JP2014115696A - ペダル装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】異音が発生することを抑制すること。
【解決手段】ペダル部200の操作量を検出するペダルストロークセンサ202を備え、ペダルストロークセンサ202は、2つのレバー部254a、254bが設けられたセンサアーム218を有し、ペダル部200を踏み込んだときの操作量を検出するための回動方向側に位置する一方のレバー部254aにリブ255を設けることで、一方のレバー部254aの剛性を他方のレバー部254bの剛性よりも高く設定した。
【選択図】図3
【解決手段】ペダル部200の操作量を検出するペダルストロークセンサ202を備え、ペダルストロークセンサ202は、2つのレバー部254a、254bが設けられたセンサアーム218を有し、ペダル部200を踏み込んだときの操作量を検出するための回動方向側に位置する一方のレバー部254aにリブ255を設けることで、一方のレバー部254aの剛性を他方のレバー部254bの剛性よりも高く設定した。
【選択図】図3
Description
本発明は、ペダルの操作量を検出するペダル操作量検出手段を備えたペダル装置に関する。
従来から、車両のブレーキペダルのペダルストロークを検出するストロークセンサを有する車両用制動装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この種のストロークセンサに関し、本件出願人は、ペダル回動軸とセンサ回動軸とがそれぞれ異なる位置に配置される場合であっても、ストロークセンサの検出精度や位置決め精度を向上させることが可能な操作量検出装置を提案している(特願2012−160988)。
ところで、本件出願人が提案した操作量検出装置では、略U字状からなる一対のレバー部がペダルアームに連結されたセンサ駆動ピンを挟むように構成されており、例えば、レバー部に振動が付与された場合、一対のレバー部同士の共振による音叉効果で異音が発生するおそれがある。
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、異音が発生することを抑制することが可能なペダル装置を提供することを目的とする。
前記の目的を達成するために、本発明は、ペダルの操作に伴って回動すると共に、間隔をおいて配置された2つのレバー部の回動によって前記ペダルの操作量を検出するペダル操作量検出手段を備えたペダル装置において、前記2つのレバー部の互いの剛性を異ならせることを特徴とする。
本発明によれば、2つのレバー部の互いの剛性を異ならせることで、2つのレバー部自体が持つ固有振動数がそれぞれ異なるように設定される。従って、2つのレバー部に対して振動が付与された場合、2つのレバー部の固有振動数がそれぞれ異なることで共振現象の発生を抑制することができる。この結果、本発明では、2つのレバー部同士の音叉効果により異音が発生することを抑制することができる。
また、本発明は、前記2つのレバー部のうち、前記ペダルを踏み込んだときの操作量を検出するための回動方向側に位置する一方のレバー部の剛性を、他方のレバー部の剛性よりも高く設定することを特徴とする。
本発明によれば、ペダル踏み込み時に大きな荷重が付与される回動方向側に位置する一方のレバー部の剛性を、他方のレバー部の剛性よりも高くすることで、レバー部自体の耐久性を高めることができると共に、異音の発生を低減することができる。
さらに、本発明は、前記回動方向側に位置する一方のレバー部に、リブが設けられることを特徴とする。
本発明によれば、回動方向側に位置する一方のレバー部にリブを設けることで、一方のレバー部と他方のレバー部との剛性が異なる場合であってもペダル操作量検出手段の出力特性に影響を与えることがない。また、リブを、例えば、成形金型や鍛造成形等によって容易に且つ安価に製造することができる。
本発明では、共振による音叉効果で異音が発生することを抑制することが可能なペダル装置を得ることができる。
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係るペダル装置が組み込まれた車両用ブレーキシステムの概略構成図である。
図1に示す車両用ブレーキシステム10は、通常時用として、電気信号を伝達してブレーキを作動させるバイ・ワイヤ(By Wire)式のブレーキシステムと、フェイルセイフ時用として、油圧を伝達してブレーキを作動させる旧来の油圧式のブレーキシステムの双方を備えて構成される。
このため、図1に示すように、車両用ブレーキシステム10は、基本的に、操作者によってブレーキペダル12が操作されたときにその操作を入力する入力装置14と、ブレーキ液圧を制御するモータシリンダ装置16と、車両挙動の安定化を支援するビークルスタビリティアシスト装置18(以下、VSA装置18という、VSA;登録商標)とを別体として備えて構成されている。
また、入力装置14のブレーキペダル12には、操作者の踏み込み操作によって回動するペダル部200のペダルストロークを検出するストロークセンサ202を含む操作量検出装置が設けられる。この操作量検出装置は、後記で詳細に説明する。
これらの入力装置14、モータシリンダ装置16、及び、VSA装置18は、例えば、ホースやチューブ等の管材で形成された液圧路によって接続されていると共に、バイ・ワイヤ式のブレーキシステムとして、入力装置14とモータシリンダ装置16とは、図示しないハーネスで電気的に接続されている。
このうち、液圧路について説明すると、入力装置14の接続ポート20aとVSA装置18の導入ポート26aとが、配管チューブを介して接続される。また、入力装置14の他の接続ポート20bとVSA装置18の他の導入ポート26bとが、配管チューブを介して接続される。
さらに、入力装置14の接続ポート20aに連通する分岐ポート20cとモータシリンダ装置16の出力ポート24aとが、配管チューブを介して接続される。さらにまた、入力装置14の他の接続ポート20bに連通する分岐ポート20dとモータシリンダ装置16の他の出力ポート24bとが、配管チューブを介して接続される。なお、図1中において、モータシリンダ装置16の出力ポート24a、24bは、実際の位置とは異なって、下部側に便宜的に示されている。
VSA装置18には、複数の導出ポート28a〜28dが設けられる。第1導出ポート28aは、配管チューブによって右側前輪に設けられたディスクブレーキ機構30aのホイールシリンダ32FRと接続される。第2導出ポート28bは、配管チューブによって左側後輪に設けられたディスクブレーキ機構30bのホイールシリンダ32RLと接続される。第3導出ポート28cは、配管チューブによって右側後輪に設けられたディスクブレーキ機構30cのホイールシリンダ32RRと接続される。第4導出ポート28dは、配管チューブによって左側前輪に設けられたディスクブレーキ機構30dのホイールシリンダ32FLと接続される。
この場合、各導出ポート28a〜28dに接続される配管チューブによってブレーキ液がディスクブレーキ機構30a〜30dの各ホイールシリンダ32FR、32RL、32RR、32FLに対して供給され、各ホイールシリンダ32FR、32RL、32RR、32FL内の液圧が上昇することにより、各ホイールシリンダ32FR、32RL、32RR、32FLが作動し、対応する車輪(右側前輪、左側後輪、右側後輪、左側前輪)に対して制動力が付与される。
なお、車両用ブレーキシステム10は、例えば、エンジン(内燃機関)のみによって駆動される自動車、ハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車等を含む各種車両に対して搭載可能に設けられる。
入力装置14は、運転者(操作者)によるブレーキペダル12の踏み込み操作によってブレーキ液圧を発生可能なタンデム式のマスタシリンダ34と、マスタシリンダ34に付設された第1リザーバ36とを有する。このマスタシリンダ34のシリンダチューブ38内には、シリンダチューブ38の軸方向に沿って所定間隔離間する2つのピストン40a、40bが摺動自在に配設される。一方のピストン40aは、ブレーキペダル12に近接して配置され、プッシュロッド42を介してブレーキペダル12と連結されて直動される。また、他方のピストン40bは、一方のピストン40aよりもブレーキペダル12から離間して配置される。
この一方及び他方のピストン40a、40bの外周面には、環状段部を介して一対のカップシール44a、44bがそれぞれ装着される。一対のカップシール44a、44bの間には、それぞれ、後記するサプライポート46a、46bと連通する背室48a、48bが形成される。また、一方及び他方のピストン40a、40bとの間には、ばね部材50aが配設され、他方のピストン40bとシリンダチューブ38の側端部と間には、他のばね部材50bが配設される。なお、一対のカップシール44a、44bは、シリンダチューブ38の内壁側に環状溝を介して装着されるようにしてもよい。
マスタシリンダ34のシリンダチューブ38には、2つのサプライポート46a、46bと、2つのリリーフポート52a、52bと、2つの出力ポート54a、54bとが設けられる。この場合、各サプライポート46a(46b)及び各リリーフポート52a(52b)は、それぞれ合流して第1リザーバ36内の図示しないリザーバ室と連通するように設けられる。
また、マスタシリンダ34のシリンダチューブ38内には、運転者がブレーキペダル12を踏み込む踏力に対応したブレーキ液圧を発生させる第1圧力室56b及び第2圧力室56aが設けられる。第1圧力室56bは、第1液圧路58bを介して接続ポート20bと連通するように設けられ、第2圧力室56aは、第2液圧路58aを介して接続ポート20aと連通するように設けられる。
マスタシリンダ34と接続ポート20bとの間であって、第1液圧路58bの上流側には、ノーマルオープンタイプ(常開型)のソレノイドバルブからなる第1遮断弁60bが設けられると共に、第1液圧路58bの下流側には、圧力センサPpが設けられる。この圧力センサPpは、第1液圧路58b上において、第1遮断弁60bよりもホイールシリンダ32FR、32RL、32RR、32FL側である下流側の液圧を検知するものである。
マスタシリンダ34と接続ポート20aとの間であって、第2液圧路58aの上流側には圧力センサPmが配設されると共に、第2液圧路58aの下流側には、ノーマルオープンタイプ(常開型)のソレノイドバルブからなる第2遮断弁60aが設けられる。この圧力センサPmは、第2液圧路58a上において、第2遮断弁60aよりもマスタシリンダ34側である上流側の液圧を検知するものである。
この第1遮断弁60b及び第2遮断弁60aにおけるノーマルオープンとは、ノーマル位置(通電されていないときの弁体の位置)が開位置の状態(常時開)となるように構成されたバルブをいう。なお、図1中において、第1遮断弁60b及び第2遮断弁60aは、ソレノイドが通電されて、図示しない弁体が作動した弁閉状態をそれぞれ示している。
マスタシリンダ34と第1遮断弁60bとの間の第1液圧路58bには、第1液圧路58bから分岐する分岐液圧路58cが設けられ、分岐液圧路58cには、ノーマルクローズタイプ(常閉型)のソレノイドバルブからなる第3遮断弁62と、ストロークシミュレータ64とが直列に接続される。この第3遮断弁62におけるノーマルクローズとは、ノーマル位置(通電されていないときの弁体の位置)が閉位置の状態(常時閉)となるように構成されたバルブをいう。なお、図1中において、第3遮断弁62は、ソレノイドが通電されて、図示しない弁体が作動した弁開状態を示している。
ストロークシミュレータ64は、バイ・ワイヤ制御時において、ブレーキのストロークに対応する反力を発生させて、あたかも踏力で制動力を発生させているかのごとく操作者に思わせる装置であり、第1液圧路58b上であって、第1遮断弁60bよりもマスタシリンダ34側に配置されている。ストロークシミュレータ64には、分岐液圧路58cに連通する液圧室65が設けられ、液圧室65を介して、マスタシリンダ34の第1圧力室56bから導出されるブレーキ液(ブレーキフルード)が吸収可能に設けられる。
また、ストロークシミュレータ64は、互いに直列に配置されたばね定数の高い第1リターンスプリング66aとばね定数の低い第2リターンスプリング66bと、第1及び第2リターンスプリング66a、66bによって付勢されるシミュレータピストン68とを備え、ブレーキペダル12のペダルフィーリングを既存のマスタシリンダと同等となるように設けられている。
液圧路は、大別すると、マスタシリンダ34の第1圧力室56bと複数のホイールシリンダ32RR、32FLとを接続する第1液圧系統70bと、マスタシリンダ34の第2圧力室56aと複数のホイールシリンダ32FR、32RLとを接続する第2液圧系統70aとから構成される。
第1液圧系統70bは、入力装置14におけるマスタシリンダ34(シリンダチューブ38)の出力ポート54bと接続ポート20bとを接続する第1液圧路58bと、入力装置14の接続ポート20bとVSA装置18の導入ポート26bとを接続する配管チューブと、入力装置14の分岐ポート20dとモータシリンダ装置16の出力ポート24bとを接続する配管チューブと、VSA装置18の導出ポート28c、28dと各ホイールシリンダ32RR、32FLとをそれぞれ接続する配管チューブとを有する。
第2液圧系統70aは、入力装置14におけるマスタシリンダ34(シリンダチューブ38)の出力ポート54aと接続ポート20aとを接続する第2液圧路58aと、入力装置14の接続ポート20aとVSA装置18の導入ポート26aとを接続する配管チューブと、入力装置14の分岐ポート20cとモータシリンダ装置16の出力ポート24aとを接続する配管チューブと、VSA装置18の導出ポート28a、28bと各ホイールシリンダ32FR、32RLとをそれぞれ接続する配管チューブとを有する。
この結果、液圧路が第1液圧系統70bと第2液圧系統70aとによって構成されることにより、各ホイールシリンダ32RR、32FLと各ホイールシリンダ32FR、32RLとをそれぞれ独立して作動させ、相互に独立した制動力を発生させることができる。
このモータシリンダ装置16は、電動モータ(電動機)72及び駆動力伝達部73を有するアクチュエータ機構74と、アクチュエータ機構74によって付勢されるシリンダ機構76とを備える。この場合、電動モータ72、駆動力伝達部73、及び、シリンダ機構76は、それぞれ分離可能に設けられる。
また、アクチュエータ機構74の駆動力伝達部73は、電動モータ72の回転駆動力を伝達するギヤ機構(減速機構)78と、この回転駆動力を直線運動(直線方向の軸力)に変換してシリンダ機構76の第1及び第2スレーブピストン88b、88a側に伝達するボールねじ構造体(変換機構)80とを有する。
電動モータ72は、図示しない制御手段からの制御信号(電気信号)に基づいて駆動制御される、例えば、サーボモータからなり、アクチュエータ機構74の上方に配置されている。このように配置構成することにより、駆動力伝達部73内のグリス等の油成分が重力作用によって電動モータ72内に進入することを好適に回避することができる。
ボールねじ構造体80は、軸方向に沿った一端部がシリンダ機構76の第2スレーブピストン88aに当接するボールねじ軸(ロッド)80aと、ボールねじ軸80aの外周面に形成された螺旋状のねじ溝に沿って転動する複数のボール80bと、ギヤ機構78のリングギヤに内嵌されて該リングギヤと一体的に回動し、ボール80bに螺合される略円筒状のナット部材80cと、ナット部材80cの軸方向に沿った一端側及び他端側をそれぞれ回転自在に軸支する一対のボールベアリング80dとを備える。なお、ナット部材80cは、ギヤ機構78のリングギヤの内径面に、例えば、圧入されて固定される。
駆動力伝達部73は、このように構成されることにより、ギヤ機構78を介して伝達される電動モータ72の回転駆動力がナット部材80cに入力された後、ボールねじ構造体80によって直線方向の軸力(直線運動)に変換され、ボールねじ軸80aを軸方向に沿って進退動作させる。
モータシリンダ装置16は、電動モータ72の駆動力を、駆動力伝達部73を介してシリンダ機構76の第1スレーブピストン88b及び第2スレーブピストン88aに伝達し、第1スレーブピストン88b及び第2スレーブピストン88aを前進駆動させることにより、ブレーキ液圧を発生させるものである。なお、以下の説明において、第1スレーブピストン88b及び第2スレーブピストン88aの矢印X1方向(図1参照)への変位を「前進」とし、矢印X2方向(図1参照)への変位を「後退」として説明する。また、矢印X1は、「前方」を示し、矢印X2は、「後方」を示す場合がある。
シリンダ機構76は、有底円筒状のシリンダ本体82と、シリンダ本体82に付設された第2リザーバ84とを有し、シリンダ本体82内に2つのピストン(第1スレーブピストン88b及び第2スレーブピストン88a)が直列に配置されたタンデム型で構成されている。第2リザーバ84は、入力装置14のマスタシリンダ34に付設された第1リザーバ36と配管チューブ86で接続され、第1リザーバ36内に貯留されたブレーキ液が配管チューブ86を介して第2リザーバ84内に供給されるように設けられる。
また、シリンダ機構76は、第1スレーブピストン88bを含む周辺部品が一体的に組み付けられて構成される第1ピストン機構と、第2スレーブピストン88aを含む周辺部品が一体的に組み付けられて構成される第2ピストン機構とを備える。第1ピストン機構と第2ピストン機構とは、連結ピン79を介してその一部が重畳するように一体的に組み付けられて構成される。
第1ピストン機構は、シリンダ本体82の前方の第1液圧室98bに臨むように配設される第1スレーブピストン88bと、第1スレーブピストン88bの中間部位に形成された貫通孔91に係合して第1スレーブピストン88bの移動範囲を規制するストッパピン102と、第1スレーブピストン88bとシリンダ本体82の側端部(底壁)との間に配設され、第1スレーブピストン88bを後方(矢印X2方向)に向かって押圧する第1スプリング96bを有する。
第2ピストン機構は、第1スレーブピストン88bの後方(矢印X2方向)の第2液圧室98aに臨むように配設される第2スレーブピストン88aと、第1スレーブピストン88bと第2スレーブピストン88aとの間に配置され、第1スレーブピストン88bと第2スレーブピストン88aとを離間する方向に付勢する第2スプリング96aとを含む。
第2スレーブピストン88a前方の軸部105には、連結ピン79が挿通される長孔107が形成される。この長孔107は、第2スレーブピストン88aの軸方向に沿って延在するように形成されると共に、軸方向と直交する方向に貫通するように形成される。長孔107に挿通される連結ピン79は、第1スレーブピストン88bと第2スレーブピストン88aとの離間位置を規制すると共に、第2スレーブピストン88aの初期位置を規制する。
なお、第2スレーブピストン88aは、ボールねじ構造体80側に近接して配置され、ボールねじ軸80aの一端部に当接してボールねじ軸80aと一体的に矢印X1方向、又は、矢印X2方向に変位するように設けられる。また、第1スレーブピストン88bは、第2スレーブピストン88aよりもボールねじ構造体80側から離間した位置に配置される。
この第1及び第2スレーブピストン88b、88aの外周面には、それぞれ、後記するリザーバポート92a、92bとそれぞれ連通する第1背室94b及び第2背室94aが形成される。
シリンダ機構76のシリンダ本体82には、2つのリザーバポート92a、92bと、2つの出力ポート24a、24bとが設けられる。この場合、リザーバポート92a(92b)は、第2リザーバ84内の図示しないリザーバ室と連通するように設けられる。
また、シリンダ本体82内には、出力ポート24bからホイールシリンダ32RR、32FL側へ出力されるブレーキ液圧を制御する第1液圧室98bと、出力ポート24aからホイールシリンダ32FR、32RL側へ出力されるブレーキ液圧を制御する第2液圧室98aとが設けられる。
第1スレーブピストン88bには、第1スレーブピストン88bの軸線と略直交する方向に貫通する貫通孔91に係合し、第1スレーブピストン88bの摺動範囲を規制して、第2スレーブピストン88a側へのオーバーリターンを阻止するストッパピン102が設けられる。このストッパピン102によって、特に、マスタシリンダ34で発生したブレーキ液圧で制動するときのバックアップ時において、第2液圧系統70aの失陥時に第1液圧系統70bの失陥が防止される。なお、ストッパピン102は、リザーバポート92bの開口部から挿入され、シリンダ本体82に形成された係止穴で係止される。
VSA装置18は、周知のものからなり、右側後輪及び左側前輪のディスクブレーキ機構30c、30d(ホイールシリンダ32RR、ホイールシリンダ32FL)に接続された第1液圧系統70bを制御する第1ブレーキ系110bと、右側前輪及び左側後輪のディスクブレーキ機構30a、30b(ホイールシリンダ32FR、ホイールシリンダ32RL)に接続された第2液圧系統70aを制御する第2ブレーキ系110aとを有する。
なお、第2ブレーキ系110aは、左側前輪及び右側前輪に設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統からなり、第1ブレーキ系110bは、左側後輪及び右側後輪に設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統であってもよい。さらに、第2ブレーキ系110aは、車体片側の右側前輪及び右側後輪に設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統からなり、第1ブレーキ系110bは、車体片側の左側前輪及び左側後輪に設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統であってもよい。
この第1ブレーキ系110b及び第2ブレーキ系110aは、それぞれ同一構造からなるため、第1ブレーキ系110bと第2ブレーキ系110aで対応するものには同一の参照符号を付していると共に、第2ブレーキ系110aの説明を中心にして、第1ブレーキ系110bの説明を括弧書きで付記する。
第2ブレーキ系110a(第1ブレーキ系110b)は、ホイールシリンダ32FR、32RL(32RR、32FL)に対して、共通する第1共通液圧路112及び第2共通液圧路114を有する。VSA装置18は、導入ポート26a(導入ポート26b)と第1共通液圧路112との間に配置されたノーマルオープンタイプのソレノイドバルブからなるレギュレータバルブ116と、レギュレータバルブ116と並列に配置され導入ポート26a側(導入ポート26b側)から第1共通液圧路112側へのブレーキ液の流通を許容する(第1共通液圧路112側から導入ポート26a側へのブレーキ液の流通を阻止する)第1チェックバルブ118と、第1共通液圧路112と第1導出ポート28a(第4導出ポート28d)との間に配置されたノーマルオープンタイプのソレノイドバルブからなる第1インバルブ120と、第1インバルブ120と並列に配置され第1導出ポート28a側(第4導出ポート28d側)から第1共通液圧路112側へのブレーキ液の流通を許容する(第1共通液圧路112側から第1導出ポート28a側へのブレーキ液の流通を阻止する)第2チェックバルブ122と、第1共通液圧路112と第2導出ポート28b(第3導出ポート28c)との間に配置されたノーマルオープンタイプのソレノイドバルブからなる第2インバルブ124と、第2インバルブ124と並列に配置され第2導出ポート28b側(第3導出ポート28c側)から第1共通液圧路112側へのブレーキ液の流通を許容する(第1共通液圧路112側から第2導出ポート28b側へのブレーキ液の流通を阻止する)第3チェックバルブ126とを備える。
さらに、VSA装置18は、第1導出ポート28a(第4導出ポート28d)と第2共通液圧路114との間に配置されたノーマルクローズタイプのソレノイドバルブからなる第1アウトバルブ128と、第2導出ポート28b(第3導出ポート28c)と第2共通液圧路114との間に配置されたノーマルクローズタイプのソレノイドバルブからなる第2アウトバルブ130と、第2共通液圧路114に接続されたリザーバ132と、第1共通液圧路112と第2共通液圧路114との間に配置されて第2共通液圧路114側から第1共通液圧路112側へのブレーキ液の流通を許容する(第1共通液圧路112側から第2共通液圧路114側へのブレーキ液の流通を阻止する)第4チェックバルブ134と、第4チェックバルブ134と第1共通液圧路112との間に配置されて第2共通液圧路114側から第1共通液圧路112側へブレーキ液を供給するポンプ136と、ポンプ136の前後に設けられる吸入弁138及び吐出弁140と、ポンプ136を駆動するモータMと、第2共通液圧路114と導入ポート26a(導入ポート26b)との間に配置されたノーマルクローズタイプのソレノイドバルブからなるサクションバルブ142とを備える。
なお、第2ブレーキ系110aにおいて、導入ポート26aに近接する液圧路上には、モータシリンダ装置16の出力ポート24aから出力され、モータシリンダ装置16の第2液圧室98aで制御されたブレーキ液圧を検知する圧力センサPhが設けられる。各圧力センサPm、Pp、Phで検出された検出信号は、図示しない制御手段に導入される。また、VSA装置18では、VSA制御がなされる他、ABS制御も含まれる。
図2は、本発明の実施形態に係るペダル装置がブレーキペダルに適用された状態を示す斜視図、図3は、ブレーキペダル、ブラケット及びストロークセンサの分解斜視図、図4は、ブレーキペダルが初期位置から踏み込まれた状態を示す側面図、図5(a)は、本実施形態に係る2つのレバー部の平面図、図5(b)は、図5(a)のA−A線に沿った横断面図である。
図2及び図3に示されるように、ブレーキペダル12は、図示しないダッシュボードに固定されたブラケット206に対して回動可能に軸支される。ブラケット206は、ストロークセンサ202を覆う上部側ブラケット206aと、図示しないダッシュボードに固定される下部側ブラケット206bとにそれぞれ分割して構成される。なお、上部側ブラケット206a及び下部側ブラケット206bの両者を総称するときは、単にブラケット206という。
このブレーキペダル12は、運転者によって踏み込み操作されるペダル部(ペダル)200と、下部側ブラケット206bに軸着されてペダル部200の上端を回動可能に軸支するペダル回動軸208と、ペダル部200の上端に固定されペダル部200と一体的に回動する略円弧状のペダルアーム210と、ペダルアーム210の上端に固定されペダルアーム210の延在方向と略直交する方向(ストロークセンサ202側)に突出するセンサ駆動ピン212とを有する。
ペダル回動軸208は、一端が下部側ブラケット206bに固定されて片持ち支持される円柱状のロッド208aと、このロッド208aに外嵌されてロッド208aの外周面に沿って周方向に摺動する円筒体208bとを有する。この場合、ペダル部200の上端及びペダルアーム210の下端は、例えば、溶接等によって円筒体208bに固定されることで、ロッド208aを回動中心O1として回動可能に設けられる。
ブラケット206には、ペダル部200の踏面200aのストローク(ペダルストローク)を検出するストロークセンサ(ペダル操作量検出手段)202が固定される。このストロークセンサ202は、センサ本体214と、センサ本体214に対しセンサ回動軸216を回動中心O2として回動可能に設けられるセンサアーム218と、センサ本体214をブラケット206に対して固定する固定部220とを備える。
ストロークセンサ202は、ペダル回動軸208に隣接するようにブラケット206に対して一対のボルト242で固定される。図3に示されるように、一対のボルト242を、ブラケット206に形成された挿通孔244を貫通させ固定部220に形成された締結孔246内に螺入することでボルト242が締結される。
センサアーム218には、図3及び図5(a)に示されるように、略U字状に二股に分岐する2つのレバー部254a、254bと、2つのレバーアーム254a、254bの根元部を接続する接続部253とが設けられる。2つのレバー部254a、254bは、それぞれ略対称形状に形成され、センサ回動軸216を回動中心として初期位置から左右両方向に回転可能に設けられる。回動方向(図4参照)側に位置する一方のレバー部254aの表裏両面には、それぞれリブ255が設けられる。なお、本実施形態では、一方のレバー部254aの表裏両面にリブ255を設けているが、表裏いずれか一方の面にリブ255を設けてもよい。また、リブ255は、一方のレバー部254aの後記するガイド溝256以外の部位に設けられる。
このリブ255は、図5(a)に示されるように、一方のレバー部254aの外縁に沿って直線状に延在する一組の縦リブ255a、255aと、一組の縦リブ255a、255a間でジグザグ状に折曲する傾斜リブ255bとから構成される。回動方向側と反対に位置する他方のレバー部254bの表裏両面は、図5(b)に示されるように、それぞれ平坦面257によって形成される。この結果、平坦面257からなる他方のレバー部254bと比較して、一方のレバー部254aは、リブ255(255a、255a、255b)が設けられることで剛性が高くなっている。この点については、後記で詳細に説明する。
2つのレバー部254a、254bの間には、センサ回動軸216から半径外方向に向かって延在し直線状に形成されたガイド溝256が設けられる。このガイド溝256には、ペダルアーム210に固定されたセンサ駆動ピン212が摺動可能に係合する。センサ駆動ピン212には、図示しない復帰スプリングが係着され、この復帰スプリングのばね力によってペダル部200が初期位置に復帰するように設けられる。
本実施形態に係るペダル装置が組み込まれた車両用ブレーキシステム10は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
車両用ブレーキシステム10が正常に機能する正常時には、ノーマルオープンタイプのソレノイドバルブからなる第1遮断弁60b及び第2遮断弁60aが通電により励磁されて弁閉状態となり、ノーマルクローズタイプのソレノイドバルブからなる第3遮断弁62が通電により励磁されて弁開状態となる。従って、第1遮断弁60b及び第2遮断弁60aによって第1液圧系統70b及び第2液圧系統70aが遮断されているため、入力装置14のマスタシリンダ34で発生したブレーキ液圧(第1のブレーキ液圧)がディスクブレーキ機構30a〜30dのホイールシリンダ32FR、32RL、32RR、32FLに伝達されることはない。
このとき、マスタシリンダ34の第1圧力室56bで発生したブレーキ液圧は、分岐液圧路58c及び弁開状態にある第3遮断弁62を経由してストロークシミュレータ64の液圧室65に伝達される。この液圧室65に供給されたブレーキ液圧によってシミュレータピストン68が第1、第2リターンスプリング66a、66bのばね力に抗して変位することにより、ブレーキペダル12のストロークが許容されると共に、擬似的なペダル反力を発生させてブレーキペダル12に付与される。この結果、運転者にとって違和感のないブレーキフィーリングが得られる。
このようなシステム状態において、図示しない制御手段は、運転者によるブレーキペダル12の踏み込みを検出すると、モータシリンダ装置16の電動モータ72を駆動させてアクチュエータ機構74を付勢し、第1スプリング96b及び第2スプリング96aのばね力に抗して第1スレーブピストン88b及び第2スレーブピストン88aを図1中の矢印X1方向に向かって変位(前進)させる。この第1スレーブピストン88b及び第2スレーブピストン88aの変位によって第1液圧室98b及び第2液圧室98a内のブレーキ液圧がバランスするように加圧されて所望のブレーキ液圧が発生する。
このモータシリンダ装置16における第1液圧室98b及び第2液圧室98aのブレーキ液圧は、VSA装置18の弁開状態にある第1、第2インバルブ120、124を介してディスクブレーキ機構30a〜30dのホイールシリンダ32FR、32RL、32RR、32FLに伝達され、前記ホイールシリンダ32FR、32RL、32RR、32FLが作動することにより各車輪に所望の制動力が付与される。
換言すると、車両用ブレーキシステム10では、動力液圧源として機能するモータシリンダ装置16やバイ・ワイヤ制御する図示しないECU等が作動可能な正常時において、運転者がブレーキペダル12を踏むことでブレーキ液圧を発生するマスタシリンダ34と各車輪を制動するディスクブレーキ機構30a〜30d(ホイールシリンダ32FR、32RL、32RR、32FL)との連通を第1遮断弁60b及び第2遮断弁60aで遮断した状態で、モータシリンダ装置16が発生するブレーキ液圧(第2のブレーキ液圧)でディスクブレーキ機構30a〜30dを作動させるという、いわゆるブレーキ・バイ・ワイヤ方式のブレーキシステムがアクティブになる。
一方、モータシリンダ装置16等が作動不能となる異常時では、第1遮断弁60b及び第2遮断弁60aをそれぞれ弁開状態とし、且つ、第3遮断弁62を弁閉状態としてマスタシリンダ34で発生するブレーキ液圧(第1のブレーキ液圧)をディスクブレーキ機構30a〜30d(ホイールシリンダ32FR、32RL、32RR、32FL)に伝達して、ディスクブレーキ機構30a〜30d(ホイールシリンダ32FR、32RL、32RR、32FL)を作動させるという、いわゆる旧来の油圧式のブレーキシステムがアクティブになる。
次に、レバー装置の動作について説明する。
運転者によってペダル部200が踏み込み操作されるとブレーキペダル12が復帰スプリングのばね力に抗してペダル回動軸208を回動中心O1として前方(図4の矢印X1方向)に回動する。ペダル部200の上端に固定されたペダルアーム210が連動し、このペダルアーム210がペダル回動軸208を回動中心O1として後方(図4の矢印X2方向)に回動する。
運転者によってペダル部200が踏み込み操作されるとブレーキペダル12が復帰スプリングのばね力に抗してペダル回動軸208を回動中心O1として前方(図4の矢印X1方向)に回動する。ペダル部200の上端に固定されたペダルアーム210が連動し、このペダルアーム210がペダル回動軸208を回動中心O1として後方(図4の矢印X2方向)に回動する。
ペダルアーム210に連動して、ペダルアーム210に固定されたセンサ駆動ピン212がガイド溝256を介してレバー部254aを押圧することで、センサアーム218がセンサ回動軸216を回動中心O2として回動する。この結果、ストロークセンサ202は、センサアーム218の回動位置に応じた電圧を出力し、この電圧に対応したブレーキペダル12のペダルストロークが検出される。
本実施形態では、2つのレバー部254a、254bの互いの剛性を異ならせることで、2つのレバー部254a、254b自体が持つ固有振動数がそれぞれ異なるように設定される。従って、2つのレバー部254a、254bに対して振動が付与された場合、2つのレバー部254a、254bの固有振動数がそれぞれ異なることで共振現象の発生を抑制することができる。この結果、本実施形態では、2つのレバー部254a、254b同士の音叉効果により異音が発生することを抑制することができる。
また、本実施形態では、ペダル部200の踏み込み時、ガイド溝256に係合するセンサ駆動ピン212によって大きな荷重が付与される回動方向側に位置する一方のレバー部254aの剛性を、他方のレバー部254bの剛性よりも高くすることで、2つのレバー部254a、254b自体の耐久性を高めることができると共に、異音の発生を低減することができる。
さらに、本実施形態では、回動方向側に位置する一方のレバー部254aのガイド溝以外の部位にリブ255を設けることで、一方のレバー部254aと他方のレバー部254bとの剛性が異なる場合であってもストロークセンサ202の出力特性に影響を与えることがない。また、リブ255を、例えば、成形金型や鍛造成形等によって容易に且つ安価に製造することができる。
さらにまた、2つのレバー部254a、254bの先端部を繋ぐことで音叉効果を抑制することが可能であるが、本実施形態では、2つのレバー部254a、254bの先端部を繋がないで音叉効果による振動の増幅を抑制している。この結果、本実施形態では、センサ駆動ピン212を2つのレバー部254a、254bの先端部からガイド溝256に沿って容易に挿通させることができ、組付性を確保することができる。
さらにまた、本実施形態では、一方のレバー部254aにリブ255を設けるだけであり外形がそれ程大きくなることがないため、レイアウト性に影響しない。
次に、音叉効果を抑制する2つのレバー部の変形例について、以下説明する。
なお、回動方向側に位置する一方のレバー部の肉厚と、反対側に位置する他方のレバー部の肉厚とを異ならせることで2つのレバー部同士の剛性バランスを変えることが可能であるが、レバー部同士の肉厚が異なると一方及び他方(左右)のレバー部の共用性が低下するため、左右のレバー部同士の肉厚を同一又は略同一とすることが好ましい。
なお、回動方向側に位置する一方のレバー部の肉厚と、反対側に位置する他方のレバー部の肉厚とを異ならせることで2つのレバー部同士の剛性バランスを変えることが可能であるが、レバー部同士の肉厚が異なると一方及び他方(左右)のレバー部の共用性が低下するため、左右のレバー部同士の肉厚を同一又は略同一とすることが好ましい。
図6(a)は、第1変形例に係る2つのレバー部の平面図、図6(b)は、図6(a)のC−C線に沿った横断面図である。第1変形例に係る2つのレバー部310a、310bでは、回動方向側に位置する一方のレバー部310aの平面視した幅寸法W1を、反対側に位置する他方のレバー部310bの幅寸法W2よりも大きくすることで(W1>W2)、一方のレバー部310aの剛性を高くして2つのレバー部310a、310bの剛性バランスを変えている。
図7(a)は、第2変形例に係る2つのレバー部の平面図、図7(b)は、図7(a)のD−D線に沿った横断面図である。第2変形例に係る2つのレバー部320a、320bでは、回動方向側に位置する一方のレバー部320aの根元部322から先端部324までの長さL1を、反対側に位置する他方のレバー部320bの根元部326から先端部328までの長さL2よりも大きくすることで(L1>L2)、一方のレバー部320aの剛性を高くして2つのレバー部320a、320bの剛性バランスを変えている。
図8(a)は、第3変形例に係る2つのレバー部の平面図、図8(b)は、図8(a)のE−E線に沿った横断面図である。第3変形例に係る2つのレバー部330a、330bでは、回動方向側に位置する一方のレバー部330aを比較的硬質な金属材料で形成し、反対側に位置する他方のレバー部330bを比較的軟質な金属材料で形成することで、一方のレバー部330aの剛性を高くして2つのレバー部330a、330bの剛性バランスを変えている。
図9(a)は、第4変形例に係る2つのレバー部及び接続部の平面図、図9(b)は、図9(a)のF−F線に沿った横断面図、図9(c)は、図9(a)のG−G線に沿った横断面図である。第4変形例では、2つのレバー部340a、340a同士は、形状・材質共に共通であるが、2つのレバー部340a、340bの剛性よりも接続部342の剛性を高くしている。このため、接続部342と2つのレバー部340a、340bの固有振動数が異なることで、例えば、一方のレバー部340aから他方のレバー部340bに振動が伝達される前に接続部342によって振動が減衰される。このように、第4変形例では、2つのレバー部340a、340bと接続部342との間で剛性バランスを変えることで、音叉効果を抑制している。
12 ブレーキペダル
200 ペダル部(ペダル)
202 ストロークセンサ(ペダル操作量検出手段)
254a、254b、310a、310b、320a、320b、330a、330b、340a、340b レバー部
255 リブ
200 ペダル部(ペダル)
202 ストロークセンサ(ペダル操作量検出手段)
254a、254b、310a、310b、320a、320b、330a、330b、340a、340b レバー部
255 リブ
Claims (3)
- ペダルの操作に伴って回動すると共に、間隔をおいて配置された2つのレバー部の回動によって前記ペダルの操作量を検出するペダル操作量検出手段を備えたペダル装置において、
前記2つのレバー部の互いの剛性を異ならせることを特徴とするペダル装置。 - 請求項1記載のペダル装置において、
前記2つのレバー部のうち、前記ペダルを踏み込んだときの操作量を検出するための回動方向側に位置する一方のレバー部の剛性を、他方のレバー部の剛性よりも高く設定することを特徴とするペダル装置。 - 請求項2記載のペダル装置において、
前記回動方向側に位置する一方のレバー部には、リブが設けられることを特徴とするペダル装置。
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CN105383456A (zh) * | 2014-08-28 | 2016-03-09 | 马自达汽车株式会社 | 汽车的踏板行程传感器安装结构 |
JP2016048497A (ja) * | 2014-08-28 | 2016-04-07 | マツダ株式会社 | 自動車のペダルストロークセンサ取付け構造 |
-
2012
- 2012-12-06 JP JP2012267006A patent/JP2014115696A/ja active Pending
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