JPS63301160A - タンデム型負圧ブ−スタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ１発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、ブースタシェルに、その内部を前部シェル室
と後部シェル室とに仕切る隔壁板を設け、このブースタ
シェルの後壁に前後摺動可能に支承される弁筒に、後部
シェル室を前側の負圧室と後側の作動室とに区画する後
部ブースタピストンを固設すると共に、反力機構を介し
て出力杆を連結し、この出力杆に、前部シェル室を前側
の負圧室と後側の作動室とに区画する前部ブースタピス
トンを連結し、両負圧室を負圧源に接続し、弁筒には、
前後動可能の入力杆と、この入力杆の前後動に応して両
作動室を大気と両負圧室とに連通切換えする制御弁とを
配設した、タンデム型負圧ブースタに関する。

（２）従来の技術 この種の負圧ブースタは、例えば実公昭６０−１０２３
１号公報に開示されているように、既に知られている。

（３）発明が解決しようとする問題点 従来のタンデム型負圧ブースタでは、出力杆に嵌着され
た反力機構の出力ビストンを前部ブースタピストンのボ
スと弁筒とに密に摺動自在に嵌合させているので、出力
杆の出力が倍力限界点を超えた場合など、入力杆の入力
により弁筒に大きな傾動モーメントが加えられると、弁
筒から出力ビストンを介して前部ブースタピストン及び
出力杆に大なるこじり力が加わり、このため各部摺動部
の摩擦抵抗が増大して、人力の損失を招くという問題が
ある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、弁筒に傾
動モーメントが加えられても、各部にこじり力が発生し
ないようにした前記タンデム型負圧ブースタを提供する
ことを目的とする。

Ｂ１発明の構成 （１）問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、弁筒の前端に開
口する案内孔に、前記ブースタピストンに連設された筒
軸を摺動及び揺動可能に′ｔｉ嵌し、この筒軸の外周面
に形成された環状溝には、それぞれ案内孔の内周面に密
接する前後一対のシール部及びその両シール部を相互に
連結する薄肉部とからなる弾性シール部材と、前記シー
ル部が規定量の圧縮変形を受けると前記薄肉部を介して
案内孔内壁を支承する軸受部材とを装着したことを特徴
とする。

（２）作　用 上記構成によれば、弁筒に傾動モーメントが加わると、
弁筒及び前部ブースタピストンは、案内孔及び筒軸間で
弾性シール部材を変形させながら相互に揺動するので、
上記傾動モーメントを吸収することができる。

この場合、弁筒及び前部ブースタピストン相互の揺動方
向がどのようであっても、弾性シール部材の一対のシー
ル部のいずれか一方は案内孔内壁に強く圧接される。

また、弾性シール部材に一定量以上の圧縮変形が与えら
れると、軸受部材が該シール部材の薄肉部を介して案内
孔内壁を支承するようになり、その結果、シール部材の
過度の圧縮変形を防止することができる。

（３）実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明する。

第１図において、タンデム型負圧ブースタＢのブースタ
シェルｌの前面には、該ブースタＢにより作動されるブ
レーキマスクシリンダＭが取付けられる。

ブースタシェル１は、対向端を相互に結合する前後一対
のシェル半体１ａ、ｌｂと、両シェル半体１ａ、ｌｂ間
に挟止されてブースタシェルｌ内部を前部シェル室２と
後部シェル室３とに仕切る隔壁板１ｃとから構成され、
後部シェル半体１ｂが図示しない車体に支持される。

前部シェル室２は、それに前後往復可能に収容される前
部ブースタピストン４と、その後面に重合結着されると
共に前部シェル半体１ａと隔壁板ＩＣ間に挟着される前
部ダイヤフラム５とにより、前側の負圧室２ａと後側の
作動室２ｂとに区画され、また後部シェル室３は、それ
に前後往復動可能に収容される後部ブースタピストン６
と、その後面に重合結着され、且つ隔壁板１ｃと共に両
シェル半体１ａ、ｌｂ間に固着される後部ダイヤフラム
７とにより、前側の負圧室３ａと後側の作動室３ｂとに
区画される。

後部ブースタピストン６の中心部には合成樹脂製の弁筒
８が固着され、この弁筒８は、隔壁板１Ｃにおいてブツ
シュ９及びシール部材１０を介して摺動自在に支承され
、また後部シェル半体１ｂの後方延長筒１１において、
ブツシュ１２及びシール部材１３を介して摺動自在に支
承される。

前部ブースタピストン４は、先端を後方へ延ばした筒軸
１４を備えており、この筒軸１４は、弁筒８の前端面に
開口する案内孔１５に小間隙を存して相対摺動可能に挿
入される。

筒軸１４の外周面には環状溝１７が凹設されており、そ
の環状溝１７に弾性シール部材１６及び軸受部材４８が
装着される。

第１Ａ図は、環状溝１７′に装着する前の弾性シール部
材１６及び軸受部材４８を示すものである。

同図から明らかなように、弾性シール部材１６は、前後
一対のビード状の環状シール部１６ａ、１６ａと、この
両シール部１６ａ、１６ａ相互を接続する環状薄肉部１
６ｂとを一体に成形してなるもので、薄肉部１６ｂの内
側及び外側には内側環状溝４９及び外側環状溝５０が両
シール部１６ａ。

１６ａにより画成される。そして、その内側環状溝４９
に軸受部材４８が嵌込まれる。軸受部材４８は合成樹脂
製であって、環状溝１７への装着を可能にすべく少な（
とも一つの切口（図示せず）を有する。

第１Ｂ図は、弾性シール部材１６及び軸受部材４８の通
常の使用状態を示す。この状態では、シール部１６ａ、
１６ａは、案内孔１５の内壁により環状溝１７内に所定
の締代骨だけ押込まれると共に、案内孔１５の内壁に摺
動可能に密接する。

一方、軸受部材４８は、弾性シール部材１６の薄肉部Ｌ
６ｂによって環状溝１７底面との密着状態に保持される
。

再び第１図において、前部負圧室２ａは、負圧導入管１
９を介して図示しない負圧源（例えば内燃機関の吸気マ
ニホールド内部）と接続されると共に、弁筒８の第に股
ボー１−２０を介して後部負圧室３ａと連通される。ま
た前、後部側作動室２ｂ、３ｂは、弁筒８の第２二股ポ
ート２１を介して相互に連通されると共に制御弁２２に
より前、後部負圧室２ａ、３ａと、前記後方延長筒１１
の端壁１１ａに開口する大気導入口２３とに交互に連通
切換えされるようになっている。

弁筒８内には、ブレーキペダル２４に連なる入力杆２５
と、これにより制御される前記制御弁２２が次のように
設けられる。即ち、弁筒８の中間部に形成された隔壁８
ａには、その後面中心部に開口する小シリンダ孔２６が
設けられ、これに弁ピストン２８が摺合される。この弁
ピストン２８は、小シリンダ孔２６の開口端に連なる段
部２９に対向するフランジ２８ａを中間部外周に形成し
ている。この弁ピストン２日には、前記大気導入口２３
を貫通した入力杆２５の前端が首振り可能に結合される
。

前記隔壁８ａの後面には環状の第１弁座３０゜が形成さ
れ、これに囲繞される環状の第２弁座３０□が弁ピスト
ン２８の後端面に形成され、これら弁座３０．．３０□
と協働する弁体３１が弁筒８内に配設される。弁体３１
はゴム製であって、前後両端を開放した筒状をなしてお
り、その後端部即ち基端部３１ａは弁筒８の内周面に嵌
着された保持筒３２により、弁筒８内周面との密着状態
に保持される。この弁体３１は、上記基端部３１ａから
半径方向内方へ屈曲した薄肉の可撓部３１ｂ、及びこの
可撓部３１ｂの前端に連なる厚肉の弁部３１ｃを備えて
おり、その弁部３Ｌｃは前記第１及び第２弁座３０．．
３０□に対向して配置される。

而して、弁部３Ｌｃは可撓部３１ｂの変形により前後移
動が可能であって、前進時には第１及び第２弁座３０＋
、３０□に着座し、後退時には保持筒３２の前端で受止
められる。

弁部３１ｃには環状の補強板３３が埋設され、これと入
力杆２５との間には、弁部３１ｃを両弁座３０．．３０
□に向って付勢する弁ばね３４が縮設される。

弁筒８の内面には、第１弁座３０１の外側で前記第に股
ボート２０の一端が、また同弁座３０１の内側で前記第
２二股ボート２１の一端がそれぞれ開口する。

また第２弁座３０２の内側は弁体３１及び保持筒３２の
中空部を通して大気導入口２３と連通ずる。

而して、弁体３１、弁ばね３４、第１弁座３０及び第２
弁座３０□により制御弁２２が構成される。

入力杆２５及び保持筒３２間には、入力杆２５をその後
退限に向って付勢する戻しばね３５が縮設される。

入力杆２５の後退限は、入力杆２５に進退調節可能に螺
合したストッパ板３６が後方延長筒１１の端壁１１ａ内
面に当接することにより規制される。したがって、スト
ッパ板３６を回せば、ストッパ板３６と入力杆２５との
螺合位置が変わるので、入力杆２５の後退限を前後に調
節することができる。この調節後のストッパ板３６の固
定は、同じく入力杆２５に螺合したロックナツト３７の
緊締により行われる。上記ストッパ板３６には、これが
大気導入口２３を閉塞しないように通気孔３８が穿設さ
れている。

弁筒８には、大気導入口２３から弁筒８内に取入れる空
気を濾過するためのエアフィルタ３９が入力杆２５を取
巻いて装着される。このエアフィルタ３９は入力杆２５
と弁筒８との相対変位を妨げないように適度な柔軟性を
有する。

弁筒８の隔壁８ａには、その前面中心部に開口する大シ
リンダ孔２７が設けられ、この大シリンダ孔２７と、こ
れより小径の前記小シリンダ孔２６とは、それらの奥で
相互に連通ずる深さを持っている。そして、大シリンダ
孔２７には、後端面を弁ピストン２日に対向させるゴム
製の弾性ピストン４０が密合され、更にこの弾性ピスト
ン４０の前面に当接する出力ビストン４１が遊嵌され、
この出力ビストン４１の前端には、前記ブレーキマスク
シリンダＭのピストン４２に連接する出力杆４３が正大
結合される。この出力杆４３は、出力ビストン４１の大
シリンダ孔２７への遊嵌と、該ピストン４１の遊嵌部を
極力薄肉にすることにより、弁筒８に対して首振り可能
であり、その首振中心を符号Ｏで示す。而して、弁ピス
トン２８、弾性ピストン４０及び出力ビストン４１によ
り反力機構４４が構成される。

出力杆４３と出力ビストン４１との間には、筒軸１４側
に張出す前部当接板４５が挟止され、この前部当接板４
５の後面に当接する後部当接板４７が筒軸１４の後端に
一体に連設される。これら前、後部当接板４５．４７は
、それぞれの当接面ｆ＋、ｆｚが前記首振中心０を中心
とする球面をなすように形成されていて、相互に摺動が
可能になっている。

後部ブースタピストン６の後退限は、後部ダイヤフラム
７の後面に多数隆起する突起７ａがブースタシェル１の
後壁に当接することにより規制されるが、前部ダイヤフ
ラム５はその後退時でも隔壁板１ｃに当接しない。

次にこの実施例の作用を説明する。先ず負圧ブースタＢ
の休止状態では、第１図に示すように、入力杆２５は後
退限に位置し、制御弁２２は、弁部３１ｃを第１及び第
２弁座３０．．３０２に着座させて前、後部両作動室２
ｂ、３ｂを両負圧室２ａ、３ａ及び大気導入口２３のい
ずれとも不通にした中立状態にあり、このような制御弁
２２により、両負圧室２ａ、３ａには、負圧導入管１９
を通して供給される負圧源の負圧が蓄えられ、両作動室
２ｂ、３ｂには、大気により適当に希釈された負圧が保
持される。こうして前、後部ブースタピストン４．６に
は、前部の負圧室２ａと作動室２ｂ、後部の負圧室３ａ
と作動室３ｂの各間に生じる気圧差により僅かな前進力
が与えられるが、これらの前進力と戻しばね４６の弾発
力とが釣合って、両ブースタピストン４，６は後退限が
ら僅かに前進したところで停止している。

いま、車両を制動すべくブレーキペダル２４を踏込み、
入力杆２５及び弁ピストン２８を前進させれば、当初、
弁筒８は不動であるから、第２弁座３０□が弁部３１ｃ
から直ちに離れて両作動室２ｂ、３ｂを大気導入口２３
に連通させる。その結果、大気が大気導入口２３から第
２弁座３０ｚ及び第２二股ボート２１を通して両作動室
２ｂ。

３ｂに素早く導入され、液室２ｂ、３ｂを両負圧室２ａ
、３ａより高圧にするので、それらの気圧差に基づく大
きな前進力を得て両ブースタピストン４．６は戻しばね
４６の力に抗して応答良く前進し、出力杆４３を介して
ブレーキマスクシリンダＭのピストン４２を前方へ駆動
する。こうして、ブレーキマスクシリンダＭをブレーキ
ペダル２４の踏込みに遅れなく作動させ、車両に制動を
かけることができる。

このような制動中、入力杆２５と共に、弁ピストン２８
も前進して弾性ピストン４ｏに当接するが、その弾性ピ
ストン４０は、後部ブースタピストン６の作動反力を受
けて小シリンダ孔２６側へ膨出変形して、弁ピストン２
８に上記反力の一部を作用させるので、その力は弁ピス
トン２８及び入力杆２５を介してブレーキペダル２４側
にフィードバックされる。このような反力機構４４の働
きで操縦者は出力杆４３の出力、即ち制動力の大きさを
感知することができる。

この場合、反力機構４４では前記ブースタピストン４の
作動反力を受けず、後部ブースタピストン６の作動反力
のみを受けるので、弁ピストン２８及び弾性ピストン４
０がそれぞれ嵌合する小シリンダ孔２６及び大シリンダ
孔２７の断面積比を大きく取らずとも、大なる倍力比を
得ることができ、したがって反力機構４４の負荷を軽減
してその耐久性を高めることができる。

ブレーキペダル２４に対する踏力、即ち入力杆２５の入
力の増加により出力杆４３の出力が倍力限界点を超える
と、先端を弾性ピストン４ｏに当接させる弁ピストン２
８は中間部のフランジ２８ａをも弁筒８の段部２９に当
接させるので、前記人力全体が弁ピストン２８、弁筒８
、弾性ピストン４０及び出力ビストン４１を介して出力
杆４３に伝達することになり、結局、各ブースフピスト
ン４，６の気圧差による前進力と人力による前進力との
和が出力杆４３から出力される。

ところで、入力杆２５の入力が弁ピストン２８を介して
弁筒８に機械的に作用する場合には、ブレーキペダル２
４の回動位置に応じて入力杆２５が弁ピストン２８に対
して首振りする関係から、入力杆２５の入力の方向は、
弁ピストン２８及び弁筒８の軸線に対し多少とも傾くた
め、これによって弁筒８に傾動モーメントが働く。

すると、弁筒８及び前部ブースタピストン４は、案内孔
１５及び筒軸１４間で弾性シール部材１６を第１Ｃ図に
示すように変形させながら相互に揺動する。その際、弁
筒８及び前部ブースタピストン４がどのような方向に揺
動しても、弾性シール部材１６の一対のシール部１６ａ
、１６ａのいずれか一方は必ず案内孔１５内壁に強く圧
接されるので、筒軸８と案内孔１５との間のシール状態
を常に良好に保つことができる。またシール部１６ａ、
１６ａに一定量以上の圧縮変形が与えられると、外側環
状溝５０が潰れて軸受部材４８が弾性シール部材１６の
薄肉部１６ｂを介して案内孔１５内壁即ち弁筒８を支承
するようになり、これによりシール部１６ａ、１６ａの
過度の圧縮変形を防止することができる。

これと同時に、弁筒８及び出力杆４３は、弾性ピストン
４０に変形を与えつつ首振中心０周りに相互に揺動し、
その揺動を許容するように出力杆４３の前部当接板４５
と筒軸１４の後部当接板４７とが球面状の当接面ｆ＋、
ｆｔを相互に摺動させる。

こうして前記傾動モーメントが吸収されるため、弁筒８
の傾きによるも各部に無理なこじり力が発生することは
なく、ブレーキマスクシリンダＭをスムーズに作動させ
ることができる。

次に、ブレーキペダル２４に対する踏力を解放すると、
まず入力杆２５が戻しばね３５の弾発力により弁ピスト
ン２８と共に後退し、第２弁座３０□を弁体３１の弁部
３１ｃに着座させると共に弁部３１ｃを第１弁部３０．
から大きく離間させるので、再作動室２ｂ、３ｂが両負
圧室２ａ、３ａと連通して各ブースタピストン４．６前
後の気圧差が直ちに無（なり、したがって両ブースタピ
ストン４，６は戻しばね４６の弾発力をもって後退し、
ブレーキマスクシリンダＭの作動を解除していく。そし
て、入力杆２５がストッパ板３６を延長筒１１の隔壁１
１ａに当接させる後退限まで戻ると、後部ブースタピス
トン６は、第２図に示すように、一旦後部ダイヤフラム
７の突起７ａをブースタシェル１の後壁に当接させる後
退限まで戻り、今度は第１弁座３０１を弁部３１ｃに着
座させると共に弁部３１ｃを第２弁座３０□から僅かに
離間させるので、再び再作動室２ｂ、３ｂに大気が導入
されるが、それにより生じる気圧差により両ブースタピ
ストン４．６が少しく前進すれば第２弁座３０□及び弁
部３１ｃ間の小間隙を無くするように前進し、制御弁２
２を当初の中立状態にする。こうして再作動室２ｂ、３
ｂには大気に希釈された負圧が保持され、負圧ブースタ
Ｂは第１図の休止状態となる。

Ｃ１発明の効果 以上のように本発明によれば、弁筒の前端に開口する案
内孔に、前記ブースタピストンに連設された筒軸を摺動
及び！１動可能に遊嵌し、この筒軸の外周面に形成され
た環状溝には、それぞれ案内孔の内周面に密接する前後
一対のシール部及びこの両シール部を相互に連結する薄
肉部とからなる弾性シール部材と、前記シール部が規定
量の圧縮変形を受けると前記薄肉部を介して案内孔内壁
を支承する軸受部材とを装着したので、弁筒に傾動モー
メントが加わっても、シール部材の弾性変形によりそれ
を吸収して、こじり力の発生を防止することができ、入
力杆の人力を損失無く出力杆に確実に伝達することがで
きる。この場合、シール部材の一方のシール部が案内孔
内壁に確実に圧接されて筒軸と案内孔内壁との間のシー
ル状態を常に良好に保つことができる。しかも、軸受部
材の案内孔内壁に対する支承機能によりシール部材の過
度の圧縮変形をも防止することができ、シール部材の寿
命を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図はタンデ
ム型負圧ブースタの休止状態での縦断側面図、第１Ａ図
は弾性シール部材及びそれに装着された軸受部材の自由
状態での拡大縦断面図、第１Ｂ図は上記弾性シール部材
及び軸受部材の通常使用状態での拡大縦断面図、第１Ｃ
１１２１は弁筒及び筒軸が相互に揺動したときの上記弾
性シール部材及び軸受部材の状態を示す拡大縦断面図、
第２図は第１図の負圧ブースタが作動を終えて休止位置
に戻る直前の状態を示す部分縦断側面図である。 Ｂ・・・負圧ブースタ、Ｍ・・・マスクシリンダ、「１
゜ｆ、・・・当接面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ブースタシェルに、その内部を前部シェル室と後部シェ
   ル室とに仕切る隔壁板を設け、このブースタシェルの後
   壁に前後摺動可能に支承される弁筒に、後部シェル室を
   前側の負圧室と後側の作動室とに区画する後部ブースタ
   ピストンを固設すると共に、反力機構を介して出力杆を
   連結し、この出力杆に、前部シェル室を前側の負圧室と
   後側の作動室とに区画する前部ブースタピストンを連結
   し、両負圧室を負圧源に接続し、弁筒には、前後動可能
   の入力杆と、この入力杆の前後動に応じて両作動室を大
   気と両負圧室とに連通切換えする制御弁とを配設した、
   タンデム型負圧ブースタにおいて、弁筒の前端に開口す
   る案内孔に、前記ブースタピストンに連設された筒軸を
   摺動及び揺動可能に遊嵌し、この筒軸の外周面に形成さ
   れた環状溝には、それぞれ案内孔の内周面に密接する前
   後一対のシール部及びこの両シール部を相互に連結する
   薄肉部とからなる弾性シール部材と、前記シール部が規
   定量の圧縮変形を受けると前記薄肉部を介して案内孔内
   壁を支承する軸受部材とを装着したことを特徴とする、
   タンデム型負圧ブースタ。