(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者によるブレーキ操作部材の操作量に応じた液圧を発生させる液圧発生手段と、
前記液圧発生手段に連通されて、前記ブレーキ操作部材の操作量に応じた反力を発生させる反力発生手段と、
を備えた車両用反力発生装置において、
前記反力発生手段は、前記液圧発生手段で発生した液圧に応じて進出方向または退避方向に作動されるピストンと、
前記ピストンの前記進出方向の側に設けられた弾性部材と、を有し、
前記弾性部材は、第１の弾性係数を有する第１の弾性部材、前記第１の弾性係数よりも大きい第２の弾性係数を有する第２の弾性部材、および、前記第２の弾性係数よりも小さい範囲の値をとる第３の弾性係数を有する第３の弾性部材からなり、前記第１の弾性部材と前記第２の弾性部材とを相互に直列に設け、前記第３の弾性部材を前記第１の弾性部材に対して並列に設け、前記第３の弾性部材は、前記ピストンの前記退避方向の側の接触面積を、前記ピストンの前記進出方向の側の接触面積と比べて異なるように設定した、
ことを特徴とする車両用反力発生装置。
【請求項２】
シリンダ部と、このシリンダ部内を進退自在に移動可能なピストンと、このピストンの移動によって押圧される弾性部材とを備え、前記弾性部材は、第１の弾性係数を有する第１の弾性部材、および、前記第１の弾性係数よりも大きい第２の弾性係数を有する第２の弾性部材を相互に直列に設けてなり、ブレーキ操作部材の操作により生じた液圧が前記シリンダ部内に伝わると移動する前記ピストンの押圧により前記弾性部材が圧縮変形することにより、前記ブレーキ操作部材の操作量に対する反力特性を擬似的に創り出すブレーキ装置のストロークシミュレータであって、
前記弾性部材は、前記第２の弾性係数よりも小さい範囲の値をとる第３の弾性係数を有して前記第１の弾性部材に対して並列に配設される第３の弾性部材をさらに備え、
前記第３の弾性部材の圧縮変形は、相互に異なる前記第１の弾性係数および前記第２の弾性係数による線形の前記反力特性が切り換わる切換点を含む区間で行われる、
ことを特徴とするブレーキ装置のストロークシミュレータ。
【請求項３】
請求項２に記載のブレーキ装置のストロークシミュレータであって、
前記第３の弾性部材の圧縮変形は、前記第１の弾性部材の圧縮変形が主として行われる第１の区間に重なる第２の区間で行われ、
前記第１の区間は、前記切換点を終点とし、前記第２の区間は、前記第１の区間の途中点を始点とする一方、前記切換点を共通の終点とする、
ことを特徴とするブレーキ装置のストロークシミュレータ。
【請求項４】
請求項２または３に記載のブレーキ装置のストロークシミュレータであって、
前記第３の弾性部材は、前記第３の弾性係数として前記第３の弾性部材の圧縮変形の進行に伴って漸増する可変値をとることにより、非線形な前記反力特性を創り出す、
ことを特徴とするブレーキ装置のストロークシミュレータ。
【請求項５】
請求項４に記載のブレーキ装置のストロークシミュレータであって、
前記第３の弾性部材は、円柱形状を有して前記第１の弾性部材の内方に収容されるとともに、前記円柱形状の軸方向端部のうち少なくともいずれか一方に易変形部を有し、
前記易変形部は、前記圧縮変形の方向に直交する方向の断面積が、前記圧縮変形の方向に沿って漸減または漸増するよう形成されることにより、前記第３の弾性部材の非線形な前記反力特性を創り出す、
ことを特徴とするブレーキ装置のストロークシミュレータ。
【請求項６】
請求項５に記載のブレーキ装置のストロークシミュレータであって、
前記易変形部は、前記第３の弾性部材のうち前記ピストンの反対側に設けられている、
ことを特徴とするブレーキ装置のストロークシミュレータ。
【請求項７】
請求項２〜６のいずれか一項に記載のブレーキ装置のストロークシミュレータであって、
前記第３の弾性部材は、円柱形状の中空部を有する筒状に形成され、
前記中空部には、前記第３の弾性部材の軸方向の移動を案内する円柱形状のロッド部材が挿通されている、
ことを特徴とするブレーキ装置のストロークシミュレータ。
【請求項８】
請求項７に記載のブレーキ装置のストロークシミュレータであって、
前記ロッド部材のうち前記ピストンの反対側には、外径が小径となる環状段部が形成される一方、前記第３の弾性部材の中空部内壁には、前記ロッド部材の前記環状段部が突き当たる環状受け部が形成されている、
ことを特徴とするブレーキ装置のストロークシミュレータ。
【請求項９】
請求項５または６に記載のブレーキ装置のストロークシミュレータであって、
前記第３の弾性部材の少なくとも一部に切り欠き部を設けた、
ことを特徴とするブレーキ装置のストロークシミュレータ。
【請求項１０】
請求項９に記載のブレーキ装置のストロークシミュレータであって、
前記易変形部は、前記円柱形状の周方向に間隔をおいて複数設けられており、
相互に隣接する前記複数の易変形部の間隙を前記切り欠き部とする、
ことを特徴とするブレーキ装置のストロークシミュレータ。
【請求項１１】
請求項２〜１０のいずれか一項に記載のブレーキ装置のストロークシミュレータであって、
前記シリンダ部における前記ピストンの反対側には、前記第２の弾性部材のうち前記第１の弾性部材との直列接続側とは異なる側を受け止める蓋部が設けられている、
ことを特徴とするブレーキ装置のストロークシミュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキの操作量に応じた反力を擬似的に創り出す車両用反力発生装置、およびブレーキ装置のストロークシミュレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばハイブリッド車両では、油圧を媒介してブレーキを作動させる従来型のブレーキシステムに代えて、電気信号を媒介してブレーキを作動させるバイ・ワイヤ（By Wire）式のブレーキシステムが採用されている。かかるバイ・ワイヤ式のブレーキシステムでは、ブレーキペダルの操作感が従来型のブレーキシステムと異ならないように、ブレーキペダルの操作量に応じた反力を擬似的に創り出すストロークシミュレータが設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
こうしたストロークシミュレータの一例として、本願出願人は、第１の弾性係数を有する第１の弾性部材と、第１の弾性係数よりも大きい第２の弾性係数を有する第２の弾性部材とを、相互に直列に配置してなるストロークシミュレータを提案している（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
特許文献２に係るブレーキ装置のストロークシミュレータによれば、ブレーキの操作量に対する反力特性において、操作量が小さい場合は小さい反力を、操作量が大きい場合は大きい反力を創り出すように、ブレーキの操作量に応じた適正な反力をそれぞれ創り出すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２１０３７２号公報
【特許文献２】特開２００９−０７３４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に係るブレーキ装置のストロークシミュレータでは、第１の弾性係数を有する第１の弾性部材と、第２の弾性係数を有する第２の弾性部材とを、相互に直列に配置してなり、第２の弾性係数は第１の弾性係数よりも大に設定される。これら第１および第２の弾性係数は相互に異なるため、第１の弾性係数による線形の反力特性と、第２の弾性係数による線形の反力特性とが切り換わる部分（以下、“切換点”という）に、くの字状の特異点を生じる。この切換点に生じる特異点の存在が、ブレーキの操作時に違和感を生じさせる懸念があった。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、ブレーキの操作量に対する反力特性において、第１および第２の弾性係数による線形の反力特性が切り換わる切換点に生じるくの字状の特異点に起因するブレーキ操作時の違和感を緩和させることが可能な車両用反力発生装置、およびブレーキ装置のストロークシミュレータの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、運転者によるブレーキ操作部材の操作量に応じた液圧を発生させる液圧発生手段と、前記液圧発生手段に連通されて、前記ブレーキ操作部材の操作量に応じた反力を発生させる反力発生手段と、を備えた車両用反力発生装置において、前記反力発生手段は、前記液圧発生手段で発生した液圧に応じて進出方向または退避方向に作動されるピストンと、前記ピストンの前記進出方向の側に設けられた弾性部材と、を有し、前記弾性部材は、第１の弾性係数を有する第１の弾性部材、前記第１の弾性係数よりも大きい第２の弾性係数を有する第２の弾性部材、および、前記第２の弾性係数よりも小さい範囲の値をとる第３の弾性係数を有する第３の弾性部材からなり、前記第１の弾性部材と前記第２の弾性部材とを相互に直列に設け、前記第３の弾性部材を前記第１の弾性部材に対して並列に設け、前記第３の弾性部材は、前記ピストンの前記退避方向の側の接触面積を、前記ピストンの前記進出方向の側の接触面積と比べて異なるように設定した、ことを要旨とする。
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、運転者がブレーキペダルを操作すると、液圧発生手段は、その操作量に応じた液圧を発生させる。液圧発生手段に連通された反力発生手段は、ブレーキ操作部材の操作量に応じた反力を、ピストンと弾性部材との連携により発生させる。すなわち、ブレーキ操作部材の操作量が小さい場合、弾性係数の大きい第２の弾性部材に比べて、弾性係数の小さい第１の弾性部材の圧縮変形が主として行われる。一方、ブレーキ操作部材の操作量が大きい場合、第２の弾性部材の圧縮変形が主として行われる。そして、ブレーキ操作部材の操作量が中ほどの場合、第１の弾性部材の圧縮変形と並列に、第３の弾性部材の圧縮変形が遂行される。
【００１０】
このため、第１の弾性係数による線形の反力特性と、第２の弾性係数による線形の反力特性とが切り換わる切換点の近傍範囲において、ブレーキ操作部材の操作量に対する反力特性は、第１の弾性部材の圧縮変形により創り出される反力特性と、第３の弾性部材の圧縮変形により創り出される反力特性との和により描かれる。これにより、切換点の近傍範囲において、ブレーキ操作部材の操作量に対する反力特性は、一対の線形の反力特性の間を緩やかにつなぐように補正される。
【００１１】
したがって、請求項１に係る発明によれば、ブレーキ操作部材の操作量に対する反力特性において、何らの解決手段をも採用しない場合に、相互に異なる第１および第２の弾性係数による線形の反力特性が切り換わる切換点に生じていたくの字状の特異点に起因するブレーキ操作時の違和感を緩和させることができる。
【００１２】
しかも、第３の弾性部材は、ピストンの退避方向の側の接触面積を、ピストンの進出方向の側の接触面積と比べて異なるように設定したため、接触面積の大きい側では、弾性部材それ自体の座屈を防ぐとともに、接触面積の小さい側では、ブレーキ操作部材の操作量に対する反力特性を非線形にすることができる。
【００１３】
また、請求項２に係る発明は、シリンダ部と、このシリンダ部内を進退自在に移動可能なピストンと、このピストンの移動によって押圧される弾性部材とを備え、前記弾性部材は、第１の弾性係数を有する第１の弾性部材、および、前記第１の弾性係数よりも大きい第２の弾性係数を有する第２の弾性部材を相互に直列に設けてなり、ブレーキ操作部材の操作により生じた液圧が前記シリンダ部内に伝わると移動する前記ピストンの押圧により前記弾性部材が圧縮変形することにより、前記ブレーキ操作部材の操作量に対する反力特性を擬似的に創り出すブレーキ装置のストロークシミュレータであって、前記弾性部材は、前記第２の弾性係数よりも小さい範囲の値をとる第３の弾性係数を有して前記第１の弾性部材に対して並列に配設される第３の弾性部材をさらに備え、前記第３の弾性部材の圧縮変形は、相互に異なる前記第１の弾性係数および前記第２の弾性係数による線形の前記反力特性が切り換わる切換点を含む区間で行われる、ことを要旨とする。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、ブレーキ操作部材が操作されると液圧を生じ、この液圧がシリンダ部内のピストンに伝わると、ピストンがシリンダ部内を移動する。このピストンの移動によって、下記のような弾性部材の圧縮変形動作が行われる。すなわち、ブレーキ操作部材の操作量が小さい場合、弾性係数の大きい第２の弾性部材に比べて、弾性係数の小さい第１の弾性部材の圧縮変形が主として行われる。一方、ブレーキ操作部材の操作量が大きい場合、第２の弾性部材の圧縮変形が主として行われる。そして、ブレーキ操作部材の操作量が中ほど（相互に異なる第１の弾性係数および第２の弾性係数による線形の反力特性が切り換わる切換点を含む区間）の場合、第１の弾性部材の圧縮変形と並列に、第３の弾性部材の圧縮変形が遂行される。
【００１５】
要するに、相互に異なる第１の弾性係数および第２の弾性係数による線形の反力特性が切り換わる切換点を含む区間において、ブレーキ操作部材の操作量に対する反力特性は、第１の弾性部材の圧縮変形により創り出される反力特性と、第３の弾性部材の圧縮変形により創り出される反力特性との和により描かれる。これにより、上記の切換点を含む区間において、ブレーキ操作部材の操作量に対する反力特性は、一対の線形の反力特性の間を緩やかにつなぐように補正される。
【００１６】
したがって、請求項２に係る発明によれば、ブレーキ操作部材の操作量に対する反力特性において、何らの解決手段をも採用しない場合に、上記の切換点に生じていたくの字状の特異点に起因するブレーキ操作時の違和感を緩和させることができる。
【００１７】
また、請求項３に係る発明は、請求項２に記載のブレーキ装置のストロークシミュレータであって、前記第３の弾性部材の圧縮変形は、前記第１の弾性部材の圧縮変形が主として行われる第１の区間に重なる第２の区間で行われ、前記第１の区間は、前記切換点を終点とし、前記第２の区間は、前記第１の区間の途中点を始点とする一方、前記切換点を共通の終点とする、ことを要旨とする。
【００１８】
請求項３に係る発明によれば、第１の区間の途中点を始点とし、上記切換点（相互に異なる第１の弾性係数および第２の弾性係数による線形の反力特性が切り換わる点）を終点とする第２の区間において、第３の弾性部材の圧縮変形が、第１の弾性部材の圧縮変形と並列に遂行される。
【００１９】
このため、第２の区間において、ブレーキ操作部材の操作量に対する反力特性は、第１の弾性部材の圧縮変形により創り出される反力特性と、第３の弾性部材の圧縮変形により創り出される反力特性との和により描かれる。これにより、第２の区間において、ブレーキ操作部材の操作量に対する反力特性は、一対の線形の反力特性の間を緩やかにつなぐように補正される。
【００２０】
したがって、請求項３に係る発明によれば、ブレーキ操作部材の操作量に対する反力特性において、何らの解決手段をも採用しない場合に、上記の切換点に生じていたくの字状の特異点に起因するブレーキ操作時の違和感を緩和させることができる。
【００２１】
また、請求項４に係る発明は、請求項２または３に記載のブレーキ装置のストロークシミュレータであって、前記第３の弾性部材は、前記第３の弾性係数として前記第３の弾性部材の圧縮変形の進行に伴って漸増する可変値をとることにより、非線形な前記反力特性を創り出す、ことを要旨とする。
【００２２】
請求項４に係る発明によれば、第３の弾性部材は、非線形な反力特性を創り出すため、上記の切換点を含む区間、または、上記の第２の区間において、一対の線形の反力特性の間を非線形な反力特性をもって緩やかにつなぐように補正することができる。
【００２３】
また、請求項５に係る発明は、請求項４に記載のブレーキ装置のストロークシミュレータであって、前記第３の弾性部材は、円柱形状を有して前記第１の弾性部材の内方に収容されるとともに、前記円柱形状の軸方向端部のうち少なくともいずれか一方に易変形部を有し、前記易変形部は、前記圧縮変形の方向に直交する方向の断面積が、前記圧縮変形の方向に沿って漸減または漸増するよう形成されることにより、前記第３の弾性部材の非線形な前記反力特性を創り出す、ことを要旨とする。
【００２４】
請求項５に係る発明によれば、第３の弾性部材は、円柱形状を有して第１の弾性部材の内方に収容されるため、限りある空間資源を有効に活用したストロークシミュレータを得ることができる。また、第３の弾性部材が有する易変形部は、圧縮変形の方向に直交する方向の断面積が、圧縮変形の方向に沿って漸減または漸増するよう形成されることにより、第３の弾性部材の非線形な反力特性を創り出すため、簡素な構成をもって良好な反力特性を有するストロークシミュレータを具現化することができる。
【００２５】
また、請求項６に係る発明は、請求項５に記載のブレーキ装置のストロークシミュレータであって、前記易変形部は、前記第３の弾性部材のうち前記ピストンの反対側に設けられている、ことを要旨とする。
【００２６】
請求項６に係る発明によれば、易変形部は、第３の弾性部材のうちピストンの反対側（前方側）に設けられているため、第３の弾性部材が圧縮変形を開始するに際し、その前方側に存する易変形部が最初に潰れるように作用させることができる。
【００２７】
また、請求項７に係る発明は、請求項２〜６のいずれか一項に記載のブレーキ装置のストロークシミュレータであって、前記第３の弾性部材は、円柱形状の中空部を有する筒状に形成され、前記中空部には、前記第３の弾性部材の軸方向の移動を案内する円柱形状のロッド部材が挿通されている、ことを要旨とする。
【００２８】
請求項７に係る発明によれば、筒状に形成された第３の弾性部材が有する円柱形状の中空部には、第３の弾性部材の軸方向の移動を案内する円柱形状のロッド部材が挿通されているため、第３の弾性部材の軸方向の移動を円滑に案内することができる。
【００２９】
また、請求項８に係る発明は、請求項７に記載のブレーキ装置のストロークシミュレータであって、前記ロッド部材のうち前記ピストンの反対側には、外径が小径となる環状段部が形成される一方、前記第３の弾性部材の中空部内壁には、前記ロッド部材の前記環状段部が突き当たる環状受け部が形成されている、ことを要旨とする。
【００３０】
請求項８に係る発明によれば、ロッド部材のうちピストンの反対側には、外径が小径となる環状段部が形成される一方、第３の弾性部材の中空部内壁には、ロッド部材の環状段部が突き当たる環状受け部が形成されているため、第３の弾性部材によって創り出された非線形な反力特性を、ロッド部材に確実に伝えることができる。また、仮に、第３の弾性部材を正規の方向とは逆向きに（倒立させて）組付けることを試みた場合、ロッド部材の環状段部が、第３の弾性部材のうち環状受け部以外の部位に突き当たる。この場合、中空部へのロッド部材の挿通は阻止される。従って、第３の弾性部材を正規の方向とは逆向きに組付けることを未然に防止することができる。
【００３１】
また、請求項９に係る発明は、請求項５または６に記載のブレーキ装置のストロークシミュレータであって、前記第３の弾性部材の少なくとも一部に切り欠き部を設けた、ことを要旨とする。
【００３２】
請求項９に係る発明によれば、第３の弾性部材の少なくとも一部に切り欠き部を設けたため、仮に、第３の弾性部材をブレーキ液等の液体で満たす構成を採用した場合に、第３の弾性部材それ自体に混入したエアを速やかに抜くことができる。
【００３３】
そして、請求項１０に係る発明は、請求項９に記載のブレーキ装置のストロークシミュレータであって、前記易変形部は、前記円柱形状の周方向に間隔をおいて複数設けられており、相互に隣接する前記複数の易変形部の間隙を前記切り欠き部とする、ことを要旨とする。
【００３４】
請求項１０に係る発明によれば、相互に隣接する複数の易変形部の間隙を切り欠き部とするため、簡素な構成をもって、非線形な反力特性の創出、および、エア抜きを両立させることができる。
【００３５】
また、請求項１１に係る発明は、請求項２〜１０のいずれか一項に記載のブレーキ装置のストロークシミュレータであって、前記シリンダ部における前記ピストンの反対側には、前記第２の弾性部材のうち前記第１の弾性部材との直列接続側とは異なる側を受け止める蓋部が設けられている、ことを要旨とする。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、ブレーキの操作量に対する反力特性において、何らの解決手段をも採用しない場合に、相互に異なる第１の弾性係数および第２の弾性係数による線形の反力特性が切り換わる切換点に生じていたくの字状の特異点に起因するブレーキ操作時の違和感を緩和させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】電動ブレーキ装置が適用された車両用ブレーキシステムの車両における配置構成を示す図である。
【図２】車両用ブレーキシステムの概略構成図である。
【図３】第１ストロークシミュレータの縦断面図である。
【図４】図４（ａ）は、第１ストロークシミュレータに内装される第１ブッシュの平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ線について矢印方向に観た第１ブッシュの断面図、図４（ｃ）は、図４（ａ）のＣ方向から観た第１ブッシュの外観図である。
【図５】第１ブッシュの取り付け状態を示す分解斜視図である。
【図６】実施例の作用を説明するための説明図である。
【図７】第２ストロークシミュレータの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明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。
［車両用ブレーキシステム１０における構成部材の配置構成］
図１は、電動ブレーキ装置が適用された車両用ブレーキシステムの車両における配置構成を示す図である。なお、車両Ｖの前後左右の方向を図１に矢印で示す。
【００３９】
車両用ブレーキシステム１０は、通常時用として、電気信号を伝達してブレーキを作動させるバイ・ワイヤ（By Wire）式のブレーキシステムと、フェイルセイフ時用として、油圧を伝達してブレーキを作動させる旧来の油圧式のブレーキシステムの双方を備えて構成される。
【００４０】
図１に示すように、車両用ブレーキシステム１０は、操作者（運転者）のブレーキ操作がブレーキペダル（“ブレーキ操作部材”に相当する）１２を介して入力される入力装置（“車両用反力発生装置”に相当する）１４と、少なくともブレーキ操作に応じた電気信号に基づいてブレーキ液圧を発生するモータシリンダ装置１６と、モータシリンダ装置１６で発生したブレーキ液圧に基づいて車両の挙動の安定化を支援するビークルスタビリティアシスト装置１８（以下、ＶＳＡ装置１８という。ただし、ＶＳＡは登録商標）とを備えて構成されている。
【００４１】
なお、モータシリンダ装置１６は、運転者のブレーキ操作に応じた電気信号だけではなく、他の物理量に応じた電気信号に基づいてブレーキ液圧を発生するように構成されていてもよい。他の物理量に応じた電気信号とは、例えば、自動ブレーキシステムのような、運転者のブレーキ操作によらずに、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）が車両Ｖの周囲の状況をセンサ等で判断して、車両Ｖの衝突等を回避するための信号などである。
【００４２】
入力装置１４は、ここでは右ハンドル車に適用するものであり、ダッシュボード２の車幅方向の右側にボルト等を介して固定されている。なお、入力装置１４は、左ハンドル車に適用されるものであってもよい。モータシリンダ装置１６は、例えば、入力装置とは逆側の車幅方向の左側に配置され、左側のサイドフレーム等の車体１に取付用ブラケット（図示せず）を介して取り付けられている。ＶＳＡ装置１８は、例えば、ブレーキ時の車輪ロックを防ぐＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）機能、加速時などの車輪空転を防ぐＴＣＳ（トラクション・コントロール・システム）機能、旋回時の横すべりを抑制する機能などを備えて構成されており、例えば、車幅方向の右側の前端に、ブラケットを介して車体に取り付けられている。なお、ＶＳＡ装置１８に代えて、ブレーキ時の車輪ロックを防ぐＡＢＳ機能のみを有するＡＢＳ装置を接続してもよい。入力装置１４、モータシリンダ装置１６、及びＶＳＡ装置１８の内部の詳細な構成については後記する。
【００４３】
これらの入力装置１４、モータシリンダ装置１６、及びＶＳＡ装置１８は、車両Ｖのダッシュボード２の前方に設けられたエンジンや走行用モータ等の構造物３が搭載される構造物搭載室Ｒに、配管チューブ２２ａ〜２２ｆを介して互いに分離して配置されている。なお、車両用ブレーキシステム１０は、前輪駆動車、後輪駆動車、四輪駆動車のいずれにも適用可能である。また、バイ・ワイヤ式のブレーキシステムとして、入力装置１４とモータシリンダ装置１６とは、図示しないハーネスによってＥＣＵ等の制御手段と電気的に接続されている。
【００４４】
［車両用ブレーキシステム１０の概略構成］
図２は、車両用ブレーキシステムの概略構成図である。
液圧路について説明すると、図２中の連結点Ａ１を基準として、入力装置１４の接続ポート２０ａと連結点Ａ１とが第１配管チューブ２２ａによって接続され、また、モータシリンダ装置１６の出力ポート２４ａと連結点Ａ１とが第２配管チューブ２２ｂによって接続され、さらに、ＶＳＡ装置１８の導入ポート２６ａと連結点Ａ１とが第３配管チューブ２２ｃによって接続されている。
【００４５】
図２中の他の連結点Ａ２を基準として、入力装置１４の他の接続ポート２０ｂと連結点Ａ２とが第４配管チューブ２２ｄによって接続され、また、モータシリンダ装置１６の他の出力ポート２４ｂと連結点Ａ２とが第５配管チューブ２２ｅによって接続され、さらに、ＶＳＡ装置１８の他の導入ポート２６ｂと連結点Ａ２とが第６配管チューブ２２ｆによって接続されている。
【００４６】
ＶＳＡ装置１８には、複数の導出ポート２８ａ〜２８ｄが設けられる。第１導出ポート２８ａは、第７配管チューブ２２ｇによって右側前輪に設けられたディスクブレーキ機構３０ａのホイールシリンダ３２ＦＲと接続される。第２導出ポート２８ｂは、第８配管チューブ２２ｈによって左側後輪に設けられたディスクブレーキ機構３０ｂのホイールシリンダ３２ＲＬと接続される。第３導出ポート２８ｃは、第９配管チューブ２２ｉによって右側後輪に設けられたディスクブレーキ機構３０ｃのホイールシリンダ３２ＲＲと接続される。第４導出ポート２８ｄは、第１０配管チューブ２２ｊによって左側前輪に設けられたディスクブレーキ機構３０ｄのホイールシリンダ３２ＦＬと接続される。
【００４７】
この場合、各導出ポート２８ａ〜２８ｄに接続される配管チューブ２２ｇ〜２２ｊによってブレーキ液（ブレーキフルード）がディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄの各ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬに対して供給され、各ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬ内の液圧が上昇することにより、各ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬが作動し、対応する車輪（右側前輪、左側後輪、右側後輪、左側前輪）に対して制動力が付与される。
【００４８】
なお、車両用ブレーキシステム１０は、例えば、レシプロエンジン（内燃機関）のみによって駆動される自動車、ハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車等を含む各種車両に対して搭載可能に設けられる。
【００４９】
入力装置１４は、運転者によるブレーキペダル１２の操作によって液圧を発生可能なタンデム式のマスタシリンダ（“液圧発生手段”に相当する）３４と、マスタシリンダ３４に付設された第１リザーバ３６とを有する。このマスタシリンダ３４のシリンダチューブ３８内には、前記シリンダチューブ３８の軸方向に沿って所定間隔離間する第２ピストン４０ａ及び第１ピストン４０ｂが摺動自在に配設される。第２ピストン４０ａは、ブレーキペダル１２に近接して配置され、プッシュロッド４２を介してブレーキペダル１２と連結される。また、第１ピストン４０ｂは、第２ピストン４０ａよりもブレーキペダル１２から離間して配置される。
【００５０】
この第２ピストン４０ａ及び第１ピストン４０ｂの外周面には、環状段部を介して一対のピストンパッキン４４ａ、４４ｂがそれぞれ装着される。一対のピストンパッキン４４ａ、４４ｂの間には、それぞれ、後記するサプライポート４６ａ、４６ｂと連通する背室４８ａ、４８ｂが形成される。また、第２ピストン４０ａと第１ピストン４０ｂとの間には、ばね部材５０ａが配設され、第１ピストン４０ｂとシリンダチューブ３８の前端部との間には、他のばね部材５０ｂが配設される。
【００５１】
なお、第２ピストン４０ａ及び第１ピストン４０ｂの外周面にピストンパッキン４４ａ、４４ｂをそれぞれ設ける代わりに、シリンダチューブ３８の内周面にパッキンをそれぞれ設けてもよい。
【００５２】
マスタシリンダ３４のシリンダチューブ３８には、２つのサプライポート４６ａ、４６ｂと、２つのリリーフポート５２ａ、５２ｂと、２つの出力ポート５４ａ、５４ｂとが設けられる。この場合、各サプライポート４６ａ（４６ｂ）及び各リリーフポート５２ａ（５２ｂ）は、それぞれ合流して第１リザーバ３６内の図示しないリザーバ室と連通するように設けられる。
【００５３】
また、マスタシリンダ３４のシリンダチューブ３８内には、運転者がブレーキペダル１２を踏み込む踏力に対応したブレーキ液圧を発生させる第２圧力室５６ａ及び第１圧力室５６ｂが設けられる。第２圧力室５６ａは、第２液圧路５８ａを介して接続ポート２０ａと連通するように設けられ、第１圧力室５６ｂは、第１液圧路５８ｂを介して他の接続ポート２０ｂと連通するように設けられる。
【００５４】
マスタシリンダ３４と接続ポート２０ａとの間であって、第２液圧路５８ａの上流側には圧力センサＰｍが配設されると共に、第２液圧路５８ａの下流側には、ノーマルオープンタイプ（常開型）のソレノイドバルブからなる第２遮断弁６０ａが設けられる。この圧力センサＰｍは、第２液圧路５８ａ上において、第２遮断弁６０ａよりもマスタシリンダ３４側の上流の液圧を検知するものである。
【００５５】
マスタシリンダ３４と他の接続ポート２０ｂとの間であって、第１液圧路５８ｂの上流側には、ノーマルオープンタイプ（常開型）のソレノイドバルブからなる第１遮断弁６０ｂが設けられると共に、第１液圧路５８ｂの下流側には、圧力センサＰｐが設けられる。この圧力センサＰｐは、第１液圧路５８ｂ上において、第１遮断弁６０ｂよりもホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬ側の下流側の液圧を検知するものである。
【００５６】
この第２遮断弁６０ａ及び第１遮断弁６０ｂにおけるノーマルオープンとは、ノーマル位置（消磁（非通電）時の弁体の位置）が開位置の状態（常時開）となるように構成されたバルブをいう。なお、図２において、第２遮断弁６０ａ及び第１遮断弁６０ｂは励磁時の状態を示す（後記する第３遮断弁６２も同様）。
【００５７】
マスタシリンダ３４と第１遮断弁６０ｂとの間の第１液圧路５８ｂには、前記第１液圧路５８ｂから分岐する分岐液圧路５８ｃが設けられ、前記分岐液圧路５８ｃには、ノーマルクローズタイプ（常閉型）のソレノイドバルブからなる第３遮断弁６２と、反力発生手段に相当する第１ストロークシミュレータ６４とが直列に接続される。この第３遮断弁６２におけるノーマルクローズとは、ノーマル位置（消磁（非通電）時の弁体の位置）が閉位置の状態（常時閉）となるように構成されたバルブをいう。
【００５８】
この第１ストロークシミュレータ６４の概要について、図２を参照して説明する。ただし、図２中の第１ストロークシミュレータ６４は、細部の構造が簡略化して描かれている。図２に示すように、第１ストロークシミュレータ６４は、第１液圧路５８ｂ上であって、第１遮断弁６０ｂよりもマスタシリンダ３４側に配置されている。前記第１ストロークシミュレータ６４には、分岐液圧路５８ｃに連通する液圧室６５が設けられる。この液圧室６５を介してマスタシリンダ３４の第１圧力室５６ｂで生じたブレーキ液圧が印加可能に構成されている。
【００５９】
また、第１ストロークシミュレータ６４は、その本体部６４ａに、シミュレータピストン６７と、第１のリターンスプリング６８ａと、第２のリターンスプリング６８ｂとを備える。なお、第１ストロークシミュレータ６４内部の詳細構造については後に詳述する。
【００６０】
液圧路は、大別すると、マスタシリンダ３４の第２圧力室５６ａと複数のホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬとを接続する第２液圧系統７０ａと、マスタシリンダ３４の第１圧力室５６ｂと複数のホイールシリンダ３２ＲＲ、３２ＦＬとを接続する第１液圧系統７０ｂとから構成される。
【００６１】
第２液圧系統７０ａは、入力装置１４におけるマスタシリンダ３４（シリンダチューブ３８）の出力ポート５４ａと接続ポート２０ａとを接続する第２液圧路５８ａと、入力装置１４の接続ポート２０ａとモータシリンダ装置１６の出力ポート２４ａとを接続する配管チューブ２２ａ、２２ｂと、モータシリンダ装置１６の出力ポート２４ａとＶＳＡ装置１８の導入ポート２６ａとを接続する配管チューブ２２ｂ、２２ｃと、ＶＳＡ装置１８の導出ポート２８ａ、２８ｂと各ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬとをそれぞれ接続する配管チューブ２２ｇ、２２ｈとによって構成される。
【００６２】
第１液圧系統７０ｂは、入力装置１４におけるマスタシリンダ３４（シリンダチューブ３８）の出力ポート５４ｂと他の接続ポート２０ｂとを接続する第１液圧路５８ｂと、入力装置１４の他の接続ポート２０ｂとモータシリンダ装置１６の出力ポート２４ｂとを接続する配管チューブ２２ｄ、２２ｅと、モータシリンダ装置１６の出力ポート２４ｂとＶＳＡ装置１８の導入ポート２６ｂとを接続する配管チューブ２２ｅ、２２ｆと、ＶＳＡ装置１８の導出ポート２８ｃ、２８ｄと各ホイールシリンダ３２ＲＲ、３２ＦＬとをそれぞれ接続する配管チューブ２２ｉ、２２ｊとを有する。
【００６３】
モータシリンダ装置１６は、電動式のモータ７２の駆動力によって第２スレーブピストン８８ａ及び第１スレーブピストン８８ｂを軸方向に駆動することによりブレーキ液圧を発生する電動ブレーキ装置である。なお、モータシリンダ装置１６において、ブレーキ液圧を発生させる（上昇させる）ときの第２スレーブピストン８８ａ及び第１スレーブピストン８８ｂの移動方向（図２中矢印Ｘ１方向）を「前」とし、その反対方向（図２中矢印Ｘ２方向）を「後」とする。
【００６４】
モータシリンダ装置１６は、軸方向に移動可能な第２スレーブピストン８８ａ及び第１スレーブピストン８８ｂを内蔵するシリンダ部７６と、第２スレーブピストン８８ａ及び第１スレーブピストン８８ｂを駆動するためのモータ７２と、モータ７２の駆動力を第２スレーブピストン８８ａ及び第１スレーブピストン８８ｂに伝達するための駆動力伝達部７３とを備えている。
【００６５】
駆動力伝達部７３は、モータ７２の回転駆動力を伝達するギア機構（減速機構）７８と、この回転駆動力をボールねじ軸（スクリュー）８０ａの軸方向に沿った直線方向駆動力に変換するボールねじ構造体８０と、を含む駆動力伝達機構７４を有している。
【００６６】
シリンダ部７６は、略円筒形状のシリンダ本体８２と、前記シリンダ本体８２に付設された第２リザーバ８４とを有する。第２リザーバ８４は、入力装置１４のマスタシリンダ３４に付設された第１リザーバ３６と配管チューブ８６で接続され、第１リザーバ３６内に貯留されたブレーキ液が配管チューブ８６を介して第２リザーバ８４内に供給されるように設けられる。
【００６７】
シリンダ本体８２内には、前記シリンダ本体８２の軸方向に沿って所定間隔離間する第２スレーブピストン８８ａ及び第１スレーブピストン８８ｂが摺動自在に配設される。第２スレーブピストン８８ａは、ボールねじ構造体８０側に近接して配置され、ボールねじ軸８０ａの前端に当接して前記ボールねじ軸８０ａと一体的に矢印Ｘ１又はＸ２方向に変位する。また、第１スレーブピストン８８ｂは、第２スレーブピストン８８ａよりもボールねじ構造体８０側から離間して配置される。
【００６８】
第２スレーブピストン８８ａの外周面と駆動力伝達機構７４との間を液密にシールすると共に、第２スレーブピストン８８ａをその軸方向に対して移動可能にガイドする環状のガイドピストン２３０が、第２スレーブピストン８８ａの外周面に対向するように配置されている。ガイドピストン２３０の内周面にはスレーブピストンパッキン９０ｃが装着される。また、第２スレーブピストン８８ａの前端側の外周面には、環状段部を介してスレーブピストンパッキン９０ｂが装着される。スレーブピストンパッキン９０ｃとスレーブピストンパッキン９０ｂとの間には、後記するリザーバポート９２ａと連通する第２背室９４ａが形成される。そして、第２スレーブピストン８８ａと第１スレーブピストン８８ｂとの間には、第２のリターンスプリング９６ａが配設される。
【００６９】
一方、第１スレーブピストン８８ｂの外周面には、環状段部を介して一対のスレーブピストンパッキン９０ａ、９０ｂがそれぞれ装着される。一対のスレーブピストンパッキン９０ａ、９０ｂの間には、後記するリザーバポート９２ｂと連通する第１背室９４ｂが形成される。そして、第１スレーブピストン８８ｂとシリンダ本体８２の前端部と間には、第１のリターンスプリング９６ｂが配設される。
【００７０】
シリンダ部７６のシリンダ本体８２には、２つのリザーバポート９２ａ、９２ｂと、２つの出力ポート２４ａ、２４ｂとが設けられる。この場合、リザーバポート９２ａ（９２ｂ）は、第２リザーバ８４内のリザーバ室と連通するように設けられる。
【００７１】
また、シリンダ本体８２内には、出力ポート２４ａからホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ側へ出力されるブレーキ液圧を発生させる第２液圧室９８ａと、他の出力ポート２４ｂからホイールシリンダ３２ＲＲ、３２ＦＬ側へ出力されるブレーキ液圧を発生させる第１液圧室９８ｂとが設けられる。
【００７２】
なお、第２スレーブピストン８８ａと第１スレーブピストン８８ｂとの間には、第２スレーブピストン８８ａと第１スレーブピストン８８ｂの最大離間区間と最小離間区間とを規制する規制手段１００が設けられ、さらに、第１スレーブピストン８８ｂには、前記第１スレーブピストン８８ｂの摺動範囲を規制して、第２スレーブピストン８８ａ側へのオーバーリターンを阻止するストッパピン１０２が設けられる。これによって、特にマスタシリンダ３４で発生したブレーキ液圧で制動するときのバックアップ時において、一系統の失陥時に他の系統の失陥が防止される。
【００７３】
ＶＳＡ装置１８は、周知のものからなり、右側前輪及び左側後輪のディスクブレーキ機構３０ａ、３０ｂ（ホイールシリンダ３２ＦＲ、ホイールシリンダ３２ＲＬ）に接続された第２液圧系統７０ａを制御する第２ブレーキ系１１０ａと、右側後輪及び左側前輪のディスクブレーキ機構３０ｃ、３０ｄ（ホイールシリンダ３２ＲＲ、ホイールシリンダ３２ＦＬ）に接続された第１液圧系統７０ｂを制御する第１ブレーキ系１１０ｂとを有する。
【００７４】
なお、第２ブレーキ系１１０ａは、左側前輪及び右側前輪に設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統からなり、第１ブレーキ系１１０ｂは、左側後輪及び右側後輪に設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統であってもよい。さらに、第２ブレーキ系１１０ａは、車体片側の右側前輪及び右側後輪に設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統からなり、第１ブレーキ系１１０ｂは、車体片側の左側前輪及び左側後輪に設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統であってもよい。
【００７５】
この第２ブレーキ系１１０ａ及び第１ブレーキ系１１０ｂは、それぞれ同一構造からなるため、第２ブレーキ系１１０ａと第１ブレーキ系１１０ｂとで対応するものには同一の参照符号を付すと共に、第２ブレーキ系１１０ａの説明を中心にして、第１ブレーキ系１１０ｂの説明を括弧書きで適宜付記する。
【００７６】
第２ブレーキ系１１０ａ（第１ブレーキ系１１０ｂ）は、ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ（３２ＲＲ、３２ＦＬ）に対して、共通する第１共通液圧路１１２及び第２共通液圧路１１４を有する。ＶＳＡ装置１８は、導入ポート２６ａと第１共通液圧路１１２との間に配置されたノーマルオープンタイプのソレノイドバルブからなるレギュレータバルブ１１６と、前記レギュレータバルブ１１６と並列に配置され導入ポート２６ａ側から第１共通液圧路１１２側へのブレーキ液の流通を許容する（第１共通液圧路１１２側から導入ポート２６ａ側へのブレーキ液の流通を阻止する）第１チェックバルブ１１８と、第１共通液圧路１１２と第１導出ポート２８ａとの間に配置されたノーマルオープンタイプのソレノイドバルブからなる第１インバルブ１２０と、前記第１インバルブ１２０と並列に配置され第１導出ポート２８ａ側から第１共通液圧路１１２側へのブレーキ液の流通を許容する（第１共通液圧路１１２側から第１導出ポート２８ａ側へのブレーキ液の流通を阻止する）第２チェックバルブ１２２と、第１共通液圧路１１２と第２導出ポート２８ｂとの間に配置されたノーマルオープンタイプのソレノイドバルブからなる第２インバルブ１２４と、前記第２インバルブ１２４と並列に配置され第２導出ポート２８ｂ側から第１共通液圧路１１２側へのブレーキ液の流通を許容する（第１共通液圧路１１２側から第２導出ポート２８ｂ側へのブレーキ液の流通を阻止する）第３チェックバルブ１２６とを備える。
【００７７】
さらに、ＶＳＡ装置１８は、第１導出ポート２８ａと第２共通液圧路１１４との間に配置されたノーマルクローズタイプのソレノイドバルブからなる第１アウトバルブ１２８と、第２導出ポート２８ｂと第２共通液圧路１１４との間に配置されたノーマルクローズタイプのソレノイドバルブからなる第２アウトバルブ１３０と、第２共通液圧路１１４に接続されたリザーバ１３２と、第１共通液圧路１１２と第２共通液圧路１１４との間に配置されて第２共通液圧路１１４側から第１共通液圧路１１２側へのブレーキ液の流通を許容する（第１共通液圧路１１２側から第２共通液圧路１１４側へのブレーキ液の流通を阻止する）第４チェックバルブ１３４と、前記第４チェックバルブ１３４と第１共通液圧路１１２との間に配置されて第２共通液圧路１１４側から第１共通液圧路１１２側へブレーキ液を供給するポンプ１３６と、前記ポンプ１３６の前後に設けられる吸入弁１３８及び吐出弁１４０と、前記ポンプ１３６を駆動するモータＭと、第２共通液圧路１１４と導入ポート２６ａとの間に配置されたノーマルクローズタイプのソレノイドバルブからなるサクションバルブ１４２とを備える。
【００７８】
なお、第２ブレーキ系１１０ａにおいて、導入ポート２６ａに近接する液圧路上には、モータシリンダ装置１６の出力ポート２４ａから出力され、前記モータシリンダ装置１６の第２液圧室９８ａで発生したブレーキ液圧を検知する圧力センサＰｈが設けられる。各圧力センサＰｍ、Ｐｐ、Ｐｈで検出された検出信号は、図示しない制御手段に導入される。
【００７９】
［車両用ブレーキシステム１０の動作］
車両用ブレーキシステム１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその動作について説明する。
【００８０】
車両用ブレーキシステム１０が正常に機能する正常時には、ノーマルオープンタイプのソレノイドバルブからなる第２遮断弁６０ａ及び第１遮断弁６０ｂが励磁で弁閉状態となり、ノーマルクローズタイプのソレノイドバルブからなる第３遮断弁６２が励磁で弁開状態となる（図２参照）。従って、第２遮断弁６０ａ及び第１遮断弁６０ｂによって第２液圧系統７０ａ及び第１液圧系統７０ｂが遮断されているため、入力装置１４のマスタシリンダ３４で発生したブレーキ液圧がディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄのホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬに伝達されることはない。
【００８１】
このとき、マスタシリンダ３４の第１圧力室５６ｂで発生したブレーキ液圧は、分岐液圧路５８ｃ及び弁開状態にある第３遮断弁６２を経由して第１ストロークシミュレータ６４の液圧室６５に伝達される。この液圧室６５に供給されたブレーキ液圧によってシミュレータピストン６７がリターンスプリング６８ａ、６８ｂのばね力に抗して変位することにより、ブレーキペダル１２のストロークが許容されると共に、擬似的なペダル反力が創り出されてブレーキペダル１２にフィードバックされる。この結果、運転者にとって違和感のないブレーキ操作感が得られる。
【００８２】
このようなシステム状態において、図示しない制御手段は、運転者によるブレーキペダル１２の踏み込みを検出すると、モータシリンダ装置１６のモータ７２を駆動させ、モータ７２の駆動力を、駆動力伝達機構７４を介して伝達し、第２のリターンスプリング９６ａ及び第１のリターンスプリング９６ｂのばね力に抗して第２スレーブピストン８８ａ及び第１スレーブピストン８８ｂを図２中の矢印Ｘ１方向に向かって変位させる。この第２スレーブピストン８８ａ及び第１スレーブピストン８８ｂの変位によって第２液圧室９８ａ及び第１液圧室９８ｂ内のブレーキ液がバランスするように加圧されて所望のブレーキ液圧が発生する。
【００８３】
このモータシリンダ装置１６における第２液圧室９８ａ及び第１液圧室９８ｂのブレーキ液圧は、ＶＳＡ装置１８の弁開状態にある第１、第２インバルブ１２０、１２４を介してディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄのホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬに伝達され、前記ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬが作動することにより各車輪に所望の制動力が付与される。
【００８４】
換言すると、車両用ブレーキシステム１０では、モータシリンダ装置１６やバイ・ワイヤ制御する図示しないＥＣＵ等の制御手段が作動可能な正常時において、運転者がブレーキペダル１２を踏むことでブレーキ液圧を発生するマスタシリンダ３４と各車輪を制動するディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄ（ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬ）との連通を第２遮断弁６０ａ及び第１遮断弁６０ｂで遮断した状態で、モータシリンダ装置１６が発生するブレーキ液圧でディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄを作動させるという、いわゆるブレーキ・バイ・ワイヤ方式のブレーキシステムがアクティブになる。このため、車両用ブレーキシステム１０では、例えば、電気自動車（燃料電池車を含む）やハイブリッド自動車等のように、内燃機関での負圧発生が少ないか、もしくは内燃機関による負圧が存在しない車両、または内燃機関自体がない車両等に好適に適用することができる。
【００８５】
一方、モータシリンダ装置１６等が作動不能となる異常時では、第２遮断弁６０ａ及び第１遮断弁６０ｂをそれぞれ弁開状態とし、且つ、第３遮断弁６２を弁閉状態としてマスタシリンダ３４で発生するブレーキ液圧をディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄ（ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬ）に伝達して、前記ディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄ（ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬ）を作動させるという、いわゆる旧来の油圧式のブレーキシステムがアクティブになる。
【００８６】
［本発明の第１実施形態に係る第１ストロークシミュレータ６４の詳細構造］
次に、本発明の第１実施形態に係る第１ストロークシミュレータ６４について詳細に説明する。図３は、第１ストロークシミュレータの断面図である。図４は、第１ストロークシミュレータに内装される第１ブッシュの説明図であり、図４（ａ）は、第１ストロークシミュレータに内装される第１ブッシュの平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ線について矢印方向に観た第１ブッシュの断面図、図４（ｃ）は、図４（ａ）のＣ方向から観た第１ブッシュの外観図である。図５は、第１ブッシュ周辺の取り付け状態を示す分解斜視図である。
【００８７】
本発明の第１実施形態に係る第１ストロークシミュレータ６４は、図３に示すように、液導ポート６４ｂと、略円筒形状の液圧室６５を画成するシリンダ部６６と、このシリンダ部６６内を進退自在に移動可能なシミュレータピストン（“ピストン”に相当する）６７と、第１の弾性係数Ｋ1 を有するコイル状の第１のリターンスプリング（“第１の弾性部材”に相当する）６８ａと、第１の弾性係数Ｋ1 よりも大きい第２の弾性係数Ｋ２ を有するコイル状の第２のリターンスプリング（“第２の弾性部材”に相当する）６８ｂとを備える。液導ポート６４ｂを介して分岐液圧路５８ｃに連通する液圧室６５には、第３遮断弁（常時閉）６２の弁体が開位置に切り替えられた場合に、液導ポート６４ｂを介してブレーキ液が出入りするように導かれる。
【００８８】
シリンダ部６６は、シミュレータピストン６７の退避方向（図３中の左方向、以下、この方向を“後”と定義する）の側に配設される第１のシリンダ６６ａと、シミュレータピストン６７の進出方向（図３中の右方向、以下、この方向を“前”と定義する）の側に配設される第２のシリンダ６６ｂとを、同軸上に連通させて構成されている。第１のシリンダ６６ａの円周状の内径は、第２のシリンダ６６ｂの円周状の内径よりも小さく形成されている。
【００８９】
第１のシリンダ６６ａの内壁には、その前側に環状溝６６ａ１が形成されている。この環状溝６６ａ１には、例えばシリコーンゴム製のシールリング６６ａ２が嵌装されている。これにより、シールリング６６ａ２が発揮する液密性によって、液圧室６５に充填されたブレーキ液が、シールリング６６ａ２よりも前側にもれださないようになっている。
【００９０】
シミュレータピストン６７には、その後ろ側（退避方向）に向けて開口した略円筒形状の肉抜き部６７ａが形成されている。この肉抜き部６７ａは、液圧室６５の体積を増やして、ブレーキ液の畜液量を増やす役割を果たす。シミュレータピストン６７の前端壁６７ｂには、第１のばね座部材６９が溶接等の接合手段によって固着されている。
【００９１】
第１のばね座部材６９は、その縦断面が略ハット状に形成されている。この第１のばね座部材６９は、中央部分が肉抜きされた円板形状のフランジ部６９ａと、このフランジ部６９ａの内周部分から前側に立ち上がる円筒形状の側壁部６９ｂと、この側壁部６９ｂの頂部を覆う頂壁部６９ｃとを備える。側壁部６９ｂは、フランジ部６９ａの内周部分から頂壁部６９ｃに向かって徐々に外径が小さくなる先細り状に形成されている。第１のばね座部材６９のうちフランジ部６９ａの前端壁６９ａ１は、第１のリターンスプリング６８ａの後端側を受け止める役割を果たす。
【００９２】
第１のばね座部材６９に対向する前側には、第１のばね座部材６９と同様に、その縦断面が略ハット状に形成された第２のばね座部材７１が配設されている。この第２のばね座部材７１は、中央部分が肉抜きされた円板形状のフランジ部７１ａと、このフランジ部７１ａの内周部分から前側に立ち上がる円筒形状の側壁部７１ｂと、この側壁部７１ｂの頂部を覆う頂壁部７１ｃとを備える。側壁部７１ｂは、フランジ部７１ａの内周部分から頂壁部７１ｃに向かって徐々に外径が小さくなる先細り状に形成されている。第２のばね座部材７１のうちフランジ部７１ａの前端側７１ａ２は、第２のリターンスプリング６８ｂの後端側を受け止める役割を果たす。
【００９３】
第２のばね座部材７１のサイズは、第１のばね座部材６９のサイズと比べて全体的に大きく形成されている。具体的には、第１のばね座部材６９の側壁部６９ｂおよび頂壁部６９ｃにより形成されるハット部６９ｄの外径サイズは、第２のばね座部材７１の側壁部７１ｂおよび頂壁部７１ｃにより形成されるハット部７１ｄの内径サイズと比べてじゅうぶんに大きく形成されている。第２のばね座部材７１のうち頂壁部７１ｃの後端壁７１ｃ１は、第１のリターンスプリング６８ａの前端側を受け止める役割を果たす。
【００９４】
第１のばね座部材６９のうち頂壁部６９ｃの前端壁６９ｃ１には、“弾性部材”および“第３の弾性部材”に相当する第１ブッシュ７５が、第１のリターンスプリング６８ａの内方に収容されるように設けられている。これにより、限りある空間資源を有効に活用するとともに、第１のリターンスプリング６８ａに対して第１ブッシュ７５を並列に配設することができる。
【００９５】
ここで、第１のばね座部材６９のうちフランジ部６９ａの前端壁６９ａ１と、第２のばね座部材７１のうちフランジ部７１ａの後端壁７１ａ１との間には、第１の区間ｌ１  が置かれている。一方、第１ブッシュ７５の前側頂部７５ａと、第２のばね座部材７１のうち頂壁部７１ｃの後端壁７１ｃ１との間には、第３の区間ｌ３  が置かれている。第１の区間ｌ１  は、第３の区間ｌ３  と比べて大きく設定されている。これにより、第１の区間ｌ１  から第３の区間ｌ３  を差し引いた第２の区間ｌ２  において、第１のリターンスプリング６８ａの圧縮変形に加えて、第１ブッシュ７５が潰れて圧縮変形するように構成されている。このような第１〜第３の区間の設定を前提として、第１ブッシュ７５は、ブレーキペダル１２の操作量に対する反力特性を非線形なものとして創り出す重要な役割を果たす。なお、第１ブッシュ７５周りの詳細構成および作用については後述する。
【００９６】
第２のばね座部材７１に対向する前側には、第１および第２のばね座部材６９，７１と同様に、その縦断面が略ハット状に形成された第３のばね座部材７７が配設されている。この第３のばね座部材７７は、中央部分が肉抜きされた円板形状のフランジ部７７ａと、このフランジ部７７ａの内周部分から後ろ側に向かって立ち上がる円筒形状の側壁部７７ｂと、この側壁部７７ｂの頂部を覆う頂壁部７７ｃとを備える。側壁部７７ｂは、その基部７７ｂ１を除いて、フランジ部７７ａの内周部分から頂壁部７７ｃに向かって徐々に外径が小さくなる先細り状に形成されている。第３のばね座部材７７のうちフランジ部７７ａの後端側７７ａ１は、第２のリターンスプリング６８ｂの前端側を受け止める役割を果たす。
【００９７】
第１〜第３のばね座部材６９，７１，７７のうち頂壁部６９ｃ，７１ｃ，７７ｃのそれぞれには、その中央部分に通孔６９ｅ，７１ｅ，７７ｅが開設されている。また、第１ブッシュ７５は、円柱形状の中空部７５ｂを有する筒状の本体部７５ｃにより実質的に形成されている。通孔６９ｅ，７１ｅ，７７ｅ、および、第１ブッシュ７５の中空部７５ｂのそれぞれを貫通するように、これら通孔６９ｅ，７１ｅ，７７ｅ、および、第１ブッシュ７５の中空部７５ｂの内径と比べてわずかに小さい外径を有する第１ロッド部材７９が設けられている。第１ロッド部材７９の後端側７９ａは、第１のばね座部材６９のうち頂壁部６９ｃの後端側において、後述する係止部材８０により係止されている。第１ロッド部材７９の前端側７９ｂには、第３のばね座部材７７のうち頂壁部７７ｃに開設された通孔７７ｅと比べて大径の肥大部７９ｂ１が形成されている。これにより、第１ロッド部材７９の前端側７９ｂと、第３のばね座部材７７の頂壁部７７ｃに開設された通孔７７ｅとの間の結合関係が容易に外れないようになっている。
【００９８】
第３のばね座部材７７を固定するために、第１ストロークシミュレータ６４の本体部６４ａのうち前端側には、例えば金属製の略円板形状の蓋部８１が設けられている。この蓋部８１には、その外周壁８１ａに環状溝部８１ａ１が刻設されている。この環状溝部８１ａ１には、例えばシリコーンゴム製のシールリング８１ａ２が嵌装されている。これにより、シールリング８１ａ２が発揮する気密性によって、第２のシリンダ６６ｂ内に充満している空気やブレーキ液等の流体が、シールリング８１ａ２よりも前側にもれださないようになっている。
【００９９】
蓋部８１の後端側８１ｂは、第３のばね座部材７７のうちフランジ部７７ａの前端側７７ａ２に固着されている。蓋部８１の前端側周側部８１ｃは、中央部分に開口部を有する円板状に形成された係止環８３の後部周側壁に当接支持されている。この係止環８３は、第２のシリンダ６６ｂの内壁に刻設された環状溝８５に係合するように設けられている。これにより、第２のリターンスプリング６８ｂの前端側が、第１ストロークシミュレータ６４の本体部６４ａに対して確実に固定されるようになっている。
【０１００】
要するに、第２のリターンスプリング６８ｂの前端側が、第１ストロークシミュレータ６４の本体部６４ａに対して当接支持される一方、その後端側が、第２のばね座部材７１のフランジ部７１ａに対して当接支持される。また、第１のリターンスプリング６８ａの前端側が、第２のばね座部材７１の前端側頂壁部７１ｃ１に対して当接支持される一方、その後端側が、第１のばね座部材６９のフランジ部６９ａに対して当接支持される。そして、第１のばね座部材６９がシミュレータピストン６７の前端壁６７ｂに固着される。その結果、シミュレータピストン６７は、第１及び第２のリターンスプリング６８ａ、６８ｂによって後ろ側（退避方向）に付勢される。
【０１０１】
第１および第２のリターンスプリング６８ａ、６８ｂは、相互に力学的に直列に配置されている。第１および第２の弾性係数Ｋ1 ，Ｋ２ は、ブレーキペダル１２の踏み込み前期時にペダル反力の増加勾配を低くし、踏み込み後期時にペダル反力を高くするように設定してある。これは、ブレーキペダル１２のストローク量に対する反力特性を従来型のそれと同等とすることにより、従来型のブレーキシステムが搭載されているのか、または、バイ・ワイヤ式のブレーキシステムが搭載されているのかを運転者に意識させることなく運転に集中させることを狙った設計思想に基づく。
【０１０２】
次に、第１ブッシュ７５の周辺構成について、図４および図５を参照して説明する。ブレーキペダル１２の操作量に対する反力特性を非線形なものとして創り出すといったきわめて重要な役割を担う第１ブッシュ７５は、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、円柱形状の中空部７５ｂを有する筒状の本体部７５ｃにより実質的に形成されている。第１ブッシュ７５は、例えば合成樹脂などによりつくられる。第１ブッシュ７５は、第２の弾性係数Ｋ０２よりも小さい範囲の値をとる第３の弾性係数Ｋ０３（ただし、Ｋ０３は可変の値をとる。）を有する。第１ブッシュ７５は、第１のリターンスプリング６８ａに対して力学的に並列に配設されている。
【０１０３】
ここで、第３の弾性係数Ｋ０３を、第２の弾性係数Ｋ０２よりも小さい範囲の値に設定したのは、第３の弾性係数Ｋ０３を第２の弾性係数Ｋ０２よりも大きい範囲の値に設定した場合、第２のリターンスプリング６８ｂと第１ブッシュ７５との力関係から、第３の弾性係数Ｋ０３を有する第１ブッシュ７５が非線形の反力特性を創り出すように作動する場面は生じないからである。なお、第３の弾性係数Ｋ０３は、第１の弾性係数Ｋ０２よりも小さい範囲の値に設定してもよい。第１ブッシュ７５は、ブレーキペダル１２の操作量に対する反力特性に係る違和感を緩和する目的で設けられる。この目的達成を考慮すると、第１ブッシュ７５による非線形な反力特性の創出は、わずかでも足りる場合があるからである。
【０１０４】
第１ブッシュ７５における軸方向の一側（“ピストンの反対側”に相当する）には、第１の易変形部７５ｄ１が一体に形成されている。この第１の易変形部７５ｄ１は、相互に等しい間隔をおいて凸部７５ｄ１ａおよび凹部７５ｄ１ｂを交互に設けて構成される。凸部７５ｄ１ａでは、圧縮変形の方向に直交する方向の凸部７５ｄ１ａそれ自体の断面積が、圧縮変形の方向（図４（ｂ）中の矢印で示すＸ３の方向）に沿って漸減するよう形成されている。これに対し、凹部７５ｄ１ｂでは、圧縮変形の方向に直交する方向の凹部７５ｄ１ｂがつくりだす空間の断面積が、圧縮変形の方向（Ｘ３の方向）に沿って漸増するよう形成されている。
【０１０５】
要するに、第１の易変形部７５ｄ１は、圧縮変形の方向に直交する方向の断面積が、圧縮変形の方向に沿って漸減または漸増するよう形成されている。これにより、第１ブッシュ７５の第１の易変形部７５ｄ１は、圧縮変形の進行に伴って、圧縮変形の方向に直交する方向の断面積が小さい部分（つまり、弾性係数の小さい部分）から順に潰れてゆくように作用する。この潰れによる第１ブッシュ７５の圧縮変形は、その圧縮変形力に応じた反力を創り出す。これは、第１ブッシュ７５によって、非線形な反力特性が創り出されることを意味する。
【０１０６】
また、この潰れが進行してゆく過程で、第１ブッシュ７５の第１の易変形部７５ｄ１は、第１ブッシュ７５における中空部７５ｂの内周壁と、ロッド７９の外周壁との間の摩擦力を増加させるようにはたらく。この摩擦力の増加は、第１ブッシュ７５における外周壁の膨張が、第１のリターンスプリング６８ａの内径によって拘束されていることなどに基づく。この摩擦力の増加は、第１ブッシュ７５により創り出される反力特性について、非線形性を向上させるように機能する。
【０１０７】
第１ブッシュ７５の中空部７５ｂには、環状段部７５ｅおよび環状受け部７５ｆが圧縮変形の方向（Ｘ３の方向）に所定の間隔を置いて設けられている。前者の環状段部７５ｅは、中空部７５ｂの内周側面に沿って環状に連なった傾斜面７５ｅ１により形成されている。この環状段部７５ｅの存在意義は、第２の易変形部として、第１ブッシュ７５に圧縮変形力が加えられた場合に生じる反力特性を非線形にする機能と、第１ブッシュ７５のうち第１の易変形部７５ｄ１の存する側から、第１ロッド部材７９を中空部７５ｂに挿通させようと試みた場合に、第１ロッド部材７９のうち後端側７９ａが環状の傾斜面７５ｅ１に突き当たった後、中空部７５ｂ内に第１ロッド部材７９を導く機能とに基づく。従って、環状段部７５ｅによれば、中空部７５ｂ内への第１ロッド部材７９の挿通を円滑に行わせることができる。
【０１０８】
第１ブッシュ７５の中空部７５ｂに存する環状受け部７５ｆは、中空部７５ｂの内周側面に沿って環状に連なった傾斜面７５ｆ１により形成されている。一方、第１ロッド部材７９のうちシミュレータピストンの反対側（前側）には、図５に示すように、外径が小径となる環状段部７９ｃが形成されている。第１ロッド部材７９の後端側７９ａには、その外周側面に周回状の環状溝７９ｄが設けられている。この環状溝７９ｄには、例えばＣ字形状のクリップ等からなる係止部材８０により係止されている。環状受け部７５ｆの存在意義は、第１ブッシュ７５によって創り出された非線形な反力特性を、第１ロッド部材７９に確実に伝える機能の発揮に基づく。
【０１０９】
また、仮に、第１ブッシュ７５を正規の方向とは逆向きに（倒立させて）組付けることを誤って試みた場合、第１ロッド部材７９の環状段部７９ｃが、第１ブッシュ７５のうち環状受け部７９ｃ以外の部位に突き当たるため、かかる場合に、中空部７５ｂへの第１ロッド部材７９の挿通は阻止されることに基づく。従って、環状受け部７５ｆによれば、第１ブッシュ７５によって創り出された非線形な反力特性を、第１ロッド部材７９に確実に伝えること、および、第１ブッシュ７５を正規の方向とは逆向きに組付けることを未然に防止することができる。
【０１１０】
第１ブッシュ７５の中空部７５ｂに存する第１のテーパー部７５ｇは、図４（ｂ）に示すように、中空部７５ｂの内周側面に沿う環状の傾斜曲面７５ｇ１により形成されている。一方、第１ブッシュ７５の外周側面に存する第２のテーパー部７５ｈは、図４（ｂ）に示すように、第１ブッシュ７５の外周側面に沿う環状の傾斜曲面７５ｈ１により形成されている。第１および第２のテーパー部７５ｇ，７５ｈの存在意義は、第３の易変形部として、第１ブッシュ７５に圧縮変形力が加えられた場合に生じる反力特性を非線形にする機能の発揮に基づく。
【０１１１】
次に、第１ブッシュ７５の作用について説明する。
［第１ブッシュ７５の作用の説明］
図６は、第１ブッシュ７５に係る実施例の作用を説明するための説明図である。
まず、運転者によりブレーキペダル１２が操作されると液圧を生じ、この液圧がシリンダ部６６内のシミュレータピストン６７に伝わる。すると、ピストン６７がシリンダ部６６内を移動する。ピストン６７の移動によって、弾性係数の大きい第２のリターンスプリング６８ｂに比べて、弾性係数の小さい第１のリターンスプリング６８ａの圧縮変形が主として行われる。この区間が第１の区間（図６中の点Ｏから点Ｑ０  に至る区間を参照）l１  である。
【０１１２】
言い換えると、シミュレータピストン６７の進出方向への移動に伴って、第１のばね座部材６９が前側へ移動してゆくと、ついには、第１のばね座部材６９のうちフランジ部６９ａの前端壁６９ａ１が、第２のばね座部材７１のうちフランジ部７１ａの後端壁７１ａ１に突き当たる。要するに、第１のばね座部材６９が前側への移動を開始してから、第２のばね座部材７１の側に突き当たるまでが、第１の区間l１  に相当する。
【０１１３】
この第１の区間l１  は、第２の区間l２  および第３の区間l３  に分けることができる。このうち、第２の区間l２  とは、シミュレータピストン６７の進出方向への移動に伴って、第１ブッシュ７５の前側頂部７５ａが、第２のばね座部材７１のうち頂壁部７１ｃの後端壁７１ｃ１に突き当たった後の区間をいう。一方、第３の区間l３  とは、シミュレータピストン６７の進出方向への移動に伴って、第１のばね座部材６９が前側への移動を開始してから、第１ブッシュ７５の前側頂部７５ａが、第２のばね座部材７１のうち頂壁部７１ｃの後端壁７１ｃ１に突き当たる直前までの区間をいう。
【０１１４】
換言すれば、第２の区間l２  は、第１の区間l１  の途中点（シミュレータピストン６７の進出方向への移動に伴って、第１ブッシュ７５の前側頂部７５ａが、第２のばね座部材７１のうち頂壁部７１ｃの後端壁７１ｃ１に突き当たった時点；図６中の点Ｐ参照）を始点とする一方、第１の区間l１  のうち反力特性の切換点（相互に異なる第１の弾性係数Ｋ1 および第２の弾性係数Ｋ２ による線形の反力特性が切り換わる点、または、第２のリターンスプリング６８ｂの圧縮変形が主として行われるように切り換わる点；図６中の点Ｑ参照）を共通の終点とする。従って、第１ブッシュ７５の圧縮変形は、第１の区間l１  の途中点（図６中の点Ｐ参照）から上記の切換点（図６中の点Ｑ参照）に至る第２の区間l２  において、第１のリターンスプリング６８ａの圧縮変形と並列に遂行される。
【０１１５】
第２の区間ｌ２  において、ブレーキペダル１２の操作量に対する反力特性は、第１のリターンスプリング６８ａの圧縮変形により創り出される線形の反力特性と、第１ブッシュ７５の圧縮変形により創り出される非線形の反力特性との和により描かれる。これにより、第２の区間ｌ２  （図６中の点Ｐから点Ｑ１  に至る区間を参照）における反力特性は、一対の線形の反力特性の間を緩やかにつなぐように補正される。この補正は、図６に示すように、第１のリターンスプリング６８ａの圧縮変形により創り出された線形の反力特性に対して、第１ブッシュ７５の並列介挿により得られた非線形の反力特性を積み上げるように加算することで実現される。
【０１１６】
具体的には、第１ブッシュ７５の圧縮変形初期では、第１〜第３の易変形部７５ｄ１,７５ｅ，７５ｈのうち、圧縮変形の方向に直交する方向の横断面積（以下、“横断面積”と省略する）が小さい部分（つまり、弾性係数の小さい部分）から順に潰れてゆく。この場合において、第１のリターンスプリング６８ａの圧縮変形により創り出された線形の反力特性に対して、第１ブッシュ７５の圧縮変形により積み上げられる部分はわずかである。これに対し、第１ブッシュ７５の圧縮変形の中期以降では、第１〜第３の易変形部７５ｄ１,７５ｅ，７５ｈのうち横断面積が比較的小さい部分から順に潰れてゆくのは同じであるが、第１の易変形部７５ｄ１のうち残っているのは、比較的横断面積の大きい部分ばかりとなる。この場合において、第１のリターンスプリング６８ａの圧縮変形により創り出された線形の反力特性に対して、第１ブッシュ７５の圧縮変形により積み上げられる部分は、第１ブッシュ７５の圧縮変形が進行してゆくにつれて大きくなる。
【０１１７】
また、第１ブッシュ７５の圧縮変形が進行してゆく過程で、第１ブッシュ７５の第１の易変形部７５ｄ１は、第１ブッシュ７５における中空部７５ｂの内周壁と、ロッド７９の外周壁との間の摩擦力を増加させるようにはたらく。この摩擦力の増加は、第１ブッシュ７５における外周壁の膨張が、第１のリターンスプリング６８ａの内径によって拘束されていることなどに基づく。この摩擦力の増加は、第１ブッシュ７５により創り出される反力特性について、非線形性を向上させるように機能する。
【０１１８】
したがって、本第１実施形態に係る発明によれば、ブレーキペダル１２の操作量に対する反力特性において、何らの解決手段をも採用しない場合に、相互に異なる第１および第２の弾性係数Ｋ1 ，弾性係数Ｋ２ による線形の反力特性が切り換わる切換点に生じていたくの字状の特異点（図６中の点Ｑ０  参照）に起因するブレーキ操作時の違和感を緩和させることができる。
【０１１９】
また、第１ブッシュ７５は、第３の弾性係数として第１ブッシュ７５の圧縮変形の進行に伴って漸増する可変値をとることにより、非線形な反力特性を創り出す構成を採用してもよい。このように構成すれば、第１ブッシュ７５は、非線形な反力特性を創り出すため、上記切換点の範囲について、一対の線形の反力特性の間を非線形な反力特性をもって緩やかにつなぐように補正することができる。
【０１２０】
また、第１および第２の弾性部材を第１および第２のリターンスプリング６８ａ，６８ｂによりそれぞれ構成し、第３の弾性部材を合成樹脂等の弾性体からなる第１ブッシュ７５により構成したため、簡素な構成をもって効果の高い第１ストロークシミュレータ６４を具現化することができる。
【０１２１】
また、第１ブッシュ７５は、円柱形状を有して第１のリターンスプリング６８ａの内方に収容されるとともに、円柱形状の軸方向端部のうち少なくともいずれか一方に第１〜第３の易変形部７５ｄ１，７５ｅ，７５ｇ，７５ｈを有し、これら第１〜第３の易変形部７５ｄ１，７５ｅ，７５ｇ，７５ｈは、圧縮変形の方向に直交する方向の断面積が、圧縮変形の方向に沿って漸減または漸増するよう形成される構成を採用してもよい。この場合、第１ブッシュ７５は、非線形な反力特性を創り出すように作用する。従って、簡素な構成をもって良好な反力特性を有する第１ストロークシミュレータ６４を具現化することができる。
【０１２２】
また、第１および第２の易変形部７５ｄ１，７５ｅは、第１ブッシュ７５のうちピストン６７の反対側に設けられているため、第１ブッシュ７５が圧縮変形を開始するに際し、その前方側に存する第１および第２の易変形部７５ｄ１，７５ｅが最初に潰れるように作用させることができる。
【０１２３】
また、第１ブッシュ７５の中空部７５ｂには、第１ブッシュ７５の軸方向の移動を案内する円柱形状の第１ロッド部材７９が挿通されているため、第１ブッシュ７５の軸方向の移動を円滑に案内することができる。
【０１２４】
また、第１ロッド部材７９のうちピストン６７の反対側には、外径が小径となる環状段部７９ｃが形成される一方、第１ブッシュ７５の中空部７５ｂ内壁には、第１ロッド部材７９の環状段部７９ｃが突き当たる環状受け部７５ｆが形成されている。このため、第１ブッシュ７５によって創り出された非線形な反力特性を、第１ロッド部材７９に確実に伝えることができる。また、仮に、第１ブッシュ７５を正規の方向とは逆向きに（倒立させて）組付けることを試みた場合、第１ロッド部材７９の環状段部７９ｃが、第１ブッシュ７５のうち環状受け部７５ｆ以外の部位に突き当たる。この場合、中空部７５ｂへの第１ロッド部材７９の挿通は阻止される。従って、第１ブッシュ７５を正規の方向とは逆向きに組付けることを未然に防止することができる。
【０１２５】
また、第１ブッシュ７５の少なくとも一部に切り欠き部７５ｄ２を設けたため、仮に、第１ブッシュ７５をブレーキ液等の液体で満たす構成を採用した場合に、第１ブッシュ７５それ自体に混入したエアを速やかに抜くことができる。
【０１２６】
また、第１の易変形部７５ｄ１は、円柱形状の周方向に間隔をおいて複数設けられており、相互に隣接する複数の第１の易変形部７５ｄ１の間隙を切り欠き部７５ｄ２とするため、簡素な構成をもって、非線形な反力特性の創出、および、エア抜きを両立させることができる。
【０１２７】
また、第１の易変形部７５ｄ１は、ドーム形状の凹部もしくは凸部またはこれらの組み合わせにより形成されるため、簡素な構成をもって良好な反力特性を有するストロークシミュレータを具現化することができる。
【０１２８】
また、第１ブッシュ７５は、第１ブッシュ７５の円柱形状における軸方向の端縁に形成されたテーパー部７５ｇ１，７５ｈ１を有するため、簡素な構成をもって良好な反力特性を有するストロークシミュレータを具現化することができる。
【０１２９】
一方、本発明の第１実施形態に係る車両用反力発生装置（入力装置１４）は、運転者によるブレーキペダル１２の操作量に応じた液圧を発生させるマスタシリンダ（液圧発生手段）３４と、マスタシリンダ３４に連通されて、ブレーキペダル１２の操作量に応じた反力を発生させる第１ストロークシミュレータ（反力発生手段）６４と、を備えた車両用反力発生装置である。第１ストロークシミュレータ６４は、マスタシリンダ３４で発生した液圧に応じて進出方向または退避方向に作動されるシミュレータピストン（ピストン）６７と、シミュレータピストン６７の進出方向の側に設けられた弾性部材と、を有する。この弾性部材は、第１の弾性係数を有する第１のリターンスプリング（第１の弾性部材）６８ａ、第１の弾性係数よりも大きい第２の弾性係数を有する第２のリターンスプリング（第２の弾性部材）６８ｂ、および、第２の弾性係数よりも小さい範囲の値をとる第３の弾性係数を有する第１ブッシュ（第３の弾性部材）７５からなる。第１のリターンスプリング６８ａと第２のリターンスプリング６８ｂとを相互に直列に設け、第１ブッシュ７５を第１のリターンスプリング６８ａに対して並列に配設する。第１ブッシュ７５は、シミュレータピストン６７の退避方向の側の接触面積を、シミュレータピストン６７の進出方向の側の接触面積と比べて異なるように設定する。
【０１３０】
ここで、“第１ブッシュ７５は、シミュレータピストン６７の退避方向の側の接触面積を、シミュレータピストン６７の進出方向の側の接触面積と比べて異なるように設定する”とは、第１ブッシュ７５の相手部材に対する接触面積を、前側と後側とで異ならせることを意味する。具体的には、図３に示すように、第１ブッシュ７５の後端側では、第１のばね座部材６９のうち頂壁部６９ｃの前端壁６９ｃ１が接触対象となる相手部材に相当する。一方、第１ブッシュ７５の前端側（前側頂部７５ａ）では、第２のばね座部材７１のうち頂壁部７１ｃの後端壁７１ｃ１が接触対象となる相手部材に相当する。要するに、図３に示す例では、シミュレータピストン６７の退避方向の側の接触面積は、シミュレータピストン６７の進出方向の側の接触面積と比べて大きく設定されている。
【０１３１】
本発明の第１実施形態に係る車両用反力発生装置では、運転者がブレーキペダルを操作すると、マスタシリンダ３４は、その操作量に応じた液圧を発生させる。マスタシリンダ３４に連通された第１ストロークシミュレータ６４は、ブレーキペダル１２の操作量に応じた反力を、シミュレータピストン６７と弾性部材との連携により発生させる。すなわち、ブレーキペダル１２の操作量が小さい場合、弾性係数の大きい第２のリターンスプリングに比べて、弾性係数の小さい第１のリターンスプリングの圧縮変形が主として行われる。一方、ブレーキペダル１２の操作量が大きい場合、第２のリターンスプリングの圧縮変形が主として行われる。そして、ブレーキペダル１２の操作量が中ほどの場合、第１のリターンスプリングの圧縮変形と並列に、第１ブッシュ７５の圧縮変形が遂行される。
【０１３２】
このため、第１の弾性係数による線形の反力特性と、第２の弾性係数による線形の反力特性とが切り換わる切換点の近傍範囲において、ブレーキペダル１２の操作量に対する反力特性は、第１の弾性部材の圧縮変形により創り出される反力特性と、第１ブッシュ７５の圧縮変形により創り出される反力特性との和により描かれる。これにより、切換点の近傍範囲において、ブレーキペダル１２の操作量に対する反力特性は、一対の線形の反力特性の間を緩やかにつなぐように補正される。
【０１３３】
したがって、本発明の第１実施形態に係る車両用反力発生装置によれば、ブレーキペダル１２の操作量に対する反力特性において、何らの解決手段をも採用しない場合に、相互に異なる第１および第２の弾性係数による線形の反力特性が切り換わる切換点に生じていたくの字状の特異点に起因するブレーキ操作時の違和感を緩和させることができる。
【０１３４】
しかも、第１ブッシュ７５は、シミュレータピストン６７の退避方向の側の接触面積を、シミュレータピストン６７の進出方向の側の接触面積と比べて異なるように設定したため、接触面積の大きい側では、第１ブッシュ７５それ自体の座屈を防ぐとともに、接触面積の小さい側では、ブレーキペダル１２の操作量に対する反力特性を非線形にすることができる。
【０１３５】
［本発明の第２実施形態に係る第２ストロークシミュレータ１６４の詳細構造］
次に、本発明の第２実施形態に係る第２ストロークシミュレータ１６４について、図面を参照して説明する。図７は、第２ストロークシミュレータの断面図である。
【０１３６】
本発明の第１実施形態に係る第１ストロークシミュレータ６４（図３参照）と、本発明の第２実施形態に係る第２ストロークシミュレータ１６４（図７参照）とでは、両者間で基本的な構成要素が共通している。そこで、両者間で実質的に共通の構成要素には共通の符号を付してその説明を省略し、両者間の相違点に注目して説明を進めることとする。
【０１３７】
また、両者間で対応する構成要素については、その対応関係を一見して容易に把握できるように、次の規則に従って符号付けを行うこととする。すなわち、第１実施形態に係る構成要素に付された符号と、第２実施形態に係る構成要素に付された符号とでは、その下二桁を共通とする。そして、第２実施形態に係る構成要素に付された符号の先頭に、符号“１”を付する。具体的には、例えば、第１実施形態に係る第１ストロークシミュレータと、第２実施形態に係る第２ストロークシミュレータとは、両者間で対応する構成要素に相当するが、前者に符号“６４”を付し、後者に符号“１６４”を付する要領である。
【０１３８】
さて、第１実施形態および第２実施形態間の第１の相違点は、第３のばね座部材１７７および蓋部１８１の周辺構造である。第１実施形態では、蓋部８１は、第３のばね座部材７７とは別体に構成されていたのに対し、第２実施形態では、蓋部１８１は、第３のばね座部材１７７と一体に、第３のばね座部材１７７の一部をなすように構成されている。
【０１３９】
詳しく述べると、第２実施形態では、第２ストロークシミュレータ１６４の本体部１６４ａのうち前端側には、第１ストロークシミュレータ６４と同様に、例えば金属製の略円板形状の蓋部１８１が設けられている。この蓋部１８１は、第３のばね座部材１７７と一体に、第３のばね座部材１７７の一部をなすように形成されている。蓋部１８１は、第２のリターンスプリング６８ｂの前端側を受け止める役割を果たす。
【０１４０】
蓋部１８１には、その外周壁１８１ａに環状溝部１８１ａ１が刻設されている。環状溝部１８１ａ１には、例えばシリコーンゴム製のシールリング１８１ａ２が嵌装されている。これにより、シールリング１８１ａ２が発揮する気密性によって、第２のシリンダ１６６ｂ内に充満している空気やブレーキ液等の流体が、シールリング１８１ａ２よりも前側にもれださないようになっている。
【０１４１】
第２実施形態に係る第３のばね座部材１７７は、中央部分が肉抜きされた円板形状のフランジ部１７７ａと、このフランジ部１７７ａの内周部分から後ろ側に向かって周回状に立ち上がる側壁部１７７ｂと、この側壁部１７７ｂの頂部を覆う頂壁部１７７ｃとを備える。第３のばね座部材１７７のうちフランジ部１７７ａは、前記の蓋部１８１に連なって一体に設けられている。つまり、フランジ部１７７ａは、蓋部１８１でもある。
【０１４２】
前記の側壁部１７７ｂは、第２のリターンスプリング６８ｂの内径と比べてわずかに小さい外径を有する基部１７７ｂ１と、基部１７７ｂ１と比べてわずかに小さい外径を有する小径部１７７ｂ２とを備えている。
【０１４３】
蓋部１８１の前端側周側部１８１ｃは、第１実施形態に係る蓋部８１と同様に、係止環８３の後部周側壁に当接支持されている。この係止環８３は、第２のシリンダ１６６ｂの内壁に刻設された環状溝８５に係合するように設けられている。これにより、第３のばね座部材１７７は、蓋部１８１を介して第２ストロークシミュレータ１６４の本体部１６４ａに固定されている。また、第２のリターンスプリング６８ｂの前端側が、第２ストロークシミュレータ１６４の本体部１６４ａに対して確実に固定されるようになっている。
【０１４４】
また、第１実施形態では、第３のばね座部材７７の頂壁部７７ｃのうち略中央部分に通孔７７ｅが設けられていたのに対し、第２実施形態では、第３のばね座部材１７７の頂壁部１７７ｃのうち略中央部分に、第１実施形態に係る通孔７７ｅに相当する孔部に代えて、第２ロッド部材１７９のうち肥大部１７９ｂ１の進出を受け入れる凹形状の受入部１７７が形成されている。これは、後記するように、第２ロッド部材１７９それ自体（第２ロッド部材１７９の長さが短縮化）およびその周辺構造が変更されたことに基づく。第３のばね座部材１７７および蓋部１８１が有する基本的な機能や動作は、第１実施形態と共通である。
【０１４５】
第１実施形態および第２実施形態間の第２の相違点は、第２ロッド部材１７９それ自体、および、その周辺構造である。第１実施形態に係る第１ロッド部材７９は、図３に示すように、第１〜第３の各ばね座部材６９，７１，７７の略中央部分に開設された通孔６９ｅ，７１ｅ，７７ｅ、および、第１ブッシュ７５の中空部７５ｂをそれぞれ貫通するように設けられていた。これに対し、第２実施形態に係る第２ロッド部材１７９は、図７に示すように、第１および第２の各ばね座部材６９，７１の各頂壁部６９ｃ，７１ｃのうち略中央部分にそれぞれ開設された通孔６９ｅ，７１ｅ、および、第１ブッシュ７５の中空部７５ｂをそれぞれ貫通するように設けられている。
【０１４６】
要するに、第２ロッド部材１７９は、その長さが短縮化されている。第２ロッド部材１７９の支持機構は、第１実施形態に係るロッド部材７９の支持機構と共通である。具体的には、第２ロッド部材１７９の後端側１７９ａは、第１のばね座部材６９のうち頂壁部６９ｃの後端側において、係止部材８０により係止されている。第２ロッド部材１７９の前端側１７９ｂには、第２のばね座部材７１のうち頂壁部７１ｃに開設された通孔７１ｅと比べて大径の肥大部１７９ｂ１が形成されている。これにより、第２ロッド部材１７９の前端側１７９ｂと、第２のばね座部材７１の頂壁部７１ｃに開設された通孔７１ｅとの間の結合関係が容易に外れないようになっている。
【０１４７】
［第２ストロークシミュレータ１６４の作用効果］
次に、第２ストロークシミュレータ１６４の作用効果について、第１ストロークシミュレータ６４との相違部分に注目して説明する。第２ストロークシミュレータ１６４では、第２ロッド部材１７９は、第１ストロークシミュレータ６４が有する第１ロッド部材７９と比べて、その長さが短縮化されている。そのため、第２ストロークシミュレータ１６４は、次のように作用する。
【０１４８】
すなわち、まず、運転者によりブレーキペダル１２が操作されると液圧を生じ、この液圧がシリンダ部６６内のシミュレータピストン６７に伝わる。すると、ピストン６７がシリンダ部６６内を移動する。シミュレータピストン６７の進出方向への移動に伴って、第１のばね座部材６９が前側へ移動してゆくと、この移動に伴って、第２ロッド部材１７９は、進出方向へと、第２のばね座部材７１の頂壁部７１ｃから突き出すように伸びてゆく。
【０１４９】
運転者によりブレーキペダル１２が強く操作されると、ついには、第１のばね座部材６９のうちフランジ部６９ａの前端壁６９ａ１が、第２のばね座部材７１のうちフランジ部７１ａの後端壁７１ａ１に突き当たるに到る。さらに、運転者によりブレーキペダル１２が一層強く操作されると、第２のばね座部材７１は、第２のリターンスプリング６８ｂが有する弾性力に抗して、第３のばね座部材１７７の側へと移動してゆく。この移動に伴って、第２ロッド部材１７９は、進出方向へと、第２のばね座部材７１の頂壁部７１ｃから突き出すように伸びてゆく。
【０１５０】
ところが、第３のばね座部材１７７の頂壁部１７７ｃには、凹形状の受入部１７７が形成されている。このため、第２ロッド部材１７９が、進出方向へと、第２のばね座部材７１の頂壁部７１ｃから突き出すように伸びた場合でも、受入部１７７は、第２ロッド部材１７９のうち肥大部１７９ｂ１の進出を受け入れるように作用する。従って、第２ロッド部材１７９と、第２のばね座部材７１の頂壁部７１ｃとの干渉を未然に回避することができる。
【０１５１】
また、第２実施形態では、蓋部１８１は、第３のばね座部材１７７と一体に、第３のばね座部材１７７の一部をなすように構成されている。従って、部品点数を削減し、かつ、軽量化を実現可能な第２ストロークシミュレータ１６４を得ることができる。
【０１５２】
以上説明した実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。従って、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。
【０１５３】
例えば、本第１および第２実施形態において、第１ブッシュ７５の軸方向のうち一側に易変形部７５ｄ１ａを設ける例を挙げて説明したが、本発明はこの例に限定されない。第１ブッシュ７５の軸方向のうち両側に易変形部７５ｄ１ａを設ける構成を採用してもよい。また、第１ブッシュ７５の軸方向のうち一側に４つの易変形部７５ｄ１ａを設ける例を挙げて説明したが、本発明はこの例に限定されない。第１ブッシュ７５の軸方向のうち一側に単一の（周方向に連なった）、または、２，３，５個等の任意の数の易変形部７５ｄ１ａを設ける構成を採用してもよい。
【０１５４】
また、本実施形態において、第１ブッシュ７５が非線形の反力特性を有する例を挙げて説明したが、本発明はこの例に限定されない。第１ブッシュ７５に線形の反力特性をもたせて、第２の区間ｌ２  の範囲内において、第１のリターンスプリング６８ａの圧縮変形により創り出される線形の反力特性と、第１ブッシュ７５の圧縮変形により創り出される線形の反力特性とを相互に加算する。これにより、３段階の線形特性をつなぎ合わせたブレーキペダル１２の操作量に対する反力特性を得ることができる。こうした実施例も、本発明の技術的範囲の射程に包含される。
【０１５５】
なお、請求項２に記載の“相互に異なる第１の弾性係数（Ｋ1 ）および第２の弾性係数（Ｋ２ ）による線形の反力特性が切り換わる切換点（点Ｑ）を含む区間”とは、第２の区間l２  を包摂する概念である。
【符号の説明】
【０１５６】
１０      車両用ブレーキシステム
１２      ブレーキペダル（ブレーキ操作部材）
１４      入力装置（車両用反力発生装置）
３４      マスタシリンダ（液圧発生手段）
６４      第１ストロークシミュレータ（反力発生手段）
６６      シリンダ部
６７      シミュレータピストン（ピストン）
６８ａ    第１のリターンスプリング（第１の弾性部材）
６８ｂ    第２のリターンスプリング（第２の弾性部材）
６９      第１のばね座部材
７１      第２のばね座部材
７５      第１ブッシュ（弾性部材、第３の弾性部材）
７５ｂ    中空部
７５ｄ１  第１の易変形部（易変形部）
７５ｅ    環状段部：第２の易変形部（易変形部）
７５ｇ    テーパー部：第３の易変形部（易変形部）
７５ｈ    テーパー部：第３の易変形部（易変形部）
７７      第３のばね座部材
７９      第１ロッド部材
ｌ０１      第１の区間
ｌ０２      第２の区間
１６４    第２ストロークシミュレータ（反力発生手段）
１７７    第３のばね座部材
１７９    第２ロッド部材
【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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