JP6387975B2 - 負圧式倍力装置 - Google Patents
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Description
本発明は、負圧式倍力装置に関する。
負圧式倍力装置は、例えば、フロントシェル及びリヤシェルで構成されたハウジングと、ハウジング内を前方側の負圧室と後方側の変圧室とに区画する可動隔壁と、変圧室を大気に対して開放又は閉鎖させる本体部と、を備えている。変圧室が大気に開放されると、変圧室と負圧室の差圧により、可動隔壁は負圧室側に押圧され前進する。また、変圧室と負圧室とが連通すると、変圧室と負圧室との差圧が減少し、可動隔壁の前進側への押圧力は減少する。したがって、負圧式倍力装置は、変圧室と負圧室との間を連通・遮断する負圧弁と、変圧室と大気との間を連通・遮断する大気弁と、を備えている。負圧弁及び大気弁は、弁部と弁座とを有し、両者の当接・離間により開閉する。このような負圧式倍力装置としては、例えば特開2009−23506号公報に記載されている。
上記のような負圧式倍力装置では、弁部と弁座が当接して閉状態(遮断状態)となっている際、弁部と弁座はシール機能を発揮する当該当接部位のみで当接している。つまり、負圧弁の弁部と弁座が流路遮断のための環状の当接部位のみで当接し、大気弁の弁部と弁座が流路遮断のための環状の当接部位のみで当接している。このような構成では、流路が遮断された状態、特に入力がない初期状態において、当接部位に遮断のための負荷が集中する。これにより、当接部位(例えば弾性部材である部位)の変形量が大きくなり、入力部材の操作に対する無効ストローク(吸気開始ストローク)及びヒステリシス(ストロークヒス)が大きくなる。
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、容易に無効ストローク及びヒステリシスを小さくすることができる負圧式倍力装置を提供することを目的とする。
一方側に配置された一方シェル及び他方側に配置された他方シェルを有するハウジングと、前記ハウジング内を一方側の負圧室と他方側の変圧室とに区画する可動隔壁と、前記ハウジングに進退可能に組み付けられて前記ハウジング内で前記可動隔壁に連結されたバルブボディと、前記バルブボディに対して進退可能に配置され、外部からの操作力に応じて移動する入力部材と、前記バルブボディと前記入力部材の相対位置に応じて、前記負圧室と前記変圧室との間を連通・遮断する負圧弁と、前記バルブボディと前記入力部材の相対位置に応じて、前記変圧室と大気との間を連通・遮断する大気弁と、を備え、前記負圧弁は、前記バルブボディに設けられた負圧弁座と、前記負圧弁座に向けて相対的に付勢された負圧弁部と、を有し、前記負圧弁座及び前記負圧弁部には、互いに当接することで前記負圧室と前記変圧室との間を遮断する第一環状当接部位が設けられ、前記大気弁は、前記入力部材に設けられた大気弁座と、前記大気弁座に向けて相対的に付勢された大気弁部と、を有し、前記大気弁座及び前記大気弁部には、互いに当接することで前記変圧室と大気との間を遮断する第二環状当接部位が設けられた負圧式倍力装置であって、
前記負圧弁座及び前記負圧弁部の一方には、前記入力部材に前記操作力が加わっていない初期状態で、前記第一環状当接部位以外の部位において、前記負圧弁座及び前記負圧弁部の他方に当接する1つ又は複数の第一突出部が設けられ、
及び/又は、
前記大気弁座及び前記大気弁部の一方には、前記入力部材に前記操作力が加わっていない初期状態で、前記第二環状当接部位以外の部位において、前記大気弁座及び前記大気弁部の他方に当接する1つ又は複数の第二突出部が設けられている。
前記負圧弁座及び前記負圧弁部の一方には、前記入力部材に前記操作力が加わっていない初期状態で、前記第一環状当接部位以外の部位において、前記負圧弁座及び前記負圧弁部の他方に当接する1つ又は複数の第一突出部が設けられ、
及び/又は、
前記大気弁座及び前記大気弁部の一方には、前記入力部材に前記操作力が加わっていない初期状態で、前記第二環状当接部位以外の部位において、前記大気弁座及び前記大気弁部の他方に当接する1つ又は複数の第二突出部が設けられている。
本発明によれば、第一突出部によって負圧弁部の変形量が制限され、第二突出部によって大気弁部の変形量が制限される。これにより、負圧弁(又は大気弁)が閉弁状態から開弁状態に変わる際に、負圧弁部(又は大気弁部)の変形に伴う開弁遅れ、すなわち無効ストロークを小さくすることができる。そして、無効ストロークの調整は、当接部位の特性(例えば弾性部材の硬度等)を変えることなく、第一突出部及び/又は第二突出部の突出長さを調整することで可能となり、容易となる。さらに、無効ストロークを小さくすることにより、ヒステリシスを小さくすることができる。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、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。また、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。また、説明において、負圧式倍力装置の「一方」を「前方」とし、「他方」を「後方」とする。
<第一実施形態>
図1及び図2に示すように、負圧式倍力装置1は、主に、ハウジング10と、可動隔壁21と、バルブボディ22と、入力部材30と、負圧弁V1と、大気弁V2と、を備えている。可動隔壁21とバルブボディ22は、パワーピストン20を構成している。
図1及び図2に示すように、負圧式倍力装置1は、主に、ハウジング10と、可動隔壁21と、バルブボディ22と、入力部材30と、負圧弁V1と、大気弁V2と、を備えている。可動隔壁21とバルブボディ22は、パワーピストン20を構成している。
ハウジング10は、金属製の中空部材である。ハウジング10には、パワーピストン20が前後方向に移動可能に組付けられている。ハウジング10内は、可動隔壁21により前方の負圧室R1と後方の変圧室R2に区画されている。ハウジング10は、前方に配置されたフロントシェル(「一方シェル」に相当する)11と、フロントシェル11の後端部に組み付けられたリヤシェル(「他方シェル」に相当する)12と、を備えている。
フロントシェル11には、負圧室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)に常時連通させるための負圧導入管11aが設けられている。また、フロントシェル11には、マスタシリンダ9の後端部が気密的に組み付けられている。マスタシリンダ9のピストン(図示省略)は、負圧室R1内に配置され、後述する出力軸35の先端部35aによって前方に押動されるように構成されている。なお、ハウジング10は、フロントシェル11及びリヤシェル12を気密的に貫通する取付ボルト12aと、リヤシェル12を気密的に貫通する取付ボルト12bと、を備えている。取付ボルト12a、12bは、ハウジング10を車体に固定する。取付ボルト12aは、前方でマスタシリンダ9を支持する。
可動隔壁21は、環状のプレート21aと、環状のダイアフラム21bとで構成されている。可動隔壁21は、ハウジング10内にて前後方向(パワーピストン20の軸方向)へ移動可能に設置されている。ダイアフラム21bは、その外周縁に形成された環状の外周ビード部21a1により、ハウジング10に気密的に挟持されている。また、ダイアフラム21bは、その内周縁に形成された環状の内周ビード部21a2により、プレート21aの内周部とともにバルブボディ22の外周部に気密的に固定されている。
バルブボディ22は、可動隔壁21の内周部に連結された樹脂製の中空体である。バルブボディ22は、全体としては前後方向が軸方向である円筒状に形成されている。バルブボディ22は、ハウジング10のリヤシェル12に気密的かつ前後方向へ移動可能に組付けられている。バルブボディ22は、フロントシェル11との間に介装されたリターンスプリング13によって後方に向けて付勢されている。
バルブボディ22の内周面には、後方部位に段差A1を形成する段差形成部Aが設けられている。段差形成部Aは、円筒状の部位であり、バルブボディ22の軸方向中央部分に形成されている。段差形成部Aの内径は、バルブボディ22後端部の内径よりも小さい。
バルブボディ22の後方部分の内周面は、後述する通気孔19aと大気弁V2とを接続する大気導入路221を構成(区画)している。大気導入路221は、通気孔19aを介して、大気(外気)と大気弁V2とを連通させる流路である。
バルブボディ22の後方部分の内周面は、後述する通気孔19aと大気弁V2とを接続する大気導入路221を構成(区画)している。大気導入路221は、通気孔19aを介して、大気(外気)と大気弁V2とを連通させる流路である。
また、バルブボディ22の内側には、一対の負圧連通路22b(図では一方のみ表示)が形成されている。換言すると、バルブボディ22の内側には、前後方向に延びる流路である筒状の負圧連通路22bが設けられている。負圧連通路22bは、後端が大気導入路221に開口し、前端が負圧室R1に開口する流路である。大気導入路221の後端部には、フィルタ5が配置されている。また、バルブボディ22には、後述するキー部材39を外周側から挿通可能なキー取付孔22cが形成されている。
ブーツ19は、蛇腹状の前方部位191と後方部位192とを有するゴム製の被覆部材である。ブーツ19は、バルブボディ22のハウジング10外への突出部位を被覆している。前方部位191の前端部は、リヤシェル12の後端部に係合している。後方部位192は、前方部位191の後端部に一体に形成されており、バルブボディ22の後端開口を塞ぐようにバルブボディ22の後端部に配置されている。後方部位192には、複数の通気孔19aが設けられている。通気孔19aは、大気と大気導入路221とを連通させるための孔である。
入力部材30は、ブレーキ操作に応じて前進・後退する軸状部材である。具体的に、入力部材30は、入力軸31と、プランジャ(エアバルブ)32と、を備えている。入力軸31及びプランジャ32は、バルブボディ22内部に同軸的に組み付けられている。また、バルブボディ22内のプランジャ32の前方には、バルブボディ22に対して、連結部材33、反動部材34、及び出力軸(出力部材)35が同軸的に組み付けられている。
入力軸31は、バルブボディ22に対して進退可能であり、球状先端部31aにてプランジャ32の受承連結部32cに関節状に連結されている。入力軸31は、プランジャ32に対して揺動可能となっている。入力軸31は、マスタシリンダに踏力を入力するための入力部材であるといえる。また、入力軸31は、リターンスプリング37によって後方に向けて付勢されている。リターンスプリング37は、前端が段差A1に筒状部材(リテーナ)36aを介して係止され、後端が入力軸31に筒状部材(リテーナ)36bを介して係止されている。筒状部材36bは、入力軸31に係止されている。また、入力軸31に連結されているプランジャ32も、リターンスプリング37によって後方に向けて付勢されている。
プランジャ32は、金属製のエアバルブである。プランジャ32は、その前端部32aが連結部材33を介して反動部材34の後面中央部位に当接可能となるように配置されている。前端部32aは、連結部材33を介して、出力に対する反動部材34からの反力を部分的に受ける部分である。プランジャ32の中間部位には、環状溝部32bが形成されている。環状溝部32bは、キー部材39に係合可能に形成されている。また、後述するが、プランジャ32の後端部には、大気弁V2の構成要素である環状の大気弁座32dが形成されている。換言すると、プランジャ32は、後端部に、径方向に突出した環状(フランジ状)の大気弁座32dを有している。
出力軸35は、反動部材34とともにバルブボディ22の内周面の前端部に前後方向へ移動可能に組付けられている。出力軸35の先端部35aは、マスタシリンダ9のピストンの係合部(凹部)に押動可能に当接している。出力軸35は、制動作動時には、マスタシリンダ9のピストンから受ける反力を反動部材34に伝達する。
キー部材39は、バルブボディ22、プランジャ32、及びハウジング10(当接部12c)に対して当接・離脱可能であり、バルブボディ22に対するプランジャ32の軸方向に沿った移動量を規定する。キー部材39は、バルブボディ22に対するプランジャ32の前後方向移動を規定する機能と、ハウジング10に対するパワーピストン20の後方への移動限界位置(バルブボディ22の初期位置)を規定する機能を有している。キー部材39は、バルブボディ22とプランジャ32のそれぞれに対して軸方向に所要量相対移動可能に組付けられている。
(負圧弁)
負圧弁V1は、プランジャ32のバルブボディ22に対する進退に応じて負圧室R1と変圧室R2との間を連通・遮断する弁機構である。換言すると、負圧弁V1は、バルブボディ22と入力部材30の相対位置に応じて、負圧室R1と変圧室R2との間を連通・遮断する。負圧弁V1は、負圧弁部41b1と、負圧弁座22dと、で構成されている。負圧弁部41b1は、バルブボディ22内に配置された弁体41の一部である。
負圧弁V1は、プランジャ32のバルブボディ22に対する進退に応じて負圧室R1と変圧室R2との間を連通・遮断する弁機構である。換言すると、負圧弁V1は、バルブボディ22と入力部材30の相対位置に応じて、負圧室R1と変圧室R2との間を連通・遮断する。負圧弁V1は、負圧弁部41b1と、負圧弁座22dと、で構成されている。負圧弁部41b1は、バルブボディ22内に配置された弁体41の一部である。
弁体41は、バルブボディ22の内周面(ここでは大気連通路221)に配置された全体として筒状の部材である。弁体41は、弾性部位(例えばゴム製の部位)と金属部位とで構成されている。弁体41は、バルブボディ22の内周面に組み付けられた固定部41aと、固定部41aに対して軸方向に相対移動可能な可動部41bと、固定部41aと可動部41bとを接続する接続部41dと、を備えている。可動部41bは、固定部41aの前方側に配置されている。可動部41bは、圧縮スプリング43によって前方に向けて付勢されている。圧縮スプリング43は、前端が可動部41bに係止され、後端が筒状部材36bを介して入力軸31に係止された圧縮されたスプリングであって、後端に向かうほど小径となるように形成されている。
ここで、可動部41bは、負圧弁部41b1と、大気弁部41b2と、を備えている。具体的に、可動部41bの前端外周部が負圧弁部41b1を構成し、可動部41bの前端内周部が大気弁部41b2を構成している。換言すると、負圧弁部41b1及び大気弁部41b2は、可動部41bの前端部に形成されている。負圧弁部41b1と大気弁部41b2とは、共通の(1つの)弾性部材で構成され、一体的に形成されている。可動部41bは、弾性材(ここではゴム)からなる弾性可動部41eと、弾性可動部41eの後面に固定された金属製で且つ環状板状に形成された金属可動部41fと、から構成されている。弾性可動部41eは接続部41dと一体的に接続されている。つまり、負圧弁部41b1及び大気弁部41b2は、弾性部材であって、本実施形態ではゴム部材である。大気弁部41b2については後述する。
負圧弁座22dは、筒状の負圧連通路22bの後端部に形成されている。換言すると、負圧連通路22bの後方の開口端部が、負圧弁座22dを構成している。負圧弁部41b1が負圧弁座22dに当接(着座)した状態は負圧弁V1の閉鎖を意味し、負圧弁部41b1が負圧弁座22dから離間(離座)した状態は負圧弁V1の開口を意味する。このように、負圧弁V1は、バルブボディ22に設けられた負圧弁座22dと、負圧弁座22dに向けて相対的に付勢された負圧弁部41b1と、を有している。
負圧弁部41b1及び負圧弁座22dには、互いに当接することで負圧室R1と変圧室R2との間を遮断する第一環状当接部位91が設けられている。負圧弁部41b1側の第一環状当接部位91は、可動部41bの外周側の前端面に形成されている。負圧弁座22d側の第一環状当接部位91は、負圧連通路22bの後方の開口端面であって、開口端面の周囲の全周に形成されている。このように、第一環状当接部位91は、負圧弁部41b1のうち負圧弁座22dにシールのために当接する環状面と、負圧弁座22dのうち負圧弁部41b1にシールのために当接する環状面とで構成されている。
ここで、図2、図3、及び図5に示すように、負圧弁座22dの外周側の部位には、後方(負圧弁部41b1側)に突出した第一突出部92が複数形成されている。複数の第一突出部92は、第一環状当接部位91以外の部位(端面における径方向にずれた位置)に設けられている。具体的に、複数の第一突出部92は、負圧弁座22d側の第一環状当接部位91の外周側に、第一環状当接部位91の縁に沿って配置されている。複数の第一突出部92は、等間隔に配置されている。また、複数の第一突出部92は、バルブボディ22に沿って、同一円周上に配置されている。
各第一突出部92は、少なくとも入力部材30が初期位置にある状態(初期状態)、すなわち入力部材30が最後端位置にある状態において、負圧弁部41b1に当接している。つまり、負圧弁座22dは、少なくとも初期状態において、第一環状当接部位91と、第一突出部92と、により負圧弁部41b1に当接している。初期状態では、変圧室R2と大気との間が遮断された状態(遮断状態)になっている。初期状態は、入力部材30に操作力が加わっていない状態であって、遮断状態の一形態といえる。
第一突出部92は、負圧弁部41b1に当接することで、上記の初期状態において、弾性部材である負圧弁部41b1側の第一環状当接部位91の変形量(沈み込み量、凹み量、又はつぶれ量ともいえる)を調整する。第一実施形態では、負圧弁部41b1が負圧弁座22dに向けて(相対的に)付勢されている状態において、両者が当接して第一環状当接部位91が形成された後、すなわち完全にシール(遮断)された後に、負圧弁部41b1がさらに負圧弁座22dに沈み込んだところで、第一突出部92が負圧弁部41b1に当接する。第一突出部92の後端は、負圧弁座22d側の第一環状当接部位91、すなわち負圧連通路22bの後端部よりも僅かに前方に位置している。第一突出部92の突出長さによって、負圧弁部41b1側の第一環状当接部位91の最大変形量を調整することができる。
また、バルブボディ22内には、外周面と同軸的に配置された円筒状の仕切り部位8が形成されている。仕切り部位8の一部は、負圧弁座22dのうち、バルブボディ22の径方向内側の部位を構成している。仕切り部位8の他部の端面には、第一突出部92が複数形成されている。この仕切り部位8に形成された複数の第一突出部92は、同一円周上に等間隔に配置されている。負圧弁部41b1は平面状であり、すべての第一突出部92の後端の位置は揃っている。
(大気弁)
大気弁V2は、プランジャ32のバルブボディ22に対する進退に応じて変圧室R2と大気(通気孔19a)との間を連通・遮断する弁機構である。換言すると、大気弁V2は、バルブボディ22と入力部材30の相対位置に応じて、変圧室R2と大気(通気孔19a)の間を連通・遮断する。大気弁V2は、大気弁部41b2と、大気弁座32dと、で構成されている。大気弁部41b2は、可動部41bの前端部の内周側に形成されている。換言すると、可動部41bの前端部内周側が大気弁部41b2を構成している。大気弁部41b2は、初期位置でプランジャ32の後端面(すなわち大気弁座32d)の周方向全周に当接するように、環状に形成されている。
大気弁V2は、プランジャ32のバルブボディ22に対する進退に応じて変圧室R2と大気(通気孔19a)との間を連通・遮断する弁機構である。換言すると、大気弁V2は、バルブボディ22と入力部材30の相対位置に応じて、変圧室R2と大気(通気孔19a)の間を連通・遮断する。大気弁V2は、大気弁部41b2と、大気弁座32dと、で構成されている。大気弁部41b2は、可動部41bの前端部の内周側に形成されている。換言すると、可動部41bの前端部内周側が大気弁部41b2を構成している。大気弁部41b2は、初期位置でプランジャ32の後端面(すなわち大気弁座32d)の周方向全周に当接するように、環状に形成されている。
大気弁座32dは、プランジャ32の後端部に環状に形成されている。換言すると、プランジャ32の後端部分(フランジ部分)が大気弁座32dを構成している。大気弁座32dは、金属製の部材である。大気弁部41b2が大気弁座32dに当接(着座)した状態は大気弁V2の閉鎖を意味し、大気弁部41b2が大気弁座32dから離間(離座)した状態は大気弁V2の開口を意味する。このように、大気弁V2は、入力部材30に設けられた大気弁座32dと、大気弁座32dに向けて相対的に付勢された大気弁部41b2と、を有している。
大気弁部41b2及び大気弁座32dには、互いに当接することで変圧室R2と大気との間を遮断する第二環状当接部位93が設けられている。大気弁部41b2側の第二環状当接部位93は、大気弁部41b2の前端面で、周方向全体において前方に凸弧状に膨らんだ環状形状に形成されている。換言すると、大気弁部41b2側の第二環状当接部位93は、大気弁部41b2のうち、前方に凸弧状に膨らんだ(突出した)環状の部位である。大気弁座32d側の第二環状当接部位93は、プランジャ32のフランジ部分の周囲全周に形成され、径方向外側ほど前方となるようなテーパ状に形成されている。このように、第二環状当接部位93は、大気弁部41b2のうち大気弁座32dにシールのために当接する環状面と、大気弁座32dのうち大気弁部41b2にシールのために当接する環状面とで構成されている。
ここで、図2、図4、及び図5に示すように、大気弁部41b2の内周側の部位には、前方(大気弁座32d側)に突出した第二突出部94が複数形成されている。複数の第二突出部94は、第二環状当接部位93以外の部位(端面における径方向にずれた位置)に設けられている。具体的に、複数の第二突出部94は、大気弁部41b2側の第二環状当接部位93の内周側に、第二環状当接部位93の縁に沿って配置されている。複数の第二突出部94は、同一円周上に配置されている。また、複数の第二突出部94は、等間隔に配置されている。
各第二突出部94は、少なくとも入力部材30が初期位置にある状態、すなわち入力部材30が最後端位置にある状態において、大気弁座32dに当接している。つまり、大気弁部41b2は、少なくとも初期状態において、第二環状当接部位93と、第二突出部94と、により大気弁座32dに当接している。初期状態では、変圧室R2と大気との間が遮断された状態(遮断状態)になっている。初期状態は、入力部材30に操作力(例えば踏力)が加わっていない状態であって、遮断状態の一形態といえる。
第二突出部94は、大気弁座32dに当接することで、上記の初期状態において、弾性部材である大気弁部41b2側の第二環状当接部位93の変形量(沈み込み量、凹み量、又はつぶれ量ともいえる)を調整する。第一実施形態では、第一突出部92同様、大気弁部41b2が大気弁座32dに向けて(相対的に)付勢されている状態において、両者が当接して第二環状当接部位93が形成された後、すなわち完全にシール(遮断)された後に、大気弁部41b2がさらに大気弁座32dに沈み込んだところで、第二突出部94が大気弁座32dに当接する。第二突出部94の前端は、大気弁部41b2側の第二環状当接部位93の前端よりも後方に位置している。第二突出部94の突出長さによって、大気弁部41b2側の第二環状当接部位93の最大変形量を調整することができる。
第一実施形態によれば、初期状態において、第一突出部92により負圧弁部41b1の変形量が制限され、第二突出部94により大気弁部41b2の変形量が制限される。これにより、負圧弁V1が閉弁状態から開弁状態に変わる際に、負圧弁部41b1の変形に伴う開弁遅れ、すなわち無効ストロークを小さくすることができる。同様に、大気弁V2が閉弁状態から開弁状態に変わる際に、大気弁部41b2の変形に伴う開弁遅れ、すなわち無効ストロークを小さくすることができる。第一実施形態によれば、例えば図6Aに示す無効ストロークを小さくすることができる。さらに、無効ストロークを小さくすることにより、図6Bに示すヒステリシスを小さくすることができる。図6A及び図6Bにおける「a」は、吸気開始荷重を示す。
また、初期状態における負圧弁部41b1及び大気弁部41b2の変形量が大きいほど、入力部材30とバルブボディ22との相対移動に対する環状当接部位91、93の離間が遅くなり、遮断状態が継続される遮断継続時間が長くなる。しかし、第一実施形態によれば、負圧弁部41b1及び大気弁部41b2の変形量が制限されるため、入力部材30とバルブボディ22との相対移動に対して環状当接部位91、93が離間するまでの時間を小さくすることができる。
また、第一実施形態によれば、弁体41の弾性特性(ゴムの硬度等)を変えることなく、突出部92、94の突出長さ(軸方向の長さ)を調整することで、各変形量を所定量に制限することができる。つまり、第一実施形態によれば、可動部41bの適量な変形量を許容してシール性を確保した上で、必要以上の変形量を禁止する構成をより容易に実現することができる。
また、第一実施形態によれば、付勢により第一環状当接部位91及び第二環状当接部位93に加わる負荷が、環状当接部位91、93とは異なる部位に形成された第一突出部92及び第二突出部94に分散される。これにより、経年変化により、負圧弁部41b1及び大気弁部41b2の弾性特性が変化することが抑制される。つまり、無効ストロークの経年変化を抑制することができる。また、これにより、運転者が受けるブレーキフィーリングの変化も抑制することができる。
また、第一突出部92は樹脂部材である負圧弁座22dに形成されており、製造においては、樹脂成形が利用できる。このため、製造は容易となる。また、第二突出部94は、ゴム部材である大気弁部41b2に形成されている。このため、金属部材であるプランジャ32側に複数の第二突出部94を形成することに比べて、製造が容易となる。
また、複数の第二突出部94が同一円周上に等間隔に配置されているため、バランス良く負荷を分散させることができ、経年変化による無効ストロークの変化を均等に抑制することができる。また、この構成により、容易に安定した動作を実現することができる。仕切り部位8に形成された第一突出部92についても上記と同様のことがいえる。
<第二実施形態>
第二実施形態の負圧式倍力装置は、第一実施形態と比較して、第一突出部及び第二突出部の構成の点で異なっている。したがって、異なっている部分について説明する。第一実施形態と同じ符号は、第一実施形態と同様の構成を示すものであって、先行する説明が参照される。
第二実施形態の負圧式倍力装置は、第一実施形態と比較して、第一突出部及び第二突出部の構成の点で異なっている。したがって、異なっている部分について説明する。第一実施形態と同じ符号は、第一実施形態と同様の構成を示すものであって、先行する説明が参照される。
第二実施形態の第一突出部92Aは、図7及び図8に示すように、負圧弁座22dではなく、負圧弁部41b1に設けられている。つまり、負圧弁部41b1のうち第一環状当接部位91の外周側には、複数の第一突出部92Aが形成されている。複数の第一突出部92Aは、可動部41bの前端面の外縁部に、同一円周上に等間隔に配置されている。各第一突出部92Aは、少なくとも初期状態において、負圧弁座22dに当接している。これにより、負圧弁V1について第一実施形態と同様の効果が発揮される。なお、第二実施形態の負圧式倍力装置は、第二突出部94を有していないが、第二突出部94を有する構成でも良い。
<第三実施形態>
第三実施形態の負圧式倍力装置は、第一実施形態と比較して、第一突出部及び第二突出部の構成の点で異なっている。したがって、異なっている部分について説明する。第一実施形態と同じ符号は、第一実施形態と同様の構成を示すものであって、先行する説明が参照される。
第三実施形態の負圧式倍力装置は、第一実施形態と比較して、第一突出部及び第二突出部の構成の点で異なっている。したがって、異なっている部分について説明する。第一実施形態と同じ符号は、第一実施形態と同様の構成を示すものであって、先行する説明が参照される。
第三実施形態の第二突出部94Aは、図9及び図10に示すように、大気弁部41b2ではなく、大気弁座32dに設けられている。つまり、大気弁座32dのうち第二環状当接部位93の内周側には、複数の第二突出部94Aが形成されている。複数の第二突出部94Aは、プランジャ32の後端面に、同一円周上に等間隔に配置されている。各第二突出部94Aは、少なくとも初期状態において、大気弁部41b2に当接している。これにより、大気弁V2について第一実施形態と同様の効果が発揮される。なお、第三実施形態の負圧式倍力装置は、第一突出部92を有していないが、第一突出部92を有する構成でも良い。
<その他の変形態様>
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、第一実施形態において、負圧式倍力装置1は、第一突出部92及び第二突出部94の何れか一方のみを有する構成であっても良い。負圧式倍力装置1が第一突出部92を有する場合は、少なくとも負圧弁V1に対して上記効果があり、第二突出部94を有する場合は、少なくとも大気弁V2に対して上記効果がある。また、例えば、負圧式倍力装置1が第二突出部94のみを有する場合、特に変形しやすい凸弧状の第二環状当接部位93の変形量を制限することができ、無効ストロークの低減等の効果が発揮される。また、第二実施形態と第三実施形態とを組み合わせても良い。また、本発明には、第一突出部92と第一突出部92Aの両方を備える構成と、第二突出部94と第二突出部94Aの両方を備える構成とが含まれる。また、第一突出部92、92A及び第二突出部94、94Aは、複数でなく、それぞれ1つであっても良い。
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、第一実施形態において、負圧式倍力装置1は、第一突出部92及び第二突出部94の何れか一方のみを有する構成であっても良い。負圧式倍力装置1が第一突出部92を有する場合は、少なくとも負圧弁V1に対して上記効果があり、第二突出部94を有する場合は、少なくとも大気弁V2に対して上記効果がある。また、例えば、負圧式倍力装置1が第二突出部94のみを有する場合、特に変形しやすい凸弧状の第二環状当接部位93の変形量を制限することができ、無効ストロークの低減等の効果が発揮される。また、第二実施形態と第三実施形態とを組み合わせても良い。また、本発明には、第一突出部92と第一突出部92Aの両方を備える構成と、第二突出部94と第二突出部94Aの両方を備える構成とが含まれる。また、第一突出部92、92A及び第二突出部94、94Aは、複数でなく、それぞれ1つであっても良い。
また、第一突出部92、92A及び第二突出部94、94Aの形状は、例えば図9に示すようなドーム状(例えば半球状)や、例えば図3及び図4に示すようなアーチ状(例えば径方向内側又は外側から見て凸弧状である立体形状)などに限られない。第一突出部92、92A及び第二突出部94、94Aの形状は、例えば図11に示すように、1つ又は複数のスリット溝95が形成されることにより形成される形状(例えば直方体状)であっても良い。例えば、第二突出部94Bは、大気弁座32d(プランジャの後端面)の内周部(第二環状当接部位93を除く部位)に形成されている。大気弁座32dは、第二環状当接部位93と、複数の第二突出部94Bと、複数のスリット溝95と、を備えている。このスリット溝95は、凹状の溝であり、バルブボディ22の径方向に延びている。
また、第一突出部92、92Aの位置は、第一環状当接部位91の内周側でも外周側でも良い。また、第二突出部94、94Aの位置は、第二環状当接部位93の内周側でも外周側でも良い。なお、負圧弁部41b1は、本体部と、本体部の一端面に設けられた第一環状当接部位91と、本体部の一端面のうち第一環状当接部位91の外周側又は内周側の部位から負圧弁座22d側に突出した1つ又は複数の第一突出部92Aと、を備えているといえる。また、負圧弁座22dは、本体部と、本体部の一端面に設けられた第一環状当接部位91と、本体部の一端面のうち第一環状当接部位91の外周側又は内周側の部位から負圧弁部41b1側に突出した1つ又は複数の第一突出部92と、を備えているといえる。また、大気弁部41b2は、本体部と、本体部の一端面に設けられた第二環状当接部位93と、本体部の一端面のうち第二環状当接部位93の外周側又は内周側の部位から大気弁座32d側に突出した1つ又は複数の第二突出部94と、を備えているといえる。また、大気弁座32dは、本体部と、本体部の一端面に設けられた第二環状当接部位93と、本体部の一端面のうち第二環状当接部位93の外周側又は内周側の部位から大気弁部41b2側に突出した1つ又は複数の第二突出部94A、94Bと、を備えているといえる。本実施形態において、複数の第一突出部92、92A又は複数の第二突出部94、94Aは、突出部同士が間隔を空けて環状に配置されているともいえる。さらには、本実施形態における複数の第一突出部92、92A又は複数の第二突出部94、94Aは、バルブボディ22と同軸の仮想円筒であって、1つ仮想円筒の側面上、又は径の異なる複数の仮想円筒の側面上に配置されているともいえる。
(まとめ)
本実施形態の負圧式倍力装置1において、負圧弁V1は、バルブボディ22に設けられた負圧弁座22dと、負圧弁座22dに向けて相対的に付勢された負圧弁部41b1と、を有し、負圧弁座22d及び負圧弁部41b1には、互いに当接することで負圧室R1と変圧室R2との間を遮断する第一環状当接部位91が設けられ、大気弁V2は、入力部材30に設けられた大気弁座32dと、大気弁座32dに向けて相対的に付勢された大気弁部41b2と、を有し、大気弁座32d及び大気弁部41b2には、互いに当接することで変圧室R2と大気との間を遮断する第二環状当接部位93が設けられた負圧式倍力装置であって、負圧弁座22d及び負圧弁部41b1の一方には、入力部材30に操作力が加わっていない初期状態で、第一環状当接部位91以外の部位において、負圧弁座22d及び負圧弁部41b1の他方に当接する1つ又は複数の第一突出部92が設けられ、及び/又は、大気弁座32d及び大気弁部41b2の一方には、入力部材30に操作力が加わっていない初期状態で、第二環状当接部位93以外の部位において、大気弁座32d及び大気弁部41b2の他方に当接する1つ又は複数の第二突出部94が設けられている。負圧弁座22d又は負圧弁部41b1は弾性部材であっても良く、大気弁座32d又は大気弁部41b2は弾性部材であっても良い。
本実施形態の負圧式倍力装置1において、負圧弁V1は、バルブボディ22に設けられた負圧弁座22dと、負圧弁座22dに向けて相対的に付勢された負圧弁部41b1と、を有し、負圧弁座22d及び負圧弁部41b1には、互いに当接することで負圧室R1と変圧室R2との間を遮断する第一環状当接部位91が設けられ、大気弁V2は、入力部材30に設けられた大気弁座32dと、大気弁座32dに向けて相対的に付勢された大気弁部41b2と、を有し、大気弁座32d及び大気弁部41b2には、互いに当接することで変圧室R2と大気との間を遮断する第二環状当接部位93が設けられた負圧式倍力装置であって、負圧弁座22d及び負圧弁部41b1の一方には、入力部材30に操作力が加わっていない初期状態で、第一環状当接部位91以外の部位において、負圧弁座22d及び負圧弁部41b1の他方に当接する1つ又は複数の第一突出部92が設けられ、及び/又は、大気弁座32d及び大気弁部41b2の一方には、入力部材30に操作力が加わっていない初期状態で、第二環状当接部位93以外の部位において、大気弁座32d及び大気弁部41b2の他方に当接する1つ又は複数の第二突出部94が設けられている。負圧弁座22d又は負圧弁部41b1は弾性部材であっても良く、大気弁座32d又は大気弁部41b2は弾性部材であっても良い。
1…負圧式倍力装置、10…ハウジング、11…フロントシェル(一方シェル)、12…リヤシェル(他方シェル)、21…可動隔壁、22…バルブボディ、221…大気導入路、30…入力部材、32…プランジャ(エアバルブ)、41b1…負圧弁部、22d…負圧弁座、41b2…大気弁部、32d…大気弁座、91…第一環状当接部位、92、92A…第一突出部、93…第二環状当接部位、94、94A、94B…第二突出部、R1…負圧室、R2…変圧室、V1…負圧弁、V2…大気弁。
Claims (4)
- 一方側に配置された一方シェル及び他方側に配置された他方シェルを有するハウジングと、
前記ハウジング内を一方側の負圧室と他方側の変圧室とに区画する可動隔壁と、
前記ハウジングに進退可能に組み付けられて前記ハウジング内で前記可動隔壁に連結されたバルブボディと、
前記バルブボディに対して進退可能に配置され、外部からの操作力に応じて移動する入力部材と、
前記バルブボディと前記入力部材の相対位置に応じて、前記負圧室と前記変圧室との間を連通・遮断する負圧弁と、
前記バルブボディと前記入力部材の相対位置に応じて、前記変圧室と大気との間を連通・遮断する大気弁と、
を備え、
前記負圧弁は、前記バルブボディに設けられた負圧弁座と、前記負圧弁座に向けて相対的に付勢された負圧弁部と、を有し、
前記負圧弁座及び前記負圧弁部には、互いに当接することで前記負圧室と前記変圧室との間を遮断する第一環状当接部位が設けられ、
前記大気弁は、前記入力部材に設けられた大気弁座と、前記大気弁座に向けて相対的に付勢された大気弁部と、を有し、
前記大気弁座及び前記大気弁部には、互いに当接することで前記変圧室と大気との間を遮断する第二環状当接部位が設けられた負圧式倍力装置であって、
前記負圧弁座及び前記負圧弁部の一方には、前記入力部材に前記操作力が加わっていない初期状態で、前記第一環状当接部位以外の部位において、前記負圧弁座及び前記負圧弁部の他方に当接する1つ又は複数の第一突出部が設けられ、
及び/又は、
前記大気弁座及び前記大気弁部の一方には、前記入力部材に前記操作力が加わっていない初期状態で、前記第二環状当接部位以外の部位において、前記大気弁座及び前記大気弁部の他方に当接する1つ又は複数の第二突出部が設けられている負圧式倍力装置。 - 前記大気弁部は、弾性部材であり、
前記第二突出部は、前記大気弁部に設けられている請求項1に記載の負圧式倍力装置。 - 前記複数の第二突出部は、同一円周上に等間隔で配置されている請求項1又は2に記載の負圧式倍力装置。
- 前記負圧弁座は、樹脂部材であり、
前記第一突出部は、前記負圧弁座に設けられている請求項1〜3の何れか一項に記載の負圧式倍力装置。
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