(57)【要約】【課題】気圧式倍力装置において、各変圧室に大気圧が導入された際に、その差圧を受けたセンターシェルが破損することを防止する。【解決手段】気圧式倍力装置１のセンターシェル５を貫通して設けられる取付部材３１が挿入されるスリーブ５２に、差圧を受けたセンターシェル５を軸方向に受止するフランジ部５３及びスティフナ５４を設ける。これにより、前記センターシェルが当接する面の面積を大きくし、センターシェル５にかかる応力を分散することによって、センターシェル５の破損を防止する。【選択図】　　　　　図１
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【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からなるハウジング内を複数の室に画成するセンターシェルと、前記センターシェルを貫通するように設けられた取付部材と、前記複数の室のうちの一方の室内に設けられ一端側が前記センターシェルと係合し前記取付部材が挿入される筒状部を有するスリーブとを備え、前記取付部材により車両及びマスタシリンダに取付けられる貫通ロッド型の気圧式倍力装置において、前記スリーブに圧力差によりセンターシェルに作用する軸方向の力を受止する、前記筒状部よりも大径のフランジ部を設けことを特徴とする気圧式倍力装置。
【請求項２】
前記請求項１の気圧式倍力装置において、前記センターシェルと前記スリーブのフランジ部との間に、センターシェルを軸方向に受止する、前記フランジ部と同径またはこれよりも大径のセンターシェル受部材を設けことを特徴とする気圧式倍力装置。
【請求項３】
フロントシェルとリアシェルとからなるハウジング内を複数の室に画成するセンターシェルと、前記センターシェルを貫通するように設けられた取付部材と、前記複数の室のうちの一方の室内に設けられ一端側が前記センターシェルと係合し前記取付部材が挿入されるスリーブとが設けられ、該スリーブは前記取付部材が挿入される筒状部と該スリーブの一端側にあって筒状部よりも小径の嵌合部と、該嵌合部と筒状部との間に設けられた段差部を有し、前記取付部材により車両及びマスタシリンダに取付けられる貫通ロッド型の気圧式倍力装置において、前記スリーブの段差部とセンターシェルとの間に、圧力差によりセンターシェルに作用する軸方向の力を受止する、筒状部よりも大径のセンターシェル受部材を設けたことを特徴とする気圧式倍力装置。
【請求項４】
フロントシェルとリアシェルとからなるハウジング内を複数の室に画成するセンターシェルと、前記センターシェルを貫通するように設けられた取付部材と、前記複数の室のうちの一方の室内に設けられ一端が前記センターシェルと係合し前記取付部材が挿入されるスリーブとを有し、前記取付部材により車両及びマスタシリンダに取付けられる貫通ロッド型の気圧式倍力装置において、前記センターシェルのスリーブとの係合部周辺を肉厚にして該センターシェルの係合部の剛性を高めたことを特徴とする気圧式倍力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のブレーキ機構等に用いられる気圧式倍力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】気圧式倍力装置は、気体の差圧を利用して入力に対し倍力した出力を発生するもので、例えば、自動車のブレーキ機構に適用した場合、自動車のエンジンの吸込負圧（負圧源）と大気圧との圧力差を利用して、気圧式倍力装置に取付けられるマスタシリンダで発生するブレーキ液圧を増加させ、少しのペダル踏力で大きな制動力を得るものである。
【０００３】
近年、環境問題等から低燃費化のために自動車の軽量化が求められているとともに、車両の居住性向上のためにエンジンルーム内のスペースが大きく制約されていることから、エンジンルーム内の部品の小型・軽量化が望まれている。このためエンジンルーム内に設置される気圧式倍力装置も性能を低下させずに小型・軽量化することが要求され、このような問題点を改善するために、特開昭５９−１１４１５１号公報に示すものがある。
【０００４】
この特開昭５９−１１４１５１号公報に示される気圧式倍力装置は、センターシェルにより２室に画成されたハウジング内に、該気圧式倍力装置をマスタシリンダ及び車両のダッシュ面等に取付けるための取付部材としてのスタッドボルトがセンターシェルとその前後のフロントパワーピストン及びリアパワーピストンを貫通して設けられた貫通ロッド型のタンデム型気圧式倍力装置である。
【０００５】
この気圧式倍力装置は、タンデム型とすることで径方向における小型化を図ると共に、貫通ロッド型とすることでフロントシェル、リアシェルの肉厚を薄くし軽量化している。さらに、スタッドボルトが挿入されフロント変圧室とリア変圧室を連通するスリーブが、センターシェルと係合して、これを軸方向に受止することで、センターシェルの肉厚を薄く成形しても強度を保つことができ、軽量化している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭５９−１１４１５１号公報に示される気圧式倍力装置は、作動時に大気圧が各変圧室に導入された際に、フロント変圧室とリア定圧室との差圧を受けてセンターシェルが後方に向けて押されることになる。前述したように、この力をセンターシェルと係合するスリーブが受止することになるが、スリーブはその端面に設けた段差部により受止しているので、この受止する面の面積が小さく、軽量化のため薄肉とされたセンターシェルの当接部に応力が集中してしまい、圧力荷重を強く受けるセンターシェル側に亀裂が入るなど、センターシェルの強度面に問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、スリーブを利用した貫通ロッド型の気圧式倍力装置において、センターシェルとスリーブとの係合箇所の強度を強化した気圧式倍力装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本発明は以下の
ような特徴を有する。請求項１の発明は、フロントシェルとリアシェルとからなるハウジング内を複数の室に画成するセンターシェルと、前記センターシェルを貫通するように設けられた取付部材と、前記複数の室のうちの一方の室内に設けられ一端側が前記センターシェルと係合し前記取付部材が挿入される筒状部を有するスリーブとを備え、前記取付部材により車両及びマスタシリンダに取付けられる貫通ロッド型の気圧式倍力装置において、前記スリーブに圧力差によりセンターシェルに作用する軸方向の力を受止する、前記筒状部よりも大径のフランジ部を設けことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明は、前記請求項１の気圧式倍力装置において、前記センターシェルと前記スリーブのフランジ部との間に、センターシェルを軸方向に受止する、前記フランジ部と同径またはこれよりも大径のセンターシェル受部材を設けことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３の発明は、フロントシェルとリアシェルとからなるハウジング内を複数の室に画成するセンターシェルと、前記センターシェルを貫通するように設けられた取付部材と、前記複数の室のうちの一方の室内に設けられ一端側が前記センターシェルと係合し前記取付部材が挿入されるスリーブとが設けられ、該スリーブは前記取付部材が挿入される筒状部と該スリーブの一端側にあって筒状部よりも小径の嵌合部と、該嵌合部と筒状部との間に設けられた段差部を有し、前記取付部材により車両及びマスタシリンダに取付けられる貫通ロッド型の気圧式倍力装置において、前記スリーブの段差部とセンターシェルとの間に、圧力差によりセンターシェルに作用する軸方向の力を受止する、筒状部よりも大径のセンターシェル受部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４の発明は、フロントシェルとリアシェルとからなるハウジング内を複数の室に画成するセンターシェルと、前記センターシェルを貫通するように設けられた取付部材と、前記複数の室のうちの一方の室内に設けられ一端が前記センターシェルと係合し前記取付部材が挿入されるスリーブとを有し、前記取付部材により車両及びマスタシリンダに取付けられる貫通ロッド型の気圧式倍力装置において、前記センターシェルのスリーブとの係合部周辺を肉厚にして該センターシェルの係合部の剛性を高めたことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施例を図１乃至図３に示し、説明する。
【００１３】
図１は本実施例におけるタンデム型の気圧式倍力装置１の断面図であり、図２は本実施例におけるセンターシェル受部材となるステフィナ５４の拡大図である。また、図３は本実施例におけるスリーブ５２および挿通されたスタッドボルト３１の断面図である。
【００１４】
気圧式倍力装置１は、フロントシェル２とリアシェル３とから構成されるハウジング４を有し、ハウジング４の内部はセンターシェル５により前室６，後室７に画成され、各シェル２、３、５は軽量化のために肉厚を薄く成形している。
【００１５】
気圧式倍力装置１には、フロントシェル２からセンターシェル５及びリアシェル３を貫通し、前記の前室６，後室７と大気との気密性を保持した状態でフロントシェル２及びリアシェル３に固定される取付部材としての２本のスタッドボルト３１が取付けられている。そして、気圧式倍力装置１はスタッドボルト３１のフロント側ボルト３１ａによって図示しないマスタシリンダに取付けられ、また、リア側ボルト３１ｂによって図示しない車両のダッシュ面等に取付けられる。
【００１６】
また、前記リアシェル３には、前記スタッドボルト３１以外にハウジング４内を貫通しない複数のスタッドボルト３２が固定され、これらのスタッドボルト３２は、図示しない車両のダッシュ面等に本発明の気圧式倍力装置１を取付けるのに利用される。
【００１７】
前室６はフロントダイアフラム８を備えたフロントパワーピストン９によりフロント定圧室１０とフロント変圧室１１とに画成され、後室７はリアダイアフラム１２を備えたリアパワーピストン１３によりリア定圧室１４とリア変圧室１５とに画成されている。各定圧室１０，１４は図示しない負圧源と連通されて負圧状態となっている。
【００１８】
ハウジング４内の前室６のフロント定圧室１０とフロント変圧室１１との間の気密性はスタッドボルト３１上を摺動するフロントダイアフラム８のシール部８ａによって保たれ、また、後室７のリア定圧室１４とリア変圧室１５との間の気密性は後述のスリーブ５２上を摺動するリアダイアフラム１２のシール部１２ａにより保たれている。
【００１９】
各パワーピストン９，１３はバルブボディ１６に固定され、このバルブボディ１６には出力軸１７がリアクションディスク１８を介して接続されていると共に、入力軸１９に接続されたプランジャ２０が摺動自在に挿入されている。
【００２０】
フロントシェル２とバルブボディ１６との間にはリターンスプリング２１が設けられており、バルブボディ１６を入力軸１９側に付勢している。
【００２１】
また、バルブボディ１６内にはバルブ機構２２が内蔵されており、このバルブ機構２２は、静止した状態ではフロント定圧室１０、リア定圧室１４とフロント変圧室１１、リア変圧室１５と大気との連通を断つようになっており、入力軸１９及びプランジャ２０がバルブボディ１６に対して相対的に前進したときに各変圧室１１，１５と大気とを連通させ、入力軸１９がバルブボディ１６に対して相対的に後退したときに、大気との連通を断ち、各変圧室１１，１５を各定圧室１０，１４に連通させるものである。
【００２２】
ハウジング４内の後室７内において、センターシェル５とリアシェル３との間には、円筒状のスリーブ５２が設けられ、このスリーブ５２の右端はスタッドボルト３１の拡径部３１ｃに当接し、リアシェル３側で支承されている。スリーブ５２は、スタッドボルト３１が挿入される孔５２ａ１（図３参照）を有するスリーブ本体である筒状部５２ａ、センターシェル５の孔と嵌合し筒状部５２ａとほぼ同径又はこれよりも小径の嵌合部５２ｂ、フロント変圧室１１とリア変圧室１５とを連通させる軸方向及び径方向に延びる連通路５２ｃ、そして、後述するスティフナ５４のセンターシェル５の軸方向への移動を規制して抜け止めとなる筒状部５２ａよりも大径のフランジ部５３とから構成されている。
【００２３】
なお、このフランジ部５３の面積は筒状部５２ａの環状の断面積よりも大きいことが望ましい。このため、フランジ部５３の径方向寸法ｄ１（図３参照）を筒状部５２ａの径方向寸法ｄ２とほぼ同径又はこれよりも大きく設定するようにすればよい。
【００２４】
また、センターシェル５とフランジ部５３の間にはバルブ機構２２の操作により、フロント変圧室１１の圧力が上がった際にセンターシェル５からスリーブ５２にかかる圧力を受止するセンターシェル受部材として金属製又は合成樹脂製のスティフナ５４が設けられている。
【００２５】
このスティフナ５４は、図２に示すように２本のスタッドボルト３１がそれぞれ挿入されるスタッドボルト通し穴５４ａ，５４ｂが設けられ、この通し穴５４ａ、５４ｂの周囲のセンターシェル受部５４ｃ、５４ｄは前記フランジ部５３と同径またはこれよりも大径となっている。またスティフナ５４の中央にはバルブボデー通し穴５４ｅが設けられ、スティフナ５４はフランジ部５３で受止されている。
【００２６】
上記のような構成によれば、ブレーキペダル（図示せず）が踏み込まれると入力軸１９が前進し、バルブ機構２２により、大気がフロント変圧室１１およびリア変圧室１５に導入され、各定圧室１０，１４と各変圧室１１，１５との間にそれぞれ差圧が生じてパワーピストン９，１３が前進し、これに伴ってバルブボディ１６が大きな力で前進して出力軸１７に推力が伝達されて、マスタシリンダ（図示せず）を押し、リターンスプリング２１は縮小する。
【００２７】
このとき、差圧によりパワーピストン９，１３が前進するとともにセンターシェル５がリア側に向けて差圧を受ける。これによって、この差圧を受けたセンターシェル５はフランジ部５３との間に介在するスティフナ５４をリア側に押し、センターシェル５とスティフナ５４との当接部に応力がかかる。しかし、スティフナ５４は、センターシェル５との当接面が大きく、スティフナ５４の部材全体に応力を分散させてセンターシェル５にかかる応力を受け止める。
【００２８】
これにより、センターシェル５にかかる応力が分散され、軽量化のためにセンターシェル５の肉厚を薄く成形しても、応力集中によるセンターシェル５の亀裂などの破損を防止することができ、フランジ部５３によって、センターシェル５及びスティフナ５４の抜け止めを確実に行うことができる。
【００２９】
また、フランジ部５３の径はスティフナ５４が抜けない径であれば、スティフナよりも小径に成形することができるため、スリーブ５２の加工を容易に行うことができる。
【００３０】
次に本発明の第２の実施例を図４に示し、説明する。この実施例では、第１の実施例のセンターシェル受部材としてのスティフナ５４を省略し、スリーブ６２のフランジ部６３の径方向寸法ｄ３を第１実施例と同径またはこれよりも大きくし、フランジ部６３で直接センターシェル６１のリア側への応力を受け止める。フランジ部６３をスリーブ６２の筒状部６２ａよりも大径とすることにより、センターシェル６１との当接面の面積を大きくして、センターシェル６１の当接部にかかる応力を分散させ、軽量化のためにセンターシェル６１の肉厚を薄く成形しても、応力集中によるセンターシェル６１の亀裂などの破損を防止することができ、フランジ部６３によって、センターシェル６１の抜け止めを確実に行うことができる。
【００３１】
次に本発明の第３の実施例を図５に示し、説明する。図５に示すように、スリーブ７２は筒状部７２ａとセンターシェル７１側の端部において、筒状部７２ａよりも小径とされた嵌合部７２ｂと、筒状部７２ａと嵌合部７２ｂとの間に設けられた段差部７２ｃとを有し、スリーブ７２が嵌合するセンターシェル７１と段差部の間に、センターシェル受部材としてスティフナ７４を設けている。このスティフナ７４はスリーブ７２の筒状部７２ａの径よりも大径となっており、段差部７２ｃよりも大きな面積でセンターシェル７１のリア側への応力を受け止める。また、このスティフナ７４はスリーブ７２の段差部７２ｃとの間での応力集中により破損しないよう充分な肉厚をもたせている。
【００３２】
これによりセンターシェル７１の当接部にかかる応力を分散させ、軽量化のためにセンターシェル５の肉厚を薄く成形しても、応力集中によるセンターシェル５の亀裂などの破損を防止することができ、フランジ部６３によって、センターシェル６１の抜け止めを確実に行うことができる。
【００３３】
次に本発明の第４の実施例を図６に示し、説明する。図６に示すように、スリーブ８２は筒状部８２ａとセンターシェル８１側の端部において、筒状部８２ａよりも小径とされた嵌合部８２ｂと、筒状部８２ａと嵌合部８２ｂとの間に設けられた段差部８２ｃとを有している。センターシェル８１は、スリーブ８２の段差部８２ｃとの係合部であるセンターシェル８１の当接部８１ａ及びその周辺が肉厚とされてスリーブ８２との当接面の強度を上げることによって、軽量化のためにセンターシェル８１のその他の箇所の厚さを薄く成形しても、リア側への応力によるセンターシェル８１の破損を防止することができる。
【００３４】
なお、実施例においては、自動車のブレーキ機構に用いられる気圧倍力装置を用いて説明したが、これに限らず、自動車のクラッチ機構に用いられるクラッチマスタシリンダ等に利用しても良い。
【００３５】
また、実施例においては、スティフナ５４のスタッドボルト３２の数は２本であったが、これに限るものでなく、ハウジング４内を貫通するスタッドボルト３２の数は、３本以上であっても良い。
【００３６】
さらに、第１及び第３実施例においては、センターシェル受部材としてスティフナ５４、７４を利用したが、これに限るものでなく、センターシェル５とフランジ部５３または段差部７２ｃとの間に金属製又は合成樹脂製のワッシャ（図示せず）を介在させ、センターシェル５からスリーブ５２、７２にかかる圧力をこれにより分散させるようにしても良い。
【００３７】
【発明の効果】本発明の請求項１によれば、スリーブにその筒状部よりも大径のフランジ部を設けることにより、センターシェルからかかる圧力を分散させることができるので、センターシェルの肉厚を薄くしても、センターシェルのスリーブとの係合部位での破損を防止できる。
【００３８】
また、本発明の請求項２によれば、上記発明において、スリーブにフランジ部を設け、さらにセンターシェルとフランジ部との間にフランジ部と同径またはこれよりも大径のセンターシェル受部材を設けることにより、センターシェルからスリーブにかかる圧力を分散させることができるので、センターシェルの厚さを薄くしても、センターシェルのスリーブとの係合部位での破損を防止できる。
【００３９】
また、本発明の請求項３によれば、センターシェルとスリーブの段差部の間にセンターシェル受部材を設けることにより、センターシェルからかかる圧力を分散させることができるので、センターシェルの肉厚を薄くしても、センターシェルのスリーブとの係合部位での破損を防止できる。
【００４０】
また、本発明の請求項４によれば、センターシェルのスリーブとの係合面であるセンターシェル側係合部周辺を肉厚にし、スリーブとの係合面の強度を上げることにより、センターシェル側係合部周辺以外の厚さを薄くしても、センターシェルのスリーブとの係合部位での破損を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の気圧式倍力装置の全体構成を示す図である。
【図２】本発明のスティフナを示す図である。
【図３】本発明のスリーブを示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の気圧式倍力装置の主要部を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の気圧式倍力装置の主要部を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施形態の気圧式倍力装置の主要部を示す図である。
【符号の説明】
１　気圧式倍力装置
２　フロントシェル
３　リアシェル
４　ハウジング
５　センターシェル
６　前室
７　後室
３１　スタッドボルト（取付部材）
５２、６２、７２、８２　スリーブ
５２ａ、６２ａ、７２ａ、８２ａ　筒状部
５２ｂ、７２ｂ、８２ｂ　嵌合部
５３、６３　フランジ部
５４、７４　スティフナ（センターシェル受部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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