JP6145172B2 - ブースタ及びブレーキシステム - Google Patents

Description

本発明は、ブースト(boosting force)を提供する装置に関し、特にブースター及びブレーキシステムに関する。

人間の力が限られているため、車両の操作はよくブースター装置を必要とする。例えば、車両は圧縮空気、高圧油などのブースターによって車両の関連装置を制御し、使用の軽便さを図る。現代の自動車ブレーキは、原始の機械制御装置から発展してきたものである。最も古いブレーキ制御は、単に運転手が簡単な機械装置を操作しブレーキに作用力を付勢するだけであった。その時の自動車は重さが軽く、速度が低いので、機械ブレーキが自動車のブレーキの必要を満たすことができたが、自動車自体の重さの増加とともにブレーキにとってブースターがますます重要視されている。
2011年10月5日に公表された中国発明特許出願公開第CN102205838A号に、ペダルと、ペダルと接続された入力プッシュロッドと、入力プッシュロッドと接続されたブースターと、ブースターと接続された出力プッシュロッドと、出力レバーと接続された主シリンダーとを備える自動車の電動ブーストブレーキ装置が開示された。前記ブースターは、入力プッシュロッドと出力プッシュロッドとの間に接続されたラックと、ラックと噛み合う歯車と、伝動軸によって歯車と接続された減速器付き直流電動機アセンブリと、電子制御ユニットECU及び入力プッシュロッドに接続された速度センサーとを含む。前記速度センサーは、電子制御ユニットECUと接続される。前記電子制御ユニットECUは減速器付き直流電動機アセンブリと接続される。
2006年12月6日に公開された中国発明特許出願公開第CN1872599Aに、ペダルプッシュロッドと、ゴム反作用ボードと、主シリンダープッシュロッドと、ブレーキペダルとハウジングとを含み、更にモーターと、ウォーム・ウォームホイール伝動装置とを含み、モーターの回転駆動力を前記ウォーム・ウォームホイール伝動装置によってリニア駆動力に変換するブレーキブーストシステムが開示された。

中国発明特許出願公開第CN102205838A号 中国発明特許出願公開第CN1872599A号

しなしながら、中国発明特許出願公開第CN102205838A号に開示された自動車の電動ブーストブレーキ装置であれ、中国発明特許出願公開第CN1872599Aに開示されたブレーキブーストシステムであれ、何れも伝動効率が低く、伝動騒音が高く、コストが高いまたは体積がコンパクトではないという欠陥が存在している。
従って、従来技術に存在した技術課題を改善する必要がある。

本発明は、ブースターの伝動効率を高めることを主な技術課題とする。
上記技術課題を解決するために、本発明は、
バルブ本体と、ブーストユニットとを備え、
前記ブーストユニットは、スクリューとナットと前記スクリューとナットとの間に嵌め合う幾つかのボールとを含むボールスクリューを含み、
ナットは、バルブ本体と連動し、前記ナットは、それが嵌め合う前記スクリュー上にリニア運動することによって、前記バルブ本体をリニア運動するように駆動することを特徴とするブースターを提供する。

前記ブースターにおいて、オプションとして、前記ブーストユニットは、少なくとも2セットのボールスクリュー及び伝動装置を含み、前記伝動装置は、入力回転軸を含み、前記入力回転軸は、前記スクリューと連動し且つ前記入力回転軸の回転動力を各前記スクリューに伝達する。

前記ブースターにおいて、オプションとして、前記ブーストユニットは、ブーストボードを更に含み、前記ナットは相対回転不可能に前記ブーストボードに装着され、前記ブーストユニットは前記ブーストボードによって前記バルブ本体を駆動する。

前記ブースターにおいて、オプションとして、前記ブースターは、ハウジングを更に含み、前記バルブ本体が前記ハウジングに対し第一位置と第二位置との間で縦方向にリニア運動でき、前記入力回転軸が正方向に回転する場合、前記ナットはそれが嵌め合う前記スクリュー上に前進ストロークに沿ってリニア運動することによって、前記ブーストユニットが前記バルブ本体を前記第一位置へリニア運動するように駆動し、前記入力回転軸が逆方向に回転する場合、前記ナットはそれが嵌め合う前記スクリュー上に後退ストロークに沿ってリニア運動することによって、前記ブーストユニットが前記バルブ本体を前記第二位置へリニア運動するように駆動する。

前記ブースターにおいて、オプションとして、前記ブースターは、入力部材と、アクチュエーターと、電気制御ユニット及びストロークセンサとをさらに含み、前記入力部材は、ブーストユニットによるブーストがない場合前記バルブ本体を前記第一位置へリニア運動するように駆動でき、アクチュエーターは回転動力を前記入力回転軸へ出力でき、前記ストロークセンサが前記入力部材の変位を検知し、前記電気制御ユニットは前記ストロークセンサに検知された前記入力部材の変位に基づいて前記アクチュエーターの作動を制御する。

前記ブースターにおいて、オプションとして、前記ブーストボードに中心孔が設置され、前記バルブ本体が前記中心孔を貫通し、前記バルブ本体にブーストテーブルが設置され、前記ナットは前記ブーストボードによって前記ブーストテーブルに当接し前記バルブ本体を駆動する。

前記ブースターにおいて、オプションとして、前記ブースターは、第一弾性部材を更に含み、前記バルブ本体が前記第一位置へ運動する時、前記第一弾性部材が弾性変形しポテンシャルエネルギーを保存し、前記第一弾性部材がポテンシャルエネルギーを放出する時、前記第一弾性部材は前記バブル本体を前記第二位置へ運動するように駆動する。

前記ブースターにおいて、オプションとして、前記入力部材が前記バブル本体に対して休憩位置と駆動位置との間で往復運動でき、前記入力部材と前記バルブ本体との間に第二弾性部材が設置され、外力が掛らない場合、前記入力部材が前記第二弾性部材の弾性力によって前記休憩位置に保持され、前記入力部材が外力に駆動され前記駆動位置へ運動する過程において、前記第二弾性部材が弾性変形しポテンシャルエネルギーを保存し、前記入力部材が前記駆動位置に達した時、前記入力部材が外力の更なる作用で前記バブル本体を運動するように駆動し、前記第二弾性部材がポテンシャルエネルギーを放出する時、前記第二弾性部材が前記入力部材を前記休憩位置へ運動するよう駆動する。

前記ブースターにおいて、オプションとして、前記ブースターは、前記入力回転軸に接続されたアクチュエーターをさらに含み、前記アクチュエーターは正方向及び逆方向の回転力を出力できるモーターであり、前記少なくとも二セットのボールスクリューのスクリューが前記バブル本体に対して軸対称に配置される。

前記ブースターにおいて、オプションとして、前記伝動装置が歯車伝動装置であり、前記歯車伝動装置がスチールシャフトに取り付けられたプラスチック歯車を備える。

前記ブースターにおいて、オプションとして、前記ストロークセンサが、磁石媒体センサである。

前記ブースターにおいて、オプションとして、バブル本体とナットとの間に接続手段が設置され、前記接続手段の一部分が前記ナットに固定され、他の部分がバブル本体と接続される。

上記技術課題を解決するために、本願発明は、ブレーキシステムを提供する。前記ブレーキシステムは、前記ブースターと油圧システムとを含む。前記油圧システムは、前記バルブ本体が接続されたピストンを備えたブレーキ主シリンダを含む。

前記ブレーキシステムにおいて、オプションとして、前記バルブ本体と前記ピストンとの間に弾性材料による反作用ボードが取り付けられている。
従来のブースター装置と比べ、本願発明のブースターは、高い伝動効率を有し、且つ構造の設計が合理的であり、体積が小さく、コストが低い。

以下の図面を参照しながら詳しい説明をすることにより、本願発明のほかの方面と特徴が明らかになる。しかしながら、断っておきたいのは、当該図面は単に説明の目的に過ぎなく、本発明の範囲を限定するものではない。範囲の限定について、添付した請求項を参照しなければならないためである。さらに断っておきたいのは、図面は単にここに記載された構造とフローを模示的に説明するものに過ぎない。特別な指摘がなければ、図面を比例に従って作成する必要がない。
本願発明を十分に理解するよう図面と下記の具体的な実施形態の詳しい説明を参照してください。図面における同じ符号が、図面における同じ部材を一貫して指す。

本願発明の一つの具体的な実施形態に基づくブースターの模示図である。そのうち、ブースター内部の構造を便利に示すためにブースターのハウジングを示していない。 図1に示すA-A線に沿うブースターの断面構造模示図である。そのうち、ブースターが休憩状態である。 図1に示すB-B線に沿うブースターの断面構造模示図である。そのうち、ブースターが休憩状態である。 図3に示された角度と似た角度から、本願発明の一つの具体的な実施形態に基づくバルブ本体の局部拡大構造を示す模示図である。 図2に示されたブースターがペダル力を付勢し且つブーストー機能を起動した状態を示す構造模示図である。 図2に示されたブースターがペダル力を付勢し且つブーストー機能を起動し最大ブレーキブーストー状態に達した構造模示図である。 図2に示されたボースターがブーストー機能が失効した場合ペダル力を付勢しブレーキをかけるときの構造模示図である。

当業者に本願発明に係る主題をよく理解してもらうために、図面を参照し本願発明の具体的な実施形態を詳しく説明する。

本願発明はブレーキシステムを提供する。当該ブレーキシステムは、図1〜図7に示すブースター100及び油圧システムとを含む。油圧システムは、ピストン12を備えたブレーキ主シリンダ11を含む。本願発明により提供されるブースター100の具体的な実施形態を下記に詳しく説明する。

図1乃至図7に示す通り、本願発明の一つの具体的な実施形態に基づいたブースター100は固定ボルト9によって固定される。ブースター100は、バルブ本体2及びブーストユニットを含む。バルブ本体2はブレーキ主シリンダ11のピストン12に接続される。当該ブーストユニットは、ボールスクリュー及び入力回転軸60を含む。ボールスクリューはスクリュー40と、ナット41およびスクリュー40とナット41との間に嵌め合う幾つかのボール（図示せず）とを含む。スクリュー40が入力回転軸60と連動することによって、入力回転軸60が回転する時、スクリュー40が入力回転軸60から伝達した動力によって駆動され回転し、且つナット41がそれと嵌め合うスクリュー40上にリニア運動し、ブーストユニットがバルブ本体2をリニア運動するように駆動する。本願発明のブースター100は高い伝動効率を有する。

ブースター100はさらにハウジング１を含む。バルブ本体2がハウジング１に対し第一位置と第二位置との間で縦方向に沿ってリニア運動する。入力回転軸60が正方向に回転する時、ナット41がナット41と嵌め合うスクリュー40上に前進ストロークに沿ってリニア運動することによって、ブーストユニットがバルブ本体2を第一位置へリニア運動するよう駆動する。入力回転軸60が逆方向に回転する時、ナット41がナット41と嵌め合うスクリュー40上に後進ストロークに沿ってリニア運動することによって、ブーストユニットがバルブ本体2を第二位置へリニア運動するよう駆動する。ハウジング１には収納空間10が設置される。バルブ本体2は、第一端21及び第一端21と対向する第二端22とを含む。第一端21は収容空間10内に収納される。第二端22は収納空間10外に突出している。オプションとして、ハウジング１にバルブガイド軸受け19が設置されてもよい。バルブ本体12はバルブガイド軸受け19に取り付けられるため、バルブ本体2はバルブガイド軸受け19のガイドによって縦方向に運動する。ハウジング1に、さらにカバー13が取り付けられる。カバー13は略ラッパー状をなし且つ伸縮変形可能な蛇腹構造を有する。カバー13の大口がハウジング１と結合する。収納空間10外に突出したバルブ本体2の第二端22はカバー13の底端からカバー13内まで延びる。

図3及び図4に示された通り、バルブ本体2の第一端21の端部に第一ザグリ孔23が設置される。第一ザグリ孔23の底部の中央に第二ザグリ孔24が設置される。第二ザグリ孔24の直径が第一ザグリ孔23の直径よりも小さい。よって、第一ザグリ孔23と第二ザグリ孔24との間に段差が形成される。バルブ本体2の第二端22の端部に入力ザグリ孔25が設置される。バルブ本体2の中部にマンドレル孔27が設置される。マンドレル孔27は第二ザグリ孔24と入力ザグリ孔25とを連通する。

当該具体的な実施形態において、二セットのボールスクリューを含んだブーストユニットを例として説明する。二セットのボールスクリューの二本のスクリュー40がハウジング１の収納空間10内部に平行に取り付けられる。各スクリュー4が正方向に回転する時、ナット41はナット41と嵌め合うスクリュー4上に前進ストロークに沿ってリニア運動し、ナット41の前進ストロークにおいてブーストユニットが、第一位置にリニア運動するようバルブ本体2を駆動する。各スクリュー4が逆方向に回転する時、ナット41はナット41と嵌め合うスクリュー4上に後退ストロークに沿ってリニア運動する。オプションとして、ブーストユニットは伝動装置6を含んでもよい。伝動装置6は入力回転軸60を含み、且つ入力回転軸60の回転動力を各スクリュー40に伝達する。具体的に言えば、伝動装置6は少なくとも二つの出力輪61、62を更に含み、且つ伝動の必要に応じて幾つかの中間歯車（図示せず）を含んでもよい。伝動装置6は入力回転軸60の回転動力を変速後二つの出力輪61、62の回転動力に変換する。各出力輪61、62は相対回転不可能に一本のスクリュー40に接続されることによって、入力回転軸60の回転動力が各スクリュー40に伝達される。オプショナル実施形態において、伝動装置6は歯車伝動装置であって、歯車伝動装置がスチールシャフトに取り付けられたプラスチック歯車を備える。本願発明の一つの具体的な実施形態において、伝動装置6が歯車伝動構造の構成であると記載されたが、当業者なら知っているように、本願発明はこの構成に限らず、例えばスプロケットによる伝動、プーリーによる伝動又は複数の伝動方式の組み合わせであってもよい。後述に示された通り、ナット41が回転しないが、回転しているスクリュー40に推される。ナット41はブーストボード42によってブーストをバルブ本体2に伝達する。ペダル力が消えた時、プランジャー32の運動のため、ストロークセンサー81はアクチュエーター7であるモーターの反転を制御するよう電気制御ユニット8に知らせる。同時に下記に詳しく記載された通り、第一弾性部材51はバルブ本体2を後退させるよう逆押す。当該具体的な実施形態のブースター100は二セットのボールスクリューを含んだが、当業者なら知っていいるように、本願発明のブースター100は二セットのボールスクリューに限らず、三セットのボールスクリュー、又はより多いセットのボールスクリューを含んでもよい。これらは、何れも本願発明に係る保護範囲に属する。各セットのボールスクリューは何れもスクリュー40と、ナット41及びスクリュー40とナット41との間に嵌め合う幾つかのボールとを含む。また、オプションとして、少なくとも二セットのボールスクリュー40がバルブ本体2に対して軸対称に配置されることによって、ブーストユニットはバランスよくバルブ本体2に対して付勢する。

ブーストユニットはブーストボード42を更に含む。ブーストボード42はバルブ本体2に対して縦方向に運動できるが、相対回転できない。二つのナット41は何れも相対回転不可能にブーストボード42に取り付けられる。ブーストユニットはブーストボード42によってバルブ本体2を駆動する。ブーストボード42に中心孔が設置される。バルブ本体2は中心孔を通る。バルブ本体2にブーストテーブル20が設置される。ブーストテーブル20はバルブ本体2の第一端21寄りに設置される。ナット41の前進ストロークにおいてブーストボード42はブーストテーブル20に当接することによってバルブ本体2を駆動する。

ブースター100は第一弾性部材51を更に含む。一つの具体的な実施方式において、第一弾性部材51はコイルばねである。第一弾性部材51はハウジング１と、バルブ本体2に固定されたプッシュロッドホルダ15との間に取り付けられ、且つ第一弾性部材51が予め圧縮される。もちろん、当業者なら知っているように、第一弾性部51は他の材料で製造されてもいいし、ほかの方式で第一弾性部材51が取り付けられてもいい。例えば、第一弾性部材51はラミネーションバネであってもよい。第一弾性部材51の取付方式は、ハウジング１に対して固定されたブレーキ主シリンダ11とバルブ本体2との間に直接に取り付けられることに変更してもいい。前者の取付方式に対し、この取付方式はハウジング１がスペースを残しておくことさえできれば（例えばハウジング１における第一弾性部材51に占められた部位に開孔する）、第一弾性部材51がブレーキ主シリンダ11に接触できる。プッシュロッドホルダ15がスペースを残しておくことさえできれば（例えば、プッシュロッドホルダ15を縮小する）、第一弾性部材51がバルブ本体2に接触できる。更に、例えば前者の取付方式が何れも予め圧縮による変形であるが、当業者なら知っているように、第一弾性部材51は更に引張変形の方式を使用してもいい。第一弾性部材51の各変更又は変形はいずれも本願発明の範囲に属する。第一弾性部材51の弾性力をバルブ本体2に直接又は間接に作用できればいい。従って、バルブ本体2が第一位置へ運動する時、第一弾性部材51は弾性変形によってポテンシャルエネルギーを保存するが、第一弾性部材51はポテンシャルエネルギーを放出する時、第一弾性部材51がバルブ本体2を第二位置へ運動するよう駆動する。

ブースター100が入力部材3と、アクチュエーター7と、電気制御ユニット8及びストロークセンサ81とをさらに含む。入力部材3は、ブーストユニットがない場合バルブ本体2を第一位置へリニア運動するよう駆動できる。アクチュエーター7は入力回転軸60と接続されたため回転動力を入力回転軸60へ出力できる。ストロークセンサ81が入力部材3の変位を検知する。電気制御ユニット8はストロークセンサ81に検知された入力部材3の変位に基づいてアクチュエーター7の作業を制御する。

入力部材3はバルブ本体2に対して休憩位置と駆動位置との間で往復運動できる。入力部材3は、操作員の操作請求を受けるペダル（図示せず）と、パダルに接続された入力レバー31及び入力レバー31に接続されたプランジャー32とを含む。入力部材3の少なくとも一部が入力ザグリ孔25に取り付けられる。そのうち、プランジャー32が入力ザグリ孔25に取り付けられ、且つ少なくとも一部の入力レバー31も入力ザグリ孔25に取り付けられる。入力ザグリ孔25の縦方向一端の開口に弾性部材ホルダ53が取り付けられる。一部の入力レバー31は、弾性部材ホルダ53中部の貫通孔及びカバー13の先端の貫通孔を貫通しペダルと接続する。

一つの具体的な実施形態において、アクチュエーター7は正方向の回転及び逆方向の回転動力を出力できるモーターである。当業者なら知っているように、電子回路によってモーターの運転方向を切り換えて正方向の回転及び逆方向の回転動力を出力することは、機械による方向切換よりも容易に実現できる。また、機械による切換装置は一般的には一定のスペースを占める必要がある。従って、アクチュエーター7が正方向の回転及び逆方向の回転力を出力するモーターを使用するのが、ブースター100の全体の体積の縮小につながる。

一つの具体的な実施形態において、ストロークセンサ81は磁石媒体センサである。バルブ本体2を径方向に貫通するようにガイド溝28が設置される。ガイド溝28は縦方向に延びた長い溝形状をなす。プランジャー32に固定されたキー814は、プランジャー32の両側から径方向に延び出す。延び出したキー814は対向両側のガイド溝28においてガイド溝28に沿って縦方向に往復運動できる。バルブ本体2の外部に磁石ホルダ812が取り付けられる。磁石ホルダ812に磁石810が取り付けられる。図3に示された具体的な実施形態において、磁石ホルダ812に二つの磁石810が取り付けられる。磁石ホルダ812はバルブ本体2外部の溝（図示せず）に遊嵌され、且つ溝の案内で縦方向に往復運動できる。キー814の一端が一側のガイド溝28を通り磁石ホルダ812に固定される。従って、磁石ホルダ812がプランジャー32の運動とともに運動できる。ストロークセンサ81が磁石810の外側に取り付けられる。磁石ホルダ812及び磁石ホルダ812に取り付けられた二つの磁石810がプランジャー32とともに運動する時、ストロークセンサ81は磁界の変化を感じ、ストロークを検知する。説明しなければならないのは、図3に示された具体的な実施形態において、磁石ホルダ812及び磁石ホルダ812に取り付けられた二つの磁石810がハウジング1内部に位置する。即ち、磁石ホルダ812及び磁石ホルダ812に取り付けられた二つの磁石810がハウジング1とバルブ本体2との間に位置する。ストロークセンサ81がハウジング1の外側に設置される。

入力部材3はバルブ本体2に対して休憩位置と駆動位置との間で往復運動できる。入力部材3がバルブ本体2に対して休憩位置と駆動位置との間で往復運動する時、プランジャー32はそれに応じて入力ザグリ孔25において縦方向に往復運動する。入力部材3とバルブ本体2との間に第二弾性部材52が設置される。具体的に言えば、第二弾性部材52はバルブ本体2の入力ザグリ孔25に設置される。オプションとして、第二弾性部材52の一端が入力ザグリ孔25内の弾性部材ホルダ53に取り付けられ、他端が入力部材3の入力レバー31に取り付けられてもいい。第二弾性部材52は一定のプリ圧縮量を有する。もし操作者が制動ペダルを踏んでいないなら、入力部材3に作用する外力がない。外力がない場合、入力部材3が第二弾性部材52の弾性力によって休憩位置に保持される。入力部材3が休憩位置に位置する場合、図3に示された通り、第二弾性部材52の弾性のため、プランジャー32に固定された814がガイド溝28の第二端寄りの一端に立てかける。ペダルからの外力によって入力部材3を駆動位置へ駆動する過程において、第二弾性部材52は圧縮によって弾性変形しポテンシャルエネルギーを保存する。入力部材3が駆動位置に達した時、図7に示された通り、プランジャー32はバルブ本体2に立て掛ける。もしペダルから引き続き外力を伝達してくるなら、入力部材3は外力の更なる作用によって縦方向にバルブ本体2を第一位置へリニア運動するよう駆動する。もし操作者がペダルを緩めたら、ペダルからの外力がなくなり、圧縮されエネルギを保存した第二弾性部材52は回復方向へ延びてポテンシャルエネルギーを放出する。第二弾性部材52がポテンシャルエネルギーを放出する時、第二弾性部材52は入力部材3を休憩位置へ運動するよう駆動する。

本願発明のブレーキシステムにおいて、ブレーキ主シリンダ11はブースター100のプッシュロッド14を接続するピストン12を備え、プッシュロッドホルダ15によってプッシュロッド14をバルブ本体2の第一端21に固定する。主に図2乃至図4に示された通り、オプションとして、バルブ本体2とピストン12との間に弾性材料で製造された反作用ボード16が取り付けられてもいい。具体的に言えば、バルブ本体2の第一ザグリ孔23の底部に反作用ボード16が取り付けられる。プッシュロッド14の端部に拡大部が備えられる。当該拡大部は第一ザグリ孔23に取り付けられた反作用ボード16の外側に取り付けられる。プッシュロッドホルダ15の中部に貫通孔が設置される。プッシュロッド14はプッシュロッドホルダ15の中部の貫通孔を通過してピストン12に接続される。プッシュロッド14の端部の拡大部はプッシュロッドホルダ15によって第一ザグリ孔23に固定される。バルブ本体2の第二ザグリ孔24にプランジャーボード17が取り付けられる。第二ザグリ孔24がマンドレル孔27と連通し且つ第一ザグリ孔23の底部の中部を貫通し第一ザグリ孔23と連通する。従って、マンドレル孔27において動いているマンドレル18はプランジャーボード17と接触でき、且つプランジャーボード17が第一ザグリ孔23の底部に取り付けられた反作用ボード16に接触できる。

当業者なら知っているように、本願発明の技術手段では、伝動装置6は回転運動から回転運動への伝動を提供する。技術度が熟している歯車伝動装置を採用しても良く、その製造が簡単で且つ伝動効率が高い。回転運動が最後にボールスクリューによってリニア運動に変換する。ボールスクリューは動力に対して大きな拡大比例を提供できる。従って、入力されるトルクを小さくする必要がある。また、軸受63に対する歯車の横方向力が小さく、軸受63の仕様に対する要求を低くすることができる。ボールスクリューのスクリュー40とナット41という両者の間にボールが嵌め合うため、運転時部材の間が転がり摩擦であり、ボールスクリューの伝動損失が小さい。なお、ボールスクリューは長年発展してきた成熟している技術であり、産業上精密な製造プロセスがあり、従来のネジの噛み合いと比べてボールスクリューのバックラッシュが小さく、位置決めの精度が高い。従って、ボールスクリューは回転運動からにリニア運動への変化を効率よく且つ高い位置決め精度で提供できる。従って、全体として、本願発明の技術手段は伝動効率が高く、伝動トルクが小さく、位置決め精度が高く且つ製造が簡単であり、且つ優れた質を確保できる。従って、同じブーストを提供する場合、本願発明の技術手段は従来の技術手段よりも仕様が小さいアクチュエーター7などの部品を使用し、且つコストダウンを図り、ブースター100の体積を減らすことができる。また、歯車としてプラスチック歯車を採用することができる。この場合、コストダウンを図り、重さを減らし、且つ回転する伝動部材の慣性を減らすことができる。例えば、歯車伝動装置はスチールシャフトに取り付けられたプラスチック歯車を備えることによって、優れた総合的性能を有する。

具体的な場合、ブースター100は、ブーストによる駆動モードと人力による駆動モードという二つのモードに従って作業できる。

例えば、アクチュエーター7及び電気制御ユニット８などの制御部品がいずれも正常に作動する場合、操作者は制動ペダルを踏んだとき、入力レバー31が外力をプランジャー32に伝達し、プランジャー32がマンドレル18を押すとともにキー814によって磁石ホルダ812を連動させる。磁石ホルダ812及び磁石812に取り付けられた二つの磁石810が運動している時、ストロークセンサ81が磁界の変化を検知し、ストロークを検知する。電気制御ユニット8がストロークセンサ81に検知された信号を採集し制動のニーズを判断し、正方向に回転し正方向の回転動力を出力するようアクチュエーター7としてのモーターへ指示し、動力が入力回転軸60を介して伝動装置6としての歯車伝動装置に入力し、歯車の伝動を介して回転動力を二つの出力輪61、62に伝達する。二つの出力輪61、62の回転運動が同期であるので、二つの出力輪61、62とそれぞれ相対回転不可能に接続されるスクリュー40を同期に駆動する。ナット41が回転しないため、スクリュー40がナット41に対して回転することによって、前進ストロークに沿って縦方向にリニア運動するようナット41を駆動する。ナット41がブーストボード42を押し、ブーストボード42が推力をブーストテーブル20にかけることによって第一位置へリニア運動するようバルブ本体2を押す。バルブ本体2の第一端21の第二ザグリ孔24の底部が推力を反作用ボード16の外縁環状の領域にかけることによって、反作用ボード16によって推力を反作用ボード16の外側に取り付けられたプッシュロッド14に伝達し、プッシュロッド14及びプッシュロッド14に取り付けられたピストン12をともに運動するよう押すとともに、第一弾性部材51としてのばねが圧縮変形され弾性ポテンシャルエネルギーを保存する。図6に示す通り、ブースター100がブーストによる駆動モードに従う模示図を示す。図7に示す通り、ブースター100がブーストによる駆動モードに従って最大ブーストに達した模示図を示す。補足しておきたいのは、プランジャー32に押されてマンドレル18が前へ運動する時、マンドレル18はプランジャーボード17を押す。反作用ボード16とプランジャーボード17との間には一般的には間隙がある。マンドレル18はプランジャーボード17を押し、反作用ボード16とプランジャーボード17との間隙を解消した後、プランジャーボード17が反作用ボード16の中部領域に押圧される。普通、反作用ボード16はゴム又は類似の弾性材料である。当該材料による反作用ボード16は圧力を受けた時、液体と似たような圧力を伝達する効果を有する。ブーストが大きければ大きいほど、反作用ボード16の外縁環状の領域の受けた圧力が大きくなる。圧力が同時に反作用ボード16の中部領域に伝達されるため、操作者は大きく圧力を感じる。よって、優れた踏み付けフィードバックが得られる。従って、ブースター100は優れた運転体験を提供できる。ペダル推力はマンドレル18とプランジャーボード17によって反作用ボード16に伝達される。アクチュエーター7のブーストもバルブ本体2によって反作用ボード16に作用する。この二つの力の合力は反作用ボード16によって出力プッシュロッド14に作用する。操作者は制動ペダルを緩めた時、もうブレーキを必要としないと示される。第二弾性部材52は弾性ポテンシャルエネルギーを放出し入力レバー31を押し、入力レバー31が第二弾性部材52の弾力によって休憩位置へ回復する。同時に、プランジャー32も休憩位置へ回復するとともにキー814によって磁石ホルダ812を連動させ、ストロークセンサ81が磁界の変化を検知し、ストロークの変化を検知する。電気制御ユニット8がストロークセンサ81に検知された信号を採集し制動のニーズがキャンセルされたと判断し、逆方向に回転し逆方向の回転動力を出力するようアクチュエーター7としてのモーターへ指示し、更にブーストユニットが後退するよう駆動するとともに、第一弾性部材51が弾性ポテンシャルエネルギーを放出しバルブ本体2を押し、バルブ本体2が第一弾性部材51の弾性力作用で第二位置へ回復する。オプションとして、アクチュエーター7内にアングルセンサ（図示せず）が設置されてもよい。ブースト状態でアングルセンサによって検知されたデータを伝動装置6の伝達率で演算して、バルブ本体2の位置を得る。ペダルがプランジャー32を押す過程において、電気制御ユニット8はバルブ本体2とプランジャー32の相対的位置を制御できる。ブースター100が正常なブーストで作業する過程において、バルブ本体2とピストン3の相対的な位置を常に保持するため、バルブ本体2とプランジャー32は縦方向の相互作用力がない。

また、例えば、アクチュエーター7、電気制御ユニット8など制御部品又は伝動装置6などの部材が故障し正常に作業できない場合、操作者がペダルを踏んだ時、入力レバー31は外力をプランジャー32に伝達するとともに、第二弾性部材52を圧縮し弾性ポテンシャルエネルギーを保存する。プランジャー32はマンドレル18を押すとともに、プランジャー32がキー814によって磁石ホルダ812を連動させる。しかしながら、この際、アクチュエーター7が故障したためブーストを提供できない。従って、スクリュー40が回転しない。スクリュー40が回転しないため、ナット41及びブーストボード42は静止状態で保持する。図7に示された通り、入力部材3が駆動位置に到達するまでプランジャー32がバルブ本体2に立て掛ける。もしペダルから引き続き外力を伝達してくるなら、入力部材3は外力の更なる作用によってバルブ本体2を第一位置へリニア運動するよう駆動する。これにより、バルブ本体2は、プッシュロッド14及びプッシュロッド14に接続されたピストン12とともに押すとともに、第一弾性部材51としてのバネが圧縮変形され弾性ポテンシャルエネルギーを保存する。もし操作者がペダルを緩めたら、ペダルからの外力がなくなり、圧縮されエネルギを保存した第一弾性部材51は弾性ポテンシャルエネルギーを放出しバルブ本体2を押し、バルブ本体2が第一弾性部材51の弾力作用で第二位置へ回復する。最後に、圧縮され弾性ポテンシャルエネルギーを保存した第二弾性部材52も延びてポテンシャルエネルギーを放出する。第二弾性部材52がポテンシャルエネルギーを放出する時、第二弾性部材52は入力部材3を休憩位置へ運動するよう駆動する。

当業者なら知っているように、ナット41とバルブ本体2は、一つのブーストボード42によって連動を実現することに限らず、複数の他の方式でナット41とバルブ2との連動を実現できる。例えば、バルブ本体2とナット41との間に接続手段（図示せず）が設置されることができる。接続手段の一部分がナット41に固定されるが、他部分がバルブ本体2に接続される。具体的に言えば、例として、当該接続手段がナット41とバルブ本体2との間に設置されたガイドレール機構であってもよい。当該ガイドレール機構がナット41とバルブ本体2との相対回転を制限するが、ナット41とバルブ本体2とが一定のストロークにおいて軸方向に沿って相対的摺動を許容する。

従来のブースター装置と比べ、本願発明のブースター100は高い伝動効率を有し、且つ構造の設計が合理的で、体積が小さく、コストが低い。

以上の具体的な実施形態は本願発明を説明するものに過ぎなく、本願発明を制限するものではない。当業者は本願発明の範囲を逸さない場合、色々な変更と変形を行うことができる。例えば、プランジャー32とマンドレル18は全体として一つの部品に製造されてもいいし、他の変位センサ（例えばペダルに取り付けられる角度変位センサ等）によって入力部材3の変位を得るようにしてもいい。従って、全ての均等技術手段も本願発明の範囲に属する。本願発明の請求範囲は請求項に基づいて限定されるべきである。

１ ハウジング
２ バルブ本体
３ 入力部材
６ 伝動装置
７ アクチュエーター
８ 電気制御ユニット
２０ ブーストテーブル
４０ スクリュー
４１ ナット
４２ ブーストボード
５１ 第一弾性部材
５２ 第二弾性部材
６０ 入力回転軸
８１ ストロークセンサ
１００ ブースター

Claims (13)

1. 入力部材（３）とピストン（１２）との間の棒状部材（2）と、ブーストユニットとを備え、
   前記ブーストユニットは、スクリュー（40）と、ナット（41）と、前記スクリュー（40）とナット（41）との間に嵌め合う幾つかのボールとを含むボールスクリューを含み、
   前記ナット（41）は、前記棒状部材（2）と連動し、前記ナット（41）は、それが嵌め合う前記スクリュー（40）上にリニア運動することによって、前記棒状部材（2）をリニア運動するように駆動し、
   前記ブーストユニットは、少なくとも2セットのボールスクリュー及び伝動装置（6）を含み、前記伝動装置（6）は、入力回転軸（60）を含み、前記入力回転軸（60）は、前記スクリュー（40）と連動し且つ前記入力回転軸（60）の回転動力を各前記スクリュー（40）に伝達する
   ことを特徴とするブレーキシステムのブースター（100）。
2. 前記ブーストユニットは、ブーストボード（42）を更に含み、前記ナット（41）は相対回転不可能に前記ブーストボード（42）に装着され、前記ブーストユニットは前記ブーストボード（42）によって前記棒状部材（２）を駆動する
   ことを特徴とする請求項１に記載のブースター（100）。
3. ハウジング（１）を更に含み、前記棒状部材（2）が前記ハウジング（1）に対し第一位置と第二位置との間で縦方向にリニア運動でき、前記入力回転軸（60）が正方向に回転する場合、前記ナット（41）はそれが嵌め合う前記スクリュー（40）上に前進ストロークに沿ってリニア運動することによって、前記ブーストユニットが前記棒状部材（2）を前記第一位置へリニア運動するように駆動し、前記入力回転軸（60）が逆方向に回転する場合、前記ナット（41）はそれが嵌め合う前記スクリュー（40）上に後退ストロークに沿ってリニア運動することによって、前記ブーストユニットが前記棒状部材（2）を前記第二位置へリニア運動するように駆動する
   ことを特徴とする請求項１に記載のブースター（100）。
   
4. 入力部材（3）と、アクチュエーター（7）と、電気制御ユニット（8）及びストロークセンサ（81）とを含み、前記入力部材（3）は、ブーストユニットによるブーストがない場合前記棒状部材（2）を前記第一位置へリニア運動するように駆動でき、アクチュエーター（7）は回転動力を前記入力回転軸（60）へ出力でき、前記ストロークセンサ（81）が前記入力部材（3）の変位を検知し、前記電気制御ユニット（8）は前記ストロークセンサ（81）に検知された前記入力部材（3）の変位に基づいて前記アクチュエーター（7）の作動を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載のブースター（100）。
5. 前記ブーストボード（42）に中心孔が設置され、前記棒状部材（2）が前記中心孔を貫通し、前記棒状部材（2）にブーストテーブル（20）が設置され、前記ナット（41）は前記ブーストボード（42）によって前記ブーストテーブル（20）に当接し前記棒状部材（2）を駆動する
   ことを特徴とする請求項２に記載のブースター（100）。
6. 第一弾性部材（51）を更に含み、前記棒状部材（2）が前記第一位置へ運動する時、前記第一弾性部材（51）が弾性変形しポテンシャルエネルギーを保存し、前記第一弾性部材（51）がポテンシャルエネルギーを放出する時、前記第一弾性部材（51）は前記棒状部材（2）を前記第二位置へ運動するように駆動する
   ことを特徴する請求項３に記載のブースター（100）。
7. 前記入力部材（3）が前記棒状部材（2）に対して休憩位置と駆動位置との間で往復運動でき、前記入力部材（3）と前記棒状部材（2）との間に第二弾性部材（52）が設置され、外力が掛らない場合、前記入力部材（3）が前記第二弾性部材（52）の弾性力によって前記休憩位置に保持され、前記入力部材（3）が外力に駆動され前記駆動位置へ運動する過程において、前記第二弾性部材（52）が弾性変形しポテンシャルエネルギーを保存し、前記入力部材（3）が前記駆動位置に達した時、前記入力部材（3）が外力の更なる作用で前記棒状部材（2）を運動するように駆動し、前記第二弾性部材（52）がポテンシャルエネルギーを放出する時、前記第二弾性部材（52）が前記入力部材（3）を前記休憩位置へ運動するよう駆動する
   ことを特徴する請求項４に記載のブースター（100）。
8. 前記入力回転軸（60）に接続されたアクチュエーター（7）をさらに含み、前記アクチュエーター（7）は正方向及び逆方向の回転力を出力できるモーターであり、前記少なくとも二セットのボールスクリューのスクリュー（40）が前記棒状部材（2）に対して軸対称に配置される
   ことを特徴とする請求項１に記載のブースター（100）。
9. 前記伝動装置（6）が歯車伝動装置であり、前記歯車伝動装置がスチールシャフトに取り付けられたプラスチック歯車を備える
   ことを特徴する請求項１に記載のブースター（100）。
10. 前記ストロークセンサ（81）が、磁石媒体センサである
    ことを特徴する請求項４に記載のブースター（100）。
11. 棒状部材（2）とナットとの間に接続手段が設置され、前記接続手段の一部分が前記ナット（41）に固定され、他の部分が棒状部材（2）と接続される
    ことを特徴とする請求項1に記載のブースター（100）。
    
12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載のブースター（100）及び油圧システムを含むブレーキシステムであって、
    前記油圧システムは、ピストン（12）を備えたブレーキ主シリンダ（11）を含み、前記棒状部材（2）が前記ピストン（12）に接続される
    ことを特徴とするブレーキシステム。
13. 前記棒状部材（2）と前記ピストン（12）との間に弾性材料による反作用ボード（16）が取り付けられる
    ことを特徴とする請求項１２に記載のブレーキシステム。

Images