JP5640498B2 - 電動倍力装置 - Google Patents
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Description
この電動倍力装置において、クレビスと、インプットロッドと、フランジと、ピストン部材と、一対のスプリングと、フランジ嵌合構造と、を備えた。
前記クレビスは、前記操作ペダルがピン結合され、前記操作ペダルに加えられた操作力を入力する。
前記インプットロッドは、前記クレビスのクレビスネジ部に対しねじ結合され、前記操作ペダルに加えられた操作力を伝達すると共に、前記クレビスの位置調整を行う際に回転する。
前記フランジは、前記インプットロッドにフランジネジ部を介してねじ結合され、前記インプットロッドから外周に突出する。
前記ピストン部材は、前記フランジの外周位置に配置され、ペダル操作による推力とアシストによる推力を伝達する。
前記一対のスプリングは、前記ピストン部材の凹部と前記フランジとの間の軸方向隙間に介装され、前記フランジを前記凹部の中立位置に付勢する。
前記フランジ嵌合構造は、前記ピストン部材と前記フランジとの間に設けられ、システム起動前は嵌合せず、システム起動中は前記フランジを回り止め嵌合する。
システム起動前にインプットロッドを回転させてクレビスの位置調整を行った際は、ピストン部材とフランジが嵌合しないので、インプットロッドとフランジの位置が変化せず、ストッパなどにより位置調整ストロークに規制がかからない限り、ピストン部材とフランジの軸方向隙間量が変わらない。
システム起動中にインプットロッドを回転させてクレビスの位置調整を行った際は、フランジ嵌合構造によって、フランジはインプットロッドに対し回り止め嵌合される。したがって、インプットロッドの回転によりフランジが移動すると共に、システム起動中であるため、ストロークセンサからのストローク検出値に基づく電動アクチュエータからの推力によりピストン部材が移動する。このように、フランジとピストン部材が共に移動することで、ピストン部材とフランジの軸方向隙間量が変わらない。
この結果、システム起動中にクレビス調整したとき、インプットロッドのバネセット荷重を正しく調整できる。
図1は、実施例1の電動ブースタ制動装置(電動倍力装置の一例)を示す全体断面図である。以下、図1に基づき全体構成を説明する。
なお、この電動ブースタユニット3の中心軸を貫通するインプットロッド15には、インプットロッド15とプライマリピストン54の相対変位量を検出する相対変位センサ41が設けられている。
実施例1の電動ブースタ制動装置における作用を、「マスタシリンダ液圧調整作用と一定倍力制御作用」、「比較例でのクレビス調整作用」、「実施例1でのクレビス調整作用」に分けて説明する。
マスタシリンダの液圧調整の際、プライマリピストン54の変位分(前進および後退)がインプットロッド15の変位に加算されて行われるが、この液圧調整は、下記の式(1)で示される圧力平衡関係をもって行われる。
Pb=(Fi−K×△X)/Ai=(Fb+K×△X)/Ab …(1)
ここで、圧力平衡式(1)における各要素は、図5に示したように、
Pb:プライマリ液圧
Fi:ブレーキ操作入力による推力
Fb:ブースタ推力
Ai:インプットロッド15の受圧面積
Ab:プライマリピストン54の受圧面積
K:スプリング61,62のばね定数
ΔX:インプットロッド15とプライマリピストン54との相対変位量
となっている。
α=Pb×(Ab+Ai)/Fi …(2)
したがって、この(2)式に上記圧力平衡式(1)のPbを代入すると、倍力比αは、
α=(1−K×ΔX/Fi)×(Ab/Ai+1) …(3)
の式により表される。
クレビスネジ部のみを持ち、実施例1の特徴とする構成であるフランジネジ部と溝部とつば部を持たない構成を比較例とし、図7に基づき、この比較例でのクレビス調整作用を説明する。
システム起動前にクレビス位置を延長側に調整するとき、システム起動前であるためプライマリピストンは、正規位置に停止したままである。そして、ペダルストッパでクレビスが延長側に移動できず、代わりにフランジが図7(a)の左方向へ進むことになる。
システム起動中にクレビス位置を延長側に調整するとき、システム起動中であるが比較例の場合、プライマリピストンは、正規位置に停止したままである。そして、ペダルストッパでクレビスが延長側に移動できず、代わりにフランジが図7(b)の左方向へ進むことになる。
システム起動前にクレビス位置を短縮側に調整するとき、システム起動前であるためプライマリピストンは、正規位置に停止したままである。そして、フランジとプライマリピストンの位置関係はそのままで、クレビスのみがインプットロッドに対し短縮側に移動することになる。
システム起動中にクレビス位置を短縮側に調整するとき、システム起動中であるため、短縮量をペダル操作量とし、プライマリピストンは、図7(d)に示すように、短縮量に応じて正規位置から左方向へ進むことになる。そして、クレビスがインプットロッドに対し短縮側に移動することになる。
システム起動前とシステム起動中のうち、少なくとも一方のシステム状態において、クレビス位置の延長側調整も短縮側調整も行うことができるようにすることが必要である。以下、図8に基づき、これを反映する実施例1でのクレビス調整作用を説明する。
システム起動前にクレビス位置を延長側に調整するとき、プライマリピストン54は起動前初期位置に停止したままであるため、溝部80とつば部81は非嵌合状態にある。そして、ペダルストッパでクレビス12が延長側に移動できず、代わりにフランジ60が図8(a)の左方向へ進むことになる。
システム起動中にクレビス位置を延長側に調整するとき、プライマリピストン54は、起動前初期位置に所定量αを加えた起動中初期位置にあるため、溝部80とつば部81は回り止め嵌合状態になる。クレビス位置の調整のためにインプットロッド15を回転させると、クレビス12はペダルストッパにより移動できず、見かけ上、クレビス12とフランジ60の停止状態が保たれる。つまり、クレビスネジ部82を介して結合されたクレビス12と、フランジネジ部83を介して結合されたフランジ60と、の設定間隔が、インプットロッド15を回転しても一定に保たれる。そして、プライマリピストン54は、起動中初期位置にあり、インプットロッド15を回転させてクレビス12の位置調整を開始しても、クレビス12の位置(=ストローク位置)が変わらないため、アシスト制御が実行されず、起動中初期位置をそのまま保つ。すなわち、フランジ60とプライマリピストン54は、相対的な位置関係を変えることがない。
システム起動前にクレビス位置を短縮側に調整するとき、プライマリピストン54は起動前初期位置に停止したままであるため、溝部80とつば部81は非嵌合状態にある。そして、そして、フランジ60とプライマリピストン54の位置関係はそのままで、クレビス12のみがインプットロッド15に対し短縮側に移動することになる。
システム起動中にクレビス位置を短縮側に調整するとき、プライマリピストン54は、起動前初期位置に所定量αを加えた起動中初期位置にあるため、溝部80とつば部81は回り止め嵌合状態になる。クレビス位置の調整のためにインプットロッド15を回転させると、クレビス12は短縮側に移動し、フランジ60もクレビス12との設定間隔を一定に保ちながら図8(d)の左方向に移動する。そして、プライマリピストン54は、短縮調整前に起動中初期位置にあり、インプットロッド15を回転させてクレビス12の位置調整を開始すると、クレビス12の位置(=ストローク位置)が変わるため、アシスト制御が実行され、起動中初期位置から図8(d)の左方向に移動する。すなわち、クレビス12とフランジ60とプライマリピストン54は、相対的な位置関係を変えることなく、図8(d)の左方向に移動する。
実施例1の電動ブースタ制動装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
前記操作ペダル(ブレーキペダル10)がピン結合され、前記操作ペダル(ブレーキペダル10)に加えられた操作力を入力するクレビス12と、
前記クレビス12のクレビスネジ部82に対しねじ結合され、前記操作ペダル(ブレーキペダル10)に加えられた操作力を伝達すると共に、前記クレビス12の位置調整を行う際に回転するインプットロッド15と、
前記インプットロッド15にフランジネジ部83を介してねじ結合され、前記インプットロッド15から外周に突出するフランジ60と、
前記フランジ60の外周位置に配置され、ペダル操作による推力とアシストによる推力を伝達するピストン部材(プライマリピストン54)と、
前記ピストン部材(プライマリピストン54)の凹部54aと前記フランジ60との間の軸方向隙間に介装され、前記フランジ60を前記凹部54aの中立位置に付勢する一対のスプリング61,62と、
前記ピストン部材(プライマリピストン54)と前記フランジ60との間に設けられ、システム起動前は嵌合せず、システム起動中は前記フランジ60を回り止め嵌合するフランジ嵌合構造(溝部80、つば部81)と、
を備えた。
このため、システム起動中にクレビス調整したとき、インプットロッド15のバネセット荷重を正しく調整できる。
前記フランジ嵌合構造は、前記ピストン部材(プライマリピストン54)が起動前初期位置にあるシステム起動前は嵌合せず、前記ピストン部材(プライマリピストン54)が起動中初期位置にあるシステム起動中は前記フランジ60を回り止め嵌合する。
このため、(1)の効果に加え、ピストン部材(プライマリピストン54)のシステム起動に伴う移動を利用した簡単な構成により、システム起動前は嵌合せず、システム起動中はフランジ60を回り止め嵌合するフランジ嵌合構造にすることができる。
このため、(2)の効果に加え、溝部80とつば部81を追加するだけで、システム起動前は嵌合せず、システム起動中は確実にフランジ60を回り止め嵌合するフランジ嵌合構造にすることができる。
11 クレビスピン
12 クレビス
13 ペダルロッド(インプットロッド)
14 連結ロッド(インプットロッド)
15 インプットロッド
16 ストロークセンサ
23 電動モータ(電動アクチュエータ)
54 プライマリピストン(ピストン部材)
54a 凹部
60 フランジ
61,62 一対のスプリング
80 溝部(フランジ嵌合構造)
81 つば部(フランジ嵌合構造)
82 クレビスネジ部
83 フランジネジ部
α 所定量
Claims (3)
- システム起動中、ストロークセンサにより操作ペダルへのドライバ操作量を検出し、ストローク検出値に基づく電動アクチュエータからの推力によりドライバ操作力をアシストする電動倍力装置において、
前記操作ペダルがピン結合され、前記操作ペダルに加えられた操作力を入力するクレビスと、
前記クレビスのクレビスネジ部に対しねじ結合され、前記操作ペダルに加えられた操作力を伝達すると共に、前記クレビスの位置調整を行う際に回転するインプットロッドと、
前記インプットロッドにフランジネジ部を介してねじ結合され、前記インプットロッドから外周に突出するフランジと、
前記フランジの外周位置に配置され、ペダル操作による推力とアシストによる推力を伝達するピストン部材と、
前記ピストン部材の凹部と前記フランジとの間の軸方向隙間に介装され、前記フランジを前記凹部の中立位置に付勢する一対のスプリングと、
前記ピストン部材と前記フランジとの間に設けられ、システム起動前は嵌合せず、システム起動中は前記フランジを回り止め嵌合するフランジ嵌合構造と、
を備えたことを特徴とする電動倍力装置。 - 請求項1に記載された電動倍力装置において、
前記ピストン部材は、システム起動により起動前初期位置から起動中初期位置まで所定量だけ前進方向に移動する部材であり、
前記フランジ嵌合構造は、前記ピストン部材が起動前初期位置にあるシステム起動前は嵌合せず、前記ピストン部材が起動中初期位置にあるシステム起動中は前記フランジを回り止め嵌合することを特徴とする電動倍力装置。 - 請求項2に記載された電動倍力装置において、
前記フランジ嵌合構造は、前記フランジに設けられた溝部と、前記ピストン部材に設けられ、前記軸方向隙間のうち前記操作ペダルに近い側の軸方向隙間の位置に配置されたつば部と、を有することを特徴とする電動倍力装置。
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