JPS6340712B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主として自動車の油圧ブレーキ、ク
ラツチ等を作動するために用いられる、負圧式倍
力装置およびマスタシリンダの組立体、特に内部
にブースタピストンと、このブースタピストンに
内周端を結着したピストンダイヤフラムとを収容
するブースタシエルを前部椀状体と後部椀状体と
に分割し、この両椀状体の対向端部間に前記ピス
トンダイヤフラムの外周端を挟入し、前記前部椀
状体前面にマスタシリンダのシリンダ本体を配設
し、このシリンダ本体に摺合する作動ピストンに
前記ブースタピストンを連接するようにした組立
体に関する。

上記組立体において、両椀状体及びシリンダ本
体の三者を、ブースタピストンを貫通するタイロ
ツドにより連結し、倍力装置の作動時にシリンダ
本体に作用する前方へのスラスト荷重をタイロツ
ドに受けさせてブースタシエルの荷重負担を軽減
するようにした形式のものは従来公知であるが、
本発明はかかる形式のものにおいて、装置の組立
作業を迅速的確に行うことができる構造簡単な、
倍力装置およびマスタシリンダの組立体を提供す
ることを目的とする。

そして上記目的を達成するために本発明は、ブ
ースタピストンを貫通して互いに並列する少なく
とも二本のタイロツドの後端を後部椀状体に固着
すると共に、それらタイロツドの前部相互間を連
結板を介して連結し、この連結板を前部椀状体の
内面に当接させると共に、前記各タイロツドの前
端に該前部椀状体及びシリンダ本体を固着し、さ
らに前記両椀状体の対向端部間には、その間の軸
方向相対移動は許容するが周方向相対移動は規制
する位置決め手段を設けたことを特徴とする。

以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、第１図において負圧式倍力装置Ｓのブ
ースタシエル１は軽量な薄肉鋼板または合成樹脂
より成形された前後一対の椀状体１Ｆ，１Ｒより
なり、その後部椀状体１Ｒの開口部に円周上等間
隔に突設された複数の爪片１ａを前部椀状体１Ｒ
の開口部に円周上等間隔に形成された複数の切欠
き１ｂに係合させて両椀状体１Ｆ，１Ｒ相互の位
置決めが行われる。而して爪片１ａ及び切欠き１
ｂは互いに協働して、両椀状体１Ｆ，１Ｒの対向
端部間の軸方向相対移動は許容するが周方向相対
移動は規制する、本発明の位置決め手段を構成す
る。そして両椀状体１Ｆ，１Ｒはそれらの前後対
向壁間を、互いに平行する複数本（図示例では二
本）のタイロツド３０を介して連結される。この
ブースタシエル１とタイロツド３０との連結構造
については後述する。

ブースタシエル１の内部は、それに前後往復自
在に収容したブースタピストン２と、その後面に
接する、ゴム等の可撓材料より成形されたピスト
ンダイヤフラム３とにより前部の第１作動室Ａと
後部の第２作動室Ｂとに区画される。

上記ピストンダイヤフラム３は第２図に示すよ
うに、全体として環状をなし、その内、外両外周
縁には環状ビード３ａ，３ｂをそれぞれ一体に形
成し、外周側ビード３ａを前記両椀状体１Ｆ，１
Ｒの嵌合部に形成した環状溝１ｃに、また内周側
ビード３ｂをブースタピストン２後面の環状溝２
ａにそれぞれ嵌着する。

前記第１作動室Ａは負圧導入管４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、前記第２作動室Ｂは後述す
る制御弁５を介して第１作動室Ａまたはブースタ
シエル１の後方延長筒１ｄの端壁１ｅに開口する
大気導入口６に交互に連通切換え制御されるよう
になつている。

ブースタピストン２は第１作動室Ａに縮設され
た戻しばね７により常時後退方向、即ち第２作動
室Ｂ側に弾発され、その後退限はピストンダイヤ
フラム３の背面に隆起形成した突起３ｅがブース
タシエル１の後壁内面に当接することにより規制
される。

ブースタピストン２およびピストンダイヤフラ
ム３には、タイロツド３０を貫通させる透孔３
１，３２をそれぞれ設け、透孔３２は、ブースタ
ピストン２より離間可能なピストンダイヤフラム
３の前面に開口させる。

第２図に示すように、透孔３２の周縁には環状
ビード３ｃを一体に形成し、さらにその環状ビー
ド３ｃと前記環状ビード３ｃとの共通接線に略沿
つて両ビード３ｂ，３ｃ間を連結する少なくとも
二本の直線ビード３ｄ，３ｄをピストンダイヤフ
ラム３の一側面、図示例では後面に隆起させる。
これらビード３ｂ，３ｃ，３ｄは協働してピスト
ンダイヤフラム３の引張剛性の強化に寄与する。

ブースタピストン２には、その中心部後面から
軸方向に突出する弁筒８を一体に形成し、これを
前記延長筒１ｄに設けた平軸受９に摺動自在に支
承させると共にその後端を前記大気導入口６に向
つて開放する。

弁筒８内には制御弁５を次のように構成する。
即ち、弁筒８の前部内壁に環状の第１弁座１０₁
を形成し、弁筒８の前部には、入力杆１１に連結
されてその前端部を構成する弁ピストン１２を摺
合し、この弁ピストン１２後端に前記第１弁座１
０₁に囲繞される環状の第２弁座１０₂を形成す
る。

弁筒８の内壁には、両端を開放した筒状の弁体
１３の基端部１３ａを弁筒８に嵌着される弁体保
持筒１４を介して挾止する。この弁体１３はゴム
等の弾性材より形成されたもので、その基端部１
３ａから薄肉のダイヤフラム１３ｂが半径方向内
方へ延出し、その内周端に厚肉の弁部１３ｃが連
設されており、その弁部１３ｃを前記第１および
第２弁座１０₁，１０₂と対向させる。而して弁部
１３ｃはダイヤフラム１３ｂの変形により前後に
移動でき、そして弁体保持筒１４の前端面に当接
することもできる。

弁部１３ｃには環状の補強板１５を埋説し、こ
れに弁部１３ｃを両弁座１０₁，１０₂に向つて付
勢すべく弁ばね１６を作用させる。

第１弁座１０₁の外側部はブースタピストン２
の通孔１７を介して第１作動室Ａに、また第１お
よび第２弁座１０₁，１０₂の中間部は別の通孔１
８を介して第２作動室Ｂに、また第２弁座１０₂
の内側部は弁体１３内部を介して大気導入口６に
それぞれ常時連通する。

ブースタピストン２には、その前面中心部に開
口する大径孔１９と、その大径孔１９の奥部端面
に開口する小径孔２０とを設け、その大径孔１９
にその奥よりゴム等よりなる弾性ピストン２１お
よびそれと同径の出力ピストン２２を順次摺合
し、また小径孔２０には弾性ピストン２１より小
径の反動ピストン２３を摺合し、さらに小径孔２
０には前記弁ピストン１２の前端面から突出する
小軸１２ａを突入させて反動ピストン２３の後端
面に対向させる。出力ピストン２２は前方に突出
する出力杆２２ａを一体に有する。

入力杆１１は戻しばね２４により常時後退方向
へ弾発され、その後退限は、入力杆１１に螺合し
て取付けた可動ストツパ板２５が後方延長筒１ｄ
の端壁１ｅの内側に当接することにより規制され
る。而して可動ストツパ板２５を回転すれば、そ
れと入力杆１１との螺合位置が変わるので入力杆
１１の後退限を前後に調節することができる。そ
の調節後の可動ストツパ板２５の固定は、同じく
入力杆１１に螺合したロツクナツト２６の緊締に
より行われる。可動ストツパ板２５にはこれが前
記大気導入口６を閉塞しないように通気孔２７を
穿設する。

弁筒８の外端開口部には大気導入口６からの導
入空気を浄化し、且つ入力杆１１の作動を妨げな
いように変形し得るフイルタ２８，２９を装着す
る。

次に、タイロツド３０とブースタシエル１との
連結構造について説明する。

タイロツド３０には、ブースタシエル１前壁を
貫通してその前方へ突出する取付ボルト３３を一
体に形成し、またブースタシエル１前壁の内面に
当接する連結板３４に各タイロツド３０の前部が
固着されてタイロツド３０相互間が連結される。
そしてブースタシエル１前面に重ねた、ブレーキ
マスタシリンダＭのシリンダ本体５５と一体の取
付フランジ３６に上記取付ボルト３３を貫通し、
その先端にナツト３５を螺合緊締することにより
タイロツド３０、連結板３４、ブースタシエル１
前壁および取付フランジ３６の四者を一体に連結
する。その際、ボルト３３を囲繞するように連結
板３４の前面に形成された環状溝３７に環状シー
ル部材３８を装填して、それをボルト３３、連結
板３４およびブースタシエル１前壁内面の三者に
気密に接触させる。このように環状シール部材３
８を配設すると、１個の環状シール部材３８によ
り、ブースタシエル１の前壁内面と連結板３４間
および連結板３４とボルト３３間の二経路からの
負圧の漏洩を防止することができる。連結板３４
は、前記戻しばね７の固定端を支承するばね受板
としても機能するもので、戻しばね７の弾発力を
タイロツド３０に負担させてブースタシエル１へ
の負担を無くすることができる。

さらにタイロツド３０には、ブースタシエル１
後壁を貫通してその後方に突出する取付ボルト３
９と、ブースタシエル１後壁の内面に当接する段
付フランジ４１とを一体に形成し、ブースタシエ
ル１後壁の内面に溶接して固着した支筒４３に上
記段付フランジ４１を嵌入し、それの抜止め環４
２を支筒４３に係止することによりタイロツド３
０とブースタシエル１後壁とを一体に連結する。
その際、段付フランジ４１の小径部と支筒４３間
の環状溝４４に環状シール部材４５を装填する。

かくして、タイロツド３０により前、後部椀状
体１Ｆ，１Ｒおよび取付フランジ３６の３者が一
挙に連結されて倍力装置Ｓおよびマスタシリンダ
Ｍの組立体が構成されるので、ピストンダイヤフ
ラム３の外周ビード３ａを挾持する両椀状体１
Ｆ，１Ｒの対向端部同志の固着手段は最早不要と
なる。

上記取付ボルト３９は、これを自動車の車室前
部壁Ｗに貫通し、その先端にナツト４０を螺合緊
締することによりタイロツド３０を車室前部壁Ｗ
に固着する。したがつて倍力装置Ｓおよびマスタ
シリンダＭの組立体はタイロツド３０を介して車
室前部壁Ｗに取付けられる。

タイロツド３０が貫通するブースタピストン２
の透孔３１を、そのピストン２の作動を妨げない
ようにシールするためにブースタピストン２とタ
イロツド３０との間にシール手段を施す。そのシ
ール手段は、ゴム等の弾性材より形成された蛇腹
状の伸縮ブーツ４６より構成され、そのブーツ４
６の筒部４６ａでタイロツド３０の外周を覆い、
前端４６ｂをタイロツド３０の外周面に形成され
た環状溝４７に嵌着し、一方後端４６ｃを、その
外周面に形成された環状溝４８と透孔３１の内周
面に突設された環状突起４９との嵌合によりブー
スタピストン２に固着する。そして伸縮ブーツ４
６の後端４６ｃとピストンダイヤフラム３前面の
透孔３２を囲繞する部分とを離間可能に密着させ
て透孔３２をシールする。而して、第１作動室Ａ
の気圧が第２作動室Ｂのそれよりも高くなつたと
きにのみ、その気圧差により両者４６ｃ，３間に
間隙が生じるようになつている。

車室において、倍力装置Ｓの入力杆１１の後端
には、固定ブラケツト５０に枢支５１されるブレ
ーキペダル５２を調節連結金具５３を介して連結
する。５４はブレーキペダル５２を後方へ付勢す
る戻しばねである。

ブレーキマスタシリンダＭのシリンダ本体５５
後端部はブースタシエル１前壁を貫通して第１作
動室Ａ内にこれを突入させ、そのシリンダ本体５
５内の作動ピストン５６の後端に倍力装置Ｓの出
力杆２２ａを対向させる。

次にこの実施例の作用について説明すると、図
示の状態は倍力装置の非作動状態を示すもので、
互いに連結した弁ピストン１２、入力杆１１およ
びブレーキペダル５２は、可動ストツパ板２５が
固定の端壁１ｅに当接する所定の後退位置に戻し
ばね２４のばね力を以て保持され、そして弁ピス
トン１２は第２弁座１０₂を介して弁部１３ｃの
前面を押圧して、これを弁体保持筒１４の前面に
軽く接触させるまで後退させ、それによつて第１
弁座１０₁と弁部１３ｃ間に僅かな間隙ｇを形成
している。このような状態は前記した可動ストツ
パ板２５の調節により容易に得ることができる。

以上により、エンジン運転中、常に負圧を蓄え
ている第１作動室Ａは通孔１７、間隙ｇおよび通
孔１８を介して第２作動室Ｂと連通し、また弁部
１３ｃの前面貫口部は第２弁座１０₂により閉鎖
されるので、第２作動室Ｂには第１作動室Ａの負
圧が伝達して両作動室Ａ，Ｂの気圧が平衡してい
る。したがつてブースタピストン２も戻しばね７
の弾発力を以て図示の後退位置を占める。

いま、車両を制動すべくブレーキペダル５２を
踏込み、入力杆１１および弁ピストン１２を前進
させれば、弁ばね１６により前方へ付勢される弁
部１３ｃは弁ピストン１２に追従して前進する
が、第１弁座１０₁と弁部１３ｃとの間隙ｇが前
述のように極めて狭いので、弁部１３ｃは、直ち
に第１弁座１０₁に着座して両作動室Ａ，Ｂ間の
連通を遮断し、同時に第２弁座１０₂は弁部１３
ｃから離れて第２作動室Ｂを通孔１８および弁体
１３内部を介して大気導入口６に連通させる。し
たがつて第２作動室Ｂには大気が素早く導入さ
れ、該室Ｂが第１作動室Ａよりも高圧となり両室
Ａ，Ｂ間に生じる気圧差によりピストンダイヤフ
ラム３に前方への押圧力が作用し、その力を受け
てブースタピストン２が戻しばね７に抗して前進
して、弾性ピストン２１を介して出力杆２２ａを
前進させるので、ブレーキマスタシリンダＭの作
動ピストン５６を前方へ駆動し、車両に制動がか
けられる。

上記出力杆２２ａの前進作動による作動ピスト
ン５６の駆動時には、シリンダ本体５５に前方へ
のスラスト荷重が作用するが、その荷重はタイロ
ツド３０を介して車体、即ち車室前部壁Ｗに伝達
して支承される。したがつてブースタシエル１に
は上記荷重は殆んど作用しない。

一方、弁ピストン１２の小軸１２ａはその前進
により反動ピストン２３を介して弾性ピストン２
１に当接すると、出力杆２２ａの作動反力による
弾性ピストン２１の反動ピストン２３側への膨出
変形により前記反力の一部が弁ピストン１２を介
してブレーキペダル５２側にフイードバツクさ
れ、それにより操縦者は出力杆２２ａの出力、即
ち制動力を感知することができる。

次に、ブレーキペダル５２の踏込み力を解放す
ると、先ず弁ピストン１２にかかる前記反力およ
び戻しばね２４の弾発力により入力杆１１が後退
し、これにより第２弁座１０₂を弁部１３ｃに着
座させると共にその弁部１３ｃを弁体保持筒１４
の前面に当接させるので、弁部１３ｃは入力杆１
１の後退力を受けて軸方向に圧縮変形を生じる。
その結果、第１弁座１０₁と弁部１３ｃとの間に
は当初の間隙ｇより大きな間隙が形成されるた
め、その間隙を通して両作動室Ａ，Ｂの気圧が相
互に素早く均衡し、それらの気圧差がなくなれ
ば、ブースタピストン２は、戻しばね７の弾発力
で後退し、ピストンダイヤフラム３の突起３ｅが
ブースタシエル１の後壁内面に当接して停止す
る。そして、入力杆１１が端壁１ｅに当接したと
き、弁部１３ｃは入力杆１１の後退力から解放さ
れて原形に復元するので、第１弁座１０₁との間
隙を再び小間隙ｇに狭ばめることができる。

第１作動室Ａに負圧が蓄えられていない状態で
ブレーキペダル５２を踏込み、ブースタピストン
２を前進させた場合には、第１作動室Ａの空気が
管路抵抗等により吸気マニホールド側へ十分に排
出されないため、第１作動室Ａの残留空気が圧縮
されるが、第１作動室Ａの気圧が第２作動室Ｂの
それよりも高くなれば第１作動室Ａの残留空気の
一部はブースタピストン２後面とピストンダイヤ
フラム前面との間に進入し、ピストンダイヤフラ
ム前面は透孔３２を囲繞する部分を伸縮ブーツ４
６の後端４６ｃから離す方向に押圧するので、両
者３，４６ｃ間に間隙を生じ、その間隙およびピ
ストンダイヤフラム３の透孔３２を介して両作動
室Ａ，Ｂが連通する。したがつて、間隙および透
孔を通して両作動室Ａ，Ｂの気圧が相互に素早く
均衡するので、ピストンダイヤフラム３に過大な
後方押圧力が作用してそれを後方に膨出変形させ
るような不具合が未然に防止される。

上記の気圧差がなくなれば、ピストンダイヤフ
ラム３の前面は伸縮ブーツ４６の後端４６ｃに再
び密着する。

以上のように本発明によれば、ブースタピスト
ン２を貫通して互いに並列する少なくとも二本の
タイロツド３０の後端を後部椀状体１Ｒに固着す
ると共に、それらタイロツド３０の前部相互間を
連結板３４を介して連結し、この連結板３４を前
部椀状体１Ｆの内面に当接させると共に、前記各
タイロツド３０の前端に該前部椀状体１Ｆ及びシ
リンダ本体５５を固着し、さらに前記両椀状体１
Ｆ，１Ｒの対向端部間には、その間の軸方向相対
移動は許容するが周方向相対移動は規制する位置
決め手段１ａ，１ｂを設けたので、装置を組立て
る場合には、後端を後部椀状体１Ｒに予め固定し
た各タイロツド３０の前部を連結板３４に連結す
るだけで、タイロツド３０前部のぐらつきを抑え
てタイロツド３０相互の軸間距離を一定に保つこ
とができ、従つてそれらタイロツド３０の前端に
前部シエル１Ｆを固着する際の位置合せが容易で
あり、また前、後部椀状体１Ｆ，１Ｒの対向端部
相互間は前記位置決め手段１ａ，１ｂによつて周
方向に正しく位置決めされるから、組立完了状態
においてタイロツド３０は倒れを起すことなく互
いに平行関係を保つて正しくセツトされ、以上の
結果、装置の組立作業を迅速的確に行うことがで
きる。

さらにシリンダ本体５５及び両椀状体１Ｆ，１
Ｒの三者を前記タイロツド３０によつて結合して
いるから、そのタイロツド３０によつて両椀状体
１Ｆ，１Ｒの対向端部相互間の軸方向相対移動を
確実に規制でき、従つてその軸方向相対移動を前
記位置決め手段１ａ，１ｂが許容する構造のもの
であるも何等不都合はない。

そして前述の如く、タイロツド３０相互の軸間
距離を一定に保つリテーナとして機能する前記連
結板３４が、前部シエル１Ｆの剛性を高める補強
板としての機能も兼備するから、前記位置決め手
段１ａ，１ｂが両椀状体１Ｆ，１Ｒの軸方向相対
移動を許容する単純構造のもので足りることと相
俟つて、装置の構造簡素化に大いに寄与し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明組立体の一実施例を示す縦断側
面図、第２図はそれにおけるピストンダイヤフラ
ムの平面図である。 Ｍ……マスタシリンダ、Ｓ……倍力装置、１…
…ブースタシエル、１Ｆ……前部椀状体、１Ｒ…
…後部椀状体、１ａ，１ｂ……位置決め手段を構
成する爪片、切欠き、３４……連結板、２……ブ
ースタピストン、３……ピストンダイヤフラム、
３０……タイロツド、５５……シリンダ本体、５
６……作動ピストン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内部にブースタピストン２と、このブースタ
   ピストン２に内周端を結着したピストンダイヤフ
   ラム３とを収容する倍力装置Ｓのブースタシエル
   １を前部椀状体１Ｆと後部椀状体１Ｒとに分割
   し、この両椀状体１Ｆ，１Ｒの対向端部間に前記
   ピストンダイヤフラム３の外周端を挟入し、前記
   前部椀状体１Ｆ前面にマスタシリンダＭのシリン
   ダ本体５５を配設し、このシリンダ本体５５に摺
   合する作動ピストン５６に前記ブースタピストン
   ２を連接したものにおいて、前記ブースタピスト
   ン２を貫通して互いに並列する少なくとも二本の
   タイロツド３０の後端を前記後部椀状体１Ｒに固
   着すると共に、それらタイロツド３０の前部相互
   間を連結板３４を介して連結し、この連結板３４
   を前記前部椀状体１Ｆの内面に当接させると共
   に、前記各タイロツド３０の前端に該前部椀状体
   １Ｆ及び前記シリンダ本体５５を固着し、さらに
   前記両椀状体１Ｆ，１Ｒの対向端部間には、その
   間の軸方向相対移動は許容するが周方向相対移動
   は規制する位置決め手段１ａ，１ｂを設けたこと
   を特徴とする、倍力装置およびマスタシリンダの
   組立体。