(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者によって操作されるブレーキペダル（１）と、
前記ブレーキペダルに入力された操作力によりピストン（２１、２２）が駆動されてブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダ（２）と、
前記ブレーキペダルのストロークを吸収して反力を発生させるストロークシミュレータ（３）とを備えるブレーキ装置であって、
前記ストロークシミュレータは、前記ブレーキペダルの初期位置から反力を発生させる第１の反力発生部（３３）と、
前記ブレーキペダルが所定ストローク踏み込まれてから反力を発生させるダンパスプリング（３４）と、
前記ブレーキペダルと連動する第１部材（３１）と、
前記ピストンと連動するとともに前記第１部材との間に前記ダンパスプリングを挟持する第２部材（３２）とを備え、
前記ダンパスプリングは、金属または樹脂にて板状に形成され、
前記第１部材および前記第２部材は、前記ダンパスプリングに向かって突出した突起部（３１６、３２８）を備え、
前記ブレーキペダルが前記所定ストロークを越えて踏み込まれる領域では、前記突起部が前記ダンパスプリングに当接して前記ダンパスプリングを変形させることにより、前記ダンパスプリングに反力を発生させるように構成されていることを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
前記ダンパスプリングは、中心部に貫通孔が形成された円盤であることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
【請求項３】
前記第１部材は、筒状に形成されるとともに、前記ブレーキペダルにピン（４）にて結合され、
前記第２部材は、軸部（３２３）が前記第１部材内に挿入され、鍔部（３２１）が前記第１部材の外部に位置し、前記ブレーキペダルおよび前記第１部材に対して相対移動可能な状態で前記ブレーキペダルおよび前記第１部材に前記ピンにて連結されていることを特徴とする請求項１または２に記載のブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキペダルのストロークを吸収して反力を発生させるストロークシミュレータを備えるブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のブレーキ装置として、例えば特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載されたブレーキ装置は、ブレーキペダルの踏み込み初期には金属製のシミュレータスプリングに反力を発生させ、ブレーキペダルの踏み込み途中からゴム製のダンパにも反力を発生させることにより、反力を滑らかに変化させて良好な制動操作フィーリングを得るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のブレーキ装置では、長期間の使用によりゴム製のダンパにへたりが発生すると、反力を滑らかに変化させることができず、したがって、長期間にわたって良好な制動操作フィーリングを得ることができなかった。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、ストロークシミュレータを備えるブレーキ装置において、長期間にわたって良好な制動操作フィーリングが得られるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、運転者によって操作されるブレーキペダル（１）と、ブレーキペダルに入力された操作力によりピストン（２１、２２）が駆動されてブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダ（２）と、ブレーキペダルのストロークを吸収して反力を発生させるストロークシミュレータ（３）とを備えるブレーキ装置であって、ストロークシミュレータは、ブレーキペダルの初期位置から反力を発生させる第１の反力発生部（３３）と、ブレーキペダルが所定ストローク踏み込まれてから反力を発生させるダンパスプリング（３４）と、ブレーキペダルと連動する第１部材（３１）と、ピストンと連動するとともに第１部材との間にダンパスプリングを挟持する第２部材（３２）とを備え、ダンパスプリングは、金属または樹脂にて板状に形成され、第１部材および第２部材は、ダンパスプリングに向かって突出した突起部（３１６、３２８）を備え、ブレーキペダルが所定ストロークを越えて踏み込まれる領域では、突起部がダンパスプリングに当接してダンパスプリングを変形させることにより、ダンパスプリングに反力を発生させるように構成されていることを特徴とする。
【０００７】
これによると、ダンパスプリングは、へたりが発生しにくい金属または樹脂にて形成されているため、長期間にわたって良好な制動操作フィーリングを得ることができる。
【０００８】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るブレーキ装置の構成を示す図である。
【図２】図１のシリンダの正面図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】図２の右側面図である。
【図５】図１のシャフトの正面図である。
【図６】図５の平面図である。
【図７】図５の右側面図である。
【図８】図１のシャフトの斜視図である。
【図９】ブレーキペダルが初期位置のときの第１実施形態に係るブレーキ装置の作動状態を示す図である。
【図１０】ブレーキペダルが第１中間位置のときの第１実施形態に係るブレーキ装置の作動状態を示す図である。
【図１１】ブレーキペダルが第２中間位置を越えた領域での第１実施形態に係るブレーキ装置の作動状態を示す図である。
【図１２】第１実施形態に係るブレーキ装置におけるブレーキペダルのストロークと荷重との関係を示す特性図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係るブレーキ装置の要部構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１１】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。
【００１２】
本実施形態のブレーキ装置は、液圧制動力を発生させる液圧ブレーキ装置と回生制動力を発生させる回生ブレーキ装置とを併用して協調制御を行う車両用ブレーキ装置における、液圧ブレーキ装置として用いられる。
【００１３】
図１に示すように、液圧ブレーキ装置は、運転者によって操作されるブレーキペダル１と、ブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダ２との間に、反力を発生させるストロークシミュレータ３が配置されている。ブレーキペダル１とストロークシミュレータ３は、ピン４によって結合されている。
【００１４】
そして、ブレーキペダル１に入力された操作力はストロークシミュレータ３を介してマスタシリンダ２に伝達されるようになっている。なお、ブレーキペダル１およびストロークシミュレータ３は車室内に配置され、マスタシリンダ２はエンジンルーム内に配置される。
【００１５】
マスタシリンダ２は、プライマリピストン２１およびセカンダリピストン２２によってプライマリ室２３とセカンダリ室２４とに区画されたタンデムタイプのマスタシリンダである。プライマリピストン２１には、ストロークシミュレータ３に連結されるプッシュロッド２５が固定されている。
【００１６】
プライマリ室２３には、プライマリピストン２１をプッシュロッド２５側に向かって付勢するプライマリスプリング２６が配置されている。セカンダリ室２４には、セカンダリピストン２２をプライマリ室２３側に向かって付勢するセカンダリスプリング２７が配置されている。プライマリ室２３およびセカンダリ室２４は、ブレーキ液を貯留するリザーバ２８に接続されている。
【００１７】
そして、運転者によってブレーキペダル１が踏み込まれると、ストロークシミュレータ３を介してプライマリピストン２１が駆動されてプライマリ室２３からブレーキ液が送り出されるとともに、セカンダリピストン２２が駆動されてセカンダリ室２４からブレーキ液が送り出されるようになっている。
【００１８】
プライマリ室２３およびセカンダリ室２４から送り出されたブレーキ液は、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ（図示せず）を介して各ホイールシリンダ（図示せず）に流入する。
【００１９】
ストロークシミュレータ３は、シリンダ３１、シャフト３２、シミュレータスプリング３３、およびダンパスプリング３４を備えている。
【００２０】
第１の反力発生部としてのシミュレータスプリング３３は、金属製の圧縮コイルスプリングであり、シリンダ３１およびシャフト３２の外周側に配置されている。また、シミュレータスプリング３３のセット荷重は、プライマリスプリング２６およびセカンダリスプリング２７のセット荷重よりも小さく設定されている。
【００２１】
ダンパスプリング３４は、板材の中心部に貫通孔を有する円盤状の部材であり、シャフト３２の外周側に配置されている。このダンパスプリング３４は、ばね材等の金属またはＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂よりなり、曲げ変形により反力を発生する。
【００２２】
図１〜図４に示すように、第１部材としてのシリンダ３１には、円筒状のシリンダ第１円筒部３１１と、このシリンダ第１円筒部３１１よりも外径が小さい円筒状のシリンダ第２円筒部３１２が、直列に形成されている。
【００２３】
シリンダ第１円筒部３１１およびシリンダ第２円筒部３１２内には、シリンダ軸方向に沿って延びて貫通するシリンダ第１孔３１３が形成されている。このシリンダ第１孔３１３に、シャフト３２が摺動自在に挿入される。
【００２４】
シリンダ３１には、シリンダ第１円筒部３１１の端部からシリンダ第２円筒部３１２の途中までシリンダ軸方向に沿って延びるシリンダ溝３１４が形成されている。このシリンダ溝３１４は、天地方向２箇所に形成されている。そして、シリンダ溝３１４にブレーキペダル１の中間部が挿入される。
【００２５】
シリンダ第１円筒部３１１の端部近傍には、シリンダ径方向に沿って延びて貫通するシリンダ第２孔３１５が形成されている。このシリンダ第２孔３１５は、水平方向２箇所に形成されている。そして、シリンダ第２孔３１５にピン４が挿入固定される。
【００２６】
シリンダ第２円筒部３１２の端部には、ダンパスプリング３４に向かって突出するシリンダ突起部３１６と、ダンパスプリング３４から遠ざかる向きに窪んだシリンダ窪み部３１７が、周方向に沿って交互に夫々２個形成されている。
【００２７】
図１、図５〜図８に示すように、第２部材としてのシャフト３２には、シミュレータスプリング３３の一端を支持する円盤状のシャフト鍔部３２１と、シミュレータスプリング３３の内周側を支持する円筒状のスプリングガイド部３２２と、シリンダ第１孔３１３に摺動自在に挿入される円筒状のシャフト軸部３２３が、直列に形成されている。
【００２８】
シャフト鍔部３２１、スプリングガイド部３２２、およびシャフト軸部３２３内には、シャフト軸方向に沿って延びるシャフト孔３２４、およびシャフト雌ねじ部３２５が形成されている。そして、シャフト孔３２４にプッシュロッド２５の一端側が挿入され、シャフト雌ねじ部３２５にプッシュロッド２５の先端が螺合される。
【００２９】
シャフト軸部３２３には、シャフト軸部３２３の端部からシャフト軸部３２３の途中までシャフト軸方向に沿って延びるとともに天地方向に沿って延びるシャフト溝３２６が形成されている。そして、シャフト溝３２６に、ブレーキペダル１の中間部が挿入される。また、シャフト軸部３２３の外周側に、ダンパスプリング３４が配置される。
【００３０】
シャフト軸部３２３の端部近傍には、シャフト径方向に貫通するとともにシャフト軸方向に細長いシャフト長孔３２７が形成されている。このシャフト長孔３２７は、水平方向２箇所に形成されている。そして、シャフト長孔３２７にピン４が摺動自在に挿入される。
【００３１】
スプリングガイド部３２２の端部には、ダンパスプリング３４に向かって突出するシャフト突起部３２８と、ダンパスプリング３４から遠ざかる向きに窪んだシャフト窪み部３２９が、周方向に沿って交互に夫々２個形成されている。
【００３２】
図１に示すように、ストロークシミュレータ３は、シャフト軸部３２３がシリンダ第１孔３１３に摺動自在に挿入され、シリンダ第１円筒部３１１とシャフト鍔部３２１との間にシミュレータスプリング３３が挟持されている。
【００３３】
また、ダンパスプリング３４は、シャフト軸部３２３の外周側で、且つシリンダ第２円筒部３１２の端部とスプリングガイド部３２２の端部との間に、配置されている。
【００３４】
そして、シリンダ３１とシャフト３２は、シミュレータスプリング３３によってそれらが離間される向きに付勢されており、ブレーキペダル１が踏み込まれていない初期位置のときには、図９に示すように、ダンパスプリング３４にシリンダ突起部３１６およびシャフト突起部３２８のうち一方が当接するか、またはいずれも当接していない状態になっている。
【００３５】
シリンダ溝３１４およびシャフト溝３２６にブレーキペダル１の中間部が摺動自在に挿入され、ブレーキペダル１の中間部に形成された孔（図示せず）およびシャフト長孔３２７にピン４の中間部が摺動自在に挿入され、シリンダ第２孔３１５にピン４の両端が挿入固定されている。これにより、ブレーキペダル１とシリンダ３１が一体的に作動するとともに、ブレーキペダル１およびシリンダ３１に対してシャフト３２がシャフト軸方向に相対移動可能になっている。
【００３６】
シャフト雌ねじ部３２５にプッシュロッド２５の先端が螺合されて、プライマリピストン２１とプッシュロッド２５とシャフト３２が一体的に作動するようになっている。
【００３７】
上記構成において、ブレーキペダル１が踏み込まれると、ブレーキペダル１およびシリンダ３１が前進する。ここで、シャフト長孔３２７にピン４が挿入されて、ブレーキペダブレーキペダル１およびシリンダ３１に対してシャフト３２がシャフト軸方向に相対移動可能になっており、また、シミュレータスプリング３３のセット荷重は、プライマリスプリング２６およびセカンダリスプリング２７のセット荷重よりも小さく設定されているため、ブレーキペダル１の踏み込み量が小さい領域では、シャフト３２は移動しない。
【００３８】
そして、ブレーキペダル１が初期位置Ｓ０（図９に示す状態）から第１中間位置Ｓ１（図１０に示す状態）まで操作される間は、ダンパスプリング３４にシリンダ突起部３１６およびシャフト突起部３２８のうち一方が当接するかまたはいずれも当接していない。
【００３９】
したがって、ブレーキペダル１の初期位置Ｓ０から第１中間位置Ｓ１までの所定のストローク範囲では、シミュレータスプリング３３を圧縮しつつブレーキペダル１およびシリンダ３１が前進し、シミュレータスプリング３３がブレーキペダル１のストロークを吸収して反力を発生する。すなわち、図１２に示すように、ブレーキペダル１の初期位置Ｓ０から第１中間位置Ｓ１までの所定のストローク範囲では、シミュレータスプリング３３のみが反力を発生して、反力は緩やかに増加する。
【００４０】
また、ブレーキペダル１が第１中間位置Ｓ１を越え第２中間位置Ｓ２まで操作される間は、ダンパスプリング３４にシリンダ突起部３１６およびシャフト突起部３２８がともに当接する。
【００４１】
したがって、ブレーキペダル１が第１中間位置Ｓ１を越え第２中間位置Ｓ２まで操作される間は、シミュレータスプリング３３を圧縮するとともにダンパスプリング３４を曲げ変形させつつ、ブレーキペダル１およびシリンダ３１が前進し、シミュレータスプリング３３およびダンパスプリング３４がブレーキペダル１のストロークを吸収して反力を発生する。すなわち、図１２に示すように、ブレーキペダル１が第１中間位置Ｓ１を越え第２中間位置Ｓ２まで操作される間は、シミュレータスプリング３３およびダンパスプリング３４がともに反力を発生して、反力は初期位置Ｓ０から第１中間位置Ｓ１の範囲よりもやや急激に且つ滑らかに増加する。
【００４２】
このように、ブレーキペダル１の踏み込み初期にはシミュレータスプリング３３に反力を発生させ、ブレーキペダル１の踏み込み途中からダンパスプリング３４にも反力を発生させることにより、反力を滑らかに変化させて良好な制動操作フィーリングを得ることができる。また、ダンパスプリング３４は、板材の中心部に貫通孔を設けているため、貫通孔を設けないものよりも、容易に変形することができる。
【００４３】
さらに、ブレーキペダル１が第２中間位置Ｓ２を越えて操作される領域では、図１１に示すように、シリンダ突起部３１６、シリンダ窪み部３１７、シャフト突起部３２８、およびシャフト窪み部３２９が、ダンパスプリング３４に密着する。
【００４４】
したがって、ブレーキペダル１が第２中間位置Ｓ２を越えて操作される領域では、シリンダ３１とシャフト３２が一体的に移動し、マスタシリンダ２はブレーキペダル１に連動してブレーキ液圧を発生する。具体的には、マスタシリンダ２は、ブレーキペダル１の踏み込みに伴ってシャフト３２を介してプライマリピストン２１が駆動されてプライマリ室２３の圧力を上昇させ、また、セカンダリピストン２２が駆動されてセカンダリ室２４の圧力を上昇させる。
【００４５】
このように、本実施形態では、ダンパスプリング３４は、へたりが発生しにくい金属または樹脂にて形成されているため、長期間にわたって良好な制動操作フィーリングを得ることができる。
【００４６】
また、ブレーキペダル１に入力された操作力を、ストロークシミュレータ３を介してマスタシリンダ２に伝達する構成であるため、ストロークシミュレータ３を車室内に配置することができ、ストロークシミュレータ３を備えるブレーキ装置の搭載性を向上させることができる。より詳細には、ストロークシミュレータ３を、既存の構成部品であるプレビスと置き換えるのみで実施することができる。
【００４７】
さらに、従来のブレーキ装置は、ストロークシミュレータの有無によってマスタシリンダを適合させる必要があるため、ストロークシミュレータを用いるブレーキ装置のマスタシリンダとストロークシミュレータを用いないブレーキ装置のマスタシリンダとを共通化することができなかった。
【００４８】
これに対し、本実施形態では、ブレーキペダル１に入力された操作力を、ストロークシミュレータ３を介してマスタシリンダ２に伝達する構成であるため、ストロークシミュレータ３の有無に関わらず、マスタシリンダ２を共通化することができる。
【００４９】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００５０】
図１３に示すように、ストロークシミュレータ３は、シミュレータスプリング３３を除く構成部品が、マスタシリンダ２内に配置されている。なお、図示しないが、シミュレータスプリング３３は、マスタシリンダ２とブレーキペダル１（図示せず）との間に配置されている。
【００５１】
シリンダ３１は、有底円筒状に形成されている。シリンダ突起部３１６とシリンダ窪み部３１７は、シリンダ３１の底部に周方向に沿って交互に夫々２個形成されている。そして、シリンダ３１は、ブレーキペダル１が踏み込まれると、プッシュロッド２５を介してプライマリピストン２１側に向かって駆動されるようになっている。
【００５２】
シャフト３２は、有底円筒状に形成され、シリンダ３１とプライマリピストン２１との間に配置されるとともに、その一部がシリンダ第１孔３１３に摺動自在に挿入されている。シャフト突起部３２８とシャフト窪み部３２９は、シャフト３２の端部に周方向に沿って交互に夫々２個形成されている。
【００５３】
ダンパスプリング３４は、シリンダ第１孔３１３内で、且つシリンダ３１の底部とシャフト３２の端部との間に、配置されている。
【００５４】
上記構成において、ブレーキペダル１が初期位置Ｓ０（図１３に示す状態）から第１中間位置Ｓ１まで操作される間は、プッシュロッド２５はシリンダ３１に当接していない。
【００５５】
したがって、ブレーキペダル１の初期位置Ｓ０から第１中間位置Ｓ１までの所定のストローク範囲では、シミュレータスプリング３３のみが反力を発生して、反力は緩やかに増加する。
【００５６】
また、ブレーキペダル１が第１中間位置Ｓ１を越え第２中間位置Ｓ２まで操作される間は、プッシュロッド２５とシリンダ３１が当接し、プライマリピストン２１とシャフト３２が当接し、さらに、ダンパスプリング３４にシリンダ突起部３１６およびシャフト突起部３２８がともに当接する。
【００５７】
したがって、ブレーキペダル１が第１中間位置Ｓ１を越え第２中間位置Ｓ２まで操作される間は、シミュレータスプリング３３を圧縮するとともにダンパスプリング３４を曲げ変形させつつ、ブレーキペダル１およびシリンダ３１が前進する。すなわち、シミュレータスプリング３３およびダンパスプリング３４がともに反力を発生して、反力は初期位置Ｓ０から第１中間位置Ｓ１の範囲よりもやや急激に且つ滑らかに増加する。
【００５８】
さらに、ブレーキペダル１が第２中間位置Ｓ２を越えて操作される領域では、シリンダ突起部３１６、シリンダ窪み部３１７、シャフト突起部３２８、およびシャフト窪み部３２９が、ダンパスプリング３４に密着する。
【００５９】
したがって、ブレーキペダル１が第２中間位置Ｓ２を越えて操作される領域では、シリンダ３１とシャフト３２が一体的に移動し、マスタシリンダ２はブレーキペダル１に連動してブレーキ液圧を発生する。具体的には、マスタシリンダ２は、ブレーキペダル１の踏み込みに伴ってシャフト３２を介してプライマリピストン２１が駆動されてプライマリ室２３の圧力を上昇させ、また、セカンダリピストン２２が駆動されてセカンダリ室２４の圧力を上昇させる。
【００６０】
このように、本実施形態では、ダンパスプリング３４は、へたりが発生しにくい金属または樹脂にて形成されているため、長期間にわたって良好な制動操作フィーリングを得ることができる。
【００６１】
（他の実施形態）
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００６２】
また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。
【００６３】
また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００６４】
また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。
【００６５】
また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６６】
１      ブレーキペダル
２      マスタシリンダ
３      ストロークシミュレータ
２１    プライマリピストン
２２    セカンダリピストン
３１    シリンダ（第１部材）
３２    シャフト（第２部材）
３３    シミュレータスプリング（第１の反力発生部）
３４    ダンパスプリング
３１６  突起部
３２８  突起部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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