JP2000219126A - 気圧式倍力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気圧式倍力装置において、マスタシリンダ側
に作用する過大な外力を吸収できるようにする。 【解決手段】 気圧式倍力装置32のシェル２の前端部
に、シェル２よりも板厚の厚いスティフナ34を所定の荷
重によって破断するリベット39によって取り付ける。ス
ティフナ34に、ボルト21およびナット22によってマスタ
シリンダ20を取り付ける。車両衝突時等において、マス
タシリンダ20側に過大な外力が作用すると、リベット39
が破断してシェル２およびスティフナ34が変形すること
により、荷重が吸収されるので、出力ロッド14、プラン
ジャ15および入力ロッド17を介して、入力ロッド17に連
結されたブレーキペダル側に伝達される荷重を軽減する
ことができ、ブレーキペダルの移動量を小さくすること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両の
制動装置に装着される気圧式倍力装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車の制動装置には、制動力
を高めるために気圧式倍力装置が装着されている。従来
の気圧式倍力装置の一例について図７を参照して説明す
る。

【０００３】図７に示すように、気圧式倍力装置１は、
タンデム型気圧式倍力装置であって、シェル２の内部が
隔壁３によって前室４と後室５との２室に区画されてい
る。前室４および後室５内には、それぞれダイヤフラム
６，７を介してパワーピストン８，９が移動可能に装着
されており、これらのパワーピストン８，９によって前
後室４，５内が、それぞれ第１および第２定圧室4a，5a
と第１および第２変圧室4b，5bとに画成されている。第
１、第２定圧室4a，5a間は通路11を介して互いに連通さ
れ、第１、第２変圧室4b，5b間は通路10を介して互いに
連通されている。

【０００４】パワーピストン８，９には、バルブボディ
12が連結されており、バルブボディ12の一端がシェル２
の後壁に気密的、かつ、摺動可能に挿通されて外部へ延
出されている。バルブボディ12の他端側には、リアクシ
ョンディスク13を介して出力ロッド14が連結されてい
る。バルブボディ12内には、所定の隙間をもってリアク
ションディスク13に対向するプランジャ15が設けられて
いる。プランジャ15には、入力ロッド17の一端部が連結
され、入力ロッド17の他端部は、バルブボディ12の端部
に装着された通気性のダストシール17に摺動可能に挿通
されて外部へ延出されている。バルブボディ12内には、
プランジャ15とバルブボディ12との相対位置に応じて、
第１および第２変圧室4b，5bと外部（大気）または定圧
室4a，5aとの間の連通、遮断を切り換える制御弁18が設
けられている。プランジャ15の先端部には、所定のセッ
ト荷重を設定した圧縮ばね19a を有する反力調整機構19
が設けられている。

【０００５】シェル２の前端部には、マスタシリンダ20
がボルト21およびナット22によって取付けられて、マス
タシリンダ20のピストン23が摺動可能かつ気密的に挿通
され、第１定圧室4a内において、ピストン23の基端部が
出力ロッド14の先端に当接、係合している。マスタシリ
ンダ20は、シェル２の前端部の内面にあてがった板厚の
厚いスティフナ24をボルト21およびナット22によって共
締めすることによって、シェル２との取付剛性を高めて
いる。

【０００６】なお、図７中、符号25は制御弁18を支持す
る弁ばね、26は入力ロッド17およびプランジャ15を後退
位置へ付勢する戻しばね、27はパワーピストン12を後退
位置へ付勢する戻しばね、28はダストブーツ、29はリザ
ーバ、29A はシェル２とマスタシリンダ20との間をシー
ルするシール部材である。

【０００７】気圧式倍力装置１は、自動車のエンジンル
ーム内に配置され、シェル２の後端部がボルト30によっ
てダッシュパネル（図示せず）に取付けられ、入力ロッ
ド17がダッシュパネルに挿通されて車室内のブレーキペ
ダル（図示せず）に連結され、また、第１定圧室4aに連
通するジョイント31に、エンジンの吸気装置等の負圧源
が接続される。

【０００８】次に、気圧式倍力装置の作動について説明
する。ブレーキペダルを操作して入力ロッド17を押圧す
ると、制御弁18を介して第１および第２変圧室4b，5bに
大気（正圧）が導入されて、負圧源（負圧）に接続され
た定圧室4a，5aとの間に圧力差が生じる。この圧力差に
よってパワーピストン８，９に推力が生じ、バルブボデ
ィ12が前進してリアクションディスク13および出力ロッ
ド14を介してマスタシリンダ20のピストン23を押圧して
制動力を発生させる。バルブボディ12が前進すると制御
弁18が第１および第２変圧室4b，5bと大気との連通を遮
断するので、入力ロッド17への入力に応じて第１および
第２変圧室4b，5bと大気との連通、遮断が繰り返され
て、所定の倍力比をもって入力に応じた出力を得ること
ができる。このとき、マスタシリンダ20のピストン27を
押圧する出力ロッド14の反力の一部がリアクションディ
スク13を介して入力ロッド17にフィードバックされるの
で、制動力に応じたブレーキペダルの操作感覚を得るこ
とができる。また、ブレーキペダルの操作力が所定の大
きさに達すると、反力調整機構19のばね19a が圧縮され
ることにより、倍力比が大きくなり、大きな制動力を発
生させることができる。

【０００９】ブレーキペダルの操作力を解除すると、プ
ランジャ15が後退して制御弁18によって第１および第２
定圧室4a，5aと第１および第２変圧室4b，5bとが連通さ
れるとともに、これらが外部から遮断され、第１および
第２定圧室4a，5aと第１および第２変圧室4b，5bとの間
の圧力差がなくなり、パワーピストン８，９の推力が消
失して制動力が解除される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の気圧式倍力
装置１では、車両衝突時等において、マスタシリンダ20
側から過大な外力が作用した場合、スティフナ24によっ
てマスタシリンダ20がシェル２に高い取付剛性をもって
取付けられているため、その外力は、出力ロッド14、バ
ルブボディ12、プランジャ15および入力ロッド17を介し
てブレーキペダル側へ伝達される。この場合、マスタシ
リンダ側に作用する過大な外力によるブレーキペダルの
移動量は、できるだけ小さく抑えることが望ましい。そ
こで、従来は、入力ロッド17側に伝達された過大な外力
に対して、ブレーキペダル取付ブラケット等を積極的に
変形させて荷重を吸収することにより、ブレーキペダル
の移動量を小さく抑えるようにしていた。

【００１１】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、マスタシリンダ側からの過大な外力を吸収する
ことができる気圧式倍力装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題解決するため
に、請求項１の発明は、シェル内をパワーピストンによ
って定圧室と変圧室とに画成し、入力ロッドへの入力に
応じて前記変圧室に気体を導入して、前記定圧室と変圧
室との間に生じる圧力差によって前記パワーピストンに
推力を発生させ、前記シェルに取り付けたマスタシリン
ダのピストンを前記パワーピストンの推力によって出力
ロッドを介して作動させるようにした気圧式倍力装置に
おいて、前記シェルのマスタシリンダ取付面を内周側部
材と外周側部材とを締結して構成し、前記内周側部材に
マスタシリンダを取付けたことを特徴とする。

【００１３】このように構成したことにより、マスタシ
リンダ側に過大な外力が作用したとき、シェルの内周側
部材と外周側部材との締結部が破断する。

【００１４】請求項２の発明は、上記請求項１の構成に
加えて、前記内周側部材を前記シェルの内側から前記外
周側部材に締結したことを特徴とする。

【００１５】このように構成したことにより、マスタシ
リンダ側に過大な外力が作用したとき、内周側部材が外
周側部材からシェルの内側へ破断しやすくなるととも
に、入力ロッド側からの力に対しては内周側部材と外周
側部材とが破断しにくくなる。

【００１６】また、請求項３の発明は、上記請求項１ま
たは２の構成に加えて、前記内周側部材を、前記マスタ
シリンダ側に作用する外力が所定の大きさに達すると締
結を解除する締結手段によって前記外周側部材に締結し
たことを特徴とする

【００１７】このように構成したことにより、マスタシ
リンダ側から作用する外力が所定の大きさに達すると内
周側部と外周側部材との締結が解除される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。第１実施形態について図１な
いし図３および図６を参照して説明する。なお、第１実
施形態は、図７に示す従来例に対して、シェルとマスタ
シリンダとの取付部の構造が異なる以外は概して同様の
構造であるから、図７に示すものと同様の部分には同一
の符号を付して異なる部分についてのみ詳細に説明す
る。

【００１９】図１ないし図３に示すように、第１実施形
態に係る気圧式倍力装置32では、シェル２の前端部（マ
スタシリンダ取付面）の中央に、バルブボディ12と同心
の開口部33が開口されている。開口部33の内周縁部に
は、外側へ突出して先端部に内側フランジを有する突出
部33a が形成されている。開口部33には、シェル２（外
周側部材）よりも板厚が厚いスティフナ34（内周側部
材）が内側から取り付けられている。スティフナ34に
は、その外周部に２つの段部が設けられて内側フランジ
35および外側フランジ36が形成されている。そして、ス
ティフナ34の中央部がシェル２の突出部33a 内に嵌合さ
れ、内側フランジ35がシェル２の内面に当接し、外側フ
ランジ36とシェル２の内面との間にＯリング37（シール
部材）が介装されている。また、スティフナ34の中心部
には、シェル２の内側へ突出する円筒部38が形成され、
円筒部38内にマスタシリンダ20の後端部が嵌合されて、
ピストン23が出力ロッド14の先端部Ａに係合している。

【００２０】スティフナ34は、複数（図示のものでは６
個）のリベット39（締結手段）によって内側フランジ35
をシェル２に結合させて取り付けられている。リベット
39は、所定の荷重が作用すると破断するように設計され
ている。マスタシリンダ20は、複数（図示のものでは２
個）のボルト21およびナット22によってスティフナ34に
締結されている。

【００２１】そして、気圧式倍力装置32およびマスタシ
リンダ20は、出力ロッド14側に対して入力ロッド17側が
下方に位置するように、水平線Ｈに対して傾斜させて、
ダッシュパネル（図示せず）にボルト30によって取り付
けられている。

【００２２】以上のように構成した本実施形態の作用に
ついて次に説明する。気圧式倍力装置32では、車両衝突
時等において、マスタシリンダ20側から過大な外力が作
用した場合、その取付角度が水平線Ｈに対して傾斜され
ているため、マスタシリンダ20と気圧式倍力装置32との
間にモーメントが生じ、図６に示すように、上側に配置
されたスティフナ34とシェル２とを締結するリベット39
が破断して、マスタシリンダ20が出力ロッド14の先端部
Ａを中心として回動してシェル２およびスティフナ34が
変形する。これにより、入力ロッド17側へ伝達される荷
重を吸収して、ブレーキペダルの移動量を小さく抑える
ことができる。

【００２３】スティフナ34をシェル２に組付ける際に
は、シェル２の突出部33a にスティフナ34の中央部を嵌
合させることによって、これらの中心を容易かつ確実に
に一致させることができる。また、シェル２の開口部33
の縁部に突出部33a を形成し、スティフナ34の外周部に
２つの段部を形成したことにより、これらの剛性を高め
て、マスタシリンダ20の取付剛性を高めることができ
る。また、スティフナ34は、シェル２の内面に取り付け
られているので、マスタシリンダ20をシェル２から引き
離す方向の荷重に対しては、リベット39に引張荷重が作
用せず、スティフナ34とシェル２とが破断しにくくなっ
ている。

【００２４】次に、本発明の第２実施形態について図４
および図５を参照して説明する。なお、第２実施形態
は、上記第１実施形態に対して、スティフナ34のシェル
２への締結手段が異なる以外は概して同様の構造である
から、上記第１実施形態のものと同様の部分には同一の
符号を付して異なる部分についてのみ詳細に説明する。

【００２５】図４および図５に示すように、第２実施形
態の気圧式倍力装置40では、上記第１実施形態のリベッ
トの代わりに、シェル２の前端部内面のスティフナ34の
取付部の外周部に、環状の締結部材41（締結手段）を溶
接等によって取り付け、締結部材41の内周部に突出させ
た複数（図示のものでは８個）の爪部42をかしめてステ
ィフナ34の外側フランジ36に当接させてスティフナ34を
シェル２に締結している。

【００２６】このように構成したことにより、マスタシ
リンダ20側から過大な外力が作用した場合、締結部材41
の爪部42が変形して、シェル２とスティフナ34との締結
が解除されることにより、上記第１実施形態と同様の作
用、効果を奏することができる。

【００２７】なお、上記第１、第２実施形態では、気圧
式倍力装置32，40およびマスタシリンダ20を水平線Ｈに
対して傾斜させることによって、過大な外力が作用した
とき、マスタシリンダ20を回動させるようにしている
が、リベット39または爪部42の配置を等間隔ではなく、
一方が疎となるように配置し、あるいは、一方の強度を
小さく設定して破断または変形しやすくすることによ
り、過大な外力が作用したときマスタシリンダ20を回動
させることができる。

【００２８】上記第１、第２実施形態では、スティフナ
34のシェル２への締結手段として、リベット39または締
結部材41を用いているが、これに限らず、所定の荷重が
作用したとき、スティフナ34とシェル２との締結が破断
されるものであれば、他の締結手段を用いることもでき
る。また、上記第１、第２実施形態では、本発明をタン
デム型の気圧式倍力装置に適用した場合に説明している
が、本発明は、これに限らず、シングル型の気圧式倍装
置にも同様に適用することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に係る気
圧式倍力装置によれば、シェルのマスタシリンダ取付面
を内周側部材と外周側部材とを締結して構成し、内周側
部材にマスタシリンダを取付けたことにより、マスタシ
リンダ側に過大な外力が作用すると、シェルの内周側部
材と外周側部材との締結部が破断して荷重を吸収するの
で、入力ロッド側へ伝達される荷重を軽減することがで
きる。

【００３０】請求項２に係る気圧式倍力装置によれば、
上記請求項１の構成において、内周側部材をシェルの内
側から外周側部材に締結したことにより、マスタシリン
ダ側に過大な外力が作用したとき、内周側部材が外周側
部材からシェルの内側へ破断しやすくなるとともに、入
力ロッド側からの力に対しては内周側部材と外周側部材
とが破断しにくくなり、必要な強度を得ることができ
る。

【００３１】また、請求項３に係る気圧式倍力装置によ
れば、上記請求項１または２の構成において、マスタシ
リンダ側に作用する外力が所定の大きさ達すると締結を
解除する締結手段によってスティフナをシェルに取付け
たことにより、マスタシリンダ側に過大な外力が作用す
ると、シェルとスティフナとの締結が解除されて荷重を
吸収するので、入力ロッド側へ伝達される荷重を軽減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る気圧式倍力装置の
軸方向（図３のＢ−Ｂ線）に沿った断面図である。

【図２】図１の気圧式倍力装置の正面図である。

【図３】図１の気圧式倍力装置のＡ−Ａ線に沿った縦断
面図である。

【図４】本発明の第２実施形態に係る気圧式倍力装置の
要部の軸方向（図５のＤ−Ｄ線）に沿った断面図であ
る。

【図５】図４のＣ−Ｃ線に沿った縦断面図である。

【図６】図１の気圧式倍力装置のマスタシリンダ側に過
大な外力が作用してリベットが破断した状態を示す図で
ある。

【図７】従来の気圧式倍力装置の軸方向に沿った断面図
である。

【符号の説明】

２ シェル（外周側部材） 8,9 パワーピストン 4a,5a 定圧室 4b,5b 変圧室 14 出力ロッド 17 入力ロッド 20 マスタシリンダ 23 ピストン 32 気圧式倍力装置 34 スティフナ（内周側部材） 39 リベット（締結手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 甲州 敦哉 山梨県中巨摩郡▲櫛▼形町吉田1000番地 トキコ株式会社山梨工場内 Ｆターム(参考） 3D048 BB00 CC27 EE02 HH53 MM02 QQ00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シェル内をパワーピストンによって定圧
   室と変圧室とに画成し、入力ロッドへの入力に応じて前
   記変圧室に気体を導入して、前記定圧室と変圧室との間
   に生じる圧力差によって前記パワーピストンに推力を発
   生させ、前記シェルに取り付けたマスタシリンダのピス
   トンを前記パワーピストンの推力によって出力ロッドを
   介して作動させるようにした気圧式倍力装置において、 前記シェルのマスタシリンダ取付面を内周側部材と外周
   側部材とを締結して構成し、前記内周側部材にマスタシ
   リンダを取付けたことを特徴とする気圧式倍力装置。
2. 【請求項２】 前記内周側部材を前記シェルの内側から
   前記外周側部材に締結したことを特徴とする請求項１に
   記載の気圧式倍力装置。
3. 【請求項３】 前記内周側部材を、前記マスタシリンダ
   側に作用する外力が所定の大きさに達すると締結を解除
   する締結手段によって前記外周側部材に締結したことを
   特徴とする請求項１または２に記載の気圧式倍力装置。