JP2019077363A - 負圧式倍力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作動時における応答性を阻害することなく、小型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に設けられた筒部１１２ａの内周面１１２ｂとバルブボディ１３０の外周面１３１ｂとの間に介装されて、変圧室と大気との連通を遮断する環状のシール部材１７０を備えている。シール部材１７０は、筒状の基部１７１と、基部１７１の内周面１７１ａに設けられていて、外周面１３１ｂに摺接して変圧室Ｒ２と大気との連通を遮断する内周シール部１７２と、基部１７１の外周面１７１ｂに設けられていて、内周面１１２ｂに摺接して変圧室と大気との連通を遮断し、且つ、内周シール部１７２よりも筒部１１２ａの大気に開放された側に配置された外周シール部１７４と、外周面１７１ｂにて外周シール部１７４に隣接して変圧室と連通する空間部１７６と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、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に開示された負圧式倍力装置が知られている。この従来の負圧式倍力装置は、シェルに設けられた筒部の先端に取り付けられるとともに、バルブボディの外周面に摺接するシール部材を備えている。シール部材は、内周面において、筒部の内部に配置されてバルブボディの外周面に摺接する前方側のシール部と筒部の外部に配置されてバルブボディの外周面に摺接する後方側のシール部と、からなる内周シール部を有している。又、シール部材は、外周面において、筒部の内周面に摺接する外周シール部を有している。そして、上記従来の負圧式倍力装置においては、シール部材が、内周シール部及び外周シール部によって、シェル（筒部）の内部と外部とを気密的に遮断するようになっている。

特表平３−５０２５６５号公報

しかしながら、上記従来の負圧式倍力装置においては、作動に伴ってシェルの変圧室に大気が導入されるため、シール部材の内周シール部に作用する圧力は負圧から大気圧まで変化する。このため、負圧式倍力装置の作動の開始直後においては、シール部材の内周シール部には負圧によってバルブボディに向けて引き付けられる吸引力と、特に筒部から外部に突出した後方側のシール部には大気圧によってバルブボディに向けて押し付けられる押付力と、が作用する。一方、負圧式倍力装置の作動が継続すると、負圧が大気圧に向けて変化するので、シール部材の内周面は負圧による吸引力が小さくなる一方で、後方側のシール部は大気圧による押付力が作用する。

シール部材に作用する吸引力及び押付力は、シール部材に対して相対的に移動するバルブボディに摺動抵抗を付与する。このため、上記従来の負圧式倍力装置においては、作動の開始直後においては、シール部材がバルブボディの移動に対して付与する摺動抵抗が大きく、作動が継続されるとともに摺動抵抗が小さくなる。従って、上記従来の負圧式倍力装置では、シール部材による摺動抵抗の変化が生じることにより、作動時における応答性の低下や運転者がブレーキペダルを介して知覚する操作フィーリングの悪化が懸念される。

又、上記従来の負圧式倍力装置においては、シール部材が筒部の端部から突出する後方側のシール部を有する。このため、負圧式倍力装置の作動に伴ってバルブボディが相対的に移動した場合であっても、後方側のシール部が気密性を確保するためには、バルブボディの軸線の方向における長さを長く設定する必要があり、負圧式倍力装置が大型化する虞がある。

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、作動時における応答性を阻害することなく、且つ、小型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負圧源に連通する定圧室と、負圧源又は大気との連通が可能な変圧室とに気密的に区画して移動可能な可動隔壁と、ブースタシェルの変圧室と連通するように一端が接続されるとともに他端が大気に開放された筒部に対して相対移動可能に挿入されて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、バルブボディに収容されて、変圧室への負圧又は大気圧の流入を切り替える弁機構と、バルブボディの内部にて相対移動可能に設けられて操作力を入力する入力部材と、バルブボディの推進力を出力する出力部材と、筒部の内周面とバルブボディの外周面との間に介装されて、変圧室と大気との連通を遮断する環状のシール部材と、を備えた負圧式倍力装置であって、シール部材は、筒状の基部と、基部の内周面に設けられていて、バルブボディの外周面に摺接して変圧室と大気との連通を遮断する周状の内周シール部と、基部の外周面に設けられていて、筒部の内周面に摺接して変圧室と大気との連通を遮断し、且つ、内周シール部よりも筒部の他端の側に配置された周状の外周シール部と、基部の外周面にて外周シール部に対して筒部の一端の側に設けられて、基部の外周面と筒部の内周面との間に配設されて変圧室と連通する周状の空間部と、を有する。

これによれば、シール部材は、基部の内周面に設けられた内周シール部と、外周シール部よりも筒部の一端の側（変圧室の側）にて基部の外周面と筒部の内周面との間に設けられた、即ち、内周シール部の形成位置に対応して設けられた空間部と、を有する。これにより、変圧室における負圧から大気圧までの圧力変化に伴い、シール部材の基部には、内周シール部の形成位置にてバルブボディの外周面に引き付けられる吸引力と、空間部の形成位置にて筒部の内周面に引き付けられる吸引力と、が作用する。これにより、内周シール部の形成位置において基部に作用する吸引力と空間部の形成位置において基部に作用する吸引力とは、互いに逆方向となり、これらの吸引力は互いに相殺される。

これにより、負圧式倍力装置の作動に伴って変圧室に圧力変化が生じる場合であっても、内周シール部がバルブボディの外周部に押し付けられる押付力は、見かけ上、大気圧によって押し付けられる押付力となり、変圧室の圧力変化に応じて変化することが抑制される。その結果、シール部材がバルブボディの相対移動に対して付与する摺動抵抗の変化を抑制することができるとともに摺動抵抗を低減することができる。従って、負圧式倍力装置の作動時における良好な応答性が得られるとともに、運転者がブレーキペダルを介して良好な操作フィーリングを知覚することができる。

又、シール部材においては、筒部の内部において、外周シール部を内周シール部よりも筒部の他端の側に配置することができる。即ち、筒部の他端の側から突出させることなく、内周シール部を筒部の内部に設けることができる。従って、シール部材に対して相対移動するバルブボディの軸線の方向における長さを短く設定することができ、負圧式倍力装置の小型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のシール部材の組み付け状態を示す断面図である。 図３のシール部材を示す断面図である。 図３のシール部材の作動を説明するための断面図である。 バルブボディの相対移動に対してシール部材が付与する摺動抵抗を説明する図である。 本発明の実施形態の変形例に係るシール部材の組み付け状態を示す断面図である。 図７のシール部材を示す断面図である。 図７のシール部材の作動を説明するための断面図である。 図７のシール部材を用いた場合のバルブボディの短縮を説明するための断面図である。

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及び右前輪ＦＲ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１１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を備えており、ブースタシェル１１０に対して、可動隔壁１２０及びバルブボディ１３０が一体に前後方向に移動可能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、前方にて負圧源（例えば、図示省略のエンジンの吸気マニホールド）に連通する定圧室Ｒ１と、後方にて負圧源又は大気との連通が可能な変圧室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を負圧源に連通させるための負圧導入口１１１ａが形成されている。リアシェル部材１１２には、バルブボディ１３０を軸線Ｊの方向に沿って前後方向に相対移動可能に挿通する筒部１１２ａが設けられている。筒部１１２ａは、一端が変圧室Ｒ２と連通するように接続されており、他端が大気に開放されている。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の側から負圧源側への空気の連通を許可し、負圧源の側から定圧室Ｒ１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１１１ｂ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、車両の車体（例えば、カウル等）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Ｊ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、プレート部材１２１に支持される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、金属製（例えば、鉄）又は樹脂製であり、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）にて、バルブボディ１３０の後述するフランジ部１３１ａに対向するように配置される。

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）から形成されて伸縮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、図２に示すように、外周ビード部１２２ａ、内周ビード部１２２ｂ及びシート部１２２ｃを備えている。外周ビード部１２２ａは、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との連結部分にて気密的に挟持される。内周ビード部１２２ｂは、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の外周面１３１ｂに気密的に固定される。シート部１２２ｃは、外周ビード部１２２ａと内周ビード部１２２ｂとを互いに接続する。

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）の筒部１１２ａに対して相対移動可能に挿入されており、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、前方側（一端側）の開口端部に径方向にて外方に向けて延設されたフランジ部１３１ａを有している。本体部１３１は、フランジ部１３１ａと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と係合しており、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の筒部１１２ａに軸線Ｊ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。又、本体部１３１（即ち、バルブボディ１３０）のブースタシェル１１０（より具体的には、リアシェル部材１１２の筒部１１２ａ）の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とフィルタ部材１４７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。

入力部材としての入力軸１４１は、バルブボディ１３０（本体部１３１）の内部にて軸線Ｊの方向に沿って前後方向に相対移動可能に設けられて操作力を入力するものであり、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１１に連結され、ブレーキペダル１１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、弁機構１５０に係合している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１４３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１４３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。

出力部材としての出力軸１４５は、バルブボディ１３０の推進力を出力するものであり、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の内部に配設されて、変圧室Ｒ２への負圧又は大気圧の流入を切り替える。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Ｊ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。

又、負圧式倍力装置１００は、図２及び図３に示すように、リアシェル部材１１２の筒部１１２ａの内周面１１２ｂとバルブボディ１３０の本体部１３１の外周面１３１ｂとの間に介装された周状のシール部材１７０を備えている。シール部材１７０は、筒部１１２ａにおいて、変圧室Ｒ２と大気との連通を遮断する。

シール部材１７０は、図４に示すように、筒状の基部１７１を有している。基部１７１は、筒部１１２ａの内径よりも小さな外径を有するとともに本体部１３１の外径よりも大きな内径を有している。基部１７１には、内周面１７１ａの側にて内周シール部１７２及びガイド部１７３が設けられるとともに、外周面１７１ｂの側にて外周シール部１７４、環状突部１７５、空間部１７６及びブーツ保持部１７７が設けられる。又、基部１７１は、キー部材１４３と対向する側の端部に、キー部材１４３と当接する当接部１７１ｃを有している。

内周シール部１７２は、内周面１７１ａからバルブボディ１３０の本体部１３１の外周面１３１ｂに向けて突出するように周状のリップ形状に形成されており、本体部１３１の外周面１３１ｂに摺接する。内周シール部１７２は、本体部１３１の外径に比べて僅かに小さな内径を有しており、本体部１３１を挿通した状態で、変圧室Ｒ２と大気（外部）との連通を遮断する。

ガイド部１７３は、内周シール部１７２よりも軸線Ｊの方向にて変圧室Ｒ２から離間する側、即ち、大気に開放された筒部１１２ａの他端の側に設けられている。ガイド部１７３は、バルブボディ１３０の軸線Ｊの方向に沿って延びるように形成され、本体部１３１の外径に比べて僅かに小さな内径を有している。これにより、ガイド部１７３は、本体部１３１を挿通した状態で、本体部１３１が前後方向に相対移動するときに、本体部１３１を軸線Ｊの方向に沿って案内する。

又、ガイド部１７３は、本体部１３１の外周面１３１ｂに摺接する内周面において、内周シール部１７２の一側（図３及び図４において、軸線Ｊの方向にて右側）に大気を導入する（大気と連通する）大気連通溝１７３ａが形成されている。大気連通溝１７３ａは、軸線Ｊの方向に沿って形成されており、ガイド部１７３の周方向にて、例えば、等間隔に設けられている。

外周シール部１７４は、内周シール部１７２よりも軸線Ｊの方向にて筒部１１２ａの他端の側（図３及び図４において軸線Ｊの方向にて右側）に配置されて設けられている。外周シール部１７４は、周状に外周面１７１ｂから筒部１１２ａの内周面１１２ｂに向けて突出して筒部１１２ａの内周面１１２ｂに摺接する。外周シール部１７４は、筒部１１２ａの内径に比べて僅かに大きな外径を有しており、本体部１３１を挿通した状態で、変圧室Ｒ２と大気（外部）との連通を遮断する。

外周シール部１７４には、筒部１１２ａの他端に設けられたフランジ部１１２ｃと係合する係合溝１７４ａが形成されている。係合溝１７４ａがフランジ部１１２ｃと係合することにより、シール部材１７０が脱落不能にリアシェル部材１１２の筒部１１２ａに組み付けられる。

突部としての環状突部１７５は、軸線Ｊの方向にて外周シール部１７４から離間するように、変圧室Ｒ２に接続された筒部１１２ａの一端の側（図３及び図４において軸線Ｊの方向にて左側）に設けられている。環状突部１７５は、外周面１７１ｂから筒部１１２ａの内周面に向けて環状に突出して筒部１１２ａの内周面に摺接する。環状突部１７５は、筒部１１２ａの内径と略同一の外径を有している。

又、環状突部１７５は、筒部１１２ａの内周面１１２ｂに摺接する外周面において、変圧室Ｒ２と空間部１７６とを連通する第三連通溝としての負圧連通溝１７５ａが形成されている。負圧連通溝１７５ａは、軸線Ｊの方向に沿って形成されており、環状突部１７５の周方向にて、例えば、等間隔に設けられている。

空間部１７６は、基部１７１の外周面１７１ｂと筒部１１２ａの内周面１１２ｂとの間に配設されて変圧室Ｒ２と連通するように設けられる。本実施形態においては、空間部１７６は、軸線Ｊの方向にて、外周シール部１７４と環状突部１７５との間に凹状に設けられている。より具体的に、空間部１７６は、図４に示すように、軸線Ｊの方向において変圧室Ｒ２と大気（外部）とを区画する内周シール部１７２の形成位置に対応するように、基部１７１の外周面１７１ｂに設けられている。空間部１７６は、環状突部１７５の負圧連通溝１７５ａを介して変圧室Ｒ２と連通することにより、通常時は負圧に維持されていて変圧室Ｒ２の圧力変化に合わせて負圧から大気圧まで変化するようになっている。

ブーツ保持部１７７は、ガイド部１７３から径方向にて外方に向けて周状に突出している。ブーツ保持部１７７は、図４に示すように、ブーツ１６０の開口端部に設けられた縮径部１６１の内径よりも大きな外径を有しており、縮径部１６１に挿通された状態で、縮径部１６１と係合するようになっている。

このように構成された負圧式倍力装置１００においては、運転者がブレーキペダル１１を踏み込み操作すると、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。これにより、負圧制御弁部が負圧弁座に着座するとともに大気弁座が大気制御弁部から離座し、変圧室Ｒ２は大気に連通する。従って、変圧室Ｒ２には、フィルタ部材１４７、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、大気が流入する。その結果、定圧室Ｒ１の圧力が大きくなるように定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に圧力差が発生し、入力軸１４１の前方への作動に伴って可動隔壁１２０が前方に（フロントシェル部材１１１、即ち、本体部１３１のフランジ部１３１ａに向けて）移動する。

この場合、可動隔壁１２０は、バルブボディ１３０の本体部１３１に設けられたフランジ部１３１ａと係合することにより、バルブボディ１３０の本体部１３１とともに前方に（フロントシェル部材１１１に向けて）移動する。これにより、出力軸１４５は前方に（フロントシェル部材１１１に向けて）移動してマスタシリンダ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。

一方、運転者によってブレーキペダル１１に対する踏み込み操作が解除されると、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に対して図２に示す復帰非作動位置（原位置）に戻る。入力軸１４１及びプランジャー１４２が復帰非作動位置（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とが連通することにより、変圧室Ｒ２は負圧源に連通する。

そして、この場合には、バルブボディ１３０の本体部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、運転者がブレーキペダル１１に対して踏み込み操作を開始した初期においては、入力軸１４１及びプランジャー１４２とともにバルブボディ１３０の本体部１３１が、リアシェル部材１１２の筒部１１２ａに組み付けられたシール部材１７０に対して相対的に前方に（フロントシェル部材１１１に向けて）移動を開始する。

この場合、踏み込み操作が開始された初期においては、図５に示すように、内周シール部１７２が未だ負圧になっている変圧室Ｒ２と大気とを気密的に区画している。このため、内周シール部１７２は、基部１７１と共に、負圧と大気圧との圧力差によってバルブボディ１３０の本体部１３１に向けて押圧されている。一方、空間部１７６は、環状突部１７５の負圧連通溝１７５ａを介して変圧室Ｒ２と連通しているので、空間部１７６は変圧室Ｒ２と同じ圧力、即ち、負圧になっている。そして、空間部１７６は、外周シール部１７４に隣接しており、内周シール部１７２に対応するように基部１７１の外周面１７１ｂに設けられている。従って、図５に示すように、空間部１７６の形成位置における基部１７１は、ガイド部１７３の大気連通溝１７３ａを介して内周シール部１７２まで導入された大気圧によって、バルブボディ１３０の本体部１３１から離間する方向に押圧されている、換言すれば、空間部１７６の形成位置における基部１７１は、筒部１１２ａの内周面に向けて引き付けられている。

そして、ブレーキペダル１１が更に踏み込み操作されると、変圧室Ｒ２に大気が導入されるので、変圧室Ｒ２は負圧から大気圧になるように変化する。変圧室Ｒ２が大気圧になるように変化している状況においては、負圧によって内周シール部１７２及び基部１７１を本体部１３１の外周面への吸引力Ｆ１が小さくなり、変圧室Ｒ２が大気圧まで変化することによって内周シール部１７２に大気圧のみが作用する。一方、空間部１７６は、変圧室Ｒ２が大気圧になるように変化している状況においては、変圧室Ｒ２と同様に圧力が変化している。従って、空間部１７６の形成位置における基部１７１は、負圧による吸引力Ｆ２が小さくなり、変圧室Ｒ２が大気圧まで変化することによって基部１７１に大気圧のみが作用する。

ここで、基部１７１の内周面１７１ａに設けられた内周シール部１７２及び基部１７１の外周面１７１ｂに設けられた空間部１７６は、共に、変圧室Ｒ２と連通している。このため、負圧式倍力装置１００が作動している場合、内周シール部１７２及び空間部１７６には、変圧室Ｒ２の圧力変化と同様の圧力変化が生じる。これにより、図５に示すように、変圧室Ｒ２の圧力に起因して内周シール部１７２の形成位置における基部１７１に作用する吸引力Ｆ１と空間部１７６の形成位置における基部１７１に作用する吸引力Ｆ２とは、互いに逆向きであり互いに相殺する関係となる。従って、負圧式倍力装置１００が作動している状況、即ち、バルブボディ１３０がシール部材１７０に対して相対的に移動する状況を通して、内周シール部１７２には、見かけ上、変圧室Ｒ２の圧力変化に起因して基部１７１に発生する吸引力Ｆ１が生じることなく、大気圧による押付力のみが作用するようになる。その結果、図６に示すように、バルブボディ１３０がシール部材１７０に対して相対移動（ストローク）する際にシール部材１７０がバルブボディ１３０に付与する摺動抵抗は、変圧室Ｒ２の圧力変化に拘わらず変化しない。

以上の説明からも理解できるように、本実施形態の負圧式倍力装置１００は、中空状のブースタシェル１１０と、ブースタシェル１１０の内部を負圧源に連通する定圧室Ｒ１と、負圧源又は大気との連通が可能な変圧室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の変圧室Ｒ２と連通するように一端が接続されるとともに他端が大気に開放された筒部１１２ａに対して相対移動可能に挿入されて可動隔壁１２０とともに一体に移動する筒状のバルブボディ１３０と、バルブボディ１３０に収容されて、変圧室Ｒ２への負圧又は大気圧の流入を切り替える弁機構１５０と、バルブボディ１３０の内部にて相対移動可能に設けられて操作力を入力する入力部材としての入力軸１４１と、バルブボディ１３０の推進力を出力する出力部材としての出力軸１４５と、筒部１１２ａの内周面１１２ｂとバルブボディ１３０（本体部１３１）の外周面１３１ｂとの間に介装されて、変圧室Ｒ２と大気との連通を遮断する環状のシール部材１７０と、を備えた負圧式倍力装置であって、シール部材１７０は、筒状の基部１７１と、基部１７１の内周面１７１ａに設けられていて、バルブボディ１３０（本体部１３１）の外周面１３１ｂに摺接して変圧室Ｒ２と大気との連通を遮断する周状の内周シール部１７２と、基部１７１の外周面１７１ｂに設けられていて、筒部１１２ａの内周面１１２ｂに摺接して変圧室Ｒ２と大気との連通を遮断し、且つ、内周シール部１７２よりも筒部１１２ａの他端の側に配置された周状の外周シール部１７４と、基部１７１の外周面１７１ｂにて外周シール部１７４に対して筒部１１２ａの一端の側（変圧室Ｒ２の側）に設けられて、基部１７１の外周面１７１ｂと筒部１１２ａの内周面１１２ｂとの間に配設されて変圧室Ｒ２と連通する周状の空間部１７６と、を有する。

これによれば、シール部材１７０は、基部１７１の内周面１７１ａに設けられた内周シール部１７２と、外周シール部１７４よりも変圧室Ｒ２の側にて基部１７１の外周面１７１ｂと筒部１１２ａの内周面１１２ｂとの間に設けられた、即ち、内周シール部１７２の形成位置に対応して設けられた空間部１７６と、を有する。これにより、変圧室Ｒ２における負圧から大気圧までの圧力変化に伴い、シール部材１７０の基部１７１には、内周シール部１７２の形成位置にてバルブボディ１３０（本体部１３１）の外周面１３１ｂに引き付けられる吸引力Ｆ１と、空間部１７６の形成位置にて筒部１１２ａの内周面１１２ｂに引き付けられる吸引力Ｆ２と、が作用する。これにより、内周シール部１７２の形成位置において基部１７１に作用する吸引力Ｆ１と空間部１７６の形成位置において基部１７１に作用する吸引力Ｆ２とは、互いに逆方向となり、これらの吸引力Ｆ１及び吸引力Ｆ２は互いに相殺される。

これにより、負圧式倍力装置１００の作動に伴って変圧室Ｒ２に圧力変化が生じる場合であっても、内周シール部１７２がバルブボディ１３０（本体部１３１）の外周面１３１ｂに押し付けられる押付力は、見かけ上、大気圧によって押し付けられる押付力となり、変圧室Ｒ２の圧力変化に応じて変化することが抑制される。その結果、シール部材１７０がバルブボディ１３０の相対移動に対して付与する摺動抵抗の変化を抑制することができるとともに摺動抵抗を低減することができる。従って、負圧式倍力装置１００の作動時における良好な応答性が得られるとともに、運転者がブレーキペダル１１を介して良好な操作フィーリングを知覚することができる。

又、シール部材１７０においては、筒部１１２ａの内部において、外周シール部１７４を内周シール部１７２よりも筒部１１２ａの他端の側に配置することができる。即ち、筒部１１２ａの他端の側から突出させることなく、内周シール部１７２を筒部１１２ａの内部に設けることができる。従って、シール部材１７０に対して相対移動するバルブボディ１３０の軸線Ｊの方向における長さを短く設定することができ、負圧式倍力装置１００の小型化を達成することができる。

この場合、シール部材１７０は、基部１７１の内周面１７１ａに設けられていて、内周シール部１７２に向けて大気と連通する大気連通溝１７３ａが形成され、バルブボディ１３０（本体部１３１）の外周面１３１ｂに摺接して筒部１１２ａに対して相対移動するバルブボディ１３０を案内する周状のガイド部１７３を有する。

これによれば、ガイド部１７３は、バルブボディ１３０（本体部１３１）の揺動又は偏心を抑制することができる。従って、内周シール部１７２は、ガイド部１７３によってバルブボディ１３０（本体部１３１）の揺動又は偏心が抑制された状態で、安定したシール力（シール性）を発揮することができる。

これらの場合、シール部材１７０は、基部１７１の外周面１７１ｂにて筒部１１２ａの一端の側（変圧室Ｒ２の側）に設けられていて、外周シール部１７４とともに空間部１７６を区画する周状の突部としての環状突部１７５を有しており、環状突部１７５に変圧室Ｒ２と空間部１７６とを連通する連通溝としての負圧連通溝１７５ａを設けることができる。

これによれば、外周シール部１７４から離間して環状突部１７５を設けることにより、バルブボディ１３０（本体部１３１）がシール部材１７０に対して相対移動する際において、シール部材１７０の組み付け状態を適正に維持することができる。又、環状突部１７５に負圧連通溝１７５ａを設けることにより、変圧室Ｒ２の圧力変化に合わせて空間部１７６の圧力変化を生じさせることができるため、シール部材１７０がバルブボディ１３０の相対移動に対して付与する摺動抵抗の変化を抑制することができるとともに摺動抵抗を低減することができる。

（変形例）
上記実施形態においては、シール部材１７０が、筒部１１２ａの他端の側に設けられた一つのガイド部１７３を有するようにした。この場合、相対移動するバルブボディ１３０を安定して案内（支持）するために、筒部１１２ａの他端（開口端）からの突出量を大きくして、軸線Ｊに沿った方向のガイド部１７３の長さが長くなるようにした。即ち、上記実施形態においては、バルブボディ１３０を安定して支持できるものの、軸線Ｊに沿った方向におけるシール部材１７０の全長が長くなる。

これに代えて、図７及び図８に示すように、シール部材１７０が、第一ガイド部１７８及び第二ガイド部１７９を有するようにし、シール部材１７０の全長を小さくすることも可能である。以下、この変形例を詳細に説明する。

この変形例においては、シール部材１７０のガイド部が、筒部１１２ａの内部にて、筒部１１２ａの一端（変圧室Ｒ２の側）に設けられた第一ガイド部１７８と、筒部１１２ａの他端（大気に開放された側）に設けられた第二ガイド部１７９と、から構成される。第一ガイド部１７８は、バルブボディ１３０の本体部１３１の外周面１３１ｂに摺接するように、基部１７１の内周面１７１ａから本体部１３１の外周面１３１ｂに向けて突出している。第一ガイド部１７８には、内周シール部１７２と第一ガイド部１７８との間に形成された空間と変圧室Ｒ２とを連通する連通溝としての負圧連通溝１７８ａが設けられている。これにより、内周シール部１７２は、上記実施形態と同様に、変圧室Ｒ２と大気（外部）との連通を遮断する。

第二ガイド部１７９は、上記実施形態におけるガイド部１７３に相当する。但し、第二ガイド部１７９は、軸線Ｊに沿った方向においてブーツ保持部１７７から突出する部分が省略されており（図１０を参照）、上記実施形態におけるガイド部１７３に比べて軸線Ｊに沿った方向の長さが短縮されている。第二ガイド部１７９には、内周シール部１７２と第二ガイド部１７９との間に形成された空間と大気とを連通する連通溝としての大気連通溝１７９ａが設けられている。

このように構成された変形例においては、図９に示すように、上記実施形態と同様に、変圧室Ｒ２の圧力変化に起因して内周シール部１７２の形成位置における基部１７１に作用する吸引力Ｆ１と空間部１７６の形成位置における基部１７１に作用する吸引力Ｆ２とが互いに相殺する。従って、上記実施形態と同様に、バルブボディ１３０の相対移動（ストローク）に対してシール部材１７０が付与する摺動抵抗は、変圧室Ｒ２の圧力変化に拘わらず変化しない。

又、この変形例においては、シール部材１７０は、ガイド部が、内周シール部１７２に対して筒部１１２ａの一端の側（変圧室Ｒ２の側）となるように設けられた周状の第一ガイド部１７８と、内周シール部１７２に対して筒部１１２ａの他端の側（大気に開放された側）となるように設けられた周状の第二ガイド部１７９と、から構成される。この場合、第一ガイド部１７８は内周シール部１７２及び第一ガイド部１７８の間の空間と変圧室Ｒ２とを連通する連通溝としての負圧連通溝１７８ａを有することができ、第二ガイド部１７９は内周シール部１７２及び第二ガイド部１７９の間の空間と大気とを連通する第二連通溝としての大気連通溝１７９ａを有することができる。

これにより、シール部材１７０は、バルブボディ１３０を案内（支持）する場合、軸線Ｊに沿った方向において互いに離間した第一ガイド部１７８及び第二ガイド部１７９の二点でバルブボディ１３０を案内（支持）することができる。従って、バルブボディ１３０（本体部１３１）が軸線Ｊに沿った方向に対して揺動又は偏心することを効果的に防止することができる。又、この変形例においては、内周シール部１７２が第一ガイド部１７８及び第二ガイド部１７９の間に配置される。これにより、バルブボディ１３０（本体部１３１）の揺動又は偏心を抑制した状態が維持されるため、内周シール部１７２は安定したシール力（シール性）を発揮することができる。

又、この変形例においては、二点でバルブボディ１３０を案内（支持）することにより、図１０に示すように、第二ガイド部１７９（上記実施形態におけるガイド部１７３に相当）の軸線Ｊに沿った方向の長さを短くすることができる。ところで、第二ガイド部１７９はバルブボディ１３０の本体部１３１を支持するものである。従って、特に、バルブボディ１３０がフロントシェル部材１１１に向けてフルストロークした場合においても、本体部１３１が第二ガイド部１７９によって支持されるためには、本体部１３１のブレーキペダル１１側の端部が第二ガイド部１７９よりも軸線Ｊに沿った方向にて常に突出していることが好ましい。

この場合、上記実施形態で説明したように、ガイド部１７３が一点でバルブボディ１３０の本体部１３１を案内（支持）する場合には、ガイド部１７３の軸線Ｊに沿った方向の長さが長くなり、その結果、本体部１３１の軸線Ｊに沿った方向の長さも長くなる。これに対し、図１０に示すように、ガイド部１７３の長さよりも短い第二ガイド部１７９を設けた場合には、本体部１３１の軸線Ｊに沿った方向の長さをＬだけ短くすることができる。

これにより、負圧式倍力装置１００の軸線Ｊに沿った方向の長さを短縮することができる。従って、この変形例においては、上記実施形態における効果に加えて、負圧式倍力装置１００の全長を短くすることができ、例えば、車両への搭載性を改善することができる。

又、シール部材１７０とバルブボディ１３０の本体部１３１との間の摺動抵抗を低減するために、基部１７１の内周面１７１ａの側であって内周シール部１７２の周囲に潤滑剤（グリス）が塗布される場合がある。この変形例においては、内周シール部１７２は、第一ガイド部１７８及び第二ガイド部１７９の間に配置される。従って、第一ガイド部１７８及び第二ガイド部１７９の間に潤滑剤（グリス）を塗布しておくことにより、バルブボディ１３０の本体部１３１が相対移動（ストローク）した場合であっても、塗布された潤滑剤（グリス）が本体部１３１の外周面１３１ｂを介して外部に流出することが防止される。

これにより、バルブボディ１３０の本体部１３１がシール部材１７０に対して相対移動を繰り返した場合であっても、潤滑剤不足、所謂、グリス切れを生じさせることなく、長期間にわたり潤滑状態を保持することができる。従って、摺動抵抗を低減した状態を良好に維持することができる。

本発明の実施にあたっては、上記実施形態及び上記変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態においては、シール部材１７０がガイド部１７３を有するようにした。又、上記変形例においては、シール部材１７０がガイド部１７３として、第一ガイド部１７８と第二ガイド部１７９とを有するようにした。これに対し、必要に応じて、ガイド部１７３（第一ガイド部１７８及び第二ガイド部１７９）を省略することも可能である。尚、ガイド部１７３（第二ガイド部１７９）を省略した場合には、ブーツ保持部１７７も省略される。この場合には、例えば、筒部１１２ａのフランジ部１１２ｃが径方向にて外方に向けて突出するように形成され、このフランジ部１１２ｃにブーツ１６０の縮径部１６１が係合される。

又、上記実施形態及び上記変形例においては、シール部材１７０が基部１７１の外周面１７１ｂに設けられた環状突部１７５を有するようにした。これに代えて、環状突部１７５を省略することも可能である。この場合においても、空間部１７６は変圧室Ｒ２と連通しているため、上記実施形態及び上記変形例と同様の効果が得られる。

又、上記変形例においては、ガイド部１７３として、第一ガイド部１７８及び第二ガイド部１７９の両方を設けるようにした。これに代えて、シール部材１７０が第一ガイド部１７８のみを有することも可能である。この場合においても、第一ガイド部１７８は、シール部材１７０に対して相対移動するバルブボディ１３０（本体部１３１）を案内することができる。

更に、上記実施形態及び上記変形例においては、ガイド部１７３及び第二ガイド部１７９が軸線Ｊの方向に沿って延びるようにした。これに代えて、ガイド部１７３及び第二ガイド部１７９が周状の突部であっても良い。

１０…ブレーキ装置、１１…ブレーキペダル、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、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、１１１ｂ…内面、１１２…リアシェル部材、１１２ａ…筒部、１１２ｂ…内周面、１１２ｃ…フランジ部、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…シート部、１３０…バルブボディ、１３１…本体部、１３１ａ…フランジ部、１３１ｂ…外周面、１３２…負圧連通路、１４１…入力軸、１４２…プランジャー、１４３…キー部材、１４４…反動部材、１４５…出力軸、１４５ａ…後方円筒部、１４６…円環部材、１４７…フィルタ部材、１５０…弁機構、１５１…弁体、１６０…ブーツ、１６１…縮径部、１７０…シール部材、１７１…基部、１７１ａ…内周面、１７１ｂ…外周面、１７１ｃ…当接部、１７２…内周シール部、１７３…ガイド部、１７３ａ…大気連通溝、１７４…外周シール部、１７４ａ…係合溝、１７５…環状突部（突部）、１７５ａ…負圧連通溝（連通溝）、１７６…空間部、１７７…ブーツ保持部、１７８…第一ガイド部、１７８ａ…負圧連通溝、１７９…第二ガイド部、１７９ａ…大気連通溝、Ｒ１…定圧室、Ｒ２…変圧室、Ｊ…軸線、Ｆ１…吸引力、Ｆ２…吸引力、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 (4)

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負圧源に連通する定圧室と、前記負圧源又は大気との連通が可能な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の前記変圧室と連通するように一端が接続されるとともに他端が大気に開放された筒部に対して相対移動可能に挿入されて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、
   前記バルブボディに収容されて、前記変圧室への負圧又は大気圧の流入を切り替える弁機構と、
   前記バルブボディの前記内部にて相対移動可能に設けられて操作力を入力する入力部材と、
   前記バルブボディの推進力を出力する出力部材と、
   前記筒部の内周面と前記バルブボディの外周面との間に介装されて、前記変圧室と前記大気との前記連通を遮断する周状のシール部材と、を備えた負圧式倍力装置であって、
   前記シール部材は、
   筒状の基部と、
   前記基部の内周面に設けられていて、前記バルブボディの前記外周面に摺接して前記変圧室と前記大気との前記連通を遮断する周状の内周シール部と、
   前記基部の外周面に設けられていて、前記筒部の前記内周面に摺接して前記変圧室と前記大気との前記連通を遮断し、且つ、前記内周シール部よりも前記筒部の前記他端の側に配置された周状の外周シール部と、
   前記基部の前記外周面にて前記外周シール部に対して前記筒部の前記一端の側に設けられて、前記基部の前記外周面と前記筒部の前記内周面との間に配設されて前記変圧室と連通する周状の空間部と、を有する、負圧式倍力装置。
2. 前記シール部材は、
   前記基部の前記内周面に設けられていて、前記内周シール部に向けて前記大気と連通する大気連通溝が形成され、前記バルブボディの前記外周面に摺接して前記筒部に対して相対移動する前記バルブボディを案内する周状のガイド部を有する、請求項１に記載の負圧式倍力装置。
3. 前記ガイド部は、
   前記内周シール部に対して前記筒部の前記一端の側となるように設けられた周状の第一ガイド部と、
   前記内周シール部に対して前記筒部の前記他端の側となるように設けられた周状の第二ガイド部と、から構成される、請求項２に記載の負圧式倍力装置。
4. 前記シール部材は、
   前記基部の前記外周面にて前記筒部の前記一端の側に設けられていて、前記外周シール部とともに前記空間部を区画する周状の突部を有しており、
   前記突部に前記変圧室と前記空間部とを連通する連通溝を設けた、請求項１乃至請求項３のうちの何れか一項に記載の負圧式倍力装置。

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