JPH01122768A - タンデム型負圧ブースタ - 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】 Ａ９発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、自動車のブレーキ作動等に用いられるタンデ
ム型負圧ブースタに関し、特に、ブースタシェルに、そ
の内部を前部シェル室と後部シェル室とに仕切る隔壁板
を固設し、前部シェル室を前側の前部負圧室と後側の前
部作動室とに区画する前部ブースタピストンと、後部シ
ェル室を前側の後部負圧室と後側の後部作動室とに区画
する後部ブースタピストンとを、前記隔壁板に摺動自在
に支承されて出力杆に連なるピストンボスを介して連結
し、このピストンボスに、その後端から突出してブース
タシェルの後壁に摺動自在に支承される弁筒を一体に連
設すると共に、この弁筒内を両頁王室に連通ずる第１ポ
ートと、同弁筒内を両作動室に連通ずる第２ポートとを
設け、この第２ポートは前、後部作動室間を連通ずる軸
方向ポートと、後部作動室及び弁筒間を連通ずる半径方
向ポートとから構成され、弁筒内には前後動可能の入力
杆と、この入力杆の前後動に応じて第２ポートを第１ポ
ートと大気とに連通切換えする制御弁とを配設したタン
デム型負圧ブースタに関する。

（２）従来の技術 かかる負圧ブースタは、例えば実開昭６２−１２１１６
０号公報に開示されているように、既に知られている。

（３）発明が解決しようとする問題点 従来、ピストンボスに設けられる第２ポートの軸方向ポ
ート及び半径方向ポートは、その成形の容易さを狙うこ
とから、互いにピストンボスの周方向に離隔して配置さ
れており、しかもそれらポート間にはピストンボスの段
部やストッパ部材等が介在している。このため、制御弁
の切換時には、軸方向ポート及び半径方向ポート間での
空気の流通が抵抗され、ブースタピストンの応答性が低
下したり、風切音を発したりすることが本発明者等によ
って究明された。

そこで、本発明は、制御弁の切換時にはブースタピスト
ンの応答性が良好であると共に、風切音を発することが
ない前記タンデム型負圧ブースタを提供することを目的
とする。

Ｂ０発明の構成 （１１問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、第２ポートの軸
方向ポート及び半径方向ポートをピストンボスの周方向
上同一位置に配置すると共に、これら軸方向ポート及び
半径方向ポートを、それらポートの内面に滑らかに連続
するピストンボス上の湾曲面を介して接続したことを特
徴とする。

（２）作　用 上記構成によれば、第２ポートの軸方向ポート及び半径
方向ポートがボスの周方向上同一位置に配置されている
から、軸方向ポート及び半径方向ポート間を接続する湾
曲面の区間は極めて短いものとなる。

したがって、制御弁の切換に伴い軸方向ポート及び半径
方向ポート間を空気が流通するときは、極めて短い湾曲
面区間を経由するのみであるから、空気の流れはスムー
ズであって抵抗が少ない。その結果、ブースタピストン
の応答性が向上すると共に、風切音が発生しない。

（３）実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明する。

先ず第１図において、タンデム型負圧ブースタＢのブー
スタシェル１の前面には、該ブースタＢにより作動され
るブレーキマスクシリンダＭが取付けられる。

ブースタシェルｌは、対向端を相互に結合する前後一対
のシェル半体１ａ、ｌｂと、両シェル半体１ａ、ｌｂ間
に挟止されてブースタシェル１内部を前部シェル室２と
後部シェル室３とに仕切る隔壁板１ｃとから構成され、
後部シェル半体１ｂが図示しない車体に支持される。

前部シェル室２は、それに前後往復動可能に収容される
鋼板製の前部ブースタピストン４と、その後面に重合結
着されると共に前部シェル半体１ａと隔壁板ＩＣ間に挟
着されるゴム製の前部ダイヤフラム５とにより、前側の
前部負圧室２ａと後側の前部作動室２ｂとに区画される
。また後部シェル室３は、それに前後往復動可能に収容
される鋼板製の後部ブースタピストン６と、その後面に
重合結着され、且つ隔壁板１ｃと共に両シェル半体１ａ
、ｌｂ間に固着されるゴム製の後部ダイヤフラム７とに
より、前側の後部負圧室３ａと後側の後部作動室３ｂと
に区画される。

前、後部ブースタピストン４．６はそれぞれ鋼板により
環状に成形され、これらは、隔壁ｖｉｌｃにブツシュ８
及びシール部材９を介して摺動自在に支承される合成樹
脂製のピストンボス１０の両端に次のように結着される
。

即ち、ピストンボス１０には、深さが該ボス１０の長さ
の略半分に達する円形凹部１１が前端面に形成され、ま
たその外周面の後端からやや前方に寄った個所にフラン
ジ１２が突設されており、上記円形凹部１１には、前部
ブースタピストン４の内周端に連設された端壁板１３ａ
付の連結筒１３が嵌合され、また前記フランジ１２と協
働して後部ブースタピストン６を挟持する押え板１４が
ピストンボス１０の後端面に重ねられる。そして、この
押えｖｉ１４、ピストンボス１０及び端壁板１３ａの王
者は、ピストンボス１０の軸線を囲む複数本（図示では
三本）の通しボルト１５と、これらに螺合するナツト１
６により相互に固着される。

その際、前部ブースタピストン４とピストンボス１０の
前端面との間に、前部ダイヤフラム５の内周ビード５ａ
と、この内周ビード５ａの外周面及び後面を覆う金属製
の環状のりテーナ１７が挟入され、またフランジ１２と
押え板１４との間に、後部ブースタピストン６の内周端
を包む後部ダイヤフラム７の内周ビード７ａが挟入され
る。したがって、前、後部ブースタピストン４．６及び
ピストンボス１０の王者が相互に結着されると同時に、
各ダイヤフラム５，７の内周ビード５ａ、７ａが対応す
るブースタピストン４．６に固着される。

さらに、通しボルト１５の挿通のためにピストンボスｌ
Ｏに設けられたボルト孔１８にはシール部材１９が装着
され、これによってボルト孔１８による前部負圧室２ａ
及び後部作動室３ｂ間の連通が阻止される。また前記端
壁板１３ａ及びピストンボス１０間には、複数本の通し
ボルト１５を囲繞するシール部材２０が介装され、これ
によって、端壁板１３ａ及びピストンボス１０の当接面
間隙による後述の第１及び第２ポー）３０．３１間の連
通が阻止される。

各通しボルト１５は、角形頭部１５ａを後部作動室３ｂ
側に向けて配置され、その角形頭部１５ａが回転不能に
嵌合する同形の凹部２１（第２図参照）が前記押え板１
４に形成される。したがって、前部負圧室２ａ側でナツ
ト１６を通しボルト１５に螺合する際、該ボルト１５の
回転が防止されるので、ナツト１６の締付けを確実に行
うことができる。

上記通しボルト１５及びナツト１６を利用して、連結筒
１３の端壁板１３ａに座板２２が重合結着される。この
座板２２は、複数のナツト１６間でナツト１６の高さよ
りも高く隆起した複数の座部２２ａ（第３図参照）を備
えており、この座部２２ａと前部シェル半体１ａとの間
にピストンボス１０を後退方向へ付勢する戻しばね２３
が縮設される。こうして戻しばね２３は連結筒１３と共
にピストンボスｌＯ前面の凹部１１に受容される。

両ブースタピストン４．６の後退限は、後部ダイヤフラ
ム６の後面に多数隆起した突起２４がブースタシェル１
の後壁に当接することにより規制される。

前部負圧室２ａは、負圧導入管２９を介して図示しない
負圧源（例えば内燃機関の吸気マニホールド内部）と接
続される。また前、後部両負圧室２ａ、３ａは、ピスト
ンボス１０に形成された二股状の第１ポート３９を介し
て弁筒２５内に連通し、また前、後部再作動室２ｂ、３
ｂは同じくピストンボス１０に形成された一対の第２ポ
ート３１．３１を介して弁筒２５内に連通ずる。そして
、第２ポート３１．３１は制御弁３２により第１ポート
３０と、前記後方延長筒２６の端壁２６ａに開口する大
気導入口３３とに交互に連通切換えされる。

弁筒２５内には、ブレーキペダル３４に連なる入力杆３
５と、これにより制御される前記制御弁３２が次のよう
に設けられる。即ち、弁筒２５内の前部には弁ピストン
３８が摺合され、この弁ピストン３８には、前記大気導
入口３３を貫通した入力杆３５の前端が首振り可能に結
合される。また弁筒２５の内周面には環状の第１弁座４
０Ｉが突設され、これに囲繞される環状の第２弁座４０
２が弁ピストン３８の後端面に形成され、これら弁座４
０＋、４０ｇと協働する弁体４１が弁筒２５内に配設さ
れる。弁体４１はゴム製であって、前後両端を開放した
筒状をなしており、その後端部即ち基端部４１ａは、弁
筒２５の内周面に嵌着された保持筒４２により、弁筒２
５内周面との密着状態に保持される。この弁体４１は、
上記基端部４１ａから半径方向内方へ屈曲した薄肉の可
撓部４１ｂ、及びこの可撓部４１ｂの前端に連なる肉厚
の弁部４１ｃを備えており、その弁部４１ｃは前記第１
及び第２弁座４０．．４０□に対向して配置される。

而して、弁部４１ｃは可撓部４１ｂの変形により前後移
動が可能であって、前進時には第１及び第２弁座４０．
．４０アに着座し、後退時には保持筒４２の前端で受止
められる。

弁部４１ｃには環状の補強板４３が埋設され、これと入
力杆３５との間には、弁部４１ｃを両弁座４０．．４０
□に向って付勢する弁ばね４４が縮設される。

弁筒２５の内面には、第１弁座４０１の外側で前記第１
ポート３０の一端が、また同弁座４０゜の内側で前記第
２ポート３１の一端がそれぞれ開口する。

また第２弁座４０□の内側は弁体４１及び保持筒４２の
中空部を通して大気導入口３３と連通ずる。

而して、弁体４１、弁ばね４４、第１弁座４０、及び第
２弁座４０□により制御弁３２が構成される。

入力杆３５及び保持筒４２間には、入力杆３５をその後
退限に向って付勢する戻しばね４５が縮設される。

入力杆３５の後退限は、入力杆３５に進退調節可能に螺
合したストッパ板４６が後方延長筒２６の端壁２６ａ内
面に当接することにより規制される。したがって、スト
ッパ板４６を回せば、ストッパ板４６と入力杆３５との
螺合位置が変わるので、入力杆３５の後退限を前後に調
節することができる。この調節後のストッパ板４６の固
定は、同じ（入力杆３５に螺合したロックナツト４７の
緊締により行われる。上記ストッパ板４６には、これが
大気導入口３３を閉塞しないように通気孔４８が穿設さ
れている。

弁筒２５には、大気導入口３３から弁筒２５内に取入れ
る空気を濾過するためのエアフィルタ４９が入力杆３５
を取巻いて装着される。このエアフィルタ４９は入力杆
３５と弁筒２５との相対変位を妨げないように適度な柔
軟性を有する。

ピストンボス１０には、その前面中心部に開口する大シ
リンダ孔３７と、この大シリンダ孔３７及び弁筒２５内
に両端が開口する小シリンダ孔３６とが設けられる。そ
して小シリンダ３６には、前記弁ピストン３８と一体ま
たは弁ピストン３８に当接する反力ビストン５２が摺合
され、大シリンダ孔３７には、反力ビストン５２に対向
する弾性ピストン５０、及びこの弾性ピストン５０の前
面に重合される出力ビストン５１が摺合される。

この出力ビストン５１の大シリンダ孔３７からの抜出防
止のために、前記端壁板１３ａの内周縁が大シリンダ孔
３７の開口部まで張出されている。

出力ビストン５１の前面には出力杆５３が突設され、こ
の出力杆５３は前記ブレーキマスクシリンダＭのピスト
ン５５に連設される。

第１図、第４図及び第５図において、前記各第２ポー）
３１は、再作動室２ｂ、３ｂ間を連通ずる軸方向ポート
３１Ａと、後部作動室３ｂ及び弁筒２５間を連通ずる半
径方向ポート３１Ｒとから構成される。これら軸方向ポ
ート３１Ａ及び半径方向ポート３１Ｒはピストンボス１
０の周方向上同一位置に配置され、両ポート３１Ａ、３
１Ｒ間のピストンボス１０外周面には、両ポート３１Ａ
。

３１Ｒの内面に滑らかに連続する湾曲面ｒが形成される
。即ち、この湾曲面ｒを介して軸方向ポート３１Ａ及び
半径方向ポート３１Ｒは接続される。

また軸方向ポート３１Ａは、ピストンボスｌＯの後端か
ら前記凹部１１近くまで延びる後部長孔Ｃと、ピストン
ボス１０の前端から後部長孔Ｃ近くまで延びる前部長孔
ａと、両長孔ａ、ｃ間を連続的に接続するテーパ孔すと
から構成される。上記長孔ａ、Ｃは、いずれもピストン
ボスｌＯの周方向に長径を向けて配置されるが、前部長
孔ａは、後部長孔Ｃよりも偏平に且つ長径を大にして形
成される。

さらに前部長孔ａは、ピストンボス１０の凹部１１内周
面に形成された軸方向の溝５６を連結筒１３の外周面で
覆うことにより構成され、また前部長孔ａの前端はピス
トンボス１０の前端面及び外周面に開口する切欠き５７
とされる。このようにすると、ピストンボス１０の成形
時、偏平度合いの大きい前方長孔ａを金型により簡単に
形成することができる。

次にこの実施例の作用を説明する。先ず負圧ブースタＢ
の休止状態では、第１図に示すように、入力杆３５は後
退限に位置し、制御弁３２は、弁部４１ｃを第１及び第
２弁座４０．．４０□に着座させて前、後部再作動室２
ｂ、３ｂを請負圧室２ａ、３ａ及び大気導入口３３のい
ずれとも不通にした中立状態にあり、このような制御弁
３２により、請負圧室２ａ、３ａには、負圧導入管２９
を通して供給される負圧源の負圧が蓄えられ、再作動室
２ｂ、３ｂには、大気により適当に希釈された負圧が保
持される。こうして前、後部ブースタピストン４．６に
は、前部の負圧室２ａと作動室２ｂ、後部の負圧室３ａ
と作動室３ｂの各間に生じる気圧差により僅かな前進力
が与えられるが、これらの前進力と戻しばね２３の弾発
力とが釣合って、両ブースタピストン４．６は後退限か
ら僅かに前進したところで停止している。

いま、車両を制動すべくブレーキペダル３４を踏込み、
入力杆３５及び弁ピストン３８を前進させれば、当初、
両ブースタピストン４．６は不動であるから、第２弁座
４０ｔが弁部４１ｃから直ちに離れて両作動室２ｂ、３
ｂを大気導入口３３に連通させる。その結果、大気が大
気導入口３３から第２弁座４０．及び第２ポート３１を
通して両作動室２ｂ、３ｂに素早く導入され、謹呈２ｂ
。

３ｂを両負圧室２ａ、３ａより高圧にするので、それら
の気圧差に基づく大きな前進力を得て両ブースタピスト
ン４，６は戻しばね２３の力に抗して応答良く前進し、
出力杆５３を介してブレーキマスクシリンダＭのピスト
ン５５を前方へ駆動する。こうして、ブレーキマスクシ
リンダＭをブレーキペダル３４の踏込みに遅れなく作動
させ、車両に制動かけることができる。

このような制動中、入力杆３５と共に、弁ピストン３８
も前進して反力ビストン５２を介し弾性ピストン５０に
当接するが、その弾性ピストン５０は、両ブースタピス
トン４．６の作動反力を受けて小シリンダ孔３６側へ膨
出変形し、反力ビストン５２に上記反力の一部を作用さ
せるので、その力は弁ピストン３８及び入力杆３５を介
してブレーキペダル３４側にフィードバックされる。こ
のような反力作用により操縦者は出力杆５３の出力、即
ち制動力の大きさを感知することができる。

ブレーキペダル３４に対する踏力、即ち入力杆３５の入
力の増加により出力杆５３の出力が倍力限界点を超える
と、弁ピストン３８は前面をピストンボス１０に当接さ
せるので、前記入力全体が弁ピストン３８、ピストンボ
ス１０、弾性ヒストン５０及び出力ビストン５１を介し
て出力杆５３に伝達することになり、結局、各ブースタ
ピストン４．６の気圧差による前進力と入力による前進
力との和が出力杆５３から出力される。

次に、ブレーキペダル３４に対する踏力を解放すると、
まず入力杆３５が戻しばね４５の弾発力により弁ピスト
ン３８と共に後退し、第２弁座４０□を弁体４１の弁部
４１ｃに着座させると共に弁部４１ｃを第１弁部４０１
から大きく離間させるので、両作動室２ｂ、３ｂが第１
及び第２ポート３０．３１を介して両負圧室２ａ、３ａ
と連通して各ブースタピストン４，６前後の気圧差が直
ちに無くなり、したがって両ブースタピストン４゜６は
戻しばね２３の弾発力をもって後退し、ブレーキマスク
シリンダＭの作動を解除していく。そして、入力杆３５
がストッパ板４６を延長筒２６の隔壁２６ａに当接させ
る後退限まで戻ると、後部ブースタピストン６は、第６
図に示すように、−旦後部ダイヤフラム７の突起２４を
ブースタシェルｌの後壁に当接させる後退限まで戻り、
今度は第１弁座４０１を弁座４１ｃに着座させると共に
弁部４１ｃを第２弁座４０．から僅かに離間させるので
、第２ポート３１を通して再び両作動室２ｂ、３ｂに大
気が導入されるが、それにより生じる気圧差により両ブ
ースタピストン４．６が少しく前進すれば第２弁座４０
．及び弁部４１ｃ間の小間隙は無（なり、制御弁３２を
当初の中立状態にする。こうして両作動室２ｂ、３ｂに
は大気に希釈された負圧が保持され、負圧ブースタＢは
第１図の休止状態となる。

このようなタンデム型負圧ブースタＢにおいて、ピスト
ンボス１０．前部ブースタピストン４に連なる連結筒１
３の端壁板１３ａ、及びピストンボス１０と協働して後
部ブースタピストン６を挟持する押え板１４の王者をピ
ストンボス１０の軸線周りに配置された複数本の通しボ
ルト１５と、これらに螺合するナツト１６とにより結着
し、さらに前部ブースタピストン４及びピストンボス１
０間に前部ダイヤフラム５の内周ビード５ａを、また後
部ブースタピストン６及び押え板１４間に後部ダイヤフ
ラム７の内周ビード７ａをそれぞれ挟入したので、ピス
トンボス１０を分割することなく、これに前、後部ピス
トン４．６及び前、後部ダイヤフラム５．７を結着する
ことができ、しかも連結筒１３の端壁板１３ａ及び押え
板１４は複数本の通しボルト１５により回転を拘束され
るので、ナツト１６の締付時でも回転することはなく、
これにより前、後部ダイヤフラム５，７の捩れを防止す
ることができる。

また、第２ポート３１を構成する軸方向ポート３１Ａ及
び半径方向ポート３１Ｒは、ピストンボス１０の周方向
上同一位置に配置されると共に、これらポート３１Ａ、
３１Ｒの内面に連続するピストンボス１０上の湾曲面ｒ
を介して互いに接続されるので、上記湾曲面ｒの区間は
極めて短い。

したがって、制御弁３２の切換に伴い、軸方向ボー）３
１Ａ及び半径方向ポート３１Ｒ間を空気が流通するとき
は、極めて短い湾曲面ｒの区間を経由するのみであるか
ら、空気の流れはスムーズであって抵抗が少ない、その
結果、前、後部ブースタピストン４．６の応答性が良好
となると共に、風切音が発生しない。

更に、第２ポート３１の軸方向ポート３１Ａは、ピスト
ンボスｌＯの周方向へ長径を向けてピストンボス１０の
後端から前記凹部１１近くまで延びる後部長孔Ｃと、こ
の後部長孔Ｃよりも偏平で長径が大きく且つピストンボ
ス１０の前端から後部長孔Ｃ近くまで延びる前部長孔ａ
と、それら前。

後部長孔ａ、ｃ間を連続的に接続するテーパ孔すとから
構成されるので、軸方向ポート３１Ａの断面積を、前記
凹部１１に制約されることなく、全長に亘り充分太き（
取ることができ、したがって制御弁３２の切換時、軸方
向ポート３１Ａでは多量の空気のスムーズな流通が可能
である。

Ｃ０発明の効果 以上のように本発明によれば、第２ポートの軸方向ポー
ト及び半径方向ポートをピストンボスの周方向上同一位
置に配置すると共に、これら軸方向ポート及び半径方向
ポートを、それらポートの内面に滑らかに連続するピス
トンボス上の湾曲面を介して接続したので、制御弁の切
換時には、軸方向ポート及び半径方向ポート間での空気
の流通をスムーズにすることができ、ブースタピストン
の応答性向上及び風切音防止に寄与し得る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図はタンデ
ム型負圧ブースタの休止状態での縦断側面図、第２図及
び第３図は第１図の■−■線及び■−■線断面図、第４
図はピストンボスの平面図、第５図は第４図のｖ−Ｖ線
断面図、第６図は同負圧ブースタが作動を終えて休止状
態に戻る直前の状態を示す部分縦断側面図である。 Ｂ・・・負圧ブースタ、ｒ・・・湾曲面、１・・・ブー
スタシェル、ｌａ、ｌｂ・・・シェル半休、ＩＣ・・・
隔壁板、２・・・前部シェル室、２ａ・・・前部負圧室
、２ｂ・・・前部作動室、３・・・後部シェル室、３ａ
・・・後部負圧室、３ｂ・・・後部作動室、４・・・前
部ブースタピストン、５・・・前部ダイヤフラム、５ａ
・・・内周ビード、６・・・後部ブースタピストン、７
・・・後部ダイヤフラム、１０・・・ピストンボス、１
３・・・連活部、１３ａ・・・端壁板、１４・・・押え
板、１５・・・通しボルト、１６・・・ナツト、２５・
・・弁筒、３０・・・第１ポート、３１・・・第２ポー
ト、３１Ａ・・・軸方向ポート、３１Ｒ・・・半径方向
ポート、３２・・・制御弁、３３・・・大気導入口、３
５・・・入力杆、５３・・・出力杆特許　出願　人　日
信工業株式会社 同　　　　　　本田技研工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ブースタシェルに、その内部を前部シェル室と後部シェ
   ル室とに仕切る隔壁板を固設し、前部シェル室を前側の
   前部負圧室と後側の前部作動室とに区画する前部ブース
   タピストンと、後部シェル室を前側の後部負圧室と後側
   の後部作動室とに区画する後部ブースタピストンとを、
   前記隔壁板に摺動自在に支承されて出力杆に連なるピス
   トンボスを介して連結し、このピストンボスに、その後
   端から突出してブースタシェルの後壁に摺動自在に支承
   される弁筒を一体に連設すると共に、この弁筒内を両負
   圧室に連通する第１ポートと、同弁筒内を両作動室に連
   通する第２ポートとを設け、この第２ポートは前、後部
   作動室間を連通する軸方向ポートと、後部作動室及び弁
   筒間を連通する半径方向ポートとから構成され、弁筒内
   には前後動可能の入力杆と、この入力杆の前後動に応じ
   て第２ポートを第１ポートと大気とに連通切換えする制
   御弁とを配設したタンデム型負圧ブースタにおいて、第
   ２ポートの軸方向ポート及び半径方向ポートをピストン
   ボスの周方向上同一位置に配置すると共に、これら軸方
   向ポート及び半径方向ポートを、それらポートの内面に
   滑らかに連続するピストンボス上の湾曲面を介して接続
   したことを特徴とする、タンデム型負圧ブースタ。