JP6580272B2

JP6580272B2 - 電動倍力装置

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Publication number: JP6580272B2
Application number: JP2018542553A
Authority: JP
Inventors: 潤茂田
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2016-09-28
Filing date: 2017-09-25
Publication date: 2019-09-25
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Description

本発明は、電動アクチュエータが発生する推力を倍力源として利用する電動倍力装置に関する。

例えば、特許文献１には、電動モータが発生する回転力をボールねじ機構に伝達して推力伝達部材（ブースタピストン）の直動推力に変換する電動倍力装置が開示されている。このような電動倍力装置は、ボールねじ機構で構成される回転直動変換機構が入力ロッドに対して同軸上に配置されており、このレイアウトの制約により小型化が困難であった。そこで、入力ロッドに対して別軸で構成した回転直動変換機構の適用が検討されたが、主に構成部品の組み付け誤差に起因して直動部材に余分なモーメントやラジアル荷重が作用し、作動に関する信頼性が低下する課題がある。

特開２００７−１９１１３３号公報

本発明は、信頼性を確保し得る電動倍力装置を提供することを課題としてなされたものである。

本発明の一実施形態による電動倍力装置は、ブレーキペダルの操作に伴い進退移動する入力部材と、該入力部材に対して相対移動可能に設けられる推力伝達部材と、該推力伝達部材を進退させる電動アクチュエータと、前記推力伝達部材に接続され、前記電動アクチュエータから前記推力伝達部材へ付与される推力をマスタシリンダのピストンへ伝達する出力部材と、を備える。前記電動アクチュエータは、電動機と、該電動機により回転駆動される少なくとも２つのねじ軸部材と、前記ねじ軸部材の各々に噛み合わされ、各々が前記推力伝達部材に接続されるナット部材と、を備える。前記推力伝達部材は、前記ナット部材と前記出力部材とのうちの少なくとも一方に揺動可能に接続される。

また、本発明の他の実施形態による電動倍力装置は、ブレーキペダルの操作に伴い進退移動する入力部材と、該入力部材に対して相対移動可能に設けられる推力伝達部材と、該推力伝達部材を進退させる電動アクチュエータと、前記推力伝達部材に接続され、前記電動アクチュエータから前記推力伝達部材へ付与される推力をマスタシリンダのピストンへ伝達する出力部材と、を備える。前記電動アクチュエータは、電動機と、該電動機により回転駆動される少なくとも２つのねじ軸部材と、前記ねじ軸部材の各々に噛み合わされ、各々が前記推力伝達部材に接続されるナット部材と、を備える。前記推力伝達部材は、前記ナット部材と前記出力部材とのうちの少なくとも一方に弾性部材を介して接続される。

また、本発明の他の実施形態による電動倍力装置は、マスタシリンダが取り付けられるハウジングと、該ハウジングに取り付けられる電動機と、該電動機により回転駆動され、前記マスタシリンダの中心軸線と異なる位置に回転軸線を有する回転直動変換機構と、該回転直動変換機構から伝達される直動推力を受けて前記マスタシリンダのピストンを移動させる出力部材と、該出力部材と前記回転直動変換機構とに係合して前記出力部材と前記回転直動変換機構とに跨って配置され、前記回転直動変換機構の直動推力を前記出力部材に伝達する推力伝達部材と、を備える。前記出力部材と前記回転直動変換機構との係合部において、前記出力部材と前記回転直動変換機構とのうちのいずれか一方が球面形状を有している。

本発明の実施形態によれば、電動倍力装置の信頼性を確保することができる。

第１実施形態の電動倍力装置に連結されたマスタシリンダの断面図である。第１実施形態の電動倍力装置に連結されたマスタシリンダの側面図である。図１におけるＡ部の拡大図である。第１実施形態における推力伝達部材とナット部材との連結構造を示す正面図である。第１実施形態における推力伝達部材とナット部材との連結構造を示す側面図である。第２実施形態の電動倍力装置に連結されたマスタシリンダの断面図である。

［第１実施形態］本発明の第１実施形態を添付した図を参照して説明する。
図１は、第１実施形態に係る電動倍力装置１の軸平面による断面図である。以下においては、便宜的に、図１における左方向および右方向を電動倍力装置１における前方向（前側）および後方向（後側）とし、図１における上方向および下方向を電動倍力装置１における上方向および下方向として説明する。

電動倍力装置１は、タンデム型のマスタシリンダ２の後端部が連結される。マスタシリンダ２は、有底のシリンダボア４が形成されたシリンダ本体３を有する。シリンダボア４の開口側（後側）には、電動倍力装置１が発生する動力により推進されるプライマリピストン５（ピストン）のカップ状に形成された前端部が挿入される。プライマリピストン５の後端部は、マスタシリンダ２の開口から電動倍力装置１のハウジング４１内へ延びる。シリンダボア４の底側（前側）には、前側が開口したカップ状のセカンダリピストン６が嵌装される。

シリンダ本体３は、シリンダボア４、プライマリピストン５、およびセカンダリピストン６により画定されるプライマリ室７と、シリンダボア４の底とセカンダリピストン６との間に形成されるセカンダリ室８と、を有する。プライマリ室７およびセカンダリ室８は、シリンダ本体３に設けられたポート（図示省略）を介して、車両の各車輪のホイールシリンダへ作動流体圧（便宜的に「液圧」と称する）を供給する２系統の液圧回路に接続される。シリンダ本体３は、プライマリ室７をリザーバ９に接続させるポート１０と、セカンダリ室８をリザーバ９に接続させるポート１１と、を有する。

シリンダボア４の内周面には、前後方向に一定の間隔をあけて設けられる環状のシール溝１２、１３が形成される。各シール溝１２、１３には、シリンダボア４とプライマリピストン５との間をシールするシールリング１４、１５が設けられる。シリンダボア４の内周面には、前後方向に一定の間隔をあけて設けられる環状のシール溝１６、１７が形成される。各シール溝１６、１７には、シリンダボア４とセカンダリピストン６との間をシールするシールリング１８、１９が設けられる。なお、非制動状態（図１参照）において、ポート１０はシールリング１４、１５間に開口し、ポート１１はシールリング１８、１９間に開口する。

ここで、プライマリピストン５が非制動位置（図１参照）に位置するとき、プライマリ室７は、プライマリピストン５の前側の側壁に設けられたポート２０およびシリンダ本体３のポート１０を経由してリザーバ９に連通される。プライマリピストン５が非制動位置から前進してポート２０がシールリング１５に達すると、プライマリ室７とポート１０との連通、延いてはプライマリ室７とリザーバ９との連通が遮断される。これにより、プライマリ室７の液圧が上昇する。プライマリピストン５の非制動位置からプライマリ室７とポート１０（リザーバ９）との連通が遮断されるまでの当該プライマリピストン５の移動量は、いわゆる、無効ストロークと呼ばれるものである。

セカンダリピストン６が非制動位置（図１参照）に位置するとき、セカンダリ室８は、セカンダリピストン６の前側の側壁に設けられたポート２１およびシリンダ本体３のポート１１を経由してリザーバ９に連通される。セカンダリピストン６が非制動位置から前進してポート２１がシールリング１９に達すると、セカンダリ室８とポート１１との連通、延いてはセカンダリ室８とリザーバ９との連通が遮断される。これにより、セカンダリ室８の液圧が上昇する。

プライマリピストン５とセカンダリピストン６との間には、非制動状態（図１参照）における当該ピストン５、６間の距離（間隔）を定めるプライマリばねアセンブリ２２が設けられる。プライマリばねアセンブリ２２は、戻しばねとしての圧縮コイルばね２３と、セカンダリピストン６の後端の凹部に設けられる係止部材２４と、プライマリピストン５の前側の凹部に設けられる係止部材２５と、一端が係止部材２４に固定されて他端の係止部材２５に対する前後方向への移動が規制された軸部材２６と、を有する。圧縮コイルばね２３は、係止部材２４、２５間に介装され、プライマリばねアセンブリ２２は、当該圧縮コイルばね２３のばね力に抗して圧縮可能である。

セカンダリピストン６とシリンダ本体３との間には、非制動状態（図１参照）における当該セカンダリピストン６とシリンダボア４の底との間の距離（間隔）を定めるセカンダリばねアセンブリ２７が設けられる。セカンダリばねアセンブリ２７は、戻しばねとしての圧縮コイルばね２８と、シリンダボア４の底に設けられる係止部材２９と、セカンダリピストン６の前側の凹部に設けられる係止部材３０と、一端が係止部材３０に固定されて他端の係止部材２９に対する前後方向への移動が規制された軸部材３１と、を有する。圧縮コイルばね２８は、係止部材２９、３０間に介装され、セカンダリばねアセンブリ２７は、当該圧縮コイルばね２８のばね力に抗して圧縮可能である。

電動倍力装置１は、後述する電動アクチュエータ６１の機構部を収容するハウジング４１を有する。ハウジング４１は、フロントハウジング４２とリアハウジング４３とに分割して構成される。フロントハウジング４２の中央には、マスタシリンダ２のシリンダボア４に対して同軸の孔４４が設けられ、当該孔４４には、後述するベース部材４５の円筒部４６の前端部分が嵌合される。

ベース部材４５の円筒部４６の前端部分の内側面には、マスタシリンダ２のシリンダ本体３の後端部３Ａが嵌合（圧入）される。換言すると、フロントハウジング４２は、ベース部材４５の円筒部４６を介してマスタシリンダ２のシリンダ本体３に連結される。フロントハウジング４２には、当該フロントハウジング４２に立設された２本のスタッドボルト４７とナット４８と（図２参照）を用いてマスタシリンダ２のシリンダ本体３が固定される。さらに、フロントハウジング４２とベース部材４５の円筒部４６との間は、シール部材４９によりシールされる。

リアハウジング４３の中央には、マスタシリンダ２のシリンダボア４に対して同軸の円筒部５０が形成される。円筒部５０の内側のシリンダ５１には、略円筒形の出力ピストン６２（出力部材）が摺動可能に嵌装される。出力ピストン６２の内側には、当該出力ピストン６２に対して同軸の入力ピストン６４（入力部材）が設けられる。入力ピストン６４の後端部には、入力ロッド３３の球状の前端部が嵌合され、当該入力ロッド３３の後端部は、クレビス３４を介してブレーキペダル（図示省略）に接続される。

出力ピストン６２は、マスタシリンダ２側（前側）から順に小径部６３Ａ、中径部６３Ｂ、および大径部６３Ｃが形成された軸孔６３を有する。出力ピストン６２の後端面の軸孔６３の開口、すなわち、大径部６３Ｃの開口部には、ばね受部材３６が装着される。入力ロッド３３は、当該入力ロッド３３に形成されたばね受部３７とばね受部材３６との間に介装された圧縮コイルばね３５により、出力ピストン６２に対して後方向へ付勢される。

出力ピストン６２の大径部６３Ｃには、入力ピストン６４のつば６７（後端部）が摺動可能に嵌合され、出力ピストン６２の中径部６３Ｂには、入力ピストン６４のプランジャ部６６が挿通される。出力ピストン６２の小径部６３Ａ、すなわち、軸孔６３の前端部には、入力ピストン６４のピストン部６５が摺動可能に嵌合される。入力ピストン６４のプランジャ部６６には、ストッパ６８が装着される。ストッパ６８は、出力ピストン６２に形成されたストッパ溝６９に係合される。これにより、入力ピストン６４は、ストッパ６８とストッパ溝６９との間の前後方向のクリアランス分だけ、出力ピストン６２に対する前後方向への相対移動が許容される。さらに、入力ピストン６４は、当該ストッパ６８がリアハウジング４３の円筒部５０の前側の開口周縁部５０Ａに当接されることにより、リアハウジング４３に対する後方向への移動が規制される（図１参照）。

電動倍力装置１は、マスタシリンダ２のプライマリピストン５を押圧する（推進させる）出力ロッド７０を有する。出力ロッド７０は、前端がプライマリピストン５の後側の凹部の擂鉢状の底部３２に当接される軸部７１と、当該軸部７１の後端部に連結される受圧部７２と、により構成される。受圧部７２は、後側が開口された有底円筒形の基部７３と、当該基部７３の中央から前方向（マスタシリンダ２側）へ延びて軸部７１を支持する支柱７４と、を有する。基部７３の内側には、出力ピストン６２の前端部６２Ａが摺動可能に嵌合される。出力ロッド７０の軸部７１と支柱７４（受圧部７２）とは、ねじ７５により連結される。換言すると、出力ロッド７０の軸長（全長）は、当該ねじ７５により調整することができる。

出力ピストン６２と出力ロッド７０との間には、弾性材料からなるリアクションディスク７６が設けられる。リアクションディスク７６は、出力ロッド７０の受圧部７２の基部７３の内側に収容され、当該基部７３と出力ピストン６２の前端部６２Ａとにより密閉される。非制動状態（図１参照）において、リアクションディスク７８の後側の端面と、前端部が円錐形に形成された入力ピストン６４の頂部との間には、いわゆる、ジャンプインクリアランスと呼ばれる隙間が設けられている。

出力ロッド７０の受圧部７２の基部７３を被うように設けられたばね受部材７８と、ベース部材４５の円筒部４６の内周面に形成された環状のばね受部５９との間には圧縮コイルばね７７が介装されており、出力ピストン６２は、当該圧縮コイルばね７７により後方向へ付勢される。これにより、出力ピストン６２は、後述する推力伝達部材８１に当接される。プレート７９を挟んだマスタシリンダ２側（円筒部４６の内側）の空間とリアハウジング４３側（ハウジング４内側）の空間とは、環状のシール部材８０によりシールされる。

図１に示されるように、電動倍力装置１は、電動アクチュエータ６１が発生した推力を出力ピストン６２へ伝達させる推力伝達部材８１を有する。推力伝達部材８１は、出力ピストン６２（出力部材）と後述する回転直動変換機構６０とに係合され、当該回転直動変換機構６０を跨ぐように配置される。推力伝達部材８１は、ボス部８２と、当該ボス部８２から上方向および下方向へ延びるアーム８３、８４とを有する。推力伝達部材８１は、当該推力伝達部材８１のボス部８２の内側に形成されたばね受部８６とベース部材４５の後端面に装着された環状のプレート７９との間に介装された圧縮コイルばね８５により後方向へ付勢される。これにより、推力伝達部材８１は、非制動状態（図１参照）において、ボス部８２の後端面８７（図３参照）が、リアハウジング４３の円筒部５０の前側の開口周縁部５０Ａに当接される。

図３に示されるように、推力伝達部材８１のボス部８２の内側には、出力ピストン６２のフランジ部８８を受けるフランジ受部８９が設けられる。フランジ受部８９は、ボス部８２の後端面に開口する軸孔８２Ａとばね受部８６との間に設けられ、後方向へ向かって縮径される漏斗状の傾斜面により構成される。出力ピストン６２のフランジ部８８の後側の面９０、すなわち、出力ピストン６２における推力伝達部材８１のフランジ受部８９との当接面９０は、球面形状、換言すると、当該出力ピストン６２の軸平面による断面が円弧形の凸状の面９０により構成される。すなわち、出力ピストン６２は、球面形状の当接面９０で、推力伝達部材８１（他方の部材）のフランジ受部８９に当接される。

図１に示されるように、電動アクチュエータ６１は、電動機としての電動モータ９１（図２参照）と、当該電動モータ９１の動力（回転力）を推力伝達部材８１の推力に変換する回転直動変換機構６０とを有する。回転直動変換機構６０は、マスタシリンダ２の中心軸線と異なる位置に回転軸線を有する２つのねじ軸部材９２、９３と、各ねじ軸部材９２、９３に噛み合わされるナット部材９４、９５と、有する。ねじ軸部材９２は、マスタシリンダ２の中心軸線に対して上側に配置され、かつ当該マスタシリンダ２の中心軸線に対して平行に配置される。ねじ軸部材９２の後端部９７は、ラジアル軸受９８を介してリアハウジング４３により支持される。ねじ軸部材９２の後端部９７は、スラスト軸受９９を介してリアハウジング４３により支持される。すなわち、ねじ軸部材９２の後端部９７は、ラジアル軸受９８と当該ラジアル軸受９８に対して同軸のスラスト軸受９９との組み合わせにより、回転可能に支持される。

ねじ軸部材９２の前端部１００には、ハブ１０１が固定される。ハブ１０１、延いてはねじ軸部材９２の前端部１００は、ラジアル軸受１０２を介してベース部材４５により回転可能に支持される。すなわち、ねじ軸部材９２は、一対のラジアル軸受９８、１０２および１つのスラスト軸受９９により、当該ねじ軸部材９２の回転軸線を中心に回転可能に支持される。ハブ１０１の前端部１０３には、従動プーリ１０４が相対回転不可能に取り付けられる。換言すると、ねじ軸部材９２の前端部１００には、ハブ１０１を介して従動プーリ１０４が取り付けられる。ラジアル軸受１０２は、ベース部材４５に設けられた軸受収容部５２に収容される。ラジアル軸受９８およびスラスト軸受９９は、リアハウジング４３に設けられた軸受収容部５６に収容される。ベース部材４５の上端部５３および下端部５４は、ボルト５５によりリアハウジング４３に固定される。

図４、図５に示されるように、ナット部材９４は、後端にフランジ部１０６が形成されたフランジ付六角ナットの形状を成す。フランジ部１０６の前側の側面１０７（便宜的に「押圧面１０７」と称する）は、当該ナット部材９４の軸線（ねじ軸部材９２の回転軸線に一致）に対して直角を成す平面、延いてはねじ軸部材９２の回転軸線が直交する平面に対して平行を成す。図４に示されるように、ナット部材９４の六角部１０８の二面幅を定める一対の面１０９、１１０は、推力伝達部材８１のアーム８３の上端部に形成された一定幅の溝部１１１に、摺動可能に嵌合される。溝部１１１は、上下方向へ延びて上端が開口されている。すなわち、ナット部材９４は、推力伝達部材８１に対して上下方向へ相対移動可能である。

図５に示されるように、推力伝達部材８１における、ナット部材９４のフランジ部１０６の押圧面１０７との当接面１１２、換言すると、推力伝達部材８１の、アーム８３の上端部の後側の面１１２は、当該推力伝達部材８１の軸平面による断面が凸状の円弧形に形成される。すなわち、推力伝達部材８１は、軸平面による断面が凸状の円弧形に形成された当接面１１２で、ナット部材９４（他方の部材）の押圧面１０７と当接される。従って、推力伝達部材８１の当接面１１２がナット部材９４の押圧面１０７に当接された状態で、推力伝達部材８１のアーム８３は、ナット部材９４に対して摺動かつ揺動可能である。

図１に示されるように、ねじ軸部材９３は、マスタシリンダ２の中心軸線に対して下側に配置され、かつ、ねじ軸部材９２に対して平行に配置される。ねじ軸部材９３の後端部１１７は、ラジアル軸受１１８を介してリアハウジング４３により支持される。また、ねじ軸部材９３の後端部１１７は、スラスト軸受１１９を介してリアハウジング４３により支持される。すなわち、ねじ軸部材９３の後端部１１７は、ラジアル軸受１１８と当該ラジアル軸受１１８に対して同軸のスラスト軸受１１９との組み合わせにより、回転可能に支持される。

ねじ軸部材９３の前端部１２０には、ハブ１２１が固定される。ハブ１２１、延いてはねじ軸部材９３の前端部１２０は、ラジアル軸受１２２を介してベース部材４５により支持される。すなわち、ねじ軸部材９３は、一対のラジアル軸受１１８、１２２および１つのスラスト軸受１１９により、当該ねじ軸部材９３の回転軸線を中心に回転可能に支持される。ハブ１２１の前端部１２３には、従動プーリ１２４が相対回転不可能に取り付けられる。換言すると、ねじ軸部材９３の前端部１２０には、ハブ１２１を介して従動プーリ１２４が取り付けられる。ラジアル軸受１２２は、ベース部材４５に設けられた軸受収容部５７に収容される。ラジアル軸受１１８およびスラスト軸受１１９は、リアハウジング４３に設けられた軸受収容部５８に収容される。

ナット部材９５は、前述のナット部材９４と同一形状である。そして、ナット部材９５と推力伝達部材８１のアーム８４との連結構造は、前述したナット部材９４と推力伝達部材８１のアーム８３との連結構造と同一構造である。よって、明細書の記載を簡潔にすることを目的に、ナット部材９５および当該ナット部材９５と推力伝達部材８１のアーム８４との連結構造の説明を省略し、かつ、対応する構成については同一の名称および符号を付与する。

図１に示されるように、電動アクチュエータ６１は、電動モータ９１（図２参照）の回転軸に取り付けられた駆動プーリ（図示省略）、ねじ軸部材９２に取り付けられた従動プーリ１０４、ねじ軸部材９３に取り付けられた従動プーリ１２４、およびテンションプーリ（図示省略）に巻き掛けられる無端ベルト１２６を有する。これにより、電動モータ９１の動力は、無端ベルト１２６を介して各ねじ軸部材９２、９３に伝達される。各ナット部材９４、９５は、各ねじ軸部材９２、９３に対する相対回転が阻止されており、各ねじ軸部材９２、９３の回転に伴い、各ねじ軸部材９２、９３に沿って前方向（或いは後方向）へ移動（便宜的に「前進（或いは後退）」と称する）される。換言すると、電動モータ９１の動力（回転力）は、各ナット部材９４、９５の推力に変換される。

すると、各ナット部材９４、９５の押圧面１０７により、推力伝達部材８１のアーム８３、８４の各当接面１１２が押圧され、これにより、圧縮コイルばね８５のばね力に抗して推力伝達部材８１が推進（前進）される。換言すると、各ナット部材９４、９５の推力が推力伝達部材８１へ伝達される。さらに、推力伝達部材８１のフランジ受部８９により、出力ピストン６２のフランジ部８８の当接面９０が押圧され、これにより、圧縮コイルばね７７のばね力に抗して出力ピストン６２が推進（前進）される。換言すると、推力伝達部材８１の推力が出力ピストン６２へ伝達される。そして、出力ピストン６２の推力は、リアクションディスク７６を介して出力ロッド７０へ伝達される。

第１実施形態において、ねじ軸部材９２、９３に形成されるねじは台形ねじである。また、図２に示されるように、電動倍力装置１は、電動モータ９１を制御するための電子制御ユニット１１４（便宜的に「ＥＣＵ１１４」と称する）を備えている。

第１実施形態の電動倍力装置１においては、ブレーキペダルを操作すると、圧縮コイルばね３５の付勢力に抗して入力ロッド３３が前進する。このときのブレーキペダルの操作量、すなわち、入力ロッド３３の変位は、ストロークセンサ等により検出される。そして、ＥＣＵ１１４は、当該入力ロッド３３の変位に基づき電動アクチュエータ６１の電動モータ９１（電動機）を制御し、各ナット部材９４、９５、延いては推力伝達部材８１を推進（前進）させる。推力伝達部材８１の推力は、出力ピストン６２（出力部材）、リアクションディスク７６、および出力ロッド７０を介してプライマリピストン５に伝達される。

これにより、プライマリピストン５が前進すると、ＥＣＵ１１４は、プライマリピストン５の移動量が入力ロッド３３の変位、すなわち、ブレーキペダルの操作量に追従するように電動モータ９１を制御する。プライマリピストン５の前進により、プライマリ室７の液圧が上昇して当該液圧がセカンダリピストン６を介してセカンダリ室８に伝達される。そして、マスタシリンダ２で発生した液圧は、２系統の液圧回路を介して車両の各車輪のホイールシリンダへ供給され、これにより、摩擦制動による制動力が発生する。当該制動時に発生するマスタシリンダ２の液圧による反力は、プライマリピストン５、出力ロッド７０、リアクションディスク７６を介して、入力ピストン６４（入力部材）および出力ピストン６２に伝達される。そして、出力ピストン６２の前端面の受圧面積と、入力ピストン６４のピストン部６５の受圧面積との比が、倍力比（ブレーキペダルの操作入力に対する液圧出力の比）となって所望の制動力を発生させることができる。

ブレーキペダルの操作を解除すると、ＥＣＵ１１４は、入力ロッド３３の変位に基づき電動モータ９１を制御し、各ナット部材９４、９５、延いては推力伝達部材８１を後退させる。これに伴い、出力ピストン６２、リアクションディスク７６、出力ロッド７０を介してプライマリピストン５およびセカンダリピストン６が後退し、マスタシリンダ２の液圧が減少して制動力が解除される。

ここで、前述した特許文献１に示されるように回転直動変換機構６０にボールねじ機構を適用した場合、装置（電動アクチュエータ）が高価になる。そこで、ボールねじ機構に代えて入力ロッドに対して別軸で構成した回転直動変換機構６０の適用が検討されたが、作動に関する信頼性が低下するという問題があった。その要因の一つとして、主に構成部品の組み付け誤差に起因して直動部材に余分なモーメントやラジアル荷重が作用することが挙げられる。

これに対して、第１実施形態は、電動アクチュエータ６１の組み付け誤差に起因して出力ピストン６２に作用する偏荷重を、出力ピストン６２の当接面９０に対して推力伝達部材８１のフランジ受部８９を揺動させることで吸収するので、電動モータ９１の動力伝達時に、ねじ軸部材９４、９５に余分なモーメントおよびラジアル荷重が発生することを抑止することができる。これにより、伝達効率の低下およびナット部材９４、９５のねじ軸部材９２、９３に対する固着を防ぐことができ、作動に関する信頼性が高い電動倍力装置１を提供することができる。

以上、第１実施形態の詳細について説明したが、第１実施形態の作用効果を以下に示す。

第１実施形態は、ブレーキペダルの操作に伴い進退移動する入力部材と、該入力部材に対して相対移動可能に設けられる推力伝達部材と、該推力伝達部材を進退させる電動アクチュエータと、推力伝達部材に接続され、電動アクチュエータから推力伝達部材へ付与される推力をマスタシリンダのピストンへ伝達する出力部材と、を備える電動倍力装置であって、電動アクチュエータは、電動機と、該電動機により回転駆動される少なくとも２つのねじ軸部材と、各ねじ軸部材に噛み合わされ、各々が推力伝達部材に接続されるナット部材と、を有し、推力伝達部材は、ナット部材と出力部材との少なくとも一方と、揺動可能に接続されるので、電動アクチュエータの組み付け誤差によるナット部材間の前後方向への位置ずれに起因して出力部材に作用する偏荷重を吸収することができる。これにより、電動機の動力伝達時に、ねじ軸部材に余分なモーメントおよびラジアル荷重が発生することがなく、伝達効率の低下およびナット部材のねじ軸部材に対する固着を防ぐことができる。その結果、作動に関する信頼性が高い電動倍力装置を提供することができる。

第１実施形態では、マスタシリンダの中心軸線と異なる位置に回転軸線を有する回転直動変換機構を適用したので、回転直動変換機構に単一のボールねじを適用した従来技術に対してレイアウトの自由度が高まり、電動アクチュエータ、延いては電動倍力装置を小型化することができる。加えて、高価なボールねじに代えて安価な台形ねじを有するねじ軸部材を用いることが可能となり、電動アクチュエータ、延いては電動倍力装置の製造コストを削減することができる。

第１実施形態では、出力部材を断面が円弧形の凸状の当接面で推力伝達部材に揺動可能に当接させたので、電動アクチュエータの組み付け誤差によるナット部材間の前後方向への位置ずれに起因して出力部材に作用する偏荷重を、出力部材の当接面に対して推力伝達部材を揺動させることにより吸収することができる。これにより、電動機の動力伝達時に、ねじ軸部材に余分なモーメントおよびラジアル荷重が発生することを抑止することができ、伝達効率の低下およびナット部材のねじ軸部材に対する固着を防ぐことが可能である。これにより、作動に関する信頼性が高い電動倍力装置を提供することができる。

第１実施形態では、各ナット部材を推力伝達部材に対して上下方向へ相対移動可能に接続し、かつ推力伝達部材における各ナット部材との当接面を、当該推力伝達部材の軸平面による断面が凸状の円弧形に形成し、推力伝達部材の凸状の各当接面を、各ナット部材の押圧面に揺動可能に当接させたので、前述した電動アクチュエータの組み付け誤差によるナット部材間の前後方向への位置ずれに起因して出力部材に作用する偏荷重を、各ナット部材の押圧面に対して推力伝達部材の対応する各当接面を揺動させることにより吸収することができる。これにより、電動機の動力伝達時に、ねじ軸部材に余分なモーメントおよびラジアル荷重が発生することを抑止することができる。

以上、第１実施形態について説明したが、第１実施形態では、推力伝達部材８１のフランジ受部８９に漏斗状の傾斜面（図３参照）を形成し、出力ピストン６２のフランジ部８８に球面形状（断面が円弧形の凸状）の当接面９０を形成した。これに対し、出力ピストン６２のフランジ部８８に漏斗状の傾斜面を形成し、推力伝達部材８１のフランジ受部８９に球面形状の当接面９０を形成し、推力伝達部材８１の球面形状の当接面９０を、出力ピストン６２の漏斗状のフランジ部８８に摺動可能に当接させるように構成してもよい。
また、第１実施形態では、推力伝達部材８１における各ナット部材９４、９５のフランジ部１０６の押圧面１０７との当接面１１２を、当該推力伝達部材８１の軸平面による断面が凸状の円弧形に形成したが、各ナット部材９４、９５の押圧面１０７を球面形状に形成し、各ナット部材９４、９５の球面形状の各押圧面１０７を、推力伝達部材８１の対応する各アーム８３、８４の平坦な当接面１１２に揺動可能に当接させるように構成することができる。
すなわち、推力伝達部材に対する出力部材と回転直動変換機構との係合部は、出力ピストン６２のフランジ部８８の当接面９０と各ナット部材９４、９５のフランジ部１０６の押圧面１０７とのいずれか一方を球面形状とすることができる。

［第２実施形態］次に、第２実施形態を図６に基づいて主に第１実施形態との相違部分を中心に説明する。ここで、図６は、第２実施形態における推力伝達部材に対する出力部材と回転直動変換機構との係合部の断面図である。なお、第１実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。

図６に示されるように、第２実施形態は、出力ピストン６２（出力部材）と推力伝達部材８１とが弾性部材１３１を介して接続され、ナット部材９４、９５（回転直動変換機構６０）と推力伝達部材８１とが弾性部材１３２を介して接続される。その他の部分は、第１実施形態と同様である。また、ナット部材９４とナット部材９５とは同一形状の部品であるため、ここではナット部材９５の図示を省略する。

第２実施形態における推力伝達部材８１のボス部８２の軸孔８２Ａは、後端面８７側から前方向に段階的に拡径される段付孔である。当該段付孔の前端の孔は、軸平面による断面が矩形の弾性部材１３１を収容する溝部１３３として用いられる。すなわち、溝部１３３は、弾性部材１３１の後端面を受ける環状の受面１３４と、当該弾性部材１３１の外周面を受ける環状の受面１３５とを有する。

出力ピストン６２は、フランジ部８８の外周縁部の後側の角部に形成された溝部１３６を有する。溝部１３６には、溝部１３３に装着された弾性部材１３１の前端面に当接される当接面１３７、換言すると、溝部１３３の受面１３４に対して一定間隔を有して対向する当接面１３７が形成される。溝部１３６には、当接面１３７が弾性部材１３１の前端面に当接された状態（図６参照）で、弾性部材１３１の内周面に対して一定の間隔を有する逃げ面１３８が形成される。すなわち、溝部１３６の逃げ面１３８と弾性部材１３１の内周面との間には、一定の隙間１３９が形成される。逃げ面１３８の高さ（前後方向長さ）は、弾性部材１３１の厚さ（受面１３５の高さ）に対して僅かに小さく設定される。

第２実施形態におけるナット部材９４のフランジ部１０６は、前側にボス部１４０が設けられた段形状に形成されている。フランジ部１０６の前端面１４１の内周部分には、ボス部１４０を囲うようにして環状の溝部１４２が設けられている。溝部１４２には、環状の弾性部材１３２が装着される。弾性部材１３２は、断面が矩形に形成されており、前端面１３２Ａが前後方向（軸線方向）のボス部１４０の前端面１４０Ａとフランジ部１０６の前端面１４１との間に位置する。換言すると、弾性部材１３２の前端面１３２Ａは、フランジ部１０６の前端面１４１よりも前側に位置している。

第２実施形態における推力伝達部材８１のアーム８３には、溝部１１１（図４参照）の代わりに六角孔１４４が形成されており、当該六角孔１４４には、ナット部材９４の六角部１０８が挿入される。六角孔１４４と六角部１０８との間の嵌め合いは、電動アクチュエータ６１の組み付け誤差によるナット部材９４、９５間の前後方向への位置ずれに起因するがたつきを許容するように設定される。推力伝達部材８１のアーム８３の後側面１４５には、六角孔１４４の周囲に設けられた環状凸部１４６が形成される。

図６に示されるように、環状凸部１４６は、内周面がナット部材９４のボス部１４０の外周面に一定の隙間をあけて対向する。環状凸部１４６には、弾性部材１３２の前端面１３２Ａに当接される環状の当接面１４７が形成される。推力伝達部材８１のアーム８３の後側面１４５とナット部材９４のボス部１４０の前端面との間には、当該当接面１４７が弾性部材１３２の前端面１３２Ａに当接された状態でねじ軸部材９２とナット部材９４との間のがたつきを許容する隙間が形成されている。

そして、第１実施形態同様、第２実施形態におけるナット部材９５と推力伝達部材８１のアーム８４との接続構造は、前述したナット部材９４と推力伝達部材８１のアーム８３との弾性部材１３２を介した接続構造と同一の構造である。よって、明細書の記載を簡潔にすることを目的に、ナット部材９５および当該ナット部材９５と推力伝達部材８１のアーム８４との接続構造の説明を省略し、かつ対応する構成については同一の名称および符号を付与する。

このように第２実施形態では、出力ピストン６２（出力部材）と推力伝達部材８１とが弾性部材１３１を介して接続される。すなわち、出力ピストン６２の当接面１３７が推力伝達部材８１の溝部１３３に装着された弾性部材１３１に当接して出力ピストン６２と推力伝達部材８１とが接続される。よって、電動アクチュエータ６１の作動時に弾性部材１３１を変形させることにより、当該電動アクチュエータ６１の組み付け誤差によるナット部材９４、９５間の前後方向への位置ずれに起因して出力ピストン６２に作用する偏荷重を吸収することができる。

また、第２実施形態では、ナット部材９４、９５（回転直動変換機構）と推力伝達部材８１とが弾性部材１３２を介して接続される。すなわち、推力伝達部材８１の各アーム８３、８４の当接面１４７が各ナット部材９４、９５に装着された弾性部材１３２に当接してナット部材９４、９５と推力伝達部材８１とが接続される。よって、電動アクチュエータ６１の作動時に弾性部材１３２を変形させることにより、当該電動アクチュエータ６１の組み付け誤差によるナット部材９４、９５間の前後方向への位置ずれに起因して出力ピストン６２に作用する偏荷重を吸収することができる。

これにより、伝達効率の低下およびナット部材９４、９５のねじ軸部材９２、９３に対する固着を防ぐことができ、作動に関する信頼性が高い電動倍力装置１を提供することができる。

なお、第２実施形態では、出力ピストン６２（出力部材）と推力伝達部材８１とを弾性部材１３１を介して接続し、一方で各ナット部材９４、９５（回転直動変換機構）と推力伝達部材８１とを弾性部材１３２を介して接続したが、推力伝達部材８１は、出力部材６２と、ナット部材９４、９５との少なくとも一方と、弾性部材１３１あるいは弾性部材１３２を介して接続するように構成してもよい。

また、弾性部材１３１を推力伝達部材８１に装着したが、弾性部材１３１を出力ピストン６２に装着するように構成してもよい。同様に、弾性部材１３２を各ナット部材９４、９５に装着したが、弾性部材１３２を推力伝達部材８１に装着するように構成してもよい。

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明してきたが、上述した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれる。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。

本願は、２０１６年９月２８日出願の日本特許出願番号２０１６−１８９７８６号に基づく優先権を主張する。２０１６年９月２８日出願の日本特許出願番号２０１６−１８９７８６号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書を含む全ての開示内容は、参照により全体として本願に組み込まれる。

１電動倍力装置、２マスタシリンダ、５プライマリピストン（ピストン）、６１電動アクチュエータ、６２出力ピストン（出力部材）、６４入力ピストン（入力部材）、８１推力伝達部材、９１電動モータ（電動機）、９２、９３ねじ軸部材、９４、９５ナット部材

Claims

電動倍力装置であって、
ブレーキペダルの操作に伴い進退移動する入力部材と、
該入力部材に対して相対移動可能に設けられる推力伝達部材と、
該推力伝達部材を進退させる電動アクチュエータと、
前記推力伝達部材に接続され、前記電動アクチュエータから前記推力伝達部材へ付与される推力をマスタシリンダのピストンへ伝達する出力部材と
を備え、
前記電動アクチュエータは、
電動機と、
該電動機により回転駆動される少なくとも２つのねじ軸部材と、
前記ねじ軸部材の各々に噛み合わされ、各々が前記推力伝達部材に接続されるナット部材と
を備え、
前記推力伝達部材は、前記ナット部材と前記出力部材とのうちの少なくとも一方に揺動可能に接続される
電動倍力装置。
請求項１に記載の電動倍力装置であって、
前記推力伝達部材と前記出力部材とのうちの一方は、軸平面に沿った断面において円弧形の凸状形状を有する面の部位で他方の部材と当接する
電動倍力装置。
請求項１または２に記載の電動倍力装置であって、
前記推力伝達部材と前記ナット部材とのうちの一方は、軸平面に沿った断面において円弧形の凸状形状を有する面の部位で他方の部材と当接する
電動倍力装置。
請求項１乃至３のいずれかに記載の電動倍力装置であって、
前記ねじ軸部材の各々の中心線は、前記出力部材の中心線に対して平行であり、かつ、該出力部材の中心線と同一平面上に配置される
電動倍力装置。
電動倍力装置であって、
ブレーキペダルの操作に伴い進退移動する入力部材と、
該入力部材に対して相対移動可能に設けられる推力伝達部材と、
該推力伝達部材を進退させる電動アクチュエータと、
前記推力伝達部材に接続され、前記電動アクチュエータから前記推力伝達部材へ付与される推力をマスタシリンダのピストンへ伝達する出力部材と
を備え、
前記電動アクチュエータは、
電動機と、
該電動機により回転駆動される少なくとも２つのねじ軸部材と、
前記ねじ軸部材の各々に噛み合わされ、各々が前記推力伝達部材に接続されるナット部材と
を備え、
前記推力伝達部材は、前記ナット部材と前記出力部材とのうちの少なくとも一方に弾性部材を介して接続される
電動倍力装置。
電動倍力装置であって、
マスタシリンダが取り付けられるハウジングと、
該ハウジングに取り付けられる電動機と、
該電動機により回転駆動され、前記マスタシリンダの中心軸線と異なる位置に回転軸線を有する回転直動変換機構と、
該回転直動変換機構から伝達される直動推力を受けて前記マスタシリンダのピストンを移動させる出力部材と、
該出力部材と前記回転直動変換機構とに係合して前記出力部材と前記回転直動変換機構とに跨って配置され、前記回転直動変換機構の直動推力を前記出力部材に伝達する推力伝達部材と
を備え、
前記出力部材と前記回転直動変換機構との係合部において、前記出力部材と前記回転直動変換機構とのうちのいずれか一方が球面形状を有している
電動倍力装置。