(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキペダルと連動して移動する入力部材と、該入力部材と相対移動可能に配置されたアシスト部材と、アシスト部材を進退移動させる電動アクチュエータとを備え、前記入力部材と前記アシスト部材とをマスタシリンダのピストンとして、それぞれの前端部をマスタシリンダの圧力室に臨ませ、前記ブレーキペダルから前記入力部材に付与される入力推力と前記電動アクチュエータから前記アシスト部材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電動倍力装置において、前記入力部材と前記アシスト部材との相対移動に応じて、該入力部材に制動力を加える制動力付与手段を設けたことを特徴とする電動倍力装置。
【請求項２】
入力部材が筒状をなすアシスト部材の内部を挿通して延ばされており、制動力付与手段が、前記入力部材と前記アシスト部材との間に配設さ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。
【請求項３】
制動力付与手段が、入力部材とアシスト部材との相対移動に応じて減衰力を発生する減衰力発生機構からなっていることを特徴とする請求項２に記載の電動倍力装置。
【請求項４】
減衰力発生機構が、入力部材とアシスト部材との間に画成されかつ流体が封入された流体室と、前記入力部材に装着され、前記流体室を軸方向に二分する摺動体と、該摺動体に設けられたオリフィスとからなることを特徴とする請求項３に記載の電動倍力装置。
【請求項５】
減衰力発生機構が、入力部材とアシスト部材との間に画成されかつマスタシリンダの圧力室と連通する流体室と、前記入力部材に固定され、前記流体室を軸方向に二分する摺動体と、該摺動体に設けられたオリフィスとからなることを特徴とする請求項３に記載の電動倍力装置。
【請求項６】
減衰力発生機構が、マスタシリンダの圧力室内に前記アシスト部材と一体的に配置された有底の筒状部材と、該筒状部材内に画成され、かつ前記入力部材の前端部が挿入された流体室と、該筒状部材に設けられたオリフィスとからなることを特徴とする請求項３に記載の電動倍力装置。
【請求項７】
制動力付与手段が、入力部材とアシスト部材との相対移動に応じて、該両部材の間に摩擦力を発生させる摩擦力発生機構からなっていることを特徴とする請求項２に記載の電動倍力装置。
【請求項８】
摩擦力発生機構が、拡縮径可能な円筒状ばね体からなり、該ばね体は、入力部材とアシスト部材との間に縮径状態で介装され、該ばね体自体の弾発力により該両部材の間に摩擦力を発生させることを特徴とする請求項７に記載の電動倍力装置。
【請求項９】
摩擦力発生機構が、拡縮径可能な円筒状ばね体からなり、該ばね体は、前記入力部材と前記アシスト部材との間に介装されたバランスばねの撓みに応じて拡径し、該両部材の間に摩擦力を発生させることを特徴とする請求項７に記載の電動倍力装置。
【請求項１０】
摩擦力発生機構が、拡縮径可能なスパイラル状ばね体からなり、該ばね体は、入力部材とアシスト部材との間に介装され、該両部材の相対移動に応じて軸方向に圧縮されて拡径し、該両部材の間に摩擦力を発生させることを特徴とする請求項７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、自動車のブレーキ系統に用いられる倍力装置に係り、より詳しくは電動アクチュエータを倍力源として利用する電動倍力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電動倍力装置としては、特許文献１に記載されたものがある。このものは、ブレーキペダルと連動して移動する入力部材と、該入力部材と相対移動可能に配置されたアシスト部材と、アシスト部材を進退移動させる電動アクチュエータとを備え、前記入力部材と前記アシスト部材とをマスタシリンダのピストンとして、それぞれの前端部をマスタシリンダの圧力室に臨ませ、前記ブレーキペダルから前記入力部材に付与される入力推力と前記電動アクチュエータから前記アシスト部材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構造となっている。
【特許文献１】特開平２００７−１１２４２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかるに、上記特許文献１に記載される電動倍力装置においては、入力部材の変位を変位検出手段により検出して、その検出信号に基づいて電動アクチュエータを作動させるため、アシスト部材の移動（前進）に若干の時間的遅れが生じる傾向にある。このため、急ブレーキをかけるべくブレーキペダルが急踏みされると、マスタシリンダ内に発生するブレーキ液圧の上昇に時間的な遅れが生じ、入力部材の移動ストローク、すなわちペダルストロークが必要以上に大きくなり、その上、ブレーキ液圧の上昇に伴って入力部材にかかる液圧反力が高まってブレーキペダルが押し戻されることとなり、運転者に違和感を与える、という問題があった。
【０００４】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、急ブレーキ時にも必要以上のペダルストロークが生じないようにし、もって運転者に与える違和感の改善に大きく寄与する電動倍力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明は、ブレーキペダルと連動して移動する入力部材と、該入力部材と相対移動可能に配置されたアシスト部材と、アシスト部材を進退移動させる電動アクチュエータとを備え、前記入力部材と前記アシスト部材とをマスタシリンダのピストンとして、それぞれの前端部をマスタシリンダの圧力室に臨ませ、前記ブレーキペダルから前記入力部材に付与される入力推力と前記電動アクチュエータから前記アシスト部材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電動倍力装置において、前記入力部材と前記アシスト部材との相対移動に応じて、該入力部材に制動力を加える制動力付与手段を設けたことを特徴とする。
【０００６】
本発明は、上記入力部材が筒状をなすアシスト部材の内部を挿通して延ばされており、上記制動力付与手段が、前記入力部材と前記アシスト部材との間に配設されている構成することができる。
【０００７】
本発明において、上記制動力付与手段は、入力部材とアシスト部材との相対移動に応じて減衰力を発生する減衰力発生機構からなっている構成とすることができる。
【０００８】
この場合、上記減衰力発生機構が、入力部材とアシスト部材との間に画成されかつ流体が封入された流体室と、前記入力部材に装着され、前記流体室を軸方向に二分する摺動体と、該摺動体に設けられたオリフィスとからなる構成としてもよい。
【０００９】
上記減衰力発生機構はまた、入力部材とアシスト部材との間に画成されかつマスタシリンダの圧力室と連通する流体室と、前記入力部材に固定され、前記流体室を軸方向に二分する摺動体と、該摺動体に設けられたオリフィスとからなる構成としてもよい。
【００１０】
上記減衰力発生機構はさらに、マスタシリンダの圧力室内に前記アシスト部材と一体的に配置された有底の筒状部材と、該筒状部材内に画成され、かつ前記入力部材の前端部が挿入された流体室と、該筒状部材に設けられたオリフィスとからなる構成としてもよい。
【００１１】
本発明において、上記制動力付与手段は、入力部材とアシスト部材との相対移動に応じて、該両部材の間に摩擦力を発生させる摩擦力発生機構からなっている構成とすることができる。
【００１２】
この場合、上記摩擦力発生機構は、拡縮径可能な円筒状ばね体からなり、該ばね体は、入力部材とアシスト部材との間に縮径状態で介装され、該ばね体自体の弾発力により該両部材の間に摩擦力を発生させる構成としてもよい。
【００１３】
上記摩擦力発生機構はまた、拡縮径可能な円筒状ばね体からなり、該ばね体は、前記入力部材と前記アシスト部材との間に介装されたバランスばねの撓みに応じて拡径し、該両部材の間に摩擦力を発生させる構成としてもよい。
【００１４】
上記摩擦力発生機構はさらに、拡縮径可能なスパイラル状ばね体からなり、該ばね体は、入力部材とアシスト部材との間に介装され、該両部材の相対移動に応じて軸方向に圧縮されて拡径し、該両部材の間に摩擦力を発生させる構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る電動倍力装置によれば、作動初期から入力部材に対する反力が実質的に増加するので、マスタシリンダ内におけるブレーキ液圧の発生に時間的な遅れが生じても、ペダルストロークが必要以上に大きくなることはなく、運転者に対する違和感が大幅に改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１および図２は、本発明に係る電動倍力装置の第１の実施形態を示したものである。本第１の実施形態としての電動倍力装置１０は、エンジンルームと車室とを仕切る車室壁Ｗに後端部が固定され、先端部に後述のタンデム型マスタシリンダ１を固結した装置本体１１と、装置本体１１内に配設され、前記マスタシリンダ１のプライマリピストンとして共用される後述のピストン組立体２０と、装置本体１１の内外部に配設され、前記ピストン組立体２０を構成するブースタピストン（アシスト部材）２１に推力（ブースタ推力）を付与する後述の電動アクチュエータ３０とを備えている。装置本体１１は、前記車室壁Ｗに固定された大径のカップ部材１２と、前記マスタシリンダ１を固結した筒状部材１３と、前記カップ部材１２と筒状部材１３とを接続する筒状の連結部材１４とからなっており、連結部材１４は、カップ部材１２の開口端に固定した支持板１５を介してカップ部材１２に一体化されている。なお、カップ部材１２の底部には中空のボス部１２ａが設けられており、該ボス部１２ａの先端部が前記車室壁Ｗを挿通して車室内に延ばされている。
【００１８】
タンデム型マスタシリンダ１は、有底のシリンダ本体２と図示を略すリザーバとを備えており、そのシリンダ本体２内の奥側には、前記プライマリピストンとしてのピストン組立体２０と対をなすセカンダリピストン３が摺動可能に配設されている。シリンダ本体２内にはまた、前記ピストン組立体２０とセカンダリピストン３とにより２つの圧力室４、５が画成されており、前記両ピストン２０、３の前進に応じて各圧力室４、５内に封じ込められているブレーキ液が、図示を略す吐出ポートから対応する系統のホイールシリンダへ圧送されるようになっている。なお、各圧力室５、６内には、前記プライマリピストンとしてのピストン組立体２０とセカンダリピストン３とを後方へ付勢する戻しばね６、７が配設されている。また、シリンダ本体２には、各圧力室４、５内とリザーバ１１とを連通するリリーフポートが形成されているが、これについては、図示を省略している。
【００１９】
本電動倍力装置１０を構成するピストン組立体２０は、前記ブースタピストン２１と該ブースタピストン２１内にこれと相対移動可能に配設された入力ピストン（入力部材）２２とからなっている。入力ピストン２２の後端部には、図示を略すブレーキペダルと連動する入力ロッド２３が継手２４を介して連結されており、入力ピストン２２は、ブレーキペダルの操作（ペダル操作）によりブースタピストン２１内を進退動する。
【００２０】
ピストン組立体２０を構成するブースタピストン２１は、その内部の長手方向中間部位に隔壁２５を有しており、前記入力ピストン２２がこの隔壁２５を挿通して延ばされている。ブースタピストン２１の前端側は、前記マスタシリンダ１内の圧力室（プライマリ室）４に挿入され、一方、入力ピストン２２の前端側は、同じ圧力室１３内のブースタピストン２１の内側に位置決めされている。ブースタピストン２１と入力ピストン２２との間は前記隔壁２５に嵌着したシール部材２６により、ブースタピストン２１と装置本体１１との間はシール部材２７によりそれぞれシールされており、これにより前記圧力室４からマスタシリンダ１外へのブレーキ液の漏出が防止されている。
【００２１】
電動アクチュエータ３０は、装置本体１１を構成する筒状部材１３の外側に位置して前記支持板１５に固定された電動モータ３１と、同じく装置本体１１を構成する連結部材１４の内部に入力ピストン２２を囲んで配設されたボールねじ機構（回転−直動変換機構）３２と、電動モータ３１の回転を減速してボールねじ機構３２に伝達する回転伝達機構３３とから概略構成されている。ボールねじ機構３２は、軸受（アンギュラコンタクト軸受）３４を介して連結部材１４に回動自在に支持されたナット部材（回転部材）３５とこのナット部材３５にボール３６を介して噛合わされた中空のねじ軸（直動部材）３７とからなっている。ねじ軸３７の後端部は、装置本体１１を構成するカップ部材１２の中空ボス部１２ａに回動不能にかつ摺動可能に嵌合されており、これによりナット部材３５の回転に応じてねじ軸３７が直動する。
【００２２】
一方、電動アクチュエータ３０を構成する回転伝達機構３３は、電動モータ３１の出力軸３１ａに取付けられた第１のプーリ３８と、前記ナット部材３５に回動不能に嵌合された第２のプーリ３９と前記２つのプーリ３８、３９間に掛け回されたベルト（タイミングベルト）４０とからなっている。第２のプーリ３９は第１のプーリ３８に比べて大径となっており、これにより電動モータ３１の回転は減速してボールねじ機構３２のナット部材３５に伝達される。なお、回転伝達機構３３は上記したプーリ、ベルトに限らず、減速歯車機構、または直動機構等であってもよい。
【００２３】
上記ボールねじ機構３２を構成する中空のねじ軸３７の前端部には、前記入力ピストン２２を摺動案内するガイドとしても機能するフランジ部材４１が嵌合固定されている。フランジ部材４１は、ねじ軸３７の、図中、左方向への前進に応じて、前記ブースタピストン２１の後端に嵌着した蓋体４２に当接するようになっており、このねじ軸３７の前進に応じてブースタピストン２１も前進する。また、装置本体１１を構成する筒状部材１３の内部には、該筒状部材１３に形成した環状突起１３ａにばね受け４３を介して一端が係止され、他端が前記フランジ部材４１に衝合する戻しばね４４が配設されており、ねじ軸３７は、ブレーキ非作動時にはこの戻しばね４４により図示の原位置に位置決めされる。
【００２４】
ここで、ブースタピストン２１と入力ピストン２２との相互間には環状室４５が画成されており、この環状室４５は、入力ピストン２２に装着され、ブースタピストン２１の内面にシール部材４６を介して摺接する摺動体４７によって軸方向に二分されている。この摺動体４７によって二分された環状室４５の前・後２室には、ブレーキ非作動時に入力ピストン２２とブースタピストン２１とを相対移動の中立位置に保持する一対のバランスばね４８が配設されている。
【００２５】
本第１の実施形態において、上記環状室４５は、ブースタピストン２１の隔壁２６と入力ピストン２２との間に介装した前記シール部材２７、およびブースタピストン２１の後端部に嵌着した蓋体４２と入力ピストン２２との間に介装したシール部材４９により密閉室として構成されており、この環状室４５には、圧縮性の流体（油、エア）や非圧縮性の流体（ブレーキ液）が封入されている。しかして、前記摺動体４７の内面（流力ピストン２２に対する嵌合面）には、軸方向の溝５０が円周方向に複数設けられている。この溝５０は、摺動体４７により二分された２室を連通するオリフィスとして機能し、これにより入力ピストン２２とブースタピストン２１とが相対移動すると、前記オリフィス（溝）５０を通じて前記２室の間で流体が流通し、このときの流動抵抗で減衰力が発生するようになる。
【００２６】
なお、装置本体１１を構成するカップ部材１２と入力ロッド２３との間には、車体に対する入力ピストン２２の絶対変位を検出する変位検出器（ポテンショメータ）５１が配設され、また、前記電動モータ３１には、回転角度を検出する回転検出器（レゾルバ）５２が内蔵されている。これら変位検出器５１および回転検出器５２の信号は、コントローラ（制御装置）５３に送出されるようになっており、コントローラ５３は、変位検出器５１および回転検出器５２かの信号に基づいて、電動モータ３１の回転を制御する。
【００２７】
以下、上記のように構成された電動倍力装置１０の作用を説明する。
【００２８】
ブレーキペダルが操作されると、入力ピストン２２が前進し、その動きが変位検出器５１により検出される。すると、変位検出器５１からの信号を受けてコントローラ５３が電動モータ３１に起動指令を出力し、これにより電動モータ３１が回転して、その回転が回転伝達機構３３を介してボールねじ機構３２に伝達され、ねじ軸３７が前進する。すると、ねじ軸３７に押されてブースタピストン２１が前進し、ブレーキペダルから入力ピストン２２に付与される入力推力と電動アクチュエータ３０からブースタピストン２１に付与されるブースタ推力とに応じたブレーキ液圧がマスタシリンダ１内の圧力室４、５に発生する。
【００２９】
このとき、変位検出器５１と回転検出器５２との検出信号に基づき、入力ピストン２２の絶対変位とブースタピストン２１との絶対変位との差により両ピストンの相対変位量が分かる。そこで、入力ピストン２２とブースタピストン２１との間に相対変位が生じないように電動モータ３１の回転を制御すると、両ピストン２２と２１との間に介装した一対のバランスばね４８が中立位置を維持する。このときの倍力比は、相対変位量が０であることから、ブースタピストン２１の受圧面積と入力ピストン２２の受圧面積との面積比で一義的に定まり、汎用の真空倍力装置と同様となる。
【００３０】
一方、上記中立位置からブースタ推力によりブレーキ液圧を増加させる方向（前方）へブースタピストン２１を相対変位させると、倍力比（制動力）が大きくなり、電動モータ３１が倍力源として働いて、ブレーキアシスト動作が実現する。逆に、中立位置からブースタ推力によりブレーキ液圧を減少させる方向（後方）へブースタピストン２１を相対変位させると、倍力比（制動力）が減少し、回生制動時の回生協調動作が実現する。さらに、ブースタピストン２１の前進によりマスタシリンダ１内の圧力室４、５とリザーバとの連通が遮断されるので、アダプティブルコントロール（ＡＣＣ）やヒルスタートアシストなどの自動ブレーキ動作も可能となる。
【００３１】
ところで、本電動倍力装置１０においては、上記したように入力ピストン２２の変位を変位検出器５１により検出して、その検出信号に基づいて電動アクチュエータ３０を作動させるため、ブースタピストン（アシスト部材）２１の移動（前進）に若干の時間的遅れが生じる。このため、急ブレーキをかけるべくブレーキペダルが急踏みされると、マスタシリンダ１内に発生するブレーキ液圧の上昇に時間的な遅れが生じ、入力ピストン２２の移動ストローク、すなわちペダルストロークが必要以上に大きくなる。しかし、本第１の実施形態においては、入力ピストン２２が急速に移動すると、入力ピストン２２とブースタピストン２１との間の環状室（流体室）４５内の流体が、入力ピストン２２に取付けた摺動体４７内のオリフィス（溝）５０を通じて流通し、減衰力が発生する。この減衰力は入力ピストン２２の移動を抑える制動力として作用し、これにより作動初期から入力ピストン２２に対する反力が実質的に増加し、この結果、ブレーキペダルを急踏みしても入力ピストン２２が必要以上に移動することがなくなって、運転者に違和感を与えることはなくなる。
【００３２】
図３は、本発明に係る電動倍力装置の第２の実施形態を示したものである。なお、以下に説明する各実施形態における電動倍力装置の全体的な構成は、上記第１の実施形態と同じであるので、以下では、全体構造を省略して要部構造のみを示し、かつ図２に示した部分と同一部分には同一符号を付すこととする。本第２の実施形態の特徴とするところは、ブースタピストン２１の隔壁２６と入力ピストン２２との間から前記シール部材２７（図２）を省略して、ブースタピストン２１と入力ピストン２２との間の環状室（流体室）４５をマスタシリンダ１内の圧力室（プライマリ室）４に連通させた点にある。
【００３３】
本第２の実施形態の基本的な作用効果は、上記第１の実施形態と同じであり、ブレーキペダルの急踏みにより入力ピストン２２が急速に移動すると、環状室（流体室）４５内のブレーキ液が、入力ピストン２２に取付けた摺動体４７内のオリフィス（溝）５０を通じて流通して減衰力が発生し、この減衰力によって入力ピストン２２が制動され、その移動が抑えられる。この場合、非圧縮性のブレーキ液がオリフィス５０を流通するので、より大きな減衰力を得ることができ、入力ピストン２２の必要以上の移動がより確実に抑えられる。
【００３４】
図４は、本発明に係る電動倍力装置の第３の実施形態を示したものである。本第３の実施形態においては、ブースタピストン２１の後端部に嵌着した蓋体４２と入力ピストン２２との間からシール部材４９（図２）を省略して、ブースタピストン２１と入力ピストン２２との間の環状室（流体室）４５を大気に開放している。また、入力ピストン２２からオリフィス５０を有する摺動体４７（図２）を省略し、これに代えて入力ピストン２２に単純なフランジ２２ａを設け、このフランジ２２ａに前記一対のバランスばね４８を支持させるようにしている。さらに、マスタシリンダ１内の圧力室（プライマリ室）４内にオリフィス５５を有する有底の筒状部材５６を配設して、該筒状部材５６の内部を流体室５７として構成して、該流体室５７内に入力ピストン２２の前端部を挿入させている。なお、筒状部材５６は、マスタシリンダ１の圧力室４内に配設した戻しばね６によりブースタピストン２１の隔壁２５に対して押圧固定されている。
【００３５】
本第３の実施形態の基本的な作用効果は、上記第１の実施形態と同じであるが、ブレーキペダルの急踏みにより入力ピストン２２が急速に移動する場合には、筒状部材５６の内部の流体室５７内のブレーキ液が、オリフィス５５を通じて流出して減衰力が発生し、この減衰力によって入力ピストン２２が制動される。この場合、非圧縮性のブレーキ液がオリフィス５５を流通することで、第２の実施形態と同様により大きな減衰力を得ることができることに加え、マスタシリンダ１の圧力室４内に流体室５７が画成されるので、空気が溜り難くなり、安定して大きな減衰力を得ることができる。
【００３６】
図５は、本発明に係る電動倍力装置の第４の実施形態を示したものである。本第４の実施形態においては、ブースタピストン２１の後端部に嵌着した蓋体４２と入力ピストン２２との間からシール部材４９（図２）を省略して、ブースタピストン２１と入力ピストン２２との間の環状室（流体室）４５を大気に開放している。また、入力ピストン２２からオリフィス５０を有する摺動体４７（図２）を省略し、これに代えて入力ピストン２２に一対のフランジ２２ａを所定の間隔で設けて、該一対のフランジ２２ａの間の溝内に、図６に示す形状の円筒状ばね体６０を配設している。なお、一対のバランスばね４８は、前記フランジ２２ａにそれぞれ支持させる。
【００３７】
上記円筒状ばね体６０は、図６によく示されるように、周方向の一箇所がスリット６０ａにより分断されて拡縮径可能となっている。ばね体６０は、ここでは入力ピストン２２とブースタピストン２１との間に縮径状態で介装されており、自体の弾発力（弾性復元力）でその外周面をブースタピストン２１の内周面に摩擦接触させている。ばね体６０は、一対のフランジ２２ａによって入力ピストン２２に対して軸方向に位置固定されており、これによって、入力ピストン２２とブースタピストン２１とが相対移動する際には、ばね体６０の外周面とブースタピストン２１の内周面との間に摩擦力が発生するようになる。
【００３８】
本第４の実施形態の基本的な作用効果は、上記第１の実施形態と同じであるが、ブレーキペダルの急踏みにより入力ピストン２２が急速に移動する場合には、ばね体６０の外周面とブースタピストン２１の内周面との間に摩擦力が発生して入力ピストン２２が制動される。これにより作動初期から入力ピストン２２に対する反力が実質的に増加し、ブレーキペダルを急踏みしても入力ピストン２２が必要以上に移動することがなくなり、結果として運転者に違和感を与えることはなくなる。本第４の実施形態においては特に、入力ピストン２２とブースタピストン２１との間に単体の円筒状ばね体６０を介装するだけなので、第１〜第３の実施形態のように減衰力発生機構を設ける場合よりも制動力付与手段の構造が簡単となる。
【００３９】
なお、上記円筒状ばね体６０は、図７に示すように、ブースタピストン２１と一体の蓋体４２に保持させるようにしてもよく、この場合も、上記第４の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００４０】
図８は、本発明に係る電動倍力装置の第５の実施形態を示したものである。本第５の実施形態においては、第４の実施形態と同様にブースタピストン２１の後端部に嵌着した蓋体４２と入力ピストン２２との間からシール部材４９（図２）を省略して、ブースタピストン２１と入力ピストン２２との間の環状室（流体室）４５を大気に開放している。また、入力ピストン２２からオリフィス５０を有する摺動体４７（図２）を省略し、これに代えて入力ピストン２２にフランジ２２ａを設けて、該フランジ２２ａに一対のバランスばね４８を支持させている。本第５の実施形態の特徴とするところは、上記第４の実施形態で用いた円筒状弾性体６０（図６）に代えて、図９に示すように前記弾性体６０より薄肉の円筒状弾性体６１を用い、該弾性体６１を、前側（マスタシリンダ側）のバランスばね４８に外嵌させる形態で環状室４５に納めた点にある。なお、弾性体６１の形状は、第４の実施形態における弾性体６０と実質同じであり、スリット６１ａによって円周方向の一箇所が分断されて拡縮径可能となっている。
【００４１】
上記円筒状ばね体６１は、入力ピストン２２とブースタピストン２１との間に自然体の状態で介装されている。一対のバランスばね４８のうち、前側のバランスばねは、ペダル操作により入力ピストン２２がブースタピストン２１に対して前進することにより圧縮されて拡径するようになっており、このバランスばね４８の拡径に応じて円筒状ばね体６１が押し広げられ、その外周面をブースタピストン２１の内周面に摩擦接触させる。これによって、ブースタピストン２１に対して入力ピストン２２が前進する際には、ばね体６０の外周面とブースタピストン２１の内周面との間に摩擦力が発生する。
【００４２】
本第５の実施形態の基本的な作用効果は、上記第１の実施形態と同じであるが、ブレーキペダルの急踏みにより入力ピストン２２が急速に移動する場合には、ばね体６１の外周面とブースタピストン２１の内周面との間に摩擦力が発生して入力ピストン２２が制動される。これにより作動初期から入力ピストン２２に対する反力が実質的に増加し、ブレーキペダルを急踏みしても入力ピストン２２が必要以上に移動することがなくなり、結果として運転者に違和感を与えることはなくなる。本第５の実施形態においては特に、入力ピストン２２とブースタピストン２１との間に、ばね体６１を自然体の状態で介装するので、上記第４の実施形態よりも組付性が改善される。
【００４３】
図１０は、本発明に係る電動倍力装置の第６の実施形態を示したものである。本第６の実施形態の特徴とするところは、入力ピストン２２とブースタピストン２１との間の環状室４５に上記一対のバランスばね４８に代えて、図１１に示す形状のスパイラル状ばね体６２を納めた点にある。このスパイラル状ばね体６２は、軸方向に圧縮されることによって拡径するようになっており、入力ピストン２２とブースタピストン２１とが相対移動する際には、該ばね体６２が拡径してその外周面をブースタピストン２１の内周面に摩擦接触させる。なお、このスパイラル状ばね体６２は、入力ピストン２２とブースタピストン２１との間に自然体の状態で介装される。
【００４４】
本第６の実施形態の基本的な作用効果は、上記第１の実施形態と同じであるが、ブレーキペダルの急踏みにより入力ピストン２２が急速に移動する場合には、ばね体６２の外周面とブースタピストン２１の内周面との間に摩擦力が発生して入力ピストン２２が制動される。これにより作動初期から入力ピストン２２に対する反力が実質的に増加し、ブレーキペダルを急踏みしても入力ピストン２２が必要以上に移動することがなくなり、結果として運転者に違和感を与えることはなくなる。本第６の実施形態においては特に、入力ピストン２２とブースタピストン２１との間にばね体６２を自然体の状態で介装するので、上記第５の実施形態と同様に組付性が改善される。また、ばね体６２がバランスばねとしても共用されるので、バランスばねを省略できる分、部品点数が削減してコスト的に有利となる。
【００４５】
以上の実施形態により本発明が奏する作用効果は以下のようになる。
【００４６】
ブレーキペダルと連動して移動する入力部材と、該入力部材と相対移動可能に配置されたアシスト部材と、アシスト部材を進退移動させる電動アクチュエータとを備え、前記入力部材と前記アシスト部材とをマスタシリンダのピストンとして、それぞれの前端部をマスタシリンダの圧力室に臨ませ、前記ブレーキペダルから前記入力部材に付与される入力推力と前記電動アクチュエータから前記アシスト部材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電動倍力装置において、前記入力部材と前記アシスト部材との相対移動に応じて、該入力部材に制動力を加える制動力付与手段を設けたことを特徴とする。
【００４７】
このように構成した電動倍力装置においては、入力部材とアシスト部材との相対移動に応じて制動力付与手段から入力部材に制動力が付与されるので、作動初期から入力部材に対する反力が実質的に増加し、この結果、マスタシリンダ内におけるブレーキ液圧の発生に時間的な遅れが生じても、ペダルストロークが必要以上に大きくなることはなくなる。
【００４８】
本発明は、上記入力部材が筒状をなすアシスト部材の内部を挿通して延ばされており、上記制動力付与手段が、前記入力部材と前記アシスト部材との間に配設されている構成することができる。このようにアシスト部材の内部を挿通して入力部材が延ばされている場合は、両部材の間のスペースを利用して制動力付与手段を簡単に設置することができる。
【００４９】
本発明において、上記制動力付与手段は、入力部材とアシスト部材との相対移動に応じて減衰力を発生する減衰力発生機構からなっている構成とすることができる。このように構成した場合は、入力部材とアシスト部材との相対移動に応じて発生する減衰力が入力部材の移動を抑える制動力として作用し、これにより作動初期から入力部材に対する反力が実質的に増加する。
【００５０】
この場合、上記減衰力発生機構が、入力部材とアシスト部材との間に画成されかつ圧縮性の流体が封入された流体室と、前記入力部材に装着され、前記流体室を軸方向に二分する摺動体と、該摺動体に設けられたオリフィスとからなる構成としてもよい。この場合は、入力部材とアシスト部材との相対移動に応じて流体室内の流体がオリフィスを通過するので、その通過抵抗によって減衰力が発生する。
【００５１】
上記減衰力発生機構はまた、入力部材とアシスト部材との間に画成されかつマスタシリンダの圧力室と連通する流体室と、前記入力部材に固定され、前記流体室を軸方向に二分する摺動体と、該摺動体に設けられたオリフィスとからなる構成としてもよい。この場合は、流体室にマスタシリンダ内の非圧縮性のブレーキ液を導入することができるので、より大きな減衰力を得ることができる。
【００５２】
上記減衰力発生機構はさらに、マスタシリンダの圧力室内に前記アシスト部材と一体的に配置された有底の筒状部材と、該筒状部材内に画成され、かつ前記入力部材の前端部が挿入された流体室と、該筒状部材に設けられたオリフィスとからなる構成としてもよい。この場合は、マスタシリンダの圧力室内に流体室が画成されるので、空気が溜り難くなり、上記した非圧縮性のブレーキ液の利用と相まって、安定して大きな減衰力を得ることができる。
【００５３】
本発明において、上記制動力付与手段は、入力部材とアシスト部材との相対移動に応じて、該両部材の間に摩擦力を発生させる摩擦力発生機構からなっている構成とすることができる。このように構成した場合は、入力部材とアシスト部材との相対移動に応じて発生する摩擦力が入力部材の移動を抑える制動力として作用し、これにより作動初期から入力部材に対する反力が実質的に増加する。
【００５４】
この場合、上記摩擦力発生機構は、拡縮径可能な円筒状ばね体からなり、該ばね体は、入力部材とアシスト部材との間に縮径状態で介装され、自体の弾発力により該両部材の間に摩擦力を発生させる構成としてもよい。この場合は、入力部材とアシスト部材との間に単体の円筒状ばね体を介装するだけとなるので、制動力付与手段の構造が簡単となる。
【００５５】
上記摩擦力発生機構はまた、拡縮径可能な円筒状ばね体からなり、該ばね体は、前記入力部材と前記アシスト部材との間に介装されたバランスばねの撓みに応じて拡径し、該両部材の間に摩擦力を発生させる構成としてもよい。この場合は、円筒状ばね体をバランスばねの撓みに応じて拡径させるので、入力部材とアシスト部材との間に該円筒状ばね体を圧縮状態で介装する必要がなく、組付性が改善される。
【００５６】
上記摩擦力発生機構はさらに、拡縮径可能なスパイラル状ばね体からなり、該ばね体は、入力部材とアシスト部材との間に介装され、該両部材の相対移動に応じて軸方向に圧縮されて拡径し、該両部材の間に摩擦力を発生させる構成としてもよい。この場合は、圧縮状態で介装する必要がないので、組付性が改善されることに加え、バランスばねとして共用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施形態としての電動倍力装置の全体構造を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態としての電動倍力装置の要部構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態としての電動倍力装置の要部構造を示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態としての電動倍力装置の要部構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第４の実施形態としての電動倍力装置の要部構造を示す断面図である。
【図６】第４の実施形態で用いるばね体の外観形状を示す斜視図である。
【図７】第４の実施形態の変形例としての電動倍力装置の要部構造を示す断面図である。
【図８】本発明の第５の実施形態としての電動倍力装置の要部構造を示す断面図である。
【図９】第５の実施形態で用いるばね体の外観形状を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第６の実施形態としての電動倍力装置の要部構造を示す断面図である。
【図１１】第６の実施形態で用いるばね体の外観形状を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５８】
１    マスタシリンダ
４，５  マスタシリンダの圧力室
１０  電動倍力装置
１１  装置本体
２０  ピストン組立体
２１  ブースタピストン（アシスト部材）
２２  入力ピストン（入力部材）
３０  電動アクチュエータ
３１  電動モータ
３２  ボールねじ機構（回転−直動変換機構）
３３  運動伝達機構
４５  環状室（流体室）
４８  バランスばね
４７  摺動体
５０  溝（オリフィス）
５６  有底の筒状部材
５５  オリフィス
６０，６１，６２  ばね体
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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