JP2003127846A - Brake pedal device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両におい
て、ブレーキ装置を操作するためのブレーキペダル装置
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brake pedal device for operating a brake device in a vehicle such as an automobile.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般的に、自動車の液圧式ブレーキ装置
においては、車室とエンジンルームとを区画するダッシ
ュパネルのエンジンルーム側に、マスタシリンダおよび
気圧式倍力装置が一体的に取付けられ、車室側にブレー
キペダルがブラケットによって回動可能に支持されてお
り、気圧式倍力装置の入力ロッドがダッシュパネルを通
して車室側へ延ばされ、その先端部がクレビスによって
ブレーキペダルに連結されている。そして、ブレーキペ
ダルを操作して、気圧式倍力装置の入力ロッドを押圧す
ることにより、気圧室倍力装置およびマスタシリンダを
作動させて、ブレーキ液圧を発生させる。2. Description of the Related Art Generally, in a hydraulic brake system for an automobile, a master cylinder and a pneumatic booster are integrally mounted on the engine room side of a dash panel that divides the vehicle room from the engine room. The brake pedal is rotatably supported by the bracket on the passenger compartment side, the input rod of the pneumatic booster is extended to the passenger compartment side through the dash panel, and its tip is connected to the brake pedal by the clevis. There is. Then, by operating the brake pedal to press the input rod of the pneumatic booster, the pneumatic chamber booster and the master cylinder are operated to generate the brake fluid pressure.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、前面衝突等
によって、過大な外力が車両前方から作用して、車体パ
ネルが変形し、マスタシリンダおよび気圧式倍力装置が
車室側に変位した場合、ブレーキペダルが入力ロッドに
押圧されて車室側へ突出することがある。この場合、車
両前方から作用する過大な外力によるブレーキペダルの
突出量は、できるだけ小さく抑えることが望ましい。By the way, when an excessive external force is applied from the front of the vehicle due to a frontal collision or the like, the body panel is deformed and the master cylinder and the pneumatic booster are displaced toward the passenger compartment, The brake pedal may be pressed by the input rod and protrude toward the passenger compartment. In this case, it is desirable to keep the amount of protrusion of the brake pedal due to an excessive external force acting from the front of the vehicle as small as possible.
【０００４】そこで、従来、例えば、特開2000-219126
号公報には、車両前方からの過大な外力に対して、気圧
式倍力装置のシェルの一部が破断して変形することによ
り、ブレーキペダルに伝達される荷重を吸収して、ブレ
ーキペダルの変位量を小さくする技術が開示されてい
る。また、特開平9−290716号公報には、ブレーキペダ
ルブラケットの上部をV字状のステーによって支持する
ことにより、車両前方からの過大な外力に対して、V字
状のステーが変形することによって、ブレーキペダルブ
ラケットを移動させて、ブレーキペダルを前方へ変位さ
せるようにした技術が開示されている。Therefore, conventionally, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-219126 is used.
In the gazette, a part of the shell of the pneumatic booster is broken and deformed by an excessive external force from the front of the vehicle to absorb the load transmitted to the brake pedal, and A technique for reducing the amount of displacement is disclosed. Further, in JP-A-9-290716, by supporting the upper portion of the brake pedal bracket with a V-shaped stay, the V-shaped stay is deformed by an excessive external force from the front of the vehicle. , A technique in which the brake pedal bracket is moved to displace the brake pedal forward is disclosed.
【０００５】本発明は、上記の点にかんがみてなされた
ものであり、車両前方から作用する過大な外力に対し
て、ブレーキペダルの車室側への突出量を小さくするこ
とができるブレーキペダル装置を提供することを目的と
する。The present invention has been made in view of the above points, and is capable of reducing the amount of protrusion of the brake pedal toward the passenger compartment side against an excessive external force acting from the front of the vehicle. The purpose is to provide.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に係る発明は、車体に回動可能に支持さ
れたブレーキペダルに、ブレーキ作動装置の入力ロッド
を連結し、前記ブレーキペダルを原位置から作動方向へ
回動させることによって前記入力ロッドを押圧して前記
ブレーキ作動装置を作動させるブレーキペダル装置にお
いて、前記ブレーキペダルに設けられたカムによって前
記入力ロッドに設けられたカムフォロワを移動させて前
記入力ロッドを押圧することを特徴とする。このように
構成したことにより、過大な外力が作用して入力ロッド
が後退したとき、カムの形状によってブレーキペダルの
回動を抑制することが可能となる。請求項2の発明に係
るブレーキペダル装置は、上記請求項2の構成におい
て、前記カムは、前記入力ロッドが原位置を超えて後退
したとき、前記ブレーキペダルの回動を小さくする形状
であることを特徴とする。このように構成したことによ
り、過大な外力が作用して、作動ロッドが原位置を超え
て後退したとき、ブレーキペダルの回動が抑制される。In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 connects a brake pedal rotatably supported by a vehicle body with an input rod of a brake operating device, In a brake pedal device for operating the brake operating device by pressing the input rod by rotating the brake pedal from the original position to the operating direction, a cam follower provided on the input rod by a cam provided on the brake pedal. Is moved to press the input rod. With this configuration, when the input rod retracts due to an excessive external force, it is possible to suppress the rotation of the brake pedal due to the shape of the cam. According to a second aspect of the present invention, in the brake pedal device according to the second aspect, the cam has a shape that reduces rotation of the brake pedal when the input rod retracts beyond the original position. Is characterized by. With this configuration, when the actuating rod retracts beyond the original position due to an excessive external force, rotation of the brake pedal is suppressed.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図1に示すように、本実施
形態に係るブレーキペダル装置1においては、自動車の
車体前部のエンジンルーム2と、その後方の車室3とを区
画するダッシュパネル4のエンジンルーム2側に気圧式倍
力装置5(ブレーキ作動装置)が取付けられている。気圧
式倍力装置5は、そのシェル6の一端側から突出されたバ
ルブボディ7をダッシュパネル4の開口8から車室3側へ挿
入して、ボルト9によって固定されている。また、シェ
ル6の他端側には、マスタシリンダ10(ブレーキ作動装
置)がボルト11によって取付けられている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, in the brake pedal device 1 according to the present embodiment, air pressure is applied to the engine room 2 side of a dash panel 4 that divides an engine room 2 in the front part of the vehicle body and a vehicle room 3 behind it. Type booster 5 (brake actuating device) is attached. The pneumatic booster 5 is fixed by bolts 9 by inserting a valve body 7 protruding from one end side of a shell 6 thereof into an interior 3 side from an opening 8 of a dash panel 4. A master cylinder 10 (brake actuating device) is attached to the other end of the shell 6 with a bolt 11.
【０００８】気圧式倍力装置5は、ここでは図示を省略
するが、シェル6内がパワーピストンによって負圧室と
変圧室とに画成され、負圧室には、エンジンの吸気負圧
を導入し、変圧室には、入力ロッド12への入力(ブレー
キ操作力)に対してバルブボディ7のバルブ機構を作動さ
せて大気を導入し、負圧室と変圧室との間の差圧によっ
てパワーピストンに推力(サーボ力)を発生させる。この
サーボ力をブレーキ操作力に付与して、マスタシリンダ
10を作動させ、ブレーキ液圧を発生させる。このとき、
マスタシリンダ10側からの反力の一部をリアクションデ
ィスクを介して入力ロッド12にフィードバックすること
により、ブレーキ操作力に応じたサーボ力を発生させる
ことができる。Although not shown here, the pneumatic booster 5 has a shell 6 whose inside is divided into a negative pressure chamber and a variable pressure chamber by a power piston, and the negative pressure chamber holds an intake negative pressure of the engine. Introduced into the variable pressure chamber, the valve mechanism of the valve body 7 is operated in response to the input (brake operating force) to the input rod 12 to introduce the atmosphere, and by the pressure difference between the negative pressure chamber and the variable pressure chamber. Generate thrust (servo force) in the power piston. This servo force is added to the brake operating force to generate the master cylinder.
Operate 10 to generate brake fluid pressure. At this time,
By feeding back a part of the reaction force from the master cylinder 10 side to the input rod 12 via the reaction disc, it is possible to generate a servo force according to the brake operation force.
【０００９】ダッシュパネル4の車室3側には、下側が開
口された箱状のペダルブラケット13が取付けられ、ペダ
ルブラケット13内に気圧式倍力装置5のバルブボディ7お
よび入力ロッド12が挿入されている。ペダルブラケット
13は、ボルト9によって、気圧式倍力装置5と共締めさ
れ、また、その上部壁が車体側のパネル14にボルト15に
よって取付けられて固定されている。ペダルブラケット
13には、下側開口からブレーキペダル16が挿入されてピ
ン17によって回動可能に支持されている。On the vehicle compartment 3 side of the dash panel 4, a box-shaped pedal bracket 13 having an open lower side is attached, and the valve body 7 and the input rod 12 of the pneumatic booster 5 are inserted into the pedal bracket 13. Has been done. Pedal bracket
The bolt 13 is fastened together with the pneumatic booster 5 by a bolt 9, and its upper wall is fixed to a panel 14 on the vehicle body side by a bolt 15. Pedal bracket
A brake pedal 16 is inserted into the lower opening 13 of the lower opening 13 and is rotatably supported by a pin 17.
【００１０】ブレーキペダル16には、ピン17の周囲にカ
ム18が一体的に形成され、気圧式倍力装置の入力ロッド
12の先端部には、カムフォロワ19(ボール)が取付けられ
ており、カム18とカムフォロワ19とが係合されている。
なお、図示の例では、カムフォロワ19は、入力ロッド12
の先端部で回動可能な球体としているが、これに限ら
ず、ローラ等の他の転がり部材であってもよく、また、
回動しない球体等の滑り部材とすることもできる。入力
ロッド12は、ペダルブラケット13に取付けられたロッド
ガイド20に挿通されて摺動可能に案内されており、マス
タシリンダ10および気圧式倍力装置5の戻しばね(図示せ
ず)のばね力によって、カムフォロワ19がカム18に押圧
されている。ブレーキペダル16の回動中心、すなわち、
ピン17は、入力ロッド12の軸心のほぼ延長線上に配置さ
れている。A cam 18 is integrally formed around the pin 17 on the brake pedal 16, and is used as an input rod of a pneumatic booster.
A cam follower 19 (ball) is attached to the tip portion of 12 and the cam 18 and the cam follower 19 are engaged with each other.
In the illustrated example, the cam follower 19 includes the input rod 12
Although it is a sphere that can be rotated at the tip of the above, it is not limited to this, and it may be another rolling member such as a roller.
It is also possible to use a sliding member such as a spherical body that does not rotate. The input rod 12 is slidably guided by being inserted into a rod guide 20 attached to the pedal bracket 13, and is driven by a spring force of a return spring (not shown) of the master cylinder 10 and the pneumatic booster 5. The cam follower 19 is pressed by the cam 18. The rotation center of the brake pedal 16, that is,
The pin 17 is arranged substantially on the extension line of the axis of the input rod 12.
【００１１】そして、ブレーキペダル16は、通常は、戻
しばね(図示せず)の付勢力によってペダルブラケット13
に取付けられたストッパ21に当接して図1に示す原位置
にある。運転者がブレーキペダル16を踏込んでカム18を
図中、左方へ回動させると、カムフォロワ19がカム18に
沿って移動し、入力ロッド12が押込まれて気圧式倍力装
置5のバルブ機構が作動する。Then, the brake pedal 16 is normally operated by the urging force of a return spring (not shown).
It is in the original position shown in FIG. When the driver depresses the brake pedal 16 to rotate the cam 18 to the left in the figure, the cam follower 19 moves along the cam 18, and the input rod 12 is pushed in to the valve mechanism of the pneumatic booster 5. Works.
【００１２】次に、カム18の輪郭について説明する。図
1において、入力ロッド12の軸心の延長線に対してカム1
8の下方の領域Aは、ブレーキペダル16が運転者によって
踏込まれて、原位置から左方へ回動したとき、ブレーキ
ペダル16の変位と入力ロッド12の変位とがほぼ比例する
形状となっている(図2の領域A参照)。また、入力ロッド
12の軸心の延長線に対してカム18の上方の領域Bは、ブ
レーキペダル16が原位置から右方へ回動したと仮定した
場合(実際には、ブレーキペダル16は、ストッパ21に当
接するので、原位置から右方へ回動することはない)、
入力ロッド12が変位しない形状となっている(図2の領域
Bの実線参照)。Next, the contour of the cam 18 will be described. Figure
1, the cam 1 with respect to the extension of the axis of the input rod 12
A region A below 8 has a shape in which the displacement of the brake pedal 16 and the displacement of the input rod 12 are substantially proportional to each other when the brake pedal 16 is stepped on by the driver and rotates leftward from the original position. (See area A in Figure 2). Also input rod
The area B above the cam 18 with respect to the extension line of the axis of 12 is assumed to rotate the brake pedal 16 from the original position to the right (actually, the brake pedal 16 contacts the stopper 21). Since it touches, it does not rotate to the right from the original position),
The input rod 12 has a shape that does not displace (the area in Fig. 2
(See the solid line in B).
【００１３】以上のように構成した本実施形態の作用に
ついて、次に説明する。ブレーキペダル16は、通常は、
戻しばねの付勢力によって図1に示す原位置にあり、運
転者が踏み込むことにより、図中、左方へ回動して、カ
ム18の領域Aに沿ってカムフォロワ19を移動させ、入力
ロッド12を押圧して気圧式倍力装置5およびマスタシリ
ンダ10を作動させてブレーキ液圧を発生させる。踏込み
を解除すると、戻しばねの付勢力によってブレーキペダ
ル16が原位置に戻り、マスタシリンダ10および気圧式倍
力装置5の戻しばねによって、カムフォロワ19がカム18
の領域Aに沿って移動して、入力ロッド12も原位置に戻
り、ブレーキ液圧が解除される。このとき、カム18の領
域Aの輪郭によって、ブレーキペダル16の変位と入力ロ
ッド12の変位とがほぼ直線的に比例する。The operation of the present embodiment configured as described above will be described below. The brake pedal 16 is usually
It is in the original position shown in FIG. 1 due to the biasing force of the return spring, and when the driver depresses it, it rotates to the left in the figure and moves the cam follower 19 along the area A of the cam 18, and the input rod 12 Is pressed to operate the pneumatic booster 5 and the master cylinder 10 to generate a brake fluid pressure. When the pedal is released, the brake pedal 16 returns to its original position by the urging force of the return spring, and the cam follower 19 moves the cam 18 by the return spring of the master cylinder 10 and the pneumatic booster 5.
Moving along the area A, the input rod 12 also returns to the original position, and the brake fluid pressure is released. At this time, due to the contour of the area A of the cam 18, the displacement of the brake pedal 16 and the displacement of the input rod 12 are substantially linearly proportional.
【００１４】車両の前面衝突等によって、車体前方から
過大な外力が作用し、車体パネルが変形してマスタシリ
ンダ10および気圧式倍力装置5が車室3側に変位した場
合、入力ロッド12が後退して、カムフォロワ19がブレー
キペダル16のカム18を押圧する。ブレーキペダル16は、
カムフォロワ19によってカム18の領域Aが押圧されるこ
とにより、原位置まで後退する。その後、カムフォロワ
19によって領域Bの部分が押圧されても、領域Bはブレー
キペダル16をストロークさせない形状であるから、ブレ
ーキペダル16は、原位置から右方へ回動することがな
い。さらに、入力ロッド12が後退して、ブレーキペダル
16の支点であるピン17を破壊し、あるいは、カム18の領
域Bの上に乗り上げた場合でも、ブレーキペダル16は、
原位置から右方へ回動しないので、ブレーキペダル16の
車室3側への突出量を小さく抑えることができる。When an excessive external force acts from the front of the vehicle body due to a frontal collision of the vehicle or the like and the vehicle body panel is deformed and the master cylinder 10 and the pneumatic booster 5 are displaced toward the vehicle interior 3, the input rod 12 is When moving backward, the cam follower 19 presses the cam 18 of the brake pedal 16. Brake pedal 16
The area A of the cam 18 is pressed by the cam follower 19 to retreat to the original position. Then the cam follower
Even if the area B is pressed by the area B, the area B has a shape in which the brake pedal 16 is not stroked. Therefore, the brake pedal 16 does not rotate rightward from the original position. In addition, the input rod 12 retracts and the brake pedal
Even if the pin 17 that is the fulcrum of 16 is destroyed, or even if it rides on the area B of the cam 18, the brake pedal 16
Since it does not rotate rightward from its original position, the amount of protrusion of the brake pedal 16 toward the vehicle interior 3 can be suppressed to a small amount.
【００１５】なお、上記実施形態では、カム18は、ブレ
ーキペダル16と一体に形成されているが、本発明は、こ
れに限らず、カム18を別体としてブレーキペダル16に取
付けることもでき、例えば、カム18が軸を介してブレー
キペダル本体と一体的に回動するように連結してもよ
い。In the above embodiment, the cam 18 is formed integrally with the brake pedal 16, but the present invention is not limited to this, and the cam 18 can be attached to the brake pedal 16 as a separate body. For example, the cam 18 may be connected via a shaft so as to rotate integrally with the brake pedal body.
【００１６】カム18の領域Aの形状は、上述のようにブ
レーキペダル16の変位と入力ロッドの変位とを直線的に
比例させるもののほか、所望の特性が得られるように任
意の形状にチューニングすることができる。カム18の領
域Bの形状は、上述のようにブレーキペダル16の変位に
対して、入力ロッド12を変位させないもののほか、例え
ば、ブレーキペダル16の後退方向の変位(図中、右方へ
の回動)に対して、入力ロッド12を作動方向(図中、左
方)に僅かに変位させるもの(図2の領域Bにおける破線
参照)、あるいは、ブレーキペダル16の後退方向の変位
(図中、右方への回動)に対して、入力ロッド12を後退方
向(図中、右方)に僅かに変位させるもの(図2の領域Bに
おける一点鎖線参照）とすることができ、入力ロッド
12が原位置を超えて後退したとき、ブレーキペダル16の
右方への回動を抑制できる形状であればよい。The shape of the area A of the cam 18 not only makes the displacement of the brake pedal 16 and the displacement of the input rod linearly proportional as described above, but is also tuned to an arbitrary shape so as to obtain desired characteristics. be able to. The shape of the region B of the cam 18 is such that the input rod 12 is not displaced with respect to the displacement of the brake pedal 16 as described above, and, for example, the displacement of the brake pedal 16 in the backward direction (rotation to the right in the figure). Motion), the input rod 12 is slightly displaced in the operating direction (left in the figure) (see the broken line in the area B in FIG. 2), or the brake pedal 16 is displaced in the backward direction.
With respect to (rotation to the right in the figure), the input rod 12 may be slightly displaced in the backward direction (to the right in the figure) (see the alternate long and short dash line in the area B in FIG. 2). , Input rod
Any shape may be used as long as the brake pedal 16 can be restrained from rotating to the right when 12 is retracted beyond the original position.
【００１７】また、上記実施形態では、ブレーキ作動装
置として、マスタシリンダおよび気圧式倍力装置を使用
した場合について説明しているが、本発明は、これに限
らず、油圧ブースタまたは電気信号を介してブレーキを
作動させるいわゆるブレーキバイワイヤのペダル操作量
検出装置等の他のブレーキ作動装置を使用するものにも
同様に適用することができる。In the above embodiment, the case where the master cylinder and the pneumatic booster are used as the brake actuating device has been described. However, the present invention is not limited to this, and a hydraulic booster or an electric signal is used. The present invention can be similarly applied to a device using another brake actuating device such as a so-called brake-by-wire pedal operation amount detecting device for actuating a brake by a brake.
【００１８】[0018]
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1に係るブ
レーキペダル装置によれば、車両の前面衝突等によっ
て、車体前方から過大な外力が作用して、ブレーキ装置
の入力ロッドが後退したとき、カムの形状によってブレ
ーキペダルの回動を抑制することができるので、ブレー
キペダルの車室側への突出量を小さく抑えることができ
る。また、請求項2の発明に係るブレーキペダル装置に
よれば、車体前方からの過大な外力が作用して、作動ロ
ッドが原位置を超えて後退したとき、カムの形状によっ
て、ブレーキペダルの回動を抑制することができ、ブレ
ーキペダルの車室側への突出量を小さく抑えることがで
きる。As described in detail above, according to the brake pedal device of the first aspect, an excessive external force acts from the front of the vehicle body due to a frontal collision of the vehicle or the like, and the input rod of the brake device retracts. At this time, since the rotation of the brake pedal can be suppressed by the shape of the cam, the amount of protrusion of the brake pedal toward the vehicle interior can be suppressed to a small value. Further, according to the brake pedal device of the invention of claim 2, when an excessive external force from the front of the vehicle body acts and the operating rod retracts beyond the original position, the rotation of the brake pedal depends on the shape of the cam. Can be suppressed, and the amount of protrusion of the brake pedal toward the vehicle interior can be suppressed to be small.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明の一実施形態に係るブレーキペダル装置
の概略構成を示す縦断面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of a brake pedal device according to an embodiment of the present invention.
【図２】図1のブレーキペダル装置の特性を示すグラフ
図である。FIG. 2 is a graph showing characteristics of the brake pedal device of FIG.
1 ブレーキペダル装置 5 気圧式倍力装置(ブレーキ作動装置) 10 マスタシリンダ(ブレーキ作動装置) 12 入力ロッド 16 ブレーキペダル 18 カム 19 カムフォロワ 1 Brake pedal device 5 barometric pressure booster (brake actuator) 10 Master cylinder (brake actuator) 12 Input rod 16 brake pedal 18 cam 19 Cam Follower
Claims (2)
ダルに、ブレーキ作動装置の入力ロッドを連結し、前記
ブレーキペダルを原位置から作動方向へ回動させること
によって前記入力ロッドを押圧して前記ブレーキ作動装
置を作動させるブレーキペダル装置において、前記ブレ
ーキペダルに設けられたカムによって前記入力ロッドに
設けられたカムフォロワを移動させて前記入力ロッドを
押圧することを特徴とするブレーキペダル装置。1. An input rod of a brake operating device is connected to a brake pedal rotatably supported on a vehicle body, and the input rod is pressed by rotating the brake pedal from an original position in an operating direction. A brake pedal device for operating the brake operating device, wherein a cam provided on the input rod is moved by a cam provided on the brake pedal to press the input rod.
超えて後退したとき、前記ブレーキペダルの回動を小さ
くする形状であることを特徴とする請求項1に記載のブ
レーキペダル装置。2. The brake pedal device according to claim 1, wherein the cam has a shape that reduces rotation of the brake pedal when the input rod retracts beyond the original position.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001323500A JP2003127846A (en) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | Brake pedal device |
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| JP (1) | JP2003127846A (en) |
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