JP2014015098A - 気圧式倍力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 付勢部材のばね力を小さな力に設定することを可能にし、ブレーキ操作時のブレーキ踏力が変動するのを抑えて、車両の運転者の違和感を抑制できるようにする。
【解決手段】 ブレーキペダルとマスタシリンダ２６との間に設ける気圧式倍力装置１のハウジング２は、フロントシェル３の筒部３Ｂのシール摺動部の内径寸法Ｄ２とリヤシェル４の後方筒部４Ｂのシール摺動部の内径寸法Ｄ１とが略同径に形成されている。気圧式倍力装置１の出力ロッド１９は、その軸方中間に大径部１９Ａを有している。出力ロッド１９の大径部１９Ａは、外周側がフロントシェル３の筒部３Ｂとの間をシール部材２１によりシールされ、負圧室Ａと大気室Ｃとの差圧力をバルブボディ７に作用させて、差圧力によりバルブボディ４６をリターンスプリング６３の付勢方向と同方向へ押圧する。大径部１９Ａの外径寸法は、バルブボディ７の小径筒部７Ｂの外径寸法と略同径の寸法となるように形成している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば車両用ブレーキ装置に負圧ブースタとして用いられる気圧式倍力装置に関する。

一般に、車両のブレーキ系統には、ブレーキペダルとマスタシリンダとの間に気圧式倍力装置が設けられている。この種の気圧式倍力装置は、ブレーキペダルから入力ロッドに加えられる踏力を、内部の負圧室と変圧室との圧力差に応じて倍力することにより、大きな出力を出力ロッドからマスタシリンダ側に取出す構成としている。気圧式倍力装置の負圧室は、車両用エンジンの吸気マ二ホールドに接続され、該吸気マニホールド内で発生する負圧によって、前記負圧室は大気圧よりも低い圧力状態に設定される。また、気圧式倍力装置には、ブレーキペダルによるブレーキ操作を解除したときに、バルブボディを変圧室（即ち、入力ロッド）側に戻すことができるように、付勢部材（即ち、リターンスプリング）が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−３２３６４０号公報

ところで、従来技術による気圧式倍力装置のリターンスプリングおいては、負圧室内の負圧が十分な状態でも、バルブボディを変圧室側に戻すことができるように、リターンスプリングのばね力が前記負圧による力に打ち克つように比較的大きな力に設定されている。また、車両用エンジンの吸気マニホールドでは、車両の停車時等にエンジンを停止させる、いわゆるアイドリングストップを行うと負圧を発生できなくなってしまう。

このため、車両の停車時における気圧式倍力装置の定圧室の圧力が、アイドリングストップを行わないエンジンの負圧状態を前提にばね力が設定されたリターンスプリングが設けられている場合、車両の発進直後のブレーキ操作時に無効踏力を増加させる原因となってしまう。特に、ブレーキペダルの操作量に応じたブレーキ液圧を、例えば液圧ポンプ等の液圧源から車輪側のブレーキシリンダに向けて供給する構成としたブレーキアシスト装置がマスタシリンダとホイールシリンダとの間に搭載された車両では、気圧式倍力装置の負圧室が低負圧状態になる度毎にブレーキ踏力が変化し、車両の運転者に違和感を与えるという問題がある。

本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、付勢部材のばね力を小さな力に設定することを可能にし、ブレーキ操作時のブレーキ踏力が変動するのを抑えて、車両の運転者の違和感を抑制し得る気圧式倍力装置を提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明は、軸方向の一側と他側とにそれぞれ開口部を有したハウジングと、該ハウジング内を軸方向一側の変圧室と他側の負圧室とに画成したパワーピストンと、該パワーピストンに連結され前記ハウジングの各開口部のうち前記変圧室側の開口部で大気に対しシールされて該開口部から外部に突出したバルブボディと、前記負圧室と前記変圧室との連通，遮断を操作するため、前記バルブボディ内に挿入して設けられ前記ハウジングの前記変圧室側の開口部から前記バルブボディの外部に向けて軸方向に突出した入力ロッドと、軸方向の一側が前記バルブボディに連結され他側が前記ハウジングの前記負圧室側の開口部に向けて軸方向に延出された出力ロッドと、を備える気圧式倍力装置に適用される。

そして、本発明が採用する構成の特徴は、前記出力ロッドは、前記ハウジングの前記負圧室側の開口部で大気に対してシールされ、前記ハウジングは、前記変圧室側の開口部と前記負圧室側の開口部との径方向寸法を略同径に形成する構成としている。

本発明によれば、ブレーキ操作を解除したときに、バルブボディを変圧室側に戻すための付勢部材を、小さなばね力に設定することができ、ブレーキ操作時のブレーキ踏力が変動するのを抑えて、車両の運転者の違和感を抑制することができる。

本発明の実施の形態による気圧式倍力装置を示す縦断面図である。（一部端面図等で表記）

以下、本発明の実施の形態による気圧式倍力装置を添付図面の図１に従って詳細に説明する。

図１において、本実施の形態で採用した気圧式倍力装置１は、車両のブレーキペダル（図示せず）と後述のマスタシリンダ２６との間に設けられた負圧ブースタを構成している。そして、気圧式倍力装置１は、前記ブレーキペダルの踏込み操作時に踏力を倍力してマスタシリンダ２６に伝えると共に、運転者に対して適正な踏み応えを与えるものである。

ここで、気圧式倍力装置１の外殻をなすハウジング２は、フロントシェル３とリヤシェル４とにより大略構成され、フロントシェル３とリヤシェル４とは外周側で互いに気密状態で固着されている。フロントシェル３には、前壁３Ａの中央部に開口部としての筒部３Ｂが設けられている。該筒部３Ｂは、後述するマスタシリンダ２６の一部（例えば、ピストン２８の一端側）を収納するためハウジング２の内側に向け凹形状に窪んで形成されている。

リヤシェル４には、車両（図示せず）への取付面となる後壁４Ａから軸方向外向きに後方筒部４Ｂが突出して設けられている。該後方筒部４Ｂの開口側端部と後述のバルブボディ７（小径筒部７Ｂ）の外周面との間には、バルブボディ７の軸方向変位に拘わらず後述の変圧室Ｂを気密状態にシールできるようにシール部材５が設けられている。

リヤシェル４の後方筒部４Ｂのシール摺動部は、ハウジング２の軸方向一側の開口部を構成し径方向寸法としての内径寸法Ｄ１を有している。また、フロントシェル３の筒部３Ｂのシール摺動部は、ハウジング２の軸方向他側の開口部を構成し径方向寸法としての内径寸法Ｄ２を有している。そして、後方筒部４Ｂのシール摺動部の内径寸法Ｄ１と筒部３Ｂのシール摺動部の内径寸法Ｄ２とは略同径で、ほぼ等しい寸法に形成されている。

ハウジング２内には、例えばダイヤフラム等を有するパワーピストン６が設けられている。このパワーピストン６は、外周側がフロントシェル３とリヤシェル４との間に固定され、ハウジング２内を軸方向他側の負圧室Ａと軸方向一側の変圧室Ｂとに画成している。パワーピストン６には、その径方向中間部位に凸部６Ａが設けられ、該凸部６Ａは、リヤシェル４の後壁４Ａに前，後方向で対面する位置に配置されている。そして、後述のバルブボディ７は、図１に示す初期位置に戻ったときには、パワーピストン６の凸部６Ａがリヤシェル４の後壁４Ａに当接することで、バルブボディ７の戻り位置が規定されている。

バルブボディ７は、ハウジング２内を軸方向に変位可能に設けられ、小径筒部７Ｂがリヤシェル４の後方筒部４Ｂに挿通されている。該バルブボディ７は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やフェノール樹脂等の樹脂材料を用いて形成されている。バルブボディ７は、パワーピストン６の変位に連動してハウジング２内を軸方向に変位するものである。

バルブボディ７は、外周側がハウジング２内でパワーピストン６の内周側に連結（固着）された本体部７Ａと、本体部７Ａと一体に形成されリヤシェル４の後方筒部４Ｂからハウジング２の外部に向けて突出した円筒状の小径筒部７Ｂとを含んで構成されている。この小径筒部７Ｂは、バルブボディ７のうちハウジング２の変圧室Ｂ側に位置する部分を構成し、小径筒部７Ｂの外径寸法は、後方筒部４Ｂのシール摺動部の内径寸法Ｄ１と略同径に形成されている。

また、バルブボディ７には、本体部７Ａの中心側に位置する円形の有底穴部７Ｃと、該有底穴部７Ｃの外周側に位置し後述の出力ロッド１９側へと軸方向に突出する筒状突出部７Ｄとが一体形成されている。有底穴部７Ｃは、その底部側にプランジャ挿嵌孔９が形成されている。

一方、バルブボディ７の本体部７Ａには、筒状突出部７Ｄの外径側に位置し小径筒部７Ｂ側に向けて軸方向で斜めに延びる真空通路としての連通路８が形成されている。そして、バルブボディ７の小径筒部７Ｂには、連通路８の開口端側に位置して環状の弁座部７Ｅが形成され、この弁座部７Ｅには、後述のポペット弁体１２が離着座する。バルブボディ７の弁座部７Ｅは、ポペット弁体１２、プランジャ１７等と共に変圧室Ｂを負圧室Ａに連通，遮断させる弁手段を構成するものである。

バルブボディ７には、弁座部７Ｅの位置から有底穴部７Ｃに向けて軸方向に延びるプランジャ挿嵌孔９が形成され、該プランジャ挿嵌孔９内には、後述のプランジャ１７が摺動可能に挿嵌されている。また、バルブボディ７には、小径筒部７Ｂの基端側（本体部７Ａと小径筒部７Ｂとの中間）に位置して径方向に延びる他の連通路１０が形成されている。この連通路１０は、大気通路を構成し、プランジャ挿嵌孔９と変圧室Ｂとを常時連通させている。連通路１０は、内部に後述のストップキー１８が挿入され、キー挿入穴としても機能するものである。

入力ロッド１１は、バルブボディ７の小径筒部７Ｂ内に挿入して設けられている。該入力ロッド１１は、軸方向一側（一端側）がリヤシェル４の後方筒部４Ｂから小径筒部７Ｂの外部に向けて突出し、その突出端側は、前記ブレーキペダルに連結されてブレーキ操作時に図１中の矢示Ｅ方向、即ち、マスタシリンダ７に近づく方向に押込まれる。また、入力ロッド１１の他端側には、球形部１１Ａが一体形成され、該球形部１１Ａは、後述のプランジャ１７にカシメ等の手段を用いて揺動可能に連結されている。

ポペット弁体１２は、バルブボディ７の小径筒部７Ｂ内に開，閉弁可能に配置されている。該ポペット弁体１２は、弾性材料によって略筒状に形成され、その一端側は後述の戻しばね１４等を介して小径筒部７Ｂの内周壁に固定されている。そして、ポペット弁体１２の他端側は、弱ばね１３により後述するプランジャ１７の当接部１７Ａに向けて常時付勢されている。これにより、ポペット弁体１２は、プランジャ１７の当接部１７Ａ及び／又はバルブボディ７の弁座部７Ｅに離着座する構成となっている。

戻しばね１４は、バルブボディ７の小径筒部７Ｂと入力ロッド１１との間に弾性変形した状態で配設されている。該戻しばね１４は、入力ロッド１１を図１の矢示Ｅ方向とは逆向きに常時付勢し、前記ブレーキペダルの戻し時には、バルブボディ７がハウジング２内を図１に示す初期位置に戻るまで、バルブボディ７に対して入力ロッド１１を同方向に押圧する。これにより、ブレーキペダルの戻し時には、ポペット弁体１２が戻しばね１４の付勢力により、入力ロッド１１とプランジャ１７とを介してバルブボディ７の弁座部７Ｅから離座される。

バルブボディ７の小径筒部７Ｂ内に装着されたフィルタ１５は、ハウジング２の外部から小径筒部７Ｂ内に導入される作動気体としての空気を清浄化し、ハウジング２内にダスト等が侵入するのを防止するものである。保護ブーツ１６は、バルブボディ７の小径筒部７Ｂの突出端側を外部のダスト等から保護するものである。該保護ブーツ１６は、弾性材料により蛇腹状の筒体として形成され、その一端側は入力ロッド１１の中間部に取付けられている。保護ブーツ１６の他端側は、リヤシェル４の後方筒部４Ｂの先端側に取付けられ、後方筒部４Ｂ内を摺動する小径筒部７Ｂの外周面を外部のダスト等から保護している。

プランジャ１７は、バルブボディ７のプランジャ挿嵌孔９内に摺動可能に挿嵌されている。該プランジャ１７は、その軸方向一側が筒状の弁体となるように形成され、バルブボディ７の小径筒部７Ｂ内を軸方向に延在している。プランジャ１７には、その径方向内側に入力ロッド１１の球形部１１Ａがカシメ等の手段を用いて固定されている。これにより、プランジャ１７は、入力ロッド１１と一体に軸方向に変位するものである。

また、プランジャ１７の突出端（一端）側には、バルブボディ７の弁座部７Ｅよりも小径に形成された環状弁座としての当接部１７Ａが設けられている。該当接部１７Ａは、ポペット弁体１２に離着座することにより小径筒部７Ｂ内の大気圧を連通路１０側に連通，遮断する。これにより、プランジャ１７の当接部１７Ａは、バルブボディ７の弁座部７Ｅおよびポペット弁体１２と共に弁手段を構成するものである。

即ち、プランジャ１７の当接部１７Ａは、バルブボディ７の弁座部７Ｅとの位置関係に応じて、当接部１７Ａとポペット弁体１２との間の連通，遮断を行うと共に、弁座部７Ｅとポペット弁体１２との間の連通，遮断も行う。このように、プランジャ１７は、入力ロッド１１と一体に移動（軸方向変位）することによって、例えば変圧室Ｂに作動気体としての空気を導入し、負圧室Ａと変圧室Ｂとの圧力差を発生させる機能を有するものである。さらに、プランジャ１７の外周側には、バルブボディ７の他の連通路１０と対応する位置に環状溝１７Ｂが形成され、該環状溝１７Ｂには、後述のストップキー１８が係合状態で取付けられている。

ストップキー１８は、プランジャ１７の戻り位置を規制するものである。該ストップキー１８は、略長方形状の平板として形成され、先端側がバルブボディ７内に連通路１０を介して径方向に挿入されている。ストップキー１８の先端側は、プランジャ１７の環状溝１７Ｂに遊嵌状態で係合されている。これにより、ストップキー１８は、入力ロッド１１の戻し時にプランジャ１７の戻り位置を、図１に示すようにバルブボディ７に対して規制するようになっている。

出力ロッド１９は、バルブボディ７の軸方向変位をハウジング２の外部に出力するものである。該出力ロッド１９は、その軸方向中間部が大径部１９Ａとして形成され、該大径部１９Ａの軸方向一側には、後述のリアクションディスク２０を介してバルブボディ７の有底穴部７Ｃ内に挿嵌される円形の嵌合凸部１９Ｂが設けられている。一方、大径部１９Ａの軸方向他側には、円形状の凹窪部１９Ｃが設けられている。

また、出力ロッド１９の軸方向他側（他端側）には、凹窪部１９Ｃの底部中心側からフロントシェル３の筒部３Ｂ内をハウジング２の外部に向けて突出する小径のロッド部１９Ｄが一体に形成されている。該ロッド部１９Ｄの突出端側は、後述するマスタシリンダ２６のピストン２８に離，接可能に当接されている。出力ロッド１９の凹窪部１９Ｃ内には、後述するピストン２８の先端側が隙間をもって挿入されている。

ここで、出力ロッド１９の大径部１９Ａは、その外径寸法がフロントシェル３の筒部３Ｂのシール摺動部の内径寸法Ｄ２と略同径に形成されている。そして、出力ロッド１９の大径部１９Ａとフロントシェル３の筒部３Ｂとの間は、後述のシール部材２１によりシールされ、これにより、ハウジング２内の負圧室Ａは、後述の大気室Ｃに対して気密状態にシールされている。

出力ロッド１９は、前記ブレーキペダルによって入力ロッド１１を軸方向（矢示Ｅ方向、マスタシリンダ７に近づく方向）に押込んだときに、該入力ロッド１１の押込み力（ブレーキペダルの踏力）を倍力した状態でバルブボディ７と一緒に軸方向に押動される。これにより、出力ロッド１９のロッド部１９Ｄは、大きな押圧力をもってマスタシリンダ２６のピストン２８を軸方向に推進する。

ここで、バルブボディ７の有底穴部７Ｃと出力ロッド１９の嵌合凸部１９Ｂとの間には、リアクション部材としてのリアクションディスク２０が配設されている。このリアクションディスク２０は、ゴム等の弾性変形可能な樹脂材料を用いて円板状に形成され、後述の如く負圧室Ａと変圧室Ｂとの間の圧力差によってパワーピストン６に生じ、バルブボディ４６に伝達される軸方向の推力を出力ロッド１９に伝達する。

このとき、リアクションディスク２０は、バルブボディ７の有底穴部７Ｃと出力ロッド１９の嵌合凸部１９Ｂとの間で弾性変形し、その一部（中央部）が有底穴部７Ｃからプランジャ挿嵌孔９内に向けてプランジャ１７の端面に当接する位置まで軸方向に膨出する。この結果、リアクションディスク２０は、出力ロッド１９によって伝達されるマスタシリンダ７の液圧反力を嵌合凸部１９Ｂで受承すると共に、その反力の一部をプランジャ１７及び入力ロッド１１に伝える。これにより、前記ブレーキペダルを操作する運転者に踏み応えを感じさせるようになっている。

このため、出力ロッド１９の大径部１９Ａは、軸方向一側の端面がバルブボディ７の筒状突出部７Ｄから軸方向に離間して配置されている。また、ペダル踏力を大きくしてリアクションディスク２０が大きく弾性変形したときには、出力ロッド１９の嵌合凸部１９Ｂがバルブボディ７の有底穴部７Ｃ内に向けて軸方向に相対変位するが、大径部１９Ａの一側端面がバルブボディ７の筒状突出部７Ｄに直接的に当接しないようになっている。

出力ロッド１９の大径部１９Ａの外周面とフロントシェル３の筒部３Ｂとの間には、ハウジング２内の負圧室Ａを外部の大気に対してシールするシール部材２１が設けられ、このシール部材２１は、出力ロッド１９（大径部１９Ａ）の軸方向変位に拘らず負圧室Ａを気密状態に保持するものである。バルブボディ７が図１に示すように初期位置（制動解除位置）にあるときには、出力ロッド１９の凹窪部１９Ｃとシール部材２１とが径方向でほぼ対向する位置に配置されている。

ここで、出力ロッド１９の大径部１９Ａは、ハウジング２の負圧室Ａ側で負圧室Ａと大気との差圧力を受ける部位を構成し、後述の大気室Ｃからの大気圧をバルブボディ７に作用させる。このため、出力ロッド１９の大径部１９Ａとフロントシェル３の筒部３Ｂとの間は、シール部材２１によりシールされている。

付勢部材としてのリターンスプリング２２は、フロントシェル３の前壁３Ａとバルブボディ７の筒状突出部７Ｄ側との間に予め弾性変形した状態、すなわちセット荷重が付加されている状態で配設されている。該リターンスプリング２２は、バルブボディ７を図１に示す初期位置（制動解除位置）に向けて常時付勢するものである。ここで、リターンスプリング２２は、後述の理由により従来品よりもばね力が小さいスプリングを用いて構成され、ブレーキ操作を解除したときに、バルブボディ７を変圧室Ｂに戻すため付勢力を小さく設定することができ、負圧室Ａの圧力が低負圧状態、または、大気圧状態となったとしても、ブレーキ操作時の無効踏力を小さく抑える構成となっている。

即ち、出力ロッド１９の大径部１９Ａの外径寸法（筒部３Ｂのシール摺動部の内径寸法Ｄ２）は、バルブボディ７の小径筒部７Ｂの外径寸法（後方筒部４Ｂのシール摺動部の内径寸法Ｄ１）と略同径の寸法に形成されている。このため、バルブボディ７は、ハウジング２の変圧室Ｂ側で小径筒部７Ｂが受ける大気圧に対する受圧面積と、後述の大気室Ｃ側で出力ロッド１９の大径部１９Ａを介してバルブボディ７が受ける大気圧に対する受圧面積とを略同等な受圧面積となるように設定することができる。

フロントシェル３には負圧導入管２３が設けられている。該負圧導入管２３は、Ｌ字状に屈曲したパイプ等からなり、自動車用エンジンの吸気マニホールドに逆止弁（いずれも図示せず）等を介して接続されている。負圧導入管２３は、エンジンの作動時に吸気マニホールドで発生した負圧を負圧室Ａ内へと導くことにより、負圧室Ａ内の圧力を大気圧よりも低い圧力まで低減させるものである。また、逆止弁は、吸気マニホールド内の圧力よりも負圧室Ａの圧力が低いときに閉弁して、負圧室Ａの圧力状態を保持するようになっている。

フロントシェル３の前壁３Ａには、複数の取付ボルト２４（１本のみ図示）を用いて後述のマスタシリンダ２６が着脱可能に取付けられている。これらの取付ボルト２４は、後述の取付フランジ部２７Ａをフロントシェル３の前壁３Ａに固定するための締結具である。一方、リヤシェル４の後壁４Ａには、複数の他の取付ボルト２５（１本のみ図示）が設けられている。これらの取付ボルト２５は、リヤシェル４を含めてハウジング２全体を車両のエンジンルーム内壁等に着脱可能に取付けるための締結具である。

ここで、マスタシリンダ２６は、一側が開口端となり他側が底部となって閉塞された有底筒状のシリンダ本体２７を有している。このシリンダ本体２７には、図１に示すように、一側の開口端側に取付フランジ部２７Ａが設けられている。該取付フランジ部２７Ａは、気圧式倍力装置１のフロントシェル３に複数の取付ボルト２４等を用いて着脱可能に固着されている。また、シリンダ本体２７の開口端側には、大気室Ｃ内に外部の大気圧を導くための通気穴２７Ｂが穿設されている。

マスタシリンダ２６は、シリンダ本体２７内に摺動可能に挿嵌され前記ブレーキペダルの踏込み操作に応じて該シリンダ本体２７内を軸方向に変位するピストン２８と、該ピストン２８をシリンダ本体２７の開口端側に向けて付勢する戻しばね２９とを含んで構成されている。また、シリンダ本体２７の開口端側とフロントシェル３の筒部３Ｂとの間には、ピストン２８の周囲に位置して大気室Ｃが形成され、該大気室Ｃは、シリンダ本体２７の通気穴２７Ｂを介して外部の大気に連通している。

本実施の形態による気圧式倍力装置１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

まず、ハウジング２の負圧室Ａ内を大気圧よりも十分に低い負圧状態に保持した状態で、車両の運転者がブレーキペダルを踏込み操作すると、これにより、入力ロッド１１が矢示Ｅ方向に押込まれ、プランジャ１７も入力ロッド１１と一体に軸方向に変位する。そして、プランジャ１７が同方向に変位すると、これに追従してポペット弁体１２がバルブボディ７の弁座部７Ｅに当接する位置まで変位する。

このとき、バルブボディ７の連通路８が変圧室Ｂに対して遮断され、負圧室Ａと変圧室Ｂとの連通状態が断たれる。また、ポペット弁体１２は、弁座部７Ｅとの当接によりこれ以上の変位が規制される。一方、プランジャ１７は、入力ロッド１１と一体に変位するので、該プランジャ１７の環状をなした当接部１７Ａがポペット弁体１２から離座される。このため、ハウジング２の変圧室Ｂ内には、バルブボディ７の小径筒部７Ｂ内から連通路１０を介して大気圧が導入され、負圧室Ａと変圧室Ｂとの間に圧力差が発生する。

この状態で、前記ブレーキペダルの踏込み操作を続けると、入力ロッド１１への入力（押込み力）が変圧室Ｂと負圧室Ａとの圧力差により増倍され、倍力された力でバルブボディ７が負圧室Ａ側に向けて前進すると共に、このときの推力がリアクションディスク２０を介して出力ロッド１９に伝達される。この結果、マスタシリンダ２６のピストン２８がシリンダ本体２７内で気圧式倍力装置１の出力ロッド１９によって軸方向に押動される。

このため、マスタシリンダ２６のシリンダ本体２７内には、出力ロッド１９のストローク（即ち、ピストン２８の摺動変位量）に対応したブレーキ液圧が発生し、このブレーキ液圧が車両のブレーキ配管等を介して各車輪側のブレーキシリンダ（いすれも図示せず）に分配、供給される。これにより、車両の車輪毎に制動力が付与される。

かくして、本実施の形態によれば、出力ロッド１９の軸方向中間に大径部１９Ａを設け、該大径部１９Ａの外周側は、ハウジング２（フロントシェル３の筒部３Ｂ）との間がシール部材２１により大気に対してシールされる構成としている。また、ハウジング２は、フロントシェル３の筒部３Ｂのシール摺動部の内径寸法Ｄ２とリヤシェル４の後方筒部４Ｂのシール摺動部の内径寸法Ｄ１とを略同径に形成する構成としている。

このように、出力ロッド１９の大径部１９Ａを負圧室Ａ側でハウジング２の筒部３Ｂ、即ち大気に対してシールすることにより、負圧室Ａ内の圧力と大気との差圧力をバルブボディ７に作用させてバルブボディ７を入力ロッド１１側に押圧することができる。このため、ブレーキ操作を解除したときに、バルブボディ７を初期位置に戻すためのリターンスプリング２２を、出力ロッド１９の大径部１９Ａに対するシール部材２１の摺動抵抗に打ち克つ程度の小さなばね力に設定することができ、負圧室Ａ内が低負圧または負圧零（正圧）になったときの無効踏力の増加を抑制することができる。

この場合、出力ロッド１９の大径部１９Ａは、その外径寸法（筒部３Ｂのシール摺動部の内径寸法Ｄ２）がバルブボディ７の小径筒部７Ｂの外径寸法（後方筒部４Ｂのシール摺動部の内径寸法Ｄ１）と略同径の寸法となるように形成している。出力ロッド１９の大径部１９Ａは、軸方向一側の嵌合凸部１９Ｂがリアクションディスク２０を介してバルブボディ７の有底穴部７Ｃ内に挿嵌されてバルブボディ７に大気圧を作用させる構成としている。

このため、バルブボディ７は、ハウジング２の変圧室Ｂ側で小径筒部７Ｂが受ける大気圧に対する受圧面積と、マスタシリンダ２６側の大気室Ｃから出力ロッド１９の大径部１９Ａを介してバルブボディ７が受ける大気圧に対する受圧面積とを略同等な面積となるように設定することができる。これにより、バルブボディ７を図１に示す初期位置（制動解除位置）に向けて付勢するリターンスプリング２２を、従来品よりもばね力が小さいスプリングを用いて構成することができる。

即ち、従来技術の場合には、負圧室Ａ内の負圧が十分な状態でブレーキ操作を解除したときに、バルブボディ７を変圧室Ｂ側に戻すことができるように、付勢部材（即ち、従来のリターンスプリング）のばね力を前記負圧による力に打ち克つように比較的大きな力に設定している。しかし、車両用エンジンの吸気マニホールド内は、車両の停車時にエンジンを停止させる度毎に負圧状態から正圧状態に戻ってしまう。このため、負圧状態を前提にばね力が設定された従来の付勢部材は、車両の始動直後のブレーキ操作時に無効踏力を増加させる原因となってしまう。

特に、ブレーキペダルの操作量に応じたブレーキ液圧を、例えば液圧ポンプ等の液圧源から車輪側のブレーキシリンダに向けて供給する構成としたブレーキアシスト装置が搭載された車両では、吸気マニホールド（即ち、気圧式倍力装置の負圧室）内が低負圧になる度毎にブレーキ踏力が変化し、車両の運転者に違和感を与えるという課題がある。

そこで、本実施の形態では、前述の如く、出力ロッド１９に大径部１９Ａを設けることにより、負圧室Ａ内の圧力と大気との差圧力をバルブボディ７に作用させて、差圧力によりバルブボディ７をリターンスプリング６３の付勢方向と同方向へ押圧する構成としているので、リターンスプリング２２のばね力を従来品よりも小さく設定することができる。この結果、リターンスプリング２２は、ブレーキ操作を解除したときにバルブボディ７を変圧室Ｂ側に戻すための付勢力を小さく設定することができ、負圧室Ａの圧力が低負圧状態、または、大気圧状態となったとしても、ブレーキ操作時の無効踏力を小さく抑えることができる。

即ち、本実施の形態によれば、出力ロッド１９の大径部１９Ａに対するシール部材２１の摺動抵抗に打ち克って初期状態に戻せる程度のばね力まで、リターンスプリング２２のばね力を下げることができる。このため、負圧室Ａ内の圧力が低負圧状態もしくは大気圧状態になったときの無効入力の増加を抑制でき、ブレーキ操作時のブレーキ踏力が変動を抑えて、車両の運転者の違和感を抑制することができる。

なお、前記実施の形態では、出力ロッド１９に設けた大径部１９Ａにより、負圧室Ａ内の圧力と大気との差圧力をバルブボディ７に作用させる構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば出力ロッドとは別部材により形成した筒状部材を、出力ロッドの外周側に挿通して設ける構成としてもよい。この場合、前記筒状部材の外径寸法を筒部３Ｂのシール摺動部の内径寸法Ｄ２と略同径に形成し、シール部材２１により筒部３Ｂと筒状部材との間をシールし、出力ロッドと筒状部材との間を他のシール部材によりシールする構成としてもよい。

また、前記実施の形態では、バルブボディ７が初期位置まで戻ったときにポペット弁体１２が弁座部７Ｅから離間して負圧室Ａと変圧室Ｂとを互いに連通させる構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばストッパ部材等を用いてリヤシェル４に対するストップキー１８の移動を規制し、プランジャ１７の戻り時の初期位置がリヤシェル４側のストッパ部材に当接して決まる構成としてもよい。即ち、この場合には、バルブボディ７が戻り位置に達したときにポペット弁体１２がバルブボディ７の弁座部７Ｅに当接する位置まで接近し、プランジャ１７の当接部１７Ａは、変圧室Ｂを小径筒部７Ｂ側の大気から遮断するようにポペット弁体１２に当接して着座するようになる。

１ 気圧式倍力装置
２ ハウジング
５，２１ シール部材
６ パワーピストン
７ バルブボディ
８ 連通路（真空通路）
１０ 連通路（大気通路）
１１ 入力ロッド
１２ ポペット弁体（弁手段）
１７ プランジャ（弁手段）
１９ 出力ロッド
１９Ａ 大径部
１９Ｂ 嵌合凸部
１９Ｃ 凹窪部
１９Ｄ ロッド部
２０ リアクションディスク
２２ リターンスプリング（付勢部材）
２６ マスタシリンダ
２７ シリンダ本体
２８ ピストン
２９ 戻しばね
Ａ 負圧室
Ｂ 変圧室
Ｃ 大気室

Claims (1)

1. 軸方向の一側と他側とにそれぞれ開口部を有したハウジングと、
   該ハウジング内を軸方向一側の変圧室と他側の負圧室とに画成したパワーピストンと、
   該パワーピストンに連結され前記ハウジングの各開口部のうち前記変圧室側の開口部で大気に対しシールされて該開口部から外部に突出したバルブボディと、
   前記負圧室と前記変圧室との連通，遮断を操作するため、前記バルブボディ内に挿入して設けられ前記ハウジングの前記変圧室側の開口部から前記バルブボディの外部に向けて軸方向に突出した入力ロッドと、
   軸方向の一側が前記バルブボディに連結され他側が前記ハウジングの前記負圧室側の開口部に向けて軸方向に延出された出力ロッドと、を備えてなる気圧式倍力装置において、
   前記出カロッドは、前記ハウジングの前記負圧室側の開口部で大気に対してシールされ、
   前記ハウジングは、前記変圧室側の開口部と前記負圧室側の開口部との径方向寸法を略同径に形成する構成としたことを特徴とする気圧式倍力装置。

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