JP2017013571A - Stroke Simulator - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stroke simulator which can improve a brake feeling by a simple constitution.SOLUTION: A stroke simulator device 40 comprises a housing 41, a first piston 42 and a second piston 44. The first piston 42 comprises an elastic member 421 in which an annular groove 425 is formed, and which is pressure-inserted into the annular groove 425. An internal peripheral face of the housing 41 has a first pressing face in which the elastic member 421 presses the internal peripheral face of the housing 41 in a state that the first piston 42 is in an initial position, the internal peripheral face of the housing 41 has a second pressing face in which the elastic member 421 presses the internal peripheral face of the housing 41 in a state that the first piston is moved for a prescribed distance, and a first inside diameter being an inside diameter of the housing 41 at the first pressing face is larger than a second inside diameter being an inside diameter of the housing 41 at the second pressing face.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ブレーキペダルの操作力に応じた大きさのストロークをブレーキペダルに発生させるストロークシミュレータに関するものである。 The present invention relates to a stroke simulator that causes a brake pedal to generate a stroke having a magnitude corresponding to the operating force of the brake pedal.

従来のストロークシミュレータは、ハウジング内に、ドライバのブレーキペダルの操作力に応じた液圧に基づいて移動する第1ピストン、第2ピストンおよびゴムキャップと、液圧上昇の際のゴムキャップの最大移動範囲を規制するゴム受容部と、液圧に対抗する向きに第1ピストン、第2ピストンおよびゴムキャップを付勢する第1スプリングおよび第2スプリングとを備えている。また、ハウジングの内周部は、該ハウジングと第1ピストンとにより区画形成される第1のシミュレータ室および該第1のシミュレータ室と反対側に第2のシミュレータ室が形成されている。また、第1スプリングは第1ピストンと第2ピストンとの間に配設され、第2スプリングは第2ピストンとゴム受容部との間に配設されている。さらに、第1ピストンは略円柱形状をなし、円柱の表面に形成された円環溝にリング状のカップが取り付けられ、該カップがハウジングの内周部に軸方向に摺動可能に押圧することで第1のシミュレータ室をシールしている。 In the conventional stroke simulator, the first piston, the second piston, and the rubber cap that move based on the hydraulic pressure corresponding to the operating force of the brake pedal of the driver in the housing, and the maximum movement of the rubber cap when the hydraulic pressure increases. A rubber receiving portion that regulates the range, and a first spring and a second spring that bias the first piston, the second piston, and the rubber cap in a direction that opposes the hydraulic pressure are provided. The inner peripheral portion of the housing is formed with a first simulator chamber defined by the housing and the first piston, and a second simulator chamber on the opposite side of the first simulator chamber. The first spring is disposed between the first piston and the second piston, and the second spring is disposed between the second piston and the rubber receiving portion. Further, the first piston has a substantially cylindrical shape, and a ring-shaped cup is attached to an annular groove formed on the surface of the cylinder, and the cup presses the inner periphery of the housing so as to be slidable in the axial direction. The first simulator room is sealed.

特開2007−210372JP2007-210372

上記した特許文献1に記載されている従来のストロークシミュレータでは、ドライバのブレーキペダルの操作力に応じた液圧の上昇に伴って、第1スプリングを圧縮しつつ第1ピストンがゴムキャップ側に移動し、次いで第2スプリングを圧縮しつつ第2ピストンとゴムキャップとが一体的にゴム受容部側へ移動し、このときのスプリングの反発力により、ドライバに所定のブレーキフィーリングを与えるようにしている。 In the conventional stroke simulator described in Patent Document 1 described above, the first piston moves toward the rubber cap while compressing the first spring as the hydraulic pressure increases according to the operating force of the brake pedal of the driver. Then, while compressing the second spring, the second piston and the rubber cap move integrally to the rubber receiving portion side, and the repulsive force of the spring at this time gives the driver a predetermined brake feeling. Yes.

また、ゴムキャップにはゴム製の緩衝弾性体が装着され、第1スプリングの圧縮終了間際、および第2スプリングの圧縮終了間際に、緩衝弾性体が圧縮されることにより、全体のスプリング特性を2次曲線的に滑らかに変化させて、ドライバに良好なブレーキフィーリングを与えるようにしている。 The rubber cap is provided with a rubber buffer elastic body, and the buffer elastic body is compressed just before the end of compression of the first spring and just before the end of compression of the second spring. The second curve is smoothly changed to give the driver a good brake feeling.

しかしながら、上述した特許文献1に記載されているストロークシミュレータでは、ドライバによるブレーキ操作初期におけるブレーキペダルの操作力が小さいため、第1ピストンに取り付けられたカップがハウジングに軸方向に摺動可能に押圧していることによる摺動抵抗の影響が大きい。これにより、ドライバによるブレーキペダルの操作力が小さいブレーキ操作初期の状態とドライバによるブレーキペダルの操作力が十分にされた状態とでは、ドライバが感じるブレーキフィーリングが異なってしまう。これにより、ドライバに対してブレーキ操作の違和感を与えてしまう虞がある。 However, in the stroke simulator described in Patent Document 1 described above, since the operation force of the brake pedal at the initial stage of the brake operation by the driver is small, the cup attached to the first piston presses against the housing so as to be slidable in the axial direction. The effect of sliding resistance is large. As a result, the brake feeling felt by the driver differs between the initial brake operation state where the brake pedal operation force by the driver is small and the brake pedal operation force sufficient by the driver. This may give the driver a feeling of strangeness in the brake operation.

そこで、本発明は、簡易な構成によってブレーキフィーリングを向上できるストロークシミュレータを提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a stroke simulator that can improve the brake feeling with a simple configuration.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、ブレーキペダルの操作力に応じた大きさのストロークをブレーキペダルに発生させるためのストロークシミュレータ装置であって、ハウジングと、ハウジング内に液密的に摺動自在に配設された第1ピストンと、第1ピストンの一端側に形成され、ブレーキペダルの操作力に応じた液圧は供給される液圧室と、第1ピストンの他端部に配設され、該第1ピストンと一体的に移動可能な第2ピストンと、第1ピストンは、外周面に円環状溝が形成され、該円環状溝に圧入されるとともにハウジングの内周面に摺動可能に押圧する弾性部材と、液圧室の容積が増加する向きへの第2ピストンの移動範囲を規制するストッパと、第1ピストンと第2ピストンとの間に配設され、液圧室の容積が減少する向きに第1ピストンを付勢する第1バネと、液圧室の容積が減少する向きに第2ピストンを付勢する第2バネと、を備え、ブレーキペダルが操作されず第1ピストンが初期位置にある状態において、ハウジングの内周面は、該ハウジングの内周面を弾性部材が押圧する第1押圧面を有し、ブレーキペダルが操作され第1ピストンが所定距離移動した状態において、ハウジングの内周面は、該ハウジングの内周面を弾性部材が押圧する第2押圧面を有し、第1押圧面におけるハウジングの内径である第1内径は、第2押圧面におけるハウジングの内径である第2内径よりも大きく設定されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a stroke simulator device for causing a brake pedal to generate a stroke having a magnitude corresponding to the operating force of the brake pedal. A first piston disposed in a fluid-tight manner so as to be slidable, a hydraulic pressure chamber formed on one end side of the first piston and supplied with a hydraulic pressure corresponding to the operating force of the brake pedal, and a first piston A second piston disposed at the other end and movable integrally with the first piston, and the first piston is formed with an annular groove on the outer peripheral surface, and is press-fitted into the annular groove and An elastic member that slidably presses against the inner peripheral surface, a stopper that restricts the range of movement of the second piston in the direction in which the volume of the hydraulic chamber increases, and the first piston and the second piston are disposed between the first piston and the second piston. The volume of the hydraulic chamber is reduced A first spring that biases the first piston in a direction that decreases and a second spring that biases the second piston in a direction that decreases the volume of the hydraulic chamber, and the brake pedal is not operated and the first piston Is in the initial position, the inner peripheral surface of the housing has a first pressing surface against which the elastic member presses the inner peripheral surface of the housing, and the brake pedal is operated and the first piston moves in a predetermined distance. The inner peripheral surface of the housing has a second pressing surface on which the elastic member presses the inner peripheral surface of the housing, and the first inner diameter that is the inner diameter of the housing on the first pressing surface is the housing inner surface on the second pressing surface. It is characterized by being set larger than the second inner diameter which is the inner diameter.

請求項1の発明によれば、ブレーキペダルが操作されずピストンが初期位置にある状態におけるハウジングの内径である第1内径が、ブレーキペダルが操作されピストンが所定距離移動した状態におけるハウジングの内径である第2内径よりも大きく設定されている。これにより、ドライバによるブレーキ操作がされた場合、ブレーキペダルの操作初期における弾性部材とハウジングの内周面との押圧力を、ブレーキペダルが操作されピストンが所定距離移動するのにともなって大きくすることができる。したがって、ブレーキペダルの操作初期においては、カップシールとハウジングの内周面との摺動抵抗を低減でき、ドライバのブレーキ操作に対する抵抗を小さくすることができるので、ブレーキフィーリングを向上できる。さらに、ブレーキペダルの操作にともないドライバの操作力が十分に大きくなった状態では、弾性部材とハウジングの内周面との摺動抵抗の影響は少ないため、弾性部材とハウジングの内周面との押圧力が増加することに問題はなく、本発明により弾性部材によるシール性を確実に確保できる。 According to the first aspect of the present invention, the first inner diameter, which is the inner diameter of the housing when the brake pedal is not operated and the piston is in the initial position, is the inner diameter of the housing when the brake pedal is operated and the piston moves a predetermined distance. It is set larger than a certain second inner diameter. Thus, when a brake operation is performed by the driver, the pressing force between the elastic member and the inner peripheral surface of the housing at the initial operation of the brake pedal is increased as the brake pedal is operated and the piston moves a predetermined distance. Can do. Therefore, in the initial operation of the brake pedal, the sliding resistance between the cup seal and the inner peripheral surface of the housing can be reduced, and the resistance to the brake operation of the driver can be reduced, so that the brake feeling can be improved. Further, when the driver's operating force is sufficiently increased with the operation of the brake pedal, the influence of sliding resistance between the elastic member and the inner peripheral surface of the housing is small. There is no problem in increasing the pressing force, and the sealing performance by the elastic member can be ensured reliably according to the present invention.

また、前記ハウジングの前記液圧室側は、前記弾性部材から所定距離の位置において、前記第1内径より小さい第3内径により形成されることを特徴とする。 Further, the hydraulic chamber side of the housing is formed with a third inner diameter smaller than the first inner diameter at a predetermined distance from the elastic member.

請求項2の発明によれば、ブレーキペダルの非操作状態(ブレーキペダルの操作が解除された場合も同様)における第1ピストンの初期位置は、第1内径と第3内径とが切り替わる位置にて決定される。すなわち、第1内径における弾性部材とハウジングの内周面との摺動抵抗より、第3内径における弾性部材とハウジングの内周面との摺動抵抗の方が大きいため、第1ピストンが液圧室側へ軸方向移動することを規制できる。このため、ブレーキペダルの非操作状態における第1ピストンの初期位置を一定にすることができるので、ブレーキペダルの操作初期におけるブレーキフィーリングの均一化を図ることができ、ブレーキフィーリングを向上させることができる。 According to the invention of claim 2, the initial position of the first piston in the non-operating state of the brake pedal (same when the operation of the brake pedal is released) is a position where the first inner diameter and the third inner diameter are switched. It is determined. That is, the sliding resistance between the elastic member at the third inner diameter and the inner peripheral surface of the housing is greater than the sliding resistance between the elastic member at the first inner diameter and the inner peripheral surface of the housing. Axial movement to the chamber side can be restricted. For this reason, since the initial position of the first piston in the non-operating state of the brake pedal can be made constant, the brake feeling in the initial operation of the brake pedal can be made uniform, and the brake feeling can be improved. Can do.

本発明における第1の実施形態のストロークシミュレータを用いたブレーキ装置の構成図Configuration diagram of a brake device using the stroke simulator according to the first embodiment of the present invention. 図1におけるストロークシミュレータの断面図Sectional view of the stroke simulator in FIG. 図1におけるカップシール部分の拡大断面図1 is an enlarged cross-sectional view of a cup seal portion in FIG. 図1のストロークシミュレータの作動時におけるカップシール部分の拡大断面図1 is an enlarged cross-sectional view of a cup seal portion when the stroke simulator of FIG. 1 is operated. 本発明における第2の実施形態のストロークシミュレータの断面図Sectional drawing of the stroke simulator of 2nd Embodiment in this invention

以下、本発明の第1の実施形態を図1〜図3により具体的に説明するが、本発明はその趣旨を超えない限り、以下の実施形態によって限定されるものではない。 Hereinafter, although the 1st Embodiment of this invention is described concretely with FIGS. 1-3, this invention is not limited by the following embodiment, unless the meaning is exceeded.

図1に、本発明における第1の実施形態になるストロークシミュレータ40を用いたブレーキ装置を示す。同図では、ブレーキ装置の液圧回路を4輪分示(FL、FR、RL、RR)しているが、各輪のブレーキ液圧制御に関わる部分の構成および作動は共通しているため、ここでは左前輪(FL)側についてのみ説明し、他の輪に関する構成および作動の説明は省略する。 FIG. 1 shows a brake device using a stroke simulator 40 according to the first embodiment of the present invention. In the figure, the hydraulic circuit of the brake device is shown for four wheels (FL, FR, RL, RR), but the configuration and operation of the parts related to brake hydraulic pressure control of each wheel are common, Here, only the left front wheel (FL) side will be described, and description of the configuration and operation related to the other wheels will be omitted.

ブレーキペダル10は、車両に制動力を加える際にドライバによって踏み込まれるものである。ストロークセンサ20は、ブレーキペダル10のストローク(以下、ペダルストロークという)を検出するもので、ペダルストロークに応じた電気信号を発生する。 The brake pedal 10 is depressed by a driver when a braking force is applied to the vehicle. The stroke sensor 20 detects a stroke of the brake pedal 10 (hereinafter referred to as a pedal stroke), and generates an electrical signal corresponding to the pedal stroke.

マスタシリンダ30は、ブレーキペダル10の踏み込みによりブレーキ液圧を発生し、このブレーキ液圧は、管路Aを介して後述するストロークシミュレータ40に伝達されると共に、管路Bを介して左前輪のホイールシリンダ50に伝達されるようになっている。 The master cylinder 30 generates brake fluid pressure when the brake pedal 10 is depressed, and this brake fluid pressure is transmitted to a stroke simulator 40 to be described later via a pipeline A, and is applied to the left front wheel via a pipeline B. It is transmitted to the wheel cylinder 50.

管路Aには、管路Aを開閉する第1カット弁80が配設されている。なお、第1カット弁80は、常閉型電磁弁である。 The pipe A is provided with a first cut valve 80 for opening and closing the pipe A. The first cut valve 80 is a normally closed electromagnetic valve.

管路Bには、管路Bを開閉する常開電磁弁の第2カット弁61が配設されている。以下、管路Bにおいて、第2カット弁61とマスタシリンダ30との間をM/C側管路B1といい、第2カット弁61とホイールシリンダ50との間をW/C側管路B2という。 The pipe B is provided with a second cut valve 61 that is a normally open electromagnetic valve that opens and closes the pipe B. Hereinafter, in the pipeline B, the portion between the second cut valve 61 and the master cylinder 30 is referred to as an M / C side pipeline B1, and the portion between the second cut valve 61 and the wheel cylinder 50 is a W / C side pipeline B2. That's it.

M/C側管路B1には、M/C側管路B1中のブレーキ液圧を検出する第1圧力センサ62が配設され、この第1圧力センサ62はブレーキ液圧に応じた電気信号を発生する。また、W/C側管路B2には、W/C側管路B2中のブレーキ液圧を検出する第2圧力センサ63が配設され、この第2圧力センサ63はブレーキ液圧に応じた電気信号を発生する。 A first pressure sensor 62 that detects a brake fluid pressure in the M / C side conduit B1 is disposed in the M / C side conduit B1, and the first pressure sensor 62 is an electric signal corresponding to the brake fluid pressure. Is generated. The W / C side pipe B2 is provided with a second pressure sensor 63 for detecting the brake fluid pressure in the W / C side pipe B2, and the second pressure sensor 63 corresponds to the brake fluid pressure. Generate electrical signals.

W/C側管路B2には管路Cが接続されている。この管路Cには、ブレーキ液圧を発生
する液圧源70として、ポンプ71、アキュムレータ72、リリーフ弁73、および管路
Cのブレーキ液圧を検出する第3圧力センサ74が配設され、この第3圧力センサ74は
ブレーキ液圧に応じた電気信号を発生する。液圧源70は、電動モータによって駆動されるポンプ71により、マスタシリンダ30のリザーバからブレーキ液を吸入して吐出し、吐出された高圧のブレーキ液をアキュムレータ72に蓄えると共に、ブレーキ液の圧力を第3圧力センサ74で検出し設定圧に調整する。
A pipe C is connected to the W / C side pipe B2. In this pipeline C, a pump 71, an accumulator 72, a relief valve 73, and a third pressure sensor 74 for detecting the brake fluid pressure in the pipeline C are disposed as a hydraulic pressure source 70 that generates brake fluid pressure. The third pressure sensor 74 generates an electrical signal corresponding to the brake fluid pressure. The hydraulic pressure source 70 sucks and discharges brake fluid from the reservoir of the master cylinder 30 by a pump 71 driven by an electric motor, stores the discharged high-pressure brake fluid in the accumulator 72, and also adjusts the pressure of the brake fluid. The pressure is detected by the third pressure sensor 74 and adjusted to the set pressure.

管路Cにおいて、第3圧力センサ74からW/C側管路B2に接続される部位までの増圧管路C1中には、増圧管路C1を開閉する増圧弁81が配設されている。増圧弁81が開弁すると、液圧源70からホイールシリンダ50に高圧のブレーキ液が供給され、ホイールシリンダ50のブレーキ液圧が上昇する。なお、増圧弁81は、常閉型電磁弁である。 In the line C, a pressure increasing valve 81 for opening and closing the pressure increasing line C1 is disposed in the pressure increasing line C1 from the third pressure sensor 74 to a portion connected to the W / C side line B2. When the pressure increasing valve 81 is opened, high-pressure brake fluid is supplied from the hydraulic pressure source 70 to the wheel cylinder 50, and the brake fluid pressure of the wheel cylinder 50 increases. The pressure increasing valve 81 is a normally closed solenoid valve.

管路Cにおいて、W/C側管路B2に接続される部位から液圧源70の吸入側までの減圧管路C2中には、減圧管路C2を開閉する減圧弁82が配設されている。減圧弁82が開弁すると、ホイールシリンダ50内のブレーキ液が液圧源70の吸入側ないしはマスタシリンダ30のリザーバに戻され、ホイールシリンダ50のブレーキ液圧が低下する。なお、減圧弁82は、常閉型電磁弁である。 In the line C, a pressure reducing valve 82 for opening and closing the pressure reducing line C2 is disposed in the pressure reducing line C2 from the portion connected to the W / C side line B2 to the suction side of the hydraulic pressure source 70. Yes. When the pressure reducing valve 82 is opened, the brake fluid in the wheel cylinder 50 is returned to the suction side of the fluid pressure source 70 or the reservoir of the master cylinder 30, and the brake fluid pressure in the wheel cylinder 50 is reduced. The pressure reducing valve 82 is a normally closed electromagnetic valve.

次に、図2および図3に基づいて第1の実施形態であるストロークシミュレータ40について説明する。なお、図2は、ブレーキペダル10が操作されていない状態を示しており、液圧室43の圧力が0(すなわち、大気圧)の時の状態を示している。 Next, the stroke simulator 40 which is 1st Embodiment is demonstrated based on FIG. 2 and FIG. FIG. 2 shows a state where the brake pedal 10 is not operated, and shows a state when the pressure in the hydraulic chamber 43 is 0 (that is, atmospheric pressure).

ストロークシミュレータ40は、ブレーキペダル10の操作力に応じた大きさのペダルストロークを発生させるためのものである。そして、ストロークシミュレータ40のハウジング41には、円柱状の2つの穴411、412が形成されている。これらの穴411、412は、同軸状に直列に配置されている。 The stroke simulator 40 is for generating a pedal stroke having a magnitude corresponding to the operating force of the brake pedal 10. The housing 41 of the stroke simulator 40 has two cylindrical holes 411 and 412 formed therein. These holes 411 and 412 are coaxially arranged in series.

第1穴411には、S45C等の非弾性部材にて形成された略円柱状の第1ピストン42が摺動自在に配設されている。なお、本明細書でいう非弾性部材は、ゴムと比較して弾性変形量が著しく少なく、実用上剛体とみなせるものであり、金属や硬質樹脂がそれに相当する。 In the first hole 411, a substantially cylindrical first piston 42 formed of an inelastic member such as S45C is slidably disposed. The inelastic member referred to in the present specification has a remarkably small amount of elastic deformation compared to rubber, and can be regarded as a rigid body in practice, and corresponds to metal and hard resin.

第1ピストン42には、外周面に円環状溝425が形成され、この円環状溝425に第1穴411の内周面と第1ピストン42の外周面との間をシールするカップシール421が配設されている。このカップシール421は、弾性部材により形成されおり、例えばエチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴム(EPDM)よりなる。なお、カップシール421は、本発明の弾性部材に相当する。 An annular groove 425 is formed on the outer circumferential surface of the first piston 42, and a cup seal 421 that seals between the inner circumferential surface of the first hole 411 and the outer circumferential surface of the first piston 42 in the annular groove 425. It is arranged. The cup seal 421 is formed of an elastic member and is made of, for example, ethylene / propylene / diene copolymer rubber (EPDM). The cup seal 421 corresponds to the elastic member of the present invention.

図3に示すように、ブレーキペダル10が操作されず第1ピストン42が初期位置にある状態において、ハウジング41の内周面をカップシール421が押圧する第1押圧面70を有している。 As shown in FIG. 3, the cup pedal 421 has a first pressing surface 70 that presses the inner peripheral surface of the housing 41 when the brake pedal 10 is not operated and the first piston 42 is in the initial position.

図4に示すように、ブレーキペダル10が操作され第1ピストン42がX方向側(容積増加向きX)に所定距離A移動した状態を示している。このとき、第2内径C(図1参照)により形成されるハウジング41の内周面をカップシール421が押圧する第2押圧面71を有している。ここで、所定距離Aは、第2押圧面71が形成されるために必要な軸方向距離として設定され、また、本実施例における所定距離Aは、第1押圧面70と第2押圧面71のX側端部間の距離を示している。 As shown in FIG. 4, the brake pedal 10 is operated and the first piston 42 is moved a predetermined distance A in the X direction (volume increasing direction X). At this time, it has the 2nd press surface 71 in which the cup seal 421 presses the inner peripheral surface of the housing 41 formed by the 2nd internal diameter C (refer FIG. 1). Here, the predetermined distance A is set as an axial distance necessary for forming the second pressing surface 71, and the predetermined distance A in this embodiment is the first pressing surface 70 and the second pressing surface 71. The distance between the X-side ends is shown.

また、第1押圧面70におけるハウジングの内径である第1内径Bは第2押圧面71におけるハウジング41の内径である第2内径Cよりも大きく設定されている。 The first inner diameter B, which is the inner diameter of the housing on the first pressing surface 70, is set larger than the second inner diameter C, which is the inner diameter of the housing 41 on the second pressing surface 71.

さらに、第1押圧面70のX方向側に、ハウジング41の軸心に向けて延び、第1押圧面70と第2押圧面71とを滑らかに連結するテーパ部80が形成されている。 Further, a tapered portion 80 is formed on the X direction side of the first pressing surface 70 so as to extend toward the axis of the housing 41 and smoothly connect the first pressing surface 70 and the second pressing surface 71.

第1穴411の底部と第1ピストン42の一端面との間に液圧室43が形成され、この液圧室43には、管路Aを介してマスタシリンダ30からブレーキ液圧が伝達されるようになっている。 A hydraulic chamber 43 is formed between the bottom of the first hole 411 and one end surface of the first piston 42, and the brake hydraulic pressure is transmitted from the master cylinder 30 to the hydraulic chamber 43 via the pipe A. It has become so.

第2穴412には、鍔付き円柱状の第2ピストン44が、第1ピストン42の他端面と対向して配設されている。この第2ピストン44は、ブレーキ液圧の上昇に伴って液圧室43の容積が増加する向きX方向側へ第1ピストン42が移動する際、第1ピストン42と第2ピストン44とが当接した時点から第1ピストン42と一体的に移動するようになっている。 A cylindrical second piston 44 with a flange is disposed in the second hole 412 so as to face the other end surface of the first piston 42. When the first piston 42 moves in the direction X direction in which the volume of the hydraulic pressure chamber 43 increases as the brake hydraulic pressure increases, the second piston 44 contacts the first piston 42 and the second piston 44. It moves integrally with the first piston 42 from the time of contact.

第2穴412の開口部には、アルミニウム等の非弾性部材にて形成された略円柱状のストッパ45が、第2ピストン44の他端面と対向して配設されている。このストッパ45は、X方向側への第2ピストン44の移動範囲を規制するものである。ストッパ45の外周部には、例えばエチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴム(EPDM)よりなるOリング451が配設され、ストッパ45の端部には、ストッパ45の抜け止め用のサークリップ452が配設されている。第2穴412は、貫通穴413によって大気に開放されており、この貫通穴413には、第2穴412への水の浸入を防止するための防水パイプ414が装着されている。 A substantially cylindrical stopper 45 formed of an inelastic member such as aluminum is disposed in the opening of the second hole 412 so as to face the other end surface of the second piston 44. The stopper 45 regulates the movement range of the second piston 44 in the X direction. An O-ring 451 made of, for example, ethylene / propylene / diene copolymer rubber (EPDM) is disposed on the outer periphery of the stopper 45, and a circlip 452 for preventing the stopper 45 from being detached is disposed on the end of the stopper 45. It is installed. The second hole 412 is opened to the atmosphere by a through hole 413, and a waterproof pipe 414 for preventing water from entering the second hole 412 is attached to the through hole 413.

第1ピストン42と第2ピストン44との間には、液圧室43の容積が減少する向きY(容積減少向きY)に第1ピストン42を付勢する第1バネ46が配設されている。この第1バネ46は、例えばバネ鋼よりなる、円筒形の圧縮コイルバネである。 Between the 1st piston 42 and the 2nd piston 44, the 1st spring 46 which urges | biases the 1st piston 42 in the direction Y (volume decreasing direction Y) where the volume of the hydraulic pressure chamber 43 reduces is arrange | positioned. Yes. The first spring 46 is a cylindrical compression coil spring made of spring steel, for example.

第2ピストン44とストッパ45との間には、Y方向側に第2ピストン44を付勢する第2バネ47が配設されている。この第2バネ47は、例えばバネ鋼よりなる、円筒形の圧縮コイルバネである。また、第2バネ47は、バネ定数が第1バネ46と異なっており、第2バネ47のバネ定数は第1バネ46のバネ定数よりも大きく(例えば10倍程度に)設定されている。 Between the 2nd piston 44 and the stopper 45, the 2nd spring 47 which urges | biases the 2nd piston 44 to the Y direction side is arrange | positioned. The second spring 47 is a cylindrical compression coil spring made of spring steel, for example. The spring constant of the second spring 47 is different from that of the first spring 46, and the spring constant of the second spring 47 is set to be larger (for example, about 10 times) than the spring constant of the first spring 46.

第1ピストン42における第2ピストン44と対向する面には、第1バネ46の一端を支持するバネ受け面422と、第1バネ46の一端が嵌合されて第1バネ46の径方向の移動範囲を規制する円柱状の第1嵌合部423が形成されている。第1嵌合部423の外径寸法は、第1バネ46の自由状態における内径寸法よりも大きく設定されており、したがって、第1バネ46は第1嵌合部423に圧入して組み付けられている。 A surface of the first piston 42 facing the second piston 44 is fitted with a spring receiving surface 422 that supports one end of the first spring 46 and one end of the first spring 46 so that the radial direction of the first spring 46 is increased. A cylindrical first fitting portion 423 that restricts the movement range is formed. The outer diameter of the first fitting portion 423 is set to be larger than the inner diameter of the first spring 46 in the free state. Therefore, the first spring 46 is press-fitted into the first fitting portion 423 and assembled. Yes.

第2ピストン44は、その軸方向中間部に円盤状の鍔部441を有しており、鍔部441の一方のバネ受け面442で第1バネ46の他端を支持し、鍔部441の他方のバネ受け面443で第2バネ47の一端を支持するようになっている。 The second piston 44 has a disk-shaped flange 441 at its axially intermediate portion, and supports the other end of the first spring 46 by one spring receiving surface 442 of the flange 441, One end of the second spring 47 is supported by the other spring receiving surface 443.

第2ピストン44は、鍔部441から第1ピストン42側に向かって突出して、第1ピストン42の嵌合部423先端面と当接可能な円柱状の第1突起部444、鍔部441からストッパ45側に向かって突出して、ストッパ45の移動範囲規制面454と当接可能な円柱状の第2突起部445を有する。 The second piston 44 protrudes from the flange portion 441 toward the first piston 42 side, and from the cylindrical first protrusion 444 and the flange portion 441 that can come into contact with the front end surface of the fitting portion 423 of the first piston 42. A cylindrical second protrusion 445 that protrudes toward the stopper 45 and can come into contact with the movement range regulating surface 454 of the stopper 45 is provided.

なお、ブレーキペダル10が操作されておらず、液圧室43の液圧が0の状態での、第1ピストン42の嵌合部423先端面と第2ピストン44の第1突起部444先端面との間の移動方向距離が第1ストロークである。また、液圧0の状態での、第2ピストン44の第2突起部445先端面とストッパ45の移動範囲規制面454との間の移動方向距離が第2ストロークである。 Note that the front end surface of the fitting portion 423 of the first piston 42 and the front end surface of the first protrusion 444 of the second piston 44 when the brake pedal 10 is not operated and the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 43 is zero. The distance in the movement direction between the first stroke and the second stroke is the first stroke. In addition, the movement direction distance between the tip end surface of the second protrusion 445 of the second piston 44 and the movement range regulating surface 454 of the stopper 45 in the state where the hydraulic pressure is 0 is the second stroke.

第2ピストン44における第1突起部444は、第1バネ46の他端が嵌合されて第1バネ46の径方向の移動範囲を規制するものである。第1突起部444の外径寸法は、第1バネ46の自由状態における内径寸法よりも小さく設定されており、したがって、第1バネ46は第1突起部444に非圧入状態で組み付けられている。 The first protrusion 444 of the second piston 44 is for fitting the other end of the first spring 46 to restrict the radial movement range of the first spring 46. The outer diameter of the first protrusion 444 is set to be smaller than the inner diameter of the first spring 46 in the free state. Therefore, the first spring 46 is assembled to the first protrusion 444 in a non-press-fit state. .

ストッパ45における第2ピストン44との対向面には、第2バネ47の他端を支持するバネ受け面453と、第2ピストン44の第2突起部445先端が当接可能な移動範囲規制面454と、バネ受け面453および移動範囲規制面454から第2ピストン44側に向かって突出する円筒状のガイド部455が形成されている。このガイド部455の内周部に第2ピストン44の第2突起部445が摺動自在に挿入されており、それにより、第2ピストン44の移動方向に対して直交する方向への第2ピストン44の移動範囲を規制するようになっている。 On the surface of the stopper 45 that faces the second piston 44, a spring receiving surface 453 that supports the other end of the second spring 47 and a movement range regulating surface that can contact the tip of the second protrusion 445 of the second piston 44. 454 and a cylindrical guide portion 455 projecting from the spring receiving surface 453 and the movement range regulating surface 454 toward the second piston 44 side are formed. A second protrusion 445 of the second piston 44 is slidably inserted in the inner peripheral portion of the guide portion 455, and thereby the second piston in a direction orthogonal to the moving direction of the second piston 44. The movement range of 44 is regulated.

図2において、第1ピストン42における嵌合部423側に穴424が形成され、この穴424に円柱状の第1緩衝弾性体90が挿入されている。第1緩衝弾性体90の一端は、液圧0の状態では第2ピストン44側に向かって穴424から突出している。 In FIG. 2, a hole 424 is formed on the fitting portion 423 side of the first piston 42, and a columnar first buffer elastic body 90 is inserted into the hole 424. One end of the first buffer elastic body 90 protrudes from the hole 424 toward the second piston 44 when the hydraulic pressure is zero.

第1ピストン42における第2突起部445外周には、円筒状の第2緩衝弾性体100が配設されている。第2緩衝弾性体100の一端は、液圧0の状態では、第2突起部445先端面よりもストッパ45の移動範囲規制面454側に向かって突出している。 A cylindrical second buffer elastic body 100 is disposed on the outer periphery of the second protrusion 445 in the first piston 42. One end of the second buffer elastic body 100 protrudes toward the movement range regulating surface 454 side of the stopper 45 from the tip surface of the second protrusion 445 in a state where the hydraulic pressure is zero.

第1緩衝弾性体90および第2緩衝弾性体100は、金属や硬質樹脂と比較して弾性変形量が著しく大きい材質、より詳細には、ゴム、さらに詳細には、例えばエチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴム(EPDM)よりなる。 The first buffer elastic body 90 and the second buffer elastic body 100 are made of a material having a remarkably large amount of elastic deformation compared to metal or hard resin, more specifically rubber, and more specifically, for example, ethylene, propylene, diene. It consists of polymer rubber (EPDM).

次に、上記構成になるブレーキ装置の作動について説明する。 Next, the operation of the brake device configured as described above will be described.

まず、ストロークシミュレータ40を除く部分の作動を、図1に基づいて説明する。ブレーキ装置に異常がない状態のときにブレーキペダル10が踏み込まれると、ブレーキペダル10が踏み込まれたことをストロークセンサ20により検知し、第2カット弁61を閉弁させて管路Bを閉じる。 First, the operation of the portion excluding the stroke simulator 40 will be described with reference to FIG. When the brake pedal 10 is depressed when there is no abnormality in the brake device, the stroke sensor 20 detects that the brake pedal 10 has been depressed, and the second cut valve 61 is closed to close the pipeline B.

そして、ブレーキペダル10の踏み込みが解除されると、ブレーキペダル10の踏み込みが解除されたことをストロークセンサ20により検知し、第2カット弁61を開弁させて管路Bを開く。 When the depression of the brake pedal 10 is released, it is detected by the stroke sensor 20 that the depression of the brake pedal 10 is released, the second cut valve 61 is opened, and the pipe line B is opened.

次に、図2に基づいて第1の実施形態であるストロークシミュレータ40の作動について説明する。 Next, the operation of the stroke simulator 40 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

ブレーキ装置に異常がない状態のときに、例えば、車両のドアが開作動したことを検知し、図示しないECU(電子制御ユニット)によりストロークシミュレータ40の第1カット弁80を開弁させて管路Aを開き、管路Aを介してマスタシリンダ30から液圧室43にブレーキ液圧が伝達されるようにする。 When there is no abnormality in the brake device, for example, it is detected that the door of the vehicle is opened, and the first cut valve 80 of the stroke simulator 40 is opened by an ECU (electronic control unit) not shown in the figure. A is opened so that the brake fluid pressure is transmitted from the master cylinder 30 to the fluid pressure chamber 43 via the pipe A.

ブレーキペダル10が操作されると、液圧室43に伝達されたブレーキ液圧は第1ピストン42に作用し、第1ピストン42をX方向側に付勢する。そして、第1ピストン42は、ブレーキ液圧の上昇に伴って、第1バネ46および第2バネ47のバネ力に抗してX方向側に移動を開始する。 When the brake pedal 10 is operated, the brake hydraulic pressure transmitted to the hydraulic pressure chamber 43 acts on the first piston 42 and biases the first piston 42 in the X direction side. The first piston 42 starts moving in the X direction against the spring force of the first spring 46 and the second spring 47 as the brake fluid pressure increases.

このとき、ブレーキペダル10が操作されず第1ピストン42が初期位置にある状態から第1ピストン42がX方向側に移動を開始した初期の段階では、上述した第1内径Bが、ブレーキペダル10が操作され第1ピストン42が所定距離A移動した状態における第2内径Cよりも大きく設定されている。 At this time, in the initial stage where the first piston 42 starts moving in the X direction from the state in which the brake pedal 10 is not operated and the first piston 42 is in the initial position, the above-described first inner diameter B is the brake pedal 10. Is set to be larger than the second inner diameter C in a state where the first piston 42 has moved a predetermined distance A.

これにより、ブレーキペダル10の操作初期におけるカップシール421とハウジングの内周面との押圧力を、ブレーキペダル10が操作され第1ピストン42が所定距離A移動するのにともなって大きくすることができる。したがって、ブレーキペダル10の操作初期においては、カップシール421とハウジング41の内周面との摺動抵抗を低減でき、ドライバのブレーキ操作に対する抵抗を小さくすることができるので、ブレーキフィーリングを向上できる。さらに、ブレーキペダル10の操作にともないドライバの操作力が十分に大きくなった状態では、カップシール421とハウジングの内周面との摺動抵抗の影響は少ないため、カップシール421とハウジング41の内周面と押圧力が増加することに問題はなく、上記構成によりカップシール421によるシール性を確実に確保できる。 As a result, the pressing force between the cup seal 421 and the inner peripheral surface of the housing in the initial operation of the brake pedal 10 can be increased as the brake pedal 10 is operated and the first piston 42 moves a predetermined distance A. . Therefore, in the initial operation of the brake pedal 10, the sliding resistance between the cup seal 421 and the inner peripheral surface of the housing 41 can be reduced, and the resistance to the brake operation of the driver can be reduced, so that the brake feeling can be improved. . Further, when the driver's operating force is sufficiently increased as the brake pedal 10 is operated, the influence of the sliding resistance between the cup seal 421 and the inner peripheral surface of the housing is small. There is no problem in increasing the peripheral surface and the pressing force, and the sealing performance by the cup seal 421 can be reliably ensured by the above configuration.

さらに、X方向側への第1ピストン42の移動の際、第1ピストン42の嵌合部423先端面が第2ピストン44の第1突起部444先端面に当接するまでの間は、バネ定数が小さい第1バネ46が主に圧縮されるためペダル操作力の変化量に対するペダルストロークの変化量は大きくなる。 Further, during the movement of the first piston 42 in the X direction side, the spring constant is maintained until the front end surface of the fitting portion 423 of the first piston 42 contacts the front end surface of the first protrusion 444 of the second piston 44. Since the first spring 46 having a small is mainly compressed, the change amount of the pedal stroke with respect to the change amount of the pedal operation force becomes large.

第1ピストン42と第2ピストン44とが当接した時点からは、第1ピストン42と第2ピストン44は、第2ピストン44の第2突起部445先端面がストッパ45の移動範囲規制面454に当接するまでの間、一体的に移動する。このときは、バネ定数が大きい第2バネ47が圧縮されるペダル操作力の変化量に対するペダルストロークの変化量は小さくなる。 From the time when the first piston 42 and the second piston 44 come into contact with each other, the first piston 42 and the second piston 44 are such that the tip end surface of the second protrusion 445 of the second piston 44 is the movement range regulating surface 454 of the stopper 45. It moves integrally until it contacts. At this time, the change amount of the pedal stroke with respect to the change amount of the pedal operating force by which the second spring 47 having a large spring constant is compressed becomes small.

そして、第2ピストン44の第2突起部445先端面がストッパ45の移動範囲規制面454に当接した後はペダル操作力が増加してもペダルストロークは変化しない。 Then, after the tip end surface of the second protrusion 445 of the second piston 44 comes into contact with the movement range regulating surface 454 of the stopper 45, the pedal stroke does not change even if the pedal operating force increases.

第2ピストン44が移動する際、第2ピストン44の第2突起部445はストッパ45のガイド部455により案内される。これにより、第2ピストン44の移動方向に対して直交する方向への第2ピストン44の移動範囲が規制されると共に、第2ピストン44の傾きが防止されるため、シミュレータ特性が安定する。 When the second piston 44 moves, the second protrusion 445 of the second piston 44 is guided by the guide portion 455 of the stopper 45. As a result, the movement range of the second piston 44 in the direction orthogonal to the movement direction of the second piston 44 is restricted and the inclination of the second piston 44 is prevented, so that the simulator characteristics are stabilized.

また、ブレーキ装置に異常が発生した場合の作動を、図1に基づいて説明する。例えば液圧源70故障等の異常が発生した場合は、第1カット弁80、増圧弁81、および減圧弁82を閉弁させ、第2カット弁61を開弁させる。この状態では、ブレーキペダル10が踏み込まれると、管路Bを介してマスタシリンダ30からホイールシリンダ50にブレーキ液が供給され、制動を行わせることができる。 The operation when an abnormality occurs in the brake device will be described with reference to FIG. For example, when an abnormality such as failure of the hydraulic pressure source 70 occurs, the first cut valve 80, the pressure increasing valve 81, and the pressure reducing valve 82 are closed, and the second cut valve 61 is opened. In this state, when the brake pedal 10 is depressed, the brake fluid is supplied from the master cylinder 30 to the wheel cylinder 50 via the pipe B, and braking can be performed.

ところで、上記構成により、ブレーキペダル10の操作が解除されると、第1ピストン42および第2ピストンはそれぞれ第1バネ46および第2バネ47の付勢力によりY方向側へ軸方向移動するように押圧力が加えられる。これにより、第1ピストン42および第2ピストン44は初期位置へと戻る。 By the way, with the above configuration, when the operation of the brake pedal 10 is released, the first piston 42 and the second piston move in the axial direction to the Y direction side by the urging force of the first spring 46 and the second spring 47, respectively. A pressing force is applied. Thereby, the 1st piston 42 and the 2nd piston 44 return to an initial position.

この第1ピストン42が初期位置は、カップシール421とハウジング41の内周面との摺動抵抗により決定される。このため、カップシール421のハウジング41の内周面への当接状態や成形上のばらつきになどにより第1ピストン42の初期位置が一定にならない。これにより、ブレーキペダル10の操作初期では、ブレーキペダル10を操作するたびにブレーキフィーリングが異なり、ドライバに違和感を与える虞がある。 The initial position of the first piston 42 is determined by the sliding resistance between the cup seal 421 and the inner peripheral surface of the housing 41. For this reason, the initial position of the first piston 42 does not become constant due to the contact state of the cup seal 421 with the inner peripheral surface of the housing 41 and variations in molding. As a result, in the initial operation of the brake pedal 10, the brake feeling is different each time the brake pedal 10 is operated, which may give the driver a feeling of strangeness.

これに対し、図5に示した本発明における第2の実施形態では、第1押圧面のX方向側のテーパ部80みではなく、カップシール421のY方向側(液圧室43)にもテーパ部81が形成され、ハウジング41の内径が第1内径Bより小さい第3内径が形成されている(図2参照)。なお、テーパ部81の位置は、第1ピストン42の初期位置として任意に設定できる。 On the other hand, in the second embodiment of the present invention shown in FIG. 5, not only the taper portion 80 on the X direction side of the first pressing surface but also on the Y direction side (hydraulic pressure chamber 43) of the cup seal 421. A tapered portion 81 is formed, and a third inner diameter is formed in which the inner diameter of the housing 41 is smaller than the first inner diameter B (see FIG. 2). In addition, the position of the taper part 81 can be arbitrarily set as the initial position of the first piston 42.

すなわち、第1内径Bにおけるカップシール421とハウジング41の内周面との摺動抵抗より、第3内径Dにおけるカップシール421とハウジング41の内周面との摺動抵抗の方が大きいため、第1ピストン42が液圧室43側へ軸方向移動することを規制できる。このため、ブレーキペダル10の操作が解除された際における第1ピストン42の初期位置がテーパ部81及び第3内径Dにより決定される。これにより、第1ピストン42の初期位置を一定位置にすることができるので、ブレーキペダル10の操作初期におけるブレーキフィーリングの均一化を図ることができ、ブレーキフィーリングを向上できる。 That is, the sliding resistance between the cup seal 421 and the inner peripheral surface of the housing 41 at the third inner diameter D is greater than the sliding resistance between the cup seal 421 and the inner peripheral surface of the housing 41 at the first inner diameter B. The first piston 42 can be restricted from moving axially toward the hydraulic pressure chamber 43 side. For this reason, the initial position of the first piston 42 when the operation of the brake pedal 10 is released is determined by the tapered portion 81 and the third inner diameter D. Thereby, since the initial position of the first piston 42 can be set to a fixed position, the brake feeling can be made uniform in the initial operation of the brake pedal 10, and the brake feeling can be improved.

なお、第2の実施形態では、第2内径と第3内径とが同じ大きさの実施形態を示したが、第2内径と第3内径との大きさを異ならせてもよい。 In the second embodiment, the second inner diameter and the third inner diameter are the same. However, the second inner diameter and the third inner diameter may be different from each other.

10 ブレーキペダル
41 ハウジング
42 第1ピストン
43 液圧室
44 第2ピストン
46 第1バネ
47 第2バネ
70 押圧面
80、81 テーパ部
A ピストンの所定移動距離
B 第1内径
C 第2内径
D 第3内径
10 brake pedal 41 housing 42 first piston 43 hydraulic chamber 44 second piston 46 first spring 47 second spring 70 pressing surface 80, 81 taper part A predetermined movement distance B of piston first inner diameter C second inner diameter D third Inner diameter

Claims (2)

ブレーキペダルの操作力に応じた大きさのストロークを前記ブレーキペダルに発生させるためのストロークシミュレータ装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に液密的に摺動自在に配設された第1ピストンと、
前記第1ピストンの一端側に形成され、前記ブレーキペダルの操作力に応じた液圧が供給される液圧室と、
前記第1ピストンの他端部に配設され、該第1ピストンと一体的に移動可能な第2ピストンと、
前記第1ピストンは、外周面に円環状溝が形成され、該円環状溝に圧入されるとともに前記ハウジングの内周面に摺動可能に押圧する弾性部材と、
前記第1ピストンと前記第2ピストンとの間に配設され、前記液圧室の容積が減少する向きに第1ピストンを付勢する第1バネと、前記液圧室の容積が減少する向きに前記第2ピストンを付勢する第2バネと、を備え、
前記ブレーキペダルが操作されず前記第1ピストンが初期位置にある状態において、前記ハウジングの内周面は、該ハウジングの内周面を前記弾性部材が押圧する第1押圧面を有し、
前記ブレーキペダルが操作され前記第1ピストンが所定距離移動した状態において、前記ハウジングの内周面は、該ハウジングの内周面を前記弾性部材が押圧する第2押圧面を有し、
前記第1押圧面における前記ハウジングの内径である第1内径は、前記第2押圧面における前記ハウジングの内径である第2内径より大きいことを特徴とするストロークシミュレータ装置。
A stroke simulator device for causing the brake pedal to generate a stroke having a magnitude corresponding to the operating force of the brake pedal,
A housing;
A first piston slidably disposed in the housing in a liquid-tight manner;
A hydraulic chamber formed on one end side of the first piston and supplied with a hydraulic pressure corresponding to the operating force of the brake pedal;
A second piston disposed at the other end of the first piston and movable integrally with the first piston;
The first piston is formed with an annular groove on the outer peripheral surface, and is elastically pressed into the annular peripheral groove and slidably pressed on the inner peripheral surface of the housing;
A first spring disposed between the first piston and the second piston and biasing the first piston in a direction in which the volume of the hydraulic chamber decreases; and a direction in which the volume of the hydraulic chamber decreases. And a second spring for biasing the second piston,
In a state where the brake pedal is not operated and the first piston is in an initial position, the inner peripheral surface of the housing has a first pressing surface on which the elastic member presses the inner peripheral surface of the housing,
In a state where the brake pedal is operated and the first piston moves a predetermined distance, the inner peripheral surface of the housing has a second pressing surface on which the elastic member presses the inner peripheral surface of the housing,
A stroke simulator device, wherein a first inner diameter that is an inner diameter of the housing on the first pressing surface is larger than a second inner diameter that is an inner diameter of the housing on the second pressing surface.
前記ハウジングの前記液圧室側は、前記弾性部材から所定距離の位置において、前記第1内径より小さい第3内径により形成され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装置。
2. The stroke simulator device according to claim 1, wherein the hydraulic pressure chamber side of the housing is formed with a third inner diameter smaller than the first inner diameter at a predetermined distance from the elastic member.
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