(57)【要約】【課題】自然なペダルフィーリングを実現させて、ジャンプイン特性を得ることができ、かつ、回生協調制動時に回生制動量を大きくすることができる電動倍力装置を提供する。【解決手段】入力ピストン３２は、プライマリ室１６に臨む先端部３７を有しバネ７２、７３によりプライマリピストン１０に弾性的に保持される第１入力ピストン３３と、連結凹部５０を有し、第１入力ピストン３３の孔部４２内に軸方向に相対移動可能に嵌合される第２入力ピストン３４とを備え、ブレーキペダルの非操作時に後退バネにより第１入力ピストン３３の底部３３ａと第２入力ピストン３４の小径突設部５２との間にジャンプインクリアランスＪＣを形成している。これにより、自然なペダルフィーリングを実現させて、ジャンプイン特性を得ることができ、かつ、回生協調制動時に回生制動量を大きくすることができる。【選択図】図３
2015196414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスタシリンダ内に先端側が配置されて圧力室を形成するピストンと、
前記ピストンを移動させる電動アクチュエータと、
ブレーキペダルの操作によって進退移動する入力部材と、
該入力部材に連結され前記マスタシリンダの圧力室に先端が臨んで配置されるとともに、前記ピストンに対して軸方向に沿って相対移動可能に配置される入力ピストンと、
該入力ピストンを前記ピストンに対して前記入力ピストンの軸方向の所定位置に弾性的に保持する第１バネ手段と、
前記ピストンから離間する方向へ前記入力部材を付勢する第２バネ手段と、を備え、
前記入力ピストンは、
前記マスタシリンダの圧力室に臨む先端部を有し前記第１バネ手段により前記ピストンに弾性的に保持される第１の部材と、
前記入力部材が連結される連結部を有し前記第１の部材の基端側に軸方向へ相対移動可能に凹凸嵌合される第２の部材と、を備え、
前記ブレーキペダルの非操作時に前記第２バネ手段により前記第１の部材と前記第２の部材と凹凸嵌合部分に所定の軸方向隙間が形成されることを特徴とする電動倍力装置。
【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組込まれて電動アクチュエータ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。
【背景技術】
【０００２】
ブレーキ装置に組込まれる倍力装置として、一般的な負圧アクチュエータを倍力源とする負圧式倍力装置のほか、例えば特許文献１に記載されているように、電動モータを倍力源とする電動倍力装置が知られている。特許文献１に記載された電動倍力装置は、ブレーキペダルの操作により進退移動する入力ピストンと、入力ピストンに相対移動可能に配置されたブースタピストンと、ブースタピストンを進退移動させる回転−直動変換機構と、回転−直動変換機構に回転力を付与する電動モータとを備えている。そして、ブレーキペダルから入力ロッドを介して入力ピストンに付与される入力推力と電動モータからブースタピストンに付与されるブースタ推力とにより、マスタシリンダの圧力室内にブレーキ液圧を発生させる。
【０００３】
また、特許文献１に記載された電動倍力装置では、先端部がマスタシリンダ内に挿入された入力ピストンを軸方向に分割している。入力ピストンのマスタシリンダ側の分割要素は、バネ手段によりマスタシリンダ側に付勢され、非制動状態において入力ピストンのマスタシリンダ側の分割要素とブレーキペダル側の分割要素との間に隙間を形成している。これにより、制動初期には、軸部材のマスタシリンダ側の分割要素がマスタシリンダのブレーキ液圧を受けてバネ手段の付勢力に抗してブレーキペダル側の分割要素との隙間を縮めていく。この間においては、マスタシリンダのブレーキ液圧がブレーキペダルに伝達されないので、入力と無関係に出力が増大する、いわゆる、ジャンプイン特性が得られる。その結果、電動倍力装置においても、負圧式倍力装置と同様、制動初期においてジャンプイン特性を得て、制動力を迅速に立ち上げることができ、良好なブレーキフィーリングを提供することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８１０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載された電動倍力装置では、次のような問題がある。車両の制動時に車輪の回転によりジェネレータを駆動して運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回収する回生制動を実行する際に、ブレーキペダルの操作によりマスタシリンダで発生するブレーキ液圧から回生制動分に相当するブレーキ液圧を減じる回生協調制御を行う。この場合、構造上、回生制動分が前述の入力ピストンの分割要素間の隙間に制限されているので、回生制動により回収可能なエネルギーを大きくすることができない。
【０００６】
しかも、特許文献１に記載された電動倍力装置では、短いペダルストロークで比較的高い液圧を出力する場合に、入力ピストンの移動に対して、ピストンを大きく移動させる、いわゆる、進め制御を行ったときに、入力ロッドがピストンに引き込まれるような現象が発生してしまい、ペダルフィーリングに違和感が生じる、という問題が発生する。
【０００７】
本発明は、自然なペダルフィーリングを実現させて、ジャンプイン特性を得ることができ、かつ、回生協調制動時に回生制動量を大きくすることができる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】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明に係る電動倍力装置は、マスタシリンダ内に先端側が配置されて圧力室を形成するピストンと、前記ピストンを移動させる電動アクチュエータと、ブレーキペダルの操作によって進退移動する入力部材と、該入力部材に連結され前記マスタシリンダの圧力室に先端が臨んで配置されるとともに、前記ピストンに対して軸方向に沿って相対移動可能に配置される入力ピストンと、該入力ピストンを前記ピストンに対して前記入力ピストンの軸方向の所定位置に弾性的に保持する第１バネ手段と、前記ピストンから離間する方向へ前記入力部材を付勢する第２バネ手段と、を備え、前記入力ピストンは、前記マスタシリンダの圧力室に臨む先端部を有し前記第１バネ手段により前記ピストンに弾性的に保持される第１の部材と、前記入力部材が連結される連結部を有し前記第１の部材の基端側に軸方向へ相対移動可能に凹凸嵌合される第２の部材と、を備え、前記ブレーキペダルの非操作時に前記第２バネ手段により前記第１の部材と前記第２の部材と凹凸嵌合部分に所定の軸方向隙間が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る電動倍力装置によれば、自然なペダルフィーリングを実現させて、ジャンプイン特性を得ることができ、かつ、回生協調制動時に回生制動量を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る電動倍力装置の縦断面図である。
【図２】図１の電動倍力装置の非制動状態における要部を拡大した図である。
【図３】図１の電動倍力装置の非制動状態における要部をさらに拡大した図である。
【図４】図１の電動倍力装置の入出力ストローク−踏力−液圧の特性を示すグラフ図である。
【図５】図１の電動倍力装置においてジャンプイン直前の状態を示す図である。
【図６】図１の電動倍力装置においてジャンプイン直後の状態を示す図である。
【図７】図１の電動倍力装置においてジャンプイン後の通常倍力状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る電動倍力装置１は、電動アクチュエータを駆動源とする倍力装置である。電動倍力装置１は、電動のアクチュエータ３を内装するハウジング４の軸方向一側（前部、図１に向かって左方）に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。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５（一部のみ図示する）が配設されている。ハウジング４は、略有底円筒状のフロントハウジング４Ａの開口部側にリアカバー４Ｂを嵌合して、複数のボルト４Ｃによってフロントハウジング４Ａに結合し、その内部にアクチュエータ３を収容している。
【００１２】
フロントハウジング４Ａには、スタッドボルト６が固定されている。このスタッドボルト６によりマスタシリンダ２が、その取付部２Ｂでナット６Ａによりフロントハウジング４Ａに連結される。ハウジング４のリアカバー４Ｂには、平坦な取付座面７が形成され、この取付座面７の中央部から、マスタシリンダ２と同心で、かつ、ハウジング４の軸方向他側（後方、図１に向かって右方）、すなわち、マスタシリンダ２から離れる方向に突出する円筒部８が設けられている。そして、電動倍力装置１は、円筒部８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（図示せず）に貫通させて車室内に延ばした状態で、エンジンルーム内に配置される。すなわち、電動倍力装置１は、取付座面７がスペーサ７Ｂを挟んでダッシュパネルに当接した状態で、取付座面７に固定された複数のスタッドボルト７Ａによって車体の一部であるダッシュパネルに固定される。また、フロントハウジング４Ａの外側には、コントローラ（以下、ＥＣＵという）を内包するＥＣＵケース４Ｄが設けられている。なお、以下の説明においては、ハウジング４の軸方向一側となる図１に向かって右方を「後方」と表現し、ハウジング４の軸方向他側となる図１に向かって左方を「前方」と表現する。
【００１３】
マスタシリンダ２のシリンダ本体２Ａには、有底のシリンダボア１２が形成されている。このシリンダボア１２の開口部１２Ａ側には、アクチュエータ３によって移動するピストンとして、略円筒状のプライマリピストン１０が配置されている。このプライマリピストン１０の先端側は、カップ状に形成され、マスタシリンダ２内に配置される。また、シリンダボア１２の底部側には、カップ状のセカンダリピストン１１が配置されている。プライマリピストン１０の後端部は、マスタシリンダ２の開口部１２Ａからハウジング４内に延出して、リアカバー４Ｂの円筒部８内まで延びるように形成されている。シリンダ本体２Ａ内には、シリンダボア１２、プライマリピストン１０及びセカンダリピストン１１によって、これらの間に圧力室となるプライマリ室１６が形成され、シリンダボア１２の底部とセカンダリピストン１１との間に圧力室となるセカンダリ室１７が形成されている。これらプライマリ室１６及びセカンダリ室１７は、それぞれ、シリンダ本体２Ａに形成された液圧ポート（図示略）を介して、各車輪のホイールシリンダに液圧を供給するための２系統の液圧回路（図示略）に接続されている。
【００１４】
また、シリンダ本体２Ａには、プライマリ室１６及びセカンダリ室１７をそれぞれリザーバ５に接続するためのリザーバポート２０、２１が形成されている。シリンダ本体２Ａのシリンダボア１２の内周面には、所定の軸方向間隔をもって環状のシール溝２２ａ、２２ｂ及び２３ａ、２３ｂが形成されている。これら環状のシール溝２２ａ、２２ｂ及び２３ａ、２３ｂには、それぞれシール部材２２Ａ、２２Ｂ及び２３Ａ、２３Ｂが配置されている。これらシール部材２２Ａ、２２Ｂ及び２３Ａ、２３Ｂは、シリンダボア１２と、プライマリピストン１０及びセカンダリピストン１１との間を、それぞれシールしている。２つのシール部材２２Ａ、２２Ｂは、軸方向に沿ってリザーバポート２０を挟んで配置されている。プライマリピストン１０が図１及び図２に示す非制動位置にあるとき、プライマリ室１６は、プライマリピストン１０の側壁に設けられたポート２４を介してリザーバポート２０に連通している。そして、プライマリピストン１０が非制動位置から前進してポート２４がシール部材２２Ａまで達したとき、プライマリ室１６は、シール部材２２Ａによってリザーバポート２０と遮断されて液圧が発生するようになっている。このプライマリピストン１０が非制動位置からリザーバポート２０と遮断されるまでのプライマリピストン１０の移動量は、無効ストローク（ｄｅａｄ  ｓｔｒｏｋｅ）と呼ばれている。また、２つのシール部材２３Ａ、２３Ｂは、軸方向に沿ってリザーバポート２１を挟んで配置されている。セカンダリピストン１１が図１に示す非制動位置にあるとき、セカンダリ室１７は、セカンダリピストン１１の側壁に設けられたポート２５を介してリザーバポート２１に連通している。そして、セカンダリピストン１１が非制動位置から前進したとき、セカンダリ室１７は、シール部材２３Ａによってリザーバポート２１から遮断されて液圧が発生するようになっている。
【００１５】
プライマリ室１６内のプライマリピストン１０とセカンダリピストン１１との間には、バネアセンブリ２６が介装されている。また、セカンダリ室１７内のマスタシリンダ２の底部とセカンダリピストン１１との間には、バネアセンブリ２７が介装されている。これらバネアセンブリ２６、２７は、それぞれ圧縮コイルバネ２６Ａ、２７Ａが伸縮可能なリテーナ２６Ｂ、２７Ｂによって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になっている。プライマリピストン１０内で、バネアセンブリ２６とプライマリピストン１０の中間壁３０との間には、円筒状のスペーサ９７が介装されている。
【００１６】
プライマリピストン１０は、全体が略円筒状に形成され、軸方向中央内部に中間壁３０を備えている。中間壁３０には、案内ボア３１が軸方向に貫通するように形成されている。入力ピストン３２は、第１の部材としての第１入力ピストン３３と、該第１入力ピストン３３の基端側に軸方向に相対移動可能に凹凸嵌合される、第２の部材としての第２入力ピストン３４とを備えている。図１及び図２に加えて図３も参照して、案内ボア３１には、段部３５を有する段付形状の第１入力ピストン３３の小径の先端部３７が摺動可能で、かつ液密的に挿通されている。第１入力ピストン３３の先端部３７と案内ボア３１と間は、シール９８によってシールされている。第１入力ピストン３３は、段部３５よりも基端側に中径部３８と大径部３９とが形成されている。これら中径部３８と大径部３９との間には、後述するバネ７２が当接するバネ受部４１が形成されている。大径部３９の外周には、プライマリピストン１０の内壁に当接して第１入力ピストン３３を軸方向に案内するガイド部４０が形成されている。また、第１入力ピストン３３の大径部３９から中径部３２に至る内部には、第１入力ピストン３３の基端に開口する孔部４２が形成されている。大径部３９には、孔部４２と交差するように径方向に延びる、連結ピン挿通用の挿通孔４６が形成される。孔部４２の開口外周には、後述するバネ７３が当接するバネ受部４５が形成されている。第１入力ピストン３３の孔部４２内に、第２入力ピストン３４が軸方向に摺動自在に配置される。第２入力ピストン３４は全体として円柱状に形成される。該第２入力ピストン３４には、基端面に設けた、連結部としての半球状の連結凹部５０と、径方向に延びる連結ピン挿通用の挿通孔５１と、先端面に設けた小径で軸方向に突設される小径突設部５２とが形成される。挿通孔５１は軸方向に沿って所定長さを有する長孔で形成される。第２入力ピストン３４の先端には、挿通孔５１に連通するように軸方向に延びる貫通孔５７が形成される。第２入力ピストン３４の連結凹部５０に入力ロッド６０の一端側の先端部６２が連結される。そして、入力ピストン３２は、第１入力ピストン３３の孔部４２内に第２入力ピストン３４が嵌合されて、それぞれの挿通孔４６、５１に連結ピン５６が挿通されて構成される。この入力ピストン３２は、マスタシリンダ２内の圧力室であるプライマリ室１６にその先端部３７が臨むとともに、プライマリピストン１０に対して軸方向に沿って相対移動可能に配置されている。さらに、第２入力ピストン３４は、第１入力ピストン３３の孔部４２内を該第１入力ピストン３３に対して軸方向に沿って相対移動可能になる。なお、連結ピン５６は、第１入力ピストン３３から第２入力ピストン３４が抜脱されるのを防ぐためのものである。
【００１７】
図１及び図２に示すように、フロントハウジング４Ａ内に延びるプライマリピストン１０の中間部は、フロントハウジング４Ａの底部の開口部４Ａ’に嵌合する円筒状のバネ受部材５３内に配置される。このバネ受部材５３は、プライマリピストン１０を軸方向に沿って摺動可能に案内するようになっている。バネ受部材５３は、一端部に形成した外側フランジ部５４がフロントハウジング４Ａの底部の開口部４Ａ’に嵌合される。これにより、バネ受部材５３は、フロントハウジング４Ａ及びマスタシリンダ２に固定される。バネ受部材５３は、その後端内周部５３Ａに取付けたシール部材５５によってプライマリピストン１０を支持するとともにシールしている。マスタシリンダ２のシリンダボア１２の開口部１２Ａは、取付部２Ｂからバネ受部材５３の後端内周部５３Ａの近傍まで延出して形成されている。開口部１２Ａには、シール溝２２ｂ及びシール部材２２Ｂが設けられ、シール部材２２Ｂによりプライマリピストン１０を支持するとともにシリンダボア１２の内外をシールしている。本実施形態の電動倍力装置１においては、これらバネ受部材５３の後端内周部５３Ａとシリンダボア１２の開口部１２Ａとによって、プライマリピストン１０を支持する部分の軸方向長さを長くすることにより、プライマリピストン１０のシリンダボア１２に対する傾きを抑制している。
【００１８】
リアカバー４Ｂの円筒部８及びプライマリピストン１０の後部の内部には、入力部材としての入力ロッド６０の一端側が配置されている。プライマリピストン１０の後部の内部に配置された入力ロッド６０の一端側の先端部６２は、その先端が半球状に形成されている。入力ロッド６０の先端部６２が、第２入力ピストン３４の半球状の連結凹部５０に連結される。入力ロッド６０の先端部６２と第２入力ピストン３４の連結凹部５０との連結部は、入力ロッド６０のプライマリピストン１０に対する傾きをある程度許容できるようになっている。そして、第２入力ピストン３４及び入力ロッド６０は、軸方向に沿って互いに移動可能となっている。入力ロッド６０の他端側は、円筒部８から外部に延出しており、外部に延出した入力ロッド６０の他端部に、クレビス６３を介してブレーキペダルが連結されている。入力ロッド６０の円筒部８内に配置された部位には、鍔状に形成されたストッパ当接部６１が設けられている。このように、入力ロッド６０は、第１入力ピストン３３に対して軸方向に沿って相対移動可能に設けられ、ブレーキペダルの操作により進退移動するようになっている。
【００１９】
リアカバー４Ｂの円筒部８の後端部には、円筒部８内に配置される入力ロッド６０側、すなわち、径方向内側に延びるストッパ６５が形成されている。ストッパ６５は、後述するボールネジ機構８１のネジ軸８８の後端部に軸方向に沿って形成された案内溝９０に挿入されている。そして、入力ロッド６０のストッパ当接部６１がストッパ６５に当接することにより、入力ロッド６０の後退位置を規定するようになっている。
【００２０】
プライマリピストン１０の後端部に、環状のバネ受７０が取付けられている。プライマリピストン１０は、バネ受部材５３の後端部とバネ受７０との間に介装された圧縮コイルバネである戻しバネ７１によって後退方向に付勢されている。第１入力ピストン３３は、バネ受部４１とプライマリピストン１０の中間壁３０との間、及び、バネ受部４５とバネ受部７６との間にそれぞれ介装された圧縮コイルバネであるバネ７２、７３（第１バネ手段）によって、図１及び図２に示す第１入力ピストン３３の軸方向の所定位置の一例としての中立位置、すなわち、バネ７２とバネ７３とのばね力が釣合う位置に弾性的に保持されている。なお、第１バネ手段であるバネ７２、７３は、いずれか一方のみとし、アクチュエータ３の制御により上記所定位置を決定するようにしてもよい。また、ブレーキペダルが操作されていない状態において、第１入力ピストン３３の段部３５と、プライマリピストン１０の中間壁３０の他側面３０Ａとの間には、クリアランスＲｅＣが形成される。このクリアランスＲｅＣは、回生協調制御時に、第１入力ピストン３３に対してプライマリピストン１０が後退できるクリアランス（回生クリアランス）となる。また、電動モータ８０またはＥＣＵの失陥時に、第１入力ピストン３３が、プライマリピストン１０に対してマスタシリンダ２側にクリアランスＲｅＣ分（所定距離）移動したとき、段部３５がプライマリピストン１０の中間壁３０の他側面３０Ａに当接してプライマリピストン１０をマスタシリンダ２側に押圧するようになっている。このため、電動モータ８０またはＥＣＵの失陥した際にも、ブレーキペダルを踏込むことによってマスタシリンダ２に液圧を発生させることができ、摩擦制動を行うことが可能となっている。
【００２１】
プライマリピストン１０の後端部に取付けられたバネ受７０と、入力ロッド６０のストッパ当接部６１との間には、圧縮コイルバネである後退バネ７５（第２バネ手段）が介装されている。後退バネ７５は、そのバネ力により入力ロッド６０をプライマリピストン１０から離間する方向に付勢している。この後退バネ７５により、図１及び図２に示す非制動状態（ブレーキペダルの非操作状態）において、第１入力ピストン３３の孔部４２の底部３３ａと第２入力ピストン３４の小径突設部５２との間に所定の隙間であるジャンプインクリアランスＪＣが形成されている。そして、第１入力ピストン３３と入力ロッド６０（第２入力ピストン３４）とは、このジャンプインクリアランスＪＣの分だけ軸方向に沿ってジャンプインクリアランスＪＣがなくなる方向には相対移動可能となっている。
【００２２】
ハウジング４内に収容されたアクチュエータ３は、電動モータ８０と、電動モータ８０の回転を直線運動に変換してプライマリピストン１０に推力を付与する回転−直動変換機構であるボールネジ機構８１とから構成されている。本実施形態において、電動モータ８０は、永久磁石埋め込み型同期モータとなっている。電動モータ８０は、フロントハウジング４Ａの底部の後側の段部に固定した複数のコイルを有するステータ８２と、該ステータ８２の内周面に対向して配置した円筒状のロータ８５と、該ロータ８５の内部に挿入され、円周方向に沿って配置した複数の永久磁石８５Ａとを有している。ロータ８５は、ボールネジ機構８１のナット部材８６の外周部に固定されている。ナット部材８６は、フロントハウジング４Ａの底部付近からリアカバー４Ｂ付近に亘って軸方向に沿って延びて配置されている。ナット部材８６は、その両端部がベアリング８３、８４によってフロントハウジング４Ａ及びリアカバー４Ｂに回転可能に支持されている。なお、電動モータ８０は、ロータ８５の表面又は内部に永久磁石を配置した同期モータ、あるいは、誘導モータ等の他の形式のモータとしてもよい。
【００２３】
ボールネジ機構８１は、ナット部材８６とネジ軸８８とを有している。ネジ軸８８は、中空の筒状に形成されている。該ネジ軸８８は、ナット部材８６の内部及びハウジング４の円筒部８内に配置され、軸方向に沿って移動可能で、かつ、軸回りに回転しないように支持されている。ナット部材８６とネジ軸８８との対向面となるナット部材８６の内周面とネジ軸８８の外周面とには、それぞれ螺旋溝８７、８９が形成されている。これら螺旋溝８７、８９間には、複数のボール９１がグリスと共に装填されている。ネジ軸８８は、円筒部８から後方に突出する後端部に軸方向に沿って形成された案内溝９０に、リアハウジング４Ｂの円筒部８に形成されたストッパ６５を係合させて、軸方向に移動可能、かつ、軸回りに回転しないように支持されている。このような構成により、ボールネジ機構８１は、ナット部材８６の回転に伴って螺旋溝８７、８９に沿ってボール９１が転動することで、ネジ軸８８が軸方向に移動するようになっている。ボールネジ機構８１は、ナット部材８６とネジ軸８８との間で、回転運動と直線運動とを相互に変換することが可能になっている。すなわち、ボールネジ機構８１は、上述のようにナット部材８６の回転をネジ軸８８の直動運動に変換可能であるとともに、ネジ軸８８の直動運動をナット部材８６の回転に変換可能となっている。リアハウジング４Ｂの円筒部８の後端部に、ネジ軸８８の後部の外周を覆う円筒状のカバー部材１０９が取付けられている。
【００２４】
なお、上述の例では、電動モータ８０のロータ８５の回転運動をボールネジ機構８１のナット部材８６に直接伝達するようにしているが、電動モータ８０とボールネジ機構８１との間に、遊星歯車機構、差動減速機構等の公知の減速機構を介装して、電動モータ８０の回転を減速、すなわち、電動モータ８０の回転力を増力してボールネジ機構８１に伝達するようにしてもよい。また、電動モータをハウジング４の外部に配置して、ベルト、ギヤ、チェーン等の伝動機構を介してナット部材８６を駆動するようにしてもよい。
【００２５】
ボールネジ機構８１のネジ軸８８は、バネ受部材５３の外側フランジ部５４との間に介装された圧縮テーパコイルバネである戻しバネ９５のバネ力によって後退方向に付勢されている。そして、ネジ軸８８は、後端部がリアカバー４Ｂの円筒部８に設けられたストッパ６５に当接することよって後退位置が規定されている。ネジ軸８８内にプライマリピストン１０の後端部が挿入され、ネジ軸８８の内周部に形成された環状の段部９６に、バネ受７０がシム７４を介して当接して、プライマリピストン１０のネジ軸８８に対する後退位置を規定している。これにより、プライマリピストン１０は、ネジ軸８８の前進により、段部９６に押されてネジ軸８８と共に前進し、また、段部９６から離間して単独で前進することができる。そして、図１及び図２に示すように、プライマリピストン１０は、ストッパ６５に当接したネジ軸８８の段部９６によってその非制動位置が規定されている。また、セカンダリピストン１１は、非制動位置にあるプライマリピストン１０及びバネアセンブリ２６の最大長によって、その後退位置、すなわち、非制動位置が規定されている。
【００２６】
リアカバー４Ｂの円筒部８の後端部には反力機構１０５が設けられている。該反力機構１０５は、固定バネ受１０６と、可動バネ受１０７と、反力バネ１０８をと有している。固定バネ受１０６は、ストッパ６５の後部に一体に形成されている。可動バネ受１０７は、固定バネ受１０６に対向してネジ軸８８内に配置されて軸方向に沿って移動可能に設けられている。反力バネ１０８は、固定バネ受１０６と可動バネ受１０７との間に介装された圧縮コイルバネである。可動バネ受１０７は、カバー部材１０９の後部に当接することにより、図１及び図２に示す後退位置が規定されている。そして、入力ロッド６０がカバー部材１０９、すなわち、円筒部８（ハウジング４）に対して、所定の距離だけ前進したとき、クレビス６３のロックナット６４が可動バネ受１０７に当接し、入力ロッド６０が更に前進すると、反力バネ１０８が圧縮されて、そのバネ力が入力ロッド６０の前進に対して反力としてブレーキペダルに付与されるようになっている。
【００２７】
ハウジング４内に、電動モータ８０のロータ８５の回転位置を検出する回転位置センサであるレゾルバ１００が設けられている。レゾルバ１００は、ナット部材８６の後部側の外周部に固定したレゾルバロータ１０１と、該レゾルバロータ１０１に対向してリアカバー４Ｂに取付けたレゾルバロータ１０２とを備えている。レゾルバ１００は、これらレゾルバロータ１０１とレゾルバロータ１０２との相対変位に基づきナット部材８６（ロータ８５）の回転位置を検出する。
【００２８】
本電動倍力装置１のＥＣＵは、マイクロプロセッサベースの電子制御装置であり、上述の電動モータ８０とレゾルバ１００とが接続されている。ＥＣＵには、ブレーキペダルの変位、すなわち、入力ロッド６０の変位を検出するストロークセンサやプライマリ室１６またはセカンダリ室１７の液圧を検出する液圧センサ等の各種センサからの検出信号に基づき、電動モータ８０の回転を制御するようになっている。
【００２９】
次に、本電動倍力装置１の作用について説明する。
ブレーキペダルを操作して入力ロッド６０を前進させると、ブレーキペダルの操作量、言い換えると、入力ロッド６０の変位をストロークセンサによって検出し、ＥＣＵによって入力ロッド６０の変位に基づいて電動モータ８０の作動を制御し、ボールネジ機構８１のネジ軸８８の段部９６により、バネ受７０を介してプライマリピストン１０を押圧し、プライマリピストン１０を前進させて入力ロッド６０の変位に追従させる。これにより、プライマリ室１６に液圧が発生し、また、この液圧がセカンダリピストン１１を介してセカンダリ室１７に伝達される。このようにして、マスタシリンダ２で発生したブレーキ液圧は、液圧回路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を発生させる。ブレーキペダルの操作を解除すると、ＥＣＵによって入力ロッド６０の変位に基づいて電動モータ８０の作動を制御してネジ軸８８を後退させる。これにより、入力ピストン３２、プライマリピストン１０及びセカンダリピストン１１が後退してマスタシリンダ２のブレーキ液圧が減圧されて制動力が解除される。なお、これ以降の説明においては、プライマリピストン１０とセカンダリピストン１１とは、同様に作動するので、プライマリピストン１０についてのみ説明する。
【００３０】
液圧発生時には、プライマリ室１６の液圧を入力ピストン３２の第１入力ピストン３３によって受圧し、その反力を、入力ロッド６０を介してブレーキペダルに伝達、すわなち、フィードバックする。これにより、所定の倍力比（ブレーキペダルの操作力に対する液圧出力の比）で所望の制動力を発生させることができる。そして、ＥＣＵは、電動モータ８０を制御することで、入力ピストン３２と、これに追従するプライマリピストン１０との相対位置を調整することが可能となっている。具体的には、入力ピストン３２の変位量に対して、プライマリピストン１０の変位量を前方に調整することによりブレーキペダルの操作に対する液圧出力を大きくしたり、後方に調整することによりブレーキペダルの操作に対する液圧出力を小さくしたりすることができる。その結果、倍力制御、ブレーキアシスト制御、車間制御、回生協調制御等のブレーキ制御を実行することができる。特に、入力ピストン３２に対して、プライマリピストン１０が後方となるように調整してブレーキペダルの操作に対する液圧出力を小さくし、プライマリ室１６の液圧を低下させることで、液圧による制動力を抑えて回生協調時の回生制動を行わせることができる。また、入力ピストン３２（第１入力ピストン３３）に対するプライマリピストン１０との相対位置を調整する際には、バネ７２またはバネ７３のバネ力が第１入力ピストン３３に作用して、入力ロッド６０に対する反力を加減することにより、ブレーキペダル踏力の変動を抑制することができる。
【００３１】
また、ＥＣＵによって制御された電動モータ８０の出力が最大出力に達し、プライマリ室１６の液圧とプライマリピストン１０の推力が釣合うと、プライマリピストン１０は、それ以上前進できなくなり停止する。このような全負荷状態で、ブレーキペダルを更に踏込むと、入力ロッド６０の前進に対して、プライマリピストン１０は停止したままで、第１及び第２入力ピストン３３、３４（入力ピストン３２）のみがバネ７２を押し縮めて前進することになる。このとき、プライマリピストン１０が停止しているため、第１及び第２入力ピストン３３、３４の前進量に対するプライマリ室１６の液圧の上昇によって第１及び第２入力ピストン３３、３４及び入力ロッド６０を介してブレーキペダルにフィードバックされるペダル反力の増加の割合が全負荷状態前に比べて減少する。このため、運転者は、ブレーキ操作の途中でペダル反力が減少するため、違和感を受ける可能性がある。
【００３２】
これに対して、ブレーキペダルの操作による第１及び第２入力ピストン３３、３４のハウジング４に対する移動距離が所定の距離、すなわち、第１及び第２入力ピストン３３、３４が全負荷状態となる位置に達すると、クレビス６３のロックナット６４が反力機構１０５の可動バネ受１０７に当接し、反力バネ１０８が圧縮されることにより、そのバネ力が反力としてブレーキペダルに付与されることで、ペダル反力の減少分を補う。これにより、運転者への違和感を抑制することができる。そして、全負荷状態の後、ブレーキペダルを更に踏込むと、第１入力ピストン３３の段部３５がプライマリピストン１０の中間壁３０に当接し、プライマリピストン１０が第１及び第２入力ピストン３３、３４と共に前進し、プライマリ室１６の液圧が上昇し、その分、反力も増大する。
【００３３】
次に、制動初期におけるジャンプイン特性について図２、図５乃至図７を参照して説明する。
図２に示す非制動状態では、入力ロッド６０が後退バネ７５のバネ力により第１入力ピストン３３と共に後方に付勢されており、すなわち、後退バネ７５は、そのバネ力により入力ロッド６０をプライマリピストン１０から離間する方向に付勢している。このために、第２入力ピストン３４の小径突設部５２と第１入力ピストン３３の底部３３ａとの間には、ジャンプインクリアランスＪＣが保持されている。
【００３４】
図５に示すように、ブレーキペダルの踏込みが開始され、入力ロッド６０が前進し始めると、ＥＣＵは、ストロークセンサで検出される入力ロッド６０のストロークに対して、電動モータ８０を作動させる。この電動モータ８０を作動により、ボールネジ機構８１が入力ロッド６０のストローク（移動量）と同じストロークだけプライマリピストン１０を前進させる（等倍制御）。このプライマリピストン１０の前進により無効ストロークが解消されると、プライマリ室１６でブレーキ液圧が発生し始める。この無効ストロークが解消されるまでの間、第１入力ピストン３３は、バネ７２、７３によってプライマリピストン１０との位置関係が保持されているので、プライマリピストン１０とともに前進し、第２入力ピストン３４の小径突設部５２と第１入力ピストン３３の底部３３ａとの間のジャンプインクリアランスＪＣはそのまま保持されている。
【００３５】
一方、短いペダルストロークで比較的高い液圧を出力する場合に、入力ピストン３２（入力ロッド６０）の移動に対して、プライマリピストン１０を大きく移動させる、いわゆる、進め制御（図４の破線）を行う際においては、電動モータ８０を作動により、ボールネジ機構８１が入力ロッド６０のストローク（移動量）よりも大きいストロークでプライマリピストン１０を前進させる。このプライマリピストン１０の前進により無効ストロークが解消されると、プライマリ室１６でブレーキ液圧が発生し始める。この無効ストロークが解消されるまでの間、第１入力ピストン３３は、バネ７２、７３によってプライマリピストン１０との位置関係が保持されているので、プライマリピストン１０とともに前進する一方、第２入力ピストン３４及び入力ロッド６０はその位置が保持されるために、第２入力ピストン３４の小径突設部５２と第１入力ピストン３３の底部３３ａとの間のジャンプインクリアランスＪＣが次第に大きくなる。すなわち、この進め制御において、プライマリピストン１０の移動に追従するように第１入力ピストン３３が移動する際、第２入力ピストン３４及び入力ロッド６０はその位置が保持されるために、従来ように、第２入力ピストン３４及び入力ロッド６０が引き込まれるような現象は発生しにくくなる。
【００３６】
上述した等倍制御及び進み制御において以後の作用は同じであり、図６に示すように、ブレーキペダルが更に踏込まれ、入力ロッド６０が更に前進すると、電動モータ８０の作動によるプライマリピストン１０の前進によりプライマリ室１６で発生した液圧が第１入力ピストン３３に作用してバネ７２とバネ７３とのばね力の釣合いがくずれ始めて第１入力ピストン３３が後退していく。この第１入力ピストン３３の後退によって、第１入力ピストン３３の底部３３ａと第２入力ピストン３４の小径突設部５２とが互いに近づいていき、ジャンプインクリアランスＪＣは徐々に減少して、最終的に両者５２、３３ａが当接する。このように、ジャンプインクリアランスＪＣが存在する間、すなわち、第１入力ピストン３３の底部３３ａと第２入力ピストン３４の小径突設部５２とが当接するまでの間は、プライマリ室１６の液圧による反力は入力ロッド６０、ひいてはブレーキペダルに伝達されず、入力と無関係に出力が増大するジャンプイン特性を得ることができる。
【００３７】
そして、図７に示すように、ブレーキペダルが更に踏込まれると、第１入力ピストン３３の底部３３ａと第２入力ピストン３４の小径突設部５２とが当接（ジャンプインクリアランスＪＣ＝０）した後、第１及び第２入力ピストン３３、３４と入力ロッド６０とは一体となって移動し、プライマリ室１６の液圧による反力が第１及び第２入力ピストン３３、３４を介して入力ロッド６０に伝達されて、ブレーキペダルにフィードバックされる。これにより、所定の倍力比（ブレーキペダルの操作力に対する液圧出力の比）で所望の制動力を発生させることができる。
【００３８】
このとき、第２入力ピストン３４の小径突設部５２と第１入力ピストン３３の底部３３ａとが当接する際に（ジャンプインクリアランスＪＣ＝０）、プライマリ室１６で生じているジャンプイン液圧Ｐｊは、次式で与えられる。
Ｐｊ＝（ｋ１＋ｋ２）ＪＣ／Ｓ
ここで、ｋ１：バネ７２のばね定数
ｋ２：バネ７３のばね定数
Ｓ  ：第１入力ピストン３３のプライマリ室１６に対する受圧面積
ＪＣ：ジャンプインクリアランス
また、ジャンプイン開始から完了までに増加する荷重Ｆｊは、ほとんど０となる。
【００３９】
このようにして、ブレーキペダルの踏込み開始時のジャンプイン特性により、迅速にブレーキ液圧（制動力）を立ち上げることができ、良好なブレーキフィーリングを得ることができる。また、第１入力ピストン３３とプライマリピストン１０とが、ジャンプインクリアランスＪＣとは別の位置（第１入力ピストン３３の段部３５とプライマリピストン１０の中間壁３０の他側面３０Ａとの間のクリアランスＲｅＣ）で軸方向に沿って前後に相対変位できるようになっているので、第１入力ピストン３３に対するプライマリピストン１０の位置を前方及び後方に調整する際の調整量を充分大きくとることができ、倍力制御、ブレーキアシスト制御、車間制御、回生協調制御等のブレーキ制御の制御範囲を充分大きくすることができる。特に、第１入力ピストン３３に対して、プライマリピストン１０が後方となるように調整する回生協調制御時の相対変位量をジャンプインクリアランスＪＣよりも大きくすることができ、回生により回収可能なエネルギーを大きくすることができる。また、後退バネ７５のばね特性により、ジャンプイン時のブレーキペダルの反力を調整することができる。
【００４０】
しかも、入力ピストン３２（入力ロッド６０）の移動に対して、プライマリピストン１０を大きく移動させる進め制御（図４の破線）を行う際には、図４から解るように、本実施の形態では、プライマリピストン１０の移動に追従するように第１入力ピストン３３だけが移動して、第２入力ピストン３４及び入力ロッド６０はその位置が維持され、後退バネ７５の荷重変化だけとなるために、従来、発生していた、第２入力ピストン３４及び入力ロッド６０が引き込まれるような現象の発生を抑制でき、ペダルフィーリングに違和感が生じることを減少させることができる。
【００４１】
以上説明したように、本実施の形態に係る電動倍力装置１では、入力ピストン３２は、マスタシリンダ２のプライマリ室１６に臨む先端部３７を有し、第１バネ手段としてのバネ７２、７３によりプライマリピストン１０に弾性的に保持される第１入力ピストン３３と、入力ロッド６０が連結される連結部としての連結凹部５０を有し、第１入力ピストン３３の孔部４２内に軸方向に沿って相対移動可能に嵌合される第２入力ピストン３４とを備え、ブレーキペダルの非操作時に後退バネ７５により第１入力ピストン３３の底部３３ａと第２入力ピストン３４の小径突設部５２との間に軸方向隙間であるジャンプインクリアランスＪＣを形成しているので、自然なペダルフィーリングを実現させて、ジャンプイン特性を得ることができ、かつ、回生協調制動時に回生制動量を大きくすることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  電動倍力装置，２  マスタシリンダ，３  アクチュエータ，１０  プライマリピストン（ピストン），１１  セカンダリピストン（ピストン），１６  プライマリ室（圧力室），１７  セカンダリ室（圧力室），３２  入力ピストン，３３  第１入力ピストン（第１の部材），３４  第２入力ピストン（第２の部材），３７  先端部，５０  連結凹部（連結部），６０  入力ロッド（入力部材），７２  バネ（第１バネ手段），７３  バネ（第１バネ手段），７５  後退バネ（第２バネ手段），８０  電動モータ，ＪＣ  ジャンプインクリアランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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