(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に圧力室を形成するハウジングと、前記ハウジング内に設置され、前記圧力室を負圧源に連通する定圧室と前記定圧室及び大気に選択的に連通される変圧室とに分割する可動壁と、本体部と前記本体部の入力側端部にその出力側端部が一体的に接続される筒状部とを備え、前記本体部の外周部に前記可動壁が一体的且つ気密的に連結されるパワーピストンと、前記本体部に配設され、前記筒状部の内部に突出する環状突出部と、前記本体部に配設され、前記筒状部の内部に突出すると共に前記環状突出部により囲まれた空間を第１空間部と第２空間部とに分割する突出部と、前記第１空間部と前記定圧室とを連通する負圧通路と、前記第２空間部と前記変圧室とを連通する大気通路と、前記本体部に配設され、ブレーキ操作に応じて軸方向に移動可能なバルブ部材と、前記パワーピストンの推進力を装置外へ出力する出力部材と、前記筒状部に配設され、前記パワーピストンに対する前記入力部材の軸方向移動に応じて前記第２空間部を前記第１空間部又は前記大気に選択的に連通するため前記環状突出部及び突出部と前記バルブ部材と共働するコントロールバルブとを備え、前記第１空間部は、前記パワーピストンの中心軸に対し、略対称位置に２箇所配置されている負圧式倍力装置において、前記環状突出部は、前記第２空間部を前記コントロールバルブと前記筒状部との間に形成された第３空間部に常に連通する連通路を備え、前記第２空間部に流入した大気が前記連通路によって前記第３空間部に流入することを特徴とする負圧式倍力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は負圧式倍力装置に関し、特に、自動車に適用される負圧式倍力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の負圧式倍力装置としては、ＤＥ４２２７８７９Ａ１号公報に開示される負圧式倍力装置が知られている。この負圧式倍力装置は、内部に圧力室を形成するハウジングと、前記ハウジング内に設置され、前記圧力室を負圧源に連通する定圧室と前記定圧室及び大気に選択的に連通される変圧室とに分割する可動壁と、本体部と前記本体部の入力側端部にその出力側端部が接続される筒状部とを備え、前記可動壁と一体的に連結されるパワーピストンと、前記本体部に配設され、前記筒状部の内部に突出する環状突出部と、前記環状突出部の外周と前記筒状部の内周との間に形成される第１空間部と前記定圧室とを連通する負圧通路と、前記筒状部により囲まれた第２空間部と前記変圧室とを連通する大気通路と、前記本体部に配設され、ブレーキ操作に応じて軸方向に移動可能なバルブ部材と、前記バルブ部材をブレーキ操作部材に接続する入力ロッドと、前記パワーピストンの推進力を装置外へ出力する出力部材と、前記筒状部に配設され、前記パワーピストンに対する前記バルブ部材の軸方向移動に応じて前記第２空間部を前記第１空間部又は前記大気に選択的に連通するため前記環状突出部と前記バルブ部材と共働するコントロールバルブと、前記入力ロッドを入力側に付勢する第１付勢部材と、前記コントロールバルブを前記環状突出部に向けて付勢する第２付勢部材とを備えているものである。
【０００３】
更に、コントロールバルブは、パワーピストンの軸と同軸で略二重筒状を呈するように形成され、略二重筒状を形成する外筒部と内筒部とで囲まれた空間を密閉するように略二重筒状の両端部が閉塞され、コントロールバルブの一端部には変圧室と、コントロールバルブの外筒及び内筒とで囲まれた空間とを連通可能とする連通孔が設けられている。
【０００４】
この従来の負圧式倍力装置は、ブレーキ操作部材であるブレーキペダルが操作されると、これと連結した入力ロッドが前進してバルブ部材も一体的に前進し、バルブ部材の移動に伴ってコントロールバルブが第２付勢手段に付勢されてバルブ部材と一体的に移動して、コントロールバルブが環状突出部に当接し、コントロールバルブと環状突出部との当接により第２空間部が第１空間部から遮断される。更に入力ロッド、ひいてはバルブ部材が移動されると、コントロールバルブからバルブ部材が離間して、第２空間部が大気と連通し、変圧室には、コントロールバルブとバルブ部材との隙間、第２空間部、大気通路を介してブレーキペダルの踏み込み量に応じた量の大気が導入される。従って、変圧室への大気の流入によって、定圧室と変圧室との間に気圧差が発生するため、可動壁、ひいては、パワーピストンに推進力が付加され、負圧式倍力装置としての出力が出されるものである。
【０００５】
更に、立ち上がり踏力を低減するために、上記したＤＥ４２２７８７９Ａ１号公報に開示される従来の負圧式倍力装置は、コントロールバルブが、パワーピストンの軸と同軸で略二重筒状を呈するように形成さており、略二重筒状を形成する外筒部と内筒部とで囲まれた空間を密閉するように略二重筒状の両端部が閉塞され、その一端部には変圧室と外筒と内筒とで囲まれた空間とを連通可能とする連通孔が設けられている。
【０００６】
この従来の負圧式倍力装置は、その作動時において、コントロールバルブが環状突出部に当接して変圧室が定圧室と遮断され、コントロールバルブの端部とバルブ部材とが離間して変圧室が大気と連通されて変圧室に大気が導入されると、コントロールバルブに設けられた連通孔を介して略二重筒状を呈するコントロールバルブの外筒部と内筒部とで囲まれた空間にも大気が導入される。コントロールバルブの外筒部と内筒部とで囲まれた空間に大気が導入されることから、この導入された大気によってコントロールバルブが、負圧である第１空間部、ひいては負圧通路に向かって付勢されることになり、シール力を向上させている。
【０００７】
従って、コントロールバルブの外筒部と内筒部とで囲まれた空間内に導入された大気によって環状突出部にコントロールバルブが付勢されることから、第２付勢手段の付勢力を減少させることが可能となり、コントロールバルブの付勢力の減少を可能としたことによって第１付勢手段の付勢力をも減少可能とでき、立ち上がり踏力の低減を可能としている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の負圧式倍力装置は、第２空間部が第１空間部に取り囲まれていることから、第２空間部のパワーピストンの軸に垂直な面での断面積を十分に大きくすることができず、負圧式倍力装置の作動応答性、特に往行程における作動応答性を損なっていた。
【０００９】
更に、立ち上がり踏力の低減を可能とするために、コントロールバルブが複雑な構造となり、部品数の増加と、それに伴う組付性の悪化を引き起こしていた。本発明は、第２空間部の断面積を十分に確保することによって作動応答性の向上を図った負圧式倍力装置、更に、立ち上がり踏力の低減をも可能とした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ものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、内部に圧力室を形成するハウジングと、前記ハウジング内に設置され、前記圧力室を負圧源に連通する定圧室と前記定圧室及び大気に選択的に連通される変圧室とに分割する可動壁と、本体部と前記本体部の入力側端部にその出力側端部が一体的に接続される筒状部とを備え、前記本体部の外周部に前記可動壁が一体的且つ気密的に連結されるパワーピストンと、前記本体部に配設され、前記筒状部の内部に突出する環状突出部と、前記本体部に配設され、前記筒状部の内部に突出すると共に前記環状突出部により囲まれた空間を第１空間部と第２空間部とに分割する突出部と、前記第１空間部と前記定圧室とを連通する負圧通路と、前記第２空間部と前記変圧室とを連通する大気通路と、前記本体部に配設され、ブレーキ操作に応じて軸方向に移動可能なバルブ部材と、前記パワーピストンの推進力を装置外へ出力する出力部材と、前記筒状部に配設され、前記パワーピストンに対する前記入力部材の軸方向移動に応じて前記第２空間部を前記第１空間部又は前記大気に選択的に連通するため前記環状突出部及び突出部と前記バルブ部材と共働するコントロールバルブとを備え、前記第１空間部は、前記パワーピストンの中心軸に対し、略対称位置に２箇所配置されている負圧式倍力装置において、前記環状突出部は、前記第２空間部を前記コントロールバルブと前記筒状部との間に形成された第３空間部に常に連通する連通路を備え、前記第２空間部に流入した大気が前記連通路によって前記第３空間部に流入することを特徴とする負圧式倍力装置を構成した。
【００１６】
請求項１の負圧式倍力装置は、第２空間部が第１空間部によって囲まれることがないことから、パワーピストンの軸方向垂直面での第２空間部の断面の面積を、パワーピストンの軸方向垂直面での第１空間部の断面の面積に比して大きくすることができる。さらに、第３空間部を常に前記第２空間部に連通する連通路を備えていることから、ブレーキ操作によって、定圧室と変圧室との連通が遮断され、変圧室と大気とが連通されると、第３空間部にも大気が流入し、第３空間部と第１空間部との間に圧力差が生じて、第３空間部内の大気がコントロールバルブを
環状突出部及び突出部へ向けて付勢する。
【００２１】
【実施の形態】
以下、本発明の実施の形態により具体的に説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態の負圧式倍力装置の断面図である。図１に示すように、負圧式倍力装置１は、フロントシェル２とリアシェル３とから構成され、その内部に圧力室を形成するハウジング４を備え、リアシェル３の外周端はフロントシェル２のショルダー部に当接されることによりハウジング４が形成される。リアシェル３の後部には、円周方向に等間隔に配列されたスタッドボルト５（１個のみ図示）が固定されている。このスタッドボルト５が車両のダッシュ面（図示略）を貫通した後にボルト締めされることにより、負圧倍力装置１が車両に取り付けられることになる。
【００２３】
フロント可動壁６はフロントプレート７とフロントダイアフラム８とを備え、フロントダイアフラム８は、その外周端をフロントシェル２とリアシェル３との間に挟持されており、このフロント可動壁６により、ハウジング４内の空間のフロント側（固定壁１２の左側）は、フロント定圧室４ａとフロント変圧室４ｂとに気密的に区画されている。又、ハウジング４内の空間のリア側（固定壁１２の右側）は、リア可動壁９を構成するリアプレート１０とリアダイアフラム１１とにより、リア定圧室４ｃとリア変圧室４ｄとに気密的に区画されている。固定壁１２は、フロント可動壁６とリア可動壁９との間に位置し、固定壁１２の外周端はフロントダイアフラム８とリアシェル３との間で挟持されている。また、リアダイアフラム１１の外周端は、固定壁１２の外周部の折り曲げ部とリアシェル３の段部との間で挟持されている。かくして、固定壁１２は、ハウジング４内において固定されることになる。
【００２４】
固定壁１２の外周部のテーパー部には円周方向に等間隔に配列されるように複数の連通穴が穿設されている。また、リアダイアフラム１１の外周端には、円周方向に等間隔に配列されるように、複数の略逆Ｌ字型の通路が形成されており、これらの連通穴および通路を介して、フロント変圧室４ｂとリア変圧室４ｄとの間の空気の連通が常時許容されるようになっている。
【００２５】
フロントプレート７の筒部には、円周方向に等間隔に配列されるように、複数の空気穴７ａが形成されており、フロント定圧室４ａとリア定圧室４ｃとの間の連通を維持している。しかして、フロントシェル２の前面に固定されたコネクター１３を介してエンジンのインテークマニホールド（図示略）と連通しており、フロント定圧室４ａとリア定圧室４ｃは、エンジンが回転している限り、常時、負圧に保たれるようになっている。
【００２６】
リアシェル３の開口部を通過してハウジング４外に延在する略筒状のパワーピストン１４の外周部にはブーツ１５が装架されており、リアシェル３の開口部を通って水分や異物がハウジング４内に侵入するのを防いでいる。パワーピストン１４の前方部には出力ロッド１６が固定されており、出力ロッド１６はフロントシェル２を貫通し、図示しないマスターシリンダーのピストンと係合している。
パワーピストン１４の内部には、制御弁機構１７が装架されている。制御弁機構１７は、パワーピストン１４の内部に延在する入力ロッド１８を介して、ブレーキペダル８１と連係している。制御弁機構１７は、ブレーキペダル８１が静止している間は、フロント定圧室４ａ、リア定圧室４ｃとフロント変圧室４ｂ、リア変圧室４ｄとの連通を許容すると共に、フロント変圧室４ｂ、リア変圧室４ｄを大気圧から遮断する。ブレーキペダル８１が踏み込まれると、入力ロッド１８が前進して制御弁機構１７が作動し、変圧室４ｂ、４ｄは定圧室４ａ、４ｃから遮断され、変圧室４ｂ、４ｄにはブレーキペダルの踏み込み量に応じた量の空気が導入されるようになっている。
【００２７】
図２に示すように、制御弁機構１７は、コントロールバルブ２２と、負圧制御用弁座としての環状突出部１４１ｃ及び突出部１４１ｄと、大気制御用弁座２３ａから構成されている。
【００２８】
図３において、パワーピストン１４は、本体部１４１と、その出力側端部１４２ａが本体部１４１の入力側端部１４１ｂに接続される筒状部１４２を有している。
【００２９】
図２及び図４に示すように、コントロールバルブ２２は、筒状部１４２の内部１４２ｃに配設され、環状シール部２２ａと、環状シール部２２ａの内周部２２ａａにその出力側端部２２ｂａが接続される円筒伸縮部２２ｂと、円筒伸縮部２２ｂの入力側端部２２ｂｂに接続される係合部２２ｃとを備えている。係合部２２ｃは、円筒状部１４２の内周部と支持部材８３とにより挟持されて、コントロールバルブ２２は、筒状部１４２に固定されている。
【００３０】
図２に示すように、シール部２２ａと支持部材８３との間に、シール部２２ａを出力側、即ち、環状突出部１４１ｃ及び突出部１４１ｄ側（図２中左方）に付勢する第２スプリング２１が配設されている。
【００３１】
バルブプランジャ２３は、パワーピストン１４の外端開口からパワーピストン１４外に延出しブレーキペダル８１に連動する入力ロッド１８の先端に玉継手を介して連結された状態にてパワーピストン１４の本体部１４１内に嵌装されていて、パワーピストン１４に対する軸方向の移動量はキー２５によって所定量に規定されている。
【００３２】
支持部材８３には入力ロッド１８を入力側（図２中右方）に向けて付勢する第１スプリング２４の一端が当接している。第１スプリング２４の他端側は入力ロッド１８に設けられたリテーナに当接している。
【００３３】
図２、図３及び図５に示すように、パワーピストン１４の本体部１４１は、パワーピストン１４の筒状部１４２の内部空間１４２ｃ内に突出する環状突出部１４１ｃと、内部空間１４２ｃに突出すると共に、環状突出部１４１ｃに囲まれた空間を二つの第１空間部１４ａ、１４ａと第２空間部１４ｂとに分割する二つの突出部１４１ｄ、１４１ｄとを有している。フロント定圧室４ａと第１空間部１４ａとを連通する二つのバキューム通路１４ｃ（他方図示無し）と、リア変圧室４ｄと第２空間部１４ｂとを連通するエア通路１４ｄとが本体部１４１に配設されている。尚、図５中の一点鎖線は、エア弁座２３ａとシール部２２ａとの略式な接触部分を表している。
【００３４】
第１空間部１４ａ、１４ａのパワーピストン１４の軸に垂直な面での断面１４ａａ、１４ａａは、パワーピストン１４の軸に応じた中心Ｏを有する円弧状を呈している。パワーピストン１４の軸に垂直な面での第２空間部１４ｂの断面１４ｂａの面積は、二つの第１空間部１４ａ、１４ａの断面１４ａａ、１４ａａの総面積よりも大きくされている。
【００３５】
第１空間部１４ａ、１４ａは、それぞれコントロールバルブ２２の環状シール部２２ａに対向している。又、第１空間部１４ａ、１４ａは、中心Ｏに対して点対称となるように配置されている。
【００３６】
図２〜図４に示すように、シール部２２ａの外周タン部２２ａｂと筒状部１４２の内周部１４２ｄとの間にはクリアランスがあり、コントロールバルブ２２の外周部と筒状部１４２の内周部との間に第３空間部３０が形成されている。
【００３７】
環状突出部１４１ｃは、第３空間部３０と第２空間部１４ｂとを常時連通する二つの連通孔１４ｅ、１４ｅを備えている。
【００３８】
図２において、フロントプレート７の内周筒部の入力側端部は、パワーピストン１４の本体部１４１の外周部に機密的に組付けられている。リアプレート１０とリアダイアフラム１１の内周端部は、パワーピストン１４の本体部１４１の外周に組付けられている。更に、固定壁１２の内周端部は環状弾性体が固定されており、この環状弾性体の内周面をフロントプレート７の筒部が気密を保ちながら滑動するようになっている。
【００３９】
図１に示すように、パワーピストン１４の本体部１４１の出力側端部１４１ａとフロントシェル２との間には、リタンスプリング１９が張設されており、パワーピストン１４を、常時リアシェル３の方向（図１中右方）に付勢している。又、
パワーピストン１４と出力ロッド１６との間にはリアクションディスク２０が介装されている。
【００４０】
次いで、この負圧式倍力装置１の作動を説明する。図２に示す初期状態において、フロント定圧室４ａはリア変圧室４ｄに、バキューム通路１４ｃと、第１空間部１４ａと、シール部２２ａと両突出部１４１ｃ、１４１ｄとのクリアランスと、バルブプランジャ２３の入力側外周部と両突出部１４１ｃ、１４１ｄとのクリアランス、即ち、第２空間部１４ｂと、エア通路１４ｅとを介して連通している。図１〜図５に示すように、運転者により、ブレーキペダルが８１が操作されると、これと連結した入力ロッド１８が図２中左方へ前進して制御弁機構１７が作動される。即ち、入力ロッド１８の移動によりバルブプランジャ２３も前進し、バルブプランジャ２３の図２中左方への移動に伴ってコントロールバルブ２２の環状シール部２２ａが第２スプリング２１に付勢されてバルブプランジャ２３と一体的に移動して、環状シール部２２ａがパワーピストン１４の環状突出部１４１ｃ及び突出部１４１ｄに当接する。環状シール部２２ａが両突出部１４１ｃ、１４１ｄに当接することにより、第１空間部１４ａと第２空間部１４ｂとの連通、即ち、定圧室４ａ、４ｃと変圧室４ｂ、４ｄとの連通が遮断される。従って、変圧室４ｂ、４ｄと負圧源との連通が遮断される。
【００４１】
入力ロッド１８、ひいてはバルブプランジャ２３が更に移動されると、コントロールバルブ２２の環状シール部２２ａとエア弁座２３ａとが離間し、第２空間部１４ｂと大気とが、即ち、変圧室４ｂ、４ｄと大気とがバルブプランジャ２３の入力側外周部と両突出部１４１ｃ、１４１ｄとのクリアランス、即ち、第２空間部１４ｂと、エア弁座２３ａと環状シール部２２ａとのクリアランスと、筒状部１４２の内部空間１４２ｃとを介して連通する。フロント変圧室４ｂ、リア変圧室４ｄにはブレーキペダルの踏み込み量に応じた量の大気が導入される。従って、変圧室４ｂ、４ｄへの大気の流入によって、定圧室４ａ、４ｃと変圧室４ｂ、４ｄとの間に気圧差が発生するため、この気圧差による荷重（倍力作用）を受けたフロント可動壁６及びリア可動壁９とこれに連結されたパワーピストン１４が、リアクションディスク２０を介して出力ロッド１６に増幅されたブレーキ力を出力する。
【００４２】
運転者がブレーキ作動の必要性がなくなったと判断し、ブレーキペダル８１を戻すと、入力ロッド１８が図２中右方に後退して制御弁機構１７が解除される。即ち、入力ロッド１８の移動によってバルブプランジャ２３も後退し、バルブプランジャ２３の図２中右方への移動により、エア弁座２３ａとコントロールバルブ２２の環状シール部２２ａが当接して、第２空間部１４ｂと大気、即ち、フロント変圧室４ｂ、リア変圧室４ｄと大気との連通が遮断される。更に、入力ロッド１８、ひいてはバルブプランジャ２３が移動されると、バルブプランジャ２３の図２中右方への移動によりコントロールバルブ２２の環状シール部２２ａが図２中右方へ押されて移動されて、環状突出部１４１ｃ及び突出部１４１ｄから環状シール部２２ａが離間し、フロント変圧室４ｂ、リア変圧室４ｄがフロント定圧室４ａ、リア定圧室４ｃと連通して変圧室４ｂ、４ｄ内の大気が定圧室４ａ、４ｃへ流入することから、再び変圧室４ｂ、４ｄ内の負圧度が増加して、パワーピストン１４への助勢力も低下し、図示しないマスタシリンダからの反力とブースタ内のリタンスプリング１９により、パワーピストン１４及び入力ロッド１８が図１中右方に移動させられ、入力解除により戻り行程を完了する。
【００５１】
上述したように、第２空間部１４ｂが第１空間部１４ａ、１４ａに囲まれないことから、第２空間部１４ｂの断面１４ｂａの面積を十分に大きくとることが可能となる。従って、第２空間部１４ｂの断面１４ｂａの面積が、二つの第１空間部１４ａ、１４ａの断面１４ａａ、１４ａａの総面積よりも大きくされていることから、運転者によるブレーキペダル８１の踏み込み操作に伴う負圧式倍力装置の往行程において、フロント変圧室４ｂ、リア変圧室４ｄとが大気と連通された場合、フロント変圧室４ｂ、リア変圧室４ｄに流入する大気の流入量を従来の負圧式倍力装置に比べて増大させることができ、従って、負圧式倍力装置の作動応答性、特に、往行程における作動応答性を大きく向上することができる。
【００５２】
更に、負圧式倍力装置の履行程において、パワーピストン１４の本体部１４１は、第１空間部１４ａ、１４ａを二つ、即ち、バキューム通路を二つ有していることから、フロント変圧室４ｂ、リア変圧室４ｄとがフロント定圧室４ａ、リア定圧室４ｂとに連通された場合、フロント変圧室４ｂ、リア変圧室４ｄ内の大気がフロント定圧室４ａ、リア定圧室４ｂにスムーズに流動でき、従って、負圧式倍力装置１の作動応答性、特に、履行程における作動応答性を向上することができる。
【００５３】
更に、負圧式倍力装置１の作動時において、コントロールバルブ２２のシール部２２ａが環状突出部１４１ｃ及び突出部１４１ｄに当接して変圧室４ｂ、４ｄが定圧室４ａ、４ｃと遮断され、加えて、コントロールバルブ２２の外側でコントロールバルブ２２とパワーピストン１４の内周とで囲まれた第３空間部３０も定圧室４ａ、４ｃと遮断され、コントロールバルブ２２のシール部２２ａとエア弁座２３ａとが離間して変圧室４ｂ、４ｄが大気と連通されて変圧室４ｂ、４ｄ内に大気が導入されると、連通孔１４ｅ、１４ｅを介してコントロールバルブ２２の外側でコントロールバルブ２２とパワーピストン１４の内周とで囲まれた第３空間部３０にも大気が流入する。
【００５４】
この第３空間部３０に大気が導入されることから、この導入された大気によってコントロールバルブ２２の環状シール部２２ａが負圧である第１空間部１４ａ、１４ａに向かって付勢されることになり、コントロールバルブ２２のシール力を向上させることが可能とされている。
【００５５】
従って、コントロールバルブ２２の外側でコントロールバルブ２２とパワーピストン１４の内周とで囲まれた第３空間部３０に導入された大気によって環状突出部１４１ｃ及び突出部１４１ｄ側にコントロールバルブ２２のシール部２２ａが付勢されることから、第２スプリング２１の付勢力を減少させることが可能となり、コントロールバルブ２２の付勢力の減少を可能としたことによって第１スプリング２４の付勢力をも減少可能とでき、立ち上がり踏力の低減を可能としている。
【００５６】
以上説明したように、本実施の形態の負圧式倍力装置１によれば、作動応答性、特に、往行程における作動応答性を大きく向上することができ、従って、作動応答性の向上を図った負圧式倍力装置を提供することを可能としている。
【００５７】
更に、立ち上がり踏力の低減をも可能とした負圧式倍力装置を提供することを可能としている。
【００５８】
本実施の形態においては、タンデム型の負圧式倍力装置において本発明を採用したが、シングル型の負圧式倍力装置に本発明を採用しても同様の作用効果が得られる。
【００５９】
又、本実施の形態においては、第１空間部１４ａ、１４ａの断面１４ａａ、１４ａａは円弧状を呈しているが、言うまでもなく、この形状に限定するものではない。
【００６０】
又、本実施の形態においては、第１空間部１４ａが二つ設けられているが、言うまでもなく、特にこれに限定するものではない。
【００６１】
（実施の形態２）
図６は本実施の形態の負圧式倍力装置の断面図であり、図７は図６の制御弁機構１７近傍の拡大図であり、図８は図６のパワーピストン１４の拡大図であり、図９はコントロールバルブ２２の拡大図であり、図１０は図７及び図８のＢ−Ｂ’
線におけるパワーピストン１４の断面図である。制御弁機構１７の構成及び第１空間部１４ａ、第２空間部１４ｂ、環状突出部１４１及び突出部１４１ｄ以外は実施の形態１と同様なので説明は省略する。尚、実施の形態１と同様な部材には同符号が付してある。
【００６２】
図６〜図１０に示すように、制御弁機構１７は、パワーピストン１４に設けられた負圧制御用弁座としての環状突出部１４１及び突出部１４１ｄと、バルブプランジャ２３の後端側に設けられたエア弁座２３ａと、第２スプリング２１によって両突出部１４１ｃ、１４１ｄに向かって付勢されたコントロールバルブ２２とによって構成される。
【００６３】
コントロールバルブ２２は略筒状を呈し、パワーピストン１４の筒状部１４２内に配設され、その係合端部２２ｃをパワーピストン１４に設けられた支持部材８３により挟持されている。この支持部材８３には入力ロッド１８を初期位置に向けて付勢する第１スプリング２４の一端が当接している。第１スプリング２４の他端側は入力ロッド１８に設けられたリテーナに当接している。
【００６４】
バルブプランジャ２３は、第１プランジャ部２３１と、第２プランジャ部２３２とから形成され、第１プランジャ部２３１は、可動コア２３１ａとバルブ部２３１ｂとから成り、第２プランジャ部２３２は、出力部２３２ａと入力部２３２ｂとから成る。第１プランジャ部２３２は、バルブ部２３１ａの内周部においてシール部材を介して入力部２３２ｂ、ひいては第２プランジャブ２３２に対して、気密的且つ相対移動可能に係合している。
【００６５】
入力部２３２ｂとバルブ部２３１ａの端部に設置された鈎部との間にスプリング２６が圧縮状態で介装されている。更に出力部２３２ａにはフランジ部が設置されており、可動コア２３１ａに設置された肩部と係合している。入力部材２３２ｂはブレーキペダル８１に連動する入力ロッド１８の先端に玉継手を介して連結されている。又、バルブ部２３１ａの端部側にはエア弁座２３ａが設けられている。
【００６６】
パワーピストン１４内でバルブプランジャ２３の外周には、ソレノイド２７及びソレノイドケース２８が配設されている。ソレノイド２７は、電線２７ａを介して電源より電力が供給されることによって電磁力を発生させることができる。リアクションディスク２０とパワーピストン１４との間にはリアクションディスクリテーナ２９が介装されている。
【００６７】
図１０は、図７及び図８のパワーピストン１４のＢ−Ｂ’線での断面図であり、一点鎖線はエア弁座２３ａとコントロールバルブ２２のシール部２２ａとの略式な接触部分を表している。図６〜図１０に示すように、パワーピストン１４の本体部１４１は、パワーピストン１４の筒状部１４２の内部空間１４２ｃ内に突出する環状突出部１４１ｃと、内部空間１４２ｃに突出すると共に、環状突出部１４１ｃに囲まれた空間を二つの第１空間部１４ａ、１４ａと第２空間部１４ｂとに分割する二つの突出部１４１ｄ、１４１ｄとを有している。フロント定圧室４ａと第１空間部１４ａとを連通する二つのバキューム通路１４ｃ（他方図示無し）と、リア変圧室４ｄと第２空間部１４ｂとを連通するエア通路１４ｄとが本体部１４１に配設されている。
【００６８】
第１空間部１４ａ、１４ａのパワーピストン１４の軸に垂直な面での断面１４ａａ、１４ａａは、パワーピストン１４の軸に応じた中心Ｏを有する円弧状を呈している。パワーピストン１４の軸に垂直な面での第２空間部１４ｂの断面１４ｂａの面積は、二つの第１空間部１４ａ、１４ａの断面１４ａａ、１４ａａの総面積よりも大きくされている。
【００６９】
第１空間部１４ａ、１４ａは、それぞれコントロールバルブ２２ａの環状シール部２２ａに対向している。又、第１空間部１４ａ、１４ａは、中心Ｏに対して点対称となるように配置している。
【００７０】
図７〜図９に示すように、シール部２２ａの外周痰部２２ａｂと筒状部１４２の内周部１４２ｄとの間にはクリアランスがあり、コントロールバルブ２２の外周と筒状部１４２の内周部との間に第３空間部３０が形成されている。
【００７１】
環状突出部１４１ｃは、第３空間部３０と第２空間部１４ｂとを常時連通する４つの連通孔１４ｅ、１４ｅ、１４ｅ、１４ｅを備えている。
【００７２】
この負圧式倍力装置１の作動としては、実施の形態１の負圧式倍力装置のようなブレーキペダル８１による通常作動と、ソレノイド２７が通電される場合の自動作動とがある。通常作動は、実施の形態１の負圧式倍力装置の作動とほぼ同様なので説明は省略する。自動作動の一例としては、図６〜図１０に示すように、運転者により、ブレーキペダル８１が操作されて、このブレーキペダル８１の操作が急ブレーキ操作であると不図示の何らかの手段によって判断されると、電源から電線２７ａを介してソレノイド２７に電力が供給される。電力の供給を受けたソレノイド２７は電磁力を発生させて、第１プランジャ部２３１をスプリング２６の付勢力に抗して、ブレーキペダル８１の操作に伴う入力ロッド１８及び第２プランジャ部２３２の作動とは関係なしに図７において左方に移動させる。
第１プランジャ部２３１の移動によって、コントロールバルブ２２のシール部２２ａが第２スプリング２１に付勢されて第１プランジャ部２３１と一体的に移動して、シール部２２ａが、環状突出部１４１ｃ及び突出部１４１ｄに当接し、第１空間部１４ａ、１４ａと第２空間部１４ｂとの連通、即ち、フロント変圧室４ｂ、リア変圧室４ｄとフロント定圧室４ａ、リア定圧室４ｃとの連通が遮断される。
【００７３】
更に第１プランジャ部２３１が移動されると、シール部２２ａからエア弁座２３ａが離間して、第２空間部１４ｂが大気に、即ち、フロント変圧室４ｂ、リア変圧室４ｄが大気と連通し、フロント変圧室４ｂ、リア変圧室４ｄには、エア通路１４ｃ、バルブプランジャ２３の入力側部分の外周部と両突出部１４１ｃ、１４１ｄとの隙間、即ち、第２空間部１４ｂ、シール部２２ａとエア弁座２３ａとの隙間、内部空間１４２ｃとを介してブレーキペダルの踏み込み量に応じた量の大気が導入される。
【００７４】
従って、変圧室４ｂ、４ｄへの大気の流入によって、定圧室４ａ、４ｃと変圧室４ｂ、４ｄとの間に気圧差が発生するため、この気圧差による荷重（倍力作用）を受けたフロント可動壁６及びリア可動壁９とこれに連結されたパワーピストン１４が、リアクションディスク２０を介して出力ロッド１６に増幅されたブレーキ力を出力する。
【００７５】
運転者がブレーキ作動の必要性がなくなったと判断し、ブレーキペダル８１を戻すと、図示しない検出手段によってブレーキペダル８１の戻り作動が検出されて、電源からのソレノイド２７への電力の供給が停止される。電力の供給が停止されるとソレノイド２７は、もはや第１プランジャ部２３１への電磁力を発生せず、第１プランジャ部２３１はスプリング２６の付勢力によって、図７において右方に戻される。第１プランジャ部２３１の移動によって、エア弁座２３ａとコントロールバルブ２２のシール部２２ａとが当接して、フロント変圧室４ｂ、リア変圧室４ｄが大気と遮断される。更に第１プランジャ部２３１が移動されると、
シール部２２ａが図７中右方へ押されて移動されて、環状突出部１４１ｃ及び突出部１４１ｄからシール部２２ａが離間し、第１空間部１４ａ、１４ａと第２空間部１４ｂと、即ち、フロント変圧室４ｂ、リア変圧室４ｄがフロント定圧室４ａ、リア定圧室４ｃと連通して、変圧室４ｂ、４ｄ内の大気が定圧室４ａ、４ｃへ流入することから再び変圧室４ｂ、４ｄ内の負圧度が増加して、パワーピストン１４への助勢力も低下し、図示しないマスタシリンダからの反力とブースタ内のリタンスプリング１９により、パワーピストン１４および入力ロッド１８は図６で右方に移動させられ、入力解除により戻り行程を完了する。
【００７６】
上述したように、第２空間部１４ｂが第１空間部１４ａ、１４ａに囲まれないことから、第２空間部１４ｂの断面１４ｂａの面積を十分に大きくとることが可能となる。従って、第２空間部１４ｂの断面１４ｂａの面積が、二つの第１空間部１４ａ、１４ａの断面１４ａａ、１４ａａの総面積よりも大きくされていることから、運転者によるブレーキペダル８１の踏み込み操作、又は、ソレノイド２７への通電に伴う負圧式倍力装置１の往行程において、フロント変圧室４ｂ、リア変圧室４ｄとが大気と連通された場合、フロント変圧室４ｂ、リア変圧室４ｄに流入する大気の流入量を従来の負圧式倍力装置に比べて増大させることができ、従って、負圧式倍力装置１の作動応答性、特に、往行程における作動応答性を大きく向上することができる。
【００７７】
更に、負圧式倍力装置１の履行程において、パワーピストン１４の本体部１４１は、第１空間部１４ａ、１４ａを二つ、即ち、バキューム通路を二つ有していることから、フロント変圧室４ｂ、リア変圧室４ｄとがフロント定圧室４ａ、リア定圧室４ｂとに連通された場合、フロント変圧室４ｂ、リア変圧室４ｄ内の大気がフロント定圧室４ａ、リア定圧室４ｂにスムーズに流動でき、従って、負圧式倍力装置１の作動応答性、特に、履行程における作動応答性を向上することができる。
【００７８】
更に、負圧式倍力装置１の作動時において、コントロールバルブ２２のシール部２２ａが環状突出部１４１ｃ及び突出部１４１ｄに当接して変圧室４ｂ、４ｄが定圧室４ａ、４ｃと遮断され、加えて、コントロールバルブ２２の外側でコントロールバルブ２２とパワーピストン１４の内周とで囲まれた第３空間部３０も定圧室４ａ、４ｃと遮断され、コントロールバルブ２２のシール部２２ａとエア弁座２３ａとが離間して変圧室４ｂ、４ｄが大気と連通されて変圧室４ｂ、４ｄ内に大気が導入されると、連通孔１４ｅ、１４ｅを介してコントロールバルブ２２の外側でコントロールバルブ２２とパワーピストン１４の内周とで囲まれた第３空間部３０にも大気が流入する。
【００７９】
この第３空間部３０に大気が導入されることから、この導入された大気によってコントロールバルブ２２の環状シール部２２ａが負圧である第１空間部１４ａ、１４ａに向かって付勢されることになり、コントロールバルブ２２のシール力を向上させることが可能とされている。
【００８０】
従って、コントロールバルブ２２の外側でコントロールバルブ２２とパワーピストン１４の内周とで囲まれた第３空間部３０に導入された大気によって環状突出部１４１ｃ及び突出部１４１ｄ側にコントロールバルブ２２のシール部２２ａが付勢されることから、第２スプリング２１の付勢力を減少させることが可能となり、コントロールバルブ２２の付勢力の減少を可能としたことによって第１スプリング２４の付勢力をも減少可能とでき、立ち上がり踏力の低減を可能としている。
【００８１】
更に、第２空間部１４ｂの断面１４ｂａに繋がるようにして一体的に連通孔１４ｅが配設されていることから、大気の変圧室４ｂ、４ｄへの流入をよりスムーズにでき、負圧式倍力装置1 の往行程における作動応答性を大きく向上するとができる。
【００８２】
以上説明したように、本実施の形態の負圧式倍力装置１によれば、作動応答性、特に、往行程における作動応答性を大きく向上することができ、従って、作動応答性の向上を図った負圧式倍力装置を提供することを可能としている。
【００８３】
更に、立ち上がり踏力の低減をも可能とした負圧式倍力装置を提供することを可能としている。
【００８４】
本実施の形態においては、タンデム型の負圧式倍力装置において本発明を採用したが、シングル型の負圧式倍力装置に本発明を採用しても同様の作用効果が得られる。
【００８５】
又、本実施の形態においては、第１空間部１４ａの断面１４ａａは円弧状を呈しているが、言うまでもなく、この形状に限定するものではない。
【００８６】
又、本実施の形態においては、第１空間部１４ａ、１４ａが二つ設けられているが、言うまでもなく、特にこれに限定するものではない。
【００８７】
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。
【００８８】
【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、第２空間部が大気と、即ち、変圧室が大気と連通された場合、変圧室に流入する大気の流入をスムーズに且つ大気の流入量を従来の負圧式倍力装置に比べて増大させることが可能となり、従って、負圧式倍力装置の作動応答性、特に、往行程における作動応答性を大きく向上することが可能となる。
【００８９】
従って、作動応答性の向上を図った負圧式倍力装置を提供することを可能としている。
【００９０】
更に、第３空間部内の大気によってコントロールバルブを環状突出部及び突出部に向けて付勢することが可能となり、第２付勢手段の付勢力を減少させることができ、その結果第１付勢手段の付勢力も減少可能となり、立ち上がり踏力が低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１の負圧式倍力装置１の断面図。
【図２】  図１の制御弁機構１７近辺の部分拡大図。
【図３】  図１のパワーピストン１４の拡大断面図。
【図４】  図２のコントロールバルブ２２の拡大断面図。
【図５】  図２及び図３のパワーピストン１４のＡ−Ａ’における断面図。
【図６】  実施の形態２の負圧式倍力装置１の断面図。
【図７】  図６の制御弁機構１７近辺の部分拡大図。
【図８】  図６のパワーピストン１４の拡大断面図。
【図９】  図７のコントロールバルブ２２の拡大断面図。
【図１０】  図７及び図８のパワーピストン１４のＢ−Ｂ’における断面図。
【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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【図９】
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【図１０】
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