JPH0753003Y2 - 変速用負圧ブースタ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 A.考案の目的 （１）産業上の利用分野 本考案は、主としてトラック等の大型自動車の変速機を
負圧源の負圧を利用して倍力シフトするための変速用負
圧ブースタに関する。

（２）従来の技術 かゝる変速用負圧ブースタは、例えば特公昭54−35278
号公報に開示されているように、既に知られている。

（３）考案が解決しようとする課題 上記公報に開示された変速用負圧ブースタでは、入力部
材の動きに応じてブースタピストンを負圧源の負圧を以
て倍力作動し、変速機にシフト動作を与えるようになっ
ているが、そのシフト中、入力部材には反力が発生せ
ず、したがってブースタピストンの出力の大きさを操縦
者が感じ取ることができないので、良好なシフトフィー
リングが得られないという欠点がある。

本考案は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、変速機
のシフト中にはブースタピストンの出力に応じた反力が
入力杆に作用し、良好なシフトフィーリングが得られ、
しかも各部の製作誤差によるも入力杆にがたつきを生じ
ないようにした変速用負圧ブースタを提供することを目
的とする。

B.考案の構成 （１）課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本考案の変速用負圧ブース
タは、負圧源と；ブースタシェルと；このブースタシェ
ル内に往復動可能に収容されてその内部を第１及び第２
作動室に区画するブースタピストンと；このブースタピ
ストンの両端から突出してブースタシェルの両端壁を貫
通する第１及び第２弁筒と；これら第１及び第２弁筒内
にそれぞれ収容されてブースタピストン側の内方移動限
及び反対側の外方移動限により規定される一定ストロー
クを移動し得ると共に、第１及び第２弁筒内をそれぞれ
ブースタピストン側の第１及び第２反力室と反対側の第
１及び第２大気室とに区画する第１及び第２反力ピスト
ンと；これら第１及び第２反力ピストンをそれぞれ前記
内方移動限に向って付勢する第１及び第２戻しばねと；
第１及び第２反力ピストンを摺動可能に貫通すると共
に、各反力ピストンの内端に当接し得る一対の当接段部
を有して変速レバーに連なる入力部材と；第１及び第２
弁筒内にそれぞれ配設され、各反力ピストンが前記内方
移動限に位置するときは対応する各作動室及び反力室を
負圧源と不通にすると共に各大気室と連通し、各反力ピ
ストンが入力部材の当接段部により前記外方移動限に向
って移動されると各作動室及び反力室を各大気室と不通
にすると共に負圧源と連通する第１及び第２制御弁と；
ブースタピストンに駆動されて変速機にシフト動作を与
える出力部材と；を備え、入力部材の一対の当接段部間
距離を、第１及び第２反力ピストンの内方移動限を規制
すべく第１及び第２弁筒にそれぞれ設けられた一対の規
制部間距離より大きく設定したことを特徴とする。

（２）作用 上記構成において、変速レバーにより入力部材を介して
例えば第１反力ピストンをその外方移動限に向って移動
させれば、第１制御弁の切換作動により第１作動室及び
第１反力室が第１大気室と不通になると共に負圧源と連
通するので、第１及び第２作動室間、並びに第１大気室
及び第１反力室間に気圧差が発生する。そして第１及び
第２作動室間の気圧差によれば、ブースタピストンが低
圧の第１作動室側へ倍力作動し、出力部材を駆動して変
速機に所定のシフト動作を与えることができる。また第
１大気室及び第１反力室間の気圧差によれば入力部材に
反力が作用し、したがってブースタピストンの出力に応
じた反力が操縦者に伝えられる。

ブースタピストンの第１作動室側へのシフト駆動が終了
すると、第１反力ピストンが外方移動限に達して入力部
材のそれ以上の移動を阻止することにより操縦者はシフ
ト終了を知ることができる。そこで、入力部材に対する
入力を解除すれば、第１戻しばねにより第１反力ピスト
ンは内方移動限に戻され、これに伴い第１制御弁は第１
作動室及び第１反力室を負圧源と不通にすると共に、第
１大気室と連通させるので、第１及び第２作動室間、並
びに第１大気室及び第１反力室間の気圧差は無くなり、
ブースタピストンの推力及び第１反力ピストンの反力は
消失し、したがってブースタピストン及び入力部材はシ
フト終了位置に留まることができる。

而して、第１及び第２反力ピストンに対する入力部材の
一対の当接段部間距離は、第１及び第２反力ピストンの
内方移動規制部間より大きく設定してあるので、各部の
製作誤差が上記二距離の差に吸収される限り、入力部材
の自由状態では、前記規制部に干渉されることなく、両
反力ピストンが第1,第２戻しばねの弾発力をもって前記
一対の当接段部を確実に挟持し、入力部材の軸方向のが
たつきを抑える。

（３）実施例 以下、図面により本考案の一実施例について説明する。

第１図において、自動車用変速用負圧ブースタＢのブー
スタシェル１は、その右端部の取付フランジ1aにおいて
図示しない車体の適所に固着される。このブースタシェ
ル１には、ブースタピストン２が摺動自在に嵌装され、
これによりブースタシェル１内は、図で左方の第１作動
室3₁と右方の第２作動室3₂とに区画される。

ブースタピストン２は、その左右両端面から突出する筒
状の連結フランジ4₁，4₂を備えており、これら連結フラ
ンジ4₁，4₂に第１及び第２弁筒5₁，5₂がそれぞれ嵌合さ
れると共に複数のリベット6₁，6₂で固着される。これら
弁筒5₁，5₂はブースタシェル１の左右端壁をそれぞれ摺
動自在に貫通するように配設される。

第１及び第２弁筒5₁，5₂の外端には軸受10₁，10₂がそれ
ぞれ螺着され、両軸受10₁，10₂によって、弁筒5₁，5₂を
貫通する入力部材11が摺動自在に支承される。

入力部材11は、その右端において変速レバー12と連結さ
れる。また左方の軸受10₁に一体に形成された出力部材3
8には変速機のシフトアーム39が付設される。

また第１及び第２弁筒5₁，5₂には第１及び第２反力ピス
トン7₁，7₂が摺動自在に嵌装される。そして第１反力ピ
ストン7₁は、第１弁筒5₁内を軸受10₁側の第１大気室13₁
と、ブースタピストン２側の第１反力室14₁とに区画す
る。また第２反力ピストン7₂は、第２弁筒5₂内を軸受10
₂側の第２大気室13₂と、ブースタピストン２側の第２反
力室14₂とに区画する。各軸受10₁，10₂には対応する大
気室13₁，13₂に大気を取入れる大気導入孔15₁，15₂が設
けられている。

また第１及び第２反力室14₁，14₂は通孔16₁，16₂を介し
て第１及び第２作動室3₁，3₂にそれぞれ連通する。第２
図に示すように、上記各通孔16₁，16₂は前記リベット
6₁，6₂用の孔と同様に連結フランジ4₁，4₂及び弁筒5₁，
5₂を通して穿設される。

再び第１図において、第１及び第２反力ピストン7₁，7₂
は、それらの内端面に対向するように第１及び第２弁筒
5₁，5₂の内周面に形成された規制部としての環状肩部
8₁，8₂と、それらの外端面に対向するように前記軸受10
₁，10₂の内端に形成された筒状ストッパ9₁，9₂とにより
規定される一定ストロークl₁を摺動することができる。
即ち、各反力ピストン7₁，7₂は、肩部8₁，8₂により内方
移動限を規制され、ストッパ9₁，9₂により外方移動限を
規制される。

第１及び第２反力ピストン7₁，7₂には、対応する反力ピ
ストンと同心でその外端面に開口する浅い円形凹部1
8₁，18₂と、この凹部18₁，18₂底面の偏心個所に開口す
る弁室19₁，19₂と、この弁室19₁，19₂の弁座20₁，20₂を
貫通する弁孔21₁，21₂とが設けられる。弁室19₁，19₂に
は、弁座20₁，20₂と協働して弁孔21₁，21₂を開閉する第
1,第２ポペット弁22₁，22₂と、それを閉弁方向へ付勢す
る弁ばね23₁，23₂とが収容される。第１及び第２ポペッ
ト弁22₁，22₂の弁杆24₁，24₂は、弁孔21₁，21₂を摺動自
在に貫通して、第１及び第２反力ピストン7₁，7₂の内端
面から突出するものであるが、弁孔21₁，21₂を閉じない
ように横断面が十字状をなしている（第３図参照）。

前記凹部18₁，18₂には、弁ばね23₁，23₂を支持する保持
板25₁，25₂が嵌込まれ、そして前記戻しばね17₁，17₂の
内端により保持される。この戻しばね17₁，17₂と保持板
25₁，25₂との当接位置を安定させるために第４図に示す
ように戻しばね17₁，17₂の内端内周縁に係合する環状リ
ブ26₁，26₂が保持板25₁，25₂に形成される。

こうして各保持板25₁，25₂は、対応する反力ピストン
7₁，7₂及び戻しばね17₁，17₂によって挟持される。

保持板25₁，25₂には、弁室19₁，19₂に続くハウジング27
₁，27₂が大気室13₁，13₂側へ膨出するように形成され、
このハウジング27₁，27₂の端壁には大気室13₁，13₂に開
口する通孔28₁，28₂が設けられる。このハウジング2
7₁，27₂には、フィルタ29₁，29₂が装填され、それを保
持する金網30₁，30₂または多孔板がハウジング27₁，27₂
の内端部に係止される。

前記第１及び第２反力室14₁，14₂に円板状の第１及び第
２フラット弁31₁，31₂がそれぞれ配設され、これらフラ
ット弁31₁，31₂は、前記入力部材11上に摺動自在に支承
される。

入力部材11には、負圧源Ｓ（例えばエンジンの吸気マニ
ホールド内）に連通する負圧導入路32が形成されてお
り、この負圧導入路32は、ブースタピストン２の中心部
に設けられた負圧室33と常時連通している。

第１及び第２フラット弁31₁，31₂は、上記負圧室33を囲
んでブースタピストン２の両端面に着座し得る弁シール
34₁，34₂を備えており、各弁シール34₁，34₂がブースタ
ピストン２に着座すると、負圧室33と反力室14₁，14₂と
の間が遮断され、ブースタピストン２から離間するとそ
の間を連通するようになっている。これらフラット弁31
₁，31₂を閉弁方向、即ちブースタピストン２への着座方
向へ常時付勢するために、前記反力ピストン7₁，7₂とフ
ラット弁31₁，31₂との間に弁ばね35₁，35₂が縮設され
る。これら弁ばね35₁，35₂は、前記戻しばね17₁，17₂よ
りもセット荷重が小さく設定してあり、したがって弁ば
ね35₁，35₂によって反力ピストン7₁，7₂が外側方へ動か
されることはない。

また第1,第２フラット弁31₁，31₂は前記第１及び第２ポ
ペット弁22₁，22₂の弁杆24₁，24₂を受止め得るようにな
っている。特に、フラット弁31₁，31₂がブースタピスト
ン２に着座した状態では、反力ピストン7₁，7₂が弁筒
5₁，5₂の肩部8₁，8₂に当接する内方移動限近くまでくる
と、フラット弁31₁，31₂が弁杆24₁，24₂を受止めてポペ
ット弁22₁，22₂を開弁するようになっている。その際、
ポペット弁22₁，22₂と弁座20₁，20₂との間隙l₂は、反力
ピストン7₁，7₂の前記ストロークl₁よりも小さく設定さ
れる。

而して、第１ポペット弁22₁及び第１フラット弁31₁によ
り本考案の第１制御弁V₁が構成され、第２ポペット弁22
₂及び第２フラット弁31₂により第２制御弁V₂が構成され
る。

前記入力部材11には、反力ピストン7₁，7₂の内端面にそ
れぞれ当接する当接段部36₁，36₂が形成され、さらに第
１及び第２フラット弁31₁，31₂の内端面に間隙l₃を存し
てそれぞれ対向する当接環37₁，37₂が設けられる。

こゝで、両当接段部36₁，36₂間距離S₁は、第1,第２反力
ピストン7₁，7₂の内方移動限を規制する前記一対の肩部
8₁，8₂間距離S₂よりも僅かに大きく設定される。また前
記間隙l₃は、l₁＞l₃＞l₂に設定される。

ブースタピストン２には、ブースタシェル１の内周面に
密接するシール部材40が装着される。またブースタシェ
ル１の両端壁には弁筒5₁，5₂の外周面にそれぞれ密接す
るシール部材41,41が装着される。さらに反力ピストン7
₁，7₂には、弁筒5₁，5₂の内周面にそれぞれ密接するシ
ール部材42,42及び入力部材11の外周面にそれぞれ密接
するシール部材43,43が装着される。さらにまたフラッ
ト弁31₁，31₂には、入力部材11の外周面にそれぞれ密接
するシール部材44,44が装着される。そしてブースタシ
ェル１と軸受10₁，10₂との間にはダストブーツ45,45が
それぞれ張設される。

次にこの実施例の作用について説明する。

第１図は、変速レバー12がニュートラル位置に置かれて
いるときの負圧ブースタＢの状態を示す。この状態で
は、ブースタピストン２はブースタシェル１内の軸方向
中央位置を占め、第１及び第２フラット弁31₁，31₂は共
にブースタピストン２の両側面に着座し、第１及び第２
反力ピストン7₁，7₂は共に第１及び第２弁筒5₁，5₂の肩
部8₁，8₂に当接し、これに伴い第１及び第２ポペット弁
22₁，22₂は弁杆24₁，24₂をフラット弁31₁，31₂に受止め
られて開弁している。

したがって、各反力室14₁，14₂は、負圧室33との間を遮
断される一方、対応する大気室13₁，13₂と連通されるの
で、反力室14₁，14₂及びそれに通孔16₁，16₂を介して連
通する第１及び第２作動室3₁，3₂には、大気室13₁，13₂
と同様に、大気導入孔15₁，15₂から導入した大気によっ
て満たされる。その際、大気室13₁，13₂から反力室1
4₁，14₂に流れる空気はフィルタ29₁，29₂によって濾過
される。またフィルタ29₁，29₂は、弁孔21₁，21₂等の狭
窄部を空気が流れるとき生じる風切音を吸収する吸音材
の役割をも果す。

以上の結果、両作動室3₁，3₂間にも、また大気室13₁，1
3₂と反力室14₁，14₂との各間にも気圧差は発生していな
いから、入力部材11は、戻しばね17₁，17₂の力を反力ピ
ストン7₁，7₂から当接段部36₁，36₂に受けて中立位置に
保持される。

このような状態から、変速機の選択された歯車列を確立
するために、変速レバー12により入力部材11を例えば図
で左方へ動かせば、先ず入力部材11が当接段部36₁を介
して第１反力ピストン7₁を左動させることにより、第１
ポペット弁22₁が閉弁し、次いで第５図に示すように当
接環37₁が第１フラット弁31₁を開弁させる。この間、第
２ポペット弁22₂の開弁状態及び第２フラット弁31₂の閉
弁状態に変化は生じない。

その結果、第１反力室14₁が第１大気室13₁との間を遮断
されると共に、負圧室33と連通されるので、第１反力室
14₁及び第１作動室3₁には負圧源Ｓの負圧が負圧導入路3
2及び負圧室33を通して供給される。それに伴い第１及
び第２作動室3₁，3₂間には大なる気圧差が発生するの
で、この気圧差を受けてブースタピストン２は低圧の第
１作動室3₁側へ倍力作動して入力部材11の動きに追従
し、出力部材38を介してシフトアーム39にシフト動作を
与える。

ブースタピストン２の上記移動中は、第１大気室13₁及
び第１反力室14₁間にも気圧差が発生しているので、こ
の気圧差が第１反力ピストン7₁に第５図で右向きの反力
となって作用し、入力部材11に伝達し、これにより操縦
者は良好なシフトフィーリングを得ることができる。

所定の歯車列の確立によりブースタピストン２の左動が
停止すると、第６図に示すように第１反力ピストン7₁が
ストッパ9₁に当接することにより、入力部材11の動きが
抑止されるので、操縦者は歯車列の確立を知ることがで
きる。

そこで変速レバー12から入力部材11に対する入力を解除
すれば、第１反力ピストン7₁は、前記反力及び戻しばね
17₁の力によって第１弁筒5₁の肩部8₁に再び当接するま
で入力部材11と共に戻されるため、第１ポペット弁22₁
は開弁状態に、第２フラット弁31₁は閉弁状態にそれぞ
れ復帰し、第１反力室14₁及び第１作動室3₁は、第２反
力室14₂及び第２作動室3₂と同様に大気圧状態となる。
こうして両作動室3₁，3₂間、及び大気室13₁，13₂と反力
室14₁，14₂との各間には気圧の平衡状態が戻るので、ブ
ースタピストン２及び入力部材11はシフト終了位置に留
まることができる。

変速レバー12を上記の状態からニュートラル位置へ、さ
らにニュートラル位置から上記と反対側のシフト位置へ
操作する場合には、第２ポペット弁22₂及び第２フラッ
ト弁31₂が切換えられることにより、入力部材11の動き
に追従してブースタピストン２が上記の場合と反対方向
へ倍力作動し、そしてその作動が終了するまで入力部材
11に反力が与えられることは、上記作用から理解されよ
う。

負圧源Ｓの系統の失陥により負圧室33から負圧が消失し
た場合に変速レバー12を操作すると、その操作力は入力
部材11から反力ピストン7₁（または7₂）、ストッパ9
₁（または9₂）及び出力部材38へと機械的に伝達される
ので、変速機のマニュアルシフトが可能である。

ところで、前述のように入力部材11の両当接段部36₁，3
6₂間距離S₁は、両弁筒5₁，5₂の肩部8₁，8₂間距離S₂より
僅かに大きく設定されるので、各部の多少の製作誤差は
上記二距離S₁，S₂の差に吸収され、入力部材11の非作動
時即ち自由状態では、両反力ピストン7₁，7₂は、第1,第
２弁筒5₁，5₂の肩部8₁，8₂に干渉されることなく、両戻
しばね17₁，17₂の弾発力をもって両当接段部36₁，36₂を
確実に挟持することができ、これにより入力部材11の軸
方向のがたつき、即ち振動が抑制される。

C.考案の効果 以上のように本考案によれば、変速機のシフト中は、ブ
ースタピストンの推力に応じた気圧差を反力として第１
または第２反力ピストンに作用させ、操縦者に良好なシ
フトフィーリングを与えることができ、またシフト終了
後は、上記反力をブースタピストンの推力と同様に消失
させるので、ブースタピストン及び入力部材のシフト終
了位置からの妄動を回避することができる。

また、入力部材の自由状態では、両反力ピストンが戻し
ばねの弾発力をもって入力部材の両当接段部を、各部の
製作誤差に関係なく常に確実に挟持するので、入力部材
の軸方向のがたつきを抑え、振動音の発生を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図は変速用
負圧ブースタの縦断側面図、第２図は第１図のII−II線
断面図、第３図はポペット弁の斜視図、第４図は保持板
の正面図、第５図及び第６図は作動説明図である。 Ｂ……負圧ブースタ、Ｓ……負圧源、S₁……両当接段部
間距離、S₂……両規制部間距離、V₁，V₂……第1,第２制
御弁、l₁……ストローク １……ブースタシェル、２……ブースタピストン、3₁，
3₂……第1,第２作動室、5₁，5₂……第1,第２弁筒、7₁，
7₂……第1,第２反力ピストン、8₁，8₂……肩部、9₁，9₂
……ストッパ、10₁，10₂……軸受、11……入力部材、12
……変速レバー、13₁，13₂……第1,第２大気室、14₁，1
4₂……第1,第２反力室、15₁，15₂……大気導入孔、1
7₁，17₂……第1,第２戻しばね、22₁，22₂……第１第２
ポペット弁、31₁，31₂……第1,第２……フラット弁、32
……負圧導入路、33……負圧室、38……出力部材、39…
…シフトアーム

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】負圧源（Ｓ）と；ブースタシェル（１）
   と；このブースタシェル（１）内に往復動可能に収容さ
   れてその内部を第１及び第２作動室（3₁，3₂）に区画す
   るブースタピストン（２）と；このブースタピストン
   （２）の両端から突出してブースタシェル（１）の両端
   壁を貫通する第１及び第２弁筒（5₁，5₂）と；これら第
   １及び第２弁筒（5₁，5₂）内にそれぞれ収容されてブー
   スタピストン（２）側の内方移動限及び反対側の外方移
   動限により規定される一定ストロークを移動し得ると共
   に、第１及び第２弁筒（5₁，5₂）内をそれぞれブースタ
   ピストン（２）側の第１及び第２反力室（14₁，14₂）と
   反対側の第１及び第２大気室（13₁，13₂）とに区画する
   第１及び第２反力ピストン（7₁，7₂）と；これら第１及
   び第２反力ピストン（7₁，7₂）をそれぞれ前記内方移動
   限に向って付勢する第１及び第２戻しばね（17₁，17₂）
   と；第１及び第２反力ピストン（7₁，7₂）を摺動可能に
   貫通すると共に、各反力ピストンの内端に当接し得る一
   対の当接段部（36₁，36₂）を有して変速レバー（12）に
   連なる入力部材（11）と；第１及び第２弁筒（5₁，5₂）
   内にそれぞれ配設され、各反力ピストン（7₁，7₂）が前
   記内方移動限に位置するときは対応する各作動室（3₁，
   3₂）及び反力室（14₁，14₂）を負圧源（Ｓ）と不通にす
   ると共に各大気室（13₁，13₂）と連通し、各反力ピスト
   ン（7₁，7₂）が入力部材（11）の当接段部（36₁，36₂）
   により前記外方移動限に向って移動されると各作動室
   （3₁，3₂）及び反力室（14₁，14₂）を各大気室（13₁，1
   3₂）と不通にすると共に負圧源（Ｓ）と連通する第１及
   び第２制御弁（V₁，V₂）と；ブースタピストン（２）に
   駆動されて変速機にシフト動作を与える出力部材（38）
   と；を備え、 入力部材（11）の一対の当接段部（36₁，36₂）間距離
   （S₁）を、第１及び第２反力ピストン（14₁，14₂）の内
   方移動限を規制すべく第１及び第２弁筒（5₁，5₂）にそ
   れぞれ設けられた一対の規制部（8₁，8₂）間距離（S₂）
   より大きく設定したことを特徴とする、変速用負圧ブー
   スタ。