負圧倍力装置およびこれを備えたブレーキ倍力装置
【課題】設定出力より大きい出力領域でのサーボ比を変更することなく、入力部材のストロークを短縮して操作フィーリングをより一層向上する。
【解決手段】入力が設定入力以下の作動時、真空弁座部材３０は移動しなく、リアクションディスク２５が膨出し、間隔部材２４の小径部２４ａのみに当接する。これにより、サーボ比は通常のサーボ比となる。入力が設定入力を超える作動時、真空弁座部材３０が変圧室９の圧力でバルブボディ４に対して後方（入力側）に移動し、リアクションディスク２５が大きく膨出して小径部２４ａに加え大径部２４ｂにも当接する。これにより、真空弁１５と大気弁１６がともに閉じるバランス位置が後方に移動してサーボ比が大きくなるが、間隔部材２４の受圧面積が大きくなってサーボ比が小さくなるので、サーボ比は入力が設定入力以下のときと同じになる。
【解決手段】入力が設定入力以下の作動時、真空弁座部材３０は移動しなく、リアクションディスク２５が膨出し、間隔部材２４の小径部２４ａのみに当接する。これにより、サーボ比は通常のサーボ比となる。入力が設定入力を超える作動時、真空弁座部材３０が変圧室９の圧力でバルブボディ４に対して後方（入力側）に移動し、リアクションディスク２５が大きく膨出して小径部２４ａに加え大径部２４ｂにも当接する。これにより、真空弁１５と大気弁１６がともに閉じるバランス位置が後方に移動してサーボ比が大きくなるが、間隔部材２４の受圧面積が大きくなってサーボ比が小さくなるので、サーボ比は入力が設定入力以下のときと同じになる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、比較的大きな出力領域での入力ストロークを短縮する負圧倍力装置の技術分野に関し、特に、車両のブレーキシステムにおいて、車両重量が大きい車両等の通常ブレーキ作動時の中高減速度領域でのペダルストロークを短縮する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関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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、パワーピストンで通常時負圧が導入される定圧室と圧力が変わる変圧室とに区画されている。そして、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、入力軸の前進で制御弁が切り換わり、変圧室に大気が導入される。すると、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、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】
ところで、１ＢＯＸ車やＲＶ車等の車輌においては、近年、車両重量や積載荷重が増加する傾向にある。このため、このような車輌では、これらの車両重量や積載荷重の増加に伴い、通常ブレーキ作動時に必要とするブレーキ操作量（ペダルストローク量）が増加することになる。このように、通常ブレーキ作動時において運転者のブレーキ操作量が増加するため、ブレーキフィーリングが良好であるとは言えない。
【０００４】
そこで、設定出力より大きい出力領域での入力部材のストロークを短縮して、操作フィーリングを向上した負圧倍力装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に開示の負圧倍力装置によれば、通常ブレーキ作動において大きなブレーキ力を必要とした場合に、ブレーキペダルのペダルストロークを増大させなく、大きなブレーキ力を得ることができ、良好な操作フィーリングを得ることができる。
【０００５】
また、この特許文献１に開示の負圧倍力装置では、その中間負荷状態においてサーボ比が大きく変更され、つまりサーボアップされるようになっている。すなわち、入力が予め設定された設定入力以下の大きさのときサーボ比が小さく設定され、また入力が設定入力を越える大きさのときサーボ比が大きく設定される。したがって、より大きな出力が求められる場合には、入力が単に大きくされるだけではなく、その入力が大きなサーボ比で倍力されることで、大きな出力が得られる。
【０００６】
一方、中間負荷状態において、入力（出力）が設定入力（設定出力）以下の大きさのときサーボ比が大きく設定され、また入力（出力）が設定入力（設定出力）を越える大きさのときサーボ比が小さくサーボダウンされることで、操作フィーリングを良好にした負圧倍力装置が種々提案されている（例えば、特許文献２ないし４参照）。
これらの特許文献２ないし４に開示の負圧倍力装置では、出力軸から反力を受ける反力手段であるリアクションディスクと入力軸との受圧面積を、入力が設定入力以下のとき小さく設定し、また入力が設定入力を超えたとき大きく設定することで、大きなサーボ比から小さなサーボ比に変更している。
【特許文献１】国際公開２００４−１０１３４０号公報。
【特許文献２】特開昭５６−８７４９号公報。
【特許文献３】実公平７−８３３８号公報。
【特許文献４】特開平７−１１７６６０号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示の負圧倍力装置では、前述のように大きい出力領域で入力部材のストロークが短縮するものの、サーボアップにより出力も大きくなる。このため、大きい出力領域において入力部材のストロークは短縮するが、小さい出力領域でのサーボ比と同じサーボ比で入力を倍力した出力を得ることができない。
また、特許文献２ないし４に開示の負圧倍力装置では、いずれも、前述のように大きい出力領域でサーボダウンにより出力が小さくなるものの、入力部材のストロークは短縮されない。
【０００８】
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、設定出力より大きい出力領域でのサーボ比を実質的に変更することなく、入力部材のストロークを短縮して操作フィーリングをより一層向上することのできる負圧倍力装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、入力が加えられる入力軸と、シェル内に対して進退自在に配設されたバルブボディと、このバルブボディに設けられて、前記シェル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、前記バルブボディに連結されて、前記パワーピストンにより発生されて前記入力を倍力した出力を前記バルブボディを介して出力する出力軸と、前記入力軸に連結されかつ前記バルブボディ内に摺動自在に配設された弁プランジャと、この弁プランジャの作動により前記定圧室と前記変圧室との間の連通または遮断を制御する真空弁と、前記変圧室と少なくとも大気との間を遮断または連通を制御する大気弁と、前記変圧室の圧力に応じて前記入力が倍力される中間負荷状態で前記入力が設定入力を超えるとき、前記真空弁および前記大気弁がともに閉じるバランス位置を前記バルブボディに対して入力側に移動させるバランス位置移動手段と、前記出力軸からの反力を前記弁プランジャに伝達する反力手段とを少なくとも備えている負圧倍力装置において、前記反力手段が、前記入力または前記出力が設定入力または設定出力を超えるとき、前記反力を前記弁プランジャに、前記入力または前記出力が前記設定入力または前記設定出力以下のときに伝達される反力より大きく伝達することを特徴としている。
【００１０】
また、請求項２の発明の負圧倍力装置は、前記真空弁が、前記バルブボディに相対移動可能に設けられた真空弁座と、前記バルブボディに相対移動可能に設けられた弁体に設けられて前記真空弁座に着離座可能な真空弁部とからなり、前記大気弁が、前記弁プランジャに設けられた大気弁座と、前記弁体に設けられて前記大気弁座に着離座可能な大気弁部とからなり、前記バランス位置移動手段は、前記バルブボディに相対移動可能に設けられかつ前記真空弁座を有する真空弁座部材を備え、前記真空弁座部材が、前記変圧室の圧力がこの真空弁座部材の真空弁座を前記弁体の真空弁部に当接する方向に作用されるとともに、付勢手段の付勢力が前記真空弁座部材の真空弁座を前記弁体の真空弁部から遠ざける方向に作用されるように構成され、前記入力または前記出力が前記設定入力または前記設定出力を超えるとき、前記真空弁座部材の真空弁座が前記弁体の真空弁部に当接する方向に前記真空弁座部材が前記バルブボディに対して相対的に移動するようになっていることを特徴としている。
【００１１】
更に、請求項３の発明の負圧倍力装置は、前記反力手段が、前記出力軸からの反力を受けて変形しかつ前記弁プランジャまたは前記弁プランジャと前記リアクションディスクとの間に設けられた間隔部材に当接して前記反力を前記弁プランジャまたは前記間隔部材に伝達するリアクションディスクを備え、前記入力または前記出力が前記設定入力または前記設定出力を超えるときの、前記リアクションディスクが前記弁プランジャまたは前記間隔部材に当接する受圧面積が、前記入力または前記出力が前記設定入力または前記設定出力以下のときより大きくなるように設定されていることを特徴としている。
【００１２】
更に、請求項４の発明のブレーキ倍力装置は、車両のブレーキシステムに用いられ、ブレーキペダルのペダル踏力を倍力して出力する負圧倍力装置からなるブレーキ倍力装置において、前記負圧倍力装置が請求項１または２記載の負圧倍力装置であり、前記バランス位置移動手段が前記バランス位置を前記バルブボディに対して入力側に相対移動開始するときの車両の減速度が、通常ブレーキ作動時において発生する可能性のある減速度より大きな減速度に設定されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
このように構成された本発明に係る負圧倍力装置によれば、高出力領域で出力軸の大きなストロークを得る場合、サーボ比を実質的に変更することなく、入力軸のストローク量を、低出力領域での出力に対する入力軸のストローク量の変化率で変化した場合においてこの大きなストロークを得るために必要なストローク量より短縮させることができる。
また、反力手段にリアクションディスクを用いるとともに、このリアクションディスクが当接する弁プランジャまたは間隔部材の受圧面積を変えるようにすることで、反力手段を簡単な構造にすることができる。
【００１４】
一方、本発明の負圧倍力装置を用いたブレーキ倍力装置によれば、バランス位置移動手段がバランス位置をバルブボディに対して入力側に相対移動開始するときの車両の減速度が、通常ブレーキ作動時において発生する可能性のある減速度より大きな減速度に設定されているので、車両重量が大きい車輌等の中高減速度（中高Ｇ）領域を高出力領域に設定し、かつ低減速度（低Ｇ）領域を低出力領域に設定することができる。したがって、中高Ｇ領域での通常作動時に低Ｇ領域での通常作動時より大きなブレーキ力を必要とする車輌に対して、ペダルストロークを短縮してブレーキフィーリングをより効果的に良好にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を用いて、本発明を実施するための最良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、図２は図１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。なお、以下の説明において、「前」および「後」はそれぞれ各図において「左」および「右」を示す。
【００１６】
まず、この例の負圧倍力装置において、特許文献１ないし４に記載の従来の負圧倍力装置と同じ構成部分のうち、本発明の特徴部分でない構成部分について簡単に説明する。
図１および図２において、１は負圧倍力装置、２はフロントシェル、３はリヤシェル、４はバルブボディ、５はバルブボディ４に取り付けられたパワーピストン部材６とバルブボディ４および両シェル２,３間に設けられたダイヤフラム７とからなるパワーピストン、８は両シェル２,３内の空間をパワーピストン５で区画された２つの室の一方で、通常時負圧が導入される定圧室、９は前述の２つの室の他方で、負圧倍力装置１の作動時大気圧が導入される変圧室、１０は弁プランジャ、１１は図示しないブレーキペダル等の作動部材に連結され、かつ弁プランジャ１０を作動制御する入力軸、１２はバルブボディ４に気密にかつ摺動可能に設けられ、かつ大気弁部１２ａと真空弁部１２ｂとこれらを一体移動可能に連結する連結具１２ｃとを有する弁体、１３は環状の真空弁座、１４は弁プランジャ１０に形成された環状の大気弁座、１５は真空弁部１２ｂと真空弁座１３とにより構成される真空弁、１６は大気弁部１２ａと大気弁座１４とにより構成される大気弁、１７は互いに直列に配設された真空弁１５と大気弁１６とからなり、変圧室９を定圧室８と大気とに選択的に切り換え制御する制御弁、１８は弁体１２を真空弁部１２ｂが真空弁座１３に着座する方向に常時付勢する第１弁制御スプリング、１９はバルブディ４の外周側通路１９ａとこれに連通する内周側通路１９ｂとからなる大気導入通路、２０はリヤシェル３と入力軸１１との間に取り付けられかつ大気導入口２０ａを有するブーツ、２１は大気導入口２０ａに設けられて制御弁１７で発生する音を低減するサイレンサ、２２は真空通路、２３はバルブボディ４に形成されたキー孔４ａに挿通されてこのバルブボディ４に対する弁プランジャ１０の相対移動を、キー孔４ａの軸方向幅により規定される所定量に規制し、かつバルブボディ４および弁プランジャ１０の各後退限を規定するキー部材、２４は反力手段の一部を構成する間隔部材、２５は反力手段の他部を構成するリアクションディスク、２６は出力軸、２７はリターンスプリング、２８は図示しない負圧源からの負圧を定圧室８に導入する負圧導入口である。
【００１７】
なお、図示しないが従来の一般的な負圧倍力装置と同様に、フロントシェル２を貫通してマスタシリンダの後端部が定圧室８内に進入しかつマスタシリンダのピストンが出力軸２６で作動されるようになる。なお、マスタシリンダのフロントシェル２貫通部は図示しない適宜のシール手段でシールされていて、定圧室８が大気と気密に遮断される。また従来と同様に、バルブボディ４がリヤシェル３を移動可能に貫通しているとともに、変圧室９がこの貫通部において図示したシール部材２９で大気と気密に遮断されている。
【００１８】
次に、この例の負圧倍力装置１の特徴部分の構成について説明する。
この例の負圧倍力装置１は、間隔部材２４が弁プランジャ１０に一体的に連結されている。そして、特許文献１ないし４に記載の負圧倍力装置と同様に負圧倍力装置１の非作動時、間隔部材２４の前端面とこの間隔部材２４の前端面に対向するリアクションディスク２５の後端面との間には、軸方向の所定の間隙Ｃが設定されている。その場合、間隔部材２４が、リアクションディスク２５に向けて突出しかつ弁プランジャ１０と同心に設けられた円柱状の小径部２４ａと、バルブボディ４にガイドされるように弁プランジャ１０と同心に設けられかつ小径部２４ａより大きな径の大径部２４ｂとから段付き形状に形成されている。したがって、間隙Ｃは、特許文献２ないし４に記載の負圧倍力装置と同様に、小径部２４ａがリアクションディスク２５に対向する位置に形成される小間隙部Ｃ1と、大径部２４ｂがリアクションディスク２５に対向する位置に形成される大間隙部Ｃ2とから構成されている。
【００１９】
なお、間隔部材２４は弁プランジャ１０と別体に設けることもできる。また、間隔部材２４は必ずしも設ける必要はなく、省略することもできる。この場合には、リアクションディスク２５が弁プランジャ１０に直接当接するとともに、弁プランジャ１０の先端部に、間隔部材２４の小径部２４ａおよび大径部２４ｂと同様の小径部および大径部を設ける。
【００２０】
そして、反力手段を構成する間隔部材２４およびリアクションディスク２５は、特許文献２ないし４に記載の反力手段と同様に作用する。すなわち、負圧倍力装置１の作動時、入力が大きくなるにしたがって出力が増大してリアクションディスク２５が間隔部材２４の方へ膨出すると、リアクションディスク２５は最初に小間隙部Ｃ1が消滅して小径部２４ａに当接する。これにより、ジャンピング作用が行われる。更に入力が設定入力Ｆ0までの領域では、リアクションディスク２５が小径部２４ａに当接するが大径部２４ｂに当接しなく、間隔部材２４の受圧面積が小さく、リアクションディスク２５から間隔部材２４に伝達される反力は比較的小さい。また、入力が設定入力Ｆ0を超える領域では、出力が更に増大してリアクションディスク２５が大間隙部Ｃ2が消滅して大径部２４ｂにも当接し、間隔部材２４の受圧面積が大きくなり、リアクションディスク２５から間隔部材２４に伝達される反力は、リアクションディスク２５が小径部２４ａのみに当接するときより大きくなる。
【００２１】
したがって、この例の負圧倍力装置１の入出力特性のうち、間隙Ｃに基づく特性は、図３に示す特性となる。すなわち、負圧倍力装置１の中間負荷状態において、入力がジャンピング作用が行われる入力より大きく設定入力Ｆ0以下のときは、図３に実線で示す通常のサーボ比ＳＲ１の入出力特性を呈し、入力が設定入力Ｆ0を超えるときは、図３に点線で示すサーボ比ＳＲ１より小さい小サーボ比ＳＲ２の入出力特性を呈する。
【００２２】
一方、図２に示すように、この例の負圧倍力装置１では、特許文献１に記載の負圧倍力装置と同様にバルブボディ４の軸方向の内孔４ｂに、本発明のバランス位置移動手段である筒状の真空弁座部材３０が摺動可能に嵌合されている。そして、前述の真空弁座１３はこの真空弁座部材３０の後端の内周側に設けられている。したがって、真空弁座１３もバルブボディ４に対して相対移動可能となっている。
【００２３】
そして、真空弁座部材３０の外周面に設けられたカップシール等のシール部材３１により、バルブボディ４の内孔４ｂの内周面と真空弁座部材３０の外周面との間が少なくとも真空弁座部材３０の前端から後端に向かう空気の流れを阻止するように気密に保持されている。更に、真空弁座部材３０の前端面３０ａは常時変圧室９に連通されていて、これらの前端面３０ａには常時変圧室９の圧力が作用するようになっている。
【００２４】
また、弁体１２の真空弁部１２ｂが真空弁座１３に着座した状態において、真空弁座部材３０の後端面３０ｂにおける、真空弁部１２ｂの着座位置より外周側の環状の外側後端面部分は常時定圧室８に連通されていて、この外側後端面には常時定圧室８の圧力（負圧）が作用するようになっている。したがって、負圧倍力装置１の作動時、変圧室９の圧力と定圧室８の圧力とに圧力差が生じると、この圧力差による力が真空弁座部材３０に後方に向けて加えられるようになる。
【００２５】
更に、真空弁座部材３０には延長アーム部３０ｃがこの真空弁座部材３０の前端面３０ａから軸方向前方に延びるようにして設けられている。この延長アーム部３０ｃには、軸方向孔３０ｄが穿設されている。
真空弁座部材３０の後端面３０ｂの外周側とバルブボディ４との間には、環状の板ばねからなる第２弁制御スプリング３２（本発明の付勢手段に相当）が真空弁座部材３０と直列に縮設されており、この第２弁制御スプリング３２により真空弁座部材３０が常時前方に付勢されている。
【００２６】
次に、この例の真空弁座部材３０の作動について説明する。真空弁座部材３０の作動は前述の特許文献１に記載の真空弁座部材と同じであり特許文献１を参照すれば容易に理解できるので、ここでは簡単に説明する。
負圧倍力装置１の非作動時には、真空弁座部材３０はその前端面３０ａがバルブボディ４の段部４ｃに当接した、図２に示す非作動位置に位置決めされる。このように位置決めされた状態の真空弁座１３は、従来の一般的な負圧倍力装置のバルブボディ４に一体に形成された真空弁座と同じ状態になるように設定されている。したがって、負圧倍力装置１の非作動時での真空弁座部材３０のこの位置では、真空弁部１２ｂが真空弁座１３に着座しなく、真空弁１５は開くようになる。
【００２７】
また、操作部材の操作により入力軸１１に入力が加えられて負圧倍力装置１が作動すると、従来の一般的な負圧倍力装置と同様に変圧室９に大気が導入されて、変圧室９と定圧室８との間に圧力差が生じる。このため、真空弁座部材３０にもこの圧力差による力が後方に向けて加えられるようになる。この力は、変圧室９と定圧室８との間の圧力差、つまり入力軸１１に加えられる入力の大きさに応じた大きさになっている。なお、負圧倍力装置１の作動時は真空弁部１２ｂが真空弁座１３に着座している。
【００２８】
そして、この圧力差による力が第２弁制御スプリング３２のばね荷重とこのときの弁体１２の第１弁制御スプリング１８のばね荷重との和以下である（つまり、入力軸１１に加えられる入力が予め設定されかつ前述の間隔部材２４の受圧面積が大きくなるように変わるときの設定入力Ｆ0以下（Ｆ0は図３に示す）である）と、真空弁座部材３０はバルブボディ４に対して移動しなく、図１および図２に示す非作動位置を保持するようになる。また、圧力差による力が前述の両ばね荷重との和より大きくなる（つまり、入力軸１１に加えられる入力が設定入力Ｆ0より大きくなる）と、真空弁座部材３０が弁体１２の真空弁部１２ｂを押しながらバルブボディ４に対して相対的に後方に移動するようになっている。したがって、この真空弁座部材３０の後方移動により、真空弁座１３が通常時の位置より後方に突出する。
【００２９】
ところで、真空弁座部材３０がバルブボディ４に対して後方へ相対的にストロークすると、大気弁１６の大気弁部１２ａもバルブボディ４に対して真空弁座部材３０の相対ストローク量と同じだけ後方へ相対ストロークする。したがって、真空弁１５および大気弁１６がともに閉じた制御弁１７のバランス位置が後方に移動する。このため、大気弁部１２ａと大気弁座１４との間の開弁量が真空弁座部材３０の相対ストロークしないと仮定した場合に比べて、入力軸１１の入力ストローク量が同じであるとすると、真空弁座部材３０の相対ストローク量だけ大きくなる。すなわち、負圧倍力装置１の中間負荷状態において、真空弁１５と大気弁１６とがともに閉じてバランスした状態では、入力軸１１の入力ストローク量が同じである場合、バルブボディ４およびパワーピストン５のピストン部材６の各ストロークは、真空弁座部材３０の相対移動しないと仮定した場合に比べて、真空弁座部材３０の相対ストローク量だけ大きくなる。換言すると、真空弁座部材３０の相対ストロークした場合と相対ストロークしないと仮定した場合とで、バルブボディ４およびパワーピストン５のピストン部材６の各ストローク量が同じであるとすると、真空弁座部材３０の相対ストロークした場合の方が、入力軸１１のストロークは真空弁座部材３０の相対ストローク量だけ短縮される。
【００３０】
一方、前述の真空弁座部材３０の相対ストローク時における出力軸２６の出力ストロークも、前述のように入力軸１１の入力ストローク量が同じであるとしたときに、バルブボディ４およびパワーピストン５のピストン部材６の各ストロークが増大することで増大する。しかし、中間負荷状態では従来の負圧倍力装置と同様にリアクションディスク２５が間隔部材２４の方へ膨出してこのリアクションディスク２５の軸方向の厚みが薄くなるため、前述のバルブボディ４およびパワーピストン５のピストン部材６の各ストロークの増大した相対ストローク量より小さくなる。
【００３１】
そして、真空弁座部材３０が弁体１２の真空弁部１２ｂを押しながら後方に突出することから、弁体１２が後方に移動し、かつ弁体１２の大気弁部１２ａも後方に移動するようになる。このため、真空弁１５および大気弁１６がともに閉じるバランス位置がバルブボディ４に対して相対的に後方に移動する。したがって、間隔部材２４との間の隙間Ｃが小隙間部Ｃ1および大間隙部Ｃ2とも増加し、この間隙増加に応じたジャンピング量が出力を増大する。そして、変圧室９の圧力が大きくなるにしたがって真空弁座１３の後方移動量が増大するので、前述のバランス位置も変圧室９の圧力が大きくなるにしたがってバルブボディ４に対して相対的に後方に移動する。このため、前述の間隙Ｃも変圧室９の圧力が大きくなるにしたがって増加するので、この間隙増加に応じたジャンピング量が出力を変圧室９の圧力が大きくなるにしたがって増大する。
【００３２】
この真空弁座部材３０の移動について具体的に説明する。中間負荷状態において、真空弁座部材３０が移動しかつ真空弁１５および大気弁１６がともに閉じて制御弁１７がバランス状態にある真空弁座部材３０に加えられる圧力差による力を考える。この制御弁１７のバランス状態は、真空弁座部材３０と弁体１２とが互いに当接して一体となるため、図４に示すように互いに一体になった真空弁座部材３０および弁体１２に加えられる力の等価状態としてみなすことができる。
【００３３】
いま、図４において、真空弁座部材３０および弁体１２に加えられる圧力差による力をＦP、定圧室８の圧力をＰV0、変圧室９の圧力をＰVとすると、真空弁座部材３０および弁体１２に加えられる圧力差による力ＦPは、
ＦP ＝ （ＰV−ＰV0）・（真空弁座部材３０の有効受圧面積差）
で与えられ、この力ＦPが真空弁座部材３０および弁体１２を後方に向けて押圧するようになる。
【００３４】
一方、第２弁制御スプリング３２のばね荷重ＦSおよび第１弁制御スプリング１８のばね荷重ｆSが前方に向けて押圧している。したがって、前述の力ＦPがこれらのばね荷重の和（ＦS＋ｆS）以下であると、真空弁座部材３０がバルブボディ４に対して移動しなく、また力ＦPがばね荷重の和（ＦS＋ｆS）より大きくなると、真空弁座部材３０がバルブボディ４に対して後方に移動するようになる。ここで、第１弁制御スプリング１８のばね荷重ｆSはその絶対値が小さくしかも第２弁制御スプリング３２のばね荷重ＦSに比べてきわめて小さく（ＦS≫ｆS）設定されることで、実質的に力ＦPがばね荷重ＦSより大きいとき（ＦP ＞ＦS）に、真空弁座部材３０がバルブボディ４に対して後方に移動し、力ＦPがばね荷重ＦS以下であるとき（ＦP ≦ＦS）に、真空弁座部材３０はバルブボディ４に対して後方に移動しない。すなわち、真空弁座部材３０の作動開始は実質的に第２弁制御スプリング３２によって決定されるようになる。したがって、変圧室９の圧力が上昇して、力ＦPがセットばね荷重より大きくなると、真空弁座部材３０が後方に移動開始するようになる。
【００３５】
そして、真空弁座部材３０がバルブボディ４に対して後方に移動しない力ＦPの領域つまり変圧室９の圧力ＰVの領域に対応する負圧倍力装置１の入力は、図３に示す入出力特性において負圧倍力装置１の入力が比較的小さい設定入力Ｆ0以下の領域に設定されている。また、真空弁座部材３０がバルブボディ４に対して後方に移動する力ＦPの領域つまり変圧室９の圧力ＰVの領域に対応する負圧倍力装置１の入力は、図３に示す入出力特性において設定入力ＦOより大きい領域に設定されている。
【００３６】
したがって、この例の負圧倍力装置１の入出力特性のうち、真空弁座部材３０に基づく特性は、図３に示すように負圧倍力装置１の中間負荷状態において、入力がジャンピング作用が行われる入力より大きくかつ設定入力Ｆ0以下のときは真空弁座部材３０が移動しないので、図３に実線で示す通常のサーボ比ＳＲ１の入出力特性を呈し、入力が設定入力Ｆ0を超えるときは真空弁座部材３０が後方に移動するので、図３に二点鎖線で示すサーボ比ＳＲ１より大きい大サーボ比ＳＲ３の入出力特性を呈する。
【００３７】
そして、この例の負圧倍力装置１では、中間負荷状態において、前述のように間隔部材２４の受圧面積が大きくなるように変わるときの入力と真空弁座部材３０がバルブボディ４に対して後方に移動するときの入力とが、ともに同じ設定入力Ｆ0に設定されているとともに、設定入力Ｆ0を超える入力領域におけるサーボ比が、間隔部材２４の受圧面積が大きいことに基づいて設定される小サーボ比ＳＲ２と真空弁座部材３０が移動することに基づいて設定される大サーボ比ＳＲ３との相互作用で、入力が設定入力Ｆ0以下の領域における通常作動時のサーボ比ＳＲ１となるように設定されている。つまり、この例の負圧倍力装置１では、中間負荷状態で真空弁座部材３０によるジャンピング量が増加するように設定されてもサーボアップはしないように設定される。
【００３８】
バルブボディ４の軸方向孔内には、作動アシスト機構の筒状部材３３がバルブボディ４に対して相対摺動可能に配設されている。この筒状部材３３の後端部には、外側に突出する環状のフランジ３３ａが形成されているとともに、筒状部材３３の中央部には軸方向孔３３ｂが穿設され、更に筒状部材３３の前端部にも軸方向孔３３ｃが穿設されている。フランジ３３ａとバルブボディ４との間には、作動アシスト用スプリング３４が縮設されており、この作動アシスト用スプリング３４のばね力により筒状部材３３が常時後方に付勢されている。筒状部材３３がバルブボディ４に対して後方に所定ストローク以上ストロークすると、筒状部材３３の後端面３３ｅが真空弁座部材３０の前端面３０ａに当接して真空弁座部材３０を後方に第２弁制御スプリング３２のばね力に抗して押圧することで、筒状部材３３は第２弁制御スプリング３２を縮小して真空弁座部材３０をバルブボディ４に対して後方に移動するようになっている。
【００３９】
そして、キー部材２３が筒状部材３３の軸方向孔３３ｂおよび延長アーム部３０ｃの軸方向孔３０ｄをも貫通して設けられる。図２に拡大して示すように、負圧倍力装置１の非作動時には、リヤシェル３に当接して後退限に位置決めされたキー部材２３に、真空弁座部材３０における軸方向孔３０ｄより前方の前端部３０ｅおよび筒状部材３３における軸方向孔３３ｃより前方の前端部３３ｄが当接することで、真空弁座部材３０および筒状部材３３がともにそれらの後退限に位置決めされる。
【００４０】
更に、通常作動時に筒状部材３３をバルブディ４に対して軸方向に位置決めする筒状部材位置決め部材３５がバルブボディ４のキー孔４ａ、筒状部材３３の軸方向孔３３ｃ、およびバルブボディ４の径方向孔４ｄに貫通されている。そして、詳細に示さないが、通常作動時に筒状部材３３の前端部３３ｄがキー部材２３から離れると、作動アシスト用スプリング３４のばね力により筒状部材３３がバルブボディ４に対して後方に移動しようとしたとき、筒状部材３３は筒状部材位置決め部材３５に係止して後方移動が阻止され、バルブディ４に対して軸方向に位置決めされる。これにより、通常作動時には、筒状部材３３の後端面３３ｅが真空弁座部材３０の前端面３０ａに当接するのを阻止される。
【００４１】
弁プランジャ１０には、筒状部材３３と筒状部材位置決め部材３５との係止を解除するためのテーパ状の係止解除部１０ａが設けられている。緊急作動のため操作部材が通常作動時より迅速に踏み込まれて、弁プランジャ１０がバルブボディ４に対して所定量以上前方へ移動すると、この係止解除部１０ａが筒状部材位置決め部材３５のエッジ部３５ａに当接することで、筒状部材３３と筒状部材位置決め部材３５との係止が解除され、前述のように筒状部材３３が真空弁座部材３０を押圧してバルブボディ４に対して後方へ移動するようになる。
【００４２】
次に、この例の負圧倍力装置１の作動について説明する。
（負圧倍力装置の非作動時）
負圧倍力装置１の定圧室８には負圧導入口２８を通して常時負圧が導入されている。また、図１および図２に示す負圧倍力装置１の非作動状態では、キー部材２３がリヤシェル３に当接して後退限となっている。したがって、このキー部材２３によってバルブボディ４および弁プランジャ６が後退限にされ、更にパワーピストン５、入力軸１１および出力軸２６も後退限となっている。また、真空弁座部材３０の前端面３０ａが第２弁制御スプリング３２のばね力でバルブボディ４の段部４ｃに当接して真空弁座部材３０が図２に示す位置に位置決めされているとともに、筒状部材３３の前端部３３ｄが作動アシスト用スプリング３４のばね力でキー部材２３に当接して筒状部材３３が図２に示す位置に位置決めされている。
【００４３】
この非作動状態では、弁体１２の大気弁部１２ａが大気弁座１４に着座して大気弁１６が閉じ、かつ弁体１２の真空弁部１２ｂが真空弁座１３から離座して真空弁１５が開いている。したがって、変圧室９は大気から遮断されかつ定圧室８に連通して変圧室９に負圧が導入されており、変圧室９と定圧室８との間に実質的に差圧が生じていない。このため、真空弁座部材３０には圧力差による力が後方に向けて加えられていない。
また、出力軸２６から反力がリアクションディスク２５に作用されないので、リアクションディスク２５は変形しなく、間隔部材２４の方へ膨出しない。
【００４４】
（負圧倍力装置の設定入力Ｆ0以下の入力領域での通常作動時）
図示しない操作部材が通常作動時での操作速度で操作されると、入力軸１１が前進して弁プランジャ１０が前進する。弁プランジャ１０の前進により、弁体１２の真空弁部１２ｂが真空弁座１３に着座して真空弁１５が閉じるとともに大気弁座１４が弁体１２の大気弁部１２ａから離れて、大気弁１６が開く。すなわち、変圧室９が定圧室８から遮断されるとともに大気に連通される。したがって、大気圧の空気が大気導入口２０ａ、外周側通路１９ａ、内周側通路１９ｂ、開いている大気弁１６、およびキー孔４ａを通って変圧室９に導入される。その結果、変圧室９と定圧室８との間に差圧が生じてパワーピストン５が前進し、更にバルブボディ４を介して出力軸２６が前進して図示しないマスタシリンダのピストンが前進する。このとき、弁体１２、真空弁座部材３０、および筒状部材３３等のバルブボディ４に支持されている部材は、バルブボディ４と一体に移動する。
【００４５】
また、弁プランジャ１０の前進で間隔部材２４も前進するが、まだ間隔部材２４の小径部２４ａは小間隙Ｃ1によりリアクションディスク２５に当接するまでには至らない。したがって、出力軸２６から反力がリアクションディスク２５から間隔部材２４に伝達されないので、この反力は弁プランジャ１０および入力軸１１を介して操作部材にも伝達されない。入力軸１１が更に前進すると、パワーピストン５も更に前進し、バルブボディ４および出力軸２６を介してマスタシリンダのピストンが更に前進する。
【００４６】
負圧倍力装置１は実質的に出力を発生すると、出力軸２６に加えられる反力によってリアクションディスク２５が後方に膨出し、小間隙Ｃ1が消滅してリアクションディスク２５が間隔部材２４の小径部２４ａに当接する。これにより、出力軸２６からの反力はリアクションディスク２５から間隔部材２４の小径部２４ａに伝達され、更に弁プランジャ１０および入力軸１１を介して操作部材に伝達されて運転者に感知されるようになる。すなわち、図３に示すように負圧倍力装置１は通常作動時のジャンピング特性を発揮する。このジャンピング特性は、従来の一般的な負圧倍力装置のジャンピング特性とほぼ同じである。
【００４７】
負圧倍力装置１が設定入力Ｆ0以下の入力領域内の入力で通常作動される場合には、前述のように変圧室９の圧力ＰVと定圧室８の圧力ＰV0との差圧により真空弁座部材３０を押圧する力ＦPは第１および第２弁制御スプリング１８,３２の各ばね力の和より小さく、真空弁座部材３０はバルブボディ４に対して後方に移動しない。また、出力軸２６からの反力が小さく、リアクションディスク２５は間隔部材２４の小径部２４ａのみに当接し、大径部２４ｂには当接しない。このため、サーボ比は従来の通常作動時と同じサーボ比ＳＲ１となる。
【００４８】
（負圧倍力装置の設定入力Ｆ0以下の入力領域での通常作動解除時）
低出力領域内の通常作動時での負圧倍力装置１の大気弁１６および真空弁１５がともに閉じているバランス状態から、通常作動を解除するために、操作部材を解放すると、入力軸１１および弁プランジャ１０がともに後退するが、バルブボディ４および真空弁座部材３０は変圧室９に空気（大気）が導入されているので、直ぐには後退しない。これにより、弁プランジャ１０の大気弁座１４が弁体１２の大気弁部１２ａを後方に押圧するので、真空弁部１２ｂが真空弁座１３ｇから離座し、真空弁１５が開く。すると、変圧室９が開いた真空弁１５および真空通路２２を介して定圧室８に連通するので、変圧室９に導入された空気は、開いた真空弁１５、真空通路２２、定圧室８および負圧導入口２８を介して真空源に排出される。
【００４９】
これにより、変圧室９の圧力が低くなって変圧室９と定圧室８との差圧が小さくなるので、リターンスプリング２７のばね力により、パワーピストン５、バルブボディ４および出力軸２６が後退する。バルブボディ４の後退に伴い、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マスタシリンダのピストンおよび出力軸２６も後退し、通常作動が解除開始される。
【００５０】
キー部材２３が図１に示すようにリヤシェル３に当接すると、キー部材２３は停止してそれ以上後退しなくなる。しかし、バルブボディ４、弁プランジャ１０および入力軸１１が更に後退する。そして、弁プランジャ１０が図２に示すようにキー部材２３に当接してそれ以上後退しなくなり、更に、バルブボディ４のキー孔４ａの前端４ａ1が図２に示すようにキー部材２３に当接して、バルブボディ４がそれ以上後退しなくなる。こうして、負圧倍力装置１は図１および図２に示す初期の非作動状態になる。
【００５１】
（負圧倍力装置の設定入力Ｆ0を超える入力領域での通常作動時）
通常作動時において設定入力Ｆ0を超える入力領域で通常作動を行う場合には、変圧室９の圧力ＰVと定圧室８の圧力ＰV0との差圧により真空弁座部材３０を押圧する力ＦPが第１および第２弁制御スプリング１８,３２の各ばね力の和より大きくなるので、真空弁座部材３０は第１および第２弁制御スプリング１８,３２を縮小して弁体１２を押しながらバルブボディ４に対して後方に移動する。また、出力軸２６からの反力が大きく、リアクションディスク２５は間隔部材２４の小径部２４ａとともに大径部２４ｂにも当接する。このため、設定入力Ｆ0を超える入力領域においても、前述のようにサーボ比は通常作動時と同じサーボ比ＳＲ１となる。
【００５２】
また、設定入力Ｆ0を超える入力領域での負圧倍力装置１の作動時では、真空弁座部材３０が設定入力Ｆ0以下の入力領域での負圧倍力装置１の作動時と異なりバルブボディ４に対して後方に移動することから、出力ストロークがこの真空弁座部材３０の移動量に応じて大きくなる。すなわち、入力軸１１のストロークが短縮される（詳細は、特許文献１を参照）。
【００５３】
（負圧倍力装置の設定入力Ｆ0を超える入力領域での通常作動解除時）
真空弁座部材３０の作動時でかつリアクションディスク２５が小径部２４ａおよび大径部２４ｂの両方に当接しかつ大気弁１６および真空弁１５がともに閉じている状態から、通常作動を解除するために、操作部材を解放すると、前述と同様にして真空弁１５が開き、変圧室９に導入された空気が、開いた真空弁１５、真空通路２２、定圧室８および負圧導入口２８を介して真空源に排出される。
【００５４】
これにより、前述と同様に変圧室９の圧力が低下し、リターンスプリング２７のばね力により、パワーピストン５、バルブボディ４および出力軸２６が後退する。バルブボディ４の後退に伴い、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マスタシリンダのピストンおよび出力軸２６も後退し、通常作動が解除開始される。
【００５５】
負圧倍力装置の出力が設定入力Ｆ0のときの設定出力より小さくなると、変圧室９と定圧室８との差圧が小さくなって、真空弁座部材３０を押圧する力ＦPが変圧室９の圧力ＰVが第１および第２弁制御スプリング１８,３２のばね荷重ＦS,ｆSの和より小さくなる。すると、真空弁座部材３０がバルブボディ４に対して前方に相対的に移動し、真空弁座部材３０は図２に示す非作動位置になって真空弁部１２ｂが真空弁座１３ｇから大きく離座して真空弁１５が大きく開くとともに、リアクションディスク２５が大径部２４ｂから離間して、小径部２４ａのみに当接する。これにより、設定入力Ｆ0以下の入力領域での通常作動状態になる。これ以後、前述の設定入力Ｆ0以下の入力領域での通常作動の場合と同様であり、最終的に負圧倍力装置１の移動した部材はすべて図２に示す非作動位置になり、設定入力Ｆ0を超える入力による通常作動が解除される。
【００５６】
真空弁座部材３０の非作動位置への戻り過程（真空弁座部材３０のバルブボディ４に対する前方移動）で、真空弁座部材３０がスティックを起こして第２弁制御スプリング３２のばね力では前方へ移動しなくなった場合には、バルブボディ４の後退移動により真空弁座部材３０の前端部３０ｅが、リヤシェル３に当接して後退移動しないキー部材２３に当接する。したがって、真空弁座部材３０も後退移動が阻止される。しかし、バルブボディ４の更なる後退移動で、スティックを起こしている真空弁座部材３０はバルブボディ４に対して強制的に前方へ移動するようになる。このため、真空弁座部材３０は確実に図２に示す非作動位置となって真空弁が開き、負圧倍力装置１は確実に非作動位置となり、通常作動が解除される。
【００５７】
（負圧倍力装置の作動アシスト時）
操作部材が通常作動時より迅速に操作されて作動アシストが行われると、バルブボディ４に対する入力軸１１および弁プランジャ１０の前方移動が大きくなる。すると、弁プランジャ１０の係止解除部１０ａが筒状部材位置決め部材３５のエッジ部３５ａに当接して筒状部材位置決め部材３５を押し開くので、筒状部材３３と筒状部材位置決め部材３５との係止が解除される。これにより、筒状部材３３が真空弁座部材３０を押圧してバルブボディ４に対して後方へ移動するので、前述のように負圧倍力装置１のサーボ比が大きな大サーボ比ＳＲ３となる。このとき、リアクションディスク２５は間隔部材２４にまだ当接していないので、出力軸２６からの反力でリアクションディスク２５が膨出して間隔部材２４の小径部２４ａに当接したときは、負圧倍力装置１の出力は、大きくなっている。したがって、作動アシスト時のジャンピング特性のジャンピング量が大きくなるとともにサーボ比が大きくなるので、小さな操作力および小さな操作量で大きな出力が発生する。こうして、緊急作動時等において作動アシストが行われる。なお、作動アシスト開始後、出力が前述の設定出力になるまでは、リアクションディスク２５が間隔部材２４の大径部２４ｂに当接しないので、間隔部材２４の受圧面積の変化によるサーボダウンは生じない。
【００５８】
作動アシスト後、操作部材を解放すると、バルブボディ４、パワーピストン５、弁プランジャ１０，入力軸１１，出力軸２６等は後退して、前述の通常作動の解除時と同様に図１および図２に示す非作動位置に戻る。その場合、弁プランジャ１０の係止解除部１０ａが筒状部材位置決め部材３５のエッジ部３５ａから離れるので、筒状部材位置決め部材３５は筒状部材３３と係止可能な状態となる。一方、筒状部材３３はバルブボディ４の後退移動により筒状部材３３の前端部３３ｄが、リヤシェル３に当接して後退移動しないキー部材２３に当接する。したがって、筒状部材３３も後退移動が阻止される。しかし、バルブボディ４の更なる後退移動で、筒状部材３３はキー部材２３によりバルブボディ４に対して強制的に前方へ移動し、非作動位置に戻る。
【００５９】
このようにこの例の負圧倍力装置１によれば、高出力領域で出力軸２６の大きなストロークを得る場合、サーボ比を変更することなく、入力軸１１のストローク量を、低出力領域での出力に対する入力軸１１のストローク量の変化率で変化した場合においてこの大きなストロークを得るために必要なストローク量より短縮させることができる。
また、反力手段にリアクションディスク２５を用いるとともに、このリアクションディスク２５が当接する間隔部材２４の受圧面積を変えるようにすることで、反力手段を簡単な構造にすることができる。
【００６０】
したがって、この例の負圧倍力装置１をブレーキシステムに用いられるブレーキ倍力装置に適用するとともに、車両重量が大きい車輌等の中高減速度（中高Ｇ）領域を高出力領域に設定し、かつ低減速度（低Ｇ）領域を低出力領域に設定することにより、中高Ｇ領域での通常作動時に低Ｇ領域での通常作動時より大きなブレーキ力を必要とする車輌に対して、ペダルストロークを短縮してブレーキフィーリングをより効果的に良好にできる。
【００６１】
また、負圧倍力装置１の作動アシスト作用をブレーキアシスト（ＢＡ）作用に適用することにより、ＢＡ作動時のジャンピング特性のジャンピング量を大きくできるとともにサーボ比を大きくできるので、小さなペダル踏力および小さなペダルストロークで大きなブレーキ力を発生することができる。したがって、緊急ブレーキ作動時等においてＢＡ作動を行うことができるので、必要なブレーキ力でブレーキを確実に作動することができる。
【００６２】
なお、前述の例では、変圧室９の圧力と定圧室の圧力との圧力差により真空弁座部材３０の作動制御しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、変圧室９の圧力のみあるいは変圧室９の圧力と他の一定圧力との圧力差により、真空弁座部材３０の作動を制御することもできる。更に、変圧室９の圧力に代えて、入力軸１１に加えられる入力に応じた圧力により、真空弁座部材３０の作動を制御することもできる。
【００６３】
また、前述の例では、負圧倍力装置１の入出力特性において、サーボ比を通常のサーボ比ＳＲ１から小、大サーボ比ＳＲ２,ＳＲ３に切り換える場合、負圧倍力装置１の入力が設定入力Ｆ0を超えることを基準にしてサーボ比を切り換えるものとしているが、本発明では、これに限定されることはなく、負圧倍力装置１の出力が設定出力を超えることを基準にしてサーボ比を切り換えるようにすることもできる。
【００６４】
更に、前述の例では、本発明を１つのパワーピストン５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５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。
更に、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。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明に係る負圧倍力装置は、比較的大きな出力領域での入力ストロークを短縮する負圧倍力装置に利用することができ、特に、車両のブレーキシステムにおいて、車両重量が大きい車両等の通常作動時の中高減速度領域でのペダルストロークを短縮するブレーキ倍力装置に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【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である。
【図２】図１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】図１に示す例の負圧倍力装置入出力特性を示す図である。
【図４】図１に示す例の負圧倍力装置における真空弁座部材の作動を説明し、力学的に等価状態を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
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、５…パワーピストン、８…定圧室、９…変圧室、１０…弁プランジャ、１１…入力軸、１２…弁体、１２ａ…大気弁部、１２ｂ…真空弁部、１３…真空弁座、１４…大気弁座、１５…真空弁、１６…大気弁、１７…制御弁、１８…第１弁制御スプリング、２３…キー部材、２４…間隔部材、２４ａ…小径部、２４ｂ…大径部、２５…リアクションディスク、２６…出力軸、３０…真空弁座部材、３２…第２弁制御スプリング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、比較的大きな出力領域での入力ストロークを短縮する負圧倍力装置の技術分野に関し、特に、車両のブレーキシステムにおいて、車両重量が大きい車両等の通常ブレーキ作動時の中高減速度領域でのペダルストロークを短縮する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関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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、パワーピストンで通常時負圧が導入される定圧室と圧力が変わる変圧室とに区画されている。そして、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、入力軸の前進で制御弁が切り換わり、変圧室に大気が導入される。すると、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、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】
ところで、１ＢＯＸ車やＲＶ車等の車輌においては、近年、車両重量や積載荷重が増加する傾向にある。このため、このような車輌では、これらの車両重量や積載荷重の増加に伴い、通常ブレーキ作動時に必要とするブレーキ操作量（ペダルストローク量）が増加することになる。このように、通常ブレーキ作動時において運転者のブレーキ操作量が増加するため、ブレーキフィーリングが良好であるとは言えない。
【０００４】
そこで、設定出力より大きい出力領域での入力部材のストロークを短縮して、操作フィーリングを向上した負圧倍力装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に開示の負圧倍力装置によれば、通常ブレーキ作動において大きなブレーキ力を必要とした場合に、ブレーキペダルのペダルストロークを増大させなく、大きなブレーキ力を得ることができ、良好な操作フィーリングを得ることができる。
【０００５】
また、この特許文献１に開示の負圧倍力装置では、その中間負荷状態においてサーボ比が大きく変更され、つまりサーボアップされるようになっている。すなわち、入力が予め設定された設定入力以下の大きさのときサーボ比が小さく設定され、また入力が設定入力を越える大きさのときサーボ比が大きく設定される。したがって、より大きな出力が求められる場合には、入力が単に大きくされるだけではなく、その入力が大きなサーボ比で倍力されることで、大きな出力が得られる。
【０００６】
一方、中間負荷状態において、入力（出力）が設定入力（設定出力）以下の大きさのときサーボ比が大きく設定され、また入力（出力）が設定入力（設定出力）を越える大きさのときサーボ比が小さくサーボダウンされることで、操作フィーリングを良好にした負圧倍力装置が種々提案されている（例えば、特許文献２ないし４参照）。
これらの特許文献２ないし４に開示の負圧倍力装置では、出力軸から反力を受ける反力手段であるリアクションディスクと入力軸との受圧面積を、入力が設定入力以下のとき小さく設定し、また入力が設定入力を超えたとき大きく設定することで、大きなサーボ比から小さなサーボ比に変更している。
【特許文献１】国際公開２００４−１０１３４０号公報。
【特許文献２】特開昭５６−８７４９号公報。
【特許文献３】実公平７−８３３８号公報。
【特許文献４】特開平７−１１７６６０号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示の負圧倍力装置では、前述のように大きい出力領域で入力部材のストロークが短縮するものの、サーボアップにより出力も大きくなる。このため、大きい出力領域において入力部材のストロークは短縮するが、小さい出力領域でのサーボ比と同じサーボ比で入力を倍力した出力を得ることができない。
また、特許文献２ないし４に開示の負圧倍力装置では、いずれも、前述のように大きい出力領域でサーボダウンにより出力が小さくなるものの、入力部材のストロークは短縮されない。
【０００８】
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、設定出力より大きい出力領域でのサーボ比を実質的に変更することなく、入力部材のストロークを短縮して操作フィーリングをより一層向上することのできる負圧倍力装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、入力が加えられる入力軸と、シェル内に対して進退自在に配設されたバルブボディと、このバルブボディに設けられて、前記シェル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、前記バルブボディに連結されて、前記パワーピストンにより発生されて前記入力を倍力した出力を前記バルブボディを介して出力する出力軸と、前記入力軸に連結されかつ前記バルブボディ内に摺動自在に配設された弁プランジャと、この弁プランジャの作動により前記定圧室と前記変圧室との間の連通または遮断を制御する真空弁と、前記変圧室と少なくとも大気との間を遮断または連通を制御する大気弁と、前記変圧室の圧力に応じて前記入力が倍力される中間負荷状態で前記入力が設定入力を超えるとき、前記真空弁および前記大気弁がともに閉じるバランス位置を前記バルブボディに対して入力側に移動させるバランス位置移動手段と、前記出力軸からの反力を前記弁プランジャに伝達する反力手段とを少なくとも備えている負圧倍力装置において、前記反力手段が、前記入力または前記出力が設定入力または設定出力を超えるとき、前記反力を前記弁プランジャに、前記入力または前記出力が前記設定入力または前記設定出力以下のときに伝達される反力より大きく伝達することを特徴としている。
【００１０】
また、請求項２の発明の負圧倍力装置は、前記真空弁が、前記バルブボディに相対移動可能に設けられた真空弁座と、前記バルブボディに相対移動可能に設けられた弁体に設けられて前記真空弁座に着離座可能な真空弁部とからなり、前記大気弁が、前記弁プランジャに設けられた大気弁座と、前記弁体に設けられて前記大気弁座に着離座可能な大気弁部とからなり、前記バランス位置移動手段は、前記バルブボディに相対移動可能に設けられかつ前記真空弁座を有する真空弁座部材を備え、前記真空弁座部材が、前記変圧室の圧力がこの真空弁座部材の真空弁座を前記弁体の真空弁部に当接する方向に作用されるとともに、付勢手段の付勢力が前記真空弁座部材の真空弁座を前記弁体の真空弁部から遠ざける方向に作用されるように構成され、前記入力または前記出力が前記設定入力または前記設定出力を超えるとき、前記真空弁座部材の真空弁座が前記弁体の真空弁部に当接する方向に前記真空弁座部材が前記バルブボディに対して相対的に移動するようになっていることを特徴としている。
【００１１】
更に、請求項３の発明の負圧倍力装置は、前記反力手段が、前記出力軸からの反力を受けて変形しかつ前記弁プランジャまたは前記弁プランジャと前記リアクションディスクとの間に設けられた間隔部材に当接して前記反力を前記弁プランジャまたは前記間隔部材に伝達するリアクションディスクを備え、前記入力または前記出力が前記設定入力または前記設定出力を超えるときの、前記リアクションディスクが前記弁プランジャまたは前記間隔部材に当接する受圧面積が、前記入力または前記出力が前記設定入力または前記設定出力以下のときより大きくなるように設定されていることを特徴としている。
【００１２】
更に、請求項４の発明のブレーキ倍力装置は、車両のブレーキシステムに用いられ、ブレーキペダルのペダル踏力を倍力して出力する負圧倍力装置からなるブレーキ倍力装置において、前記負圧倍力装置が請求項１または２記載の負圧倍力装置であり、前記バランス位置移動手段が前記バランス位置を前記バルブボディに対して入力側に相対移動開始するときの車両の減速度が、通常ブレーキ作動時において発生する可能性のある減速度より大きな減速度に設定されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
このように構成された本発明に係る負圧倍力装置によれば、高出力領域で出力軸の大きなストロークを得る場合、サーボ比を実質的に変更することなく、入力軸のストローク量を、低出力領域での出力に対する入力軸のストローク量の変化率で変化した場合においてこの大きなストロークを得るために必要なストローク量より短縮させることができる。
また、反力手段にリアクションディスクを用いるとともに、このリアクションディスクが当接する弁プランジャまたは間隔部材の受圧面積を変えるようにすることで、反力手段を簡単な構造にすることができる。
【００１４】
一方、本発明の負圧倍力装置を用いたブレーキ倍力装置によれば、バランス位置移動手段がバランス位置をバルブボディに対して入力側に相対移動開始するときの車両の減速度が、通常ブレーキ作動時において発生する可能性のある減速度より大きな減速度に設定されているので、車両重量が大きい車輌等の中高減速度（中高Ｇ）領域を高出力領域に設定し、かつ低減速度（低Ｇ）領域を低出力領域に設定することができる。したがって、中高Ｇ領域での通常作動時に低Ｇ領域での通常作動時より大きなブレーキ力を必要とする車輌に対して、ペダルストロークを短縮してブレーキフィーリングをより効果的に良好にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を用いて、本発明を実施するための最良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、図２は図１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。なお、以下の説明において、「前」および「後」はそれぞれ各図において「左」および「右」を示す。
【００１６】
まず、この例の負圧倍力装置において、特許文献１ないし４に記載の従来の負圧倍力装置と同じ構成部分のうち、本発明の特徴部分でない構成部分について簡単に説明する。
図１および図２において、１は負圧倍力装置、２はフロントシェル、３はリヤシェル、４はバルブボディ、５はバルブボディ４に取り付けられたパワーピストン部材６とバルブボディ４および両シェル２,３間に設けられたダイヤフラム７とからなるパワーピストン、８は両シェル２,３内の空間をパワーピストン５で区画された２つの室の一方で、通常時負圧が導入される定圧室、９は前述の２つの室の他方で、負圧倍力装置１の作動時大気圧が導入される変圧室、１０は弁プランジャ、１１は図示しないブレーキペダル等の作動部材に連結され、かつ弁プランジャ１０を作動制御する入力軸、１２はバルブボディ４に気密にかつ摺動可能に設けられ、かつ大気弁部１２ａと真空弁部１２ｂとこれらを一体移動可能に連結する連結具１２ｃとを有する弁体、１３は環状の真空弁座、１４は弁プランジャ１０に形成された環状の大気弁座、１５は真空弁部１２ｂと真空弁座１３とにより構成される真空弁、１６は大気弁部１２ａと大気弁座１４とにより構成される大気弁、１７は互いに直列に配設された真空弁１５と大気弁１６とからなり、変圧室９を定圧室８と大気とに選択的に切り換え制御する制御弁、１８は弁体１２を真空弁部１２ｂが真空弁座１３に着座する方向に常時付勢する第１弁制御スプリング、１９はバルブディ４の外周側通路１９ａとこれに連通する内周側通路１９ｂとからなる大気導入通路、２０はリヤシェル３と入力軸１１との間に取り付けられかつ大気導入口２０ａを有するブーツ、２１は大気導入口２０ａに設けられて制御弁１７で発生する音を低減するサイレンサ、２２は真空通路、２３はバルブボディ４に形成されたキー孔４ａに挿通されてこのバルブボディ４に対する弁プランジャ１０の相対移動を、キー孔４ａの軸方向幅により規定される所定量に規制し、かつバルブボディ４および弁プランジャ１０の各後退限を規定するキー部材、２４は反力手段の一部を構成する間隔部材、２５は反力手段の他部を構成するリアクションディスク、２６は出力軸、２７はリターンスプリング、２８は図示しない負圧源からの負圧を定圧室８に導入する負圧導入口である。
【００１７】
なお、図示しないが従来の一般的な負圧倍力装置と同様に、フロントシェル２を貫通してマスタシリンダの後端部が定圧室８内に進入しかつマスタシリンダのピストンが出力軸２６で作動されるようになる。なお、マスタシリンダのフロントシェル２貫通部は図示しない適宜のシール手段でシールされていて、定圧室８が大気と気密に遮断される。また従来と同様に、バルブボディ４がリヤシェル３を移動可能に貫通しているとともに、変圧室９がこの貫通部において図示したシール部材２９で大気と気密に遮断されている。
【００１８】
次に、この例の負圧倍力装置１の特徴部分の構成について説明する。
この例の負圧倍力装置１は、間隔部材２４が弁プランジャ１０に一体的に連結されている。そして、特許文献１ないし４に記載の負圧倍力装置と同様に負圧倍力装置１の非作動時、間隔部材２４の前端面とこの間隔部材２４の前端面に対向するリアクションディスク２５の後端面との間には、軸方向の所定の間隙Ｃが設定されている。その場合、間隔部材２４が、リアクションディスク２５に向けて突出しかつ弁プランジャ１０と同心に設けられた円柱状の小径部２４ａと、バルブボディ４にガイドされるように弁プランジャ１０と同心に設けられかつ小径部２４ａより大きな径の大径部２４ｂとから段付き形状に形成されている。したがって、間隙Ｃは、特許文献２ないし４に記載の負圧倍力装置と同様に、小径部２４ａがリアクションディスク２５に対向する位置に形成される小間隙部Ｃ1と、大径部２４ｂがリアクションディスク２５に対向する位置に形成される大間隙部Ｃ2とから構成されている。
【００１９】
なお、間隔部材２４は弁プランジャ１０と別体に設けることもできる。また、間隔部材２４は必ずしも設ける必要はなく、省略することもできる。この場合には、リアクションディスク２５が弁プランジャ１０に直接当接するとともに、弁プランジャ１０の先端部に、間隔部材２４の小径部２４ａおよび大径部２４ｂと同様の小径部および大径部を設ける。
【００２０】
そして、反力手段を構成する間隔部材２４およびリアクションディスク２５は、特許文献２ないし４に記載の反力手段と同様に作用する。すなわち、負圧倍力装置１の作動時、入力が大きくなるにしたがって出力が増大してリアクションディスク２５が間隔部材２４の方へ膨出すると、リアクションディスク２５は最初に小間隙部Ｃ1が消滅して小径部２４ａに当接する。これにより、ジャンピング作用が行われる。更に入力が設定入力Ｆ0までの領域では、リアクションディスク２５が小径部２４ａに当接するが大径部２４ｂに当接しなく、間隔部材２４の受圧面積が小さく、リアクションディスク２５から間隔部材２４に伝達される反力は比較的小さい。また、入力が設定入力Ｆ0を超える領域では、出力が更に増大してリアクションディスク２５が大間隙部Ｃ2が消滅して大径部２４ｂにも当接し、間隔部材２４の受圧面積が大きくなり、リアクションディスク２５から間隔部材２４に伝達される反力は、リアクションディスク２５が小径部２４ａのみに当接するときより大きくなる。
【００２１】
したがって、この例の負圧倍力装置１の入出力特性のうち、間隙Ｃに基づく特性は、図３に示す特性となる。すなわち、負圧倍力装置１の中間負荷状態において、入力がジャンピング作用が行われる入力より大きく設定入力Ｆ0以下のときは、図３に実線で示す通常のサーボ比ＳＲ１の入出力特性を呈し、入力が設定入力Ｆ0を超えるときは、図３に点線で示すサーボ比ＳＲ１より小さい小サーボ比ＳＲ２の入出力特性を呈する。
【００２２】
一方、図２に示すように、この例の負圧倍力装置１では、特許文献１に記載の負圧倍力装置と同様にバルブボディ４の軸方向の内孔４ｂに、本発明のバランス位置移動手段である筒状の真空弁座部材３０が摺動可能に嵌合されている。そして、前述の真空弁座１３はこの真空弁座部材３０の後端の内周側に設けられている。したがって、真空弁座１３もバルブボディ４に対して相対移動可能となっている。
【００２３】
そして、真空弁座部材３０の外周面に設けられたカップシール等のシール部材３１により、バルブボディ４の内孔４ｂの内周面と真空弁座部材３０の外周面との間が少なくとも真空弁座部材３０の前端から後端に向かう空気の流れを阻止するように気密に保持されている。更に、真空弁座部材３０の前端面３０ａは常時変圧室９に連通されていて、これらの前端面３０ａには常時変圧室９の圧力が作用するようになっている。
【００２４】
また、弁体１２の真空弁部１２ｂが真空弁座１３に着座した状態において、真空弁座部材３０の後端面３０ｂにおける、真空弁部１２ｂの着座位置より外周側の環状の外側後端面部分は常時定圧室８に連通されていて、この外側後端面には常時定圧室８の圧力（負圧）が作用するようになっている。したがって、負圧倍力装置１の作動時、変圧室９の圧力と定圧室８の圧力とに圧力差が生じると、この圧力差による力が真空弁座部材３０に後方に向けて加えられるようになる。
【００２５】
更に、真空弁座部材３０には延長アーム部３０ｃがこの真空弁座部材３０の前端面３０ａから軸方向前方に延びるようにして設けられている。この延長アーム部３０ｃには、軸方向孔３０ｄが穿設されている。
真空弁座部材３０の後端面３０ｂの外周側とバルブボディ４との間には、環状の板ばねからなる第２弁制御スプリング３２（本発明の付勢手段に相当）が真空弁座部材３０と直列に縮設されており、この第２弁制御スプリング３２により真空弁座部材３０が常時前方に付勢されている。
【００２６】
次に、この例の真空弁座部材３０の作動について説明する。真空弁座部材３０の作動は前述の特許文献１に記載の真空弁座部材と同じであり特許文献１を参照すれば容易に理解できるので、ここでは簡単に説明する。
負圧倍力装置１の非作動時には、真空弁座部材３０はその前端面３０ａがバルブボディ４の段部４ｃに当接した、図２に示す非作動位置に位置決めされる。このように位置決めされた状態の真空弁座１３は、従来の一般的な負圧倍力装置のバルブボディ４に一体に形成された真空弁座と同じ状態になるように設定されている。したがって、負圧倍力装置１の非作動時での真空弁座部材３０のこの位置では、真空弁部１２ｂが真空弁座１３に着座しなく、真空弁１５は開くようになる。
【００２７】
また、操作部材の操作により入力軸１１に入力が加えられて負圧倍力装置１が作動すると、従来の一般的な負圧倍力装置と同様に変圧室９に大気が導入されて、変圧室９と定圧室８との間に圧力差が生じる。このため、真空弁座部材３０にもこの圧力差による力が後方に向けて加えられるようになる。この力は、変圧室９と定圧室８との間の圧力差、つまり入力軸１１に加えられる入力の大きさに応じた大きさになっている。なお、負圧倍力装置１の作動時は真空弁部１２ｂが真空弁座１３に着座している。
【００２８】
そして、この圧力差による力が第２弁制御スプリング３２のばね荷重とこのときの弁体１２の第１弁制御スプリング１８のばね荷重との和以下である（つまり、入力軸１１に加えられる入力が予め設定されかつ前述の間隔部材２４の受圧面積が大きくなるように変わるときの設定入力Ｆ0以下（Ｆ0は図３に示す）である）と、真空弁座部材３０はバルブボディ４に対して移動しなく、図１および図２に示す非作動位置を保持するようになる。また、圧力差による力が前述の両ばね荷重との和より大きくなる（つまり、入力軸１１に加えられる入力が設定入力Ｆ0より大きくなる）と、真空弁座部材３０が弁体１２の真空弁部１２ｂを押しながらバルブボディ４に対して相対的に後方に移動するようになっている。したがって、この真空弁座部材３０の後方移動により、真空弁座１３が通常時の位置より後方に突出する。
【００２９】
ところで、真空弁座部材３０がバルブボディ４に対して後方へ相対的にストロークすると、大気弁１６の大気弁部１２ａもバルブボディ４に対して真空弁座部材３０の相対ストローク量と同じだけ後方へ相対ストロークする。したがって、真空弁１５および大気弁１６がともに閉じた制御弁１７のバランス位置が後方に移動する。このため、大気弁部１２ａと大気弁座１４との間の開弁量が真空弁座部材３０の相対ストロークしないと仮定した場合に比べて、入力軸１１の入力ストローク量が同じであるとすると、真空弁座部材３０の相対ストローク量だけ大きくなる。すなわち、負圧倍力装置１の中間負荷状態において、真空弁１５と大気弁１６とがともに閉じてバランスした状態では、入力軸１１の入力ストローク量が同じである場合、バルブボディ４およびパワーピストン５のピストン部材６の各ストロークは、真空弁座部材３０の相対移動しないと仮定した場合に比べて、真空弁座部材３０の相対ストローク量だけ大きくなる。換言すると、真空弁座部材３０の相対ストロークした場合と相対ストロークしないと仮定した場合とで、バルブボディ４およびパワーピストン５のピストン部材６の各ストローク量が同じであるとすると、真空弁座部材３０の相対ストロークした場合の方が、入力軸１１のストロークは真空弁座部材３０の相対ストローク量だけ短縮される。
【００３０】
一方、前述の真空弁座部材３０の相対ストローク時における出力軸２６の出力ストロークも、前述のように入力軸１１の入力ストローク量が同じであるとしたときに、バルブボディ４およびパワーピストン５のピストン部材６の各ストロークが増大することで増大する。しかし、中間負荷状態では従来の負圧倍力装置と同様にリアクションディスク２５が間隔部材２４の方へ膨出してこのリアクションディスク２５の軸方向の厚みが薄くなるため、前述のバルブボディ４およびパワーピストン５のピストン部材６の各ストロークの増大した相対ストローク量より小さくなる。
【００３１】
そして、真空弁座部材３０が弁体１２の真空弁部１２ｂを押しながら後方に突出することから、弁体１２が後方に移動し、かつ弁体１２の大気弁部１２ａも後方に移動するようになる。このため、真空弁１５および大気弁１６がともに閉じるバランス位置がバルブボディ４に対して相対的に後方に移動する。したがって、間隔部材２４との間の隙間Ｃが小隙間部Ｃ1および大間隙部Ｃ2とも増加し、この間隙増加に応じたジャンピング量が出力を増大する。そして、変圧室９の圧力が大きくなるにしたがって真空弁座１３の後方移動量が増大するので、前述のバランス位置も変圧室９の圧力が大きくなるにしたがってバルブボディ４に対して相対的に後方に移動する。このため、前述の間隙Ｃも変圧室９の圧力が大きくなるにしたがって増加するので、この間隙増加に応じたジャンピング量が出力を変圧室９の圧力が大きくなるにしたがって増大する。
【００３２】
この真空弁座部材３０の移動について具体的に説明する。中間負荷状態において、真空弁座部材３０が移動しかつ真空弁１５および大気弁１６がともに閉じて制御弁１７がバランス状態にある真空弁座部材３０に加えられる圧力差による力を考える。この制御弁１７のバランス状態は、真空弁座部材３０と弁体１２とが互いに当接して一体となるため、図４に示すように互いに一体になった真空弁座部材３０および弁体１２に加えられる力の等価状態としてみなすことができる。
【００３３】
いま、図４において、真空弁座部材３０および弁体１２に加えられる圧力差による力をＦP、定圧室８の圧力をＰV0、変圧室９の圧力をＰVとすると、真空弁座部材３０および弁体１２に加えられる圧力差による力ＦPは、
ＦP ＝ （ＰV−ＰV0）・（真空弁座部材３０の有効受圧面積差）
で与えられ、この力ＦPが真空弁座部材３０および弁体１２を後方に向けて押圧するようになる。
【００３４】
一方、第２弁制御スプリング３２のばね荷重ＦSおよび第１弁制御スプリング１８のばね荷重ｆSが前方に向けて押圧している。したがって、前述の力ＦPがこれらのばね荷重の和（ＦS＋ｆS）以下であると、真空弁座部材３０がバルブボディ４に対して移動しなく、また力ＦPがばね荷重の和（ＦS＋ｆS）より大きくなると、真空弁座部材３０がバルブボディ４に対して後方に移動するようになる。ここで、第１弁制御スプリング１８のばね荷重ｆSはその絶対値が小さくしかも第２弁制御スプリング３２のばね荷重ＦSに比べてきわめて小さく（ＦS≫ｆS）設定されることで、実質的に力ＦPがばね荷重ＦSより大きいとき（ＦP ＞ＦS）に、真空弁座部材３０がバルブボディ４に対して後方に移動し、力ＦPがばね荷重ＦS以下であるとき（ＦP ≦ＦS）に、真空弁座部材３０はバルブボディ４に対して後方に移動しない。すなわち、真空弁座部材３０の作動開始は実質的に第２弁制御スプリング３２によって決定されるようになる。したがって、変圧室９の圧力が上昇して、力ＦPがセットばね荷重より大きくなると、真空弁座部材３０が後方に移動開始するようになる。
【００３５】
そして、真空弁座部材３０がバルブボディ４に対して後方に移動しない力ＦPの領域つまり変圧室９の圧力ＰVの領域に対応する負圧倍力装置１の入力は、図３に示す入出力特性において負圧倍力装置１の入力が比較的小さい設定入力Ｆ0以下の領域に設定されている。また、真空弁座部材３０がバルブボディ４に対して後方に移動する力ＦPの領域つまり変圧室９の圧力ＰVの領域に対応する負圧倍力装置１の入力は、図３に示す入出力特性において設定入力ＦOより大きい領域に設定されている。
【００３６】
したがって、この例の負圧倍力装置１の入出力特性のうち、真空弁座部材３０に基づく特性は、図３に示すように負圧倍力装置１の中間負荷状態において、入力がジャンピング作用が行われる入力より大きくかつ設定入力Ｆ0以下のときは真空弁座部材３０が移動しないので、図３に実線で示す通常のサーボ比ＳＲ１の入出力特性を呈し、入力が設定入力Ｆ0を超えるときは真空弁座部材３０が後方に移動するので、図３に二点鎖線で示すサーボ比ＳＲ１より大きい大サーボ比ＳＲ３の入出力特性を呈する。
【００３７】
そして、この例の負圧倍力装置１では、中間負荷状態において、前述のように間隔部材２４の受圧面積が大きくなるように変わるときの入力と真空弁座部材３０がバルブボディ４に対して後方に移動するときの入力とが、ともに同じ設定入力Ｆ0に設定されているとともに、設定入力Ｆ0を超える入力領域におけるサーボ比が、間隔部材２４の受圧面積が大きいことに基づいて設定される小サーボ比ＳＲ２と真空弁座部材３０が移動することに基づいて設定される大サーボ比ＳＲ３との相互作用で、入力が設定入力Ｆ0以下の領域における通常作動時のサーボ比ＳＲ１となるように設定されている。つまり、この例の負圧倍力装置１では、中間負荷状態で真空弁座部材３０によるジャンピング量が増加するように設定されてもサーボアップはしないように設定される。
【００３８】
バルブボディ４の軸方向孔内には、作動アシスト機構の筒状部材３３がバルブボディ４に対して相対摺動可能に配設されている。この筒状部材３３の後端部には、外側に突出する環状のフランジ３３ａが形成されているとともに、筒状部材３３の中央部には軸方向孔３３ｂが穿設され、更に筒状部材３３の前端部にも軸方向孔３３ｃが穿設されている。フランジ３３ａとバルブボディ４との間には、作動アシスト用スプリング３４が縮設されており、この作動アシスト用スプリング３４のばね力により筒状部材３３が常時後方に付勢されている。筒状部材３３がバルブボディ４に対して後方に所定ストローク以上ストロークすると、筒状部材３３の後端面３３ｅが真空弁座部材３０の前端面３０ａに当接して真空弁座部材３０を後方に第２弁制御スプリング３２のばね力に抗して押圧することで、筒状部材３３は第２弁制御スプリング３２を縮小して真空弁座部材３０をバルブボディ４に対して後方に移動するようになっている。
【００３９】
そして、キー部材２３が筒状部材３３の軸方向孔３３ｂおよび延長アーム部３０ｃの軸方向孔３０ｄをも貫通して設けられる。図２に拡大して示すように、負圧倍力装置１の非作動時には、リヤシェル３に当接して後退限に位置決めされたキー部材２３に、真空弁座部材３０における軸方向孔３０ｄより前方の前端部３０ｅおよび筒状部材３３における軸方向孔３３ｃより前方の前端部３３ｄが当接することで、真空弁座部材３０および筒状部材３３がともにそれらの後退限に位置決めされる。
【００４０】
更に、通常作動時に筒状部材３３をバルブディ４に対して軸方向に位置決めする筒状部材位置決め部材３５がバルブボディ４のキー孔４ａ、筒状部材３３の軸方向孔３３ｃ、およびバルブボディ４の径方向孔４ｄに貫通されている。そして、詳細に示さないが、通常作動時に筒状部材３３の前端部３３ｄがキー部材２３から離れると、作動アシスト用スプリング３４のばね力により筒状部材３３がバルブボディ４に対して後方に移動しようとしたとき、筒状部材３３は筒状部材位置決め部材３５に係止して後方移動が阻止され、バルブディ４に対して軸方向に位置決めされる。これにより、通常作動時には、筒状部材３３の後端面３３ｅが真空弁座部材３０の前端面３０ａに当接するのを阻止される。
【００４１】
弁プランジャ１０には、筒状部材３３と筒状部材位置決め部材３５との係止を解除するためのテーパ状の係止解除部１０ａが設けられている。緊急作動のため操作部材が通常作動時より迅速に踏み込まれて、弁プランジャ１０がバルブボディ４に対して所定量以上前方へ移動すると、この係止解除部１０ａが筒状部材位置決め部材３５のエッジ部３５ａに当接することで、筒状部材３３と筒状部材位置決め部材３５との係止が解除され、前述のように筒状部材３３が真空弁座部材３０を押圧してバルブボディ４に対して後方へ移動するようになる。
【００４２】
次に、この例の負圧倍力装置１の作動について説明する。
（負圧倍力装置の非作動時）
負圧倍力装置１の定圧室８には負圧導入口２８を通して常時負圧が導入されている。また、図１および図２に示す負圧倍力装置１の非作動状態では、キー部材２３がリヤシェル３に当接して後退限となっている。したがって、このキー部材２３によってバルブボディ４および弁プランジャ６が後退限にされ、更にパワーピストン５、入力軸１１および出力軸２６も後退限となっている。また、真空弁座部材３０の前端面３０ａが第２弁制御スプリング３２のばね力でバルブボディ４の段部４ｃに当接して真空弁座部材３０が図２に示す位置に位置決めされているとともに、筒状部材３３の前端部３３ｄが作動アシスト用スプリング３４のばね力でキー部材２３に当接して筒状部材３３が図２に示す位置に位置決めされている。
【００４３】
この非作動状態では、弁体１２の大気弁部１２ａが大気弁座１４に着座して大気弁１６が閉じ、かつ弁体１２の真空弁部１２ｂが真空弁座１３から離座して真空弁１５が開いている。したがって、変圧室９は大気から遮断されかつ定圧室８に連通して変圧室９に負圧が導入されており、変圧室９と定圧室８との間に実質的に差圧が生じていない。このため、真空弁座部材３０には圧力差による力が後方に向けて加えられていない。
また、出力軸２６から反力がリアクションディスク２５に作用されないので、リアクションディスク２５は変形しなく、間隔部材２４の方へ膨出しない。
【００４４】
（負圧倍力装置の設定入力Ｆ0以下の入力領域での通常作動時）
図示しない操作部材が通常作動時での操作速度で操作されると、入力軸１１が前進して弁プランジャ１０が前進する。弁プランジャ１０の前進により、弁体１２の真空弁部１２ｂが真空弁座１３に着座して真空弁１５が閉じるとともに大気弁座１４が弁体１２の大気弁部１２ａから離れて、大気弁１６が開く。すなわち、変圧室９が定圧室８から遮断されるとともに大気に連通される。したがって、大気圧の空気が大気導入口２０ａ、外周側通路１９ａ、内周側通路１９ｂ、開いている大気弁１６、およびキー孔４ａを通って変圧室９に導入される。その結果、変圧室９と定圧室８との間に差圧が生じてパワーピストン５が前進し、更にバルブボディ４を介して出力軸２６が前進して図示しないマスタシリンダのピストンが前進する。このとき、弁体１２、真空弁座部材３０、および筒状部材３３等のバルブボディ４に支持されている部材は、バルブボディ４と一体に移動する。
【００４５】
また、弁プランジャ１０の前進で間隔部材２４も前進するが、まだ間隔部材２４の小径部２４ａは小間隙Ｃ1によりリアクションディスク２５に当接するまでには至らない。したがって、出力軸２６から反力がリアクションディスク２５から間隔部材２４に伝達されないので、この反力は弁プランジャ１０および入力軸１１を介して操作部材にも伝達されない。入力軸１１が更に前進すると、パワーピストン５も更に前進し、バルブボディ４および出力軸２６を介してマスタシリンダのピストンが更に前進する。
【００４６】
負圧倍力装置１は実質的に出力を発生すると、出力軸２６に加えられる反力によってリアクションディスク２５が後方に膨出し、小間隙Ｃ1が消滅してリアクションディスク２５が間隔部材２４の小径部２４ａに当接する。これにより、出力軸２６からの反力はリアクションディスク２５から間隔部材２４の小径部２４ａに伝達され、更に弁プランジャ１０および入力軸１１を介して操作部材に伝達されて運転者に感知されるようになる。すなわち、図３に示すように負圧倍力装置１は通常作動時のジャンピング特性を発揮する。このジャンピング特性は、従来の一般的な負圧倍力装置のジャンピング特性とほぼ同じである。
【００４７】
負圧倍力装置１が設定入力Ｆ0以下の入力領域内の入力で通常作動される場合には、前述のように変圧室９の圧力ＰVと定圧室８の圧力ＰV0との差圧により真空弁座部材３０を押圧する力ＦPは第１および第２弁制御スプリング１８,３２の各ばね力の和より小さく、真空弁座部材３０はバルブボディ４に対して後方に移動しない。また、出力軸２６からの反力が小さく、リアクションディスク２５は間隔部材２４の小径部２４ａのみに当接し、大径部２４ｂには当接しない。このため、サーボ比は従来の通常作動時と同じサーボ比ＳＲ１となる。
【００４８】
（負圧倍力装置の設定入力Ｆ0以下の入力領域での通常作動解除時）
低出力領域内の通常作動時での負圧倍力装置１の大気弁１６および真空弁１５がともに閉じているバランス状態から、通常作動を解除するために、操作部材を解放すると、入力軸１１および弁プランジャ１０がともに後退するが、バルブボディ４および真空弁座部材３０は変圧室９に空気（大気）が導入されているので、直ぐには後退しない。これにより、弁プランジャ１０の大気弁座１４が弁体１２の大気弁部１２ａを後方に押圧するので、真空弁部１２ｂが真空弁座１３ｇから離座し、真空弁１５が開く。すると、変圧室９が開いた真空弁１５および真空通路２２を介して定圧室８に連通するので、変圧室９に導入された空気は、開いた真空弁１５、真空通路２２、定圧室８および負圧導入口２８を介して真空源に排出される。
【００４９】
これにより、変圧室９の圧力が低くなって変圧室９と定圧室８との差圧が小さくなるので、リターンスプリング２７のばね力により、パワーピストン５、バルブボディ４および出力軸２６が後退する。バルブボディ４の後退に伴い、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マスタシリンダのピストンおよび出力軸２６も後退し、通常作動が解除開始される。
【００５０】
キー部材２３が図１に示すようにリヤシェル３に当接すると、キー部材２３は停止してそれ以上後退しなくなる。しかし、バルブボディ４、弁プランジャ１０および入力軸１１が更に後退する。そして、弁プランジャ１０が図２に示すようにキー部材２３に当接してそれ以上後退しなくなり、更に、バルブボディ４のキー孔４ａの前端４ａ1が図２に示すようにキー部材２３に当接して、バルブボディ４がそれ以上後退しなくなる。こうして、負圧倍力装置１は図１および図２に示す初期の非作動状態になる。
【００５１】
（負圧倍力装置の設定入力Ｆ0を超える入力領域での通常作動時）
通常作動時において設定入力Ｆ0を超える入力領域で通常作動を行う場合には、変圧室９の圧力ＰVと定圧室８の圧力ＰV0との差圧により真空弁座部材３０を押圧する力ＦPが第１および第２弁制御スプリング１８,３２の各ばね力の和より大きくなるので、真空弁座部材３０は第１および第２弁制御スプリング１８,３２を縮小して弁体１２を押しながらバルブボディ４に対して後方に移動する。また、出力軸２６からの反力が大きく、リアクションディスク２５は間隔部材２４の小径部２４ａとともに大径部２４ｂにも当接する。このため、設定入力Ｆ0を超える入力領域においても、前述のようにサーボ比は通常作動時と同じサーボ比ＳＲ１となる。
【００５２】
また、設定入力Ｆ0を超える入力領域での負圧倍力装置１の作動時では、真空弁座部材３０が設定入力Ｆ0以下の入力領域での負圧倍力装置１の作動時と異なりバルブボディ４に対して後方に移動することから、出力ストロークがこの真空弁座部材３０の移動量に応じて大きくなる。すなわち、入力軸１１のストロークが短縮される（詳細は、特許文献１を参照）。
【００５３】
（負圧倍力装置の設定入力Ｆ0を超える入力領域での通常作動解除時）
真空弁座部材３０の作動時でかつリアクションディスク２５が小径部２４ａおよび大径部２４ｂの両方に当接しかつ大気弁１６および真空弁１５がともに閉じている状態から、通常作動を解除するために、操作部材を解放すると、前述と同様にして真空弁１５が開き、変圧室９に導入された空気が、開いた真空弁１５、真空通路２２、定圧室８および負圧導入口２８を介して真空源に排出される。
【００５４】
これにより、前述と同様に変圧室９の圧力が低下し、リターンスプリング２７のばね力により、パワーピストン５、バルブボディ４および出力軸２６が後退する。バルブボディ４の後退に伴い、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マスタシリンダのピストンおよび出力軸２６も後退し、通常作動が解除開始される。
【００５５】
負圧倍力装置の出力が設定入力Ｆ0のときの設定出力より小さくなると、変圧室９と定圧室８との差圧が小さくなって、真空弁座部材３０を押圧する力ＦPが変圧室９の圧力ＰVが第１および第２弁制御スプリング１８,３２のばね荷重ＦS,ｆSの和より小さくなる。すると、真空弁座部材３０がバルブボディ４に対して前方に相対的に移動し、真空弁座部材３０は図２に示す非作動位置になって真空弁部１２ｂが真空弁座１３ｇから大きく離座して真空弁１５が大きく開くとともに、リアクションディスク２５が大径部２４ｂから離間して、小径部２４ａのみに当接する。これにより、設定入力Ｆ0以下の入力領域での通常作動状態になる。これ以後、前述の設定入力Ｆ0以下の入力領域での通常作動の場合と同様であり、最終的に負圧倍力装置１の移動した部材はすべて図２に示す非作動位置になり、設定入力Ｆ0を超える入力による通常作動が解除される。
【００５６】
真空弁座部材３０の非作動位置への戻り過程（真空弁座部材３０のバルブボディ４に対する前方移動）で、真空弁座部材３０がスティックを起こして第２弁制御スプリング３２のばね力では前方へ移動しなくなった場合には、バルブボディ４の後退移動により真空弁座部材３０の前端部３０ｅが、リヤシェル３に当接して後退移動しないキー部材２３に当接する。したがって、真空弁座部材３０も後退移動が阻止される。しかし、バルブボディ４の更なる後退移動で、スティックを起こしている真空弁座部材３０はバルブボディ４に対して強制的に前方へ移動するようになる。このため、真空弁座部材３０は確実に図２に示す非作動位置となって真空弁が開き、負圧倍力装置１は確実に非作動位置となり、通常作動が解除される。
【００５７】
（負圧倍力装置の作動アシスト時）
操作部材が通常作動時より迅速に操作されて作動アシストが行われると、バルブボディ４に対する入力軸１１および弁プランジャ１０の前方移動が大きくなる。すると、弁プランジャ１０の係止解除部１０ａが筒状部材位置決め部材３５のエッジ部３５ａに当接して筒状部材位置決め部材３５を押し開くので、筒状部材３３と筒状部材位置決め部材３５との係止が解除される。これにより、筒状部材３３が真空弁座部材３０を押圧してバルブボディ４に対して後方へ移動するので、前述のように負圧倍力装置１のサーボ比が大きな大サーボ比ＳＲ３となる。このとき、リアクションディスク２５は間隔部材２４にまだ当接していないので、出力軸２６からの反力でリアクションディスク２５が膨出して間隔部材２４の小径部２４ａに当接したときは、負圧倍力装置１の出力は、大きくなっている。したがって、作動アシスト時のジャンピング特性のジャンピング量が大きくなるとともにサーボ比が大きくなるので、小さな操作力および小さな操作量で大きな出力が発生する。こうして、緊急作動時等において作動アシストが行われる。なお、作動アシスト開始後、出力が前述の設定出力になるまでは、リアクションディスク２５が間隔部材２４の大径部２４ｂに当接しないので、間隔部材２４の受圧面積の変化によるサーボダウンは生じない。
【００５８】
作動アシスト後、操作部材を解放すると、バルブボディ４、パワーピストン５、弁プランジャ１０，入力軸１１，出力軸２６等は後退して、前述の通常作動の解除時と同様に図１および図２に示す非作動位置に戻る。その場合、弁プランジャ１０の係止解除部１０ａが筒状部材位置決め部材３５のエッジ部３５ａから離れるので、筒状部材位置決め部材３５は筒状部材３３と係止可能な状態となる。一方、筒状部材３３はバルブボディ４の後退移動により筒状部材３３の前端部３３ｄが、リヤシェル３に当接して後退移動しないキー部材２３に当接する。したがって、筒状部材３３も後退移動が阻止される。しかし、バルブボディ４の更なる後退移動で、筒状部材３３はキー部材２３によりバルブボディ４に対して強制的に前方へ移動し、非作動位置に戻る。
【００５９】
このようにこの例の負圧倍力装置１によれば、高出力領域で出力軸２６の大きなストロークを得る場合、サーボ比を変更することなく、入力軸１１のストローク量を、低出力領域での出力に対する入力軸１１のストローク量の変化率で変化した場合においてこの大きなストロークを得るために必要なストローク量より短縮させることができる。
また、反力手段にリアクションディスク２５を用いるとともに、このリアクションディスク２５が当接する間隔部材２４の受圧面積を変えるようにすることで、反力手段を簡単な構造にすることができる。
【００６０】
したがって、この例の負圧倍力装置１をブレーキシステムに用いられるブレーキ倍力装置に適用するとともに、車両重量が大きい車輌等の中高減速度（中高Ｇ）領域を高出力領域に設定し、かつ低減速度（低Ｇ）領域を低出力領域に設定することにより、中高Ｇ領域での通常作動時に低Ｇ領域での通常作動時より大きなブレーキ力を必要とする車輌に対して、ペダルストロークを短縮してブレーキフィーリングをより効果的に良好にできる。
【００６１】
また、負圧倍力装置１の作動アシスト作用をブレーキアシスト（ＢＡ）作用に適用することにより、ＢＡ作動時のジャンピング特性のジャンピング量を大きくできるとともにサーボ比を大きくできるので、小さなペダル踏力および小さなペダルストロークで大きなブレーキ力を発生することができる。したがって、緊急ブレーキ作動時等においてＢＡ作動を行うことができるので、必要なブレーキ力でブレーキを確実に作動することができる。
【００６２】
なお、前述の例では、変圧室９の圧力と定圧室の圧力との圧力差により真空弁座部材３０の作動制御しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、変圧室９の圧力のみあるいは変圧室９の圧力と他の一定圧力との圧力差により、真空弁座部材３０の作動を制御することもできる。更に、変圧室９の圧力に代えて、入力軸１１に加えられる入力に応じた圧力により、真空弁座部材３０の作動を制御することもできる。
【００６３】
また、前述の例では、負圧倍力装置１の入出力特性において、サーボ比を通常のサーボ比ＳＲ１から小、大サーボ比ＳＲ２,ＳＲ３に切り換える場合、負圧倍力装置１の入力が設定入力Ｆ0を超えることを基準にしてサーボ比を切り換えるものとしているが、本発明では、これに限定されることはなく、負圧倍力装置１の出力が設定出力を超えることを基準にしてサーボ比を切り換えるようにすることもできる。
【００６４】
更に、前述の例では、本発明を１つのパワーピストン５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５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。
更に、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。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明に係る負圧倍力装置は、比較的大きな出力領域での入力ストロークを短縮する負圧倍力装置に利用することができ、特に、車両のブレーキシステムにおいて、車両重量が大きい車両等の通常作動時の中高減速度領域でのペダルストロークを短縮するブレーキ倍力装置に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【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である。
【図２】図１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】図１に示す例の負圧倍力装置入出力特性を示す図である。
【図４】図１に示す例の負圧倍力装置における真空弁座部材の作動を説明し、力学的に等価状態を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
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、５…パワーピストン、８…定圧室、９…変圧室、１０…弁プランジャ、１１…入力軸、１２…弁体、１２ａ…大気弁部、１２ｂ…真空弁部、１３…真空弁座、１４…大気弁座、１５…真空弁、１６…大気弁、１７…制御弁、１８…第１弁制御スプリング、２３…キー部材、２４…間隔部材、２４ａ…小径部、２４ｂ…大径部、２５…リアクションディスク、２６…出力軸、３０…真空弁座部材、３２…第２弁制御スプリング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力が加えられる入力軸と、シェル内に対して進退自在に配設されたバルブボディと、このバルブボディに設けられて、前記シェル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、前記バルブボディに連結されて、前記パワーピストンにより発生されて前記入力を倍力した出力を前記バルブボディを介して出力する出力軸と、前記入力軸に連結されかつ前記バルブボディ内に摺動自在に配設された弁プランジャと、この弁プランジャの作動により前記定圧室と前記変圧室との間の連通または遮断を制御する真空弁と、前記変圧室と少なくとも大気との間を遮断または連通を制御する大気弁と、前記変圧室の圧力に応じて前記入力が倍力される中間負荷状態で前記入力が設定入力を超えるとき、前記真空弁および前記大気弁がともに閉じるバランス位置を前記バルブボディに対して入力側に移動させるバランス位置移動手段と、前記出力軸からの反力を前記弁プランジャに伝達する反力手段とを少なくとも備えている負圧倍力装置において、
前記反力手段は、前記入力または前記出力が設定入力または設定出力を超えるとき、前記反力を前記弁プランジャに、前記入力または前記出力が前記設定入力または前記設定出力以下のときに伝達される反力より大きく伝達することを特徴とする負圧倍力装置。
【請求項２】
前記真空弁は、前記バルブボディに相対移動可能に設けられた真空弁座と、前記バルブボディに相対移動可能に設けられた弁体に設けられて前記真空弁座に着離座可能な真空弁部とからなり、
前記大気弁は、前記弁プランジャに設けられた大気弁座と、前記弁体に設けられて前記大気弁座に着離座可能な大気弁部とからなり、
前記バランス位置移動手段は、前記バルブボディに相対移動可能に設けられかつ前記真空弁座を有する真空弁座部材を備え、
前記真空弁座部材は、前記変圧室の圧力がこの真空弁座部材の真空弁座を前記弁体の真空弁部に当接する方向に作用されるとともに、付勢手段の付勢力が前記真空弁座部材の真空弁座を前記弁体の真空弁部から遠ざける方向に作用されるように構成され、前記入力または前記出力が前記設定入力または前記設定出力を超えるとき、前記真空弁座部材の真空弁座が前記弁体の真空弁部に当接する方向に前記真空弁座部材が前記バルブボディに対して相対的に移動するようになっ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３】
前記反力手段は、前記出力軸からの反力を受けて変形しかつ前記弁プランジャまたは前記弁プランジャと前記リアクションディスクとの間に設けられた間隔部材に当接して前記反力を前記弁プランジャまたは前記間隔部材に伝達するリアクションディスクを備え、
前記入力または前記出力が前記設定入力または前記設定出力を超えるときの、前記リアクションディスクが前記弁プランジャまたは前記間隔部材に当接する受圧面積が、前記入力または前記出力が前記設定入力または前記設定出力以下のときより大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項１または２記載の負圧倍力装置。
【請求項４】
車両のブレーキシステムに用いられ、ブレーキペダルのペダル踏力を倍力して出力する負圧倍力装置からなるブレーキ倍力装置において、
前記負圧倍力装置は請求項１または２記載の負圧倍力装置であり、前記バランス位置移動手段が前記バランス位置を前記バルブボディに対して入力側に相対移動開始するときの車両の減速度が、通常ブレーキ作動時において発生する可能性のある減速度より大きな減速度に設定されていることを特徴とするブレーキ倍力装置。
【請求項１】
入力が加えられる入力軸と、シェル内に対して進退自在に配設されたバルブボディと、このバルブボディに設けられて、前記シェル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、前記バルブボディに連結されて、前記パワーピストンにより発生されて前記入力を倍力した出力を前記バルブボディを介して出力する出力軸と、前記入力軸に連結されかつ前記バルブボディ内に摺動自在に配設された弁プランジャと、この弁プランジャの作動により前記定圧室と前記変圧室との間の連通または遮断を制御する真空弁と、前記変圧室と少なくとも大気との間を遮断または連通を制御する大気弁と、前記変圧室の圧力に応じて前記入力が倍力される中間負荷状態で前記入力が設定入力を超えるとき、前記真空弁および前記大気弁がともに閉じるバランス位置を前記バルブボディに対して入力側に移動させるバランス位置移動手段と、前記出力軸からの反力を前記弁プランジャに伝達する反力手段とを少なくとも備えている負圧倍力装置において、
前記反力手段は、前記入力または前記出力が設定入力または設定出力を超えるとき、前記反力を前記弁プランジャに、前記入力または前記出力が前記設定入力または前記設定出力以下のときに伝達される反力より大きく伝達することを特徴とする負圧倍力装置。
【請求項２】
前記真空弁は、前記バルブボディに相対移動可能に設けられた真空弁座と、前記バルブボディに相対移動可能に設けられた弁体に設けられて前記真空弁座に着離座可能な真空弁部とからなり、
前記大気弁は、前記弁プランジャに設けられた大気弁座と、前記弁体に設けられて前記大気弁座に着離座可能な大気弁部とからなり、
前記バランス位置移動手段は、前記バルブボディに相対移動可能に設けられかつ前記真空弁座を有する真空弁座部材を備え、
前記真空弁座部材は、前記変圧室の圧力がこの真空弁座部材の真空弁座を前記弁体の真空弁部に当接する方向に作用されるとともに、付勢手段の付勢力が前記真空弁座部材の真空弁座を前記弁体の真空弁部から遠ざける方向に作用されるように構成され、前記入力または前記出力が前記設定入力または前記設定出力を超えるとき、前記真空弁座部材の真空弁座が前記弁体の真空弁部に当接する方向に前記真空弁座部材が前記バルブボディに対して相対的に移動するようになっ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３】
前記反力手段は、前記出力軸からの反力を受けて変形しかつ前記弁プランジャまたは前記弁プランジャと前記リアクションディスクとの間に設けられた間隔部材に当接して前記反力を前記弁プランジャまたは前記間隔部材に伝達するリアクションディスクを備え、
前記入力または前記出力が前記設定入力または前記設定出力を超えるときの、前記リアクションディスクが前記弁プランジャまたは前記間隔部材に当接する受圧面積が、前記入力または前記出力が前記設定入力または前記設定出力以下のときより大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項１または２記載の負圧倍力装置。
【請求項４】
車両のブレーキシステムに用いられ、ブレーキペダルのペダル踏力を倍力して出力する負圧倍力装置からなるブレーキ倍力装置において、
前記負圧倍力装置は請求項１または２記載の負圧倍力装置であり、前記バランス位置移動手段が前記バランス位置を前記バルブボディに対して入力側に相対移動開始するときの車両の減速度が、通常ブレーキ作動時において発生する可能性のある減速度より大きな減速度に設定されていることを特徴とするブレーキ倍力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−８１０６９（Ｐ２００８−８１０６９Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６６３６７（Ｐ２００６−２６６３６７）
【出願日】平成１８年９月２９日（２００６．９．２９）
【出願人】（０００００３３３３）ボッシュ株式会社 (510)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２９日（２００６．９．２９）
【出願人】（０００００３３３３）ボッシュ株式会社 (510)
【Ｆターム（参考）】
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