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1. CN101466581 - Negative pressure booster

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[ ZH ]
负压增力装置


技术领域
本发明涉及在制动系统等中使用的负压增力装置的技术领域,特别涉及通过在低输出区域(低减速度区域)中以较小的伺服比得到较低的输出(减速度G)、并且在高输出区域(高减速度区域)中以比在低输出区域中的伺服比大的伺服比得到较高的输出(减速度G)、而以较小的输入(踏板踏力)得到较大的输出(减速度G)、并且缩短踏板行程而提高踏板感觉的负压增力装置的技术领域。 
背景技术
以往,在乘用车等汽车的制动系统中,在制动增力装置中使用利用负压的负压增力装置。在这样的以往的一般的负压增力装置中,通过动力活塞划分为在通常时被导入负压的定压室和压力变化的变压室。并且,在通过制动踏板的通常的踩踏进行的通常制动动作时,通过输入轴的前进使控制阀切换,将大气导入到变压室中。于是,在变压室与定压室之间产生压力差,动力活塞前进,所以负压增力装置将输入轴的输入(即踏板踏力)以规定的伺服比增力而输出。通过该负压增力装置的输出,主缸产生主缸压力,通过该主缸压力使车轮制动缸动作,使通常制动动作。 
作为以往的负压增力装置之一,由国际公开WO2004/101340号公报提出了在规定输出以下的低输出区域(低减速度区域,通常制动区域)中将输入轴的输入以较小的伺服比增力而产生较小的输出、并且在比规定输出大的高输出区域(高减速度区域)中将输入轴的输入以比在规定输出以下的低输出区域中的伺服比大的伺服比增力而产生较大的输出、并且通过缩短输入轴的行程、不使输入轴的行程增大而产生较大的输出、得到良好的操作感觉的负压增力装置。 
在该国际公开WO2004/101340号公报中公开的负压增力装置中,真空阀构成为具备可动真空阀座的可动真空阀,使负压增力装置的变压室的压力作用在该可动真空阀座上,并且使弹簧载荷向与该变压室的压力的作用方向对置的方向作用。并且,在负压增力装置的动作时, 在该负压增力装置的变压室的压力为规定压力以下的低压区域中,该变压室的压力带来的可动真空阀座的推压力较小,所以可动真空阀座不移动,真空阀及大气阀都关闭的平衡位置相对于阀身不相对地移动。因而,作为反作用力机构的反作用盘与阀柱塞即输入轴之间的间隙不变化,负压增力装置以较小的伺服比进行增力动作。 
此外,在负压增力装置的变压室的压力超过规定压力的高压区域中,该变压室的压力带来的可动真空阀座的推压力变大,所以可动真空阀座克服弹簧载荷,相对于阀身相对地向后方(输入侧)移动。因此,真空阀及大气阀都关闭的平衡位置相对于阀身相对地向后方移动。因而,反作用盘与阀柱塞即输入轴之间的间隙增加,对应于该间隙增加的跃变量使输出增大。并且,由于随着变压室的压力变大而可动真空阀座的后方移动量增大,所以上述平衡位置也随着变压室的压力变大而相对于阀身相对地向后方移动。因此,由于上述间隙也随着变压室的压力变大而增加,所以对应于该间隙增加的跃变量使输出随着变压室的压力变大而增大,伺服比变得比可动真空阀座的非移动时大。这样,在专利文献1中公开的负压增力装置中,根据作为输入侧的负压增力装置的变压室的压力,控制伺服比从低输出区域的较小的伺服比切换为高输出区域的较大的伺服比的定时、即可动真空阀座的移动开始的定时。 
在该专利文献1中公开的负压增力装置中,为了在变压室的压力超过规定压力时通过该变压室的压力使可动真空阀座可靠地动作而使可动真空阀座的控制变得容易,要求增大可动真空阀座的受压面积。但是,如果增大可动真空阀座的受压面积,则可动真空阀的密封部变大,不仅负压增力装置变为大型,而且难以高精度地制造可动真空阀座。因此,不能使可动真空阀座的受压面积过大,可动真空阀座的控制变得较难。并且,可动真空阀座在被控制的输入压力的作用下移动,所以可动真空阀座的移动开始的定时的控制变得更难。 
发明内容
本发明的目的是提供一种能够缩短发生较大的输出时的输入部件的行程、能够提高操作感觉并且紧凑地形成、并且能够可靠且容易地进行可动真空阀座的控制的负压增力装置。
为了达到该目的,有关本发明的负压增力装置,至少具备:阀身,相对于由壳体形成的空间内进退自如地配设,将上述壳体气密且滑动自如地贯通;动力活塞,连结在该阀身上,并且将上述空间内划分为被导入负压的定压室和在动作时被导入大气的变压室;阀柱塞,移动自如地配设在上述阀身中;输入轴,连结在该阀柱塞上,进退自如地配设在上述阀身内;输出轴,通过上述动力活塞的动作,与上述阀身一起移动,产生输出;真空阀,配设在上述阀身内,通过上述阀柱塞的前进或后退来控制,将上述定压室与上述变压室之间切断或连通;大气阀,配设在上述阀身内,通过上述阀柱塞的前进或后退来控制,将上述变压室与大气之间连通或切断;反作用力机构,将来自上述输出轴的反作用力传递给上述阀柱塞;上述真空阀及上述大气阀具有共通的阀体,并且上述真空阀具有设在上述阀体上的真空阀部和该真空阀部能够就座及离座的真空阀座,上述大气阀具有设在上述阀体上的大气阀部、和设在上述阀柱塞上、上述大气阀部能够就座及离座的大气阀座;其特征在于,上述真空阀座设在可滑动地支承在上述阀身上的真空阀座部件上;在上述阀身上可相对移动地设有力传递部件,所述力传递部件接受通过来自上述输出轴的反作用力而由上述反作用力机构产生的力,推压上述真空阀座部件;在上述力推压部件的推压力比规定值大时,通过来自上述力传递部件的推压力,上述真空阀座部件推压上述阀体,从而将上述大气阀打开。 
此外,有关本发明的负压增力装置的特征在于,具备真空阀座部件施力机构,所述真空阀座部件施力机构通过与推压上述真空阀座部件的上述力传递部件的推压力对置的施力,将上述真空阀座部件施力。 
进而,有关本发明的负压增力装置的特征在于,上述反作用力机构具备通过来自上述输出轴的反作用力而挠曲、传递给上述阀柱塞的反作用盘;上述力传递部件受到通过来自上述输出轴的反作用力带来的上述反作用盘的挠曲产生的力,推压上述真空阀座部件。 
进而,有关本发明的负压增力装置的特征在于,上述力传递部件由从上述反作用盘受力的销、和受到来自该销的力而推压上述真空阀座部件的中间力传递部件构成。 
进而,有关本发明的负压增力装置的特征在于,具备在使上述输入轴比通常动作时更迅速地动作时、将上述输出与通常动作时相比迅速增大的迅速输出增大机构。 
根据这样构成的本发明的负压增力装置,由于在动作时受到通过来自输出轴的反作用力而由反作用力机构产生的力的力传递部件将真空阀座部件向大气阀的大气阀部从大气阀座离开的方向推压,所以如果推压真空阀座部件的力传递部件的推压力超过规定值,则通过力传递部件使真空阀座部件动作,能够使大气阀与真空阀都关闭的平衡位置相对于阀身对应于力传递部件的推压力而向输入侧移动,并且能够根据负压增力装置的输出而增大该平衡位置的移动量。由此,能够将负压增力装置的伺服比从低输出区域的较小的伺服比切换设定为比该低输出区域的较小的伺服比大的高输出区域的伺服比。因而,在高输出区域中,能够通过较小的输入得到较大的输出。 
此外,由于真空阀座部件通过使阀体向后方移动,输入与输出平衡的大气阀及真空阀的位置向后方(输入侧)移动,所以能够缩短产生较大的输出时的输入轴的行程,能够使输入操作的感觉变得更好。 
因而,通过将本发明的负压增力装置作为制动增力装置使用,在中高减速度(中高G)区域中得到输出轴较大的行程的情况下,能够使输入轴的行程量比在以低减速度(低G)区域中的相对于输出的上述输入轴的操作行程量的变化率变化的情况下为了得到该较大的行程而需要的行程量缩短。由此,在得到比低减速度(低G)区域中的通常制动动作时的减速度大的减速度的情况下,能够以比为了通过低减速度(低G)区域中的通常制动动作时的伺服比SR1得到该较大的减速度而需要的制动踏板的踩踏量小的踏板踩踏量得到希望的较大的减速度。因而,对于车辆重量较大的车辆等在中高减速度(中高G)区域中的通常制动动作时需要比低减速度(低G)区域中的通常制动动作时大的制动力的车辆,能够使制动感觉更有效地变好。 
此外,可以根据负压增力装置的输出控制将负压增力装置的伺服比从小伺服比切换为大伺服比的真空阀座部件的动作开始定时。特别是,通过适当调节真空阀座部件施力机构的设定施力载荷,能够将真空阀座部件的动作开始定时设定为希望的定时。因而,能够灵活且容易地对应于被要求的各种输入输出特性的负压增力装置。 
进而,由于通过受由来自输出轴的反作用力使反作用力机构产生的力施力的力传递部件使真空阀座部件动作,所以能够使真空阀座部 件的动作变得可靠而可靠且容易地进行真空阀座部件的控制,并且能够使用来使真空阀座部件动作的构造变得简单。特别是,通过在力传递部件中使用销,能够使用来使真空阀座部件动作的构造变得更简单且便宜。 
进而,通过这样的力传递部件带来的真空阀座部件的动作,能够不再需要真空阀座部件的受压面积,所以能够减小真空阀座部件的直径。由此,也能够减小阀身的直径,所以能够将负压增力装置整体上紧凑地形成。 
进而,由于不再需要真空阀座部件的受压面积,所以相应地能够增大形成在阀身上的空气流动的通路的截面积,能够使响应性变好。 
并且,仅通过在以往以来用于一般的负压增力装置的作为反作用力机构的反作用盘及阀柱塞中添加销、中间力传递部件、真空阀座部件等的一些结构部件就能够达成。因而,能够使用来使真空阀座部件动作的构造简单化,并且能够容易地进行组装,并且能够降低成本。 
进而,在使输入轴比通常动作时快地动作时,通过迅速输出增大机构能够将输出比通常动作时迅速地增大。特别是,通过将本发明的负压增力装置作为制动增力装置使用,在紧急制动动作时制动力比通常制动动作时迅速地增大,所以能够使紧急制动迅速且有效地动作。这样,能够缩短制动踏板的踏板行程,并且能够进行制动辅助(BA)控制,所以能够良好地进行制动控制。 
附图说明
图1是在有关本发明的负压增力装置的实施方式中以非动作状态表示负压增力装置的第1例的剖视图。 
图2是将图1所示的第1例的真空阀及大气阀的部分放大表示的部分放大剖视图。 
图3是表示图1所示的例子的负压增力装置的输入输出行程特性的图。 
图4是表示图1所示的例子的负压增力装置的输入输出特性的图。 
图5是表示本发明的负压增力装置的实施方式的第2例的、与图2同样的图。
具体实施方式
以下,利用附图对本发明的实施方式进行说明。 
图1是在有关本发明的负压增力装置的实施方式中以非动作状态表示负压增力装置的第1例的剖视图,图2是将第1例的真空阀及大气阀的部分放大表示的部分放大剖视图。另外,在以下的说明中,“前”及“后”分别在图中表示“左”及“右”。此外,在以下的说明中,对将第1例的负压增力装置应用到制动系统中的情况进行说明。 
如图1及图2所示,该第1例的负压增力装置1具备前壳体2及后壳体3,这些前壳体2及后壳体3相互气密地结合而形成内部空间。筒状的阀身4气密地贯通后壳体3,其前端部进入到内部空间内,并且其后端部位于外部。 
在内部空间内配置有动力活塞5,该动力活塞5由安装在阀身4上的动力活塞部件6和设在阀身4及两壳体2、3之间的隔膜7构成。通过该动力活塞5将两壳体2、3内的内部空间划分为在通常时被导入负压的定压室8、和在动作时被导入大气压的变压室9。 
在阀身4内,以与阀身4同心状配设有阀柱塞(对应于本发明的输入部件)10,该阀柱塞10可沿前后方向滑动地支承在阀身4上。此外,动作控制阀柱塞10的输入轴(对应于本发明的输入部件)11连结在该阀柱塞10上,该输入轴11的后端连结在未图示的制动踏板上。在阀身4的后端部上固定有筒状的保持部件12,在该保持部件12上经由过滤部件13可沿前后方向滑动地支承着输入轴11。在此情况下,输入轴11被支承在与保持部件12之间的回动弹簧14总是向后方即非动作方向施力。 
在保持部件12上,气密且可沿前后方向滑动地支承着筒状的阀体15,在该阀体15上形成有大气阀部16和真空阀部17。阀体15被支承在与保持部件12之间的第1控制弹簧18总是向前方即动作方向施力。大气阀部16能够相对于形成在阀柱塞10的后端上的大气阀座19就座及离座,由这些大气阀部16和大气阀座19构成大气阀20。 
此外,在阀身4上,气密且可沿前后方向滑动地支承着筒状的真空阀座部件21,在该真空阀座部件21的后端上形成有真空阀座22。真空阀部17相对于真空阀座22能够就座及离座,通过这些真空阀部17和真空阀座22构成真空阀23。真空阀座部件21被支承在与保持部 件12之间的作为真空阀座部件的第2阀控制弹簧24总是向前方即非动作方向施力。 
进而,在阀身4上,可沿前后方向滑动地支承着截面コ字状的臂25(对应于本发明的力传递部件及中间力传递部件),该臂25的后端抵接在真空阀座部件21上。因而,臂25被受第2阀控制弹簧24向前方施力的真空阀座部件21总是向前方施力。 
在阀身4的前端部上,与阀身4一体地固定有筒状的支承器26,在该支承器26中可沿前后方向滑动地设有间隔部件27。阀柱塞10的前端部可滑动地贯通臂25,该阀柱塞10的前端抵接在间隔部件27上。在间隔部件27的中心沿前后方向穿设的轴向孔中可滑动地贯通着销28(对应于本发明的力传递部件)。该销28的后端部可滑动地支承在阀柱塞10的前端部上,并且销28的后端抵接在臂25的前端上。销28的前端在负压增力装置1的非动作时比间隔部件27的前端向前方突出一些规定量。另外,销28并不一定需要设在间隔部件27的中心,也可以设在从间隔部件27的中心偏心的位置上。 
进而,在阀身4上,可沿前后方向滑动地支承着筒状的阀动作部件29。该阀动作部件29具有可滑动地支承在阀身4及真空阀座部件21上的筒状滑动部29a、和从该筒状滑动部29a向前方伸长的可弯曲弹性变形的卡合腕部29b。卡合腕部29b以筒状滑动部29a为基端形成为具有弯曲弹性的悬臂状,在其自由端上形成有钩部29c。在此情况下,钩部29c可沿前后方向相对移动地贯通臂25,位于比臂25靠前方。 
此外,在筒状滑动部29a与钩部29c之间的卡合腕部29b上,形成有向内侧突出的突出部29d,并且该突出部29d的后面为形成为朝向外侧向后方倾斜的锥面的被推压面29e。进而,在阀动作部件29的内周侧,形成有可抵接在键部件30上的止动部29f。 
阀动作部件29的后端能够抵接在真空阀座部件21的后端部上。在设在阀身4上的保持器31与阀动作部件29的后端部之间缩设有弹簧32,通过该弹簧32的弹簧力,将阀动作部件29总是向后方施力。 
在支承器26的后端部外周上设有钩部26a,该钩部26a能够与卡合腕部29b侧的钩部29c沿轴向卡合。并且,在负压增力装置1的非动作时,钩部26a的前端卡合面与钩部29c的后端卡合面沿轴向离开规定的间隔,两钩部26a、29c被设定为沿轴向不相互卡合的状态。
在阀柱塞10上,沿轴向对置于阀动作部件29的被推压面29e而形成有由朝向外周向后方倾斜的截头圆锥台面状的锥面构成的推压面10a。并且,在阀柱塞10相对于阀动作部件29向前方相对移动时,阀柱塞10的推压面10a抵接在阀动作部件29的被推压面29e上,推压该被推压面29e。 
推压面10a及被推压面29e如上所述形成为锥面,所以通过推压面10a对被推压面29e的推压而产生楔子效应,通过该楔子效应,使卡合腕部29b向外方(在图2中是下方)弯曲弹性地挠曲。并且,通过该卡合腕部29b的挠曲,使沿轴向处于卡合状态的支承器侧的钩部26a与卡合腕部侧的钩部29c的轴向的卡合脱离。如果这样两钩部26a、29c的轴向的卡合脱离,则通过弹簧32的弹簧力,阀动作部件29相对于阀身4向后方相对移动而抵接在真空阀座部件21上,将该真空阀座部件21向后方推压,由此,真空阀座部件21经由真空阀部17将阀体15向后方顶起。这样,两钩部26a、29c的卡合脱离,真空阀座部件21将阀体15向后方顶起的状态是制动辅助(BA)动作的状态。因而,两钩部26a、29c的卡合脱离时的阀柱塞10相对于阀动作部件29的位置为BA动作开始的临界位置。BA动作开始时的阀柱塞10相对于阀动作部件29的位置通过由阀柱塞10经由间隔部件27推压后述的反作用盘35的推压力产生的反作用盘35的挠曲量控制。 
这样,本发明的迅速输出增大机构包括滑动部29a、卡合腕部29b、两钩部26a、29c、突出部29d的被推压面29e、阀柱塞10的推压面10a、以及弹簧32而构成。 
在阀身4的前端部上,与以往的一般的负压增力装置同样,以与阀身4同心状且可沿前后方向滑动地设有使未图示的主缸的活塞动作的输出轴34。在该输出轴34与阀身4的前端及支承器26的前端之间,配设有作为反作用力机构的反作用盘35。该反作用盘35在负压增力装置1的动作时将与通过来自输出轴34的反作用力弹性挠曲而产生的反作用力成比例的力经由间隔部件27、阀柱塞10、以及输入轴11传递给制动踏板。此外,在负压增力装置1的动作时,反作用盘35通过来自输出轴34的反作用力而挠曲,抵接在销28上。由此,销28受到基于反作用盘35的挠曲带来的压力的力而被向后方推压。 
于是,臂25从销28受到力而将真空阀座部件21向后方推压,但 如果臂25对真空阀座部件21的推压力变得比第1阀控制弹簧18的施力与第2阀控制弹簧24的施力的和大,则第1及第2阀控制弹簧18、24都收缩,真空阀座部件21将真空阀部17就座在真空阀座部件21的真空阀座22上的阀体15向后方顶起。于是,大气阀部16相对于阀身4向后方移动以便从大气阀座19离开,所以大气进一步流入到变压室9中,直到大气阀29关闭而平衡(真空阀23已经关闭)。由此,如上所述,大气阀20与真空阀的平衡位置相对于阀身4向后方(输入侧)移动,反作用盘35与间隔部件27的间隔(间隙)及间隔部件27与阀柱塞10的间隔(间隙)、即反作用盘35与阀柱塞10(或者输入轴11)的间隔(间隙)随着输入的增大而增加,并且该间隔(间隙)根据输入而增加,所以输出增大。 
因而,该例的负压增力装置1与专利文献1中公开的负压增力装置同样具有图3所示的输入输出行程特性,并且具有图4所示的输入输出特性。这些输入输出行程特性及输入输出特性的详细情况只要参照专利文献1及上述以往技术的说明就能够容易地理解,大体上简单地说明。 
即,如图3所示,在输入输出行程特性中,中高减速度区域(中高G区域)中的相对于输入行程的输出行程与低减速度区域(低G区域)中的相对于输入行程的输出行程相比增大了。换言之,在中高减速度区域(中高G区域)中,输入行程在产生相同的输出的情况下较小就足够,所以结果缩短了。 
此外,如图4所示,在输入输出特性中,在负压增力装置1的输出是规定输出F 1 以下的输出区域即低G区域中,由于真空阀座部件21相对于阀身4不移动,所以真空阀23与大气阀20都关闭的平衡位置相对于阀身4不变化,在相同的输入下与通常的制动动作时相同。因而,在该低G区域中,为与以往的通常制动动作时的伺服比相同的较小的伺服比SR1。另一方面,在负压增力装置1的输出超过规定输出F 1 的中高G区域中,真空阀座部件21相对于阀身4向后方(输入侧)移动,平衡位置对应于输入而相对于阀身4向后方(输入侧)移动,所以伺服比成为比在低G区域中设定的以往的通常制动动作时的伺服比SR1大的伺服比SR2(SR2>SR1)。在该中高输出区域(中高G区域)中,输入较大,对于较高的重量(包括承载载荷)的车辆,制动 带来的减速度设定为中高减速度(中高G)区域。 
对该较大的伺服比SR2详细说明。在该例的负压增力装置1中,与在上述国际公开WO2004/101340号公报中公开的负压增力装置是相同的,如以下这样得到伺服比SR2。即,如上所述,使大气阀20与真空阀23的平衡位置相对于阀身4向后方移动一些,使变压室9的压力上升,使输出跃升一些。并且,在伺服比SR1的状态下重复该输出的跃升,通过在微观上来看使输出以较小的步幅量的阶段状上升,外观上(在宏观上来看),能够得到比伺服比SR1大的伺服比SR2。 
为了臂25使真空阀座部件21及阀体15相对于阀身4向后方相对移动,臂25对于真空阀座部件21的推压力需要比第1阀控制弹簧18的施力与第2阀控制弹簧24的施力的和(即规定值)大。所以,在该例的负压增力装置1中,设定第1及第2阀控制弹簧18、24的各设定弹簧载荷及各弹簧常数,以使臂25的推压力变得比第1阀控制弹簧18的施力与第2阀控制弹簧24的施力的和大。 
在此情况下,第1阀控制弹簧18的设定弹簧载荷及弹簧常数是该负压增力装置1的固有值,与第2阀控制弹簧24的设定弹簧载荷相比设定得很小。因此,主要由第2阀控制弹簧24的设定弹簧载荷及弹簧常数决定用来使真空阀座部件21及阀体15向后方移动的臂25的推压力。将真空阀座部件21施力的第2阀控制弹簧24的弹簧常数及设定弹簧载荷都可以任意地设定。即,在图4所示的输入输出特性中,从较小的伺服比SR1变化为较大的伺服比SR2的变化点(比率点)γ的输入的设定输入F 0 可以通过改变第2阀控制弹簧24的设定弹簧载荷而提高或降低。此外,伺服比SR2可以通过改变第2阀控制弹簧24的弹簧常数而大小变化。 
因而,该例的负压增力装置1通过根据所搭载的车辆设定第2阀控制弹簧24的弹簧常数及设定弹簧载荷,能够以一种形式对应于其车辆种类而容易且可靠地应用到各种车辆种类的制动增力装置中。 
形成在真空阀座部件21的外周上的环状室36经由形成在阀身4中的真空通路37总是连通到定压室8,并且形成在阀柱塞10的后端部的外周上的环状室37经由形成在阀身4内的大气、真空通路38、39总是连通到变压室9。 
另外,在图1及图2中,附图标记40是动力活塞5的回动弹簧, 附图标记41是连接在未图示的负压源上而将负压导入到定压室8中的负压导入口。 
对于这样构成的该例的负压增力装置1的动作进行说明。 
(非动作) 
负压增力装置1在其非动作时成为图1及图2所示的状态。在该状态下,阀身4通过键部件30抵接在后壳体3上而处于后退极限的非动作位置,因而动力活塞5及输出轴34成为非动作位置。此外,通过键部件30将阀柱塞10限制在后退极限的非动作位置,并且输入轴11也成为非动作位置。 
进而,通过键部件30将阀动作部件29限制在后退极限的非动作位置。进而,通过非动作位置的阀动作部件29将臂25限制在前进极限的非动作位置,并且将真空阀座部件21也通过臂25限制在前进极限的非动作位置。 
在该负压增力装置1的非动作状态下,大气阀20关闭并且真空阀23打开,变压室9被从大气切断,并且连通到总是被导入负压的定压室8。因而,变压室9也被导入负压,成为与定压室8相同的压力或比定压室8高一些的压力。此外,反作用盘35不挠曲,销28的前端及间隔部件27的前端都不抵接在反作用盘35上。进而,两钩部26a、29c沿轴向离开而不卡合,并且推压面10a和被推压面29e也沿轴向离开而不抵接。 
(负压增力装置的低减速度区域中的通常制动动作) 
如果为了进行通常制动而以通常制动动作时的踩踏速度踩踏制动踏板,则输入轴11前进,阀柱塞10前进。通过阀柱塞10的前进,阀体15的真空阀部17就座在真空阀座22上,真空阀23关闭,并且大气阀座19从阀体15的大气阀部16离开,大气阀20打开。即,变压室9被从定压室8切断并且与大气连通。因此,大气通过打开的大气阀20及大气、真空通路38、39被导入到变压室9中。结果,在变压室9和定压室8之间产生压力差,动力活塞5及阀身4前进,进而,经由阀身4,输出轴47前进,未图示的主缸的活塞前进。 
此外,通过阀柱塞10的前进使间隔部件27也前进,但间隔部件27由于间隙还没有达到抵接到反作用盘23上的程度。因而,来自输出轴34的反作用力没有被从反作用盘35传递到间隔部件27,所以该反 作用力也不会经由阀柱塞10及输入轴11传递给制动踏板。进而,由于通过阀身4的前进使支承器26也前进,所以支承器26的钩部26a沿轴向卡合在阀动作部件29的钩部29c上。然后,通过阀身4的前进,阀动作部件29也一体地前进。此时,由于阀柱塞10的推压面10a没有抵接在阀动作部件29的被推压面29e上,所以两钩部26a、29c的卡合被保持。如果输入轴11进一步前进,则动力活塞5也进一步前进,主缸的活塞经由阀身4及输出轴34进一步前进。 
主缸将制动液向未图示的车轮制动缸输送。如果主缸产生液压,则反作用力被从输出轴34传递给反作用盘35,反作用盘35弹性地挠曲。通过该反作用盘35的挠曲,反作用盘35首先抵接在销28上,将销28向后方推压。通过该销28的推压,经由臂25将真空阀座部件21向后方推压。此时,由于反作用盘35的挠曲带来的压力推压销28,所以销28的推压力成为对应于销28的直径(即截面积)的大小的力。 
并且,在负压增力装置1的输出较小的低输出区域中,反作用盘35的挠曲压力带来的真空阀座部件21的向后方的推压力比第2阀控制弹簧24的施力和第1阀控制弹簧18的施力的和小,所以真空阀座部件21不相对于阀身4相对地移动。 
如果主缸以后的制动系统的损失行程消失,则负压增力装置1实质地产生输出,通过该输出,主缸产生主缸压力(液压),通过该主缸压力使车轮制动缸动作,产生制动力。 
此时,通过从主缸施加在输出轴34上的反作用力,反作用盘35向后方进一步隆起,间隙消失,反作用盘35抵接在间隔部件27上。由此,来自输出轴34的反作用力被从反作用盘35传递给间隔部件27,再经由阀柱塞10及输入轴11被传递给制动踏板,使驾驶者感知到。即,如图4所示,负压增力装置1发挥通常制动动作时的跃变特性。该跃变特性与以往的一般的负压增力装置的跃变特性大致相同。 
在低减速度(低G)区域内通常制动动作的情况下,负压增力装置1的输入(即踏板踏力)较小。在该低减速度(低G)区域中,是输出为规定输出F 1 以下的低输出区域,真空阀座部件21不移动,伺服比成为与以往的通常制动动作时大致相同的较小的伺服比SR1。因而,如果负压增力装置1的输出成为将踏板踏力带来的输入轴11的输入以该伺服比SR1增力后的大小,则大气阀部16就座在大气阀座19上, 大气阀20也关闭而成为中间负荷的平衡状态(真空阀部17就座在真空阀座22上而真空阀23已经关闭)。这样,如图4所示,在低减速度(低G)区域中,通过将通常制动动作时的踏板踏力以伺服比SR1增力后的制动力使通常制动动作。 
(负压增力装置的低减速度区域中的通常制动动作的解除) 
如果为了从通常制动动作时的负压增力装置1的大气阀20及真空阀23都关闭的状态将通常制动解除而将制动踏板释放,则输入轴11及阀柱塞10都后退,但阀身4及真空阀座部件21由于空气(大气)被导入到变压室9中,所以并不直接后退。由此,阀柱塞10的大气阀座19将阀体15的大气阀部16向后方推压,所以真空阀部17从真空阀座22离座,真空阀23打开。于是,被导入到变压室9中的空气经由大气、真空通路39、38、打开的真空阀23及真空通路37、定压室8及负压导入口41被排出到真空源中。 
由此,变压室9的压力变低,变压室9与定压室8的压力差变小,所以通过回动弹簧25的弹簧力,动力活塞5、阀身4及输出轴34后退。随着阀身4的后退,通过主缸的活塞的回动弹簧的弹簧力使主缸的活塞及输出轴34也后退,通常制动开始被解除。 
如果键部件30如图1所示那样抵接在后壳体3上,则键部件30停止而不再进一步后退。但是,阀身4、真空阀座部件21、阀柱塞10及输入轴11进一步后退。然后,阀柱塞10如图2所示那样抵接在键部件30上,并且阀身4的键槽的前端如图2所示那样抵接在键部件30上,阀柱塞10及阀身4不再进一步后退。这样,负压增力装置1成为图1及图2所示的初期的非动作状态。因而,主缸及车轮制动缸也成为非动作状态,通常制动被解除。 
(负压增力装置的中高减速度区域中的通常制动动作) 
在通常制动动作时,在比低减速度(低G)大的减速度的中高减速度区域中进行通常制动动作的情况下,负压增力装置1的输入(即踏板踏力)被设定得比低减速度(低G)区域中的通常制动动作时大。如图4所示,如果输入变大而超过设定输入F 0 ,则负压增力装置1的输入输出特性成为中高减速度(中高G)区域,伺服比被切换为较大的伺服比SR2,输出成为比规定输出大的输出区域。 
如果对其具体地说明,则在设定输入F 0 下负压增力装置1的输出 为规定输出F 1 ,所以基于输出轴34的反作用力的通过反作用盘35经由销28及臂25推压真空阀座部件21的力变得比作为第1及第2阀控制弹簧18、24的弹簧力的规定值大,所以真空阀座部件21一边将阀体15相对于阀身4推压一边向后方移动。因此,大气阀部16从大气阀座19离开,大气阀20比低G区域中的通常制动时更大地打开。因而,如图4所示,在中高G区域中,伺服比成为比以往的通常制动动作时大的伺服比SR2。即,如果负压增力装置1的输出成为将输入轴11的输入以该伺服比SR2增力后的大小,则与上述同样,大气阀部16就座在大气阀座19上,大气阀20也关闭而成为中间负荷的平衡状态(真空阀部17就座在真空阀座22上而真空阀23已经关闭)。这样,在中高减速度(中高G)区域中,通过将踏板踏力以伺服比SR2增力后的比低减速度(低G)区域中的通常制动动作时大的制动力使制动动作。在此情况下,负压增力装置1在该中高减速度(中高G)区域中,踏板踏力即负压增力装置1的输入较大,但能够通过与伺服比SR1的通常制动动作时的输入相同的输入得到比通常制动动作时大的输出。 
此外,与上述国际公开WO2004/101340号公报中公开的负压增力装置同样,在中高减速度(中高G)区域的动作时,真空阀座部件21与低减速度(低G)区域中的动作时相比相对于阀身4向后方移动,所以输出行程对应于该移动量而变大。换言之,在如图3所示那样得到相同的输出行程的情况下,图4中用实线表示的中高减速度(中高G)区域中的输入行程量与图4中用虚线表示的以低减速度(低G)区域中的伺服比SR1的通常动作时的输入行程相对于输出行程的变化率(斜率)变化的情况下的输入行程量相比,行程量变小,输入轴11的行程即制动踏板的行程被缩短。 
(负压增力装置的中高减速度区域中的通常制动动作的解除) 
如果为了从真空阀座部件21的动作时的负压增力装置1的大气阀20及真空阀23都关闭的状态将通常制动解除而将制动踏板释放,则与上述同样,真空阀23打开,被导入到变压室9中的空气经由大气、真空通路39、38、打开的真空阀23、真空通路37、定压室8及负压导入口41被排出到真空源中。 
由此,与上述同样,变压室9的压力降低,通过回动弹簧40的弹 簧力,动力活塞5、阀身4及输出轴34后退。随着阀身4的后退,通过主缸的活塞的回动弹簧的弹簧力使主缸的活塞及输出轴34也后退,制动开始被解除。 
来自输出轴34的反作用力变小,经由臂25推压真空阀座部件21的力变得比第1及第2阀控制弹簧18、24的弹簧力小,所以真空阀座部件21相对于阀身4向前方移动。接着,如图2所示,通过真空阀座部件21的前端抵接在阀身4上,真空阀座部件21成为非动作位置,并且臂25及销28也成为非动作位置。由此,真空阀座22从真空阀部17较大地离座,真空阀23较大地打开,所以变压室9内的空气被较多地排出,成为低减速度(低G)区域中的通常制动动作状态。这以后,与上述低减速度(低G)区域中的通常制动动作的情况同样,最终负压增力装置1的移动的部件都成为图2所示的非动作位置,比低减速度(低G)区域中的通常制动动作时大的输入带来的制动被解除。 
(紧急制动动作) 
如果为了使紧急制动动作而以比通常制动动作时快的踩踏速度并且比通常制动动作时大的踏板踏力踩踏制动踏板,则与上述通常制动动作时同样,通过真空阀23关闭、大气阀20打开而将大气导入到变压室9中,负压增力装置1输出。与上述通常制动动作同样,支承器26的钩部26a沿轴向卡合在阀动作部件29的钩部29c上。但是,此时输入轴11及阀柱塞10的相对于阀身4的各前进行程比通常制动动作时大。因此,阀柱塞10的推压面10a抵接在阀动作部件29的被推压面29e上而推压该被推压面29e。于是,通过推压面10a与被推压面29e的各锥面的楔子效应,突出部29d被向打开的方向(在图2中是下方)推压,所以卡合腕部29b弹性地弯曲变形(挠曲)。由此,钩部29c从钩部26a脱离,钩部29c与钩部26a的卡合被解除,阀动作部件29被弹簧32的施力推压而向后方移动。 
于是,阀动作部件29抵接在真空阀座部件21的后端部上,将真空阀座部件21向后方推压,所以真空阀座部件21将阀体15向后方顶起,阀体15相对于阀身4向后方移动。该紧急制动动作时的真空阀座部件21带来的阀体15的后方顶起与上述通常制动动作时不同,是在通过来自输出轴34的反作用力使真空阀座部件21推压阀体15的力比第1及第2阀控制弹簧18、24的弹簧力小的期间中开始的。因而,上 述平衡位置比通常制动动作时更迅速地向后方移动,所以负压增力装置1迅速地被设定为较大的伺服比SR2,以更小的踏板行程产生更大的输出,结果能够得到较大的制动力。 
(紧急制动的解除) 
在紧急制动动作后,如果将制动踏板释放,则基本上与上述通常制动动作时同样地将制动解除。只是在该紧急制动动作解除的情况下,如果阀身4后退,则形成在钩部26a的后端上的锥面26b抵接在形成于钩部29c的前端上的锥面29f上,通过这些锥面的楔子效应,将钩部29c向打开的方向(在图2中是下方)推压。因此,卡合腕部29b弹性地弯曲变形,所以钩部26a通过钩部29c而位于钩部29c的后方,并且卡合腕部29b弹性回位。这样,负压增力装置1成为图1及图2所示的非动作状态。 
这样,根据应用在制动系统中的该例的负压增力装置1,在中高减速度(中高G)区域中得到输出轴34的较大的行程的情况下,能够使输入轴11的行程量比在以低减速度(低G)区域中的相对于输出的上述输入轴的操作行程量的变化率变化的情况下为了得到该较大的行程而需要的行程量缩短。由此,在得到比低减速度(低G)区域中的通常制动动作时的减速度大的减速度的情况下,能够以比为了通过低减速度(低G)区域中的通常制动动作时的伺服比SR1、得到该较大的减速度所需要的制动踏板的踩踏量小的踏板踩踏量,得到希望的大小的减速度。因而,对于车辆重量较大的车辆等在中高减速度(中高G)区域中的通常制动动作时需要比低减速度(低G)区域中的通常制动动作时大的制动力的车辆,能够使制动感觉更有效地变好。 
此外,通过适当调节第2阀控制弹簧24的设定弹簧载荷,能够将真空阀座部件21的动作开始定时(即伺服比切换定时)设定为希望的定时。因而,能够灵活且容易地对应于被要求的各种输入输出特性的负压增力装置1。 
进而,由于通过受来自输出轴34的反作用力带来的反作用盘35的挠曲施力的销28及臂25使真空阀座部件21动作,所以能够使真空阀座部件21的动作变得可靠,使真空阀座部件21的控制变得可靠且容易,并且能够使用来使真空阀座部件21动作的构造变得简单。特别是,通过使用销28作为力传递部件,能够使用来使真空阀座部件21 动作的构造变得更简单且更便宜。 
进而,通过这样的销28及臂25带来的真空阀座部件21的动作,能够不再需要真空阀座部件21的受压面积,所以能够减小真空阀座部件21的直径。由此,也能够减小阀身4的直径,所以能够将负压增力装置1整体上紧凑地形成。 
进而,由于能够不再需要真空阀座部件21的受压面积,所以能够相应地增大形成在阀身4中的空气流动的通路37、38的截面积,能够使响应性变好。 
并且,仅通过在以往以来用于一般的负压增力装置的反作用盘35、支承器26及阀柱塞10中添加销28、臂25、真空阀座部件21等的一些结构部件就能够达成。因而,能够使用来使真空阀座部件21动作的构造简单化,并且能够容易地进行组装,并且能够降低成本。 
进而,在紧急制动动作时,通过使大气阀20与真空阀23的平衡位置相对于阀身4迅速地向后方移动而使伺服比比通常时的伺服比大,能够增大负压增力装置1的输出。由此,能够进行紧急制动动作时的制动辅助(BA)控制,能够使紧急制动迅速且有效地动作。这样,能够缩短制动踏板的踏板行程,并且能够进行BA控制,所以能够良好地进行制动控制。 
图5是表示本发明的负压增力装置的实施方式的第2例的、与图2同样的图。另外,通过对与上述第1例相同的结构要素赋予相同的附图标记,省略其详细的说明,并且与第1例同样将负压增力装置应用在制动系统中进行说明。 
在上述第1例中,负压增力装置1具有BA功能,但如图5所示,该第2例的负压增力装置1不具有BA功能。因而,第2例的负压增力装置1不具备用来进行BA功能的阀动作部件29和将该阀动作部件29施力的弹簧32。 
该第2例的负压增力装置1的其他结构与上述第1例的负压增力装置1的结构相同。此外,在第2例的负压增力装置1中,不进行紧急制动动作时的BA动作。进而,第2例的负压增力装置1的效果与上述第1例的负压增力装置1中的、除了BA控制带来的效果以外的效果相同。 
另外,在上述各例中,真空阀座部件21与臂25分体地形成,但 真空阀座部件21与臂25也可以一体地形成。 
工业实用性 
本发明的负压增力装置能够应用到在制动系统等中使用的负压增力装置中,特别是,能够优选地应用到通过在低输出区域(低减速度区域)中以较小的伺服比得到较低的输出(减速度G)、并且在高输出区域(高减速度区域)中以比低输出区域中的伺服比大的伺服比得到较高的输出(减速度G)、能够以较小的输入(踏板踏力)得到较大的输出(减速度G)、并且缩短踏板行程而提高踏板感觉的负压增力装置中。