JP2020164057A - 負圧式倍力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性を向上させる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、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を構成する入力軸１４１、プランジャ１４２及び接続部材としてのエアバルブ１４４を備えると共に、反力部材１４５を備えている。そして、エアバルブ１４４は、反力部材１４５に対向して反力部材１４５に当接する当接面１４４ａの一部に、当接面１４４ａにて反力部材１４５を押圧した状態で反力部材１４５と当接することを回避する凹部としての穴１４４ｂを有する。【選択図】図２

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、特開２００８−８１０６９号公報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、出力軸からの反力を受けて変形するリアクションディスクが、プランジャ又はプランジャとリアクションディスクとの間に配設された接続部材に反力を伝達するようになっている。そして、従来の負圧式倍力装置では、リアクションディスクがプランジャ又は接続部材に当接して反力を伝達する際の接触面積を異ならせるように、プランジャ又は接続部材が小径部と大径部とを有するようになっている。これにより、従来の負圧式倍力装置においては、プランジャ又は接続部材に設けられた小径部又は大径部に反力部材であるリアクションディスクが当接することにより、入出力特性を決定するようになっている。

特開２００８−８１０６９号公報

ところで、負圧式倍力装置に要求される入出力特性については、負圧式倍力装置が搭載される車両の車種ごとに設定される場合がある。この場合、上記従来の負圧式倍力装置においては、車種に応じて要求される種々の入出力特性に対応するように、小径部又は大径部を設ける必要がある。

このため、上記従来の負圧式倍力装置においては、要求される入出力特性を満たすべく、小径部及び大径部のそれぞれが所望の径即ち接触面積を有するように、例えば、切削加工等の機械加工がそれぞれの部位に対して行われる。又、接続部材が設けられる場合には、機械加工により要求される入出力特性に応じた種々の接続部材が製造され、又、製造された種々の接続部材を識別するための機械加工が行われる。このため、上記従来の負圧式倍力装置においては、少なくとも二つ以上の機械加工工程が必要であり、又、入出力特性に応じた複数の設備（刃具）を用意すると共に製造された種々の部品を管理して組み付ける必要があり、煩雑である。従って、生産性を向上させるための改善の余地がある。

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、生産性を向上させる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、負圧式倍力装置は、ブースタシェルと、ブースタシェル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挿入され、且つ、ブースタシェルの内部にて可動隔壁と共に一体に移動可能な筒状のバルブボディと、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、入力部材に対して反力を発生させる反力部材と、バルブボディの推進力を出力する出力部材と、を備え、入力部材は、反力部材に対向して反力部材に当接する当接面の一部に、当接面にて反力部材を押圧した状態で反力部材と当接することを回避するための凹部を有する。

これによれば、入力部材の当接面に、同一の設備を用いた一つの機械加工工程により、極めて容易に凹部を設けることができる。これにより、入力部材の製造に必要な機械加工工程の数を減少することができて、生産性を向上することができる。又、当接面の一部に凹部を設けることにより、当接面における反力部材との接触面積を減少させて調整することができる。これにより、凹部を設ける前の当接面の面積が同一となる共通の入力部材であっても、負圧式倍力装置に要求される種々の入出力特性に応じて凹部を設けることにより、要求される入出力特性を実現することができる。従って、部品の共通化を図ることが可能となり、その結果、生産性を向上することができる。

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の接続部材の構成を拡大して示す断面図である。 図３の接続部材を用いた場合における入力荷重と出力荷重との関係を示す図である。 反力部材に当接するバルブボディ及び接続部材の接触面積を説明するための断面図である。 第一変形例に係る接続部材の構成を拡大して示す断面図である。 図６の接続部材を用いた場合における入力荷重と出力荷重との関係を示す図である。 反力部材に当接するバルブボディ及び接続部材の接触面積を説明するための断面図である。 第二変形例に係る接続部材の構成を拡大して示す断面図である。 第三変形例に係る接続部材の構成を拡大して示す平面図である。

以下、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。

本実施形態に係る負圧式倍力装置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、第一マスタピストン２２と、第二マスタピストン２３と、マスタリザーバ２４と、を備えている。第一マスタピストン２２及び第二マスタピストン２３は、マスタシリンダ２１内に摺動可能に配設されている。第一マスタピストン２２及び第二マスタピストン２３は、マスタシリンダ２１の内部を第一マスタ室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、第一マスタピストン２２及び第二マスタピストン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内の第一マスタピストン２２及び第二マスタピストン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に動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１１１ｂとタイロッドボルト１１４の拡径部１１４ａとの間には、板状の気密部材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Ｋ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の内部にてバルブボディ１３０の軸方向に前後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、金属製（例えば、鉄）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）から形成されて伸縮変形可能となっている。ダイアフラム１２２は、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と共にバルブボディ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と共にバルブボディ１３０の外周面１３１ａ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。

バルブボディ１３０は、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１８０にリテーナ１７０を介して係合しており、リターンスプリング１８０の付勢力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に軸方向にて前後への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が設けられている。本体部１３１は、シール部材１１２ｂにより、外周面１３１ａがリアシェル部材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。

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に連通すると共に、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、入力部材を構成する入力軸１４１とプランジャ１４２とが同軸となるように組み付けられると共に、弁機構１５０とフィルタ１４３とが同軸と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、円柱状の入力部材且つ接続部材としての金属製のエアバルブ１４４、弾性材料（例えば、ゴム材料）からなる反力部材１４５及び出力部材としての出力軸１４６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の軸方向にて前後移動可能であり、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２９に連結され、ブレーキペダル２９に作用する踏力を入力荷重ＦＮ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１４７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１４２は、先端部にてエアバルブ１４４を介して反力部材１４５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１４２ａにおいてキー部材１４８に係合する。キー部材１４８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）を規制する機能と、を有する。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。

反力部材１４５に対向して配設されて当接可能な接続部材としてのエアバルブ１４４は、図２に示すように、プランジャ１４２と反力部材１４５との間に配設されている。エアバルブ１４４は、図３に示すように、円柱状に形成されている。エアバルブ１４４は、反力部材１４５に対向する当接面１４４ａの一部に凹部である穴１４４ｂが形成されている。穴１４４ｂは、図３に示すように、底部１４４ｂ１を有し、軸方向にて反力部材１４５の側から入力軸１４１（プランジャ１４２）の側に向けて、穴径Ｈが同一になるように設けられている。穴１４４ｂは、後述するように、当接面１４４ａにて反力部材１４５を押圧した状態で膨出変形した反力部材１４５と当接することを回避するように底部１４４ｂ１までの距離即ち深さが設定されている。

ここで、エアバルブ１４４の製造について説明しておく。エアバルブ１４４は、予備加工工程において、所定の軸方向長さ及び所定の直径となるように、例えば、切削加工やプレス加工等の機械加工により成形される。この予備加工工程においては、部品の共通化が可能となるように、数種類の軸方向長さ及び直径となるように機械加工が行われ、予備加工状態のエアバルブ１４４が数種類のグループに分けられる。その後、エアバルブ１４４は、所定の表面処理加工を経て、例えば、黒色に着色されて製造される。

続いて、エアバルブ１４４は、反力部材１４５と当接する当接面１４４ａに対して穴１４４ｂが、例えば、ドリル加工によって形成される。即ち、エアバルブ１４４は、表面が着色された状態で穴１４４ｂが設けられる。尚、ドリル加工によって穴１４４ｂが設けられた場合、底部１４４ｂ１は、図３に示すように、テーパ形状となる。そして、この場合、穴１４４ｂの穴径は、負圧式倍力装置１００に要求される入出力特性に応じた開口面積Ｓとなるように開口される（図５を参照）。ここで、穴１４４ｂが形成される前において、当接面１４４ａは初期面積Ｂｏを有するものとする。これにより、穴１４４ｂが形成された当接面１４４ａが反力部材１４５と当接する際の接触面積Ｂは、初期面積Ｂｏから穴１４４ｂの開口面積Ｓを減じた（Ｂｏ−Ｓ）となる（図５を参照）。

反力部材１４５は、出力軸１４６の後方円筒部１４６ａに収容されて、出力軸１４６の後方円筒部１４６ａと共にバルブボディ１３０の本体部１３１に組み付けられている。反力部材１４５は、後方円筒部１４６ａに収容され、且つ、エアバルブ１４４によって押圧された状態で、後面の中央部分が後方即ちエアバルブ１４４に向けて膨出変形するようになっている。

出力軸１４６は、出力荷重ＦＳを出力し、図２にて図示を省略するが、先端部においてマスタシリンダ２１の第一マスタピストン２２及び第二マスタピストン２３を押動するようになっている。又、出力軸１４６は、制動作動時において、マスタシリンダ２１の第一マスタピストン２２及び第二マスタピストン２３から受ける反力を反力部材１４５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に設けられた負圧連通路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方向に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の内部に気密的に組み付けられており、円環部材１４７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、負圧弁座と共に定圧室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、大気弁座と共に変圧室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。

ブーツ１６０は、筒状でゴム材料から形成されており、一端側（前方側）に設けられた連結部１６１、他端側（後方側）に設けられた挿通部１６２、及び、連結部１６１と挿通部１６２とを連結する蛇腹部１６３と、を備えている。連結部１６１は、筒部１１２ａを内部に挿通した状態で、図示を省略する金属バンド等により、筒部１１２ａに固定される。

挿通部１６２は、バルブボディ１３０の本体部１３１の端部（入力軸１４１が挿入される側の端部）を外部から覆うようになっている。挿通部１６２は、入力軸１４１を挿通すると共に、内側にてフィルタ１４３を覆うようになっている。蛇腹部１６３は、ブーツ１６０の軸方向における断面形状が凹凸となるように形成されており、連結部１６１と挿通部１６２とを接続する。

（負圧式倍力装置１００の作動）
次に、上記のように構成された負圧式倍力装置１００の作動を説明する。負圧式倍力装置１００においては、入力軸１４１及びプランジャ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が定圧室Ｒ１又は大気に連通する。即ち、入力軸１４１及びプランジャ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。

これにより、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。このため、入力部材を構成する入力軸１４１、プランジャ１４２及びエアバルブ１４４の前方への移動に伴って可動隔壁１２０及びバルブボディ１３０が助勢されて前方に（変圧室Ｒ２から定圧室Ｒ１に向けて）移動し、出力軸１４６が前方に移動することができる。

具体的に、図４にて入力荷重ＦＮと出力荷重ＦＳの関係即ち入出力特性を示すように、入力軸１４１及びプランジャ１４２を介して入力荷重ＦＮ１が入力されると、負圧とされている変圧室Ｒ２に大気が流入し、出力荷重ＦＳ１が出力される。ここで、入力荷重ＦＮ１が入力された状態では、反力部材１４５はエアバルブ１４４に向けて膨出変形しておらず、エアバルブ１４４は反力部材１４５と接触していない。即ち、入力荷重ＦＮ１を入力するまでには、反力部材１４５はエアバルブ１４４を介して入力軸１４１（プランジャ１４２）に反力を伝達しない。これにより、大気弁座における開弁量を確保することができ、変圧室Ｒ２に速やかに大気を導入することができる。尚、入力荷重ＦＮ１に対応する出力荷重ＦＳ１は、所謂、ジャンプ荷重を呼ばれるものである。

そして、入力荷重ＦＮが入力荷重ＦＮ１よりも増大するにつれて出力荷重ＦＳが大きくなる。ここで、出力軸１４６は、図１に示すように、マスタシリンダ２１に連結されており、前進することにより第一マスタピストン２２及び第二マスタピストン２３を押圧する。マスタシリンダ２１においては、第一マスタピストン２２及び第二マスタピストン２３が押圧されることによりブレーキフルードを加圧する。従って、第一マスタピストン２２及び第二マスタピストン２３の加圧に伴い、出力軸１４６には後方に向けた反力が作用する。

一方、可動隔壁１２０及びバルブボディ１３０は、変圧室Ｒ２の圧力上昇により、前進する。このため、バルブボディ１３０の本体部１３１と出力軸１４６の後方円筒部１４６ａとの間に配置された反力部材１４５の周縁部が挟持される。その結果、反力部材１４５の中央部分、より詳しくは、径方向にてエアバルブ１４４に対応する部分は、図５に示すように、エアバルブ１４４に向けて膨出変形する。そして、反力部材１４５の膨出変形した部分がエアバルブ１４４の当接面１４４ａに接触し、反力部材１４５はエアバルブ１４４を介して入力軸１４１及びプランジャ１４２に発生した反力を伝達する。

ところで、反力部材１４５は、図５に示すように、接触面積Ａを有するバルブボディ１３０の本体部１３１と当接すると共に、接触面積Ｂを有するエアバルブ１４４と当接する。この場合、入力荷重ＦＮが入力荷重ＦＮ１から助勢限界となる入力荷重ＦＮ２まで増加する状態では、図４に示すように、（Ａ＋Ｂ）／Ｂによって表されるサーボ比（入出力特性における傾き）に従って、出力荷重ＦＳが出力荷重ＦＳ１から出力荷重ＦＳ２まで増加する。ここで、助勢限界は、定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間の圧力差に応じて可動隔壁１２０及びバルブボディ１３０の変圧室Ｒ２から定圧室Ｒ１に向けた移動をリターンスプリング１８０による付勢力に抗して助勢し得る限界である。尚、助勢限界を超えた領域、即ち、入力荷重ＦＮが入力荷重ＦＮ２よりも大きい領域においては、サーボ比が「１」となる。

負圧式倍力装置１００において、入出力特性のサーボ比は、反力部材１４５が当接する接触面積Ａ及び接触面積Ｂによって決定される。上述したように、エアバルブ１４４の接触面積Ｂは、初期面積Ｂｏから穴１４４ｂの開口面積Ｓを減じた大きさとされている。そして、反力部材１４５は、助勢限界まで、当接面１４４ａにて反力部材１４５を押圧した状態において凹部である穴１４４ｂの底部１４４ｂ１に当接しない。これにより、サーボ比を決定する接触面積Ｂは、当接面１４４ａに設けられる穴１４４ｂの開口面積Ｓによって変更することができる。従って、負圧式倍力装置１００に要求される入出力特性が、例えば、車種ごとに異なる場合には、サーボ比から決定される接触面積Ｂとなるように、エアバルブ１４４の当接面１４４ａに設けられる穴１４４ｂの開口面積Ｓが決定される。そして、開口面積Ｓとなるように、例えば、ドリル加工によって当接面１４４ａに穴１４４ｂを設けることができる。

ここで、開口面積Ｓを大きくした場合には接触面積Ｂが小さくなり、その結果、サーボ比は大きくなる。一方、開口面積Ｓを小さくした場合には接触面積Ｂが大きくなり、その結果、サーボ比は小さくなる。

このように、負圧式倍力装置１００においては、ブレーキペダル２９を介して入力された入力荷重ＦＮを倍力した出力荷重ＦＳを出力軸１４６からマスタシリンダ２１に出力することができる。これにより、マスタシリンダ２１の第一マスタピストン２２及び第二マスタピストン２３が押圧され、発生した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１８０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１４６が後方に移動する。これにより、出力軸１４６によるマスタシリンダ２１の第一マスタピストン２２及び第二マスタピストン２３の押圧が解除され、マスタシリンダ圧が減少する。

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、ブースタシェル１１０と、ブースタシェル１１０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挿入され、且つ、ブースタシェル１１０の内部にて可動隔壁１２０と共に一体に移動可能な筒状のバルブボディ１３０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を構成する入力軸１４１、プランジャ１４２及び接続部材としてのエアバルブ１４４と、入力軸１４１、プランジャ１４２及びエアバルブ１４４に対して反力を発生させる反力部材１４５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１４６と、を備え、エアバルブ１４４は、反力部材１４５に対向して反力部材１４５に当接する当接面１４４ａの一部に、当接面１４４ａにて反力部材１４５を押圧した状態で反力部材１４５と当接することを回避するための凹部としての穴１４４ｂを有する。

これによれば、エアバルブ１４４の当接面１４４ａに、同一の設備（例えば、ドリル設備やドリル刃）を用いた一つの機械加工工程、例えば、ドリル加工工程やプレス加工工程等により、穴１４４ｂを設けることができる。これにより、エアバルブ１４４の製造に必要な機械加工工程の数を減少することができて、生産性を向上することができる。又、当接面１４４ａの一部に開口面積Ｓとなる穴１４４ｂを設けることにより、当接面１４４ａにおける反力部材１４５との接触面積Ｂ（＝Ｂｏ−Ｓ）を減少させて調整することができる。これにより、穴１４４ｂを設ける前の当接面１４４ａの初期面積Ｂｏが同一となる共通のエアバルブ１４４であっても、負圧式倍力装置１００に要求される種々の入出力特性（具体的には、サーボ比）に応じて開口面積Ｓを有する穴１４４ｂを設けることにより、要求される入出力特性を実現することができる。従って、部品の共通化を図ることが可能となり、その結果、生産性を向上することができる。

この場合、負圧式倍力装置１００は、定圧室Ｒ１の内部に配置されて可動隔壁１２０及びバルブボディ１３０の移動に対して付勢力を付与するリターンスプリング１８０を備え、反力部材１４５は、定圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間の圧力差に応じて可動隔壁１２０及びバルブボディ１３０の変圧室Ｒ２から定圧室Ｒ１に向けた移動をリターンスプリング１８０による付勢力に抗して助勢し得る助勢限界まで、即ち、入力荷重ＦＮが入力荷重ＦＮ２となるまで当接面１４４ａにて反力部材１４５を押圧した状態において穴１４４ｂの底部１４４ｂ１に当接しない。

これによれば、助勢限界まで即ち入力荷重ＦＮ２となるまでは、穴１４４ｂの底部１４４ｂ１には反力部材１４５が当接しない。従って、助勢限界となるまでは、エアバルブ１４４の当接面１４４ａの接触面積Ｂ（＝Ｂｏ−Ｓ）が維持される。これにより、穴１４４ｂの開口面積Ｓを変更することにより、入出力特性であるサーボ比（＝（Ａ＋Ｂ）／Ｂ）を変更することができる。

又、これらの場合、凹部は、軸方向にて入力部材に向けて設けられた穴であり、軸方向にて同一の穴径Ｈを有している。これによれば、極めて簡単に且つ汎用のドリル工具を用いて穴１４４ｂを設けることができる。従って、生産性を向上することができる。

（第一変形例）
上記実施形態においては、エアバルブ１４４のフラットな当接面１４４ａに穴１４４ｂを設けるようにした。これに代えて、図６〜図８に示すように、当接面１４４ａが、一部が反力部材１４５に向けて突出し、且つ、反力部材１４５に対向するフラットな突出面１４４ｃを含むように構成することも可能である。この場合、突出面１４４ｃの一部に凹部としての穴１４４ｂを設けることができる。

ここで、以下の説明においては、図８に示すように、穴１４４ｂが形成される前において、突出面１４４ｃは初期面積Ｃｏを有するものとする。これにより、穴１４４ｂが形成された突出面１４４ｃが反力部材１４５と当接する際の接触面積Ｃは、初期面積Ｃｏから穴１４４ｂの開口面積Ｓを減じた（Ｃｏ−Ｓ）となる。

このように、エアバルブ１４４に突出面１４４ｃを設けた場合の入出力特性は、図７に示すように、当接面１４４ａのみを有する上記実施形態の場合（図４を参照）に比べて、入力荷重ＦＮ１（出力荷重ＦＳ１）と入力荷重ＦＮ２（出力荷重ＦＳ２）との間にてサーボ比が変化するようになる。即ち、反力部材１４５が膨出変形してエアバルブ１４４に当接する場合には、反力部材１４５に向けて突出した突出面１４４ｃと反力部材１４５とが最初に接触し、その後、当接面１４４ａと反力部材１４５とが当接する。

この場合、入力荷重ＦＮが入力荷重ＦＮ１から入力荷重ＦＮ２に向けて増加する途中において、反力部材１４５が突出面１４４ｃのみに当接する状態から当接面１４４ａ及び突出面１４４ｃに当接する状態に移行する。従って、図７に示すように、入力荷重ＦＮが入力荷重ＦＮ１から入力荷重ＦＮ２よりも小さい入力荷重ＦＮ３まで増加する状態では、第一段目のサーボ比が（Ａ＋Ｃ）／Ｃとなり、出力荷重ＦＳが出力荷重ＦＳ１から出力荷重ＦＳ２よりも小さい出力荷重ＦＳ３まで増加する。そして、入力荷重ＦＮが入力荷重ＦＮ３から入力荷重ＦＮ２まで増加する状態では、第二段目のサーボ比が（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）／（Ｂ＋Ｃ）となり、出力荷重ＦＳが出力荷重ＦＳ３から出力荷重ＦＳ２まで増加する。

従って、エアバルブ１４４の当接面１４４ａが突出面１４４ｃを含んで構成される場合には、助勢限界となる入力荷重ＦＮ２（出力荷重ＦＳ２）までに、サーボ比に段付きの変化が生じる。そして、突出面１４４ｃに穴１４４ｂを設けた場合にも、上記実施形態と同様に、穴１４４ｂの開口面積Ｓを変更することにより、負圧式倍力装置１００に要求される入出力特性を実現することができる。尚、第一変形例においては、軸方向にて突出する突出面１４４ｃを一つ設けるようにしたが、突出面を軸方向に複数設ける即ち多段にして設けることも可能である。この場合には、突出面の数に応じてサーボ比の変化が生じるようになる。

（第二変形例）
上記実施形態及び上記第一変形例においては、軸方向にて同一の穴径を有する穴１４４ｂを当接面１４４ａ（突出面１４４ｃ）に設けるようにした。これに代えて、図９に示すように、軸方向にて穴径が変化するように、即ち、反力部材１４５の側の第一穴径Ｈ１が入力軸１４１（プランジャ１４２）側の底部１４４ｄ１における第二穴径Ｈ２よりも大きい凹部としての穴１４４ｄを設けることも可能である。

これによれば、例えば、円錐状のドリルを用いたドリル加工によって穴１４４ｄを形成する場合、円錐状のドリルのストロークを変化させることにより、第一穴径Ｈ１の大きさ即ち開口面積Ｓを容易に変更することができる。尚、凹部としての穴１４４ｄの形状については、図９に示すように、軸線を含む断面における断面形状がＶの字状としたり、断面形状が球面形状としたりすることができる。その他の効果については、上記実施形態と同様である。

（第三変形例）
上記実施形態及び上記各変形例においては、当接面１４４ａ（突出面１４４ｃを含む）に一つの穴１４４ｂを設けるようにした。これに代えて、図１０に示すように、当接面１４４ａ（突出面１４４ｃを含む）の一部に複数の凹部、例えば、穴１４４ｂを設けることも可能である。この場合には、それぞれの穴１４４ｂが小さな穴径、換言すれば、小さな開口面積Ｓを有している。そして、入出力特性におけるサーボ比に応じて決定された当接面１４４ａの接触面積Ｂ又は突出面１４４ｃの接触面積Ｃを実現するように、穴１４４ｂが複数設けられることにより、上記実施形態及び上記各変形例と同様の効果が得られる。

更に、この第三変形例においては、穴１４４ｂの穴径（即ち、開口面積Ｓ）を直接的に変更して接触面積Ｂ（又は、接触面積Ｃ）を実現する必要がなく、単一の穴径を有する穴１４４ｂの開口面積Ｓを合算して接触面積Ｂ（又は、接触面積Ｃ）を実現することができる。従って、例えば、単一径のドリルを用いたドリル加工により、複数の穴１４４ｂを設けることができるため、製造設備の簡略化が可能になると共に部品点数の低減も達成することができる。その他の効果については、上記実施形態と同様である。

本発明の実施にあたっては、上記実施形態及び上記各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、上記実施形態及び上記各変形例においては、予め所定の軸方向長さ及び所定の径を有するように成形され、且つ、表面処理を施して着色し、その後、当接面１４４ａ（突出面１４４ｃ）に凹部としての穴１４４ｂを形成するようにした。このように、着色された後に穴１４４ｂを形成することにより、穴１４４ｂの形成箇所の色を他箇所の色と異ならせることができる。この場合、穴１４４ｂは当接面１４４ａ（突出面１４４ｃ）に形成されるため、組み付け作業者は、エアバルブ１４４の組み付け方向、即ち、当接面１４４ａ（突出面１４４ｃ）が反力部材１４５に対向する組み付け方向を容易に視認することができる。

これに加えて、より視認性を向上させる、或いは、エアバルブ１４４の種類ごとに付された品番の識別を可能とするように、表面処理によって着色されたエアバルブ１４４の表面の一部を剥がしたり、削ったりすることも可能である。或いは、当接面１４４ａ（突出面１４４ｃ）以外の部分に穴を設けたりすることも可能である。このように、組み付け作業者の視認性を向上させることにより、確認作業の簡略化が可能となり、その結果、組み付け作業の作業効率を向上させることができる。

又、上記実施形態及び上記各変形例においては、入力部材を入力軸１４１、プランジャ１４２及びエアバルブ１４４から構成するようにした。入力部材がエアバルブ１４４を含んで構成される場合には、例えば、エアバルブ１４４のみを交換することで、要求される入出力特性に対応することができる。しかしながら、エアバルブ１４４を省略して、入力部材を構成することも可能である。この場合には、例えば、プランジャ１４２の反力部材１４５に対向する当接面に凹部（例えば、穴）を設けることにより、上記実施形態及び上記各変形例と同様の効果が得られる。

又、上記実施形態及び上記各変形例においては、プランジャ１４２とエアバルブ１４４とを別体として、入力部材を構成するようにした。しかし、プランジャ１４２とエアバルブ１４４とを一体に形成し、入力部材を構成することも可能である。この場合においても、上記実施形態及び上記各変形例と同様の効果が得られる。

更に、上記実施形態及び上記各変形例においては、凹部として軸方向に延設した穴１４４ｂを設けるようにした。しかしながら、凹部については、穴１４４ｂに限定されるものではなく、反力部材１４５と当接することを回避することができれば、凹部としては軸方向と異なる方向に延設した溝や、開口形状が円以外の形状の穴等であっても良い。この場合においても、入出力特性に応じた当接面１４４ａ（突出面１４４ｃ）の接触面積Ｂ（接触面積Ｃ）を実現するように凹部の開口面積Ｓを決定することにより、上記実施形態及び上記各変形例と同等の効果が得られる。

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…第一マスタピストン、２３…第二マスタピストン、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、１１１ｂ…内面、１１２…リアシェル部材、１１２ａ…筒部、１１２ａ１…フランジ部、１１２ｂ…シール部材、１１２ｂ１…外周面、１１３…逆止弁、１１４…タイロッドボルト、１１４ａ…拡径部、１１５…気密部材、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…外周面、１３２…負圧連通路、１４１…入力軸（入力部材）、１４２…プランジャ（入力部材）、１４３…フィルタ、１４４…エアバルブ（入力部材、接続部材）、１４４ａ…当接面、１４４ｂ…穴（凹部）、１４４ｂ１…底部、１４４ｃ…突出面、１４４ｄ…穴（凹部）、１４４ｄ１…底部、１４５…反力部材、１４６…出力軸（出力部材）、１４６ａ…後方円筒部、１４７…円環部材、１４８…キー部材、１５０…弁機構、１５１…弁体、１６０…ブーツ、１６１…連結部、１６２…挿通部、１６３…蛇腹部、１７０…リテーナ、１８０…リターンスプリング、Ｋ…カウル、Ｒ１…定圧室、Ｒ２…変圧室、Ｂ…（当接面の）接触面積、Ｂｏ…（当接面の）初期面積、Ｃ…（突出面の）接触面積、Ｃｏ…（突出面の）初期面積、Ｓ…開口面積、Ｈ…穴径、Ｈ１…第一穴径、Ｈ２…第二穴径、ＦＮ…入力荷重、ＦＳ…出力荷重、ＦＬ…左前輪、ＦＲ…右前輪、ＲＬ…左後輪、ＲＲ…右後輪

Claims (6)

1. ブースタシェルと、
   前記ブースタシェル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挿入され、且つ、前記ブースタシェルの内部にて前記可動隔壁と共に一体に移動可能な筒状のバルブボディと、
   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、
   前記入力部材に対して反力を発生させる反力部材と、
   前記バルブボディの推進力を出力する出力部材と、を備え、
   前記入力部材は、
   前記反力部材に対向して前記反力部材に当接する当接面の一部に、前記当接面にて前記反力部材を押圧した状態で前記反力部材と当接することを回避するための凹部を有する負圧式倍力装置。
2. 前記定圧室の内部に配置されて前記可動隔壁及び前記バルブボディの移動に対して付勢力を付与するリターンスプリングを備え、
   前記反力部材は、
   前記定圧室と前記変圧室との間の圧力差に応じて前記可動隔壁及び前記バルブボディの前記変圧室から前記定圧室に向けた移動を前記リターンスプリングによる前記付勢力に抗して助勢し得る助勢限界まで、前記当接面にて前記反力部材を押圧した状態において前記凹部の底部に当接しない、請求項１に記載の負圧式倍力装置。
3. 前記入力部材は、前記反力部材に対向して配設されて前記反力部材に当接可能な接続部材を有して構成されており、
   前記接続部材に前記当接面及び前記凹部が設けられている、請求項１又は請求項２に記載の負圧式倍力装置。
4. 前記当接面は、
   一部が前記反力部材に向けて突出し、且つ、前記反力部材に対向する突出面を含み、
   前記突出面の一部に前記凹部が設けられている、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. 前記凹部は、
   軸方向にて前記入力部材に向けて設けられた穴であり、前記軸方向にて同一の穴径を有している、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. 前記凹部は、
   軸方向にて前記入力部材に向けて設けられた穴であり、前記軸方向にて前記反力部材の側の第一穴径が前記入力部材の側の第二穴径よりも大きい、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。

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