气压式增力装置.pdf

本发明涉及一种气压式增力装置。该气压式增力装置既能得到强度和刚性，又能谋求轻量化，且以简单的结构对于过大的外力控制变形，抑制制动踏板的移动。当操作制动踏板(B)而使输入杆(33)和滑阀(31)前进时，通过控制阀(32)而向变压室(8)导入大气，在恒压室(7)(负压)与变压室(8)之间产生压差。由此，对动力活塞(6)产生推力，经由反作用部件(27)并通过输出杆(28)使主缸(M)动作而产生制动力。使向输出杆(28)作用的反作用力的一部分经由反作用部件(27)向制动踏板(B)反馈。通过使前外壳(2)的板厚度(Tf)比后外壳(3)的板厚度(Tr)薄，既获得强度和刚性又谋求轻量化，并且，对于过大的外力前外壳(2)容易变形，吸收载荷来抑制制动踏板(B)的移动。

1.  一种气压式增力装置，前外壳和后外壳各自的开口边缘部相互结合而形成为一体来构成壳体，在该壳体内配置动力活塞，该动力活塞将壳体内部划分成所述前外壳侧的恒压室和所述后外壳侧的变压室，对于从制动踏板向输入杆传递的输入付与由所述恒压室与所述变压室之间的压差而产生的所述动力活塞的推力，并按照规定的增力比从输出杆输出，该气压式增力装置的特征在于，
使所述前外壳的板厚度比所述后外壳的板厚度薄。

2.  如权利要求1所述的气压式增力装置，其特征在于，所述前外壳的板厚度与所述后外壳的板厚度之间的差是0.1～0.3mm。

3.  如权利要求1所述的气压式增力装置，其特征在于，设置有连接杆，其贯通所述动力活塞而将所述前外壳和所述后外壳结合，并在一端侧形成向车体安装的安装螺纹部。

4.  如权利要求3所述的气压式增力装置，其特征在于，在所述连接杆的另一端侧形成固定主缸的的固定螺纹部。

5.  如权利要求3所述的气压式增力装置，其特征在于，在所述连接杆的一端侧通过铆接固定在所述后外壳上。

6.  如权利要求1所述的气压式增力装置，其特征在于，通过将所述前外壳的周围铆接而使所述前外壳和所述后外壳结合在一起。

7.  如权利要求1～6中任一项所述的气压式增力装置，其特征在于，所述前外壳具有在车辆碰撞时由于车体的变形车载设备与之抵接的部分。

8.  如权利要求1～7中任一项所述的气压式增力装置，其特征在于，
所述后外壳具有：
圆筒部，其中插入在所述壳体内移动的阀体；
车体抵接部，其设置在该圆筒部的外周，在向车体上安装时与该车体抵接；
大直径圆筒部，其与所述前外壳结合在一起；
倾斜部，其将该大直径圆筒部与所述车体抵接部结合，呈大致圆锥状；
在所述倾斜部上，沿圆周方向形成多个弯曲部。

气压式增力装置
技术领域
本发明涉及能够被汽车等车辆的制动装置利用的气压式增力装置。
背景技术
一般来说，为了提高制动力在汽车的制动装置中安装着气压式增力装置。气压式增力装置中，利用动力活塞将壳体内划分成恒压室(利用发动机的吸气负压而一直维持在负压)和变压室，通过使与动力活塞连结的阀体内设置的滑阀借助与制动踏板连结的输入杆来进行移动，向变压室导入大气(正压)，在恒压室与变压室之间产生压差，利用该压差来产生对动力活塞的推力。动力活塞的推力经由反作用部件而作用在输出杆上，由此使主缸动作，而且使从输出杆向反作用部件作用的一部分反作用力向输入杆反馈。由此，既能够减轻驾驶者对踏板的操作力，有能够产生大的制动力，且能够控制制动力。
对于汽车用气压式增力装置，为了实现轻量化，在确保必要的强度和刚性的同时，要求将壳体的板厚度变薄。另外，在车辆碰撞时从主缸侧过大的外力作用在壳体上时，为了抑制制动踏板的移动量，需要使壳体容易变形。于是，专利文献1记载了这样的气压式增力装置：在壳体前端部，利用在规定载荷下断裂的铆钉来安装板厚度厚的加强板，对于向壳体施加的过大的外力使壳体的变形更容易，使制动踏板的移动量变小。
专利文献1：日本特开2000-219126号公报
但上述专利文献1所记载的装置中，由于设置了加强板和特殊的铆钉，所以零件个数增加，存在制造效率方面并不理想的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气压式增力装置，其能够以简单的结构，对于作用在壳体上的过大的外力而使壳体的变形更容易。
为了解决上述课题，本发明的气压式增力装置，将前外壳和后外壳各自的开口边缘部相互结合而形成为一体来构成壳体，在该壳体内配置动力活塞(パワ一ピストン)，该动力活塞将壳体内部划分成所述前外壳侧的恒压室和所述后外壳侧的变压室，对于从制动踏板向输入杆传递的输入付与由所述恒压室与所述变压室之间的压差而产生的所述动力活塞的推力，并按照规定的增力比从输出杆输出，该气压式增力装置的特征在于，使所述前外壳的板厚度比所述后外壳的板厚度薄。
根据本发明的气压式增力装置，能够以简单的结构，对于作用在壳体上的过大的外力而使壳体的变形更容易。
附图说明
图1是本发明一实施例的气压式增力装置的纵剖视图；
图2是本发明一实施例的气压式增力装置1的从前外壳侧看的外观图；
图3是本发明一实施例的气压式增力装置1的从后外壳侧看的外观图；
图4是将上述图1的连接杆的贯通后外壳和动力活塞的部分放大表示的纵剖视图；
图5(A)～(C)是表示将连接杆14向后外壳3铆接固定工序的局部剖视图；
图6是本发明其他实施例的气压式增力装置的纵剖视图。
附图标记说明
1气压式增力装置    2前外壳    3后外壳    4壳体
6动力活塞    7恒压室    8变压室    28输出杆
33输入杆    B制动踏板    Tf前外壳的板厚度    Tr后外壳的板厚度
具体实施方式
以下基于附图详细说明本发明的一个实施例。图1表示本实施例的气压式增力装置1的纵剖视图，图2表示气压式增力装置1的从前外壳侧看的外观图，图3表示气压式增力装置1的从后外壳侧看的外观图。如图1所示，本实施例的气压式增力装置1是单型(シングル型)的气压式增力装置，由薄钢板形成的前外壳2和后外壳3结合形成壳体4。该壳体4内被具有隔膜5的动力活塞6划分成恒压室7和变压室8这两个室。前外壳2和后外壳3分别被形成为大致有底的圆筒状。将隔膜5的外周部夹在前外壳2的外周的开口边缘部与后外壳3的外周的开口边缘部之间，通过将前外壳2的多个爪部2A进行铆接而使前外壳2和后外壳3气密结合。
在前外壳2的底部设置有用于插入主缸M的后端部的中央开口9，在中央开口9的周围形成用于固定主缸M的大致平坦的前座面(座面)10。在后外壳3的底部中央部突出有用于插入后述阀体11的圆筒部12。在该圆筒部12的周围形成安装到车体时成为车体抵接部的大致平坦的后座面13。本实施例中，车体侧的安装部是仪表板(ダツシユパネル)D。后外壳3中与前外壳2结合的大径圆筒部3A和后座面13通过大致圆锥状的倾斜部3B结合，该倾斜部3B沿圆周方向而形成有多个弯曲部3C。
壳体4中设置有从前外壳2的前座面10贯通到后外壳3的后座面13的连接杆(タイロツド)14。在连接杆14的两端部形成有安装螺纹部15和固定螺纹部16，在安装螺纹部15和固定螺纹部16的根部分别形成有被扩径的前凸缘17和后凸缘18。前凸缘17经由护圈19和密封件20而与前座面10的内侧气密性抵接，后凸缘18在与后座面13的内侧气密性抵接的状态下通过铆接而被固定于后外壳3侧。连接杆14的中央部被插入设置在动力活塞6上的开口21和与隔膜5形成为一体的大致圆筒状的杆密封件22中，相对动力活塞6和隔膜5能够滑动且气密地贯通这两者。
在此，按照图4和图5说明关于上述连接杆14通过铆接而固定在后外壳3侧的情况。图4是将图1的连接杆14贯通后外壳3和动力活塞6的部分放大表示的纵剖视图，图5是表示铆接工序的局部剖视图。在连接杆14的后凸缘18上，在与后外壳3抵接的一侧，如5(A)所示那样形成有环状的凹部18A。在将连接杆14的固定螺纹部16穿过后外壳3设置的孔部3D(图5(B)的状态)后，一边削出连接杆14的铆接壁部14A一边将孔部3D的边缘压入凹部18A，这样就将连接杆14铆接固定于后外壳3(图5(C)的状态)。这时，由于将连接杆14通过铆接而固定在板厚度比较厚的后外壳3侧，所以能够得到足够的安装强度和刚性。后述的后螺栓23也用与上述同样的方法进行铆接固定。
杆密封22具有锥状的圆筒部，其前端唇状的密封部与连接杆14接触而进行密封，杆密封22的根端部和动力活塞6的开口21的内径足够大于连接杆14的外径。由此，即使在由于适用车型等的不同而导致连接杆14的安装位置稍有不同的情况下，也能够利用杆密封22的挠曲来吸收连接杆14位置的不同，因此，不需要根据连接杆14的安装位置来变更动力活塞6和隔膜5。连接杆14被配置在前座面10和后座面13的直径方向的两个部位(仅图示了一处)，利用安装螺纹部15将主缸M固定在前座面10，利用固定螺纹部16将后座面13固定在仪表板D。后座面13上通过铆接固定有后螺栓23，该后螺栓23用于将后座面13固定到仪表板D。
壳体4中，前外壳2的板厚度Tf薄，后外壳3的板厚度Tr厚，本实施例与现有技术中前外壳和后外壳都是0.8mm的情况不同，前外壳2的板厚度Tf是Tf＝0.7mm，后外壳的板厚度Tr是Tr＝0.9mm。这时，相对于来自恒压室7外部压力的前外壳2的刚性(施加一定载荷时的变形量)和相对于来自变压室8外部压力的后外壳3的刚性(施加一定载荷时的变形量)约为1∶2，相对于作用在壳体4的过大的外力，能够使前外壳2更容易变形。对于前外壳2的板厚度Tf是Tf＝0.6～0.8mm的情况，优选将后外壳的板厚度Tr设定为Tr＝0.7～1.0mm，这时，通过将前外壳2的板厚度Tf与后外壳3的板厚度Tr的差设定成0.1～0.3mm，使比后外壳3具有更大表面积的前外壳的壁厚度变薄，因此能够有效地谋求轻量化。
在动力活塞6和隔膜5的中央开口部插入有大致圆筒状阀体11的前端部，中央开口的内周边缘部与阀体11的外周槽嵌合，使它们气密性地结合在一起。阀体11的后端侧经过变压室8后插入后外壳3后部的圆筒部12并向外部延伸出来。圆筒部12上装配着密封部件24，在圆筒部12与阀体11之间能够滑动地进行密封。在圆筒部12与阀体11之间设置折皱状的防尘罩25。前外壳2安装有连接管26，连接管26与发动机的吸气管等负压源(未图示)连接，使恒压室7一直维持规定的负压。
在恒压室7内阀体11的圆筒部前端部，经由反作用部件27连结着输出杆28的根端部，输出杆28的前端部与前座面10上安装的主缸M的活塞抵接。
在阀体11的圆筒部内插入有：与反作用部件27抵接的反作用力调整部件29和反作用杆30、与该反作用杆30抵接的滑阀31、以及被滑阀31操作的控制阀32。滑阀31与从阀体11后部插入的输入杆33的前端部连结，输入杆33的根端部贯通装配在阀体11的后端部的通气性的防尘密封34而向外部延伸出去。输入杆33的根端部安装着用于连结制动踏板B的U形叉(クレピス)35。
在阀体11的侧壁设置与恒压室7连通的恒压通路36和与变压室8连通的大气通路37。控制阀32根据阀体11与滑阀31的相对位移而切换恒压通路36、大气通路37与大气之间的连接或切断，通常是将恒压通路36(即恒压室7)与大气通路37(即变压室8)连接，当滑阀31相对阀体11前进时，则将恒压通路36与大气通路37切断，当滑阀31进一步前进时则经由防尘密封34而将大气通路37向大气敞开。
定位键38被插入阀体11的大气通路37中，定位键38通过与后外壳3的圆筒部12的台阶部卡合限制阀体11的后退位置，且通过与滑阀31的外周槽卡合而限制阀体11与滑阀31的相对位移量。在前外壳2与阀体11之间，设置向后退位置对阀体9施力的返回弹簧39。阀体11上设置向后退位置对输入杆33施力的返回弹簧40。
下面说明以上结构的本实施例的作用。在非制动状态下滑阀31处于后退位置，由于通过控制阀32将恒压通路36(即恒压室7)与大气通路37(即变压室8)连接，所以恒压室7和变压室8是相同压力，对动力活塞6不产生推力。
当操作制动踏板B而通过输入杆22使滑阀31前进时，控制阀32则将大气通路37从恒压通路36切断，当滑阀31进一步前进时则将大气通路37向大气敞开，大气导入到变压室8。由此，在恒压室7和变压室8之间产生压差，借助该压差对动力活塞6产生推力，阀体11前进，并经由反作用部件27使输出杆28前进，按压主缸M的活塞而产生制动力。由于阀体11前进并通过控制阀32将大气通路37与大气之间的连通切断，所以能够维持恒压室7与变压室8之间的压差，即、动力活塞6的推力，保持制动状态。
这时，经由反作用部件27从阀体11向输出杆28作用的力的一部分反作用力经由反作用杆30、滑阀31和输入杆33而反馈到制动踏板B。由此，能够根据制动踏板B的操作力而产生具有规定增力比的制动力。通过反作用力调整部件29，使阀体11和反作用杆30相对反作用部件27的受压面积比变化，由此，能够调整增力比。
通过在非制动状态下在反作用部件27与反作用杆30之间设置间隙，在制动初期由于能够利用该间隙而使滑阀31不受到来自反作用部件27的反作用力而前进，所以能够迅速建立制动力(跳变作用(ジヤンプイン作用))。
当返回制动踏板B而解除向输入杆33的输入时，则滑阀31后退，利用控制阀32使大气通路37在与大气之间的连通被切断的状态下与恒压通路36连接，由此，恒压室7与变压室8的压差被消除，动力活塞6的推力消失，制动力被解除。
由于恒压室7和变压室8的压力而向壳体4作用的轴向载荷被贯通壳体4的连接杆14的前凸缘17和后凸缘18所承受，所以能够抑制壳体4的变形。
在制动状态时由于变压室8的压力变动而使前外壳2在按压后外壳3方向上施加力，由此造成后外壳3会变形，但是，如上所述，前外壳2的板厚度Tf比以前薄，且后外壳3的板厚度Tr比以前厚，由此，由于后外壳3的强度变大而能够抑制变形，所以确保与目前的前外壳的板厚度Tf和后外壳的板厚度Tr相同时的壳体变形强度同样的壳体变形强度，除此之外，通过使比后外壳3表面积大的前外壳2薄壁化而能够有效地谋求轻量化。由于将连接杆14和后螺栓23通过铆接而固定在板厚度厚的后外壳3侧，所以能够得到足够的安装强度。
如上所述，前外壳2的板厚度比将前外壳和后外壳设定成相同板厚度以满足规定的壳体整体刚性的气压式增力装置中的前外壳薄、容易变形。因此，在车辆碰撞时，从车载设备即发动机和其他辅助设备等向前外壳2直接作用过大的外力时，能够有效吸收外力的载荷，能够抑制气压式增力装置1整个向驾驶室侧移动这种情况的发生。
在车辆碰撞时，从车载机器即、主缸M的轴向倾斜而被称为所谓偏置载荷的过大外力经由主缸M作用在壳体4上时，由于经由主缸M传递的偏置载荷，主缸M以在输出杆28的径向错位的方式作用力，所以前外壳2容易从主缸M的安装部附近变形，所以使输出杆28不会向驾驶室方向移动，能够抑制制动踏板B的移动。
在上述实施例中，壳体4中设置有贯通前外壳2和后外壳3的连接杆14，将被提高了壳体刚性的气压式增力装置1的前外壳2的板厚度Tf变薄、将后外壳3的板厚度Tr变厚，但也可以如图6所示那样将未设置上述连接杆14的气压式增力装置1′的前外壳2′的板厚度Tf变薄、将后外壳3′的板厚度Tr变厚。图6的气压式增力装置1′的各结构与上述实施例的结构大致相同，对于共通的部件付与相同的附图标记来表示。
在这种情况下也能够起到与上述实施例同样的效果。后螺栓23通过铆接而被固定在比从前的后外壳的板厚度更厚的后外壳3′侧，所以与从前的结构相比而能够得到牢固的安装强度。