JPS59118558A

JPS59118558A - 自動車の電磁サ−ボブレ−キ装置

Info

Publication number: JPS59118558A
Application number: JP57229180A
Authority: JP
Inventors: Kenji Katsushiro; 健次勝代
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1982-12-24
Filing date: 1982-12-24
Publication date: 1984-07-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】水発朗は自動車の電磁サーボブレーキ装置、づなわち電
磁ノｊを利用してアシスト力を得るブレーキ装動に関づ
るものである。

自動車のブレーキには、ブレーキペダルの踏込力にアシ
スｉ・力を加える倍力装置が備えられるが、　　。

従来この種の装置はエンジンの吸入負圧を利用したもの
が一般的である。これは、ブレーキマスクシリンダとブ
レーキペダルの間に介設され、ブレーキペダルの踏込時
にエンジン吸入負圧によってマスクシリンダのピストン
を作動させるようにしたものである。

しかし、このような倍力（′１ノーボ）ブレーキでは、
エンジン吸入負圧の調整が困難なため倍力特性を任意に
設定することができず、そのため、例えばブレーキペダ
ルの踏込みωに応じて制動力を増大させる等、最適の操
作性を得るためのきめ細かな制御を行なうことができな
い。しかも、走行中エンジンが停止した状態での制動操
作時には倍力作用が得られず、また、吸入負圧の存在し
ない過給機付エンジンを搭載した自動車や電気自動車等
には適用できない。

そこで、負圧に代えて電磁力を利用した電磁サーボブレ
ーキ装置が考えられる。すなわち、ブレーキペダルの踏
込みによりオンする電磁石をブレーキマスクシリンダの
ブツシュロッドに固定した磁性部材に作用せしめ、ブレ
ーキペダルの踏込みに応答して電磁力によるアシスト力
を得るサーボ（倍力）ブレーキ装置が考えられる。この
ような電磁サーボブレーキでは、例えば踏込ストローク
を電磁的に検出し、その検出したストロークに応じて電
磁石への供給電流を調整Ｊることによって踏込ス］・ロ
ーフの大きさに応じた倍力特性を得ることができる。（
特願昭５７−１３９６２９号）あるいは、ブレーキペダ
ルに加わる踏力を検出づるとともにブレーキマスクシリ
ンダに発生する制動油圧を検出し、両横出値を所定の倍
力比となるように電磁アシスト力を電気的に制御°する
こともできる。

このような方式では、踏込ストロークあるいは踏力に応
じた望ましい倍力特性が得られ、しかもエンジン負圧を
利用していないので、エンジン停止中でも倍力されたブ
レーキ力が得られ、従来の負圧を利用したものに比して
実用上好ましいサーボブレーキが得られる。

しかしながら、このような電磁サーボブレーキでは踏込
ストロークあるいは踏力に応じたアシス］・力を得るた
めに複雑な制御回路が必要になり、そのため電気回路が
高価になるという難点がある。

本発明はこの問題点に鑑み、極めて簡単な構成により踏
込ス１−〇−りに応じた電磁アシスト力を得ることかで
きる電磁サーボブレーキ装置を提供することを目的とす
るものである。

すなわち、本発明は踏込ス１−〇−りの増大に応じて増
大する電磁アシストツノを、複雑な制御回路を用いるこ
となく実現することができる電磁サーボブレーキ装置を
提供することを目的とするものである。

本発明による電磁サーボブレーキは、形式の異なる複数
の電磁石を組み合わせて所望の特性をもったアシストツ
ノを生ぜしめ、踏込ス１〜ロークの増大に応じて電磁力
を所望の倍力特性によって増大けしめるようにしたこと
を特徴とするものである。

すなわら、電磁石への供給電流は制御することなく、電
磁石は単にブレーキペダルの踏込みによりオンするもの
とし、踏込ストロークによる電磁力の増大は、電磁石と
、これに吸引される磁性部材との相対位置の変化を利用
するようにしたものである。そして、特にその踏込スト
ロークの大きさに対重る電磁力の特性は、１個の電磁石
と磁性部材からでは十分に望ましい特性を得ることがで
きないので、複数の形式の異なる電磁石を組み合わせて
得るようにしたものである。

ここで、形式が異なる電磁石とは、吸引される磁性部材
とこの電磁石との相対位置の変化に対する電磁力の変化
の特性が異なる電磁石を意味するものである。

以下、図面によって本発明をさらに詳細に説明し、また
その好ましい実施例を説明する。

第１図はブレーキペダルの踏込ストロークと推力との関
係を示すグラフで、ストロークの増大に応じて増大する
オペレーティングロッドの推力Ｑ＋と、ブレーキマスク
シリンダの制動油圧を生せしめるブツシュロッドに必要
とされる推力Ｑｐとの相違（サーボ力に相当する）を示
す。この相違量（Ｑｐ−Ｑｉ　）が、必要とされるアシ
スト力で、これを電磁石による吸引力で得るのが電磁サ
ーボブレーキである。この必要とされるアシスト力（Ｑ
ｐ−Ｑｉ）に相当する、電磁石による吸引力を第２図に
示す。

この第２図に示す吸引力は１個の電磁石では得るのが困
難であり、複数の電磁石を組み合わせる必要がある。電
磁石の種類としては、第３Ａ図に示す磁気漏れ型、第３
Ｂ図に示す円錐プランジャ型、第３Ｃ図に示す平面プラ
ンジャ型、第３Ｄ図に示す平板型等の各種の電磁石を利
用することができる。これら第３Ａ〜３Ｄ図の形式の電
磁石の吸引力・ストローク特性は第４図に示す通りであ
る。すなわち、第３Ａ図の磁気漏れ型ではストロークの
増大に応じて吸引力は余り大きくならない曲線ａのよう
な特性が得られ、第３Ｂ図の円錐プランジャ型ではそれ
より若干急な変化を示す曲線すのような特性が得られ、
第３ｃ図の平面プランジャ型ではざらに急な変化を示１
曲線Ｃのような特性が得られ、第３Ｄ図の平板型では変
化の勾配が急激に変化する曲線ｄのような特性が得られ
る。

したがって、これらの特性の異なる電磁石を組み合わせ
れば所望の特性が得られ、ストロークの増大に応じて望
ましい吸引ツノの増大が得られる。

例えば第５図に示すように曲線ａとｄを組み合わせた曲
線ａ＋ｄのような望ましい特性を得ることができ、第２
図に示される望ましい吸引力（アシスト力）に近い吸引
力を得ることができる。

以下、この第５図に示すような特性を得る電磁サーボブ
レーキの実施例を第６図により説明する。

ブレーキペダル１とブレーキマスクシリンダ２との間に
、ブレーキペダル１に連結したオペレーティングロッド
３と、マスクシリンダ２に油圧を生せしめるブツシュロ
ッド４を結合する噛合機構５が設けられる。この噛合機
構５は、ブツシュロッド４のブレーキペダル側の端部に
一体的に固設され、オペレーティングロッド３の挿入口
５ａを一端に開設したケーシング５Ａと、このケーシン
グ５Ａの中に挿入されたオペレーティングロッド３の先
端に一体的に固設された端板３Ａと、この端板３Ａとケ
ーシング５Ａのシリンダ側内壁５ｂとの間に介在された
圧縮コイルスプリング５Ｃと、この端板３Ａに結合され
た一対の爪部材６，６とからなっている。

爪部材６，６は、その先端６ａ；６ａを、ケーシング５
Ａの側面に設けられたスロットから外方へ対称的に突出
し、一方その基端６ｂ、６ｂを端板３Ａの部分に軸支さ
れ、オペレーティングロッド３が押されて端板３Ａが図
中左方へ移動すると、゛先゛端５ａ、６ａをさらに外方
へ突出さゼるようになっている。

ケーシング５Ａの外側には、ケーシング５Ａを囲む円筒
７が車体１０に対してスプリング８を介してケーシング
５Ａの移動方向すなわちオペレーティングロッド３、ブ
ツシュロッド４の作動方向に移動可能に設けられる。こ
の円筒７にはさらにその外側に複数個の電磁石用磁性部
材８Ａ、８Ｂが固設され、車体１０側のこの磁性部ＵＳ
Ａ、８Ｂに対向する位置に形式の異なる電磁石９Ａ、９
Ｂが固設される。すなわち、この実施例では２個の電磁
石を採用し、一方の電磁石を第３Δ図に示す磁気漏れ型
とし、他方の電磁石を第３Ｄ図に示す平板型としている
。磁気漏れ型の電磁石９Ａには棒状のプランジャ８ａを
板状の支持部材８わ（プランジャ８ａと一体の磁性部材
でよい）に固設した構造を採用し、平板型の電磁石９Ｂ
には平板状の磁性部材８Ｂを採用する。この平板状の磁
性部材８Ｂと磁気漏れ型の電磁石９△用の磁性部材８Ａ
（支持部材８ｂとプランジャ８ａを含む）とは一体内に
磁性材料で形成してもよい。づなわち、磁性材料を例え
ば中央にケーシング５Ａ用の開口を設けた円板状に形成
し、この上に必要な棒状プランジャ８ａを一体的に固設
するようにしてもよい。

また、円筒７の内側には、前記爪部材６，６の先端６　
ａ、　６　ａと噛合する係合歯７ａが形成され、爪部材
６．６が外方へ突出したとき、その先端５　ａ、　５　
ａがこの係合歯７ａに係合するようになっている。ブレ
ーキペダル１を離してオペレーティングロッド３が右動
するときは、爪部材６，６は先端５　ａ、　６ａをこの
係合歯７ａから外して右動するようになっている。

なお、前記円筒７の材質は必要な剛性を有するものであ
れば何でもよく、磁性部材８Ａ、８Ｂとは別材質のもの
としてもよい。

ブレーキペダル１には、ペダルの踏込時に作動するブレ
ーキスイッチ１１が設けられ、このスイッチ１１を含む
電磁石駆動回路（図示せず）が前記電磁石９Δ、９Ｂに
接続され、ブレーキペダル１を踏み込むと、電磁石９Ａ
、９Ｂが励磁されるようになっている。

次に上記のように構成された電磁右行ａＡ、ａｓ。

９Ａ、、９Ｂと噛合（幾横５の組み合せによる倍力作用
を説明する。

運転者がブレーキペダル１を踏み込むと、ブレーキスイ
ッチ１１が作動して電磁石９Ａ、９Ｂが励磁され、磁性
部材８Ａ、８Ｂに段引力が作用する。この吸引力は第６
図に示すように２つの曲線　−ａ、ｄの和となる曲線ａ
＋ｄにしたがってスＩ・ローフの増大とともに増大する
ものであり、ス１ヘロークの小さい踏込みの初期にａ３
いては吸引力は小さい。

ブレーキペダル１を踏み込み、オペレーティングロッド
３が左動を開始すると、端板３Ａにより一対の爪部ＩＪ
６．６がその軸支された基端６ｂを押され、ケーシング
５Ａのスロワ１〜に案内されて先端５ａ、５ａを外方へ
突出させ、円筒７の内側に形成された係合歯７ａと係合
させる。

ブレーキペダル１をさらに踏み込むと、オペレーティン
グロッド４の端板３Ａが左動して爪部材６．６を介して
円筒７を左動させる。円筒７には磁性部材８Ａ、８Ｂが
固定されているからこれによって磁性部材８Ａ、８Ｂも
左動し、電磁石９Ａへのプランジャ８ａの挿入ストロー
クあるいは電磁石９Ｂへの磁性部材８Ｂの接近ストロー
クが増す。これにより吸引力は第６図に示すように次第
に大きくなるから、これにつれて電磁アシスト力が増し
、望ましい倍力効果が得られる。

ブレーキペダル１から足を離すと、ケーシング５Ａ内の
コイルスプリング５Ｂによりオペレーティングロッド３
の端板３Δは右へ押されてオペレーティングロッド３は
右動し、爪部材６，６は元の状態に戻って爪部材６，６
の先端６　ａ、　６　ａは円筒７の内側の係合歯７ａか
ら外れる。オペレーティングロッド３が元の位置まで戻
ると、ブレーキペダル１はブレーキスイッチ１１をオフ
して、電磁石９△、９Ｂは消磁される。これにより吸引
力はなくなり、磁性部材８Ａ、８Ｂは円筒７とともにス
プリング８により右動し、元の位置に戻る。

上記実施例によれば、オペレーティングロッド２により
作動するブツシュロッド４と電磁石９Ａ。

９Ｂにより吸引される磁性部Ｉ４８Ａ、８Ｂとは噛合機
構５を介して連動されており、ブレーキの非作動時には
両者は切り離されるので、ブレーキマスクシリンダ側の
メイル失陥や、ブレーキシューの摩耗等によってブレー
キマスクシリンダのブツシュロッド４の戻りストローク
が変化しても、磁性部材８Ａ、８Ｂは常に電磁石９Ａ、
９Ｂに対して一定の位置を保つことができる。したがっ
て、常に踏込ストロークの大きさに対応した電磁アシス
ト力が得られ、運転者に感じるアンス１−力の特性を常
に一定にすることができる。

なお、本発明において、この噛合機４ｉｉは必須のもの
ではなく、例えばオペレーティングロッドとブツシュロ
ッドとを一体的に結合し、この結合部に電磁石用の磁性
部材の一部を固定し、噛合機構を全く使用しない構造を
採用するようにしてもよい。

また、前記円筒７は、必ずしも円筒状に形成する必要は
なく、爪部材６．６の先端５ａ、５ａと係合する係合歯
７ａを有し、磁性部４４８Ａ、８Ｂに固定され、かつ車
体１０に対してスプリング保持されるものであれば形状
はいかなるものでもよい。

なお、上記実施例においては第３Ａ図と第３Ｄ図に示す
２つの形式の電磁石を組み合わせて使用しているが、こ
れは他の形式を組み合わせてもよいし、３つ以上の形式
を組み合わせるようにしてもよいことは言うまでもない
。

本発明によれば、電気的に電磁力の大きさを制御するよ
うな回路を全く必要とせず、複数個の電磁石を組み合わ
せただけのぎわめ′τ簡単な構成により所望の電磁アン
ス１−力を得ることができるので、低コストで故障の少
ない電磁サーボブレーキ装置を実現することができる。

また、組み合わされる電磁石のいずれかを変えれば別の
特性を比較的簡単に作り出すこともでき、磁場設８１の
自由度は大幅に増すことになる。

さらに、上記好ましい実施例によれば、ブレーキ作動用
油圧系統のオイル失陥や、ブレーキシューの摩耗によっ
てブツシュロッドの戻りストロークに変化が生じても常
に踏込ストロークに応じた望ましいアンス１−力を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はブレーキオペレーティングロッドおよびブツシ
ュロッドのストロークと推力の関係を示すグラフ、第２
図はス］〜ロークと、必要とされる電磁石による吸引力
との関係を示すグラフ、第３Ａ〜３Ｄ図は各種の形式の
Ｎ磁石を示す断面図、第４図は第３Ａ〜３Ｄ図の各種電
磁石によるストロークと吸引力の関係を示すグラフ、鯖
５図は本発明の好ましい一実施例における電磁石のスｊ
〜１〜ローク引力の関係を示すグラフ、第６図は本発明
の好ましい一実施例による電磁サーボブレーキ装置のｒ
！Ｅｉ面図である。１・・・ブレーキペダル　　２・・・マスクシリンダ３
・・・オペレーティングロッド４・・・ブツシュロッド　　５・・・噛　合　１幾　構
５Ａ・・・ケーシング　　５Ｂ・・・コイルスプリング
６・・・爪　部　材　　　　６ａ・・・爪部材の先端６
ｂ・・・爪部材の基端（軸支部）　７・・・円　　筒７
ａ・・・係　合　歯　　　　８・・・スプリング８Ａ　
、８Ｂ・・・磁性部材　　９Ａ、９Ｂ・・・電磁石１０
・・・車　　　体　　　　１１・・・ブレーキスイツヂ
第１図第２図第４図　　　第５図第３Ａ図　　　第３Ｂ図第３Ｃ図　　　第３Ｄ図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

１）ブレーキペダルの踏力を電磁力により倍力してブレ
ーキマスクシリンダに制動油圧を発生させる電磁サーボ
ブレーキ装置において、上記電磁力を形式の異なる複数
の電磁石の組み合わせにより生ぜしめ、ブレーキペダル
の踏込ストロークの増大に応じて電磁力の大きさが所望
の倍力特性によって増加するようにしたことを特徴とす
る自動車の電磁サーボブレーキ装置。