(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントシェル及びリヤシェルからなるハウジング内を、ダイアフラムを備えたパワーピストンによって定圧室と変圧室とに画成し、前記ハウジングのリヤシェル側に、該ハウジングと共に蓄圧室を形成するケーシングを配置し、前記蓄圧室から前記変圧室への圧縮空気の導入を可能とした気圧式倍力装置において、前記フロントシェル、リヤシェル、ケーシングの外周端部を近接させ、前記ダイアフラムの外周端部を前記フロントシェル、リヤシェル、ケーシングの各外周端部に気密に当接し、前記ダイアフラムの外周端部が前記フロントシェル及びリヤシェルの各外周端部に気密に当接することで前記定圧室及び変圧室の気密性を保持し、前記ダイアフラムの外周端部が前記リヤシェル及びケーシングの各外周端部に気密に当接することで前記蓄圧室の気密性を保持できることを特徴とする気圧式倍力装置。
【請求項２】
フロントシェル及びリヤシェルからなるハウジング内を、ダイアフラムを備えたパワーピストンによって定圧室と変圧室とに画成し、前記ハウジングのリヤシェル側に、該ハウジングと共に蓄圧室を形成するケーシングを配置し、前記蓄圧室から前記変圧室への圧縮空気の導入を可能とした気圧式倍力装置において、前記フロントシェル、リヤシェルの外周端部がそれぞれ径方向に延びて互いに対向して配置される略環状のフロントシェル、リヤシェル側フランジを有し、前記ケーシングの外周端部が前記フロントシェル、リヤシェル側フランジを挟む挟持部を有し、前記ダイアフラムの外周端部が前記フロントシェル、リヤシェル側フランジ間に挿入される環状のダイアフラム側フランジを有し、該ダイアフラム側フランジが前記フロントシェル、リヤシェル側フランジ及び挟持部のそれぞれに気密に当接することを特徴とする気圧式倍力装置。
【請求項３】
前記ダイアフラム側フランジは前記フロントシェル、リヤシェル側フランジ及び挟持部のそれぞれに気密に当接する第１、第２、第３のリップを備えた請求項２記載の気圧式倍力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車の制動装置に用いられる気圧式倍力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の気圧式倍力装置の一例として、本願出願人が提案した特願平５−２５７８３０号に示す装置がある。この気圧式倍力装置は、フロントシェル及びリヤシェルからなるハウジング内を、ダイアフラムを備えたパワーピストンによって定圧室と大気を導入可能な変圧室とに画成し、前記ハウジングのリヤシェル側に、該ハウジングと共に蓄圧室を形成するケーシングを配置し、前記蓄圧室と前記変圧室との連通・遮断を可能とした構成になっている。
【０００３】
この気圧式倍力装置では、変圧室を大気に連通させることにより定圧室と変圧室との間に差圧を発生させ、この差圧力によってパワーピストンを前進させて出力ロッドを介して倍力した推力を出力し、また、蓄圧室から変圧室へ圧縮空気を導入することにより更に大きな差圧を得てより大きな推力を発生するようにしている。
【０００４】
また、この気圧式倍力装置では、フロントシェルの外周筒部にダイヤフラムの外周端部を介してリヤシェルの外周端部を嵌装して定圧室及び変圧室の気密性を保持すると共に、リヤシェルを越えてリヤ側に延びるフロントシェルの外周端部とケーシングの外周端部との間に環状のシール部材を介装して蓄圧室の気密性を保持している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、定圧室、変圧室及び蓄圧室の気密性を保持する上で、気密性を保持するための部材を、極力少なくすることが望まれている。しかしながら、上述した従来技術では、気密性を保持するための部材として、ダイアフラム及びシール部材が用いられており、上記要望に十分には応え得るものではなかった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、定圧室、変圧室及び蓄圧室の気密性を部品数を少なくして保持でき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】
請求項１の発明は、フロントシェル及びリヤシェルからなるハウジング内を、ダイアフラムを備えたパワーピストンによって定圧室と変圧室とに画成し、前記ハウジングのリヤシェル側に、該ハウジングと共に蓄圧室を形成するケーシングを配置し、前記蓄圧室から前記変圧室への圧縮空気の導入を可能とした気圧式倍力装置において、前記フロントシェル、リヤシェル、ケーシングの外周端部を近接させ、前記ダイアフラムの外周端部を前記フロントシェル、リヤシェル、ケーシングの各外周端部に気密に当接し、前記ダイアフラムの外周端部が前記フロントシェル及びリヤシェルの各外周端部に気密に当接することで前記定圧室及び変圧室の気密性を保持し、前記ダイアフラムの外周端部が前記リヤシェル及びケーシングの各外周端部に気密に当接することで前記蓄圧室の気密性を保持できることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、フロントシェル及びリヤシェルからなるハウジング内を、ダイアフラムを備えたパワーピストンによって定圧室と変圧室とに画成し、前記ハウジングのリヤシェル側に、該ハウジングと共に蓄圧室を形成するケーシングを配置し、前記蓄圧室から前記変圧室への圧縮空気の導入を可能とした気圧式倍力装置において、前記フロントシェル、リヤシェルの外周端部がそれぞれ径方向に延びて互いに対向して配置される略環状のフロントシェル、リヤシェル側フランジを有し、前記ケーシングの外周端部が前記フロントシェル、リヤシェル側フランジを挟む挟持部を有し、前記ダイアフラムの外周端部が前記フロントシェル、リヤシェル側フランジ間に挿入される環状のダイアフラム側フランジを有し、該ダイアフラム側フランジが前記フロントシェル、リヤシェル側フランジ及び挟持部のそれぞれに気密に当接することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項２記載の気圧式倍力装置において、前記ダイアフラム側フランジは前記フロントシェル、リヤシェル側フランジ及び挟持部のそれぞれに気密に当接する第１、第２、第３のリップを備えたことを特徴とする。
【０００９】
【作用】
本発明の構成とすれば、フロントシェル、リヤシェル、ケーシングの外周端部がダイアフラムの外周端部を介して密着保持される。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の一実施例の気圧式倍力装置を図１に基づいて説明する。図においてフロントシェル１及びリヤシェル２からなるハウジング３内は、ダイアフラム４を備えたパワーピストン５によって定圧室（負圧室）６と変圧室７とに画成され、定圧室６は定圧側導入口８を通じてエンジン（図示省略）側の真空源９に接続されており、負圧が導入されるようになっている。ハウジング３の後面側にはケーシング１０が結合されており、ハウジング３の後面とケーシング１０とにより蓄圧室１１が形成されている。ダイアフラム４は表面に布を貼着したものになっており、圧縮空気の圧力に十分耐えられるものになっている。
【００１１】
フロントシェル１、リヤシェル２、ケーシング１０にはそれぞれ、リヤ側に延びるフロントシェル筒部１２、フロント側に延びるリヤシェル筒部１３、フロント側に延びるケーシング筒部１４が形成されている。また、ダイアフラム４には、フロント側に延びるダイアフラム筒部１５が形成されている。
フロントシェル筒部１２、リヤシェル筒部１３、ケーシング筒部１４の端部（外周端部）は近接して配置されている。各端部は後述するようにしてダイアフラム筒部１５の端部を介して密着保持されている。
【００１２】
フロントシェル筒部１２、リヤシェル筒部１３の端部には、それぞれ径方向に延びて互いに対向して配置される略環状のフロントシェル側、リヤシェル側フランジ１６，１７が形成されている。フロントシェル側フランジ１６は、フロントシェル筒部１２に連接して断面略Ｕ字形を成すように屈曲した基端部１６ａと、基端部１６ａに連接して径方向に延びる先端部１６ｂとからなっている。リヤシェル側フランジ１７は、リヤシェル筒部１３に連接してリヤ側（図２右方向）に戻るように屈曲した基端部１７ａと、基端部１７ａに連接して径方向に延びる先端部１７ｂとからなっている。
【００１３】
前記ケーシング筒部１４の端部には、この筒部１４に比して大径の大径筒部１４Ａが段部１４Ｂを介して連接されている。大径筒部１４Ａの先端部の周方向には、複数個のかしめ部１４Ｃが所定の間隔で形成されている。かしめ部１４Ｃは、径方向内方に押し下げて形成されたものになっている。前記両先端部１６ｂ，１７ｂの外径寸法は同等に設定され、かつ大径筒部１４Ａの内径寸法に比してわずかに短い寸法になっている。
【００１４】
段部１４Ｂ、かしめ部１４Ｃで前記フロントシェル側、リヤシェル側フランジ１６，１７を挟むようになっており、本実施例では、段部１４Ｂ、かしめ部１４Ｃ及び大径筒部１４Ａで挟持部１８を構成している。
【００１５】
ダイアフラム筒部１５の端部には、フロントシェル側、リヤシェル側フランジ１６，１７間に挿入される環状のダイアフラム側フランジ１９が形成されている。このダイアフラム側フランジ１９には、フロントシェル側、リヤシェル側フランジ１６，１７及び大径筒部１４Ａに延びる第１、第２、第３のリップ２０，２１，２２が形成されている。
【００１６】
フロントシェル側、リヤシェル側フランジ１６，１７間にダイアフラム側フランジ１９を挿入させ、フロントシェル側、リヤシェル側フランジ１６，１７をかしめ部１４Ｃ、段部１４Ｂで挟み付けており、これによりフロントシェル筒部１２の端部、リヤシェル筒部１３の端部がダイアフラム筒部１５の端部を介して挟持部１８に保持されている。この際、フロントシェル側フランジ１６の基端部１６ａとリヤシェル側フランジ１７の基端部１７ａとが、ダイアフラム側フランジ１９の基端部を挟み付けている。第１のリップ２０は、フロントシェル側フランジ１６の先端部１６ｂに当接し、第２のリップ２１は、リヤシェル側フランジ１７の基端部１７ａに嵌装するように密着し、第３のリップ２２は、大径筒部１４Ａに押圧して密着している。
【００１７】
上述したようにダイアフラム側フランジ１９の基端部が、フロントシェル側フランジ１６の基端部１６ａとリヤシェル側フランジ１７の基端部１７ａとに挟み付けられていることにより、定圧室６と変圧室７とがシールされた状態で分離されている。リヤシェル側フランジ１７の先端部１７ｂと挟持部１８の段部１４Ｂとが密着されており、蓄圧室１１と変圧室７とをシール状態で分離している。なお、仮にリヤシェル側フランジ１７の先端部１７ｂと挟持部１８の段部１４Ｂとの密着状態が解除されたとしても、上述したように第２のリップ２１が、リヤシェル側フランジ１７の基端部１７ａに密着したものになっているので、蓄圧室１１の圧縮空気が当該部を通って変圧室７に流入するようなことがない。
【００１８】
ダイアフラム４及びパワーピストン５には、それぞれに形成した孔（符号省略）に挿通させてバルブボデー２３が取り付けられている。バルブボデー２３は、パワーピストン５に嵌挿したバルブボデー大径筒部２４と、該バルブボデー大径筒部２４に連接するバルブボデー小径筒部２５とから大略構成されている。バルブボデー小径筒部２５にはバルブボデー小径孔２６が形成され、このバルブボデー小径孔２６はバルブボデー大径筒部２４に形成されたバルブボデー大径孔２７に連接している。
【００１９】
バルブボデー小径筒部２５の先端側は、リヤシェル２に形成した孔（符号省略）及びケーシング１０に形成した孔（符号省略）を気密状態で挿通してケーシング１０の外部に突出している。
【００２０】
バルブボデー小径筒部２５の開口部２８には、図示しないフットブレーキの操作力を受けて前進する入力軸２９が挿通されている。バルブボデー２３のバルブボデー小径孔２６には筒状の支持部材３０が挿通されている。支持部材３０には、入力軸２９の動きに連動する軸状のプランジャ３１が軸方向に摺動可能に収納されている。
【００２１】
また、バルブボデー大径孔２７には、入力軸２９にブレーキ操作時の反力を伝えるリアクションディスク３２とマスタシリンダ（図示省略）に連結した出力軸３３の基端大径部（符号省略）とが収納されている。
【００２２】
バルブボデー２３には、定圧室６、変圧室７、蓄圧室１１のそれぞれとバルブボデー小径孔２６とを連通するように第１、第２、第３の通路３４，３５，３６が形成されている。第１の通路３４は、一端側が定圧室６に、他端側がバルブボデー小径孔２６における支持部材３０の前方空間３７のリヤ側に開口している。第２の通路３５は、一端側が変圧室７に、他端側が前記前方空間３７のフロント側に開口している。第３の通路３６は、一端側が蓄圧室１１に、他端側がバルブボデー小径孔２６における支持部材３０の挿通部の途中に開口している。支持部材３０には、一端側が第３の通路３６に開口し、他端側が前記前方空間３７のリヤ側に開口する第４の通路３８が形成されている。
【００２３】
前記前方空間３７のリヤ側には、入力軸２９、プランジャ３１及びバルブボデー２３の相対変位に基づいて、前記通路３４，３５，３６，３８の開閉を行うバルブ機構３９が設けられている。バルブ機構３９は、定常時（ブレーキ非作動時）には、図１に示すように第１、第２の通路３４，３５を連通して変圧室７に真空圧を導入させ、フットブレーキ操作により入力軸２９が前進すると、第１の通路３４を閉じた状態で第２の通路３５と第４の通路３８（第３の通路３６）とを連通して蓄圧室１１の圧縮空気を変圧室７に導入させるようにしている。
【００２４】
ケーシング１０には圧縮空気側導入口４０が設けられており、この圧縮空気側導入口４０には、圧縮機４１、ドライヤ４２、電磁弁４３等からなる圧縮空気発生機構４４が接続されている。圧縮空気発生機構４４は圧縮機４１の作動により圧縮空気を発生して蓄圧室１１に供給する。蓄圧室１１は、定常時には圧縮空気を貯留したものになっている。
【００２５】
図中、４５はハウジング３の前面とバルブボデー２３との間に介装されたバルブボデー用リターンスプリング、４６は入力軸２９の段部と支持部材３０との間に介装された入力軸用リターンスプリングである。
【００２６】
このように構成した気圧倍力装置の作用を説明する。
定常時（ブレーキ非作動時）には、図１に示すように第１、第２の通路３４，３５を連通して変圧室７に真空圧を導入させておく。そして、フットブレーキ操作により入力軸２９が前進すると、第１の通路３４を閉じた状態で第２の通路３５と第４の通路３８（第３の通路３６）とを連通して蓄圧室１１の圧縮空気を変圧室７に導入させる。これにより定圧室６と変圧室７の間に圧力差が生じこの圧力差がパワーピストン５に作用して出力軸３３が大きな力で前進する。
【００２７】
また、ダイアフラム側フランジ１９に形成した第１、第２、第３のリップ２０，２１，２２を介してフロントシェル側フランジ１６、リヤシェル側フランジ１７、ケーシング１０の挟持部１８が密着されているので、定圧室６、変圧室７及び蓄圧室１１の気密性が確実に保持される。定圧室６、変圧室７及び蓄圧室１１の気密性の保持をダイアフラム４を兼用して達成するので、気密性保持のための部材を別個に用意しなくて済み、その分だけ部品点数が少なくなる。このため、組付性を向上できる。圧縮空気を用いることでダイアフラム４はその表面に布を貼着したものになっているが、上述したように第１、第２、第３のリップ２０，２１，２２がフロントシェル側フランジ１６、リヤシェル側フランジ１７、ケーシング１０の挟持部１８に密着するので、ダイアフラム４の布が浮き出してしまうようなことを防止できる。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１の発明は、以上説明したように構成された気圧式倍力装置であるから、フロントシェル、リヤシェル、ケーシングの外周端部を近接させ、ダイアフラムの外周端部は前記フロントシェル、リヤシェル、ケーシングの各外周端部に気密に当接し、前記ダイアフラムの外周端部が前記フロントシェル及びリヤシェルの各外周端部に気密に当接することで前記定圧室及び変圧室の気密性を保持し、前記ダイアフラムの外周端部が前記リヤシェル及びケーシングの各外周端部に気密に当接することで前記蓄圧室の気密性を保持できるので、定圧室、変圧室及び蓄圧室の気密性の保持をダイアフラムを兼用して達成できる。このため、気密性保持のための部材を別個に用意しなくて済み、その分だけ部品点数が少なくなり、ひいては組付性の向上を図ることができる。
請求項２及び３の発明によれば、フロントシェル、リヤシェルの外周端部がそれぞれ径方向に延びて互いに対向して配置される略環状のフロントシェル、リヤシェル側フランジを有し、ケーシングの外周端部が前記フロントシェル、リヤシェル側フランジを挟む挟持部を有し、ダイアフラムの外周端部が前記フロントシェル、リヤシェル側フランジ間に挿入される環状のダイアフラム側フランジを有し、該ダイアフラム側フランジが前記フロントシェル、リヤシェル側フランジ及び挟持部のそれぞれに気密に当接するので、定圧室、変圧室及び蓄圧室の気密性が確実に保持される。このため、定圧室、変圧室及び蓄圧室の気密性を保持する上でダイアフラムを兼用できるので、前記気密性を保持するための部材を別個に用意しなくて済むと共に、前記別個の部材を取付けるための作業工程が不要であり、その分だけ部品点数が少なくなり、かつ生産性の向上を図ることができる。また、第１〜第３のリップを設けることで、さらに、気密性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の気圧式倍力装置を示す断面図である。
【図２】同気圧式倍力装置のフロントシェル、リヤシェル、ケーシング、ダイアフラムの外周端部を示す断面図である。
【図３】同ダイアフラムを示す拡大断面図である。
【図４】図１のケーシング筒部の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１    フロントシェル
２    リヤシェル
３    ハウジング
４    ダイアフラム
５    パワーピストン
６    定圧室
７    変圧室
１０  ケーシング
１１  蓄圧室
１２  フロントシェル筒部
１３  リヤシェル筒部
１４  ケーシング筒部
１５  ダイアフラム筒部
１６  フロントシェル側フランジ
１７  リヤシェル側フランジ
１８  挟持部
１９  ダイアフラム側フランジ
２０，２１，２２  第１、第２、第３のリップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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