特開2015-227080(P2015-227080A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2015-227080(P2015-227080A)
(43)【公開日】2015年12月17日
(54)【発明の名称】負圧式倍力装置
(51)【国際特許分類】
   B60T 13/56 20060101AFI20151120BHJP
【FI】
   B60T13/52 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
【全頁数】8
(21)【出願番号】特願2014-112777(P2014-112777)
(22)【出願日】2014年5月30日
(71)【出願人】
【識別番号】301065892
【氏名又は名称】株式会社アドヴィックス
(74)【代理人】
【識別番号】100130513
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 直也
(74)【代理人】
【識別番号】100074206
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 文二
(74)【代理人】
【識別番号】100130177
【弁理士】
【氏名又は名称】中谷 弥一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100112575
【弁理士】
【氏名又は名称】田川 孝由
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 公康
【テーマコード(参考)】
3D048
【Fターム(参考)】
3D048BB60
3D048CC28
3D048EE11
3D048HH53
(57)【要約】
【課題】ブースタシェルをタイロッドで車体に固定するタイロッド型負圧式倍力装置のパワーピストンのプレッシャプレートについて、絞り量を増加させずに薄肉化を図れるようにし、従来よりも厚みの薄いプレッシャプレートで要求される耐圧強度と耐久性を確保可能となすことを課題としている。
【解決手段】ダイヤフラムと組み合わせてパワーピストンの隔壁部材を構成するプレッシャプレート11について、そのプレッシャプレート11の傘状部17をタイロッド孔設置領域Aとその他の領域Bに分け、タイロッド孔設置領域Aの斜面角α1をその他の領域の斜面角α2よりも大きくした。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ブースタシェルの内部を定圧室と変圧室に区画するパワーピストンの隔壁部材がプレッシャプレートとダイヤフラムとで構成され、
前記プレッシャプレートは、絞り加工されてバルブピストンを連結した内径側と外径側との間に中心の軸と直交する線に対して傾いた傘状部を有しており、
前記ブースタシェルと前記プレッシャプレートの前記傘状部にそれぞれ設けられた2個のタイロッド孔にマスタシリンダを前記ブースタシェルに締結するタイロッドがそれぞれ気密に挿通され、
前記タイロッド孔は、2つある孔の孔中心を結ぶ直線が前記プレッシャプレートの中心を通るように配設されている負圧式倍力装置において、
前記プレッシャプレートの前記傘状部の斜面角について、前記タイロッド孔設置領域の斜面角をその他の領域の斜面角よりも大きくしたことを特徴とする負圧式倍力装置。
【請求項2】
前記プレッシャプレートの前記傘状部の周方向各部の斜面角を前記その他の領域から前記タイロッド孔設置領域に向かって滑らかに変化させた請求項1に記載の負圧式倍力装置。
【請求項3】
前記タイロッド孔設置領域側の斜面角変化点をタイロッド孔に近接した位置に配置し、前記その他の領域側の斜面角変化点は、前記プレッシャプレートに設けられた2個のタイロッド孔の中心を結ぶ直線に対してプレッシャプレートの中心において直交する直線上、もしくは、そこからタイロッド孔設置領域側に偏った位置に配置した請求項2に記載の負圧式倍力装置。
【請求項4】
前記プレッシャプレートの傘状部を、内径側傘状部とその内径側傘状部の外周を取り巻く外径側傘状部とで構成し、前記内径側傘状部の径方向外端と前記外径側傘状部の径方向内端間に曲げ戻し部を設けて前記外径側傘状部の径方向内端位置を前記内径側傘状部の径方向外端位置よりもプレッシャプレートの絞りを浅くする方向に後退させ、前記内径側傘状部に前記タイロッド孔を設けてその内径側傘状部のみについてタイロッド孔設置領域とその他の領域の斜面角を異ならせた請求項1〜3のいずれかに記載の負圧式倍力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、車両のブレーキ装置に採用される負圧式倍力装置に関する。より詳しくは、ブースタシェルの内部に設けられるプレッシャプレートの薄肉化を可能となす発明である。
【背景技術】
【0002】
首記の負圧式倍力装置は、ブースタシェルの内部にパワーピストンを構成する隔壁部材を備えている。その隔壁部材は、プレッシャプレートとダイヤフラムを組み合わせたものであって、この隔壁部材がブースタシェルの内部を定圧室と変圧室に区画している。
【0003】
前記パワーピストンは、内部に負圧弁と大気弁を備えたバルブピストンを前記隔壁部材の中心部に取り付けて構成される。
【0004】
前記定圧室はエンジンの給気マニホールドに接続され、変圧室には倍力装置作動時に前記大気弁を経由して外部から大気が導入される。
【0005】
この負圧式倍力装置は、ブレーキ操作がなされると負圧弁が閉じて定圧室と変圧室の連通が断たれ、その後、大気弁が開いて変圧室に外部から大気が導入される。これにより、定圧室と変圧室の間に圧力差が生じ、その圧力差を受けてパワーピストンが前進し、ブレーキ操作力に応じて増幅された力でマスタシリンダを作動させる。この作動メカニズムはよく知られているので詳細説明は省く。
【0006】
かかる負圧式倍力装置の中に、ブースタシェルに対するマスタシリンダの締結を2本のタイロッドを用いて行うものがある。ここではそれをタイロッド型負圧式倍力装置と言う。そのタイロッドはブースタシェルの車体への固定にも利用される。
【0007】
そのタイロッド型負圧式倍力装置の従来技術として、例えば、下記特許文献1に開示されたものがある。
【0008】
2本のタイロッドは、ブースタシェルを構成する前部シェルと後部シェル及び前記隔壁部材にタイロッド孔をそれぞれ設けてそのタイロッド孔に挿通される。
【0009】
前記隔壁部材のプレッシャプレートに設けるタイロッド孔は、バルブピストンが取付けられるプレッシャプレートの中心孔側に偏った位置にある。
【0010】
なお、プレッシャプレートには、耐久性と耐圧強度が要求される。従来はその要求に応えるためにプレートを絞り加工して補強リブを備えさせ、なおかつ、プレート厚みもある程度厚くする方法が採られていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開2006−224958号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
車両の重量軽減やコスト削減を図るために、上記プレッシャプレートの厚みを薄くすることが検討されている。従来のプレート形状でその要求に応えようとするとプレス成形での絞り量を深くする必要がある。
【0013】
しかしながら、プレートの絞り量を深くすると成形性が悪化する。そのために、成形の工程数を増やして対応せざるを得ない。そのことが妨げとなってプレッシャプレートの更なる薄肉化に限界が生じていた。
【0014】
この発明は、タイロッド型負圧式倍力装置のパワーピストンのプレッシャプレートについて、絞り量を増加させずに薄肉化を図れるようにし、従来よりも厚みの薄いプレッシャプレートで要求される耐圧強度と耐久性を確保可能となすことを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0015】
上記の課題を解決するため、この発明は、ブースタシェルの内部を定圧室と変圧室に区画するパワーピストンの隔壁部材がプレッシャプレートとダイヤフラムとで構成され、
前記プレッシャプレートは、絞り加工されてバルブピストンを連結した内径側と外径側との間に中心の軸と直交する線に対して傾いた傘状部を有しており、
前記ブースタシェルと前記プレッシャプレートの前記傘状部にそれぞれ設けられた2個のタイロッド孔にマスタシリンダを前記ブースタシェルに締結するタイロッドがそれぞれ気密に挿通され、
前記タイロッド孔は、2つある孔の孔中心を結ぶ直線が前記プレッシャプレートの中心を通るように配設されている負圧式倍力装置を以下の如く構成した。
【0016】
即ち、前記プレッシャプレートの前記傘状部の斜面角を、前記タイロッド孔が形成されるタイロッド孔設置領域とそのタイロッド孔設置領域から周方向に変位したその他の領域とで異ならせ、タイロッド孔設置領域の斜面角をその他の領域の斜面角よりも大きくした。
【0017】
なお、前記タイロッド孔設置領域とは、タイロッド孔が収まり得る周方向幅を有して傘状部の径方向に延びる領域を言う。
【0018】
かかる負圧式倍力装置は、前記プレッシャプレートの前記傘状部の周方向各部の斜面角を前記その他の領域から前記タイロッド孔設置領域に向かって滑らかに変化させたものが好ましい。
【0019】
前記タイロッド孔設置領域側の斜面角変化点は、タイロッド孔のプレッシャプレート周方向両端近傍に配置するのがよい。
【0020】
また、前記その他の領域側の斜面角変化点は、プレッシャプレートに設けられた2個のタイロッド孔の中心を結ぶ直線に対してプレッシャプレートの中心において直交する線上にあってもよいし、そこからタイロッド孔設置領域側に偏った位置(前記2個のタイロッド孔の中心を結ぶ直線に対してプレッシャプレートの中心において鋭角に交わる線上が好ましい)にあってもよい。
【0021】
前記プレッシャプレートの傘状部を、内径側傘状部とその内径側傘状部の外周を取り巻く外径側傘状部とで構成し、前記内径側傘状部の径方向外端と前記外径側傘状部の径方向内端間に曲げ戻し部を設けて前記外径側傘状部の径方向内端位置を前記内径側傘状部の径方向外端位置よりもプレッシャプレートの絞りを浅くする方向に後退させる(ここではこれを2段絞り形状の傘状部と言う)のも好ましい。
【0022】
その2段絞りの形状の傘状部を有するプレッシャプレートは、内径側傘状部に前記タイロッド孔を設けてその内径側傘状部のみについてタイロッド孔設置領域とその他の領域の斜面角を異ならせるとよい。
【発明の効果】
【0023】
この発明の負圧式倍力装置は、上記の構成により、プレッシャプレートの厚みを絞りの深さを増加させずに薄くして要求される耐圧強度と耐久性を確保することができる。
【0024】
そのプレッシャプレートには、運転者による車両のブレーキ操作が行われて負圧式倍力装置が作動すると、定圧室と変圧室間に生じる圧力差によってプレートを屈曲させようとする負荷が加わる。
【0025】
その負荷に対するプレッシャプレートの強度は、応力が集中し易いタイロッド孔の設置領域(特に、タイロッド孔とプレッシャプレートの中心孔との間に挟まれた領域)が最も弱い。
【0026】
この発明の負圧式倍力装置は、傘状部のタイロッド孔設置領域の斜面角をその他の部位の斜面角よりも大きくしたことによって、タイロッド孔設置領域の耐圧強度がその他の領域よりも高まる。
【0027】
定圧室と変圧室の圧力差による力を直角に受ける面と斜めに受ける面を比較すると、斜めに受ける面の方が受ける力が分散されるために負荷に耐え易い。これと同じ理屈によって斜面角を大きくしたタイロッド孔設置領域の耐圧強度が高まり、そのために、プレッシャプレートの絞り量を増加させずに薄肉化を図って成形の工程数増加を回避することができる。
【0028】
なお、前記傘状部の周方向各部の斜面角を前記その他の領域から前記タイロッド孔設置領域に向かって滑らかに変化させたものは、プレッシャプレート内に無用の応力集中部(段差部)が形成されず、応力集中部の強化策を施さずに済む。
【0029】
また、プレッシャプレートの傘状部を2段絞り形状にして内径側傘状部にタイロッド孔を設け、内径側傘状部のみについてタイロッド孔設置領域とその他の領域の斜面角を異ならせたものは、プレッシャプレートとブースタシェルの軸方向寸法が小さく抑えられるほか、外径側傘状部は周方向の全域が同一形状(同一斜面角)になっているため、ダイヤフラムの径方向外周部の支持安定性が損なわれず、プレッシャプレートの全体強度の低下も招かない。
【図面の簡単な説明】
【0030】
図1】この発明の負圧式倍力装置の一例を示す断面図である。
図2図1の負圧式倍力装置に採用したプレッシャプレートの端面図である。
図3図2のIII−III線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、この発明の負圧式倍力装置の実施の形態を、添付図面の図1図3に基づいて説明する。
【0032】
図1に示した負圧式倍力装置1は、ブースタシェル2に対するマスタシリンダMCの固定をタイロッド6によって行うタイロッド型である。
【0033】
図示のタイロッド型負圧式倍力装置1は、ブースタシェル2と、パワーピストン10と、入力ロッド3と、出力ロッド4と、パワーピストン10を復帰させるリターンスプリング5と、2本のタイロッド6を組み合わせて構成されている。
【0034】
ブースタシェル2は、前部シェル2aと後部シェル2bとからなる。前部シェル2aは、車のエンジンの給気マニホールドに接続される吸引ポート19を有する。
【0035】
パワーピストン10は、プレッシャプレート11とダイヤフラム12とからなる隔壁部材13と、内部に負圧弁14と大気弁15を備えたバルブピストン16を組み合わせてなる。
【0036】
このパワーピストン10の隔壁部材13によって、ブースタシェル2の内部が定圧室7と変圧室8に区画されている。
【0037】
負圧弁14は、定圧室7と変圧室8を連通させる通路に配置されてその通路を開閉する。また、大気弁15は、変圧室8を外部につなぐ通路に配置されてその通路を開閉する。
【0038】
入力ロッド3はバルブピストン16に挿入されており、運転者のブレーキ操作によってその入力ロッド3が押し込まれると負圧弁14の弁体が弁シートに接して負圧弁14が閉じ、定圧室7と変圧室8の連通が断たれる。
【0039】
また、入力ロッド3の更なる押し込みによって、大気弁15の弁体が弁シートから離れ、大気弁15が開いて変圧室8に大気が流入する。
【0040】
これにより、定圧室7と変圧室8に圧力差が生じ、その圧力差を受けたパワーピストン10が推進し、その推力(ブレーキ操作力に応じて増幅された力)が出力ロッド4を介してマスタシリンダMCに伝わってマスタシリンダMCが作動する。かかる作動メカニズムは、従来品の負圧式倍力装置と同じである。
【0041】
パワーピストン10のプレッシャプレート11は、絞り加工されたものであって、図2及び図3に示すように、バルブピストン16が固定される中心孔11aと径方向外端との間に、既述の2段絞り形状の傘状部17を有する。
【0042】
その傘状部17は、内径側傘状部17aとその内径側傘状部とその内径側傘状部17aの外周を取り巻く外径側傘状部17bを備え、内径側傘状部17aに2個のタイロッド孔18が設けられている。
【0043】
内径側傘状部17aの径方向外端と外径側傘状部17bの径方向内端間には戻し部17cがあり、その戻し部17cの設置によって、外径側傘状部17bの径方向内端位置が内径側傘状部17aの径方向外端位置よりもプレッシャプレート11の絞りを浅くする方向に後退している。
【0044】
タイロッド6は、前部シェル2aと後部シェル2bにそれぞれ設けられたタイロッド孔9と、プレッシャプレート11に設けられたタイロッド孔18に気密に挿通される。
【0045】
そのタイロッド6は、ブースタシェル2の中心を通る直線上に配置されており、そのタイロッド6を締結具にしてブースタシェル2にマスタシリンダMCが固定される。そのタイロッド6は、後部シェル2bを固定する取付けボルト20(図1参照)と組み合わせてブースタシェル2を車両の車体に固定するのにも利用される。
【0046】
プレッシャプレート11に設ける2個のタイロッド孔18は、それらの孔の中心を結ぶ直線L1(図2参照)がプレッシャプレート11の中心を通るように配設されている。
【0047】
また、図示のプレッシャプレート11は、内径側傘状部17aを、タイロッド孔18が形成されるタイロッド孔設置領域A(図2参照)とその他の領域B(同じく図2参照)に分け、タイロッド孔設置領域Aの斜面角α1(図3参照)をその他の領域Bの斜面角α2よりも大きくしている。
【0048】
斜面角は、ここでは、その他の領域B側の斜面角変化点をCP1、タイロッド孔18に近接した位置に設定されるタイロッド孔設置領域A側の斜面角変化点をCP2として、CP1からCP2に向かって斜面角を滑らかに変化させている。
【0049】
なお、例示のプレッシャプレート11は、その他の領域B側の斜面角変化点CP1が2個のタイロッド孔18の中心を結ぶ直線L1とプレート中心において直交する直線L2からタイロッド孔設置領域A側に若干偏った位置にあるが、その他の領域B側の斜面角変化点CP1は、前記直線L2上にあってもよい。
【0050】
その斜面角変化点CP1を、図2に示したように、タイロッド孔設置領域側の斜面角変化点CP2から適度に離れた位置に設定することで、CP1とCP2間での斜面角変化が滑らかになって内径側傘状部17aに応力集中を招きやすい高さ変化の急な段差部が作り出されることが回避される。その高さ変化の急な段差部が存在しないプレッシャプレート11は、より一層の厚み削減が図れる。
【0051】
プレッシャプレート11の厚みや斜面角α1、α2の大きさは、負圧式倍力装置の仕様に合った厚み、大きさに設定される。
【0052】
ダイヤフラム12は、プレッシャプレート11の傘状部に支持される箇所を傘状部と同一形状に成形して傘状部の変圧室側の面に対するダイヤフラム12の密着性を高めており、従来の負圧式倍力装置と同等の耐久性が確保されている。
【0053】
以上述べたように、この発明によれば、プレッシャプレートの強度が低下しがちなタイロッド孔設置領域の斜面角をその他の領域よりも大きくしたことでタイロッド孔設置領域の耐圧強度が高まり、そのために、プレッシャプレートの絞り量を増加させずにそのプレッシャプレートの薄肉化を図ることが可能になる。
【0054】
例えば、プレッシャプレートの材料としてSPC−270(冷間圧延鋼板)を採用した10.5インチサイズの負圧式倍力装置の場合、従来はプレッシャプレートの厚みを1.2mm程度にしていたが、この発明の負圧式倍力装置では、プレッシャプレートの厚みを0.8mmまで薄くしても絞り量が同じ従来品と遜色のない強度を確保することができた。
【0055】
また、絞り量の増加がないため従来品と同じ工程数でのプレッシャプレート成形が行え、良好な生産性も確保することができた。
【符号の説明】
【0056】
1 負圧式倍力装置
2 ブースタシェル
2a 前部シェル
2b 後部シェル
3 入力ロッド
4 出力ロッド
5 リターンスプリング
6 タイロッド
7 定圧室
8 変圧室
9 タイロッド孔
10 パワーピストン
11 プレッシャプレート
11a 中心孔
12 ダイヤフラム
13 隔壁部材
14 負圧弁
15 大気弁
16 バルブピストン
17 傘状部
17a 内径側傘状部
17b 外径側傘状部
17c 戻し部
18 タイロッド孔
19 吸引ポート
20 取付けボルト
MC マスタシリンダ
A タイロッド孔設置領域
B その他の領域
α1 タイロッド孔設置領域の斜面角
α2 その他の領域の斜面角
CP1 その他の領域側の斜面角変化点
CP2 タイロッド孔設置領域側の斜面角変化点
L1 プレッシャプレートの2個のタイロッド孔中心を結ぶ直線
L2 直線L1と直交する直線
図1
図2
図3