JP2019077419A - 電動倍力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造を簡素化して、コスト増を抑える電動倍力装置を提供する。【解決手段】本電動倍力装置１は、ブレーキペダル４０の操作によってギヤハウジング４１内を移動する入力ロッド５０及び入力ラック５１の移動量を検出する移動量検出手段５３を有し、該移動量検出手段５３は、入力ロッド５０及び入力ラック５１の移動に伴って回転する、第１磁石部材１４１を備えた第１回転部材１３１と、該第１回転部材１３１の回転角度を検出する第１磁気検出素子１３４と、を備えている。これにより、第１磁石部材１４１及び第１磁気検出素子１３４を、ギヤハウジング４１の外方に配置することができるので、構造を簡素化することができ、コスト増を抑えることができる。【選択図】図７

Description

本発明は、自動車等の車両のブレーキ装置に組み込まれ、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。

従来の電動倍力装置として、例えば、特許文献１に記載されている電動倍力装置は、ハウジングと、ブレーキペダルに連結されて前記ハウジング内に延び、磁性体が装着される入力部材と、前記ハウジングに設けられる電動モータと、該電動モータの作動により、マスタシリンダのピストンを推進するアシスト機構と、前記ハウジングに対する前記入力部材の移動位置を検出すべく、前記磁性体からの磁束密度を検出する磁気センサを有するストローク検出装置と、該ストローク検出装置の磁気センサからの出力値により、前記電動モータを作動させて、前記アシスト機構により前記マスタシリンダに液圧を発生させるための制御手段と、を備えている。

特開２０１６−１９３６３６号公報

しかしながら、上述した特許文献１に係る電動倍力装置では、軸方向に移動する入力部材に磁性体を装着して、磁気センサを有するストローク検出装置をハウジング内に配置しているために、構造が複雑化しコスト増が懸念される。

そして、本発明は、構造を簡素化して、コスト増を抑える電動倍力装置を提供することを課題としてなされたものである。

上記課題を解決するために、本発明の電動倍力装置は、ブレーキペダルの操作によってハウジング内を移動する入力部材の移動量を検出する移動量検出手段を有し、該移動量検出手段の検出値に基づいて駆動される電動モータの推力を出力部材に伝達して、該出力部材により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、
前記移動量検出手段は、前記入力部材の移動に伴って回転する第１回転部材と、該第１回転部材の回転角度を検出する第１検出素子と、を備えることを特徴とするものである。

本発明に係る電動倍力装置では、構造を簡素化することができ、ひいては、コスト増を抑制することができる。

本実施形態に係る電動倍力装置の斜視図である。 本実施形態に係る電動倍力装置の斜視図である。 本実施形態に係る電動倍力装置であって、ギヤハウジングや制御基板等の図示を省略した斜視図である。 本実施形態に係る電動倍力装置であって、移動量検出手段の分解斜視図を含む斜視図である。 本実施形態に係る電動倍力装置の模式的な断面図であり、ギヤハウジングの一部だけが図示されている。 本実施形態の電動倍力装置の分解斜視図である。 図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 本実施形態に係る電動倍力装置の移動量検出手段の分解斜視図である。 図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

以下に、本実施形態に係る電動倍力装置１を図１〜図９に基づいて詳しく説明する。図１に示すように、本実施形態に係る電動倍力装置１は、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。以下の説明では、特に、図５において、マスタシリンダ２側を前側として、ブレーキペダル４０側を後側として説明する。

まず、マスタシリンダ２を図５に基づいて詳細に説明する。
マスタシリンダ２は、その後部が、本電動倍力装置１のギヤハウジング４１の前壁部でその下部に設けられた第３開口部４６（図６参照）に挿通されて連結される。当該マスタシリンダ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３が取り付けられている。マスタシリンダ２には、有底のシリンダボア４が形成されている。このシリンダボア４の開口部側にプライマリピストン７が配置される。プライマリピストン７の前部は、マスタシリンダ２のシリンダボア４内に配置される。プライマリピストン７の後部は、シリンダボア４からギヤハウジング４１の第３開口部４６（図６参照）を経由して該ギヤハウジング４１内に延びている。

プライマリピストン７の前部及び後部は、それぞれカップ状に形成され、全体として断面Ｈ字状に形成される。プライマリピストン７の軸方向略中央に設けられた中間壁１０の後面に球状凹部１１が形成される。該球状凹部１１に、後述する電動倍力装置１の出力ロッド１０８の球状面１１０が当接される。シリンダボア４の底部側には、カップ状のセカンダリピストン８が配置されている。そして、マスタシリンダ２のシリンダボア４内には、プライマリピストン７とセカンダリピストン８との間にプライマリ室１３が形成され、シリンダボア４の底部とセカンダリピストン８との間にセカンダリ室１４が形成される。

マスタシリンダ２のプライマリ室１３及びセカンダリ室１４は、それぞれ、マスタシリンダ２の２個の液圧ポート１６、１６（図１参照）から２系統のアクチュエーション管路（図示略）を介して液圧制御ユニット（図示略）に連通されている。該液圧制御ユニットは、４系統のファンデーション管路（図示略）を介して各車輪のホイールシリンダ（図示略）にそれぞれ連通されている。そして、マスタシリンダ２、または、液圧制御ユニットによって発生されるブレーキ液の液圧を各車輪のホイールシリンダに供給して制動力を発生させている。

マスタシリンダ２には、プライマリ室１３及びセカンダリ室１４をそれぞれリザーバ３に接続するためのリザーバポート１８、１９が設けられている。シリンダボア４の内周面には、シリンダボア４内をプライマリ室１３及びセカンダリ室１４に区画するために、プライマリピストン７及びセカンダリピストン８に当接する環状のピストンシール２０、２１、２２、２３が軸方向に沿って所定間隔を置いて配置されている。ピストンシール２０、２１は、軸方向に沿って一方のリザーバポート１８（後側）を挟んで配置されている。プライマリピストン７が図５に示す非制動位置にあるとき、プライマリ室１３は、プライマリピストン７の側壁に設けられたピストンポート２５を介してリザーバポート１８に連通する。そして、プライマリピストン７が非制動位置から前進してピストンポート２５が一方のピストンシール２１（前側）に達したとき、プライマリ室１３がピストンシール２１によってリザーバポート１８から遮断されて液圧が発生する。

同様に、残りの２つのピストンシール２２、２３は、軸方向に沿って他方のリザーバポート１９（前側）を挟んで配置されている。セカンダリピストン８が図５に示す非制動位置にあるとき、セカンダリ室１４は、セカンダリピストン８の側壁に設けられたピストンポート２６を介してリザーバポート１９に連通している。そして、セカンダリピストン８が非制動位置から前進してピストンポート２６が一方のピストンシール２３（前側）に達したとき、セカンダリ室１４がピストンシール２３によってリザーバポート１９から遮断されて液圧が発生する。

プライマリピストン７とセカンダリピストン８との間には、圧縮コイルバネ２８が介装されている。圧縮コイルバネ２８により、プライマリピストン７とセカンダリピストン８とを互いに離間する方向に付勢する。圧縮コイルバネ２８の内部には、一定範囲で伸縮自在の伸縮部材２９が配置されている。該伸縮部材２９は、プライマリピストン７の中間壁１０に当接されるリテーナガイド３０と、セカンダリピストン８に前端が当接され、該リテーナガイド３０内を軸方向に移動可能なリテーナロッド３１と、からなる。

シリンダボア４の底部とセカンダリピストン８との間には、圧縮コイルバネ７１が介装されている。圧縮コイルバネ７１により、シリンダボア４の底部とセカンダリピストン８とを互いに離間する方向に付勢する。圧縮コイルバネ７１の内部にも、一定範囲で伸縮自在の伸縮部材７２が配置されている。該伸縮部材７２は、シリンダボア４の底部に前端が当接されるリテーナガイド７３と、セカンダリピストン８に後端が当接され、該リテーナガイド７３内を軸方向に移動可能なリテーナロッド７４と、からなる。

次に、上述したマスタシリンダ２が連結される、本実施形態に係る電動倍力装置１を図１〜図９に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に係る電動倍力装置１は、図５〜図７に示すように、ブレーキペダル４０の操作に伴って軸方向に沿って移動する入力ロッド５０と、該入力ロッド５０に連結される入力ラック５１と、これら入力ロッド５０及び入力ラック５１の移動量を検出する移動量検出手段５３と、該入力ラック５１の直動に伴って回転する入力ピニオン５５と、該入力ロッド５０及び入力ラック５１の直動に応じて駆動される電動モータ６７と、入力ピニオン５５からの回転及び電動モータ６７からの回転が伝達されて、同方向に回転する出力ピニオン８３と、該出力ピニオン８３の回転に伴って直動する出力ラック１０５と、該出力ラック１０５に連結され、マスタシリンダ２のプライマリピストン７を押圧する出力ロッド１０８と、入力ロッド５０を含む入力ラック５１、入力ピニオン５５、出力ピニオン８３及び出力ロッド１０８を含む出力ラック１０５等を収容するギヤハウジング４１と、を備えている。

ギヤハウジング４１内には、入力ピニオン５５、入力ラック５１、出力ピニオン８３及び出力ラック１０５等の構成部材が収容されている。図６から解るように、ギヤハウジング４１の後面でその上部に後方に向かって円筒部４２が一体的に突設されている。該円筒部４２はギヤハウジング４１内と連通している。ギヤハウジング４１の上壁部には、その略全域に上下方向に貫通する略円形状の第１開口部４３が形成される。該第１開口部４３を通じて、電動モータ６７からの回転軸６９を含む入力ピニオン５５及び出力ピニオン８３等がギヤハウジング４１内に収容される。ギヤハウジング４１の上壁面でこの第１開口部４３の周りに、電動モータ６７を収容するモータハウジング７１が連結される。ギヤハウジング４１の前壁部でその上部には、前後方向に貫通する略円形状の第２開口部４４が形成される。該第２開口部４４を通じて、入力ロッド５０及び入力ラック５１がギヤハウジング４１内に収容される。カバー４５により第２開口部４４は閉塞される。

ギヤハウジング４１の前壁部でその下部には、前後方向に貫通する第３開口部４６が形成される。該第３開口部４６を通じて、出力ロッド１０８及び出力ラック１０５がギヤハウジング４１内に収容される。また、この第３開口部４６を通じて、マスタシリンダ２のプライマリピストン７の後部がギヤハウジング４１内に配置され、該第３開口部４６にマスタシリンダ２の後部が挿入されてボルト固定される。ギヤハウジング４１の内部でその底面には、後述する出力ピニオン８３の出力ピニオン部８５を、ニードルベアリング７３Ｃを介して支持する支持ロッド４９が上方に向かって突設されている。

図１及び図２も参照して、ギヤハウジング４１の後面には、取付プレート１１２が複数の取付ボルト１１４（本実施形態では３本）により固定される。取付プレート１１２は略矩形状に形成される。取付プレート１１２には、その略中央部に略円形状の開口部１１３が貫通される。取付プレート１１２は、その開口部１１３にギヤハウジング４１の円筒部４２が挿通された状態で、ギヤハウジング４１に固定される。取付プレート１１２の四隅には、複数のスタッドボルト１１５が貫通するように取り付けられている。そして、本電動倍力装置１は、ギヤハウジング４１の円筒部４２から延びる入力ロッド５０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（図示略）から車室内に突出させた状態で、エンジンルーム内に配置されて、複数のスタッドボルト１１５を用いてダッシュパネルに固定される。

図５及び図６に示すように、入力ロッド５０は、マスタシリンダ２の軸方向と同方向に延びる。入力ロッド５０は、マスタシリンダ２とは別軸であって、マスタシリンダ２の上方に配置されている。入力ロッド５０は、ギヤハウジング４１の円筒部４２内に挿通される。入力ロッド５０は、ギヤハウジング４１内に軸方向に沿って移動自在に支持される。入力ロッド５０の後端部にはクレビス６０が接続される。入力ロッド５０は、クレビス６０を介してブレーキペダル４０に連結される。これにより、ブレーキペダル４０が操作されることで、入力ロッド５０は、軸方向に沿って直動するようになる。入力ロッド５０には、該入力ロッド５０を初期位置に向かって付勢する戻り圧縮コイルバネ（図示略）が連結されている。入力ロッド５０の前端部がギヤハウジング４１内に配置される。入力ロッド５０の前端部には一体的に入力ラック５１が連結される。

入力ラック５１は、その後端部に入力ロッド５０の前端部が一体的に連結された状態で、ギヤハウジング４１の第２開口部４４を通じて該ギヤハウジング４１内に収容される。入力ラック５１は、ギヤハウジング４１内に入力ロッド５０の軸方向に沿って移動自在に支持される。入力ラック５１は、入力ロッド５０の軸方向に沿って長いブロック状に形成される。入力ラック５１は、入力ピニオン５５側の一面が鉛直面に形成され、その反対側の他面が外方に突設される凸状彎曲面（図３も参照）に形成される。入力ラック５１の一面に入力ピニオン５５が噛み合うラックギヤ部５２Ａが入力ロッド５０の軸方向に沿って形成される。入力ラック５１を含む入力ロッド５０が入力部材に相当する。

移動量検出手段５３は、図７及び図８に示すように、図３及び図４も適宜参照して、ブレーキペダル４０の操作に伴う入力ラック５１及び入力ロッド５０の移動量を検出するものである。移動量検出手段５３は、入力ラック５１及び入力ロッド５０の移動に伴って回転する第１回転部材１３１と、該第１回転部材１３１の回転角度を検出する第１磁気検出素子１３４と、第１回転部材１３１からの回転が伝達される第２回転部材１３２と、該第２回転部材１３２の回転角度を検出する第２磁気検出素子１３５と、を備えている。第１回転部材１３１は、第１円板状部１３８と、第１円板状部１３８から同心状に一体的に軸方向に延び、第１円板状部１３８より小径の第１多段シャフト部１３９と、該第１多段シャフト部１３９から同心状に一体的に軸方向に延び、第１多段シャフト部１３９より小径のピニオンギヤ部１４０と、第１円板状部１３８の表面に組み込まれる円板状の第１磁石部材１４１と、を備えている。第１回転部材１３１の第１円板状部１３８の外周面に第１ギヤ部１４２が形成される。

第２回転部材１３２は、第２円板状部１４６と、第２円板状部１４６から同心状に一体的に軸方向に延び、第２円板状部１４６より小径の第２シャフト部１４７と、第２円板状部１４６の表面に組み込まれる円板状の第２磁石部材１４８と、を備えている。第２回転部材１３２の第２円板状部１４６の外周面に第２ギヤ部１４９が形成される。そして、第１回転部材１３１の第１円板状部１３８の第１ギヤ部１４２と、第２回転部材１３２の第２円板状部１４６の第２ギヤ部１４９とが噛み合っており、第１回転部材１３１の回転が第２回転部材１３２に伝達される。第１回転部材１３１の第１円板状部１３８の外径は、第２回転部材１３２の第２円板状部１４６の外径よりも大径である。また、第１回転部材１３１の第１磁石部材１４１の外径は、第２回転部材１３２の第２磁石部材１４８の外径と同じである。

これら第１及び第２回転部材１３１、１３２は、ケーシング１５４内に収容されている。ケーシング１５４は、底壁部１５６と、該底壁部１５６の周縁から立設される側壁部１５７とから構成される。ケーシング１５４の底壁部１５６には、第１回転部材１３１に対応する第１支持凹部１５９及び第１支持孔１６０が形成される。第１支持孔１６０は第１支持凹部１５９の底部に形成される。ケーシング１５４の底壁部１５６には、第２回転部材１３２に対応する第２支持凹部１６２が形成されている。ケーシング１５４の第１支持孔１６０及び第１支持凹部１５９の内壁面に、第１回転部材１３１の第１多段シャフト部１３９が回転自在に支持される。これにより、第１回転部材１３１の、第１磁石部材１４１を含む第１円板状部１３８がケーシング１５４内に収容され、第１回転部材１３１のピニオンギヤ部１４０がケーシング１５４の底壁部１５６から突出されて、第１回転部材１３１がケーシング１５４に回転自在に支持される。一方、ケーシング１５４の第２支持凹部１６２の内壁面に、第２回転部材１３２の第２シャフト部１４７が回転自在に支持される。これにより、第２回転部材１３２の、第２磁石部材１４８を含む第２円板状部１４６がケーシング１５４内に収容されて、第２回転部材１３２がケーシング１５４に回転自在に支持される。

ケーシング１５４はカバー部材１６４により閉塞される。該カバー部材１６４には、第１回転部材１３１と対向する位置に第１開口部１６６が形成され、第２回転部材１３２と対向する位置に第２開口部１６７が形成される。第１開口部１６６の内径は、第１回転部材１３１の第１磁石部材１４１の外径よりも若干大径である。一方、第２開口部１６７の内径は、第２回転部材１３２の第２磁石部材１４８の外径よりも若干大径である。そして、ケーシング１５４が、カバー部材１６４により閉塞されると、第１及び第２回転部材１３１、１３２がその軸方向への移動が規制される。第１回転部材１３１の第１磁石部材１４１は、カバー部材１６４の第１開口部１６６を介して外部に露出される。第２回転部材１３２の第２磁石部材１４８は、カバー部材１６４の第２開口部１６７を介して外部に露出される。

入力ラック５１の他面には、ラックギヤ部５２Ｂが長手方向に沿って一体的に設けられている。図４も参照して、ギヤハウジング４１において、入力ラック５１の他面と対向する適宜部位の外壁面には収容凹部４７が形成される。言い換えれば、ギヤハウジング４１で、本電動倍力装置１の前後方向に対する一側壁の外壁面に収容凹部４７が形成される。該収容凹部４７の底壁部に適宜位置に貫通孔４８が形成される。この収容凹部４７に、第１及び第２回転部材１３１、１３２を収容したケーシング１５４が収容される。すると、ケーシング１５４の底壁部１５６から突出された第１回転部材１３１のピニオンギヤ部１４０が、収容凹部４７の貫通孔４８を挿通してギヤハウジング４１内に配置されて、入力ラック５１のラックギヤ部５２Ｂに噛み合う。また、第１及び第２回転部材１３１、１３２の第１及び第２磁石部材１４１、１４８が、ギヤハウジング４１の外方に配置される。そして、ブレーキペダル４０の操作に伴って入力ロッド５０及び入力ラック５１が軸方向に沿って移動すると、入力ラック５１のラックギヤ部５２Ｂと第１回転部材１３１のピニオンギヤ部１４０との噛み合いにより、第１回転部材１３１が回転すると共に、第１円板状部１３８の第１ギヤ部１４２と第２円板状部１４６の第２ギヤ部１４９との噛み合いにより、第２回転部材１３２が回転する。

また、電動モータ６７（モータハウジング７１）の側方からギヤハウジング４１の一側壁の外壁面を覆うように制御基板１１８が配置されている。該制御基板１１８は、一対のケース１２０Ａ、１２０Ｂ内に収容されている。なお、一方のケース１２０Ａの底壁部には、カバー部材１６４を含むケーシング１５４を受け入れる開口部１２１が形成される。制御基板１１８の一面において、ケーシング１５４内の、第１回転部材１３１の第１磁石部材１４１と対向する位置に第１磁気検出素子１３４が配置され、第２回転部材１３２の第２磁石部材１４８と対向する位置に第２磁気検出素子１３５が配置される。これら第１及び第２磁気検出素子１３４、１３５は、第１及び第２磁石部材１４１、１４８から発生する磁界の変化をそれぞれ検出するものである。制御基板１１８の一面に配置された第１及び第２磁気検出素子１３４、１３５は、当然ながら、ギヤハウジング４１の外方に配置される。

そして、入力ロッド５０及び入力ラック５１が軸方向に移動する際、第１回転部材１３１が回転すると共に第２回転部材１３２が回転して、第１回転部材１３１の第１磁石部材１４１からの磁束の変化を第１磁気検出素子１３４により検出すると共に、第２回転部材１３２の第２磁石部材１４８からの磁束の変化を第２磁気検出素子１３５により検出する。その後、これら第１及び第２磁気検出素子１３４、１３５の検出結果に基づいて、制御基板１１８により、第１及び第２回転部材１３１、１３２の回転角度をそれぞれ検出して、これら第１及び第２回転部材１３１、１３２の回転角度に基づいて、入力ロッド５０及び入力ラック５１の移動量を演算して検出している。

図５及び図６に示すように、入力ピニオン５５は、入力ラック５１のラックギヤ部５２Ａに噛み合っており、入力ロッド５０及び入力ラック５１の直動に伴って回転するものである。入力ピニオン５５は、ギヤハウジング４１の第１開口部４３を通じて、該ギヤハウジング４１内に収容される。入力ピニオン５５はギヤハウジング４１内に回転自在に支持される。入力ピニオン５５は円筒状に形成される。入力ピニオン５５の軸方向と、入力ロッド５０の軸方向とは直交している。入力ピニオン５５は、入力ピニオン部５７と、該入力ピニオン部５７から下方に一体的に形成される入力結合部５８と、を備えている。入力ピニオン部５７が、入力ラック５１のラックギヤ部５２Ａに噛み合っている。入力結合部５８の外周面に相対回転不能に入力フランジ６２が一体的に連結されている。

入力フランジ６２は、入力ピニオン５５の入力ピニオン部５７よりも大径に形成される円環状の入力側フランジ部６４と、該入力側フランジ部６４の下端でその周方向の一部から下方に向かって垂設される入力側押圧部６５と、を備えている。入力フランジ６２は、その入力側フランジ部６４の内周面が入力ピニオン５５の入力結合部５８の外周面に例えばスプライン結合されて、入力ピニオン５５に対して相対回転不能に連結される。入力側フランジ部６４の外径は、後述する出力ピニオン８３の出力回転部８４における外側円筒部８８の内径に略一致する。

図９も参照して、入力側押圧部６５は、所定厚みを有する円弧状に形成される。入力側押圧部６５は、その外周面が入力側フランジ部６４の外周面から連続する円弧状に形成されて、後述する出力ピニオン８３の出力回転部８４における外側円筒部８８の内周面に当接するように形成される。入力側押圧部６５は、その周方向の長さが、後述する出力ピニオン８３の出力回転部８４における受け部９１と規制突起部９２との間の周方向の距離よりも小さく形成される。入力側押圧部６５は、その厚みが、後述する出力ピニオン８３の出力回転部８４における規制突起部９２の突設量と略同じになるように形成される。入力側押圧部６５の周方向両端面のうち、後述する出力ピニオン８３の出力回転部８４における受け部９１側の端面が入力面６６として作用する。

電動モータ６７は、入力ロッド５０及び入力ラック５１の直動に伴って、制御基板１１８からの指令により駆動されるものである。電動モータ６７は、ギヤハウジング４１の上方で、マスタシリンダ２の軸方向に沿って、リザーバ３と並んで配置されている。言い換えれば、電動モータ６７は、リザーバ３の後方に位置している。電動モータ６７は、天面部を有する円筒状のモータハウジング７１内に収容されている。該モータハウジング７１の下端面が、ギヤハウジング４１の第１開口部４３周りの上端面に連結される。電動モータ６７の出力軸６８には、ローラ減速機、いわゆる同軸減速機７０が連結されている。該同軸減速機７０から回転軸６９が延設される。該回転軸６９は、ギヤハウジング４１の第１開口部４３を通じて、該ギヤハウジング４１内に配置される。回転軸６９の軸方向は、マスタシリンダ２及び入力ロッド５０の軸方向と直交している。回転軸６９は、ギヤハウジング４１内の入力ピニオン５５内にニードルベアリング７３Ａを介して相対回転自在に挿通されている。回転軸６９の外周面には、入力ピニオン５５から下方の位置に相対回転不能にアシストフランジ７５が連結されている。回転軸６９の先端は、後述する出力ピニオン８３の出力回転部８４の内側円筒部８７の内部にニードルベアリング７３Ｂを介して相対回転自在に支持されている。

アシストフランジ７５は、入力フランジ６２の入力側フランジ部６４よりも小径の円環状に形成されるアシスト側フランジ部７８と、該アシスト側フランジ部７８の下端でその周方向の一部から下方に向かって垂設されるアシスト側押圧部７９と、を備えている。アシストフランジ７５は、そのアシスト側フランジ部７８の内周面が、回転軸６９の、入力ピニオン５５から下方に突出された部位の外周面に例えばスプライン結合されて、回転軸６９に対して相対回転不能に連結される。図９も参照して、アシスト側押圧部７９は、所定厚みを有する円弧状に形成される。

アシスト側押圧部７９は、その外周面がアシスト側フランジ部７８の外周面から連続する円弧状に形成されて、入力フランジ６２の入力側押圧部６５の内周面に当接するように形成される。アシスト側押圧部７９の内周面は、後述する出力ピニオン８３の出力回転部８４における内側円筒部８７の外周面に当接する円弧状に形成される。アシスト側押圧部７９は、その周方向両端面が入力フランジ６２の入力側押圧部６５の周方向両端面に一致する周方向長さに形成される。アシスト側押圧部７９は、その厚みが、後述する出力ピニオン８３の出力回転部８４における、規制突起部９２と内側円筒部８７の外周面との間を通過できるように形成される。アシスト側押圧部７９の周方向両端面のうち、後述する出力ピニオン８３の出力回転部８４における受け部９１側の端面がアシスト面８１として作用する。

ギヤハウジング４１内には、入力ピニオン５５からの回転及び電動モータ６７からの回転が伝達されて回転する出力ピニオン８３が収容されている。出力ピニオン８３は、ギヤハウジング４１の第２開口部４４を通じて、該ギヤハウジング４１内に配置される。出力ピニオン８３は、ギヤハウジング４１内に回転自在に支持される。出力ピニオン８３は、ギヤハウジング４１にボールベアリング８６を介して回転自在に支持される有底複筒状の出力回転部８４と、該出力回転部８４の底面に一体的に同心状に連結される円筒状の出力ピニオン部８５と、を備えている。

出力回転部８４は出力ピニオン部８５よりも大径に形成される。図９も参照して、出力回転部８４は、内側円筒部８７と、該内側円筒部８７の外方に間隔を置いて同心状に配置される外側円筒部８８と、内側円筒部８７及び外側円筒部８８の下端開口を塞ぐ円板状底部８９と、を備えている。内側円筒部８７と外側円筒部８８との間に環状空間９０が形成される。当該環状空間９０を２つの室に区画する受け部９１が、内側円筒部８７と外側円筒部８８との間に架設される。図９において受け部９１から時計周り方向に向かって所定距離に離れた位置に規制突起部９２が形成される。該規制突起部９２は、外側円筒部８８の内壁面から環状空間９０に向かって突設される。受け部９１において、規制突起部９２側の面が受け面９３として作用する。

出力回転部８４において、規制突起部９２の径方向に沿う先端部と、内側円筒部８７の外周面との間には、アシストフランジ７５のアシスト側押圧部７９が通過できる程度の隙間が設けられている。出力ピニオン８３の出力回転部８４における、受け部９１と規制突起部９２との間に、入力フランジ６２の入力側押圧部６５とアシストフランジ７５のアシスト側押圧部７９とが径方向にて接触しつつ配置されている。入力フランジ６２の入力側押圧部６５が出力回転部８４の外側円筒部８８側に配置され、アシストフランジ７５のアシスト側押圧部７９が出力回転部８４の内側円筒部８７側に配置される。これら入力側押圧部６５及びアシスト側押圧部７９と、出力回転部８４の受け部９１との間にリアクションプレート９８が配置される。詳しくは、出力回転部８４における受け部９１の受け面９３略全域にリアクションプレート９８が当接されるように配置される。

このリアクションプレート９８の規制突起部９２側の面略全域に、入力フランジ６２の入力側押圧部６５の入力面６６と、アシストフランジ７５のアシスト側押圧部７９のアシスト面８１とがそれぞれ当接される。リアクションプレート９８は、ゴム等の弾性体で構成される。当該リアクションプレート９８は略矩形板状に形成される。リアクションプレート９８は、内側円筒部８７から外側円筒部８８に向かってその厚みが次第に厚く形成される。

なお、出力ピニオン８３の出力回転部８４において、受け部９１と規制突起部９２との間の周方向の距離は、入力ピニオン５５の入力側押圧部６５の周方向の長さに、リアクションプレート９８の、入力側押圧部６５が当接する部位の厚みを加えた長さより若干大きく設定される。そして、入力ピニオン５５の入力側押圧部６５の入力面６６をリアクションプレート９８に当接するように配置した際、規制突起部９２と、入力側押圧部６５の受け面９３とは反対側の周方向端面との間にクリアランスＳが設けられる。このクリアランスＳ相当分だけ、入力ピニオン５５と出力ピニオン８３とは互いの相対回転が許容される。言い換えれば、入力ピニオン５５と出力ピニオン８３とは、前記クリアランスＳを超えるような相対回転は規制される。出力ピニオン８３の出力回転部８４の内側円筒部８７内に、電動モータ６７（出力軸６８）からの回転が同軸減速機７０を介して伝達される回転軸６９の先端が、ニードルベアリング７３Ｂを介して相対回転自在に支持されている。

図５に示すように、出力回転部８４の円板状底部８９の底面には、略円形状の支持凹部１００が凹設される。この支持凹部１００内に出力ピニオン部８５の上端が収容されて、出力ピニオン部８５が、出力回転部８４と同心状に一体的に連結される。出力ピニオン部８５は、円筒状に形成される。出力ピニオン８３の出力ピニオン部８５と、入力ピニオン５５の入力ピニオン部５７とは略同じ外径である。出力ピニオン８３の出力ピニオン部８５と、入力ピニオン５５の入力ピニオン部５７とはその軸方向の長さも略同じである。当該出力ピニオン部８５の下端内部には、ニードルベアリング７３Ｃを介してギヤハウジング４１内の底面から上方に向かって突設された支持ロッド４９が挿入される。これにより、出力ピニオン８３がギヤハウジング４１に回転自在に支持される。そして、電動モータ６７（出力軸６８）からの回転が伝達される回転軸６９、入力ピニオン５５及び出力ピニオン８３は、ギヤハウジング４１内で同心状に配置される。

出力ピニオン８３の出力ピニオン部８５に出力ラック１０５が噛み合っている。出力ラック１０５は、ギヤハウジング４１の第３開口部４６を通じて、該ギヤハウジング４１内に収容される。出力ラック１０５は、ギヤハウジング４１内に出力ロッド１０８の軸方向に沿って移動自在に支持される。出力ラック１０５は、入力ラック５０と同様に、後述する出力ロッド１０８の軸方向に沿って長いブロック状に形成される。出力ラック１０５は、出力ピニオン８３側の一面が鉛直面に形成され、その反対側の他面が外方に突設される凸状彎曲面（図３も参照）に形成される。出力ラック１０５の一面に出力ピニオン８３が噛み合うラックギヤ部１０６が出力ロッド１０８の軸方向に沿って形成される。出力ラック１０５はギヤハウジング４１内で、入力ラック５１から間隔を置いて下方の位置に配置される。出力ラック１０５と入力ラック５１とはその上下方向の長さが略同じである。出力ラック１０５と入力ラック５１とはその前後方向の長さも略同じである。

出力ラック１０５の前端に出力ロッド１０８が一体的に連結される。出力ロッド１０８は、その後端部が出力ラック１０５の前端部に一体的に連結された状態で、ギヤハウジング４１の第３開口部４６を通じて該ギヤハウジング４１内に収容される。出力ロッド１０８は、ギヤハウジング４１内においてマスタシリンダ２に向かって延設される。出力ロッド１０８の軸方向は、入力ロッド５０の軸方向と同じであり、互いに平行である。出力ロッド１０８は、入力ロッド５０とは別軸に配置され、詳しくは入力ロッド５０よりも下方でマスタシリンダ２と同軸上に配置される。出力ラック１０５を含む出力ロッド１０８が出力部材に相当する。出力ラック１０５を含む出力ロッド１０８と、入力ラック５１を含む入力ロッド５０とは、互いに平行に配置されている。また、出力ラック１０５を含む出力ロッド１０８と、入力ラック５１を含む入力ロッド５０とは、軸方向において一部が重なって配置されている。出力ロッド１０８の前端面は球状面１１０に形成されている。出力ロッド１０８の外周面にはスリーブ１０９が設けられている。出力ロッド１０８の前端の球状面１１０が、マスタシリンダ２のプライマリピストン７の中間壁１０の後面に設けた球状凹部１１に当接される。

制御基板１１８は、図１、図２及び図４に示すように、本電動倍力装置１に対して前後方向一側方に配置される。詳しくは、制御基板１１８は、一対のケース１２０Ａ、１２０Ｂ内に収容されて、電動モータ６７（モータハウジング７１）及びギヤハウジング４１の側方に配置されている。上述したように、一方のケース１２０Ａの底壁部には、カバー部材１６４を含むケーシング１５４を受け入れる開口部１２１が形成される。他方のケース１２０Ｂの下部底壁部には、取付孔１２３が形成される。該取付孔１２３に制御基板１１８と電気的に接続されるコネクタ１２５が装着される。制御基板１１８は、入力ロッド５０及び入力ラック５１の移動量を検出する移動量検出手段５３、電動モータ６７の出力軸６８（回転軸６９）の回転角度を検出する回転角検出手段（図示略）及び電動モータ６７に供給する電流値を検出する電流センサ（図示略）等の各種センサからの検出信号に基づき、電動モータ６７の駆動を制御する。そして、電動モータ６７の駆動を制御基板１１８により制御することにより、回転軸６９を回転させると共にアシストフランジ７５を介して出力ピニオン８３の出力ピニオン部８５を回転させることで出力ロッド１０８を推進させて、所望の倍力比をもって、マスタシリンダ２のプライマリ室１３及びセカンダリ室１４にブレーキ液圧を発生させることができる。

次に、本電動倍力装置１の通電時の作動について説明する。
ブレーキペダル４０の非操作状態から、ブレーキペダル４０が操作される、すなわち、ブレーキペダル４０が踏み込まれると、入力ロッド５０と共に入力ラック５１が戻り圧縮コイルバネの付勢力に抗して前進する。これら入力ロッド５０及び入力ラック５１の前進に伴って入力ピニオン５５の入力ピニオン部５７が回転すると共に入力フランジ６２の入力側押圧部６５の入力面６６がリアクションプレート９８を入力ピニオン５５の回転方向に沿って押圧する。また、ブレーキペダル４０の操作に伴って入力ロッド５０及び入力ラック５１が前進すると、移動量検出手段５３により、入力ロッド５０及び入力ラック５１の移動量が検出されると共に、回転角検出手段により、電動モータ６７の出力軸６８（回転軸６９）の回転角度が検出されて、それぞれ検出結果等に基づいて、制御基板１１８により電動モータ６７の駆動が制御される。

そこで、移動量検出手段５３では、ブレーキペダル４０の操作に伴って入力ロッド５０及び入力ラック５１が軸方向に沿って移動すると、入力ラック５１のラックギヤ部５２Ｂと第１回転部材１３１のピニオンギヤ部１４０との噛み合いにより、第１回転部材１３１が回転すると共に第２回転部材１３２が回転する。そして、回転している第１回転部材１３１の第１磁石部材１４１からの磁束の変化を第１磁気検出素子１３４により検出すると共に、回転している第２回転部材１３２の第２磁石部材１４８からの磁束の変化を第２磁気検出素子１３５により検出する。その後、これら第１及び第２磁気検出素子１３４、１３５の検出結果に基づいて、制御基板１１８により、第１及び第２回転部材１３１、１３２の回転角度をそれぞれ検出して、これら第１及び第２回転部材１３１、１３２の回転角度に基づいて、入力ロッド５０及び入力ラック５１の移動量を演算して検出する。

電動モータ６７が駆動されて回転軸６９が回転し始めると、その回転は、アシストフランジ７５のアシスト側押圧部７９に伝達されて、該アシスト側押圧部７９のアシスト面８１がリアクションプレート９８を回転軸６９の回転方向に沿って押圧する。この結果、ブレーキペダル４０の操作に伴う入力フランジ６２（入力側押圧部６５の入力面６６）からの推進力と、電動モータ６７の駆動に伴うアシストフランジ７５（アシスト側押圧部７９のアシスト面８１）からの推進力とが、リアクションプレート９８を介して出力ピニオン８３の出力回転部８４における受け部９１（受け面９３）に伝達されて、出力ピニオン８３が入力フランジ６２及びアシストフランジ７５の回転方向に沿って回転する。その後、出力ピニオン８３の回転に伴って、出力ラック１０５及び出力ロッド１０８が前進することで、出力ロッド１０８によってマスタシリンダ２のプライマリピストン７及びセカンダリピストン８を押圧して前進させる。

これにより、マスタシリンダ２のプライマリ室１３及びセカンダリ室１４に液圧がそれぞれ発生して、これらプライマリ室１３及びセカンダリ室１４で発生したブレーキ液圧が、液圧制御ユニット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が発生する。マスタシリンダ２における液圧発生時には、プライマリ室１３及びセカンダリ室１４の液圧を、リアクションプレート９８を介して入力フランジ６２の入力側押圧部６５の入力面６６によって受圧し、その液圧による反力に戻り圧縮コイルバネの付勢力を加えた反力が、入力ラック５１及び入力ロッド５０を介してブレーキペダル４０に伝達されるようになる。

そして、マスタシリンダ２における液圧による、入力フランジ６２の入力側押圧部６５の入力面６６の受圧面積と、アシストフランジ７５のアシスト側押圧部７９のアシスト面８１の受圧面積との比、または、入力側押圧部６５の入力面６６の回転中心からの距離とアシスト側押圧部７９のアシスト面８１の回転中心からの距離との比が、倍力比（ブレーキペダル４０の操作入力に対する液圧出力の比）となって、所望の制動力を発生させることができる。

次に、ブレーキペダル４０の操作を解除する、すなわちブレーキペダル４０への踏み込みを解除すると、マスタシリンダ２（プライマリ室１３及びセカンダリ室１４）からの液圧による反力により出力ラック１０５が後退する共に出力ピニオン８３が逆方向に回転しつつ入力フランジ６２の入力側押圧部６５が逆回転して初期位置に戻り、入力ピニオン５５が逆回転することで、入力ラック５１が後退して、戻り圧縮コイルバネの付勢力も付与されつつ入力ロッド５０が初期位置まで後退する。これと同時に、移動量検出手段５３により、入力ロッド５０及び入力ラック５１の後退量が検出されると共に、回転角検出手段により、電動モータ６７の出力軸６８（回転軸６９）の回転角度が検出されて、それぞれ検出結果に基づいて、制御基板１１８により電動モータ６７の駆動（逆回転）が制御され、その逆回転がアシストフランジ７５に伝達されて、アシスト側押圧部７９が逆回転して初期位置に戻る。

以上説明したように、本実施形態に係る電動倍力装置１に採用された移動量検出手段５３は、入力ロッド５０及び入力ラック５１の移動に伴って回転する、第１磁石部材１４１を備えた第１回転部材１３１と、該第１回転部材１３１の回転角度を検出する第１磁気検出素子１３４と、を備えている。これにより、第１磁石部材１４１及び第１磁気検出素子１３４を、ギヤハウジング４１の外方に配置することができるので、構造を簡素化することができ、コスト増を抑えることができる。

また、本実施形態に係る電動倍力装置１に採用された移動量検出手段５３は、第１回転部材１３１からの回転が伝達される、第２磁石部材１４８を備えた第２回転部材１３２と、該第２回転部材１３２の回転角度を検出する第２検出素子と、を備え、第１及び第２回転部材１３１、１３２の回転角度をそれぞれ検出して、入力ロッド５０及び入力ラック５１の移動量を検出するので、当該移動量の検出精度を向上させることができる。

さらに、本実施形態に係る電動倍力装置１に採用された移動量検出手段５３は、入力ラック５１に、ラックギヤ部５２Ｂが一体的に設けられ、第１回転部材１３１には、ラックギヤ部５２Ｂに噛み合うピニオンギヤ部１４０が一体的に設けられ、入力ラック５１の直動を直接第１回転部材１３１の回転運動に変換させるので、構造をさらに簡素化することができる。

さらにまた、本実施形態に係る電動倍力装置１に採用された移動量検出手段５３では、第１回転部材１３１の外径は、第２回転部材１３２の外径よりも大径であるので、入力ロッド５０及び入力ラック５１の移動量の検出精度をさらに向上させることができる。

１ 電動倍力装置，２ マスタシリンダ，３ リザーバ，７ プライマリピストン，８ セカンダリピストン，４０ ブレーキペダル，４１ ギヤハウジング（ハウジング），５０ 入力ロッド（入力部材），５１ 入力ラック（入力部材），５２Ｂ ラックギヤ部，５３ 移動量検出手段，６７ 電動モータ，１０５ 出力ラック（出力部材），１０８ 出力ロッド（出力部材），１３１ 第１回転部材，１３２ 第２回転部材，１３４ 第１磁気検出素子，１３５ 第２磁気検出素子，１４０ ピニオンギヤ部

Claims (4)

1. ブレーキペダルの操作によってハウジング内を移動する入力部材の移動量を検出する移動量検出手段を有し、
   該移動量検出手段の検出値に基づいて駆動される電動モータの推力を出力部材に伝達して、該出力部材により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、
   前記移動量検出手段は、
   前記入力部材の移動に伴って回転する第１回転部材と、
   該第１回転部材の回転角度を検出する第１検出素子と、
   を備えることを特徴とする電動倍力装置。
2. 請求項１に記載の電動倍力装置であって、
   前記移動量検出手段は、
   前記第１回転部材からの回転が伝達される第２回転部材と、
   該第２回転部材の回転角度を検出する第２検出素子と、
   を備えることを特徴とする電動倍力装置。
3. 請求項１または２に記載の電動倍力装置であって、
   前記入力部材は、ラックギヤ部を有し、
   前記第１回転部材は、前記ラックギヤ部に噛み合うピニオンギヤ部を有することを特徴とする電動倍力装置。
4. 請求項２または３に記載の電動倍力装置であって、
   前記第１回転部材の外径と、前記第２回転部材の外径とは異なることを特徴とする電動倍力装置。

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