(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力部材としてのブレーキペダルと出力部材としての出力ロッドとを含むブレーキ操作装置であって、
車体に対して固定的に設けられた車体側固定部と、
その車体側固定部に固定的に設けられた力検出器と、
前記車体側固定部に回動可能に支持され、その支持された部分から離れた第一部および第二部のうち、第一部が可動支持軸を保持する一方、第二部が前記力検出器に係合させられた力検出レバーと、
前記可動支持軸によりその可動支持軸の軸線を回動軸線として回動可能に支持され、前記ブレーキペダルの踏込みに基づく力を前記出力ロッドに伝達する回動部材と
を含み、前記力検出器が、前記力検出レバーの回動を抑制する力を前記第二部に加えることにより前記可動支持軸の移動を抑制し、それによって回動部材を前記ブレーキペダルから前記出力ロッドへの力の伝達が可能な状態に保つとともに、前記力検出レバーの回動を抑制するに要する力の大きさを検出することを特徴とするブレーキ操作装置。
【請求項２】
前記回動部材が、前記ブレーキペダルと前記出力ロッドとの間に設けられた中間レバーであることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ操作装置。
【請求項３】
両端がそれぞれピンにより前記ブレーキペダルと前記中間レバーの入力部とに相対回動可能に接続されることにより、それらブレーキペダルと中間レバーとを、ブレーキペダルからの力を中間レバーに伝達可能に連結する連結リンクを含むことを特徴とする請求項２に記載のブレーキ操作装置。
【請求項４】
前記ブレーキペダルの踏み込みに伴って前記連結リンクの伝達力作用線と前記中間レバーの前記回動軸線との距離が変化し、その変化によって、前記ブレーキペダルから前記出力ロッドまでの倍力率が、前記ブレーキペダルの全操作ストローク範囲の中間領域において極大となり、かつ、その極大点の少なくとも前側に倍力率が極大値の９０％以下である領域が存在する請求項３に記載のブレーキ操作装置。
【請求項５】
前記回動部材が前記ブレーキペダルであることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ操作装置。
【請求項６】
前記力検出レバーの前記力検出器への力が増大する向きの、前記車体側固定部に対する相対移動を一定限度に規定するストッパを含む請求項１ないし５のいずれかに記載のブレーキ操作装置。
【請求項７】
入力部材としてのブレーキペダルと出力部材としての出力ロッドとを含むブレーキ操作装置であって、
前記ブレーキペダルが、車体に対して固定的に設けられた車体側固定部に第一支持軸により回動可能に取り付けられた第一ペダルアームと、その第一ペダルアームに中間部において第二支持軸により回動可能に取り付けられ、下端部にペダルパッドが設けられた第二ペダルアームとを含み、前記第一ペダルアームの前記第一支持軸と前記第二支持軸との間の部分に前記出力ロッドが回動可能に連結され、前記第二ペダルアームの前記第二支持軸に対して前記ペダルパッドとは反対側に位置する部分に係合部が設けられ、前記第一ペダルアームに前記係合部と係合可能に力検出器が取り付けられ、その力検出器が、前記係合部に第二ペダルアームの第一ペダルアームに対する回動を抑制する力を加えることにより、第一ペダルアームから第二ペダルアームを経て前記出力ロッドへの力の伝達が可能な状態を保つとともに、その第二ペダルアームの第一ペダルアームに対する回動を抑制するに要する力の大きさを検出することを特徴とするブレーキ操作装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はブレーキ操作装置に関するものであり、特に、ブレーキペダルの踏力の検出に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ブレーキ操作装置には、例えば、特開平１１−２２７６０１号公報に記載されているように、踏力スイッチを備え、ブレーキペダルの踏力が設定踏力に達したことが検出される装置がある。このブレーキ操作装置においてブレーキペダルは、その一端部において車体に一軸線まわりに回動可能に支持されるとともに、中間部に出力ロッドが第一支持軸により回動可能に連結されている。第一支持軸はブレーキペダルに設けられた長穴に、ブレーキペダルの回動軸線を中心とする円弧に対する接線方向に相対移動可能に嵌合されており、出力ロッドはブレーキペダルに、軸方向に相対移動可能に連結されている。出力ロッドの出力はバキュームブースタの入力ピストンに加えられ、踏力が倍力されてマスタシリンダの加圧ピストンに加えられる。ブレーキペダルにはまた、レバーが回動可能に取り付けられている。ブレーキペダルの、第一支持軸が嵌合された部分に対して、ブレーキペダルの回動軸線とは反対側の部分に第二支持軸がブレーキペダルの回動軸線と平行に設けられ、レバーの一端部が相対回動可能に嵌合されている。レバーは、第二支持軸から、ブレーキペダルの回動軸線側へ延び出させられ、第一支持軸に相対回動可能に嵌合されるとともに、更に、ブレーキペダルの回動軸線側へ延び出させられて延出端部に係合部が設けられている。ブレーキペダルには、レバーの係合部に対向して踏力スイッチが設けられている。踏力スイッチは、本体と、その本体に対して移動可能な検出子を備え、その検出子は常時、スプリングにより、本体から突出する向きに付勢されている。レバーは、係合部と踏力スイッチの本体との間に設けられたスプリングにより、係合部が検出子から離間する向きに付勢されている。
【０００３】
このブレーキ操作装置においてブレーキペダルが踏み込まれれば、出力ロッドが前進させられ、バキュームブースタにより踏力が倍力されてマスタシリンダの加圧ピストンに加えられ、加圧室に液圧が発生させられる。レバーには、出力ロッドおよび第一支持軸を介してマスタシリンダからの反力が加えられ、レバーの係合部が踏力センサの検出子に力を加える。この力が、レバーを検出子から離間する向きに付勢するスプリングのセット荷重を超えれば（検出子を本体から突出する向きに付勢するスプリングの付勢力は小さく、無視するものとする）、レバーが回動させられるとともに、検出子が本体内に押し込まれる向きに移動させられ、踏力スイッチの出力信号がＯＦＦ信号からＯＮ信号に変わり、踏力が設定踏力に達したことが検出される。
【０００４】
このブレーキ操作装置において、踏力スイッチに代えて踏力センサを設ければ、ブレーキペダルの踏力が検出される。踏力センサを、弾性変形体を含み、レバーにより加えられる力によって弾性変形体が弾性変形させられるとともに、その弾性変形量に対応する信号を出力するものとすれば、踏力が検出されるのであるが、踏力センサの場合、レバーが長くなり、ブレーキペダルに設けることが困難な場合がある。
踏力スイッチであれば、踏力が設定踏力に達したことが検出されればよく、踏力が設定踏力に達する前と、達した後とで変化する信号が得られればよいが、踏力センサであれば、ブレーキペダルの踏込みにより得られる最大の踏力に対応する信号が得られることが必要であり、弾性変形体に加えられる力が大きく、踏力センサを剛性の高いものとし、損傷を回避することが必要となる。それに対し、レバー比、すなわち、第二支持軸とレバーの係合部との間の距離の、第二支持軸と第一支持軸との間の距離に対する比を大きくすれば、出力ロッドからレバーに加えられる力に対して、検出子に加えられる力の減少率を大きくすることができ、ブレーキペダルのストロークが増大し、踏力が大きくなっても、弾性変形体に過大な力が加えられることがなく、剛性の低い踏力センサにより踏力を検出することができる。
また、レバー比を大きくすれば、ブレーキペダルの無効ストロークを小さく抑えつつ、踏力を正確に検出することができる。踏力センサを、零点ドリフトや温度変化の影響を受け難く、電気的に安定して踏力を検出するものとするためには、弾性変形体を弾性変形し易いものとし、弾性変形体の弾性変形量に対する検出値の変化量を小さくし、弾性変形体の弾性変形に対して検出値が敏感に変化しないようにすればよいが、弾性変形体の弾性変形に要するブレーキペダルの無効ストロークが大きくなる。それに対し、レバー比を大きくすれば、レバーの出力ロッドが連結された部分の移動ストロークが小さくても、レバーの係合部の移動距離を十分に大きくすることができ、ペダルストロークの無駄を小さく抑えつつ、弾性変形体を大きく弾性変形させ、踏力を安定して検出することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果】
しかしながら、ブレーキペダルが短かったり、曲がっていれば、レバーを長くするには限度があり、レバー比を十分に大きくすることができない。レバーが短くても、第一支持軸と第二支持軸との距離を短くすれば、レバー比を大きくすることができるが、それら支持軸の直径等、機械的な配置の都合等により、両支持軸間の距離を短くするには限度があり、踏力センサをブレーキペダルに設けようとすれば、踏力センサの剛性の増大，ブレーキペダルの無効ストロークの増大あるいは検出の不安定さの問題が生ずる。
特に、ブレーキペダルから出力ロッドに伝達される力の倍力率が、ブレーキペダルの操作ストロークに応じて変わる倍力率変更型のブレーキ操作装置においては、倍力率変更のための機構を設けるためにブレーキペダルを短くすることが多く、レバー比を大きくしながら踏力センサを設けることが困難であることが多い。
【０００６】
本発明は、以上の事情を背景とし、ブレーキペダルの形状，寸法の如何を問わず、力検出器の剛性を高くすることなく、ブレーキペダルの無効ストロークの増大を回避しつつ、踏力を安定して検出することができるブレーキ操作装置を提供することを課題としてなされたものであり、本発明によって、入力部材としてのブレーキペダルと出力部材としての出力ロッドとを含むブレーキ操作装置であって、(a)車体に対して固定的に設けられた車体側固定部と、(b)その車体側固定部に固定的に設けられた力検出器と、(c)車体側固定部に回動可能に支持され、その支持された部分から離れた第一部および第二部のうち、第一部が可動支持軸を保持する一方、第二部が力検出器に係合させられた力検出レバーと、(d)可動支持軸によりその可動支持軸の軸線を回動軸線として回動可能に支持され、ブレーキペダルの踏込みに基づく力を出力ロッドに伝達する回動部材とを含み、力検出器が、力検出レバーの回動を抑制する力を上記第二部に加えることにより可動支持軸の移動を抑制し、それによって回動部材をブレーキペダルから出力ロッドへの力の伝達が可能な状態に保つとともに、力検出レバーの回動を抑制するに要する力の大きさを検出することを特徴とするブレーキ操作装置が得られる。
本ブレーキ操作装置においては、ブレーキペダルから出力ロッドに力が伝達されるとき、可動支持軸の移動により、力検出レバーが回動させられて力検出器に力を加え、可動支持軸の移動力に対応する力が検出される。可動支持軸の移動力は、可動支持軸により直接、力検出器に力を加えることにより検出されるようにしてもよいが、力検出レバーを用いれば、力検出器に加えられる力を、可動支持軸に作用する力とは異なる大きさとすることができる。例えば、力検出レバーの回動軸線と第二部との距離を、その回動軸線と第一部との距離より大きくすれば、力検出器に加えられる力を、可動支持軸の移動力より小さくすることができ、力検出器を剛性の低いものとすることができる。また、可動支持軸の移動距離に対して、力検出レバーの第二部の移動距離を大きくし、ブレーキペダルの無効ストロークを小さく抑えつつ、力検出器において力が安定して検出されるようにすることができる。
本ブレーキ操作装置においては、さらに、力検出器がブレーキペダルに設けられず、車体側固定部に設けられるため、従来のように、踏力を検出するためにブレーキペダルを長くしなくてよく、ブレーキペダルが短かったり、屈曲していても、可動支持軸を移動させるのに要するブレーキペダルの無効ストロークを大きくすることなく、力検出器に加えられる力が過大になることを回避しつつ、安定して力を検出し、踏力を得ることができる。
また、力検出器が車体側固定部に設けられ、位置が固定されているため、力検出器の電流供給線や信号伝達線等、各種線がブレーキ操作装置の作動時に移動しないため、力検出器がブレーキペダル等の可動部材に設けられる場合に比較して、配線が容易になるとともに、線の寿命が長くなる効果が得られる。
また、本発明によって、入力部材としてのブレーキペダルと出力部材としての出力ロッドとを含むブレーキ操作装置であって、ブレーキペダルが、車体に対して固定的に設けられた車体側固定部に第一支持軸により回動可能に取り付けられた第一ペダルアームと、その第一ペダルアームに中間部において第二支持軸により回動可能に取り付けられ、下端部にペダルパッドが設けられた第二ペダルアームとを含み、第一ペダルアームの第一支持軸と第二支持軸との間の部分に出力ロッドが回動可能に連結され、第二ペダルアームの第二支持軸に対してペダルパッドとは反対側に位置する部分に係合部が設けられ、第一ペダルアームに上記係合部と係合可能に力検出器が取り付けられ、その力検出器が、係合部に第二ペダルアームの第一ペダルアームに対する回動を抑制する力を加えることにより、第一ペダルアームから第二ペダルアームを経て出力ロッドへの力の伝達が可能な状態を保つとともに、その第二ペダルアームの第一ペダルアームに対する回動を抑制するに要する力の大きさを検出することを特徴とするブレーキ操作装置も得られる。
本発明によって、さらに、下記各態様のブレーキ操作装置および倍力率変更型ブレーキ操作装置が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能なのである。
なお、以下の項の中には、補正により特許請求の範囲に記載の発明でも、その下位概念の発明でもなくなったものも存在するが、特許請求の範囲に記載の発明を理解する上で有用な記載を含んでいるため、そのまま残すこととする。
（１）入力部材としてのブレーキペダルと出力部材としての出力ロッドとを含むブレーキ操作装置であって、
車体に対して固定的に設けられた車体側固定部と、
前記ブレーキペダルの踏込みに基づく力を伝達する回動部材を回動可能に支持するとともに、前記車体側固定部に対して半径方向に移動可能な可動支持軸と、
前記車体側固定部に固定的に設けられた力検出器を備え、前記ブレーキペダルから前記出力ロッドに力が伝達される際における前記可動支持軸の移動力を検出する力検出装置と
を含むブレーキ操作装置。
車体側固定部は、その少なくとも一部が車体と一体に形成されていてもよく、あるいは、車体とは別体の部材を車体に着脱可能に、あるいは着脱不能に固定して車体側固定部としてもよい。
力検出器は、例えば、ロードセルにより構成してもよく、あるいは、板ばねのように弾性変形量の大きい弾性変形体と、歪みゲージや差動トランス等、弾性変形体の弾性変形に基づいて、弾性変形体に加えられる力を電気信号に変換する変換器とを含むものとしてもよい。力検出器は、一部、例えば、ハウジングの少なくとも一部が車体と一体に形成されてもよく、あるいは全部が車体とは別体とされ、車体に固定されてもよい。
出力ロッドの出力に基づいて作動する装置には種々の装置があり、例えば、マスタシリンダでもよく、あるいは、バキュームブースタあるいは液圧ブースタ等、ブレーキペダルの踏力を倍力してマスタシリンダに伝達する流体圧倍力装置でもよく、あるいは電動アクチュエータにより作動させられる電動ブレーキ等を備えたブレーキシステムにおいてブレーキペダルに反力を付与する反力付与装置でもよい。
ブレーキペダルが踏み込まれれば、回動部材が回動させられてブレーキペダルの踏込みに基づく力を出力ロッドに伝達し、作動装置が作動させられる。この際、回動部材を回動可能に支持する可動支持軸にそれを半径方向に移動させようとする移動力が作用し、その移動力が力検出装置により検出される。この移動力は、ブレーキペダルの踏力と１対１に対応しており、力検出装置の検出値に基づいて踏力を得ることができる。
本項のブレーキ操作装置においては、力検出器がブレーキペダルに設けられず、車体側固定部に設けられるため、従来のように、踏力を検出するためにブレーキペダルを長くしなくてよく、ブレーキペダルが短かったり、屈曲していても、可動支持軸を移動させるのに要するブレーキペダルの無効ストロークを大きくすることなく、力検出器に加えられる力が過大になることを回避しつつ、安定して力を検出し、踏力を得ることができる。
また、本態様においては、力検出器が車体側固定部に設けられ、位置が固定されているため、力検出器の電流供給線や信号伝達線等、各種線がブレーキ操作装置の作動時に移動しないため、力検出器がブレーキペダル等の可動部材に設けられる場合に比較して、配線が容易になるとともに、線の寿命が長くなる効果が得られる。
（２）前記回動部材が前記ブレーキペダルと前記出力ロッドとの間に設けられた中間レバーである (1)項に記載のブレーキ操作装置。
（３）両端がそれぞれピンにより前記ブレーキペダルと前記中間レバーとに相対回動可能に接続されることにより、それらブレーキペダルと中間レバーとを連結する連結リンクを含む (2)項に記載のブレーキ操作装置。
連結リンクは、中間レバーの、出力ロッドに力を伝達する力伝達部とは異なる部分である連結部に連結される。
ブレーキペダルが踏み込まれれば、連結リンクが移動させられるとともに中間レバーが回動させられ、出力ロッドに力が伝達される。その際、連結リンクが伝達する力の作用線（２本のピンの軸線と直交する直線）の方向が変化することにより、その伝達力作用線と中間レバーの回動軸線との距離が変化して、ブレーキペダルから出力ロッドに伝達される力の倍力率が、ブレーキペダルの操作ストロークの大きさに応じて変わる。また、ブレーキペダルの全操作ストローク範囲における連結リンクの伝達力作用線と中間レバーの回動軸線との相対的な配置を変えることにより、上記倍力率の変化の仕方を任意に変えることができる。倍力率は、連結リンクの伝達力作用線と可動支持軸との距離が大きいほど大きくなる。
（４）前記回動部材が前記ブレーキペダルである (1)項に記載のブレーキ操作装置。
本態様によれば、ブレーキ操作装置の構成要素が少なくて済み、簡易に構成することができる。
（５）前記力検出装置が、前記車体側固定部に回動可能に支持され、その支持された部分から離れた第一部および第二部のうち、第一部が前記可動支持軸に係合させられ、第二部が前記力検出器に係合させられた力検出レバーを含む (1)項ないし (4)項のいずれか１つに記載のブレーキ操作装置。
第一部の可動支持軸に対する係合は、例えば、第一部を可動支持軸に回動可能に嵌合する嵌合でもよく、可動支持軸に固定する固定でもよく、あるいは可動支持軸に当接させる当接でもよい。
ブレーキペダルから出力ロッドに力が伝達されるとき、可動支持軸の移動により、力検出レバーが回動させられて力検出器に力を加え、可動支持軸の移動力に対応する力が検出される。可動支持軸の移動力は、可動支持軸により直接、力検出器に力を加えることにより検出されるようにしてもよいが、力検出レバーを用いれば、力検出器に加えられる力を、可動支持軸に作用する力とは異なる大きさとすることができる。例えば、力検出レバーの回動軸線と第二部との距離を、その回動軸線と第一部との距離より大きくすれば、力検出器に加えられる力を、可動支持軸の移動力より小さくすることができ、力検出器を剛性の低いものとすることができる。また、可動支持軸の移動距離に対して、力検出レバーの第二部の移動距離を大きくし、ブレーキペダルの無効ストロークを小さく抑えつつ、力検出器において力が安定して検出されるようにすることができる。
（６）車体に固定的に設けられる車体側固定部と、
その車体側固定部に回動可能に支持されたブレーキペダルと、
出力ロッドと、それらブレーキペダルと出力ロッドとの間に設けられ、ブレーキペダルから出力ロッドまでの倍力率をブレーキペダルの全操作ストローク範囲の中間領域において極大とし、かつ、その極大点の少なくとも前側に倍力率が極大値の９０％以下である領域を生じさせる倍力率変更装置と
を含む倍力率変更型ブレーキ操作装置において、
前記ブレーキペダルから前記出力ロッドへ伝達される力であって、前記倍力率変更装置による倍力率変更の影響を受ける前のものを検出する力検出装置を設けたブレーキ操作装置。
力検出装置は、例えば、 (1)項に記載の力検出器と同様に構成される力検出器を含む装置とされる。
本態様のブレーキ操作装置によれば、ブレーキペダルの全操作ストローク範囲の少なくとも初期領域においては倍力率が小さく、ブレーキペダルの比較的小さい踏込ストロークに対して出力ロッドが比較的大きく移動させられる。ブレーキペダルの踏込初期における出力ロッドの移動は、主としてブレーキクリアランスを消滅させるために使用されるため、この時期には比較的大きい出力ロッドの移動量が必要である反面、大きな力を必要としない。したがって、踏込初期における倍力率を小さくすることが、全操作ストロークを短縮する上で望ましい。例えば、出力ロッドにより加えられる力によって作動する作動装置がマスタシリンダであり、マスタシリンダの加圧室に発生させられた液圧が液圧ブレーキのブレーキシリンダに供給されて車両の車輪の回転が抑制される液圧ブレーキシステムに本態様のブレーキ操作装置を設ければ、ブレーキペダルの踏込開始からブレーキクリアランスが消滅させられるまでの間、すなわち、ファーストフィル完了までのブレーキペダルの踏込ストロークが小さくて済むのである。そして、全操作ストローク範囲の中間領域において倍力率が大きくされれば、ブレーキシリンダにブレーキペダルの踏力による液圧より大きい液圧を供給するための装置の故障時、例えば、バキュームブースタ，液圧ブースタ等の流体圧倍力装置、マスタシリンダの液圧を液圧ポンプにより増圧してブレーキシリンダに供給する増圧装置、あるいは、動力液圧源の液圧をブレーキペダルの踏力，踏込ストローク等のブレーキ操作量に応じた液圧に制御してブレーキシリンダに供給する電気制御液圧源装置等の故障時でも、車両を支障なく停止させ得る液圧をブレーキシリンダに供給することが可能となる。また、全操作ストローク範囲の末期に倍力率が再び減少させられるようにすれば、強いブレーキ操作が行われる場合に、ブレーキペダルに十分な剛性感が得られ、ブレーキ操作フィーリングが向上する。
力検出装置を、倍力率変更装置の影響を受けた力を検出するものとすること、例えば、従来のように、出力ロッドから作動装置に加えられる力を検出するものとすることも可能である。しかし、その場合には、検出信号は当然踏力とは比例しないため、検出信号に基づく踏力の演算が面倒となる。それに対し、本態様における力検出装置は、前記ブレーキペダルから前記出力ロッドへ伝達される力であって、前記倍力率変更装置による倍力率変更の影響を受ける前のものを検出するものであるため、力検出装置の検出信号と、運転者によりブレーキペダルに加えられる踏力とが良好に比例し、力検出装置の検出信号に基づいて踏力を容易に演算することができる。なお、「力検出装置を、倍力率変更装置による倍力率変更の影響を受ける前の力を検出するものとする」ことを、「力検出装置を、倍力率変更装置よりブレーキペダル側に設ける」と称することも可能である。
（７）前記倍力率変更装置が、
前記ブレーキペダルと前記出力ロッドとの間に設けられ、前記車体側固定部に回動可能に支持された中間レバーと、
両端がそれぞれピンにより前記ブレーキペダルと前記中間レバーとに相対回動可能に接続されることにより、それらブレーキペダルと中間レバーとを連結する連結リンクと
を含む (6)項に記載のブレーキ操作装置。
倍力率変更装置を中間レバーおよび連結リンクを含むものとすれば、 (3)項において説明したのと同様に、ブレーキペダルの全操作ストローク範囲における連結リンクの伝達力作用線と中間レバーの回動軸線との相対位置の設定により、倍力率の変更を任意に行うことができ、 (6)項に記載の倍力率変更装置を容易に得ることができる。
（８）前記中間レバーを回動可能に支持する支持軸が前記車体側固定部に対して半径方向に移動可能な可動支持軸であり、前記力検出装置がその可動支持軸の半径方向の移動力を検出する (7)項に記載のブレーキ操作装置。
ブレーキペダルから出力ロッドに伝達される力の倍力率は、ブレーキペダルの回動に伴って連結リンクが移動するとき、その方向が変化し、連結リンクの伝達力作用線と可動支持軸の軸線との距離が変化することにより変更される。連結リンクから中間レバーに伝達される力（連結リンクの伝達力）は、連結リンクの伝達力作用線と可動支持軸の軸線との距離が大きいほど大きく倍力されて中間レバーから出力ロッドへ伝達される力とされるとともに、その距離の変化により倍力率が変わるが、可動支持軸に加えられる力は、上記距離の変化の影響を受けず、可動支持軸の移動力を検出すれば、倍力率変更装置による倍力率の変更の影響を受けない力を検出することができる。
（９）前記力検出装置が、
前記車体側固定部に相対回動可能に取り付けられ、前記可動支持軸に係合させられた力検出レバーと、
前記車体側固定部に固定され、前記力検出レバーに係合させられた力検出器とを含む (8)項に記載のブレーキ操作装置。
本態様によれば、例えば、 (5)項に記載の効果および力検出器を車体側固定部に固定することによる効果が得られる。
（１０）前記力検出装置が、
前記ブレーキペダルに相対回動可能に取り付けられ、前記連結リンクと相対回動可能に接続された力検出レバーと、
前記ブレーキペダルに固定され、前記力検出レバーと係合する力検出器と
を含む (7)項に記載のブレーキ操作装置。
ブレーキペダルが踏み込まれれば、力検出レバーはブレーキペダルと共に回動させられ、それにより連結リンクが移動させられるとともに中間レバーが回動させられて出力ロッドに力が伝達される。そして、作動装置からの反力が中間レバー，連結リンクを介して力検出レバーに作用して力検出レバーの回動が止められるのに対し、ブレーキペダルが回動させられ、力検出器と力検出レバーとが相対移動させられて力検出器に力が加えられる。
（１１）車体に対して固定的に設けられる車体側固定部と、
その車体側固定部に回動可能に支持されたブレーキペダルと、
ブレーキペダルの踏力に応じた力を出力する出力ロッドと、
ブレーキペダルから出力ロッドに伝達される力を検出する力検出装置と
を含むブレーキ操作装置であって、前記力検出装置が、
前記ブレーキペダルと前記車体側固定部とのいずれか一方に固定的に取り付けられた力検出器と、
ブレーキペダルと車体側固定部との前記一方に相対回動可能に設けられ、一部においてブレーキペダルから出力ロッドまでの力伝達部材の一つに係合するとともに、別の一部において力検出器と係合し、ブレーキペダルから出力ロッドへ伝達される力に対応する力を力検出器に加える力検出レバーと、
その力検出レバーの、ブレーキペダルと車体側固定部との前記一方に対する、前記力検出器への力が増大する向きの相対移動を一定限度に規定するストッパとを含むブレーキ操作装置。
力伝達部材は、ブレーキペダル，出力ロッドの他、リンク，レバー，ピン，軸等、力を伝達するすべての部材により構成される。
ストッパは、力検出レバーの相対移動の限度を直接規定するものとしてもよく、あるいは別の部材を介して間接的に規定するものとしてもよい。
本態様のブレーキ操作装置によれば、ブレーキペダルが踏み込まれれば、出力ロッドに力が伝達されるとともに、ブレーキペダルと車体側固定部との一方に対して力検出レバーが相対回動して力検出器に力を加え、ブレーキペダルから出力ロッドに伝達される力が検出される。
力検出レバーの相対移動がストッパにより一定限度に規定されるため、力検出器に過大な力が加えられることがなく、力検出器を余分に強度の高いものとしなくて済む。また、力検出器の出力が過大になることを回避することができ、力を精度良く検出することができる。力検出レバーの相対移動がストッパにより一定限度に規定され、力検出器に加えられる力が制限されれば、検出される入力の範囲が狭くなり、入力の変化量に対する出力の変化量を大きくすることができ、入力の微小な変化にも対応して出力を得ることができるのである。
力検出レバーの相対移動限度は、ストッパにより、例えば、踏力に基づく制御が予定されている全部の範囲の踏力に対応する力が力検出器により検出されるように規定してもよく、あるいは制御が予定されている全部の範囲の踏力の一部であって、制御に必要な踏力に対応する力が検出されるように規定してもよい。前者の場合、制御が予定されていない範囲の踏力は検出されず、制御が予定されている範囲の踏力が精度良く検出され、後者の場合、制御の必要のある範囲の踏力が精度良く検出される。
（１２）前記力検出レバーの、ブレーキペダルと車体側固定部との前記一方への取付部と、前記力伝達部材への係合部と、前記力検出器への係合部との相対位置が、前記力検出器に加えられる力が、ブレーキペダルから出力ロッドに伝達される力より小さくなる位置に選定された(11)項に記載のブレーキ操作装置。
本態様によれば、ブレーキペダルの無効ストロークを低減することができる。力検出レバーは、ブレーキペダルから出力ロッドへ力を伝達する力伝達系の中に設けられ、力検出器に力を伝達するために回動するため、この回動角度に対応するブレーキペダルの無効ストロークが生じる。そのため、力検出レバーが力検出器に力を加えるための相対回動は小さいことが望ましいのであるが、力検出レバーの力検出器への係合部の移動距離は大きいことが望ましい。例えば、力検出器を弾性変形体を含むものとし、弾性変形体の弾性変形量を検出して力を検出する場合、弾性変形体の弾性変形量に対する検出値の変化量が小さい方が安定して力を検出することができ、そのためには、力検出レバーの力検出器への係合部の移動量を大きくすることが望ましいのである。
本態様におけるように、力検出器に加えられる力が、ブレーキペダルから出力ロッドに加えられる力より小さくなるようにすれば、レバー比、すなわち力検出レバーの取付部と力検出器への係合部との距離の、力検出レバーの取付部と力伝達部材への係合部との距離に対する比が大きくなり、力検出レバーの回動角度を大きくしなくても、力検出レバーの力検出器への係合部の移動距離を大きくすることができ、ブレーキペダルの無効ストロークを小さく抑えつつ、力を安定して検出することができる。また、力検出レバーの力検出器への係合部の移動距離を大きくすれば、その移動距離に対する検出値の変化を小さくすることができ、ストッパにより規定される力検出レバーの移動限度位置の誤差の許容範囲を大きくすることができ、ストッパの設置が容易となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１には、本発明の実施形態である車両用ブレーキシステムのブレーキ操作装置１０が示されている。ブレーキ操作装置１０は、入力部材としてのブレーキペダル１２と、出力部材としての出力ロッドたるオペレーティングロッド１４とを備えている。ブレーキペダル１２の踏力は、オペレーティングロッド１４からバキュームブースタ（以下、単にブースタと称する）１６の入力ピストンに伝達され、ブースタ１６により倍力されてマスタシリンダ１８の加圧ピストンに加えられる。ブースタ１６は、負圧によりブレーキペダル１２の踏力を倍力してマスタシリンダ１８に伝達する。マスタシリンダ１８は、本実施形態においてはタンデム型とされており、ハウジングに２つの加圧ピストンが互いに直列にかつ各々摺動可能に嵌合されている。それにより、ハウジング内には、各加圧ピストンの前方にそれぞれ加圧室が互いに独立して形成され、踏力に応じて２つの加圧室にそれぞれ等しい高さの液圧が機械的に発生させられる。
【０００８】
ブレーキ操作装置１０を説明する。上記ブレーキペダル１２は、長手形状をなし、その上端部において、車体２２に固定のペダルブラケット２４に、固定支持軸２６により回動可能に取り付けられている。ペダルブラケット２４は、図１および図２に示すように、製造の都合上、複数の部材が互いに組み付けられて成り、組付け後は、一体のペダルブラケットとして機能する。このペダルブラケット２４は車体２２とは別体に構成され、車体２２に固定されて車体側固定部を構成しており、固定支持軸２６は、ペダルブラケット２４を構成する一対の板状の支持部３０により両端をそれぞれ支持されている。固定支持軸２６はブラケットブラケット２４により位置を固定して支持されている。ブレーキペダル１２は固定支持軸２６から下方へ延び出させられており、その延出端部である自由端部にペダルパッド３２が取り付けられ、運転者の踏力はペダルパッド３２からブレーキペダル１２に入力される。
【０００９】
ブレーキペダル１２は、ペダルブラケット２４との間に設けられた図示しないリターンスプリングにより、踏込方向とは逆向きに付勢されている。リターンスプリングの付勢によるブレーキペダル１２の回動限度は、車体に設けられた図示しないストッパにより規定される。ブレーキペダル１２がストッパに当接して停止した位置が、ブレーキペダル１２の原位置ないし非操作位置たる非踏込位置であり、ブレーキペダル１２はリターンスプリングにより原位置に向かって付勢されている。
【００１０】
上記固定支持軸２６には、図１および図２に示すように、力検出レバー４０が相対回動可能に取り付けられている。力検出レバー４０は、互いに平行に設けられた一対の板状の支持部４２を有し、それら支持部４２において固定支持軸２６により相対回動可能に支持されている。支持部４２は固定支持軸２６から車体２２側へ延び出させられるとともに、その延出端部は互いに連結されて連結部４４が設けられており、力検出レバー４０は、支持部４２の連結部４４側の端部と、ペダルブラケット２４との間に配設された付勢装置の一種である弾性部材たる引張コイルスプリング（以下、スプリングと称する）４６により、連結部４４が上方へ移動する向きに付勢されている。
【００１１】
上記連結部４４は力検出レバー４０の回動軸線を中心とする円弧に対する接線に直角な板面を有し、係合具５０が設けられ、第二部を構成している。係合具５０は、保持部材５２および係合部材５４を含む。保持部材５２は概して円柱状をなし、両端部にそれぞれ設けられた嵌合部５６，５８が、連結部４４と、連結部４４の下面に固定の支持部材６０とに軸方向に相対移動可能に嵌合されている。保持部材５２は連結部４４の板面に直角な方向であって、上記円弧の接線方向に移動可能に支持されており、支持部材６０と連結部４４との間に配設された付勢装置の一種である弾性部材たる圧縮コイルスプリング（以下、スプリングと称する）６２により、連結部４４から上方へ突出する向きに付勢されている。このスプリング６２の付勢による保持部材５２の移動の限度は、保持部材５２に半径方向外向きに設けられたフランジ状のストッパ部６４が連結部４４に当接することにより規定される。また、保持部材５２の支持部材６０に嵌合される嵌合部５８は、側面に面取りが施されて断面形状が矩形をなし、嵌合部５８と支持部材６０に設けられた長穴との嵌合により、保持部材５２の軸線まわりの回転が防止されている。
【００１２】
係合部材５４には雄ねじ部が設けられ、保持部材５２に設けられた雌ねじ穴に螺合され、ナット６５により固定されている。係合部材５４には、保持部材５２からの突出端部に、係合部材５４の保持部材５２に螺合される部分より大径の係合部６６が設けられている。係合部材５４の保持部材５２への螺合量を調節することにより、保持部材５２のストッパ部６４が連結部４４に当接した状態における係合部６６の連結部４４からの突出量を調節することができる。
【００１３】
前記ペダルブラケット２４の係合具５０の上方において、係合具５０と対向する部分に力検出器６８が設けられ、力検出レバー４０と共に力検出装置７０を構成している。力検出器６８は、詳細な図示および説明は省略するが、本実施形態では、ハウジング７２，ハウジング７２内に移動可能に収容された検出子７４，弾性変形量の大きい弾性変形体の一種であって、検出子７４が一体的に設けられた板ばねを含み、検出子７４に加えられる力が、板ばねの弾性変形に基づいて、歪みゲージおよびブリッジ回路等により電気信号に変換されて出力されるように構成されている。本実施形態では、力検出器６８はペダルブラケット２４とは別体に設けられ、ペダルブラケット２４に、検出子７４が、力検出レバー４０の回動に伴う係合部材５４の回動軌跡内において、その回動軌跡に対する接線方向に位置するとともに、下向きに設けられており、スプリング４６の付勢により係合部材５４の係合部６６が検出子７４に当接させられている。
【００１４】
力検出器６８においては、係合部材５４から検出子７４に加えられる力により板ばねが弾性変形させられ、検出子７４に加えられる力に対応する電気信号が出力され、図示しない制御装置のコンピュータに入力される。板ばねは弾性変形し易く、その弾性変形量、すなわち検出子７４の移動距離に対する検出値の変化量が小さく、力が安定して検出される。なお、スプリング４６の付勢によって係合部材５４が検出子７４に当接させられることにより、ブレーキペダル１２が踏み込まれない状態においても検出子７４に力（初期荷重）が加えられており、ブレーキペダル１２の踏込みにより、係合部材５４から検出子７４に加えられる力は初期荷重を除いて求められる。
【００１５】
力検出レバー４０の一対の支持部４２には、係合具５０が設けられた部分と固定支持軸２６に支持された部分との間の部分に、可動支持軸８０が固定支持軸２６と平行に取り付けられている。力検出レバー４０の可動支持軸８０が取り付けられた部分が第一部を構成しており、力検出レバー４０に取り付けられた可動支持軸８０は、ペダルブラケット２４に対して半径方向に移動可能であり、図２に示すように、可動支持軸８０の一対の支持部４２の間の部分に中間レバー８２が回動可能に取り付けられている。中間レバー８２は、可動支持軸８０，力検出レバー４０および固定支持軸２６を介して、ペダルブラケット２４により回動可能に支持されているのである。
【００１６】
中間レバー８２は概してＬ字形をなし、Ｌ字の屈曲部において可動支持軸８０に回動可能に支持されている。可動支持軸８０の両端部にはそれぞれ、円形断面の係合部８４が設けられるとともに、各係合部８４はそれぞれ、前記ペダルブラケット２４の一対の支持部３０にそれぞれ設けられた穴８６内に位置させられている。穴８６の直径は、係合部８４の直径より大きくされており、可動支持軸８０と穴８６の穴面との間には隙間８８があり、可動支持軸８０は、ペダルブラケット２４に対して半径方向に予め定められた距離、すなわち、穴８６の直径から、係合部８４の直径を差し引いた距離だけ移動可能である。
【００１７】
中間レバー８２は、Ｌ字の一方のアーム部９２に、一対の連結リンク９４の各一端部が、アーム部９２を挟んでピン９６により相対回動可能に連結され、これら連結リンク９４の他端部はピン９８により、ブレーキペダル１２に、ブレーキペダル１２を間に挟んで相対回動可能に連結されている。これらピン９６，９８は固定支持軸２６と平行に設けられている。中間レバー８２のＬ字の他方のアーム部１０４には、前記オペレーティングロッド１４の一端部がクレビス１０６により回動可能に連結されている。クレビス１０６は、断面形状がコの字形をなし、コの字の一対の側壁部１０８においてアーム部１０４を挟み、ピン１１０により、固定支持軸２６と平行な回動軸線まわりに回動可能に連結されている。オペレーティングロッド１４の他端部は、前記ブースタ１６の入力ピストンに、小角度揺動可能に係合させられている。
【００１８】
以上のように構成されたブレーキ操作装置１０において、ブレーキペダル１２が踏み込まれ、図１においては時計方向へ回動させられれば、連結リンク９４が移動させられるとともに、中間レバー８２が可動支持軸８０のまわりに、反時計方向へ回動させられ、オペレーティングロッド１４に力が伝達されて前進させられる。それによりブースタ１６がオペレーティングロッド１４により加えられる力を倍力してマスタシリンダ１８の加圧ピストンに伝達し、加圧室に液圧が発生させられ、車輪に設けられたブレーキのブレーキシリンダに伝達されてブレーキシリンダが作動させられ、車輪の回転が抑制される。
【００１９】
ブレーキペダル１２のペダルパッド３２に加えられる踏力は、連結リンク９４および中間レバー８２により倍力されてオペレーティングロッド１４に伝達される。この際、連結リンク９４が伝達する力の作用線（２本のピン９６，９８の軸線と直交する線）の方向が変化することにより、その伝達力作用線と中間レバー８２の回動軸線との距離が変化して、ブレーキペダル１２からオペレーティングロッド１４に伝達される力の倍力率が、ブレーキペダル１２の操作ストロークの大きさに応じて変わる。連結リンク９４および中間レバー８２が倍力率変更装置を構成しており、倍力率は、連結リンク９４の伝達力作用線と可動支持軸８０の回動軸線との距離が大きいほど大きくなる。
【００２０】
ブレーキペダル１２の踏込みに伴って連結リンク９４は、図１に破線で示す位置から二点鎖線で示す位置へ移動させられ、それに伴って伝達力作用線の方向が変わる。ブレーキペダル１２の全操作ストローク範囲における連結リンク９４の伝達力作用線と中間レバー８２の回動軸線との相対的な配置を変えることにより、ブレーキペダル１２からオペレーティングロッド１４に伝達される力の倍力率の変化の仕方を任意に変えることができ、本実施形態では、ブレーキペダル１２の全操作ストローク範囲において倍力率が変更されるとともに、ブレーキペダル１２の全操作ストローク範囲の中間領域において極大となるようにされている。倍力率の極大値は、極大点の前側の倍力率の１．１倍以上であることが望ましく、１．２倍以上、１．３倍以上であることが更に望ましい。そして、全操作ストローク範囲の末期の倍力率は、初期領域の倍力率と同じでもよいが、本実施形態では、初期領域の倍力率より大きくされている。
【００２１】
なお、倍力率は、オペレーティングロッド１４がブースタ１６の入力ピストンに伝達する力であって出力の伝達線と、中間レバー８２の回動軸線との距離によっても変わり、その距離が長いほど小さくなるが、本実施形態では、ブレーキペダル１２の全操作ストローク範囲の中間において上記距離が最も長く、その前後において対称に変化するようにされている。この距離の変化は倍力率の変更に多少の影響はあるが、主として、中間レバー８２の回動軸線と連結リンク９４の伝達力作用線との距離の変化により倍力率が変更される。
【００２２】
ブレーキペダル１２の踏力がオペレーティングロッド１４へ伝達され、マスタシリンダ１８が作動させられるとき、中間レバー８２には、オペレーティングロッド１４を介してマスタシリンダ１８からの反力が加えられ、中間レバー８２の可動支持軸８０の軸線まわりの回動が止められる。この状態では、力検出レバー４０は、可動支持軸８０，中間レバー８２および連結リンク９４を介してブレーキペダル１２と一体の状態となり、ブレーキペダル１２と共に回動する。この際、力検出レバー４０に固定の支持部材６０が移動し、スプリング６２を介して係合部材５４が押され、力検出器６８の検出子７４に力を加え、この力に対応する電気信号が制御装置へ出力される。検出子７４に加えられる力がスプリング６２のセット荷重より小さい間は、スプリング６２はあたかも剛体であるかのように、支持部材６０と共に係合部材５４に力を加える。そして、可動支持軸８０は、ペダルブラケット２４に対して移動可能に設けられており、半径方向に移動しつつブレーキペダル１２の踏力を検出レバー４０に伝達し、力検出器６８により、可動支持軸８０の移動力に対応する力が検出される。
【００２３】
ブレーキペダル１２の踏力は倍力されてオペレーティングロッド１４に伝達されるとともに、連結リンク９４の伝達力作用線と中間レバー８２の回動軸線との距離の変化により倍力率が変更されるが、可動支持軸８０に加えられる力は、上記距離の変化の影響を受けず、倍力率の変更の影響を受けない力が検出される。そのため、力検出器６８の検出信号と、運転者によりブレーキペダル１２に加えられる力とが良好に比例し、制御装置のコンピュータにおいて、力検出器６８からの検出信号に基づいて踏力が演算されるが、この演算は容易に行われる。取得された踏力は、例えば、ブレーキシリンダの液圧制御に用いられる。
【００２４】
また、力検出器６８により検出される力は可動支持軸８０の移動力より小さく、ブレーキペダル１２から可動支持軸８０を経てオペレーティングロッド１４に伝達される力より小さい。力検出レバー４０の固定支持軸２６に支持された部分である取付部と、係合具５０が設けられて力検出器６８に係合させられる部分との距離は、取付部と、可動支持軸８０を支持する部分との距離より大きくされているからであり、それにより力検出レバー４０の回動角度を大きくしなくても、係合具５０の移動距離を大きくすることができ、ブレーキペダル１２の無効ストロークを小さく抑えつつ、板ばねの弾性変形量に対する検出値の変化量が小さい力検出器６８によって安定して力が検出される。
【００２５】
さらに、可動支持軸８０の移動は、係合部８４が穴８６の穴面（ペダルブラケット２４の穴８６を画定する部分）に当接することにより規定され、力検出レバー４０の移動が一定限度に規定されるため、力検出器６８に過大な力が加えられて損傷することが回避される。本実施形態においては、ペダルブラケット２４の穴８６が形成された部分がストッパを構成しているのである。係合部８４が穴８６の穴面に当接し、可動支持軸８０の移動が止められた後もブレーキペダル１２が踏み込まれれば、連結リンク９４，中間レバー８２により踏力が倍力されてオペレーティングロッド１４に伝達され、マスタシリンダ圧は増大させられるが、可動支持軸８０は移動せず、力検出器６８の検出値は上限値のままである。
【００２６】
本実施形態において、ペダルブラケット２４の穴８６が形成された部分により構成されるストッパないし隙間８８は、０から１Ｇ前後までの減速度を生じさせる踏力に対応する力が力検出器６８によって検出されるように、可動支持軸８０のペダルブラケット２４に対する移動限度を規定するように設けられている。車輪に設けられ、マスタシリンダ１８の加圧室に発生させられた液圧に基づいて作動する液圧ブレーキは、本実施形態では摩擦ブレーキとされており、ブレーキペダル１２の踏込みに基づいて車両に生じさせ得る減速度の最大値は１Ｇ前後であり、１Ｇ前後の減速度を生じさせる踏力を超える踏力を検出しても、１Ｇ前後を超える減速度を生じさせることができないため、無駄である。そのため、本実施形態では、制御が予定されている全部の範囲の踏力、すなわち０から１Ｇ前後までの減速度を生じさせる踏力が検出されるようにされており、制御に不要な踏力は検出されず、制御に用いられる踏力が精度良く検出される。なお、踏力に基づく制御の目的によっては、制御が予定されている全部の範囲の踏力の一部であって、制御の必要のある範囲、例えば、生じさせ得る全部の減速度範囲のうち、小さい方の減速度を生じさせる範囲の踏力のみが検出されるようにストッパを設けてもよい。
【００２７】
なお、穴８６の穴面に当接して可動支持軸８０の移動が止められる前に、検出子７４に加えられる力が過大になることはないが、万が一、そのようなことがあっても、力検出レバー７０がスプリング６２の付勢力に抗して係合部材５４および保持部材５２に対して移動させられ、力検出器６８が損傷することが回避される。スプリング６２のセット荷重は、力検出器６８によって検出されることが予定されている力の最大値よりやや大きく、検出子７４に加えられることが許容される最大の力より小さい大きさに設定されており、検出子７４に加えられる力がスプリング６２のセット荷重を超えれば、力検出レバー７０および支持部材６０がスプリング６２を圧縮しつつ、保持部材５２および係合部材５４に対して移動し、力検出器６８に過大な力が加えられて損傷することが回避されるのである。
【００２８】
上記実施形態において力検出器６８は、ペダルブラケット２４の車体２２側の部分に設けられていたが、ペダルブラケット２４の車体２２からの突出端側に設けてもよい。その例を図３および図４に基づいて説明する。なお、上記実施形態のブレーキ操作装置１０と同じ作用を為す構成要素には、同一の符号を付して対応関係を示し、説明を省略する。
【００２９】
本実施形態のブレーキ操作装置１５０において、力検出レバー１５２は、互いに平行に設けられた一対の板状の支持部１５４を有し、それら支持部１５４において固定支持軸２６により回動可能に支持されるとともに、可動支持軸８０が取り付けられている。一対の支持部１５４は、固定支持軸２６により支持された部分と、可動支持軸８０が取り付けられた部分との間の部分が上方へ、かつ車体２２から離れる側へ延び出させられ、各延出端部が互いに連結されて連結部１５６が設けられている。力検出レバー１５２は、ペダルブラケット２４の車体２２から離れた部分との間に設けられた付勢装置の一種である弾性部材たる引張コイルスプリング（以下、スプリングと称する）１５８により、連結部１５６がペダルブラケット２４に接近する向きに付勢されている。
【００３０】
上記連結部１５６には、係合部材１６０が取り付けられている。係合部材１６０は、ねじ部１６２と、ねじ部１６２の一端部に設けられ、ねじ部１６２より大径の係合部１６４とを有する。連結部１５６には、雌ねじ部１６６が一体的に設けられており、係合部材１６０は、ねじ部１６２において雌ねじ部１６６に、力検出レバー１５２の回動による連結部１５６の回動軌跡の接線方向であって、ペダルブラケット２４側へ突出する向きに螺合されるとともに、ナット１６８が螺合されて連結部１５６に固定されている。係合部材１６０の連結部１５６に対する位置の調節により、係合部１６４の連結部１５６からの突出量を調節することができる。
【００３１】
ペダルブラケット２４の係合部材１６０と対向する部分に、力検出器６８が固定されており、スプリング１５８による力検出レバー１５２の付勢により、係合部材１６０は力検出器６８の検出子７４に係合させられている。なお、本実施形態においては、力検出器６８が、前記実施形態のスプリング６２に相当する付勢装置の一種である弾性部材たるスプリングを備え、力検出器６８に過大な力が加えられないようにされている。例えば、検出子７４と板ばねとの間に圧縮コイルスプリングを設け、力検出器６８をスプリングを内蔵するものとし、検出子７４に加えられる力がスプリングのセット荷重を超えない間は、検出子７４がスプリングを介して板ばねを弾性変形させるが、セット荷重を超えれば、検出子７４がスプリングを圧縮しつつ板ばねに対して移動し、板ばねを弾性変形させず、過大な力が加えられることが回避されるようにされているのである。検出子７４と板ばねとを一体的に設け、板ばねとハウジング７２との間にスプリングを設けてもよい。力検出器６８がスプリング６２に相当するスプリングを有し、力検出器６８に過大な力が加えられないようにされていることは、図５ないし図１３に示す各実施形態の力検出器６８においても同じである。
【００３２】
ブレーキペダル１２が踏み込まれれば、連結リンク９４が移動させられ、中間レバー８２が回動させられてオペレーティングロッド１４が前進させられ、マスタシリンダ１８の加圧室に液圧が発生させられる。そして、マスタシリンダ１８からの反力がオペレーティングロッド１４を介して中間レバー８２に作用し、中間レバー８２の回動を妨げる。その状態では、力検出レバー１５２が可動支持軸８０，中間レバー８２および連結リンク９４を介してブレーキペダル１２と一体の状態となり、ブレーキペダル１２と共に回動して係合部材１６０が検出子７４に力を加える。力検出レバー１５２の、固定支持軸２６に支持された部分である取付部と、係合部材１６０が設けられて力検出器６８に係合する係合部との距離が、取付部と、可動支持軸８０を支持する部分との距離より大きくされているため、係合部材１６０が力検出器６８に加える力は可動支持軸８０の移動力より小さく、ブレーキペダル１２から可動支持軸８０を経てオペレーティングロッド１４に伝達される力より小さい。
【００３３】
本実施形態のブレーキ操作装置１５０においても、ブレーキペダル１２の踏力が倍力されてオペレーティングロッド１４に伝達されるとともに、踏込ストロークに応じて倍力率が変更され、ブレーキペダル１２の全操作ストローク範囲の中間部において倍力率が極大となる。その他の作用および効果は、前記実施形態と同じであり、説明を省略する。
【００３４】
上記各実施形態においては、回動部材がブレーキペダル１２とオペレーティングロッド１４との間に設けられた中間レバー８２とされていたが、回動部材をブレーキペダル１２により構成してもよい。その例を図５および図６に基づいて説明する。なお、上記各実施形態と同様の作用を為す構成要素には同一の符号を付して対応関係を示し、説明を省略する。
【００３５】
本実施形態のブレーキ操作装置２００においては、ペダルブラケット２０２の板状を為す一対の支持部２０４に固定支持軸２０６が位置を固定して支持されるとともに、固定支持軸２０６により力検出レバー２０８が回動可能に支持されている。力検出レバー２０８は、固定支持軸２０６から車体２２側へ延び出させられたアーム部２１０を有し、アーム部２０９の延出端部は、アーム部２０９と直角に曲げられて取付部２１２が設けられ、係合部材１６０が取り付けられている。力検出レバー２０８は、付勢装置の一種である弾性部材たる引張コイルスプリング２１４により、係合部材１６０がペダルブラケット２０２に接近する向きに付勢されている。ペダルブラケット２０２の係合部材１６０と対向する部分に力検出器６８が設けられており、スプリング１５８による力検出レバー２０８の付勢により、係合部材１６０は力検出器６８の検出子７４に係合させられている。
【００３６】
力検出レバー２０８はまた、固定支持軸２０６から下方へ延び出す向きに設けられた一対の支持部２１８を有し、それら支持部２１８の延出端部に可動支持軸２２０が取り付けられるとともに、その両端部にそれぞれ設けられた円形断面の係合部２２２は、ペダルブラケット２０２の一対の支持部２０４にそれぞれ設けられた穴２２４内に位置させられている。穴２２４の直径は、係合部２２２の直径より大きくされており、係合部２２２と穴２２４の穴面との間に隙間２２６が設けられている。
【００３７】
可動支持軸２２０の一対の支持部２１８の間の部分にブレーキペダル２２８が回動可能に取り付けられている。ブレーキペダル２２８は長手形状を為し、その一端部である下端部にペダルパッド２３０が設けられ、他端部である上端部において可動支持軸２２０に取り付けられている。ブレーキペダル２２８にはまた、可動支持軸２２０により支持された部分とペダルパッド２３０との間の部分であって、それらの中間部より可動支持軸２２０に近い側の部分に、オペレーティングロッド１４がクレビス１０６によって回動可能に連結されている。
【００３８】
本実施形態のブレーキ操作装置２００においては、ブレーキペダル２２８が踏み込まれれば、オペレーティングロッド１４が前進させられてブースタの入力ピストンに力が加えられるとともに、マスタシリンダの加圧室に液圧が発生させられる。そして、マスタシリンダからの反力がオペレーティングロッド１４を介してブレーキペダル２２８に作用し、その回動を妨げる。そのため、ブレーキペダル２２８はピン１１０のまわりに回動させられ、可動支持軸２２０が半径方向に移動させられる。それにより力検出レバー２０８が、係合部材１６０が力検出器６８に接近する向きに回動させられ、力検出器６８に力を加える。力検出レバー２０８の支持軸２０６により支持された取付部と、係合部材１６０が設けられて力検出器６８に力を加える係合部との距離は、取付部と、可動支持軸２２０が取り付けられた部分との距離より長くされており、力検出器６８に加える力は、可動支持軸２２０の移動力より小さく、ブレーキペダル２２８から可動支持軸２２０を経てオペレーティングロッド１４に伝達される力より小さい。ブレーキペダル２２８にオペレーティングロッド１４が直接連結されているが、力を伝達するためには、支持軸２０６，可動支持軸２２６等による支持が必要であり、これらも力伝達部材を構成している。可動支持軸２２０の移動は、係合部２２２が穴２２４の穴面に当接することにより規定され、力検出器６８に過大な力が加えられることが回避される。
【００３９】
上記各実施形態において、力検出器６８および力検出レバー４０，１５２，２０８は、ペダルブラケット２４，２０２に設けられていたが、ブレーキペダルに設けてもよい。その例を図７に基づいて説明する。
【００４０】
本実施形態のブレーキ操作装置２５０においては、ペダルブラケット２５２の一対の支持部２５４に支持軸２５６が取り付けられるとともに、ブレーキペダル２５８が回動可能に支持されている。ブレーキペダル２５８は長手形状をなし、その上端部において支持軸２５６により回動可能に支持されるとともに、下端部にペダルパッド２６０が設けられている。
【００４１】
ブレーキペダル２５８の一方の側面には、その長手方向の中間部より支持軸２５６に近い側の部分に力検出レバー２６４が支持軸２６６により回動可能に取り付けられている。力検出レバー２６４の支持軸２６６から支持軸２５６側へ延び出させられた延出端部は、ブレーキペダル２５８側へ曲げられ、ブレーキペダル２５８を超えて他方の側面側へ延び出させられ、保持部２６８が設けられており、保持部２６８に係合部材２７０が取り付けられている。係合部材２７０は雄ねじ部２７２，雄ねじ部２７２より大径の係合部２７４および工具係合部２７６を有しており、保持部２６８に一体的に設けられた雌ねじ部２７８に螺合されるとともに、ロックナット２８０が螺合されて力検出レバー２６４に固定されている。係合部材２７０の雌ねじ部２７８に対する螺合量の調節により、係合部２７４の保持部２５８からの突出量を調節することができる。ブレーキペダル２５８の側面には、係合部材２７０と対向する部分に力検出器６８が固定されており、力検出レバー２６４は、図示しないスプリングにより、係合部材２７０が力検出器６８に接近する向きに付勢されている。
【００４２】
ブレーキペダル２５８の力検出レバー２６４が取り付けられた側とは反対側の面には、リンク２８４の一端部が前記支持軸２６６により回動可能に支持されている。力検出レバー２６４の支持軸２６６により支持された部分および係合部材２７０が取り付けられた部分との間の部分と、リンク２８４の他端部とは、ピン２８８により連結されている。ピン２８８は、ブレーキペダル２５８に設けられた穴２９０を通って配設されている。この穴２９０の直径は、ピン２８８の直径より大きく、ピン２８８は穴２９０内を移動することができる。
【００４３】
ペダルブラケット２５２の一対の支持部２５４には、中間レバー３００が支持軸３０２により回動可能に取り付けられている。中間レバー３００の支持軸３０２からの延出端部にオペレーティングロッド１４がクレビス１０６により回動可能に連結されている。中間レバー３００のオペレーティングロッド１４が連結された部分と支持軸３０２に支持された部分との間の部分には、一対の連結リンク３０６の各一端部が中間レバー３００を挟んだ状態でピン３０８により回動可能に連結されている。これら連結リンク３０６の各他端部は、力検出レバー２６４，ブレーキペダル２５８およびリンク２８４を挟み、前記ピン２８８に回動可能に支持され、力検出レバー２６４およびリンク２８４に回動可能に連結されている。
【００４４】
ブレーキペダル２５８が踏み込まれれば、ブレーキペダル２５８に取り付けられた力検出レバー２６４，リンク２８４が移動させられ、連結リンク３０６が移動させられるとともに中間レバー３００が回動させられ、オペレーティングロッド１４が前進させられる。本実施形態のブレーキ操作装置２５０においても、ブレーキペダル２５８の踏力は、連結リンク３０６，中間レバー３００により倍力されてオペレーティングロッド１４に伝達され、ブレーキペダル２５８の全操作ストローク範囲の中間部において倍力率が極大となる。
【００４５】
そして、マスタシリンダからの反力によって中間レバー３００の回動が妨げられることにより、ブレーキペダル２５８の回動に伴って力検出レバー２６４がブレーキペダル２５８に対して支持軸２６６の軸線まわりに、係合部材２７０が力検出器６８に接近する向きに回動させられて検出子７４に力を加える。力検出レバー２６４のブレーキペダル２５８への取付部と、力検出器６８に力を加える部分との距離は、取付部と、連結リンク３０６が連結された部分との距離より長く、力検出レバー２６４が力検出器６８に加える力は、ブレーキペダル２５８から連結リンク３０６を経てオペレーティングロッド１４へ伝達される力より小さい。また、力検出レバー２６４の回動は、ピン２８８が穴２９０の穴面に当接することにより規定される。
【００４６】
力検出器に力を加える係合部材をブレーキペダルに設け、力検出レバーに力検出器を設けてもよい。その例を図８および図９に基づいて説明する。
本実施形態のブレーキ操作装置３２０においては、ペダルブラケット３２２の支持部３２４により支持軸３２６の両端部が支持され、支持軸３２６にブレーキペダル３２８が回動可能に支持されている。ブレーキペダル３２８は、長手形状をなし、その上端部において支持軸３２６に回動可能に支持され、下端部にペダルパッド３３０が設けられている。ブレーキペダル３２８の長手方向の中間部より支持軸３２６に近い側には、板状の保持部材３３２がブレーキペダル３２８の側面と直角に固定されて保持部を構成している。保持部材３３２には雌ねじ部３３４が設けられ、係合部材３３６が雄ねじ部３３８において、係合部３４０が前方（運転席とは反対側）へ延び出す向きに螺合されるとともに、ナット３４２が雄ねじ部３３８に螺合されて、係合部材３３６が保持部材３３２に固定されている。符号３４３は、係合部材３３６に設けられた工具係合部である。また、保持部材３３２の下端部は前方へ延び出させられ、規制部３４４が設けられている。
【００４７】
上記支持軸３２６には、力検出レバー３４８が回動可能に支持されている。力検出レバー３４８はブレーキペダル３２８と同軸に回動可能に設けられているのである。力検出レバー３４８はブレーキペダル３２８より短く、上端部において支持軸３２６により回動可能に支持され、支持軸３２６から下方へ延び出させられており、力検出レバー３４８の係合部材３３６に対応する部分に力検出器６８が固定されている。力検出レバー３４８は、ブレーキペダル３２８との間に設けられた図示しないスプリングにより付勢され、力検出器６８の検出子７４が係合部材３３６の係合部３４０に当接させられている。また、力検出レバー３４８の長手方向の中間部にオペレーティングロッド１４が回動可能に連結されている。
【００４８】
ブレーキペダル３２８が踏み込まれれば、係合部材３３６が力検出器６８を押し、力検出レバー３４８が回動させられてオペレーティングロッド１４が前進させられる。そして、マスタシリンダからの反力によって力検出レバー３４８の回動が妨げられることにより、ブレーキペダル３２８が力検出レバー３４８に対して回動させられ、係合部材３３６が力検出器６８の検出子７４に力を加え、その力が検出される。力検出レバー３８の支持軸３２６に取り付けられた取付部と、力検出器６８が設けられた部分との距離は、取付部と、オペレーティングロッド１４が連結された部分との距離より長く、力検出器６８に加えられる力は、ブレーキペダル３２８からクレビス１０６を経てオペレーティングロッド１４に伝達される力より小さい。力検出レバー３４８のブレーキペダル３２８に対する相対回動は、力検出レバー３４８がブレーキペダル３２８に設けられた規制部３３４に当接することにより制限され、力検出器６８に過大な力が加えられることが回避される。規制部３３４がストッパを構成しているのである。本実施形態においては、ブレーキペダル３２８と力検出レバー３４８とが共通の支持軸３２６によって回動可能に支持されており、それぞれ別々の支持軸により支持する場合に比較して構成部材が少なくて済み、ブレーキ操作装置３２０を簡易にかつ安価に構成することができる。
【００４９】
ブレーキペダルに力検出レバーを回動可能に設ける別の例を図１０ないし図１２に基づいて説明する。なお、上記各実施形態のブレーキ操作装置の構成要素と同じ作用を為す構成要素については、同一の符号を付して対応関係を示し、説明を省略する。
本実施形態のブレーキ操作装置３６０においては、ペダルブラケット３６２の一対の支持部３６４により両端部を支持された支持軸３６６に、ブレーキペダル３６８の上端部が回動可能に取り付けられている。ブレーキペダル３６８は長手形状を為すとともに、図１１および図１２に示すように、断面形状がコの字形をなし、コの字の開口が前方（マスタシリンダ側）に開放され、下端部にペダルパッド３７０が設けられている。
【００５０】
ブレーキペダル３６８には、支持軸３６６により支持された部分より小距離下側に、力検出レバー３７２が支持軸３７４により回動可能に取り付けられている。力検出レバー３７２はブレーキペダル３６８より短く、一対の支持部３７６を有し、ブレーキペダル３６８のコの字の一対の側板部３７８の間に収容されるとともに、支持部３７６の一端部において支持軸３７４により支持されている。
【００５１】
一対の支持部３７６の支持軸３７４からの延出端部は互いに連結されて連結部３８４が設けられており、連結部３８４に係合部材３３６が取り付けられている。力検出レバー３７２は、ブレーキペダル３６８のコの字の底壁３８６との間に配設された引張コイルスプリング３８８により、底壁部３８６に向かって付勢されている。底壁部３８６には、係合部材３３６と対向する部分に力検出器６８が固定されており、スプリング３８８による力検出レバー３７２の付勢により、係合部材３３６が力検出器６８の検出子７４に係合させられている。
【００５２】
力検出レバー３７２の長手方向の中間部より支持軸３７４に近い側の部分に、図１０および図１１に示すように、オペレーティングロッド１４がクレビス３９０により回動可能に連結されている。クレビス３９０のコの字の一対の側壁部３９２は、図１１に示すように、ブレーキペダル３６８の一対の側板部３７８の外側に配設されており、それら側壁部３９２により両端を支持されたピン３９４は、一対の側板部３７８にそれぞれ設けられた穴３９６を通って配設され、ピン３９４の側板部３７８の間の部分に力検出レバー３７２が回動可能に取り付けられている。穴３９６の直径はピン３９４の直径より大きく、クレビス３９０および力検出レバー３７２はブレーキペダル３６８に対して移動することができる。
【００５３】
ブレーキペダル３６８が踏み込まれれば、ブレーキペダル３６８と共に力検出レバー３７２が移動させられ、オペレーティングロッド１４が前進させられる。そして、マスタシリンダからの反力がオペレーティングロッド１４を介して力検出レバー３７２に作用し、力検出レバー３７２の移動が妨げられれば、その状態でブレーキペダル３６８が更に踏み込まれるとき、力検出レバー３７２はブレーキペダル３６８の回動と共に移動しつつ、ブレーキペダル３６８に対して、支持軸３７４の軸線まわりに係合部材３３６が力検出器６８に接近する向きに回動させられ、係合部材３３６が力検出器６８の検出子７４に力を加える。力検出レバー３７２の支持軸３７４に支持された取付部と、力検出器６８への係合部との距離は、取付部と、オペレーティングロッド１４が連結された部分との距離より長く、力検出器６８に加えられる力は、ブレーキペダル３６８からクレビス３９０を経てオペレーティングロッド１４に伝達される力より小さい。力検出レバー３７２の移動は、ピン３９４が穴３９６の穴面に当接することにより一定限度に規制され、力検出器６８の損傷が回避される。また、本実施形態のブレーキ操作装置３６０においては、ブレーキペダル３６８が断面形状がコの字形をなし、ブレーキペダル３６８内に力検出レバー３７２および力検出器６８が配設され、力検出レバー３７２および力検出器６８はブレーキペダル３６８により覆われているため、運転者の足が当たる恐れがなく、力検出レバー３７２および力検出器６８をペダルパッド３７０に近い位置に設けることができる。
【００５４】
本発明の更に別の実施形態を図１３に基づいて説明する。本実施形態のブレーキ操作装置４１０においては、ブレーキペダル４１２が第一ペダルアーム４１４および第二ペダルアーム４１６により構成されている。ペダルブラケット４１８の一対の支持部４２０により支持軸４２２の両端部が支持されるとともに、支持軸４２２に第一ペダルアーム４１４が回動可能に取り付けられている。第一ペダルアーム４１４は長手形状をなし、その上端部において支持軸４２２により回動可能に支持され、下端部に第二ペダルアーム４１６が支持軸４２４により回動可能に取り付けられている。
【００５５】
第二ペダルアーム４１６は、長手形状を為し、一対の板状の支持部４２８を有する。これら支持部４２８は第一ペダルアーム４１４を間に挟み、その長手方向の中間部よりやや下側において前記支持軸４２４の両端部を支持し、第一ペダルアーム４１４に回動可能に連結されており、下端部にペダルパッド４３０が設けられている。
【００５６】
第二ペダルアーム４１６の一対の支持部４２８の上端部は互いに連結されて連結部４３２が設けられるとともに、係合部材３３６が取り付けられている。第二ペダルアーム４１６は、第一ペダルアーム４１４との間に配設された付勢装置の一種である弾性部材たる引張コイルスプリング（以下、スプリングと称する）４３４により、係合部材３３６が第一ペダルアーム４１４に接近する向きに付勢されている。第二ペダルアーム４１６にはまた、一対の支持部４２８にピン４３６が取り付けられている。ピン４３６は、第一ペダルアーム４１４を厚さ方向に貫通して形成された穴４３８に挿通されているが、穴４３８の直径はピン４３６の直径より大きく、第二ペダルアーム４１６は第一ペダルアーム４１４に対して、予め定められた距離、移動することができる。さらに、第一ペダルアーム４１４には、係合部材３３６に対応する部分に力検出器６８が固定されるとともに、第二ペダルアーム４１６と支持軸４２２との間の部分に、オペレーティングロッド１４がクレズ１０６によって回動可能に連結されている。
【００５７】
ブレーキペダル４１２が踏み込まれれば、第一，第二ペダルアーム４１４、４１６が一体的に回動させられ、オペレーティングロッド１４が前進させられる。そして、オペレーティングロッド１４を介して伝達されるマスタシリンダの反力により第一ペダルアーム４１４の回動が妨げられれば、第二ペダルアーム４１６が支持軸４２４の軸線まわりに回動させられ、係合部材３３６が力検出器６８に力を加える。第二ペダルアーム４１６の第一ペダルアーム４１４に対する回動は、ピン４３６が穴４３４の穴面に当接することにより規制され、力検出器６８に過大な力が加えられることが回避される。本実施形態においては、第二ペダルアーム４１６がブレーキペダル４１２を構成するとともに、力検出レバーを構成している。
【００５８】
なお、図３ないし図１３に示す各実施形態において、係合部材１６０，２７０３３６に代えて、図１および図２に示す実施形態の係合具５０と同様の係合具を設けてもよい。この場合、力検出器６８に、検出子，板ばねに過大な力が加えられることを回避するためのばねを設けることは不要である。
【００５９】
また、本発明は、液圧ブレーキを備えた液圧ブレーキシステムのブレーキ操作装置に限らず、その他のブレーキシステム、例えば、電動ブレーキを有する電気ブレーキシステムのブレーキ操作装置等に適用することができる。
【００６０】
以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるブレーキ操作装置を示す正面図である。
【図２】図１におけるII-II 断面図であり、ブレーキ操作装置を、固定支持軸および可動支持軸において断面にして示す図である。
【図３】本発明の別の実施形態であるブレーキ操作装置を示す正面図である。
【図４】図３におけるIV-IV 断面図であり、ブレーキ操作装置を、固定支持軸および可動支持軸において断面にして示す図である。
【図５】本発明の更に別の実施形態であるブレーキ操作装置を示す正面図である。
【図６】図５におけるVI-VI 断面図であり、ブレーキ操作装置を、固定支持軸および可動支持軸において断面にして示す図である。
【図７】本発明の更に別の実施形態であるブレーキ操作装置を示す正面図である。
【図８】本発明の更に別の実施形態であるブレーキ操作装置を示す正面図である。
【図９】図８に示すブレーキ操作装置の側面図である。
【図１０】本発明の更に別の実施形態であるブレーキ操作装置を示す正面図である。
【図１１】図１０に示すブレーキ操作装置におけるXI-XI 断面図であり、ブレーキ操作装置を、力検出レバーにオペレーティングロッドが連結された部分において断面にして示す図である。
【図１２】図１０に示すブレーキ操作装置におけるXII-XII 断面図であり、ブレーキ操作装置を、力検出器および係合部材が設けられた部分において断面にして示す図である。
【図１３】本発明の更に別の実施形態であるブレーキ操作装置を示す正面図である。
【符号の説明】
１０：ブレーキ操作装置    １２：ブレーキペダル    １４：オペレーティングロッド    ２２：車体    ２４：ペダルブラケット    ４０：力検出レバー
６８：力検出器    ７０：力検出装置    ８０：可動支持軸    ８２：中間レバー    ９４：連結リンク    ９６，９８：ピン    １５０：ブレーキ操作装置
１５２：力検出レバー    ２００：ブレーキ操作装置    ２０２：ペダルブラケット    ２０８：力検出レバー    ２２０：可動支持軸    ２２８：ブレーキペダル    ２５０：ブレーキ操作装置    ２５２：ペダルブラケット    ２５８：ブレーキペダル    ２６４：力検出レバー    ３００：中間レバー    ３０６：連結リンク    ３２０：ブレーキ操作装置    ３２２：ペダルブラケット
３２８：ブレーキペダル    ３４８：力検出レバー    ３６０：ブレーキ操作装置    ３６２：ペダルブラケット    ３６８：ブレーキペダル    ３７２：力検出レバー    ４１０：ブレーキ操作装置    ４１２：ブレーキペダル    ４１８：ペダルブラケット
【図１】
0004422270.tif 000002
【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】
0004422270.tif 000008
【図８】
0004422270.tif 000009
【図９】
0004422270.tif 000010
【図１０】
0004422270.tif 000011
【図１１】
0004422270.tif 000012
【図１２】
0004422270.tif 000013
【図１３】
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