(57)【要約】【課題】  負圧式倍力装置にて、緊急ブレーキ操作時の操作力不足を補うことが可能な構成を、コンパクトで信頼性が高く生産性に優れたものとすること。【解決手段】  負圧式倍力装置は、入力部材（プランジャ４１）に設けた段部と係合・離脱可能で反力部材７３から反力を受ける先端部材７２と、この先端部材７２の動きを制御する制御機構８０を備えている。制御機構８０は、バルブピストン３０に径方向にて移動可能に組付けられスプリング８２により径内方に向けて付勢され入力部材４０のバルブピストン３０に対する前進量に応じ先端部材７２の動きを制御する係止部材８１と、バルブピストン３０に組付けられ係止部材８１の径方向移動に応じ前後方向に移動する伝達部材８３と、バルブピストン３０が原位置に復帰するとき伝達部材８３を介して係止部材８１を初期位置に復帰させる解除部材８４を備えていて、解除部材８４はキー部材７１とは別個に構成されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に圧力室（Ｒｏ）を形成するハウジング（１０）と、このハウジング内に前進後退可能に組付けられて前記圧力室を前方の負圧室（Ｒ１）と後方の変圧室（Ｒ２）とに区画する可動隔壁（２０）と、前記ハウジングに前進後退可能に組付けられて前記ハウジング内に収容されている前端部にて前記可動隔壁に結合されたバルブピストン（３０）と、このバルブピストン内にて同バルブピストンに対し前進後退可能に設置されかつ外部からの操作力を受ける入力部材（４０）と、前記バルブピストンの前端部に組付けられて前記バルブピストンの推進力を外部に出力する出力部材（５０）と、前記バルブピストン内にて前記入力部材と前記出力部材間に介装されて前記出力部材に作用する力の反力を前記バルブピストンと前記入力部材に分けて伝達する反力部材（７３）とを備えるとともに、前記入力部材に設けた大気弁座（４１ａ）とにより前記変圧室と大気との連通・遮断を制御する大気制御弁部（６０ｂ）と前記バルブピストンに設けた負圧弁座（３０ｋ）とにより前記変圧室と前記負圧室との連通・遮断を制御する負圧制御弁部（６０ａ）を有して前記バルブピストン内に組付けられた制御弁（６０）を備えた負圧式倍力装置において、
前記入力部材と前記バルブピストンに対して前進後退可能に組付けられて前記入力部材の前記バルブピストンに対する前進後退移動の限度を規定するキー部材（７１）と、前記入力部材の先端部に前進後退可能に嵌合されて前端面にて前記反力部材と当接可能で後端面にて前記入力部材に設けた段部と係合・離脱可能な先端部材（７２）と、前記入力部材の前記バルブピストンに対する前進量が所定値以下の場合には、前記先端部材を前記入力部材と一体的に前進後退移動可能とし、前記入力部材の前記バルブピストンに対する前進量が所定値より大きい場合には、前記先端部材を前記入力部材の段部から離脱した状態で前記バルブピストンに対して固定可能とする制御機構（８０）を備えていて、
前記制御機構（８０）が、前記バルブピストンに径方向にて移動可能に組付けられてスプリング（８２）によって径内方に向けて付勢され、前記入力部材の前記バルブピストンに対する前進量が所定値以下の場合には、初期位置にあって前記先端部材の前記バルブピストンに対する前進後退移動を許容し、前記入力部材の前記バルブピストンに対する前進量が所定値より大きい場合には、初期位置から径内方に移動して前記先端部材の前記バルブピストンに対する後退移動を制限する係止部材（８１）と、前記バルブピストンに前進後退移動可能に組付けられていて前記係止部材に係合しており前記係止部材の径方向移動に応じて前後方向に移動する伝達部材（８３）と、前記キー部材とは別個に構成されて前記入力部材と前記バルブピストンに対して前進後退移動可能に組付けられており前記バルブピストンが原位置に復帰するとき前記伝達部材を介して前記係止部材を初期位置に復帰させる解除部材（８４）を備えていることを特徴とする負圧式倍力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の負圧式倍力装置において、前記係止部材（８１）は、前記バルブピストンに設けられて同バルブピストンの径方向に延び径外方端が前記バルブピストンの外周にて開口する取付孔（３０ｇ）に、前記バルブピストンの外周から挿入されて摺動可能に嵌合されていることを特徴とする負圧式倍力装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の負圧式倍力装置において、前記解除部材（８４）は、前記キー部材の後方に配置されていて、前記入力部材が通過可能な挿通部（８４ｂ）を有しており、前記バルブピストンの外周から同バルブピストンの径方向に挿入されて前記バルブピストンに組付けられていることを特徴とする負圧式倍力装置。
【請求項４】
請求項１に記載の負圧式倍力装置において、前記先端部材（１７２）は前方が閉塞された円筒形状に形成されていることを特徴とする負圧式倍力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ブレーキ装置に採用される負圧式倍力装置に関し、特に、運転者が慌ててブレーキペダルを踏み込んだ時のような緊急ブレーキ操作時のブレーキペダル踏力（操作力）の不足を補うことができるようにした負圧式倍力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の負圧式倍力装置の一つとして、内部に圧力室を形成するハウジングと、このハウジング内に前進後退可能に組付けられて前記圧力室を前方の負圧室と後方の変圧室とに区画する可動隔壁と、前記ハウジングに前進後退可能に組付けられて前記ハウジング内に収容されている前端部にて前記可動隔壁に結合されたバルブピストンと、このバルブピストン内にて同バルブピストンに対し前進後退可能に設置されかつ外部からの操作力を受ける入力部材と、前記バルブピストンの前端部に組付けられて前記バルブピストンの推進力を外部に出力する出力部材と、前記バルブピストン内にて前記入力部材と前記出力部材間に介装されて前記出力部材に作用する力の反力を前記バルブピストンと前記入力部材に分けて伝達する反力部材とを備えるとともに、前記入力部材に設けた大気弁座とにより前記変圧室と大気との連通・遮断を制御する大気制御弁部と前記バルブピストンに設けた負圧弁座とにより前記変圧室と前記負圧室との連通・遮断を制御する負圧制御弁部を有して前記バルブピストン内に組付けられた制御弁を備え、さらに、前記入力部材と前記バルブピストンに対して前進後退可能に組付けられて前記入力部材の前記バルブピストンに対する後退移動の限度を規定するキー部材と、前記入力部材の先端部に前進後退可能に嵌合されて前端面にて前記反力部材と当接可能で後端面にて前記入力部材に設けた段部と係合・離脱可能な先端部材と、前記入力部材の前記バルブピストンに対する前進量が所定値以下の場合には、前記先端部材を前記入力部材と一体的に前進後退移動可能とし、前記入力部材の前記バルブピストンに対する前進量が所定値より大きい場合には、前記先端部材を前記入力部材の段部から離脱した状態で前記バルブピストンに対して固定可能とする制御機構を備えている負圧式倍力装置があり、例えば下記特許文献１に記載されている。なお、後方とは、負圧式倍力装置に対してブレーキペダル側あるいは車両後方側を意味し、前方とは、負圧式倍力装置に対してブレーキマスタシリンダ側あるいは車両前方側を意味する。
【特許文献１】米国特許第６４２２１２４号明細書（ＵＳ６４２２１２４Ｂ１）
【０００３】
上記した特許文献１の図３に記載されている負圧式倍力装置では、前記制御機構が、前記バルブピストンの内周部に形成された環状の収容溝に径方向にて移動可能に組付けられてばねによって径内方に向けて付勢され、前記入力部材の前記バルブピストンに対する前進量が所定値以下の場合には、初期位置にあって前記先端部材の前記バルブピストンに対する前進後退移動を許容し、前記入力部材の前記バルブピストンに対する前進量が所定値より大きい場合には、初期位置から径内方に移動して前記先端部材の前記バルブピストンに対する後退移動を制限する係止部材と、前記バルブピストンに前進後退移動可能に組付けられていて前記係止部材に係合しており前記係止部材が初期位置から径内方に移動するとき前記バルブピストンに対して後退し、前記バルブピストンが原位置に復帰するとき前記キー部材の前端面と係合して前記バルブピストンに対して前進し前記係止部材を初期位置に復帰させる伝達部材を備えている。
【発明の開示】
【０００４】
しかし、上記した特許文献１の図３に記載されている負圧式倍力装置では、係止部材がバルブピストンの内周部に形成された環状の収容溝に径方向にて移動可能に組付けられてばねによって径内方に向けて付勢されているため、バルブピストンを前後二分割可能に構成する必要がある。したがって、バルブピストンを一体成形品とすることができず、生産性に改善の余地がある。
【０００５】
また、上記した特許文献１の図３に記載されている負圧式倍力装置では、バルブピストンが原位置に復帰するとき、伝達部材がキー部材の前端面と係合してバルブピストンに対して前進し係止部材を初期位置に復帰させるように構成されていて、キー部材の前端面に伝達部材を押動する機能を持たせてある。このため、入力部材のバルブピストンに対する前方への相対移動限界を規定するストッパとして、一般的に信頼性が高いとされている構成、すなわち、入力部材によって前方に押動されるキー部材の前端面と、バルブピストンに形成されてキー部材の前端面と当接係合可能に対向する後方に向いた面の構成（キー部材の前端面にストッパとしての機能をも持たせる構成）を採用することができず、先端部材の中間部外周に形成した外周段部と、バルブピストンの内周部に形成されて先端部材の外周段部と当接係合可能な内周段部の構成が採用されている。
【０００６】
また、上記した特許文献１の図３に記載されている負圧式倍力装置では、係止部材がバルブピストンの内周部に形成された環状の収容溝に径方向にて移動可能に組付けられる形状（半円状の形状）に形成されていて、この係止部材が環状の収容溝に対して摺動可能に係合する半径方向の長さが短いため、摺動案内性が悪く（応答性に影響を与える）、先端部材から反力を受けたときの安定性も悪い。
【０００７】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、前記制御機構が、前記バルブピストンに径方向にて移動可能に組付けられてスプリングによって径内方に向けて付勢され、前記入力部材の前記バルブピストンに対する前進量が所定値以下の場合には、初期位置にあって前記先端部材の前記バルブピストンに対する前進後退移動を許容し、前記入力部材の前記バルブピストンに対する前進量が所定値より大きい場合には、初期位置から径内方に移動して前記先端部材の前記バルブピストンに対する後退移動を制限する係止部材と、前記バルブピストンに前進後退移動可能に組付けられていて前記係止部材に係合しており前記係止部材の径方向移動に応じて前後方向に移動する伝達部材と、前記キー部材とは別個に構成されて前記入力部材と前記バルブピストンに対して前進後退移動可能に組付けられており前記バルブピストンが原位置に復帰するとき前記伝達部材を介して前記係止部材を初期位置に復帰させる解除部材を備えていることに特徴がある。
【０００８】
この負圧式倍力装置においては、通常ブレーキ操作時、入力部材のバルブピストンに対する前進量が所定値以下であり、係止部材が初期位置にあって先端部材のバルブピストンに対する前進後退移動を許容する。このため、先端部材は入力部材と一体的に移動し、反力部材から先端部材に伝達される反力は入力部材に伝達される。
【０００９】
また、緊急ブレーキ操作時、入力部材のバルブピストンに対する前進量が所定値より大きくて、係止部材が初期位置から径内方に移動して先端部材のバルブピストンに対する後退移動を制限する。このため、先端部材は係止部材を介してバルブピストンと一体となり、反力部材から先端部材に伝達される反力は先端部材から係止部材を介してバルブピストンに伝達される。
【００１０】
この結果、緊急ブレーキ操作時に反力部材から入力部材に伝達される反力が、通常ブレーキ操作時に比して、小さくなり、緊急ブレーキ操作時における倍力比（出力／入力）が通常ブレーキ操作時における倍力比に比して大きくなる。このため、緊急ブレーキ操作時のブレーキペダル踏力の不足を補うことができて、緊急ブレーキ操作時におけるブレーキの効きを通常ブレーキ操作時におけるブレーキの効きに比して向上させることが可能である。
【００１１】
ところで、この負圧式倍力装置においては、緊急ブレーキ操作後のブレーキ解除時に、バルブピストンが原位置に復帰するとき伝達部材を介して係止部材を初期位置に復帰させる解除部材が、キー部材とは別個に構成されていて、前記入力部材と前記バルブピストンに対して、前進後退移動可能に組付けられている。このため、入力部材のバルブピストンに対する前方への相対移動限界を規定するストッパとして、一般的に信頼性が高いとされている構成、すなわち、入力部材によって前方に押動されるキー部材の前端面と、バルブピストンに形成されてキー部材の前端面と当接係合可能に対向する後方に向いた面の構成（キー部材の前端面にストッパとしての機能をも持たせる構成）を採用することが可能である。これによって、当該負圧式倍力装置の信頼性を向上させることが可能である。
【００１２】
また、本発明の実施に際して、前記係止部材は、前記バルブピストンに設けられて同バルブピストンの径方向に延び径外方端が前記バルブピストンの外周にて開口する取付孔に、前記バルブピストンの外周から挿入されて摺動可能に嵌合されていることも可能である。この場合には、バルブピストンにおいて、出力部材が組付けられるとともに反力部材が収容される部分と、入力部材が収容される部分を一体化することが可能である。これにより、バルブピストンは樹脂等で一体成形可能であって、バルブピストンの生産性を良好とすることが可能であるとともに、出力部材、反力部材、入力部材の同軸精度を容易に高めることができて、所期の性能を容易に確保することが可能である。
【００１３】
また、この場合には、バルブピストンに設けた取付孔と係止部材の嵌合長を必要十分に確保することが可能であり、係止部材のバルブピストンに対する挙動が安定するとともに、係止部材の強度を必要十分に確保することが可能である。また、この場合には、当該負圧式倍力装置の組付け過程にて、係止部材のバルブピストンへの組付状態を目視にて確認することが可能であり、係止部材のバルブピストンに対する動作確認を目視で行うことが可能であるため、当該負圧式倍力装置の生産信頼性を高めることが可能である。
【００１４】
また、本発明の実施に際して、前記解除部材は、前記キー部材の後方に配置されていて、前記入力部材が通過可能な挿通部を有しており、前記バルブピストンの外周から同バルブピストンの径方向に挿入されて前記バルブピストンに組付けられていることも可能である。この場合には、当該負圧式倍力装置の組付け過程にて、解除部材のバルブピストンへの組付状態を目視にて確認することが可能であり、解除部材のバルブピストンに対する動作確認を目視で行うことが可能であるため、当該負圧式倍力装置の生産信頼性を高めることが可能である。
【００１５】
また、本発明の実施に際して、前記先端部材は前方が閉塞された円筒形状に形成されていることも可能である。この場合には、入力部材のバルブピストンに対する前進量が所定値より大きくて、係止部材が初期位置から径内方に移動し先端部材のバルブピストンに対する後退移動を制限するとき、反力部材から入力部材に反力が伝達されなくて、フルサーボ性能が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３に示した負圧式倍力装置は、ハウジング１０に組付けられた可動隔壁２０とバルブピストン３０を備えるとともに、バルブピストン３０に組付けられた入力部材４０と出力部材５０と制御弁６０とキー部材７１等を備えている。また、この負圧式倍力装置は、入力部材４０の先端部に組付けられた先端部材７２と、この先端部材７２のバルブピストン３０に対する前進後退を制御する制御機構８０を備えている。
【００１７】
ハウジング１０は、図１に示したように、内部に圧力室Ｒｏを形成する前方シェル１１と後方シェル１２を備えていて、内部の圧力室Ｒｏが可動隔壁２０によって負圧導入管１３を通して負圧源（例えば、図示省略のエンジンの吸気マニホールド）に常時連通する前方の負圧室Ｒ１と、この負圧室Ｒ１と大気にそれぞれ連通・遮断する後方の変圧室Ｒ２とに区画されている。このハウジング１０は、後方シェル１２を気密的に貫通する複数本（図１では１本が示されている）のボルト１４と、これに螺着されるナット（図示省略）を用いて、車体（図示省略）に固定されるように構成されている。また、ハウジング１０の前方には、前方シェル１１を気密的に貫通する複数本（図１では１本が示されている）のボルト１５と、これに螺着されるナット１６を用いて、ブレーキマスタシリンダ１００が組付けられている。
【００１８】
可動隔壁２０は、金属製のプレート２１とゴム製のダイアフラム２２とから成り、ハウジング１０内に前進後退可能に組付けられている。ダイアフラム２２は、その外周縁に形成されたビード部にて、後方シェル１２の外周縁に設けられた折り返し部と前方シェル１１とにより気密的に挟持されている。また、ダイアフラム２２は、その内周縁に形成されたビード部にて、バルブピストン３０の前方フランジ部外周に設けられた溝に、プレート２１とともに気密的に固定されている。
【００１９】
図１に示したブレーキマスタシリンダ１００は、そのシリンダ本体１０１の後端部１０１ａが前方シェル１１に形成された中心筒部を貫通して負圧室Ｒ１内に気密的に突入し、またシリンダ本体１０１に形成されたフランジ部１０１ｂの後面が前方シェル１１の前面に当接している。また、ブレーキマスタシリンダ１００のピストン１０２は、シリンダ本体１０１から後方に突出して負圧室Ｒ１内に突入しており、出力部材５０の先端によって前方に押動されるように構成されている。
【００２０】
バルブピストン３０は、ハウジング１０内に収容されている前端部にて可動隔壁２０に結合された中空状のピストンであって、円筒状に形成された部位にてハウジング１０の後方シェル１２に気密的かつ前進後退可能に組付けられており、ハウジング１０の前方シェル１１との間に介装されたスプリング３１によって後方に付勢されている。また、バルブピストン３０の軸心には、図２に示したように、前端面から後端面に向けて、反力室孔３０ａ、反力室孔３０ａより小径の先端部材収納孔３０ｂ、プランジャ収納孔３０ｃ、プランジャ収納孔３０ｃより大径のプランジャ収容孔３０ｄ、制御弁収納孔３０ｅ、フィルタ収納孔３０ｆ等からなり、前後方向に貫通する軸孔が設けられている。
【００２１】
また、バルブピストン３０には、先端部材収納孔３０ｂに対応して係止部材取付孔３０ｇが半径方向に設けられるとともに、プランジャ収納孔３０ｃに対応してキー部材挿通孔３０ｈが径方向に設けられている。また、プランジャ収納孔３０ｃの外周に、伝達部材収納孔３０ｉが同心的に設けられている。また、バルブピストン３０には、負圧室Ｒ１と制御弁収納孔３０ｅを連通可能な一対の連通孔３０ｊ（図２および図３参照）が設けられていて、これら各連通孔３０ｊの後端部には制御弁６０の負圧制御弁部６０ａが着座可能な円弧状の負圧弁座３０ｋが形成されている。
【００２２】
入力部材４０は、バルブピストン３０内にて同バルブピストン３０に対し前進後退可能に設置されかつ外部からの操作力（入力）を受ける部材であり、バルブピストン３０の先端部材収納孔３０ｂから制御弁収納孔３０ｅに収容されてバルブピストン３０に対して軸方向（前後方向）に移動可能なプランジャ４１と、このプランジャ４１に球状先端部４２ａにて関節状に連結されて後端部４２ｂ（図１参照）にてブレーキペダル（図示省略）に連結される入力ロッド４２を備えている。
【００２３】
プランジャ４１は、図２にて示したように、中間部にてバルブピストン３０のプランジャ収納孔３０ｃに軸方向へ摺動可能に組付けられていて、バルブピストン３０によってガイド支持されている。また、プランジャ４１は、その先端小径部にて、円筒形状に形成された先端部材７２を介して、バルブピストン３０の先端部材収納孔３０ｂに軸方向へ移動可能に組付けられていて、先端（前端面）にてバルブピストン３０の反力室孔３０ａに収容された反力部材７３に係合可能であり、その後端には制御弁６０の大気制御弁部６０ｂに離座可能に着座する環状の大気弁座４１ａが形成されている。
【００２４】
反力部材７３は、バルブピストン３０内にて入力部材４０と出力部材５０間に先端部材７２とともに介装されたリアクションゴムディスクであり、その前端面にて出力部材５０における後方部材５１の後端面に当接し、その後端面にて、バルブピストン３０の環状反力受け面３０ｍに当接するとともに、先端部材７２の前端面とプランジャ４１の前端面に当接可能となっていて、出力部材５０に作用する力の反力をバルブピストン３０と入力部材４０（プランジャ４１）に分けて伝達可能である。
【００２５】
出力部材５０は、バルブピストンの推進力を外部に出力するものであり、反力部材７３とともにバルブピストン３０の反力室孔３０ａに軸方向へ移動可能に組付けられた後方部材５１と、この後方部材５１の先端部に一体的に組付けられた出力ロッド５２（図１参照）によって構成されている。出力ロッド５２の先端は、図１に示したように、ブレーキマスタシリンダ１００におけるピストン１０２の係合部に押動可能に当接している。
【００２６】
制御弁６０は、上記した負圧制御弁部６０ａと大気制御弁部６０ｂを有する環状の可動部６０Ａと、バルブピストン３０の制御弁収納孔３０ｅに形成された段部に気密的に嵌合固定された環状の固定部６０Ｂと、環状の可動部６０Ａと環状の固定部６０Ｂを連結する円筒状の伸縮部６０Ｄによって構成されている。環状の可動部６０Ａは、入力ロッド４２に組付けたリテーナ４３間に介装したスプリングＳ１によって前方に向けて付勢されていて、前後方向に移動可能である。環状の固定部６０Ｂは、環状のリテーナ６１によってバルブピストン３０に固定されていて、入力ロッド４２に組付けたリテーナ４３間に介装したスプリングＳ２によって前方に向けて付勢されている。
【００２７】
スプリングＳ２は、バルブピストン３０と入力部材４０間に介装されて入力部材４０をバルブピストン３０に対して後方所定位置に向けて後方に付勢するリターンスプリングであり、前端にてリテーナ６１を介してバルブピストン３０に係合し、後端にてリテーナ４３を介して入力部材４０の入力ロッド４２に係合している。リテーナ６１は、バルブピストン３０に組付けられていて、バルブピストン３０の内孔段部に固定されており、制御弁６０の固定部６０Ｂをバルブピストン３０に固定する機能をも備えている。リテーナ４３は、入力ロッド４２に組付けられていて、入力ロッド４２の外周段部に固定されている。
【００２８】
負圧制御弁部６０ａは、バルブピストン３０に形成された一対の円弧状負圧弁座３０ｋに着座・離座可能であり、円弧状負圧弁座３０ｋへの着座によって負圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２の連通を遮断し、円弧状負圧弁座３０ｋからの離座によって負圧室Ｒ１と変圧室Ｒ２を連通させる。大気制御弁部６０ｂは、プランジャ４１に形成された環状の大気弁座４１ａに着座・離座可能であり、環状の大気弁座４１ａへの着座によって変圧室Ｒ２と大気の連通を遮断し、環状の大気弁座４１ａからの離座によって変圧室Ｒ２と大気を連通させる。
【００２９】
キー部材７１は、バルブピストン３０に対するプランジャ４１の軸方向移動（前進後退移動）の限度を規定するとともに、バルブピストン３０のハウジング１０に対する後退位置を規定するためのものであり、プランジャ４１とバルブピストン３０に対して前進後退可能に組付けられていて、バルブピストン３０に形成された径方向のキー部材挿通孔３０ｈに解除部材８４と共に挿通されている。キー部材７１と解除部材８４を前後方向にて重ねた状態での前後方向の肉厚寸法は、キー部材挿通孔３０ｈの前後方向寸法よりも小さくされていて、キー部材７１と解除部材８４はバルブピストン３０に対して所定量だけ前後方向に移動可能である。
【００３０】
このキー部材７１は、バルブピストン３０から径外方に突出した両端部の後端面にて解除部材８４を介して後方シェル１２に当接可能であり、ハウジング１０に対するバルブピストン３０の後方への移動限界位置（後退位置）は、図２に示すように、キー部材挿通孔３０ｈの前方壁がキー部材７１の前端面に当接しかつキー部材７１の両端部の後端面が解除部材８４を介して後方シェル１２に当接した位置である。
【００３１】
また、キー部材７１は、その中央部にて、プランジャ４１の中央部に形成された環状溝の前後両端面４１ｂ，４１ｃに当接可能であって、プランジャ４１がバルブピストン３０に組付けられた後に、バルブピストン３０に組付けられている。バルブピストン３０に対するプランジャ４１の後方への移動限界位置は、環状溝の前端面４１ｂがキー部材７１の前端面に当接しかつキー部材７１の後端面が解除部材８４を介してキー部材挿通孔３０ｈの後方壁に当接した位置である。また、バルブピストン３０に対するプランジャ４１の前方への移動限界位置は、環状溝の後端面４１ｃが解除部材８４を貫通しキー部材７１の後端面に当接しかつキー部材７１の前端面がキー部材挿通孔３０ｈの前方壁に当接した位置である。
【００３２】
先端部材７２は、プランジャ４１の先端小径部外周に前進後退可能に嵌合されていて、バルブピストン３０の先端部材収納孔３０ｂに前後方向にて移動可能に組付けられており、前端面にて反力部材７３と当接可能で、後端面にてプランジャ４１に設けた段部と係合・離脱可能である。この先端部材７２は、バルブピストン３０に対する前進後退を制御機構８０によって制御されるように構成されている。
【００３３】
制御機構８０は、入力部材４０のバルブピストン３０に対する前進量が所定値以下の場合（通常のブレーキ操作時）に、先端部材７２をプランジャ４１と一体的に前進後退移動可能とし、入力部材４０のバルブピストン３０に対する前進量が所定値より大きい場合（緊急ブレーキ操作時）に、先端部材７２をプランジャ４１の段部から離脱した状態でバルブピストン３０に対して固定可能とするものであって、一対の係止部材８１（図２では一方のみが示されている）、ガータースプリング８２、伝達部材８３および解除部材８４を備えている。
【００３４】
一対の係止部材８１は、径方向にて対向配置されていて、径外方端がバルブピストン３０の外周から僅かに突出するようにしてバルブピストン３０に設けた一対の係止部材取付孔３０ｇにそれぞれ径方向にて移動可能に組付けられており、ガータースプリング８２によって径内方に向けて付勢されている。バルブピストン３０の各係止部材取付孔３０ｇは、バルブピストン３０の径方向に延びていて、径内方端がバルブピストン３０の先端部材収納孔３０ｂに連通し、径外方端がバルブピストン３０の外周にて開口しており、各係止部材８１はバルブピストン３０の外周から挿入されて摺動可能に嵌合されている。
【００３５】
各係止部材８１は、入力部材４０のバルブピストン３０に対する前進量が所定値以下の場合に、初期位置（図２に示した位置）にあって、先端部材収納孔３０ｂから退避しており、先端部材７２のバルブピストン３０に対する前進後退移動を許容し、入力部材４０のバルブピストン３０に対する前進量が所定値より大きい場合に、初期位置から径内方に移動して先端部材収納孔３０ｂ内に突出し、先端部材７２のバルブピストン３０に対する後退移動を制限するように構成されている。
【００３６】
ガータースプリング８２は、バルブピストン３０の外周に設けた一対の円弧状の溝３０ｎと各係止部材８１の径外方端に設けた円弧状の溝８１ａによって構成される環状溝内に組付けられていて、バルブピストン３０の外周と各係止部材８１の径外方端に弾撥的に係合しており、各係止部材８１をバルブピストン３０の径内方（先端部材収納孔３０ｂ内）に向けて付勢している。
【００３７】
伝達部材８３は、前後方向の中間部が環状に形成されていて、この環状中間部から前方に延びて先端部に形成した斜面にて各係止部材８１の斜面に係合する一対の前方突起８３ａと、環状中間部から後方に延びて解除部材８４の各ブリッジ部８４ａに当接する一対の後方突起８３ｂ（図３参照）を有しており、バルブピストン３０の伝達部材収納孔３０ｉに前進後退移動可能に組付けられている。この伝達部材８３は、各係止部材８１の径方向移動に応じて前後方向に移動可能である。なお、伝達部材８３の図２の位置からの後方への移動量は、解除部材８４の後端面がバルブピストン３０のキー部材挿通孔３０ｈ後端と当接するまでであるが、その状態でも各係止部材８１の斜面と前方突起８３ａの斜面は係合を維持されるように設定されている。各係止部材８１のバルブピストン内方への移動量は、先端部材７２を支えるに必要な所定量であればよいため、各係止部材８１とバルブピストン３０に設けた段差等（図示なし）によって、所定量に設定してもよい。この場合、図２の解除部材８４の後端面とキー部材挿通孔３０ｈの後端との距離は、バルブピストン３０の戻り時（原位置復帰時）の制御弁開度の必要性に応じて適宜設定することが可能である。
【００３８】
解除部材８４は、バルブピストン３０が図２に示した原位置に復帰するとき伝達部材８３を介して各係止部材８１を初期位置（図２に示した位置）に復帰させるためのものであり、キー部材７１とは別個に構成され、キー部材７１の後方に配置されていて、キー部材７１と共に入力部材４０とバルブピストン３０に対して前進後退移動可能に組付けられている。この解除部材８４は、図３にて仮想線で示したように、キー部材７１と同様にＵ字状に形成されていて、一対のブリッジ部８４ａを有するとともに、入力部材４０におけるプランジャ４１の先端から中間部までが通過可能な挿通部８４ｂを有しており、プランジャ４１がバルブピストン３０に組付けられる前に、バルブピストン３０の外周からバルブピストン３０の径方向に挿入されてバルブピストン３０に組付けられている。
【００３９】
フィルタ９１，９２は、バルブピストン３０のフィルタ収納孔３０ｆ内にて入力ロッド４２間に装着されていて、これらのフィルタ９１，９２にはバルブピストン３０の摺動部を外周から保護するブーツ９３に形成された通気孔９３ａを通して大気が流入可能である。ブーツ９３は、前端部にてハウジング１０における後方シェル１２の後端筒部に嵌合固定され、後端部にて入力ロッド４２の中間部外周に嵌合固定されている。
【００４０】
上記のように構成したこの実施形態の負圧式倍力装置においては、通常ブレーキ操作時、入力部材４０の前方移動に対するバルブピストン３０の前方移動の応答遅れ（すなわち、入力部材４０の前方移動に伴って、変圧室Ｒ２が負圧室Ｒ１との連通を遮断されて大気に連通し、変圧室Ｒ２に流入する大気によってバルブピストン３０が前方に移動する際の作動遅れ）が少なくて、入力部材４０とバルブピストン３０との相対移動量（バルブピストン３０に対する入力部材４０の前進量）が所定値以下である。このため、先端部材７２は各係止部材８１の前端部より前方に移動せず、各係止部材８１は、先端部材７２によって径内方への移動を規制されていて、先端部材７２のバルブピストン３０に対する前進後退移動を許容する。このため、先端部材７２は入力部材４０のプランジャ４１と一体的に移動し、反力部材７３から先端部材７２に伝達される反力は先端部材７２から入力部材４０のプランジャ４１に伝達される。
【００４１】
一方、運転者が慌ててブレーキペダルを踏み込む緊急ブレーキ操作時には、入力部材４０の前方移動に対するバルブピストン３０の前方移動の応答遅れが多くて、入力部材４０とバルブピストン３０との相対移動量（バルブピストン３０に対する入力部材４０の前進量）が所定値より大きくなる。このため、先端部材７２は各係止部材８１の前端部より前方に移動し、各係止部材８１は先端部材７２による移動規制を解除される。したがって、ガータースプリング８２のばね力により径内方に付勢されている各係止部材８１が、初期位置から径内方に移動して、先端部材７２のバルブピストン３０に対する後退移動を制限する。このため、先端部材７２は各係止部材８１を介してバルブピストン３０と一体となり、反力部材７３から先端部材７２に伝達される反力は先端部材７２から各係止部材８１を介してバルブピストン３０に伝達される。
【００４２】
この結果、緊急ブレーキ操作時に反力部材７３から入力部材４０のプランジャ４１に伝達される反力が、通常ブレーキ操作時に比して、先端部材７２の受圧面積相当分だけ小さくなり、緊急ブレーキ操作時における倍力比（出力／入力）が通常ブレーキ操作時における倍力比に比して大きくなる。このため、緊急ブレーキ操作時のブレーキペダル踏力の不足を補うことができて、緊急ブレーキ操作時におけるブレーキの効きを通常ブレーキ操作時におけるブレーキの効きに比して向上させることが可能である。なお、図４は、この実施形態の負圧式倍力装置において得られる特性線図であり、点ａ，ｂを経て点ｃに向けて上昇する特性線Ａ１は、通常ブレーキ操作時のものであり、点ａ，ｄを経て点ｃに向けて上昇する特性線Ａ２は、緊急ブレーキ操作時のものである。
【００４３】
なお、上記した緊急ブレーキ操作後のブレーキ解除時には、バルブピストン３０が図２に示した原位置に復帰するとき、解除部材８４がハウジング１０と当接して後方への移動を規制され、伝達部材８３を介して各係止部材８１をガータースプリング８２のばね力に抗して初期位置（図２に示した位置）に復帰させる。このため、各係止部材８１による先端部材７２のバルブピストン３０に対する後退移動制限が解除されて、先端部材７２が図２に示した状態に復帰し、次のブレーキ動作に備えることになる。
【００４４】
ところで、この実施形態の負圧式倍力装置においては、解除部材８４が、キー部材７１とは別個に構成されていて、入力部材４０とバルブピストン３０に対して、前進後退移動可能に組付けられている。このため、入力部材４０のバルブピストン３０に対する前方への相対移動限界を規定するストッパとして、一般的に信頼性が高いとされている構成、すなわち、入力部材４０によって前方に押動されるキー部材７１の前端面と、バルブピストン３０に形成されてキー部材７１の前端面と当接係合可能に対向する後方に向いた面（キー部材挿通孔３０ｈの前方壁面）の構成（キー部材７１の前端面にストッパとしての機能をも持たせる構成）を採用することが可能である。これによって、当該負圧式倍力装置の信頼性を向上させることが可能である。
【００４５】
また、この実施形態の負圧式倍力装置においては、各係止部材８１が、バルブピストン３０に設けられて同バルブピストン３０の径方向に延び径外方端がバルブピストン３０の外周にて開口する係止部材取付孔３０ｇに、バルブピストン３０の外周から挿入されて摺動可能に嵌合されている。このため、バルブピストン３０において、出力部材５０が組付けられるとともに反力部材７３が収容される部分と、入力部材４０が収容される部分を一体化することが可能である。これにより、バルブピストン３０は樹脂等で一体成形可能であって、バルブピストン３０の生産性を良好とすることが可能であるとともに、出力部材５０、反力部材７３、入力部材４０の同軸精度を容易に高めることができて、所期の性能を容易に確保することが可能である。
【００４６】
また、バルブピストン３０に設けた係止部材取付孔３０ｇと各係止部材８１の嵌合長を必要十分に確保することが可能であり、各係止部材８１のバルブピストン３０に対する挙動が安定するとともに、各係止部材８１の強度を必要十分に確保することが可能である。また、当該負圧式倍力装置の組付け過程にて、各係止部材８１のバルブピストン３０への組付状態を目視にて確認することが可能であり、各係止部材８１のバルブピストン３０に対する動作確認を目視で行うことが可能であるため、当該負圧式倍力装置の生産信頼性を高めることが可能である。
【００４７】
また、この実施形態の負圧式倍力装置においては、解除部材８４が、キー部材７１の後方に配置されていて、入力部材４０の前方部位（プランジャ４１の先端から中間部）が通過可能な挿通部８４ｂを有しており、バルブピストン３０の外周から同バルブピストン３０の径方向に挿入されてバルブピストン３０に組付けられている。このため、当該負圧式倍力装置の組付け過程にて、解除部材８４のバルブピストン３０への組付状態を目視にて確認することが可能であり、解除部材８４のバルブピストン３０に対する動作確認を目視で行うことが可能であるため、当該負圧式倍力装置の生産信頼性を高めることが可能である。
【００４８】
上記した実施形態においては、反力部材７３からの反力を入力部材４０またはバルブピストン３０に伝達可能な先端部材７２を円筒形状に形成して実施したが、図５に示した変形実施形態のように、反力部材７３からの反力を入力部材４０またはバルブピストン３０に伝達可能な先端部材１７２をカップ形状（前方が閉塞された円筒形状）に形成して実施することも可能である。
【００４９】
図５に示した変形実施形態においては、先端部材１７２が、各係止部材８１によってバルブピストン３０に対する後退移動を制限されて、各係止部材８１を介してバルブピストン３０と一体となるとき、反力部材７３からの反力は、先端部材１７２と各係止部材８１を介してバルブピストン３０に伝達されるものの、プランジャ４１の先端部（入力部材４０）には伝達されなくて、フルサーボ性能（図４の点ａ，ｅを経て点ｃに向けて上昇する特性線Ａ３参照）が得られる。
【００５０】
また、上記した実施形態においては、一対２個の係止部材８１を用いて本発明を実施したが、この係止部材の個数は適宜増減可能であり、１個の係止部材を用いて本発明を実施することも可能である。また、上記した実施形態においては、シングル型の負圧式倍力装置に本発明を実施したが、本発明はタンデム型やトリプル型の負圧式倍力装置にも同様に実施可能であることは勿論のこと、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明による負圧式倍力装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図３の２−２線に沿った断面を展開して示した図１の要部拡大断面図である。
【図３】図２の３−３線に沿った断面図である。
【図４】本発明による負圧式倍力装置の入力と出力の関係を示した線図である。
【図５】本発明による負圧式倍力装置の変形実施形態を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０…ハウジング、２０…可動隔壁、３０…バルブピストン、３０ｇ…係止部材取付孔、３０ｋ…負圧弁座、４０…入力部材、４１…プランジャ、４１ａ…大気弁座、５０…出力部材、６０…制御弁、６０ａ…負圧制御弁部、６０ｂ…大気制御弁部、７１…キー部材、７２…先端部材、７３…反力部材、８０…制御機構、８１…係止部材、８２…ガータースプリング、８３…伝達部材、８４…解除部材、８４ａ…ブリッジ部、８４ｂ…挿通部、Ｒｏ…圧力室、Ｒ１…負圧室、Ｒ２…変圧室
【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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