(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に取り付けられ、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電動倍力装置であって、
前記回転直動変換機構が収容されるハウジングと、
前記車両に取り付けるためのボルトが設けられ、前記ハウジングに固定される取付プレートと、を備え、
前記ハウジングは、フロントハウジングとリアハウジングとを備え、
該リアハウジングには、前記回転直動変換機構の回転部材を回転自在に支持する軸受部材が固定され、
前記取付プレートは、前記リアハウジングに前記軸受部材が固定される部位よりも、前記軸受部材の径方向中心から径方向外側に離れた位置で、前記リアハウジングを介して前記フロントハウジングに固定ねじにより固定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、電動モータを利用して、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、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プライマリピストン及びセカンダリピストンと、これらプライマリピストン及びセカンダリピストンを進退移動させるボールネジ機構と、該ボールネジ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ピストンに付与される推力と、電動モータからプライマリピストン及びセカンダリピストンに付与される推力とにより、マスタシリンダの圧力室内にブレーキ液圧を発生させている。
【０００３】
該特許文献１に記載された電動倍力装置では、ハウジング内にボールネジ機構が収容されており、ハウジングは、フロントハウジングと、該フロントハウジングの開口部を閉塞するリアカバーとからなる。そして、当該電動倍力装置は、リアカバーの取付座面に設けられた複数のスタットボルトを用いて、エンジンルームと車室との間を仕切る隔壁に取り付けられている。また、リアカバーの取付座面の内側（スタッドボルトとは反対側）に近接して、ボールネジ機構の回転部材を回転自在に支持する軸受部材が固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された電動倍力装置では、リアカバーに、ボールネジ機構の軸力及びブレーキペダルへの踏力が付与される構造となっているために、リアカバーには高い強度が必要になり、肉厚等で対処すると結果的に重くなる。さらに、特許文献１に記載された電動倍力装置では、ボールネジ機構の回転部材を回転自在に支持する軸受部材の外周と、各スタットボルトの中心を結ぶ円周の軌跡とが略一致しており、リアカバーの、軸受部材の外周面を支持する筒状壁面には、各スタットボルトの固定のための切欠凹部が形成されている。この切欠凹部によって、リアカバーの剛性が低下して、音振に対して不利となる。
【０００６】
本発明は、ハウジングの剛性、ひいては音振性能を向上させ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】
【０００７】
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、車両に取り付けられ、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電動倍力装置であって、前記回転直動変換機構が収容されるハウジングと、前記車両に取り付けるためのボルトが設けられ、前記ハウジングに固定される取付プレートと、を備え、前記ハウジングは、フロントハウジングとリアハウジングとを備え、
該リアハウジングには、前記回転直動変換機構の回転部材を回転自在に支持する軸受部材が固定され、前記取付プレートは、前記リアハウジングに前記軸受部材が固定される部位よりも、前記軸受部材の径方向中心から径方向外側に離れた位置で、前記リアハウジングを介して前記フロントハウジングに固定ねじにより固定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る電動倍力装置によれば、ハウジングの剛性、ひいては音振性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る電動倍力装置の断面図である。
【図２】図１の電動倍力装置の分解斜視図である。
【図３】図１の電動倍力装置に採用した取付プレートにスタッドボルトが固定された状態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本実施形態に係る電動倍力装置１を図１乃至３を参照して詳細に説明する。図１に示すように、本実施形態に係る電動倍力装置１は、電動モータ２を駆動源とする倍力装置である。電動倍力装置１は、ハウジング３の前側（図の左方）にタンデム型のマスタシリンダ４を連結した構造を有している。マスタシリンダ４の上部には、マスタシリンダ４にブレーキ液を供給するリザーバ５（一部のみ図示する）が取付けられている。ハウジング３は、電動モータ２及びボールネジ機構３８等を収容するフロントハウジング３Ａと、該フロントハウジング３Ａの後端開口を閉塞するリアハウジング３Ｂとを有している。
【００１１】
図１に示すように、ハウジング３のリアハウジング３Ｂには、マスタシリンダ４と同心で、かつ、ハウジング３の後方（図の右方）、すなわち、マスタシリンダ４から離れる方向に突出する円筒部７が設けられている。図１及び図２に示すように、リアハウジング３Ｂの円筒部７の周りには取付プレート６５が配置される。リアハウジング３Ｂの円筒部７の周りには階段状部５４が設けられ、該階段状部５４の周りに、取付プレート６５を固定するための平坦の第１及び第２取付用座面６１、６２が複数放射状に外方に向かって突設される。第１取付用座面６１は、第２取付用座面６２よりその面積が大きく形成される。本実施形態では、第１取付用座面６１は、略対向する位置に２箇所形成され、各第１取付用座面６１、６１の間に、第２取付用座面６２、６２が隣接するように２箇所形成される（図２では１箇所しか図示されていない）。第１及び第２取付用座面６１、６２には、固定ねじ５５が挿通される挿通孔６１Ａ、６２Ａがそれぞれ形成される。本実施形態では、第１取付用座面６１には挿通孔６１Ａが２箇所形成される。第２取付用座面６２には挿通孔６２Ａが１箇所形成される。フロントハウジング３Ａの前面には、第１及び第２取付用座面６１、６２に設けた各挿通孔６１Ａ、６２Ａと対応するように複数の挿通孔３Ａ’、３Ａ’（図１参照）が形成される。
【００１２】
図２及び図３に示すように、取付プレート６５は、リアハウジング３Ｂの円筒部７が挿通可能な開口部６６Ａを有する板状の円環状部６６と、該円環状部６６から外方に複数放射状に突設される第１及び第２取付用鍔部６７、６８と、円環状部６６と各第１及び第２取付用鍔部６７、６８とを接続する円筒状壁部６９とを有している。円環状部６６は、第１及び第２取付用鍔部６７、６８よりも後側に配置される。円環状部６６の外周部には、軸方向に沿う挿通孔６６Ｂが複数形成される。各挿通孔６６Ｂは、周方向に間隔を置いて複数形成される。本実施形態では、挿通孔６６Ｂは４箇所形成される。各挿通孔６６Ｂには、各スタッドボルト８が円環状部６６の前方からそれぞれ挿通されて、円環状部６６よりも後方に延びるとともに、円環状部６６に固定される。この時、取付プレート６５の円筒状壁部６９の軸方向長さは、スタットボルト８の頭部８Ａの軸方向長さより長く形成される。
【００１３】
取付プレート６５の各第１取付用鍔部６７は、リアハウジング３Ｂの各第１取付用座面６１に対応して形成される。取付プレート６５の各第２取付用鍔部６８は、リアハウジング３Ｂの各第２取付用座面６２に対応して形成される。よって、第１取付用鍔部６７、６７は、略対向する位置に第２箇所に形成され、各第１取付用鍔部６７、６７の間に、第２取付用鍔部６８、６８が隣接するように２箇所形成される。第１取付用鍔部６７に固定ねじ５５が挿通される挿通孔６７Ａが２箇所形成される。第２取付用鍔部６８に固定ねじ５５が挿通される挿通孔６７Ｂが１箇所形成される。円筒状壁部６９の内周面には、各挿通孔６６Ｂが形成されている位置に各スタットボルト８の頭部８Ａとの干渉を避けるように、切欠凹部６９Ａがそれぞれ形成される。
【００１４】
そして、各スタットボルト８を取付プレート６５の円環状部６６の各挿通孔６６Ｂに固定した後、各固定ねじ５５を取付プレート６５の各第１及び第２取付用鍔部６７、６８の各挿通孔６７Ａ、６８Ａにそれぞれ挿通すると共に、リアハウジング３Ｂの第１及び第２取付用座面６１、６２の各挿通孔６１Ａ、６２Ａ及びフロントハウジング３Ａの前面に設けた各挿通孔３Ａ’、３Ａ’に挿通して、取付プレート６５を、リアハウジング３Ｂを介してフロントハウジング３Ａに固定している。そこで、各固定ねじ５５の径方向中心を結ぶ円周の径は、後述するボールネジ機構３８のナット部材３９を回転自在に支持する軸受部材４２の外径よりも大きく設定されている。さらに、取付プレート６５の円筒状壁部６９の軸方向長さがスタットボルト８の頭部８Ａの軸方向長さより長く形成されているので、取付プレート６５がリアハウジング３Ｂを介してフロントハウジング３Ａに固定された際、スタッドボルト８の頭部８Ａがリアハウジング３Ｂの後面に干渉することはない。その後、本電動倍力装置１は、その円筒部７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して、スペーサ７５（図１参照）を介して複数のスタッドボルト８を用いてダッシュパネルに固定している。なお、スペーサ７５は、電動倍力装置１が取り付けられる車両に応じて設けられるもので、必ずしも設ける必要はない。
【００１５】
図１に示すように、マスタシリンダ４内には、有底のシリンダボア９が形成されている。このシリンダボア９の開口部側には、略円筒状のプライマリピストン１０（ピストン）が配置されている。このプライマリピストン１０の前端側は、カップ状に形成され、シリンダボア９内に配置されている。また、シリンダボア９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４の開口部からハウジング３内に延出して、リアハウジング３Ｂの円筒部７内まで延びている。マスタシリンダ４のシリンダボア９内には、プライマリピストン１０とセカンダリピストン１１との間にプライマリ室１２が形成され、シリンダボア９の底部とセカンダリピストン１１との間にセカンダリ室１３が形成されている。これらのプライマリ室１２及びセカンダリ室１３は、それぞれ、マスタシリンダ４の液圧ポート（図示せず）から、２系統の液圧回路を介して、各車輪のホイールシリンダ（図示せず）に接続される。
【００１６】
また、マスタシリンダ４には、プライマリ室１２及びセカンダリ室１３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１４、１５が設けられている。シリンダボア９の内周面には、プライマリピストン１０及びセカンダリピストン１１との間をシールする環状のピストンシール１６、１７、１８、１９が軸方向に沿って所定間隔をもって装着されている。ピストンシール１６、１７は、軸方向に沿って一方のリザーバポート１４を挟んで配置されている。そして、プライマリピストン１０が図１に示す非制動位置にあるとき、プライマリ室１２は、プライマリピストン１０の側壁に設けられたピストンポート２０を介してリザーバポート１４に連通する。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ピストンポート２０が一方のピストンシール１７に達したとき、プライマリ室１６がピストンシール１７によってリザーバポート１４から遮断されて液圧が発生する。
【００１７】
同様に、残りの２つのピストンシール１８、１９は、軸方向に沿ってリザーバポート１５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１３は、セカンダリピストン１１の側壁に設けられたピストンポート２１を介してリザーバポート１５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てピストンシール１９によってセカンダリ室１３がリザーバポート１５から遮断されて液圧が発生する。
【００１８】
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２２が介装されている。また、シリンダボア９の底部とセカンダリピストン１１との間には、バネ２３が介装されている。
【００１９】
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２４を備えている。中間壁２４には、案内ボア２５が軸方向に貫通している。案内ボア２５には、入力ピストン２６が摺動可能かつ液密的に挿通されている。該入力ピストン２６は、前側に位置する小径部２６Ａと、該小径部２６Ａから連続して後側に延びる大径部２６Ｂとからなる段付形状に形成される。そして、入力ピストン２６の小径部２６Ａが、案内ボア２５内に摺動可能かつ液密的に挿通されている。
【００２０】
入力ピストン２６の小径部２６Ａの外周面と、案内ボア２５の内周面との間は、シール２７によってシールされている。入力ピストン２６の大径部２６Ｂの後端には、外側フランジ状のバネ受部２６Ｃが形成されている。バネ受部２６Ｃの外周部は、プライマリピストン１０の後側の内壁面に近接して配置される。また、入力ピストン２６の後端面には、ガイド用凹部２６Ｄが形成されている。該ガイド用凹部２６Ｄに面する、入力ピストン２６の大径部２６Ｂの周壁部には、径方向に延びる貫通孔２６Ｅが形成される。入力ピストン２６は、マスタシリンダ４のプライマリ室１２に、その小径部２６Ａの前端部が臨むとともに、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となっている。
【００２１】
プライマリピストン１０の後側の内部における入力ピストン２６の後方には、入力プランジャ２９が軸方向に沿って移動可能に案内されている。入力プランジャ２９の後端部には、入力ロッド３０の前端部がボールジョイント３１により、ある程度の傾きを許容するように連結されている。入力プランジャ２９の前端面には小径突設部２９Ａが前方に向かって突出している。該小径突設部２９Ａが、入力ピストン２６の後端面に設けたガイド用凹部２６Ａに挿通されている。入力ロッド３０は、入力プランジャ２９に連結される前端側が、リアハウジング３Ｂの円筒部７及びプライマリピストン１０の後側の内部に配置され、後端側が円筒部７から外部に延出している。入力ロッド３０の後端部にクレビス３０Ａを介してブレーキペダル（図示せず）が連結される。そして、該ブレーキペダルの操作により入力ロッド３０が軸方向に移動する。また、入力ロッド３０の円筒部７内に配置されたほぼ中間部位には、鍔状のストッパ当接部３２が形成されている。円筒部７の後端部には、径方向内側に延びるストッパ３３が形成されており、入力ロッド３０のストッパ当接部３２がストッパ３３に当接することにより、入力ロッド３０の後退位置が規定されるようになっている。
【００２２】
プライマリピストン１０の中間壁２４と、入力ピストン２６の後端部に形成されたバネ受部２６Ｃとの間に、圧縮コイルバネである第１バネ３４が介装されている。また、入力プランジャ２９の後端部と、プライマリピストン１０の後端部に取付けられたバネ受３５との間に、圧縮コイルばねである第２バネ３６が介装されている。円筒状部材３７が、後述するボールネジ機構３８の構成である筒状のネジ軸４０内に配置されている。該円筒状部材３７は、その後端部がバネ受３５の外周部の前面に接触して、ネジ軸４０の前端からやや前方に至る位置まで延びている。該円筒状部材３７の前端面にはバネ受３７Ａが形成される。
【００２３】
入力ピストン２６及び入力プランジャ２９は、第１バネ３４及び第２バネ３６によって、図１に示す中立位置、すなわち、第１バネ３４の付勢力と、第２バネ３６の付勢力とが釣合う位置に弾性的に保持される。入力ピストン２６及び入力プランジャ２９は、プライマリピストン１０に対して、この中立位置から前方及び後方に移動可能になっている。
【００２４】
ハウジング３内には、回転直動変換機構であるボールネジ機構３８が収容されている。ボールネジ機構３８は、ハウジング３に配置された電動モータ２によって駆動され、回転運動を直線運動に変換してプライマリピストン１０に推力を付与するアシスト機構として機能するものである。ボールネジ機構３８は、回転部材であるナット部材３９及びネジ軸４０を有している。ナット部材３９は、軸受部材４２によってハウジング３内で回転可能に支持されている。該軸受部材４２はリアハウジング３Ｂに固定される。
【００２５】
ネジ軸４０は、筒状に形成されている。該ネジ軸４０は、ナット部材３９の内部からハウジング３の円筒部７内に至るまで延び、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ハウジング３に支持されている。該ネジ軸４０は、フロントハウジング３Ａの底部と、円筒状部材３７の前端に設けたバネ受３７Ａとの間に介装された圧縮コイルバネである戻しバネ４９の付勢力によって後退方向に付勢されている。ナット部材３９の内周面及びネジ軸４０の外周面には、それぞれ螺旋溝３９Ａ、４０Ａが形成されている。これら螺旋溝３９Ａ、４０Ａ間には、複数の転動体であるボール４１がグリスと共に装填されている。ネジ軸４０は、円筒部７のストッパ３３よって軸方向に沿って移動可能に案内され、軸回りに回転しないよう支持されている。これにより、ナット部材３９の回転に伴い、螺旋溝３９Ａ、４０Ａに沿ってボール４１が転動して、ネジ軸４０が軸方向に移動する。ボールネジ機構３８は、ナット部材３９とネジ軸４０との間で、回転、直線運動を相互に変換可能になっている。
【００２６】
プライマリピストン１０は、後端部がネジ軸４０内に挿入され、バネ受３５の外周部の後面がネジ軸４０の内周部に形成された環状の段部４４に当接して、ネジ軸４０に対する後退位置が規定されている。これにより、ネジ軸４０の前進により、プライマリピストン１０が円筒状部材３７と共に、段部４４に押されて、また、段部４４から離間して単独で前進することができる。
【００２７】
電動モータ２は、マスタシリンダ４、入力ロッド３０及びボールネジ機構３８とは、別軸でハウジング３内に収容されている。電動モータ２は、その出力軸２Ａにプーリ４５Ａが取付けられている。出力軸２Ａは軸受部材５０、５１によりハウジング３内に回転自在に支持される。ボールネジ機構３８のナット部材３９にもプーリ４５Ｂが取付けられている。出力軸２Ａのプーリ４５Ａと、ナット部材３９のプーリ４５Ｂとにベルト４６が巻回されている。そして、電動モータ２は、プーリ４５Ａ，４５Ｂ及びベルト４６を介して、ボールネジ機構３８のナット部材３９を回動させるようになっている。
【００２８】
電動倍力装置１には、電動モータ２の回転位置を検出する回転位置センサ（図示せず）、入力ロッド３０のストロークを検出するストロークセンサ（図示せず）、及び、これらのセンサの出力信号に基づいて電動モータ２の作動を制御するマイクロプロセッサベースのコントローラ（図示せず）が設けられている。コントローラは、回生協調制御、ブレーキアシスト制御、自動ブレーキ制御等の様々なブレーキ制御を実行するための車載コントローラ等に適宜接続することができる。
【００２９】
次に、本電動倍力装置１の作動について説明する。
ブレーキペダルを操作して入力ロッド３０を前進させると、ブレーキペダルの操作量、すなわち、入力ロッド３０のストロークに基づいてコントローラが電動モータ２の作動を制御する。電動モータ２により、プーリ４５Ａ，４５Ｂ及びベルト４６を介してボールネジ機構３８のナット部材３９を回転駆動させることで、ネジ軸４０を前進させる。すると、ネジ軸４０の段部４４により、プライマリピストン１０のバネ受３５が押圧されて、プライマリピストン１０が前進して入力ロッド３０のストロークに追従する。これにより、プライマリ室１２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１３に伝達される。このようにして、マスタシリンダ４で発生したブレーキ液圧は、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。
【００３０】
ブレーキペダルの操作を解除すると、コントローラは、入力ロッド３０のストロークに基づいて電動モータ２を逆回転させることで、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４のブレーキ液圧が減圧されて制動力が解除される。
【００３１】
液圧発生時には、プライマリ室１２の液圧を入力ピストン２６の小径部２６Ａによって受圧し、その反力を、入力プランジャ２９及び入力ロッド３０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、コントローラは、電動モータ２の作動を制御して、入力ピストン２６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２６のストローク位置に対して、プライマリピストン１０の位置を前方、すなわち、マスタシリンダ４側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、また、後方、すなわち、ブレーキペダル側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。
【００３２】
また、万一、電動モータ２又はコントローラの失陥等により、ボールネジ機構３８が作動不能になった場合でも、ブレーキペダルの操作により、入力ピストン２６が前進して、入力ピストン２６の大径部２６Ｂの前端部がプライマリピストン１０の中間壁２４を押圧することにより、マスタシリンダ４に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。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態に係る電動倍力装置１によれば、車両に取り付けるためのスタットボルト８が設けられる取付プレート６５を、リアハウジング３Ｂとは別体に備え、取付プレート６５がブレーキペダルへの踏力を受ける構造としたので、リアハウジング３Ｂに要求される強度を軽減でき、結果的に軽量化が実現できる。しかも、取付プレート６５は、リアハウジング３Ｂに軸受部材４２が固定される部位よりも、軸受部材４２の径方向中心から離れた位置で、リアハウジング３Ｂとともにフロントハウジング３Ａに各固定ねじ５５により固定される。すなわち、取付プレート６５をリアハウジング３Ｂとともにフロントハウジングに３Ａに固定する各固定ねじ５５の径方向中心を結ぶ円周の径が、軸受部材４２の外径よりも大きく設定される。これにより、従来のようにリアカバーの軸受部材４２を固定する筒状壁面に切欠凹部を形成する必要がなく、リアハウジング３Ｂの剛性を確保することができ、音振性能を向上させることができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  電動倍力装置，２  電動モータ，３  ハウジング，４  マスタシリンダ，３Ａ  フロントハウジング，３Ｂ  リアハウジング，８  スタットボルト，１０  プライマリピストン，１１  セカンダリピストン，３８  ボールネジ機構（回転直動変換機構）、３９  ナット部材（回転部材），４２  軸受部材，５５  固定ねじ，６５  取付プレート
【図１】
0006436769.tif 000002
【図２】
0006436769.tif 000003
【図３】
0006436769.tif 000004