JPWO2013047765A1 - 電動ブレーキ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1に開示される電動ブレーキアクチュエータは、ブレーキペダルの操作で進退移動する軸部材を主ピストン、その軸部材(主ピストン)に外装される筒状部材をブースタピストンとし、軸部材(主ピストン)にブレーキペダルから入力される推力と、筒状部材(ブースタピストン)に電動モータで付与される推力と、でブレーキ液圧を発生して踏力を倍力するように構成されている。
したがってブースタピストン及び主ピストンがボールねじ機構の収納部から離れる方向に移動するとボールねじ機構の一部が当該収納部から送り出された状態になり、当該収納部の容積が増大して内部圧力が減圧する。そして、ボールねじ機構の収納部が減圧した場合は、外気を当該収納部に吸気する必要がある。
しかしながら、特許文献1には、ボールねじ機構の収納部が減圧したときに外気を吸気する構成については記載されていない。
また、車両用ブレーキシステム10は、前輪駆動、後輪駆動、4輪駆動など、駆動形式を限定することなく、全ての駆動形式の車両に搭載可能である。
なお、カップシール44a、44bが、シリンダチューブ38の内壁に取り付けられる構成であってもよい。
本実施形態においてボールねじ構造体80は、ギヤ機構78とともにアクチュエータハウジング172の機構収納部173aに収納される。
そして、略円筒状を呈するシリンダ本体82の開放された端部(開放端)がハウジング本体172Fとハウジングカバー172Rからなるアクチュエータハウジング172に嵌合してシリンダ本体82とアクチュエータハウジング172が連結され、電動ブレーキ装置16が構成される。アクチュエータハウジング172の構成、及びシリンダ本体82とアクチュエータハウジング172の連結部の詳細は後記する。
なお、本実施形態においては、第2スレーブピストン88a及び第1スレーブピストン88bが、特許請求の範囲に記載の液圧制御ピストンを構成する。
そして、出力軸72bの回転駆動がギヤ機構78を介してボールねじ構造体80に伝達されるように構成される。
前記したように、電動モータ72の出力軸72bと液圧制御ピストンの軸方向は略平行であることから、電動モータ72の出力軸72bと第3ギヤ78cの回転軸は略平行になる。
本実施形態におけるアクチュエータ機構74は、前記した構造によって、電動モータ72の出力軸72bの回転駆動力をボールねじ軸80aの進退駆動力(直線駆動力)に変換する。第2スレーブピストン88a及び第1スレーブピストン88bはボールねじ軸80aによって駆動されることから、アクチュエータ機構74は、電動モータ72の出力軸72bの回転駆動力を液圧制御ピストン(第2スレーブピストン88a及び第1スレーブピストン88b)の直線駆動力に変換する。
また、符号173aは、ボールねじ構造体80を収納する機構収納部である。
なお、第2及び第1スレーブピストン88a、88bの間には、第2リターンスプリング96aが配設され、第1スレーブピストン88bとシリンダ本体82の側端部と間には、第1リターンスプリング96bが配設される。
この構成によって、シリンダ本体82の内部に充填されるブレーキ液がガイドピストン90cによってシリンダ本体82に封入され、アクチュエータハウジング172の側に流れ込まないように構成されている。
なお、ガイドピストン90cとスレーブカップシール90bの間には、後記するリザーバポート92aと連通する第2背室94aが形成される。
なお、ガイドピストン90cがシリンダ本体82に取り付けられる方法は限定するものではなく、例えば、図示しないサークリップで取り付けられる構成とすればよい。
さらに、VSA装置18に代えて、ABS機能のみを搭載するABS装置が接続される構成であってもよい。
本実施形態に係る車両用ブレーキシステム10は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
そして、電動ブレーキ装置16で発生したブレーキ液圧が導入ポート26a、26bからVSA装置18に供給される。つまり、電動ブレーキ装置16は、ブレーキペダル12が操作されたときに電気信号で回転駆動する電動モータ72の回転駆動力で第2スレーブピストン88a及び第1スレーブピストン88bを駆動し、ブレーキペダル12の操作量に応じたブレーキ液圧を発生させてVSA装置18に供給する装置である。
また、本実施形態における電気信号は、例えば、電動モータ72を駆動する電力や電動モータ72を制御するための制御信号である。
例えば、ブレーキペダル12のブレーキ操作量に対応して決定される制動力(総制動力)から回生制動力を減じた制動力を電動ブレーキ装置16で発生させるためのブレーキ液圧を目標液圧に設定したり、総制動力に対して所定の比率の制動力を電動ブレーキ装置16で発生させるためのブレーキ液圧を目標液圧に設定して、制御手段が電動ブレーキ装置16の作動量を決定する構成とすればよい。
そして、パワープラント収納室2aの左右両側には、車両1の左右両側において前後方向に延設されるフロントサイドメンバ7が延伸している。
さらに、パワープラント2の上方には、収納室カバー2bとの間に空間が形成される。
一方、シリンダ本体82の、アクチュエータハウジング172側の端部も左右方向に広がってフランジ部820が形成され、このフランジ部820に、アクチュエータハウジング172のネジ孔176に対応する位置にシリンダ取付孔821が開口した構成とする。
さらに、シリンダ本体82の空洞部(図示せず)の周囲が後方(アクチュエータハウジング172の側)に向かって延伸し、アクチュエータハウジング172の開口部172aに嵌まり込む嵌合部820aが形成される。
そして、シリンダ本体82のフランジ部820とアクチュエータハウジング172のフランジ部175が対峙するように配置され、ボルトなどの締結部材822が、シリンダ本体82側からシリンダ取付孔821を介してネジ孔176にねじ込まれて、シリンダ本体82がアクチュエータハウジング172に締結固定される。
この構成によって、シリンダ本体82に充填されるブレーキ液が、シリンダ本体82とアクチュエータハウジング172の連結部から電動ブレーキ装置16の外部に漏出することが防止される。
そして、出力軸72b(図1参照)に取り付けられた第1ギヤ78a(図1参照)が第1ギヤ室172bに収納されて第2ギヤ78bと噛合するように、電動モータ72が前方からアクチュエータハウジング172に取り付けられる。
第2スレーブピストン88a及び第1スレーブピストン88b(図1参照)の中心軸の周りに位置するように、ハウジング本体172Fにはボルト177が挿通される貫通孔177aが複数形成されており、ハウジングカバー172Rには、貫通孔177aと対応する位置に取付用ねじ孔177bが複数形成されている。そして、ボルト177が貫通孔177aを挿通し取付用ねじ孔177bにねじ込まれることによって、ハウジング本体172Fとハウジングカバー172Rとが互いに結合されている。
この背面部173bには、電動モータ72の出力軸72b(図1参照)の軸線上となる位置に、当該出力軸72bを回転自在に支持する軸受部材173dを収納する空間(軸受部173c)が、前方が開口した状態に形成される。
また、符号80cは、機構収納部173aにおいて第3ギヤ78cを回転自在に支持する軸受部材(ボールベアリング等)であり、機構収納部173aは軸受部材80cを介して第3ギヤ78cを収納するように構成される。
例えば、図3に示すように、モータケーシング72aは、アクチュエータハウジング172側の端部が周囲に広がってフランジ部161が形成され、このフランジ部161に、ボルトなどの締結部材162aが貫通するモータ取付孔162が開口した構成とする。
また、アクチュエータハウジング172は、モータ取付孔162に対応する位置にネジ孔174が開口した構成とする。
そして、電動モータ72は、第1ギヤ78a(図1参照)が取り付けられている出力軸72b(図1参照)がシリンダ本体82の軸方向と略平行になり、かつ、第1ギヤ78aが第1ギヤ室172bに収納されて第2ギヤ78b(図1参照)と噛合するように、前方(シリンダ本体82が連結されている側と同じ側)からアクチュエータハウジング172に取り付けられる。このとき、電動モータ72の出力軸72bの端部は、軸受部材173d(図4参照)に、回転自在に支持される。さらに、締結部材162aが、電動モータ72側からモータ取付孔162を介してネジ孔174にねじ込まれ、モータケーシング72aがアクチュエータハウジング172に締結固定される。
このように、本実施形態に係る電動ブレーキ装置16は、アクチュエータハウジング172にシリンダ本体82が連結し、さらに、シリンダ本体82の上部に配置されるように電動モータ72が取り付けられて構成される。
本実施形態に係るブラケット2a1は、図5に示すように前方から見て上方が開いた略コ字型を呈し、電動ブレーキ装置16のアクチュエータハウジング172を左右方向から挟持するように構成される。
そして、図4、5に示すように、アクチュエータハウジング172にはブラケット2a1が挟持するための固定用ボス82aがボールねじ軸80aより下方で左右方向に突出して形成されてマウント部を構成している。
そして、取付用孔82a1の両端部は拡径部82a2が形成されて拡径されている。
このように構成されるマウント部を有する電動ブレーキ装置16は、図2に示すように、例えばパワープラント収納室2aのダッシュボード3aにブラケット2a1を介して取り付けられる。
電動ブレーキ装置16がパワープラント収納室2a内で固定される構造は限定するものではなく、図示しないサブフレーム等に取り付けられる構造であってもよい。
そして、アクチュエータハウジング172に形成される固定用ボス82aを、左壁部2a3及び右壁部2a4で左右方向から挟持するように構成される。
左壁部2a3と右壁部2a4には、電動ブレーキ装置16の取付用孔82a1に対応する位置に例えば上方が開いた切欠部200が形成され、左壁部2a3と右壁部2a4で固定用ボス82aを挟持したとき、左壁部2a3の切欠部200、取付用孔82a1、右壁部2a4の切欠部200が直線上に配置されるように構成される。
本実施形態に係るボルト部材206は、例えば、マウントラバー205の中心部に挿通される軸部206cとねじ部206aが直線上に形成され、軸部206cとねじ部206aの間には、周囲に広がるフランジ部206bが形成されている。
この構成によると、ナット202によって左壁部2a3、右壁部2a4に固定されたボルト部材206の軸部206cが、取付用孔82a1に嵌め込まれたマウントラバー205の中心部に挿通されて電動ブレーキ装置16がブラケット2a1に取り付けられる。
具体的に、突起部203はマウントラバー204の中央の貫通孔に嵌り、マウントラバー204とともに係合孔82bに係合される。
なお、取付用孔82a1は、固定用ボス82aを貫通する貫通孔に限定されるものではなく、左右の固定用ボス82aのぞれぞれに、左右方向から有底の穴状に形成されていてもよい。
このとき、第2スレーブピストン88a及び第1スレーブピストン88bを前方に移動させるためにボールねじ軸80aが前方に移動し、機構収納部173aに収納されるボールねじ軸80aの一部が機構収納部173aから送り出され、機構収納部173aの容積が増大して圧力が減圧する。
通路部172dは機構収納部173aと連通して形成されているため、通路部172dに形成される吸排気孔179によって、機構収納部173aがアクチュエータハウジング172の外部と連通する構成とすることができる。つまり、吸排気孔179によって機構収納部173aと大気が連通するように構成される。
防水透湿性フィルム179aは、例えば、吸排気孔179の外部側の開口部を覆うように貼着等によって取り付けられる構成とすればよい。
例えば、図7に示すように、アクチュエータハウジング172に形成される取付用孔82a1と機構収納部173aを連通する連通孔を吸排気孔181として備える吸排気機構であってもよい。この場合、機構収納部173aは、取付用孔82a1及び吸排気孔181を介して大気(電動ブレーキ装置16の外部)と連通する。
そして、図8(a)に示すように、電動ブレーキ装置16をブラケット2a1(図5参照)に取り付けるときに取付用孔82a1の拡径部82a2に嵌め込まれるマウントラバー205で防水透湿性フィルム181aを固定する構成とすれば、吸排気孔181に防水透湿性フィルム181aを容易に取り付けられる。
なお、この構成の場合、ボルト部材206が防水透湿性フィルム181aと干渉しないように、軸部206cの長さがマウントラバー205の厚みより短いことが好ましい。
例えば、図8(b)に示すように、有底のカップ形状の底部の略中央部が開口した形状を呈し、拡径部82a2に圧入される保持部材181bで防水透湿性フィルム181aが固定され、さらに、保持部材181bの内側にマウントラバー205が挿入される構成であってもよい。
この構成によると、防水透湿性フィルム181aが保持部材181bで固定され、雨水などの凝縮水分の、取付用孔82a1への浸入を確実に防止できる。
なお、保持部材181bは有底のカップ形状に限定されず、例えば、底部のない略円筒形であってもよい。または、略円筒形の外周の一部に切り込みが形成され、正面から見た形状が略C字型に形成される保持部材181bであってもよい。
そして、電動ブレーキ装置16がブラケット2a1に取り付けられるときに係合孔82bに嵌め込まれるマウントラバー204で防水透湿性フィルム183aを固定する構成とすれば、吸排気孔183に防水透湿性フィルム183aを容易に取り付けられる。
例えば、モータ収納部172mが、第1ギヤ室172bの前方が拡径するように構成され、第1ギヤ室172bを介してモータ収納部172mと機構収納部173aが連通する構成とすれば、機構収納部173aは、第1ギヤ室172b、モータ収納部172m、吸排気孔185を介して大気と連通する。
外筒187cの内径は、内筒187aの外径より大きく形成され、内筒187aを挿入するように外筒187cが装着されたとき、内筒187aと外筒187cの間を空気が流通可能に構成される。
また、内筒187aの、外筒187cが装着される側には、開口部を覆うように、貼着等によって防水透湿性フィルム187bが取り付けられる。
なお、係合部187c1の開口部側が、閉塞する側に向かって傾斜する構成とすれば、内筒187aに外筒187cを装着しやすい構造とすることができる。
そして、図10及び図11(a)に示すように、内筒187aの、防水透湿性フィルム187bで覆われない開口部から、ハウジング本体172Fの突起部185aが挿入するように、カバー部材187が取り付けられる。さらに、前記したようにハウジングカバー172Rに形成される押え部173eによって、カバー部材187が突起部185aから抜けることが防止される。
なお、例えば外筒187cが係合突起187a1に固く嵌まり込む構成とすれば、内筒187aに装着された外筒187cの動きが規制され、外筒187cによって内筒187aの開口部が閉塞されることが防止される。
この構成によると、シリンダ本体82に封入されるブレーキ液がガイドピストン90cを超えてアクチュエータハウジング172の側に流れ込んだ場合であっても、ブレーキ液によって吸排気孔185が閉塞されず、機構収納部173a内部の空気を吸排気することができ、機構収納部173aの内部を大気圧に維持できる。
この構成によると、より簡素な構造で、凝縮水分の浸入を防止できる吸排気孔を形成できる。
そして、ガイドピストン90c(図1参照)等におけるシール不良の発生を防止できる。
そして、ガイドピストン90c(図1参照)等におけるシール不良の発生を防止できる。
10 車両用ブレーキシステム
12 ブレーキペダル(ブレーキ操作部)
14 入力装置
16 電動ブレーキ装置
72 電動モータ
72b 出力軸
74 アクチュエータ機構
82 シリンダ本体
82a1 取付用孔(挿通孔)
88a 第2スレーブピストン(液圧制御ピストン)
88b 第1スレーブピストン(液圧制御ピストン)
90c ガイドピストン(シール部材)
94a 第2背室(ブレーキ液の封入部)
94b 第1背室(ブレーキ液の封入部)
98a 第2液圧室(ブレーキ液の封入部)
98b 第1液圧室(ブレーキ液の封入部)
172 アクチュエータハウジング
173a 機構収納部
179、181、183、185 吸排気孔(連通孔)
179a、181a、183a、187b 防水透湿性フィルム(防水透湿性を有する素材からなるフィルム)
206 ボルト部材(取付用締結部材)
Claims (5)
- 電動モータの回転駆動力で、シリンダ本体に収納される液圧制御ピストンを駆動することによってブレーキ液圧を発生させ、
前記電動モータの出力軸の回転駆動力を前記液圧制御ピストンの直線駆動力に変換するアクチュエータ機構を収納する機構収納部を有するアクチュエータハウジングが前記シリンダ本体に連結され、前記シリンダ本体におけるブレーキ液の封入部と、前記機構収納部と、がシール部材によって区画される電動ブレーキ装置であって、
前記機構収納部と大気を連通する連通孔が備わることを特徴とする電動ブレーキ装置。 - 前記連通孔における凝縮水分の流通が、防水透湿性を有して気体を透過可能な素材からなるフィルムで遮断されることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の電動ブレーキ装置。
- 前記連通孔は、
前記アクチュエータハウジングを車両に固定するための取付用締結部材が挿通する挿通孔と前記機構収納部を連通するように形成され、
前記挿通孔を介して、前記機構収納部と大気を連通することを特徴とする請求の範囲第1項又は請求の範囲第2項に記載の電動ブレーキ装置。 - 前記連通孔の、前記機構収納部側の開口部は、前記シール部材よりも鉛直上方に形成されることを特徴とする請求の範囲第1項又は請求の範囲第2項に記載の電動ブレーキ装置。
- 前記連通孔の、前記機構収納部側の開口部は、前記シール部材よりも鉛直上方に形成されることを特徴とする請求の範囲第3項に記載の電動ブレーキ装置。
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