(57)【要約】【課題】、製造コストの低減化を図ることができる負圧ブースタを提供することを課題とする。【解決手段】ダイヤフラム１５は、ダイヤフラムフランジ部６２に、前面６３に前方へ突出する複数の前凸部６４と、後面６５に後方へ突出する複数の後凸部６６とを備える。前部シェル半体１１ａは、半径方向外方へ突出するとともにダイヤフラムフランジ部６２の前面６３に当接する前フランジ部７２と、筒部７３と、前凸部６４が係合する前係合穴７４とを備える。後部シェル半体１１ｂは、半径方向外方へ突出するとともにダイヤフラムフランジ部６２の後面６５に当接する後フランジ部８２と、先端が前フランジ部７２に当接する周壁部８３と、後凸部６６が係合する後係合穴８４とを備える。【効果】製造時における二重折り工程を廃止し、加工費を削減するとともに、材料費も削減することができ、製造コストの低減化を図ることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
後方に開放した椀形状の前部シェル半体および前方に開放した椀形状の後部シェル半体で構成されるブースタシェルと、このブースタシェル内を負圧室と作動室とに区画するダイヤフラムとを備え、前記後部シェル半体が前後方向において位置決めされた状態で前記前部シェル半体と連結された負圧ブースタであって、
前記ダイヤフラムは、半径方向外方へ突出するダイヤフラムフランジ部を備え、このダイヤフラムフランジ部は、前面に前方へ突出する複数の前凸部を備えると共に、後面に後方へ突出する複数の後凸部を備え、
前記前部シェル半体は、半径方向外方へ突出し、前記ダイヤフラムフランジ部の前面に当接する前フランジ部を備え、この前フランジ部に前記前凸部が係合する前係合穴を備えると共に、前記前フランジ部の外周部に後方へ前記ダイヤフラムフランジ部を囲う筒部を備え、
前記後部シェル半体は、半径方向外方へ突出し、前記ダイヤフラムフランジ部の後面に当接する後フランジ部を備え、この後フランジ部に前記後凸部が係合する後係合穴を備えることを特徴とする負圧ブースタ。
【請求項２】
請求項１記載の負圧ブースタにおいて、
前記後部シェル半体は、前記後フランジ部の外周部から前方に向かって突出し、先端が前記前フランジ部に当接して前記後部シェル半体の位置決めを行う周壁部を備えていることを特徴とする負圧ブースタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のブレーキ系に配置される負圧ブースタの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブレーキは、車両の速度を保ち、あるいは所定の位置に停止させるために、ブレーキペダルの踏力で操作され、ペダル踏力を補助する倍力装置が広く採用される。倍力装置の中には、負圧を利用する負圧ブースタがある。このような負圧ブースタの構造が各種知られている（例えば、特許文献１（図３）参照。）。
【０００３】
この特許文献１の負圧ブースタは、後方に開放した前部シェル半体および前方に開放した後部シェル半体で構成されるブースタシェルを備え、このブースタシェル内はダイヤフラムによって負圧室と作動室とに区画される。ダイヤフラムの外周部は、膨らんだ形状の外周縁部を備え、この外周縁部は、前部シェル半体の外周部と後部シェル半体の外周部との間に狭持される。
【０００４】
前部シェル半体の外周部は、本体部の後端から半径方向外方へ突出する第１フランジ部と、この第１フランジ部から後方に延びる第１拡径筒部と、この第１拡径筒部の後端から半径方向外方へ突出する第２フランジ部と、この第２フランジ部から後方に延びる第２拡径筒部とからなる。後部シェル半体の外周部は、本体部の外周端から前方に延びる二重折り部と、この二重折り部の基端部から半径方向外方へ突出する後フランジ部とからなる。
【０００５】
しかし、ダイヤフラムの外周縁部が、二重折り部と拡径された第１拡径筒部で狭持される構造の場合、後部シェル半体はプレス加工等で二重折り部を形成する工程が必要になる。結果、加工費が高くなる上に、二重折り部の折り代を確保するため材料費も嵩む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２９４６２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、製造コストの低減化を図ることができる負圧ブースタを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、後方に開放した椀形状の前部シェル半体および前方に開放した椀形状の後部シェル半体で構成されるブースタシェルと、このブースタシェル内を負圧室と作動室とに区画するダイヤフラムとを備え、前記後部シェル半体が前後方向において位置決めされた状態で前記前部シェル半体と連結された負圧ブースタであって、前記ダイヤフラムは、半径方向外方へ突出するダイヤフラムフランジ部を備え、このダイヤフラムフランジ部は、前面に前方へ突出する複数の前凸部を備えると共に、後面に後方へ突出する複数の後凸部を備え、前記前部シェル半体は、半径方向外方へ突出し、前記ダイヤフラムフランジ部の前面に当接する前フランジ部を備え、この前フランジ部に前記前凸部が係合する前係合穴を備えると共に、前記前フランジ部の外周部に後方へ前記ダイヤフラムフランジ部を囲う筒部を備え、前記後部シェル半体は、半径方向外方へ突出し、前記ダイヤフラムフランジ部の後面に当接する後フランジ部を備え、この後フランジ部に前記後凸部が係合する後係合穴を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明では、後部シェル半体は、後フランジ部の外周部から前方に向かって突出し、先端が前フランジ部に当接して後部シェル半体の位置決めを行う周壁部を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明では、ダイヤフラムフランジ部は、前面に前方へ突出する複数の前凸部を備えると共に、後面に後方へ突出する複数の後凸部を備える。ダイヤフラムの前凸部および後凸部を、それぞれ前部シェル半体の前係合穴およびと後部シェル半体の後係合穴に係合することで、ダイヤフラムを保持するので、後部シェル半体に二重折り部が不要となる。結果、製造時における二重折り工程を廃止し、加工費を削減するとともに、材料費も削減することができ、製造コストの低減化を図ることができる。
【００１１】
加えて、後部シェル半体を位置決めした状態で、後部シェル半体が前部シェル半体に連結されるので、後部シェル半体のガタつきを防止することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明では、後部シェル半体は、後フランジ部の外周部から前方に向かって突出する周壁部を備える。周壁部の先端が、前フランジ部に当接するので、後部シェル半体の前後方向の位置決めを容易に行うことができる。  
【００１３】
加えて、前部シェル半体の前フランジ部は、ダイヤフラムフランジ部の保持と後部シェル半体の位置決めを兼ねるので、前部シェル半体は、一つの前フランジ部と筒部を設けるだけの簡単な構造となる。結果、前部シェル半体の加工工数を低減させ、加工費をより削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る負圧ブースタの断面図である。
【図２】負圧ブースタの作用図である。
【図３】図１の要部拡大図である。
【図４】図３の４矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は図１に示すとおり、図１の左側を前とする。
【実施例】
【００１６】
先ず、本発明の実施例の概要を図面に基づいて説明する。
図１および図２に示すように、負圧ブースタ１０のブースタシェル１１は、後方に開放した椀形状の前部シェル半体１１ａと、前方に開放した椀形状の後部シェル半体１１ｂとで構成され、前部シェル半体１１ａと後部シェル半体１１ｂとは対向端が相互に結合される。前部シェル半体１１ａおよび後部シェル半体１１ｂは鋼板製であり、後部シェル半体１１ｂは、自動車の車体Ｆに複数本のボルト１２によって取り付けられる。また、マスタシリンダＭのシリンダボディＭａは、前部シェル半体１１ａの前壁に複数本のボルト１３によって取り付けられる。
【００１７】
ブースタシェル１１には、ブースタピストン１４が前後往復動可能に収容される。ブースタシェル１１内は、ブースタピストン１４と、このブースタピストン１４の後面に重ねて設けられるとともに前部シェル半体１１ａおよび後部シェル半体１１ｂ間に狭持されるダイヤフラム１５とによって、前側の負圧室１６と後側の作動室１７とに区画される。また、負圧室１６は、前部シェル半体１１ａに設けられる負圧導入管２４を介して負圧源Ｖに接続される。なお、負圧源Ｖは、例えば内燃機関の吸気マニホールドや負圧ポンプである。
【００１８】
ブースタピストン１４は、鋼板により環状に形成されており、このブースタピストン１４およびダイヤフラム１５の中心部に、合成樹脂製の弁筒２０が結合される。後部シェル半体１１ｂの中心部には、後方に延出する支持筒部２２が一体に設けられる。弁筒２０は、支持筒部２２にシール部材２３を介して摺動自在に支持される。
【００１９】
弁筒２０内には、弁ピストン２８と、この弁ピストン２８に連結される入力杆３０と、この入力杆３０の前後動に応じて作動室１７を負圧室１６と大気とに連通切り換えする制御弁４８とが設けられ、入力杆３０の後端にはブレーキペダルＰが連結される。
【００２０】
弁ピストン２８は、弁筒２０内に摺動自在に嵌合されている。弁ピストン２８の前端には反力ピストン２７が、また弁ピストン２８の後端にはフランジ状の大気導入弁座４１がそれぞれ形成される。この大気導入弁座４１を囲うように同心に配置される環状の負圧導入弁座４０が、弁筒２０に形成される。弁ピストン２８には、入力杆３０がボールジョイント３０ａを介して首振り可能に連結される。
【００２１】
また、弁筒２０には、負圧導入弁座４０および大気導入弁座４１と協働する環状の弁部４４ａを有する伸縮可能な筒状の弁体４４が弁ホルダ４５によって取り付けられ、この弁体４４はその全体がゴム等の弾性材で成形されている。弁部４４ａは、大気導入弁座４１および負圧導入弁座４０に着座可能に対向して配置される。この弁部４４ａと入力杆３０との間には、弁部４４ａを負圧導入弁座４０および大気導入弁座４１との着座方向へ付勢する弁ばね４６が設けられる。負圧導入弁座４０、大気導入弁座４１、弁体４４および弁ばね４６によって制御弁４８が構成される。
【００２２】
弁ホルダ４５および入力杆３０間には、入力戻しばね５１が設けられ、この入力戻しばね５１によって入力杆３０は後退方向へ付勢され、弁ホルダ４５は弁筒２０内の固定位置に保持される。
【００２３】
弁筒２０には、一端が負圧室１６に開口するとともに他端が負圧導入弁座４０の外周部に開口するように形成される第１ポート３８と、一端が作動室１７に開口するとともに他端が負圧導入弁座４０および大気導入弁座４１間に開口するように形成される第２ポート３９とが設けられる。
【００２４】
支持筒部２２の後端には、弁筒２０を被覆するように後方延長筒５０が延びている。この後方延長筒部５０の後端部に、弁体４４の内側に連通する大気導入口４９が設けられる。入力杆３０の外周面と弁筒２０の内周面との間には、大気導入口４９に流入する空気を濾過するフィルタ５２が設けられる。このフィルタ５２は柔軟性を有する。このため、入力杆３０と弁筒２０の相対運動を阻害しない。
【００２５】
また、弁筒２０の前部には、前方に突出する作動ピストン２５が設けられ、この作動ピストン２５の中心部を貫通するようにガイド孔２１が設けられ、このガイド孔２１に反力ピストン２７が摺動自在に嵌合される。作動ピストン２５の外周にカップ体３１が摺動自在に嵌合され、このカップ体３１に作動ピストン２５および反力ピストン２７に対向する偏平な弾性ピストン３２が設けられる。反力ピストン２７と弾性ピストン３２の間には、負圧ブースタ１０の非作動時に一定の間隙ができるように設定されている。
【００２６】
カップ体３１の前面には、出力杆３５が設けられる。結果、出力杆３５は、カップ体３２を介して弁筒２０に摺動可能に支持されることになる。また、マスタシリンダＭが備えるマスタピストンＭｂの後端部は、前部シェル半体１１ａの中心部に設けられる嵌合筒部６５に摺動可能に嵌合されており、このマスタピストンＭｂに出力杆３５が連接される。
【００２７】
作動ピストン２５、反力ピストン２７、弾性ピストン３２およびカップ体３１で、出力杆３５の出力の一部を入力杆３０にフィードパックする反力機構３４を構成する。カップ体３１および弁筒２０の前端面に、リテーナ３６が当接するように設けられ、このリテーナ３６とブースタシェル１１の前壁との間に、ブースタピストン１４および弁筒２０を後退方向へ付勢するブースタ戻しばね３７が設けられる。
【００２８】
次に本発明の要部について説明する。
図３及び図４に示すように、ダイヤフラム１５は、ダイヤフラム本体部６１と、このダイヤフラム本体部６１の外周部に設けられ半径方向外方へ突出するダイヤフラムフランジ部６２とを備える。ダイヤフラムフランジ部６２は、前面６３に前方へ突出する複数の前凸部６４と、後面６５に後方へ突出する複数の後凸部６６と、前面６３と後面６５とを繋ぐ側面６７とを備える。ダイヤフラムフランジ部６２の厚さは、ｔ１である。
【００２９】
ブースタシェル１１の前部シェル半体１１ａは、前本体部７１と、この前本体部７１の後端部に設けられ半径方向外方へ突出するとともにダイヤフラムフランジ部６２の前面６３に当接する前フランジ部７２と、この前フランジ部７２の外周部に設けられ後方へ突出するとともにダイヤフラムフランジ部６２を囲う筒部７３と、前フランジ部７２に設けられ前凸部６４が係合する前係合穴７４とを備える。筒部７３の後端部には、折り曲げ可能な複数の爪部７５が設けられる。  
【００３０】
前部シェル半体１１ａの前フランジ部７２に、任意の間隔をおいて前係合穴７４が設けられる。前係合穴７４は長円形である。また、これらの前係合穴７４に対応するように、前凸部６４が配置される。前凸部６４は長円形である。
【００３１】
ブースタシェル１１の後部シェル半体１１ｂは、後本体部８１と、この後本体部８１の前端部に設けられ半径方向外方へ突出するとともにダイヤフラムフランジ部６２の後面６５に当接する後フランジ部８２と、この後フランジ部８２の外周部に設けられ前方へ突出するとともに先端が前フランジ部７２に当接して後部シェル半体１１ｂの位置決めを行う周壁部８３と、後フランジ部８２に設けられ後凸部６６が係合する後係合穴８４とを備える。周壁部８３の深さは、ｔ３である。
【００３２】
なお、周壁部８３の深さとダイヤフラムフランジ部６２の厚さの関係は、ｔ３＜ｔ１が望ましい。
【００３３】
また、周壁部８３の先端は、前フランジ部７２に当接している。結果、後部シェル半体１１ｂは、前部シェル半体１１ａに対して位置決めされる。また、前面６３は前フランジ部７２に当接し、後面６５は後フランジ部８２に当接している状態で、前凸部６４は前係合穴７４に係合し、後凸部６６は後係合穴８４に係合している。結果、ダイヤフラムフランジ部６２は、ブースタシェル１１にしっかりと固定される。なお、ダイヤフラムフランジ部６２の側面６７を周壁部８３に当接させることで、ダイヤフラムフランジ部６２は、ブースタシェル１１によりしっかりと固定される。
【００３４】
筒部７３の爪部７５は、半径方向内側に折り曲げられ、後フランジ部８２に当接している。このため、後部シェル半体１１ｂは、前部シェル半体１１ａに対して固定される。
【００３５】
ダイヤフラム１５の前凸部６４および後凸部６６を、それぞれ前部シェル半体１１ａの前係合穴７４およびと後部シェル半体１１ｂの後係合穴８４に係合することで、ダイヤフラム１５を保持するので、後部シェル半体１１ｂに従来技術のような二重折り部が不要となる。結果、製造時における二重折り工程を廃止し、加工費を削減するとともに、材料費も削減することができる。加えて、前部シェル半体１１ａおよび後部シェル半体１１ｂは、簡単な形状であり、ダイヤフラム１５を保持するための別途の部品も不要であるので、部品費用も低減することができる。
【００３６】
また、周壁部８３の先端が、前フランジ部７２に当接するので、後部シェル半体１１ｂの前後方向の位置決めを容易に行うことができる。結果、後部シェル半体１１ｂを位置決めした状態で、後部シェル半体１１ｂが前部シェル半体１１ａに連結されるので、後部シェル半体１１ｂのガタつきを防止することができる。加えて、前部シェル半体１１ａの前フランジ部７２は、ダイヤフラムフランジ部６２の保持と後部シェル半体１１ｂの位置決めを兼ねるので、前部シェル半体１１ａは、一つの前フランジ部７２と筒部７３を設けるだけの簡単な構造となる。結果、前部シェル半体１１ａの加工工数を低減させ、加工費をより削減することができる。
【００３７】
次に、ブレーキペダルＰを踏み込む過程における負圧ブースタ１０の作用について説明する。なお、ブレーキペダルＰを踏み込む過程で、負圧ブースタ１０は次に述べる一連の動作をするが、便宜上、ブレーキペダルＰの任意の位置における負圧ブースタ１０の状態について説明する。
【００３８】
図２（ａ）に示すように、負圧ブースタ１０は、ブレーキペダル（図１、符号Ｐ）が踏み込まれていない休止状態では、制御弁４８は作動室１７を負圧室１６および大気導入口（図１、符号４９）のいずれとも不通にした中立状態になっており、このような制御弁４８により、負圧室１６には負圧導入管（図１、符号２４）を通して供給された負圧源の負圧が蓄えられ、作動室１７には、大気により適当に希釈された負圧が保持される。したがって、ブースタピストン１４には、負圧室１６および作動室１７間に生じる気圧差によりわずかな前進力が与えられるが、この前進力とブースタ戻しばね３７の弾発力とが釣り合ってブースタピストン１４は後退限からわずかに前進したところで停止している。
【００３９】
図２（ｂ）に示すように、ブレーキペダルＰを踏み込み、入力杆３０および弁ピストン２８を前進させれば、当初、ブースタピストン１４は不動であるから、大気導入弁座４１が弁部４４ａから直ちに離れて作動室１７を大気導入口４９に連通させる。その結果、大気が大気導入口４９から矢印のように大気導入弁座４１および第２ポート３９を通って作動室１７に流入して作動室１７を大気圧にする。負圧室１６および作動室１７間に生じた気圧差に基づく前進力によって、ブースタピストン１４はブースタ戻しばね３７の力に抗して前進し、出力杆３５を介してマスタシリンダ（図１、符号Ｍ）のマスタピストン（図１、符号Ｍｂ）を前方へ駆動し、マスタシリンダＭから制動液圧が出力される。
【００４０】
このような制動中、入力杆３０とともに弁ピストン２８も前進し、反力ピストン２７を介して弾性ピストン３２に当接する。弾性ピストン３２は、カップ体３１を介して出力杆３５の作動反力を受けてガイド孔２１側へ膨出変形し、反力ピストン２７に反力の一部を作用させるので、その力は弁ピストン２８および入力杆３０を介してブレーキペダルＰ側へフィードバックされ、運転者は出力杆３５の出力、すなわち制動力の大きさを感知することができる。
【００４１】
次に、ブレーキペダルＰへの踏力を開放すると、先ず入力杆３０がブースタ戻しばね３７の弾発力により弁ピストン２８と共に後退し、大気導入弁座４１を弁部４４ａに着座させると共に弁部４４ａを負圧導入弁座４０から大きく引き離すので、作動室１７が第１ポート３８および第２ポート３９を介して負圧室１６と連通して、作動室１７と負圧室１６間の気圧差がなくなる。このため、ブースタピストン１４はブースタ戻しばね３７の弾発力をもって後退し、マスタシリンダＭの作動を解除する。
【００４２】
入力杆３０が後退限まで戻ると、ブースタピストン１４は、一旦ダイヤフラム１５をブースタシェル１１の後壁に当接させる後退限まで戻り、負圧導入弁座４０を弁部４４ａに着座させるとともに弁部４４ａを大気導入弁座４１からわずかに離間させるので、第２ポート３９を通して再び作動室１７に大気が導入される。この大気の導入により生じた気圧差によって、ブースタピストン１４がわずかに前進すると、大気導入弁座４１および弁部４４ａ間のわずかな隙間は閉じられ、制御弁４８が中立状態に戻る。結果、作動室７には大気に希釈された負圧が保持され、負圧ブースタ１０は図２（ａ）の休止状態となる。
【００４３】
尚、実施の形態では、爪部７５は、筒部７３の先端側の１辺のみを折り曲げるようにし、残りの３辺を筒部７３から切断した形態にしたが、これに限定されず、爪部７５で後部シェル半体１１ｂを係止することができれば、筒部７３の先端側と中腹を縁に平行に２辺切断し、内径方向に押し曲げる形態であっても差し支えない。また、周壁部８３の先端を前フランジ部７２に当接させることで前後方向の位置決めを行っているが、これに限定されず、他の構造で位置決めを行ってもよい。
【００４４】
また、実施例では、前凸部６４および前係合穴７４の形状を長円形としたが、これに限定されず、円形、矩形等でもよく、前係合穴７４に前凸部６４が係合すれば、形状は問わない。また、便宜上、前凸部６４および前係合穴７４について説明したが、後凸部６６および後係合穴８４の配置や形状についても同様である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の負圧ブースタは、車両のブレーキ系に好適である。
【符号の説明】
【００４６】
１０…負圧ブースタ、１１…ブースタシェル、１１ａ…前部シェル半体、１１ｂ…後部シェル半体、１５…ダイヤフラム、１６…負圧室、１７…作動室、６２…ダイヤフラムフランジ部、６３…前面、６４…前凸部、６５…後面、６６…後凸部、７２…前フランジ部、７３…筒部、７４…前係合穴、８２…後フランジ部、８３…周壁部、８４…後係合穴。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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