JP2015083394A - ストロークシミュレータ - Google Patents

Abstract

【課題】部品の組み付け作業が容易になるとともに、製造コストを低減することができ、さらに、耐久性を高めることができるストロークシミュレータを提供することを課題とする。
【解決手段】ストロークシミュレータ３０であって、シリンダ穴３１を有するシリンダ３０ａと、シリンダ穴３１に挿入されたピストン３２と、シリンダ穴３１の開口部３１ｂを閉塞する蓋部材３３と、ピストン３２と蓋部材３３との間に配置された第一コイルばね４０Ａと、を備えている。第一コイルばね４０Ａは、第一ばね部４１および第二ばね部４２を有し、第二ばね部４２の線径は、第一ばね部４１から離れるに従って漸次大きく形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用ブレーキシステムに用いられるストロークシミュレータに関する。

ブレーキ液圧を発生させる液圧発生装置としては、ブレーキ操作子を駆動源とするマスタシリンダと、モータを駆動源とするモータシリンダと、ブレーキ操作子に操作反力を付与するストロークシミュレータと、を備えているものがある。

従来のストロークシミュレータとしては、有底のシリンダ穴を有するシリンダと、シリンダ穴に挿入されたピストンと、シリンダ穴の開口部を閉塞する蓋部材と、ピストンと蓋部材との間に配置された二つのコイルばねと、を備えているものがある（例えば、特許文献１参照）。

前記した従来のストロークシミュレータでは、二つのコイルばねがガイド部材を介して直列に配置されている。そして、一方のコイルばねの線径よりも他方のコイルばねの線径が大きく形成されており、一方のコイルばねのばね定数よりも他方のコイルばねのばね定数が大きくなっている。この構成では、ブレーキ操作子の操作量に応じて反力特性が切り替わる。

また、従来のストロークシミュレータでは、ガイド部材とピストンとの間にゴム製のブッシュが配置されている。この構成では、一方のコイルばねの反力特性から他方のコイルばねの反力特性に切り替わるときに、両コイルばねの反力特性にブッシュの反力特性が付加されるため、ブレーキ操作子の操作反力を緩やかに変化させることができる。

特開２０１２−２０６７１１号公報

前記した従来のストロークシミュレータのように、ブッシュを設けた場合には、部品点数が多くなるため、部品の組み付け作業が煩雑になるとともに、製造コストが高くなるという問題がある。

本発明は、部品の組み付け作業が容易になるとともに、製造コストを低減することができるストロークシミュレータを提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明はブレーキ操作子に擬似的な操作反力を付与するストロークシミュレータである。前記ストロークシミュレータは、有底のシリンダ穴を有するシリンダと、前記シリンダ穴に挿入されたピストンと、前記シリンダ穴の開口部を閉塞する蓋部材と、前記ピストンと前記蓋部材との間に配置されたコイルばねと、を備えている。前記コイルばねは、第一ばね部および第二ばね部を有し、前記第二ばね部の線径は、前記第一ばね部から離れるに従って漸次大きく形成されている。

この構成では、第一ばね部のばね定数と第二ばね部のばね定数とが異なっており、ブレーキ操作子の操作量に応じて反力特性が切り替わるため、ブレーキ操作子の操作量に応じて適正な操作反力をブレーキ操作子に付与することができる。
また、第二ばね部の線径が第一ばね部から離れるに従って漸次大きく形成されているため、第二ばね部の収縮量が増加するに従って、第二ばね部からピストンに作用する反力は緩やかに大きくなる。したがって、本発明のストロークシミュレータでは、ブレーキ操作子の操作反力を緩やかに変化させることができ、ブレーキ操作時の違和感を緩和させることができる。
このように、本発明のストロークシミュレータでは、コイルばねによってブレーキ操作子の操作反力を緩やかに変化させることができる。したがって、ストロークシミュレータの部品点数を低減することができる。
また、本発明のストロークシミュレータでは、金属製のコイルばねを用いることで、ゴム製のブッシュを用いた場合に比べて、ストロークシミュレータの耐久性を高めることができる。

前記したストロークシミュレータの前記ピストンに、前記コイルばねの端部を支持するガイド部を設けた場合には、コイルばねを安定して伸縮させることができる。
なお、ガイド部をピストンの端部に突設した場合には、部品点数を低減するとともに、ピストンとコイルばねとを組み付け易くなる。

前記したストロークシミュレータに、前記ピストンに取り付けられた第一ガイド部材と、前記第一ガイド部材と前記蓋部材との間に配置された第二ガイド部材と、前記第一ガイド部材と前記第二ガイド部材とを連結するロッドと、を設けてもよい。この場合には、前記第二ガイド部材を前記第一ガイド部材に対して前記ロッドの軸方向に移動自在とし、前記第一ガイド部材に前記コイルばねの一端を支持させ、前記第二ガイド部材に前記コイルばねの他端を支持させてもよい。この構成では、コイルばねを安定して伸縮させることができる。

前記したストロークシミュレータの前記第二ばね部と前記蓋部材との間に、前記第二ばね部の最大線径よりも線径が大きく形成された他のコイルばねを介設してもよい。

この構成では、他のコイルばねによってブレーキ操作子に対して大きな操作反力を付与することができる。さらに、第一ばね部の反力特性から他のコイルばねの反力特性に切り替わる切替点の近傍範囲において、第一ばね部および他のコイルばねの反力特性に第二ばね部の反力特性が付加されるため、ブレーキ操作子の操作反力を緩やかに変化させることができる。

前記したストロークシミュレータにおいて、前記コイルばねの少なくとも一部を前記他のコイルばねに挿入することが望ましい。このように、両コイルばねの少なくも一部をシリンダ穴の径方向に重複させた場合には、両コイルばねの収容スペースを小さくすることができ、ひいては、ストロークシミュレータを小型化することができる。

本発明では、ストロークシミュレータの部品点数を低減することができるため、部品の組み付け作業が容易になるとともに、製造コストを低減することができる。さらに、ストロークシミュレータの耐久性を高めることができる。

第一実施形態のストロークシミュレータを用いた車両用ブレーキシステムを示した模式図である。 第一実施形態のストロークシミュレータを示した側断面図である。 第二実施形態のストロークシミュレータを示した側断面図である。

本発明の各実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。

［第一実施形態］
第一実施形態では、本発明のストロークシミュレータを図１に示す車両用ブレーキシステムＡに適用した場合を例として説明する。

車両用ブレーキシステムＡは、原動機（エンジンや電動モータ等）の起動時に作動するバイ・ワイヤ（By Wire）式のブレーキシステムと、非常時や原動機の停止時などに作動する油圧式のブレーキシステムの双方を備えるものである。

車両用ブレーキシステムＡは、ブレーキペダルＰ（特許請求の範囲における「ブレーキ操作子」）の操作量に応じてブレーキ液圧を発生させる液圧発生装置１と、モータを駆動源としてブレーキ液圧を発生させるモータシリンダ２と、車両挙動の安定化を支援する液圧制御装置３と、を備えている。
車両用ブレーキシステムＡは、エンジン（内燃機関）のみを動力源とする自動車のほか、モータを併用するハイブリッド自動車やモータのみを動力源とする電気自動車・燃料電池自動車等にも搭載することができる。

液圧発生装置１は、ブレーキペダルＰを駆動源とするマスタシリンダ２０と、ブレーキペダルＰに操作反力を付与するストロークシミュレータ３０と、制御装置５０と、を備えている。

マスタシリンダ２０は、シリンダ穴２１が形成された基体１０と、シリンダ穴２１に挿入されたセコンダリピストン２２およびプライマリピストン２３と、シリンダ穴２１内に収容された二つのコイルばね２４，２５と、を備えている。

基体１０は、車両に搭載される略直方体状の金属部品であり、内部に有底のシリンダ穴２１および複数の液圧路１１ａ，１１ｂ，１２，１４ａ，１４ｂが設けられている。また、基体１０にはリザーバ２６等の各種部品が取り付けられる。

シリンダ穴２１の底面２１ａと、底面２１ａ側のセコンダリピストン２２との間には底面側圧力室２１ｃが形成されている。底面側圧力室２１ｃにはコイルばね２４が収容されている。
セコンダリピストン２２と、開口部２１ｂ側のプライマリピストン２３との間には開口側圧力室２１ｄが形成されている。また、開口側圧力室２１ｄにはコイルばね２５が収容されている。

ブレーキペダルＰのロッドＰ１は、開口部２１ｂからシリンダ穴２１内に挿入されている。ロッドＰ１の先端部はプライマリピストン２３に連結されている。両ピストン２２，２３は、ブレーキペダルＰの踏力を受けてシリンダ穴２１内を底面２１ａ側に摺動し、両圧力室２１ｃ，２１ｄ内のブレーキ液を加圧する。

シリンダ穴２１にはリザーバ２６が接続されている。リザーバ２６はブレーキ液を貯溜する容器であり、基体１０の上面に取り付けられている。

ストロークシミュレータ３０は、シリンダ穴３１が形成されたシリンダ３０ａと、シリンダ穴３１に挿入されたピストン３２と、シリンダ穴３１の開口部３１ｂを閉塞する蓋部材３３と、シリンダ穴３１内に収容された第一コイルばね４０Ａおよび第二コイルばね４０Ｂと、を備えている。

ストロークシミュレータ３０では、マスタシリンダ２０で発生したブレーキ液圧によって、ピストン３２が両コイルばね４０Ａ，４０Ｂの付勢力に抗して蓋部材３３側に移動する。そして、両コイルばね４０Ａ，４０Ｂによって付勢されたピストン３２によってブレーキペダルＰに擬似的な操作反力が付与される。

モータシリンダ２は、図示は省略するが、シリンダ内を摺動するピストンと、モータおよび駆動力伝達部を有するアクチュエータと、を備えている。駆動力伝達部は、モータの回転動力を進退運動に変換したうえでピストンに伝達する。ピストンは、モータの駆動力を受けてシリンダ内を摺動し、シリンダ内のブレーキ液を加圧する。

次に、車両用ブレーキシステムＡの各液圧路について説明する。
二つのメイン液圧路１１ａ，１１ｂは、マスタシリンダ２０のシリンダ穴２１を起点とする液圧路である。
第一メイン液圧路１１ａは、マスタシリンダ２０の底面側圧力室２１ｃに通じている。また、第二メイン液圧路１１ｂは、マスタシリンダ２０の開口側圧力室２１ｄに通じている。両メイン液圧路１１ａ，１１ｂの終点である二つの出力ポート１６，１６には、液圧制御装置３に至る配管Ｈａ，Ｈｂが連結されている。

分岐液圧路１２は、第一メイン液圧路１１ａを起点する液圧路であり、分岐液圧路１２の終点となる出力ポート１８には、ストロークシミュレータ３０に至る配管Ｈｅが連結されている。マスタシリンダ２０とストロークシミュレータ３０とは、第一メイン液圧路１１ａ、分岐液圧路１２および配管Ｈｅを介して連通している。また、分岐液圧路１２には常閉型電磁弁１３が設けられている。

第一連絡液圧路１４ａは、第一メイン液圧路１１ａを起点とする液圧路である。また、第二連絡液圧路１４ｂは、第二メイン液圧路１１ｂを起点とする液圧路である。両連絡液圧路１４ａ，１４ｂの終点である二つの出力ポート１７，１７には、モータシリンダ２に至る配管Ｈｃ，Ｈｄが連結されている。

第一メイン液圧路１１ａにおいて、第一連絡液圧路１４ａとの連結部位よりも上流側（マスタシリンダ２０側）には、第一常開型電磁弁１５ａが設けられている。
第二メイン液圧路１１ｂにおいて、第二連絡液圧路１４ｂとの連結部位よりも上流側（マスタシリンダ２０側）には、第二常開型電磁弁１５ｂが設けられている。

二つの圧力センサ１９ａ，１９ｂは、ブレーキ液圧の大きさを検知するものであり、両圧力センサ１９ａ，１９ｂで取得された情報は、制御装置５０に出力される。

第一圧力センサ１９ａは、第二常開型電磁弁１５ｂよりも上流側に配置されており、マスタシリンダ２０で発生したブレーキ液圧を検知する。
第二圧力センサ１９ｂは、第一常開型電磁弁１５ａよりも下流側に配置されており、モータシリンダ２で発生したブレーキ液圧を検知する。

制御装置５０は、両圧力センサ１９ａ，１９ｂやストロークセンサ等の各種センサから得られた情報や予め記憶させておいたプログラム等に基づいて、モータシリンダ２の作動および各電磁弁１３，１５ａ，１５ｂの開閉を制御する。

液圧制御装置３は、車輪ブレーキの各ホイールシリンダＷに付与するブレーキ液圧を適宜制御することで、アンチロックブレーキ制御や挙動安定化制御等の各種液圧制御を実行し得る構成を備えており、配管を介して各ホイールシリンダＷに接続されている。
なお、図示は省略するが、液圧制御装置３は、電磁弁やポンプ等が設けられた液圧ユニット、ポンプを駆動するためのモータ、電磁弁やモータ等を制御するための制御装置等を備えている。

次に車両用ブレーキシステムＡの動作について概略説明する。
車両用ブレーキシステムＡでは、車両のイグニッションスイッチがＯＮになると、第一常開型電磁弁１５ａおよび第二常開型電磁弁１５ｂが閉弁する。なお、ブレーキペダルＰが僅かに操作されたことをストロークセンサ（図示せず）が検出したときに、第一常開型電磁弁１５ａおよび第二常開型電磁弁１５ｂを閉弁してもよい。
これにより、第一メイン液圧路１１ａの上流側と下流側とが遮断されるとともに、第二メイン液圧路１１ｂの上流側と下流側とが遮断される。また、常閉型電磁弁１３は開弁する。

この状態では、ブレーキペダルＰの操作によってマスタシリンダ２０で発生したブレーキ液圧は、ホイールシリンダＷに伝達されずに、ストロークシミュレータ３０に伝達される。そして、ストロークシミュレータ３０では、ピストン３２が両コイルばね４０Ａ，４０Ｂの付勢力に抗して蓋部材３３側に移動することで、ブレーキペダルＰのストロークが許容される。このとき、両コイルばね４０Ａ，４０Ｂによって付勢されたピストン３２によって擬似的な操作反力がブレーキペダルＰに付与される。

また、ストロークセンサ（図示せず）によってブレーキペダルＰの踏み込みが検出されると、モータシリンダ２が駆動する。制御装置５０は、モータシリンダ２から出力されたブレーキ液圧（第二圧力センサ１９ｂで検知されたブレーキ液圧）と、マスタシリンダ２０から出力されたブレーキ液圧（第一圧力センサ１９ａで検知されたブレーキ液圧）とを対比し、その対比結果に基づいてモータシリンダ２の駆動を制御する。このようにして、モータシリンダ２ではブレーキペダルＰの操作量に応じてブレーキ液圧を発生させる。

モータシリンダ２で発生したブレーキ液圧は、液圧制御装置３を介して各ホイールシリンダＷに伝達され、各ホイールシリンダＷが作動することにより、各車輪に制動力が付与される。

また、モータシリンダ２が作動しない状態（例えば、電力が得られない場合や非常時など）においては、第一常開型電磁弁１５ａおよび第二常開型電磁弁１５ｂが開弁している。これにより、第一メイン液圧路１１ａの上流側と下流側とが通じるとともに、第二メイン液圧路１１ｂの上流側と下流側とが通じる。また、常閉型電磁弁１３は閉弁する。この状態では、マスタシリンダ２０で発生したブレーキ液圧が各ホイールシリンダＷに伝達される。

次に、第一実施形態のストロークシミュレータ３０の具体的な構成について説明する。
ストロークシミュレータ３０は、図２に示すように、有底のシリンダ穴３１を有するシリンダ３０ａと、シリンダ穴３１に挿入されたピストン３２と、シリンダ穴３１の開口部３１ｂを閉塞する蓋部材３３と、ピストン３２と蓋部材３３との間に配置された金属製の第一コイルばね４０Ａおよび第二コイルばね４０Ｂ（特許請求の範囲における「コイルばね」および「他のコイルばね」）と、を備えている。

シリンダ３０ａは、車両に搭載される金属部品である。シリンダ３０ａの先端部には連絡液路３０ｃが形成されている。連絡液路３０ｃの一端は、シリンダ３０ａの外面に開口しており、配管Ｈｅ（図１参照）が連結されている。

シリンダ穴３１は、段付きの円筒状の穴であり、シリンダ３０ａの基端面３０ｂに開口している。シリンダ穴３１には、底面３１ａから軸方向の略中央部に亘って第一収容室３４が形成されるとともに、第一収容室３４の基端部から開口部３１ｂに亘って第二収容室３５が形成されている。すなわち、シリンダ穴３１の先端側に第一収容室３４が配置され、基端側に第二収容室３５が配置されている。また、第一収容室３４よりも第二収容室３５が拡径されている。

第一収容室３４は、ピストン３２が収容される部位である。第一収容室３４の内周面において、軸方向の略中央部には、保持溝３４ａが全周に亘って形成されている。保持溝３４ａには環状のシール部材３４ｂが嵌め込まれている。

第一収容室３４の内周面において、保持溝３４ａよりも先端側には、連絡液路３０ｃが開口している。図１に示すように、マスタシリンダ２０の底面側圧力室２１ｃと、ストロークシミュレータ３０の第一収容室３４とは、第一メイン液圧路１１ａ、分岐液圧路１２、配管Ｈｅおよび連絡液路３０ｃを通じて連通している。

ピストン３２は、図２に示すように、有底の円筒状の部材であり、第一収容室３４内に収容されている。ピストン３２は第一収容室３４内で軸方向に往復動自在である。
また、シール部材３４ｂの内周部がピストン３２の外周面に接することで、ピストン３２の外周面と第一収容室３４の内周面との間が液密にシールされている。

ピストン３２は、開口部３２ａが先端側に配置され、底部３２ｂが基端側に配置されている。
ピストン３２の基端面３２ｃの中央部にはガイド部３２ｄが突設されている。ピストン３２の先端部が第一収容室３４の底面３１ａに当接した状態では、ガイド部３２ｄは第二収容室３５内に突出している。

ピストン３２の周壁部において先端側の部位には複数の連通穴３２ｅが貫通している。各連通穴３２ｅは、ピストン３２の周方向に等間隔に配置されている。

ピストン３２の基端面３２ｃには、ガイド部材３６が取り付けられている。ガイド部材３６には、有底の円筒部３６ｂと、円筒部３６ｂの先端側の開口縁部に形成されたフランジ３６ａと、が形成されている。

ガイド部材３６の円筒部３６ｂは、ピストン３２のガイド部３２ｄに外嵌される部位であり、ピストン３２側が開口し、蓋部材３３側に底部が形成されている。また、円筒部３６ｂは第一コイルばね４０Ａの先端部に挿入される部位である。

蓋部材３３は、第二収容室３５の基端部に内嵌されており、シリンダ穴３１の開口部３１ｂを閉塞している。第二収容室３５の内周面の溝に嵌め込まれたクリップ３３ｃによって、蓋部材３３の抜け止めが構成されている。
蓋部材３３の本体部３３ａの先端側の面の中央部には、円柱状のガイド部３３ｂが突設されている。ガイド部３３ｂは第二コイルばね４０Ｂの基端部に挿入される部位である。
蓋部材３３のガイド部３３ｂの先端面の中央部には、凹部３３ｄが形成されている。この凹部３３ｄは第一コイルばね４０Ａの基端部が挿入される部位である。

第一コイルばね４０Ａは、第二収容室３５内に収容されており、ガイド部材３６と蓋部材３３との間に介設されている。第一コイルばね４０Ａは、一本の線材を螺旋状に巻いたものである。
第一コイルばね４０Ａは、先端側に配置された第一ばね部４１と、基端側に配置された第二ばね部４２と、を有している。
第一ばね部４１の先端部には、ガイド部材３６の円筒部３６ｂが挿入されている。第一ばね部４１の先端部は、ガイド部材３６のフランジ３６ａに当接している。

第一コイルばね４０Ａの基端部は、蓋部材３３のガイド部３３ｂの凹部３３ｄに挿入されている。第一コイルばね４０Ａの基端部は、凹部３３ｄの底面に当接している。
第一コイルばね４０Ａは、ガイド部材３６の円筒部３６ｂおよび蓋部材３３のガイド部３３ｂによって、第二収容室３５内に位置決めされている。

第一ばね部４１の線径は、第一ばね部４１の先端部から基端部に亘って同じ大きさに形成されている。
第二ばね部４２は、第一ばね部４１の基端部に連続して形成されており、第一ばね部４１および第二ばね部４２は同径に形成されている。
第二ばね部４２の線径は、第一ばね部４１から離れるに従って漸次大きく形成されている。すなわち、第二ばね部４２の線径は、第二ばね部４２の先端部（始端）から基端部（終端）に向かうに従って漸次大きく形成されている。これにより、第二ばね部４２のばね定数は、収縮量が増加するに従って大きくなる。したがって、第二ばね部４２の圧縮変形による反力特性は、第二ばね部４２の収縮量に応じて緩やかに変化する。

第二コイルばね４０Ｂは、第二収容室３５内に収容されており、ガイド部材３６と蓋部材３３との間に配置されている。第二コイルばね４０Ｂは、一本の線材を螺旋状に巻いたものである。第一コイルばね４０Ａの径Ｄ１よりも第二コイルばね４０Ｂの径Ｄ２が大きく形成されている。
なお、第一コイルばね４０Ａおよび第二コイルばね４０Ｂの径とは、両コイルばね４０Ａ，４０Ｂの軸線に対して垂直な方向において、両コイルばね４０Ａ，４０Ｂの軸線の両側に配置された線材の断面中心間の距離である。

第二コイルばね４０Ｂの先端部以外の部位には、蓋部材３３のガイド部３３ｂが挿入されている。また、第二コイルばね４０Ｂの外周部は、第二収容室３５の内周面の近くに配置されている。これにより、第二コイルばね４０Ｂは第二収容室３５内に位置決めされている。

第二コイルばね４０Ｂの先端部は、蓋部材３３のガイド部３３ｂよりも先端側に突出している。第二コイルばね４０Ｂの先端部には、第一コイルばね４０Ａの基端側の部位が挿入されている。
このように、第一コイルばね４０Ａと第二コイルばね４０Ｂとの一部がシリンダ穴３１の径方向に重複している。

第二コイルばね４０Ｂは、ピストン３２が最も先端側に位置した状態（初期状態）において、ガイド部材３６のフランジ３６ａと蓋部材３３の本体部３３ａとの間の間隔よりも小さく形成されている。
そして、ピストン３２が基端側に移動すると、第二コイルばね４０Ｂの両端部がガイド部材３６のフランジ３６ａおよび蓋部材３３の本体部３３ａにそれぞれ当接し、第二コイルばね４０Ｂがピストン３２と蓋部材３３との間で収縮する。

第二コイルばね４０Ｂの線径は、第二ばね部４２の最大線径よりも大きく形成されている。第二コイルばね４０Ｂの線径は、第二コイルばね４０Ｂの先端部から基端部に亘って同じ大きさに形成されている。これにより、第一コイルばね４０Ａのばね定数よりも第二コイルばね４０Ｂのばね定数が大きくなっている。

図１に示すように、マスタシリンダ２０で発生したブレーキ液圧は、第一メイン液圧路１１ａ、分岐液圧路１２、配管Ｈｅおよび連絡液路３０ｃを通じて、ストロークシミュレータ３０の第一収容室３４内に伝達される。

そして、第一収容室３４内のブレーキ液圧によって、ピストン３２が基端側（蓋部材３３側）に押し出されると、図２に示すように、第一コイルばね４０Ａがガイド部材３６と蓋部材３３との間で収縮される。
このとき、第一コイルばね４０Ａの先端部はガイド部材３６に支持され、第一コイルばね４０Ａの基端部は蓋部材３３のガイド部３３ｂに支持されているため、第一コイルばね４０Ａを安定して収縮させることができる。

第一コイルばね４０Ａが収縮し始めたとき、すなわち、第一収容室３４内のブレーキ液圧が小さいときは、第一ばね部４１が大きく収縮し、第二ばね部４２および第二コイルばね４０Ｂは殆ど収縮しない。したがって、第一収容室３４内のブレーキ液圧が小さいときには、ピストン３２に対して主に第一ばね部４１の反力特性による反力が作用する。

第一収容室３４内のブレーキ液圧が大きくなると、第二ばね部４２が大きく収縮し、第二ばね部４２の収縮量が増加するに従って、第二ばね部４２からピストン３２に作用する反力が緩やかに大きくなる。

第一収容室３４内のブレーキ液圧が更に大きくなると、ガイド部材３６および蓋部材３３に挟まれて第二コイルばね４０Ｂが大きく収縮する。これにより、ピストン３２に対して主に第二コイルばね４０Ｂの反力特性による反力が作用する。

なお、第一ばね部４１の反力特性から第二コイルばね４０Ｂの反力特性に切り替わる切替点の近傍範囲では、第一ばね部４１および第二コイルばね４０Ｂの反力特性に第二ばね部４２の反力特性が付加されるため、両コイルばね４０Ａ，４０Ｂからピストン３２に作用する反力が緩やかに変化する。

以上のようなストロークシミュレータ３０では、図２に示すように、第一ばね部４１、第二ばね部４２および第二コイルばね４０Ｂのばね定数が異なっており、ブレーキペダルＰ（図１参照）の操作量に応じて反力特性が切り替わるため、ブレーキペダルＰの操作量に応じて適正な操作反力をブレーキペダルＰに付与することができる。

また、第二ばね部４２の線径は第一ばね部４１から離れるに従って漸次大きく形成されているため、第二ばね部４２の収縮量が増加するに従って、第二ばね部４２からピストン３２に作用する反力は緩やかに大きくなる。
そして、第一ばね部４１の反力特性から第二コイルばね４０Ｂの反力特性に切り替わる切替点の近傍範囲において、第一ばね部４１および第二コイルばね４０Ｂの反力特性に第二ばね部４２の反力特性が付加される。
これにより、第一実施形態のストロークシミュレータ３０では、ブレーキペダルＰ（図１参照）の操作反力を緩やかに変化させることができ、ブレーキ操作時の違和感を緩和させることができる。

このように、第一実施形態のストロークシミュレータ３０では、二つのコイルばね４０Ａ，４０Ｂを用いて、ブレーキペダルＰ（図１参照）の操作反力を緩やかに変化させることができる。したがって、ストロークシミュレータ３０の部品点数を低減することができ、部品の組み付け作業が容易になるとともに、製造コストを低減することができる。

また、金属製の二つのコイルばね４０Ａ，４０Ｂによって、ブレーキペダルＰに操作反力を付与しているため、ゴム製のブッシュを用いた場合に比べて、ストロークシミュレータ３０の耐久性を高めることができる。

また、第一コイルばね４０Ａと第二コイルばね４０Ｂとの一部がシリンダ穴３１の径方向に重複しているため、両コイルばね４０Ａ，４０Ｂの収容スペースを小さくすることができ、ひいては、ストロークシミュレータ３０を小型化することができる。

以上、本発明の第一実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
例えば、第二コイルばね４０Ｂを設けることなく、第一コイルばね４０Ａのみをピストン３２と蓋部材３３との間に配置してもよい。

また、第一ばね部４１を基端側（蓋部材３３側）に配置し、第二ばね部４２を先端側（ピストン３２側）に配置してもよい。

また、ガイド部材３６を設けることなく、第一コイルばね４０Ａの端部にピストン３２のガイド部３２ｄを直接挿入してもよい。この構成では、ストロークシミュレータ３０の部品点数を低減するとともに、ピストン３２と第一コイルばね４０Ａとを組み付け易くなる。

［第二実施形態］
次に、第二実施形態のストロークシミュレータ３０について説明する。
第二実施形態のストロークシミュレータ３０は、図３に示すように、第一ガイド部材３６、第二ガイド部材３７およびロッド３８を備えている点で、第一実施形態のストロークシミュレータ３０（図２参照）と異なっている。

第一ガイド部材３６は、第一実施形態のガイド部材３６（図２参照）と同じ構成の部材である。第一ガイド部材３６の円筒部３６ｂは、第一コイルばね４０Ａの先端部に挿入され、第一コイルばね４０Ａの先端部がフランジ３６ａに当接している。また、第一ガイド部材３６の円筒部３６ｂの底部の中央部には貫通穴３６ｃが形成されている。

第二ガイド部材３７は、第一ガイド部材３６と蓋部材３３との間に配置されている。第二ガイド部材３７には、有底の円筒部３７ｂと、円筒部３７ｂの先端側の開口縁部に形成されたフランジ３７ａと、が形成されている。第二ガイド部材３７の円筒部３７ｂは、ピストン３２側が開口し、蓋部材３３側に底部が配置されている。

第二ガイド部材３７の円筒部３７ｂの内径は、第一ガイド部材３６の円筒部３６ｂの外径よりも大きく形成されており、第二ガイド部材３７の円筒部３７ｂに第一ガイド部材３６の円筒部３６ｂの底部が挿入されている。

第二ガイド部材３７の円筒部３７ｂの底部の中央部には貫通穴３７ｃが形成されている。第二ガイド部材３７の貫通穴３７ｃには、ロッド３８の基端部３８ｂが固定されている。
ロッド３８の先端部３８ａは、第一ガイド部材３６の円筒部３６ｂの貫通穴３６ｃに挿通されている。
ロッド３８は第一ガイド部材３６に対して軸方向に移動自在である。これにより、第二ガイド部材３７は、第一ガイド部材３６に対して、ロッド３８の軸方向（シリンダ穴３１の軸方向）に移動自在となっている。

第二ガイド部材３７の円筒部３７ｂには、第一コイルばね４０Ａの基端部が挿入されている。第一コイルばね４０Ａの基端部は円筒部３７ｂの底面に当接している。
また、第二ガイド部材３７の円筒部３７ｂは、第二コイルばね４０Ｂの先端部に挿入されている。第二コイルばね４０Ｂの先端部はフランジ３７ａに当接している。
このように、第一コイルばね４０Ａの基端部と第二コイルばね４０Ｂの先端部との間に第二ガイド部材３７が介設されている。

第二実施形態のストロークシミュレータでは、第一収容室３４内のブレーキ液圧が小さいときは、第一ガイド部材３６と第二ガイド部材３７との間で、第一ばね部４１が大きく収縮し、ピストン３２に対して主に第一ばね部４１の反力特性による反力が作用する。
第一収容室３４内のブレーキ液圧が大きくなると、第二ばね部４２が大きく収縮し、第二ばね部４２の収縮量が増加するに従って、第二ばね部４２からピストン３２に作用する反力が緩やかに大きくなる。
そして、第一収容室３４内のブレーキ液圧が更に大きくなると、第二ガイド部材３７および蓋部材３３の間で第二コイルばね４０Ｂが大きく収縮し、ピストン３２に対して主に第二コイルばね４０Ｂの反力特性による反力が作用する。

第一ばね部４１の反力特性から第二コイルばね４０Ｂの反力特性に切り替わる切替点の近傍範囲では、第一ばね部４１および第二コイルばね４０Ｂの反力特性に第二ばね部４２の反力特性が付加されるため、両コイルばね４０Ａ，４０Ｂからピストン３２に作用する反力が緩やかに変化する。

以上のような第二実施形態のストロークシミュレータでは、第一ガイド部材３６および第二ガイド部材３７はロッド３８にガイドされながら移動するため、両コイルばね４０Ａ，４０Ｂを安定して伸縮させることができる。

なお、第二実施形態についても第一実施形態と同様に、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
例えば、第二コイルばね４０Ｂを設けることなく、第二ガイド部材３７を蓋部材３３に取り付け、第一コイルばね４０Ａのみを第一ガイド部材３６と第二ガイド部材３７との間に配置してもよい。
この構成では、第一収容室３４内のブレーキ液圧が小さいときには、主に第一ばね部４１の反力特性による反力がピストン３２に作用する。そして、第一収容室３４内のブレーキ液圧が大きくなり、第二ばね部４２の収縮量が増加するに従って、第二ばね部４２からピストンに作用する反力が緩やかに大きくなる。

１ 液圧発生装置
２ モータシリンダ
３ 液圧制御装置
１０ 基体
１１ａ 第一メイン液圧路
１１ｂ 第二メイン液圧路
１２ 分岐液圧路
１３ 常閉型電磁弁
１４ａ 第一連絡液圧路
１４ｂ 第二連絡液圧路
１５ａ 第一常開型電磁弁
１５ｂ 第二常開型電磁弁
２０ マスタシリンダ
２１ シリンダ穴
２１ｃ 底面側圧力室
２１ｄ 開口側圧力室
２２ セコンダリピストン
２３ プライマリピストン
３０ ストロークシミュレータ
３０ａ シリンダ
３１ シリンダ穴
３２ ピストン
３２ｄ ガイド部
３３ 蓋部材
３３ａ 本体部
３３ｂ ガイド部
３３ｄ 凹部
３４ 第一収容室
３５ 第二収容室
３６ ガイド部材（第一ガイド部材）
３６ａ フランジ
３６ｂ 円筒部
３６ｃ 貫通穴
３７ 第二ガイド部材
３７ａ フランジ
３７ｂ 円筒部
３７ｃ 貫通穴
３８ ロッド
４０Ａ 第一コイルばね
４０Ｂ 第二コイルばね
４１ 第一ばね部
４２ 第二ばね部
５０ 制御装置
Ａ 車両用ブレーキシステム
Ｐ ブレーキペダル
Ｗ ホイールシリンダ

Claims (5)

1. ブレーキ操作子に擬似的な操作反力を付与するストロークシミュレータであって、
   有底のシリンダ穴を有するシリンダと、
   前記シリンダ穴に挿入されたピストンと、
   前記シリンダ穴の開口部を閉塞する蓋部材と、
   前記ピストンと前記蓋部材との間に配置されたコイルばねと、を備え、
   前記コイルばねは、
   第一ばね部および第二ばね部を有し、
   前記第二ばね部の線径は、前記第一ばね部から離れるに従って漸次大きく形成されていることを特徴とするストロークシミュレータ。
2. 前記ピストンには、前記コイルばねの端部を支持するガイド部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のストロークシミュレータ。
3. 前記ピストンに取り付けられた第一ガイド部材と、
   前記第一ガイド部材と前記蓋部材との間に配置された第二ガイド部材と、
   前記第一ガイド部材と前記第二ガイド部材とを連結するロッドと、を備え、
   前記第二ガイド部材は、前記第一ガイド部材に対して前記ロッドの軸方向に移動自在であり、
   前記第一ガイド部材に前記コイルばねの一端が支持され、
   前記第二ガイド部材に前記コイルばねの他端が支持されていることを特徴とする請求項１に記載のストロークシミュレータ。
4. 前記第二ばね部と前記蓋部材との間に、前記第二ばね部の最大線径よりも線径が大きく形成された他のコイルばねが介設されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のストロークシミュレータ。
5. 前記コイルばねの少なくとも一部が前記他のコイルばねに挿入されていることを特徴とする請求項４に記載のストロークシミュレータ。

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