JP5503625B2 - 電動ブレーキアクチュエータ及び車両用ブレーキシステム - Google Patents

Description

本発明は、車両用ブレーキシステムに組み込まれる電動ブレーキアクチュエータ及び車両用ブレーキシステムに関する。

従来から、自動車のブレーキ機構として、例えば、負圧式ブースタや油圧式ブースタを用いた倍力装置が知られている。この種の倍力装置として、近年、電動モータを倍力源として利用した電動倍力装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に開示された電動倍力装置は、ブレーキペダルの操作によって進退動作する主ピストンと、前記主ピストンと相対変位可能に外嵌された筒状のブースタピストンと、前記ブースタピストンを進退動作させる電動モータとを備えた単一のまとまった機器として構成される。

この場合、主ピストン及びブースタピストンをマスタシリンダのピストンとして、それぞれの前端部をマスタシリンダの圧力室に臨ませ、ブレーキペダルから主ピストンに付与される入力推力と、電動モータからブースタピストンに付与されるブースタ推力とによって、マスタシリンダ内にブレーキ液圧を発生させている。

特開２０１０−２３５９４号公報

しかしながら、特許文献１に開示された電動倍力装置では、装置全体が大型化する傾向があり、量産したときの汎用性に欠けるという問題がある。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、汎用性を向上させることが可能な電動ブレーキアクチュエータ及び車両用ブレーキシステムを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、操作者のブレーキ操作に応じた電気信号に基づいてブレーキ液圧を発生させる電動ブレーキアクチュエータであって、シリンダとアクチュエータハウジングとを有し、前記シリンダには、シリンダ本体内に形成された液圧室に沿って変位するピストンが設けられ、前記アクチュエータハウジングには、前記ピストンを付勢する電動モータが設けられ、前記電動モータは、モータケーシングを有し、前記モータケーシングには、前記電動モータと電気的に接続されるコネクタが設けられ、前記シリンダには、ブレーキ液を貯留するリザーバが付設され、前記リザーバへのブレーキ液の導入方向と、前記コネクタの着脱方向とが一致するように設けられることを特徴とする。

本発明によれば、アクチュエータハウジングの側面側にコネクタを配置することにより、コネクタの着脱スペースを確保して前記コネクタに対するアクセスが簡便となり、アクセス性を向上させることができる。この結果、電動ブレーキアクチュエータの使い易さ（取り付け易さ）が増大し、汎用性を向上させることができる。

また、本発明によれば、コネクタが、電動モータのモータ軸の軸線と略直交する方向に延出するように設けられることにより、より一層アクセス性を向上させることができる。

さらに、本発明は、前記シリンダに、ブレーキ液を貯留するリザーバが付設され、前記リザーバへのブレーキ液の導入方向と、前記コネクタの着脱方向とが一致するように設けられることを特徴とする。

本発明によれば、電動ブレーキアクチュエータの組付時やメンテナンス時におけるアクセスが簡便となり、アクセス性を向上させることができると共に、同一方向からの組付作業及びメンテナンス作業が容易となり、作業性を向上させることができる。さらに、このような組付作業及びメンテナンス作業を遂行する作業者に対する負担を軽減させることができる。

さらにまた、本発明は、前記コネクタが、少なくとも、電源用のパワーコネクタと、センサ用のセンサコネクタとを含んで複数分割形成されることを特徴とする。

本発明によれば、センサから出力される検出信号へのノイズの発生を抑制することができると共に、複数のコネクタを一体化した場合と比較して小型化を達成することができる。
さらにまた、本発明は、前記パワーコネクタが、前記リザーバへブレーキ液を導入するニップルよりも上方に位置することを特徴とする。

さらにまた、本発明は、操作者のブレーキ操作を検出する入力装置と、少なくとも前記ブレーキ操作に応じた電気信号に基づいてブレーキ液圧を発生させる電動ブレーキアクチュエータとを備えた車両用ブレーキシステムであって、シリンダとアクチュエータハウジングとを有し、前記シリンダには、シリンダ本体内に形成された液圧室に沿って変位するピストンが設けられ、前記アクチュエータハウジングには、前記ピストンを付勢する電動モータが設けられ、前記電動モータは、モータケーシングを有し、前記モータケーシングには、前記電動モータと電気的に接続されるコネクタが設けられ、前記シリンダには、ブレーキ液を貯留するリザーバが付設され、前記リザーバへのブレーキ液の導入方向と、前記コネクタの着脱方向とが一致するように設けられることを特徴とする。

本発明によれば、汎用性を向上させることが可能な電動ブレーキアクチュエータを備えた車両用ブレーキシステムを得ることができる。

本発明では、汎用性を向上させることが可能な電動ブレーキアクチュエータ及び車両用ブレーキシステムを得ることができる。

本発明の実施形態に係るモータシリンダ装置が組み込まれた車両用ブレーキシステムの概略構成図である。 図１に示すモータシリンダ装置の斜視図である。 前記モータシリンダ装置の分解斜視図である。 前記モータシリンダ装置の正面図である。 コネクタを電動モータの一側に配置した状態を示す一部省略正面図である。 図５の状態からコネクタを１８０度反転させて電動モータの他側に配置した状態を示す一部省略正面図である。 コネクタを電動モータに対して傾斜させて配置した状態を示す一部省略正面図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るモータシリンダ装置が組み込まれた車両用ブレーキシステムの概略構成図である。

図１に示す車両用ブレーキシステム１０は、通常時用として、電気信号を伝達してブレーキを作動させるバイ・ワイヤ（By Wire）式のブレーキシステムと、フェイルセイフ時用として、油圧を伝達してブレーキを作動させる旧来の油圧式のブレーキシステムの双方を備えて構成される。

このため、図１に示すように、車両用ブレーキシステム１０は、基本的に、操作者によってブレーキペダル１２が操作されたときにその操作を入力（検出）する入力装置１４と、ブレーキ液圧を制御するモータシリンダ装置（電動ブレーキアクチュエータ）１６と、車両挙動の安定化を支援するビークルスタビリティアシスト装置１８（以下、ＶＳＡ装置１８という、ＶＳＡ；登録商標）とを別体として備えて構成されている。

これらの入力装置１４、モータシリンダ装置１６、及び、ＶＳＡ装置１８は、例えば、ホースやチューブ等の管材で形成された液圧路によって接続されていると共に、バイ・ワイヤ式のブレーキシステムとして、入力装置１４とモータシリンダ装置１６とは、図示しないハーネスで電気的に接続されている。

このうち、液圧路について説明すると、図１中の連結点Ａ１を基準として、入力装置１４の接続ポート２０ａと連結点Ａ１とが第１配管チューブ２２ａによって接続され、また、モータシリンダ装置１６の出力ポート２４ａと連結点Ａ１とが第２配管チューブ２２ｂによって接続され、さらに、ＶＳＡ装置１８の導入ポート２６ａと連結点Ａ１とが第３配管チューブ２２ｃによって接続されている。

図１中の他の連結点Ａ２を基準として、入力装置１４の他の接続ポート２０ｂと連結点Ａ２とが第４配管チューブ２２ｄによって接続され、また、モータシリンダ装置１６の他の出力ポート２４ｂと連結点Ａ２とが第５配管チューブ２２ｅによって接続され、さらに、ＶＳＡ装置１８の他の導入ポート２６ｂと連結点Ａ２とが第６配管チューブ２２ｆによって接続されている。

ＶＳＡ装置１８には、複数の導出ポート２８ａ〜２８ｄが設けられる。第１導出ポート２８ａは、第７配管チューブ２２ｇによって右側前輪に設けられたディスクブレーキ機構３０ａのホィールシリンダ３２ＦＲと接続される。第２導出ポート２８ｂは、第８配管チューブ２２ｈによって左側後輪に設けられたディスクブレーキ機構３０ｂのホィールシリンダ３２ＲＬと接続される。第３導出ポート２８ｃは、第９配管チューブ２２ｉによって右側後輪に設けられたディスクブレーキ機構３０ｃのホィールシリンダ３２ＲＲと接続される。第４導出ポート２８ｄは、第１０配管チューブ２２ｊによって左側前輪に設けられたディスクブレーキ機構３０ｄのホィールシリンダ３２ＦＬと接続される。

この場合、各導出ポート２８ａ〜２８ｄに接続される配管チューブ２２ｇ〜２２ｊによってブレーキ液がディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄの各ホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬに対して供給され、各ホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬ内の液圧が上昇することにより、各ホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬが作動し、対応する車輪（右側前輪、左側後輪、右側後輪、左側前輪）に対して制動力が付与される。

なお、車両用ブレーキシステム１０は、例えば、エンジン（内燃機関）のみによって駆動される自動車、ハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車等を含む各種車両に対して搭載可能に設けられる。この車両には、例えば、四輪駆動自動車（４ＷＤ）、前輪駆動自動車（ＦＦ）、後輪駆動自動車（ＦＲ）等が含まれる。

入力装置１４は、運転者（操作者）によるブレーキペダル１２の操作によって液圧を発生可能なタンデム式のマスタシリンダ３４と、前記マスタシリンダ３４に付設された第１リザーバ３６とを有する。このマスタシリンダ３４のシリンダチューブ３８内には、前記シリンダチューブ３８の軸方向に沿って所定間隔離間する２つのピストン４０ａ、４０ｂが摺動自在に配設される。一方のピストン４０ａは、ブレーキペダル１２に近接して配置され、プッシュロッド４２を介してブレーキペダル１２と連結されて直動される。また、他方のピストン４０ｂは、一方のピストン４０ａよりもブレーキペダル１２から離間して配置される。

この一方及び他方のピストン４０ａ、４０ｂの外周面には、環状段部を介して一対のピストンパッキン４４ａ、４４ｂがそれぞれ装着される。一対のピストンパッキン４４ａ、４４ｂの間には、それぞれ、後記するサプライポート４６ａ、４６ｂと連通する背室４８ａ、４８ｂが形成される。また、一方及び他方のピストン４０ａ、４０ｂとの間には、ばね部材５０ａが配設され、他方のピストン４０ｂとシリンダチューブ３８の側端部と間には、他のばね部材５０ｂが配設される。なお、一対のピストンパッキン４４ａ、４４ｂは、シリンダチューブ３８の内壁側に環状溝を介して装着されるようにしてもよい。

マスタシリンダ３４のシリンダチューブ３８には、２つのサプライポート４６ａ、４６ｂと、２つのリリーフポート５２ａ、５２ｂと、２つの出力ポート５４ａ、５４ｂとが設けられる。この場合、各サプライポート４６ａ（４６ｂ）及び各リリーフポート５２ａ（５２ｂ）は、それぞれ合流して第１リザーバ３６内の図示しないリザーバ室と連通するように設けられる。

また、マスタシリンダ３４のシリンダチューブ３８内には、運転者がブレーキペダル１２を踏み込む踏力に対応したブレーキ液圧を発生させる第１圧力室５６ａ及び第２圧力室５６ｂが設けられる。第１圧力室５６ａは、第１液圧路５８ａを介して接続ポート２０ａと連通するように設けられ、第２圧力室５６ｂは、第２液圧路５８ｂを介して他の接続ポート２０ｂと連通するように設けられる。

マスタシリンダ３４と接続ポート２０ａとの間であって、第１液圧路５８ａの上流側には圧力センサＰｍが配設されると共に、第１液圧路５８ａの下流側には、ノーマルオープンタイプ（常開型）のソレノイドバルブからなる第１遮断弁６０ａが設けられる。この圧力センサＰｍは、第１液圧路５８ａ上において、第１遮断弁６０ａよりもマスタシリンダ３４側である上流側の液圧を検知するものである。

マスタシリンダ３４と他の接続ポート２０ｂとの間であって、第２液圧路５８ｂの上流側には、ノーマルオープンタイプ（常開型）のソレノイドバルブからなる第２遮断弁６０ｂが設けられると共に、第２液圧路５８ｂの下流側には、圧力センサＰｐが設けられる。この圧力センサＰｐは、第２液圧路５８ｂ上において、第２遮断弁６０ｂよりもホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬ側である下流側の液圧を検知するものである。

この第１遮断弁６０ａ及び第２遮断弁６０ｂにおけるノーマルオープンとは、ノーマル位置（通電されていないときの弁体の位置）が開位置の状態（常時開）となるように構成されたバルブをいう。なお、図１中において、第１遮断弁６０ａ及び第２遮断弁６０ｂは、ソレノイドが通電されて、図示しない弁体が作動した弁閉状態をそれぞれ示している。

マスタシリンダ３４と第２遮断弁６０ｂとの間の第２液圧路５８ｂには、前記第２液圧路５８ｂから分岐する分岐液圧路５８ｃが設けられ、前記分岐液圧路５８ｃには、ノーマルクローズタイプ（常閉型）のソレノイドバルブからなる第３遮断弁６２と、ストロークシミュレータ６４とが直列に接続される。この第３遮断弁６２におけるノーマルクローズとは、ノーマル位置（通電されていないときの弁体の位置）が閉位置の状態（常時閉）となるように構成されたバルブをいう。なお、図１中において、第３遮断弁６２は、ソレノイドが通電されて、図示しない弁体が作動した弁開状態を示している。

このストロークシミュレータ６４は、バイ・ワイヤ制御時において、ブレーキのストロークと反力を発生させて、あたかも踏力で制動力を発生させているかのごとく操作者に思わせる装置であり、第２液圧路５８ｂ上であって、第２遮断弁６０ｂよりもマスタシリンダ３４側に配置されている。前記ストロークシミュレータ６４には、分岐液圧路５８ｃに連通する液圧室６５が設けられ、前記液圧室６５を介して、マスタシリンダ３４の第２圧力室５６ｂから導出されるブレーキ液（ブレーキフルード）が吸収可能に設けられる。

また、ストロークシミュレータ６４は、互いに直列に配置されたばね定数の高い第１リターンスプリング６６ａとばね定数の低い第２リターンスプリング６６ｂと、前記第１及び第２リターンスプリング６６ａ、６６ｂによって付勢されるシミュレータピストン６８とを備え、ブレーキペダル１２の踏み込み前期時にペダル反力の増加勾配を低く設定し、踏み込み後期時にペダル反力を高く設定してブレーキペダル１２のペダルフィーリングを既存のマスタシリンダと同等となるように設けられている。

液圧路は、大別すると、マスタシリンダ３４の第１圧力室５６ａと複数のホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬとを接続する第１液圧系統７０ａと、マスタシリンダ３４の第２圧力室５６ｂと複数のホィールシリンダ３２ＲＲ、３２ＦＬとを接続する第２液圧系統７０ｂとから構成される。

第１液圧系統７０ａは、入力装置１４におけるマスタシリンダ３４（シリンダチューブ３８）の出力ポート５４ａと接続ポート２０ａとを接続する第１液圧路５８ａと、入力装置１４の接続ポート２０ａとモータシリンダ装置１６の出力ポート２４ａとを接続する配管チューブ２２ａ、２２ｂと、モータシリンダ装置１６の出力ポート２４ａとＶＳＡ装置１８の導入ポート２６ａとを接続する配管チューブ２２ｂ、２２ｃと、ＶＳＡ装置１８の導出ポート２８ａ、２８ｂと各ホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬとをそれぞれ接続する配管チューブ２２ｇ、２２ｈとによって構成される。

第２液圧系統７０ｂは、入力装置１４におけるマスタシリンダ３４（シリンダチューブ３８）の出力ポート５４ｂと他の接続ポート２０ｂとを接続する第２液圧路５８ｂと、入力装置１４の他の接続ポート２０ｂとモータシリンダ装置１６の出力ポート２４ｂとを接続する配管チューブ２２ｄ、２２ｅと、モータシリンダ装置１６の出力ポート２４ｂとＶＳＡ装置１８の導入ポート２６ｂとを接続する配管チューブ２２ｅ、２２ｆと、ＶＳＡ装置１８の導出ポート２８ｃ、２８ｄと各ホィールシリンダ３２ＲＲ、３２ＦＬとをそれぞれ接続する配管チューブ２２ｉ、２２ｊとを有する。

この結果、液圧路が第１液圧系統７０ａと第２液圧系統７０ｂとによって構成されることにより、各ホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬと各ホィールシリンダ３２ＲＲ、３２ＦＬとをそれぞれ独立して作動させ、相互に独立した制動力を発生させることができる。

図２は、図１に示すモータシリンダ装置の斜視図、図３は、前記モータシリンダ装置の分解斜視図、図４は、前記モータシリンダ装置の正面図である。

電動ブレーキアクチュエータとして機能するモータシリンダ装置１６は、図２に示すように、電動モータ７２を含むアクチュエータ機構７４と、前記アクチュエータ機構７４によって付勢されるシリンダ機構（シリンダ）７６とを有する。

アクチュエータ機構７４は、図３に示すように、アクチュエータハウジング７５を有し、前記アクチュエータハウジング７５には、電動モータ７２が連結される連結部７７と、シリンダ本体８２が連結されるフランジ部７９とが設けられる。なお、前記フランジ部７９には、一対のねじ穴８１ｂに締結される一対のねじ部材８１ａを介して、略菱形状のプレートからなるシリンダ本体８２の他端部が締結される。

また、前記アクチュエータハウジング７５内には、図１に示すように、電動モータ７２の後記するエンドブロック９５内に設けられ前記電動モータ７２の回転角度を検出する回転角度センサ７３と、前記電動モータ７２の出力軸（モータ軸）に連結されたギヤを含む複数のギヤが噛合して電動モータ７２の回転駆動力を伝達するギヤ機構（減速機構）７８と、前記ギヤ機構７８を介して前記回転駆動力が伝達されることにより軸方向に沿って進退動作するボールねじ軸８０ａ及びボール８０ｂを含むボールねじ構造体８０とが収容される。なお、回転角度センサ７３は、例えば、レゾルバやロータリエンコーダ等によって構成される。

図３に示すように、アクチュエータハウジング７５の連結部７７には、略円形状の開口部８３と、シリンダ本体８２側から見て矩形状の側壁８５の四隅角部近傍部位に設けられた４つのねじ穴８７ａ〜８７ｄとがそれぞれ形成される。この場合、後記するように、４つのねじ穴８７ａ〜８７ｄの中から選択された一対のねじ穴８７ａ、８７ｂ（又は８７ｃ、８７ｄ）に締結される一対のねじ部材８９を介して電動モータ７２がアクチュエータハウジング７５に対して一体的に結合される。なお、選択されなかった残りの一対のねじ穴８７ｃ、８７ｄ（又は８７ａ、８７ｂ）は、そのままの状態で外部に露呈される。また、前記ねじ穴の個数は、使用する場合に適宜穿孔加工等を行えばよく、事前に４つのねじ穴を設けなくてもよい。

矩形状の側壁８５に形成された複数のねじ穴８７ａ〜８７ｄ及び前記ねじ穴８７ａ〜８７ｄに締結される一対のねじ部材８９は、コネクタ９９の配置方向を変更する変更手段として機能するものであり、コネクタ９９の配置方向の変更については、後記で詳細に説明する。

電動モータ７２は、例えば、周知のサーボモータ等からなり、有底円筒状に形成されたモータケーシング９１と、モータケーシング９１の開口部に径方向外側に向けて形成されたフランジ部９１ａと、前記フランジ部９１ａに設けられねじ部材８９が挿通される挿通孔９３を有し前記モータケーシング９１と一体的に連結されるエンドブロック９５と、前記エンドブロック９５の側面から外方に向かって突出する図示しない接続ピンを介して前記エンドブロック９５に連結されるコネクタ９９とを備える。なお、モータケーシング９１内には、図示しないロータ、ステータやマグネット等が配設される。

アクチュエータハウジング７５の側面側には、電動モータ７２と電気的に接続されるコネクタ９９が配置される。このコネクタ９９は、モータケーシング９１（エンドブロック９５を含んでもよい）と一体に形成されてアクチュエータハウジング７５の連結部７７に固定される。本実施形態では、アクチュエータハウジング７５の外部であってその側面側（側部）にコネクタ９９を配置することにより、前記コネクタ９９に対するアクセスが簡便となり、アクセス性を向上させることができる。

このコネクタ９９は、電動モータ７２に対して電力を供給する電源用のパワーコネクタ９９ａと、回転角度センサ７３で検出された検出信号を図示しない制御手段に送給するセンサ用のセンサコネクタ９９ｂとを有し、用途が異なる複数のコネクタが、それぞれ分割して構成される。この分割構成されたパワーコネクタ９９ａ及びセンサコネクタ９９ｂは、それぞれ同一方向に並設されると共に、電動モータ７２の出力軸（モータ軸）の軸線と略直交する方向に延出するように設けられる。

前記パワーコネクタ９９ａは、角筒状のコネクタハウジング１０１を有し、コネクタハウジング１０１の内部には、電動モータ７２と電気的に接続される複数のコネクタピン１０３が収納される。前記センサコネクタ９９ｂは、角筒状のコネクタハウジング１０５を有し、コネクタハウジング１０５の内部には、回転角度センサ７３と電気的に接続される複数のコネクタピン（図示せず）が設けられる。

図４に示すように、前記パワーコネクタ９９ａには、矢印方向（着脱方向）に沿って着脱自在な連結コネクタ１０７ａが接続される。前記連結コネクタ１０７ａには、コネクタピン１０３（図３参照）が挿通されて前記コネクタピン１０３と電気的に接続される図示しない端子部が設けられる。

また、前記センサコネクタ９９ｂには、矢印方向（着脱方向）に沿って着脱自在な連結コネクタ１０７ｂが接続される。前記連結コネクタ１０７ｂには、図示しないコネクタピンが挿通されて前記コネクタピンと電気的に接続される図示しない端子部が設けられる。なお、一方の連結コネクタ１０７ａは、図示しないハーネスによってバッテリ等の電源と電気的に接続され、他方の連結コネクタ１０７ｂは、図示しないハーネスによって図示しない制御手段と電気的に接続される。

シリンダ機構（シリンダ）７６は、略円筒状のシリンダ本体８２と、前記シリンダ本体８２の外周面に直接的に付設された第２リザーバ８４とを有する。前記シリンダ本体８２は、アクチュエータハウジング７５と分離可能に設けられ、前記アクチュエータハウジング７５と前記シリンダ本体８２とによって、電動ブレーキアクチュエータ本体が構成される。

モータシリンダ装置１６のシリンダ本体８２に対して直付けされる第２リザーバ８４を設けることにより、シリンダ本体８２内における必要十分なブレーキ液量を確保することができる。第２リザーバ８４は、入力装置１４のマスタシリンダ３４に付設された第１リザーバ３６と配管チューブ８６で接続され、第１リザーバ３６内に貯留されたブレーキ液が配管チューブ８６を介して第２リザーバ８４内に供給されるように設けられる。

第２リザーバ８４は、リザーバ本体１０９を有し、リザーバ本体１０９には、配管チューブ８６が接続されるニップル１１１が設けられる。このニップル１１１を通じてブレーキ液がリザーバ本体１０９内に導入され、ニップル１１１の延在方向が、ブレーキ液導入方向となる。なお、リザーバ本体１０９からのニップル１１１の取り出し方向（延出方向）は、例えば、図２の仮想線で例示されるように、リザーバ本体１０９の種々の任意の方向に設定することが可能である。

本実施形態では、図４に示すように、第２リザーバ８４へのブレーキ液の導入方向と、コネクタ９９（パワーコネクタ９９ａ及びセンサコネクタ９９ｂ）の着脱方向とが一致するように設けられる。この結果、モータシリンダ装置１６の組付時やメンテナンス時におけるアクセスが簡便となり、アクセス性を向上させることができると共に、同一方向からの組付作業及びメンテナンス作業が容易となり、作業性を向上させることができる。さらに、このような組付作業及びメンテナンス作業を遂行する作業者に対する負担を軽減させることができる。

図１に戻って、シリンダ本体８２内には、前記シリンダ本体８２の軸方向に沿って所定間隔離間する第１スレーブピストン８８ａ及び第２スレーブピストン８８ｂが摺動自在に配設される。第１スレーブピストン８８ａは、ボールねじ構造体８０側に近接して配置され、ボールねじ軸８０ａの一端部に当接して前記ボールねじ軸８０ａと一体的に矢印Ｘ１又はＸ２方向に変位する。また、第２スレーブピストン８８ｂは、第１スレーブピストン８８ａよりもボールねじ構造体８０側から離間して配置される。

この第１及び第２スレーブピストン８８ａ、８８ｂの外周面には、環状段部を介して一対のスレーブピストンパッキン９０ａ、９０ｂがそれぞれ装着される。一対のスレーブピストンパッキン９０ａ、９０ｂの間には、それぞれ、後記するリザーバポート９２ａ、９２ｂとそれぞれ連通する第１背室９４ａ及び第２背室９４ｂが形成される。また、第１及び第２スレーブピストン８８ａ、８８ｂとの間には、第１リターンスプリング９６ａが配設され、第２スレーブピストン８８ｂとシリンダ本体８２の側端部と間には、第２リターンスプリング９６ｂが配設される。

シリンダ機構７６のシリンダ本体８２には、２つのリザーバポート９２ａ、９２ｂと、２つの出力ポート２４ａ、２４ｂとが設けられる。この場合、リザーバポート９２ａ（９２ｂ）は、第２リザーバ８４内の図示しないリザーバ室と連通するように設けられる。

また、シリンダ本体８２内には、出力ポート２４ａからホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ側へ出力されるブレーキ液圧を制御する第１液圧室９８ａと、他の出力ポート２４ｂからホィールシリンダ３２ＲＲ、３２ＦＬ側へ出力されるブレーキ液圧を制御する第２液圧室９８ｂが設けられる。

なお、第１スレーブピストン８８ａと第２スレーブピストン８８ｂとの間には、第１スレーブピストン８８ａと第２スレーブピストン８８ｂの最大ストローク（最大変位距離）と最小ストローク（最小変位距離）とを規制する規制手段１００が設けられ、さらに、第２スレーブピストン８８ｂには、前記第２スレーブピストン８８ｂの摺動範囲を規制して、第１スレーブピストン８８ａ側へのオーバーリターンを阻止するストッパピン１０２が設けられ、これによって、特に、マスタシリンダ３４で発生したブレーキ液圧で制動するときのバックアップ時において、１系統の失陥時に他系統の失陥が防止される。

ＶＳＡ装置１８は、周知のものからなり、右側前輪及び左側後輪のディスクブレーキ機構３０ａ、３０ｂ（ホィールシリンダ３２ＦＲ、ホィールシリンダ３２ＲＬ）に接続された第１液圧系統７０ａを制御する第１ブレーキ系１１０ａと、右側後輪及び左側前輪のディスクブレーキ機構３０ｃ、３０ｄ（ホィールシリンダ３２ＲＲ、ホィールシリンダ３２ＦＬ）に接続された第２液圧系統７０ｂを制御する第２ブレーキ系１１０ｂとを有する。なお、第１ブレーキ系１１０ａは、左側前輪及び右側前輪に設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統からなり、第２ブレーキ系１１０ｂは、左側後輪及び右側後輪に設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統であってもよい。さらに、第１ブレーキ系１１０ａは、車体片側の右側前輪及び右側後輪に設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統からなり、第２ブレーキ系１１０ｂは、車体片側の左側前輪及び左側後輪に設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統であってもよい。

この第１ブレーキ系１１０ａ及び第２ブレーキ系１１０ｂは、それぞれ同一構造からなるため、第１ブレーキ系１１０ａと第２ブレーキ系１１０ｂで対応するものには同一の参照符号を付していると共に、第１ブレーキ系１１０ａの説明を中心にして、第２ブレーキ系１１０ｂの説明を括弧書きで付記する。

第１ブレーキ系１１０ａ（第２ブレーキ系１１０ｂ）は、ホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ（３２ＲＲ、３２ＦＬ）に対して、共通する第１共通液圧路１１２及び第２共通液圧路１１４を有する。ＶＳＡ装置１８は、導入ポート２６ａと第１共通液圧路１１２との間に配置されたノーマルオープンタイプのソレノイドバルブからなるレギュレータバルブ１１６と、前記レギュレータバルブ１１６と並列に配置され導入ポート２６ａ側から第１共通液圧路１１２側へのブレーキ液の流通を許容する（第１共通液圧路１１２側から導入ポート２６ａ側へのブレーキ液の流通を阻止する）第１チェックバルブ１１８と、第１共通液圧路１１２と第１導出ポート２８ａとの間に配置されたノーマルオープンタイプのソレノイドバルブからなる第１インバルブ１２０と、前記第１インバルブ１２０と並列に配置され第１導出ポート２８ａ側から第１共通液圧路１１２側へのブレーキ液の流通を許容する（第１共通液圧路１１２側から第１導出ポート２８ａ側へのブレーキ液の流通を阻止する）第２チェックバルブ１２２と、第１共通液圧路１１２と第２導出ポート２８ｂとの間に配置されたノーマルオープンタイプのソレノイドバルブからなる第２インバルブ１２４と、前記第２インバルブ１２４と並列に配置され第２導出ポート２８ｂ側から第１共通液圧路１１２側へのブレーキ液の流通を許容する（第１共通液圧路１１２側から第２導出ポート２８ｂ側へのブレーキ液の流通を阻止する）第３チェックバルブ１２６とを備える。

さらに、ＶＳＡ装置１８は、第１導出ポート２８ａと第２共通液圧路１１４との間に配置されたノーマルクローズタイプのソレノイドバルブからなる第１アウトバルブ１２８と、第２導出ポート２８ｂと第２共通液圧路１１４との間に配置されたノーマルクローズタイプのソレノイドバルブからなる第２アウトバルブ１３０と、第２共通液圧路１１４に接続されたリザーバ１３２と、第１共通液圧路１１２と第２共通液圧路１１４との間に配置されて第２共通液圧路１１４側から第１共通液圧路１１２側へのブレーキ液の流通を許容する（第１共通液圧路１１２側から第２共通液圧路１１４側へのブレーキ液の流通を阻止する）第４チェックバルブ１３４と、前記第４チェックバルブ１３４と第１共通液圧路１１２との間に配置されて第２共通液圧路１１４側から第１共通液圧路１１２側へブレーキ液を供給するポンプ１３６と、前記ポンプ１３６の前後に設けられる吸入弁１３８及び吐出弁１４０と、前記ポンプ１３６を駆動するモータＭと、第２共通液圧路１１４と導入ポート２６ａとの間に配置されるサクションバルブ１４２とを備える。

なお、第１ブレーキ系１１０ａにおいて、導入ポート２６ａに近接する液圧路上には、モータシリンダ装置１６の出力ポート２４ａから出力され、前記モータシリンダ装置１６の第１液圧室９８ａで制御されたブレーキ液圧を検知する圧力センサＰｈが設けられる。各圧力センサＰｍ、Ｐｐ、Ｐｈで検出された検出信号は、図示しない制御手段に導入される。また、前記ＶＳＡ装置１８では、ＶＳＡ制御がなされる他、ＡＢＳ制御も含まれる。

本実施形態に係るモータシリンダ装置１６が組み込まれた車両用ブレーキシステム１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

車両用ブレーキシステム１０が正常に機能する正常時には、ノーマルオープンタイプのソレノイドバルブからなる第１遮断弁６０ａ及び第２遮断弁６０ｂが通電により励磁されて弁閉状態となり、ノーマルクローズタイプのソレノイドバルブからなる第３遮断弁６２が通電により励磁されて弁開状態となる。従って、第１遮断弁６０ａ及び第２遮断弁６０ｂによって第１液圧系統７０ａ及び第２液圧系統７０ｂが遮断されているため、入力装置１４のマスタシリンダ３４で発生したブレーキ液圧がディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄのホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬに伝達されることはない。

このとき、マスタシリンダ３４の第２圧力室５６ｂで発生したブレーキ液圧は、分岐液圧路５８ｃ及び弁開状態にある第３遮断弁６２を経由してストロークシミュレータ６４の液圧室６５に伝達される。この液圧室６５に供給されたブレーキ液圧によってシミュレータピストン６８がばね部材６６ａ、６６ｂのばね力に抗して変位することにより、ブレーキペダル１２のストロークが許容されると共に、擬似的なペダル反力を発生させてブレーキペダル１２に付与される。この結果、運転者にとって違和感のないブレーキフィーリングが得られる。

このようなシステム状態において、図示しない制御手段は、運転者によるブレーキペダル１２の踏み込みを検出すると、モータシリンダ装置１６の電動モータ７２を駆動させてアクチュエータ機構７４を付勢し、第１リターンスプリング９６ａ及び第２リターンスプリング９６ｂのばね力に抗して第１スレーブピストン８８ａ及び第２スレーブピストン８８ｂを図１中の矢印Ｘ１方向に向かって変位させる。この第１スレーブピストン８８ａ及び第２スレーブピストン８８ｂの変位によって第１液圧室９８ａ及び第２液圧室９８ｂ内のブレーキ液圧がバランスするように加圧されて所望のブレーキ液圧が発生する。

このモータシリンダ装置１６における第１液圧室９８ａ及び第２液圧室９８ｂのブレーキ液圧は、ＶＳＡ装置１８の弁開状態にある第１、第２インバルブ１２０、１２４を介してディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄのホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬに伝達され、前記ホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬが作動することにより各車輪に所望の制動力が付与される。

換言すると、本実施形態に係る車両用ブレーキシステム１０では、動力液圧源として機能するモータシリンダ装置１６やバイ・ワイヤ制御する図示しないＥＣＵ等が作動可能な正常時において、運転者がブレーキペダル１２を踏むことでブレーキ液圧を発生するマスタシリンダ３４と各車輪を制動するディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄ（ホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬ）との連通を第１遮断弁６０ａ及び第２遮断弁６０ｂで遮断した状態で、モータシリンダ装置１６が発生するブレーキ液圧でディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄを作動させるという、いわゆるブレーキ・バイ・ワイヤ方式のブレーキシステムがアクティブになる。このため、本実施形態では、例えば、電気自動車等のように、旧来から用いられていた内燃機関による負圧が存在しない車両に好適に適用することができる。

一方、モータシリンダ装置１６等が作動不能となる異常時では、第１遮断弁６０ａ及び第２遮断弁６０ｂをそれぞれ弁開状態とし、且つ、第３遮断弁６２を弁閉状態としてマスタシリンダ３４で発生するブレーキ液圧をディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄ（ホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬ）に伝達して、前記ディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄ（ホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬ）を作動させるという、いわゆる旧来の油圧式のブレーキシステムがアクティブになる。

本実施形態では、アクチュエータハウジング７５の外側の側面側（側部）にコネクタ９９を配置することにより、コネクタ９９の着脱スペースを確保して前記コネクタ９９に対するアクセスが簡便となり、アクセス性を向上させることができる。この結果、モータシリンダ装置１６の使い易さが増大し、汎用性を向上させることができる。

この場合、例えば、コネクタ９９が、電動モータ７２の出力軸（モータ軸）の軸線と略直交する方向に延出するように設けられることにより、より一層アクセス性を向上させることができる。

また、本実施形態では、図４に示すように、第２リザーバ８４へのブレーキ液の導入方向（配管チューブ８６が接続されるニップル１１１の延在方向）と、コネクタ９９（パワーコネクタ９９ａ及びセンサコネクタ９９ｂ）の着脱方向とが一致するように設けられることにより、モータシリンダ装置１６の組付時やメンテナンス時におけるアクセスが簡便となり、アクセス性を向上させることができると共に、同一方向からの組付作業及びメンテナンス作業が容易となり、作業性を向上させることができる。さらに、このような組付作業及びメンテナンス作業を遂行する作業者に対する負担を軽減させることができる。

図５は、コネクタを電動モータの一側に配置した状態を示す一部省略正面図、図６は、図５の状態からコネクタを１８０度反転させて電動モータの他側に配置した状態を示す一部省略正面図、図７は、コネクタを電動モータに対して傾斜させて配置した状態を示す一部省略正面図である。

図５に示すコネクタ９９の回転配置例では、一対のねじ部材８９が、相互に対角線上に位置する一対のねじ穴８７ａ、８７ｂに締結されて電動モータ７２が連結部７７に固定される。この結果、上部側のパワーコネクタ９９ａと下部側のセンサコネクタ９９ｂとが並設された状態で電動モータ７２の横方向に沿った一側に配置される。この場合、４つのねじ穴８７ａ〜８７ｄの中から一対のねじ穴８７ａ、８７ｂが選択され、選択されなかった残りの一対のねじ穴８７ｃ、８７ｄは、そのままの状態で外部に露呈される。

また、図６に示すコネクタ９９の回転配置例では、図５に示すコネクタ９９の一側配置の状態から電動モータ７２の軸線Ａを回転中心として１８０度回転させることによりコネクタ９９が反転し、一対のねじ部材８９がねじ穴８７ａ、８７ｂに締結されて電動モータ７２が連結部７７に固定される。この結果、上部側のセンサコネクタ９９ｂと下部側のパワーコネクタ９９ａとが並設された状態で電動モータ７２の横方向に沿った他側に配置される。この場合、電動モータ７２及びコネクタ９９は、図５と同一のものからなり、また、４つのねじ穴８７ａ〜８７ｄの中から一対のねじ穴８７ａ、８７ｂが選択され、選択されなかった残りの一対のねじ穴８７ｃ、８７ｄは、そのままの状態で外部に露呈される。

さらに、図７に示すコネクタ９９の回転配置例では、一対のねじ部材８９が相互に対角線上に位置する他の一対のねじ穴８７ｃ、８７ｄに締結されて電動モータ７２が連結部７７に固定される。この結果、コネクタ９９が電動モータ７２に対して傾斜した状態で配置される。この場合、４つのねじ穴８７ａ〜８７ｄの中から他の一対のねじ穴８７ｃ、８７ｄが選択され、選択されなかった残りの一対のねじ穴８７ａ、８７ｂは、そのままの状態で外部に露呈される。また、電動モータ７２及びコネクタ９９は、図５と同一のものである。

本実施形態では、図５〜図７に示すように、コネクタ９９が電動モータ７２の軸線Ａを基準とする複数の回転位置で配置可能に設けられることにより、例えば、車両のハンドル位置における右ハンドル仕様及び左ハンドル仕様等に容易に対応することが可能となり、より一層汎用性を向上させることができる。

また、本実施形態では、矩形状の側壁８５に形成された４つのねじ穴８７ａ〜８７ｄと、前記ねじ穴８７ａ〜８７ｄに対して選択的に締結される一対のねじ部材８９とによって、コネクタ９９の配置方向を変更する変更手段が構成される。一対のねじ部材８９が締結されるねじ穴８７ａ〜８７ｄを複数のねじ穴８７ａ〜８７ｄ中から任意に選択し、選択されたねじ穴８７ａ〜８７ｄの位置に合うように、電動モータ７２の軸線Ａを回転中心としてコネクタ９９を回転させることにより、コネクタ９９の配置位置を変更することができる。この結果、本実施形態では、変更手段を簡素な構造によって構成し、コネクタ９９の配置位置を簡便に変更することができる。なお、ねじ穴８７ａ〜８７ｄ及びねじ部材８９の個数、配置等は、その一例を示したものであり、図５〜図７に示される個数に限定されるものではなく、適宜設定するようにしてもよい。

さらに、本実施形態では、コネクタ９９が、少なくとも、電源用のパワーコネクタ９９ａと、センサ用のセンサコネクタ９９ｂとを含んで２つに分割構成されることにより、回転角度センサ７３から出力される検出信号へのノイズの発生を抑制することができると共に、複数のコネクタを一体化した場合と比較して小型化を達成することができる。

さらにまた、本実施形態では、汎用性を向上させることが可能なモータシリンダ装置１６を備えた車両用ブレーキシステム１０を得ることができる。

１０ 車両用ブレーキシステム
１４ 入力装置
１６ モータシリンダ装置（電動ブレーキアクチュエータ）
７２ 電動モータ
７５ アクチュエータハウジング
７６ シリンダ機構（シリンダ）
８２ シリンダ本体
８４ 第２リザーバ（リザーバ）
８８ａ、８８ｂ スレーブピストン（ピストン）
９８ａ、９８ｂ 液圧室
９９ コネクタ
９９ａ パワーコネクタ
９９ｂ センサコネクタ

Claims (5)

1. 操作者のブレーキ操作に応じた電気信号に基づいてブレーキ液圧を発生させる電動ブレーキアクチュエータであって、
   シリンダとアクチュエータハウジングとを有し、
   前記シリンダには、シリンダ本体内に形成された液圧室に沿って変位するピストンが設けられ、
   前記アクチュエータハウジングには、前記ピストンを付勢する電動モータが設けられ、
   前記電動モータは、モータケーシングを有し、
   前記モータケーシングには、前記電動モータと電気的に接続されるコネクタが設けられ、
   前記シリンダには、ブレーキ液を貯留するリザーバが付設され、
   前記リザーバへのブレーキ液の導入方向と、前記コネクタの着脱方向とが一致するように設けられることを特徴とする電動ブレーキアクチュエータ。
2. 前記コネクタは、前記電動モータのモータ軸の軸線と略直交する方向に延出するように設けられることを特徴とする請求項１に記載の電動ブレーキアクチュエータ。
3. 前記コネクタは、少なくとも、電源用のパワーコネクタと、センサ用のセンサコネクタとを含んで複数分割形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動ブレーキアクチュエータ。
4. 前記パワーコネクタは、前記リザーバへブレーキ液を導入するニップルよりも上方に位置することを特徴とする請求項３に記載の電動ブレーキアクチュエータ。
5. 操作者のブレーキ操作を検出する入力装置と、少なくとも前記ブレーキ操作に応じた電気信号に基づいてブレーキ液圧を発生させる電動ブレーキアクチュエータとを備えた車両用ブレーキシステムであって、
   シリンダとアクチュエータハウジングとを有し、
   前記シリンダには、シリンダ本体内に形成された液圧室に沿って変位するピストンが設けられ、
   前記アクチュエータハウジングには、前記ピストンを付勢する電動モータが設けられ、
   前記電動モータは、モータケーシングを有し、
   前記モータケーシングには、前記電動モータと電気的に接続されるコネクタが設けられ、
   前記シリンダには、ブレーキ液を貯留するリザーバが付設され、
   前記リザーバへのブレーキ液の導入方向と、前記コネクタの着脱方向とが一致するように設けられることを特徴とする車両用ブレーキシステム。

Images