(57)【要約】【課題】ブレーキ操作時の違和感を緩和させるとともに、基体を小型化することができるストロークシミュレータを提供する。【解決手段】ストロークシミュレータ２であって、基体１００に形成された有底の第二シリンダ穴１２と、第二シリンダ穴１２に挿入されたピストン２１と、第二シリンダ穴１２の開口部を閉塞する蓋部材２４と、ピストン２１と蓋部材２４との間に配置された第二コイルばね２３と、蓋部材２４に設けられた皿ばね２５（弾性部材）と、を備えている。第二コイルばね２３および皿ばね２５は、第二シリンダ穴１２の径方向に並設され、第二シリンダ穴１２の軸方向において、皿ばね２５が第二コイルばね２３よりも小さく形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキ操作子に操作反力を付与するストロークシミュレータであって、
基体に形成された有底のシリンダ穴と、
前記シリンダ穴に挿入されたピストンと、
前記シリンダ穴の開口部を閉塞する蓋部材と、
前記ピストンと前記蓋部材との間に配置されたコイルばねと、
前記蓋部材に設けられた弾性部材と、を備え、
前記コイルばねおよび前記弾性部材は、前記シリンダ穴の径方向に並設され、
前記シリンダ穴の軸方向において、前記弾性部材が前記コイルばねよりも小さいことを特徴とするストロークシミュレータ。
【請求項２】
前記弾性部材のばね定数は、前記コイルばねのばね定数よりも大きい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】
前記弾性部材は、前記コイルばねの内部に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のストロークシミュレータ。
【請求項４】
前記弾性部材は、円板状の板ばね部材であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のストロークシミュレータ。
【請求項５】
車両用ブレーキシステムであって、
ブレーキ操作子の操作量に応じてブレーキ液圧を発生させるブレーキ液圧発生装置と、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載されたストロークシミュレータと、を備え、
前記ストロークシミュレータは、前記ブレーキ液圧発生装置の前記基体に設けられていることを特徴とする車両用ブレーキシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ブレーキシステムに用いられるストロークシミュレータおよび車両用ブレーキシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用ブレーキシステムのブレーキ液圧発生装置は、マスタシリンダと、モータを駆動源とするスレーブシリンダと、ブレーキペダルに操作反力を付与するストロークシミュレータと、を備えている。
【０００３】
従来のストロークシミュレータとしては、基体に形成された有底のシリンダ穴と、シリンダ穴に挿入されたピストンと、シリンダ穴の開口部を閉塞する蓋部材と、ピストンと蓋部材との間に配置された二つのコイルばねと、を備えているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
前記した従来のストロークシミュレータでは、二つのコイルばねがシリンダ穴の軸方向に直列に連結されている。そして、一方のコイルばねのばね定数よりも他方のコイルばねのばね定数が大きく設定されており、ブレーキペダルのストローク量に応じて反力特性が切り替わる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２０６７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記した従来のストロークシミュレータでは、複数のコイルばねをシリンダ穴の軸方向に連結しているため、シリンダ穴が軸方向に大きくなり、基体が大きくなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記した問題を解決し、ブレーキ操作時の違和感を緩和させるとともに、基体を小型化することができるストロークシミュレータおよび車両用ブレーキシステム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】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は、ブレーキ操作子に操作反力を付与するストロークシミュレータである。前記したストロークシミュレータは、基体に形成された有底のシリンダ穴と、前記シリンダ穴に挿入されたピストンと、前記シリンダ穴の開口部を閉塞する蓋部材と、前記ピストンと前記蓋部材との間に配置されたコイルばねと、前記蓋部材に設けられた弾性部材と、を備えている。前記コイルばねおよび前記弾性部材は、前記シリンダ穴の径方向に並設され、前記シリンダ穴の軸方向において、前記弾性部材が前記コイルばねよりも小さく形成されている。
【０００９】
ブレーキ液圧発生装置において、マスタシリンダのブレーキ液圧をホイールシリンダに伝達している場合に、ブレーキ操作子が所定の操作量に達すると、ブレーキ操作子の操作量の増加量に対する操作反力の増加量が大きくなる変化点が存在している。
【００１０】
本発明のストロークシミュレータでは、ブレーキ操作子を操作する過程において、コイルばねによってブレーキ操作子に操作反力が付与された後に、ピストンが弾性部材に当接して、コイルばねおよび弾性部材によってブレーキ操作子に操作反力が付与される。すなわち、ブレーキ操作子が所定の操作量に達すると、ブレーキ操作子の操作量の増加量に対する操作反力の増加量が大きくなる。
このように、本発明のストロークシミュレータでは、ブレーキ操作子に付与される操作反力の反力特性を、マスタシリンダのブレーキ液圧をホイールシリンダに伝達している場合の反力特性に近似させることができる。
【００１１】
そして、本発明のストロークシミュレータでは、コイルばねおよび弾性部材がシリンダ穴の径方向に並設されているため、複数のコイルばねを直列に連結した場合に比べて、シリンダ穴を軸方向に小さくすることができ、基体を小型化することができる。
【００１２】
なお、前記弾性部材としては、例えば、皿ばねやウェーブワッシャー等の円板状の板ばね部材を用いることができる。このように、各種の弾性部材を用いることで、ブレーキ操作子に付与される操作反力を所望の反力特性に設定することができる。特に、弾性部材が円板状の板ばね部材である場合には、少ないストローク量でばね荷重を出すことができ、ストロークシミュレータの軸長をより小さくすることができる。
【００１３】
前記したストロークシミュレータにおいて、前記弾性部材のばね定数を前記コイルばねのばね定数よりも大きく設定することが望ましい。
この構成では、ブレーキ操作子が所定の操作量に達すると、ブレーキ操作子のストローク量の増加量に対する操作反力の増加量を明確に大きくすることができる。したがって、ブレーキ操作子に付与される操作反力の反力特性を、マスタシリンダのブレーキ液圧をホイールシリンダに伝達している場合の反力特性に近似させることができる。
【００１４】
前記したストロークシミュレータにおいて、前記弾性部材を前記コイルばねの内部に配置した場合には、シリンダ穴が径方向に大きくなるのを防ぐことができる。
【００１５】
また、本発明の車両用ブレーキシステムは、ブレーキ操作子の操作量に応じてブレーキ液圧を発生させるブレーキ液圧発生装置と、前記した本発明のストロークシミュレータと、を備え、前記ストロークシミュレータは、前記ブレーキ液圧発生装置の前記基体に設けられている。
このような車両用ブレーキシステムでは、ストロークシミュレータによってブレーキ操作子に付与される操作反力の反力特性を、マスタシリンダのブレーキ液圧をホイールシリンダに伝達している場合の反力特性に近似させることができる。
また、ストロークシミュレータでは、コイルばねおよび弾性部材がシリンダ穴の径方向に並設されているため、複数のコイルばねを直列に連結した場合に比べて、シリンダ穴を軸方向に小さくすることができ、基体を小型化することができる。したがって、車両用ブレーキシステムを小型化することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のストロークシミュレータおよび車両用ブレーキシステムでは、ブレーキ操作子に付与される操作反力の反力特性を、マスタシリンダのブレーキ液圧をホイールシリンダに伝達している場合の反力特性に近似させることができ、ブレーキ操作時の違和感を緩和することができる。
また、本発明のストロークシミュレータおよび車両用ブレーキシステムでは、コイルばねおよび弾性部材がシリンダ穴の径方向に並設されているため、シリンダ穴を軸方向に小さくすることができ、基体を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態のストロークシミュレータを用いた車両用ブレーキシステムを示した模式図である。
【図２】本実施形態のストロークシミュレータの初期状態を示した側断面図である。
【図３】本実施形態のストロークシミュレータにおいて、ピストンがブッシュに当接した状態の側断面図である。
【図４】本実施形態のストロークシミュレータにおいて、ピストンが皿ばねに当接した状態の側断面図である。
【図５】ブレーキペダルに付与される操作反力の反力特性を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明のストロークシミュレータおよび車両用ブレーキシステム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。
【００１９】
車両用ブレーキシステムＡは、図１に示すように、原動機（エンジンや電動モータ等）の起動時に作動するバイ・ワイヤ（By Wire）式のブレーキシステムと、原動機の停止時などに作動する油圧式のブレーキシステムの双方を備えるものである。
【００２０】
車両用ブレーキシステムＡは、エンジン（内燃機関）のみを動力源とする自動車のほか、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・燃料電池自動車等にも搭載することができる。
【００２１】
車両用ブレーキシステムＡは、ブレーキペダルＰ（特許請求の範囲における「ブレーキ操作子」）のストローク量（操作量）に応じてブレーキ液圧を発生させるブレーキ液圧発生装置Ａ１を備えている。
また、車両用ブレーキシステムＡは、ブレーキペダルＰの操作量に応じてモータ（電動アクチュエータ）を駆動させることでブレーキ液圧を発生させるスレーブシリンダＡ２を備えている。
さらに、車両用ブレーキシステムＡは、車両挙動の安定化を支援する液圧制御装置Ａ３を備えている。
ブレーキ液圧発生装置Ａ１、スレーブシリンダＡ２および液圧制御装置Ａ３は、別ユニットとして構成されており、外部配管を介して連通している。
【００２２】
ブレーキ液圧発生装置Ａ１は、基体１００と、ブレーキペダルＰの操作によって作動するマスタシリンダ１と、ブレーキペダルＰに擬似的な操作反力を付与するストロークシミュレータ２と、電子制御装置７と、を備えている。
【００２３】
基体１００は、車両に搭載される金属部品であり、二つのシリンダ穴１１，１２および複数の液圧路９ａ〜９ｅが形成されている。また、基体１００には、リザーバ３等の各種部品が取り付けられる。
【００２４】
マスタシリンダ１は、タンデムピストン型であり、二つのピストン１ａ，１ｂと、二つのコイルばね１ｃ，１ｄとから構成されている。マスタシリンダ１は、有底円筒状の第一シリンダ穴１１内に設けられている。
【００２５】
第一シリンダ穴１１の底面と、セコンダリピストン１ａとの間には、第一圧力室１ｅが形成されている。第一圧力室１ｅには、第一コイルばね１ｃが収容されている。第一コイルばね１ｃは、底面側に移動したセコンダリピストン１ａを開口部側に押し戻すものである。
【００２６】
セコンダリピストン１ａと、プライマリピストン１ｂとの間には、第二圧力室１ｆが形成されている。第二圧力室１ｆには、第二コイルばね１ｄが収容されている。第二コイルばね１ｄは、底面側に移動したセコンダリピストン１ａを開口部側に押し戻すものである。
【００２７】
ブレーキペダルＰのロッドＰ１は、第一シリンダ穴１１内に挿入されている。ロッドＰ１の先端部は、プライマリピストン１ｂに連結されている。これにより、プライマリピストン１ｂは、ロッドＰ１を介してブレーキペダルＰに連結されている。
セコンダリピストン１ａおよびプライマリピストン１ｂは、ブレーキペダルＰの踏力を受けて第一シリンダ穴１１内を底面側に摺動し、両圧力室１ｅ，１ｆ内のブレーキ液を加圧する。
【００２８】
リザーバ３は、ブレーキ液を貯溜する容器であり、基体１００の上面に取り付けられている。両圧力室１ｅ，１ｆには、連通穴３ａ，３ａを通じてリザーバ３からブレーキ液を補給可能となっている。
【００２９】
ストロークシミュレータ２は、ピストン２１と、二つのコイルばね２２，２３と、蓋部材２４と、蓋部材２４に設けられた皿ばね２５と、から構成されている。ストロークシミュレータ２は、有底円筒状の第二シリンダ穴１２内に設けられている。第二シリンダ穴１２の開口部は蓋部材２４によって閉塞されている。
【００３０】
第二シリンダ穴１２の底面１２ｄ側の部位には、ピストン２１が収容される圧力室１２ａが形成されている。また、ピストン２１と蓋部材２４との間には、収容室１２ｂが形成されている。収容室１２ｂには、二つのコイルばね２２，２３および皿ばね２５が収容されている。両コイルばね２２，２３および皿ばね２５は、蓋部材２４側に移動したピストン２１を底面１２ｄ側に押し戻すとともに、ブレーキペダルＰに操作反力を付与するものである。
【００３１】
次に、基体１００内に形成された各液圧路について説明する。
第一メイン液圧路９ａは、第一シリンダ穴１１の第一圧力室１ｅを起点とする液圧路である。第一メイン液圧路９ａの終点である出力ポート１５ａには、液圧制御装置Ａ３に至る配管Ｈａが連結されている。
【００３２】
第二メイン液圧路９ｂは、第一シリンダ穴１１の第二圧力室１ｆを起点とする液圧路である。第二メイン液圧路９ｂの終点である出力ポート１５ｂには、液圧制御装置Ａ３に至る配管Ｈｂが連結されている。
【００３３】
連絡液圧路９ｃ，９ｄは、入力ポート１５ｃ，１５ｄからメイン液圧路９ａ，９ｂに至る液圧路である。入力ポート１５ｃ，１５ｄには、スレーブシリンダＡ２に至る配管Ｈｃ，Ｈｄが接続されている。
【００３４】
分岐液圧路９ｅは、第一メイン液圧路９ａから分岐して、ストロークシミュレータ２の圧力室１２ａに至る液圧路である。
【００３５】
第一メイン液圧路９ａにおいて、分岐液圧路９ｅとの連結部位よりも下流側（出力ポート１５ａ側）には、第一メイン液圧路９ａを開閉する第一切替弁４が設けられている。第一切替弁４は、常開型の電磁弁であり、閉弁した状態に切り換わることで、第一メイン液圧路９ａの上流側と下流側とを遮断するマスタカット弁である。
【００３６】
第二メイン液圧路９ｂには、第二メイン液圧路９ｂを開閉する第二切替弁５が設けられている。第二切替弁５は、常開型の電磁弁であり、閉弁した状態に切り換わることで、第二メイン液圧路９ｂの上流側と下流側とを遮断するマスタカット弁である。
【００３７】
分岐液圧路９ｅには、常閉型の電磁弁である開閉弁６が設けられている。開閉弁６は分岐液圧路９ｅを開閉するものである。
【００３８】
二つの圧力センサ８ａ，８ｂは、ブレーキ液圧の大きさを検知するものである。両圧力センサ８ａ，８ｂで取得された情報は電子制御装置７に出力される。
【００３９】
第一圧力センサ８ａは、第二メイン液圧路９ｂに設けられている。第一圧力センサ８ａは、第二切替弁５よりも上流側（マスタシリンダ１側）に配置されており、マスタシリンダ１で発生したブレーキ液圧を検知する。
第二圧力センサ８ｂは、第一メイン液圧路９ａに設けられている。第二圧力センサ８ｂは、第一切替弁４よりも下流側（出力ポート１５ａ側）に配置されており、スレーブシリンダＡ２で発生したブレーキ液圧を検知する。
【００４０】
電子制御装置７は、両圧力センサ８ａ，８ｂやストロークセンサ等の各種センサから得られた情報や予め記憶させておいたプログラム等に基づいて、両切替弁４，５および開閉弁６の開閉を制御する。
【００４１】
スレーブシリンダＡ２は、図示は省略するが、シリンダ穴内を摺動するスレーブピストンと、モータおよび駆動力伝達部を有するアクチュエータ機構と、電子制御装置と、を備えている。
スレーブシリンダＡ２では、モータの回転駆動力を駆動力伝達部が進退運動に変換してスレーブピストンに伝達する。これにより、スレーブピストンがシリンダ穴内を摺動して、シリンダ穴内のブレーキ液を加圧する。スレーブシリンダＡ２で発生したブレーキ液圧は、配管Ｈｃ，Ｈｄを通じてブレーキ液圧発生装置Ａ１に入力される。
【００４２】
液圧制御装置Ａ３は、車輪ブレーキの各ホイールシリンダＷに付与するブレーキ液圧を適宜制御することで、アンチロックブレーキ制御、車両の挙動を安定化させる横滑り制御およびトラクション制御などを実行し得る構成を備えている。
なお、図示は省略するが、液圧制御装置Ａ３は、電磁弁やポンプ等が設けられた液圧ユニット、ポンプを駆動するためのモータ、電磁弁やモータ等を制御するための電子制御装置等を備えている。
液圧制御装置Ａ３は、配管Ｈａ，Ｈｂを介してブレーキ液圧発生装置Ａ１に接続されるとともに、配管を介して各ホイールシリンダＷに接続されている。
【００４３】
次に車両用ブレーキシステムＡの動作について概略説明する。
車両用ブレーキシステムＡでは、ブレーキペダルＰが操作されたことをストロークセンサが検出すると、電子制御装置７は両切替弁４，５を閉弁した状態に切り替える。これにより、両メイン液圧路９ａ，９ｂの上流側と下流側とが遮断される。
【００４４】
また、電子制御装置７は開閉弁６を開弁する。これにより、第一メイン液圧路９ａから分岐液圧路９ｅを通じてストロークシミュレータ２にブレーキ液が流入可能となる。
【００４５】
マスタシリンダ１の両ピストン１ａ，１ｂは、ブレーキペダルＰの踏力を受けて第一シリンダ穴１１内を底面側に摺動し、両圧力室１ｅ，１ｆ内のブレーキ液を加圧する。このとき、両メイン液圧路９ａ，９ｂの上流側と下流側とが遮断されているため、両圧力室１ｅ，１ｆで発生したブレーキ液圧はホイールシリンダＷに伝達されない。
【００４６】
また、第一圧力室１ｅ内のブレーキ液が加圧されると、第一メイン液圧路９ａから分岐液圧路９ｅにブレーキ液が流入する。そして、ストロークシミュレータ２の圧力室１２ａ内のブレーキ液が加圧され、ピストン２１がコイルばね２２，２３の付勢力に抗して蓋部材２４側に移動する。
これにより、ブレーキペダルＰがストロークするとともに、ピストン２１には、コイルばね２２，２３および皿ばね２５によって、底面側に向けて付勢力が発生し、ピストン２１からブレーキペダルＰに対して擬似的な操作反力が付与される。
【００４７】
また、ストロークセンサによって、ブレーキペダルＰの踏み込みが検出されると、スレーブシリンダＡ２のモータが駆動する。
スレーブシリンダＡ２では、スレーブシリンダＡ２から出力されたブレーキ液圧（第二圧力センサ８ｂで検出されたブレーキ液圧）と、マスタシリンダ１から出力されたブレーキ液圧（第一圧力センサ８ａで検出されたブレーキ液圧）とを対比し、その対比結果に基づいてモータの回転数等を制御する。このようにして、スレーブシリンダＡ２ではブレーキペダルＰのストローク量に応じてブレーキ液圧を発生させる。
【００４８】
スレーブシリンダＡ２で発生したブレーキ液圧は、配管Ｈｃ，Ｈｄを通じてブレーキ液圧発生装置Ａ１に入力され、連絡液圧路９ｃ，９ｄ、両メイン液圧路９ａ，９ｂおよび配管Ｈａ，Ｈｂを通じて、液圧制御装置Ａ３に入力される。
さらに、液圧制御装置Ａ３から各ホイールシリンダＷにブレーキ液圧が伝達され、各ホイールシリンダＷが作動することにより、各車輪に制動力が付与される。
【００４９】
なお、スレーブシリンダＡ２が作動しない状態（例えば、電力が得られない場合等）においては、両切替弁４，５は開弁した状態であり、両メイン液圧路９ａ，９ｂの上流側と下流側とが連通している。また、開閉弁６は閉弁している。
この状態では、マスタシリンダ１によって両メイン液圧路９ａ，９ｂのブレーキ液圧が昇圧される。そして、両メイン液圧路９ａ，９ｂに通じている各ホイールシリンダＷが昇圧し、車輪に制動力が付与される。
【００５０】
次に、本実施形態のストロークシミュレータ２の具体的な構成について説明する。
ストロークシミュレータ２は、図２に示すように、基体１００に形成された有底の第二シリンダ穴１２と、第二シリンダ穴１２に挿入されたピストン２１と、第二シリンダ穴１２の開口部１２ｃを閉塞する蓋部材２４と、を備えている。
また、ストロークシミュレータ２は、ピストン２１と蓋部材２４との間に配置された第一コイルばね２２および第二コイルばね２３と、蓋部材２４に設けられた皿ばね２５（特許請求の範囲における「弾性部材」）と、を備えている。
【００５１】
第二シリンダ穴１２は、段付きの円筒状の穴であり、基体１００の一面に開口している。第二シリンダ穴１２には、底面１２ｄから軸方向の略中央部に亘って圧力室１２ａが形成されるとともに、軸方向の略中央部から開口部１２ｃに亘って収容室１２ｂが形成されている。収容室１２ｂは圧力室１２ａよりも拡径されている。
第二シリンダ穴１２は、先端側（底面１２ｄ側）に圧力室１２ａが形成され、基端側（開口部１２ｃ側）に収容室１２ｂが形成されている。
【００５２】
圧力室１２ａは、ピストン２１が収容される部位である。圧力室１２ａの内周面において、軸方向の略中央部には、保持溝１２ｇが全周に亘って形成されている。保持溝１２ｇには環状のシール部材１２ｈが嵌め込まれている。
【００５３】
圧力室１２ａの内周面において、保持溝１２ｇよりも先端側には、分岐液圧路９ｅが開口している。図１に示すように、マスタシリンダ１の第一圧力室１ｅと、ストロークシミュレータ２の圧力室１２ａとは、第一メイン液圧路９ａおよび分岐液圧路９ｅを通じて連通している。
【００５４】
ピストン２１は、図２に示すように、有底の円筒状の部材であり、圧力室１２ａ内に収容されている。ピストン２１は圧力室１２ａ内で軸方向に往復動自在である。
また、シール部材１２ｈの内周部がピストン２１の外周面に接することで、ピストン２１の外周面と圧力室１２ａの内周面との間が液密にシールされている。
【００５５】
ピストン２１は、開口部２１ａが先端側に配置され、底部２１ｂが基端側に配置されている。ピストン２１の基端面２１ｃの中央部にはガイド部２１ｄが突設されている。ピストン２１の先端部が圧力室１２ａの底面１２ｄに当接した状態では、ガイド部２１ｄは収容室１２ｂ内に突出している。
【００５６】
ピストン２１の周壁部において先端側の部位には複数の連通穴２１ｅが貫通している。各連通穴２１ｅは、ピストン２１の周方向に等間隔に配置されている。
ピストン２１の内部は、開口部２１ａおよび各連通穴２１ｅを通じて、圧力室１２ａに通じている。したがって、圧力室１２ａ内のブレーキ液圧が大きくなると、ピストン２１内のブレーキ液圧も同様に大きくなる。
【００５７】
ピストン２１の基端面２１ｃには、第一ガイド部材２６が取り付けられている。第一ガイド部材２６には、有底の円筒部２６ｂと、円筒部２６ｂの先端側の開口縁部に形成されたフランジ２６ａと、が形成されている。
【００５８】
第一ガイド部材２６の円筒部２６ｂは、ピストン２１側が開口し、蓋部材２４側に底部が形成されている。また、円筒部２６ｂの底部には、取付穴２６ｃが貫通している。
第一ガイド部材２６の円筒部２６ｂは、ピストン２１のガイド部２１ｄに外嵌される部位である。また、第一ガイド部材２６の円筒部２６ｂは、第一コイルばね２２の先端部に挿入される部位である。
【００５９】
蓋部材２４は、収容室１２ｂの基端部に内嵌されており、第二シリンダ穴１２の開口部１２ｃを閉塞している。収容室１２ｂの内周面の溝に嵌め込まれたクリップ２４ｃによって、蓋部材２４の抜け止めが構成されている。
【００６０】
蓋部材２４の本体部２４ａの先端側の面の中央部には、円柱状のガイド部２４ｂが突設されている。ガイド部２４ｂは第二コイルばね２３の基端部に挿入される部位である。
蓋部材２４のガイド部２４ｂの先端面の中央部には、円形断面の凹部２４ｄが形成されている。凹部２４ｄは、皿ばね２５が内嵌される部位である。
【００６１】
蓋部材２４の本体部２４ａの外周面には、保持溝２４ｅが全周に亘って形成されている。保持溝２４ｅには環状のシール部材２４ｆが嵌め込まれている。このシール部材２４ｆの外周部が収容室１２ｂの内周面に接することで、蓋部材２４の外周面と収容室１２ｂの内周面との間が液密にシールされている。
【００６２】
ピストン２１と蓋部材２４との間には、第二ガイド部材２７が配置されている。第二ガイド部材２７には、有底の円筒部２７ｂと、円筒部２７ｂの先端側の開口縁部に形成されたフランジ２７ａと、が形成されている。
【００６３】
第二ガイド部材２７の円筒部２７ｂは、ピストン２１側が開口し、蓋部材２４側に底部が形成されている。
第二ガイド部材２７の円筒部２７ｂは、第一ガイド部材２６の円筒部２６ｂよりも拡径されている。第二ガイド部材２７の円筒部２７ｂには、第一ガイド部材２６の円筒部２６ｂが挿入されている。また、第二ガイド部材２７の円筒部２７ｂは、第二コイルばね２３の先端部に挿入される部位である。
【００６４】
第一ガイド部材２６の円筒部２６ｂの底部と、第二ガイド部材２７の円筒部２７ｂの底部とは、連結ピン２８を介して連結されている。連結ピン２８には、軸部２８ａと、軸部２８ａの先端部に形成された抜け止め部２８ｂと、が形成されている。
【００６５】
軸部２８ａは、第一ガイド部材２６の取付穴２６ｃに挿通されている。軸部２８ａは、取付穴２６ｃよりも僅かに縮径されており、第一ガイド部材２６に対して軸方向に移動自在である。
【００６６】
抜け止め部２８ｂは、第一ガイド部材２６の円筒部２６ｂ内に配置されている。抜け止め部２８ｂは、取付穴２６ｃよりも拡径されている。抜け止め部２８ｂは、連結ピン２８が第一ガイド部材２６から基端側に抜けるのを防ぐための部位である。
【００６７】
連結ピン２８の軸部２８ａの基端部は、第二ガイド部材２７の円筒部２７ｂの底部に固定されている。これにより、第二ガイド部材２７は、連結ピン２８を介して、第一ガイド部材２６に連結されている。そして、第二ガイド部材２７は、連結ピン２８にガイドされながら、第一ガイド部材２６に対して第二シリンダ穴１２の軸方向に移動自在である。
【００６８】
連結ピン２８の軸部２８ａにおいて、第一ガイド部材２６と第二ガイド部材２７との間となる部位には、円筒状のブッシュ２９が外嵌されている。ブッシュ２９はゴム製や合成樹脂製の弾性部材である。
【００６９】
第一コイルばね２２は、収容室１２ｂ内に収容されており、第一ガイド部材２６と第二ガイド部材２７との間に介設されている。第一コイルばね２２は、金属製の線材を螺旋状に巻いた弾性部材である。
【００７０】
第一コイルばね２２の先端部には、第一ガイド部材２６の円筒部２６ｂが挿入されている。また、第一コイルばね２２の先端部は、第一ガイド部材２６のフランジ２６ａに当接している。
第一コイルばね２２の基端部は、第二ガイド部材２７の円筒部２７ｂに挿入されている。また、第一コイルばね２２の基端部は、第二ガイド部材２７の円筒部２７ｂの底部に当接している。
【００７１】
第二コイルばね２３は、収容室１２ｂ内に収容されており、第二ガイド部材２７と蓋部材２４との間に配置されている。第二コイルばね２３は、金属製の線材を螺旋状に巻いた弾性部材である。
第二コイルばね２３の内径は、第一コイルばね２２の外径よりも大きく形成されている。また、第二コイルばね２３の線径は、第一コイルばね２２の線径よりも大きく形成されている。そして、第二コイルばね２３のばね定数は、第一コイルばね２２のばね定数よりも大きく設定されている。
【００７２】
第二コイルばね２３の基端部には、蓋部材２４のガイド部２４ｂが挿入されている。また、第二コイルばね２３の外周部は、収容室１２ｂの内周面の近くに配置されている。
第二コイルばね２３の先端部には、第二ガイド部材２７の円筒部２７ｂ、第一コイルばね２２の基端部および第一ガイド部材２６の円筒部２６ｂが挿入されている。また、連結ピン２８およびブッシュ２９も第二コイルばね２３内に配置されている。第二コイルばね２３の先端部は、第二ガイド部材２７のフランジ２７ａに当接している。
このように、第一コイルばね２２の一部と、第二コイルばね２３の一部とが第二シリンダ穴１２の径方向に重複している。
【００７３】
皿ばね２５は、金属製の円筒状の弾性部材である。皿ばね２５は、円錐台形状に形成されており、基端部から先端部に向かうに従って漸次縮径されている。皿ばね２５は、第二シリンダ穴１２の軸方向において、第二コイルばね２３よりも小さく形成されている。
皿ばね２５の基端部は、蓋部材２４の凹部２４ｄに圧入されており、蓋部材２４に固定されている。また、皿ばね２５の先端部は、凹部２４ｄよりも先端側に突出している。
皿ばね２５のばね定数は、第二コイルばね２３のばね定数よりも大きく設定されている。
【００７４】
本実施形態のストロークシミュレータ２では、第一コイルばね２２とブッシュ２９とが第二シリンダ穴１２の径方向に並列されている。また、第一コイルばね２２と第二コイルばね２３とは、第二シリンダ穴１２の軸方向に直列に連結されている。さらに、第二コイルばね２３と皿ばね２５とは、第二シリンダ穴１２の径方向に並列されている。
【００７５】
前記したストロークシミュレータ２は、以下のように動作する。
図１に示すように、車両用ブレーキシステムＡにおいて、切替弁４が閉弁するとともに、開閉弁６が開弁した状態では、マスタシリンダ１で発生したブレーキ液圧が、第一メイン液圧路９ａおよび分岐液圧路９ｅを通じて、ストロークシミュレータ２の圧力室１２ａ内に伝達される。
【００７６】
図２に示すように、圧力室１２ａに流入したブレーキ液は、ピストン２１の各連通穴２１ｅを通じて、ピストン２１内に流入する。そして、圧力室１２ａ内およびピストン２１内のブレーキ液圧によって、ピストン２１が基端側（蓋部材２４側）に押し出されると、図３に示すように、第一コイルばね２２が第一ガイド部材２６と第二ガイド部材２７との間で収縮する。
【００７７】
第一コイルばね２２が収縮し始めたとき、すなわち、圧力室１２ａ内のブレーキ液圧が小さいときは、第一コイルばね２２が大きく収縮し、第二コイルばね２３は殆ど収縮しない。したがって、圧力室１２ａ内のブレーキ液圧が小さいときには、ピストン２１に対して主に第一コイルばね２２の反力特性による反力が作用する。
これにより、ブレーキペダルＰ（図１参照）に対して、主に第一コイルばね２２の反力特性による操作反力が付与される（図５の線形Ｂ１の領域Ｌ１）。
【００７８】
圧力室１２ａ内のブレーキ液圧が大きくなると、第一ガイド部材２６がブッシュ２９に当接し、第一ガイド部材２６と第二ガイド部材２７との間でブッシュ２９が収縮する。そして、ブッシュ２９の収縮量が増加するに従って、ブッシュ２９からピストン２１に作用する反力が緩やかに大きくなる。
【００７９】
圧力室１２ａ内のブレーキ液圧が更に大きくなると、第二ガイド部材２７と蓋部材２４との間で第二コイルばね２３が大きく収縮する。そして、ピストン２１に対して主に第二コイルばね２３の反力特性による反力が作用する。
これにより、ブレーキペダルＰ（図１参照）に対して、主に第二コイルばね２３の反力特性による操作反力が付与される（図５の線形Ｂ１の領域Ｌ３）。
【００８０】
なお、第一コイルばね２２の反力特性から第二コイルばね２３の反力特性に切り替わる切替点の近傍範囲では、第一コイルばね２２および第二コイルばね２３の反力特性にブッシュ２９の反力特性が付加されるため、両コイルばね２２，２３からピストン２１に作用する反力が緩やかに変化する。すなわち、ブレーキペダルＰ（図１参照）の操作反力が緩やかに大きくなる（図５の線形Ｂ１の領域Ｌ２）。
【００８１】
ブレーキペダルＰ（図１参照）が最大のストローク量に近づくと、図４に示すように、第二ガイド部材２７のフランジ２７ａが第一ガイド部材２６のフランジ２６ａに当接する。また、第二ガイド部材２７と蓋部材２４との間で第二コイルばね２３が更に収縮すると、第二ガイド部材２７の円筒部２７ｂの底部が皿ばね２５に当接する。そして、第二ガイド部材２７と蓋部材２４との間で皿ばね２５が収縮する。
これにより、ピストン２１に対して、第二コイルばね２３の反力特性による反力に加えて、皿ばね２５の反力特性による反力が作用する。
したがって、ブレーキペダルＰ（図１参照）に対して、主に第二コイルばね２３および皿ばね２５の反力特性による操作反力が付与される（図５の線形Ｂ１の領域Ｌ４）。
【００８２】
以上のようなストロークシミュレータ２では、図３に示すように、ブレーキペダルＰ（図１参照）のストローク量が変化点Ｃ（図５参照）に達するまでは、主に第一コイルばね２２および第二コイルばね２３によってブレーキペダルＰに操作反力が付与される。
その後、ブレーキペダルＰのストローク量が変化点Ｃ（図５参照）に達すると、図４に示すように、ピストン２１が皿ばね２５に当接する。
【００８３】
本実施形態のストロークシミュレータ２では、ブレーキペダルＰ（図１参照）のストローク量が変化点Ｃに達すると、ブレーキペダルＰに対して両コイルばね２２，２３および皿ばね２５によって操作反力が付与される。これにより、図５に示すように、変化点Ｃを境にして、ブレーキペダルＰのストローク量の増加量に対する操作反力の増加量が明確に大きくなり、線形Ｂ１の傾きが大きくなる。
【００８４】
なお、図５に示す線形Ｂ２は、マスタシリンダ１（図１参照）のブレーキ液圧をホイールシリンダＷ（図１参照）に伝達している場合の反力特性を示している。線形Ｂ２には、ブレーキペダルＰ（図１参照）の最大のストローク量の近くで傾きが明確に大きくなる変化点が存在している。
本実施形態のストロークシミュレータ２では、線形Ｂ１の変化点Ｃが線形Ｂ２の変化点に近似するように、ピストン２１（第二ガイド部材２７）と皿ばね２４との間隔が設定されている（図２参照）。
すなわち、ブレーキペダルＰのストローク量が線形Ｂの変化点に近似する量に達したときに、図４に示すように、ピストン２１が皿ばね２５に当接する。
【００８５】
このように、本実施形態のストロークシミュレータ２では、図１に示すように、ブレーキペダルＰに付与される操作反力の反力特性が、マスタシリンダ１のブレーキ液圧をホイールシリンダＷに伝達している場合の反力特性に近似している（図５参照）。したがって、本実施形態のストロークシミュレータ２では、ブレーキ操作時の違和感を緩和することができる。
【００８６】
また、本実施形態のストロークシミュレータ２では、図２に示すように、第二コイルばね２３および皿ばね２５が第二シリンダ穴１２の径方向に並設されているため、複数のコイルばねを直列に配置した場合に比べて、第二シリンダ穴１２を軸方向に小さくすることができ、基体１００を小型化することができる。
また、本実施形態のストロークシミュレータ２では、皿ばね２５が第二コイルばね２３の内部に配置されているため、第二シリンダ穴１２が径方向に大きくなるのを防ぐことができる。
また、本実施形態のストロークシミュレータ２では、皿ばね２５を用いているため、コイルばねを用いた場合よりも、少ないストローク量でばね荷重を出すことができ、ストロークシミュレータ２の軸長をより小さくすることができる。
そして、図１に示すように、本実施形態のストロークシミュレータ２を用いることで、車両用ブレーキシステムＡを小型化することができる。
【００８７】
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。
本実施形態では、図２に示すように、蓋部材２４に皿ばね２５が設けられているが、蓋部材２４に設けられる弾性部材の構成は限定されるものではない。例えば、ウェーブワッシャー等の円板状のばね部材やゴム製または合成樹脂製の弾性部材を用いることができる。そして、各種の弾性部材を用いることで、ブレーキペダルＰ（図１参照）に付与される操作反力を所望の反力特性に設定することができる。
【００８８】
本実施形態では、皿ばね２５のばね定数を第二コイルばね２３のばね定数よりも大きく設定されているが、皿ばね２５のばね定数を第二コイルばね２３のばね定数以下に設定してもよい。
【００８９】
本実施形態では、図１に示すように、マスタシリンダ１とストロークシミュレータ２とが基体１００内に設けられているが、マスタシリンダ１とストロークシミュレータ２とを別体に形成してもよい。さらに、マスタシリンダ１、ストロークシミュレータ２およびスレーブシリンダＡ２を一つの基体に設けてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１      マスタシリンダ
２      ストロークシミュレータ
３      リザーバ
４      第一切替弁
５      第二切替弁
６      開閉弁
７      電子制御装置
９ａ    第一メイン液圧路
９ｂ    第二メイン液圧路
９ｅ    分岐液圧路
１１    第一シリンダ穴
１２    第二シリンダ穴
１２ａ  圧力室
１２ｂ  収容室
１２ｄ  底面
２１    ピストン
２１ｂ  底部
２４    蓋部材
２４ａ  本体部
２４ｂ  ガイド部
２４ｄ  凹部
２５    皿ばね（弾性部材）
２６    第一ガイド部材
２６ａ  フランジ
２６ｂ  円筒部
２７    第二ガイド部材
２７ａ  フランジ
２７ｂ  円筒部
２８    連結ピン
２９    ブッシュ
１００  基体
Ａ      車両用ブレーキシステム
Ａ１    ブレーキ液圧発生装置
Ａ２    スレーブシリンダ
Ａ３    液圧制御装置
Ｐ      ブレーキペダル（ブレーキ操作子）
Ｗ      ホイールシリンダ
【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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