JP2017178100A - 負圧ブースタ用チェックバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性およびシール性を向上することができる負圧ブースタ用チェックバルブを提供する。【解決手段】チェックバルブ１８は、弁座３３と、円板３９および当該円板３９の外周から弁座３３に向かって立ち上がる円筒形状のシールリップ４１を有する弾性体の弁体３７と、円板３９の外周に向かうにつれて円板３９の裏面から遠ざかる山形面４２で円板３９を背後から支持する弁支持体３８と、シールリップ４１の着座時に弁座３３に向かう弁支持体３８の移動を規制するストッパ機構ＳＴとを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、負圧ブースタと負圧源との間に設けられる負圧ブースタ用チェックバルブであって、弁座と、円板および当該円板の外周から弁座に向かって立ち上がる円筒形状のシールリップを有する弾性体の弁体と、円板の外周に向かうにつれて円板の裏面から遠ざかる山形面で円板を背後から支持する弁支持体とを備える負圧ブースタ用チェックバルブに関する。

特許文献１および２は負圧ブースタ用チェックバルブを開示する。チェックバルブは、弁座に着座する弾性体の弁体を備える。弁体は、円板および当該円板の外周から弁座に向かって立ち上がる円筒形状のシールリップを有する。弁体の円板は背後から弁支持体で支持される。弁支持体は、円板の外周に向かうにつれて円板の裏面から遠ざかる山形面で円板の裏面に向き合わせられる。

特開平９−２０２２２９号公報 実開平６−１０６７１号公報

閉弁方向に弁支持体に大きな駆動力が作用すると、円板の中央が過度に押し込まれる結果、シール部材である弁体が過度に変形する虞があり、耐久性の低下を招く虞があった。

本発明は、耐久性およびシール性を向上することができる負圧ブースタ用チェックバルブを提供することを目的とする。

本発明の第１側面によれば、負圧ブースタと負圧源との間に設けられる負圧ブースタ用チェックバルブであって、弁座と、円板および当該円板の外周から前記弁座に向かって立ち上がる円筒形状のシールリップを有する弾性体の弁体と、前記円板の外周に向かうにつれて前記円板の裏面から遠ざかる山形面で前記円板を背後から支持する弁支持体と、前記シールリップの着座時に前記弁座に向かう前記弁支持体の移動を規制するストッパ機構とを備える負圧ブースタ用チェックバルブは提供される。

第２側面によれば、第１側面の構成に加えて、前記ストッパ機構は、前記シールリップの遠心方向外側で前記弁支持体から前記弁座に向かって延びて、前記弁座に接触すると前記弁座および前記弁支持体の距離を規制するストッパ片を備える。

第３側面によれば、第２側面の構成に加えて、前記ストッパ片は、前記シールリップの外周面に接触するガイド面を有する。

第４側面によれば、第３側面の構成に加えて、前記ストッパ片は等間隔に配置される。

第１側面によれば、弁座に向かって弁体を押し付ける方向に弁支持体に大きな駆動力が作用して、弁支持体が弁座に向かって前進しても、ストッパ機構によって弁支持体の移動が規制される。したがって、弁体の変形量を規制することができ、シールリップの過度の変形は回避される。また、シールリップのシール面の面圧を均一に保持することができ、シール性の向上も図れる。

第２側面によれば、簡単な形状でストッパ機構は構成されることができる。ストッパ片は弁支持体に一体化されるので、部品点数を増やすことなく、ストッパ機構を設けることができる。

第３側面によれば、山形面の影響で弁体の円板が中央で押し込まれてもストッパ片のガイド面でシールリップが支持されるので、シールリップの外径方向の変形を抑制することができる。

第４側面によれば、ストッパ片は円板の円周方向に等間隔で配置される。したがって、円周方向に均等に変形は受け止められる。こうして接触圧分布のばらつきは抑制されることができる。

一実施形態に係る負圧ブースタの構成を概略的に示す部分断面の側面図である。 第１実施形態に係る負圧ブースタ用チェックバルブの拡大断面図である。 ストッパ片の構成を概略的に示す部分拡大断面図である。 図３に対応し、開弁状態でストッパ片の構成を概略的に示す部分拡大断面図である。 第２実施形態に係る負圧ブースタ用チェックバルブの拡大断面図である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。

図１は一実施形態に係る負圧ブースタの構成を概略的に示す。負圧ブースタ１１はブースタシェル１２を備える。ブースタシェル１２の内部空間はダイヤフラム１３で前側の負圧室１４および後側の作動室１５に仕切られる。負圧室１４には負圧導管１６を介して負圧源１７が接続される。負圧導管１６中にはチェックバルブ１８が配置される。こうした負圧ブースタ１１は例えば自動車のブレーキ装置に利用される。この場合には、負圧源１７としてエンジンの吸気マニホールドが利用される。吸気マニホールドからの負圧が負圧室１４に作用する。

負圧ブースタ１１はブースタシェル１２内に収容されるブースタピストン１９を備える。ブースタピストン１９はダイヤフラム１３に結合される。ブースタピストン１９には図示しない制御弁を介して入力軸２１が連結される。入力軸２１は、軸方向に前後移動自在にブースタシェル１２の後壁に支持される。入力軸２１の後端にはヨーク２２を介してブレーキペダル２３のアーム２３ａが連結される。

ブースタシェル１２の前壁にはブレーキマスタシリンダ２４が接続される。ブースタピストン１９は図示しない出力軸を介してブレーキマスタシリンダ２４のピストンに連結される。負圧ブースタ１１の休止時には、ブースタピストン１９および入力軸２１が後退限に位置して、負圧質１４の負圧が図示しない制御弁を介して作動室１５に伝達され、負圧室１４および作動室１５は同圧とされる。ブレーキペダル２３が踏み込まれ入力軸２１が前進すると、制御弁の作動に応じて作動室１５に大気圧が導入される。作動室１５と負圧室１４との圧力差に応じてブースタピストン１９は前進してブレーキマスタシリンダ２４を倍力作動する。

チェックバルブ１８はハウジング２６を備える。図２に示されるように、ハウジング２６は、内部に弁室２７を区画する円筒形のハウジング本体２６ａと、弁室２７の開放端を閉じる蓋体２６ｂとで形成される。ハウジング本体２６ａおよび蓋体２６ｂはいずれも例えば合成樹脂から成形されればよい。蓋体２６ｂはハウジング本体２６ａの開放端に結合される。結合にあたってハウジング本体２６ａの内壁面には中心軸線Ｘｉｓ回りで溝２８が形成される。弁室２７の開放端に嵌まり込む蓋体２６ｂの円筒部には溝２８に対応して係り爪２９が形成される。係り爪２９は遠心方向に外向きに円筒部の円筒面から突き出る。係り爪２９が溝２８に嵌まることでハウジング本体２６ａおよび蓋体２６ｂの結合は維持される。

ハウジング本体２６ａの外周にはグロメット３１が装着される。グロメット３１はゴムなどの弾性材から成形される。ブースタシェル１２の前壁に穿たれた取り付け孔３２にグロメット３１は嵌め込まれる。グロメット３１の働きでチェックバルブ１８は気密に取り付け孔３２に差し込まれる。

弁室２７内には弁座３３が配置される。弁座３３はハウジング本体２６ａに形成される。弁座３３は環状の平面３３ａを区画する。平面３３ａは円柱形空間の負圧出口ポート３４を囲む。負圧出口ポート３４は弁室２７にブースタシェル１２の負圧室１４を接続する。

蓋体２６ｂには負圧入口ポート３５を区画する接続管３６が形成される。接続管３６には負圧導管１６が接続される。負圧入口ポート３５は弁室２７に吸気マニホールドを接続する。吸気マニホールドの負圧は弁室２７に作用する。

弁室２７内には弾性体の弁体３７および金属体（または硬質樹脂成形体）の弁支持体３８が配置される。弁体３７は、円板３９と、当該円板３９の外周から弁座３３に向かって立ち上がる円筒形状のシールリップ４１とを有する。円板３９およびシールリップ４１は負圧出口ポート３４の中心軸線Ｘｉｓに同軸に配置される。弁体３７が中心軸線Ｘｉｓの方向に後退位置から弁座３３に向かって前進すると、シールリップ４１の先端は弁座３３の平面３３ａに着座する。着座した弁体３７は負圧出口ポート３４を塞ぐ。

弁体３７は弁支持体３８の前端に装着される。装着にあたって、弁支持体３８は、先端に円錐形状を有して円板３９の中心を貫通し円板３９に係り止めされる係止部３８ａを有する。弁体３７の円板３９は弁支持体３８の山形面４２で背後から支持される。山形面４２は、例えば、円板３９の外周に向かうにつれて円板３９の裏面から遠ざかる円錐面で規定される。円錐面は負圧出口ポート３４の中心軸線Ｘｉｓに同軸に配置される。山形状の頂上端で弁支持体３８は円板３９の裏面に接触し、当該接触域以外では山形面４２は円板３９の裏面に向き合わせられる。

弁支持体３８には山形面４２から後方に延びる弁軸４３が形成される。弁軸４３は負圧出口ポート３４の中心軸線Ｘｉｓに同軸に配置される。弁軸４３は、弁室２７内に配置される案内ボス４４に差し込まれる。案内ボス４４には、前後方向にスライド自在に弁軸４３を受け入れる案内孔４５が区画される。案内ボス４４は複数のリブ４６を介して接続管３６から連続する。リブ４６によって弁室２７と負圧入口ポート３５とのが連通される。

弁室２７内には弁ばね４７が収容される。弁ばね４７は弁室２７の後壁と弁支持体３８との間に配置される。弁ばね４７は、弁座３３に向かって弁体３７を押し付ける弾性力を発揮する。負圧入口ポート３５から導入される負圧が弁体３７に作用して、弁ばね４７の押し付け力を上回ると、弁ばね４７の弾性力に抗して弁体３７は弁支持体３８とともに後退する。後退に応じてシールリップ４１は弁座３３の平面３３ａから離れ、負圧出口ポート３４から負圧室１４に負圧は導入される。

図３に示されるように、チェックバルブ１８は、シールリップ４１の着座時に、弁座３３に向かう弁支持体３８の移動を規制するストッパ機構ＳＴを備える。ここでは、ストッパ機構ＳＴは、シールリップ４１の遠心方向外側で弁支持体３８から弁座３３に向かって延びる１以上のストッパ片４８を有する。

ストッパ片４８はシールリップ４１の外周面に接触するガイド面５１を有する。ガイド面５１は、少なくともストッパ片４８の先端が弁座３３の平面３３ａに受け止められる際にシールリップ４１の外周面に接触すればよい。ストッパ片４８は負圧出口ポート３４の中心軸線Ｘｉｓ回りに等間隔の中心角で配置される。その他、ストッパ片４８は円周方向に連続して１片として形成されてもよい。

図４に示されるように、ストッパ片４８の先端は、負圧出口ポート３４の心軸線Ｘｉｓの方向に距離ｃでシールリップ４１の先端よりも後退する原形を有する。距離ｃは、ストッパ片４８の先端が弁座３３の平面３３ａに接触した際にシールリップ４１で十分に気密性が確保される大きさに設定されればよい。ストッパ片４８は、弁座３３に接触すると弁座３３および弁支持体３８の距離を規制する。ストッパ片４８の先端が弁座３３の平面３３ａから遠ざかっていれば、ガイド面５１とシールリップ４１の外周面との間には空隙が存在してもよい。

弁座３３に向かって弁体３７を押し付ける方向に弁支持体３８に大きな駆動力が作用して、弁支持体３８は弁座３３に向かって前進しても、ストッパ片４８の先端が弁座３３の平面３３ａに突き当たり、弁支持体３８の移動は規制される。したがって、弁体３７の変形量を規制することができ、シールリップ４１の過度の変形は回避される。シールリップ４１のシール面の面圧を均一に保持することができ、シール性の向上も図れる。

チェックバルブ１８では、ストッパ片４８はシールリップ４１の遠心方向外側で弁支持体３８から弁座３３に向かって延びる。したがって、簡単な形状でストッパ機構ＳＴは構成されることができる。しかも、ストッパ片４８は弁支持体３８に一体化されるので、部品点数を増やすことなく、ストッパ機構ＳＴを設けることができる。

弁座３３に向かって弁体３７を押し付ける方向に弁支持体３８に大きな駆動力が作用する際に、山形面４２の影響で弁体３７の円板３９が中央で押し込まれても、ストッパ片４８のガイド面５１でシールリップ４１が支持されるので、シールリップ４１の外径方向の変形を抑制することができる。

ストッパ片４８は円板３９の円周方向に等間隔で配置される。したがって、円周方向に均等に変形は受け止められる。こうして接触圧分布のばらつきは抑制されることができる。

なお、図５に示されるように、チェックバルブ１８は負圧導管１６中に配置されてもよい。

１８…負圧ブースタ用チェックバルブ、３３…弁座、３３ａ…平面、３７…弁体、３８…弁支持体、３９…円板、４１…シールリップ、４２…山形面、４８…ストッパ片、５１…ガイド面、ＳＴ…ストッパ機構。

Claims (4)

1. 負圧ブースタと負圧源との間に設けられる負圧ブースタ用チェックバルブであって、
   弁座（３３）と、
   円板（３９）および当該円板（３９）の外周から前記弁座（３３）に向かって立ち上がる円筒形状のシールリップ（４１）を有する弾性体の弁体（３７）と、
   前記円板（３９）の外周に向かうにつれて前記円板（３９）の裏面から遠ざかる山形面（４２）で前記円板（３９）を背後から支持する弁支持体（３８）と、
   前記シールリップ（４１）の着座時に前記弁座（３３）に向かう前記弁支持体（３８）の移動を規制するストッパ機構（ＳＴ）と
   を備えることを特徴とする負圧ブースタ用チェックバルブ。
2. 請求項１に記載の負圧ブースタ用チェックバルブにおいて、前記ストッパ機構（ＳＴ）は、前記シールリップ（４１）の遠心方向外側で前記弁支持体（３８）から前記弁座（３３）に向かって延びて、前記弁座（３３）に接触すると前記弁座（３３）および前記弁支持体（３８）の距離を規制するストッパ片（４８）を備えることを特徴とする負圧ブースタ用チェックバルブ。
3. 請求項２に記載の負圧ブースタ用チェックバルブにおいて、前記ストッパ片（４８）は、前記シールリップ（４１）の外周面に接触するガイド面（５１）を有することを特徴とする負圧ブースタ用チェックバルブ。
4. 請求項３に記載の負圧ブースタ用チェックバルブにおいて、前記ストッパ片（４８）は等間隔に配置されることを特徴とする負圧ブースタ用チェックバルブ。

Images