JPS625417Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自動車のブレーキマスタシリンダ等
を操作する負圧式倍力装置、特にブースタシエル
内に、前側が出力杆に連なり戻しばねによつて後
退方向へ常時弾発されるブースタピストンを収容
し、このブースタピストンの前側と後側に、常時
負圧源に連通する第１作動室と、制御弁を介して
第１作動室または大気との連通を切換制御される
第２作動室をそれぞれ形成し、ブースタピストン
と、該ブースタピストンに前後方向相対摺動自在
に嵌合連結される入力杆との間に、入力杆のブー
スタピストンに対する相対摺動時第１および第２
作動室間にブースタピストンを入力杆の動きに追
従させるような圧力差を生じせしめる前記制御弁
を構成し、この制御弁を収容する弁筒をブースタ
ピストンの後面に突設した形式の倍力装置に関す
る。

従来かかる形式の倍力装置においては、入力杆
の後退限では、ブースタピストンを所定の後退限
に保持するために、制御弁が、第２作動室を第１
作動室に連通させて第２作動室を第１作動室と同
圧の負圧に保持する後退切換状態になるようにし
てある（特開昭47−39869号公報等参照）。ところ
で、このようなものにおいては、入力杆を上記後
退限から前進させてからブースタピストンが第
１、第２作動室間に生起する気圧差によつて実際
に前進作動し始めるまでには時間遅れがあり、出
力杆に連なるマスタシリンダ等の被作動装置に作
動遅れが生じる不具合があり、その時間遅れは次
のような原因による。

(1) 入力杆の前進ストロークには、制御弁を前記
後退切換状態から第２作動室を大気に連通させ
る前進切換状態に切換えるまでに無効ストロー
クがある。

(2) 制御弁が前進切換状態に切換られても、第２
作動室に大気中の空気が充満するまでに時間が
かかる。

(3) ブースタピストンのダイヤフラムには一般に
自由状態で多少の弛みが存在するため、第２作
動室に大気中の空気が充満して第１、第２作動
室間に気圧差が生じても、ブースタピストンの
ダイヤフラムが緊張状態になるまでに時間がか
かる。

本考案は、従来の上記不具合を解消することが
でき、しかも前記弁筒を他物との衝突より有効に
保護し且つ装置内部に導入される外気を効果的に
浄化することができるようにした、構造簡単な負
圧式倍力装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本考案は前記弁筒
を被覆すると共に該弁筒を軸受を介して摺動自在
に支承する堅固な被覆筒を前記ブースタシエルの
後面に突設し、その被覆筒は前記入力杆が貫通す
る大気導入口を持つ後端壁を備え、前記入力杆に
は、前記後端壁の内側面に当接することにより前
記入力杆の後退限を規制し、その後退限では前記
制御弁を、第１、第２作動室間に前記戻しばねの
弾発力と平衡する気圧差を生じさせた状態で第２
作動室を第１作動室および大気のいずれとも遮断
した切換中立状態に保持するストツパ板を設ける
と共に、このストツパ板の前面を前記弁筒の後端
面に対向させ、前記ストツパ板と前記弁筒との対
向面間に、前記入力杆の外周面および被覆筒の内
周面に接する柔軟性のエア・フイルタを挾入し、
さらに前記ストツパ板には、前記エア・フイルタ
を大気導入口に常時連通させる通気孔を穿設した
ことを特徴とする。

以下、図面により本考案の一実施例について説
明すると、第１図においてＳは負圧式倍力装置を
示し、そのブースタシエル１の内部はブースタピ
ストン６とその背面に接合したダイヤフラム２に
より前部の第１作動室Ａと後部の第２作動室Ｂに
区画され、第１作動室Ａは負圧導入管３を介して
負圧源である内燃機関の吸気マニホールド（図示
せず）内に常時連通し、第２作動室Ｂは制御弁４
により第１作動室Ａまたは、ブースタシエル１の
後面に一体に突設した被覆筒１ａの後端壁１ｂに
開口する大気導入口５に交互に連通切換されるよ
うになつている。

ブースタピストン６は第１作動室Ａに縮設した
戻しばね７により常時後退方向へ弾発され、その
後退限は、ダイヤフラム２の背面に隆起形成した
環状のストツパリブ２ａがブースタシエル１の後
側内壁に当接することにより規制される。

ブースタピストン６はその中心部に後方へ延び
る弁筒８を有し、これを前記被覆筒１ａに設けた
平軸受９に摺動自在に支承させる。平軸受９の外
側にはシールリング４３を隣接して設置する。弁
筒８内には前記大気導入口５を貫通する入力杆１
１を挿入すると共に、その先端にボールジヨイン
トを介して連結された制御ピストン１０をブース
タピストン６の中心部に摺合する。従つて、入力
杆１１および制御ピストン１０は一体となつて軸
方向に移動し得る。入力杆１１は戻しばね１２に
より常時後退方向へ弾発され、その後退限は入力
杆１１に次のように取付けられるストツパ板２６
が前記被覆筒１ａの後端壁１ｂの内側面に当接す
ることにより規制される。

入力杆１１は中間部と後端部にねじ部１１ａ，
１１ｂを有し、前方のねじ部１１ａに螺合する前
後一対のナツト２７，２８により前記ストツパ板
２６を挾持すると共にストツパ板２６の中心部に
形成した六角形凹部２９に前部ナツト２７を係合
する。従つて後部ナツト２８を緩めてストツパ板
２６を回転すれば、それと同時に前部ナツト２７
とねじ部１１ａとの螺合位置が変わるので、この
要領で入力杆１１へのストツパ板２６の取付位置
を適宜調節することができる。このストツパ板２
６には大気導入口５と連通する通気孔３０が穿設
されている。

また、後方のねじ部１１ｂには同じく前後一対
のナツト３１，３２を螺合し、それらによりペダ
ル連結具３３を前後調節自在に挟着し、ペダル連
結具３３には図示しないブレーキペダルが連結さ
れる。

また前記制御ピストン１０にはストツパ環５０
が固着され、このストツパ環５０がブースタピス
トン６の後退過程でその前面に当接することによ
りブースタピストン６に対する制御ピストン１
０、従つて入力杆１１の後退限が規制される。

弁筒８内には前記制御弁４を次のように構成す
る。すなわち弁筒８の前壁に制御ピストン１０を
囲繞する第１弁座１３_１を、また制御ピストン１
０の後端に第２弁座１３_２をそれぞれ形成し、第
１弁座１３_１には可撓性第１弁体１４_１の可動端
部を、また第２弁座１３_２には同じく可撓性の第
２弁体１４_２の可動端部をそれぞれ対向させる。
これら可動端部は、対応する弁体１４_１，１４_２
の基端部に対し軸方向変位が可能である。

第１弁体１４_１の基端部は制御ピストン１０の
外周に結合され、また第２弁体１４_２の基端部
は、弁筒８の内側に嵌着される内筒８ａの前端部
外周に結合される。これら第１および第２弁体１
４_１，１４_２の可動端部は、側壁に透孔１５を有
する剛性の高い連結環体１６により相互に一体的
に連結されており、第２弁体１４_２の可動端部は
第２弁座１３_２に向つて弁ばね１７により弾発さ
れる。第１弁座１３_１の内側はブースタピストン
６に設けた透孔１８を介して第１作動室Ａに連通
し、また第１および第２弁座１３_１，１３_２の外
側は弁筒８の側孔１９を介して第２作動室Ｂに連
通し、さらに内筒８ａ内を介して大気導入口５に
連通する。

入力杆１１には、中央部外周にフランジ部４１
ａを有するばね受筒４１を嵌挿し、その後端を入
力杆１１上に固定した止環４２により支承する。
このばね受筒４１の前端と第２弁体１４_２の可動
端部との間に前記弁ばね１７が、またそのフラン
ジ部４１ａと内筒８ａの前端部との間に前記入力
杆１１の戻しばね１２がそれぞれ縮設される。而
して、入力杆１１の戻しばね１２は、内筒８ａを
その後端のフランジ部８ｂと弁筒８の後端面との
当接位置に保持する保持ばねを兼用する。

内筒８ａの後端フランジ部８ｂの後面とストツ
パ板２６の前面との間には、内、外周面が入力杆
１１の外周面および被覆筒１ａの内周面に接する
エア・フイルタ２０を挾入し、またばね受筒４１
のフランジ部４１ａと止環４２との間には、内、
外周面がばね受筒４１の外周面および内筒８ａの
内周面に接する補助エア・フイルタ２０′を挾入
する。両エア・フイルタ２０，２０′は発泡ウレ
タン等の柔軟性に富む濾過材より構成されてい
る。

制御ピストン１０の前端から突出する小径軸１
０ａには出力杆２１の後端部を摺動自在に嵌合
し、出力杆２１の前端部はブースタシエル１の前
壁に設けた透孔２２を貫通してブースタシエル１
前面に凹設したハウジング２３内に臨ませる。出
力杆２１の後端は小径軸１０ａ上に支承される反
動板２４に当接し、この反動板２４とブースタピ
ストン６および制御ピストン１０との間に放射状
に延びる複数枚の反動レバー２５を図示のように
介装する。

前記ハウジング２３には、出力杆２１に気密的
且つ摺動自在に嵌挿されるシール部材を介してブ
レーキマスタシリンダＭのシリンダ本体３５後端
部を嵌着する。

ブレーキマスタシリンダＭは従来普通の構成で
あり、すなわち３４はシリンダ本体３５内に摺合
されて出力杆２１に駆動される作動ピストン、３
６はそのピストンカツプ、３７は作動ピストン３
４の後退限を規制する止環、３８および３９はシ
リンダ本体３５内の油室と油溜４０とをそれぞれ
連通する戻し孔および吸入孔である。

次にこの実施例の作用を説明すると、組立工程
においてブレーキマスタシリンダＭと倍力装置Ｓ
とを連結した際には一般に第３図に示すように、
ブースタピストン６は戻しばね７の戻し力を受け
て、ストツパリブ２ａがブースタシエル１の内側
面に当接する後退限に保持され、この状態ではブ
ースタピストン６に連なる出力杆２１とマスタシ
リンダＭの作動ピストン３４との間に間隙g₂が生
じる。

一方、入力杆１１は戻しばね１２の戻し力を受
けて、制御ピストン１０のストツパ環５０がブー
スタピストン６前面に当接する、該ピストン６に
対する後退限に保持され、この状態では、制御ピ
ストン１０と一体の第２弁座１３_２は弁体１４の
第２弁体１４_２の可動端部に着座してこれを弁ば
ね１７の力に抗し後方へ押圧し、これに伴い第２
弁体１４_２が連結環体１６を介して第１弁体１４
_１の可動端部を引き寄せることにより、第１弁座
１３_１と第１弁体１４_１との間に間隙g₁が生じ
る。

そこで本考案では、先ず負圧導入管３を負圧源
に接続して第１作動室Ａに負圧を導入した状態
で、ストツパ板２６を被覆筒１ａの後端壁１ｂに
当接したまま後退方向へ螺回し、その反作用で入
力杆１１を徐々に前進させることにより前記間隙
g₁，g₂を排除し、然る後ストツパ板２６の取付位
置をナツト２７，２８により固定する。

この間の作動を説明するに、ストツパ板２６の
螺回調節により入力杆１１を前進させれば、当
初、連結環体１６により連結された第１、第２弁
体１４_１，１４_２の可動端部は、弁ばね１７の押
圧作用により、第２弁体１４_２の中間部を撓ませ
つつ入力杆１１と共に前進し、その前進量が前記
g₁に達したとき第１弁体１４_１が第１弁座１３_１
に着座する。その後、更に入力杆１１を前進させ
れば、連結環体１６により連結された両弁体１４
_１，１４_２の可動端部は前記後退位置のブースタ
ピストン６によつて前進を阻止されるため、入力
杆１１は第１弁体１４_１の中間部を撓ませながら
前進することになり、第２弁座１３_２が第２弁体
１４_２から離れる。この結果、両作動室Ａ，Ｂの
連通が第１弁座１４_１および第１弁体１３_１によ
り断たれると共に、第２作動室Ｂが側孔１９、透
孔１５および第２弁座１３_２と第２弁体１４_２と
の間隙を介して大気導入口５と連通し、エア・フ
イルタ２０，２０′で濾過された外気が第２作動
室Ｂに導入され、第２作動室Ｂが第１作動室Ａよ
りも高圧となり、それらの気圧差によりダイヤフ
ラム２およびブースタピストン６が戻しばね７に
抗して前方へ作動して、反動レバー２５および反
動板２４を介して出力杆２１を前進させる。この
ブースタピストン６の前進に伴い弁ばね１７で前
方へ付勢される第２弁体１４_２の可動端部が第１
図に示すように第２弁座１３_２に追い付いて着座
すると、第２作動室Ｂには第１作動室Ａより高い
気圧を残留させたままで、その第２作動室Ｂを第
１作動室Ａおよび大気のいずれとも連通させない
制御弁４の中立状態が得られ、この状態になると
ブースタピストン６の前進は停止する。このよう
に、ブースタピストン６は入力杆１１の動きに追
従することになる。このようなストツパ板２６に
よる入力杆１１の前進操作により、出力杆２１を
作動ピストン３４に当接させたとき、ストツパ板
２６の螺回操作を止めて入力杆１１を停止させ
る。このときの入力杆１１の停止位置が通常の後
退限となる。また、このときのブースタピストン
６に加わる力の釣合いは、両作動室Ａ，Ｂ間の気
圧差によるブースタピストン６の前進力と戻しば
ね７の弾発力との釣合いである。更に、この段階
では、制御ピストン１０が第１弁座１３_１および
第１弁体１４_１の当初の間隙g₁だけ前方へ移動し
ているので、ストツパ環５０はブースタピストン
６から前方へ前記間隙g₁だけ離間される。

尚、ブレーキマスタシリンダＭにおいて加工誤
差によりピストンカツプ３６と戻し孔３８間の間
隙g₃が必要以上に大きい場合には、ストツパ板２
６の取付位置の調節により入力杆１１をさらに前
進させて作動ピストン３４を適当に前進させ、上
記間隙g₃を適正に狭めることができる。

こうして入力杆１１の後退限が適正に調節され
た後は、自動車のブレーキを作動すべく図示しな
いブレーキペダルを踏んで入力杆１１を前進させ
れば、即座に第２弁座１３_２が第２弁体１４_２か
ら離れて第２作動室Ｂに大気が導入され、両作動
室Ａ，Ｂ間に発生する気圧差によりブースタピス
トン６を前進させ、作動ピストン３４と既に当接
状態にある出力杆２１を直ちに前方へ駆動するの
で、ブレーキマスタシリンダＭをブレーキペダル
の踏込に遅れなく作動することができる。この
間、出力杆２１の推力の一部は反動レバー２５を
介して制御ピストン１０、従つて入力杆１１にフ
イードバツクされ、操縦者はその反動力の大きさ
から出力杆２１の推力の大きさを感知することが
できる。

次に、ブレーキマスタシリンダＭの作動中にお
ける制御弁４の中立状態、すなわち第２作動室Ｂ
が第１作動室Ａおよび大気のいずれとも連通を断
たれている状態から、ブレーキペダルの踏込力を
解放すると、制御ピストン１０にかかる前記反動
力および戻しばね１２の弾発力により入力杆１１
が、先ずストツパ環５０がブースタピストン６の
前面に当接するまで後退し、これに伴い第１弁体
１４_１が第１弁座１３_１から離れて両作動室Ａ，
Ｂ間が連通し、それらの気圧差が無くなれば、ブ
ースタピストン６は戻しばね７の弾発力により入
力杆１１と共に後退する。そして入力杆１１が、
ストツパ板２６がブースタシエル端壁１ｂに当接
する通常の後退限に到達すると、ブースタピスト
ン６は第１図に示す通常の後退位置を僅かに過ぎ
て第１弁座１３_１を第１弁体１４_１に着座させる
と共に第２弁体１４_２を第２弁座１３_２から僅か
に離間させ第２作動室Ｂに大気圧を導入する。そ
の結果、ブースタピストン６は制御弁４が前記中
立状態になるまで再び前進し、前述の力の釣合い
状態を得て停止する。かくしてブースタピストン
６、出力杆２１および作動ピストン３４もブレー
キペダルの踏込前と同じ位置に復帰することがで
きる。

以上において、ブースタピストン６の進退に伴
い、被覆筒１ａ、弁筒８、シールリング４３およ
びエア・フイルタ２０の四者に囲まれる空室４４
は、体積変化を生じて大気導入口５、通気孔３０
およびエア・フイルタ２０を通じ呼吸作用をす
る。従つてエア・フイルタ２０は空室４４内に吸
入される外気をも浄化し、シールリング４３と共
に平軸受９と弁筒８との摺動部への塵埃の侵入を
防止する。

以上のように本考案によれば、弁筒８を被覆す
ると共に該弁筒８を軸受９を介して摺動自在に支
承する堅固な被覆筒１ａをブースタシエル１の後
面に突設し、その被覆筒１ａは入力杆１１が貫通
する大気導入口５を持つ後端壁１ｂを備え、入力
杆１１には、後端壁１ｂの内側面に当接すること
により入力杆１１の後退限を規制し、その後退限
では制御弁４を、第１、第２作動室Ａ，Ｂ間に戻
しばね７の弾発力と平衡する気圧差を生じさせた
状態で第２作動室Ｂを第１作動室Ａおよび大気の
いずれとも遮断した切換中立状態に保持するスト
ツパ板２６を設けたので、倍力装置の不作動状態
において、従来のような入力杆１１の無効ストロ
ークが取除かれると共に、第２作動室Ｂには大気
中の空気を適当に導入してブースタピストン６の
ダイヤフラム２に緊張状態を与えておくことがで
き、従つて、倍力装置を作動させたとき、すなわ
ち入力杆１１を前記後退限から前進させたときに
は、制御弁４が前記切換中立状態より直ちに前進
切換状態に切換わり、そして大気圧が第２作動室
Ｂに作用すれば直ちにブースタピストン６を前進
作動させる気圧差が第１、第２作動室Ａ，Ｂ間に
発生するので、入力杆１１の前進からブースタピ
ストン６の前進開始までには殆ど時間遅れがな
く、出力杆２１に連なるマスタシリンダ等の被作
動装置を作動遅れなく的確に作動させることがで
きる。

しかも入力杆１１およびブースタピストン６は
前述のように前後方向相対摺動自在であるので、
入力杆１１の後退限でブースタピストン６が両作
動室Ａ，Ｂ間の気圧差と戻しばね７の弾発力との
平衡作用によつて後退位置に静止保持されるも、
そのブースタピストン６および戻しばね７に抵抗
されることなく入力杆１１は後退限よりきわめて
円滑軽快に前進開始することができ、その前進に
伴う制御弁４の、前記切換中立状態から前進切換
状態への切換を一層迅速に行なわせることができ
て、マスタシリンダ等の被作動装置を一層応答性
よく作動させることができ、しかも制動初期にお
けるブレーキペダルの踏込操作力を軽減すること
ができる。

その上、ストツパ板２６の前面を前記弁筒８の
後端面に対向させ、前記ストツパ板２６と前記弁
筒８との対向面間に、前記入力杆１１の外周面お
よび被覆筒１ａの内周面に接する柔軟性のエア・
フイルタ２０を挾入したので、エア・フイルタ２
０は、弁筒８内を通してブースタシエル１内に導
入される外気を浄化して、ブースタシエル１内部
や制御弁４各部への塵埃の侵入を防止することが
できる。また前記被覆筒１ａ、弁筒８、軸受９お
よびエア・フイルタ２０の四者に囲まれる空室４
４がブースタピストン６の進退に伴い体積変化を
生じても、上記エア・フイルタ２０は、該空室４
４の、大気導入口５を通しての呼吸作用を支障な
く行なわせると共に、その際に該空室４４内に吸
入される外気を浄化して、軸受９と弁筒８との摺
動部への塵埃の侵入を効果的に防止できるから、
同摺動部への塵埃侵入防止のために弁筒８と被覆
筒１ａとの間に防塵用ブーツや別製のエア・フイ
ルタを特別に介装する必要もなく、従つて、弁筒
８とストツパ板２６とがエア・フイル２０に対す
る前後方向の位置決め、保持手段に兼用されるこ
とと相俟つて、装置の防塵構造を著しく簡単化す
ることができ、コストの低減および組立性の向上
に寄与し得る。

さらに前記ストツパ板２６には、エア・フイル
タ２０を大気導入口５に常時連通させる通気孔３
０を穿設したので、ストツパ板２６を、それの後
退限を規制すべく被覆筒後端壁１ｂの内側面に当
接させるも、該後端壁１ｂの大気導入口５がスト
ツパ板２６によつて塞がれる心配はなく、従つて
エア・フイルタ２０を通しての、弁筒８内部や前
記空室４４の呼吸作用を、ストツパ板２６に邪魔
されることなく常にスムーズに行なわせることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の一実施例の縦断側面図、
第２図はその−線断面図、第３図は第１図の
装置において入力杆の後退限調節前の状態を示す
要部縦断側面図である。 １……ブースタシエル、１ａ……被覆筒、１ｂ
……その後端壁、４……制御弁、５……大気導入
口、８……弁筒、９……軸受、１１……入力杆、
２０……エア・フイルタ、２１……出力杆、２６
……ストツパ板、３０……通気孔、４４……空
室、Ａ……第１作動室、Ｂ……第２作動室、Ｍ…
…ブレーキマスタシリンダ、Ｓ……倍力装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ブースタシエル１内に、前側が出力杆２１に連
   なり戻しばね７によつて後退方向へ常時弾発され
   るブースタピストン６を収容し、このブースタピ
   ストン６の前側と後側に、常時負圧源に連通する
   第１作動室Ａと、制御弁４を介して第１作動室Ａ
   または大気との連通を切換制御される第２作動室
   Ｂをそれぞれ形成し、ブースタピストン６と、該
   ブースタピストン６に前後方向相対摺動自在に嵌
   合連結される入力杆１１との間に、入力杆１１の
   ブースタピストン６に対する相対摺動時第１およ
   び第２作動室Ａ，Ｂ間にブースタピストン６を入
   力杆１１の動きに追従させるような圧力差を生じ
   せしめる前記制御弁４を構成し、この制御弁４を
   収容する弁筒８を前記ブースタピストン６の後面
   に突設した負圧式倍力装置において、前記弁筒８
   を被覆すると共に該弁筒８を軸受９を介して摺動
   自在に支承する堅固な被覆筒１ａを前記ブースタ
   シエル１の後面に突設し、その被覆筒１ａは前記
   入力杆１１が貫通する大気導入口５を持つ後端壁
   １ｂを備え、前記入力杆１１には、前記後端壁１
   ｂの内側面に当接することにより前記入力杆１１
   の後退限を規制し、その後退限では前記制御弁４
   を、第１、第２作動室Ａ，Ｂ間に前記戻しばね７
   の弾発力と平衡する気圧差を生じさせた状態で第
   ２作動室Ｂを第１作動室Ａおよび大気のいずれと
   も遮断した切換中立状態に保持するストツパ板２
   ６を設けると共に、このストツパ板２６の前面を
   前記弁筒８の後端面に対向させ、前記ストツパ板
   ２６と前記弁筒８との対向面間に、前記入力杆１
   １の外周面および被覆筒１ａの内周面に接する柔
   軟性のエア・フイルタ２０を挾入し、さらに前記
   ストツパ板２６には、前記エア・フイルタ２０を
   大気導入口５に常時連通させる通気孔３０を穿設
   したことを特徴とする、負圧式倍力装置。