JP2012153367A - Pedal simulator - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a brake device with which the position of a brake pedal can adjusted reliably even while a power actuator disposed in the brake pedal is reduced in size and in capacity.SOLUTION: A cylinder mechanism 11 includes a housing 70, a piston 72 slidably held in the housing 70 to form a liquid chamber 73 to which operating fluids are guided, and a plurality of dish springs 90 and 92 for pressing the piston 72 to the liquid chamber 73 side. The bottom surfaces of at least two of the plurality of disk springs 90 and 92 are arranged to face each other, and a ring 94 is disposed to abut, in a circular-arc shape, on the inner slopes 90a and 92a of the disk springs 90 and 92.

Description

本発明は、複数の皿ばねにより、作動液が導かれる液室を形成するピストンを該液室側に付勢するように構成されたシリンダ機構に関する。   The present invention relates to a cylinder mechanism configured to urge a piston forming a liquid chamber into which hydraulic fluid is guided by a plurality of disc springs toward the liquid chamber.

近年、車両のECUに入力されたブレーキペダル(以下、単にペダルともいう)の踏力等の操作情報に基づき、車輪に設けられた制動力発生部に液圧を与えるためのモータシリンダや液圧ポンプを電気的に駆動制御するブレーキ装置が提案されている。   2. Description of the Related Art In recent years, a motor cylinder or a hydraulic pump for applying hydraulic pressure to a braking force generator provided on a wheel based on operation information such as a pedaling force of a brake pedal (hereinafter also simply referred to as a pedal) input to an ECU of a vehicle Brake devices have been proposed that electrically control the drive.

この種の電気信号によりブレーキを電子制御するシステム、いわゆるブレーキバイワイヤでは、従来から広範に採用されているペダルとマスタシリンダとが直結された液圧制御システムに比べて、ペダル操作に一層忠実な制動が可能となり、スムーズなブレーキングを実現することができる。   In this type of electronic control of brakes using electrical signals, the so-called brake-by-wire system, braking that is more faithful to pedal operation than the hydraulic control system in which a pedal and a master cylinder are directly connected has been widely used. And smooth braking can be realized.

ブレーキバイワイヤを採用したブレーキ装置では、ペダルの踏み込みに対する反力を得るためのペダルシミュレータ(ストロークシミュレータ)が設けられ、これにより、ペダル踏み込み量(ストローク、操作量)と踏力との間に、所定の特性(ストローク−踏力特性)を付与している。   In a brake device that employs brake-by-wire, a pedal simulator (stroke simulator) is provided to obtain a reaction force against the depression of the pedal, whereby a predetermined amount of pedal depression (stroke, operation amount) and pedaling force are provided. A characteristic (stroke-pedal force characteristic) is given.

特許文献1には、前記のようなペダルシミュレータとして、作動液が導かれる液室を形成(画定)するピストンと、該ピストンを前記液室側に付勢する複数の皿ばねとを備えるシリンダ機構が開示されている。この場合、前記皿ばねの特性により、ストロークと踏力の特性を非線形、すなわち、ペダルの踏み始めにはペダルの操作トルク(踏み剛性)を小さく、ペダルを踏み込むに従って操作トルク(踏み剛性)を大きくすることができ、運転者に違和感のないペダル操作感を与えることが可能となる。   In Patent Document 1, as a pedal simulator as described above, a cylinder mechanism including a piston that forms (defines) a fluid chamber into which hydraulic fluid is guided and a plurality of disc springs that bias the piston toward the fluid chamber. Is disclosed. In this case, due to the characteristics of the disc spring, the stroke and pedaling force characteristics are non-linear, that is, the pedal operating torque (stepping rigidity) is reduced at the beginning of stepping on the pedal, and the operating torque (stepping rigidity) is increased as the pedal is depressed. Therefore, it is possible to give the driver a feeling of pedal operation without a sense of incongruity.

特開平6−211124号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-211124

上記特許文献1に記載のペダルシミュレータを構成するシリンダ機構では、前記各皿ばねの大部分を同一方向に積層している。このため、ピストンの摺動距離を十分なものとするためには、相当な数の皿ばねを配置する必要があり、コストが増大することになる。   In the cylinder mechanism constituting the pedal simulator described in Patent Document 1, most of the disc springs are stacked in the same direction. For this reason, in order to make the sliding distance of the piston sufficient, it is necessary to arrange a considerable number of disc springs, which increases the cost.

そこで、このようなシリンダ機構において皿ばねの使用数を減らすために、図9Aに示すように、ハウジング100内で各皿ばねの底面同士を互いに向かい合わせて配置する方法が考えられる。すなわち、皿ばね102をその円錐形状が上向きとなるように配置し、皿ばね104をその円錐形状が下向き(逆向き)となるように配置する。そうすると、皿ばねの積層数を減らすことができると共に、ピストン106の十分な摺動距離を得ることができる。   Therefore, in order to reduce the number of disc springs used in such a cylinder mechanism, a method is conceivable in which the bottom surfaces of the disc springs are arranged facing each other in the housing 100 as shown in FIG. 9A. That is, the disc spring 102 is arranged so that its conical shape is upward, and the disc spring 104 is arranged so that its conical shape is downward (reverse). As a result, the number of stacked disc springs can be reduced, and a sufficient sliding distance of the piston 106 can be obtained.

ところが、通常、皿ばね102、104とハウジング100や軸体108との間には、該皿ばね102、104の撓みを考慮して、多少のクリアランスCが必要である(図9A参照)。従って、図9Bに示すように、ピストン106が押し込まれ、皿ばね102、104が収縮した後、図9Cに示すように、再び伸長された際には、前記クリアランスC部分で各皿ばね102、104が直径方向にずれを生じる可能性がある。すなわち、各皿ばね102、104間の各所で前記クリアランスCに起因したずれAが生じる可能性がある(図9C参照)。   However, a slight clearance C is usually required between the disc springs 102 and 104 and the housing 100 and the shaft body 108 in consideration of the deflection of the disc springs 102 and 104 (see FIG. 9A). Accordingly, as shown in FIG. 9B, when the piston 106 is pushed in and the disc springs 102 and 104 are contracted and then extended again as shown in FIG. 9C, each disc spring 102, 104 may cause a deviation in the diameter direction. That is, there is a possibility that a deviation A due to the clearance C occurs at various locations between the disc springs 102 and 104 (see FIG. 9C).

前記ずれAが生じた部分では、収縮及び伸長の都度、各皿ばね同士で不規則な摺動抵抗を生じるため、ペダルのストロークと踏力の特性が皿ばねの収縮の都度複雑に変化することになり、安定したストローク−踏力特性を得ることが困難となる。すなわち、各皿ばねを単に向かい合わせに配置した場合には、各皿ばねの重ね合わせの状態を一定に管理(保持)することが難しく、収縮及び伸長の都度そのばね特性が変化して、シリンダ機構毎での個体差の原因となる。   In the portion where the deviation A occurs, irregular sliding resistance is generated between the disc springs every time when the disc springs contract and extend, so that the characteristics of the pedal stroke and the pedal force change in a complicated manner every time the disc springs contract. Thus, it becomes difficult to obtain a stable stroke-treading force characteristic. In other words, when the disc springs are simply arranged facing each other, it is difficult to maintain (maintain) the overlapping state of the disc springs at a constant level. It causes individual differences in each mechanism.

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、作動液が導かれる液室を形成するピストンの付勢を皿ばねで行う場合であっても、該皿ばねの使用数を有効に減らすことができ、しかも安定したばね特性を得ることができるシリンダ機構を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems, and even when the bias of the piston forming the liquid chamber through which the working fluid is guided is performed by a disc spring, the number of use of the disc spring is reduced. It is an object of the present invention to provide a cylinder mechanism that can be effectively reduced and can obtain a stable spring characteristic.

本発明に係るシリンダ機構は、ハウジングと、該ハウジング内に摺動可能に保持され、作動液が導かれる液室を形成するピストンと、該ピストンを前記液室側に付勢する複数の皿ばねとを備えるシリンダ機構であって、前記複数の皿ばねのうち、少なくとも2つの皿ばねの底面を互いに向かい合わせに配置すると共に、該底面が向かい合わせに配置された皿ばねの内面に対して円弧で当接する円形部材を設けたことを特徴とする。   A cylinder mechanism according to the present invention includes a housing, a piston that is slidably held in the housing and forms a liquid chamber through which hydraulic fluid is guided, and a plurality of disc springs that urge the piston toward the liquid chamber. And a bottom surface of at least two disc springs among the plurality of disc springs is arranged to face each other, and an arc with respect to the inner surface of the disc springs arranged to face each other It is characterized in that a circular member that abuts is provided.

また、本発明に係るシリンダ機構は、ハウジングと、該ハウジング内に摺動可能に保持され、作動液が導かれる液室を形成するピストンと、該ピストンを前記液室側に付勢する複数の皿ばねとを備えるシリンダ機構であって、前記複数の皿ばねのうち、少なくとも2つの皿ばねの底面を互いに向かい合わせに配置すると共に、該底面が向かい合わせに配置された皿ばねの軸線方向に直交する方向への移動を阻止する移動阻止手段を設けたことを特徴とする。   Further, the cylinder mechanism according to the present invention includes a housing, a piston that is slidably held in the housing and forms a liquid chamber through which hydraulic fluid is guided, and a plurality of pistons that urge the piston toward the liquid chamber. A cylinder mechanism comprising a disc spring, wherein the bottom surfaces of at least two disc springs among the plurality of disc springs are arranged so as to face each other, and the bottom surfaces of the disc springs are arranged in the axial direction of the disc springs. A movement blocking means for blocking movement in the orthogonal direction is provided.

このような構成によれば、前記複数の皿ばねのうち、少なくとも2つの皿ばねの底面を互いに向かい合わせに配置することにより、各皿ばねを同方向に積層した場合に比べ、1つの皿ばねの上面側が他の皿ばねの底面側に埋没することを防止して、皿ばねの使用枚数を低減しながらも十分なストロークを得ることができる。さらに、底面が向かい合わせに配置された皿ばねの軸線方向に直交する方向への移動(ずれ)を、前記円形部材や前記移動阻止手段によって阻止することができるため、例えば、各皿ばねの伸縮の都度その特性が変化することを有効に防止でき、安定した所望のばね特性を得ることができる。特に、前記円形部材の場合には、前記底面が向かい合わせに配置された各皿ばねの内面が、該円形部材の外周側の前記円弧と当接していることから、各皿ばねを互いに同心に配置することが可能となる。このため、各皿ばねを軸線方向と直交する直径方向に対して相互に保持することが可能となり、該直径方向への移動(ずれ)を有効に防止することができる。   According to such a structure, one disc spring is compared with the case where each disc spring is laminated | stacked in the same direction by arrange | positioning the bottom face of at least two disc springs mutually facing among the plurality of disc springs. It is possible to prevent the upper surface side from being buried in the bottom surface side of another disc spring and to obtain a sufficient stroke while reducing the number of disc springs used. Furthermore, since the movement (displacement) in the direction perpendicular to the axial direction of the disc springs arranged so that the bottom faces face each other can be prevented by the circular member or the movement preventing means, for example, the expansion and contraction of each disc spring It is possible to effectively prevent the characteristic from changing each time, and to obtain a stable desired spring characteristic. In particular, in the case of the circular member, the inner surfaces of the disc springs, the bottom surfaces of which face each other, are in contact with the circular arc on the outer peripheral side of the circular member. It becomes possible to arrange. For this reason, it becomes possible to hold | maintain each disc spring mutually with respect to the diameter direction orthogonal to an axial direction, and can prevent the movement (shift | offset | difference) to this diameter direction effectively.

さらにまた、前記円形部材が、軸線方向に移動自在であり、該軸線方向に直交する方向に移動を規制された状態で配置されていると、円形部材自体の前記直径方向への移動(ずれ)の発生を抑えることができるため、底面を向かい合わせに配置した皿ばねを複数セット用いた場合に、各セット間でのずれを有効に防止することができるため好適である。   Furthermore, when the circular member is movable in the axial direction and is arranged in a state in which movement is restricted in a direction orthogonal to the axial direction, the circular member itself moves (displaces) in the diametrical direction. Therefore, when a plurality of disc springs having the bottom surfaces facing each other are used, it is preferable because displacement between each set can be effectively prevented.

本発明によれば、作動液が導かれる液室を形成するピストンを該液室側に付勢する複数の皿ばねのうち、少なくとも2つの皿ばねの底面を互いに向かい合わせに配置している。これにより、1つの皿ばねの上面側が他の皿ばねの底面側に埋没することが防止され、皿ばねの使用枚数を低減しながらも十分なストロークを得ることが可能となる。また、底面が向かい合わせに配置された皿ばねの軸線方向に直交する方向への移動が、前記円形部材や前記移動阻止手段によって阻止されるため、各皿ばねの伸縮の都度その特性が変化することを有効に防止でき、安定した所望のばね特性を得ることが可能となる。   According to the present invention, the bottom surfaces of at least two disc springs among the plurality of disc springs that urge the piston forming the liquid chamber through which the working fluid is guided to the liquid chamber side are arranged to face each other. As a result, the upper surface side of one disc spring is prevented from being buried in the bottom surface side of the other disc spring, and a sufficient stroke can be obtained while reducing the number of disc springs used. In addition, since the movement of the disc springs arranged so that the bottoms face each other in the direction perpendicular to the axial direction is blocked by the circular member and the movement blocking means, the characteristics change each time the disc springs expand and contract. This can be effectively prevented, and stable desired spring characteristics can be obtained.

本発明の一実施形態に係るシリンダ機構が適用されたペダルシミュレータを搭載するブレーキ装置のブロック回路図である。It is a block circuit diagram of a brake device carrying a pedal simulator to which a cylinder mechanism according to an embodiment of the present invention is applied. 本発明の一実施形態に係るシリンダ機構の軸線方向に沿う概略断面図である。It is a schematic sectional drawing in alignment with the axial direction of the cylinder mechanism which concerns on one Embodiment of this invention. 図3Aは、図2に示すシリンダ機構の第1ばね部材の構造を模式的に示す断面図であり、図3Bは、図3Aに示す第1ばね部材を収縮させた状態を示す断面図である。3A is a cross-sectional view schematically showing the structure of the first spring member of the cylinder mechanism shown in FIG. 2, and FIG. 3B is a cross-sectional view showing a state in which the first spring member shown in FIG. 3A is contracted. . 図2に示すシリンダ機構の第1ばね部材の一部省略断面斜視図である。FIG. 3 is a partially omitted cross-sectional perspective view of a first spring member of the cylinder mechanism shown in FIG. 2. 図3Aに示す第1ばね部材において、皿ばねのセット間でずれが生じた状態を模式的に示す断面図である。FIG. 3B is a cross-sectional view schematically showing a state in which the first spring member shown in FIG. 3A is displaced between sets of disc springs. 図6Aは、図3Aに示す第1ばね部材の変形例に係る第1ばね部材を模式的に示す断面図であり、図6Bは、図6Aに示す第1ばね部材を収縮させた状態を模式的に示す断面図である。6A is a cross-sectional view schematically showing a first spring member according to a modification of the first spring member shown in FIG. 3A, and FIG. 6B schematically shows a state in which the first spring member shown in FIG. 6A is contracted. FIG. 図7Aは、図2に示すシリンダ機構において、液圧によりピストンが退動し、液室が形成された状態を示す概略断面図であり、図7Bは、図7Aに示す状態からさらにピストンが退動された状態を示す概略断面図である。FIG. 7A is a schematic cross-sectional view showing a state in which the piston is retracted due to hydraulic pressure and a liquid chamber is formed in the cylinder mechanism shown in FIG. 2, and FIG. 7B is a further piston retracted from the state shown in FIG. 7A. It is a schematic sectional drawing which shows the state moved. ペダルの踏力とストロークとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the pedal effort and stroke. 図9Aは、リングを設けずに各皿ばねの底面同士を互いに向かい合わせて配置した状態を模式的に示す断面図であり、図9Bは、図9Aに示す状態から皿ばねを収縮させた状態を模式的に示す断面模式図であり、図9Cは、図9Bに示す状態から皿ばねを再び伸張させた状態を模式的に示す断面図である。FIG. 9A is a cross-sectional view schematically showing a state in which the bottom surfaces of the disc springs are arranged facing each other without providing a ring, and FIG. 9B is a state in which the disc springs are contracted from the state shown in FIG. 9A. FIG. 9C is a cross-sectional view schematically showing a state in which the disc spring is extended again from the state shown in FIG. 9B.

以下、本発明に係るシリンダ機構について、このシリンダ機構の適用例であるペダルシミュレータを搭載したブレーキ装置との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a cylinder mechanism according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings by giving preferred embodiments in relation to a brake device equipped with a pedal simulator as an application example of the cylinder mechanism.

先ず、本発明に係るシリンダ機構が適用されたペダルシミュレータを搭載する車両用のブレーキ装置について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るシリンダ機構11が適用されたペダルシミュレータ13L、13Rを搭載するブレーキ装置10のブロック回路図である。   First, a brake device for a vehicle equipped with a pedal simulator to which a cylinder mechanism according to the present invention is applied will be described. FIG. 1 is a block circuit diagram of a brake device 10 equipped with pedal simulators 13L and 13R to which a cylinder mechanism 11 according to an embodiment of the present invention is applied.

ブレーキ装置10は自動車等の車両に搭載され、運転者(操作者)によるペダル(ブレーキペダル)12の操作に基づき左車輪LWや右車輪RWに備えられた制動力発生部(キャリパ、ホイールシリンダ、ブレーキシリンダ)14L、14Rでディスク15L、15Rを狭持して制動力を発生させ、車両を制動する装置である。図1では、自動車の前輪側を構成する左車輪LWや右車輪RWのみを図示しており、後輪側については図示を省略しているが、該後輪側についても前輪側(左車輪LWや右車輪RW)と同様な構成や他の構成を備えることができる。また、ブレーキ装置10において、左車輪LW側に備えられるものの参照符号には「L」を付し、右車輪RW側に備えられるものの参照符号には「R」を付し、左車輪LW側及び右車輪RW側をまとめて説明する場合には前記の「L」や「R」を省略する。   The brake device 10 is mounted on a vehicle such as an automobile, and based on the operation of a pedal (brake pedal) 12 by a driver (operator), a braking force generator (caliper, wheel cylinder, Brake cylinder) is a device that brakes the vehicle by holding the disks 15L and 15R with 14L and 14R to generate a braking force. In FIG. 1, only the left wheel LW and the right wheel RW constituting the front wheel side of the automobile are shown, and the rear wheel side is not shown, but the front wheel side (left wheel LW) is also shown on the rear wheel side. And the right wheel RW) and other configurations can be provided. Further, in the brake device 10, reference numerals for components provided on the left wheel LW side are denoted by “L”, reference numerals for components provided on the right wheel RW side are denoted by “R”, and the left wheel LW side and When collectively explaining the right wheel RW side, the above-mentioned “L” and “R” are omitted.

ブレーキ装置10は、運転者が運転状況等に応じて操作するペダル12と、該ペダル12の操作に連動して駆動されるマスタシリンダ16と、前記制動力発生部14L、14Rで制動力を発生するための液圧を付与するモータシリンダ(液圧発生部、キャリパシリンダ)18L、18Rとを備える。ブレーキ装置10の各構成部品は、制御部であるECU20に電気的に接続され、該ECU20により制御される。   The brake device 10 generates a braking force by a pedal 12 that is operated by a driver according to a driving condition, a master cylinder 16 that is driven in conjunction with the operation of the pedal 12, and the braking force generators 14L and 14R. Motor cylinders (hydraulic pressure generating units, caliper cylinders) 18L and 18R for applying a hydraulic pressure for the purpose. Each component of the brake device 10 is electrically connected to and controlled by the ECU 20 that is a control unit.

すなわち、ブレーキ装置10は、各構成部品間を液圧(油圧)を伝達可能に接続する液圧(油圧)系統と、各構成部品間とECU20とを電気的に接続する電気系統とから構成される。図1中、前記液圧系統を構成する経路(流路)を実線で示し、前記電気系統を構成する経路(信号線)を破線で示している。前記液圧系統に充填される液体としては、例えば、ブレーキフルードが挙げられる。   That is, the brake device 10 includes a hydraulic pressure (hydraulic pressure) system that connects hydraulic pressure (hydraulic pressure) between the components and an electric system that electrically connects the components and the ECU 20. The In FIG. 1, a path (flow path) constituting the hydraulic system is indicated by a solid line, and a path (signal line) constituting the electrical system is indicated by a broken line. Examples of the liquid filled in the hydraulic system include brake fluid.

図1に示すように、ペダル12には、運転者がペダル12を踏み込む力(踏力)や運転者によりペダル12が操作された量(操作量、ストローク)を検出するペダル操作情報検出部22が設けられ、該ペダル操作情報検出部22の検出値はECU20に入力される。前記踏力の検出には、例えばペダル12の踏面に設けられるトルクセンサが用いられ、前記ストロークの検出には、例えばポテンショメータ(ロータリポテンショメータ)が用いられる。なお、ペダル操作情報検出部22は、踏力のみを検出するように構成してもよい。   As shown in FIG. 1, the pedal 12 includes a pedal operation information detection unit 22 that detects a force by which the driver depresses the pedal 12 (stepping force) and an amount (operation amount, stroke) of the pedal 12 operated by the driver. The detected value of the pedal operation information detection unit 22 is input to the ECU 20. For example, a torque sensor provided on the tread surface of the pedal 12 is used to detect the pedaling force, and a potentiometer (rotary potentiometer) is used to detect the stroke. Note that the pedal operation information detection unit 22 may be configured to detect only the pedal effort.

ペダル12の基端側の揺動軸近傍には、電動アクチュエータ(アクチュエータ、反力モータ)24が連結される。電動アクチュエータ24は、ECU20の制御下に、運転者のペダル12の踏み込みに対する反力の調整と、ペダル12の位置調整とを行うものである。該電動アクチュエータ24は、ペダル12にトルクを与えることが可能であり、すなわち、電動アクチュエータ24にペダル12の踏力を検出するペダル操作情報検出部22の機能を兼ねさせてもよい。   An electric actuator (actuator, reaction force motor) 24 is connected to the vicinity of the swing shaft on the base end side of the pedal 12. The electric actuator 24 adjusts the reaction force against the depression of the driver's pedal 12 and the position of the pedal 12 under the control of the ECU 20. The electric actuator 24 can apply torque to the pedal 12, that is, the electric actuator 24 may also function as a pedal operation information detection unit 22 that detects the pedaling force of the pedal 12.

前記マスタシリンダ16は、軸方向に順に配置された2つのピストン26L、26Rと、後端がペダル12に連結されてピストン26L、26Rを進退駆動するロッド28と、シリンダ16a内が前記ピストン26L、26Rで仕切られ形成された2つの加圧室30L、30Rとから構成される。加圧室30L、30Rには、ペダル12の踏み込みで進動したピストン26L、26Rを原位置に戻す復帰ばね(弾性部材)32L、32Rが配設される。   The master cylinder 16 includes two pistons 26L and 26R arranged in order in the axial direction, a rod 28 whose rear end is connected to the pedal 12 to drive the pistons 26L and 26R forward and backward, and the inside of the cylinder 16a is the piston 26L, It is composed of two pressurizing chambers 30L and 30R that are partitioned by 26R. The pressurizing chambers 30L and 30R are provided with return springs (elastic members) 32L and 32R that return the pistons 26L and 26R that have been moved by the depression of the pedal 12 to their original positions.

前記加圧室30L、30Rは、主経路33L、33Rによって前記制動力発生部14L、14Rに連結される。   The pressurizing chambers 30L and 30R are connected to the braking force generators 14L and 14R by main paths 33L and 33R.

前記モータシリンダ18L、18Rは、ロッド34L、34Rの後端がブレーキモータ(キャリパモータ)36L、36Rに連結されることで、ピストン38L、38Rをシリンダ40L、40R内で進退駆動可能である。該モータシリンダ18L、18Rを構成する加圧室42L、42Rは、経路44L、44Rを介して前記主経路33L、33Rに連結される。すなわち、モータシリンダ18の加圧室42は、制動力発生部14に連結されている。   The motor cylinders 18L, 18R can drive the pistons 38L, 38R forward and backward within the cylinders 40L, 40R by connecting the rear ends of the rods 34L, 34R to brake motors (caliper motors) 36L, 36R. The pressurizing chambers 42L, 42R constituting the motor cylinders 18L, 18R are connected to the main paths 33L, 33R via the paths 44L, 44R. That is, the pressurizing chamber 42 of the motor cylinder 18 is connected to the braking force generator 14.

前記主経路33L、33Rにおいて、前記経路44L、44Rよりもマスタシリンダ16側には、経路46L、46Rを介して、本実施形態に係るシリンダ機構11が適用されたペダルシミュレータ(P.S.)13L、13Rが連結されている。   In the main paths 33L and 33R, the pedal simulator (PS) to which the cylinder mechanism 11 according to the present embodiment is applied via the paths 46L and 46R closer to the master cylinder 16 than the paths 44L and 44R. 13L and 13R are connected.

また、マスタシリンダ16の加圧室30L、30Rには、リザーブタンク52へと連結される経路54L、54Rが連通している。リザーブタンク52は、ブレーキ装置10の液圧系統の液圧(液量)を調節する機能を果たす。さらに、リザーブタンク52には、モータシリンダ18L、18Rの加圧室42L、42Rに連通する補助経路56L、56Rが連結される。これら経路54L、54R及び補助経路56L、56Rは、リザーブタンク52に連結される手前でそれぞれ合流している。   Further, passages 54 </ b> L and 54 </ b> R connected to the reserve tank 52 communicate with the pressurizing chambers 30 </ b> L and 30 </ b> R of the master cylinder 16. The reserve tank 52 functions to adjust the hydraulic pressure (fluid amount) of the hydraulic system of the brake device 10. Furthermore, auxiliary paths 56L and 56R communicating with the pressurizing chambers 42L and 42R of the motor cylinders 18L and 18R are connected to the reserve tank 52. The paths 54L and 54R and the auxiliary paths 56L and 56R join together before being connected to the reserve tank 52.

リザーブタンク52へと連結される経路54において、加圧室30に連通する開口部は、ピストン26の原位置に近接して形成される。これにより、ピストン26L、26Rが原位置から進動すると同時に(僅かでも動くと)前記開口部は閉塞され、すなわち、加圧室30L、30Rとリザーブタンク52との間で経路54L、54Rが遮断される。補助経路56においても前記の経路54と略同様に構成される。すなわち、ピストン38L、38Rが原位置から進動すると同時に、加圧室42L、42Rとリザーブタンク52との間で補助経路56L、56Rが遮断される。   In the path 54 connected to the reserve tank 52, the opening communicating with the pressurizing chamber 30 is formed close to the original position of the piston 26. As a result, when the pistons 26L and 26R advance from their original positions (if they move slightly), the opening is closed, that is, the paths 54L and 54R are blocked between the pressurizing chambers 30L and 30R and the reserve tank 52. Is done. The auxiliary route 56 is configured in substantially the same manner as the route 54 described above. That is, the auxiliary paths 56L and 56R are blocked between the pressurizing chambers 42L and 42R and the reserve tank 52 at the same time as the pistons 38L and 38R advance from their original positions.

このようなブレーキ装置10において、主経路33L、33Rには、加圧室30L、30R側から順に、マスタシリンダ圧力センサ58L、58Rと、フェイルセーフバルブ60L、60Rと、ブレーキ圧力センサ(キャリパ圧力センサ)62L、62Rとが配設される。経路44L、44Rには、ブレーキバルブ(キャリパバルブ)64L、64Rが配設される。経路46L、46Rには、シミュレータバルブ(PSバルブ)66L、66Rが配設される。   In such a brake device 10, master cylinder pressure sensors 58L, 58R, fail-safe valves 60L, 60R, brake pressure sensors (caliper pressure sensors) are provided in the main paths 33L, 33R in order from the pressurizing chambers 30L, 30R side. ) 62L and 62R are disposed. Brake valves (caliper valves) 64L and 64R are disposed in the paths 44L and 44R. Simulator valves (PS valves) 66L and 66R are disposed in the paths 46L and 46R.

前記フェイルセーフバルブ60は、主経路33と、経路44の連結部及び経路46の連結部との間に設けられており、ECU20の制御下にソレノイド60aが励磁されると主経路33を連通又は遮断する。同様に、ECU20の制御下に、前記ブレーキバルブ64はソレノイド64aが励磁されると経路44を連通又は遮断し、前記シミュレータバルブ66はソレノイド66aが励磁されると経路46を連通又は遮断する。   The fail-safe valve 60 is provided between the main path 33 and the connecting part of the path 44 and the connecting part of the path 46. When the solenoid 60a is excited under the control of the ECU 20, the fail-safe valve 60 communicates with the main path 33. Cut off. Similarly, under the control of the ECU 20, the brake valve 64 communicates or blocks the path 44 when the solenoid 64a is excited, and the simulator valve 66 communicates or blocks the path 46 when the solenoid 66a is excited.

なお、図1では簡単のため、マスタシリンダ圧力センサ58及びブレーキ圧力センサ62からECU20へと接続される信号線と、ソレノイド60a、64a、66aからECU20へと接続される信号線等を省略している。   In FIG. 1, for the sake of simplicity, the signal lines connected from the master cylinder pressure sensor 58 and the brake pressure sensor 62 to the ECU 20 and the signal lines connected from the solenoids 60a, 64a, 66a to the ECU 20 are omitted. Yes.

以上のように構成されるブレーキ装置10では、通常時、ペダル12の操作情報がペダル操作情報検出部22で検出されると共に、ECU20へと入力される。そして、ECU20からの指令に基づきモータシリンダ18が駆動されて、制動力発生部14で制動力が発生し、ブレーキ動作が行われる。すなわち、ブレーキ装置10は、バイワイヤ技術を採用したシステム(ブレーキバイワイヤ)として構成されている。   In the brake device 10 configured as described above, the operation information of the pedal 12 is normally detected by the pedal operation information detection unit 22 and input to the ECU 20 at the normal time. Then, the motor cylinder 18 is driven based on a command from the ECU 20, the braking force is generated by the braking force generator 14, and a braking operation is performed. That is, the brake device 10 is configured as a system (brake-by-wire) that employs the by-wire technology.

そこで、ブレーキ装置10がブレーキバイワイヤとして駆動制御される通常時(システムオン時)には、先ず、ECU20の制御下に、ブレーキバルブ64及びシミュレータバルブ66を開弁し、フェイルセーフバルブ60を閉弁する。   Therefore, at the normal time when the brake device 10 is driven and controlled as brake-by-wire (when the system is turned on), first, the brake valve 64 and the simulator valve 66 are opened under the control of the ECU 20, and the fail-safe valve 60 is closed. To do.

この状態で、運転者がペダル12を操作すると、該ペダル12の操作によりマスタシリンダ16の加圧室30で発生する液圧がペダルシミュレータ13(シリンダ機構11)に与えられ、該ペダルシミュレータ13で反力を得ることができる。   When the driver operates the pedal 12 in this state, the hydraulic pressure generated in the pressurizing chamber 30 of the master cylinder 16 by the operation of the pedal 12 is given to the pedal simulator 13 (cylinder mechanism 11). Reaction force can be obtained.

同時に、ペダル操作情報検出部22からペダル12の操作情報(踏力やストローク)がECU20に入力され、ECU20によって前記操作情報に基づきモータシリンダ18が駆動制御される。これにより、モータシリンダ18で発生する液圧が制動力発生部14に与えられ、該制動力発生部14で制動力が発生し、左車輪LWや右車輪RWが制動される。   At the same time, operation information (stepping force and stroke) of the pedal 12 is input to the ECU 20 from the pedal operation information detection unit 22, and the motor cylinder 18 is driven and controlled by the ECU 20 based on the operation information. As a result, the hydraulic pressure generated in the motor cylinder 18 is applied to the braking force generation unit 14, and the braking force generation unit 14 generates braking force to brake the left wheel LW and the right wheel RW.

一方、ブレーキ装置10がブレーキバイワイヤとして駆動制御されない状態(システムオフ時)、例えば、イグニッションオフとされたシステム停止時等、いわゆる失陥時には、先ず、ECU20の制御下に、フェイルセーフバルブ60を開弁し、ブレーキバルブ64及びシミュレータバルブ66を閉弁する(図1参照)。   On the other hand, when the brake device 10 is not driven and controlled as a brake-by-wire (when the system is off), for example, when the system is stopped when the ignition is off, the fail-safe valve 60 is first opened under the control of the ECU 20. Then, the brake valve 64 and the simulator valve 66 are closed (see FIG. 1).

この状態で、運転者がペダル12を操作すると、該ペダル12の操作によりマスタシリンダ16の加圧室30で発生する液圧が制動力発生部14に与えられ、該制動力発生部14で制動力が発生し、左車輪LWや右車輪RWが制動される。この際、ペダル12への反力は、マスタシリンダ16により得ることができる。   When the driver operates the pedal 12 in this state, the hydraulic pressure generated in the pressurizing chamber 30 of the master cylinder 16 by the operation of the pedal 12 is applied to the braking force generation unit 14 and is controlled by the braking force generation unit 14. Power is generated and the left wheel LW and the right wheel RW are braked. At this time, the reaction force to the pedal 12 can be obtained by the master cylinder 16.

さらに、ブレーキ装置10では、ペダル12の初期位置を変更することも可能である。すなわち、ペダル12の初期位置変更時には、先ず、運転者が位置変更スイッチ68をオンすると、ECU20の制御下に、フェイルセーフバルブ60及びブレーキバルブ64が開弁され、シミュレータバルブ66が閉弁される。   Furthermore, in the brake device 10, the initial position of the pedal 12 can be changed. That is, when the initial position of the pedal 12 is changed, first, when the driver turns on the position change switch 68, the fail safe valve 60 and the brake valve 64 are opened and the simulator valve 66 is closed under the control of the ECU 20. .

この状態で、運転者が前記位置変更スイッチ68を操作すると、ECU20の制御下に、電動アクチュエータ24が駆動されてペダル12を移動させることができる。しかも、このようなペダル12の初期位置変更時には、電動アクチュエータ24によりペダル12が移動されるに伴い、移動したマスタシリンダ16を構成するピストン26の移動分の液圧(液量)は、主経路33からブレーキバルブ64を経てモータシリンダ18の加圧室42へと送られる。これにより、前記移動分の液圧は、補助経路56を介してリザーブタンク52へと戻される。   When the driver operates the position change switch 68 in this state, the electric actuator 24 is driven and the pedal 12 can be moved under the control of the ECU 20. Moreover, when such an initial position change of the pedal 12 is changed, the hydraulic pressure (fluid amount) of the movement of the piston 26 constituting the moved master cylinder 16 as the pedal 12 is moved by the electric actuator 24 is the main path. 33 is sent to the pressurizing chamber 42 of the motor cylinder 18 through the brake valve 64. As a result, the hydraulic pressure for the movement is returned to the reserve tank 52 via the auxiliary path 56.

このようにブレーキ装置10では、前記システムオン時でのペダル12での反力は、ペダルシミュレータ13により付与される。すなわち、ペダル12の踏力とストロークの特性は、ペダルシミュレータ13を構成するシリンダ機構11の特性を反映する。従って、シリンダ機構11には、例えば、ブレーキ装置10が搭載される同一車種では略同一であり且つ経時的に変化しない安定した特性と、ストロークと踏力の特性が非線形、すなわち、ペダル12の踏み始めには操作トルク(踏み剛性)を小さく、ペダル12を踏み込むに従って操作トルク(踏み剛性)を大きくすることができ、運転者に違和感のないペダル操作感を与えることとが重要となる。   Thus, in the brake device 10, the reaction force at the pedal 12 when the system is on is given by the pedal simulator 13. That is, the pedaling force and stroke characteristics of the pedal 12 reflect the characteristics of the cylinder mechanism 11 constituting the pedal simulator 13. Therefore, the cylinder mechanism 11 has, for example, a stable characteristic that is substantially the same in the same vehicle model on which the brake device 10 is mounted and does not change with time, and a non-linear characteristic of stroke and pedal force, that is, the pedal 12 starts to be depressed. Therefore, it is important to reduce the operating torque (stepping rigidity) and increase the operating torque (stepping rigidity) as the pedal 12 is depressed, and to give the driver a feeling of comfortable pedal operation.

そこで、次に、本実施形態に係るシリンダ機構11について図2〜図8を参照して説明する。図2は、本実施形態に係るシリンダ機構11の軸線方向に沿う概略断面図である。   Then, next, the cylinder mechanism 11 which concerns on this embodiment is demonstrated with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view along the axial direction of the cylinder mechanism 11 according to the present embodiment.

図2に示すように、シリンダ機構11は、円筒形状からなるハウジング70と、該ハウジング70内に摺動可能に保持されたピストン72とを備える。ハウジング70の一端側(矢印X1側)の開口部70aは、軸線方向(図2中の矢印X方向)に連通孔74aが形成されたプラグ(蓋部材)74が嵌挿されることにより閉塞されている。連通孔74aは、矢印X2方向で該連通孔74aより大径の孔部74bに開口(連通)しており、該孔部74b内にはピストン72が軸線方向(図2中の矢印X方向)に摺動可能に挿入されている。すなわち、前記孔部74bはピストン72を進退駆動させるシリンダとして機能するものであり、プラグ74の外端面に連結された経路75から連通孔74aへと作動液(例えば、ブレーキ装置10のブレーキフルード)が導入されると、該作動液の液圧がピストン72の先端面(作用面)72aに伝達される。これにより、ピストン72は、連通孔74aから供給される作動液の液圧により矢印X2方向に退動され、又は後述する第1及び第2ばね部材82a、84aの付勢力により矢印X1方向に進動されることで、先端面72aとプラグ74との間に作動液が導入される液室73を形成(画定)する(図7A参照)。   As shown in FIG. 2, the cylinder mechanism 11 includes a cylindrical housing 70 and a piston 72 slidably held in the housing 70. The opening 70a on one end side (arrow X1 side) of the housing 70 is closed by inserting a plug (lid member) 74 having a communication hole 74a formed in the axial direction (arrow X direction in FIG. 2). Yes. The communication hole 74a opens (communication) into a hole 74b having a diameter larger than that of the communication hole 74a in the direction of the arrow X2, and the piston 72 is axial (in the direction of arrow X in FIG. 2) in the hole 74b. It is slidably inserted in. In other words, the hole 74b functions as a cylinder for driving the piston 72 forward and backward, and hydraulic fluid (for example, brake fluid of the brake device 10) from the path 75 connected to the outer end surface of the plug 74 to the communication hole 74a. Is introduced, the hydraulic pressure of the hydraulic fluid is transmitted to the tip surface (operation surface) 72a of the piston 72. As a result, the piston 72 is retracted in the direction of the arrow X2 by the hydraulic pressure of the hydraulic fluid supplied from the communication hole 74a, or advanced in the direction of the arrow X1 by the urging force of the first and second spring members 82a and 84a described later. By being moved, a liquid chamber 73 into which hydraulic fluid is introduced is formed (defined) between the tip surface 72a and the plug 74 (see FIG. 7A).

このようなピストン72の矢印X2側の面には、やや大径の凹部72bが開口しており、該凹部72bの底面には、該凹部72bより小径の凹部72cが開口している。   A slightly larger diameter recess 72b is opened on the surface of the piston 72 on the arrow X2 side, and a recess 72c having a smaller diameter than the recess 72b is opened on the bottom surface of the recess 72b.

プラグ74において、ピストン72を保持する前記孔部74bは矢印X2方向に突出する筒部74cの内周面として形成される。該筒部74cの外周面はハウジング70内を矢印X方向に仕切る伝達部材76の凹部76a内で摺動自在に保持される。伝達部材76は、矢印X2側に凹んだ前記凹部76aを有する有底円筒形状であり、凹部76aの縁部から直径方向に沿ってフランジ部76bが設けられる。   In the plug 74, the hole 74b that holds the piston 72 is formed as an inner peripheral surface of a cylindrical portion 74c that projects in the direction of the arrow X2. The outer peripheral surface of the cylindrical portion 74c is slidably held in a recess 76a of a transmission member 76 that partitions the inside of the housing 70 in the arrow X direction. The transmission member 76 has a bottomed cylindrical shape having the concave portion 76a that is recessed toward the arrow X2, and a flange portion 76b is provided from the edge of the concave portion 76a along the diameter direction.

伝達部材76を構成する凹部76aの底部には、円板型の支持部材78が着座しており、その中央部には、ピストン72方向(矢印X1方向)に支持軸(支持棒)80が突設されている。該支持軸80は、ピストン72の前記凹部72bとの間で、該ピストン72を矢印X1側に付勢する第1ばね部材82aを保持している。   A disc-shaped support member 78 is seated on the bottom of the recess 76a constituting the transmission member 76, and a support shaft (support rod) 80 projects in the direction of the piston 72 (arrow X1 direction) at the center. It is installed. The support shaft 80 holds a first spring member 82a that urges the piston 72 toward the arrow X1 between the recess 72b of the piston 72.

一方、伝達部材76を構成するフランジ部76bの矢印X2側には、該伝達部材76を矢印X1側に付勢する第2ばね部材84aが配設される。第2ばね部材84aは、その軸線方向端部が、ハウジング70の他端側(矢印X2側)の開口部70bを閉塞するプラグ(蓋部材)86と、前記フランジ部76bとにより保持され、その直径方向がハウジング70と、伝達部材76とにより保持される。本実施形態の場合、前記第1ばね部材82aよりも第2ばね部材84aの方がばね定数を高く設定している。プラグ86の中央には、前記伝達部材76が矢印X2側に大きく変位した際、該プラグ86への底突きによる異音や破損を抑えるための緩衝部材(ゴム部材)88が嵌め込まれている。   On the other hand, a second spring member 84a that urges the transmission member 76 to the arrow X1 side is disposed on the arrow X2 side of the flange portion 76b constituting the transmission member 76. The second spring member 84a is held at its axial end by a plug (lid member) 86 that closes the opening 70b on the other end side (arrow X2 side) of the housing 70 and the flange portion 76b. The diameter direction is held by the housing 70 and the transmission member 76. In the case of this embodiment, the second spring member 84a has a higher spring constant than the first spring member 82a. A buffer member (rubber member) 88 is fitted in the center of the plug 86 to suppress abnormal noise and breakage due to bottom butt against the plug 86 when the transmission member 76 is greatly displaced toward the arrow X2.

ここで、ピストン72を付勢する第1及び第2ばね部材82a、84aの構造について、図3A、図3B及び図4を参照して説明する。図3Aは、第1ばね部材82aの構造を模式的に示す断面図であり、図3Bは、図3Aに示す第1ばね部材82aを収縮させた状態を模式的に示す断面図である。図4は、第1ばね部材82aの一部省略断面斜視図である。なお、第1ばね部材82aと第2ばね部材84aは、その内外径やばね定数、保持形態等が異なる以外、基本的な構造は略同一であるため、以下では第1ばね部材82aについて具体的に説明し、第2ばね部材84aの説明は省略する。   Here, the structure of the 1st and 2nd spring members 82a and 84a which urge the piston 72 is demonstrated with reference to FIG. 3A, FIG. 3B, and FIG. 3A is a cross-sectional view schematically showing the structure of the first spring member 82a, and FIG. 3B is a cross-sectional view schematically showing a state in which the first spring member 82a shown in FIG. 3A is contracted. FIG. 4 is a partially omitted cross-sectional perspective view of the first spring member 82a. The first spring member 82a and the second spring member 84a have substantially the same basic structure except that their inner and outer diameters, spring constants, holding forms, and the like are different. Therefore, the first spring member 82a will be specifically described below. The description of the second spring member 84a will be omitted.

図3A及び図4に示すように、第1ばね部材82a(第2ばね部材84a)には、上面と底面が開口した円錐台形状からなる複数枚の皿ばね90、92が、互いの底面(上面)同士が対向された状態で支持軸80(第2ばね部材84aの場合には伝達部材76)に挿通されている。すなわち、一方の皿ばね90はその円錐形状が上向きとなるように配置され、他方の皿ばね92はその円錐形状が下向き(皿ばね90に対して逆向き)に配置されており、皿ばね90と皿ばね92とのセットが複数組(本実施形態の場合、3セット)積層されている。なお、皿ばね90と皿ばね92は、配置の方向が異なる以外、形状やばね定数等は同一である。   As shown in FIGS. 3A and 4, the first spring member 82 a (second spring member 84 a) has a plurality of disc springs 90 and 92 each having a truncated cone shape having an open top surface and a bottom surface. The support shaft 80 (in the case of the second spring member 84a, the transmission member 76) is inserted with the upper surfaces facing each other. That is, one disc spring 90 is arranged so that its conical shape is upward, and the other disc spring 92 is arranged so that its conical shape is downward (opposite to the disc spring 90). A plurality of sets of disc springs 92 (three sets in the case of this embodiment) are stacked. Note that the disc spring 90 and the disc spring 92 have the same shape, spring constant, and the like except that the arrangement directions are different.

さらに、底面同士が対向して配置された各セットを構成する皿ばね90、92の内面側には、支持軸80に挿通されたリング(円形部材)94が設けられる。リング94は、ドーナツ状であり、その外周を構成する円弧(曲面)が、皿ばね90、92の内側斜面(内面)90a、92aに当接している。なお、リング94は、前記内側斜面90a、92aに円弧で当接可能であればよく、その断面形状は円形や楕円形以外にも、角部に曲率を有する角形であってもよい。   Furthermore, a ring (circular member) 94 that is inserted through the support shaft 80 is provided on the inner surface side of the disc springs 90 and 92 that constitute each set in which the bottom surfaces face each other. The ring 94 has a donut shape, and arcs (curved surfaces) constituting the outer periphery thereof are in contact with the inner inclined surfaces (inner surfaces) 90 a and 92 a of the disc springs 90 and 92. The ring 94 only needs to be able to come into contact with the inner inclined surfaces 90a and 92a by an arc, and the cross-sectional shape thereof may be a square having a curvature at a corner other than a circle or an ellipse.

従って、図3Bに示すように、第1ばね部材82aがピストン72の押圧作用により収縮されると、各セットを構成する皿ばね90、92はそれぞれリング94の外周側の前記円弧との接点を支点として軸線方向に撓むことになる。この際、前記セットを構成し、リング94と接している1組の皿ばね90、92は、該リング94の外周側の前記円弧と当接していることから、互いに同心に配置されることになり、軸線方向と直交する直径方向に対して相互に保持される。これにより、第1ばね部材82aでは、各セットでの皿ばね90、92同士での、前記直径方向での移動(ずれ)が阻止され、皿ばね90、92同士の同心度が維持されるため、伸縮が繰り返された場合であっても該伸縮の都度その特性が変化することを有効に防止でき、安定した所望のばね特性を得ることができる。換言すれば、前記リング94は、各セットでの皿ばね90、92の軸線方向と直交する直径方向に対しての移動を阻止する手段(移動阻止手段、ずれ阻止手段)として機能する。   Therefore, as shown in FIG. 3B, when the first spring member 82a is contracted by the pressing action of the piston 72, the disc springs 90 and 92 constituting each set have contact points with the arc on the outer peripheral side of the ring 94, respectively. It will bend in the axial direction as a fulcrum. At this time, the pair of disc springs 90 and 92 that constitute the set and are in contact with the ring 94 are in contact with the arc on the outer peripheral side of the ring 94, so that they are arranged concentrically with each other. And held together in the diametrical direction perpendicular to the axial direction. Thereby, in the 1st spring member 82a, the movement (shift | offset | difference) in the said diametrical direction between the disc springs 90 and 92 in each set is prevented, and the concentricity between the disc springs 90 and 92 is maintained. Even when the expansion and contraction is repeated, it is possible to effectively prevent the characteristic from changing every time the expansion and contraction occurs, and a stable desired spring characteristic can be obtained. In other words, the ring 94 functions as a means for preventing movement in the diameter direction perpendicular to the axial direction of the disc springs 90 and 92 in each set (movement prevention means, displacement prevention means).

なお、このようなリング94を有する第1ばね部材82a(第2ばね部材84a)では、各セットを構成する皿ばね90、92同士での軸線方向と直交する直径方向への移動(ずれ)は、リング94により阻止されるが、各セット間で多少のずれを生じる可能性がある。すなわち、第1ばね部材82aや第2ばね部材84aが収縮した際には、各セットに内装されたリング94自体が前記直径方向に多少移動する。図5に示すように、例えば、1つのセットを構成する皿ばね92と、それに接する他のセットを構成する皿ばね90との接触部分において、ずれAが生じる可能性がある。   In the first spring member 82a (second spring member 84a) having such a ring 94, the movement (displacement) in the diametrical direction perpendicular to the axial direction between the disc springs 90 and 92 constituting each set is not. Although blocked by the ring 94, there may be some deviation between each set. That is, when the first spring member 82a or the second spring member 84a contracts, the rings 94 provided in each set slightly move in the diameter direction. As shown in FIG. 5, for example, a deviation A may occur at a contact portion between the disc spring 92 constituting one set and the disc spring 90 constituting another set in contact therewith.

そこで、本実施形態に係るシリンダ機構11では、図6A及び図6Bに示すように、リング94をやや扁平なリング(円形部材)96に代えた第1ばね部材82bや第2ばね部材84bとすることも可能である。   Therefore, in the cylinder mechanism 11 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 6A and 6B, the ring 94 is replaced by a first spring member 82b or a second spring member 84b in place of a slightly flat ring (circular member) 96. It is also possible.

第1ばね部材82b(第2ばね部材84b)を構成するリング96は、支持軸80(第2ばね部材84aの場合には伝達部材76)が挿通される内孔96aが前記リング94のものよりも小径とされる。これにより、リング96は軸線方向と直交する直径方向への移動(ずれ)が確実に規制された状態で皿ばね90、92の内側に配置されている。従って、第1ばね部材82b(第2ばね部材84b)では、リング96により各セット間での直径方向へのずれを確実に阻止することができ、皿ばね90、92との組み合わせを複数セット積層して用いる場合において、伸縮が繰り返されても安定した所望のばね特性を得ることができるため、特に有効である。   The ring 96 constituting the first spring member 82 b (second spring member 84 b) has an inner hole 96 a through which the support shaft 80 (transmission member 76 in the case of the second spring member 84 a) is inserted than that of the ring 94. The diameter is also small. Thereby, the ring 96 is arranged inside the disc springs 90 and 92 in a state where movement (displacement) in the diametrical direction perpendicular to the axial direction is reliably regulated. Therefore, in the first spring member 82b (second spring member 84b), the ring 96 can surely prevent diametrical displacement between the sets, and a plurality of combinations of the disc springs 90 and 92 are stacked. In the case of use, it is particularly effective because stable desired spring characteristics can be obtained even if expansion and contraction are repeated.

なお、リング96において、前記内孔96aは支持軸80(第2ばね部材84aの場合には伝達部材76)に対して最小のクリアランス、すなわち、第1ばね部材82bが収縮した際に支持軸80に対して摺動可能なクリアランスを有しておく必要がある。この意味で、リング96は前記直径方向に実質的にずれることがなければよく、第1ばね部材82b等のばね特性に大きな影響を与えることのない程度に前記クリアランスにより前記直径方向への移動が許容されていてもよい。   In the ring 96, the inner hole 96a has a minimum clearance with respect to the support shaft 80 (the transmission member 76 in the case of the second spring member 84a), that is, the support shaft 80 when the first spring member 82b contracts. It is necessary to have a slidable clearance with respect to. In this sense, the ring 96 is not required to substantially deviate in the diametrical direction, and the diametrical movement is performed by the clearance to such an extent that the spring characteristics of the first spring member 82b and the like are not greatly affected. It may be allowed.

基本的には以上のように構成されるシリンダ機構11では、経路75から連通孔74a内へと作動液が供給され、該作動液の液圧がピストン72の先端面72aに伝達されると、ピストン72は第1ばね部材82a(第1ばね部材82b)の付勢力に抗して矢印X2方向に退動(摺動)する。そして、ピストン72の前記退動に伴って、先端面72aとプラグ74との間には、作動液が導入される液室73が形成される(図7A参照)。なお、前記作動液とは、例えば、ブレーキ装置10の場合、マスタシリンダ16からの液圧であり、この場合には経路75は経路46(図1参照)に相当する。   Basically, in the cylinder mechanism 11 configured as described above, when hydraulic fluid is supplied from the path 75 into the communication hole 74a and the hydraulic pressure of the hydraulic fluid is transmitted to the tip surface 72a of the piston 72, The piston 72 moves backward (slids) in the direction of the arrow X2 against the urging force of the first spring member 82a (first spring member 82b). Along with the retraction of the piston 72, a liquid chamber 73 into which hydraulic fluid is introduced is formed between the distal end surface 72a and the plug 74 (see FIG. 7A). The hydraulic fluid is, for example, the hydraulic pressure from the master cylinder 16 in the case of the brake device 10, and in this case, the path 75 corresponds to the path 46 (see FIG. 1).

続けて、前記作動液の液圧によりピストン72が矢印X2方向にさらに退動され、ピストン72が支持部材78に当接(底突き)すると(図7A参照)、今度は、第2ばね部材84a(第2ばね部材84b)の付勢力が作用し、ピストン72は第2ばね部材84aの付勢力に抗して矢印X2方向に退動(摺動)することになる(図7B参照)。   Subsequently, when the piston 72 is further retracted in the direction of the arrow X2 by the hydraulic pressure of the hydraulic fluid and the piston 72 comes into contact with the support member 78 (see FIG. 7A) (see FIG. 7A), this time, the second spring member 84a. The biasing force of the (second spring member 84b) acts, and the piston 72 moves backward (slids) in the direction of the arrow X2 against the biasing force of the second spring member 84a (see FIG. 7B).

従って、本実施形態に係るシリンダ機構11によれば、第1ばね部材82a等において、単品であっても非線形の特性を有する皿ばね90、92を、さらに複数枚積層している。これにより、各皿ばね90、92が撓む際には、各皿ばね90、92による反発力に加えて、各皿ばね90、92が収縮するほどに皿ばね90、92同士での摺動抵抗が増加することになる。このため、ブレーキ装置10のように、シリンダ機構11をペダルシミュレータ13として適用した場合には、ペダル12のストロークが大きくなるほどペダル12の踏力(反力)を増加させることができる(図8の線B1参照)。また、ペダル12を戻す際にも、各皿ばね90、92が伸長するほどに皿ばね90、92同士での摺動抵抗が減少する。これにより、ペダル12の戻し操作時には、ストロークと踏力の特性にヒステリシス特性が加えられる(図8線B2参照)。これにより、シリンダ機構11を適用したペダルシミュレータ13によれば、ストロークと踏力の特性が図8に示すような最適な非線形となり、運転者に違和感のないペダル操作感を与えることができる。   Therefore, according to the cylinder mechanism 11 according to this embodiment, in the first spring member 82a and the like, a plurality of disc springs 90 and 92 having non-linear characteristics even if they are single items are further laminated. As a result, when the disc springs 90 and 92 are bent, in addition to the repulsive force of the disc springs 90 and 92, the disc springs 90 and 92 slide with each other so that the disc springs 90 and 92 contract. Resistance will increase. Therefore, when the cylinder mechanism 11 is applied as the pedal simulator 13 as in the brake device 10, the pedal effort (reaction force) of the pedal 12 can be increased as the stroke of the pedal 12 increases (the line in FIG. 8). B1). Also, when the pedal 12 is returned, the sliding resistance between the disc springs 90 and 92 decreases as the disc springs 90 and 92 extend. Thereby, at the time of the return operation of the pedal 12, a hysteresis characteristic is added to the characteristics of the stroke and the pedaling force (see line B2 in FIG. 8). Thereby, according to the pedal simulator 13 to which the cylinder mechanism 11 is applied, the characteristics of the stroke and the treading force become the optimum non-linearity as shown in FIG. 8, and it is possible to give the driver a feeling of pedal operation without feeling uncomfortable.

シリンダ機構11では、第1ばね部材82a、82bに加えて、該第1ばね部材82a、82bよりもばね定数の大きな第2ばね部材84a、84bを備え、2段階でピストン72を付勢することにより、ペダル12のストロークと踏力の特性を一層良好なものとすることができる。   The cylinder mechanism 11 includes second spring members 84a and 84b having a larger spring constant than the first spring members 82a and 82b in addition to the first spring members 82a and 82b, and biases the piston 72 in two stages. Thus, the stroke and pedaling force characteristics of the pedal 12 can be further improved.

シリンダ機構11では、各セットを構成する皿ばね90、92同士の底面(上面)同士を互いに向かい合わせに配置している。このため、各皿ばねを同方向に積層した場合に比べて、各皿ばねの上面側が底面側に埋没してしまうことがなく、少ない枚数で十分なストロークを得ることができ、コストを低減することができる。   In the cylinder mechanism 11, the bottom surfaces (upper surfaces) of the disc springs 90 and 92 constituting each set are arranged to face each other. For this reason, compared with the case where each disc spring is laminated in the same direction, the upper surface side of each disc spring is not buried in the bottom surface side, and a sufficient stroke can be obtained with a small number of sheets, thereby reducing the cost. be able to.

なお、前記リング94よりもリング96の方が、その直径方向でのずれを確実に阻止することができるため好適であるが、皿ばね90、92から構成されるセットの数、例えば、1セットのみでセット間でのずれが生じない場合や、シリンダ機構11の使用条件等によっては、リング94も有効に用いることができる。   The ring 96 is more preferable than the ring 94 because it can surely prevent the deviation in the diameter direction, but the number of sets including the disc springs 90 and 92, for example, one set is preferable. As a result, the ring 94 can also be used effectively when there is no deviation between sets, or depending on the use conditions of the cylinder mechanism 11 and the like.

また、本発明に係るシリンダ機構11を適用したペダルシミュレータ13を搭載するブレーキ装置10では、ペダル12の反力として該ペダルシミュレータ13で発生する反力を、例えば、ペダル操作情報検出部22で検出された踏力を基に電動アクチュエータ24で補正して、一層良好な特性とすることもできる。   In the brake device 10 equipped with the pedal simulator 13 to which the cylinder mechanism 11 according to the present invention is applied, the reaction force generated in the pedal simulator 13 as the reaction force of the pedal 12 is detected by, for example, the pedal operation information detection unit 22. It can be corrected by the electric actuator 24 on the basis of the pedaling force that has been made, and even better characteristics can be obtained.

本発明に係るシリンダ機構11の適用例としては、ペダルシミュレータ13に限定されるものではなく、また、ブレーキ装置10は、図1に示すものに限定されるものではないことは言うまでもない。   Needless to say, the application example of the cylinder mechanism 11 according to the present invention is not limited to the pedal simulator 13, and the brake device 10 is not limited to that shown in FIG. 1.

以上、実施形態により本発明を説明したが、これに限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは当然可能である。   As described above, the present invention has been described with the embodiment. However, the present invention is not limited to this, and it is naturally possible to adopt various configurations without departing from the gist of the present invention.

10…ブレーキ装置 11…シリンダ機構
12…ペダル 13L、13R…ペダルシミュレータ
26L、26R、38L、38R、72…ピストン
70…ハウジング 72a…先端面
73…液室 74、86…プラグ
74a…連通孔 76…伝達部材
78…支持部材 80…支持軸
82a、82b…第1ばね部材 84a、84b…第2ばね部材
90、92…皿ばね 90a、92a…内側斜面
94、96…リング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Brake apparatus 11 ... Cylinder mechanism 12 ... Pedal 13L, 13R ... Pedal simulator 26L, 26R, 38L, 38R, 72 ... Piston 70 ... Housing 72a ... End surface 73 ... Liquid chamber 74, 86 ... Plug 74a ... Communication hole 76 ... Transmission member 78 ... support member 80 ... support shafts 82a and 82b ... first spring members 84a and 84b ... second spring members 90 and 92 ... disc springs 90a and 92a ... inner slopes 94 and 96 ... rings

本発明は、ブレーキペダルの操作によりマスタシリンダの加圧室で発生する液圧をシリンダ機構により吸収するペダルシミュレータに関する。 The present invention relates to a pedal simulator that absorbs hydraulic pressure generated in a pressurizing chamber of a master cylinder by operation of a brake pedal by a cylinder mechanism .

近年、車両のECUに入力されたブレーキペダル(以下、単にペダルともいう)の踏力等の操作情報に基づき、車輪に設けられた制動力発生部に液圧を与えるためのモータシリンダや液圧ポンプを電気的に駆動制御するブレーキ装置が提案されている。   2. Description of the Related Art In recent years, a motor cylinder or a hydraulic pump for applying hydraulic pressure to a braking force generator provided on a wheel based on operation information such as a pedaling force of a brake pedal (hereinafter also simply referred to as a pedal) input to an ECU of a vehicle Brake devices have been proposed that electrically control the drive.

この種の電気信号によりブレーキを電子制御するシステム、いわゆるブレーキバイワイヤでは、従来から広範に採用されているペダルとマスタシリンダとが直結された液圧制御システムに比べて、ペダル操作に一層忠実な制動が可能となり、スムーズなブレーキングを実現することができる。   In this type of electronic control of brakes using electrical signals, the so-called brake-by-wire system, braking that is more faithful to pedal operation than the hydraulic control system in which a pedal and a master cylinder are directly connected has been widely used. And smooth braking can be realized.

ブレーキバイワイヤを採用したブレーキ装置では、ペダルの踏み込みに対する反力を得るためのペダルシミュレータ(ストロークシミュレータ)が設けられ、これにより、ペダル踏み込み量(ストローク、操作量)と踏力との間に、所定の特性(ストローク−踏力特性)を付与している。   In a brake device that employs brake-by-wire, a pedal simulator (stroke simulator) is provided to obtain a reaction force against the depression of the pedal, whereby a predetermined amount of pedal depression (stroke, operation amount) and pedaling force are provided. A characteristic (stroke-pedal force characteristic) is given.

特許文献1には、前記のようなペダルシミュレータとして、作動液が導かれる液室を形成(画定)するピストンと、該ピストンを前記液室側に付勢する複数の皿ばねとを備えるシリンダ機構が開示されている。この場合、前記皿ばねの特性により、ストロークと踏力の特性を非線形、すなわち、ペダルの踏み始めにはペダルの操作トルク(踏み剛性)を小さく、ペダルを踏み込むに従って操作トルク(踏み剛性)を大きくすることができ、運転者に違和感のないペダル操作感を与えることが可能となる。   In Patent Document 1, as a pedal simulator as described above, a cylinder mechanism including a piston that forms (defines) a fluid chamber into which hydraulic fluid is guided and a plurality of disc springs that bias the piston toward the fluid chamber. Is disclosed. In this case, due to the characteristics of the disc spring, the stroke and pedaling force characteristics are non-linear, that is, the pedal operating torque (stepping rigidity) is reduced at the beginning of stepping on the pedal, and the operating torque (stepping rigidity) is increased as the pedal is depressed. Therefore, it is possible to give the driver a feeling of pedal operation without a sense of incongruity.

特開平6−211124号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-211124

本発明は上述したペダルシミュレータに関連してなされたものであり、ハウジングの開口部を覆う蓋部材への底突きによる異音や破損を抑えることができるペダルシミュレータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in connection with the pedal simulator described above, and it is an object of the present invention to provide a pedal simulator that can suppress abnormal noise and breakage due to a bottom butt to a cover member that covers an opening of a housing .

本発明に係るペダルシミュレータは、ブレーキペダルの操作によりマスタシリンダの加圧室で発生する液圧をシリンダ機構により吸収するペダルシミュレータであって、前記シリンダ機構は、ハウジングと、該ハウジング内に摺動可能に保持され、作動液が導かれる液室を形成するピストンと、該ピストンを前記液室側に付勢する複数の皿ばねとを備え、前記ハウジングは、前記ピストンとは反対方向の前記ハウジングの開口部と、前記開口部を覆い、前記ハウジングとは別部材からなる蓋部材を有し、前記蓋部材にゴム材からなる緩衝部材を設けたことを特徴とする。 A pedal simulator according to the present invention is a pedal simulator that absorbs hydraulic pressure generated in a pressurizing chamber of a master cylinder by operation of a brake pedal by a cylinder mechanism, and the cylinder mechanism slides in the housing and the housing. A piston that forms a fluid chamber through which hydraulic fluid can be held, and a plurality of disc springs that urge the piston toward the fluid chamber , and the housing has the opposite direction to the piston. An opening of the housing and a cover member that covers the opening and is formed of a member different from the housing are provided, and a buffer member made of a rubber material is provided on the cover member .

上記のペダルシミュレータにおいて、前記緩衝部材は、軸方向断面で見た場合に前記ピストンから前記開口部に向かって幅が大きくなる段部を有するとよい。In the pedal simulator, the buffer member may have a stepped portion whose width increases from the piston toward the opening when viewed in an axial cross section.

本発明によれば、ペダルシミュレータにおいて、ハウジングの開口部を覆う蓋部材への底突きによる異音や破損を抑えることができるAccording to the present invention, in the pedal simulator, it is possible to suppress abnormal noise and breakage due to bottom butt on the lid member covering the opening of the housing .

本発明の一実施形態に係るペダルシミュレータを搭載するブレーキ装置のブロック回路図である。It is a block circuit diagram of a brake system equipped with engagement Lupe dull simulator to an embodiment of the present invention. 図1に示すシリンダ機構の軸線方向に沿う概略断面図である。It is a schematic cross-sectional view along the axial direction of the cylinder mechanism shown in FIG. 図3Aは、図2に示すシリンダ機構の第1ばね部材の構造を模式的に示す断面図であり、図3Bは、図3Aに示す第1ばね部材を収縮させた状態を示す断面図である。3A is a cross-sectional view schematically showing the structure of the first spring member of the cylinder mechanism shown in FIG. 2, and FIG. 3B is a cross-sectional view showing a state in which the first spring member shown in FIG. 3A is contracted. . 図2に示すシリンダ機構の第1ばね部材の一部省略断面斜視図である。FIG. 3 is a partially omitted cross-sectional perspective view of a first spring member of the cylinder mechanism shown in FIG. 2. 図3Aに示す第1ばね部材において、皿ばねのセット間でずれが生じた状態を模式的に示す断面図である。FIG. 3B is a cross-sectional view schematically showing a state in which the first spring member shown in FIG. 3A is displaced between sets of disc springs. 図6Aは、図3Aに示す第1ばね部材の変形例に係る第1ばね部材を模式的に示す断面図であり、図6Bは、図6Aに示す第1ばね部材を収縮させた状態を模式的に示す断面図である。6A is a cross-sectional view schematically showing a first spring member according to a modification of the first spring member shown in FIG. 3A, and FIG. 6B schematically shows a state in which the first spring member shown in FIG. 6A is contracted. FIG. 図7Aは、図2に示すシリンダ機構において、液圧によりピストンが退動し、液室が形成された状態を示す概略断面図であり、図7Bは、図7Aに示す状態からさらにピストンが退動された状態を示す概略断面図である。FIG. 7A is a schematic cross-sectional view showing a state in which the piston is retracted due to hydraulic pressure and a liquid chamber is formed in the cylinder mechanism shown in FIG. 2, and FIG. 7B is a further piston retracted from the state shown in FIG. 7A. It is a schematic sectional drawing which shows the state moved. ペダルの踏力とストロークとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the pedal effort and stroke.

以下、本発明に係るペダルシミュレータについて、当該ペダルシミュレータを搭載したブレーキ装置との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, the pedal simulator according to the present invention, DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment in relation to a brake device equipped with the pedal simulator will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

先ず、本発明に係るペダルシミュレータを搭載する車両用のブレーキ装置について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るペダルシミュレータ13L、13Rを搭載するブレーキ装置10のブロック回路図である。 It will be described first braking device for a vehicle equipped with engagement Lupe dull simulator present invention. Figure 1 is a block circuit diagram of the brake system 10 to be mounted to one embodiment engaging Lupe Dal simulator 13L, the 13R of the present invention.

ブレーキ装置10は自動車等の車両に搭載され、運転者(操作者)によるペダル(ブレーキペダル)12の操作に基づき左車輪LWや右車輪RWに備えられた制動力発生部(キャリパ、ホイールシリンダ、ブレーキシリンダ)14L、14Rでディスク15L、15Rを狭持して制動力を発生させ、車両を制動する装置である。図1では、自動車の前輪側を構成する左車輪LWや右車輪RWのみを図示しており、後輪側については図示を省略しているが、該後輪側についても前輪側(左車輪LWや右車輪RW)と同様な構成や他の構成を備えることができる。また、ブレーキ装置10において、左車輪LW側に備えられるものの参照符号には「L」を付し、右車輪RW側に備えられるものの参照符号には「R」を付し、左車輪LW側及び右車輪RW側をまとめて説明する場合には前記の「L」や「R」を省略する。   The brake device 10 is mounted on a vehicle such as an automobile, and based on the operation of a pedal (brake pedal) 12 by a driver (operator), a braking force generator (caliper, wheel cylinder, Brake cylinder) is a device that brakes the vehicle by holding the disks 15L and 15R with 14L and 14R to generate a braking force. In FIG. 1, only the left wheel LW and the right wheel RW constituting the front wheel side of the automobile are shown, and the rear wheel side is not shown, but the front wheel side (left wheel LW) is also shown on the rear wheel side. And the right wheel RW) and other configurations can be provided. Further, in the brake device 10, reference numerals for components provided on the left wheel LW side are denoted by “L”, reference numerals for components provided on the right wheel RW side are denoted by “R”, and the left wheel LW side and When collectively explaining the right wheel RW side, the above-mentioned “L” and “R” are omitted.

ブレーキ装置10は、運転者が運転状況等に応じて操作するペダル12と、該ペダル12の操作に連動して駆動されるマスタシリンダ16と、前記制動力発生部14L、14Rで制動力を発生するための液圧を付与するモータシリンダ(液圧発生部、キャリパシリンダ)18L、18Rとを備える。ブレーキ装置10の各構成部品は、制御部であるECU20に電気的に接続され、該ECU20により制御される。   The brake device 10 generates a braking force by a pedal 12 that is operated by a driver according to a driving condition, a master cylinder 16 that is driven in conjunction with the operation of the pedal 12, and the braking force generators 14L and 14R. Motor cylinders (hydraulic pressure generating units, caliper cylinders) 18L and 18R for applying a hydraulic pressure for the purpose. Each component of the brake device 10 is electrically connected to and controlled by the ECU 20 that is a control unit.

すなわち、ブレーキ装置10は、各構成部品間を液圧(油圧)を伝達可能に接続する液圧(油圧)系統と、各構成部品間とECU20とを電気的に接続する電気系統とから構成される。図1中、前記液圧系統を構成する経路(流路)を実線で示し、前記電気系統を構成する経路(信号線)を破線で示している。前記液圧系統に充填される液体としては、例えば、ブレーキフルードが挙げられる。   That is, the brake device 10 includes a hydraulic pressure (hydraulic pressure) system that connects hydraulic pressure (hydraulic pressure) between the components and an electric system that electrically connects the components and the ECU 20. The In FIG. 1, a path (flow path) constituting the hydraulic system is indicated by a solid line, and a path (signal line) constituting the electrical system is indicated by a broken line. Examples of the liquid filled in the hydraulic system include brake fluid.

図1に示すように、ペダル12には、運転者がペダル12を踏み込む力(踏力)や運転者によりペダル12が操作された量(操作量、ストローク)を検出するペダル操作情報検出部22が設けられ、該ペダル操作情報検出部22の検出値はECU20に入力される。前記踏力の検出には、例えばペダル12の踏面に設けられるトルクセンサが用いられ、前記ストロークの検出には、例えばポテンショメータ(ロータリポテンショメータ)が用いられる。なお、ペダル操作情報検出部22は、踏力のみを検出するように構成してもよい。   As shown in FIG. 1, the pedal 12 includes a pedal operation information detection unit 22 that detects a force by which the driver depresses the pedal 12 (stepping force) and an amount (operation amount, stroke) of the pedal 12 operated by the driver. The detected value of the pedal operation information detection unit 22 is input to the ECU 20. For example, a torque sensor provided on the tread surface of the pedal 12 is used to detect the pedaling force, and a potentiometer (rotary potentiometer) is used to detect the stroke. Note that the pedal operation information detection unit 22 may be configured to detect only the pedal effort.

ペダル12の基端側の揺動軸近傍には、電動アクチュエータ(アクチュエータ、反力モータ)24が連結される。電動アクチュエータ24は、ECU20の制御下に、運転者のペダル12の踏み込みに対する反力の調整と、ペダル12の位置調整とを行うものである。該電動アクチュエータ24は、ペダル12にトルクを与えることが可能であり、すなわち、電動アクチュエータ24にペダル12の踏力を検出するペダル操作情報検出部22の機能を兼ねさせてもよい。   An electric actuator (actuator, reaction force motor) 24 is connected to the vicinity of the swing shaft on the base end side of the pedal 12. The electric actuator 24 adjusts the reaction force against the depression of the driver's pedal 12 and the position of the pedal 12 under the control of the ECU 20. The electric actuator 24 can apply torque to the pedal 12, that is, the electric actuator 24 may also function as a pedal operation information detection unit 22 that detects the pedaling force of the pedal 12.

前記マスタシリンダ16は、軸方向に順に配置された2つのピストン26L、26Rと、後端がペダル12に連結されてピストン26L、26Rを進退駆動するロッド28と、シリンダ16a内が前記ピストン26L、26Rで仕切られ形成された2つの加圧室30L、30Rとから構成される。加圧室30L、30Rには、ペダル12の踏み込みで進動したピストン26L、26Rを原位置に戻す復帰ばね(弾性部材)32L、32Rが配設される。   The master cylinder 16 includes two pistons 26L and 26R arranged in order in the axial direction, a rod 28 whose rear end is connected to the pedal 12 to drive the pistons 26L and 26R forward and backward, and the inside of the cylinder 16a is the piston 26L, It is composed of two pressurizing chambers 30L and 30R that are partitioned by 26R. The pressurizing chambers 30L and 30R are provided with return springs (elastic members) 32L and 32R that return the pistons 26L and 26R that have been moved by the depression of the pedal 12 to their original positions.

前記加圧室30L、30Rは、主経路33L、33Rによって前記制動力発生部14L、14Rに連結される。   The pressurizing chambers 30L and 30R are connected to the braking force generators 14L and 14R by main paths 33L and 33R.

前記モータシリンダ18L、18Rは、ロッド34L、34Rの後端がブレーキモータ(キャリパモータ)36L、36Rに連結されることで、ピストン38L、38Rをシリンダ40L、40R内で進退駆動可能である。該モータシリンダ18L、18Rを構成する加圧室42L、42Rは、経路44L、44Rを介して前記主経路33L、33Rに連結される。すなわち、モータシリンダ18の加圧室42は、制動力発生部14に連結されている。   The motor cylinders 18L, 18R can drive the pistons 38L, 38R forward and backward within the cylinders 40L, 40R by connecting the rear ends of the rods 34L, 34R to brake motors (caliper motors) 36L, 36R. The pressurizing chambers 42L, 42R constituting the motor cylinders 18L, 18R are connected to the main paths 33L, 33R via the paths 44L, 44R. That is, the pressurizing chamber 42 of the motor cylinder 18 is connected to the braking force generator 14.

前記主経路33L、33Rにおいて、前記経路44L、44Rよりもマスタシリンダ16側には、経路46L、46Rを介して、シリンダ機構11が適用されたペダルシミュレータ(P.S.)13L、13Rが連結されている。 Said main path 33L, the 33R, the path 44L, the master cylinder 16 side than 44R, path 46L, through the 46R, shea cylinder mechanism 11 has been applied the pedal simulator (P.S.) 13L, 13R is It is connected.

また、マスタシリンダ16の加圧室30L、30Rには、リザーブタンク52へと連結される経路54L、54Rが連通している。リザーブタンク52は、ブレーキ装置10の液圧系統の液圧(液量)を調節する機能を果たす。さらに、リザーブタンク52には、モータシリンダ18L、18Rの加圧室42L、42Rに連通する補助経路56L、56Rが連結される。これら経路54L、54R及び補助経路56L、56Rは、リザーブタンク52に連結される手前でそれぞれ合流している。   Further, passages 54 </ b> L and 54 </ b> R connected to the reserve tank 52 communicate with the pressurizing chambers 30 </ b> L and 30 </ b> R of the master cylinder 16. The reserve tank 52 functions to adjust the hydraulic pressure (fluid amount) of the hydraulic system of the brake device 10. Furthermore, auxiliary paths 56L and 56R communicating with the pressurizing chambers 42L and 42R of the motor cylinders 18L and 18R are connected to the reserve tank 52. The paths 54L and 54R and the auxiliary paths 56L and 56R join together before being connected to the reserve tank 52.

リザーブタンク52へと連結される経路54において、加圧室30に連通する開口部は、ピストン26の原位置に近接して形成される。これにより、ピストン26L、26Rが原位置から進動すると同時に(僅かでも動くと)前記開口部は閉塞され、すなわち、加圧室30L、30Rとリザーブタンク52との間で経路54L、54Rが遮断される。補助経路56においても前記の経路54と略同様に構成される。すなわち、ピストン38L、38Rが原位置から進動すると同時に、加圧室42L、42Rとリザーブタンク52との間で補助経路56L、56Rが遮断される。   In the path 54 connected to the reserve tank 52, the opening communicating with the pressurizing chamber 30 is formed close to the original position of the piston 26. As a result, when the pistons 26L and 26R advance from their original positions (if they move slightly), the opening is closed, that is, the paths 54L and 54R are blocked between the pressurizing chambers 30L and 30R and the reserve tank 52. Is done. The auxiliary route 56 is configured in substantially the same manner as the route 54 described above. That is, the auxiliary paths 56L and 56R are blocked between the pressurizing chambers 42L and 42R and the reserve tank 52 at the same time as the pistons 38L and 38R advance from their original positions.

このようなブレーキ装置10において、主経路33L、33Rには、加圧室30L、30R側から順に、マスタシリンダ圧力センサ58L、58Rと、フェイルセーフバルブ60L、60Rと、ブレーキ圧力センサ(キャリパ圧力センサ)62L、62Rとが配設される。経路44L、44Rには、ブレーキバルブ(キャリパバルブ)64L、64Rが配設される。経路46L、46Rには、シミュレータバルブ(PSバルブ)66L、66Rが配設される。   In such a brake device 10, master cylinder pressure sensors 58L, 58R, fail-safe valves 60L, 60R, brake pressure sensors (caliper pressure sensors) are provided in the main paths 33L, 33R in order from the pressurizing chambers 30L, 30R side. ) 62L and 62R are disposed. Brake valves (caliper valves) 64L and 64R are disposed in the paths 44L and 44R. Simulator valves (PS valves) 66L and 66R are disposed in the paths 46L and 46R.

前記フェイルセーフバルブ60は、主経路33と、経路44の連結部及び経路46の連結部との間に設けられており、ECU20の制御下にソレノイド60aが励磁されると主経路33を連通又は遮断する。同様に、ECU20の制御下に、前記ブレーキバルブ64はソレノイド64aが励磁されると経路44を連通又は遮断し、前記シミュレータバルブ66はソレノイド66aが励磁されると経路46を連通又は遮断する。   The fail-safe valve 60 is provided between the main path 33 and the connecting part of the path 44 and the connecting part of the path 46. When the solenoid 60a is excited under the control of the ECU 20, the fail-safe valve 60 communicates with the main path 33. Cut off. Similarly, under the control of the ECU 20, the brake valve 64 communicates or blocks the path 44 when the solenoid 64a is excited, and the simulator valve 66 communicates or blocks the path 46 when the solenoid 66a is excited.

なお、図1では簡単のため、マスタシリンダ圧力センサ58及びブレーキ圧力センサ62からECU20へと接続される信号線と、ソレノイド60a、64a、66aからECU20へと接続される信号線等を省略している。   In FIG. 1, for the sake of simplicity, the signal lines connected from the master cylinder pressure sensor 58 and the brake pressure sensor 62 to the ECU 20 and the signal lines connected from the solenoids 60a, 64a, 66a to the ECU 20 are omitted. Yes.

以上のように構成されるブレーキ装置10では、通常時、ペダル12の操作情報がペダル操作情報検出部22で検出されると共に、ECU20へと入力される。そして、ECU20からの指令に基づきモータシリンダ18が駆動されて、制動力発生部14で制動力が発生し、ブレーキ動作が行われる。すなわち、ブレーキ装置10は、バイワイヤ技術を採用したシステム(ブレーキバイワイヤ)として構成されている。   In the brake device 10 configured as described above, the operation information of the pedal 12 is normally detected by the pedal operation information detection unit 22 and input to the ECU 20 at the normal time. Then, the motor cylinder 18 is driven based on a command from the ECU 20, the braking force is generated by the braking force generator 14, and a braking operation is performed. That is, the brake device 10 is configured as a system (brake-by-wire) that employs the by-wire technology.

そこで、ブレーキ装置10がブレーキバイワイヤとして駆動制御される通常時(システムオン時)には、先ず、ECU20の制御下に、ブレーキバルブ64及びシミュレータバルブ66を開弁し、フェイルセーフバルブ60を閉弁する。   Therefore, at the normal time when the brake device 10 is driven and controlled as brake-by-wire (when the system is turned on), first, the brake valve 64 and the simulator valve 66 are opened under the control of the ECU 20, and the fail-safe valve 60 is closed. To do.

この状態で、運転者がペダル12を操作すると、該ペダル12の操作によりマスタシリンダ16の加圧室30で発生する液圧がペダルシミュレータ13(シリンダ機構11)に与えられ、該ペダルシミュレータ13で反力を得ることができる。   When the driver operates the pedal 12 in this state, the hydraulic pressure generated in the pressurizing chamber 30 of the master cylinder 16 by the operation of the pedal 12 is given to the pedal simulator 13 (cylinder mechanism 11). Reaction force can be obtained.

同時に、ペダル操作情報検出部22からペダル12の操作情報(踏力やストローク)がECU20に入力され、ECU20によって前記操作情報に基づきモータシリンダ18が駆動制御される。これにより、モータシリンダ18で発生する液圧が制動力発生部14に与えられ、該制動力発生部14で制動力が発生し、左車輪LWや右車輪RWが制動される。   At the same time, operation information (stepping force and stroke) of the pedal 12 is input to the ECU 20 from the pedal operation information detection unit 22, and the motor cylinder 18 is driven and controlled by the ECU 20 based on the operation information. As a result, the hydraulic pressure generated in the motor cylinder 18 is applied to the braking force generation unit 14, and the braking force generation unit 14 generates braking force to brake the left wheel LW and the right wheel RW.

一方、ブレーキ装置10がブレーキバイワイヤとして駆動制御されない状態(システムオフ時)、例えば、イグニッションオフとされたシステム停止時等、いわゆる失陥時には、先ず、ECU20の制御下に、フェイルセーフバルブ60を開弁し、ブレーキバルブ64及びシミュレータバルブ66を閉弁する(図1参照)。   On the other hand, when the brake device 10 is not driven and controlled as a brake-by-wire (when the system is off), for example, when the system is stopped when the ignition is off, the fail-safe valve 60 is first opened under the control of the ECU 20. Then, the brake valve 64 and the simulator valve 66 are closed (see FIG. 1).

この状態で、運転者がペダル12を操作すると、該ペダル12の操作によりマスタシリンダ16の加圧室30で発生する液圧が制動力発生部14に与えられ、該制動力発生部14で制動力が発生し、左車輪LWや右車輪RWが制動される。この際、ペダル12への反力は、マスタシリンダ16により得ることができる。   When the driver operates the pedal 12 in this state, the hydraulic pressure generated in the pressurizing chamber 30 of the master cylinder 16 by the operation of the pedal 12 is applied to the braking force generation unit 14 and is controlled by the braking force generation unit 14. Power is generated and the left wheel LW and the right wheel RW are braked. At this time, the reaction force to the pedal 12 can be obtained by the master cylinder 16.

さらに、ブレーキ装置10では、ペダル12の初期位置を変更することも可能である。すなわち、ペダル12の初期位置変更時には、先ず、運転者が位置変更スイッチ68をオンすると、ECU20の制御下に、フェイルセーフバルブ60及びブレーキバルブ64が開弁され、シミュレータバルブ66が閉弁される。   Furthermore, in the brake device 10, the initial position of the pedal 12 can be changed. That is, when the initial position of the pedal 12 is changed, first, when the driver turns on the position change switch 68, the fail safe valve 60 and the brake valve 64 are opened and the simulator valve 66 is closed under the control of the ECU 20. .

この状態で、運転者が前記位置変更スイッチ68を操作すると、ECU20の制御下に、電動アクチュエータ24が駆動されてペダル12を移動させることができる。しかも、このようなペダル12の初期位置変更時には、電動アクチュエータ24によりペダル12が移動されるに伴い、移動したマスタシリンダ16を構成するピストン26の移動分の液圧(液量)は、主経路33からブレーキバルブ64を経てモータシリンダ18の加圧室42へと送られる。これにより、前記移動分の液圧は、補助経路56を介してリザーブタンク52へと戻される。   When the driver operates the position change switch 68 in this state, the electric actuator 24 is driven and the pedal 12 can be moved under the control of the ECU 20. Moreover, when such an initial position change of the pedal 12 is changed, the hydraulic pressure (fluid amount) of the movement of the piston 26 constituting the moved master cylinder 16 as the pedal 12 is moved by the electric actuator 24 is the main path. 33 is sent to the pressurizing chamber 42 of the motor cylinder 18 through the brake valve 64. As a result, the hydraulic pressure for the movement is returned to the reserve tank 52 via the auxiliary path 56.

このようにブレーキ装置10では、前記システムオン時でのペダル12での反力は、ペダルシミュレータ13により付与される。すなわち、ペダル12の踏力とストロークの特性は、ペダルシミュレータ13を構成するシリンダ機構11の特性を反映する。従って、シリンダ機構11には、例えば、ブレーキ装置10が搭載される同一車種では略同一であり且つ経時的に変化しない安定した特性と、ストロークと踏力の特性が非線形、すなわち、ペダル12の踏み始めには操作トルク(踏み剛性)を小さく、ペダル12を踏み込むに従って操作トルク(踏み剛性)を大きくすることができ、運転者に違和感のないペダル操作感を与えることとが重要となる。   Thus, in the brake device 10, the reaction force at the pedal 12 when the system is on is given by the pedal simulator 13. That is, the pedaling force and stroke characteristics of the pedal 12 reflect the characteristics of the cylinder mechanism 11 constituting the pedal simulator 13. Therefore, the cylinder mechanism 11 has, for example, a stable characteristic that is substantially the same in the same vehicle model on which the brake device 10 is mounted and does not change with time, and a non-linear characteristic of stroke and pedal force, that is, the pedal 12 starts to be depressed. Therefore, it is important to reduce the operating torque (stepping rigidity) and increase the operating torque (stepping rigidity) as the pedal 12 is depressed, and to give the driver a feeling of comfortable pedal operation.

そこで、次に、シリンダ機構11について図2〜図8を参照して説明する。図2は、シリンダ機構11の軸線方向に沿う概略断面図である。 Therefore, it will now be described with reference to FIGS. 2-8 for shea cylinder mechanism 11. Figure 2 is a schematic cross-sectional view along the axial direction of the sheet cylinder mechanism 11.

図2に示すように、シリンダ機構11は、円筒形状からなるハウジング70と、該ハウジング70内に摺動可能に保持されたピストン72とを備える。ハウジング70の一端側(矢印X1側)の開口部70aは、軸線方向(図2中の矢印X方向)に連通孔74aが形成されたプラグ(蓋部材)74が嵌挿されることにより閉塞されている。連通孔74aは、矢印X2方向で該連通孔74aより大径の孔部74bに開口(連通)しており、該孔部74b内にはピストン72が軸線方向(図2中の矢印X方向)に摺動可能に挿入されている。すなわち、前記孔部74bはピストン72を進退駆動させるシリンダとして機能するものであり、プラグ74の外端面に連結された経路75から連通孔74aへと作動液(例えば、ブレーキ装置10のブレーキフルード)が導入されると、該作動液の液圧がピストン72の先端面(作用面)72aに伝達される。これにより、ピストン72は、連通孔74aから供給される作動液の液圧により矢印X2方向に退動され、又は後述する第1及び第2ばね部材82a、84aの付勢力により矢印X1方向に進動されることで、先端面72aとプラグ74との間に作動液が導入される液室73を形成(画定)する(図7A参照)。   As shown in FIG. 2, the cylinder mechanism 11 includes a cylindrical housing 70 and a piston 72 slidably held in the housing 70. The opening 70a on one end side (arrow X1 side) of the housing 70 is closed by inserting a plug (lid member) 74 having a communication hole 74a formed in the axial direction (arrow X direction in FIG. 2). Yes. The communication hole 74a opens (communication) into a hole 74b having a diameter larger than that of the communication hole 74a in the direction of the arrow X2, and the piston 72 is axial (in the direction of arrow X in FIG. 2) in the hole 74b. It is slidably inserted in. In other words, the hole 74b functions as a cylinder for driving the piston 72 forward and backward, and hydraulic fluid (for example, brake fluid of the brake device 10) from the path 75 connected to the outer end surface of the plug 74 to the communication hole 74a. Is introduced, the hydraulic pressure of the hydraulic fluid is transmitted to the tip surface (operation surface) 72a of the piston 72. As a result, the piston 72 is retracted in the direction of the arrow X2 by the hydraulic pressure of the hydraulic fluid supplied from the communication hole 74a, or advanced in the direction of the arrow X1 by the urging force of the first and second spring members 82a and 84a described later. By being moved, a liquid chamber 73 into which hydraulic fluid is introduced is formed (defined) between the tip surface 72a and the plug 74 (see FIG. 7A).

このようなピストン72の矢印X2側の面には、やや大径の凹部72bが開口しており、該凹部72bの底面には、該凹部72bより小径の凹部72cが開口している。   A slightly larger diameter recess 72b is opened on the surface of the piston 72 on the arrow X2 side, and a recess 72c having a smaller diameter than the recess 72b is opened on the bottom surface of the recess 72b.

プラグ74において、ピストン72を保持する前記孔部74bは矢印X2方向に突出する筒部74cの内周面として形成される。該筒部74cの外周面はハウジング70内を矢印X方向に仕切る伝達部材76の凹部76a内で摺動自在に保持される。伝達部材76は、矢印X2側に凹んだ前記凹部76aを有する有底円筒形状であり、凹部76aの縁部から直径方向に沿ってフランジ部76bが設けられる。   In the plug 74, the hole 74b that holds the piston 72 is formed as an inner peripheral surface of a cylindrical portion 74c that projects in the direction of the arrow X2. The outer peripheral surface of the cylindrical portion 74c is slidably held in a recess 76a of a transmission member 76 that partitions the inside of the housing 70 in the arrow X direction. The transmission member 76 has a bottomed cylindrical shape having the concave portion 76a that is recessed toward the arrow X2, and a flange portion 76b is provided from the edge of the concave portion 76a along the diameter direction.

伝達部材76を構成する凹部76aの底部には、円板型の支持部材78が着座しており、その中央部には、ピストン72方向(矢印X1方向)に支持軸(支持棒)80が突設されている。該支持軸80は、ピストン72の前記凹部72bとの間で、該ピストン72を矢印X1側に付勢する第1ばね部材82aを保持している。   A disc-shaped support member 78 is seated on the bottom of the recess 76a constituting the transmission member 76, and a support shaft (support rod) 80 projects in the direction of the piston 72 (arrow X1 direction) at the center. It is installed. The support shaft 80 holds a first spring member 82a that urges the piston 72 toward the arrow X1 between the recess 72b of the piston 72.

一方、伝達部材76を構成するフランジ部76bの矢印X2側には、該伝達部材76を矢印X1側に付勢する第2ばね部材84aが配設される。第2ばね部材84aは、その軸線方向端部が、ハウジング70の他端側(矢印X2側)の開口部70bを閉塞するプラグ(蓋部材)86と、前記フランジ部76bとにより保持され、その直径方向がハウジング70と、伝達部材76とにより保持される。本実施形態の場合、前記第1ばね部材82aよりも第2ばね部材84aの方がばね定数を高く設定している。プラグ86の中央には、前記伝達部材76が矢印X2側に大きく変位した際、該プラグ86への底突きによる異音や破損を抑えるための緩衝部材(ゴム部材)88が嵌め込まれている。   On the other hand, a second spring member 84a that urges the transmission member 76 to the arrow X1 side is disposed on the arrow X2 side of the flange portion 76b constituting the transmission member 76. The second spring member 84a is held at its axial end by a plug (lid member) 86 that closes the opening 70b on the other end side (arrow X2 side) of the housing 70 and the flange portion 76b. The diameter direction is held by the housing 70 and the transmission member 76. In the case of this embodiment, the second spring member 84a has a higher spring constant than the first spring member 82a. A buffer member (rubber member) 88 is fitted in the center of the plug 86 to suppress abnormal noise and breakage due to bottom butt against the plug 86 when the transmission member 76 is greatly displaced toward the arrow X2.

ここで、ピストン72を付勢する第1及び第2ばね部材82a、84aの構造について、図3A、図3B及び図4を参照して説明する。図3Aは、第1ばね部材82aの構造を模式的に示す断面図であり、図3Bは、図3Aに示す第1ばね部材82aを収縮させた状態を模式的に示す断面図である。図4は、第1ばね部材82aの一部省略断面斜視図である。なお、第1ばね部材82aと第2ばね部材84aは、その内外径やばね定数、保持形態等が異なる以外、基本的な構造は略同一であるため、以下では第1ばね部材82aについて具体的に説明し、第2ばね部材84aの説明は省略する。   Here, the structure of the 1st and 2nd spring members 82a and 84a which urge the piston 72 is demonstrated with reference to FIG. 3A, FIG. 3B, and FIG. 3A is a cross-sectional view schematically showing the structure of the first spring member 82a, and FIG. 3B is a cross-sectional view schematically showing a state in which the first spring member 82a shown in FIG. 3A is contracted. FIG. 4 is a partially omitted cross-sectional perspective view of the first spring member 82a. The first spring member 82a and the second spring member 84a have substantially the same basic structure except that their inner and outer diameters, spring constants, holding forms, and the like are different. Therefore, the first spring member 82a will be specifically described below. The description of the second spring member 84a will be omitted.

図3A及び図4に示すように、第1ばね部材82a(第2ばね部材84a)には、上面と底面が開口した円錐台形状からなる複数枚の皿ばね90、92が、互いの底面(上面)同士が対向された状態で支持軸80(第2ばね部材84aの場合には伝達部材76)に挿通されている。すなわち、一方の皿ばね90はその円錐形状が上向きとなるように配置され、他方の皿ばね92はその円錐形状が下向き(皿ばね90に対して逆向き)に配置されており、皿ばね90と皿ばね92とのセットが複数組(本実施形態の場合、3セット)積層されている。なお、皿ばね90と皿ばね92は、配置の方向が異なる以外、形状やばね定数等は同一である。   As shown in FIGS. 3A and 4, the first spring member 82 a (second spring member 84 a) has a plurality of disc springs 90 and 92 each having a truncated cone shape having an open top surface and a bottom surface. The support shaft 80 (in the case of the second spring member 84a, the transmission member 76) is inserted with the upper surfaces facing each other. That is, one disc spring 90 is arranged so that its conical shape is upward, and the other disc spring 92 is arranged so that its conical shape is downward (opposite to the disc spring 90). A plurality of sets of disc springs 92 (three sets in the case of this embodiment) are stacked. Note that the disc spring 90 and the disc spring 92 have the same shape, spring constant, and the like except that the arrangement directions are different.

さらに、底面同士が対向して配置された各セットを構成する皿ばね90、92の内面側には、支持軸80に挿通されたリング(円形部材)94が設けられる。リング94は、ドーナツ状であり、その外周を構成する円弧(曲面)が、皿ばね90、92の内側斜面(内面)90a、92aに当接している。なお、リング94は、前記内側斜面90a、92aに円弧で当接可能であればよく、その断面形状は円形や楕円形以外にも、角部に曲率を有する角形であってもよい。   Furthermore, a ring (circular member) 94 that is inserted through the support shaft 80 is provided on the inner surface side of the disc springs 90 and 92 that constitute each set in which the bottom surfaces face each other. The ring 94 has a donut shape, and arcs (curved surfaces) constituting the outer periphery thereof are in contact with the inner inclined surfaces (inner surfaces) 90 a and 92 a of the disc springs 90 and 92. The ring 94 only needs to be able to come into contact with the inner inclined surfaces 90a and 92a by an arc, and the cross-sectional shape thereof may be a square having a curvature at a corner other than a circle or an ellipse.

従って、図3Bに示すように、第1ばね部材82aがピストン72の押圧作用により収縮されると、各セットを構成する皿ばね90、92はそれぞれリング94の外周側の前記円弧との接点を支点として軸線方向に撓むことになる。この際、前記セットを構成し、リング94と接している1組の皿ばね90、92は、該リング94の外周側の前記円弧と当接していることから、互いに同心に配置されることになり、軸線方向と直交する直径方向に対して相互に保持される。これにより、第1ばね部材82aでは、各セットでの皿ばね90、92同士での、前記直径方向での移動(ずれ)が阻止され、皿ばね90、92同士の同心度が維持されるため、伸縮が繰り返された場合であっても該伸縮の都度その特性が変化することを有効に防止でき、安定した所望のばね特性を得ることができる。換言すれば、前記リング94は、各セットでの皿ばね90、92の軸線方向と直交する直径方向に対しての移動を阻止する手段(移動阻止手段、ずれ阻止手段)として機能する。   Therefore, as shown in FIG. 3B, when the first spring member 82a is contracted by the pressing action of the piston 72, the disc springs 90 and 92 constituting each set have contact points with the arc on the outer peripheral side of the ring 94, respectively. It will bend in the axial direction as a fulcrum. At this time, the pair of disc springs 90 and 92 that constitute the set and are in contact with the ring 94 are in contact with the arc on the outer peripheral side of the ring 94, so that they are arranged concentrically with each other. And held together in the diametrical direction perpendicular to the axial direction. Thereby, in the 1st spring member 82a, the movement (shift | offset | difference) in the said diametrical direction between the disc springs 90 and 92 in each set is prevented, and the concentricity between the disc springs 90 and 92 is maintained. Even when the expansion and contraction is repeated, it is possible to effectively prevent the characteristic from changing every time the expansion and contraction occurs, and a stable desired spring characteristic can be obtained. In other words, the ring 94 functions as a means for preventing movement in the diameter direction perpendicular to the axial direction of the disc springs 90 and 92 in each set (movement prevention means, displacement prevention means).

なお、このようなリング94を有する第1ばね部材82a(第2ばね部材84a)では、各セットを構成する皿ばね90、92同士での軸線方向と直交する直径方向への移動(ずれ)は、リング94により阻止されるが、各セット間で多少のずれを生じる可能性がある。すなわち、第1ばね部材82aや第2ばね部材84aが収縮した際には、各セットに内装されたリング94自体が前記直径方向に多少移動する。図5に示すように、例えば、1つのセットを構成する皿ばね92と、それに接する他のセットを構成する皿ばね90との接触部分において、ずれAが生じる可能性がある。   In the first spring member 82a (second spring member 84a) having such a ring 94, the movement (displacement) in the diametrical direction perpendicular to the axial direction between the disc springs 90 and 92 constituting each set is not. Although blocked by the ring 94, there may be some deviation between each set. That is, when the first spring member 82a or the second spring member 84a contracts, the rings 94 provided in each set slightly move in the diameter direction. As shown in FIG. 5, for example, a deviation A may occur at a contact portion between the disc spring 92 constituting one set and the disc spring 90 constituting another set in contact therewith.

そこで、シリンダ機構11では、図6A及び図6Bに示すように、リング94をやや扁平なリング(円形部材)96に代えた第1ばね部材82bや第2ばね部材84bとすることも可能である。 Therefore, the sheet cylinder mechanism 11, as shown in FIGS. 6A and 6B, it is also possible to first spring member 82b and the second spring member 84b for changing the ring 94 slightly flattened ring (circular member) 96 is there.

第1ばね部材82b(第2ばね部材84b)を構成するリング96は、支持軸80(第2ばね部材84aの場合には伝達部材76)が挿通される内孔96aが前記リング94のものよりも小径とされる。これにより、リング96は軸線方向と直交する直径方向への移動(ずれ)が確実に規制された状態で皿ばね90、92の内側に配置されている。従って、第1ばね部材82b(第2ばね部材84b)では、リング96により各セット間での直径方向へのずれを確実に阻止することができ、皿ばね90、92との組み合わせを複数セット積層して用いる場合において、伸縮が繰り返されても安定した所望のばね特性を得ることができるため、特に有効である。   The ring 96 constituting the first spring member 82 b (second spring member 84 b) has an inner hole 96 a through which the support shaft 80 (transmission member 76 in the case of the second spring member 84 a) is inserted than that of the ring 94. The diameter is also small. Thereby, the ring 96 is arranged inside the disc springs 90 and 92 in a state where movement (displacement) in the diametrical direction perpendicular to the axial direction is reliably regulated. Therefore, in the first spring member 82b (second spring member 84b), the ring 96 can surely prevent diametrical displacement between the sets, and a plurality of combinations of the disc springs 90 and 92 are stacked. In the case of use, it is particularly effective because stable desired spring characteristics can be obtained even if expansion and contraction are repeated.

なお、リング96において、前記内孔96aは支持軸80(第2ばね部材84aの場合には伝達部材76)に対して最小のクリアランス、すなわち、第1ばね部材82bが収縮した際に支持軸80に対して摺動可能なクリアランスを有しておく必要がある。この意味で、リング96は前記直径方向に実質的にずれることがなければよく、第1ばね部材82b等のばね特性に大きな影響を与えることのない程度に前記クリアランスにより前記直径方向への移動が許容されていてもよい。   In the ring 96, the inner hole 96a has a minimum clearance with respect to the support shaft 80 (the transmission member 76 in the case of the second spring member 84a), that is, the support shaft 80 when the first spring member 82b contracts. It is necessary to have a slidable clearance with respect to. In this sense, the ring 96 is not required to substantially deviate in the diametrical direction, and the diametrical movement is performed by the clearance to such an extent that the spring characteristics of the first spring member 82b and the like are not greatly affected. It may be allowed.

基本的には以上のように構成されるシリンダ機構11では、経路75から連通孔74a内へと作動液が供給され、該作動液の液圧がピストン72の先端面72aに伝達されると、ピストン72は第1ばね部材82a(第1ばね部材82b)の付勢力に抗して矢印X2方向に退動(摺動)する。そして、ピストン72の前記退動に伴って、先端面72aとプラグ74との間には、作動液が導入される液室73が形成される(図7A参照)。なお、前記作動液とは、例えば、ブレーキ装置10の場合、マスタシリンダ16からの液圧であり、この場合には経路75は経路46(図1参照)に相当する。   Basically, in the cylinder mechanism 11 configured as described above, when hydraulic fluid is supplied from the path 75 into the communication hole 74a and the hydraulic pressure of the hydraulic fluid is transmitted to the tip surface 72a of the piston 72, The piston 72 moves backward (slids) in the direction of the arrow X2 against the urging force of the first spring member 82a (first spring member 82b). Along with the retraction of the piston 72, a liquid chamber 73 into which hydraulic fluid is introduced is formed between the distal end surface 72a and the plug 74 (see FIG. 7A). The hydraulic fluid is, for example, the hydraulic pressure from the master cylinder 16 in the case of the brake device 10, and in this case, the path 75 corresponds to the path 46 (see FIG. 1).

続けて、前記作動液の液圧によりピストン72が矢印X2方向にさらに退動され、ピストン72が支持部材78に当接(底突き)すると(図7A参照)、今度は、第2ばね部材84a(第2ばね部材84b)の付勢力が作用し、ピストン72は第2ばね部材84aの付勢力に抗して矢印X2方向に退動(摺動)することになる(図7B参照)。   Subsequently, when the piston 72 is further retracted in the direction of the arrow X2 by the hydraulic pressure of the hydraulic fluid and the piston 72 comes into contact with the support member 78 (see FIG. 7A) (see FIG. 7A), this time, the second spring member 84a. The biasing force of the (second spring member 84b) acts, and the piston 72 moves backward (slids) in the direction of the arrow X2 against the biasing force of the second spring member 84a (see FIG. 7B).

従って、シリンダ機構11によれば、第1ばね部材82a等において、単品であっても非線形の特性を有する皿ばね90、92を、さらに複数枚積層している。これにより、各皿ばね90、92が撓む際には、各皿ばね90、92による反発力に加えて、各皿ばね90、92が収縮するほどに皿ばね90、92同士での摺動抵抗が増加することになる。このため、ブレーキ装置10のように、シリンダ機構11をペダルシミュレータ13として適用した場合には、ペダル12のストロークが大きくなるほどペダル12の踏力(反力)を増加させることができる(図8の線B1参照)。また、ペダル12を戻す際にも、各皿ばね90、92が伸長するほどに皿ばね90、92同士での摺動抵抗が減少する。これにより、ペダル12の戻し操作時には、ストロークと踏力の特性にヒステリシス特性が加えられる(図8線B2参照)。これにより、シリンダ機構11を適用したペダルシミュレータ13によれば、ストロークと踏力の特性が図8に示すような最適な非線形となり、運転者に違和感のないペダル操作感を与えることができる。 Therefore, according to Shi cylinder mechanism 11, in such a first spring member 82a, the disc springs 90, 92 having a non-linear characteristic even separately, are further laminated plural. As a result, when the disc springs 90 and 92 are bent, in addition to the repulsive force of the disc springs 90 and 92, the disc springs 90 and 92 slide with each other so that the disc springs 90 and 92 contract. Resistance will increase. Therefore, when the cylinder mechanism 11 is applied as the pedal simulator 13 as in the brake device 10, the pedal effort (reaction force) of the pedal 12 can be increased as the stroke of the pedal 12 increases (the line in FIG. 8). B1). Also, when the pedal 12 is returned, the sliding resistance between the disc springs 90 and 92 decreases as the disc springs 90 and 92 extend. Thereby, at the time of the return operation of the pedal 12, a hysteresis characteristic is added to the characteristics of the stroke and the pedaling force (see line B2 in FIG. 8). Thereby, according to the pedal simulator 13 to which the cylinder mechanism 11 is applied, the characteristics of the stroke and the treading force become the optimum non-linearity as shown in FIG. 8, and it is possible to give the driver a feeling of pedal operation without feeling uncomfortable.

シリンダ機構11では、第1ばね部材82a、82bに加えて、該第1ばね部材82a、82bよりもばね定数の大きな第2ばね部材84a、84bを備え、2段階でピストン72を付勢することにより、ペダル12のストロークと踏力の特性を一層良好なものとすることができる。   The cylinder mechanism 11 includes second spring members 84a and 84b having a larger spring constant than the first spring members 82a and 82b in addition to the first spring members 82a and 82b, and biases the piston 72 in two stages. Thus, the stroke and pedaling force characteristics of the pedal 12 can be further improved.

シリンダ機構11では、各セットを構成する皿ばね90、92同士の底面(上面)同士を互いに向かい合わせに配置している。このため、各皿ばねを同方向に積層した場合に比べて、各皿ばねの上面側が底面側に埋没してしまうことがなく、少ない枚数で十分なストロークを得ることができ、コストを低減することができる。   In the cylinder mechanism 11, the bottom surfaces (upper surfaces) of the disc springs 90 and 92 constituting each set are arranged to face each other. For this reason, compared with the case where each disc spring is laminated in the same direction, the upper surface side of each disc spring is not buried in the bottom surface side, and a sufficient stroke can be obtained with a small number of sheets, thereby reducing the cost. be able to.

なお、前記リング94よりもリング96の方が、その直径方向でのずれを確実に阻止することができるため好適であるが、皿ばね90、92から構成されるセットの数、例えば、1セットのみでセット間でのずれが生じない場合や、シリンダ機構11の使用条件等によっては、リング94も有効に用いることができる。   The ring 96 is more preferable than the ring 94 because it can surely prevent the deviation in the diameter direction, but the number of sets including the disc springs 90 and 92, for example, one set is preferable. As a result, the ring 94 can also be used effectively when there is no deviation between sets, or depending on the use conditions of the cylinder mechanism 11 and the like.

また、シリンダ機構11を適用したペダルシミュレータ13を搭載するブレーキ装置10では、ペダル12の反力として該ペダルシミュレータ13で発生する反力を、例えば、ペダル操作情報検出部22で検出された踏力を基に電動アクチュエータ24で補正して、一層良好な特性とすることもできる。 Also, pedal force in the braking device 10 equipped with the pedal simulator 13 to which the sheet cylinder mechanism 11, a reaction force generated by the pedal simulator 13 as a reaction force of the pedal 12, for example, detected by the pedal operation information detecting unit 22 Based on the above, it can be corrected by the electric actuator 24 to obtain better characteristics.

レーキ装置10は、図1に示すものに限定されるものではないことは言うまでもない。 Brake device 10 is naturally not limited to those shown in FIG.

以上、実施形態により本発明を説明したが、これに限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは当然可能である。   As described above, the present invention has been described with the embodiment. However, the present invention is not limited to this, and it is naturally possible to adopt various configurations without departing from the gist of the present invention.

10…ブレーキ装置 11…シリンダ機構
12…ペダル 13L、13R…ペダルシミュレータ
26L、26R、38L、38R、72…ピストン
70…ハウジング 72a…先端面
73…液室 74、86…プラグ
74a…連通孔 76…伝達部材
78…支持部材 80…支持軸
82a、82b…第1ばね部材 84a、84b…第2ばね部材
90、92…皿ばね 90a、92a…内側斜面
94、96…リング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Brake apparatus 11 ... Cylinder mechanism 12 ... Pedal 13L, 13R ... Pedal simulator 26L, 26R, 38L, 38R, 72 ... Piston 70 ... Housing 72a ... End surface 73 ... Liquid chamber 74, 86 ... Plug 74a ... Communication hole 76 ... Transmission member 78 ... support member 80 ... support shafts 82a and 82b ... first spring members 84a and 84b ... second spring members 90 and 92 ... disc springs 90a and 92a ... inner slopes 94 and 96 ... rings

Claims (3)

ハウジングと、
該ハウジング内に摺動可能に保持され、作動液が導かれる液室を形成するピストンと、
該ピストンを前記液室側に付勢する複数の皿ばねとを備えるシリンダ機構であって、
前記複数の皿ばねのうち、少なくとも2つの皿ばねの底面を互いに向かい合わせに配置すると共に、該底面が向かい合わせに配置された皿ばねの内面に対して円弧で当接する円形部材を設けたことを特徴とするシリンダ機構。
A housing;
A piston that is slidably held in the housing and forms a fluid chamber through which hydraulic fluid is guided;
A cylinder mechanism comprising a plurality of disc springs for urging the piston toward the liquid chamber;
Among the plurality of disc springs, the bottom surfaces of at least two disc springs are arranged to face each other, and a circular member is provided that makes an arc contact with the inner surface of the disc springs arranged so that the bottom surfaces face each other. Cylinder mechanism.
請求項1記載のシリンダ機構において、
前記円形部材は、軸線方向に移動自在であり、該軸線方向に直交する方向に移動を規制された状態で配置されていることを特徴とするシリンダ機構。
The cylinder mechanism according to claim 1,
The cylinder mechanism is characterized in that the circular member is movable in an axial direction and is arranged in a state in which movement is restricted in a direction orthogonal to the axial direction.
ハウジングと、
該ハウジング内に摺動可能に保持され、作動液が導かれる液室を形成するピストンと、
該ピストンを前記液室側に付勢する複数の皿ばねとを備えるシリンダ機構であって、
前記複数の皿ばねのうち、少なくとも2つの皿ばねの底面を互いに向かい合わせに配置すると共に、該底面が向かい合わせに配置された皿ばねの軸線方向に直交する方向への移動を阻止する移動阻止手段を設けたことを特徴とするシリンダ機構。
A housing;
A piston that is slidably held in the housing and forms a fluid chamber through which hydraulic fluid is guided;
A cylinder mechanism comprising a plurality of disc springs for urging the piston toward the liquid chamber;
Among the plurality of disc springs, the bottom surfaces of at least two disc springs are arranged to face each other, and the movement prevention for preventing movement of the disc springs arranged so that the bottom surfaces face each other in a direction perpendicular to the axial direction. A cylinder mechanism comprising means.
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