた円錐状に形成されている。連結穴１７ａの円錐状の底部には出力ロッド１８の前方に突設されたロッド部１８ａの先端が調心されて軸線方向に相対的に屈曲可能に当接され、出力ロッド１８の後端に形成された環状突起１８ｂがピストン８に前端面から後方に向けて形成された環状凹溝８ａに軸線方向に相対移動可能に嵌合されている。フロントシェル２とピストン８の前端面との間にはリターンスプリング１９が介在されピストン８を後方に付勢している。

運転者がブレーキペダル（図示省略）を踏む踏力に応じて両室内５，６に圧力差を発生させ、この圧力差に基づくダイヤフラム４延いてはピストン８の出力ロッド１８に対する相対移動をフィードバックするリアクション機構２０は、出力ロッド１８の環状突起１８ｂで囲まれた反力室１８ｃ内に弾性材料で形成された円盤状の反力部材２１が収納され、反力部材２１がピストン８の環状凹溝８ａに囲まれた反力端面８ｂと反力室１８ｃの底面との間に挟まれ、ピストン８が出力ロッド１８延いてはマスタピストン１７を押圧する力に応じて圧縮変形されるようになっている。

２２は変圧室６を大気と定圧室５とに切り換えて連通する弁機構で、ピストン８に内蔵されている。ピストン８の中央部分に軸線方向に設けられた弁孔８ｃには環状の制御弁体２３が摺動可能に嵌合されている。制御弁体２３の先端に設けられた環状の負圧弁開閉部２３ａが、弁孔８ｃの底部に環状に突設された負圧弁８ｄと接離可能に当接している。負圧弁８ｄの内側に形成された凹部は、ピストン８に半径方向に穿設されてシール９の前方でピストン８の外周面に開口する通路８ｅにより変圧室６に連通されている。負圧弁８ｄの外周側で負圧弁開閉部２３ａと接合する部分には、ピストン８の前端面に開口する連通路８ｆが開口し、負圧弁開閉部２３ａが負圧弁８ｄから離れると変圧室６に負圧が導入されるようになっている。

制御弁体２３には負圧弁開閉部２３ａより後方位置に大気弁開閉部２３ｂが設けられ、大気弁体２４の後端面に接離可能に当接し、大気弁開閉部２３ｂが大気弁２４から離れると、大気が制御弁体２３の中心孔、負圧弁８ｄの内側に形成された凹部及びピストン８に半径方向に穿設された通路を通って変圧室６に導入される。制御弁体２３の後端は制御弁体２３の軸線方向の移動を許容するベローズ２３ｃにより環状のシール保持体２５に連結され、シール保持体２５は弁孔８ｃからピストン８の後端面に至る入口孔８ｇに嵌合され、圧縮スプリング２６により弁孔８ｃの肩部に押圧されている。ブレーキペダル(図示省略)に連結された入力ロッド２７が入口孔８ｇを通って大気弁体２４に大気弁２４の内側で連結されている。圧縮スプリング２６はシール保持体２５の後端面と入力ロッド２７の肩部に当接するばね受け２８との間に介在されている。シール保持体２５の前端面と制御弁体２３の後端面との間には圧縮スプリング２６が介在され、制御弁体２３を前方に付勢して、負圧弁開閉部２３ａ及び大気弁開閉部２３ｂを負圧弁８ｄ及び大気弁２４に夫々当接させている。入口孔８ｇの開口部には入力ロッド２７が気密的に貫通するエアフィルタ２９が固定されている。

次に、上記実施形態に係る負圧式倍力装置の作動について説明する。ブレーキペダル（図示省略）が踏まれて、入力ロッド２７を介して大気弁体２４が圧縮スプリング２６のばね力に抗してピストン８に対して前進されると、大気弁２４が制御弁体２３の大気弁開閉部２３ｂから開離され、エアフィルタ２９で濾過された大気が通路８ｅを通って変圧室６に流入する。変圧室５と定圧室６との室内の圧力差によりダイヤフラム４、プレート７及びピストン８が前方に移動され、出力ロッド１８がリアクション機構２０の反力部材２１を介してピストン８により前進され、マスタピストンが出力ロッド１８により押動され、ブレーキペダルの踏力に応じたブレーキ油圧がマスタシリンダ１２に発生する。

ピストン８はダイヤフラム４に作用する両室内の圧力差に応じた作動力で反力部材２１を弾性変形して出力ロッド１８を介してマスタピストン１７を押動するとともに大気弁体２４に対して相対的に前進し、制御弁体２３は圧縮スプリング２６により前方に付勢されてピストン８とともに前進し、ブレーキペダルの踏力に見合った作動力でピストン８が出力ロッド１８を押圧すると、大気弁開閉部２３ｂが大気弁２４に当接して大気と変圧室６との連通を遮断し、所望のブレーキ油圧を保持する。このとき、ブレーキペダルを踏む力は、入力ロッド２７を介して大気弁体２４の先端軸から反力部材に伝達され、反力部材２１が踏力に応じて弾性変形するので、運転者は反力を感じることができる。

ブレーキペダル（図示省略）が開放されると、大気弁体２４が圧縮スプリング２６のばね力によりピストン８に対して後方に移動され、大気弁２４が大気弁開閉部２３ｂを押圧して制御弁体２３が圧縮スプリング２６のばね力に抗してピストン８に対して相対的に後方に移動され、負圧弁開閉部２３ａが負圧弁８ｄから開離される。これにより定圧室５内の負圧が連通路８ｆ、通路８ｅを通って変圧室６に導入され、変圧室５と定圧室６との室内の圧力差が無くなり、ピストン８、プレート７及びダイヤフラム４がリターンスプリング１９のばね力により後方に移動され、マスタシリンダ内の油圧が無くなる。大気弁体２４は停止部材３２がリヤシェル３の連通孔３ｂの周縁に当接して停止するのと同時に停止し、ピストン８は停止部材３２に当接して停止する。これにより負圧弁８ｄが負圧弁開閉部２３ａに当接して定圧室５と変圧室６との連通が遮断される。

上記の構成によれば、前記上側連結ボルト３３の一方（延出ボルト３５）が、他方の上側連結ボルト３３（タイロッドボルト１３）および垂直方向の下側連結ボルト３４より長く形成された延出ボルト３５である。これにより、延出ボルト３５が上述のように形成されることにより、支持部材３０の連設孔３８から抜け出しにくい。さらに、連結ボルト３３，３４が支持部材３０から抜け出そうとしたとき、下側の連結ボルト３４と支持部材３０の連設孔３８との当接箇所が支点となり、延出ボルト３５と支持部材３０の連設孔３８との当接箇所における押圧力が大きくなる。したがって、上側連結ボルト３３が下側連結ボルト３４と同じ場合に比べて、ブースタシェル１が車両の支持部材３０から係脱することを防止できる。すなわち、ブースタシェル１の係脱を防ぐための工程を追加する必要がないため、ブースタシェル１の車両の支持部材３０への組付け性を向上させることができる。

なお、本実施形態では、タイロッド型ブースタについて示したが、本発明はタイロッド型ブースタ以外の負圧式倍力装置にも適用することができ、上述の作用効果を発揮することができる。

１ ブースタシェル、２ フロントシェル、３ リヤシェル、３ａ 突出部、３ｂ 貫通孔、４ ダイヤフラム、４ａ シール部、５ 定圧室、６ 変圧室、７ プレート、８ ピストン、８ａ 環状凹溝、８ｂ 反力端面、８ｃ 弁孔、８ｄ 負圧弁、８ｅ 通路、８ｆ 連通路、８ｇ 入口孔、９ シール、１０ 蛇腹、１１ 負圧導入管、１２ マスタシリンダ、１２ａ 先端部、１２ｂ フランジ部、１３ タイロッドボルト、１３ａ 取付座、１３ｂ フランジ部、１４ ワッシャ、１５ シール、１６ ナット、１７ マスタピストン、１７ａ 連結孔、１８ 出力ロッド、１８ａ ロッド部、１８ｂ 環状突起、１８ｃ 反力室、１９ リターンスプリング、２０ リアクション機構、２１ 反力部材
２２ 弁機構、２３ 制御弁体、２３ａ 負圧弁開閉部、２３ｂ 大気弁開閉部、２３ｃ ベローズ、２４ 大気弁体、２５ シール保持体、２６ 圧縮スプリング、２７ 入力ロッド、２８ ばね受け、２９ エアフィルタ、３０ 支持部材、３１ ナット、３２ 停止部材、３３ 上側連結ボルト、３４ 下側連結ボルト、３５ 延出ボルト、３６ 挿通孔、３７ 突出部、３８ 連設孔、３９ 切欠き部、Ｌ 延出ボルトと下側連結ボルトとの長さの差

Claims (2)

1. 車両の支持部材に取り付けられるブースタシェルと、
   前記ブースタシェルを構成するフロントシェルとリヤシェルと、
   前記リヤシェルの平坦部の四隅には、該平坦部から後方に夫々突出して固設され、
   当該突出部が前記支持部材の連設孔に挿通される連結ボルトと、を備える負圧式倍力装置であって、
   前記連結ボルトは、前記ブースタシェルの中心軸線より上側に配設される２本の上側連結ボルトと、前記ブースタシェルの中心軸線より下側に配設される２本の下側連結ボルトとから構成され、
   前記上側連結ボルトの何れかの一方の突出部は、前記上側連結ボルトの他方の突出部及び垂直方向の前記下側連結ボルトより後方に延出し、前記各上側連結ボルトの対角線上に配設される下側連結ボルトは、前記各上側連結ボルトと同じ長さであることを特徴とする負圧式倍力装置。
2. 前記一方の上側連結ボルトは、前記車両の支持部材に挿通された際に、当該支持部材に係合する切欠き部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の負圧式倍力装置。