JP6863668B2

JP6863668B2 - 電動倍力装置

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Publication number: JP6863668B2
Application number: JP2019561705A
Authority: JP
Inventors: 潤茂田
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2018-12-25
Publication date: 2021-04-21
Anticipated expiration: 2038-12-25
Also published as: JPWO2019131616A1; WO2019131616A1

Description

本発明は、自動車等の車両のブレーキ装置に組み込まれ、電動機を利用して、マスタシリンダにブレーキ液圧を発生させる電動倍力装置に関するものである。

例えば、特許文献１に記載されている電動倍力装置は、電動モータの回転により回転直動変換機構を介して、マスタシリンダのピストンを移動させるように構成されている。
このような電動倍力装置にあっては、回転直動変換機構にボールねじ機構が採用されている。そこで、コスト削減及び軽量化のために、この回転直動変換機構に対して以下に説明する機構が提案されている。すなわち、回転直動変換機構が、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し、電動モータからの回転がそれぞれ伝達される２つのねじ軸部材と、各ねじ軸部材に係合して、各ねじ軸部材の回転により各ねじ軸部材の軸方向に沿って直動するナット部材と、から構成される。なお、電動モータの回転軸と、各ねじ軸部材とはベルト機構により連結されており、電動モータからの回転はベルト機構を介して各ねじ軸部材にそれぞれ伝達される。そして、電動モータからの回転により回転直動変換機構のナット部材が直動して、マスタシリンダのピストンを移動させている。

しかしながら、この提案の回転直動変換機構では、電動モータの回転軸と各ねじ軸部材との間のベルト機構においてその減速比を確保するためには、各ねじ軸部材に取り付けられる従動プーリの外径を大きく設定する必要があり、その結果、電動倍力装置全体が大型化する虞があり、搭載性が悪化する。

特開２０１６−１２４３４４号公報

そして、本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、小型化を達成でき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。

上記課題を解決するために、本発明の電動倍力装置は、電動機の回転軸からの回転を少なくとも２本の回転軸部材に伝達する減速機構と、前記各回転軸部材それぞれに係合して、前記各回転軸部材の回転によって該回転軸部材の軸方向に沿って直動する直動部材と、該各直動部材に連結されて、該直動部材の直動に伴ってマスタシリンダのピストンを移動させる推力伝達部材と、を備えた電動倍力装置であって、
前記減速機構は、複数の伝達機構で構成され、前記電動機の回転軸と前記複数の伝達機構のうちの一の伝達機構の出力部材との間の減速比が、前記一の伝達機構の出力部材と前記回転軸部材との間の減速比よりも大きいことを特徴とする。

本発明によれば、電動倍力装置の小型化を達成することができる。

本実施形態に係る電動倍力装置であって、リアハウジング及びギヤハウジングを除いた斜視図である。本実施形態に係る電動倍力装置の前面図である。図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。図３の要部拡大図である。図２におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

以下に、本実施形態に係る電動倍力装置１を図１〜図５に基づいて詳しく説明する。図１に示すように、本実施形態に係る電動倍力装置１は、タンデム型のマスタシリンダ２を連結した構造を有している。以下の説明では、図３〜図５において、図の右方を車両後方として、左方を車両前方として説明する。また、図において、図の上方を車両上方として、下方を車両下方として説明する。

まず、マスタシリンダ２を図３に基づいて詳細に説明する。
マスタシリンダ２は、その後端部が、本電動倍力装置１の、後述するフロントハウジング６１の前壁部に設けた開口部６１Ａに挿通されて連結される。当該マスタシリンダ２の上部には、マスタシリンダ２にブレーキ液を供給するリザーバ３が取り付けられている。マスタシリンダ２には、有底のシリンダボア４が形成されている。このシリンダボア４の開口部側にプライマリピストン７が配置される。プライマリピストン７の前部は、マスタシリンダ２のシリンダボア４内に配置される。プライマリピストン７の後部は、シリンダボア４からフロントハウジング６１の開口部６１Ａを経由してハウジング６０内に延びている。

プライマリピストン７の前部及び後部は、それぞれカップ状に形成され、全体として断面Ｈ字状に形成される。プライマリピストン７の軸方向略中央に設けられた中間壁１０の後面に球状凹部１１が形成される。該球状凹部１１に、後述する電動倍力装置１の出力ロッド１１６の押圧ロッド１１９の球状面１２３が当接される。シリンダボア４の底部側には、カップ状のセカンダリピストン８が配置されている。そして、マスタシリンダ２のシリンダボア４内には、プライマリピストン７とセカンダリピストン８との間にプライマリ室１３が形成され、シリンダボア４の底部とセカンダリピストン８との間にセカンダリ室１４が形成される。

マスタシリンダ２のプライマリ室１３及びセカンダリ室１４は、それぞれ、マスタシリンダ２の２個の液圧ポート１６、１６（図１参照）から２系統のアクチュエーション管路（図示略）を介して液圧制御ユニット（図示略）に連通されている。該液圧制御ユニットは、４系統のファンデーション管路（図示略）を介して各車輪のホイールシリンダ（図示略）にそれぞれ連通されている。そして、マスタシリンダ２、または、液圧制御ユニットによって発生されるブレーキ液の液圧を各車輪のホイールシリンダに供給して制動力を発生させている。

マスタシリンダ２には、プライマリ室１３及びセカンダリ室１４をそれぞれリザーバ３に接続するためのリザーバポート１８、１９が設けられている。シリンダボア４の内周面には、シリンダボア４内をプライマリ室１３及びセカンダリ室１４に区画するために、プライマリピストン７及びセカンダリピストン８に当接する環状のピストンシール２０、２１、２２、２３が軸方向に沿って所定間隔を置いて配置されている。ピストンシール２０、２１は、軸方向に沿って一方のリザーバポート１８（後側）を挟んで配置されている。プライマリピストン７が図３に示す非制動位置にあるとき、プライマリ室１３は、プライマリピストン７の側壁に設けられたピストンポート２５を介してリザーバポート１８に連通する。そして、プライマリピストン７が非制動位置から前進してピストンポート２５が一方のピストンシール２１（前側）に達したとき、プライマリ室１３がピストンシール２１によってリザーバポート１８から遮断されて液圧が発生する。

同様に、残りの２つのピストンシール２２、２３は、軸方向に沿って他方のリザーバポート１９（前側）を挟んで配置されている。セカンダリピストン８が図３に示す非制動位置にあるとき、セカンダリ室１４は、セカンダリピストン８の側壁に設けられたピストンポート２６を介してリザーバポート１９に連通している。そして、セカンダリピストン８が非制動位置から前進してピストンポート２６が一方のピストンシール２３（前側）に達したとき、セカンダリ室１４がピストンシール２３によってリザーバポート１９から遮断されて液圧が発生する。

プライマリピストン７とセカンダリピストン８との間には、圧縮コイルバネ２８が介装されている。圧縮コイルバネ２８により、プライマリピストン７とセカンダリピストン８とを互いに離間する方向に付勢する。圧縮コイルバネ２８の内部には、一定範囲で伸縮自在の伸縮部材２９が配置されている。該伸縮部材２９は、プライマリピストン７の中間壁１０に当接されるリテーナガイド３０と、セカンダリピストン８に前端が当接され、該リテーナガイド３０内を軸方向に移動可能なリテーナロッド３１と、からなる。

シリンダボア４の底部とセカンダリピストン８との間には、圧縮コイルバネ３３が介装されている。圧縮コイルバネ３３により、シリンダボア４の底部とセカンダリピストン８とを互いに離間する方向に付勢する。圧縮コイルバネ３３の内部にも、一定範囲で伸縮自在の伸縮部材３４が配置されている。該伸縮部材３４は、セカンダリピストン８に後端が当接されるリテーナガイド３５と、シリンダボア４の底部に前端が当接され、該リテーナガイド３５内を軸方向に移動可能なリテーナロッド３６と、からなる。

次に、本実施形態に係る電動倍力装置１を図３〜図５に基づいて、図１及び図２も適宜参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係る電動倍力装置１は、図３及び図５に示すように、大略、電動モータ５０、減速機構５１、回転直動変換機構５２、ストローク検出装置５３、入力部材５４及びコントローラ５５を備えている。

本実施形態に係る電動倍力装置１は、図３及び図５に示すように、減速機構５１、回転直動変換機構５２、入力部材５４及び後述するアシスト部材９３等を収容するハウジング６０を有する。該ハウジング６０は、フロントハウジング６１と、リアハウジング６２と、ギヤハウジング６５と、から構成される。フロントハウジング６１の前壁部で左右方向略中央に、開口部６１Ａが形成される。当該開口部６１Ａにマスタシリンダ２の後端部が挿通されて、マスタシリンダ２がフロントハウジング６１に連結される。フロントハウジング６１内には、マスタシリンダ２の後端部を中心に左右方向両側に回転直動変換機構５２が収容される。リアハウジング６２は、マスタシリンダ２と同軸上を後方に向かって突設されて、入力部材５４及びアシスト部材９３を収容する筒状ハウジング６６を一体的に備えている。ギヤハウジング６５は、回転直動変換機構５２の各ねじ軸部材１６０の後端部から減速機構５１を含んで収容する。なお、リアハウジング６２内には、後述する回転直動変換機構５２の各ねじ軸部材１６０の多段軸部１６４を回転自在に支持する支持孔６３Ａを有するリアベアリング６３が配置されている。

筒状ハウジング６６の周りに取付プレート６９が固定される。該取付プレート６９には複数のスタッドボルト７０が取り付けられている。そして、本電動倍力装置１は、入力ロッド７４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て、複数のスタッドボルト７０を用いてダッシュパネルに固定される。

入力部材５４は、リアハウジング６２の筒状ハウジング６６内を往復移動する。当該入力部材５４は、入力ロッド７４と入力プランジャ７５とからなる。入力ロッド７４の後端部にはクレビス７７が接続される。入力ロッド７４は、クレビス７７を介してブレーキペダル７８に連結される。これにより、ブレーキペダル７８が操作されることで、入力ロッド７４は、軸方向に沿って移動するようになる。入力ロッド７４の前端部は、筒状ハウジング６６内に配置される。入力ロッド７４の前端に設けたボールジョイント部７９が入力プランジャ７５の後端部に連結される。当該入力プランジャ７５は、マスタシリンダ２のプライマリピストン７及びセカンダリピストン８を前進させて、プライマリピストン７及びセカンダリピストン８からの反力の一部が伝達される。

入力プランジャ７５は、全体として棒状に形成され、入力ロッド７４と同心状に配置されている。入力プランジャ７５は、主ロッド部８２と、主ロッド部８２から前方に一体的に延び、主ロッド部８２より小径の小径ロッド部８３と、該小径ロッド部８３から前方に一体的に延び、小径ロッド部８３より僅かに大径の押圧ロッド部８４と、主ロッド部８２から後方に一体的に延びる筒状かしめ部８５と、を備えている。主ロッド部８２の後端面で径方向中央部に、入力ロッド７４のボールジョイント部７９が連結される球状凹部８７が形成される。主ロッド部８２の外周面において、前方寄りに、環状に延びる環状溝部８８が形成される。入力プランジャ７５の筒状かしめ部８５は、主ロッド部８２の外径よりも大径に形成される。筒状かしめ部８５の外周面には、カシメ用工具を挿入するための環状凹部９０が形成される。筒状かしめ部８５の内部は、主ロッド部８２の後端面に設けた球状凹部８７に連続する。

入力プランジャ７５の径方向外方にアシスト部材９３が配置される。アシスト部材９３は、全体として円筒状に形成され、入力プランジャ７５と同心状に配置される。アシスト部材９３には、その前端部に径方向外方に向かって環状受け部９４が突設される。アシスト部材９３の後端面から環状受け部９４に至る本体部は、リアハウジング６２の筒状ハウジング６６内に収容される。環状受け部９４には、その外周面後端から、後方に向かって縮径されるテーパ状の受け面９５が形成される。アシスト部材９３の環状受け部９４（受け面９５）に推力伝達部材１２６が後方から当接される。該推力伝達部材１２６の構成は後述する。アシスト部材９３の前端部、すなわち環状受け部９４から前側の部位に、後述する出力ロッド１１６のカップ部１１８内にその外周面が当接するように配置される小径円筒部９６が形成される。この小径円筒部９６は、アシスト部材９３の環状受け部９４から後側の本体部よりも小径に形成される。

図１も参照して、アシスト部材９３の、環状受け部９４から後側の本体部の外周面には、一対の平面部９７、９７が形成されている。平面部９７、９７は、アシスト部材９３の外周面における上下一対に形成される。アシスト部材９３には、上側の平面部９７に開口する溝部９８が形成され、該溝部９８はアシスト部材９３内（第１及び第２開口部１０１、１０２）と連通している。該溝部９８はアシスト部材９３の後端面から軸方向に沿って所定距離形成されている。アシスト部材９３は、その後端面から軸方向に沿って開口される第１開口部１０１と、該第１開口部１０１から前方に連続して軸方向に沿って開口され、第１開口部１０１より小径の第２開口部１０２と、小径円筒部９６の内部であって、第２開口部１０２から前方に連続して軸方向に沿って前端面まで開口され、第２開口部１０２より小径の第３開口部１０３と、を備えている。これら第１〜第３開口部１０１〜１０３は同心状に形成される。

アシスト部材９３には、第２開口部１０２の前方寄りに、第２開口部１０２の内径よりの大きい縦長のスリット１０６が径方向に沿って貫通している。このスリット１０６は、入力プランジャ７５に設けた環状溝部８８と軸方向の位置が略同じである。スリット１０６の幅長は、環状溝部８８の幅長より大きく設定されている。そして、アシスト部材９３のスリット１０６を通じて、入力プランジャ７５の環状溝部８８にストッパ１０８の一対の挟持部材１０９、１０９が係合される。これにより、入力プランジャ７５は、各挟持部材１０９とアシスト部材９３のスリット１０６との間の前後方向のクリアランス分だけ、アシスト部材９３に対する前後方向への相対移動が許容される。アシスト部材９３の第１開口部１０１内に入力プランジャ７５の筒状かしめ部８５が挿通される。アシスト部材９３の第１開口部１０１から第２開口部１０２内に亘って、入力プランジャ７５の主ロッド部８２及び小径ロッド部８３が挿通される。アシスト部材９３の第３開口部１０３内に入力プランジャ７５の押圧ロッド部８４が挿通される。

アシスト部材９３の上側の平面部９７には、所定幅の案内凹部１１０が軸方向に沿って所定距離形成されている。この案内凹部１１０に、ストローク検出装置５３の、複数の磁石部材１１２を保持した磁石ホルダ１１４が軸方向に沿って移動自在に支持されている。ストローク検出装置５３は、ブレーキペダル７８の操作量に基づく、入力部材５４（入力ロッド７４及び入力プランジャ７５）の移動量を検出するものである。ストローク検出装置５３は、複数の磁石部材１１２（本実施形態では、磁石部材１１２は３箇所配置される）と、ホールセンサユニット（図示略）と、を備えている。各磁石部材１１２は、磁石ホルダ１１４により保持される。上述したように、磁石ホルダ１１４は、上側の平面部９７の案内凹部１１０に軸方向に沿って移動自在に支持される。磁石ホルダ１１４は、連結部材（図示略）を介して入力プランジャ７５と連結されている。該連結部材は、アシスト部材９３に設けた溝部９８内を前後方向に移動自在に配置される。これにより、入力プランジャ７５の移動に伴って、磁石ホルダ１１４、すなわち各磁石部材１１２が移動するようになる。

一方、図示は省略するが、ホールセンサユニットは、磁石ホルダ１１４に保持された各磁石部材１１２から発生する磁束密度により、入力部材５４の移動量を表す信号を出力するものである。ホールセンサユニットは、各磁石部材１１２の移動経路、すなわち入力プランジャ７４の上側の平面部９７に設けた案内凹部１１０に近接した位置に配置されている。そして、軸方向に移動する各磁石部材１１２からの磁束密度の変化をホールセンサユニットにより検出することで、各磁石部材１１２を含む磁石ホルダ１１４の移動量、ひいては入力部材５４の移動量を検出するようにしている。

アシスト部材９３の前方には、出力ロッド１１６が配置される。具体的に、出力ロッド１１６は、前方に位置する円筒状部１１７と、該円筒状部１１７の後端から一体的に設けられ、円筒状部１１７よりも大径に形成されるカップ部１１８と、該円筒状部１１７内に固定される押圧ロッド１１９と、を備えている。アシスト部材９３前端の小径円筒部９６は、出力ロッド１１６のカップ部１１８内に径方向で互いに当接するように配置される。出力ロッド１１６のカップ部１１８内には、アシスト部材９３の小径円筒部９６の前端面に当接するように略円板状のリアクションディスク１２１が配置される。リアクションディスク１２１の外周面は、出力ロッド１１６のカップ部１１８の内周面に当接される。該リアクションディスク１２１は、ゴム等の弾性体で構成される。リアクションディスク１２１には、アシスト部材９３の第３開口部１０３内に配置される入力プランジャ７５の押圧ロッド部８４の前端面が当接可能となる。押圧ロッド１１９の前端面は球状面１２３に形成される。そして、出力ロッド１１６の円筒状部１１７の前部、及び押圧ロッド１１９が、プライマリピストン７の中間壁１０に向かって延びて、出力ロッド１１６の押圧ロッド１１９の前端面に設けた球状面１２３が、プライマリピストン７の中間壁１０の後面に設けた球状凹部１１に当接される。

図３及図５に示すように、アシスト部材９３の環状受け部９４の受け面９５には、後方から推力伝達部材１２６が当接される。該推力伝達部材１２６は、環状受け部９４の受け面９５に当接する円筒状の伝達本体部１２８と、該伝達本体部１２８の外周部から一体的に延びる一対（１８０°ピッチ）のアーム状支持部１２９、１２９と、を備えている。伝達本体部１２８は、その内壁面前端に、アシスト部材９３の環状受け部９４（受け面９５）に当接するように、前方に向かって拡径されるテーパ状の押圧面１３１が形成される。各アーム状支持部１２９、１２９は、その先端に貫通支持孔１３３、１３３がそれぞれ形成される。貫通支持孔１３３、１３３は、平面視略矩形状に形成される。この貫通支持孔１３３において、短手側の開口幅は、後述するナット部材１６１の六角筒部１７１における一対の壁面間の長さに略一致しており、アーム状支持部１２９の貫通支持孔１３３内にナット部材１６１の六角筒部１７１が相対回転不能に支持される。アシスト部材９３の環状受け部９４の前面と、フロントハウジング６１の開口部６１Ａ周辺との間には圧縮コイルバネ１３５が配置されている。この圧縮コイルバネ１３５の付勢力により、アシスト部材９３を後方に向かって付勢している。

図１も参照して、電動機である電動モータ５０は、マスタシリンダ２の上方で、リザーバ３の後方に配置される。電動モータ５０の回転軸１４０は後方に向かってリアハウジング６２内に延びている。電動モータ５０の回転軸１４０からの回転は、減速機構５１を経由して、回転直動変換機構５２の各ねじ軸部材１６０、１６０に伝達される。減速機構５１は、複数の伝達機構、本実施形態では遊星歯車減速機構１４２及び平歯車減速機構１４３から構成される。電動モータ５０の回転軸１４０に遊星歯車減速機構１４２が連結されている。遊星歯車減速機構１４２はリアハウジング６２及びギヤハウジング６５内に収容される。

図３及び図４に示すように、遊星歯車減速機構１４２は、電動モータ５０の回転軸１４０に相対回転不能に支持されるサンギヤ１４６と、該サンギヤ１４６にそれぞれ噛み合い、該サンギヤ１４６の周方向に沿って複数配置されるプラネタリギヤ１４７と、各プラネタリギヤ１４７に内歯１４８Ａが噛み合い、該各プラネタリギヤ１４７を囲むようにして相対回転不能に支持される円環状のインターナルギヤ１４８と、各プラネタリギヤ１４７に連結されて、サンギヤ１４６の軸線周りを回転するキャリア１４９と、を備えている。このキャリア１４９が出力部材に相当する。サンギヤ１４６は、外周面に形成される歯車部１４６Ａと、歯車部１４６Ａから同心状に後方に向かって延びる軸部１４６Ｂと、径方向中心に形成される孔部１４６Ｃと、を有している。サンギヤ１４６の孔部１４６Ｃに電動モータ５０の回転軸１４０が固定される。

各プラネタリギヤ１４７は、その外周面に歯車部１４７Ａを有し、その径方向中心にピン用孔部１４７Ｂが形成される。各プラネタリギヤ１４７は、その歯車部１４７Ａがサンギヤ１４６の歯車部１４６Ｂ及びインターナルギヤ１４８の内歯１４８Ａそれぞれに噛み合っている。インターナルギヤ１４８は、円環状に形成される。インターナルギヤ１４８は、リアハウジング６２及びギヤハウジング６５に回転不能に支持されている。インターナルギヤ１４８の内周面には、各プラネタリギヤ１４７の歯車部１４７Ａに噛み合う内歯１４８Ａが形成されている。キャリア１４９は、円板状のベース部１４９Ａと、該ベース部１４９Ａの前面の外周部に一体的に周方向に間隔を置いて突設される複数のピン部１４９Ｂと、ベース部１４９Ａの後面の径方向中心から後方に一体的に延びる支持軸部１４９Ｃと、を備えている。ベース部１４９Ａの前面で径方向中心には支持凹部１４９Ｄが形成される。この支持凹部１４９Ｄにサンギヤ１４６の軸部１４６Ｂが収容される。軸部１４６Ｂの外周面とベース部１４９Ａの支持凹部１４９Ｄの内周面との間にはスリーブ１５１が配置される。キャリア１４９の各ピン部１４９Ｂが、各プラネタリギヤ１４７の各ピン用孔部１４７Ｂに回転自在にそれぞれ挿通される。キャリア１４９の支持軸部１４９Ｃには、第１ギヤ１５３が相対回転不能に支持されている。支持軸部１４９Ｃの後端は、ギヤハウジング６５に回転自在に支持されている。

図５に示すように、遊星歯車減速機構１４２からの回転は、平歯車減速機構１４３を経由して回転直動変換機構５２に伝達される。回転直動変換機構５２は、遊星歯車減速機構１４２からの回転が分配されて共に回転する、２本の回転軸部材としてのねじ軸部材１６０、１６０と、各ねじ軸部材１６０、１６０それぞれに係合して、各ねじ軸部材１６０、１６０の回転に伴って該ねじ軸部材１６０、１６０の軸方向に沿って直動する直動部材としてのナット部材１６１、１６１と、を備えている。各ねじ軸部材１６０、１６０は、マスタシリンダ２の軸線とは異なった径方向外方にそれぞれ位置している。各ねじ軸部材１６０、１６０の軸線は、マスタシリンダ２の軸線と略平行である。各ねじ軸部材１６０の軸線は、電動モータ５０の回転軸１４０と略平行であり、遊星歯車減速機構１４２のサンギヤ１４６及びキャリア１４９の回転軸線と略平行である。各ねじ軸部材１６０は、雄ねじ部１６３と、雄ねじ部１６３から後方に一体的に延び、雄ねじ部１６３より大径の多段軸部１６４と、該多段軸部１６４から後方に一体的に延びる第２ギヤ１５４と、を備えている。

各ねじ軸部材１６０の雄ねじ部１６３の前端は、マスタシリンダ２の後端部付近に位置して、雄ねじ部１６３の後端は、リアハウジング６２の筒状ハウジング６６の前端より若干後方に位置している。各ねじ軸部材１６０の多段軸部１６４が、リアハウジング６２内のリアベアリング６３の支持孔６３Ａ内に回転自在に支持されている。各ねじ軸部材１６０の前端には、前側ばね受け部１６６が取り付けられている。各ねじ軸部材１６０の前端部は、フロントハウジング６１の前壁部に設けた凹部６１Ｂに回転自在に支持されている。前側ばね受け部１６６は、フロントハウジング６１の凹部６１Ｂ周辺に配置される。各ねじ軸部材１６０には、ナット部材１６１が螺合されている。ナット部材１６１は、前端に位置する小径円筒部１７０と、該小径円筒部１７０から一体的に後方に延び、外周面が六角形に形成される六角筒部１７１と、六角筒部１７１から一体的に後方に延びる大径円筒部１７２と、から構成される。ナット部材１６１の小径円筒部１７０の外周面から、小径円筒部１７０と六角筒部１７１との間の段差部に亘って後側ばね受け部１６７が配置されている。各ねじ軸部材１６０の雄ねじ部１６３の周りであって、前側ばね受け部１６６と後側ばね受け部１６７との間に圧縮コイルバネ１７５が配置されている。この圧縮コイルバネ１７５により、ナット部材１６１を後方に向かって付勢している。

各ナット部材１６１の六角筒部１７１の一対の壁面が、推力伝達部材１２６の各アーム状支持部１２９の貫通支持孔１３３の短手側の対向面に当接するように、各ナット部材１６１が、推力伝達部材１２６の各アーム状支持部１２９の貫通支持孔１３３に挿通される。これにより、各ナット部材１６１は、推力伝達部材１２６の各アーム状支持部１２９の貫通支持孔１３３に対して相対回転不能に支持される。

図１に示すように、図３及び図５も参照して、平歯車減速機構１４３は、ギヤハウジング６５内に収容され、遊星歯車減速機構１４２のキャリア１４９の支持軸部１４９Ｃに一体的に設けられる第１ギヤ１５３と、回転直動変換機構５２の各ねじ軸部材１６０に一体的に設けられる第２ギヤ１５４と、これら第１ギヤ１５３と各第２ギヤ１５４、１５４との間に配置され、第１ギヤ１５３及び各第２ギヤ１５４、１５４に噛み合う各伝達ギヤ１５５、１５５と、から構成される。すなわち、第１ギヤ１５３には、２つの伝達ギヤ１５５、１５５が噛み合っており、各伝達ギヤ１５５、１５５は各第２ギヤ１５４、１５４にそれぞれ噛み合っている。第１ギヤ１５３の外径は、伝達ギヤ１５５の外径より小径である。第２ギヤ１５４の外径も、伝達ギヤ１５５の外径より小径である。第２ギヤ１５４の外径は、第１ギヤ１５３の外径よりも若干大径である。なお、第２ギヤ１５４の外径を、第１ギヤ１５３の外径よりも若干小径にしてもよい。

そこで、電動モータ５０の回転軸１４０（サンギヤ１４６）と遊星歯車減速機構１４２のキャリア１４９との間の減速比は、該遊星歯車減速機構１４２のキャリア１４９（第１ギヤ１５３）と各ねじ軸部材１６０（第２ギヤ１５４）との間の減速比より大きくなるように設定される。言い換えれば、遊星歯車減速機構１４２による減速比が、平歯車減速機構１４３による減速比よりも大きくなるように設定される。そして、電動モータ５０の回転軸１４０が回転すると、サンギヤ１４６の周りを各プラネタリギヤ１４７が回転すると共に、キャリア１４９がサンギヤ１４６の軸線周りを十分に減速され、増力されて回転する。続いて、キャリア１４９からの回転は、第１ギヤ１５３から各伝達ギヤ１５５、１５５及び第２ギヤ１５４、１５４を経て、各ねじ軸部材１６０、１６０に若干減速され、増力されて伝達される。続いて、各ねじ軸部材１６０が回転すると、各ねじ軸部材１６０に螺合しているナット部材１６１が、各ねじ軸部材１６０の軸方向に沿って直動する。その結果、各ナット部材１６１の大径円筒部１７２により推力伝達部材１２６が押圧されて前進することで、アシスト部材９３が圧縮コイルバネ１３５の付勢力に抗して前進することができる。

コントローラ５５は、ストローク検出装置５３、回転角検出手段（図示略）及び電動モータ５０に供給する電流値を検出する電流センサ（図示略）等の各種センサからの検出信号や、マスタシリンダ２のプライマリ室１３及びセカンダリ室１４の液圧を検出する液圧センサ（図示略）からの信号等を取得する。なお、液圧信号の取得に当たっては液圧センサから直接、または、ＣＡＮを介して取得する。これら信号に基づき、電動モータ５０の駆動を制御する。これにより、回転直動変換機構５２によりアシスト部材９３を推進させて、所望の倍力比をもって、マスタシリンダ２内のプライマリ室１３及びセカンダリ室１４にブレーキ液圧を発生させる。

次に、本実施形態に係る電動倍力装置１の作用を説明する。
図３に示すブレーキペダル７８の非操作状態から、ブレーキペダル７８が操作される、すなわち、ブレーキペダル７８が踏み込まれると、入力ロッド７４と共に入力プランジャ７５が前進して、その入力プランジャ７５の押圧ロッド部８４がリアクションディスク１２１を押圧する。また、ブレーキペダル７８の操作に伴って入力部材５４（入力ロッド７４及び入力プランジャ７５）が前進すると、ストローク検出装置５３により、入力部材５４の移動量が検出されると共に、回転角検出手段により、電動モータ５０の回転軸１４０の回転角度が検出されて、それぞれ検出結果等に基づいて、コントローラ５５により電動モータ５０の駆動が制御される。

電動モータ５０の回転軸１４０からの回転は、遊星歯車減速機構１４２及び平歯車減速機構１４３を経て回転直動変換機構５２の各ねじ軸部材１６０に伝達される。詳しく説明すると、電動モータ５０の回転軸１４０（サンギヤ１４６）の回転に伴って、各プラネタリギヤ１４７が自身の軸線を中心に自転しながらサンギヤ１４６の軸線を中心に公転する遊星運動しつつ、キャリア１４９がサンギヤ１４６の軸線を中心に十分に減速、増力されて回転する。続いて、キャリア１４９からの回転は、第１ギヤ１５３から各伝達ギヤ１５５、１５５及び第２ギヤ１５４、１５４を経て、各ねじ軸部材１６０、１６０に若干減速され、増力されて伝達される。続いて、各ねじ軸部材１６０、１６０の回転に伴って、各ねじ軸部材１６０、１６０に螺合しているナット部材１６１、１６１が、各圧縮コイルバネ１７５、１７５の付勢力に抗して各ねじ軸部材１６０、１６０の軸方向に沿って前進する。すると、各ナット部材１６１の大径円筒部１７２により推力伝達部材１２６が押圧されて前進することで、アシスト部材９３が圧縮コイルバネ１３５の付勢力に抗して前進する。このように、アシスト部材９３が入力部材５４（入力ロッド７４及び入力プランジャ７５）を追従するように、該入力部材５４との相対変位を維持したまま前進して、リアクションディスク１２１を入力プランジャ７５の押圧ロッド部８４と共に押圧する。

この結果、ブレーキペダル７８の操作に伴う入力部材５４による推進力と、電動モータ５０の回転に伴うアシスト部材９３の推進力とが、リアクションディスク１２１を介して出力ロッド１１６に伝達されて、該出力ロッド１１６が前進することで、マスタシリンダ２のプライマリピストン７及びセカンダリピストン８が前進する。

そして、マスタシリンダ２のプライマリ室１３及びセカンダリ室１４に液圧がそれぞれ発生して、これらプライマリ室１３及びセカンダリ室１４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。マスタシリンダ２における液圧発生時には、プライマリ室１３及びセカンダリ室１４の液圧を、リアクションディスク１２１を介して入力プランジャ７５の押圧ロッド部８４によって受圧し、その液圧による反力が、入力部材５４（入力ロッド７４及び入力プランジャ７５）を介してブレーキペダル７８に伝達されるようになる。そして、アシスト部材９３の小径円筒部９６の前端面の受圧面積と、入力プランジャ７５の押圧ロッド部８４の前端面の受圧面積との比が、倍力比（ブレーキペダル７８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。

一方、ブレーキペダル７８の操作を解除する、すなわちブレーキペダル７８への踏み込みを解除すると、入力部材５４が、マスタシリンダ２（プライマリ室１３及びセカンダリ室１４）からの液圧による反力によって後退する。続いて、ストローク検出装置５３により、入力部材５４の移動量が検出されると共に、回転角検出手段により、電動モータ５０の回転軸１４０の回転角度が検出されて、それぞれ検出結果に基づいて、コントローラ５５により電動モータ５０の駆動（逆回転）が制御され、その逆回転が遊星歯車減速機構１４２及び平歯車減速機構１４３を経由して回転直動変換機構５２の各ねじ軸部材１６０、１６０に伝達される。

続いて、これらねじ軸部材１６０、１６０の逆回転に伴って、各ねじ軸部材１６０、１６０に螺合しているナット部材１６１，１６１が、各圧縮コイルバネ１７５、１７５の付勢力も付加されつつ各ねじ軸部材１６０、１６０の軸方向に沿って後退する。これにより、アシスト部材９３は、マスタシリンダ２（プライマリ室１３及びセカンダリ室１４）からの液圧による反力を含む圧縮コイルバネ１３５の付勢力によって各ナット部材１６１（推力伝達部材１２６を含む）と共に、入力部材５４との相対変位を維持しながら後退して、初期位置に戻るようになる。これにより、マスタシリンダ２のプライマリピストン７及びセカンダリピストン８が後退して、マスタシリンダ２のプライマリ室１３及びセカンダリ室１４の液圧が減圧されて制動力が解除される。

以上説明した、本実施形態に係る電動倍力装置１では、電動モータ５０の回転軸１４０からの回転を、回転直動変換機構５２の２本のねじ軸部材１６０に伝達する減速機構５１を備えており、該減速機構５１は、複数の伝達機構、すなわち遊星歯車減速機構１４２及び平歯車減速機構１４３から構成されており、遊星歯車減速機構１４２による減速比は、平歯車減速機構１４３による減速比よりも大きく設定される。

すなわち、遊星歯車減速機構１４２は、電動モータ５０の回転軸１４０に相対回転不能に支持されるサンギヤ１４６と、該サンギヤ１４６にそれぞれ噛み合い、該サンギヤ１４６の周方向に沿って複数配置されるプラネタリギヤ１４７と、各プラネタリギヤ１４７に内歯１４８Ａが噛み合い、該各プラネタリギヤ１４７を囲むようにして相対回転不能に支持される円環状のインターナルギヤ１４８と、各プラネタリギヤ１４７に連結されて、サンギヤ１４６の軸線周りを回転するキャリア１４９と、を備えている。また、平歯車減速機構１４３は、キャリア１４９に一体的に設けた第１ギヤ１５３と、各ねじ軸部材１６０に一体的に設けた第２ギヤ１５４と、第１ギヤ１５３と各第２ギヤ１５４、１５４との間に配置される各伝達ギヤ１５５、１５５と、を備えている。そして、電動モータ５０の回転軸１４０（サンギヤ１４６）と遊星歯車減速機構１４２のキャリア１４９（第１ギヤ１５３）との間の減速比が、キャリア１４９（第１ギヤ１５３）とねじ軸部材１６０（第２ギヤ１５４）との間の減速比よりも大きく設定される。

その結果、回転直動変換機構５２の各ねじ軸部材１６０に一体的に設けられる第２ギヤ１５４の外径を最小限に設定することができ、結果として、各ねじ軸部材１６０、１６０間の距離を最小限にすることができる。これにより、電動倍力装置１の小型化を達成することができ、延いては、電動倍力装置１の搭載性が良好となる。また、本実施形態では、減速機構５１として遊星歯車減速機構１４２を採用しているので、電動モータ５０の回転軸１４０の回転軸線とキャリア１４９の回転軸線とを同軸上に配置することができ、全体的にコンパクトにすることができる。

なお、本実施形態に係る電動倍力装置１では、平歯車減速機構１４３における第２ギヤ１５４の外径を、第１ギヤ１５３の外径よりも若干大径に形成しており、第１ギヤ１５３の回転に伴う第２ギヤ１５４の回転が若干減速されるように構成されているが、遊星歯車減速機構１４２にて十分に減速できるのであれば、第２ギヤ１５４の外径を第１ギヤ１５３の外径よりも大径に形成して、第１ギヤ１５３の回転に伴う第２ギヤ１５４の回転を増速するように構成してもよい。

また、本実施形態に係る電動倍力装置１では、回転直動変換機構５２のねじ軸部材１６０が２本採用されているが、ねじ軸部材１６０を３本以上採用してもよい。

以上説明した実施形態に基づく電動倍力装置１として、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。
第１の態様は、電動機５０の回転軸１４０からの回転を少なくとも２本の回転軸部材１６０、１６０に伝達する減速機構５１と、前記各回転軸部材１６０、１６０それぞれに係合して、前記各回転軸部材１６０、１６０の回転によって該回転軸部材１６０、１６０の軸方向に沿って直動する直動部材１６１、１６１と、該各直動部材１６１、１６１に連結されて、該直動部材１６１、１６１の直動に伴ってマスタシリンダ２のピストン７、８を移動させる推力伝達部材１２６と、を備えた電動倍力装置１であって、前記減速機構５１は、複数の伝達機構１４２、１４３で構成され、前記電動機２の回転軸１４０と前記複数の伝達機構１４２、１４３のうちの一の伝達機構１４２の出力部材１４９との間の減速比が、前記一の伝達機構１４２の出力部材１４９と前記回転軸部材１６０との間の減速比よりも大きい。

第２の態様は、第１の態様において、前記一の伝達機構は、遊星歯車減速機構１４２である。

第３の態様は、第２の態様において、前記遊星歯車減速機構１４２は、前記電動機５０の回転軸１４０に相対回転不能に支持されるサンギヤ１４６と、該サンギヤ１４６にそれぞれ噛み合い、該サンギヤ１４６の周方向に沿って複数配置されるプラネタリギヤ１４７と、各プラネタリギヤ１４７に内歯１４８Ａが噛み合い、該各プラネタリギヤ１４７を囲むようにして相対回転不能に支持される円環状のインターナルギヤ１４８と、を有し、前記出力部材１４９は、前記各プラネタリギヤ１４７に連結されて、前記サンギヤ１４６の軸線周りを回転する構成である。

第４の態様は、第３の態様において、前記減速機構５１は、前記遊星歯車減速機構１４２の出力部材１４９からの回転が伝達される平歯車減速機構１４３を備え、該平歯車減速機構１４３は、前記出力部材１４９に一体的に設けた第１ギヤ１５３と、前記回転軸部材１６０に一体的に設けた第２ギヤ１５４と、前記第１ギヤ１５３と前記第２ギヤ１５４との間に配置され、両者に噛み合う伝達ギヤ１５５と、を備え、前記遊星歯車減速機構１４２による減速比は、前記平歯車減速機構１４３による減速比よりも大きい。

１電動倍力装置，２マスタシリンダ，７プライマリピストン，８セカンダリピストン，５０電動モータ（電動機），５１減速機構，５２回転直動変換機構，１２６
推力伝達部材，１４０回転軸，１４２遊星歯車減速機構（一の伝達機構），１４３
平歯車減速機構（伝達機構），１４６サンギヤ，１４７プラネタリギヤ，１４８インターナルギヤ，１４８Ａ内歯，１４９キャリア（出力部材），１５３第１ギヤ，１５４第２ギヤ，１５５伝達ギヤ，１６０ねじ軸部材（回転軸部材），１６１ナット部材（直動部材）

Claims

電動機の回転軸からの回転を少なくとも２本の回転軸部材に伝達する減速機構と、
前記各回転軸部材それぞれに係合して、前記各回転軸部材の回転によって該回転軸部材の軸方向に沿って直動する直動部材と、
該各直動部材に連結されて、該直動部材の直動に伴ってマスタシリンダのピストンを移動させる推力伝達部材と、
を備えた電動倍力装置であって、
前記減速機構は、複数の伝達機構で構成され、
前記電動機の回転軸と前記複数の伝達機構のうちの一の伝達機構の出力部材との間の減速比が、前記一の伝達機構の出力部材と前記回転軸部材との間の減速比よりも大きいことを特徴とする電動倍力装置。
前記一の伝達機構は、遊星歯車減速機構であることを特徴とする請求項１に記載の電動倍力装置。
前記遊星歯車減速機構は、
前記電動機の回転軸に相対回転不能に支持されるサンギヤと、
該サンギヤにそれぞれ噛み合い、該サンギヤの周方向に沿って複数配置されるプラネタリギヤと、
各プラネタリギヤに内歯が噛み合い、該各プラネタリギヤを囲むようにして相対回転不能に支持される円環状のインターナルギヤと、を有し、
前記出力部材は、前記各プラネタリギヤに連結されて、前記サンギヤの軸線周りを回転する構成であることを特徴とする請求項２に記載の電動倍力装置。
前記減速機構は、前記遊星歯車減速機構の出力部材からの回転が伝達される平歯車減速機構を備え、
該平歯車減速機構は、
前記出力部材に一体的に設けた第１ギヤと、
前記回転軸部材に一体的に設けた第２ギヤと、
前記第１ギヤと前記第２ギヤとの間に配置され、両者に噛み合う伝達ギヤと、
を備え、
前記遊星歯車減速機構による減速比は、前記平歯車減速機構による減速比よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の電動倍力装置。