特許 6357543 放出調整可能なブレーキブースタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6357543

(24)【登録日】2018年6月22日

(45)【発行日】2018年7月11日

(54)【発明の名称】放出調整可能なブレーキブースタ

(51)【国際特許分類】

   B60T 13/569 20060101AFI20180702BHJP

【ＦＩ】

   B60T13/569

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-559880(P2016-559880)

(86)(22)【出願日】2015年2月18日

(65)【公表番号】特表2017-510497(P2017-510497A)

(43)【公表日】2017年4月13日

(86)【国際出願番号】US2015016368

(87)【国際公開番号】WO2015156909

(87)【国際公開日】20151015

【審査請求日】2016年11月18日

(31)【優先権主張番号】61/976,675

(32)【優先日】2014年4月8日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】14/316,360

(32)【優先日】2014年6月26日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】501125231

【氏名又は名称】ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】100177839

【弁理士】

【氏名又は名称】大場 玲児

(74)【代理人】

【識別番号】100172340

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 始

(72)【発明者】

【氏名】グレイス，ウィリアム

(72)【発明者】

【氏名】ラコス，マーク

【審査官】 谷口 耕之助

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５９−１２８０４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１９３４８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−０５３８５９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０６０６７８９１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２１２２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−０１８０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５３−１４０８９０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６３−２５８２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平０７−５０４３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５１８０１０４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｔ １３／５６９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両ブレーキブースタであって、
制動入力を受容するように構成されているブレーキ入力部材と、
前記ブレーキ入力部材に隣接している第１室と前記ブレーキ入力部材から離間している第２室とに分割されるブースタハウジングと、
ポペットバルブボデーとポペットシールとを含むポペットバルブであって、倍力動作中に前記第１室内の圧力を有する空気と前記第２室内の真空との間に分離を維持するように作動可能であるとともに、前記制動入力の放出と前記倍力動作の完了の際に前記第１室から前記ポペットバルブボデーの一つ以上のサイドポートを経た前記空気の排出を可能にするように作動可能であるポペットバルブと、
前記ブースタに所定の放出速度を付与するように構成されている限流器要素と、
を含み、
前記ポペットバルブボデーは複数のサイドポートを含み、
前記限流器要素は、
前記複数のサイドポートの一つを閉塞する栓として設けられる限流部分を含み、
前記複数のサイドポートの一部を限流し、
前記限流器要素の限流部分は、
前記複数のサイドポートのうちの対応する少なくとも一つを部分的に遮断することにより、前記ポペットバルブボデーの有効総流動抵抗を総流動抵抗よりも高い所定量に設定する
車両ブレーキブースタ。

【請求項2】

前記限流器要素が前記ポペットバルブボデーに対して固定されている
請求項１記載の車両ブレーキブースタ。

【請求項3】

前記ポペットバルブボデーが複数のサイドポートを含むとともに前記限流器要素が複数の限流部分を含み、
前記複数の限流部分の各々が接続部材であるコネクタリングに固定される
請求項１記載の車両ブレーキブースタ。

【請求項4】

前記複数の限流部分と前記コネクタリングとが単体として一体的に成形される
請求項３記載の車両ブレーキブースタ。

【請求項5】

さらに、
前記ポペットバルブボデーとともに移動して、前記ブレーキ入力部材への前記入力より大きな出力を伝達するように構成されている出力プッシュロッドと、
前記ポペットバルブボデーに対して前記出力プッシュロッドを固定するプッシュロッド保持器と、
を含み、
前記限流器要素の保持部分が、
前記プッシュロッド保持器と前記ポペットバルブボデーとの間に配置される
請求項１記載の車両ブレーキブースタ。

【請求項6】

さらに、
前記ポペットバルブボデーとともに移動して、前記ブレーキ入力部材への前記入力より大きな出力を伝達するように構成されている出力プッシュロッドと、
前記ポペットバルブボデーに対して前記出力プッシュロッドを固定するプッシュロッド保持器と、
を含み、
前記限流器要素が、
前記プッシュロッド保持器とともに単体として一体的に形成される
請求項１記載の車両ブレーキブースタ。

【請求項7】

さらに、
前記ポペットバルブボデーとともに移動して、前記ブレーキ入力部材への前記入力より大きな出力を伝達するように構成されている出力プッシュロッドと、
前記ポペットバルブボデーに対して前記出力プッシュロッドを固定するプッシュロッド保持器と、
を含み、
前記限流器要素が、
前記プッシュロッド保持器により相互接続される複数の限流部分を含む
請求項１記載の車両ブレーキブースタ。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の相互参照】

【0001】

本出願は、２０１４年４月８日に出願された米国仮特許出願第６１／９７６，６７５号の通常出願であり、同出願の内容全体が参照により援用される。

【技術分野】

【0002】

本発明は、車両および車両制動システムに関している。より詳しく記すと、本発明は、補助ブレーキ使用の後にブースタの放出速度を制御するブレーキブースタ内の構造に関する。

【発明の概要】

【0003】

一態様において、本発明は、制動入力を受容するように構成されているブレーキ入力部材と、ブレーキ入力部材に隣接している第１室とブレーキ入力部材から離間している第２室とに分割されるブースタハウジングとを含む車両ブレーキブースタを提供する。ポペットバルブはポペットバルブボデーとポペットシールとを含み、ポペットバルブは、補助制動中に第１室内の圧力を有する空気と第２室内の真空との間の分離を維持するように作動可能であり、さらに、制動入力の放出時および補助制動の完了時に第１室からポペットバルブボデーの一つ以上のサイドポートを経た空気の排出を可能にするように作動可能である。限流器要素はポペットバルブボデーから分離されており、所定の放出速度をブースタに付与するように構成されている。一つ以上のサイドポートは、限流器要素により設定されたポペットバルブボデーの有効総流動抵抗より小さいポペットバルブボデーの総流動抵抗を規定する。

【0004】

別の態様において、本発明は、所望の解除速度に車両ブレーキブースタを適応させるための方法を提供する。ブレーキ操作の完了後にブレーキブースタの圧力側から空気を流出させる複数のサイドポートを含むポペットバルブボデーを有するポペットバルブを含むブレーキブースタが設けられる。複数のサイドポートは、ポペットバルブボデーの総流動抵抗を規定する。少なくとも一つの限流部分を有して複数のサイドポートのうち対応する少なくとも一つを少なくとも部分的に遮断する限流器要素が挿入されて、ポペットバルブボデーの総流動抵抗より高い所定量にポペットバルブボデーの有効総流動抵抗を設定する。

【0005】

本発明の他の態様は、詳細な説明および添付図面の検討により明白になるだろう。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】車両ブレーキブースタの一部分の断面図である。

【図2】図１の車両ブレーキブースタのポペットバルブボデーのサイドポートの詳細図であり、限流器要素を図示している。

【図3】ポペットバルブボデーの端面図であり、サイドポートを図示している。

【図4】コネクタリングに結合された多数の限流部分を有する限流器要素の斜視図である。

【図5】コネクタリングに結合された多数の限流部分を有する別の限流器要素の斜視図である。

【図6】図５の限流器要素が設置された図３のポペットバルブボデーの断面図である。

【図7】図６の限流器要素の一つの詳細図である。

【図8】ブースタのポペットバルブボデーとプッシュロッド保持器との間に嵌着した別の限流器要素を含む車両ブレーキブースタの断面図である。

【図9】ブースタのプッシュロッド保持器であるコネクタリングに限流器部分が結合された限流器要素の斜視図である。

【図10】図９の限流器要素の代替斜視図である。

【図11】ブースタのポペットバルブボデーに配置された図９および図１０の限流器要素の断面図である。

【図12】多数の限流器部分が栓として形成されている別の限流器要素の斜視図である。

【図13】ブースタのポペットバルブボデーに配置された図１２の限流器要素の断面図である。

【図14】また別の限流器要素の斜視図である。

【図15】また別の限流器要素の斜視図である。

【図16】また別の限流器要素の斜視図である。

【図17】また別の限流器要素の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

本発明の実施形態が詳細に説明される前に、以下の説明で提示されるか以下の図面に図示される構成要素の構成および配置の詳細に本発明の適用が限定されないことが理解されるはずである。本発明は他の実施形態も可能であり、様々な手法で実践または実行されうる。

【0008】

図１は、図８には、より完全に示されている車両ブレーキブースタ２０の一部分を図示している。ブースタ２０は、ブースタハウジング２４と、ブースタ２０によるブースティングのため制動入力を受容するように構成されている入力部材２８とを含む。入力と付加的なブースト力とが、一つ以上の油圧ブレーキ装置を操作するためのマスタシリンダ入力に結合されうる出力プッシュロッド３０へ伝達される。ブースタハウジング２４は、入力部材２８に隣接している第１室３２と、入力部材２８から離間している第２室３６とに分割される。入力部材２８によりブレーキ入力が受容されない正常運転動作中に真空条件が存在するように、両方の室３２，３６からは実質的に空気が排出される。入力部材２８が操作されると、第２室３６で維持されている真空と比べて第１室３２が加圧されるように大気圧の空気が第１室３２へ導入され、出力プッシュロッド３０で、より高い力への入力のブースティングが行われる。図８に示されているように、ブースタ２０は、二つの第１室３２が二つの第２室３６とともに設けられているタンデムブースタでありうる。

【0009】

ポペットバルブ４０は、ブースタ２０に設けられて、操作の完了後に第１室３２から空気を選択的に流出させるように作動可能である。ポペットバルブ４０は、ポペットボデー４２とポペットシール４４とを含む。ポペットバルブ４０は、図１および２では放出状態で開口した様子が示されている。入力部材２８が操作される時に、ポペットバルブ４０が空気の流入を可能にする別々の開口を有するが、シール４４に対して閉鎖または密閉されると第１室３２の空気（大気圧など）と第２室の真空との間の分離を維持する。入力部材２８の放出時に、ポペットバルブボデー４２の一つ以上のサイドポート４８は、第１室３２からの空気の排出を可能にする。複数のサイドポート４８の一つの例示的な配置が、図３に示されている。サイドポート４８は等間隔の１０個の周方向箇所に配設されうるが、図示されているバルブボデー４２は、１０箇所のうち６箇所のみが開口して、流入を可能にするサイドポート４８を形成する。他の設計および配置は任意である。サイドポート４８の数と、第１ブースタ室３２から流出する空気に対するその流動抵抗とは、ブースタ２０の放出速度を決定する。放出速度は概ね、「準備」状態を再設定する前の不当な遅延を回避するのに十分なほど高速であるべきだが、放出速度が高過ぎると不要なノイズが生じ、ブースタ２０の下流のブレーキシステムでの油圧戻りが適切に減衰されない。概して、この結果、許容範囲のブースタ放出速度を達成するため異なるサイドポート形態を有する必要により生じる異なる車両での使用には、別々の設計および製造を持つ異なるバルブボデーが用意されることになる。

【0010】

図示された構成において、ポペットバルブボデー４２、ゆえにブースタ２０は、ポペットバルブボデー４２から分離した限流器要素５０により特定の放出速度を達成するように設定または改変されうる。限流器要素５０は、ポペットバルブボデー４２のサイドポート４８のみより遅い（つまり流動抵抗が高い）所定の放出速度をブースタ２０に提供するように構成されている。言い換えると、限流器要素５０により設定されたポペットバルブボデー４２の有効総流動抵抗より小さいポペットバルブボデー４２の総流動抵抗をサイドポート４８が規定するのである。限流器要素５０は、ポペットバルブボデー４２に対して固着され、組み立てられると移動または調節が可能ではない。限流器要素５０は、ブースタ２０の軸線Ａに平行に測定された長さＬを有し、軸線Ａに垂直に、または径方向に測定された厚さＴを有する。限流器要素５０の寸法は、第１室から流出する空気に付与される流動抵抗、ゆえに放出速度への作用を決定する。図２には限流器要素５０が一つのみ示されているが、ポペットバルブ４２は上述のように、サイドポート４８の数と一致する数までの、一つ以上の限流器要素を備えることができる。

【0011】

図４は、複数の個々の限流部分５６がコネクタリング５８に固定されている代替限流器要素５０Ａを図示している。幾つかの構成において、限流部分５６とコネクタリング５８とは単体として一体的に形成されている。図５は、コネクタリング６２から離れた末端部では特に異なる形状である限流部分６０を有することを除いて、図４の限流器要素５０Ｂと類似している別の限流器要素５０Ｂを図示している。図４の限流器要素５０Ａにおいて、各限流部分５６は、それぞれの末端部までずっと一定の断面形状でコネクタリング５８から延出する。断面形状は、概ね円筒形であるが、コネクタリング５８の周方向に沿った一つの横方向に伸張した、平坦側を持つ楕円形状である。末端部は平坦である。図５の限流器要素５０Ｂでは、末端部の各々がその径方向外側で楕円形であって傾斜面６６を含むことを除いて、限流部分６０は図４の限流部分５６のような形状を有する。この結果、各限流部分６０の断面積が末端部に向かって減少することになる。図４および５の両方において、コネクタリング５８，６２は、概ね丸い限流部分５６，６０に面する第１側と、概ね平坦である反対の第２側とを含む。

【0012】

図８は、ブースタ２０のポペットバルブボデー４２とプッシュロッド保持器７０との間に嵌着する別の代替限流器要素５０Ｃを図示している。プッシュロッド保持器７０は、出力プッシュロッド３０の貫通のための中央孔を有する板状構造である。出力プッシュロッド３０のフランジ状端部７２は、プッシュロッド保持器７０によりポペットバルブボデー４２からの分離を阻止されている。前出の構成について説明したように、限流器要素５０Ｃは、図の形状、またはここに開示される他の構成のいずれかに類似の形状を有する一つ以上の限流部分７６を有し、多数の限流部分７６を一緒に結合するコネクタリング８０でありうるベース部分をさらに有する。図８の構成において、コネクタリング８０は、図８に示されているように、プッシュロッド保持器７０と接触するように延出または突出する部分を（径方向外側エッジなどに）含む。任意であるが、限流器要素５０Ｃは、プッシュロッド保持器７０の側に開口する中空または半中空の構成とともに示されている。コネクタリング８０から、限流部分７６の断面厚さは第１長さにわたって径方向に一定であり、それから隣接するサイドポート４８の形状の概ね鏡像となるようにテーパ状に減少し、そして残りの長さでは厚さが減少したままで延在する。

【0013】

図９〜１１は、プッシュロッド保持器として機能する一体的構造であるとともに、ポペットバルブボデー４２の対応のサイドポート４８に嵌着して放出速度を設定する複数の限流部分８４も有する別の代替限流器要素５０Ｄを図示している。限流部分８４はすべてコネクタリング８８に結合され、これとともに単体として一体的に形成（成形など）されうる。しかし、前述した構成と異なり、図９〜１１のコネクタリング８８は、概ねポペットバルブボデー４２の端面８９より先に配置され、実質的に径方向内向きの延出部９０を有する。延出部９０は、サイドポート４８の最も内側の範囲より先まで内向きに延在している。図１１に示されているように、延出部９０は出力プッシュロッド３０のフランジ状端部７２と重複している。こうして延出部９０はポペットバルブボデー４２に対して出力プッシュロッド３０を保持するように作動し、別のプッシュロッド保持器は設けられないか必要とされない。コネクタリング８８の径方向外向きエッジは、ブースタ２０の一次バイアスバネ９８と当接するためのバネ座９４を含む。やはり図９〜１１の構成に示されているのは、リブまたはガセット構造１００により各限流部分８４が（径方向外側などで）コネクタリング８８に支持されうることである。

【0014】

図１２および１３は、別の代替限流器要素５０Ｅを図示している。限流器要素５０Ｅは、複数のサイドポート４８のうち対応するものを閉塞する栓として設けられている少なくとも一つの限流部分１０８を含む。必須ではないが、図示された限流器要素５０も、これとともに単体として一体的に形成（成形など）されて限流部分の分離を防止するコネクタリング１１２を含む。この構成またはここで説明される他の構成において、限流部分が一つのみ設けられる場合でも所望であればコネクタリングが設けられうることに注意すべきである。限流部分１０８が栓として設けられる時には、空気の放出流がやはり可能であるように、限流部分１０８はポペットバルブボデー４２のサイドポート４８の総数よりも概ね数が少ない。栓型の限流部分１０８は本質的に開口しているサイドポート４８の数が少なく製造されているポペットバルブボデー４２と同様に、ある種のサイドポート４８の使用を不要にする。これは、サイドポート４８をそのフルサイズから、限流は行うが流動は可能にするサイズまで縮小しうる所定の限流部を設置するのとは対照的である。栓型限流部分１０８の構成では、可撓性突部１１６が設けられうる。可撓性突部１１６は限流部分１０８の末端部で互いに隣接している。幾つかの構成では、第１ベース材料（硬質ゴム材料など）へ第２材料（軟質ゴム材料など）を重複成形することにより可撓性突部１１６が構成されうる。可撓性突部１１６はサイドポート４８と適合し、サイドポートを経た空気の流れを阻止する一連のシールを形成する。

【0015】

図１４は、別の代替限流器要素５０Ｆを図示している。限流器要素５０Ｆは、これとともに単体として一体的に形成（成形など）されて限流部分１２４の分離を防止できる共通のコネクタリング１２８に結合された幾つかの限流部分１２４を含む。限流部分１２４は栓型限流部として構成され、限流部分１２４の各々は丸い末端部を有する。限流部分１２４または限流器要素全体は、エラストマや他の圧縮材料（軟質フォームや軟質ゴムなど）で構成されて良好な密閉性を達成する。

【0016】

図１５は、別の代替限流器要素５０Ｇを図示している。限流器要素５０Ｇは、これとともに単体として一体的に形成（成形など）されて限流部分１３２の分離を防止できる共通コネクタリング１３４に結合される幾つかの限流部分１３２を含む。限流部分１３２の各々は、図８の限流器要素５０Ｃのものと概ね同様の形状を有する。しかし、図１５のコネクタリング１３４は、組み立てられると限流器要素５０Ｇの存在を視覚的に検出するため一つの特定箇所でコネクタリング１３４から径方向外向きに延出するタブ１３６をさらに含む。一つのタブ１３６が示されているが、限流器要素５０Ｇは代替数のタブ（２または３個のタブなど）を含みうる。タブ１３６は、プッシュロッド保持器７０の後方に組み立てられた時に限流器要素５０Ｇの視覚的検出を行うばかりでなく、手探りの組立プロセス中にバルブボデー４２に対する整合を助けるのにも使用されうる。例えば、タブ１３６は、ポペットバルブボデー４２への挿入中に組立工具と連結して周知の配向で係止し、限流部分１３２がサイドポート４８と整合されるように周知の配向で保持される。

【0017】

図１６は、別の代替限流器要素５０Ｈを図示している。限流器要素５０Ｈは、これとともに単体として一体的に形成（成形など）されて限流部分１４２の分離を防止できる、共通コネクタリング１４４に結合された幾つかの限流部分１４２を含む。限流部分１４２の各々は概ね、可撓性突部１４５を備える栓型部分である図１２および１３の限流器要素５０Ｅのものと類似している。しかし、図１６のコネクタリング１４４はさらに、組立を助け、および／または、組立後に限流器要素５０Ｈの存在を視覚的に検出するため、限流部分１４２の各特定箇所でコネクタリング１４４から径方向外向きに延出するタブ１４６を含む。これより多いか少ないタブ１４６が設けられてもよい。限流部分１４２の各々は、リブまたはガセット１４８によりコネクタリング１４４に対して支持されてもよい。

【0018】

図１７は、別の代替限流器要素５０Ｉを図示している。限流器要素５０Ｉは、これとともに単体として一体的に形成（成形など）されて限流部分１５２の分離を防止できる、共通のコネクタリング１５４に結合された幾つかの限流部分１５２を含む。限流器要素５０Ｉは、図９〜１１の限流要素５０Ｄに概ね類似しており、また径方向内向き延出部１９０を介してプッシュロッド保持器を形成する。しかし、図１６のコネクタリング１５４はさらに、組立を助け、および／または、組立後に限流器要素５０Ｉの存在を視覚的に検出するため、一つの特定箇所でコネクタリング１５４から径方向外向きに延出するタブ１５６を含む。一つのタブ１５６が示されているが、限流器要素５０Ｉは代替数のタブ（２個または３個のタブなど）を含みうる。限流部分１５２の各々は、リブまたはガセット１５８によりコネクタリング１５４に対して支持されている。図９〜１１のガセットと対照的に、ガセット１５８は、コネクタリング１５４の径方向外側エッジまでずっと延在している。ガセット１５８は、限流部分１５２の各々の軸方向長さの少なくとも半分にも延在している。このようにして、ガセット１５８は強度および剛性を追加する。

【0019】

ここに図示および説明された特定の構成が網羅的ではないことと、他の設計変更が考えられ、個々の構成のすべてに含まれる特徴の異なる組み合わせまたは順列に限定されないこととが認識されるべきである。加えて、サイドポートの数、サイドポートの形状、そしてバルブボデー内でのその配置は、幾つかの設計変更例のなかで可変であり、図の構成のいずれも、ポペットバルブボデー４２に示された特定のポート形態によりいかなる点でも限定されるべきではない。しかし、ポペットバルブボデー４２のためにサイドポート形態が選択されると、選択されたタイプの限流器要素を使用する時には、異なる放出速度を提供するようにポペットバルブボデー４２が適応または調整される。実際に、サイドポート形態は、一つの特定用途に望ましい最高放出速度を提供するように設計され、ポペットバルブボデー４２と同一の複製物がそれぞれ、別の遅い放出速度が望ましい他の用途に適するように異なる限流器要素で適応化される。こうして、ポペットバルブボデー４２は、幾つかの用途に普遍的となるようにその機能が拡張され、異なる各用途に望ましい多数の放出速度に合わせて性能を変化させるのに必要となるのは、わずかな労力のみである。

【0020】

本発明の様々な特徴および利点が以下の請求項に提示される。

【符号の説明】

【0021】

２０ 車両ブレーキブースタ
２４ ブースタハウジング
２８ 入力部材
３０ 出力プッシュロッド
３２ 第１室
３６ 第２室
４０ ポペットバルブ
４２ ポペットバルブボデー
４４ ポペットシール
４８ サイドポート
５０ 限流器要素
５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ，５０Ｅ，５０Ｆ，５０Ｇ，５０Ｈ，５０Ｉ 代替限流器要素
５６，６０ 限流部分
５８，６２ コネクタリング
６６ 傾斜面
７０ プッシュロッド保持器
７２ フランジ状端部
８０ コネクタリング
８４ 限流部分
８８ コネクタリング
９０ 径方向内向き延出部
９４ バネ座
９８ 一次バイアスバネ
１００ リブまたはガセット構造
１０８ 限流部分
１１２ コネクタリング
１１６ 可撓性突部
１２４ 限流部分
１２８ コネクタリング
１３２ 限流部分
１３４ コネクタリング
１３６ タブ
１４２ 限流部分
１４４ コネクタリング
１４５ 可撓性突部
１４６ タブ
１４８ リブまたはガセット
１５２ 限流部分
１５４ コネクタリング
１５６ タブ
１５８ ガセット
１９０ 径方向内向き延出部
Ａ ブースタの軸線
Ｌ 限流器要素の長さ
Ｔ 限流器要素の厚さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図8A】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】