(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキシステムのための空気圧ブレーキブースタにおいて、
空気チャンバと、前記空気チャンバ内への棒通路とを画定するハウジングと、
前記ハウジング内に位置する弁部材と、
前記ハウジング内に位置し、弁開口を画定する弁座であって、前記空気チャンバ内が前記弁開口まで延びる弁座と、
前記空気チャンバ内に位置する前記第１のばね座と、
少なくとも一部が前記空気チャンバ内に位置するフィルタと、
前記弁部材に接続された弁棒であって、（ｉ）前記棒通路を通して前記空気チャンバ内に延び、かつ（ｉｉ）前記空気チャンバ内に位置する弁棒の一部に第２のばね座を画定する弁棒と、
前記空気チャンバ内に位置する戻しばねであって、有効コイル部およびあきコイル部を備え、前記有効コイル部は、（ｉ）第１のばね座と第２のばね座との間に延び、（ｉｉ）前記棒通路側へ前記弁棒を付勢するように構成された戻しばねとを備え、
前記あきコイル部の少なくとも一部は、前記ハウジング内で前記フィルタを支持するように、前記フィルタに接触する、ブレーキシステムのための空気圧ブレーキブースタ。
【請求項２】
請求項１に記載のブレーキシステムのための空気圧ブレーキブースタにおいて、
前記弁棒は第１の位置と第２の位置との間で移動可能であり、
前記戻しばねの前記有効コイル部が複数の有効コイルを備え、
前記あきコイルの領域は、弁棒が前記第１の位置と前記第２の位置との間を移動するのに応答した、前記フィルタの前記有効コイル間への移動を防ぐ、空気圧ブレーキブースタ。
【請求項３】
請求項２に記載のブレーキシステムのための空気圧ブレーキブースタにおいて、
前記フィルタは、前記弁棒が前記第２の位置にあることに応答して、前記空気チャンバ内に引き込まれる空気を濾過するように構成された、空気圧ブレーキブースタ。
【請求項４】
請求項１に記載のブレーキシステムのための空気圧ブレーキブースタにおいて、
前記戻しばねの前記有効コイル部は、（ｉ）第１の直径を有する第１の端部コイルと、（ｉｉ）第２の直径を有する第２の端部コイルとを備え、
前記あきコイルの領域は、第３の直径を有する第３の端部コイルを備え、
前記第１の直径は前記第２の直径よりも大きく、
前記第２の直径は前記第３の直径よりも小さい、空気圧ブレーキブースタ。
【請求項５】
請求項４に記載のブレーキシステムのための空気圧ブレーキブースタにおいて、
前記戻しばねは、（ｉ）前記第１の端部コイルと前記第２の端部コイルとの間の第１のピッチと、（ｉｉ）前記第２の端部コイルと前記第３の端部コイルとの間の第２のピッチとを呈する、空気圧ブレーキブースタ。
【請求項６】
請求項４に記載のブレーキシステムのための空気圧ブレーキブースタにおいて、
前記戻しばねは、（ｉ）前記第１の端部コイルと前記第２の端部コイルとの間の第１のテーパと、（ｉｉ）前記第２の端部コイルと前記第３の端部コイルとの間の第２のテーパとを呈する、空気圧ブレーキブースタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本開示は、一般に油圧ブレーキシステムに関し、特に油圧ブレーキシステムのための空気圧ブレーキブースタに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]車両は、車両を減速させ、かつ／または車両を停止位置で維持するように構成された油圧ブレーキシステムを備えることが多い。油圧ブレーキシステムは、１または複数の油圧シリンダに流体接続されたマスタシリンダを備える。マスタシリンダは入力軸を備え、この入力軸は、入力軸がブレーキ方向に移動するのに応答して、油圧シリンダを作動させる。通常、入力軸は、ユーザがフットペダルを踏み込んだときに、ブレーキ方向に移動する。作動された各油圧シリンダは、１または複数のブレーキパッドを、ドラム、ロータ、またはその他の回転要素に対して移動させて、車両にブレーキをかける。フットペダルが非作動位置へ解除方向に移動するように、フットペダルへの圧力を解除すると、入力軸が解除方向へ移動して、油圧シリンダを非作動にし、ドラム、ロータ、またはその他の回転要素を自由に回転させる。
【０００３】
[0003]車両にブレーキをかけるときにフットペダルに加わる力を低減するために、大部分の油圧ブレーキシステムには空気圧ブレーキブースタが付加されている。すなわち、フットペダルに直接接続されたマスタシリンダ入力軸を移動させるには、ユーザが、フットペダルに、快適かつ繰り返し加え得る力よりも大きな力を加える必要があることを、一部のユーザは理解している。このために、空気圧ブレーキブースタは、対応するより小さい力をフットペダルに加えた状態で、ユーザがマスタシリンダの入力軸を移動させることができるように、フットペダルに加わる力を増幅させる。
【０００４】
[0004]一般に、空気圧ブレーキブースタは、ハウジングと、弁軸と、シェルと、板により支持された隔壁と、弁と、フィルタと、マスタシリンダへの出力軸とを備える。隔壁および板はマスタシリンダの入力軸、ハウジング、およびシェルに接続される。隔壁は、シェルの内部空洞を、ブースタチャンバと真空チャンバとに分割する。弁は、ブースタチャンバを空気チャンバと作業チャンバとに分離する。隔壁の真空側は、真空チャンバの一部を形成し、隔壁の作業側は作業チャンバの一部を形成する。ガソリンエンジンまたは真空ポンプにより発生する真空が真空チャンバに接続されて、真空チャンバが大気圧よりも低い圧力で維持されるようにする。弁軸は、弁およびブレーキペダルに接続され、ブレーキペダルがブレーキ方向に移動するのに応答して弁を開くように構成される。弁は、ブレーキペダルが解除方向に移動するのに応答して閉じる。
【０００５】
[0005]弁が閉じると、作業チャンバに真空が供給されて、作業チャンバおよび真空チャンバが同一の圧力レベルで維持される。したがって、隔壁の各側にほぼ等しい圧力が加わることにより、隔壁が静止する。
【０００６】
[0006]ブレーキペダルに力が加わると、マスタシリンダの入力軸がさらに容易に移動するように、ブースタが力を増幅させる。特に、ブレーキペダルに力を加えることにより、弁が開く。その結果、大気からの空気が、フィルタおよび弁を通して空気チャンバに引き込まれ、作業チャンバに引き込まれる。真空チャンバと作業チャンバとの圧力の不平衡により、隔壁、板、弁軸、ハウジング、およびマスタシリンダの入力軸がブレーキ方向に移動する傾向がある。したがって、圧力の不平衡によりブレーキペダルに加わる力を増幅させて、ブレーキシステムをより容易に操作できるようにする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
[0007]ブレーキシステムのすべての構成要素に共通するのは、確実な操作が必要なことである。したがって、当技術で信頼性のある空気圧ブレーキブースタが引き続き必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
[0008]本開示の一実施形態によれば、フィルタと戻しばねとを備えたブレーキブースタが提供される。戻しばねは、フィルタを支持するように構成された、戻しばね端部のあきコイルを含む複数のコイルを備える。
【０００９】
[0009]本開示の別の実施形態によれば、真空ブースタと、弁と、空気フィルタと、戻しばねとを備えたブレーキシステムが提供される。弁は真空ブースタ内に位置する。弁は棒に接続された弁部材を備え、棒は直線方向に移動するように構成される。空気フィルタは真空ブースタ内に位置する。戻しばねは真空ブースタ内に位置する。戻しばねは、第１の端部と第２の端部とを備え、第１の端部と第２の端部との間に複数のコイルが延び、第１の端部は、第１のコイルと、第１のコイルから半径方向外側に位置する第２のコイルとを備える。第１のコイルは棒に接触するように構成され、第２のコイルはフィルタを支持するように構成される。
【００１０】
[0010]本開示のさらに別の実施形態によれば、ハウジングと、弁部材と、弁座と、第１のばね座と、フィルタと、弁棒と、戻しばねとを備えた、ブレーキシステムのための空気圧ブレーキブースタが提供される。ハウジングは、空気チャンバと、空気チャンバ内への棒通路とを画定する。弁部材はハウジング内に位置する。弁座はハウジング内に位置し、弁開口を画定する。空気チャンバは弁開口まで延びる。第１のばね座は空気チャンバ内に位置する。フィルタの少なくとも一部が空気チャンバ内に位置する。弁棒は弁部材に接続される。弁棒は（ｉ）棒通路を通して空気チャンバ内に延び、かつ（ｉｉ）空気チャンバ内に位置する弁棒の一部に第２のばね座を画定する。戻しばねは空気チャンバ内に位置し、有効コイル部およびあきコイル部を備える。有効コイル部は、（ｉ）第１のばね座と第２のばね座との間に延び、（ｉｉ）棒通路側へ弁棒を付勢するように構成され、あきコイル部の少なくとも一部が、ハウジング内でフィルタを支持するように、フィルタに接触する。
【００１１】
本発明は、ブレーキブースタにおいて、フィルタと、戻しばねとを備え、前記戻しばねは、前記フィルタを支持するように構成された、戻しばね端部のあきコイルを含む複数のコイルを備えたことを特徴とする。
【００１２】
この場合において、前記複数のコイルはさらに戻しばね端部の有効コイルを含み、前記あきコイルは前記有効コイルから半径方向外側に位置してもよい。前記あきコイルは前記フィルタに接触してもよい。前記戻しばねと前記フィルタとの間にフィルタ支持部材が配置されていなくてもよい。前記戻しばねは制御棒戻しばねであってもよい。前記ブレーキブースタは、直線方向に移動するように構成された制御棒を備え、前記フィルタを支持するように構成された前記戻しばね端部は、前記制御棒に接触する有効コイルを備えていてもよい。前記戻しばねの反対側端部は、前記制御棒が直線方向に移動するときに静止しているばね座に接触してもよい。
【００１３】
また、本発明は、ブレーキシステムにおいて、真空ブースタと、前記真空ブースタ内に位置し、直線方向に移動するように構成された棒に接続された弁部材を備えた弁と、前記真空ブースタ内に位置する空気フィルタと、前記真空ブースタ内に位置する戻しばねであって、第１の端部と第２の端部とを備え、前記第１の端部と前記第２の端部との間に複数のコイルが延び、前記第１の端部は、第１のコイルと前記第１のコイルから半径方向外側に位置する第２のコイルとを備え、前記第１のコイルは前記棒に接触するように構成され、前記第２のコイルは前記フィルタを支持するように構成されたことを特徴とする。
【００１４】
この場合において、前記第２のコイルは前記フィルタに接触し、前記第２のコイルと前記フィルタとの間に位置するフィルタ支持部材がなくてもよい。前記第１のコイルの少なくとも一部と前記第２のコイルとが部分的に同一平面にあってもよい。前記戻しばねの前記第２の端部は、前記真空ブースタ内に位置するスリーブに接触してもよい。前記フィルタおよび前記戻しばねは、前記真空ブースタのハウジング内の空気チャンバ内に位置してもよい。前記フィルタの少なくとも一部は、前記第２のコイルと前記ハウジング内の空気入口との間に位置してもよい。
【００１５】
[0011]図面を参照しながら以下の説明を読むことにより、本発明の特徴が当業者に明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】[0012]フィルタを支持するように構成された戻しばねを備えた空気圧ブレーキブースタの一部の横断面図である。
【図２】[0013]図１の戻しばねの斜視図である。
【図３】[0014]図１の戻しばねの側部立面図である。
【図４】[0015]図１の戻しばねの側部端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
[0016]本明細書に記載された装置の原理を理解しやすくするために、図面に示され以下の明細書に記載された実施形態を参照する。これにより装置の範囲が限定されることはないことを理解すべきである。さらに、装置は、図示した実施形態に対するいかなる変更および修正をも含み、当業者が通常想到し得るような、装置の原理のさらなる適用をも含む。
【００１８】
[0017]図１に示すように、空気圧／真空ブレーキブースタ１００は、ハウジング１０４と、エンドキャップ１０６と、弁部材１０８と、スリーブ１１２と、制御棒１１６と、戻しばね１２０として設けられた制御棒戻しばねと、空気フィルタ１２４とを備える。ハウジング１０４は、通常の方法で真空ブースタ１００の隔壁（図示せず）に接続され、空気チャンバ１２８と、作業チャンバ１３２の少なくとも一部とを画定する。エンドキャップ１０６は、ハウジング１０４の入口側１３６を覆う。空気チャンバ１２８に空気が流入できるように、エンドキャップ１０６に入口１４４が形成される。スリーブ１１２は、空気チャンバ１２８内に摺動可能に位置し、ばね１２０によりエンドキャップ１０６側に付勢される。
【００１９】
[0018]弁１０８は作業チャンバ１３２内に位置し、弁座１４０に嵌合するように構成される。弁座１４０は弁開口を画定し、作業チャンバを空気チャンバ１２８から分離する。制御棒１１６は、弁座１４０の開口とエンドキャップ１０６の棒通路１４８とを通って延びる。制御棒１１６は弁１０８により受けられ、制御棒および弁は、ハウジング１０４内で共に直線方向に移動する。弁１０８と反対側の制御棒１１６の端部は、当業者に公知の方法でブレーキペダル（図示せず）に接続される。戻しばね１２０は空気チャンバ１２８内に位置し、制御棒１１６に接触して制御棒を解除方向１４６に付勢するように構成される。したがって、戻しばね１２０は弁１０８も弁座１４０に対して付勢し、これにより空気チャンバ１２８を作業チャンバ１３２から流体分離する。フィルタ１２４は空気チャンバ１２８内に位置し、空気チャンバ１２８に引き込まれた空気を濾過するように構成される。
【００２０】
[0019]フィルタ１２４は、開口１５０と、入力側１５２と、出力側１５６と、コイル座１６０とを備える。フィルタ１２４は、空気が入力側１５２から出力側１５６へ移動するときに、空気チャンバ１２８に引き込まれた空気から粒子状物質を除去する。コイル座１６０は出力側１５６に形成され、ばね１２０のあきコイル１７６（図２）の１つの少なくとも一部を受ける。フィルタ１２４の開口１５０は、棒１１６を受けてこれに係合し、入口１４４を通って引き込まれた空気がフィルタを通過するように、フィルタの外周がスリーブ１１２および／またはハウジング１０４に接触する。フィルタ１２４は、空気がフィルタの周りに引き込まれて、濾過されない状態で弁座１４０を通過することを防止する。フィルタ１２４は、ポリウレタンフォーム、紙、フェルト、および／または当業者に公知のその他の適切な材料等の、空気を濾過するのに適した材料から構成することができる。図１に示すように、フィルタ１２４は、全体的に円形の外周を有し、スリーブ１１２の内周に嵌め込まれる。あるいは、フィルタ１２４は、フィルタを対応する形状のスリーブおよび／またはハウジング対して密閉できるようにした外周を有することができる。
【００２１】
[0020]ばね１２０はフィルタ１２４に接触して、ブレーキブースタ１００の動作中にフィルタの位置を維持する。すなわち、棒１１６がブレーキ方向１４２（図１）に移動するのに応答して、弁１０８が弁座１４０から外れて、空気がフィルタ１２４を通って作業チャンバ１３２内に引き込まれる。空気が作業チャンバ１３２を通って移動するときに、空気流がフィルタ１２４を変位させないようにすることが望ましい。フィルタ１２４が支持されていなければ、十分な空気流によってフィルタ１２４が作業チャンバ１３２側に引かれる。この場合、一部の濾過されていない空気がフィルタを迂回して作業チャンバに入る。したがって、多くの公知のブースタは、制御棒に接続され、戻しばねとフィルタとの間に配置された専用のフィルタ支持部材を備える。この専用のフィルタ支持部は、ブースタの費用や組立時間を増加させる。専用のフィルタ支持部の代わりに、本開示のブースタ１００は、戻しばね１２０を使用する。この戻しばね１２０は、フィルタ１２４の位置を維持するように構成された１または複数のあきコイル１７６（図２）を備える。ばね１２０を、１または複数のあきコイル１７６がフィルタ１２４に接触してフィルタの位置を維持するように構成することができる。あるいは、ばね１２０を、１つのあきコイル１７６の一部のみがフィルタ１２４に接触してフィルタの位置を維持するように構成することができる。したがって、あきコイルを有する戻しばね１２０は、フィルタ１２４を支持し、専用のフィルタ支持部をなくし、ブースタ１００の全体的な費用と組立時間とを低減する可能性がある。
【００２２】
[0021]図２および３に示すように、戻しばね１２０は、第１の端部コイル１６８と第２の端部コイル１７２との間に延び、第１の端部コイル１６８と第２の端部コイル１７２とを含む有効コイル１６４を備える。さらに、戻しばね１２０は、戻しばねの端部に少なくとも１つのあきコイル１７６を備える。図示した実施形態では、あきコイル１７６が、第２の端部コイル１７２から半径方向外側に位置する。別の実施形態では、あきコイル１７６が、第２の端部コイル１７２から半径方向外側に位置することに加えて、わずかなピッチを有することができる。このような実施形態では、あきコイルがブレーキブースタ１００内に位置するときにあきコイルを平らにすることができるのに十分なほど、あきコイル１７６の剛性（すなわち、ばね係数）が低い。図２および３の実施形態では、１つのあきコイル１７６のみが示される。有効コイル１６４およびあきコイル１７６のうち、有効コイルのみがばね力の発生に寄与する。特に、有効コイル１６４が互いに移動することにより、方向１４６（図１）にほぼ平行な力を発生する。有効コイル１６４の移動は、一般に、入力棒１１６の移動によって生じる。しかし、あきコイル１７６は、有効コイル１６４の移動に応答して、第２の端部コイル１７２に対して静止している。戻しばね１２０の他の実施形態は、第２の端部コイル１７２とあきコイル１７６との間に位置する追加のあきコイルを備えることができる。
【００２３】
[0022]再び図１を参照すると、第１の端部コイル１６８がスリーブ１１２に画定されたばね座１８４に嵌め込まれ、第２の端部コイル１７２が制御棒１１６に画定されたばね座１８８に嵌め込まれる。ばね座１８４は、スリーブ１１２に形成された切欠きまたは段であり、ばね座１８８は、棒１１６の肩または隆起である。各端部コイル１６８、１７２は、制御棒１１６が移動するときに、各ばね座１８４、１８８に嵌め込まれたままである。スリーブ１１２のないブースタ１００の実施形態は、ハウジング１０４に形成されたばね座を備えて第１の端部コイル１６８を支持することができる。この場合、ハウジングに形成されたばね座は、棒１１６がハウジングに対して移動するときに静止している。
【００２４】
[0023]ばね１２０の構造により、ばねは、制御棒１１６を付勢し、かつフィルタ１２４を支持することができる。このために、あきコイル１７６は半径方向外側に位置し、図１および３に示すように、あきコイル１７６と第２の端部コイル１７２とが重なることにより、あきコイル１７６の少なくとも一部が第２の端部コイル１７２と同一平面にある。さらに、図３の参照線１９２および１９６で示すように、有効コイル１６４は、あきコイル１７６より大きなピッチを呈する。当業者に公知であるように、ばねピッチは隣接するコイル間の距離を示す。あきコイル１７６と第２の端部コイル１７２とのピッチにより、あきコイル１７６はフィルタ１２４に接触する位置に配置される。さらに、図３の参照線２００および２０４で示されるように、ばね１２０は、第１の端部コイル１６８と第２の端部コイル１７２との間のより小さなテーパと、第２の端部コイル１７２とあきコイル１７６との間のより大きなテーパとを呈する。結果として、図１および３に示すように、第１の端部コイル１６８の直径が、第２の端部コイル１７２の直径よりも大きくなる。図４に示すように、第２の端部コイル１７２の直径は、あきコイル１７６の直径よりも小さい。あきコイル１７６のテーパにより、あきコイルはフィルタ１２４に接触して位置する。
【００２５】
[0024]図１を参照すると、あきコイル１７６の少なくとも一部がフィルタ１２４のコイル座１６０により受けられ、あきコイル１７６が、空気チャンバ１２８内のフィルタを支持し位置決めする。開示された実施形態では、別のフィルタ支持構造をフィルタとあきコイルとの間に挿入することなく、あきコイル１７６がフィルタ１２４に直接接触する。このように、出力側１５６の表面積の一部のみがあきコイルにより遮られているため、あきコイル１７６によってフィルタ１２４を通る空気流が減ることはない。
【００２６】
[0025]動作時に、戻しばね１２０が棒１１６を付勢して、フィルタ１２４を支持し安定させる。ばね１２０の力に対抗して制御棒１１６を移動させることにより、ブースタ１００が作動されると、フィルタの外周がスリーブ１１２の内周に沿って摺動するように、フィルタ１２４が棒とともに移動する。棒１１６が弁１０８を開くと、空気がフィルタ１２４および弁座１４０を通って引き込まれる。あきコイル１７６は、棒１１６の移動および弁座１４０を通る空気流によってフィルタが外れたり移動したりするのを防止する。特に、空気流は、フィルタ１２４をあきコイル１７６（またはその一部）に押圧する傾向があるが、あきコイル１７６は、空気チャンバ１２８を通る空気流に応答して、棒１１６に対して固定位置にとどまるのに十分な剛性を有する。ブースタ１００を非作動にすると、ばね１２０の有効コイル１６４が、弁１０８を弁座１４０に対して付勢し、制御棒１１６を方向１４６に移動させる。あきコイル１７６はフィルタ１２４に接触して、フィルタを棒１１６とともに図１に示す位置に戻す。あきコイル１７６により、フィルタ１２４のいずれの部分も有効コイル１６４間に位置することのないようにする。有効コイル１６４は、中間コイルとも呼ばれる第１の端部コイル１６８と第２の端部コイル１７２との間の有効コイルを含む。
【００２７】
[0026]本明細書に記載した装置を、図面および前述の説明において詳細に示し説明したが、これは例示とみなすべきであり、特徴を限定するものではない。好ましい実施形態のみが示され、本明細書に記載した装置の精神に含まれるすべての変更、修正、およびさらなる適用が保護されることが望ましいことを理解すべきである。
【符号の説明】
【００２８】
１００  ブレーキブースタ
１０４  ハウジング
１０６  エンドキャップ
１０８  弁部材
１１２  スリーブ
１１６  制御棒
１２０  戻しばね
１２４  空気フィルタ
１２８  空気チャンバ
１３２  作業チャンバ
１３６  入口側
１４０  弁座
１４２  ブレーキ方向
１４４  入口
１４６  解除方向
１４８  棒通路
１５０  開口
１５２  入力側
１５６  出力側
１６０  コイル座
１６４  有効コイル
１６８  第１の端部コイル
１７２  第２の端部コイル
１７６  あきコイル
１８４、１８８  ばね座
１９２、１９６、２００、２０４  参照線
【図１】
0005932299.tif 000002
【図２】
0005932299.tif 000003
【図３】
0005932299.tif 000004
【図４】
0005932299.tif 000005