JP2019177817A - 負圧式倍力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シール部材が作動時における操作フィーリング及び応答性を阻害することなく気密性を保持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１１２ｃ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シール部１７２と、基部１７１の外周面１７１ｂに設けられていて、シール部１７２が外周面１３１ｂに摺接した状態で径方向へのシール部１７２の変位を許容する周状凹部１７４と、基部１７１の外周面１７１ｂに設けられていて、内周面１１２ｃに圧接する周状の当接部１７５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、シェルに連通可能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、シール部材に対して相対的にバルブボディが移動することによって内周シール部（突部）が摩耗し、内周シール部のバルブボディに対するシール面圧が低下して気密性を保持できない虞がある。このような内周シール部の摩耗を考慮して組み付け時に内周シール部（突部）のシール面圧を高く設定すれば、内周シール部（突部）に摩耗が生じても最低限の気密性を保持することが可能となるものの、高いシール面圧により、組み付け時や内周シール部（突部）に摩耗が生じるまでの間はバルブボディとの摺動抵抗が大きくなってしまう。その結果、上記従来の負圧式倍力装置では、バルブボディが相対的に移動する作動時における応答性の悪化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。

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、シール部材が作動時における操作フィーリング及び応答性を阻害することなく気密性を保持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、及び、前記負圧源又は大気との連通が可能な変圧室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、且つ、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、筒部の内部に設けられた被圧接部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周状のシール部材と、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向けて突出して摺接し、変圧室と大気との連通を遮断する周状の突部と、基部の外周面に設けられていて、突部がバルブボディの外周面に摺接した状態で基部の軸線の方向に対して直交する径方向への突部の変位を許容するように被圧接部との間に隙間を形成する周状且つ凹状の間隙部と、軸線に沿った方向にて間隙部に対して前後に位置し、基部の外周面に設けられていて、被圧接部に圧接する周状の当接部と、を有する。

これによれば、シール部材が被圧接部とバルブボディの外周面との間に介装された状態において、シール部材の突部は間隙部によって径方向に変位することができる。これにより、突部におけるシール面圧が過度に高くなることが抑制されてバルブボディの移動に伴う摺動抵抗が大きくなることが抑制される。又、突部が径方向に変位することにより、当接部は被圧接部に向けて押圧されている。このため、突部に摩耗が生じてシール面圧が低下する状況では、当接部が押圧に対する復元力を発揮し、この復元力によって突部のシール面圧は適切に維持される。従って、突部におけるシール面圧が適切に維持されるため、シール部材は、負圧式倍力装置の作動時における操作フィーリング及び応答性を阻害することがなく、気密性を保持することができる。

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４のシール部材の組み付け前の状態を説明するための断面図である。 図４のシール部材の組み付け後における摩耗前の状態を説明するための断面図である。 図４のシール部材の組み付け後における摩耗後の状態を説明するための断面図である。 実施形態の変形例に係るシール部材を示す断面図である。 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。

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。又、筒部１１２ａは、他端の開口端部において、軸線Ｊの方向に直交する径方向にて外方に向けて、より具体的には、軸線Ｊに対して０°〜９０°の角度を有するように延設されたフランジ部１１２ｂを有している。フランジ部１１２ｂは、後述するように、シール部材１７０を係止するとともにブーツ１６０を係止する。

又、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に支持される環状にダイアフラム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）の外に突出する部分は、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１４２は、先端部１４２ａ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プランジャ１４２の先端部１４２ａによって押圧されて、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と有する。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の被圧接部としての筒部１１２ａの内周面１１２ｃ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に組み付けられて、変圧室Ｒ２と大気との連通を遮断する。

シール部材１７０は、弾性材料（例えば、ゴム材料）から形成されており、図３及び図４に示すように、筒状の基部１７１を有している。基部１７１は、被圧接部としての筒部１１２ａの内周面１１２ｃとの間で締め代を有するように設定された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、突部としてのシール部１７２が設けられるとともに、シール部１７２に対して軸線Ｊの方向に沿った前後に（即ち、シール部１７２を挟むように）ガイド部１７３が設けられる。又、基部１７１には、外周面１７１ｂの側にて、間隙部としての周状凹部１７４が設けられるとともに、周状凹部１７４に対して軸線Ｊの方向に沿った前後に（即ち、周状凹部１７４を挟むように）当接部１７５が設けられる。

ここで、基部１７１に対するシール部１７２の形成位置と周状凹部１７４の形成位置とは、本体部１３１と同軸に配置される基部１７１の軸線Ｊに直交する径方向にて隣接するように、より具体的には、図３に示すように、シール部１７２の突端部分と周状凹部１７４の谷底部分とが軸線Ｊに直交する仮想線Ｊｓ上に存在するように設けられる。これにより、周状凹部１７４は、シール部１７２に対して軸線Ｊに直交する径方向にて外側に設けられる。

突部としてのシール部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形成されており、本体部１３１の外周面１３１ｂに摺接する。シール部１７２は、本体部１３１の外径に比べて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。又、シール部１７２は、軸線Ｊを含む平面における断面形状が略Ｕ字状であり、頂点を有する形状である。

ガイド部１７３は、軸線Ｊに沿った方向にてシール部１７２に対して前後に位置し、軸線Ｊに沿って延びる第一ガイド部１７３ａ及び第二ガイド部１７３ｂから構成されている。第一ガイド部１７３ａは、基部１７１の一端側、即ち、変圧室Ｒ２の側にてシール部１７２よりも軸線Ｊに沿った方向にて前方に設けられている。第一ガイド部１７３ａ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に向けて突出しており、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、第一ガイド部１７３ａは、本体部１３１を挿通した状態で、本体部１３１が軸線Ｊの方向に沿って前後方向に相対移動するときに、本体部１３１の径方向への揺動を抑制し本体部１３１を軸線Ｊの方向に沿って案内する。又、第一ガイド部１７３ａには、シール部１７２と第一ガイド部１７３ａとの間に形成された空間と変圧室Ｒ２とを連通する負圧連通溝１７３ａ１が設けられている。

第二ガイド部１７３ｂは、基部１７１の他端側、即ち、大気の側にてシール部１７２よりも軸線Ｊに沿った方向にて後方に設けられている。第二ガイド部１７３ｂは、バルブボディ１３０の軸線Ｊに沿った方向に延びるように形成されており、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、第二ガイド部１７３ｂ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の径方向への揺動を抑制し本体部１３１を軸線Ｊの方向に沿って案内する。又、第二ガイド部１７３ｂには、シール部１７２と第二ガイド部１７３ｂとの間に形成された空間と大気とを連通する大気連通溝１７３ｂ１が設けられている。

間隙部としての周状凹部１７４は、周状且つ凹状に外周面１７１ｂからシール部１７２に向けて凹状に設けられている。ここで、突部としてのシール部１７２及び間隙部としての周状凹部１７４は、図３及び図４に示すように、軸線Ｊを含む平面における断面形状が径方向に対して対称、且つ、シール部１７２と相似形状（略同一の形状）となるように設けられている。

当接部１７５は、被圧接部としての筒部１１２ａの内周面１１２ｃに圧接するように、外径が筒部１１２ａの内径よりも大きく設定されている。これにより、当接部１７５は、シール部材１７０が筒部１１２ａに組み付けられた状態で、基部１７１を介してシール部１７２をバルブボディ１３０の本体部１３１の外周面１３１ｂに向けて押圧するようになっている。

又、シール部材１７０は、基部１７１に一体に設けられた延設部１７６及び係止部１７７を備えている。延設部１７６は、基部１７１の一端側、即ち、変圧室Ｒ２に対向する変圧室側端部に環状となるように設けられており、シール部材１７０が筒部１１２ａに組み付けられた状態において、ブースタシェル１１０（リアシェル部材１１２）の内部とキー部材１４３との間に配置される。延設部１７６には、ブースタシェル１１０（リアシェル部材１１２）の内部に固着した状態において延設部１７６の剛性を低下させるように、周方向に沿って設けられたスリットとしての周方向に連続的に延びる複数の凹溝１７６ａが設けられている。スリットとしての凹溝１７６ａは、ブースタシェル１１０（リアシェル部材１１２）の内部と対向するように設けられる。これにより、凹溝１７６ａは、変圧室Ｒ２が負圧になった場合に溝内部が負圧となり、変圧室Ｒ２が大気と連通した際には大気圧と負圧との圧力差に基づいてリアシェル部材１１２の内部に吸着して固着される。

係止部１７７は、基部１７１の他端側、即ち、大気側端部に環状となるように設けられており、シール部材１７０が筒部１１２ａに組み付けられた状態において、筒部１１２ａのフランジ部１１２ｂに対して係止される。係止部１７７は、図３に示すように、フランジ部１１２ｂと接触する接触位置Ｐを通る径方向に沿った仮想線Ｊｓよりも軸線Ｊの方向に沿ってフランジ部１１２ｂに向けて突出してする突出部１７７ａを有している。これにより、係止部１７７は、突出部１７７ａがフランジ部１１２ｂと係合し、バルブボディ１３０の本体部１３１が軸線Ｊに沿った方向にて前方に移動した際にシール部材１７０が筒部１１２ａの内部に引き込まれることを防止する。

このように構成された負圧式倍力装置１００においては、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１４２が原位置に戻ると、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。

ここで、運転者がブレーキペダル１１に対して踏み込み操作を行う、又は、踏み込み操作を解除すると、バルブボディ１３０が、筒部１１２ａ及び筒部１１２ａに係止されたシール部材１７０に対して、軸線Ｊの方向に沿って相対移動する。この場合、シール部材１７０のシール部１７２がバルブボディ１３０の本体部１３１の外周面１３１ｂに摺接しているため、バルブボディ１３０の移動に伴って摺動抵抗が生じる。

ところで、シール部材１７０は、突部としてのシール部１７２に対して径方向に沿って隣接するように基部１７１の外周面１７１ｂに間隙部としての周状凹部１７４が設けられている。そして、周状凹部１７４は、シール部１７２の径方向への変位を許容する。これにより、図５に示すように、シール部材１７０を筒部１１２ａに組み付ける前においては、シール部１７２は本体部１３１の外周面１３１ｂによって押圧されていないため径方向に変位しておらず、その結果、周状凹部１７４の径方向における谷部分の最大の長さＬは最も大きくなる。

そして、図６に示すように、シール部材１７０を筒部１１２ａとバルブボディ１３０（本体部１３１）との間に組み付けた状態、より詳しくは、未だシール部１７２に摩耗が発生していない初期の状態においては、シール部１７２は本体部１３１の外周面１３１ｂによって径方向にて外方に向けて押圧されて径方向に変位し、その結果、周状凹部１７４の最大の長さＬ、即ち、内周面１１２ｃとの隙間は最も小さくなる。このように、周状凹部１７４の長さＬが小さくなることにより、換言すれば、シール部１７２が径方向に変位することにより、シール部材１７０が組み付けられた状態においては、シール部１７２におけるシール面圧が過度の高くなることが抑制されるとともに、筒部１１２ａの内部にて変圧室Ｒ２と大気との連通を遮断する気密性を発揮する。

ここで、シール部１７２が本体部１３１の外周面１３１ｂによって径方向にて外方に向けて押圧されると、当接部１７５は筒部１１２ａの内周面１１２ｃに向けて押圧される。これにより、筒部１１２ａの内周面１１２ｃに押圧されている当接部１７５には、図６及び図７に示すように、シール部１７２を本体部１３１の外周面１３１ｂに向けて押圧するように作用する弾性復元力Ｆが生じている。

バルブボディ１３０の本体部１３１が繰り返し前後方向に相対移動すると、本体部１３１の外周面１３１ｂと摺接しているシール部１７２に摩耗が生じてシール部１７２におけるシール面圧が低下する状況が生じ得る。シール部１７２に摩耗が生じた場合、図７に示すように、当接部１７５の弾性復元力Ｆによってシール部１７２は本体部１３１の外周面１３１ｂに向けて押圧される。これにより、シール部１７２に摩耗が生じた場合であっても、シール部１７２におけるシール面圧が適切に維持される。

ここで、シール部材１７０は、延設部１７６及び係止部１７７により、バルブボディ１３０が軸線Ｊの方向に沿って移動しても、筒部１１２ａに固定された状態が維持される。この場合、延設部１７６はスリットとしての凹溝１７６ａが負圧と大気圧との圧力差によってリアシェル部材１１２の内部に吸着しているとともに、凹溝１７６ａによって剛性が低下している。一方、係止部１７７は、突出部１７７ａがフランジ部１１２ｂと係合してシール部材１７０が筒部１１２ａの内部に引き込まれることを防止している。これにより、当接部１７５は、バルブボディ１３０の本体部１３１の移動に拘わらず、換言すれば、延設部１７６及び係止部１７７がシール部材１７０を筒部１１２ａに固定している影響を受けずに、弾性復元力Ｆをシール部１７２に付与することができる。尚、このようにシール部１７２に摩耗が生じた場合には、周状凹部１７４の長さＬ即ち隙間は、シール部１７２に生じた摩耗の大きさに応じて大きくなる。

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（フロントシェル部材１１１及びリアシェル部材１１２）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、及び、前記負圧源又は大気との連通が可能な変圧室Ｒ２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、且つ、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の内部に設けられた被圧接部としての内周面１１２ｃ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Ｒ２と大気との連通を遮断する周状のシール部材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に向けて突出して摺接し、変圧室Ｒ２と大気との連通を遮断する周状の突部としてのシール部１７２と、基部１７１の外周面１７１ｂに設けられていて、シール部１７２がバルブボディ１３０（本体部１３１）の外周面１３１ｂに摺接した状態で基部１７１の軸線Ｊの方向に対して直交する径方向へのシール部１７２の変位を許容するように内周面１１２ｃとの間に隙間を形成する周状且つ凹状の間隙部としての周状凹部１７４と、軸線Ｊに沿った方向にて周状凹部１７４に対して前後に位置し、基部１７１の外周面１７１ｂに設けられていて、内周面１１２ｃに圧接する周状の当接部１７５と、を有する。

これによれば、シール部材１７０が筒部１１２ａの内周面１１２ｃ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状態において、シール部材１７０のシール部１７２は周状凹部１７４によって径方向に変位することができる。これにより、シール部１７２におけるシール面圧が過度に高くなることが抑制されてバルブボディ１３０の軸線Ｊに沿った方向への移動に伴う摺動抵抗が大きくなることが抑制される。

又、シール部１７２が径方向に変位することにより、当接部１７５は筒部１１２ａの内周面１１２ｃに向けて押圧されている。このため、シール部１７２に摩耗が生じてシール面圧が低下する状況では、当接部１７５が押圧に対する弾性復元力Ｆを発揮し、この復元力によってシール部１７２のシール面圧は適切に維持される。従って、シール部１７２におけるシール面圧が適切に維持されるため、シール部材１７０は、簡素な構成により、負圧式倍力装置１００の作動時における操作フィーリング及び応答性を阻害することがなく、気密性を保持することができる。

この場合、周状凹部１７４は、シール部１７２の径方向にて外側に設けられ、筒部１１２ａの内周面１１２ｃとバルブボディ１３０の本体部１３１の外周面１３１ｂとの間に組み付けられた初期の状態において、周状凹部１７４の径方向における最大の長さＬが最も小さくなる。

これによれば、シール部材１７０が筒部１１２ａの内周面１１２ｃ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状態（組み付けられた状態）において、シール部１７２は、径方向に沿った方向に確実に変位することができる。これにより、シール部材１７０が組み付けられた初期においてシール部１７２に未だ摩耗が生じていない場合と、シール部１７２に摩耗が生じた場合と、において、周状凹部１７４の径方向における長さＬが初期の状態から大きくなるように変化することにより、シール部１７２のシール面圧が変化することを抑制することができる。従って、シール部材１７０は、操作フィーリング及び応答性を阻害することがなく、気密性を保持することができる。

又、これらの場合、シール部１７２及び周状凹部１７４は、軸線Ｊを含む平面における断面形状が径方向に対して対称、且つ、シール部１７２と相似形状（略同一）である。

これによれば、シール部材１７０が筒部１１２ａの内周面１１２ｃ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状態（組み付けられた状態）において、シール部１７２が外周面１３１ｂに押圧された場合に当接部１７５を均等に押圧することができるとともに、当接部１７５がシール部１７２に対して均等に弾性復元力を付与することができる。これにより、シール部１７２に偏摩耗が生じることを抑制することができ、シール部１７２のシール面圧を良好に維持することができる。従って、長期間にわたって気密性を保持することができる。

又、これらの場合、シール部材１７０は、軸線Ｊに沿った方向にてシール部１７２に対して前後に位置し、基部１７１の内周面１７１ａに設けられていて、軸線Ｊに沿って延びるとともにバルブボディ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（第一ガイド部１７３ａ及び第二ガイド部１７３ｂ）を有する。

これによれば、ガイド部１７３（第一ガイド部１７３ａ及び第二ガイド部１７３ｂ）は、筒部１１２ａに対して軸線Ｊの方向に沿って相対移動するバルブボディ１３０（本体部１３１）が径方向に揺動することを抑制することができる。これにより、シール部１７２のシール面圧が変化（低下）することを抑制することができ、良好な気密性を保持することができる。

又、これらの場合、筒部１１２ａは、他端において径方向にて外方に向けて延設された周状のフランジ部１１２ｂを有しており、シール部材１７０は、基部１７１の大気に対向する側の大気側端部にて径方向にて外方に向けて延設されていて、フランジ部１１２ｂに係止する係止部１７７を有する。この場合、フランジ部１１２ｂは、軸線Ｊに沿った方向に対して０°よりも大きく且つ９０°よりも小さい角度を有して延設される。

これらによれば、係止部１７７が径方向にて外方に向けて延設された筒部１１２ａのフランジ部１１２ｂに係止することにより、バルブボディ１３０（本体部１３１）が軸線Ｊの方向にて変圧室Ｒ２に向けて前進する場合に、シール部材１７０がバルブボディ１３０とともに前進すること（引き込まれること）を防止することができる。これにより、シール部材１７０は、筒部１１２ａに対して固定され、当接部１７５が弾性復元力Ｆをシール部１７２に付与することができるため、良好な気密性を保持することができる。

又、フランジ部１１２ｂを径方向にて外方に向けて、より具体的には、軸線Ｊに沿った方向に対して０°よりも大きく且つ９０°よりも小さい角度を有するように延設して設けることができる。これにより、例えば、フランジ部１１２ｂを径方向にて内方に向けて設ける場合に比べて容易にフランジ部１１２ｂを成形することができ、負圧式倍力装置１００の製造コストを低減することができる。又、フランジ部１１２ｂが径方向にて外方に向けて延設されていることにより、シール部材１７０を容易に組み付けることができる。

この場合、係止部１７７は、フランジ部１１２ｂと接触する接触位置Ｐを通る径方向に沿った仮想線Ｊｓよりも軸線Ｊの方向に沿ってフランジ部１１２ｂの側に突出する突出部１７７ａを有する。

これによれば、シール部材１７０がバルブボディ１３０とともに前進しようとする場合、突出部１７７ａがフランジ部１１２ｂに対して係合することができる。これにより、シール部材１７０がバルブボディ１３０とともに前進すること（引き込まれること）をより確実に防止することができる。従って、シール部材１７０は、筒部１１２ａに対して確実に固定されるため、良好な気密性を保持することができる。

更に、これらの場合、シール部材１７０は、基部１７１の変圧室Ｒ２に対向する側の変圧室側端部に設けられていて、ブースタシェル１１０（リアシェル部材１１２）の内部と、リアシェル部材１１２の内部にて軸線Ｊに沿った方向へのバルブボディ１３０の移動を規制するキー部材１４３と、の間に配置される延設部１７６を有しており、延設部１７６は、リアシェル部材１１２の内部に対向するスリットとしての凹溝１７６ａを有する。

これによれば、延設部１７６は、凹溝１７６ａによってリアシェル部材１１２に固着して（吸着して）、バルブボディ１３０（本体部１３１）が軸線Ｊの方向にて変圧室Ｒ２に向けて前進又は変圧室Ｒ２から後進する場合に、シール部材１７０がバルブボディ１３０とともに前進又は後進することを防止することができる。これにより、シール部材１７０は、筒部１１２ａに対して固定されるため、良好な気密性を保持することができる。又、凹溝１７６ａは、延設部１７６の剛性を低下させることができる。これにより、シール部材１７０が筒部１１２ａに組み付けられた状態において、当接部１７５はシール部１７２に対して弾性復元力Ｆを付与することができる。

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のシール部１７２及び周状凹部１７４が径方向に対して対称となるように設けた。これに代えて、図８に示すように、径方向に対して非対称となる周状の突部としてのシール部１７８を、例えば、基部１７１の内周面１７１ａから延設された所謂リップ状（舌状）とすることも可能である。この場合、リップ状のシール部１７８が摩耗した場合において適切なシール面圧を保持するために、周状凹部１７４は、内周面１７１ａとリップ状のシール部１７８との接続位置に対応して設けられる。これにより、上記実施形態と同様に、当接部１７５の弾性復元力Ｆにより、シール部１７８がバルブボディ１３０の本体部１３１の外周面１３１ｂに向けて押圧されるため、シール面圧を保持することができる。

又、上記実施形態においては、シール部材１７０の延設部１７６に設けられる凹溝１７６ａがブースタシェル１１０のリアシェル部材１１２の内部に対向し、リアシェル部材１１２の内部に固着（吸着）するようにした。これに代えて、図９に示すように、凹溝１７６ａがキー部材１４３に対向するように設けることにより、キー部材１４３がシール部材１７０、及び、リアシェル部材１１２の内部に当接したときに発生する打音を低減することができる。

又、上記実施形態においては、延設部１７６に、ブースタシェル１１０（リアシェル部材１１２）の内部に固着（吸着）した状態において延設部１７６の剛性を低下させるように設けられた凹溝１７６ａを周方向にて連続的に延びるようにした。これに代えて、スリットとして、周方向に断続的に延びるように凹溝１７６ａを設けることも可能である。この場合においては、延設部１７６がキー部材１４３に対して凹溝１７６ａの一部が固着（吸着）することが可能となり、従って、上記実施形態と同様の効果が得られる。

又、上記実施形態及び上述の変形例においては、シール部１７２は軸線Ｊを含む平面における断面形状が略Ｕ字状の頂点を有する形状とし、シール部１７８は軸線Ｊを含む平面における断面形状がリップ状（舌状）の形状となるようにした。これに代えて、シール部１７２のおける径方向にて内側（本体部１３１の外周面１３１ｂに摺接する面）を軸線Ｊに沿うような形状とすることも可能である。これにより、シール部１７２が摩耗する前と後とで操作フィーリングが変化することを抑制することができる。

更に、上記実施形態においては、シール部材１７０の当接部１７５が圧接される被圧接部を筒部１１２ａの内周面１１２ｃとした。これに代えて、例えば、シール部材１７０を保持する円筒状の補強部材が筒部１１２ａの内部に気密的に配置される場合には、被圧接部を補強部材とすることも可能である。この場合においても、上記実施形態と同様の効果が得られる。

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…フランジ部、１１２ｃ…内周面（被圧接部）、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、１４２ａ…先端部、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、１７０…シール部材、１７１…基部、１７１ａ…内周面、１７１ｂ…外周面、１７２…シール部（突部）、１７３…ガイド部、１７３ａ…第一ガイド部、１７３ａ１…負圧連通溝、１７３ｂ…第二ガイド部、１７３ｂ１…大気連通溝、１７４…周状凹部（間隙部）、１７５…当接部、１７６…延設部、１７６ａ…凹溝（スリット）、１７７…係止部、１７７ａ…突出部、１７８…シール部（突部）、Ｆ…弾性復元力、Ｊ…軸線、Ｊｓ…仮想線、Ｐ…接触位置、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 (7)

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、及び、前記負圧源又は大気との連通が可能な変圧室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、且つ、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、
   前記筒部の内部に設けられた被圧接部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向けて突出して摺接し、前記変圧室と前記大気との前記連通を遮断する周状の突部と、
   前記基部の外周面に設けられていて、前記突部が前記バルブボディの前記外周面に摺接した状態で前記基部の軸線の方向に対して直交する径方向への前記突部の変位を許容するように前記被圧接部との間に隙間を形成する周状且つ凹状の間隙部と、
   前記軸線に沿った方向にて前記間隙部に対して前後に位置し、前記基部の前記外周面に設けられていて、前記被圧接部に圧接する周状の当接部と、を有する、負圧式倍力装置。
2. 前記間隙部は、
   前記突部の前記径方向にて外側に設けられ、前記被圧接部と前記バルブボディとの間に組み付けられた初期の状態において、前記間隙部の前記径方向における最大の長さが最も小さくなる、請求項１に記載の負圧式倍力装置。
3. 前記突部及び前記間隙部は、
   前記軸線を含む平面における断面形状が前記径方向に対して対称、且つ、前記突部と相似形状である、請求項１又は請求項２に記載の負圧式倍力装置。
4. 前記シール部材は、
   前記軸線に沿った方向にて前記突部に対して前後に位置し、前記基部の前記内周面に設けられていて、前記軸線に沿って延びるとともに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。
5. 前記筒部は、
   前記他端において前記径方向にて外方に向けて延設された周状のフランジ部を有しており、
   前記シール部材は、
   前記基部の前記大気に対向する側の大気側端部にて前記径方向にて前記外方に向けて延設されていて、前記フランジ部に係止する係止部を有する、請求項１乃至請求項４のうちの何れか一項に記載の負圧式倍力装置。
6. 前記係止部は、
   前記フランジ部と接触する接触位置を通る前記径方向に沿った仮想線よりも前記軸線の方向に沿って前記フランジ部の側に突出する突出部を有する、請求項５に記載の負圧式倍力装置。
7. 前記シール部材は、
   前記基部の前記変圧室に対向する側の変圧室側端部に設けられていて、前記ブースタシェルの前記内部と、前記ブースタシェルの前記内部にて前記軸線に沿った方向への前記バルブボディの移動を規制するキー部材と、の間に配置される延設部を有しており、
   前記延設部は、
   前記ブースタシェルの前記内部に対向するスリットを有する、請求項１乃至請求項６のうちの何れか一項に記載の負圧式倍力装置。

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