JPH0144934B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車両等における各種機器の操作力を
補助するための牽引式倍力装置に関するものであ
る。

本出願人は、以前よりこの種のものとして、本
体の内部空間に一方側に低圧室、他方側に高圧室
を区画して移動可能に挿入した可動体と、該可動
体の一方側から本体の外部に延びる入力部材と、
前記可動体の他方側から本体の外部に延びる出力
部材と、該入力部材の入力に応じて前記低圧室及
び前記高圧室に前記可動体を前記一方側に付勢す
る差圧を発生させるべく制御する弁装置とを備
え、前記入力部材が貫通する孔を形成した本体の
外面に、外周部分を前記本体に固定され、内周部
分を前記入力部材に密に嵌着される密封部材を配
置するとともに、前記内周部分と前記外周部分と
を前記内周部分の変位を可能とする可撓性部分に
より連絡し、内周部分には本体との間に本体に沿
つて移動可能な可動プレートを一体的に組合わせ
たものを提案した。

ところが、入力部材の揺動の際、上記可撓性部
分の変形抵抗が大であつたり、内周部分の変形追
従性が悪いと、内周部分と入力部材との嵌合部に
おいて、内周部分のシール部分が全周で入力部材
に弾接せず、一部ではその弾接力が極度に大きく
なつて摩耗が極度に生じ、この一部と直径方向で
対応する部分では、隙間が生じて密封が行なわれ
ないという問題がある。

本発明は、以上の問題に鑑みて成され、密封性
能及び耐久性を向上可能な牽引式倍力装置を提供
することを目的とし、この目的を達成するため
に、前記可動プレートを前記入力部材に摺動可能
に嵌合するとともに、前記可動プレートに前記入
力部材の軸方向に対して突出し前記密封部材の内
周部分が内周側に嵌合する環状の突起を形成する
ようにしたものである。そして、本発明では、入
力部材が揺動しても可動プレートが入力部材と摺
動可能に嵌合しているので、可動プレートも入力
部材の揺動に応じて動き、可動プレートの環状の
突起に内勘嵌している密封部材の内周部分が、可
動プレートの動きすなわち入力部材の揺動に応じ
て動き、内周部分と入力部材との間の密封が損な
われることがなく、更に、内周部材は環状の突起
に内嵌しているので、密封部材の外周側での変形
の差があつても、この環状の突起により内周部材
の外周側への変形が防止されるといつた効果を奏
することにより、耐久性、密封性能を向上できる
ものである。

以下、図例に基き、本発明の牽引式倍力装置に
ついて詳説する。

第１図は、本発明の一実施例である牽引式倍力
装置の側断面図である。なお、この牽引式倍力装
置は、ブレーキ、クラツチ、アクセル等々の装置
にいて使用可能であるが、以下の説明では、クラ
ツチ装置に用いた場合について説明する。

図において、牽引式倍力装置は、全体として１
で示され、コツプ状のリアシエル２と、皿状のフ
ロントシエル３とを互いに結合して形成される本
体４を有し、本体４内には空間５を形成してあ
る。

リアシエル２の段部６と、フロントシエル３の
鍔部７及び筒部８との間にダイヤフラム９の外周
ビード１０を圧縮しつつ、フロントシエル３の鍔
部７をリアシエル２の突起１１に係合させて両シ
エル２，３が結合されている。

上記空間５には、ダイヤフラム９の内周ビード
１２を溝１３に嵌着した皿状の合成樹脂性可動体
１４が移動可能に挿入してあり、リアシエル２側
に負圧室１５を、フロントシエル３側に変圧室１
６を各々区画している。

可動体１４の中央部には、フロントシエル３の
開口部１７を摺動自在に嵌合する筒部１８が一体
に塑造してあり、筒部１８を含む可動体１４の軸
方向に段付の貫通孔１９が穿設してある。

貫通孔１９の左端部には、リアシエル２を貫通
して延び外部の端部をクラツチペダル（図示せ
ず）と連結されるクレビス２０を螺着した入力部
材２１が嵌合しており、この入力部材２１と摺動
自在に連結したプランシヤ２２が、貫通孔１９の
左方側の中径部２３及び小径部２４に摺動自在に
嵌合している。

プランジヤ２２と入力部材２１とは、入力部材
２１の球状の頭部２１ａを、球面状の底面を有す
るプランジヤ２２に設けた凹所２２ａに滑動かつ
揺動可能に嵌合するとともに、凹所２２ａ端部に
嵌着した線材から成るストツパ７８と頭部２１ａ
との間に、頭部２１ａよりは硬質の環状を呈する
補助部材７９を配設して結合されている。

なお、補助部材７９は、入力部材２１に対し
て、クレビス２０の螺着以前に嵌合するか、或
は、切欠きを拡げることにより嵌着させることに
より取付けられ、頭部２１ａに対する接触部分
は、その接触面積を大とするため、球面とされて
いるとともに、入力部材２１の揺動を許容するた
め入力部材２１との間に若干の空隙を形成するよ
うに形状づけられている。２２ｂは、ストツパ７
８取外しのためプランジヤ２２に設けた切欠きで
ある。

プランジヤ２２の右方には、右方に向かつて延
びる比較的長い小径のステム２５が一体に設けて
あり、このステム２５の端部に形成した頭部２６
に係合可能にコツプ状のケーシング２７がダルマ
穴２７ａを介して頭部２６をケーシング２７内に
位置せしめて摺動可能に嵌合してある。頭部２６
は半球状に形成されているとともに、この頭部２
６と接触するケーシング２７の左端中央部分は、
頭部２６と対応する球面状の凹部を形成する球状
部２７ｂとされており、互いに揺動可能に球面同
士を接合させてある。こうしたケーシング２７と
プランジヤ２２の主体部分との間には、円錐コイ
ルばね部分２８と円筒コイルばね部分２９とを一
体に形成した弁ばね３０と、この弁ばね３０によ
りプランジヤ２２に形成した弁座３１と貫通孔１
９内壁に形成した弁座３２とに着座するように付
勢されるゴム性の弁部材３３とが配置してある。
弁ばね３０の円錐コイルばね部分２８の右端はケ
ーシング２７に支持され、更にこの部分２８の左
方端は、ポペツト型の弁部材３３の右端を貫通孔
１９の段部３４に向かつて押し付けるようにされ
ている。また、円筒コイルばね部分２９は、弁部
材３３の左端のシート部３５を各弁座３１，３２
に向かつて押圧するようにされている。３６，３
７は、ばね受けである。

ケーシング２７には、内部に左方側から順に板
リング３８、ゴム性のデイスク３９、板リング４
０が順に移動可能に挿入されており、ケーシング
２７の右端に複数個形成した突起４１により抜止
めされている。これらのケーシング２７の内部に
配置された各部材を貫通して出力部材４２の一端
がケーシング２７に嵌合しており、出力部材４２
の左端に形成した頭部４３は板リング３８と球面
接触するようにされている。

出力部材４２の外周と板リング４０との間に
は、貫通孔１９の開口部に嵌合した合成樹脂性ブ
ロツク４４の筒状部４５が移動可能に嵌合してデ
イツスク３９の右端面に当接可能になつており、
このブロツク４４は、貫通孔１９の右方開口端近
傍内周部分に形成した溝４８に嵌着したストツパ
４６により抜止めされて支持されており、ストツ
パ４６は、線材から形成され環状のＣ字型形状を
呈している。なお、４９は、溝４８に連絡して形
成してストツパ４６取外し用の穴である。上記筒
状部４５と出力部材４２との間の隙間に面するデ
イスク３９の一部には、出力部材４２の外形にほ
ぼ等しい内孔を有する板リング状の補強部材４７
が一体的に配置してあり、更に、補強部材４７の
外径は、筒状部４５の左端部の内孔よりも大径と
され、換言すれば、筒状部４５と出力部材４２と
の間の隙間とデイスク３９とが直接対抗しない程
度の充分な大きさをもたせている。

ブロツク４４の筒状部４５の右端内周には、筒
状の補助具５０が圧入して取付けられており、こ
の補助具５０の右端に形成した鍔部５１には、筒
部１８全体をおおうようにして配置されたブーツ
５３の環状部分５４が嵌着保持されている。この
ブーツ５３の環状部分５４の外周側に形成される
屈曲部分は、通気用の孔５２を形成されるととも
に、ブロツク４４及び筒部１８の端部との間にフ
イルタ５６を挟圧して配置するための収容部５５
とされている。この収容部５５の左側には、伸縮
自在な蛇腹部５７が一体に設けてあり、蛇腹部５
７の左端には、筒部１８とフロントシエル３の開
口部１７との間に抜け止め５８を施して嵌着させ
るリツプ型のシール部５９が一体に設けてある。
このシール部５９の左方側には止め輪６０により
抜け止めを施して摺動リング６１が配置されてい
る。

筒部１８の貫通孔１９は、ブロツク４４の左方
側に配置したフイルタ８０、ブロツク４４の側周
に形成した多数の溝６２、フイルタ５６及びブー
ツ５３の孔５２を介して大気に連通するようにさ
れている。更に、変圧室１６は筒部１８の径方向
に沿つて設けた孔６４により、プランジヤ２２の
周囲の空間に連通し、また、負圧室１５は、軸方
向に沿つて延びる孔６５により、弁部材３３に周
囲の空間に連通している。なお、負圧室１５は、
リアシエル２の角部近傍に溶接した接続具６６を
通して負圧源（エンジンの吸気マニホールド或い
は真空ポンプ等）に連絡している。

可動体１４は、リアシエル２との間に張設した
予負荷ばね６７により右方に付勢されるようにし
てある。

入力部材２１とリアシエル２との間には、リア
シエル２の凹部６８内に位置して密封装置６９が
配置してある。この密封装置６９は、入力部材２
１にほぼ隙間なく嵌合する板リング状の合成樹脂
製スライド板７０と、このスライド板７０の左面
全体をおおうようにしたゴム製の密封部材７１と
を有し、両者は凹凸を介して互いに結合して一体
化されている。スライド板７０は、凹部６８底面
上及び入力部材２１上を摺動可能にされており、
密封部材７１は、内周端部に入力部材２１に弾接
するリツプ部７２が、外周端部に凹部６８の角部
に圧入嵌着される心金入りの固定部７３が各々形
成されているとともに、リツプ部７２を含む内周
側部分と固定部７３との間には、内周側部分の変
位を可能とする可撓性のある連絡部７４が設けて
あり、止め輪７５により固定部７３の抜け止めが
施され、また、連絡部７４の外周側部分の押えを
行つている。

更にスライド板７０の外周に嵌合する第２のリ
ツプ部７２ａが、凹部６８底面に摺動自在に密に
弾接しているとともに、固定部７３とリツプ部７
２ａとの間の空間６８ａは、連絡部７４に形成し
た比較的小さな通路面積をもつ小孔７４ａを介し
て外気に連絡している。なお、各リツプ部７２，
７２ａには、複数の環状の突条を形成してあり、
この突条を弾接させることにより密封するように
している。特に、スライド板７０の外周左方側に
は円筒状の筒部７０ａが設けてあり、この筒部７
０ａの内周側にリツプ部７２の基部部分が位置す
るようにしてあり、スライド板７０とリツプ部７
２とがほぼ一体的に移動するとともに、連絡部７
４の変形がリツプ部７２に対して影響を与えない
ようにしている。

その他、第１図において、７６は、プランジヤ
２２に装着したリツプ型の密封部材、７７は装置
１全体を車体に取付けるために複数個設けたボル
トを示している。また、出力部材４２は、図示し
ないクラツチワイヤが接続され、図示しないクラ
ツチ装置のクラツチ作動腕に連動するようにされ
ている。

こうした装置１の作用等について以下に記す。

今、非作動状態であるとする。すると、弁ばね
３０の部分２８の張力によつてケーシング２７が
ブロツク４４に当接する位置まで右方に移動して
おり、これによりステム２５を介してプランジヤ
２２が右方に弁ばね３０の部分２９の張力に打ち
勝ちつつ弁部材３３に着座して移動している。こ
のとき、弁部材３３は弁座３２と弁部材３３とが
離れ、弁座３１と弁部材３３とが着座しているの
で、各室１５，１６は、大気から遮断され、か
つ、相互に連絡しており、結局両室１５，１６に
は等しい負圧が導入されている。両室１５，１６
間に差圧がないので、可動体１４は、予負荷ばね
６７の張力により、筒部１８が大気から受ける左
方への付勢力に抗して右方に移動し、フロントシ
エル３とダイヤフラム９を介在して当接した位置
にある。

こうした状態において、クラツチを遮断するた
めに、クラツチペダル（図示せず）を踏み込んだ
とする。すると、入力部材２１が左方に牽引され
るので、プランジヤ２２及びケーシング２７が、
弁ばね３０の部分２８の張力に打ち勝つて左方に
移動し、その結果、弁部材３３が筒部１８の弁座
３２に着座して両室１５，１６の連絡を遮断する
とともに、プランジヤ２２が更に移動することに
よつて、弁部材３３から弁座３１が離れ変圧室１
６に大気を供給する。

これにより、両室１５，１６に差圧が生じ、こ
の差圧により可動体１４は左方に移動する。

このように、ケーシング２７が入力部材２１の
牽引によつて左方に移動し、かつ、差圧により可
動体１４が左方に移動したとき、ケーシング２７
の内部では、ケーシング２７の左方への移動によ
つて、突起４１が板リング４０を介してデイスク
３９に当接し、デイスク３９に入力部材２１から
の入力を伝え、かつまた、可動体１４の移動力
は、ブロツク４４の筒状分４５がデイスク３９に
当接することにより伝えられる。

こうしたデイスク３９に伝達された左方への作
用力は、板リング３８を介して出力部材４２に総
和としての出力として伝達される。出力が伝達さ
れた出力部材４２によつて、クラツチが遮断され
る。

この際、入力部材２１からの入力が一定の値に
保たれると、換言すると、入力部材２１の左方へ
の移動が目的とする距離だけ行なわれると、プラ
ンジヤ２２の移動も停止し、この停止したプラン
ジヤ２２対して相対的に接近するように弁部材３
３が可動体１４とともにかつ弁座３２に着座した
まま移動し、遂には、弁部材３３が両弁座３２に
着座する。これにより、変圧室１６に対する大気
の流入が停止するので変圧室１６内の圧力が一定
となり、従つて、両室１５，１６の差圧が一定と
なる。この状態で、入力部材２１からの入力と可
動体１４の移動力との総和と、出力とが釣り合つ
た状態となる。換言すれば、デイスク３９の弾性
変形によつて、出力の一部と入力とがバランス
し、かつ出力の残分と可動体１４の移動力とがバ
ランスし、更に、入力と移動力とが所定の関係で
バランスする。

すなち、各作用力の関係は以下の如くになる。

デイスク３９の変形が均一に行われるとして、 F₁／S₁＝F₂／S₂ 入力と移動力との和が出力に相当するため、 F₃＝（１＋S₁／S₂）F₁ ただし、F₁：入力部材２１からの入力 F₂：可動体１４の移動力 F₃：出力部材４２の出力 S₁：板リング４０とデイスク３９との
弾接面積 S₂：筒部分４５とデイスク３９と
弾接面積 なお、入力として弁座３１と弁部材３３とが離
れたままになるほどの大きな入力の場合には、可
動体１４の移動力が最大となるため、以下の関係
になる。

F₃＝F₁＋F₂max ただし、F₂ma：可動体１４の最大移動力 こうした状態の後、クラツチを接続するため、
徐々に入力F₁を小さくしていくと、換言すれば
クラツチペダルを徐々に戻すと、入力部材２１も
右方に移動してゆく。これにより、弁ばね３０の
部分２８の張力も作用して、弁座３１と弁部材３
３とが着座したまま弁座３２と弁部材３３とが離
れ、変圧室１６内の大気が負圧室１５側に移動
し、両室１５，１６の差圧が徐々に小さくなり、
遂には非作動位置まで戻り、変圧室１６内の大気
が充分に負圧源に吸引され両室１５，１６間の差
圧がなくなる。この際、クラツチ装置では、遮断
状態から半クラツチ状態を経て完全な接続状態へ
と変化してゆく。

以上の作用を有する装置１の効果について以下
に記す。

一連の作動の際、クラツチペダルの踏み込み、
或いは、戻しにより、入力部材２１は、その頭部
２１ａをほぼ中心として揺動する。この場合に
は、スライド板７０が凹所６８底面に沿つて摺動
することにより、第２のリツプ部７２ａも凹所６
８底面上を密に摺動するため、この部所における
密封は確保される。また、同時に、リツプ部７２
も入力部材２１に嵌着したままその密封力が変化
することなく入力部材２１の揺動に応じて変位す
る。特に、このリツプ部材７２は、スライド板７
０に筒部７０ａを設けてあることから、この筒部
７０ａよりも外周側にある密封部分７１の部分す
なわち第２のリツプ部７２ａ及び連絡部７４の摺
動及び変形による影響を殆んど受けることがな
く、その嵌着力の分布が大きく変化することが防
止され、初期の密封性能を維持し続けることも防
止される。更に、嵌着力の分布が大きく変化しな
いので、偏摩耗も防止され、結局、信頼性が向上
する。

以上の説明から明かな如く、本発明によれば、
密封性能及び耐久性を向上することができる牽引
式倍力装置を得ることができるものである。

なお、本発明は、図示の実施例に限定されるこ
となく種々の態様で実施できることは勿論であ
り、各部材の具体的形状及び構成は勿論のこと、
圧力源として圧縮空気、或いはそれと負圧の組合
せであつてもよく、かつ、弁構造等も必要に応じ
て変更できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である牽引式倍力
装置の側断面図である。 １……牽引式倍力装置、７０……スライド板、
７１……密封部材、７２……リツプ部、７０ａ…
…筒部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 本体の内部空間に一方側に低圧室、他方側に
   高圧室を区画して移動可能に挿入した可動体と、
   該可動体の一方側から本体の外部に延びる入力部
   材と、前記可動体の他方側から本体の外部に延び
   る出力部材と、該入力部材の入力に応じて前記低
   圧室及び前記高圧室に前記可動体を前記一方側に
   付勢する差圧を発生させるべく制御する弁装置と
   を備え、前記入力部材が前記貫通する孔を形成し
   た本体の外面に、外周部分を前記本体に固定さ
   れ、内周部分を前記前記入力部材に密に嵌着され
   る密封部材を配置するとともに、前記内周部分と
   前記外周部分とを前記内周部分の変位を可能とす
   る可撓性部分により連絡し、内周部分には本体と
   の間に本体に沿つて移動可能な可動プレートを一
   体的に組合わせた牽引式倍力装置において、前記
   可動プレートを前記入力部材に摺動可能に嵌合す
   るとともに、前記可動プレートに前記入力部材の
   軸方向に対して突出し前記密封部材の内周部分が
   内周側に嵌合する環状の突起を形成した牽引式倍
   力装置。