JPS60561B2 - サ−ボモータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は動力ブレーキ装置用の真空型のサーボモータの
改良に関するものである。

内部で駆動ピストンが移動するハウジングを包含し、駆
動ピストンが真空源に常に蓮適している低圧室を大気に
蓮通される高圧室から区分し、これら２つの室間の圧力
差の発生に応動して休止位置から移動することができ、
上記圧力差が入力制御部材に連結された弁によって制御
されるように構成された真空型サーボモータは周知であ
る。

既存の真空型サーボモータにおいては、ハウジングに働
く応力の量は、非常に厚い金属板でハウジングを形成す
る必要があるようなものであり、その結果サーボモータ
が非常に重くなってしまう。本発明の目的は、サーボモ
ータの良好な機戒的抵抗特性を維持する一方、サーボモ
ータの重量を減少させることにある。この目的のため、
本発明は、内部で駆動ピストンが移動するハウジングを
包含し、上記駆動ピストンが、真空源に蓮通された室と
同ピストンの移動を制御する弁を介して大気あるいは真
空源に蓬通される室とを区分し、マスターシリンダに直
接また反動装置を介してブレーキペダルによって制御さ
れる押し棒に連結され、上記ハウジングが、各々その外
周において互いに密封的に連結されるスリーブ及び中央
端部壁を含んでいる２つのシェルによって形成され、上
記中央端部壁が上記シェルの一方をマスターシリンダに
連結すると共に上記シェルの他方を車両の固定隔壁に連
結する装置を備えている動力ブレーキ装置用の真空型の
サーボモー夕において「上記スリーブの少なくとも一方
が同スリーブ及びまたは対応する上記中央端部壁と一体
に形成された薄いウェブによって同端部壁の外端緑に連
結され、上記ウェブの半径方向の断面形状が同ウェプに
働く鱗断応力及び引張り応力を同ゥェプのあらゆる断面
において最小にさせるように外側に凹状をなす曲線であ
ることを特徴とするサーボモータを提案するものである
。

以下〜本発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説
明する。第１図において、動力ブレーキ装置用の真空型
のサーボモ−外ま外周を互いに固定されると共に可鏡膜
１６を侠持する２つのシェル１２と１４によって形成さ
れたハウジング１０を包含し、可榛膜１６は剛性の板１
８と共に駆動ピストン２０を形成する。

駆動ピストン２０はハウジング１０を２つの室も瓢ち逆
止弁２４を介して真空源に常に蓮適する低圧室２２と高
圧室２６とに区分している。板１８はハウジング１０か
ら突出するハブ２８を含む。三方向型の制御弁３０がハ
ブ２８内に配設されている。制御弁３０は「入力制御部
材又は押し棒３６に連結され且つゴム製ディスクから成
る反動装置３８と協働する可動弁座３４上に休止するこ
とができる環状弁部材３２と、駆動ピストン２０‘こ対
して固定された弁座４０とを包含する。反動装置３８の
一方の面は例えば車両を制動させるためのマスターシリ
ンダのような外部制御装置（図示しない）に連結される
出力押し榛４２の一端に接している。ハウジング１０‘
こよって支持されたばね４４は駆動ピストン２０をシェ
ル１４に当接する休止位置へ押圧している。サーボモー
タが図示の休止位置にある時、弁部材３２は弁座４０か
ら離隔してハブ２８内に設けられた通路４６と４８を介
して２つの室２２と２６を蓮通させる。結果として、弁
部材３２が弁座３４上に密封的に休止している時、大気
と高圧室２６との運通は遮断される。上述したサーボモ
ータは従来型のものであり、次のように作動する。

車両の運転者がブレーキペダルを押すと、入力押し棒３
６が第１図の左方へ変位され、環状弁部材３２を弁座４
０上に休止させて低圧室２２と高圧室２６との蓮通を遮
断し、そして弁部村３２を可動弁座３４から離隔させて
大気からの空気をフィルタ５０、弁部材３２の中央部及
び通路４８を介して高圧室２６内へ流入させる。

その結果、２つの室２２と２６間で圧力差が生起されて
駆動ピストン２０を第１図の左方へ移動させ、ハブ２８
の肩部５２により出力押し棒４２も第１図の左方へ移動
される。反動力が可動弁座３４の剛性の延長部５４に作
用する反動装置３８を介して出力押し榛４２から入力押
し棒３６に伝達される。制御弁３０は従敷型のものであ
り、換言すると、制御弁の多数の部材は駆動ピストン２
０に対して移動する。例えば真空が発生しないことによ
るサーボモータの故障時、車両の運転者がブレーキペダ
ルに非常に大きい力をかけた場合にはマスターシリンダ
を制御し続けることができる。

運転者が押し棒３６を押すと、押し棒が延長部５４を反
動装置３８に対して押圧し、反動装置はマスターシリン
ダ（図示しない）と協働する押し棒４２に力を伝達する
。車両のブレーキの非動力駆動時にサーボモータのハウ
ジング１０が受ける多数の力の状態が第２図に示されて
いる。

ブレーキペダルｐに力ｆがかけられると、入力押し棒３
６は力ｆにペダル比を乗じたものに等しい力Ｆを出力押
し棒４２に伝達する。

力ＦはマスターシリンダＭＣをシェル１ ２から離そう
とし、この力は２つの固定ねじ６０の各々に引張力Ｆ／
２を発揮する。

２つの固定ねじ６２によってマスターシリンダとサーボ
モータのユニットが固定される車両の隔壁Ｐに加えられ
る反動力（Ｆ／２）がまた第２図に示されている。

このような状態においてはハウジングー０１こ非常に大
きい応力が働き、その結果シェル１２と１４が離され、
マスターシリンダＭＣがハウジングの変形量ｅに対応す
る距離を前方（第２図の左方）へ移動されることとなる
。上述した型のサーボモータの一試験において、１００
００ニュートンに等しい力Ｆに相当する２０００ニュー
トンのブレーキペダルｐへの力に対し上記変形量ｅが１
．５肋以下に保たれることが要求されている。

この条件を満すためには、ハウジング１０を相当厚く形
成することが必要であり、その結果んウジングは非常に
重くなってしまう。本発明はも上記変形量ｅを要求限度
内に保ちつつできるだけ軽いハウジングを得るものであ
る。

サーボモータ（駆動ピストンの部分）の特性は「各シェ
ル１２又は１４の外側スリーブＶの半径ＲＬマスターシ
リンダＭＣ又は隔壁Ｐ‘こ固定されるシェルの織部壁又
は側壁の半径Ｒｏ、及び上記端部壁及びスリーブＶとの
交点間のサーボモ‐夕の鞠線に平行な距離○を設定する
。サーボモータの製作に必要な他の条件は型打加工され
る薄い金属板を使用することである。

スリーブが端部壁に直接連結されている（即ちＲｉ＝Ｒ
ｏ）ハウジングにおいては、スリーブは単純引張り応力
を受け、一方端部壁は主に数断応力を受け、その結果端
部壁を形成するには十分な厚さであるが、スリーブを形
成するには厚すぎるような金属板を使用することが必要
となる。実質的に第１図に示すような全体的な幾何学的
形状を有するハウジングにおいて〜中央端部壁６６又は
６８とスリーブＶとが教頭円錐形のウェブによって連結
されている場合には、このウェプは磯断応力が王である
磯断及び引張り応力の合成応力に抵抗しなければならな
いので「比較的厚い金属板を使うことが必要である。

本発明によると「斑断応力と引張り応力が適当に配分さ
れて、ハウジングのいかなる点においても合成応力が金
属板の単純引張り応力に対する弾性限界での応力よりも
小さくなるように、連結ゥェブが設計されている。

この良好な応力の配分は、シェルの半径方向の断面形状
をシェルの外側に向って凹状をなす放物線の一部とする
ことによって得られる。

このような形状は低い弾性限界を有する薄い金属板を永
久的に変形させることによって経験的に得られている。
この「等応力」形状により「下記の最大酸断理タ論の公
式に応じてハウジングの金属板を加工することが可能で
ある。

ノ０２ 十４ｙ２ ＝一定 ここで、〇は単純引張りに対する弾性限界での応力、ｙ
は単純敷断に対する弾性限界での応力で０ある。

第３図において、半径の増大に伴い直線的に減少する力
中，，◇２と？３に対し、「等応力」形状により得られ
る鞠断応力。

と引張り応力ッとの合成応力が線図的に示されている。
２つのシェル１２と１４は一定の厚さの薄い金属板を型
打加工することによって形成され、垂直な平面内で延び
ている中央端部壁６６と６８は敷断応力を受けるが、こ
の応力は補強リング７０と７２によって吸収される。

補強リング７０と７２の外端縁７４と７６は「等応力」
形状の連結ゥェブと協働するように折り曲げられている
。リングＴＯと７２はアルミニウムで作ることが好まし
い。折り曲げられた外端緑７４と７６はまたリングに良
好な機械的抵抗を与えるのを助けている。リング７０と
７２はそれぞれマスターシリンダと車両の固定隔壁に連
結するための固定ねじ６０と６２を固着している。環状
の端部壁６６と６８及び補強リング７０と７２は必ずし
もスリーブＶと同軸の内方及び外方円によって限界され
る必要はない。

４つの固定ねじ６０又は６２が用いられている場合には
壁及びリングは円形であることが有効であるが、ある適
用においては菱形、正方形、矩形あるいは他の形状が有
用である。

この後者の場合には、連結ウェブは「等応力」の法則が
得られる適宜な放物線の断面形状で形成される。上述し
た本発明の構成により、サーボモータのハウジングを厚
さ０．５脚の軟鋼板で形成することが可能であり、一方
今日までは同等の抵抗を得るためには厚さ１．５肋の板
が使用されていた。

その結果「重量が５０％減少される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるサーボモータの縦断面図、第２図
は動力ブレーキ駆動の故障の場合にサーボモータのハウ
ジングに働く応力を示す概略説明図、第３図は第１図と
第２図のサーボモータのシェルの半径方向の平面におけ
る連続ウェブに働く応力の配分を示す概略説明図である
。 １０…ハウジング、１２，１４…シェル、１６・・・可
擦膝、１８…板、２０…駆動ピストン、２２・・・低圧
室「 ２６・・・高圧室、２８・・・ハブ、３０・・・
制御弁「 ３２…環状弁部材、３４…可動弁座、３６・
・・入力押し棒、３８…反動装置、４２…出力押し棒、
６０，６２…固定ねじト６６，６８・・・中央端部壁「
す０，７２…補強リング、Ｔ４，Ｔ６…外端縁を示す
。 ＦＩＧ−３ ＦＩＧ−Ｉ ＦＩＧ−２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部で駆動ピストンが移動するハウジングを包含し
   、上記駆動ピストンが、真空源に連動された室と、同ピ
   ストンの移動を制御する弁を介して大気あるいは真空源
   に連通される室とを区分し、マスターシリンダに直接ま
   た反動装置を介してブレーキペダルによって制御される
   押し棒に連結され、上記ハウジングが、各々その外周に
   おいて互いに密封的に連結されるスリーブ及び中央端部
   壁を含んでいる２つのシエルによって形成され、上記中
   央端部壁が上記シエルの一方をマスターシリンダに連結
   すると共に上記シエルの他方を車両の固定隔壁に連結す
   る装置を備えている動力ブレーキ装置用の真空型のサー
   ボモータにおいて、上記スリーブの少なくとも一方が同
   スリーブ及び又は対応する上記中央端部壁と一体に形成
   された薄いウエブによって同端部壁の外端縁に連結され
   、上記ウエブの半径方向の断面形状が同ウエブに働く剪
   断応力と引張り応力との合成応力を同ウエブのあらゆる
   断面において最小にさせるように外側に向って凹状をな
   す曲線であることを特徴とするサーボモータ。 ２ 上記ウエブの半径方向断面における曲線形状が実質
   的に放物線の一部であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のサーボモータ。 ３ 上記薄いウエブが上記中央端部壁と上記スリーブと
   の間にわたって一定の厚さに形成されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載のサーボモ
   ータ。 ４ 内部で駆動ピストンが移動するハウジングを包含し
   、上記駆動ピストンが、真空源に連通された室と、同ピ
   ストンの移動を制御する弁を介して大気あるいは真空源
   に連通される室とを区分し、マスターシリンダに直接ま
   た反動装置を介してブレーキペダルによって制御される
   押し棒に連結され、上記ハウジングが、各々その外周に
   おいて互いに密封的に連結されるスリーブ及び中央端部
   壁を含んでいる２つのシエルによって形成され、上記中
   央端部壁が上記シエルの一方をマスターシリンダに連結
   すると共に上記シエルの他方を車両の固定隔壁に連結す
   る装置を備えている動力ブレーキ装置用の真空型のサー
   ボモータにおいて、上記スリーブの少なくとも一方が同
   スリーブ及び又は対応する上記中央端部壁と一体に形成
   された薄いウエブによって同端部壁の外端縁に連結され
   、上記ウエブが上記中央端部壁から上記スリーブに向か
   って進展的に増大する半径を有し、更に、上記シエルの
   少なくとも一方が、上記中央端部壁の内面に対し添装さ
   れ、同端部壁と実質的に同一の寸法を有する補強材を含
   み、同補強材の外端縁が上記薄いウエブと密接するよう
   に折り曲げられていることを特徴とするサーボモータ。 ５ 上記補強材が上記一方のシエルを上記固定隔壁又は
   上記マスターシリンダに固定する装置を支持しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のサーボモー
   タ。６ 上記補強材が軽合金材料で形成されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第４項又は第５項記載のサ
   ーボモータ。 ７ 上記シエルの各々が、同シエルを上記固定隔壁及び
   上記マスターシリンダにそれぞれ固定する装置を具えた
   上記補強材を含んでいることを特徴とする特許請求の範
   囲第４項ないし第６項のいずれか１項に記載のサーボモ
   ータ。