(57)【要約】  本発明は、液圧式の車両ブレーキ装置のマスタブレーキシリンダ（１）のための電気機械式の制動倍力装置に関する。本発明によれば、有利には切換可能なフリーホイール（１２）を備えた制動倍力装置（７）を形成すること提案されており、フリーホイール（１２）は、制動倍力装置（７）の電動モータ（８）の運動なしにマスタブレーキシリンダ（１）の作動を実現する。さらに本発明によれば、可変伝達特性を有する機械式の伝動装置を備えた制動倍力装置（７）を形成することが提案されており、機械式の伝動装置は、マスタブレーキシリンダ（１）を作動開始において高い距離伝達と漸増する作動と共に増加する力伝達とを有している。伝動装置の可変伝達は、ラック伝動装置（９）によって実現され、ラック伝動装置（９）のラック（１０）は、ラック（１０）の長さにわたって変化するピッチを有する歯列を備えている。可変伝達特性を有する機械式の伝動装置の別の構成は、トグルレバー式伝動装置である。
2010524754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械式の制動倍力装置であって、
電動モータ（８）および回転−／並進−変換伝動装置（９）が設けられており、該変換伝動装置（９）は、電動モータ（８）の回転駆動運動をマスタブレーキシリンダ（１）を作動させるための直線運動に変換する、電気機械式の制動倍力装置において、
制動倍力装置（７）は、可変伝達特性を有する機械式の伝動装置（９；２２）を備えていることを特徴とする、電気機械式の制動倍力装置。
【請求項２】
制動倍力装置（７）は、可変伝達特性を有するラック伝動装置（９）を備えている、請求項１記載の制動倍力装置。
【請求項３】
制動倍力装置（７）は、可変伝達特性を有する伝動装置としてリンク機構（２２）を備えている、請求項１記載の制動倍力装置。
【請求項４】
ラック伝動装置（９）のラック（１０）が、マスタブレーキシリンダ（１）のロッド付ピストン（２）と固く結合されている、請求項２記載の制動倍力装置。
【請求項５】
制動倍力装置（７）は、ラック伝動装置（９）を備えており、該ラック伝動装置（９）は、該ラック伝動装置（９）のラック（１０）のためのガイド（１６）を備えており、該ガイド（１６）は、ラック（１０）の長手方向にみて、ラック伝動装置（９）の歯車（１１）とマスタブレーキシリンダ（１）との間に、該歯車（１１）に対して変位（ｄ）して配置されている、請求項１記載の制動倍力装置。
【請求項６】
ラック伝動装置（９）のラック（１０）のガイド（１６）は、該ラック伝動装置（９）の作用ライン（１７）の位置する領域に配置されている、請求項５記載の制動倍力装置。
【請求項７】
ガイド（１６）は、ラック伝動装置（９）のラック（１０）のための滑り軸受としてのリング軸受を備えている、請求項６記載の制動倍力装置。
【請求項８】
制動倍力装置（７）は、ウォーム伝動装置（１８）を備えている、請求項１記載の制動倍力装置。
【請求項９】
ウォーム伝動装置（１８）は、プラスチック製のウォームホイール（２１）を備えている、請求項８記載の制動倍力装置。
【請求項１０】
電動モータ（８）は、マスタブレーキシリンダ（１）に対して概ね平行に、かつ該マスタブレーキシリンダ（１）の傍に配置されている、請求項１記載の制動倍力装置。
【請求項１１】
制動倍力装置（７）は、２つのアングルギヤ（９，１８）を備えている、請求項１０記載の制動倍力装置。
【請求項１２】
マスタブレーキシリンダ（１）内のブレーキ液体積が減少するようになっている、請求項１記載の制動倍力装置。
【請求項１３】
制動倍力装置（７）は、フリーホイール（１２）を備えており、該フリーホイール（１２）は、電動モータ（８）の運動なしにマスタブレーキシリンダ（１）の作動を実現する、請求項１記載の制動倍力装置。
【請求項１４】
制動倍力装置（７）は、切換可能なフリーホイール（１２）を備えており、該フリーホイール（１２）は、接続状態でフリーホイール（１２）として作用し、遮断状態で電動モータ（８）を機械式にマスタブレーキシリンダ（１）から分離するようになっている、請求項１３記載の制動倍力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の電気機械式の制動倍力装置に関する。
【０００２】
現在の自動車には、一般的に真空制動倍力装置が設けられており、真空制動倍力装置は、補助力を形成するために、自動車の内燃機関の吸込管における負圧を利用し、負圧は、自動車のブレーキ装置を作動させるために運転手によって及ぼされる筋力を増幅する。真空制動倍力装置は、一般的にマスタブレーキシリンダにフランジ結合されており、つまり真空制動倍力装置は、ブレーキペダルとマスタブレーキシリンダとの間に配置されていて、補助力を、ブレーキペダルとマスタブレーキシリンダのピストンとの間に連結する。以下においてブレーキペダルについて言及する場合、ブレーキペダルとは、他にハンドブレーキレバーまたはその他の液圧式の車両ブレーキ装置の作動エレメントとも解される。
【０００３】
最近の内燃機関では、一部で問題が生じ、内燃機関は、真空制動倍力装置のために十分な負圧を提供することができないか、または真空制動倍力装置の接続は、吸込特性、つまり燃焼空気の供給に対する影響に基づいて、所望されない。したがって液圧式の車両ブレーキ装置のマスタブレーキシリンダを作動させるための補助力を電動モータで形成する、電気機械式の制動倍力装置が提案されている。この場合原則として外力作動も実現可能であり、つまりマスタブレーキシリンダは、専ら電気機械式の制動倍力装置の力によって作動させられ、部分的に筋力で作動させられることはない。制動倍力装置によって形成されて、マスタブレーキシリンダのピストンに及ぼされる力は、この場合補助力ではなく外力と記載される。外力は、本発明においては言及しない。通常、補助力の制動が有利であり、ここでは運転手は、作動力の一部を筋力によって及ぼす必要があり、作動力は、ブレーキ作動の強さに関して運転手に伝達される。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０３２７５５３号明細書において、液圧式の車両ブレーキ装置のマスタブレーキシリンダのための電気機械式の制動倍力装置が開示されている。公知の制動倍力装置は、電動モータを備えており、電動モータは、中空軸モータとして形成されていて、ピストンロッドの周りに同軸的に配置されており、ピストンロッドは、ブレーキペダルを、マスタブレーキシリンダのピストンと接続する。中空軸モータには、スピンドル伝動装置が配置されており、スピンドル伝動装置のナットは、電動モータのロータによって駆動され、電動モータのスピンドルは、中空ロッドとして形成されており、中空ロッドは、ピストンロッドを同心的に包囲する。スピンドルは、ピストンロッドのストッパと協働し、ストッパを介して、スピンドルは、ピストンロッドを摺動して、マスタブレーキシリンダを作動させる。公知の制動倍力装置が故障すると、マスタブレーキシリンダは、ブレーキ力補助なしに、筋力によって、ブレーキペダルによって作動させることができる。事故の場合、公知の制動倍力装置では、ブレーキペダルは、ブレーキ作動を及ぼすようにして引き込まれ、これによって運転手の負傷する危険性が低減される。事故は、加速度センサによって検出することができ、加速度センサは、たとえば車両エアバッグを作動させるためにも設けられている。
【０００５】
電気機械式の制動倍力装置は、米国特許第６６３４７２４号明細書において開示されている。制動倍力装置は、従来慣用の電動モータを備えており、電動モータは、歯車伝達装置とラック伝動装置とを介して、マスタブレーキシリンダのピストン、もしくはピストンをブレーキペダルと接続するピストンロッドに作用する。電動モータは９０°変向されており、正確に述べると、ピストンロッドに対して接線方向に配置されている。
【０００６】
別の電気機械式の制動倍力装置は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１１３４６号明細書において開示されている。この制動倍力装置では、電動モータのモーメントは、ウォーム伝動装置を介して、ブレーキペダルのペダル軸に連結される。
【０００７】
発明の説明および利点
請求項１に記載の構成を有する、本発明による電気機械式の制動倍力装置は、電動モータと、回転／並進−変換伝動装置とを備えており、変換伝動装置は、電動モータの回転駆動運動をマスタブレーキシリンダを作動させるための直線運動に変換する。回転／並進−変換伝動装置として、たとえばスピンドル伝動装置またはラック伝動装置が用いられる。電動モータによって旋回され、直接的または間接的にマスタブレーキシリンダのピストンに押圧される、回動または旋回可能なカムも、回転／並進−変換伝動装置として考慮される。さらにたとえばクランク伝動装置の構成をしたレバー伝動装置も使用可能である。電動モータは、クランクを駆動して旋回運動を生じさせ、旋回運動は、連接棒を介して、マスタブレーキシリンダを作動させるための並進運動に変換される。
【０００８】
さらに本発明によれば、制動倍力装置は、可変伝達特性を有する機械式の伝動装置を備えている。可変伝達は、たとえばラック伝動装置で実現される（請求項２）。伝達特性変化のために、ラックの歯列のピッチは、ラックの長さにわたって変化させることができる。ラック伝動装置のラックからの歯車の距離の変化または変化する直径を有する非円形の歯車の使用によって、伝達の変化が実現される。可変伝達は、リンク、たとえばトグルレバー伝動装置でも実現される（図３）。リンクは、レバー伝動装置または運動学的な連鎖とも記載される。可変伝達特性を有する伝動装置は、マスタブレーキシリンダの作動開始において大きな距離伝達を実現し、つまり迅速なブレーキ動作を実現し、高い液圧および高いブレーキ力および作動力で、作動終了において高い力またはモーメント伝達を実現する。
【０００９】
可変伝達によって、記載したように、大きなブレーキ力および作動力で、大きな力またはモーメント伝達が実現される。これに応じて所定の最大補助力を形成するために、制動倍力装置の電動モータが及ぼす必要のあるモーメントは低減される。したがって本発明によって、僅かな消費電力を有する、低能力で、ひいては小さく、軽量の電動モータが実現される。
【００１０】
ブレーキの筋力作動が本発明による制動倍力装置の可変伝達特性を有する伝動装置を介して行われると有利であり、筋力は、制動倍力装置の外力と同様に増幅伝達され、大きな作動力で、制動倍力装置の可変伝達特性を有する伝動装置を介して筋力の増幅特性が得られる。高いブレーキ力を形成するのに必要な筋力は低減される。高いブレーキ力でブレーキを作動させるための筋力の低減は、特に制動倍力装置の故障時に有利である。なぜならば制動倍力装置は、ブレーキを作動させるために運動する（駆動する）必要があり、このために筋力の一部が要求されるからである。
【００１１】
従属請求項には、請求項１に記載した本発明の有利な形態および改良形を記載した。
【００１２】
請求項８では、制動倍力装置のためのウォーム伝動装置が設けられており、ウォーム伝動装置は大きな回転数減少伝達特性とモーメント増幅伝達特性とを有している。ウォーム伝動装置は、有利には第１または唯一の伝動装置段として設けられており、直に制動倍力装置の電動モータによって駆動される。大きな伝達特性の他に、ウォーム伝動装置の利点によれば、回転数が大幅に低減され、これによって特に高い回転数に起因する騒音発生が抑制される。請求項９に記載した本発明の改良形によれば、プラスチック製のウォーム伝動装置のウォームホイールが設けられており、プラスチック製のウォームホイールもまた騒音発生の抑制に役立つ。
【００１３】
請求項１３によれば、本発明による制動倍力装置は、フリーホイールを備えており、フリーホイールは、方向切換クラッチとも記載される。フリーホイールは、電動モータの運動を作動方向でマスタブレーキシリンダに伝達する。ブレーキペダルの運動が、電動モータもしくは制動倍力装置の運動よりも迅速であるか、または電動モータが故障により全く作動しない場合、フリーホイールは、ブレーキペダルによるマスタブレーキシリンダの作動を許容する。本発明による制動倍力装置のフリーホイールは、オーバランニングクラッチの機能で用いられる。形状結合（formschluessig；形状結合とは、嵌め合いまたは噛み合いなど部材相互の形状的関係に基づく結合を意味する）式のフリーホイール、たとえばラチェットフリーホイールも、摩擦力結合（kraftschluessig；摩擦力結合とは、部材相互の摩擦力に基づく結合を意味する）式のクランプフリーホイールと同様に使用することができる。回動、つまり回転作用するフリーホイールの他に、リニア式のオーバランニングクラッチも実現可能であり、リニア式のオーバランニングクラッチは、ロック方向で、制動倍力装置の直線運動を直接的または間接的にマスタブレーキシリンダのピストンに伝達し、逆方向、自由走行方向で、相対運動を許容するので、ここでも液圧式の車両ブレーキ装置の作動を形成するマスタブレーキシリンダのピストンの運動は、制動倍力装置の運動なく、または迅速な運動で実現される。リニア式のワンウェイクラッチは、たとえばラチェットを備えており、ラチェットは、鋸歯状の歯列を有するラックと協働する。形状結合式のワンウェイクラッチの他に、リニア式のワンウェイクラッチでも、クランプボディを備えた摩擦力結合式のワンウェイクラッチが実現される。
【００１４】
有利には、本発明による制動倍力装置のフリーホイールは、次のように配置されていて、つまり制動倍力装置が故障した場合のマスタブレーキシリンダの筋力作動に際して、制動倍力装置のできるだけ僅かな部分しか連動しないように、ひいては制動倍力装置の運動抵抗が僅かになるように配置されている。フリーホイールは、有利には、制動倍力装置の最後の部材のできるだけ傍に、また場合によっては制動倍力装置の最後の部材とマスタブレーキシリンダのピストンロッドとの間に配置されており、このような配置構造は、特に作用、つまり制動倍力装置の力の連結について考慮したものであり、幾分かは局所的な配置についても考慮した。もちろん制動倍力装置の電動モータに直に配置されたフリーホイールも、本発明の範囲内で実現可能である。
【００１５】
本発明の有利な形態によれば、制動倍力装置の故障時にマスタブレーキシリンダの作動が可能であり、この場合制動倍力装置の僅かな部分しか連動されず、またはいずれにせよ全ての部分が連動されることはない。マスタブレーキシリンダの作動に対する、運動しない制動倍力装置の運動抵抗は小さい。本発明の別の利点は、比較的簡単で安価な構造および従来慣用の電動モータの適用である。中空モータと比べて、利点として、低い質量慣性モーメントが得られる。事故に際して、ブレーキペダルの引込、つまり負傷の危険性を低減するために、本発明による制動倍力装置によって、ブレーキペダルのブレーキ作動運動が実現可能である。
【００１６】
請求項１４では、切換可能なフリーホイールが設けられており、フリーホイールは、接続状態で、フリーホイールとして作用し、遮断状態で、制動倍力装置の電動モータを、有利にはその伝動装置または伝動装置の一部を、機械式にマスタブレーキシリンダから分離する。フリーホイールの遮断によって、制動倍力装置の運動なしにマスタブレーキシリンダの作動が実現可能であり、少なくとも制動倍力装置の全ての部分を連動する必要はない。これによって、マスタブレーキシリンダを作動するのに必要な力は、低減されている。
【００１７】
本発明の詳細および別の利点は、特許請求の範囲、図面ならびに本発明の実施の形態の記載から明らかである。本発明の形態における個々の構成は、単独でも組み合わせても実現することができる。たとえばフリーホイールは、可変伝達特性を有する機械式の伝動装置を必ずしも前提とするものではない。
【００１８】
以下に、本発明を、図示した実施の形態に基づいて詳説する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による電気機械式の制動倍力装置の１形態を示した図である。
【図２】本発明による電気機械式の制動倍力装置の１形態を示した図である。
【図３】本発明による電気機械式の制動倍力装置の１形態を示した図である。
【図４】本発明による電気機械式の制動倍力装置の１形態を示した図である。
【００２０】
本発明の実施の形態
図１には、自動車の、その他は図示していない液圧式の車両ブレーキ装置のマスタブレーキシリンダ１を概略的に示した。マスタブレーキシリンダ１には、ロッド付ピストン２および浮動ピストン３が収容されている。ロッド付ピストン２は、機械式に押圧ロッド５とピストンロッド６とを介してブレーキペダル４によって運動させられる。押圧ロッド５は、ピストンロッド６をブレーキペダル４と枢支式に結合する。浮動ピストン３は、マスタブレーキシリンダ１にピストンロッド２が移動する際に形成される液圧によって負荷を掛けられ、移動させられる。漏れが生じると、浮動ピストン３は、押圧ピストン２に当接することによって移動させられる。このことは公知であり、さらに説明することはしない。ピストンロッド６は、ロッド付ピストン２と固く結合されており、ピストンロッド６は、ロッド付ピストン２と一体であってもよい。
【００２１】
ブレーキペダル４とマスタブレーキシリンダ１との間に、本発明による電気機械式の制動倍力装置７が配置されている。制動倍力装置７は、フランジ結合された変速伝動装置を備えた電動モータ８と、ラック１０および歯車１１を有するラック伝動装置９とを備えており、歯車１１は、ラック１０と噛み合う。ラック伝動装置９は、回転／並進−変換伝動装置を成しており、回転／並進―変換伝動装置は、電動モータ８もしくはフランジ結合された伝動装置の回転駆動運動を、ロッド付ピストン２を摺動させるための並進運動に変換する。ラック１０は、制動倍力装置７の力を連結するために、ロッド付ピストン２またはそのピストンロッド６と枢支式に結合されているか、または固く結合されている。本発明の図示の形態では、ピストンロッド６は、ラック１０の歯列を備えており、つまりピストンロッド６は、ラック伝動装置９のラック１０を形成する。
【００２２】
電動モータ８の変換伝動装置とラック伝動装置９の歯車１１との間に、フリーホイール１２が配置されており、フリーホイール１２は、１回転方向で伝動装置から歯車１１へ回転運動を伝達し、逆方向で伝動装置の出力軸に対する歯車１１の回転を許容する。フリーホイール１２は、方向切換クラッチとも呼ばれ、フリーホイール１２は、制動倍力装置７において、ワンウェイクラッチ（スプラグクラッチ）として用いられる。フリーホイール１２が電動モータ８の伝動装置からラック伝動装置９の歯車１１へ回転運動を伝達するロック方向は、ロッド付ピストン２がマスタブレーキシリンダ１内に移動し、つまりマスタブレーキシリンダ１が作動する方向である。
【００２３】
マスタブレーキシリンダ１を作動させるために、ブレーキペダル４は、運転手が筋力を用いて踏み込んで、このようにして、連結ロッド５とラック１０とロッド付ピストン２のピストンロッド６とを介して、マスタブレーキシリンダ１に向かって押し込まれる。マスタブレーキシリンダ１が作動すると、本発明による制動倍力装置７の電動モータ８が通電され、伝動装置とフリーホイール１２と歯車１１とを介して、ラック１０を駆動する。これの意味するところによれば、電動モータ８もしくは制動倍力装置７は、力を、作動方向に、マスタブレーキシリンダ１のロッド付ピストン２に及ぼす。制動倍力装置７からロッド付ピストン２に及ぼされる力は、補助力と記載する。補助力は、筋力を用いたブレーキペダル４による作動に対して追加的に、ロッド付ピストン２に力を及ぼす。制動倍力装置７の補助力とブレーキペダル４を介して及ぼされる筋力とが合わさって、ロッド付ピストン２を移動させる作動力を成す。換言すると、特定の作動力を形成するために必要な筋力は、制動倍力装置７によって及ぼされる補助力の分だけ低減されている。制動倍力装置７の補助力の制御または調整は、たとえばピストンロッド６またはラック１０で距離センサ１３によって測定される、ロッド付ピストン２の移動距離に応じて、力センサ１４および／または圧力センサ１５を用いて行われ、圧力センサ１５は、マスタブレーキシリンダ１内の液圧を測定する。制御または調整は、図示していない電子制御装置または電子調整装置によって、記載の測定値の線形または非線形に依存して行われる。
【００２４】
フリーホイール１２によって、たとえば制動倍力装置７の故障時に、制動倍力装置７の補助なしに、ブレーキペダル４を用いたマスタブレーキシリンダ１の筋力作動が実現される。制動倍力装置７の作用なしにブレーキペダル４によってマスタブレーキシリンダ１を作動させる際に、ラック１０は、ラック１０と噛み合う歯車１１と共に運動し、フリーホイール１２は、歯車１１と、電動モータ８にフランジ結合された変換伝動装置との間で分離する。制動倍力装置７の運動抵抗は、これによって極めて僅かである。
【００２５】
フリーホイール１２は、切換可能であり、接続状態では、ワンウェイクラッチの機能を有する。遮断状態では、フリーホイール１２は、歯車１１を、双方向で電動モータ８の伝動装置から分離する。このようにして制動倍力装置７の故障時にロッド付ピストン２を軽く戻すことができる。事故に際して（事故は図示していない公知の加速度センサで認識可能である）、電動モータ８の通電によって、ラック１０と連結ロッド５とを介して、ブレーキペダル４は、作動方向に移動させられ、これによって運転手が負傷する恐れが低減される。
【００２６】
ラック伝動装置９は、機械式の伝動装置である。ラック１０の歯列は、ラック１０の長さにわたって変化するピッチを有している。ラック１０の歯列のピッチは、ラック１０の、マスタブレーキシリンダ１およびロッド付ピストン２に近い側の端部で、比較的大きくなっていて、漸増する間隔で、ロッド付ピストン２およびマスタブレーキシリンダ１から漸減している。これによってラック伝動装置９は、可変伝達特性を有している。ラック１０およびロッド付ピストン２の移動開始に際して、ラック伝動装置９の距離伝達は大きくなっており、これによってロッド付ピストン２の迅速な運動が達成される。移動するにつれ、ラック伝動装置９の距離伝達は小さくなり、同程度に、ラック伝動装置９の力伝達が大きくなる。これによって制動倍力装置７から及ぼされる補助力は、電動モータ８の一定のモーメントで、ロッド付ピストン２が移動するにつれ、つまりマスタブレーキシリンダ１における液圧が増加し、作動力が増加するにつれ、大きくなる。
【００２７】
本発明による、図１に示した形態では、ラック１０は、ピストンロッド６とロッド付ピストン２とに固く結合されている。このことは本発明では必然ではない。ラック１０とロッド付ピストン２との固い結合によって、ラック１０は、単個のガイド１６によって、可動にガイドすることができる。図示の形態では、ガイド１６は、ピストンロッド６の位置する領域に配置されており、ピストンロッド６は、ラック１０と固く結合されていて、特にラック１０と一体的に結合されている。ラック１０のガイド１６は、ラック伝動装置９の歯車１１から、変位ｄの値だけ、マスタブレーキシリンダ１に向かって変位して配置されている。変位ｄは、ラック伝動装置９の仮想作用ライン１７が、ラック１０の歯列とは反対側で、ガイド１６と交差するように選択されている。作用ライン１７は、マスタブレーキシリンダ１が作動する際に互いに接触する歯車１１の歯付フランジとラック１０との接触点または接触ラインを通る仮想直線である。作用ライン１７は、接触点または接触ラインにおける歯付フランジに対する法線である。作用ライン１７は、その都度噛み合う歯車１１の歯が、ラック１０の、対応する歯に力を及ぼす方向を規定する。したがって作用ライン１７は、マスタブレーキシリンダ１が作動する際に、歯車１１からラック１０に及ぼされる力の方向を規定する。ラック１０のガイド１６をラック１０の歯列とは反対側で作用ライン１７が交差する変位ｄに基づいて、ガイド１６は、ラック１０を、モーメントを掛けずに支持する。ラック１０には単個のガイド１６で十分であり、比較的高い摩擦をもたらす、ロッド付ピストン２に掛かるモーメントまたは横力は、回避される。さらにラック１０を変位ｄに基づいてモーメントを掛けずに支持するガイド１６の変位ｄは、図示したように、ラック１０もしくはピストンロッド６のための滑り軸受としてのリング軸受を備えたガイド１６の構成を実現する。特にリング軸受の構成を有する滑り軸受は、安価で、簡単な取付を実現する。追加的な利点によれば、ガイド１６としてのリング軸受は、ラック伝動装置９が斜めの歯列を有している場合に、ラック１０を横力に対して支持する。
【００２８】
図２〜図４の以下の説明において、図１と合致する構成部材には同じ符合を用いた。図１と同様に、図２に示した、本発明による電気機械式の制動倍力装置７は、ラック１０を有するラック伝動装置９を備えており、ラック１０は、歯車１１と噛み合う。ラック伝動装置９は、斜めの歯列を有している。ラック１０は、ロッド付ピストン２のピストンロッド６と固く結合されている。同様にブレーキペダル４が設けられており、ブレーキペダル４は、連結ロッド５を介して、ラック１０とピストンロッド６とに枢支式に結合されている。フリーホイール１２と、フリーホイール１２を介してラック伝動装置９を駆動する電動モータ８とが設けられている。図１とは異なり、電動モータ８は、異なる角度の間を伝動するアングルギヤである伝動装置１８を介してフリーホイール１２を駆動する。本形態では、アングル伝動装置１８は、ウォーム１９を備えたウォーム伝動装置であり、ウォーム１９は、電動モータ８のモータ軸２０に相対回動不能に（つまり一緒に回動するように）配置されていて、かつウォームホイール２１と噛み合う。ウォームホイール２１は、フリーホイール１２の入力軸と相対回動不能に配置されていて、かつフリーホイール１２を駆動する。ウォームホイール２１は、静かな伝動装置作動の理由からプラスチックから成っている。アングル伝動装置１８としてのウォーム伝動装置は、高い伝達比を有しており、これによって追加的な変速伝動装置が不要である。もちろん本発明は、アングル伝動装置１８としてのウォーム伝動装置に制限されるものではない。ラック伝動装置９もアングル伝動装置を成しており、両伝動装置９，１８は、それぞれ９０度の変向を有している。全体として電動モータ８は、両伝動装置９，１８によって、ラック１０ひいてはマスタブレーキシリンダ１に関して１８０度変向されており、つまり電動モータ８は、マスタブレーキシリンダ１に対して平行であり、マスタブレーキシリンダ１の傍に配置されている。これによってマスタブレーキシリンダ１を備えた本発明による制動倍力装置７のコンパクトな構成が実現される。
【００２９】
繰り返しの説明を避けるために、図２〜図４の説明については、図１の説明を参照されたい。
【００３０】
図３では、本発明による電気機械式の制動倍力装置７は、リンク２２を介して、マスタブレーキシリンダ１のロッド付ピストン２に作用する。リンク２２は、連鎖とも解することができ、リンク２２は、選択した形態では、トグルレバー伝動装置または枢支レバー伝動装置、つまり平らなレバー伝動装置である。リンク２２は、ピストンロッド２３を備えており、ピストンロッド２３の一方の端部は、マスタブレーキシリンダ１のロッド付ピストン２と枢支式に結合されている。ピストンロッド２３の他方の端部は、支持レバー２４と枢支式に結合されており、支持レバー２４は、受け部２５に枢支式に支持されており、受け部２５は、マスタブレーキシリンダ１に関して位置固定されている。ピストンロッド２３を支持レバー２４と結合する継手は、以下に枢支継手と記載する。枢支継手に、一方では、ブレーキペダル４が作用しており、もちろん滑り座で作用しており、これによってブレーキペダル４に沿った枢支継手２６の長手方向運動が許容される。他方では、枢支継手２６に、電気機械式の制動倍力装置７のラック１０が枢支式に作用する。原則として、ラック１０は、リンク２２の枢支継手２６に、引張力だけはなく押圧力を及ぼすこともできる。
【００３１】
図３に示した制動倍力装置７は、図１に示した制動倍力装置７と同様に形成されているので、上述の説明が適用される。図３に示した制動倍力装置７は、フランジ結合された変速伝動装置を有する電動モータ８を備えており、電動モータ８は、切換可能なフリーホイール１２を介して歯車１１を駆動し、歯車１１は、ラック１０と噛み合う。歯車１１およびラック１０は、ラック伝動装置９を形成する。マスタブレーキシリンダ１のロッド付ピストン２を作動させる、制動倍力装置７によって形成される補助力の連結は、図３では、図１とは異なって行われ、つまり図１に示したようにラック伝動装置９のラック１０と固く結合された、ロッド付ピストン２のピストンロッド６に行われるのではなく、枢支式に、枢支レバー伝動装置として形成されたリンク２２を介して行われる。さらに図３に示したピストンロッド２３は、ロッド付ピストン２と枢支式に結合されており、図１では、ピストンロッド６は、ラック１０と同様に、ロッド付ピストン２と固く結合されている。
【００３２】
図３では、ラック１０のガイド１６は、転がり支承部を備えており、ガイド１６は、変位なしに、ラック伝動装置９の歯車１１とは反対側に配置されている。ガイド１６は、ラック１０の揺動を実現する。
【００３３】
図３に示したマスタブレーキシリンダ１を作動させるために、ブレーキペダル４が踏み込まれ、ブレーキペダル４は、枢支継手２６に摺動式に作用する。ブレーキペダル４の踏み込みによって、枢支レバー伝動装置として形成されたリンク２２は、図示した屈曲位置から、延伸位置へもたらされ、つまりピストンロッド２３と支持レバー２４との間の屈曲角度αが拡張される。これによってリンク２２は、ロッド付ピストン２をマスタブレーキシリンダ１内に押し込み、そうしてマスタブレーキシリンダ１は作動させられる。
【００３４】
作動は、制動倍力装置７によって補助され、制動倍力装置７は、既に図１に関して説明したように、補助力を及ぼし、補助力を、制動倍力装置７は、ラック１０を介してリンク機構２６に連結する。補助力は、枢支レバー伝動装置として形成されたリンク２２の延伸をより大きくするように作用し、つまりマスタブレーキシリンダ１が作動するように作用する。制動倍力装置の補助力の制御および調整は、図１に記載したように行われる。
【００３５】
枢支レバー伝動装置として形成されたリンク２２は、可変の伝達比を有する機械式の伝動装置である。マスタブレーキシリンダ１の作動開始における、ピストンロッド２３と支持レバー２４との間の小さな屈曲角αによって、枢支継手２６の所定の距離で、ロッド付ピストン２の比較的大きな移動距離が形成される。したがってマスタブレーキシリンダ１の作動開始において、ロッド付ピストン２は、迅速に運動させられる。枢支レバー伝動装置として形成されたリンク２２がより長く延伸するにつれ、つまり屈曲角αが大きくなるにつれ、距離伝達は漸減し、力伝達はより漸増する。延伸状態の枢支レバー伝動装置では、つまりピストンロッド２３と支持レバー２４との間の屈曲角αがほぼ１８０度を成す場合、枢支レバー伝動装置からロッド付ピストン２に及ぼされる力は、無限に近づく。
【００３６】
リンク２２の幾何学形状および姿勢の他に、伝達も、受け部２５の位置によって特定される。図３に示した形態では、受け部２５の継手は、マスタブレーキシリンダ１の仮想シリンダ軸線２７上に位置する。二点鎖線で示唆し、符号２８を付したように、リンク２２の受け部２５は、角度βだけ、マスタブレーキシリンダ１のシリンダ軸線２７から変位して配置することもできる。リンク２２の伝達に対する影響の他に、受け部２５，２８の角度変位βは、リンク２２からロッド付ピストン２に及ぼされる横力に対する影響を有している。横力は、ピストンロッド２３が、軸方向でなく、シリンダ軸線２７に対して作用角γを成してロッド付ピストン２に作用することによって生じる。受け部２５の角度変位βによって、ピストンロッド２３の作用角γが変化し、作用角γは縮小することができ、これによってロッド付ピストン２に掛かる横力が低下する。これに関して述べておくと、マスタブレーキシリンダ１が作動すると、屈曲レバー伝動装置として形成されたリンク２２は、次第に延伸され、したがってピストンロッド２３がロッド付ピストン２に作用する作用角γが小さくなる。これによって、作動力が増加すると、ピストンロッド２３からロッド付ピストン２に及ぼされる横力の増加が低減する。
【００３７】
さらにブレーキ液がマスタブレーキシリンダ１から流出することによって、リンク２２の伝達は可変である。これによってロッド付ピストン２および揺動ピストン３は、マスタブレーキシリンダ１内に入り込み、つまりピストン２，３は、マスタブレーキシリンダ１内の特定の液圧で、ブレーキ液の流出によるマスタブレーキシリンダ１のブレーキ液体積の減少が生じない場合よりも、深くマスタブレーキシリンダ１内に摺動する。リンク２２は、これによって強く延伸されており、その力伝達は比較的大きい。マスタブレーキシリンダ１からのブレーキ液の流出は、スリップ調整装置（ＡＢＳ，ＡＳＲ，ＦＤＲ，ＥＳＰ）を備えた車両ブレーキ装置において、図示していない車両ブレーキ装置の弁の開口を通って行われる。ブレーキ液は、マスタブレーキシリンダ１から液溜めに流れる。車両ブレーキ装置が備えた液圧ポンプによって、ブレーキ液は、逆向きにマスタブレーキシリンダ１に搬送され、これによってリンク２２の延伸を縮小することもできる。
【００３８】
マスタブレーキシリンダ１からのブレーキ液の流出による、機械式のリンク２２における伝達特性の液圧式の変化は、図１に示した形態でも同様に実現される。マスタブレーキシリンダ１からブレーキ液が流出することによって、ピストン２，３は、さらにマスタブレーキシリンダ１内に押し込まれる。これによってラック伝動装置９の歯車１１は、ラック１０の別の箇所と噛み合う。ラック１０のピッチは、その長さにわたって変化している。歯車１１は、ラック１０の１箇所に作用し、そこでは歯列のピッチが比較的小さく、したがって力伝達は比較的大きい。
【００３９】
図３に対して、図４に示した形態では、リンク２２として「半分の枢支レバー伝動装置」を備えている。図３に示した形態と比べて、支持レバー２４および受け部２５が設けられていない。ピストンロッド２３は、図４に示した形態では、図３と同様に、ロッド付ピストン２と枢支式に結合されている。ピストンロッド２３の他方の端部は、制動倍力装置７のラック１０と枢支式に結合されている。ピストンロッド２３をラック１０と結合する継手は、図３に基づいて、図４でも枢支継手２６と記載する。ブレーキペダル４は、図４でも、図３と同様に、摺動式に枢支継手２６に作用する。
【００４０】
ラック１０は、図４に示した形態では、マスタブレーキシリンダ１に対して横向きに配置されており、ラック１０は、２つのガイド１６によって摺動式にガイドされている。ガイド１６は、ラック１０に沿ってラック伝動装置９の歯車１１に関して両側に配置されている。ガイド１６は、ラック１０を、マスタブレーキシリンダ１における軸方向に支持する。ブレーキペダル４および／または制動倍力装置７によるラック１０の移動によって、ピストンロッド２３は、マスタブレーキシリンダ１のシリンダ軸線２７に向かって旋回され、この場合ロッド付ピストン２を移動させる。図４に示したリンク２２は、機械式の伝動装置であり、リンク２２は、図３に示したリンク２２について述べた可変伝達特性を有している。これについては図３に示した形態を参照されたい。
【００４１】
図２と同様に、図４の形態でも、制動倍力装置７の電動モータ８は、ウォーム伝動装置、つまりアングル伝動装置１８と、フリーホイール１２と、フリーホイール１２を介してラック伝動装置９の歯車１１とを駆動する。ウォーム伝動装置として形成されたアングル伝動装置１８は、ウォーム１９とウォームホイール２１とを備えており、ウォームホイール２１は、騒音およびコスト的な理由からプラスチックから製造されている。ラック伝動装置９およびウォーム伝動装置１８による９０°ずつの変向によって、電動モータ８は、マスタブレーキシリンダ１に対して平行に、その傍に配置されている。これによってマスタブレーキシリンダ１における電気機械式の制動倍力装置７のコンパクトで省スペースな配置構造が実現される。
【図１】
2010524754.tif 000003
【図２】
2010524754.tif 000004
【図３】
2010524754.tif 000005
【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年12月21日(2009.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械式の制動倍力装置であって、
電動モータ（８）および機械式の回転−／並進−変換伝動装置（９，１８）が設けられており、該変換伝動装置（９，１８）は、電動モータ（８）の回転駆動運動をマスタブレーキシリンダ（１）を作動させるための直線運動に変換する、電気機械式の制動倍力装置において、
前記機械式の変換伝動装置（９，１８）は、２つのアングル伝動装置（９，１８）を備えていることを特徴とする、電気機械式の制動倍力装置。
【請求項２】
前記アングル伝動装置の１つが、ラック伝動装置（９）であり、前記アングル伝動装置の１つが、ウォーム伝動装置である、請求項１記載の制動倍力装置。
【請求項３】
前記アングル伝動装置の１つが、可変伝達特性を有している、請求項１記載の制動倍力装置。
【請求項４】
前記アングル伝動装置の１つが、可変伝達特性を有するリンク（２２）である、請求項１記載の制動倍力装置。
【請求項５】
ラック伝動装置（９）のラック（１０）が、マスタブレーキシリンダ（１）のロッド付ピストン（２）と固く結合されている、請求項２記載の制動倍力装置。
【請求項６】
制動倍力装置（７）は、ラック伝動装置（９）を備えており、該ラック伝動装置（９）は、該ラック伝動装置（９）のラック（１０）のためのガイド（１６）を備えており、該ガイド（１６）は、ラック（１０）の長手方向にみて、ラック伝動装置（９）の歯車（１１）とマスタブレーキシリンダ（１）との間に、該歯車（１１）に対して変位（ｄ）して配置されている、請求項１記載の制動倍力装置。
【請求項７】
ラック伝動装置（９）のラック（１０）のガイド（１６）は、該ラック伝動装置（９）の作用ライン（１７）の位置する領域に配置されている、請求項６記載の制動倍力装置。
【請求項８】
ガイド（１６）は、ラック伝動装置（９）のラック（１０）のための滑り軸受としてのリング軸受を備えている、請求項７記載の制動倍力装置。
【請求項９】
ウォーム伝動装置（１８）は、プラスチック製のウォームホイール（２１）を備えている、請求項２記載の制動倍力装置。
【請求項１０】
電動モータ（８）は、マスタブレーキシリンダ（１）に対して概ね平行に、かつ該マスタブレーキシリンダ（１）の傍に配置されているか、またはマスタブレーキシリンダ（１）に対して直角に配置されている、請求項１記載の制動倍力装置。
【請求項１１】
マスタブレーキシリンダ（１）内のブレーキ液体積が減少するようになっている、請求項４記載の制動倍力装置。
【請求項１２】
制動倍力装置（７）は、フリーホイール（１２）を備えており、該フリーホイール（１２）は、電動モータ（８）の運動なしにマスタブレーキシリンダ（１）の作動を実現する、請求項１記載の制動倍力装置。
【請求項１３】
制動倍力装置（７）は、切換可能なフリーホイール（１２）を備えており、該フリーホイール（１２）は、接続状態でフリーホイール（１２）として作用し、遮断状態で電動モータ（８）を機械式にマスタブレーキシリンダ（１）から分離するようになっている、請求項１２記載の制動倍力装置。
【国際調査報告】
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2010524754.tif 000008
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