特許 6773432 負圧ブースタ用チェックバルブ

(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】6773432

(24)【登録日】2020年10月5日

(45)【発行日】2020年10月21日

(54)【発明の名称】負圧ブースタ用チェックバルブ

(51)【国際特許分類】

   F16K 15/06 20060101AFI20201012BHJP

   B60T 13/52 20060101ALI20201012BHJP

【ＦＩ】

   F16K15/06

   B60T13/52

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2016-69583(P2016-69583)

(22)【出願日】2016年3月30日

(65)【公開番号】特開2017-180700(P2017-180700A)

(43)【公開日】2017年10月5日

【審査請求日】2019年3月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】315019735

【氏名又は名称】日信ブレーキシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002192

【氏名又は名称】特許業務法人落合特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】六川 明浩

【審査官】 北村 一

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０３−０１７４８１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０６−０５５９１５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０４８８６０８５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ １５／００−１５／２０

Ｂ６０Ｔ １３／００−１３／７４

Ｂ６０Ｔ １５／００−１７／２２

Ｆ０４Ｂ ２５／００−３７／２０；４１／００−４１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

負圧ブースタ（１１）の負圧室（１４）に通じる通路に配置される負圧ブースタ用チェックバルブであって、
前記通路の軸線と直交する平面に沿って延びる平面状の弁座（３３）を備えたハウジング（２６）と、
前記弁座（３３）との対向位置に配置される平面状の円板（３９）と当該円板（３９）の外周から前記弁座（３３）に向かって立ち上がる円筒形状のシールリップ（４１）とを有して弁体を構成する環状のシール部材（３７）と、
前記シール部材（３７）が取り付けられ、前記シール部材（３７）の背後で前記シール部材（３７）よりも外径方向に突出するフランジ部（４２）を有するシール支持部材（３８）とを備え、
前記シールリップ（４１）が前記弁座（３３）と直交する方向から前記弁座（３３）に当接する前記シール部材（３７）の着座状態で、前記フランジ部（４２）と前記ハウジング（２６）の内周壁との間の隙間（ｇ）が最も狭くなる
ことを特徴とする負圧ブースタ用チェックバルブ。

【請求項2】

請求項１に記載の負圧ブースタ用チェックバルブにおいて、前記ハウジング（２６）は、前記シール支持部材（３８）の前記フランジ部（４２）に向き合って、前記弁座（３３）から遠ざかるにつれて拡径する傾斜面（５３）を備え、着座状態で、前記フランジ部（４２）と前記傾斜面（５３）との一部が弁体軸方向で重なるように配置される
ことを特徴とする負圧ブースタ用チェックバルブ。

【請求項3】

請求項２に記載の負圧ブースタ用チェックバルブにおいて、前記ハウジング（２６）は、
前記傾斜面（５３）を区画する第１ハウジング部材（２６ｂ）と、
前記第１ハウジング部材（２６ｂ）の開放端に結合されて、前記第１ハウジング部材（２６ｂ）との間に前記シール部材（３７）および前記シール支持部材（３８）を収容する弁室（２７）を区画する第２ハウジング部材（２６ａ）と
を有することを特徴とする負圧ブースタ用チェックバルブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば自動車のブレーキ装置用負圧ブースタに接続されて利用される負圧ブースタ用チェックバルブに関し、例えば、負圧ブースタの負圧室に通じる通路に配置される弁座と、弁座に着座する軟質のシール部材と、シール部材を背後から支持する硬質のシール支持部材とを備える負圧ブースタ用チェックバルブに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１および２は負圧ブースタ用チェックバルブを開示する。負圧源から負圧が作用しなければ、弁ばねの弾性力を受けて弁体は弁座に着座する。負圧が増大すると、弁ばねの弾性力に抗して弁体は弁座から離れる方向に変位する。弁体は、軟質のシール部材と、硬質のシール支持部材とを備える。柔軟性を有するシール部材が着座することで良好な気密性は実現される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９−２０２２２９号公報

【特許文献2】実開平６−１０６７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

軟質のシール部材は、前面で負圧ブースタ（負圧室）に通じる空間に面し、後面で負圧源に通じる空間に面する。使用環境等の要因に応じてシール部材（弁体）の開弁圧が変化して開弁性能にばらつきが生じてしまう虞があった。

【0005】

本発明は、開弁性能のばらつきを抑制することができる負圧ブースタ用チェックバルブを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１側面によれば、負圧ブースタの負圧室に通じる通路に配置される負圧ブースタ用チェックバルブであって、前記通路の軸線と直交する平面に沿って延びる平面状の弁座を備えたハウジングと、前記弁座との対向位置に配置される平面状の円板と当該円板の外周から前記弁座に向かって立ち上がる円筒形状のシールリップとを有して弁体を構成する環状のシール部材と、前記シール部材が取り付けられ、前記シール部材の背後で前記シール部材よりも外径方向に突出するフランジ部を有するシール支持部材とを備え、前記シールリップが前記弁座と直交する方向から前記弁座に当接する前記シール部材の着座状態で、前記フランジ部と前記ハウジングの内周壁との間の隙間が最も狭くなる負圧ブースタ用チェックバルブは提供される。

【0007】

第２側面によれば、第１側面の構成に加えて、前記ハウジングは、前記シール支持部材の前記フランジ部に向き合って、前記弁座から遠ざかるにつれて拡径する傾斜面を備え、着座状態で、前記フランジ部と前記傾斜面との一部が弁体軸方向で重なるように配置される。

【0008】

第３側面によれば、第２側面の構成に加えて、前記ハウジングは、傾斜面を区画する第１ハウジング部材と、前記第１ハウジング部材の開放端に結合されて、前記第１ハウジング部材との間に前記シール部材および前記シール支持部材を収容する弁室を区画する第２ハウジング部材とを有する。

【発明の効果】

【0009】

第１側面によれば、弁体であるシール部材が着座時に、シール支持部材とハウジングの内周壁との間の隙間が最も狭くなるとともに、シール部材よりも大径のフランジ部に負圧源の負圧が作用することから、弁座から離れる方向にシール部材を引く力が十分に得られる。その結果、使用環境等により開弁圧が多少変化しても、開弁タイミングの遅れを極力抑制することができ、開弁性能のばらつきを抑制することができる。

【0010】

第２側面によれば、着座状態で、シール支持部材とハウジングの内周壁との間の隙間を最も狭くすることができるとともに、負圧源の負圧が作用して、シール部材およびシール支持が弁座から遠ざかるに従ってシール支持部材のフランジ部が傾斜面から離れることで、隙間は増大する。したがって、一度開弁した後には瞬時に十分な流量が確保されるので、負圧導入の応答性を維持することができる。

【0011】

第３側面によれば、第１ハウジング部材には、開放端に向かって広がる傾斜面を容易に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】一実施形態に係る負圧ブースタの構成を概略的に示す部分断面の側面図である。

【図2】第１実施形態に係るチェックバルブの拡大断面図である。

【図3】チェックバルブの要部の構成を概略的に示す部分拡大断面図である。

【図4】開弁状態でチェックバルブの要部の構成を概略的に示す部分拡大断面図である。

【図5】第２実施形態に係るチェックバルブの拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。

【0014】

図１は一実施形態に係る負圧ブースタの構成を概略的に示す。負圧ブースタ１１はブースタシェル１２を備える。ブースタシェル１２の内部空間はダイヤフラム１３で前側の負圧室１４および後側の作動室１５に仕切られる。負圧室１４には負圧導管１６を介して負圧源１７が接続される。負圧導管１６中にはチェックバルブ１８が配置される。こうした負圧ブースタ１１は例えば自動車のブレーキ装置に利用される。この場合には、負圧源１７としてエンジンの吸気マニホールドが利用される。吸気マニホールドからの負圧が負圧室１４に作用する。

【0015】

負圧ブースタ１１はブースタシェル１２内に収容されるブースタピストン１９を備える。ブースタピストン１９はダイヤフラム１３に結合される。ブースタピストン１９には図示しない制御弁を介して入力軸２１が連結される。入力軸２１は、軸方向に前後移動自在にブースタシェル１２の後壁に支持される。入力軸２１の後端にはヨーク２２を介してブレーキペダル２３のアーム２３ａが連結される。

【0016】

ブースタシェル１２の前壁にはブレーキマスタシリンダ２４が接続される。ブースタピストン１９は、図示しない出力軸を介してブレーキマスタシリンダ２４のピストンに連結される。負圧ブースタ１１の休止時には、ブースタピストン１９および入力軸２１が後退限に位置して、負圧室１４の負圧が図示しない制御弁を介して作動室１５に伝達され、負圧室１４および作動室１５は同圧とされる。ブレーキペダル２３が踏み込まれ入力軸２１が前進すると、制御弁の作動に応じて作動室１５に大気圧が導入される。作動室１５と負圧室１４との圧力差に応じてブースタピストン１９は前進してブレーキマスタシリンダ２４を倍力作動する。

【0017】

チェックバルブ１８はハウジング２６を備える。図２に示されるように、ハウジング２６は、内部に弁室２７を区画する円筒形の第２ハウジング部材２６ａと、弁室２７の開放端を閉じる第１ハウジング部材２６ｂとで形成される。第２ハウジング部材２６ａおよび第１ハウジング部材２６ｂはいずれも例えば合成樹脂から成形されればよい。第１ハウジング部材２６ｂは第２ハウジング部材２６ａの開放端に結合される。結合にあたって第２ハウジング部材２６ａの内壁面には中心軸線Ｘｉｓ回りで溝２８が形成される。弁室２７の開放端に嵌まり込む第１ハウジング部材２６ｂの円筒部には溝２８に対応して係り爪２９が形成される。係り爪２９は遠心方向に外向きに円筒部の円筒面から突き出る。係り爪２９が溝２８に嵌まることで第２ハウジング部材２６ａおよび第１ハウジング部材２６ｂの結合は維持される。

【0018】

第１ハウジング部材２６ｂにはグロメット３１が装着される。グロメット３１はゴムなどの弾性材から成形される。ブースタシェル１２の前壁に穿たれた取り付け孔３２にグロメット３１は嵌め込まれる。グロメット３１の働きでチェックバルブ１８は気密に取り付け孔３２に差し込まれる。

【0019】

弁室２７内には弁座３３が配置される。弁座３３は第１ハウジング部材２６ｂに形成される。弁座３３は環状の平面３３ａを区画する。平面３３ａは円柱形空間の負圧出口ポート３４を囲む。負圧出口ポート３４は弁室２７にブースタシェル１２の負圧室１４を接続する。こうして負圧室１４に通じる通路の開口に弁座３３は配置される。

【0020】

第２ハウジング部材２６ａには負圧入口ポート３５を区画する接続管３６が形成される。接続管３６には負圧導管１６が接続される。負圧入口ポート３５は弁室２７に吸気マニホールドを接続する。吸気マニホールドの負圧は弁室２７に作用する。

【0021】

弁室２７内には弾性体のシール部材３７および金属体（または硬質樹脂成形体）のシール支持部材３８が配置される。シール部材３７は、円板３９と、当該円板３９の外周から弁座３３に向かって立ち上がる円筒形状のシールリップ４１とを有する。円板３９およびシールリップ４１は負圧出口ポート３４の中心軸線Ｘｉｓに同軸に配置される。シール部材３７が中心軸線Ｘｉｓの方向に後退位置から弁座３３に向かって前進すると、シールリップ４１の先端は弁座３３の平面３３ａに着座する。着座したシール部材３７は負圧出口ポート３４を塞ぐ。

【0022】

シール部材３７はシール支持部材３８の前端に装着される。装着にあたって、シール支持部材３８は、先端に円錐形状を有して円板３９の中心を貫通し円板３９に係り止めされる係止部３８ａを有する。シール部材３７の円板３９はシール支持部材３８で背後から支持される。シール支持部材３８は、シール部材３７の背後でシール部材３７よりも外径方向に突出するフランジ部４２を有する。

【0023】

シール支持部材３８には後方に延びる弁軸４３が形成される。弁軸４３は負圧出口ポート３４の中心軸線Ｘｉｓに同軸に配置される。弁軸４３は、弁室２７内に配置される案内ボス４４に差し込まれる。案内ボス４４には、前後方向にスライド自在に弁軸４３を受け入れる案内孔４５が区画される。案内ボス４４は複数のリブ４６を介して接続管３６から連続する。リブ４６によって弁室２７と負圧入口ポート３５とが連通される。

【0024】

弁室２７内には弁ばね４７が収容される。弁ばね４７は弁室２７の後壁とシール支持部材３８との間に配置される。弁ばね４７は、弁座３３に向かってシール部材３７を押し付ける弾性力を発揮する。負圧入口ポート３５から導入される負圧がシール部材３７に作用して、弁ばね４７の押し付け力を上回ると、弁ばね４７の弾性力に抗してシール部材３７はシール支持部材３８とともに後退する。後退に応じてシールリップ４１は弁座３３の平面３３ａから離れ、負圧出口ポート３４から負圧室１４に負圧は導入される。

【0025】

図３に示されるように、シール部材３７は、負圧室１４に通じる負圧出口ポート３４内の空間に面する円形の受圧面５１を形成する。受圧面５１は第１面積を有する。第１面積はシールリップ４１の外径Ｄ１で規定される。シール支持部材３８のフランジ部４２は、負圧源１７（負圧入口ポート３５）に通じる空間に面する円形の受圧面５２を形成する。受圧面５２は第１面積より大きい第２面積を有する。すなわち、シール支持部材３８のフランジ部４２はシールリップ４１の外径Ｄ１よりも大きい外径Ｄ２を有する。

【0026】

ハウジング２６（ここでは第１ハウジング部材２６ｂ）には弁座３３の外周から連続して開放端に向かって広がる傾斜面５３が区画される。傾斜面５３はシール部材３７の着座時にシール支持部材３８のフランジ部４２に向き合わせられる。こうしてシール支持部材３８のフランジ部４２外周には隙間ｇが形成される。シール部材３７の着座状態で、隙間ｇが最も小さく（狭く）なるようになっている。また、着座状態で、傾斜面５３とフランジ部４２とは、弁体の軸方向において一部が重なるように配置される。傾斜面５３は、着座状態で、弁座３３の平面３３ａから遠ざかるにつれてシール支持部材３８のフランジ部４２外周へ近づき、開放端で第１ハウジング部材２６ｂに接続される。図４に示されるように、シール支持部材３８の前後移動に応じてシール部材３７が弁座３３の平面３３ａから遠ざかると、シール支持部材３８の外周の隙間ｇは増大する。

【0027】

負圧源１７からの負圧が作用しない状態では、弁ばね４７の弾性力を受けて弁体のシール部材３７のシールリップ４１が弁座３３の平面３３ａに着座することで負圧ブースタ１１の負圧室１４と弁室２７との間が遮断される。このとき、シール支持部材３８のフランジ部４２外周には隙間ｇが維持される。

【0028】

負圧源１７からの負圧が弁室２７に作用して、弁ばね４７の付勢力を上回ると、弁ばね４７の弾性力に抗してシール部材３７は弁座３３から離れる方向に変位する。このとき、隙間ｇは着座状態で最も狭くなっており、負圧源１７の負圧が第１面積よりも大きい第２面積の受圧面５２に作用する。したがって、弁座３３から離れる方向にシール部材３７およびシール支持部材３８を引く力が十分に得られるため、使用環境等により開弁圧が多少変化したとしても、開弁タイミングの遅れを極力抑制することができ、開弁性能のばらつきは抑制される。

【0029】

ハウジング２６の傾斜面５３はシール支持部材３８のフランジ部４２に向き合う。傾斜面５３は、着座状態で弁座３３から遠ざかるにつれてシール支持部材３８のフランジ部４２外周へ近づく。一方で、負圧源１７の負圧がシール支持部材３８の受圧面５２に作用して、シール部材３７が弁座３３から遠ざかる（開弁）に従ってシール支持部材３８のフランジ部４２が傾斜面５３から離れることで、隙間ｇは増大する。したがって、チェックバルブ１８では、いちど開弁した後には瞬時に十分な流量が確保されるので、負圧導入の応答性は維持されることができる。

【0030】

チェックバルブ１８では、第１ハウジング部材２６ｂに弁座３３から開放端に向かって広がる傾斜面５３が区画される。第１ハウジング部材２６ｂの開放端に第２ハウジング部材２６ａが結合されて弁室２７は形成される。こうして第１ハウジング部材２６ｂには、開放端に向かって広がる傾斜面５３を容易に形成することができる。

【0031】

なお、図５に示されるように、チェックバルブ１８は負圧導管１６中に配置されてもよい。

【符号の説明】

【0032】

１１…負圧ブースタ、１４…負圧室、１８…負圧ブースタ用チェックバルブ、２６…ハウジング、２６ａ…第２ハウジング部材、２６ｂ…第１ハウジング部材、２７…弁室、３３…弁座、３７…シール部材、３８…シール支持部材、４２…フランジ部、５１…受圧面、５２…受圧面、５３…傾斜面、ｇ…隙間。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】