JPS6010230Y2 - ブレ−キブ−スタ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は気体圧力を利用してブレーキ操作力を倍力する
ブレーキブースタの改良に関するものである。

ここにブースタとは、ブースタケーシング内の室を部分
する状態に配設されてその両側の室の圧力差によって作
動させられるパワーピストンと、入力部材の操作に基づ
いて上記圧力差を制御する弁機構と、入力部材に加えら
れる操作力を出力部材に向って伝達する中継機構と、出
力部材から伝達されるブレーキ反力を上記パワーピスト
ンと中継機構とが担う比率を決定するリアクションレバ
ーとを含み、前記入力部材及び弁機構によって制御され
た空気圧力によるパワーピストンの作動力が前記リアク
ションレバーの第−人力部に伝達されるとともに、入力
部材からの操作力がリアクションレバーの第二人力部に
伝達され、これ等の中間に位置する出力部から出力部材
へ前記作動力と前記操作力の合力が伝達されると同時に
、ブレーキ反力が前記の逆の伝達径路によってパワーピ
ストンと入力部材とに伝達される形式のブースタをいう
。

しかし、このような従来のブレーキブースタに使用され
ていたリアクションレバーの保持機構は、前記第−人力
部の近傍側のみがパワーピストンの作動力を伝達する部
材にその長手方向及び巾方向の移動を防止する状態に係
合させられた片端保持機構であった。

したがって、上記リアクションレバーと上記保持機構と
の間のスキマのため上記係合部を中心として巾方向に一
定範囲回動し得る状態にあり、この結果、前記ブレーキ
ブースタが繰り返し作動される度に、前記第二人力部及
び出力部が当接する位置が異なるためレバーが変化し、
前方入力部材と前記パワーピストンとが担う力の比率が
変動されるという欠点があった。

とくに、前記中継機構の第二人力部と係合する部分が円
筒部の内周縁である場合には上記変動は顕著であり、実
用上大きな問題であることが判明した。

すなわち、リアクションレバーの第二人力部側端部にお
いてはリアクションレバーの先端縁を中継機構の平らな
端面に係合させる形式のブレーキブースタにおいては、
仮にリアクションレバーに巾方向のずれが生じてもレバ
ー比はそれほど変動しないのであるが、円筒部の内周縁
とリアクションレバーとを係合させる形式のブレーキブ
ースタにおいては、リアクションレバーの巾方向のずれ
に伴って円筒部内周縁のリアクションレバー第二人力部
と係合する部分が変わり、それによって、リアクション
レバーの第−人力部及び出力部から第二人力部までの距
離が変わってレバー比が大きく変動することとなるので
ある。

また、リアクションレバーが複数個設けられる場合には
、各リアクションレバーの円筒部内周縁に対する保合位
置が変わればリアクションレバーの厚さ方向における傾
きが変わることとなり、甚だしい場合には一部のリアク
ションレバーの出力部が出力部材に係合しなくなって出
力部材や中継機構、パワーピストン等に偏荷重が発生す
る恐れもあるのである。

本考案はこの事実の知見に基いて為されたものであり、
その目的とするところは前記リアクションレバーの巾方
向の回動を防止し得る保持機構を備えることにより、前
記レバー比が変動しないブレーキブースタを提供するこ
とにある。

斯る目的を遠戚するため、本考案は前記ブレーキブース
タにおいて、前記パワーピストンの作動力を伝達する部
材と前記リアクションレバーの第一人力部近傍の部分と
を該リアクションレバーの長手方向及び巾方向の移動を
防止する状態に係合させるとともに、前記パワーピスト
ンの中心部に配設されて前記入力部材からの操作力を伝
達する部材の前記リアクションレバーの第二人力部と係
合する部分を前記パワーピストンと同心の円筒部とし、
その円筒部にそれの端面から軸方向の切欠を形成して、
該切欠に、前記リアクションレバーの第二人力部側の端
部を、該切欠の底面の内周縁に当接して力の伝達を行う
とともに該第二人力部側端部が該切欠の両側壁面により
該リアクションレバーの巾方向の移動を実質的に阻止さ
れる状態で係合させ、以ってリアクションレバーのスレ
に起因するリアクションレバー比の変動を防止したこと
を特徴とするものである。

以下において、本発明の目的、構成及び効果を一層明確
にするために、本考案の一実施例を示す図面に基づいて
詳細に説明する。

第１図に示したブースタ１００は、ブレーキペダル１０
１から入力部材であるオペレイティングロッド１に加え
られる入力を倍力して、出力部材であるブツシュロッド
２からマスクシリンダ１０２へ出力するものである。

ブースタ１００は気密なケーシング３を備えており、ケ
ーシング３内部の室はダイヤプラム式のパワーピストン
４によって部分されている。

パワーピストン４は本体４９とその内側に三本のネジ８
１によって螺着された環状金具８２とその中心部に拘持
された環状部材４１とを備えている。

パワーピストン４によって部分された室の一方は管継手
５を経て、エンジンのインティクマニホールド、バキュ
ームポンプ等の真空源１０３に接続されて、常時負圧の
定圧室６となっている。

他方の室は後述するコントロールバルブによって上記定
圧室６若しくは大気に選択的に連通させられて内圧の変
動する変圧室７となっている。

パワーピストン４の中央部には弁機構２０と中継機構３
ｏとを備えたコントロールピストン９が摺動可能に嵌合
されている。

コントロールピストン９は本体１８とその外側に嵌合さ
れた円筒部材１７とから成る。

弁機構２０はコントロールピストン９に形成された第一
の弁座２１と、コントロールピストン９に摺動可能に嵌
合されたバルブプランジャ２２に形成された第二の弁座
２３と、両弁座２１及び２３に対して共通に配設された
弾性材製のバルブエレメント２４とにより構成されてい
る。

バルブエレメント２４は圧縮ばね２６によって両弁座２
１及び２３に向かつて付勢されている。

コントロールピストン９には定圧室６及び変圧室７に通
ずる空気流通路２７及び２８が形成されている。

また流通路２８に連続してこれより広い幅にて形成され
た切欠きには、前記バルブプランジャ２２の前進端及び
後退端を規制するストッパ１３が挿し込まれ、このスト
ッパ１３はケーシング３の後壁に当接可能でしかもコン
トロールピストン９の後退端を規制するストッパープレ
ート１１に保持されたリング状ばね１２によって抜出し
防止されている。

コントロールピストン本体１８のケーシング３から突出
した部分はブーツ１５によって包囲されており、ブーツ
１５の端部には空気吸入口１６があけられている。

一方中継機構３０は、上記バルブプランジャ２２と、コ
ントロールピストン９に嵌合された大プランジャ３２と
、両者間に介在させられているゴム製のリアクションデ
ィスク３３とを含んでいる。

このリアクションディスク３３は、バルブプランジャ２
２とコントロールピストン９との微小な相対移動を許容
しつつ、両者から加えられる力の合力を大プランジャ３
２に伝達する作用をなすものである。

大プランジャ３２は中央から前方に突出したロンド部３
４を備え、ロンド部３４が前記ブツシュロッド２の後端
部を支持している。

第１図に示すように、パワーピストン４とコントロール
ピストン９との間には円周方向の間隙４２が形成され、
ここに複数（三個）のボール４４を回転可能に保持した
ボールリテーナ４３が収容されている。

すなわち、第２図に示すように円筒部材１７の外周面に
は溝状で前方（同図中左方）にす）むにつれて深さが漸
増する（コントロールピストン９の軸心に近づく）形状
のボール収容凹部６１が形成され、その底面のテーパ部
６６は前方側程直径が小さくなるように形成されている
。

一方、環状部材４１の前半分の内周面に、前記ボール収
容凹部６１に相対向した溝であって、その底部にはパワ
ーピストン４の軸心に平行な平担部６２と後方に向って
軸心に近づく方向に傾斜させられた急傾斜部６４と急傾
斜部６４より緩やかな緩傾斜部６５とが前端より順次形
成されている。

これ等傾斜部６４．６５がボール駆動面６７を形成し、
上記緩傾斜部６５と前記テーバ部６６とがロック面を形
成する。

６３は小径部である。ポールリテーナ４３は第２図から
明らかなようにボール保持のための保持穴がある円筒部
４６と、その前端には外方に向って直角に形成されてい
る鍔状の当接部４７とからなる。

その鍔状の当接部４７にはパワーピストン４がコントロ
ールピストン９に対して相対的に前進したとき、環状部
材４１の前端が接触しないように三ケ所の開口８０が設
けられるとともに、ピストン軸に対して開口８０の対称
位置にはリアクションレバー５１を位置決め保持するた
め前記当接部の一部が曲げ起こされた一対の支持片であ
るレバーリテーナ部８３が三ケ所設けられている。

前記ポールリテーナ４３は前記環状金具８２とパワーピ
ストン本体４９との三個所の螺着部から中心部へ向って
設けられた逆り字状のストッパ部８５によって前進を阻
止されている。

更に前記環状金具８２の前記螺着部の軸対称位置にはス
プリング受け５６を位置決め保持するための開口及び切
欠部を有する逆Ｕ字形の三個の保持部８６が一体的に設
けられている。

第３図及び第４図に示すように前記当接部４７及び前記
大プランジャ３２とブツシュロッド２後端のリアクショ
ンプレート部８との間には前記レバーリテーナ部８３に
一端部が差し込まれ割ピンで止められた状態で三個のキ
の字形板状のリアクションレバー５１が介在させられて
いる。

すなわち、リアクションレバー５１の一端部の両側面か
らは各々一対ずつの係合突起９１が側方へ突出させられ
ており、これら各一対の係合突起９１の間に各レバーリ
テーナ部８３が嵌入させられることによりリアクション
レバー５１の長手方向の移動が防止されるとともに、一
対のレバーリテーナ部８３に両側から挟まれることによ
り、巾方向の移動も防止されているのである。

また、リアクションレバー５１の他端部は大プランジャ
３２の出力部たる円筒部９２に係合させられている。

大プランジャ３２は前記パワーピストン４と同心に設け
られているが、その端部にはパワーピストン４と同心で
、かつ、内周面がテーパ面とされた円筒部９２が形成さ
れており、この円筒部９２には三個の切欠が等角度間隔
に形成されている。

切欠は円筒部９２の端面から軸方向に形成されており、
その底面７５は第４図から明らかなように扇形をなして
おり、その内周縁９４においてリアクションレバー５１
と当接して力の伝達を行うようにされており、また、そ
の切欠の両側壁面９３はリアクションレバー５１を巾方
向の両側から挟んで、その巾方向の位置を十分な精度で
規制するようにされている。

以上の説明から明らかなように、本実施例においてはボ
ールリテーナ４３がパワーピストン４の作動力を伝達す
る部材を構成し、リアクションレバー５１のこのポール
リテーナ４３に当接する部分が第−人力部を構成してい
るのであり、リアクションレバー５１は、この第一人力
部近傍においてポールリテーナ４３の当接部４７に設け
られたレバーリテーナ部８３と係合して長手方向及び巾
方向の移動を規制されているのである。

また、大プランジャ３２が入力部材からの操作力を伝達
する部材を構成しており、リアクションレバー５１のこ
の大プランジャ３２に係合する部分が第二人力部を構成
しているのであって、リアクションレバー５１の第二人
力部の巾方向の移動は上記切欠の両側壁面９３によって
実質的に阻止されているのである。

前記円筒部材１７はその前端部に三個の７ラング部５４
を有している。

このフランジ部に一端部を接触させられ、他端部を前記
保持部８６に形成された開口に嵌入するとともに、その
保持部８６の先端部に形成された切欠部に係合させられ
た三個のスプリング受け５６の中間部と、ケーシング３
のこれに対向する前壁との間にはコイル状の圧縮ばね５
７が同軸に配設されている。

次に、本実施例の作動を説明する。

ブレーキペダル１０１が踏まれていない状態においては
、第二弁座２３がバルブエレメント２４に接触し第一弁
座２１が離れているため、変圧室７は定圧室６に連通し
て両室は等しい負圧に保たれており、パワーピストン４
の両側には圧力差はない。

そのためにパワーピストン４及びコントロールピストン
９はスプリング受け５６を介して加えられる圧縮ばね５
７の弾性力によって、ストッパプレート１１がケーシン
グ３に当接し、それにコントロールピストン９が当接し
た後退位置に保持されている。

第１図はこの状態を示す。この状態においてはリアクシ
ョンレバー５１に対するポールリテーナ４３．大プラン
ジャ３２゜リアクションプレート部８の当接力か弱いた
め、リアクションレバー５１はその板面に平行な方向に
比較的容易に移動し得、それによって前述のようなレバ
ー比の変動が生じ易いのであるが、本実施例においては
、リアクションレバー５１の長手方向に十分隔たった二
点において一対のレバーリテーナ部８３と同じく一対の
切欠側壁面９３とによって巾方向の移動を規制されてお
り、かつ、リアクションレバー５１の両側面から側方へ
突出させられた係合突起９１とレバーリテーナ部８３と
の係合によって長手方向の移動も規制されているためリ
アクションレバー５１のずれは生ぜず、レバー比の変動
も正じない。

この状態からブレーキペダル１０１が僅かに踏み込まれ
、オペレーティングロッド１が前進（第１図において左
方に移動）させられると、第一弁座２１がバルブエレメ
ント２４に接触した後第二弁座２３がこれから離れ、変
圧室７は定圧室６から切り離されて大気に連通ずる。

その結果、空気が流入する変圧室７と定圧室６との間に
圧力差が生じ、これに基づく力によってパワーピストン
４が前進させられる。

パワーピストン４の前進時には、環状部材４１のボール
駆動面６７を通じてボール４４に力が加えられる。

当初は駆動面の急傾斜部６４がボール４４を前方に移動
させると同時にコントロールピストン９の軸心に近づく
方向（第２図では上方）に移動させ、ボール４４が収容
凹部６１のより深い部分に接触するにつれて急傾斜部６
４のうちで緩傾斜部６５寄りの部分がボール４４に接触
するようになる。

ポールリテーナ４３の前進によって第５図に示すように
リアクションレバー５１の第−人力部７１に力が加えら
れ、リアクションレバー５１が第二の入力部７４が当接
させられている大プランジャ３２の出力部である切欠底
面７５の内周縁９４を気侭として回動させられる。

その結果中間の出力部７２からリアクションプレート部
８を通じてブツシュロッド２に推力が加えられる。

これによりマスクシリンダ１０２内の制動液が図示しな
いブレーキ系統へ供給され、ブレーキクリアランスが消
滅させられるとともに、ピストンカップ等の初期的な変
形に基づく消費液量が充填される。

すなわち、入力ストロークに比べてはるかに大きい出力
ストロークが得られるのである。

ブレーキクリアランスが消滅して制動効果が現われ始め
る頃には、ボール駆動面６７は第６図に示すように緩傾
斜部６５にわいてボール４４に接触するようになり、そ
の僅か後にボールリテーナ４３の前端面が円筒部材１７
のフランジ部５４に当接してその前進が阻止される。

この状態においてはボール４４は、フランジ部５４によ
って前進を阻止されたポールリテーナ４３のボール保持
穴内面に押し付けられるとともに、収容凹部底面のテー
パ部６６の前方寄りの部分に押し付けられ、三方向から
挾まれて何れの方向にも移動不能となるのである。

このようにパワーピストン４は緩傾斜部６５がボール４
４を介してポールリテーナ４３によってその前進を阻止
されるので、専用のストッパを設ける必要がない。

しかも、緩傾斜部６５の性質上パワーピストン４が急激
に停止するようなことはないため、停止時にショックが
ブレーキペダルに伝達されることもない。

なお、以上の説明から明らかなように収容凹部６１は上
記形状の底面のテーパ部６６を備えていさえすれば良い
のであり、前方側の湾曲面６８は排除することもできる
が、これを利用すればストッパとしてのフランジ部５４
が不要となる。

ポールリテーナ４３がコントロールピストン４に対して
移動不能となり、ポールリテーナ４３に保持されたボー
ル４４にパワーピストン４の緩傾斜部６５が当接した後
は、従来のブレーキブースタと同様にオペレイティング
ロッド１とパワーピストン４とがリアクションレバー５
１とリアクションディスク３３とで決まる比率で力を担
いながら、ブツシュロッド２を前進させる。

このようにしてパワーピストン４がその両側の圧力差が
限界に達するまで前進させられた後、ブレーキペダル１
０１が更に強く踏み込まれると、リアクションレバー５
１の第二人力部７４には大プランジャ３２から強い力が
加えられ、リアクションレバー５１は出力部７２が当接
させられたリアクションプレート部８を支点として回動
し、ポールリテーナ４３を後方に押し戻そうとする。

この時ボールリテーナ４３は少しも後退しない。

球心よりも後方寄りの部分を間隔の漸減する収容凹部底
面のテーパ部６６及び緩傾斜部６５に接触させられてい
るからである。

従ってブレーキペダルにアイドルストロークが生ずるこ
ともない。

しかも、バルブプランジャ２２の前進端はストッパ１３
によって規制されていることから、結局オペレーティン
グロッド１、バルブプランジャ２２、コントロールピス
トン９、大プランジャ３２、リアクションディスク３３
、ポールリテーナ４３及びリアクシコンレバー５１等が
一体化すれた状態となり、この一体化されたものによっ
てリアクションプレート部８を通じてブツシュロッド２
が押し出されること）なる。

従って出力ストロークは入力ストロークと同じ割合で増
加する。

しかしこの時にはパワーピストン４への助勢力は限界に
達しているため、ブースタの出力はブレーキ操作力の増
加分だけ増加するのみである。

ブレーキペダル１０１の踏込みが解放されると、バルブ
エレメント２４が第二弁座２３に接触して第一弁座２１
から離れるため、変圧室７は大気から遮断されて定圧室
６に連通させられ（第１図参照）、パワーピストン４へ
は助勢力が作用しなくなる。

その結果、スプリング受け５６を介して加えられるスプ
リング５７の付勢力によってパワーピストン４が後退す
る。

この後退によって緩傾斜部６８によるボール４４の押付
作用が解かれ、ボール４４は押込時とは逆の経路をたど
って第２図に示した状態に復帰する。

なお、以上詳述したのはあくまでも本考案の一実施例で
あって、本考案は決してこれに限定して解釈されるべき
ではない。

たとえば、本実施例は本考案がストローク拡大型ブレー
キブースタに適用された例であるか、ストローク拡大作
用を備えないブレーキブースタにも適用することが可能
である。

前記リアクションレバー５１は、前記第一人力部近傍の
部分では該リアクションレバーの長手方向及び巾方向の
移動を防止する係合させられればよく、その具体的係合
機構には種々変更を加え得る。

また、前記収容凹部テーパ部６６の傾斜角度（α）はｏ
’＜α≦１５°、急傾斜部６４の傾斜角度（β）は２０
°≦β≦７５°、緩傾斜部６５の傾斜角度（γ）は０°
〈γ≦３０°の範囲内においてそれぞれその大きさを適
宜選定することができる。

またテーパ部６６については、その前方寄りの部分の傾
斜角度を１５°以下の範囲で後方寄りの部分のそれより
も大きくすることもできる。

一方急傾斜部６４と緩傾斜部６５についても、要は後方
寄りの部分の傾斜角度が他の部分よりも緩やかになって
いれば良いのであり、急傾斜部６４と緩傾斜部６４との
間の角部を排除し全体を曲面とすることも可能であり、
また、上記傾斜面６４．６５はいずれか単一のものであ
ってもよい。

更に、コントロールピストン９とバルブプランジャ２２
との相対移動を許容しつつ両者の合力を大プランジャ部
３２に伝達する媒体としては前記リアクションディスク
３３が好適ではあるが、これに代えてレバー等を使用す
ることもできるし、米国特許明細書第４．１００．８３
峰に示されているようにバルブプランジャ２２と大プラ
ンジャ３２とが一体とされてもよい。

またパワーピストンへの助勢力は大気圧と正圧との圧力
差によって発生させられても良いし、米国特許明細書第
３．１１０．０３１号に示されているように、常時大気
圧にセットされている室と大気圧若しくは負圧に選択的
にセットされる室との圧力差によって助勢力を得ること
としても良い。

さらには特開昭５４−９９８７５号に示されているよう
に、パワーピストンとコントロールピストンとの間に圧
縮ばねが配設された形式のストローク拡大型ブレーキブ
ースタにも本発明は適用可能である。

本考案は以上詳記したように、リアクションレバーの第
二人力部の巾方向のずれを防止するとともに、リアクシ
ョンレバーの第一人力部近傍の部分を長手方向および巾
方向の移動を防止する状態でパワーピストンの作動力を
伝達する部材に係合させたものであり、それによってリ
アクションレバーは互に十分な距離離れた第−人力部と
第二人力部との二箇所において巾方向の移動を規制され
ることとなるため、巾方向のずれが効果的に防止される
こととなり、レバー比の変動によるブースタの倍力特性
の変動が確実に防止され得ることとなる。

また、第二人力部の巾方向の移動を規制する手段が円筒
部に形成された単純な切欠で済むこととなり、製作コス
トの上昇を極めて軽微に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例のブレーキブースタの縦断面
図である。 第２図は第１図における要部拡大図である。 第３図及び第４図はリアクションレバー周辺の正面図及
び斜視図である。 第５図及び第６図は第１図に示した実施例の作動説明図
である。 １：入力部材（オペレーティングロッド）、２：出力部
材（ブツシュロッド）、４：パワーピストン、３２：入
力部材からの作動力を伝達する部材（大プランジャ）、
４３：パワーピストンの作動力を伝達する部材（ポール
リテーナ）、５１：リアクションレバー、７１：第−人
力部、７２：出力部、７４：第二人力部、１００ニブレ
ーキブースタ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 入力部材に加えられる操作力を倍力して出力部材に出力
   するために、前記入力部材の操作に基づいて制御される
   気体の圧力で作動するパワーピストンの作動力と前記操
   作力とをそれぞれ第−及び第二のの入力部に受け、これ
   等両入力部の中間に位置する出力部から前記操作力と前
   記作動力との合力を前記出力部材に出力するリアクショ
   ンレバーを備えたブースタにおいて、 前記パワーピストンの作動力を伝達する部材と前記リア
   クションレバーの第一人力部近傍の部分とを該リアクシ
   ョンレバーの長手方向及び巾方向の移動を防止する状態
   に係合させるとともに、前記パワーピストンの中心部に
   配設されて前記入力部材からの操作力を伝達する部材の
   前記リアクションレバーの第二人力部と係合する部分を
   前記パワーピストンと同心の円筒部とし、その円筒部に
   それの端面から軸方向の切欠を形成して、該切欠に、前
   記リアクションレバーの第二人力部側の端部を、該切欠
   の底面の内周縁に当接して力の伝達を行うとともに該第
   二人力部側端部が該切欠の両側壁面により該リアクショ
   ンレバーの巾方向の移動を実質的に阻止される状態で係
   合させ、以ってリアクションレバーのずれに起因するリ
   アクションレバーのレバー比の変動を防止したことを特
   徴とするブレーキブースタ。