JPH077241Y2 - ブレーキ倍力装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案はブレーキ倍力装置に関し、より詳しくはシェル
を補強するための補強板の改良に関する。

「従来の技術」 従来、ブレーキ倍力装置として、フロント側の壁面にマ
スタシリンダを連結する取付面を形成したシェルと、そ
のシェルの内面に添設した補強板とを備えたものは知ら
れている。

そして、このような従来のブレーキ倍力装置では、上記
シェルのフロント側の壁面に軸方向と直交する平坦面を
形成してその平坦面をマスタシリンダの取付面として構
成し、該取付面の内面に上記補強板を添設するようにし
てあり、さらにその取付面よりも半径方向外方側のシェ
ルの壁面はテーパ状の截頭円錐部とすることで剛性を高
めるようにしていた。

「考案が解決しようとする課題」 しかしながら、このような従来のブレーキ倍力装置で
は、ブレーキ倍力装置が作動された際にマスタシリンダ
側からブレーキ倍力装置側のシェルの取付面に伝達され
る前進力によって、該取付面と截頭円錐部との境目の部
分および截頭円錐部に応力が集中するので、それらの部
分を剛性が不足するという欠点あった。

「課題を解決するための手段」 このような事情に鑑み、本考案は、フロント側の壁面に
マスタシリンダを連結する取付面を形成したシェルと、
そのシェルの内面に添設した補強板とを備えたブレーキ
倍力装置において、上記シェルのフロント側の壁面にリ
ヤ側に向けて膨出する凹部を形成して、該凹部の端面を
上記取付面として構成するとともに、上記補強板を、上
記シェルの取付面の内面に重合される端面とその端面の
外周縁をリヤ側に伸長させて形成した外周筒状部とから
構成し、さらに上記補強板の外周筒状部の外径とシェル
の凹部によって形成される筒状部の内径とを同一とした
ときに得られるシェルの筒状部分の内部応力を基準応力
Ｘとし、また上記外径を上記内径よりも小さく設定した
際に得られる最小の内部応力を最小応力Ｙとしたとき、
次式の内部応力Ｚが得られる範囲で、上記外径を上記内
径よりも小さく設定したものである。

Ｚ≦Ｙ＋（Ｘ−Ｙ）×0.42 「作用」 このような構成によれば、ブレーキ倍力装置の車体への
取り付け完了後に、ブレーキ倍力装置が作動されること
に伴って、マスタシリンダ側からブレーキ倍力装置側の
シェルの取付面に前進力が伝達されてもシェルの剛性が
不足することがない。

つまり、取付面から連続する上記凹部によって形成した
筒状部によって、シェルの取付面の半径方向外方側の剛
性を高めることができる。

また、補強板の外周筒状部の外径を上述のように設定し
てあるので、シェルの取付面の内面に補強板を添設した
状態では、該補強板の端面の全域をシェルの取付面の内
面に重合させることができるようになり、したがって、
補強板の端面の外周縁に設けた外周筒状部をシェルの取
付面の内面の位置に位置させることができる。そのた
め、シェルの取付面および筒状部に集中する内部応力
は、取付面の内面に添設いた上記補強板の外周筒状部に
効率よく分散させることができる。

したがって、シェルの板厚を増大させることなく、シェ
ルの剛性を高めることができる。

「実施例」 以下図示実施例について本考案を説明すると、第１図に
おいて、フロントシェル１とリヤシェル２とで構成した
密封容器内は、その中央部に設けたセンタープレート３
によって前後のフロント室４とリヤ室５との２室に区画
してあり、かつ、上記リヤシェル２およびセンタープレ
ート３の軸部に概略筒状のバルブボデイ６をそれぞれ環
状シール部材７、８により気密を保って摺動自在に貫通
させている。

上記バルブボデイ６には、上記フロント室４とリヤ室５
とに収納したフロントパワーピストン９とリヤパワーピ
ストン10とをそれぞれ連結するとともに、各パワーピス
トン９、10の後面にフロントダイアフラム11とリヤダイ
アフラム12とをそれぞれ張設し、フロントダイアフレム
11の前後に定圧室Ａと変圧室Ｂを、またリヤダイアフラ
ム12の前後にも定圧室Ｃと変圧室Ｄを形成している。

上記２つの定圧室Ａ、Ｃと２つの変圧室Ｂ、Ｄとの間の
流体回路を切り換える弁機構15は上記バルブボデイ６内
に設けてあり、該弁機構15は、バルブボデイ６に形成し
た環状の第１弁座16と、この環状の第１弁座16よりも内
側で上記バルブボデイ６に摺動自在に設けた弁プランジ
ャ17の右端部に形成した環状の第２弁座18と、さらに両
弁座16、18に第１図の右方からばね19によって着座され
る弁体20とを備えている。

上記第１弁座16と弁体20とが接触する環状のシート部よ
りも外周側の空間は、バルブボデイ６に形成した軸方向
の定圧通路21を介して上記定圧室Ａに連通させてあり、
この定圧室Ａは、フロントシェル１に取り付けた負圧導
入管22を介して図示しないインテークマニホールドに連
通させている。また上記定圧室Ａは、バルブボデイ６に
形成した軸方向の第２の定圧通路23を介して定圧室Ｃに
連通させている。

他方、上記第１弁座16と弁体20とが接触する環状のシー
ト部よりも内周側で、第２弁座18と弁体20とが接触する
環状のシート部よりも外周側部分、すなわち内外の環状
シート部の中間部分の空間は、バルブボデイ６に形成し
た半径方向の変圧通路26を介して変圧室Ｄに連通させ、
さらに該変圧室Ｄをバルブボデイ６に形成した他の変圧
通路27を介して変圧室Ｂに連通させている。

さらに、上記第２弁座18と弁体20とが接触する内側の環
状シート部よりも内周側の空間は、フィルタ28を介して
大気に連通させている。

上記バルブボデイ６は摺動自在に設けた弁プランジャ17
の右端部は、図示しないブレーキペダルに連動させた入
力軸29に連結させてあり、その左端部は、プッシュロッ
ド30の基部に形成した凹部30a内のリアクションディス
ク31の右端面に対向させている。そして上記プッシュロ
ッド30の左端部は、シール部材32を介してフロントシェ
ル１の軸部開口1aから摺動自在に外部に突出させて図示
しないマスターシリンダのピストンに連動させている。
また、上記バルブボデイ６は、リターンスプリング33に
よって通常は図示非作動位置に保持している。

以上の構成は、基本的に従来公知のタンデムブレーキ倍
力装置の構成と同じである。

然して、本実施例におけるフロントシェル１は、フロン
ト側からリヤ側に向けて二段階に拡径させて形成して外
周部に位置した筒状外周部1Aと、この筒状外周部1Aの最
もフロント側となる端部から連続して、その軸部側に形
成した後述する取付面に図示しないマスタシリンダが連
結されるフロント壁1Bとから構成している。

フロントシェル１の筒状外周部1Aにおける小径部1bと中
径部1cとの境目となる内周面の位置に、該内周面とセン
タープレート３側の挟持部3aとによって、フロントダイ
アフラム11の外周ビード部11aを挟持するようにしてい
る。また、センタープレート３における挟持部3aよりも
リヤ側は、フロントシェル１の内周面の形状に合わせて
中径部1cと大径部1dとの境目の位置まで伸長させて、フ
ロントシェル１の内周面に重合させて嵌合させるように
している。そして、フロントシェル１の中径部1cと大径
部1dとの境目の位置において、フロントシェル１に重合
したセンタープレート３の内周面とリヤシェル２の挟持
部2aとによって、上記リヤダイアフラム12の外周ビード
部12aを挟持するようにしている。そして、その状態の
リヤシェル２の外周部はフロントシェル１の大径部1d内
に嵌合されており、該大径部1dの円周方向所定位置に設
けた図示しないカシメ部をカシメることで、フロントシ
ェル１とリヤシェル２とを一体に連結するようにしてい
る。

次に、フロントシェル１のフロント壁1Bは、上記小径部
1bのフロント側端部を半径方向内方に折り曲げて形成し
た軸方向と直交する外周側平坦面1eを備えており、更に
その外周側平坦面1eから連続する軸部側には、その外周
側平坦面1eに対して所定角度だけフロント側に傾斜させ
た截頭円錐部1fを形成してあり、この截頭円錐部1fにお
ける円周方向所定位置に上記負圧導入管22を接続するよ
うにしている。

また、上記截頭円錐部1fから連続する軸部側には、軸方
向と直交する中央平坦面1gを形成してあり、さらにその
中央平坦面1gから連続する軸部側には、リヤ側が順次小
径となる段付筒状部をリヤ側にむけて膨出させて形成し
ている。この段付筒状部における最もリヤ側となる小径
部1hの端部を上述した開口1aとするとともに、段付筒状
部における小径部1hと中径部1iとの境目となる段部の内
周面と出力軸30とにわたって上述したシール部材32を取
り付けている。

そして、本実施例では、段付筒状部における中径部1iと
大径部1jとの段部端面1kをマスタシリンダが連結される
取付面としてあり、該段部端面1kの内面に後述する第１
補強板37を重合させるようにしてあり、その状態の段部
端面1kと第１補強板37とを取付ボルト38によって図示し
ないマスタシリンダに連結するようにしている。

また、本実施例においては、上記段部端面1kよりも外周
側となる中央平坦面1gの内面にも第２補強板39を添設す
るようにしてあり、それら２つの補強板37,39によって
マスタシリンダの取付面となる段部端面1kおよびその段
部端面1kから連続する大径部1jおよび中央平坦面1gを補
強するようにしている。なお、本実施例におけるフロン
トシェル１の各部の板厚は、同じ板厚に設定している。

上記第１補強板37は環状の板材からなり、平坦に形成し
た端面37aの内周縁および外周縁はそれぞれを所定寸法
だけリヤ側にむけて伸長させて内周筒状部37bと外周筒
状部37cとを形成している。内周筒状部37bの内径はフロ
ントシェル１側の中央部1iの外径とほぼ同一に設定する
一方、外周筒状部37cの外径d1はフロントシェル１側の
大径部1jの内径d2よりも小さく設定している。

このように構成した第１補強板37は、その内周筒状部37
bをフロントシェル１側の中径部1iに嵌装するととも
に、端面37aをフロントシェル１の段部端面1kの内面に
重合させるようにしてあり、その状態の第１補強板37と
フロントシェル１の段部端面1k（取付面）とを上記取付
ボルト38によって、カシメ固定するとともに、この取付
ボルト38によって図示しないマスタシリンダに連結する
ようにしている。

そして、上述のように、第１補強板37の外周筒状部37c
の外径d1はフロントシェル１側の大径部1jの内径d2より
も小さく設定してあるので、このように連結が完了した
状態においては、第１補強板37の端面37aの全域がフロ
ントシェル１の段部端面1k（取付面）の内面に重合して
おり、したがって、第１補強板37の外周筒状部37cもフ
ロントシェル１の大径部1jのよりも半径方向内方側とな
る段部端面1k（取付面）の内面の位置に位置している。

なお、フロントシェル１の段部端面1k（取付面）をマス
タシリンダに連結した状態から、想像線で示す前進端位
置までバルブボディ６が移動されると、該バルブボディ
６と第１補強板37の外周筒状部37cとが軸方向において
オーバラップするようになるが、フロントシェル側の大
径部1jの軸方向寸法を所定寸法に設定してあるので、前
進端位置まで移動されたバルブボディ６と上記第１補強
板37が干渉することはない。

他方、第２補強板39も上記第１補強板37と基本的に同じ
構成からなり、平坦に形成した端面39aと、その端面39a
の内周縁および外周縁にはそれぞれリヤ側に伸長させて
形成した内周筒状部39bと外周筒状部39cとを備えてい
る。

内周筒状部39bの内径はフロントシェル１側の大径部1j
の外径とほぼ同一に設定するとともに、その軸方向寸法
はフロントシェル１側の大径部1jの軸方向寸法よりも小
さく設定している。また、第２補強板39の端面39aの半
径方向寸法は、フロントシェル１側の中央平坦面1gの半
径方向寸法と同一に設定してあり、さらに、外周筒状部
39cの軸方向寸法は、端面39aの半径方向寸法（中央平坦
面1gの半径方向寸法）と略同じ寸法に設定している。

このように構成した第２補強板39は、その内周筒状部39
bをフロントシェル１側の大径部1jに圧入して嵌装する
と同時に、その端面39aをフロントシェル１側の中央平
坦面1gに重合させることによって、フロントシェル１に
連結するようにしている。第１図に示す連結後の状態で
は、第２補強板39の外周筒状部39のリヤ側の端部は、マ
スタシリンダの取付面となる後部端面1kよりも若干リヤ
側に位置している。

以上のように、本実施例においては、マスタシリンダの
取付面となる段部端面1kと上記截頭円錐部1fとの間に大
径部1jおよび中央平坦面1gを形成するようにしているの
で、単にマスタシリンダの取付面と截頭円錐部とによっ
てフロント壁を構成していた従来のものと比較してフロ
ント壁1Bの剛性を向上させることができる。

また、第１補強板37によってフロントシェル１における
段部端面1k（取付面）を補強すると同時に、第２補強板
39によってフロントシェル１の大径部1jおよび中央平坦
面1gをも補強しているので、これら第１補強板37、第２
補強板39を添設したフロントシェル１における段部端面
1k（取付面）、大径部1jおよび中央平坦面1gの剛性を向
上させることができる。

したがって、ブレーキ倍力装置とマスタシリンダを連結
した後、ブレーキ倍力装置が作動された際に上記取付ボ
ルト38を介してフロントシェル１の段部端面1k（取付
面）、大径部1jおよび中央平坦面1gに応力が集中して
も、それらの部分に必要な剛性は上記第１補強板37、第
２補強板39によって補うことができる。

さらに、第１補強板37における外周筒状部37cの外径d1
を上記フロントシェル１の大径部1jの内径d2よりも小さ
く設定したことで、フロントシェル１の段部端面1k（取
付面）の内面に第１補強板37の端面37aの全域を重合さ
せることができる。そして、その状態では、第補強板37
の端面37aの外周縁に位置した外周筒状部37cをフロント
シェル１の段部端面1k（取付面）の内面における半径方
向内方に位置させることができる。

したがって、フロントシェル１の段部端面1k（取付
面）、大径部1jおよび中央平坦面1gに集中する内部応力
は、段部端面1k（取付面）の内面に添設した第１補強板
37の端面37aおよび外周筒状部37cに効率よく分散させる
ことができるので、これによっても、実質的にフロント
シェル１の段部端面1k（取付面）、大径部1jおよび中央
平坦面1gの剛性を高めることができる。

第２図は、上記本実施例のフロントシェル１の段部端面
1k（取付面）に上記取付ボルト38によってマスタシリン
ダを連結した状態で入力軸29を前進させる実験を行った
際に、マスタシリンダから取付ボルト38を介してフロン
トシェル１に前進力が作用した際のフロントシェル１に
発生した内部応力の測定結果である。

この第２図に示す測定結果は、上記定圧室A,C内の負圧
を500mmHgに設定した状態で、入力軸29に200Kgの前進力
を付与して出力軸30から685Kgの出力を得たという試験
条件で測定したものである。この実験では、上記第１補
強板37における外周筒状部37cの外径d1を118mmと設定し
て、他方のフロントシェル１の大径部1jの内径d2を110m
m程度の寸法から140mm程度まで変化させたときの、フロ
ントシェル１における大径部1jと中央平坦面1gとの境目
の部分1g′に生じる内部応力を測定している。大径部1j
と中央平坦面１との境目の部分1g′で測定した理由は、
フロントシェル１に内部応力が発生する個所のうち、1
g′の部分に最大の内部応力が生じるからである。

第２図にＸで示したd2＝118mmのとき、つまりd1＝d2の
ときの1g′の内部応力は、約32Kg/mm²であり、このとき
の応力を基準応力Ｘとする。そして上記d2の寸法が118m
mよりも大きくなるにつれて、1g′の内部応力は徐々に
小さくなって、Ｙで示したd2の寸法が約131mmのときに1
g′の内部応力が最小となる。このときの応力を最小応
力Ｙとする。その後、d2の寸法が大きくなるにつれて1
g′の内部応力は、上述した基準応力Ｘから最小応力Ｙ
に至るまでの内部応力の減少比率とほぼ同じような比率
で徐々に大きくなっており、Ｘ′で示すd2の寸法が約14
0.5mmのときに、上記基準応力Ｘで示したd2＝118mmと同
じ約32Kg/mm²の内部応力となっている。

この実験結果から理解されるように、d1≧d2の場合に比
較して、d1＜d2の範囲内でd1の値を所定値に設定するこ
とにより、フロントシェル１の1g′に生じる内部応力を
小さくすることができる。すなわち、第１補強板37の外
周筒状部37の外径d1とフロントシェル１の大径部1jの内
径d2とを同一としたときに得られる、フロントシェル１
における大径部1jと中央平坦面1gとの境目の部分1g′に
生じる基準応力Ｘ（Ｘ′）を基準として、上記部分1g′
に生じる内部応力がその基準応力Ｘよりも大きくなるこ
とがない範囲（第２図のＸとＸ′との間の範囲）で、第
１補強板37の外周筒状部37cの外径d1をフロントシェル
１の大径部1jの内径d2よりも小さく設定することによ
り、d1≧d2の場合に比較して内部応力を小さくすること
ができる。この範囲で内部応力が減少するのは、フロン
トシェル１側に発生した内部応力が第１補強板37の外周
筒状部37c側に効率的に分散されていった結果として理
解することができる。

そして本発明においては、上述したように基準応力を
Ｘ、最小応力をＹ、内部応力をＺとしたとき、Ｚ≦Ｙ＋
（Ｘ−Ｙ）×0.42の関係式が得られる範囲に、上記d1の
範囲を設定している。より具体的には、第２図に示す例
では42％以下の最適区間で示された124〜137.5mmの範囲
に設定している。本実施例では、d1＝118mmとして実験
を行ったが、上記d1の値を他の値に変更しても同様な傾
向が得られることが確認されている。

第３図は、上記実験条件のもとでの取付ボルト38の軸方
向の変位量を計測した結果を示している。第３図におい
ても、d1の範囲を上述のように設定することで取付ボル
ト38の変位量が小さくなることが確認できる。

なお、上記実施例では、第１補強板37のほかに第２補強
板39を設けているが、第２補強板39を省略しても良い。

また、タンデムタイプのブレーキ倍力装置に本考案を適
用した実施例について説明したが、シングルタイプある
いは、トリプルタイプのブレーキ倍力装置にも適用でき
ることは勿論である。

「考案の効果」 以上のように、本考案によれば、シェルの板厚を増大さ
せることなく、シェルの剛性を高めることができるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２図および
第３図は本実施例を用いて実験を行った際の実験の結果
を示す図である。 １……フロントシェル、1j……大径部（筒状部） 1k……段部端面（取付面） 37……第１補強板、37c……外周筒状部 d1……外周筒状部37cの外径 d2……大径部1jの内径

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】フロント側の壁面にマスタシリンダを連結
   する取付面を形成したシェルと、そのシェルの内面に添
   設した補強板とを備えたブレーキ倍力装置において、 上記シェルのフロント側の壁面にリヤ側に向けて膨出す
   る凹部を形成して、該凹部の端面を上記取付面として構
   成するとともに、上記補強板を、上記シェルの取付面の
   内面に重合される端面とその端面の外周縁をリヤ側に伸
   長させて形成した外周筒状部とから構成し、 さらに上記補強板の外周筒状部の外径とシェルの凹部に
   よって形成される筒状部の内径とを同一としたときに得
   られるシェルの筒状部分の内部応力を基準応力Ｘとし、
   また上記外径を上記内径よりも小さく設定した際に得ら
   れる最小の内部応力を最小応力Ｙとしたとき、次式の内
   部応力Ｚが得られる範囲で、上記外径を上記内径よりも
   小さく設定したことを特徴とするブレーキ倍力装置。 Ｚ≦Ｙ＋（Ｘ−Ｙ）×0.42