(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
後部シェル半体（７）と協働してブースタシェル（５）を構成する前部シェル半体（６）が、後部シェル半体（７）に後端が結合される円筒部（４０）と、基本的には前方に向かうにつれて小径となるように形成されて円筒部（４０）の前端に連なる端壁部（４１）と、後部にフランジ（４５）を備えるマスタシリンダ（Ｍ）の軸線と直交する仮想直線（Ｌ）上に配置された一対の締結箇所（Ｐ）で前記フランジ（４５）に締結されるようにして前記端壁部（４１）の前端に設けられる平坦な取付け部（４２）とを備える負圧ブースタのシェル構造において、
負圧ブースタ（Ｂ）及びマスタシリンダ（Ｍ）の作動により前記端壁部（４１）に荷重が作用したときに、前記仮想直線（Ｌ）上では該端壁部（４１）を充分に撓ませて応力を緩和し且つ前記仮想直線（Ｌ）と直交する部分では充分な剛性を得て該端壁部（４１）の全体強度を高めるために、
前記仮想直線（Ｌ）と直交して前部シェル半体（６）の軸線を通る平面に沿う前記端壁部（４１）の断面形状が、前記取付け部（４２）の外縁および前記円筒部（４０）の前端縁間を結んで直線状に形成されると共に、前記仮想直線（Ｌ）および前部シェル半体（６）の軸線を通る平面に沿う前記端壁部（４１）の断面形状が、相互に角度をなす複数の直線で構成されて前記取付け部（４２）の外縁および前記円筒部（４０）の前端縁間を結ぶように形成されることを特徴とする、負圧ブースタのシェル構造。
【請求項２】
前記端壁部（４１）の大径端部には、前部シェル半体（６）の半径方向内方側に円弧状に凹む複数の凹部（５０）が、前記仮想直線（Ｌ）および前部シェル半体（６）の軸線を通る平面と、前記仮想直線（Ｌ）と直交して前部シェル半体（６）の軸線を通る平面とを避けた位置で、周方向に互いに間隔をおいて形成され、それらの凹部（５０）の１つに負圧導入管（５１）が配置されることを特徴とする、請求項１に記載の負圧ブースタのシェル構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、負圧ブースタのシェル構造に関し、特に、後部シェル半体と協働してブースタシェルを構成する前部シェル半体が、後部シェル半体に後端が結合される円筒部と、基本的には前方に向かうにつれて小径となるように形成されて円筒部の前端に連なる端壁部と、後部にフランジを備えるマスタシリンダの軸線と直交する仮想直線上に配置された一対の締結箇所で前記フランジに締結されるようにして前記端壁部の前端に設けられる平坦な取付け部とを備える負圧ブースタのシェル構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、かかるシェル構造は、たとえば特開平７−２０５７９８号公報および実開昭５６−１５２７６０号公報等で既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
負圧ブースタおよびマスタシリンダの作動時に、前部シェル半体の端壁部には、マスタシリンダの油圧室に発生する油圧が該端壁部を前方側に膨出させる荷重となって作用するものであり、その荷重に充分に耐えるようにするために、上記従来のものでは、補強部材を端壁部の内面に固着するようにしている。しかるに補強部材をむやみに用いるのでは、負圧ブースタが大型化したり、負圧ブースタの重量が大きくなったりする。
【０００４】
ところで、前部シェル半体の端壁部の剛性を充分に高めるためには、取付け部の外縁および円筒部の前端縁間を直線状に結ぶように端壁部を形成するのが望ましい。しかるに、マスタシリンダ側から端壁部に作用する荷重は、フランジおよび取付け部の締結箇所が配置される直線すなわちマスタシリンダの軸線に直交する仮想直線上が最も大きくなるので、上述のように、取付け部の外縁および円筒部の前端縁間を直線状に結ぶように端壁部をその全周にわたって形成すると、前記仮想直線の近傍で端壁部および円筒部の連結部への応力集中が生じる。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、必要以上の補強部材を用いずに軽量化を図りつつ、前部シェル半体の端壁部の全体強度を高めるようにした負圧ブースタのシェル構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、後部シェル半体と協働してブースタシェルを構成する前部シェル半体が、後部シェル半体に後端が結合される円筒部と、基本的には前方に向かうにつれて小径となるように形成されて円筒部の前端に連なる端壁部と、後部にフランジを備えるマスタシリンダの軸線と直交する仮想直線上に配置された一対の締結箇所で前記フランジに締結されるようにして前記端壁部の前端に設けられる平坦な取付け部とを備える負圧ブースタのシェル構造において、負圧ブースタ及びマスタシリンダの作動により前記端壁部に荷重が作用したときに、前記仮想直線上では該端壁部を充分に撓ませて応力を緩和し且つ前記仮想直線と直交する部分では充分な剛性を得て該端壁部の全体強度を高めるために、前記仮想直線と直交して前部シェル半体の軸線を通る平面に沿う前記端壁部の断面形状が、前記取付け部の外縁および前記円筒部の前端縁間を結んで直線状に形成されると共に、前記仮想直線および前部シェル半体の軸線を通る平面に沿う前記端壁部の断面形状が、相互に角度をなす複数の直線で構成されて前記取付け部の外縁および前記円筒部の前端縁間を結ぶように形成されることを特徴とする。
【０００７】
このような構成によれば、マスタシリンダの発生油圧によって端壁部に作用する荷重が最も大きくなる箇所、すなわちフランジおよび取付け部の締結箇所が配置される仮想直線上では、相互に角度をなす複数の直線で構成されて前記取付け部の外縁および前記円筒部の前端縁間を結ぶように端壁部が形成されるので、前記仮想直線上では端壁部を充分に撓ませて応力を緩和することにより端壁部および円筒部の連結部に応力集中が生じることを防止することができる。一方、仮想直線と直交する部分では、取付け部の外縁および円筒部の前端縁間を直線状に結ぶように端壁部を形成することで充分な剛性を得ることができる。したがって必要以上の補強部材を用いずに端壁部の軽量化を図りつつ、端壁部全体の強度を向上することができる。
【０００８】
また請求項２の発明は、請求項１の上記構成に加えて、前記端壁部の大径端部には、前部シェル半体の半径方向内方側に円弧状に凹む複数の凹部が、前記仮想直線および前部シェル半体の軸線を通る平面と、前記仮想直線と直交して前部シェル半体の軸線を通る平面とを避けた位置で、周方向に互いに間隔をおいて形成され、それらの凹部の１つに負圧導入管が配置されることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図３は本発明の一実施例を示すものであり、図１は負圧ブースタの縦断側面図、図２は前部シェル半体の正面図、図３は図２の３−３線断面図である。
【００１１】
先ず図１において、負圧ブースタＢのブースタシェル５は、前部シェル半体６および後部シェル半体７を相互に結合して構成され、このブースタシェル５内には、ブースタピストン８が前後に往復動可能に収容される。
【００１２】
ブースタピストン８の後面にはダイヤフラム９が重合されており、該ダイヤフラム９の外周ビード９ａは、前部および後部シェル半体６，７の衝合部に結着される。
【００１３】
ブースタシェル５内は、ブースタピストン８およびダイヤフラム９によって、ブースタシェル５の前面を臨ませる前方側の負圧室１０と、ダイヤフラム９の後面を臨ませる作動室１１とに区画される。
【００１４】
ブースタピストン８およびダイヤフラム９の中心部に合成樹脂製の弁筒１２が結合される。この弁筒１２は、後部シェル半体７の後壁中央部に突設された支持筒部７ａに軸受部材５２を介して摺動自在に支承され、軸受部材５２は、支持筒部７ａに係止される係止環１３および支持筒部７ａ間に保持される。またブースタシェル５の前壁には負圧導入管５１が連設されており、負圧室１０は負圧導入管５１を介して図示しない負圧源（たとえばエンジンの吸気マニホールド）に接続される。
【００１５】
弁筒１２には、弁ピストン１４と、該弁ピストン１４に連結される入力ロッド１５の一部と、該入力ロッド１５の前後動に応じて作動室１１を負圧室１０および大気に連通切換えする制御弁１６とが収容される。
【００１６】
弁ピストン１４は、弁筒１２に設けられたガイド孔１７に摺動自在に嵌合されるもので、この弁ピストン１４の前端には首部１８を介して反力ピストン１９が連設される。またブレーキペダル２０に連結されて前後動する入力ロッド１５は先端に球状部を備え、該球状部が前記弁ピストン１４の後部に首振り可能に連結される。
【００１７】
制御弁１６は、負圧導入弁座２１、大気導入弁座２２、弁体２３および弁ばね２４で構成されるものであり、大気導入弁座２２は弁ピストン１４の後端に形成され、環状の負圧導入弁座２１が大気導入弁座２２を囲むようにして弁筒１２に形成される。また弁筒１２の後部には弁ホルダ２５が嵌合、固定され、大気導入弁座２２および負圧導入弁座２１に共通にしてゴム等の弾性材から形成される弁体２３が、前記弁ホルダ２５の前端に保持される。さらに弁ばね２４は、負圧導入弁座２１および大気導入弁座２２に着座させるように前記弁体２３を付勢するばね力を発揮するようにして弁体２３および入力ロッド１５間に縮設される。
【００１８】
弁筒１２内には、前記弁体２３よりも前方側で弁ピストン１４を囲むとともに負圧室１０に通じる前部環状室２６と、弁体２３の背面側を臨ませるとともに作動室１１に通じる後部環状室２７とが形成される。
【００１９】
後部シェル半体７の支持筒部の後端および入力ロッド１５には、弁筒１２を被覆する伸縮可能のブーツ２８の両端が取付けられ、このブーツ２８の後端には、弁体２３の内側に通じる大気導入口２９が設けられる。また入力ロッド１５および弁ホルダ２５間には、大気導入口２９から流入する空気を浄化するフィルタ３０が介装される。
【００２０】
弁筒１２には、ブースタピストン８および弁ピストン１４の後退限を規定するキー部材３１が、弁筒１２の一直径線に沿う方向での一定距離の範囲の移動を可能として取付けられる。而して、ブースタピストン８の後退時には弁筒１２の外周から突出したキー部材３１の端部が係止環１３に当接することによりブースタピストン８の後退限が規制され、キー部材３１が反力ピストン１９を受けることで弁ピストン１４の後退限が規制される。
【００２１】
弁筒１２の前端には、前方に突出する作動ピストン３２が一体に設けられ、この作動ピストン３２に前記反力ピストン１９が相対摺動自在に嵌合される。また作動ピストン３２の外周にはカップ体３３が相対摺動可能に嵌装されており、作動ピストン３２および反力ピストン１９に対向する弾性ピストン３４がカップ体３３に充填される。このカップ体３３の前面にはリテーナ３５が当接されており、前部シェル半体６およびリテーナ３５間には戻しばね３６が縮設される。
【００２２】
カップ体３３の前面には、出力ロッド３７が一体に突設され、該出力ロッド３７はマスタシリンダＭのピストン３８に連接される。
【００２３】
このような負圧ブースタＢの休止状態では、キー部材３１によりブースタピストン８および弁ピストン１４が後退限に保持され、弁体２３は大気導入弁座２２に着座するものの大気導入弁座２１からわずかに離座している。これにより、大気導入口２９および作動室１１間の連通は遮断され、負圧室１０および作動室１１間は連通しており、両室１０，１１が同圧となるので、ブースタピストン８および弁筒１２は戻しばね３６の付勢力により後退位置に保持される。
【００２４】
ブレーキペダル２０を踏み込んで制動操作を行なうと、弁体２３が負圧導入弁座２１に着座するとともに大気導入弁座２２から離座することになり、負圧室１０および作動室１１間の連通が遮断されるとともに作動室１１が大気圧導入口２９に通じることになり、作動室１１の圧力が負圧室１０よりも高圧となる。これによりブースタピストン８は、前記両室１０，１１間の圧力差に応じた前方推力を得て、弁筒１２、作動ピストン３２、弾性ピストン３４、カップ体３３および出力ロッド３７を伴って前進し、出力ロッド３７によりマスタシリンダＭのピストン３８が押圧駆動される。この際、反力よって弾性ピストン３４が圧縮されて反力ピストン１９側に膨出するが、その膨出部が反力ピストン１９に当接するまでは前記反力が入力ロッド１５に伝わることはなく、出力ロッド３７の出力は急速に立ち上がるジャンピング特性を示す。
【００２５】
弾性ピストン３４が反力ピストン１９に当接してからは、出力ロッド３７の作動反力の一部が弾性ピストン３４を介して入力ロッド１５にフィードバックされることになるので、ブレーキ操作者は、出力ロッド３７の出力の大きさを感受することができる。而して、出力ロッド３７の出力は、弾性ピストン３４に当接する作動ピストン３２および反力ピストン１９の受圧面積の比によって定まる倍力比をもって増加することになる。
【００２６】
負圧室１０および作動室１１間の気圧差が最大となる倍力限界点に達してからの出力ロッド３７の出力は、前記気圧差によるブースタピストン８の最大推力と、入力ロッド１５への操作入力との和となる。
【００２７】
図２および図３を併せて参照して、前部シェル半体６は、後部シェル半体７に後端が結合される円筒部４０と、基本的には前方に向かうにつれて小径となるように形成されて円筒部４０の前端に連なる端壁部４１と、マスタシリンダＭが後部に備えるフランジ４５に締結されるようにして前記端壁部４１の前端に設けられる平坦な取付け部４２と、取付け部４２の中央部に連なってブースタシェル５側に没入した小径円筒部４３と、該小径円筒部４３の内端に設けられる内向き鍔４４とを一体に備える。
【００２８】
マスタシリンダＭの後端部は、前記内向き鍔４４との間にシール部材４６を介在させて小径円筒部４３に嵌合され、取付け部４２と、その取付け部４２に前方から当接するフランジ４５とが締結される。
【００２９】
フランジ４５および取付け部４２は、４つの角部を丸めた菱形を基本形状として前記マスタシリンダＭの軸線と直交する仮想直線Ｌに沿う方向に長く形成されるものであり、前記仮想直線Ｌ上に配置された一対の締結箇所Ｐ，Ｐで締結される。すなわち各締結箇所Ｐ，Ｐに設けられた挿通孔４７，４７にそれぞれ挿通されるボルト４８…の頭部４８ａ…が取付け部４２の内面に固着され、フランジ４５を貫通した各ボルト４８…に螺合されるナット４９…を締めつけることにより、フランジ４５および取付け部４２が締結される。
【００３０】
前記端壁部４１は、後方に向かうにつれて大径となるテーパ部４１ａと、該テーパ部分４１ａおよび取付け部４２間に形成される一対の段部４１ｂ，４１ｂと、テーパ部４１ａおよび円筒部４０間に配置される一対の平坦部４１ｃ，４１ｃとで構成されている。
【００３１】
テーパ部４１ａは、前記仮想直線Ｌと直交して前部シェル半体６の軸線を通る直線上では、取付け部４２の外縁および円筒部４０の前端縁間を直線状に結ぶように形成されるのであるが、取付け部４２が仮想直線Ｌに沿う方向に長く形成されているので、前記仮想直線Ｌと直交して前部シェル半体６の軸線を通る直線からずれた位置ではテーパ部４１ａおよび取付け部４２の外縁間に段差が生じることになり、両段部４１ｂ，４１ｂは、前記仮想直線Ｌと直交して前部シェル半体６の軸線を通る直線からずれた位置でテーパ部４１ａおよび取付け部４２の外縁間を結ぶように形成される。またテーパ部４１ａの大径端は、前記仮想直線Ｌと直交して前部シェル半体６の軸線を通る直線からずれた位置では円筒部４０の前端縁から内方に間隔をあけた位置となるように設定されるものであり、前記両平坦部４１ｃ，４１ｃは、円筒部４０の前端縁と、該円筒部４９の前端縁から内方に間隔をあけた位置にあるテーパ部４１ａの大径端との間を結ぶように形成される。
【００３２】
また前記仮想直線Ｌから両側に４５度の位置でテーパ部４１ａの大径端部には、前部シェル半体６の半径方向内方側に円弧状に凹む凹部５０…が形成されており、それらの凹部５０…の１つに負圧導入管５１が配置される。
【００３３】
このような端壁部４１において、仮想直線Ｌと直交して前部シェル半体６の軸線を通る平面に沿う端壁部４１の断面形状は、取付け部４２の外縁および円筒部４０の前端縁間を結んで直線状に形成されることになり、また仮想直線Ｌおよび前部シェル半体６の軸線を通る平面に沿う端壁部４１の断面形状は、相互に角度をなす複数の直線で構成されて取付け部４２の外縁および円筒部４０の前端縁間を結ぶように形成されることになる。
【００３４】
次にこの実施例の作用について説明すると、マスタシリンダＭの発生油圧によって前部シェル半体６の端壁部４１に作用する荷重が最も大きくなる箇所、すなわちフランジ４５および取付け部４２の締結箇所Ｐ，Ｐが配置される仮想直線Ｌ上では、相互に角度をなす複数の直線で構成されて取付け部４２の外縁および円筒部４０の前端縁間を結ぶように端壁部４１が形成されている。したがって仮想直線Ｌ上では端壁部４１を充分に撓ませて応力を緩和することにより端壁部４１および円筒部４０の連結部に応力集中が生じることを防止することができる。
【００３５】
一方、仮想直線Ｌと直交して前部シェル半体６の軸線を通る平面に沿う端壁部４１の断面形状は、取付け部４２の外縁および円筒部４０の前端縁間を結んで直線状に形成されているので、充分な剛性を得ることができる。
【００３６】
この結果、必要以上の補強部材を用いずに端壁部４１すなわち前部シェル半体６の軽量化を図りつつ、端壁部４１すなわち前部シェル半体６全体の強度を向上することができる。
【００３７】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、マスタシリンダの発生油圧によって端壁部に作用する荷重が最も大きくなる箇所、すなわちフランジおよび取付け部の締結箇所が配置される仮想直線上では、相互に角度をなす複数の直線で構成されて前記取付け部の外縁および前記円筒部の前端縁間を結ぶように端壁部が形成されるので、前記仮想直線上では端壁部を充分に撓ませて応力を緩和することにより端壁部および円筒部の連結部に応力集中が生じることを防止することができる。一方、その端壁部の、仮想直線と直交する部分では、取付け部の外縁および円筒部の前端縁間を直線状に結ぶように端壁部を形成することで充分な剛性を得ることができ、以上の結果、必要以上の補強部材を用いずに端壁部の軽量化を図りつつ、端壁部全体の強度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  負圧ブースタの縦断側面図である。
【図２】  前部シェル半体の正面図である。
【図３】  図２の３−３線断面図である。
【符号の説明】
５・・・ブースタシェル
６・・・前部シェル半体
７・・・後部シェル半体
４０・・・円筒部
４１・・・端壁部
４２・・・取付け部
４５・・・フランジ
Ｂ・・・負圧ブースタ
Ｌ・・・仮想直線
Ｍ・・・マスタシリンダ
Ｐ・・・締結箇所
【図１】
0003759451.tif 000002
【図２】
0003759451.tif 000003
【図３】
0003759451.tif 000004