(57)【要約】【課題】ブースタシェルをタイロッドで車体に固定するタイロッド型負圧式倍力装置のパワーピストンのプレッシャプレートについて、絞り量を増加させずに薄肉化を図れるようにし、従来よりも厚みの薄いプレッシャプレートで要求される耐圧強度と耐久性を確保可能となすことを課題としている。【解決手段】ダイヤフラムと組み合わせてパワーピストンの隔壁部材を構成するプレッシャプレート１１について、そのプレッシャプレート１１の傘状部１７をタイロッド孔設置領域Ａとその他の領域Ｂに分け、タイロッド孔設置領域Ａの斜面角α１をその他の領域の斜面角α２よりも大きくした。【選択図】図３
2015227080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブースタシェルの内部を定圧室と変圧室に区画するパワーピストンの隔壁部材がプレッシャプレートとダイヤフラムとで構成され、
前記プレッシャプレートは、絞り加工されてバルブピストンを連結した内径側と外径側との間に中心の軸と直交する線に対して傾いた傘状部を有しており、
前記ブースタシェルと前記プレッシャプレートの前記傘状部にそれぞれ設けられた２個のタイロッド孔にマスタシリンダを前記ブースタシェルに締結するタイロッドがそれぞれ気密に挿通され、
前記タイロッド孔は、２つある孔の孔中心を結ぶ直線が前記プレッシャプレートの中心を通るように配設されている負圧式倍力装置において、
前記プレッシャプレートの前記傘状部の斜面角について、前記タイロッド孔設置領域の斜面角をその他の領域の斜面角よりも大きくしたことを特徴とする負圧式倍力装置。
【請求項２】
前記プレッシャプレートの前記傘状部の周方向各部の斜面角を前記その他の領域から前記タイロッド孔設置領域に向かって滑らかに変化させた請求項１に記載の負圧式倍力装置。
【請求項３】
前記タイロッド孔設置領域側の斜面角変化点をタイロッド孔に近接した位置に配置し、前記その他の領域側の斜面角変化点は、前記プレッシャプレートに設けられた２個のタイロッド孔の中心を結ぶ直線に対してプレッシャプレートの中心において直交する直線上、もしくは、そこからタイロッド孔設置領域側に偏った位置に配置した請求項２に記載の負圧式倍力装置。
【請求項４】
前記プレッシャプレートの傘状部を、内径側傘状部とその内径側傘状部の外周を取り巻く外径側傘状部とで構成し、前記内径側傘状部の径方向外端と前記外径側傘状部の径方向内端間に曲げ戻し部を設けて前記外径側傘状部の径方向内端位置を前記内径側傘状部の径方向外端位置よりもプレッシャプレートの絞りを浅くする方向に後退させ、前記内径側傘状部に前記タイロッド孔を設けてその内径側傘状部のみについてタイロッド孔設置領域とその他の領域の斜面角を異ならせた請求項１〜３のいずれかに記載の負圧式倍力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両のブレーキ装置に採用される負圧式倍力装置に関する。より詳しくは、ブースタシェルの内部に設けられるプレッシャプレートの薄肉化を可能となす発明である。
【背景技術】
【０００２】
首記の負圧式倍力装置は、ブースタシェルの内部にパワーピストンを構成する隔壁部材を備えている。その隔壁部材は、プレッシャプレートとダイヤフラムを組み合わせたものであって、この隔壁部材がブースタシェルの内部を定圧室と変圧室に区画している。
【０００３】
前記パワーピストンは、内部に負圧弁と大気弁を備えたバルブピストンを前記隔壁部材の中心部に取り付けて構成される。
【０００４】
前記定圧室はエンジンの給気マニホールドに接続され、変圧室には倍力装置作動時に前記大気弁を経由して外部から大気が導入される。
【０００５】
この負圧式倍力装置は、ブレーキ操作がなされると負圧弁が閉じて定圧室と変圧室の連通が断たれ、その後、大気弁が開いて変圧室に外部から大気が導入される。これにより、定圧室と変圧室の間に圧力差が生じ、その圧力差を受けてパワーピストンが前進し、ブレーキ操作力に応じて増幅された力でマスタシリンダを作動させる。この作動メカニズムはよく知られているので詳細説明は省く。
【０００６】
かかる負圧式倍力装置の中に、ブースタシェルに対するマスタシリンダの締結を２本のタイロッドを用いて行うものがある。ここではそれをタイロッド型負圧式倍力装置と言う。そのタイロッドはブースタシェルの車体への固定にも利用される。
【０００７】
そのタイロッド型負圧式倍力装置の従来技術として、例えば、下記特許文献１に開示されたものがある。
【０００８】
２本のタイロッドは、ブースタシェルを構成する前部シェルと後部シェル及び前記隔壁部材にタイロッド孔をそれぞれ設けてそのタイロッド孔に挿通される。
【０００９】
前記隔壁部材のプレッシャプレートに設けるタイロッド孔は、バルブピストンが取付けられるプレッシャプレートの中心孔側に偏った位置にある。
【００１０】
なお、プレッシャプレートには、耐久性と耐圧強度が要求される。従来はその要求に応えるためにプレートを絞り加工して補強リブを備えさせ、なおかつ、プレート厚みもある程度厚くする方法が採られていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−２２４９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
車両の重量軽減やコスト削減を図るために、上記プレッシャプレートの厚みを薄くすることが検討されている。従来のプレート形状でその要求に応えようとするとプレス成形での絞り量を深くする必要がある。
【００１３】
しかしながら、プレートの絞り量を深くすると成形性が悪化する。そのために、成形の工程数を増やして対応せざるを得ない。そのことが妨げとなってプレッシャプレートの更なる薄肉化に限界が生じていた。
【００１４】
この発明は、タイロッド型負圧式倍力装置のパワーピストンのプレッシャプレートについて、絞り量を増加させずに薄肉化を図れるようにし、従来よりも厚みの薄いプレッシャプレートで要求される耐圧強度と耐久性を確保可能となすことを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するため、この発明は、ブースタシェルの内部を定圧室と変圧室に区画するパワーピストンの隔壁部材がプレッシャプレートとダイヤフラムとで構成され、
前記プレッシャプレートは、絞り加工されてバルブピストンを連結した内径側と外径側との間に中心の軸と直交する線に対して傾いた傘状部を有しており、
前記ブースタシェルと前記プレッシャプレートの前記傘状部にそれぞれ設けられた２個のタイロッド孔にマスタシリンダを前記ブースタシェルに締結するタイロッドがそれぞれ気密に挿通され、
前記タイロッド孔は、２つある孔の孔中心を結ぶ直線が前記プレッシャプレートの中心を通るように配設されている負圧式倍力装置を以下の如く構成した。
【００１６】
即ち、前記プレッシャプレートの前記傘状部の斜面角を、前記タイロッド孔が形成されるタイロッド孔設置領域とそのタイロッド孔設置領域から周方向に変位したその他の領域とで異ならせ、タイロッド孔設置領域の斜面角をその他の領域の斜面角よりも大きくした。
【００１７】
なお、前記タイロッド孔設置領域とは、タイロッド孔が収まり得る周方向幅を有して傘状部の径方向に延びる領域を言う。
【００１８】
かかる負圧式倍力装置は、前記プレッシャプレートの前記傘状部の周方向各部の斜面角を前記その他の領域から前記タイロッド孔設置領域に向かって滑らかに変化させたものが好ましい。
【００１９】
前記タイロッド孔設置領域側の斜面角変化点は、タイロッド孔のプレッシャプレート周方向両端近傍に配置するのがよい。
【００２０】
また、前記その他の領域側の斜面角変化点は、プレッシャプレートに設けられた２個のタイロッド孔の中心を結ぶ直線に対してプレッシャプレートの中心において直交する線上にあってもよいし、そこからタイロッド孔設置領域側に偏った位置（前記２個のタイロッド孔の中心を結ぶ直線に対してプレッシャプレートの中心において鋭角に交わる線上が好ましい）にあってもよい。
【００２１】
前記プレッシャプレートの傘状部を、内径側傘状部とその内径側傘状部の外周を取り巻く外径側傘状部とで構成し、前記内径側傘状部の径方向外端と前記外径側傘状部の径方向内端間に曲げ戻し部を設けて前記外径側傘状部の径方向内端位置を前記内径側傘状部の径方向外端位置よりもプレッシャプレートの絞りを浅くする方向に後退させる（ここではこれを２段絞り形状の傘状部と言う）のも好ましい。
【００２２】
その２段絞りの形状の傘状部を有するプレッシャプレートは、内径側傘状部に前記タイロッド孔を設けてその内径側傘状部のみについてタイロッド孔設置領域とその他の領域の斜面角を異ならせるとよい。
【発明の効果】
【００２３】
この発明の負圧式倍力装置は、上記の構成により、プレッシャプレートの厚みを絞りの深さを増加させずに薄くして要求される耐圧強度と耐久性を確保することができる。
【００２４】
そのプレッシャプレートには、運転者による車両のブレーキ操作が行われて負圧式倍力装置が作動すると、定圧室と変圧室間に生じる圧力差によってプレートを屈曲させようとする負荷が加わる。
【００２５】
その負荷に対するプレッシャプレートの強度は、応力が集中し易いタイロッド孔の設置領域（特に、タイロッド孔とプレッシャプレートの中心孔との間に挟まれた領域）が最も弱い。
【００２６】
この発明の負圧式倍力装置は、傘状部のタイロッド孔設置領域の斜面角をその他の部位の斜面角よりも大きくしたことによって、タイロッド孔設置領域の耐圧強度がその他の領域よりも高まる。
【００２７】
定圧室と変圧室の圧力差による力を直角に受ける面と斜めに受ける面を比較すると、斜めに受ける面の方が受ける力が分散されるために負荷に耐え易い。これと同じ理屈によって斜面角を大きくしたタイロッド孔設置領域の耐圧強度が高まり、そのために、プレッシャプレートの絞り量を増加させずに薄肉化を図って成形の工程数増加を回避することができる。
【００２８】
なお、前記傘状部の周方向各部の斜面角を前記その他の領域から前記タイロッド孔設置領域に向かって滑らかに変化させたものは、プレッシャプレート内に無用の応力集中部（段差部）が形成されず、応力集中部の強化策を施さずに済む。
【００２９】
また、プレッシャプレートの傘状部を２段絞り形状にして内径側傘状部にタイロッド孔を設け、内径側傘状部のみについてタイロッド孔設置領域とその他の領域の斜面角を異ならせたものは、プレッシャプレートとブースタシェルの軸方向寸法が小さく抑えられるほか、外径側傘状部は周方向の全域が同一形状（同一斜面角）になっているため、ダイヤフラムの径方向外周部の支持安定性が損なわれず、プレッシャプレートの全体強度の低下も招かない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の負圧式倍力装置の一例を示す断面図である。
【図２】図１の負圧式倍力装置に採用したプレッシャプレートの端面図である。
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、この発明の負圧式倍力装置の実施の形態を、添付図面の図１〜図３に基づいて説明する。
【００３２】
図１に示した負圧式倍力装置１は、ブースタシェル２に対するマスタシリンダＭＣの固定をタイロッド６によって行うタイロッド型である。
【００３３】
図示のタイロッド型負圧式倍力装置１は、ブースタシェル２と、パワーピストン１０と、入力ロッド３と、出力ロッド４と、パワーピストン１０を復帰させるリターンスプリング５と、２本のタイロッド６を組み合わせて構成されている。
【００３４】
ブースタシェル２は、前部シェル２ａと後部シェル２ｂとからなる。前部シェル２ａは、車のエンジンの給気マニホールドに接続される吸引ポート１９を有する。
【００３５】
パワーピストン１０は、プレッシャプレート１１とダイヤフラム１２とからなる隔壁部材１３と、内部に負圧弁１４と大気弁１５を備えたバルブピストン１６を組み合わせてなる。
【００３６】
このパワーピストン１０の隔壁部材１３によって、ブースタシェル２の内部が定圧室７と変圧室８に区画されている。
【００３７】
負圧弁１４は、定圧室７と変圧室８を連通させる通路に配置されてその通路を開閉する。また、大気弁１５は、変圧室８を外部につなぐ通路に配置されてその通路を開閉する。
【００３８】
入力ロッド３はバルブピストン１６に挿入されており、運転者のブレーキ操作によってその入力ロッド３が押し込まれると負圧弁１４の弁体が弁シートに接して負圧弁１４が閉じ、定圧室７と変圧室８の連通が断たれる。
【００３９】
また、入力ロッド３の更なる押し込みによって、大気弁１５の弁体が弁シートから離れ、大気弁１５が開いて変圧室８に大気が流入する。
【００４０】
これにより、定圧室７と変圧室８に圧力差が生じ、その圧力差を受けたパワーピストン１０が推進し、その推力（ブレーキ操作力に応じて増幅された力）が出力ロッド４を介してマスタシリンダＭＣに伝わってマスタシリンダＭＣが作動する。かかる作動メカニズムは、従来品の負圧式倍力装置と同じである。
【００４１】
パワーピストン１０のプレッシャプレート１１は、絞り加工されたものであって、図２及び図３に示すように、バルブピストン１６が固定される中心孔１１ａと径方向外端との間に、既述の２段絞り形状の傘状部１７を有する。
【００４２】
その傘状部１７は、内径側傘状部１７ａとその内径側傘状部とその内径側傘状部１７ａの外周を取り巻く外径側傘状部１７ｂを備え、内径側傘状部１７ａに２個のタイロッド孔１８が設けられている。
【００４３】
内径側傘状部１７ａの径方向外端と外径側傘状部１７ｂの径方向内端間には戻し部１７ｃがあり、その戻し部１７ｃの設置によって、外径側傘状部１７ｂの径方向内端位置が内径側傘状部１７ａの径方向外端位置よりもプレッシャプレート１１の絞りを浅くする方向に後退している。
【００４４】
タイロッド６は、前部シェル２ａと後部シェル２ｂにそれぞれ設けられたタイロッド孔９と、プレッシャプレート１１に設けられたタイロッド孔１８に気密に挿通される。
【００４５】
そのタイロッド６は、ブースタシェル２の中心を通る直線上に配置されており、そのタイロッド６を締結具にしてブースタシェル２にマスタシリンダＭＣが固定される。そのタイロッド６は、後部シェル２ｂを固定する取付けボルト２０（図１参照）と組み合わせてブースタシェル２を車両の車体に固定するのにも利用される。
【００４６】
プレッシャプレート１１に設ける２個のタイロッド孔１８は、それらの孔の中心を結ぶ直線Ｌ１（図２参照）がプレッシャプレート１１の中心を通るように配設されている。
【００４７】
また、図示のプレッシャプレート１１は、内径側傘状部１７ａを、タイロッド孔１８が形成されるタイロッド孔設置領域Ａ（図２参照）とその他の領域Ｂ（同じく図２参照）に分け、タイロッド孔設置領域Ａの斜面角α１（図３参照）をその他の領域Ｂの斜面角α２よりも大きくしている。
【００４８】
斜面角は、ここでは、その他の領域Ｂ側の斜面角変化点をＣＰ１、タイロッド孔１８に近接した位置に設定されるタイロッド孔設置領域Ａ側の斜面角変化点をＣＰ２として、ＣＰ１からＣＰ２に向かって斜面角を滑らかに変化させている。
【００４９】
なお、例示のプレッシャプレート１１は、その他の領域Ｂ側の斜面角変化点ＣＰ１が２個のタイロッド孔１８の中心を結ぶ直線Ｌ１とプレート中心において直交する直線Ｌ２からタイロッド孔設置領域Ａ側に若干偏った位置にあるが、その他の領域Ｂ側の斜面角変化点ＣＰ１は、前記直線Ｌ２上にあってもよい。
【００５０】
その斜面角変化点ＣＰ１を、図２に示したように、タイロッド孔設置領域側の斜面角変化点ＣＰ２から適度に離れた位置に設定することで、ＣＰ１とＣＰ２間での斜面角変化が滑らかになって内径側傘状部１７ａに応力集中を招きやすい高さ変化の急な段差部が作り出されることが回避される。その高さ変化の急な段差部が存在しないプレッシャプレート１１は、より一層の厚み削減が図れる。
【００５１】
プレッシャプレート１１の厚みや斜面角α１、α２の大きさは、負圧式倍力装置の仕様に合った厚み、大きさに設定される。
【００５２】
ダイヤフラム１２は、プレッシャプレート１１の傘状部に支持される箇所を傘状部と同一形状に成形して傘状部の変圧室側の面に対するダイヤフラム１２の密着性を高めており、従来の負圧式倍力装置と同等の耐久性が確保されている。
【００５３】
以上述べたように、この発明によれば、プレッシャプレートの強度が低下しがちなタイロッド孔設置領域の斜面角をその他の領域よりも大きくしたことでタイロッド孔設置領域の耐圧強度が高まり、そのために、プレッシャプレートの絞り量を増加させずにそのプレッシャプレートの薄肉化を図ることが可能になる。
【００５４】
例えば、プレッシャプレートの材料としてＳＰＣ−２７０（冷間圧延鋼板）を採用した１０．５インチサイズの負圧式倍力装置の場合、従来はプレッシャプレートの厚みを１.２ｍｍ程度にしていたが、この発明の負圧式倍力装置では、プレッシャプレートの厚みを０.８ｍｍまで薄くしても絞り量が同じ従来品と遜色のない強度を確保することができた。
【００５５】
また、絞り量の増加がないため従来品と同じ工程数でのプレッシャプレート成形が行え、良好な生産性も確保することができた。
【符号の説明】
【００５６】
１          負圧式倍力装置
２          ブースタシェル
２ａ        前部シェル
２ｂ        後部シェル
３          入力ロッド
４          出力ロッド
５          リターンスプリング
６          タイロッド
７          定圧室
８          変圧室
９          タイロッド孔
１０        パワーピストン
１１        プレッシャプレート
１１ａ      中心孔
１２        ダイヤフラム
１３        隔壁部材
１４        負圧弁
１５        大気弁
１６        バルブピストン
１７        傘状部
１７ａ      内径側傘状部
１７ｂ      外径側傘状部
１７ｃ      戻し部
１８        タイロッド孔
１９        吸引ポート
２０        取付けボルト
ＭＣ        マスタシリンダ
Ａ          タイロッド孔設置領域
Ｂ          その他の領域
α１        タイロッド孔設置領域の斜面角
α２        その他の領域の斜面角
ＣＰ１      その他の領域側の斜面角変化点
ＣＰ２      タイロッド孔設置領域側の斜面角変化点
Ｌ１        プレッシャプレートの２個のタイロッド孔中心を結ぶ直線
Ｌ２        直線Ｌ１と直交する直線
【図１】
2015227080.tif 000003
【図２】
2015227080.tif 000004
【図３】
2015227080.tif 000005