説明

ストロークシミュレータ

【課題】滑らかなペダル操作フィーリングを創出することができるストロークシミュレータを提供すること。
【解決手段】クッション材49の内孔491と、その内孔491に内包されているピストン42の支持部422との間には、隙間Sが形成されているので、この隙間Sがクッション材49の変形のための逃げ場となり、クッション材49が対向壁441に当接し、クッション材49が対向壁441から反力を受けて圧縮し始める時点から、その反力は、クッション材49全体の変形によって軽減される。よって、ピストン42にかかる荷重がクッション材49の圧縮始めに急激に増大するのが防止され、滑らかなペダル操作フィーリングが創出される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ストロークシミュレータに関し、特に、滑らかなペダル操作フィーリングを創出することができるストロークシミュレータに関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、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前記ブレーキペダルに発生させるストロークシミュレータが知られている。このストロークシミュレータに関し、次の特許文献1には、第2ピストン44における第2突起部445の外周に、第2突起部445先端面よりも対向壁45の移動範囲規制面454側に向かって突出する円筒状の第2緩衝弾性体100が配設されているストロークシミュレータ40が開示されている。
【0003】
そして、こ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先端面が対向壁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が圧縮されると記載されている。
【特許文献1】特開2007−210611号公報(段落第「0068」、「0070」、図4等)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述した特許文献1に開示されているストロークシミュレータ40では、該文献の図4に図示されているように、円筒状の第2緩衝弾性体100が第2突起部445の外周との間に隙間なく密着して配設されている。
【0005】
よって、第2緩衝弾性体100が移動範囲規制面454に当接して、第2緩衝弾性体100が圧縮される場合には、圧縮始めのストロークにおいて第2緩衝弾性体100のうち第2突起部445先端面よりも突出した部分だけで、移動範囲規制面454からの反力による変形が生じがちであった。そのため、圧縮始めに急激に第2ピストン44にかかる荷重が増加し易く、その後、第2緩衝弾性体100全体で移動範囲規制面454からの反力による変形が生じるといったように、滑らかなペダル操作フィーリングを創出するうえで改良の余地があった。
【0006】
本発明は上述した改良を図るためになされたものであり、より滑らかなペダル操作フィーリングを創出することができるストロークシミュレータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この目的を達成するために、請求項1記載のストロークシミュレータは、ハウジング(41)と、そのハウジング(41)の内部(411,412)を軸方向に往復移動するピストン(42)とを備え、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)に発生させるものであって、前記ピストン(42)の先端部(422)を内孔(491)に内包する筒状に形成され、弾性を有し、前記ピストン(42)の先端よりも突出して前記ピストン(42)の先端部(422)に取着されているクッション材(49)と、そのクッション材(49)が取着されている前記ピストン(42)を該ピストン(42)の先端側とは反対側に付勢する付勢部材(46)と、その付勢部材(46)に抗して前記ピストン(42)が所定距離移動した場合に、前記クッション材(49)と当接するように前記クッション材(49)と対向配置されている対向壁(441)と、その対向壁(441)からの反力によって変形する前記クッション材(49)によって縮小され、前記内孔(491)と、その内孔(491)に内包されている前記ピストン(42)の先端部(422)の外周面との間に形成されている隙間(S)とを備えている。
【0008】
請求項2記載のストロークシミュレータは、請求項1に記載のストロークシミュレータにおいて、前記クッション材(49)の内孔(491)と圧接して前記クッション材(49)を前記ピストン(42)の先端部(422)に圧着する圧着部(422b乃至422d、494)を備えている。
【0009】
請求項3記載のストロークシミュレータは、請求項2に記載のストロークシミュレータにおいて、前記圧着部(422b,422c)は前記ピストン(42)の軸方向に所定間隔を空けて複数設置され、前記隙間(S)は隣設する前記圧着部(422b,422c)の間に形成されている。
【0010】
請求項4記載のストロークシミュレータは、請求項2に記載のストロークシミュレータにおいて、前記圧着部(422d,494)は前記ピストン(42)の周方向に所定間隔を空けて複数設置され、前記隙間(S)は隣設する前記圧着部(422d,422e)の間に形成されている。
【0011】
請求項5記載のストロークシミュレータは、請求項1から4のいずれかに記載のストロークシミュレータにおいて、前記クッション材(49)は前記ハウジング(41)の内部(412)における前記クッション材(49)の外周側と前記隙間(S)とを連通させる連通路(493)を備えている。
【0012】
請求項6記載のストロークシミュレータは、請求項5に記載のストロークシミュレータにおいて、前記クッション材(49)の周囲を囲む前記ハウジング(41)の内部(412)は非圧縮性の流体で充填され、前記連通路(493)は、前記クッション材(49)が前記対向壁(441)からの反力によって変形している途中で塞がれる。
【0013】
請求項7記載のストロークシミュレータは、請求項1から6のいずれかに記載のストロークシミュレータにおいて、前記隙間(S)は前記ピストン(42)の先端側から反対側に向かって徐々に小さくなるように形成されている。
【0014】
請求項8記載のストロークシミュレータは、請求項1から7のいずれかに記載のストロークシミュレータにおいて、前記クッション材(49)が前記対向壁(441)に当接した状態で、前記クッション材(49)の内孔(491)に内包され、前記ピストン(42)の先端との間に所定間隔(L1−L2)が空くように前記対向壁(441)から前記ピストン(42)の先端に向けて突出する突出部材(444)と、前記対向壁(441)からの反力によって変形するクッション材(49)によって縮小され、前記内孔(491)と、その内孔(491)に内包されている前記突出部材(444)との間に形成されている第2の隙間(S2)とを備えている。
【発明の効果】
【0015】
請求項1記載のストロークシミュレータによれば、ピストンが付勢部材に抗して所定距離移動すると、クッション材の先端が対向壁に当接し、クッション材は対向壁から反力を受けることになる。しかし、クッション材の内孔と、その内孔に内包されているピストンの先端部との間には隙間が形成されているので、この隙間がクッション材の変形のための逃げ場となり、クッション材が対向壁から受ける反力を圧縮始めのストロークからクッション材全体の変形によって軽減することができる。よって、クッション材を介してピストンにかかる荷重が、圧縮始めに急激に増大するのを防止することができる。従って、より滑らかなペダル操作フィーリングを創出することができるという効果がある。
【0016】
請求項2記載のストロークシミュレータによれば、請求項1に記載のストロークシミュレータの奏する効果に加え、クッション材は圧着部によってピストンの先端部に圧着されている。よって、例えば、クッション材の内孔とピストンの先端部との間を隙間なく密着するようにクッション材をピストンの先端部に圧着する場合に比べ、隙間が存在する分、クッション材をピストンの先端部に圧入するのに必要な圧入荷重が低減でき、クッション材をピストンに圧入する際の組み付け作業を簡単にすることができるという効果がある。また、クッション材をピストンの先端部に確実に保持することができるという効果がある。
【0017】
請求項3記載のストロークシミュレータによれば、請求項2に記載のストロークシミュレータの奏する効果に加え、隙間はピストンの軸方向に隣設する圧着部の間に形成されているので、隙間が存在していても、クッション材とピストンの先端部とを確実にバランス良く保持することができるという効果がある。
【0018】
請求項4記載のストロークシミュレータによれば、請求項2に記載のストロークシミュレータの奏する効果に加え、隙間はピストンの周方向に隣設する圧着部の間に形成されているので、隙間が存在していても、クッション材とピストンの先端部とを確実にバランス良く保持することができるという効果がある。
【0019】
請求項5記載のストロークシミュレータは、請求項1から4のいずれかに記載のストロークシミュレータの奏する効果に加え、クッション材はハウジングの内部と隙間とを連通させる連通路を備えているので、隙間に流体が封じ込められ、クッション材の変形を隙間で軽減できなくなるという事態が発生するのを防止することができるという効果がある。
【0020】
請求項6記載のストロークシミュレータは、請求項5に記載のストロークシミュレータの奏する効果に加え、クッション材の周囲を囲むハウジングの内部は非圧縮性の流体で充填され、連通路は、クッション材が対向壁からの反力によって変形している途中で塞がれるので、ピストンがある程度の距離移動した後には、クッション材の変形がクッション材の外形側に規制される。よって、連通路が塞がれた以後(ピストンがある程度移動した以降)は、クッション材(ピストン)にかかる荷重を増大させる方向に創出することができるという効果がある。
【0021】
請求項7記載のストロークシミュレータは、請求項1から6のいずれかに記載のストロークシミュレータの奏する効果に加え、隙間はピストンの先端側から反対側に向かって徐々に小さくなるように形成されているので、クッション材の逃げ場が徐々に小さくなり、徐々にピストンにかかる荷重を増加させることができる。従って、一層滑らかなペダル操作フィーリングを創出することができるという効果がある。
【0022】
請求項8記載のストロークシミュレータは、請求項1から7のいずれかに記載のストロークシミュレータの奏する効果に加え、第2の隙間は、内孔と、その内孔に内包されている突出部材との間に形成されているので、対向壁に当接するクッション材の先端から近い位置にクッション材の逃げ場となる第2の隙間を形成することができる。よって、クッション材の圧縮始めの変形を第2の隙間で軽減し易く、より確実に、ピストンにかかる荷重が圧縮始めのストロークで急激に増大するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。図1は、本発明のストロークシミュレータ40を用いたブレーキ装置1の概略構成図である。尚、図1に示すブレーキ装置1では、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動作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動作の説明は省略する。
【0024】
ブレーキ装置1には、主に、ブレーキペダル10と、ストロークセンサ20と、マスタシリンダ30と、
ストロークシミュレータ40と、左前輪のホイールシリンダ50とが設けられており、マスタシリンダ30と左前輪のホイールシリンダ50とが管路Aによって接続され、その管路Aにマスタシリンダ30のリザーバ31と繋がる管路Bが接続されている。
【0025】
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り、マスタシリンダ30に接続されている。ブレーキペダル10とマスタシリンダ30とを接続する部材の途中には、ストロークセンサ20が設けられている。
【0026】
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。
【0027】
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、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、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。
【0028】
管路Aには、マスタシリンダ30側から順番に、第1カット弁80と、第1圧力センサ60と、第2カット弁81と、管路Bと、第2圧力センサ61とが接続されている。
【0029】
第1カット弁80は、後述するストロークシミュレータ40と管路Aとの間を開閉する常閉型電磁弁である。第1圧力センサ60は、マスタシリンダ30と第2カット弁81との間のブレーキ液圧を検出し、ブレーキ液圧に応じた電気信号を発生する。第2カット弁81は、管路Aを開閉する常開型電磁弁である。第2圧力センサ61は、第2カット弁81と左前輪のホイールシリンダ50との間のブレーキ液圧を検出し、ブレーキ液圧に応じた電気信号を発生する。
【0030】
管路Bは、マスタシリンダ30のリザーバ31に繋がるメイン管b1と、メイン管b1から分岐して液圧源70、増圧弁82を介して管路Aに繋がる分岐管b2と、メイン管b1から分岐して減圧弁83を介して管路Aに繋がる分岐管b3とによって構成されている。
【0031】
液圧源70には、ポンプ71、アキュムレータ72、リリーフ弁73、第3圧力センサ63が設けられている。第3圧力センサ63は、分岐管b2のブレーキ液圧を検出し、ブレーキ液圧に応じた電気信号を発生する。
【0032】
液圧源70は、電動モータMによって駆動するポンプ71により、マスタシリンダ30のリザーバ31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63で検出し設定圧に調整する。
【0033】
増圧弁82は、分岐管b2を開閉する常閉型電磁弁である。増圧弁82が開弁すると、液圧源70から増圧弁82、管路Aを介してホイールシリンダ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。
【0034】
減圧弁83は、分岐管b3を開閉する常閉型電磁弁である。減圧弁83が開弁すると、ホイールシリンダ50内のブレーキ液が管路A、減圧弁83を介して液圧源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。
【0035】
次に、上述したブレーキ装置1のうち、ストロークシミュレータ40を除く部分の動作について説明する。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81を閉弁させて管路Aを閉じる。
【0036】
また、ストロークセンサ20および第1圧力センサ60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82および減圧弁83を制御することにより、ホイールシリンダ50のブレーキ液圧が目標値になるように制御する。
【0037】
具体的には、増圧弁82を開弁させてホイールシリンダ50のブレーキ液圧を上昇させ、減圧弁83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、その後、増圧弁82および減圧弁83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。
【0038】
そして、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81を開弁させて管路Aを開く。
【0039】
次に、図2を参照して、ストロークシミュレータ40について説明する。図2はストロークシミュレータ40の断面図である。尚、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。
【0040】
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り、主に、ハウジング41と、ハウジング41内に内包されるピストン機構Pとによって構成されている。
【0041】
ハウジング41は、ピストン機構Pを内包する空間を形成するものであり、その内部に円柱状の2つの穴411、412が同軸状に直列に形成されている。
【0042】
穴411は、主に、ピストン機構Pに含まれるピストン42の経路を形成するものであり、穴411のうち、特に、その底部とピストン42との間は液圧室43とされ、この液圧室43には、マスタシリンダ30から管路A、第1カット弁80を介してブレーキ液が流入されるようになっている。また、ピストン42の外周部には、例えば、Oリング424が配設され、液圧室43を密閉している。
【0043】
穴412は、主に、ピストン機構Pに含まれるピストン42以外の構成を配置するものであり、その内部は非圧縮性の流体(例えば、ブレーキ液)で充填されている。また、穴412は、貫通穴413によってマスタシリンダ30のリザーバ31に接続されている。また、穴412の一端側は開口されており、その開口は、キャップ45によって封止されている。
【0044】
キャップ45は、アルミニウム等の非弾性部材にて構成されている。キャップ45の外周部には、Oリング451が配設され、キャップ45の端部には、キャップ45の抜け止め用のサークリップ452が配設されている。また、キャップ45のピストン機構Pと対向する面には、凹部453が形成されており、この凹部453には、緩衝材90が圧入されている。
【0045】
緩衝材90は、ピストン機構Pに含まれるリテーナ44が当接し、そのリテーナ44に対して反力を付与するものである。緩衝材90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、ゴムで構成されている。
【0046】
ピストン機構Pには、主に、ピストン42と、ピストン42に圧着されているクッション材49と、ピストン42を液圧室43側に付勢する第1ばね46と、第1ばね46とピストン42の先端部とを内包するリテーナ44と、リテーナ44を液圧室43側に付勢する第2ばね47とが設けられている。
【0047】
ピストン42は、液圧室43に流入するブレーキ液によって押圧され第1ばね46に抗して穴411に沿って液圧室43を拡張する方向に移動するものであり、主に、穴411に沿って往復移動する円柱状の本体部421と、その本体部421の先端から突出する円柱状の支持部422とによって構成されている。
【0048】
クッション材49は、ピストン42の支持部422を内孔491に内包する筒状に形成され、弾性を有し、ピストン42の支持部422よりも突出してピストン42の支持部422に圧着されている。クッション材49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、ゴムで構成されている。
【0049】
ここで、図3を参照して、クッション材49と、ピストン42の支持部422とについて詳細に説明する。図3は、クッション材49と、ピストン42の支持部422とを示す拡大断面図である。
【0050】
クッション材49の内孔491は、直径Dの円柱状に形成されており、その内孔491の両端には、内孔491と外部とを連通する2つの連通路492,493が設けられている。
【0051】
一方、クッション材49の内孔491に内包されているピストン42の支持部422は、内孔491よりも小径な直径dで構成される円柱状の中央部422aと、その中央部422aの両端から内孔491側に突出し、内孔491と圧接する圧着部422b,422cとによって構成されている。
【0052】
よって、この2つの圧着部422b,422cによってクッション材49はピストン42の支持部422に圧着され、また、クッション材49の内孔491と、支持部422の中央部422aとの間には、支持部422の軸方向に延びるリング状の隙間Sが圧着部422b,422cの間に形成されていることになる。また、クッション材49に形成されている2つの連通路492,493のうち、連通路493は、この隙間Sとクッション材49の外周側とを連通する位置に配設されている。
【0053】
再び、図2に戻り、説明を続ける。ピストン機構Pには、上述したクッション材49が取着されているピストン42の支持部422を内包するように、第1ばね46が配設されている。
【0054】
第1ばね46は、ピストン42を液圧室43側に付勢するものでり、例えば、円筒形の圧縮コイルばねで構成されている。ピストン42の本体部421と支持部422との中間部分にはピストン42の径方向に突出するフランジ423が配設されており、そのフランジ423に第1ばね46の一端が支持され、第1ばね46の他端は後述するリテーナ44の対向壁441によって支持されている。
【0055】
リテーナ44は、ピストン42と一体となって穴412内を往復移動可能に配設されており、第1ばね46を内包するようにカップ状に形成されている。リテーナ44は、クッション材49と所定間隔を空けて対向する対向壁441と、対向壁441の周縁から液圧室43側に延びる周壁442と、周壁442の縁部から径方向に突出するフランジ443とによって構成されている。そして、フランジ443に第2ばね47の一端が支持されている。
【0056】
第2ばね47は、リテーナ44を液圧室43側に付勢するものであり、例えば、円筒形の圧縮コイルばねで構成されている。第2ばね47の一端はリテーナ44のフランジ443に支持され、第2ばね47の他端はキャップ45の内側から環状に突出する突起454の周囲に支持されている。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。
【0057】
次に、ストロークシミュレータ40の動作について説明する。ストロークシミュレータ40では、ピストン42の移動区間によって4つの区間に区分けされる。具体的には、初期位置からクッション材49の先端がリテーナ44の対向壁441に当接するまでの第1区間と、クッション材49の先端がリテーナ44の対向壁441に当接してから支持部422の先端がリテーナ44の対向壁441に当接するまでの第2区間と、支持部422の先端がリテーナ44の対向壁441に当接してからリテーナ44の対向壁441が緩衝材90に当接するまでの第3区間と、リテーナ44の対向壁441が緩衝材90に当接してからリテーナ44の対向壁441がキャップ45の突起454に当接するまでの第4区間である。
【0058】
第1区間は、初期位置からクッション材49の先端がリテーナ44の対向壁441に当接するまでの区間である。ピストン42のストロークとしては、ほぼ(L4−L3)となる。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1カット弁80を開弁させ、ストロークシミュレータ40と管路Aとを接続し、マスタシリンダ30から、管路A、第1カット弁80を介してストロークシミュレータ40の液圧室43にブレーキ液が流入されるようにする。
【0059】
ブレーキ液が液圧室43に流入すると、そのブレーキ液圧によって初期位置に位置するピストン42が押圧され、第1ばね46に抗して液圧室43から離間する方向に移動を開始する。そして、ピストン42の支持部422に圧着されているクッション材49の先端が、リテーナ44の対向壁441に当接する。即ち、第1区間では、第2ばね47よりもばね定数が小さい第1ばね46が主に圧縮されてピストン42にかかる荷重が創出される。
【0060】
第2区間は、クッション材49の先端がリテーナ44の対向壁441に当接してから支持部422の先端がリテーナ44の対向壁441に当接するまでの区間である。ピストン42のストロークとしては、ほぼL3となる。クッション材49の先端がリテーナ44の対向壁441に当接し、更にブレーキ液圧が上昇すると、ピストン42は第1ばね46及びクッション材49を圧縮させつつ、更に液圧室43から離間する方向に移動する。そして、支持部422の先端がリテーナ44の対向壁441に当接する。即ち、第2区間は、第1ばね46に加え、クッション材49が主に圧縮されてピストン42にかかる荷重が創出される。
【0061】
この第2区間では、クッション材49は、第2ばね47によって液圧室43側に付勢されているリテーナ44の対向壁441からの反力によって圧縮されることになる。クッション材49が圧縮されると、クッション材49の周囲は非圧縮性の流体で充填されているので、隙間Sに充填されている非圧縮性の流体は、連通路493からハウジング内に徐々に流出し、クッション材49は隙間Sを塞ぐように徐々に変形することになる。
【0062】
即ち、この隙間Sがクッション材49の逃げ場となり、クッション材49がリテーナ44の対向壁441から受ける反力は、クッション材49の変形によって軽減される。よって、第1区間から第2区間に変位する際に、クッション材49(ピストン42)にかかる荷重がクッション材49の圧縮始めに急激に増大するのを防止することができる。従って、滑らかなペダル操作フィーリングを創出することができる。
【0063】
また、クッション材49が圧縮されるにつれて(クッション材が圧縮されている途中で)、連通路493は、徐々に塞がれることになる。よって、この第2区間をピストン42がある程度の進行し、連通路493が塞がれた後は、クッション材49の変形がクッション材49の外形側に規制されることになる。従って、連通路493が塞がれた以後は、クッション材49(ピストン42)にかかる荷重を増大させる方向に創出することができる。
【0064】
ここで、図4を参照して、この第2区間におけるクッション材49の変形ストロークと変形荷重との関係について説明する。図4は、この第2区間におけるクッション材49の変形ストロークと変形荷重との関係を示す特性図である。
【0065】
例えば、隙間Sを設けることなくクッション材49の内孔491が支持部422に密着するようにクッション材49を支持部422に圧着した場合には、クッション材49の変形のための逃げ場がなく、支持部442の先端から突出したクッション材49の部分だけでリテーナ44からの反力を受けて変形することになり、圧縮始めに急激にピストン42にかかる荷重が増大することになる。従って、クッション材49の変形ストロークと変形荷重との関係は、図4に示す軌跡(III)のように、圧縮始めのストロークで急激に増加する。
【0066】
一方、本実施形態では、クッション材49にかかる荷重を隙間Sへのクッション材49全体の変形によって逃がすことができるので、ピストン42にかかる荷重が急激に増大するのを防止することができる。従って、クッション材49の変形ストロークと変形荷重との関係は、図4に示す軌跡(I)のように比例的に徐々に増加し、より滑らかなペダル操作フィーリングを創出することができる。
【0067】
再び、図2戻り、説明を続ける。第3区間は、支持部422の先端がリテーナ44の対向壁441に当接してからリテーナ44の対向壁441が緩衝材90に当接するまでの区間である。支持部422の先端がリテーナ44の対向壁441に当接し、更にブレーキ液圧が上昇すると、ピストン42はリテーナ44と一体となって液圧室43から離間する方向に更に移動する。そして、リテーナ44の対向壁441が緩衝材90に当接する。即ち、第3区間では、第2ばね47が主に圧縮されてピストン42にかかる荷重が創出される。
【0068】
第4区間は、リテーナ44の対向壁441が緩衝材90に当接してからリテーナ44の対向壁441がキャップ45の突起454に当接するまでの区間である。リテーナ44の対向壁441が緩衝材90に当接し、更にブレーキ液圧が上昇すると、ピストン42はリテーナ44を介して第2ばね47及び緩衝材90を圧縮しつつ、更に、液圧室43側と離間する方向に移動する。そして、リテーナ44の対向壁441がキャップ45の突起454に当接する。即ち、第4区間では、第2ばね47および緩衝材90が主に圧縮されてピストン42にかかる荷重が創出される。
【0069】
このように、ストロークシミュレータ40は、ピストン42が第1区間で第1ばね46、第2区間で第1ばね46とクッション材49、第3区間で第2ばね47、第4区間で第2ばね47と緩衝材90の反力に抗しつつ、第1〜第4区間を移動することで、マスタシリンダ30に加わるブレーキ液圧を創出し、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。
【0070】
次に、上述したストロークシミュレータ40を第1実施形態として、その第1実施形態とは別の実施形態である第2乃至第5実施形態のストロークシミュレータ40について説明する。尚、上述した第1実施形態のストロークシミュレータ40と共通する構成については、同一符合を付し、その説明は省略する。
【0071】
図5(a)は、第2実施形態のストロークシミュレータ40におけるクッション材49と、ピストン42の支持部422との拡大断面図である。尚、この図5(a)、後述する図5(b)は、図3に相当する図である。
【0072】
この第2実施形態は、第1実施形態における支持部422の中央部422aの形状を変形したものである。具体的には、支持部422の中央部422aを、図5(a)に示すように、ピストン42の先端側から反対側(液圧室43側)に向かって拡径するように構成したものである。よって、この第2実施形態では隙間Sは、ピストン42の先端側から反対側(液圧室43側)に向かって小さくなるように形成される。
【0073】
よって、この第2実施形態では、ピストン42が液圧室43から離間する方向に移動するに連れて、クッション材49の逃げスペースとしての隙間Sが次第に小さくなり、ピストン42にかかる荷重を徐々に増加させることができる。従って、この第2実施形態によれば、クッション材49の変形ストロークに対する変形荷重が、図4に示す軌跡(II)のように、2次関数的に徐々に増加し、一層、滑らかなペダル操作フィーリングを創出することができる。
【0074】
図5(b)は、第3実施形態のストロークシミュレータ40におけるクッション材49と、ピストン42の支持部422との拡大断面図である。
【0075】
この第3実施形態は、第1実施形態におけるピストン42の支持部422を、その中央部422aの途中で切断し、クッション材49の内孔491と同軸上に、リテーナ44の対向壁441から支持部422に向けて突出する突出部材444を設けたものである。
【0076】
また、この突出部材444は、支持部422の先端側から反対側(液圧室43側)に向かって縮径し、その先端径が支持部422の中央部422a径とほぼ一致し、その軸方向の長さは、クッション材49が対向壁441に当接した状態で(L2=0)、支持部422の先端との間に所定間隔(L1−L2)が空くように構成されている。
【0077】
よって、クッション材49が対向壁441に当接した状態では(L2=0)、突出部材444は、クッション材49の内孔491に内包され、突出部材444の先端と支持部422の先端との間には(L1−L2)の間隔が形成され、クッション材49の内孔491と突出部材444との間には、突出部材444側から支持部422に向かう方向に、徐々に大きくなる隙間S2が形成されることになる。
【0078】
第3実施形態では、第1実施形態で説明した第2区間に相当するのは、クッション材49が対向壁44に当接してから、突出部材444の先端と支持部422の先端との間を、ピストン42が移動する区間となる。ピストン42のストロークとしては、ぼぼ(L1−L2)となる。そして、この第2区間をピストン42が移動する場合、第3実施形態では、対向壁441に当接しているクッション材49の先端から近い位置に隙間S2が形成されているので、第2区間の移動当初におけるクッション材の変形を隙間S2によって軽減し易く、より確実に、ピストンにかかる荷重が急激に増大するのを防止することができる。また、ピストン42が液圧室43から離間する方向に移動するにつれて、クッション材49の逃げスペースとしての隙間S2が次第に小さくなり、ピストン42にかかる荷重を徐々に増加させることができる。
【0079】
従って、この第3実施形態によれば、第2実施形態と同様に、クッション材49の変形ストークに対する変形荷重は、図4に示す軌跡(II)のように、2次関数的に徐々に増加し、滑らかなペダル操作フィーリングを創出することができる。
【0080】
図6(a)は、第4実施形態のストロークシミュレータ40におけるクッション材49と、ピストン42の支持部422との拡大断面図である。尚、図6(a)、図6(b)は、ピストン42の径方向における断面図を示している。
【0081】
この第4実施形態は、第1実施形態における支持部422の圧着部422b,422cを変形したものである。この第4実施形態では、支持部422の圧着部422b,422cに代えて、クッション材49の内孔491から支持部422の中央部422aに向けて突出し、支持部422の中央部422aと圧接する圧着部494を設けたものである。また、この圧着部494は、支持部422の軸方向に延び、支持部422の周方向に所定間隔を空けて複数設けられている。
【0082】
この圧着部494によって、支持部422の軸方向に延びる隙間Sが、周方向に隣合う圧着部494の間に複数形成される。よって、この場合にも、隙間Sは、第1実施形態の場合と同様に作用し、図4に示す軌跡(I)の特性を得ることができる。また、このように圧着部494を構成することで、たとえ隙間Sが存在していたとしても、クッション材49をピストン42の支持部422に確実に圧着することができる。
【0083】
図6(b)は、第5実施形態のストロークシミュレータ40におけるクッション材49と、ピストン42の支持部422との拡大断面図である。
【0084】
この第5実施形態は、第1実施形態における支持部422の圧着部422b,422cを変形したものである。この第5実施形態では、支持部422の圧着部422b,422cに代えて、支持部422の中央部422aの角部を、圧着部422dとしたものである。
【0085】
具体的には、軸方向に延びる支持部422の中央部422aの角部が、クッション材49の内孔491に圧接するように、支持部422の中央部422aを多角柱状(例えば四角柱状)に構成し、その角部を圧着部422dとして、クッション材49を支持部422に圧着させるものである。
【0086】
この圧着部422dによって、支持部422の軸方向に延びる隙間Sが、周方向に隣合う圧着部422dの間に複数形成される。よって、この場合にも、隙間Sは、第1実施形態の場合と同様に作用し、図4に示す軌跡(I)の特性を得ることができる。また、このように圧着部494を構成することで、たとえ隙間Sが存在していたとしても、クッション材49をピストン42の支持部422に確実に圧着することができる。
【0087】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。
【0088】
本実施形態では、ピストン42の支持部422にクッション材49を圧着し、その支持部422とクッション材49の内孔との間に隙間Sを形成する場合について説明した。しかし、リテーナ44に支持部422、クッション材49に相当する構成を設け、緩衝材90をリテーナ44の対向壁441に相当する構成、第2ばね47を第1ばね46に相当する構成とすれば、上述した第4区画においても、ピストン42にかかる荷重がクッション材49の圧縮始めに急激に増加するのを防止して、滑らかなペダル操作フィーリングを創出することができる。
【0089】
また、本実施形態では、圧着部422b乃至422dを支持部422に設け、圧着部494をクッション材49に設ける場合について説明したが、当然に、支持部422と、クッション材49との両方に圧着部に相当する構成を設けるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【0090】
【図1】ストロークシミュレータを用いたブレーキ装置の概略構成図である。
【図2】ストロークシミュレータの断面図である。
【図3】クッション材とピストンの支持部とを示す拡大断面図である。
【図4】第2区間におけるクッション材49の変形ストロークと変形荷重との関係を示す特性図である。
【図5】(a)は、第2実施形態のクッション材とピストンの支持部との拡大断面図である。(b)は、第3実施形態のクッション材とピストンの支持部との拡大断面図である。
【図6】(a)は、第4実施形態のクッション材とピストンの支持部との拡大断面図である。(b)は、第5実施形態のクッション材とピストンの支持部との拡大断面図である。
【符号の説明】
【0091】
10 ブレーキペダル
40 ストロークシミュレータ
41 ハウジング
42 ピストン
422 支持部(ピストンの先端部)
422b乃至d 圧着部
44 リテーナ
441 対向壁
444 突出部材
46 第1ばね(付勢部材)
49 クッション材
491 内孔
493 連通路
494 圧着部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハウジング(41)と、そのハウジング(41)の内部(411,412)を軸方向に往復移動するピストン(42)とを備え、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)に発生させるストロークシミュレータにおいて、
前記ピストン(42)の先端部(422)を内孔(491)に内包する筒状に形成され、弾性を有し、前記ピストン(42)の先端よりも突出して前記ピストン(42)の先端部(422)に取着されているクッション材(49)と、
そのクッション材(49)が取着されている前記ピストン(42)を該ピストン(42)の先端側とは反対側に付勢する付勢部材(46)と、
その付勢部材(46)に抗して前記ピストン(42)が所定距離移動した場合に、前記クッション材(49)と当接するように前記クッション材(49)と対向配置されている対向壁(441)と、
その対向壁(441)からの反力によって変形する前記クッション材(49)によって縮小され、前記内孔(491)と、その内孔(491)に内包されている前記ピストン(42)の先端部(422)の外周面との間に形成されている隙間(S)とを備え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2】
前記クッション材(49)の内孔(491)と圧接して前記クッション材(49)を前記ピストン(42)の先端部(422)に圧着する圧着部(422b乃至422d、494)を備えていることを特徴とする請求項1に記載のストロークシミュレータ。
【請求項3】
前記圧着部(422b,422c)は前記ピストン(42)の軸方向に所定間隔を空けて複数設置され、
前記隙間(S)は隣設する前記圧着部(422b,422c)の間に形成されていることを特徴とする請求項2に記載のストロークシミュレータ。
【請求項4】
前記圧着部(422d,494)は前記ピストン(42)の周方向に所定間隔を空けて複数設置され、
前記隙間(S)は隣設する前記圧着部(422d,494)の間に形成されていることを特徴とする請求項2に記載のストロークシミュレータ。
【請求項5】
前記クッション材(49)は前記ハウジング(41)の内部(412)における前記クッション材(49)の外周側と前記隙間(S)とを連通させる連通路(493)を備えていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のストロークシミュレータ。
【請求項6】
前記クッション材(49)の周囲を囲む前記ハウジング(41)の内部(412)は非圧縮性の流体で充填され、
前記連通路(493)は、前記クッション材(49)が前記対向壁(441)からの反力によって変形している途中で塞がれることを特徴とする請求項5に記載のストロークシミュレータ。
【請求項7】
前記隙間(S)は前記ピストン(42)の先端側から反対側に向かって徐々に小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のストロークシミュレータ。
【請求項8】
前記クッション材(49)が前記対向壁(441)に当接した状態で、前記クッション材(49)の内孔(491)に内包され、前記ピストン(42)の先端との間に所定間隔(L1−L2)が空くように前記対向壁(441)から前記ピストン(42)の先端に向けて突出する突出部材(444)と、
前記対向壁(441)からの反力によって変形するクッション材(49)によって縮小され、前記内孔(491)と、その内孔(491)に内包されている前記突出部材(444)との間に形成されている第2の隙間(S2)とを備えていることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のストロークシミュレータ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2009−227172(P2009−227172A)
【公開日】平成21年10月8日(2009.10.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−76848(P2008−76848)
【出願日】平成20年3月24日(2008.3.24)
【出願人】(301065892)株式会社アドヴィックス (1,291)
【Fターム(参考)】