ストロークシミュレータ
【課題】ストロークシミュレータにおいて、両ストロークおよび全ストロークがいずれも変更される場合でも、１部品の寸法変更のみで対応可能にする。さらに、緩衝弾性体の摩耗や塑性変形が発生しにくく、シミュレータ特性が変化し難いストロークシミュレータを提供する。
【解決手段】第２ピストン４４に、第１ピストン４２側に向かって突出する第１突起部４４４と、ストッパ４５側に向かって突出する第２突起部４４５を設ける。さらに、第１ピストンにおける嵌合部４２３側に穴４２４を形成し、この穴に円柱状の第１緩衝弾性体９０を挿入すると共に、第２ピストンにおける第２突起部外周に、円筒状の第２緩衝弾性体１００を配設する。
【解決手段】第２ピストン４４に、第１ピストン４２側に向かって突出する第１突起部４４４と、ストッパ４５側に向かって突出する第２突起部４４５を設ける。さらに、第１ピストンにおける嵌合部４２３側に穴４２４を形成し、この穴に円柱状の第１緩衝弾性体９０を挿入すると共に、第２ピストンにおける第２突起部外周に、円筒状の第２緩衝弾性体１００を配設する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキペダルの操作力に応じた大きさのストロークをブレーキペダルに発生させるストロークシミュレータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のストロークシミュレータは、図５に示すように、ブレーキペダルの操作力に応じた液圧に基づいて移動するピストン４２およびリテーナ４４ａと、液圧上昇の際のリテーナ４４ａの最大移動範囲を規制するストッパ４５と、液圧に対抗する向きにピストン４２およびリテーナ４４ａを付勢する第１ばね４６および第２ばね４７とを備えている。第１ばね４６はピストン４２とリテーナ４４ａとの間に配設され、第２ばね４７はリテーナ４４ａとストッパ４５との間に配設されている。
【０００３】
そして、液圧の上昇に伴って、第１ばね４６を圧縮しつつピストン４２がリテーナ４４ａ側に移動し、次いで第２ばね４７を圧縮しつつピストン４２とリテーナ４４ａとが一体的にストッパ４５側へ移動し、このときのばねの反発力により、運転者に所定のブレーキ操作感覚を与えるようにしている。
【０００４】
また、リテーナ４４ａにはゴム製の緩衝弾性体９０ａが装着され、第１ばね４６の圧縮終了間際、および第２ばね４７の圧縮終了間際に、緩衝弾性体９０ａが圧縮されることにより、全体のばね特性を２次曲線的に滑らかに変化させて、運転者に良好なブレーキ操作感覚を与えるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２９３２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ブレーキペダルの操作力（以下、ペダル操作力という）とブレーキペダルのストローク（以下、ペダルストロークという）との関係、すなわちシミュレータ特性は、第１ばね４６および第２ばね４７の各ばね定数や、図５に示した第１ストロークＳ１や第２ストロークＳ２によって、基本的な特性が決定される。因みに、第１ストロークＳ１は、液圧０の時のピストン４２とリテーナ４４ａとの間の移動方向の距離であり、第２ストロークＳ２は、液圧０の時のリテーナ４４ａとストッパ４５との間の移動方向の距離である。
【０００６】
シミュレータ特性は車種によって要求される特性が異なり、その要求特性を得るために、第１ストロークＳ１、第２ストロークＳ２、さらには全ストローク（＝Ｓ１＋Ｓ２）を変更する場合がある。
【０００７】
上記従来のストロークシミュレータでは、第１ストロークＳ１を変更する場合、ピストン４２またはリテーナ４４ａの寸法変更が必要であり、第２ストロークＳ２を変更する場合、リテーナ４４ａまたはストッパ４５の寸法変更が必要である。
【０００８】
ここで、全ストロークが変更されない場合は、リテーナ４４ａの寸法変更のみで対応することができる。また、リテーナ４４ａの底部の厚さが任意に設定可能であれば、リテーナ４４ａの底部の厚さ変更のみで両ストロークＳ１、Ｓ２を共に変更することができる。しかしながら、カップ状のリテーナ４４ａは一般的にはプレス成形されるため、リテーナ４４ａの底部の厚さを大幅に変更することは不可能であり、そのため、両ストロークＳ１、Ｓ２および全ストロークがいずれも変更される場合は２つの部材の寸法変更が必要である。
【０００９】
なお、ゴム製の緩衝弾性体９０ａは、前述したように全体のばね特性を２次曲線的に滑らかに変化させるためのものであり、基本的には、両ストロークＳ１、Ｓ２の設定に関与するものではない。
【００１０】
さらに、図５に示す従来のストロークシミュレータ４０では、緩衝弾性体９０ａは、ピストン４２とリテーナ４４ａ間、あるいはリテーナ４４ａとストッパ４５間に挟まれるため、ペダル操作力の増加に伴って緩衝弾性体９０ａに作用する負荷が増加してしまう。したがって、緩衝弾性体９０ａの摩耗や塑性変形が発生しやすく、シミュレータ特性が変化しやすいという問題もある。
【００１１】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、ストロークシミュレータにおいて、両ストロークＳ１、Ｓ２および全ストロークがいずれも変更される場合でも、１部品の寸法変更のみで対応可能にすることを目的とする。さらに、緩衝弾性体の摩耗や塑性変形が発生しにくく、シミュレータ特性が変化し難いストロークシミュレータを提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成すべく、請求項１に記載の発明では、ブレーキペダル（１０）の操作力に応じた大きさのストロークをブレーキペダル（１０）に発生させるためのストロークシミュレータであって、ハウジング（４１）と、ハウジング（４１）内に液密的に摺動自在に配設された第１ピストン（４２）と、第１ピストン（４２）の一端側に形成され、ブレーキペダル（１０）の操作力に応じた液圧が供給される液圧室（４３）と、第１ピストン（４２）の他端側に配設され、第１ピストン（４２）と一体的に移動可能な第２ピストン（４４）と、液圧室（４３）の容積が増加する向き（Ｘ）への第２ピストン（４４）の移動範囲を規制するストッパ（４５）と、第１ピストン（４２）と第２ピストン（４４）との間に配設され、液圧室（４３）の容積が減少する向き（Ｙ）に第１ピストン（４２）を付勢する第１ばね（４６）と、ばね定数が第１ばね（４６）と異なるとともに、液圧室（４３）の容積が減少する向き（Ｙ）に第２ピストン（４４）を付勢する第２ばね（４７）とを備え、第２ピストン（４４）は、第１ピストン（４２）側に向かって突出して第１ピストン（４２）と当接可能な第１突起部（４４４）、および、ストッパ（４５）側に向かって突出してストッパ（４５）と当接可能な第２突起部（４４５）を有し、第２ピストン（４４）は、第１突起部（４４４）および第２突起部（４４５）を含む部位が非弾性部材にて形成され、第１ピストン（４２）には第２ピストン（４４）側の端面の中心から軸方向に延在する穴（４２４）が形成され、その穴（４２４）に円柱状の第１緩衝弾性体（９０）が挿入され、この第１緩衝弾性体（９０）の一端は、液圧室（４３）の液圧が０の状態では穴（４２４）から突出しており、第２ピストン（４４）の第２突起部（４４５）の外周には、円筒状の第２緩衝弾性体（１００）が配設され、この第２緩衝弾性体（１００）の一端は、液圧室（４３）の液圧が０の状態では第２突起部（４４５）の先端面よりもストッパ（４５）に向かって突出しており、液圧室（４３）の容積が増加する向き（Ｘ）へ第１ピストン（４２）が移動する際、第１ピストン（４２）と第１突起部（４４４）とが当接する前に、第１緩衝弾性体（９０）が第１突起部（４４４）に当接して圧縮され、第１ピストン（４２）と第１突起部（４４）が当接した時点では、第１緩衝弾性体（９０）の全体が穴（４２４）内に埋没し、また、液圧室（４３）の容積が増加する向き（Ｘ）へ第１ピストン（４２）と第２ピストン（４４）とが一体的に移動する際、第２突起部（４４５）がストッパ（４５）に当接する前に、第２緩衝弾性体（１００）がストッパ（４５）に当接して圧縮され、第２突起部（４４５）とストッパ（４５）とが当接した時点では、第１緩衝弾体（９０）の一端が第２突起部（４４５）の先端面まで押し戻されているように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
これによると、液圧０の時の第１ピストンと第２ピストンとの間の移動方向の距離である第１ストロークは、非弾性部材にて形成された第１突起部の高さを変えることによって変更することができる。また、液圧０の時の第２ピストンとストッパとの間の移動方向の距離である第２ストロークは、非弾性部材にて形成された第２突起部の高さを変えることによって変更することができる。
【００１４】
そして、第１突起部および第２突起部は突起状であるため、切削加工によってその高さを各突起部毎に独立して変更することができ、したがって、両ストロークおよび全ストロークがいずれも変更される場合でも、第２ピストンの寸法変更のみで対応することができる。
【００１５】
さらに、第１緩衝弾性体および第２緩衝弾性体の作用により、全体のばね特性を２次曲線的に滑らかに変化させて、運転者に良好なブレーキ操作感覚を与えることができる。また、第１緩衝弾性体および第２緩衝弾性体の摩耗や塑性変形が発生しにくく、シミュレータ特性が変化し難いストロークシミュレータとすることができる。
【００１６】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。
【００１８】
（参考実施形態）
図１に、本発明の参考実施形態になるストロークシミュレータ４０を用いたブレーキ装置を示す。図１にはブレーキ装置の液圧回路を４輪分示しているが、各輪のブレーキ液圧制御に関わる部分の構成および作動は共通しているため、ここでは左前輪（ＦＬ）側についてのみ説明し、他の輪に関する構成および作動の説明は省略する。
【００１９】
図１において、ブレーキペダル１０は、車両に制動力を加える際に乗員によって踏み込まれるものである。ストロークセンサ２０は、ブレーキペダル１０のストローク（以下、ペダルストロークという）を検出するもので、ペダルストロークに応じた電気信号を発生する。
【００２０】
マスタシリンダ３０は、ブレーキペダル１０の踏み込みによりブレーキ液圧を発生し、このブレーキ液圧は、管路Ａを介して後述するストロークシミュレータ４０に伝達されると共に、管路Ｂを介して左前輪のホイールシリンダ５０に伝達されるようになっている。
【００２１】
管路Ａには、管路Ａを開閉する第１カット弁８０が配設されている。なお、第１カット弁８０は、常閉型電磁弁である。
【００２２】
管路Ｂには、常開型電磁弁にて構成されて、管路Ｂを開閉する第２カット弁６１が配設されている。以下、管路Ｂにおいて、第２カット弁６１とマスタシリンダ３０との間をＭ／Ｃ側管路Ｂ１といい、第２カット弁６１とホイールシリンダ５０との間をＷ／Ｃ側管路Ｂ２という。
【００２３】
Ｍ／Ｃ側管路Ｂ１には、Ｍ／Ｃ側管路Ｂ１中のブレーキ液圧を検出する第１圧力センサ６２が配設され、この第１圧力センサ６２はブレーキ液圧に応じた電気信号を発生する。また、Ｗ／Ｃ側管路Ｂ２には、Ｗ／Ｃ側管路Ｂ２中のブレーキ液圧を検出する第２圧力センサ６３が配設され、この第２圧力センサ６３はブレーキ液圧に応じた電気信号を発生する。
【００２４】
Ｗ／Ｃ側管路Ｂ２には管路Ｃが接続されている。この管路Ｃには、ブレーキ液圧を発生する液圧源７０として、ポンプ７１、アキュムレータ７２、リリーフ弁７３、および管路Ｃのブレーキ液圧を検出する第３圧力センサ７４が配設され、この第３圧力センサ７４はブレーキ液圧に応じた電気信号を発生する。液圧源７０は、電動モータによって駆動されるポンプ７１により、マスタシリンダ３０のリザーバからブレーキ液を吸入して吐出し、吐出された高圧のブレーキ液をアキュムレータ７２に蓄えると共に、ブレーキ液の圧力を第３圧力センサ７４で検出し設定圧に調整する。
【００２５】
管路Ｃにおいて、第３圧力センサ７４からＷ／Ｃ側管路Ｂ２に接続される部位までの増圧管路Ｃ１中には、増圧管路Ｃ１を開閉する増圧弁８１が配設されている。増圧弁８１が開弁すると、液圧源７０からホイールシリンダ５０に高圧のブレーキ液が供給され、ホイールシリンダ５０のブレーキ液圧が上昇する。なお、増圧弁８１は、常閉型電磁弁である。
【００２６】
管路Ｃにおいて、Ｗ／Ｃ側管路Ｂ２に接続される部位から液圧源７０の吸入側までの減圧管路Ｃ２中には、減圧管路Ｃ２を開閉する減圧弁８２が配設されている。減圧弁８２が開弁すると、ホイールシリンダ５０内のブレーキ液が液圧源７０の吸入側ないしはマスタシリンダ３０のリザーバに戻され、ホイールシリンダ５０のブレーキ液圧が低下する。なお、減圧弁８２は、常閉型電磁弁である。
【００２７】
次に、図２に基づいてストロークシミュレータ４０について説明する。なお、図２は、後述する液圧室４３の圧力が０（すなわち、大気圧）の時の状態を示している。
【００２８】
ストロークシミュレータ４０は、ブレーキペダル１０の操作力に応じた大きさのペダルストロークを発生させるためのものである。そして、ストロークシミュレータ４０のハウジング４１には、円柱状の２つの穴４１１、４１２が形成されている。これらの穴４１１、４１２は、同軸状に直列に配置されている。
【００２９】
第１穴４１１には、Ｓ４５Ｃ等の非弾性部材にて形成された略円柱状の第１ピストン４２が摺動自在に配設されている。なお、本明細書でいう非弾性部材は、ゴムと比較して弾性変形量が著しく少なく、実用上剛体とみなせるものであり、金属や硬質樹脂がそれに相当する。
【００３０】
第１ピストン４２には、第１穴４１１の内周面と第１ピストン４２の外周面との間をシールするカップシール４２１が配設されており、このカップシール４２１は、例えばエチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）よりなる。
【００３１】
第１穴４１１の底部と第１ピストン４２の一端面との間に液圧室４３が形成され、この液圧室４３には、管路Ａを介してマスタシリンダ３０からブレーキ液圧が伝達されるようになっている。
【００３２】
第２穴４１２には、鍔付き円柱状の第２ピストン４４が、第１ピストン４２の他端面と対向して配設されている。この第２ピストン４４は、ブレーキ液圧の上昇に伴って液圧室４３の容積が増加する向きＸ（以下、容積増加向きＸという）へ第１ピストン４２が移動する際、第１ピストン４２と第２ピストン４４とが当接した時点から第１ピストン４２と一体的に移動するようになっている。
【００３３】
第２ピストン４４は、非弾性部材にて形成されており、第２ピストン４４の具体的な材質としては、例えばＳ１５Ｃ等の金属、あるいは、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の硬質樹脂が望ましい。また、これらの硬質樹脂は、ガラス繊維等の強化剤を含有させたものがさらに望ましく、強化剤の含有率は３０％程度が望ましい。
【００３４】
第２穴４１２の開口部には、アルミニウム等の非弾性部材にて形成された略円柱状のストッパ４５が、第２ピストン４４の他端面と対向して配設されている。このストッパ４５は、容積増加向きＸへの第２ピストン４４の移動範囲を規制するものである。ストッパ４５の外周部には、例えばエチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）よりなるＯリング４５１が配設され、ストッパ４５の端部には、ストッパ４５の抜け止め用のサークリップ４５２が配設されている。第２穴４１２は、貫通穴４１３によって大気に開放されており、この貫通穴４１３には、第２穴４１２への水の浸入を防止するための防水パイプ４１４が装着されている。
【００３５】
第１ピストン４２と第２ピストン４４との間には、液圧室４３の容積が減少する向きＹ（以下、容積減少向きＹという）に第１ピストン４２を付勢する第１ばね４６が配設されている。この第１ばね４６は、例えばばね鋼よりなる、円筒形の圧縮コイルばねである。
【００３６】
第２ピストン４４とストッパ４５との間には、容積減少向きＹに第２ピストン４４を付勢する第２ばね４７が配設されている。この第２ばね４７は、例えばばね鋼よりなる、円筒形の圧縮コイルばねである。また、第２ばね４７は、ばね定数が第１ばね４６と異なっており、第２ばね４７のばね定数は第１ばね４６のばね定数よりも大きく（例えば１０倍程度に）設定されている。
【００３７】
第１ピストン４２における第２ピストン４４と対向する面には、第１ばね４６の一端を支持するばね受け面４２２と、第１ばね４６の一端が嵌合されて第１ばね４６の径方向の移動範囲を規制する円柱状の第１嵌合部４２３が形成されている。第１嵌合部４２３の外径寸法は、第１ばね４６の自由状態における内径寸法よりも大きく設定されており、したがって、第１ばね４６は第１嵌合部４２３に圧入して組み付けられている。
【００３８】
第２ピストン４４は、その軸方向中間部に円盤状の鍔部４４１を有しており、鍔部４４１の一方のばね受け面４４２で第１ばね４６の他端を支持し、鍔部４４１の他方のばね受け面４４３で第２ばね４７の一端を支持するようになっている。
【００３９】
第２ピストン４４は、鍔部４４１から第１ピストン４２側に向かって突出して、第１ピストン４２の嵌合部４２３先端面と当接可能な円柱状の第１突起部４４４、鍔部４４１からストッパ４５側に向かって突出して、ストッパ４５の移動範囲規制面４５４（詳細後述）と当接可能な円柱状の第２突起部４４５を有する。
【００４０】
なお、液圧０の状態での、第１ピストン４２の嵌合部４２３先端面と第２ピストン４４の第１突起部４４４先端面との間の移動方向距離Ｓ１が第１ストロークである。また、液圧０の状態での、第２ピストン４４の第２突起部４４５先端面とストッパ４５の移動範囲規制面４５４との間の移動方向距離Ｓ２が第２ストロークＳ２である。
【００４１】
第２ピストン４４における第１突起部４４４は、第１ばね４６の他端が嵌合されて第１ばね４６の径方向の移動範囲を規制するもので、本発明の第２嵌合部に相当する。第１突起部４４４の外径寸法は、第１ばね４６の自由状態における内径寸法よりも小さく設定されており、したがって、第１ばね４６は第１突起部４４４に非圧入状態で組み付けられている。
【００４２】
ストッパ４５における第２ピストン４４との対向面には、第２ばね４７の他端を支持するばね受け面４５３と、第２ピストン４４の第２突起部４４５先端が当接可能な移動範囲規制面４５４と、ばね受け面４５３および移動範囲規制面４５４から第２ピストン４４側に向かって突出する円筒状のガイド部４５５が形成されている。このガイド部４５５の内周部に第２ピストン４４の第２突起部４４５が摺動自在に挿入されており、それにより、第２ピストン４４の移動方向に対して直交する方向への第２ピストン４４の移動範囲を規制するようになっている。
【００４３】
次に、ストロークシミュレータ４０の組み付け方法について説明する。まず、第１ピストン４２の第１嵌合部４２３に第１ばね４６を圧入して第１ピストン４２と第１ばね４６を一体化し、それらを一体化した状態でハウジング４１の第１穴４１１に組み付ける。以下、第２ピストン４４、第２ばね４７、ストッパ４５を第２穴４１２に挿入し、サークリップ４５２を組み付ける。
【００４４】
この組み付けの際、第１ばね４６と第１嵌合部４２３との組み付けは圧入であるため、第１ピストン４２と第１ばね４６を一体化した状態でそれらを同時にハウジング４１に組み付けることができる。一方、第１ばね４６と第２ピストン４４の第１突起部４４４との組み付けは非圧入であるため、第１ピストン４２および第１ばね４６をハウジング４１に組み付けた後、第２ピストン４４を組み付ける際に、第１ばね４６の他端が第２ピストン４４のばね受け面４４２に当たる位置まで、第１突起部４４４を第１ばね４６に挿入させることができる。
【００４５】
次に、上記構成になるブレーキ装置の作動について説明する。
【００４６】
まず、ストロークシミュレータ４０を除く部分の作動を、図１に基づいて説明する。ブレーキ装置に異常がない状態のときにブレーキペダル１０が踏み込まれると、ブレーキペダル１０が踏み込まれたことをストロークセンサ２０により検知し、第２カット弁６１を閉弁させて管路Ｂを閉じる。
【００４７】
また、ストロークセンサ２０および第１圧力センサ６２からの信号に基づいて、ホイールシリンダ５０に印加するブレーキ液圧の目標値を演算し、増圧弁８１および減圧弁８２の作動を制御することにより、ホイールシリンダ５０のブレーキ液圧をその目標値になるように制御する。具体的には、増圧弁８１を開弁させてホイールシリンダ５０のブレーキ液圧を上昇させ、減圧弁８２を開弁させてホイールシリンダ５０のブレーキ液圧を低下させ、増圧弁８１および減圧弁８２をともに閉弁させてホイールシリンダ５０のブレーキ液圧を保持することにより、ホイールシリンダ５０のブレーキ液圧を制御する。
【００４８】
ここで、制動中に車輪ロック傾向が発生した場合には、いわゆるアンチロック制御を行う。すなわち、まず減圧弁８２を開弁させてホイールシリンダ５０のブレーキ液圧を低下させ、車輪ロック傾向を回避する。続いて、車輪のスリップ率が所定の範囲になるように、増圧弁８１および減圧弁８２の作動を制御してホイールシリンダ５０のブレーキ液圧を制御する。
【００４９】
ブレーキペダル１０の踏み込みが解除されると、ブレーキペダル１０の踏み込みが解除されたことをストロークセンサ２０により検知し、第２カット弁６１を開弁させて管路Ｂを開く。
【００５０】
次に、図２および図３に基づいてストロークシミュレータ４０の作動について説明する。なお、図３は、ペダル操作力とペダルストロークとの関係を示すシミュレータの特性図である。
【００５１】
まず、ブレーキ装置に異常がない状態のときにブレーキペダル１０が踏み込まれると、ブレーキペダル１０が踏み込まれたことをストロークセンサ２０により検知し、ストロークシミュレータ４０の第１カット弁８０を開弁させて管路Ａを開き、管路Ａを介してマスタシリンダ３０から液圧室４３にブレーキ液圧が伝達されるようにする。
【００５２】
液圧室４３に伝達されたブレーキ液圧は第１ピストン４２に作用し、第１ピストン４２を容積増加向きＸに付勢する。そして、第１ピストン４２は、ブレーキ液圧の上昇に伴って、第１ばね４６および第２ばね４７のばね力に抗して容積増加向きＸに移動する。
【００５３】
容積増加向きＸへの第１ピストン４２の移動の際、第１ピストン４２の嵌合部４２３先端面が第２ピストン４４の第１突起部４４４先端面に当接するまでの間は、ばね定数が小さい第１ばね４６が主に圧縮されるため、図３に示すように、ペダル操作力の変化量に対するペダルストロークの変化量は大きくなる。
【００５４】
第１ピストン４２と第２ピストン４４とが当接した時点からは、第１ピストン４２と第２ピストン４４は、第２ピストン４４の第２突起部４４５先端面がストッパ４５の移動範囲規制面４５４に当接するまでの間、一体的に移動する。このときは、ばね定数が大きい第２ばね４７が圧縮されるため、図３に示すように、ペダル操作力の変化量に対するペダルストロークの変化量は小さくなる。
【００５５】
そして、第２ピストン４４の第２突起部４４５先端面がストッパ４５の移動範囲規制面４５４に当接した後は、図３に示すように、ペダル操作力が増加してもペダルストロークは変化しない。
【００５６】
第２ピストン４４が移動する際、第２ピストン４４の第２突起部４４５はストッパ４５のガイド部４５５により案内される。これにより、第２ピストン４４の移動方向に対して直交する方向への第２ピストン４４の移動範囲が規制されると共に、第２ピストン４４の傾きが防止されるため、シミュレータ特性が安定する。
【００５７】
このストロークシミュレータ４０によると、第１ストロークＳ１は、第２ピストン４４における一方のばね受け面４４２からの第１突起部４４４の高さｈ１を変えることによって変更することができる。因みに、例えば第１突起部４４４の高さｈ１を高くして第１ストロークＳ１を短くした場合は、図３に破線で示すような特性になる。
【００５８】
また、第２ストロークＳ２は、第２ピストン４４における他方のばね受け面４４３からの第２突起部４４５の高さｈ２を変えることによって変更することができる。因みに、例えば第２突起部４４５の高さｈ２を高くして第２ストロークＳ２を短くした場合は、図３に一点鎖線で示すような特性になる。
【００５９】
そして、第１突起部４４４および第２突起部４４５は突起状であるため、切削加工によってその高さｈ１、ｈ２を各突起部毎に独立して変更することができ、したがって、両ストロークＳ１、Ｓ２および全ストロークがいずれも変更される場合でも、第２ピストン４４の寸法変更のみで対応することができる。
【００６０】
次に、ブレーキ装置に異常が発生した場合の作動を、図１に基づいて説明する。例えば液圧源７０故障等の異常が発生した場合は、第１カット弁８０、増圧弁８１、および減圧弁８２を閉弁させ、第２カット弁６１を開弁させる。この状態では、ブレーキペダル１０が踏み込まれると、管路Ｂを介してマスタシリンダ３０からホイールシリンダ５０にブレーキ液が供給され、通常の制動を行わせることができる。
【００６１】
本参考実施形態によると、第２ピストン４４における第１突起部４４４の高さｈ１や第２突起部４４５の高さｈ２を変えることによって両ストロークＳ１、Ｓ２および全ストロークを調整することができるため、両ストロークＳ１、Ｓ２および全ストロークがいずれも変更される場合でも、第２ピストン４４の寸法変更のみで対応することができる。
【００６２】
また、図５に示す従来のストロークシミュレータ４０では、ピストン４２とリテーナ４４ａ間、あるいはリテーナ４４ａとストッパ４５間に、緩衝弾性体９０ａが挟まれてしまうため、緩衝弾性体９０ａの摩耗や塑性変形により、各ストロークＳ１、Ｓ２が変化してしまうという問題がある。
【００６３】
これに対し、本参考実施形態のストロークシミュレータ４０では、第１ピストン４２と第２ピストン４４間、あるいは第２ピストン４４とストッパ４５間に、緩衝弾性体は挟まれないため、各ストロークＳ１、Ｓ２が変化することはない。
【００６４】
また、第２ピストン４４の第２突起部４４５はストッパ４５のガイド部４５５により案内されるため、第２ピストン４４の移動方向に対して直交する方向への第２ピストン４４の移動範囲が規制されると共に、第２ピストン４４の傾きが防止され、シミュレータ特性が安定する。
【００６５】
また、第１ばね４６と第１嵌合部４２３との組み付けは圧入であるため、第１ピストン４２と第１ばね４６を一体化した状態でそれらを同時にハウジング４１に組み付けることができる。一方、第１ばね４６と第２ピストン４４の第１突起部４４４との組み付けは非圧入であるため、第１ピストン４２および第１ばね４６をハウジング４１に組み付けた後、第２ピストン４４を組み付ける際に、第１ばね４６の他端が第２ピストン４４のばね受け面４４２に当たる位置まで、第１突起部４４４を第１ばね４６に挿入させることができる。
【００６６】
（第１実施形態）
図４は、本発明の第１実施形態になるストロークシミュレータ４０を示す。本実施形態は、２つの緩衝弾性体９０、１００を設けた点が参考実施形態と異なる。なお、参考実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６７】
図４において、第１ピストン４２における嵌合部４２３側に穴４２４が形成され、この穴４２４に円柱状の第１緩衝弾性体９０が挿入されている。第１緩衝弾性体９０の一端は、液圧０の状態では第２ピストン４４側に向かって穴４２４から突出している。
【００６８】
第２ピストン４２における第２突起部４４５外周には、円筒状の第２緩衝弾性体１００が配設されている。第２緩衝弾性体１００の一端は、液圧０の状態では、第２突起部４４５先端面よりもストッパ４５の移動範囲規制面４５４側に向かって突出している。
【００６９】
第１緩衝弾性体９０および第２緩衝弾性体１００は、金属や硬質樹脂と比較して弾性変形量が著しく大きい材質、より詳細には、ゴム、さらに詳細には、例えばエチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）よりなる。
【００７０】
上記構成において、容積増加向きＸへの第１ピストン４２の移動の際、第１ピストン４２と第２ピストン４４とが当接する前に、第１緩衝弾性体９０が第２ピストン４４の第１突起部４４４に当接し、第１緩衝弾性体９０が圧縮される。そして、第１ピストン４２と第２ピストン４４とが当接した時点では、第１緩衝弾性体９０の全体が穴４２４内に埋没している。したがって、第１ピストン４２と第２ピストン４４とが当接した後にペダル操作力が増加しても、第１緩衝弾性体９０に作用する負荷は増加しない。
【００７１】
第１ピストン４２と第２ピストン４４とが容積増加向きＸへさらに移動する際、第２ピストン４４の第２突起部４４５先端面がストッパ４５の移動範囲規制面４５４に当接する前に、第２緩衝弾性体１００が移動範囲規制面４５４に当接し、第２緩衝弾性体１００が圧縮される。そして、第２突起部４４５先端面が移動範囲規制面４５４に当接した時点では、第２緩衝弾性体１００の一端は、第２突起部４４５先端面まで押し戻されている。したがって、第２突起部４４５先端面が移動範囲規制面４５４に当接した後にペダル操作力が増加しても、第２緩衝弾性体１００に作用する負荷は増加しない。
【００７２】
本実施形態によれば、第１緩衝弾性体９０および第２緩衝弾性体１００の作用により、全体のばね特性を２次曲線的に滑らかに変化させて、運転者に良好なブレーキ操作感覚を与えることができる。
【００７３】
ところで、図５に示す従来のストロークシミュレータ４０では、緩衝弾性体９０ａは、ピストン４２とリテーナ４４ａ間、あるいはリテーナ４４ａとストッパ４５間に挟まれるため、ペダル操作力の増加に伴って緩衝弾性体９０ａに作用する負荷が増加してしまう。したがって、緩衝弾性体９０ａの摩耗や塑性変形が発生しやすく、シミュレータ特性が変化しやすいという問題がある。
【００７４】
これに対し、本実施形態のストロークシミュレータ４０では、第１ピストン４２と第２ピストン４４とが当接した後にペダル操作力が増加しても、第１緩衝弾性体９０に作用する負荷は増加しない。また、第２突起部４４５先端面が移動範囲規制面４５４に当接した後にペダル操作力が増加しても、第２緩衝弾性体１００に作用する負荷は増加しない。したがって、本実施形態では、第１緩衝弾性体９０および第２緩衝弾性体１００の摩耗や塑性変形が発生しにくく、シミュレータ特性が変化し難いという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の参考実施形態になるストロークシミュレータ４０を用いたブレーキ装置の構成図である。
【図２】図１のストロークシミュレータ４０の断面図である。
【図３】ペダル操作力とペダルストロークとの関係を示す特性図である。
【図４】本発明の第１実施形態になるストロークシミュレータ４０の断面図である。
【図５】従来のストロークシミュレータ４０の断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０…ブレーキペダル、４１…ハウジング、４２…第１ピストン、４３…液圧室、４４…第２ピストン、４５…ストッパ、４６…第１ばね、４７…第２ばね、４４４…第１突起部、４４５…第２突起部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキペダルの操作力に応じた大きさのストロークをブレーキペダルに発生させるストロークシミュレータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のストロークシミュレータは、図５に示すように、ブレーキペダルの操作力に応じた液圧に基づいて移動するピストン４２およびリテーナ４４ａと、液圧上昇の際のリテーナ４４ａの最大移動範囲を規制するストッパ４５と、液圧に対抗する向きにピストン４２およびリテーナ４４ａを付勢する第１ばね４６および第２ばね４７とを備えている。第１ばね４６はピストン４２とリテーナ４４ａとの間に配設され、第２ばね４７はリテーナ４４ａとストッパ４５との間に配設されている。
【０００３】
そして、液圧の上昇に伴って、第１ばね４６を圧縮しつつピストン４２がリテーナ４４ａ側に移動し、次いで第２ばね４７を圧縮しつつピストン４２とリテーナ４４ａとが一体的にストッパ４５側へ移動し、このときのばねの反発力により、運転者に所定のブレーキ操作感覚を与えるようにしている。
【０００４】
また、リテーナ４４ａにはゴム製の緩衝弾性体９０ａが装着され、第１ばね４６の圧縮終了間際、および第２ばね４７の圧縮終了間際に、緩衝弾性体９０ａが圧縮されることにより、全体のばね特性を２次曲線的に滑らかに変化させて、運転者に良好なブレーキ操作感覚を与えるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２９３２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ブレーキペダルの操作力（以下、ペダル操作力という）とブレーキペダルのストローク（以下、ペダルストロークという）との関係、すなわちシミュレータ特性は、第１ばね４６および第２ばね４７の各ばね定数や、図５に示した第１ストロークＳ１や第２ストロークＳ２によって、基本的な特性が決定される。因みに、第１ストロークＳ１は、液圧０の時のピストン４２とリテーナ４４ａとの間の移動方向の距離であり、第２ストロークＳ２は、液圧０の時のリテーナ４４ａとストッパ４５との間の移動方向の距離である。
【０００６】
シミュレータ特性は車種によって要求される特性が異なり、その要求特性を得るために、第１ストロークＳ１、第２ストロークＳ２、さらには全ストローク（＝Ｓ１＋Ｓ２）を変更する場合がある。
【０００７】
上記従来のストロークシミュレータでは、第１ストロークＳ１を変更する場合、ピストン４２またはリテーナ４４ａの寸法変更が必要であり、第２ストロークＳ２を変更する場合、リテーナ４４ａまたはストッパ４５の寸法変更が必要である。
【０００８】
ここで、全ストロークが変更されない場合は、リテーナ４４ａの寸法変更のみで対応することができる。また、リテーナ４４ａの底部の厚さが任意に設定可能であれば、リテーナ４４ａの底部の厚さ変更のみで両ストロークＳ１、Ｓ２を共に変更することができる。しかしながら、カップ状のリテーナ４４ａは一般的にはプレス成形されるため、リテーナ４４ａの底部の厚さを大幅に変更することは不可能であり、そのため、両ストロークＳ１、Ｓ２および全ストロークがいずれも変更される場合は２つの部材の寸法変更が必要である。
【０００９】
なお、ゴム製の緩衝弾性体９０ａは、前述したように全体のばね特性を２次曲線的に滑らかに変化させるためのものであり、基本的には、両ストロークＳ１、Ｓ２の設定に関与するものではない。
【００１０】
さらに、図５に示す従来のストロークシミュレータ４０では、緩衝弾性体９０ａは、ピストン４２とリテーナ４４ａ間、あるいはリテーナ４４ａとストッパ４５間に挟まれるため、ペダル操作力の増加に伴って緩衝弾性体９０ａに作用する負荷が増加してしまう。したがって、緩衝弾性体９０ａの摩耗や塑性変形が発生しやすく、シミュレータ特性が変化しやすいという問題もある。
【００１１】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、ストロークシミュレータにおいて、両ストロークＳ１、Ｓ２および全ストロークがいずれも変更される場合でも、１部品の寸法変更のみで対応可能にすることを目的とする。さらに、緩衝弾性体の摩耗や塑性変形が発生しにくく、シミュレータ特性が変化し難いストロークシミュレータを提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成すべく、請求項１に記載の発明では、ブレーキペダル（１０）の操作力に応じた大きさのストロークをブレーキペダル（１０）に発生させるためのストロークシミュレータであって、ハウジング（４１）と、ハウジング（４１）内に液密的に摺動自在に配設された第１ピストン（４２）と、第１ピストン（４２）の一端側に形成され、ブレーキペダル（１０）の操作力に応じた液圧が供給される液圧室（４３）と、第１ピストン（４２）の他端側に配設され、第１ピストン（４２）と一体的に移動可能な第２ピストン（４４）と、液圧室（４３）の容積が増加する向き（Ｘ）への第２ピストン（４４）の移動範囲を規制するストッパ（４５）と、第１ピストン（４２）と第２ピストン（４４）との間に配設され、液圧室（４３）の容積が減少する向き（Ｙ）に第１ピストン（４２）を付勢する第１ばね（４６）と、ばね定数が第１ばね（４６）と異なるとともに、液圧室（４３）の容積が減少する向き（Ｙ）に第２ピストン（４４）を付勢する第２ばね（４７）とを備え、第２ピストン（４４）は、第１ピストン（４２）側に向かって突出して第１ピストン（４２）と当接可能な第１突起部（４４４）、および、ストッパ（４５）側に向かって突出してストッパ（４５）と当接可能な第２突起部（４４５）を有し、第２ピストン（４４）は、第１突起部（４４４）および第２突起部（４４５）を含む部位が非弾性部材にて形成され、第１ピストン（４２）には第２ピストン（４４）側の端面の中心から軸方向に延在する穴（４２４）が形成され、その穴（４２４）に円柱状の第１緩衝弾性体（９０）が挿入され、この第１緩衝弾性体（９０）の一端は、液圧室（４３）の液圧が０の状態では穴（４２４）から突出しており、第２ピストン（４４）の第２突起部（４４５）の外周には、円筒状の第２緩衝弾性体（１００）が配設され、この第２緩衝弾性体（１００）の一端は、液圧室（４３）の液圧が０の状態では第２突起部（４４５）の先端面よりもストッパ（４５）に向かって突出しており、液圧室（４３）の容積が増加する向き（Ｘ）へ第１ピストン（４２）が移動する際、第１ピストン（４２）と第１突起部（４４４）とが当接する前に、第１緩衝弾性体（９０）が第１突起部（４４４）に当接して圧縮され、第１ピストン（４２）と第１突起部（４４）が当接した時点では、第１緩衝弾性体（９０）の全体が穴（４２４）内に埋没し、また、液圧室（４３）の容積が増加する向き（Ｘ）へ第１ピストン（４２）と第２ピストン（４４）とが一体的に移動する際、第２突起部（４４５）がストッパ（４５）に当接する前に、第２緩衝弾性体（１００）がストッパ（４５）に当接して圧縮され、第２突起部（４４５）とストッパ（４５）とが当接した時点では、第１緩衝弾体（９０）の一端が第２突起部（４４５）の先端面まで押し戻されているように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
これによると、液圧０の時の第１ピストンと第２ピストンとの間の移動方向の距離である第１ストロークは、非弾性部材にて形成された第１突起部の高さを変えることによって変更することができる。また、液圧０の時の第２ピストンとストッパとの間の移動方向の距離である第２ストロークは、非弾性部材にて形成された第２突起部の高さを変えることによって変更することができる。
【００１４】
そして、第１突起部および第２突起部は突起状であるため、切削加工によってその高さを各突起部毎に独立して変更することができ、したがって、両ストロークおよび全ストロークがいずれも変更される場合でも、第２ピストンの寸法変更のみで対応することができる。
【００１５】
さらに、第１緩衝弾性体および第２緩衝弾性体の作用により、全体のばね特性を２次曲線的に滑らかに変化させて、運転者に良好なブレーキ操作感覚を与えることができる。また、第１緩衝弾性体および第２緩衝弾性体の摩耗や塑性変形が発生しにくく、シミュレータ特性が変化し難いストロークシミュレータとすることができる。
【００１６】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。
【００１８】
（参考実施形態）
図１に、本発明の参考実施形態になるストロークシミュレータ４０を用いたブレーキ装置を示す。図１にはブレーキ装置の液圧回路を４輪分示しているが、各輪のブレーキ液圧制御に関わる部分の構成および作動は共通しているため、ここでは左前輪（ＦＬ）側についてのみ説明し、他の輪に関する構成および作動の説明は省略する。
【００１９】
図１において、ブレーキペダル１０は、車両に制動力を加える際に乗員によって踏み込まれるものである。ストロークセンサ２０は、ブレーキペダル１０のストローク（以下、ペダルストロークという）を検出するもので、ペダルストロークに応じた電気信号を発生する。
【００２０】
マスタシリンダ３０は、ブレーキペダル１０の踏み込みによりブレーキ液圧を発生し、このブレーキ液圧は、管路Ａを介して後述するストロークシミュレータ４０に伝達されると共に、管路Ｂを介して左前輪のホイールシリンダ５０に伝達されるようになっている。
【００２１】
管路Ａには、管路Ａを開閉する第１カット弁８０が配設されている。なお、第１カット弁８０は、常閉型電磁弁である。
【００２２】
管路Ｂには、常開型電磁弁にて構成されて、管路Ｂを開閉する第２カット弁６１が配設されている。以下、管路Ｂにおいて、第２カット弁６１とマスタシリンダ３０との間をＭ／Ｃ側管路Ｂ１といい、第２カット弁６１とホイールシリンダ５０との間をＷ／Ｃ側管路Ｂ２という。
【００２３】
Ｍ／Ｃ側管路Ｂ１には、Ｍ／Ｃ側管路Ｂ１中のブレーキ液圧を検出する第１圧力センサ６２が配設され、この第１圧力センサ６２はブレーキ液圧に応じた電気信号を発生する。また、Ｗ／Ｃ側管路Ｂ２には、Ｗ／Ｃ側管路Ｂ２中のブレーキ液圧を検出する第２圧力センサ６３が配設され、この第２圧力センサ６３はブレーキ液圧に応じた電気信号を発生する。
【００２４】
Ｗ／Ｃ側管路Ｂ２には管路Ｃが接続されている。この管路Ｃには、ブレーキ液圧を発生する液圧源７０として、ポンプ７１、アキュムレータ７２、リリーフ弁７３、および管路Ｃのブレーキ液圧を検出する第３圧力センサ７４が配設され、この第３圧力センサ７４はブレーキ液圧に応じた電気信号を発生する。液圧源７０は、電動モータによって駆動されるポンプ７１により、マスタシリンダ３０のリザーバからブレーキ液を吸入して吐出し、吐出された高圧のブレーキ液をアキュムレータ７２に蓄えると共に、ブレーキ液の圧力を第３圧力センサ７４で検出し設定圧に調整する。
【００２５】
管路Ｃにおいて、第３圧力センサ７４からＷ／Ｃ側管路Ｂ２に接続される部位までの増圧管路Ｃ１中には、増圧管路Ｃ１を開閉する増圧弁８１が配設されている。増圧弁８１が開弁すると、液圧源７０からホイールシリンダ５０に高圧のブレーキ液が供給され、ホイールシリンダ５０のブレーキ液圧が上昇する。なお、増圧弁８１は、常閉型電磁弁である。
【００２６】
管路Ｃにおいて、Ｗ／Ｃ側管路Ｂ２に接続される部位から液圧源７０の吸入側までの減圧管路Ｃ２中には、減圧管路Ｃ２を開閉する減圧弁８２が配設されている。減圧弁８２が開弁すると、ホイールシリンダ５０内のブレーキ液が液圧源７０の吸入側ないしはマスタシリンダ３０のリザーバに戻され、ホイールシリンダ５０のブレーキ液圧が低下する。なお、減圧弁８２は、常閉型電磁弁である。
【００２７】
次に、図２に基づいてストロークシミュレータ４０について説明する。なお、図２は、後述する液圧室４３の圧力が０（すなわち、大気圧）の時の状態を示している。
【００２８】
ストロークシミュレータ４０は、ブレーキペダル１０の操作力に応じた大きさのペダルストロークを発生させるためのものである。そして、ストロークシミュレータ４０のハウジング４１には、円柱状の２つの穴４１１、４１２が形成されている。これらの穴４１１、４１２は、同軸状に直列に配置されている。
【００２９】
第１穴４１１には、Ｓ４５Ｃ等の非弾性部材にて形成された略円柱状の第１ピストン４２が摺動自在に配設されている。なお、本明細書でいう非弾性部材は、ゴムと比較して弾性変形量が著しく少なく、実用上剛体とみなせるものであり、金属や硬質樹脂がそれに相当する。
【００３０】
第１ピストン４２には、第１穴４１１の内周面と第１ピストン４２の外周面との間をシールするカップシール４２１が配設されており、このカップシール４２１は、例えばエチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）よりなる。
【００３１】
第１穴４１１の底部と第１ピストン４２の一端面との間に液圧室４３が形成され、この液圧室４３には、管路Ａを介してマスタシリンダ３０からブレーキ液圧が伝達されるようになっている。
【００３２】
第２穴４１２には、鍔付き円柱状の第２ピストン４４が、第１ピストン４２の他端面と対向して配設されている。この第２ピストン４４は、ブレーキ液圧の上昇に伴って液圧室４３の容積が増加する向きＸ（以下、容積増加向きＸという）へ第１ピストン４２が移動する際、第１ピストン４２と第２ピストン４４とが当接した時点から第１ピストン４２と一体的に移動するようになっている。
【００３３】
第２ピストン４４は、非弾性部材にて形成されており、第２ピストン４４の具体的な材質としては、例えばＳ１５Ｃ等の金属、あるいは、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の硬質樹脂が望ましい。また、これらの硬質樹脂は、ガラス繊維等の強化剤を含有させたものがさらに望ましく、強化剤の含有率は３０％程度が望ましい。
【００３４】
第２穴４１２の開口部には、アルミニウム等の非弾性部材にて形成された略円柱状のストッパ４５が、第２ピストン４４の他端面と対向して配設されている。このストッパ４５は、容積増加向きＸへの第２ピストン４４の移動範囲を規制するものである。ストッパ４５の外周部には、例えばエチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）よりなるＯリング４５１が配設され、ストッパ４５の端部には、ストッパ４５の抜け止め用のサークリップ４５２が配設されている。第２穴４１２は、貫通穴４１３によって大気に開放されており、この貫通穴４１３には、第２穴４１２への水の浸入を防止するための防水パイプ４１４が装着されている。
【００３５】
第１ピストン４２と第２ピストン４４との間には、液圧室４３の容積が減少する向きＹ（以下、容積減少向きＹという）に第１ピストン４２を付勢する第１ばね４６が配設されている。この第１ばね４６は、例えばばね鋼よりなる、円筒形の圧縮コイルばねである。
【００３６】
第２ピストン４４とストッパ４５との間には、容積減少向きＹに第２ピストン４４を付勢する第２ばね４７が配設されている。この第２ばね４７は、例えばばね鋼よりなる、円筒形の圧縮コイルばねである。また、第２ばね４７は、ばね定数が第１ばね４６と異なっており、第２ばね４７のばね定数は第１ばね４６のばね定数よりも大きく（例えば１０倍程度に）設定されている。
【００３７】
第１ピストン４２における第２ピストン４４と対向する面には、第１ばね４６の一端を支持するばね受け面４２２と、第１ばね４６の一端が嵌合されて第１ばね４６の径方向の移動範囲を規制する円柱状の第１嵌合部４２３が形成されている。第１嵌合部４２３の外径寸法は、第１ばね４６の自由状態における内径寸法よりも大きく設定されており、したがって、第１ばね４６は第１嵌合部４２３に圧入して組み付けられている。
【００３８】
第２ピストン４４は、その軸方向中間部に円盤状の鍔部４４１を有しており、鍔部４４１の一方のばね受け面４４２で第１ばね４６の他端を支持し、鍔部４４１の他方のばね受け面４４３で第２ばね４７の一端を支持するようになっている。
【００３９】
第２ピストン４４は、鍔部４４１から第１ピストン４２側に向かって突出して、第１ピストン４２の嵌合部４２３先端面と当接可能な円柱状の第１突起部４４４、鍔部４４１からストッパ４５側に向かって突出して、ストッパ４５の移動範囲規制面４５４（詳細後述）と当接可能な円柱状の第２突起部４４５を有する。
【００４０】
なお、液圧０の状態での、第１ピストン４２の嵌合部４２３先端面と第２ピストン４４の第１突起部４４４先端面との間の移動方向距離Ｓ１が第１ストロークである。また、液圧０の状態での、第２ピストン４４の第２突起部４４５先端面とストッパ４５の移動範囲規制面４５４との間の移動方向距離Ｓ２が第２ストロークＳ２である。
【００４１】
第２ピストン４４における第１突起部４４４は、第１ばね４６の他端が嵌合されて第１ばね４６の径方向の移動範囲を規制するもので、本発明の第２嵌合部に相当する。第１突起部４４４の外径寸法は、第１ばね４６の自由状態における内径寸法よりも小さく設定されており、したがって、第１ばね４６は第１突起部４４４に非圧入状態で組み付けられている。
【００４２】
ストッパ４５における第２ピストン４４との対向面には、第２ばね４７の他端を支持するばね受け面４５３と、第２ピストン４４の第２突起部４４５先端が当接可能な移動範囲規制面４５４と、ばね受け面４５３および移動範囲規制面４５４から第２ピストン４４側に向かって突出する円筒状のガイド部４５５が形成されている。このガイド部４５５の内周部に第２ピストン４４の第２突起部４４５が摺動自在に挿入されており、それにより、第２ピストン４４の移動方向に対して直交する方向への第２ピストン４４の移動範囲を規制するようになっている。
【００４３】
次に、ストロークシミュレータ４０の組み付け方法について説明する。まず、第１ピストン４２の第１嵌合部４２３に第１ばね４６を圧入して第１ピストン４２と第１ばね４６を一体化し、それらを一体化した状態でハウジング４１の第１穴４１１に組み付ける。以下、第２ピストン４４、第２ばね４７、ストッパ４５を第２穴４１２に挿入し、サークリップ４５２を組み付ける。
【００４４】
この組み付けの際、第１ばね４６と第１嵌合部４２３との組み付けは圧入であるため、第１ピストン４２と第１ばね４６を一体化した状態でそれらを同時にハウジング４１に組み付けることができる。一方、第１ばね４６と第２ピストン４４の第１突起部４４４との組み付けは非圧入であるため、第１ピストン４２および第１ばね４６をハウジング４１に組み付けた後、第２ピストン４４を組み付ける際に、第１ばね４６の他端が第２ピストン４４のばね受け面４４２に当たる位置まで、第１突起部４４４を第１ばね４６に挿入させることができる。
【００４５】
次に、上記構成になるブレーキ装置の作動について説明する。
【００４６】
まず、ストロークシミュレータ４０を除く部分の作動を、図１に基づいて説明する。ブレーキ装置に異常がない状態のときにブレーキペダル１０が踏み込まれると、ブレーキペダル１０が踏み込まれたことをストロークセンサ２０により検知し、第２カット弁６１を閉弁させて管路Ｂを閉じる。
【００４７】
また、ストロークセンサ２０および第１圧力センサ６２からの信号に基づいて、ホイールシリンダ５０に印加するブレーキ液圧の目標値を演算し、増圧弁８１および減圧弁８２の作動を制御することにより、ホイールシリンダ５０のブレーキ液圧をその目標値になるように制御する。具体的には、増圧弁８１を開弁させてホイールシリンダ５０のブレーキ液圧を上昇させ、減圧弁８２を開弁させてホイールシリンダ５０のブレーキ液圧を低下させ、増圧弁８１および減圧弁８２をともに閉弁させてホイールシリンダ５０のブレーキ液圧を保持することにより、ホイールシリンダ５０のブレーキ液圧を制御する。
【００４８】
ここで、制動中に車輪ロック傾向が発生した場合には、いわゆるアンチロック制御を行う。すなわち、まず減圧弁８２を開弁させてホイールシリンダ５０のブレーキ液圧を低下させ、車輪ロック傾向を回避する。続いて、車輪のスリップ率が所定の範囲になるように、増圧弁８１および減圧弁８２の作動を制御してホイールシリンダ５０のブレーキ液圧を制御する。
【００４９】
ブレーキペダル１０の踏み込みが解除されると、ブレーキペダル１０の踏み込みが解除されたことをストロークセンサ２０により検知し、第２カット弁６１を開弁させて管路Ｂを開く。
【００５０】
次に、図２および図３に基づいてストロークシミュレータ４０の作動について説明する。なお、図３は、ペダル操作力とペダルストロークとの関係を示すシミュレータの特性図である。
【００５１】
まず、ブレーキ装置に異常がない状態のときにブレーキペダル１０が踏み込まれると、ブレーキペダル１０が踏み込まれたことをストロークセンサ２０により検知し、ストロークシミュレータ４０の第１カット弁８０を開弁させて管路Ａを開き、管路Ａを介してマスタシリンダ３０から液圧室４３にブレーキ液圧が伝達されるようにする。
【００５２】
液圧室４３に伝達されたブレーキ液圧は第１ピストン４２に作用し、第１ピストン４２を容積増加向きＸに付勢する。そして、第１ピストン４２は、ブレーキ液圧の上昇に伴って、第１ばね４６および第２ばね４７のばね力に抗して容積増加向きＸに移動する。
【００５３】
容積増加向きＸへの第１ピストン４２の移動の際、第１ピストン４２の嵌合部４２３先端面が第２ピストン４４の第１突起部４４４先端面に当接するまでの間は、ばね定数が小さい第１ばね４６が主に圧縮されるため、図３に示すように、ペダル操作力の変化量に対するペダルストロークの変化量は大きくなる。
【００５４】
第１ピストン４２と第２ピストン４４とが当接した時点からは、第１ピストン４２と第２ピストン４４は、第２ピストン４４の第２突起部４４５先端面がストッパ４５の移動範囲規制面４５４に当接するまでの間、一体的に移動する。このときは、ばね定数が大きい第２ばね４７が圧縮されるため、図３に示すように、ペダル操作力の変化量に対するペダルストロークの変化量は小さくなる。
【００５５】
そして、第２ピストン４４の第２突起部４４５先端面がストッパ４５の移動範囲規制面４５４に当接した後は、図３に示すように、ペダル操作力が増加してもペダルストロークは変化しない。
【００５６】
第２ピストン４４が移動する際、第２ピストン４４の第２突起部４４５はストッパ４５のガイド部４５５により案内される。これにより、第２ピストン４４の移動方向に対して直交する方向への第２ピストン４４の移動範囲が規制されると共に、第２ピストン４４の傾きが防止されるため、シミュレータ特性が安定する。
【００５７】
このストロークシミュレータ４０によると、第１ストロークＳ１は、第２ピストン４４における一方のばね受け面４４２からの第１突起部４４４の高さｈ１を変えることによって変更することができる。因みに、例えば第１突起部４４４の高さｈ１を高くして第１ストロークＳ１を短くした場合は、図３に破線で示すような特性になる。
【００５８】
また、第２ストロークＳ２は、第２ピストン４４における他方のばね受け面４４３からの第２突起部４４５の高さｈ２を変えることによって変更することができる。因みに、例えば第２突起部４４５の高さｈ２を高くして第２ストロークＳ２を短くした場合は、図３に一点鎖線で示すような特性になる。
【００５９】
そして、第１突起部４４４および第２突起部４４５は突起状であるため、切削加工によってその高さｈ１、ｈ２を各突起部毎に独立して変更することができ、したがって、両ストロークＳ１、Ｓ２および全ストロークがいずれも変更される場合でも、第２ピストン４４の寸法変更のみで対応することができる。
【００６０】
次に、ブレーキ装置に異常が発生した場合の作動を、図１に基づいて説明する。例えば液圧源７０故障等の異常が発生した場合は、第１カット弁８０、増圧弁８１、および減圧弁８２を閉弁させ、第２カット弁６１を開弁させる。この状態では、ブレーキペダル１０が踏み込まれると、管路Ｂを介してマスタシリンダ３０からホイールシリンダ５０にブレーキ液が供給され、通常の制動を行わせることができる。
【００６１】
本参考実施形態によると、第２ピストン４４における第１突起部４４４の高さｈ１や第２突起部４４５の高さｈ２を変えることによって両ストロークＳ１、Ｓ２および全ストロークを調整することができるため、両ストロークＳ１、Ｓ２および全ストロークがいずれも変更される場合でも、第２ピストン４４の寸法変更のみで対応することができる。
【００６２】
また、図５に示す従来のストロークシミュレータ４０では、ピストン４２とリテーナ４４ａ間、あるいはリテーナ４４ａとストッパ４５間に、緩衝弾性体９０ａが挟まれてしまうため、緩衝弾性体９０ａの摩耗や塑性変形により、各ストロークＳ１、Ｓ２が変化してしまうという問題がある。
【００６３】
これに対し、本参考実施形態のストロークシミュレータ４０では、第１ピストン４２と第２ピストン４４間、あるいは第２ピストン４４とストッパ４５間に、緩衝弾性体は挟まれないため、各ストロークＳ１、Ｓ２が変化することはない。
【００６４】
また、第２ピストン４４の第２突起部４４５はストッパ４５のガイド部４５５により案内されるため、第２ピストン４４の移動方向に対して直交する方向への第２ピストン４４の移動範囲が規制されると共に、第２ピストン４４の傾きが防止され、シミュレータ特性が安定する。
【００６５】
また、第１ばね４６と第１嵌合部４２３との組み付けは圧入であるため、第１ピストン４２と第１ばね４６を一体化した状態でそれらを同時にハウジング４１に組み付けることができる。一方、第１ばね４６と第２ピストン４４の第１突起部４４４との組み付けは非圧入であるため、第１ピストン４２および第１ばね４６をハウジング４１に組み付けた後、第２ピストン４４を組み付ける際に、第１ばね４６の他端が第２ピストン４４のばね受け面４４２に当たる位置まで、第１突起部４４４を第１ばね４６に挿入させることができる。
【００６６】
（第１実施形態）
図４は、本発明の第１実施形態になるストロークシミュレータ４０を示す。本実施形態は、２つの緩衝弾性体９０、１００を設けた点が参考実施形態と異なる。なお、参考実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６７】
図４において、第１ピストン４２における嵌合部４２３側に穴４２４が形成され、この穴４２４に円柱状の第１緩衝弾性体９０が挿入されている。第１緩衝弾性体９０の一端は、液圧０の状態では第２ピストン４４側に向かって穴４２４から突出している。
【００６８】
第２ピストン４２における第２突起部４４５外周には、円筒状の第２緩衝弾性体１００が配設されている。第２緩衝弾性体１００の一端は、液圧０の状態では、第２突起部４４５先端面よりもストッパ４５の移動範囲規制面４５４側に向かって突出している。
【００６９】
第１緩衝弾性体９０および第２緩衝弾性体１００は、金属や硬質樹脂と比較して弾性変形量が著しく大きい材質、より詳細には、ゴム、さらに詳細には、例えばエチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）よりなる。
【００７０】
上記構成において、容積増加向きＸへの第１ピストン４２の移動の際、第１ピストン４２と第２ピストン４４とが当接する前に、第１緩衝弾性体９０が第２ピストン４４の第１突起部４４４に当接し、第１緩衝弾性体９０が圧縮される。そして、第１ピストン４２と第２ピストン４４とが当接した時点では、第１緩衝弾性体９０の全体が穴４２４内に埋没している。したがって、第１ピストン４２と第２ピストン４４とが当接した後にペダル操作力が増加しても、第１緩衝弾性体９０に作用する負荷は増加しない。
【００７１】
第１ピストン４２と第２ピストン４４とが容積増加向きＸへさらに移動する際、第２ピストン４４の第２突起部４４５先端面がストッパ４５の移動範囲規制面４５４に当接する前に、第２緩衝弾性体１００が移動範囲規制面４５４に当接し、第２緩衝弾性体１００が圧縮される。そして、第２突起部４４５先端面が移動範囲規制面４５４に当接した時点では、第２緩衝弾性体１００の一端は、第２突起部４４５先端面まで押し戻されている。したがって、第２突起部４４５先端面が移動範囲規制面４５４に当接した後にペダル操作力が増加しても、第２緩衝弾性体１００に作用する負荷は増加しない。
【００７２】
本実施形態によれば、第１緩衝弾性体９０および第２緩衝弾性体１００の作用により、全体のばね特性を２次曲線的に滑らかに変化させて、運転者に良好なブレーキ操作感覚を与えることができる。
【００７３】
ところで、図５に示す従来のストロークシミュレータ４０では、緩衝弾性体９０ａは、ピストン４２とリテーナ４４ａ間、あるいはリテーナ４４ａとストッパ４５間に挟まれるため、ペダル操作力の増加に伴って緩衝弾性体９０ａに作用する負荷が増加してしまう。したがって、緩衝弾性体９０ａの摩耗や塑性変形が発生しやすく、シミュレータ特性が変化しやすいという問題がある。
【００７４】
これに対し、本実施形態のストロークシミュレータ４０では、第１ピストン４２と第２ピストン４４とが当接した後にペダル操作力が増加しても、第１緩衝弾性体９０に作用する負荷は増加しない。また、第２突起部４４５先端面が移動範囲規制面４５４に当接した後にペダル操作力が増加しても、第２緩衝弾性体１００に作用する負荷は増加しない。したがって、本実施形態では、第１緩衝弾性体９０および第２緩衝弾性体１００の摩耗や塑性変形が発生しにくく、シミュレータ特性が変化し難いという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の参考実施形態になるストロークシミュレータ４０を用いたブレーキ装置の構成図である。
【図２】図１のストロークシミュレータ４０の断面図である。
【図３】ペダル操作力とペダルストロークとの関係を示す特性図である。
【図４】本発明の第１実施形態になるストロークシミュレータ４０の断面図である。
【図５】従来のストロークシミュレータ４０の断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０…ブレーキペダル、４１…ハウジング、４２…第１ピストン、４３…液圧室、４４…第２ピストン、４５…ストッパ、４６…第１ばね、４７…第２ばね、４４４…第１突起部、４４５…第２突起部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキペダル（１０）の操作力に応じた大きさのストロークを前記ブレーキペダル（１０）に発生させるためのストロークシミュレータであって、
ハウジング（４１）と、
前記ハウジング（４１）内に液密的に摺動自在に配設された第１ピストン（４２）と、
前記第１ピストン（４２）の一端側に形成され、前記ブレーキペダル（１０）の操作力に応じた液圧が供給される液圧室（４３）と、
前記第１ピストン（４２）の他端側に配設され、前記第１ピストン（４２）と一体的に移動可能な第２ピストン（４４）と、
前記液圧室（４３）の容積が増加する向き（Ｘ）への前記第２ピストン（４４）の移動範囲を規制するストッパ（４５）と、
前記第１ピストン（４２）と前記第２ピストン（４４）との間に配設され、前記液圧室（４３）の容積が減少する向き（Ｙ）に第１ピストン（４２）を付勢する第１ばね（４６）と、
ばね定数が前記第１ばね（４６）と異なるとともに、前記液圧室（４３）の容積が減少する向き（Ｙ）に前記第２ピストン（４４）を付勢する第２ばね（４７）とを備え、
前記第２ピストン（４４）は、前記第１ピストン（４２）側に向かって突出して前記第１ピストン（４２）と当接可能な第１突起部（４４４）、および、前記ストッパ（４５）側に向かって突出して前記ストッパ（４５）と当接可能な第２突起部（４４５）を有し、
前記第２ピストン（４４）は、前記第１突起部（４４４）および前記第２突起部（４４５）を含む部位が非弾性部材にて形成され、
前記第１ピストン（４２）には前記第２ピストン（４４）側の端面の中心から軸方向に延在する穴（４２４）が形成され、その穴（４２４）に円柱状の第１緩衝弾性体（９０）が挿入され、この第１緩衝弾性体（９０）の一端は、前記液圧室（４３）の液圧が０の状態では前記穴（４２４）から突出しており、
前記第２ピストン（４４）の前記第２突起部（４４５）の外周には、円筒状の第２緩衝弾性体（１００）が配設され、この第２緩衝弾性体（１００）の一端は、前記液圧室（４３）の液圧が０の状態では前記第２突起部（４４５）の先端面よりも前記ストッパ（４５）に向かって突出しており、
前記液圧室（４３）の容積が増加する向き（Ｘ）へ前記第１ピストン（４２）が移動する際、前記第１ピストン（４２）と前記第１突起部（４４４）とが当接する前に、前記第１緩衝弾性体（９０）が前記第１突起部（４４４）に当接して圧縮され、前記第１ピストン（４２）と前記第１突起部（４４）が当接した時点では、前記第１緩衝弾性体（９０）の全体が前記穴（４２４）内に埋没し、また、前記液圧室（４３）の容積が増加する向き（Ｘ）へ前記第１ピストン（４２）と前記第２ピストン（４４）とが一体的に移動する際、前記第２突起部（４４５）が前記ストッパ（４５）に当接する前に、前記第２緩衝弾性体（１００）が前記ストッパ（４５）に当接して圧縮され、前記第２突起部（４４５）と前記ストッパ（４５）とが当接した時点では、前記第１緩衝弾体（９０）の一端が前記第２突起部（４４５）の先端面まで押し戻されているように構成されていることを特徴とするストロークシミュレータ。
【請求項１】
ブレーキペダル（１０）の操作力に応じた大きさのストロークを前記ブレーキペダル（１０）に発生させるためのストロークシミュレータであって、
ハウジング（４１）と、
前記ハウジング（４１）内に液密的に摺動自在に配設された第１ピストン（４２）と、
前記第１ピストン（４２）の一端側に形成され、前記ブレーキペダル（１０）の操作力に応じた液圧が供給される液圧室（４３）と、
前記第１ピストン（４２）の他端側に配設され、前記第１ピストン（４２）と一体的に移動可能な第２ピストン（４４）と、
前記液圧室（４３）の容積が増加する向き（Ｘ）への前記第２ピストン（４４）の移動範囲を規制するストッパ（４５）と、
前記第１ピストン（４２）と前記第２ピストン（４４）との間に配設され、前記液圧室（４３）の容積が減少する向き（Ｙ）に第１ピストン（４２）を付勢する第１ばね（４６）と、
ばね定数が前記第１ばね（４６）と異なるとともに、前記液圧室（４３）の容積が減少する向き（Ｙ）に前記第２ピストン（４４）を付勢する第２ばね（４７）とを備え、
前記第２ピストン（４４）は、前記第１ピストン（４２）側に向かって突出して前記第１ピストン（４２）と当接可能な第１突起部（４４４）、および、前記ストッパ（４５）側に向かって突出して前記ストッパ（４５）と当接可能な第２突起部（４４５）を有し、
前記第２ピストン（４４）は、前記第１突起部（４４４）および前記第２突起部（４４５）を含む部位が非弾性部材にて形成され、
前記第１ピストン（４２）には前記第２ピストン（４４）側の端面の中心から軸方向に延在する穴（４２４）が形成され、その穴（４２４）に円柱状の第１緩衝弾性体（９０）が挿入され、この第１緩衝弾性体（９０）の一端は、前記液圧室（４３）の液圧が０の状態では前記穴（４２４）から突出しており、
前記第２ピストン（４４）の前記第２突起部（４４５）の外周には、円筒状の第２緩衝弾性体（１００）が配設され、この第２緩衝弾性体（１００）の一端は、前記液圧室（４３）の液圧が０の状態では前記第２突起部（４４５）の先端面よりも前記ストッパ（４５）に向かって突出しており、
前記液圧室（４３）の容積が増加する向き（Ｘ）へ前記第１ピストン（４２）が移動する際、前記第１ピストン（４２）と前記第１突起部（４４４）とが当接する前に、前記第１緩衝弾性体（９０）が前記第１突起部（４４４）に当接して圧縮され、前記第１ピストン（４２）と前記第１突起部（４４）が当接した時点では、前記第１緩衝弾性体（９０）の全体が前記穴（４２４）内に埋没し、また、前記液圧室（４３）の容積が増加する向き（Ｘ）へ前記第１ピストン（４２）と前記第２ピストン（４４）とが一体的に移動する際、前記第２突起部（４４５）が前記ストッパ（４５）に当接する前に、前記第２緩衝弾性体（１００）が前記ストッパ（４５）に当接して圧縮され、前記第２突起部（４４５）と前記ストッパ（４５）とが当接した時点では、前記第１緩衝弾体（９０）の一端が前記第２突起部（４４５）の先端面まで押し戻されているように構成されていることを特徴とするストロークシミュレータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２１０６１１（Ｐ２００７−２１０６１１Ａ）
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８１５２８（Ｐ２００７−８１５２８）
【出願日】平成１９年３月２７日（２００７．３．２７）
【分割の表示】特願２００３−６７９３１（Ｐ２００３−６７９３１）の分割
【原出願日】平成１５年３月１３日（２００３．３．１３）
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２７日（２００７．３．２７）
【分割の表示】特願２００３−６７９３１（Ｐ２００３−６７９３１）の分割
【原出願日】平成１５年３月１３日（２００３．３．１３）
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
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