(57)【要約】  気圧式倍力装置は、パワーピストンが前進して、ダイヤフラムの一部がフロントシェルの内周面と当接した状態で、定圧室と肉厚部が収容された肉厚部収容室との間を連通するための、連通部が形成されている。これにより、気密漏れ検出工程において、パワーピストンが前進して、ダイヤフラムの一部がフロントシェルの内周面と当接した状態でも、気圧式倍力装置の組立時にダイヤフラムの折り返し部等が噛み込まれて、定圧室の気密状態が保たれていない状態であれば、定圧室が肉厚部収容室を介してハウジングの外部と連通するような経路が確保されるため、気密漏れを確実に検出することができる。従って、気密漏れの検出精度を高めることができ、信頼性を向上することが可能となる。
2020129586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気圧式倍力装置であって、該気圧式倍力装置は、
少なくとも２つのシェルと、
該２つのシェルの間に配置されて２つの室を画成し、ダイヤフラムを備えるパワーピストンとを含み、
前記ダイヤフラムの外縁を構成する肉厚部が、前記２つのシェルの外周部の間に収容されて、前記２つの室をシールしており、
前記パワーピストンが前進して前記ダイヤフラムの一部が、前記２つのシェルのうち前進側に配置されたシェルの内周面と当接した状態で、前記２つの室のうち前記前進側に配置されたシェルと前記パワーピストンとにより形成される一方の室と、前記肉厚部が収容された肉厚部収容室との間を連通するための、連通部が形成されていることを特徴とする気圧式倍力装置。
【請求項２】
請求項１記載の気圧式倍力装置において、
前記２つの室は、前記前進側に配置されたシェルと前記パワーピストンとにより形成される定圧室、及び、前記２つのシェルのうち前進側と反対側に配置されたシェルと前記パワーピストンとにより形成される変圧室であり、
前記パワーピストンに連結されたバルブボディ内に配置されたプランジャを、入力ロッドによって移動させることにより、弁装置を開いて前記変圧室に作動気体を導入して、前記定圧室と前記変圧室との間に圧力差を発生させ、該圧力差によって前記パワーピストンに生じた推力を、リアクション部材を介して出力ロッドに作用させると共に、該出力ロッドから前記リアクション部材に作用する反力の一部を、前記プランジャを介して前記入力ロッドに伝達しており、
前記連通部は、前記ダイヤフラムの、前記パワーピストンの前進時に前記前進側に配置されたシェルの内周面と当接する領域に、該領域に沿って前記ダイヤフラムの周方向と直交する方向に延びると共に、前記定圧室側に向かって突出する態様で形成された、凸条部であることを特徴とする気圧式倍力装置。
【請求項３】
請求項２に記載の気圧式倍力装置において、
前記凸条部は、前記ダイヤフラムに設けられることを特徴とする気圧式倍力装置。
【請求項４】
請求項２に記載の気圧式倍力装置において、
前記凸条部は、前記前進側に配置されたシェルに設けられることを特徴とする気圧式倍力装置。
【請求項５】
請求項１記載の気圧式倍力装置において、
前記２つの室は、前記前進側に配置されたシェルと前記パワーピストンとにより形成される定圧室、及び、前記２つのシェルのうち前進側と反対側に配置されたシェルと前記パワーピストンとにより形成される変圧室であり、
前記パワーピストンに連結されたバルブボディ内に配置されたプランジャを、入力ロッドによって移動させることにより、弁装置を開いて前記変圧室に作動気体を導入して、前記定圧室と前記変圧室との間に圧力差を発生させ、該圧力差によって前記パワーピストンに生じた推力を、リアクション部材を介して出力ロッドに作用させると共に、該出力ロッドから前記リアクション部材に作用する反力の一部を、前記プランジャを介して前記入力ロッドに伝達しており、
前記連通部は、前記ダイヤフラムの、前記パワーピストンの前進時に前記前進側に配置されたシェルの内周面と当接する領域に、該領域に沿って前記ダイヤフラムの周方向と直交する方向に延びると共に、前記変圧室側に向かって窪む態様で形成された、凹条部であることを特徴とする気圧式倍力装置。
【請求項６】
請求項５に記載の気圧式倍力装置において、
前記凹条部は、前記ダイヤフラムに設けられることを特徴とする気圧式倍力装置。
【請求項７】
請求項５に記載の気圧式倍力装置において、
前記凹条部は、前記前進側に配置されたシェルに設けられることを特徴とする気圧式倍力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気圧式倍力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
気圧式倍力装置として、少なくとも２つのシェルを有するハウジング内をパワーピストンにより定圧室と変圧室とに画成し、パワーピストンに連結されたバルブボディ内に配置されたプランジャを入力ロッドによって移動させることにより、弁装置を開いて変圧室に作動気体（大気圧）を導入して、エンジン負圧が導入されている定圧室と変圧室との間に圧力差を発生させ、この圧力差によってパワーピストンに生じた推力を、リアクション部材を介して出力ロッドに作用させると共に、出力ロッドからリアクション部材に作用する出力反力の一部を、プランジャを介して入力ロッドに伝達する構造のものがある。例えば、特許文献１には、そのような構造の気圧式倍力装置において、シェルの周方向に対する位置決めを行うための周方向規制部を形成し、シェルの位置決めを容易にしたものが開示されている。【０００３】
又、図７には、上述したような構造の気圧式倍力装置の、パワーピストン１００の外周部周辺の断面を示している。図７に示すように、ハウジング１０２内を定圧室１０４と変圧室１０６とに画成するパワーピストン１００は、外縁に肉厚部１１０を有するダイヤフラム１０８を有しており、そのダイヤフラム１０８の肉厚部１１０が、シェル１１２の外周部とシェル１１４の外周部との間に収容されることで、定圧室１０４及び変圧室１０６をハウジング１０２の外部からシールして気密するようになっている。なお、図７には、定圧室１０４と変圧室１０６との間に圧力差を発生させて、パワーピストン１００を図７における左側へ前進させた状態を示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１２７００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したような気圧式倍力装置の組立時に、パワーピストン１００のダイヤフラム１０８の折り返し部１０８ａ等が噛み込まれ、その部位から負圧が漏れる不具合が発生している。このような不具合は、気圧式倍力装置の組立後に、定圧室１０４と変圧室１０６との間に実際に圧力差を発生させて気密漏れをチェックする、気密漏れ検出工程において検出されるべき事象である。しかしながら、定圧室１０４と変圧室１０６との間に圧力差を発生させると、図７に示すように、パワーピストン１００が前進して、ダイヤフラム１０８の折り返し部１０８ａの一部が、圧力差の影響により引っ張られてシェル１１２の内周面に当接するため、ダイヤフラム１０８の噛み込みが発生していても、定圧室１０４が気密状態になってしまう。このように意図しない方法で気密されてしまうため、気密漏れ検出工程で検出できない問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、気圧式倍力装置の気密漏れの検出精度を高め、信頼性を向上することにある。【０００７】
本発明の一実施形態は、少なくとも２つのシェルと、該２つのシェルの間に配置されて２つの室を画成し、ダイヤフラムを備えるパワーピストンとを含み、前記ダイヤフラムの外縁を構成する肉厚部が、前記２つのシェルの外周部の間に収容されて、前記２つの室をシールする気圧式倍力装置であって、前記パワーピストンが前進して前記ダイヤフラムの一部が、前記２つのシェルのうち前進側に配置されたシェルの内周面と当接した状態で、前記２つの室のうち前記前進側に配置されたシェルと前記パワーピストンとにより形成される一方の室と、前記肉厚部が収容された肉厚部収容室との間を連通するための、連通部が形成されていることを特徴とするものである。【０００８】
本発明の一実施形態によれば、気圧式倍力装置の気密漏れの検出精度を高め、信頼性を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る気圧式倍力装置の全体構造を示す断面図である。
【図２】図１の気圧式倍力装置のダイヤフラム単体の正面図である。
【図３】図１の気圧式倍力装置の、前方側のパワーピストンが前進した状態におけるダイヤフラムの肉厚部周辺を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る気圧式倍力装置の、ダイヤフラム単体の正面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る気圧式倍力装置の、パワーピストンが前進した状態におけるダイヤフラムの肉厚部周辺を示す断面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る気圧式倍力装置の、パワーピストンが前進した状態におけるダイヤフラムの肉厚部周辺を示す断面図である。
【図７】従来の気圧式倍力装置の、パワーピストンが前進した状態におけるダイヤフラムの肉厚部周辺を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態を図面に基づき説明する。なお、図１〜図６において、共通する部分については同一の符号を付しており、又、図１、図３、図５及び図６において、各図の左側を前方側（フロント側）、右側を後方側（リヤ側）として図示している。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る気圧式倍力装置５０の構成を概略的に示している。図示のように、本発明の第１の実施の形態に係る気圧式倍力装置５０は、２つのパワーピストン７、８を備えたタンデム型で構成されており、フロントシェル１とリヤシェル２とからなるハウジング３内を、センターシェル４によりフロント側及びリヤ側の２室に区画している。
【００１１】
更に、フロント側の室は、ダイヤフラム５を備えたパワーピストン７により、定圧室９と変圧室１１とに区画されている。一方、リヤ側の室は、ダイヤフラム６を備えたパワーピストン８により、定圧室１０と変圧室１２とに区画されている。各パワーピストン７、８は、バルブボディ１３に支持された構造となっている。又、パワーピストン７のダイヤフラム５の外縁に形成された肉厚部７０が、フロントシェル１の外周部とセンターシェル４の外周部との間に形成された環状の肉厚部収容室７２に収容されて、定圧室９及び変圧室１１をハウジング３の外部からシールして気密している（図３も参照）。同様に、パワーピストン８のダイヤフラム６の外縁に形成された肉厚部７４が、センターシェル４の外周部とリヤシェル２の外周部との間に形成された環状の肉厚部収容室７６に収容されて、定圧室１０及び変圧室１２をハウジング３の外部からシールして気密している。
【００１２】
バルブボディ１３は、センターシェル４及びリヤシェル２に対して気密的にかつ摺動可能に挿通され、ハウジング３の外まで後端部が延びている。なお、リヤシェル２はバルブボディ１３の挿通部分が小径筒部２ａとして構成されており、この小径筒部２ａにはダストブーツ１４が装着されている。ダストブーツ１４はバルブボディ１３の、ハウジング３から延出する中空軸部１３ｂを覆っている。バルブボディ１３は、カップ状の本体部１３ａと中空軸部１３ｂとが連設して構成されており、その本体部１３ａがセンターシェル４に対する摺動部として、その中空軸部１３ｂがリヤシェル２に対する摺動部として、夫々構成されている。更に、本体部１３ａのカップ状の底部分には、略筒状の中空ボス部１３ｃが形成されている。バルブボディ１３の本体部１３ａには、２つの定圧室９と１０とを相互に連通し、かつ、各定圧室９、１０を中空軸部１３ｂ内に設けた弁装置２２へ接続する、負圧通路１５ａ、１５ｂが設けられている。又、バルブボディ１３の本体部１３ａには、リヤ側の変圧室１２を中空軸部１３ｂ内の弁装置２２へ接続する第１大気通路１６が設けられている。
【００１３】
一方、リヤ側の定圧室１０内には、筒状の複数（本実施形態では２本）の連通管１８が配設されており、各連通管１８の内部には、リヤ側の変圧室１２とフロント側の変圧室１１とを連通する第２大気通路１７が設けられている。又、各連通管１８は、その一端部がセンターシェル４に圧入固定されると共に、その他端部がリヤ側のパワーピストン８に気密的にかつ摺動可能に挿通されて、リヤシェル２に近接する部位まで延ばされている。各連通管１８内には、フロントシェル１とリヤシェル２とを気密的に貫通し、かつ、フロント側のパワーピストン７を気密的に貫通して延ばした、貫通ロッド４１が挿入されている。この貫通ロッド４１の両端部には、スタッドボルト４２、４３が一体的に設けられており、これらスタッドボルト４２、４３は、リヤシェル２の後面及びフロントシェル１の前面に直立する状態で配置されている。なお、この貫通ロッド４１及びスタッドボルト４２、４３は、円周方向に１８０度間隔で２本設けられているが、リヤシェル２及びフロントシェル１には、これらのスタッドボルトと９０度位相が異なった位置に、汎用のスタッドボルト４４が２本立設されている。他方、フロント側の定圧室９には、フロントシェル１に設けた管継手１９を通じて、例えばエンジン負圧が導入されるようになっており、この負圧は、負圧通路１５ａ、１５ｂを通じてリヤ側の定圧室１０にも導入される。
【００１４】
弁装置２２は、フロントシェル１及びリヤシェル２に対して進退する入力軸としての入力ロッド２４に連動して、変圧室１１、１２を定圧室９、１０或いは外気に連通切換するものであり、プランジャ２５、ポペット弁２７、負圧弁２９、大気弁３１及び弁ばね３２から構成されている。プランジャ２５は、バルブボディ１３の中空ボス部１３ｃの中空内部に、軸方向に沿って摺動可能に嵌装され、かつ、ブレーキペダル（図示略）と連動する入力ロッド２４に連結されている。ポペット弁２７は、そのリヤ側端部が、バルブボディ１３の中空軸部１３ｂの内周面に対して、押え部材２６により固定されている。
【００１５】
負圧弁２９は、ポペット弁２７のフロント側端部の外周縁部と、バルブボディ１３の中空軸部１３ｂ（中空ボス部１３ｃ）の内周面に形成された負圧用弁座２８とが、当接・離間して構成されるものである。大気弁３１は、ポペット弁２７のフロント側端部の内周縁部と、プランジャ２５のリヤ側端部に形成された環状の大気用弁座３０とが、当接・離間して構成されるものである。弁ばね３２は、入力ロッド２４に一端が係止され、常時、ポペット弁２７を閉弁方向へ付勢している。なお、押え部材２６と入力ロッド２４との間には、戻しばね３３が介装されており、プランジャ２５は、ブレーキペダルからの入力がない非作動時には、この戻しばね３３により、そのリヤ側端部の大気用弁座３０をポペット弁２７のフロント側端部の内周縁部に当接させる状態を、維持するようになっている。
【００１６】
プランジャ２５の先端部には、中空ボス部１３ｃの中空内部の内径より小さい径の小径部６０が設けられており、この小径部６０が設けられていることで、プランジャ２５の先端面は、小径部６０の先端に位置する第１の先端面２５ａと、小径部６０の基端から放射方向外側へ延びる第２の先端面２５ｂとで構成されている。第１の先端面２５ａは、後述するリアクション部材３５に当接可能に対向しており、第２の先端面２５ｂは、後述する反力部材６４に当接可能に対向している。更に、プランジャ２５の後端側の外周部には、本実施形態では環状の所定幅の係止溝６２が形成されている。
【００１７】
バルブボディ１３の本体部１３ａと中空軸部１３ｂとの略境界部分、すなわち、中空ボス部１３ｃには、その半径方向から後退端規定部材としてのストップキー３９が挿入されている。この状態で、ストップキー３９は、その一端側が中空ボス部１３ｃの中空内部に突出すると共に、その他端側がリヤ側の変圧室１２内に突出しており、中空ボス部１３ｃの中空内部に突出した一端側が、弁装置２２の一構成であるプランジャ２５に設けられた係止溝６２に係入されている。このストップキー３９は、バルブボディ１３又は入力ロッド２４と共に軸方向に沿って移動し、バルブボディ１３及び入力ロッド２４の後退端を規定するものであり、リヤシェル２の小径筒部２ａに設けられた段差部４０に当接する位置が原位置となる。更に、ストップキー３９によって、バルブボディ１３とプランジャ２５との間の相対移動量が規制されるようになっている。
【００１８】
又、バルブボディ１３の中空ボス部１３ｃの先端側開口部には、座繰り部６８が形成されており、この座繰り部６８内に、軸方向に沿って摺動可能に反力部材６４が配置されている。反力部材６４は、本実施形態では環状をなし、その摺動方向を基準として、一方の面６５が後述するリアクション部材３５に対向しており、他方の面６６の一部がプランジャ２５の第２の先端面２５ｂに対向している。なお、反力部材６４の他方の面６６の残りの部分は、中空ボス部１３ｃの座繰り部６８の座面に当接可能に対向している。一方、バルブボディ１３の中空ボス部１３ｃの先端には、ゴム等の弾性体からなるリアクション部材３５と、出力ロッド３６の大径部３６ａとが配置されており、プランジャ２５及び反力部材６４がリアクション部材３５の背面に当接可能となっている。
【００１９】
フロント側の定圧室９内で、バルブボディ１３のカップ状の本体部１３ａ内には、バルブボディ１３を原位置に戻すためのリターンスプリング３７が配設されている。このリターンスプリング３７は、そのフロント側の一端をフロントシェル１の凹部１ａの後背部に、そのリヤ側の他端を、ロッドホルダ３８を介してバルブボディ１３の本体部１３ａのカップ底（中空ボス部１３ｃ）に、夫々当接させる状態で配置されている。すなわち、ロッドホルダ３８は、リターンスプリング３７によってバルブボディ１３に押圧固定されている。
【００２０】
又、ロッドホルダ３８は、出力ロッド３６の大径部３６ａを部分的に覆うカップ部３８ａと、リターンスプリング３７が当接するつば部３８ｂとを有しており、全体がハット状に形成されている。カップ部３８ａの底面部３８ｃには、その中央部に、出力ロッド３６のロッド部３６ｂが挿通される、ロッド部３６ｂの外径よりも大きい径の挿通孔４７が形成されている。ロッドホルダ３８のカップ部３８ａと出力ロッド３６とで形成される空間は、定圧室９を弁装置２２へ接続する負圧通路１５ｃとなっており、又、挿通孔４７と出力ロッド３６のロッド部３６ｂとの間に形成される環状空間は、定圧室９を弁装置２２へ接続する負圧通路１５ｄとなっている。更に、ロッドホルダ３８のつば部３８ｂの外周と、バルブボディ１３の本体部１３ａの内周面との間に形成される環状空間が、定圧室９を弁装置２２へ接続する負圧通路１５ｅとなっている。ここで、負圧通路１５は、各負圧通路１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ及び１５ｅから構成されており、負圧通路１５によって、本実施形態における連通路が構成されている。そして、バルブボディ１３は、リターンスプリング３７により、常時リヤ側（戻り方向）へ付勢されている。なお、ロッドホルダ３８は、リアクション部材３５及び出力ロッド３６が、バルブボディ１３から離脱することを抑制する抜止めとしても機能している。
【００２１】
ここで、図２には、パワーピストン７のダイヤフラム５の単体の正面図を示している。図示のように、このダイヤフラム５の折り返し部７８には、連通部８０として、ダイヤフラム５の周方向に間隔を空けて複数の凸条部８２が設けられている。より詳しくは、これらの凸条部８２は、図３も参照して、後述するようにパワーピストン７が前進した状態において、フロントシェル１の内周面１ｂと当接するダイヤフラム５の領域に設けられている。又、凸条部８２の各々は、パワーピストン７の前進時にフロントシェル１の内周面１ｂと当接するダイヤフラム５の領域に沿って、ダイヤフラム５の周方向と直交する方向（図３の紙面と平行な方向）に延び、かつ、定圧室９側に向かって突出する態様で形成されている。又、図２に示すように、ダイヤフラム５には、各々に貫通ロッド４１が挿入される２つの挿入孔８４と、バルブボディ１３が取り付けられる取付孔８６とが設けられている。なお、図１に示すように、パワーピストン８のダイヤフラム６にも、連通部８０として、ダイヤフラム６の周方向に間隔を空けて複数の凸条部８２が設けられている。これらの凸条部８２の各々は、パワーピストン８の前進時にセンターシェル４の内周面と当接するダイヤフラム６の領域に沿って、ダイヤフラム６の周方向と直交する方向に延び、かつ、定圧室１０側に向かって突出する態様で形成されている。
【００２２】
なお、本気圧式倍力装置５０は、貫通ロッド４１の両端側のスタッドボルト４２、４３及び汎用のスタッドボルト４４を介して、車体（図示略）及びマスタシリンダ（図示略）に結合される。このとき、図１に示すように、フロントシェル１の前面に設けられた凹部１ａにマスタシリンダ（図示略）が結合される。マスタシリンダの円筒状体４８が凹部１ａの底部に気密的に挿通されバルブボディ１３の本体部１３ａ内に延設される。そして、出力ロッド３６のロッド部３６ｂが円筒状体４８内に延びて、マスタシリンダのピストン（図示略）に連結される。
【００２３】
続いて、本発明の第１の実施の形態に係る気圧式倍力装置５０の作用を説明する。
図１を参照して、ブレーキペダルが踏み込まれると、入力ロッド２４と共にプランジャ２５が前進し、プランジャ２５のリヤ側端部の大気用弁座３０が、ポペット弁２７のフロント側端部の内周縁部から離間して、大気弁３１が開かれる。これにより、大気が、サイレンサ及びフィルタを通してバルブボディ１３の中空軸部１３ｂ内に流入し、この大気は、第１大気通路１６を経てリヤ側の変圧室１２に導入されると共に、連通管１８内の第２大気通路１７を通じてフロント側の変圧室１１にも導入される。この結果、大気が導入されたフロント側及びリヤ側の変圧室１１、１２と、負圧が導入されているフロント側及びリヤ側の定圧室９、１０との間に、速やかに圧力差が発生する。そして、この圧力差により、フロント側及びリヤ側のパワーピストン７、８が推進し、その推力が、バルブボディ１３の中空ボス部１３ｃの先端から、リアクション部材３５及び出力ロッド３６を経て、マスタシリンダ側へ出力される。
【００２４】
一方、ブレーキペダルへの踏力が解放されると、入力ロッド２４が戻しばね３３のばね力によって後退すると共に、プランジャ２５も後退する。これにより、プランジャ２５の大気用弁座３０が、ポペット弁２７のフロント側端部の内周縁部に当接して大気弁３１が閉じられる一方で、ポペット弁２７がプランジャ２５により持ち上げられて、バルブボディ１３の負圧用弁座２８から離間して負圧弁２９が開き、負圧通路１５ａ、１５ｂ及び第１、第２大気通路１６、１７を通じて、負圧がフロント側及びリヤ側の変圧室１１、１２に導入されて、圧力差が解消される。その後、入力ロッド２４と時間差をおいて、バルブボディ１３がフロント側の定圧室９内のリターンスプリング３７により後退して、バルブボディ１３に当接したストップキー３９がリヤシェル２内の段差部４０に当接する原位置に復帰して、負圧弁２９が閉じられる。
【００２５】
他方、本発明の第１の実施の形態に係る気圧式倍力装置５０は、その組立後の検査工程の１つとして、例えば変圧室１１に大気圧が導入された状態で定圧室９に負圧がかけられ、気密漏れを検査する気密漏れ検出工程が行われる。この際、定圧室９と変圧室１１との間に圧力差が発生し、パワーピストン７が前進すると、図３に示すように、ダイヤフラム５の折り返し部７８のうち、フロントシェル１の内周面１ｂに対向する領域の面積が増大し、更に圧力差の影響でその領域がフロントシェル１の内周面１ｂに当接する。ここで、フロントシェル１の内周面１ｂと当接するダイヤフラム５の領域には、ダイヤフラム５の周方向に間隔を空けて複数の凸条部８２（連通部８０）が形成されている。このため、ダイヤフラム５の、凸条部８２の延在方向両側に位置する部位は、フロントシェル１の内周面１ｂと接触せずに、定圧室９と肉厚部収容室７２とを連通する通路が確保される。これにより、気圧式倍力装置５０の組立時にダイヤフラム５の折り返し部７８等の噛み込みが発生していた場合は、凸条部８２により確保された通路を介して定圧室９がハウジング３の外部と連通し、気密漏れが検出される。
【００２６】
又、パワーピストン８のダイヤフラム６についても同様であり、パワーピストン８が前進すると、ダイヤフラム６の折り返し部のうち、センターシェル４の内周面に対向する領域の面積が増大し、更に圧力差の影響でその領域がセンターシェル４の内周面に当接する。しかしながら、センターシェル４の内周面と当接するダイヤフラム６の領域には、ダイヤフラム６の周方向に間隔を空けて複数の凸条部８２（連通部８０）が形成されているため、ダイヤフラム６の、凸条部８２の延在方向両側の位置する部位は、センターシェル４の内周面と接触せずに、定圧室１０と肉厚部収容室７６とを連通する通路が確保される。これにより、気圧式倍力装置５０の組立時にダイヤフラム６の折り返し部等の噛み込みが発生していた場合は、凸条部８２により確保された通路を介して定圧室１０がハウジング３の外部と連通し、気密漏れが検出される。
【００２７】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係る気圧式倍力装置５０は、２つの室（定圧室９及び変圧室１１）の間に圧力差が発生することでパワーピストン７が前進した以下のような状態において、２つの室９、１１のうち一方の室９と肉厚部収容室７２との間を連通するための、連通部８０が形成されているものである。具体的に、連通部８０は、図３に示すように、パワーピストン７が前進してダイヤフラム５の一部が、２つのシェル１、４のうち前進側に配置されたフロントシェル１の内周面１ｂと当接した状態で、フロントシェル１とパワーピストン７とにより形成される定圧室９と、ダイヤフラム５の肉厚部７０が収容された肉厚部収容室７２とを連通させるものである。或いは、連通部８０は、図１を参照して、パワーピストン８が前進してダイヤフラム６の一部が、センターシェル４の内周面と当接した状態で、センターシェル４とパワーピストン８とにより形成される定圧室１０と、ダイヤフラム６の肉厚部７４が収容された肉厚部収容室７６とを連通させるものである。
【００２８】
これにより、気圧式倍力装置５０を組み立てた後に行う気密漏れ検出工程において、例えば変圧室１１、１２に大気圧が導入された状態で定圧室９、１０に負圧がかけられ、定圧室９、１０と変圧室１１、１２との間に圧力差が発生し、パワーピストン７、８が前進して、ダイヤフラム５、６の一部がフロントシェル１（センターシェル４）の内周面１ｂと当接した状態でも、定圧室９、１０と肉厚部収容室７２、７６との間を連通させることができる。このため、気圧式倍力装置５０の組立時にダイヤフラム５、６の折り返し部等が噛み込まれて、定圧室９、１０の気密状態が保たれていない状態であれば、上述した気密漏れ検出工程において、定圧室９、１０が肉厚部収容室７２、７６を介してハウジング３の外部と連通するような経路が確保されるため、気密漏れを確実に検出することができる。これにより、気圧式倍力装置５０の気密漏れの検出精度を高めることができ、信頼性を向上することが可能となる。
【００２９】
更に、本発明の第１の実施の形態に係る気圧式倍力装置５０は、図２及び図３に示すように、連通部８０が、パワーピストン７のダイヤフラム５の、パワーピストン７の前進時にフロントシェル１の内周面１ｂと当接する領域に形成された、凸条部８２であるものである。この凸条部８２は、図３で確認できるように、ダイヤフラム５がフロントシェル１の内周面１ｂと当接する領域に沿って、ダイヤフラム５の周方向と直交する方向（図３の紙面と平行な方向）に延びており、又、定圧室９側に向かって突出している。更に、図１に示すように、後方側のパワーピストン８のダイヤフラム６に設けられた連通部８０としての凸条部８２は、パワーピストン８の前進時にダイヤフラム６がセンターシェル４の内周面と当接する領域に沿って、ダイヤフラム６の周方向と直交する方向（図１の紙面と平行な方向）に延びており、又、定圧室１０側に向かって突出している。
【００３０】
上記のような構成により、気密漏れ検出工程において、定圧室９、１０と変圧室１１、１２との間に圧力差が発生してパワーピストン７、８が前進し、ダイヤフラム５、６の一部がフロントシェル１（センターシェル４）の内周面１ｂと当接しても、少なくとも凸条部８２の延在方向両側に位置するダイヤフラム５、６の部位が、フロントシェル１（センターシェル４）の内周面１ｂと接触せずに、定圧室９、１０と肉厚部収容室７２、７６との間を連通させる通路を形成することができる。このため、ダイヤフラム５、６の折り返し部等が噛み込まれた状態であれば、気密漏れ検出工程において気密漏れをより確実に検出することができ、信頼性をより一層向上することが可能となる。
【００３１】
続いて、図４には、本発明の第２の実施の形態に係る気圧式倍力装置で用いられる、ダイヤフラム５の単体の正面図を示している。このダイヤフラム５の特徴は、折り返し部７８に、連通部８０として、ダイヤフラム５の周方向に間隔を空けて複数の凹条部８８が設けられていることである。より詳しくは、これらの凹条部８８は、図３に示したようにパワーピストン７が前進した状態において、フロントシェル１の内周面１ｂと当接するダイヤフラム５の領域に設けられている。又、凹条部８８の各々は、パワーピストン７の前進時にフロントシェル１の内周面１ｂと当接するダイヤフラム５の領域に沿って、ダイヤフラム５の周方向と直交する方向（図３の紙面と平行な方向）に延び、かつ、変圧室１１側に向かって窪んだ態様で形成されている。更に、図示は控えるが、本発明の第２の実施の形態に係る気圧式倍力装置は、パワーピストン８のダイヤフラム６にも、連通部８０として、ダイヤフラム６の周方向に間隔を空けて複数の凹条部８８が設けられている。これらの凹条部８８の各々は、パワーピストン８の前進時にセンターシェル４の内周面と当接するダイヤフラム６の領域に沿って、ダイヤフラム６の周方向と直交する方向に延び、かつ、変圧室１２側に向かって窪んだ態様で形成されている。
【００３２】
上記のような構成により、本発明の第２の実施の形態に係る気圧式倍力装置は、気密漏れ検出工程において、定圧室９、１０と変圧室１１、１２との間に圧力差が発生してパワーピストン７、８が前進し、ダイヤフラム５、６の一部がフロントシェル１（センターシェル４）の内周面１ｂと当接しても、凹条部８８の内側面はフロントシェル１（センターシェル４）の内周面１ｂと接触せずに、定圧室９、１０と肉厚部収容室７２、７６との間を連通させる通路を形成することができる。このため、連通部８０が凸条部８２である本発明の第１の実施の形態に係る気圧式倍力装置５０と同様に、ダイヤフラム５、６の折り返し部等が噛み込まれた状態であれば、気密漏れ検出工程において気密漏れをより確実に検出することができ、信頼性をより一層向上することが可能となる。
【００３３】
更に、図５及び図６には、本発明の第３及び第４の実施の形態に係る気圧式倍力装置の、パワーピストン７が前進した状態におけるダイヤフラム５の肉厚部７０周辺を図示している。まず、図５に示す本発明の第３の実施の形態に係る気圧式倍力装置では、フロントシェル１の内周面１ｂの、パワーピストン７の前進時にダイヤフラム５の折り返し部７８と当接する領域に、連通部８０として凸条部９０が設けられている。この凸条部９０は、フロントシェル１の内周面１ｂに沿って、フロントシェル１の周方向と直交する方向（図５の紙面と平行な方向）に延び、かつ、定圧室９側に向かって突出する態様で形成されている。又、図示は控えるが、本発明の第３の実施の形態に係る気圧式倍力装置は、センターシェル４の内周面の、パワーピストン８の前進時にダイヤフラム６の折り返し部と当接する領域に、連通部８０として凸条部９０が設けられている。この凸条部９０は、センターシェル４の内周面に沿って、センターシェル４の周方向と直交する方向に延び、かつ、定圧室１０側に向かって突出する態様で形成されている。
【００３４】
次に、図６に示す本発明の第４の実施の形態に係る気圧式倍力装置では、フロントシェル１の内周面１ｂの、パワーピストン７の前進時にダイヤフラム５の折り返し部７８と当接する領域に、連通部８０として凹条部９２が設けられている。この凹条部９２は、フロントシェル１の内周面１ｂに沿って、フロントシェル１の周方向と直交する方向（図６の紙面と平行な方向）に延び、かつ、ハウジング３の外部に向かって窪んだ態様で形成されている。又、図示は控えるが、本発明の第４の実施の形態に係る気圧式倍力装置は、センターシェル４の内周面の、パワーピストン８の前進時にダイヤフラム６の折り返し部と当接する領域に、連通部８０として凹条部９２が設けられている。この凹条部９２は、センターシェル４の内周面に沿って、センターシェル４の周方向と直交する方向に延び、かつ、ハウジング３の外部に向かって窪んだ態様で形成されている。
【００３５】
上述したような構成の本発明の第３及び第４の実施の形態に係る気圧式倍力装置は、気密漏れ検出工程において、定圧室９、１０と変圧室１１、１２との間に圧力差が発生してパワーピストン７、８が前進し、ダイヤフラム５、６の一部がフロントシェル１（センターシェル４）の内周面１ｂと当接しても、少なくとも凸条部９０の延在方向両側に位置するフロントシェル１（センターシェル４）の内周面１ｂの部位には、或いは、凹条部９２を内側面には、ダイヤフラム５、６が接触せずに、定圧室９、１０と肉厚部収容室７２、７６との間を連通させる通路を形成することができる。このため、本発明の第１及び第２の実施の形態に係る気圧式倍力装置と同様に、ダイヤフラム５、６の折り返し部等が噛み込まれた状態であれば、気密漏れ検出工程において気密漏れをより確実に検出することができ、信頼性をより一層向上することが可能となる。
【００３６】
ここで、上述した各実施の形態において、連通部８０として、ダイヤフラム５、６やシェル１、４に設けられる凸条部８２、９０及び凹条部８８、９２は、ダイヤフラム５、６やシェル１、４の周方向に均一に配置することが好ましいが、任意位置に配置してもよい。又、凸条部８２、９０及び凹条部８８、９２の数量は、ダイヤフラム５、６又はシェル１、４毎に、複数であってもよく１つであってもよい。更に、連通部８０として、凸条部８２、９０と凹条部８８、９２とが、１つのダイヤフラム５、６やシェル１、４に同時に存在していてもよい。加えて、凸条部８２、９０及び凹条部８８、９２の、長さ、幅、高さ又は深さ等は、パワーピストン７、８が前進した状態で、定圧室９、１０と肉厚部収容室７２、７６とを連通する通路が確保できるような、適切な大きさに設定される。
なお、各実施の形態では、２つのパワーピストン７、８を備えたタンデム型の気圧式倍力装置に適用されたが、当然ながら、１つのパワーピストンを備えた気圧式倍力装置に適用することも可能である。
【００３７】
以上説明した、本実施形態に基づく気圧式倍力装置５０として、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。
第１の態様は、少なくとも２つのシェル（１、２、４）と、該２つのシェル（１、２、４）の間に配置されて２つの室（９、１０、１１、１２）を画成し、ダイヤフラム（５、６）を備えるパワーピストン（７、８）とを含み、前記ダイヤフラム（５、６）の外縁を構成する肉厚部（７０、７４）が、前記２つのシェル（１、２、４）の外周部の間に収容されて、前記２つの室（９、１０、１１、１２）をシールする気圧式倍力装置（５０）であって、前記パワーピストン（７、８）が前進して前記ダイヤフラム（５、６）の一部が、前記２つのシェル（１、２、４）のうち前進側に配置されたシェル（１、４）の内周面（１ｂ）と当接した状態で、前記２つの室（９、１０、１１、１２）のうち前記前進側に配置されたシェル（１、４）と前記パワーピストン（７、８）とにより形成される一方の室（９、１０）と、前記肉厚部（７０、７４）が収容された肉厚部収容室（７２、７６）との間を連通するための、連通部（８０）が形成されている。
【００３８】
第２の態様は、第１の態様において、前記２つの室（９、１０、１１、１２）は、前記前進側に配置されたシェル（１、４）と前記パワーピストン（７、８）とにより形成される定圧室（９、１０）、及び、前記２つのシェル（１、２、４）のうち前進側と反対側に配置されたシェル（２、４）と前記パワーピストン（７、８）とにより形成される変圧室（１１、１２）であり、前記パワーピストン（７、８）に連結されたバルブボディ（１３）内に配置されたプランジャ（２５）を、入力ロッド（２４）によって移動させることにより、弁装置（２２）を開いて前記変圧室（１１、１２）に作動気体を導入して、前記定圧室（９、１０）と前記変圧室（１１、１２）との間に圧力差を発生させ、該圧力差によって前記パワーピストン（７、８）に生じた推力を、リアクション部材（３５）を介して出力ロッド（３６）に作用させると共に、該出力ロッド（３６）から前記リアクション部材（３５）に作用する反力の一部を、前記プランジャ（２５）を介して前記入力ロッド（２４）に伝達する気圧式倍力装置（５０）であり、前記連通部（８０）は、前記ダイヤフラム（５、６）の、前記パワーピストン（７、８）の前進時に前記前進側に配置されたシェル（１、４）の内周面（１ｂ）と当接する領域に、該領域に沿って前記ダイヤフラム（５、６）の周方向と直交する方向に延びると共に、前記定圧室（９、１０）側に向かって突出する態様で形成された、凸条部（８２、９０）である。
【００３９】
第３の態様は、第２の態様において、前記凸条部（８２）は、前記ダイヤフラム（５、６）に設けられる。
第４の態様は、第２の態様において、前記凸条部（９０）は、前記前進側に配置されたシェル（１、４）に設けられる。
【００４０】
第５の態様は、第１の態様において、前記２つの室（９、１０、１１、１２）は、前記前進側に配置されたシェル（１、４）と前記パワーピストン（７、８）とにより形成される定圧室（９、１０）、及び、前記２つのシェル（１、２、４）のうち前進側と反対側に配置されたシェル（２、４）と前記パワーピストン（７、８）とにより形成される変圧室（１１、１２）であり、前記パワーピストン（７、８）に連結されたバルブボディ（１３）内に配置されたプランジャ（２５）を、入力ロッド（２４）によって移動させることにより、弁装置（２２）を開いて前記変圧室（１１、１２）に作動気体を導入して、前記定圧室（９、１０）と前記変圧室（１１、１２）との間に圧力差を発生させ、該圧力差によって前記パワーピストン（７、８）に生じた推力を、リアクション部材（３５）を介して出力ロッド（３６）に作用させると共に、該出力ロッド（３６）から前記リアクション部材（３５）に作用する反力の一部を、前記プランジャ（２５）を介して前記入力ロッド（２４）に伝達する気圧式倍力装置（５０）であり、前記連通部（８０）は、前記ダイヤフラム（５、６）の、前記パワーピストン（７、８）の前進時に前記前進側に配置されたシェル（１、４）の内周面（１ｂ）と当接する領域に、該領域に沿って前記ダイヤフラム（５、６）の周方向と直交する方向に延びると共に、前記変圧室（１１、１２）側に向かって窪む態様で形成された、凹条部（８８、９２）である。
【００４１】
第６の態様は、第５の態様において、前記凹条部（８８）は、前記ダイヤフラム（５、６）に設けられる。
第７の態様は、第５の態様において、前記凹条部（９２）は、前記前進側に配置されたシェル（１、４）に設けられる。
【００４２】
尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００４３】
本願は、２０１８年１２月１９日付出願の日本国特許出願第２０１８−２３７５５８号に基づく優先権を主張する。２０１８年１２月１９日付出願の日本国特許出願第２０１８−２３７５５８号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書を含む全開示内容は、参照により本願に全体として組み込まれる。
【符号の説明】
【００４４】
１：フロントシェル、１ｂ：内周面、２：リヤシェル、４：センターシェル、５、６：ダイヤフラム、７、８：パワーピストン、９、１０：定圧室、１１、１２：変圧室、１３：バルブボディ、２２：弁装置、２４：入力ロッド、２５：プランジャ、３５：リアクション部材、３６：出力ロッド、５０：気圧式倍力装置、７０、７４：肉厚部、７２、７６：肉厚部収容室、７８：折り返し部、８０：連通部、８２、９０：凸条部、８８、９２：凹条部
【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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【国際調査報告】
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