(57)【要約】【課題】マスタシリンダ装置のマスタピストンがマスタシリンダに対してこじれることがない入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置を提供する【解決手段】ブレーキペダルの操作により弁機構が作動されると、大気が変圧室に導入されてダイヤフラムが後退されてピストンが軸線方向に後退される。ピストンの後退に基づいてピストンロッドが引っ張られるとマスタシリンダからブレーキ液圧が送出される。ピストンは嵌合部がマスタシリンダの後端を閉塞する閉塞部材の後方に突設された案内部に嵌合して軸線方向に正確にガイドされるので、ピストンロッドが揺動することを防止でき、マスタピストンがマスタシリンダに対してこじれることなく軸心を合わせて円滑に進退される。【選択図】  図１
2004237873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントシェルとリアシェルとの間にダイヤフラムを挟着してブースタシェルを定圧室と変圧室とに区画し、該ダイヤフラムに軸線上でピストンを固定し、前記変圧室と前記定圧室または大気との連通を切換える弁機構、および前記ピストンの軸線方向移動を反力部材を介して出力ロッドに伝達するとともに前記弁機構にフィードバックする反力機構を前記ピストンに内蔵し、シリンダボディの内部および該シリンダボディの後端部に固定された閉塞部材によりマスタシリンダを形成し、該マスタシリンダにマスタピストンを嵌合し、該マスタピストンに連結されたピストンロッドを前記閉塞部材を貫通して後方に延在し、該ピストンロッドが前記出力ロッドにより後方に引っ張られて前記マスタシリンダからブレーキ液圧を送出し、前記フロントシェルを前記シリンダボディの後端面に当接して前記ブースタシェルを前記シリンダボディに結合した入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置において、前記閉塞部材の後方に突設された案内部が前記フロントシェルに穿設された中心穴を貫通して前記ブースタシェル内に延在し、該案内部が前記ピストンの前端部分に形成された嵌合部に嵌合して前記ピストンの軸線方向移動をガイドすることを特徴とする入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置。
【請求項２】
請求項１において、前記案内部が前記ピストンの前端部分に形成された嵌合孔に嵌合して前記ピストンの軸線方向移動をガイドし、前記弁機構により前記定圧室または大気に連通される弁孔を前記案内部と前記嵌合孔の少なくとも一方に軸線方向に穿設された連通溝により前記変圧室に連通したことを特徴とする入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記出力ロッドはピストンロッドとして前記マスタシリンダ内に前方に延在し、前記第２マスタピストンを液密的に貫通し前端部において前記第１マスタピストンに連結したことを特徴とする入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力ロッドを引っ張ることによりブレーキ液圧を発生する入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両衝突時にブレーキペダルが運転手側に跳ね上がることを防止するために、入力ロッドを引っ張ることによりブレーキ液圧を発生する入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置が国際公開第００／６６４０４号パンフレットに記載されている。この入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置は、マスタシリンダ装置のマスタシリンダの前側に第１マスタピストンが嵌合され、該第１マスタピストンから離れた後側に第２マスタピストンが嵌合され、第１マスタピストンに嵌合され該第１マスタピストンの前端面に当接するフランジが前端に形成されたピストンロッドが第２マスタピストンを貫通してマスタシリンダの後端壁から突出し、中央部分でブレーキブースタのダイヤフラムに連結され、ブレーキブースタを貫通して後方に突出している。ブレーキブースタの後面に固定されたペダルブラケットにはブレーキペダルアームが中間部分で回動可能に枢支され、ブレーキペダルアームの先端部にピストンロッドが回動可能に連結され、下端部にブレーキペダル踏面が設けられている。
【０００３】
【特許文献１】
国際公開第００／６６４０４号パンフレット（第４，５ページ、図１，２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置においては、ブレーキペダルが踏まれると、ダイヤフラムが両面に作用する圧力差により後退されてピストンロッドが後方に引っ張られる。ピストンロッドは軸線方向に正確にガイドされていないので、ブレーキペダルアームの揺動から生じる半径方向の力などにより揺動される。このような揺動によりピストンロッドの前端に一体的に形成された第１マスタピストンがマスタシリンダに対してこじれ、マスタピストンがスムーズに摺動できず摺動抵抗が大きくなる不具合が生じる。
【０００５】
本発明は、係る従来の不具合を解消するためになされたもので、マスタシリンダ装置のマスタピストンがマスタシリンダに対してこじれることがない入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、フロントシェルとリアシェルとの間にダイヤフラムを挟着してブースタシェルを定圧室と変圧室とに区画し、該ダイヤフラムに軸線上でピストンを固定し、前記変圧室と前記定圧室または大気との連通を切換える弁機構、および前記ピストンの軸線方向移動を反力部材を介して出力ロッドに伝達するとともに前記弁機構にフィードバックする反力機構を前記ピストンに内蔵し、シリンダボディの内部および該シリンダボディの後端部に固定された閉塞部材によりマスタシリンダを形成し、該マスタシリンダにマスタピストンを嵌合し、該マスタピストンに連結されたピストンロッドを前記閉塞部材を貫通して後方に延在し、該ピストンロッドが前記出力ロッドにより後方に引っ張られて前記マスタシリンダからブレーキ液圧を送出し、前記フロントシェルを前記シリンダボディの後端面に当接して前記ブースタシェルを前記シリンダボディに結合した入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置において、前記閉塞部材の後方に突設された案内部が前記フロントシェルに穿設された中心穴を貫通して前記ブースタシェル内に延在し、該案内部が前記ピストンの前端部分に形成された嵌合部に嵌合して前記ピストンの軸線方向移動をガイドすることである。
【０００７】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記案内部が前記ピストンの前端部分に形成された嵌合孔に嵌合して前記ピストンの軸線方向移動をガイドし、前記弁機構により前記定圧室または大気に連通される弁孔を前記案内部と前記嵌合孔の少なくとも一方に軸線方向に穿設された連通溝により前記変圧室に連通したことである。
【０００８】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または２において、前記出力ロッドはピストンロッドとして前記マスタシリンダ内に前方に延在し、前記第２マスタピストンを液密的に貫通し前端部において前記第１マスタピストンに連結したことである。
【０００９】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、ブレーキペダルの操作により弁機構が作動されると、大気が変圧室に導入されてダイヤフラムが後退されてピストンが軸線方向に後退される。ピストンの後退に基づいてピストンロッドが引っ張られるとマスタシリンダからブレーキ液圧が送出される。ピストンは嵌合部がマスタシリンダの後端を閉塞する閉塞部材の後方に突設された案内部に嵌合して軸線方向に正確にガイドされるので、ピストンロッドが揺動することを防止でき、マスタピストンがマスタシリンダに対してこじれることなく軸心を合わせて円滑に進退し、摺動性が向上して荷重伝達の損失を減少し、耐久性を向上することができる。
【００１０】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、マスタシリンダの後端を閉塞する閉塞部材に突設された案内部がピストンの前端部分に形成された嵌合孔に嵌合してピストンの軸線方向移動をガイドする。変圧室は弁機構により切換えられて、案内部と嵌合孔の少なくとも一方に軸線方向に穿設された連通溝を通って定圧室または大気に連通される。これにより、簡単な構成によりピストンをガイドするとともに、変圧室を定圧室または大気に連通する通路を容易に形成することができる。
【００１１】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、出力ロッドがピストンロッドとしてマスタシリンダ内に延在し、第２マスタピストンを液密的に貫通して前端部において第１マスタピストンに連結されたタンデムマスタシリンダ装置において、出力ロッドを連結されたピストンがマスタシリンダの後端を閉塞する閉塞部材に突設した案内部にガイドされるので、第１マスタピストンがマスタシリンダに対してこじれることなく軸心を合わせて円滑に進退することができる。
【００１２】
【実施の形態】
以下、本発明に係るブレーキ倍力装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、入力ロッド引張り式倍力装置１は、エンジンルームと車室内とを仕切る車輌のダッシュボード２に固定されている。ダッシュボード２の車室側に固定されたペダルブラケット３にはブレーキペダルアーム４が中間部分で枢支ピン５によって回動可能に枢支され、ブレーキペダルアーム４の先端部には入力ロッド６に連結ピン７により枢着されたリック８が連結ピン９により枢着され、下端部にはブレーキペダル１０が設けられている。
【００１３】
ブースタシェル１１を構成するフロントシェル１２及びリアシェル１３はフレキシブルなダイヤフラム１４を外周縁のビードで気密的に挟着し部分的なカシメにより一体化されている。ブースタシェル１１はダイヤフラム１４により内部を定圧室１５と変圧室１６とに区画されている。ダイヤフラム１４には円盤状のプレート１７が定圧室１５側で重ねられ、ダイヤフラム１４及びプレート１７に形成された中心孔にはピストン１８が先端部外周面で気密的に嵌着固定され、ピストン１８の前側部は変圧室１６に露出している。リアシェル１３の後面中心部にはダッシュボード２に設けた開口を貫通して後方に突出する円筒状の突出部１３ａが形成され、その突出端は車室内に開口されている。突出部１３ａにはピストン１８の後部がシール部材１９を介して摺動可能に支持され、定圧室１５を大気から遮断している。
【００１４】
ピストン１８は中央部に隔壁２１が形成され、隔壁２１の前方には変圧室１６に開口する嵌合孔２２が軸線上に穿設され、後方には小径の弁孔２４、中径孔および後端面に開口する大径孔とからなる段付孔２３が穿設されている。段付孔２３には中径孔と大径孔とに亙って環状の第１弁座部材２５が勘合され、第１弁座部材２５の中径孔に勘合する円筒部の先端には中心方向に突出する弁座部が形成され、この弁座部の前端面に第１弁座２６が形成され、円筒部の周壁に半径方向穴２７が複数個穿設されている。ピストン１８の環状肉部には一端が定圧室１５に開口する通路２８が軸線方向に穿設され、通路２８の他端は段付孔２３の中径孔内周面に開口し半径方向穴２７と連通している。
【００１５】
弁孔２４には前端に内方屈曲部が形成された筒状の連結部材２９が摺動可能に嵌合され、弁孔２４内面には変圧室１６に連通する複数の連通溝３０が軸線方向に円周上等間隔に刻設されている。連結部材２９の内周後端部分に形成された段部には大気弁体３１の先端にねじ結合されたプレート３２が勘合され、サークリップで連結部材２９に結合されている。大気弁体３１の外周には外周方向に突出する弁座部が形成され、この弁座部の前端面に第２弁座３３が形成されている。第１弁座部材２５に形成された第１弁座２６と大気弁体３１に形成された第２弁座３３は半径方向に隙間を存して隔てられ、かつ軸方向に整列するように位置されている。大気弁体３１の後端面には入力ロッド６が突設され、ピストン１８の後端面より後方に延在している。
【００１６】
３５は変圧室１６を大気と定圧室１５とに切換えて連通する制御弁体で、制御弁体３５は基部が段付孔２３の大径孔の内周に段部との間で第１弁部材２５を挟んで止め具３６によって固定され、先端には軸線方向に伸縮自在な可撓部を介して弁部３７が設けられている。弁部３７は第１弁座２６と第２弁座３３との間の隙間を挿通して弁孔２４内に位置され、プレート３２との間に介在された圧縮スプリング３８の付勢力により第１および第２弁座２６，３３に接離可能に当接されている。制御弁体３５によって第１弁部材２５の円筒部内側が定圧室側と大気側とに区画され、弁部３７の第１、第２弁座２６，３３との接離によって定圧室１５側と大気側とのいずれか一方が連通溝３０を介して変圧室１６に連通される。大気弁体３１は後端面と止め具３６との間に介在された圧縮スプリング３９により前方に付勢され、入力ロッド６に固定されたカバー４０がリアシェル１３の突出部１３ａの後端面に当接して前進端位置を規制されている。
【００１７】
４１は出力ロッドで、後端はピストン１８の隔壁２１を貫通して弁孔２４内に延在しカップ状の受け部材４２がナット４３により連結され、前端はピストン１８より前方に突出している。受け部材４２は連結部材２９内に摺動可能に勘合され、受け部材４２とピストン１８の隔壁２１との間には環状の反力部材４４が収納されている。連結部材２９前端の内方屈曲部には環状リング４５が当接され受け部材４２との間で反力部材４４を挟持している。
【００１８】
上記したピストン１８に穿設された弁孔２４、第１弁弁座部材２５および大気弁体３１に形成された第１、第２弁座２６，３３、制御弁体３５の弁部３７、圧縮スプリング３８等により、ピストン１８に内蔵されて変圧室１６と定圧室１５または大気との連通を切換える弁機構４６が構成されている。出力ロッド４１に連結された受け部材４２、ピストン１８の隔壁２１、反力部材４４、環状リング４５、連結部材２９等により、ピストン１８に内蔵されてピストン１８の移動を反力部材４４を介して出力ロッド４１に伝達するとともに弁機構４６にフィードバックする反力機構４７が構成されている。
【００１９】
フロントシェル１２とリアシェル１３とは、両シェルで構成されるブースタシェル１１の軸線と平行に延在する円周上２本のタイロッド４８で結合されている。タイロッド４８は大径の取付座４８ａで変圧室１６内でフロントシェル１２の内面に気密的に当接し、フロントシェル１２を貫通して前方に延在する前端部４８ｂの基部をカシメられてフロントシェル１２に固定されている。タイロッド４８はダイヤフラム１４を気密的に貫通して後方に延在し、後端部はリアシェル１３を気密的に貫通して後方に延在している。ブースタシェル１１はフロントシェル１２の前端面がシリンダボディ５０に形成されたフランジ部５０ａの後端面に当接され、タイロッド４８の前端部４８ｂがフランジ部５０ａに穿設された結合穴に挿通され、前端部４８ｂに刻設された雄ねじにナット４９が螺着されてシリンダボディ５０に結合されている。一方のタイロッド４８には、前端面から定圧室１５に通じる軸穴２０が穿設され、定圧室１５は軸穴２０を介してエンジンの吸気マニホールドに連通されて負圧に維持されている。
【００２０】
シリンダボディ５０にはマスタシリンダ５１をなすシリンダ５１ａ、装着孔５２が同軸に形成され、装着孔５２の小径孔に閉塞部材５３の前端小径部がＯリングによりシールされて嵌合され、前端小径部にはマスタシリンダ５１の後端部をなすシリンダ５１ｂが形成されている。前端小径部端面と装着孔５２の肩部との間にはリング体５４とシール部材５５とが介在されている。閉塞部材５３は中央部分の外周ねじ部で装着孔５２のネジ部に螺着されてシリンダボディ５０の後端部に固定されている。このようにシリンダボディ５０の内部およびシリンダボディ５０の後端部に固定された閉塞部材５３によりマスタシリンダ５１が形成されている。閉塞部材５３には案内部５６がシリンダボディ５０の後端面より後方に筒状に突設されている。フロントシェル１２にはフランジ部５０ａに当接された中央部分が変圧室１６側に屈曲されて中心穴が形成され、閉塞部材５３の案内部５６はフロントシェル１２の中心穴をＯリングを介在して気密的に貫通し、変圧室１６からピストン１８の嵌合孔２２に嵌合し、ピストン１８の軸線方向移動をガイドしている。嵌合孔２２の案内部５６と嵌合する内面には変圧室１６に連通する複数の連通溝３０が軸線方向に円周上等間隔に刻設され、弁孔２４内周面に刻設された連通溝３０とは隔壁２１に穿設された連通穴により連通されている。
【００２１】
ピストン１８から前方に突出した出力ロッド４１は閉塞部材５３の閉塞壁をシール部材３４によりシールされて貫通し、マスタシリンダ５１内にピストンロッド５７として延在している。マスタシリンダ５１内には第１、第２マスタピストン５８，５９が摺動可能に嵌合され、ピストンロッド５７は第２マスタピストン５９に穿設された貫通穴を液密的にシールされて貫通し、前端部に第１マスタピストン５８が一体に形成されている。第１マスタピストン５８の外周とマスタシリンダ５１との間が第１マスタピストン５８に形成された凹溝に嵌め込まれたシール部材６０によりシールされ、第２マスタピストン５９の外周とマスタシリンダ５１との間および第２マスタピストン５９の貫通穴とピストンロッド５７との間が第２マスタピストン５９の前端面に係止された環状のシール部材６１の外周面および内周面によりシールされて、マスタシリンダ５１の第１、第２マスタピストン５８，５９間が第１シリンダ室６２として区画されている。第２マスタピストン５９の外周とマスタシリンダ５１との間がシール部材５５によりシールされ、マスタシリンダ５１の第２マスタピストン５９と閉塞部材５３の閉塞壁との間が第２シリンダ室６３として区画されている。第１シリンダ室６２はポート６４を介して第１ブレーキ系統に連通され、第２シリンダ室６３はポート６５を介して第２ブレーキ系統に連通されている。第１、第２マスタピストン５８，５９間には、テテレスコープ機構６６により離間距離を規制して互いに接近可能に連結された一対のばね受け間に予備圧縮された圧縮スプリング６７が介挿されている。この圧縮スプリング６７の予備圧縮力が第２マスタピストン５９と閉塞部材５３との間に介挿された圧縮スプリング６８の予備圧縮力より大きく設定され、第２マスタピストン５９が非作動時に中立位置に停止されている。
【００２２】
シリンダボディ５０の上端にはリザーバ６９がピンで結合して載置固定されている。リザーバ６９の下面に穿設された第１、第２出口７０，７１が、シリンダボディ５０の上端に穿設されて第１、第２シリンダ室６２，６３に作動液を補給する第１、第２補給口７２，７３に連通されている。第１補給口７２は、非作動位置に位置する第１マスタピストン５８の肩部に開口され、第１マスタピストン５８の摺動によりシール部材６０によって閉塞される。第１マスタピストン５８とマスタシリンダ５１の底部の間はシリンダボディ５０に穿設された孔７４によりリザーバ６９に開放されている。第２補給口７３は、リング体５４のシール部材５５との当接面に半径方向に刻設された溝に連通し、この溝は非作動位置に位置する第２マスタピストン５９の環状部に半径方向に穿設された補給穴７５に連通し、第２マスタピストン５９の摺動によってその連通が遮断される。
【００２３】
次に、上記実施の形態に係るブレーキ倍力装置の作動について説明する。ブレーキペダル１０が踏まれて、入力ロッド６が図１の右方に引っ張られると、連結部材２９の内方屈曲部に係合された環状リング４５が反力部材４４を圧縮しつつ圧縮スプリング３８のばね力に抗して後退され、大気弁体３１の第２弁座３３が制御弁体３５の弁部３７から開離される。これにより、大気が第２弁座３３、連通溝３０を通って変圧室１６に流入し、変圧室１６と定圧室１５との両室内の圧力差によりダイヤフラム１４が後退され、ダイヤフラム１４に軸線上で連結されたピストン１８は閉塞部材５３の案内部５６と嵌合孔２２との嵌合により軸線移動をガイドされて後方に移動される。
【００２４】
ピストン１８の後方移動により出力ロッド４１に連結された受け部材４２が反力部材４４を介して後退され、出力ロッド４１がマスタシリンダ５１内でピストンロッド５７として引っ張られ、第１マスタピストン５８が後方に移動され、第１補給口７２がシール部材６０により遮断される。第１補給口７２が遮断された後、第１マスタピストン５８の後方移動により、第１シリンダ室６２内の作動液の液圧が上昇し、この液圧がポート６４を介して第１ブレーキ系統に供給される。ピストン１８は閉塞部材５３の案内部５６と嵌合孔２２との嵌合により軸線移動を正確にガイドされて移動されるので、ピストン１８が軸線方向に移動するときに出力ロッド４１延いてはピストンロッド５７が揺動することを防止でき、第１マスタピストン５８はマスタシリンダ５１に対してこじれることなく軸心を合わせて円滑に進退することができる。
【００２５】
第１マスタピストン５８の後方移動により、第１シリンダ室６２内の液圧が上昇するために、第２マスタピストン５９も圧縮スプリング６８を圧縮しながら後方移動され、補給穴７５がシール部材５５により遮断され、第２補給口７３との連通が遮断される。第２補給口７３との連通が遮断された後、第２マスタピストン５９の後方移動により、第２シリンダ室６３内の作動液の液圧が上昇し、この液圧がポート６５を介して第２ブレーキ系統に供給される。第２マスタピストン５９は第１、第２シリンダ室６２，６３が同圧となる位置にバランスされる。
【００２６】
ピストン１８はダイヤフラム１４に作用する両室内の圧力差に応じた作動力で、反力部材４４を弾性変形しながら出力ロッド４１を介して第１マスタピストン５８を後退移動するとともに、制御弁体３５の弁部３７が大気弁体３１に対して後退されるため、ブレーキペダル１０の踏力に見合った作動力でピストン１８が出力ロッド４１を引っ張ると、弁部３７が第１弁座３３に当接して大気と変圧室１６との連通を遮断し、所望のブレーキ油圧を保持する。このとき、ブレーキペダル１０を踏む力は、入力ロッド６を介して連結部材２９の内方屈曲部に係合する環状リング４５から反力部材４４に伝達され、反力部材４４が踏力に応じて弾性変形するので、運転者は反力を感じることができる。
【００２７】
ブレーキペダル１０が開放されると、反力部材４４の弾性復帰作用により、連結部材２９がピストン１８に対して前方に移動されるため、制御弁体３５の弁部３７が第１弁座２６より開離する。これにより定圧室１５内の負圧が通路２８、半径方向穴２７、第１弁座２６、連通溝３０を通って変圧室１６に導入され、変圧室１６と定圧室１５との両室内の圧力差が無くなり、圧縮スプリング６８，６７のばね力により第１、第２マスタピストン５８，５９、ピストン１８及びダイヤフラム１４が原位置に復帰される。
【図面の簡単な説明】
【図１】入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置の実施形態の縦断面図。
【符号の説明】
１…入力ロッド引張り式ブレーキ倍力装置、１０…ブレーキペダル、１１…ブースタシェル、１２…フロントシェル、１３…リアシェル、１４…ダイヤフラム、１５…定圧室、１６…変圧室、１８…ピストン、２１…隔壁、２４…弁孔、２５…第１弁座部材、２６…第１弁座、２８…通路、２９…連結部材、３０…連通溝、３１…大気弁体、３３…第２弁座、３５…制御弁体、３７…弁部、３８，３９…圧縮スプリング、４１…出力ロッド、４２…受け部材、４４…反力部材、４５…環状リング、４６…弁機構、４７…反力機構、５０…シリンダボディ、５１…マスタシリンダ、５３…閉塞部材、５５，６０…シール部材、５６…案内部、５７…ピストンロッド、５８，５９…第１、第２マスタピストン、６２，６３…第１、第２シリンダ室、６９…リザーバ。
【図１】
2004237873.tif 000003