JP2015067240A - Vacuum servo - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の車両のブレーキ装置に設けられ、倍力源として電動モータを使用する電動倍力装置に関するものである。 The present invention relates to an electric booster that is provided in a brake device of a vehicle such as an automobile and uses an electric motor as a booster source.
自動車等の車両のブレーキ装置に設けられて、ブレーキペダルの操作力を軽減する倍力装置において、倍力源として電動モータを使用する電動倍力装置が公知である。電動倍力装置は、例えば特許文献1に記載されているように、センサによって検出したブレーキペダルの操作量に基づき、コントローラによって電動モータの作動を制御し、電動モータの回転運動を回転−直動変換機構によって直線運動に変換して、マスタシリンダのピストンを推進してブレーキ液圧を発生させる。そして、各車輪の液圧式ブレーキにブレーキ液圧を供給して所望の制動力を発生させる。
2. Description of the Related Art An electric booster that uses an electric motor as a boost source is known in a booster that is provided in a brake device of a vehicle such as an automobile and reduces the operating force of a brake pedal. For example, as described in
この種の電動倍力装置においては、車両への搭載性の観点から小型化の要求がある一方で、電動モータ及びコントローラの放熱性を確保する必要がある。このため、電動倍力装置においては、小型、軽量化及び放熱性を両立するマスタシリンダ、電動モータ及びコントローラのレイアウトが求められている。 In this type of electric booster, while there is a demand for downsizing from the viewpoint of mounting on a vehicle, it is necessary to ensure heat dissipation of the electric motor and the controller. For this reason, the electric booster is required to have a layout of a master cylinder, an electric motor, and a controller that achieves both small size, light weight, and heat dissipation.
これに対して、特許文献1に記載されたものでは、回転−直動変換機構を収容するハウジングの上部でマスタシリンダの中心軸線からオフセットした位置に電動モータを配置し、ハウジングの上部に、コントローラがマスタシリンダの中心軸線に垂直になるように配置している。
On the other hand, in what is described in
このようなレイアウトでは、電動モータ及びコントローラの放熱性には有利であるが、コントローラがマスタシリンダの中心軸線に対して垂直に配置されているので、電動倍力装置の径方向の寸法が大きくなり、小型化の要求に合致しない。 Such a layout is advantageous for heat dissipation of the electric motor and the controller, but since the controller is arranged perpendicular to the central axis of the master cylinder, the radial size of the electric booster is increased. Does not meet the requirements for miniaturization.
本発明は、小型化及び放熱性の要求を両立するようにした電動倍力装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electric booster that is capable of satisfying both the requirements for downsizing and heat dissipation.
マスタシリンダに結合されるハウジングと、該ハウジングに配設される電動モータと、前記ハウジング内に収容されて前記電動モータの出力を伝達して前記マスタシリンダのピストンを推進する伝達機構と、前記電動モータの作動を制御する制御基板とを備えた電動倍力装置において、前記ハウジングには、前記マスタシリンダの軸線から離れた位置で前記電動モータの中心軸線が前記マスタシリンダの軸線に沿うように前記電動モータを配置して保持するモータ保持部と、前記マスタシリンダの軸線及び前記電動モータの中心軸線の側部に面して延びるように前記制御基板を配置して保持する制御基板保持部と、が設けられ、前記電動モータは、該電動モータの中心軸線が、前記制御基板保持部から前記マスタシリンダの軸線以上に離間する位置にとなり、前記電動モータの外周面が前記制御基板保持部から離れた位置となるように前記モータ保持部に保持されていることを特徴とする。 A housing coupled to the master cylinder; an electric motor disposed in the housing; a transmission mechanism housed in the housing for transmitting the output of the electric motor to propel the piston of the master cylinder; In the electric booster comprising a control board for controlling the operation of the motor, the housing has the central axis of the electric motor along the axis of the master cylinder at a position away from the axis of the master cylinder. A motor holding unit for arranging and holding the electric motor, and a control board holding unit for arranging and holding the control board so as to face the side of the axis of the master cylinder and the central axis of the electric motor, The electric motor has a central axis of the electric motor that is separated from the control board holding portion more than the axis of the master cylinder. Next to the position, characterized in that the outer peripheral surface of the electric motor is held in the motor holding portion so that the position away from the control substrate holder.
本発明に係る電動倍力装置によれば、小型化及び放熱性の要求を両立することができる。 According to the electric booster according to the present invention, it is possible to satisfy both demands for size reduction and heat dissipation.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1乃至図4に示すように、本実施形態に係る電動倍力装置1は、ブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダ2に一体に結合されて、マスタシリンダ2のプラマリピストン72(ピストン)を推進する。電動倍力装置1は、図示せぬブレーキペダルが結合される入力部材31と、電動モータ33と、電動モータ33の出力をプライマリピストン72に伝達する伝達機構であるボールネジ機構34と、これらを収容するハウジング32と、ハウジング32に一体的に取付けられたコントローラ130とを備えている。ハウジング32は、アルミニウム合金等で形成され、マスタシリンダ2側のフロントハウジング35と、入力ロッド21に連結されるブレーキペダル側のリアハウジング36と、これらの間に結合される中間ハウジング37とを有する3分割構造となっている。以下の説明において、中間ハウジング37の構成について、図1に示す内部構造との関係で概略を説明し、その詳細については後述する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 4, the
フロントハウジング35は、略有底円筒状で、底部に設けられた開口部35aにマスタシリンダ2の開口側の端部が挿入されている。中間ハウジング37の一端部には、フロントハウジング35が結合されている。中間ハウジング37には、フロントハウジング35の側面にその一部が面するように配置された電動モータ33が結合されている。また、中間ハウジング37には、その内部に、直径方向に配置された一対のスルーボルト48の基端部が圧入、固定され、このスルーボルト48をフロントハウジング35の底部及びマスタシリンダ2の取付部2aに挿通してナット49を螺着することにより、中間ハウジング37、フロントハウジング35及びマスタシリンダ2が一体に結合されるようになっている。中間ハウジング37の他端部には、リアハウジング36が結合されている。リアハウジング36は、その後端部が、車両のエンジンルームと車室との隔壁であるダッシュパネル(図示せず)に固定される。リアハウジング36の後端部には、円筒部36aが突出され、円筒部36aはダッシュパネルを貫通して車室内に延ばされる。円筒部36aには、略有底円筒状のリアカバー110がボルト111によって取付けられている。
The
ハウジング32の内部には、リアハウジング36の円筒部36aに取付けられたリアカバー110の外方からマスタシリンダ2にかけて軸方向に延びる入力部材31が挿入されている。入力部材31は、入力ロッド21、プランジャロッド90及び入力ピストン93を備えている。入力ロッド21は、その基端部に取付けられたクレビス21aによってブレーキペダルに連結される。
An
プランジャロッド90の基端部と入力ロッド21の先端部とは、ボールジョイント39によって連結されている。ボールジョイント39は、プランジャロッド90の基端部に形成されたボールソケット39aに、入力ロッド21の先端部に形成されたボール39bが嵌合することにより、プランジャロッド20と入力ロッド21とを枢着(ピボット結合)して、これらの傾きを許容するようになっている。入力ピストン93は、その基端部がプランジャロッド90の先端部に当接し、先端部がサブピストン92を貫通してマスタシリンダ2内に挿入されている。
The proximal end portion of the
サブピストン92は、前端側の大径のバネ受部92aと後端側の小径のピストン部92bとを有する段付円筒状で、ピストン部92b内に入力ピストン93の先端の小径部93dが摺動可能かつ液密的に挿通されている。また、サブピストン92は、バネ受部92aがマスタシリンダ2内に配置され、ピストン部92bがマスタシリンダ2の円筒状のプライマリピストン72内に液密的かつ摺動可能に挿入され、バネ受部92aとピストン部92bとの間の段部92cにプラマリピストン72の先端部が当接している。
The
略有底円筒状のリアカバー110は、二重筒構造で底部の中央部に軸方向に沿って小径の円筒状の案内部110aが一体に形成されている。案内部110aの先端部は、リアカバー110の円筒状の側壁の開口端から突出して延びている。リアカバー110がボルト111によってリアハウジング36の円筒部36aに取付けられた状態で、案内部110aは、円筒部36aを通ってハウジング32の内部まで延びている。
The substantially bottomed cylindrical
プランジャロッド90は、リアカバー110の案内部110aに挿通され、案内部110aによって軸方向に沿って摺動可能に案内されて、径方向に移動及び傾きを生じないように支持されている。プランジャロッド90の案内部110aとの摺動面には、複数の外周溝90aが形成されて、プランジャロッド90と案内部110aとの間のシール性及び摺動性を高めている。プランジャロッド90は、中間部に形成された大径のフランジ部90bが案内部110aの先端部に当接して後退位置が規定される。入力ピストン93は、先端側の小径部93d、基端側の中径部93a及び中径部93aに形成された大径のフランジ部93bを有する段付形状となっており、小径部93dと中径部93aとの間の段部93eがサブピストン92の後端部に当接可能になっている。また、サブピストン92の後端部とフランジ部93bとの間には、圧縮コイルバネである反力調整バネ100が介装されている。この反力調整バネ100は、入力ピストン93とサブピストン92とが相対変位した際のブレーキペダルへの反力を調整するものである。
The
電動モータ33は、コントローラ130からの制御電流によって作動するブラシレスDCモータであり、ベルト等の回転伝動機構53を介してボールネジ機構34を駆動する。電動モータ33の回転は、レゾルバ、ロータリエンコーダ、ホール素子等の回転検出器(図示せず)によって検出されて、検出信号としてコントローラ130に入力される。また、電動モータ33は、本実施形態のブラシレスDCモータのほか、ブラシ付DCモータ、ACモータ等とすることができるが、制御性や静粛性や耐久性等の観点からはDCブラシレスモータが望ましい。本実施形態においては、回転伝動機構53とボールネジ機構34とにより、電動モータの出力を伝達してマスタシリンダのピストンを推進する伝達機構が構成されている。
The
ボールネジ機構34は、マスタシリンダ2のプライマリピストン72と同軸上に配置された円筒状の直動部材55と、直動部材55が挿入された円筒状の回転部材57と、これらの間に形成された螺旋状のネジ溝55aに装填された複数の転動体であるボール56(鋼球)とを備えている。直動部材55は、リアハウジング36の円筒部36a及び円筒部36aに取付けられたリアカバー110内に挿入されてハウジング32内で軸方向に沿って移動可能、かつ、軸回りに回転しないように支持されている。回転部材57は、ハウジング32内で一対のベアリング51によって軸回りに回転可能かつ軸方向に移動しないように支持されている。そして、ボールネジ機構34は、電動モータ33の駆動力によって回転伝動機構53を介して回転部材57を回転させることにより、ネジ溝55a内をボール56が転動して直動部材55が軸方向に移動するようになっている。
The
直動部材55の前端部には、フロントハウジング35内に配置されたバネ受61がCリング63によって結合されている。バネ受61は、大径部61A及び小径部61Bを有し、これらの間に段部61Cが形成された段付円筒状で、大径部61Aの外周部に直径方向に突出する一対の案内部64が一体に形成されている。バネ受61は、小径部61Bに直動部材55の前端部を挿通して、その先端にCリング63を装着することによって直動部材55に軸方向に固定される。また、バネ受61は、小径部61Bと直動部材55の前端部との係合により、直動部材55に対して軸回りに回転しないように結合されている。バネ受61と直動部材55との軸回りの回り止めとしては、凹凸嵌合、スプライン、キー、二面取り等の公知の回り止め手段を用いることができる。バネ受61は、一対の案内部64に軸方向に沿って貫通された案内穴64Aにスルーボルト48が摺動可能に挿通されて、ハウジング32に対して軸方向に沿って移動可能、かつ、軸回りに回転しないように支持されている。これにより、直動部材55は、バネ受61を介してハウジング32に対して軸方向に沿って移動可能、かつ、軸回りに回転しないように支持されている。
A
フロントハウジング35の底部とバネ受61との間に圧縮コイルバネである戻しバネ62が介装されている。直動部材55の後退位置は、戻しバネ62のバネ力によってバネ受61の段部61Cが中間ハウジング37に当接することにより規定されている。直動部材55は、電動モータ33による駆動力が作用しない状態では、戻しバネ62のバネ力によって後退位置に復帰するようになっている。直動部材55内には、入力部材31のプランジャロッド90及び入力ピストン93が移動可能に配置されている。
A
電動モータ33の回転伝動機構53として、歯付ベルト、Vベルト、金属ベルト、樹脂ベルト等のベルト伝動機構、又は、歯車伝動機構、チェーン伝動機構等の他の公知の伝動機構を用いることができる。また、ベルト伝動機構に、歯車減速機構等の減速機構を組み合わせて減速比を調整するようにしてもよい。さらに、ベルト伝動機構に、歯車減速機構等の他の伝動機構を併設して設けて、ベルトが切断した際等のバックアップとしてもよい。
As the
マスタシリンダ2は、タンデム型であり、有底筒状に形成されたシリンダ本体73の内部のシリンダボア74内に、円筒状のプライマリピストン72及び有底円筒状のセカンダリピストン71が軸方向に直列に配置されている。シリンダボア74内における、プライマリピストン72とセカンダリピストン71との間には、プライマリ室76が形成され、また、セカンダリピストン71とシリンダ本体73の底部との間には、セカンダリ室75が形成されている。プラマリピストン72には、サブピストン92が摺動可能かつ液密的に挿入され、サブピストン92には、入力ピストン93の小径部93dが摺動可能かつ液密的に挿入されている。サブピストン92のバネ受部92aとピストン部92bとの間の段部92cにプライマリピストン72の前端部が当接している。バネ受部92aの外周部とシリンダボア74との間には隙間が形成されている。
The
シリンダ本体73の側壁の上部には、プライマリ室76及びセカンダリ室75にそれぞれ連通するリザーバポート(図示せず)が設けられている。これらのリザーバポートには、ブレーキ液を貯留するリザーバ77が接続されている。シリンダ本体73のシリンダボア74には、その軸方向において各リザーバポートを挟むように一対のピストンシール81、82及び79、80が設けられている。ピストンシール81、82及び79、80は、シリンダボア74とプライマリ及びセカンダリピストン72、71との間をシールしている。プライマリピストン72の側壁及びセカンダリピストン71の円筒部の側壁には、それぞれ径方向に貫通するピストンポート71aが形成されている。
Reservoir ports (not shown) communicating with the
プライマリピストン72に形成された内周溝には、軸方向においてピストンポート72aを挟むように一対のピストンシール96、97が装着されて、サブピストン92との間をシールしている。サブピストン92の側壁には、径方向に貫通するピストンポート95bが形成されている。サブピストン92の内周部には、ピストンシール103が装着されてサブピストン92と入力ピストン93の小径部93dとの間をシールしている。ピストンシール103は、ピストンポート95bに対してサブピストン92の後端側に配置されている。ピストンポート95bは、入力ピストン93の位置にかかわらず、プライマリ室76に常時連通するようになっている。
A pair of piston seals 96, 97 are attached to the inner peripheral groove formed in the
プライマリ室76内には、セカンダリピストン71とサブピストン92との間に介装された圧縮コイルバネである戻しバネ99が設けられている。戻しバネ99は、そのバネ力により、プライマリピストン72及びサブピストン92を後退位置へ向けて付勢しており、サブピストン92の段部92cをプライマリピストン72の前端部に当接させている。戻しバネ99には伸縮可能なリテーナ102が挿入され、リテーナ102によって戻しバネ99が所定の圧縮状態で保持され、そのバネ力に抗して圧縮可能となっている。また、セカンダリ室75には、シリンダ本体73の底部とセカンダリピストン71との間に介装された戻しバネ106が設けられている。戻しバネ106は、そのバネ力により、セカンダリピストン71を後退位置へ向けて付勢している。戻しバネ106には、伸縮可能なリテーナ102aが挿入され、リテーナ102aによって戻しバネ106が所定の圧縮状態で保持され、そのバネ力に抗して圧縮可能となっている。
In the
そして、プライマリ及びセカンダリピストン72、71、並びに、サブピストン92が後退位置にあるとき、プライマリピストン72のピストンポート72aは一対のピストンシール81、82の間に配置され、サブピストン92のピストンポート72bは一対のピストンシール96、97の間に配置される。このとき、リザーバ77とプライマリ室76とがリザーバポートを介して連通される。また、セカンダリピストン71のピストンポート71aは、一対のピストンシール79、80の間に配置される。このとき、リザーバ77とセカンダリ室75とがリザーバポート及びピストンポート71aを介して連通される。これにより、ブレーキパッドの摩耗等に対して、リザーバ77からプライマリ室76及びセカンダリ室75に適宜ブレーキ液を供給して、各ホイールシリンダ(図示せず)にブレーキ液を補充する。
When the primary and
プライマリピストン72及びサブピストン92が前進してプライマリピストン72ピストンポート72aが一方のピストンシール82を越えて前進し、セカンダリピストン71が前進してそのピストンポート71aが一方のピストンシール79を越えて移動すると、リザーバポートとピストンポート72a、71aとの間が、それぞれピストンシール82、79によって遮断される。これにより、プライマリ室76及びセカンダリ室75がリザーバ77から遮断されて、プライマリ及びセカンダリピストン72、71の前進に伴って、プライマリ室76及びセカンダリ室75が加圧される。
The
また、プライマリピストン72が後退位置にあり、サブピストン92が入力ピストン93と共に前進し、サブピストン92のピストンポート95bがプライマリピストン72の一方のピストンシール96を越えて移動すると、ピストンシール96によりプライマリピストン72のピストンポート72aがプライマリ室76から遮断される。これにより、プライマリ室72とリザーバ77との連通が遮断されて、入力ピストン93及びサブピストン92の前進によりプライマリ室76が加圧される。
When the
プライマリ室76に対して、プライマリピストン72の受圧面積Aは、外周側のピストンシール82と内周側のピストンシール96とによって規定される。サブピストン92の受圧面積Bは、外周側のピストンシール96と内周側のピストンシール103によって規定される。また、入力ピストン93の受圧面積Cは、外周側のピストンシール103によって規定される。そして、プライマリピストン72、サブピストン92及び入力ピストン93の受圧面積A、B及びCの関係はA>B>Cとなっている。
With respect to the
プライマリ室76及びセカンダリ室75Bは、2系統の液圧回路によって各車輪の液圧ブレーキ装置のホイールシリンダに接続されている。このように2系統の液圧回路を用いることにより、万一、一方が失陥した場合でも、他方の液圧回路によって制動機能を維持することができる。
The
電動倍力装置1には、ブレーキペダルの操作量を検出するストロークセンサ(図示せず)、電動モータ33の回転を検出する回転検出器、電動モータ33に流れる電流(モータ電流)を計測する電流センサ(図示せず)及びマスタシリンダ2のブレーキ液圧を検出する液圧センサ(図示せず)を含む各種センサが設けられている。コントローラ130及び車載コントローラは、上述の各種センサの検出に基づき、車両電源からの電力供給を受けて電動モータ33を制御する。
The
次に、電動倍力1の作動について説明する。
なお、マスタシリンダ2では、プライマリ室75の加圧により、セカンダリピストン71を介してセカンダリ室76も同様に加圧されるので、以下の説明においては、プライマリ室75側の作動についてのみ説明する。
Next, the operation of the
In the
(非制動状態時)
非制動状態では、図1に示すように、プライマリピストン72は、戻しバネ62のバネ力によりボールネジ機構34の直動部材55と共に後退位置にある。また、サブピストン92は、戻しバネ99、106のバネ力により、段部92cがプライマリピストン72の前端部に当接して位置決めされる後退位置にある。そして、入力ピストン93は、反力調整バネ100のバネ力によりプランジャロッド90に当接し、プランジャロッド90のフランジ部90bがリアカバー110の案内部110aに当接して位置決めされる後退位置にある。この非制動状態においては、リザーバ77とプライマリ室76とがリザーバポート及びピストンポート72a、95bを介して連通されているので、プライマリ室76は大気圧状態となっている。
(When not braking)
In the non-braking state, as shown in FIG. 1, the
(通常制動時)
ブレーキペダルが操作されて入力ロッド21及びプランジャロッド90を介して入力ピストン93が前進すると、これらの変位がストロークセンサによって検出される。この検出信号を受けたコントローラ130は、入力部材31の変位に基づく目標位置にプライマリピストン72を到達させるために電動モータ33を駆動し、回転検出器の検出に応じて電動モータ33の回転をフィードバック制御する。なお、回転検出器に代えて、直動部材55の位置を検出する図示しない変位センサ、あるいは、マスタシリンダ2の液圧を検出する液圧センサ等の検出に基づいて電動モータ33を制御するようにしてもよい。
(During normal braking)
When the brake pedal is operated and the
電動モータ33の回転により、回転伝動機構53を介してボールネジ機構34の回転部材57が回転駆動されて直動部材55が前進することで、プライマリピストン72を推進する。このとき、サブピストン92は、その段部92cがプライマリピストン72の前端部に当接しているので、プライマリピストン72と共に前進する。これにより、マスタシリンダ2のプライマリ室76は、入力ピストン93(受圧面積C)、プライマリピストン72(受圧面積A)及びサブピストン92(受圧面積B)によって加圧される。マスタシリンダ2で発生したブレーキ液圧は、2系統の管路によって液圧制御ユニット5に供給され、更に、各車輪のホイールシリンダ4に供給されて制動力を発生させる。
Due to the rotation of the
マスタシリンダ2のプライマリ室76の液圧は、入力ピストン93(受圧面積C)を介してブレーキペダル22に反力としてフィードバックされる。この反力がフィードバックされることにより、プライマリピストン72、サブピストン92及び入力ピストン93の受圧面積A、B及びCの合計面積に対する入力ピストン93の受圧面積Cの比率に基づき電動倍力装置1の基本的な入出力特性が決定される。また、入力ピストン93とプライマリピストン72及びサブピストン92との相対位置を調整することにより、反力調整バネ100のバネ力により入力ピストン93(すなわちブレーキペダル22)に対する反力を加減して入出力特性を制御することができる。このとき、入力ピストン93に対して、プライマリピストン72の位置を前方に調整することにより入力に対する出力の度合いが大きくなり、後方に調整することにより入力に対する出力の度合いが小さくなる。これにより、倍力制御、ブレーキアシスト制御、車間車両安定性制御、車間制御、回生協調制御等の種々のブレーキ制御を実行することができる。
The hydraulic pressure in the
ブレーキペダル22の踏込みを解除すると、入力ピストン93、プライマリピストン72、及びサブピストン92が後退位置に後退して、マスタシリンダ2のブレーキ液圧が解除され、ホイールシリンダ4の液圧が解除されて制動が解除される。
When the depression of the brake pedal 22 is released, the
(回生制動時)
回生協調制御では、制動時に車輪の回転により発電機を駆動して、運動エネルギを電力に変換して回収する回生制動を行ない、コントローラ130により電動モータ33を制御して回生制動分だけマスタシリンダ2のブレーキ液圧を減圧することにより、ブレーキペダル22の操作量に応じた所望の制動力を得る。詳細には、回生制動時にコントローラ130は、通常制動時に比して、マスタシリンダ2の液圧を減圧する分だけ電動モータ33によるプライマリピストン72の前進量を小さく、すなわち、プライマリピストン72の目標位置を通常制動時の目標位置よりも後退側(ブレーキペダル22側)に設定して電動モータ33を制御する。このとき、通常制動時に比べてサブピストン92の後端部とフランジ部93bとの間隔が小さくなるので、通常制動時に比べて入力ピストン93への反力調整バネ100のバネ力が大きくなり、マスタシリンダ2の減圧により減少する液圧反力を補完してブレーキペダル22の操作力を適正化する。
(During regenerative braking)
In the regenerative cooperative control, the generator is driven by the rotation of the wheel during braking to perform regenerative braking in which kinetic energy is converted into electric power and recovered, and the
(倍力失陥時)
コントローラ130、電動モータ33、あるいは、ボールネジ機構34等の失陥によりボールネジ機構34の直動部材55が後退位置から前進できなくなった場合、すなわち、倍力失陥時について説明する。操作者のブレーキペダル22の操作により、先ず、入力ロッド21、プランジャロッド90及び入力ピストン93が前進する。この場合、電動モータ33は作動することができず、ボールネジ機構34の直動部材55は前進せず、プライマリピストン72及びサブピストン92も前進しない。このとき、入力ピストン93の段部93eがサブピストン92の後端部に当接するまでは、マスタシリンダ2のプライマリ室76が、ピストンポート72a、95bを介してリザーバ77に連通されたままとなっているので、マスタシリンダ2はブレーキ液圧を発生しない。入力部材31の前進が続いて入力ピストン93の段部93eがサブピストン92の後端部に当接すると、サブピストン92が、入力ピストン93と共に移動する。これにより、段部92cがプライマリピストン72の前端部から離間してサブピストン92がプライマリピストン72から独立して前進する。そして、入力部材31の前進により、サブピストン92のピストンポート95bがピストンシール96を越える位置までサブピストン92が移動すると、プライマリ室76がリザーバ77から遮断され、プライマリ室76は、入力ピストン93及びサブピストン92によって加圧される。
(When boost is lost)
A case where the
このようにして、倍力失陥時においてもブレーキペダル22の操作、すなわち、操作者の踏力により、ブレーキ液圧を発生させることができ、制動機能を維持することができる。このとき、入力ピストン93とサブピストン92が、入力ピストン93の受圧面積Cとサブピストン92の受圧面積Bとの合計面積(B+C)でプライマリ室76を加圧してブレーキ液圧を発生させる。したがって、従来の受圧面積の小さい入力ピストン(例えば、本実施形態における受圧面積C)のみによりブレーキ液圧を発生させる場合、あるいは、入力ピストン及びプライマリピストンによってマスタシリンダの全断面積を受圧面積としてブレーキ液圧を発生させる場合に比して、適度な受圧面積によってブレーキ液圧を発生させることができる。このため、ブレーキペダル22の操作力及びストロークを好適に行うことができる。
Thus, even when the boost is lost, the brake fluid pressure can be generated by the operation of the brake pedal 22, that is, the pedaling force of the operator, and the braking function can be maintained. At this time, the
なお、プライマリピストン72、サブピストン92及び入力ピストン93の受圧面積A、B及びCの関係は、必ずしもA>B>Cでなくてもよく、通常制動時において所望の倍力を得ることができ、また、失陥時においてブレーキペダル22の操作力及びストロークを適正化できるように、適宜設定すればよい。
The pressure receiving areas A, B, and C of the
次に、電動倍力装置1の各部のレイアウトについて、主に図2乃至図4を参照して説明する。
電動倍力装置1のハウジング32には、電動モータ33が取付けられるモータ保持部120と、コントローラ130の主要部である制御基板131(図3参照)が取付けられる制御装置保持部である基板保持部121と、前記ボールネジ機構34が収容される伝達部材収容部125とが一体成形されて設けられている。なお、基板保持部121は、ハウジング32として一体成形することができ、あるいは、別体としてボルト等のファスナによって結合するようにしてもよい。制御基板131は、パワー半導体素子が実装された制御回路を有している。このパワー半導体素子は、電動モータ33に供給するための交流電力を発生するインバータ回路を構成している。また、制御基板131は、各種センサ、車両内に設けられた車載コントローラ等からの入力信号及び電力をコネクタ132(後述)に接続されるハーネスを介して授受して、制御電流を電動モータ33に供給する。
Next, the layout of each part of the
The
モータ保持部120は、リアハウジング36からマスタシリンダ2の軸線Lに垂直な平面に沿って上方に延ばされ、前部(マスタシリンダ2側)に電動モータ33が結合されて、電動モータ33の回転軸及び回転伝動機構53のプーリやベルトを収容する空間が形成されている。
The
伝達部材収容部125は、モータ保持部120の図中下側となる位置に形成され、マスタシリンダ2の軸線Lと同じ軸線を有するボールネジ機構34が収容される空間が形成されている。
The transmission
基板保持部121は、リアハウジング36及びモータ保持部120からマスタシリンダ2の軸線L及び鉛直面にほぼ平行に延ばされた外面121aを有して、モータ保持部120、伝達部材収容部125の側面からマスタシリンダ2の突出方向に向かってフロントハウジング35の側部に達する位置まで延出している。基板保持部121は、内部にコントローラ130の制御基板131(図3参照)を収容する空間を有して開口する略直方体の箱体として形成されている。基板保持部121の制御基板131が取付けられる内底部の反対側となる外面121aと電動モータ33の外周面41との間には、隙間C1が形成されている。なお、上記実施形態においては、基板保持部121を
The
基板保持部121の外面121aには、隙間C1を電動モータ33の外周面41側に向って延びる複数の放熱フィン122が形成されている。放熱フィン122は、それぞれ鉛直方向に沿って延び、その先端部が電動モータ33の外周面41に接触しないように、円筒状の外周面41に沿った円弧状に形成されている。
On the
基板保持部121の放熱フィン122が形成された底部とは反対側の開口部は、蓋体123が取付けられて閉止されている。蓋体123には、制御基板131に電力及び制御電流を供給する導線を接続するためのコネクタ132が突出するようになっている。なお、上記実施形態においては、基板保持部121を直方体の箱体として形成し、その開口部を蓋体123で閉止しているが、これに限ることなく、基板保持部を板状に形成して制御基板131を取付け、一面が開口した直方体の箱体の蓋部材により前記制御基板131を覆うようにしてもよい。
The opening of the
そして、電動モータ33と基板保持部121との位置関係を詳細に説明する。本実施形態においては、ハウジング32内に収容されたボールネジ機構34及び入力部材31は、マスタシリンダ2の軸線Lに対して同軸上に配置されている。そして、電動モータ33は、マスタシリンダ2の軸線Lから離れた位置で電動モータ33の中心軸線M(出力軸の中心)がマスタシリンダの軸線Lに沿うように配置されている。本実施形態においては、電動モータ33の中心軸線Mがマスタシリンダの軸線Lに平行になるように、かつ、マスタシリンダ2の上部に取付けられたリザーバ77の後方となる位置に電動モータ33が、ハウジング32に取付けられている。
The positional relationship between the
また、電動モータ33は、電動モータ33の中心軸線Mがマスタシリンダの軸線L以上に離れた位置となるように、モータ保持部120に保持されている。また、電動モータ33は、電動モータ33の外周面41が基板保持部121の外面121aから離れた位置となるように、モータ保持部120に保持されている。本実施形態において、電動モータ33は、中心軸線Mが車両の左右方向において、マスタシリンダ2の軸線L上、又は、マスタシリンダ2の軸線L上から基板保持部121の反対側に距離D1だけオフセットして配置されている。なお、電動モータ33の中心軸線Mがマスタシリンダ2の軸線L上に配置されている場合、距離D1=0である。なお、特に図4に示すように、本実施形態において、基板保持部121の外面121aを鉛直方向に沿って形成しているが、これに限ることなく、鉛直方向に対して外面121aが斜めになるように、基板保持部121を形成するようにしてもよい。
Further, the
これにより、電動モータ33及びコントローラ130を効率よく配置することができ、マスタシリンダ2の軸線L回りの径方向の寸法を小さくして、電動倍力装置1を小型化することができる。また、パワー半導体が実装された制御基板131が取付けられる基板保持部121と電動モータ33の外周面41との間に隙間C1を設け、更に、基板保持部121に放熱フィン122を設けたことにより、発熱量の大きい制御基板131と電動モータ33との間の熱交換を抑制すると共に、隙間Cが放熱経路となり、放熱フィン122による放熱効果と相まって冷却効率を高めることができる。
Thereby, the
なお、本発明に係る電動倍力装置は、上述の形式に限らず、電動モータを駆動源として、マスタシリンダのピストンを推進するものであれば、他の形式のものにも適用することができ、上述のようなマスタシリンダ、電動モータ及びコントローラのレイアウトを採用することにより、上述の作用効果を奏することができる。 The electric booster according to the present invention is not limited to the above-described type, and can be applied to other types as long as the electric motor is used as a drive source to propel the piston of the master cylinder. By adopting the layout of the master cylinder, the electric motor, and the controller as described above, the above-described effects can be achieved.
上記実施形態においては、マスタシリンダに結合されるハウジングと、該ハウジングに配設される電動モータと、前記ハウジング内に収容されて前記電動モータの出力を伝達して前記マスタシリンダのピストンを推進する伝達機構と、前記電動モータの作動を制御する制御基板とを備えた電動倍力装置において、前記ハウジングには、前記マスタシリンダの軸線から離れた位置で前記電動モータの中心軸線が前記マスタシリンダの軸線に沿うように前記電動モータを配置して保持するモータ保持部と、前記マスタシリンダの軸線及び前記電動モータの中心軸線の側部に面して延びるように前記制御基板を配置して保持する制御基板保持部と、が設けられ、前記電動モータは、該電動モータの中心軸線が、前記制御基板保持部から前記マスタシリンダの軸線以上に離間する位置となり、前記電動モータの外周面が前記制御基板保持部から離れた位置となるように前記モータ保持部に保持されている構造となっている。これにより、電動倍力装置における小型化及び放熱性の要求を両立することが可能となる。 In the above embodiment, the housing coupled to the master cylinder, the electric motor disposed in the housing, and the housing accommodated in the housing transmit the output of the electric motor to propel the piston of the master cylinder. In the electric booster including a transmission mechanism and a control board for controlling the operation of the electric motor, the housing has a central axis of the electric cylinder at a position away from the axis of the master cylinder. A motor holding part for arranging and holding the electric motor along the axis, and a control board arranged and held so as to face the axis of the master cylinder and the side of the central axis of the electric motor. A control board holding unit, and the electric motor has a central axis of the electric motor from the control board holding unit to the master chassis. Becomes position spaced above the axis of Sunda, the has a structure in which the outer peripheral surface of the electric motor is held in the motor holding portion so that the position away from the control substrate holder. As a result, it is possible to satisfy both the size reduction and heat dissipation requirements of the electric booster.
上記実施形態において、前記制御基板には、前記電動モータに供給する交流電力を発生する半導体素子が実装され、前記制御基板は、前記制御基板保持部に前記半導体素子が面するように配置される構造となっている。このため、制御基板で発生する熱を効率的に制御基板保持部に伝達して、電動倍力装置の放熱性を向上させることができる。 In the above embodiment, a semiconductor element that generates AC power to be supplied to the electric motor is mounted on the control board, and the control board is disposed so that the semiconductor element faces the control board holding portion. It has a structure. For this reason, the heat which generate | occur | produces in a control board can be efficiently transmitted to a control board holding | maintenance part, and the heat dissipation of an electric booster can be improved.
上記実施形態において、前記制御装置保持部には、前記電動モータの外周面へ向けて延びる放熱フィンが設けられている。このため、電動倍力装置の放熱性を向上させることができる。 In the above embodiment, the control device holding part is provided with heat radiation fins extending toward the outer peripheral surface of the electric motor. For this reason, the heat dissipation of an electric booster can be improved.
1…電動倍力装置、2…マスタシリンダ、32…ハウジング、33…電動モータ、34…ボールネジ機構(伝達機構)、72…プライマリピストン(ピストン)、131…制御基板(制御装置)、120…モータ保持部、121…基板保持部(制御装置保持部)、C1…隙間、L…軸線、M…中心軸線
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ハウジングには、前記マスタシリンダの軸線から離れた位置で前記電動モータの中心軸線が前記マスタシリンダの軸線に沿うように前記電動モータを配置して保持するモータ保持部と、
前記マスタシリンダの軸線及び前記電動モータの中心軸線の側部に面して延びるように前記制御基板を配置して保持する制御基板保持部と、が設けられ、
前記電動モータは、該電動モータの中心軸線が、前記制御基板保持部から前記マスタシリンダの軸線以上に離間する位置となり、前記電動モータの外周面が前記制御基板保持部から離れた位置となるように前記モータ保持部に保持されていることを特徴とする電動倍力装置。 A housing coupled to the master cylinder; an electric motor disposed in the housing; a transmission mechanism housed in the housing for transmitting the output of the electric motor to propel the piston of the master cylinder; In an electric booster comprising a control board for controlling the operation of the motor,
In the housing, a motor holding portion that holds and holds the electric motor so that a central axis of the electric motor is along the axis of the master cylinder at a position away from the axis of the master cylinder;
A control board holding portion for arranging and holding the control board so as to extend facing the side of the axis of the master cylinder and the central axis of the electric motor;
The electric motor has a position in which the central axis of the electric motor is separated from the control board holding part more than the axis of the master cylinder, and the outer peripheral surface of the electric motor is located away from the control board holding part. The electric booster is held by the motor holding part.
前記制御基板は、前記制御基板保持部に前記半導体素子が面するように配置されることを特徴とする請求項1に記載の電動倍力装置。 A semiconductor element that generates AC power supplied to the electric motor is mounted on the control board,
The electric booster according to claim 1, wherein the control board is disposed so that the semiconductor element faces the control board holding portion.
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