JPS628346B2 - - 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タシ
リンダを負圧力を以て倍力作動する負圧式倍力装
置、特に車体に取付けられるブースタシエル内部
を、それに前後往復動自在に収容したブースタピ
ストンにより負圧源に連なる第１作動室と、制御
弁を介して前記第１作動室または大気との連通を
切換え制御される第２作動室とに区画し、前記ブ
ースタピストンに進退自在に連結した入力杆の前
進時、それに前記ブースタピストンを追従作動さ
せるための気圧差が前記両作動室間に生じるよう
に、前記入力杆を前記制御弁に連結し、前記ブー
スタシエルの前後両壁間を前記ブースタピストン
を貫通するタイロツドを介して連結し、そのタイ
ロツドと前記ブースタピストン間にそのピストン
の作動を許容するシール手段を設けてなる、負圧
式倍力装置に関する。

上記倍力装置は、出力側から受ける前向きのス
ラスト荷重をタイロツドを介して車体に伝達させ
ることにより、その荷重のブースタシエルへの作
用を回避できるので、ブースタシエルには上記荷
重に耐える程高い剛性を与える要がなくなり、こ
れを薄肉鋼板、合成樹脂等より成形して、その軽
量化を達成できる利点がある。

ところが、ブースタシエルの軽量化を図る場
合、或る限界を超えると、前記第１作動室に負圧
が蓄えられたとき該室を画成するブースタシエル
前壁の中心部が負圧の吸引作用により内方に変形
するといつた弊害を生じる。

本発明は、そのような弊害を防止し得る、有効
な前記負圧式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、第１図において負圧式倍力装置Ｓのブ
ースタシエル１は軽量な薄肉鋼板または合成樹脂
より成形された前後一対の椀状体１Ｆ，１Ｒより
なり、その後部椀状体１Ｒの開口部に円周上等間
隔に突設された複数の位置決め爪１ａを前部椀状
体１Ｒの開口部に円周上等間隔に形成された複数
の切欠き１ｂに係合させて両椀状体１Ｆ，１Ｒ相
互の位置決めが行われ、そして両椀状体１Ｆ，１
Ｒはそれらの前後対向壁間をタイロツド３０を介
して連結される。その際タイロツド３０は少なく
とも２本用意され、それらはブースタシエル１の
軸線を挟んで対称的に配置される（第２図参
照）。このブースタシエル１と各タイロツド３０
との連結構造については後述する。

ブースタシエル１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
に接する、ゴム等の可撓材料より成形されたピス
トンダイヤフラム３とにより前部の第１作働室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は全体として環状をなし、その
内、外両外周縁には環状ビード３ａ，３ｂをそれ
ぞれ一体に形成し、外周側ビード３ａを前記両椀
状体１Ｆ，１Ｒの結合部に形成した環状溝１ｃ
に、また内周側ビード３ｂをブースタピストン２
後面の環状溝２ａにそれぞれ嵌着する。

前記第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、前記第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
シエル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
になつている。

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、その後退限はピストンダイヤ
フラム３の背面に隆起形成した突起３ｅがブース
タシエル１の後壁内面に当接することにより規制
される。上記戻しばね７の固定端は、ブースタシ
エル１の前壁内面に当接して配置した補強板３４
に支承される。

ブースタピストン２およびピストンダイヤフラ
ム３には、タイロツド３０を貫通させる透孔３
１，３２をそれぞれ設け、透孔３２は、ブースタ
ピストン２より離間可能なピストンダイヤフラム
３の前面に開口させ、この透孔３２の周縁には環
状ビード３ｃが一体に形成される。

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
承させると共にその後端を前記大気導入口６に向
つて開放する。

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１
０_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１０_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１
３ａ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_１，１０_２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
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には、その前面中心部
に開口する大径孔１９と、その大径孔１９の奥部
端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２
１およびそれと同径の出力ピストン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
端面に対向させる。出力ピストン２２は前方に突
出する出力杆２２ａ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ツパ板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。而して可動ストツパ板２５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ツパ板２５の固定は、同じく
入力杆１１に螺合したロツクナツト２６の緊締に
より行われる。可動ストツパ板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イルタ２８，２９を装着す
る。

次に、タイロツド３０とブースタシエル１との
連結構造について説明する。

前記補強板３４の両端には一対のボス３４ａを
一体に突設し、これらのボス３４ａと共にブース
タシエル１の前後両壁に２本のタイロツド３０を
それぞれ嵌挿して補強板３４の回り止めを行う。
またボス３４ａの内側端面には欠円状凹孔６０を
設け、これにタイロツド３０上の欠円状フランジ
６１を嵌合してタイロツド３０の回り止めを行
う。さらにボス３４ａの外側端面にはシールハウ
ジング３７を凹設し、そのハウジング３７内で前
記フランジ６１と協働してボス３４ａを挟持する
止環６２をタイロツド３０に係止する。シールハ
ウジング３７には、ブースタシエル１前壁のタイ
ロツド貫通孔を封緘するシール部材３８を嵌装す
る。かくして、補強板３４はタイロツド３０に連
結され、前記戻しばね７の弾発力をタイロツド３
０に負担させると共にブースタシエル１の前壁中
心部の内方変形を防止することができる。

一方、ブースタシエル１の後壁内面には、各タ
イロツド３０に貫通される支筒４３を溶接し、こ
れにタイロツド３０上の段付フランジ４１を嵌入
し、ブースタシエル１後壁と協働して上記段付フ
ランジ４１を挟持する止環４２を支筒４３に係止
する。その際、段付フランジ４１の小径部と支筒
４３間に画成される環状ハウジング４４には、ブ
ースタシエル１後壁のタイロツド貫通孔を封緘す
るシール部材４５を嵌装する。

ブースタシエル１の前後外方に突出するタイロ
ツド３０の両端部は取付ボルト３３および３９に
形成してあり、ブースタシエル１前面に重ねたブ
レーキマスタシリンダＭの取付フランジ３６に前
記の取付ボルト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ツド３０，
補強板３４，ブースタシエル１前壁および取付フ
ランジ３６の四者を一体に連結する。また後部の
取付ボルト３９は、これを自動車の車室前部壁Ｗ
に貫通し、その先端にナツト４０を螺合緊締する
ことによりタイロツド３０、ブースタシエル１後
壁および車室前部壁Ｗの三者を一体に連結する。
ところで、上記ナツト３５，４０の締付作業時、
前述のようにタイロツド３０は、その欠円状フラ
ンジ６１と補強板３４の欠円状凹部６０との嵌合
により回転を阻止され、また補強板３４も２本の
タイロツド３０により回転を阻止されているの
で、各ナツト３５，４０とタイロツド３０との共
回りを防止してナツト３５，４０の締付けを確実
に行うことができる。

タイロツド３０が貫通するブースタピストン２
の透孔３１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
イロツド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伸縮
自在の蛇腹状ブーツ４６より構成され、これによ
り第１作動室Ａにおいてタイロツド３０外周を囲
繞し、その前端４６ａをタイロツド３０前端部外
周の環状溝４７に、またその後端４６ｂをブース
タピストン２の透孔３１にそれぞれ密に嵌着す
る。そして蛇腹状ブーツ４６の後端４６ｂとピス
トンダイヤフラム３の前記環状ビード３ｃ前面と
を離間可能に密着させて透孔３２をブーツ４６に
よりシールする。

車室において、倍力装置Ｓの入力杆１１の後端
には、固定ブラケツト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。

ブレーキマスタシリンダＭのシリンダ本体５５
後端部はブースタシエル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５
５内の作動ピストン５６の後端に倍力装置Ｓの出
力杆２２ａ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、可動ストツパ板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１０_２を介して弁部１３ｃ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、それによつて第１
弁座１０_１と弁部１３ｃ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ツ
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の気圧が平衡してい
る。したがつ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_１と弁部１３ｃとの間隙ｇが前
述のように極めて狭いので、弁部１３ｃは、直ち
に第１弁座１０_１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１０_２は弁部１３
ｂ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、
ブレーキマスタシリンダＭの作動ピストン５６を
前方へ駆動し、車両に制動がかけられる。この場
合、両作動室Ａ，Ｂ間に生じる気圧差により、ピ
ストンダイヤフラム３の環状ビード３ｃは伸縮ブ
ーツ４６の後端４６ｂに強く密着するので、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、前述のよう
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、その荷重はタイロツド３０を介して車
体、即ち車室前部壁Ｗに伝達して支承される。し
たがつてブースタシエル１には上記荷重は作用し
ない。

一方、弁ピストン１２の小軸１２ａ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２
１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側にフイードバツクさ
れ、それにより操縦者は出力杆２２ａ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１０_２を弁部１３ｃに着
座させると共にその弁部１３ｃを弁体保持筒１４
の前面に当接させるので、弁部１３ｃは入力杆１
１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_１と弁部１３ｃとの間に
は当初の間隙ｇ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７の弾発力
で後退し、ピストンダイヤフラム３の突起３ｅが
ブースタシエル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１０_１との間
隙を再び小間隙ｇに狭ばめることができる。

また、第１作動室Ａに負圧が蓄えられていない
状態でブレーキペダル５２を踏込み、ブースタピ
ストン２を前進させた場合には、第１作動室Ａの
空気が管路抵抗等により吸気マニホールド側へ十
分に排出されないため、第１作動室Ａの残留空気
が圧縮されるが、第１作動室Ａの気圧が第２作動
室Ｂのそれよりも高くなれば第１作動室Ａの残留
空気の一部はブースタピストン２後面とピストン
ダイヤフラム３との間に進入して透孔３２の周縁
の環状ビード３ｃを伸縮ブーツ４６の後端４６ｂ
から離す方向に押圧するので、それにより両者３
ｃ，４６ｂ間に生じる間隙およびピストンダイヤ
フラム３の透孔３２を介して両作動室Ａ，Ｂが連
通する。したがつて上記間隙および透孔３２を通
して両作動室Ａ，Ｂの気圧が相互に素早く均衡す
るので、ピストンダイヤフラム３に過大な後方押
圧力が作用してそれを後方に膨出変形させるよう
な不具合が未然に防止される。上記の気圧差がな
くなれば、ピストンダイヤフラム３の環状ビード
３ｃは伸縮ブーツ４６の後端４６ｂに再び密着す
る。

以上のように本発明によれば、ブースタシエル
１の前後両壁間を連結するタイロツド３０に固着
した補強板３４をブースタシエル１前壁の内面に
当接させたので、その補強板３４によりブースタ
シエル１内部の負圧の吸引作用によるブースタシ
エル１前壁の変形を防止でき、ブースタシエル１
の軽量化に伴う弊害を解消し得るものである。
尚、前記補強板３４はアルミニウム合金、合成樹
脂等の軽量材料よりなる小部品で足りるので、こ
れによる装置の重量増加は極めて少ない。

【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図はその―線断面図である。 Ａ，Ｂ……第１，第２作動室、Ｓ……倍力装
置、１……ブースタシエル、２……ブースタピス
トン、５……制御弁、６……大気導入口、１１…
…入力杆、３０……タイロツド、３４……補強
板、４６……シール手段としての蛇腹状ブーツ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ブースタシエル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により負圧源
   に連なる第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え制御さ
   れる第２作動室Ｂとに区画し、前記ブースタピス
   トン２に進退自在に連結した入力杆１１の前進
   時、それに前記ブースタピストン２を追従作動さ
   せるための気圧差が前記両作動室Ａ，Ｂ間に生じ
   るように、前記入力杆１１を前記制御弁５に連結
   し、前記ブースタシエル１の前後両壁間を前記ブ
   ースタピストン２を貫通するタイロツド３０を介
   して連結し、そのタイロツド３０と前記ブースタ
   ピストン２間にそのピストン２の作動を許容する
   シール手段４６を設けてなる負圧式倍力装置にお
   いて、前記ブースタシエル１内部の負圧の吸引作
   用による前記ブースタシエル１前壁の変形を防止
   する補強板３４を前記ブースタシエル１の前壁内
   面に当接させると共にその補強板３４を前記タイ
   ロツド３０に固着したことを特徴とする、負圧式
   倍力装置。