CN101934788A - 增力装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种增力装置，其缩短主缸活塞的轴向长度。通过操纵制动踏板而使输入杆(34)以及输入活塞(32)前进，对应输入活塞(32)的移动来驱动电动机(40)，通过滚珠丝杠机构(41)而推进主缸(2)的初级活塞(10)。由此，初级室(16)以及次级室(17)产生所希望的液压并向各车轮的制动卡钳供给。这时，通过使输入活塞(32)承受主室(16)内的一部分液压，从而使制动时液压的一部分反作用力反馈至制动踏板。安装于初级活塞(10)、次级活塞(11)之间的弹簧组件(26)的保持件(29)为中空结构，通过将输入活塞(32)的前端部插入其中，能够缩短初级活塞(10)的轴向长度。

Description

增力装置

技术领域

本发明涉及用于机动车制动机构的增力装置。

背景技术

作为用于机动车制动机构的增力装置，已知有例如专利文献1所公开的、利用电动机作为增力源的电动增力装置。该电动增力装置，根据与制动踏板的操纵联动的输入活塞的移动来驱动电动机并通过滚珠丝杠(旋转一直动变换机构)而推进主缸的活塞，产生所希望的液压并供给各车轮的制动卡钳。这时，通过使可滑动地贯通活塞并插入主缸内的输入活塞承受主缸内的一部分液压，将制动时液压的反作用力的一部分反馈至制动踏板。

专利文献1：日本特开2008-296782号公报

所述专利文献1所记载的电动增力装置具有所谓串联型主缸，其通过初级、次级两个活塞而从双系统液压口供给液压，即使一个液压系统出现故障，也能够通过另一系统来维持制动功能。而且，在初级活塞与次级活塞之间安装有弹簧组件，其由螺旋弹簧、弹簧座、弹簧芯杆构成，所述弹簧芯杆连接于弹簧座之间并给予螺旋弹簧设定载荷。由于贯通初级活塞的输入活塞与弹簧芯杆在主缸内同轴配置，避免了输入活塞与弹簧芯杆的干涉，并且，为了确保输入活塞足够的行程，从初级活塞的主缸侧端部至被输入活塞插通的密封部的长度需要足够长。这成为阻碍增力装置小型化的原因之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增力装置，其能够缩短主缸的、从活塞的主缸侧端部至被输入活塞插通的密封部的长度。

为了解决上述技术问题，本发明的增力装置具有以下结构：主缸，其在有底筒状的缸主体内具有产生液压的液压室；输入活塞，其通过制动踏板的操作而进退移动；圆筒状的活塞，其能够相对移动地套装在所述输入活塞上；促动装置，其能够使所述活塞进退移动；所述输入活塞以及所述活塞插入所述缸主体，各自的前端部面对所述液压室，所述增力装置的特征在于，所述液压室的内部设有弹簧组件，该弹簧组件具有以下结构：弹簧，其将所述活塞向后退方向靠压；保持件，其由至少两个部件构成，所述至少两个部件从所述弹簧的两端插入并能够在轴向相对移动地结合，规定所述弹簧的最大长度；所述保持件形成为中空形状以使所述输入活塞的前端部能够同时插入所述至少两个部件的内部。

根据本发明的增力装置，能够缩短主缸的、从活塞的主缸侧端部至被输入活塞插通的密封部的长度。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的电动增力装置的纵剖视图。

图2是图1的主缸部的放大图。

图3是在图1所示的电动增力装置中，在初级活塞、次级活塞以及输入活塞处于最大行程状态下的主缸部的放大图。

图4是图1所示的电动增力装置的弹簧组件的放大纵剖视图。

图5是本发明的其他实施方式的弹簧组件的主要部分的放大纵剖视图。

图6是本发明的进一步其他实施方式的弹簧组件的放大纵剖视图。

附图标记说明

1电动增力装置(增力装置)

2主缸

2A缸主体

3促动装置

10初级活塞(活塞)

16初级室(液压室)

32输入活塞

26弹簧组件

28弹簧

29保持件

51、52保持部件(部件)

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的一个实施方式进行详细说明。图1是本实施方式的增力装置即电动增力装置1的整体图，图2是主要部分的放大图。如图1及图2所示，电动增力装置1具有以下结构：串联型主缸2；内置有促动装置3以及控制器(未图示)的壳体4。储油室(リサ一バ)5连接于主缸2。主缸2包含大致为有底圆筒状的缸主体2A，主缸2的开口部侧通过双头螺栓6A以及螺母6B而与壳体4的前部结合。壳体4的后部形成有平坦的安装支撑面(座面)7，与主缸2同轴的圆筒状导向部8从安装支撑面7突出。而且，电动增力装置1配置于车辆的发动机室内，导向部8贯通发动机室与车室(車室)的间隔壁而延伸至车室内，安装支撑面7抵接于间隔壁并用设于安装支撑面7的双头螺栓9来固定。

主缸2的缸主体2A内的开口侧嵌装有前端部形成为杯状的圆筒状的初级活塞10(活塞)，底部侧嵌装有杯状的次级活塞11，初级活塞10的后端部从主缸2的开口部突出至壳体4内，延伸至导向部8附近。初级活塞10以及次级活塞11通过环状的导向部件14、15而被可滑动地引导，所述导向部件14、15配置于套筒13的两端侧，所述套筒13嵌合于缸主体2A的缸膛(シリンダボア)12内。通过初级活塞10以及次级活塞11，缸主体2A内形成初级室16以及次级室17两个液压室，在初级室16以及次级室17中，分别设有液压口18、19。用于向各车轮的制动卡钳(ブレ一キキヤリパ)提供液压的双系统液压回路分别连接于液压口18、19。

并且，缸主体2A的侧壁上部侧设有储油室口20、21，其用于将初级室16以及次级室17连接于储油室5。缸主体2A的缸膛12与初级活塞10以及次级活塞11之间分别由两个密封部件22A、22B以及23A、23B密封。密封部件22A、22B沿轴向配置并且在彼此之间夹有储油室口20，当初级活塞10位于图1以及图2所示的非制动位置时，通过设于初级活塞10的侧壁上的口24，初级室16与储油室口20连通；当初级活塞10从非制动位置前进时，利用密封部件22A，将初级室16与储油室口20隔断。密封部件23A、23B沿轴向配置并且在彼此之间夹有储油室口21，当次级活塞11位于图1以及图2所示的非制动位置时，利用设于次级活塞11的侧壁上的口25，使次级室17与储油室口21连通；当次级活塞11从非制动位置前进时，利用密封部件23A，将次级室17与储油室口21隔断。

初级室16内的初级活塞10与次级活塞11之间，安装有弹簧组件26；次级室17内的主缸2的底部与次级活塞11之间，安装有压缩螺旋弹簧即复位弹簧27。如图4所示，通过可伸缩的圆筒状保持件(リテ一ナ)29而使压缩弹簧即弹簧28保持压缩状态，弹簧组件26能够克服弹簧28的弹力而压缩，具体内容随后详述。

初级活塞10具有杯状的前端部、圆筒状的后部、将内部沿轴向分隔的中间壁30，中间壁30被导向膛(案内ボア)31沿轴向贯通。台阶形状的输入活塞32具有台阶部32A，输入活塞32的小径的前端部可滑动且液密地插入导向膛31，插入初级室16内的弹簧组件26的圆筒状保持件29。导向膛31与输入活塞32之间由两个密封部件33A、33B密封，在导向膛31的密封部件33A、33B之间开口的通路33沿径向贯通初级活塞10的中间壁30。而且，缸主体2A的缸膛12与初级活塞10之间由所述两个密封部件22A、22B密封，通路33配置为在两个密封部件22A、22B之间开口。

输入杆34插入壳体4的圆筒部8以及初级活塞10的后部，输入杆34的前端部连接于输入活塞32的后端部，输入杆34的后端侧从圆筒部8延伸至外部，制动踏板(未图示)连接于输入杆34的后端侧端部。初级活塞10的后端部安装有凸缘状的弹簧支座35，通过复位弹簧36而将初级活塞10向后退方向靠压，所述复位弹簧36是安装于壳体4的前壁侧与弹簧支座35之间的压缩螺旋弹簧。并且，通过弹簧37、38而将输入活塞32弹性地保持于图1以及图2所示的中立位置，所述弹簧37、38分别安装于输入活塞32与初级活塞10的中间壁30之间以及输入活塞32与弹簧支座35之间。通过设于壳体4的圆筒部8后端部的挡块39而规定了输入杆34的后退位置。

壳体4内设有促动装置3，其包含电动机40以及滚珠丝杠机构41，滚珠丝杠机构41将电动机40的旋转变换为直线运动并给予初级活塞10推力。电动机40具有定子42和中空的转子45，定子42固定于壳体4，转子45与定子42相对并通过轴承43、44可旋转地支撑于壳体4。滚珠丝杠机构41具有以下结构：螺母部件(ナツト部材)46，其为固定于转子45内周部的旋转部件；中空的丝杠轴47即直动部件，其插入螺母部件46以及壳体4的圆筒部内并能够沿轴向移动，并且，不绕轴旋转地被支撑；多个滚珠48，其装嵌于丝杠槽间，所述丝杠槽形成于螺母部件46、丝杠轴47的相对面。通过螺母部件46的旋转，滚珠48沿丝杠槽转动，丝杠轴47轴向移动。另外，滚珠丝杠机构41能够在螺母部件46和丝杠轴47之间进行旋转以及直线运动的互相转换。

通过安装于滚珠丝杠机构41的丝杠轴47与壳体4的前壁侧之间的压缩圆锥螺旋弹簧即复位弹簧49而将滚珠丝杠机构41的丝杠轴47向后退方向靠压，通过设于壳体4的圆筒部8的挡块39而规定了丝杠轴47的后退位置。初级活塞10的后端部插入丝杠轴47内，弹簧支座35与形成于丝杠轴47内周部的台阶部50抵接而规定了初级活塞10的后退位置。由此，初级活塞10能够与丝杠轴47共同前进，还能够脱离台阶部50而单独前进。而且，如图1以及图2所示，通过与挡块39抵接的丝杠轴47的台阶部50而规定了初级活塞10的非制动位置，通过位于非制动位置的初级活塞10以及弹簧组件26的最大长度而规定了次级活塞11的后退位置、即、非制动位置。丝杠轴47的台阶部50配置于螺母部件46的轴向长度范围内。

下面参考图4，对弹簧组件26进行详细说明。如图4所示，弹簧组件26具有以下结构：弹簧28，其为压缩螺旋弹簧；可伸缩的保持件29，其中插入有弹簧28并将弹簧28保持于规定的压缩状态。两个圆筒状的保持部件51、52从弹簧28的两端插入并通过限位部件59而能够在轴向相对移动地结合，从而构成保持件29。保持部件51、52的一个端部形成有直径扩大的凸缘状弹簧支座53、54，另一端侧的侧壁形成夹有缝隙的多个轴向延长部55、56而为梳齿形。轴向延长部55、56的前端部朝内侧呈钩形弯曲而形成卡止部57、58。保持部件51、52的圆筒状部分直径相同，输入活塞32的前端部能够插入其中，轴向延长部55、56沿圆周方向互相插入对方的缝隙而组装，卡止部57、58之间装入环状限位部件59，从而保持部件51、52互相结合。由此，通过轴向延长部55、56的相对移动，保持件29能够伸缩；通过卡止部57、58抵接于限位部件59，规定了弹簧28的最大长度。卡止部57、58的径向尺寸小于等于构成限位部件59的线材(線材)的直径，卡止部57、58的前端部未突出于限位部件59的内周侧。

电动增力装置1设有基于检测信号来控制电动机40旋转的控制器(收容于壳体4内)，所述检测信号来自包含下述传感器在内的各种传感器：检测输入活塞32的位移的位移传感器(未图示)；检测电动机40的转子45的旋转位置的旋转位置传感器60；检测初、次级室17、18的液压的液压传感器(未图示)。

下面，对上述结构的本实施方式的作用进行说明。若操纵制动踏板而通过输入杆34使输入活塞32前进，则通过位移传感器检测输入活塞32的位移，通过控制器并基于输入活塞32的位移来控制电动机40的动作，通过滚珠丝杠机构41使初级活塞10前进并与输入活塞32的位移随动。由此，初级室16产生液压，并且，该液压通过次级活塞11传送至次级室17，该液压通过液压口18、19供给各车轮的制动卡钳而产生制动力。

这时，初级室16的一部分液压由输入活塞32承受，其反作用力通过输入杆34反馈给制动踏板。由此，能够根据规定的增力比而产生所要求的制动力。并且，通过适当调整初级活塞10相对输入活塞32的随动位置、使弹簧37、38的弹力作用于输入活塞32、增减作用于输入杆34的反作用力，能够得到适于自动制动控制的制动踏板的反作用力，所述自动制动控制包含增力控制、制动辅助控制、车间车辆稳定性(車間車両安定性)、车间(車間)控制、再生协调控制等。

由于电动增力装置1具有串联型主缸2，即使万一连接于液压口18、19的两个液压系统中的一个发生故障，也能够维持向剩下的另一个液压系统的液压供给。此情况下，当初级室16侧的液压系统发生故障时，初级室16的液压下降，初级活塞10克服弹簧28的弹力而将弹簧组件26压缩并与次级活塞11抵接，通过使次级活塞11前进而使次级室17产生液压。当次级室17侧的液压系统发生故障时，次级室17的液压下降，次级活塞11与主缸2的底部抵接而被固定，初级活塞10、输入活塞32以及复位弹簧组件26与次级活塞11同时移动至主缸2的底部侧，初级活塞10从该状态进一步前进，由此使主室16产生液压。

万一，促动装置3发生故障时，若通过刹车踏板操纵输入杆34，则输入活塞32前进，输入活塞32的台阶部32A与初级活塞10的中间壁30抵接，通过挤压该中间壁30，初级活塞10从滚珠丝杠机构41的丝杠轴47的台阶部50分离并前进，由此，能够手动(手勤)产生液压。这时，输入活塞32的前端部插入保持件29，能够在保持件29内部移动一定距离，该距离相当于在非制动位置台阶部32A与中间壁30之间的距离，因此确保了输入活塞32的行程。

万一，初级活塞10与输入活塞32之间的两个密封部件33A、33B的高压侧密封部件33A发生泄露，泄露的制动液经通路33被导入设于主缸2的缸膛12与初级活塞10之间的两个密封部件22A、22B之间，通过储油室口20被送入储油室5，不会从初级活塞10经壳体4的圆筒部8而流入车室内。

弹簧组件26的保持件29为中空，其中插有输入活塞32的前端部，由于采用该结构，如图3所示，即使初级活塞10向次级活塞11侧移动，输入活塞32的前端部也不会与保持件29干涉，由于能够接近至次级活塞11附近，能够缩短从主缸2侧端部到被输入活塞32插通的密封部件33A、33B(密封部)的长度，进而能够充分缩小初级活塞10的轴向尺寸。由此，能够提高初级活塞10的滑动性。由于初级活塞10具有以下结构即主缸2侧的端部通过导向件15而被引导、后端部通过形成于丝杠轴47内周部的台阶部50而被推进，其轴向尺寸(两端部之间的距离)越小，力偶越难产生，所谓扭曲(ニじリ)越难发生。

在如图1以及图2所示的非制动状态中，输入活塞32的前端部是插入保持件29的一个保持部件51的状态，当输入活塞最大限度前进时(参考图3)，输入活塞32的前端部是插入另一个保持部件52的状态。另外，图3表示初级活塞10以及次级活塞11最大限度移动至主缸2的底部侧的状态。保持件29组装有梳齿形的保持部件51、52并通过限位部件59而卡止，从而使保持部件51、52的圆筒部直径相同，所以能够相对规定外径而将保持件29的内径最大限度扩大。并且，能够将保持部件51、52通用化，能够削减零件数目。另外，保持件29也可为组装有直径不同的保持部件的中空结构。这样，由于没有必要使各保持部件为梳齿形，能够成为强度高的形状(例如圆筒状)。

下面，参考图5以及图6对上述实施方式的弹簧组件26的变形例进行说明。另外，在以下的说明中，对于与图4所示弹簧组件相同的部分付与同一附图标记并仅对不同的部分进行详细说明。

在图5所示的变形例中，一个保持部件51的轴向延长部55前端的卡止部57A形成为几乎包围限位部件59的半周并卷绕在其上的形状，限位部件59通过卡止部57A而被保持。由此，当保持件29被压缩时，由于限位部件59通过一个保持部件51的卡止部57A而被保持，难以倾斜或脱落，能够实现保持件29稳定的伸缩动作。

在图6所示的变形例中，省略了限位部件59，保持部件51、52的缝隙增宽，在轴向延长部55、56的前端部形成向圆周方向扩展的半圆形卡止部60、61，当组装保持部件51、52时，相对于保持件29向伸长方向的移动，邻接的轴向延长部55、56的卡止部60、61互相卡合并限制了保持部件51、52的移动。由此，不需要限位部件59，能够相应地增大保持件29的有效内径。

弹簧组件26的保持件29，除了如上所述的组装有两个部件(保持部件51、52)的结构以外，也可以为可伸缩地结合有3个以上部件的中空结构来规定弹簧28的最大长度的结构。

另外，在所述实施方式中，作为一例，对安装了具有双系统液压口18、19的串联型主缸2的电动增力装置进行了说明，但本发明并不限于此，也能够适用于具有单一型主缸的电动增力装置，所述单一型主缸省略了次级活塞11以及次级室17。并且，作为促动装置3，除了电动机40以及滚珠丝杠机构41以外，也能够使用其他公知的促动装置(例如，螺线管等的电磁式促动装置、气压式促动装置、油压式促动装置)。

Claims (9)

1.一种增力装置，具有：

主缸，其在有底筒状的缸主体内具有产生液压的液压室；

输入活塞，其通过制动踏板的操作而进退移动；

圆筒状的活塞，其能够相对移动地套装在所述输入活塞上；

促动装置，其能够使所述活塞进退移动；

所述输入活塞以及所述活塞插入所述缸主体，各自的前端部面对所述液压室，

所述增力装置的特征在于，

所述液压室的内部设有弹簧组件，该弹簧组件具有：

弹簧，其将所述活塞向后退方向靠压；

保持件，其由至少两个部件构成，所述至少两个部件从所述弹簧的两端插入并能够在轴向相对移动地结合，规定所述弹簧的最大长度；

所述保持件形成为中空形状以使所述输入活塞的前端部能够同时插入所述至少两个部件的内部。

2.根据权利要求1所述的增力装置，其特征在于，当非操纵所述制动踏板时，所述输入活塞处于插入所述保持件的一个部件的状态。

3.根据权利要求2所述的增力装置，其特征在于，当最大限度前进时，所述输入活塞处于插入所述保持件的全部部件的状态。

4.根据权利要求1所述的增力装置，其特征在于，

所述活塞形成有中间壁，该中间壁具有插入所述输入活塞的导向膛，

所述输入活塞形成有台阶部，通过所述输入活塞与所述活塞的相对移动，该台阶部与所述中间壁抵接，

所述输入活塞能够在所述保持件内部至少移动与非操纵所述制动踏板时、所述台阶部和所述中间壁之间的距离相当的距离。

5.根据权利要求4所述的增力装置，其特征在于，在所述中间壁上设有至少两个密封所述导向膛与所述输入活塞之间的密封部件，该至少两个密封部件之间，通过设于所述中间壁的径向通路，连接于所述主缸的储油室。

6.根据权利要求1所述的增力装置，其特征在于，在所述缸主体的底部与所述活塞之间设有次级活塞，所述弹簧组件配置于所述活塞与所述次级活塞之间的液压室内并规定了所述次级活塞相对所述活塞的位置。

7.根据权利要求1所述的增力装置，其特征在于，所述保持件的两个部件内径相同，具有沿圆周方向相互错开排列的轴向延长部和设于所述轴向延长部的前端部且使所述两个部件互相卡止的卡止部。

8.根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的增力装置，其特征在于，所述促动装置具有产生旋转力的电动机和将所述电动机的旋转变换为直线运动并推进所述活塞旋转的旋转直动变换机构。

9.根据权利要求8所述的增力装置，其特征在于，

所述旋转直动变换机构由滚珠丝杠机构构成，

所述滚珠丝杠机构包含：随所述电动机的旋转而旋转的旋转部件；与所述活塞抵接并直线运动的直动部件；嵌装在设于所述旋转部件和所述直动部件的相对面上的丝杠槽中的多个滚珠，

所述直动部件和所述活塞的抵接部配置于所述旋转部件的轴向长度范围内。

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