(57)【要約】      （修正有）【課題】負圧ブースタの非作動状態で弁筒が出力ピストンに対し僅かに傾いても、作動ピストン前端面と弾性ピストンとの間の当接部のシール性を効果的に高め、併せて、耐久性の向上を図る。【解決手段】弁筒１０内で入力杆２０に連動して前後動する反力ピストン１７と、この反力ピストンを囲繞するよう弁筒１０に前向きに突設される作動ピストン１５と、負圧室に臨む出力杆２５の後端に連なり且つ弁筒１０に前後摺動可能に嵌合されるカップ状の出力ピストン２１と、その出力ピストン内に収納されて前面が出力ピストン２１に、また後面が反力ピストン１７及び作動ピストン１５の前端面にそれぞれ対向する弾性ピストン２２とを備える反力機構２４を含む負圧ブースタにおいて、作動ピストン１５及び弾性ピストン２２の相対向面の一方には、それらピストンの軸線に沿う方向に突出して、相対向面の他方に当接する環状突起Ｐが一体に設けられる。【選択図】図２
2015221590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、ブースタシェル（１）の後壁に前後摺動自在に支承される弁筒（１０）を連設し、この弁筒（１０）内には、前後動可能な入力杆（２０）と、この入力杆（２０）を後退方向へ付勢する入力戻しばね（４１）と、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）とを配設し、ブースタシェル（１）の前壁と弁筒（１０）との間に、その弁筒（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）を縮設し、弁筒（１０）内で入力杆（２０）に連動して前後動する反力ピストン（１７）と、この反力ピストン（１７）を囲繞するよう弁筒（１０）に前向きに突設される円筒状の作動ピストン（１５）と、負圧室（２）に臨む出力杆（２５）の後端に連なり且つ弁筒（１０）に前後摺動可能に嵌合されるカップ状の出力ピストン（２１）と、その出力ピストン（２１）内に収納されて前面が出力ピストン（２１）に、また後面が反力ピストン（１７）及び作動ピストン（１５）の各前端面にそれぞれ対向する弾性ピストン（２２）とを備える反力機構（２４）により、入力杆（２０）への操作入力と、作動室（３）及び負圧室（２）間の気圧差によるブースタピストン（４）の推力との合力を出力杆（２５）に伝達可能とした負圧ブースタにおいて、
前記作動ピストン（１５）及び前記弾性ピストン（２２）の相対向面の一方に、それらピストン（１５，２２）の軸線に沿う方向に突出して該相対向面の他方に当接する環状突起（Ｐ，Ｐ′）が一体に設けられることを特徴とする負圧ブースタ。
【請求項２】
前記環状突起（Ｐ，Ｐ′）は、負圧ブースタの非作動状態から前記弁筒（１０）が前進を開始するのと同時に前記軸線に沿う方向の圧縮荷重を受けて、前記作動ピストン（１５）から前記弾性ピストン（２２）側へ推力を伝達することを特徴とする、請求項１に記載の負圧ブースタ。
【請求項３】
前記作動ピストン（１５）及び前記弾性ピストン（２２）の相対向面の前記他方に、前記環状突起（Ｐ，Ｐ′）に対応する環状凹部（Ｒ）が形成され、その環状凹部（Ｒ）の深さは、前記環状突起（Ｐ，Ｐ′）の高さよりも小さく設定されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の負圧ブースタ。
【請求項４】
前記環状突起（Ｐ）が、前記弾性ピストン（２２）の前記作動ピストン（１５）との対向面に形成されることを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の負圧ブースタ。
【請求項５】
前記環状突起（Ｐ′）が、前記作動ピストン（１５）の前記弾性ピストン（２２）との対向面に形成されることを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の負圧ブースタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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好適な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、ブースタシェルの後壁に前後摺動自在に支承される弁筒を連設し、この弁筒内には、前後動可能な入力杆と、この入力杆を後退方向へ付勢する入力戻しばねと、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配設し、ブースタシェルの前壁と弁筒との間に、その弁筒を後退方向へ付勢するコイル状のブースタ戻しばねを縮設し、弁筒内で入力杆に連動して前後動する反力ピストンと、この反力ピストンを囲繞するよう弁筒に前向きに突設される円筒状の作動ピストンと、負圧室に臨む出力杆の後端に連なり且つ弁筒に前後摺動可能に嵌合されるカップ状の出力ピストンと、その出力ピストン内に収納されて前面が出力ピストンに、また後面が反力ピストン及び作動ピストンの各前端面にそれぞれ対向する弾性ピストンとを備える反力機構により、入力杆への操作入力と、作動室及び負圧室間の気圧差によるブースタピストンの推力との合力を出力杆に伝達可能としたものの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
かゝる負圧ブースタは、例えば、下記特許文献１に開示されているように従来公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２５９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されるような従来の負圧ブースタでは、その反力機構の作動ピストン及び弾性ピストンの相対向面が、弁筒の軸線と直交する平面に各々形成されていて、負圧ブースタの非作動時には、弾性ピストンに対し作動ピストンの前端面全域が略均等な面圧で面接触するように構成されていた。
【０００５】
ところがブースタ戻しばねは、コイルばねであって中間部が浮動状であることから、これのブースタシェル内への組付け状態で、弁筒軸線に対して該ばねが僅かに傾いてしまう場合がある。またコイルばねより成るブースタ戻しばねは、その後端末を全周に亘り弁筒に均等に当接させることは難しく、即ち、その後端末の一部（一巻き目の終端付近）に弁筒に対する非接触部分が存在する場合もある。そして、それら場合には、ブースタ戻しばねの弾発力を弁筒に対し周方向均等に作用させることができず、これが弁筒を出力ピストン（従って弾性ピストン）に対し多少とも傾かせる原因となる。尚、出力ピストンは弁筒に摺動可能に嵌合しているが、その嵌合面間には、出力ピストンのスムーズな摺動確保のための摺動間隙が設定されていて、この摺動間隙分だけ弁筒が出力ピストンに対し僅かに傾倒可能な構造となっている。
【０００６】
そして、上記のように弁筒が出力ピストンに対し僅かに傾いた場合には、弁筒と一体の作動ピストンと、出力ピストン内の弾性ピストンとの当接部において、その接触面圧が周方向一様ではなくなるため、その面圧が小さい領域のシール性が低下する虞れがある。
【０００７】
本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、従来のものの課題を簡単な構造で解決し得る前記負圧ブースタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、ブースタシェルの後壁に前後摺動自在に支承される弁筒を連設し、この弁筒内には、前後動可能な入力杆と、この入力杆を後退方向へ付勢する入力戻しばねと、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配設し、ブースタシェルの前壁と弁筒との間に、その弁筒を後退方向へ付勢するコイル状のブースタ戻しばねを縮設し、弁筒内で入力杆に連動して前後動する反力ピストンと、この反力ピストンを囲繞するよう弁筒に前向きに突設される円筒状の作動ピストンと、負圧室に臨む出力杆の後端に連なり且つ弁筒に前後摺動可能に嵌合されるカップ状の出力ピストンと、その出力ピストン内に収納されて前面が出力ピストンに、また後面が反力ピストン及び作動ピストンの各前端面にそれぞれ対向する弾性ピストンとを備える反力機構により、入力杆への操作入力と、作動室及び負圧室間の気圧差によるブースタピストンの推力との合力を出力杆に伝達可能とした負圧ブースタにおいて、前記作動ピストン及び前記弾性ピストンの相対向面の一方に、それらピストンの軸線に沿う方向に突出して該相対向面の他方に当接する環状突起が一体に設けられることを第１の特徴とする。
【０００９】
また本発明は、第１の特徴に加えて、前記環状突起が、負圧ブースタの非作動状態から前記弁筒が前進を開始するのと同時に前記軸線に沿う方向の圧縮荷重を受けて、前記作動ピストンから前記弾性ピストン側へ推力を伝達することを第２の特徴とする。
【００１０】
また本発明は、第１又は第２の特徴に加えて、前記作動ピストン及び前記弾性ピストンの相対向面の前記他方に、前記環状突起に対応する環状凹部が形成され、その環状凹部の深さは、前記環状突起の高さよりも小さく設定されることを第３の特徴とする。
【００１１】
また本発明は、第１〜第３の特徴の何れかに加えて、前記環状突起が、前記弾性ピストンの前記作動ピストンとの対向面に形成されることを第４の特徴とする。
【００１２】
また本発明は、第１〜第３の特徴の何れかに加えて、前記環状突起が、前記作動ピストンの前記弾性ピストンとの対向面に形成されることを第５の特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように本発明の第１の特徴によれば、作動ピストン及び弾性ピストンの相対向面の一方に、それらピストンの軸線に沿う方向に突出して該相対向面の他方に当接する環状突起を一体に設けたので、負圧ブースタの非作動状態で弁筒が出力ピストンに対し僅かに傾いても、前記環状突起が前記相対向面の他方に対し比較的高い接触面圧を以て当接できて、弾性ピストンと作動ピストン間の当接部のシール性を効果的に高めることが可能となる。しかもピストンの軸線に沿う方向に突出する上記環状突起は、弁筒の前進時に相手面に突っ張り効果を発揮して倒れ変形しにくいことから、その倒れに因る耐久性の低下を効果的に抑えることができる。
【００１４】
また本発明の第２の特徴によれば、負圧ブースタの非作動状態から入力杆への操作入力に基づいて弁筒が前進を開始するのと同時に環状突起が圧縮荷重を受けて作動ピストンから弾性ピストン側へ推力を伝達するので、弁筒の前進開始時に環状突起が一層倒れにくくなって耐久性向上が図られ、しかも、その弁筒の前進開始に応じて作動ピストンから環状突起を介して弾性ピストン側に推力を迅速に作用させることができて、出力杆での出力の立ち上がりの応答性が良好である。
【００１５】
また本発明の第３の特徴によれば、作動ピストン及び弾性ピストンの相対向面の他方に、環状突起に対応する環状凹部が形成されるので、弁筒が出力ピストンに対し傾いていない場合に、環状突起及びその相手面に過度の応力集中が起きるのを回避できて、耐久性向上に寄与することができる。
【００１６】
また本発明の第４の特徴によれば、環状突起が、弾性ピストンの作動ピストンとの対向面に形成されるので、比較的小型部品である弾性ピストンに環状突起を形成するだけの簡単な構成で、前記シール性の確保が可能となる。
【００１７】
また本発明の第５の特徴によれば、環状突起が、作動ピストンの弾性ピストンとの対向面に形成されるので、環状突起を弾性ピストン側に設ける場合と比べて、弾性ピストンの変形を極力抑えることができて耐久性向上が図られ、また弾性ピストンが誤組される虞れがなく、組立作業性が良好となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るシングル型負圧ブースタの非作動状態で示す縦断面図
【図２】図１の２部拡大図
【図３】倍力作動状態を示す、図２に対応した作用説明図
【図４】倍力解除過程を示す、図２に対応した作用説明図
【図５】上記負圧ブースタの倍力特性線図
【図６】本発明の第２実施形態を示す、図２の一部と対応する拡大断面図
【図７】本発明の第３実施形態を示す、図２の一部と対応する拡大断面図
【図８】本発明の第４実施形態を示す、図２の一部と対応する拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態を、添付図面に示す本発明の実施例に基づいて説明する。
【００２０】
先ず、第１実施形態の説明より始める。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、対向端を相互に結合する前後一対のシェル半体１ａ，１ｂとから構成される。その後部シェル半体１ｂが自動車の車室前壁Ｆに固着されると共に、ブレーキマスタシリンダＭのシリンダボディＭａが前部シェル半体１ａに固着される。
【００２１】
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、その後面に重ねて結着されると共に両シェル半体１ａ，１ｂ間に外周端部が気密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。負圧室２は、負圧導入管１４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。
【００２２】
ブースタピストン４は鋼板により環状に成形されており、このブースタピストン４及びダイヤフラム５の中心部に合成樹脂製の弁筒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支持筒部１２にシールリップ付き軸受部材１３を介して前後摺動自在に支承される。
【００２３】
弁筒１０内には、弁ピストン１８と、この弁ピストン１８に連結する入力杆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。
【００２４】
弁ピストン１８は、弁筒１０に設けられたガイド孔１１に前後摺動自在に嵌合されるもので、その前端には頸部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。
【００２５】
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の球状前端部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、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。
【００２６】
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と協働する共通一個の弁体３４が取り付けられる。この弁体３４は全体がゴム等の弾性材で成形されたもので、環状の取り付けビード部３４ｂと、この取り付けビード部３４ｂから前方に延びる伸縮筒部３４ｃと、この伸縮筒部３４ｃの前端から半径方向外方に張り出したフランジ状の弁部３４ａとからなっており、その弁部３４ａには、その内周側から環状の補強板４４が挿入され、モールド結合される。また弁部３４ａの外周には、後方へ屈曲した環状のシールリップ３７が一体に形成される。
【００２７】
取り付けビード部３４ｂは、負圧導入弁座３０と共に弁筒１０の内周側に一体に形成された環状隆起部１０ａの後端に当接する前後一対の弁ホルダ３５Ａ，３５Ｂ間に次のようにして気密に挟持される。即ち、前部弁ホルダ３５Ａは合成樹脂製で、弁筒１０の内周面に嵌合しながら環状隆起部１０ａの後端に当接する環状のフランジ部３５Ａａと、このフランジ部３５Ａａの内周縁から前方に屈曲する円筒状の挟持部３５Ａｂとから構成され、また後部弁ホルダ３５Ｂも合成樹脂製で、前部弁ホルダ３５Ａのフランジ部３５Ａａの後部に並んで弁筒１０の内周面に嵌合される円筒状の嵌合部３５Ｂｃと、この嵌合部３５Ｂｃの前端から半径方向内方に屈曲するフランジ部３５Ｂａと、このフランジ部３５Ｂａの内周縁から前方に屈曲して前記挟持部３５Ａｂに囲繞される円筒状の挟持部３５Ｂｂとから構成される。したがって前記両挟持部３５Ａｂ，３５Ｂｂは何れも弁筒１０より小径になっており、これら挟持部３５Ａｂ，３５Ｂｂによって取り付けビード部３４ｂは緊密に挟持される。
【００２８】
前部弁ホルダ３５Ａの挟持部３５Ａｂの内周面は、取り付けビード部３４ｂの平坦な外周面の形状に対応して平坦に形成され、また後部弁ホルダ３５Ｂの挟持部３５Ｂｂの外周面は、取り付けビード部３４ｂの凸状の内周面の形状に対応して凹状に形成される。而して、組み立てに際しては、最初に取り付けビード部３４ｂを両挟持部３５Ａｂ，３５Ｂｂ間で挟持し、その状態で両弁ホルダ３５Ａ，３５Ｂを弁筒１０内に嵌合するもので、その嵌合後は、両挟持部３５Ａｂ，３５Ｂｂ間からの取り付けビード部３４ｂの抜け出しを阻止することができる。
【００２９】
後部弁ホルダ３５Ｂの嵌合部３５Ｂｃには、弁筒１０の内周面に密接するＯリング等のシール部材４３が装着される。
【００３０】
弁部３４ａは大気導入弁座３１及び負圧導入弁座３０に着座可能に対向して配置される。この弁部３４ａの補強板４４と入力杆２０との間には、弁部３４ａを両弁座３０，３１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。
【００３１】
後部弁ホルダ３５Ｂと入力杆２０との間には入力戻しばね４１が縮設され、これによって前後の弁ホルダ３５Ａ，３５Ｂが弁筒１０の環状隆起部１０ａ後端に当接、保持されると共に、入力杆２０が後退方向へ付勢される。
【００３２】
弁筒１０の内周の環状隆起部１０ａには、負圧導入弁座３０を囲繞する前部環状室４５Ａが形成され、該室４５Ａに弁部３４ａの前面が臨む。前部環状室４５Ａの半径方向外側の内周面は負圧導入弁座３０よりも後方へ延びており、その内周面に弁部３４ａ外周のシールリップ３７が摺動可能に密接する。したがって、前部環状室４５Ａは、弁部３４ａが負圧導入弁座３０に着座したとき閉じられるようになっている。
【００３３】
さらに環状隆起部１０ａの内側には、シールリップ３７付き弁部３４ａによって、弁部３４ａの背面が臨む後部環状室４５Ｂが画成される。
【００３４】
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、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、この第２ポート２９は、環状隆起部１０ａの根元に形成された、弁筒１０の軸線と平行な連通孔４７を介して後部環状室４５Ｂとも連通する。弁筒１０の軸線と平行な連通孔４７は、弁筒１０の成形時、中子ピンにより簡単に形成可能である。
【００３５】
前記後部シェル半体１ｂの支持筒部１２の後端と入力杆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。
【００３６】
また弁筒１０には、ブースタピストン４及び弁ピストン１８の後退限を規定するキー３２が一定距離の範囲で軸方向移動可能に取り付けられる。このキー３２は、前記弁ピストン１８及び反力ピストン１７間の頸部１８ｂを跨ぐフォーク部３２ｂを内端に有すると共に、その外端３２ａが前記後部シェル半体１ｂの支持筒部１２に設けられたストッパ壁１９の前面に対向するように配置される。而して、キー３２がストッパ壁１９に当接することによりブースタピストン４及び弁筒１０の後退限が規定され、また反力ピストン１７の後端面がキー３２に当接することにより弁ピストン１８及び入力杆２０の後退限が規定される。前記頸部１８ｂの軸方向長さはキー３２の板厚より大きく設定されていて、弁ピストン１８とキー３２とが僅かに相対移動ができるようになっている。
【００３７】
さらにまた弁筒１０には、前方に突出する円筒状の作動ピストン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１６ａと、作動ピストン１５を囲繞し弁筒１０の前面に開口する大径シリンダ孔１６ｂとが設けられ、その小径シリンダ孔１６ａに前記反力ピストン１７が前後摺動自在に嵌合され、またその大径シリンダ孔１６ｂに、後方に開放したカップ状に形成される出力ピストン２１の外周部が前後摺動自在に嵌合される。そして、作動ピストン１５の外周部は、前記出力ピストン２１の凹所の内周面に摺動自在に嵌合され、この出力ピストン２１の凹所の内奥部には、作動ピストン１５及び反力ピストン１７の各前端面に対向する偏平な円板状の弾性ピストン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。尚、弾性ピストン２２は、これを介してブースタピストン４の推力を出力ピストン２１側に伝達し得るように比較的硬質のゴム材より構成される。
【００３８】
また、出力ピストン２１の前面には、負圧室２に臨む出力杆２５が突設され、この出力杆２５は前記ブレーキマスタシリンダＭのピストンＭｂに連接される。
【００３９】
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及び出力ピストン２１は、互いに協働して、入力杆２０への操作入力と、作動室３及び負圧室２間の気圧差によるブースタピストン４の推力との合力を出力杆２５に伝達する反力機構２４を構成するものであって、その反力機構２４により、出力杆２５の出力の一部を入力杆２０に操作反力としてフィードバックすることができる。
【００４０】
出力ピストン２１及び弁筒１０の前端面にリテーナ２６が当接するように配設され、このリテーナ２６とブースタシェル１の前壁との間には、ブースタピストン４及び弁筒１０を後退方向へ付勢するコイルばねより成るブースタ戻しばね２７が縮設される。尚、本実施形態では、軸方向中間部が両端部よりもやや大径のバレル型をなすコイルばねが使用される。
【００４１】
ところで作動ピストン１５および弾性ピストン２２の相対向面の一方（本実施形態では弾性ピストン２２）には、それらピストン１５，２２の軸線に沿う方向に突出して該相対向面の他方（本実施形態では作動ピストン１５の平坦な前端面１５ｆ）に当接する無端状の環状突起Ｐが一体に設けられる。この環状突起Ｐは、負圧ブースタＢの非作動状態から弁筒１０が前進を開始するのと同時に前記軸線に沿う方向の圧縮荷重を受けて作動ピストン１５から弾性ピストン２２側へ推力を伝達するものであって、本実施形態では、環状突起Ｐ自体や弾性ピストンＰの環状突起Ｐ周辺部への応力集中を生じにくくすべく横断面半円弧状に形成される。尚、上記環状突起Ｐの特設により、負圧ブースタＢの非作動状態においては作動ピストン１５および弾性ピストン２２の相対向面間に、環状突起Ｐの高さに相当する間隙が形成される。
【００４２】
次にこの実施形態の作用について説明する。
【００４３】
負圧ブースタＢの非作動状態では、図１及び図２に示すように、弁筒１０に取り付けられたキー３２が後部シェル半体１ｂのストッパ壁１９前面に当接し、このキー３２に反力ピストン１７の後端面が当接することにより、ブースタピストン４及び入力杆２０が後退限に位置している。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、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は同圧となっているため、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。
【００４４】
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、図３に示すように、弁ばね３６の付勢力が伸縮筒部３４ｃを伸ばしながら弁部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の内側を通して大気導入口３９と連通される。
【００４５】
その結果、大気導入口３９から弁筒１０内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、出力ピストン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によりブレーキマスタシリンダＭのピストンＭｂを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１６ａ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、図５に線ａ−ｂで示すように急速に立ち上がるジャンピング特性を示す。
【００４６】
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るので、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。
【００４７】
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。
【００４８】
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、図５の線ｂ−ｃで示すように増加する。
【００４９】
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ｃに達してからは、出力杆２５の出力は、線ｃ−ｄに示すように、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。
【００５０】
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、図４に示すように、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、ブースタピストン４及び入力杆２０は、再び図１及び図２の非作動状態に戻る。
【００５１】
ところで本実施形態では、作動ピストン１５および弾性ピストン２２の相対向面の一方即ち弾性ピストン２２の後面に、それらピストン１５，２２の軸線に沿う方向に突出して該相対向面の他方、即ち作動ピストン１５の前端面１５ｆに当接する環状突起Ｐが一体に設けられている。このため、負圧ブースタＢの非作動状態において、コイルばねより成るブースタ戻しばね２７からの偏荷重等（本明細書の第５段落を参照）に起因して弁筒１５が出力ピストン２１に対しその摺動間隙に対応して僅かに傾いたとしても、前記環状突起Ｐが前記相対向面の他方、即ち作動ピストン１５の前端面１５ｆに対し比較的高い接触面圧を以て当接できる。これにより、弾性ピストン２２と作動ピストン１５間の当接部のシール性を効果的に高めることが可能となる。しかもピストン軸線に沿う方向に突出する上記環状突起Ｐは、弁筒１０の前進時に相手面に突っ張り効果を発揮して倒れ変形しにくいことから、その倒れ変形が繰り返されることに因る耐久性低下を効果的に抑えることができる。
【００５２】
その上、本実施形態のように圧縮変形で推力を受け止め得る断面形状の環状突起Ｐは、負圧ブースタＢの非作動状態から弁筒１０が前進を開始するのと同時に作動ピストン１５から弾性ピストン２２側へ推力を伝達可能であるため、弁筒１０の前進開始時に環状突起Ｐが一層倒れにくくなって耐久性向上が図られ、しかも、その弁筒１０の前進開始に応じて作動ピストン１５から環状突起Ｐを介して弾性ピストン２２側に推力を迅速に作用させることができて、出力杆２５での出力の立ち上がりの応答性が良好である。尚、作動ピストン１５の前端面１５ｆは、弁筒１０の前進開始当初は環状突起Ｐにのみ圧接するが、その後、弁筒１０が前進するにつれて環状突起Ｐを押し潰すよう圧縮変形させ、最終的には作動ピストン１５の前端面１５ｆの略全面が弾性ピストン２２の後面に圧接するようにして弁筒１０の推力を弾性ピストン２２側に伝達する（図３参照）。
【００５３】
また本実施形態の環状突起Ｐは、特に弾性ピストン２２の後面に形成されるので、小型部品である弾性ピストン２２に環状突起Ｐを一体成形するだけの簡単な構成で、前記シール性の確保が可能となる。
【００５４】
また図６には、本発明の第２実施形態が示される。第１実施形態では、作動ピストン１５および弾性ピストン２２の相対向面のうち特に弾性ピストン２２の後面に環状突起Ｐを設けたものを示したが、本第２実施形態では、その相対向面の他方、即ち作動ピストン１５の前端面１５ｆに環状突起Ｐ′を一体に設けている。この環状突起Ｐ′の横断面形状や機能は、第１実施形態の環状突起Ｐのそれと基本的に同様である。尚、本実施形態では、負圧ブースタＢの非作動状態から弁筒１０を前進開始させる当初は弾性ピストン２２の後面が作動ピストン１５の前端面１５ｆの特に環状突起Ｐ′にのみ圧接するが、その後、弁筒１０が前進するにつれて弾性ピストン２２はその後面に環状突起Ｐ′をめり込ませるよう弾性変形し、最終的には作動ピストン１５の前端面１５ｆの略全面が弾性ピストン２２の後面に圧接するようにして弁筒１０の推力を弾性ピストン２２側に伝達する。
【００５５】
その上、本実施形態では、環状突起Ｐ′が特に作動ピストン１５の前端面１５ｆに形成されるので、第１実施形態のように環状突起Ｐを弾性ピストン２２に設ける場合と比べて、弾性ピストン２２の変形を極力抑えることができて耐久性向上が図られ、また弾性ピストン２２が前後逆に誤組される虞れがなく、組立作業性が良好となる。
【００５６】
さらに図７には、本発明の第３実施形態が示される。第２実施形態では、環状突起Ｐ′の相手面（即ち本実施形態では弾性ピストン２２の後面）が平坦面であるものを示したが、本第３実施形態では、前記相手面２２に、環状突起Ｐ′に対応する横断面円弧状の環状凹部Ｒを形成している。そして、その環状凹部Ｒの深さは、環状突起Ｐ′の高さよりも小さく設定されるので、負圧ブースタＢの非作動状態で作動ピストン１５および弾性ピストン２２の相対向面間に所定の間隙が設定される。
【００５７】
斯かる第３実施形態の構成によれば、上記環状凹部Ｒの特設により、弁筒１０が出力ピストン２５に対し傾いていない場合に環状突起Ｐ′及びその相手面（弾性ピストン２２の後面）に過度の応力集中が起きるのを効果的に回避できて、耐久性向上が図られる。
【００５８】
尚、図示はしないが、上記第３実施形態の環状凹部Ｒの構造を第１実施形態に適用して、第１実施形態の作動ピストン１５の前端面１５ｆに、環状突起Ｐに対応した環状凹部を形成してもよい。
【００５９】
さらに図８には、本発明の第４実施形態が示される。第１〜第３実施形態では、環状突起Ｐ，Ｐ′を横断面半円弧状に形成したものを示したが、本実施形態では、作動ピストン１５の前端面１５ｆに設けた環状突起Ｐ′を横断面山形状（即ち三角形状）に形成し、その頂部に多少の丸みを付している。尚、図示はしないが、弾性ピストン２２の後面に設けた環状突起Ｐを横断面山形状（即ち三角形状）に形成し、その頂部に多少の丸みを付してもよい。尚また、上記のように環状突起Ｐ，Ｐ′を横断面山形状とする場合において、その環状突起Ｐ，Ｐ′の相手面には第３実施形態と同様に環状凹部Ｒを設けてもよく、この場合に、環状凹部Ｒは、環状突起Ｐ，Ｐ′に対応する横断面谷形状に形成すればよい。
【００６０】
以上、本発明の実施形態を示したが、本発明は、前記実施形態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、負圧ブースタＢは、前後一対のブースタピストンを同一の弁筒に結合したタンデム型に構成することもできる。
【符号の説明】
【００６１】
Ｂ・・・・・・負圧ブースタ
Ｐ，Ｐ′・・・環状突起
Ｒ・・・・・・環状凹部
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
１５・・・・・作動ピストン
１７・・・・・反力ピストン
２０・・・・・入力杆
２１・・・・・出力ピストン
２２・・・・・弾性ピストン
２４・・・・・反力機構
２５・・・・・出力杆
２７・・・・・ブースタ戻しばね
３８・・・・・制御弁
４１・・・・・入力戻しばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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