JP3356813B2 - ブレ−キアクチュエ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動ブレ−キシ
ステムやアンチスキッドブレ−キシステムに用いられ、
圧力を制御するためのプランジャを電動機の回転により
往復動させる型式のブレ−キアクチュエ−タに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のブレ−キアクチュエ−タには、
特開平３−５２７０号公報に示されたものがある。これ
は、シリンダ孔を形成した本体と、前記シリンダ孔内の
延在し電動機により回転ないしは回動可能な駆動部材
と、この駆動部材にねじを介して嵌合され前記シリンダ
孔内を往復動可能な被駆動部材と、この被駆動部材の往
復動に応じて前記シリンダ孔内に区画した圧力室の容積
を増減可能なプランジャと、前記本体に対する前記被駆
動部材の回転を阻止する回り止めとを備えたものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この従来のブレ−キア
クチュエ−タでは、本体に対する被駆動部材の回転を阻
止する回り止めとして、被駆動部材と本体（シリンダ孔
内壁）とに、非円形断面をもって互いに周方向に係合し
軸方向に摺動自在な嵌合部を設けているが、こうしたも
のでは、駆動部材の回転ないしは回動運動により被駆動
部材が往復運動するときに、被駆動部材と本体との間に
摩擦抵抗が発生し、その抵抗が大きいことから、ブラン
ジャの往復動による減圧時、加圧時のヒステリシスが大
きくなったり、被駆動部材、及びプランジャが円滑に往
復移動し難くなって、ひいては応答性が低下するという
問題がある。

【０００４】本発明は、この問題を解決するためになさ
れたものであり、被駆動部材の本体に対する回り止めに
よる摩擦抵抗の発生を無くし、被駆動部材及びプランジ
ャの移動を円滑に行わせ、作動良好で応答性に優れたブ
レ−キアクチュエ−タを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、前記回り止めを、前記シリンダ孔の内径よりも小径
で前記駆動部材に沿って伸縮可能な筒状部材を設け、こ
の筒状部材の各端部を前記本体と前記被駆動部材に係止
するように形成したことを特徴とする。

【０００６】また、前記筒状部材が、前記被駆動部材を
非作動位置に向けて付勢する戻しばねであることを特徴
とする。

【０００７】

【作用】上述した本発明のブレ−キアクチュエ−タで
は、被駆動部材が、筒状部材を介し本体に対して非接触
状態で回り止めされているので、駆動部材の回動ないし
は回転に応じて往復動するときには、本体と被駆動部材
との間に摩擦抵抗を生ずることなく、シリンダ孔内を軸
線方向に移動し、プランジャを移動させる。

【０００８】また、筒状部材を被駆動部材を非作動位置
に向けて付勢する戻しばねとすれば、被駆動部材の回り
止め用部品と戻しばねとを各々、独立して専用に設ける
必要がなくなる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【００１０】図１は、自動ブレ−キシステムに用いられ
るブレ−キアクチュエ−タを示すものである。

【００１１】図１において、１はブレ−キアクチュエ−
タの本体であって、この内部には、一端が開口する有底
のシリンダ孔２が設けられており、この外周部には、軸
線方向に所定間隔を隔ててボス部３と逆止弁装置４０が
収納されるボス部４とがそれぞれ半径外方向に突出形成
されている。このボス部３には、シリンダ孔２内の底部
２ａ側に通孔を介して連通される出力ポ−ト５が形成さ
れており、また、ボス部４には、シリンダ孔２に弁孔６
を介して連通される段付孔７が形成されている。

【００１２】８は蓋部材であって、逆止弁装置４０を覆
ってボス部４の段付孔７内に螺合されている。この蓋部
材８には、逆止弁装置４０に通孔９を介して連通する入
力ポ−ト１０が形成されており、この入力ポ−ト１０に
は、プレ−キペダルＰにより作動されるマスタシリンダ
Ｍの吐出口が接続されている。また、出力ポ−ト５は、
車輪ブレ−キ装置を作動させるホイ−ルシリンダＢに接
続されている。

【００１３】シリンダ孔２は、この開口部２ｂから底部
２ａに向かう方向に段々に縮径して、ねじ孔部２Ａ、大
径孔部２Ｂ、中径孔部２Ｃ、及び小径孔部２Ｄが連続す
る段付孔形状であり、この大径孔部２Ｂ内には、中径孔
部２Ｃ側から固定ばね受け１５、スリ−ブ１６、及びス
トッパ１７とが順々に圧入されている。

【００１４】固定ばね受け１５は、凹部１５ａを有する
受け台部１５Ａとこの受け台部１５Ａ中央部から凹部１
５ａ開口側に突出する筒部１５Ｂとが一体形成されてお
り、この受け台部１５Ａ側から大径孔部２Ｂ内に圧入さ
れて、大径孔部２Ｂの段部２ｃに係合されている。

【００１５】スリ−ブ１６は、所定の長さを有する筒形
状であって、大径孔部２Ｂ内に圧入されて、このシリン
ダ孔２底部２ａ側の端面が固定ばね受け１５の受け台部
１５Ａに係合している。

【００１６】ストッパ１７は、環状板部１７Ａとこの環
状板部１７Ａ内径端から軸線方向に突出して半径内方向
に折れ曲がって延びる座板部１７Ｂとが一体形成されて
おり、座板部１７Ｂが突出する方向から大径孔部２Ａ内
に嵌合されて、この環状板部１７Ａをスリ−ブ１６のシ
リンダ孔２開口部２ｂ側の端面に係合されている。

【００１７】１８は駆動部材であって、軸線方向に順々
に縮径して鍔状部１９、連結部２０が連続する回転軸で
あり、この連結部２０には、この端面に開口して半径方
向に延びる凹溝２０ａが形成されている。駆動部材１８
は、この鍔状部１９をねじ孔部２Ａ側からストッパ１７
の座板部１７Ｂに所定の間隔を隔てるように対向させる
とともに、この連結部２０をアクチュエ−タ本体１に取
り付けられたモ−タ５０に連結させて、ねじ孔部２Ａお
よび大径孔部２Ｂ内に延在して配設されるキャップ２１
とベアリング２２により回転可能に軸支されている。

【００１８】キャップ２１は、この凹所２１ａ内にベア
リング２２が圧入されており、この凹所２１ａ開口側か
らねじ孔部２Ａおよび大径孔部２Ｂに挿入して、この外
周部をねじ孔部２Ａに螺合し、このキャップ２１を回転
させて駆動部材１８側に螺入していき、凹所２１ａ側の
端面でストッパ１７およびスリ−ブ１６を介して固定ば
ね受け１５が大径孔部２Ｂの段部２ｃに押圧されて、ス
トッパ１７、スリ−ブ１６および固定ばね受け１５のそ
れぞれをアクチュエ−タ本体１に対して回転不能、かつ
軸線方向に移動不能にしている。このとき、キャップ２
１の凹所２１ａ内のベアリング２２は、このインナレ−
スを駆動部材１８の連結部２０外周に外嵌して鍔状部１
９に係合されている。これにより、キャップ２１が、ベ
アリング２２を介して駆動部材１８を回転可能に軸支し
ている。

【００１９】モ−タ５０は、モ−タ本体５１とこのモ−
タ本体５１から軸線方向に突出する断面略長形の出力軸
５２とを有している。このモ−タ５０は、この出力軸５
２が突出する側に設けられたモ−タ本体５１の縮径段部
５１Ａをキャップ２１に挿入して、アクチュエ−タ本体
１に取り付けられている。このとき、出力軸５２が駆動
部材１８の連結部２０に形成された凹溝２０ａ内に嵌入
係合されている。これにより、モ−タ５０が作動時され
ると、この回転力が出力軸４２を介し駆動部材１８に伝
達され、駆動部材１８が回転する。５３は緩衝部材であ
って、連結部２０の凹溝２０ａと出力軸５２との間に挿
入されている。２３は環状部材であって、キャップ２１
とモ−タ５０間のねじ孔部２Ａ内に螺合されて、リンダ
孔２の開口部２ｂ側からキャップ２１に当接している。

【００２０】また、シリンダ孔２の大径孔部２Ｂ内に
は、被駆動部材２５とこの被駆動部材２５の回り止めと
しての機能を有する回り止め機構２６が配設されてい
る。

【００２１】被駆動部材２５は、内部にボ−ルねじ機構
を収容され、例えば、断面略長形の二面巾２５ａ、２５
ｂを有する非円形の断面形状であって、駆動部材１８の
鍔状部１９からシリンダ孔２の底部２ａ側に延びるねじ
軸部２７に螺合することにより、該駆動部材１８にボ−
ルねじを介してねじ結合されている。また、被駆動部材
２５は、ストッパ１７側の端面２５ｃをストッパ１７の
座板部１７Ｂに、例えば、樹脂成形される低摩擦材２８
を介在して係合可能にされているとともに、固定ばね受
け１５と当該被駆動部材２５外周に嵌合される可動ばね
受け３０との間に介装されたスリ−ブ１６内径より小径
の巻径を有する主戻しばね３４と副戻しばね３１とのば
ね力によりストッパ１７の座板部１７Ｂ側に付勢されて
いる。

【００２２】回り止め機構２６は、固定ばね受け１５、
可動ばね受け３０、及び筒状部材としての副戻しばね３
１とで構成され、固定ばね受け１５は，上記に示した如
く、本体１に対して回転不能、および軸方向に移動不能
にされて、大径孔部２Ｂの段部２ｃに係合している。

【００２３】可動ばね受け３０は、スリ−ブ１６内径よ
り小径の周壁を有する環状の受け板部３２とこの受け板
部３２中心側に開口して上記周壁と同方向に延びる有底
の筒状部３３とが一体形成されており、この筒状部３３
は、受け板部３２からこの底に向かって段々に縮径する
大径筒部３３Ａと小径筒部３３Ｂとが連続している。ま
た、この筒状部３３の底には、被駆動部材２５の外周形
状と同形状の半径方向に広がる長孔３３ａが設けられて
いる。このように構成される可動ばね受け３０は、この
長孔３３ａを被駆動部材２５の外周に係合して、被駆動
部材２５に対して回転不能にされている。そして、この
小径筒部３３Ｂ内周に設けられている段部を抜け止めリ
ング２５Ａに係合することにより、受け板部３２がスト
ッパ１７の環状板部１７Ａに対して所定間隔を隔てて対
向するように位置決めされているとともに、被駆動部材
２５と一体となってシリンダ孔２の軸線方向に移動可能
にされている。

【００２４】副戻しばね３１は、主戻しばね３４巻径よ
り小径の巻径を有するコイル状ばねであって、主戻しば
ね３４の巻径内に配設されており、この巻回の一端部が
固定ばね受け１５の筒部１５Ｂ外周に所定の締め代をも
って外嵌されて受け台１５Ａに係合されているととも
に、この他端部が可動ばね受け３０の小径筒部３３Ａ外
周に所定の締め代をもって外嵌されて小径筒部３３Ｂ外
周の段部に係合されている。これにより、回り止め機構
２６は、副戻しばね３１と固定ばね受け１５の筒部１５
Ｂ外周面、及び副戻しばね３１と可動ばね受け３０の小
径筒部３３Ａ外周面との間の摩擦係合力により、被駆動
部材２５を回転不能な状態にしている。

【００２５】シリンダ孔２内には、大径孔部２Ｂ、中径
孔部２Ｃ、および小径孔部２Ｄ内に延在してプランジャ
３５が摺動可能に収納されている。プランジャ３５は、
この一端部に半径方向に突出する頭部３６が一体形成さ
れており、この頭部３６を小径孔部２Ｄ内に摺動自在に
して嵌合して、シリンダ孔２の底部２ａとの間に圧力室
Ａを区画しており、この他端部は、筒状をもって中径孔
部２Ｃ内に小径孔部２Ｄ側から配設された止め部材４
５、カップシ−ル４６、保持部材４７、及び大径孔部２
Ｂ内の固定ばね受け１５の筒部１５Ｂの順に摺動自在に
挿通して、大径孔部２Ｂ内に延びて、径外方から駆動部
材１８のねじ軸部２７覆っている。そして、プランジャ
３５は、頭部３６Ａと止め部材４５との間に環状の液補
給室Ｃを区画しており、この液補給室Ｃが、頭部３６Ｂ
に設けられた軸方向に貫通する複数の連絡孔３６ｂによ
り圧力室Ａと連通し、弁孔６を介してボス部４内と連通
している。

【００２６】また、プランジャ３５には、この圧力室Ａ
側端に開口する凹部３５Ａが形成されており、シリンダ
孔２の底部２ａに設けられたばね受け板３７とこの凹部
３５Ａの底との間に介装される復帰ばね３８により被駆
動部材２５側に付勢されて、この頭部３６と反対側の側
端面が被駆動部材２５のシリンダ孔２の底部２ａ側の端
面２５ｄに係合している。

【００２７】逆止弁装置４０の弁体４１は、蓋部材８に
一体に取り付けられてボス部４の段付孔７内に嵌合され
たコップ状ケ−ス内に収納されており、このケ−ス内に
介装された弁ばね４２をその脚部４１Ａで受けることに
より蓋部材８側に付勢されている。また、弁体４１は、
脚部４１Ａに弁孔６を貫通して液補給室Ｃ内に突出する
ポペット軸部４１Ｂと入力ポ−ト１０側に突出する半球
形状の突部４１Ｃとが一体形成されており、そのポペッ
ト軸部４１Ｂの先端側がプランジャ３５の頭部３６に接
離可能となっている。そして、弁体４１は、プランジャ
３５の移動に応じて脚部４１Ａを支点にして揺動可能と
なっており、これによって、突部４１Ｃが蓋部材８の通
孔９のシリンダ孔２側の開口端に形成された弁座４３に
対して着離座可能にされている。

【００２８】本発明の実施例によるブレ−キアクチュエ
−タは、以上のように構成されるが、次に、このブレ−
キアクチュエ−タの作動について説明する。

【００２９】尚、ブレ−キアクチュエ−タの非作動時に
おいては、逆止弁装置４０は、図１に示す如く、開弁状
態（以下、この状態を単に初期状態という）になってお
り、無圧状態の作動液がマスタシリンダＭから、入力ポ
−ト１０、圧力室Ａ、および出力ポ−ト５を介してホイ
−ルシリンダＢにわたって充填されている。

【００３０】今、車の走行中に前方の走行車との車間距
離が図示しないセンサにより検出され、図示しないコン
トロ−ルユニットが適正な車間距離以下であると判断す
ると、上記コントロ−ルユニットからブレ−キ信号が発
生し、これにより、モ−タ５０が作動される。

【００３１】モ−タ５０が作動して出力軸５２を回転さ
せると、この回転が駆動部材１８に伝達されて、駆動部
材１８が回転する。

【００３２】駆動部材１８が回転すると、駆動部材１８
にねじ軸部２７を介してねじ係合している被駆動部材２
５は、固定ばね受け１５の筒部１５Ｂと副戻しばね３１
との間、及び可動ばね受け３０の小径筒部３３Ｂと筒状
部材３１との間にそれぞれ発生する摩擦係合力により回
転が阻止されるので、駆動部材１８の回転力は軸方向の
推進力に変換されて、被駆動部材２５に係合している可
動ばね受け３０とともに副戻しばね３１と主戻しばね３
４のばね力に抗して、シリンダ孔２の底部２ａに向かっ
て直線移動する。

【００３３】このとき、この被駆動部材２５の移動によ
りプランジャ３５が押圧されて、上記初期状態の位置か
ら復帰ばね３８のばね力に抗して、シリンダ孔２の底部
２ａ側に向かって移動していくと、このプランジャ３５
の移動とともに頭部３６でボペット軸部４１Ｄを介して
傾けられている弁体４１の傾きが除々に解消されてい
き、遂には、弁体４１のポペット軸部４１Ｂが弁孔６の
軸心と平行状態になり、弁体４１の突部４１Ｃが弁ばね
４２のばね力により弁座４３に着座して、入力ポ−ト１
０から圧力室Ａへの作動液の供給が遮断される。

【００３４】そして、駆動部材１８が、更に回転する
と、プランジャ３５が圧力室Ａの容積を減少しつつシリ
ンダ孔２の底部２ａ側に移動していくので、圧力室Ａ内
に液圧が発生し、この圧力室Ａ内と連通しているホイ−
ルシリンダＢに上記液圧が供給されて、ブレ−キがかけ
られる。尚、ホイ−ルシリンダＢの液圧は、逆止弁装置
４０を閉じた状態で、モ−タ５０を正転または逆転し
て、被駆動部材２５を介してプランジャ３５を往復移動
させることにより、増減される。

【００３５】その後、車間距離が適正な距離に回復した
と上記コントロ−ルユニットが判断すると、ブレ−キ信
号が消滅されて、モ−タ５０の作動が停止する。

【００３６】これにより、モ−タ５０の出力軸５２が回
転可能なフリ−の状態にされ、主戻しばね３４と副戻し
ばね３１とのばね力が可動ばね受け３０を介して被駆動
部材２５に伝達されるので、被駆動部材２５は、駆動部
材１８を上記とは逆転させながら初期状態に戻される。
このとき、プランジャ３５が復帰ばね３８のばね力によ
り被駆動部材２５の移動に追随してストッパ１７側に移
動させられる。

【００３７】そして、プランジャ３５が圧力室Ａの容積
を増加させつつストッパ１７側に移動されて、上記初期
状態に戻されるので、プランジャ３５の頭部３６が弁体
４１のポペット軸部４１Ｂを中径孔部２Ｃ側に押圧し
て、弁体４１を弁ばね４２のばね力に抗して弁座４３か
ら離座させ、マスタシリンダＭと圧力室Ａが連通して、
圧力室Ａは無圧状態になる。これにより、ホイ−ルシリ
ンダＢに供給された液圧も解放され、ブレ−キが解除さ
れる。

【００３８】このような本発明の実施例によれば、被駆
動部材２５は、大径孔部２Ｂの段部２ｃにアクチュエ−
タ本体１に対して回転不能に係合された固定ばね受け１
５と、被駆動部材２５に対して回転不能に外嵌された可
動ばね受け３０とを設け、シリンダ孔２の軸線方向に伸
縮可能な筒状部材として副戻しばね３１を両ばね受け１
５、３０外周にそれぞれ摩擦係合力を有するように嵌合
することによって、アクチュエ−タ本体１に対して非接
触で回り止めされているので、その被駆動部材２５を、
アクチュエ−タ本体１に対する摩擦抵抗を伴うことな
く、駆動部材１８の回転ないしは回動に応じてシリンダ
孔２の軸線方向に移動させることができる。従って、プ
ランジャ３５の往復移動による加圧、減圧時のヒステリ
シスを低減でき、また、プランジャ３５の円滑な移動に
より、応答性を向上させることができる。

【００３９】また、副戻しばね３１に、被駆動部材１８
の回り止めをする機能を持たせているので、回り止めす
るための部品を独立して専用に設ける必要がなく、全体
として部品点数を少なくすることができる。

【００４０】尚、本発明の実施例は、筒状部材３１の両
巻端部をそれぞれ固定ばね受け１５、可動ばね受け３０
に所定締め代をもって外嵌して、摩擦係合力により被駆
動部材２５の回り止めをする機構を示したが、これに限
定されるものではなく、例えば、筒状部材３１の両巻端
を径内方に折り曲げて係合部を形成するとともに、固定
ばね受け１５の筒部１５Ｂおよび可動ねじ受け３０の小
径筒部３３のそれぞれに上記係合部が係合する係合溝を
設けて、筒状部材３１の両巻端部を固定ばね受け１５の
筒部１５Ｂ外周、及び可動ばね受け３０の小径筒部３３
Ｂ外周にそれぞれ嵌合するとともに、この筒状部材３１
の係合部をそれぞれの係合溝内に嵌合するようにして、
被駆動部材２５の回り止めをするようにしたものであっ
てもよい。

【００４１】また、本発明の実施例は、被駆動部材２５
を非作動位置に向けて付勢するために、副戻しばね３１
と主戻しばね３４を用いて行っているが、被駆動部材２
５をストッパ１７側に付勢するに十分なばね力と被駆動
部材２５の回り止めの機能を兼ね備える１本の戻しばね
を用いたものであってもよい。

【００４２】更に、本発明の実施例は、伸縮可能な筒状
部材としてコイル状のばね３２を用いたものであるが、
これに限定されるものではなく、筒状部材をベロ−ズ状
にしたもの、または、テレスコピック形状にしたもので
あってもよい。

【００４３】更に、また、本発明の実施例として、自動
ブレ−キシステムに用いられるブレ−キアクチュエ−タ
について説明したが、本発明は、トランクションコント
ロ−ルシステムやアンチスッキッドブレ−キシステムに
用いられるブレ−キアクチュエ−タにも適用可能であ
る。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のブレ−キ
アクチュエ−タによれば、被駆動部材が、駆動部材の回
動ないしは回転に応じて往復動するときには、本体と被
駆動部材に係止された伸縮可能な筒状部材により本体に
対して非接触で回り止めされているので、本体と被駆動
部材との間に摩擦抵抗を発生させることなくシリンダ孔
の軸線方向に移動することとなり、被駆動部材の移動に
追随して移動するプランジャの往復移動による減圧時、
加圧時のヒステリシスが減少され、被駆動部材、及びプ
ランジャの円滑な移動を確保することができるので、応
答性のすぐれたアクチュエ−タを得ることができる。

【００４５】また、筒状部材を、被駆動部材の回り止め
をする機能とともに、被駆動部材を非作動位置に向けて
付勢する機能をもつ戻しばねとすれば、部品の多機能化
により、部品点数を削減することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのブレ−キアクチュエ
−タを示す横断面図である。

【符号の説明】

１ アクチュエ−タ本体 ２ シリンダ孔 １５ 固定ばね受け １８ 駆動部材 ２５ 被駆動部材 ２６ 回り止め機構 ２７ ねじ軸部 ３０ 可動ばね受け ３１ 副戻しばね（筒状部材） ３５ プランジャ ５０ モ−タ（電動機）

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60T 8/00 B60T 8/32 - 8/96

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ孔を形成した本体と、前記シリ
   ンダ孔内に延在し電動機により回転ないしは回動可能な
   駆動部材と、この駆動部材にねじを介して嵌合され前記
   シリンダ孔内を往復動可能な被駆動部材と、この被駆動
   部材の往復動に応じて前記シリンダ孔内に区画した圧力
   室の容積を増減可能なプランジャと、前記本体に対する
   前記被駆動部材の回転を阻止する回り止めとを備えたブ
   レ−キアクチュエ−タにおいて、前記シリンダ孔の内径
   よりも小径で前記駆動部材に沿って伸縮可能な筒状部材
   を設け、この筒状部材の各端部を前記本体と前記被駆動
   部材に係止することにより前記回り止めを形成したブレ
   −キアクチュエ−タ。
2. 【請求項２】 前記筒状部材が、前記被駆動部材を非作
   動位置に向けて付勢する戻しばねである請求項１記載の
   ブレ−キアクチュエ−タ。