JP2012530645A - 電気的にブーストされたブレーキシステム - Google Patents

Abstract

電動機を有するブレーキブースタ（２００）を備えるブレーキシステムであって、その電動機が、ボールねじ連結部を介して、マスターシリンダ（１００）のピストンのプッシュロッド（１３０）を駆動し、制御ロッド（２３０）によって作動させられるブレーキシステム。
マスターシリンダ（１００）に連結されたケーシング（２０１）内で、ブレーキブースタ（２００）は、アクチュエータピストン（２２０）を備え、このアクチュエータピストン（２２０）は、マスターシリンダ（１００）の軸（ＸＸ）に対して平行な少なくとも２つの誘導ピン（３１１）によって並進運動中に誘導され、並進運動中にボールねじ（２２５、２２６）によって駆動され、電動機（２１０）によって駆動されるそのねじ（２２５）が、マスターシリンダ（１００）の軸（ＸＸ）に対してずれる。ねじは、アクチュエータピストン（２２０）と一体となってナット（２２６）と並進的に共働し、アクチュエータピストン（２２０）の孔（２２１）は、ブーストピストン（２５０）を受け、ブーストピストンは、反応ディスク（２４０）と、制御ロッド（２３０）に連結されたプランジャピストン（２３２）とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動機を有するブレーキブースタを備えるブレーキシステムに関し、この電動機は、ボールねじ連結部を介してマスターシリンダのピストンのプッシュロッドを駆動し、制御ロッドによって作動させられる。

インラインボールねじを有する電動ブレーキブースタによってブーストされるマスターシリンダを有するブレーキシステムが知られているが、これらのブレーキシステムは、ブーストピストンのせいで比較的大きい直径を有し、したがってボールねじのサイズのせいで高価になるという欠点を有する。さらに、それらは嵌めるのが複雑である。

本発明の目的は、製造コストを低減することと、ブースタの故障の際にブレーキをかけるために加えなければならない力を低減するために、ブースタ故障モードにおけるシステムの動作を促進することとを可能にする、電気的にブーストされた単純なブレーキシステムを開発することである。

この目的のために、本発明は、上記で定義したタイプのブレーキシステムに関し、マスターシリンダに連結されたそのケーシング内で、ブレーキブースタがアクチュエータピストンを備え、前記アクチュエータピストンが、
マスターシリンダの軸に対して平行な少なくとも２つの誘導ピンによって並進運動中に誘導され、
ボールねじによって並進運動中に駆動され、そのねじが、マスターシリンダの軸に対してずれ、電動機によって駆動され、アクチュエータピストンと一体となり、ナットとともに並進的に共働し、
軸上のアクチュエータピストンの孔が、反応ディスクと、制御ロッドに連結されたプランジャピストンとを備えたブーストピストンを受けることを特徴とする。

このブレーキシステムは、ボールねじがマスターシリンダの軸からずれており、マスターシリンダの寸法上の制限およびブーストピストンの寸法上の制限を受けないので、より直径が小さいボールねじによって駆動することができるという利点を有する。誘導ピンは、アクチュエータピストンが、それを案内するための、同様に単純に製造される効果的な傾斜面連結部によって動作することを可能にする。

この解決法は、片側でマスターシリンダをブレーキブースタに取り付け、もう一方の側でマスターシリンダとブレーキブースタとで構成されるアセンブリを車両の隔壁に取り付けるために、ブレーキブースタのケーシングを通り抜ける貫通ボルトで構成される２つの誘導ピンがシステムの軸に対して平行である、本発明の別の特徴に従う場合、なおさら有利である。

別の有利な特徴によれば、戻しばねは、ブレーキブースタのケーシングと、アクチュエータピストンおよび／またはブーストピストン上の戻しばねの誘導スリーブとの間で、それぞれの誘導ピン上に取り付けられる。

別の有利な特徴によれば、アクチュエータピストンの孔は、前側でその入口にてショルダを備え、ブーストピストンは、アクチュエータピストンによってブレーキの方向にそれを押すことができるように、軸受けフランジを備える。

この駆動手段は、占める空間が非常に小さく、特に、別の特徴に従って、アクチュエータピストンが軸に対して垂直の平面内でほぼ三角形の断面の本体を有し、その三角形の頂点がボールねじのナットで占められ、底辺の端部が誘導ピン上でスライド移動する誘導スリーブで占められるときに、アクチュエータピストンの形状内に完璧に一体化することができるという利点を有する。

別の有利な特徴によれば、ブレーキブースタは、端壁およびカバーによって形成されたケーシングを備え、貫通ボルトは、それぞれの端部付近で、片側がカバーの内側に押し付けられ、もう一方の側が端壁の内側に押し付けられるように、誘導ピンを形成する部品を越えてショルダおよびフランジを備え、これらの貫通ボルトは、ねじ切りされた部分としてショルダおよびフランジを越えて続く。

こうして、ブレーキブースタのケーシングは、貫通ボルト、その端壁、およびマスターシリンダのフランジによって、完全に静止して保たれる。

別の特徴によれば、ブーストピストンは、プランジャピストンを受容する軸上に円筒形スリーブを有する、ハブを備える。

別の特徴によれば、ばねカップは、プランジャピストンの戻しばねのためにブーストピストンの後端に取り付けられ、このばねはまた、ブレーキブースタが休止位置にあるときに、反応ディスクに対するジャンプを画定する戻り停止部に逆らってプランジャピストンを戻すように、制御ロッドに固定される端部停止部を形成するフランジに対して押し付けられる。

別の特徴によれば、２つの誘導ピンは、軸に関して線対称である。

一般に、誘導ピンとしての貫通ボルト、およびアクチュエータピストンに低減された荷重をかける２つの戻しばねを使用することは、アクチュエータピストンが、誘導ピンとのその傾斜面連結部によって完璧に滑らかに動作することができ、かつボールねじシステムのねじによって担持されるナットによって駆動することができることを意味し、このねじはまた、第３の誘導路として作用する。

それはまた、万一電動ブレーキブースタが故障した場合の、非常モードへの切り替え時の荷重を低減することもできる。

添付の図面において概略的に示される電動ブレーキブースタによってブーストされるマスターシリンダを有する、ブレーキシステムの例示的な一実施例を用いて、本発明を以下でより詳細に説明する。

タンデムマスターシリンダの端部から見た、前方から見たブレーキシステムを示す斜視図である。 図１によるブレーキシステムの中央面を示す断面図である。 ブレーキブースタのボールねじを示す、マスターシリンダの端部から見た断面図である。 前端部を示すブレーキシステムの前面図である。 図４の垂直平面Ｖ−Ｖ上の軸方向断面図である。 図４の中央面ＶＩ−ＶＩ上の断面図である。

図１および図２によれば、電動ブレーキブースタによってブーストされるマスターシリンダを有するブレーキシステムが、電動ブレーキブースタ２００に連結されたマスターシリンダ１００で構成され、電動ブレーキブースタ２００は、電動機２１０および減速歯車装置２１１で構成されたアクチュエータを備え、減速歯車装置２１１は、ケーシング２０１内に収容されたアクチュエータピストン２２０の並進運動を制御し、ブレーキの方向（Ｆ）でマスターシリンダ１００に作用する。この例におけるマスターシリンダ１００は、タンデムマスターシリンダであり、そのケーシング１０１は、ブレーキ液リザーバから２つの出口を受けるために、２つの入口１０３、１０４（図５）をその上方部分内に備える。そちら側で、一方が１次ピストン１１０により、もう一方が２次ピストン１２０により区切られる２つのチャンバ１１１、１２１が、２つのブレーキ回路Ｃ１、Ｃ２に連結させられる。２つのピストンに関連付けられるカップ（封止部）、２次ピストン、およびばねが、図２の断面の平面を超えて目立って示される。

慣例により、ブレーキブースタ２００の前端部（ＡＶ）は、マスターシリンダ１００を受ける端部であり、後端部（ＡＲ）は、隔壁３００に向かって対面する端部であり、隔壁３００は、制御ロッド２３０を受ける。

軸ＸＸのタンデムマスターシリンダ１００は、アセンブリ（１００、２００）を車両の隔壁３００に取り付けるために用いられる２つの貫通ボルト３１０によって、電動ブレーキブースタ２００のケーシング２０１に連結させられる。図１はまた、ブレーキペダルに連結される制御ロッド２３０、および減速歯車装置２１１のケーシング２１２のフランジ２１３に固定された電動機２１０を示しており、減速歯車装置２１１のカバーは取り外してある。ケーシング２１２自体は、図示されていない手段によって、ブレーキブースタのケーシング２０１に取り付けられる。

より詳細には、マスターシリンダ１００がブレーキブースタ２００の前に配置される従来の向きを用いる、図２の中央面上で断面が示される立体図は、タンデムマスターシリンダ１００、および組み立てられた電動ブレーキブースタ２００のケーシング２０１を示し、それらは、同一の２つの貫通ボルト３１０によって連結させられる。これらの貫通ボルト３１０は、軸ＸＸに関して線対称の位置にあり、一端部にてタンデムマスターシリンダ１００とケーシング２０１を連結させ、他端部にてアセンブリ（１００、２００）を隔壁３００に連結させる。

１次ピストン１１０は、ブーストピストン２５０のハブ２５１内に収容された反応ディスク２４０を圧迫するプッシュロッド１３０によって、アクチュエータピストン２２０に連結させられる。ブーストピストン２５０は、アクチュエータピストン２２０と共働する駆動フランジ２５３を前方に備える、円筒形スリーブ２５２で構成され、円筒形スリーブ２５２は、アクチュエータピストン２２０の孔２２１内で、軸ＸＸに沿ってスライド移動する。

ブーストピストン２５０のハブ２５１は、プランジャピストン２３２のための誘導シリンダ２５５として、反応ディスク２４０のハウジング２５４を超えて続く。このピストン（２３２）は、制御ロッドが軸ＸＸに対していくらかの角度移動を行うことを可能にするように、制御ロッド２３０の球形頭部２３１に連結させられる。

ばねカップ２６０は、ブーストピストン２５０の円筒形スリーブ２５２の後方にて、タブ２６１によって溝２５６内に挟み込まれ、戻しばね２６２の一端部を受容するためにスリーブ２５２の縁部を圧迫し、戻しばね２６２はその他端部によって、プランジャピストン２３２を休止位置にある反応ディスクへのジャンプＳ（参照間隔）を画定するその中立位置に戻すように、制御ロッド２３０に固定された端部停止部２３３を圧迫する。

ブレーキブースタ２００の電動機２１０の動作を制御するためのプランジャピストン２３２と関連付けられた移動センサは、詳述しない。これはたとえば、磁気センサである。

ブーストピストン２５０を受容するアクチュエータピストン２２０は、本体を有し、その断面は、軸ＸＸに対して垂直の平面において、逆さまのほぼ二等辺三角形の形であり、その頂点は、ボールねじのナット２２２で占められ、底辺の２つの端部はそれぞれ、誘導スリーブ２２３を有する。タンデムマスターシリンダ１００の軸ＸＸに関して線対称である２つのスリーブ２２３は、２つの貫通ボルト３１０の誘導ピンを形成する長さ３１１に沿ってスライド移動するように取り付けられる。アクチュエータピストン２２０の本体から前方に突出する細長い案内スリーブ２２３は、それぞれの端部に、それらが誘導ピン３１１上でスライド移動することを促すブッシンング２２４を備える。ボールねじのナット２２２は、減速歯車装置２１１の出力軸に連結させられたねじ２２５と共働する。この駆動システムは、軸ＸＸに対してずれており、それぞれの端部にてそれを回すように駆動されるが軸受け２２６内の並進運動が防止されるねじ２２５は、回転が防止されるが自由に並進運動しアクチュエータピストン２２０の本体内に組み込まれるナット２２２の並進運動を生じ、したがってまたナット２２２を誘導する。

誘導ピン３１１を形成する円筒形部品で構成されるタンデムマスターシリンダ１００の軸ＸＸと平行な、それぞれの貫通ボルト３１０は、前端上でショルダ３１２およびねじ切りされた部分３１３として続き、それに対して、タンデムマスターシリンダのケーシング１０１のフランジ１０２が押し付けられ、それに取り付けられる。貫通ボルト３１０の他端部は、ケーシング２０１の端壁２０１ａに押し付けるため、およびアセンブリ（１００、２００）を隔壁３００に取り付けるために隔壁３００に入る、ねじ切りされた端部３１５としてそれを通り抜けるための、フランジ３１４を備える。

それぞれの誘導スリーブ２２３は、前端ＡＶにてショルダを形成し、このショルダは、貫通ボルト３１０の誘導ピン３１１上に押し付けられる戻しばね２２７の端部を受容し、ケーシング２０１のカバー２０１ｂを圧迫する。

アクチュエータピストン２２０において、ブーストピストン２５０の誘導孔２２１は、階段形状であり、ブーストピストン２５０を受容するため、およびプッシュロッド１３０でそれを駆動させるためにそのフランジ２５３を圧迫するための、ショルダ２２８を形成する。ブーストピストン２５０はまた、ブースタが故障した際に、ブレーキ（Ｆ）の方向でアクチュエータピストン２２０内へと自由に前進することもできる。

このアセンブリはこうして、ブーストピストン２５０およびアクチュエータピストン２２０の軸ＸＸに関して線対称である２つの貫通ボルト３１０によって、設置中に組み立てられ、同時に、誘導スリーブ２２３の長さのおかげで、かつボールねじ２２２、２２５が軸ＸＸからずれているにもかかわらず、正しい動作を保証する。

タンデムマスターシリンダ１００および駆動手段（２１０、２１１）を支え、アクチュエータピストン２２０を収容するケーシング２０１は、端壁２０１ａおよびカバー２０１ｂで形成され、それらは、それらのフランジにて互いに押し付けられる。比較的平坦な形状の端壁は、ポットのような形状のスリーブ２０２の形で軸ＸＸを取り囲み、そのスリーブの中にアクチュエータピストン２２０が到着し、制御ロッド２３０の端部が通る。特に誘導ピン３１１と同じ長さのカバー２０１ｂは、ほぼ円錐台形状であり、２つの貫通ボルト３１０およびねじ２２５を包む。

カバー２０１ｂはそのフランジによって、かつ２つの貫通ボルト３１０はそれらのショルダによって端壁２０１ａを圧迫し、フランジ３１３、３１４は、分離を決定する。

図３は、中央面上および中央面に対して垂直な平面上の両方の、図２と異なる角度でケーシング２０１を通る断面図である。この図は、ねじ２２５が２つの回転軸受け２２６内にどのように取り付けられるかを示し、かつ、タンデムマスターシリンダの後端部を通過させ取り付けるための開口部２０３を示しており、アセンブリは前方から見られる。マスターシリンダ１００のケーシングは後方にて、フランジ１０２をカバー２０１ｂ内の開口部２０３内に固定することができるように、そのフランジ１０２の後方の軸受けリングを備える。

ねじ２２５の突出端部は、この図には示されていない減速歯車装置２１１からの出力部とともに、駆動のための対合形状連結部を形成するための、スプライン結合されたハウジング２２５ａを備える。

図４は、タンデムマスターシリンダ１００、ならびにブレーキブースタ２００および減速歯車装置２１１のカバー２０１ｂを真横から見た図であり、減速歯車装置２１１のフランジ２１２は、電動機２１０を担持する。

断面Ｖ−Ｖの垂直平面を用いて示す位置は、ブレーキブースタが車両内に設置される位置であり、マスターシリンダの入口１０１、１０４は、リザーバを受容するために垂直である。

マスターシリンダ１００のフランジ１０２を形成する２つのタブは、貫通ボルト３１０を用いてマスターシリンダ１００を取り付けるために用いられる。

図５は、前方にあるタンデムマスターシリンダ１００とともにブレーキシステムを形成する様々な要素を示す、図４の垂直平面Ｖ−Ｖ上の断面図であり、このブレーキシステムは、軸ＸＸ上にある電動ブレーキブースタ２００、電動機２１０、電動機の出力側上の減速歯車装置２１１、およびアクチュエータピストン２２０のボールねじ駆動部のねじ２２５、ブーストピストン２５０、およびブーストピストン内に収容された様々な要素を有する。

この例では、ブーストピストン２５０用の戻しばね２５７を明らかに有する。

図６は、図４のＶＩ−ＶＩ上の断面図であり、貫通ボルト３１０の形状、およびピン上で誘導されるアクチュエータピストン２２０のスリーブ２２３の形状を、非常に特別に示す。

要約すると、本発明は、自動車のブレーキシステム業界への応用例に関する。

１００ タンデムマスターシリンダ
１０１ ケーシング
１０２ フランジ
１０３ マスターシリンダ入口
１０４ マスターシリンダ入口
１０５ リング
１１０ １次ピストン
１１１ １次ピストンのチャンバ
１２０ ２次ピストン
１２１ ２次ピストンのチャンバ
１３０ プッシュロッド
２００ ブレーキブースタ
２０１ ブレーキブースタケーシング
２０１ａ 端壁
２０ｌｂ カバー
２０２ 端壁スリーブ
２０３ カバー内の開口部
２１０ 電動機
２１１ 減速歯車装置
２１２ 減速歯車装置のケーシング
２１３ ケーシングのフランジ
２２０ アクチュエータピストン
２２１ 孔
２２２ ナット
２２３ 誘導スリーブ
２２４ ブッシング
２２５ ボールねじのねじ
２２５ スプライン結合されたハウジング
２２６ 軸受け
２２７ 戻しばね
２２８ ショルダ
２３０ 制御ロッド
２３１ 頭部
２３２ プランジャピストン
２３３ 端部停止部
２４０ 反応ディスク
２５０ ブーストピストン
２５１ ハブ
２５２ 円筒形スリーブ
２５３ 駆動フランジ
２５４ 反応ディスクのハウジング
２５５ 誘導シリンダ
２５６ 溝
２５７ 戻しばね
２６０ ばねカップ
２６１ タブ
２６２ 戻しばね
２６３ 端部停止部
３００ 隔壁
３１０ 貫通ボルト
３１１ 誘導ピン
３１２ ショルダ
３１３ ねじ切りされた部分
３１４ フランジ
３１５ ねじ切りされた部分

Claims (8)

1. 電動機を有するブレーキブースタ（２００）を備えたブレーキシステムであって、前記電動機は、ボールねじ連結部を介してマスターシリンダ（１００）のピストンのプッシュロッド（１３０）を駆動し、ブレーキペダルに連結された制御ロッド（２３０）によって作動される、ブレーキシステムにおいて、
   前記マスターシリンダ（１００）に連結されたケーシング（２０１）内で、前記ブレーキブースタ（２００）は、アクチュエータピストン（２２０）を備え、前記アクチュエータピストン（２２０）は、
   前記マスターシリンダ（１００）の軸（ＸＸ）に平行な少なくとも２つの誘導ピン（３１１）によって並進運動するように誘導され、
   ボールねじ（２２５、２２６）によって並進運動するように駆動され、前記ねじ（２２５）は、前記マスターシリンダ（１００）の前記軸（ＸＸ）に対してずれており、前記電動機（２１０）によって駆動され、前記アクチュエータピストン（２２０）と一体で、ナット（２２６）とともに並進的に共働し、
   前記軸（ＸＸ）上の前記アクチュエータピストン（２２０）の孔（２２１）は、反応ディスク（２４０）と前記制御ロッド（２３０）に連結されたプランジャピストン（２３２）とを備えたブーストピストン（２５０）を受け、
   戻しばね（２２７）は、前記ブレーキブースタの前記ケーシングと、前記アクチュエータピストンの誘導スリーブ、および／または、前記ブーストピストン（２５０）に適用された戻しばね（２５７）との間で前記誘導ピン（３１１）上に取り付けられたことを特徴とするブレーキシステム。
2. 請求項１に記載のブレーキシステムにおいて、
   システムの前記軸（ＸＸ）に平行な２つの前記誘導ピン（３１１）は、片側で前記マスターシリンダ（１００）を前記ブレーキブースタ（２００）に取り付けるために、かつ、もう一方の側で前記マスターシリンダ（１００）および前記ブレーキブースタ（２００）で構成されたアセンブリを車両の隔壁（３００）に取り付けるために、前記ブレーキブースタ（２００）の前記ケーシング（２０１）を通り抜ける貫通ボルト（３１０）で構成されたことを特徴とする、ブレーキシステム。
3. 請求項１に記載のブレーキシステムにおいて、
   前記アクチュエータピストン（２２０）の前記孔（２２１）は、前側でその入口にてショルダ（２２８）を備え、前記ブーストピストン（２５０）は、前記アクチュエータピストン（２２０）によりブレーキの方向（Ｆ）に押されることができるように軸受けフランジ（２５３）を備えたことを特徴とする、ブレーキシステム。
4. 請求項１に記載のブレーキシステムにおいて、
   前記アクチュエータピストン（２２０）は、前記軸（ＸＸ）に対して垂直な平面における断面がほぼ三角形である本体を有し、その三角形の頂点は、前記ボールねじの前記ナット（２２６）によって占められ、その底辺の両端は、前記誘導ピン（３１１）上をスライド移動する誘導スリーブ（２２３）によって占められることを特徴とする、ブレーキシステム。
5. 請求項１に記載のブレーキシステムにおいて、
   前記ブレーキブースタ（２００）は、端壁（２０１ａ）およびカバー（２０１ｂ）によって形成されたケーシング（２０１）を備え、前記貫通ボルト（３１０）は、片側で前記カバー（２０１ｂ）の内側に対して、もう一方の側で前記端壁（２０１ａ）の内側に対して押し付けられるように、前記誘導ピン（３１１）を形成する部品を越えたそれぞれの端部付近にショルダ（２１２）およびフランジ（２１４）を備え、これらの貫通ボルト（３１０）は、前記ショルダおよび前記フランジを越えてねじ切りされた部分（３１３、３１５）として続くことを特徴とする、ブレーキシステム。
6. 請求項１に記載のブレーキシステムにおいて、
   前記ブーストピストン（２５０）は、前記プランジャピストン（２３２）を受ける円筒形スリーブ（２５５）を前記軸（ＸＸ）上に有する、ハブ（２５１）を備えたことを特徴とする、ブレーキシステム。
7. 請求項６に記載のブレーキシステムにおいて、
   前記プランジャピストン（２３２）の戻しばね（２６２）のために、前記ブーストピストン（２５０）の後端部に取り付けられたばねカップ（２６０）であって、このばねはまた、前記ブレーキブースタが休止位置にあるときに、前記反応ディスク（２４０）に対するジャンプを画定するその戻り停止部に逆らって前記プランジャピストン（２３２）を戻すように、前記制御ロッド（２３０）に固定された端部停止部（２３３）を形成するフランジに対して押し付けられることを特徴とする、ブレーキシステム。
8. 請求項４に記載のブレーキシステムにおいて、
   ２つの前記誘導ピン（３１１）は、前記軸（ＸＸ）に関して線対称であることを特徴とする、ブレーキシステム。

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