JPS6221499Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、主として自動車のブレーキマスタシ
リンダを負圧力を以て倍力作動するために用いら
れる、負圧式倍力装置に関する。

従来この種装置として、ブースタシエルの内部
を、そのブースタシエル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
の後面に接触するピストンダイヤフラムとにより
内燃機関の吸気マニホールド内、即ち負圧源に連
なる前部の第１作動室と、制御弁を介して第１作
動室または大気との連通を切換え制御される後部
の第２作動室とに区画したものが知られている。

しかしながら、前記装置においては、ブレーキ
マスタシリンダからホイールシリンダに至る油圧
回路のエア抜き作業時、第１作動室に負圧が蓄え
られていない、負圧源の非作動状態でブレーキペ
ダルを急激に踏込むと、負圧導管等の管路抵抗に
より第１作動室の空気が機関の吸気マニホールド
側へスムーズに排出されず、第１作動室の残留空
気が圧縮され、一方第２作動室には制御弁の管路
抵抗により大気がスムーズに導入されないため、
一時的に第１作動室が正圧に、一方第２作動室が
負圧になつて両作動室間に高い気圧差を生じる。
この装置においては、ブースタピストンの前後往
復動を許容するため、ブースタピストン外周面と
ブースタシエル内周面との間において、ピストン
ダイヤフラムを断面Ｕ字状に折曲げているので、
前記第１，第２作動室間の大きな気圧差により前
記Ｕ字状析曲げ部がブースタピストン外周面に密
着することがあり、これがブースタピストンの前
進に対する抵抗となつてブースタピストンの前進
に円滑さを欠き、エア抜き作業を迅速に行うこと
ができないという問題がある。

そこで負圧源の非作動時においてブースタピス
トンの前進に対する抵抗を軽減して油圧回路のエ
ア抜き作業を迅速に行なわせるべく、例えば実公
昭49−31107号公報に示されるようにブースタピ
ストンにその前後両面を連通する透孔を穿設した
ものも知られているが、そのものでは、制動時に
おいてブースタピストンが前進するときに生じる
第１，第２作動室間の気圧差によつて、透孔と対
面するピストンダイヤフラムの薄肉部分が透孔内
に嵌入し、該透孔の開口縁によつて損傷する惧れ
がある。尚、かかる惧れを解消すべくピストンダ
イヤフラムを全体的に厚肉に形成すると、それだ
けダイヤフラムが変形しにくくなり、そのため、
例えば故障等によつて第１作動室に負圧が作用し
ないような場合においてブースタピストンを前進
させた時には、ダイヤフラムがブースタピストン
の前進に対し大きな抵抗を与えるといつた別の問
題を生じる。

本考案は上記に鑑み提案されたもので、従来装
置の上記問題をすべて解決し得る負圧式倍力装置
を提供することを目的とし、その特徴は、ブース
タピストンに、そのピストンの前後両面間を連通
する透孔を設け、ピストンダイヤフラムの後面
に、前記透孔との対応位置にあつてその透孔に嵌
入し得ない大きさの突起を隆起形成し、この突起
を前記透孔との対応位置に保持すべく前記ピスト
ンダイヤフラムの内周部とブースタピストンとの
間には、その間の周方向相対移動を規制する位置
決め手段を設けたことにある。

以下、図面により本考案の一実施例について説
明すると、ブースタシエル１は前後一対の椀状体
１Ａ，１Ｂを衝合せ結合して構成され、その内部
は、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、その後面の環状溝２ａに内周ビード
を固着すると共に外周ビードを前記両椀状体１
Ａ，１Ｂ間に挾着したピストンダイヤフラム３と
により前部の第１作動室Ａと、後部の第２作動室
Ｂとに区画される。ピストンダイヤフラム３の内
周ビードの後面には位置決め突起３ａが突設さ
れ、その位置決め突起３ａを環状溝２ａの後側壁
に形成した切欠き２ｂに嵌着することによりピス
トンダイヤフラム３がブースタピストン２に対し
て位置決めされる。而して前記位置決め突起３ａ
及び切欠２ｂは、互いに協働して、ピストンダイ
ヤフラム３内周部とブースタピストン２との間の
周方向相対移動を規制する、本考案の位置決め手
段Ｓを構成する。第１作動室Ａは蓄圧用逆止弁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
制御弁５を介して第１作動室Ａ、または後述する
弁筒８の大気導入口６に交互に連通切換え制御さ
れるようになつている。

ブースタピストン２には、そのピストン２の前
後両面間を連通する複数の透孔２ｃが円周上等間
隔に形成され、一方ピストンダイヤフラム３の後
面には各透孔２ｃとの対応位置にあつて各透孔２
ｃに嵌入し得ない大きさの複数の突起３ｂが隆起
形成される。

各突起３ｂ間には、さらに同一形状の突起３ｂ
が隆起形成されており、負圧源の非作動時におい
てブースタピストン２を第１作動室Ａに縮設され
たコイル型戻しばね７により後退させることによ
つて各突起３ｂをブースタシエル１後壁に当接さ
せ、これによりブースタピストン２の後退限を規
制すると共にピストンダイヤフラム３後面とブー
スタシエル１後壁との間に一定の通気間隙を形成
する。

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８が一体に形成されてお
り、その後端が大気導入口６として開放されてい
る。この弁筒８をブースタシエル１の後方延長筒
１ａに固定された平軸受９に摺動自在に支承させ
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_１
を形成し、弁筒８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１２を摺
合し、この弁ピストン１２後端に前記第１弁座１
０_１に囲繞される環状の第２弁座１０_２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を介して挾止する。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１
３ａから薄肉の中間部１３ｂが半径方向内方へ延
出し、その中間部１３ｂの内周端に厚肉の弁部１
３ｃ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_１，１０_２と対向させる。
而して弁部１３ｃは中間部１３ｂの変形により前
後に移動することができる。

弁部１３ｃには環状の補強板１５を埋設し、こ
れに弁部１３ｃを両弁座１０_１，１０_２に向つて
付勢すべく弁ばね１６を作用させる。

第１弁座１０_１の外側部はブースタピストン２
の通孔１７を介して第１作動室Ａに、また第１お
よび第２弁座１０_１，１０_２の中間部は別の通孔
１８を介して第２作動室Ｂに、また第２弁座１０
_２の内側部は弁体１３内部を介して大気導入口６
にそれぞれ常時連通する。

また、ブースタピストン２の中心部前面には、
反動機構１９の収容凹部２０を持つボス２１を隆
起形成する。上記凹部２０はボス２１の前面に開
口する大径孔２２と、その大径孔２２の奥部端面
に開口する小径孔２３とよりなり、その大径孔２
２にその奥よりゴム等よりなる弾性ピストン２４
およびそれと同径の反動ピストン２５を順次摺合
し、また小径孔２３には受圧ピストン２６を摺合
し、さらに前記弁ピストン１２の前端面より突出
する小軸１２ａを小径孔２３に突入させて受圧ピ
ストン２６の後端面に対向させる。而して上記３
個のピストン２４，２５，２６により反動機構１
９が構成される。

反動ピストン２５はその前面から突出するピス
トンロツド２５ａを備えており、ブースタシエル
１の前壁を摺動自在に貫通する出力杆２７を上記
ピストンロツド２５ａに抜差自在に支承させる。

ボス２１には、その前端面から反動ピストン２
５に達する深さの切欠２８を設ける一方、前記コ
イル型戻しばね７のブースタピストン２側端末を
そのコイル部内方へ屈曲させて抜止め片７ａに形
成し、この抜止め片７ａを上記切欠２８を通して
大径孔２２に挿入し、反動ピストン２５の前面に
対向させ、これにより反動ピストン２５の大径孔
２２からの抜出しを阻止するものである。

弁筒８に固定される弁体保持筒１４と、入力杆
１１に固定されるばね座体２９との間には、入力
杆１１を後退方向に弾発する戻しばね３０を縮設
し、その後退限を規制するストツパ３１を前記小
径孔２３において弁ピストン１２の小軸１２ａに
止着する。

ブースタシエル１の後方延長筒１ａと入力杆１
１との間には、弁筒８を覆う伸縮可能の防塵ブー
ツ３２を張設し、そのブーツ３２の後端には、そ
れが弁筒８の大気導入口６を塞がないように通孔
３３を設ける。その通孔３３および大気導入口６
には空気フイルタ３４，３５をそれぞれ設ける。

尚、図中３６は入力杆１１に連結されるブレー
キペダル、３７は出力杆２７により作動されるブ
レーキマスタシリンダである。

次にこの実施例の作用を説明すると、第１図は
非作動状態を示すもので、入力杆１１およびブー
スタピストン２はそれぞれ戻しばね７，３０の弾
発力により所定の後退位置に保持され、また弁ピ
ストン１２は戻しばね３０の弾発力を以て第２弁
座１０_２を弁部１３ｃの前面に着座させると共
に、それを第１弁座１０_１から離間させてそれら
の間に間隙ｇを形成している。したがつて、常時
負圧を蓄えている第１作動室Ａは通孔１７、間隙
ｇ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
_２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、ブースタピストン２は戻しばね７の制
御下におかれている。

いま、車両を制動すべくブレーキペダル３６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に追従して前進して直
ちに第１弁座１０_１に着座し、両作動室Ａ，Ｂ間
の連通を遮断し、同時に第２弁座１０_２は弁部１
３ｃ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。
したがつて第２作動室Ｂには大気が素早く導入さ
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、弾性ピストン
２４および反動ピストン２５を介して出力杆２７
を前進させるので、ブレーキマスタシリンダ３７
が作動され、車両に制動がかけられる。上記ブー
スタピストン２前進時、ピストンダイヤフラム３
の、各透孔２ｃに対面する部分は第１，第２作動
室Ａ，Ｂ間の気圧差により各透孔２ｃへ嵌入傾向
となるが、ピストンダイヤフラム３の各突起３ｂ
の嵌入阻止作用によりピストンダイヤフラム３が
各透孔２ｃに部分的に嵌入することはなく、した
がつて透孔２ｃを設けたことによるピストンダイ
ヤフラム３の部分的損傷を防止することができ
る。

一方、弁ピストン１２の小軸１２ａはその前進
により受圧ピストン２６を介して弾性ピストン２
４に当接すると、出力杆２７から反動ピストン２
５に伝わる作動反力により弾性ピストン２４の一
部が小径孔２３側に膨出変形を生じることにより
前記反力の一部が受圧ピストン２６および弁ピス
トン１２を介してブレーキペダル３６側にフイー
ドバツクされ、それにより操縦者は出力杆２７の
出力、即ち制動力を感知することができる。

次に、ブレーキペダル３６の踏込み力を解放す
ると、先ず弁ピストン１２にかゝる前記反力およ
び戻しばね３０の弾発力により入力杆１１が後退
し、これにより第２弁座１０_２を弁部１３ｃに着
座させると共に、その弁部１３ｃを第１弁座１０
_１から引き離し、それらの間に再び間隙ｇを形成
するので、その間隙ｇ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７の
弾発力で後退する。

ブレーキマスタシリンダからホイールシリンダ
に至る油圧回路のエア抜き作業時、第１作動室Ａ
に負圧が蓄えられていない、負圧源の非作動状態
でブレーキペダル３６を急激に踏込み、その踏力
のみでブースタピストン２を前進させた場合に
は、第１作動室Ａの空気が負圧導管等の管路抵抗
により機関の吸気マニホールド側へスムーズに排
出されず、第１作動室Ａの残留空気が圧縮され、
一方第２作動室Ｂには制御弁５の管路抵抗により
大気がスムーズに導入されないため、一時的に第
１作動室Ａが正圧に、一方第２作動室Ｂが負圧に
なる。前記正圧が各透孔２ｃを通じてブースタピ
ストン２後面とピストンダイヤフラム３前面間に
作用すると、ピストンダイヤフラム３の、ブース
タピストン２の透孔２ｃ近傍部から外周面に至る
部分がブースタピストン２より直ちに離れ、これ
によりブースタピストン２の第１作動室Ａに対す
る圧縮有効直径が通常の負圧作動時のそれよりも
縮小されることになるので、第１，第２作動室
Ａ，Ｂ間の気圧差が減少し、したがつてブースタ
ピストン２の前進に対する抵抗を軽減し、ブレー
キペダル３６を軽く踏込むだけでブースタピスト
ン２を円滑に前進させ、エア抜き作業を迅速に行
うことができる。

以上のように本考案によれば、ブースタピスト
ン２に、そのピストン２の前後両面間を連通する
透孔２ｃを設け、ピストンダイヤフラム３の後面
に、透孔２ｃとの対応位置にあつてその透孔２ｃ
に嵌入し得ない大きさの突起３ｂを隆起形成した
ので、油圧ブレーキ系統のエア抜き作業時第１作
動室Ａ内の正圧が透孔２ｃを通じてピストンダイ
ヤフラム３に作用し、これによりピストンダイヤ
フラム３がブースタピストン２より容易に離れ、
したがつてブースタピストン２の前進に対する抵
抗を軽減し、ブレーキペダル３６を軽く踏込むだ
けでブースタピストン２を円滑に前進させ、油圧
回路のエア抜き作業を迅速に行うことができる。
一方制動時において、ブースタピストン２が前進
するときには、第１，第２作動室Ａ，Ｂ間の気圧
差により透孔２ｃと対面するピストンダイヤフラ
ム３部分が透孔２ｃに嵌入傾向となるが、ピスト
ンダイヤフラム３の突起３ｂの嵌入阻止作用によ
りピストンダイヤフラム３が透孔２ｃに部分的に
嵌入することはなく、したがつて透孔２ｃを設け
たことによるピストンダイヤフラム３の部分的損
傷を防止することができる。しかもピストンダイ
ヤフラム３の、前記突起３ｂ以外の部分は全体的
に薄肉に形成することができるから、ピストンダ
イヤフラム３の変形が容易であり、従つて故障等
によつて第１作動室Ａに負圧が作用していないよ
うな場合でも、ブースタピストン２を、ピストン
ダイヤフラム３から大きな変形抵抗を受けること
なくスムーズに前進させることができる。

さらに前記突起３ｂを前記透孔２ｃとの対応位
置に保持すべく前記ピストンダイヤフラム３の内
周部とブースタピストン２との間には、その間の
周方向相対移動を規制する位置決め手段Ｓを設け
たので、装置の組立時においては、上記位置決め
手段Ｓを利用してピストンダイヤフラム３をブー
スタピストン２に組付けるだけで、前記突起３ｂ
を透孔２ｃとの対応位置に正しく位置決めするこ
とができ、その作業性が向上する。また組立後に
おいても、前記突起３ｂを透孔２ｃとの対応位置
に常に保持することができるから、該突起３ｂに
よる、前述のダイヤフラム損傷防止効果を長期に
亘り有効に発揮し得るものである。

なお、前記ピストンダイヤフラム３の突起３ｂ
を、ブースタピストン２の後退限でブースタシエ
ル１後壁に当接させて、その後壁とピストンダイ
ヤフラム３との間に一定の通気間隙を形成する
と、負圧源の作動時ブースタピストン２の前進作
動の立上りを円滑にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の一実施例を示す縦断側面
図、第２図はそれにおけるピストンダイヤフラム
の部分平面図である。 Ａ，Ｂ……第１，第２作動室、１……ブースタ
シエル、２……ブースタピストン、２ｃ……透
孔、３……ピストンダイヤフラム、３ｂ……突
起、５……制御弁、Ｓ……位置決め手段。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ブースタシエル１の内部を、そのブースタシ
   エル１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
   接触するピストンダイヤフラム３とにより、負
   圧源に連なる前部の第１作動室Ａと、制御弁５
   を介して前記第１作動室Ａまたは大気との連通
   を切換制御される後部の第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に、そのピストン２の前後両面間を連
   通する透孔２ｃを設け、前記ピストンダイヤフ
   ラム３の後面に、前記透孔２ｃとの対応位置に
   あつてその透孔２ｃに嵌入し得ない大きさの突
   起３ｂを隆起形成し、この突起３ｂを前記透孔
   ２ｃとの対応位置に保持すべく前記ピストンダ
   イヤフラム３の内周部とブースタピストン２と
   の間には、その間の周方向相対移動を規制する
   位置決め手段Ｓを設けたことを特徴とする、負
   圧式倍力装置。 実用新案登録請求の範囲第項記載のものに
   おいて、前記突起３ｂは、前記ブースタピスト
   ン２の後退限で前記ブースタシエル１後壁に当
   接して、その後壁と前記ピストンダイヤフラム
   ３との間に一定の通気間隙を形成するように構
   成された、負圧式倍力装置。