JP2898899B2 - Motor-driven hydraulic actuator - Google Patents

Motor-driven hydraulic actuator

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JP2898899B2
JP2898899B2 JP4899295A JP4899295A JP2898899B2 JP 2898899 B2 JP2898899 B2 JP 2898899B2 JP 4899295 A JP4899295 A JP 4899295A JP 4899295 A JP4899295 A JP 4899295A JP 2898899 B2 JP2898899 B2 JP 2898899B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、モータの回転をネジ
機構部を介してプランジャの直線運動に変換し、そのプ
ランジャの運動により液圧を制御可能とするモータ駆動
式液圧アクチュエータの技術に関し、特に、自動ブレー
キ、トラクション制御などの各種のブレーキ制御に有効
に利用することができる技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor-driven hydraulic actuator which converts the rotation of a motor into a linear motion of a plunger via a screw mechanism and controls the hydraulic pressure by the motion of the plunger. In particular, the present invention relates to a technique that can be effectively used for various types of brake control such as automatic braking and traction control.

【0002】[0002]

【発明の背景】この種の液圧アクチュエータは、一般
に、駆動信号を受けて回転するモータと、このモータの
回転に応じて、回転−直線運動の変換を行うネジ機構部
と、このネジ機構部の直線運動に伴う力を一端に受けて
自ら直線運動し、しかも、その直線運動に応じた液圧を
他端に受けるプランジャとを備える。そして、ネジ機構
部は、互いにネジ結合するボルト部材とナット部材とを
含み、それらボルト部材、ナット部材の一方の部材が前
記モータの回転に応じて回転し、他方の部材が直線運動
する構成である。こうしたモータ駆動式液圧アクチュエ
ータについては、たとえば特公平6−57525号、あ
るいは開平6−18132号などの公報が明らかにし
ている。
BACKGROUND OF THE INVENTION A hydraulic actuator of this type generally includes a motor that rotates in response to a drive signal, a screw mechanism for converting rotation to linear motion in accordance with the rotation of the motor, and a screw mechanism. And a plunger that receives a force associated with the linear movement at one end and linearly moves by itself, and receives a hydraulic pressure corresponding to the linear movement at the other end. The screw mechanism section includes a bolt member and a nut member that are screwed together, and one of the bolt member and the nut member rotates according to the rotation of the motor, and the other member moves linearly. is there. For such a motor-driven hydraulic actuators, the publications, eg KOKOKU 6-57525 Patent, or real-Open No. 6-18132 reveals.

【0003】ところで、こうした液圧アクチュエータを
作動するとき、モータの回転により初期位置から移動さ
れたプランジャは、液圧による反力を受ける。そのた
め、そのプランジャを停止状態に保つには、モータを駆
動し続ける(つまり、モータを通電し続ける)ことによ
って、反力とバランスするトルクを発生させるか、また
は、モータへの通電を断った後そのモータの逆転を阻止
するクラッチ機構を別途に設けなければならない。しか
し、前者のようにモータ自体にトルクを発生させる方法
には、消費電力の増大、モータの過熱といった問題があ
り、一方、後者のようにクラッチ機構を別に設ける方法
では、部品点数の増加、組立ての煩雑化を来たし、結果
的にコスト高になるという問題がある。
When operating such a hydraulic actuator, a plunger moved from an initial position by rotation of a motor receives a reaction force due to hydraulic pressure. Therefore, in order to keep the plunger in a stopped state, it is necessary to continue driving the motor (that is, keep energizing the motor) to generate a torque balanced with the reaction force, or to cut off the energization to the motor. A separate clutch mechanism must be provided to prevent reverse rotation of the motor. However, the method of generating torque in the motor itself as in the former has problems such as an increase in power consumption and overheating of the motor, while the method of separately providing a clutch mechanism as in the latter increases the number of parts and assembles. And the cost increases.

【0004】[0004]

【発明の目的】この発明では、モータを通電し続けると
いった電気的な手法ではなく、機械的な手法によって前
記液圧による反力に対抗することができるようにする技
術であり、前記のような別のクラッチ機構を設けること
なく、それと同様の機能を得ることができる技術を提供
することを目的とする。別にいうと、この発明は、部品
点数も少なく、組立ても容易であり、コスト的に有利な
液圧アクチュエータを提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a technique that can counteract the reaction force caused by the hydraulic pressure by a mechanical method, not by an electric method of continuing to energize a motor. It is an object of the present invention to provide a technique capable of obtaining a similar function without providing another clutch mechanism. In other words, an object of the present invention is to provide a hydraulic actuator which has a small number of parts, is easy to assemble, and is cost-effective.

【0005】[0005]

【発明の着眼点、ならびに発明の手段および作用】この
発明では、ネジ機構部自体に前記のクラッチ機構と同様
の機能をもたせることに着目した。ここで、図1を参照
しながら、モータが雄ネジ(ボルト部材)を回転し、そ
の雄ネジがそれにネジ結合する雌ネジ(ナット部材)に
推力(直線運動の力)を与える場合について考察する。
まず、関係する符号を明示しよう。 α:ネジ山角 β:リード角 μ:ネジ面摩擦係数 ρ:摩擦角 T:雄ネジ(ボルト部材)の回転トルク F:雌ネジ(ナット部材)の推力 d:ネジ有効径 とする。 回転力を推力に変換する場合は、 T=F×(d/2)×tan (β+ρ)、ネジ効率η=tan
β/tan (β+ρ) となり、また、推力を回転力に変換する場合には、T=
F×(d/2)×tan (β−ρ) となる。とすれば、
β>ρの時には、推力により回転力が発生することにな
るが、β≦ρの時には、推力を受けてもネジがロックさ
れて回転力が生じないことになる。したがって、ネジ機
構部のネジ形状を次の数2に示す式が成立する形状に
すれば良い。
In the present invention, attention has been paid to making the screw mechanism itself have the same function as the above-mentioned clutch mechanism. Here, with reference to FIG. 1, consider a case where the motor rotates a male screw (bolt member), and the male screw applies a thrust (force of linear motion) to a female screw (nut member) that is screw-coupled to the male screw. .
First, let's specify the relevant signs. α: Thread angle β: Lead angle μ: Screw surface friction coefficient ρ: Friction angle T: Rotational torque of male screw (bolt member) F: Thrust of female screw (nut member) d: Effective screw diameter When converting the rotational force into thrust, T = F × (d / 2) × tan (β + ρ), screw efficiency η = tan
β / tan (β + ρ), and when converting thrust into rotational force, T =
F × (d / 2) × tan (β−ρ). given that,
When β> ρ, a rotational force is generated by the thrust. However, when β ≦ ρ, the screw is locked and no rotational force is generated even when the thrust is received. Therefore, the screw shape of the screw mechanism may be a shape that satisfies the following equation (2).

【数2】 (Equation 2)

【0006】式からすると、ネジ形状に関するαやβ
だけでなく、ネジ面摩擦係数μの値を設定することによ
っても、式を充足させることができる。ただ、ネジ面
摩擦係数μは、潤滑等の環境条件に左右され易い。その
ため、ネジ山角α、リード角βを予め定めてから、ネジ
面摩擦係数μの値を式の条件を満たすようにすること
はきわめて困難である。そこで、まずはネジ面摩擦係数
μを設定し、その条件下でαやβを定めるのが好まし
い。μの値は通常0.2程度であり、低下したとしても
0.1以下になることはないと考えられる。一方、前記
の式のβ≦ρの条件を確保するためには、μの値は大
きいほど好都合である。したがって、逆に、環境条件に
よるμの変動範囲を考慮して、μの値をより小さな値、
たとえば0.2とか0.1、さらには0.05といった
値に設定し、その下でネジ形状に関するαやβを設定す
るのが好ましいといえる。また、α、βのうち、ネジ山
角αは大きくなるほど回転力を推力に変換する効率を低
下し、小さくなればセンタリング性を悪くする。それら
からすると、一般的には、αの値は30°程度が妥当で
ある。その結果、μ、αの順に値を定めた後、リード角
βを前記の式を満たすように決めるのが最適である。
具体的な値を示すと、α=30°で、μ=0.2の場
合、β≦ρ=11.69°、μ=0.1の場合、β≦ρ
=5.91°、μ=0.05の場合、β≦ρ=2.96
°となる。リード角βの値はρの値よりもわずかに小さ
くすれば良く、たとえばμ=0.05のとき、βとして
式を満たす2.95°とする。こうすれば、ボルト部
材、ナット部材を含むネジ機構部自体が前記した機械的
なクラッチと同様な機能を果たすことになる。したがっ
て、部品点数を増やすことなく、組立ても容易であり、
コストの面でも非常に有利である。
According to the equation, α and β related to the screw shape
In addition, the equation can be satisfied by setting the value of the screw surface friction coefficient μ. However, the thread surface friction coefficient μ is easily affected by environmental conditions such as lubrication. Therefore, it is very difficult to determine the thread angle α and the lead angle β in advance, and then make the value of the screw surface friction coefficient μ satisfy the condition of the equation. Therefore, it is preferable to first set the screw surface friction coefficient μ, and then determine α and β under the conditions. The value of μ is usually about 0.2, and it is thought that even if it decreases, it does not become 0.1 or less. On the other hand, in order to ensure the condition of β ≦ ρ in the above equation, the larger the value of μ, the better. Therefore, conversely, considering the range of variation of μ due to environmental conditions, the value of μ is set to a smaller value,
For example, it can be said that it is preferable to set the value to 0.2, 0.1, or even 0.05, and to set α and β relating to the screw shape below the value. In addition, among α and β, as the thread angle α increases, the efficiency of converting the rotational force into thrust decreases, and when the angle decreases, the centering property deteriorates. From these facts, it is generally appropriate that the value of α is about 30 °. As a result, after determining the values in the order of μ and α, it is optimal to determine the lead angle β so as to satisfy the above expression.
Specifically, when α = 30 ° and μ = 0.2, β ≦ ρ = 11.69 °, and when μ = 0.1, β ≦ ρ
= 5.91 ° and μ = 0.05, β ≦ ρ = 2.96
°. The value of the lead angle β may be slightly smaller than the value of ρ. For example, when μ = 0.05, β is set to 2.95 ° which satisfies the expression. In this case, the screw mechanism itself including the bolt member and the nut member performs the same function as the mechanical clutch described above. Therefore, it is easy to assemble without increasing the number of parts,
It is also very advantageous in terms of cost.

【0007】[0007]

【実施例】図に示す実施例は、この発明を自動ブレーキ
システムに適用した場合であり、図2が自動ブレーキシ
ステムの全体的な配管系統図、また、図3はモータ駆動
式液圧アクチュエータの拡大断面図、図4は図3の中で
丸4で囲む部分の拡大図である。図2において、リザー
バ10を背負ったマスタシリンダ12はタンデム型であ
り、その作動を倍力装置14が助勢する。これらマスタ
シリンダ12と倍力装置14とは、軸線を一にして連ら
なり、その軸線上のブレーキペダル16の踏込み操作に
よって、作動される。タンデム型のマスタシリンダ12
は、軸線方向に2つの液圧室を備え、各液圧室に通じる
2つの吐出口12a,12bからそれぞれブレーキ配管
21,22が延びる。このブレーキシステムにおける配
管は前後配管であり、シリンダボトムに近い側のブレー
キ配管21がリアブレーキ配管、もう一方のブレーキ配
管22がフロントブレーキ配管である。この発明のモー
タ駆動式液圧アクチュエータ50は、マスタシリンダ1
2側から車輪ブレーキ装置18R,18Lのホイールシ
リンダに連絡するリアブレーキ配管21の途中に位置
し、車両の停車中の非常ブレーキとして機能する。すな
わち、液圧アクチュエータ50は、停車中、特に運転手
がいないときに、車両が動き出したとき、その動きを検
知してリア側の車輪ブレーキ装置18R,18Lのブレ
ーキ力を増加し、車両の停車を維持させるという自動ブ
レーキシステムを実行するための装置である。なお、こ
うした停車中の自動ブレーキの考え方自体は、たとえば
特開昭61−102357号公報などによってすでに知
られている。また、液圧アクチュエータ50について
は、フロントブレーキ配管22の途中に配置することも
できる。しかし、リア側にあっては、車両が積載する荷
物の荷重を受け、フロント側に比べてより充分な停止力
を与えることができる。
FIG. 2 shows an embodiment in which the present invention is applied to an automatic brake system. FIG. 2 is an overall piping system diagram of the automatic brake system, and FIG. 3 is a diagram of a motor-driven hydraulic actuator. FIG. 4 is an enlarged sectional view of a portion surrounded by a circle 4 in FIG. In FIG. 2, a master cylinder 12 carrying a reservoir 10 is of a tandem type, and its operation is assisted by a booster 14. The master cylinder 12 and the booster 14 are connected to each other with their axes aligned, and are operated by a depression operation of a brake pedal 16 on the axis. Tandem type master cylinder 12
Has two hydraulic chambers in the axial direction, and brake pipes 21 and 22 extend from two discharge ports 12a and 12b communicating with the respective hydraulic chambers. Pipes in this brake system are front and rear pipes, a brake pipe 21 on the side near the cylinder bottom is a rear brake pipe, and the other brake pipe 22 is a front brake pipe. The motor-driven hydraulic actuator 50 of the present invention
It is located in the middle of the rear brake pipe 21 communicating from the second side to the wheel cylinders of the wheel brake devices 18R, 18L, and functions as an emergency brake when the vehicle is stopped. That is, when the vehicle starts moving when the vehicle is stopped, particularly when there is no driver, the hydraulic actuator 50 detects the movement and increases the braking force of the rear wheel brake devices 18R and 18L, thereby stopping the vehicle. This is a device for executing an automatic braking system that maintains the vehicle speed. Note that the concept of the automatic braking during a stop is already known, for example, from Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-102357. Further, the hydraulic actuator 50 can be arranged in the middle of the front brake pipe 22. However, on the rear side, the load of the load loaded by the vehicle can be received, and a more sufficient stopping force can be given as compared with the front side.

【0008】次に、図3を参照しながら、液圧アクチュ
エータ50の内部構造を明らかにする。液圧アクチュエ
ータ50のケーシングは、段付きのシリンダ本体60の
部分と、ボックス部分70とを備える。シリンダ本体6
0は、内部に軸線方向に沿うシリンダ孔をもち、ボック
ス部分70は、そのシリンダ本体60の軸線に対し、直
交する配置である。そうしたボックス部分70は、厚い
基板72とその基板72上に支持されたカバー74とを
含む。基板72はシリンダ本体60の大径部610の開
口端に取付けられ、それによって、ボックス部分70と
シリンダ本体60の部分とが一体化している。基板72
は、電気モータ80を支持するためのベースであり、ま
た、カバー74は内部に回転伝達のためのギヤ機構82
を収容する。回転伝達ギヤ機構82は、小ギヤ82sと
大ギヤ82bとを含み、小ギヤ82sが電気モータ80
の回転軸81に、また、大ギヤ82bはロッド90にそ
れぞれ一体に支持されている。電気モータ80の回転
は、小ギヤ82sおよび大ギヤ82bを通して減速され
た形態でロッド90側に伝達される。したがって、回転
伝達機構82は、減速機構でもある。なお、液圧アクチ
ュエータ50では、電気モータ80の回転軸81と、モ
ータ80からの回転力を受けるロッド90とを並ぶよう
に配置しているので、軸線方向の全長が比較的に短くな
っている。勿論、スペースが許されるなら、回転軸81
とロッド90の各軸線を同一にすることもできる。
Next, the internal structure of the hydraulic actuator 50 will be described with reference to FIG. The casing of the hydraulic actuator 50 includes a stepped cylinder body 60 and a box part 70. Cylinder body 6
Numeral 0 has a cylinder hole along the axial direction inside, and the box portion 70 is arranged orthogonal to the axis of the cylinder main body 60. Such box portion 70 includes a thick substrate 72 and a cover 74 supported on the substrate 72. The substrate 72 is attached to the open end of the large-diameter portion 610 of the cylinder body 60, whereby the box part 70 and the part of the cylinder body 60 are integrated. Substrate 72
Is a base for supporting the electric motor 80, and a cover 74 is internally provided with a gear mechanism 82 for transmitting rotation.
To accommodate. The rotation transmission gear mechanism 82 includes a small gear 82s and a large gear 82b, and the small gear 82s is
And the large gear 82b are integrally supported by the rod 90, respectively. The rotation of the electric motor 80 is transmitted to the rod 90 side in a reduced form through the small gear 82s and the large gear 82b. Therefore, the rotation transmission mechanism 82 is also a speed reduction mechanism. In the hydraulic actuator 50, since the rotating shaft 81 of the electric motor 80 and the rod 90 receiving the rotating force from the motor 80 are arranged side by side, the overall length in the axial direction is relatively short. . Of course, if space is allowed, the rotating shaft 81
Each axis of the rod 90 and the rod 90 may be the same.

【0009】電気モータ80の回転力を受けるロッド9
0は、ベアリング100によって支持される。ベアリン
グ100自体はフランジ110f付きのふた部材110
の内部に支持されている。ふた部材110は、自らのネ
ジ結合力によって、基板72をシリンダ本体60の端部
と自らのフランジ110fとの間にはさみ付ける。ま
た、ふた部材110は、大径部610の中のスリーブ1
20の抜け出しを防止する。内部のスリーブ120に
は、ふた部材110の内端と対向する端部の外周に切欠
きが形成してある。その切欠きは、スリーブ120の軸
線方向の位置決め、および大径部610に対する回り止
めを行うためのものである。すなわち、スリーブ120
の端の切欠きに、ボス部611の奥に固定した筒部材8
02(後述するリミットスイッチ800用の作動子80
1を案内し支持する部材)の端部をはめ込み、前記の位
置決めおよび回り止めを施す。スリーブ120の内周の
孔120hは断面6角形状であり、その形状はナット部
材300の外形に適合する。こうしたスリーブ120
は、ナット部材300の回転を禁止しつつ、そのナット
部材300の軸線方向の動きを案内する。なお、スリー
ブ120の内側端部にリング部材130があるが、その
リング部材130は、ナット部材300の最大の動きを
規制するクッション機能をもった一方のストッパであ
る。ナット部材300に対する他方のストッパは、ロッ
ド90の途中に位置する断面形状L型のカップ部材14
0、およびカップ部材140の内周のクッション部材1
50とからなる。クッション部材150は、ロッド90
と一体のフランジ部90fに支えられつつ、ナット部材
300からの力をカップ部材140を介して吸収する。
両ストッパはいずれも、ナット部材300がオーバース
トロークしたときに、その機能を発揮するものである。
したがって、それらのストッパは、ナット部材300が
通常のストロークをする範囲では、ナット部材300と
接触することがない。
The rod 9 which receives the rotational force of the electric motor 80
0 is supported by the bearing 100. The bearing 100 itself is a lid member 110 with a flange 110f.
It is supported inside. The lid member 110 clamps the substrate 72 between the end of the cylinder body 60 and its own flange 110f by its own screw coupling force. In addition, the lid member 110 is attached to the sleeve 1 in the large diameter portion 610.
20 is prevented from slipping out. A notch is formed in the inner sleeve 120 at the outer periphery of the end facing the inner end of the lid member 110. The notch is used for positioning the sleeve 120 in the axial direction and for preventing the sleeve 120 from rotating around the large diameter portion 610. That is, the sleeve 120
The cylindrical member 8 fixed to the back of the boss 611
02 (operator 80 for a limit switch 800 described later)
1), and the above-mentioned positioning and detent are applied. The hole 120h on the inner periphery of the sleeve 120 has a hexagonal cross section, and the shape matches the outer shape of the nut member 300. Such a sleeve 120
Guides the axial movement of the nut member 300 while inhibiting the rotation of the nut member 300. A ring member 130 is provided at the inner end of the sleeve 120, and the ring member 130 is one stopper having a cushion function of restricting the maximum movement of the nut member 300. The other stopper for the nut member 300 is a cup member 14 having an L-shaped cross-section located in the middle of the rod 90.
0, and the cushion member 1 on the inner periphery of the cup member 140
50. The cushion member 150 includes the rod 90
The force from the nut member 300 is absorbed via the cup member 140 while being supported by the flange portion 90f integral with the flange member 90f.
Both stoppers exert their functions when the nut member 300 has an overstroke.
Therefore, those stoppers do not come into contact with the nut member 300 in a range where the nut member 300 makes a normal stroke.

【0010】ロッド90は、ほぼ真中のフランジ部90
fを境にして、シリンダ本体60の内方に位置する部分
に雄ネジが切られ、ボルト部材95を構成している。ボ
ルト部材95の雄ネジはナット部材300の雌ネジに適
合し、それらナット部材300−ボルト部材95が、回
転−直線運動の変換を行うネジ機構部となる。運動の伝
達の観点からすると、電気モータ80の回転がロッド9
0に伝達され、回転するロッド90、つまりはボルト部
材95がナット部材300を直線方向に移動する。そし
て、直線運動するナット部材300は、プランジャ20
0のストロークを生み出す。プランジャ200は、シリ
ンダ本体60の内部にあって、大径部610から小径部
620にわたっている。プランジャ200は、シリンダ
本体60の大径部610側の端部に凹部202を備え、
その凹部202の中にボルト部材95を受け入れつつ、
凹部202の開口端の部分がナット部材300の一端面
に臨んでいる。また、プランジャ200の反対側の端部
(シリンダ本体60のボトム側、つまり、小径部620
側の端部)は、センターバルブ430を内蔵しつつ、リ
ターンスプリング160からの付勢力を受けている。
The rod 90 has a substantially middle flange portion 90.
A male screw is cut into a portion located inward of the cylinder main body 60 from the boundary of f to form a bolt member 95. The male screw of the bolt member 95 is compatible with the female screw of the nut member 300, and the nut member 300 and the bolt member 95 constitute a screw mechanism for converting rotation to linear movement. From the point of view of motion transmission, the rotation of the electric motor 80
0, and the rotating rod 90, that is, the bolt member 95, moves the nut member 300 in a linear direction. The nut member 300 that moves linearly is connected to the plunger 20.
Produces 0 strokes. The plunger 200 is inside the cylinder main body 60 and extends from the large diameter portion 610 to the small diameter portion 620. The plunger 200 includes a concave portion 202 at an end of the cylinder main body 60 on the large diameter portion 610 side,
While receiving the bolt member 95 in the concave portion 202,
The open end portion of the concave portion 202 faces one end surface of the nut member 300. In addition, the opposite end of the plunger 200 (the bottom side of the cylinder body 60, that is, the small diameter portion 620).
Side end) receives a biasing force from the return spring 160 while incorporating the center valve 430.

【0011】シリンダ本体60には、小径部620側に
3つのボス部621,622,623、大径部610側
に1つのボス部611がある。ボトム部近くのボス部6
21は、車輪ブレーキ装置18R,18Lの各ホイール
シリンダに連絡する配管接続部であり、中途のボス部6
22は、マスタシリンダ12側に連絡する配管接続部で
ある。また、小径部620の残りのボス部623は、液
圧スイッチ700を装着するための取付け部、さらに、
大径部610のボス部611は、リミットスイッチ80
0を装着するための取付け部である。プランジャ200
の外周には、互いに距離を隔てたところにそれぞれシー
ルリング410,420がある。それによって、シリン
ダ本体60の小径部620の内部に2つの液圧室、すな
わち、2つのシールリング410,420の間に第1の
液圧室910、シリンダボトム−シールリング420の
間に第2の液圧室920を区画する。第1の液圧室91
0は、ボス部622の内周を通してマスタシリンダ12
側に連絡し、また、第2の液圧室920は、ボス部62
1の内周を通してホイールシリンダ側に連絡し、と同時
に、ボス部623の液圧スイッチ700に検知液圧を与
える。
The cylinder body 60 has three bosses 621, 622, 623 on the small diameter portion 620 side and one boss portion 611 on the large diameter portion 610 side. Boss 6 near bottom
Reference numeral 21 denotes a pipe connecting portion that communicates with each wheel cylinder of the wheel brake devices 18R and 18L.
Reference numeral 22 denotes a pipe connection portion that communicates with the master cylinder 12 side. Further, the remaining boss portion 623 of the small diameter portion 620 is a mounting portion for mounting the hydraulic pressure switch 700, and further,
The boss portion 611 of the large diameter portion 610 is
This is a mounting part for mounting 0. Plunger 200
There are seal rings 410 and 420 at a distance from each other on the outer periphery of the. Accordingly, the first hydraulic chamber 910 is provided between the two seal rings 410 and 420 inside the small diameter portion 620 of the cylinder body 60, and the second hydraulic chamber is provided between the cylinder bottom and the seal ring 420. Is partitioned. First hydraulic chamber 91
0 is the master cylinder 12 through the inner circumference of the boss 622.
Side, and the second hydraulic chamber 920 is connected to the boss portion 62.
1 is communicated to the wheel cylinder side through the inner circumference, and at the same time, the detected hydraulic pressure is applied to the hydraulic pressure switch 700 of the boss 623.

【0012】図3に示す状態はブレーキ作動のない初期
状態であり、そのとき、センターバルブ430は開であ
り、第1の液圧室910と第2の液圧室920とは連通
している。しかし、ブレーキの作動時、プランジャ20
0の動きに伴ってセンターバルブ430は閉となり、第
1および第2の両液圧室910,920の間の連通を遮
断する。それによって、プランジャ200がさらにシリ
ンダボトム側に移動することによって、第2の液圧室9
20内に液圧を発生する。
The state shown in FIG. 3 is an initial state without a brake operation, at which time the center valve 430 is open and the first hydraulic chamber 910 and the second hydraulic chamber 920 are in communication. . However, when the brake is activated, the plunger 20
With the movement of 0, the center valve 430 is closed, and the communication between the first and second hydraulic chambers 910 and 920 is shut off. As a result, the plunger 200 is further moved to the cylinder bottom side, whereby the second hydraulic chamber 9 is moved.
A hydraulic pressure is generated in 20.

【0013】さて、この発明では、液圧アクチュエータ
50のボルト部材95、ナット部材300を含むネジ機
構部自体に特定のクラッチ機能をもたせている。この例
では、ボルト部材95およびナット部材300のネジと
してメートル台形ネジを用い、しかも、そのネジ山角α
=30°とし、ネジ面摩擦係数μ=0.05の条件の下
で、前記した式のβ≦ρの関係を満たすように、リー
ド角βを2.96°以下の2.95°に設定している。
そのため、すでに述べたように、ネジ機構部は、ボルト
部材95の回転をナット部材300の直線的な推力に変
換するが、ナット部材300が逆方向の推力を受けたと
しても、それをボルト部材95の回転力に変換すること
はない。
In the present invention, the screw mechanism including the bolt member 95 and the nut member 300 of the hydraulic actuator 50 has a specific clutch function. In this example, a metric trapezoidal screw is used as the screw for the bolt member 95 and the nut member 300, and the thread angle α
= 30 ° and the lead angle β is set to 2.95 ° which is equal to or less than 2.96 ° under the condition of the screw surface friction coefficient μ = 0.05 so as to satisfy the relationship of β ≦ ρ in the above equation. doing.
Therefore, as described above, the screw mechanism converts the rotation of the bolt member 95 into a linear thrust of the nut member 300. Even if the nut member 300 receives a thrust in the opposite direction, the screw mechanism section converts the rotation into a linear thrust. It does not convert to 95 torque.

【0014】ここで、液圧アクチュエータ50を含むブ
レーキシステムを搭載した車両を停車させた時の挙動を
考察する。パーキングブレーキの操作だけで車両を停車
させた際、パーキングブレーキの効きが不十分なため、
車両が動き出したとする。車両の動きは車速センサによ
って検知され、それに応じて電気モータ80への通電が
開始される。その結果、液圧アクチュエータ50は、プ
ランジャ200をシリンダボトム側に移動し、第2の液
圧室920に液圧を発生し、それをホイールシリンダに
供給する。そしてその後、その液圧が停車を維持できる
だけの所定圧、たとえば70kg/cm2 に達すると、
それが液圧スイッチ700により検知され、電気モータ
モータ80への通電が断たれる。このとき、ナット部材
300には、プランジャ200を介して第2の液圧室9
20の液圧に応じた力が加わるが、ネジのロックにより
液圧保持状態を保つ。
Here, the behavior when the vehicle equipped with the brake system including the hydraulic actuator 50 is stopped will be considered. When the vehicle is stopped only by operating the parking brake, the effect of the parking brake is insufficient.
Suppose the vehicle starts moving. The movement of the vehicle is detected by a vehicle speed sensor, and the energization of the electric motor 80 is started accordingly. As a result, the hydraulic actuator 50 moves the plunger 200 to the cylinder bottom side, generates a hydraulic pressure in the second hydraulic chamber 920, and supplies it to the wheel cylinder. Then, when the hydraulic pressure reaches a predetermined pressure enough to maintain the stop, for example, 70 kg / cm 2 ,
This is detected by the hydraulic switch 700, and the power supply to the electric motor 80 is cut off. At this time, the second hydraulic chamber 9 is connected to the nut member 300 via the plunger 200.
Although a force corresponding to the hydraulic pressure of 20 is applied, the hydraulic pressure holding state is maintained by locking the screw.

【0015】また、液圧アクチュエータ50が非作動状
態のときには、センターバルブ430が開いているた
め、その開いたセンターバルブ430を通してマスタシ
リンダ12側の液圧をホイールシリンダ側に供給するこ
とができる。一方、液圧アクチュエータ50が作動して
いる状態では、センターバルブ430は、プランジャ2
00がシリンダボトム側に移動することに応じて、ロッ
ド430aの端部がシリンダ本体60に固定したピン部
材430bから離れ、閉じている。しかし、その状態
で、ブレーキペダル16の操作がなされ、マスタシリン
ダ12に車輪ブレーキ装置18R,18Lのホイールシ
リンダに供給されている液圧よりも高い液圧が発生した
場合には、その高い液圧が、センターバルブ430を開
弁させつつ、第2の液圧室920からホイールシリンダ
側へと追い込めされる。
When the hydraulic actuator 50 is not operated, the center valve 430 is open, so that the hydraulic pressure of the master cylinder 12 can be supplied to the wheel cylinder through the opened center valve 430. On the other hand, when the hydraulic actuator 50 is operating, the center valve 430 is
As 00 moves to the cylinder bottom side, the end of the rod 430a moves away from the pin member 430b fixed to the cylinder body 60 and is closed. However, in this state, when the brake pedal 16 is operated and a hydraulic pressure higher than the hydraulic pressure supplied to the wheel cylinders of the wheel brake devices 18R and 18L is generated in the master cylinder 12, the high hydraulic pressure Is driven from the second hydraulic chamber 920 to the wheel cylinder side while the center valve 430 is opened.

【0016】さらに、液圧アクチュエータ50の作動
後、ブレーキペダル16を踏込み操作した状態でパーキ
ングブレーキを解除すると、そうした操作に応じて電気
モータ80を逆回転させるように通電が開始される。す
ると、ネジ機構部は、回転−直線運動の変換をすること
になり、ナット部材300を初期の状態に戻すように移
動させる。そして、リミットスイッチ800によって、
ナット部材300が初期位置に戻ったことが検知される
と、電気モータ80への通電が断たれる。
Further, after the hydraulic actuator 50 is operated, when the parking brake is released while the brake pedal 16 is depressed, energization is started to reversely rotate the electric motor 80 in response to such operation. Then, the screw mechanism converts the rotation to the linear movement, and moves the nut member 300 to return to the initial state. Then, by the limit switch 800,
When it is detected that the nut member 300 has returned to the initial position, the power supply to the electric motor 80 is cut off.

【0017】こうした液圧アクチュエータ50は非常用
ブレーキであるため、作動する機会はまれである。その
ため、それが正常に作動するか否かについて定期的にチ
ェックするようにするのが好ましい。そのチェック機構
は、ブレーキシステムに関係する電気的なコントロール
ユニットに内蔵させることになる。チェック機構では、
タイマーによりチェック時期(たとえば1ヵ月に1度)
の到来を判別し、そのチェック時期が来たとき、イグニ
ッションスイッチのオンにより、電気モータ80の回転
を開始して液圧スイッチ700が作動するまで液圧アク
チュエータ50を作動させる。その後、電気モータ80
を逆回転させるように通電状態が切り換わり、リミット
スイッチ800によりナット部材300が初期位置に戻
ったことが検知されると、電気モータ80への通電が断
たれて、チェックは終了する。万が一、電気モータ80
への通電を開始した後、液圧スイッチ700が作動しな
かったり、液圧スイッチ700が作動した後でリミット
スイッチ800が作動しないといったことが起きた場合
には、故障が発生したと判断し、警告ランプ等によりそ
れを報知する。
Since such a hydraulic actuator 50 is an emergency brake, it is rarely operated. Therefore, it is preferable to periodically check whether or not it operates normally. The check mechanism will be built into an electrical control unit related to the brake system. In the check mechanism,
Check time by timer (for example, once a month)
When the check time comes, the ignition switch is turned on, the electric motor 80 starts rotating, and the hydraulic actuator 50 is operated until the hydraulic switch 700 is operated. Then, the electric motor 80
Is switched so as to rotate in the reverse direction, and when the limit switch 800 detects that the nut member 300 has returned to the initial position, the power supply to the electric motor 80 is cut off and the check ends. Should the electric motor 80
If the hydraulic switch 700 does not operate after the power supply to the hydraulic switch 700 starts, or if the limit switch 800 does not operate after the hydraulic switch 700 operates, it is determined that a failure has occurred. It is notified by a warning lamp or the like.

【0018】なお、図に示した実施例では、ボルト部材
95の回転をナット部材300の直線運動に変換してい
るが、ナット部材の回転をボルト部材の直線運動に変換
するようにすることもできる。
Although the rotation of the bolt member 95 is converted into the linear motion of the nut member 300 in the illustrated embodiment, the rotation of the nut member may be converted into the linear motion of the bolt member. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明を説明するためのネジ構造図である。FIG. 1 is a screw structure diagram for explaining the present invention.

【図2】この発明を適用したブレーキシステムを示す配
管系統図である。
FIG. 2 is a piping diagram showing a brake system to which the present invention is applied.

【図3】液圧アクチュエータの断面構造図である。FIG. 3 is a sectional structural view of a hydraulic actuator.

【図4】図3において丸4で囲んだ部分の拡大図であ
る。
FIG. 4 is an enlarged view of a portion surrounded by a circle 4 in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

50 液圧アクチュエータ 60 シリンダ本体 80 電気モータ(モータ) 95 ボルト部材 200 プランジャ 300 ナット部材 700 液圧スイッチ 800 リミットスイッチ Reference Signs List 50 hydraulic actuator 60 cylinder body 80 electric motor (motor) 95 bolt member 200 plunger 300 nut member 700 hydraulic switch 800 limit switch

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60T 7/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) B60T 7/12

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 駆動信号を受けて回転するモータと、こ
のモータの回転に応じて、回転−直線運動の変換を行う
ネジ機構部と、このネジ機構部の直線運動に伴う力を一
端に受けて自ら直線運動し、しかも、その直線運動に応
じた液圧を他端に受けるプランジャとを備え、車両の停
車を維持させる自動ブレーキシステムに用いるためのも
のであり、前記プランジャはその他端に受ける液圧が所
定圧に達する位置とブレーキ作動のない初期状態のとき
の位置との間を前記モータの回転に応じてストローク
し、前記モータが駆動信号を受けない状態において、そ
のモータの逆転を阻止するための機能を前記ネジ機構部
自体にもたせたモータ駆動式アクチュエータであって、
前記ネジ機構部が、互いにネジ結合するボルト部材とナ
ット部材とを含み、それらボルト部材、ナット部材の一
方の部材が前記モータの回転に応じて回転し、他方の部
材が直線運動する構成であり、さらに、前記ネジ機構部
におけるネジ形状が、次のAのクラッチ機能を生じる形
状であることを特徴とするモータ駆動式液圧アクチュエ
ータ。 A.前記一方の部材がモータからの回転力を受けること
によって回転し、その回転に応じて前記他方の部材を直
線運動させるに対し、前記モータが駆動信号を受けない
状態において、前記プランジャが前記液圧を受けると
き、前記ネジ機構部がロック状態にある。
1. A motor that rotates upon receiving a drive signal, a screw mechanism that converts rotation to linear motion in accordance with the rotation of the motor, and receives, at one end, a force associated with the linear motion of the screw mechanism. themselves to linear motion, moreover, a plunger for receiving a fluid pressure in accordance with the linear movement to the other end, stop the vehicle Te
The plunger is used for an automatic brake system for maintaining a vehicle. A motor-driven actuator having a function of preventing the motor from rotating in the reverse direction when the motor does not receive a drive signal.
The screw mechanism section includes a bolt member and a nut member that are screw-coupled to each other, one of the bolt member and the nut member rotates according to the rotation of the motor, and the other member moves linearly. Further, the screw shape of the screw mechanism portion is a shape that produces the following clutch function A, and is a motor-driven hydraulic actuator. A. The one member is rotated by receiving a rotational force from a motor, and the other member is linearly moved in accordance with the rotation. The screw mechanism is locked.
【請求項2】 前記ネジ機構部におけるネジ形状が、次
の数1を充足する、請求項1のモータ駆動式液圧アクチ
ュエータ。 【数1】
2. The motor-driven hydraulic actuator according to claim 1, wherein the screw shape of the screw mechanism satisfies the following equation (1). (Equation 1)
【請求項3】 前記数1におけるαがほぼ30゜であ3. α in Equation 1 is approximately 30 °.
る、請求項2のモータ駆動式液圧アクチュエータ。The motor-driven hydraulic actuator according to claim 2.
【請求項4】 軸線方向に沿うシリンダ孔をもつシリン
ダ本体と、このシリンダ本体に支持され、駆動信号を受
けて回転するモータと、このモータの回転を伝達する回
転伝達ギヤ機構と、前記シリンダ孔の内部に位置し、前
記回転伝達ギヤ機構のギヤの一つに連結されるボルト部
材、およびこのボルト部材にネジ結合するナット部材を
含み、ボルト部材の回転をナット部材の直線運動に変換
するネジ機構部と、前記シリンダ孔の内部に位置し、そ
の一端に前記ネジ機構部のナット部材の直線運動に伴う
力を受け、その他端に前記シリンダ本体とともに制御液
圧室を区画するプランジャとを備え、車両の停車を維持
させる自動ブレーキシステムに用いるためのモータ駆動
式液圧アクチュエータであって、前記プランジャは前記
制御液圧室の液圧が所定圧に達する位置とブレーキ作動
のない初期状態のときの位置との間を前記モータの回転
に応じてストロークし、前記ネジ機構部におけるネジ形
状が次のAのクラッチ機能を生じる形状であり、前記モ
ータが駆動信号を受けない状態において、そのモータの
逆転を阻止するための機能を前記ネジ機構部自体がもつ
ことを特徴とするモータ駆動式液圧アクチュエータ。 A.前記一方の部材がモータからの回転力を受けること
によって回転し、その回転に応じて前記他方の部材を直
線運動させるに対し、前記モータが駆動信号を受けない
状態において、前記プランジャが前記液圧を受けると
き、前記ネジ機構部がロック状態にある。
4. A cylinder body having a cylinder hole extending along an axial direction, a motor supported by the cylinder body and rotating upon receiving a drive signal, a rotation transmission gear mechanism for transmitting rotation of the motor, and the cylinder hole. And a nut member that is connected to one of the gears of the rotation transmission gear mechanism and that is screw-coupled to the bolt member, and that converts rotation of the bolt member into linear motion of the nut member. A mechanism portion, a plunger positioned inside the cylinder hole, receiving a force associated with linear movement of a nut member of the screw mechanism portion at one end, and defining a control hydraulic chamber together with the cylinder body at the other end. Keeps the vehicle parked
A motor-driven hydraulic actuator for use in an automatic braking system , wherein the plunger moves between a position where the hydraulic pressure of the control hydraulic chamber reaches a predetermined pressure and a position in an initial state where no brake operation is performed. Strokes in accordance with the rotation of the motor, the screw shape in the screw mechanism portion is a shape that produces the next clutch function of A, and in a state where the motor does not receive a drive signal, to prevent reverse rotation of the motor. A motor-driven hydraulic actuator characterized in that the screw mechanism itself has a function. A. The one member rotates by receiving a rotational force from a motor, and linearly moves the other member in accordance with the rotation. On the other hand, in a state where the motor does not receive a drive signal, the plunger is driven by the hydraulic pressure. The screw mechanism is locked.
【請求項5】 前記シリンダ本体に、次のBおよびCの
液圧スイッチおよびリミットスイッチが設けられ、しか
も、前記ネジ機構部におけるネジ形状が次のDの数式を
充足し、かつそのDの数式におけるαがほぼ30゜であ
る、請求項4のモータ駆動式液圧アクチュエータ。 B.前記制御液圧室の液圧を検知し、その液圧が所定圧
に達したとき、前記モータの駆動を停止する液圧スイッ
チ。 C.前記ナット部材の前記軸線方向の位置を検知し、そ
のナット部材が初期位置に戻ったときに前記モータの駆
動を停止するリミットスイッチ。
5. The cylinder body is provided with the following B and C hydraulic pressure switches and limit switches, and the screw shape in the screw mechanism satisfies the following D formula, and the D formula Is approximately 30 °
The motor-driven hydraulic actuator according to claim 4. B. A hydraulic switch for detecting a hydraulic pressure of the control hydraulic chamber and stopping the driving of the motor when the hydraulic pressure reaches a predetermined pressure. C. A limit switch that detects a position of the nut member in the axial direction and stops driving the motor when the nut member returns to an initial position. D.
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