(57)【要約】【課題】  負圧倍力装置の負圧室を応答良く所定の負圧にすることのできる負圧倍力装置のエゼクタを提供する。【解決手段】  空気入口５０側に設けられたノズル５１と、空気出口２１側に設けられたディフューザ２３と、ノズル５１とディフューザ２３との間に設けられた減圧室２４とを有し、ノズル５１によって噴出された空気によって発生した負圧が減圧室２４から取出され、負圧倍力装置の負圧室の負圧に利用される車両用負圧倍力装置のエゼクタ１であって、ディフューザ２３と減圧室２４との間には、ディフューザ２３の先端部から減圧室２４に向けて拡がる拡がり部２０が形成されている。  そして拡がり部２０の拡がり角が、１０〜６０°に形成されている。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入口側に設けられたノズルと、空気出口側に設けられたディフューザと、前記ノズルと前記ディフューザとの間に設けられた減圧室とを有し、前記ノズルによって噴出された空気によって発生した負圧が前記減圧室から取出され、負圧倍力装置の負圧室の負圧に利用される車両用負圧倍力装置のエゼクタであって、
前記ディフューザと前記減圧室との間には、前記ディフューザの先端部から前記減圧室に向けて拡がる拡がり部が形成されており、
その拡がり部の拡がり角が、１０〜６０°に形成されていることを特徴とする車両用負圧倍力装置のエゼクタ。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用負圧倍力装置のエゼクタであって、
拡がり部は、その長さが、ディフューザの最小開口径の２５〜１００％に形成されていることを特徴とする車両用負圧倍力装置のエゼクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のブレーキマスタシリンダ等を倍力作動するのに用いられる負圧倍力装置のエゼクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
種々のタイプのエゼクタが従来知られており、例えば特許文献１に記載のエゼクタが知られていた。特許文献１に記載に係るエゼクタは、空気入口側に設けられたノズルと、空気出口側に設けられたディフューザと、ノズルとディフューザとの間に設けられた減圧室とを有している。
そしてノズルによって噴出された空気によって発生した負圧が減圧室から取出され、その負圧が、負圧倍力装置の負圧室の負圧に利用されている。
そして負圧室は、エンジンの始動時またはポンピングブレーキの際にエゼクタを介して徐々に負圧が高められていた。
【特許文献１】特公昭６３−３９４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし負圧室は、エンジンの始動時またはポンピングブレーキの際においても短時間で所定の負圧になることが望まれている。
そこで本発明は、負圧倍力装置の負圧室を応答良く所定の負圧にすることのできる負圧倍力装置のエゼク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】
【０００４】
前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備える車両用負圧倍力装置のエゼクタであることを特徴とする。
請求項１に記載の発明によると、ディフューザと減圧室との間には、ディフューザの先端部から減圧室に向けて拡がる拡がり部が形成されている。そしてその拡がり部の拡がり角が、１０〜６０°に形成されている。
すなわち拡がり部は、減圧室に向けて拡がっており、その拡がり角が１０°以上になっている。したがって減圧室からディフューザに向けて流れる空気は、拡がり部を利用することでディフューザに向けて流れやすい。そして空気が減圧室からディフューザに速く流れることで、減圧室が応答良く負圧になる。
【０００５】
また拡がり部は、拡がり角が６０°以下になっている。そのため拡がり部から減圧室に向けて空気が逆流することが、拡がり部によって有効に防止される。このため拡がり部の圧力が、減圧室の圧力に影響を与えることが防止され、減圧室の負圧を高い状態に保持し得る。そして減圧室から取出される負圧も高くなる。
かくしてエゼクタは、負圧倍力装置の負圧室を所定の負圧まで高めやすく、その応答性も高い。
一方、前記した特許文献１に係るエゼクタは、ディフューザと減圧室との間に拡がり部を有しているものの、その拡がり角が約９０°であった。そのため負圧倍力装置の負圧室を十分に高い負圧にすることが困難な構成であった。
【０００６】
請求項２に記載の発明によると、拡がり部は、その長さが、ディフューザの最小開口径の２５〜１００％に形成されている。
そのため拡がり部は、減圧室からディフューザへの流れを良くすると同時に、減圧室の負圧を十分に高い状態に保持しやすい構成になる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る負圧倍力装置のエゼクタによると、負圧倍力装置の負圧室を応答良く所定の負圧にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施の形態を図１〜７にしたがって説明する。
車両用のブレーキシステム１０は、図１に示すようにブレーキペダル１６と負圧倍力装置１５とエゼクタ１を有している。
エゼクタ１は、空気入口５０と空気出口２１と倍力連通口４６を有している。空気入口５０は、配管を介してエアクリーナ１３と配管接続されている。空気出口２１は、配管を介してエンジン１１の吸気管１２に配管接続され、倍力連通口４６は、配管を介して負圧倍力装置１５に配管接続されている。
【０００９】
吸気管１２は、エンジン本体とエアクリーナ１３の間にスロットル１４を有している。そしてスロットル１４の下流側が空気出口２１と配管接続されている。
負圧倍力装置１５は、ブレーキペダル１６の踏力を増大する装置であって、シェル内にダイヤフラムによって区画された負圧室１５ａを有している。そして負圧室１５ａと倍力連通口４６とが配管接続されている。したがって負圧室１５ａは、エゼクタ１を介して吸気管１２と配管接続されている。
【００１０】
エゼクタ１は、図２，３に示すように本体１ａとシート部材４と空気入口側部材５とを有している。
本体１ａは、円筒状の円筒部２と集合連通室３とを一体に備えている。
円筒部２は、一端部に空気出口２１を有し、他端部に取付部２ａを有している。そして円筒部２の軸中心には、図４に示すように空気出口２１から取付部２ａに向けてディフューザ２３、拡がり部２０、減圧室２４が順に形成されている。
【００１１】
ディフューザ２３は、略円孔状であって空気出口２１から取付部２ａに向けて連続一体状に延出している。そしてディフューザ２３は、空気出口２１に近いほど開口径が広い末広がり状の構成になっている。
拡がり部２０は、ディフューザ２３の先端から減圧室２４に向けて連続一体状に拡がっている。そして拡がり部２０は、図６に示すように拡がり角θが１０〜６０°に形成されている。そして長さＬ（軸方向長さ）が、ディフューザ２３の最小開口径φの２５〜１００％に形成されている。例えばθ：２１°、Ｌ：１ｍｍ、φ：２ｍｍの構成になっている。
【００１２】
減圧室２４は、図４に示すように拡がり部２０と連続一体になっており、拡がり部２０よりも径が広い構成になっている。
また本体１ａは、負圧取出孔２５とバイパス孔２６とを備えている。
負圧取出孔２５とバイパス孔２６は、どちらも円筒部２を貫通している。そして負圧取出孔２５は、減圧室２４と円筒部２の外周面とを連通させている。一方バイパス孔２６は、ディフューザ２３の後端寄りに形成されており、ディフューザ２３と円筒部２の外周面とを連通させている。
【００１３】
取付部２ａは、図４に示すように円筒部２の他の部分よりも径が太い構成になっている。そして取付部２ａの軸中心には、略円孔状の差込部２７が形成されている。そして差込部２７に空気入口側部材５の突部５２が取付けられ、突部５２と拡がり部２０との間に減圧室２４が形成されている。
【００１４】
集合連通室３は、図２に示すように円筒部２の外周面から外方に円筒状に延出している。そして集合連通室３は、円管壁部３０と上蓋部３１とを有している。
円管壁部３０は、図３に示すように円筒部２に対して略直交方向に延出しており、円筒部２の径よりも大きい径を有している。そして円管壁部３０の下側先端面には、内周縁に沿って溝３４が形成されている。
上蓋部３１は、図２に示すように円盤状であって円管壁部３０の上端部を塞いだ構成になっている。そして上蓋部３１は、円筒部２の外周面と一体に形成されている。そして負圧取出孔２５とバイパス孔２６が、図４に示すように上蓋部３１を厚み方向に貫通している。そして上蓋部３１の下側面には、下方に突出する二つの移動規制部３２が形成されている。
【００１５】
また本体１ａは、図５に示すように二つの隔壁部３３を有している。
隔壁部３３は、略直角三角形状の薄板状であって、円管壁部３０と上蓋部３１の間に形成されている。そして隔壁部３３は、上蓋部３１から円管壁部３０の内壁面に沿って延出し、幅が徐々に狭くなっている。
また隔壁部３３は、傾斜端縁面３３ｂを有し、その傾斜端縁面３３ｂの中央には、溝３３ａが形成されている。そして溝３３ａは、傾斜端縁面３３ｂの延出方向に沿って延出している。
また上蓋部３１にも溝３１ａが形成されている。そして溝３１ａと溝３３ａとが連続して延出した構成になっている。
【００１６】
空気入口側部材５は、図３に示すように略円筒状であって、一端部に空気入口５０を有し、他端部に取付部５ａを有している。そして軸中心には、図４に示すように空気入口５０から他端部に貫通するノズル５１が形成されている。
ノズル５１は、空気入口５０から連続一体状に延出しており、先端ほど径が細い先細り状の構成になっている。そしてノズル５１は、空気入口側部材５が本体１ａに取付けられることで、その先端部が減圧室２４に突出する。そしてノズル５１は、その先端が負圧取出孔２５の手前位置（負圧取出孔２５よりも空気入口５０側の位置）になるように配設されている。
取付部５ａは、本体１ａの取付部２ａとほぼ同じ径を有する大径部と、差込部２７に差込まれる径の細い突部５２とを一体に有している。
【００１７】
シート部材４は、図４に示すように上側管部４０とフランジ４１と下側管部４８とを一体に有している。
上側管部４０は、図３に示すように断面四角形の角筒状に形成されている。そして上側管部４０は、図４に示すように軸中心に円孔４５を有し、上側先端に底部を有している。
そして上側管部４０は、集合連通室３に差込まれることで、集合連通室３の中央一部を区画している。そして円孔４５から成る倍力連通室３ｃが集合連通室３内に形成されている。
【００１８】
また上側管部４０には、二つの逆止弁６が取付けられている。
逆止弁６は、図４に示すように円盤状の弁部６０と、弁部６０から突出する脚部６１を備えている。そして脚部６１の先端にはゴム製の抜止部６２が取付けられている。
上側管部４０は、上側管部４０を径方向に貫通する複数の取付孔４３と連通孔４４とを有している。そして取付孔４３には、抜止部６２を弾性変形させながら脚部６１が差込まれている。そして抜止部６２が弾性戻りすることで脚部６１が取付孔４３に対して抜け止めされている。また逆止弁６は、脚部６１と取付孔４３との協働によってスライド可能に上側管部４０に取付けられている。
そして逆止弁６が上側管部４０に対してスライドすることで、連通孔４４が弁部６０によって開閉される。
【００１９】
下側管部４８は、図３に示すように円筒状であって、図４に示すように集合連通室３から下方に延出する構成になっている。そして下側管部４８は、軸中心に円孔状に形成された倍力連通口４６を有し、倍力連通口４６と円孔４５は、連通した構成になっている。
フランジ４１は、図３に示すようにドーナツ円盤状であって、図４に示すように集合連通室３の溝３４に内設されている。これによりフランジ４１は、円孔４５を除いた集合連通室３の下側開口部を覆い塞いでいる。
【００２０】
シート部材４は、図５に示すように二つの隔壁部４７を有している。
隔壁部４７は、略直角三角形状の薄板状であって、フランジ４１の上側面から上側管部４０の外壁面に沿って延出し、幅が徐々に狭くなっている。
そして隔壁部４７は、傾斜端縁面４７ｂを有し、その傾斜端縁面４７ｂの中央に溶着部４７ａを有している。溶着部４７ａは、傾斜端縁面４７ｂから突出しており、傾斜端縁面４７ｂに沿って延出している。
また上側管部４０の上側先端面にも溶着部４２が形成されている。そして溶着部４７ａと溶着部４２が連続して延出した構成になっている。
【００２１】
したがってシート部材４を本体１ａに組付ける場合は、溶着部４７ａを溝３３ａに沿って案内させながら、シート部材４を本体１ａの集合連通室３に差込むことができる。そして一対の溶着部４７ａを溝３３ａ内に設置し、溶着部４２を溝３１ａに設置する。したがって隔壁部３３と隔壁部４７の間の全周が溶着部４２，４７ａと溝３１ａ，３３ａによって囲われる。
そして溶着部４２，４７ａをシート部材４に対して振動溶着させる。これにより隔壁部３３と隔壁部４７間の隙間が埋められる。
【００２２】
これにより集合連通室３は、図４，５に示すように隔壁部３３，４７と上側管部４０によって三つの室に隔てられる。すなわち集合連通室３は、バイパス室３ａと負圧取出室３ｂと倍力連通室３ｃとの三つの室に隔てられる。
バイパス室３ａは、隔壁部３３，４７と円管壁部３０と上蓋部３１とフランジ４１とによって区画されている。そしてバイパス室３ａは、バイパス孔２６を介してディフューザ２３に連通されている。
負圧取出室３ｂは、隔壁部３３，４７と円管壁部３０と上蓋部３１とフランジ４１によって区画されている。そして負圧取出室３ｂは、負圧取出孔２５を介して減圧室２４に連通されている。
【００２３】
倍力連通室３ｃは、バイパス室３ａと負圧取出室３ｂとの間に形成されている。そして倍力連通室３ｃは、一の逆止弁６を介してバイパス室３ａに連通されている。そして他の逆止弁６を介して負圧取出室３ｂに連通されている。そして倍力連通室３ｃは、倍力連通口４６と連通されている。
またバイパス室３ａと負圧取出室３ｂの各室内には、移動規制部３２が設けられている。そして移動規制部３２は、上蓋部３１（円筒部２の外周面）から逆止弁６の前面まで突出している。したがって逆止弁６が上側管部４０から外れてしまうことが移動規制部３２によって防止されている。
【００２４】
次に、エゼクタ１の動作について説明する。
エンジン１１を作動させることで吸気管１２内の圧力が下がる（図１参照）。これによりエゼクタ１の空気出口２１側から吸気管１２に向けて空気が流れる。
そして図４に示すディフューザ２３内の圧力が下がり、バイパス孔２６を介してバイパス室３ａ内の圧力が下がる。そしてバイパス室３ａ側の逆止弁６が開き、倍力連通室３ｃ、倍力連通口４６の圧力が下がる。そして図１に示すように倍力連通口４６に配管接続された配管を介して負圧倍力装置１５の負圧室１５ａの圧力が下がる。
【００２５】
またエゼクタ１は、図４に示すようにディフューザ２３内の圧力が下がることで、ノズル５１側から空気が吸込まれる。そしてその空気は、図１に示すように空気出口２１に配管接続された配管とエアクリーナ１３を介して大気中から吸込まれる。そして吸込まれた空気は、ノズル５１によって減圧室２４へ噴出される。これにより減圧室２４の圧力は、吸気管（１２）の圧力よりも低くなる。
そして負圧取出孔２５を介して負圧取出室３ｂの圧力が下がり、負圧取出室３ｂ側の逆止弁６が開く、これにより倍力連通室３ｃ、倍力連通口４６の圧力が下がる。そして図１に示すように倍力連通口４６に配管接続された配管を介して負圧倍力装置１５の負圧室１５ａの圧力が下がる。
【００２６】
次に、図７にしたがってエンジン１１を始動させた際における負圧倍力装置１５の負圧室１５ａの気圧変化について説明する。そして負圧室１５ａの気圧変化と拡がり部２０との関係についても説明する。
図７に示すグラフは、横軸が時間（ｓ）、縦軸が負圧（ｍｍＨｇ）のグラフであり、グラフには、負圧室１５ａの気圧変化の実験結果（Ｅ１〜Ｅ４）と、吸気管１２の気圧変化の実験結果（Ｅ４）とが記載されている。なお、この実験では、いわゆる８インチブースタと呼ばれる直径８インチの負圧倍力装置１５を用いて吸気管１２の負圧を２００ｍｍＨｇにする状況で実験を行っている。
Ｅ１は、拡がり部２０を設けなかった場合の実験結果である。
Ｅ２は、ディフューザ２３の最小開口径φが２ｍｍであるエゼクタ１に、拡がり角θ２１°、長さＬ１ｍｍの拡がり部２０を形成したエゼクタ１における実験結果である。
Ｅ３は、ディフューザ２３の最小開口径φが２ｍｍであるエゼクタ１に、拡がり角θ２１°、長さＬ１．５ｍｍの拡がり部２０を形成したエゼクタ１における実験結果である。
【００２７】
その結果、吸気管１２の負圧は、急激に増える（Ｅ４）。一方、負圧室１５ａの負圧は、吸気管１２の気圧が負圧になり始める点を起算点として徐々に上がる（Ｅ１〜Ｅ３）。そして吸気管１２の負圧（Ｅ４）は、所定値において一定となるが、負圧室１５ａの負圧は、吸気管１２の負圧よりも高い負圧になる。
そして吸気管１２と同じ負圧になるまでの時間は、Ｅ１よりもＥ２，Ｅ３の方が早い。すなわちＴ１（Ｅ１が吸気管１２と同じ負圧になる時間）＞Ｔ３（Ｅ２，Ｅ３が吸気管１２と同じ負圧になる時間）になっている。なおＥ２とＥ３は、吸気管１２と同じ負圧になる時間がほぼ同じであった。
【００２８】
次に、負圧室１５ａが、吸気管１２と同じ負圧になった時から吸気管１２よりも７０ｍｍＨｇ高い負圧になるまでの時間について調べる。これによるとＥ３、Ｅ２、Ｅ１の順に短いことがわかる。すなわちＴ５（Ｅ３が吸気管１２と同じ負圧になった時から吸気管１２よりも７０ｍｍＨｇ高い負圧になるまでの時間）＜Ｔ４（Ｅ２が吸気管１２と同じ負圧になった時から吸気管１２よりも７０ｍｍＨｇ高い負圧になるまでの時間）＜Ｔ２（Ｅ１が吸気管１２と同じ負圧になった時から吸気管１２よりも７０ｍｍＨｇ高い負圧になるまでの時間）である。そしてその結果は、Ｔ５：０．８５秒、Ｔ４：０．９１秒、Ｔ２：１．０６秒であった。
【００２９】
一方、負圧室１５ａの最大負圧は、Ｅ１がもっとも高く、Ｅ２、Ｅ３の順に低くなっている。
なお本願の発明者は、上記の実験のみならず、他の拡がり角θ、長さＬを有する拡がり部２０についても実験を試みている。その結果、現段階では、負圧室１５ａを所定の負圧、例えば吸気管１２よりも７０ｍｍＨｇ高い負圧にする際の時間を短くするためには、拡がり角θを１０〜６０°、さらに好ましくは１５〜３０°の鋭角に形成することが好ましいことがわかっている。そして長さＬを、ディフューザ２３の最小開口径φの２５〜１００％に形成することが好ましいことがわかっている。
【００３０】
以上のようにしてエゼクタ１が構成されている。
すなわち拡がり部２０は、図６に示すように減圧室２４に向けて拡がっており、その拡がり角θが１０°以上になっている。したがって減圧室２４からディフューザ２３に向けて流れる空気は、拡がり部２０を利用することでディフューザ２３に向けて流れやすい。そして空気が減圧室２４からディフューザ２３へ速く流れることで、減圧室２４が応答良く負圧になる。
【００３１】
また拡がり部２０は、拡がり角が６０°以下になっている。そのため拡がり部２０から減圧室２４に向けて空気が逆流することが、拡がり部２０によって有効に防止される。このため拡がり部２０の圧力が、減圧室２４の圧力に影響を与えることが防止され、減圧室２４の負圧を高い状態に保持し得る。そして減圧室２４から取出される負圧も高くなる。
かくしてエゼクタ１は、負圧倍力装置１５の負圧室１５ａを所定の負圧まで高めやすく、その応答性も高い。
【００３２】
また拡がり部２０は、その長さＬがディフューザ２３の最小開口径φの２５〜１００％に形成されている。
そのため拡がり部２０は、減圧室２４からディフューザ２３への流れを良くすると同時に、減圧室２４の負圧を十分に高い状態に保持しやすい構成になる。
【００３３】
（他の実施の形態）
本発明は、上記の実施の形態に限定されず、以下の形態であってもよい。
例えば上記の実施の形態では、空気入口側部材にノズルが設けられていた。しかしノズルが本体側に形成される形態であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ブレーキシステムの概略図である。
【図２】エゼクタの上方斜視図である。
【図３】本体と空気入口側部材とシート部材の組付前の下方斜視図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線断面矢視図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ線断面矢視図である。
【図６】拡がり部近傍の図４の一部拡大図である。
【図７】エンジン始動時における負圧室の負圧変化を示す実験結果である。
【符号の説明】
【００３５】
１…エゼクタ
１ａ…本体
２…円筒部
３…集合連通室
４…シート部材
５…空気入口側部材
６…逆止弁
１２…吸気管
１５…負圧倍力装置
１５ａ…負圧室
２０…拡がり部
２１…空気出口
２３…ディフューザ
２４…減圧室
２５…負圧取出孔
２６…バイパス孔
３３，４７…隔壁部
４６…倍力連通口
５０…空気入口
５１…ノズル
θ…拡がり角
Ｌ…長さ
φ…最小開口径
【図１】
2005171925.tif 000003
【図２】
2005171925.tif 000004
【図３】
2005171925.tif 000005
【図４】
2005171925.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005171925.tif 000008
【図７】
2005171925.tif 000009