JPH0450221B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、負圧式ブレーキブースタに関し、特
に、負圧ハウジング内にシールされた軸方向に可
動の可動壁と、ブレーキペダルに連結されて制御
弁を作動し、ブレーキブースタの作動チヤンバを
負圧源あるいはこれよりも高圧の高圧源の選択的
に接続するピストンロツドとを備え、この制御弁
の制御弁ボデイに設けられた弁座とこの弁座方向
に付勢されたポペツト弁とにより第１弁が形成さ
れ、このポペツト弁とピストンロツドに結合され
た弁ピストンとにより第２弁が形成され、可動壁
が制御弁ボデイとこの制御弁ボデイ内にこの制御
弁ボデイの軸線に直角方向に延設されたガイド孔
とに連結され、更にこの可動壁がガイド孔を貫通
するクロス部材に連結され、このクロス部材の制
御弁ボデイの周面を超えて突出する一端がブレー
キの解放位置で静止負圧ハウジングに当接する負
圧式ブレーキブースタに関する。

［従来の技術及びその課題］ 従来の負圧式ブレーキブースタは、通常負圧ハ
ウジング内に軸方向に移動可能な可動壁を有し、
この可動壁は負圧ハウジングの内部を２つのチヤ
ンバに区画する。これらの２つのチヤンバにより
可動壁の両側に差圧が形成され、この差圧により
可動壁が高圧側から低圧側に移動する。このタイ
プの負圧式ブレーキブースタは、更にブレーキペ
ダルで作動される制御弁を有し、この制御弁は可
動壁の一側に作用する負圧を制御する。通常、こ
の可動壁は自動車のブレーキシステムにおけるマ
スタシリンダに連結され、差圧で移動されたとき
に、マスタシリンダから液圧ブレーキシステム中
に作動流体を送出し、ホイールブレーキを作動さ
せる。

この自動車用ブレーキシステムにおいては、ド
ライバがブレーキペダルを作動して制御弁により
可動壁の両側のチヤンバ間の連通を遮断するまで
の応答時間を最小限にすることが望ましい。

上記の形式の負圧式ブレーキブースタは、出願
公開されたドイツ特許出願第3042096 A1号に記
載されている。この負圧気ブレーキブースタは、
制御弁ピストン及び制御弁ボデイの間に遊びを持
つて配置されたウエツジを有し、このウエツジは
ブレーキが作動しないときに負圧ハウジングに当
接し、弁座をポペツト弁から僅かに離隔させる。

この負圧式ブレーキブースタは、空動きを完全
に排除することができないという問題がある。

本発明は、ブレーキ作動までの応答時間を零に
まで減少し、ドライバがブレーキペダルを動かし
てブレーキブースタの制御弁を作動したときに、
可動壁の一側に直ちに強い力を作用させることが
できる自動車のブレーキシステム用ブレーキブー
スタを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段、作用及び効果］ 本発明の負圧式ブレーキブースタは、負圧ハウ
ジング内に配置されて、負圧源に連通される負圧
チヤンバと、負圧源と大気との一方に選択的に連
通される作動チヤンバとに区画する可動壁と、こ
の可動壁に連結されて内周側に弁座を形成した制
御弁ボデイとこの制御弁ボデイ内に配置されてピ
ストンロツドを介してブレーキペダルで作動され
る弁ピストンと前記弁座に向けて付勢された環状
構造のポペツト弁とを有し、このポペツト弁の弁
ピストンに近接する端部の前面部が前記弁座と共
に前記作動チヤンバを負圧源に選択的に接続する
第１弁を形成しかつ前記弁ピストンと共に前記作
動チヤンバを大気に選択的に接続する第２弁を形
成する制御弁と、前記制御弁ボデイに半径方向に
延設されたガイド孔と、このガイド孔内に挿通さ
れ、制御弁ボデイの外周面を超えて突出する端部
が、ブレーキの休止位置で負圧ハウジングに係止
されるクロス部材と、前記ポペツト弁に設けら
れ、この前面部から軸方向に突出する突出部とこ
の突出部に形成されて前記クロス部材を軸方向に
可動する保持する少なくとも１の係合部と有しか
つ前記クロス部材が負圧ハウジングに係止された
ときに、この係合部を介してクロス部材で係止さ
れ、前記第１弁を閉じる補強部材とを備えること
を特徴とする。

この負圧式ブレーキブースタによると、ブレー
キ休止位置ではクロス部材の制御弁ボデイの外周
面を超えて突出する端部が負圧ハウジングに係止
されており、ポペツト弁は突出部を介してこのク
ロス部材で係止された補強部材によりその前記部
が制御弁ボデイに設けられた弁座から離隔しない
ように保持され、制御弁の第１弁が閉じている。

また、ブレーキペダルが休止位置にあることに
より、弁ピストンも休止位置に配置され、制御弁
の第２弁も閉じている。これにより、負圧ハウジ
ング内の作動チヤンバは負圧源と大気との双方か
ら遮断され、負圧チヤンバは負圧源に連通されて
いる。

ブレーキペダルを作動すると、制御弁の弁ピス
トンが移動されてポペツト弁の前面部から離隔
し、第２弁が開く。ポペツト弁が制御弁ボデイの
弁座に付勢されているため、ポペツト弁の前面部
と制御弁ボデイの弁座とで形成される第１弁は閉
状態を維持する。これにより、作動チヤンバが大
気に連通され、負圧源に連通した負圧チヤンバと
の間に形成される差圧により可動壁が移動し、マ
スターシリンダを作動することができる。この可
動壁の移動と共に、可動壁に連結された制御弁ボ
デイも移動し、クロス部材は負圧ハウジングから
離隔する。

ブレーキペダルを戻すと、弁ピストンがブレー
キペダルと共にブレーキ休止位置に向けて戻り、
ポペツト弁の前面部に当接して第２弁を閉じ、作
動チヤンバと大気との連通を遮断する。クロス部
材は補強部材の突出部に設けられた係合部に軸方
向に可動な状態で保持されるため、クロス部材が
負圧ハウジングに係止されてない状態では、補強
部材したがつてポペツト弁が制御弁ボデイに対し
て軸方向に移動することができる。このため、弁
ピストンはポペツト弁をその付勢力に抗して制御
弁ボデイの弁座から離隔させ、第１弁を開く。こ
れにより、作動チヤンバが負圧源に連通され、負
圧チヤンバとの間の差圧が減少し、可動壁及び制
御弁ボデイは元の位置に向けて移動する。そし
て、クロス部材の端部が負圧ハウジングに係止さ
れると、このクロス部材を介して補強部材したが
つてポペツト弁が負圧ハウジングに係止され、第
１弁が閉じる。これにより、負圧式ブレーキブー
スタがブレーキ休止位置に配置される。

したがつて、本発明の自動車のブレーキシステ
ム用ブレーキブースタによると、ドライバがブレ
ーキペダルを動かしてブレーキブースタの制御弁
を作動したときに、可動壁の一側に直ちに強い力
を作用させてブレーキを作動させ、ブレーキ作動
までの応答時間をなくすことができる。

本発明の実施例によると、上記補強部材はポペ
ツト弁を軸方向に延びる円筒状部を持つブツシユ
状に形成され、上記係合部はこの円筒状部に設け
られた凹部あるいは開口で形成され、この係合部
内を上記クロス部材の一部を形成する互いに併置
されたアーム部が貫通し、このクロス部材の先端
は補強部材を超えて半径方向に突出して制御弁ボ
デイ内に配置されたガイド孔内を半径方向に延
び、ブレーキの休止位置で負圧ハウジングの静止
シールリングに当接するのが好ましい。

上記係合部を形成する補強部材の凹部あるいは
開口は、クロス部材が遊びを持つて貫通する充分
な大きさを有し、半径方向に空気を自由に流通さ
せることが有益である。

上記補強部材のブレーキペダル側端部は、半径
方向に延びるフランジ部を有し、このフランジ部
は少なくともその一部が弾性材料製の上記ポペツ
ト弁に埋設され、上記前面部とポペツト弁の肩部
との少なくとも一方の弁座面を剛性構造とする。

上記ガイド孔の幅は、上記クロス部材がゴム製
のシールリングに当接したブレーキの休止位置に
あるときに、このクロス部材の両側で制御弁ボデ
イとの間に遊びを生じる大きさに形成されている
のが好ましい。

上記クロス部材は制御弁ボデイのガイド孔を半
径方向に貫通して上記ポペツト弁に直接連結さ
れ、この半径方向内側端部は、ポペツト弁と補強
部材とこの補強部材に強固に係合された部材との
いずれか１に設けられて係合部を形成する凹部に
係合する。

更に本発明の実施例によると、クロス部材の半
径方向内側端部はフオーク状形状を有し、このク
ロス部材の半径方向に延びる２つのアーム部は制
限弁ピストンの領域で制御弁ボデイのネツク部を
遊びを有して囲み、これらのアーム部の中央部が
ポペツト弁の補強部材に連結される。

この構造では、上記ポペツト弁と補強部材との
一方に設けられたクロス部材用の凹部は、制御弁
ピストンに面する端部に配置された周方向溝ある
いはノツチで形成されている。

好ましい実施例では、上記ポペツト弁のピスト
ンロツド側に配置された端部は、制御弁ボデイに
強固に結合され、このポペツト弁のベローズ状部
は上記肩部の部分とピストンロツド側の端部との
間に配置されている。

上記ポペツト弁の制御弁ピストン側に配置され
かつ上記肩部を設けられた端部は、閉方向にばね
の付勢力を受け、このばねは一端側をピストンロ
ツドの肩部で支持され、他端側がポペツト弁の肩
部の領域内でポペツト弁の内壁の段部に当接する
のが好ましい。以下、本発明の実施例について添
付図面を参照しつつ説明する。

［実施例］ 第１図に示すように、負圧式ブレーキブースタ
は負圧ハウジング１を有し、この負圧ハウジング
１は軸方向に移動可能な可動壁２により作動チヤ
ンバ３と負圧チヤンバ４とに区画されている。可
動壁２は、金属板を深絞り加工した皿状のダイア
フラムデイスク５と、ダイアフラムデイスク５に
取付けられた化撓性のダイアフラム６とを有し、
このダイアフラム６は負圧ハウジング１とダイア
フラムデイスク５の周囲の間をシールするローリ
ングダイアフラム７を形成する。

ピストンロツド８で作動される制御弁９には弁
ピストン１０が設けられており、この弁ピストン
１０はピストンロツド８に連結されて制御弁ボデ
イ１１内の弁開口を開閉制御し、第１図に示す非
作動位置（解放位置）で作動チヤンバ３を負圧チ
ヤンバ４から分離する。これは、制御弁ボデイ１
１内を横方向に延設されてその前面側で制御弁ボ
デイ１１の周部に達する空気案内ダクト１２を通
る通路が遮断されるためである。制御弁９を作動
すると、すなわちピストンロツド８が軸方向に摺
動されると、負圧チヤンバ４と作動チヤンバ３と
の接続が遮断されたまま、この作動チヤンバ３が
大気に接続され、これにより可動壁２が負圧チヤ
ンバ４の方向に移動する。

制御弁ボデイ１１の前側の凹部に収納されたゴ
ム状のリアクシヨンデイスク１３により、ヘツド
フランジ１５が設けられたプツシユロツド１４を
介して、ブレーキ力がマスターシリンダの作動ピ
ストン（図示しない）に伝達される。このマスタ
ーシリンダはブレーキブースタの負圧チヤンバ４
側の端部に装着される。

負圧ハウジング１の内壁２４とダイアフラムデ
イスク５とにより両端がそれぞれ支持される圧縮
スプリング１６は、可動壁２を図示の初期位置あ
るいは非作動位置に保持する。

ダイアフラムデイスク５はカツプ状のハブ部分
１７を有し、このハブ部分１７の半径方向内側に
突出したフランジ１８は制御弁ボデイ１１の肩部
１９に当接している。

制御弁ボデイ１１内には弁ピストン１０が保持
されており、ピストンロツド８が矢印Ａの方向に
向けて（完全制動位置に向けて）摺動すると、こ
の制御弁ピストン１０に設けられた弁座２０がポ
ペツト弁２１の前面部４０から離れ、フイルタ２
３を通して周囲雰囲気に接続されたチヤンバ２２
から環状チヤンバ２５内に大気を流入させるよう
に案内される。この環状チヤンバ２５は、制御弁
ボデイ１１を半径方向に貫通したガイド２６と、
溝からなるダクト３８とを介して作動チヤンバ３
に連通しているため、大気が作動チヤンバ３内に
流入し、これにより可動壁２が圧縮ばね１６に抗
して内壁２４の方向に移動する。可動壁２が制御
弁ボデイ１１に連結されているため、プツシユロ
ツド１４も左方に移動し、マスターシリンダ（図
示しない）を作動する。このマスターシリンダ
は、締付けボルト２７により負圧ハウジング１の
フランジ２８に固定されている。

ピストンロツド８が、引込みばね４５により矢
印Ａと反対方向に向けて初期位置に戻されると、
弁ピストン１０の弁座２０がポペツト弁２１に当
接し、チヤンバ２２から環状チヤンバ２５したが
つて作動チヤンバ３への連通が遮断される。この
とき、制御弁ボデイ１１はポペツト弁２１を充分
右方に移動して、制御弁ボデイ１１の弁座３０か
らポペツト弁２１の肩部２９を離隔させ、この第
１弁を開く。このため、ガイド孔２６あるいはダ
クト３８と環状チヤンバ２５とを介して作動チヤ
ンバ３が環状チヤンバ３１に連通し、更にこの環
状チヤンバ３１から空気案内ダクト１２を介して
負圧チヤンバ４に連通する。したがつて、ポペツ
ト弁２１の前面部４０は制御弁ボデイ１１に設け
られた弁座３０と共に作動チヤンバ３を負圧源に
選択的に接続する第１弁を形成し、弁ピストン１
０と共に作動チヤンバ３を大気に選択的に接続す
る第２弁を形成する。

作動チヤンバ３と負圧チヤンバ４との圧力が等
しくなると、可動壁２が制御弁ボデイ１１と共に
右方に移動し、クロス部材３２が、負圧ハウジン
グ１に固定させているシールリング３３に当接
し、弁座３０とポペツト弁２１の肩部２９との間
の通路を閉じる（解放位置）。

クロス部材３２はそのアーム部３５，３６によ
り制御弁ボデイ１１のネツク部３４を部分的に囲
み、植込みボルト３７により制御弁ボデイ１１の
半径方向に対する移動を防止されている。クロス
部材３２は、制御弁ボデイ１１の軸方向すなわち
矢印Ａの方向又は矢印Ａと反対方向に沿い、ガイ
ド孔２６の軸方向幅ｂとクロス部材３２の厚さｆ
とにより定められる距離だけ摺動可能である。ク
ロス部材３２の摺動可能な範囲は、２つの弁座２
０，３０に対するポペツト弁２１の開方向の最大
移動距離を規定する。これは、ポペツト弁２１の
肩部２９の移動距離がブツシユ状の補強部材３９
の開口５０の軸方向幅ｇで定まるからである。

ピストンロツド８の空動きを全体的に排除しあ
るいは正確に限定するために、ポペツト弁２１の
肩部２９に剛性構造の補強部材３９を装着してあ
り、したがつて、第２図に示すブレーキの解放位
置ではポペツト弁２１の肩部２９におけるマスタ
ーシリンダ側の前面部４０は制御弁ボデイ１１に
対して図示の状態よりも更に右方に移動すること
はできない。

ブレーキの作動位置すなわちピストンロツド８
が矢印Ａの方向に向けて最大制動位置に移動した
ときに、ポペツト弁２１の肩部２９を弁座３０に
確実に当接させるため、一端がピストンロツド８
の肩部４２で支えられ、他端がフランジ部材４３
を介して弁座３０をポペツト弁２１の閉方向に向
けて付勢する圧縮ばね４１を設けてある。このた
め、ブレーキを作動すなわちピストンロツド８が
図の左方に向けて移動すると、直ちに前面部４０
と弁ピストン１０の弁座２０との間の通路が開
く。この場合、ポペツト弁２１の肩部２９が制御
弁ボデイ１１の弁座３０に対して移動することは
ない。これは、弁座３０に当接している肩部２９
が前面部４０を制御弁ボデイ１１に対してブレー
キ解放位置における状態と変わることなく正確に
保持するためである。

戻り位置すなわち制御弁ボデイ１１が矢印Ａと
反対の方向に移動すると、引込みばね４５がピス
トンロツド８および制御弁ピストン１０を介して
ポペツト弁２１の肩部２９を充分右方に付勢する
ため、ポペツト弁２１の肩部２９は弁座３０から
離隔する。しかし、制御弁ボデイ１１が戻ると、
クロス部材３２が負圧ハウジング１に強固に結合
された静止シールリング３３に当接し、補強部材
３９により、弁座３０と肩部２９の前面部４０と
の間の通路も閉じられる。

次に、上記負圧式ブレーキブースタの作動を説
明する。

ブレーキが作動していないとき、クロス部材３
２はシールリング３３に当接している。また、ポ
ペツト弁２１の肩部２９は前面部４０を弁座３０
と弁座２０とに当接されている。クロス部材３２
はガイド孔２６内に遊びを持つて配置されている
が、補強部材３９の突出部に形成された開口５０
を介してこの補強部材３９を図の左方すなわち矢
印Ａの方向に引張つている。

ブレーキの最大制動状態では、クロス部材３２
がシールリング３３から離れ、ばね４１がポペツ
ト弁２１を弁座３０に押圧する。弁ピストン１０
はピストンロツド８の作用で前面部４０から離隔
する。更に、制御弁ボデイ１１が矢印Ａの方向に
向けて図の左方に移動する。

ブレーキが部分的に作動しているときすなわち
最大制動力よりも小さい制動力を形成していると
きは、ブレーキの最大制動状態と同様であるが、
しかし、弁ピストン１０の弁座２０は前面部４０
に再度当接する。

ブレーキの作動状態から非作動状態に戻るとき
は、ピストンロツド８は矢印Ａと反対方向に移動
し、ばね４１の付勢力に抗してポペツト弁２１の
肩部２９を弁座３０から離隔させる。クロス部材
３２はまだシールリング３３に当接せず、ガイド
孔２６内を図の右方すなわち矢印Ａと反対の方向
に移動している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による負圧式ブレ
ーキブースタの概略的な断面図、第２図は第１図
の負圧式ブレーキブースタの一部の拡大図、第３
図はこの負圧式ブルーキブースタにおけるクロス
部材の形状を示す制御弁の断面図である。 １……負圧ハウジング、２……可動壁、３……
作動チヤンバ、４……負圧チヤンバ、８……ピス
トンロツド、９……制御弁、１０……弁ピスト
ン、１１……制御弁ボデイ、２０，３０……弁
座、２１……ポペツト弁、２６……ガイド孔、３
２……クロス部材、３９……補強部材、４０……
前面部、５０……開口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 負圧ハウジング１内に配置されて、負圧源に
   連通される負圧チヤンバ４と、負圧源と大気との
   一方に選択的に連通される作動チヤンバ３とに区
   画する可動壁２と、 この可動壁２に連結されて内周側に弁座３０を
   形成した制御弁ボデイ１１と、この制御弁ボデイ
   １１内に配置され、ピストンロツド８を介してブ
   レーキペダルで作動される弁ピストン１０と、前
   記弁座３０に向けて付勢された環状構造のポペツ
   ト弁２１とを有し、このポペツト弁２１の弁ピス
   トン１０に近接する端部の前面部４０が、前記弁
   座３０と共に前記作動チヤンバ３を負圧源に選択
   的に接続する第１弁を形成し、かつ、前記弁ピス
   トン１０と共に前記作動チヤンバ３を大気に選択
   的に接続する第２弁を形成する制御弁９と、 前記制御弁ボデイ１１に半径方向に延設された
   ガイド孔２６と、 このガイド孔２６内に挿通され、制御弁ボデイ
   １１の外周面を超えて突出する端部が、ブレーキ
   の休止位置で負圧ハウジング１に係止されるクロ
   ス部材３２と、 前記ポペツト弁２１に設けられ、この前面部４
   ０から軸方向に突出する突出部と、この突出部に
   形成されて前記クロス部材３２を軸方向に可動に
   保持する少なくとも１の係合部５０とを有し、前
   記クロス部材３２が負圧ハウジング１に係止され
   たときに、この係合部５０を介してクロス部材３
   ２で係止され、前記第１弁を閉じる補強部材３９
   とを備えることを特徴とする負圧式ブレーキブー
   スタ。 ２ 前記補強部材３９は前記ポペツト弁２１を軸
   方向に延びる円筒状部を持つブツシユ状に形成さ
   れ、前記係合部５０はこの円筒状部に設けられた
   凹部あるいは開口で形成され、この係合部５０内
   を前記クロス部材３２の一部を形成する互いに併
   置されたアーム部３５，３６が貫通し、このクロ
   ス部材３２の先端は前記補強部材３９を超えて半
   径方向に突出して前記制御弁ボデイ１１内に配置
   されたガイド孔２６内を半径方向に延び、ブレー
   キの休止位置で前記負圧ハウジング１の静止シー
   ルリング３３に当接する特許請求の範囲第１項記
   載の負圧式ブレーキブースタ。 ３ 前記係合部５０を形成する補強部材の凹部あ
   るいは開口は、前記クロス部材３２が遊びを持つ
   て貫通する充分な大きさを有し、半径方向に空気
   を自由に流通させる特許請求の範囲第１項又は第
   ２項記載の負圧式ブレーキブースタ。 ４ 前記補強部材３９のブレーキペダル側端部
   は、半径方向に延びるフランジ部を有し、このフ
   ランジ部は少なくともその一部が弾性材料製の前
   記ポペツト弁２１に埋設され、前記前面部４０と
   ポペツト弁２１の肩部２９との少なくとも一方の
   弁座面を剛性構造とする特許請求の範囲第１項か
   ら第３項いずれか１記載の負圧式ブレーキブース
   タ。 ５ 前記ガイド孔２６の幅ｂは、前記クロス部材
   ３２がゴム製のシールリング３３に当接したブレ
   ーキの休止位置にあるときに、このクロス部材３
   ２の両側で制御弁ボデイとの間に遊びを生じる大
   きさに形成されている特許請求の範囲第１項から
   第４項いずれか１記載の負圧式ブレーキブース
   タ。 ６ 前記クロス部材３２は前記制御弁ボデイ１１
   のガイド孔２６を半径方向に貫通して前記ポペツ
   ト弁２１に直接連結され、この半径方向内側端部
   は、前記ポペツト弁２１と補強部材３９とこの補
   強部材に強固に結合された部材とのいずれか１に
   設けられて前記係合部５０を形成する凹部に係合
   する特許請求の範囲第１項から第５項いずれか１
   記載の負圧式ブレーキブースタ。 ７ 前記クロス部材３２の半径方向内側端部はフ
   オーク状形状を有し、このクロス部材の半径方向
   に延びる２つのアーム部３５，３６は前記弁ピス
   トン１０の領域で制御弁ボデイ１１のネツク部３
   ４を遊びを有して囲み、これらのアーム部３５，
   ３６の中央部が前記ポペツト弁２１の補強部材３
   ９に連結される特許請求の範囲第１項から第６項
   いずれか１記載の負圧式ブレーキブースタ。 ８ 前記ポペツト弁２１と補強部材３９との一方
   に設けられた前記クロス部材３９用の凹部は、前
   記弁ピストン１０に面する端部に配置された周方
   向溝あるいはノツチで形成されている特許請求の
   範囲第１項から第７項いずれか１記載の負圧式ブ
   レーキブースタ。 ９ 前記ポペツト弁２１のピストンロツド側に配
   置された端部は、前記制御弁ボデイ１１に強固に
   結合され、このポペツト弁２１のベローズ状部は
   前記肩部２９の部分とピストンロツド８側の端部
   との間に配置されている特許請求の範囲第１項か
   ら第８項いずれか１記載の負圧式ブレーキブース
   タ。 １０ 前記ポペツト弁２１の弁ピストン１０側に
   配置されかつ前記肩部２９を設けられた端部は、
   閉方向にばね４１の付勢力を受け、このばね４１
   は一端側を前記ピストンロツド８の肩部４２で支
   持され、他端側が前記ポペツト弁の肩部２９の領
   域内でポペツト弁２１の内壁の段部に当接する請
   求項１から９いずれか１記載の負圧式ブレーキブ
   ースタ。