(57)【要約】【課題】  リヤシェル素材の薄肉化を図り軽量化・低コスト化を可能とする。【解決手段】  負圧式倍力装置は、フロントシェル１１とリヤシェル１２により構成されるブースタシェル、ブースタシェル内を負圧室と変圧室に区画するダイアフラム、ブースタシェルとダイアフラムを気密的に貫通するタイロッドボルト３０を備える。リヤシェル１２では、一対のタイロッドボルト３０と一対の取付ボルト３３が四角形の対角の位置に配置されるように各ボルトの貫通孔１２ａ１、１２ａ２，１２ａ３，１２ａ４がリヤシェル１２における平板部１２ａの外周縁部に設けられている。また、前記四角形の各一辺に設けられる各貫通孔から略等距離にあるリヤシェル１２におけるテーパ部１２ｃの内周縁部にのみ、リヤシェル１２における平板部１２ａの剛性を高める補強リブ１２ｃ１、１２ｃ２，１２ｃ３，１２ｃ４がそれぞれ設けられている。【選択図】  図３
2015083400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントシェルとリヤシェルによって構成されるブースタシェルと、前記フロントシェルと前記リヤシェル間に設けられて前記ブースタシェル内を負圧室と変圧室に区画するダイアフラムと、前記ブースタシェルと前記ダイアフラムを前後方向にて気密的に貫通し前記フロントシェルと前記リヤシェルを連結するとともに前端部に支持部を有し後端部に取付部を有する一対のタイロッドボルトと、前記リヤシェルを前後方向にて気密的に貫通する一対の取付ボルトとを備えていて、
前記負圧室が前記フロントシェルと前記ダイアフラム間に形成されていて負圧源に接続されるように構成され、前記変圧室が前記リヤシェルと前記ダイアフラム間に形成されていて前記負圧室または大気に接続されるように構成されている負圧式倍力装置であって、
前記リヤシェルは、円環状の平板部と、この平板部の内周縁に連なり後方に延びる小径円筒部と、前記平板部の外周縁に連なり前方に向けて大径となるテーパ部と、このテーパ部の前端に連なり前方に延びる大径円筒部を有していて、前記大径円筒部の前端部に設けた環状フランジ部にて前記フロントシェルの後端部に気密的に連結されており、
前記一対のタイロッドボルトと前記一対の取付ボルトが四角形の対角の位置に配置されるように前記各ボルトの貫通孔が前記リヤシェルにおける前記平板部の外周縁部に設けられており、
前記四角形の各一辺に設けられる各貫通孔から略等距離にある前記リヤシェルにおける前記テーパ部の内周縁部にのみ、前記リヤシェルにおける前記平板部の剛性を高める補強リブがそれぞれ設定されている負圧式倍力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ブレーキ装置に採用される負圧式倍力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の負圧式倍力装置の一つとして、フロントシェルとリヤシェルによって構成されるブースタシェルと、前記フロントシェルと前記リヤシェル間に設けられて前記ブースタシェル内を負圧室と変圧室に区画するダイアフラムと、前記ブースタシェルと前記ダイアフラムを前後方向にて気密的に貫通し前記フロントシェルと前記リヤシェルを連結するとともに前端部に支持部を有し後端部に取付部を有する一対のタイロッドボルトと、前記リヤシェルを前後方向にて気密的に貫通する一対の取付ボルトとを備えていて、前記負圧室が前記フロントシェルと前記ダイアフラム間に形成されていて負圧源に接続されるように構成され、前記変圧室が前記リヤシェルと前記ダイアフラム間に形成されていて前記負圧室または大気に接続されるように構成されているものがあり、例えば、下記の特許文献１に記載されている。なお、一対のタイロッドボルトは、各支持部（前端部）にてマスタシリンダを支持しており、各取付部（後端部）にて車体の一部に取付けられるように構成されている。また、一対の取付ボルトは、その後端部に設けた各取付部にて車体の一部に取付けられるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２８９１０９号公報
【０００４】
上記した特許文献１に記載されている負圧式倍力装置のリヤシェルは、円環状の平板部（取付座面部）と、この平板部の内周縁に連なり後方に延びる小径円筒部と、前記平板部の外周縁に連なり前方に向けて大径となるテーパ部と、このテーパ部の前端に連なり前方に延びる大径円筒部を有していて、前記大径円筒部の前端部にて前記フロントシェルの後端部に気密的に連結されている。
【発明の概要】
【０００５】
上記した従来の負圧式倍力装置のリヤシェルでは、図４に例示したように、一対のタイロッドボルト１ａ、１ｂと一対の取付ボルト２ａ、２ｂが四角形の対角の位置に配置されるように、各ボルトの貫通孔３ａ１〜３ａ４がリヤシェル３における平板部３ａの外周縁部に設けられている。かかる構成のリヤシェル３では、当該負圧式倍力装置の作動時（負圧室に連通していた変圧室が大気に連通して変圧室内が負圧から大気圧に変化する際の動作時）と非作動時（大気に連通していた変圧室が負圧室に連通して変圧室内が大気圧から負圧に変化する際の動作時）において、各貫通孔３ａ１、３ａ２に近接する平板部３ａの外周縁Ａ，Ｂにて他の部位に比して応力が高くなることが各種の解析や実験により確認されている。
【０００６】
このため、従来のリヤシェル３では、上記した外周縁Ａ，Ｂの剛性を高めるために、外周縁Ａ，Ｂに対応するテーパ部３ｂの内周縁部に補強リブ３ｂ１，３ｂ２がそれぞれ設けられている。これにより、上記した外周縁Ａ，Ｂにて作動時と非作動時に生じる最大応力を低減することができて、リヤシェル３の耐久性向上が図られている。なお、当該負圧式倍力装置では、その使用態様に応じて、一対のタイロッドボルト１ａ、１ｂと一対の取付ボルト２ａ、２ｂの配置を変える場合があるため、各貫通孔３ａ３、３ａ４に近接する平板部３ａの外周縁Ｃ，Ｄに対応するテーパ部３ｂの内周縁部にも上記した補強リブ３ｂ１，３ｂ２と同様の補強リブ３ｂ３，３ｂ４がそれぞれ設けられている。
【０００７】
ところで、従来のリヤシェル３では、リヤシェル３の素材強度（板厚）が必要十分であったため、上記した構成にて必要十分な耐久性を得ることが可能であったが、当該負圧式倍力装置の軽量化を意図して、リヤシェルの素材強度（板厚）を低下させた場合には、上記した構成にて必要十分な耐久性を得ることができないことが種々な実験により判明した。また、上記した従来のリヤシェル３の構成では、各貫通孔３ａ１、３ａ２、３ａ３、３ａ４に近接する平板部３ａの外周縁Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが、各補強リブ３ｂ１，３ｂ２，３ｂ３，３ｂ４により剛性を高められることと、当該負圧式倍力装置の動作時（作動時と非作動時）において平板部３ａの外周縁Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに生じる最大応力に比して、当該負圧式倍力装置の動作時（作動時と非作動時）において各補強リブ３ｂ１，３ｂ２，３ｂ３，３ｂ４の内周部位に生じる最大応力が大きいことが、各種の解析や実験により検証できた。すなわち、従来のリヤシェル３では、リヤシェルの素材強度（板厚）を低下させた場合、各補強リブ３ｂ１，３ｂ２，３ｂ３，３ｂ４の内周部位は、平板部３ａの外周縁Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに比して損傷しやすいことが、検証できた。
【０００８】
本発明は、上記した検証に基づいてなされたものであり、前記一対のタイロッドボルトと前記一対の取付ボルトが四角形の対角の位置に配置されるように前記各ボルトの貫通孔が前記リヤシェルにおける前記平板部の外周縁部に設けられており、
前記四角形の各一辺に設けられる各貫通孔から略等距離にある前記リヤシェルにおける前記テーパ部の内周縁部にのみ、前記リヤシェルにおける前記平板部の剛性を高める補強リブがそれぞれ設定されていることに特徴がある。
【０００９】
かかる構成のリヤシェルでは、各貫通孔に近接する平板部の外周縁（当該部位）を、周方向に挟むように配置される二つ補強リブにてバランスよく補強することができて、当該負圧式倍力装置の動作時（作動時と非作動時）において当該部位に生じる最大応力を従来と同程度に維持することが可能であるとともに、各補強リブの最大応力発生部位に生じる最大応力を、従来に比して大幅に低減して、上記した当該部位に生じる最大応力に比して低減することが可能である。これにより、上記した当該部位にて必要十分な耐久性が得られる程度に、リヤシェルの素材強度（板厚）を低下させること（薄肉化）が可能であり、リヤシェルの軽量化・低コスト化が可能である。
【００１０】
また、かかる構成のリヤシェルでは、当該負圧式倍力装置において、その使用態様に応じて、一対のタイロッドボルトと一対の取付ボルトの配置を変える場合にも、同一形状のリヤシェルを使用することが可能であり、部品の共通化を図ることもできて、これによる低コスト化も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による負圧式倍力装置の一実施形態を示す部分破断（破断部位では展開した図が示されている）の側面図である。
【図２】図１の部分破断部位（Ｘ−Ｘ）と、図１に示したマスタシリンダの一部を示した負圧式倍力装置の正面図である。
【図３】図１および図２に示した負圧式倍力装置の背面図である。
【図４】従来の負圧式倍力装置の背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明による負圧式倍力装置の一実施形態を示していて、この負圧式倍力装置は、ブースタシェル１０とダイアフラム２０と一対のタイロッドボルト３０を備えている。また、この負圧式倍力装置は、ブースタシェル１０にダイアフラム２０と共に組付けたパワーピストン４０を備えるとともに、このパワーピストン４０に組付けられた入力部材５０と出力部材と制御弁とキー部材（出力部材と制御弁とキー部材等は、パワーピストン４０、入力部材５０等と同様に周知のものであり、図示省略されている）等を備えている。
【００１３】
ブースタシェル１０は、図１に示したように、フロントシェル１１とリヤシェル１２によって構成されている。フロントシェル１１とリヤシェル１２は、共に鋼板材を素材としたものであり、プレス成形されている。ダイアフラム２０は、フロントシェル１１とリヤシェル１２間に設けられていて、ブースタシェル１０内を負圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２に区画している。負圧室Ｒ１は、フロントシェル１１とダイアフラム２０間に形成されていて、フロントシェル１１に設けた負圧導入管１３を通して負圧源（例えば、図示省略のエンジンの吸気マニホールド）に接続されるように構成されている。変圧室Ｒ２は、リヤシェル１２とダイアフラム２０間に形成されていて、入力部材５０の軸方向移動に伴って制御弁によって周知のように負圧室Ｒ１または大気に接続されるように構成されている。
【００１４】
フロントシェル１１は、円形の平板部１１ａと、この平板部１１ａの外周縁に連なり後方に向けて大径となるテーパ部１１ｂと、このテーパ部１１ｂの後端に連なり後方に延びる円筒部１１ｃを有している。このフロントシェル１１では、円筒部１１ｃの後端部がダイアフラム２０の外周縁部を介在させた状態にてリヤシェル１２の前端部に気密的に連結されている。なお、円筒部１１ｃの後端部とリヤシェル１２の前端部は、円筒部１１ｃの後端部を周方向にて等間隔で複数個所１１ｃ１をカシメることにより連結されている。
【００１５】
リヤシェル１２は、円環状の平板部１２ａと、この平板部１２ａの内周縁に連なり後方に延びる小径円筒部１２ｂと、平板部１２ａの外周縁に連なり前方に向けて大径となるテーパ部１２ｃと、このテーパ部１２ｃの前端に連なり前方に延びる大径円筒部１２ｄを有していて、大径円筒部１２ｄの前端部に設けた環状フランジ部１２ｅ（図３参照）にてフロントシェル１１の後端部に気密的に連結されている。
【００１６】
タイロッドボルト３０は、図２および図３に示したように一対設けられていて、ブースタシェル１０とダイアフラム２０を前後方向にて気密的に貫通している。タイロッドボルト３０は、フロントシェル１１の平板部１１ａに同平板部１１ａの中心に対して対称にて配置されていて、前端部に設けた支持部３０ａが平板部１１ａを気密的に貫通している。
【００１７】
各タイロッドボルト３０のフロントシェル側では、フロントシェル１１の前方に組付けられるマスタシリンダ１００が、そのフランジ部１０１にてタイロッドボルト３０の前端部に設けた支持部３０ａにナット３１を用いて一体的に固定されているとともに、フロントシェル１１が、マスタシリンダ１００のフランジ部１０１と環状のリテーナ３２間にてシールリングＳ１とともに挟持されている。
【００１８】
リテーナ３２は、タイロッドボルト３０に嵌合され、タイロッドボルト３０に設けた鍔状の係合部３０ｂにより位置決め固定されていて、前方の環状平面部にて平板部１１ａの背面に相対移動可能に接合されている。シールリングＳ１は、フロントシェル１１とリテーナ３２間にて、タイロッドボルト３０の外周に組付けられている。このシールリングＳ１は、フロントシェル１１とリテーナ３２とタイロッドボルト３０にそれぞれ気密的に接していて、フロントシェル１１における平板部１１ａのタイロッドボルト貫通部（貫通孔部）を気密的にシールしており、タイロッドボルト３０がフロントシェル１１における平板部１１ａを気密的に貫通している。
【００１９】
一方、タイロッドボルト３０のリヤシェル側では、周知のようにリヤシェル１２がタイロッドボルト３０の後端部３０ｃ外周に気密的かつ一体的に組付けられている。なお、後端部３０ｃの前方には、リヤシェル１２の平板部１２ａ前面に当接する環状のフランジ部３０ｄが設けられている。また、後端部３０ｃの後方には、後方に延びる取付部３０ｅが設けられている。また、リヤシェル側では、一対のタイロッドボルト３０と一対の取付ボルト３３（図１では１本が示され、図３では２本が示されている）が、車体の一部２００（図１の仮想線参照）にそれぞれナット３４（図１の仮想線参照）を用いて一体的に固定されている。なお、取付ボルト３３には、タイロッドボルト３０の後端部と同様に、環状のフランジ部３３ａが設けられているとともに、後方に延びる取付部３３ｂが設けられている。各取付ボルト３３は、その外周にてリヤシェル１２に気密的かつ一体的に組付けられている。
【００２０】
ところで、この実施形態においては、一対のタイロッドボルト３０と一対の取付ボルト３３が四角形の対角の位置に配置されるように、各ボルトの貫通孔１２ａ１、１２ａ２、１２ａ３、１２ａ４がリヤシェル１２における平板部１２ａの外周縁部に設けられている。また、前記四角形の各一辺に設けられる各貫通孔から略等距離にあるリヤシェル１２におけるテーパ部１２ｃの内周縁部にのみ、リヤシェル１２における平板部１２ａの剛性を高める補強リブ１２ｃ１、１２ｃ２，１２ｃ３，１２ｃ４がそれぞれ設けられている。
【００２１】
かかる構成のリヤシェル１２では、各貫通孔１２ａ１、１２ａ２、１２ａ３、１２ａ４に近接する平板部１２ａの外周縁Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（当該部位）を、周方向に挟むように配置される二つ補強リブ（例えば、外周縁Ａの場合の補強リブ１２ｃ１と１２ｃ４）にてバランスよく補強することができて、当該負圧式倍力装置の動作時（作動時と非作動時）において当該部位（外周縁Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に生じる最大応力を従来と同程度に維持することが可能であるとともに、各補強リブ１２ｃ１、１２ｃ２，１２ｃ３，１２ｃ４の最大応力発生部位（内周部位）に生じる最大応力を、従来に比して大幅に低減して、上記した当該部位（外周縁Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に生じる最大応力に比して低減することが可能である。これにより、上記した当該部位（外周縁Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）にて必要十分な耐久性が得られる程度に、リヤシェル１２の素材強度（板厚）を低下させること（薄肉化）が可能であり、リヤシェル１２の軽量化・低コスト化が可能である。
【００２２】
また、かかる構成のリヤシェル１２では、当該負圧式倍力装置において、その使用態様に応じて、一対のタイロッドボルト３０と一対の取付ボルト３３の配置を変える場合にも、同一形状のリヤシェル１２を使用することが可能であり、部品の共通化を図ることもできて、これによる低コスト化も可能である。
【００２３】
上記した実施形態においては、フロントシェル１１とリヤシェル１２の素材が共に鋼板である実施形態について説明したが、フロントシェル１１とリヤシェル１２の素材が例えば、樹脂材である場合にも本発明は実施可能であり、上記実施形態に限定されるものではない。また、上記実施形態においては、リヤシェル１２における平板部１２ａの剛性を高める補強リブとして、内周側が外周側に比して幅広で山形（三角状）の補強リブ１２ｃ１、１２ｃ２，１２ｃ３，１２ｃ４を採用して実施したが、この補強リブの形状は適宜設定可能であり、例えば、径方向に延びる直線状の補強リブを採用して実施することも可能である。
【符号の説明】
【００２４】
１０…ブースタシェル、１１…フロントシェル、１１ａ…平板部、１１ｂ…テーパ部、１１ｃ…円筒部、１２…リヤシェル、１２ａ…平板部、１２ａ１、１２ａ２、１２ａ３，１２ａ４…貫通孔、１２ｂ…小径円筒部、１２ｃ…テーパ部、１２ｃ１、１２ｃ２，１２ｃ３，１２ｃ４…補強リブ、１２ｄ…大径円筒部、１２ｅ…環状フランジ部、２０…ダイアフラム、３０…タイロッドボルト、３０ａ…支持部、３０ｂ…鍔状の係合部、３０ｃ…後端部、３０ｄ…フランジ部、３０ｅ…取付部、３１…ナット、３２…リテーナ、３３…取付ボルト、４０…パワーピストン、５０…入力部材、Ｓ１…シールリング、Ｒ１…負圧室、Ｒ２…変圧室、１００…マスタシリンダ、１０１…フランジ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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