(57)【要約】【課題】電動倍力装置において、マスタシリンダのブレーキ液圧をブレーキペダルに伝達するマスタシリンダのピストンに作用する横力を軽減する。【解決手段】入力ロッド２１に連結されたブレーキペダルの操作に応じて電動モータを制御し、伝動機構５３を介してボールネジ機構３４を駆動して、プライマリピストン７２及びサブピストン９２を推進してマスタシリンダ２でブレーキ液圧を発生させる。マスタシリンダ２のブレーキ液圧を入力ピストン９３で受けてプランジャロッド９０及び入力ロッド２１を介してブレーキペダルに伝達する。入力ロッド２１とプランジャロッド９０とをボールジョイント３９で傾きを許容して連結し、プランジャロッド９０をリアカバー１１０の案内部１１０ａによって軸方向に沿って摺動可能に案内する。これにより、プライマリピストン７２若しくはサブピストン９２に作用する横力を軽減して摺動抵抗の増大及びシール性の低下を防止する。【選択図】図２
2014069666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスタシリンダが結合されるハウジングと、該ハウジングに設けられてブレーキペダルの操作に応じて作動する電動モータと、前記ハウジング内に設けられ前記電動モータによって駆動されて前記マスタシリンダのピストンを推進する直動部材と、前記マスタシリンダのピストンに当接可能に設けられ、前記ブレーキペダルの操作により移動して前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧の反力を前記ブレーキペダルに伝達する入力部材と、を備えた電動倍力装置において、
前記入力部材は、前記マスタシリンダ内のブレーキ液から反力を伝達するプランジャロッドと、該プランジャロッドに一端側が傾きを許容して連結され他端側が前記ブレーキペダルに連結される入力ロッドと含み、
前記プランジャロッドを前記ハウジングに対して軸方向に沿って移動可能に案内する案内部が設けられていることを特徴とする電動倍力装置。
【請求項２】
前記入力部材は、前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧を受ける入力ピストンを含み、該入力ピストンと前記プランジャロッドとは、別体に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動倍力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両のブレーキ装置において、ブレーキペダルの操作量に応じて電動モータによってマスタシリンダのピストンを駆動して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。
【背景技術】
【０００２】
電動倍力装置としては、例えば特許文献１に記載されたものが公知となっている。この電動倍力装置は、運転者によるブレーキペダルの操作量に応じてコントローラにより電動モータを制御し、電動モータの回転運動を回転−直動変換機構であるボールネジ機構により直線運動に変換し、マスタシリンダのピストンを推進してブレーキ液圧を発生させる。そして、ブレーキペダルに連結された入力ピストンをマスタシリンダに挿入して、マスタシリンダのブレーキ液圧をブレーキペダルに伝達するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−３５８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようにブレーキペダルに連結された入力ピストンをマスタシリンダに挿入した電動倍力装置では、次のような問題がある。
入力ピストンは、運転者のブレーキペダルの操作により、ブレーキペダルに連結された入力ロッドよって直接、進退移動するようになっているため、ブレーキペダルの操作により、入力ロッドに僅かな傾きが生じると、マスタシリンダのピストンに横力が作用することになる。マスタシリンダのピストンに横力が作用すると、摺動抵抗を増大させ、シール性を低下させ、また、シールを摩耗させる原因となる。
【０００５】
本発明は、マスタシリンダのピストンに作用する横力を軽減するようにした電動倍力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は、マスタシリンダが結合されるハウジングと、該ハウジングに設けられてブレーキペダルの操作に応じて作動する電動モータと、前記ハウジング内に設けられ前記電動モータによって駆動されて前記マスタシリンダのピストンを推進する直動部材と、前記マスタシリンダのピストンに当接可能に設けられ、前記ブレーキペダルの操作により移動して前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧の反力を前記ブレーキペダルに伝達する入力部材と、を備えた電動倍力装置において、前記入力部材は、前記マスタシリンダ内のブレーキ液から反力を伝達するプランジャロッドと、該プランジャロッドに一端側が傾きを許容して連結され他端側が前記ブレーキペダルに連結される入力ロッドと含み、前記プランジャロッドを前記ハウジングに対して軸方向に沿って移動可能に案内する案内部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る電動倍力装置によれば、マスタシリンダのピストンに作用する横力を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動倍力装置の側面図である。
【図２】図１に示す電動倍力装置の縦断面図である。
【図３】図１に示す電動倍力装置の要部の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に係る電動倍力装置が組込まれた自動車のブレーキシステムを図１に示す。図１に示すように、ブレーキシステム１は、ブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダ２と、マスタシリンダ２に一体に結合されてマスタシリンダ２のプライマリピストン７２（ピストン）を推進する電動倍力装置３と、マスタシリンダ２に接続されてブレーキ液圧の供給によって各車輪に制動力を発生させる液圧式のホイールシリンダ４と、マスタシリンダ２と各ホイールシリンダ４との間に介装される液圧制御ユニット５と、電動倍力装置３及び液圧制御ユニット５の作動を制御する車載コントローラ（図示せず）とを備えている。
【００１０】
図２に示すように、電動倍力装置３は、入力部材３１と、電動モータ３３（図１参照）と、回転−直動変換機構であるボールネジ機構３４と、これらを収容するハウジング３２と、ハウジング３２に一体的に取付けられたコントローラＣとを備えている。ハウジング３２は、アルミニウム合金等で形成され、マスタシリンダ２側のフロントハウジング３５と、ブレーキペダル２２（図１参照）側のリアハウジング３６と、これらの間に結合される中間ハウジング３７とを有する３分割構造となっている。
【００１１】
フロントハウジング３５は、略有底円筒状で、底部に設けられた開口部３５ａにマスタシリンダ２の開口側の端部が挿入されている。中間ハウジング３７は、フロントハウジング３５の側方に配置されたモータケース４１（図１参照）が結合されて、モータケース４１と共に電動モータ３３を収容する。また、中間ハウジング３７には、直径方向に配置された一対のスルーボルト４８の基端部が圧入、固定され、このスルーボルト４８をフロントハウジング３５の底部及びマスタシリンダ２の取付部２ａに挿通してナット４９を螺着することにより、中間ハウジング３７、フロントハウジング３５及びマスタシリンダ２が一体に結合されている。中間ハウジング３７の他端部には、リアハウジング３６が結合されている。リアハウジング３６は、その後端部が、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１８に固定される。リアハウジング３６の後端部には、円筒部３６ａが突出され、円筒部３６ａはダッシュパネル１８を貫通して車室内に延ばされている。円筒部３６ａには、略有底円筒状のリアカバー１１０がボルト１１１によって取付けられている。
【００１２】
ハウジング３２の内部には、リアハウジング３６の円筒部３６ａに取付けられたリアカバー１１０の外方からマスタシリンダ２にかけて軸方向に延びる入力部材３１が挿入されている。入力部材３１は、入力ロッド２１、プランジャロッド９０及び入力ピストン９３を備えている。入力ロッド２１は、その基端部に取付けられたクレビス２１ａによってブレーキペダル２２（図１参照）に連結される。
【００１３】
プランジャロッド９０の基端部と入力ロッド２１の先端部とは、ボールジョイント３９によって連結されている。ボールジョイント３９は、プランジャロッド９０の基端部に形成されたボールソケット３９ａに、入力ロッド２１の先端部に形成されたボール３９ｂが嵌合することにより、プランジャロッド２０と入力ロッド２１とを枢着（ピボット結合）して、これらの傾きを許容するようになっている。入力ピストン９３は、その基端部がプランジャロッド９０の先端部に当接し、先端部がサブピストン９２を貫通してマスタシリンダ２内に挿入されている。
【００１４】
サブピストン９２は、前端側の大径のバネ受部９２ａと後端側の小径のピストン部９２ｂとを有する段付円筒状で、ピストン部９２ｂ内に入力ピストン９３の先端の小径部９３ｄが摺動可能かつ液密的に挿通されている。また、サブピストン９２は、バネ受部９２ａがマスタシリンダ２内に配置され、ピストン部９２ｂがマスタシリンダ２の円筒状のプライマリピストン７２内に液密的かつ摺動可能に挿入され、バネ受部９２ａとピストン部９２ｂとの間の段部９２ｃにプラマリピストン７２の先端部が当接している。
【００１５】
略有底円筒状のリアカバー１１０は、二重筒構造で底部の中央部に軸方向に沿って小径の円筒状の案内部１１０ａが一体に形成されている。案内部１１０ａの先端部は、リアカバー１１０の円筒状の側壁の開口端から突出して延びている。リアカバー１１０がボルト１１１によってリアハウジング３６の円筒部３６ａに取付けられた状態で、案内部１１０ａは、円筒部３６ａを通ってハウジング３２の内部まで延びている。
【００１６】
プランジャロッド９０は、リアカバー１１０の案内部１１０ａに挿通され、案内部１１０ａによって軸方向に沿って摺動可能に案内されて、径方向に移動及び傾きを生じないように支持されている。プランジャロッド９０の案内部１１０ａとの摺動面には、複数の外周溝９０ａが形成されて、プランジャロッド９０と案内部１１０ａとの間のシール性及び摺動性を高めている。プランジャロッド９０は、中間部に形成された大径のフランジ部９０ｂが案内部１１０ａの先端部に当接して後退位置が規定される。入力ピストン９３は、先端側の小径部９３ｄ、基端側の中径部９３ａ及び中径部９３ａに形成された大径のフランジ部９３ｂを有する段付形状となっており、小径部９３ｄと中径９３ａとの間の段部９３ｅがサブピストン９２の後端部に当接可能になっている。また、サブピストン９２の後端部とフランジ部９３ｂとの間には、圧縮コイルバネである反力調整反力調整バネ１００が介装されている。この反力調整バネ１００は、入力ピストン９３とサブピストン９２とが相対変位した際のブレーキペダル２２へのペダル反力を調整するものである。ここで、本実施形態においては、マスタシリンダのピストンが、プライマリピストン７２及びサブピストン９２で構成されるようになっており、入力部材の一部である入力ピストン９３がマスタシリンダのピストンに対して、その軸方向及び径方向で当接可能となっている。
【００１７】
図３にマスタシリンダ２、反力調整バネ１００、入力ピストン９３、プランジャロッド９０、入力ロッド２１、リアカバー１１０及びクレビス２１ａの分解斜視図を示す。
【００１８】
電動モータ３３は、コントローラＣからの制御電流によって作動するブラシレスＤＣモータであり、ベルト等の伝動機構５３を介してボールネジ機構３４を駆動する。電動モータ３３の回転は、レゾルバ、ロータリエンコーダ、ホール素子等の回転検出器（図示せず）によって検出されて、検出信号としてコントローラＣに入力される。また、電動モータ３３は、本実施形態のブラシレスＤＣモータのほか、ブラシ付ＤＣモータ、ＡＣモータ等とすることができるが、制御性や静粛性や耐久性等の観点からはＤＣブラシレスモータが望ましい。
【００１９】
ボールネジ機構３４は、マスタシリンダ２のプライマリピストン７２と同軸上に配置された円筒状の直動部材５５と、直動部材５５が挿入された円筒状の回転部材５７と、これらの間に形成された螺旋状のネジ溝５５ａに装填された複数の転動体であるボール５６（鋼球）とを備えている。直動部材５５は、リアハウジング３６の円筒部３６ａ及び円筒部３６ａに取付けられたリアカバー１１０内に挿入されてハウジング３２内で軸方向に沿って移動可能、かつ、軸回りに回転しないように支持されている。回転部材５７は、ハウジング３２内で一対のベアリング５１によって軸回りに回転可能かつ軸方向に移動しないように支持されている。そして、ボールネジ機構３４は、電動モータ３３の駆動力によって伝動機構５３を介して回転部材５７を回転させることにより、ネジ溝５５ａ内をボール５６が転動して直動部材５５が軸方向に移動するようになっている。
【００２０】
直動部材５５の前端部には、フロントハウジング３５内に配置されたバネ受６１がＣリング６３によって結合されている。バネ受６１は、大径部６１Ａ及び小径部６１Ｂを有し、これらの間に段部６１Ｃが形成された段付円筒状で、大径部６１Ａの外周部に直径方向に突出する一対の案内部６４が一体に形成されている。バネ受６１は、小径部６１Ｂに直動部材５５の前端部を挿通して、その先端にＣリング６３を装着することによって直動部材５５に軸方向に固定される。また、バネ受６１は、小径部６１Ｂと直動部材５５の前端部との係合により、直動部材５５に対して軸回りに回転しないように結合されている。バネ受６１と直動部材５５との軸回りの回り止めとしては、凹凸嵌合、スプライン、キー、二面取り等の公知の回り止め手段を用いることができる。バネ受６１は、一対の案内部６４に軸方向に沿って貫通された案内穴６４Ａにスルーボルト４８が摺動可能に挿通されて、ハウジング３２に対して軸方向に沿って移動可能、かつ、軸回りに回転しないように支持されている。これにより、直動部材５５は、バネ受６１を介してハウジング３２に対して軸方向に沿って移動可能、かつ、軸回りに回転しないように支持されている。
【００２１】
フロントハウジング３５の底部とバネ受６１との間に圧縮コイルバネである戻しバネ６２が介装されている。直動部材５５の後退位置は、戻しバネ６２のバネ力によってバネ受６１の段部６１Ｃが中間ハウジング３７に当接することにより規定されている。直動部材５５は、電動モータ３３による駆動力が作用しない状態では、戻しバネ６２のバネ力によって後退位置に復帰するようになっている。直動部材５５内には、入力部材３１のプランジャロッド９０及び入力ピストン９３が移動可能に配置されている。
【００２２】
電動モータ３３の伝動機構５３として、歯付ベルト、Ｖベルト、金属ベルト、樹脂ベルト等のベルト伝動機構、又は、歯車伝動機構、チェーン伝動機構等の他の公知の伝動機構を用いることができる。あるいは、伝達機構を介さずに電動モータ３３によって回転部材５７を直接駆動（ダイレクトドライブ）するようにしてもよい。また、ベルト伝動機構に、歯車減速機構等の減速機構を組み合わせて減速比を調整するようにしてもよい。さらに、ベルト伝動機構に、歯車減速機構等の他の伝動機構を併設して設けて、ベルトが切断した際等のバックアップとしてもよい。
【００２３】
マスタシリンダ２は、タンデム型であり、有底筒状に形成されたシリンダ本体７３の内部のシリンダボア７４内に、円筒状のプライマリピストン７２及び有底円筒状のセカンダリピストン７１が軸方向に直列に配置されている。シリンダボア７４内における、プライマリピストン７２とセカンダリピストン７１との間には、プライマリ室７６が形成され、また、セカンダリピストン７１とシリンダ本体７３の底部との間には、セカンダリ室７５が形成されている。プラマリピストン７２には、サブピストン９２が摺動可能かつ液密的に挿入され、サブピストン９２には、入力ピストン９３の小径部９３ｄが摺動可能かつ液密的に挿入されている。サブピストン９２のバネ受部９２ａとピストン部９２ｂとの間の段部９２ｃにプライマリピストン７２の前端部が当接している。バネ受部９２ａの外周部とシリンダボア７４との間には隙間が形成されている。
【００２４】
シリンダ本体７３の側壁の上部には、プライマリ室７６及びセカンダリ室７５にそれぞれ連通するリザーバポート（図示せず）が設けられている。これらのリザーバポートには、ブレーキ液を貯留するリザーバ７７（図１参照）が接続されている。シリンダ本体７３のシリンダボア７４には、その軸方向において各リザーバポートを挟むように一対のピストンシール８１、８２及び７９、８０が設けられている。ピストンシール８１、８２及び７９、８０は、シリンダボア７４とプライマリ及びセカンダリピストン７２、７１との間をシールしている。プライマリピストン７２の側壁及びセカンダリピストン７１の円筒部の側壁には、それぞれ径方向に貫通するピストンポート７１ａが形成されている。
【００２５】
プライマリピストン７２に形成された内周溝には、軸方向においてピストンポートを挟むように一対のピストンシール９６、９７が装着されて、サブピストン９２との間をシールしている。サブピストン９２の側壁には、径方向に貫通するピストンポート９５ｂが形成されている。サブピストン９２の内周部には、ピストンシール１０３が装着されてサブピストン９２と入力ピストン９３の小径部９３ｄとの間をシールしている。ピストンシール１０３は、ピストンポート９５ｂに対してサブピストン９２の後端側に配置されている。ピストンポート９５ｂは、入力ピストン９３の位置にかかわらず、プライマリ室７６に常時連通するようになっている。
【００２６】
プライマリ室７６内には、セカンダリピストン７１とサブピストン９２との間に介装された圧縮コイルバネである戻しバネ９９が設けられている。戻しバネ９９は、そのバネ力により、プライマリピストン７２及びサブピストン９２を後退位置へ向けて付勢しており、サブピストン９２の段部９２ｃをプライマリピストン７２の前端部に当接させている。戻しバネ９９には伸縮可能なリテーナ１０２が挿入され、リテーナ１０２によって戻しバネ９９が所定の圧縮状態で保持され、そのバネ力に抗して圧縮可能となっている。また、セカンダリ室７５には、シリンダ本体７３の底部とセカンダリピストン７１との間に介装された戻しバネ１０６が設けられている。戻しバネ１０６は、そのバネ力により、セカンダリピストン７１を後退位置へ向けて付勢している。戻しバネ１０６には、伸縮可能なリテーナ１０２ａが挿入され、リテーナ１０２ａによって戻しバネ１０６が所定の圧縮状態で保持され、そのバネ力に抗して圧縮可能となっている。
【００２７】
そして、プライマリ及びセカンダリピストン７２、７１、並びに、サブピストン９２が後退位置にあるとき、プライマリピストン７２のピストンポート９５ａは一対のピストンシール８１、８２の間に配置され、サブピストン９２のピストンポート９５ｂは一対のピストンシール９６、９７の間に配置される。このとき、リザーバ７７とプライマリ室７６とがリザーバポートを介して連通される。また、セカンダリピストン７１のピストンポート７１ａは、一対のピストンシール７９、８０の間に配置される。このとき、リザーバ７７とセカンダリ室７５とがリザーバポート及びピストンポート７１ａを介して連通される。これにより、ブレーキパッドの摩耗等に対して、リザーバ７７からプライマリ室７６及びセカンダリ室７５に適宜ブレーキ液を供給して、各ホイールシリンダ４にブレーキ液を補充する。
【００２８】
プライマリピストン７２及びサブピストン９２が前進してプライマリピストンのピストンポート９５ａが一方のピストンシール８１を越えて前進し、セカンダリピストン７１が前進してそのピストンポート７１ａが一方のピストンシール７９を越えて移動すると、リザーバポートとピストンポート９５ａ、７１ａとの間が、それぞれピストンシール８１、７９によって遮断される。これにより、プライマリ室７６及びセカンダリ室７５がリザーバ７７から遮断されて、プライマリ及びセカンダリピストン７２、７１の前進に伴って、プライマリ室７６及びセカンダリ室７５が加圧される。
【００２９】
また、プライマリピストン７２が後退位置にあり、サブピストン９２が入力ピストン９３と共に前進し、サブピストン９２のピストンポート９５ｂがプライマリピストン７２の一方のピストンシール９６を越えて移動すると、ピストンシール９６によりプライマリピストン７２のピストンポート９５ａがプライマリ室７６から遮断される。これにより、プライマリ室７２とリザーバ７７との連通が遮断されて、入力ピストン９３及びサブピストン９２の前進によりプライマリ室７６が加圧される。
【００３０】
プライマリ室７６に対して、プライマリピストン７２の受圧面積Ａは、外周側のピストンシール８２と内周側のピストンシール９６とによって規定される。サブピストン９２の受圧面積Ｂは、外周側のピストンシール９６と内周側のピストンシール１０３によって規定される。また、入力ピストン９３の受圧面積Ｃは、外周側のピストンシール１０３によって規定される。そして、プライマリピストン７２、サブピストン９２及び入力ピストン９３の受圧面積Ａ、Ｂ及びＣの関係はＡ＞Ｂ＞Ｃとなっている。
【００３１】
プライマリ室７６及びセカンダリ室７５Ｂは、２系統の液圧回路によって液圧制御ユニット５介して各車輪の液圧ブレーキ装置のホイールシリンダ４に接続されている。このように２系統の液圧回路を用いることにより、万一、一方が失陥した場合でも、他方の液圧回路によって制動機能を維持することができる。
【００３２】
電動倍力装置３には、ブレーキペダル２２の操作量を検出するストロークセンサ（図示せず）、電動モータ３３の回転を検出する回転検出器、電動モータ３３に流れる電流（モータ電流）を計測する電流センサ（図示せず）及びマスタシリンダ２のブレーキ液圧を検出する液圧センサ１９を含む各種センサが設けられている。コントローラＣ及び車載コントローラは、上述の各種センサの検出に基づき、車両電源からの電力供給を受けて電動モータ３３を制御する。
【００３３】
液圧制御ユニット５は、電動ポンプ、及び、増圧弁、減圧弁等の電磁制御弁を備え、車載コントローラにより各車輪のホイールシリンダ４に供給する液圧を減圧する減圧モード、保持する保持モード及び増圧する増圧モードを実行する。これにより、各車輪に適切に制動力を配分する制動力配分制御、アンチロックブレーキ制御、アンダーステア及びオーバステアを抑制して車両の挙動を安定させる車両安定性制御、坂道発進補助制御、トラクション制御、一定の車間を保持する車両追従制御、走行車線を保持する車線逸脱回避制御、障害物回避制御等の様々なブレーキ制御を行うことができる。
【００３４】
以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
なお、マスタシリンダ２では、プライマリ室７５の加圧により、セカンダリピストン７１を介してセカンダリ室７６も同様に加圧されるので、以下の説明においては、プライマリ室７５側の作動についてのみ説明する。
【００３５】
（非制動状態時）
非制動状態では、図２に示すように、プライマリピストン７２は、戻しバネ６２のバネ力によりボールネジ機構３４の直動部材５５と共に後退位置にある。また、サブピストン９２は、戻しバネ９９、１０６のバネ力により、段部９２ｃがプライマリピストン７２の前端部に当接して位置決めされる後退位置にある。そして、入力ピストン９３は、反力調整バネ１００のバネ力によりプランジャロッド９０に当接し、プランジャロッド９０のフランジ部９０ｂがリアカバー１１０の案内部１１０ａに当接して位置決めされる後退位置にある。この非制動状態においては、リザーバ７７とプライマリ室７６とがリザーバポート及びピストンポート９５ａ、９５ｂを介して連通されているので、プライマリ室７６は大気圧状態となっている。
【００３６】
（通常制動時）
ブレーキペダル２２が操作されて入力ロッド２１及びプランジャロッド９０を介して入力ピストン９３が前進すると、これらの変位がストロークセンサによって検出される。この検出信号を受けたコントローラＣは、入力部材３１の変位に基づく目標位置にプライマリピストン７２を到達させるために電動モータ３３を駆動し、回転検出器の検出に応じて電動モータ３３の回転をフィードバック制御する。なお、回転検出器に代えて、直動部材５５の位置を検出する図示しない変位センサ、あるいは、マスタシリンダ２の液圧を検出する液圧センサ１９等の検出に基づいて電動モータ３３を制御するようにしてもよい。
【００３７】
電動モータ３３の回転により、伝動機構５３を介してボールネジ機構３４の回転部材５７が回転駆動されて直動部材５５が前進することで、プライマリピストン７２を推進する。このとき、サブピストン９２は、その段部９２ｃがプライマリピストン７２の前端部に当接しているので、プライマリピストン７２と共に前進する。これにより、マスタシリンダ２のプライマリ室７６は、入力ピストン９３（受圧面積Ｃ）、プライマリピストン７２（受圧面積Ａ）及びサブピストン９２（受圧面積Ｂ）によって加圧される。マスタシリンダ２で発生したブレーキ液圧は、２系統の管路によって液圧制御ユニット５に供給され、更に、各車輪のホイールシリンダ４に供給されて制動力を発生させる。
【００３８】
マスタシリンダ２のプライマリ室７６の液圧は、入力ピストン９３（受圧面積Ｃ）を介してブレーキペダル２２に反力としてフィードバックされる。この反力がフィードバックされることにより、プライマリピストン７２、サブピストン９２及び入力ピストン９３の受圧面積Ａ、Ｂ及びＣの合計面積に対する入力ピストン９３の受圧面積Ｃの比率に基づき電動倍力装置１の基本的な入出力特性が決定される。また、入力ピストン９３とプライマリピストン７２及びサブピストン９２との相対位置を調整することにより、反力調整バネ１００のバネ力により入力ピストン９３（すなわちブレーキペダル２２）に対する反力を加減して入出力特性を制御することができる。このとき、入力ピストン９３に対して、プライマリピストン７２の位置を前方に調整することにより入力に対する出力の度合いが大きくなり、後方に調整することにより入力に対する出力の度合いが小さくなる。これにより、倍力制御、ブレーキアシスト制御、車間車両安定性制御、車間制御、回生協調制御等の種々のブレーキ制御を実行することができる。
【００３９】
ブレーキペダル２２の踏込みを解除すると、入力ピストン９３、プライマリピストン７２、及びサブピストン９２が後退位置に後退して、マスタシリンダ２のブレーキ液圧が解除され、ホイールシリンダ４の液圧が解除されて制動が解除される。
【００４０】
（回生制動時）
回生協調制御では、制動時に車輪の回転により発電機を駆動して、運動エネルギを電力に変換して回収する回生制動を行ない、コントローラＣにより電動モータ３３を制御して回生制動分だけマスタシリンダ２のブレーキ液圧を減圧することにより、ブレーキペダル２２の操作量に応じた所望の制動力を得る。詳細には、回生制動時にコントローラＣは、通常制動時に比して、マスタシリンダ２の液圧を減圧する分だけ電動モータ３３によるプライマリピストン７２の前進量を小さく、すなわち、プライマリピストン７２の目標位置を通常制動時の目標位置よりも後退側（ブレーキペダル２２側）に設定して電動モータ３３を制御する。このとき、通常制動時に比べてサブピストン９２の後端部とフランジ部９３ｂとの間隔が小さくなるので、通常制動時に比べて入力ピストン９３への反力調整バネ１００のバネ力が大きくなり、マスタシリンダ２の減圧により減少する液圧反力を補完してブレーキペダル２２の操作力を適正化する。
【００４１】
（倍力失陥時）
コントローラＣ、電動モータ３３、あるいは、ボールネジ機構３４等の失陥によりボールネジ機構３４の直動部材５５が後退位置から前進できなくなった場合、すなわち、倍力失陥時について説明する。操作者のブレーキペダル２２の操作により、先ず、入力ロッド２１、プランジャロッド９０及び入力ピストン９３が前進する。この場合、電動モータ３３は作動することができず、ボールネジ機構３４の直動部材５５は前進せず、プライマリピストン７２及びサブピストン９２も前進しない。このとき、入力ピストン９３の段部９３ｅがサブピストン９２の後端部に当接するまでは、マスタシリンダ２のプライマリ室７６が、ピストンポート９５ａ、９５ｂを介してリザーバ７７に連通されたままとなっているので、マスタシリンダ２はブレーキ液圧を発生しない。入力部材３１の前進が続いて入力ピストン９３の段部９３ｅがサブピストン９２の後端部に当接すると、サブピストン９２が、入力ピストン９３と共に移動する。これにより、段部９２ｃがプライマリピストン７２の前端部から離間してサブピストン９２がプライマリピストン７２から独立して前進する。そして、入力部材３１の前進により、サブピストン９２のピストンポート９５ｂがピストンシール９６を越える位置までサブピストン９２が移動すると、プライマリ室７６がリザーバ７７から遮断され、プライマリ室７６は、入力ピストン９３及びサブピストン９２によって加圧される。
【００４２】
このようにして、倍力失陥時においてもブレーキペダル２２の操作、すなわち、操作者の踏力により、ブレーキ液圧を発生させることができ、制動機能を維持することができる。このとき、入力ピストン９３とサブピストン９２が、入力ピストン９３の受圧面積Ｃとサブピストン９２の受圧面積Ｂとの合計面積（Ｂ＋Ｃ）でプライマリ室７６を加圧してブレーキ液圧を発生させる。したがって、従来の受圧面積の小さい入力ピストン（例えば、本実施形態における受圧面積Ｃ）のみによりブレーキ液圧を発生させる場合、あるいは、入力ピストン及びプライマリピストンによってマスタシリンダの全断面積を受圧面積としてブレーキ液圧を発生させる場合に比して、適度な受圧面積によってブレーキ液圧を発生させることができる。このため、ブレーキペダル２２の操作力及びストロークを好適に行うことができる。
【００４３】
なお、プライマリピストン７２、サブピストン９２及び入力ピストン９３の受圧面積Ａ、Ｂ及びＣの関係は、必ずしもＡ＞Ｂ＞Ｃでなくてもよく、通常制動時において所望の倍力を得ることができ、また、失陥時においてブレーキペダル２２の操作力及びストロークを適正化できるように、適宜設定すればよい。
【００４４】
本実施形態に係る電動倍力装置３では、入力部材３１は、入力ピストン９３とプランジャロッド９０とを別体とし、プランジャロッド９０が、リアハウジング３６に固定されたリアカバー１１０の案内部１１０ａによって軸方向に沿って摺動可能に案内されている。また、プランジャロッド９０と入力ロッド２１とがボールジョイント３９により傾きを許容して互いに連結されている。これにより、ブレーキペダル２２の操作に伴い、入力ロッド２１が傾いた場合でも、プランジャ９０は、案内部１１０ａに支持されて、実質的に傾くことがない。更に、入力ピストン９３とプランジャロッド９０とが別体となっているので、案内部１１０ａに支持された入力ロッド２１に微小な傾きが生じた場合でも、入力ピストン９３には横力が作用せず、あるいは、作用する横力が軽減されるので、プライマリピストン７２及びサブピストン９２への横力の伝達が抑制される。したがって、横力による入力ピストン９３、サブピストン９２及びプラマリピストン７２の摺動抵抗の増大、これらのピストンシール８１、８２、９６、９７、１０３のシール性の低下及び摩耗を抑制することができる。
【００４５】
また、入力ピストン９３とプランジャロッド９０とを別体としたことにより、電動倍力装置３及びマスタシリンダを組み立てる際、入力ピストン９３を組込んだマスタシリンダ２側のアセンブリと、プランジャロッド９０を組込んだ電動倍力装置３側のアセンブリとを結合することができるので、組立性を高めることができる。
【００４６】
なお、上記実施形態において、入力ピストン９３とプランジャピストン９０とを一体にしてもよい。この場合、案内部１１０ａによって案内されたプランジャロッド９０に横力による微少な傾きが生じると、入力ピストン９３にも微少な傾きが生じ、ひいては、プライマリピストン７２及びサブピストン９２に横力が作用することになるので、入力ピストン９３とプランジャピストンとは、別体とすることが望ましい。
【００４７】
また、上記本実施形態においては、マスタシリンダのピストンを、プライマリピストン７２及びサブピストン９２で構成するようにしたが、これに限らず、サブピストン９２を廃してプライマリピストン７２に入力ピストン９３の摺動孔を設けるようにしてもよい。
【００４８】
また、上記本実施形態においては、入力部材の一部である入力ピストン９３がマスタシリンダのピストンを貫通する構成としたが、これに限らず、入力部材がマスタシリンダのピストン内を貫通せずに、その軸方向のみで入力部材がマスタシリンダのピストンに当接可能になっていてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
２…マスタシリンダ、３…電動倍力装置、２１…入力ロッド、２２…ブレーキペダル、３１…入力部材、３２…ハウジング、３３…電動モータ、５５…直動部材、７２…プライマリピストン（ピストン）、９０…プランジャロッド、１１０ａ…案内部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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