(57)【要約】 【課題】排気音圧を抑制するだけでなく、耐浸水の点をも考慮したブースタの排気技術を提供する。  【解決手段】第１に、ブースタハウジングの下部に、無圧室４６を大気に開放する排気口４６８を配置し、無圧室４６からの排気方向をブースタハウジングの真下方向に向ける。そして、排気口４６８には、逆止弁４７を設ける。しかもまた、圧力室４４の圧縮空気を無圧室４６を経由させて排気するとき、無圧室４６の上方部の入口４６４から圧縮空気を入れ、無圧室４６で膨張させてから、無圧室４６の下部の排気口４６８から逆止弁４７を通して大気に排出する。好ましい形態では、排気口４６８を溝状およびストレートな二段の通路構成にすることにより、無圧室４６の底部に液溜まりを設ける。【選択図】図１
2007100817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間をもつブースタハウジングと、
そのブースタハウジングの内部空間の中に位置し、一端に液圧室を区画し、その液圧室にマスタシリンダからの液圧を導入し、機器操作力を生じる液圧ピストンを含む液圧シリンダ部と、
その液圧シリンダ部と直列に配置され、前記内部空間の中に、無圧室と圧力室とを区画するエアピストンを含み、前記液圧シリンダ部による機器操作力を助勢するエアシリンダ部と、
前記マスタシリンダの液圧を受圧するコントロールピストン、およびそのコントロールピストンの作動に応じて、前記圧力室に圧縮空気を供給する供給弁および前記圧力室から圧縮空気を排気する排気弁を含むコントロールシリンダ部とを備え、
そのコントロールシリンダ部が、前記ブースタハウジング中、前記液圧シリンダ部および前記エアシリンダ部の上方に位置する、エアピストンを倍力源としたブースタにおいて、次の各特徴をもつブースタ。
（Ａ）、前記ブースタハウジングの下部に、前記無圧室を大気に開放する排気口を配置し、無圧室からの排気方向をブースタハウジングの真下方向に向けた。
（Ｂ）前記圧力室の圧縮空気を、前記排気弁を通して前記無圧室の上方部の入口から無圧室に入れ、その無圧室で膨張させてから、無圧室の下方部に位置する前記排気口を通して大気に開放するようにした。
【請求項２】
前記排気口の開口に、前記無圧室から大気に向かう流れを許し、その逆方向の流れを禁止する逆止弁が付属している、請求項１のブースタ。    
【請求項３】
前記圧力室から前記排気弁を通して前記無圧室に至る経路、および前記供給弁を通して前記圧力室に至る経路が、それぞれ前記ブースタハウジングの中の通路で構成される、請求項１のブースタ。    
【請求項４】
前記排気口は、大気に開く外側開口を含む外側通路のほか、その外側通路の内側に位置し、外側通路にクロスし、前記無圧室に開く内側開口の位置が前記外側開口に対し横方向および縦方向にずれた内側通路を含む、請求項２のブースタ。    
【請求項５】
前記排気口が、圧縮空気を無圧室に入れる前記入口の真下に位置する、請求項１のブースタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、中大型車両のクラッチやブレーキなどの機器の操作に用いるブースタであり、特には、エアピストンを倍力源にしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のブースタは、ブースタハウジングの内部空間に液圧作動による液圧シリンダ部および空圧作動によるエアシリンダ部、ならびにそれらの両シリンダ部の作動を関連あるいは連動させ、適正な倍力ないしは助勢作用を行うためのコントロールシリンダ部を備える。レイアウト面から見ると、液圧シリンダ部とエアシリンダ部とは軸線を一にするように直列に配置され、それらの上方にコントロールシリンダ部が位置する。
【０００３】
そして、ブースタハウジングは、マスタシリンダに対する配管接続口と、圧縮空気源であるエアタンクに対する配管接続口とをもつ。マスタシリンダの配管接続口を通してブースタハウジングの中に入る液圧は、液圧シリンダ部の液圧室に導入され、液圧ピストンに機器操作力を与える。と同時に、その液圧は、コントロールラインを通してコントロールシリンダ部のコントロールピストンに作動力を与える。コントロールシリンダ部には、また、そのコントロールピストンの作動に応じて開閉する供給弁および排気弁がある。
【０００４】
エアタンクの配管接続口を通してブースタハウジングの中に入る圧縮空気は、エアシリンダ部のエアピストンを作動する作動流体である。エアシリンダ部には、無圧室と圧力室とを区画する大径なエアピストンがある。供給弁および排気弁は、そのエアピストンが区画する圧力室に圧縮空気を供給し、あるいは圧力室から圧縮空気を排気する。
【０００５】
ここで、圧力室の中の圧縮空気を排気する場合、その圧縮空気を排気弁を通して直接大気に排気する方法と、その圧縮空気を無圧室に入れ、その無圧室から大気に開放する方法とが考えられる。たとえば、特許文献１は、コントロールシリンダ部の上部に逆止弁付き排気口を配置し、その排気口からブースタハウジングの上に圧縮空気を直接大気に開放する技術を示している。また、特許文献２は、排気口をエアシリンダ部の側面に配置し、圧縮空気を無圧室を経由させた後、側面の排気口から大気に開放する技術を示している。
【特許文献１】実開昭５８−７９４６２号公報
【特許文献２】特開平９−２５０５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような排気に関する二つの技術を比べると、無圧室を経由する排気技術は、無圧室で圧縮空気を膨張させるので、排気時の音圧を抑えることができるという利点をもつ。しかし、今までの技術、たとえば特許文献２の技術では、排気口をブースタハウジングの側面上部に配置しているため、耐浸水の点に難点があり、また、万が一に浸水した場合、中に浸入した水を排出することが困難である。耐浸水の点では、特許文献１のものでも同じ難点がある。
【０００７】
そこで、この発明は、排気音圧を抑制するだけでなく、耐浸水の点をも考慮した技術を提供することを目的とする。この発明のその他の目的については、今後の説明から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明では、第１に、ブースタハウジングの下部に排気口を配置し、無圧室からの排気方向をブースタハウジングの真下方向に向けるようにする。それにより、排気口をブースタハウジングで被うことにより、ブースタハウジングの上方からの水の浸入を防ぐ。  
【０００９】
しかもまた、この発明では、圧力室の圧縮空気を、排気弁を通して無圧室の上方部の入口から無圧室に入れ、その無圧室で膨張させてから、無圧室の下方部に位置する排気口を通して大気に開放する。圧縮空気が入り込む入口と出口となる排気口とが、無圧室の中で上下に大きく離れているので、無圧室に入る圧縮空気を有効に膨張させることができる。それにより、無圧室を経由する排気の利点をより効果的に得ることができる。        
【００１０】
ブースタハウジングの下部、つまりは無圧室の底部に位置する排気口の開口部分に、特定の逆止弁（無圧室から大気に向かう流れを許し、その逆方向の流れを禁止する逆止弁）を配置するのが良い。逆止弁は、排気口を被うという基本的な機能をもつほか、夜間に無圧室が冷えるとき、排気口から外気を吸い込むことを防止することができる。また、無圧室の底部に位置する排気口は、たとえ水の浸入があったとしても、その浸入水を容易に外に出すことができる。      
【００１１】
無圧室の底部に位置する排気口は、液圧シリンダ部からの万が一の液漏れが生じたとき、漏れた液をも外に出す。漏れた液は、一般に黒ずんでいるので、たとえば食品工場など一部の領域では、それの排出を避けるように望む。そのような要望に応えるため、無圧室の底部に液溜まりを設けると良い。液溜まりは、たとえば、排気口を外から内に向かって二段階の通路構成にすることによって設けることができる。すなわち、大気に開く外側開口を含む外側通路と、その外側通路の内側に位置し、外側通路にクロスし、無圧室に開く内側開口の位置が外側開口に対し横方向および縦方向にずれた内側通路との二段階の通路構成である。
【実施例】
【００１２】
図１は、この発明の一実施例であるブースタ１０の断面構造を示す図である。このブースタ１０は、倍力作用によってクラッチ操作を助勢するクラッチブースタである。
【００１３】
ブースタ１０のハウジングは、二分割構造である。二分割した一方は、マスタシリンダ２０に対する配管接続口２１０を含む第１ハウジング部材１１、もう一つは、圧縮空気源であるエアタンク３０に対する配管接続口３２０を含む第２ハウジング部材１２である。第１ハウジング部材１１には、真ん中寄りに第１シリンダ部１１０、また、上部周辺寄りに止まり孔１１２がある。それに対し、第２ハウジング部材１２は、全体としてカップ型であり、一方に開いた凹部１２２があるほか、上部には第２シリンダ部１２０がある。
【００１４】
そのような第１および第２のハウジング部材１１，１２は、第１シリンダ部１１０の軸線と凹部１２２の中心、また、止まり孔１１２の中心と第２シリンダ部１２０の軸線とをそれぞれ合わせた形態で連結される。その結果、第１および第２のハウジング部材１１，１２は、一方の側から他方の側にわたって伸びる二つのシリンダ孔空間を形作る。すなわち、その一つは、凹部１２２から第１シリンダ部１１０のシリンダ孔１１００にわたるシリンダ孔空間であり、もう一つは、第２シリンダ部１２０のシリンダ孔１２００から止まり孔１１２にわたるシリンダ孔空間である。なお、第２シリンダ部１２０の開口部には、配管継手３２がねじ結合し、その内周が配管接続口３２０となっている。        
【００１５】
ハウジングの凹部１２２の中には、たとえば７０ｍｍ径の大径なエアピストン４０がある。エアピストン４０は、外周にカップシール４２を保持し、凹部１２２の内部空間を圧力室４４と無圧室４６とに区画する。圧力室４４は、第２ハウジング部材１２に設けた斜め通路１２４、第２シリンダ部１２０の内部の供給弁５０を通して配管接続口３２０に連絡している。そこで、圧力室４４には、供給弁５０の作用により、エアタンク３０から圧縮空気を供給することができる。供給弁５０は、第２シリンダ部１２０のシリンダ孔１２００の内壁（内壁に設けた段部）を弁座とするポペット型の弁である。この供給弁５０は、クラッチペダルを操作しない段階では、自らのばね５２の力およびエアタンク３０からの空気圧を受けて、閉状態を保っている。しかし、後で述べるように、クラッチペダルの操作に応じて、供給弁５０は開状態となり、圧力室４４の中にエアタンク３０からの圧縮空気を供給し、倍力作用を生じる。  
【００１６】
エアピストン４０は、無圧室４６側にリターンスプリング４８およびプッシュロッド４３を携えている。プッシュロッド４３は、エアピストン４０の中心部にカシメによって一体に固定されている。エアピストン４０の中心から伸びるプッシュロッド４３の他端は、軸線を一にする第１シリンダ部１１０のシリンダ孔１１００の中に入り込んでいる。    
【００１７】
プッシュロッド４３が入り込む第１シリンダ部１１０のシリンダ孔１１００の中を見ると、開口部にはガイド手段６０があり、その奥に液圧ピストン７０がある。ガイド手段６０は、液圧ピストン７０側に臨むカップシール６２と、内外周にシールリング６４ｉ，６４ｏを保持し、カップシール６２をバックアップするガイド部材６４と、ガイド部材６４の抜けを防止するストッパ６６とを備える。このようなガイド手段６０は、中心を貫くガイド孔６００にプッシュロッド４３を挿入し、エアピストン４０の軸線方向の動きをガイドする。プッシュロッド４３はガイド手段６０のガイド孔６００を貫通し、先端部が液圧ピストン７０の一端に当たっている。      
【００１８】
液圧ピストン７０は、外周にカップ型のシールリング７２を保持し、ガイド手段６０のカップシール６２と相協力して、シリンダ孔１１００の内部に液圧室７００を区画する。液圧室７００には、クラッチペダルの操作により、配管接続口２１０を通してマスタシリンダ２０の液圧を供給することができる。液圧室７００に液圧を供給すると、液圧ピストン７０は、ガイド手段６０から離れるように動き、隣り合う出力軸７４を通してクラッチ作動アームを揺動させる。なお、出力軸７４は、クラッチ作動アーム側から戻り力を与えられているので、出力軸７４は液圧ピストン７０に常に当たっている。        
【００１９】
液圧ピストン７０によるクラッチ操作力をエアピストン４０によって有効に助勢するためには、液圧ピストン７０の動きに関連してエアピストン４０を作動することが必要である。そのため、ブースタ１０は、液圧室７００に連絡するコントロールライン８０を備え、そのコントロールライン８０の液圧を利用して圧力室４４に対する圧縮空気の供給および排気を制御するようにしている。    
【００２０】
コントロールライン８０は、液圧室７００から絞り通路８２を通して止まり孔１１２の内部に連絡する。ブースタ１０では、この絞り通路８２による絞り機能を、クラッチペダルの操作フィーリングを悪化させないような範囲に設定する。マスタシリンダ２０からの液圧の脈動などを防止する点からすれば、絞り通路８２の絞りの径をたとえば０．７〜０．８ｍｍのような小さな径にする方が好ましいところ、ここでは、それよりも大きな径の０．９ｍｍに設定した。それに応じて、ブースタ１０は、第２シリンダ部１２０のシリンダ孔１２００から止まり孔１１２にわたるシリンダ孔空間の中に緩衝材９０をもつ。      
【００２１】
止まり孔１１２の部分には、金属製のコントロールピストン８３がはまり合い、そのコントロールピストン８３と供給弁５０との間に樹脂成型品のリレーピストン８５がある。コントロールピストン８３の外周にはシールリング８３２があり、それによって、コントロールピストン８３は、止まり孔１１２の底部に入力室８１０を区画する。したがって、絞り通路８２は、入力室８１０への急激な作動液の流れを防止することになる。
【００２２】
コントロールピストン８３に隣り合う樹脂製のリレーピストン８５は、供給弁５０に臨む端部から無圧室４６の出入口４６４に臨む側まで連通する内部通路８５４をもつ。内部通路８５４は、図３および図４がより明らかにしているように、供給弁５０に臨む小径な開口８５４ａから、無圧室４６の入口４６４に面する側部開口８５４ｂまで連絡する。したがって、リレーピストン８５は、その先端が供給弁５０に接するときには、圧力室４４と無圧室４６との間を遮断し、また、その先端が供給弁５０から離れるとき、圧力室４４と無圧室４６との間を連通する。無圧室４６を経由して排気を行うブースタ１０において、リレーピストン８５は排気弁としての役割をもつ。なお、リレーピストン８５は、供給弁５０から遠ざけようとする力を与えるばね８５６を携え、しかもまた、外周にカップシール８５２を保持している。ばね８５６は、クラッチペダルを操作しない通常状態において、排気弁であるリレーピストン８５を供給弁５０から離し、圧力室４４と無圧室４６とを連通する。    
【００２３】
したがって、リレーピストン８５の作動に伴って、圧力室４４にエアタンク３０から圧縮空気を供給する状態と、圧力室４４から圧縮空気を排出する状態とを得る。そして、リレーピストン８５を作動するものが、コントロールピストン８３である。図示した例では、リレーピストン８５に臨むコントロールピストン８３の端部に凹所を形作り、その中にゴム板からなる緩衝材９０を保持させている。緩衝材９０は、凹所からわずかに突き出ているため、コントロールピストン８３とリレーピストン８５とは、その緩衝材９０を通して相互に力を伝達する。ここで、緩衝材９０のばね定数をリレーピストン８５のばね８５６のばね定数よりも大きく設定している。それにより、緩衝材９０は、ばね８５６をたわめて供給弁５０を有効に開状態にすることができ、しかもまた、供給弁５０を開いた状態（すなわち、クラッチの操作時点）において、緩衝材５０がもつばね特性あるいは弾性変形によって、液圧の脈動およびリレーピストン８５のハンチングを防止する。これにより、ブースタ１０は、ペダルフィーリングを損なうことなく、液圧の脈動およびリレーピストン８５のハンチングを有効に低減する。
【００２４】
さて、無圧室４６の底部に目を移そう。上方の入口４６４の丁度真下の部分に排気口４６８があり、その排気口４６８の外側開口を被うように逆止弁４７がある。排気口４６８は、無圧室４６を大気に開放する通路部分であり、一般には、第２ハウジング部材１２を貫通するストレート孔で構成することができる。しかし、ここでは、排気口４６８を溝状の内側通路４６８１とストレートな外側通路４６８２との二段階の通路構成にしている。溝状の内側通路４６８１は、図２が示すように、湾曲した断面形状であり、低い位置で外側通路４６８２にクロスするように連絡し、しかもまた、高い位置の二個所部分で無圧室４６に連絡する。無圧室４６の底部に開く二つの内側開口４６８１ａ，４６８１ｂは、無圧室４６の最も低い底部部分よりも少し高い所に位置する。そのため、無圧室４６の底部に液溜まりができ、万が一の液漏れに対処することができる。  
【００２５】
また、ブースタ１０は、無圧室４６の上方に入口４６４を配置し、しかも、その入口４６４から大きく離れた無圧室４６の最も下方部分に排気口４６８を配置している。そこで、圧力室４４からリレーピストン８５の内部通路８５４を通り、入口４６４から無圧室４６に入る圧縮空気を、大きな容積の無圧室４６の中で有効に膨張させることができ、排気口４６８から大気に開放する排気音を小さな音圧にすることができる。
【００２６】
なお、図示した実施例のブースタ１０では、コントロールシリンダ部のピストンをコントロールピストン８３とリレーピストン８５とのツーピース構造にしているが、それをワンピース構造にすることもできる。      
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明のブースタの一例を示す断面構造図である。
【図２】図１のブースタのエアシリンダ部の排気口周りの断面を示す図である。
【図３】図１のブースタのリレーピストンを示す断面図である。
【図４】図１のブースタのリレーピストンの側面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  ブースタ
２０  マスタシリンダ
３０  エアタンク（圧縮空気源）
４０  エアピストン
４４  圧力室
４６  無圧室
４７  逆止弁
５０  供給弁
７０  液圧ピストン
７００  液圧室
８３  コントロールピストン
８５  リレーピストン（排気弁）
４６４  入口
４６８  排気口
４６８１  内側通路  
４６８１ａ，４６８１ｂ  内側開口  
４６８２  外側通路
【図１】
2007100817.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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