JP2003261014A - ブレーキ操作ストローク発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スムーズなブレーキ操作を確保して摺動部材の
摩耗を抑えつつ、装置の軸方向長さの短縮が可能で車両
搭載性の自由度を高めることができると共に、運転者の
安全性を高めることができるブレーキ操作ストローク発
生装置の提供。 【解決手段】ブレーキペダル１の回動軸支部となる軸支
筒１１部を中心としてブレーキペダル１の回動と同期回
動するリンク２と、ハウジング３に対し所定のストロー
ク範囲だけ直線移動可能に設けられたピストン４と、ピ
ストン４の直線移動に対しブレーキペダル１を押し戻す
方向の反力を発生させる反力発生部材５と、を備え、リ
ンク２における球状の先端回動部２１がピストン４に対
しその移動軸とは直交する方向に移動可能かつ回動可能
に連係されることによりリンク２の回動運動がピストン
４の直線運動に変換伝達されるように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バイワイヤ等に用
いられるブレーキ操作ストローク発生装置であって、車
両搭載性自由度を向上させるための改良技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ブレーキ操作ストローク発生装置
としては、特開２０００−１１６３号公報に記載されて
いるものが知られている。この従来例のブレーキ操作ス
トローク発生装置は、ブレーキ操作時のフィーリング向
上を図るため、ヒステリシス特性付与機構が付加された
もので、図７に示すように、内部に軸方向移動可能に収
容されたピストン１０１を有するハウジング１０２と、
一端を前記ピストン１０１の運転席側の開口端面部に、
他端はクレビス１０３を介してブレーキペダル１０４の
中間部にそれぞれ回動可能に連係されたロッド１０５
と、前記ハウジング１０２に軸方向摺動可能に設けられ
た中間部材１０６およびストッパ１０７を含み、ヒステ
リシス特性付与機構１０９は、ピストン１０１および中
間部材１０６と同軸に設けられた構造となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
のブレーキ操作ストローク発生装置にあっては、ブレー
キペダル１０４は操作ストロークセンサ１１５を軸支点
として車体に回動自在に固定されており、パッド１１６
と軸支点となる操作ストロークセンサ１１５との中間部
に前記ロッド１０５とブレーキペダル１０４との回動自
在な連結部が設けられ、これにより、ブレーキペダル１
０４の円弧運動をピストン１０１の直線運動に変換する
必要があり、このため、直線運動に変換するために介在
されたリンク機構（ロッド１０５）として、ある程度の
長さを確保する必要がある。即ち、ロッド１０５が短い
と、ロッド１０５とブレーキペダル１０４との回動連結
部の円弧運動により、ピストン１０１との回動連係部を
中心とするロッド１０５の回動傾斜角度（揺動角度）が
大きく、ピストン１０１の直線移動方向に対するロッド
１０５からの入力角度の傾斜が大きくなるため、ピスト
ン１０１を径方向に押圧する分力（横力）が大きくな
り、しかも、この分力（横力）方向が頻繁に入れ替わる
ような動きとなるため、ピストン１０１をスムーズに直
線運動させることができずブレーキペダル１０４がギク
シャクした動きになると共に、横力によりピストン１０
１の摺動抵抗が大きくなって摺動案内部材の摩耗を早め
ることになる。従って、ピストン１０１のスムーズな直
線運動を得るためには、ロッド１０５の長さを十分に確
保して回動傾斜角度を極力小さく抑える必要があること
から、ストローク発生装置全体の軸方向長さが長くな
り、このため、車室内への配置が困難となる等、車両搭
載性の自由度に欠けるという問題点を有していた。

【０００４】また、ブレーキ操作ストローク発生装置全
体の軸方向長さが長く、しかも、ブレーキペダル１０４
における回動軸支点となる操作ストロークセンサ１１５
部とパッド１１６との中間部にロッド１０５が連結され
た構造では、車両前面衝突時による影響がブレーキ操作
ストローク発生装置まで及ぶ可能性が高くなると共に、
そのような場合においては、ブレーキペダル１０４を運
転者側に押圧するため、危険性が高くなるという問題点
がある。

【０００５】本発明は、上述の従来の問題点に着目して
なされたもので、スムーズなブレーキ操作を確保して摺
動部材の摩耗を抑えつつ、装置の軸方向長さの短縮が可
能で車両搭載性の自由度を高めることができると共に、
運転者の安全性を高めることができるブレーキ操作スト
ローク発生装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明請求項１記載のブレーキ操作ストローク発
生装置は、バイワイヤもしくはフルードレスに用いられ
るブレーキ操作ストローク発生装置であって、回動軸支
部を中心として所定範囲回動可能なブレーキペダルと、
該ブレーキペダルの回動軸支部を中心としてブレーキペ
ダルの回動と同期回動するリンクと、ハウジングに対し
所定のストローク範囲だけ直線移動可能に設けられた操
作ストローク発生用直線移動部材と、該操作ストローク
発生用直線移動部材の直線移動に対し前記ブレーキペダ
ルを押し戻す方向の反力を発生させる反力発生部材と、
を備え、前記リンクの回動部が前記操作ストローク発生
用直線移動部材に対し該直線移動部材の移動軸とは略直
交する方向に移動可能かつ回動可能に連係されることに
より前記リンクの回動運動が前記操作ストローク発生用
直線移動部材の直線運動に変換伝達されるように構成さ
れている手段とした。

【０００７】請求項２記載のブレーキ操作ストローク発
生装置は、請求項１記載のブレーキ操作ストローク発生
装置において、前記操作ストローク発生用直線移動部材
における移動軸方向の軸心部に前記リンクの回動部が連
係されている手段とした。

【０００８】請求項３記載のブレーキ操作ストローク発
生装置は、請求項１または２に記載のブレーキ操作スト
ローク発生装置において、前記操作ストローク発生用直
線移動部材に対する前記リンクの回動部がブレーキペダ
ルの回動軸支部より高い位置で連係されている手段とし
た。

【０００９】

【作用】この発明請求項１記載のブレーキ操作ストロー
ク発生装置では、上述のように、ブレーキペダルの回動
軸支部を中心としてブレーキペダルの回動と同期回動す
るリンクの回動部が操作ストローク発生用直線移動部材
に対し該直線移動部材の移動軸とは略直交する方向に移
動可能かつ回動可能に連係されることによりリンクの回
動運動が操作ストローク発生用直線移動部材の直線運動
に変換伝達されるが、その際、リンクの回動によって操
作ストローク発生用直線移動部材に入力される運動のう
ち該操作ストローク発生用直線移動部材を径方向に押圧
する分力は、操作ストローク発生用直線移動部材に対し
リンクの回動部が径方向に移動することによって吸収さ
れるため、リンクの長さを十分に確保することなしに、
操作ストローク発生用直線移動部材をスムーズに直線運
動させることができるようになる。

【００１０】また、リンクがハウジングの軸線方向に配
置されることなしに、操作ストローク発生用直線移動部
材の側面側においてその軸線方向に対し略直交する状態
に設けられることで、ブレーキ操作ストローク発生装置
の軸方向長さの短縮が可能で、車室内への配置が可能に
なる等、車両搭載性の自由度を高めることができるよう
になる。また、ブレーキ操作ストローク発生装置の軸方
向長さの短縮が可能であるため、車両前面衝突時による
影響がブレーキ操作ストローク発生装置まで及ぶ可能性
が少なくなり、これにより、運転者の安全性を高めるこ
とができるようになる。

【００１１】請求項２記載のブレーキ操作ストローク発
生装置では、請求項１記載のブレーキ操作ストローク発
生装置において、前記操作ストローク発生用直線移動部
材における移動軸方向の軸心部に前記リンクの回動部が
連係されることで、操作ストローク発生用直線移動部材
をよりスムーズに直線運動させることができるようにな
る。

【００１２】請求項３記載のブレーキ操作ストローク発
生装置では、請求項１または２に記載のブレーキ操作ス
トローク発生装置において、前記操作ストローク発生用
直線移動部材に対する前記リンクの回動部がブレーキペ
ダルの回動軸支部より高い位置で連係されることで、車
両前面衝突時による影響がブレーキ操作ストローク発生
装置まで及んだとしても、回動軸支部を中心としてブレ
ーキペダルを運転者とは反対側（車両の前方）に向けて
回動させることになるため、運転者の安全性をさらに高
めることができるようになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。 （発明の実施の形態１）まず、本発明の実施の形態１の
構成を図１、２に基づいて説明する。図１は本発明の実
施の形態１のブレーキ操作ストローク発生装置を示す一
部縦断側面図、図２は同斜視図であり、両図において、
１はブレーキペダル、２はリンク、３はハウジング、４
はピストン、５は反力発生部材、６は荷重センサを示
す。

【００１４】さらに詳述すると、前記ブレーキペダル１
は、その上端部に回動軸支部を構成する軸受筒１１が設
けられ、下端部にパッド部１２が設けられていて、前記
軸受筒１１部を中心として所定範囲回動可能となってい
る。前記リンク２は、前記軸受筒１１から車両の前方に
向けて突出する状態に設けられていて、ブレーキペダル
１の回動軸支部となる軸受筒１１を中心としてブレーキ
ペダル１の回動と同期回動可能に設けられている。そし
て、該リンク２の先端部には前記ピストン４に連係させ
る球状の先端回動部２１が設けられている。

【００１５】前記ハウジング３は、有底円筒状に形成さ
れていて、側面の上下両端部に備えた車体への取付フラ
ンジ部３ａ、３ｂにおいて、垂直方向が軸方向となる状
態で車体に固定されている。そして、前記ハウジング３
内の下方には前記ピストン４が直線移動可能に収容され
ている。該ピストン４は操作ストローク発生用直線移動
部材を構成するもので、その上下両端部外周には摺動案
内リング４１、４２が装着されている。

【００１６】前記ピストン４の軸方向中間部で前記リン
ク２の先端回動部２１との対向面には、球状の先端回動
部２１をピストン４の移動軸（垂直方向）とは直交する
方向（水平方向）に移動可能かつ回動可能に連係させる
ための連係穴４３が形成されている。また、この連係穴
４３と対向するハウジング３の側壁面には、連係穴４３
に対する回動部２１の連係組み付けを可能とすると共
に、該組み付け状態におけるリンク２の回動を確保する
ための切欠部３１が形成されている。そして、前記球状
の先端回動部２１がピストン４の移動軸方向の軸心部に
位置するように連係穴４３に連係されている。

【００１７】前記ハウジング３の上端開口部には前記荷
重センサ６が固定され、この荷重センサ６とピストン４
との間におけるハウジング３内に前記反力発生部材５が
介装されている。この反力発生部材５は、ピストン４の
上向き直線移動に対し、リンク２を介してブレーキペダ
ル１を押し戻す方向に反力を発生させる役目をなすもの
で、反発力および直径を異にする３種類の反力スプリン
グ５ａ、５ｂ、５ｃで構成され、各反力スプリング５ａ
−５ｂ、５ｂ−５ｃ相互間にそれぞれスプリングリテー
ナ５ｄ、５ｅを介装させると共に、反力スプリング５ｃ
と荷重センサ６における荷重入力部６ａとの間にセンサ
リテーナ５ｆを介装させた状態でピストン４と荷重セン
サ６との間に直列に配置されている。

【００１８】そして、前記反力発生部材５の軸方向長さ
を短縮するために、前記スプリングリテーナ５ｄ、５ｅ
はそれぞれ各反力スプリング５ａ、５ｂ、５ｃの直径差
を利用し、各反力スプリング５ａ−５ｂ、５ｂ−５ｃ相
互を一部軸方向にオーバラップさせた状態で直列配置可
能な構造となっている。

【００１９】次に、この発明の実施の形態１の作用を図
３（イ）、（ロ）の作動説明図に基づいて説明する。こ
の発明の実施の形態１のブレーキ操作ストローク発生装
置は、上述にように構成されるため、図３の（イ）に示
すように、運転者によるブレーキ操作が行われていない
状態においては、反力発生部材５の反発力によりピスト
ン４が下方へ押圧され、これにより、リンク２およびブ
レーキペダル１が軸支筒１１部を中心として反時計方向
に回動された状態となっている。この状態においては、
反力発生部材の上向き反力は小さな値となっており、こ
の状態で荷重センサ６で検出される荷重値では車両の制
動がなされないような設定となっている。

【００２０】次に、図３の（ロ）に示すように、運転者
がブレーキ操作を行うと、ブレーキペダル１の踏み込み
量に応じて該ブレーキペダル１およびリンク２が軸受筒
１１部を中心として時計方向に同期回動し、これによ
り、リンク２における球状の先端回動部２１が上向きに
回動し、この先端回動部２１の回動による垂直方向の直
線移動量に応じて徐々に強くなる反力発生部材５の反発
力に抗してピストン４を上向きにストロークさせ、荷重
センサ６では反力発生部材５の反発力に応じた荷重値が
検出され、この荷重検出値に応じた制動力を発生させ
る。そして、反力発生部材５を構成する３種類の反力ス
プリング５ａ、５ｂ、５ｃが全て縮み込むか、スプリン
グリテーナ５ｄ、５ｅ、センサリテーナ５ｆ同士、およ
びスプリングリテーナ５ｄとピストン４が互いに当接し
た時点でピストン４の移動が停止される。

【００２１】以上のようにピストン４がストロークする
ことにより、ブレーキ操作時に所定の操作ストロークを
発生させることができると共に、ブレーキペダル１の踏
み込み量および踏力に応じて反力発生部材５で徐々に発
生する反力によって、マスタシリンダを用いたブレーキ
装置と同様のブレーキ操作フィーリングを得ることがで
きると共に、踏み込み量および踏力に応じた制動力を発
生させることができる。

【００２２】以上詳細に説明してきたように、この発明
の実施の形態１のブレーキ操作ストローク発生装置にあ
っては、上述のように、ブレーキペダル１の回動軸支部
となる軸受筒１１部を中心としてブレーキペダル１の回
動と同期回動するリンク２の先端回動部２１がピストン
４に対し該ピストン４の垂直移動軸方向とは直交する方
向に移動可能かつ回動可能に連係されることによりリン
ク２の回動運動がピストン４の垂直方向の直線運動に変
換伝達されるが、その際、リンク２の回動によってピス
トン４に入力される運動のうち該ピストン４を径方向に
押圧する分力（横力）は、ピストン４の連係穴４３に対
しリンク２における球状の回動部２１が径方向（水平方
向）に移動することによって吸収されるため、リンク２
の長さを十分に確保することなしに、ピストン４をスム
ーズに垂直方向に直線運動させることができ、これによ
り、スムーズなブレーキ操作が得られると共に、摺動案
内リングの摩耗を抑制することができるようになるとい
う効果が得られる。

【００２３】また、前記リンク２がハウジング３の軸線
方向に配置されることなしに、ピストン４の側面側にお
いてその軸線方向に対し直交する状態に設けられること
で、ブレーキ操作ストローク発生装置の軸方向長さの短
縮が可能で、車室内への配置が可能になる等、車両搭載
性の自由度を高めることができるようになるという効果
が得られる。

【００２４】また、前記スプリングリテーナ５ｄ、５ｅ
はそれぞれ各反力スプリング５ａ、５ｂ、５ｃの直径差
を利用し、各反力スプリング５ａ−５ｂ、５ｂ−５ｃ相
互を一部軸方向にオーバラップさせた状態で直列配置可
能な構造としたことで、反力発生部材５の軸方向長さを
短縮することができ、これにより、装置のコンパクト化
が可能となる。

【００２５】次に、本発明の他の実施の形態を説明す
る。なおこの他の発明の実施の形態の説明にあたって
は、前記発明の実施の形態１と同様の構成部分は同一の
符号をつけてその説明を省略し、相違点についてのみ説
明する。 （発明の実施の形態２）この発明の実施の形態２のブレ
ーキ操作ストローク発生装置は、図４〜６に示すよう
に、ブレーキペダル１の回動軸支部となる軸支穴１３の
上部にブレーキペダル１の上端部分から略水平方向に折
曲する折曲片１４が延設され、この折曲片１４の上面に
略垂直方向に突出する状態で短いリンク２が設けられる
一方、該リンク２の上部で車両の前後方向が軸方向とな
る状態で前記ハウジング３が設けられた構成とした点
が、前記発明の実施の形態１とは相違したものである。

【００２６】即ち、この発明の実施の形態２では、上述
のように、ハウジング３がブレーキペダル１の上部に配
置されることで、車両前面衝突時による影響がブレーキ
操作ストローク発生装置まで及ぶ可能性がさらに少なく
なり、これにより、運転者の安全性をさらに高めること
ができるようになる。また、前記ピストン４に対するリ
ンク２の先端回動部２１がブレーキペダル１の回動軸支
部となる軸支穴１３より高い位置で連係されることで、
車両前面衝突時による影響がブレーキ操作ストローク発
生装置まで及んだとしても、軸支穴１３を中心としてブ
レーキペダル１を運転者とは反対側（車両の前方）に向
けて回動させることになるため、運転者の安全性をさら
に高めることができるようになる。

【００２７】以上発明の実施の形態を図面により説明し
たが、具体的な構成はこれらの発明の実施の形態に限ら
れるものではない。例えば、発明の実施の形態１では、
反力発生部材５および荷重センサ６をブレーキ操作によ
るリンク２の回動側に設けた例を示したが、リンク２の
戻り側に設けることもできる。この場合は、反力発生部
材５とピストン４との間に荷重センサ６が設けられる。

【００２８】また、発明の実施の形態では、反力発生部
材の反力を荷重センサ６で検出することにより、ブレー
キ操作力を検出するようにした例を示したが、操作スト
ロークセンサによりブレーキ操作量を検出するようにし
てもよい。この場合は、ピストン４のストロークを検出
する他に、従来例のようにブレーキペダル１の回動軸支
部に設けた操作ストロークセンサ等で検出するようにし
てもよい。

【００２９】また、発明の実施の形態では、反力発生部
材として、反発力および直径を異にする３種類の圧縮コ
イルスプリングである反力スプリング５ａ、５ｂ、５ｃ
を用いた例を示したが、その数や構成は任意であり、ま
た、その他に、引っ張りスプリング、板スプリング、巻
きスプリング、エアスプリング等を、単独でもしくは任
意に組み合わせて用いることもできる。また、この発明
の実施の形態では、ブレーキ操作におけるストローク発
生装置について説明したが、ブレーキペダル以外に、ク
ラッチペダルやアクセルペダル等の操作におけるストロ
ーク発生装置にも適用することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明請求項１
記載のブレーキ操作ストローク発生装置は、回動軸支部
を中心として所定範囲回動可能なブレーキペダルと、該
ブレーキペダルの回動軸支部を中心としてブレーキペダ
ルの回動と同期回動するリンクと、ハウジングに対し所
定のストローク範囲だけ直線移動可能に設けられた操作
ストローク発生用直線移動部材と、該操作ストローク発
生用直線移動部材の直線移動に対し前記ブレーキペダル
を押し戻す方向の反力を発生させる反力発生部材と、を
備え、前記リンクの回動部が前記操作ストローク発生用
直線移動部材に対し該直線移動部材の移動軸とは略直交
する方向に移動可能かつ回動可能に連係されることによ
り前記リンクの回動運動が前記操作ストローク発生用直
線移動部材の直線運動に変換伝達されるように構成され
ている手段としたことで、リンクの長さを十分に確保す
ることなしに、操作ストローク発生用直線移動部材をス
ムーズに直線運動させ、これにより摺動部材の摩耗を抑
えることができるようになと共に、リンクがハウジング
の軸線方向に配置されることなしに、操作ストローク発
生用直線移動部材の側面側においてその軸線方向に対し
略直交する状態に設けられることで、ブレーキ操作スト
ローク発生装置の軸方向長さの短縮が可能で、車室内へ
の配置が可能になる等、車両搭載性の自由度を高めるこ
とができるようになるという効果が得られる。また、ブ
レーキ操作ストローク発生装置の軸方向長さの短縮が可
能であるため、車両前面衝突時による影響がブレーキ操
作ストローク発生装置まで及ぶ可能性が少なくなり、こ
れにより、運転者の安全性を高めることができるように
なるという効果が得られる。

【００３１】請求項２記載のブレーキ操作ストローク発
生装置は、請求項１記載のブレーキ操作ストローク発生
装置において、前記操作ストローク発生用直線移動部材
における移動軸方向の軸心部に前記リンクの回動部が連
係されている手段としたことで、操作ストローク発生用
直線移動部材をよりスムーズに直線運動させることがで
きるようになる。

【００３２】請求項３記載のブレーキ操作ストローク発
生装置は、請求項１または２に記載のブレーキ操作スト
ローク発生装置において、前記操作ストローク発生用直
線移動部材に対する前記リンクの回動部がブレーキペダ
ルの回動軸支部より高い位置で連係されている手段とし
たことで、車両前面衝突時による影響がブレーキ操作ス
トローク発生装置まで及んだとしても、回動軸支部を中
心としてブレーキペダルを運転者とは反対側（車両の前
方）に向けて回動させることになるため、運転者の安全
性をさらに高めることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態１のブレーキ操作ストローク
発生装置を示す一部切側面図である。

【図２】発明の実施の形態１のブレーキ操作ストローク
発生装置を示す一部切欠斜視図である。

【図３】発明の実施の形態１のブレーキ操作ストローク
発生装置の作動説明図であり、（イ）は非ブレーキ操作
時、（ロ）はブレーキ操作時を示す。

【図４】発明の実施の形態２のブレーキ操作ストローク
発生装置を示す一部切側面図である。

【図５】発明の実施の形態２のブレーキ操作ストローク
発生装置を示す一部切欠斜視図である。

【図６】発明の実施の形態２のブレーキ操作ストローク
発生装置の作動説明図であり、（イ）は非ブレーキ操作
時、（ロ）はブレーキ操作時を示す。

【図７】従来例のブレーキ操作ストローク発生装置を示
す縦断側面図である。

【符号の説明】

１ ブレーキペダル １１ 軸受筒（回動軸支部） １２ パッド部 １３ 軸支穴（回動軸支部） １４ 折曲片 ２ リンク ２１ 先端回動部 ３ ハウジング ３ａ 取り付けフランジ部 ３ｂ 取り付けフランジ部 ３１ 切欠部 ４ ピストン（操作ストローク発生用直線移動部材） ４１ 摺動案内リング ４２ 摺動案内リング ４３ 連係穴 ５ 反力発生部材 ５ａ 反力スプリング ５ｂ 反力スプリング ５ｃ 反力スプリング ５ｄ スプリングリテーナ ５ｅ スプリングリテーナ ５ｆ センサリテーナ ６ 荷重センサ ６ａ 荷重入力部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バイワイヤもしくはフルードレスに用い
   られるブレーキ操作ストローク発生装置であって、 回動軸支部を中心として所定範囲回動可能なブレーキペ
   ダルと、 該ブレーキペダルの回動軸支部を中心としてブレーキペ
   ダルの回動と同期回動するリンクと、 ハウジングに対し所定のストローク範囲だけ直線移動可
   能に設けられた操作ストローク発生用直線移動部材と、 該操作ストローク発生用直線移動部材の直線移動に対し
   前記ブレーキペダルを押し戻す方向の反力を発生させる
   反力発生部材と、を備え、 前記リンクの回動部が前記操作ストローク発生用直線移
   動部材に対し該直線移動部材の移動軸とは略直交する方
   向に移動可能かつ回動可能に連係されることにより前記
   リンクの回動運動が前記操作ストローク発生用直線移動
   部材の直線運動に変換伝達されるように構成されている
   ことを特徴とするブレーキ操作ストローク発生装置。
2. 【請求項２】 前記操作ストローク発生用直線移動部材
   における移動軸方向の軸心部に前記リンクの回動部が連
   係されていることを特徴とする請求項１記載のブレーキ
   操作ストローク発生装置。
3. 【請求項３】 前記操作ストローク発生用直線移動部材
   に対する前記リンクの回動部がブレーキペダルの回動軸
   支部より高い位置で連係されていることを特徴とする請
   求項１または２に記載のブレーキ操作ストローク発生装
   置。