JP2009029364A - Electric booster - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a booster used in a brake system of an automobile, and more particularly to an electric booster that uses an electric actuator as a booster source.
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。
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。 However, in the electric booster described in Patent Document 1, the displacement of the input member is detected by the displacement detection means, and the electric actuator is operated based on the detection signal. There is a tendency for a slight time delay to occur. For this reason, when the brake pedal is stepped on suddenly to apply a sudden brake, a time delay occurs in the increase of the brake fluid pressure generated in the master cylinder, and the movement stroke of the input member, that is, the pedal stroke becomes larger than necessary. In addition, as the brake fluid pressure increases, the hydraulic reaction force applied to the input member increases, causing the brake pedal to be pushed back, causing the driver to feel uncomfortable.
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。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and the object of the present invention is to prevent an unnecessarily pedal stroke from occurring even during sudden braking, and thus greatly improve the uncomfortable feeling given to the driver. It is in providing the electric booster which contributes.
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。 In order to solve the above problems, the present invention includes an input member that moves in conjunction with a brake pedal, an assist member that is arranged to be relatively movable with the input member, and an electric actuator that moves the assist member forward and backward. The input member and the assist member are pistons of the master cylinder, the front ends of the input member and the assist member face the pressure chamber of the master cylinder, the input thrust applied to the input member from the brake pedal, and the assist member from the electric actuator. In the electric booster that generates the brake fluid pressure in the pressure chamber of the master cylinder by the booster thrust applied to the cylinder, a braking force is applied to the input member in accordance with the relative movement of the input member and the assist member. A braking force applying means is provided.
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。 In the present invention, the input member extends through the inside of a cylindrical assist member, and the braking force applying means is disposed between the input member and the assist member. can do.
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。 In the present invention, the braking force applying means may be configured by a damping force generating mechanism that generates a damping force in accordance with the relative movement between the input member and the assist member.
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。 In this case, the damping force generating mechanism includes a fluid chamber defined between the input member and the assist member and enclosing a fluid, and a sliding body that is attached to the input member and bisects the fluid chamber in the axial direction. And an orifice provided in the sliding body.
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。 The damping force generation mechanism also includes a fluid chamber defined between the input member and the assist member and communicating with the pressure chamber of the master cylinder, and a slide fixed to the input member and dividing the fluid chamber in the axial direction. It is good also as a structure which consists of a moving body and the orifice provided in this sliding body.
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。 The damping force generating mechanism further includes a bottomed tubular member integrally disposed with the assist member in the pressure chamber of the master cylinder, a tubular member defined in the tubular member, and a front end portion of the input member It is good also as a structure which consists of the inserted fluid chamber and the orifice provided in this cylindrical member.
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。 In the present invention, the braking force applying means may be configured by a friction force generating mechanism that generates a friction force between the input member and the assist member in accordance with relative movement between the input member and the assist member.
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。 In this case, the frictional force generating mechanism is formed of a cylindrical spring body capable of expanding and contracting diameter, and the spring body is interposed between the input member and the assist member in a contracted state, and the spring body itself is elastic. It is good also as a structure which generates a frictional force between these both members with force.
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。 The frictional force generating mechanism is also composed of a cylindrical spring body capable of expanding and contracting, and the spring body expands in accordance with the deflection of a balance spring interposed between the input member and the assist member, A configuration may be adopted in which a frictional force is generated between the two members.
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。 The frictional force generating mechanism further comprises a spiral spring body capable of expanding and contracting, and the spring body is interposed between the input member and the assist member, and is compressed in the axial direction in accordance with the relative movement of the both members. Then, the diameter may be increased to generate a frictional force between the two members.
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。 According to the electric booster of the present invention, the reaction force against the input member substantially increases from the initial operation, so that even if there is a time delay in the generation of the brake fluid pressure in the master cylinder, the pedal stroke is reduced. It does not become larger than necessary, and the driver's discomfort is greatly improved.
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。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
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。
1 and 2 show a first embodiment of an electric booster according to the present invention. The
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。
The tandem master cylinder 1 includes a
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。
The
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。
The
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。
The
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。
On the other hand, the
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。
A
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。
Here, an
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。
In the first embodiment, the
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。
A displacement detector (potentiometer) 51 for detecting the absolute displacement of the
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。
Hereinafter, the operation of the
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。
When the brake pedal is operated, the
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。
At this time, based on the detection signals of the
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。
On the other hand, when the
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。
By the way, in this
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。
FIG. 3 shows a second embodiment of the electric booster according to the present invention. The overall configuration of the electric booster in each embodiment described below is the same as that of the first embodiment. Therefore, in the following, the entire structure is omitted and only the main part structure is shown. The same parts as those shown in FIG. The feature of the second embodiment is that the seal member 27 (FIG. 2) is omitted from between the
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。
The basic operation and effect of the second embodiment is the same as that of the first embodiment. When the
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。
FIG. 4 shows a third embodiment of the electric booster according to the present invention. In the third embodiment, the seal member 49 (FIG. 2) is omitted from between the
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。
The basic operation and effects of the third embodiment are the same as those of the first embodiment, but when the
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。
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the electric booster according to the present invention. In the fourth embodiment, the seal member 49 (FIG. 2) is omitted between the
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。
As shown in FIG. 6, the
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。
The basic operational effects of the fourth embodiment are the same as those of the first embodiment. However, when the
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。
In addition, as shown in FIG. 7, the
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。
FIG. 8 shows a fifth embodiment of the electric booster according to the present invention. In the fifth embodiment, the seal member 49 (FIG. 2) is omitted from between the
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。
The
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。
The basic operational effects of the fifth embodiment are the same as those of the first embodiment. However, when the
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。
FIG. 10 shows a sixth embodiment of the electric booster according to the present invention. A feature of the sixth embodiment is that a
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。
The basic operational effects of the sixth embodiment are the same as those of the first embodiment, but when the
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。 The effects of the present invention according to the above embodiment are as follows.
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。 An input member that moves in conjunction with a brake pedal, an assist member that is arranged to be movable relative to the input member, and an electric actuator that moves the assist member forward and backward, and the input member and the assist member are connected to a master cylinder. As the pistons of the master cylinder, the front end portions of the pistons face the pressure chambers of the master cylinder, and the master cylinder is configured by the input thrust applied from the brake pedal to the input member and the booster thrust applied from the electric actuator to the assist member. In the electric booster for generating the brake fluid pressure in the pressure chamber, provided is a braking force applying means for applying a braking force to the input member in accordance with the relative movement of the input member and the assist member. To do.
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。 In the electric booster configured as described above, the braking force is applied from the braking force applying means to the input member in accordance with the relative movement between the input member and the assist member. As a result, even if a time delay occurs in the generation of the brake fluid pressure in the master cylinder, the pedal stroke does not become larger than necessary.
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。 In the present invention, the input member extends through the inside of a cylindrical assist member, and the braking force applying means is disposed between the input member and the assist member. can do. Thus, when the input member is extended through the inside of the assist member, the braking force applying means can be easily installed using the space between the two members.
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。 In the present invention, the braking force applying means may be configured by a damping force generating mechanism that generates a damping force in accordance with the relative movement between the input member and the assist member. In such a configuration, the damping force generated in accordance with the relative movement between the input member and the assist member acts as a braking force that suppresses the movement of the input member, so that the reaction force against the input member is substantially reduced from the initial operation. To increase.
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。 In this case, the damping force generation mechanism includes a fluid chamber defined between the input member and the assist member and sealed with a compressible fluid, and attached to the input member, and the fluid chamber is divided into two in the axial direction. It is good also as a structure which consists of the sliding body to perform and the orifice provided in this sliding body. In this case, since the fluid in the fluid chamber passes through the orifice in accordance with the relative movement between the input member and the assist member, a damping force is generated by the passage resistance.
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。 The damping force generation mechanism also includes a fluid chamber defined between the input member and the assist member and communicating with the pressure chamber of the master cylinder, and a slide fixed to the input member and dividing the fluid chamber in the axial direction. It is good also as a structure which consists of a moving body and the orifice provided in this sliding body. In this case, since the incompressible brake fluid in the master cylinder can be introduced into the fluid chamber, a larger damping force can be obtained.
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。 The damping force generating mechanism further includes a bottomed tubular member integrally disposed with the assist member in the pressure chamber of the master cylinder, a tubular member defined in the tubular member, and a front end portion of the input member It is good also as a structure which consists of the inserted fluid chamber and the orifice provided in this cylindrical member. In this case, since the fluid chamber is defined in the pressure chamber of the master cylinder, it is difficult for air to accumulate, and in combination with the use of the incompressible brake fluid, a large damping force can be stably obtained.
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。 In the present invention, the braking force applying means may be configured by a friction force generating mechanism that generates a friction force between the input member and the assist member in accordance with relative movement between the input member and the assist member. In such a configuration, the frictional force generated according to the relative movement between the input member and the assist member acts as a braking force that suppresses the movement of the input member, and thus the reaction force against the input member is substantially reduced from the initial operation. To increase.
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。 In this case, the frictional force generating mechanism is formed of a cylindrical spring body capable of expanding and contracting, and the spring body is interposed between the input member and the assist member in a contracted state, and the elastic force is applied to the spring body. It is good also as a structure which generates a frictional force between both members. In this case, since only a single cylindrical spring body is interposed between the input member and the assist member, the structure of the braking force applying means is simplified.
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。 The frictional force generating mechanism is also composed of a cylindrical spring body capable of expanding and contracting, and the spring body expands in accordance with the deflection of a balance spring interposed between the input member and the assist member, A configuration may be adopted in which a frictional force is generated between the two members. In this case, since the diameter of the cylindrical spring body is increased in accordance with the bending of the balance spring, it is not necessary to insert the cylindrical spring body in a compressed state between the input member and the assist member, and the assembling property is improved. Improved.
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。 The frictional force generating mechanism further comprises a spiral spring body capable of expanding and contracting, and the spring body is interposed between the input member and the assist member, and is compressed in the axial direction in accordance with the relative movement of the both members. Then, the diameter may be increased to generate a frictional force between the two members. In this case, since it is not necessary to interpose in a compressed state, in addition to improving the assemblability, it can be shared as a balance spring.
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
22 Input piston (input member)
30
33
48
56 Cylindrical member with bottom 55
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