JPH06183331A - 電動アシスト式ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】例えばエンジンを有しない電気自動車等であっ
ても容易に適用することができ、しかも、ブレーキ装置
の大幅な追加・変更を招くことなく例えばアンチロック
ブレーキシステム等を容易に導入できようにする。 【構成】マスタシリンダ２のピストンに直動力を付与可
能な電動モータ１１を設けるとともに、ブレーキペダル
３の踏力を検出する踏力センサ８を設け、その踏力セン
サ８の検出結果に応じて、コントローラ１０が電動モー
タ１１を駆動する構成とする。アンチロックブレーキシ
ステム等を導入する場合には、必要なセンサを設けると
ともに、そのセンサの検出結果に応じてコントローラ１
０が所定の機能を達成するような制御を実行するよう
に、例えばコントローラ１０内のプログラムを変更す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、液圧式ブレーキ装置
に関し、特に、エンジンの吸入負圧を利用しなくてもア
シスト力を得ることができ、しかもメカニズムの大幅な
変更を必要とすることなく例えばアンチロックブレーキ
システム等を容易に導入することができる柔軟性の高い
構成としたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の液圧式ブレーキ装置は、エンジン
を有する通常の車両に対応して開発されており、ブレー
キのアシスト力は、エンジンの吸入負圧を利用して発生
させるものが主であった。また、このような従来のアシ
スト力を発生させる構成では、それだけで独立した装置
であったため、例えばアンチロックシステム等を導入す
るには、それに応じた別系統の装置を付加する必要があ
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】確かにエンジンを有す
る通常の車両であればエンジンの吸入負圧を利用して容
易にブレーキのアシスト力を得ることができるが、エン
ジンを有しない電気自動車には容易に応用することがで
きなかった。即ち、負圧によってブレーキのアシスト力
を得る構成を電気自動車に適用するには、例えば電気モ
ータでバキュームポンプを駆動させて負圧を蓄積するな
どしなければならず、装置の大型化を招いてしまう。

【０００４】また、上述したように、従来のアシスト力
を発生させる構成では、他の機能を追加するためには、
それに応じた別系統の装置を付加しなければならず、装
置が複雑且つ高価になるという不具合もある。本発明
は、このような従来の技術が有する未解決の課題に着目
してなされたものであって、エンジンを有しない車両で
あっても容易にブレーキのアシスト力を得ることがで
き、しかも他の機能を容易に追加することができる柔軟
性の高い液圧式ブレーキ装置を提供することを目的とし
ている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ブレーキペダルの踏力をブレーキの作動
液圧に変換するマスタシリンダを備えた液圧式ブレーキ
装置において、制動アシスト力を発生する電動モータ
と、この電動モータの回転力を前記マスタシリンダのピ
ストンの直動力に変換する回転力変換手段と、前記ブレ
ーキペダルの踏力を検出する踏力検出手段と、この踏力
検出手段の検出結果に応じて前記電動モータを駆動させ
るコントローラと、を設けた。

【０００６】

【作用】踏力検出手段がブレーキペダルの踏力を検出す
ると、その検出された踏力に応じてコントローラが電動
モータを駆動させるため、電動モータには、ブレーキペ
ダルの踏力に応じた回転力が発生する。そして、その回
転力が回転力変換手段によってマスタシリンダのピスト
ンの直動力に変換されるから、マスタシリンダがブレー
キに与える液圧が電動モータに発生した回転力の分だけ
増大し、ここにアシスト力が発生する。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１及び図２は本発明の一実施例を示す図であ
って、図１は電動アシスト式ブレーキ装置１の全体を表
す図、図２はマスタシリンダ２の構造を示す縦断面図で
ある。

【０００８】先ず構成を説明すると、マスタシリンダ２
は、ブレーキペダル３の踏力を、ブレーキディスク４を
締め付けるブレーキパッド，ホイールシリンダ等を含ん
で構成されたブレーキユニット５の作動液圧に変換する
装置であり、マスタシリンダ２及びブレーキユニット５
間は配管６によって液圧が伝達される。また、ブレーキ
ペダル３を車体に支持する腕部分の中途には軸方向に進
退自在なシャフト７の一端が結合され、このシャフト７
の他端がマスタシリンダ２内で進退する後述のピストン
に連結されていて、これにより、ブレーキペダル３及び
マスタシリンダ２間で変位の伝達が可能となっている。

【０００９】シャフト７の中途部分には、ブレーキペダ
ル３の踏力を検出する踏力検出手段としての踏力センサ
８が設けられている。この踏力センサ８は、例えばシャ
フト７に生じる軸方向の応力に基づいてブレーキペダル
３の踏力を検出する。そして、踏力センサ８が検出した
ブレーキペダル３の踏力は、マイクロコンピュータ，イ
ンタフェース回路，駆動回路等を含んで構成されるコン
トローラ１０に供給される。

【００１０】一方、マスタシリンダ２と平行に電動モー
タ１１が配設されていて、かかる電動モータ１１は、コ
ントローラ１０によって制御され、後述のように制動ア
シスト力を発生する。マスタシリンダ２は、図２に示す
ように、図中左右方向に進退するピストン１２を有して
いて、そのピストン１２の先端に形成されたプライマリ
カップ１２ａとハウジング２ａとで画成される液圧室２
ｂが、配管６を介して、ブレーキユニット５に通じてい
る。液圧室２ｂ内には、ピストン１２を元の位置に復帰
させるためのリターンスプリング１３が配設されてい
る。

【００１１】ピストン１２の他端側にはセカンダリカッ
プ１２ｂが形成されていて、さらにセカンダリカップ１
２ｂ及びシャフト７間が、ボールねじのねじ軸１５を介
して連結されている。ねじ軸１５のピストン１２に近い
側には径方向に突出するように凸部１５ａが形成され、
その凸部１５ａがハウジング２ａ内に形成され且つ軸方
向に長い案内溝２ｃに嵌まり込んでいて、これにより、
ねじ軸１５の軸方向への移動を規制することなく回転の
みを防止している。

【００１２】そして、ハウジング２ａ内には、ベアリン
グ１６ａ，１６ｂにより、回転は自在であるが軸方向へ
の移動が防止されたボールねじのナット１７が配設さ
れ、かかるナット１７がねじ軸１５に螺合している。ま
た、ハウジング２ａのシャフト７側端部とねじ軸１５の
外端部との間には、筒状のダストブーツ２ｄが配設され
ている。

【００１３】さらに、ナット１７には大歯車１８Ａが外
嵌しており、この大歯車１８Ａには、ハウジング２ａ内
に回転自在に支持された小歯車１８Ｂ及び電動モータ１
１の出力軸１１ａに固定された小歯車１８Ｃを介して、
電動モータ１１の回転力が伝達されるようになってい
る。また、ピストン１２が内在する部分の直上部には、
ハウジング２ａと一体にリザーバタンク１９が配設され
ていて、かかるリザーバタンク１９内には、ブレーキオ
イルが封入されている。

【００１４】そして、このリザーバタンク１９と液圧室
２ｂとの間が、リリーフポート２０を介して連通可能に
なっている。なお、プライマリカップ１２ａ及びセカン
ダリカップ１２ｂによって画成される空間も通路２１を
介してリザーバタンク１９内に連通している。次に、本
実施例の動作を説明する。

【００１５】操縦者がブレーキペダル３を踏むと、その
変位がシャフト７を介してマスタシリンダ２側に伝達さ
れ、ねじ軸１５が図２左方に移動する。すると、ねじ軸
１５の先端部に結合されたピストン１２も左方に移動
し、プライマリカップ１２ａがリリーフポート２０より
も図２左方に移動した時点で液圧室２ｂがリザーバタン
ク１９から切り離されて密封状態となり、それ以降はピ
ストン１２の押力に応じた液圧が液圧室２ｂ内に生じ
る。

【００１６】液圧室２ｂ内の液圧は、配管６を通じてブ
レーキユニット５に伝達されるから、ホイールシリンダ
が作動してブレーキパッドがブレーキディスク４に押し
付けられ、ここに制動力が発生する。一方、ブレーキペ
ダル３の踏力が踏力センサ８によって検出されると、コ
ントローラ１０がその踏力に応じて電動モータ１１を回
転駆動するため、電動モータ１１に回転力が発生する
が、その回転力は、小歯車１８Ｃ，１８Ｂ及び大歯車１
８Ａを介して減速されつつナット１７に伝達される。

【００１７】そして、ナット１７は回転は自在であるが
軸方向への移動が不可能であるため、ナット１７が回転
すると、これに螺合したねじ軸１５が軸方向に進退する
ことになる。つまり、電動モータ１１の回転力は、小歯
車１８Ｃ，１８Ｂ，大歯車１８Ａ，ナット１７及びねじ
軸１５を介して、ピストン１２の直動力に変換されるか
ら、ここに制動アシスト力が発生する。ここで、本実施
例にあっては、案内溝２ｃ，ねじ軸１５，凸部１５ａ，
ベアリング１６ａ，１６ｂ，ナット１７，大歯車１８Ａ
及び小歯車１８Ｂ，１８Ｃによって、回転力変換手段が
構成される。

【００１８】この結果、操縦者による踏力以上の制動力
が発生することになるから、操縦者の負担が軽減され、
軽快なブレーキ操作で充分な制動力を得ることができ
る。なお、操縦者によるブレーキペダル３の踏力が解除
されれば、液圧室２ｂ内の液圧及びリターンスプリング
１３の付勢力によってピストン１２が押し戻され、プラ
イマリカップ１２ａがリリーフポート２０よりも図２右
方に移動した時点で液圧室２ｂが開放状態となり制動力
がなくなる。

【００１９】このように、本実施例の構成であれば、電
動モータ１１によって、液圧式ブレーキ装置に制動アシ
スト力を付与することができるから、例えばエンジンを
有しない電気自動車であっても容易に適用することがで
きる。また、ブレーキペダル３の踏み込み位置を検出す
る位置検出センサを設けるとともに、踏力センサ８が検
出した踏力の他、その位置検出センサが検出したブレー
キペダル３の踏み込み位置やその検出結果から判るブレ
ーキペダル３の踏み込み方向や速度成分を考慮してコン
トローラ１０において電動モータ１１を制御する構成と
すれば、ブレーキペダル３の操作フィーリングをさらに
向上させることができる。

【００２０】そして、例えば制動輪の回転を検出するセ
ンサと、そのセンサの検出結果に応じて制動時の車輪の
ロック状態を判断し一時的にブレーキを緩めるような制
御をコントローラ１０において実行させれば、他の構造
を変更することなく、いわゆるアンチロックブレーキシ
ステムを導入することができる。つまり、本実施例の構
成であれば、必要なセンサを設けるとともに、その検出
結果に応じて適宜コントローラ１０において制御を実行
するように例えばコントローラ１０内に記憶されるプロ
グラムを変更するだけで、種々の機能を追加することが
できる。

【００２１】さらに、外部からの制御信号によりブレー
キを操作する機能をコントローラ１０に与えれば、例え
ば前車との距離を均等に保って自律走行するシステム等
にも容易に応用することができる。なお、図１には制動
輪を一つしか示していないが、本発明の適用対象は当然
に２輪車，４輪車或いはそれ以上の車輪を有する車両で
あってもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ブレーキペダルの踏力を検出し、その検出結果に応じて
電動モータを駆動させ、そして、電動モータの回転力を
マスタシリンダのピストンの直動力に変換する構成とし
たため、例えばエンジンを有しない電気自動車であって
も容易に制動アシスト力を得ることができ、しかも、装
置の大幅な変更や追加を招くことなく、種々の機能を容
易に導入することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のシステム全体を示す図であ
る。

【図２】マスタシリンダの縦断面図である。

【符号の説明】 １ 電動アシスト式ブレーキ装置 ２ マスタシリンダ ３ ブレーキペダル ５ ブレーキユニット ８ 踏力センサ（踏力検出手段） １０ コントローラ １１ 電動モータ １２ ピストン １５ ねじ軸 １６ａ，１６ｂ ベアリング １７ ナット １８Ａ 大歯車 １８Ｂ，１８Ｃ 小歯車 ２０ リリーフポート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキペダルの踏力をブレーキの作動
   液圧に変換するマスタシリンダを備えた液圧式ブレーキ
   装置において、制動アシスト力を発生する電動モータ
   と、この電動モータの回転力を前記マスタシリンダのピ
   ストンの直動力に変換する回転力変換手段と、前記ブレ
   ーキペダルの踏力を検出する踏力検出手段と、この踏力
   検出手段の検出結果に応じて前記電動モータを駆動させ
   るコントローラと、を設けたことを特徴とする電動アシ
   スト式ブレーキ装置。