JPH10508265A - 荷重及びヒステリシスを低減した空気圧ブースタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ピストン（５）の内部に、固定弁座（１８）及び可動弁座（１９）と相互作用しオリフィス（２３）を穿設した室（２２）をピストン（５）内に画成する管状の閉止部材（２１）を用いていて、このオリフィスが２つの弁座の間に形成した通路（２０）にこの室を連通させるようにした真空ブレーキブースタのための空気圧制御装置に関する。室（２２）はブースタの駆動位置でのみ画成されて、ブースタのヒステリシスを低減することを可能にしている。

Description

【発明の詳細な説明】 荷重及びヒステリシスを低減した 空気圧ブースタ 本発明は一般的に空気圧ブレーキブースタに関する。 より詳細には、本発明は、内部で可動隔壁が前方室と後方室とを画定している 剛性ケーシング；比較的高い圧力を供給する第１圧力源に接続される第１入口と 、比較的低い圧力を供給する第２圧力源及びブースタの前方室に接続される第２ 入口と、圧力を制御される後方室に接続される出口とが内部に開口し、可動隔壁 によって携行され得る中空ピストン；入口のいずれか一方と出口との間の連通を 選択的に確立するようにピストン内に組込まれた弁を包含しており、この弁自体 が、外側で第２入口が開口しているピストンの内方クラウン部によって形成され た第１環状弁座；軸線方向に閉止され、出口に接続される通路を画成する間隙を もって第１弁座内に配置され、且つ、第１環状弁座よりも前方室から遠位にある 休止位置と、少なくとも第１環状弁座と同じように前方室に接近する駆動位置と の間でこの第１弁座内を軸線方向に摺動できる第２環状弁座；一方において、第 １弁座から幾分離れてピストン内に密封態様で装架され内部を第１源に接続され ている後方部分と、他方において、ピストンの軸線に沿っ て移動でき前方室に向かって指向する第１軸線方向に弾性力によって押圧されて いる環状作用面とを呈する管形状の閉止部材を包含し、この環状作用面が、第２ 弁座の休止位置ではこの第２弁座と相互作用して出口を通路を介して第２源に接 続し、第２弁座の駆動位置では第１弁座と相互作用して出口をこの通路を介して 第１源に接続することができる一方、すべての場合に２つの入口の間の連通を阻 止しており、閉止部材の環状作用面がその内径部によって後方部分に結合され、 ２つの弁座の間に形成した通路に連通する少なくとも１つのオリフィスを穿設さ れており、ピストンの内周部及び閉止部材の作用面の端縁の両方が、第２弁座の 少なくとも一方の位置に関してそれらの一方が他方を密封態様で閉鎖することを 保証するに十分である接触圧力を互いに発揮するように形作られている空気圧ブ レーキブースタに関する。 この型式のブースタが本出願人により並行して独立して発明され、第ＷＯ９４ ／０４４０３号として公開された国際特許文献に記載されている。 周知のブースタそしてこの文献に記載されたブースタで通常出会う問題は、ブ ースタがその休止位置に戻る時には、ブースタを駆動するために克服するべき力 が同じ強さあるいは同じ方向に加わらず、これらのブースタの作動において望ま しくないヒステリシスを生じさせることである。 本発明はこれに関連するもので、この望ましくないヒステリシスを低減するこ とを目的としている。 このため、上記前文で与えられた一般的定義に一致する本発明のブースタは、 本質的に、第２弁座がその駆動位置から幾分離れている時に、この第２弁座がそ の駆動位置にある時に発揮する接触圧力よりも小さい接触圧力を互いに発揮する ようにピストンの内周部及びこの作用面の端縁が形作られていることを特徴とし ている。 本発明の第１の可能な実施例によると、閉止部材の作用面の端縁は密封リップ を有し、ピストンの内周部は、第１軸線方向に垂直で第１弁座に接近する平面に おいて、この弁座そして前方室からこの平面が離隔するにつれて拡がっている。 本発明の第２の可能な実施例によると、ピストンの内周部は第１弁座と略同一 平面の第３弁座を有し、第２入口は第１及び第３弁座の間に開口し、閉止部材の 作用面の端縁は、第１軸線方向に垂直な平面において、その周辺部の少なくとも 大部分にわたりピストンの内周部から遠位にある。 後者の場合、閉止部材の作用面は、好適には、この作用面が第３弁座と接触し ようとする厚肉部を呈する周辺区域を越えるまでその面の中央部分にわたって延 在する剛性インサートによって補強されている。 本発明の他の特徴及び利点は、非限定的な例として 添付図面を参照して行う本発明の下記説明から明らかとなるであろう。 図１は、閉止部材をその休止位置で示す、従来のブースタを用いる空気圧ブー スト式ブレーキ装置の概略断面図である。 図２は、閉止部材をその駆動位置で示す、本発明の第１実施例によるブースタ の部分断面図である。 図３は、閉止部材をその駆動位置で示す、本発明の第２実施例によるブースタ の部分断面図である。 図４は、図３のブースタの変形例を示す部分断面図である。 本発明が単に空気圧ブースト式ブレーキ装置に対してなした改良に関し、また このブレーキ装置の一般的な構成及び作動が当業者にはよく知られているので、 このブレーキ装置は、ここでは本発明が提供する改良を全体的に理解できる程度 にだけ思い起こすこととする。 概略的に、この型式のブレーキ装置はブースタ１とマスターシリンダ２とを包 含する。 ブースタ自体は、空気圧ピストン５を携行できる可動隔壁４によって２つの室 ３ａ及び３ｂに密封態様で区分された剛性ケーシング３を包含しており、この空 気圧ピストンはケーシング３内を移動できる。 マスターシリンダ２によって前面を密封態様で閉鎖された前方室３ａは、逆止 弁６を介して低圧力源Ｄに 常時接続されている。 対照的に、後方室３ｂは低圧力源Ｄ又は例えば大気圧Ａのような高圧力源に選 択的に接続される。 このため、後方室３ｂへの進入は弁７及びプランジャ８によって制御され、こ のプランジャは制御ロッド１０を介してブレーキペダル９に連結されている。 制御ロッド１０がこの場合には右方に引張られている休止位置にある時、弁７ はブースタの２つの室３ａ及び３ｂの間の連通を通常確立する。 それから後方室３ｂが前方室３ａと同じ部分真空を受けるので、ピストン５は 戻しスプリング１１によって休止位置へ右方に向けて押し戻される。 制御ロッド１０の左方への移動によるプランジャ８の駆動は、まず第１に、室 ３ａ及び３ｂを互いに隔離するように弁７を変位させる作用をなし、次いで第２ に、後方室３ｂをフィルタ１４を介して大気圧Ａに開放するようにこの弁を変位 させる作用をなす。 従って、可動隔壁４によって感知される２つの室間の圧力差は、隔壁をピスト ン５を携行しながら左方に変位させようとするスラストをこの隔壁に発揮し、そ してこのピストンがスプリング１１を圧縮しながら変位される。 制御ロッド１０によってプランジャ８に発揮される制動力又は“入力”と、可 動隔壁４のスラストから生じるブレーキ倍力又は“ブースト力”は、駆動力を構 成するために反動ディスク１２上で連合し、この駆動力はプッシュロッド１３を 介してマスターシリンダに伝えられる。 弁７と、これと相互作用する部材とから成る組立体は、ブースタの空気圧制御 のための装置を構成する。 より詳細には、このような装置は慣例的に、３つの流路１５，１６及び１７と 、空気圧ピストン５自体と、第１及び第２環状弁座１８，１９と、環状の閉止部 材２１とを包含する。 ３つの流路自体は、この場合には大気圧Ａのような比較的高い圧力を供給する 第１源に接続される第１入口１５と、この場合には真空Ｄのような比較的低い圧 力を供給する第２源及びブースタの前方室３ａに接続される第２入口１６と、ブ ースタの後方室３ｂに接続されこの室内の圧力を制御できる出口１７とを包含す る。 これら流路の各々は、入口１５及び１６のいずれか一方と出口１７との間で選 択された連通を確立できるように中空空気圧ピストン５内に開口する。 第１環状弁座１８は、その外側で第２入口１６が開口しているピストンの内方 クラウン部によって形成される一方、第２環状弁座１９はプランジャ８の周辺部 によって形成され、従ってこのプランジャの端部によって軸線方向に閉止される 。 プランジャ８の摺動のため、第２弁座１９は、第１ 環状弁座１８よりも前方室３ａから遠位にある図１及び２に示した休止位置と、 少なくとも第１弁座１８と同じようにこの前方室に接近する図３に示した駆動位 置との間で変位することができる。 図１が示すように、第２弁座１９は、出口１７に接続される通路２０を画成す る間隙をもって第１弁座１８の内側に配置されている。 管形状の閉止部材２１は、一方において、第１弁座１８から幾分離れてピスト ン５内に密封態様で装架され内部を第１源Ａに接続されている後方部分２１ａと 、他方において、ピストンの軸線に沿って移動でき前方室３ａに向かって指向す る第１軸線方向に弾性力によって押圧されている環状作用面２１ｂとを呈する。 環状作用面２１ｂは、第２弁座１９の休止位置（図１及び２）ではこの第２弁 座と相互作用して出口１７を通路２０を介して第２源Ｄに接続し、第２弁座１９ の駆動位置（図３）では第１弁座１８と相互作用して出口１７をこの同じ通路２ ０を介して第１源Ａに接続するようになっており、プランジャ８の位置とは無関 係に、２つの入口１５及び１６の間の連通は阻止されている。 より詳細には（図２ないし４）、本発明は、閉止部材の環状作用面２１ｂがそ の内径部を介して後方部分２１ａに結合され且つ２つの弁座１８，１９の間に形 成した通路２０に連通する少なくとも１つのオリフィ ス２３を穿設されるようにしたブースタに関している。 さらに、ピストン５の内周部５０及び閉止部材２１の作用面の端縁２１０の両 方は、少なくとも或る条件のもとでは、一方が他方を密封態様で閉鎖することを 保証するに十分である接触圧力を互いに発揮するように形作られており、従って 、閉止部材２１の後方部分２１ａの外側及び作用面２１ｂの裏面側は、オリフィ ス２３を介してのみ外部に向かって開口する室２２を一緒に画成する。 この構成のために、閉止部材２１を軸線方向に押圧しようとするスプリング２ ４は、図１に示したような従来のブースタに設ける必要があるスプリングに比べ 、比較的小さい力を加えることだけが結果的に必要である。 本発明は、第２弁座１９がその駆動位置から幾分離れている時に、この第２弁 座１９が図２ないし４に示したその駆動位置にある時に発揮する接触圧力よりも 小さい接触圧力を互いに発揮するようにピストンの内周部５０及び作用面２１ｂ の端縁２１０が形作られるようにすることによって、この構成をさらに完全なも のとすることを可能にしている。 この作動特性は、閉止部材の作用面の端縁２１０が密封リップ２１１（図２） を有している場合に、第１軸線方向Ｘに垂直で第１弁座１８に接近する平面Ｐに おいて観察されるピストンの内周部５０が、この弁座 そして前方室からこの平面が離隔するにつれて拡がるようにすることによって得 られる。 例えば、図２が示すように、内周部５０は、ブースタの後方に向かって拡開す る切頭円錐形状を採用してよい。 これらの条件のもとでは、室２２の密封を保証するのに丁度必要であるピスト ンの内周部５０に対するリップ２１１の摩擦は、実際には図２に示した駆動位置 でのみ起こるので、駆動の終りにおけるブースタのその休止位置への戻りは、リ ップ２１１の存在に拘わらず大きい寄生摩擦力を生じさせることはなく、このリ ップの自然状態の形状は、後方への摺動に比べ前方への摺動を相当有利にしてい る。 また、所望の作動特性は、図３に示されている本発明の第２実施例が示すよう に、ピストンの内周部５０が第１弁座１８と略同一平面の第３弁座２５を有し、 第２入口１６が第１及び第３弁座１８，２５の間に開口し、閉止部材の作用面の 端縁２１０が、第１軸線方向Ｘに垂直な平面Ｑにおいて、その周辺部の少なくと も大部分にわたりピストン５の内周部５０から遠位にあるようにすることによっ ても得られる。 これらの条件のもとでは、ピストンの内周部５０に対する閉止部材の作用面の 端縁２１０の摩擦は、僅少であるばかりでなく、ブースタの駆動位相とその休止 位置への戻り位相との間で全体的に不変である。 この第２実施例の好適な変形例が図４に示されている。 この変形例によると、閉止部材２１の作用面２１ｂは、この作用面が第３弁座 ２５と接触しようとする厚肉部２１３を呈する周辺区域を越えるまでその面の中 央部分にわたって延在する剛性インサート２１２によって補強されている。 この構成は、より容易に寸法上の製造公差から免れることを可能としており、 ブースタの駆動時に厚肉部２１３が第３弁座２５に早目に接触し、インサート２ １２によって強化されていない端縁２１０が、作用面２１ｂを第１弁座１８に当 接させ得るように変形する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部で可動隔壁（４）が前方室（３ａ）と後方室（３ｂ）とを画定している 剛性ケーシング（３）；比較的高い圧力を供給する第１圧力源（Ａ）に接続され る第１入口（１５）と、比較的低い圧力を供給する第２圧力源（Ｄ）及びブース タの前方室（３ａ）に接続される第２入口（１６）と、圧力を制御される後方室 （３ｂ）に接続される出口（１７）とが内部に開口し、可動隔壁によって携行さ れ得る中空ピストン（５）；入口（１５，１６）のいずれか一方と出口（１７） との間の連通を選択的に確立するようにピストン内に組込まれた弁（７）を包含 しており、この弁自体が、外側で第２入口（１６）が開口しているピストンの内 方クラウン部によって形成された第１環状弁座（１８）；軸線方向に閉止され、 出口（１７）に接続される通路（２０）を画成する間隙をもって第１弁座（１８ ）内に配置され、且つ、第１環状弁座（１８）よりも前方室（３ａ）から遠位に ある休止位置と、少なくとも第１環状弁座（１８）と同じように前方室（３ａ） に接近する駆動位置との間でこの第１弁座（１８）内を軸線方向に摺動できる第 ２環状弁座（１９）；一方において、第１弁座（１８）から幾分離れてピストン 内に密封態様で装架され内部を第１源（Ａ）に接続されている後方部分（２１ａ ）と、他方において、ピストンの軸線に沿って移動でき前方室（３ａ）に向かっ て指 向する第１軸線方向（Ｘ）に弾性力によって押圧されている環状作用面（２１ｂ ）とを呈する管形状の閉止部材（２１）を包含し、この環状作用面が、第２弁座 （１９）の休止位置ではこの第２弁座と相互作用して出口（１７）を通路（２０ ）を介して第２源（Ｄ）に接続し、第２弁座（１９）の駆動位置では第１弁座（ １８）と相互作用して出口（１７）をこの通路を介して第１源（Ａ）に接続する ことができる一方、すべての場合に２つの入口（１５，１６）の間の連通を阻止 しており、閉止部材（２１）の環状作用面（２１ｂ）がその内径部によって後方 部分（２１ａ）に結合され、２つの弁座（１８，１９）の間に形成した通路（２ ０）に連通する少なくとも１つのオリフィス（２３）を穿設されており、ピスト ンの内周部（５０）及び閉止部材の作用面の端縁（２１０）の両方が、第２弁座 （１９）の少なくとも一方の位置に関してそれらの一方が他方を密封態様で閉鎖 することを保証するに十分である接触圧力を互いに発揮するように形作られてい る空気圧ブレーキブースタにおいて、第２弁座（１９）がその駆動位置から幾分 離れている時に、この第２弁座（１９）がその駆動位置にある時に発揮する接触 圧力よりも小さい接触圧力を互いに発揮するようにピストンの内周部（５０）及 びこの作用面の端縁（２１０）が形作られていることを特徴とする空気圧ブレー キブースタ。 ２ 請求項１記載のブースタにおいて、閉止部材の作 用面の端縁（２１０）が密封リップ（２１１）を有し、ピストンの内周部（５０ ）が、第１軸線方向（Ｘ）に垂直で第１弁座（１８）に接近する平面（Ｐ）にお いて、この弁座そして前方室からこの平面が離隔するにつれて拡がっていること を特徴とするブースタ。 ３ 請求項１記載のブースタにおいて、ピストンの内周部（５０）が第１弁座（ １８）と略同一平面の第３弁座（２５）を有し、第２入口（１６）が第１及び第 ３弁座の間に開口し、閉止部材の作用面の端縁（２１０）が、第１軸線方向（Ｘ ）に垂直な平面（Ｑ）において、その周辺部の少なくとも大部分にわたりピスト ンの内周部から遠位にあることを特徴とするブースタ。 ４ 請求項３記載のブースタにおいて、閉止部材の作用面（２１ｂ）が、この作 用面が第３弁座（２５）と接触しようとする厚肉部（２１３）を呈する周辺区域 を越えるまでその面の中央部分にわたって延在する剛性インサート（２１２）に よって補強されていることを特徴とするブースタ。