JPS5842057B2 - 負圧式倍力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主として自動車のブレーキマスクシリンダを
負圧力を以て倍力作動する負圧式倍力装置、特にブース
タシェル内部を、それに前後往復動自在に収容したブー
スタピストンと、そのピストンの半径方向に延びる円板
部後面に円周部を取付けると共に外周部を前記ブースタ
シェルの周壁に固着したダイヤフラムとにより第１およ
び第２作動室に区画し、通常はその両作動室を負圧源に
連通し、前記ブースタピストンに摺動自在に設けた入力
杆の前進に伴い前記第２作動室のみを大気に連通させて
両作動室間に発生する気圧差により前記ブースタピスト
ンに前方への出力動作を与えるようにした負圧式倍力装
置の改良に関する。

従来のこの種倍力装置においては、ブースタピストンを
アルミニウム合金等により一体成形していたので、この
ブースタピストンの重量は可成り重く、装置全重量を占
める割合が比較的太きい。

したがって、ブースタピストンの軽量化は装置の軽量化
に大きく寄与するところであるが、ブースタビ３１フΦ
機能を損じることなく、その軽量化を図る有効な手段が
ないのが実情である。

またブースタピストンが一体成形品であるため、それと
ダイヤフラム間に空気が侵入した場合、その逃げ場がな
く、その侵入空気はダイヤフラムの耐久性を阻害するの
みならず、両作動室間に発生する気圧差を吸収し、ブー
スタピストンの作動特性にも好ましくない影響を与える
。

本発明は、上記に鑑み提案されたもので、軽量で、且つ
ダイヤフラムとの間に侵入する空気を簡単に排出させる
ことができるブースタピストンを備えた前記倍力装置を
提供することを目的とする。

以下、図面により本発明の一実施例について説明すると
、１はブースタシェル、２はそれに前後往復動自在に収
容されるブースタピストンであり、このブースタピスト
ン２は、第２図に示すように中心部に位置するボス部２
ａ１外周部に位置するリム部２ｂおよびその両部２ａ、
２ｂ間を一体に連結する半径方向の円板部２ｃよりなる
ピストン本体２人を有し、上記円板部２ｃには、その前
面に放射状の複数本のリブ２ｄ、２ｄ・・・を隆起させ
ると共に、それらリブ２ｄ 、２ｄ・・・間に複数の窓
孔２ｅ、２ｅ・・・をあけ、各窓孔２ｅには金網、多孔
金属板等の多孔薄肉部材２Ｂを張設してブースタピスト
ン２を構成する。

上記ピストン本体２Ａはアルミニウム合金、フェノール
樹脂等より一体に成形され、その際多孔薄肉部材２Ｂは
、その屈曲した周縁部２ｆをピストン本体２人に埋込ん
で、その後面に連続するように結合される。

こうすることにより多孔薄肉部材２Ｂの結合強度を充分
確保すると共に円板部２ｃの後面を平滑にする。

第３，４図はいずれもブースタピストン２の変形例を示
し、第３図の場合はピストン本体２人および多孔薄肉部
材２Ｂを合成樹脂により一体に成形し、また第４図の場
合は多孔薄肉部材２Ｂとして多孔金属板を用いたもので
あり、その他の構成は第１，２図の実施例と同様の構成
である。

第１図に示すように、ピストン本体２Ａの円板部２Ｃの
後面にはダイヤフラム３を重合して窓孔２ｅ 、２ｅ・
・・を閉塞する。

このダイヤフラム３の内周部をボス部２ａ外周の環状溝
２ｇに装置すると共に、その外周部をブースタシェル１
の周壁に固着してブースタシェル１の内部を前部の第１
作動室Ａと後部の第２作動室Ｂとに区画し、その第１作
動室Ａには、これをブースタピストン２の前面に突設し
た負圧導入管４を介して負圧源である内燃機関の吸気マ
ニホールド（図示せず）内部に連通させて常時負圧を蓄
える。

ブースタシェル１の後面には延長筒１ａを一体に形成し
、その端壁１ｂに大気導入口・５を開口する。

ブースタピストン２は第１作動室Ａに縮設された戻しば
ね６により常時後退方向、即ち第２作動室Ｂ側に弾発さ
れ、その後退限はダイヤフラム３の背面に隆起形成した
環状リブ３ａがブースクシエル１の後側壁に当接するこ
とにより規制される。

ブースタピストン２には、その中心部後面から軸方向に
突出する弁筒７を一体に形成し、これを前記延長筒１ａ
に設けた平軸受８に摺動自在に支承させると共にその後
端を前記大気導入口５に向って開放する。

この弁筒Ｉの前部内壁に環状の第１弁座９１を形成する
。

弁筒７の前部には、入力杆１１に連結されてその前端部
を構成する弁ピストン１０を摺合し、このピストン１０
後端ｌこ前記第１弁座９、に囲繞される環状の第２弁座
９□を形成する。

入力杆１１は戻しばね１２により常時後退方向へ弾発さ
れ、その後退限は入力杆１１に螺合して取付けられた可
動ストッパ板１３が端壁１ｂの内側に当接することによ
り規制される。

而してストッパ板１３を回転すれば、それと入力杆１１
との螺合位置が変わるので入力杆１１の後退限を前後に
調節することができる。

その調節後のストッパ板１３の固定は、同じく入力杆１
１に螺合したロックナツト１４の緊締により行われる。

可動ストッパ板１３には、これが前記大気導入口５を閉
塞しないように通気孔１５を穿設する。

入力杆１１の後端には、自動車車体Ｆに枢支１６される
ブレーキペダル１７を公知の調節連結金具１８を介して
連結し、そのブレーキペダル１７にはそれを後方へ付勢
する戻しばね１９を接続する。

弁筒７の内壁には、両端を開放した筒状の弁体２０の基
端部２０ａを弁筒７に嵌着される弁体保持筒２１を介し
て挟止する。

この弁体２０はゴム等の弾性材より成形されたもので、
その基端部２０ａから薄肉のダイヤフラム２０ｂが半径
方向内方へ延出し、その内周端に厚内の弁部２０ｃが連
設されており、その弁部２０ｃを前記第１および第２弁
座９０，９□と対向させる。

而して弁部２０ｃはダイヤフラム２０ｂの変形により前
後に移動でき、そして弁体保持筒２１の前端面に当接す
ることもできる。

弁部２０ｃには環状の補強板２２を埋設し、これに弁部
２０ｃを両弁座９０．９２に向って付勢すべく弁ばね２
３を作用させる。

第１弁度９、の外側部はブースタピストン２の通孔２４
を介して第１作動室Ａに、また第１および第２弁座９□
、９□の中間部は別の通孔２５を介して第２作動室Ｂに
、また第２弁座９２の内側部は弁体２０内部を介して大
気導入口５にそれぞれ常時連通ずる。

弁筒７の外端開口部には大気導入口５からの導入空気を
浄化し、かつ入力杆１１の作動を妨げないように変形し
得るフィルタ２６．２７を装着する。

ブースタピストン２には、その前面中心部に開口する大
径孔２８と、その大径孔の奥部端面に開口する小径孔２
９とを設け、その大径孔２８にその奥よりゴム等よりな
る弾性ピストン３０およびそれと同径の出力ビストン３
１を順次摺合し、また小径孔２９には弾性ピストン３０
より小径の反動ピストン３２を摺合し、さらに小径孔２
９には前記弁ピストン１０の前端面から突出する小軸１
０ａを突入させて反動ピストン３２の後端面に対向させ
る。

出力ビストン３１には、ブースタシェル１の前壁を摺動
自在に貫通する出力杆３３を連結し、この出力杆３３は
図示しない公知のブレーキマスクシリンダのピストンを
前進駆動するものである。

尚、図中３４はブースタシェル１を自動車車体Ｆに固着
するためのボルト、３５はブースタシェル１前面に前記
ブレーキマスクシリンダのシリンダ本体を連結するため
のボルトである。

次にこの実施例の作用を説明すると、第１図は倍力装置
の非作動状態を示すもので、互いに連結した弁ピストン
１０、入力杆１１およびブレーキペダル１７は、可動ス
トッパ板１３が固定の端壁１ｂに当接する所定の後退位
置に戻しばね１２゜１９のばね力を以て保持され、そし
て弁ピストン１０は第２弁座９□を介して弁部２０ｃの
前面を押圧して、これを弁体保持筒２１の前面に軽く接
触させるまで後退させ、それによって第１弁座９、と弁
部２０ｃ間に僅かな間隙ｇを形成している。

このような状態は前記した可動ストッパ板１３の調節に
より容易に得ることができる。

以上により、常時負圧を蓄えている第１作動室Ａは通孔
２４、間隙ｇおよび通孔２５を介して第２作動室Ｂと連
通し、弁部２０ｃの前面開口部は第２弁座９□により閉
鎖されるので、第２作動室Ｂには第１作動室Ａの負圧が
伝達して両作動室Ａ。

Ｂの圧力が平衡している。

したがってブースタピストン２も戻しばね６の弾発力を
以て図示の後退位置を占める。

いま、車輌を制動すべくブレーキペダル１７を踏込み、
入力杆１１および弁ピストン１０を前進させれば、弁ば
ね２３により前方へ付勢される弁部２０ｃは弁ピストン
１０に追従して前進するが、第１弁座９、と弁部２０ｃ
との間隙ｇが前述のように極めて狭いので、弁部２０ｃ
は、直ちに第１弁座９、に着座して両作動室Ａ、Ｂ間の
連通を遮断し、同時に第２弁座９□は弁部２０ｃから離
れて第２作動室Ｂを通孔２５を介して弁体２０内部、し
たがって大気導入口５に連通させる。

したがって第２作動室Ｂには大気が素速く導入され、該
室Ｂが第１作動室Ａよりも高圧となり、両室Ａ、Ｂ間に
生じる圧力差によりブースタピストン２が戻しばね６に
抗して前進して、弾性ピストン３０および出力ビストン
３１を介して出力杆３３を前進させ、それによって図示
しないブレーキマスクシリンダを作動して車輌に制動が
かけられる。

この場合、ブースタピストン２の円板部２ｃとダイヤフ
ラム３間に空気が侵入していれば、その空気は多孔薄肉
部材２Ｂを通過して第１作動室Ａに吸込まれるので、ダ
イヤフラム３はブースタピストン２の後面に確実に密着
し、両作動室Ａ、Ｂ間の気圧差をブースタピストン２に
的確に伝達することができる。

一方、弁ピストン１０の小軸１０ａはその前進により反
動ピストン３２を介して弾性ピストン３０に当接すると
、出力杆３３の作動反力による弾性ピストン３０の反動
ピストン３２側への膨出変形により前記反力の一部が弁
ピストン１０を介してブレーキペダル１７側にフィード
バックされ、それにより操縦者は出力杆３３の出力即ち
制動力を感知することができる。

以上のように本発明によれば、ブースタピストンを、窓
孔付円板部を有するピストン本体と、その窓孔に張設し
た多孔薄肉部材とより構成し、その多孔薄肉部材にダイ
ヤフラムを接触させて前記窓孔を閉塞したので、第１お
よび第２作動室間の気圧差をダイヤフラムを介して受け
て出力動作するというブースタピストン本来の機能を何
等損じることなく、その軽量化を遠戚でき、延いては装
置全体の軽量化およびコストダウンに寄与することがで
き、しかもブースタピストンの円板部とダイヤフラム間
に侵入する空気を多孔薄肉部材を通して第１作動室に簡
単に排出でき、その侵入空気による不具合をも解消する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例の縦断側面図、第２図は
それにおけるブースタピストンの平面図、第３図および
第４図はいずれもブースタピストンの変形例を示す縦断
部分図である。 Ａ・・・・・・第１作動室、Ｂ・・・・・・第２作動室
、１・・・・・・ブースタシェル、２・・・・・・ブー
スタピストン、２人・・・・・・ピストン本体、２Ｂ・
・・・・・多孔薄肉部材、２ｃ・・・・・・円板部、２
ｅ・・・・・・窓孔、１１・・・・・・入力杆。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ブースタシェル内部を、それに前後往復動自在に収
   容したブースタピストンと、そのピストンの半径方向に
   延びる円板部後面に内周部を取付けると共に外周部を前
   記ブースタシェルの周壁に固着したダイヤフラムとによ
   り第１および第２作動室に区画し、通常はその両作動室
   を負圧源に連通し、前記ブースタピストンに摺動自在に
   設けた入力杆の前進に伴い前記第２作動室のみを大気に
   連通させて両作動室間に発生する気圧差により前記ブー
   スタピストンに前方への出力動作を与えるようにした負
   圧式倍力装置において、前記ブースタピストンを、窓孔
   付円板部を有するピストン本体と、その窓孔に張設した
   多孔薄肉部材とより構威し、その多孔薄肉部材に前記ダ
   イヤフラムを接触させて前記窓孔を閉塞してなる、負圧
   式倍力装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、前記多
   孔薄肉部材は網部材より構成された、負圧式倍力装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、前記多
   孔薄肉部材は多孔板より構成された、負圧式倍力装置。 ４ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、前記ピ
   ストン本体は、中心部に位置するボス部と、外周部に位
   置するムリ部と、それら両部を一体に連結する円板部と
   よりなり、その円板部は前面に隆起する放射状の複数本
   のリブと、それらリブ間に開口する複数の前記窓孔とを
   有する、負圧式倍力装置。