(57)【要約】【課題】出力を低減することなく、ダイヤフラムの表面積を効果的に小さくしつつ、負圧源による負圧が発生されていない状態でも出力を確保する。【解決手段】パワーピストン部材５とダイヤフラム７とにより、パワーピストン８が構成されている。ダイヤフラム７の内周側ビード部７ａがパワーピストン部材５の外周側部分に設けられた環状凹所からなる嵌着部５ｄに嵌着されて取り付けられている。パワーピストン部材５には、定圧室９と変圧室１０とを連通する連通孔５ｇが穿設されている。一方、ダイヤフラム７にその内周側ビード部７ａより延びる弾性のリップ７ｄが設けられており、このリップ７ｄは通常時は連通孔５ｇを覆って塞いでいる。そして、定圧室９の内圧が変圧室１０の内圧より大きくなると、両室９，１０の圧力差でリップ７ｄが撓んで連通孔５ｇを開き、定圧室９の内圧を変圧室１０へ逃すことで、定圧室９の内圧を小さくする。【選択図】  図４
2004243824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントシェルとリヤシェルとによって形成される空間内に対して進退自在に配設され、前記リヤシェルを気密にかつ摺動自在に貫通するバルブボディと、前記空間内を負圧が導入される定圧室と作動時に大気が導入される変圧室とに区画するパワーピストンとを少なくとも備え、作動時前記変圧室に大気が導入されることで前記パワーピストンが作動するようになっている負圧倍力装置において、
前記パワーピストンは、環状のパワーピストン部材と環状のダイヤフラムとからなり、前記パワーピストン部材の内周側端部は前記バルブボディに取り付けられており、前記ダイヤフラムの内周側端部は前記パワーピストン部材に取り付けられているとともに、前記ダイヤフラムの外周側端部は前記フロントシェルおよび前記リヤシェルの少なくとも一方に取り付けられており、
更に、前記定圧室の圧力が前記変圧室の圧力より大きいとき、前記定圧室の圧力を前記変圧室側に逃す弁手段が設けられていることを特徴とする負圧倍力装置。
【請求項２】
前記弁手段は、前記パワーピストン部材の内周面と前記バルブボディの外周面との間に設けられ、前記定圧室側から前記変圧室側への空気の流れを許容しかつ前記変圧室側から定圧室側への空気の流れを阻止するシール部材からなることを特徴とする請求項１記載の負圧倍力装置。
【請求項３】
前記シール部材は、通常時前記パワーピストン部材の内周面と前記バルブボディの外周面との間を気密に保持し、前記定圧室の圧力が前記変圧室の圧力より大きくなって前記バルブボディとの相対位置が変化することで前記パワーピストン部材の内周面と前記バルブボディの外周面との間の気密を解除し、前記定圧室側から前記変圧室側への空気の流れを許容するＯリングからなることを特徴とする請求項２記載の負圧倍力装置。
【請求項４】
前記シール部材は、前記定圧室側から前記変圧室側への空気の流れを許容しかつ前記変圧室側から定圧室側への空気の流れを阻止するリップを有するリップシールからなることを特徴とする請求項２記載の負圧倍力装置。
【請求項５】
前記弁手段は、前記パワーピストン部材と前記ダイヤフラムとの間に設けられていることを特徴とする請求項１記載の負圧倍力装置。
【請求項６】
前記弁手段は、前記パワーピストン部材に穿設されて前記定圧室と前記変圧室とを連通する連通孔と、通常時は前記連通孔を覆い、かつ前記定圧室の圧力が前記変圧室の圧力より大きいときは前記連通孔を開放する前記ダイヤフラムの一部とからなることを特徴とする請求項１または５記載の負圧倍力装置。
【請求項７】
前記弁手段は、前記ダイヤフラムに穿設されて前記定圧室と前記変圧室とを連通する連通孔と、通常時は前記連通孔を覆い、かつ前記定圧室の圧力が前記変圧室の圧力より大きいときは前記ダイヤフラムが撓むことで前記連通孔を開放する前記パワーピストン部材の一部とからなることを特徴とする請求項１または５記載の負圧倍力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブレーキ倍力装置等に用いられる負圧倍力装置の技術分野に属し、特に、パワーピストンに用いられるダイヤフラムの面積を低減しかつ定圧室に負圧が導入されない状態でも所定の出力を確保できる負圧倍力装置の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、乗用車等の自動車のブレーキシステムにおいては、ブレーキ倍力装置に負圧を利用した負圧倍力装置が用いられている。このような従来の一般的な負圧倍力装置では、ブレーキペダルの通常の踏み込みによる通常ブレーキ作動時に入力軸が前進すると、この入力軸に連結されているバルブプランジャーも前進し、バルブボディに配設されている制御弁の弁体が同じくバルブボディに形成された真空弁座に着座して真空弁が閉じるとともに、バルブプランジャーに形成された大気弁座が制御弁の弁体から離れて大気弁が開き、非作動時に負圧が導入されている変圧室が通常時負圧が導入されている定圧室から遮断されかつ大気に連通される。すると、大気が開いた大気弁を通って変圧室に導入され、変圧室と定圧室との間に差圧が生じてパワーピストンが前進するので、バルブボディおよび出力軸が前進して、負圧倍力装置が入力軸の入力（つまり、ペダル踏力）を所定のサーボ比で倍力して出力する。この負圧倍力装置の出力により、マスタシリンダのピストンが前進して、マスタシリンダがマスタシリンダ圧を発生し、このマスタシリンダ圧でホイールシリンダが作動して通常ブレーキが作動する。
【０００３】
このような負圧倍力装置においては、一般にパワーピストンは、金属板等からなる環状のパワーピストン部材と環状のダイヤフラムとから構成されている。パワーピストン部材の内周側端部とダイヤフラムの内周側端部がともにバルブボディに固定されている。そして、ダイヤフラムはパワーピストン部材の背後に配置されて、その外周側端部が、例えばフロントシェルとリヤシェルとの間に挟圧支持されている。このダイヤフラムにより、フロントシェルとリヤシェル内の空間が定圧室と変圧室とに区画されている。
【０００４】
また、負圧源の非作動時や負圧源の失陥時等に定圧室に負圧が導入されていない状態で、ブレーキペダルの踏込によるブレーキ操作を行うと、前述と同様に入力軸およびバルブプランジャを介してバルブボディが前進する。このバルブボディの前進でパワーピストンも前進するため、定圧室の容積が小さくなり、定圧室の内圧が上昇する。そして、定圧室の内圧が変圧室の内圧（つまり、大気圧）より大きくなって、定圧室と変圧室との間に圧力差が生じると、この圧力差でダイヤフラムが変圧室側に大きく撓むので、パワーピストンが比較的簡単に前進し、ブレーキ力が発生するようになる（例えば、特許文献１を参照）
【特許文献１】
特開２００２−２９３２３０号公報。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このように環状のダイヤフラムの内周側端部がバルブボディに固定されるとともに、このダイヤフラムがパワーピストン部材の背後に配置された場合、ダイヤフラムの表面積が比較的大きくなり、ダイヤフラム単体のコストが比較的高いものとなっている。
近年、自動車においては、この自動車のより一層のコスト低減や省資源等の観点から、自動車の部品のコストを低減すること、および自動車の部品の材料の節約等が大きな課題として取り上げられている。本発明の属する負圧倍力装置の技術分野においても、このような課題に対応することが求められている。
【０００６】
しかしながら、前述のような表面積の比較的大きな従来のダイヤフラムを用いた負圧倍力装置では、このような課題に十分にかつ確実に対応することは難しい。  また、単純にダイヤフラムの表面積を小さくしたのでは、受圧面積が小さくなるため、負圧倍力装置の出力が小さくなってしまう。
【０００７】
更に、ダイヤフラムの表面積が小さくなると、前述のように負圧源の非作動時や負圧源の失陥時等に定圧室に負圧が導入されていない状態で、ブレーキペダルの踏込によるブレーキ操作が行われて、定圧室と変圧室との間に圧力差が生じたとき、ダイヤフラムが変圧室の方へ効果的に撓まなくなることが考えられる。このため、パワーピストンが前進し難くなり、効果的な出力つまり効果的なブレーキ力が発生できなくなってしまう。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、出力を低減することなく、ダイヤフラムの表面積を効果的に小さくしつつ、負圧源による負圧が発生されていない状態でも出力を確保できる負圧倍力装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明の負圧倍力装置は、フロントシェルとリヤシェルとによって形成される空間内に対して進退自在に配設され、前記リヤシェルを気密にかつ摺動自在に貫通するバルブボディと、前記空間内を負圧が導入される定圧室と作動時に大気が導入される変圧室とに区画するパワーピストンとを少なくとも備え、作動時前記変圧室に大気が導入されることで前記パワーピストンが作動するようになっている負圧倍力装置において、前記パワーピストンが、環状のパワーピストン部材と環状のダイヤフラムとからなり、前記パワーピストン部材の内周側端部は前記バルブボディに取り付けられており、前記ダイヤフラムの内周側端部は前記パワーピストン部材に取り付けられているとともに、前記ダイヤフラムの外周側端部は前記フロントシェルおよび前記リヤシェルの少なくとも一方に取り付けられており、更に、前記定圧室の圧力が前記変圧室の圧力より大きいとき、前記定圧室の圧力を前記変圧室側に逃す弁手段が設けられていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２の発明は、前記弁手段が、前記パワーピストン部材の内周面と前記バルブボディの外周面との間に設けられ、前記定圧室側から前記変圧室側への空気の流れを許容しかつ前記変圧室側から定圧室側への空気の流れを阻止するシール部材からなることを特徴としている。
【００１０】
更に、請求項３の発明は、前記シール部材が、通常時前記パワーピストン部材の内周面と前記バルブボディの外周面との間を気密に保持し、前記定圧室の圧力が前記変圧室の圧力より大きくなって前記バルブボディとの相対位置が変化することで前記パワーピストン部材の内周面と前記バルブボディの外周面との間の気密を解除し、前記定圧室側から前記変圧室側への空気の流れを許容するＯリングからなることを特徴としている。
更に、請求項４の発明は、前記シール部材が、前記定圧室側から前記変圧室側への空気の流れを許容しかつ前記変圧室側から定圧室側への空気の流れを阻止するリップを有するリップシールからなることを特徴としている。
【００１１】
更に、請求項５の発明は、前記弁手段が、前記パワーピストン部材と前記ダイヤフラムとの間に設けられていることを特徴としている。
更に、請求項６の発明は、前記弁手段が、前記パワーピストン部材に穿設されて前記定圧室と前記変圧室とを連通する連通孔と、通常時は前記連通孔を覆い、かつ前記定圧室の圧力が前記変圧室の圧力より大きいときは前記連通孔を開放する前記ダイヤフラムの一部とからなることを特徴としている。
【００１２】
更に、請求項７の発明は、前記弁手段が、前記ダイヤフラムに穿設されて前記定圧室と前記変圧室とを連通する連通孔と、通常時は前記連通孔を覆い、かつ前記定圧室の圧力が前記変圧室の圧力より大きいときは前記ダイヤフラムが撓むことで前記連通孔を開放する前記パワーピストン部材の一部とからなることを特徴としている。
【００１３】
【作用】
このように構成された請求項１の発明の負圧倍力装置においては、ダイヤフラムの内周側端部がパワーピストン部材に取り付けられているので、ダイヤフラムの内周側端部とバルブボディの外周面との間の領域には、ダイヤフラムが設けられない。したがって、ダイヤフラムの表面積が従来の負圧倍力装置におけるダイヤフラムの表面積に比べて小さくなる。これにより、必要以上に大きなダイヤフラムを用いる必要がなくなり、コストが低減する。
【００１４】
また、負圧源の非作動時や負圧源の失陥時等の定圧室に負圧が導入されていない状態で、ブレーキペダル踏込によるブレーキ操作が行われ、定圧室の内圧が上昇して変圧室の内圧より大きくなっても、弁手段により、上昇した定圧室の内圧が変圧室へ逃げることで、定圧室の内圧が小さくなる。これにより、パワーピストンが前進可能となり、前述の状態においても、ブレーキ操作が行われると、それに応じた出力を得ることが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係る負圧倍力装置の実施の形態の一例を非作動状態で示す断面図ある。なお、以下の説明において、「前」および「後」はそれぞれ図において「左」および「右」を示す。
【００１６】
図１に示すように、この実施例の負圧倍力装置１は、例えばバヨネット結合等の結合方法により互いに結合されたフロントシェル２とリヤシェル３とを備えている。バルブボディ４がリヤシェル３に気密にかつ摺動自在に貫通して設けられており、このバルブボディ４の先端部には、板状部材からなるパワーピストン部材５が取り付けられている。その場合、パワーピストン部材５の中心の筒状部５ａがバルブボディ４にＯリング６により気密に嵌合されている。
【００１７】
そして、図２に示すようにパワーピストン部材５に連続する径方向部分５ｂがバルブボディ４の先端のフランジ部４ａに軸方向に当接した状態で、パワーピストン部材５の筒状部５ａの内方へ突出する係止突起５ｃがバルブボディ４の形成された係止凹部４ｂに弾性的にスナップ結合することで、パワーピストン部材５がバルブボディ４に対して軸方向に相対移動不能に固定されているとともに周方向に相対回転不能に固定されている。なお、後述するように定圧室９に負圧が導入されていない状態でブレーキペダルの踏込によるブレーキ操作が行われ、定圧室９の内圧が上昇してパワーピストン８が前進し難い状態になったときは、この係止突起５ｃが係止凹部４ｂから外れてバルブボディ４のみが前進するようになっている。
【００１８】
図３（ａ）に示すように、Ｏリング６が嵌合される溝４ｃは、その深さが前後で異なる二段に設定されている。すなわち、溝４ｃは、定圧室９側の前方側部分４ｃ１が比較的浅い深さに設定されているとともに、変圧室１０側の後方側部分４ｃ２が前方側部分４ｃ１よりも深い深さに設定されている。その場合、前方側部分４ｃ１の深さは、従来の負圧倍力装置と同様にＯリング６がこの前方側部分４ｃ１に装着された状態では、パワーピストン部材５の筒状部５ａの内周面とバルブボディ４の外周面との間がこのＯリング６により気密にシール可能な深さに設定されている。また、後方側部分４ｃ２の深さは、Ｏリング６がこの後方側部分４ｃ２に位置した状態では、パワーピストン部材５の筒状部５ａの内周面とバルブボディ４の外周面との間の気密が解除され、定圧室９と変圧室１０とがこの溝４ｃを介して連通して定圧室９の空気が変圧室１０へ流動するようになっている。
【００１９】
そして、通常時は、Ｏリング６は溝４ｃの前方側部分４ｃ１に装着された状態に設定される。また、定圧室９に負圧が導入されていない状態でブレーキペダルの踏込によるブレーキ操作が行われ、定圧室９の内圧が上昇したとき、係止突起５ｃが係止凹部４ｂから外れてバルブボディ４のみが前進すると、バルブボディ４とＯリング６の相対位置が変化し、図３（ａ）に点線で示すようにＯリング６は溝４ｃの後方側部分４ｃ２へ位置するようにされている。このようにＯリング６が後方側部分４ｃ２に位置した状態では、上昇した定圧室９の内圧が変圧室１０に逃げるようになる。すなわち、これらのＯリング６と溝４ｃとにより、本発明の弁手段が構成されている。
【００２０】
また、このパワーピストン部材５の外周側部分と両シェル２，３との間には、環状のダイヤフラム７が配設されている。すなわち、図１に示すようにダイヤフラム７の内周側ビード部（内周側端部）７ａはパワーピストン部材５の外周縁より中心寄りの外周側部分に設けられた環状凹所からなる嵌着部５ｄに嵌着されて取り付けられている。その場合、ダイヤフラム７の内周側ビード部７ａが嵌着部５ｄに嵌着された後、嵌着部５ｄの根元の内周側部分５ｄ１が矢印で示すパワーピストン８の径方向外周側に向けて塑性変形される（かしめられる）ことにより、ダイヤフラム７の内周側ビード部７ａの緊迫力が増大するので、内周側ビード部７ａが嵌着部５ｄに高気密にかつ堅固に支持されるようになる。
【００２１】
また、ダイヤフラム７の外周側ビード部（外周側端部）７ｂがフロントシェル２とリヤシェル３との結合部において、フロントシェル２の環状の抱持部２ａとリヤシェル３の環状の抱持部３ａとの間に径方向に気密に抱持されながら、リヤシェル３の押圧支持部３ｂにより軸方向（図において左右方向）に押圧されて、押圧支持部３ｂとフロントシェル２の肩支持部２ｂとの間に気密にかつ堅固に挟圧されている。この例では、これらのパワーピストン部材５とダイヤフラム７とにより、パワーピストン８が構成されている。
そして、このパワーピストン８によって、両シェル２，３内の空間が定圧室９と変圧室１０とに区画されている。定圧室９には図示しない負圧源の作動時に負圧が導入されるようになっている。
【００２２】
バルブボディ４には、バルブプランジャ１１が摺動可能に嵌合されて配設されている。このバルブプランジャ１１の後端部に入力軸１２が連結されている。この入力軸１２には図示しないブレーキペダルが連結される。
また、バルブボディ４には筒状の弁体１３が取り付けられているとともに、この弁体１３が着座可能な環状の第１弁座１４が設けられている。また、バルブプランジャ１１の後端にも弁体１３が着座可能な環状の第２弁座１５が第１弁座１４の内側で同心状に設けられている。そして、図２に拡大して示すように弁体１３と第１弁座１４とにより真空弁１６が構成されているとともに、弁体１３と第２弁座１５とにより大気弁１７が構成されている。その場合、弁体１３は真空弁１６と大気弁１７とに共通の弁体とされている。また、弁体１３は第１および第２弁座１４，１５に着座する部分１３ａが前後方向に移動可能であり、弁体１３のこの部分１３ａと入力軸１２との間に縮設された弁ばね１８により、弁体１３の部分１３ａは常時第１弁座１４に着座する方向に付勢されている。
【００２３】
キー部材１９がバルブボディ４の孔（キー部材１９がバルブボディ４に点線で示されている部分の一部）を貫通してバルブプランジャ１１の環状溝１１ａに係合するようにして設けられている。バルブボディ４、バルブプランジャ１１およびキー部材１９はそれぞれ互いに所定距離だけ相対移動可能となっている。
【００２４】
図１および図２に示すように、バルブボディ４には第１弁座１４の外側の空間２０と定圧室９とを常時連通する真空通路２１が穿設されている。また、第１弁座１４の内側と第２弁座１５の外側との間の空間２２と変圧室１０とを常時連通する変圧通路２３が穿設されている。更に筒状の弁体１３の内周側の空間２４は大気に常時連通している。
【００２５】
バルブボディ４の前端の凹嵌部２５には、リアクションディスク２６を介して出力軸２７の後端が嵌合されている。この出力軸２７の前端部はフロントシェル２を気密にかつ摺動自在に貫通して、図示しないマスタシリンダのピストンを作動するようになっている。
バルブボディ４およびパワーピストン８は、ともにフロントシェル２とバルブボディ４との間に縮設されたリターンスプリング２８によって常時後方に付勢されている。
【００２６】
このように構成された本実施例の負圧倍力装置１においては、例えばエンジンが駆動する等の負圧源が作動することで、定圧室９に負圧が導入される。この状態で、ブレーキペダルが踏み込まれないブレーキ非作動時には、バルブボディ４、パワーピストン８、バルブプランジャ１１、入力軸１２および出力軸２７はともに図１および図２に示す非作動位置にされている（従来の一般的な負圧倍力装置と同様に、リヤシェル３に当接して後退限とされたキー部材１９により、これらの非作動位置が保持されている）。
この非作動位置では、図２に示すように真空弁１６が開いているとともに、大気弁１７が閉じている。すなわち、変圧室１０が大気から遮断されているとともに、変圧通路２３、空間２２、開いている真空弁１６、空間２０および真空通路２１を介して定圧室９に連通されている。したがって、変圧室１０には定圧室９からの負圧が導入され、変圧室１０と定圧室９との間には差圧が生じていない。また、Ｏリング６が溝４ｃの前方側部分４ｃ１に位置されている。
【００２７】
通常の制動を行うためにブレーキペダルが踏み込まれると、入力軸１２が前進してバルブプランジャ１１が前進する。これにより、弁体１３が第１弁座１４に着座するとともに第２弁座１５が弁体１３から離れて、真空弁１６が閉じるとともに大気弁１７が開く。すなわち、変圧室１０が定圧室９から遮断されるとともに、変圧通路２３、空間２２、開いている大気弁１７、および空間２４を介して大気に連通される。したがって、空間２４の大気が開いている大気弁１７および変圧通路２３を通って変圧室１０に導入される。その結果、変圧室１０と定圧室９との間に差圧が生じ、その差圧がパワーピストン８（パワーピストン部材５およびダイヤフラム７）に作用することにより、パワーピストン８が前進する。このパワーピストン８の前進で、バルブボディ４および出力軸２７がともに前進する。こうして、負圧倍力装置１が出力してマスタシリンダのピストンを押圧して前進させるので、マスタシリンダがブレーキ液圧を発生し、通常の制動が行われる。
このとき、制動時の反力は出力軸２７からリアクションディスク２６、間隔部材２９、バルブプランジャ１１、入力軸１２およびブレーキペダルを介して制動力に応じた大きさで運転者に伝達される。
【００２８】
このように定圧室９に負圧が導入された状態での通常のブレーキ操作時には、係止突起５ｃが係止凹部４ｂから外れず、バルブボディ４とパワーピストン８とが一緒に前進するので、バルブボディ４とＯリング６の相対位置は変化しなく、図３（ａ）に実線で示すようにＯリング６は前方側部分４ｃ１に保持されて後方側部分４ｃ２に移動しない。したがって、パワーピストン部材５の筒状部５ａの内周面とバルブボディ４の外周面との間がシールされ、変圧室１０と定圧室９との間が溝４ｃを介する気密に保持される。
【００２９】
制動を解除するために、ブレーキペダルを解放すると、入力軸１２およびバルブプランジャ１１がともに後退する。これにより、第２弁座１５が弁体１３に当接するとともに弁体１３が第１弁座１４から離座し、大気弁１７が閉じるとともに、真空弁１６が開く。すなわち、変圧室１０が大気から遮断されるとともに定圧室９に連通される。したがって、変圧室１０の大気が変圧通路２３、開いている真空弁１６および真空通路２１を通って定圧室９に排出され、更に定圧室９から図示しない真空源（例えば、インテークマニホールド）へ排出される。その結果、変圧室１０と定圧室９との圧力差が小さくなるので、リターンスプリング２８のばね力により、バルブボディ４およびパワーピストン６が後退し図１に示す非作動位置に移動する。このバルブボディ４の後退にともない、マスタシリンダのピストンのリターンスプリングのばね力によって出力軸２７も後退し、通常制動が解除する。
【００３０】
ところで、負圧源の非作動時や負圧源の失陥時等に定圧室９に負圧が導入されていない状態で、ブレーキペダルの踏込によるブレーキ操作を行うと、入力軸１２およびバルブプランジャ１１を介してバルブボディ４が前進する。このバルブボディ４の前進でパワーピストン８も前進しようとするため、定圧室９の容積が小さくなり、定圧室９の内圧が上昇する。定圧室９の内圧が変圧室１０の内圧（つまり、大気圧）より大きくなって、定圧室９と変圧室１０との間に圧力差が生じると、パワーピストン８は前進し難くなる。しかし、バルブボディ４はブレ−キペダルの踏力で更に押圧されるので、係止突起５ｃが係止凹部４ｂから外れ、バルブボディ４のみが前進するようになる。したがって、バルブボディ４とＯリング６の相対位置が変化し、図３（ａ）に点線で示すようにＯリング６は溝４ｃの後方側部分４ｃ２へ位置する。これにより、上昇した定圧室９の内圧が変圧室１０に逃げ、定圧室９の内圧が低下するので、パワーピストン８は前進可能となる。したがって、バルブボディ４および出力軸２７が容易に前進して効果的な出力、つまり効果的なブレーキ力が発生し、ブレーキが確実に作動する。
【００３１】
この例の負圧倍力装置１によれば、ダイヤフラム７をパワーピストン部材５の外周側部分と両シェル２，３との間に配設しているので、ダイヤフラム７の表面積を前述の特許文献１等に開示されている従来の負圧倍力装置におけるダイヤフラムの表面積に比べて大幅に小さくすることができる。これにより、必要以上に大きなダイヤフラムを使用しなくても済み、コストダウンを効果的に達成することができるようになる。
しかも、このようにダイヤフラム７の表面積が小さくなっても、パワーピストン８がパワーピストン部材５とダイヤフラム７とで形成されることから、パワーピストン８の受圧面積を従来と同じにできるので、負圧倍力装置１の出力の低下を阻止できる。
【００３２】
また、板状部材からなるパワーピストン部材５の嵌着部５ｄにダイヤフラム７の内周ビード部７ａを嵌着させた状態で嵌着部５ｄの根元部分５ｄ１を単に塑性変形するだけで、ダイヤフラム７の内周ビード部７ａの緊迫力を容易に上げることができるとともに、ダイヤフラム７の内周ビード部７ａを嵌着部５ｄに高気密にかつ堅固に係止しかつ支持させることができる。
【００３３】
更に、負圧源の非作動時や負圧源の失陥時等の定圧室９に負圧が導入されていない状態で、ブレーキペダル踏込によるブレーキ操作が行われ、定圧室９の内圧が上昇しても、Ｏリング６が溝４ｃの後方側部分４ｃ２に位置することで、上昇した定圧室９の内圧を変圧室１０へ逃がしているため、パワーピストン８が前進可能となり、効果的な出力つまり効果的なブレーキ力を発生することができ、ブレーキを確実に作動することができる。
【００３４】
なお、図２において、３０はバルブボディ４に摺動可能に嵌合されている筒状部材であり、この筒状部材３０は、例えば急ブレーキ等のブレーキアシスト制御を行うときに作動するものである。したがって、筒状部材３０は本発明に直接関係しないとともに通常制動時に関係しないので、その詳細な説明は省略する。もちろん、本発明ではこの筒状部材３０は必ずしも必要ではなく省略することができる。
【００３５】
図３（ｂ）は、本発明の実施の形態の他の例を示す部分拡大断面図である。なお、以下の各例の説明では、その例より前に説明された例の構成要素と同じものには同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
前述の例では、両室９，１０の圧力差でＯリング６を溝４ｃの後方側部分４ｃ２に移動させることで、上昇する定圧室９の内圧を、溝４ｃを介して変圧室１０に逃がしているが、図３（ｂ）に示すようにこの例では、Ｏリング６に代えてリップシール３１がパワーピストン部材５のカーブ部とバルブボディ４の角部との間に設けられている。このリップシール３１は所定数のリップ（図示例では２つのリップ３１ａ，３１ｂ）を有しており、これらのリップ（３１ａ，３１ｂ）は、定圧室９から変圧室１０へ向かう空気の流れは許容するが、逆に変圧室１０から定圧室９へ向かう空気の流れは阻止するようになっている。すなわち、この例では、リップシール３１により本発明の弁手段が構成されている。
【００３６】
そして、前述と同様に定圧室９の内圧が上昇して変圧室１０の内圧より大きくなっても、上昇した定圧室９の内圧がリップシール３１を通して変圧室１０へ逃がれるため、パワーピストン８がスムーズに前進してブレーキ力が効果的に発生し易くなり、ブレーキが確実に作動するようになる。
この例の負圧倍力装置１の他の構成および他の作用効果は、前述の例と実質的に同じである。
【００３７】
図４は、本発明の実施の形態の更に他の例を示す、図１と同様の断面図、図５はこの図４に示す例のダイヤフラム部分を示す部分拡大断面図である。
図４および図５に示すように、パワーピストン部材５には凹所からなる嵌着部５ｄが形成されているとともに、凹所の開口部５ｄ２を狭くするように突出部５ｅが形成されている。また、ダイヤフラム７の内周側ビード部７ａの根元部に突出部５ｅが嵌合可能な凹部７ｃが形成されている。この突出部５ｅは、パワーピストン部材５の外周側端部を折り曲げて形成された折曲部５ｆの一部からなる。この突出部５ｅにより、ダイヤフラム７の内周側ビード部７ａの緊迫力が上昇されている。
【００３８】
また、パワーピストン部材５の嵌着部５ｄより中心側には、定圧室９と変圧室１０とを連通する連通孔５ｇが穿設されている。一方、ダイヤフラム７にはその内周側ビード部７ａより中心側に延びる弾性のリップ７ｄがダイヤフラム７の一部として設けられており、このリップ７ｄは連通孔５ｇを覆って塞ぐことが可能となっている。そして、変圧室１０の内圧が定圧室９の内圧と等しいかあるいは定圧室９の内圧より大きい通常時は、リップ７ｄは連通孔５ｇを塞いで、変圧室１０から定圧室９への空気の流れを阻止するようになっている。また、定圧室９の内圧が変圧室１０の内圧より大きいときは、定圧室９と変圧室１０との圧力差による力でリップ７ｄが弾性的に撓んで連通孔５ｇを開き、定圧室９の内圧を変圧室１０へ逃すようになっている。
また、この例では、パワーピストン５の筒状部５ａの内周面とバルブボディの外周面との間をシールするＯリング６は、従来と同様の通常の凹溝に配設されている。
【００３９】
この例の負圧倍力装置１においては、定圧室９の内圧が上昇して変圧室１０の内圧より大きくなっても、その圧力差でリップ７ｄが撓んで連通孔５ｇが開くので、上昇した定圧室９の内圧が連通孔５ｇを通して変圧室１０へ逃がれる。これにより、定圧室９の内圧が低下するため、パワーピストン８が前進可能となり、ブレーキ力を得ることができ、ブレーキが確実に作動するようになる。
この例の負圧倍力装置１の他の構成および他の作用効果は、図１に示す例と実質的に同じである。
【００４０】
図６（ａ）ないし（ｃ）は、本発明の実施の形態の更に他の例を示す、図５と同様の部分拡大断面図である。
図６（ａ）に示す例の負圧倍力装置１では、パワーピストン部材５に設けられた凹所からなる嵌着部５ｄにダイヤフラム７の内周側ビード部７ａを嵌着した後、嵌着部５ｄの外周壁を径方向に塑性変形（かしめ）させることで、内周側ビード部７ａを嵌着部５ｄに取り付けている。
この例の負圧倍力装置１の他の構成および他の作用効果は、図５に示す例と実質的に同じである。
【００４１】
図６（ｂ）に示す例の負圧倍力装置１では、パワーピストン部材５の、連通孔５ｇが穿設されている部分がリップ７ｄの方へ突出して、その突出部の断面が台形状に形成されている。このように、連通孔５ｇの穿設部分を突出させることで、リップ７ｇが確実に突出部の面に当接し、リップ７ｇによる連通孔５ｇの開閉がより確実行われるようになる。
この例の負圧倍力装置１の他の構成および他の作用効果は、図６（ａ）に示す例と実質的に同じである。
【００４２】
図６（ａ）に示す例の負圧倍力装置１に対して、図６（ｃ）に示す例の負圧倍力装置１では、パワーピストン部材５に連通孔５ｇが穿設されておらず、代わりにダイヤフラム７に、定圧室９と変圧室１０とを連通する連通孔７ｅが穿設されている。変圧室１０の内圧が定圧室９の内圧以上であるときは、ダイヤフラム７の、連通孔７ｅが穿設されている部分がパワーピストン部材５の折曲部５ｆに密着し、連通孔７ｅがこの折曲部５ｆによって塞がれている。したがって、変圧室１０から定圧室９への空気の流れが阻止される。
【００４３】
また、定圧室９の内圧が変圧室１０の内圧より大きいときは、図６（ｃ）に点線で示すように、ダイヤフラム７における連通孔７ｅの穿設部分が後方に撓んでパワーピストン部材５から離れる。したがって、連通孔７ｅが開かれて定圧室９と変圧室１０とが連通し、上昇した定圧室９の内圧が連通孔７ｅを通して変圧室１０へ逃がれる。これにより、定圧室９の内圧が低下するため、パワーピストン８がスムーズに前進してブレーキ力が発生し易くなり、ブレーキが確実に作動するようになる。
この例の負圧倍力装置１の他の構成および他の作用効果は、図６（ａ）に示す例と実質的に同じである。
【００４４】
図７（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態の更に他の例を示す、図６（ａ）と同様の部分拡大断面図である。
図６（ａ）に示す例の負圧倍力装置１に対して、図７（ａ）に示す例の負圧倍力装置１では、パワーピストン部材５に連通孔５ｇが穿設されておらず、代わりにダイヤフラム７の内周側ビード部７ａに、２つのリップ７ａ１，７ａ２がそれぞれ設けられている。また、この例では、図示されていないが、図６（ａ）に示す例と同様にダイヤフラム７の内周側ビード部７ａが嵌着された嵌着部５ｄにおいては、リップ７ａ１，７ａ２が嵌着されている部分以外が塑性変形されて（かしめられて）いる。リップ７ａ１は、定圧室９から変圧室１０へ向かう空気の流れは許容するが、逆に変圧室１０から定圧室９へ向かう空気の流れは阻止するようになっている。そして、前述と同様に定圧室９の内圧が上昇して変圧室１０の内圧より大きくなっても、上昇した定圧室９の内圧が２つのリップ７ａ１，７ａ２を通って変圧室１０へ逃がれるため、パワーピストン８がスムーズに前進してブレーキ力が発生し易くなり、ブレーキが確実に作動するようになる。
この例の負圧倍力装置１の他の構成および他の作用効果は、図６（ａ）に示す例と実質的に同じである。
【００４５】
また、前述の図７（ａ）に示す例の負圧倍力装置１では、ダイヤフラム７の内周側ビード部７ａに２つのリップ７ａ１，７ａ２を設けているが、図７（ｂ）に示す例の負圧倍力装置１では、ダイヤフラム７の内周側ビード部７ａに、１つのリップ７ａ３が設けられている。このリップ７ａ３も前述の２つのリップ７ａ１，７ａ２と同様の機能を有している。そして、前述と同様に定圧室９の内圧が上昇して変圧室１０の内圧より大きくなっても、上昇した定圧室９の内圧がリップ７ａ３を通って変圧室１０へ逃がれるため、パワーピストン８がスムーズに前進してブレーキ力が発生し易くなり、ブレーキが確実に作動するようになる。
この例の負圧倍力装置１の他の構成および他の作用効果は、図７（ａ）に示す例と実質的に同じである。
【００４６】
なお、前述の例では、本発明を１つのパワーピストン８を有するシングル型の負圧倍力装置に適用しているが、本発明は複数のパワーピストン８を有するタンデム型の負圧倍力装置に適用することもできる。
また、前述の例では、本発明の負圧倍力装置をブレーキシステムに適用しているが、負圧倍力装置を用いる他のシステムや装置に適用することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１の発明の負圧倍力装置によれば、ダイヤフラムの内周側端部をパワーピストン部材に取り付けているので、ダイヤフラムの表面積を従来の負圧倍力装置におけるダイヤフラムの表面積に比べて小さくできる。これにより、必要以上に大きなダイヤフラムを用いないで済むようになり、コストを低減することができる。
【００４８】
しかも、負圧源の非作動時や負圧源の失陥時等の定圧室に負圧が導入されていない状態で、ブレーキペダル踏込によるブレーキ操作が行われ、定圧室の内圧が上昇して変圧室の内圧より大きくなっても、弁手段により、上昇した定圧室の内圧を変圧室へ逃がしているので、定圧室の内圧を小さくできる。これにより、パワーピストンをスムーズに前進し易くでき、効果的な出力が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る負圧倍力装置の実施の形態の一例を非作動状態で示す断面図ある。
【図２】図１に示す負圧倍力装置における真空弁および大気弁の部分を拡大して示す部分拡大断面図である。
【図３】本発明の弁手段を示し、（ａ）は図１に示す例の弁手段を示す部分拡大断面図、（ｂ）は他の例の弁手段を示す部分拡大断面図である。
【図４】本発明の実施の形態の更に他の例を非作動状態で示す、図１と同様の断面図ある。
【図５】図４に示す例の弁手段を示す部分拡大断面図である。
【図６】（ａ）ないし（ｃ）は、それぞれ、更に他の例の弁手段を示す部分拡大断面図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、更に他の例の弁手段を示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１…負圧倍力装置、２…フロントシェル、３…リヤシェル、４…バルブボディ、４ｃ…溝、４ｃ１…溝４ｃの前方側部分、４ｃ２…溝４ｃの後方側部分、５…パワーピストン部材、５ｄ…嵌着部、５ｇ…連通孔、６…Ｏリング、７…ダイヤフラム、７ａ…内周側ビード部、７ｂ…外周側ビード部、７ａ１，７ａ２，７ａ３，７ｄ…リップ、７ｅ…連通孔、９…定圧室、１０…変圧室、１１…バルブプランジャ、１２…入力軸、１３…弁体、１４…第１弁座、１５…第２弁座、１６…真空弁、１７…大気弁、２１…真空通路、２３…変圧通路、２６…リアクションディスク、２７…出力軸、２８…リターンスプリング、３１…リップシール、３１ａ，３１ｂ…リップ
【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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