JPS60168922A - 牽引式倍力装置 - 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、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、該出力部材の入力に応じて
ｎＩＪ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七るべく制御する弁装置とを
備え、前記入力部材が貫通ず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
間に本体に沿っ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
抵抗が大であったり、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セず、一部ではその弾
接力が極度に大きくなっ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内周部分の少なく
とも密封部分が前記可動プレートに対して相対的に変位
するのを阻止する環状の突起を、前記可動プレートに設
けてなるものである。

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
、クラッチ、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、クラッ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
、コツプ状のりアシエル２と、皿状のフロントシェル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を形成しであるリアシェル２の段部６と、フ
ロントシェル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、フロントシェル３
の鍔部７をリアシェル２の突起１１に係合させて両シェ
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Ｉ２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、リアシェル２側に負圧室１５を、フロ
ントシェル３側に変圧室１６を各々区画している。

可１１１４の中央部には、フロントシェル３の間口部１
７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１
９が穿設しである。

貫通孔１９の左端部には、リアシェル２を貫通して延び
外部の端部をクラソチベタル（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＃＜ｆｉ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ャ
２２が、貫通孔１９の左方側の中径部２３及び小径部２
４に摺動自在に嵌合している。

プランジャ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ャ２
２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ッ
パ７Ｂとｇ１１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
ことにより嵌着さゼることにより取付けられ、頭部２１
ａ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、ストッパ７８取外
しのためプランジャ２２に設けた切欠きである。

プランジャ２２の右方には、右方に向かって延びる比較
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であ
る。頭部２６は半球状に形成されているとともに、この
頭部２６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２７
ｂとされており、互いに揺動可能に球面同士を接合させ
である。こうしたケーシング２７とプランジャ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によリブランジャ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
付勢されるゴム性の弁部材３３とが配置しである。

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２日の左方端は、ポペ
ット型の弁部材３３の右端を貫通孔１９の段部３４に向
かって押し付けるようムされている。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に向かっ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３
８．ゴム性のディスク３９．板リング４０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のり１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ック４４の筒
状部４５が移動可能に嵌合してディソスク３９の右端面
に当接可能になっており、このブロック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
したストッパ４６により抜止めされて支持されており、
ストッパ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
ストッパ４６取外し用の穴である。−１；記筒状部４５
と出力部材４２との間の隙間に面するディスク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の夕）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との間の隙間とディクス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。

ブロック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、ごの補助具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、ブロック４４及び筒部１８の端部との間にフ
ィルタ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５７の左端には、筒部
１８とフロントシェル３の開口部１７との間に抜は止め
５８を施して嵌着させるリップ型のシール部５９が一体
に設けである。

このシール部５９の左方側には止め輪６０により抜は止
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、ブロック４４の左方側に配置
したフィルタ８０、ブロック４４の側周に形成した多数
の溝６２、フィルタ５６及びブーツ５３の孔５２を介し
て大気に連通ずるようにされている。更に、変圧室１６
は筒部１８の径方向に沿って設けた孔６４により、ブラ
ンジセ２２の周囲の空間に連通し、また、負圧室１５は
、軸方向に沿って延びる孔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Ｉ５は、リアシ
ェル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、リアシェル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である。

入力部材２１とリアシェル２との間には、リアシェル２
の凹部６８内に位置して密封装置６９が配置しである。

この密封装置６９は、入力部材２１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に弾接するリップ部
７２が、外周端部に凹部６８の角部に圧入嵌着される心
金入すの固定部７３が各々形成されているとともに、リ
ップ部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の抜は止め
が施され、また、連絡部７４の外周側部分の押えを行っ
ている。

更にスライド板７０の外周に嵌合する第２のリップ部７
２ａ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とリップ部７２ａとの間の空間６８
ａ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
ップ部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７０ａの内周側
にリップ部７２０基部部分が位置するようにしてあり、
スライド板７０とリップ部７２とがほぼ一体的に移動す
るとともに、連絡部７４の変形がリップ部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、プランジャ２２に装
着したリップ型の密封部材、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、図示しないクラッチワイヤが接続さ
れ、図示しないクラッチ装置のクラッチ作動腕に連動す
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の張力によってケーシング２７がブロック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を介してプランジャ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３
３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】４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
、フロントシェル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、クラッチを遮断するために、タ
ラノチペタル（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、プランジャ２
２及びケーシング２７が、弁ばね３０の部分２８の張力
に打ち勝って左方に移動し、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、プランジャ２２が更に移動することに
よって、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
って左方に移動し、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って、突起４１が板リング４
０を介してディスク３９に当接し、ディスク３９に入力
部材２１がらの入力を伝え、かつまた、可動体１４の移
動力は、ブロック４４の筒状骨４５がディスク３９に当
接することにより伝えられる。

こうしたディスク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
って、クラッチが遮断される。

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２】の左方への移動が目的と
する距離だけ行なわれると、プランジャ２２の移動も停
止し、この停止したプランジャ２２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３
２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
、従って、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、出力とが釣り合った状態となる。換言すれば
、ディスク３９の弾性変形によって、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。

すなわち、各作用力の関係は以下の如くなる。

ディスク３９の変形が均一に行われるとして、Ｆ＋　／
Ｓ＋　＝　Ｆ２　／Ｓ２ 人力と移動力との和が出力に相当するため、Ｆ３−（１
＋Ｓ＋　／Ｓｔ　）Ｆ＋ ただし、Ｆｌ　：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 Ｓｌ　：板リング４０とディスク３９ との弾接面積 Ｓ２−筒状針４５とディスク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−Ｆｌ　＋　Ｆ２　ｍａｘ ただし、Ｆ２ｍａ；可動体１４の最大移動力こうした状
態の後、クラッチを接続するため、徐々に入力Ｆ、を小
さくしていくと、換言すればクラソチペタルを徐々に戻
すと、入力部材２１も右方に移動してゆ（。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３３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（なる。この際、ク
ラッチ装置では、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・ノチペタルの踏み込み、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。どの場合には、スライド板７０が
凹所６８底面に沿って摺動することにより、第２のリッ
プ部７２ａも凹所６８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、リップ
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、このリップ部材７２は、スライド板７０に筒部７０
ａを設けであることから、この筒部７０ａよりも夕１周
側にある密封部材７１の部分すなわち第２のリップ部７
２ａ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（、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、吸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ってもよく、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・・・リップ部７０ａ・・・筒部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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、該出力部材の入
   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っ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、前記内周部分
   の少なくとも密封部分が前記可動プレートに対して相対
   的に変位するのを阻止する環状の突起を、前記可動プレ
   ートに設けて成る牽引式倍力装置。