JP2018161901A - 負圧式倍力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダイアフラムの強度を確保しつつ、軽量化及び低コスト化が可能な負圧式倍力装置を提供すること。
【解決手段】負圧式倍力装置１００は、ブースタシェル１１０の内部を定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２とに気密的に区画する可動隔壁１２０を備える。可動隔壁１２０は、環状のプレート部材１２１及び弾性変形可能な環状のダイアフラム１２２から構成される。ダイアフラム１２２は、プレート部材１２１に支持されるシート部１２２ｆと外周ビード部１２２ａとを気密的に接続して、定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に圧力差が発生した状態で定圧室Ｒ１の側に弾性変形する連設部Ｃ及び屈曲部１２２ｅを有する。更に、ダイアフラム１２２は、連設部Ｃの一部にダイアフラム１２２の周方向に沿って突状に設けられて連設部Ｃの他部に比べて肉厚になる第一突部としての第一リブ１２３及び第二突部としての第二リブ１２４を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両に搭載されてブレーキ装置を構成する負圧式倍力装置に関する。

従来から、例えば、下記特許文献１に開示された倍力装置が知られている。従来の倍力装置は、バルブボディに連結される内周部分と、シェルに連結される外周部分と、径方向に延びて内周部分と外周部分とを連結する帯状連結部と、帯状連結部によって囲まれた薄膜部分と、からなるダイアフラムを備えている。このダイアフラムにおいては、帯状連結部が外周部分と内周部分とを連結することによって薄膜部分を設けることが可能となり、ダイアフラムの材料を削減してコスト低減を図るとともに軽量化を図るようになっている。

特開平９−２９５５６７号公報

ところで、上記従来の倍力装置（負圧式倍力装置）において、負圧室（定圧室）と変圧室との間に圧力差を生じさせて作動する場合、ダイアフラムの弾性変形部分には径方向及び周方向に伸びを伴う負荷がかかる。この場合、上記従来のダイアフラムでは、弾性変形部分において、帯状連結部と帯状連結部によって囲まれた薄膜部分との周方向における伸びが不均一になる。この場合、薄膜部分が弾性変形によって過度に伸びる可能性があり、薄膜部分には周方向への伸びに耐え得る強度が必要となる。従って、強度を確保するためには薄膜部分の肉厚を大きくする必要があり、その結果、更なる軽量化及び低コスト化が困難になる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。即ち、本発明の目的は、ダイアフラムの強度を確保しつつ、軽量化及び低コスト化が可能な負圧式倍力装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る負圧式倍力装置の発明は、中空状のブースタシェルと、ブースタシェルの内部を定圧室と変圧室とに気密的に区画して移動可能な可動隔壁と、ブースタシェルに対して相対移動可能に設けられ、且つ、可動隔壁とともに一体に移動する筒状のバルブボディと、を備え、可動隔壁が、環状のプレート部材と、環状の外周縁が前記ブースタシェルに気密的に固定され、且つ、環状の内周縁が前記プレート部材とともにバルブボディに気密的に固定される弾性変形可能なダイアフラムと、から構成された負圧式倍力装置であって、ダイアフラムは、定圧室と負圧室とを気密的に区画するとともにプレート部材に支持される環状部と、環状部と外周縁とを気密的に接続して定圧室と変圧室との間に圧力差が発生した状態で定圧室の側に弾性変形する連設部と、を有しており、ダイアフラムが、連設部の一部にダイアフラムの周方向に沿って突状に設けられて連設部の他部に比べて肉厚になる第一突部を備える。

これによれば、ダイアフラムは、連設部の一部に周方向に沿って突状に設けられた肉厚の第一突部を備えることができる。これにより、第一突部は、定圧室と変圧室との間に圧力差が発生した状態において、連設部が定圧室の側に向けて弾性変形することによって連設部に生じる伸びを周方向に沿って抑制することができる。又、第一突部は、定圧室と変圧室との間に圧力差が発生した状態において、連設部が定圧室の側に向けて弾性変形することによって連設部に生じる伸びをダイアフラムの径方向に沿って抑制することもできる。更に、ダイアフラムにおいては、第一突部を設けて連設部の一部の伸びを抑制することにより、連設部の他部における過度な伸びも抑制することができる。これにより、連設部、即ち、ダイアフラム全体の強度を向上させることができ、その結果、連設部における他部及び環状部の薄肉化が可能となり、軽量化及び低コスト化を達成することができる。

本発明の実施形態に係る負圧式倍力装置を備えたブレーキ装置の構成を示す概略図である。 図１の負圧式倍力装置の構成を示す全体図である。 図２のダイアフラムに設けられた第一リブ及び第二リブを示す断面図である。 図２のダイアフラムに設けられた第一リブ及び第二リブを示す平面図である。 図２のダイアフラムの組付状態を示す断面図である。 図２のダイアフラムによって区画された定圧室と変圧室との間に圧力差が発生した初期の状態を示す断面図である。 図２のダイアフラムが気密的に固定されたバルブボディが移動した状態を示す断面図である。 本発明の実施形態の第一変形例に係る第一リブ及び第二リブの断面形状を示す断面図である。 本発明の実施形態の第一変形例に係る第一リブ及び第二リブのその他の断面形状を示す断面図である。 本発明の実施形態の第二変形例に係る第一リブ及び第二リブを示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、以下の実施形態及び各変形例の相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。又、説明に用いる各図は概念図であり、各部の形状は必ずしも厳密なものではない場合がある。

本実施形態の負圧式倍力装置１００は、図１に示すように、車両のブレーキ装置１０を構成するものである。車両のブレーキ装置１０は、シリンダ機構２０を備えている。シリンダ機構２０は、マスタシリンダ２１と、マスタピストン２２，２３と、マスタリザーバ２４と、を備えている。マスタピストン２２，２３は、マスタシリンダ２１内に摺動可能に配設されている。マスタピストン２２，２３は、マスタシリンダ２１内を第一マスタ室２１ａと第二マスタ室２１ｂとに区画している。マスタリザーバ２４は、第一マスタ室２１ａ及び第二マスタ室２１ｂに連通する管路を有するリザーバタンクである。マスタリザーバ２４と各マスタ室２１ａ，２１ｂとは、マスタピストン２２，２３の移動により連通又は遮断される。

又、シリンダ機構２０は、ホイールシリンダ２５、ホイールシリンダ２６、ホイールシリンダ２７及びホイールシリンダ２８を備えている。ホイールシリンダ２５は、車両の左後輪ＲＬに配置されている。ホイールシリンダ２６は、車両の右後輪ＲＲに配置されている。ホイールシリンダ２７は、車両の左前輪ＦＬに配置されている。ホイールシリンダ２８は、車両の右前輪ＦＲに配置されている。マスタシリンダ２１と各ホイールシリンダ２５〜２８は、アクチュエータ３０を介して接続されている。これにより、各ホイールシリンダ２５〜２８は、左後輪ＲＬ、右後輪ＲＲ、左前輪ＦＬ及び右後輪ＲＲに制動力を付与する。尚、詳細な説明を省略するが、アクチュエータ３０は、図示省略の管路、電動ポンプ、電磁弁及び逆止弁等から構成されている。

車両のブレーキ装置１０においては、運転者がブレーキペダル２９を踏み込むと、マスタシリンダ２１に気密的に連結された負圧式倍力装置１００により踏力が倍力され、マスタシリンダ２１内のマスタピストン２２，２３が押圧される。これにより、第一マスタ室２１ａ及び第二マスタ室２１ｂに同圧のマスタシリンダ圧が発生する。マスタシリンダ圧は、アクチュエータ３０を介してホイールシリンダ２５〜２８に伝達される。

負圧式倍力装置１００は、図２に示すように、中空状のブースタシェル１１０を備えている。ブースタシェル１１０には、可動隔壁１２０及びバルブボディ１３０が一体に移動（前進及び後進）するように組み付けられている。そして、ブースタシェル１１０の内部は、可動隔壁１２０により、前方の定圧室Ｒ１と、後方の変圧室Ｒ２と、に区画されている。

ブースタシェル１１０は、例えば、鉄、アルミ又は樹脂（強化プラスチック）等から形成されるフロントシェル部材１１１及びリアシェル部材１１２から構成される。フロントシェル部材１１１には、定圧室Ｒ１を負圧源（例えば、図示省略のエンジンの吸気マニホールド）に連通させるための負圧導入口１１１ａが形成されている。負圧導入口１１１ａには、逆止弁１１３が設けられている。逆止弁１１３は、定圧室Ｒ１の側から負圧源の側への空気の連通を許可し、負圧源の側から定圧室Ｒ１の側への空気の連通を遮断するように構成されている。

又、ブースタシェル１１０は、径方向の二箇所にて、フロントシェル部材１１１及びリアシェル部材１１２を気密的に貫通するタイロッドボルト１１４を有している。尚、図２においては、一方のタイロッドボルト１１４のみを示す。二本のタイロッドボルト１１４は、フロントシェル部材１１１の側にてマスタシリンダ２１を支持するようになっている。このため、フロントシェル部材１１１の内面とタイロッドボルト１１４の拡径部１１４ａとの間には、リテーナ１１５が配置されている。又、ブースタシェル１１０は、リアシェル部材１１２を気密的に貫通するリアボルト１１６を有している。リアボルト１１６は、静止部材、例えば、車両の車体に設けられたカウル（図示省略）に固定されるようになっている。

可動隔壁１２０は、ブースタシェル１１０内にてバルブボディ１３０の軸線の方向に沿って前後方向に移動可能に設けられている。可動隔壁１２０は、環状のプレート部材１２１と、環状のダイアフラム１２２と、から構成されている。プレート部材１２１は、金属（例えば、鉄）製であり、ダイアフラム１２２に対して前方側（フロントシェル部材１１１の側）に配置される。

ダイアフラム１２２は、環状の弾性部材（例えば、環状のゴム材料）から形成されて弾性変形可能となっており、外周縁がブースタシェル１１０（フロントシェル部材１１１及びリアシェル部材１１２）に気密的に固定され、且つ、内周縁がプレート部材１２１とともにバルブボディ１３０に気密的に固定される。具体的に、ダイアフラム１２２は、外周ビード部１２２ａ及び内周ビード部１２２ｂと、折り返し部１２２ｃ及び接続部１２２ｄからなる連設部Ｃと、屈曲部１２２ｅと、環状部としてのシート部１２２ｆと、を備えている。

外周ビード部１２２ａは、図３及び図４に示すように、ダイアフラム１２２の外周縁に環状に設けられており、フロントシェル部材１１１とリアシェル部材１１２との連結部分にてフロントシェル部材１１１及びリアシェル部材１１２によって気密的に挟持される。内周ビード部１２２ｂは、図２及び図４に示すように、ダイアフラム１２２の内周縁に環状に設けられており、プレート部材１２１とともにバルブボディ１３０の外周部に気密的に固定される。

折り返し部１２２ｃは、図３に示すように、フロントシェル部材１１１の側に向けて突形状となり、頂点１２２ｃ１を有する湾曲部分を備え、外周側端部１２２ｃ２で外周ビード部１２２ａに接続される。接続部１２２ｄは、ブースタシェル１１０の軸線の方向に沿って円筒状に設けられており、折り返し部１２２ｃの内周側端部１２２ｃ３に接続される。屈曲部１２２ｅは、図３に示すように、ブースタシェル１１０の軸線の方向から軸線に直交する方向に屈曲しており、一端部１２２ｅ１で接続部１２２ｄに接続されるとともに他端部１２２ｅ２でシート部１２２ｆに接続される。

折り返し部１２２ｃ及び接続部１２２ｄは、連設部Ｃを構成する。そして、屈曲部１２２ｅは、連設部Ｃに隣接している。連設部Ｃ及び屈曲部１２２ｅは、後述するように、ブースタシェル１１０の内部に形成された定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に圧力差が発生すると、この圧力差に応じて定圧室Ｒ１の側に向けて弾性変形する（図６及び図７を参照）。シート部１２２ｆは、定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２とを気密的に区画するとともにプレート部材１２１に支持される。尚、本実施形態においては、シート部１２２ｆは、図２に示すように、内周ビード部１２２ｂに接続される。

又、ダイアフラム１２２を構成する連設部Ｃの一部である折り返し部１２２ｃには、図３及び図４に示すように、第一突部としての第一リブ１２３がダイアフラム１２２の周方向に沿って突状に設けられている。第一リブ１２３は、後述するように、ブースタシェル１１０の内部に形成された定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間にて圧力差が発生した状態で折り返し部１２２ｃに生じる、主として周方向における伸びを抑制する。

第一突部としての第一リブ１２３は、より具体的に、折り返し部１２２ｃにおいて、外周側端部１２２ｃ２から折り返し部１２２ｃの頂点１２２ｃ１までの間にて、ダイアフラム１２２の周方向に沿って突状に設けられる。ここで、外周側端部１２２ｃ２から折り返し部１２２ｃの頂点１２２ｃ１までの間は、定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間にて圧力差が発生した状態で、連設部Ｃの他部である接続部１２２ｄに比べてダイアフラム１２２の周方向における伸びが大きくなる部分である。第一リブ１２３は、外周ビード部１２２ａよりも薄く、且つ、接続部１２２ｄよりも肉厚になるように設定されている。

ここで、第一突部である第一リブ１２３は、図３に示すように、可動隔壁１２０がバルブボディ１３０とともに後述する復帰非作動位置（原位置）にある場合、リアシェル部材１１２に設けられて外周ビード部１２２ａの内側を支持するように突出した突出端部から折り返し部１２２ｃの頂点１２２ｃ１に向けた方向に離間して配置される。又、第一リブ１２３は、変圧室Ｒ２の側に突出しており、フロントシェル部材１１１から離間して配置される。

これにより、第一リブ１２３は、可動隔壁１２０がバルブボディ１３０とともに復帰非作動位置（原位置）にある場合を含めて、フロントシェル部材１１１及びリアシェル部材１１２（即ち、ブースタシェル１１０の内部）から離間して、外周側端部１２２ｃ２と折り返し部１２２ｃの頂点１２２ｃ１との間に設けられる。従って、可動隔壁１２０及びバルブボディ１３０の作動に伴い、第一リブ１２３がブースタシェル１１０の内部に繰り返し当接することが防止され、第一リブ１２３ひいてはダイアフラム１２２の耐久性が損なわれることがない。

又、連設部Ｃに隣接する屈曲部１２２ｅの一部には、図３及び図４に示すように、第二突部としての第二リブ１２４がダイアフラム１２２の周方向に沿って突状に設けられている。第二リブ１２４は、後述するように、定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間にて圧力差が発生した状態でバルブボディ１３０が前進することに伴って、屈曲部１２２ｅに生じる、主として周方向における伸びを抑制する。ここで、屈曲部１２２ｅは、定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間にて圧力差が発生した状態でバルブボディ１３０が前進した場合、連設部Ｃの接続部１２２ｄ及びシート部１２２ｆに比べてダイアフラム１２２の周方向における伸びが大きくなる部分である。第二突部としての第二リブ１２４は、外周ビード部１２２ａよりも薄く、且つ、屈曲部１２２ｅの第二リブ１２４を設けた一部以外の屈曲部１２２ｅの他部、及び、連設部Ｃの接続部１２２ｄよりも肉厚になるように設定されている。

ここで、第二突部である第二リブ１２４は、図３に示すように、環状のプレート部材１２１の外周側端部からブースタシェル１１０の径方向にて外方に離間して配置される。又、第二リブ１２４は、変圧室Ｒ２の側に突出し、且つ、可動隔壁１２０がバルブボディ１３０とともに後述する復帰非作動位置（原位置）にある場合においてリアシェル部材１１２の内周から離間して配置される。

これにより、第二リブ１２４は、可動隔壁１２０がバルブボディ１３０とともに復帰非作動位置（原位置）にある場合を含めて、リアシェル部材１１２（即ち、ブースタシェル１１０）及びプレート部材１２１と当接しないように設けられる。従って、可動隔壁１２０及びバルブボディ１３０の作動に伴い、第二リブ１２４がブースタシェル１１０及びプレート部材１２１に繰り返し当接することが防止され、第二リブ１２４ひいてはダイアフラム１２２の耐久性が損なわれることがない。

筒状のバルブボディ１３０は、図２に示すように、ブースタシェル１１０（より具体的には、リアシェル部材１１２）に対して相対移動可能に設けられ、且つ、可動隔壁１２０と一体にフロントシェル部材１１１に向けて前進及びリアシェル部材１１２に向けて後進する。バルブボディ１３０は、樹脂製で円筒状に形成された本体部１３１を備えている。本体部１３１は、前方にてフロントシェル部材１１１との間に設けられたリターンスプリングＳに係合しており、リターンスプリングＳによって後方に向けて付勢されている。

本体部１３１は、中央部分にてブースタシェル１１０のリアシェル部材１１２に設けられた筒部１１２ａに軸線の方向に沿って前後方向に相対移動可能に組み付けられている。筒部１１２ａの開口端部にはリップ状のシール部材１１２ｂが設けられており、本体部１３１はリアシェル部材１１２（ブースタシェル１１０）に対して気密的に組み付けられている。又、本体部１３１（即ち、バルブボディ１３０）のブースタシェル１１０外に突出する部位は、蛇腹状のブーツ１６０によって被覆保護されている。

本体部１３１の内部には、一対の負圧連通路１３２が設けられている。尚、図２においては一方の負圧連通路１３２のみを示す。負圧連通路１３２は、前方端にてブースタシェル１１０の定圧室Ｒ１に連通するとともに、後方端にて本体部１３１の内部に連通するようになっている。又、本体部１３１の内部には、入力軸１４１とプランジャー１４２とが同軸になるように組み付けられるとともに、弁機構１５０とフィルタ１４３とが同軸になるように組み付けられている。更に、本体部１３１の内部には、プランジャー１４２の前方に、弾性部材（例えば、ゴム材料）からなる反動部材１４４及び出力軸１４５が同軸となるように組み付けられている。

入力軸１４１は、本体部１３１の軸線の方向に沿って前後方向に移動可能であり、球状先端部にてプランジャー１４２の連結部分に関節状に連結される。入力軸１４１は、後端に設けられた螺子部によりヨーク（図示省略）を介してブレーキペダル２９に連結され、ブレーキペダル２９に作用する踏力を操作力として前方に向けて受けるように構成されている。又、入力軸１４１は、円環部材１４６を介してリターンスプリングに係合しており、リターンスプリングによって後方に向けて付勢されている。

プランジャー１４２は、先端部にて反動部材１４４における後面の中央部分に当接する。又、プランジャー１４２は、中央部分に形成された環状の溝部においてキー部材に係合する。更に、プランジャー１４２は、後端部に、弁機構１５０における環状の大気弁座が設けられている。尚、キー部材は、バルブボディ１３０の本体部１３１に対するプランジャー１４２の前後方向への移動を規制する機能と、ブースタシェル１１０に対するバルブボディ１３０の後方への移動限界位置（バルブボディ１３０の後方復帰位置）を規定する機能を有する部材である。

反動部材１４４は、出力軸１４５の後方円筒部１４５ａに収容されて、出力軸１４５の後方円筒部１４５ａとともにバルブボディ１３０の本体部１３１に組み付けられている。反動部材１４４は、後方円筒部１４５ａに収容された状態で、後面の中央部分が前方に向けて膨出変形するようになっている。

出力軸１４５は、図示を省略するが、先端部においてマスタシリンダ２１のマスタピストン２２，２３を押動するようになっている。又、出力軸１４５は、制動作動時において、マスタシリンダ２１のマスタピストン２２，２３から受ける反力を反動部材１４４に伝達するようになっている。

弁機構１５０は、バルブボディ１３０の本体部１３１における負圧連通路１３２の後端部に一体に形成された負圧弁座と、プランジャー１４２の後端部に一体に形成された大気弁座と、を備えている。又、弁機構１５０は、大気弁座に対して同軸となるように配置された筒状の弁体１５１を備えている。弁体１５１は、環状の取付部と、取付部に一体に形成されて軸線の方向に沿って移動可能な筒状の可動部と、を有している。弁体１５１の取付部は、バルブボディ１３０の本体部１３１内に気密的に組み付けられており、円環部材１４６によって本体部１３１に保持されている。

弁体１５１の可動部は、負圧弁座に対して着座又は離座することにより、負圧弁座とともに定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間を連通又は遮断する負圧弁を構成する負圧制御弁部を有する。又、弁体１５１の可動部は、大気弁座に対して着座又は離座することにより、大気弁座とともに変圧室Ｒ２と大気との間を連通又は遮断する大気弁を構成する大気制御弁部を有する。

このように構成された負圧式倍力装置１００においては、入力軸１４１及びプランジャー１４２が本体部１３１に対して前後方向に移動することに応じて、弁機構１５０が作動することにより、変圧室Ｒ２は定圧室Ｒ１又は大気に連通可能である。即ち、入力軸１４１及びプランジャー１４２が、本体部１３１に対して図２に示す位置（原位置であり復帰非作動位置）から前方に移動すると、負圧制御弁部が負圧弁座に着座し、大気弁座が大気制御弁部から離座する。

この場合、変圧室Ｒ２は、定圧室Ｒ１との連通が遮断されて、大気に連通する。そして、この場合には、フィルタ１４３、弁体１５１の内部、大気弁座との隙間、本体部１３１に設けられた連通路等を通して、変圧室Ｒ２に大気が流入する。その結果、変圧室Ｒ２の圧力が定圧室Ｒ１の圧力に比して大きくなる、即ち、定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に圧力差が発生する。これにより、入力軸１４１の前方への作動に伴って可動隔壁１２０及びバルブボディ１３０が前方に（フロントシェル部材１１１に向けて）移動し、出力軸１４５が前方に移動する。そして、前方に（フロントシェル部材１１１に向けて）移動した出力軸１４５がマスタシリンダ２１のマスタピストン２２，２３を押圧し、マスタシリンダ圧がアクチュエータ３０を介してホイールシリンダ２５〜２８に伝達される。

又、入力軸１４１及びプランジャー１４２が、本体部１３１に対して復帰非作動位置（原位置）に戻ると、大気制御弁部が大気弁座に着座し、負圧制御弁部が負圧弁座から離座する。この場合、変圧室Ｒ２と大気との連通が遮断され、且つ、定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２とが連通する。そして、この場合には、本体部１３１に設けられた連通路、負圧制御弁部と負圧弁座との隙間、負圧連通路１３２等を通して、変圧室Ｒ２から定圧室Ｒ１に空気が吸引される。その結果、変圧室Ｒ２の圧力と定圧室Ｒ１の圧力とは等しくなるので、リターンスプリングＳの付勢力によって可動隔壁１２０及びバルブボディ１３０が後方に移動し、出力軸１４５が後方に移動する。これにより、出力軸１４５によるマスタシリンダ２１のマスタピストン２２，２３の押圧が解除され、マスタシリンダ圧が減少する。

ところで、入力軸１４１及びプランジャー１４２がバルブボディ１３０の本体部１３１に対して復帰非作動位置に位置している場合には、上述したように、定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２とが同圧となっており、定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に圧力差が生じない。この場合、図５に示すように、ダイアフラム１２２においては、連設部Ｃを構成する折り返し部１２２ｃ及び接続部１２２ｄと連設部Ｃに隣接する屈曲部１２２ｅとは弾性変形しておらず、その結果、連設部Ｃ及び屈曲部１２２ｅには伸びが生じない。

この状態から、ブレーキペダル２９への踏み込み操作が開始されて、入力軸１４１及びプランジャー１４２が復帰非作動位置からフロントシェル部材１１１に向けて前進を開始すると、変圧室Ｒ２に大気が流入する。これにより、変圧室Ｒ２の圧力は定圧室Ｒ１の圧力よりも大きくなり、定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に圧力差が生じる。この場合、図６に示すように、連設部Ｃ、即ち、折り返し部１２２ｃ及び接続部１２２ｄと連設部Ｃの隣接する屈曲部１２２ｅとは、変圧室Ｒ２から定圧室Ｒ１に向けて周状に弾性変形する。

具体的に、連設部Ｃ、即ち、折り返し部１２２ｃ及び接続部１２２ｄと連設部Ｃの隣接する屈曲部１２２ｅとは、フロントシェル部材１１１の内周部及びプレート部材１２１の外周部に沿って、定圧室Ｒ１に向けて膨出する。このため、連設部Ｃにおいては、主に周方向に沿った方向に伸びることにより、主に周方向に沿った方向への負荷が大きくなる。

特に、外周ビード部１２２ａは、フロントシェル部材１１１とリアシェル部材１１２とによって挟持されて固定されている。このため、図６に示すような定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に圧力差が生じた初期においては、連設部Ｃの折り返し部１２２ｃにて外周側端部１２２ｃ２から頂点１２２ｃ１までの間は、周方向に沿った方向に大きく伸びて負荷が大きくなる。

このような外周側端部１２２ｃ２から頂点１２２ｃ１までの間の伸びを抑制するために、負圧式倍力装置１００では、ダイアフラム１２２が、連設部Ｃにおける外周側端部１２２ｃ２から頂点１２２ｃ１までの間に、突状に設けられた肉厚の第一突部としての第一リブ１２３を有している。第一リブ１２３は、自身の設けられた連設部Ｃの一部及びその周辺（第一リブ１２３の両側部分）における周方向に沿った方向の伸びを抑制する。加えて、第一リブ１２３は、自身の設けられた連設部Ｃの一部及びその周辺における径方向に沿った方向の伸びも抑制する。

これにより、第一リブ１２３は、図６に示すような定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に圧力差が生じた初期における連設部Ｃの周方向に沿った伸び及び径方向に沿った伸びを抑制する。従って、ダイアフラム１２２においては、定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に圧力差が発生して定圧室Ｒ１の側に弾性変形する連設部Ｃの伸び変形に対する強度が十分に確保される。

このような初期の状態から、更にブレーキペダル２９が踏み込み操作されると、バルブボディ１３０は、復帰非作動位置からフロントシェル部材１１１に向けて前進する。このため、図７に示すように、定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に圧力差が発生した状態で、ダイアフラム１２２のシート部１２２ｆは、プレート部材１２１（即ち、バルブボディ１３０）とともにフロントシェル部材１１１に向けて前進する。この場合、図７に示すように、連設部Ｃに隣接する屈曲部１２２ｅにおいては、他端部１２２ｅ２の側がプレート部材１２１に固定されたシート部１２２ｆに接続されているので周方向に沿った方向に大きく伸びて負荷が大きくなる。

このような屈曲部１２２ｅの伸びを抑制するために、負圧式倍力装置１００では、ダイアフラム１２２が、連設部Ｃに隣接する屈曲部１２２ｅに、突状に設けられた肉厚の第二突部としての第二リブ１２４を有している。第二リブ１２４は、自身の設けられた屈曲部１２２ｅ及びその周辺（第二リブ１２４の両側部分）における周方向に沿った方向の伸びを抑制する。加えて、第二リブ１２４は、自身の設けられた屈曲部１２２ｅ及びその周辺における径方向に沿った方向の伸びも抑制する。

これにより、第二リブ１２４は、図７に示すようなバルブボディ１３０とともにプレート部材１２１が前進した状態における屈曲部１２２ｅの周方向に沿った伸び及び径方向に沿った伸びを抑制する。従って、ダイアフラム１２２においては、定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に圧力差が発生して定圧室Ｒ１の側に弾性変形する屈曲部１２２ｅの伸び変形に対する強度が十分に確保される。尚、図７に示す場合においても、第一リブ１２３は、連設部Ｃの折り返し部１２２ｃにおける外周側端部１２２ｃ２と頂点１２２ｃ１との間の周方向に沿った伸び及び径方向に沿った伸びを抑制している。

以上の説明からも理解できるように、上記実施形態の負圧式倍力装置１００は、フロントシェル部材１１１とリアシェル部材１１２とからなる中空状のブースタシェル１１０と、ブースタシェル１１０の内部を定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２とに気密的に区画して移動可能な可動隔壁１２０と、ブースタシェル１１０に対して相対移動可能に設けられ、且つ、可動隔壁１２０とともに一体に移動するバルブボディ１３０と、を備え、可動隔壁１２０が、環状のプレート部材１２１と、環状の外周縁がブースタシェル１１０に気密的に固定され、且つ、環状の内周縁がプレート部材１２１とともにバルブボディ１３０に気密的に固定される弾性変形可能な環状のダイアフラム１２２と、から構成された負圧式倍力装置であって、ダイアフラム１２２は、定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２とを気密的に区画するとともにプレート部材１２１に支持される環状部としてのシート部１２２ｆと、シート部１２２ｆと外周縁に設けられた外周ビード部１２２ａとを気密的に接続して定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に圧力差が発生した状態で定圧室Ｒ１の側に弾性変形する連設部Ｃと、を有しており、ダイアフラム１２２が、連設部Ｃの一部にダイアフラム１２２の周方向に沿って突状に設けられて連設部Ｃの他部に比べて肉厚になる第一突部としての第一リブ１２３を備える。

これによれば、連設部Ｃの一部に周方向に沿って肉厚の第一リブ１２３を突状に設けることができる。これにより、第一リブ１２３は、定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に圧力差が発生した状態において、定圧室Ｒ１の側に弾性変形することにより連設部Ｃに生じる伸びを周方向に沿って抑制することができる。又、第一リブ１２３は、定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に圧力差が発生した状態において、定圧室Ｒ１の側に弾性変形することにより連設部Ｃに生じる伸びをダイアフラム１２２の径方向においても抑制することができる。

そして、ダイアフラム１２２において第一リブ１２３を設けて連設部Ｃの一部の伸びを抑制することにより、連設部Ｃの他部における過度な伸びも抑制することができる。これにより、連設部Ｃ、即ち、ダイアフラム１２２全体の強度を向上させることができ、その結果、ダイアフラム１２２における他部の薄肉化が可能となり、軽量化及び低コスト化を達成することができる。又、繰り返し弾性変形するダイアフラム１２２の長期に渡る耐久性をも良好に維持することができる。

この場合、連設部Ｃの一部は、定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に圧力差が発生した状態で、連設部Ｃの他部に比べてダイアフラム１２２の周方向における伸びが大きくなる部分である。

これによれば、連設部Ｃにおける周方向への伸びが他部よりも大きくなる部分に第一リブ１２３を設けることができる。これにより、連設部Ｃにおいて過度な伸びを生じる部分、即ち、連設部Ｃの一部を選択して第一リブ１２３を設けることができるので、無駄に肉厚部分を設ける必要がない。これにより、連設部Ｃにおける他部、即ち、第一リブ１２３を設けた部分以外の部分の薄肉化を達成しつつ無駄な肉厚部分を排除して、ダイアフラム１２２全体の強度を最適に向上させることができる。従って、ダイアフラム１２２全体の強度を適切に確保して、より軽量化及びより低コスト化を達成することができる。

これらの場合、ダイアフラム１２２は、定圧室Ｒ１の側に突形状となる湾曲部分を有していて外周側端部１２２ｃ２で外周縁に設けられる外周ビード部１２２ａに接続される折り返し部１２２ｃ、及び、折り返し部１２２ｃの内周側端部１２２ｃ３に接続される接続部１２２ｄからなる連設部Ｃと、連設部Ｃの接続部１２２ｄに対して一端部１２２ｅ１で接続されるとともに他端部１２２ｅ２で環状部としてのシート部１２２ｆに接続される屈曲部１２２ｅと、を有しており、第一突部としての第一リブ１２３は、折り返し部１２２ｃにダイアフラム１２２の周方向に沿って設けられる。

この場合、より具体的に、第一突部としての第一リブ１２３は、折り返し部１２２ｃにおいて外周側端部１２２ｃ２から折り返し部１２２ｃの湾曲部分における頂点１２２ｃ１との間に設けられる。

これらによれば、周方向への伸びが連設部Ｃにおける他部である接続部１２２ｄよりも大きい部分である折り返し部１２２ｃ（より具体的には、折り返し部１２２ｃにおける外周側端部１２２ｃ２から頂点１２２ｃ１までの間）に第一リブ１２３を設けることができる。これにより、定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に発生した圧力差により弾性変形する連設部Ｃにおいて過度な伸びを生じる部分を適切に選択して第一リブ１２３を設けることができる。従って、連設部Ｃ、即ち、ダイアフラム１２２全体の強度を最適に向上させることができる。

又、これらの場合、屈曲部１２２ｅの一部に対して、ダイアフラム１２２の周方向に沿って突状に設けられて屈曲部１２２ｅの他部に比べて肉厚になる第二突部としての第二リブ１２４が設けられる。

これによれば、屈曲部１２２ｅの一部に周方向に沿って肉厚の第二リブ１２４を突状に設けることができる。これにより、第二リブ１２４は、定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に圧力差が発生した状態において定圧室Ｒ１の側に弾性変形し、プレート部材１２１（バルブボディ１３０）が移動することにより屈曲部１２２ｅに生じる伸びを周方向に沿って抑制することができる。又、第二リブ１２４は、定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に圧力差が発生した状態において定圧室Ｒ１の側に弾性変形し、プレート部材１２１（バルブボディ１３０）が移動することにより屈曲部１２２ｅに生じる伸びをダイアフラム１２２の径方向においても抑制することができる。

そして、ダイアフラム１２２において第二リブ１２４を設けて屈曲部１２２ｅの一部の伸びを抑制することにより、屈曲部１２２ｅの他部における過度な伸びも抑制することができる。これにより、屈曲部１２２ｅ、即ち、ダイアフラム１２２全体の強度を向上させることができ、その結果、ダイアフラム１２２における他部の薄肉化が可能となり、軽量化及び低コスト化を達成することができる。又、繰り返し弾性変形するダイアフラム１２２の長期に渡る耐久性をも良好に維持することができる。

又、屈曲部１２２ｅにおける周方向への伸びが他部よりも大きくなる部分、即ち、屈曲部１２２ｅの一部に第二リブ１２４を設けることができる。これにより、屈曲部１２２ｅにおいて過度な伸びを生じる部分、即ち、屈曲部１２２ｅの一部を選択して第二リブ１２４を設けることができるので、無駄に肉厚部分を設ける必要がない。これにより、屈曲部１２２ｅにおける他部、即ち、第二リブ１２４を設けた部分以外の部分の薄肉化を達成しつつ無駄な肉厚部分を排除して、ダイアフラム１２２全体の強度を最適に向上させることができる。従って、ダイアフラム１２２全体の強度を適切に確保して、より軽量化及びより低コスト化を達成することができる。

（第一変形例）
上記実施形態においては、図３等に示すように、第一突部である第一リブ１２３及び第二突部である第二リブ１２４の断面形状を略矩形状として肉厚となるようにした。しかしながら、第一リブ１２３及び第二リブ１２４の断面形状については、肉厚となる断面形状であれば如何なる形状であっても良く、例えば、図８に示すように、突出先端側が曲面を有する山形状や、図９に示すように、台形状等を採用することができる。このような断面形状を採用した場合であっても、突状の第一リブ１２３及び第二リブ１２４は肉厚となるので、上記実施形態と同等の効果が得られる。

（第二変形例）
上記実施形態においては、図４に示すように、第一突部である第一リブ１２３及び第二突部である第二リブ１２４がダイアフラム１２２の周方向に沿って全周に設けられるようにした。これに代えて、第一リブ１２３及び第二リブ１２４を、必要に応じて、図１０に示すように、ダイアフラム１２２の周方向に沿って断続的に設けることも可能である。この場合、例えば、折り返し部の形状及び屈曲部の形状が周方向にて異なるようなダイアフラムにおいては、周方向の伸びが異なる場合があり得る。このような場合、第一リブ１２３及び第二リブ１２４を周方向にて断続的に設けることにより、例えば、伸びの小さい部分にまで第一リブ１２３及び第二リブ１２４を設けることがなく、強度を確保したうえで軽量化及び低コスト化を達成することができる。

本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されることはなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変形が可能である。

例えば、上記実施形態においては、折り返し部１２２ｃ、より詳しくは、折り返し部１２２ｃにおいて外周側端部１２２ｃ２から折り返し部１２２ｃの湾曲部分における頂点１２２ｃ１との間に第一突部としての第一リブ１２３を設けるようにした。上述したように、連設部Ｃが弾性変形した場合に、伸びによる負荷が大きくなる部分に第一リブ１２３を設けることが好ましい。しかしながら、例えば、連設部Ｃの弾性変形時の形状に応じて、第一リブ１２３を、折り返し部１２２ｃに設けることに代えて接続部１２２ｄに設けることも可能である。この場合においても、接続部１２２ｄに設けられた第一リブ１２３が連設部Ｃにおける周方向及び径方向の伸びを低減する効果が期待できる。

又、上記実施形態においては、ダイアフラム１２２において、シート部１２２ｆが内周ビード部１２２ｂに接続されるようにした。これに代えて、ダイアフラム１２２において、シート部１２２ｆが内周ビード部１２２ｂに接続されない、即ち、シート部１２２ｆの内周縁がプレート部材１２１に気密的に固定（接着）されるようにすることも可能である。この場合においても、上記実施形態と同等の効果が得られる。

更に、上記実施形態においては、連設部Ｃに第一突部である第一リブ１２３を設けるとともに屈曲部１２２ｅに第二突部である第二リブ１２４を設けるようにした。この場合、屈曲部１２２ｅに設けられる第二リブ１２４は省略することが可能である。このように第二リブ１２４を省略した場合であっても、第一突部である第一リブ１２３が折り返し部１２２ｃの伸びを良好に低減することができるので、上記実施形態と同等の効果が期待できる。

１０…ブレーキ装置、２０…シリンダ機構、２１…マスタシリンダ、２１ａ…第一マスタ室、２１ｂ…第二マスタ室、２２，２３…マスタピストン、２４…マスタリザーバ、２５〜２８…ホイールシリンダ、２９…ブレーキペダル、３０…アクチュエータ、１００…負圧式倍力装置、１１０…ブースタシェル、１１１…フロントシェル部材、１１１ａ…負圧導入口、１１２…リアシェル部材、１１２ａ…筒部、１１２ｂ…シール部材、１１３…逆止弁、１１４…タイロッドボルト、１１４ａ…拡径部、１１５…リテーナ、１１６…リアボルト、１２０…可動隔壁、１２１…プレート部材、１２２…ダイアフラム、１２２ａ…外周ビード部、１２２ｂ…内周ビード部、１２２ｃ…折り返し部、１２２ｃ１…頂点、１２２ｄ…接続部、１２２ｅ…屈曲部、１２２ｆ…シート部、１２３…第一リブ（第一突部）、１２４…第二リブ（第二突部）、１３０…バルブボディ、１３１…本体部、１３２…負圧連通路、１４１…入力軸、１４２…プランジャー、１４３…フィルタ、１４４…反動部材、１４５…出力軸、１４５ａ…後方円筒部、１４６…円環部材、１５０…弁機構、１５１…弁体、１６０…ブーツ、Ｃ…連設部、Ｒ１…定圧室、Ｒ２…変圧室、ＦＬ…左前輪、ＦＲ…右前輪、ＲＬ…左後輪、ＲＲ…右後輪、Ｓ…リターンスプリング

Claims (5)

1. 中空状のブースタシェルと、
   前記ブースタシェルの内部を定圧室と変圧室とに気密的に区画して移動可能な可動隔壁と、
   前記ブースタシェルに対して相対移動可能に設けられ、且つ、前記可動隔壁とともに一体に移動する筒状のバルブボディと、を備え、
   前記可動隔壁が、環状のプレート部材と、環状の外周縁が前記ブースタシェルに気密的に固定され、且つ、環状の内周縁が前記プレート部材とともに前記バルブボディに気密的に固定される弾性変形可能なダイアフラムと、から構成された負圧式倍力装置であって、
   前記ダイアフラムは、前記定圧室と前記変圧室とを気密的に区画するとともに前記プレート部材に支持される環状部と、前記環状部と前記外周縁とを気密的に接続して前記定圧室と前記変圧室との間に圧力差が発生した状態で前記定圧室の側に弾性変形する連設部と、を有しており、
   前記ダイアフラムが、前記連設部の一部に前記ダイアフラムの周方向に沿って突状に設けられて前記連設部の他部に比べて肉厚になる第一突部を備えた負圧式倍力装置。
2. 前記連設部の前記一部は、
   前記圧力差が発生した状態で、前記連設部の前記他部に比べて前記ダイアフラムの周方向における伸びが大きくなる部分である請求項１に記載の負圧式倍力装置。
3. 前記ダイアフラムは、
   前記定圧室の側に突形状となる湾曲部分を有していて外周側端部で前記外周縁に接続される折り返し部及び前記折り返し部の内周側端部に接続される接続部からなる前記連設部と、前記連設部の前記接続部に対して一端部で接続されるとともに他端部で前記環状部に接続される屈曲部と、を有しており、
   前記第一突部は、
   前記折り返し部に前記周方向に沿って設けられる請求項１又は請求項２に記載の負圧式倍力装置。
4. 前記第一突部は、
   前記折り返し部において前記外周側端部と前記湾曲部分における頂点との間に設けられる請求項３に記載の負圧式倍力装置。
5. 前記屈曲部の一部に対して、
   前記ダイアフラムの前記周方向に沿って突状に設けられて前記屈曲部の他部に比べて肉厚になる第二突部が設けられる請求項３又は請求項４に記載の負圧式倍力装置。

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