(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェル内をパワーピストンによって定圧室と変圧室とに画成し、入力ロッドへの入力に応じて前記変圧室に気体を導入して、前記定圧室と変圧室との間に生じる圧力差によって前記パワーピストンに推力を発生させ、前記シェルの一面側に取り付けられるマスタシリンダのピストンを前記パワーピストンの推力によって出力ロッドを介して作動させるようにした気圧式倍力装置において、前記シェルの前記一面側は、略中央に開口部を有する環状の外周側部材と、該外周側部材の前記開口部を覆い前記マスタシリンダが取り付けられる内周側部材とを有し、前記内周側部材若しくは前記外周側部材のうちの一方が複数の部材からなり、該複数の部材同士を固着することにより他方の部材の周端部を挟持することを特徴とする気圧式倍力装置。
【請求項２】
前記複数の部材は内周側部材であり、前記マスタシリンダと該複数の内周側部材とは、同一のボルトによって互いに固定されることを特徴とする請求項１記載の気圧式倍力装置。
【請求項３】
前記内周側部材の外側周端部が、前記マスタシリンダ側に向かうにつれて放射状に広がりを持つよう所定の傾斜角度を有することを特徴とする請求項２記載の気圧式倍力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両の制動装置に装着される気圧式倍力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の気圧式倍力装置としては、万一の車両の衝突等の場合に気圧式倍力装置が変形することでブレーキペダルが車室内に飛び出してしまうことを防止して運転者の下肢への傷害を抑止する、いわゆるクラッシャブルブースタと呼ばれる気圧式倍力装置があり、例えば特開２０００−２１９１２６号公報に開示されている。
【０００３】
この公報のものは、図５に示すように、気圧式倍力装置１００のシェル１０１の、ボルト１０８によってマスタシリンダ１０４が取り付けられるマスタシリンダ取付面１０２を、内周側部材１０２ａと外周側部材１０２ｂの複数の部材で構成し、前記内周側部材１０２ａと外周側部材１０２ｂとをリベット１０３等により固着したものである。
【０００４】
上記気圧式倍力装置１００においては、車両のエンジンルーム内に配置されており、万一の車両の衝突等によりエンジンルームが潰れてマスタシリンダ１０４が車室方向へ押された場合に、マスタシリンダ１０４が取り付けられた内周側部材１０２ａと外周側部材１０２ｂとの固着が前記リベット１０３の破断によって解除されマスタシリンダ１０４がシェル１０１内に入りこむことで、出力ロッド１０５、バルブボディ１０６、および入力ロッド１０７が押されて前記入力ロッド１０７に連結されたブレーキペダル（図示せず）が車室内に飛び出してしまうことを防止するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の気圧式倍力装置は、クラッシャブルブースタとしての目的を十分に達成するものであるが、製造する際に、内周側部材１０２ａと外周側部材１０２ｂとをリベット１０３等により複数箇所固着する必要があるため、気圧式倍力装置の組立が煩雑になるとともに、部品点数が増大するという問題が生じていた。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、組立が容易であるとともに、部品点数の増大を抑え得る気圧式倍力装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１の本発明は、シェル内をパワーピストンによって定圧室と変圧室とに画成し、入力ロッドへの入力に応じて前記変圧室に気体を導入して、前記定圧室と変圧室との間に生じる圧力差によって前記パワーピストンに推力を発生させ、前記シェルの一面側に取り付けられるマスタシリンダのピストンを前記パワーピストンの推力によって出力ロッドを介して作動させるようにした気圧式倍力装置において、前記シェルの前記一面側は、略中央に開口部を有する環状の外周側部材と、該外周側部材の前記開口部を覆い前記マスタシリンダが取り付けられる内周側部材とを有し、前記内周側部材若しくは前記外周側部材のうちの一方が複数の部材からなり、該複数の部材同士を固着することにより他方の部材の周端部を挟持することを特徴とする。
【０００８】
上記構成により、リベット等を用いることなく、外周側部材と内周側部材とを固着することができる。また、前記複数の部材を固着することで前記他方の部材の周端部を挟持することができ、外周側部材と内周側部材とを固着する組立加工が容易となる。
【００１１】
また、請求項２の発明は、上記請求項１の発明に加えて、前記複数の部材は内周側部材であり、前記マスタシリンダと該複数の内周側部材とは、同一のボルトによって互いに固定されることを特徴とする。
【００１２】
上記構成により、マスタシリンダを取り付けるボルトによって複数の内周側部材とマスタシリンダとを共締めすることで複数の内周側部材同士を固着することができ、部品点数や組立工数を増大させることなく外周側部材と内周側部材とを固着することができる。
【００１３】
また、請求項３の発明は、上記請求項２の発明に加えて、前記内周側部材の外側周端部が、前記マスタシリンダ側に向かうにつれて放射状に広がりを持つよう所定の傾斜角度を有することを特徴とする。
【００１４】
上記構成により、組立時の位置合わせが容易となり、また、前記傾斜角度を調整することで、外周側部材と内周側部材との固着が解除される外力の設定を自由に行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面とともに説明する。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態の気圧式倍力装置１は、タンデム型気圧式倍力装置であって、シェル２の内部が隔壁３によって前室４と後室５との２室に区画されている。前室４および後室５内には、それぞれダイヤフラム６，７を介してパワーピストン８，９が移動可能に装着されており、これらのパワーピストン８，９によって前後室４，５内が、それぞれ第１および第２定圧室４ａ，５ａと第１および第２変圧室４ｂ，５ｂとに画成されている。第１、第２定圧室４ａ，５ａ間は通路１１を介して互いに連通され、第１、第２変圧室４ｂ，５ｂ間は通路１０を介して互いに連通されている。
【００１７】
パワーピストン８，９には、バルブボディ１２が連結されており、バルブボディ１２の一端がシェル２の後壁に気密的、かつ、摺動可能に挿通されて外部に延出されている。バルブボディ１２の他端側には、リアクションディスク１３を介して出力ロッド１４が連結されている。バルブボディ１２内には、所定の隙間をもってリアクションディスク１３に対向するプランジャ１５が設けられている。
【００１８】
プランジャ１５には、入力ロッド１７の一端部が連結され、入力ロッド１７の他端部は、バルブボディ１２の端部に装着された通気性のダストシール１６に摺動可能に挿通されて外部に延出されている。バルブボディ１２内には、プランジャ１５とバルブボディ１２との相対位置に応じて、第１および第２変圧室４ｂ，５ｂと外部（大気）または定圧室４ａ，５ａとの間の連通、遮断を切り換える制御弁１８が設けられている。プランジャ１５の先端部には、所定のセット荷重を設定した圧縮ばね１９ａを有する反力調整機構１９が設けられている。
【００１９】
シェル２のマスタシリンダ取付面側（シェルの一面側）となる前端部３２（外周側部材）の中央には、バルブボディ１２と同心の開口部３３が形成されている。開口部３３を規定する前端部３２の内周縁部３２ａ（周端部）は、第１定圧室４ａ側に所定の傾斜角度を持って折り込まれており、該内周縁部３２ａには周方向にＯリング３７を保持するための環状のへこみ３２ｂが設けられている。
【００２０】
開口部３３には、シェル２とほぼ同じ厚さの前方部材３４（内周側部材）が気圧式倍力装置１の外側から開口部３３を覆うように取り付けられており、該前方部材３４の外周縁部３４ａは気圧式倍力装置１の外側に向かって、該外周縁部３４ａと前記内周縁部３２ａとが所定量重なり合うよう、所定の傾斜角度を持って折り込まれている。言いかえると、前方部材３４の外周縁部３４ａは、後述するマスタシリンダ２０側に向かうにつれて放射状に広がりを持つよう所定の傾斜角度を有する。前記外周縁部３４ａと内周縁部３２ａとの間には、第１定圧室４ａを外気と気密に区画するためのＯリング３７が、前記外周縁部３４ａと内周縁部３２ａとによって挟持されている。
【００２１】
前記前方部材３４には、第１定圧室４ａ内部に向かって延びる円筒部３４ｂが設けられており、該円筒部３４ｂに嵌合してマスタシリンダ２０がボルト２１およびナット２２によって内周側部材３４に取り付けられて、マスタシリンダ２０のピストン２３が摺動可能かつ気密的に挿通され、第１定圧室４ａ内において、ピストン２３の基端部が出力ロッド１４の先端に当接、係合している。
【００２２】
マスタシリンダ２０は、開口部３３を覆うようにシェル２の前端部３２の内面にあてがった板厚の厚い後方部材２４（内周側部材）とマスタシリンダ２０が取り付けられる前方部材３４とマスタシリンダ２０とがボルト２１およびナット２２によって共締めされることにより、後方部材２４および前方部材に固定されている。
【００２３】
ここで、前端部３２の内周縁部３２ａは、後方部材２４と前方部材３４の外周縁部３４ａとに挟持されており、これによってマスタシリンダ２０はシェル２に固着されている。
【００２４】
なお、符号２５は制御弁１８を支持する弁ばね、２６は入力ロッド１７を後退位置へ付勢する戻しばね、２７はバルブボディ１２を後退位置へ付勢する戻しばね、２８はダストブーツ、２９はリザーバ、２９ａはシェル２とマスタシリンダ２０との間をシールするシール部材である。
【００２５】
気圧式倍力装置１は、自動車のエンジンルーム内に配置され、出力ロッド１４側に対して入力ロッド１７側が下方に位置するように、水平線Ｈに対してその軸線を傾斜させて、シェル２の後端部がボルト３０によってダッシュパネル（図示せず）に取り付けられ、入力ロッド１７がダッシュパネルに挿通されて車室内のブレーキペダル（図示せず）に連結され、また、第１定圧室４ａに連通するジョイント３１に、エンジンの吸気装置等の負圧源が接続される。
【００２６】
次に、本実施形態の気圧式倍力装置１の作動について説明する。ブレーキペダルを操作して入力ロッド１７を押圧すると、制御弁１８を介して第１および第２変圧室４ｂ，５ｂに大気（正圧）が導入されて、負圧源（負圧）に接続された定圧室４ａ，５ａとの間に圧力差が生じる。この圧力差によってパワーピストン８，９に推力が生じ、バルブボディ１２が前進してリアクションディスク１３および出力ロッド１４を介してマスタシリンダ２０のピストン２３を押圧して制動力を発生させる。バルブボディ１２が前進すると制御弁１８が第１および第２変圧室４ｂ，５ｂと大気との連通を遮断するので、入力ロッド１７への入力に応じて第１および第２変圧室４ｂ，５ｂと大気との連通、遮断が繰り返されて、所定の倍力比をもって入力に応じた出力を得ることができる。
【００２７】
このとき、マスタシリンダ２０のピストン２３を押圧する出力ロッド１４の反力の一部がリアクションディスク１３を介して入力ロッド１７にフィードバックされるので、制動力に応じたブレーキペダルの操作感覚を得ることができる。また、ブレーキペダルの操作力が所定の大きさに達すると、反力調整機構１９のばね１９ａが圧縮されることにより、倍力比が大きくなり、大きな制動力を発生させることができる。
【００２８】
ブレーキペダルの操作力を解除すると、プランジャ１５が後退して制御弁１８によって第１および第２定圧室４ａ，５ａと第１および第２変圧室４ｂ，５ｂとが連通されるとともに、これらが外部から遮断され、第１および第２定圧室４ａ，５ａと第１および第２変圧室４ｂ，５ｂとの圧力差がなくなり、パワーピストン８，９の推力が消失して制動力が解除される。
【００２９】
次に、本実施形態の気圧式倍力装置１の車両衝突時等の動作について説明する。
【００３０】
本実施形態の気圧式倍力装置１では、車両衝突時等において、マスタシリンダ２０側から過大な外力が作用した場合、その取付角度が水平線Ｈに対して傾斜されているため、マスタシリンダ２０と気圧式倍力装置１との間に、出力ロッド１４の先端部Ａを回転中心としたモーメントが生じる。そして、マスタシリンダ２０を固定している前方部材３４の外周縁部３４ａがマスタシリンダ２０側に向かうにつれて広がりを持つよう所定の傾斜角度を持って傾斜しているため、マスタシリンダ２０と気圧式倍力装置１との間にモーメントが生じると、図２から図４に示すように、シェル２の前端部の内周縁部３２ａと前方部材３４の外周縁部３４ａと後方部材２４との固着のうち、上側の固着部分の外周縁部３４ａが変形して固着が解除され、マスタシリンダ２０が出力ロッド１４の先端部Ａを中心として回動してシェル２が変形する。これにより、入力ロッド１７側に伝達される荷重を吸収して、ブレーキペダルの移動量を小さく抑えることができる。
【００３１】
ここで、従来技術のクラッシャブルブースタにおいては、図５に示すように内周側部材と外周側部材とをリベット等により固着しており、車両衝突時等にマスタシリンダを介して過大な外力が作用した場合には、該リベット等が破断することにより内周側部材が外周側部材から離脱するものとなっていたが、本実施形態の気圧式倍力装置においては、外周側部材であるシェル２の前端部３２の内周縁部３２ａを前方部材３４の外周縁部３４ａと後方部材２４とにより挟持することにより外周側部材と内周側部材とを固着しているため、製造する際にリベット等の部品を省略することができ、また、外周側部材と内周側部材とをリベット等で固着する工数もない。また、マスタシリンダ取付のためのボルトで前方部材３４と後方部材２４とを共締めすることで内周側部材と外周側部材との固着が行えるため、該固着を容易に行うことができる。
【００３２】
さらに、本実施形態の気圧式倍力装置においては、前方部材３４の外周縁部３４ａが、マスタシリンダ２０側に向かうにつれて放射状に広がりを持つよう所定の傾斜角度を有するため、この傾斜角度を調整することにより、外周側部材と内周側部材との固着が解除される外力の設定を、なんらの部品点数増加を伴うことなく自由に行うことができる。
【００３３】
なお、本実施形態の気圧式倍力装置では、内周側部材が前方部材３４と後方部材３４とからなり、前方部材と後方部材とにより外周側部材が挟持されるものとしたが、これに限るものではなく、例えば、図５に示すように、外周側部材が前方部材５０と後方部材５１とからなり、該前方部材５０と該後方部材５１とを溶接等により固着して単一の内周側部材５２の外側周端部５２ａを挟持するようにしてもよい。
【００３４】
また、本実施形態の気圧式倍力装置では、前方部材３４の外周縁部３４ａがマスタシリンダ２０側に向かうにつれて放射状に広がりを持つよう所定の傾斜角度を有するとともに、前端部３２の内周縁部３２ａが第１定圧室４ａ側に所定の傾斜角度を持って折り込まれているものとしたが、前端部３２と前方部材３４との固着が解除される外力の自由な設定のためには、前方部材３４の外周縁部３４ａが所定の傾斜角度を有するのみでよい。
【００３５】
また、内周側部材を単一の部材とし、その外側周端部をプレス成形等によりその断面において二又状に形成して内周側部材に挟持部を設け、その挟持部が外周側部材の内側周端部を挟持するようにしてもよい。
【００３６】
上記とは逆に、外周側部材を単一の部材とし、その内側周端部をプレス成形等によりその断面において二又状に形成して外周側部材に挟持部を設け、その挟持部が内周側部材の外側周端部を挟持するようにしてもよい。
【００３７】
さらに、内周側部材若しくは外周側部材が３つ以上の部材により構成されるものでもよい。
【００３８】
また、本実施形態の気圧式倍力装置では、前方部材３４にマスタシリンダ２０のピストン２３側が嵌合する円筒部３４ｂを設けたものとしたが、これに限るものではなく、後方部材２４にマスタシリンダ２０のピストン２３側が嵌合する円筒部を設け、前方部材３４にはマスタシリンダ２０が軸方向に貫通する穴を設け、マスタシリンダ２０は前方部材３４の前記穴を貫通して後方部材２４に設けられた円筒部に嵌合されるようにしてもよい。
【００３９】
また、本実施形態の気圧式倍力装置では、定圧室と変圧室とを２組有する、いわゆるタンデム型の気圧式倍力装置としたが、これに限るものではなく、定圧室と変圧室とが１組であってもよく、また、３組以上あってもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上に述べたように、請求項１の本発明によれば、内周側部材と外周側部材いずれか一方が複数の部材からなり、該複数の部材同士を固着することにより他方の部材の周端部を挟持する構成とすることにより、リベット等を用いることなく、外周側部材と内周側部材とを固着することができるので、内周側部材と外周側部材とを固着するための工数を削減することができ、また、固着のための部品点数を低減することができる。
【００４１】
さらに、外周側部材と内周側部材とを固着する組立加工が容易となる。
【００４２】
また、請求項２の本発明によれば、マスタシリンダと複数の内周側部材とが同一のボルトによって互いに固着されることにより、部品点数を増加させずに複数の内周側部材同士を固着することができ、また別途内周側部材同士を固着するための工数を削減することができる。
【００４３】
また、請求項３の本発明によれば、内周側部材の外側周端部が、前記マスタシリンダ側に向かうにつれ放射状に広がりを持つよう所定の傾斜角度を有する構成としたことにより、組立時の位置合わせが容易となり、また、この傾斜角度を調整することで外周側部材と内周側部材との固着が解除される外力の設定を自由に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる気圧式倍力装置の実施形態であって、気圧式倍力装置の軸方向に沿った断面図である。
【図２】図１の気圧式倍力装置の部分拡大図である。
【図３】マスタシリンダ側から外力がかかって内周側部材と外周側部材との固着が解除される直前の図１の気圧式倍力装置の部分拡大図である。
【図４】マスタシリンダ側から外力がかかって内周側部材と外周側部材との固着が解除された瞬間の図１の気圧式倍力装置の部分拡大図である。
【図５】本発明にかかる気圧式倍力装置の他の実施形態の部分拡大図である。
【図６】従来技術の気圧式倍力装置の軸方向に沿った断面図である。
【符号の説明】
１    気圧式倍力装置
２    シェル
３    隔壁
４    前室
４ａ  第１定圧室
４ｂ  第１変圧室
５    後室
５ａ  第２定圧室
５ｂ  第２変圧室
６    ダイヤフラム
７    ダイヤフラム
８    パワーピストン
９    パワーピストン
１０    通路
１１    通路
１２    バルブボディ
１３    リアクションディスク
１４    出力ロッド
１５    プランジャ
１６    ダストシール
１７    入力ロッド
１８    制御弁
１９    反力調整機構
１９ａ  圧縮ばね
２０    マスタシリンダ
２１    ボルト
２２    ナット
２３    ピストン
２４    後方部材（内周側部材）
２５    弁ばね
２６    戻しばね
２７    戻しばね
２８    ダストブーツ
２９    リザーバ
２９ａ  シール部材
３０    ボルト
３１    ジョイント
３２    前端部（外周側部材）
３２ａ  内周縁部（周端部）
３２ｂ  へこみ
３３    開口部
３４    前方部材（内周側部材）
３４ａ  外周縁部
３４ｂ  円筒部
３７    Ｏリング
５０    前方部材（外周側部材）
５１    後方部材（外周側部材）
５２    内周側部材
５２ａ  外側周端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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