JP5758374B2

JP5758374B2 - 負圧ブースタ

Info

Publication number: JP5758374B2
Application number: JP2012284094A
Authority: JP
Inventors: 貴博吉澤
Original assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nissin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2015-08-05
Anticipated expiration: 2032-12-27
Also published as: US20140182987A1; US9199620B2; JP2014125134A

Description

本発明は、自動車のブレーキマスタシリンダの倍力作動のために用いられる負圧ブースタに関し、特に、ブースタシェルに、その内部を負圧源に連なる前側の負圧室と後側の作動室とに区画するブースタピストンを収容し、このブースタピストンに、入力杆と、この入力杆の前後動に応じて作動室を負圧室と大気とに連通切換えする制御弁とを内部に配設する弁筒を連接し、前記制御弁を、前記入力杆の前端部に連結されて前記弁筒に摺動自在に嵌装される弁ピストンと、この弁ピストンの後端部に形成されて前記弁筒内の大気室に臨む環状の大気導入弁座と、この大気導入弁座を囲繞するように前記弁筒に形成される環状の負圧導入弁座と、これら大気導入弁座及び負圧導入弁座に前面を着座可能に対向させる環状の弁部、この弁部の後方で前記弁筒に弁体ホルダを介して支持される取り付けビード部、及び前記弁部の背面から半径方向外方に延びて前記取り付けビード部に連結して前記弁部の前後動を許容する撓み部よりなる弁体と、前記弁部及び前記入力杆間に縮設されて前記弁部を前方に付勢する弁ばねとで構成し、前記負圧導入弁座の外周部を前記負圧室に連通する第１ポート、並びに前記負圧導入弁座及び大気導入弁座間を前記作動室に連通する第２ポートを前記弁筒に設けて、少なくとも前記入力杆の解放時には、前記撓み部の前面が前記第１ポートと連通するようになっており、前記弁筒及び前記入力杆間に、該入力杆を後退方向へ付勢する入力戻しばねを縮設した負圧ブースタの改良に関する。

かゝる負圧ブースタは、特許文献１に開示されるように既に知られている。

特許第２９１３２３７号公報

かゝる負圧ブースタでは、弁体の取り付けビード部が弁筒の内周面に密着するように、弁体ホルダにより保持されている。

ところで、入力杆の後退時には、弁体の弁部と取り付けビード部とを連結する撓み部の前面には負圧室の負圧が、その後面には大気室の大気圧がそれぞれ作用するので、その差圧による押圧力が弁部を前方へ付勢することになり、前記入力戻しばねは、その前方押圧力に抗して入力杆を後退させるに足るセット荷重を有する必要がある。

しかしながら、上記のような弁体の保持構造では、弁体の弁部と取り付けビード部とが半径方向に大きく離れることになるため、弁部及び取り付けビード部間を連結する撓み部は、前記負圧及び大気圧をそれぞれ受ける前面及び後面の受圧面積が比較的広くなって、撓み部に働く前記差圧による前方押圧力が大きくなり、したがって入力戻しばねのセット荷重を比較的大きく設定することを余儀なくされているが、そうすると、必然的に入力杆を前進させるときの操作力が大きくなり、操作フィーリング上、好ましくない。

本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、弁部及び取り付けビード部間を連結する撓み部に作用する前記差圧による押圧力を極力小さくさせて、入力戻しばねのセット荷重を下げることを可能にし、入力杆の前進操作フィーリングを良好にする前記負圧ブースタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ブースタシェルに、その内部を負圧源に連なる前側の負圧室と後側の作動室とに区画するブースタピストンを収容し、このブースタピストンに、入力杆と、この入力杆の前後動に応じて作動室を負圧室と大気とに連通切換えする制御弁とを内部に配設する弁筒を連接し、前記制御弁を、前記入力杆の前端部に連結されて前記弁筒に摺動自在に嵌装される弁ピストンと、この弁ピストンの後端部に形成されて前記弁筒内の大気室に臨む環状の大気導入弁座と、この大気導入弁座を囲繞するように前記弁筒に形成される環状の負圧導入弁座と、これら大気導入弁座及び負圧導入弁座に前面を着座可能に対向させる環状の弁部、この弁部の後方で前記弁筒に弁体ホルダを介して支持される取り付けビード部、及び前記弁部の背面から半径方向外方に延びて前記取り付けビード部に連結して前記弁体の前後動を許容する撓み部よりなる弁体と、前記弁部及び前記入力杆間に縮設されて前記弁部を前方に付勢する弁ばねとで構成し、前記負圧導入弁座の外周部を前記負圧室に連通する第１ポート、並びに前記負圧導入弁座及び大気導入弁座間を前記作動室に連通する第２ポートを前記弁筒に設けて、少なくとも前記入力杆の解放時には、前記撓み部の前面が前記第１ポートと連通するようになっており、前記弁筒及び前記入力杆間に、該入力杆を後退方向へ付勢する入力戻しばねを縮設した負圧ブースタにおいて、前記弁体ホルダを、前記弁筒内周面にシール部材を介して嵌装されるリム部と、このリム部の前端より半径方向内方に延びる環状のアーム部と、このアーム部の内周端から、前面の開口部を絞るように袋状に延びて前記取り付けビード部を後方から抱持する抱持部とよりなる、鋼板製の単一部材で構成し、前記シール部材を断面山形に形成して前記リム部の外周面に加硫接着し、前記断面山形のシール部材の前側の斜面の角度を、同後側の斜面の角度よりも小さく設定したことを第１の特徴とする。

また本発明は、ブースタシェルに、その内部を負圧源に連なる前側の負圧室と後側の作動室とに区画するブースタピストンを収容し、このブースタピストンに、入力杆と、この入力杆の前後動に応じて作動室を負圧室と大気とに連通切換えする制御弁とを内部に配設する弁筒を連接し、前記制御弁を、前記入力杆の前端部に連結されて前記弁筒に摺動自在に嵌装される弁ピストンと、この弁ピストンの後端部に形成されて前記弁筒内の大気室に臨む環状の大気導入弁座と、この大気導入弁座を囲繞するように前記弁筒に形成される環状の負圧導入弁座と、これら大気導入弁座及び負圧導入弁座に前面を着座可能に対向させる環状の弁部、この弁部の後方で前記弁筒に弁体ホルダを介して支持される取り付けビード部、及び前記弁部の背面から半径方向外方に延びて前記取り付けビード部に連結して前記弁部の前後動を許容する撓み部よりなる弁体と、前記弁部及び前記入力杆間に縮設されて前記弁部を前方へ付勢する弁ばねとで構成し、前記負圧導入弁座の外周部を前記負圧室に連通する第１ポート、並びに前記負圧導入弁座及び大気導入弁座間を前記作動室に連通する第２ポートを前記弁筒に設けて、少なくとも前記入力杆の解放時には、前記撓み部の前面が前記第１ポートと連通するようになっており、前記弁筒及び前記入力杆間に、該入力杆を後退方向へ付勢する入力戻しばねを縮設した負圧ブースタにおいて、前記弁体ホルダを、前記弁筒内周面にシール部材を介して嵌装されるリム部と、このリム部の前端より半径方向内方に延びる環状のアーム部と、このアーム部の内周端から、前面の開口部を絞るように袋状に延びて前記取り付けビード部を後方から抱持する抱持部とよりなる、鋼板製の単一部材で構成し、前記取り付けビード部が、その内周側に環状凸部を有しており、前記抱持部の内周壁が、その前端に開口する多数のスリットを有すると共に、前記環状凸部の前面に密着するように屈曲したことを第２の特徴とする。

さらにまた本発明は、ブースタシェルに、その内部を負圧源に連なる前側の負圧室と後側の作動室とに区画するブースタピストンを収容し、このブースタピストンに、入力杆と、この入力杆の前後動に応じて作動室を負圧室と大気とに連通切換えする制御弁とを内部に配設する弁筒を連接し、前記制御弁を、前記入力杆の前端部に連結されて前記弁筒に摺動自在に嵌装される弁ピストンと、この弁ピストンの後端部に形成されて前記弁筒内の大気室に臨む環状の大気導入弁座と、この大気導入弁座を囲繞するように前記弁筒に形成される環状の負圧導入弁座と、これら大気導入弁座及び負圧導入弁座に前面を着座可能に対向させる環状の弁部、この弁部の後方で前記弁筒に弁体ホルダを介して支持される取り付けビード部、及び前記弁部の背面から半径方向外方に延びて前記取り付けビード部に連結して前記弁部の前後動を許容する撓み部よりなる弁体と、前記弁部及び前記入力杆間に縮設されて前記弁部を前方へ付勢する弁ばねとで構成し、前記負圧導入弁座の外周部を前記負圧室に連通する第１ポート、並びに前記負圧導入弁座及び大気導入弁座間を前記作動室に連通する第２ポートを前記弁筒に設けて、少なくとも前記入力杆の解放時には、前記撓み部の前面が前記第１ポートと連通するようになっており、前記弁筒及び前記入力杆間に、該入力杆を後退方向へ付勢する入力戻しばねを縮設した負圧ブースタにおいて、前記弁体ホルダを、前記弁筒内周面にシール部材を介して嵌装されるリム部と、このリム部の前端より半径方向内方に延びる環状のアーム部と、このアーム部の内周端から、前面の開口部を絞るように袋状に延びて前記取り付けビード部を後方から抱持する抱持部とよりなる、鋼板製の単一部材で構成し、前記リム部を、中間部に前向きの環状段部を有する段付き状に形成する一方、前記環状段部を支承する環状肩部を前記弁筒に形成し、前記アーム部と前記入力杆との間に前記入力戻しばねを縮設したことを第３の特徴とする。

また本発明は、第２又は第３の特徴に加えて、前記シール部材を断面山形に形成して前記リム部の外周面に加硫接着したことを第４の特徴とする。

さらに本発明は、第４の特徴に加えて、前記断面山形のシール部材の前側の斜面の角度を、同後側の斜面の角度よりも小さく設定したことを第５の特徴とする。

さらにまた本発明は、第１〜第５の特徴の何れかに加えて、前記シール部材を、互いに谷部で連続した複列の山部で構成したことを第６の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば、入力杆の解放状態では、弁体の撓み部の前面には、負圧室の負圧が作用する一方、その撓み部の背面には、大気室に導入される大気圧が作用するので、その撓み部には、上記負圧と大気圧との差圧による前向きの押圧力が加わるところ、弁体の撓み部の後端に連なる取り付けビード部は、弁体ホルダの、弁筒の内周に嵌装されるリム部から半径方向内方に延びるアーム部の内端に連なる抱持部により抱持されるので、取り付けビード部が弁筒の内周面から半径方向内方へ偏倚した分、撓み部の負圧及び大気圧に対する受圧面積が減少することになり、撓み部が受ける前記前向きの押圧力も減少することになり、これに伴ない入力戻しばねのセット荷重の低減が可能となり、入力杆の前進操作力の低減、延いてはその前進操作フィーリングの向上を図ることができる。

しかも、リム部、アーム部及び抱持部よりなる弁体ホルダは、鋼板製の単一部材で構成されるので、部品点数の増加を抑え、コストの低減にも寄与し得る。

また、シール部材を断面山形に形成してリム部の外周面に加硫接着したことで、リム部及びシール部材が一体化し、部品点数の増加を抑えると共に、組立工数の削減を図ることができ、コストの一層の低減に寄与し得るとともに、断面山形のシール部材の前側の斜面の角度を、同後側の斜面の角度よりも小さく設定したことで、リム部の弁筒内周への挿入をスムーズに行うことができ、組立性が良好となるのみならず、挿入抵抗によるシール部材のリム部からの剥離を防ぐことができる。

本発明の第２の特徴によれば、入力戻しばねのセット荷重の低減が可能となり、入力杆の前進操作力の低減、延いてはその前進操作フィーリングの向上を図ることができ、また部品点数の増加を抑え、コストの低減にも寄与し得るのみならず、取り付けビード部が、その内周側に環状凸部を有しており、抱持部の内周壁が、その前端に開口する多数のスリットを有すると共に、環状凸部の前面に密着するように屈曲したことで、抱持部の内周壁の屈曲加工が容易となり、抱持部による取り付けビード部の抱持を容易、確実に行うことができる。

本発明の第３の特徴によれば、入力戻しばねのセット荷重の低減が可能となり、入力杆の前進操作力の低減、延いてはその前進操作フィーリングの向上を図ることができ、また部品点数の増加を抑え、コストの低減にも寄与し得るのみならず、リム部を、中間部に前向きの環状段部を有する段付き状に形成する一方、環状段部を支承する環状肩部を弁筒に形成し、アーム部と入力杆との間に入力戻しばねを縮設したことで、入力戻しばねは、入力杆を後退方向へ付勢するだけではなく、弁体ホルダを、その環状段部が環状肩部に支承される定位置に保持する役割をも果たすことができ、また弁体ホルダのアーム部は、入力戻しばねの前端を支持するばね座部材を兼ねるので、専用のばね座部材を設ける必要もなく、構造の簡素化に寄与することができる。

本発明の第４の特徴によれば、シール部材を断面山形に形成してリム部の外周面に加硫接着したことで、リム部及びシール部材が一体化し、部品点数の増加を抑えると共に、組立工数の削減を図ることができ、コストの一層の低減に寄与し得る。

本発明の第５の特徴によれば、断面山形のシール部材の前側の斜面の角度を、同後側の斜面の角度よりも小さく設定したことで、リム部の弁筒内周への挿入をスムーズに行うことができ、組立性が良好となるのみならず、挿入抵抗によるシール部材のリム部からの剥離を防ぐことができる。

本発明の第６の特徴によれば、シール部材を、互いに谷部で連続した複列の山部で構成したことで、弁筒の内周面に対するシール部材のシール部が複数となり、シール効果を高めると共に、シール部材のリム部との加硫接着面の増加を得て、その接着強度を効果的に増強することができる。

本発明の実施形態に係る負圧ブースタの縦断面図。図１の２部拡大図。図２中の弁体ホルダの縦断面図で、上半部は弁体の取り付けビード部を抱持する前の状態を示し、下半部は同取り付けビード部を抱持した状態を示す。

本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。

先ず、図１及び図２において、負圧ブースタＢのブースタシェル１は、それぞれ椀状に形成されて対向端を相互に結合される前部シェル半体１ａ及び後部シェル半体１ｂより構成される。これら前部シェル半体１ａ及び後部シェル半体１ｂは鋼板製であり、これらは、鋼材製の一対のタイロッド６（図１には、そのうちの一本のみを示す。）を介して結合される。一対のタイロッド６は、ブースタシェル１の中心軸線を挟んで並ぶように配置され、これらタイロッド６を利用して、前部シェル半体１ａの前端面にマスタシリンダＭのシリンダボディＭａの取り付けフランジＭａ１が締結され、またこれらタイロッド６を利用して、後部シェル半体１ｂが車体Ｆの前面に締結される。

ブースタシェル１の内部は、それに前後往復動可能に収容されるブースタピストン４と、その後面に重ねてられると共に両シェル半体１ａ，１ｂ間に挟止されるダイヤフラム５とにより、前側の負圧室２と後側の作動室３とに区画される。ダイヤフラム５には、ブースタピストン４の中間部を気密に貫通して前記タイロッド６上を摺動し得る筒状のスライドシール５ａが一体に形成されている。負圧室２は、負圧導入管１４及び逆止弁１９を介して負圧源Ｖ（例えば内燃機関の吸気マニホールド内部）と接続される。

ブースタピストン４及びダイヤフラム５の中心部には、樹脂製の弁筒１０が一体的に結合される。この弁筒１０は、後部シェル半体１ｂの中心部に後方へ突設された軸受筒１２に軸受ブッシュ９を介して摺動自在に支承される。

弁筒１０内には、入力杆２０と、この入力杆２０の前後動に応じて作動室３を負圧室２と大気とに連通切換えする制御弁３８とが配設される。入力杆２０の後端には、これを操作するブレーキペダルＰが連結される。

制御弁３８は、弁筒１０に設けられたガイド孔１１に摺動自在に嵌合される弁ピストン１８を備える。この弁ピストン１８の前端には頸部１８ｂを介して反力ピストン１７が、また後端にはフランジ状の大気導入弁座３１がそれぞれ形成される。その大気導入弁座３１を囲繞するように同心配置される環状の負圧導入弁座３０が弁筒１０に形成される。

弁ピストン１８には、大気導入弁座３１の後端面に開口する連結孔１８ａが設けられ、この連結孔１８ａに入力杆２０の前端に形成されるボールジョイント２０ａが嵌合されると共に、その抜け止めのために弁ピストン１８の一部がかしめられる。こうして入力杆２０は弁ピストン１８に首振り可能に連結される。

また弁筒１０には、前記負圧導入弁座３０及び大気導入弁座３１と協働する環状の弁部３４ａを前端に有する伸縮可能な筒状の弁体３４が弁体ホルダ３３により取り付けられる。即ち、弁体３４は全体がゴム等の弾性材で成形されたもので、大気導入弁座３１及び負圧導入弁座３０に前面を着座可能に対向させる環状の弁部３４ａ、この弁部３４ａの後方で弁筒１０に弁体ホルダ３３を介して支持される取り付けビード部３４ｂ、及び弁部３４ａの背面から後方へ延びそして半径方向外方に延びて取り付けビード部３４ｂに連結して弁部３４ａの前後動を許容する撓み部３４ｃよりなっており、取り付けビード部３４ｂは、その内周側に環状凸部３４ｂ₁ を有している。

弁体ホルダ３３は、弁筒１０内周面にシール部材３５を介して嵌装されるリム部３３ａと、このリム部３３ａの前端より半径方向内方に延びる環状のアーム部３３ｂと、このアーム部３３ｂの内周端から、前面の開口部を絞るように袋状に延びて取り付けビード部３４ｂを後方から抱持する抱持部３３ｃとよりなる、鋼板製の単一部材で構成される。

上記抱持部３３ｃの内周壁３３ｃ₁ は、その前端に開口する多数のスリット４６、４６…を有する。取り付けビード部３４ｂの抱持に当たっては、図３の上半部に示すように、取り付けビード部３４ｂを、開口部を絞る前の袋状の抱持部３３ｃ内に収める。次いで、図３の下半部に示すように、抱持部３３ｃの、多数のスリット４６，４６…を有する内周壁３３ｃ₁ を取り付けビード部３４ｂ側へ屈曲させて、それを環状凸部３４ｂ₁ の傾斜した前面に密着させる。その際、スリット４６，４６…はその隙間を狭めることで、内周壁３３ｃ₁ の半径方向内方への曲がりをスムーズにさせる。こうして、抱持部３３ｃの前方開口部は絞られる。

さらに図３において、上記リム部３３ａは、前部円筒部３３ａ₁ と、この前部円筒部３３ａ₁ の後端に前向きの環状段部３３ａ₃ を介して連なる、前部円筒部３３ａ₁ より大径の後部円筒部３３ａ₂ とで構成され、後部円筒部３３ａ₂ の外周面にシール部材３５が加硫接着される。このシール部材３５は、互いに谷部で連続する二連の山部３５ａ，３５ｂよりなっており、前側の山部３５ａにおいて、その前側の斜面の角度αは、後側の斜面の角度βよりも小さく設定される。

図２に示すように、上記シール部材３５付きのリム部３３ａは、弁筒１０の内周面に後方より圧入されるもので、シール部材３５の山部３５ａ，３５ｂが弁筒１０の内周面に密接するように圧縮変形される。

弁筒１０の内周面には、上記リム部３３ａの環状段部３３ａ₃ を支承する後向きの環状肩部１０ｂが形成される。そして、前記アーム部３３ｂと入力杆２０との間には、入力杆２０を後退方向へ付勢すると同時に、アーム部３３ｂを、環状段部３３ａ₃ の環状肩部１０ｂとの当接方向へ付勢する入力戻しばね４１が縮設される。

前記弁部３４ａには鋼板製で環状の補強板４４が埋設される。その補強板４４は、その内周端部の後面が弁部３４ａより露出しており、その補強板４４の露出後面と入力杆２０との間に、弁部３４ａを前方、即ち大気導入弁座３１及び負圧導入弁座３０との着座方向へ付勢する弁ばね３６が縮設される。

而して、上記弁ピストン１８、負圧導入弁座３０、大気導入弁座３１、弁体３４及び弁ばね３６によって制御弁３８が構成される。

前記弁部３４ａの外周には、後方へ屈曲した環状のシールリップ３７が一体に形成されており、このシールリップ３７は、弁筒１０内周の環状隆起部１０ａの内周面に摺動可能に密接し、このシールリップ３７により、環状隆起部１０ａの内周側に、負圧導入弁座３０の外周面及び弁部３４ａの前面が臨む前部環状室４５Ａと、弁部３４ａの背面及び撓み部の前面が臨む後部環状室４５Ｂとが区画形成される。前部環状室４５Ａは、弁部３４ａが負圧導入弁座３０に着座することで閉じられるようになっている。

弁筒１０には第１及び第２ポート２８，２９が設けられる。第１ポート２８は、一端が負圧室２に、他端が前部環状室４５Ａにそれぞれ開口するように形成され、第２ポート２９は、一端が作動室３に連通し、他端が負圧導入弁座３０及び大気導入弁座３１間に開口するように形成される。また弁筒１０には、作動室３を後部環状室４５Ｂとも連通させる連通孔４７が設けられる。

前記軸受筒１２の後端部と入力杆２０とに、弁筒１０を被覆する伸縮可能のブーツ４０の両端が取り付けられ、このブーツ４０の後端部に、前記弁体３４の内側に連通する大気導入口３９が設けられる。この大気導入口３９に流入する空気を濾過するフィルタ４２が入力杆２０の外周面と弁筒１０の内周面との間に介裝される。このフィルタ４２は、入力杆２０及び弁筒１０の相対移動を阻害しないよう、柔軟性を有する。而して、フィルタ４２と大気導入弁座３１との間の弁筒１０内は、大気室４３となる。

弁筒１０には、前記軸受筒１２の前端部に当接して弁筒１０及び入力杆２０の後退限を規定するキー部材３２が取り付けられる。

また弁筒１０には、前方に突出する作動ピストン１５と、この作動ピストン１５の中心部を貫通する小径シリンダ孔１６とが設けられ、この小径シリンダ孔１６に前記反力ピストン１７が摺動自在に嵌合される。作動ピストン１５の外周にはカップ体２１が摺動自在に嵌合され、このカップ体２１には作動ピストン１５及び反力ピストン１７に対向する偏平な弾性ピストン２２が充填される。その際、反力ピストン１７及び弾性ピストン２２間には、負圧ブースタＢの非作動時に一定の間隙ができるようになっている。

カップ体２１の前面には出力杆２５が連設される。したがって、出力杆２５は、カップ体２１を介して弁筒１０に摺動可能に支持されることになる。この出力杆２５は、前記ブレーキマスタシリンダＭの、前部シェル半体１ａの中心部を貫通するマスタピストンＭｂの後端部に連接される。

以上において、作動ピストン１５、反力ピストン１７、弾性ピストン２２及びカップ体２１は、出力杆２５の出力の一部を入力杆２０にフィードバックする反力機構２４を構成する。

再び図１において、ブースタシェル１の前壁と弁筒１０の前端面との間には、弁筒１０を後退方向へ付勢するコイル状のブースタ戻しばね２７が縮設される。このブースタ戻しばね２７を構成する線材の後端部は、半径方向内向きに屈曲して前記カップ体２１の前端面に当接する抜け止め片２７ａに形成され、これにより前記カップ体２１の弁筒１０から抜け出しが阻止される。

次に、この実施形態の作用について説明する。

負圧ブースタＢの休止状態、即ち入力杆２０の解放状態では、弁筒１０に取り付けられたキー部材３２が軸受筒１２の前端に当接し、このキー部材３２に反力ピストン１７の後端面が当接し、入力杆２０は入力戻しばね４１のセット荷重により後退限に保持される。このとき、大気導入弁座３１は弁体３４の弁部３４ａに密着しながら、この弁部３４ａを押圧して負圧導入弁座３０から僅かに離座させている。これによって大気導入口３９及び第２ポート２９間の連通が遮断される一方、第１及び第２ポート２８、２９間が連通される。したがって負圧室２の負圧が両ポート２８，２９を通して作動室３に伝達し、両室２，３は同圧となるため、ブースタピストン４及び弁筒１０はブースタ戻しばね２７の付勢力により後退位置に保持される。

ところで、このような入力杆２０の解放状態では、弁体３４の撓み部３４ｃの前面には、負圧室２から第１、第２ポート２８，２９及び連通孔４７を介して後部環状室４５Ｂに伝達される負圧が作用する一方、その撓み部３４ｃの背面には、大気室４３に導入される大気圧が作用するので、その撓み部３４ｃには、上記負圧と大気圧との差圧による前向きの押圧力が加わることになり、その前向き押圧力は、弁部３４ａを介して大気導入弁座３１へ、更に弁ピストン１８を介して入力杆２０に伝達するので、入力杆２０を後退方向へ付勢する入力戻しばね４１のセット荷重は、上記前向き押圧力以上の強さが必要となる。

しかしながら、本発明では、撓み部３４ｃの後端に連なる取り付けビード部３４ｂは、弁体ホルダ３３の、弁筒１０の内周に嵌装されるリム部３３ａから半径方向内方に延びるアーム部３３ｂの内端に連なる抱持部３３ｃにより抱持されるので、取り付けビード部３４ｂが弁筒１０の内周面から半径方向内方へ偏倚した分、撓み部３４ｃの前記負圧及び大気圧に対する受圧面積が減少することになり、撓み部３４ｃが受ける前記前向きの押圧力も減少することになり、これに伴ない入力戻しばね４１のセット荷重の低減が可能となる。このことは、後で述べる入力杆２０の前進時の操作力の低減を意味し、その前進操作フィーリングの向上に寄与し得る。

しかも、リム部３３ａ、アーム部３３ｂ及び抱持部３３ｃよりなる弁体ホルダ３３は、鋼板製の単一部材で構成されるので、部品点数の増加を抑え、コストの低減にも寄与し得る。

またリム部３３ａの外周面には、弁筒１０の内周面に密接する、断面山形のシール部材３５が加硫接着されるので、リム部３３ａ及びシール部材３５の一体化により部品点数の増加を抑えると共に、組立工数の削減を図ることができ、コストの一層の低減に寄与し得る。

さらに断面山形のシール部材３５の前側の斜面の角度αを、同後側の斜面の角度βよりも小さく設定したことで、シール部材３５付きのリム部３３ａの弁筒１０内周面への圧入をスムーズに行うことができ、組立性が良好となるのみならず、挿入抵抗によるシール部材３５のリム部３３ａからの剥離を防ぐことができる。

さらにまたシール部材３５は、互いに谷部で連続した複列の山部３５ａ，３５ｂで構成されるので、弁筒１０の内周面に対するシール部材３５のシール部が複数となり、シール効果を高めると共に、シール部材３５のリム部３３ａとの加硫接着面の増加を得て、その接着強度を効果的に増強することができる。

また弁体３４の取り付けビード部３４ｂは、その内周側に環状凸部３４ｂ₁ を有しており、弁体ホルダ３３の抱持部３３ｃの内周壁３３ｃ₁ は、その前端に開口する多数のスリット４６，４６…を有すると共に、上記環状凸部３４ｂ₁ の傾斜した前面に密着するように屈曲するので、抱持部３３ｃの内周壁３３ｃ₁ の屈曲加工が容易となり、抱持部３３ｃによる取り付けビード部３４ｂの抱持を容易、確実に行うことができる。

さらに弁体ホルダ３３のリム部３３ａは、中間部に前向きの環状段部３３ａ₃ を有する段付き状に形成され、その環状段部３３ａ₃ を支承する環状肩部１０ｂが弁筒１０の前記環状隆起部１０ａの後端に形成され、弁体ホルダ３３のアーム部３３ｂと入力杆２０との間に、入力杆２０を後退方向へ付勢する入力戻しばね４１が縮設されるので、入力戻しばね４１は、入力杆２０を後退方向へ付勢するだけではなく、弁体ホルダ３３を、その環状段部３３ａ₃ が環状肩部１０ｂに支承される定位置に保持する役割をも果たすことができ、また弁体ホルダ３３のアーム部３３ｂは、入力戻しばね４１の前端を支持するばね座部材を兼ねるので、専用のばね座部材を設ける必要もなく、構造の簡素化を図ることができる。

いま、車両を制動すべくブレーキペダルＰを踏み込むことにより、入力戻しばね４１のセット荷重に抗して入力杆２０を弁ピストン１８と共に前進させると、弁ばね３６の付勢力が弁部３４ａを負圧導入弁座３０に着座させると同時に、大気導入弁座３１が弁体３４から離れ、これにより第１及び第２ポート２８、２９間の連通が遮断されると共に、第２ポート２９が弁体３４の内側部、即ち大気室４３と連通される。

その結果、大気導入口３９から大気室４３に流入した大気が大気導入弁座３１を通過し、第２ポート２９を経て作動室３に導入され、作動室３を負圧室２より高圧にするので、それらの気圧差に基づく前方推力を得てブースタピストン４は、弁筒１０、作動ピストン１５、弾性ピストン２２、カップ体２１及び出力杆２５を伴いながらブースタ戻しばね２７の力に抗して前進し、出力杆２５がマスタピストンＭｂを前進駆動するようになる。この駆動に伴い生ずる反力により弾性ピストン２２が圧縮されて、その一部を小径シリンダ孔１６に膨出させるが、その膨出部が反力ピストン１７の前面に当接するまでは、上記反力は入力杆２０に伝わらないので、出力杆２５の出力は、急速に立ち上がるジャンピング特性を示す。

このような入力杆２０の前進操作時には、弁筒１０の前部環状室４５Ａに臨む弁部３４ａの前面には、第１ポート２８から前部環状室４５Ａに伝達する負圧が作用するのに対して、弁筒１０の後部環状室４５Ｂに臨む弁部３４ａの背面には、第２ポート２９から連通孔４７を介して後部環状室４５Ｂに伝達する大気圧が作用するので、弁部３４ａは、弁ばね３６のセット荷重による他、前部及び後部環状室４５Ａ，４５Ｂ間の気圧差によっても負圧導入弁座３０との着座方向へ付勢されることになる。したがって、上記気圧差による付勢力分、弁ばね３６のセット荷重を低減することが可能となり、それに伴い入力杆２０を後退方向へ付勢する入力戻しばね４１のセット荷重の低減も可能となり、その結果、比較的小さい初期操作入力によりジャンピング特性が得られので、ブレーキマスタシリンダＭ及び各車輪ブレーキの無効ストロークを素早く排除して、各車輪ブレーキの応答性を高めることができる。

またこの状態において、弁部３４ａ外周のシールリップ３７は、後方に屈曲して、弁筒１０の内周面に密接しているので、前部及び後部環状室４５Ａ，４５Ｂ間の気圧差により、上記内周面への密接力が高められ、両環状室４５Ａ，４５Ｂ間の気密を確保することができる。

弾性ピストン２２が反力ピストン１７に当接してからは、出力杆２５の作動反力の一部が弾性ピストン２２を介して入力杆２０にフィードバックされることになるので、操縦者は出力杆２５の出力の大きさを感受することができる。そして出力杆２５の出力は、弾性ピストン２２に当接する作動ピストン１５及び反力ピストン１７の受圧面積の比によって定まる倍力比をもって増加する。

負圧室２及び作動室３間の気圧差が最大となる倍力限界点に達してからは、出力杆２５の出力は、ブースタピストン４の上記気圧差による最大推力と、入力杆２０への操作入力との和となる。

車両の制動状態を解除すべく、ブレーキペダルＰから踏力を解放すると、先ず入力杆２０及び弁ピストン１８が入力戻しばね４１の力をもって後退する。これに伴い、弁ピストン１８は、大気導入弁座３１を弁体３４に着座させながら、その弁体３４を負圧導入弁座３０から大きく離間させるので、作動室３が第２ポート２９及び第１ポート２８を介して負圧室２と連通する。その結果、作動室３への大気の導入が阻止される一方、作動室３の空気が負圧室２を経て負圧限Ｖに吸入され、それらの気圧差が無くなるため、ブースタピストン４も、ブースタ戻しばね２７の弾発力をもって後退し、マスタシリンダＭの作動を解除していく。そして、弁筒１０に取り付けられたキー部材３２の両端部が、前述のように、軸受筒１２の前端に当接することにより、ブースタピストン４及び入力杆２０は、再び休止状態に戻ることになる。

本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、弁部３４ａ外周のシールリップ３７を廃止して、前部及び後部環状室４５Ａ、４５Ｂを相互に直接連通することもできる。この場合、連通孔４７を設けずとも、後部環状室４５Ｂは第１ポート２８を介して負圧室２に常時連通することになり、弁体３４の撓み部３４ｃの前面には負圧室２の負圧が常時作用することになる。

Ｂ・・・・負圧ブースタ
Ｖ・・・・負圧源
１・・・・ブースタシェル
２・・・・負圧室
３・・・・作動室
４・・・・ブースタピストン
１０・・・弁筒
１８・・・弁ピストン
２０・・・入力杆
２８・・・第１ポート
２９・・・第２ポート
３０・・・大気導入弁座
３１・・・大気導入弁座
３３・・・弁体ホルダ
３３ａ・・リム部
３３ａ₃ ・・・環状段部
３３ｂ・・アーム部
３３ｃ・・抱持部
３３ｃ₁ ・・・内周壁
３４・・・弁体
３４ａ・・弁部
３４ｂ・・取り付けビード部
３４ｂ₁ ・・・環状凸部
３４ｃ・・撓み部
３６・・・弁ばね
３８・・・制御弁
４１・・・入力戻しばね
４３・・・大気室
４６・・・スリット

Claims

ブースタシェル（１）に、その内部を負圧源（Ｖ）に連なる前側の負圧室（２）と後側の作動室（３）とに区画するブースタピストン（４）を収容し、このブースタピストン（４）に、入力杆（２０）と、この入力杆（２０）の前後動に応じて作動室（３）を負圧室（２）と大気とに連通切換えする制御弁（３８）とを内部に配設する弁筒（１０）を連接し、
前記制御弁（３８）を、前記入力杆（２０）の前端部に連結されて前記弁筒（１０）に摺動自在に嵌装される弁ピストン（１８）と、この弁ピストン（１８）の後端部に形成されて前記弁筒（１０）内の大気室（４３）に臨む環状の大気導入弁座（３１）と、この大気導入弁座（３１）を囲繞するように前記弁筒（１０）に形成される環状の負圧導入弁座（３０）と、これら大気導入弁座（３１）及び負圧導入弁座（３０）に前面を着座可能に対向させる環状の弁部（３４ａ）、この弁部（３４ａ）の後方で前記弁筒（１０）に弁体ホルダ（３３）を介して支持される取り付けビード部（３４ｂ）、及び前記弁部（３４ａ）の背面から半径方向外方に延びて前記取り付けビード部（３４ｂ）に連結して前記弁部（３４ａ）の前後動を許容する撓み部（３４ｃ）よりなる弁体（３４）と、前記弁部（３４ａ）及び前記入力杆（２０）間に縮設されて前記弁部（３４ａ）を前方へ付勢する弁ばね（３６）とで構成し、
前記負圧導入弁座（３０）の外周部を前記負圧室（２）に連通する第１ポート（２８）、並びに前記負圧導入弁座（３０）及び大気導入弁座（３１）間を前記作動室（３）に連通する第２ポート（２９）を前記弁筒（１０）に設けて、少なくとも前記入力杆（２０）の解放時には、前記撓み部（３４ｃ）の前面が前記第１ポート（２８）と連通するようになっており、
前記弁筒（１０）及び前記入力杆（２０）間に、該入力杆（２０）を後退方向へ付勢する入力戻しばね（４１）を縮設した負圧ブースタにおいて、
前記弁体ホルダ（３３）を、前記弁筒（１０）内周面にシール部材（３５）を介して嵌装されるリム部（３３ａ）と、このリム部（３３ａ）の前端より半径方向内方に延びる環状のアーム部（３３ｂ）と、このアーム部（３３ｂ）の内周端から、前面の開口部を絞るように袋状に延びて前記取り付けビード部（３４ｂ）を後方から抱持する抱持部（３３ｃ）とよりなる、鋼板製の単一部材で構成し、
前記シール部材（３５）を断面山形に形成して前記リム部（３３ａ）の外周面に加硫接着し、
前記断面山形のシール部材（３５）の前側の斜面の角度（α）を、同後側の斜面の角度（β）よりも小さく設定したことを特徴とする負圧ブースタ。
ブースタシェル（１）に、その内部を負圧源（Ｖ）に連なる前側の負圧室（２）と後側の作動室（３）とに区画するブースタピストン（４）を収容し、このブースタピストン（４）に、入力杆（２０）と、この入力杆（２０）の前後動に応じて作動室（３）を負圧室（２）と大気とに連通切換えする制御弁（３８）とを内部に配設する弁筒（１０）を連接し、
前記制御弁（３８）を、前記入力杆（２０）の前端部に連結されて前記弁筒（１０）に摺動自在に嵌装される弁ピストン（１８）と、この弁ピストン（１８）の後端部に形成されて前記弁筒（１０）内の大気室（４３）に臨む環状の大気導入弁座（３１）と、この大気導入弁座（３１）を囲繞するように前記弁筒（１０）に形成される環状の負圧導入弁座（３０）と、これら大気導入弁座（３１）及び負圧導入弁座（３０）に前面を着座可能に対向させる環状の弁部（３４ａ）、この弁部（３４ａ）の後方で前記弁筒（１０）に弁体ホルダ（３３）を介して支持される取り付けビード部（３４ｂ）、及び前記弁部（３４ａ）の背面から半径方向外方に延びて前記取り付けビード部（３４ｂ）に連結して前記弁部（３４ａ）の前後動を許容する撓み部（３４ｃ）よりなる弁体（３４）と、前記弁部（３４ａ）及び前記入力杆（２０）間に縮設されて前記弁部（３４ａ）を前方へ付勢する弁ばね（３６）とで構成し、
前記負圧導入弁座（３０）の外周部を前記負圧室（２）に連通する第１ポート（２８）、並びに前記負圧導入弁座（３０）及び大気導入弁座（３１）間を前記作動室（３）に連通する第２ポート（２９）を前記弁筒（１０）に設けて、少なくとも前記入力杆（２０）の解放時には、前記撓み部（３４ｃ）の前面が前記第１ポート（２８）と連通するようになっており、
前記弁筒（１０）及び前記入力杆（２０）間に、該入力杆（２０）を後退方向へ付勢する入力戻しばね（４１）を縮設した負圧ブースタにおいて、
前記弁体ホルダ（３３）を、前記弁筒（１０）内周面にシール部材（３５）を介して嵌装されるリム部（３３ａ）と、このリム部（３３ａ）の前端より半径方向内方に延びる環状のアーム部（３３ｂ）と、このアーム部（３３ｂ）の内周端から、前面の開口部を絞るように袋状に延びて前記取り付けビード部（３４ｂ）を後方から抱持する抱持部（３３ｃ）とよりなる、鋼板製の単一部材で構成し、
前記取り付けビード部（３４ｂ）が、その内周側に環状凸部（３４ｂ₁ ）を有しており、前記抱持部（３３ｃ）の内周壁（３３ｃ₁ ）が、その前端に開口する多数のスリット（４６）を有すると共に、前記環状凸部（３４ｂ₁ ）の前面に密着するように屈曲したことを特徴とする負圧ブースタ。
ブースタシェル（１）に、その内部を負圧源（Ｖ）に連なる前側の負圧室（２）と後側の作動室（３）とに区画するブースタピストン（４）を収容し、このブースタピストン（４）に、入力杆（２０）と、この入力杆（２０）の前後動に応じて作動室（３）を負圧室（２）と大気とに連通切換えする制御弁（３８）とを内部に配設する弁筒（１０）を連接し、
前記制御弁（３８）を、前記入力杆（２０）の前端部に連結されて前記弁筒（１０）に摺動自在に嵌装される弁ピストン（１８）と、この弁ピストン（１８）の後端部に形成されて前記弁筒（１０）内の大気室（４３）に臨む環状の大気導入弁座（３１）と、この大気導入弁座（３１）を囲繞するように前記弁筒（１０）に形成される環状の負圧導入弁座（３０）と、これら大気導入弁座（３１）及び負圧導入弁座（３０）に前面を着座可能に対向させる環状の弁部（３４ａ）、この弁部（３４ａ）の後方で前記弁筒（１０）に弁体ホルダ（３３）を介して支持される取り付けビード部（３４ｂ）、及び前記弁部（３４ａ）の背面から半径方向外方に延びて前記取り付けビード部（３４ｂ）に連結して前記弁部（３４ａ）の前後動を許容する撓み部（３４ｃ）よりなる弁体（３４）と、前記弁部（３４ａ）及び前記入力杆（２０）間に縮設されて前記弁部（３４ａ）を前方へ付勢する弁ばね（３６）とで構成し、
前記負圧導入弁座（３０）の外周部を前記負圧室（２）に連通する第１ポート（２８）、並びに前記負圧導入弁座（３０）及び大気導入弁座（３１）間を前記作動室（３）に連通する第２ポート（２９）を前記弁筒（１０）に設けて、少なくとも前記入力杆（２０）の解放時には、前記撓み部（３４ｃ）の前面が前記第１ポート（２８）と連通するようになっており、
前記弁筒（１０）及び前記入力杆（２０）間に、該入力杆（２０）を後退方向へ付勢する入力戻しばね（４１）を縮設した負圧ブースタにおいて、
前記弁体ホルダ（３３）を、前記弁筒（１０）内周面にシール部材（３５）を介して嵌装されるリム部（３３ａ）と、このリム部（３３ａ）の前端より半径方向内方に延びる環状のアーム部（３３ｂ）と、このアーム部（３３ｂ）の内周端から、前面の開口部を絞るように袋状に延びて前記取り付けビード部（３４ｂ）を後方から抱持する抱持部（３３ｃ）とよりなる、鋼板製の単一部材で構成し、
前記リム部（３３ａ）を、中間部に前向きの環状段部（３３ａ₃ ）を有する段付き状に形成する一方、前記環状段部（３３ａ₃ ）を支承する環状肩部（１０ｂ）を前記弁筒（１０）に形成し、前記アーム部（３３ｂ）と前記入力杆（２０）との間に前記入力戻しばね（４１）を縮設したことを特徴とする負圧ブースタ。
請求項２又は３記載の負圧ブースタにおいて、
前記シール部材（３５）を断面山形に形成して前記リム部（３３ａ）の外周面に加硫接着したことを特徴とする負圧ブースタ。
請求項４記載の負圧ブースタにおいて、
前記断面山形のシール部材（３５）の前側の斜面の角度（α）を、同後側の斜面の角度（β）よりも小さく設定したことを特徴とする負圧ブースタ。
請求項１〜５の何れかに記載の負圧ブースタにおいて、
前記シール部材（３５）を、互いに谷部で連続した複列の山部（３５ａ，３５ｂ）で構成したことを特徴とする負圧ブースタ。