JPH042122Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 Ａ 考案の目的 (1) 産業上の利用分野 本考案は、ブースタシエル内に収容されるブー
スタピストンの前側と後側に負圧室と作動室をそ
れぞれ形成し、ブースタピストンのボス部には、
ブースタシエルの後壁に摺動自在に支承される弁
筒を連設すると共に、この弁筒内を負圧室に連通
する第１ポートと、同弁筒内を作動室に連通する
第２ポートとを設け、弁筒には、弁筒内壁に形成
された第１弁座と、弁座内に摺動自在に嵌合する
弁ピストンの後端に形成されて第１弁座に囲繞さ
れる第２弁座と、これら第１及び第２弁座との着
座方向へ付勢され、第１弁座に着座して第２弁座
と離間すると第２ポートを大気に連通し、第２弁
座に着座して第１弁座と離間すると第１及び第２
ポート間を連通する弁体とからなる制御弁を収容
し、弁ピストンの中間部に第２ポートの開口端が
臨む環状溝を形成し、この環状溝の底壁をかしめ
ることにより、弁ピストンと、その中心部に嵌合
される入力杆の前端部とを結合した負圧ブースタ
の改良に関する。

(2) 従来の技術 かかる負圧ブースタは、例えば実開昭62−
121160号公報に開示されているように、既に知ら
れている。

かかる負圧ブースタにおいて、弁ピストンの中
間部外周に環状溝を形成することは、弁ピストン
の入力杆との結合部の肉厚を薄くしてかしめ結合
を容易にするためである。

(3) 考案が解決しようとする課題 かかる負圧ブースタでは、入力杆を前進させる
と、弁体が第１弁座に着座して第２弁座が弁体か
ら離間することにより、第１ポート及び大気間が
遮断される共に、第２ポート及び大気間が連通さ
れ、第２弁座と弁体の間を経過した大気が弁ピス
トンの環状溝及び第２ポートを順次経てブースタ
ピストン後側の作動室にる流入し、この作動室と
ブースタピストン前側の負圧室との気圧差により
ブースタピストンが前進作動する。この場合、第
１弁座と弁体の間を通過した大気が弁ピストンの
環状溝を経て第２ポートへ流れ移るとき、前記環
状溝でその空気の流れが急激に曲げられるため、
空気の激しい乱流が起こり、風切音を生じること
がある。

本考案は、上記のような風切音を生じることな
く静粛に作動し得る前記負圧ブースタを提供する
ことを目的とする。

Ｂ 考案の構成 (1) 課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本考案は、第２弁
座を、外径が弁体に向つて減少し且つ母線が弁ピ
ストンの軸線に向つて湾曲するテーパ状に形成
し、また弁ピストン中間部の環状溝には、外径が
第２弁座に向つて減少するテーパ状の空気整流部
材を嵌装したことを特徴とする。

(2) 作用 上記構成によれば、第２弁座が弁体から離間す
ることにより、大気が弁体と第２弁座の間を通過
する際、第２弁座のテーパ状座面により大気を流
れが半径方向へ曲げられ、第２弁座の側方に待機
する第２ポートへ誘導される。特に第２弁座のテ
ーパ状座面は、母線が弁ピストンの軸線に向つて
湾曲しているので、それによつて大気の流れを第
２ポートへ向つて滑らかに曲げることができる。

また、大気が第２弁座を越えて弁ピストンの環
状溝側まで進出すれば、空気整流部材のテーパ面
により流れを半径方向へ曲げられ、第２ポートへ
誘導される。

こうして、弁体と第２弁座の間を通過した大気
は乱流を起こすことなく第２ポートへ流れ込むこ
とができるので、風切音を生じない。

(3) 実施例 以下、図面により本考案の一実施例について説
明する。

第１図において、タンデム型負圧ブースタＢの
ブースタシエル１の前面には、該ブースタＢによ
り作動されるブレーキマスタシリンダＭが取付け
られる。

ブースタシエル１は、対向端を相互に結合する
前後一対のシエル半体１ａ，１ｂと、両シエル半
体１ａ，１ｂ間に挟止されてブースタシエル１内
部を前部シエル室２と後部シエル室３とに仕切る
隔壁板１ｃとから構成され、後部シエル半体１ｂ
が図示しない車体に支持される。

前部シエル室２は、それに前後往復動可能に収
容される前部ブースタピストン４と、その後面に
重合結着されると共に前部シエル半体１ａと隔壁
板１ｃ間に挟着される前部ダイヤフラム５とによ
り、前側の前部負圧室２ａと後側の前部作動室２
ｂとに区画される。また後部シエル室３は、それ
に前後往復動可能に収容される後部ブースタピス
トン６と、その後面に重合結着され、且つ隔壁板
１ｃと共に両シエル半体１ａ，１ｂ間に固着され
る後部ダイヤフラム７とにより、前側の後部負圧
室３ａと後側の後部作動室３ｂとに区画される。

前、後部ブースタピストン４，６はそれぞれ鋼
板により環状に成形され、これらは、隔壁板１ｃ
にブツシユ８及びシール部材９を介して摺動自在
に支承されるボス部としての合成樹脂製ピストン
ボス１０の両端に次のように結着される。

即ち、ピストンボス１０には、深さが該ボス１
０の長さの略半分に達する円形凹部１１が前端面
に形成され、またその外周面の後端からやや前方
に寄つた個所にフランジ１２が突設されており、
上記円形凹部１１には、前部ブースタピストン４
の内周端に連設された端壁板１３ａ付の連結筒１
３が嵌合され、また前記フランジ１２と協働して
後部ブースタピストン６を挟持する押え板１４が
ピストンボス１０の後端面に重ねられる。そし
て、この押え板１４、ピストンボス１０及び端壁
板１３ａの三者は、ピストンボス１０の軸線を囲
む複数本（図示では三本）の通しボルト１５と、
これらに螺合するナツト１６により相互に固着さ
れる。

その際、前部ブースタピストン４とピストンボ
ス１０の前端面との間に、前部ダイヤフラム５の
内周ビード５ａと、この内周ビード５ａの外周面
及び後面を覆う環状のリテーナ１７が挟入され、
またフランジ１２と押え板１４との間に、後部ブ
ースタピストン６の内周端を包む後部ダイヤフラ
ム７の内周ビード７ａが挟入される。したがつ
て、前、後部ブースタピストン６，６及びピスト
ンボス１０に三者が相互に結着されると同時に、
各ダイヤフラム５，７の内周ビード５ａ，７ａが
対応するブースタピストン４，６に固着される。

さらに、通しボルト１５の挿通のためにピスト
ンボス１０に設けられたボルト孔１８にはシール
部材１９が装着され、これによつてボルト孔１８
による前部負圧室２ａ及び後部作動室３ｂ間の連
通が阻止される。また前記端壁板１３ａ及びピス
トンボス１０間には、複数本の通しボルト１５を
囲繞するシール部材２０が介装され、これによつ
て、端壁板１３ａ及びピストンボス１０の当接面
間隙による後述の第１及び第２ポート３０，３１
間の連通が阻止される。

各通しボルト１５は、角形頭部１５ａを後部作
動室３ｂ側に向けて配置され、その角形頭部１５
ａが回転不能に嵌合する同形の凹部２１（第２図
参照）が前記押え板１４に形成される。したがつ
て、前部負圧室２ａ側でナツト１６を通しボルト
１５に螺合する際、該ボルト１５の回転が防止さ
れるので、ナツト１６の締付けを確実に行うこと
ができる。

上記通しボルト１５及びナツト１６を利用し
て、連結筒１３の端壁板１３ａに座板２２が重合
結着される。この座板２２は、複数のナツト１６
間でナツト１６の高さよりも高く***した複数の
座部２２ａ（第３図参照）を備えており、この座
部２２ａと前部シエル半体１ａとの間に戻しばね
２３が縮設される。この戻しばね２３のばね力に
よりピストンボス１０、したがつて両ブースタピ
ストン４，６は常に後退方向へ付勢される。両ブ
ースタピストン４，６の後退限は、後部ダイヤフ
ラム７の後面に多数***した突起２４がブースタ
シエル１の後壁に当接することにより規制され
る。

前部負圧室２ａは、負圧導入管２９を介して図
示しない負圧源（例えば内燃機関の吸気マニホー
ルド内部）と接続される。また前、後部両負圧室
２ａ，３ａは、ピストンボス１０に形成された二
股状の第１ポート３０を介して弁筒２５内に連通
し、また前、後部両作動室２ｂ，３ｂは同じくピ
ストンボス１０に形成された一対の二股状第２ポ
ート３１，３１を介して弁筒２５内に連通する。
そして、第２ポート３１，３１は制御弁３２によ
り第１ポート３０と、前記後方延長筒２６の端壁
２６ａに開口する大気導入口３３とに交互に連通
切換えされる。

弁筒２５内には、ブレーキペダル３４に連なる
入力杆３５と、これにより制御される前記制御弁
３２が次のように設けられる。即ち、第５図に示
すように、弁筒２５内の前部には弁ピストン３８
が摺合され、この弁ピストン３８中心部には、前
記大気導入口３３を貫通した入力杆３５の球状前
端部３５ａが嵌合される。弁ピストン３８の中間
部外周には、前記第２ポート３１，３１の開口端
が臨む環状溝３８ａが形成されており、この環状
溝３８ａの底壁を数個所60（その一個所のみを示
す）でかしめることにより、弁ピストン３８に入
力杆３５の球状前端部３５ａが首振り可能に結合
される。

更に第５図において、弁筒２５の内周面には環
状の第１弁座４０₁が突設され、これに囲繞され
る環状の第２弁座４０₂が弁ピストン３８の後端
面に形成され、これら弁座４０₁，４０₂と協働す
る弁体４１が弁筒２５内に配設される。

第２弁座４０₂の座面は、外径が弁体４１に向
つて減少するテーパ状に形成され、特にその座面
は弁ピストン３８の軸線に向つて湾曲する母線を
有する。そして、第２弁座４０₂は、弁体４１か
ら離間したとき第２ポート３１の弁筒２５内への
開口端に一側面を臨ませるようになつている（第
６図参照）。

弁体４１はゴム製であつて、前後両端を開放し
た筒状をなしており、その後端部即ち基端部４１
ａは、弁筒２５の内周面に嵌着された保持筒４２
により、弁筒２５内周面との密着状態に保持され
る。この弁体４１は、上記基端部４１ａから半径
方向内方へ屈曲した薄肉の可撓部４１ｂ、及びこ
の可撓部４１ｂの前端に連なる肉厚の弁部４１ｃ
を備えており、その弁部４１ｃは前記第１及び第
２弁座４０₁，４０₂に対向して配置される。

而して、弁部４１ｃは可撓部４１ｂの変形によ
り前後移動が可能であつて、前進時には第１及び
第２弁座４０₁，４０₂に着座し、後退時には保持
筒４２の前端で受止められる。

弁部４１ｃには環状の補強板４３が埋設され、
これと入力杆３５との間には、弁部４１ｃを両弁
座４０₁，４０₂に向つて付勢する弁ばね４４が縮
設される。

弁筒２５の内面には、第１弁座４０₁の外側で
前記第１ポート３０の一端が、また同弁座４０₁
の内側で前記第２ポート３１，３１の一端がそれ
ぞれ開口する。

また第２弁座４０₂の内側は弁体４１及び保持
筒４２の中空部を通して大気導入口３３と連通す
る。

而して、弁体４１、弁ばね４４、第１弁座４０
_１及び第２弁座４０₂により制御弁３２が構成され
る。

前記弁ピストン３８の環状溝３８ａには空気整
流部材６１が嵌装され、その外周面は、外径が第
２弁座４０₂に向つて減少し且つ母線が弁ピスト
ン３８の軸線に向つて湾曲するテーパ状をなして
いる。この空気整流部材６１は環状溝３８ａへの
装着性を考慮して拡径変形し得るようゴム製とさ
れる。尚、非弾性材製とする場合には、これを半
径方向に２分割して環状溝３８ａに装着してもよ
い。

前記第２弁座４０₂の外径変化率は、この空気
整流部材６１の外径変化率より大きく設定され、
これによつて弁部４１ｃの着座性及び調心性の両
方を満足させることができる。

入力杆３５及び保持筒４２間には、入力杆３５
をその後退限に向つて付勢する戻しばね４５が縮
設される。

入力杆３５の後退限は、入力杆３５に進退調節
可能に螺合したストツパ板４６が後方延長筒２６
の端壁２６ａ内面に当接することにより規制され
る。したがつて、ストツパ板４６を回せば、スト
ツパ板４６と入力杆３５との螺合位置が変わるの
で、入力杆３５の後退限を前後に調節することが
できる。この調節後のストツパ板４６の固定は、
同じく入力杆３５に螺合したロツクナツト４７の
緊締により行われる。上記ストツパ板４６には、
これが大気導入口３３を閉塞しないように通気孔
４８が穿設されている。

弁筒２５には、大気導入口３３から弁筒２５内
に取入れる空気を濾過するためのエアフイルタ４
９が入力杆３５を取巻いて装着される。このエア
フイルタ４９は入力杆３５と弁筒２５との相対変
位を妨げないように適度な柔軟性を有する。

ピストンボス１０には、その前面中心部に開口
する大シリンダ孔３７と、この大シリンダ孔３７
及び弁筒２５内に両端が開口する小シリンダ孔３
６とが設けられる。そして小シリンダ孔３６に
は、前記弁ピストン３８と一体または弁ピストン
３８に当接する反力ピストン５２が摺合され、大
シリンダ孔３７には、反力ピストン５２に対向す
る弾性ピストン５０、及びこの弾性ピストン５０
の前面に重合される出力ピストン５１が摺合され
る。この出力ピストン５１の大シリンダ孔３７か
らの抜出防止のために、前記端壁板１３ａの内周
縁が大シリンダ孔３７の開口部まで張出されてい
る。

出力ピストン５１の前面には出力杆５３が突設
され、この出力杆５３は前記ブレーキマスタシリ
ンダＭのピストン５５に連設される。

次にこの実施例の作用を説明する。先ず負圧ブ
ースタＢの休止状態では、第１図に示すように、
入力杆３５は後退限に位置し、制御弁３２は、弁
部４１ｃを第１及び第２弁座４０₁，４０₂に着座
させて前、後部両作動室２ｂ，３ｂを両負圧室２
ａ，３ａ及び大気導入口３３のいずれとも不通に
した中立状態にあり、このような制御弁３２によ
り、両負圧室２ａ，３ａには、負圧導入管２９を
通して供給される負圧源の負圧が蓄えられ、両作
動室２ｂ，３ｂには、大気により適当に希釈され
た負圧が保持される。こうして前、後部ブースタ
ピストン４，６には、前部の負圧室２ａと作動室
２ｂ、後部の負圧室３ａと作動室３ｂの各間に生
じる気圧差により僅かな前進力が与えられるが、
これらの前進力と戻しばね２３の弾発力とが釣合
つて、両ブースタピストン４，６は後退限から僅
かに前進したところで停止している。

いま、車両を制御すべくブレーキペダル３４を
踏込み、入力杆３５及び弁ピストン３８を前進さ
せれば、当初、両ブースタピストン４，６は不動
であるから、第２弁座４０₂が弁部４１ｃから直
ちに離れて両作動室２ｂ，３ｂを大気導入口３３
に連通させる。その結果、大気導入口３３から弁
体４１内に流入した大気は第２弁座４０₂と弁部
４１ｃとの間を通過してから、第２ポート３１へ
移り、両作動室２ｂ，３ｂに素早く導入され、該
室２ｂ，３ｂを両負圧室２ａ，３ａより高圧にす
るので、それらの気圧差に基づく大きな前進力を
得て両ブースタピストン４，６は戻しばね２３の
力に抗して応答良く前進し、出力杆５３を介して
ブレーキマスタシリンダＭのピストン５５の前方
へ駆動する。こうして、ブレーキマスタシリンダ
Ｍをブレーキペダル３４の踏込みに遅れなく作動
させ、車両に制動かけることができる。

以上において、第２弁座４０₂と弁部４１ｃの
間を大気が通過する際、第２弁座４０₂のテーパ
状座面により大気の流れが第６図の矢印のように
半径方向へ曲げられ、第２弁座４０₂の側方へ待
機する第２ポート３１へ誘導される。特に、第２
弁座４０₂のテーパ状座面は、母線が弁ピストン
３８の軸線に向つて湾曲しているので、それによ
つて大気の流れを第２ポート３１へ向つて滑らか
に曲げることができる。

また、大気が第２弁座４０₂を越えて弁ピスト
ン３８の環状溝３８ａ側まで進出しても、その流
れは空気整流部材６１のテーパ面により半径方向
へ曲げられ、第２ポート３１へスムーズに誘導さ
れる。

こうして、第２弁座４０₂と弁部４１ｃの間を
通過した大気は乱流を起こすことなく第２ポート
３１へ流れ込むことができるので、風切音を発生
しない。

このような制動中、入力杆３５と共に、弁ピス
トン３８も前進して反力ピストン５２を介し弾性
ピストン５０に当接するが、その弾性ピストン５
０は、両ブースタピストン４，６の作動反力を受
けて小シリンダ孔３６側へ膨出変形し、反力ピス
トン５２に上記反力の一部を作用させるので、そ
の力は弁ピストン３８及び入力杆３５を介してブ
レーキペダル３４側にフイードバツクされる。こ
のような反力作用により操縦者は出力杆５３の出
力、即ち制動力の大きさを感知することができ
る。

ブレーキペダル３４に対する踏力、即ち入力杆
３５の入力の増加により出力杆５３の出力が倍力
限界点を超えると、弁ピストン３８は前面をピス
トンボス１０に当接させるので、前記入力全体が
弁ピストン３８、ピストンボス１０、弾性ピスト
ン５０及び出力ピストン５１を介して出力杆５３
に伝達することになり、結局、各ブースタピスト
ン４，６の気圧差による前進力と入力による前進
力との和が出力杆５３から出力される。

次に、ブレーキペダル３４に対する踏力を解放
すると、まず入力杆３５が戻しばね４５の弾発力
による弁ピストン３８と共に後退し、第２弁座４
０₂を弁体４１の弁部４１ｃに着座さるとと共に
弁部４１ｃを第１弁部４０₁から大きく離間させ
るので、両作動室２ｂ，３ｂが第１及び第２ポー
ト３０，３１を介して両負圧室２ａ，３ａと連通
して各ブースタピストン４，６前後の気圧差が直
ちに無くなり、したがつて両ブースタピストン
４，６は戻しばね２３の弾発力をもつて後退し、
ブレーキマスタシリンダＭの作動を解除してい
く。

この場合も、両作動室２ｂ，３ｂ内の空気は第
２ポート３１から第１ポート３０へ移るために、
弁ピストン３８の環状溝３８ａを経由するとき、
空気整流部材６１により第１弁座４０₁に向つて
滑らかに誘導されるので、風切音を生じない。

入力杆３５がストツパ板４６を延長筒２６の隔
壁２６ａに当接させる後退限まで戻ると、後部ブ
ースタピストン６は、第４図に示すように、一旦
後部ダイヤフラム７の突起２４をブースタシエル
１の後壁に当接させる後退限まで戻り、今度は第
１弁座４０₁を弁座４１ｃに着座させると共に弁
部４１ｃを第２弁座４０₂から僅かに離間させる
ので、再び両作動室２ｂ，３ｂに大気が導入され
るが、それにより生じる気圧差により両ブースタ
ピストン４，６が少しく前進すれば第２弁座４０
_２及び弁部４１ｃ間の小間隙は無くなり、制御弁
３２を当初の中立状態にする。こうして両作動室
２ｂ，３ｂには大気に希釈された負圧が保持さ
れ、負圧ブースタＢは第１図の休止状態となる。

尚、本考案は上記実施例のようなタンデム型負
圧ブースタに限らず、ブースタピストンを一個と
したシングル型負圧ブースタにも適用し得ること
は勿論である。

Ｃ 考案の効果 以上のように本考案によれば、第２弁座を、外
径が弁体に向つて減少し且つ母線が弁ピストンの
軸線に向つて湾曲するテーパ状に形成し、また弁
ピストン中間部の環状溝には、外径が第２弁座に
向つて減少するテーパ状の空気整流部材を嵌装し
たので、第２弁座の弁体からの離間時には、それ
らの間を通過する大気を第２弁座及び空気整流部
材により第２ポートは滑らかに誘導して風切音の
発生を防止することができ、負圧ブースタの作動
音低減を大いに図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図
はタンデム型負圧ブースタの休止状態での縦断側
面図、第２図及び第３図は第１図の−線及び
−線断面図、第４図は同負圧ブースタが作動
を終えて休止状態に戻る直前の状態を示す部分縦
断側面図、第５図は第１図の制御弁周辺部拡大
図、第６図は制御弁の作動説明図である。 Ｂ……負圧ブースタ、１……ブースタシエル、
２ａ，３ａ……負圧室、２ｂ，３ｂ……作動室、
４，６……前部ブースタピストン、１０……ボス
部としてのピストンボス、２５……弁筒、３０…
…第１ポート、３１……第２ポート、３２……制
御弁、３３……大気導入口、３５……入力杆、３
８……弁ピストン、３８ａ……環状溝、４０₁…
…第１弁座、４０₂……第２弁座、４１……弁体、
６０……かしめ個所、６１……空気整流部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ブースタシエル内に収容されるブースタピスト
   ンの前側と後側に負圧室と作動室をそれぞれ形成
   し、ブースタピストンのボス部には、ブースタシ
   エルの後壁に摺動自在に支承される弁筒を連設す
   ると共に、この弁筒内を負圧室に連通する第１ポ
   ートと、同弁筒内を作動室に連通する第２ポート
   とを設け、弁筒には、弁筒内壁に形成された第１
   弁座と、弁筒内に摺動自在に嵌合する弁ピストン
   の後端に形成されて第１弁座に囲繞される第２弁
   座と、これら第１及び第２弁座との着座方向へ付
   勢され、第１弁座に着座して第２弁座と離間する
   と第２ポートを大気に連通し、第２弁座に着座し
   て第１弁座と離間すると第１及び第２ポート間を
   連通する弁体とからなる制御弁を収容し、弁ピス
   トンの中間部に第２ポートの開口端が臨む環状溝
   を形成し、この環状溝の底壁をかしめるこによ
   り、弁ピストンと、その中心部に嵌合される入力
   杆の前端部とを結合した負圧ブースタにおいて、
   第２弁座を、外径が弁体に向つて減少し且つ母線
   が弁ピストンの軸線に向つて湾曲するテーパ状に
   形成し、また弁ピストン中間部の環状溝には、外
   径が第２弁座に向つて減少するテーパ状の空気整
   流部材を嵌装したことを特徴とする、負圧ブース
   タ。