JP2006219109A - 負圧式倍力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 緊急ブレーキ時の打音を安価な構造で低減でき、しかもキー部材とプランジャ間の荷重を弾性体を介さずに両者間で直接受けることができる負圧式倍力装置を提供する。
【解決手段】 キー部材２２と対向しキー部材に当接可能なプランジャ２１の係合溝２１ｃの後端面２１ｆに環状溝５０を形成し、環状溝に弾性変形可能な弾性体５１を装着した。環状溝５０の軸方向の深さは、自由状態における弾性体５１の幅寸法よりも小さく、かつ弾性体の弾性変形によって弾性体が環状溝内に収められる大きさに設定され、キー部材２２と弾性体５１との当接荷重が所定以上になるとキー部材とプランジャの係合溝の後端面とを直接当接させるようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両用の負圧式倍力装置に関し、特に緊急ブレーキ時において、ブレーキペダル踏力の不足を補うことができる負圧式倍力装置に関するものである。

車両が走行中、進路上に突然障害物が出現した場合に、運転者が慌ててブレーキペダルを踏み込む様な緊急ブレーキ時において、運転者がブレーキペダルに加えられる踏力は、車輪をロックに至らしめる大きさのブレーキ液圧を発生させる踏力に比べて小さく、車両のブレーキ性能が十分に発揮されていないという解析結果が報告されている。

そこで、近年ではブレーキペダルの踏込み速度から、通常時にブレーキ操作を行なう通常ブレーキであるのか、緊急時のブレーキ操作である緊急ブレーキであるのかに基づき、緊急ブレーキ時にはブレーキ液圧を車輪ロックに至らしめる大きさまで上昇させる装置が提案され、実用化されつつある。

このような装置として様々な構成のものが提案されており、例えば、緊急ブレーキ操作時において、入力部材とパワーピストンとの相対移動量が所定値より大きくなると、プランジャの斜面により保持部材を半径方向に拡径させ、弁座部材との係合を解徐することにより、弁座部材のスプリング力による後方への移動が許容され、弁機構が作動されて定圧室と変圧室との連通が遮断されるとともに、変圧室が大気と連通される。その結果、通常ブレーキ動作に比べ、定圧室と変圧室との連通遮断及び変圧室と大気との連通が急速に行われ、緊急ブレーキ操作時のブレーキ力をアシストするものが提案されている。

ところで、緊急ブレーキ時の操作でプランジャのパワーピストンに対する前方への相対移動量が所定値以上になり、保持部材と弁座部材との係合が解除された場合には、弁座部材が後退方向（後方）に移動する。それに伴って、弁座部材のスリット内に嵌挿されたキー部材が、弁座部材のスリットの前方溝壁に押されて後方に移動し、後方に押されたキー部材はプランジャの係合溝の後端面に当接する。この際、例えば、キー部材とプランジャが共に金属部材等の硬い材質から成り立っている場合には、両者の間で打音が発生する。

従来、このような打音を防止するために、例えば、特許文献１に記載されているように、キー部材の後方面に弾性部材を配設したものが知られている。かかる特許文献１に記載のものによれば、キー部材とプランジャとの当接時には弾性部材が変形して当接時のエネルギが減衰され、当接による打音を低減することができる利点がある。
特開２００３−６３３７９号公報（段落００３２、図６）

しかしながら、特許文献１に記載のものにおいては、キー部材に弾性部材を配設するために、キー部材に対してゴムを加硫し、焼き付けによってキー部材にゴムを固定することが必要であり、加硫及び焼き付け処理のためにコスト高となる問題があった。しかも、特許文献１に記載のものにおいては、プランジャの前方端面とキー部材の後方面との間に発生する全荷重を押し潰されたゴム（弾性部材）で負担する必要があるため、ゴムには減衰性と耐圧性の相反する特性を満足するものが求められ、耐久性及び信頼性を向上するうえでの制約となる問題があった。

本発明は係る従来の不具合を解消するためになされたもので、緊急ブレーキ時の打音を安価な構造で低減でき、しかもキー部材とプランジャ間の荷重を弾性体を介さずに両者間で直接受けることができる負圧式倍力装置を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、ブースタシェルを区画部材により変圧室と定圧室とに区画し、該区画部材にバルブピストンの基端部を固着し、前記変圧室と前記定圧室の圧力差に基づく前記区画部材の出力を前記バルブピストンから出力ロッドに反力部材を介して伝達し、前記反力部材と連係して作用するプランジャとブレーキペダルによって軸動される入力ロッドとを連結して入力部材とし、第１負圧弁座および大気弁座を前記バルブピストンおよび前記プランジャに形成し、該第１負圧弁座および大気弁座に接離して前記変圧室を前記定圧室および大気に連通、遮断する第１負圧弁および大気弁を弁体に設け、第２負圧弁座を有するとともに付勢手段によって前記バルブピストンに対して後方に付勢される弁座部材を前記弁体の前方位置に摺動自在に嵌合し、該第２負圧弁座に接離して前記変圧室を前記定圧室および大気に連通、遮断する第２負圧弁を前記弁体に設け、前記バルブピストンに対する前記プランジャの前後方向移動量を規制するキー部材を設け、前記プランジャの前記バルブピストンに対する相対前進量が所定値より小さい場合には前記付勢手段による前記弁座部材への後方への付勢力に抗して前記バルブピストンに前記弁座部材を係止するとともに、前記プランジャの前記バルブピストンに対する相対前進量が所定値以上の場合には前記バルブピストンへの前記弁座部材の係止を開放する係止手段を備えた、緊急ブレーキ時に出力を増大可能な負圧式倍力装置において、前記キー部材と対向しキー部材に当接可能な前記プランジャの係合溝の後端面に環状溝を形成し、該環状溝に弾性変形可能な弾性体を装着したことを特徴とするものである。

請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記環状溝の軸方向の深さは、自由状態における前記弾性体の幅寸法よりも小さく、かつ前記弾性体の弾性変形によって弾性体を環状溝内に収められる大きさに設定され、前記キー部材と前記弾性体との当接荷重が所定以上になると前記キー部材とプランジャの係合溝の後端面とが直接当接するようになっていることを特徴とするものである。

請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１もしくは請求項２において、前記弾性体は、前記プランジャの軸部と締め代をもち、前記環状溝に対応する軸部にはくぼみが形成され、該くぼみに前記弾性体が装着されていることを特徴とするものである。

請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、前記弾性体は、ゴム製のＯリングによって構成されていることを特徴とするものである。

上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、キー部材と対向しキー部材に当接可能なプランジャの係合溝の後端面に環状溝を形成し、環状溝に弾性変形可能な弾性体を装着したので、弾性体をプランジャの端面に形成した環状溝に装着するだけのきわめて簡単な構成で、緊急ブレーキ時に弁座部材が係止手段との係止を解除されプランジャの端面に当接する際の打音を低減することができる効果がある。

上記のように構成した請求項２に係る発明によれば、環状溝の軸方向の深さは自由状態における弾性体の幅寸法よりも小さく、かつ弾性体の弾性変形によって環状溝内に収められる大きさに設定されているので、キー部材と弾性体との当接荷重が所定以上になるとキー部材とプランジャとを直接当接することができる。従って、弾性体自身は大きな荷重を受ける必要がなく、打音を低減するに適した物性のものを選択できるので、打音の低減を効果的に行うことができる効果がある。

上記のように構成した請求項３に係る発明によれば、弾性体は、プランジャの軸部と締め代をもち、軸部に形成されたくぼみに装着されているので、弾性体の組付け後においては弾性体の移動を防止でき、組付けの信頼性を確保できる効果がある。

上記のように構成した請求項４に係る発明によれば、弾性体は、ゴム製のＯリングによって構成されているので、緊急ブレーキ時の打音を低減するための構成を一層簡単にできる効果がある。

以下、本発明に係る負圧式倍力装置の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、ブースタシェル１は、フロントシェル２及びリアシェル３から構成され、両シェル２，３間には、区画部材としてのフレキシブルなダイヤフラム４が外周縁のビードで気密的に挟着され、ブースタシェル１の内部を定圧室５と変圧室６とに区画している。ダイヤフラム４には円盤状のプレート７が定圧室５側で重合され、ダイヤフラム４及びプレート７には円筒状のバルブピストン８の基端部８ａの外周面が気密的に固着され、基端部８ａの前端面が定圧室５に露出している。フロントシェル２には負圧導入管１０が取付けられ、定圧室５は負圧導入管１０を介してエンジンの吸気マニホールドに連通されてエンジン作動中は常に負圧に維持されている。

図２に示すように、リアシェル３の中心部は、外方に屈曲されて円筒状の突出部３ａが後方に向けて突設され、軸線上に貫通孔３ｂが形成されている。バルブピストン８には基端部８ａから摺動円筒部８ｂが後方に突設され、摺動円筒部８ｂが貫通孔３ｂを貫通してリアシェル３の突出部３ａから後方に突出されている。貫通穴３ｂの内周面と摺動円筒部８ｂの外周面との間にはシール９が介在され、変圧室６を大気から遮断している。

１１はマスタシリンダ１１で、マスタシリンダ１１は図１に示すように、後端部１１ａがフロントシェル２に形成された中心孔を貫通して定圧室５内に気密的に突出し、フランジ部１１ｂがフロントシェル２の前面に当接している。フロントシェル２とリアシェル３とは、両シェルで構成されるブースタシェル１の軸線と外周との略中間位置で軸線と平行に延在する複数本、例えば２本のタイロッド１２で結合されてマスタシリンダ１１に固定されている。各タイロッド１２にはダイヤフラム４に設けた各シール部の摺動穴が気密を保って夫々摺動自在に嵌合され、定圧室５と変圧室６との間の気密的な区画を維持している。

１３はマスタシリンダ１１に前後方向に摺動可能に嵌合されたマスタピストンで、マスタシリンダ１１の後端部から定圧室５内に突出し、バルブピストン８の前端面近傍まで延在している。バルブピストン８とマスタピストン１３との間には出力ロッド１４が介在されている。バルブピストン８は定圧室５と変圧室６との室内の圧力差に基づくダイヤフラム４の出力を反力部材１７を介して出力ロッド１４に伝達し、出力ロッド１４がマスタピストン１３を前方に押動する。フロントシェル２とバルブピストン８の前端面との間にはリターンスプリング１６が介在され、バルブピストン８を後方に付勢している。

図２に示すように、バルブピストン８には前端面から後端面に向けて反力室孔８ｃ、反力室孔８ｃより小径の係止部材収納孔８ｄ、プランジャ収納孔８ｅ、プランジャ収納孔８ｅより大径の弁体収納孔８ｆが軸線上に順次穿設されている。反力室孔８ｃと係止部材収納孔８ｄとの段部８ｇには、鍔付き筒体１８が鍔底面を段部８ｇと同一面にして固定されるとともに、環状凹溝８ｎが筒体１８の鍔を囲んで軸線方向に形成されている。環状凹溝８ｎには出力ロッド１４の後端に形成された環状突起１４ａが軸線方向に相対移動可能に嵌合され、筒体１８の鍔底面と段部８ｇを底面とする反力室１５が形成され、反力室１５内に弾性材料で形成された円盤状の反力部材１７が収納されている。２１はプランジャ収納孔８ｅ内に前後方向に移動可能に収納されたプランジャで、後端面に大気弁座２１ａが形成されている。プランジャ２１の先端軸部２１ｂは筒体１８の後壁に摺動可能に嵌合して反力穴１８ａ内に延在し、先端面が反力穴１８ａに摺動自在に嵌合された当接部材１９の後端面に当接している。

２２はＨ字状のキー部材で、このキー部材２２によってバルブピストン８に対するプランジャ２１の相対移動量が規制される。キー部材２２の両側の直線部の内側がプランジャ２１に形成された環状の係合溝２１ｃ内に前後方向に所定量相対移動可能に侵入し、両端部は係止部材収納孔８ｄの側壁に半径方向に穿設された矩形穴８ｉに両直線部の外側面で摺接して外部に延在している。キー部材２２の前後方向の肉厚寸法は、矩形穴８ｉの前後方向寸法より小さく、キー部材２２はバルブピストン８に対しても前後方向に所定量だけ相対移動可能である。また、キー部材２２は、バルブピストン８の外周側に突出した両端部にてリアシェル３の突出部３ａの端面に当接可能である。これにより、バルブピストン８とプランジャ２１とは、矩形穴８ｉおよび係合溝２１ｃの幅を加算した距離からキー部材２２の厚さを２倍した距離を減じた距離だけ軸線方向に相対移動することができる。プランジャ２１の後端には入力ロッド２３が回動可能に連結され、入力ロッド２３はフィルタ２４を貫通して摺動円筒部８ｂより後方に延在し、ブレーキペダル２５に連結されている。かかるプランジャ２１と入力ロッド２３とにより、ブレーキペダル２５によって軸動される入力部材を構成している。入力ロッド２３とリアシェル３の突出部３ａとの間には蛇腹２６が固定され、バルブピストン８の摺動円筒部８ｂの外周を覆っている。

変圧室６を定圧室５または大気に切換えて連通する弁機構３０は、バルブピストン８の弁体収納孔８ｆの断面部とプランジャ収納孔８ｅの後方延長部が湾曲長円状の平面８ｊを形成し、２個の湾曲長円状の平面８ｊに第１負圧弁座８ｋが２個軸線に対して対称に突設されている。第１負圧弁座８ｋは平面８ｊに凸条が軸線を中心とする円弧に沿って彎曲した長円の周囲に突設して形成され、第１負圧弁座８ｋに取囲まれた通路８ｍはバルブピストン８の側壁を貫通して定圧室５に開口している。プランジャ２１の後端部に形成された拡張部２１ｄの後面に弁体収納孔８ｆ内周に形成される空気導入路を取囲むように大気弁座２１ａが形成されている。弁体収納孔８ｆには円盤状の弁体３１が前後方向に移動可能に遊嵌されている。弁体３１の前端面には第１負圧弁座８ｋに接離して変圧室６と定圧室５とを連通、遮断する平面の第１負圧弁３１ａが形成されている。弁体３１の前端面の第１負圧弁３１ａより小径側には大気弁３１ｂが環状に突設され、大気弁３１ｂが大気弁座２１ａに接離して変圧室６と大気とを連通、遮断する。

弁体３１の後端は弁体３１の軸線方向の移動を許容するベローズ３４により環状の保持体３５に連結されている。保持体３５は弁体収納孔８ｆの内周に嵌合され、入力ロッド２３の中央部に突設されたバネ受けとの間に介在された圧縮スプリング３６のバネ力により弁体収納孔８ｆの肩部に押圧されている。保持体３５の前端面と弁体３１の後端面との間には圧縮スプリング３７が介在され弁体３１を前方に付勢している。プランジャ収納孔８ｅは、矩形穴８ｉを介して変圧室６に連通されている。

４０はプランジャ２１を取囲む弁座部材で、後方の円筒部４０ａはバルブピストン８のプランジャ収納孔８ｅ内周面にシール４１によって気密的にシールされて軸線方向に摺動可能に嵌合されている。弁座部材４０の円筒部４０ａ後端には大気弁座２１ａを包囲する第２負圧弁座４０ｂが設けられ、第２負圧弁座４０ｂは通常状態においては、第１負圧弁座８ｋより僅かに前方に位置していて、通常状態において弁体３１に接することはない。弁座部材４０の円筒部後端は、第１負圧弁座８ｋと円周方向にずらした位置、例えば２個の第１負圧弁座８ｋの間で部分的に大径側に拡大され、拡大した部分の第２負圧弁座４０ｂが主な大気導入部４０ｃとなっている。第２負圧弁座４０ｂが第１負圧弁座８ｋより弁体３１側に位置するように弁座部材４０を後方に付勢する付勢手段としてのバネ部材４３が弁座部材４０の円筒部４０ａ外周面に突設された環状突起４０ｈとプランジャ収納孔８ｅ内周面に突設された環状突起８ｈとの間に介在されている。

弁座部材４０の先端部にはプランジャ２１の先端軸部２１ｂの大径部に摺動可能に嵌合する環状の係合部４０ｄが設けられ、係合部４０ｄと円筒部４０ａとの間は２本の連結部４０ｅで連結されている。２本の連結部４０ｅは先端軸部２１ｂの両側でＨ字状のキー部材２２の両直線部に挟まれ、キー部材２２の横棒部が一方の連結部４０ｅの外周に当接し両直線部の内側面に形成された係止部が他方の連結部４０ｅの外周に係合して抜け止めされている。これにより、弁座部材４０はキー部材２２によって回り止めされ、一対の大気導入部４０ｃがキー部材２２と同位相に保持され、２個の第１負圧弁座８ｋの間に位置される。２本の連結部４０ｅは、環状突起８ｈに設けられた切欠き部、および環状突起８ｈに嵌合するプランジャ２１の嵌合部に軸線方向に設けられた連通溝を通ってプランジャ収納孔８ｅから係止部材収納孔８ｄに延在している。

第２負圧弁座４０ｂが第１負圧弁座８ｋより弁体３１から前方に離れるように弁座部材４０をバネ部材４３のバネ力に抗して通常位置に係止する係止手段４４は、係止部材４５の後端部に半径方向内側に突設された爪部４５ａが係合部４０ｄの外周面に突設された環状の係合突起４０ｆに係合して弁座部材４０を通常位置に係止している。係止部材４５は、中空円錐台を中心軸を通る平面で半割りにした形状をしており、この半割り中空円錐台形状の係止部材４５が２個、筒体１８の外周面を包囲して係止部材収納孔８ｄ内に収納され、係止部材４５の基部内周面に刻設された凹部４５ｂが筒体１８外周面に突設された凸部１８ｂに係合されている。係止部材４５の基部外周と係止部材収納孔８ｄ内周面との間にはスペーサ４６が介在され、係止部材４５が回動するときに外側に移動して凹部４５ｂが凸部１８ｂから浮き上がることを防止している。２個の係止部材４５の外周面に刻設された環状溝には環状のガータースプリング４７が嵌められ、爪部４５ａが環状の係合突起４０ｆに係合する内側方向に係止部材４５を付勢している。

係止手段４４は、プランジャ２１がバルブピストン８に対して所定量以上相対前進すると、弁座部材４０を解放する解放手段４８を備えている。解放手段４８としてプランジャ２１の先端軸部２１ｂの大径部の先端にはテーパ面２１ｅが形成され、係止部材４５の中央部内周面にはカム面４５ｃが形成された突起が周方向に形成され、プランジャ２１がバルブピストン８に対して所定量以上相対前進するとテーパ面２１ｅがカム面４５ｃに係合して係止部材４５を回動して爪部４５ａを環状の係合突起４０ｆから開離する。

係止手段４４は、プランジャ２１がバルブピストン８に対して所定量以上相対前進していない状態で弁座部材４０がバルブピストン８に対して相対的に前進されると、爪部４５ａを環状の係合突起４０ｆに係合して弁座部材４０を通常位置に係止する復帰手段４９を備えている。弁座部材４０の係合部４０ｄの後端がキー部材２２に当接した状態で、キー部材２２がリアシェル３の突出部３ａの段部内面に当接した後に、バルブピストン８がリターンスプリング１６のバネ力によって後退されると、弁座部材４０がバルブピストン８に対して相対的に前進され、環状の係合突起４０ｆの先端面に形成されたテーパ面４０ｇが爪部４５ａ端面に形成された傾斜面に係合して爪部４５ａをガータースプリング４７のバネ力に抗して押し広げて通過し、環状の係合突起４０ｆが爪部４５ａと係合して弁座部材４０を通常位置に係止する。

図３に詳細図示するように、前記プランジャ２１に形成された係合溝２１ｃの後端面２１ｆには、環状溝５０が形成され、環状溝５０にゴム製のＯリングからなる弾性体５１が装着されている。環状溝５０には、係合溝２１ｃの軸部（底面）２１ｇに対して径方向にくぼみ５２が設けられ、弾性体５１が軸部２１ｇに対して僅かに締め代をもちながらくぼみ５２に装着されることにより、弾性体５１の組付け後における移動を防止できるようになっている。係合溝２１ｃの後端面２１ｆに対する環状溝５０の深さ寸法は、自由状態における弾性体５１の幅寸法（Ｏリングの場合には直径寸法）よりも小さいが、弾性体５１が弾性変形された際には弾性体５１を環状溝５０内にすっぽりと収められる大きさに設定されている。

これにより、キー部材２２が係合溝２１ｃの後端面２１ｆに向かって後退され、弾性体５１に当接すると、弾性体５１が徐々に弾性変形されてその移動エネルギが減衰され、そして、キー部材２２と弾性体５１との当接荷重が所定以上になると、図４に示すように、弾性体５１が環状溝５０内に収められ、キー部材２２は係合溝２１ｃの後端面２１ｆに直接当接されるようになる。

従って、キー部材２２が係合溝２１ｃの後端面２１ｆに衝撃的に当接することによる打音を低減できるとともに、最終的には金属同士で構成されるキー部材２２とプランジャ２１との直接接触でキー部材２２に作用する荷重を受けることができるので、耐久性及び信頼性の向上に寄与できるようになる。

次に、上記した実施形態に係る負圧式倍力装置の作動について説明する。ブレーキペダル２５が踏まれて、入力ロッド２３によりプランジャ２１が圧縮スプリング３６のバネ力に抗して前進されると、弁体３１が圧縮スプリング３７のバネ力により前進され、第１負圧弁３１aが第１負圧弁座８ｋに当接して変圧室６と定圧室５との連通を遮断する。プランジャ２１が更に前進されると、大気弁座２１ａと大気弁３１ｂとが開離され、エアフィルタ２４により濾過された大気が変圧室６に流入する。変圧室６と低圧室５の圧力差によりダイヤフラム４、プレート７及びバルブピストン８が前方に移動され、出力ロッド１４が反力部材１７を介してバルブピストン８により前進され、マスタピストン１３が出力ロッド１４により押動され、ブレーキペダル２５の踏力に応じたブレーキ油圧がマスタシリンダ１１に発生される。

バルブピストン８はダイヤフラム４に作用する両室５，６内の圧力差に応じた作動力で反力部材１７を弾性変形して出力ロッド１４を介してマスタピストン１３を押動する。反力部材１７の弾性変形により、反力部材１７が反力穴１８ａに流入してプランジャ２１の先端軸部２１ｂの先端部を後方へ押圧するため、プランジャ２１が後退させられて大気弁座２１ａが大気弁３１ｂに着座して大気と変圧室６との連通を遮断し、所望のブレーキ油圧を保持する。このとき、ブレーキペダル２５を踏む力は、入力ロッド２３を介してプランジャ２１の先端軸部２１ｂから反力部材１７に伝達され、反力部材１７が踏力に応じて弾性変形するので、運転者は反力を感じることができる。かかる反力部材１７等によって反力機構２０を構成している。

ブレーキペダル２５が開放されると、プランジャ２１が圧縮スプリング３６のバネ力によりバルブピストン８に対して後方に移動され、大気弁座２１ａが大気弁３１ｂに当接して弁体３１が圧縮スプリング３７のバネ力に抗してバルブピストン８に対して相対的に後方に移動され、第１負圧弁３１aが第１負圧弁座８ｋから開離される。これにより定圧室５内の負圧が通路８ｍを通って変圧室６に導入され、変圧室６と定圧室５との室内の圧力差が無くなり、バルブピストン８、プレート７及びダイヤフラム４がリターンスプリング１６のバネ力により後方に移動され、マスタピストン１３がリターンスプリング１６のバネ力により後方に移動されてマスタシリンダ１１内の油圧が無くなる。

プランジャ２１はキー部材２２がリアシェル３の突出部３ａの段部内面に当接するのと同時に停止し、バルブピストン８はキー部材２２に当接して停止する。これによりブレーキの非作動時に第１負圧弁３１ａが第１負圧弁座８ｋに極めて接近した状態となり、ブレーキが掛けられたとき弁体３１の前方移動により第１負圧弁３１aが第１負圧弁座８ｋに迅速に当接することができる。そして、キー部材２２が連結部４０ｅを跨いで矩形孔８ｉを摺接するので、弁座部材４０はバルブピストン８に対して回転方向に位置決めされ、大気導入部４０ｃは２個の第１負圧弁座８ｋ間に保持される。

次に、運転者がブレーキペダル２５を急速に踏み込んだ緊急ブレーキ時の作動について説明する。緊急ブレーキ特性は、ジャンピング特性を変化させて、通常ブレーキ時より大きな推進力が出力部材１４に印加されることによって達成される。ジャンピング特性を変化させるためには、当接部材１９と反力部材１７との間の隙間を大きくすればよい。この隙間の拡大は、バルブピストン８の反力部材１７への当接段部８ｇと大気弁３１ｂとの距離を拡大することと同じである。すなわち、大気弁３１ｂを後方に移動させることによって、隙間を拡大し、当接部材１９が反力部材１７から反力を受けるまでの出力を大きくして、入力に対する出力の比率が無限大になるいわゆるジャンピング状態での出力を通常状態よりも大きくするようにしている。

運転者がブレーキペダル２５を急速に踏み込んだ緊急ブレーキ時には、ジャンピング特性が高くなり、入力に対する出力の比率が無限大になるジャンピング特性は、第１負圧弁３１ａが第１負圧弁座８ｋに当接し、大気弁３１ｂが大気弁座２１ａから開離し始めてから当接部材１９が反力部材１７に当接するまでのプランジャ２１の前進距離によって決まる。緊急ブレーキ時には、第２負圧弁座４０ｂが弁体３１に形成された第２負圧弁３１ｃに当接して弁体３１を後方に移動するので、大気弁３１ｂが大気弁座２１ａから開離し始めてから当接部材１９が反力部材１７に当接するまでのプランジャ２１の前進距離が通常ブレーキ時より大きくなって、その間に大気弁３１ｂが大気弁座２１ａから開離される距離が大きくなり、変圧室６が急速かつ強制的に大気に連通され、通常ブレーキ時より大きい推力が出力部材１４に出力されてジャンピング特性が高くなる。

緊急ブレーキ時にプランジャ２１がバルブピストン８に対して所定量以上相対前進すると、解放手段４８のテーパ面２１ｅがカム面４５ｃを押圧して爪部４５ａが環状の係合突起４０ｆから離脱するように係止部材４５が回動され、係止手段４４が弁座部材４０を解放する。弁座部材４０はバネ部材４３のバネ力によってバルブピストン８に対して急速に後退され、その移動途中でプランジャ２１の係合溝２１ｃの後端面２１ｆに当接するが、本実施形態においては、係合溝２１ｃの後端面２１ｆに弾性体５１が装着されているので、キー部材２２の後方への移動により、キー部材２２はまず弾性体５１に当接して弾性体５１を徐々に弾性変形させる。これにより、キー部材２２の後方への移動エネルギは、弾性体５１の弾性変形によって徐々に減衰され、ついにはキー部材２２が係合溝２１ｃの後端面２１ｆに直接当接して移動を規制される。

その結果、キー部材２２とプランジャ２１との当接による打音を低減することができるとともに、最終的にはキー部材２２はプランジャ２１の係合溝２１ｃの後端面２１ｆに直接接触されるので、弾性体５１は大きな荷重を受ける必要がない。従って、弾性体５１としては、接触打音を低減するに適した物性を有するものを選択でき、接触打音の低減を効果的に行うことが可能である。

このように、弁座部材４０が後方に移動すると、弁座部材４０の第２負圧弁座４０ｂが第２負圧弁３１ｃに当接して弁体３１を後退させ、大気弁３１ｂを大気弁座２１ａから開離させる。弁座部材４０のバルブピストン８に対する後退は、矩形穴８ｉの後端面に当接したキー部材２２に係合部４０ｄの後端が当接することによって規制される。

これにより、変圧室６が急速かつ強制的に大気と連通され、通常ブレーキ時より大きい推力が出力部材１４に出力され、十分大きい液圧がマスタシリンダから送出される。出力が増大されると反力部材１７が反力穴１８ａ内に流入してプランジャ２１を後方に押し戻すため、大気弁座２１ａが大気弁３１ｂと当接して大気の流入が阻止され、緊急ブレーキ時の出力が決定される。

ブレーキペダル２５が解放されると、圧縮スプリング３６のバネ力によりプランジャ２１がバルブピストン８および弁体３１に対して相対的に後方に移動され、第２負圧弁３１ｃが第２負圧弁座４０ｂから開離されて変圧室６と定圧室５とが連通されるため出力が低下し、バルブピストン８がリターンスプリング１６によって後方に移動される。キー部材２２がリアシェル３の突出部３ａの段部内面に当接した後に、バルブピストン８がリターンスプリング１６のバネ力によって後退されると、キー部材２２に係合部４０ｄの後端で当接していた弁座部材４０がバルブピストン８に対して相対的に前進される。これにより、環状の係合突起４０ｆがその先端に形成されたテーパ面と爪部４５ａの端面に形成された傾斜面との係合によって係止部材４５をガータースプリング４７のバネ力に抗して押し広げて爪部４５ａを通過し、通過後にガータースプリング４７のバネ力によって係止部材４５が戻されて爪部４５ａが環状の係合突起４０ｆと係合して弁座部材４０を通常位置に係止する。

上記した実施形態においては、弾性体５１をＯリングにて構成した例について述べたが、減衰機能をもち、かつ弾性変形によってキー部材２２をプランジャ２１の端面に直接当接できる構成のものであれば、あらゆる構成の弾性体を適用できるものである。

なお、実施形態で述べた弁機構３０は、本発明に好適な一例を示したにすぎず、例えば、特許文献１に記載された構造の弁機構に置き換え可能であり、実施形態で述べた構成のものに限定されるものではない。

本発明に係る負圧式倍力装置の実施形態を示す断面図である。 図１に示す弁機構部分の拡大断面図である。 第２の要部を拡大して示す図である。 図３の作動状態を示す図である。

符号の説明

１…ブースタシェル、２…フロントシェル、３…リアシェル、４…ダイヤフラム（区画部材）、５…定圧室、６…変圧室、８…バルブピストン、８ａ…基端部、８ｋ…第１負圧弁座、１１…マスタシリンダ、１３…マスタピストン、１４…出力ロッド、１５・・・反力室、１６…リターンスプリング、１７…反力部材、２１…プランジャ、２１ａ…大気弁座、２１ｃ…係合溝、２１ｆ…後端面、２１ｇ…軸部、２２…キー部材、２３…入力ロッド、２５…ブレーキペダル、３０…弁機構、３１…弁体、３１ａ…第１負圧弁、３１ｂ…大気弁、３１ｃ…第２負圧弁、３６，３７…圧縮スプリング、４０…弁座部材、４０ｂ…第２負圧弁座、４０ｃ…大気導入部、４０ｄ…係合部、４０ｆ…係合突起、４３…バネ部材（付勢手段）、４４…係止手段、４５…係止部材、４５ａ…爪部、４５ｃ…カム面、４７…ガータースプリング、４８…解放手段、４９…復帰手段、５０…環状溝、５１…弾性体、５２…くぼみ。

Claims (4)

1. ブースタシェル（１）を区画部材（４）により変圧室（６）と定圧室（５）とに区画し、該区画部材にバルブピストン（８）の基端部（８ａ）を固着し、前記変圧室と前記定圧室の圧力差に基づく前記区画部材の出力を前記バルブピストンから出力ロッド（１４）に反力部材（１７）を介して伝達し、前記反力部材と連携して作用するプランジャ（２１）とブレーキペダル（２５）によって軸動される入力ロッド（２３）とを連結して入力部材とし、第１負圧弁座（８ｋ）および大気弁座（２１ａ）を前記バルブピストンおよび前記プランジャに形成し、該第１負圧弁座および前記大気弁座に接離して前記変圧室を前記定圧室および大気に連通、遮断する第１負圧弁（３１ａ）および大気弁（３１ｂ）を弁体（３１）に設け、第２負圧弁座（４０ｂ）を有するとともに付勢手段（４３）によって前記バルブピストンに対して後方に付勢される弁座部材（４０）を前記弁体の前方位置に摺動自在に嵌合し、該第２負圧弁座に接離して前記変圧室を前記定圧室および大気に連通、遮断する第２負圧弁（３１ｃ）を前記弁体に設け、前記バルブピストンに対する前記プランジャの前後方向移動量を規制するキー部材（２２）を設け、前記プランジャの前記バルブピストンに対する相対前進量が所定値より小さい場合には前記付勢手段による前記弁座部材への後方への付勢力に抗して前記バルブピストンに前記弁座部材を係止するとともに、前記プランジャの前記バルブピストンに対する相対前進量が所定値以上の場合には前記バルブピストンへの前記弁座部材の係止を開放する係止手段（４４）を備えた、緊急ブレーキ時に出力を増大可能な負圧式倍力装置において、前記キー部材と対向しキー部材に当接可能な前記プランジャの係合溝（２１ｃ）の後端面（２１ｆ）に環状溝（５０）を形成し、該環状溝に弾性変形可能な弾性体（５１）を装着したことを特徴とする負圧式倍力装置。
2. 請求項１において、前記環状溝（５０）の軸方向の深さは、自由状態における前記弾性体の幅寸法よりも小さく、かつ前記弾性体の弾性変形によって弾性体を環状溝内に収められる大きさに設定され、前記キー部材と前記弾性体との当接荷重が所定以上になると前記キー部材とプランジャの係合溝の後端面とが直接当接するようになっていることを特徴とする負圧式倍力装置。
3. 請求項１もしくは請求項２において、前記弾性体（５１）は、前記プランジャの軸部（２１ｇ）と締め代をもち、前記環状溝に対応する軸部にはくぼみ（５２）が形成され、該くぼみに前記弾性体が装着されていることを特徴とする負圧式倍力装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、前記弾性体（５１）は、ゴム製のＯリングによって構成されていることを特徴とする負圧式倍力装置。
   

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