JP2017149315A - 倍力装置及びストロークシミュレータ - Google Patents

Abstract

【課題】大型化を抑制しつつ、信頼性を向上させた抵抗力付与機構を備える倍力装置を提供する。【解決手段】本倍力装置に採用した抵抗力付与機構８０は、入力ロッド３０に一端が連結され、他端がハウジング３に連結されて可撓性を有するワイヤー部材８２と、該ワイヤー部材８２が係合されて、入力ロッド３０の移動に伴ってワイヤー部材８２が移動することにより軸方向に移動しつつ摺動抵抗を発生させ、該摺動抵抗をワイヤー部材８２を介して入力ロッド３０に付与する摺動部材８３と、ハウジング３に一端が支持され、摺動部材８３をブレーキペダル６側に向かって付勢する大径バネ８４と、を備えている。これにより、大型化を抑制しつつ、信頼性を向上させることができる。【選択図】図３

Description

本発明は、ブレーキペダルの踏み込み時と戻し時とで抵抗力が変化するヒステリシス特性を付与する抵抗力付与機構を備えた倍力装置、及び当該抵抗力付与機構を備えたストロークシミュレータに関するものである。

例えば、特許文献１には、複数の皿ばねを積層させた機構を備え、ペダルの踏み込み時には各皿ばね同士の摺動抵抗が増加され、一方、ペダルの戻し時に各皿ばね同士の摺動抵抗が減少することで、入力部材のストロークと踏力の特性にヒステリシス特性を付与するストロークシミュレータが開示されている。
しかしながら、当該特許文献１に係るストロークシミュレータでは、入力部材のストロークと皿ばねの変形ストロークとは１対１になるため、装置本体が大型化する虞がある。しかも、皿ばねに不具合が発生すると、ペダルの戻し時には、入力部材は支障なく後退できるが、ペダルの踏み込み時には、入力部材を前進させづらくなる虞がある。

特開２０１２−１５３３６７号公報

そして、本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、大型化を抑制しつつ、信頼性を向上させた抵抗力付与機構を備える倍力装置、及び当該抵抗力付与機構を備えるストロークシミュレータを提供することを課題としてなされたものである。

上記課題を解決するために、本発明の倍力装置は、マスタシリンダのピストンを推進するアシスト機構が収容されるハウジングと、基端側がブレーキペダルに連結され、先端側が前記ハウジング内に移動可能に配置されて前記ブレーキペダルの操作に応じて軸方向に移動する入力部材と、該ハウジングに対する入力部材の移動に対して抵抗力を付与する抵抗力付与機構と、を備え、該抵抗力付与機構は、前記入力部材に一端が連結され、他端が前記ハウジングに連結されて可撓性を有する索条部材と、該索条部材が係合されて、前記入力部材の移動に伴って前記索条部材が移動することにより軸方向に移動しつつ摺動抵抗を発生させ、該摺動抵抗を前記索条部材を介して前記入力部材に付与する摺動部材と、前記ハウジングに一端が支持され、前記摺動部材を前記ブレーキペダル側に向かって付勢する付勢手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明のストロークシミュレータは、車両のペダルに連結され、該ペダルの操作により軸方向に移動する入力部材と、該入力部材に伝達される前記ペダルからの操作力に対する反力を前記入力部材に付与する反力付与部材を収容するハウジングと、該ハウジングに対する入力部材の移動に対して抵抗力を付与する抵抗力付与機構と、を備え、該抵抗力付与機構は、前記入力部材に一端が連結され、他端が前記ハウジングに連結されて可撓性を有する索条部材と、該索条部材が係合されて、前記入力部材の移動に伴って前記索条部材が移動することにより軸方向に移動しつつ摺動抵抗を発生させ、該摺動抵抗を前記索条部材を介して前記入力部材に付与する摺動部材と、前記ハウジングに一端が支持され、前記摺動部材を前記ブレーキペダル側に向かって付勢する付勢手段と、を備えることを特徴とする。

さらに、本発明のストロークシミュレータは、車両のペダルに連結され、該ペダルの操作により軸方向に移動する入力部材と、該入力部材の先端側が配置され、車両に固定されるハウジングと、該ハウジングに対する入力部材の移動に対して抵抗力を付与する抵抗力付与機構と、を備え、該抵抗力付与機構は、前記入力部材に一端が連結され、他端が前記ハウジングに連結されて可撓性を有する索条部材と、該索条部材が係合されて、前記入力部材の移動に伴って前記索条部材が移動することにより軸方向に移動しつつ摺動抵抗を発生させ、該摺動抵抗を前記索条部材を介して前記入力部材に付与する摺動部材と、前記ハウジングに一端が支持され、前記摺動部材を前記ブレーキペダル側に向かって付勢する付勢手段と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る倍力装置に採用した抵抗力付与機構によれば、当該抵抗力付与機構の大型化を抑制しつつ、信頼性を向上することができる。
また、本発明に係るストロークシミュレータに採用した抵抗力付与機構によれば、同様に、当該抵抗力付与機構の大型化を抑制しつつ、信頼性を向上することができる。

本実施形態の電動倍力装置の断面図である。 本実施形態の電動倍力装置の斜視図である。 本実施形態の抵抗力付与機構の断面図である。 本実施形態の抵抗力付与機構の断面図であり、入力ロッドが前進した状態を示す断面図である。 図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本実施形態の抵抗力付与機構によるヒステリシス特性を示す図である。 本実施形態の他の抵抗力付与機構を示す断面図である。 本実施形態のさらに他の抵抗力付与機構の一部を示す斜視図である。 本実施形態のさらに他の抵抗力付与機構の一部を示す斜視図である。 本実施形態のさらに他の抵抗力付与機構を示す断面図である。 本実施形態の抵抗力付与機構をストロークシミュレータに採用したときの断面図である。

以下、本発明の実施形態を図１〜図１１に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に係る電動倍力装置１は、電気自動車やハイブリッド電気自動車等の車両用ブレーキ装置に適用されるものである。なお、以下の説明において、図１に向って左側を前側（車両前方）、右側を後側（車両後方）として説明する。

図１を参照して、本実施形態に係る電動倍力装置１は、大略、ハウジング３と、入力ロッド３０と、電動モータ２と、ボールネジ機構３８と、ストローク検出装置５４と、抵抗力付与機構８０と、コントローラ５５と、を備えている。入力ロッド３０は、入力部材であり、ブレーキペダル６に連結され、ハウジング３内をマスタシリンダ４に向かって延びている。この入力ロッド３０の前端（ボールジョイント３１）に入力プランジャ２９が連結される。電動モータ２は、ハウジング３内に設けられる。ボールネジ機構３８は、電動モータ２の作動により、マスタシリンダ４のプライマリピストン１０及びセカンダリピストン１１を推進する。ボールネジ機構３８は、電動モータ２と共に、ブレーキペダル６操作に伴う入力ロッド３０の前進に伴って、マスタシリンダ４のプライマリピストン１０及びセカンダリピストン１１への推力をアシストするアシスト機構として構成される。ストローク検出装置５４は、ハウジング３に対する入力プランジャ２９（入力ロッド３０）の移動位置（ストローク量）を検出するものである。抵抗力付与機構８０（ヒステリシス付与機構）は、入力ロッド３０の前進時と後退時（ブレーキペダル６の踏み込み時と戻し時）で、摺動部材８３の摺動抵抗に伴う抵抗力を変化させるヒステリシス特性を入力ロッド３０へ付与するものである。コントローラ５５は、ストローク検出装置５４によって検出した入力プランジャ２９の移動位置（ストローク量）に基づいて電動モータ２の作動を制御する制御装置である。

電動倍力装置１は、ハウジング３の前側（図１の左側）にタンデム型のマスタシリンダ４を連結した構造を有している。マスタシリンダ４の上部には、マスタシリンダ４にブレーキ液を供給するリザーバ５が取り付けられている。ハウジング３は、電動モータ２及びボールネジ機構３８等を収容するフロントハウジング３Ａと、該フロントハウジング３Ａの後端開口（図１の右端開口）を閉塞するリアハウジング３Ｂとを有している。リアハウジング３Ｂには、マスタシリンダ４と同心状で、ハウジング３の後方、すなわち、マスタシリンダ４から離れる方向に円筒部３Ｃが突設されている。リアハウジング３Ｂの円筒部３Ｃの周りには、取付プレート６０が固定される。取付プレート６０に複数のスタットボルト８が取り付けられる。そして、電動倍力装置１は、入力ロッド３０を車両のエンジンルームと車室との隔壁であるダッシュパネル（図示せず）から突出させて車室内に臨ませた状態で、エンジンルーム内に配置されて、複数のスタッドボルト８を用いてダッシュパネルに固定される。

マスタシリンダ４には、有底のシリンダボア９が形成されている。このシリンダボア９の開口部側には、略円筒状のプライマリピストン１０が配置されている。このプライマリピストン１０の前端側は、カップ状に形成され、シリンダボア９内に配置されている。また、シリンダボア９の底部側には、カップ状のセカンダリピストン１１が配置されている。プライマリピストン１０の後端部は、マスタシリンダ４の開口部からハウジング３内に延出して、リアハウジング３Ｂの円筒部３Ｃ内まで延びている。マスタシリンダ４のシリンダボア９内には、プライマリピストン１０とセカンダリピストン１１との間にプライマリ室１２が形成され、シリンダボア９の底部とセカンダリピストン１１との間にセカンダリ室１３が形成されている。

マスタシリンダ４のプライマリ室１２及びセカンダリ室１３は、それぞれ、マスタシリンダ４の液圧ポート２１、２１（図２参照）から２系統の液圧回路によって液圧制御ユニット（図示せず）を介して各車輪のホイールシリンダ（図示せず）に接続され、マスタシリンダ４、又は、液圧制御ユニットによって発生されるブレーキ液の液圧を各車輪のホイールシリンダに供給して制動力を発生させる。

マスタシリンダ４には、プライマリ室１２及びセカンダリ室１３をそれぞれリザーバ５に接続するためのリザーバポート１４、１５が設けられている。シリンダボア９の内周面には、シリンダボア９内をプライマリ室１２及びセカンダリ室１３に区画するために、プライマリピストン１０及びセカンダリピストン１１に当接する環状のピストンシール１６、１７、１８、１９が軸方向に沿って所定間隔をもって配置されている。ピストンシール１６、１７は、軸方向に沿って一方のリザーバポート１４（後側）を挟んで配置されている。そして、プライマリピストン１０が図１に示す非制動位置にあるとき、プライマリ室１２は、プライマリピストン１０の側壁に設けられたピストンポート２０を介してリザーバポート１４に連通する。そして、プライマリピストン１０が非制動位置から前進してピストンポート２０が一方のピストンシール１７に達したとき、プライマリ室１２がピストンシール１７によってリザーバポート１４から遮断されて液圧が発生する。

同様に、残りの２つのピストンシール１８、１９は、軸方向に沿ってリザーバポート１５（前側）を挟んで配置されている。セカンダリピストン１１が図１に示す非制動位置にあるとき、セカンダリ室１３は、セカンダリピストン１１の側壁に設けられたピストンポート２１を介してリザーバポート１５に連通している。そして、セカンダリピストン１１が非制動位置から前進してピストンシール１９によってセカンダリ室１３がリザーバポート１５から遮断されて液圧が発生する。

プライマリピストン１０とセカンダリピストン１１との間には、バネ２２が介装されている。また、シリンダボア９の底部とセカンダリピストン１１との間には、バネ２３が介装されている。プライマリピストン１０は、全体が略円筒状に形成され、軸方向中央内部に中間壁２４を設けている。中間壁２４には、案内ボア２５が軸方向に貫通している。案内ボア２５には、入力ピストン２６の一部が摺動可能かつ液密的に挿通される。入力ピストン２６は、前側に位置する小径部２６Ａと、小径部２６Ａから連続して後側に延びる大径部２６Ｂとからなる段付形状に形成される。そして、入力ピストン２６の小径部２６Ａが、案内ボア２５内に摺動可能かつ液密的に挿通されている。

入力ピストン２６の小径部２６Ａの外周面と、プライマリピストン１０の中間壁２４に設けた案内ボア２５の内周面との間は、シール２７によってシールされている。入力ピストン２６の大径部２６Ｂの後端には、外側フランジ状のバネ受部２６Ｃが形成されている。入力ピストン２６の後端面には、ガイド用凹部２６Ｄが形成されている。入力ピストン２６は、マスタシリンダ４のプライマリ室１２に、その小径部２６Ａの前端部が臨むとともに、プライマリピストン１０に対して軸方向に沿って相対移動可能となっている。

プライマリピストン１０の後側の内部における入力ピストン２６の後方には、入力プランジャ２９が軸方向に沿って移動可能に案内されている。入力プランジャ２９は、軸部２９Ａと、環状部２９Ｂと、小径突設部２９Ｃと、球状凹部２９Ｄと、バネ受け部２９Ｅとが一体的に構成されている。環状部２９Ｂは、軸部２９Ａの軸方向後端に径方向外方に突設される。小径突設部２９Ｃは、軸部２９Ａの前端面から前方に向かって突設される。球状凹部２９Ｄは、軸部２９Ａの後端面に設けられている。バネ受け部２９Ｅは、球状凹部２９Ｄ周辺から後方に突設されている。入力ロッド３０の前端部のボールジョイント３１が入力プランジャ２９の球状凹部２９Ｄに連結され、入力ロッド３０の軸方向に対するある程度の傾きを許容するようになっている。入力プランジャ２９の小径突設部２９Ｃが、入力ピストン２６の後端面に設けたガイド用凹部２６Ｄに配置されている。

入力ロッド３０は、入力プランジャ２９に連結される前端側が、リアハウジング３Ｂの円筒部３Ｃ及びプライマリピストン１０の後側の内部に配置され、後端側が円筒部３Ｃから外部に延出している。入力ロッド３０の後端部にクレビス３０Ａを介してブレーキペダル６が連結される。そして、ブレーキペダル６の操作により入力ロッド３０が軸方向に移動する。また、入力ロッド３０のほぼ中間部位には、鍔状のストッパ当接部３２が形成されている。ハウジング３の円筒部３Ｃの後端部には、径方向内側に位置するストッパ３３が形成されており、入力ロッド３０のストッパ当接部３２がストッパ３３に当接することにより、入力ロッド３０の後退位置が規定されるようになっている。なお、リアハウジング３Ｂの円筒部３Ｃの後端には小径規制部３Ｄが一体的に形成される。該小径規制部３Ｄは、円筒部３Ｃの後端でその内部に位置するストッパ３３を後側から覆うように内方に向かって突設されている。

プライマリピストン１０の中間壁２４と、入力ピストン２６の後端部に形成されたバネ受部２６Ｃとの間に、圧縮コイルバネである第１バネ３４が介装されている。また、入力プランジャ２９の後端部に設けられたバネ受部２９Ｅと、プライマリピストン１０の後端部に取付けられたバネ受３５との間に、圧縮コイルばねである第２バネ３６が介装されている。また、円筒状部材３７が、後述するボールネジ機構３８を構成する筒状のネジ軸４０内に配置されている。円筒状部材３７は、その後端部がバネ受３５の外周部の前面に接触して、ネジ軸４０の前端からやや前方に至る位置まで延びている。円筒状部材３７の前端面にはバネ受３７Ａが形成される。

入力ピストン２６及び入力プランジャ２９は、ブレーキペダル６が非操作状態のときに、第１バネ３４及び第２バネ３６によって、図１に示す初期位置でプライマリピストン１０に対して保持される。すなわち、入力ピストン２６及び入力プランジャ２９は、第１バネ３４の付勢力と第２バネ３６の付勢力との差分がストッパ３３に付勢保持される。入力ピストン２６及び入力プランジャ２９は、プライマリピストン１０に対して、この初期位置から前方及び後方に移動可能になっている。

ハウジング３内には、アシスト機構としてのボールネジ機構３８が収容されている。ボールネジ機構３８は、ハウジング３に配置された電動モータ２によって駆動され、回転運動を直線運動に変換してプライマリピストン１０に推力を付与する回転直動変換機構である。ボールネジ機構３８は、ナット部材３９及びネジ軸４０を有している。ナット部材３９は、軸受４２によってハウジング３内で回転可能に支持されている。軸受４２はリアハウジング３Ｂに固定される。

ネジ軸４０は、筒状に形成されている。ネジ軸４０は、ナット部材３９の内部からハウジング３の円筒部３Ｃ内に至るまで延び、軸方向に沿って移動可能で、かつ、軸回りに回転しないようにハウジング３に支持されている。ネジ軸４０は、フロントハウジング３Ａの底部と、円筒状部材３７の前端に設けたバネ受３７Ａとの間に介装された圧縮コイルバネである戻しバネ４９の付勢力によって後退方向に付勢されている。ナット部材３９の内周面及びネジ軸４０の外周面には、それぞれ螺旋溝３９Ａ、４０Ａが形成されている。これら螺旋溝３９Ａ、４０Ａ間には、複数の転動体であるボール４１がグリスと共に装填されている。ネジ軸４０は、円筒部３Ｃのストッパ３３よって軸方向に沿って移動可能に案内され、軸回りに回転しないよう支持されている。これにより、ナット部材３９の回転に伴い、螺旋溝３９Ａ、４０Ａに沿ってボール４１が転動して、ネジ軸４０が軸方向に移動する。ボールネジ機構３８は、ナット部材３９とネジ軸４０との間で、回転−直線運動を相互に変換可能になっている。

プライマリピストン１０は、後端部がネジ軸４０内に挿入され、バネ受３５の外周部の後面がネジ軸４０の内周部に形成された複数の突起部からなる段部４４に当接して、ネジ軸４０に対する後退位置が規定されている。この段部４４との当接により、プライマリピストン１０は、ネジ軸４０の前進によって、プライマリピストン１０が円筒状部材３７と共に、段部４４に押されて前進する。また、プライマリピストン１０は、ネジ軸４０が前進しない状態でも入力ロッド３０、入力ピストン２６、及び入力プランジャ２９の前進により、段部４４から離間して単独で前進することができる。

電動モータ２は、マスタシリンダ４、入力ロッド３０及びボールネジ機構３８とは、別軸でハウジング３内に収容されている。電動モータ２の出力軸２Ａには、プーリ４５Ａが取付けられている。出力軸２Ａは軸受５０、５１によりハウジング３内に回転可能に支持される。ボールネジ機構３８のナット部材３９にはプーリ４５Ｂが取付けられている。出力軸２Ａのプーリ４５Ａ、及び、ナット部材３９のプーリ４５Ｂに、ベルト４６が巻回されている。そして、電動モータ２は、プーリ４５Ａ、４５Ｂ及びベルト４６を介して、ボールネジ機構３８のナット部材３９を回転させるようになっている。

電動倍力装置１には、電動モータ２の回転位置を検出する回転位置センサ（図示せず）、ブレーキペダル６の操作による入力プランジャ２９の移動位置を検出するストローク検出装置５４、及びマスタシリンダ４のプライマリ室１２及びセカンダリ室１３の液圧を検出する液圧センサ（図示せず）が設けられている。これらの出力信号に基づいて、コントローラ５５が電動モータ２の作動を制御する。また、コントローラ５５は、回生協調制御、ブレーキアシスト制御、自動ブレーキ制御等の様々なブレーキ制御を実行するための車載コントローラ等に適宜接続することができる。なお、図中、符号５５Ａは、電動モータ２、コントローラ５５及びストローク検出装置５４の電力供給及び制御信号の授受を行うための配線のコネクタを示す。

図１に示すように、ストローク検出装置５４は、複数の磁石部材７０Ａ，７０Ｂと、ホールセンサユニット７１とを備え、入力プランジャ２９の移動に伴って、ホールセンサユニット７１の各ホールＩＣ７５Ａ，７５Ｂからの検出結果に基づいて入力プランジャ２９の移動位置（ストローク量）を算出するものである。第１及び第２磁石部材７０Ａ，７０Ｂは、軸方向に沿って間隔を置いて入力プランジャ２９にそれぞれ固定され、入力プランジャ２９の移動方向に沿って磁極が並ぶように配置される。第１及び第２磁石部材７０Ａ，７０Ｂは、共にリング状に形成され、入力プランジャ２９の両端部の外周に互いに軸方向に間隔を開けて配置されている。

ホールセンサユニット７１は、複数のホールＩＣ７５Ａ，７５Ｂと、該複数のホールＩＣ７５Ａ，７５Ｂを支持するケーシング７７とを備えている。第１及び第２ホールＩＣ７５Ａ，７５Ｂは軸方向に沿って間隔を置いてケーシング７７に支持される。該ケーシング７７が、ハウジング３内に挿入されたマスタシリンダ４に取付けられ、第１及び第２ホールＩＣ７５Ａ，７５Ｂがプライマリピストン１０の後部の周壁を介して第１及び第２磁石部材７０Ａ，７０Ｂに対向するように配置される。ホールセンサユニット７１は、入力プランジャ２９と共に移動する第１及び第２磁石部材７０Ａ，７０Ｂの移動により、各ホールＩＣ７５Ａ，７５Ｂを横切る磁束密度を検出して、入力プランジャ２０（第１及び第２磁石部材７０Ａ、７０Ｂ）の移動に応じて電圧信号を出力するものである。そして、各ホールＩＣ７５Ａ，７５Ｂからの検出信号に基づいて、入力プランジャ２０の移動位置を算出する。

図２〜図５に示すように、抵抗力付与機構８０は、入力ロッド３０のストッパ当接部３２の前方に当接される円環状部材８１と、該円環状部材８１に一端が係止され、他端がハウジング３の円筒部３Ｃに支持され、可撓性を有する索条部材としての複数のワイヤー部材８２と、該各ワイヤー部材８２が係合されて、入力ロッド３０の移動に伴って各ワイヤー部材８２が移動することにより軸方向に移動しつつ摺動抵抗を発生させ、該摺動抵抗をワイヤー部材８２を介して入力ロッド３０に付与する複数の摺動部材８３と、リアハウジング３Ｂの円筒部３Ｃの後端に支持され、摺動部材８３をブレーキペダル６側に向かって（後方に向かって）付勢する付勢手段としてのバネ８４とを備えている。

リアハウジング３Ｂの円筒部３Ｃの後端に設けた小径規制部３Ｄの後側に円筒状の支持部材８８が固着される。該支持部材８８は、大径バネ８４の前端及びワイヤー部材８２の他端を支持するものである。支持部材８８の外径は円筒部３Ｃの外径と略一致して、その内径は円環状部材８１の外径と略一致する。支持部材８８の外周面にはその周方向に間隔を置いて、ワイヤー部材８２の他端を係止するための係止用凹部８９が複数形成される。各係止用凹部８９は各ワイヤー部材８２と対応する位置にそれぞれ形成される。支持部材８８の後面には、大径バネ８４の前端を受け入れる、環状のバネ受入凹部９０が形成される。

円環状部材８１は、皿ばね状に形成される。円環状部材８１の突出している径方向中央部位がストッパ当接部３２の前面に当接される。円環状部材８１は、円筒部３Ｂに対して相対回転不能で、軸方向に移動自在に構成される。円環状部材８１の外径はストッパ当接部３２の外径よりも大径に形成される。円環状部材８１の後面で周方向に間隔を置いて各ワイヤー部材８２の一端がそれぞれ固着される。摺動部材８３は、ベース部材９３と、該ベース部材９３に設けた摺動凹部９４に回転自在に支持される摺動ロッド９５と、該摺動ロッド９５が相対回転不能に挿通され、ワイヤー部材８２が巻回される従動ローラ９６と、を備えている。摺動部材８３は、ワイヤー部材８２が巻回される従動ローラ９６を備えているので、摺動部材８３は、必然的に、ワイヤー部材８２の一端及び他端よりもブレーキペダル６側に位置する。

ベース部材９３は円筒状に形成される。ベース部材９３の前面には、大径バネ８４の後端を受け入れる環状のバネ受入凹部９９が形成される。ベース部材９３の後面には、円弧状に凹設される摺動凹部９４が接線方向に沿って所定長さで直線状に延びている。摺動凹部９４は周方向に沿って等間隔で複数形成される。本実施形態では、摺動凹部９４は３箇所形成される。摺動凹部９４の長手方向略中間位置には、従動ローラ９６の一部分が挿入される溝部１００（図５参照）が形成される。該摺動凹部９４に摺動ロッド９５が回転自在（回転方向に摺動自在）に支持される。摺動ロッド９５は溝部１００を跨ぐように配置される。摺動ロッド９５の外径と摺動凹部９４の内径とは略一致する。摺動凹部９４の深さは摺動ロッド９５の外径よりも小さくなる。摺動ロッド９５の長さは、摺動凹部９４の長さより短く設定される。円筒状の従動ローラ９６が摺動ロッド９５の軸方向略中央部に相対回転不能に接続される。要するに、従動ローラ９６は摺動ロッド９５と一体で回転するものである。従動ローラ９６の外周面にはワイヤー部材８２が巻回される案内溝部１０１が環状に形成される。

そして、ベース部材９３のバネ受入凹部９９と支持部材８８のバネ受入凹部９０との間に大径バネ８４を配置して、ベース部材９３が支持部材８８に対して軸方向に沿って弾性支持される。ベース部材９３の後面に設けた各摺動凹部９４に、従動ローラ９６を有する摺動ロッド９５をそれぞれ載置する。この時、各従動ローラ９６の一部が各摺動凹部９４に設けた溝部１００に挿通されることで、各従動ローラ９６の回転は阻害されない。そして、従動ローラ９６を含む各摺動ロッド９５は回転自在（回転方向に摺動自在）に各摺動凹部９４に支持される。言い換えると、各摺動ロッド９５の従動ローラ９６を除く外壁面が、各摺動凹部９４の内壁面に接触して回転方向に摺動自在に支持される。また、円環状部材８１に一端が固着された各ワイヤー部材８２が各従動ローラ９６の案内溝部１０１にそれぞれ巻回されて、各ワイヤー部材８２の他端が支持部材８８の外周面に設けた各係止用凹部８９にそれぞれ係止される。これにより、抵抗力付与機構８０が構成される。

以上のごとく構成された抵抗力付与機構８０において、入力ロッド３０が軸方向に沿って円筒部３Ｃに対して相対的に前進すると、図６も参照して、円環状部材８１が前進することにより各ワイヤー部材８２が引っ張られ、各ワイヤー部材８２の移動に伴って、各従動ローラ９６が正方向に回転しつつ、摺動ロッド９５が正方向に回転して摺動しながらベース部材９３を押圧して、該ベース部材９３が大径バネ８４の付勢力に抗して前進するようになる。この結果、ベース部材９３の前進に伴って、次第に、各摺動ロッド９５とベース部材９３の各摺動凹部９４との間の摺動抵抗が大きくなる。この前進時、各ワイヤー部材８２への張力、すなわち、入力ロッド３０に付与される抵抗力は、大径バネ８４の付勢力と、各摺動ロッド９５とベース部材９３の各摺動凹部９４との間の摺動抵抗との和になる。

一方、ブレーキペダル６への操作が解除され、入力ロッド３０が軸方向に沿ってリアハウジング３Ｂの円筒部３Ｃに対して相対的に後退すると、大径バネ８４の付勢力によって、円環状部材８１が後退すると共に各ワイヤー部材８２の移動に伴い、各従動ローラ９６が正方向とは反対の方向に回転しつつ、摺動ロッド９５が正方向とは反対の方向に回転しながらベース部材９３と共に後退するようになる。この結果、ベース部材９３の後退に伴って、次第に、各摺動ロッド９５とベース部材９３の各摺動凹部９４との間の摺動抵抗が小さくなる。この後退時の、各ワイヤー部材８２への張力、すなわち、入力ロッド３０に付与される抵抗力は、各大径バネ８４の付勢力から、各摺動ロッド９５とベース部材９３の各摺動凹部９４との間の摺動抵抗を差し引いたものになる。
このように、抵抗力付与機構８０は、図６に示すように、入力ロッド３０の前進時と後退時、すなわちブレーキペダル６の踏み込み時と戻し時とで、各摺動ロッド９５とベース部材９３の各摺動凹部９４との間の摺動抵抗に伴う入力ロッド３０への抵抗力を変化させるヒステリシス特性を発生させることができる。

次に、電動倍力装置１の通電時の作動について説明する。
図１は、入力ロッド３０及びボールネジ機構３８のネジ軸４０が最も後退した位置にある非制動状態の初期位置を示している。ブレーキペダル６を操作して入力ロッド３０を前進させると、ストローク検出装置５４によりブレーキペダル６の操作量（入力ロッド３０及び入力プランジャ２９の移動位置）を検出する。この入力プランジャ２９（入力ロッド３０）の移動位置に基づきコントローラ５５が電動モータ２の作動を制御する。

このように、ブレーキペダル６の操作により入力ロッド３０が前進すると、上述したように、円環状部材８１が前進することにより各ワイヤー部材８２が引っ張られ、各ワイヤー部材８２の移動に伴って、各従動ローラ９６が摺動ロッド９５と共に回転しながらベース部材９３を押圧して、該ベース部材９３が大径バネ８４の付勢力に抗して前進するようになる。この結果、ベース部材９３の前進に伴って、各ワイヤー部材８２への張力、すなわち、入力ロッド３０に付与される抵抗力は、大径バネ８４の付勢力と、各摺動ロッド９５とベース部材９３の各摺動凹部９４との間の摺動抵抗との和になって次第に大きくなる。

また、電動モータ２の作動により、プーリ４５Ａ、４５Ｂ及びベルト４６を介してボールネジ機構３８のナット部材３９を回転駆動させることで、ネジ軸４０を前進させる。すると、ネジ軸４０の段部４４により、プライマリピストン１０のバネ受３５が押圧されて、プライマリピストン１０が前進して入力ロッド３０のストロークに追従する。これにより、プライマリ室１２に液圧が発生し、また、この液圧がセカンダリピストン１１を介してセカンダリ室１３に伝達される。このようにして、マスタシリンダ４で発生したブレーキ液圧は、各車輪のホイールシリンダに供給され、摩擦制動による制動力を発生させる。

一方、ブレーキペダル６の操作を解除すると、コントローラ５５は、ストローク検出装置５４により検出された入力プランジャ２９（入力ロッド３０）の移動位置に基づいて電動モータ２を逆回転させることで、プライマリピストン１０及びセカンダリピストン１１が後退して、マスタシリンダ４のブレーキ液圧が減圧されて制動力が解除される。

このブレーキペダル６の解除時、入力ロッド３０が軸方向に沿って後退すると、上述したように、ベース部材９３の後退に伴って、次第に、各摺動ロッド９５とベース部材９３の各摺動凹部９４との間の摺動抵抗が小さくなる。この後退時の、各ワイヤー部材８２への張力、すなわち、入力ロッド３０に付与される抵抗力は、各大径バネ８４の付勢力から、各摺動ロッド９５とベース部材９３の各摺動凹部９４との間の摺動抵抗を差し引いたものになり、ひいては、大径バネ８４の付勢力に近づくように次第に小さくなる。
このように、抵抗力付与機構８０は、入力ロッド３０の前進時と後退時とで、各摺動ロッド９５とベース部材９３の各摺動凹部９４との間の摺動抵抗に伴う入力ロッド３０への抵抗力を変化させるヒステリシス特性を付与することができる。

また、液圧発生時には、プライマリ室１２の液圧を入力ピストン２６の小径部２６Ａによって受圧し、その反力を、入力プランジャ２９及び入力ロッド３０を介してブレーキペダル６に伝達する。これにより、所定の倍力比（ブレーキペダル６の操作力に対する液圧出力の比）で所望の制動力を発生させる倍力制御を実行することができる。

そして、コントローラ５５は、電動モータ２の作動を制御して、入力ピストン２６と、これに追従するプライマリピストン１０との相対位置を調整することが可能となっている。具体的には、入力ピストン２６のストローク位置に対して、プライマリピストン１０の位置を前方、すなわち、マスタシリンダ４側に調整することによりブレーキペダル６の操作に対する液圧出力を大きく、また、後方、すなわち、ブレーキペダル６側に調整することによりブレーキペダル６の操作に対する液圧出力を小さくすることができる。このとき、第１バネ３４及び第２バネ３６の作用によって、液圧出力の変動に伴うブレーキペダル６への反力の変動を抑制するようになっている。その結果、倍力制御に加えて、ブレーキアシスト制御、自動ブレーキ制御、車間制御、回生協調制御等のブレーキ制御を実行することができる。

以上説明した、本実施形態に係る電動倍力装置１には、入力ロッド３０の前進時と後退時（ブレーキペダル６の踏み込み時と戻し時）で、入力ロッド３０への抵抗力を変化させるヒステリシス特性を発生させる抵抗力付与機構８０を備えている。該抵抗力付与機構８０は、入力ロッド３０、詳しくは入力ロッド３０に当接する円環状部材８１に一端が連結され、他端がハウジング３、詳しくは円筒部３Ｃに支持される支持部材８８に連結されて可撓性を有するワイヤー部材８２と、該ワイヤー部材８２が係合されて、入力ロッド３０の移動に伴ってワイヤー部材８２が移動することにより軸方向に移動しつつ摺動抵抗を発生させ、該摺動抵抗をワイヤー部材８２を介して入力ロッド３０に付与する摺動部材８３と、ハウジング３、詳しくは円筒部３Ｃに支持される支持部材８８に一端が支持され、摺動部材８３をブレーキペダル６側に向かって付勢する大径バネ８４と、を備えている。これにより、ワイヤー部材８２の、摺動部材８３（従動ローラ９６）に対する移動距離、すなわち、摺動ロッド９５とベース部材９３の摺動凹部９４との間の摺動距離、及び大径バネ８４のたわみ量が、入力ロッド３０の移動距離（ストローク量）に対して１／２になるので、入力部材のストロークと皿ばねの変形ストロークとが１対１になる従来の形態に比べて、抵抗力付与機構８０自体の大きさを小型化することができる。また、本実施形態では、摺動ロッド９５とベース部材９３の摺動凹部９４との間が固着するなどの不具合が発生しても、入力ロッド３０は、大径バネ８４のたわみ量相当分（入力ロッド３０のフルストローク量の１／２）は、移動可能であるので、皿ばねに不具合が発生した際、入力部材を前進させることが不可能な従来の形態に比べて、信頼性を向上させることができる。

次に、抵抗力付与機構８０の他の実施形態を図７に基づいて説明する。
他の実施形態に係る抵抗力付与機構８０を説明する際には、図１〜図６に示す抵抗力付与機構８０との相違点のみを説明する。
図７に示すように、他の実施形態に係る抵抗力付与機構８０では、大径バネ８４の内側に小径バネ１０５を配置する。小径バネ１０５の長さは大径バネ８４の長さより短く設定される。小径バネ１０５は、その前端が支持部材８８に支持され、後端が自由端となっている。
そして、入力ロッド３０の移動に伴って、摺動部材８３のベース部材９３が移動する際、入力ロッド３０の移動途中にて、ベース部材９３が小径バネ１０６及び大径バネ８４の付勢力に抗して移動するため、小径バネ１０６と大径バネ８４との付勢力の合算が入力ロッド３０に抵抗力として付与されることになり、入力ロッド３０への抵抗力を入力ロッド３０の移動途中にて変化させることができる。

次に、抵抗力付与機構８０のさらに他の実施形態を図８に基づいて説明する。
さらに他の実施形態に係る抵抗力付与機構８０を説明する際には、図１〜図６に示す抵抗力付与機構８０との相違点のみを説明する。
図８に示すように、ワイヤー部材８２の一端と円環状部材８１との間に引張バネ１１０を介在させる。そして、入力ロッド３０の移動に伴って、ワイヤー部材８２は引っ張られ、引張バネ１１０の張力が初張力以上に到達すると、該引張バネ１１０が伸び始めながらワイヤー部材８２が移動するために、大径バネ８４の、入力ロッド３０の変位（ストローク変化量）に対するたわみ量が小さくなり、ヒステリシスを小さくすることができる。

次に、抵抗力付与機構８０のさらに他の実施形態を図９に基づいて説明する。
さらに他の実施形態に係る抵抗力付与機構８０を説明する際には、図１〜図６に示す抵抗力付与機構８０との相違点のみを説明する。
図９に示すように、ワイヤー部材８２の途中に従動ローラ９６の案内溝１０１の幅より大きい外径を有するストッパ１１５を一体的に設ける。そして、入力ロッド３０の移動に伴って、ワイヤー部材８２が引っ張れながら移動して、ストッパ１１５が従動ローラ９６の案内溝１０１に干渉すると、摺動ロッド９５と共に従動ローラ９６が回転しなくなる。この干渉以降、ヒステリシス特性は付与されないが、干渉以降入力ロッド３０の変位量（ストローク変化量）と大径バネ８４のたわみ量とが１対１になるために、入力ロッド３０への抵抗力は大径バネ８４の付勢力相当となる。その結果、入力ロッド３０への抵抗力を入力ロッド３０の移動途中にて変化させることができる。
なお、上述した、図７に示す実施形態と、図８に示す実施形態と、図９に示す実施形態とを全て組み合わせて構成してもよいし、必要な実施形態を適宜組み合わせて構成してもよい。

次に、抵抗力付与機構８０のさらに他の実施形態を図１０に基づいて説明する。
さらに他の実施形態に係る抵抗力付与機構８０を説明する際には、図１〜図６に示す抵抗力付与機構８０との相違点のみを説明する。
図１０に示すように、摺動部材８３の摺動ロッド９５及び従動ローラ９６が取り除かれ、摺動部材８３のベース部材９３が、断面半長丸状のリング状に形成され、このベース部材９３の外壁面でその湾曲面に直接ワイヤー部材８２を巻回するようにして構成される。そして、入力ロッド３０の移動に伴って、ワイヤー部材８２とベース部材９３の湾曲面との間に摺動抵抗を発生させるようにしている。

また、上述した実施形態では、上述した抵抗力付与機構８０を電動倍力装置１に採用しているが、図１１に示すように、入力ロッド３０の移動に対して反力を作用させる圧縮バネ１２１を有するストロークシミュレータ１２０に、上述した抵抗力付与機構８０を採用することもできる。すなわち、本実施形態は、ブレーキペダル６と摩擦ブレーキとが液圧回路等によって直接、機械的に連結されていない、いわゆるブレーキ・バイ・ワイヤシステムに組み込まれてブレーキペダル６に反力を付与するストロークシミュレータ１２０に、上述した抵抗力付与機構８０を適用するものである。

当該ストロークシミュレータ１２０は、円筒状のハウジング１２２を備えている。該ハウジング１２２は車両に固定される。該ハウジング１２２内に入力ロッド３０の先端が配置される。入力ロッド３０はハウジング１２２に対して軸方向に移動自在に支持される。入力ロッド３０のボールジョイント３１が入力プランジャ２９の球状凹部２９Ｄに連結される。ハウジング１２２内には、内方に突設するバネ受段部１２５が設けられる。バネ受段部１２５の内部に入力プランジャ２９が軸方向に移動自在に支持される。バネ受段部１２５と、抵抗力付与機構８０の円環状部材８１との間に圧縮バネ１２１が配置される。該圧縮バネ１２１は、入力ロッド３０の移動（前進）に対して、入力ロッド３０をブレーキペダル６側に付勢するものである。

なお、図１１に示す実施形態において、圧縮バネ１２１を備えていないストロークシミュレータ１２０にも、当該抵抗力付与機構８０を備えることもできる。

１ 電動倍力装置，２ 電動モータ（アシスト機構），３ ハウジング，４ マスタシリンダ，６ ブレーキペダル，１０ プライマリピストン，１１ セカンダリピストン，２９ 入力プランジャ，３０ 入力ロッド（入力部材），３８ ボールネジ機構（アシスト機構），８０ 抵抗力付与機構，８１ 円環状部材，８２ ワイヤー部材（索条部材），８３ 摺動部材，８４ 大径バネ（付勢手段），８８ 支持部材，９３ ベース部材，９４ 摺動凹部，９５ 摺動ロッド，９６ 従動ローラ，１２０ ストロークシミュレータ，１２１ 圧縮バネ（反力付与部材），１２２ ハウジング

Claims (5)

1. マスタシリンダのピストンを推進するアシスト機構が収容されるハウジングと、
   基端側がブレーキペダルに連結され、先端側が前記ハウジング内に移動可能に配置されて前記ブレーキペダルの操作に応じて軸方向に移動する入力部材と、
   該ハウジングに対する入力部材の移動に対して抵抗力を付与する抵抗力付与機構と、
   を備え、
   該抵抗力付与機構は、
   前記入力部材に一端が連結され、他端が前記ハウジングに連結されて可撓性を有する索条部材と、
   該索条部材が係合されて、前記入力部材の移動に伴って前記索条部材が移動することにより軸方向に移動しつつ摺動抵抗を発生させ、該摺動抵抗を前記索条部材を介して前記入力部材に付与する摺動部材と、
   前記ハウジングに一端が支持され、前記摺動部材を前記ブレーキペダル側に向かって付勢する付勢手段と、
   を備えることを特徴とする倍力装置。
2. 前記摺動部材は、前記索条部材の一端および他端よりも前記ブレーキペダル側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の倍力装置。
3. 前記摺動部材は、ベース部材と、該ベース部材に設けた摺動凹部に回転自在に支持される摺動ロッドと、該摺動ロッドが相対回転不能に挿通され、前記索条部材が巻回される従動ローラと、を備え、
   前記索条部材が移動することで、前記摺動ロッドが前記従動ローラと共に回転して、前記摺動ロッドと前記ベース部材の摺動凹部との間に摺動抵抗が発生することを特徴とする請求項１または２に記載の倍力装置。
4. 車両のペダルに連結され、該ペダルの操作により軸方向に移動する入力部材と、
   該入力部材に伝達される前記ペダルからの操作力に対する反力を前記入力部材に付与する反力付与部材を収容するハウジングと、
   該ハウジングに対する入力部材の移動に対して抵抗力を付与する抵抗力付与機構と、を備え、
   該抵抗力付与機構は、
   前記入力部材に一端が連結され、他端が前記ハウジングに連結されて可撓性を有する索条部材と、
   該索条部材が係合されて、前記入力部材の移動に伴って前記索条部材が移動することにより軸方向に移動しつつ摺動抵抗を発生させ、該摺動抵抗を前記索条部材を介して前記入力部材に付与する摺動部材と、
   前記ハウジングに一端が支持され、前記摺動部材を前記ブレーキペダル側に向かって付勢する付勢手段と、
   を備えることを特徴とするストロークシミュレータ。
5. 車両のペダルに連結され、該ペダルの操作により軸方向に移動する入力部材と、
   該入力部材の先端側が配置され、車両に固定されるハウジングと、
   該ハウジングに対する入力部材の移動に対して抵抗力を付与する抵抗力付与機構と、を備え、
   該抵抗力付与機構は、
   前記入力部材に一端が連結され、他端が前記ハウジングに連結されて可撓性を有する索条部材と、
   該索条部材が係合されて、前記入力部材の移動に伴って前記索条部材が移動することにより軸方向に移動しつつ摺動抵抗を発生させ、該摺動抵抗を前記索条部材を介して前記入力部材に付与する摺動部材と、
   前記ハウジングに一端が支持され、前記摺動部材を前記ブレーキペダル側に向かって付勢する付勢手段と、
   を備えることを特徴とするストロークシミュレータ。

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