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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023018458
(43)【公開日】2023-02-08
(54)【発明の名称】ブレーキ制御装置
(51)【国際特許分類】
   B60T 13/74 20060101AFI20230201BHJP
【FI】
B60T13/74 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021122607
(22)【出願日】2021-07-27
(71)【出願人】
【識別番号】315019735
【氏名又は名称】日立Astemo上田株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】小堀 哲生
(72)【発明者】
【氏名】粟根 成
(72)【発明者】
【氏名】三輪 正一
【テーマコード(参考)】
3D048
【Fターム(参考)】
3D048BB52
3D048BB54
3D048CC41
3D048HH18
3D048HH54
3D048HH66
3D048HH68
3D048LL01
3D048LL06
3D048LL07
3D048MM01
3D048NN02
3D048PP02
3D048PP03
3D048PP08
3D048QQ07
3D048RR11
(57)【要約】
【課題】部品点数を低減するとともに、組み付け性を向上させることができるブレーキ制御装置を提供する。
【解決手段】ブレーキ制御装置1であって、ボディプレート10と、ボディプレート10の前面10aに設けられたブースタボディ20と、ブースタボディ20内に収容された出力部材30と、出力部材30に接続された入力部材40と、ボディプレート10の前面10aに取り付けられた電動モータ100と、を備えている。また、ブレーキ制御装置1は、電動モータ100の出力軸110の回転力を出力部材30の軸線回りの回転力に変換する駆動伝達機構50と、出力部材30の軸回りの回転力を軸方向の力に変換する変換機構60と、を備えている。また、ボディプレート10の後面10bにボディハウジング70が取り付けられ、駆動伝達機構50は、ボディハウジング70内に収容されている。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
マスタシリンダへの出力を制御するブレーキ制御装置であって、
ボディプレートと、
前記ボディプレートの一方の側面に設けられたブースタボディと、
前記ブースタボディ内に収容され、前記マスタシリンダに接続された出力部材と、
ブレーキ操作子および前記出力部材に接続された入力部材と、
前記ボディプレートの一方の側面に取り付けられた電動モータと、
前記電動モータの出力軸の回転力を前記出力部材の軸線回りの回転力に変換する駆動伝達機構と、
前記出力部材の軸回りの回転力を前記出力部材の軸方向の力に変換し、前記出力部材を軸方向に移動させる変換機構と、
前記ボディプレートの他方の側面に取り付けられたボディハウジングと、を備え、
前記駆動伝達機構は、前記ボディプレートの他方の側面側に取り付けられ、前記ボディハウジング内に収容されていることを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項2】
請求項1に記載のブレーキ制御装置であって、
前記駆動伝達機構は、
前記出力部材の軸線回りに回転するプーリと、
前記出力軸と前記プーリとに架け渡された無端状のベルトと、を備えていることを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項3】
請求項2に記載のブレーキ制御装置であって、
前記変換機構は、
前記出力部材の軸線回りに回転自在な回転筒体と、
前記回転筒体に挿通され、前記出力部材の軸線方向に移動自在な直動体と、
前記回転筒体と前記直動体との間に設けられたボールねじ機構と、を備え、
前記ボディプレートの他方の側面には、円筒状の軸受取付部が突出し、
前記軸受取付部は、前記ボディプレートの一方の側面に開口するとともに、前記プーリの周壁部内に配置されており、
前記回転筒体は、前記軸受取付部に挿入され、
前記回転筒体と前記プーリとが連結されており、
前記軸受取付部の内周面には、前記回転筒体を回転自在に支持するベアリングが内嵌されていることを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項4】
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のブレーキ制御装置であって、
前記ボディプレートにおいて、前記ブースタボディが設けられた領域と、前記電動モータが設けられた領域との間の領域には、リブが形成されていることを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項5】
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のブレーキ制御装置であって、
前記ボディプレートにおいて、前記ブースタボディが設けられた領域と、前記電動モータが設けられた領域との間の領域には、補強部材が取り付けられていることを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項6】
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のブレーキ制御装置であって、
前記ボディプレートは、鉄アルミニウム合金によって形成されていることを特徴とするブレーキ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ブレーキ制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
車両のブレーキ制御装置(制動倍力装置)は、ブレーキペダルの操作量に応じて電動モータを駆動させ、電動モータの駆動力をマスタシリンダに出力することで、マスタシリンダへの出力を制御している。
【0003】
前記した従来のブレーキ制御装置は、基体と、基体に取り付けられたマスタシリンダおよび電動モータと、マスタシリンダに接続された出力部材と、ブレーキペダルおよび出力部材に接続された入力部材と、を備えている。
また、従来のブレーキ制御装置は、出力部材の軸線回りに回転するプーリと、電動モータの出力軸とプーリとに架け渡されたベルトと、プーリの回転力によって出力部材を軸方向に移動させるボールねじ機構と、を備えている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2016-22752号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前記した従来のブレーキ制御装置では、基体にボディハウジングが取り付けられており、ボディハウジング内にベルト機構が収容されている。そして、ベルト機構はボディハウジングの内面に組み付けられている。
従来のブレーキ制御装置を製造するときには、ベルト機構をボディハウジング内に組み付けた状態で、ボディハウジングを基体に組み付けている。その後、ボディハウジングに設けられた作業用の開口部を利用してベルトの張力を調整している。さらに、ベルトの調整後にボディハウジングの開口部を蓋およびシール部材によって閉塞している。
したがって、従来のブレーキ制御装置は、部品点数が増加するとともに、組み付け作業が煩雑になるという問題がある。
【0006】
本発明は、前記した問題を解決し、部品点数を低減するとともに、組み付け性を向上させることができるブレーキ制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記課題を解決するため、本発明は、マスタシリンダへの出力を制御するブレーキ制御装置である。前記ブレーキ制御装置は、ボディプレートと、前記ボディプレートの一方の側面に設けられたブースタボディと、前記ブースタボディ内に収容され、前記マスタシリンダに接続された出力部材と、を備えている。また、前記ブレーキ制御装置は、ブレーキ操作子および前記出力部材に接続された入力部材と、前記ボディプレートの一方の側面に取り付けられた電動モータと、を備えている。また、前記ブレーキ制御装置は、前記電動モータの出力軸の回転力を前記出力部材の軸線回りの回転力に変換する駆動伝達機構と、前記出力部材の軸回りの回転力を前記出力部材の軸方向の力に変換し、前記出力部材を軸方向に移動させる変換機構と、を備えている。また、前記ブレーキ制御装置は、前記ボディプレートの他方の側面に取り付けられたボディハウジングを備え、前記駆動伝達機構は、前記ボディプレートの他方の側面側に取り付けられ、前記ボディハウジング内に収容されている。
【0008】
本発明のブレーキ制御装置では、ボディプレートに電動モータおよび駆動伝達機構を組み付けて、駆動伝達機構を調整した後に、駆動伝達機構をボディハウジングによって覆うことができる。したがって、本発明のブレーキ制御装置では、部品点数を低減するとともに、組み付け性を向上させることができる。
【0009】
本発明のブレーキ制御装置では、ボディプレートに電動モータおよび駆動伝達機構を組み付けたものを一つのユニットとして取り扱うことができるため、部品の輸送および管理に要するコストを低減することができる。
【0010】
本発明のブレーキ制御装置では、各部品の形状やレイアウトなどの設計変更に対して、ボディプレートの形状を変更することで対応することができる。
【0011】
前記したブレーキ制御装置において、前記出力部材の軸線回りに回転するプーリと、前記出力軸と前記プーリとに架け渡された無端状のベルトと、を前記駆動伝達機構が備えている場合は、ベルト機構を用いた駆動伝達機構の組み付け性を向上させることができる。
【0012】
前記したブレーキ制御装置において、前記変換機構は、前記出力部材の軸線回りに回転自在な回転筒体と、前記回転筒体に挿通され、前記出力部材の軸線方向に移動自在な直動体と、前記回転筒体と前記直動体との間に設けられたボールねじ機構と、を備えている。この場合には、前記ボディプレートの他方の側面に円筒状の軸受取付部を突出させ、前記軸受取付部を前記ボディプレートの一方の側面に開口させるとともに、前記プーリの周壁部内に配置する。また、前記回転筒体は、前記軸受取付部に挿入し、前記回転筒体と前記プーリとを連結する。そして、前記軸受取付部の内周面には、前記回転筒体を回転自在に支持するベアリングを内嵌させる。
このように、回転筒体およびベアリングをプーリ内に配置することで、駆動伝達機構をコンパクトに構成することができ、ひいては、ブレーキ制御装置を小型化することができる。
【0013】
前記したボディプレートにおいて、前記ブースタボディが設けられた領域と、前記電動モータが設けられた領域との間の領域にリブや補強部材を設けることが好ましい。
この構成では、ブースタボディと電動モータとの間でボディプレートに生じる捻じれ応力に対して、ボディプレートを効果的に補強することができる。これにより、ボディプレートを薄くして、ボディプレートを軽量化するとともに、ボディプレートの材料コストを低減することができる。
また、ボディプレートにリブや補強部材を設けることで、ボディプレートの平坦部が低減するため、ボディプレートが電動モータの振動に共振するのを抑えることができる。
【0014】
前記したブレーキ制御装置において、前記ボディプレートを鉄アルミニウム合金によって形成した場合には、ボディプレートの制振性能を高めることができる。また、鉄アルミニウム合金は、材料密度が低いため、ボディプレートを軽量化することができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明のブレーキ制御装置では、部品点数を低減するとともに、組み付け性を向上させることができるため、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】本発明の実施形態に係るブレーキ制御装置を前方から見た斜視図である。
図2】本発明の実施形態に係るブレーキ制御装置を示した側断面図である。
図3】本発明の実施形態に係るブレーキ制御装置のボディプレート、電動モータ、駆動伝達機構および電子制御装置を示した斜視図である。
図4】本発明の実施形態に係るブレーキ制御装置の変形例を示した図で、ボディプレートに補強部材を設けた構成の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態のブレーキ制御装置1は、図1に示すように、車両のマスタシリンダ2(ブレーキシステム)への出力を制御する制動倍力装置(ブレーキブースタ)である。
【0018】
本実施形態のブレーキ制御装置1は、モータを併用するハイブリッド自動車やモータのみを動力源とする電気自動車・燃料電池自動車等のほか、エンジン(内燃機関)のみを動力源とする自動車にも搭載することができる。
【0019】
ブレーキ制御装置1は、図2に示すように、ボディプレート10と、ブースタボディ20と、出力部材30と、入力部材40と、電動モータ100と、駆動伝達機構50と、変換機構60と、ボディハウジング70と、電子制御装置200と、を備えている。
なお、本実施形態において、前後方向、左右方向および上下方向とは、ブレーキ制御装置1を車両に搭載したときの方向である。
【0020】
ブレーキ制御装置1は、マスタシリンダ2の後端部に取り付けられる。マスタシリンダ2は、シリンダ本体2b内に形成されたシリンダ穴内を前後のピストン2a,2aが摺動することで、ブレーキシステムの液圧路にブレーキ液圧を発生させる。
【0021】
ブレーキ制御装置1は、通常のブレーキ操作時に電動モータ100の駆動力をマスタシリンダ2に出力することで、ブレーキペダルに対する操作力(踏力)を軽減する。また、ブレーキ制御装置1は、自動ブレーキ制御時に電動モータ100の駆動力をマスタシリンダ2に出力することで、ブレーキ装置に制動力を発生させる。
【0022】
ボディプレート10は、図3に示すように、長円形状の金属製の板であり、上下の端部が半円状に形成されている。
本実施形態のボディプレート10は、鉄にアルミニウムを含有させた鉄アルミニウム合金によって形成されている。
【0023】
図2に示すように、ボディプレート10の前面10aには、ブースタボディ20および電動モータ100が取り付けられている。また、ボディプレート10の後面10bには、駆動伝達機構50およびボディハウジング70が取り付けられる。
【0024】
ボディプレート10の上部は、電動モータ100が取り付けられる領域である。ボディプレート10の上部には、第一取付穴12が前後方向に貫通している。
ボディプレート10の上部の前面10aに電動モータ100が取り付けられている。第一取付穴12には、電動モータ100の出力軸110が挿通されている(図3参照)。
【0025】
ボディプレート10の下部は、ブースタボディ20、駆動伝達機構50および変換機構60が取り付けられる領域である。また、ボディプレート10の下部は、後記するボディハウジング70を介して車体フレームに支持される。
【0026】
ボディプレート10の後面10bの下部には、円筒状の軸受取付部13が後方に向けて突出している。
軸受取付部13は、ボディプレート10の前面10aに開口している。軸受取付部13の後端部には底部が形成されている。軸受取付部13は、ボディプレート10の前面10aに開口した円形の凹部を構成している。軸受取付部13の底部には、第二取付穴14が前後方向に貫通している。
【0027】
軸受取付部13の内周面には、ベアリング15の外輪が内嵌されている。ベアリング15は、ボディプレート10の前面10a側から軸受取付部13内に組み付けられている。
【0028】
ボディプレート10の上部の領域と下部の領域との間の領域には、図3に示すように、上下方向の延びている複数のリブ16が形成されている。複数のリブ16は、ボディプレート10において、電動モータ100が取り付けられる領域と、ブースタボディ20が取り付けられる領域との間の領域に形成されている。
本実施形態では、ボディプレート10の下部が車体フレームに支持されるため、ボディプレート10において、電動モータ100が取り付けられる領域と、車体フレームに取り付けられる領域との間の領域に複数のリブ16が形成されていることになる。
【0029】
本実施形態では、四本のリブ16が形成されている。ボディプレート10の左右の領域に二本ずつのリブ16が形成されている。
本実施形態のリブ16は、プレス加工によって形成されており、ボディプレート10の後面10b側に突出している。本実施形態のリブ16の軸断面は、中空な三角形(V字形状)に形成されている。
【0030】
ブースタボディ20は、図2に示すように、金属製の筒体である。ブースタボディ20は、軸断面が円形の内部空間20aが形成されている。ブースタボディ20は前後方向に延びている。
ブースタボディ20の前端面には前壁部20bが形成されており、前壁部20bには開口部20cが形成されている。内部空間20aは、ブースタボディ20の後端面に開口している。
ブースタボディ20の内部空間20aには、出力部材30、入力部材40の先端部および駆動伝達機構50の一部が収容されている。
【0031】
ブースタボディ20の後端部は、ボディプレート10の前面10aに複数のボルトによって固定されている。ブースタボディ20は、ボディプレート10の前面10aから前方に向けて突出している。
ブースタボディ20の内部空間20aの中心軸線と、第二取付穴14の中心軸線とは同心位置に配置されている。
【0032】
ブースタボディ20の前端部には、複数のボルトによってマスタシリンダ2の後端部が取り付けられている。後側のピストン2aの後部は、ブースタボディ20の開口部20cを通じて内部空間20aに突出している。
【0033】
出力部材30は、ブレーキペダルに入力された踏力および電動モータ100の駆動力をマスタシリンダ2のピストン2aに伝達するための軸部材である。
出力部材30は、前後方向に延びている。出力部材30の中心軸線と、軸受取付部13の中心とは同心位置に配置されている。
出力部材30の前端部は、マスタシリンダ2の後側のピストン2aの後端面に当接している。また、出力部材30の後端部に凹部が形成されており、ゴム製の弾性部材31が嵌め込まれている。
【0034】
入力部材40は、ブレーキペダル(図示せず)に入力された踏力を、伝達部材41を介して出力部材30に伝達するための軸部材である。
入力部材40は、前後方向に延びている軸部材であり、ボディプレート10の第二取付穴14の中央部に挿通されている。
入力部材40の前端部は、ブースタボディ20の内部空間20aに配置されている。入力部材40の前端部には、フランジ部40aが設けられている。
入力部材40の後端部には、ブレーキペダルのプッシュロッドP1(特許請求の範囲における「ブレーキ操作子」)の前端部が接続されている。プッシュロッドP1の後端部にはブレーキペダル(図示せず)が取り付けられる。
【0035】
伝達部材41は、ブレーキペダルに入力された踏力および電動モータ100の駆動力を出力部材30に伝達するための部材である。
伝達部材41は、ブースタボディ20の内部空間20aに配置されている。伝達部材41は、挿通穴41aが前後方向に貫通している円筒状の部材である。伝達部材41の前端面は、出力部材30の弾性部材31の後面に当接している。
挿通穴41aの後部には、入力部材40の前端部が挿入されている。入力部材40は、伝達部材41の挿通穴41aに対して前後方向に摺動自在である。
【0036】
伝達部材41と、入力部材40のフランジ部40aとの間には、第二コイルばね44が介設されている。第二コイルばね44は、伝達部材41に対して前方に移動した入力部材40を後方に押し戻すものである。
【0037】
伝達部材41の外周面には、フランジ部41bが形成されている。伝達部材41のフランジ部41bと、ブースタボディ20の前壁部20bの内面との間には、第一コイルばね43が介設されている。第一コイルばね43は、前方に移動した伝達部材41を後方に押し戻すものである。
【0038】
電動モータ100は、ボディプレート10の前面10aの上部に複数のボルトによって取り付けられている。電動モータ100は、ボディプレート10の上部から前方に向けて突出している。電動モータ100は、ブースタボディ20の上方に配置されている。すなわち、ブースタボディ20と電動モータ100とは、出力部材30の軸方向(前後方向)に交差する方向(上下方向)に並設されている。また、ブースタボディ20と電動モータ100とは、上下方向に間隔を空けて配置されている。
【0039】
電動モータ100は、電子制御装置200によって制御される電動アクチュエータ(電動サーボモータ)である。
電動モータ100の後面から突出した出力軸110は、ボディプレート10の第一取付穴12を通じて、ボディプレート10の後面10b側に突出している。
【0040】
変換機構60は、出力部材30の軸回りの回転力を出力部材30の軸方向の力に変換して、出力部材30を軸方向(前後方向)に移動させるものである。
変換機構60は、出力部材30の軸線回りに回転自在な回転筒体61と、出力部材30の軸線方向に移動自在な直動体62と、回転筒体61と直動体62との間に設けられたボールねじ機構63と、を備えている。
【0041】
回転筒体61は、前後方向に中央穴が貫通している円筒状の部材である。回転筒体61の前部は、軸受取付部13内に配置されており、ベアリング15の内輪に内嵌されている。これにより、回転筒体61は、ボディプレート10に対して前後方向の軸線回りに回転自在に支持されている。
回転筒体61の後部は、第二取付穴14を通じてボディプレート10の後面10b側に突出している。
【0042】
直動体62は、入力部材40に対して外嵌されるとともに、回転筒体61に挿入された円筒状の部材である。直動体62の前端部は、入力部材40のフランジ部40aの後面に対峙している。
【0043】
ボールねじ機構63は、回転筒体61の回転運動を直動体62の直線運動に変換する回転直動変換機構である。
ボールねじ機構63は、回転筒体61の内周面に形成された保持溝と、直動体62の外周面に形成されたねじ溝と、保持溝およびねじ溝の間に挿入された複数のボールと、を備えている。
【0044】
変換機構60では、回転筒体61が出力部材30の軸線回りに正回転すると、ボールねじ機構63によって直動体62が前方に押し出されて、直動体62が前方に移動する。また、回転筒体61が出力部材30の軸線回りに逆回転すると、ボールねじ機構63によって直動体62が後方に押し出されて、直動体62が後方に移動する。
【0045】
駆動伝達機構50は、電動モータ100の出力軸110に取り付けられた駆動プーリ51と、ボディプレート10の後面10b側に設けられた従動プーリ52と、駆動プーリ51と従動プーリ52とに架け渡された無端状のベルト53と、を備えている。
【0046】
従動プーリ52は、出力部材30の軸線回りに回転する円筒状の歯車であり、ボディプレート10の後面10b側に配置されている。
従動プーリ52の周壁部52aの前面は開口し、周壁部52aの後面には壁部が形成されている。この壁部の中央部には中央穴52bが貫通している。
従動プーリ52は、従動プーリ52の回転中心と、出力部材30の中心軸線とは同心位置に配置されている。
【0047】
ボディプレート10の後面10bから突出した軸受取付部13は、従動プーリ52の周壁部52a内に挿入されている。すなわち、軸受取付部13に対して従動プーリ52が被せられている。そして、軸受取付部13内のベアリング15と、従動プーリ52の周壁部52aとが内外に二重に配置されている。
【0048】
従動プーリ52の中央穴52bには、回転筒体61の後部が挿通されている。中央穴52bの内周面は、回転筒体61の外周面に固定されている。
このようにして、従動プーリ52と回転筒体61とが連結されており、従動プーリ52と回転筒体61とは、出力部材30の軸線回りに連動して回転する。
【0049】
駆動プーリ51は、電動モータ100の出力軸110の先端部に取り付けられた歯車であり、ボディプレート10の後面10b側に配置されている。
駆動プーリ51と従動プーリ52とには、無端状のベルト53が架け渡されている。そして、電動モータ100を駆動させ、出力軸110を回転させると、駆動プーリ51の回転力がベルト53を介して従動プーリ52に伝達され、従動プーリ52が出力部材30の軸線回りに回転する。さらに、従動プーリ52に連動して、回転筒体61が出力部材30の軸線回りに回転する。
【0050】
ボディプレート10の後面10bには、ボディハウジング70が複数のボルトによって取り付けられている。
ボディハウジング70は、駆動伝達機構50と、変換機構60の一部とを覆う金属製のカバーである。ボディハウジング70の後端面は、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュボードの前面に取り付けられる車体取付面71である。
ボディハウジング70の車体取付面71に複数のスタッドボルト(図示せず)を設け、各スタッドボルトを車体フレームに連結することで、ブレーキ制御装置1を車体に支持させることができる。
【0051】
電子制御装置200は、入力部材40の移動量に応じて電動モータ100の駆動を制御するものである。電子制御装置200は、ハウジング210と、ギャップセンサ230と、回路基板220と、を備え、ハウジング210内にギャップセンサ230および回路基板220が収容されている。
【0052】
ハウジング210は、合成樹脂製の箱体である。ハウジング210の前端開口部は、蓋部材211によって閉塞されている。
ハウジング210の後壁部には、電動モータ100の先端部(前端部)が挿入される開口部212が形成されている。電動モータ100の先端部は、ハウジング210内に突出している。
ハウジング210の開口部212の内周面は、電動モータ100の先端部の外周面に取り付けられている。ハウジング210と電動モータ100の先端部との間は、シール部材によって液密にシールされている。
【0053】
ハウジング210は、ブースタボディ20の上方に配置されている。すなわち、ブースタボディ20とハウジング210とは、出力部材30の軸方向(前後方向)に交差する方向(上下方向)に並設されている。また、ブースタボディ20とハウジング210とは、上下方向に間隔を空けて配置されている。
【0054】
回路基板220は、ギャップセンサ230から得られた情報や予め記憶させておいたプログラムなどに基づいて電動モータ100の駆動を制御する。
回路基板220は、ハウジング210内の前側の領域に収容されている。回路基板220の法線は、前後方向に延びている。すなわち、回路基板220の法線は、ブースタボディ20の軸方向に延びている。回路基板220は、ハウジング210の後壁部に対して平行に配置されている。
【0055】
回路基板220の後面は、電動モータ100の先端面に対峙している。回路基板220と電動モータ100とは、ハウジング210内において電気的に接続されている。
【0056】
ギャップセンサ230は、入力部材40の移動量を検出するためのセンサである。ギャップセンサ230は、ブースタボディ20内に収容された第一被検出部材231と第二被検出部材232との前後方向の相対位置(ギャップ)の変化を検出するように構成されている。
ハウジング210の下部(ブースタボディ20側の部位)には、後方に向けて突出したセンサ収容部213が形成されている。センサ収容部213は中空に形成されている。
【0057】
ギャップセンサ230は、前後方向に延びている。すなわち、ギャップセンサ230は、ブースタボディ20の軸方向に沿って配置されている。
ギャップセンサ230の後部は、センサ収容部213内に挿入されている。ギャップセンサ230の前部は、センサ収容部213から突出して、ハウジング210の収容空間の下側の領域に収容されている。
このように、ギャップセンサ230は、ハウジング210内のブースタボディ20側の領域に配置されている。すなわち、ギャップセンサ230は、ハウジング210内の下側の領域に配置されている。
ギャップセンサ230の前端部は、回路基板220の後面に接しており、ギャップセンサ230と回路基板220とは電気的に接続されている。
【0058】
第一被検出部材231および第二被検出部材232は、ブースタボディ20内のハウジング210側の領域に配置されている。すなわち、第一被検出部材231および第二被検出部材232は、ブースタボディ20内の上側の領域に配置されている。
第一被検出部材231は、入力部材40のフランジ部40aに連結された金属製の部材であり、入力部材40に連動して前後方向に移動する。
第二被検出部材232は、連結部材32を介して出力部材30に連結された金属製の部材であり、出力部材30およびピストン2aに連動して前後方向に移動する。
【0059】
ギャップセンサ230と、第一被検出部材231および第二被検出部材232とは、上下方向に間隔を空けて配置されている。ギャップセンサ230と、第一被検出部材231および第二被検出部材232との間には、ハウジング210とブースタボディ20との隙間(空間)が介在している。
【0060】
ギャップセンサ230は、第一被検出部材231と第二被検出部材232との前後方向の相対位置が変動したときに生じる磁界の変動を検出している。
入力部材40が出力部材30およびピストン2aに対して前後方向に移動すると、入力部材40に連動して第一被検出部材231も前後方向に移動し、第二被検出部材232に対して第一被検出部材231が相対的に移動する。
これにより、第一被検出部材231および第二被検出部材232の周囲の磁界が変動し、その磁界の変動をギャップセンサ230が検出することで、第二被検出部材232に対する第一被検出部材231の相対的な移動量を検出することができる。これにより、出力部材30に対する入力部材40の相対的な移動量をギャップセンサ230によって検出することができる。
ギャップセンサ230は、出力部材30に対する入力部材40の相対的な移動量を示す検出信号を回路基板220に出力する。
【0061】
次に、ブレーキ制御装置1の動作について説明する。
車両の非制動時には、図2に示すように、ブレーキ制御装置1の伝達部材41および直動体62は、第一コイルばね43の付勢力よって、後方に向けて押し出されている。
また、入力部材40のフランジ部40aは、第二コイルばね44の付勢力によって、伝達部材41に対して後方に押し出されている。これにより、入力部材40の前端部と弾性部材42との間に隙間が形成されている。
【0062】
ブレーキペダル(図示せず)が踏み込まれると、プッシュロッドP1および入力部材40が前方に向けて押し出される。入力部材40は、伝達部材41の挿通穴41a内を前方に向けて摺動し、入力部材40の前端部が弾性部材31に当接する。これにより、ブレーキペダルに弾性部材42の反力が作用する。また、入力部材40のフランジ部40aは伝達部材41に当接する。
【0063】
入力部材40が前方に移動すると、第二被検出部材232に対する第一被検出部材231の相対的に移動量、すなわち、出力部材30に対する入力部材40の相対的な移動量を示した検出信号がギャップセンサ230から回路基板220に出力される。
【0064】
電子制御装置200は、ギャップセンサ230の検出結果に応じて、電動モータ100を駆動させ、出力軸110を正回転させる。
出力軸110の回転力は、駆動伝達機構50によって回転筒体61に伝達され、回転筒体61が正回転する。
さらに、回転筒体61の回転力は、変換機構60のボールねじ機構63を介して直動体62に伝達され、直動体62が前方に向けて直進移動する。
そして、直動体62の前端部が入力部材40のフランジ部40aに当接し、直動体62が入力部材40を前方に向けて押圧する。これにより、入力部材40によって伝達部材41とともに出力部材30が前方に向けて押し出される。
電子制御装置200は、ギャップセンサ230の検出結果に基づいて、第一被検出部材231と第二被検出部材232との相対位置が初期の位置関係となるように、電動モータ100を駆動させ、出力部材30を前方に向けて押し出す。
【0065】
そして、出力部材30によってマスタシリンダ2のピストン2aが前方に向けて押し出され、マスタシリンダ2内にブレーキ液圧が発生する。
このように、通常時のブレーキ操作時には、ブレーキペダルの踏力および電動モータ100の駆動力によってマスタシリンダ2内にブレーキ液圧が発生する。つまり、通常時のブレーキ操作時には、電動モータ100の駆動力によってマスタシリンダ2への出力がアシストされる。
【0066】
ブレーキペダルの踏み込みが解除されると、第二コイルばね44の付勢力によって、入力部材40が後方に押し戻される。
入力部材40が後方に移動すると、第二被検出部材232に対する第一被検出部材231の相対的に移動量、すなわち、出力部材30に対する入力部材40の相対的な移動量を示した検出信号がギャップセンサ230から回路基板220に出力される。
【0067】
電子制御装置200は、ギャップセンサ230の検出結果に応じて、電動モータ100の出力軸110を逆回転させる。
出力軸110の回転力は駆動伝達機構50および変換機構60によって直動体62に伝達され、直動体62が後方に向けて直線移動する。このとき、伝達部材41は、第一コイルばね43の付勢力によって後方に押し戻される。
また、マスタシリンダ2のピストン2aは、シリンダ穴内のコイルばねの付勢力によって後方に押し戻される。これにより、出力部材30は、ピストン2aに押されて後方に移動する。
電子制御装置200は、ギャップセンサ230の検出結果に基づいて、第一被検出部材231と第二被検出部材232との相対位置が初期の位置関係となるように、電動モータ100を駆動させて、出力部材30を後方に移動させる。
【0068】
このようにして、入力部材40が初期状態の位置に復帰し、第一被検出部材231と第二被検出部材232との相対位置が初期の位置関係に保たれると、電子制御装置200は電動モータ100を停止する。
なお、ブレーキペダルの踏み込みが解除されたときに、電動モータ100を駆動させることなく、第一コイルばね43の付勢力によって、伝達部材41および直動体62を後方に押し戻すように構成してもよい。
【0069】
次に、車両の液圧制御装置によって自動ブレーキ制御が作動した場合には、電子制御装置200は、液圧制御装置(図示せず)からの信号に基づいて、電動モータ100を駆動させ、出力軸110を正回転させる。
【0070】
前記した通常時のブレーキ操作と同様に、出力軸110の回転力は、駆動伝達機構50および変換機構60によって直動体62に伝達され、直動体62が前方に向けて直線移動する。そして、直動体62が伝達部材41を前方に向けて押圧する。
【0071】
このように、自動ブレーキ制御時には、電動モータ100の駆動力のみによって伝達部材41および出力部材30が前方に向けて押し出され、マスタシリンダ2内にブレーキ液圧が発生する。
【0072】
次に、システムが非作動時(OFF状態)にブレーキペダルを踏み込んだ場合(例えば、電力が得られていない場合など)は、ブレーキペダルの踏力によって、入力部材40が前方に移動する。
そして、入力部材40によって伝達部材41および出力部材30が前方に向けて押し出され、出力部材30によってマスタシリンダ2のピストン2aが前方に向けて押し出される。つまり、入力部材40から伝達部材41を介して出力部材30に力を伝達することができる。
このように、システムが非作動時には、運転者の踏力のみによって、マスタシリンダ2内にブレーキ液圧が発生する。
【0073】
システムが非作動時にブレーキペダルの踏み込みが解除されると、伝達部材41は、第一コイルばね43の付勢力によって後方に押し戻され、入力部材40が初期状態の位置に復帰する。
【0074】
以上のようなブレーキ制御装置1では、図2に示すように、ボディプレート10に駆動伝達機構50を組み付けて、ベルト53の張力を調整した後に、駆動伝達機構50をボディハウジング70によって覆うことができる。これにより、ボディハウジング70に作業用の開口部を形成する必要がなくなる。
したがって、本実施形態のブレーキ制御装置1では、部品点数を低減するとともに、組み付け性を向上させることができるため、製造コストを低減することができる。
【0075】
本実施形態のブレーキ制御装置1では、ボディプレート10に電動モータ100、電子制御装置200および駆動伝達機構50を組み付けたものを一つのユニットとして取り扱うことができるため、部品の輸送および管理に要するコストを低減することができる(図3参照)。
【0076】
本実施形態のブレーキ制御装置1では、各部品の形状やレイアウトなどの設計変更に対して、ボディプレート10の形状を変更することで対応することができる。
【0077】
本実施形態では、回転筒体61およびベアリング15が従動プーリ52内に配置されているため、駆動伝達機構50をコンパクトに構成することができ、ひいては、ブレーキ制御装置1を小型化することができる。
【0078】
本実施形態のブレーキ制御装置1では、図3に示すように、ボディプレート10に複数のリブ16を形成することで、ブースタボディ20と電動モータ100との間でボディプレート10に生じる捻じれ応力に対して、ボディプレート10が効果的に補強されている。これにより、ボディプレート10を薄くして、ボディプレート10を軽量化するとともに、ボディプレート10の材料コストを低減することができる。
また、ボディプレート10にリブ16を設けることで、ボディプレート10の平坦部が低減するため、ボディプレート10が電動モータ100の振動に共振するのを抑えることができる。
【0079】
本実施形態のブレーキ制御装置1では、ボディプレート10が鉄アルミニウム合金によって形成されているため、ボディプレート10の制振性能を高めることができる。また、鉄アルミニウム合金は、材料密度が低いため、ボディプレート10を軽量化することができる。
【0080】
本実施形態のブレーキ制御装置1では、図2に示すように、ハウジング210内にギャップセンサ230および回路基板220が収容されており、ギャップセンサ230を収容するためのスペースをブースタボディ20内に確保する必要がない。また、本実施形態のブレーキ制御装置1では、ギャップセンサ230が回路基板220に接しており、ギャップセンサ230および回路基板220がハウジング210内にコンパクトに配置されている。したがって、本実施形態のブレーキ制御装置1では、各部品のレイアウトの自由度を高めることができる。
【0081】
本実施形態のブレーキ制御装置1では、ハウジング210によってギャップセンサ230を保護するとともに、ギャップセンサ230と回路基板220との間の接続部品を少なくすることができるため、製造コストを低減することができる。
【0082】
本実施形態のブレーキ制御装置1では、ギャップセンサ230と回路基板220とが近くに配置され、ギャップセンサ230と回路基板220とが直接電気的に接続されているため、ギャップセンサ230と回路基板220との間においてノイズの影響を受け難くなっている。
【0083】
本実施形態のブレーキ制御装置1では、ギャップセンサ230と両被検出部材231,232との間隔が小さいため、ギャップセンサ230の検出精度を高めることができる。さらに、本実施形態では、ギャップセンサ230を用いているため、入力部材40の移動量を精度良く検出することができる。
【0084】
本実施形態のブレーキ制御装置1では、ギャップセンサ230を前後方向に沿って配置し、回路基板220の法線を前後方向に延ばしているため、ギャップセンサ230と回路基板220とをブースタボディ20の周囲にコンパクトに配置することができる。
【0085】
本実施形態のブレーキ制御装置1では、ブースタボディ20と電動モータ100とを上下方向に並設し、ハウジング210を電動モータ100の先端部に取り付けることで、ブースタボディ20、電動モータ100および電子制御装置200がコンパクトに配置されている。
【0086】
本実施形態のブレーキ制御装置1では、ハウジング210内において電動モータ100と回路基板220とを電気的に接続することができる。これにより、電動モータ100と電子制御装置200との間にワイヤーハーネスなどの電気部品を配置する必要がなくなる。また、電動モータ100と回路基板220との電気接続部をハウジング210によって防水することができる。したがって、本実施形態のブレーキ制御装置1では、部品点数を低減することができ、製造コストが低減することができる。
【0087】
本実施形態のブレーキ制御装置1では、電動モータ100の先端部にハウジング210が取り付けられ、ブースタボディ20とハウジング210とは間隔を空けて配置されている。これにより、ブースタボディ20およびボディプレート10の周囲の空間を有効に利用することができるため、車両への搭載性を向上させることができる。
【0088】
本実施形態のブレーキ制御装置1では、電動モータ100の先端部にハウジング210が取り付けられており、ハウジング210を固定する部位をボディプレート10に形成する必要がないため、ボディプレート10を軽量化することができる。
【0089】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
本実施形態のブレーキ制御装置1では、図2に示すように、ボディプレート10とブースタボディ20とが別体に形成されているが、ボディプレート10とブースタボディ20とを一体に形成してもよい。
【0090】
本実施形態のブレーキ制御装置1では、ボディプレート10が鉄アルミニウム合金によって形成されているが、ボディプレート10の材質は限定されるものではなく、各種の金属材料を用いることができる。
【0091】
本実施形態のブレーキ制御装置1では、図3に示すように、ボディプレート10に四本のリブ16が形成されているが、リブ16の数や形状は限定されるものではなく、ブースタボディ20と電動モータ100との間に生じる捻じれ応力を考慮して、適宜に設定することができる。
例えば、リブ16の軸断面は、中空な三角形の他に円形や四角形でもよい。また、リブ16は、V字形状に屈曲した形状の他に、円弧状に湾曲した形状、Y字形状に屈曲した形状、X字形状に屈曲した形状などでもよい。さらに、ボディプレート10の左右の領域に複数のリブ16を左右対称に形成してもよい。
【0092】
本実施形態のブレーキ制御装置1では、ボディプレート10を凸状にプレス加工したリブ16が形成されているが、図4に示すように、ボディプレート10に複数の補強部材17を接合することで、ボディプレート10を補強してもよい。なお、補強部材17の数や形状は限定されるものではない。
【0093】
本実施形態のブレーキ制御装置1の駆動伝達機構50では、図3に示すように、ベルト機構を用いて出力軸110の回転力を変換機構60に伝達しているが、駆動伝達機構50の構成は限定されるものではなく、例えば、歯車機構を用いてもよい。
【0094】
本実施形態のブレーキ制御装置1では、図2に示すように、ギャップセンサ230が回路基板220に接しているが、ギャップセンサ230と回路基板220とを間隔を空けて配置してもよい。
【0095】
本実施形態のブレーキ制御装置1では、第二被検出部材232が出力部材30に連結されているが、第二被検出部材232をマスタシリンダ2の後側のピストン2aに連結してもよい。
【0096】
本実施形態のブレーキ制御装置1では、入力部材40の移動を検出するセンサとしてギャップセンサ230を用いているが、センサの構成は限定されるものではない。例えば、入力部材40に磁石を設け、入力部材40が移動したときの磁界の変動を検出することで、入力部材40の移動量を検出するストロークセンサを用いてもよい。
【符号の説明】
【0097】
1 ブレーキ制御装置
2 マスタシリンダ
2a ピストン
2b シリンダ本体
10 ボディプレート
12 第一取付穴
13 軸受取付部
14 第二取付穴
15 ベアリング
16 リブ
17 補強部材
20 ブースタボディ
20a 内部空間
30 出力部材
31 弾性部材
40 入力部材
41 伝達部材
41a 挿通穴
50 駆動伝達機構
51 駆動プーリ
52 従動プーリ
53 ベルト
60 変換機構
61 回転筒体
62 直動体
63 ボールねじ機構
70 ボディハウジング
71 車体取付面
100 電動モータ
110 出力軸
200 電子制御装置
210 ハウジング
210a 前端開口部
210b 後壁部
211 蓋部材
213 センサ収容部
220 回路基板
230 第二被検出部材
230 ギャップセンサ(センサ)
231 第一被検出部材
232 第二被検出部材
P1 プッシュロッド
図1
図2
図3
図4