JP2023143033A - Brake operation mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両のブレーキを操作する機構に関し、特に自動ブレーキに対応可能な機構に関する。 The present invention relates to a mechanism for operating the brakes of a vehicle, and more particularly to a mechanism compatible with automatic braking.
下記特許文献1には、車両の既存のブレーキ装置(22)に、ブレーキペダル(9)を動作させるアクチュエータ(2)を後付けし、前方の監視結果に基づきアクチュエータ(2)によってブレーキ装置(22)を作動させる衝突回避装置が示されている。なお、( )内の符号は、下記特許文献1で用いられた符号であり、本願の実施形態の説明で用いられる。 Patent Document 1 below discloses that an actuator (2) that operates a brake pedal (9) is retrofitted to an existing brake device (22) of a vehicle, and the brake device (22) is activated by the actuator (2) based on the result of monitoring the front. A collision avoidance device is shown that activates the collision avoidance system. Note that the symbols in parentheses are the symbols used in Patent Document 1 below, and are used in the description of the embodiments of the present application.
上記特許文献1においては、ブレーキペダルを介してアクチュエータによってブレーキ装置を動作させている。このため、アクチュエータによりブレーキ装置を動作させるときにブレーキペダルも動くため、運転者が違和感を覚える場合がある。 In Patent Document 1, the brake device is operated by an actuator via a brake pedal. Therefore, when the actuator operates the brake device, the brake pedal also moves, which may make the driver feel uncomfortable.
本発明は、アクチュエータによるブレーキ装置の動作時にブレーキペダルが動かないブレーキペダル操作機構を提供する。 The present invention provides a brake pedal operation mechanism in which the brake pedal does not move when the brake device is operated by an actuator.
本発明に係るブレーキ操作機構は、車両のブレーキを作動させる電動アクチュエータと、ブレーキペダルの動きと電動アクチュエータの動きをブレーキのマスタシリンダに伝達する伝達ロッドと、ブレーキペダルと伝達ロッドを係合する係合機構とを備える。係合機構は,ブレーキペダルと伝達ロッドの一方に形成された長穴形状の係合穴と、他方に設けられて係合穴に係合する係合ピンとを有する。さらに、係合機構は、ブレーキペダルが踏まれたときには、係合ピンが係合穴の第1の端に当接してブレーキペダルの動きを伝達ロッドに伝える。一方、電動アクチュエータが動作したときには、係合ピンが係合穴の第1の端から離れて伝達ロッドの動きがブレーキペダルに伝わらない。 The brake operation mechanism according to the present invention includes an electric actuator that operates the brakes of a vehicle, a transmission rod that transmits the movement of the brake pedal and the movement of the electric actuator to a master cylinder of the brake, and an engagement mechanism that engages the brake pedal and the transmission rod. and a combining mechanism. The engagement mechanism includes an elongated engagement hole formed in one of the brake pedal and the transmission rod, and an engagement pin provided in the other to engage with the engagement hole. Further, in the engagement mechanism, when the brake pedal is depressed, the engagement pin contacts the first end of the engagement hole to transmit the movement of the brake pedal to the transmission rod. On the other hand, when the electric actuator operates, the engagement pin separates from the first end of the engagement hole, and the movement of the transmission rod is not transmitted to the brake pedal.
さらに、前記のブレーキ操作機構の伝達ロッドは、基部と、基部から互いに平行に延びる2本の腕部とを有するものとすることができる。2本の腕部の間に電動アクチュエータの動作子が位置し、当該動作子が基部を押して伝達ロッドが動かされる。また、2本の腕部にそれぞれ係合穴が形成されてよい。 Further, the transmission rod of the brake operating mechanism may have a base and two arms extending parallel to each other from the base. An operating element of the electric actuator is located between the two arms, and the operating element pushes the base to move the transmission rod. Furthermore, engagement holes may be formed in each of the two arm portions.
ブレーキペダルと伝達ロッドを係合する係合機構を、長穴形状の係合穴と係合穴に係合する係合ピンからなる機構としたことにより、電動アクチュエータによるブレーキ作動時に、ブレーキペダルが動かないようにできる。 By using an engagement mechanism that engages the brake pedal and the transmission rod as a mechanism consisting of an elongated engagement hole and an engagement pin that engages with the engagement hole, the brake pedal will not move when the electric actuator applies the brake. It can be made not to move.
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。以下の説明において、ブレーキを操作する運転者の側を正面、正面の反対側を背面と記す。図1~図4は、本実施形態の車両のブレーキ操作機構10の概略構成を示す図である。図1は一部を破断して示す側面図、図2は正面やや斜め側方から見た斜視図、図3は側方やや斜め上方から見た一部を破断して示す斜視図、図4は一部を破断して示す平面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the side of the driver who operates the brake will be referred to as the front, and the side opposite the front will be referred to as the rear. 1 to 4 are diagrams showing a schematic configuration of a
ブレーキ操作機構10は、運転者によって操作されるブレーキペダル12と、制御装置の指令に基づき電動駆動される電動アクチュエータ14と、ブレーキペダル12と電動アクチュエータ14の動きを、ブレーキ装置のマスタシリンダ16に伝達する伝達ロッド18を備える。なお、図2以降の各図において、マスタシリンダ16は図示を省略している。
The
ブレーキペダル12は、車両の車体、例えばトーボード(不図示)に固定されたペダルブラケット20に支持されたペダル軸22によって、ペダルブラケット20に対して回動可能に支持されている。より詳細には、ブレーキペダル12は、ペダル軸22に回動可能に支持されたペダルアーム24と、ペダルアーム24の先端部に固定されたペダルパッド26を含む。運転者は、ペダルパッド26を踏んでブレーキ装置を操作する。ペダルブラケット20は、板金を折り曲げて概略コの字形に形成され、コの字形の開口が正面を向くように配置される。ペダル軸22は、ペダルブラケット20のコの字形の内側に配置され、両端がペダルブラケット20に支持されている。運転者がペダルパッド26を踏み込むと、ペダル軸22を中心にしてペダルアーム24が回動し、この動きが伝達ロッド18を介してマスタシリンダ16に伝達される。
The
電動アクチュエータ14は、ペダルブラケット20に固定されたアクチュエータベース28に固定されたアクチュエータ本体30と、アクチュエータ本体30に内蔵された電気モータ(不図示)により回動駆動される動作子であるアクチュエータアーム32とを含む。アクチュエータアーム32は、電気モータに関連した出力軸34に固定され、出力軸34と一体に電気モータにより駆動される。アクチュエータベース28は、ペダルブラケット20のコの字形の内側に配置されて左右両側においてペダルブラケット20に固定された横部材36と、横部材36の正面側に配置されて横部材36に固定された縦部材38とを含む。アクチュエータ本体30は、アクチュエータベース28の縦部材38に固定されている。アクチュエータアーム32が、図1において時計回りに駆動されると、この動きが伝達ロッド18を介してマスタシリンダ16に伝達される。
The
伝達ロッド18は、マスタシリンダ16、特にマスタシリンダのピストン40と係合するプッシュロッド42と、プッシュロッド42とねじ結合する連結具44を含む。連結具44は、後に詳述するように、プッシュロッド42とブレーキペダル12を連結し、またプッシュロッド42とアクチュエータアーム32を係合させる。連結具44の詳細が図5,6に示されている。連結具44は、基部46と、基部46から互いに平行に、正面側に向けて延びる2本の腕部48とを有している。基部46の背面側には、ねじ穴46aが形成されており、ねじ穴46aに、プッシュロッド42に形成されたねじ軸42a(図4参照)がねじ結合している。ねじ軸42aには、さらにナット49(図4参照)がねじ結合しており、基部46と共にダブルナットを構成して、プッシュロッド42と連結具44を回り止めしている。
The
連結具44の2本の腕部48は間隔を開けて配置されており、2本の腕部48の間にペダルアーム24の一部が位置している。2本の腕部48には、ペダルアーム24に固定された係合ピン50と係合する係合穴52が形成されている。係合ピン50と係合穴52は、ブレーキペダル12と伝達ロッド18を係合する係合機構を構成する。係合穴52は、腕部48が延びる方向に長い長穴であり、係合ピン50は係合穴52の範囲で腕部48、つまり連結具44に対して相対移動可能である。2本の腕部48の間には、さらに、アクチュエータアーム32の一部が位置している。アクチュエータアーム32の端部は連結具44の基部46の正面側の面46bに当接可能である(以下、面46bを当接面46bと記す。)。電動アクチュエータ14が動作するとき、アクチュエータアーム32が基部46に当接して、連結具44を押す。
The two
図7は、ブレーキ操作機構10の動作を説明する模式図である。(a)はブレーキが作動していない状態、(b)は自動ブレーキなど電動アクチュエータによりブレーキが作動している状態、(c)は手動ブレーキ、つまり運転者が足によってブレーキを操作している状態を示す。また、(a)~(c)の各図において、上側が平面図、下側が側面図である。
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the operation of the
ブレーキが作動していない状態では、係合ピン50は、係合穴52の、背面側の端(第1の端)52aに近接して、または接している。また、アクチュエータアーム32は、基部46の当接面46bに近接して、または接している。
When the brake is not in operation, the
電動アクチュエータによりブレーキが作動する場合には、アクチュエータアーム32が、図7の各側面図において時計回りに回動されて(矢印A)、アクチュエータアーム32の先端部が当接面46bに当接して、連結具44を背面側へ、つまりマスタシリンダ16に向けて移動させる(矢印B)。連結具44の移動と共に、プッシュロッド42が移動して、マスタシリンダ16のピストン40を押す。これによりブレーキが作動する。このとき、係合穴52の第1の端52aは係合ピン50から離れ、連結具44が移動する一方、係合ピン50の位置は維持される。係合ピン50が固定されているペダルアーム24、そしてブレーキペダル12も動かない。したがって、運転者は、ブレーキペダル12が独自に動くという違和感を覚えることがない。
When the brake is actuated by the electric actuator, the
ブレーキペダル12によってブレーキが作動する場合には、ブレーキペダル12が踏み込まれることによって、係合ピン50が背面側へと移動し(矢印C)、係合穴52の第1の端52aを押して、連結具44をマスタシリンダ16に向けて移動させる(矢印D)。これにより、ブレーキが作動する。このとき、アクチュエータアーム32と基部46の当接面46bは離れる。
When the brake is actuated by the
図8は、自動ブレーキ装置と手動ブレーキ装置を備えた車両のブレーキランプの制御に関する説明図である。自動ブレーキ装置は、車両前方の障害物などの監視を行うライダ(LIDAR:light detection and ranging)などの前方監視装置と、前方監視装置の監視結果に基づき車両のブレーキを作動させる自動ブレーキ制御装置56を含む。自動ブレーキ制御装置56は、電動アクチュエータ14を制御してマスタシリンダ16を駆動し、ブレーキ作動時は、ブレーキランプ54を点灯させる。また、制動力が第1の所定値以上のときのみブレーキランプ54を点灯させるようにしてよい。さらに、制動力が、第1の所定値以上、第2の所定値未満であるときには連続的な点灯とし、第2の所定値以上のときには点滅させるなど、制動力によって点灯の態様を変えるようにしてもよい。
FIG. 8 is an explanatory diagram regarding brake lamp control of a vehicle equipped with an automatic braking device and a manual braking device. The automatic braking system includes a forward monitoring device such as a LIDAR (light detection and ranging) that monitors obstacles in front of the vehicle, and an automatic
手動ブレーキ装置は、運転者の足がブレーキペダル12を踏み込むことにより作動する。ブレーキペダル12が踏み込まれるとマスタシリンダ16が駆動される。また、ブレーキペダル12の近傍には、ブレーキスイッチ58が配置され、ブレーキペダル12が踏み込まれると、ブレーキスイッチ58が押下されてブレーキランプ54が点灯する。
The manual brake device is activated when the driver's foot depresses the
自動ブレーキ制御装置56にブレーキスイッチ58からの信号を入力することにより、運転者のブレーキ操作に対する介入意図を検知することができる。
By inputting a signal from the
図9は、他の実施形態のブレーキ操作機構70を示す斜視図である。前述のブレーキ操作機構10と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。ブレーキ操作機構70は、電動アクチュエータ72のアクチュエータ本体74がペダルブラケット20の外側に配置され、固定されている。アクチュエータ本体74の出力軸がカップリング76を介してアーム軸78に接続されている。アーム軸78の先端は、ペダルブラケット20に固定されたベアリング80に支持されている。アーム軸78には、アクチュエータアーム82が結合されている。アクチュエータアーム82は、前述のアクチュエータアーム32と同様の機能を有し、アクチュエータ本体74に内蔵された電気モータ(不図示)により駆動されて、伝達ロッド18を介してマスタシリンダ16を駆動する。
FIG. 9 is a perspective view showing a
図10は、さらに他の実施形態のブレーキ操作機構90を一部を破断した状態で示す側面図である。前述のブレーキ操作機構10と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。ブレーキ操作機構90は、伝達ロッド18を駆動する動作子の構成がブレーキ操作機構10と相違する。電動アクチュエータ92は、伝達ロッド18を動作させる動作子としてアクチュエータアーム94と共に中間レバー96を有する。電動アクチュエータ92は、中間レバー96を介して伝達ロッド18を駆動する。中間レバー96は、ペダル軸22に回動可能に支持され、ペダル軸22側から連結具44の2本の腕部48の間を通って反対側に延びている。アクチュエータアーム94が図10において時計回りに回動すると、アクチュエータアーム94の先端部が中間レバー96の先端部に当接して、中間レバー96を反時計回りに回動させる。回動する中間レバー96が、伝達ロッド18を介してマスタシリンダ16を駆動する。
FIG. 10 is a partially cutaway side view of a
中間レバー96に関し、ペダル軸22(支点)から伝達ロッド18に接する点(作用点)までの距離が、ペダル軸22からアクチュエータアーム94が当接する点(力点)までの距離より短い。このため、直接伝達ロッド18を駆動する場合に比して、より小出力の、つまり小形の電気モータにより駆動することができ、電動アクチュエータ92を小形とすることができる。また、アクチュエータアーム94が当接する点の変位よりも、伝達ロッド18に接する点の変位が小さくなるので、制動力の細かな調整が可能になる。
Regarding the
既存の車両のブレーキ操作機構のプッシュロッドと、プッシュロッドとブレーキペダルを連結する連結具とを、上述のプッシュロッド42および連結具44と交換し、電動アクチュエータを追加装着することで、既存の車両に電動ブレーキを装備することができる。このとき、電動アクチュエータ14によるブレーキ作動時にブレーキペダル12は動かない。
By replacing the push rod of the brake operating mechanism of an existing vehicle and the connector connecting the push rod and the brake pedal with the
上述した各実施形態において、伝達ロッド18に長穴の係合穴52を設け、ブレーキペダル12に係合ピン50を設けるように構成したが、これとは逆に伝達ロッド側に係合ピンを、ブレーキペダル側に長穴の係合穴を設けるようにしてもよい。
In each of the embodiments described above, the
10,70,90 ブレーキ操作機構、12 ブレーキペダル、14,72,92 電動アクチュエータ、16 マスタシリンダ、18 伝達ロッド、20 ペダルブラケット、22 ペダル軸、24 ペダルアーム、28 アクチュエータベース、30,74 アクチュエータ本体、32,82,94 アクチュエータアーム(動作子)、34 出力軸、42 プッシュロッド、44 連結具、46 基部、46b 当接面、48 腕部、50 係合ピン(係合機構)、52 係合穴(係合機構)、52a 第1の端、76 カップリング、96 中間レバー。
10, 70, 90 brake operation mechanism, 12 brake pedal, 14, 72, 92 electric actuator, 16 master cylinder, 18 transmission rod, 20 pedal bracket, 22 pedal shaft, 24 pedal arm, 28 actuator base, 30, 74 actuator body , 32, 82, 94 actuator arm (operator), 34 output shaft, 42 push rod, 44 connector, 46 base, 46b contact surface, 48 arm, 50 engagement pin (engagement mechanism), 52 engagement Hole (engaging mechanism), 52a first end, 76 coupling, 96 intermediate lever.
Claims (2)
ブレーキペダルの動きと、前記電動アクチュエータの動きを前記ブレーキのマスタシリンダに伝達する伝達ロッドと、
前記ブレーキペダルと前記伝達ロッドを係合する係合機構と、
を備え、
前記係合機構は,前記ブレーキペダルと前記伝達ロッドの一方に形成された長穴形状の係合穴と、他方に設けられて前記係合穴に係合する係合ピンと、を有し、さらに前記係合機構は、前記ブレーキペダルが踏まれたときには、前記係合ピンが前記係合穴の第1の端に当接して前記ブレーキペダルの動きを前記伝達ロッドに伝え、前記電動アクチュエータが動作したときには、前記係合ピンが前記係合穴の前記第1の端から離れて前記伝達ロッドの動きが前記ブレーキペダルに伝わらない、
ブレーキ操作機構。 an electric actuator that operates the vehicle's brakes;
a transmission rod that transmits movement of a brake pedal and movement of the electric actuator to a master cylinder of the brake;
an engagement mechanism that engages the brake pedal and the transmission rod;
Equipped with
The engagement mechanism includes an elongated engagement hole formed in one of the brake pedal and the transmission rod, and an engagement pin provided in the other and engaged with the engagement hole, and further In the engagement mechanism, when the brake pedal is depressed, the engagement pin contacts the first end of the engagement hole to transmit the movement of the brake pedal to the transmission rod, and the electric actuator operates. When the engagement pin is separated from the first end of the engagement hole, the movement of the transmission rod is not transmitted to the brake pedal.
Brake operation mechanism.
2. The brake operation mechanism according to claim 1, wherein the transmission rod has a base and two arms extending parallel to each other from the base, and the electric actuator is connected between the two arms. A brake operation mechanism, wherein an operating element is positioned, the operating element pushes the base to move the transmission rod, and the engagement hole is formed in each of the two arm parts.
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