JPH069961B2 - 負圧作動ブレ−キパワ−ブ−スタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ブレーキペダルで作動される負圧作動ブレー
キパワーブースタに関する。

［従来の技術およびその課題］ 一般に、ブレーキペダルで作動される負圧作動ブレーキ
パワーブースタは、負圧ハウジングにシールされてこの
負圧ハウジング内を２つの室に区画する転動形ダイアフ
ラムを有する可動壁と、この転動形ダイアフラムの縁ビ
ード部を固定する外周溝を形成されてこの転動形ダイア
フラムにシール係合する制御弁ハウジングとこの制御弁
ハウジング内を軸方向に移動して反力部材を介してプッ
シュロッドを付勢する制御弁ピストンを有して負圧ハウ
ジング内の一方の室を負圧源と高圧源との一方に選択的
に連通する制御弁と、ブレーキペダルで作動されてこの
制御弁を作動するピストンロッドとを備える。

このタイプの従来のブレーキパワーブースタでは、ある
状況下で転動形ダイアフラムが制御弁ハウジングから外
れる虞があり、このことはブレーキブースタの作動安全
性をかなり損なう。このような転動形ダイアフラムが制
御弁ハウジングから外れる虞は、特に負圧が作用してな
い状態あるいは逆止弁の出口が塞がれた状態でブレーキ
パワーブースタを作動した場合、更に、エンジンがミス
ファイアを起こしたときに大気圧より高い圧力が供給さ
れた場合にブースタ内の圧力が上昇することにより発生
する。これは、負圧ハウジング内の圧力により半径方向
に作用する分力が発生するからであり、この半径方向分
力は転動形ダイアフラムの環状の縁ビード部を制御弁ハ
ウジングの外周溝から外す方向に作用する。また、負圧
作動ブレーキパワーブースタは、その作動時に、負圧ハ
ウジング内に制御弁を通じて空気流が高速で流入するこ
とにより騒音を発生する。

本発明は、上記の不都合な点を解消し、従来の構造およ
び作動特性を損なうことなく、極めて簡単に作動安全性
を確保すると共に作動時の騒音を低減することができる
負圧作動ブレーキパワーブースタを提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段、作用および効果］ 上記目的を達成する本発明の負圧作動ブレーキパワーブ
ースタは、負圧ハウジングにシールされてこの負圧ハウ
ジング内を２つの室に区画する転動形ダイアフラムを有
する可動壁と、この転動形ダイアフラムの縁ビード部を
固定する外周溝を形成されてこの転動形ダイアフラムに
シール係合する制御弁ハウジングとこの制御弁ハウジン
グ内を軸方向に移動して反力部材を介してプッシュロッ
ドを付勢する制御弁ピストンとを有して負圧ハウジング
内の一方の室を負圧源と高圧源との一方に選択的に連通
する制御弁と、ブレーキペダルで作動されて制御弁を作
動するピストンロッドと、負圧ハウジングの頚部と制御
弁ハウジングの円筒状外周面とで形成される環状室内に
配置されて上記縁ビード部の半径方向移動を阻止する保
持部材と、この保持部材に装着されて上記一方の室に制
御弁を通じて流入する空気流を緩衝するリング状のフィ
ルタ部材とを備えることを特徴とする。

この負圧作動ブレーキパワーブースタは、ブレーキペダ
ルを作動していない状態では、負圧ハウジング内の可動
壁で区画された２つの室内に負圧が作用しており、ブレ
ーキペダルを作動すると、ピストンロッドにより制御弁
が作動され、負圧ハウジング内の一方の室が高圧源に連
通される。これにより、制御弁を通じてこの一方に室内
に空気が流入し、他方の室よりも圧力が上昇する。この
負圧ハウジング内の２つの室内の差圧により可動壁が移
動し、ブレーキペダルに作用する力よりもより大きな力
が反力部材を介してプッシュロッドに作用する。転動形
ダイアフラムの縁ビード部が制御弁ハウジングの外周溝
内に固定されると共に保持部材で半径方向移動を阻止さ
れることにより、負圧ハウジング内に圧力が形成されて
も制御弁ハウジングから外れる虞がない。また、負圧作
動ブレーキパワーブースタの作動時に上記一方の室内に
流入する空気流はフィルタ部材を通る際に騒音を低減さ
れる。

したがって、本発明によれば、負圧作動ブレーキパワー
ブースタをどのような状態で作動した場合でも転動形ダ
イアフラムが制御弁ハウジングから外れることを確実に
防止すると共に、この作動時に制御弁を介する空気流を
緩衝することにより、従来の有益な構造および作動特性
を損なうことなく、極めて簡単に作動安全性を確保しか
つ作動時の騒音を低減することができる。

上記保持部材は制御弁ハウジングに固定され、ブレーキ
作動時に可動壁と共に負圧作動ブレーキパワーブースタ
の軸方向に沿って移動するのが好ましい。負圧作動ブレ
ーキパワーブースタの半径方向に対して転動形ダイアフ
ラムの縁ビード部を確実に保持するため、保持部材は第
１リング部と、この第１リング部から離隔して同軸状に
配置される第２リング部と、軸線方向に延設されてこれ
らの第１リング部と第２リング部とを連結する複数のウ
ェブとで形成し、第１リング部の内周面を縁ビードの外
周面に当接させあるいはこの外周面から半径方向に離隔
させて配置するのが好ましい。これらのウェブ部間に形
成される間隙は空気を好適に排出し、作動を確保する。

保持部材を制御弁ハウジングに確実に装着するため、第
２リング部に、半径方向内方に突出する円弧状形状の少
なくとも２つの対向する突出部を設けるのが有益であ
る。保持部材は、制御弁ハウジングの軸線に垂直で半径
方向に延設された空気供給路を通る平面内に配置されて
制御弁ハウジングに装着され、突出部がこの空気供給路
内に嵌合して保持部材の軸線方向移動を阻止するのが好
ましい。

上記フィルタ部材は、発泡ポリウレタンで形成するのが
好ましく、保持部材のウェブ部がこのフィルタ部材を装
着するための環状面を形成するのが好ましい。

［実施例］ 以下、添付図面を参照して本発明は実施例を詳細に説明
する。なお、図中、同様の部分は同じ参照符号を付して
ある。

第１図及び第２図に示す負圧作動ブレーキパワーブース
タは、負圧ハウジング１を備え、この負圧ハウジング１
の内部は軸方向に移動可能な可動壁２により一方の室と
しての作動室３と、他方の室としての負圧室４とに区画
されている。可動壁２は、薄板を深絞り加工して形成し
たダイアフラムプレート５と、このダイアフラムプレー
ト５に当接する可撓性を有するダイアフラム６とを備え
る。このダイアフラム６は、ダイアフラムプレート５の
外周と負圧ハウジング１との間をシールする転動形ダイ
アフラムで形成してあり、図にはこの一部のみを示す。

ピストンロッド８により作動する制御弁９は、このピス
トンロッド８に連結した制御弁ピストン１０を有し、こ
の制御弁ピストン１０は制御弁ハウジング１１内の弁開
口部を開閉する。この制御弁ピストン１０が図示の非作
動位置に配置されているときは、制御弁ハウジング１１
の内側の側部を延設されて制御弁ハウジング１１の円周
側面に開口する空気供給チャンネル１２を介して、作動
室３が負圧室４に連通している。通常、この負圧室４は
例えばエンジンの吸気ポートである負圧源に連通してお
り、したがって、作動室３はこの負圧室４を介して負圧
源に連通する。そして、制御弁９が作動されると、すな
わちピストンロッド８が軸方向に沿って第１図および第
２図の左方向に移動すると、負圧室４と作動室３との連
通が遮断され、作動室３は高圧源としての大気に連通
し、可動壁２は負圧室４側に移動する。

ブレーキを作動する力である負圧作動ブレーキパワーブ
ースタの出力は、制御弁ハウジング１１の端面の凹部内
に装着されたゴム状弾性材料製の円板状反力部材１３
と、ヘッドフランジ部１５を設けたプッシュロッド１４
とを介してマスタシリンダのピストン（図示しない）に
伝達される。このブレーキシステムのマスタシリンは、
その端部を負圧ハウジング１の負圧室４側に配置されて
いる。

負圧ハウジング１の負圧室４側の前部壁は、この前部壁
のフランジ部で押圧ばね（図示しない）の一端を支えて
おり、この押圧ばねにより、可動壁２が第１図に示す初
期位置に維持される。

ブレーキペダルを踏込むと、ピストンロッド８と制御弁
ピストン１０とがばね２４の付勢力に抗して図の左方に
移動する。この際、ポペット弁体２３のばね２４はこの
ポペット弁体２３を左方に付勢して制御弁ハウジング１
１内の弁座２２に着座させ、これにより空気供給チャン
ネル１２が閉じられる。更に移動すると、制御弁ピスト
ン１０のピストンロッド８側の端部の弁座１８がポペッ
ト弁体２３から離れ、外気流路２６が開く。大気圧であ
る外気は、制御弁ハウジング１１内の外気流路２６を経
て制御弁ピストン１０の右側に流れ、これにより作動室
３の負圧が減じられる。可動壁２の左側と右側との圧力
差で形成される力により、可動壁２は押圧ばねの付勢力
に抗して左方に移動し、プッシュロッド１４とマスタシ
リンダのピストンも移動する。マスタシリンダの補償ポ
ートがマスタシリンダピストンに設けられたプライマリ
カップシールで覆われた後、マスタシリンダ内の圧力が
増大し、これによる反力がマスタシリンダピストンとプ
ッシュロッド１４とを介して反力部材１３に作用する。
この反力は更に制御弁ピストン１０にも伝達され、これ
により制御弁ピストン１０は右方に移動し、弁座１８に
ポペット弁体２３を着座させ、空気供給チャンネル１２
と外気流路２６との連通が遮断される。制御弁ピストン
１０はここでいわゆる待機位置となる。

最大ブレーキ位置では、外気流路２６は常開の状態にあ
り、可動壁２に作用する差圧が最大となり、負圧作動ブ
レーキパワーブースタの出力であるブースト圧が最大に
なる。このとき、負圧作動ブレーキパワーブースタはそ
の能力をだしきっているので、マスタシリンダの圧力を
更に上昇させるためには、運転者自信がピストンロッド
８に更に力をかける必要がある。

ブレーキペダルを完全に解放すると、制御弁ピストン１
０はその初期位置に戻り、この際、外気流路２６が遮断
され、負圧の作用する流路１２，２７，２８は常開とな
る。この結果、可動壁２の両側の圧力が負圧の作用で平
衡され、この可動壁２には差圧による力は働かず、負圧
ハウジング１内に配された押圧ばねの付勢力により、可
動壁２がその非作動位置に戻される。その際、マスタシ
リンダのピストンもその非作動位置に戻される。

例えば負圧源に負圧が形成されていない状態あるいは流
路１２，２７，２８が閉じた状態で負圧作動ブレーキパ
ワーブースタを作動すると、負圧室４内に圧力が形成さ
れ、半径方向の分力が発生する。内周部の縁ビード３８
を制御弁ハウジング１１の外周溝内に固定した転動形ダ
イアフラムが、この半径方向分力により外周溝から外れ
る可能性があり、その結果負圧作動ブレーキパワーブー
スタが作動不能となる。

転動形ダイアフラム６が制御弁ハウジング１１の外周溝
から外れるあるいは抜出すのを防止するため、保持部材
３５が設けられている。この保持部材３５は制御弁ハウ
ジング１１の外周面と負圧ハウジングシェル２９の頚部
３１との間に形成される環状室ｂ内に配置され、この半
径方向分力に対抗して転動形ダイアフラム６の縁ビード
３８を制御弁ハウジング１１に固定する。

第１図及び第２図から明らかなように、制御弁ハウジン
グ１１はブースタの縦軸に対して横方向に延設した空気
供給路２７を備え、この空気供給路２７は制御弁９の背
部の弁室２８と作動室３とを連通し、ブレーキペダルが
作動されたときにこの空気供給路２７を通って外気が流
入する。

第２図に示すように、保持部材３５は、緩衝部材あるい
はフィルタ部材３６を支える支持部材としても作用し、
このフィルタ部材３６は外気が作動室３に高速度で流入
する際にその高速の空気流を緩衝して騒音を減ずる。こ
のフィルタ部材３６は、外気が作動室３に高流速で流入
する際に緩衝効果を有する発泡ポリウレタンでリング状
に形成するのが好ましく、流入する空気流はこの発泡ポ
リウレタン製のリング状フィルタ部材３６に流入する前
に分流され、このフィルタ部材３６中を緩衝されて低流
速で通過する。

第３図に部分断面図で示すように、保持部材３５は、第
１リング部４１と第２リング部４２とを有し、これらの
第１リング部４１及び第２リング部４２は同軸状かつ相
互に軸方向に離間して配置され、軸方向に延びる複数の
ウェブ部４３により相互に連結されている。互いに隣接
するウェブ部４３間に形成されるスリット４４はブレー
キブースタの空気排出を可能にし、この排出は負圧作動
ブレーキパワーブースタの完全な作動に必要とされる。

最後に第４図は、保持部材３５を負圧作動ブレーキパワ
ーブースタの制御弁ハウジング１１に取付けた状態を概
略的に示す。この第４図に示すように、第２リング部４
２は半径方向内方に突出した円弧状形状の２つの対向す
る突起部４５を有する。この突起部４５は、保持部材３
５を取付けるときに、制御弁ハウジング１１内に半径方
向に延設された空気供給路２７に密に嵌合し、この空気
供給路２７の壁面に当接する。第４図には縁ビード部３
８と第１リング部４１の半径方向に内側の内周面４６と
の僅かな隙間が示されているが、第１リング部４１の内
周面４６を転動形ダイアフラム６の縁ビード部３８に直
接当接させてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は保持部材を装着した状態の本発明の実施例によ
る負圧作動ブレーキパワーブースタの縦方向の部分断面
図、第２図は保持部材にフィルタ部材を装着した状態の
部分断面図、第３図は転動形ダイアフラムの縁ビードを
半径方向に固定するための保持部材の一部を部分で示す
説明図、第４図は保持部材を装着した状態の拡大図であ
る。 １…負圧ハウジング、２…可動壁、３…作動室、４…負
圧室、６……転動形ダイアフラム、８…ピストンロッ
ド、９…制御弁、１０…制御弁ピストン、１１…制御弁
ハウジング、３１…頚部、３５…保持部材、３６…フィ
ルタ部材、３８…縁ビード部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ギルベルト・ビシヨツフ ドイツ連邦共和国，6234 ハツテルスハイ ム，ローゼンガルテン ４ (72)発明者 カール・ブライトビーザー ドイツ連邦共和国，6107 ラインハイム １，アム・シユピールフエルト ４ (56)参考文献 実開 昭51−116392（ＪＰ，Ｕ)

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】負圧ハウジング（１）にシールされてこの
   負圧ハウジング内を２つの室（３，４）に区画する転動
   形ダイアフラム（６）を有する可動壁（２）と、 この転動形ダイアフラム（６）の縁ビード部（３８）を
   固定する外周溝を形成されてこの転動形ダイアフラムに
   シール係合する制御弁ハウジング（１１）と、この制御
   弁ハウジング内を軸方向に移動して反力部材（１３）を
   介してプッシュロッド（１４）を付勢する制御弁ピスト
   ン（１０）とを有し、負圧ハウジング（１）内の一方の
   室（３）を負圧源と高圧源との一方に選択的に連通する
   制御弁（９）と、 ブレーキペダルで作動されて前記制御弁（９）を作動す
   るピストンロッド（８）と、 前記負圧ハウジング（１）の頚部（３１）と制御弁ハウ
   ジング（１１）の円筒状外周面との間に形成される環状
   室（ｂ）内に配置されて前記縁ビード部（３８）の半径
   方向移動を阻止する保持部材（３５）と、 この保持部材（３５）に装着され、前記一方の室（３）
   に制御弁（９）を通じて流入する空気流を緩衝するリン
   グ状のフィルタ部材（３６）とを備えることを特徴とす
   る負圧作動ブレーキパワーブースタ。
2. 【請求項２】前記保持部材（３５）は、制御弁ハウジン
   グ（１１）上に固定されている特許請求の範囲第１項記
   載の負圧作動ブレーキパワーブースタ。
3. 【請求項３】前記保持部材（３５）は、第１リング部
   （４１）と、この第１リング部から離隔して同軸状に配
   置される第２リング部（４２）と、軸線方向に延設され
   てこれらの第１リング部と第２リング部とを連結する複
   数のウェブ部（４３）とを有する特許請求の範囲第１項
   または第２項記載の負圧作動ブレーキパワーブースタ。
4. 【請求項４】前記第１リング部（４１）は、内周面（４
   ６）が前記ビード部（３８）の外周面に当接する特許請
   求の範囲第１項から第３項いずれか１記載の負圧作動ブ
   レーキパワーブースタ。
5. 【請求項５】前記第１リング部（４１）は、内周面（４
   ６）が前記ビード部（３８）の外周面から半径方向に離
   隔する特許請求の範囲第１項から第３項いずれか１記載
   の負圧作動ブレーキパワーブースタ。
6. 【請求項６】前記第２リング部（４２）は、半径方向内
   方に突出した円弧状形状の少なくとも２つの対向する突
   出部（４５）を有する特許請求の範囲第１項から第５項
   いずれか１記載の負圧作動ブレーキパワーブースタ。
7. 【請求項７】前記保持部材（３５）は、制御弁ハウジン
   グ（１１）の軸線に垂直で半径方向に延設された空気供
   給路（２７）を通る平面内に配置されて制御弁ハウジン
   グに装着され、突出部（４５）がこの空気供給路（２
   ７）内に嵌合して保持部材の軸線方向移動を阻止する特
   許請求の範囲第６項記載の負圧作動ブレーキパワーブー
   スタ。
8. 【請求項８】前記フィルタ部材（３６）は、発泡ポリウ
   レタンで形成される特許請求の範囲第１項から第７項い
   ずれか１記載の負圧作動ブレーキパワーブースタ。
9. 【請求項９】前記ウェブ部（４３）は、前記フィルタ部
   材（３６）を装着する環状面を形成する特許請求の範囲
   第１項から第８項いずれか１記載の負圧作動パワーブレ
   ーキブースタ。