JP4167353B2 - 負圧ブースタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，自動車のブレーキマスタシリンダの倍力作動のために用いられる負圧ブースタに関し，特に，ブースタシェルに，その内部を負圧源に連なる前側の負圧室と後側の作動室とに区画するブースタピストンを収容し，このブースタピストンに，前記ブースタシェルの後壁に摺動自在に支承される弁筒を連設し，この弁筒内に，前後動可能の入力杆と，この入力杆の前後動に応じて作動室を負圧室と大気とに連通切換えする制御弁とを配設し，前記弁筒及び入力杆と，前記ブースタシェルに摺動可能に支持される出力杆との間に，入力杆に対する入力と，作動室及び負圧室間の気圧差による前記ブースタピストンの推力との合力を該出力杆に伝達する反力機構を介裝したものゝ改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，かゝる負圧ブースタにおいて，例えば特開平９−２２４６号公報に開示されているように，緊急ブレーキ時には，ソレノイド装置の励磁により制御弁の作動量を増加させ，作動室に大量の大気を素早く導入して出力杆に倍力限界の高出力を発揮させるようにしたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に開示された負圧ブースタでは，高価なソレノイド装置のみならず，緊急ブレーキ状態を検知するセンサを必要とするので，構成が複雑の上，コストが高くつく欠点がある。
【０００４】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，簡単で安価な構造を付加するだけで，緊急ブレーキ時には，作動室に大量の大気を素早く導入して出力杆に倍力限界の高出力を発揮させる得るようにした，前記負圧ブースタを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために，本発明は，ブースタシェルに，その内部を負圧源に連なる前側の負圧室と後側の作動室とに区画するブースタピストンを収容し，このブースタピストンに，前記ブースタシェルの後壁に摺動自在に支承される弁筒を連設し，この弁筒内に，前後動可能の入力杆と，この入力杆の前後動に応じて作動室を負圧室と大気とに連通切換えする制御弁とを配設し，前記弁筒及び入力杆と，前記ブースタシェルに摺動可能に支持される出力杆との間に，入力杆に対する入力と，作動室及び負圧室間の気圧差による前記ブースタピストンの推力との合力を該出力杆に伝達する反力機構を介裝した負圧ブースタにおいて，前記入力杆に，前記反力機構に連なる入力プランジャを連結し，この入力プランジャの外周に弁ピストンを，これが入力プランジャに対して軸方向に沿う後退位置及び前進位置間を移動し得るように嵌合すると共に，この弁ピストンを戻しばねにより前記後退位置側へ付勢し，この弁ピストンを前記制御弁に，この弁ピストンが前記前進位置まで前進したとき前記制御弁を前記作動室と大気との最大連通状態に切換えるように連結し，前記弁筒及び弁ピストンに，これらの軸方向相対移動に応じて互いに半径方向に重なりながら軸方向に相対移動する第１永久磁石及び第２永久磁石をそれぞれ付設し，これら第１及び第２永久磁石は，前記弁ピストンの入力プランジャに対する後退位置からの前進が所定距離に満たないときには，互いに同極を半径方向及び軸方向に対向させて前記弁ピストンを前記後退位置側へ付勢する反発力を発生して，前記弁ピストンを前記戻しばねと協働して前記後退位置側へ付勢し，前記弁ピストンの入力プランジャに対する後退位置からの前進が所定距離を超えたときには，互いに異極を半径方向及び軸方向に対向させて前記弁ピストンを前記前進位置まで移動させる吸引力を発生して，前記弁ピストンを前記戻しばねのセット荷重に抗して前記前進位置まで前進させることにより，前記制御弁を前記作動室と大気との最大連通状態にするように構成されることを第１の特徴とする。
【０００６】
この第１の特徴によれば，弁ピストンの弁筒に対する前進が所定距離未満となる通常ブレーキ時には，第１及び第２永久磁石は反発状態を維持し，それらの反発力が戻しばねの付勢力と協働して弁ピストンを後退方向へ付勢し続けるので，弁ピストンを後退位置側へ付勢する戻しばねのセット荷重を小さく設定することが可能となる。したがって，入力杆を急速に前進させる緊急ブレーキ時には，弁筒の作動遅れに伴い弁筒に対して弁ピストンが入力杆と共に前進して所定距離を超えることにより，第１及び第２永久磁石が反発状態から吸引状態に切換わるや否や，第１及び第２永久磁石相互の吸引力により，戻しばねの抵抗をあまり受けずに，弁ピストンを素早く前進させ，制御弁を作動室と大気との最大連通状態に切換える。その結果，作動室に大量の大気が一挙に導入され，作動室及び負圧室間の気圧差が最大となってブースタピストンの推力，即ち出力杆の出力を倍力限界点まで即座に増大させることができる。このような簡単な構成の採用により，緊急ブレーキに対応した強力なブレーキ力を発生することができる。
【０００７】
また本発明は，上記特徴に加えて，前記入力プランジャに前記入力杆の球状前端部を首振り可能にかしめ結合すると共に，そのかしめ結合部を前記弁ピストンで覆い，この弁ピストンの後端に形成した大気導入弁座と，この大気導入弁座を環状通路を挟んで囲繞するように前記弁筒に形成した負圧導入弁座と，前記弁筒に前後動可能に取付けられて前記負圧導入弁座及び大気導入弁座に前端の弁部を対向させる弁体と，この弁体の弁部を前記両弁座との着座方向へ付勢する弁ばねとから前記制御弁を構成すると共に，前記弁体の内側を大気に連通し，前記負圧導入弁座を前記負圧室に連通する第１ポートと，前記環状通路を前記作動室に連通する第２ポートとを前記弁筒に設け，前記弁ピストンの，前記環状通路に臨む外周面を後端に向かって小径となると共に第２ポートの内周面に連続するテーパ状に形成したことを第２の特徴とする。
【０００８】
この第２の特徴によれば，弁ピストンの外周面を，大気導入弁座に向かって小径となるテーパ状に形成したので，大気導入弁座の全開時には，大量の大気を弁ピストンのテーパ状外周面により作動室へスムーズに誘導して，ブースタピストンの応答性を向上に寄与することができ，しかも弁ピストンが入力杆及び入力プランジャのかしめ結合部を覆って，該かしめ部による風切り音の発生を抑えることができる。
【０００９】
【実施例の形態】
本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１０】
図１は本発明の実施例に係るタンデム型負圧ブースタの縦断面図，図２は図１の２部拡大図，図３は上記負圧ブースタの作用説明図，図４は上記負圧ブースタの倍力特性を示す線図である。
【００１１】
図１及び図２において，負圧ブースタＢのブースタシェル１は，対向端を相互に結合する前後一対のシェル半体１ａ，１ｂと，両シェル半体１ａ，１ｂ間に挟止されてブースタシェル１内部を前部シェル室２と後部シェル室３とに仕切る隔壁板１ｃとから構成され，その後部シェル半体１ｂが自動車の車室前壁Ｆにボルト８により固定して支持され，前部シェル半体１ａには，該ブースタＢにより作動されるブレーキマスタシリンダＭのシリンダボディＭａがボルト９により固着される。
【００１２】
前部シェル室２は，それに前後往復動可能に収容される前部ブースタピストン４と，その後面に重ねて結着されると共に前部シェル半体１ａと隔壁板１ｃ間に挟着される前部ダイヤフラム５とにより，前側の前部負圧室２ａと後側の前部作動室２ｂとに区画される。そして，前部負圧室２ａは，負圧導入管１４を介して負圧源Ｖ（例えば内燃機関の吸気マニホールド内部）と接続される。
【００１３】
また後部シェル室３は，それに前後往復動可能に収容される後部ブースタピストン６と，その後面に重ねて結着され，且つ隔壁板１ｃと共に両シェル半体１ａ，１ｂ間に固着される後部ダイヤフラム７とにより，前側の後部負圧室３ａと後側の後部作動室３ｂとに区画される。
【００１４】
前，後部ブースタピストン４，６はそれぞれ鋼板により環状に成形されており，これらは中心部に固着される合成樹脂製の弁筒１０を介して一体に連結される。弁筒１０は，隔壁板１ｃにシール部材１１を介して，また後部シェル半体１ｂの中心部に形成された後方延長筒１２にシール部材１３を介して摺動自在に支承される。両ブースタピストン４，６の後退限は，後部ダイヤフラム７の後面に多数***させた突起７ａがブースタシェル１の後壁に当接することにより規定される。
【００１５】
弁筒１０の前端部は大径ピストン１５に形成され，この大径ピストン１５の中心部に形成されて，その前面に開口する有底のシリンダ孔１６に，大径ピストン１５より一定の割合で縮径した小径ピストン１７が摺動自在に嵌装され，この小径ピストン１７の後端面に，弁筒１０前部の中心部を摺動自在に貫通する入力プランジャ１８の前端が当接する。
【００１６】
入力プランジャ１８の後端部に形成された連結筒部１９には，弁筒１０の後端から挿入される入力杆２０の前端の球状部２０ａが嵌合されると共に，その抜け止めのために連結筒部１９の一部１９ａが内方へかしめる。こうして入力杆２０は入力プランジャ１８に首振り可能に連結される。
【００１７】
大径ピストン１５の外周にはカップ体２１が摺動自在に嵌合され，このカップ体２１には大径及び小径ピストン１５，１７に対向する偏平な弾性ピストン２２が充填される。
【００１８】
大径ピストン１５及び弾性ピストン２２の対向端面の一方（図示例では大径ピストン１５の前端には環状段部２３が凹設される。
【００１９】
以上において，大径ピストン１５，小径ピストン１７，弾性ピストン２２及びカップ体２１は，入力杆２０に対する入力とブースタピストン４，６の推力との合力を出力杆２５に伝達する反力機構２４を構成する。
【００２０】
カップ体２１の前面には出力杆２５が突設され，この出力杆２５は前記ブレーキマスタシリンダＭのピストンＭｂに連接される。またカップ体２１及び弁筒１０の前端面に当接するリテーナ２６が配設され，このリテーナ２６とブースタシェル１の前壁との間に弁筒戻しばね２７が縮設される。
【００２１】
弁筒１０には，前後部の負圧室２ａ，３ａ間を連通する第１連通路２８ａと，前後部の作動室２ｂ，３ｂ間を連通する第２連通路２８ｂと，第１連通路２８ａに連なって弁筒１０内周面に開口する第１ポート２９ａと，第２連通路２８ｂに連なると共に，第１ポート２９ａより前方で弁筒１０内周面に開口する第２ポート２９ｂとが形成される。それら第１及び第２ポート２９ａ，２９ｂの前後方向中間の弁筒１０内周面に環状の負圧導入弁座３０とが形成される。また弁筒１０の前部内周面に円筒状の弁ピストン３３が摺動自在に嵌装され，この弁ピストン３３の後端には，第２ポート２９ｂに連なる環状通路３２を挟んで負圧導入弁座３０に囲繞される環状の大気導入弁座３１が形成されており，負圧導入弁座３０及び大気導入弁座３１に対向する共通一個の弁体３４が弁筒１０内に配設される。この弁体３４は，負圧導入弁座３０及び大気導入弁座３１に着座可能に対向する環状の弁部３４ａを前端に，環状の取付けビード部３４ｂを後端に，その両部分３４ａ，３４ｂを軸方向相対変位可能に連結するダイヤフラム部３４ｃを中間部にそれぞれ形成してなるもので，取付けビード部３４ｂは，弁筒１０の後部内周面に嵌着される円筒状の弁ホルダ３５の前端部により，弁筒１０内周面に取付けられる。そして，その弁部３４ａを両弁座３０，３１との着座方向へ付勢する弁ばね３６が弁部３４ａと入力杆２０との間に縮設される。
【００２２】
以上において，上記両弁座３０，３１，弁体３４及び弁ばね３６は制御弁３８を構成する。
【００２３】
また上記環状通路３２を構成する弁ピストン３３の外周面３２ａは，大気導入弁座３１に向かって小径となると共に，第２ポート２９ｂの内周面に連続するテーパ状に形成される。
【００２４】
後方延長筒１２の後端には，中心部に大気導入口３９が開口する内向きフランジ１２ａが一体に形成されており，このフランジ１２ａの内側面に当接して入力杆２０の後退限を規定するストッパ板４０が入力杆２０に前後方向調節可能に固着され，その後退限に向かって入力杆２０は，弁ホルダ３５に支持される入力戻しばね４１により付勢される。
【００２５】
また弁筒１０の後端部内周には，エアフィルタ４２が装着され，それを通して大気導入弁座３１の内周は大気導入口３９と常時連通している。上記エアフィルタ４２は，入力杆２０の弁筒１０に対する前後動を妨げないように柔軟性を有する。
【００２６】
入力プランジャ１８には，円筒状の弁ピストン３３の内周面にシール部材４３を介して摺動自在に嵌合する外向きフランジ１８ａが，また弁ピストン３３には，入力プランジャ１８の連結筒部１９の外周面に摺動自在に嵌合する内向きフランジ３３ａがそれぞれ一体に形成されており，これら両フランジ１８ａ，３３ａ間に，これらを前後に引き離す方向へ付勢する戻しばね４４が縮設されると共に，内向きフランジ３３ａの後端面を受けるストッパ環４５が連結筒部１９に係止される。また弁ピストン３３の内周面には，外向きフランジ１８ａの後端面に所定の間隙ｇを存して対向する当接段部４６が形成される。弁ピストン３３は，この間隙ｇの範囲内で，内向きフランジ３３ａをストッパ環４５に当接させる後退位置Ｒ（図２参照）と，当接段部４６を外向きフランジ１８ａに当接させる前進位置Ｆ（図３参照）との間を移動することができる。
【００２７】
尚，戻しばね４４のセット荷重は，前記弁ばね３６のそれより大きく設定される。したがって，入力杆２０による入力プランジャ１８の後退時には，戻しばね４４を圧縮させることなく弁ピストン３３により弁体３４の弁部３４ａを弁ばね３６のセット荷重に抗して後方へ変位させることができる。
【００２８】
弁ピストン３３において，外向きフランジ１８ａが嵌合する内周面の内径Ｄ１と，弁体３４が着座する大気導入弁座３１の有効径Ｄ２とは，互いに等しく設定される。こうすると，弁体３４が大気導入弁座３１に着座しているとき，負圧室２ａ，３ａの負圧が第１ポート２９ａから弁ピストン３３の前後に作用した場合でも，弁ピストン３３の前端部及び後端部に働く負圧による推力を互いに相殺させることができる。
【００２９】
弁筒１０には，外向きフランジ１８ａの前方で入力プランジャ１８を囲繞する円筒部５０が形成されており，この円筒部５０の外周に環状の第１永久磁石５１が係止環５３により固着され，この第１永久磁石５１に半径方向で重なりながら軸方向に相対移動し得る環状の第２永久磁石５２が弁ピストン３３の前端に接着等により固着される。これら第１及び第２永久磁石５１，５２は，軸方向両端に両極Ｎ，Ｓを有するが，第１及び第２永久磁石５１，５２のＮ，Ｓ極は，互いに向きが逆になっている。即ち，図示例では，第１永久磁石５１では前，後端にＳ，Ｎ極が配され，第２永久磁石５２では前，後端にＮ，Ｓ極が配される。しかも，第１及び第２永久磁石５１，５２は，弁ピストン３３の入力プランジャ１８に対する後退位置Ｒからの前進が所定距離ｓに満たないときには，互いに同極即ちＮ，Ｎ極を半径方向及び軸方向に対向させて弁ピストン３３を後退位置Ｒ側へ付勢する反発力を発生し，弁ピストン３３の入力プランジャ１８に対する後退位置Ｒからの前進が所定距離ｓを超えると，互いに異極即ちＳ，Ｎ極を半径方向及び軸方向に対向させて前記弁ピストン３３を前進位置Ｆまで移動させる吸引力を発生するように配置される。前記入力戻しばね４１のセット荷重は，両永久磁石５１，５２が吸引状態になったとき発生する吸引力より大きく設定される。
【００３０】
次にこの実施例の作用について説明する。
［負圧ブースタの休止］
負圧ブースタＢの休止状態では，図１に示すように，入力杆２０は後退限に位置し，制御弁３８は，弁体３４を大気導入弁座３１及び負圧導入弁座３０に着座させて前，後部両作動室２ｂ，３ｂを両負圧室２ａ，３ａ及び大気導入口３９のいずれとも不通にした中立状態にあり，このような制御弁３８により，両負圧室２ａ，３ａには，負圧導入管１４を通して供給される負圧源の負圧が蓄えられ，両作動室２ｂ，３ｂには，大気により適当に希釈された負圧が保持される。こうして前，後部ブースタピストン４，６には，前部の負圧室２ａと作動室２ｂ，後部の負圧室３ａと作動室３ｂの各間に生じる僅かな気圧差により小さな前進力が与えられるが，これらの前進力と弁筒戻しばね２７の力とが釣合って，両ブースタピストン４，６は後退限から僅かに前進したところで停止している。
［通常ブレーキ］
車両を制動すべくブレーキペダルＰを通常の速度で踏込み，入力杆２０，入力プランジャ１８及び弁ピストン３３を介して大気導入弁座３１を前進させれば，当初，両ブースタピストン４，６は不動であるから，大気導入弁座３１が弁体３４から直ちに離れて，第２ポート２９ｂを環状通路３２を介して大気導入口３９に連通させる。その結果，大気導入口３９から弁筒１０内に流入した大気は大気導入弁座３１を通過し，第２ポート２９ｂを経て両作動室２ｂ，３ｂに素早く導入され，該室２ｂ，３ｂを両負圧室２ａ，３ａより高圧にするので，それらの気圧差に基づく大きな前方推力を得て両ブースタピストン４，６は，弁筒１０及び大径ピストン１５を伴いながら弁筒戻しばね２７の力に抗して入力杆２０の動きに追従するように前進する。この両ブースタピストン４，６の前進推力は，大径ピストン１５から弾性ピストン２２に伝達して，カップ体２１，即ち出力杆２５を前方へ押動するので，ブレーキマスタシリンダＭをブレーキペダルＰの踏込みに遅れなく作動させ，車両に制動かけることができる。
【００３１】
ところで，このような制動中，弾性ピストン２２の後端面には，大径ピストン１５に加わる両ブースタピストン４，６の推力と，入力杆２０から小径ピストン１７に加わる操縦者の踏力とが作用し，またその前端面には，出力杆２５の作動反力が作用し，これによって弾性ピストン２２は前後に圧縮される。その結果，出力杆２５の作動反力の一部が弾性ピストン２２を介して入力杆２０に伝達されることになり，操縦者は出力杆２５の出力，即ち制動力の大きさを感受することができる。
【００３２】
而して，出力杆２５の出力が倍力限界に達するまでは（図４の線ａ−ｂ参照），ブースタピストン４，６と一体の弁筒１０は，入力杆２０の前進量だけ前進するもので，入力杆２０が前進を止めると，弁筒１０と共に前進してきた弁体３４が大気導入弁座３１に再び着座して，作動室２ｂ，３ｂへの大気のそれ以上の導入を阻止するので，ブースタピストン４，６の前進も停止し，入力に対応した倍力出力が得られることになる。ところで，大径ピストン１５は，当初，環状段部２３を除く前端面を弾性ピストン２２に当接させているが，出力杆２５の出力が所定値を超えると，環状段部２３をも弾性ピストン２２に当接させるようになるため，大径ピストン１５及び小径ピストン１７の弾性ピストン２２に対する受圧面積比の変化により，図４に線ａ−ｂ−ｃで示すように倍力比が途中から増加する。
【００３３】
そして，出力杆２５の出力が倍力限界を超えると，ブースタピストン４，６の気圧差による推力が最大となり，大気導入弁座３１は弁体３４から離間したまゝとなるので，出力杆２５の出力は，ブースタピストン４，６の気圧差による最大推力と，ブレーキペダルＰへの踏力による入力杆２０の推力との和となる（図４の線ｃ−ｄ参照）。
【００３４】
上記のように，弁筒１０が入力杆２０の前進に殆ど遅れなく追従する場合には，弁筒１０の第１永久磁石５１と弁ピストン３３の第２永久磁石５２との相対変位は前記所定距離ｓを超えることがなく，両永久磁石５１，５２は互いに軸方向に反発し続けるので，弁ピストン３３は，図２に示すように，内向きフランジ３３ａを入力プランジャ１８のストッパ環４５に当接させる後退位置Ｒに保持される。このことは，弁ピストン３３を後退位置Ｒ側へ付勢する戻しばね４４のセット荷重を小さく設定することが可能となったことを意味する。
［緊急ブレーキ］
ブレーキペダルＰを急速に踏み込む緊急ブレーキ時には，弁筒１０の作動遅れに伴い，弁筒１０に対して弁ピストン３３が入力杆２０と共に前進して，第２永久磁石５２が第１永久磁石５１に対して所定距離ｓ以上前進すると，前述のように，第２永久磁石５２の前，後端端極（Ｓ，Ｎ極）が第１永久磁石５１の前，後端極（Ｎ，Ｓ極）に半径方向及び軸方向に対向するようになり，両永久磁石５１，５２は反発状態から吸引状態に切換わるので，それらの吸引力により，弁ピストン３３は，戻しばね４４のセット荷重に抗して，外向きフランジ１８ａに当接する前進位置Ｆ（図３の状態）まで前進して，大気導入弁座３１を弁体３４から最大に引き離し，全開状態とする。
【００３５】
こゝで，特に注目すべくき点は，戻しばね４４のセット荷重が，前述のように両永久磁石５１，５２が反発状態にあるときの反発力の利用により小さく設定してあるので，両永久磁石５１，５２が反発状態から吸引状態に切換わるや否や，戻しばね４４のセット荷重にあまり抵抗させずに，瞬間的に弁ピストン３３を急速に前進させ，大気導入弁座３１を即座に全開させることである。
【００３６】
その結果，大気導入口３９から両作動室２ｂ，３ｂに大量の大気が一挙に導入されることになるので，作動室２ｂ，３ｂ及び負圧室２ａ，３ａ間の気圧差によるブレーキピストン４，６推力，即ち出力杆２５の出力が倍力限界まで直ちに増大し，ブレーキマスタシリンダＭを急速且つ強力に作動させることができる。このような緊急ブレーキ操作は，図４にＰ１，Ｐ２，Ｐ３で示すように，ブレーキ開始と同時であろうと，通常ブレーキ時の途中であろうと，また通常ブレーキ時において倍力比が変化した後であろうと，これを行えば，常に，そのときから出力を倍力限界まで直ちに増大させることができる。
【００３７】
また弁ピストン３３の，環状通路３２に臨む外周面３２ａは，第２ポート２９ｂの内周面に連続し，且つ大気導入弁座３１に向かって小径となるするテーパ面としてあるので，大気導入弁座３１の全開に伴い，大量の大気が環状通路３２から第２ポート２９ｂに流入するとき，その空気の流れが乱れることなくスムーズであり，弁ピストン３３が入力杆２０及び入力プランジャ１８のかしめ結合部１９ａを覆っていることゝ相俟って風切り音などの騒音の発生を抑えることができる。
【００３８】
このように，ブレーキペダルＰによる入力杆２０の急速前進時には，弁ピストン３３を弁筒１０及び弁ピストン３３にそれぞれ付設した第１及び第２永久磁石５１，５２間の吸引力により大気導入弁座３１を全開状態にさせるようにした簡単な構成を採用することにより，緊急ブレーキに対応し得る負圧ブースタＢを安価に提供することができる。
［緊急ブレーキの解除］
緊急ブレーキ状態を解除すべく，ブレーキペダルＰから踏力を解放すると，入力杆２０及び入力プランジャ１８が入力戻しばね４１の力をもって後退する。そのとき，入力戻しばね４１のセット荷重は両永久磁石５１，５２間の吸引力より大きく設定してあるから，入力プランジャ１８が上記吸引力に抗して弁ピストン３３を後退させることになり，その後退に伴い両永久磁石５１，５２が反発状態になれば，その反発力と戻しばね４４の力によって弁ピストン３３は，内向きフランジ３３ａを入力プランジャ１８のストッパ環４５に当接させる後退位置Ｒに直ちに戻ることができる。そして，弁ピストン３３は大気導入弁座３１を弁体３４に着座させると共に，その弁体３４を負圧導入弁座３０から大きく離間させるので，それ以後は通常ブレーキの解除時と同様に，両作動室２ｂ，３ｂは，第２ポート２９ｂ，環状通路３２及び第１ポート２９ａを介して両負圧室２ａ，３ａと連通する。その結果，両作動室２ｂ，３ｂへの大気の導入が阻止される一方，両作動室２ｂ，３ｂの空気が両負圧室２ａ，３ａを経て負圧限Ｖに吸入され，それらの気圧差が無くなるため，ブースタピストン４，６も，弁筒戻しばね２７の力をもって後退し，マスタシリンダＭの作動を解除していく。
【００３９】
入力杆２０がストッパ板４０を後方延長筒１２の内向きフランジ１２ａに当接させる後退限まで後退すると，後部ブースタピストン６は，一旦，後部ダイヤフラム７の突起７ａをブースタシェル１の後壁に当接させる後退限まで戻り，今度は負圧導入弁座３０を弁体３４に着座させると共に，弁体３４を大気導入弁座３１から離間させるので，再び両作動室２ｂ，３ｂに大気が導入されるが，それにより生ずる気圧差により両ブースタピストン４，６が僅かに前進すれば，負圧導入弁座３０にも弁体３４が着座し，制御弁３８を当初の中立状態にする。こうして両作動室２ｂ，３ｂには，大気に希釈された負圧が保持され，負圧ブースタＢは，図１及び図２の休止状態となる。
【００４０】
本発明は，上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，第１永久磁石５１では前後にＮ，Ｓ極を配する一方，第２永久磁石５２では前後にＳ，Ｎ極を配することもできる。また負圧ブースタＢは，ブースタピストンを単一とするシングル型に構成することもできる。さらに入力杆２０のストッパ板４０及び後方延長筒１２の内向きフランジ１２ａを廃止し，負圧ブースタＢの休止時には，負圧導入弁座３０を開放したまゝにして，作動室２ｂ，３ｂを負圧室２ａ，３ａとの連通状態に保持するようにしてもよい。また環状段部２３を廃止して弾性ピストン２２の受圧面積を一定にし，倍力比を一定にしておくこともできる。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように本発明の第１の特徴によれば，ブレーキペダルによる入力杆の急速前進時には，弁筒及び弁ピストンにそれぞれ付設した第１及び第２永久磁石の吸引力を利用して，大気導入弁座を全開状態にさせるようにした簡単な構成を採用することにより，緊急ブレーキに対応し得る負圧ブースタを安価に提供することができる。特に，弁ピストンの弁筒に対する前進が所定距離未満となる通常ブレーキ時には，第１及び第２永久磁石は反発状態を維持させ，それらの反発力により弁ピストンを後退方向へ戻しばねの付勢力と協働して付勢するようにしたので，弁ピストンを後退位置側へ付勢する戻しばねのセット荷重を小さく設定することが可能となり，その結果，緊急ブレーキ時，弁筒に対して弁ピストンが所定距離を超えて前進することにより，第１及び第２永久磁石が反発状態から吸引状態に切換わるや否や，第１及び第２永久磁石相互の吸引力により，戻しばねの抵抗をあまり受けずに，弁ピストンを素早く前進させ，制御弁を作動室と大気との最大連通状態に切換え，作動室に大量の大気を一挙に導入して，出力杆の出力を倍力限界点まで即座に増大させ，緊急ブレーキに的確に対応することができる。
【００４２】
また本発明の第２の特徴によれば，弁ピストンの，環状通路に臨む外周面を大気導入弁座に向かって小径となるテーパ状に形成したので，大気導入弁座の全開時には，大量の大気を弁ピストンのテーパ状外周面により作動室へスムーズに誘導して，ブースタピストンの応答性向上に寄与することができ，しかも，弁ピストンが入力杆及び入力プランジャのかしめ結合部を覆っているので，該かしめ部による風切り音の発生を抑えることができ，大気の作動室への流入がスムーズであることゝ相俟って全体の作動騒音を効果的に下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例に係るタンデム型負圧ブースタの縦断面図。
【図２】 図１の２部拡大図。
【図３】 上記負圧ブースタの作用説明図。
【図４】 上記負圧ブースタの倍力特性を示す線図。
【符号の説明】
Ｂ・・・・負圧ブースタ
Ｆ・・・・弁ピストンの前進位置
Ｒ・・・・弁ピストンの後退位置
Ｖ・・・・負圧源
ｓ・・・・第１，第２永久磁石を反発状態から吸引状態に切換えるために弁ピストンが前進する所定距離
１・・・・ブースタシェル
２ａ・・・負圧室（前部負圧室）
３ａ・・・負圧室（後部負圧室）
２ｂ・・・作動室（前部作動室）
３ｂ・・・作動室（後部作動室）
４・・・・ブースタピストン（前部ブースタピストン）
６・・・・ブースタピストン（後部ブースタピストン）
１０・・・弁筒
１８・・・入力プランジャ
２０・・・入力杆
２４・・・反力機構
２５・・・出力杆
２９ａ ・・第１ポート
２９ｂ ・・第２ポート
３０・・・負圧導入弁座
３１・・・大気導入弁座
３２・・・環状通路
３３・・・弁ピストン
３４・・・弁体
３４ａ・・弁部
３６・・・弁ばね
３８・・・制御弁
４４・・・戻しばね
５１・・・第１永久磁石
５２・・・第２永久磁石

Claims (2)

1. ブースタシェル（１）に，その内部を負圧源（Ｖ）に連なる前側の負圧室（２ａ，３ａ）と後側の作動室（２ｂ，３ｂ）とに区画するブースタピストン（４，６）を収容し，このブースタピストン（４，６）に，前記ブースタシェル（１）の後壁に摺動自在に支承される弁筒（１０）を連設し，この弁筒（１０）内に，前後動可能の入力杆（２０）と，この入力杆（２０）の前後動に応じて作動室（２ｂ，３ｂ）を負圧室（２ａ，３ａ）と大気とに連通切換えする制御弁（３８）とを配設し，前記弁筒（１０）及び入力杆（２０）と，前記ブースタシェル（１）に摺動可能に支持される出力杆（２５）との間に，入力杆（２０）に対する入力と，作動室（２ｂ，３ｂ）及び負圧室（２ａ，３ａ）間の気圧差による前記ブースタピストン（４，６）の推力との合力を該出力杆（２５）に伝達する反力機構（２４）を介裝した負圧ブースタにおいて，
   前記入力杆（２０）に，前記反力機構（２４）に連なる入力プランジャ（１８）を連結し，この入力プランジャ（１８）の外周に弁ピストン（３３）を，これが入力プランジャ（１８）に対して軸方向に沿う後退位置（Ｒ）及び前進位置（Ｆ）間を移動し得るように嵌合すると共に，この弁ピストン（３３）を戻しばね（４４）により前記後退位置（Ｒ）側へ付勢し，この弁ピストン（３３）を前記制御弁（３８）に，この弁ピストン（３３）が前記前進位置（Ｆ）まで前進したとき前記制御弁（３８）を前記作動室（２ｂ，３ｂ）と大気との最大連通状態に切換えるように連結し，前記弁筒（１０）及び弁ピストン（３３）に，これらの軸方向相対移動に応じて互いに半径方向に重なりながら軸方向に相対移動する第１永久磁石（５１）及び第２永久磁石（５２）をそれぞれ付設し，これら第１及び第２永久磁石（５１，５２）は，前記弁ピストン（３３）の入力プランジャ（１８）に対する後退位置（Ｒ）からの前進が所定距離（ｓ）に満たないときには，互いに同極を半径方向及び軸方向に対向させて前記弁ピストン（３３）を前記後退位置（Ｒ）側へ付勢する反発力を発生して，前記弁ピストン（３３）を前記戻しばね（４４）と協働して前記後退位置（Ｒ）側へ付勢し，前記弁ピストン（３３）の入力プランジャ（１８）に対する後退位置（Ｒ）からの前進が所定距離（ｓ）を超えたときには，互いに異極を半径方向及び軸方向に対向させて前記弁ピストン（３３）を前記前進位置（Ｆ）まで移動させる吸引力を発生して，前記弁ピストン（３３）を前記戻しばね（４４）のセット荷重に抗して前記前進位置（Ｆ）まで前進させることにより，前記制御弁（３８）を前記作動室（２ｂ，３ｂ）と大気との最大連通状態にするように構成されることを特徴とする，負圧ブースタ。
2. 請求項１記載の負圧ブースタにおいて，
   前記入力プランジャ（１８）に前記入力杆（２０）の球状前端部（２０ａ）を首振り可能にかしめ結合すると共に，そのかしめ結合部（１９ａ）を前記弁ピストン（３３）で覆い，この弁ピストン（３３）の後端に形成した大気導入弁座（３１）と，この大気導入弁座（３１）を環状通路（３２）を挟んで囲繞するように前記弁筒（１０）に形成した負圧導入弁座（３０）と，前記弁筒（１０）に前後動可能に取付けられて前記負圧導入弁座（３０）及び大気導入弁座（３１）に前端の弁部（３４ａ）を対向させる弁体（３４）と，この弁体（３４）の弁部（３４ａ）を前記両弁座（３０，３１）との着座方向へ付勢する弁ばね（３６）とから前記制御弁（３８）を構成すると共に，前記弁体（３４）の内側を大気に連通し，前記負圧導入弁座（３０）を前記負圧室（２ａ，３ａ）に連通する第１ポート（２９ａ）と，前記環状通路（３２）を前記作動室（２ｂ，３ｂ）に連通する第２ポート（２９ｂ）とを前記弁筒（１０）に設け，前記弁ピストン（３３）の，前記環状通路（３２）に臨む外周面（３２ａ）を，後端に向かって小径となると共に第２ポート（２９ｂ）の内周面に連続するテーパ状に形成したことを特徴とする，負圧ブースタ。

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