JP2015174512A

JP2015174512A - 負圧倍力装置及びこれを用いたブレーキシステム

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Publication number: JP2015174512A
Application number: JP2014050952A
Authority: JP
Inventors: 和久宮川; Kazuhisa Miyagawa
Original assignee: Bosch Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 2014-03-14
Filing date: 2014-03-14
Publication date: 2015-10-05

Abstract

【課題】軽量化を達成すると共に、騒音を抑制する負圧倍力装置及びこれを用いたブレーキシステムを提供する。【解決手段】負圧倍力装置１は、フロントシェル２と、フロントシェル２に連結されるリヤシェル３と、入力が加えられる入力軸１１と、リヤシェル３に対して進退自在に配設されたバルブボディ４と、バルブボディ４に連結されて、パワーピストン５により発生されて入力を倍力した出力を出力する出力軸２０と、入力軸１１に連結されかつバルブボディ４内に摺動自在に配設された弁プランジャ１０と、弁プランジャ１０の作動により定圧室８と変圧室９との間の連通または遮断を制御する負圧弁１３と、変圧室８と少なくとも大気との間を遮断または連通を制御する大気弁１４と、リヤシェル３のうちバルブボディ４を覆う円筒部３ａの内側に取り付けられる消音部材３０と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、負圧によって入力を所定のサーボ比で倍力して大きな出力を発生する負圧倍力装置及びこれを用いたブレーキシステムの技術分野に関するものである。

乗用車等の自動車のブレーキシステムにおいては、負圧を利用した負圧倍力装置が多々用いられている（例えば、特許文献１参照）。

図４は、従来の負圧倍力装置の一部を拡大した図である。

近年、車両の設計に際して、軽量化をはかることは、燃費向上等の観点から重要な事項となっている。そのためには、個々の車両部品を軽量化する必要がある。そこで、図４に示した負圧倍力装置１のリヤシェル３の板厚を薄くして軽量化することを試みた。

特開２０１１−１６８０８４号公報

しかしながら、リヤシェル３の板厚を薄くしたことで、リヤシェル３の円筒部３ａの内側を通過する空気の音が、かすかな騒音として外側に漏れてしまう可能性があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、軽量化を達成すると共に、騒音を抑制する負圧倍力装置及びこれを用いたブレーキシステムを提供することである。

前述の課題を解決するために、本実施形態にかかる負圧倍力装置は、フロントシェルと、前記フロントシェルに連結されるリヤシェルと、入力が加えられる入力軸と、前記リヤシェルに対して進退自在に配設されたバルブボディと、前記バルブボディに設けられて、前記フロントシェルと前記リヤシェルとの空間を負圧が導入される定圧室と作動時に大気が導入される変圧室とに区画するパワーピストンと、前記バルブボディに連結されて、前記パワーピストンにより発生されて前記入力を倍力した出力を出力する出力軸と、前記入力軸に連結されかつ前記バルブボディ内に摺動自在に配設された弁プランジャと、前記弁プランジャの作動により前記定圧室と前記変圧室との間の連通または遮断を制御する負圧弁と、前記変圧室と少なくとも大気との間を遮断または連通を制御する大気弁と、前記リヤシェルのうち前記バルブボディを覆う円筒部の内側に取り付けられる消音部材と、を備えることを特徴とする。

また、本実施形態にかかる負圧倍力装置では、前記消音部材は、ウレタン材であることを特徴とする。

また、本実施形態にかかる負圧倍力装置では、前記消音部材は円筒形状であり、リヤシェルの前記円筒部の内側の大気通路に取り付けられたことを特徴とする。

また、本実施形態にかかる負圧倍力装置では、前記消音部材はシート状であり、リヤシェルの前記円筒部の内側の大気通路に円筒状に取り付けられたことを特徴とする。

さらに、本実施形態にかかるブレーキシステムは、ブレーキペダルと、前記ブレーキペダルのペダル踏力を倍力して出力するブレーキ倍力装置と、前記ブレーキ倍力装置の出力で作動して液圧を発生するマスタシリンダと、前記マスタシリンダで発生した液圧でブレーキ力を発生して車輪にブレーキをかけるブレーキシリンダと、を少なくとも備えるブレーキシステムにおいて、前記ブレーキ倍力装置は前記負圧倍力装置であることを特徴とする。

本実施形態の負圧倍力装置によれば、フロントシェルと、前記フロントシェルに連結されるリヤシェルと、入力が加えられる入力軸と、前記リヤシェルに対して進退自在に配設されたバルブボディと、前記バルブボディに設けられて、前記フロントシェルと前記リヤシェルとの空間を負圧が導入される定圧室と作動時に大気が導入される変圧室とに区画するパワーピストンと、前記バルブボディに連結されて、前記パワーピストンにより発生されて前記入力を倍力した出力を出力する出力軸と、前記入力軸に連結されかつ前記バルブボディ内に摺動自在に配設された弁プランジャと、前記弁プランジャの作動により前記定圧室と前記変圧室との間の連通または遮断を制御する負圧弁と、前記変圧室と少なくとも大気との間を遮断または連通を制御する大気弁と、を少なくとも備え、前記リヤシェルのうち前記バルブボディを覆う円筒部の内側に取り付けられる消音部材と、を備えるので、軽量化を達成すると共に、騒音を抑制することが可能となる。

また、本実施形態にかかる負圧倍力装置では、前記消音部材は、ウレタン材であるので、安価な材料で騒音を抑制することが可能となる。

また、本実施形態にかかる負圧倍力装置では、前記消音部材は円筒形状であり、リヤシェルの前記円筒部の内側の大気通路に取り付けられるためリヤシェルの内側の騒音は外側にさらに伝わりにくくなるとともに、取り付けが容易となる。

また、本実施形態にかかる負圧倍力装置では、前記消音部材はシート状であり、リヤシェルの前記円筒部の内側の大気通路に円筒状に取り付けられるためリヤシェルの内側の騒音は外側にさらに伝わりにくくなるとともに、取り付けが容易となる。

さらに、本実施形態にかかるブレーキシステムは、ブレーキペダルと、前記ブレーキペダルのペダル踏力を倍力して出力するブレーキ倍力装置と、前記ブレーキ倍力装置の出力で作動して液圧を発生するマスタシリンダと、前記マスタシリンダで発生した液圧でブレーキ力を発生して車輪にブレーキをかけるブレーキシリンダと、を少なくとも備えるブレーキシステムにおいて、前記ブレーキ倍力装置は前記負圧倍力装置なので、軽量化を達成すると共に、騒音を抑制することができるブレーキシステムを提供することが可能となる。

本実施形態の負圧倍力装置を用いたブレーキ装置の一例である。図１の消音部材３０及びその周辺の一部を拡大した図である。本実施形態の負圧倍力装置が用いられる一例としてのブレーキシステムを模式的に示す。従来の負圧倍力装置の一部を拡大した図である。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の明細書の記載において、前後方向の関係は、負圧倍力装置の作動時に入力軸が移動する方向を「前」、作動解除時に入力軸が戻る方向を「後」とする。また、以下の説明において、「前」および「後」はそれぞれ各図において「左」および「右」を示す。

図１は、本実施形態の負圧倍力装置を用いたブレーキ装置の一例である。

図１において、１は負圧倍力装置、２はフロントシェル、３はリヤシェル、４はバルブボディ、５はバルブボディ４に取り付けられアルミニウム系または鉄系の金属等の材料で形成されたパワーピストン部材６とバルブボディ４および両シェル２,３間に設けられ弾性変形の富む部材で形成されたダイヤフラム７とからなるパワーピストン、８は両シェル２,３内の空間をパワーピストン５で気密に区画された２つの室の一方で、通常時負圧が導入される定圧室、９は前述の２つの室の他方で、負圧倍力装置１の作動時大気圧が導入される変圧室、１０は弁プランジャ、１１は図示しない作動部材であるブレーキペダルに連結され、かつ弁プランジャ１０を作動制御する入力軸、１２はバルブボディ４に設けられた弁体、１３はバルブボディ４と弁体１２とで構成される負圧弁、１４は弁プランジャ１０と弁体１２とで構成される大気弁、１５はバルブボディ４内に形成された大気流入通路、１６は定圧室８と変圧室９とを連通する負圧導入通路、１７はバルブボディ４に対する弁プランジャ１０の相対移動を、バルブボディ４に形成されたキー孔の軸方向幅により規定される所定量に規制し、かつバルブボディ４および弁プランジャ１０の各後退限を規定するキー部材、１８は弁プランジャ１０とリアクションディスク１９の間の間隔部材、１９は反力手段の他部を構成するリアクションディスク、２０は出力軸、２１はパワーピストン５およびバルブボディ４を非作動位置に戻すリターンスプリング、２２はフロントシェル２とリヤシェル３とを連結して補強するタイロッド、２３は負圧導入口、３０は消音部材である。

本実施形態の負圧倍力装置１は、フロントシェル２と、フロントシェル２に連結されるリヤシェル３と、入力が加えられる入力軸１１と、リヤシェル３に対して進退自在に配設されたバルブボディ４と、バルブボディ４に設けられて、フロントシェル２とリヤシェル３との空間を負圧が導入される定圧室８と作動時に大気が導入される変圧室９とに区画するパワーピストン５と、バルブボディ４に連結されて、パワーピストン５により発生されて入力を倍力した出力を出力する出力軸２０と、入力軸１１に連結されかつバルブボディ４内に摺動自在に配設された弁プランジャ１０と、弁プランジャ１０の作動により定圧室８と変圧室９との間の連通または遮断を制御する負圧弁１３と、変圧室８と少なくとも大気との間を遮断または連通を制御する大気弁１４と、リヤシェル３のうちバルブボディ４を覆う円筒部３ａの内側に取り付けられる消音部材３０と、を少なくとも備える。

図２は、図１の消音部材３０及びその周辺の一部を拡大した図である。リヤシェル３のうちバルブボディ４を覆う円筒部３ａの内側に位置する大気通路に消音部材３０が取り付けられている。消音部材３０は、ウレタン等の消音効果のあるフィルターが好ましく、あらかじめ円筒形状に成型されたものを取り付けてもよく、シート状のものを円筒状に変形して取り付けてもよい。

図３は、本実施形態の負圧倍力装置が用いられる一例としてのブレーキシステムを模式的に示す。

ブレーキ非作動時には、負圧倍力装置１は、入力軸１１が後退限位置となっている。また、通常時定圧室１８には負圧導入口２３を通して所定の負圧が導入されている。そして、負圧倍力装置１の非作動状態では、負圧弁１３が開いているとともに大気弁１４が閉じている。したがって、定圧室８と変圧室９とが負圧導入通路１６を介して連通しているとともに、変圧室９は大気と遮断されている。これにより、変圧室９にも負圧が導入されている。

ブレーキペダル２５が踏み込まれると、入力軸１１が前進するとともに弁プランジャ１０が前進する。すると、負圧弁１３が閉じるとともに大気弁１４が開く。これにより、定圧室８と変圧室９とが遮断されるとともに、変圧室９は大気導入通路１５を介して連通する。したがって、大気（空気）が変圧室９に導入され、変圧室９と定圧室８とに圧力差が生じる。この圧力差により、パワーピストン５がリターンスプリング２１の付勢力に抗して前進し、バルブボディ４、リアクションディスク１９、およびプッシュロッド２０が前進し、負圧倍力装置１が作動する。プッシュロッド２０の前進により、マスタシリンダ２６の図示しないピストンが作動して液圧を発生し、この液圧によりブレーキシリンダ２７がブレーキ力を発生して、各車輪２８にブレーキがかけられる。

ブレーキペダル２５の踏み込みを解除すると、入力軸１１が後退して、負圧弁１３が開くとともに大気弁１４が閉じた状態となる。すると、変圧室９に導入された空気が負圧弁１３および負圧導入通路１６を介して定圧室８に流動し、更に定圧室８に流動した空気は負圧導入口２２を通して定圧室８から流出する。これにより、変圧室９の圧力が低下し、パワーピストン５、プッシュロッド２０、バルブボディ４、リアクションディスク１９、間隔部材１８、および弁プランジャ１０がリターンスプリング２１の付勢力で後退する。すると、マスタシリンダ２６のピストンも後退し、マスタシリンダ２６の液圧が次第に低下して消滅する。そして、キー部材１７により、バルブボディ４および弁プランジャ１０がそれ後退限位置に規制され、負圧倍力装置１は非作動状態となり、各車輪２８のブレーキが解除する。

なお、本発明にかかる負圧倍力装置１は、ブレーキ装置に限定されることはなく、クラッチ装置を始め、ピストンの前進で液圧室に液圧を発生するものであれば、どのような液圧装置にも適用することができる。

以上、説明したように、本実施形態の負圧倍力装置によれば、フロントシェル２と、フロントシェル２に連結されるリヤシェル３と、入力が加えられる入力軸１１と、リヤシェル３に対して進退自在に配設されたバルブボディ４と、バルブボディ４に設けられて、フロントシェル２とリヤシェル３との空間を負圧が導入される定圧室８と作動時に大気が導入される変圧室９とに区画するパワーピストン５と、バルブボディ４に連結されて、パワーピストン５により発生されて入力を倍力した出力を出力する出力軸２０と、入力軸１１に連結されかつバルブボディ４内に摺動自在に配設された弁プランジャ１０と、弁プランジャ１０の作動により定圧室８と変圧室９との間の連通または遮断を制御する負圧弁１３と、変圧室８と少なくとも大気との間を遮断または連通を制御する大気弁１４と、リヤシェル３のうちバルブボディ４を覆う円筒部３ａの円筒部の内側に取り付けられる消音部材３０と、を備えるので、軽量化を達成すると共に、騒音を抑制することが可能となる。

また、本実施形態にかかる負圧倍力装置１では、前記消音部材３０は、ウレタン材であるので、安価な材料で騒音を抑制することが可能となる。

また、本実施形態にかかる負圧倍力装置１では、前記消音部材３０は円筒形状であり、リヤシェル３の前記円筒部３ａの内側の大気通路に取り付けられるためリヤシェル３の内側の騒音は外側にさらに伝わりにくくなるとともに、取り付けが容易となる。

また、本実施形態にかかる負圧倍力装置１では、前記消音部材３０はシート状であり、リヤシェル３の前記円筒部３ａの内側の大気通路に円筒状に取り付けられるためリヤシェル３の内側の騒音は外側にさらに伝わりにくくなるとともに、取り付けが容易となる。

さらに、本実施形態にかかるブレーキシステムは、ブレーキペダル２５と、ブレーキペダル２５のペダル踏力を倍力して出力するブレーキ倍力装置１と、ブレーキ倍力装置１の出力で作動して液圧を発生するマスタシリンダ２６と、マスタシリンダ２６で発生した液圧でブレーキ力を発生して車輪２８にブレーキをかけるブレーキシリンダ２７と、を少なくとも備えるブレーキシステムにおいて、ブレーキ倍力装置１は本実施形態の負圧倍力装置１なので、軽量化を達成すると共に、騒音を抑制することができるブレーキシステムを提供することが可能となる。

以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態のみに限られるものではなく、発明の範囲を超えない限り、それぞれの実施形態の構成を適宜変更した構成及びそれぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせた構成の実施形態も本発明の範疇となるものである。

１…負圧倍力装置、
２…フロントシェル、
３…リヤシェル、
４…バルブボディ、
５…パワーピストン、
６…パワーピストン部材、
７…ダイヤフラム、
８…定圧室、
９…変圧室、
１０…弁プランジャ、
１１…入力軸、
１２…弁体、
１３…負圧弁、
１４…大気弁、
２０…出力軸、
２２…タイロッド、
２４…ブレーキシステム、
２５…ブレーキペダル、
２６…タンデムマスタシリンダ、
２７…ブレーキシリンダ、
２８…車輪、
３０…消音部材、

Claims

フロントシェルと、
前記フロントシェルに連結されるリヤシェルと、
入力が加えられる入力軸と、
前記リヤシェルに対して進退自在に配設されたバルブボディと、
前記バルブボディに設けられて、前記フロントシェルと前記リヤシェルとの空間を負圧が導入される定圧室と作動時に大気が導入される変圧室とに区画するパワーピストンと、
前記バルブボディに連結されて、前記パワーピストンにより発生されて前記入力を倍力した出力を出力する出力軸と、
前記入力軸に連結されかつ前記バルブボディ内に摺動自在に配設された弁プランジャと、
前記弁プランジャの作動により前記定圧室と前記変圧室との間の連通または遮断を制御する負圧弁と、
前記変圧室と少なくとも大気との間を遮断または連通を制御する大気弁と、
前記リヤシェルのうち前記バルブボディを覆う円筒部の内側に取り付けられる消音部材と、
を備えることを特徴とする負圧倍力装置。
前記消音部材は、
ウレタン材であることを特徴とする請求項１に記載の負圧倍力装置。
前記消音部材は円筒形状であり、
リヤシェルの前記円筒部の内側の大気通路に取り付けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の負圧倍力装置。
前記消音部材はシート状であり、
リヤシェルの前記円筒部の内側の大気通路に円筒状に取り付けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の負圧倍力装置。
ブレーキペダルと、
前記ブレーキペダルのペダル踏力を倍力して出力するブレーキ倍力装置と、
前記ブレーキ倍力装置の出力で作動して液圧を発生するマスタシリンダと、
前記マスタシリンダで発生した液圧でブレーキ力を発生して車輪にブレーキをかけるブレーキシリンダと、
を少なくとも備えるブレーキシステムにおいて、
前記ブレーキ倍力装置は請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の負圧倍力装置であることを特徴とするブレーキシステム。