JPH02274651A - 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】 Ａ１発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、自動車のブレーキマスクシリンダ等の作動の
ため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、前部シェル室を負圧
源に連なる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ずる第１ｉ１通手段と、同
弁筒内を再作動室に連通ずる第２連通手段とを設け、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連通手段を第１連通手段と大気とに連通切換
えする制御弁とを配設したものの改良に関する。

（２）従来の技術 従来の二〇種負圧ブースタでは、第９図に示すように、
第１連通手段３０を、弁筒２５内及び前部負圧室２ａ間
を接続する軸方向ボー）３０Ａと、この軸方向ボー）３
０Ａの中間部及び後部負圧室３ｂ間を接続する半径方向
ポート３０Ｒとにより構成している（例えば実開昭６２
−１２１１６０号公報参照）。

（３）発明が解決しようとする課題 −ａに、この種負圧ブースタでは、これを作動状態から
不作動状態に戻すために、入力杆の後退操作により第１
及び第２連通手段を介して前、後部両負圧室と前、後部
側作動室とを連通させると、それまで再作動室を占めて
いた空気は、前部負圧室に接続された負圧源の強い吸引
作用により、第２連通手段から第１連通手段の軸方向ポ
ート３０Ａを経て前部負圧室へ急速に吸入されていく。

このとき、空気が軸方向ポート３０Ａを弁筒側から前部
負圧室２ａ側へ高速で流れるが、従来のものでは、第９
図に示すように、軸方向ボー）３　ＯＡを流れる空気の
一部が半径方向ポート３０Ｒ側へ回り込んで該ポーｈ３
０Ｒの開口部付近に渦Ｃを起こし、これが作動音（風切
音）の−因となっている。

そこで、本発明は、上記のような作動音（風切音）を生
じないようにした前記負圧ブースタを提供することを目
的とする。

Ｂ８発明の構成 （１）課題を解決するだめの手段 上記目的を達成するために、本発明は、第１連通手段を
、弁筒内及び前部負圧室間を接続する直線状の第１ポー
トと、この第１ポートと仕切られて前部及び後部両負圧
室間を接続する第２ポートとから構成したことを特徴と
する。

（２）作　用 上記構成によれば、弁筒内及び前部負圧室間は、第２ポ
ートと分離した直線状の第１ポートを介して連通される
ので、弁筒側から前部負圧室側へ空気が高速で流れる際
には、その空気流は第２ポートに干渉されず、スムーズ
である。

（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。

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１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ＩＣ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
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１０間に挟着される
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
ＩＣと共に両シェル半体Ｌａ、ｌｂ間に固着される後部
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、隔壁板ＩＣ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
件の連結筒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を挟持する押え仮１４が
ピストンボス１０の後端面に重ねられる。そして、この
押え板１４、ピストンボス１０及び端壁板１３ａの三者
は、ピストンボス１０の軸線を凹む複数本（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１６
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環状の
リテーナ１７が挟入され、またフランジ１２と押え板１
４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１
０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及びピストンポス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及びピストンポス１０の当接面
間隙による後述の第１及び第２連通手段３０．３１間の
連通が阻止される。

各通しポル）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
に戻しばね２３が縮設される。この戻しばね２３のばね
力によりピストンボス１０、したがって両ブースタピス
トン４．６は常に後退方向へ付勢される。両ブースタピ
ストン４．６の後退限は、後部ダイヤフラム７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２ａ３ａは、ピストンボス１０
に設けられた第１連通手段３０を介して弁筒２５内に連
通し、また前後部両作動室２ｂ、３ｂは同じくピストン
ボス１０に設けられた第２連通手段３１を介して弁筒２
５内に連通ずる。

第１連通手段３０は、弁筒２５内及び前部負圧室２ａ間
を接続する直線状の第１ポートＰｌ　と、この第１ポー
トＰ＋　と平行な水平部を有して前部負圧室２ａ及び後
部負圧室３ａ間を接続する鉤形の第２ポートＰｚとから
構成される。互いに隣接する第１ポートＰＩと第２ボー
）Ｐ２の水平部とは隔壁板３９により仕切られ、この隔
壁板３９は、第３図に示すように、両ポートＰ、、Ｐ、
の境界に沿ってピストンボス１０に形成された一対の溝
５４５４に圧入される。

他方、第２連通手段３１は、弁筒２５内及び後部作動室
３ｂ間を接続する第３ポートＰｓと、前後部両作動室２
ａ、３ａ間を接続する第４ポートＰ４とから構成される
。

そして、第３ポートＰ３は制御弁３２により第１ポート
Ｐｌ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
３日が摺合され、この弁ピストン３８中心部には、前記
大気導入口３３を貫通した入力杆３５の球状前端部３５
ａが嵌合される。弁ピストン３８の中間部外周には、前
記第３ポートＰ３の開口端が臨む環状溝３８ａが形成さ
れており、この環状溝３８ａの底壁を数個所でかしめる
ことにより、弁ピストン３８に入力杆３５の球状前端部
３５ａ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４０１が突
設され、これに囲繞される環状の第２弁座４０ｔが弁ピ
ストン３８の後端面に形成され、これら弁座４０．．４
０□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２５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４１
ｂ１及びこの可撓部４１ｂの前端に連なる肉厚の弁部４
１ｃ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４０１
，４０□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４Ｌｃ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４０．の外側で前記第１
ポー）ＰＩが、また同弁座４０．の内側で前記第３ポー
トＰ、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。

再び第１図において、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４
５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、同じく入力杆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
して小シリンダ孔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°ピストン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。

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、後部両作動室２
ｂ、３ｂを両負圧室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、両負圧室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、両作動室
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３日を前進させれば、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
４０．が弁部４１ｃから直ちに離れて両作動室２ｂ、３
ｂを第２連通手段３Ｉを介して大気導入口３３に連通さ
せる。その結果、大気導入口３３から弁体４１内に流入
した大気は第２弁座４０２を通過してから、環状溝３８
ａを経て第３及び第４ポートＰ３．Ｐ４へ移り、両作動
室２ｂ、３ｂに素早く導入され、該室２ｂ３ｂ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
づく大きな前方推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、そノ力ハ弁ピストン３日及び入力杆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怒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は前面をピストンポスｌＯに当接さ
せるので、前記人力全体が弁ピストン３８、ピストンボ
ス１０、弾性ピストン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の気圧差による推力と人力による推力と
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連通手段３０．３１を介して両負圧室２ａ、３
ａと連通する。

すると、前部負圧室２ａに接続された負圧源■の強い吸
引作用により、これまで両作動室２ｂ。

３ｂを占めていた空気は第３及び第４ポートＰ。

Ｐ４から第１ポートＰ、を経て前部負圧室２ａへ急速に
吸入されていき、各ブースタピストン４６前後の気圧差
が無くなり、その結果、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。

ところで、弁筒２５内及び前部負圧室２ａ間を接続する
第１ポートＰ１は、前、後部両負圧室２ａ、３ａ間を接
続する第２ポートＰｚと隔壁板３９により仕切られてい
るので、前述のように第１ポートＰｌを高速で流れる空
気は、鉤形に屈曲した第２ポートＰ２に全く干渉されず
、したがって特に直線状の第１ポートＰ１では空気の流
れがスムーズで、風切音の原因となるような渦が発生し
ない。そして、第１ポートＰ１から前部負圧室２ａに流
入した空気は、負圧導入管２９を経て負圧源■へと移行
するので、この間、第２ポートＰｚでは大きな空気流は
生じない。したがって該ポートＰ２が鉤形に屈曲してい
ても風切音は発生しない。

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４図に示すように、−旦後部ダイヤフラム７の
突起２４をブースタシヱル１の後壁に当接させる後退限
まで戻り、今度は第１弁座４０．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、再び再作動室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が僅かに前進すれば第２弁座４０２及び弁部４
Ｌｃ間の小間隙は無くなり、制御弁３２を当初の中立状
態にする。こうして再作動室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。

この実施例において、直線状の第１ポートＰＩと鉤形の
第２ポートＰ２の水平部とを、ピストンボス１０に装着
した隔壁板３９で仕切るようにしたので、ピストンボス
１０の成型時、第１ポートＰ、と第２ポートＰｔの水平
部とを同−型で形成することが可能であり、成型が容易
である。

第５図及び第６図は本発明の第２実施例を示すもので、
隔壁板３９を戻しばね２３を支承する座板２２に一体化
した点を除けば前実施例と同様構成であり、図中、前実
施例と対応する部分にはそれと同一の符号を付す。

この実施例によれば、座板２２と隔壁板３９との一体化
により部品手数の削減を図ることができると共に、隔壁
板３９の装着溝５４からの離脱を戻しばね２３の弾発力
により防止することができる。

第７図及び第８図は本発明の第３実施例を示すもので、
第１ポートＰ１と第２ポートＰ２の水平部とを、ピスト
ンボス１０と一体でその半径方向に延びる隔壁１３９に
より仕切った点を除けば前記第１実施例と同様構成であ
り、図中、第１実施例と対応する部分にはそれと同一の
符号を付す。

この実施例によれば、隔壁１３９によって、弾性ピスト
ン５０の嵌合する大シリンダ孔３７と第１、第２ボー）
Ｐ＋、Ｐｚとの間の隔壁を補強することができ、したが
ってその間の隔壁は薄肉であっても、出力杆５３からの
反力による弾性ピストン５０の膨脂力に充分耐えること
ができる。

Ｃ３発明の効果 以上のように本発明の第１の特徴によれば、第１連通手
段を、弁筒内及び前部負圧室間を接続する直線状の第１
ポートと、この第１ポートと仕切られて前部及び後部側
負圧室間を接続する第２ポートとから構成したので、第
１ポートを空気が高速で流れるとき、その流れは第２ポ
ートに干渉されずスムーズであり、風切音の発生を防止
することができる。

また本発明の第２の特徴によれば、第２ポートを、第１
ポートと平行な水平部分を有する鉤形に形成すると共に
、この第２ポートの水平部分と第１ポート間を、ピスト
ンボスに嵌着される隔壁板で仕切ったので、ピストンボ
スの成型時、第１ポートと第２ポートの水平部とを同−
型で形成することができ、製造が容易である。

さらに本発明の第３の特徴によれば、第２ポートを、第
１ポートと平行な水平部分を有する鉤形に形成すると共
に、この第２ポートの水平部分と第１ポート間を、ピス
トンボスと一体でその半径方向に延びる隔壁で仕切った
ので、両ポート間の隔壁によりピストンボスを効果的に
補強することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１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、第５図
及び第６図は本発明の第２実施例を示すもので、第５図
は第１図と対応する縦断側面図、第６図は第５図の■−
■線断面図、第７図及び第８図は本発明の第３実施例を
示すもので、第７図は第１図に対応した縦断側面図、第
８図は第７図の■−■線断面図、第９図は従来のタンデ
ム型負圧ブースタの要部を示す断面図である。 １・・・ブースタシェル、２ａ、３ａ・・・負圧室、２
ｂ、３ｂ・・・作動室、４，６・・・前部ブースタピス
トン、１０・・・ピストンボス、２５・・・弁筒、３０
・・・第１連通手段、３２・・・第２連通手段、３２・
・・制御弁、３３・・・大気導入口、３５・・・入力杆
、３９・・・隔壁、１３９・・・隔壁板 Ｂ・・・タンデム型負圧ブースタ、Ｐ、、Ｐ、・・・第
１、第２ポート 特許　出　願人　日信工業株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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
   負圧源に連なる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連通手段と、
   同弁筒内を両作動室に連通する第２連通手段とを設け、
   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連通手段を第１連通手段と大気とに連通切
   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１連通手段を、弁筒内及び前部負圧室間を接
   続する直線状の第１ポートと、この第１ポートと仕切ら
   れて前部及び後部両負圧室間を接続する第２ポートとか
   ら構成したことを特徴とする、タンデム型負圧ブースタ
   。
2. （２）第（１）項記載のものにおいて、 第２ポートを、第１ポートと平行な水平部分を有する鉤
   形に形成すると共に、この第２ポートの水平部分と第１
   ポート間を、ピストンボスに嵌着される隔壁板で仕切っ
   たことを特徴とする、タンデム型負圧ブースタ。
3. （３）第（１）項記載のものにおいて、 第２ポートを、第１ポートと平行な水平部分を有する鉤
   形に形成すると共に、この第２ポートの水平部分と第１
   ポート間を、ピストンボスと一体でその半径方向に延び
   る隔壁で仕切ったことを特徴とする、タンデム型負圧ブ
   ースタ。