JP6715955B2 - 電動倍力装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動アクチュエータが発生する推力を倍力源として利用する電動倍力装置に関する。

特許文献１には、自動ブレーキ作動時にブレーキペダルが引き込まれないように構成した自動ブレーキ装置が開示されている。

特開平１０−４４９７０号公報

一方、ペダルフィーリングを考慮して自動ブレーキ作動時にブレーキペダルが引き込まれるように構成した電動倍力装置では、ブレーキペダルの移動が阻害されると自動ブレーキの作動が妨げられるという問題がある。

本発明の課題は、ブレーキペダルの移動が阻害されても、自動ブレーキの作動が妨げられることがない電動倍力装置を提供することにある。

本発明の一実施形態によれば、ブレーキペダルの操作に関わらず、電動機により液圧を発生するときに入力部材を移動させる電動倍力装置において、入力部材は、前記ブレーキペダルと連結され、該入力部材が液圧発生方向へ移動するときに前記ブレーキペダルと連動して移動し、前記ブレーキペダルの作動抵抗が所定値より大きくなるときに、前記ブレーキペダルと連動せずに移動する。

また、本発明の一実施形態によれば、ブレーキペダルの操作に関わらず、電動機により液圧を発生するときに入力部材を移動させる電動倍力装置において、前記ブレーキペダルと前記入力部材とは連結されており、前記ブレーキペダルと前記入力部材との連結部において、前記入力部材の当接部と前記ブレーキペダルの当接部とが相対移動可能であり、前記ブレーキペダルの操作時に前記ブレーキペダルとともに移動する前記ブレーキペダルの当接部の当接位置に、前記入力部材の当接部を付勢する付勢部材が設けられる。

本発明の実施形態によれば、ブレーキペダルの移動が阻害されても、自動ブレーキを作動させることができる。

第１実施形態の電動倍力装置および該電動倍力装置に連結されたマスタシリンダの断面図である。 図１における要部を拡大して示す図である。 第１実施形態の連結機構の構造を示す分解斜視図である。 第１実施形態の説明図であって、圧縮コイルばねにセット荷重を超える荷重が付加されていない状態における連結機構を示す断面図である。 第１実施形態の説明図であって、入力ロッドがブレーキペダルから離れて単独で前進したときの連結機構を示す断面図である。 第１実施形態の説明図であって、（Ａ）は、自動ブレーキ作動時にブレーキペダルが引き込まれない電動倍力装置におけるブレーキペダルのストロークと減速度との関係を示し、（Ｂ）は、第１実施形態に対応する自動ブレーキ作動時にブレーキペダルが引き込まれる電動倍力装置におけるブレーキペダルのストロークと減速度との関係を示す。 第２実施形態の連結機構の構造を示す分解斜視図である。 第２実施形態の説明図であって、圧縮コイルばねにセット荷重を超える荷重が付加されていない状態における連結機構を示す断面図である。 第３実施形態の連結機構の構造を示す分解斜視図である。 第３実施形態の説明図であって、圧縮コイルばねにセット荷重を超える荷重が付加されていない状態における連結機構を示す断面図である。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態を添付した図を参照して説明する。
図１は、非通電時における第１実施形態の電動倍力装置１および該電動倍力装置１に連結されたマスタシリンダ１５の断面図である。以下において、図１における左方向および右方向を電動倍力装置１における前方向（前側）および後方向（後側）とし、図１における上方向および下方向を電動倍力装置１における上方向および下方向とする。

図１に示されるように、電動倍力装置１は、電動モータ２、ハウジング３、入力部材４、抵抗力付与機構５、ボールねじ機構６、ストローク検出装置（図示省略）、およびコントローラ７を備える。電動モータ２は、ハウジング３内に収容される。入力部材４は、入力ロッド１０と入力プランジャ１１とを有する。入力ロッド１０は、前側部分がハウジング３内をマスタシリンダ１５に向かって延び、後端部が後述する連結機構５１を介してブレーキペダル１３に連結される。入力ロッド１０は、前端のボールジョイント８５が入力プランジャ１１に連結される。入力プランジャ１１には、マスタシリンダ１５のプライマリピストン３１およびセカンダリピストン３２からの反力の一部がリアクションディスク１３５を介して伝達される。

抵抗力付与機構５は、入力部材４（入力ロッド１０および入力プランジャ１１）の前進時（ブレーキペダル１３の踏み込み時）と後退時（ブレーキペダル１３の戻し時）とで、入力部材４への抵抗力（反力）を変化させる、いわゆる、ヒステリシス特性を発生させる。電動モータ２は、ブレーキペダル１３の操作（踏み込み）による入力ロッド１０の前進に応じて作動し、マスタシリンダ１５のプライマリピストン３１およびセカンダリピストン３２への推力をアシストする。ストローク検出装置は、入力部材４のハウジング３に対するストローク量を検出する。コントローラ７は、ストローク検出装置の検出結果に基づき電動モータ２の作動を制御する。

図１に示されるように、ハウジング３の前側には、タンデム型のマスタシリンダ１５が連結される。マスタシリンダ１５の上部には、該マスタシリンダ１５に作動油液を供給するリザーバ１６が設けられる。ハウジング３は、電動モータ２、ボールねじ機構６等を収容するフロントハウジング２０と、該フロントハウジング２０の後端開口を閉塞するリアハウジング２１とを有する。

リアハウジング２１は、マスタシリンダ１５とは反対側（後側）に延び、かつ、マスタシリンダ１５に対して同軸の円筒部２２を有する。円筒部２２の後端部の内側には、ストッパ部材２５が設けられる。ストッパ部材２５は、円筒部２２の後端に形成された内フランジ部２３に突き当てられる。リアハウジング２１の後側面には、円筒部２２の前端部を囲うようにして取付プレート２７が設けられる。取付プレート２７には、後方向へ延びる複数本（図１に１本のみ示す）のスタッドボルト２８が接合される。電動倍力装置１は、入力ロッド１０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（図示省略）から車室側へ突出させた状態で、複数本のスタッドボルト２８（図１に１本のみ示す）およびナット（図示省略）を利用して当該ダッシュパネルに固定することで、エンジンルーム内に配置される。

図１に示されるように、マスタシリンダ１５は、フロントハウジング２０の前側面に設けられ、後端部がフロントハウジング２０の開口部２９からハウジング３内に挿通される。マスタシリンダ１５は、後端が開口した有底円筒形のシリンダボア３０を有する。プライマリピストン３１は、前側部分がシリンダボア３０内に挿入され、後側部分がハウジング３内に延びる。プライマリピストン３１の前側および後側部分は、軸平面による断面がＨ形のカップ状に形成される。プライマリピストン３１は、隔壁３４の後側面に設けられた球面形状の凹部３５を有する。凹部３５には、後述する押圧ロッド１４２の前端に形成された球面形状の凸部１４３が当接する。

セカンダリピストン３２は、シリンダボア３０内の底側（前側）に挿入される。これにより、シリンダボア３０内には、プライマリ室３７とセカンダリ室３８とが形成される。プライマリ室３７は、プライマリピストン３１とセカンダリピストン３２との間に形成される。セカンダリ室３８は、シリンダボア３０の底部とセカンダリピストン３８との間に形成される。マスタシリンダ１５は、２つの液圧ポート（図示省略）を有する。プライマリ室３７は、マスタシリンダ１５の一方の液圧ポートから液圧制御ユニット（図示省略）により制御される２系統の液圧回路の一方を介して対応する車輪のホイールシリンダ（図示省略）に接続される。セカンダリ室３８は、他方の液圧ポートから２系統の液圧回路のうちの他方を介して対応する車輪のホイールシリンダに接続される。

マスタシリンダ１５は、プライマリ室３７をリザーバ１６に接続させるリザーバポート４４と、セカンダリ室３８をリザーバ１６に接続させるリザーバポート４５とを有する。シリンダボア３０の内周面には、リザーバポート４４を挟んで前後方向へ間隔をあけて配置されたシールリング４７，４８が設けられる。プライマリ室３７は、プライマリピストン３１が非制動位置に位置するとき、プライマリピストン３１の側壁に設けられたピストンポート６２を介してリザーバポート４４に連通される。プライマリピストン３１が非制動位置から前進してピストンポート６２がシールリング４８に達すると、シールリング４８によりプライマリ室３７がリザーバポート４４から遮断されて液圧が発生する。

シリンダボア３０の内周面には、リザーバポート４５を挟んで前後方向へ間隔をあけて配置されたシールリング４９，５０が設けられる。セカンダリ室３８は、セカンダリピストン３２が非制動位置に位置するとき、セカンダリピストン３２の側壁に設けられたピストンポート６３を介してリザーバポート４５に連通される。セカンダリピストン３２が非制動位置から前進してピストンポート６３がシールリング５０に達すると、シールリング５０によりセカンダリ室３８がリザーバポート４５から遮断されて液圧が発生する。

マスタシリンダ１５は、シリンダボア３０内に設けられた圧縮コイルばね６５，７１を有する。圧縮コイルばね６５は、プライマリピストン３１とセカンダリピストン３２との間に介装され、プライマリピストン３１とセカンダリピストン３２とを相反方向へ付勢する。圧縮コイルばね６５の内側には、前後方向に一定範囲で伸縮可能であってプライマリピストン３１とセカンダリピストン３２との間隔を規制する規制機構６６が設けられる。規制機構６６は、後端がプライマリピストン３１の隔壁３４に接続されるリテーナガイド６７と、前端がセカンダリピストン３２に接続され、かつ、リテーナガイド６７内を前後方向へ移動可能なリテーナロッド６８とを有する。

リテーナガイド６７は、略円筒形に形成される。リテーナガイド６７の前端には、内フランジ部６７Ａが設けられる。リテーナロッド６８の後端には、外フランジ部６８Ａが設けられる。規制機構６６は、リテーナガイド６７とリテーナロッド６８との前後方向への相対移動を許容し、リテーナロッド６８の外フランジ部６８Ａをリテーナガイド６７の内フランジ部６７Ａに当接させることで軸長が最大となり、このときプライマリピストン３１とセカンダリピストン３２との間隔が最大になる。

圧縮コイルばね７１は、シリンダボア３０の底部とセカンダリピストン３２との間に介装され、セカンダリピストン３２をシリンダボア３０の底部に対して離れる方向（後方向）へ付勢する。圧縮コイルばね７１の内側には、前後方向に一定範囲で伸縮可能であってシリンダボア３０の底部とセカンダリピストン３２との間を所定の間隔で規制する規制機構７２が設けられる。規制機構７２は、前端がシリンダボア３０の底部に接続されるリテーナガイド７３と、後端がセカンダリピストン３２に接続され、かつ、リテーナガイド７３内を前後方向へ移動可能なリテーナロッド７４とを有する。

リテーナガイド７３は、略円筒形に形成される。リテーナガイド７３の後端には、内フランジ部７３Ａが設けられる。リテーナロッド７４の前端には、外フランジ部７４Ａが設けられる。規制機構７２は、リテーナガイド７３とリテーナロッド７４との前後方向への相対移動を許容する。

主に図２を参照すると、入力ロッド１０の前側部分は、リアハウジング２１の円筒部２２内に収容され、かつ、円筒部２２に対して同軸に配置される。入力ロッド１０は、前端にボールジョイント８５が形成された小径部８０と、フランジ形のストッパ当接部８２を介して小径部８０の後端に連続する大径部８１とを有する。ストッパ当接部８２の後側面は、弾性部材８６により被われる。入力ロッド１０は、ストッパ当接部８２が、弾性部材８６を介してリアハウジング２１の円筒部２２内に設けられたストッパ部材２５に当接されることにより、後端位置が定められる。

入力プランジャ１１は、入力ロッド１０に対して同軸に配置され、後述する倍力部材１１０の大径軸孔１１５内に収容される。入力プランジャ１１は、前側部分の小径部９５と、後側部分の大径部９６とを有する。入力プランジャ１１は、大径部９６の外周面が大径軸孔１１５の内周面に摺動可能に当接される。大径部９６の後端部には、内側に円錐形開口部１０２が形成された筒状かしめ部９８が設けられる。大径部９６の内側中央には、円錐形開口部１０２に連続する球面状の凹部１００が形成される。凹部１００には、入力ロッド１０のボールジョイント８５が連結される

入力プランジャ１１の小径部９５の前端面は、レシオプレート１０５に当接される。レシオプレート１０５は、入力プランジャ１１に対して同軸に配置される。レシオプレート１０５は、円板形の押圧部１０６と、該押圧部１０６と一体に形成されたロッド部１０７とを有する。ロッド部１０７の後端面には、前述した入力プランジャ１１の小径部９５の前端面が当接される。

倍力部材１１０は、略円筒形の倍力本体１１２と、該倍力本体１１２の後端に固定されたボス１１３とを有する。倍力部材１１０は、入力部材４（入力ロッド１０および入力プランジャ１１）に対して同軸に配置される。倍力本体１１２は、後端が開口する大径軸孔１１５と、前端に開口して大径軸孔１１５に連続する小径軸孔１１６とを有する。倍力本体１１２の後部外周面には、所定間隔の二面幅形状１２０が形成される。倍力本体１１２の大径軸孔１１５の内周面には、入力プランジャ１１の大径部９６の外周面が摺動可能に当接される。

倍力本体１１２の小径軸孔１１６の内周面には、レシオプレート１０５の押圧部１０６の外周面が摺動可能に当接される。小径軸孔１１６の後端には、レシオプレート１０５の押圧部１０６の、倍力部材１１０に対する後方向への移動を規制する規制部１１９が形成される。規制部１１９に形成された軸孔、すなわち、大径軸孔１１５と小径軸孔１１６との間に形成された軸孔には、レシオプレート１０５のロッド部１０７が挿入される。小径軸孔１１６の前端から規制部１１９までの軸長は、レシオプレート１０５の押圧部１０６の軸長より長く形成される。非制動状態では、入力プランジャ１１の前端面と倍力本体１１２の規制部１１９との間に所定の隙間が形成される。

倍力部材１１０のボス１１３は、倍力本体１１２の大径軸孔１１５の後端部に接続される接続部１２２と、該接続部１２２の後端からフランジ部１２３を介して後方向へ延びる円筒部１２４とを有する。円筒部１２４の外径は、倍力本体１１２の外径と同一に形成される。円筒部１２４の内径は、倍力本体１１２の大径軸孔１１５の内径よりも大きく形成される。

抵抗力付与手段５は、倍力部材１１０と入力部材４とを相反方向へ付勢する。抵抗力付与手段５は、倍力部材１１０のボス１１３に形成されたばね受部１２７と入力ロッド１０のストッパ当接部８２との間に介装された圧縮コイルばね１２６を有する。圧縮コイルばね１２６は、ばね受部１２７からストッパ当接部８２へ漸次縮径される円錐コイルばねが適用され、入力ロッド１０の小径部８０の外周（外側）に設けられる。

図１、図２を参照すると、倍力本体１１２の前端面、すなわち、倍力部材１１０の前端面には、弾性体からなる略円板形のリアクションディスク１３５が当接される。リアクションディスク１３５は、入力部材４に対して同軸に配置された出力ロッド１３７に保持される。出力ロッド１３７は、カップ形に形成されて内側底部にリアクションディスク１３５が設けられるカップ部１３９と、該カップ部１３９から前方向へ延びて先端に前述した球面形状の凸部１４３が形成されたロッド部１３８とを有する。カップ部１３９には、倍力部材１１０の前端部が摺動可能に挿入される。ロッド部１３８には、押圧ロッド１４２を接続するための軸孔１４０が形成される。

倍力部材１１０の倍力本体１１２の外周には、略円筒形のスリーブ１４５が設けられる。スリーブ１４５は、軸孔１４６と、該軸孔１４６の前端に設けられた環状凹部１４７と、該環状凹部１４７の前端に連続する面取り形状の開口部１４８とを有する。軸孔１４６には、倍力本体１１２が摺動可能に挿入される。軸孔１４６には、前後方向へ延びる複数本の溝１５０が周方向に設けられる。溝１５０は、スリーブ１４５の環状凹部１４７と倍力本体１１２の二面幅形状１２０とを連通させる。スリーブ１４５の環状凹部１４７および開口部１４８の内側には、出力ロッド１３７のカップ部１３９が配置される。

ブレーキペダル１３の非操作状態で、出力ロッド１３７のカップ部１３９の後端とスリーブ１４５の環状凹部１４７の環状面１５２との間には隙間１５３（図２参照）が設けられる。スリーブ１４５の前端部には、フランジ状のばね受部１５５が形成される。スリーブ１４５の後端面は、倍力部材１１０のボス１１３のフランジ部１２３に当接される。スリーブ１４５の後端部外周面には、複数個（図２に２個のみ示す）の環状の膨出部１５８が前後方向へ間隔をあけて設けられる。スリーブ１４５の外周には、ボールねじ機構６が設けられる。

ボールねじ機構６には、ハウジング３に収容された電動モータ２（図１参照）の回転力が伝達される。ボールねじ機構６は、入力された回転運動を直線運動へ変換する回転直動変換機構として機能する。第１実施形態において、ボールねじ機構６は、電動モータ２の回転力を倍力部材１１０の推力に変換する。ボールねじ機構６は、ナット部材１６０とねじ軸部材１６１とを有する。ねじ軸部材１６１は、略円筒形に形成され、軸孔１６２にスリーブ１４５が挿入される。ねじ軸部材１６１は、回り止め機構（図示省略）によりハウジング３に対する回転が阻止されて前後方向へ移動可能である。ねじ軸部材１６１の軸孔１６２には、スリーブ１４５の各膨出部１５８が当接される。これにより、ねじ軸部材１６１の軸孔１６２とスリーブ１４５の外周面との間には隙間が形成される。

ねじ軸部材１６１の軸孔１６２の後端部には、周方向に間隔をあけて配置された複数個の凸部１６５が設けられる。各凸部１６５には、倍力部材１１０のボス１１３のフランジ部１２３の後端面が当接される。ねじ軸部材１６１の外周面には、前後方向（軸方向）の全域にわたって螺旋溝１６６が形成される。スリーブ１４５のばね受部１５５とフロントハウジング２０の開口部２９（図１参照）の外側周縁部（内フランジ形のばね受部）との間には、圧縮コイルばね１７３が介装され、該圧縮コイルばね１７３のばね力により、スリーブ１４５、倍力部材１１０、およびねじ軸部材１６１がハウジング３に対して後方向へ付勢される。

ナット部材１６０は、軸受１６３によりハウジング３に対して軸線回りに回転可能に支持される。ナット部材１６０の内周面には、前後方向（軸方向）の全域にわたって螺旋溝１６８が形成される。ナット部材１６０の螺旋溝１６８とねじ軸部材１６１の螺旋溝１６６との間には、複数個のボール１７０（鋼球）が装填されている。これにより、ナット部材１６０が回転すると、ボール１７０が螺旋溝１６６，１６８に沿って転動してねじ軸部材１６１が前／後方向へ移動する。このようにして、ボールねじ機構６は、入力されたナット部材１６０の回転をねじ軸部材１６１の推力（前進／進退移動）として出力する。

そして、電動モータ２の動力は、後述する動力伝達機構を介してナット部材１６０に伝達される。ナット部材１６０の回転によりねじ軸部材１６１が前進し、ねじ軸部材１６１の推力は、凸部１６５を介して倍力部材１１０およびスリーブ１４５に伝達される。これにより、倍力部材１１０およびスリーブ１４５は、圧縮コイルばね１７３の付勢力に抗して前進する。なお、ねじ軸部材１６１が前進しない場合であっても、入力部材４（入力ロッド１０および入力プランジャ１１）は、ブレーキペダル１３が操作される（踏み込まれる）ことで、倍力部材１１０に対してねじ軸部材１６１の凸部１６５から離れて単独で前進することができる。

図１を参照すると、前述した動力伝達機構は、電動モータ２の出力軸２Ａに装着されたプーリ１７５と、ナット部材１６０の外周面に固定されたプーリ１７６と、プーリ１７５およびプーリ１７６に巻回されたプーリベルト１７７とを有する。出力軸２Ａは、前後方向へ間隔をあけて配置された一対の軸受１７８，１７８により支持されて軸線回りに回転可能である。これにより、電動モータ２の出力軸２Ａの回転力（トルク）は、プーリ１７５、プーリベルト１７７、およびプーリ１７６を介してナット部材１６０に伝達される。

コントローラ７は、ストローク検出装置、回転位置検出装置、および液圧検出装置（図示省略）の出力信号に基づいて電動モータ２を制御する。コントローラ７は、ストローク検出装置、回転位置検出装置、および液圧検出装置への電力供給ならびに通信に用いられるコネクタ１８０を有する。コントローラ７は、ブレーキアシスト制御、自動ブレーキ制御等、種々のブレーキ制御を実行する車両制御装置（図示省略）に適宜接続することが可能である。

主に図３乃至図５を参照して、入力ロッド１０とブレーキペダル１３とを連結する連結機構５１を説明する。

連結機構５１は、ブレーキペダル１３（一部のみ図示する）に接続されるクレビス５２を有する。クレビス５２は、略円柱形の基部５３と、該基部５３から後方向へ相互に平行に延びる一対の脚部５４，５４と、各脚部５４，５４に同軸で設けられたピン挿通孔５５，５５とを有する。ブレーキペダル１３には、ピン挿通孔５６が形成される。クレビス５２の対向する脚部５４，５４間にブレーキペダル１３を差し入れた状態で、ブレーキペダル１３のピン挿通孔５６とクレビス５２のピン挿通孔５５，５５とにクレビスピン５７を貫通させることにより、クレビス５２がブレーキペダル１３に接続される。これにより、クレビス５２は、クレビスピン５７を軸として回動可能である。なお、クレビスピン５７の一端には、フランジ部５８が形成される。クレビスピン５７の他端部には、クレビスピン５７を径方向へ貫通する孔５９が形成され、該孔５９には、クレビスピン５７の脱落を防止する割ピン５９が装着される。

連結機構５１は、後端が開口した有底円筒形のシリンダ８７と、該シリンダ８７内に摺動可能に嵌装されるピストン８８とを有する。シリンダ８７のピストン８８は、雌ねじが形成された軸孔８９を有する。シリンダ８７の前端の底部８７Ａの中央には、入力ロッド１０の大径部８１を挿通させるロッド挿通孔９０が形成される。ロッド挿通孔９０からシリンダ８７内に挿入された入力ロッド１０（大径部８１）の後端部には、雄ねじ９１が形成され、該雄ねじ９１がピストン８８の軸孔８９（雌ねじ）に螺合されることにより、入力ロッド１０の後端がピストン８８に接続される。

連結機構５１は、シリンダ８７内に挿入された入力ロッド１０の外周に設けられた圧縮コイルばね９２を有する。圧縮コイルばね９２は、シリンダ８７の底部８７Ａとピストン８８との間に介装される。シリンダ８７の後端部には、クレビス５２の基部５３が接続される。シリンダ８７とクレビス５２とは、シリンダ８７の後端部の内周に形成された雌ねじにクレビス５２の基部５３の外周に形成された雄ねじを螺合させることで接続される。なお、シリンダ８７とクレビス５２との接続は、ねじによるもの他、圧入等であってもよい。クレビス５２をシリンダ８７に接続する過程、換言すると、シリンダ８７に対してクレビス５２を前方向へ相対移動させる過程で、ピストン８８は、圧縮コイルばね９２を押し縮めながら、クレビス５２によりシリンダ８７の底部８７Ａへ向かって押し込まれる。

このようにしてシリンダ８７にクレビス５２が接続された状態（図１参照）で、圧縮コイルばね９２には、所定のセット荷重（プリロード）が付与される。第１実施形態において、圧縮コイルばね９２のセット荷重は、液圧発生方向（前方向）へ移動する入力部材４（入力ロッド１０および入力プランジャ１１）に連動させてブレーキペダル１３を移動させたときの、当該ブレーキペダル１３の作動抵抗、換言すると、自動ブレーキ作動時のブレーキペダル１３の引き込み力よりも大きい値（所定値）に設定される。

次に、前述した電動倍力装置１の作動を説明する。
ブレーキペダル１３が非操作状態から踏み込まれると、連結機構５１を介して入力部材４（入力ロッド１０および入力プランジャ１１）が圧縮コイルばね１２６の付勢力に抗して前進する、すなわち、入力部材４が液圧発生方向へ移動へ移動する。これにより、リアクションディスク１３５は、入力プランジャ１１に当接するレシオプレート１０５により押圧される。

ブレーキペダル１３を踏み込むことで入力部材４（入力ロッド１０および入力プランジャ１１）が前進し、入力部材４のストローク量がストローク検出装置により検出されると、コントローラ７は、当該検出結果に基づき電動モータ２の回転を制御する。電動モータ２の回転力は、プーリ１７５、プーリベルト１７７、およびプーリ１７６を介してボールねじ機構６のナット部材１６０に伝達される。ナット部材１６０の回転運動はねじ軸部材１６１の直進運動に変換され、これによりねじ軸部材１６１が前進する。ねじ軸部材１６１が前進すると、倍力部材１１０は、入力部材４に追従するようにして、入力部材４との位置関係を維持したまま前進する。これにより、倍力部材１１０がリアクションディスク１３５を押圧し、スリーブ１４５が圧縮コイルばね１７３の付勢力に抗して前進する。

ブレーキペダル１３の踏み込みによる入力部材４（入力ロッド１０および入力プランジャ１１）の推力と、電動モータ２の作動による倍力部材１１０の推力とは、リアクションディスク１３５を介して出力ロッド１３７に伝達される。これにより、出力ロッド１３７が前進し、マスタシリンダ１５のプライマリピストン３１およびセカンダリピストン３２が前進する。プライマリピストン３１およびセカンダリピストン３２の前進に伴い、マスタシリンダ１５のプライマリ室３７およびセカンダリ室３８に液圧が発生する。マスタシリンダ１５で発生した液圧が各車輪のホイールシリンダへ供給されることで、摩擦制動による制動力が発生する。

マスタシリンダ１５での液圧発生時には、レシオプレート１０５は、プライマリ室３７およびセカンダリ室３８の液圧を、リアクションディスク１３５を介して反力として受圧し、当該反力と、圧縮コイルばね１２６（抵抗力付与機構５）による抵抗力とを加えた反力が、入力部材４（入力ロッド１０および入力プランジャ１１）および連結機構５１を介してブレーキペダル１３に伝達される。ここで、倍力比、すなわち、ブレーキペダル１３の操作入力に対する液圧出力の比は、倍力部材１１０の前端面の受圧面積と、レシオプレート１０５の押圧部１０６の前端面の受圧面積との比である。

ブレーキペダル１３の操作を解除すると、入力部材４（入力ロッド１０および入力プランジャ１１）は、マスタシリンダ１５（プライマリ室３７およびセカンダリ室３８）からの液圧による反力と、圧縮コイルばね１２６（抵抗力付与機構５）の付勢力とを受けて後退する。このときの入力部材４のストローク量は、ストローク検出装置により検出され、コントローラ７は、当該ストローク検出装置の検出結果に基づき電動モータ２の回転を制御する。電動モータ２の回転力は、ボールねじ機構６によりねじ軸部材１６１の推力に変換され、当該ねじ軸部材１６１が後退する。

ねじ軸部材１６１が後退すると、スリーブ１４５は、圧縮コイルばね１７３の付勢力により後退する。スリーブ１４５が後退すると、倍力部材１１０は、入力部材４（入力ロッド１０および入力プランジャ１１）との位置関係を維持しながら後退し、初期位置（図１参照）に戻る。これにより、マスタシリンダ１５のプライマリピストン３１およびセカンダリピストン３２が後退して非制動位置まで戻ると、マスタシリンダのプライマリ室３７およびセカンダリ室３８の液圧がリザーバ１６へ逃げて減圧され、制動力が解除される。

次に、自動ブレーキ作動時の動作を説明する。
図１に示される非通電時の状態で車両制御装置から自動ブレーキの指令を受けると、コントローラ７は、電動モータ２を正方向（ねじ軸部材１６１を前進させる方向、換言すると、入力部材４を液圧発生方向へ移動させる方向）へ回転させる。電動モータ２の回転力は、プーリ１７５、プーリベルト１７７、およびプーリ１７６を介してボールねじ機構６のナット部材１６０に伝達される。ナット部材１６０の回転運動はねじ軸部材１６１の直進運動に変換され、ねじ軸部材１６１が前進する。

ねじ軸部材１６１の前進により倍力部材１１０が前進すると、倍力部材１１０の推力は、リアクションディスク１３５を介して出力ロッド１３７に伝達される。これにより、出力ロッド１３７が前進し、マスタシリンダ１５のプライマリピストン３１およびセカンダリピストン３２が前進する。プライマリピストン３１およびセカンダリピストン３２の前進により、マスタシリンダ１５のプライマリ室３７およびセカンダリ室３８に液圧が発生する。マスタシリンダ１５で発生した液圧が各車輪のホイールシリンダへ供給されると、摩擦制動による制動力が発生する。

前述したように電動モータ２の駆動により倍力部材１１０が前進すると、倍力部材１１０のボス１１３の接続部１２２の前端が入力プランジャ１１の後端に当接する。これにより、入力プランジャ１１は、倍力部材１１０とともに前進する。入力プランジャ１１は、入力ロッド１０および連結機構５１を介してブレーキペダル１３に連結されているので、ブレーキペダル１３は、入力プランジャ１１の前進に連動して移動する（引き込まれる）。すなわち、第１実施形態の電動倍力装置１は、ブレーキペダル１３のストローク（ペダル位置）と制動による減速度との関係が一意的である（図６（Ｂ）参照）。

第１実施形態では、自動ブレーキ作動中、ブレーキペダル１３が入力部材４（入力ロッド１０および入力プランジャ１１）に連動して引き込まれている場合、換言すると、連結機構５１の圧縮コイルばね９２に付加される荷重がセット荷重以下である場合、図４に示されるように、当該圧縮コイルばね９２の付勢力により、ピストン８８がクレビス５２（基部５３）に押し付けられた状態が維持される。すなわち、入力ロッド１０とブレーキペダル１３（クレビスピン５７）との前後方向の相対変位量は０である。

自動ブレーキ作動中、例えば、ダッシュパネルとブレーキペダル１３との間に障害物が挟まる等して、入力部材４に連動するブレーキペダル１３の移動（引き込み）が阻害されると、倍力部材１１０の推力が、入力部材４（入力ロッド１０および入力プランジャ１１）を介してシリンダ８７の底部８７Ａとピストン８８との間に介装された圧縮コイルばね９２に作用する。圧縮コイルばね９２に作用する倍力部材１１０の推力が当該圧縮コイルばね９２のセット荷重を超えると、図５に示されるように、圧縮コイルばね９２は、連結機構５１のシリンダ８７の底部８７Ａとピストン８８との間で圧縮される。

これにより、ピストン８８がシリンダ８７内を前方向（図５における左方向）へ移動し、入力ロッド１０（入力部材４）は、連結機構５１のシリンダ８７から独立して前進、延いては、クレビス５２およびクレビスピン５７を介してシリンダ８７に連結されたブレーキペダル１３から独立して（切り離されて）前進する。入力部材４がブレーキペダル１３から独立して移動中、障害物等のブレーキペダル１３の移動を阻害する要因が取り除かれると、連結機構５１の圧縮コイルばね９２が伸長し（図４参照）、ブレーキペダル１３のストローク（ペダル位置）と減速度との関係が図６（Ｂ）に一致する位置まで、ブレーキペダル１３が移動する。なお、入力部材４（入力ロッド１０および入力プランジャ１１）がブレーキペダル１３から独立して前進することができる距離（入力部材４とブレーキペダル１３との最大相対変位量）は、圧縮コイルばね９２の圧縮量に依存される。

ここで、入力部材に連動してブレーキペダルが引き込まれる従来の電動倍力装置では、自動ブレーキ作動時に障害物等によりブレーキペダルの移動（引き込み動作）が阻害されると、自動ブレーキの作動（入力部材の前進）が妨げられるという問題があった。一方、自動ブレーキ作動時に入力部材がブレーキペダルから独立して（切り離されて）前進する従来の電動倍力装置では、自動ブレーキ作動時に運転者がブレーキペダルを踏み増す場合、ペダルストロークと減速度との関係が一意的でない（図６（Ａ）参照）、すなわち、ペダルストロークと減速度との関係は、制御範囲内で自由に設定することが可能であり、操作フィーリングが低下する問題がある。

これに対して、第１実施形態は、自動ブレーキ作動中、入力部材４（入力ロッド１０および入力軸１１）に連動するブレーキペダル１３の作動抵抗が所定値（圧縮コイルばね９２のセット荷重）を超えると、連結機構５１の圧縮コイルばね９２が圧縮されて入力部材４がブレーキペダル１３から独立して前進するので、ブレーキペダル１３の移動が阻害された場合であっても、自動ブレーキの作動が妨げられることがない。また、第１実施形態は、自動ブレーキ作動時におけるブレーキペダル１３のストロークと減速度との関係が一意的である、換言すると、自動ブレーキ非作動時の倍力制御時と同一であるので、自動ブレーキ作動時に運転者がブレーキペダル１３を踏み増す場合であっても、良好な操作フィーリングを得ることができる。

以下、第１実施形態の作用効果を示す。
第１実施形態は、ブレーキペダルの操作に関わらず、電動機により液圧を発生するときに入力部材を移動させる電動倍力装置であって、ブレーキペダルは、入力部材と連結され、該入力部材が液圧発生方向へ移動するときに入力部材と連動して移動し、入力部材は、ブレーキペダルの作動抵抗が所定値より大きくなるときに、ブレーキペダルと連動せずに移動する。よって、自動ブレーキ作動中、入力部材に連動するブレーキペダルの作動抵抗が所定値を超えると、入力部材がブレーキペダルから独立して前進するので、ブレーキペダルの移動が阻害された場合であっても自動ブレーキの作動が妨げられることがなく、作動に関する信頼性が高い電動倍力装置を提供することができる。

第１実施形態は、自動ブレーキ作動時におけるブレーキペダルのストロークと車両の減速度との関係が一意的であるので、自動ブレーキ作動時に運転者がブレーキペダルを踏み増す場合であっても、自動ブレーキが介入しない通常のブレーキ時と同じ良好な操作フィーリングを得ることができる。

以上、第１実施形態について説明したが、第１実施形態では、入力部材４とブレーキペダル１３とを、クレビス５２およびクレビスピン５７を介して接続したが、入力部材４とブレーキペダル１３とをボールジョイントにより接続するように構成してもよい。この場合、クレビスピン５７およびクレビスピン５７を固定するための割ピン６０が不要になるので、部品点数および組立工数を削減することができる。

［第２実施形態］
図７、図８を参照して、第２実施形態を主に第１実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。便宜的に、図８における上方向（上側）および下方向（下側）を、電動倍力装置１における右方向（右側）および左方向（左側）とする。

第２実施形態は、第１実施形態の連結機構５１とは異なる構造の連結機構１８１を備える。連結機構１８１は、入力ロッド１０に接続されるクレビス１８２を有する。クレビス１８２は、前端部をなす四角ナット形の基部１８３と、該基部１８３から後方向へ延びる一対の脚部１８４、１８４とを有する。クレビス１８２は、当該クレビス１８２の基部１８３の軸孔１８６（雌ねじ）に入力ロッド１０の後端部の雄ねじ９１を螺合させ、当該雄ねじ９１に予め螺合されていたナット１８７を締め付けることにより、入力ロッド１０（入力部材４）に固定される。一対の脚部１８４，１８４は、左右対称に形成される。脚部１８４は、前後方向に延びて脚部１８４を左右方向へ貫通する長孔１８５を有する。

連結機構１８１は、脚部１８４，１８４の長孔１８５，１８５に挿入されるスライド部材１８８，１８８を有する。スライド部材１８８は、略四角柱形に形成されており、当該スライド部材１８８を左右方向へ貫通する軸孔１９０と、長孔１８５の側壁に摺動可能に当接される上下一対の摺動面１８９，１８９と、左右方向の一端に形成されて上下方向へ延びる鍔部１９１，１９１とを有する。鍔部１９１，１９１は、クレビス１８２の脚部１８４，１８４の外側面（長孔１８５，１８５の外側開口周縁）に摺動可能に当接される。

第２実施形態では、クレビス１８２の対向する脚部１８４，１８４間にブレーキペダル１３を差し入れた状態で（図８参照）、ブレーキペダル１３のピン挿通孔５６と長孔１８５，１８５に挿入されたスライド部材１８８，１８８の軸孔１９０，１９０とにクレビスピン５７を貫通させる。これにより、クレビス１８２、延いては、入力ロッド１０（入力部材４）は、スライド部材１８８，１８８を長孔１８５，１８５内で前後方向へ移動させることでブレーキペダル１３に対して前後方向へ移動可能に連結され、かつ、クレビスピン５７を中心に回動可能である。なお、クレビスピン５７の他端部には、当該クレビスピン５７およびスライド部材１８８，１８８の脱落を防止する割ピン５９が装着される。

連結機構１８１は、クレビス１８２の脚部１８４，１８４の長孔１８５，１８５に装着される圧縮コイルばね１９２，１９２（ばね部材）を有する。圧縮コイルばね１９２は、スライド部材１８８，１８８の後端に形成されたばね受部１９３，１９３と、クレビス１８２の脚部１８４，１８４の長孔１８５，１８５の後端面１９４，１９４との間に介装される。スライド部材１８８，１８８は、圧縮コイルばね１９２，１９２の付勢力により、長孔１８５，１８５の前端面１９５，１９５に押し付けられる。

スライド部材１８８，１８８が長孔１８５，１８５の前端面１９５，１９５に当接された状態（図８参照）では、圧縮コイルばね１９２、１９２には、予め定められたセット荷重（プリロード）が付与される。２つの圧縮コイルばね１９２，１９２のセット荷重は、液圧発生方向（前方向）へ移動する入力部材４（入力ロッド１０および入力プランジャ１１）に連動させてブレーキペダル１３を移動させたときの、当該ブレーキペダル１３の作動抵抗、換言すると、自動ブレーキ作動時のブレーキペダル１３の引き込み力よりも大きい値（所定値）に設定される。

第２実施形態では、自動ブレーキ作動中、倍力部材１１０（図１参照）の推力は、入力部材４（入力ロッド１０および入力プランジャ１１）、クレビス１８２、圧縮コイルばね１９２，１９２、スライド部材１８８，１８８、およびクレビスピン５７を介してブレーキペダル１３に伝達される。これにより、ブレーキペダル１３は、入力部材４に連動して引き込まれる。

自動ブレーキ作動中、入力部材４に連動するブレーキペダル１３の作動抵抗が所定値（２つの圧縮コイルばね１９２，１９２のセット荷重）を超えると、入力部材４に接続されたクレビス１８２が前進して連結機構１８１の圧縮コイルばね１９２，１９２が圧縮され、入力部材４（入力ロッド１０および入力プランジャ１１）がブレーキペダル１３から独立して前進する。このように第２実施形態では、ブレーキペダル１３の移動が阻害された場合であっても、自動ブレーキの作動が妨げられることがない。また、自動ブレーキ作動時におけるブレーキペダル１３のストロークと減速度との関係が一意的であるので、自動ブレーキ作動時に運転者がブレーキペダル１３を踏み増す場合であっても、良好な操作フィーリングを得ることができる。

［第３実施形態］
図９、図１０を参照して、第３実施形態を主に第２実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１および第２実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。便宜的に、図１０における上方向（上側）および下方向（下側）を、電動倍力装置１における右方向（右側）および左方向（左側）とする。

第３実施形態は、第１実施形態の連結機構５１および第２実施形態の連結機構１８１とは異なる構造の連結機構２０１（連結部）を備える。第３実施形態の連結機構２０１は、主に前後方向へ延びる長孔２０２がブレーキペダル１３に形成されている点で、第２実施形態の連結機構１８１と異なる。連結機構２０１は、入力ロッド１０の後端部に接続されるクレビス１８２を有する。クレビス１８２の脚部１８４，１８４には、同軸のピン挿通孔２０３，２０３が形成される。

連結機構２０１は、ブレーキペダル１３の長孔２０２に挿入されるスライド部材１８８を有する。第３実施形態では、クレビス１８２の対向する脚部１８４，１８４間にブレーキペダル１３を差し入れた状態で（図１０参照）、クレビス１８２の脚部１８４，１８４のピン挿通孔２０３，２０３とブレーキペダル１３の長孔２０２に挿入されたスライド部材１８８の軸孔１９０とにクレビスピン５７を貫通させる。これにより、クレビス１８２、延いては、入力ロッド１０（入力部材４）は、ブレーキペダル１３に対して、スライド部材１８８を長孔２０２内で前後方向へ移動させることで前後方向へ移動可能に連結され、かつ、クレビスピン５７を中心に回動可能である。

連結機構２０１は、ブレーキペダル１３の長孔２０２に装着される圧縮コイルばね１９２（付勢部材）を有する。圧縮コイルばね１９２は、ブレーキペダル１３の長孔２０２の前端に装着された溝形状のばね受部材２０４と、スライド部材１８８の前端に形成されたばね受部１９３との間に介装される。スライド部材１８８は、圧縮コイルばね１９２の付勢力により、ブレーキペダル１３の長孔２０２の後端面１９４に押し付けられる。

圧縮コイルばね１９２（付勢部材）の付勢力により、スライド部材１８８（入力部材４の当接部）が、ブレーキペダル１３の長孔２０２の後端面１９４（ブレーキペダル１３の当接部の当接位置）に当接した状態（図１０参照）で、圧縮コイルばね１９２に所定のセット荷重（プリロード）が付与される。圧縮コイルばね１９２のセット荷重は、液圧発生方向（前方向）へ移動する入力部材４（入力ロッド１０および入力プランジャ１１）に連動させてブレーキペダル１３を移動させたときの、当該ブレーキペダル１３の作動抵抗、換言すると、自動ブレーキ作動時のブレーキペダル１３の引き込み力よりも大きい値（所定値）に設定されている。

第３実施形態では、自動ブレーキ作動中、倍力部材１１０（図１参照）の推力は、入力部材４（入力ロッド１０および入力プランジャ１１）、クレビス１８２、クレビスピン５７、スライド部材１８８、圧縮コイルばね１９２、およびばね受部材２０４を介してブレーキペダル１３に伝達される。これにより、ブレーキペダル１３は、入力部材４に連動して引き込まれる。

そして、自動ブレーキ作動中、入力部材４に連動するブレーキペダル１３の作動抵抗が所定値（圧縮コイルばね１９２のセット荷重）を超えると、入力部材４に接続されたクレビス１８２が前進して連結機構２０１の圧縮コイルばね１９２が圧縮され、入力部材４がブレーキペダル１３から独立して前進する。このように第３実施形態では、ブレーキペダル１３の移動が阻害された場合であっても、自動ブレーキの作動が妨げられることがない。また、自動ブレーキ作動時におけるブレーキペダル１３のストロークと減速度との関係が一意的であるので、自動ブレーキ作動時に運転者がブレーキペダル１３を踏み増す場合であっても、良好な操作フィーリングを得ることができる。

以上、第３実施形態を説明したが、例えば、ブレーキペダル１３の長孔２０２の前端に、圧縮コイルばね１９２の前端を受ける凸部を設けることにより、ばね受部材２０４を省くことができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明してきたが、上述した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれる。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。

本願は、２０１６年１２月２６日出願の日本特許出願番号２０１６−２５１１４８号に基づく優先権を主張する。２０１６年１２月２６日出願の日本特許出願番号２０１６−２５１１４８号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書を含む全ての開示内容は、参照により全体として本願に組み込まれる。

１ 電動倍力装置、２ 電動モータ（電動機）、４ 入力部材、１３ ブレーキペダル

Claims (7)

1. ブレーキペダルの操作に関わらず、電動機により液圧を発生するときに入力部材を移動させる電動倍力装置であって、
   入力部材は、
   前記ブレーキペダルと連結され、
   該入力部材が液圧発生方向へ移動するときに前記ブレーキペダルと連動して移動し、
   前記ブレーキペダルの作動抵抗が所定値より大きくなるときに、前記ブレーキペダルと連動せずに移動する
   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、
   前記入力部材は、長孔が形成されたクレビスを有し、
   前記入力部材は、
   前記クレビスの長孔と前記ブレーキペダルに設けられたクレビスピンとが係合することで前記ブレーキペダルと連結されており、
   前記クレビスの長孔に設けられるばね部材により前記クレビスピンが付勢されることで連動して移動でき、
   液圧発生方向に前記ブレーキペダルの作動抵抗が所定値より大きくなるとき、前記クレビスの長孔と前記クレビスピンとにより、前記ブレーキペダルとは連動せずに移動する
   電動倍力装置。
3. 請求項１に記載の電動倍力装置であって、
   前記入力部材は、
   ボールジョイントを介して前記ブレーキペダルと連結され、ばね部材により付勢されており、
   液圧発生方向に移動するときに前記ブレーキペダルと連動して移動し、
   前記ブレーキペダルの作動抵抗が所定値より大きくなるときは、前記ブレーキペダルから離脱し、ばね部材を介して前記ブレーキペダルに接続される
   電動倍力装置。
4. ブレーキペダルの操作に関わらず、電動機により液圧を発生するときに入力部材を移動させる電動倍力装置であって、
   前記ブレーキペダルと前記入力部材とは連結されており、
   前記ブレーキペダルと前記入力部材との連結部において、前記入力部材の当接部と前記ブレーキペダルの当接部とが相対移動可能であり、
   前記ブレーキペダルの操作時に前記ブレーキペダルとともに移動する前記ブレーキペダルの当接部の当接位置に、前記入力部材の当接部を付勢する付勢部材が設けられる
   電動倍力装置。
5. 請求項４に記載の電動倍力装置であって、
   前記入力部材は、長孔が形成されたクレビスを有し、
   前記入力部材は、前記クレビスの長孔と前記ブレーキペダルに設けられたクレビスピンとが係合することで連結されており、
   前記クレビスの長孔に設けられるばね部材により前記クレビスピンが付勢される
   電動倍力装置。
6. 請求項４に記載の電動倍力装置であって、
   ボールジョイントを介して前記入力部材に連結されており、
   前記入力部材は、ボールジョイントを介して前記ブレーキペダルと連結され、ばね部材により付勢される
   電動倍力装置。
7. ブレーキペダルの操作に関わらず、制動力を発生するときに入力部材を移動させるブレーキ装置であって、
   入力部材は、
   前記ブレーキペダルと連結され、
   該入力部材が制動力発生方向へ移動するときに前記ブレーキペダルと連動して移動し、
   前記ブレーキペダルの作動抵抗が所定値より大きくなるときに、前記ブレーキペダルと連動せずに移動する
   ブレーキ装置。

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