JP3793949B2 - Pneumatic booster - Google Patents
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Description
【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[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a pneumatic booster used in a braking device for an automobile.
[0002]
[Prior art]
As an example of a conventional pneumatic booster, there is an apparatus shown in Japanese Patent Application No. 5-257830 proposed by the applicant of the present application. In this pneumatic booster, a housing consisting of a front shell and a rear shell is divided into a constant pressure chamber and a variable pressure chamber into which air can be introduced by a power piston provided with a diaphragm, and the housing is arranged on the rear shell side of the housing. In addition, a casing forming a pressure accumulating chamber is arranged, and the pressure accumulating chamber and the variable pressure chamber can be communicated and blocked.
[0003]
In this pneumatic booster, a differential pressure is generated between the constant pressure chamber and the variable pressure chamber by communicating the variable pressure chamber with the atmosphere, and the power piston is advanced by this differential pressure and boosted via the output rod. The thrust is output, and compressed air is introduced from the pressure accumulating chamber to the variable pressure chamber to obtain a larger differential pressure and generate a larger thrust.
[0004]
Further, in this pneumatic booster, the outer peripheral end of the rear shell is fitted to the outer peripheral cylindrical portion of the front shell via the outer peripheral end of the diaphragm to maintain the airtightness of the constant pressure chamber and the variable pressure chamber, and the rear shell is An airtight seal of the pressure accumulating chamber is maintained by interposing an annular seal member between the outer peripheral end portion of the front shell that extends beyond the rear side and the outer peripheral end portion of the casing.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in order to maintain the airtightness of the constant pressure chamber, the variable pressure chamber and the pressure accumulating chamber, it is desired to reduce the number of members for maintaining the airtightness as much as possible. However, in the above-described conventional technology, a diaphragm and a seal member are used as members for maintaining airtightness, and the above-described demands cannot be sufficiently satisfied.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a pneumatic booster capable of maintaining the airtightness of a constant pressure chamber, a variable pressure chamber, and an accumulator with a reduced number of parts.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, a housing composed of a front shell and a rear shell is defined as a constant pressure chamber and a variable pressure chamber by a power piston provided with a diaphragm, and a pressure accumulating chamber is formed together with the housing on the rear shell side of the housing. In a pneumatic booster in which a casing is disposed and compressed air can be introduced from the pressure accumulating chamber to the variable pressure chamber, the front shell, the rear shell, and the outer peripheral ends of the casing are brought close to each other, and the outer peripheral end of the diaphragm said front shell, the rear shell, in contact with the hermetically to each outer peripheral end of the casing, the outer peripheral edge portion of the diaphragm of the constant pressure chamber and the variable pressure chamber by abutting sealingly each outer edge of the front shell and rear shell holding the airtightness, each outer peripheral end portion of the outer peripheral edge portion of the diaphragm is the rear shell and the casing Characterized in that to hold the airtightness of the pressure accumulating chamber by tightly abutting.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, a housing composed of a front shell and a rear shell is defined as a constant pressure chamber and a variable pressure chamber by a power piston provided with a diaphragm, and a pressure accumulating chamber is formed together with the housing on the rear shell side of the housing. In a pneumatic booster in which a casing is disposed and compressed air can be introduced from the pressure accumulating chamber to the variable pressure chamber , the outer peripheral ends of the front shell and the rear shell extend in the radial direction and are opposed to each other. generally annular front shell being having a rear shell side flange, the outer peripheral end portion is pre-SL front shell of the casing, has a clamping portion pinching the rear shell side flange, the outer peripheral edge portion of the diaphragm is the front shell, the rear shell An annular diaphragm flange inserted between the flanges, the diaphragm diaphragm Di is characterized that you contact airtightly to said front shell, the rear shell side flange and clamping unit Noso respectively.
According to a third aspect of the present invention, in the pneumatic booster of the second aspect, the diaphragm side flange is in contact with the front shell, the rear shell side flange, and the sandwiching portion in an airtight manner. It is provided with a lip.
[0009]
[Action]
According to the configuration of the present invention, the outer peripheral ends of the front shell, the rear shell, and the casing are held in close contact via the outer peripheral end of the diaphragm.
[0010]
【Example】
Hereinafter, a pneumatic booster according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, a
[0011]
The
The front
[0012]
At the ends of the front
[0013]
A large-diameter
[0014]
The front shell side and rear
[0015]
An annular
[0016]
The
[0017]
As described above, the base end portion of the
[0018]
A
[0019]
The distal end side of the valve body small-diameter
[0020]
An
[0021]
The valve body large-
[0022]
First, second, and
[0023]
A
[0024]
The
[0025]
In the figure, 45 is a valve body return spring interposed between the front surface of the
[0026]
The operation of the pressure booster configured as described above will be described.
At regular time (when the brake is not operated), as shown in FIG. 1, the first and
[0027]
In addition, the front
[0028]
【The invention's effect】
Since the invention according to
According to the second and third aspects of the present invention, the outer peripheral ends of the front shell and the rear shell each have a substantially annular front shell and a rear shell side flange that extend in the radial direction and are opposed to each other. The holding portion sandwiching the front shell and the rear shell side flange, the outer peripheral end of the diaphragm has an annular diaphragm side flange inserted between the front shell and the rear shell side flange, and the diaphragm side flange Since the front shell, the rear shell side flange, and the clamping portion are in airtight contact with each other, the airtightness of the constant pressure chamber, the variable pressure chamber, and the pressure accumulating chamber is reliably maintained. For this reason, a diaphragm can also be used for maintaining the airtightness of the constant pressure chamber, the variable pressure chamber, and the pressure accumulating chamber, so that it is not necessary to prepare a separate member for maintaining the airtightness and attach the separate member. Therefore, the number of parts can be reduced and the productivity can be improved. Further, by providing the first to third lip, and further, it is possible to improve the airtightness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a pneumatic booster according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing outer peripheral ends of a front shell, a rear shell, a casing, and a diaphragm of the same pressure type booster.
FIG. 3 is an enlarged sectional view showing the diaphragm.
4 is a partially enlarged cross-sectional view of the casing tube portion of FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
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