(57)【要約】【課題】軽量化が可能であり、作動時における良好な応答性を確保す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はダイアフラム１２１と支持部材１２２とからなる可動隔壁１２０を備える。支持部材１２２は第一連結部１２３及び複数の骨組み構造体１２４を有する。第一連結部１２３はフランジ部１３１ａに当接した状態でダイアフラム１２１の内周ビード部１２１ｂを介してバルブボディ１３０に気密的に接続される。骨組み構造体１２４は、ダイアフラム１２１のシート部１２１ｃを支持する支持部１２４ａと、第一連結部１２３の軸線Ｊの方向にて支持部１２４ａに対向する対向部１２４ｂと、支持部１２４ａと対向部１２４ｂとを連結する筋交い部１２４ｃと、を有する。骨組み構造体１２４は、第一連結部１２３の周方向に沿って放射状となるように基端部１２４ｄが第一連結部１２３に接続される【選択図】図２
2019006252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空状のブースタシェルと、
前記ブースタシェルを負圧室と変圧室とに気密的に区画する可動隔壁と、
前記可動隔壁の内周部が接続される筒状のバルブボディと、
前記バルブボディの内部に配設され、前記変圧室を前記負圧室及び大気に連通又は遮断する弁機構と、を備えた負圧式倍力装置であって、
前記可動隔壁が、
前記ブースタシェルを気密的に前記負圧室と前記変圧室とに区画し弾性変形可能な環状のダイアフラムと、前記ダイアフラムよりも前記負圧室の側に配置されて前記ダイアフラムを支持する支持部材と、を備え、
前記支持部材が、
前記バルブボディに接続される環状の第一連結部と、前記第一連結部の周方向に沿って放射状となるように基端部が前記第一連結部に接続される複数の骨組み構造体と、を有し、
前記骨組み構造体が、
一面側にて前記ダイアフラムを形成する環状のシート部を支持する柱状の支持部と、前記第一連結部の軸線の方向にて前記支持部の他面側に対向する柱状の対向部と、前記支持部と前記対向部とを連結する側面に設けられた複数の貫通孔によって形成されて前記支持部及び前記対向部を連結する柱状の筋交い部と、を有するように構成される、負圧式倍力装置。
【請求項２】
前記貫通孔は、
前記側面において多角形状に形成される、請求項１に記載の負圧式倍力装置。
【請求項３】
前記骨組み構造体は、
先端部が環状の第二連結部によって連結される、請求項１又は請求項２に記載の負圧式倍力装置。
【請求項４】
前記骨組み構造体は、
先端部において、前記支持部及び前記対向部に斜辺部が設けられ、前記斜辺部が連結される、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。
【請求項５】
前記骨組み構造体は、
先端部において、前記支持部と、前記支持部及び前記軸線を含む仮想平面にて前記支持部に対して角度を有する前記対向部と、が連結される、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。
【請求項６】
前記ダイアフラムの前記シート部は、
周方向にて前記骨組み構造体の間に位置する部分における板厚が、前記支持部と当接する部分の板厚に比べて大きい肉厚部を有する、請求項１乃至請求項５のうちの何れか一項に記載の負圧式倍力装置。
【請求項７】
前記骨組み構造体は、
先端部と前記基端部との間の一部に配置された第三連結部によって連結される、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。
【請求項８】
前記第一連結部は、
複数の前記骨組み構造体を周方向にて連結することにより形成される、請求項１乃至請求項７のうちの何れか一項に記載の負圧式倍力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負圧式倍力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、下記特許文献１に開示されたブレーキブースタ用ピストン装置が知られている。この従来のブレーキブースタ用ピストン装置は、中心部がガイドハウジングによって保持されて、シリンダ内を軸線の方向に案内される板状のピストンと、外周縁がシリンダの内壁にシールとして固定されるとともに、ピストンの表面を覆いピストンの中心の取付け部の近傍でハウジングの溝内に保持されるダイアフラムと、を備えている。そして、従来のブレーキブースタ用ピストン装置は、板状のピストンに対して、外側領域にて、周方向に周方向ビードが形成されるようになっている。これにより、従来のブレーキブースタ用ピストン装置においては、周方向ビードが、アルミニウムのような軽量金属、或いは、より薄い鋼板から製造されるピストンを補強することができ、軽量化を図ることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１１４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のブレーキブースタ用ピストン装置では、ピストン（支持部材）においてダイアフラムを支持する支持面がピストンの周方向にて全周に渡って形成されており、支持面の強度を確保するためには、更なる薄肉化が困難である。又、ピストンが周方向にて全周に渡ってダイアフラムによって押圧された場合、ガイドハウジング（バルブボディ）によって保持されるピストンの中心部には応力が集中する。従って、このような応力の集中に対しては、ピストンの中心部の強度を確保する必要があり、中心部の薄肉化が困難になる。このように、上記従来のブレーキブースタ用ピストン装置においては、更なる軽量化が極めて困難になる。更に、上記従来のブレーキブースタ用ピストン装置では、周方向ビードが形成されるのみであるため、ピストンがダイアフラムによって押圧された場合、ピストンの軸線の方向における変形量が大きくなる。このように変形量が大きくなると、ブレーキブースタ用ピストン装置の作動応答性、即ち、ブレーキ操作に対する倍力効果を発生させるまでの応答性が低下する可能性がある。
【０００５】
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、軽量化が可能であり、作動時における良好な応答性を確保することができる負圧式倍力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、ブースタシェルを負圧室と変圧室とに気密的に区画する可動隔壁と、可動隔壁の内周部が接続される筒状のバルブボディと、バルブボディの内部に配設され、変圧室を負圧室及び大気に連通又は遮断する弁機構と、を備えた負圧式倍力装置であって、可動隔壁が、ブースタシェルを気密的に負圧室と変圧室とに区画し弾性変形可能な環状のダイアフラムと、ダイアフラムよりも負圧室の側に配置されてダイアフラムを支持する支持部材と、を備え、支持部材が、バルブボディに接続される環状の第一連結部と、第一連結部の周方向に沿って放射状となるように基端部が第一連結部に接続される複数の骨組み構造体と、を有し、骨組み構造体が、一面側にてダイアフラムを形成する環状のシート部を支持する柱状の支持部と、第一連結部の軸線の方向にて支持部の他面側に対向する柱状の対向部と、支持部と対向部とを連結する側面に設けられた複数の貫通孔によって形成されて支持部及び対向部を連結する筋交い部と、を有するように構成される。
【発明の効果】
【０００７】
これによれば、支持部材を、環状の第一連結部と、第一連結部に対して放射状に接続された骨組み構造体と、から構成することができる。これにより、支持部材は、放射状に配置された、即ち、周方向にて部分的に配置された骨組み構造体により、ダイアフラムのシート部を支持することができる。又、骨組み構造体は、柱状の支持部、柱状の対向部及び三角形状の貫通孔によって形成される柱状の筋交い部から構成することができ、成形に必要な材料の使用量を大幅に低減することができる。従って、支持部材は、上記従来の装置に比べて十分な機械的強度を有することができ、ダイアフラムのシート部を周方向にて全周に渡って支持する場合に比べて可動隔壁の軽量化を容易に達成することができる。
【０００８】
又、第一連結部及び骨組み構造体は、圧力差に起因して発生する応力を分散させることができ、第一連結部及び骨組み構造体の軸線に沿った方向への変形量を低減することができる。その結果、圧力差に起因する力を応答性良くバルブボディに伝達することができ、負圧式倍力装置の作動応答性、即ち、ブレーキ操作に対する倍力効果を発生させるまでの応答性を良好に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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２】図１の負圧式倍力装置の構成を示す全体図である。
【図３】図２の支持部材の構成を示す断面図である。
【図４】図３の支持部材を構成する骨組み構造体によるダイアフラムの支持状態を説明する一部断面図である。
【図５】実施形態の第一変形例に係る支持部材を示す断面図である。
【図６】実施形態の第二変形例に係るダイアフラムのシート部及び支持部材を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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を介して連結されている。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。
【００１３】
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。
【００１４】
本実施形態の負圧式倍力装置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、前方の負圧室Ｒ１と、後方の変圧室Ｒ２と、に区画されている。
【００１５】
ブースタシェル１１０は、フロントシェル部材１１１と、リアシェル部材１１２と、から構成される。フロントシェル部材１１１には、負圧室Ｒ１と負圧源（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管１１１ａが連結されている。負圧導入管１１１ａには、負圧室Ｒ１側から負圧源側への空気の連通を許可し、負圧源側から負圧室Ｒ１側への空気の連通を遮断する逆止弁（図示省略）が接続される。
【００１６】
又、ブースタシェル１１０は、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複数の取付ボルト１１３を有している。尚、図２においては、一つの取付ボルト１１３のみを示す。取付ボルト１１３は、フロントシェル部材１１１側（ブースタシェル１１０の前方側）がマスタシリンダ２１（図２において図示省略）のベースプレート１１４を支持するようになっている。ここで、取付ボルト１１３は、後述する可動隔壁１２０の支持部材１２２を構成する骨組み構造体１２４の間を挿通するように設けられる。尚、図示を省略するが、ブースタシェル１１０は、リアシェル部材１１２側（ブースタシェル１１０の後方側）が静止部材、例えば、車体に固定される。
【００１７】
可動隔壁１２０は、環状のダイアフラム１２１と、環状の支持部材１２２と、から構成されている。ダイアフラム１２１は、弾性材料（例えば、ゴム材料）から形成されて、弾性変形可能になっている。ダイアフラム１２１は、外周縁としての外周ビード部１２１ａ、内周縁（内周部）としての内周ビード部１２１ｂ、及び、外周ビード部１２１ａと内周ビード部１２１ｂとを接続する環状のシート部１２１ｃを備えている。外周ビード部１２１ａは、フロントシェル部材１１１とリアシェル部材１１２との連結部分に配置されて、フロントシェル部材１１１及びリアシェル部材１１２によって気密的に挟持されている。内周ビード部１２１ｂは、バルブボディ１３０の外周面と支持部材１２２の後述する第一連結部１２３の内周面との間に配置されて、バルブボディ１３０の外周面及び第一連結部１２３の内周面によって気密的に挟持されている。シート部１２１ｃは、支持部材１２２を構成する後述の骨組み構造体１２４の支持部１２４ａによって支持される。
【００１８】
支持部材１２２は、樹脂材料、アルミ、鉄等から形成されるものであり、環状の第一連結部１２３と、板状の骨組み構造体１２４と、から構成される。第一連結部１２３は、ダイアフラム１２１の内周ビード部１２１ｂを介して、バルブボディ１３０（より詳しくは、後述の本体部１３１）に気密的に接続される。又、第一連結部１２３は、バルブボディ１３０の後述する本体部１３１の一端側に設けられたフランジ部１３１ａと嵌合する嵌合部１２３ａを備えている。これにより、第一連結部１２３は、本体部１３１のフランジ部１３１ａと当接して嵌合し、第一連結部１２３は、バルブボディ１３０に対して強固に接続される。尚、第一連結部１２３は、バルブボディ１３０に対して、本体部１３１の他端側から挿入されて、嵌合部１２３ａがフランジ部１３１ａと嵌合するように組み付けられる。
【００１９】
骨組み構造体１２４は、支持部１２４ａ、対向部１２４ｂ及び筋交い部１２４ｃから構成される。支持部１２４ａは、図２及び図３に示すように、柱状に形成されており、一面側にてダイアフラム１２１のシート部１２１ｃに接触して支持する。支持部１２４ａは、第一支持部分１２４ａ１及び第一支持部分１２４ａ１に対して屈曲した斜辺部としての第二支持部分１２４ａ２を有する。ここで、第一支持部分１２４ａ１と第二支持部分１２４ａ２との連続部分は、例えば、Ｒ面取り処理がなされており、ダイアフラム１２１のシート部１２１ｃを損傷しないようになっている。
【００２０】
対向部１２４ｂは、図２及び図３に示すように、柱状に形成されており、第一連結部１２３の軸線Ｊの方向にて支持部１２４ａの他面側に対向するように設けられている。本実施形態において、対向部１２４ｂは、第一部分１２４ｂ１及び第一部分１２４ｂ１に対して屈曲した斜辺部としての第二部分１２４ｂ２を有する。ここで、支持部１２４ａの第二支持部分１２４ａ２と対向部１２４ｂの第二部分１２４ｂ２とは、骨組み構造体１２４の先端部１２４ｅにおいて、互いに連結されるようになっている。
【００２１】
筋交い部１２４ｃは、図２及び図３に示すように、支持部１２４ａと対向部１２４ｂとを連結する側面１２４ｃ１に設けられた複数の多角形状（三角形状）の貫通孔１２４ｃ２（特に、図３を参照）によって形成される。即ち、筋交い部１２４ｃは、側面１２４ｃ１のうち、貫通孔１２４ｃ２を除いた柱状の部分であり、支持部１２４ａと対向部１２４ｂとを連結するようになっている。
【００２２】
このように、支持部１２４ａ、対向部１２４ｂ及び筋交い部１２４ｃから構成される板状の骨組み構造体１２４は、図３に示すように、第一連結部１２３に対して、周方向に沿って放射状となるように基端部１２４ｄが一体に接続される。尚、図３においては、周方向にて１／４のみを示しており、本実施形態では、骨組み構造体１２４は、重量及び強度のバランスを考慮して、周方向に沿って１６枚の骨組み構造体１２４が放射状に設けられる。
【００２３】
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）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。
【００２４】
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。筒部１１２ａの開口端部にはリップ状のシール部材１１２ｂが設けられており、本体部１３１はリアシェル部材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。又、本体部１３１（即ち、バルブボディ１３０）のブースタシェル１１０外に突出する部位は、蛇腹状のブーツ１６０によって被覆保護されている。
【００２５】
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の負圧室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とプランジャー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１４３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、プランジャー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。
【００２６】
入力軸１４１は、本体部１３１の軸線Ｊの方向に沿って前後方向に移動可能であり、球状先端部にてプランジャー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に係合されたスプリングによって後方に向けて付勢されている。
【００２７】
プランジャー１４２は、先端部にて反動部材１４４における後面の中央部分に当接する。又、プランジャー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に係合する。更に、プランジャー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、キー部材は、バルブボディ１３０の本体部１３１に対するプランジャー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。
【００２８】
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、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。
【００２９】
出力軸１４５は、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。
【００３０】
弁機構１５０は、バルブボディ１３０の内部に配設される。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、プランジャー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、リング部材１４６によって本体部１３１に保持されている。
【００３１】
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、負圧弁座とともに負圧室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。
【００３２】
このように構成された負圧式倍力装置１００においては、入力軸１４１及びプランジャー１４２がバルブボディ１３０の本体部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は大気又は負圧室Ｒ１に連通可能である。これにより、ブレーキペダル２９に対して踏み込み操作がなされて変圧室Ｒ２が大気に連通した場合には、変圧室Ｒ２内に大気が流入し、負圧室Ｒ１（負圧）と変圧室Ｒ２（大気圧）との間に生じた圧力差によって可動隔壁１２０が前方に（フロントシェル部材１１１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。
【００３３】
ところで、可動隔壁１２０は、負圧室Ｒ１の側に配置された支持部材１２２が変圧室Ｒ２側に配置されたダイアフラム１２１を支持するようになっている。従って、変圧室Ｒ２内に大気が流入して負圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に圧力差が生じる状態では、可動隔壁１２０の支持部材１２２には、発生した圧力差に起因して、可動隔壁１２０全体を変圧室Ｒ２から負圧室Ｒ１に向けて押圧する押圧力が作用する。この場合、支持部材１２２を構成する複数の骨組み構造体１２４は、第一連結部１２３とともに、押圧力に抗してダイアフラム１２１を支持する。
【００３４】
上述したように、それぞれの骨組み構造体１２４は、支持部１２４ａでダイアフラム１２１を支持している。又、それぞれの骨組み構造体１２４において、支持部１２４ａは、筋交い部１２４ｃを介して対向部１２４ｂと連結されている。このため、支持部１２４ａに作用した（入力された）押圧力は、側面１２４ｃ１に設けられた多角形状（三角形状）の貫通孔１２４ｃ２によって形成された筋交い部１２４ｃに伝達されるとともに対向部１２４ｂに伝達される。
【００３５】
この場合、押圧力は、一の筋交い部１２４ｃから支持部１２４ａ又は対向部１２４ｂを介して隣接する他の筋交い部１２４ｃに伝達される。即ち、骨組み構造体１２４に入力された押圧力は、骨組み構造体１２４内にて、支持部１２４ａ、対向部１２４ｂ及び筋交い部１２４ｃに対して分散される。この場合、柱状の筋交い部１２４ｃに伝達された押圧力は、図４にて太矢印により示すように、筋交い部１２４ｃを伸縮させるように作用する。従って、柱状の筋交い部１２４ｃにおいては、入力された押圧力に対して優れた機械的強度を有する。
【００３６】
又、支持部１２４ａに入力される押圧力は、支持部１２４ａを軸線Ｊの方向にて負圧室Ｒ１に向けて曲げ変形させるように作用する。しかしながら、支持部１２４ａは筋交い部１２４ｃと連結されているため、支持部１２４ａが伸縮する方向への力に対抗するとともに筋交い部１２４ｃが縮められる方向への力に対抗することにより支持部１２４ａに曲げ方向への変形が生じることを防止する。更に、対向部１２４ｂに入力される押圧力は、対向部１２４ｂを軸線Ｊの方向にて負圧室Ｒ１に向けて曲げ変形させるように作用する。しかしながら、対向部１２４ｂは筋交い部１２４ｃと連結されているため、対向部１２４ｂが伸縮する方向への力に対抗するとともに筋交い部１２４ｃが伸ばされる方向への力に対抗することにより、対向部１２４ｂの曲げ方向への変形が生じることを防止する。
【００３７】
従って、それぞれの骨組み構造体１２４は、入力された押圧力を支持部１２４ａ、筋交い部１２４ｃ及び対向部１２４ｂに対して分散させることにより、押圧力による曲げ変形が生じることを抑制することができる。加えて、骨組み構造体１２４においては、押圧力を分散することができるので、局所的に応力が集中することも抑制することができる。このように、それぞれの骨組み構造体１２４は、入力された押圧力に対して、押圧力の作用方向、換言すれば、第一連結部１２３の軸線Ｊの方向に沿った方向における曲げ変形を抑制し、ダイアフラム１２１を支持する。
【００３８】
又、骨組み構造体１２４が押圧力に抗してダイアフラム１２１を支持する状態においては、複数の骨組み構造体１２４を放射状に配置した状態で固定（接続）する第一連結部１２３にも、基端部１２４ｄを介して押圧力が伝達される。この場合、上述したように、押圧力は、骨組み構造体１２４の内部にて分散されて第一連結部１２３に伝達される。即ち、第一連結部１２３に作用する押圧力のうち軸線の方向に沿った方向の分力は、それぞれの骨組み構造体１２４によって分散されることにより、小さくなる。
【００３９】
従って、第一連結部１２３が、負圧室Ｒ１に向けて、即ち、軸線Ｊに沿って捩れる方向作用する押圧力の分力が小さくなる。又、軸線の方向に作用する押圧力の分力が小さくなることにより、第一連結部１２３においては、骨組み構造体１２４の基端部１２４ｄを固定（接続）する部分にて軸線の方向に作用する応力が小さくなり、局所的に応力が集中することも抑制することができる。その結果、第一連結部１２３が負圧室Ｒ１に向けて弾性変形することが抑制される。これにより、負圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に圧力差が生じる状態、即ち、ブレーキペダル２９に対する踏み込み操作に伴う負圧式倍力装置１００の作動時において、第一連結部１２３に固定（接続）された骨組み構造体１２４が負圧室Ｒ１の方向に向けて変形（変位）することが抑制される。
【００４０】
その結果、支持部材１２２（第一連結部１２３及び複数の骨組み構造体１２４）は、負圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に生じた圧力差に伴って可動隔壁１２０を押圧する押圧力を変形により逃がすことなく、速やかにバルブボディ１３０に伝達する。従って、ブレーキペダル２９が操作された場合、負圧式倍力装置１００は、ブレーキペダル２９に対する踏み込み操作に対して、応答性良く可動隔壁１２０及びバルブボディ１３０を一体的に前進させる。
【００４１】
一方、運転者によってブレーキペダル２９に対する踏み込み操作が解除されると、入力軸１４１及びプランジャー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及びプランジャー１４２が復帰非作動位置（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、負圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２とが連通する。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から負圧室Ｒ１に空気が吸引される。その結果、変圧室Ｒ２の圧力と負圧室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。
【００４２】
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と、ブースタシェル１１０を負圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２とに気密的に区画する可動隔壁１２０と、一端側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、可動隔壁１２０がフランジ部１３１ａと対向するように連結された筒状のバルブボディ１３０と、バルブボディ１３０の内部に配設され、変圧室Ｒ２を負圧室Ｒ１及び大気に連通又は遮断する弁機構１５０と、を備えた負圧式倍力装置１００であって、可動隔壁１２０が、ブースタシェル１１０を気密的に負圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２とに区画し弾性変形可能な環状のダイアフラムとして、ブースタシェル１１０に気密的に固定される環状の外周縁である外周ビード部１２１ａ、バルブボディ１３０に気密的に固定される環状の内周縁（内周部）である内周ビード部１２１ｂ及び外周ビード部１２１ａと内周ビード部１２１ｂとを連結する環状のシート部１２１ｃからなり弾性変形可能なダイアフラム１２１と、ダイアフラム１２１よりも負圧室Ｒ１の側に配置されてダイアフラム１２１を支持する支持部材１２２と、を備える。支持部材１２２は、第一連結部１２３及び複数の骨組み構造体１２４を有する。第一連結部１２３は、フランジ部１３１ａに当接した状態でダイアフラム１２１の内周ビード部１２１ｂを介してバルブボディ１３０に気密的に接続される。骨組み構造体１２４は、第一連結部１２３の周方向に沿って放射状となるように基端部１２４ｄが第一連結部１２３に接続され、一面側にてダイアフラム１２１のシート部１２１ｃを支持する柱状の支持部１２４ａと、第一連結部１２３の軸線Ｊの方向にて支持部１２４ａの他面側に対向する柱状の対向部１２４ｂと、支持部１２４ａと対向部１２４ｂとを連結する側面１２４ｃ１に設けられた複数の多角形状である複数の三角形状の貫通孔１２４ｃ２によって形成されて支持部１２４ａ及び対向部１２４ｂを連結する筋交い部１２４ｃと、を有する。
【００４３】
これによれば、支持部材１２２を、環状の第一連結部１２３と、第一連結部１２３に対して放射状に接続された骨組み構造体１２４と、から構成することができる。これにより、支持部材１２２は、放射状に配置された、即ち、周方向にて部分的に配置された骨組み構造体１２４により、ダイアフラム１２１のシート部１２１ｃを支持することができる。又、骨組み構造体１２４は、柱状の支持部１２４ａ、柱状の対向部１２４ｂ及び三角形状の貫通孔１２４ｃ２によって形成される柱状の筋交い部１２４ｃから構成することができ、成形に必要な材料の使用量を大幅に低減することができる。従って、押圧力に対して十分な耐力（機械的強度）を確保しつつ、ダイアフラム１２１のシート部１２１ｃを周方向にて全周に渡って支持する場合に比べて可動隔壁１２０の軽量化を達成することができる。
【００４４】
又、骨組み構造体１２４は、支持部１２４ａ及び対向部１２４ｂが筋交い部１２４ｃによって連結されるので、負圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に生じた圧力差に起因する押圧力が作用した場合、骨組み構造体１２４に作用する押圧力（応力）を適切に分散することができる。又、骨組み構造体１２４において、押圧力（応力）を分散することにより、基端部１２４ｄを固定（接続）する第一連結部１２３に軸線Ｊの方向に沿って作用する押圧力（応力）を大幅に低減することができる。従って、第一連結部１２３の板厚を低減することができるので、第一連結部１２３の軽量化が可能になるとともに第一連結部１２３における強度確保に伴う構造を簡略化することができる。
【００４５】
更に、押圧力（応力）を適切に分散させることができるので、圧力差に起因する押圧力に対して、第一連結部１２３及び骨組み構造体１２４の軸線Ｊに沿った方向への変形量を低減することができる。その結果、可動隔壁１２０（即ち、支持部材１２２）は、圧力差に起因する押圧力を応答性良くバルブボディ１３０に伝達することができ、負圧式倍力装置１００の作動応答性、即ち、ブレーキ操作に対する倍力効果を発生させるまでの応答性を良好に確保することができる。
【００４６】
この場合、骨組み構造体１２４は、支持部１２４ａにおいて第一支持部分１２４ａ１及び斜辺部としての第二支持部分１２４ａ２が設けられ、対向部１２４ｂにおいて第一部分１２４ｂ１及び斜辺部としての第二部分１２４ｂ２が設けられて、先端部１２４ｅにおいて第二支持部分１２４ａ２と第二部分１２４ｂ２とが連結される。
【００４７】
これによれば、斜辺部として第二支持部分１２４ａ２及び第二部分１２４ｂ２を設けることにより、第一支持部分１２４ａ１及び第二支持部分１２４ａ２がリブとして作用し支持部１２４ａの強度（耐力）を向上させ、第一部分１２４ｂ１及び第二部分１２４ｂ２がリブとして作用し対向部１２４ｂの強度（耐力）を向上させることができる。又、先端部１２４ｅにて第二支持部分１２４ａ２と第二部分１２４ｂ２とが連結されることにより、支持部１２４ａ及び対向部１２４ｂは押圧力を適切に分散することができる。更に、支持部１２４ａに第二支持部分１２４ａ２を設けることにより、支持部１２４ａに接触（密着）するダイアフラム１２１のシート部１２１ｃは第二支持部分１２４ａ２に沿って屈曲する。これにより、ダイアフラム１２１のシート部１２１ｃに簡易的なリブを形成させることができる。このため、特に、負圧式倍力装置１００の作動時において圧力差が生じた状況においてシート部１２１ｃ即ちダイアフラム１２１の強度（耐力）を向上させることができる。従って、シート部１２１ｃ即ちダイアフラム１２１に損傷が生じることを防止することができる。
【００４８】
（実施形態の第一変形例）
上記実施形態においては、複数の骨組み構造体１２４が、それぞれ、第一連結部１２３に放射状に接続されるようにした。即ち、複数の骨組み構造体１２４は、第一連結部１２３により連結されるようにした。これに代えて、図５に示すように、複数の骨組み構造体１２４が、それぞれの先端部１２４ｅにて、環状の第二連結部１２５によって互いに連結されるようにすることも可能である。以下、この第一変形例を説明する。
【００４９】
この第一変形例においては、図５に示すように、骨組み構造体１２４を構成する支持部１２４ａ及び対向部１２４ｂが、上記実施形態と異なり、斜辺部としての第二支持部分１２４ａ２及び第二部分１２４ｂ２を有していない。これにより、第一変形例における支持部１２４ａは、第一支持部分１２４ａ１のみの平らに形成されており、ダイアフラム１２１のシート部１２１ｃに接触して支持する。又、この第一変形例では、骨組み構造体１２４の先端部１２４ｅにおいて、支持部１２４ａと、支持部１２４ａ及び軸線Ｊを含む仮想平面Ｈにて支持部１２４ａに対して角度を有する対向部１２４ｂと、が連結されるようになっている。そして、第一変形例の骨組み構造体１２４は、それぞれ、支持部１２４ａと対向部１２４ｂとが連結された先端部１２４ｅにて第二連結部１２５によって連結される。尚、図５においては、周方向にて１／４のみを示しており、第一変形例においても、骨組み構造体１２４は、重量及び強度のバランスを考慮して、周方向に沿って１６枚の骨組み構造体１２４が放射状に設けられる。
【００５０】
又、第一変形例においては、それぞれの骨組み構造体１２４は、基端部１２４ｄと先端部１２４ｅとの間の一部に配置された第三連結部１２６によって連結される。具体的に、図５に示すように、第三連結部１２６は、支持部１２４ａの中央部分に配置され、互いに隣接する骨組み構造体１２４の支持部１２４ａ同士を連結するようになっている。そして、第三連結部１２６は、支持部１２４ａ同士を連結した状態で、ダイアフラム１２１のシート部１２１ｃに接触して支持する。ここで、第三連結部１２６は、ダイアフラム１２１のシート部１２１ｃを支持できる程度の機械的強度を有すればよく、その板厚は支持部１２４ａの板厚に比べて小さくなるように設定されている。
【００５１】
このように構成される第一変形例においても、上記実施形態と同様に、それぞれの骨組み構造体１２４は、支持部１２４ａでダイアフラム１２１を支持している。又、それぞれの骨組み構造体１２４において、支持部１２４ａは、対向部１２４ｂと筋交い部１２４ｃを介して連結されている。このため、支持部１２４ａに作用した（入力された）押圧力は、筋交い部１２４ｃに伝達されるとともに対向部１２４ｂに伝達される。
【００５２】
そして、支持部１２４ａは筋交い部１２４ｃと連結されているため、筋交い部１２４ｃが縮められる方向への力に対抗することにより支持部１２４ａに曲げ変形が生じることを抑制する。又、対向部１２４ｂは筋交い部１２４ｃと連結されているため、筋交い部１２４ｃが伸ばされる方向への力に対抗することにより対向部１２４ｂに曲げ変形が生じることを抑制する。
【００５３】
更に、第一変形例においては、それぞれの骨組み構造体１２４は、第二連結部１２５によって先端部１２４ｅが互いに連結されている。これにより、第一変形例においては、骨組み構造体１２４同士でも押圧力を分散する。従って、第一変形例においては、骨組み構造体１２４における押圧力（応力）をより確実に分散させる。そして、この第一変形例においても、上記実施形態と同様に、それぞれの骨組み構造体１２４は、入力された押圧力に対して、押圧力の作用方向、換言すれば、第一連結部１２３の軸線Ｊの方向に沿った方向に曲げ変形が生じることを抑制し、ダイアフラム１２１を支持する。
【００５４】
以上の説明からも理解できるように、この第一変形例においては、上述したように、骨組み構造体１２４が、先端部１２４ｅが環状の第二連結部１２５によって連結される。
【００５５】
これにより、負圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間の圧力差に起因する押圧力が骨組み構造体１２４に作用する場合であっても、それぞれの骨組み構造体１２４が第二連結部１２５によって連結されることによって作用する押圧力を分散し、押圧力による変形量をより小さくすることができる。従って、圧力差に起因する押圧力を応答性良くバルブボディ１３０に伝達することができ、負圧式倍力装置１００の作動応答性、即ち、ブレーキ操作に対する倍力効果を発生させるまでの応答性をより良好に確保することができる。
【００５６】
又、この第一変形例においては、骨組み構造体１２４は、先端部１２４ｅにおいて、支持部１２４ａと、支持部１２４ａ及び軸線Ｊを含む仮想平面Ｈにて支持部１２４ａに対して角度を有する対向部１２４ｂと、が連結される。
【００５７】
これによれば、対向部１２４ｂは、ダイアフラム１２１のシート部１２１ｃから押圧力が伝達される支持部１２４ａを強固に支えることができる。従って、骨組み構造体１２４における押圧力による変形量をより小さくすることができる。
【００５８】
又、第一変形例においては、骨組み構造体１２４は、先端部１２４ｅと基端部１２４ｄとの間の一部に配置された第三連結部１２６によって連結される。
【００５９】
これによれば、周方向及び径方向の全面に配置されることなく、部分的に配置された第三連結部１２６が負圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に圧力差によりダイアフラム１２１のシート部１２１ｃに発生する負圧室Ｒ１の側に向けた弾性変形を抑制することができる。これにより、ダイアフラム１２１のシート部１２１ｃに損傷が生じることを効果的に防止することができる。又、第三連結部１２６が部分的に設けられることにより、支持部材１２２の軽量化を達成することができる。
【００６０】
（実施形態の第二変形例）
上記実施形態及び上記第一変形例においては、ダイアフラム１２１のシート部１２１ｃが均一な板厚（膜厚）を有するものとした。上述したように、負圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２との間に圧力差が生じる状況では、ダイアフラム１２１のシート部１２１ｃは負圧室Ｒ１の側に向けて弾性変形しながら押圧力を骨組み構造体１２４の支持部１２４ａに伝達する。この場合、特に、周方向に放射状に配置された骨組み構造体１２４の間において、シート部１２１ｃの弾性変形が大きくなる。
【００６１】
従って、この第二変形例においては、図６に示すように、シート部１２１ｃに対して、周方向に放射状に配置された骨組み構造体１２４の間に対応するように肉厚部１２１ｃ１を設ける。肉厚部１２１ｃ１は、シート部１２１ｃにおいて、骨組み構造体１２４の支持部１２４ａと当接（密着）する部分の板厚に比べて大きな板厚を有する。又、肉厚部１２１ｃ１は、図６に示すように、その断面形状が台形状となるように形成される。そして、この第二変形例においては、断面形状台形の肉厚部１２１ｃ１が保持されるように、骨組み構造体１２４の支持部１２４ａの角部分が面取りされる。
【００６２】
このように、この第二変形例においては、ダイアフラム１２１のシート部１２１ｃは、周方向にて骨組み構造体１２４の間に位置する部分における板厚が、支持部１２４ａと当接（密着）する部分の板厚に比べて大きい肉厚部１２１ｃ１を有することができる。これにより、周方向に放射状に配置された骨組み構造体１２４の間において、シート部１２１ｃの弾性変形が大きくなることを防止することができ、シート部１２１ｃ即ちダイアフラム１２１に損傷が生じることを防止することができる。
【００６３】
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、種々の変形が可能である。
【００６４】
例えば、上記実施形態の支持部材１２２において、それぞれの骨組み構造体１２４が上記第一変形例において説明した第二連結部１２５によって連結されるように構成することが可能である。又、上記実施形態の支持部材１２２において、それぞれの骨組み構造体１２４の支持部１２４ａ（第一支持部分１２４ａ１）が上記第一変形例において説明した第三連結部１２６によって連結されるように構成することも可能である。
【００６５】
又、上記第一変形例においては、第三連結部１２６を設けるようにした。これに代えて、第三連結部１２６を省略して構成することも可能である。この場合、例えば、上記第二変形例において説明したようにダイアフラム１２１のシート部１２１ｃに肉厚部１２１ｃ１を設けることにより、第三連結部１２６を省略した場合であっても、ダイアフラム１２１のシート部１２１ｃが破損することを効果的に防止することができる。
【００６６】
又、上記実施形態及び上記各変形例においては、第一連結部１２３が周方向にて一体に形成される場合を説明した。この場合、バルブボディ１３０に対する支持部材１２２の組み付け性を向上させる、或いは、支持部材１２２（骨組み構造体１２４）を容易に製造するために、例えば、一つずつの骨組み構造体１２４の基端部１２４ｄ同士を連結して、環状の第一連結部１２３を形成するようにすることも可能である。
【００６７】
この場合、それぞれの骨組み構造体１２４の基端部１２４ｄに係合部を形成しておき、係合部同士を係合させることにより、環状の第一連結部１２３を形成することができる。そして、第一連結部１２３を形成することにより、支持部材１２２をバルブボディ１３０に対して適切に固定（接続）することができる。従って、この場合においては、それぞれの骨組み構造体１２４を比較的容易に製造することができ、それぞれの骨組み構造体１２４を組み付けることで支持部材１２２を完成させることができる。そして、この場合においても、上記実施形態及び上記各変形例を同等の効果が得られる。尚、この場合、図２及び図５に示すように、例えば、１／４に分割された支持部材１２２を組み付けることも可能である。
【００６８】
又、上記実施形態及び上記各変形例においては、骨組み構造体１２４を構成する筋交い部１２４ｃが多角形状（三角形状）の複数の貫通孔１２４ｃ２によって形成されるようにした。これに代えて、筋交い部１２４ｃが、例えば、側面１２４ｃ１に形成された円形状の複数の貫通孔１２４ｃ２によって形成されるようにすることも可能である。この場合においても、骨組み構造体１２４は、上記実施形態及び上記各変形例と同様に、押圧力（応力）を適切に分散させることができる。
【００６９】
又、上記実施形態及び上記各変形例においては、支持部材１２２を構成する第一連結部１２３がダイアフラム１２１の内周ビード部１２１ｂを介してバルブボディ１３０の本体部１３１に気密的に連結されるようにした。これに代えて、ダイアフラム１２１の内周ビード部１２１ｂを第一連結部１２３の変圧室Ｒ２の側の側面に気密的に組み付けるようにすることも可能である。尚、この場合には、少なくとも、第一連結部１２３がバルブボディ１３０の本体部１３１に対して一体的に（気密的に）連結（又は、固定）される。より好ましくは、第一連結部１２３がバルブボディ１３０の本体部１３１と一体に形成される。この場合においても、支持部材１２２は、ダイアフラム１２１を負圧室Ｒ１の側から支持することができる。
【００７０】
更に、上記実施形態及び上記各変形例においては、重量と強度とのバランスから、骨組み構造体１２４を周方向に１６枚用いるようにした。これに代えて、骨組み構造体１２４の数を増やしたり、減らしたりして変更可能であることは言うまでもない。又、上記実施形態及び上記各変形例においては、骨組み構造体１２４が板状（薄板状）であるとした。これに代えて、骨組み構造体１２４が支持部１２４ａ、対向部１２４ｂ及び筋交い部１２４ｃを有する限り、例えば、骨組み構造体１２４を角棒状としたり丸棒状としたりして変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７１】
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、２２，２３…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…負圧導入管、１１２…リアシェル部材、１１２ａ…筒部、１１２ｂ…シール部材、１１３…取付ボルト、１１４…ベースプレート、１２０…可動隔壁、１２１…ダイアフラム、１２１ａ…外周ビード部、１２１ｂ…内周ビード部（内周部）、１２１ｃ…シート部、１２１ｃ１…肉厚部、１２２…支持部材、１２３…第一連結部、１２３ａ…嵌合部、１２４…骨組み構造体、１２４ａ…支持部、１２４ａ１…第一支持部分、１２４ａ２…第二支持部分（斜辺部）、１２４ｂ…対向部、１２４ｂ１…第一部分、１２４ｂ２…第二部分（斜辺部）、１２４ｃ…筋交い部、１２４ｃ１…側面、１２４ｃ２…貫通孔、１２４ｄ…基端部、１２４ｅ…先端部、１２５…第二連結部、１２６…第三連結部、１３０…バルブボディ、１３１…本体部、１３１ａ…フランジ部、１３２…負圧連通路、１４１…入力軸、１４２…プランジャー、１４３…フィルタ、１４４…反動部材、１４５…出力軸、１４５ａ…後方円筒部、１４６…リング部材、１５０…弁機構、１５１…弁体、１６０…ブーツ、Ｒ１…負圧室、Ｒ２…変圧室、Ｈ…仮想平面、Ｊ…軸線、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
【図１】
2019006252.tif 000003
【図２】
2019006252.tif 000004
【図３】
2019006252.tif 000005
【図４】
2019006252.tif 000006
【図５】
2019006252.tif 000007
【図６】
2019006252.tif 000008