JP2004182056A

JP2004182056A - ブレーキ倍力装置

Info

Publication number: JP2004182056A
Application number: JP2002350591A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Mita; 克宏三田; Tomoo Ogura; 智男小倉
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2004-07-02

Abstract

【課題】ダッシュボードにマスタシリンダを固定し、マスタシリンダによってブレーキブースタを支持するようにした軽量、低コストなブレーキ倍力装置を提供する
【解決手段】ブレーキブースタの定圧室と変圧室との圧力差に基づくダイヤフラムの移動をピストンから出力ロッドを介してマスタシリンダに伝達してブレーキ液圧を発生するブレーキ倍力装置において、エンジンルームと車室とを隔てる車輌のダッシュボードに、マスタシリンダに設けたフランジ部を、マスタシリンダがダッシュボードを貫通してエンジンルーム側に突出するように車室側で固定し、マスタシリンダのフランジ部にブレーキブースタを取付ける。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌のブレーキ倍力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、入力ロッドを引っ張ることによりブレーキ液圧を発生するようにしたブレーキ装置は、エンジンルームと車室内とを仕切るダッシュボードのエンジンルーム側にブレーキブースタの一端側を取付け、ブレーキブースタの他端側にマスタシリンダを設けた構成となっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２９４１３８号公報（第３頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に記載のブレーキ装置においては、ダッシュボードにブレーキブースタの一端が固定されているので、ブレーキペダルから入力ロッドに作用する力をブレーキブースタで支持しなければならず、ブレーキブースタのシェルの変形等を防止するために、シェルの肉厚を大きくして強度を持たせる必要があり、ブレーキブースタ延いてはブレーキ倍力装置の重量が大きくなるとともに、コスト高となる不具合があった。
【０００５】
本発明は、係る従来の不具合を解消するためになされたもので、ダッシュボードにマスタシリンダを固定し、マスタシリンダによってブレーキブースタを支持するようにした軽量、低コストなブレーキ倍力装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、ブレーキブースタを構成するフロントシェルとリアシェルとの間にダイヤフラムの外周縁を挟着してブレーキブースタを定圧室と変圧室とに区画し、該ダイヤフラムにピストンを固着し、該ピストンにブレーキペダルの操作に基づいて前記変圧室を大気と前記定圧室とに切り換えて連通する弁機構を設け、前記両室内の圧力差に基づくダイヤフラムの前後方向の移動を前記ピストンから出力ロッドを介してマスタシリンダに伝達してブレーキ液圧を発生するブレーキ倍力装置において、エンジンルームと車室とを隔てる車輌のダッシュボードに、前記マスタシリンダに設けたフランジ部を、前記マスタシリンダがダッシュボードを貫通してエンジンルーム側に突出するように車室側で固定し、前記マスタシリンダのフランジ部に前記ブレーキブースタを取付けたことである。
【０００７】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記ブレーキペダルの踏込み操作によって前記ピストンを後方側へ移動させるように構成したことである。
【０００８】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または２において、前記マスタシリンダのフランジ部及び前記ブレーキブースタを軸線方向に貫通する複数のタイロッドにより、前記フロントシェルと前記リアシェルとを結合し、前記ブレーキブースタを前記マスタシリンダのフランジ部に固定するとともに、前記フランジ部を前記ダッシュボードに固定することである。
【０００９】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、ブレーキペダルの操作により入力ロッドが作動され、ピストンに設けた弁機構が作動してブレーキブースタの定圧室と変圧室との圧力差によってダイヤフラムを作動させ、このダイヤフラムの作動をピストンから出力ロッドを介してマスタシリンダに伝達し、ブレーキ液圧を発生する。
【００１０】
そして、エンジンルームと車室とを隔てる車輌のダッシュボードに、マスタシリンダに設けたフランジ部を、マスタシリンダがダッシュボードを貫通してエンジンルーム側に突出するように車室内側で固定し、前記マスタシリンダのフランジ部に前記ブレーキブースタを取付けたので、ブレーキブースタにかかる荷重負担が軽減され、ブレーキブースタのシェルの肉厚を薄くしても、変形等を防止でき、ブレーキブースタ延いてはブレーキ倍力装置の軽量化、低コスト化を可能にできる。
【００１１】
また、マスタシリンダとブレーキブースタをダッシュボードに接近して取付けることができるので、取付け状態が安定し、振動等の発生を防止できる。
【００１２】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、ブレーキペダルの踏込み操作によってピストンが後方側へ移動される入力ロッド引張り式のブレーキ倍力装置において、請求項１に記載の発明の効果と同様の効果を奏することができる。
【００１３】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、複数のタイロッドによって、ブレーキブースタのフロントシェルとリアシェルとの結合、ブレーキブースタのマスタシリンダへの固定、およびマスタシリンダのダッシュボードへの固定を行うことができる。
【００１４】
【実施の形態】
以下、本発明に係るブレーキ倍力装置の実施形態を図面に基づいて説明する。図１において、１はエンジンルーム２と車室３内とを仕切る車輌のダッシュボードで、このダッシュボード１の車室３内側には後述する構成のマスタシリンダ２５のシリンダボディ５に設けたフランジ部５ａが接合され、後述するタイロッド２６により固定される。マスタシリンダ２５のシリンダボディ５はダッシュボード１に設けた開口を貫通してエンジンルーム２内に突出され、このシリンダボディ５上にリザーバ６が載置されている。シリンダボディ５のフランジ部５ａには車室３内においてブレーキブースタ４がタイロッド２６により取付け固定される。
【００１５】
ダッシュボード１の車室３側に固定されたペダルブラケット７にはブレーキペダルアーム８が中間部分で枢支ピン９によって回動可能に枢支され、ブレーキペダルアーム８の先端部には入力ロッド１０が連結ピン１１により回動可能に連結され、下端部にはブレーキペダル１２が設けられている。
【００１６】
ブレーキブースタ４は、図２に示すように、前壁となるフロントシェル１３及び後壁となるリアシェル１４から構成されている。ブレーキブースタ４の両シェル１３，１４間には、フレキシブルなダイヤフラム１６が外周縁のビードで気密的に挟着され、このダイヤフラム１６によりブレーキブースタ４の内部を定圧室１７と変圧室１８とに区画している。ダイヤフラム１６には円盤状のプレート１９が定圧室１７側で重ねられ、ダイヤフラム１６及びプレート１９に形成された中心孔にはピストン２０が先端部外周面で気密的に嵌着固定され、ピストン２０の前側部は変圧室１８に露出している。リアシェル１４の後面中心部には後方に突出する円筒状の突出部１４ａが形成され、その突出端は車室３内に開口されている。突出部１４ａにはピストン２０の後端部がシール部材２１を介して摺動可能に支持され、定圧室１７を大気から遮断している。リアシェル１４には負圧導入管２２が取付けられ、定圧室１７は負圧導入管２２を介してエンジンの吸気マニホールドに連通されて負圧に維持されている。
【００１７】
フロントシェル１３とリアシェル１４とは、両シェルで構成されるブレーキブースタ４の軸線と平行に延在する円周上２本のタイロッド２６で結合されてシリンダボディ５のフランジ部５ａに固定されている。即ち、タイロッド２６はダイヤフラム１６を気密的に貫通し、その一端側に設けられた大径の取付座２６ａが変圧室１８内でフロントシェル１３の内面に気密的に当接し、取付座２６ａより前方に突出する雄ねじ部２６ｂがフロントシェル１３に穿設された貫通穴及びシリンダボディ５のフランジ部５ａに穿設された取付穴を貫通し、ナットを背面から埋没するためにフランジ部５ａの背面に凹設された穴内で雄ねじ部２６ｂに螺合して穴肩部に当接するナット２７によりブレーキブースタ４をシリンダボディ５のフランジ部５ａに固定している。また、後方に延在するタイロッド２６の他端は、リアシェル１４を貫通して車室３内に突入され、その軸端にナット２８が螺合する雄ねじ２６ｃが刻設されている。タイロッド２６上には定圧室１７内でリアシェル１４の内面がスプリング受け２９およびシールを介在して気密的に当接する係止部２６ｄが形成され、雄ねじ２６ｃにナット２８を締め付けることによりフロントシェル１３とリアシェル１４を互いに引き寄せて結合している。
【００１８】
マスタシリンダ２５のシリンダボディ５はダッシュボード１に設けた開口を貫通してエンジンルーム２内に突出され、ダッシュボード１の車室３内側にはシリンダボディ５に設けたフランジ部５ａの背面が接合され、タイロッド２６の雄ねじ部２６ｂがダッシュボード１に穿設された取付穴を貫通してエンジンルーム２内に突出し、ナット８７が螺着されてシリンダボディ５をダッシュボード１に固定している。フロントシェル１３には２本の取付ねじ１５が円周上でタイロッド２６と交互に配置され、取付ねじ１５の頭部１５ａが変圧室１８内でフロントシェル１３の内面に気密的に当接し、頭部１５ａよりフロントシェル１３を貫通して前方に突出する雄ねじ部１５ｂがシリンダボディ５のフランジ部５ａおよびダッシュボードに穿設された取付穴を貫通し、ナットを背面から埋没するためにフランジ部５ａの背面に凹設された穴内で雄ねじ部１５ｂに螺合して穴肩部に当接するナット８８によりブレーキブースタ４をシリンダボディ５のフランジ部５ａに固定し、ダッシュボード１を挟んで雄ねじ部１５ｂに螺合ナット８９によりシリンダボディ５をダッシュボード１に固定している。
【００１９】
マスタシリンダ２５を構成するシリンダボディ５には、後方が開口した有底のシリンダ２５ａがピストン２０と同一軸線上に形成されている。シリンダ２５ａの後方開口端にはそのシリンダ内径より大径の装着孔３０が形成され、この装着孔３０に閉塞部材３１の先端部がＯリング３２によりシールされて嵌合されている。閉塞部材３１は装着孔３０の肩部との間にリング体３３とシール部材３４を介在してシリンダボディ５の後端部に螺着されている。閉塞部材３１の内径はシリンダ２５ａの内径と同径とされ、また、閉塞部材３０の後側部は変圧室１８に連通する中間室１８ａに露出している。
【００２０】
シリンダ２５ａの底部側には第１マスタピストン３５が摺動可能に嵌合され、第１マスタピストン３５に形成された凹溝に嵌め込まれたシール部材３６により第１マスタピストン３５の外周とシリンダ２５ａとの間をシールしている。第１マスタピストン３５の後端より突出されたピストンロッド３７は閉塞部材３１を貫通して中間室１８ａ内まで延在されている。シリンダ２５ａには第１マスタピストン３５と閉塞部材３１との間に第２マスタピストン３８が摺動可能に嵌合され、第２マスタピストン３８に形成された凹溝に嵌め込まれたシール部材３９により第２マスタピストン３８の外周とシリンダ２５ａとの間をシールしている。第２マスタピストン３８にはピストンロッド３７がシール部材４０を介して摺動可能に貫通しており、第２マスタピストン３８によってシリンダ２５ａを第１シリンダ室４２と第２シリンダ室４３に液密的に区画している。第１シリンダ室４２はポート４５を介して第１ブレーキ系統に連通され、第２シリンダ室４３はポート４６を介して第２ブレーキ系統に連通されている。第１マスタピストン３５と第２マスタピストン３８との間及び第２マスタピストン３８と閉塞部材３１との間には、それぞれ圧縮スプリング４８、４９が介挿され、第２マスタピストン３８を非作動時に中立位置にバランスして停止させている。
【００２１】
シリンダボディ５の上端にはリザーバ６がピン５０で結合して載置固定されている。リザーバ６の下面に穿設された第１、第２出口５１、５２が、シリンダボディ５の上端に穿設されて第１、第２シリンダ室４２、４３に作動液を補給する第１、第２補給口５３、５４に連通されている。第１補給口５３は、非作動位置に位置する第１マスタピストン３５の肩部に開口され、第１マスタピストン３５の摺動によりシール部材３６によって閉塞される。第１マスタピストン３５とシリンダ２５ａの底部の間はシリンダボディ５に穿設された孔５５によりリザーバ６に開放されている。第２補給口５４は、リング体３３のシール部材３４との当接面に半径方向に刻設された溝に連通し、この溝は非作動位置に位置する第２マスタピストン３８の環状部に半径方向に穿設された補給孔５６に連通し、第２マスタピストン３８の摺動によってその連通が遮断される。
【００２２】
ピストン２０は、ダイヤフラム１６の中心孔に嵌着された第１ピストン部５７と、リアシェル１４に摺動可能に支持された第２ピストン部５８によって構成され、第２ピストン部５８の一端は第１ピストン部５７の一端外周に嵌合され、かしめにより一体に結合されている。第２ピストン部５８の第１ピストン部５７との接合部には内周方向に突出する凸部が形成され、この凸部の第１ピストン部５７側の端面に第１弁座５９が形成されている。また、第２ピストン部５８の第１ピストン部５７との結合部近傍には半径方向孔６０が円周上複数穿設され、この半径方向孔６０を介して第２ピストン部５８内の一部分が定圧室１７に連通されている。
【００２３】
第１ピストン部５７の軸方向中央部の外周には鍔部５７ａが形成され、鍔部５７ａとリアシェル１４に当接するスプリング受け２９との間にはリターンスプリング６１が介在されている。リターンスプリング６１によりピストン２０を前方に付勢し、シリンダボディ５の内周に固定された規制プレート４７に接近した位置に保持している。第１ピストン部５７の内周にはカップ状の連結部材６２が摺動可能に嵌装され、第１ピストン部５７の連結部材６２との嵌合面には変圧室１８に開口する連通溝５７ｂが形成されている。連結部材６２の中心部には大気弁体６３が結合され、大気弁体６３は両ピストン部５７、５８の結合部を挿通して第２ピストン部５８内に延在され、入力ロッド１０の一端に連結されている。第２ピストン部５８の内孔開口部には入力ロッド１０が気密的に貫通するエアフィルタ９０が固定されている。入力ロッド１０上にはピストン２０の非作動位置において、リアシェル１４の突出部１４ａと当接して入力ロッド１０と大気弁体６３の位置を規制する規制部材６４が一体的に取付けられている。
【００２４】
大気弁体６３の外周には外周方向に突出する凸部が形成され、この凸部に第１ピストン部５７側に向けて第２弁座６５が形成されている。第２ピストン部５８に形成された第１弁座５９と大気弁体６３に形成された第２弁座６５は半径方向に隙間を存して隔てられ、かつ軸方向に対応するように位置されている。
【００２５】
７０は変圧室１８を大気と定圧室１７とに切り換えて連通する制御弁体で、この制御弁体７０の基部が第２ピストン部５８の内周に抑え金具７２によって固定されている。制御弁体７０の先端には軸線方向に伸縮自在な可撓部７３を介して基部に接続された弁部７４が設けられている。弁部７４は第１弁座５９と第２弁座６５との間の隙間を挿通して第１ピストン部５７内に突入され、両弁座５９、６５に接離可能に当接するようになっている。すなわち、制御弁体７０の弁部７４とカップ状の連結部材６２との間に介在された圧縮スプリング７５の付勢力によって制御弁体７０の弁部７４が第１弁座５９に当接され、また、抑え金具７２と大気弁体６３との間に介在された圧縮スプリング７６の付勢力によって制御弁体７０の弁部７４に第２弁座６５が当接されている。制御弁体７０によってピストン２０内が定圧室側と大気側とに区画され、第１、第２弁座５９、６５の接離によって定圧室１７側と大気側とのいずれか一方を連通溝５７ｂを介して変圧室１８に連通するようになっている。
【００２６】
連結部材６２内には、カップ状の出力部材７７が所定量相対摺動可能に嵌装され、この出力部材７７の中心部より突出する出力ロッド７８はピストンロッド３７の先端にピン７９によって結合されている。出力部材７７のカップの底面と第１ピストン部５７の反力端面５７ｃとの間には環状の反力室８０が形成され、この反力室８０内に弾性材料で形成された環状帯の反力部材８１が出力部材７７のカップの底面と第１ピストン部５７の反力端面５７ｃとの間で挟持されるように収納されている。連結部材６２には出力部材７７のカップの底面との間で反力部材８１を挟み込むように環状リング８２が係合されている。
【００２７】
これにより、反力部材８１はピストン２０が出力ロッド７８、延いてはマスタシリンダ２５の第１マスタピストン３５を引張する力に応じて圧縮変形されるようになっており、ピストン２０は定圧室１７と変圧室１８との両室内の圧力差に基づくダイヤフラム１６の前後方向の移動を反力部材８１及び出力ロッド７８を介してマスタシリンダ２５の第１マスタピストン３５に伝達するようになっている。
【００２８】
上記した第１及び第２弁座５９、６５、制御弁体７０、並びに圧縮スプリング７５、７６によって弁機構８３を構成し、また、出力部材７７、第１ピストン部５７、反力室８０内に収納された反力部材８１、環状リング８２および連結部材６２等によって反力機構８４を構成している。
【００２９】
次に、上記実施形態に係るブレーキ倍力装置の作動について説明する。ブレーキペダル１２が踏まれて、入力ロッド１０が図２の右方に引っ張られると、連結部材６２に係合された環状リング８２が反力部材８１を圧縮しつつ圧縮スプリング７５、７６のばね力に抗して右方に移動され、制御弁体７０の弁体７４が大気弁体６３の第２弁座６５より開離される。これにより、車室３内の大気が第２弁座６５、連通溝５７ｂを通って変圧室１８に流入し、変圧室１８と定圧室１７との両室内の圧力差によりダイヤフラム１６、プレート１９及びピストン２０がリターンスプリング６１のばね力に抗して後退移動される。
【００３０】
ピストン２０の後退移動により、出力ロッド７８が反力部材８１を介して後退され、マスタシリンダ２５の第１マスタピストン３５がピストンロッド３７を介して後方に移動され、第１補給口５３がシール部材３６により遮断される。第１補給口５３が遮断された後、第１マスタピストン３５の後方移動により、第１シリンダ室４２内の作動液の液圧が上昇し、この液圧がポート４５を介して第１ブレーキ系統に供給される。
【００３１】
第１マスタピストン３５の後方移動により、第１シリンダ室４２内の液圧が上昇するために、第２マスタピストン３８も圧縮スプリング４９を圧縮しながら後方移動され、補給孔５６がシール部材３４により遮断され、第２補給口５４との連通が遮断される。第２補給口５４との連通が遮断された後、第２マスタピストン３８の後方移動により、第２シリンダ室４３内の作動液の液圧が上昇し、この液圧がポート４６を介して第２ブレーキ系統に供給される。第２マスタピストン３８は第１、第２シリンダ室４２、４３が同圧となる位置にバランスされる。
【００３２】
ピストン２０はダイヤフラム１６に作用する両室内の圧力差に応じた作動力で、反力部材８１を弾性変形しながら出力ロッド７８を介して第１マスタピストン３５を後退移動するとともに、制御弁体７０の弁体７４が大気弁体６３に対して後退されるため、ブレーキペダル１２の踏力に見合った作動力でピストン２０が出力ロッド７８を引っ張ると、制御弁体７０の弁体７４が第２弁座６５に当接して大気と変圧室１８との連通を遮断し、所望のブレーキ油圧を保持する。このとき、ブレーキペダル１２を踏む力は、入力ロッド１０を介して連結部材６２の環状リング８２から反力部材８１に伝達され、反力部材８１が踏力に応じて弾性変形するので、運転者は反力を感じることができる。
【００３３】
ブレーキペダル１２が開放されると、反力部材８１の弾性復帰作用により、連結部材６２がピストン２０に対して前方に移動されるため、制御弁体７０の弁部７４が第１弁座５９より開離する。これにより定圧室１７内の負圧が半径方向孔６０、第１弁座５９、連通溝５７ｂを通って変圧室１８に導入され、変圧室１８と定圧室１７との両室内の圧力差が無くなり、ピストン２０、プレート１９及びダイヤフラム１６がリターンスプリング６１のばね力により前方に移動され、図２に示す原位置に復帰する。一方、ピストン２０の前方への移動により、マスタシリンダ２５の第１マスタピストン３５が原位置に復帰されるとともに、第２マスタピストン３８が原位置に復帰され、マスタシリンダ２５の各シリンダ室４２、４３内がリザーバ６に開放される。
【００３４】
なお、ブレーキ倍力装置としては、上記実施の形態で説明したように、ブレーキペダル１２の踏込み操作によって入力ロッド１０を後方側へ移動させるように構成したものに限らず、ブレーキペダル１２の踏込み操作によって入力ロッド１０を前方側へ移動させるにものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】ブレーキ倍力装置をダッシュボードに取付けた状態を示す図。
【図２】ブレーキ倍力装置の詳細を示す縦断面図。
【符号の説明】
１…ダッシュボード、２…エンジンルーム、３…車室、４…ブレーキブースタ、５…シリンダボディ、５ａ…フランジ部、６…リザーバ、１０…入力ロッド、１２…ブレーキペダル、１３…フロントシェル、１４…リアシェル、１６…ダイヤフラム、１７…定圧室、１８…変圧室、２０…ピストン、２５…マスタシリンダ、２６…タイロッド。

Claims

ブレーキブースタを構成するフロントシェルとリアシェルとの間にダイヤフラムの外周縁を挟着してブレーキブースタを定圧室と変圧室とに区画し、該ダイヤフラムにピストンを固着し、該ピストンにブレーキペダルの操作に基づいて前記変圧室を大気と前記定圧室とに切り換えて連通する弁機構を設け、前記両室内の圧力差に基づくダイヤフラムの前後方向の移動を前記ピストンから出力ロッドを介してマスタシリンダに伝達してブレーキ液圧を発生するブレーキ倍力装置において、エンジンルームと車室とを隔てる車輌のダッシュボードに、前記マスタシリンダに設けたフランジ部を、前記マスタシリンダがダッシュボードを貫通してエンジンルーム側に突出するように車室側で固定し、前記マスタシリンダのフランジ部に前記ブレーキブースタを取付けたことを特徴とするブレーキ倍力装置。
請求項１において、前記ブレーキペダルの踏込み操作によって前記ピストンを後方側へ移動させるように構成したことを特徴とするブレーキ倍力装置。
請求項１または２において、前記マスタシリンダのフランジ部及び前記ブレーキブースタを軸線方向に貫通する複数のタイロッドにより、前記フロントシェルと前記リアシェルとを結合し、前記ブレーキブースタを前記マスタシリンダのフランジ部に固定するとともに、前記フランジ部を前記ダッシュボードに固定することを特徴とするブレーキ倍力装置。