JP6018302B2 - 伝動装置遊び補償付き電気サーボブレーキ - Google Patents

Description

本発明は、ブレーキペダルの制御でマスタシリンダに対して作用する補助ピストンを作動させる電動機を含む電気サーボブレーキであって、補助ピストンが、電動機の軸によって担持され、かつ各々が、補助ピストンのラックと噛み合う平歯車を担持する伝動軸と連動する、２つの対称なウォームホイールと噛み合うねじを含む機械伝動装置に連結された電動機によってマスタシリンダに対するその作用方向に駆動され、各軸が、サーボブレーキの本体の軸受内に収容される電気サーボブレーキに関連する。

以上に定義されたタイプの電気サーボブレーキが、知られている。これらのサーボブレーキにおいて、補助ピストンの駆動は、補助ピストンの軸及び駆動ねじを通過する面で対称な２つの伝動装置によって平衡状態に置かれて、対称的になされるが、機械的に、２つの対称な伝動装置による駆動を平衡状態に置くために完全な対称を有することが不可能なので、ラックと噛み合う平歯車が、２つのラックに平衡状態で向かうために、補助ピストンがそのラックによって位置決めされ得るように、補助ピストン、すなわちラックに遊びを残す。しかし、補助ピストンに残さねばならない遊びは、サーボブレーキの動作の望ましい精度及びその信頼性に適合しない。

本発明は、補助ピストンに駆動電動機を連結する伝動装置による補助ピストンの案内及び駆動を改良し、かつ特にサーボブレーキ内を案内する収容部内の補助ピストンの遊びを減少できるようにすることを目的とする。

このために、本発明は、以上に定義されたタイプの電気サーボブレーキであって、軸が、ねじ及び電気サーボブレーキの本体に対して自由に平行移動できるが、その平行移動において、互いに連動することを特徴とする電気サーボブレーキを対象とする。

駆動電動機の出力軸によって担持されるねじと噛み合うウォームホイールを担持する２つの軸に残された自由は、当然にラックに向かう遊びを平衡状態に置くことを可能にし、ラックと噛み合う平歯車は、ラックに対するその幾何学的軸に沿って平行移動できる。対称位置での２つのウォームホイールの歯の角度は、ねじと接触する領域において、ねじの軸及び補助ピストンの軸を通過する対称面に対して反対の方向に傾斜した斜面を有するので、２つのラックに同じ応力又は同じトルクによって向かうことを可能にする平衡位置に必然的に到達する。

この平衡保持運動は、ねじの幾何学的軸を通過する正中面に対して僅かに上下するための、ウォームホイールによる２つの軸の平行移動に対応する。

従って、２つの対称な伝動装置のこの自然な平衡保持は、補助ピストン又はラックのいかなる特別な遊びも必要とせず、このことは、良好な動作、動作の静粛性、及び信頼性の証である良好な精度により加工を行うこと可能にする。好ましくは、加工は滑動調整により行われる。

もう１つの好適な特徴によれば、軸は、２つの伝動軸の幾何学的軸に平行に軸方向ガイドと協働し、かつ１つの軸に対して各々が固定化される、２つの回転軸受を担持する横材から構成される結合部材によって平行移動において連動して連結される。２つの軸を平行移動において連動させる結合部材のこの実施態様は、２つの軸の案内に同時に関与するという利点を有する。

好適な特徴によれば、結合部材は、各々が回転軸受の一方の外輪を受ける２つのリングで終わる横材から構成される。この実施態様は、特に簡易であり、かつ特にリングが、開放リングである場合、回転軸受をリング内に挟む（ｅｎｃｌｉｐｅｒ）だけで良いので、可動部の組み立てを容易にする。これらのリングは、サーボブレーキの本体を案内する収容部内での可動部のこの部分の滑動を同時に行う。

この結合部材は、好ましくはプラスチック材料で製作される。

もう１つの好適な特徴によれば、各伝動軸は、ラックと噛み合う平歯車の両側に回転軸受を備える。

もう１つの好適な特徴によれば、ウォームホイールを担持する端部と反対側の伝動軸端部の下部軸受は、針状ころ軸受であり、かつ平歯車と、ウォームホイールとの間の上部軸受は、転がり玉軸受である。

すでに以上で触れたように、結合部材の軸方向滑動は、結合部材に直接関連した各軸の各回転軸受を一方で受ける軸方向収容部、及び同様に各軸の他方の回転軸受を受ける軸方向収容部によって行われる。

好適には、結合部材に関連した回転軸受は、転がり玉軸受である。

もう１つの好適な特徴によれば、２つの軸は、一方の軸と連動した第１ディスクと、他方の軸と連動し、かつディスクの縁部と重なる二重ディスクから構成される結合部材によってその軸に沿った平行移動において連動し、軸の平行移動の案内は、各軸によって担持される回転軸受を受ける円筒形収容部によって行われる。

本発明は、本発明の対象と関係する部分に限定された部分に関して、添付図面に概略的に図示した電気サーボブレーキの実施例を用いて、以下で更に詳細に記載される。

電動機のウォームホイールと、補助ピストンのラックとの間の電気サーボブレーキの伝動装置のねじの軸に垂直な略断面図である。 ２つの軸の平行移動する連結部材を断面図で示す。 図２Ａの平面図である。 結合部材内の係合位置で、ころ軸受の形状で２つの回転軸受を有する結合部材の実施態様を示す。 ２つの回転軸受に組み立てられた結合部材を示す。 公称正中面に対して、低くした２つの対称な伝動装置の第１平衡位置を概略的に示す。 正中面に対する２つの対称な伝動装置の上昇による逆平衡位置を示す。 ２つの対称軸の平行移動するもう１つの結合部材を示す、図１の断面図に類似した断面図である。

図１によれば、本発明は、ブレーキシステムのマスタシリンダに対して補助ピストン１０１を介して作用する電気サーボブレーキ１００に関する。マスタシリンダも、車輪ブレーキを有するマスタシリンダの下流のブレーキシステムも図示しない。図は、それ自体が図示されない電動機の出力軸１０２から補助ピストンを駆動する伝動装置の高さで補助ピストン１０１の軸に垂直な電気サーボブレーキ１００の非常に概略的な断面図に限定される。

電気サーボブレーキ１００は、図１の面に垂直な平行移動軸ｙｙに沿ってシリンダ１１１内を案内される補助ピストン１０１を収容する本体１１０から構成される。

電動機は、図１の面に垂直な幾何学的軸のねじ１０２を担持する出力軸を有する。このねじ１０２は、ねじ１０２の幾何学的軸及び補助ピストン１０１の幾何学的軸を通過する正中面ＰＰで対称な２つの伝動軸１２０を駆動する。図１の面に垂直であり、かつねじ１０２の幾何学的軸ｙ１ｙ１を通過する正中面ＭＭは、以下の記載において使用される基準面を構成する。

補助ピストン１０１は、面ＰＰで対称な位置で２つのラック１０３を含み、ねじ１０２と噛み合うウォームホイール１２１から各々が構成され、かつ各々がラック１０３と噛み合う平歯車１２２を担持する伝動軸１２０と連動する、２つの対称な伝動装置を介してねじ１０２からピストン１０１を駆動する。２つのウォームホイール１２１の歯形は、同一である。面ＰＰ及びねじ１０２に対する２つの伝動装置の対称位置のために、ウォームホイール１２１と噛み合うねじの回転は、ラック１０３によって補助ピストン１０１をこのように駆動する、２つの平歯車１２２の反対の回転運動となって現れる。

伝動軸１２０は、伝動軸１２０と同軸の軸（ｘ１ｘ１）（ｘ２ｘ２）の円筒形収容部１１２内を滑動する針状ころ軸受から構成される回転軸受１３０内に図１の配向に沿って下端で取り付けられる。ウォームホイール１２１と、平歯車１２２との間で、伝動軸１２０は、内輪１４１が、例えば２つの係止環状部材１４２によって軸１２０に対する平行移動を遮断され、かつ外輪１４３が、記載するように、平行な、軸（ｘ１ｘ１）及び（ｘ２ｘ２）に沿った平行移動（二重の矢印Ｆ）において２つの伝動軸を連動させるために、２つの伝動軸１２０の回転軸受１４０を連結する結合部材１５０内に収容される、転がり玉軸受から構成される回転軸受１４０によって担持される。結合部材１５０は、方向（ｘ１ｘ１／ｘ２ｘ２）に沿った平行移動のために、本体１１０の収容部１１３内に案内される。

非常に概略的かつ全般的に図示した図１の結合部材１５０は、１つの同じ部品によって２つの機能、すなわち伝動軸１２０の平行移動における連動、及び方向（ｘ１ｘ１／ｘ２ｘ２）における軸１２０の案内を行う。

図２Ａ〜図３Ｂは、この結合部材１５０の実施態様が、リング１５２、特に玉軸受から構成される２つの回転軸受１４０の各々の外輪１４３が内部に係合する開放リングで両端が終わる横材１５１から構成されることを示す。これらの軸受１４０は、２つの軸１２０の各々に対し平行移動において連動して、内輪１４１で固定される。

結合部材１５０のリング１５２は、電気サーボブレーキ１００の本体１１０に製作された円筒形収容部１１３内で図２Ｂの面に垂直な方向に平行移動して案内される。

図３Ａ〜図３Ｂは、横材１５１が、２つの転がり玉軸受１４０をクリッピング（ｃｌｉｐａｇｅ）によって受けられる２つの開放リング１５２で終わる、結合部材１５０のこの実施態様の詳細を示す。末端構造は、図３Ｂに平面図で図示する。

図４及び図５は、結合部材１５０及び２つの回転軸受１４０によって平行移動において連動した、２つの伝動軸１２０の平行移動の自在さにより、本発明による電気サーボブレーキ１００によって製作された、遊びの２つの平衡又は補償位置を非常に概略的に示す。図４は、平歯車１２２と、２つのラック１０３との間の遊びが、ねじ１０２を通過する正中面ＭＭに対して、２つの伝動軸１２０、平歯車１２２及びウォームホイール１２１から構成される平行移動する可動部の下方に向かう移動となって現れる場合を示す。図５は、ねじ１０２の軸を通過する正中面ＭＭに対する可動部１２０、１２１、１２２、１５０の補償の上昇の結果生じる反対位置を示す。

図６は、２つの伝動軸１２０の結合部材２５０の第２の実施態様を示す。この応用例によれば、結合部材２５０は、２つの伝動軸１２０の平行移動の案内を行わずに、平行移動の結合を行う。平行移動の案内は、この場合に２つの回転軸受１３０、１４０、特に伝動軸１２０の下端の針状ころ軸受１３０、及び２つの軸１２０の各々の平歯車１２２と、ウォームホイール１２１との間の転がり玉軸受１４０によって行われる。各伝動軸１２０の２つの回転軸受１３０、１４０の各々を受ける円形断面のウェル又は円筒形収容部１１２、１１３は、単線によって図示される。これらの案内収容部１１２、１１３は、サーボブレーキ１００の本体１１０内に製作される。

この応用例による結合部材２５０は、第１伝動軸１２０（ｘ１ｘ１）によって担持される円形クラウン又はディスク２５１と、自由な回転を可能にするために第１伝動軸１２０のディスク２５１の縁部と重なるが、２つの軸１２０と平行移動において連動した二重クラウン２５２から構成される。

１００ 電気サーボブレーキ
１０１ 補助ピストン
１０２ ねじ
１０３ ラック
１１０ サーボブレーキ本体
１１１ 補助ピストンの案内シリンダ
１１２ 案内収容部
１１３ 案内収容部
１２０ 伝動軸
１２１ ウォームホイール
１２２ 平歯車
１３０ 回転軸受／針状ころ軸受
１４０ 回転軸受／転がり玉軸受
１４１ 内輪
１４２ 係止環状部材
１４３ 外輪
１５０ 結合部材
１５１ 横材
１５２ リング／二重クラウン
２５０ 結合部材
２５１ 円形クラウン／ディスク
ｘ１ｘ１、ｘ２ｘ２ 伝動軸１２０の幾何学的軸
ｙｙ 補助ピストン１０１の軸
ｙ１ｙ１ ねじ１０２の軸
ＰＰ サーボブレーキの対称面
ＭＭ 正中面

Claims (8)

1. ブレーキペダルの制御でマスタシリンダに対して作用する補助ピストン（１０）を作動させる電動機を含む電気サーボブレーキであって、前記補助ピストン（１０１）が、
   前記電動機の軸によって担持され、かつ各々が、前記補助ピストン（１０１）のラック（１０３）と噛み合う平歯車（１２２）を担持する伝動軸（１２０）と連動する、２つの対称なウォームホイール（１２１）と噛み合うねじ（１０２）を含む機械伝動装置に連結された電動機によって前記マスタシリンダに対するその作用方向に駆動され、
   各軸（１２０）が、前記サーボブレーキ（１００）の本体（１１０）の軸受内に収容され、
   前記軸（１２０）は、前記ねじ（１０２）及び前記電気サーボブレーキの前記本体（１１０）に対して自由に平行移動できるが、その平行移動において、互い（１５０、２５０）に連動し、
   前記軸（１２０）は、１つの軸（１２０）に対して各々が固定化される２つの回転軸受（１４０）を担持する横材（１５１）から構成される結合部材（１５０）によって平行移動において連動して連結されることを特徴とする電気サーボブレーキ。
2. 前記軸（１２０）は、２つの伝動軸（１２０）の幾何学的軸（ｘ１ｘ１／ｘ２ｘ２）に平行に軸方向ガイド（１１３）と協働することを特徴とする請求項１に記載の電気サーボブレーキ。
3. 前記結合部材（１５０）は、各々が前記回転軸受（１４０）の一方の外輪（１４３）を受ける２つのリング（１５２）で終わる横材（１５１）から構成されることを特徴とする請求項１に記載の電気サーボブレーキ。
4. 各伝動軸（１２０）は、ラック（１０３）と噛み合う前記平歯車（１２２）の両側に回転軸受（１３０、１４０）を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気サーボブレーキ。
5. 前記ウォームホイール（１２１）を担持する端部と反対側の前記伝動軸（１２０）の端部の下部軸受（１３０）は、針状ころ軸受であり、かつ前記平歯車（１２２）と、前記ウォームホイール（１２１）との間の上部軸受（１４０）は、転がり玉軸受であることを特徴とする請求項４に記載の電気サーボブレーキ。
6. 前記結合部材（１５０）の軸方向滑動は、各回転軸受（１３０、１４０）を受ける軸方向収容部（１１２、１１３）によって行われることを特徴とする請求項４に記載の電気サーボブレーキ。
7. 前記回転軸受（１４０）は、転がり玉軸受であることを特徴とする請求項１に記載の電気サーボブレーキ。
8. 前記２つの軸（１２０）は、一方の軸（１２０）と連動した第１ディスク（２５１）と、他方の軸（１２０）と連動し、かつ前記ディスク（２５１）の縁部と重なる二重ディスク（２５２）から構成される結合部材（２５１）によってその軸（ｘ１ｘ１／ｘ２ｘ２）に沿った平行移動において連動し、前記軸（１２０）の平行移動の案内は、各軸（１２０）によって担持される前記回転軸受（１３０、１４０）を受ける円筒形収容部（１１２、１１３）によって行われることを特徴とする請求項１に記載の電気サーボブレーキ。

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