JPH1044971A

JPH1044971A - 負圧式倍力装置

Info

Publication number: JPH1044971A
Application number: JP8205108A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Tsubouchi; 内薫坪; Akihiko Miwa; 輪昭彦三
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1996-08-02
Filing date: 1996-08-02
Publication date: 1998-02-17
Also published as: DE19733399B4; US5857399A; DE19733399A1

Abstract

(57)【要約】【課題】適切なブレーキ力の増減を連続的に調節可能
な負圧式倍力装置を提供すること。【解決手段】ハウジング２と、定圧室６、８と変圧室
７、９とに分割する可動壁４、５と、パワーピストン１
０と、入力ロッド１１と、入力部材１２と、プランジャ
部材１８、２５と、大気制御用シール弁２５ａと、負圧
制御用シール弁１０ａと、コントロールバルブ２３と、
リアクションディスク１４と、パワーピストン１０の推
進力を装置外に出力する出力ロッド１５と、プランジャ
部材１８、２５を出力側に吸引移動させて変圧室７、９
を大気に連通させるソレノイド１７とを有し、プランジ
ャ部材１８、２５はソレノイド１７によって吸引移動さ
れている時、入力部材１２の入力側への移動に伴って自
身も入力側へ移動可能とされており、ソレノイド１７が
作動されることによって負圧式倍力装置が発揮する出力
がソレノイド１７の吸引力に応じて調節可能とされた負
圧式倍力装置１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は負圧式倍力装置に関
し、特に、自動車に適用される負圧式倍力装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両において、制動時の操作力を
低減するためのブレーキブースタとして、負圧式倍力装
置が採用されている。

【０００３】この負圧式倍力装置は、エンジンの吸入負
圧又はバキュームポンプの負圧を倍力源とし、この負圧
と大気圧との差圧を利用して車両の運転者の制動ペダル
踏力以上の力を油圧を介してブレーキ装置に加えるもの
であり、ブレーキブースタとして最も一般的なシステム
である。

【０００４】例えば、独特許公開ＤＥ４４０５０９２Ｃ
１号公報には、運転者の入力以外に、運転又はブレーキ
操作条件に対応して、例えば、車両の運転者の制動ペダ
ル操作速度が限界を超えたとき（急制動時）、倍力装置
内のソレノイドを励磁して入力による助勢力以外の出力
を付加し発生させる自動制動過程機構を備えた負圧式倍
力装置が提案されている。

【０００５】この独特許公開ＤＥ４４０５０９２Ｃ１号
に開示される負圧式倍力装置は、内部に圧力室を形成す
るハウジングと、前記ハウジング内に設置され、前記圧
力室を、負圧源に連通される定圧室と前記負圧源および
大気に選択的に連通される変圧室とに分割する可動壁
と、前記可動壁に結合されたパワーピストンと、前記パ
ワーピストンの外端開口から前記パワーピストン外に延
出してブレーキ操作によって略入出力軸方向に移動可能
な入力ロッドと、前記パワーピストンの内部に略入出力
軸方向に摺動可能に設置され、前記入力ロッドに連結さ
れた入力部材と、前記入力部材の移動によって軸方向に
移動可能なプランジャ部材と、前記プランジャ部材に形
成された大気制御用シール弁と、前記パワーピストンの
内部に形成された負圧制御用シール弁と、前記大気制御
用シール弁および前記負圧制御用シール弁と協動して、
前記変圧室を前記負圧源および大気に選択的に連通する
コントロールバルブと、電力源に接続され、電力の供給
を受けることによって前記プランジャ部材を略入出力軸
に沿って出力側に吸引移動させて、前記変圧室を大気に
連通させるソレノイドとを有するものである。

【０００６】この負圧式倍力装置の作動を図９を用いて
説明する。尚、図９はこの負圧式倍力装置の出力の特性
線図であり、縦軸は負圧式倍力装置の出力を、横軸はブ
レーキペダルの踏み込み力、即ち、入力を示し、実線は
通常作動時の特性線図を、破線はソレノイド駆動時の、
即ち、自動制動過程の特性線図を示す。この負圧式倍力
装置は、ブレーキペダルの踏み込み力ｆ1 のブレーキ操
作を受け、入力ロッドがパワーピストン内へと移動し、
この入力ロッドの移動に伴い入力部材およびバルブプラ
ンジャ部材も移動してバルブプランジャ部材の大気制御
用シール弁とコントロールバルブとが非係合となること
により、変圧室に大気を導入して可動壁ひいてはパワー
ピストンに推進力を発生させ、実線上を通り点ａ1 にお
ける出力を発生し、変圧室と大気との連通を遮断し、且
つ、変圧室と定圧室との連通も遮断する平衡状態をと
る。

【０００７】この入力ｆ1 が加えられる過程で、例え
ば、このブレーキペダルの踏み込み速度が所定値以上を
示し、このブレーキ操作が急ブレーキであると判断され
ると、ソレノイドを駆動させて非作動状態にあったバル
ブプランジャ部材を出力側に吸引移動させ、バルブプラ
ンジャ部材とコントロールバルブとが非係合となること
により変圧室に更に大気を導入して可動壁ひいてはパワ
ーピストンに推進力を発生させ、点ｃ1 における出力を
なす。以後、負圧式倍力装置はｃ線上での作動となる。

【０００８】即ち、入力ｆ1 でソレノイドが駆動される
と、出力ａ1 から出力ｃ1 へ一挙飛躍することになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たＤＥ４４０５０９２１Ｃ１号公報に開示される負圧式
倍力装置においては、以下の問題点を有する。

【００１０】車両の積載荷重が増加した場合において
も、ブレーキの操作力を変えることなく積載荷重増加前
と同じブレーキ操作となるようにするために、積載荷重
に応じて助勢力を連続的に変化しうる倍力装置が求めら
れている。即ち、通常の固定された倍力装置の入出力関
係に対し入出力比を自在に可能としうるものが求められ
ている。

【００１１】更には、ブレーキ操作の無い車両の走行状
態で急加速時のスリップ防止のための自動ブレーキや渋
滞時等での車間制御の為の自動ブレーキにおいて、任意
の制御されたブレーキ力を出力する倍力装置が求められ
ている。

【００１２】この為、このようなニーズに対して適性な
助勢力の付加をする、更には、適切なブレーキ力増加を
連続的に調節可能な倍力装置が要求される。

【００１３】然るに、ＤＥ４４０５０９２１Ｃ１号公報
に開示される負圧式倍力装置は、ソレノイドを励磁させ
て大気を変圧室に導入することにより強制的に倍力機構
を作動させて出力増を図る場合、ＯＮ−ＯＦＦ的作動の
ために常に倍力作用の最大助勢力を発生させてしまうも
のであり、適性な助勢力の付加をする、更には、適切な
ブレーキ力増加を連続的に調節するといったことができ
ないものである。

【００１４】更に、再度図９を参照して、最大助勢状態
（ソレノイドの作動に伴い大気制御用シール弁とコント
ロールバルブとが非係合となり、変圧室が大気圧に達し
ている状態）で負圧式倍力装置が出力ｃ1 を発生してい
る状態で、入力ロッドに加えられる入力量を減らして負
圧式倍力装置の作動を初期位置（非作動状態）に戻そう
とする場合、入力ｆを入力ｆ2 に減少させても負圧式倍
力装置は最大助勢状態を維持し依然として高い出力ｃ2
を発生しており、出力ｃ2 、入力ｆ2 に到ったことを検
出する検出手段によりソレノイドの通電が遮断されて、
プランジャ部材が入力側に移動され、大気制御用シール
弁がコントロールバルブに当接して変圧室と大気との連
通が遮断され、更に、コントロールバルブが負圧制御用
シール弁から離間し、変圧室と定圧室とが連通して変圧
室と定圧室との圧力差が減少するため、パワーピストン
が初期位置に戻り始め、負圧式倍力装置の出力が減少す
る。

【００１５】即ち、運転者の負圧式倍力装置の出力減少
意図に反し、入力ロッドへの入力を減少させても負圧式
倍力装置は依然として高い出力を出し続け、入力ｆ2 に
至って初めて出力が減少し始めるために、入力量に対し
て出力量が大きいという違和感が感じられるという不具
合が生じている。

【００１６】本発明は、適性な助勢力の付加を可能とす
る、更には、適切なブレーキ力の増減を連続的に調節可
能な負圧式倍力装置を提供することを、加えて、操作者
の意思を率直に反映する負圧式倍力装置を提供すること
を、その技術的課題とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために、内部に圧力室を形成するハウジングと、前記
ハウジング内に設置され、前記圧力室を、負圧源に連通
される定圧室と前記負圧源および大気に選択的に連通さ
れる変圧室とに分割する可動壁と、前記可動壁に結合さ
れたパワーピストンと、前記パワーピストンの外端開口
から前記パワーピストン外に延出してブレーキ操作によ
って略入出力軸方向に移動可能な入力ロッドと、前記パ
ワーピストンの内部に略入出力軸方向に摺動可能に設置
され、前記入力ロッドに連結された入力部材と、前記入
力部材の移動によって軸方向に移動可能なプランジャ部
材と、前記プランジャ部材に形成された大気制御用シー
ル弁と、前記パワーピストンの内部に形成された負圧制
御用シール弁と、前記大気制御用シール弁および前記負
圧制御用シール弁と協動して、前記変圧室を前記負圧源
および大気に選択的に連通するコントロールバルブと、
前記定圧室と前記変圧室との圧力差により前記可動壁お
よび前記パワーピストンに発生する推進力に応じた反力
を前記入力部材に印加する反力手段と、前記反力手段を
介して前記可動壁の移動に伴う前記パワーピストンの推
進力を装置外に出力する出力手段と、電力源に接続さ
れ、電力の供給を受けることによって前記プランジャ部
材を略入出力軸に沿って出力側に吸引移動させて、前記
変圧室を大気に連通させるソレノイドとを有し、前記プ
ランジャ部材は、前記ソレノイドによって吸引移動され
ている時、前記入力部材の入力側への移動に伴って自身
も入力側へ移動可能とされており、前記ソレノイドが作
動されることによって負圧式倍力装置が発揮する出力
が、前記ソレノイドの吸引力に応じて調節可能とされた
負圧式倍力装置を構成した。

【００１８】好ましくは、前記プランジャ部材は、前記
ソレノイドの吸引力に応じて出力側への前記入力部材に
対する移動量が調節される負圧式倍力装置が望ましい。

【００１９】好ましくは、前記プランジャ部材と前記入
力部材は、前記ソレノイドによって前記プランジャ部材
が出力側に前記入力部材に対して相対的に所定量移動さ
れた際に作用する、前記プランジャ部材の前記入力部材
に対する相対的な移動を規制する規制部分を夫々有して
いる負圧式倍力装置が望ましい。

【００２０】好ましくは、前記プランジャ部材と前記入
力部材との間に配設され、前記プランジャ部材を入力側
に付勢する第１付勢手段と、前記プランジャ部材の規制
部と前記入力部材の規制部との間に配設され、前記プラ
ンジャ部材を入力側に付勢する第２付勢手段とを備えた
負圧式倍力装置が望ましい。

【００２１】好ましくは、前記反力手段によって前記入
力部材が入力側に付勢される際に作用する、前記パワー
ピストンに対する前記入力部材の入力側への相対的な移
動を所定値分許容する許容部分とを備えた負圧式倍力装
置が望ましい。

【００２２】好ましくは、前記規制する部分は、無作動
状態において所定値分離間して、前記ソレノイドによっ
て前記プランジャ部材が出力側に移動された際に互いに
当接する、前記プランジャ部材と前記入力部材とに夫々
設けられた当接面である負圧式倍力装置が望ましい。

【００２３】好ましくは、前記許容する部分は、無作動
状態の時に所定値分離間して、互いに対向する前記入力
部材の出力側端部の入力側を向いた面と該入力部材の出
力側端部を収容する部位の出力側を向いた面とのクリア
ランスである負圧式倍力装置が望ましい。

【００２４】好ましくは、前記プランジャ部材と前記入
力部材との間に配設され、前記プランジャ部材を入力側
に付勢する付勢手段を備えた負圧式倍力装置が望まし
い。

【００２５】請求項１の負圧式倍力装置は、プランジャ
部材がソレノイドによって吸引移動されている時、入力
部材の入力側への移動に伴ってプランジャ部材自身も入
力側へ移動可能とされており、ソレノイドが作動される
ことによって負圧式倍力装置が発揮する出力が、ソレノ
イドの吸引力に応じて調節可能とされている。

【００２６】請求項２の負圧式倍力装置は、請求項１の
作用に加えて、プランジャ部材がソレノイドの吸引力に
応じて出力側への前記入力部材に対する移動量が調節さ
れる。

【００２７】請求項３の負圧式倍力装置は、請求項１又
は請求項２の作用に加えて、ソレノイドによってプラン
ジャ部材が出力側に入力部材に対して相対的に所定量移
動された際に、プランジャ部材と入力部材の夫々の規制
部分が作用することにより、プランジャ部材がソレノイ
ドによって吸引移動されている時、入力部材の入力側へ
の移動に伴ってプランジャ部材自身も入力側へ移動可能
とされている。

【００２８】請求項４の負圧式倍力装置は、請求項３の
作用に加えて、ソレノイドに電流が流されると、プラン
ジャが、第１、第２付勢手段の付勢力に抗して出力側に
移動されることになる。

【００２９】一方、プランジャが、第１、第２付勢手段
の付勢力に抗して出力側に移動する際の移動量を増大さ
せるには、ソレノイドの吸引力を増大させる必要が生じ
る。即ち、ソレノイドの吸引力の増減に伴って、プラン
ジャ部材の入力部材に対する相対的な出力側への移動量
も増減することになり、このプランジャ部材の入力部材
に対する相対的な移動量は、ソレノイドの吸引力に依存
している。

【００３０】請求項５の負圧式倍力装置は、請求項１〜
４のいずれか一に記載の作用に加えて、反力手段によっ
て入力部材が入力側に付勢される際に、許容部分が作用
することにより、プランジャ部材がソレノイドによって
吸引移動されている時の入力部材の入力側への移動に伴
うプランジャ部材自身の入力側への移動がより可能とさ
れている。

【００３１】請求項６の負圧式倍力装置は、請求項３〜
５のいずれか一に記載の作用に加えて、ソレノイドによ
ってプランジャ部材が出力側に入力部材に対して相対的
に所定量移動された際に、プランジャ部材と入力部材の
夫々の当接面が当接することにより、プランジャ部材が
ソレノイドによって吸引移動されている時、入力部材の
入力側への移動に伴ってプランジャ部材自身も入力側へ
移動可能とされている。

【００３２】請求項７の負圧式倍力装置は、請求項５又
は請求項６の作用に加えて、反力手段によって入力部材
が入力側に付勢される際に、無作動状態の時に所定値分
離間して、互いに対向する入力材の出力側端部の入力側
を向いた面と入力部材の出力側端部を収容する部位の出
力側を向いた面とにクリアランスが配設されていること
により、プランジャ部材がソレノイドによって吸引移動
されている時の入力部材の入力側への移動に伴うプラン
ジャ部材自身の入力側への移動がより可能とされてい
る。

【００３３】請求項８の負圧式倍力装置は、請求項１又
は請求項２の作用に加えて、ソレノイドに電流が流され
ると、プランジャが、付勢手段の付勢力に抗して出力側
に移動されることになる。

【００３４】一方、プランジャが、付勢手段の付勢力に
抗して出力側に移動する際の移動量を増大させるには、
ソレノイドの吸引力を増大させる必要が生じる。

【００３５】即ち、ソレノイドの吸引力の増減に伴っ
て、プランジャ部材の入力部材に対する相対的な出力側
への移動量も増減することになり、このプランジャ部材
の入力部材に対する相対的な移動量は、ソレノイドの吸
引力に依存することになる。

【００３６】

【実施の形態】以下、本発明を実施の形態により具体的
に説明する。

【００３７】図面を参照して、本発明の実施の形態を以
下に説明する。尚、以下の実施の形態において特に断り
書きがない限り、前方及び先端とは負圧式倍力装置の出
力側の方向を、後方及び後端とは負圧式倍力装置の入力
側の方向をそれぞれ指し、入出力軸とは負圧式倍力装置
の入出力軸を意味する。さらに、中心軸は入出力軸に平
行であり、径方向（半径方向）とは負圧式倍力装置の入
出力軸方向に直交する方向である。

【００３８】図１は、本実施の形態の負圧式倍力装置の
入出力軸方向に沿った断面図であり、図２は図１の要部
拡大図であり、図３は本実施の形態の負圧式倍力装置の
性能線図である。

【００３９】図１を参照して、本実施の形態の負圧式倍
力装置１は車両のブレーキブースタに適用されるもので
ある。負圧式倍力装置１の入力側に大気に通じる突出部
が形成され、出力側に不図示のエンジンのインテークマ
ニホールドに通じるインレット２ａを有する略コーン状
のハウジング２を備え、ハウジング２の突出部端面には
運転者の操作する不図示のブレーキペダルに接続する入
力ロッド１１と共に略入出力軸方向に進行可能な蛇ばら
状の管体が接続されている。ハウジング２内及び蛇ばら
状の管体内には流体通路を備える２重筒状のパワーピス
トン１０が挿入され、入力側から出力側に順に、入出力
軸に直交する面に互いに対向して、いずれも略ダイヤフ
ラム形状のリヤ可動壁５、固定壁３、及びフロント可動
壁４が納められている。

【００４０】ハウジング２の後壁とリヤ可動壁５とはリ
ヤ変圧室９とを画成し、リヤ可動壁５、固定壁３及びハ
ウジング２の側壁は、リヤ定圧室８を画成し、固定壁３
とフロント可動壁４とはフロント変圧室７を画成し、フ
ロント可動壁４とハウジング２の側壁及び前壁とはフロ
ント定圧室６を画成する。

【００４１】リヤ可動壁５の外周部は、リヤ変圧室９及
びリヤ定圧室８の気密を保持するようにハウジング２に
より支持され、リヤ変圧室９への大気の流入とリヤ定圧
室８の負圧により、リヤ可動壁５は略入出力軸に沿って
出力側に移動される。この移動によって、パワーピスト
ン１０は略入出力軸に沿って移動（ストローク）され
る。

【００４２】フロント可動壁４の外周部は、フロント変
圧室７及びフロント定圧室６の気密を保持するようにハ
ウジング２により支持され、フロント変圧室７への大気
の流入とフロント定圧室６の負圧により、フロント可動
壁４は略入出力軸に沿って出力側に移動される。この移
動によって、パワーピストン１０は略入出力軸に沿って
移動（ストローク）される。

【００４３】リヤ変圧室９とフロント変圧室７とから構
成される変圧室の組は、互いに常時導通すると共に、大
気制御用シール部２３ｅと第２プランジャ部材２５の入
力側端部に設けられた大気制御用シール弁２５ａとの離
間又は接触により、選択的に大気と連通し又大気から遮
断される。リヤ定圧室８とフロント定圧室６とから構成
される定圧室の組は互いに常時連通している。変圧室
９、７と定圧室８、６とは、負圧制御用シール部２３ｆ
とパワーピストン１０の内面に入力側に向かって突出形
成された負圧制御用シール弁１０ａとの離間又は接触に
より、選択的に連通又は不通とされる。

【００４４】リヤ定圧室８及びフロント定圧室６は、イ
ンレット２ａを介して負圧源である不図示のエンジンの
インテークマニホールドと連通し、常に負圧を示してい
る。ハウジング２内において、ハウジング２の突出部端
部から入出力軸に沿って延在し出力側が径大で略筒状の
パワーピストン１０内には、入力ロッド１１が挿入さ
れ、弁要素等が配設されている。

【００４５】リヤ可動壁５、及びフロント可動壁４の内
周端部は、各変圧室９、７及び各定圧室８、６の気密を
保持するように、パワーピストン１０の外周部において
負圧式倍力装置１の入力側から出力側へ向かって順に支
持されている。

【００４６】更に、固定壁３の内周端部は、リヤ定圧室
８及びフロント変圧室７の気密を保持するようにフロン
ト可動壁４の側面に当接している。

【００４７】パワーピストン１０は、フロント可動壁４
を介して固定壁３の内周端部に当接・摺動しながら、負
圧式倍力装置１の略入出力軸に沿ってストロークし、こ
のストロークに伴いリヤ可動壁５及びフロント可動壁４
は移動する。

【００４８】負圧式倍力装置１の入力端には入力ロッド
１１が配設され、入力ロッド１１後端部はハウジング２
外に突出して図示しないブレーキペダルに接続するとと
もに、前方部はハウジング２の突出部の入力側端面か
ら、パワーピストン１０内に挿入され、パワーピストン
１０の中心軸に沿って延在している。

【００４９】ハウジング２の突出部に接続するととも
に、入力ロッド１１の移動に伴い圧縮変形される蛇ばら
状の管体の内周に沿ってパワーピストン１０の径小部が
挿入され、入力端部には、管状のフィルタ、あるいはサ
イレンサ等が、入力ロッド１１と略同軸に嵌装されてい
る。

【００５０】図２に示すように、入力ロッド１１は、
第１入力ロッド１１ａと第２入力ロッド１１ｂとから成
り第１入力ロッド１１ａには軸方向に延びるスリット１
１ａａが備えられ、接続ピン３１が軸方向に移動可能に
挿通されている。接続ピン３１は第２入力ロッド１１ｂ
に設けた貫通孔１１ｂａに、第２入力ロッド１１ｂに対
して移動不能なように固定されている。

【００５１】第１入力ロッド１１ａの左端側外周部には
第２入力ロッド１１ｂの内周孔１１ｂｂが嵌合してお
り、第１入力ロッド１１ａの段付部と、第２入力ロッド
１１ｂの内周孔１１ｂｂの底部との間には係止スプリン
グ３２が介在し、第１入力ロッド１１ａおよび第２入力
ロッド１１ｂを互いに引き離す方向に付勢している。第
２入力ロッド１１ｂは後述する第１入力部材１５の入力
部１５ａに一体的に移動可能なように連結されている。

【００５２】第１入力ロッド１１ａの上部にはスイッチ
手段であるマイクロスイッチ３３が固定されている。マ
イクロスイッチ３３は作動することによって電気信号を
発する動作部３３ａと、発生した電気信号を外部に伝達
するハーネス３３ｂを備えている。接続ピン３１には当
接部材３４が固定され、マイクロスイッチ３３の動作部
３３ａに当接可能となっている。

【００５３】ブレーキの非作動時には、第１入力ロッド
１１ａは図示しない車両のブレーキペダルによってその
位置が決定され、第２入力ロッド１１ｂは入力部材１２
によって位置が決定されるが、第１入力ロッド１１ａの
左端部と第２入力ロッド１１ｂの内周孔１１ｂｂの底部
との間には隙間が設定されている。この時マイクロスイ
ッチ３３の動作部３３ａと接続ピン３１に固定された当
接部材３４との間にはわずかながら隙間があるため、マ
イクロスイッチ３３は非作動状態にある。

【００５４】入力ロッド１１の外周で、接続ピン３３に
は戻しスプリング２４を受けるスプリングリテーナが固
定されている。

【００５５】中心軸に沿って、このスプリングリテーナ
の出力側には、コントロールバルブ２３が配設されてい
る。

【００５６】コントロールバルブ２３は、第１リテーナ
２３ａと、シール部材２３ｂと、スプリングリテーナ２
３ｃと、略筒状のバルブプレート２３ｄと、大気制御用
シール部，負圧制御用シール部２３ｆとから構成されて
いる。

【００５７】第１リテーナ２３ａは、スプリングリテー
ナ，戻しスプリング２４を介して第２入力ロッド１１ｂ
から弾撥力を受けながら固定されている。シール部材２
３ｂは、その一端において第１リテーナ２３ａに係合し
ており、他端においてはスプリングリテーナ２３ｃと一
体成形されている。スプリングリテーナ２３ｃには更に
バルブプレート２３ｄが固定され、スプリングリテーナ
２３ｃおよびバルブプレート２３ｄには各々大気制御用
シール部２３ｅ，負圧制御用シール部２３ｆが一体成形
されることによって固着されている。

【００５８】上記構成を採ることによって、大気制御用
シート部２３ｅは第２入力ロッド１１ｂが非作動状態に
おいて、第２プランジャー部２５の大気制御用シール弁
２５ａと係合している。又、第２入力ロッド１１ｂが作
動状態においては、負圧制御用シート部２３ｆがパワー
ピストン１０に設けた大気制御用シール弁１０ａと係合
可能となっている。

【００５９】コントロールバルブ２３の両シール部２３
ｅ、２３ｆを両シール弁１０ａ、２５ａに向けて付勢す
る付勢スプリング２１がコントロールバルブ２３の内周
で、第１リテーナ２３ａとスプリングリテーナ２３ｃと
の間に配置されている。第１リテーナ２３ａと入力ロッ
ド１１の外周に配設されたリテーナとの間には、入力ロ
ッド１１を入力側に付勢する戻しスプリング２４が圧縮
介装されている。

【００６０】コントロールバルブ２３のバルブプレート
２３ｄに侵入している第２プランジャ部材２５の大気制
御用シール弁２５ａは、大気制御用シール部２３ｅと密
着又は離間可能である。第２プランジャ部材２５の出力
側端部は第１プランジャ部材１８に接続されており、第
２プランジャ部材２５の内周には当接面２５ｄが形成さ
れている。

【００６１】負圧制御用シール部２３ｆの出力側に負圧
制御用シール弁１０ａが対向し、負圧制御用シール部２
３ｆと当接又は離間可能である。

【００６２】入力ロッド１１の出力側先方には、略入出
力軸に沿って延在している入力部材１２（第１、第２、
第３入力要素１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）が配設されてい
る。第１入力要素１２ａの入力側には当接面２５ｄと対
向する当接面１２ｄが形成され、当接面１２ｄから入力
側に突出する筒部は入力ロッド１１、即ち第２入力ロッ
ド１１ｂの球状の先端部を包むように入力ロッド１１と
係合している。

【００６３】第２プランジャ部材２５の内周には、当接
面１２ｄを支持面として第２プランジャ部材２５を入力
側に付勢する第１付勢手段２７と、第２付勢手段３５と
が圧縮介装されている。

【００６４】皿バネ状の第２付勢手段３５は、当接面１
２ｄを支持面として第１伝達要素１２の当接面１２ｄと
第２プランジャ部材２５の当接面２５ｄとの間に介装さ
れており、コイル状の第１付勢手段は、第４付勢手段３
５を介して当接面１２ｄを支持面として第１入力要素１
２の当接面１２ｄと第２プランジャ部材２５の内向フラ
ンジ部２５ｅとの間に介装されている。

【００６５】当接面２５ｄと当接面１２ｄとは、第２付
勢手段３５を介して当接又は離間可能である。

【００６６】第２入力要素１２ｂには、当接面２５ｄに
対し、伝達部材１２の過大なストロークを防止するスト
ッパ４０を挟んで対峙し、径外方に突出し第１バルブプ
ランジャ部材１８の段部１８ｅに当接又は離間可能な凸
部１２ｅが形成されている。従って、入力ロッド１１と
入力部材１２の軸方向出力側への移動に伴って第１プラ
ンジャ部材１８及び第２プランジャ部材２５も軸方向出
力側への移動が可能である。

【００６７】第３入力要素１２ｃは、リアクションディ
スクリテーナ１６内に収容されている円板状の径大部を
備え、径大部の入力側端面はリアクションディスクリテ
ーナ１６に形成された凹部底面に対向し、出力側端面は
リアクションディスク１４に対向している。

【００６８】リアクションディスクリテーナ１６は、パ
ワーピストン１０と一体又はパワーピストン１０に形成
され、出力側に拡開すると共に、出力側端面から延長さ
れた筒部を備えている。リアクションディスクリテーナ
１６の出力側端面内周部はリアクションディスク１４の
入力側端面外周部に当接している。反力手段としてのリ
アクションディスク１４は、リアクションディスクリテ
ーナ１６の筒部内周面及び出力側端面内周部に密着して
嵌合している。

【００６９】リアクションディスクリテーナ１６の出力
側端面外周部とハウジング２の内壁に接するリテーナと
の間にはスプリング２８が圧縮介装されている。

【００７０】中心軸に沿って、リアクションディスク１
４の出力側先方には、略鋲状の出力ロッド１５が配設さ
れている。出力ロッド１５の平面部入力側端面はリアク
ションディスク１４に密着している。出力側には、不図
示のマスタシリンダ等の油圧装置を含むブレーキ装置が
配置され、出力ロッド１５は油圧を介してブレーキ装置
に作用し、油圧による反作用をリアクションディスク１
４、入力部材１２を介して入力ロッド１１に及ぼす。

【００７１】第１プランジャ部材１８の外周でパワーピ
ストン内周面にはソレノイドコイル１７が配設されてい
る。

【００７２】第３入力要素１２ｃの出力側端面は、略ド
ーム状を呈している。

【００７３】本実施の形態の構成において５つのクリア
ランスが設けられている。図２に示すクリアランスはい
ずれも無作動状態におけるクリアランスを示している。

【００７４】クリアランスＡは、負圧制御用シール部２
３ｆと負圧制御用シール弁１０ａとのクリアランスであ
る（静止状態又は戻り行程で変圧室７、９と定圧室６、
８とが連通される時のクリアランス）。

【００７５】クリアランスＢは、第２付勢部材３５の入
力側端部と当接面２５ｄとのクリアランスである。

【００７６】クリアランスＣは、第２付勢部材３５の出
力側端部と当接面２５ｄとのクリアランスである。

【００７７】クリアランスＤは、第３入力要素１２ｃの
円板状の径大部の入力側端面とリアクションディスクリ
テーナ１６に形成された凹部底面とのクリアランスであ
る。クリアランスＥは、第３入力要素１２ｃの円板状の
径大部出力側端面と、リアクションディスク１６の入力
側端面との最小部のクリアランスである。

【００７８】クリアランスＣは、無作動状態において第
１の所定値であって、このクリアランスＣはソレノイド
１７が十分な吸引力を有して第１、第２プランジャ１
８、２５が吸引されたときに実質的に「０」になり（当
接されて）、エアバルブ（入力部材１２の出力側先端か
ら第２プランジャ２５の入力側先端までの長さ）の全長
は最も短くなり、一定の短縮された状態になる。

【００７９】クリアランスＤは、無作動状態において第
２の所定値であり、クリアランスＤは、戻り（復）行程
あるいは出力特性の変化した時第３入力要素１２ｃの後
退を許容する量である。

【００８０】各クリアランスの関係については、少なく
ともＤ＋Ａ≧Ｃ、好ましくはＤ＞Ｃとして、Ｄの値を相
当量大きく設定する。又、Ａ≦Ｂが好ましい。

【００８１】クリアランスＣの大きさは、ソレノイド１
７の吸引力と、第１付勢部材２７及び第２付勢部材３５
とのバランスにより可変であり、その状況に応じて、リ
アクションディスク１４の変形抵抗分だけの出力増加を
決定する。

【００８２】クリアランスＥは、クリアランスＡと同じ
ないしＡより大きく設定されている。

【００８３】図４は、本実施の形態の負圧式倍力装置
の、ソレノイド１７に流れる電流ｉとプランジャ部材と
入力部材１２との相対移動量との特性線図であり、図５
は、本実施の形態の負圧式倍力装置の、プランジャ部材
と入力部材１２との相対移動量と第１、２付勢手段２
７、３５の付勢力との特性線図である。図２、図４およ
び図５に示すように、ソレノイド１７に電流が流される
と、第１プランジャ１８、第２プランジャ２５が、第
１、第２付勢手段２７、３５の付勢力に抗して出力側に
移動されることになる。一方、図４、図５に示すよう
に、プランジャ部材の当接部２５ｄと入力部材１２の当
接部１２ｄとのクリアランスＣにおいて、プランジャ部
材が入力部材１２に対してクリアランスＢの分だけ移動
する際にプランジャ部材に作用するスプリング力は第１
付勢手段２７が発揮するＦｓ１であり、スプリング力Ｆ
ｓ１に抗してプランジャ部材が入力部材１２に対してク
リアランスＢの分だけ移動する為にソレノイド１７に必
要とされる電流量はｉ₁となる。又、プランジャ部材が
入力部材１２に対してクリアランスＣの分だけ移動する
際にプランジャ部材に作用するスプリング力は第１付勢
手段２７と第２付勢手段３５とが発揮するＦｓ２であ
り、スプリング力Ｆｓ２に抗してプランジャ部材が入力
部材１２に対してクリアランスＣの分だけ移動する為に
ソレノイド１７に必要とされる電流量はｉ₂となる。

【００８４】即ち、ソレノイド１７に供給する電流量の
増加、ひいては、ソレノイド１７の吸引力の増加に伴っ
て、プランジャ部材の入力部材１２に対する相対的な出
力側への移動量も増加することになり、このプランジャ
部材の入力部材１２に対する相対的な移動量は、ソレノ
イド１７に供給される電流量、ひいては、ソレノイド１
７の吸引力に依存していることになる。

【００８５】プランジャ部材が入力部材１２に対してク
リアランスＢの分まで移動する際にプランジャ部材に作
用するスプリング力の増加量は小さく、又、プランジャ
部材が入力部材１２に対してクリアランスＢの分からＣ
の分まで移動する際にプランジャ部材に作用するスプリ
ング力の増加量は大きく設定されている。

【００８６】上記構成および特性をふまえて、本実施の
形態の負圧式倍力装置の作動を、まず通常作動、次にソ
レノイド作動が追加された、即ち、自動制動機構が駆動
されて自動制動過程が行われた場合の順で説明する。

【００８７】図１〜５に示すように、運転者により、入
力ｆ₁で図示しないブレーキペダルが操作されると、こ
れと連結した入力ロッド１１がブレーキ操作力（入力）
を受けて図１において左方に移動するため、係止スプリ
ング３２の所定の付勢力に打ち勝って、当初第１入力ロ
ッド１１ａと第２入力ロッド１１ｂとの間に設定されて
いた隙間を埋めた上で第１入力ロッド１１ａと第２入力
ロッド１１ｂとが一体となって移動する。従って、第２
入力ロッド１１ｂに固定された入力部材１２も入力ロッ
ド１１と一体となって図１において左方に移動するここ
で、第１入力ロッド１１ａの作動によって、第１入力ロ
ッド１１ａおよび第２入力ロッド１１ｂとの間の隙間が
埋まると、第１入力ロッド１１ａに固定されたマイクロ
スイッチ３３が、第２入力ロッド１１ｂに対して固定さ
れた当接部３４方向に移動して、動作部３３ａに当接部
３４が当接して、やがて、当接部３４が動作部３３ａを
押圧してマイクロスイッチ３３を作動させ、マイクロス
イッチ３３は電気信号を発信する。

【００８８】更に、入力部材１２の作動によって、第１
プランジャ部材１８の段部１８ａに凸部１２ｅが係合す
るとにより、プランジャ部材（第１プランジャ部材１８
及び第２プランジャ部材２５）も図１において左方に移
動され、大気制御用シール部２３ｅおよび負圧制御用シ
ール部２３ｆも付勢スプリング２１の付勢力によってプ
ランジャ部材と共に図１において左方に移動し、やがて
負圧制御用シール部２３ｆがパワーピストン１０の負圧
制御用シール弁１０ａに当接して、フロント変圧室７お
よびリヤ変圧室９は、夫々フロント定圧室６およびリヤ
定圧室８と遮断されるため車両の負圧源との連通も断た
れる。

【００８９】更に、プランジャ部材が図１において左方
に移動すると、大気制御用シール部２３ｅと第２プラン
ジャ部材２５の大気制御用シール弁２５ａとの係合が解
消されて、フロント変圧室７およびリヤ変圧室９が大気
と連通する。従って、変圧室７，９への大気の流入によ
って、フロント定圧室６とフロント変圧室７との間、お
よびリヤ定圧室８とリヤ変圧室９との間に圧力差が発生
するため、この圧力差による荷重を受けた可動壁４およ
び５とこれらに連結されたパワーピストン１０が、リア
クションディスク１４を介して出力ロッド１５に増幅さ
れたブレーキ力を出力する。

【００９０】リアクションディスク１４がパワーピスト
ン１０による荷重を受けて変形し、突出した部位がリア
クションディスク１４と第３入力要素１２ｃとの間の隙
間Ｅを埋めて第３入力要素１２ｃに当接する状態になる
までブレーキ出力は増大する。即ち、入力がｆ₁に達す
るまで入力側に流動するリアクションディスク１４は第
３入力要素１２ｃに到達せず僅かなジャンピング出力を
出す。リアクションディスク１４が第３入力要素１２ｃ
に当接すると、入力部材１２がリアクションディスク１
４からの反力を受けて図１において右方向に戻されるこ
とによってプランジャ部材も付勢スプリング２１の付勢
力を受けて同方向に戻されて大気制御用シール弁２５ａ
が大気制御用シール部２３ｅと係合するため、フロント
変圧室７およびリヤ変圧室９の大気との連通が解消され
て、パワーピストン１０によるブレーキ出力はこれ以上
増大しない。

【００９１】これ以降は、空気弁座と真空弁座が（大気
制御用シール弁２５ａが大気制御用シール部２３ｅに、
かつ負圧制御用シール弁１０ａが負圧制御用シール部２
３ｆ）ほぼ着座した状態で開閉を行いながら進行する。
従って、各クリアランスはＡ→０、Ｃ→Ｃ、Ｅ→Ｅ−
Ａ、Ｄ→Ｄ＋Ａとなる。クリアランス「Ｅ−Ａ」部分が
弾性変形してきたリアクションディスク１４によって埋
め尽くされて、リアクションディスク１４面積と第３入
力要素１２ｃの先端面積比で決められる倍力比で作動線
Ｘ線上の作動をする。即ち、入力の増減にともなう倍力
の増減に応じて出力が増減する作動をする。

【００９２】この期間の作動は、第１の作動線Ｘ上で行
われる。

【００９３】倍力装置の倍力飽和点（死点）を超えてか
らは、出力増加は入力の増加分のみとなり、死点以降の
線は折れた線図となる。

【００９４】次に戻り行程は入力の低減に即応し空気弁
座と真空弁座が（大気制御用シール弁２５ａが大気制御
用シール部２３ｅに、かつ負圧制御用シール弁１０ａが
負圧制御用シール部２３ｆ）ほぼ着座した状態で、開閉
を行いながら出力側からの反力を受けて戻り、最後には
出力からの反力が無くなった状態（入力ｆ₁でジャンピ
ング出力時）以降は戻しスプリング２４が入力ロッド１
１、第２プランジャ２５を介してコントロールバルブ２
３を押し下げて、負圧制御用シール弁１０ａを負圧制御
用シール部２３ａから開放してクリアランスＡを確保し
て戻りを完了し出力「０」に到る。

【００９５】例えば、ブレーキペダルの操作により入力
ｆ₂の所まで入力を加えた時、このブレーキ操作の過程
で緊急ブレーキ等の制御信号に基づいて、ブレーキ補助
が必要と判断されたとき、ソレノイド１７が通電を受け
て第１プランジャ１８が出力側（図２中左方）に吸引さ
れる。ひいては、自動制動過程が行われることになる。

【００９６】そしてこの結果各クリアランスは入力ｆ₂
の通常作動の状態（前述）から大きく変動する。例え
ば、ソレノイド１７に電流ｉ₂以上の電流が供給される
と、ソレノイド１７による第１プランジャ１８の吸引に
より第１、第２付勢手段２７、３５の付勢力に抗して第
２プランジャ２５もクリアランスＣの分、図１中左方に
移動することにより、クリアランスＣについてほぼＣ→
０の状態となる。この結果、第２プランジャ２５の後端
から入力部材１２の前端までの長さが「Ｃ」の長さ分短
縮される。この短縮化によって空気弁（大気制御用シー
ル部２３ｂと大気制御用シール弁２５ｅとの隙間）から
空気（大気）が変圧室９、７に流入し出力増加がなされ
る。

【００９７】この後、入力ｆ₂が維持され続けるという
状態が続いた場合は、増加した出力によるリアクション
ディスク１４の入力側への流動がなされ第３伝達要素１
２ｃ〜入力ロッド１１を押し戻して、再び、大気制御用
シール弁２５ａが大気制御用シール部２３ｅに、及び負
圧制御用シール弁１０ａが負圧制御用シール部２３ｆに
（空気弁座と真空弁座が）ほぼ着座した状態に収束す
る。この押し戻す量は短縮量Ｃに等しい。

【００９８】これにより各クリアランスはＥ−Ａ→Ｅ−
Ａ＋Ｃ、Ｄ＋Ａ→Ｄ＋Ａ−Ｃとなる。

【００９９】即ち、入力ｆ₂でソレノイド１７が作動し
た状態後も入力ｆ₂を維持した場合、クリアランスＥ部
分の増加分Ｃだけのリアクションディスク１４流入分の
出力増加が追加出力量増加となり出力は性能線図上ｘ1
点よりｙ1 点に上昇する。言い換えれば、入力ｆ₂で踏
み込まれたブレーキペダルの位置から生ずる出力ｘ1よ
り大きい出力ｙ1 を自動的に確立することになる。そし
てｘ1 点からｙ1 点の間が「追加出力量」である。

【０１００】この状態から更に入力を増減させた時は従
来の倍力装置と全く同一の作動を行い作動線Ｘと同じ勾
配をもつ入出力比で作動線Ｙ（第２の作動線）で示され
る作動をする。即ち、入力の増減にともなう倍力の増減
に応じて出力が増減する作動をする。

【０１０１】さてここで、入力を更に増加させた場合は
Ｓ点で助勢力は飽和状態となる。即ち、変圧室７、９の
圧力は大気とほぼ同一となる。これは大気圧弁が開放状
態（大気制御用シール弁２５ａと大気制御用シール部２
３ｅとが離間状態）であることを意味している。入力ロ
ッド１１〜伝達部材１２が一体となってリアクションデ
ィスク１４を出力側に押し込み大気制御用シール部２３
ｅが開放された状態となる。この状態では入力増加分と
出力増加分とは等しい。

【０１０２】さて戻り行程について説明する。飽和助勢
点Ｓ以降まで作動した場合を例として説明する。

【０１０３】例えば、図３における（Ｆ₃，ｆ₃）点に
おいてブレーキの必要が無くなり、運転者がブレーキ操
作力を減少させてブレーキペダル、入力ロッド１１に加
えられる入力が減少すると、図示しない付勢部材により
付勢されてブレーキペダルが、又、戻しスプリング２４
により付勢されて入力ロッド１１が初期位置に向かって
移動し、ブレーキペダル、入力ロッド１１の初期位置へ
の移動に伴って、プランジャ部材、伝達部材１２が一体
となって、その全長が実質的にＣだけ短縮化された状態
で初期位置（図１右方）に向かって移動する。ｆ₃まで
の入力を与えた状態では出力はＦ₃まで出していて、入
力の減少により、出力は入力の減少分のみ減少してい
く。従って、この過程での戻りは遅い。

【０１０４】プランジャ部材の移動によって、大気制御
用シール部２３ｅと第２プランジャ２５の大気制御用シ
ール弁２５ａとが係合し、負圧制御用シール部２３ｆと
パワーピストン１０の負圧制御用シール弁１０ａとの係
合が解消され、変圧室７，９は大気と遮断され且つ定圧
室６、８と連通し、変圧室７，９から定圧室６、８へと
変圧室７，９内の大気が流入することによって、変圧室
７，９と定圧室６、８との間の圧力差が減少し、可動壁
４、５、ひいては、パワーピストン１０も初期位置へと
移動する。パワーピストン１０の初期位置への移動によ
り出力ロッド１５も初期位置に移動することから、出力
は図３の作動線Ｙに従って減少することになる。即ち、
Ｓ点以降では入力の減少に対し、出力の減少はその助勢
倍力比の速さで減少するため負圧式倍力装置の下流に設
けられた不図示のマスタシリンダ側の出力側の出力側反
力による戻りも急速になり戻りが急速に行われる。

【０１０５】第１入力ロッド１１ａに与えられるブレー
キ操作力が低下して、係止スプリング３２の設定荷重以
下になった時、係止スプリング３２の付勢力によって、
第１入力ロッド１１ａと第２入力ロッド１１ｂとが引き
離され、当接部３４のマイクロスイッチ３３の動作部３
３ａへの当接が解除され、マイクロスイッチ３３によっ
て発生された電気信号が消滅する。尚、マイクロスイッ
チ３３の電気信号が解除されたことを図示しないマイク
ロコンピュータが検知すると、電源からソレノイド１７
への電力の供給を停止するため、ソレノイド１７はもは
やプランジャ部材への電磁力、即ち吸引力を発生せず、
プランジャ部材は、第１付勢手段２７の付勢力によっ
て、図２の右方に更に戻される。即ち、当接部２５ｄと
当接部１２ｄとのクリアランスがＣとなる状態にもどさ
れる。プランジャ部材の更なる図２中右方への移動によ
って、コントロールバルブ２３の左端面も更に右方に戻
され、変圧室７，９と定圧室６、８との間の圧力差が更
に減少し、可動壁４、５、ひいては、パワーピストン１
０も初期位置へと移動する。従って、負圧式倍力装置１
は、通常ブレーキに沿った状態に戻り、以後、入力の低
減により初期状態に復帰する。

【０１０６】例えば、ブレーキペダルの操作により入力
ｆ₂の所まで入力を加えた時、このブレーキ操作の過程
で緊急ブレーキ等の制御信号に基づいて、ブレーキ補助
が必要と判断されたとき、ソレノイド１７に電流ｉ₃が
供給されると、ソレノイド１７による第１プランジャ１
８の吸引により第２プランジャ２５も第１、第２付勢手
段２７、３５の付勢力に抗して図１中左方にＣ₁分移動
することにより、クリアランスＣについてＣ→Ｃ−Ｃ₁
の状態となる。この結果、第２プランジャ２５の後端か
ら入力部材１２の前端までの長さが「Ｃ₁」の長さ分短
縮される。この短縮化によって空気弁（大気制御用シー
ル部２３ｂと大気制御用シール弁２５ｅとの隙間）から
空気（大気）が変圧室９、７に流入し出力増加がなされ
る。

【０１０７】この後、入力ｆ2 が維持され続けるという
状態が続いた場合は、増加した出力によるリアクション
ディスク１４の入力側への流動がなされ第３伝達要素１
２ｃ〜入力ロッド１１を押し戻して、再び、大気制御用
シール弁２５ａが大気制御用シール部２３ｅに、及び負
圧制御用シール弁１０ａが負圧制御用シール部２３ｆに
（空気弁座と真空弁座が）ほぼ着座した状態に収束す
る。この押し戻す量は短縮量Ｃ₁に等しい。

【０１０８】これにより各クリアランスはＥ−Ａ→Ｅ−
Ａ＋Ｃ₁、Ｄ＋Ａ→Ｄ＋Ａ−Ｃ₁となる。

【０１０９】即ち、入力ｆ₂でソレノイド１７が作動し
た状態後も入力ｆ₂を維持した場合、クリアランスＥ部
分の増加分Ｃ₁だけのリアクションディスク１４流入分
の出力増加が追加出力量増加となり出力は性能線図上ｘ
1 点よりｙ2 点に上昇する。言い換えれば、入力ｆ₂で
踏み込まれたブレーキペダルの位置から生ずる出力ｘ1
より大きい出力ｙ2 を自動的に確立することになる。そ
してｘ1 点からｙ2 点の間が「追加出力量」である。

【０１１０】この状態から更に入力を増減させた時は従
来の倍力装置と全く同一の作動を行い作動線Ｘと同じ勾
配をもつ入出力比で作動線Ｚ₁（第３の作動線）で示さ
れる作動をする。即ち、入力の増減にともなう倍力の増
減に応じて出力が増減する作動をする。

【０１１１】さてここで、入力を更に増加させた場合は
Ｔ点で助勢力は飽和状態となる。即ち、変圧室７、９の
圧力は大気とほぼ同一となる。これは大気圧弁が開放状
態（大気制御用シール弁２５ａと大気制御用シール部２
３ｅとが離間状態）であることを意味している。入力ロ
ッド１１〜伝達部材１２が一体となってリアクションデ
ィスク１４を出力側に押し込み大気制御用シール部２３
ｅが開放された状態となる。この状態では入力増加分と
出力増加分とは等しい。

【０１１２】さて戻り行程について説明する。飽和助勢
点Ｔ以降まで作動した場合を例として説明する。

【０１１３】例えば、図３における（Ｆ₃，ｆ₃）点に
おいてブレーキの必要が無くなり、運転者がブレーキ操
作力を減少させてブレーキペダル、入力ロッド１に加
えられる入力が減少すると、図示しない付勢部材により
付勢されてブレーキペダルが、又、戻しスプリング２４
により付勢されて入力ロッド１１が初期位置に向かって
移動し、ブレーキペダル、入力ロッド１１の初期位置へ
の移動に伴って、プランジャ部材、伝達部材１２が一体
となって、その全長が実質的にＣ1 だけ短縮化された状
態で初期位置（図１右方）に向かって移動する。ｆ₃ま
での入力を与えた状態では出力はＦ₃まで出していて、
入力の減少により、出力は入力の減少分のみ減少してい
く。

【０１１４】プランジャ部材の移動によって、大気制御
用シール部２３ｅと第２プランジャ２５の大気制御用シ
ール弁２５ａとが係合し、負圧制御用シール部２３ｆと
パワーピストン１０の負圧制御用シール弁１０ａとの係
合が解消され、変圧室７，９は大気と遮断され且つ定圧
室６、８と連通し、変圧室７，９から定圧室６、８へと
変圧室７，９内の大気が流入することによって、変圧室
７，９と定圧室６、８との間の圧力差が減少し、可動壁
４、５、ひいては、パワーピストン１０も初期位置へと
移動する。パワーピストン１０の初期位置への移動によ
り出力ロッド１５も初期位置に移動することから、出力
は図３の作動線Ｚに従って減少することになる。即ち、
Ｔ点以降では入力の減少に対し、出力の減少はその助勢
倍力比の速さで減少するため負圧式倍力装置の下流に設
けられた不図示のマスタシリンダ側の出力側の出力側反
力による戻りも急速になり戻りが急速に行われる。

【０１１５】例えば、入力ｆ₂で電流ｉ₃を受けてソレ
ノイド１７が作動し、出力ｙ2 を出した状態後も入力ｆ
₂を維持している場合において、ソレノイド１７に供給
する電流をｉ₃からｉ₂へ変えると、大気制御用シール
弁２５ａが大気制御用シール部２３ｅに、及び負圧制御
用シール弁１０ａが負圧制御用シール部２３ｆに（空気
弁座と真空弁座が）ほぼ着座して収束した状態から、ソ
レノイド１７に電流ｉ₃が供給され、ソレノイド１７に
よる第１プランジャ１８の更なる吸引により第２プラン
ジャ２５も第１、第２付勢手段２７、３５の付勢力に抗
してＣ−Ｃ1 分、図１中左方に更に移動することによ
り、クリアランスＣ−Ｃ₁についてほぼＣ−Ｃ₁→０の
状態となる。この結果、第２プランジャ２５の後端から
入力部材１２の前端までの長さが更に「Ｃ−Ｃ₁」の長
さ分短縮される。この短縮化によって空気弁（大気制御
用シール部２３ｂと大気制御用シール弁２５ｅとの隙
間）から空気（大気）が変圧室９、７に流入し出力増加
がなされる。

【０１１６】この後、入力ｆ₂が維持され続けるという
状態が続いた場合は、増加した出力によるリアクション
ディスク１４の入力側への流動がなされ第３伝達要素１
２ｃ〜入力ロッド１１を押し戻して、再び、大気制御用
シール弁２５ａが大気制御用シール部２３ｅに、及び負
圧制御用シール弁１０ａが負圧制御用シール部２３ｆに
（空気弁座と真空弁座が）ほぼ着座した状態に収束す
る。この押し戻す量は短縮量Ｃ−Ｃ₁に等しい。

【０１１７】これにより各クリアランスはＥ−Ａ＋Ｃ₁
→Ｅ−Ａ＋Ｃ、Ｄ＋Ａ−Ｃ₁→Ｄ＋Ａ−Ｃとなる。

【０１１８】即ち、入力ｆ2 でソレノイド１７が作動し
た状態後も入力ｆ₂を維持した場合、クリアランスＥ部
分の増加分Ｃ−Ｃ₁だけのリアクションディスク１４流
入分の出力増加が追加出力量増加となり出力は性能線図
上ｙ2 点よりｙ1 点に上昇する。言い換えれば、一旦、
入力ｆ₂で踏み込まれたブレーキペダルの位置から生ず
る出力ｘ1 より大きい出力ｙ2 を自動的に確立した後、
再度、出力ｙ2 より大きい出力ｙ1 を自動的に確立する
ことになる。そしてｙ2 点からｙ1 点の間が二度目の
「追加出力量」である。

【０１１９】この状態から更に入力を増減させた時は従
来の倍力装置と全く同一の作動を行い作動線Ｘと同じ勾
配をもつ入出力比で作動線Ｙ（第２の作動線）で示され
る作動をする。即ち、入力の増減にともなう倍力の増減
に応じて出力が増減する作動をする。

【０１２０】以降の作動は、前述したのと同様であるの
で説明は省略する。

【０１２１】上記の記述を複した作動について説明すれ
ば、入力の変化する過程において夫々の入力時点での電
流量を連続的に変化させれば、出力を連続的に変えれる
ことが理解できる。即ち、任意の倍力比を持つ作動線Ｚ
₂を得ることが可能であり、この作動線Ｚ₂上での往復
動過程は上述から容易に理解されるので説明は省略す
る。

【０１２２】次に、負圧式倍力装置１へのブレーキペダ
ルからの入力が無い状態でソレノイド１７を作動させて
場合について説明する。

【０１２３】ソレノイド１７に電流ｉ₃を流すことによ
り、ソレノイド１７による第１プランジャ１８の吸引に
より第２プランジャ２５も第１、第２付勢手段２７、３
５の付勢力に抗して図１中左方にＣ₁分移動し、クリア
ランスＣについてＣ→Ｃ−Ｃ₁の状態となる。この結
果、第２プランジャ２５の後端から入力部材１２の前端
までの長さが「Ｃ₁」の長さ分短縮される。この短縮化
によって空気弁（大気制御用シール部２３ｂと大気制御
用シール弁２５ｅとの隙間）から空気（大気）が変圧室
９、７に流入し出力増加がなされ、ジャンピング出力が
発生される。この時の出力は図３において、ｙ2 に対し
て入力による助勢力分を除いたｙ2 ’で示される。

【０１２４】この時の出力はソレノイド１７への電流の
増減によって可変であり、最大ｙ1’まで出力可能であ
る。

【０１２５】上述してきた本実施の形態の負圧式倍力装
置１においては、Ｄ＋Ａ≧ＣもしくはＤ＞Ｃの場合につ
いて説明してきたが、本発明における連続的に入出力を
変化させる方法について、各クリアランスの関係は必ず
しも上記に限定するものではない。即ち、Ｃを大きく
し、Ｄ＋Ａ≦Ｃとした場合も応用可能である。この場合
の性能線図は図６に示される。

【０１２６】以上説明したように、本実施の形態の負圧
式倍力装置１によれば、プランジャ部材と入力部材１２
とは、ソレノイド１７によってプランジャ部材が出力側
に入力部材１２に相対的に所定量「Ｃ」移動された時に
当接して互いの相対的な移動を規制する当接部２５ｄ、
１２ｄを有し、リアクションディスク１４によって入力
部材１２が入力側に付勢される際に作用する、パワーピ
ストン１０に対する入力部材１２の入力側への相対的な
移動を所定値「Ｄ］分許容する、互いに対向する入力部
材１２の出力側端部の入力側を向いた面と入力部材１２
の出力側端部を収容するリアクションディスクリテーナ
１６の出力側を向いた面とのクリアランスを有したこと
により、ソレノイド１７によってプランジャ部材が吸引
移動されているとき、入力部材１２の入力側への移動に
ともなってプランジャ部材が入力側に移動可能とされて
いることから、リアクションディスク１４から反力が入
力部材１２に印加されて入力部材１２が入力側に移動さ
れた際に、プランジャ部材が入力側に移動することによ
って、大気制御用シール弁２５ａと大気制御用シール部
２３ｅとが係合し、負圧制御用シール弁１０ａと負圧制
御用シール部２３ｆとが係合する平衡状態をとることが
可能であり、ブレーキペダルの踏み込み解除操作に伴う
入力部材１２の入力側への移動に伴ってプランジャ部材
が入力側に移動することによって、大気制御用シール弁
２５ａと大気制御用シール部２３ｅとが係合し、負圧制
御用シール弁１０ａと負圧制御用シール部２３ｆとが非
係合となる状態を採ることが可能である。

【０１２７】従って、ソレノイドの作動時に入力が増減
した場合でも最大助勢力を維持し続ける従来技術に対し
て、本実施の形態の負圧式倍力装置１では、入力の増減
に伴って出力も比例して増減する通常作動と同様に、ソ
レノイド１７の作動時に入力が増減すると、出力も助勢
倍力比でもって比例して増減するので、ペダル操作の違
和感がなく且つ速やかな出力の戻りが得られる。

【０１２８】更に、プランジャ部材と入力部材１２との
間に第１付勢手段２７が配設され、プランジャ部材の当
接部２５ｄと入力部材１２の当接部１２ｄとの間に第２
付勢手段３５が配設されることにより、ソレノイド１７
に供給する電流量の増減、ひいては、ソレノイド１７の
吸引力の増減に伴って、プランジャ部材の入力部材１２
に対する相対的な出力側への移動量も増減されることに
なり、このプランジャ部材の入力部材１２に対する相対
的な移動量は、ソレノイド１７に供給される電流量、ひ
いては、ソレノイド１７の吸引力に依存することにな
る。

【０１２９】従って、ソレノイド１７が作動されること
によって追加される出力は、プランジャ部材の入力部材
１２に対する相対的な出力側への移動量、即ち、クリア
ランスＣの量に依存することから、ソレノイド１７が作
動されることによって負圧式倍力装置１が発揮する出力
は、ソレノイド１７に供給される電流量、ひいては、ソ
レノイド１７の吸引力によって調節されることになる。

【０１３０】追加される出力が、ソレノイド１７に供給
される電流量、ひいては、ソレノイド１７の吸引力によ
って調節されることによって、負圧式倍力装置１は、状
況に応じたよりふさわしい追加出力を得ることが可能と
されている。

【０１３１】ソレノイド１７が作動して吸引力が十分あ
るときは、入出力特性は図１中の作動線Ｙで示される。
又、ソレノイド１７に供給する電流量をコントロールし
て、入力に応じ適宜出力を変化させることで、例えば、
図１中に示す作動線Ｚ₁、Ｚ₂のような任意の入出力比
を得ることができる。

【０１３２】更には、図７の特性線図に示すように、ハ
イジャンピング特性線図或いはフルサーボ線図である作
動線Ｙと、ソレノイド１７に供給される電流のコントロ
ールによって可変とされる作動線Ｚとを複合させること
が考えられる。

【０１３３】ここで、作動線Ｙはメカニカルな諸元で決
定される。一方、作動線Ｚはソレノイド１７に流れる電
流の変化によりコントロールされるが、作動線Ｚにおけ
る出力の上限が作動線Ｙによって制限されており、ソレ
ノイド１７の万一の誤作動等による出力の限界を定める
ことが可能である。

【０１３４】入力が無い状態でソレノイド１７のみを作
動させたときに電流量の大きさに応じたブレーキ出力を
出すことが可能である。

【０１３５】このときの最大出力も追加出力特性の作動
線Ｙから定まる上限値ｙ1 ’に設定される。

【０１３６】従って、目的に応じた出力制限ができフェ
ールセーフ性の高いシステムとすることが可能である。

【０１３７】負圧式倍力装置１の出力を最大限生かすに
は、クリアランスＣの寸法を大きくし、ソレノイド１７
の吸引力が十分あるときフルサーボ（最大助勢）特性と
する構成をベースとすることも可能である。このフルサ
ーボ特性とする構成をベースとした負圧式倍力装置の特
性線図としては、図８に示すように、通常ブレーキの作
動線Ｘと、追加出力特性の作動線Ｙと、ソレノイド１７
に供給される電流のコントロールによって可変とされる
作動線Ｚと、入力が無い状態でソレノイド１７のみを作
動させたときの上限値ｙ1 ’とで表される。

【０１３８】本実施の形態の負圧式倍力装置１は、例え
ば、積載荷重対応ブレーキシステム、緊急ブレーキシス
テム、自動ブレーキシステム、車間制御システム、トラ
クションコントロールシステム等に適用することが可能
である。

【０１３９】従って、適性な助勢力の付加を可能とす
る、更には、適切なブレーキ力の増減を連続的に調節可
能な負圧式倍力装置を提供することを、加えて、操作者
の意思を率直に反映する負圧式倍力装置を提供すること
を可能としている。

【０１４０】本実施の形態においては、第２付勢手段３
５は皿バネ状を呈しているが、特にこの形状に限定する
ものでないことは言うまでもない。

【０１４１】又、本実施の形態においては、負圧式倍力
装置１のソレノイド１７が作動されることによって生じ
る追加出力に対して、第１付勢手段２７、第２付勢手段
３５の荷重特性が出力性能を決める要因の一つとなって
いるが、車両のブレーキシステムにおいて、図示しない
入力側においてはブレーキペダル等に対してリターンス
プリングが設けられており、第１付勢手段２７、第２付
勢手段３５の荷重特性に、これらのリターンスプリング
のバネ荷重特性をも加えて考えられるべきであることは
言うまでもない。

【０１４２】以上、本発明を上記実施の形態に則して説
明したが、本発明は上記態様にのみ限定されるものでは
なく、本発明の原理に準ずる各種態様を含むものであ
る。

【０１４３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、ソレノイドの作動時において、反力手段から反
力が入力部材に印加されて入力部材が入力側に移動され
た際に、プランジャ部材が入力側に移動することによっ
て、大気制御用シール弁とコントロールバルブとが係合
し、負圧制御用シール弁とコントロールバルブとが係合
する平衡状態をとることが可能であり、ブレーキペダル
の踏み込み解除操作に伴う入力部材の入力側への移動に
伴ってプランジャ部材が入力側に移動することによっ
て、大気制御用シール弁とコントロールバルブとが係合
し、負圧制御用シール弁とコントロールバルブとが非係
合となる状態を採ることが可能である。

【０１４４】従って、ソレノイドの作動時に入力が増減
した場合でも最大助勢力を維持し続ける従来技術に対し
て、本発明の負圧式倍力装置では、入力の増減に伴って
出力も比例して増減するソレノイドが作動されない通常
作動と同様に、ソレノイドの作動時に入力が増減する
と、出力も比例して増減することが可能となり、ペダル
操作の違和感がなく且つ速やかな出力の戻りを得ること
が可能とされている。

【０１４５】更に、ソレノイドが作動されることによっ
て負圧式倍力装置が発揮する出力は、ソレノイドの吸引
力によって調節されることから、負圧式倍力装置は、状
況に応じたよりふさわしい追加出力を得ることが可能と
されている。

【０１４６】従って、適性な助勢力の付加を可能とす
る、更には、適切なブレーキ力の増減を連続的に調節可
能な負圧式倍力装置を提供することを、加えて、操作者
の意思を率直に反映する負圧式倍力装置を提供すること
を可能としている。

【０１４７】請求項２の発明によれば、請求項１の効果
に加えて、プランジャ部材の入力部材に対する相対的な
移動量は、ソレノイドの吸引力に依存することになり、
ソレノイドが作動されることにより追加される出力は、
プランジャ部材の入力部材に対する相対的な出力側への
移動量に依存することから、ソレノイドが作動されるこ
とによって負圧式倍力装置が発揮する出力は、ソレノイ
ドの吸引力によって調節されることができ、負圧式倍力
装置は、状況に応じたよりふさわしい追加出力を得るこ
とが可能とされている。

【０１４８】請求項３の発明によれば、請求項１又は請
求項２の効果に加えて、プランジャ部材がソレノイドに
よって吸引移動されている時、入力部材の入力側への移
動に伴ってプランジャ部材も入力側へ移動可能とされる
為のよりよい形態を示している。

【０１４９】請求項４の発明によれば、請求項３の効果
に加えて、ソレノイドが作動されることによって負圧式
倍力装置が発揮する出力が、ソレノイドの吸引力に応じ
て調節可能とされる為のよりよい形態を示している。

【０１５０】請求項５の発明によれば、請求項１〜４の
いずれか一に記載の効果に加えて、プランジャ部材がソ
レノイドによって吸引移動されている時、入力部材の入
力側への移動に伴ってプランジャ部材も入力側へ移動可
能とされる為のよりよい形態を示している。

【０１５１】請求項６の発明によれば、請求項３〜５の
いずれか一に記載の効果に加えて、規制部分のより良い
形態を示している。

【０１５２】請求項７の発明によれば、請求項５又は請
求項６の効果に加えて、許容する部分のより良い形態を
示している。

【０１５３】請求項８の発明によれば、請求項１又は請
求項２の効果に加えて、ソレノイドが作動されることに
よって負圧式倍力装置が発揮する出力が、ソレノイドの
吸引力に応じて調節可能とされる為のよりよい形態を示
している。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態の負圧式倍力装置の入出力軸方向に
沿った断面図。

【図２】図１の要部拡大図。

【図３】実施の形態の負圧式倍力装置の性能線図。

【図４】実施の形態の負圧式倍力装置の、ソレノイド１
７に流れる電流ｉとプランジャ部材と入力部材１２との
相対移動量との特性線図。

【図５】実施の形態の負圧式倍力装置のであり、プラン
ジャ部材と入力部材１２との相対移動量と第１、２付勢
手段２７、３５の付勢力との特性線図。

【図６】実施の形態の負圧式倍力装置のその他の場合の
性能線図。

【図７】実施の形態の負圧式倍力装置のその他の場合の
性能線図。

【図８】実施の形態の負圧式倍力装置のその他の場合の
性能線図。

【図９】従来の負圧式倍力装置の性能線図。

【符号の説明】

１負圧式倍力装置２ハウジング４フロント可動壁５リヤ可動壁６フロント定圧室７フロント変圧室８リヤ定圧室９リヤ変圧室１０パワーピストン１０ａ負圧制御用シール弁１１入力ロッド１２入力部材１２ｄ当接部１４リアクションディスク１５出力ロッド１７ソレノイド１８第１プランジャ（プランジャ部材）２３コントロールバルブ２５第２プランジャ（プランジャ部材）２５ｄ当接部２７第１付勢手段３５第２付勢手段ＤクリアランスＥクリアランス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に圧力室を形成するハウジングと、前記ハウジング内に設置され、前記圧力室を、負圧源に
連通される定圧室と前記負圧源および大気に選択的に連
通される変圧室とに分割する可動壁と、前記可動壁に結合されたパワーピストンと、前記パワーピストンの外端開口から前記パワーピストン
外に延出してブレーキ操作によって略入出力軸方向に移
動可能な入力ロッドと、前記パワーピストンの内部に略入出力軸方向に摺動可能
に設置され、前記入力ロッドに連結された入力部材と、前記入力部材の移動によって軸方向に移動可能なプラン
ジャ部材と、前記プランジャ部材に形成された大気制御用シール弁
と、前記パワーピストンの内部に形成された負圧制御用シー
ル弁と、前記大気制御用シール弁および前記負圧制御用シール弁
と協動して、前記変圧室を前記負圧源および大気に選択
的に連通するコントロールバルブと、前記定圧室と前記変圧室との圧力差により前記可動壁お
よび前記パワーピストンに発生する推進力に応じた反力
を前記入力部材に印加する反力手段と、前記反力手段を介して前記可動壁の移動に伴う前記パワ
ーピストンの推進力を装置外に出力する出力手段と、電力源に接続され、電力の供給を受けることによって前
記プランジャ部材を略入出力軸に沿って出力側に吸引移
動させて、前記変圧室を大気に連通させるソレノイドと
を有し、前記プランジャ部材は、前記ソレノイドによって吸引移
動されている時、前記入力部材の入力側への移動に伴っ
て自身も入力側へ移動可能とされており、前記ソレノイ
ドが作動されることによって負圧式倍力装置が発揮する
出力が、前記ソレノイドの吸引力に応じて調節可能とさ
れた負圧式倍力装置。
【請求項２】前記プランジャ部材は、前記ソレノイド
の吸引力に応じて出力側への前記入力部材に対する移動
量が調節される請求項１の負圧式倍力装置。
【請求項３】前記プランジャ部材と前記入力部材は、
前記ソレノイドによって前記プランジャ部材が出力側に
前記入力部材に対して相対的に所定量移動された際に作
用する、前記プランジャ部材の前記入力部材に対する相
対的な移動を規制する規制部分を夫々有している請求項
１又は請求項２の負圧式倍力装置。
【請求項４】前記プランジャ部材と前記入力部材との
間に配設され、前記プランジャ部材を入力側に付勢する
第１付勢手段と、前記プランジャ部材の規制部と前記入
力部材の規制部との間に配設され、前記プランジャ部材
を入力側に付勢する第２付勢手段とを備えた請求項４の
負圧式倍力装置。
【請求項５】前記反力手段によって前記入力部材が入
力側に付勢される際に作用する、前記パワーピストンに
対する前記入力部材の入力側への相対的な移動を所定値
分許容する許容部分とを備えた請求項１〜４のいずれか
一に記載の負圧式倍力装置。
【請求項６】前記規制する部分は、無作動状態におい
て所定値分離間して、前記ソレノイドによって前記プラ
ンジャ部材が出力側に移動された際に互いに当接する、
前記プランジャ部材と前記入力部材とに夫々設けられた
当接面である請求項３〜５のいずれか一に記載の負圧式
倍力装置。
【請求項７】前記許容する部分は、無作動状態の時に
所定値分離間して、互いに対向する前記入力部材の出力
側端部の入力側を向いた面と該入力部材の出力側端部を
収容する部位の出力側を向いた面とのクリアランスであ
る請求項５又は請求項６の負圧式倍力装置。
【請求項８】前記プランジャ部材と前記入力部材との
間に配設され、前記プランジャ部材を入力側に付勢する
付勢手段を備えた請求項１又は請求項２の負圧式倍力装
置。