JPH0541463B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、負圧ハウジング内を軸方向に移動す
る可動壁と、ブレーキペダルに結合されて制御弁
を作動するピストンロツドとを備え、この制御弁
により負圧ハウジング内の作動チヤンバを負圧源
と大気との一方に連通する負圧式ブレーキブース
タに関する。この負圧式ブレーキブースタにおい
ては、制御弁ボデイの弁座とこの弁座に向けて付
勢されたポペツト弁とで第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制御弁
ピストンとで第２弁が形成され、可動壁が制御弁
ボデイに連結され、この制御弁ボデイからは制御
弁ボデイの軸線に垂直な方向にガイド孔が延設さ
れ、このガイド孔を貫通するクロス部材の一端が
制御弁ボデイの周面を越えて突出し、ブレーキの
休止位置で負圧ハウジングに当接する。

〔従来の技術及びその課題〕

一般に、従来の負圧式ブレーキブースタはハウ
ジングを有し、このハウジング内にはこのハウジ
ング内を軸方向に移動する可動壁が配置されてそ
の両側にそれぞれ１のチヤンバを区画する。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、可動壁はこの差圧により高圧側チヤン
バから低圧側チヤンバの方向に向けて移動する。
この形式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て可動壁の一側に作用する
負圧の大きさを制御する制御弁を備える。通常
は、自動車の液圧ブレーキシステムのマスターシ
リンダが可動壁に結合され、可動壁が差圧で移動
されたときにマスターシリンダからブレーキ作動
液が液圧ブレーキシステム中に送出され、自動車
のブレーキが作動される。

自動車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
時間が最も短くなるように負圧式ブレーキブース
タを形成することが望ましい。

このような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3042096A1号に記載され
ている。このブレーキブースタには、制御弁ピス
トンと制御弁ボデイとの双方に遊びを有してウエ
ツジが取付けられ、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、から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、ブレーキ作動時における応答時間を
ゼロにまで減少し、ドライバがブレーキペダル動
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
ジング内を、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制御弁ピストンと前
記弁座に向けて付勢された環状構造のポペツト弁
とを有しかつこのポペツト弁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制御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
れて制御弁ボデイの外周面を超えて突出する外側
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
れて前記制御弁ボデイ内に突出する前記クロス部
材の内側端部を軸方向に移動可能に収容しかつこ
のクロス部材が負圧ハウジングに係止されたとき
にこのクロス部材でポペツト弁を係止させて前記
第１弁を閉弁させる凹部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外側端部が負圧ハウジングに
係止されており、ポペツト弁は凹部を介してこの
クロス部材で係止され、制御弁ボデイに設けられ
た弁座に当接され、制御弁の第１弁が閉じてい
る。また、制御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
連通される。

ブレーキペダルを作動すると、制御弁ピストン
が移動されてポペツト弁から離隔し、第２弁が開
く。ポペツト弁が制御弁ボデイの弁座に向けて付
勢されているため、ポペツト弁と制御弁ボデイの
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、制御弁ピストンがブ
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
ポペツト弁に設けられた凹部内に軸方向に可動な
状態で収容されるため、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、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、制御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、クロス部材の外側端部が
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。

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、図示しない負圧源に連通する負圧チヤ
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に取付けられた可撓
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
の周囲との間にシールするローリングダイアフラ
ム７を形成する。

作動チヤンバ３内の圧力を制御する制御弁９
は、ピストンロツド８を介してブレーキペダルで
作動される制御弁ピストン１０を有する。この制
御弁ピストン１０はピストンロツド８に連結さ
れ、制御弁ボデイ１１内に配置され後述する第１
弁及び第２弁を開閉制御し、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１１内
の側部に沿つてその前面部の周部まで延設された
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が図示しないブレーキペダルにより軸
方向に摺動されると、負圧チヤンバ４と作動チヤ
ンバ３との連通が遮断されたまま、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の前側の凹部にゴム状部材で
形成されたリアクシヨンデイスク１３が収納され
ており、このリアクシヨンデイスク１３とヘツド
フランジ１５を設けたプツシユロツド１４とを介
して、ブレーキ力をマスターシリンダの作動ピス
トン（図示しない）に伝達することができる。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。本実施例では、
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に固定するこ
とができる。

圧縮ばね１６は、両端部をそれぞれ負圧ハウジ
ング１の内壁２４とダイアフラムデイスク５とに
より支持され、可動壁２を図示の初期位置あるい
は非作動位置に付勢する。

ダイアフラムデイスク５はカツプ状のハブ部１
７を有し、このハブ部１７の半径方向内側に突出
したフランジ部１８が制御弁ボデイ１１の肩部１
９に当接している。

第２図に示すように、制御弁９の制御弁ボデイ
１１内には制御弁ピストン１０が保持されてい
る。この制御弁ピストン１０はピストンロツド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の前部４０から
離れる。この弁座２０がポペツト弁２１の前部４
０から離れると、フイルタ２３を通して周囲雰囲
気に接続された通気チヤンバ２２から環状チヤン
バ２５内に大気が流入する。この環状チヤンバ２
５は、制御弁ボデイ１１を半径方向に貫通したガ
イド孔２６と、溝で形成されたダクト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に強固に連結さ
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。

制御弁ピストン１０を作動するピストンロツド
８は、引込みばね４５により矢印Ａと反対方向に
付勢されている。ピストンロツド８がこの引込み
ばね４５により初期位置に戻されると、制御弁ピ
ストン１０の弁座２０がポペツト弁２１に当接
し、通気チヤンバ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
分に図の右方に移動して、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
る。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。

作動チヤンバ３が減圧されて負圧チヤンバ４の
圧力と等しくなると、可動壁２が制御弁ボデイ１
１と共に第１図及び第２図で見て図の右方に移動
し、負圧ハウジング１に固定されているシールリ
ング３３にクロス部材３２の半径方向外側端部が
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）。

第１図及び第２図から明らかなように、ポペツ
ト弁２１はピストンロツド８を挿通した環状構造
に形成されており、本実施例ではポペツト弁２１
の肩部２９が制御弁ボデイ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、前部４０が制御弁ピスト
ン１０の弁座２０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。更に、これ
らの肩部２９と前部４０とは後述する埋め金３９
により剛性構造に形成され、ブレーキペダル側す
なわちピストンロツド８の側の端部は制御弁ボデ
イ１１に強固に結合され、このピストンロツド８
側の端部と肩部２９との間にベローズ状部が配置
されている。

第３図に示すように、クロス部材３２はその半
径方向内側に２本の半径方向に延びるアーム部３
５，３６を持つフオーク状形状を有し、この２本
のアーム部３５，３６はポペツト弁２１の縮径部
３４（第２図）にクロス部材３２の厚さｆよりも
大きな幅寸法すなわち軸方向長さｇに形成された
凹部すなわち周方向溝内に配置され、ポペツト弁
２１の制御弁ピストン側の端部ｅに形成された縮
径部３４を部分的に囲んでいる。更にこのクロス
部材３２は、スタツドボルト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。

第２図に示すように、このクロス部材３２は制
御弁ボデイ１１に半径方向に延設されたガイド孔
２６に挿通され、外側端部が制御弁ボデイ１１の
外周面を越えて突出している。このクロス部材３
２はポペツト弁２１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することができる。クロス
部材３２の摺動可能な範囲は、２つの弁座２０，
３０に対するポペツト弁２１の開方向への最大移
動距離を規定する。これは、ポペツト弁２１の端
部ｅの移動距離が縮径部３４の軸方向幅ｇで定ま
るからである。

ピストンロツド８のから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
の端部ｅに剛性構造の補強部材すなわち埋め金３
９を装着してある。本実施例では、この埋め金３
９は、金属板からプレス成形されて２つの半径方
向に延びるフランジ部を有するリール状形状を有
し、ポペツト弁２１のゴム状弾性材内に埋設され
ている。この埋め金３９のフランジ部は、それぞ
れポペツト弁２１の肩部２９及び前部４０内に延
長されてこれらの肩部２９及び前部４０を剛性構
造としている。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の端部ｅにおけ
るマスターシリンダ側の前部４０がクロス部材３
２で係止され、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
段部４２で支えられ、他端がフランジ部材４３を
介して肩部２９の領域内におけるポペツト弁２１
の内壁の段部で支えられる圧縮ばね４１を設けて
ある。この圧縮ばね４１は、ポペツト弁２１の肩
部２９を弁座３０に向けて第１弁を閉じる方向に
付勢する。ピストンロツド８が図の左方に向けて
移動し、ブレーキを作動すると、直ちに前部４０
と制御弁ピストン１０の弁座２０との間の通路が
開く。この場合、ポペツト弁２１の端部ｅは制御
弁ボデイ１１の弁座３０に対して移動しない。こ
れは弁座３０で支えられた埋め金３９が、前部４
０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。

解放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の端部ｅ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と当接し、弁座３０と
肩部２９との間の通路すなわち第１弁も閉じられ
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状態では、第１図及
び第２図に示すようにクロス部材３２の外側端部
がシールリング３３に当接し、ポペツト弁２１は
このクロス部材３２のアーム部３５，３６を介し
て負圧ハウジング１に係止されている。ポペツト
弁２１の肩部２９は圧縮ばね４１で弁座３０に付
勢され、また、制御弁ピストン１０に設けられた
弁座２０はピストンロツド８を介して引込みばね
４５により前部４０に付勢され、したがつて制御
弁９の第１弁及び第２弁が閉じている。

ブレーキペダルを作動し、最大制動状態とする
と、クロス部材３２がシールリング３３から離れ
る。圧縮ばね４１はポペツト弁２１の肩部２９を
弁座３０に押圧し、第１弁は閉じている。制御弁
ピストン１０に設けられた弁座２０はピストンロ
ツド８によりポペツト弁２１の前部４０から離隔
し、第２弁が開く。これにより、作動チヤンバ３
に大気圧が作用し、可動壁２が矢印Ａの方向に移
動してマスターシリンダを作動する。この可動壁
２の移動と共に制御弁ボデイ１１も矢印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、制御弁ピストン１０の弁座２０はポペツ
ト弁２１の前部４０に再度当接し、第２弁が閉じ
る。

そして、ブレーキペダルを放してブレーキを解
放すると、ピストンロツド８は矢印Ａと反対方向
に移動し、圧縮ばね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、第
１弁を開く。クロス部材３２がシールリング３３
に当接すると、このクロス部材３２のアーム部３
５，３６によりポペツト弁２１の前部４０が係止
され、肩部２９が弁座３０に当接して第１弁を閉
じ、第１図及び第２図の状態に戻る。

したがつて、この負圧式ブレーキブースタによ
ると、ブレーキペダルを踏込むと直だちに制御弁
ピストン１０の弁座２０とポペツト弁２１の前部
４０とで形成される第２弁が開き、この第２弁を
介する大気圧を作動チヤンバ３に大気圧を作用さ
せて可動壁２を移動し、マスターシリンダしたが
つてブレーキを作動することができる。

【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
図はこの負圧式ブレ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…制御弁ピストン、１１…
制御弁ボデイ、２０，３０…弁座、２１…ポペツ
ト弁、２６…ガイド孔、３２…クロス部材、３４
…縮径部、３９…埋め金、４０…前部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 負圧ハウジング１内を、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制御弁ピストン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
   は、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、
   前記制御弁ピストン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外側端部が、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、前記制御弁ボ
   デイ１１内に突出する前記クロス部材３２の内側
   端部を軸方向に移動可能に収容し、このクロス部
   材３２が負圧ハウジング１に係止されたときに、
   このクロス部材３２でポペツト弁２１を係止させ
   て前記第１弁を閉弁させる凹部ｇ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 前記クロス部材３２の半径方向内側端部は、
   ２本の半径方向に延びるアーム部３５，３６を持
   つフオーク状形状を有し、この２本のアーム部は
   前記凹部ｇ内でポペツト弁２１の縮径部３４を囲
   む特許請求の範囲第１項記載のブレーキブース
   タ。 ３ 前記ポペツト弁２１は埋め金３９を有し、こ
   の埋め金は、前記制御弁ピストン１０の弁座２０
   と協働するポペツト弁２１の前部４０を前記制御
   弁ボデイ１１の弁座３０と協働するポペツト弁２
   １の肩部２９に結合し、前記肩部２９に対する前
   部４０の移動を阻止する特許請求の範囲第１項又
   は第２項記載のブレーキブースタ。 ４ 前記ポペツト弁２１に設けられてクロス部材
   ３２を収容する凹部ｇは、制御弁ピストン１０側
   の端部に配置された周方向溝で形成されている特
   許請求の範囲第１項から第３項いずれか１記載の
   ブレーキブースタ。 ５ 前記ポペツト弁２１の埋め金３９は、２つの
   半径方向に延びるフランジ部を有するリール状形
   状を有し、金属板からプレス成形されて前記ポペ
   ツト弁２１のゴム状弾性材内に埋設され、このフ
   ランジ部がポペツト弁２１の肩部２９及び前部４
   ０とを剛性構造とする特許請求の範囲第１項から
   第４項いずれか１記載のブレーキブースタ。 ６ 前記凹部ｇはポペツト弁２１の縮径部３４に
   設けられ、前記クロス部材３２の厚さｆよりも大
   きな幅寸法を有する特許請求の範囲第１項から第
   ５項いずれか１記載のブレーキブースタ。 ７ 前記ポペツト弁２１のピストンロツド８側の
   端部は、前記弁ボデイ１１に強固に結合され、こ
   のポペツト弁２１のベローズ状部が前記端部ｅ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６項いずれか１記
   載のブレーキブースタ。 ８ 前記ポペツト弁２１の制御弁ピストン１０側
   の端部ｅは、閉方向にばね４１の力を受け、この
   ばねの一端は前記ピストンロツド８の段部４２で
   支持され、他端は前記肩部２９の領域内における
   ポペツト弁２１の内壁の段部で支持される特許請
   求の範囲第１項から第７項いずれか１記載のブレ
   ーキブースタ。