JPS5856959A - 負圧式倍力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主として自動車の油圧式ブレーキ、クラッチ
等の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の内部を、それに前後往
復動自在に収容したブースタピストンと、そのブースタ
ピストンの後面に内周ビードを結着すると共に外周ビー
ドを前記ブースタシェルの周壁に結着したダイヤフラム
とにより負圧源に連なる前部の第１作動室と、入力部材
に連動する制御弁を介して前記第１作動室または大気に
選択的に連通される後部の第２作動室とに区画した形式
のものに関する。

上記負圧式倍力装置において、負圧源の不作動時、した
がって第１作動室に負圧が蓄えられていない状態で、マ
スクシリンダを作動させるべくブースタピストンをマニ
ュアル作動させると、第１作動室内の空気が前進するブ
ースタピストンにより圧縮され、その空気の負圧源への
排出抵抗によりブースタピストンの前進が多少とも妨げ
られるため、そのマニュアル作動に軽快さを欠くことが
ある。

本発明は、前記形式の倍力装置において、第１作動室に
負圧が蓄えられていない場合に、ブースタピストンをマ
ニュアル作動するとき、ブースタピストンに形成される
透孔およびダイヤフラムに設けられる薄肉部を利用して
第１作動室で圧縮される空気を第２作動室に排出し、ブ
ースタビスＩ・ンのマニュアル作動を軽快に行い得るよ
うにし、また第１作動室に負圧が蓄えられている通常状
態では前記ブースタピストンの通気孔をダイヤフラムの
薄肉部により確実に閉塞して第１作動室から第２作動室
への無用な負圧の漏洩を防止し得る、簡単有効な構成を
備えた、前記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実施例について説明すると、
第１図においてＷは自動車のエンジンルームの後側壁を
構成する支持壁で、その前面に、ブレーキ用マスクシリ
ンダＭを前端に結合した本発明の負圧式倍力装置Ｓが取
付けられる。

倍力装置Ｓのブースタシェル１は軽量な薄肉鋼板または
合成樹脂より形成された前後一対の前。

後部シェル１Ｆ、ＩＲよりなり、その後部シェル１Ｒの
開口部に円周上等間隔に突設された複数の爪片１ａを前
部シェル１Ｆの開口部に円周上等間隔に形成された複数
の切欠き１ｂに係合させて両シェル１Ｆ、ＩＲ相互の位
置決めが行われ、そして両シェル１Ｆ、ＩＲはそれらの
前後対向壁間を２本のタイロッド３０を介して連結され
る。このブースタシェル１とタイロッド３０との連結構
造については後述する。

ブースタシェル１の内部には、ブースタピスト　５− ン２が前後往復動自在に収容され、・そのブースタピス
トン２の後面に環状溝６１が形成される。

ダイヤフラム３の外周部と内周部には外周ビード３ａお
よび内周ビード３ｂがそれぞれ形成されており、その外
周ビード３αは、その端面に円周上等間隔に突設された
２個の位置決め突起３Ｃ（図には一方のみ示す）をそれ
ぞれ後部シェル１Ｒの外周部に形成された各位置決め孔
１Ｃに嵌めて両シェルＩＦ、１Ｒにより挟着される。内
周ビード３ｈはブースタピストン２の環状溝６１に嵌着
され、このダイヤフラム３とブースタピストン２とによ
り、ブースタシェル１の内部は、前部の第１作動室内と
、後部の第１作動室内とに区画される。

ダイヤフラム３の受圧部３ｄは、ブータビストン２の後
面に密着すると共に、ブースタピストン２の外周面と前
部シェル１Ｆの内周面との間にお　６− いて第１作動室Ａ側に突出するよ５Ｕ字形に折曲げられ
、このＵ字形折曲げ部の転勤によりブースタピストン２
の前進、後退を許容する。

ブースタピストン２の前記環状溝６１の後側壁６１Ｑに
は切欠き６５が設けられ、ダイヤフラム３の内周ビード
３ｂの上記切欠き６５に臨む部分を薄肉部６３に形成し
て、それをブースタピストン２の後面に離間自在に密着
させである。さらに、上記薄肉部６３の周縁からはチャ
ンネル状の位置決め突壁６４を一体に起立させ−この突
壁６４を前記切欠き６５に係合する。この保合によりブ
ースタピストン２とダイヤフラム３との相対回動が拘束
される。ブースタピストン２には、ダイヤフラム３の薄
肉部６３に対向する通気孔６６が形成されろ。

第１作動室Ａは負圧導入管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）内に常時連通し、
第２作動室Ｂは後述する制御弁５を介して第１作動室Ａ
またはブースタシェル１の後方延長筒１ｄの端壁１ｅに
開口する大気導入口６に交互に連通切換え制御されるよ
うになっている。

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７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
突起３ｅがブースタシェル１の後壁内面に当接すること
により規制される。

プルスタビストン２には、その中心部後面から軸方向に
突出する弁筒８を一体に形成し、これを前記延長筒１ｄ
に設けた平軸受９に摺動自在に支承させろと共にその後
端を前記大気導入口６に向って開放する。

弁筒８内には、制御弁５を次のように構成する。

即ち、弁筒８の前部内壁に環状の第１弁座１０□を形成
し一弁筒８の前部には、入力部材としての入力杆１１に
連結されてその前端部を構成する弁ピストン１２を摺合
し、この弁ピストン１２後端に前記第１弁座１０．に囲
繞される環状の第２弁座１０゜を形成する。

弁筒８の内壁には、両端を開放した筒状の弁体１３の基
端部１３ａを弁筒８に嵌着される弁体保持筒１４を介し
て挟止する。この弁体１３はゴム等の弾性材より形成さ
れたもので、その基端部１３ａから薄肉のダイヤフラム
１３ｂが半径方向内方へ延出し、その内周端に厚肉の弁
部１３Ｃが連設されており、その弁部１３Ｃを前記第１
および第２弁座１０．．１０２と対向させる。而して弁
部１３Ｃはダイヤフラム１３ｂの変形により前後に移動
でき、そして弁体保持筒１４の前端面に当接することも
できる。

弁部１３Ｃには環状の補強板１５を埋設し、こ　９　− れに弁部１３Ｃを両弁座１０１，１０２に向って付勢す
べく弁ばね１６を作用させる。

第１弁座１０．０外側部はブースタピストン２０通孔１
７を介して第１作動室Ａに、また第１および第２弁座１
０１＋１０２の中間部は別の通孔７８を介して第２作動
室ＢＫ−また第２弁座１０□の内仰］部は弁体１３内部
を介して大気導入口６にそれぞれ常時連通する。

ブースタピストン２には、その前面中心部妬開口する大
径孔１９と、その大径孔１９の奥部ｑ１１１面に開口す
る小径孔２０とを設け、その大径孔１９にその奥よりゴ
ム等よりなる弾性ピストン２１およびそれと同径の出力
ビストン２２を順次摺合し、また小径孔２０には弾性ピ
ストン２１より小径の反動ピストン２３を摺合し、さら
に小径孔２０には前記弁ピストン１２の前端面から突出
する小軸１２ａを突入させて反動ピストン２３の後端面
に１０− 対向させる。出力ビストン２２は前方に突出する出力杆
２２．Ｚを一体に有する。

入力杆１１は戻しばね２４により常時後退方向へ弾発さ
れ、その後退限は、入力杆１１に螺合して取付けた可動
ストッパ板２５が後方延長筒１ｄの端壁１ｅの内側に当
接することにより規制される。而して可動ストッパ板２
５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。その調節後の可動ストッパ板２５の固定は、同じく
入力杆１１に螺合したロックナツト２６の緊締により行
われる。可動ストッパ板２５にはこれが前記大気導入口
６を閉塞しないように通気孔２７を穿設する。

弁筒８の外端開口部には大気導入口６からの導入空気を
浄化し、且つ入力杆１１の作動を妨げないように変形し
得るフィルタ２８．２９を装着スる。

次に、タイロッド３０とブースタシェル１との連結構造
について説明する。

タイロッド３０には、ブースタシェル１前壁を貫通して
その前方へ突出する取付ボルト３３を一体に形成し、ま
たブースタシェル１前壁の内面に当接するばね受板３４
を固着する。そしてブースタシェル１前面に重ねたブレ
ーキマスクシリンダＭの取付フランジ３６に上記取付ボ
ルト３３を貫通し、その先端にナツト３５を螺合緊締す
ることによりタイロッド３０、ばね受板３４、ブースタ
シェル１前壁および取付フランジ３６の囲者ヲ一体に連
結する。その際、ボルト３３を囲繞するようにばね受板
３４の前面に形成された環状溝３７に、ブースタシェル
１前壁のタイロッド貫通孔を封緘する環状シール部材３
８を嵌装する。上記はね受板３４は前記戻しはね７の固
定端を支承するもので、戻しばね７０弾発力をタイロッ
ド３０に負担させてブースタシェル１への負担を取除く
ことができる。

さらに、タイロッド３０には、ブースタシェル１後壁を
貫通してその後方に突出する取付ボルト３９と、ブース
タシェル１後壁の内面に当接する段付フランジ４１とを
一体に形成し、ブースタシェル１後壁の内面に溶接して
固着した支筒４３に上記段付フランジ４１を嵌入し、そ
れの抜止め環４２を支筒４３に係止することによりタイ
ロッド３０とブースタシェル１後壁とを一体に連結する
。

その際、段付フランジ４１の小径部と支筒４３間の環状
溝４４に、ブースタシェル１後壁のタイロッド貫通孔を
封緘する環状シール部材４５を嵌装する。

上記取付ボルト３９は、これを自動車の支持壁ｐに貫通
し、その先端にナンド４０を螺合緊締す１３− ることによりタイロッド３０を支持壁Ｗに固着する。

か＜シてブースタシェル１はタイロッド３０をを介して
支持壁Ｗに取付けられ、またブレーキマスクシリンダＩ
ＩＩはタイロッド３０を介してブースタシェル１に連結
される。

タイロッド３０は、四角形の一方の対角頂点に２本配設
され、また他の対角頂点において支持壁Ｗへの２本の取
付専用ボルトがブースタシェル１の後壁に溶接して配設
されるが、それらについては図面には省略した。

タイロッド３０が貫通するブースタピストン２の透孔３
１を、そのピストン２の作動を妨げないようにシールす
るために、ブースタピストン２とタイロッド３０との間
にシール手段を施す。そのシール手段は、ゴム等の弾性
材より形成された蛇腹状の伸縮ブーツ４６より構成され
、第１作動室１４− Ａにおいてそのブーツ４６でタイロッド３０を囲繞し、
その前端４６αをタイロッド３０の外周面に形成された
環状溝４１に、またその後端４６ｂを透孔３１にそれぞ
れ嵌着する。

単室において、倍力装置Ｓの入力杆１１の後端には一固
定ブラケット５０に枢支５１されるブレーキペダル５２
を連結金具５３を介して連結する。

５４はブレーキペダル５２を後方へ付勢する戻しばねで
ある。

ブレーキマスクシリンダＭのシリンダ本体５５後端部は
ブースタシェル１前壁を貫通して第１作動室Ａ内にこれ
を突入させ、そのシリンダ本体５５内の作動ピストン５
６の後端に倍力装置Ｓの出力杆２２αを対向させる。

次にこの実施例の作用について説明すると、図示の状態
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１２、入力杆１１およびブレーキペダル５２
は、可動ストッパ板２５が固定の端壁１ｅに当接する所
定の後退位置に戻しばね２４のばね力を以て保持され、
そして弁ピストン１２は第２弁座１０２を介して弁部１
３０の前面を押圧して、これを弁体保持筒１４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１
０、と弁部１３Ｃ間に僅かな間隙１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２５の調節によ
り容易に得ることができる。

以上により、エンジン運転中、常に負圧を蓄えている第
１作動室Ａは通孔１７、間隙１および通孔１８を介して
第２作動室Ｂと連通し、また弁部１３Ｃの前面開口部は
第２弁座１０□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の気圧
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７の弾発力を以て図示の後退位置を占める。

いま、車両を制動すべくブレーキペダル５２を踏込み、
入力杆１１および弁ピストン１２を前進させれば、弁ば
ね１６により前方へ付勢される弁部１３Ｃは弁ピストン
１２に追従して前進するが、第１弁座１０□と弁部１３
Ｃとの間隙Ｉが前述のように極めて狭いので、弁部１３
Ｃは、直ちに第１弁座１０１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１０２は弁部１３Ｃ
から離れて第２作動室Ｂを通孔１８および弁体１３内部
を介して大気導入口６に連通させる。したがって第２作
動室Ｂには大気が素早（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。

８間に生じる気圧差によりブースタピストン２が戻しば
ね７に抗して前進して、弾性ピストン２１を介して出力
杆２２ａを前進させるので、ブレーキマスクシリンダＭ
の作動ピストン５６を前方へ駆動し、車両に制動がかげ
られる。この場合、両１７− 作動室Ａ、Ｂ間に生じる気圧差により、内周ビード３ｂ
の薄肉部６３はブースタピストン２に強（密着して通気
孔６６を閉塞しているので、両作動室Ａ、Ｂ間は確実に
遮断される。

上記作動ピストン５６の駆動時に−シリンダ本体５５に
前方へのスラスト荷重が作用するが、その荷重はタイロ
ッド３０を介して車体、即ち支持壁Ｗに伝達して支承さ
れる。したがってブースタシェル１には上記荷重は作用
しない。

一方、弁ピストン１２の小軸１２αはその前進により反
動ピストン２３を介して弾性ピストン２１に当接すると
、出力杆２２ａの作動反力による弾性ピストン２１の反
動ピストン２３側への膨出変形により前記反力の一部が
弁ピストン１２を介してブレーキペダル５２側にフィー
ドバックされ、それにより操縦者は出力杆２２αの出力
、即ち制動力を感知することができる。

１８− 次Ｋ、ブレーキペダル５２の踏込み力を解放すると、先
ず弁ピストン１２にかかる前記反力および戻しばね２４
の弾発力により入力杆１１が後退し、これにより第２弁
座１０２を弁部１３Ｃに着座させると共にその弁部１３
Ｃを弁体保持筒１４の前面に当接させるので、弁部１３
Ｃは入力杆１１の後退力を受けて軸方向に圧縮変形を生
じる。その結果、第１弁座１０．と弁部１３Ｃとの間に
は当初の間隙、ｑより大きな間隙が形成されるため、そ
の間隙を通して両作動室Ａ、Ｂの気圧が相互に素早く均
衡し、それらの気圧差がなくなれば、ブースタピストン
２は、戻しばね７０弾発力で後退し、ダイヤフラム３の
突起３ｅがブースタシェル１の後壁内面に当接して停止
する。そして、入力杆１１が端壁１ｅに当接したとき、
弁部１３Ｃは入力杆１１の後退力から解放されて原形に
復元するので、第１弁座１０１との間隙を再び小間隙ｙ
に狭ばめることができる。

第１作動室Ａｔ／Ｃ負圧が蓄えられていない状態でブー
スタピストン２をマニュアル作動する場合ブレーキペダ
ル５２を踏込み、ブースタピストン２を前進させると、
制御弁５により第２作動室Ｂは第１作動室Ａとの連通を
断たれて大気と連通されるので、第１作動室Ａの空気は
圧縮されて負圧導入管４から負圧源側に排出されようと
するが、その排出抵抗により第１作動室Ａの空気が圧縮
され、第１作動室Ａの気圧が第２作動室Ｈのそれよりも
高くなれば、第１作動室Ａの空気の一部はブースタピス
トン２後面とダイヤフラム受圧部３ｄ前而との間に進入
すると同時に通気孔６６を通り薄肉部６３を後方に押圧
する。これによりブースタピストン２ど薄肉部６３との
間に間隙を生じ、その間隙を介して第１作動室Ａの空気
は大気圧下の第２作動室Ｂに容易に排出されるため、第
１作動室Ａの空気の排出抵抗が殆んどなく、ブースタピ
ストン２を軽快にマニュアル作動させることができる。

ブースタピストン２の後退時には、第１作動室Ａの気圧
が第２作動室Ｂのそれよりも低くなるためダイヤフラム
受圧部３ｄがブースタピストン２後面に密着し、その受
圧部３ｄとブースタピストン２後面との間に存在する空
気は通気孔６６を通じて直ちに第１作動室Ａ側に排出さ
れる。したがって、第１作動室Ａに負圧が蓄えられてい
る状態で制動操作を行う場合に、ブースタピストン２後
面とダイヤフラム受圧部３ｄとの間に閉込められている
空気の緩衝作用により生じるブースタピストン２の作動
ロスを回避することができる。

以上のように本発明によれば、前記ブースタピストン２
の後面に環状溝６１を形成すると共にその環状溝６１の
後側壁６１ａに切欠き６５を設け、２１− 前記ダイヤフラム３の内周縁に形成された内周ビード３
ｈを前記環状溝６１に嵌着し、前記内周ビード３ｂの前
記切欠き６５に臨む部分を、前記ブースタピストン２の
後面に離間可能に密着する薄肉部６３に形成し、その薄
肉部６３０周縁に立設した位置決め突壁６４を前記切欠
き６５に係合し、前記ブースタピストン２に、前記薄肉
部６３と対向する通気孔６６を設けたので、第１作動室
Ａに負圧が蓄えられていない状態でのブースタピストン
２のマニュアル作動時にはブースタピストン２の前進に
伴い増大する第１作動室Ａ内の空気圧をブースタピスト
ン２後面とダイヤフラム３０問および通気孔６６を通じ
てダイヤフラム３の薄肉部６３に作用させ、その薄肉部
６３をブースタピストン２から離間させて、上記空気圧
を第２作動呈ＢＩＣ排出することができ、したがって、
上記マニュアル作動を軽快に行うことができる上、ダイ
ヤ２２− フラム３に無理な空気圧が加わることが回避されるから
その耐久性を向上させることができる。またブースタピ
ストン２後退時には、それとダイヤフラム３間の空気を
通気孔６６を通じて第１作動室、（Ｋ排出し得るので、
両者２，３間に空気が溜まることがなく、通常の制動操
作に不都合を生じることがない。

また、第１作動室Ａに負圧を蓄えた通常の状態では、ブ
ースタピストン２の作動時、第２作動室Ｂの空気圧は第
１作動室Ａのそれよりも高くなり、その気圧差でダイヤ
フラム３の薄肉部がブースタピストン２に強く密着して
通気孔６６を確実に閉塞するので、第１作動室Ａから第
２作動室Ｂへの無用な負圧の漏洩を確実に防止すること
ができる。

さらに、前記薄肉部６３は、位置決め突壁６４および切
欠き６５等と協働してブースタピストン２およびダイヤ
フラム３相互の位置決め機構を構成するので、一方向空
気弁と位置決めの二様の働きに寄与し、構造を著しく簡
素化することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明装置の一実施例を示すもので、第１図は縦
断面図、第２図は第１図矢示ｎ−Ｔｌ線斜視図、第３図
はダイヤフラムの部分斜視図である。 Ｓ・・・負圧式倍力装置、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、３・・・ダイヤフラム、３ａ・・・外周
ビード、３ｂ・・・内周ビード、５・・・制御弁、１１
・・・入力部材としての入力杆、６１・・・環状溝、６
３・・・薄肉部、６４・・・突壁、６５・・・切欠き、
６６・・・通気孔特許出願人　日信工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ブースタシェル（１）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（２）と、そのブースタピス
   トン（２）の後面に内周ビード（３ｂ）を結着すると共
   に外周ビード（３α）を前記ブースタシェル（１）の周
   壁に結着したダイヤフラム（３）とにより負圧源に連な
   る前部の第１作動室（Ａ）と、入力部材（１１）に連動
   する制御弁（５）を介して前記第１作動室（Ａ）ｆたは
   大気に選択的に連通される後部の第２作動室（Ｂ）とに
   区画した負圧式倍力装置において、前記ブースタピスト
   ン（２）の後面に環状溝（６１）を彩度すると共にその
   環状溝（６１）の後側壁（６１ａ）に切欠き（６５）を
   設け、前記ダイヤフラム（３）の前記内周ビード（３ｂ
   ）を前記環状溝（６１）に嵌着し、前記内周ビード（３
   ｂ）の前記切欠き（６５）に臨む部分を、前記ブースタ
   ピストン（２）の後面に離間可能に密着する薄肉部（６
   ３）に形成し、その薄肉部（６３）の周縁に立設した位
   置決め突壁（６４）を前記切欠き（６５）に係合し、前
   記ブースタピストン（２）に、前記薄肉部（６３）と対
   向する通気孔（６６）を設けたことを特徴とする、負圧
   式倍力装置。