(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキペダルにリンクしてピストンロッドの摺動により油圧を発生するマスターシリンダと、マスターシリンダと連通するダンパ本体に設けられた複数のシリンダと、各シリンダ内にシール部材でシールされ摺動自在に嵌挿されたピストンと、ピストンにより区画される油室と、ピストンを一方向に付勢するようピストンと対向して介装され、かつ、ばね定数をそれぞれ異にするばね部材と、本体に設けたカバーに螺合しピストンの移動を規制する手段と、連通路の油圧を検出するように設けられた圧力センサとを備え、ブレーキペダルの踏み込みストロークにより前記ばね部材を介してピストンを付勢させ、前記シリンダ内の油室に発生する油圧に見合うブレーキ踏み反力を模擬的に発生するブレーキペダル踏模擬反力装置。
【請求項２】
ブレーキペダルにリンクしてピストンロッドの摺動により油圧を発生するマスターシリンダと、マスターシリンダと連通するブロック体に螺合したシリンダ体と、シリンダ体と螺合したケースに支持されるインナーケースと、シリンダ体内にシール部材でシールされ摺動自在に嵌挿されたピストンと、ピストンの一端によりシリンダ体内に区画される油室と、ピストンの他端部に設けた小径部に係合する第１のばね受けと、ピストンに対向しインナーケース内に直列的に配設される複数の第２のばね受けと、ケース端部側に設けた第３のばね受けと、それぞればね定数を異にし上記各ばね受け間に介装される複数のばね部材と、第３のばね受けに係合しケースに螺合してばね部材の初期荷重を設定するアジャストボルトと、上記第２のばね受けに螺合するアジャストボルトと、ブロック体内の油圧を検出するよう設けられた圧力センサとを備え、ブレーキペダルの踏み込みストロークにより前記ばね部材を介してピストンを付勢させ、前記シリンダ内の油室に発生する油圧に見合うブレーキ踏み反力を模擬的に発生するブレーキペダル踏模擬反力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ドライビングシミュレ−タに関し、特にブレ−キペダル操作の使用に適するブレ−キペダル踏模擬反力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ドライビングシミュレ−タにおけるブレ−キの操作機構は、実車そのものに使用しているもので、図３の（Ａ）に示すように、ブレ−キペダル１、マスタ−シリンダ２、ホイ−ルシリンダ３、ブレ−キドラム４、ブレ−キシュ５、パイプ６、圧力センサ７等により構成されている。
【０００３】
ブレ−キペダル１を踏むと、ペダル１にリンクしたプッシュロッド８が移動してマスタ−シリンダ２内のピストンを押し、マスタ−シリンダ２内に油圧が発生し、この油圧をパイプ６を介してホイルシリンダ３で受けてブレ−キシュ−５をドラム４に押しつけて、図３の（Ｂ）に示すように、ペダルストロ−クによる反力特性を利用して、車輪を制動するようになっている。シリンダ内に発生した油圧を圧力センサ７で検出し、ドライビングシミュレ−タ用にブレ−キ力として使用している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、実車を使用したドライビングシミュレ−タにあっては、ブレ−キ操作機構に実車の部品をそのまま使用するという理由によりシミュレ−タ装置には実車を搬入し、装着しなければならず、装置が大掛かりとなり、高価な装置となるとともに、機種によってペダルストロ−クによる反力特性が異なり、反力特性を再現するためには、車体を入れ換えなければならず、容易に反力特性を変更することができず、大変な手間が掛かると言う問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、ドライビングシミュレ−タに実車を使用することなく、実車のブレ−キ踏み反力を模擬的に発生するブレ−キペダル踏模擬反力装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の課題解決手段におけるブレーキペダル踏模擬反力装置は、ブレーキペダルにリンクしてピストンロッドの摺動により油圧を発生するマスターシリンダと、マスターシリンダと連通するダンパ本体に設けられた複数のシリンダと、各シリンダ内にシール部材でシールされ摺動自在に嵌挿されたピストンと、ピストンにより区画される油室と、ピストンを一方向に付勢するようピストンと対向して介装され、かつ、ばね定数をそれぞれ異にするばね部材と、本体に設けたカバーに螺合しピストンの移動を規制する手段と、連通路の油圧を検出するように設けられた圧力センサとを備え、ブレーキペダルの踏み込みストロークにより前記ばね部材を介してピストンを付勢させ、前記シリンダ内の油室に発生する油圧に見合うブレーキ踏み反力を模擬的に発生する。
【０００７】
第２の課題解決手段におけるブレーキペダル踏模擬反力装置は、ブレーキペダルにリンクしてピストンロッドの摺動により油圧を発生するマスターシリンダと、マスターシリンダと連通するブロック体に螺合したシリンダ体と、シリンダ体と螺合したケースに支持されるインナーケースと、シリンダ体内にシール部材でシールされ摺動自在に嵌挿されたピストンと、ピストンの一端によりシリンダ体内に区画される油室と、ピストンの他端部に設けた小径部に係合する第１のばね受けと、ピストンに対向しインナーケース内に直列的に配設される複数の第２のばね受けと、ケース端部側に設けた第３のばね受けと、それぞればね定数を異にし上記各ばね受け間に介装される複数のばね部材と、第３のばね受けに係合しケースに螺合してばね部材の初期荷重を設定するアジャストボルトと、上記第２のばね受けに螺合するアジャストボルトと、ブロック体内の油圧を検出するよう設けられた圧力センサとを備え、ブレーキペダルの踏み込みストロークにより前記ばね部材を介してピストンを付勢させ、前記シリンダ内の油室に発生する油圧に見合うブレーキ踏み反力を模擬的に発生する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
この実施の形態に関わるブレ−キペダル踏模擬反力装置は、図１の（Ａ）に示すように、マスタ−シリンダ１２内には、シ−ル部材１７でシ−ルされたピストン１３ａ、１３ｂが摺動自在に嵌挿して油室１４ａ、１４ｂを画成し、ブレ−キペダル１１にリンクしたピストンロッド１５と係合するとともに、油室１４ａ、１４ｂにはピストン１３ａ、１３ｂを一方向に押圧するばね部材１６ａ、１６ｂが挿入されている。
【０００９】
ダンパ本体２０には、複数のシリンダ２１、２２、２３が形成され、各シリンダ２１、２２、２３には異なるばね定数ｋ１、ｋ２、ｋ３（ｋ１＜ｋ２＜ｋ３）を有するばね部材２４、２５、２６に付勢され、シ−ル部材２７でシ−ルされたピストン２８、２９、３０が摺動自在に嵌挿されて各シリンダ２１、２２、２３内に油室３１、３２、３３を画成している。
【００１０】
ダンパ本体２０にボルト３９で取り付けたカバ−３５にはアジャストボルト３６、３７、３８が螺合するとともにナット４０で螺止され、アジャストボルト３６、３７、３８を回動すると、各ピストン２８、２９、３０の移動量を任意に設定できるようになっている。
【００１１】
マスタ−シリンダ１２内に形成された油室１４ａ、１４ｂとダンパ本体２０のシリンダ２１、２２、２３内に形成された各油室３１、３２、３３とは管路４１で並列に接続されている。管路４１中には管路内の油の圧力を検出する圧力センサ４３が設けられている。
【００１２】
以上のように構成され、次にその作用について説明する。
ドライバ−がブレ−キペダル１１を踏むと、ブレ−キペダル１１にリンクしたピストンロッド１５の移動によりピストン１３ａ、１３ｂがばね部材１６ａ、１６ｂに抗して摺動して、油室１４ａ、１４ｂ内の油は管路４１を介してダンパ本体２０内の各シリンダ２１、２２、２３の油室３１、３２、３３に流入する。
【００１３】
ブレ−キペダル１１の踏み込みストロ−クと管路４１に発生する油圧力による反力との関係は、図１の（Ｂ）に示すように、ブレ−キペダル１１の踏み込みストロ−クが比較的小さいＬ１以下では、３つのばね部材２４、２５、２６による合成反力Ｋ１は、ピストン２８がばね定数ｋ１のばね部材２４に抗してアジャストボルト３６に当接するまでばね定数ｋ１による勾配で反力が増加していき、ペダル１１の踏み込みストロ−クがＬ１を超えてＬ２以下では、合成反力Ｋ２はピストン２９がばね部材２５に抗してアジャストボルト３７に当接するまでばね定数ｋ２による勾配で反力が増加していき、さらに、ペダル１１の踏み込みストロ−クがＬ２を超えてＬ３以下では、合成反力Ｋ３は、ピストン３０がばね部材２６に抗してアジャストボルト３８に当接するまでばね定数ｋ３による勾配で反力が増加する。
【００１４】
また、アジャストボルト３６、３７、３８の位置調整並びにばね部材２４、２５、２６のばね定数ｋ１、ｋ２、ｋ３、ばね部材２４、２５、２６の初期設定等を変更することによりペダル１１の踏み込みストロ−クとその時の踏み込み反力特性を任意に変更することができる。
【００１５】
このように、複数のピストン２８、２９、３０に作用する油圧による押し力を複数のばね部材２４、２５、２６を介して並列に配設して、ペダル１１の踏み込みストロ−クに見合う踏み込み反力を発生するようにしたので、部品点数が少なく、簡単な構造で任意なブレ−キ踏み反力を模擬的に作りだし、シリンダ内に発生した油圧を圧力センサ４３で検出し、ドライビングシミュレ−タ用にブレ−キ力として使用するとができる。
【００１６】
他の実施の形態として、図２に示すように、ケ−ス５０内にインナ−ケ−ス５２を支持したシリンダ体５１が螺合されている。
【００１７】
シリンダ体５１には孔５３が穿設されており、このシリンダ体５１の孔５３にはシ−ル部材５５でシ−ルされたピストン５４が摺動自在に嵌挿されて油室５６を区画する。
【００１８】
ピストン５４の他端側の小径部５７に第１のばね受け５８が係合し、この第１のばね受け５８からばね定数ｋ４なるばね部材６０を介して第２のばね受け６１が、さらに、第２のばね受け６１よりばね定数ｋ５なるばね部材６２を介して第３のばね受け６３がインナーケース５２内に設けられて、ばね部材６０、６２は第２のばね受け６１を介して直列に装着されている。
【００１９】
第２のばね受け６１にはアジャストボルト６４、６５が螺合されており、アジャストボルト６４は、ピストン５４の端面との間隔Ｓ、アジャストボルト６５は、第３のばね受け６３の端面との間隔Ｔを規制することができる。
【００２０】
第３のばね受け６３には、ケース５０の端部に螺合し、ナット６６で螺止されるアジャストボルト６７が係合しており、アジャストボルト６７を回動することにより第３のばね受け６３を押圧して、ばね部材６０、６２を圧縮し、ばねの初期荷重を設定することができる。
【００２１】
シリンダ体５１の他端側はブロック７０に螺合しており、ブロック７０には通路７１が形成されており、図示しないマスタ−シリンダに接続されるポ−ト７２と、ポ−ト７２に連通して供給される油圧を検出する検出センサ７３がシ−ル部材７４でシ−ルされた継ぎ手７５を介して設けられ、ピストン５４の一端側のシリンダ体５１に区画された油室５６に通路７６で連通されている。
【００２２】
次にその作用について説明すると、図示しないマスターシリンダより油圧がブロック７０のポート７２に流入すると、油圧は通路７１、７６を介してピストン５４の一端側のシリンダ体５４の油室５６に流入して、ピストン５４の一端面に作用する。
【００２３】
油圧力に応じてばね部材６０を押圧して、ペダルの踏み込みストロークに見合う踏み込み反力がばね部材６０のばね定数ｋ４による勾配で発生し、ペダルの踏み込みストロークがさらに大きくなりピストン５４の他端面がアジャストボルト６４に当接すると、油圧力に応じてばね部材６２を押圧してペダルの踏み込みストロークに見合う踏み込み反力が発生し、アジャストボルト６５が第３のばね受け６３に当接するまでばね部材６２のばね定数ｋ５による勾配で踏み込み反力が増大し、ペダルの踏み込みストロークに見合う踏み込み反力を２段階に変更することができる。
【００２４】
また、アジャストボルト６４、６５の位置調整並びにばね部材６０、６２のばね定数ｋ１、ｋ２、アジャストボルト６７によるばねの初期荷重を変更することによりペダルの踏み込みストロ−クとその時の踏み込み反力特性を任意に変更することもできる。
【００２５】
さらに、ばね定数の異なるばね部材を多段に直列に配設することにより踏み込み反力特性を任意に変更することもできる。
【００２６】
このように、本発明の反力装置はピストンに作用する油圧による押し力をばね定数の異なる複数のばね部材をばね受けを介して交互に直列状に配設して、ペダルの踏み込みストロ−クに見合う踏み込み反力を発生するようにしたので、部品点数が少なく、簡単な構造で任意なブレ−キ踏み反力を模擬的に作りだし、シリンダ内に発生した油圧を圧力センサ７３で検出し、ドライビングシミュレ−タ用にブレ−キ力として使用するとができる。
【００２７】
【発明の効果】
第１の発明によれば、ブレ−キペダルにリンクしてピストンロッドの摺動により油圧を発生するマスタ−シリンダと、マスタ−シリンダと連通するダンパ本体に設けられた複数のシリンダと、各シリンダ内にシ−ル部材でシ−ルされ摺動自在に嵌挿されたピストンと、ピストンにより区画される油室と、ピストンを一方向に付勢するようピストンと対向して介装され、かつ、ばね定数をそれぞれ異にするばね部材と、本体に設けたカバ−に螺合しピストンの移動を規制する手段と、連通路の油圧を検出するように設けられた圧力センサとを備え、ブレ−キペダルの踏み込みストロ−クにより前記ばね部材を介してピストンを付勢させ、前記シリンダ内の油室に発生する油圧に見合うブレ−キ踏み反力を模擬的に発生するようにしたので、ドライビングシミュレ−タ用ブレ−キ反力装置は、ブレ−キ操作機構に実車の部品をそのまま使用することなく、複数のピストンに作用する油圧による押し力をばね定数をそれぞれ異にする複数のばね部材を介して並列に配設し、アジャストボルトでばね力を個々に調整してペダルの踏み込みストロ−クに見合う踏み込み反力を多段階的に発生することができ、部品点数が少なく、簡単な構造で、安価に、任意のブレ−キ踏み反力を模擬的に作りだすことができる。
【００２８】
第２の発明によれば、ブレーキペダルにリンクしてピストンロッドの摺動により油圧を発生するマスターシリンダと、マスターシリンダと連通するブロック体に螺合したシリンダ体と、シリンダ体と螺合したケースに支持されるインナーケースと、シリンダ体内にシール部材でシールされ摺動自在に嵌挿されたピストンと、ピストンの一端によりシリンダ体内に区画される油室と、ピストンの他端部に設けた小径部に係合する第１のばね受けと、ピストンに対向しインナーケース内に直列的に配設される複数の第２のばね受けと、ケース端部側に設けた第３のばね受けと、それぞればね定数を異にし上記各ばね受け間に介装される複数のばね部材と、第３のばね受けに係合しケースに螺合してばね部材の初期荷重を設定するアジャストボルトと、上記第２のばね受けに螺合するアジャストボルトと、ブロック体内の油圧を検出するよう設けられた圧力センサとを備え、ブレーキペダルの踏み込みストロークにより前記ばね部材を介してピストンを付勢させ、前記シリンダ内の油室に発生する油圧に見合うブレーキ踏み反力を模擬的に発生するようにしたので、ドライビングシミュレータ用ブレーキ反力装置は、ブレーキ操作機構に実車の部品をそのまま使用することなく、ピストンに作用する油圧による押し力をばね定数をそれぞれ異にする複数のばね部材とばね受けとを交互に直列的に配設して、ペダルの踏み込みストロークに見合う踏み込み反力を多段階的に発生することができ、部品点数が少なく、簡単な構造で、安価に、任意のブレーキ踏み反力を模擬的に作りだすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態のブレ−キペダル踏模擬反力装置を示し、（Ａ）は構造図を、（Ｂ）は（Ａ）の反力特性を示すグラフである。
【図２】同じく他のブレ−キペダル踏模擬反力装置の断面図である。
【図３】従来例を示すブレ−キ機構を示し、（Ａ）は側面図を、（Ｂ）は（Ａ）の反力特性をじ示すグラフである。
【符号の説明】
１    ブレ−キペダル
２    マスタ−シリンダ
３    ホイ−ルシリンダ
４    ブレ−キドラム
５    ブレ−キシュ−
６    パイプ
７    圧力センサ
８    ピストンロッド
１１    ブレ−キペダル
１２    マスタ−シリンダ
１３ａ  ピストン
１３ｂ  ピストン
１４ａ  油室
１４ｂ  油室
１５    ピストンロッド
１６ａ  ばね部材
１６ｂ  ばね部材
１７    シ−ル部材
２０    ダンパ本体
２１    シリンダ
２２    シリンダ
２３    シリンダ
２４    ばね部材
２５    ばね部材
２６    ばね部材
２７    シ−ル部材
２８    ピストン
２９    ピストン
３０    ピストン
３１    油室
３２    油室
３３    油室
３５    カバ−
３６    アジャストボルト
３７    アジャストボルト
３８    アジャストボルト
４０    ナット
４１    管路
５０    ケ−ス
５１    シリンダ体
５２    インナ−ケ−ス
５３    孔
５４    ピストン
５５    シ−ル部材
５６    油室
５７    小径部
５８    第１のばね受け
６０    第１のばね部材
６１    第２のばね受け
６２    第２のばね部材
６３    第３のばね受け
６４    第１のアジャストボルト
６５    第２のアジャストボルト
６６    ナット
６７    第３のアジャストボルト
７０    ブロック
７１    通路
７２    ポ−ト
７３    圧力センサ
７４    シ−ル部材
７５    継ぎ手
７６    通路
Ｓ    小径部と第１のアジャストボルトとの間隔
Ｔ    第２のアジャストボルトと第３のばね受けとの間隔
【図１】
0003714719.tif 000002
【図２】
0003714719.tif 000003
【図３】
0003714719.tif 000004