JP6838783B2 - Electric booster - Google Patents
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Description
本発明は、車両のブレーキ装置に組み込まれ、電動モータの動力を倍力源とする電動倍力装置に関する。 The present invention relates to an electric booster that is incorporated in a vehicle brake device and uses the power of an electric motor as a booster.
特許文献1には、入力ロッドのストロークに対する抵抗力の変化割合を変化させ、ペダル反力の低下に伴う違和感を軽減させた電動倍力装置が開示されている。この電動倍力装置は、入力ロッドと摺動部材との摺動抵抗が、ブレーキペダルの踏み込み側と戻し側とで同一であるため、踏み込み側の初期の摺動抵抗を大きくした場合、ブレーキペダルを戻すばね力も大きくする必要がある。その結果、ブレーキペダルの無効踏力が大きくなり、ブレーキペダルの初期踏力が過大になる。
本発明の課題は、ブレーキペダルの踏み込み初期の踏力と戻し初期の踏力とに差をつけつつ、無効踏力の増大を抑制した電動倍力装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an electric booster that suppresses an increase in ineffective pedaling force while making a difference between the initial pedaling force of the brake pedal and the initial pedaling force of the brake pedal.
本発明は、電動機により駆動され、マスタシリンダのピストンを推進させる倍力部材と、ブレーキペダルに連結される入力ロッドと、該入力ロッドに接続されて前記マスタシリンダのピストンからの反力の一部が伝達される入力プランジャとからなり、前記倍力部材の内側に挿通される入力部材と、を備える電動倍力装置であって、前記入力部材は、前記マスタシリンダ側に設けられるねじ溝と、該ねじ溝から前記ブレーキペダル側へ離間して設けられるフランジ部とを有し、前記ねじ溝には、前記マスタシリンダ側で前記倍力部材と軸方向で当接し、前記入力部材の移動によって回転するナット部材が設けられ、前記フランジ部によって支持され、前記ナット部材を前記マスタシリンダ側へ付勢するばね部材を有することを特徴とする。 The present invention includes a booster member driven by an electric motor to propel the piston of the master cylinder, an input rod connected to the brake pedal, and a part of the reaction force connected to the input rod from the piston of the master cylinder. It is an electric booster including an input plunger to which the above-mentioned is transmitted, and an input member inserted inside the booster member. The input member includes a screw groove provided on the master cylinder side and a screw groove provided on the master cylinder side. It has a flange portion provided apart from the screw groove toward the brake pedal side, and the screw groove is in axial contact with the boosting member on the master cylinder side and is rotated by the movement of the input member. It is characterized in that a nut member is provided, is supported by the flange portion, and has a spring member that urges the nut member toward the master cylinder side.
本発明に係る電動倍力装置は、ブレーキペダルの踏み込み初期の踏力と戻し初期の踏力とに差をつけつつ、無効踏力の増大を抑制することができる。 The electric booster according to the present invention can suppress an increase in the ineffective pedaling force while making a difference between the initial pedaling force of the brake pedal and the initial pedaling force of the brake pedal.
本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。
図1は、本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(上側)および下方向(下側)として説明する。
This will be described with reference to the figure to which one embodiment of the present invention is attached.
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the axis plane of the
図1を参照すると、電動倍力装置1は、電動モータ2(電動機)、ハウジング3、入力部材4、ヒステリシス付与機構5、回転直動変換機構6、ストローク検出装置7、回転角検出装置8、およびコントローラ(図示省略)を備える。電動モータ2は、ハウジング3のリアハウジング23に収容される。入力部材4は、入力ロッド10と入力プランジャ11とからなり、マスタシリンダ15に対して同軸上に配置される。入力ロッド10は、前端のボールジョイント部85に入力プランジャ11が連結され、後端がクレビス90を介してブレーキペダル13に連結される。入力プランジャ11には、マスタシリンダ15のプライマリピストン31およびセカンダリピストン32からの反力の一部が伝達される。
Referring to FIG. 1, the
回転直動変換機構6は、ブレーキペダル13の操作に伴う入力ロッド10の前進に対して、電動モータ2を作動させることで、タンデム型のマスタシリンダ15のプライマリピストン31およびセカンダリピストン32への推力をアシストする。ストローク検出装置7は、センサマグネット77とホールセンサユニット78とからなり、ブレーキペダル13の操作に伴う、入力部材4(入力ロッド10および入力プランジャ11)のハウジング3に対する移動量(ストローク量)を検出する。
The rotation linear motion conversion mechanism 6 operates the
回転角検出装置8は、センサマグネット101と、センサユニット102とからなり、電動モータ2の回転軸2Aの回転角度を検出する。コントローラ(図示省略)は、マイクロコンピュータによって構成され、ストローク検出装置7および回転角検出装置8等の各種センサからの検出信号に基づき、入力部材4と後述する推進部材110との相対位置を調整し、所望の倍力比をもってマスタシリンダ15内のプライマリ室37およびセカンダリ室38にブレーキ液圧を発生させるように、電動モータ2の駆動を制御する。
The rotation
マスタシリンダ15の上部には、マスタシリンダ15にブレーキ液を供給するリザーバ16が取り付けられる。ハウジング3は、リアハウジング23と、該リアハウジング23の前端開口を閉塞するフロントハウジング20とを備える。フロントハウジング20には、マスタシリンダ15の後端部を挿通させるための開口部21が形成される。リアハウジング23は、回転直動変換機構6を収容する第1リアハウジング部23A、電動モータ2からの回転を回転直動変換機構6に伝達するトルク伝達部131の中間歯車133を収容する第2リアハウジング部23B、および電動モータ2を収容するモータハウジング部23Cを備える。
A
第1リアハウジング部23Aの後部には、マスタシリンダ15に対して同軸上に配置された円筒部24が延設される。第1リアハウジング部23Aの円筒部24の周りには、取付プレート27が固定される。該取付プレート27には、複数のスタッドボルト28が取り付けられる。電動倍力装置1は、入力ロッド10を車両のエンジンルームと車室との隔壁であるダッシュパネル(図示省略)から車室内に突出させた状態で、エンジンルーム内に配置され、複数のスタッドボルト28を用いてダッシュパネルに固定される。モータハウジング部23Cは、第2リアハウジング部23Bにボルト(図示省略)により固定される。
A
マスタシリンダ15は、フロントハウジング20の前面に取り付けられる。マスタシリンダ15のプライマリピストン31は、後端部がフロントハウジング20の開口部21を介してハウジング3内に配置される。マスタシリンダ15には、有底のシリンダボア30が形成される。該シリンダボア30の開口部側には、プライマリピストン31が配置される。プライマリピストン31は、前部がマスタシリンダ15のシリンダボア30内に配置され、後部がマスタシリンダ15のシリンダボア30からハウジング3内へ延出される。
The
プライマリピストン31の前部および後部は、軸平面による断面がH形のカップ状に形成される。プライマリピストン31の中間壁34の後面には、球状凹部35が形成される。該球状凹部35には、後述する出力ロッド137の押圧ロッド142の球状の先端が当接される。シリンダボア30の底部側には、カップ状のセカンダリピストン32が配置される。シリンダボア30内には、プライマリピストン31とセカンダリピストン32との間にプライマリ室37が形成され、シリンダボア30の底部とセカンダリピストン32との間にセカンダリ室38が形成される。
The front portion and the rear portion of the
図示を省略するが、マスタシリンダ15のプライマリ室37およびセカンダリ室38は、マスタシリンダ15の2個の液圧ポートから2系統のアクチュエーション管路を介して液圧制御ユニットに連通される。該液圧制御ユニットは、4系統のファンデーション管路を介して各車輪のホイールシリンダに連通される。そして、マスタシリンダ15または液圧制御ユニットで生じたブレーキ液の液圧を各車輪のホイールシリンダに供給することで、制動力を発生させる。
Although not shown, the
図1を参照すると、マスタシリンダ15には、プライマリ室37およびセカンダリ室38をそれぞれリザーバ16に接続するためのリザーバポート(図示省略)が設けられる。シリンダボア30の内周面には、シリンダボア30内をプライマリ室37およびセカンダリ室38に区画するために、プライマリピストン31およびセカンダリピストン32に当接する環状のピストンシール47,48,49,50が、前後方向に間隔をあけて配置される。
Referring to FIG. 1, the
ピストンシール47,48は、一方(後側)のリザーバポート(図示省略)を挟むようにして配置される。プライマリピストン31が非制動位置(図1参照)に位置するとき、プライマリ室37は、プライマリピストン31の側壁に設けられた一方のピストンポート(図示省略)を介して、一方のリザーバポートに連通される。そして、プライマリピストン31が非制動位置から前進して、一方のピストンポートが一方(前側)のピストンシール48に達すると、プライマリ室37がピストンシール48によって一方のリザーバポートから遮断され、これによりプライマリ室37に液圧が発生する。
The
ピストンシール49,50は、他方(前側)のリザーバポート(図示省略)を挟むように配置される。セカンダリピストン32が非制動位置(図1参照)に位置するとき、セカンダリ室38は、セカンダリピストン32の側壁に設けられた他方のピストンポート(図示省略)を介して、他方のリザーバポートに連通される。そして、セカンダリピストン32が非制動位置から前進して、他方のピストンポートが一方(前側)のピストンシール50に達すると、セカンダリ室38がピストンシール50によってリザーバポートから遮断され、これによりセカンダリ室38に液圧が発生する。
The
プライマリピストン31とセカンダリピストン32との間には、非制動状態(図1参照)における当該ピストン31,32間の距離(間隔)を定めるプライマリばねアセンブリ41が設けられる。該プライマリばねアセンブリ41は、プライマリピストン31とセカンダリピストン32とを互いに離間させる方向に付勢する圧縮コイルばね65を備える。該圧縮コイルばね65の内部には、伸縮長さが規制された伸縮部材66が設けられる。該伸縮部材66は、プライマリピストン31の中間壁34に当接されるリテーナガイド67と、前端がセカンダリピストン32に当接され、該リテーナガイド67内を軸方向(前後方向)に移動可能なリテーナロッド68とからなる。
Between the
シリンダボア30の底部とセカンダリピストン32との間には、非制動状態(図1参照)における当該シリンダボア30の底部とセカンダリピストン32との間の距離(間隔)を定めるセカンダリばねアセンブリ42が設けられる。該セカンダリばねアセンブリ42は、シリンダボア30の底部とセカンダリピストン32とを互いに離間させる方向に付勢する圧縮コイルばね71を備える。該圧縮コイルばね71の内部には、伸縮長さが規制された伸縮部材72が設けられる。該伸縮部材72は、前端がシリンダボア30の底部に当接されるリテーナガイド73と、後端がセカンダリピストン32に当接され、該リテーナガイド73内を軸方向(前後方向)に移動可能なリテーナロッド74とからなる。
A
第1リアハウジング部23Aの円筒部24の内部には、径方向内側から順に、入力プランジャ11、推進部材110が配置される。入力ロッド10は、小径ロッド部80と、該小径ロッド部80から後方に連続して延びる大径ロッド部81とを備える。小径ロッド部80は、前端のボールジョイント部85に向かって縮径される。該ボールジョイント部85は、入力プランジャ11の後端の球状凹部100に連結される。大径ロッド部81の後端部は、クレビス90に接続される。これにより、ブレーキペダル13が操作されると、入力ロッド10は、前後方向へ移動する。
Inside the
入力プランジャ11は、第1ロッド部91、該第1ロッド部91から前方へ延びる小径の第2ロッド部92、および第1ロッド部91から後方へ延びる筒状の加締め部93を備える。第1ロッド部91の外周面には、後述するストッパ122が装着される環状溝部97が形成される。入力プランジャ11には、ストローク検出装置7のセンサマグネット77から延びるピン部材185が圧入される。第2ロッド部92の前端面には、レシオプレート105が当接される。レシオプレート105は、押圧部106(図2参照)と、該押圧部106よりも小径のロッド部107(図2参照)とからなる。ロッド部107の後端は、入力プランジャ11の第2ロッド部92の前端面に当接される。なお、レシオプレート105は、ロッド部107が、推進部材110の第3軸孔113の前端部に形成されたシリンダ面125(図2参照)によって摺動可能に支持される。
The
入力プランジャ11の外周(径方向外側)には、推進部材110(倍力部材)が配置される。該推進部材110は、入力プランジャ11の径方向外方を第1リアハウジング部23Aの円筒部24に対して前後方向へ移動可能に支持される。推進部材110は、円筒部24内に配置される小径部117と、該小径部117から前方に延びる大径部118と備える。推進部材110は、後端面に開口する第1軸孔111と、該第1軸孔111から前方へ延びて第1軸孔111より小径の第2軸孔112と、該第2軸孔112から前方へ延びて第2軸孔112より小径の第3軸孔113と、該第3軸孔113から前方へ延びて第3軸孔113よりも大径の第4軸孔114と、該第4軸孔114に連続する第5軸孔115と、該第5軸孔115に連続して推進部材110の前端面に開口する第6軸孔116とを備える。
A propulsion member 110 (boosting member) is arranged on the outer circumference (outward in the radial direction) of the
推進部材110の第1軸孔111には、入力プランジャ11の加締め部93が配置される。第2軸孔112には、入力プランジャ11の第1ロッド部91と第2ロッド部92の基部側部分とが配置される。第3軸孔113には、入力プランジャ11の第2ロッド部92の先端部分と、レシオプレート105のロッド部107とが配置される。第4軸孔114には、レシオプレート105の押圧部106が配置される。第5軸孔115には、後述するリアクションディスク135が配置される。推進部材110の大径部118の前端外周縁には、フランジ部123が形成される。推進部材110には、入力プランジャ11の環状溝部97に装着されるストッパ122を挿通させるためのストッパ溝120が形成される。これにより、入力プランジャ11は、ストッパ122とストッパ溝120との間の前後方向のクリアランス分だけ、推進部材110に対して前後方向へ相対移動することができる。
A crimping
推進部材110の第4軸孔114の全長(前後方向長さ)は、レシオプレート105の押圧部106の前後方向長さに対して長く形成される。非制動状態(図1参照)において、リアクションディスク135の後側の端面と、レシオプレート105の押圧部106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る。なお、フロントハウジング20と推進部材110のフランジ部123との間には、推進部材110を後退側へ付勢する圧縮コイルばね130が設けられる。また、推進部材110の第5軸孔115には、ゴム等の弾性体からなる略円板状のリアクションディスク135が設けられる。
The total length (length in the front-rear direction) of the
出力ロッド137は、リアクションディスク135と同径の円板部139と、該円板部139の前端面中央から延びるロッド部138と、ロッド部138の前端部に連結される押圧ロッド142とを備える。円板部139は、推進部材110の第5軸孔115に摺動可能に嵌合され、後端面がリアクションディスク135に当接される。押圧ロッド142は、球状に形成された前端が、プライマリピストン31の中間壁34の後面に設けた球状凹部35に当接される。
The
回転直動変換機構6は、電動モータ2からの回転運動をサンシャフト147の直線運動に変換し、推進部材110を介してプライマリピストン31に推力を付与する機能を有するものである。回転直動変換機構6は、前述のサンシャフト147、ナット部材145、および複数本のプラネタリシャフト146を備える。ナット部材145は、ハウジング3との間に設けられた軸受150によって回転可能に支持される。ナット部材145の後側内周面には、周方向に延び、かつ軸方向に沿って間隔をあけて連設される内側溝部154が形成される。ナット部材145の内部には、サンシャフト147が同軸配置される。
The rotary linear motion conversion mechanism 6 has a function of converting the rotary motion from the
サンシャフト147は、円筒状に形成され、ハウジング3に対して相対回転不能で、かつ軸方向(前後方向)へ相対移動可能に、入力プランジャ11の大径部118の外周によって支持される。サンシャフト147の前端面は、推進部材110のフランジ部123の後端面に当接される。サンシャフト147の外周面には、周方向に延び、かつ軸方向に沿って間隔をあけて連設される外側溝部155が形成される。ナット部材145とサンシャフト147との間には、複数本のプラネタリシャフト146が周方向に沿って配置される。該プラネタリシャフト146の外周面には、ナット部材145の内側溝部154とサンシャフト147の外側溝部155とに係合される複数本の溝部156が形成される。
The
そして、ナット部材145の内側溝部154と、各プラネタリシャフト146の溝部156とが係合され、各プラネタリシャフト146の溝部156と、サンシャフト147の外側溝部155とが係合される。これにより、ナット部材145が回転すると、各プラネタリシャフト146が自身の軸線を中心に自転しながら、サンシャフト147の軸線を中心に公転する遊星運動し、該各プラネタリシャフト146の遊星運動により、サンシャフト147が軸方向(前後方向)に沿って、ハウジング3に対して相対直線運動する。
Then, the
電動モータ2の回転軸2Aは、一対の軸受82,83によって回転可能に支持される。回転軸2Aには、電動モータ2の回転トルクを伝達するトルク伝達部131が設けられる。該トルク伝達部131は、回転軸2Aの前端部に形成された外歯132と、該外歯132に噛み合わされる中間歯車133と、該中間歯車133に噛み合わされ、回転直動変換機構6のナット部材145の外周面に固定される主歯車134とを有する。そして、電動モータ2の回転軸2Aの回転トルクは、トルク伝達部131、すなわち外歯132、中間歯車133、および主歯車134を介して、回転直動変換機構6のナット部材145に伝達される。
The
なお、コントローラ(図示省略)は、ストローク検出装置7、回転角検出装置8、および各種センサの検出信号に基づき、回転直動変換機構6の推進部材110を推進させ、所望の倍力比をもってマスタシリンダ15内のプライマリ室37およびセカンダリ室38にブレーキ液圧を発生させるように、電動モータ2の作動を制御する機能を有するものである。
The controller (not shown) propels the
図2を参照して、ヒステリシス付与機構5を説明する。本実施形態のヒステリシス付与機構5は、ブレーキペダル13の踏み込み時(踏み込み初期)と戻し時(戻し初期)との踏力にヒステリシスを付与する機能を有するものである。換言すると、ヒステリシス付与機構5は、入力部材4(入力ロッド10および入力プランジャ11)の前進初期と後退初期との、入力部材4に作用させる抵抗力を変化させる、特に、本実施形態では、入力プランジャ11に作用させる抵抗力の向きを変化させることにより、当該電動倍力装置1にヒステリシス特性を付与する機能を有するものである。
The
ヒステリシス付与機構5は、入力部材4のマスタシリンダ15側(図2における左側)に形成されるねじ部51(ねじ溝)と、該ねじ部51に螺合されるナット部材52と、該ナット部材52をマスタシリンダ15側へ付勢する圧縮コイルばね53(ばね部材)とを備える。ねじ部51は、入力プランジャ11の第2ロッド部92の外周面に形成される。圧縮コイルばね53の後端は、入力プランジャ11の第1ロッド部91と第2ロッド部92との間に形成された、ねじ部51からブレーキペダル13側へ離間して設けられるばね受部54(フランジ部)で受けられる。該圧縮コイルばね53の前端は、ナット部材52の後端面56で受けられる。
The
これにより、ナット部材52の前端面55は、圧縮コイルばね53のセット荷重で、推進部材110の第2軸孔112と第3軸孔113との間に形成された環状面57に押し付けられる。入力部材4は、推力(ブレーキペダル13の踏力)が、圧縮コイルばね53のセット荷重と、ナット部材52を回転させるために必要な荷重とを加算した荷重を上回った時点で前進を開始する。厳密に言えば、ナット部材52には、入力部材4の前進初期および後退初期に、圧縮コイルばね53を圧縮させる力が作用するが、ここでは、当該系における圧縮コイルばね53を圧縮させる力は無視する。
As a result, the
ねじ部51は、入力部材4が移動(前進/後退)したときに、ナット部材52が、回転しながら入力部材4に対して軸方向へ相対移動するように、ねじ山の形状、リード等の諸元が定められている。入力部材4(入力プランジャ11)が前進すると、ナット部材52は、前端面55を推進部材110の環状面57に摺動させながら回転し、このとき、ナット部材52と推進部材110との間に摺動抵抗が発生する。厳密に言えば、ナット部材52が回転すると、ナット部材52の後端面56と圧縮コイルばね53との間にも摺動抵抗が生じるが、ここでは、当該系におけるナット部材52と圧縮コイルばね53との摺動抵抗は無視する。なお、ナット部材52には、例えば、合成樹脂からなる無給油ナットが使用される。
The threaded
次に、図1を参照して、前述した電動倍力装置1の作動を説明する。
ブレーキペダル13が非操作状態(図1参照)から踏み込まれると、入力部材4(入力ロッド10および入力プランジャ11)が前進し、入力プランジャ11に当接するレシオプレート105が、リアクションディスク135を押圧する。一方、コントローラ(図示省略)は、ストローク検出装置7による入力部材4の移動量(変位)の検出結果と、回転角検出装置8による電動モータ2の回転軸2Aの回転角度の検出結果とに基づき、電動モータ2(電動機)の作動を制御する。
Next, the operation of the above-mentioned
When the
電動モータ2の動力は、トルク伝達部131、すなわち、外歯132、中間歯車133、および主歯車134を介して、回転直動変換機構6のナット部材145に伝達される。ナット部材145が回転すると、各プラネタリシャフト146が、遊星運動、すなわち、自転しながらサンシャフト147の回り公転し、これにより、サンシャフト147が前進する。サンシャフト147が前進すると、推進部材110が圧縮コイルばね130のばね力に抗して前進する。これにより、推進部材110は、入力部材4(入力ロッド10および入力プランジャ11)に追従するようにして、該入力部材4との相対変位を維持しながら前進し、レシオプレート105を介してリアクションディスク135を押圧する。
The power of the
これにより、ブレーキペダル13の操作に伴う入力部材4の推進力と、電動モータ2からの推進部材110の推進力とが、リアクションディスク135を介して出力ロッド137に伝達される。その結果、出力ロッド137が前進し、マスタシリンダ15のプライマリピストン31およびセカンダリピストン32が前進する。これにより、マスタシリンダ15のプライマリ室37およびセカンダリ室38に液圧が発生し、各プライマリ室37およびセカンダリ室38で発生したブレーキ液圧が、液圧制御ユニットを介して各車輪のホイールシリンダに供給され、摩擦制動による制動力が発生する。
As a result, the propulsive force of the input member 4 accompanying the operation of the
マスタシリンダ15の液圧発生時には、プライマリ室37およびセカンダリ室38の液圧を、リアクションディスク135を介してレシオプレート105で受圧し、当該液圧による反力の一部が、入力部材4(入力ロッド10および入力プランジャ11)を介してブレーキペダル13に伝達される。このとき、推進部材110の前端面の受圧面積と、レシオプレート105の押圧部106の受圧面積との比が倍力比(ブレーキペダル13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。
When the hydraulic pressure of the
ブレーキペダル13の操作を解除すると、コントローラ(図示省略)は、入力ロッド10の変位に基づき電動モータ2を制御し、回転直動変換機構6を介して推進部材110を後退させる。これに伴い、推進部材110、リアクションディスク135、および出力ロッド137を介して、プライマリピストン31およびセカンダリピストン32が後退し、マスタシリンダ15の液圧が減少することで制動力が解除される。
When the operation of the
次に、主に図2を参照して、ブレーキペダル13(図1参照)の踏み込み初期の踏力と戻し初期の踏力とに差をつけるためのヒステリシス付与機構5の作動を説明する。ブレーキペダル13の非操作状態では、入力部材4は、圧縮コイルばね53(ばね部材)のばね力によりブレーキペダル13側(図2における右側)へ付勢され、推進部材110に対する初期位置に位置する。一方、ナット部材52は、圧縮コイルばね53のばね力によりマスタシリンダ15側(図2における左)へ付勢され、前端面55が推進部材110の環状面57に押し付けられる。なお、図2には、入力ロッド10と入力プランジャ11とからなる入力部材4のうち、入力プランジャ11のみ表示する。
Next, the operation of the
ブレーキペダル13の踏み込み初期において、入力部材4は、当該入力部材4への入力荷重(F1)が、圧縮コイルばね53のセット荷重(F2)と、ナット部材52を回転させるのに要する荷重(F3)とを加算した荷重(F2 +F3)を上回ったときに、推進部材110に対する初期位置から、マスタシリンダ15側へ移動して前進する。換言すると、入力部材4を推進部材110に対する初期位置から前進させるのに要するブレーキペダル13の踏力(F1)は、圧縮コイルばね53のセット荷重(F2)に、ナット部材52を回転させるのに要する荷重(F3)を加えた荷重である。すなわち、(数式1)が成立する。
F1=F2+F3 (数式1)
At the initial stage of depressing the
F1 = F2 + F3 (Formula 1)
ここで、踏み込み初期におけるナット部材52を回転させるのに要する荷重(F3)、換言すると、ナット部材52の前端面55と推進部材110の環状面57との摺動抵抗は、(数式2)により算出される。
F3 =2π(T1 / η) (数式2)
ただし、
T1:踏み込み初期にナット部材52を回転させるために要するトルク
η:ナット部材52と入力プランジャ11のねじ部51との逆効率
Here, the load (F3) required to rotate the
F3 = 2π (T1 / η) (Formula 2)
However,
T1: Torque required to rotate the
ここで、ナット部材52を回転させるために要するトルク(T1)は、(数式3)により算出される。
T1=(F2+F3)μ×r (数式3)
ただし、
μ:ナット部材52の前端面55と推進部材110の環状面57との摩擦係数
r:摩擦力が作用する、入力部材4の軸線からの距離
Here, the torque (T1) required to rotate the
T1 = (F2 + F3) μ × r (Formula 3)
However,
μ: Friction coefficient between the
一方、ブレーキペダル13の戻し初期の踏力、換言すると、入力部材4が推進部材110に対する初期位置まで戻し切る直前で保持し続けるのに要する入力部材4への入力荷重(F4)は、圧縮コイルばね53のセット荷重(F2)から、ナット部材52を回転させるのに要する荷重(F5)を差し引いた荷重である。すなわち、(数式4)が成立する。
F4=F2−F5 (数式4)
On the other hand, the pedaling force at the initial return of the
F4 = F2-F5 (Formula 4)
ここで、戻し初期におけるナット部材52を回転させるのに要する荷重(F5)、換言すると、ナット部材52の前端面55と推進部材110の環状面57との摺動抵抗は、(数式5)により算出される。
F5=2π(T2 / η) (数式5)
ただし、
T2:戻し初期にナット部材52を回転させるために要するトルク
そして、ナット部材52を回転させるために要するトルク(T2)は、(数式6)により算出される。
T2=F2×μ×r (数式6)
Here, the load (F5) required to rotate the
F5 = 2π (T2 / η) (Formula 5)
However,
T2: Torque required to rotate the
T2 = F2 × μ × r (Formula 6)
このように、ブレーキペダル13の踏み込み初期の踏力(F1)は、圧縮コイルばね53のセット荷重(F2)に、ナット部材52を回転させるのに要する荷重(F3)を加えた荷重であるのに対し、ブレーキペダル13の戻し初期の踏力(F4)は、圧縮コイルばね53のセット荷重(F2)から、ナット部材52を回転させるのに要する荷重(F5)を差し引いた荷重である。よって、ブレーキペダル13の踏み込み初期の踏力(F1)と、戻し初期の踏力(F4)とに、踏み込み初期にナット部材52を回転させるのに要する荷重(F3)と戻し初期にナット部材52を回転させるのに要する荷重(F5)とを加算した荷重(F3+F5)分の差をつけることができ、マスタシリンダ13の液圧反力が作用しないブレーキペダル13の踏み込み初期においても、ヒステリシスを付与することが可能である。
As described above, the initial pedaling force (F1) of the
なお、電動モータ2が作動する通常制御には、入力部材4(入力ロッド10および入力プランジャ11)が推進部材110に対して軸方向(前後方向)へ相対移動しないので、ナット部材52は回転しない。
In the normal control in which the
以上、本実施形態の詳細について説明したが、本実施形態の作用効果を以下に示す。
本実施形態によれば、電動機により駆動され、マスタシリンダのピストンを推進させる倍力部材と、ブレーキペダルに連結される入力ロッドと、該入力ロッドに接続されてマスタシリンダのピストンからの反力の一部が伝達される入力プランジャとからなり、倍力部材の内側に挿通される入力部材と、を備える電動倍力装置であって、入力部材は、マスタシリンダ側に設けられるねじ溝と、該ねじ溝からブレーキペダル側へ離間して設けられるフランジ部とを有し、ねじ溝には、マスタシリンダ側で倍力部材と軸方向で当接し、入力部材の移動によって回転するナット部材が設けられ、フランジ部によって支持され、ナット部材をマスタシリンダ側へ付勢するばね部材を有する。
The details of this embodiment have been described above, but the effects of this embodiment are shown below.
According to the present embodiment, a booster member driven by an electric motor to propel the piston of the master cylinder, an input rod connected to the brake pedal, and a reaction force from the piston of the master cylinder connected to the input rod. An electric booster including an input plunger to which a part is transmitted and an input member inserted inside the boosting member. The input member includes a screw groove provided on the master cylinder side and the screw groove. It has a flange portion that is provided apart from the screw groove toward the brake pedal side, and the screw groove is provided with a nut member that abuts in the axial direction with the booster member on the master cylinder side and rotates by moving the input member. It has a spring member that is supported by the flange portion and urges the nut member toward the master cylinder.
これにより、ブレーキペダルの踏み込み初期の踏力は、ばね部材のセット荷重に、ナット部材を回転させるのに要する荷重を加えた荷重となり、他方、ブレーキペダルの戻し初期の踏力は、ばね部材のセット荷重から、ナット部材を回転させるのに要する荷重を差し引いた荷重となる。よって、ブレーキペダルの踏み込み初期の摺動抵抗に対して、戻し初期の摺動抵抗を小さくすることができるので、従来技術のように、ブレーキペダルの踏み込み初期の踏力を大きくするのに伴い、ブレーキペダルを戻す荷重(ばね力)を大きくする必要がなく、ブレーキペダルの踏み込み初期の踏力と戻し初期の踏力とに差をつけつつ、無効踏力の増大を抑制することが可能である。 As a result, the initial pedaling force of the brake pedal is the set load of the spring member plus the load required to rotate the nut member, while the initial pedaling force of the brake pedal is the set load of the spring member. The load is obtained by subtracting the load required to rotate the nut member. Therefore, the sliding resistance at the initial stage of returning can be made smaller than the sliding resistance at the initial stage of depressing the brake pedal. Therefore, as in the conventional technique, as the pedaling force at the initial stage of depressing the brake pedal is increased, the brake is applied. It is not necessary to increase the load (spring force) for returning the pedal, and it is possible to suppress an increase in the ineffective pedaling force while making a difference between the initial pedaling force of the brake pedal and the initial pedaling force of the brake pedal.
1 電動倍力装置、2 電動モータ(電動機)、4 入力部材、10 入力ロッド、11 入力プランジャ、13 ブレーキペダル、15 マスタシリンダ、31 プライマリピストン、32 セカンダリピストン、51 ねじ部(ねじ溝)、52 ナット部材、53 圧縮コイルばね(ばね部材)、54 ばね受部(フランジ部)、110 推進部材(倍力部材) 1 Electric booster, 2 Electric motor (electric motor), 4 Input member, 10 Input rod, 11 Input flanger, 13 Brake pedal, 15 Master cylinder, 31 Primary piston, 32 Secondary piston, 51 Threaded part (thread groove), 52 Nut member, 53 compression coil spring (spring member), 54 spring receiving part (flange part), 110 propulsion member (booster member)
Claims (1)
ブレーキペダルに連結される入力ロッドと、該入力ロッドに接続されて前記マスタシリンダのピストンからの反力の一部が伝達される入力プランジャとからなり、前記倍力部材の内側に挿通される入力部材と、
を備える電動倍力装置であって、
前記入力部材は、前記マスタシリンダ側に設けられるねじ溝と、該ねじ溝から前記ブレーキペダル側へ離間して設けられるフランジ部とを有し、
前記ねじ溝には、前記マスタシリンダ側で前記倍力部材と軸方向で当接し、前記入力部材の移動によって回転するナット部材が設けられ、
前記フランジ部によって支持され、前記ナット部材を前記マスタシリンダ側へ付勢するばね部材を有することを特徴とする電動倍力装置。 A booster that is driven by an electric motor and propels the piston of the master cylinder,
An input rod connected to a brake pedal and an input plunger connected to the input rod to transmit a part of the reaction force from the piston of the master cylinder, and is inserted inside the booster member. Members and
It is an electric booster equipped with
The input member has a screw groove provided on the master cylinder side and a flange portion provided apart from the screw groove on the brake pedal side.
The screw groove is provided with a nut member that abuts on the master cylinder side in the axial direction with the boosting member and rotates by moving the input member.
An electric booster that is supported by the flange portion and has a spring member that urges the nut member toward the master cylinder side.
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