JPH1148948A - 負圧式倍力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化を可能とする負圧式倍力装置を提供す
ること。 【解決手段】 ハウジング１４と、可動壁１７、２０
と、パワーピストン２２と、入力部材２２と、弁機構３
６と、出力部材５５と、自動作動機構４８と、反力部材
５４とを備えた負圧式ブレーキブースタ１０において、
反力部材５４の両端面にプレート８１、８２を配設する
ことにより、特に自動作動機構４８の作動時における反
力部材５４の弾性変形に伴う後端面中央部分の後方への
張り出しを抑制した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この出願の発明は、車両用負
圧式倍力装置に関し、特に、緊急ブレーキ時のブレーキ
ペダル踏力の不足を補うことができるようにした車両用
負圧式倍力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両の進路上に突然障害物が出現
したために運転者が慌ててブレーキペダルを踏み込んだ
時、つまり緊急ブレーキ時においては、運転者がブレー
キペダルに加える踏力は、車輪ロックに至る大きさのブ
レーキ液圧を発生させる踏力に比べて相当に小さく、車
両のブレーキ能力が十分発揮されていない場合が多いと
の解析結果に基づき、ブレーキペダルの踏込み速度やマ
スタシリンダ液圧の上昇速度等に基づいて通常ブレーキ
であるのか、或いは緊急ブレーキであるのかを判定し、
緊急ブレーキ時にはブレーキ液圧を車輪ロックに至る大
きさまで自動的に上昇させる装置を設置することが提案
され、実用されようとしている。

【０００３】緊急ブレーキ時にブレーキ液圧を車輪ロッ
クに至る大きさまで自動的に上昇させる装置として様々
な構成の装置が提案されており、その１つとして、負圧
式倍力装置を、その入力−出力特性が外部からの制御信
号によって少なくとも２種類（通常ブレーキ用特性と緊
急ブレーキ用特性）に切り換えることができるように構
成し、緊急ブレーキ時には負圧式倍力装置の入力−出力
特性を通常ブレーキ用特性から緊急ブレーキ用特性に切
り換えることにより、運転者がブレーキペダルを強く踏
んだ時と同じ結果を得るものがある。

【０００４】そのような負圧式倍力装置は、例えば特開
平９−２２４６号公報に記載されている。

【０００５】この特開平９−２２４６号公報に開示され
る負圧式倍力装置は、内部に少なくとも一つの圧力室を
形成するハウジングと、前記ハウジング内に前記ハウジ
ングに対して前進及び後退可能に設置され、前記圧力室
を、負圧源に連通される前室と前記負圧源および大気に
選択的に連通される後室とに分割する可動壁と、前記可
動壁に結合されたパワーピストンと、前記パワーピスト
ンの内部に前記パワーピストンに対して前進及び後退可
能に設置され、ブレーキ操作によって移動可能な入力部
材と、前記パワーピストン内に配設され、選択的に当接
及び離間する負圧弁座及び負圧弁体と選択的に当接及び
離間する大気弁座及び大気弁体とを有し、初期状態にお
いて前記負圧弁座と前記負圧弁体とが離間して前記後室
と前記前室とが連通されると共に前記大気弁座と前記大
気弁体とが当接して前記後室と大気とを遮断する出力減
少作用状態を採り、前記出力減少作用状態から前記入力
部材が前記パワーピストンに対して前進されることによ
って前記負圧弁座と前記負圧弁体とが当接して前記前室
と前記後室とが遮断されると共に前記大気弁座と前記大
気弁体とが当接して前記後室と大気とが遮断される出力
保持作用状態に移行され、前記出力保持作用状態から前
記入力部材が前記パワーピストンに対して前進されるこ
とによって前記負圧弁座と前記負圧弁体とが当接して前
記前室と前記後室とが遮断されると共に前記大気弁座が
前記大気弁体とが離間して前記後室と大気とが連通され
る出力増加作用状態に移行される弁機構と、前記ブレー
キ操作による前記可動壁の移動に伴った前記パワーピス
トンの第１の推進力を主出力として装置外に出力する出
力部材と、ソレノイドコイル及びヨークと前記ソレノイ
ドコイルへの通電により発生する電磁吸引力により移動
されるプランジャとを備え、前記プランジャを移動する
ことにより前記弁機構を前記出力増加作用状態とし、前
記パワーピストンに第２の推進力を生じさせて前記出力
部材に補助出力を付加するとともに、前記プランジャの
移動量により前記大気弁座と前記大気弁体との離間量を
制御する自動作動機構と、その後端面の中央部分で前記
入力部材に当接し、前記後端面の中央部分を囲む後端面
外周部分で前記パワーピストンに当接し、その前端面で
前記出力部材に当接し、前記パワーピストンに前記第１
の推進力が生じた際に前記パワーピストンと前記出力部
材とで圧縮されることによって弾性変形して前記中央部
分が後方に張り出し、前記入力部材を後方へ移動させて
前記弁機構を前記出力増加作用状態から前記出力保持作
用状態へと移行させるとともに、前記パワーピストンに
前記第２の推進力が生じた際に前記パワーピストンと前
記出力部材とで圧縮されることによって弾性変形して前
記中央部分が後方に張り出し、前記入力部材を後方へ移
動させて前記弁機構を前記出力増加作用状態から前記出
力保持作用状態へと移行させる反力部材と、を備えるも
のである。

【０００６】この従来の負圧式倍力装置は、自動作動機
構が作動されると弁座部材が入力部材に対して前方に移
動され、この弁座部材の前方の移動により、弁機構が出
力増加作用状態とされる。弁機構が出力増加作用状態と
されたことにより、パワーピストンが前進して第２の推
進力を生じ、出力ロッドに補助出力が付与されることに
なる。パワーピストンの第２の推進力を伴ったハウジン
グに対する前進により、反力部材は出力部材とパワーピ
ストンとにより圧縮されて弾性変形し、反力部材の後端
面の中央部分が後方に張り出す。この反力部材の後端面
中央部分が張り出すことによって入力部材が後方に移動
され、入力部材の後方への移動によって弁機構が出力保
持作用状態とされる。

【０００７】この時の補助出力の大きさ及び反力部材の
後端面中央部の張り出し量は、弁座部材の入力部材に対
する前進量に依存する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの従来
の負圧式倍力装置は、補助出力を増大させようとした場
合、弁座部材の前方への移動量を増加させることが必要
であり、弁座部材の前方への移動量の増大は、自動作動
機構の大型化、ひいては負圧式倍力装置の大型化を招く
虞が有る。

【０００９】本発明は、小型化を可能とする負圧式倍力
装置を提供することを、その技術的課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために、内部に少なくとも一つの圧力室を形成するハ
ウジングと、前記ハウジング内に前記ハウジングに対し
て前進及び後退可能に設置され、前記圧力室を、負圧源
に連通される前室と前記負圧源および大気に選択的に連
通される後室とに分割する可動壁と、前記可動壁に結合
されたパワーピストンと、前記パワーピストンの内部に
前記パワーピストンに対して前進及び後退可能に設置さ
れ、ブレーキ操作によって移動可能な入力部材と、前記
パワーピストン内に配設され、選択的に当接及び離間す
る負圧弁座及び負圧弁体と選択的に当接及び離間する大
気弁座及び大気弁体とを有し、初期状態において前記負
圧弁座と前記負圧弁体とが離間して前記後室と前記前室
とが連通されると共に前記大気弁座と前記大気弁体とが
当接して前記後室と大気とを遮断する出力減少作用状態
を採り、前記出力減少作用状態から前記入力部材が前記
パワーピストンに対して前進されることによって前記負
圧弁座と前記負圧弁体とが当接して前記前室と前記後室
とが遮断されると共に前記大気弁座と前記大気弁体とが
当接して前記後室と大気とが遮断される出力保持作用状
態に移行され、前記出力保持作用状態から前記入力部材
が前記パワーピストンに対して前進されることによって
前記負圧弁座と前記負圧弁体とが当接して前記前室と前
記後室とが遮断されると共に前記大気弁座が前記大気弁
体とが離間して前記後室と大気とが連通される出力増加
作用状態に移行される弁機構と、前記ブレーキ操作によ
る前記可動壁の移動に伴った前記パワーピストンの第１
の推進力を主出力として装置外に出力する出力部材と、
ソレノイドコイル及びヨークと前記ソレノイドコイルへ
の通電により発生する電磁吸引力により移動されるプラ
ンジャとを備え、前記プランジャを移動することにより
前記弁機構を前記出力増加作用状態とし、前記パワーピ
ストンに第２の推進力を生じさせて前記出力部材に補助
出力を付加するとともに、前記プランジャの移動量によ
り前記大気弁座と前記大気弁体との離間量を制御する自
動作動機構と、その後端面の中央部分で前記入力部材に
当接し、前記後端面の中央部分を囲む後端面外周部分で
前記パワーピストンに当接し、その前端面で前記出力部
材に当接し、前記パワーピストンに前記第１の推進力が
生じた際に前記パワーピストンと前記出力部材とで圧縮
されることによって弾性変形して前記中央部分が後方に
張り出し、前記入力部材を後方へ移動させて前記弁機構
を前記出力増加作用状態から前記出力保持作用状態へと
移行させるとともに、前記パワーピストンに前記第２の
推進力が生じた際に前記パワーピストンと前記出力部材
とで圧縮されることによって弾性変形して前記中央部分
が後方に張り出し、前記入力部材を後方へ移動させて前
記弁機構を前記出力増加作用状態から前記出力保持作用
状態へと移行させる反力部材と、前記反力部材の前記弾
性変形に伴う前記中央部分の後方への張り出しを抑制す
る抑制部材とを備えた負圧式倍力装置を構成した。好ま
しくは、前記抑制部材は、前記反力部材の前記後端面の
前記外周部分と前記前端面との内で少なくともどちらか
一方に配設されている負圧式倍力装置が望ましい。

【００１１】より好ましくは、前記反力部材は円盤状を
呈し、前記抑制部材は環状剛性部材であり、前記反力部
材に接着されている負圧式倍力装置が望ましい。

【００１２】より好ましくは、前記大気弁座は前記入力
部材に一体化されており且つ後方に向いており、前記負
圧弁座は前記パワーピストンに一体化されており且つ後
方に向く第１負圧弁座と前記パワーピストンに対して前
進及び後退可能に配設された弁座部材に一体化されてお
り且つ後方に向く第２負圧弁座とを有し、前記弁機構は
前記大気弁座及び前記負圧弁座に対向する可動部と前記
パワーピストンに気密的に固定される固定部とを有して
おり且つ前記可動部が付勢部材によって前方へ付勢され
ている弁部材を備えており、前記負圧弁体及び前記大気
弁体は前記可動部に配設されており、前記プランジャは
前記電磁吸引力により後方へ移動されて前記弁座部材を
後方に移動させることにより、前記第２負圧弁座を前記
負圧弁体に当接させて前記前室と前記後室との連通を遮
断するとともに前記大気弁体と前記大気弁座とを離間さ
せて前記後室と大気とを連通させる負圧式倍力装置が望
ましい。

【００１３】より好ましくは、前記負圧弁座は前記パワ
ーピストンに一体化されており且つ後方に向いており、
前記弁機構は、前記大気弁座を後方に向く様に備えると
共に通常は前記入力部材の移動に伴って前記入力部材と
一体的に前進及び後退可能な弁座部材と、前記大気弁座
及び前記負圧弁座に対向する可動部と前記パワーピスト
ンに気密的に固定される固定部とを有しており且つ前記
可動部が付勢部材によって前方へ付勢されている弁部材
とを備えており、前記プランジャは前記電磁吸引力によ
り前方に移動されて前記弁座部材を前記入力部材に対し
て前方に移動させることにより前記大気弁体と前記大気
弁座とを離間させると共に前記負圧弁体と前記負圧弁座
とを当接させ、前記弁座部材は前記入力部材の後方への
移動によって常に前記入力部材と一体的に後方に移動さ
れる負圧式倍力装置が望ましい。より好ましくは、前記
弁座部材と前記入力部材とは、前記自動作動機構が作動
されることにより前記弁座部材が前記入力部材に対して
前方に所定量移動された際に互いに当接し、前記弁座部
材の前記入力部材に対する前方への移動を規制する当接
部をそれぞれ備えている負圧式倍力装置が望ましい。

【００１４】請求項１の負圧式倍力装置は、自動作動機
構が作動されることによって弁機構が出力増加作用状態
を採り、パワーピストンに第２の推進力が生じる。パワ
ーピストンに第２の推進力が生じることにより、反力部
材が出力部材とパワーピストンとにより圧縮されて、反
力部材の後端面の中央部分が後方に張り出して入力部材
を後方に移動させると共に弁機構を出力増加作用状態か
ら出力保持作用状態へと移行させる。この時の反力部材
の後端面中央部分の後方への張り出し量は、抑制部材に
より反力部材の弾性変形が抑制されることから、従来の
ものに比べて減少されることになる。

【００１５】請求項２の負圧式倍力装置は、請求項１の
作用に加えて、抑制部材は反力部材の後端面の外周部分
と前端面との内で少なくともどちらか一方に配設される
ことにより、反力部材の弾性変形を抑制している。

【００１６】請求項３の負圧式倍力装置は、請求項１又
は請求項２の負圧式倍力装置の作用に加えて、反力部材
は円盤状を呈し、その前端面で出力部材に当接し、その
後端面の中央部分で入力部材に当接可能であり、後端面
の中央部分を囲む外周部分でパワーピストンに当接して
いる。抑制部材は環状剛性部材から形成されており、反
力部材に接着固定されることにより、反力部材の弾性変
形に伴う後端面中央部分の後方への張り出しを抑制して
いる。

【００１７】請求項４の負圧式倍力装置は、請求項１〜
３のいずれか一に記載の作用に加えて、ソレノイドコイ
ルに通電されることによって自動作動機構が作動される
と、プランジャが後方へ移動され、このプランジャの後
方への移動に伴って弁座部材も後方へと移動される。弁
座部材が後方へ移動することにより、弁座部材の第２負
圧弁座は負圧弁体に当接して前室と後室との連通を遮断
するとともに、更なる弁座部材の後方への移動によって
可動部を後方へ移動させ、可動部の大気弁体を大気弁座
から離間させて後室と大気とを連通させる。従って、弁
機構は出力増加作用状態を採る。

【００１８】請求項５の負圧式倍力装置は、請求項１〜
３のいずれか一に記載の作用に加えて、ソレノイドコイ
ルに通電されることによって自動作動機構が作動される
と、プランジャが前方へ移動され、このプランジャの前
方への移動に伴って弁座部材も前方へと移動される。弁
座部材が前方へ移動することにより、負圧弁座と可動部
の負圧弁体とが当接して前室と後室との連通が遮断され
るとともに、大気弁座が可動部の大気弁体から離間して
後室と大気とが連通される。従って、弁機構は出力増加
作用状態となる。

【００１９】請求項６の負圧式倍力装置は、請求項５の
作用に加えて、プランジャが前方へ移動され、このプラ
ンジャの前方への移動に伴って弁座部材も前方へと移動
される。プランジャの前方への移動量が所定量に達する
と、入力部材の当接部とプランジャの当接部とが互いに
当接し、プランジャの入力部材に対する前方への移動を
規制する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の２つの実施形態について説明する。

【００２１】（実施の形態１）図１は、本発明の一実施
の形態であるタンデム型の車両用負圧式ブレーキブース
タの断面図であり、図２は図１の一部の拡大図である。

【００２２】図１において、車両用負圧式ブレーキブー
スタ１０は、前側シェル１１と後側シェル１２及び両シ
ェル間の隔壁部材１３とから構成され内部に前側圧力室
及び後側圧力室を形成するハウジング１４を備える。ハ
ウジング１４内の前側圧力室には、金属製の前側プレー
ト１５とゴム製の前側ダイアフラム１６からなる前側可
動壁１７が前進および後退可能に設置され、また後側圧
力室には金属製の後側プレート１８とゴム製の後側ダイ
アフラム１９からなる後側可動壁２０が前進および後退
可能に設置されている。

【００２３】前側プレート１５は、その中心部に、隔壁
部材１３の中心部を気密的に且つ摺動可能に貫通されて
いる円筒部２１を一体に有している。前側ダイアフラム
１６の内周縁のビード部は前側プレート１５の円筒部２
１の前端部の外周面の気密的に固定されており、前側ダ
イアフラム１６の外周縁のビード部は隔壁部材１３の外
周縁部と一緒にシェル１１，１２の外周部により気密的
に挟持されている。後側ダイアフラム１９の外周縁のビ
ード部は隔壁部材１３の外周縁の内径側に設けられた折
り返し部とシェル１２とにより気密的に挟持されてい
る。

【００２４】後側シェル１２の中心部を気密的に且つ摺
動可能に貫通されているパワーピストン２２の前方寄り
部分の外周には、前側プレート１５の円筒部２１の後端
と後側プレート１８の内周縁部が固定されると共に後側
ダイアフラム１９の内周縁のビード部が気密的に固定さ
れている。これにより、ハウジング１４内の前側圧力室
が第１前室２３と第１後室２４とに分割され、またハウ
ジング１４内の後側圧力室が第２前室２５と第２後室２
６とに分割される。

【００２５】第１前室２３は負圧源であるエンジンイン
テークマニホールド（図示省略）に連通され、常時、負
圧に保たれる。第２前室２５は前側プレート１５の円筒
部２１に形成された孔とパワーピストン２２の前端部の
外周に形成された溝とによって第１前室２３に連通さ
れ、従って第２前室２５も、常時、負圧に保たれる。

【００２６】第１後室２４は前側ダイヤフラム１６の外
周縁のビード部の内周面に形成された溝と隔壁部材１３
に形成された孔及び後側ダイアフラム１９の外周縁のビ
ード部の外周面に形成された溝によって第２後室２６に
連通されている。

【００２７】図１及び図２に示されるように、パワーピ
ストン２２の内部には、入力部材２７がパワーピストン
２２に対して前進及び後退可能に設置されている。この
入力部材２７は、前端がパワーピストン２２の内部に位
置し且つ後端がパワーピストン２２の外部に位置する後
方部材２８と、この後方部材２８の前端のボール継手に
連結されていてパワーピストン２２により前後方向（図
２中左右方向）に摺動自在に案内されている中央部材２
９と、この中央部材２９の前端にその後端をねじ結合さ
れた前方部材３０とで構成されており、後方部材２８の
後端でブレーキペダル３１に連結される。

【００２８】パワーピストン２２に対する入力部材２７
の前進限位置及び後退限位置を規定するためのキー部材
３２が設置されている。このキー部材３２はパワーピス
トン２２の中間部２２１に形成された半径方向孔３３に
挿通されており、パワーピストン２２から脱落しないよ
うにパワーピストン２２に係止されている。キー部材３
２の前後方向の肉圧寸法は半径方向孔３３の前後方向の
寸法よりも小さくされており、キー部材３２はパワーピ
ストン２２に対して図２中に示した距離δ１だけ前後方
向へ移動できる。

【００２９】キー部材３２は、パワーピストン２２の外
周側に突出した両端部の後面にて後側シェル１２に当接
可能であり、ハウジング１４に対するパワーピストン２
２の後退限位置は、図２に示すように、半径方向孔３３
の前側壁がキー部材３２の前面に当接し且つキー部材３
２の両端部の後面が後側シェル１２に当接した位置であ
る。キー部材３２の中央部は入力部材２７の前方部材３
０の後端部の外周に形成された一対のフランジ部３４，
３５間に位置されており、パワーピストン２２に対する
入力部材２７の後退限位置は、フランジ部３４の後面が
キー部材３２の前面に当接し且つキー部材３２の後面が
半径方向孔３３の後壁に当接した位置である。また、パ
ワーピストン２２に対する入力部材２７の前進限位置
は、フランジ部３５の前面がキー部材３２の後面に当接
し且つキー部材３２の前面が半径方向孔３３の前壁に当
接した位置である。

【００３０】パワーピストン２２の内部には、パワーピ
ストン２２に対する入力部材２７の前後方向移動に応じ
て、第２後室２６を第１前室２３に連通すると共に大気
から遮断する出力減少作用状態と第２後室２６を第１前
室２３及び大気から遮断する出力保持作用状態及び第２
後室２６を第１前室２３から遮断すると共に大気に連通
する出力増加作用状態に切り換える弁機構３６が設置さ
れている。

【００３１】この弁機構３６は、入力部材２７の中央部
材２９に一体に形成されており且つ後方に向いている環
状の大気弁座３７と、パワーピストン２２に一体に形成
されており且つ後方に向いている環状の第１負圧弁座３
８と、第１負圧弁座３８の内径側にパワーピストン２２
に対し前進及び後退できるように設置された弁座部材４
０に一体的に形成されており且つ後方に向いている第２
負圧弁座３９とを有している。これら大気弁座３７、負
圧弁座３８、３９と対向する可動部４１とリテーナー４
２によりパワーピストン２２に気密的に固定される固定
部４３とを有しており且つ可動部４１がスプリング４４
によって前方へ付勢されている筒状弁部材４５を主たる
構成部材としている。可動部４１には、大気弁体４１ａ
及び負圧弁体４１ｂがそれぞれ配設されている。弁座部
材４０の後端部の外周には弁座部材４０の後端部とパワ
ーピストン２２との間の気密を保つ環状シール部材４６
が取付けられている。また、弁座部材４０はフランジ部
３４との間に設置されたスプリング４７により前方へ付
勢されている。

【００３２】入力部材２７の後方部材２８に係止された
リテーナ５８とリテーナ４２との間に設置されたスプリ
ング５９は、入力部材２７を後方へ付勢し、ブレーキペ
ダル３１が踏まれていない場合、即ち、図２に示す初期
状態においては、大気弁座３７を弁部材４５の可動部４
１の大気弁体４１ａに当接させ且つ可動部４１の負圧弁
体４１ｂを第１負圧弁座３８から所定量δ４の距離分離
間させた状態に保持する。 パワーピストン２２には、
弁機構３６と第１前室２３とを連絡する通路６０と、弁
機構３６と第２後室２６とを連絡する通路６１が形成さ
れている。

【００３３】パワーピストン２２の前方部分の内部に
は、自動作動機構４８が設置されている。この自動作動
機構４８は、ソレノイドコイル４９と磁性体よりなるヨ
ーク５０，磁性体よりなるヨーク兼反力部材収容用部材
５１及び磁性体よりなるプランジャ５２によって構成さ
れている。

【００３４】ソレノイドコイル４９とヨーク５０，ヨー
ク兼反力部材収容用部材５１はパワーピストン２２に固
定されており、プランジャ５２は弁座部材４０の前端面
と当接する。ソレノイドコイル４９は、リード線により
ハウジング１４の外部の電子制御装置（図示省略）と電
気的に接続される。ソレノイドコイル４９が通電されな
い場合（自動作動機構４８の非作動時）、スプリング４
７によって弁座部材４０は、その前端面がプランジャ５
２に当接し且つプランジャ５２の前端面がヨーク兼反力
部材収容用部材５１に対して固定の関係にあり且つ入力
部材２７の前方部材３０の前端部を摺動可能に案内する
案内部材５３に当接した図２の位置に保持され、弁座部
材４０の第２負圧弁座３９はパワーピストン２２の第１
負圧弁座３８よりもδ３の距離分で前側に位置する。

【００３５】ソレノイドコイル４９が通電された場合
（自動作動機構４８の作動時）、ヨーク５０とプランジ
ャ５２との間に電磁吸引力が発生し、この電磁吸引力に
よりプランジャ５２が弁座部材４０をスプリング４７に
抗して後退させる。弁座部材４０の後退量はヨーク５０
とプランジャ５２との間の距離δ２に対応し、弁座部材
４０が後退された状態では弁座部材４０の第２負圧弁座
３９がパワーピストン２２の第１負圧弁座３８よりも後
側に位置する。

【００３６】ヨーク兼反力部材収容用部材５１の内部に
おいて、案内部材５３の前側にはゴムよりなる円盤状の
反力部材５４が設置され、この反力部材５４の前側には
ハウジング１４の前壁の中心部を気密的に且つ摺動可能
に貫通している出力部材５５の後端部５６が摺動可能に
設置されている。反力部材５４は、周知のように、パワ
ーピストン２２の前進力及び入力部材２７の前進力を出
力部材５５に伝達すると共に出力部材５５からの出力に
対応した大きさの反力を入力部材２７に後退させるよう
に付与するものである。

【００３７】図３は、図２の反力部材５４の近辺の一部
拡大断面図である。図２及び図３に示すように、反力部
材５４は、その前端面において段差を有することによ
り、円盤状の第１前端面５４ａと、第１前端面５４ａの
周りで第１前端面５４ａよりも後方に位置する環状の第
２前端面５４ｂとを備え、且つ、その後端面において段
差を有することにより、円盤状の第１後端面５４ｃと、
第１後端面５４ｃの周りで第１後端面５４ｃよりも前方
に位置する環状の第２後端面５４ｄとを備えている。

【００３８】更に、反力部材５４は、第２前端面５４ｂ
上に接着される剛性部材から成る環状の第１プレート８
１と、第２後端面５４ｄ上に接着される剛性部材から成
る環状の第２プレート８２とを有している。第１前端面
５４ａと第２前端面５４ｂとの段差は、第１プレート７
０の厚さよりも小さく、第１後端面５４ｃと第２後端面
５４ｄとの段差は、第２プレート７０の厚さに略等しく
されている。

【００３９】即ち、反力部材５４は、出力部材５５の後
方端部５６に第１プレート７０を介してその前端面で当
接しており、パワーピストン２２に、ヨーク兼反力部材
収容部材５１、案内部材５３、及び第２プレート７１を
介して第２後端面５４ｄと第１後端面５４ｃの外周部分
を含む反力部材５４の後端面外周部分で当接しており、
入力部材２７の前端に、反力部材５４の中央部分、即
ち、第１後端部５４ａの中央部分で当接可能とされてい
る。

【００４０】第１前室２３の中心部には、パワーピスト
ン２２とこれに結合された可動壁１７，２０をハウジン
グ１４に対して後退させるためのリターンスプリング５
７が設置されている。

【００４１】出力部材５５は、マスターシリンダのピス
トン（図示省略）と作用的に連結されている。

【００４２】図４は、本実施の形態の車両用負圧式ブレ
ーキブースタ１０の入力−出力特性線図である。図１〜
図４を用いて作動を説明する。図１〜図３に示す状態
は、ブレーキペダル３１が踏まれておらず且つ自動作動
機構４８が作動されていない状態であり、弁機構３６が
第２後室２６を第１前室２３に連通すると共に大気から
遮断する出力減少作用状態、即ち大気弁座３７が弁部材
４５の可動部４１の大気弁体４１ａに当接し且つ可動部
４１の負圧弁体４１ｂが第１負圧弁座３８及び第２負圧
弁座３９とから離間した状態となり、第１後室２４と第
２後室２６の圧力は第１前室２３の圧力と同じ圧力に低
下しており、可動壁１７，２０とパワーピストン２２に
は前進力が作用せず、パワーピストン２２とこれに結合
された可動壁１７，２０は、リターンスプリング５７に
よってハウジング１４に対する後退限位置、即ちパワー
ピストン２２の半径方向孔３３の前側壁がキー部材３２
の前面に当接し且つキー部材３２の両端部の後面が後側
シェル１２に当接した位置に保持される。

【００４３】通常ブレーキ作用のために運転者がブレー
キペダル３１を踏み込むと、入力部材２７がパワーピス
トン２２に対して前進し、弁部材４５の可動部４１の負
圧弁体４１ｂがパワーピストン２２の第１負圧弁座３８
に当接して第２後室２６を第１前室２３から遮断する。
つまり、弁機構３６が出力減少作用状態から出力保持作
用状態に切り換わる。この時、入力部材２７の前端面と
反力部材５４の後端面の中央部分との間には隙間が残存
している。

【００４４】次いで、弁機構３６が出力減少作用状態を
採る状態から、更に入力部材２７がパワーピストン２２
に対して前進すると、大気弁座３７が弁部材４５の可動
部４１の大気弁体４１ａから離間して第２後室２６を大
気と連通し、弁機構３６が出力増加作用状態に切り換わ
る。従って、大気が第２後室２６に流入し、更に第２後
室２６から第１後室２４に流入し、両後室２４，２６の
圧力が上がり、第１可動壁１７には第１前室２３と第１
後室２４との差圧により前進力が発生し、第２可動壁２
０には第２前室２５と第２後室２６との差圧により前進
力が発生し、パワーピストン２２には第１前室２３と第
２後室２６との間の差圧により前進力が発生し、これら
の前進力がパワーピストン２２から自動作動機構４８の
ヨーク兼反力部材収容用部材５１，案内部材５３及び反
力部材５４を介して出力部材５５に伝達され、可動壁１
７，２０、パワーピストン２２及び出力部材５５がハウ
ジング１４に対し一体的に前進を開始し、マスターシリ
ンダの作動が開始される。その際、パワーピストン２２
は入力部材２７に対しても前進し、弁部材４５の可動部
４１の大気弁体４１ａが大気弁座３７に接近する。ま
た、反力部材５４がパワーピストン２２と出力部材５５
とにより圧縮されて弾性変形することにより、その後端
面の中心部分と入力部材２７の前端面との間の隙間を減
少するように案内部材５３の内部に後端面の中心部分が
張り出し、入力部材２７の前端面に当接して反力部材５
４がパワーピストン２２の前進力及び入力部材２７の前
進力を出力部材５５に伝達すると共に出力部材５５から
の出力に対応した反力を、入力部材２７に、入力部材２
７をパワーピストン２２に対して後退させるように付与
するようになる。

【００４５】パワーピストン２２が入力部材２７に対し
て前進することにより、やがて、弁部材４５の可動部４
１の大気弁体４１ａが再び大気弁座３７に当接し、後室
２４，２６への大気の流入が停止される（弁機構３６が
出力保持作用状態に切り換わる）。

【００４６】この通常ブレーキ作用において、ブレーキ
ペダル３１から入力部材２７に加えられている入力は図
４中に示した値Ｆｉ１であり、出力部材２７からマスタ
ーシリンダに付与される出力は図４に示した値Ｆｏ１で
ある。即ち、入力Ｆｉ１でのブレーキ操作によって生じ
るパワーピストン２２の第１の推進力は、出力部材５５
を介して主出力Ｆｏ１として装置外に出力される。

【００４７】ブレーキペダル３１から入力部材２７に加
えられる入力が図４の値Ｆｉ３未満の値に増加される
と、入力部材２７がパワーピストン２２に対して前進
し、大気弁座３７が再び弁部材４５の可動部４１の大気
弁体４１ａから離間し（弁機構３６が出力増加作用状態
に切り換わる）、大気が後室２４，２６に流入して後室
２４，２６の圧力が上昇し、可動壁１７，２０とパワー
ピストン２２の前進力が増加し、可動壁１７，２０、パ
ワーピストン２２及び出力部材５５がハウジング１４に
対して更に前進する。また、パワーピストン２２が入力
部材２７に対し前進することにより弁部材４５の可動部
４１の大気弁体４１ａが大気弁座３７に接近し、やがて
弁部材４５の可動部４１の大気弁体４１ａが大気弁座３
７に再び当接して後室２４，２６への大気流入が停止さ
れ（弁機構３６が出力保持作用状態に切り換わる）、可
動壁１７，２０とパワーピストン２２の前進力が増加が
停止する。

【００４８】ブレーキペダル３１から入力部材２７に加
えられる入力が図４の値Ｆｉ１よりも大きい値まで減少
されると、入力部材２７がパワーピストン２２に対して
後退され、弁部材４５の可動部４１がパワーピストン２
２に対して後退されて可動部４１の負圧弁体４１ｂが第
１負圧弁座３８から離間し（弁機構３６が出力減少作用
状態に切り換わる）、後室２４，２６が第１前室２３に
連通されて後室２４，２６内の大気が負圧源により前室
２３を介して排出され、後室２４，２６の圧力が低下し
て可動壁１７，２０とパワーピストン２２の前進力が減
少し、可動壁１７，２０、パワーピストン２２及び出力
部材５５がハウジング１４に対して後退する。その際、
パワーピストン２２は入力部材２７に対しても後退し、
第１負圧弁座３８が弁部材４５の可動部４１の負圧弁体
４１ｂに接近し、やがて第１負圧弁座３８が弁部材４５
の可動部４１の負圧弁体４１ｂに当接して後室２４，２
６からの大気流出が停止され（弁機構３６が出力保持作
用状態に切り換わる）、可動壁１７，２０とパワーピス
トン２２の前進力の減少が停止される。

【００４９】図４に示した入力の値Ｆｉ３は、後室２
４，２６の圧力が大気圧になる入力値を示す。入力が値
Ｆｉ１から値Ｆｉ３の範囲においては、出力部材５５か
らマスターシリンダに加えられる出力の変化量は入力部
材２７に加えられる入力の変化量より大きい。入力に対
する出力の比率は、反力部材５４の後面と入力部材２７
の前端面との当接面積に対する反力部材５４の後面の面
積の比率に一致する。

【００５０】図４において、入力が値Ｆｉ３のときの出
力は値Ｆｏ４である。入力が値Ｆｉ３から更に増加され
た場合、出力が入力の増加分だけ増加する。尚、図４に
おいて、縦軸の単位長さあたりの力の変化量は横軸の単
位長さあたりの力の変化量より大きいものである。縦軸
の単位長さあたりの力の変化量と横軸の単位長さあたり
の力の変化量を一致させて描いたならば、入力が値Ｆｉ
３より大きい場合の入力−出力の相関を示す線が４５度
の勾配となる。

【００５１】ブレーキペダル３１が踏み込まれて入力部
材２７、可動壁１７，２０、パワーピストン２２及び出
力部材５５がハウジング１４に対して前進している状態
では、キー部材３２が後側シェル１２から離間してい
る。通常ブレーキ作用を解除するために運転者がブレー
キペダル３１の踏み込みを解除すると、入力部材２７が
反力部材５４から付与される反力とスプリング５９によ
ってパワーピストン２２に対して、フランジ部３４の後
面がキー部材３２の前面に当接した位置に後退される。
これにより、弁部材４５の可動部４１がパワーピストン
２２に対して後退され、可動部４１の負圧弁体４１ｂが
第１負圧弁座３８から離間され（弁機構３６が出力減少
作用状態に切り換わる）、後室２４，２６内の大気が負
圧源により前室２３を介して迅速に排出され、後室２
４，２６の迅速な圧力低下に応じて入力部材２７、可動
壁１７，２０、パワーピストン２２及び出力部材５５が
ハウジング１４に対して迅速に後退される。

【００５２】入力部材２７、可動壁１７，２０、パワー
ピストン２２及び出力部材５５のハウジング１４に対す
る後退により、やがてキー部材３２が後側シェル１２に
当接し、入力部材２７のハウジング１４に対する後退が
停止される。これに対し、可動壁１７，２０、パワーピ
ストン２２及び出力部材５５のハウジング１４に対する
後退は、パワーピストン２２のハウジング１４に対する
後退限位置、即ちパワーピストン２２の半径方向孔３３
の前側壁がキー部材３２の前面に当接し且つキー部材３
２の両端部の後面が後側シェル１２に当接した位置まで
継続される。これにより、パワーピストン２２の第１負
圧弁座３８が弁部材４５の可動部４１の負圧弁体４１ｂ
に接近し、第１負圧弁座３８と可動部４１の負圧弁体４
１ｂとの間に小さな隙間が存在する非作動状態になる。
第１負圧弁座３８と可動部４１の負圧弁体４１ａとの間
の隙間が小さいことにより、次回の作動時に弁機構３６
が出力減少作用状態から出力保持作用状態を経て出力増
加作用状態に切り換わるのに必要とされる入力部材２７
の前進量は小さく、従ってブレーキペダル３１の踏み込
み時の遊びが小さく応答性が良い。

【００５３】尚、反力部材５４は、パワーピストン２２
と出力部材５５との間で伝達する力が減少することによ
り、自己の弾性により図２に示す状態に復元する。

【００５４】次に、緊急ブレーキ作用のために運転者が
ブレーキペダル３１を入力Ｆｉ１で急速に踏み込むと、
前述した通常ブレーキ作用と同様にして入力部材２７が
パワーピストン２２に対して前進され、弁機構３６が出
力減少作用状態から出力保持作用状態を経て出力増加作
用状態を採り、出力Ｆｏ１を出力するとともに弁機構３
６は出力保持作用状態を採る。

【００５５】このブレーキペダル３１の操作と併行し
て、電子制御装置がソレノイドコイル４９に通電するこ
とにより、自動作動機構４８が作動される。自動作動機
構４８の作動開始時期は、本実施の形態においては、ブ
レーキ操作により出力Ｆｏ１が出力されて弁機構３６が
出力保持状態を採る時期として説明する。

【００５６】ソレノイドコイル４９に通電されると、プ
ランジャ５２とヨーク５０との間に電磁吸引力が発生
し、プランジャ５２がパワーピストン２２に対して距離
δ２分後退されて弁座部材４０を距離δ２だけ後退さ
せ、弁座部材４０の第２負圧弁座３９が弁部材４５の可
動部４１の負圧弁体４１ｂに当接し且つ弁座部材４０が
可動部４１をパワーピストン２２に対して後退させる。
このような作動により、弁部材４５の可動部４１の負圧
弁体４１ｂがパワーピストン２２の第１負圧弁座３８か
ら離間されるが、弁座部材４０の第２負圧弁座３９が可
動部４１の負圧弁体４１ａに当接していることにより後
室２４，２６と前室２３との遮断状態が維持されたまま
大気弁座３７と弁部材４５の可動部４１の大気弁体４１
ａとが距離δ２−δ３分離間される。

【００５７】従って、自動作動機構４８の作動により、
大気が迅速に後室２４，２６に流入し、後室２４，２６
の圧力が迅速に上昇して可動壁１７，２０、パワーピス
トン２２及び出力部材５５がハウジング１４に対して迅
速に前進する。即ち、出力がＦｏ２にまで増大される。
換言すれば、入力Ｆｉ１でのブレーキ操作によって生じ
るパワーピストン２２の第１の推進力は、出力部材５５
を介して出力Ｆｏ１として発揮されるが、自動作動機構
４８が作動されることにより、パワーピストン２２に第
２の推進力が生じ、出力部材５５にはＦｏ２−Ｆｏ１の
補助出力が付加されることになり、ブレーキブースタ１
０として、主出力Ｆｏ１と補助出力Ｆｏ２−Ｆｏ１の和
であるＦｏ２を出力することになる。

【００５８】パワーピストン２２のハウジング１４に対
する前進により、パワーピストン２２は入力部材２７に
対しても前進することにより、弁部材４５の可動部４１
の大気弁体４１ａが大気弁座３７に接近する。又、パワ
ーピストン２２の前進により、反力部材５４がパワーピ
ストン２２と出力部材５５とにより圧縮されて弾性変形
することにより、その後端面の中心部分と入力部材２７
の前端面との間の隙間を減少するように中心部分が案内
部材５３の内部に張り出し、入力部材２７の前端部の前
面に当接して反力部材５４がパワーピストン２２の前進
力及び入力部材２７の前進力を出力部材５５に伝達する
と共に出力部材５５からの出力に対応した反力を、入力
部材２７に同入力部材２７をパワーピストン２２に対し
て後退させるように付与するようになる。

【００５９】パワーピストン２２のハウジング１４に対
する前進及び入力部材２７のパワーピストン２２に対す
る後退によってパワーピストン２２が入力部材２７に対
して前進することにより、やがて可動部４１の大気弁体
４１ａが大気弁座３７に当接して弁機構３６が出力保持
作用状態となる。このときの入力部材２７が反力部材５
４から反力を受けることにより後退される量は、略δ２
−δ３分となる。

【００６０】出力が図４の値Ｆｏ２のときの後室２４，
２６の圧力は大気圧よりも低い。従って、Ｆｏ２を出力
して弁機構３６が出力保持作用状態を採っているとき
に、入力部材２７に加えられる入力が図４の値Ｆｉ２未
満の値まで増加されると、入力部材２７がパワーピスト
ン２２に対して前進されて大気弁座３７が大気弁体４１
ａから離間し、弁機構３６が出力保持作用状態から出力
増加作用状態に切り換わり、後室２４，２６の圧力が上
昇して出力が増加する。そして、パワーピストン２２が
入力部材２７に対して前進することにより、大気弁座３
７と大気弁体４１ａとが当接して弁機構３６が出力増加
作用状態から出力保持作用状態に切り換わり、出力の増
加が停止する。

【００６１】また、入力が値Ｆｉ２未満の値まで増加さ
れて弁機構３６が出力保持状態を採るときに、入力部材
２７の入力が減少されると、入力部材２７が反力部材５
４からの反力によりパワーピストン２２に対して後退さ
れ、入力部材２７の後退により可動部４１が後退されて
第２負圧弁座３９と負圧弁体４１とが離間し、弁機構３
６が出力減少作用状態に切り換わり、後室２４，２６の
圧力が低下して出力が減少する。そして、パワーピスト
ン２２が入力部材２７に対して後退することにより、第
２負圧弁座３９と負圧弁体４１ｂとが当接して弁機構３
６が出力減少作用状態から出力保持作用状態に切り換わ
り、出力の減少が停止する。

【００６２】図４の出力値Ｆｏ３は後室２４，２６の圧
力が大気圧にまで上昇したときの値を示しており、この
ときの入力は値Ｆｉ２である。入力が値Ｆｉ１と値Ｆｉ
２との間で変化される場合、入力に対する出力の比率
は、反力部材５４の後面と入力部材２７の前端面との当
接面積に対する反力部材５４の後面の面積の比率に一致
する。入力が値Ｆｉ２より大きい範囲では、入力の変化
分だけ出力が変化する。ソレノイドコイル４９が通電さ
れている状態において、運転者がブレーキペダル３１の
踏み込みを解除すると、通常ブレーキ作用においてブレ
ーキペダル３１の踏み込みが解除されたときと同様に、
入力部材２７が反力部材５４から付与される反力とスプ
リング５９によってパワーピストン２２に対して後退さ
れる。これにより弁機構３６が出力減少作用状態に切り
換わり、後室２４，２６の圧力が低下して出力が減少す
る。これにより、入力部材２７、可動壁１７，２０、パ
ワーピストン２２及び出力部材５５がハウジング１４に
対して後退され、最終的には図１及び図２に示す非作動
状態に戻る。

【００６３】電子制御装置はソレノイドコイル４９を非
通電とする条件が成立したとき、ソレノイドコイル４９
を非通電とする。これにより、弁座部材４０とプランジ
ャー５２がスプリング４７により図２に示す位置に復帰
される。

【００６４】本実施の形態の負圧式ブレーキブースタ１
０においては、反力部材５４にプレート８１、８２が配
設されていることにより、従来の負圧式倍力装置におけ
る反力部材よりも反力部材５４の弾性変形が抑制されて
案内部材５３への張り出し量が減少される。プレート８
１、８２による反力部材５４の弾性変形の抑制に関して
は、プレート８１、８２により、反力部材５４の特にプ
レート８１、８２に対向する第２前端面５４ｂ、第２後
端面５４ｄの第１前端面５４ａ、第１後端面５４ｃへ向
かう弾性変形が抑制されるものと考えられ、従って、第
１後端部５４ｃの中心部分の案内部材５３への、即ち後
方への張り出し量が減少されるものと考えられる。

【００６５】更に言えば、従来のもの及び本実施の形態
において、パワーピストンから同等の第２の推進力をう
けることによって同等の反力を入力部材に印加する場
合、本実施の形態の反力部材の方が従来のものに比べ
て、入力部材を後退させるために反力部材の中央部分が
後方へ張り出す量が少なくなるものである。即ち、従来
のものと同等の補助出力を得ようとする場合に、従来の
ものに比して、自動作動機構４８の作動において、プラ
ンジャ５２の移動量を減少させることが可能となり、ひ
いては、自動作動機構４８を小型化することを可能とし
ているものである。以上説明したように、本実施の形態
の負圧式ブレーキブースタ１０によれば、反力部材５４
の弾性変形を抑制することにより、自動作動機構４８の
小型化を可能とし、ひいては、負圧式ブレーキブースタ
１０の小型化を可能としている。

【００６６】更に、第１プレート８１と第２プレート８
２とが配設されていることから、反力部材５４の弾性変
形をより抑制することを可能としている。

【００６７】更に、第１プレート８１が反力部材５４に
配設されることにより、出力部材５５の後端部５６と反
力部材５４の第１前端面５４ａとの間に隙間が生じるこ
とから、パワーピストン２２から推進力を受けることに
よって出力部材５５とパワーピストン２２との間で挟持
されて弾性変形する際に、第１前端面５４ａが出力部材
５５の後端部５６と第１前端面５４ａとの間の隙間に張
り出すことによって、より第１後端面５４ｃの中央部分
の案内部材５３への張り出しを抑制可能となっている。

【００６８】従って、小型化を可能とする負圧式ブレー
キブースタ１０を提供することを可能としている。

【００６９】本実施の形態においては、第１負圧弁座３
８と大気弁座３７とが前後方向に変位して配置され、第
１負圧弁座３８及び大気弁座３７にそれぞれ対向する負
圧弁体４１ｂと大気弁体４１ａとが前後方向に変位して
配置されているが、特にこの構成に限定するものではな
く、例えば、第１負圧弁座と大気弁座とが略同一面上に
位置し、負圧弁体と大気弁体とが略同一面上に位置する
ように構成された本発明の負圧式倍力装置においても同
様の作用効果が得られる。

【００７０】（実施の形態２）図５は、本発明の一実施
の形態のタンデム型の車両用ブレーキブースタの弁機構
及び自動作動機構近辺の断面図である。実施の形態１と
同様の部材には同符号が付してある。入力部材２７、弁
機構３６及び自動作動機構４８以外は実施の形態１と同
様であるので説明は省略する。

【００７１】入力部材２７は、後方部材２８と、後端を
後方部材２８の前端にボール継手により連結されており
且つパワーピストン２２により摺動可能に直接支持され
た中央部材２９と、後端を中央部材２９の前端に螺合さ
れ固定された前方部材３０と、この前方部材３０に前側
に位置していて反力部材５４と前方部材３０との間で前
後方向の力を伝達する力伝達部材６８とからなる。

【００７２】この力伝達部材６８は反力部材収容用部材
５１により摺動自在に案内されている。キー部材３２の
中央部は前方部材のフランジ部３４と中央部材２９の前
端（図２中のフランジ部３５に対応する）との間に位置
している。従って、パワーピストン２２に対する入力部
材２７の前進限位置及び後退限位置とハウジング１４に
対する入力部材２７の後退限位置は、図２に示すものと
同じである。パワーピストン２２には通路６０，６１が
形成されている。

【００７３】弁機構３６は、入力部材２７及びパワーピ
ストン２２に対して前進及び後退可能に設置されており
且つ後方に向いている大気弁座３７を有した弁座部材４
０と、パワーピストン２２に一体に形成されており且つ
後方に向いている負圧弁座３８と、大気弁座３７及び負
圧弁座３８と対向する可動部４１とリテーナー４２によ
ってパワーピストン２２に気密的に固定される固定部４
３とを有しており且つ可動部４１がスプリング４４によ
って前方に付勢されている筒状弁部材４５とからなる。
可動部４１には、大気弁体４１ａ及び負圧弁体４１ｂが
それぞれ配設されている。入力部材２７の中央部材２９
の外周には、中央部材２９と弁座部材４０との間の気密
を保つシール部材４６が取付けられている。

【００７４】パワーピストン２２の前方部分の内部に
は、自動作動機構４８が設置されている。この自動作動
機構４８は、パワーピストン２２に対し前進及び後退が
できるように設置されたソレノイドコイル４９と、パワ
ーピストン２２に対し前進及び後退ができるように設置
された磁性体よりなるヨーク５０，６９と、磁性体から
なるプランジャ５２とからなる。

【００７５】ソレノイドコイル４９はリード線によりハ
ウジング１４の外部の電子制御装置と電気的に接続され
る。プランジャ５２の後端は弁座部材４０の前端と結合
されている。ソレノイドコイル４９が通電される、即ち
自動作動機構４８が作動されると、ヨーク６９とプラン
ジャ５２との間に電磁吸引力が発生する。

【００７６】自動作動機構４８の非作動時に弁座部材４
０を入力部材２７に対する後退限位置に位置させ且つこ
の後退限位置で両者を一体的に前進及び後退するように
連結するため、弁座部材４０を入力部材２７に対して後
方へ付勢するスプリング７０が入力部材２７の中央部材
２９と弁座部材４０との間に設置されると共に、プラン
ジャ５２の内周部後端７６と入力部材２７のフランジ部
３４の前面とで対向当接部が構成されている。

【００７７】自動作動機構４８の作動時に弁座部材４０
を入力部材２７に対する前進位置に位置させ且つこの前
進位置で両者を一体的に後退可能となるように連結する
ため、弁座部材４０及び中央部材２９は自動作動機構４
８が作動された際に互いに当接する当接部４０ａ、２９
ａを夫々備えている。

【００７８】更に、入力部材２７の前進及び後退に伴っ
て自動作動機構４８が入力部材２７と一体的に移動可能
となるように、入力部材２７の前方部材３０の外周に固
定されたストッパ７１とヨーク６９の内周部前端７２と
で対向当接部が構成され、入力部材２７に対してヨーク
６９を前方へ付勢するスプリング７３が入力部材２７の
フランジ部３４とヨーク６９との間に設置されている。

【００７９】プランジャ５２の前端７４とヨーク６９の
内周部後端７５とで対向当接部が構成されている。反力
部材収容部材５１は、その前方側に反力部材５４を収容
し、その後方側部分で力伝達部材６８を摺動可能に案内
している。

【００８０】ヨーク６９の後端７５とプランジャ５２の
前端７４とは、自動作動機構４８の非作動時、即ち、図
５の状態において所定量δ２の距離で離間している。
又、当接部４０ａ、２９ａは、自動作動機構４８の非作
動時、即ち、図５の状態において、所定量δ４の距離で
離間している。

【００８１】図５に示す初期状態においては、大気弁座
３７を弁部材４５の可動部４１の大気弁体４１ａに当接
させ、且つ可動部４１の負圧弁体４１ｂを負圧弁座３８
から所定量δ３の距離分離間させた状態としている。

【００８２】スプリング７３の付勢力はスプリング７０
の付勢力よりも大きく且つ自動作動機構４８のパワーピ
ストン２２及び入力部材２７に対する摺動抵抗よりも大
きく、またスプリング７０の付勢力はスプリング４４の
付勢力よりも大きい。そして、図５に示した距離δ４、
δ５は距離δ３よりも大きく、距離δ６は距離δ１より
も大きい。更に、図５に示した距離δ７は図５において
力伝達部材６８と反力部材５４との隙間よりも大きい。

【００８３】この図５の実施形態の入力−出力特性は図
４の特性と同じであり、図４及び図５を用いて作動を説
明する。図５の状態は、通常ブレーキ作用及び緊急ブレ
ーキ作用を行っていない非作動状態を示しており、入力
部材２７はハウジング１４に対する後退限位置に位置
し、可動壁１７、２０とパワーピストン２２及び出力部
材５５はハウジング１４に対する後退限位置に位置し、
弁機構３６は、入力部材２７に対して後退限位置に位置
する弁座部材４０の大気弁座３７が弁部材４５の可動部
４１の大気弁体４１ａに当接して可動部４１の負圧弁体
４１ｂをパワーピストン２２の負圧弁座３８から離間さ
せた状態、つまり出力減少作用状態にあり、変圧室２
４，２６の圧力が定圧室２３，２４の圧力に等しくなっ
ている。

【００８４】通常ブレーキ作用のために運転者がブレー
キペダルを踏み込んで入力部材２７に入力が加えられる
と、入力部材２７のフランジ部３４とプランジャ５２の
内周後端部７６とが係合していることから、入力部材２
７とプランジャ５２及び弁座部材４０が一体的にパワー
ピストン２２に対して前進され、弁部材４５の可動部４
１の負圧弁体４１ｂがパワーピストン２２の負圧弁座３
８に当接し、弁機構３６が出力保持作用状態に切り換わ
る。

【００８５】又、入力部材２７の前進に伴ってスプリン
グ７３に付勢されることにより、ヨーク６９、５０、及
びソレノイド４９も入力部材２７と一体的に前進する。
このときには力伝達部材６８と反力部材５４との間に隙
間が残存している。

【００８６】次いで、弁機構３６が出力保持作用状態を
採る状態から、更に入力部材２７がパワーピストン２２
に対して前進すると、大気弁座３７が可動部４１の大気
弁体４１ａから離間して第２後室２６を大気と連通し、
弁機構３６が出力増加作用状態に切り換わる。従って、
大気が変圧室２４、２６に流入して変圧室２４、２６の
圧力が上昇し、可動壁１７、２０とパワーピストン２２
及び出力部材５５が一体的にハウジング１４に対して前
進を開始する。

【００８７】その際、パワーピストン２２は入力部材２
７に対しても前進し、弁部材４５の可動部４１の大気弁
体４１ａが大気弁座３７に接近する。また、反力部材５
４がパワーピストン２２と出力部材５５とにより圧縮さ
れて弾性変形することにより、その後端面の中心部分と
力伝達部材６８との間の隙間を減少するように反力部材
収容部材５１の内部に後端面の中心部分が張り出し、力
伝達部材６８の前面に当接して反力部材５４がパワーピ
ストン２２の前進力及び入力部材２７の前進力を出力部
材５５に伝達すると共に出力部材５５からの出力に対応
した反力を、入力部材２７に同入力部材２７をパワーピ
ストン２２に対して後退させるように付与するようにな
る。

【００８８】パワーピストン２２が入力部材２７に対し
て前進することにより、やがて、弁部材４５の可動部４
１の大気弁体４１ａが再び大気弁座３７に当接し、後室
２４、２６への大気の流入が停止される（弁機構３６が
出力保持作用状態に切り換わる）。

【００８９】この通常ブレーキ作用において、ブレーキ
ペダルから入力部材２７に加えられている入力は図４中
に示した値Ｆｉ１であり、出力部材２７からマスターシ
リンダに付与される出力は図４に示した値Ｆｏ１であ
る。即ち、入力Ｆｉ１でのブレーキ操作によって生じる
パワーピストン２２の第１の推進力は、出力部材５５を
介して主出力Ｆｏ１として装置外に出力される。

【００９０】この後、入力部材２７に加えられる入力が
図４の値Ｆｉ１と値Ｆｉ３との間で増減されることによ
り弁機構３６が出力増加作用状態と出力保持作用状態及
び出力減少状態の間を切り換わることにより、入力値Ｆ
ｉ１〜Ｆｉ３に対応した大きさの出力値Ｆｏ１〜Ｆｏ４
が出力部材５５から出力される。また、入力がＦｉ３以
上に増加されたときには入力の増加分だけ出力が増加す
る。

【００９１】入力部材２７に加えられる入力が値Ｆｉ１
以上のときは、図１及び図２の実施形態と同様に、反力
部材５４から反力が力伝達部材６８、即ち入力部材２７
に付与される。

【００９２】入力部材２７に加えられていた入力が除去
されたときには、反力部材５４から入力部材２７に付与
される反力及びスプリング５９によって入力部材２７が
パワーピストン２２に対して後退され、弁機構３６が出
力減少作用状態に切り換わるので、後室２４、２６の大
気が排出されて後室２４、２６の圧力が低下し、可動壁
１７、２０とパワーピストン２２、入力部材２７及び出
力部材５５が一体的にハウジング１４に対して後退を開
始し、最終的に図５の位置に復帰される。入力部材２７
に配設されているストッパ７１がヨーク６９に係合する
ことから、入力部材２７の後退に伴ってヨーク５０、６
９及びソレノイド４９も入力部材２７と一体的に後退す
ることになる。

【００９３】入力がＦｉ１〜Ｆｉ３における入力に対す
る出力の比率は、反力部材５４の後面と入力部材２７の
力伝達部材６８の前面との当接面積に対する反力部材５
４の後面の面積の比率に一致する。

【００９４】次に、緊急ブレーキ作用のために運転者が
ブレーキペダルを入力Ｆｉ１（図４中）で急速に踏み込
むと、前述した通常ブレーキ作用と同様にして入力部材
２７がパワーピストン２２に対して前進され、弁機構３
６が出力減少作用状態から出力保持作用状態を経て出力
増加作用状態を採り、出力Ｆｏ１を出力するとともに弁
機構３６は出力保持作用状態を採る。

【００９５】このブレーキペダルの操作と併行して、電
子制御装置がソレノイドコイル４９に通電することによ
り、自動作動機構４８が作動される。自動作動機構４８
の作動開始時期は、本実施の形態においては、ブレーキ
操作により出力Ｆｏ１が出力されて弁機構３６が出力保
持状態を採る時期として説明する。

【００９６】ソレノイドコイル４９に通電されると、プ
ランジャ５２とヨーク６９との間に電磁吸引力が発生
し、プランジャ５２がパワーピストン２２に対して距離
δ２分前進されて弁座部材４０を距離δ２だけ前進さ
せ、弁座部材４０の大気弁座３７を弁部材４５の可動部
４１の大気弁体４１ａから離間させる。プランジャ５２
及び弁座部材４０が前進することにより、プランジャ５
２の前端部７４はヨーク６９の後端部７５に当接し、弁
座部材４０の当接部４０ａは中央部材２９の当接部２９
ａに当接して弁座部材４０の入力部材２７に対する前方
への移動が規制されることになる。このような作動によ
り大気弁座３７と弁部材４５の可動部４１の大気弁体４
１ａとが距離δ２分離間される。

【００９７】従って、自動作動機構４８の作動により、
大気が迅速に後室２４，２６に流入し、後室２４，２６
の圧力が迅速に上昇し、可動壁１７，２０、パワーピス
トン２２及び出力部材５５がハウジング１４に対して迅
速に前進する。即ち、出力がＦｏ２にまで増大される。
換言すれば、入力Ｆｉ１でのブレーキ操作によって生じ
るパワーピストン２２の第１の推進力は、出力部材５５
を介して出力Ｆｏ１として発揮されるが、自動作動機構
４８が作動されることにより、パワーピストン２２に第
２の推進力が生じ、出力部材５５にはＦｏ２−Ｆｏ１の
補助出力が付加されることになり、ブレーキブースタ１
０として、主出力Ｆｏ１と補助出力Ｆｏ２−Ｆｏ１の和
であるＦｏ２を出力することになる。

【００９８】ハウジング１４に対する可動壁１７、２０
及びパワーピストン２２の前進により、パワーピストン
２２が入力部材２７に対しても前進することにより、弁
部材４５の可動部４１の大気弁体４１ａが大気弁座３７
に接近する。又、パワーピストン２２の前進により、反
力部材５４がパワーピストン２２と出力部材５５とによ
り圧縮されて弾性変形することにより、その後端面の中
心部分と力伝達部材６８との間の隙間を減少するように
う反力部材収容部材５１の内部、即ち後方に張り出し、
力伝達部材６８の前面に当接して反力部材５４がパワー
ピストン２２の前進力及び入力部材２７の前進力を出力
部材５５に伝達すると共に出力部材５５からの出力に対
応した反力を、入力部材２７に同入力部材２７をパワー
ピストン２２に対して後退させるように付与するように
なる。

【００９９】パワーピストン２２のハウジング１４に対
する前進及び入力部材２７のパワーピストン２２に対す
る後退によってパワーピストン２２が入力部材２７に対
して前進することにより、やがて可動部４１の大気弁体
４１ａが大気弁座３７に当接して弁機構３６が出力保持
作用状態となる。このときの入力部材２７が反力部材５
４から反力を受けることにより後退される量は、略δ２
分となる。

【０１００】出力が図４の値Ｆｏ２のときの後室２４，
２６の圧力は大気圧よりも低い。従って、Ｆｏ２を出力
して弁機構３６が出力保持作用状態を採っているとき
に、入力部材２７に加えられる入力が図４の値Ｆｉ２未
満の値まで増加されると、入力部材２７がパワーピスト
ン２２に対して前進されて大気弁座３７が大気弁体４１
ａから離間し、弁機構３６が出力保持作用状態から出力
増加作用状態に切り換わり、後室２４，２６の圧力が上
昇して出力が増加する。そして、パワーピストン２２が
入力部材２７に対して前進することにより、大気弁座３
７と大気弁体４１ａとが当接して弁機構３６が出力増加
作用状態から出力保持作用状態に切り換わり、出力の増
加が停止する。

【０１０１】また、入力が値Ｆｉ２未満の値まで増加さ
れて弁機構３６が出力保持状態を採るときに、入力部材
２７の入力が減少されると、入力部材２７が反力部材５
４からの反力によりパワーピストン２２に対して後退さ
れ、入力部材２７の後退により可動部４１が後退されて
負圧弁座３８と負圧弁体４１とが離間し、弁機構３６が
出力減少作用状態に切り換わり、後室２４，２６の圧力
が低下して出力が減少する。そして、パワーピストン２
２が入力部材２７に対して後退することにより、負圧弁
座３８と負圧弁体４１ｂとが当接して弁機構３６が出力
減少作用状態から出力保持作用状態に切り換わり、出力
の減少が停止する。

【０１０２】図４の出力値Ｆｏ３は後室２４，２６の圧
力が大気圧にまで上昇したときの値を示しており、この
ときの入力は値Ｆｉ２である。入力が値Ｆｉ１と値Ｆｉ
２との間で変化される場合、入力に対する出力の比率
は、反力部材５４の後面と力伝達部材６８の前面との当
接面積に対する反力部材５４の後面の面積の比率に一致
する。入力が値Ｆｉ２より大きい範囲では、入力の変化
分だけ出力が変化する。ソレノイドコイル４９が通電さ
れている状態において、運転者がブレーキペダルの踏み
込みを解除すると、通常ブレーキ作用においてブレーキ
ペダルの踏み込みが解除されたときと同様に、入力部材
２７、入力部材２７に係合している弁部材４０及び自動
作動機構４８が反力部材５４から付与される反力とスプ
リング５９によってパワーピストン２２に対して後退さ
れる。これにより弁機構３６が出力減少作用状態に切り
換わり、後室２４，２６の圧力が低下して出力が減少す
るとともに、入力部材２７、可動壁１７，２０、パワー
ピストン２２及び出力部材５５がハウジング１４に対し
て後退され、最終的には図５に示す非作動状態に戻る。

【０１０３】電子制御装置はソレノイドコイル４９を非
通電とする条件が成立したとき、ソレノイドコイル４９
を非通電とする。これにより、弁座部材４０とプランジ
ャ５２が付勢スプリング７０により後退されて図５に示
す位置に復帰され、自動作動機構４８の作動が終了され
る。

【０１０４】その他の作用効果は、実施の形態１と同様
であるので実施の形態１と同様であるので説明は省略す
る。

【０１０５】本実施の形態においては、第１負圧弁座３
８と大気弁座３７とが前後方向に変位して配置され、第
１負圧弁座３８及び大気弁座３７にそれぞれ対向する負
圧弁体４１ｂと大気弁体４１ａとが前後方向に変位して
配置されているが、特にこの構成に限定するものではな
く、例えば、第１負圧弁座と大気弁座とが略同一面上に
位置し、負圧弁体と大気弁体とが略同一面上に位置する
ように構成された本発明の負圧式倍力装置においても同
様の作用効果が得られる。

【０１０６】以上、本発明を上記実施の態様に則して説
明したが、本発明は上記態様にのみ限定されるものでは
なく、本発明の原理に準ずる各種態様を含むものであ
る。

【０１０７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、反力部材の弾性変形を抑制することにより、自
動作動機構の小型化を可能とし、ひいては、負圧式倍力
装置の小型化を可能としている。

【０１０８】従って、小型化を可能とする負圧式倍力装
置を提供することを可能としている。

【０１０９】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加えて、抑制部材のよりよい配設形態を示して
いる。

【０１１０】請求項３の発明によれば、請求項１又は請
求項２の発明の効果に加えて、反力部材及び抑制部材の
よりよい形態を示している。

【０１１１】請求項４の発明によれば、請求項１〜３の
いずれか一に記載の発明の効果に加えて、自動作動機構
及び弁機構のよりよい配設形態を示している。

【０１１２】請求項５の発明によれば、請求項１〜３の
いずれか一に記載の発明の効果に加えて、自動作動機構
及び弁機構のよりよい配設形態を示している。

【０１１３】請求項６の発明によれば、請求項５の発明
の効果に加えて、弁座部材及び入力部材のよりよい形態
を示している。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の負圧式ブレーキブースタ１０の
断面図。

【図２】図１の一部拡大断面図。

【図３】図２の一部拡大断面図。

【図４】実施の形態１の負圧式ブレーキブースタ１０の
性能線図。

【図５】実施の形態２の負圧式倍力装置の一部拡大断面
図。

【符号の説明】

１０ 負圧式ブレーキブースタ １４ ハウジング １７、２０ 可動壁 ２３、２５ 前室 ２４、２６ 後室 ２２ パワーピストン ２７ 入力部材 ２９ａ 当接部 ３６ 弁機構 ３７ 大気弁座 ３８ （第１）負圧弁座 ３９ 第２負圧弁座 ４０ 弁座部材 ４１ 可動部 ４１ａ 大気弁体 ４１ｂ 負圧弁
体 ４２ 固定部 ４４ スプリング ４５ 弁部材 ４８ 自動作動機構 ４９ ソレノイドコイル ５０ ヨーク ５２ プランジャ ５４ 反力部材 ５５ 出力部材 ８１ 第１プレート ８２ 第２プレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡 辺 実 愛知県刈谷市昭和町２丁目３番地 アイシ ン・エンジニアリング株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に少なくとも一つの圧力室を形成す
   るハウジングと、 前記ハウジング内に前記ハウジングに対して前進及び後
   退可能に設置され、前記圧力室を、負圧源に連通される
   前室と前記負圧源および大気に選択的に連通される後室
   とに分割する可動壁と、 前記可動壁に結合されたパワーピストンと、 前記パワーピストンの内部に前記パワーピストンに対し
   て前進及び後退可能に設置され、ブレーキ操作によって
   移動可能な入力部材と、 前記パワーピストン内に配設され、選択的に当接及び離
   間する負圧弁座及び負圧弁体と選択的に当接及び離間す
   る大気弁座及び大気弁体とを有し、初期状態において前
   記負圧弁座と前記負圧弁体とが離間して前記後室と前記
   前室とが連通されると共に前記大気弁座と前記大気弁体
   とが当接して前記後室と大気とを遮断する出力減少作用
   状態を採り、前記出力減少作用状態から前記入力部材が
   前記パワーピストンに対して前進されることによって前
   記負圧弁座と前記負圧弁体とが当接して前記前室と前記
   後室とが遮断されると共に前記大気弁座と前記大気弁体
   とが当接して前記後室と大気とが遮断される出力保持作
   用状態に移行され、前記出力保持作用状態から前記入力
   部材が前記パワーピストンに対して前進されることによ
   って前記負圧弁座と前記負圧弁体とが当接して前記前室
   と前記後室とが遮断されると共に前記大気弁座が前記大
   気弁体とが離間して前記後室と大気とが連通される出力
   増加作用状態に移行される弁機構と、 前記ブレーキ操作による前記可動壁の移動に伴った前記
   パワーピストンの第１の推進力を主出力として装置外に
   出力する出力部材と、 ソレノイドコイル及びヨークと前記ソレノイドコイルへ
   の通電により発生する電磁吸引力により移動されるプラ
   ンジャとを備え、前記プランジャを移動することにより
   前記弁機構を前記出力増加作用状態とし、前記パワーピ
   ストンに第２の推進力を生じさせて前記出力部材に補助
   出力を付加するとともに、前記プランジャの移動量によ
   り前記大気弁座と前記大気弁体との離間量を制御する自
   動作動機構と、 その後端面の中央部分で前記入力部材に当接し、前記後
   端面の中央部分を囲む後端面外周部分で前記パワーピス
   トンに当接し、その前端面で前記出力部材に当接し、前
   記パワーピストンに前記第１の推進力が生じた際に前記
   パワーピストンと前記出力部材とで圧縮されることによ
   って弾性変形して前記中央部分が後方に張り出し、前記
   入力部材を後方へ移動させて前記弁機構を前記出力増加
   作用状態から前記出力保持作用状態へと移行させるとと
   もに、前記パワーピストンに前記第２の推進力が生じた
   際に前記パワーピストンと前記出力部材とで圧縮される
   ことによって弾性変形して前記中央部分が後方に張り出
   し、前記入力部材を後方へ移動させて前記弁機構を前記
   出力増加作用状態から前記出力保持作用状態へと移行さ
   せる反力部材と、 前記反力部材の前記弾性変形に伴う前記中央部分の後方
   への張り出しを抑制する抑制部材と、 を備えた負圧式倍力装置。
2. 【請求項２】 前記抑制部材は、前記反力部材の前記後
   端面の前記外周部分と前記前端面との内で少なくともど
   ちらか一方に配設されている請求項１の負圧式倍力装
   置。
3. 【請求項３】 前記反力部材は円盤状を呈し、前記抑制
   部材は環状剛性部材であり、前記反力部材に接着される
   請求項２の負圧式倍力装置。
4. 【請求項４】 前記大気弁座は前記入力部材に一体化さ
   れており且つ後方に向いており、前記負圧弁座は前記パ
   ワーピストンに一体化されており且つ後方に向く第１負
   圧弁座と前記パワーピストンに対して前進及び後退可能
   に配設された弁座部材に一体化されており且つ後方に向
   く第２負圧弁座とを有し、前記弁機構は前記大気弁座及
   び前記負圧弁座に対向する可動部と前記パワーピストン
   に気密的に固定される固定部とを有しており且つ前記可
   動部が付勢部材によって前方へ付勢されている弁部材を
   備えており、前記負圧弁体及び前記大気弁体は前記可動
   部に配設されており、前記プランジャは前記電磁吸引力
   により後方へ移動されて前記弁座部材を後方に移動させ
   ることにより、前記第２負圧弁座を前記負圧弁体に当接
   させて前記前室と前記後室との連通を遮断するとともに
   前記大気弁体と前記大気弁座とを離間させて前記後室と
   大気とを連通させる請求項１〜３のいずれか一に記載の
   負圧式倍力装置。
5. 【請求項５】 前記負圧弁座は前記パワーピストンに一
   体化されており且つ後方に向いており、前記弁機構は、
   前記大気弁座を後方に向く様に備えると共に通常は前記
   入力部材の移動に伴って前記入力部材と一体的に前進及
   び後退可能な弁座部材と、前記大気弁座及び前記負圧弁
   座に対向する可動部と前記パワーピストンに気密的に固
   定される固定部とを有しており且つ前記可動部が付勢部
   材によって前方へ付勢されている弁部材とを備えてお
   り、前記プランジャは前記電磁吸引力により前方に移動
   されて前記弁座部材を前記入力部材に対して前方に移動
   させることにより前記大気弁体と前記大気弁座とを離間
   させると共に前記負圧弁体と前記負圧弁座とを当接さ
   せ、前記弁座部材は前記入力部材の後方への移動によっ
   て常に前記入力部材と一体的に後方に移動される請求項
   １〜３のいずれか一に記載の負圧式倍力装置。
6. 【請求項６】 前記弁座部材と前記入力部材とは、前記
   自動作動機構が作動されることにより前記弁座部材が前
   記入力部材に対して前方に所定量移動された際に互いに
   当接し、前記弁座部材の前記入力部材に対する前方への
   移動を規制する当接部をそれぞれ備えている請求項５の
   負圧式倍力装置。