JP2019116213A - 電動倍力装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両への搭載性が良好となる電動倍力装置を提供する。【解決手段】本電動倍力装置1では、アシスト部材93は、ねじ軸部材160と別軸上に配置されており、該アシスト部材93を後退方向に付勢する圧縮コイルばね135(第1の戻しばね)と、ねじ軸部材160に係合するナット部材161を後退方向に付勢する圧縮コイルばね175(第2の戻しばね)と、を備えている。その結果、圧縮コイルばね135の外径を最小限に抑えることができ、電動モータ50をマスタシリンダ2の軸線に出来る限り近づけて配置することができる。これにより、本電動倍力装置1において、特に、電動モータ50の取付方向(図中高さ方向または上下方向)の寸法を小型化することができ、車両への搭載性を良好にすることができる。【選択図】図5
Description
本発明は、自動車等の車両のブレーキ装置に組み込まれ、電動機を利用して、マスタシリンダにブレーキ液圧を発生させる電動倍力装置に関するものである。
例えば、特許文献1に記載されている電動倍力装置は、ブレーキペダルの操作に伴って推進する入力部材による推進力と、電動モータの回転に伴って推進するアシスト部材の推進力とが共に出力部材に伝達されて、該出力部材の前進により、マスタシリンダにブレーキ液圧を発生させるように構成されている。また、この電動倍力装置では、アシスト部材及び入力部材が同軸上に配置されており、その結果、アシスト部材を後退方向に付勢する戻しばねと、入力部材を後退方向に付勢する戻しばねとが同軸上に配置されている。
このように、当該電動倍力装置では、アシスト部材を後退方向に付勢する戻しばねと、入力部材を後退方向に付勢する戻しばねとが同軸上に配置されているために、例えば、電動モータを入力部材やアシスト部材等の軸線に近づけて配置することができず、結果的に、電動倍力装置が大型化して、車両への搭載性が悪化する。
そして、本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、車両への搭載性が良好となる電動倍力装置を提供することを課題としてなされたものである。
上記課題を解決するために、本発明の電動倍力装置は、電動機の回転が伝達される回転軸部材と、前記回転軸部材に係合して、前記回転軸部材の回転によって該回転軸部材の軸方向に沿って直動する直動部材と、該直動部材に連結されて、該直動部材と共に直動する推力伝達部材と、該推力伝達部材に当接し、該推力伝達部材からの推力により移動してマスタシリンダのピストンを移動させるアシスト部材と、を備えた電動倍力装置であって、
前記アシスト部材と前記回転軸部材とは、別の軸線上に配置されており、該アシスト部材を前記マスタシリンダから離れる方向に付勢する第1の戻しばねと、前記直動部材を前記マスタシリンダから離れる方向に付勢する第2の戻しばねと、を備えることを特徴とする。
前記アシスト部材と前記回転軸部材とは、別の軸線上に配置されており、該アシスト部材を前記マスタシリンダから離れる方向に付勢する第1の戻しばねと、前記直動部材を前記マスタシリンダから離れる方向に付勢する第2の戻しばねと、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、電動倍力装置の、特に、高さ方向(上下方向)の大きさ(寸法)を小型化することで、車両への搭載性を良好にすることができる。
以下に、本実施形態に係る電動倍力装置1を図1〜図6に基づいて詳しく説明する。図1に示すように、本実施形態に係る電動倍力装置1は、タンデム型のマスタシリンダ2を連結した構造を有している。以下の説明では、図3〜図5において、図の右方を車両後方として、左方を車両前方として説明する。また、図において、図の上方を車両上方として、下方を車両下方として説明する。
まず、マスタシリンダ2を図3に基づいて詳細に説明する。
マスタシリンダ2は、その後端部が、本電動倍力装置1の、後述するフロントハウジング61の前壁部に設けた開口部61Aに挿通されて連結される。当該マスタシリンダ2の上部には、マスタシリンダ2にブレーキ液を供給するリザーバ3が取り付けられている。マスタシリンダ2には、有底のシリンダボア4が形成されている。このシリンダボア4の開口部側にプライマリピストン7が配置される。プライマリピストン7の前部は、マスタシリンダ2のシリンダボア4内に配置される。プライマリピストン7の後部は、シリンダボア4からフロントハウジング61の開口部61Aを経由してハウジング60内に延びている。
マスタシリンダ2は、その後端部が、本電動倍力装置1の、後述するフロントハウジング61の前壁部に設けた開口部61Aに挿通されて連結される。当該マスタシリンダ2の上部には、マスタシリンダ2にブレーキ液を供給するリザーバ3が取り付けられている。マスタシリンダ2には、有底のシリンダボア4が形成されている。このシリンダボア4の開口部側にプライマリピストン7が配置される。プライマリピストン7の前部は、マスタシリンダ2のシリンダボア4内に配置される。プライマリピストン7の後部は、シリンダボア4からフロントハウジング61の開口部61Aを経由してハウジング60内に延びている。
プライマリピストン7の前部及び後部は、それぞれカップ状に形成され、全体として断面H字状に形成される。プライマリピストン7の軸方向略中央に設けられた中間壁10の後面に球状凹部11が形成される。該球状凹部11に、後述する電動倍力装置1の出力ロッド116の押圧ロッド119の球状面123が当接される。シリンダボア4の底部側には、カップ状のセカンダリピストン8が配置されている。そして、マスタシリンダ2のシリンダボア4内には、プライマリピストン7とセカンダリピストン8との間にプライマリ室13が形成され、シリンダボア4の底部とセカンダリピストン8との間にセカンダリ室14が形成される。
マスタシリンダ2のプライマリ室13及びセカンダリ室14は、それぞれ、マスタシリンダ2の2個の液圧ポート16、16(図1参照)から2系統のアクチュエーション管路(図示略)を介して液圧制御ユニット(図示略)に連通されている。該液圧制御ユニットは、4系統のファンデーション管路(図示略)を介して各車輪のホイールシリンダ(図示略)にそれぞれ連通されている。そして、マスタシリンダ2、または、液圧制御ユニットによって発生されるブレーキ液の液圧を各車輪のホイールシリンダに供給して制動力を発生させている。
マスタシリンダ2には、プライマリ室13及びセカンダリ室14をそれぞれリザーバ3に接続するためのリザーバポート18、19が設けられている。シリンダボア4の内周面には、シリンダボア4内をプライマリ室13及びセカンダリ室14に区画するために、プライマリピストン7及びセカンダリピストン8に当接する環状のピストンシール20、21、22、23が軸方向に沿って所定間隔を置いて配置されている。ピストンシール20、21は、軸方向に沿って一方のリザーバポート18(後側)を挟んで配置されている。プライマリピストン7が図3に示す非制動位置にあるとき、プライマリ室13は、プライマリピストン7の側壁に設けられたピストンポート25を介してリザーバポート18に連通する。そして、プライマリピストン7が非制動位置から前進してピストンポート25が一方のピストンシール21(前側)に達したとき、プライマリ室13がピストンシール21によってリザーバポート18から遮断されて液圧が発生する。
同様に、残りの2つのピストンシール22、23は、軸方向に沿って他方のリザーバポート19(前側)を挟んで配置されている。セカンダリピストン8が図3に示す非制動位置にあるとき、セカンダリ室14は、セカンダリピストン8の側壁に設けられたピストンポート26を介してリザーバポート19に連通している。そして、セカンダリピストン8が非制動位置から前進してピストンポート26が一方のピストンシール23(前側)に達したとき、セカンダリ室14がピストンシール23によってリザーバポート19から遮断されて液圧が発生する。
プライマリピストン7とセカンダリピストン8との間には、圧縮コイルばね28が介装されている。圧縮コイルばね28により、プライマリピストン7とセカンダリピストン8とを互いに離間する方向に付勢する。圧縮コイルばね28の内部には、一定範囲で伸縮自在の伸縮部材29が配置されている。該伸縮部材29は、プライマリピストン7の中間壁10に当接されるリテーナガイド30と、セカンダリピストン8に前端が当接され、該リテーナガイド30内を軸方向に移動可能なリテーナロッド31と、からなる。
シリンダボア4の底部とセカンダリピストン8との間には、圧縮コイルばね33が介装されている。圧縮コイルばね33により、シリンダボア4の底部とセカンダリピストン8とを互いに離間する方向に付勢する。圧縮コイルばね33の内部にも、一定範囲で伸縮自在の伸縮部材34が配置されている。該伸縮部材34は、セカンダリピストン8に後端が当接されるリテーナガイド35と、シリンダボア4の底部に前端が当接され、該リテーナガイド35内を軸方向に移動可能なリテーナロッド36と、からなる。
次に、本実施形態に係る電動倍力装置1を図3〜図5に基づいて、図1及び図2も適宜参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係る電動倍力装置1は、図3及び図5に示すように、大略、電動モータ50、減速機構51、回転直動変換機構52、ストローク検出装置53、入力部材54及びコントローラ55を備えている。
本実施形態に係る電動倍力装置1は、図3及び図5に示すように、減速機構51、回転直動変換機構52、入力部材54及び後述するアシスト部材93等を収容するハウジング60を有する。図6も参照して、ハウジング60は、フロントハウジング61と、リアハウジング62と、ギヤハウジング65と、から構成される。フロントハウジング61の前壁部で左右方向略中央に、開口部61Aが形成される。当該開口部61Aにマスタシリンダ2の後端部が挿通されて、マスタシリンダ2がフロントハウジング61に連結される。フロントハウジング61内には、マスタシリンダ2の後端部を中心に左右方向両側に回転直動変換機構52が収容される。リアハウジング62は、マスタシリンダ2と同軸上を後方に向かって突設されて、入力部材54及びアシスト部材93が収容される筒状ハウジング66を一体的に備えている。ギヤハウジング65は、回転直動変換機構52の各ねじ軸部材160の後端部から減速機構51を含んで収容する。なお、リアハウジング62内には、後述する回転直動変換機構52の各ねじ軸部材160の多段軸部164を回転自在に支持する支持孔63Aを有するリアベアリング63が配置されている。
図3及び図5に示すように、筒状ハウジング66の周りに取付プレート69が固定される。該取付プレート69には、後方に向かって延びる複数のスタッドボルト70が取り付けられている。そして、本電動倍力装置1は、入力部材54の入力ロッド74を、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(図示略)から車室内に突出させた状態で、エンジンルーム内に配置されて、複数のスタッドボルト70を用いてダッシュパネルに固定される。
入力部材54は、リアハウジング62の筒状ハウジング66内を往復移動する。当該入力部材54は、入力ロッド74と入力プランジャ75とからなる。入力ロッド74の後端部にはクレビス77が接続される。入力ロッド74は、クレビス77を介してブレーキペダル78に連結される。これにより、ブレーキペダル78が操作されることで、入力ロッド74は、軸方向に沿って移動するようになる。入力ロッド74の前端部は、筒状ハウジング66内に配置される。入力ロッド74の前端に設けたボールジョイント部79が入力プランジャ75の後端部に連結される。当該入力プランジャ75は、マスタシリンダ2のプライマリピストン7及びセカンダリピストン8を前進させて、プライマリピストン7及びセカンダリピストン8からの反力の一部が伝達される。
入力プランジャ75は、全体として棒状に形成され、入力ロッド74と同心状に配置されている。入力プランジャ75は、主ロッド部82と、主ロッド部82から前方に一体的に延び、主ロッド部82より小径の小径ロッド部83と、該小径ロッド部83から前方に一体的に延び、小径ロッド部83より僅かに大径の押圧ロッド部84と、主ロッド部82から後方に一体的に延びる筒状かしめ部85と、を備えている。主ロッド部82の後端面で径方向中央部に、入力ロッド74のボールジョイント部79が連結される球状凹部87が形成される。主ロッド部82の外周面において、前方寄りに、環状に延びる環状溝部88が形成される。入力プランジャ75の筒状かしめ部85は、主ロッド部82の外径よりも大径に形成される。筒状かしめ部85の外周面には、カシメ用工具を挿入するための環状凹部90が形成される。筒状かしめ部85の内部は、主ロッド部82の後端面に設けた球状凹部87に連続する。
入力プランジャ75の径方向外方にアシスト部材93が配置される。アシスト部材93は、全体として円筒状に形成され、入力プランジャ75と同心状に配置される。アシスト部材93には、その前端部に径方向外方に向かって環状受け部94が突設される。アシスト部材93の後端面から環状受け部94に至る本体部は、リアハウジング62の筒状ハウジング66内に収容される。環状受け部94には、その外周面後端から、後方に向かって縮径されるテーパ状の受け面95が形成される。アシスト部材93の環状受け部94(受け面95)に推力伝達部材126が後方から当接される。該推力伝達部材126の構成は後述する。アシスト部材93の前端部、すなわち環状受け部94から前側の部位に、後述する出力ロッド116のカップ部118内にその外周面が当接するように配置される小径円筒部96が形成される。この小径円筒部96は、アシスト部材93の環状受け部94から後側の本体部よりも小径に形成される。
図6も参照して、アシスト部材93の、環状受け部94から後側の本体部の外周面には、一対の平面部97、97が形成されている。平面部97、97は、アシスト部材93の外周面における上下一対に形成される。アシスト部材93には、上側の平面部97に開口する溝部98が形成され、該溝部98はアシスト部材93内(第1及び第2開口部101、102)と連通している。該溝部98はアシスト部材93の後端面から軸方向に沿って所定距離形成されている。アシスト部材93は、その後端面から軸方向に沿って開口される第1開口部101と、該第1開口部101から前方に連続して軸方向に沿って開口され、第1開口部101より小径の第2開口部102と、小径円筒部96の内部であって、第2開口部102から前方に連続して軸方向に沿って前端面まで開口され、第2開口部102より小径の第3開口部103と、を備えている。これら第1〜第3開口部101〜103は同心状に形成される。
アシスト部材93には、第2開口部102の前方寄りに、第2開口部102の内径よりの大きい縦長のスリット106が径方向に沿って貫通している。このスリット106は、入力プランジャ75に設けた環状溝部88と軸方向の位置が略同じである。スリット106の幅長は、環状溝部88の幅長より大きく設定されている。そして、ストッパ108の一対の挟持部材109、109が、アシスト部材93のスリット106を通じて、入力プランジャ75の環状溝部88に係合される。これにより、入力プランジャ75は、各挟持部材109とアシスト部材93のスリット106との間の前後方向のクリアランス分だけ、アシスト部材93に対する前後方向への相対移動が許容される。アシスト部材93の第1開口部101内に入力プランジャ75の筒状かしめ部85が挿通される。アシスト部材93の第1開口部101から第2開口部102内に亘って、入力プランジャ75の主ロッド部82及び小径ロッド部83が挿通される。アシスト部材93の第3開口部103内に入力プランジャ75の押圧ロッド部84が挿通される。
アシスト部材93の上側の平面部97には、所定幅の案内凹部110が軸方向に沿って所定距離形成されている。この案内凹部110に、ストローク検出装置53の、複数の磁石部材112を保持した磁石ホルダ114が軸方向に沿って移動自在に支持されている。ストローク検出装置53は、ブレーキペダル78の操作量に基づく、入力部材54(入力ロッド74及び入力プランジャ75)の移動量を検出するものである。ストローク検出装置53は、複数の磁石部材112(本実施形態では、磁石部材112は3箇所配置される)と、ホールセンサユニット(図示略)と、を備えている。各磁石部材112は、磁石ホルダ114により保持される。上述したように、磁石ホルダ114は、上側の平面部97の案内凹部110に軸方向に沿って移動自在に支持される。磁石ホルダ114は、連結部材(図示略)を介して入力プランジャ75と連結されている。該連結部材は、アシスト部材93に設けた溝部98内を前後方向に移動自在に配置される。これにより、入力プランジャ75の移動に伴って、磁石ホルダ114、すなわち各磁石部材112が移動するようになる。
一方、図示は省略するが、ホールセンサユニットは、磁石ホルダ114に保持された各磁石部材112から発生する磁束密度により、入力部材54の移動量を表す信号を出力するものである。ホールセンサユニットは、各磁石部材112の移動経路、すなわち入力プランジャ74の上側の平面部97に設けた案内凹部110に近接した位置に配置されている。そして、軸方向に移動する各磁石部材112からの磁束密度の変化をホールセンサユニットにより検出することで、各磁石部材112を含む磁石ホルダ114の移動量、ひいては入力部材54の移動量を検出するようにしている。
図3、図5及び図6に示すように、アシスト部材93の前方には、出力ロッド116が配置される。具体的に、出力ロッド116は、前方に位置する円筒状部117と、該円筒状部117の後端から一体的に設けられ、円筒状部117よりも大径に形成されるカップ部118と、該円筒状部117内に固定される押圧ロッド119と、を備えている。アシスト部材93前端の小径円筒部96は、出力ロッド116のカップ部118内に径方向で互いに当接するように配置される。出力ロッド116のカップ部118内には、アシスト部材93の小径円筒部96の前端面に当接するように略円板状のリアクションディスク121が配置される。リアクションディスク121の外周面は、出力ロッド116のカップ部118の内周面に当接される。該リアクションディスク121は、ゴム等の弾性体で構成される。リアクションディスク121には、アシスト部材93の第3開口部103内に配置される入力プランジャ75の押圧ロッド部84の前端面が当接可能となる。押圧ロッド119の前端面は球状面123に形成される。そして、出力ロッド116の円筒状部117の前部、及び押圧ロッド119が、プライマリピストン7の中間壁10に向かって延びて、出力ロッド116の押圧ロッド119の前端面に設けた球状面123が、プライマリピストン7の中間壁10の後面に設けた球状凹部11に当接される。
アシスト部材93の環状受け部94の受け面95には、後方から推力伝達部材126が当接される。該推力伝達部材126は、環状受け部94の受け面95に当接する円筒状の伝達本体部128と、該伝達本体部128の外周部から一体的に延びる一対(180°ピッチ)のアーム状支持部129、129と、を備えている。伝達本体部128は、その内壁面前端に、アシスト部材93の環状受け部94(受け面95)に当接するように、前方に向かって拡径されるテーパ状の押圧面131が形成される。各アーム状支持部129、129は、その先端に貫通支持孔133、133がそれぞれ形成される。貫通支持孔133、133は、平面視略矩形状に形成される。この貫通支持孔133において、短手側の開口幅は、後述するナット部材161の六角筒部171における一対の壁面間の長さに略一致しており、アーム状支持部129の貫通支持孔133内にナット部材161の六角筒部171が相対回転不能に支持される。マスタシリンダ2のプライマリピストン7の周りであって、アシスト部材93の環状受け部94の前面と、フロントハウジング61の開口部61A周辺との間に圧縮コイルばね135が配置されている。該圧縮コイルばね135の外径は、アシスト部材93の環状受け部94の外径と略一致する。この圧縮コイルばね135は、その付勢力により、アシスト部材93を後方、すなわちマスタシリンダ2から離れる方向、あるいは、後退方向に向かって付勢し、戻しばねとして機能する。なお、圧縮コイルばね135が、第1の戻しばねに相当する。
図1も参照して、電動機である電動モータ50は、マスタシリンダ2の上方で、リザーバ3の後方に配置される。電動モータ50の回転軸140は、後方に向かってリアハウジング62内に延びている。電動モータ50の回転軸140からの回転は、減速機構51を経由して、回転直動変換機構52の各ねじ軸部材160、160に伝達される。減速機構51は、遊星歯車減速機構142及び平歯車減速機構143から構成される。電動モータ50の回転軸140に遊星歯車減速機構142が連結されている。遊星歯車減速機構142はリアハウジング62及びギヤハウジング65内に収容される。
図3及び図4に示すように、遊星歯車減速機構142は、電動モータ50の回転軸140に相対回転不能に支持されるサンギヤ146と、該サンギヤ146にそれぞれ噛み合い、該サンギヤ146の周方向に沿って複数配置されるプラネタリギヤ147と、各プラネタリギヤ147に内歯148Aが噛み合い、該各プラネタリギヤ147を囲むようにして相対回転不能に支持される円環状のインターナルギヤ148と、各プラネタリギヤ147に連結されて、サンギヤ146の軸線周りを回転するキャリア149と、を備えている。サンギヤ146は、外周面に形成される歯車部146Aと、歯車部146Aから同心状に後方に向かって延びる軸部146Bと、径方向中心に形成される孔部146Cと、を有している。サンギヤ146の孔部146Cに電動モータ50の回転軸140が固定される。
各プラネタリギヤ147は、その外周面に歯車部147Aを有し、その径方向中心にピン用孔部147Bが形成される。各プラネタリギヤ147は、その歯車部147Aがサンギヤ146の歯車部146B及びインターナルギヤ148の内歯148Aそれぞれに噛み合っている。インターナルギヤ148は、リアハウジング62及びギヤハウジング65に回転不能に支持されている。インターナルギヤ148の内周面には、各プラネタリギヤ147の歯車部147Aに噛み合う内歯148Aが形成されている。キャリア149は、円板状のベース部149Aと、該ベース部149Aの前面の外周部に周方向に間隔を置いて前方に向かって一体的に突設される複数のピン部149Bと、ベース部149Aの後面の径方向中心から後方に一体的に延びる支持軸部149Cと、を備えている。ベース部149Aの前面で径方向中心には支持凹部149Dが形成される。この支持凹部149Dにサンギヤ146の軸部146Bが収容される。軸部146Bの外周面とベース部149Aの支持凹部149Dの内周面との間にはスリーブ151が配置される。キャリア149の各ピン部149Bが、各プラネタリギヤ147の各ピン用孔部147Bに回転自在にそれぞれ挿通される。キャリア149の支持軸部149Cには、第1ギヤ153が相対回転不能に支持されている。支持軸部149Cの後端は、ギヤハウジング65に回転自在に支持されている。
図5及び図6に示すように、遊星歯車減速機構142からの回転は、平歯車減速機構143を経由して回転直動変換機構52に伝達される。回転直動変換機構52は、遊星歯車減速機構142からの回転が分配されて共に回転する、2本の回転軸部材としてのねじ軸部材160、160と、各ねじ軸部材160、160それぞれに係合して、各ねじ軸部材160、160の回転によって該ねじ軸部材160、160の軸方向に沿って直動する直動部材としてのナット部材161、161と、を備えている。各ねじ軸部材160、160は、マスタシリンダ2の軸線とは異なった径方向外方にそれぞれ位置している。詳しくは、各ねじ軸部材160、160は、マスタシリンダ2の軸線に対して図中左右方向両側に配置されている。すなわち、各ねじ軸部材160、160は、アシスト部材93の軸線を挟んで一対設けられている。各ねじ軸部材160、160の軸線は、マスタシリンダ2の軸線と略平行である。各ねじ軸部材160の軸線は、電動モータ50の回転軸140と略平行であり、遊星歯車減速機構142のサンギヤ146及びキャリア149の回転軸線と略平行である。また、電動モータ50の回転軸140の回転軸線は、該各ねじ軸部材160、160の各軸線を結ぶ線分に対して隣り合うようになっている。各ねじ軸部材160は、雄ねじ部163と、雄ねじ部163から後方に一体的に延び、雄ねじ部163より大径の多段軸部164と、該多段軸部164から後方に一体的に延びる第2ギヤ154と、を備えている。
各ねじ軸部材160の雄ねじ部163の前端は、マスタシリンダ2の後端部付近に位置して、雄ねじ部163の後端は、リアハウジング62の筒状ハウジング66の前端より若干後方に位置している。各ねじ軸部材160の多段軸部164が、リアハウジング62内のリアベアリング63の支持孔63A内に回転自在に支持されている。各ねじ軸部材160の前端には、前側ばね受け部166が取り付けられている。各ねじ軸部材160の前端部は、フロントハウジング61の前壁部に設けた凹部61Bに回転自在に支持されている。前側ばね受け部166は、フロントハウジング61の凹部61B周辺に配置される。各ねじ軸部材160には、ナット部材161が螺合されている。ナット部材161は、前端に位置する小径円筒部170と、該小径円筒部170から一体的に後方に延び、外周面が六角形に形成される六角筒部171と、六角筒部171から一体的に後方に延びる大径円筒部172と、から構成される。
ナット部材161の小径円筒部170の外周面から、小径円筒部170と六角筒部171との間の段差部に亘って後側ばね受け部167が配置されている。各ねじ軸部材160の雄ねじ部163の周りであって、前側ばね受け部166と後側ばね受け部167との間に圧縮コイルばね175が配置されている。当該圧縮コイルばね175の外径は、ナット部材161の六角筒部171の角部を結ぶ円形状の外径と略一致する。この圧縮コイルばね175は、その付勢力により、ナット部材161を後方、すなわちマスタシリンダ2から離れる方向、あるいは、後退方向に向かって付勢し、戻しばねとして機能する。圧縮コイルばね175の外径は、圧縮コイルばね135の外径より小径である。なお、この圧縮コイルばね175が、第2の戻しばねに相当する。
各ナット部材161の六角筒部171の一対の壁面が、推力伝達部材126の各アーム状支持部129の貫通支持孔133の短手側の対向面に当接するように、各ナット部材161が、推力伝達部材126の各アーム状支持部129の貫通支持孔133に挿通される。これにより、各ナット部材161は、推力伝達部材126の各アーム状支持部129の貫通支持孔133に対して相対回転不能に支持される。
図4及び図5に示すように、平歯車減速機構143は、ギヤハウジング65内に収容され、遊星歯車減速機構142のキャリア149の支持軸部149Cに一体的に設けられる第1ギヤ153と、回転直動変換機構52の各ねじ軸部材160に一体的に設けられる第2ギヤ154と、これら第1ギヤ153と各第2ギヤ154、154との間に配置され、第1ギヤ153及び各第2ギヤ154、154に噛み合う各伝達ギヤ(図示略)と、から構成される。
そして、電動モータ50の回転軸140が回転すると、サンギヤ146の周りを各プラネタリギヤ147が回転すると共に、キャリア149がサンギヤ146の軸線周りを回転する。続いて、キャリア149からの回転は、第1ギヤ153から各伝達ギヤ及び第2ギヤ154、154を経て、各ねじ軸部材160、160に伝達される。続いて、各ねじ軸部材160が回転すると、各ねじ軸部材160に螺合しているナット部材161が、各圧縮コイルばね175の付勢力に抗して、各ねじ軸部材160の軸方向に沿って直動する。その結果、各ナット部材161の大径円筒部172により推力伝達部材126が押圧されて前進することで、アシスト部材93が、圧縮コイルばね135の付勢力に抗して前進する。
コントローラ55は、ストローク検出装置53、回転角検出手段(図示略)及び電動モータ50に供給する電流値を検出する電流センサ(図示略)等の各種センサからの検出信号や、マスタシリンダ2のプライマリ室13及びセカンダリ室14の液圧を検出する液圧センサ(図示略)からの信号等を取得する。なお、液圧信号の取得に当たっては液圧センサから直接、または、CANを介して取得する。これら信号に基づき、電動モータ50の駆動を制御する。これにより、回転直動変換機構52によりアシスト部材93を推進させて、所望の倍力比をもって、マスタシリンダ2内のプライマリ室13及びセカンダリ室14にブレーキ液圧を発生させる。
次に、本実施形態に係る電動倍力装置1の作用を説明する。
図3に示すブレーキペダル78の非操作状態から、ブレーキペダル78が操作される、すなわち、ブレーキペダル78が踏み込まれると、入力ロッド74と共に入力プランジャ75が前進して、その入力プランジャ75の押圧ロッド部84がリアクションディスク121を押圧する。また、ブレーキペダル78の操作に伴って入力部材54(入力ロッド74及び入力プランジャ75)が前進すると、ストローク検出装置53により、入力部材54の移動量が検出されると共に、回転角検出手段により、電動モータ50の回転軸140の回転角度が検出されて、それぞれ検出結果等に基づいて、コントローラ55により電動モータ50の駆動が制御される。
図3に示すブレーキペダル78の非操作状態から、ブレーキペダル78が操作される、すなわち、ブレーキペダル78が踏み込まれると、入力ロッド74と共に入力プランジャ75が前進して、その入力プランジャ75の押圧ロッド部84がリアクションディスク121を押圧する。また、ブレーキペダル78の操作に伴って入力部材54(入力ロッド74及び入力プランジャ75)が前進すると、ストローク検出装置53により、入力部材54の移動量が検出されると共に、回転角検出手段により、電動モータ50の回転軸140の回転角度が検出されて、それぞれ検出結果等に基づいて、コントローラ55により電動モータ50の駆動が制御される。
電動モータ50の回転軸140からの回転は、遊星歯車減速機構142及び平歯車減速機構143を経て回転直動変換機構52の各ねじ軸部材160、160に伝達される。続いて、各ねじ軸部材160、160の回転に伴って、各ねじ軸部材160、160に螺合しているナット部材161、161が、各圧縮コイルばね175、175の付勢力に抗して各ねじ軸部材160、160の軸方向に沿って前進する。すると、各ナット部材161、161の大径円筒部172、172により推力伝達部材126が押圧されて前進し、該推力伝達部材126の伝達本体部128の押圧面131が、アシスト部材93の環状受け部94の受け面95を押圧することで、アシスト部材93が圧縮コイルばね135の付勢力に抗して前進する。このように、アシスト部材93が入力部材54(入力ロッド74及び入力プランジャ75)を追従するように、該入力部材54との相対変位を維持したまま前進して、リアクションディスク121を入力プランジャ75の押圧ロッド部84と共に押圧する。
この結果、ブレーキペダル78の操作に伴う入力部材54による推進力と、電動モータ50の回転に伴うアシスト部材93の推進力とが、リアクションディスク121を介して出力ロッド116に伝達されて、該出力ロッド116が前進することで、マスタシリンダ2のプライマリピストン7及びセカンダリピストン8が前進する。
そして、マスタシリンダ2のプライマリ室13及びセカンダリ室14にブレーキ液圧がそれぞれ発生して、これらプライマリ室13及びセカンダリ室14で発生した液圧が、液圧制御ユニットを介して各車輪のホイールシリンダに供給され、摩擦制動による制動力が発生する。マスタシリンダ2における液圧発生時には、プライマリ室13及びセカンダリ室14の液圧を、リアクションディスク121を介して入力プランジャ75の押圧ロッド部84によって受圧し、その液圧による反力が、入力部材54(入力ロッド74及び入力プランジャ75)を介してブレーキペダル78に伝達されるようになる。そして、アシスト部材93の小径円筒部96の前端面の受圧面積と、入力プランジャ75の押圧ロッド部84の前端面の受圧面積との比が、倍力比(ブレーキペダル78の操作入力に対する液圧出力の比)となって、所望の制動力を発生させることができる。
一方、ブレーキペダル78の操作を解除する、すなわちブレーキペダル78への踏み込みを解除すると、入力部材54が、マスタシリンダ2(プライマリ室13及びセカンダリ室14)からの液圧による反力によって後退する。続いて、ストローク検出装置53により、入力部材54の移動量が検出されると共に、回転角検出手段により、電動モータ50の回転軸140の回転角度が検出されて、それぞれ検出結果に基づいて、コントローラ55により電動モータ50の駆動(逆回転)が制御され、その逆回転が遊星歯車減速機構142及び平歯車減速機構143を経由して回転直動変換機構52の各ねじ軸部材160、160に伝達される。
続いて、これらねじ軸部材160、160の逆回転に伴って、各ねじ軸部材160、160に螺合しているナット部材161、161が、各圧縮コイルばね175、175の付勢力も付加されつつ各ねじ軸部材160、160の軸方向に沿って後退する。これにより、アシスト部材93は、マスタシリンダ2(プライマリ室13及びセカンダリ室14)からの液圧による反力を含む圧縮コイルばね135の付勢力によって各ナット部材161(推力伝達部材126を含む)と共に、入力部材54との相対変位を維持しながら後退して、初期位置に戻るようになる。これにより、マスタシリンダ2のプライマリピストン7及びセカンダリピストン8が後退して、マスタシリンダ2のプライマリ室13及びセカンダリ室14の液圧が減圧されて制動力が解除される。
ところで、万一、電動モータ50またはコントローラ55の失陥等により、各ねじ軸部材160、160が作動不能(回転不能)になった場合でも、ブレーキペダル78の操作により、入力部材54、すなわち入力ロッド74及び入力プランジャ75が前進すると共にアシスト部材93が圧縮コイルばね135の付勢力に抗して前進し、入力プランジャ75の押圧ロッド部84及びアシスト部材93の小径円筒部96がリアクションディスク121を押圧する。そして、ブレーキペダル78の操作に伴う入力部材54からの推進力が、リアクションディスク121を介して出力ロッド116に伝達されて、該出力ロッド116によりマスタシリンダ2のプライマリピストン7及びセカンダリピストン8を押圧して、ブレーキ液圧を発生させることができる。
一方、この失陥状態で、ブレーキペダル78への踏み込みを解除すると、アシスト部材93は、マスタシリンダ2(プライマリ室13及びセカンダリ室14)からの液圧による反力を含む圧縮コイルばね135の付勢力によって後退し、初期位置に戻るようになる。
なお、電動モータ50またはコントローラ55の失陥時、ブレーキペダル78からの入力がない場合、マスタシリンダ2内の液圧をゼロにする必要があるので、圧縮コイルばね135、175の付勢力により、アシスト部材93及び各ナット部材161を後退させて、初期位置に戻すようにしている。
なお、電動モータ50またはコントローラ55の失陥時、ブレーキペダル78からの入力がない場合、マスタシリンダ2内の液圧をゼロにする必要があるので、圧縮コイルばね135、175の付勢力により、アシスト部材93及び各ナット部材161を後退させて、初期位置に戻すようにしている。
以上説明した、本実施形態に係る電動倍力装置1では、回転直動変換機構52のねじ軸部材160、160が、アシスト部材93の軸線に対して図中左右方向両側に配置されており、アシスト部材93を後退方向に付勢する圧縮コイルばね(第1の戻しばね)135を備え、さらに、各ねじ軸部材160に係合するナット部材161を後退方向に付勢する圧縮コイルばね(第2の戻しばね)175を備えている。すなわち、アシスト部材93及びナット部材161を後退方向に付勢する戻しばねを、複数の戻しばねとして圧縮コイルばね135及び圧縮コイルばね175を採用したので、圧縮コイルばね135の外径を最小限に抑えることができ、電動モータ50をマスタシリンダ2の軸線に出来る限り近づけて配置することができる。これにより、本電動倍力装置1において、特に、電動モータ50の取付方向(図中高さ方向または上下方向)の寸法を小型化することができ、車両への搭載性を良好にすることができる。
また、本実施形態に係る電動倍力装置1では、アシスト部材93及びナット部材161を後退方向に付勢する戻しばねを、複数の戻しばね(圧縮コイルばね135及び圧縮コイルばね175)にて構成したので、従来よりも戻しばね135、175の大きさ(外径及び長さ)を小さくでき、その結果、各戻しばね135、175の密着長を最小限にでき、延いては、本電動倍力装置1の軸方向(マスタシリンダ2の軸方向)の大きさをも小型化することができる。
さらに、本実施形態に係る電動倍力装置1では、回転直動変換機構52のねじ軸部材160が2本採用されているが、ねじ軸部材160を1本採用してもよいし、3本以上採用してもよい。さらに、本実施形態に係る電動倍力装置1では、ブレーキペダル78に連結される入力部材54が設けられているが、入力部材54を設けず、ブレーキ回路中の液圧源として使用される電動倍力装置に本実施形態の構造を用いるようにしてもよい。
1 電動倍力装置,2 マスタシリンダ,7 プライマリピストン,8 セカンダリピストン,50 電動モータ(電動機),60 ハウジング,93 アシスト部材,126 推力伝達部材,135 圧縮コイルばね(第1の戻しばね),160 ねじ軸部材(回転軸部材),161 ナット部材(直動部材),175 圧縮コイルばね(第2の戻しばね)
Claims (3)
- 電動機の回転が伝達される回転軸部材と、
前記回転軸部材に係合して、前記回転軸部材の回転によって該回転軸部材の軸方向に沿って直動する直動部材と、
該直動部材に連結されて、該直動部材と共に直動する推力伝達部材と、
該推力伝達部材に当接し、該推力伝達部材からの推力により移動してマスタシリンダのピストンを移動させるアシスト部材と、
を備えた電動倍力装置であって、
前記アシスト部材と前記回転軸部材とは、別の軸線上に配置されており、
該アシスト部材を前記マスタシリンダから離れる方向に付勢する第1の戻しばねと、
前記直動部材を前記マスタシリンダから離れる方向に付勢する第2の戻しばねと、
を備えることを特徴とする電動倍力装置。 - 前記回転軸部材、前記直動部材、及び前記アシスト部材は、前記マスタシリンダが連結されるハウジング内に収容され、
前記第1の戻しばねは、前記ハウジングと前記アシスト部材との間に配置され、
前記第2の戻しばねは、前記ハウジングと前記直動部材との間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。 - 前記回転軸部材は、前記アシスト部材の軸線を挟んで一対設けられ、
前記電動機は、該電動機の回転軸線が該一対の回転軸部材の軸線を結ぶ線分に対して隣り合うように配置されていることを特徴とする請求項2に記載の電動倍力装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017251692A JP2019116213A (ja) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | 電動倍力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2017251692A JP2019116213A (ja) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | 電動倍力装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019116213A true JP2019116213A (ja) | 2019-07-18 |
Family
ID=67304972
Family Applications (1)
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JP2017251692A Pending JP2019116213A (ja) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | 電動倍力装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2019116213A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110341678A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-10-18 | 瑞立集团瑞安汽车零部件有限公司 | 带有行星齿轮减速机构的集成式电子液压制动助力装置 |
JP2023500398A (ja) * | 2019-11-14 | 2023-01-05 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 電気機械式に駆動可能なブレーキ圧発生器 |
-
2017
- 2017-12-27 JP JP2017251692A patent/JP2019116213A/ja active Pending
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