負圧式倍力装置
【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制御機構をバルブピストンに組付ける際の組付性を改善すること。
【解決手段】 負圧式倍力装置は、入力部材（４１）と反力部材７３間に配置されて反力部材７３から反力を受ける先端部材７２、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、先端部材７２の収容孔８１ａを有しバルブピストン３０と反力部材７３間に組付けられる環状ケース８１、環状ケース８１に径方向にて移動可能に組付けられスプリング８３により径内方に付勢され入力部材（４１）のバルブピストン３０に対する前進量に応じて先端部材７２の動きを制御する係止部材８２、バルブピストン３０に組付けられ係止部材８２の径方向移動に応じて前後方向に移動しバルブピストン３０の原位置復帰時にキー部材７１に押されて係止部材８２を初期位置に復帰させる棒状伝達部材８４を備えている。
【解決手段】 負圧式倍力装置は、入力部材（４１）と反力部材７３間に配置されて反力部材７３から反力を受ける先端部材７２、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、先端部材７２の収容孔８１ａを有しバルブピストン３０と反力部材７３間に組付けられる環状ケース８１、環状ケース８１に径方向にて移動可能に組付けられスプリング８３により径内方に付勢され入力部材（４１）のバルブピストン３０に対する前進量に応じて先端部材７２の動きを制御する係止部材８２、バルブピストン３０に組付けられ係止部材８２の径方向移動に応じて前後方向に移動しバルブピストン３０の原位置復帰時にキー部材７１に押されて係止部材８２を初期位置に復帰させる棒状伝達部材８４を備えている。
【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における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構成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前進後退移動の限度を規定するとともに前記バルブピストンの前記ハウジング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と前記反力部材の後端部間に前進後退可能に配置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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３２２１６号公報
【０００４】
上記した特許文献１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（径外方位置）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（ハウジングに対する後退限度位置）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。
【発明の概要】
【０００５】
ところで、上記した特許文献１に記載されている負圧式倍力装置では、制御機構の構成部材である係止部材、スプリング、伝達部材、解除部材等がそれぞれバルブピストンに直接組付けられるように構成されている。しかも、係止部材と解除部材がバルブピストンの前進後退移動方向（軸方向）に対して直交する径方向に組付けられ、スプリングがバルブピストンの外周に組付けられ、伝達部材がバルブピストンの前進後退移動方向（軸方向）に沿って組付けられている。このため、上記した特許文献１に記載されている負圧式倍力装置では、制御機構の構成部材をバルブピストンに組付ける際に、バルブピストンに対して多方向からの組付作業が必要であり、組付性に改善の余地がある。
【０００６】
また、上記した特許文献１に記載されている負圧式倍力装置では、入力部材に反力を伝達するための先端部材がバルブピストンに設けた収容孔に前進後退移動可能に組付けられている。このため、車両の要求仕様に応じて、外径の異なる複数種類の先端部材を製作するのに併せて、先端部材を前進後退移動可能に収容する収容孔の内径が異なる複数種類のバルブピストンを製作する必要がある。ところで、バルブピストンは先端部材に比して大きい部品であって、かかるバルブピストンを複数種類製作しなければならない従来の負圧式倍力装置は生産面で改善の余地がある。
【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、前記先端部材を前進後退移動可能に収容する収容孔を有して、前記バルブピストンの前端部と前記反力部材の後端部間に組付けられており、前端面にて前記反力部材と当接し後端面にて前記バルブピストンに当接する環状ケースと、この環状ケース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、前端部にて前記係止部材に係合し後端部にて前記キー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可能で、前記バルブピストンが原位置に復帰するとき前記係止部材を前記スプリングの付勢力に抗して初期位置に復帰させる棒状伝達部材と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、制御機構の構成部材である環状ケース、係止部材、スプリング、棒状伝達部材等がバルブピストンに組付けられる前に、環状ケースに係止部材とスプリングを予め組付けて、これらを一体化（サブアセンブリ化）することが可能である。このため、入力部材とキー部材を組付けた状態のバルブピストンに対して、棒状伝達部材を前方から組付けるとともに、一体化された環状ケースと係止部材とスプリングを前方から組付けることで、制御機構の構成部材をバルブピストンに容易に組付けることができて、制御機構のバルブピストンへの組付性を改善することが可能である。なお、入力部材とキー部材を組付けた状態のバルブピストンに対して制御機構の構成部材を組付ける際に、バルブピストンの前方が上方となるようにバルブピストンを設置すれば、上述した前方からの組付方向が上方からの組付方向となる。
【００１２】
また、この負圧式倍力装置においては、環状ケース（バルブピストンに比して小さい部品）に、先端部材を前進後退移動可能に収容する収容孔が設けられている。このため、車両の要求仕様に応じて、外径の異なる複数種類の先端部材を製作するのに併せて、先端部材を前進後退移動可能に収容する収容孔の内径が異なる複数種類の環状ケースを製作すればよくて、バルブピストンは一種類で製作すればよく、当該負圧式倍力装置の生産面を改善することが可能である。
【００１３】
また、本発明の実施に際して、前記バルブピストンと前記環状ケースには、前記環状ケースの前記バルブピストンに対する周方向の位置を規定するための位置決め手段（凸部と凹部）が設けられていることも可能である。この場合には、一体化された環状ケースと係止部材とスプリング等のバルブピストンへの誤組付を防止することが可能であり、バルブピストンに組付けられる棒状伝達部材に対して、係止部材を的確に係合させることが可能である。さらに、負圧式倍力装置の作動中にバルブピストンと環状ケースの間の周方向の相対移動を規制し、係止部材を径方向に移動可能に保持する環状ケースと棒状伝達部材との摩擦や干渉を防止して棒状伝達部材の前後移動を円滑にすることで、棒状伝達部材による係止部材の初期位置への復帰を円滑にする。
【００１４】
また、本発明の実施に際して、前記環状ケースには、前記係止部材との係合によって前記係止部材の前記環状ケースに対する径内方への移動量を所定値に規定するストッパが設けられていることも可能である。この場合には、環状ケース、係止部材およびスプリングが一体化された際に、係止部材がスプリングによって径内方に押されてストッパと弾性的に係合し、環状ケースとスプリングによって係止部材が弾性的に保持される。したがって、環状ケースと係止部材とスプリングを一体化した後に、係止部材が環状ケースから脱落することを抑制することができて、一体化された部品の搬送性を良好とすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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すとともにバルブピストンと制御機構の関係を示した図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（ハウジングの断面は省略）である。
【図４】図１および図２に示した環状ケース、係止部材、スプリングが一体化された状態の拡大正面図である。
【図５】図４に示した環状ケース、係止部材、スプリングの中央縦断側面図である。
【図６】図４および図５に示した環状ケース単体の正面図である。
【図７】図６に示した環状ケース単体の中央縦断側面図である。
【図８】図６に示した環状ケース単体の底面図である。
【図９】図４および図５に示した係止部材単体の拡大正面図である。
【図１０】図９に示した係止部材単体の側面図である。
【図１１】図９に示した係止部材単体の平面図である。
【図１２】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１３】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。
【発明を実施するための形態】
【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１１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より小径のケース収納孔３０ｂ、プランジャ収納孔（段付孔）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、ケース収納孔３０ｂに対応して出力部材５０の筒部５１ａ後端を前進後退移動可能に収容する環状収容孔３０ｇが同軸的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が前後方向に沿って設けられている。また、バルブピストン３０には、負圧室Ｒ１と制御弁収納孔３０ｅを連通可能な二対の連通孔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のケース収納孔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、先端小径部と中間部にてバルブピストン３０のプランジャ収納孔（段付孔）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、バルブピストン３０のケース収納孔３０ｂ内に突出していて、先端（前端面）にて、円柱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の反力室孔３０ａに出力部材５０の筒部５１ａととも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および環状ケース８１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と先端部材７２の前端面に直接当接するとともに、環状ケース８１を介してバルブピストン３０の前端面（反力受け面）に間接的に当接するようになっていて、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３０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。なお、後方部材５１には、反力部材７３を収容する筒部５１ａが形成されていて、この筒部５１ａの後端部はバルブピストン３０の環状収容孔３０ｇ内に収容されている。また、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に対する後退移動の限度（ハウジング１０に対する後退限度位置、すなわち、原位置）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に挿通されている。キー部材７１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（図３の上下両端部）の後端面にて後方シェル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（後退限度位置）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、制御機構８０の環状ケース８１に設けた収容孔８１ａに前進後退移動可能に収容されていて、プランジャ４１と反力部材７３間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の前端面と係合・離脱可能（当接可能）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、図２に示したように、環状ケース８１、係止部材８２、ガータースプリング８３、棒状伝達部材８４を備えている。
【００３４】
環状ケース８１は、図１および図２と図４〜図８に示したように、先端部材７２を前進後退移動可能に収容する収容孔８１ａを軸心部に有していて、バルブピストン３０の前端部と反力部材７３の後端部間に組付けられており、前端面にて反力部材７３と当接し後端面にてバルブピストン３０に当接している。また、環状ケース８１は、環状溝８１ｂと収容溝８１ｃを有するとともに、ストッパ８１ｄと凹部８１ｅを有している。
【００３５】
環状溝８１ｂは、環状ケース８１の軸方向中間部外周に形成されていて、ガータースプリング８３が組付けられるように構成されている。収容溝８１ｃは、環状ケース８１の軸方向中間部から後端部に形成されていて、径方向に延びており、係止部材８２を径方向に移動可能に収容している。ストッパ８１ｄは、図５に示したように、係止部材８２との係合によって係止部材８２の環状ケース８１に対する径内方への移動量を所定値に規定するものであり、収容溝８１ｃの径内方部分に形成されている。凹部８１ｅは、環状ケース８１のバルブピストン３０に対する組付位置を規定するためのものであり、環状ケース８１の後端部に形成されていて、バルブピストン３０に設けた凸部３０ｎ（図２参照）とにより位置決め手段を構成している。
【００３６】
係止部材８２は、図１、図２、図４、図５と図９〜図１１に示したように、環状ケース８１の収容溝８１ｃに径方向へ移動可能に組付けられていて、径内方端が環状ケース８１の収容孔８１ａに所定量突出可能に構成されており、ガータースプリング８３によって径内方に向けて付勢されている。この係止部材８２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、初期位置（図２に示した径外方位置）にあって先端部材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、初期位置から径内方に所定量移動して環状ケース８１の収容孔８１ａ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ものであり、直線状溝８２ａ、段部８２ｂおよび傾斜面部（カム部）８２ｃを有している。
【００３７】
なお、係止部材８２が図２示した初期位置にあるとき、係止部材８２の径内方端は先端部材７２の外周面に摺動可能に当接していて、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している。また、係止部材８２が図２示した初期位置から径内方に所定量移動して環状ケース８１の収容孔８１ａ内に突出したとき、係止部材８２の径内方端は先端部材７２の後端部端面７２ａに係合可能であり、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（規制）している。なお、上記した先端部材７２の後端部端面７２ａは、先端部材７２の後端部外周に環状の段部が形成された場合（図２に示した実施形態の場合）の環状面であり、先端部材７２の後端部外周に環状の段部が形成されない場合の後端面である。
【００３８】
直線状溝８２ａは、係止部材８２の径外方端部に形成されていて、ガータースプリング８３の一部を収容可能である。段部８２ｂは、係止部材８２の前端部の径内方端部に形成されていて、環状ケース８１に設けたストッパ８１ｄに対して係合・離脱可能である。傾斜面部（カム部）８２ｃは、係止部材８２の後端部の径外方部分に形成されていて、図２に示したように、棒状伝達部材８４の前端部と摺動可能に係合している。
【００３９】
ガータースプリング８３は、環状ケース８１の軸方向中間部外周に設けた環状溝８１ｂと係止部材８２の径外方端部に設けた直線状溝８２ａに組付けられていて、環状ケース８１の外周と係止部材８２の径外方端に弾性的に係合しており、係止部材８２を環状ケース８１の径内方（先端部材７２を収容する収容孔８１ａ内）に向けて付勢している。
【００４０】
棒状伝達部材８４は、図２に示したように、バルブピストン３０に形成した伝達部材収納孔３０ｉに前進後退移動可能に組付けられていて、前端部にて係止部材８２の傾斜面部（カム部）８２ｃに係合し、後端部にてキー部材７１に係合しており（図３参照）、係止部材８２の径方向移動に応じて前後方向に移動可能である。このため、棒状伝達部材８４は、バルブピストン３０が原位置（図２に示した後退限度位置）に復帰するとき、キー部材７１によって前方に押されてバルブピストン３０に対して前方に移動し、係止部材８２をガータースプリング８３の付勢力に抗して初期位置（図２に示した径外方位置）に復帰させることが可能である。
【００４１】
フィルタ９１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間に装着されている。このフィルタ９１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９２に形成された複数個の通気孔９２ａを通して大気が流入可能である。ブーツ９２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。
【００４２】
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の後端部端面７２ａは係止部材８２の前端部より前方に移動せず、係止部材８２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。
【００４３】
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の後端部端面７２ａは係止部材８２の前端部より前方に移動し、係止部材８２は先端部材７２による径内方への移動規制を解除される。したがって、ガータースプリング８３のばね力により径内方に付勢されている係止部材８２が、初期位置から径内方に移動して環状ケース８１の収容孔８１ａ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。このため、先端部材７２は係止部材８２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から係止部材８２を介してバルブピストン３０に伝達される。
【００４４】
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１２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ってフルサーボ性能が得られる。
【００４５】
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、キー部材７１がハウジング１０と当接して後方への移動を規制され、棒状伝達部材８４を介して係止部材８２をガータースプリング８３のばね力に抗して初期位置（図２に示した径外方位置）に復帰させる。このため、係止部材８２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。
【００４６】
ところで、この実施形態の負圧式倍力装置においては、制御機構８０の構成部材である環状ケース８１、係止部材８２、ガータースプリング８３、棒状伝達部材８４等がバルブピストン３０に組付けられる前に、環状ケース８１に係止部材８２とガータースプリング８３を予め組付けて、図４および図５に示したように、これらを一体化（サブアセンブリ化）することが可能である。このため、入力部材４０とキー部材７１を組付けた状態のバルブピストン３０に対して、棒状伝達部材８４を前方から組付けるとともに、一体化された環状ケース８１と係止部材８２とガータースプリング８３を前方から組付けることで、制御機構８０の構成部材をバルブピストン３０に容易に組付けることができて、制御機構８０のバルブピストン３０への組付性を改善することが可能である。なお、入力部材４０とキー部材７１を組付けた状態のバルブピストン３０に対して制御機構８０の構成部材を組付ける際に、バルブピストン３０の前方が上方となるようにバルブピストン３０を設置すれば、上述した前方からの組付方向が上方からの組付方向となる。
【００４７】
また、この負圧式倍力装置においては、環状ケース８１（バルブピストン３０に比して小さい部品）に、先端部材７２を前進後退移動可能に収容する収容孔８１ａが設けられている。このため、車両の要求仕様に応じて、外径の異なる複数種類の先端部材７２を製作するのに併せて、先端部材７２を前進後退移動可能に収容する収容孔８１ａの内径が異なる複数種類の環状ケース８１を製作すればよくて、バルブピストン３０は一種類で製作すればよく、当該負圧式倍力装置の生産面を改善することが可能である。
【００４８】
また、この実施形態においては、バルブピストン３０と環状ケース８１に、環状ケース８１のバルブピストン３０に対する周方向の位置を規定するための位置決め手段（環状ケース８１の凹部８１ｅとバルブピストン３０の凸部３０ｎ）が設けられている。このため、一体化された環状ケース８１と係止部材８２とガータースプリング８３等のバルブピストン３０への誤組付を防止することが可能であり、バルブピストン３０に組付けられる棒状伝達部材８４に対して、係止部材８２を的確に係合させることが可能である。さらに、負圧式倍力装置の作動中にバルブピストン３０と環状ケース８１の間の周方向の相対移動を規制し、係止部材８２を径方向に移動可能に保持する環状ケース８１と棒状伝達部材８４との摩擦や干渉を防止して棒状伝達部材８４の前後移動を円滑にすることで、棒状伝達部材８４による係止部材８２の初期位置への復帰を円滑にする。
【００４９】
また、この実施形態においては、環状ケース８１に、係止部材８２との係合によって係止部材８２の環状ケース８１に対する径内方への移動量を所定値に規定するストッパ８１ｄが設けられている。このため、環状ケース８１、係止部材８２およびガータースプリング８３が一体化された際に、係止部材８２がガータースプリング８３によって径内方に押されてストッパ８１ｄと弾性的に係合し、環状ケース８１とガータースプリング８３によって係止部材８２が弾性的に保持される。したがって、環状ケース８１と係止部材８２とガータースプリング８３を一体化した後に、係止部材８２が環状ケース８１から脱落することを抑制することができて、一体化された部品の搬送性を良好とすることが可能である。
【００５０】
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を円柱形状に形成して実施したが、図１３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を円筒形状（プランジャ４１の前端小径部４１ｄが軸方向に摺動可能に貫通する円筒形状）に形成して実施することも可能である。
【００５１】
図１３に示した変形実施形態においては、緊急ブレーキ操作時において、先端部材１７２の後端部端面１７２ａが係止部材８２の前端部より前方に移動すると、係止部材８２がガータースプリング８３のばね力により径内方に押されて初期位置から径内方に移動し環状ケース８１の収容孔８１ａ内に突出する。このため、先端部材１７２が、係止部材８２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、係止部材８２を介してバルブピストン３０と一体となる。このとき、反力部材７３からの反力は、先端部材１７２と係止部材８２を介してバルブピストン３０に伝達されるとともに、プランジャ４１の先端部（入力部材４０）に伝達されて、図１２の点ａ，ｅを経て点ｃに向けて上昇する特性線Ａ３（図１２の仮想線参照）が得られる。
【００５２】
また、上記した実施形態においては、一個の係止部材８２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加可能であり、２個以上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、環状ケース８１に組付けられて係止部材８２を環状ケース８１の径内方に向けて付勢するスプリングとしてガータースプリング８３を用いて本発明を実施したが、このガータースプリング８３に代えて同等の機能を有するスプリングを採用し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。
【符号の説明】
【００５３】
１０…ハウジング、２０…可動隔壁、３０…バルブピストン、３０ｂ…ケース収納孔、３０ｉ…伝達部材収納孔、３０ｋ…負圧弁座、３０ｎ…凸部、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…環状ケース、８１ａ…収容孔、８１ｂ…環状溝、８１ｃ…収容溝、８１ｄ…ストッパ、８１ｅ凹部、８２…係止部材、８２ａ…直線状溝、８２ｂ…段部、８２ｃ…傾斜面部（カム部）８３…ガータースプリング、８４…棒状伝達部材、Ｒｏ…圧力室、Ｒ１…負圧室、Ｒ２…変圧室
【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における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構成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前進後退移動の限度を規定するとともに前記バルブピストンの前記ハウジング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と前記反力部材の後端部間に前進後退可能に配置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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３２２１６号公報
【０００４】
上記した特許文献１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（径外方位置）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（ハウジングに対する後退限度位置）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。
【発明の概要】
【０００５】
ところで、上記した特許文献１に記載されている負圧式倍力装置では、制御機構の構成部材である係止部材、スプリング、伝達部材、解除部材等がそれぞれバルブピストンに直接組付けられるように構成されている。しかも、係止部材と解除部材がバルブピストンの前進後退移動方向（軸方向）に対して直交する径方向に組付けられ、スプリングがバルブピストンの外周に組付けられ、伝達部材がバルブピストンの前進後退移動方向（軸方向）に沿って組付けられている。このため、上記した特許文献１に記載されている負圧式倍力装置では、制御機構の構成部材をバルブピストンに組付ける際に、バルブピストンに対して多方向からの組付作業が必要であり、組付性に改善の余地がある。
【０００６】
また、上記した特許文献１に記載されている負圧式倍力装置では、入力部材に反力を伝達するための先端部材がバルブピストンに設けた収容孔に前進後退移動可能に組付けられている。このため、車両の要求仕様に応じて、外径の異なる複数種類の先端部材を製作するのに併せて、先端部材を前進後退移動可能に収容する収容孔の内径が異なる複数種類のバルブピストンを製作する必要がある。ところで、バルブピストンは先端部材に比して大きい部品であって、かかるバルブピストンを複数種類製作しなければならない従来の負圧式倍力装置は生産面で改善の余地がある。
【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、前記先端部材を前進後退移動可能に収容する収容孔を有して、前記バルブピストンの前端部と前記反力部材の後端部間に組付けられており、前端面にて前記反力部材と当接し後端面にて前記バルブピストンに当接する環状ケースと、この環状ケース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、前端部にて前記係止部材に係合し後端部にて前記キー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可能で、前記バルブピストンが原位置に復帰するとき前記係止部材を前記スプリングの付勢力に抗して初期位置に復帰させる棒状伝達部材と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、制御機構の構成部材である環状ケース、係止部材、スプリング、棒状伝達部材等がバルブピストンに組付けられる前に、環状ケースに係止部材とスプリングを予め組付けて、これらを一体化（サブアセンブリ化）することが可能である。このため、入力部材とキー部材を組付けた状態のバルブピストンに対して、棒状伝達部材を前方から組付けるとともに、一体化された環状ケースと係止部材とスプリングを前方から組付けることで、制御機構の構成部材をバルブピストンに容易に組付けることができて、制御機構のバルブピストンへの組付性を改善することが可能である。なお、入力部材とキー部材を組付けた状態のバルブピストンに対して制御機構の構成部材を組付ける際に、バルブピストンの前方が上方となるようにバルブピストンを設置すれば、上述した前方からの組付方向が上方からの組付方向となる。
【００１２】
また、この負圧式倍力装置においては、環状ケース（バルブピストンに比して小さい部品）に、先端部材を前進後退移動可能に収容する収容孔が設けられている。このため、車両の要求仕様に応じて、外径の異なる複数種類の先端部材を製作するのに併せて、先端部材を前進後退移動可能に収容する収容孔の内径が異なる複数種類の環状ケースを製作すればよくて、バルブピストンは一種類で製作すればよく、当該負圧式倍力装置の生産面を改善することが可能である。
【００１３】
また、本発明の実施に際して、前記バルブピストンと前記環状ケースには、前記環状ケースの前記バルブピストンに対する周方向の位置を規定するための位置決め手段（凸部と凹部）が設けられていることも可能である。この場合には、一体化された環状ケースと係止部材とスプリング等のバルブピストンへの誤組付を防止することが可能であり、バルブピストンに組付けられる棒状伝達部材に対して、係止部材を的確に係合させることが可能である。さらに、負圧式倍力装置の作動中にバルブピストンと環状ケースの間の周方向の相対移動を規制し、係止部材を径方向に移動可能に保持する環状ケースと棒状伝達部材との摩擦や干渉を防止して棒状伝達部材の前後移動を円滑にすることで、棒状伝達部材による係止部材の初期位置への復帰を円滑にする。
【００１４】
また、本発明の実施に際して、前記環状ケースには、前記係止部材との係合によって前記係止部材の前記環状ケースに対する径内方への移動量を所定値に規定するストッパが設けられていることも可能である。この場合には、環状ケース、係止部材およびスプリングが一体化された際に、係止部材がスプリングによって径内方に押されてストッパと弾性的に係合し、環状ケースとスプリングによって係止部材が弾性的に保持される。したがって、環状ケースと係止部材とスプリングを一体化した後に、係止部材が環状ケースから脱落することを抑制することができて、一体化された部品の搬送性を良好とすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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すとともにバルブピストンと制御機構の関係を示した図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（ハウジングの断面は省略）である。
【図４】図１および図２に示した環状ケース、係止部材、スプリングが一体化された状態の拡大正面図である。
【図５】図４に示した環状ケース、係止部材、スプリングの中央縦断側面図である。
【図６】図４および図５に示した環状ケース単体の正面図である。
【図７】図６に示した環状ケース単体の中央縦断側面図である。
【図８】図６に示した環状ケース単体の底面図である。
【図９】図４および図５に示した係止部材単体の拡大正面図である。
【図１０】図９に示した係止部材単体の側面図である。
【図１１】図９に示した係止部材単体の平面図である。
【図１２】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１３】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。
【発明を実施するための形態】
【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１１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より小径のケース収納孔３０ｂ、プランジャ収納孔（段付孔）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、ケース収納孔３０ｂに対応して出力部材５０の筒部５１ａ後端を前進後退移動可能に収容する環状収容孔３０ｇが同軸的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が前後方向に沿って設けられている。また、バルブピストン３０には、負圧室Ｒ１と制御弁収納孔３０ｅを連通可能な二対の連通孔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のケース収納孔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、先端小径部と中間部にてバルブピストン３０のプランジャ収納孔（段付孔）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、バルブピストン３０のケース収納孔３０ｂ内に突出していて、先端（前端面）にて、円柱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の反力室孔３０ａに出力部材５０の筒部５１ａととも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および環状ケース８１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と先端部材７２の前端面に直接当接するとともに、環状ケース８１を介してバルブピストン３０の前端面（反力受け面）に間接的に当接するようになっていて、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３０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。なお、後方部材５１には、反力部材７３を収容する筒部５１ａが形成されていて、この筒部５１ａの後端部はバルブピストン３０の環状収容孔３０ｇ内に収容されている。また、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に対する後退移動の限度（ハウジング１０に対する後退限度位置、すなわち、原位置）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に挿通されている。キー部材７１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（図３の上下両端部）の後端面にて後方シェル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（後退限度位置）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、制御機構８０の環状ケース８１に設けた収容孔８１ａに前進後退移動可能に収容されていて、プランジャ４１と反力部材７３間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の前端面と係合・離脱可能（当接可能）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、図２に示したように、環状ケース８１、係止部材８２、ガータースプリング８３、棒状伝達部材８４を備えている。
【００３４】
環状ケース８１は、図１および図２と図４〜図８に示したように、先端部材７２を前進後退移動可能に収容する収容孔８１ａを軸心部に有していて、バルブピストン３０の前端部と反力部材７３の後端部間に組付けられており、前端面にて反力部材７３と当接し後端面にてバルブピストン３０に当接している。また、環状ケース８１は、環状溝８１ｂと収容溝８１ｃを有するとともに、ストッパ８１ｄと凹部８１ｅを有している。
【００３５】
環状溝８１ｂは、環状ケース８１の軸方向中間部外周に形成されていて、ガータースプリング８３が組付けられるように構成されている。収容溝８１ｃは、環状ケース８１の軸方向中間部から後端部に形成されていて、径方向に延びており、係止部材８２を径方向に移動可能に収容している。ストッパ８１ｄは、図５に示したように、係止部材８２との係合によって係止部材８２の環状ケース８１に対する径内方への移動量を所定値に規定するものであり、収容溝８１ｃの径内方部分に形成されている。凹部８１ｅは、環状ケース８１のバルブピストン３０に対する組付位置を規定するためのものであり、環状ケース８１の後端部に形成されていて、バルブピストン３０に設けた凸部３０ｎ（図２参照）とにより位置決め手段を構成している。
【００３６】
係止部材８２は、図１、図２、図４、図５と図９〜図１１に示したように、環状ケース８１の収容溝８１ｃに径方向へ移動可能に組付けられていて、径内方端が環状ケース８１の収容孔８１ａに所定量突出可能に構成されており、ガータースプリング８３によって径内方に向けて付勢されている。この係止部材８２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、初期位置（図２に示した径外方位置）にあって先端部材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、初期位置から径内方に所定量移動して環状ケース８１の収容孔８１ａ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ものであり、直線状溝８２ａ、段部８２ｂおよび傾斜面部（カム部）８２ｃを有している。
【００３７】
なお、係止部材８２が図２示した初期位置にあるとき、係止部材８２の径内方端は先端部材７２の外周面に摺動可能に当接していて、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している。また、係止部材８２が図２示した初期位置から径内方に所定量移動して環状ケース８１の収容孔８１ａ内に突出したとき、係止部材８２の径内方端は先端部材７２の後端部端面７２ａに係合可能であり、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（規制）している。なお、上記した先端部材７２の後端部端面７２ａは、先端部材７２の後端部外周に環状の段部が形成された場合（図２に示した実施形態の場合）の環状面であり、先端部材７２の後端部外周に環状の段部が形成されない場合の後端面である。
【００３８】
直線状溝８２ａは、係止部材８２の径外方端部に形成されていて、ガータースプリング８３の一部を収容可能である。段部８２ｂは、係止部材８２の前端部の径内方端部に形成されていて、環状ケース８１に設けたストッパ８１ｄに対して係合・離脱可能である。傾斜面部（カム部）８２ｃは、係止部材８２の後端部の径外方部分に形成されていて、図２に示したように、棒状伝達部材８４の前端部と摺動可能に係合している。
【００３９】
ガータースプリング８３は、環状ケース８１の軸方向中間部外周に設けた環状溝８１ｂと係止部材８２の径外方端部に設けた直線状溝８２ａに組付けられていて、環状ケース８１の外周と係止部材８２の径外方端に弾性的に係合しており、係止部材８２を環状ケース８１の径内方（先端部材７２を収容する収容孔８１ａ内）に向けて付勢している。
【００４０】
棒状伝達部材８４は、図２に示したように、バルブピストン３０に形成した伝達部材収納孔３０ｉに前進後退移動可能に組付けられていて、前端部にて係止部材８２の傾斜面部（カム部）８２ｃに係合し、後端部にてキー部材７１に係合しており（図３参照）、係止部材８２の径方向移動に応じて前後方向に移動可能である。このため、棒状伝達部材８４は、バルブピストン３０が原位置（図２に示した後退限度位置）に復帰するとき、キー部材７１によって前方に押されてバルブピストン３０に対して前方に移動し、係止部材８２をガータースプリング８３の付勢力に抗して初期位置（図２に示した径外方位置）に復帰させることが可能である。
【００４１】
フィルタ９１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間に装着されている。このフィルタ９１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９２に形成された複数個の通気孔９２ａを通して大気が流入可能である。ブーツ９２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。
【００４２】
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の後端部端面７２ａは係止部材８２の前端部より前方に移動せず、係止部材８２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。
【００４３】
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の後端部端面７２ａは係止部材８２の前端部より前方に移動し、係止部材８２は先端部材７２による径内方への移動規制を解除される。したがって、ガータースプリング８３のばね力により径内方に付勢されている係止部材８２が、初期位置から径内方に移動して環状ケース８１の収容孔８１ａ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。このため、先端部材７２は係止部材８２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から係止部材８２を介してバルブピストン３０に伝達される。
【００４４】
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１２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ってフルサーボ性能が得られる。
【００４５】
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、キー部材７１がハウジング１０と当接して後方への移動を規制され、棒状伝達部材８４を介して係止部材８２をガータースプリング８３のばね力に抗して初期位置（図２に示した径外方位置）に復帰させる。このため、係止部材８２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。
【００４６】
ところで、この実施形態の負圧式倍力装置においては、制御機構８０の構成部材である環状ケース８１、係止部材８２、ガータースプリング８３、棒状伝達部材８４等がバルブピストン３０に組付けられる前に、環状ケース８１に係止部材８２とガータースプリング８３を予め組付けて、図４および図５に示したように、これらを一体化（サブアセンブリ化）することが可能である。このため、入力部材４０とキー部材７１を組付けた状態のバルブピストン３０に対して、棒状伝達部材８４を前方から組付けるとともに、一体化された環状ケース８１と係止部材８２とガータースプリング８３を前方から組付けることで、制御機構８０の構成部材をバルブピストン３０に容易に組付けることができて、制御機構８０のバルブピストン３０への組付性を改善することが可能である。なお、入力部材４０とキー部材７１を組付けた状態のバルブピストン３０に対して制御機構８０の構成部材を組付ける際に、バルブピストン３０の前方が上方となるようにバルブピストン３０を設置すれば、上述した前方からの組付方向が上方からの組付方向となる。
【００４７】
また、この負圧式倍力装置においては、環状ケース８１（バルブピストン３０に比して小さい部品）に、先端部材７２を前進後退移動可能に収容する収容孔８１ａが設けられている。このため、車両の要求仕様に応じて、外径の異なる複数種類の先端部材７２を製作するのに併せて、先端部材７２を前進後退移動可能に収容する収容孔８１ａの内径が異なる複数種類の環状ケース８１を製作すればよくて、バルブピストン３０は一種類で製作すればよく、当該負圧式倍力装置の生産面を改善することが可能である。
【００４８】
また、この実施形態においては、バルブピストン３０と環状ケース８１に、環状ケース８１のバルブピストン３０に対する周方向の位置を規定するための位置決め手段（環状ケース８１の凹部８１ｅとバルブピストン３０の凸部３０ｎ）が設けられている。このため、一体化された環状ケース８１と係止部材８２とガータースプリング８３等のバルブピストン３０への誤組付を防止することが可能であり、バルブピストン３０に組付けられる棒状伝達部材８４に対して、係止部材８２を的確に係合させることが可能である。さらに、負圧式倍力装置の作動中にバルブピストン３０と環状ケース８１の間の周方向の相対移動を規制し、係止部材８２を径方向に移動可能に保持する環状ケース８１と棒状伝達部材８４との摩擦や干渉を防止して棒状伝達部材８４の前後移動を円滑にすることで、棒状伝達部材８４による係止部材８２の初期位置への復帰を円滑にする。
【００４９】
また、この実施形態においては、環状ケース８１に、係止部材８２との係合によって係止部材８２の環状ケース８１に対する径内方への移動量を所定値に規定するストッパ８１ｄが設けられている。このため、環状ケース８１、係止部材８２およびガータースプリング８３が一体化された際に、係止部材８２がガータースプリング８３によって径内方に押されてストッパ８１ｄと弾性的に係合し、環状ケース８１とガータースプリング８３によって係止部材８２が弾性的に保持される。したがって、環状ケース８１と係止部材８２とガータースプリング８３を一体化した後に、係止部材８２が環状ケース８１から脱落することを抑制することができて、一体化された部品の搬送性を良好とすることが可能である。
【００５０】
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を円柱形状に形成して実施したが、図１３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を円筒形状（プランジャ４１の前端小径部４１ｄが軸方向に摺動可能に貫通する円筒形状）に形成して実施することも可能である。
【００５１】
図１３に示した変形実施形態においては、緊急ブレーキ操作時において、先端部材１７２の後端部端面１７２ａが係止部材８２の前端部より前方に移動すると、係止部材８２がガータースプリング８３のばね力により径内方に押されて初期位置から径内方に移動し環状ケース８１の収容孔８１ａ内に突出する。このため、先端部材１７２が、係止部材８２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、係止部材８２を介してバルブピストン３０と一体となる。このとき、反力部材７３からの反力は、先端部材１７２と係止部材８２を介してバルブピストン３０に伝達されるとともに、プランジャ４１の先端部（入力部材４０）に伝達されて、図１２の点ａ，ｅを経て点ｃに向けて上昇する特性線Ａ３（図１２の仮想線参照）が得られる。
【００５２】
また、上記した実施形態においては、一個の係止部材８２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加可能であり、２個以上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、環状ケース８１に組付けられて係止部材８２を環状ケース８１の径内方に向けて付勢するスプリングとしてガータースプリング８３を用いて本発明を実施したが、このガータースプリング８３に代えて同等の機能を有するスプリングを採用し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。
【符号の説明】
【００５３】
１０…ハウジング、２０…可動隔壁、３０…バルブピストン、３０ｂ…ケース収納孔、３０ｉ…伝達部材収納孔、３０ｋ…負圧弁座、３０ｎ…凸部、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…環状ケース、８１ａ…収容孔、８１ｂ…環状溝、８１ｃ…収容溝、８１ｄ…ストッパ、８１ｅ凹部、８２…係止部材、８２ａ…直線状溝、８２ｂ…段部、８２ｃ…傾斜面部（カム部）８３…ガータースプリング、８４…棒状伝達部材、Ｒｏ…圧力室、Ｒ１…負圧室、Ｒ２…変圧室
【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とともに前記バルブピストンの前記ハウジングに対する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と前記反力部材の後端部間に前進後退可能に配置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、
前記先端部材を前進後退移動可能に収容する収容孔（８１ａ）を有して、前記バルブピストンの前端部と前記反力部材の後端部間に組付けられており、前端面にて前記反力部材と当接し後端面にて前記バルブピストンに当接する環状ケース（８１）と、
この環状ケースに径方向にて移動可能に組付けられてスプリング（８３）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（８２）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、前端部にて前記係止部材に係合し後端部にて前記キー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可能で、前記バルブピストンが原位置に復帰するとき前記係止部材を前記スプリングの付勢力に抗して初期位置に復帰させる棒状伝達部材（８４）と
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、前記バルブピストンと前記環状ケースには、前記環状ケースの前記バルブピストンに対する周方向の位置を規定するための位置決め手段（凸部３０ｎ、凹部８１ｅ）が設けら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、前記環状ケースには、前記係止部材との係合によって前記係止部材の前記環状ケースに対する径内方への移動量を所定値に規定するストッパ（８１ｄ）が設けられていることを特徴とする負圧式倍力装置。
【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とともに前記バルブピストンの前記ハウジングに対する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と前記反力部材の後端部間に前進後退可能に配置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、
前記先端部材を前進後退移動可能に収容する収容孔（８１ａ）を有して、前記バルブピストンの前端部と前記反力部材の後端部間に組付けられており、前端面にて前記反力部材と当接し後端面にて前記バルブピストンに当接する環状ケース（８１）と、
この環状ケースに径方向にて移動可能に組付けられてスプリング（８３）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（８２）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、前端部にて前記係止部材に係合し後端部にて前記キー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可能で、前記バルブピストンが原位置に復帰するとき前記係止部材を前記スプリングの付勢力に抗して初期位置に復帰させる棒状伝達部材（８４）と
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、前記バルブピストンと前記環状ケースには、前記環状ケースの前記バルブピストンに対する周方向の位置を規定するための位置決め手段（凸部３０ｎ、凹部８１ｅ）が設けら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、前記環状ケースには、前記係止部材との係合によって前記係止部材の前記環状ケースに対する径内方への移動量を所定値に規定するストッパ（８１ｄ）が設けられていることを特徴とする負圧式倍力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−２４０８６５（Ｐ２０１１−２４０８６５Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１６１５６（Ｐ２０１０−１１６１５６）
【出願日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
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