JPH0347224B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 産業上の利用分野 本発明は、車両等で使用され、ブレーキ或はク
ラツチなどの操作を補助する牽引式倍力装置に関
するものである。

(2) 従来の技術及びその問題点 先に、本出願人は、この種のものとして、本体
の内部空間に移動自在に挿入して一方側に低圧
室、他方側に高圧室を区画する可動体と、該可動
体に形成した内孔の前記一方側及び他方側に各別
に嵌合する入力部材及び出力部材と、この両部材
間に配置され入力部材からの入力に応じて前記低
圧室と高圧室と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、前
記入力部材の入力と前記可動体の移動力との和を
前記出力部材に伝達する力伝達装置とを備え、前
記力伝達装置は、孔が穿設される底部とこの底部
から連続して形成した筒部とを有する第１部材
と、この第１部材の内部に収容され当該第１部材
の開口端側で、この第１部材及び前記可動体の移
動力伝達部に当接可能、底部側で前記出力部材に
当接可能な第２部材とを有し、前記第１部材の孔
には、前記入力部材に連結された入力作用部材を
その拡大頭部を当該第１部材の内部側に位置させ
て嵌合させたものを提案した。

ところが、上記のものでは、入力作用部材の拡
大頭部を第１部材の内部側に位置させるために、
第１部材の底部の孔をダルマ穴として、このダル
マ穴の大きな孔部を底部に形成していたので、作
動中に入力作用部材から第１部材に入力が繰り返
し作用すると、短期間で損傷するといつた問題が
新たに生じた。

(3) 発明の目的及びその構成 本発明は、上記問題に鑑みて成され、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
とする。この目的は本発明によれば、上記構成に
おいて、前記底部の孔と連絡して前記底部及び前
記筒部にまたがり前記入力作用部材が横方向に通
過可能な挿入孔を前記第１部材に設けて成る牽引
式倍力装置によつて達成される。

(4) 実施例 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。

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製可動体
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ハブ部１８が一
体に塑造してあり、バブ部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ジヤ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の右方には、右方に向つて延び
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。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１９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製の弁部材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に向つて押圧するようにされてい
る。３６，３７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、ゴム製のデイスク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内に嵌合しており、出力部材４
２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製ブ
ロツク４４の筒状部４５が移動可能に嵌合してデ
イスク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４
６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
したストツパ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５０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とが直接対向しない
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５１に
は、筒状の補助具５２が圧入して取付けられてお
り、この補助具５２の右端に形成した鍔部には、
ハブ部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の溝５５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６３を形成
されるとともに、ブロツク４４及びハブ部１８の
端部との間にフイルタ５６Ｂを挾圧して配置する
ための収容部５７とされている。この収容部５７
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５７の左端には、ハブ部１８とフ
ロントシエル３の開口部１７との間に抜け止め５
８を施して嵌着され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。

ハブ部１８の貫通孔１９内でケーシング２７の
外周にはフイルタ５６Ａが密嵌しており、ハブ部
１８の貫通孔１９は、ブロツク４４の外周に形成
した複数の溝６２と、ブーツ５３の底部に穿設し
た複数の孔６３とにより、フイルタ５６Ａ，５６
Ｂ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はハブ部１８の径方向に沿つて設
けた孔６４により、プランジヤ２２の周面の空間
に連通し、また、負圧室１５は、ほゞ軸方向に沿
つて延びる孔６５により、弁部材３３の周囲の空
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との間に調設した
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にほゞ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８１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
の押さえを行なつている。

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断面をもつ小孔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。

その他、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、７８は入力部材２１の先端頭部８
０をプランジヤ２２の凹所内に保持させるための
止め輪である。プランジヤ２２の凹所底部は球面
であつて入力部材２１の先端頭部８０と球面接触
しており、また止め輪７８と先端頭部８０との間
に介在する補助リング７９と先端頭部８０とも球
面接触している。

次にプランジヤ２２とケーシング２７との結合
構造について第２Ａ図〜第３Ｂ図を参照して説明
する。

ケーシング２７はほゞコツプ形状を呈するが、
筒部８０と底部８１とから成つている。底部８１
の中央部には半球状の凸部８２が形成され、この
凸部８２から底部８１を径方向に横切り、筒部８
０の軸方向に沿つて切欠き８３が形成されてい
る。すなわち、切欠き８３は凸部８２の中心から
球面に沿つて形成され、プランジヤ２２のステム
２５の径よりわずかに大きい巾の第１切欠部８
４、この切欠部８４に連続し、かつ整列して底部
８１に形成される同一巾の第２切欠部８５この第
２切欠部８５に連続し、かつ筒部８０の軸方向に
形成される同一巾の第３切欠部８６、及びこの切
欠部８６に連続して形成され、プランジヤ２２の
ステム２５の半球状頭部２６の外形状よりわずか
に大きく、かつほゞ相似形状の第４切欠部８７か
ら成つている。このようなケーシング２７とプラ
ンジヤ２２のステム２５との結合作業において
は、第３Ａ図に示すようにステム２５の頭部２６
をケーシング２７の第４切欠部８７の側方に配置
した後、ステム２５を矢印に示す方向に移動さ
せ、頭部２６は第４切欠部８７を通過させ、ステ
ム２５は第３切欠部８６、第２切欠部８５を通過
させる。次いで、ステム２５を軸方向で手前に引
けば、第３Ｂ図に示すように頭部２６はケーシン
グ２７の凸部８２と係合し、ステム２５すなわち
プランジヤ２２はケーシング２７と結合される。
なお、第３Ｂ図では図示せずとも弁ばね３０の円
錐コイルばね部分２８がケーシング２７の底部８
１とばね受け３６（第１図参照）との間に張設さ
れており、このばね力によりステム２５の頭部２
６とケーシング２７の凸部８２との係合状態は保
持される。

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の張力に打ち勝ちつつ弁
部材３３に着座し移動している。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１
５，１６には、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、ハブ部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がハブ部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
１６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の筒状部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に対して相対的に接近するように弁部材
３３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、かつ出力の残部と可動体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。

すなわち、各作用力の関係は以下の如くなる。

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：筒状部４５とデイスク３９との弾接面積 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、F₂max：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
右方に移動して行く。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
と変化して行く。

本発明の実施例は以上のような作用を行うもの
であるが、更に次のような効果を奏する。

すなわち、第４Ａ図及び第４Ｂ図に示すよう
に、従来のケーシング１００も本実施例のケーシ
ング２７とほゞ同じ外形状を呈しているが、プラ
ンジヤ２２のステム２５及び頭部２６を通過させ
るための切欠きの形状が異なる。すなわち、従来
ではケーシング１００の底部１０１にのみ形成さ
れたダルマ穴であつて、凸部１０２及びこれ以外
の底部１０１にわたつて延びる大径切欠部１０３
ａと、これに連続し、凸部１０２の範囲内にある
小径切欠部１０３ｂとから成つている。小径切欠
部１０３ｂの径はステム２５の径よりはわずかに
大きく、また大径切欠部１０３ａの径はステム２
５の頭部２６の径よりわずかに大きい。頭部２６
を大径切欠部１０３ａに通し、ステム２５をケー
シング１００の径方向に移動させれば、頭部２６
は凸部１０２と係合するのであるが、大径切欠部
１０３ａが凸部１０２の範囲にまで延在している
ので、頭部２６と凸部１０２との接触面積は本実
施例より小さくなる。上述したようにプランジヤ
２２を介しての入力部材２１からの入力は頭部２
６でケーシング１００の凸部１０２に与えられ
る。また、ケーシング１００が弁ばね３０のばね
力を受けて復動するときにも、このばね力は凸部
１０２で頭部２６に与えられる。すなわち、プラ
ンジヤ２２のケーシング１００との間での作用力
は頭部２６と凸部１０２との接触面で受けられ
る。従つて、この接触面が小さいとこゝに大きな
応力が発生する。またこの大きな応力を受ける部
分に大径切欠部１０３ａと小径切欠部１０３ｂと
の間に不連続に変化する部分（尖つた部分）が存
在するので、こゝに大きな応力集中が生じ、繰り
返し応力による疲れ限度を低下させる。このよう
な理由で従来はこのケーシング１００が底部１０
１で破損しやすいという欠点があつた。

然るに本実施例では第２Ａ図〜第３Ｂ図で明ら
かなように頭部２６と凸部８２との接触面積を従
来より大きくすることができる。また結合作業時
に頭部２６を通す第４切欠部８７はケーシング２
７の筒部８０に形成され、作用力を直接受ける部
分ではなく、凸部８２に比べ充分大きい面積を有
する材質部分内にあるので比較的変形も自由であ
る。従つて従来と比べ応力集中も小さく、使用寿
命を長くすることができる。

以上、本発明の実施例について説明したが、勿
論、本発明はこれに限定されることなく本発明の
技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。

例えば、以上の実施例ではステム２５の頭部２
６及びケーシング２７の凸部８２は半球形状であ
るが、これに限ることなく他の形状、例えば円錐
形状であつてもよい。あるいは、頭部２６は円板
状であつてケーシング２７の底部８１には凸部８
１が形成されず平らであつてもよい。また、切欠
き８３の第４切欠部８７は実施例では多角形状で
あるが、半円形状としてもよい。

(5) 発明の効果 以上述べたように本発明の牽引式倍力装置によ
れば、ケーシングすなわち第１部材の使用寿命を
長くすることができ、装置の耐久性を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による牽引式倍力装置
の側断面図、第２Ａ図は同装置におけるケーシン
グの正面図、第２Ｂ図は第２Ａ図におけるＢ−
Ｂ線方向断面図、第３Ａ図は同装置におけるケ
ーシングとプランジヤとの結合前における拡大斜
視図、第３Ｂ図は同ケーシングとプランジヤとの
結合状態を示す拡大斜視図、第４Ａ図は従来の牽
引式倍力装置におけるケーシングの正面図、及び
第４Ｂ図は第４Ａ図における−線方向断面図
である。 なお図において、１……牽引式倍力装置、４…
…本体、１４……可動体、１５……負圧室、１６
……変圧室、２１……入力部材、２２……プラン
ジヤ、２６……頭部、２７……ケーシング、３
８，４０……板リング、３９……デイスク、８０
……筒部、８１……底部、８３……切欠き。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 本体の内部空間に移動自在に挿入して一方側
   に低圧室、他方側に高圧室を区画する可動体と、
   該可動体に形成した内孔の前記一方側及び他方側
   に各別に嵌合する入力部材及び出力部材と、この
   両部材間に配置され入力部材からの入力に応じて
   前記低圧室と高圧室と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、前記入力部材の入力と前記可動体の移動力と
   の和を前記出力部材に伝達する力伝達装置とを備
   え、前記力伝達装置は、孔が穿設される底部とこ
   の底部から連続して形成した筒部とを有する第１
   部材と、この第１部材の内部に収容され当該第１
   部材の開口端側で、この第１部材及び前記可動体
   の移動力伝達部に当接可能、底部側で前記出力部
   材に当接可能な第２部材とを有し、前記第１部材
   の孔には、前記入力部材に連結された入力作用部
   材をその拡大頭部を当該第１部材の内部側に位置
   させて嵌合させた牽引式倍力装置において、前記
   底部の孔と連絡して前記底部及び前記筒部にまた
   がり前記入力作用部材が横方向に通過可能な挿入
   孔を前記第１部材に設けて成る牽引式倍力装置。