JPH0753001Y2 - 変速用負圧ブースタ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 A.考案の目的 （１）産業上の利用分野 本考案は、主としてトラック等の大型自動車の変速機を
負圧源の負圧を利用して倍力シフトするための変速用負
圧ブースタに関する。

（２）従来の技術 かゝる変速用負圧ブースタは、例えば特公昭54−35278
号公報に開示されているように、既に知られている。

（３）考案が解決しようとする課題 上記公報に開示された変速用負圧ブースタでは、入力部
材の動きに応じてブースタピストンを負圧源の負圧を以
て倍力作動し、変速機にシフト動作を与えるようになっ
ているが、そのシフト中、入力部材には反力が発生せ
ず、したがってブースタピストンの出力の大きさを操縦
者が感じ取ることができないので、良好なシフトフィー
リングが得られないという欠点がある。

本考案は、上記のような欠点を解消した変速用負圧ブー
スタを提供することを目的とする。

B.考案の構成 （１）課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本考案の変速用負圧ブース
タは、負圧源と；ブースタシェルと；このブースタシェ
ル内に往復動可能に収容されてその内部を第１及び第２
作動室に区画するブースタピストンと；このブースタピ
ストンの両端から突出してブースタシェルの両端壁を貫
通する第１及び第２弁筒と；これら第１及び第２弁筒内
にそれぞれ収容されてブースタピストン側の内方移動限
及び反対側の外方移動限により規定される一定ストロー
クを移動し得ると共に、第１及び第２弁筒内をブースタ
ピストン側で第１及び第２作動室と連通する第１及び第
２反力室と、それと反対側で大気に連なる第１及び第２
大気室とに区画する第１及び第２反力ピストンと；これ
ら第１及び第２反力ピストンをそれぞれ前記内方移動限
に向って付勢する第１及び第２戻しばねと；第１及び第
２反力ピストンに、各反力ピストンを対応する戻しばね
の力に抗する方向でのみ駆動し得るように連結された、
変速レバーに連なる入力部材と；ブースタピストンに駆
動されて変速機にシフト動作を与える出力部材と；第１
及び第２反力ピストンの弁室にそれぞれ設けられて、各
反力ピストンが前記内方移動限に位置するときは各大気
室及び反力室間を連通するように開弁し、各反力ピスト
ンが前記外方移動限に向って移動されると上記の間を不
通にするように閉弁する大気導入弁と；第１及び第２反
力室にそれぞれ収容されて、各反力ピストンが前記内方
移動限に位置するときは負圧源及び各反力室間を不通に
するように閉弁し、各反力ピストンが前記外方移動限に
向って移動されると上記の間を連通するように開弁する
第１及び第２負圧導入弁と；前記各弁室の入口に配設さ
れるフィルタと；からなることを特徴とする。

（２）作用 上記構成において、変速レバーにより入力部材を介して
例えば第１反力ピストンをその外方移動限に向って移動
させれば、第１大気導入弁が閉弁すると共に第１負圧導
入弁が開弁するので、第１作動室及び第１反力室に負圧
源の負圧が導入され、第１及び第２作動室間、並びに第
１大気室及び第１反力室間に気圧差が発生する。そして
第１及び第２作動室間の気圧差によれば、ブースタピス
トンが低圧の第１作動室側へ倍力作動し、出力部材を駆
動して変速機に所定のシフト動作を与えることができ
る。また第１大気室及び第１反力室間の気圧差によれば
入力部材に反力が作用し、したがってブースタピストン
の出力に応じた反力が操縦者に伝えられる。

ブースタピストンの第１作動室側へのシフト駆動が終了
すると、第１反力ピストンが外方移動限に達して入力部
材のそれ以上の移動を阻止することにより、操縦者はシ
フト終了を知ることができる。そこで、入力部材に対す
る入力を解除すれば、第１戻しばねにより第１反力ピス
トンは内方移動限に戻され、これに伴い第１負圧導入弁
は閉弁状態に、第１大気導入弁は開弁状態にそれぞれ戻
るので、第１作動室及び第１反力室に大気が導入され、
第１及び第２作動室間、並びに第１大気室及び第１反力
室間の気圧差は無くなり、ブースタピストンの推力及び
第１反力ピストンの反力は消失し、したがってブースタ
ピストン及び入力部材はシフト終了位置に留まることが
できる。

而して、第１または第２大気導入弁の開弁により対応す
る大気室から反力ピストンの弁室を経て反力室に大気が
導入されるとき、上記弁室の入口で導入大気はフィルタ
により濾過されるので、大気導入弁及び負圧導入弁に大
気中の塵埃が付着するのを防止することができる。また
弁室から反力室及び作動室に至る狭窄路や屈曲路を導入
大気が通過するとき発生する風切り音を上記フィルタに
より吸収することができる。

（３）実施例 以下、図面により本考案の一実施例について説明する。

第１図において、自動車用変速用負圧ブースタＢのブー
スタシェル１は、その右端部の取付フランジ1aにおいて
図示しない車体の適所に固着される。このブースタシェ
ル１には、ブースタピストン２が摺動自在に嵌装され、
これによりブースタシェル１内は、図で左方の第１作動
室3₁と右方の第２作動室3₂とに区画される。

ブースタピストン２は、その左右両端面から突出する筒
状の連結フランジ4₁，4₂を備えており、これら連結フラ
ンジ4₁，4₂に第１及び第２弁筒5₁，5₂がそれぞれ嵌合さ
れると共に複数のリベット6₁，6₂で固着される。これら
弁筒5₁，5₂はブースタシェル１の左右端壁をそれぞれ摺
動自在に貫通するように配設される。

第１及び第２弁筒5₁，5₂の外端には軸受10₁，10₂がそれ
ぞれ螺着され、両軸受10₁，10₂によって、弁筒5₁，5₂を
貫通する入力部材11が摺動自在に支承される。

入力部材11は、その右端において変速レバー12と連結さ
れる。また左方の軸受10₁に一体に形成された出力部材3
8には変速機のシフトアーム39が付設される。

また第１及び第２弁筒5₁，5₂には第１及び第２反力ピス
トン7₁，7₂が摺動自在に嵌装される。そして第１反力ピ
ストン7₁は、第１弁筒5₁内を軸受10₁側の第１大気室13₁
と、ブースタピストン２側の第１反力室14₁とに区画す
る。また第２反力ピストン7₂は、第２弁筒5₂内を軸受10
₂側の第２大気室13₂と、ブースタピストン２側の第２反
力室14₂とに区画する。各軸受10₁，10₂には対応する大
気室13₁，13₂に大気を取入れる大気導入孔15₁，15₂が設
けられている。

また第１及び第２反力室14₁，14₂は通孔16₁，16₂を介し
て第１及び第２作動室3₁，3₂にそれぞれ連通する。第２
図に示すように、上記各通孔16₁，16₂は前記リベット
6₁，6₂用の孔と同様に連結フランジ4₁，4₂及び弁筒5₁，
5₂を通して穿設される。

再び第１図において、第１及び第２反力ピストン7₁，7₂
は、それらの内端面に対向するように第１及び第２弁筒
5₁，5₂の内周面に形成された環状肩部8₁，8₂と、それら
の外端面に対向するように前記軸受10₁，10₂の内端に形
成された筒状ストッパ9₁，9₂とにより規定される一定ス
トロークl₁を摺動することができる。即ち、各反力ピス
トン7₁，7₂は、肩部8₁，8₂により内方移動限を規制さ
れ、ストッパ9₁，9₂により外方移動限を規制される。

第１及び第２反力ピストン7₁，7₂には、対応する反力ピ
ストンと同心でその外端面に開口する浅い円形凹部1
8₁，18₂と、この凹部18₁，18₂底面の偏心個所に開口す
る弁室19₁，19₂と、この弁室19₁，19₂の弁座20₁，20₂を
貫通する弁孔21₁，21₂とが設けられる。弁室19₁，19₂に
は、弁座20₁，20₂と協働して弁孔21₁，21₂を開閉する第
1,第２ポペット弁（第1,第２大気導入弁）22₁，22₂と、
それを閉弁方向へ付勢する弁ばね23₁，23₂とが収容され
る。第１及び第２ポペット弁22₁，22₂の弁杆24₁，24
₂は、弁孔21₁，21₂を摺動自在に貫通して、第１及び第
２反力ピストン7₁，7₂の内端面から突出するものである
が、弁孔21₁，21₂を閉じないように横断面が十字状をな
している（第３図参照）。

前記凹部18₁，18₂には、弁ばね23₁，23₂を支持する保持
板25₁，25₂が嵌込まれ、そして前記戻しばね17₁，17₂の
内端により保持される。この戻しばね17₁，17₂と保持板
25₁，25₂との当接位置を安定させるために第４図に示す
ように戻しばね17₁，17₂の内端内周縁に係合する環状リ
ブ26₁，26₂が保持板25₁，25₂に形成される。

こうして各保持板25₁，25₂は、対応する反力ピストン
7₁，7₂及び戻しばね17₁，17₂によって挟持される。

保持板25₁，25₂には、弁室19₁，19₂に続くハウジング27
₁，27₂が大気室13₁，13₂側へ膨出するように形成され、
このハウジング27₁，27₂の端壁には大気室13₁，13₂に開
口する通孔28₁，28₂が設けられる。このハウジング2
7₁，27₂には、フィルタ29₁，29₂が装填され、それを保
持する金網30₁，30₂または多孔板がハウジング27₁，27₂
の内端部に係止される。

前記第１及び第２反力室14₁，14₂に円板状の第１及び第
２フラット弁（第１及び第２負圧導入弁）31₁，31₂がそ
れぞれ配設され、これらフラット弁31₁，31₂は、前記入
力部材11上に摺動自在に支承される。

入力部材11には、負圧源Ｓ（例えばエンジンの吸気マニ
ホールド内）に連通する負圧導入路32が形成されてお
り、この負圧導入路32は、ブースタピストン２の中心部
に設けられた負圧室33と常時連通している。

第１及び第２フラット弁31₁，31₂は、上記負圧室33を囲
んでブースタピストン２の両端面に着座し得る弁シール
34₁，34₂を備えており、各弁シール34₁，34₂がブースタ
ピストン２に着座すると、負圧室33と反力室14₁，14₂と
の間が遮断され、ブースタピストン２から離間するとそ
の間を連通するようになっている。これらフラット弁31
₁，31₂を閉弁方向、即ちブースタピストン２への着座方
向へ常時付勢するために、前記反力ピストン7₁，7₂とフ
ラット弁31₁，31₂との間に弁ばね35₁，35₂が縮設され
る。これら弁ばね35₁，35₂は、前記戻しばね17₁，17₂よ
りもセット荷重が小さく設定してあり、したがって弁ば
ね35₁，35₂によって反力ピストン7₁，7₂が外側方へ動か
されることはない。

また第1,第２フラット弁31₁，31₂は前記第１及び第２ポ
ペット弁22₁，22₂の弁杆24₁，24₂を受止め得るようにな
っている。特に、フラット弁31₁，31₂がブースタピスト
ン２に着座した状態では、反力ピストン7₁，7₂が弁筒
5₁，5₂の肩部8₁，8₂に当接した内方移動限にまでくる
と、フラット弁31₁，31₂が弁杆24₁，24₂を受止めてポペ
ット弁22₁，22₂を開弁するようになっている。その際、
ポペット弁22₁，22₂と弁座20₁，20₂との間隙l₂は、反力
ピストン7₁，7₂の前記ストロークl₁よりも小さく設定さ
れる。

前記入力部材11には、第１及び第２反力ピストン7₁，7₂
が第１及び第２弁筒5₁，5₂の肩部8₁，8₂に同時に当接し
た状態にあるときに反力ピストン7₁，7₂の内端面にそれ
ぞれ当接する当接段部36₁，36₂が形成され、さらに第１
及び第２フラット弁31₁，31₂の内端面に間隙l₃を存して
それぞれ対向する当接環37₁，37₂が設けられる。間隙l₃
は、 l₁＞l₃＞l₂ に設定される。

ブースタピストン２には、ブースタシェル１の内周面に
密接するシール部材40が装着される。またブースタシェ
ル１の両端壁には弁筒5₁，5₂の外周面にそれぞれ密接す
るシール部材41,41が装着される。さらに反力ピストン7
₁，7₂には、弁筒5₁，5₂の内周面にそれぞれ密接するシ
ール部材42,42及び入力部材11の外周面にそれぞれ密接
するシール部材43,43が装着される。さらにまたフラッ
ト弁31₁，31₂には、入力部材11の外周面にそれぞれ密接
するシール部材44,44が装着される。そしてブースタシ
ェル１と軸受10₁，10₂との間にはダストブーツ45,45が
それぞれ張設される。

次にこの実施例の作用について説明する。

第１図は、変速レバー12がニュートラル位置に置かれて
いるときの負圧ブースタＢの状態を示す。この状態で
は、ブースタピストン２はブースタシェル１内の軸方向
中央位置を占め、第１及び第２フラット弁31₁，31₂は共
にブースタピストン２の両側面に着座し、第１及び第２
反力ピストン7₁，7₂は共に第１及び第２弁筒5₁，5₂の肩
部8₁，8₂に当接し、これに伴い第１及び第２ポペット弁
22₁，22₂は弁杆24₁，24₂をフラット弁31₁，31₂に受止め
られて開弁している。

したがって、各反力室14₁，14₂は、負圧室33との間を遮
断される一方、対応する大気室13₁，13₂と連通されるの
で、反力室14₁，14₂及びそれに通孔16₁，16₂を介して連
通する第１及び第２作動室3₁，3₂には、大気室13₁，13₂
と同様に、大気導入孔15₁，15₂から導入した大気によっ
て満たされる。その際、大気室13₁，13₂から反力室1
4₁，14₂に流れる空気はフィルタ29₁，29₂によって濾過
される。またフィルタ29₁，29₂は、弁室19₁，19₂から反
力室14₁，14₂及び作動室3₁，3₂に亘る狭窄路や屈曲路を
導入大気が流れるとき生じる風切音を吸収する吸音材の
役割をも果す。

以上の結果、両作動室3₁，3₂間にも、また大気室13₁，1
3₂と反力室14₁，14₂との各間にも気圧差は発生していな
いから、入力部材11は、戻しばね17₁，17₂の力を反力ピ
ストン7₁，7₂から当接段部36₁，36₂に受けて中立位置に
保持される。

このような状態から、変速機の選択された歯車列を確立
するために、変速レバー12により入力部材11を例えば図
で左方へ動かせば、先ず入力部材11が当接段部36₁を介
して第１反力ピストン7₁を左動させることにより、第１
ポペット弁22₁が閉弁し、次いで第５図に示すように当
接環37₁が第１フラット弁31₁を開弁させる。この間、第
２ポペット弁22₂の開弁状態及び第２フラット弁31₂の閉
弁状態に変化は生じない。

その結果、第１反力室14₁が第１大気室13₁との間を遮断
されると共に、負圧室33と連通されるので、第１反力室
14₁及び第１作動室3₁には負圧源Ｓの負圧が負圧導入路3
2及び負圧室33を通して供給される。それに伴い第１及
び第２作動室3₁，3₂間には大なる気圧差が発生するの
で、この気圧差を受けてブースタピストン２は低圧の第
１作動室3₁側へ倍力作動して入力部材11の動きに追従
し、出力部材38を介してシフトアーム39にシフト動作を
与える。

ブースタピストン２の上記移動中は、第１大気室13₁及
び第１反力室14₁間にも気圧差が発生しているので、こ
の気圧差が第１反力ピストン7₁に第５図で右向きの反力
となって作用し、入力部材11に伝達し、これにより操縦
者は良好なシフトフィーリングを得ることができる。

所定の歯車列の確立によりブースタピストン２の左動が
停止すると、第６図に示すように第１反力ピストン7₁が
ストッパ9₁に当接することにより、入力部材11の動きが
抑止されるので、操縦者は歯車列の確立を知ることがで
きる。

そこで変速レバー12から入力部材11に対する入力を解除
すれば、第１反力ピストン7₁は、前記反力及び戻しばね
17₁の力によって第１弁筒5₁の肩部8₁に再び当接するま
で入力部材11と共に戻されるため、第１ポペット弁22₁
は開弁状態に、第２フラット弁31₁は閉弁状態にそれぞ
れ復帰し、第１反力室14₁及び第１作動室3₁は、第２反
力室14₂及び第２作動室3₂と同様に大気圧状態となる。
こうして両作動室3₁，3₂間、及び大気室13₁，13₂と反力
室14₁，14₂との各間には気圧の平衡状態が戻るので、ブ
ースタピストン２及び入力部材11はシフト終了位置に留
まることができる。

ところで、ポペット弁22₁，22₂及びフラット弁31₁，31₂
は、いずれも閉弁時のシール性が高いので、反力室1
4₁，14₂或は負圧室33からの負圧の漏洩を確実に防止
し、負圧源Ｓの負圧の無用な消費を抑えることができ
る。

変速レバー12を上記の状態からニュートラル位置へ、さ
らにニュートラル位置から上記と反対側のシフト位置へ
操作する場合には、第２ポペット弁22₂及び第２フラッ
ト弁31₂が切換えられることにより、入力部材11の動き
に追従してブースタピストン２が上記の場合と反対方向
へ倍力作動し、そしてその作動が終了するまで入力部材
11に反力が与えられることは、上記作用から理解されよ
う。

負圧源Ｓの系統の失陥により負圧室33から負圧が消失し
た場合に変速レバー12を操作すると、その操作力は入力
部材11から反力ピストン7₁（または7₂）、ストッパ9
₁（または9₂）及び出力部材38へと機械的に伝達される
ので、変速機のマニュアルシフトが可能である。

C.考案の効果 以上のように本考案によれば、変速機のシフト中は、負
圧導入弁を閉じて大気導入弁を開くことにより第１また
は第２作動室及び第１または第２反力室に大気を導入し
て、ブースタピストンの推力に応じた気圧差を反力とし
て第１または第２反力ピストンに作用させ、操縦者に良
好なシフトフィーリングを与えることができ、またシフ
ト終了後は、大気導入弁を閉じて負圧導入弁を開くこと
により第１または第２作動室及び第１または第２反力室
に負圧を導入して、上記反力をブースタピストンの推力
と同様に消失させるので、ブースタピストン及び入力部
材のシフト終了位置からの妄動を回避することができ
る。

また大気導入弁の開弁に伴い大気が反力室及び作動室に
導入される際、その導入大気は反力ピストンの弁室入口
に設けられたフィルタにより濾過されるので、大気導入
弁のみならず負圧導入弁を塵埃から保護し、それらの閉
弁シール性と耐久性を確保することができ、しかも該フ
ィルタが大気導入に伴う風切音を吸収する機能をも発揮
するので、倍力作動の静粛化にも寄与することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図は変速用
負圧ブースタの縦断側面図、第２図は第１図のII−II線
断面図、第３図はポペット弁の斜視図、第４図は保持板
の正面図、第５図及び第６図は作動説明図である。 Ｂ……負圧ブースタ、Ｓ……負圧源、l₁……ストローク １……ブースタシェル、２……ブースタピストン、3₁，
3₂……第1,第２作動室、5₁，5₂……第1,第２弁筒、7₁，
7₂……第1,第２反力ピストン、8₁，8₂……肩部、9₁，9₂
……ストッパ、10₁，10₂……軸受、11……入力部材、12
……変速レバー、13₁，13₂……第1,第２大気室、14₁，1
4₂……第1,第２反力室、15₁，15₂……大気導入孔、1
7₁，17₂……第1,第２戻しばね、19₁，19₂……弁室、2
0₁，20₂……弁座、21₁，21₂……弁孔、22₁，22₂……第
1,第２大気導入弁（第1,第２ポペット弁）、23₁，23₂…
…弁ばね、25₁，25₂……保持板、29₁，29₂……フィル
タ、31₁，31₂……第1,第２負圧導入弁（第1,第２フラッ
ト弁）、32……負圧導入路、33……負圧室、38……出力
部材、39……シフトアーム

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】負圧源（Ｓ）と；ブースタシェル（１）
   と；このブースタシェル（１）内に往復動可能に収容さ
   れてその内部を第１及び第２作動室（3₁，3₂）に区画す
   るブースタピストン（２）と；このブースタピストン
   （２）の両端から突出してブースタシェル（１）の両端
   壁を貫通する第１及び第２弁筒（5₁，5₂）と；これら第
   １及び第２弁筒（5₁，5₂）内にそれぞれ収容されてブー
   スタピストン（２）側の内方移動限及び反対側の外方移
   動限により規定される一定ストロークを移動し得ると共
   に、第１及び第２弁筒（5₁，5₂）内をブースタピストン
   （２）側で第１及び第２作動室（3₁，3₂）と連通する第
   １及び第２反力室（14₁，14₂）と、それと反対側で大気
   に連なる第１及び第２大気室（13₁，13₂）とに区画する
   第１及び第２反力ピストン（7₁，7₂）と；これら第１及
   び第２反力ピストン（7₁，7₂）をそれぞれ前記内方移動
   限に向って付勢する第１及び第２戻しばね（17₁，17₂）
   と；第１及び第２反力ピストン（7₁，7₂）に、各反力ピ
   ストンを対応する戻しばね（17₁，17₂）の力に抗する方
   向でのみ駆動し得るように連結された、変速レバー（1
   2）に連なる入力部材（11）と；ブースタピストン
   （２）に駆動されて変速機にシフト動作を与える出力部
   材（38）と；第１及び第２反力ピストン（7₁，7₂）の弁
   室（19₁，19₂）にそれぞれ設けられて、各反力ピストン
   （7₁，7₂）が前記内方移動限に位置するときは各大気室
   （13₁，13₂）及び反力室（14₁，14₂）間を連通するよう
   に開弁し、各反力ピストン（7₁，7₂）が前記外方移動限
   に向って移動されると上記の間を不通にするように閉弁
   する大気導入弁（22₁，22₂）と；第１及び第２反力室
   （14₁，14₂）にそれぞれ収容されて、各反力ピストン
   （7₁，7₂）が前記内方移動限に位置するときは負圧源
   （Ｓ）及び各反力室（14₁，14₂）間を不通にするように
   閉弁し、各反力ピストン（7₁，7₂）が前記外方移動限に
   向って移動されると上記の間を連通するように開弁する
   第１及び第２負圧導入弁（31₁，31₂）と；前記各弁室
   （19₁，19₂）の入口に配設されるフィルタ（29₁，29₂）
   と；からなることを特徴とする、変速用負圧ブースタ。