JP4323621B2 - Brake operation force detection device and brake operation device - Google Patents

Brake operation force detection device and brake operation device Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作力の大きさを検出する操作力検出装置に関するものであり、特に、ブレーキ操作力を検出するブレーキ操作力検出装置とそれを備えたブレーキ操作装置とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば特開平１０−１４７２２４号公報に記載されているように、ブレーキペダル等のブレーキ操作部材の操作力を検出し、その検出結果に基づいてブレーキを制御することは既に知られている。このようなブレーキ制御を良好に行うためには、ブレーキ操作部材の操作ストロークの変化に対してブレーキ操作力の検出値が緩やかに変化すること、すなわち、操作力勾配が小さいことが望ましいのであるが、この要求を十分に満たし得るものは未だ得られていない。操作力検出装置は、荷重を受けて弾性変形する荷重検出部材とその荷重検出部材の弾性変形量を検出する手段とを含むのが普通であるが、操作力勾配を小さくするためには、荷重検出部材を弾性変形量の大きいものとすることが有効である。しかし、荷重検出部材の弾性変形量を大きくすれば、操作力検出装置において消費されるブレーキ操作ストロークが大きくなり、ブレーキ操作装置の操作性が悪くなる。操作力勾配の低減とブレーキ操作ストロークの増大抑制とは互いに相反する要求であり、これらを両方とも満たすことは容易ではない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果】
それに対し、本発明の発明者は、ブレーキ操作装置においては、操作力が大きい領域では操作力勾配（操作力の増分を操作ストロークの増分で割った比）が小さいことが望ましいが、操作力が小さい領域では操作力が加えられたことが検出できればよく、操作力勾配が小さいことは必ずしも必要ではないこと、および、この事実を利用して操作力検出装置を非線形特性を有するものとすれば、入力部の移動量の総和を小さくできることに気付いた。
本発明は、以上の事情を背景とし、操作力が小さい領域では操作力勾配が大きい一方、操作力が大きい領域では操作力勾配が小さく、入力部の移動量の総和が大きくなることを極力回避することが可能なブレーキ操作力の検出装置として好適な操作力検出装置と、その操作力検出装置を備えたブレーキ操作装置とを得ることを課題としてなされたものであり、本発明によって、下記各態様の操作力検出装置，ブレーキ操作力検出装置およびブレーキ操作装置が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、１つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではなく、一部の事項のみを取り出して採用することも可能である。さらに、付言すれば、本発明に係る操作力検出装置は、直接的にはブレーキ操作力検出用として開発されたものであるが、用途はこれに限定されるわけではない。パーキングブレーキ操作力検出用等、車両における他の操作装置の操作力検出用としては勿論、車両用以外の操作装置における操作力検出用にも使用可能なのである。
なお、以下の各項のうち、（２)項と（６）項とを合わせたものが請求項１に相当し、その請求項１に（３）項に記載の特徴を追加したものが請求項２に相当し、その請求項２に（４）項に記載の特徴を追加したものが請求項３に相当し、それら請求項１ないし３のいずれか１つと（１８）項とを組み合わせたものが請求項４に相当し、それら請求項１ないし４のいずれか１つと（１２）項とを組み合わせたものが請求項５に相当する。
（１）(i)装置本体と、(ii)その装置本体に相対移動可能に保持された検出子と、(iii)その検出子と機械的に連携させられて、検出子からの荷重を検出する荷重検出器とを備え、操作装置の操作力伝達系統の途中に設けられて操作力を検出する操作力検出装置において、
前記検出子の移動量に対する前記荷重検出器の出力の比を、検出子の移動量が大きい状態において小さい状態より小さくする非線形特性付与装置を設けた操作力検出装置。
本態様の操作力検出装置の非線形特性の一例は、検出子の移動量に対する荷重検出器の出力の比が、荷重が小さい領域と大きい領域とでそれぞれ一定の大きさであり、上に凸の折れ線で表される非線形特性である。このような非線形特性を有する操作力検出装置は、例えば、操作力が小さい領域では、操作力が加えられたことは検出できる必要があるが、操作力勾配（操作力の増分を操作ストロークの増分で割った比、つまり操作力検出値の増分を入力部の移動量の増分で割った比）は大きくてよく、操作力が大きい領域では操作力勾配が小さいことが望ましく、かつ、入力部の移動量の総和が大きくなることを極力回避する必要がある場合に有効に使用できる。非線形特性付与装置は (5)項におけるように検出子と前記荷重検出器との間に設けてもよく、荷重検出器の出力信号を処理する信号処理回路に設けてもよく、荷重検出器の出力信号をデジタル処理するコンピュータにより構成してもよい。
なお、荷重検出器は、装置本体に少なくとも検出子の移動方向には相対移動不能に保持されることが望ましい。これは、荷重検出器全体の装置本体に対する検出子の移動方向の位置を決めている部分は、装置本体に対して動かないということであって、荷重検出器のうち、荷重が加えられる入力部まで装置本体に対して移動しないようにするということではない。具体的には、例えば、後述する(20)項に記載の操作力検出装置のように、荷重検出器が、板ばね，歪みゲージおよび一対の板ばね保持部材を含み、検出子が板ばねの中央部に連携させられるとともに、装置本体が荷重検出器全体を収容するケースであって、一対の板ばね保持部材がケースにより支持される場合、ケースに一対の板ばね保持部材を、検出子の移動方向には相対移動不能に保持させれば、それにより荷重検出器全体のケースに対する検出子の移動方向の位置が決められるとともに、検出子が連携させられた板ばねの中央部、すなわち入力部はケースに対して検出子の移動方向に移動可能となる。
なお、本項および以下の項において、検出子に加えられる操作力またはブレーキ操作力なる用語は、操作力またはブレーキ操作力の全部が検出装置に加えられる場合は勿論、一部のみが加えられる場合をも包含する用語として使用する。
（２）前記操作装置が運転者により操作されるブレーキ操作部材を備えたブレーキ操作装置であり、当該操作力検出装置がブレーキ操作部材の操作力を検出するブレーキ操作力検出装置である (1)項に記載の操作力検出装置。
ブレーキ操作部材には、例えば、運転者が足によって操作するブレーキペダルや手によって操作するブレーキレバー等がある。
（３）前記荷重検出器が、荷重に応じて弾性変形する荷重検出部材と、その荷重検出部材の歪みを検出する歪み検出装置とを含む (1)項または (2)項に記載の操作力検出装置。
（４）前記検出子が前記装置本体に軸方向に移動可能に保持されており、前記荷重検出部材が、検出子の軸方向と交差する方向に延びる長手形状部材である (1)項ないし (3)項のいずれか１つに記載の操作力検出装置。
本態様によれば、長手形状部材である荷重検出部材に、その長手方向と交差する方向から荷重が加えられることとなり、荷重検出部材に荷重に比例する曲がりが生じる。曲がりは、比較的小さい荷重により十分な大きさで生じるため、操作力勾配を大きくすることができる。
（５）前記非線形特性付与装置が、前記検出子と前記荷重検出器との間に設けられた (1)項ないし (4)項のいずれか１つに記載の操作力検出装置。
（６）前記非線形特性付与装置が、
前記検出子と前記荷重検出器との間に配設され、弾性変形しつつ検出子の荷重を荷重検出器に伝達する弾性部材と、
当該操作力検出装置の非作動状態において前記弾性部材を予荷重が発生した状態に保つ予荷重装置と
含む (5)項に記載の操作力検出装置。
弾性部材に加えられる荷重が予荷重より小さい間は、弾性部材は弾性変形せず、あたかも剛体であるかのように荷重を伝達する。そして、荷重が予荷重を超えれば、弾性部材が弾性変形し、検出子の移動量の増加に対する荷重検出器の検出値の増加が小さくなる。本態様によれば、検出子の移動量と操作力検出値との間に、上に凸に折れた折れ線状の非線形特性が得られる。
なお、非線形特性付与装置は、検出子の移動量に対する荷重検出器の出力の比を、検出子の移動量が大きい状態において小さい状態より大きくする装置としてもよく、その場合、非線形特性付与装置を、例えば (6)項に記載の操作力検出装置の特徴を有するものとして、検出子の移動量と操作力検出値との間に、下に凸に折れた折れ線状の非線形特性が得られるようにしてもよい。弾性部材の予荷重を０またはそれに近い大きさにするとともに、弾性部材と並列に、当初は互いに当接せず、途中から当接して検出子からの荷重を直接荷重検出器へ伝達する状態となる一対の剛体的荷重伝達部材を設ければ、下に凸の折れ線状の非線形特性が得られる。当初は、検出子の移動量が、弾性部材と荷重検出部材との両方の弾性変形により吸収されるため、検出子の移動量に対する前記荷重検出器の出力の比が小さくなり、剛体的荷重伝達部材の当接後は、検出子の移動量が荷重検出部材のみの弾性変形により吸収されるため、上記比が大きくなるのである。
（７）前記弾性部材が圧縮スプリングであり、前記予荷重装置が、互いに接近，離間可能であるが一定距離以上離間不能に係合させられた２つのスプリングリテーナの間に圧縮スプリングを予圧縮状態で保持するものである (6)項に記載の操作力検出装置。
圧縮スプリングとしては、圧縮コイルスプリング，皿ばね（単数でも複数でもよい）等が好適である。本項における２つのスプリングリテーナを、圧縮スプリングの弾性変形領域の途中で互いに当接し、当接後は検出子の荷重を直接荷重検出部材に伝達するものとすれば、スプリングリテーナに (6)項に関連して説明した剛体的荷重伝達部材の機能を果たさせることができる。
（８）前記荷重検出器が、板ばねと、その板ばねに固定的に設けられて板ばねの歪みを検出する歪みゲージとを含む (1)項ないし (7)項のいずれか１つに記載の操作力検出装置。
（９）前記荷重検出器が前記板ばねの両端部を保持する板ばね保持部を備え、前記検出子が前記弾性部材を介して板ばねの中央部に連携させられた(8)項に記載の操作力検出装置。
板ばね保持部は、板ばねの両端部を回動可能に支持する板ばね支持部でも、板ばねの両端部を回動不能に固定する板ばね固定部でもよい。
（１０） (1)項ないし(9)項のいずれか１つに記載の操作力検出装置が、ブレーキペダルとそのブレーキペダルに相対回動可能に連携させられるオペレーティングロッドとの間に配設されたブレーキ操作装置。
（１１）前記ブレーキペダルにレバーが回動可能に取り付けられ、そのレバーに前記オペレーティングロッドが回動可能に連結されるとともに前記検出子が係合させられた(10)項に記載のブレーキ操作装置。
このように、ブレーキペダルの踏力がレバーを介して操作力検出装置に伝達されるようにすれば、操作力検出装置の取付位置の自由度が増す利点がある。また、レバー比の設定によって、オペレーティングロッドからの反力より大きな力が荷重検出器に加えられるようにすることも、反力より小さい力が加えられるようにすることもできる。
（１２）前記レバーのブレーキペダルへの取付位置とオペレーティングロッドとの連結位置との距離が、レバーのブレーキペダルへの取付位置と検出子との係合位置との距離より小さい(11)項に記載のブレーキ操作装置。
本態様によれば、オペレーティングロッドからの反力より小さな力が荷重検出器に加えられるようにすることができ、その荷重検出器に加えられる力のオペレーティングロッドからの反力に対する割合を任意に設定することができる。
（１３）前記レバーが、前記一端部においてブレーキペダルに回動可能に取り付けられ、中間部に前記オペレーティングロッドが連結され、自由端部に前記検出子が係合させられた(12)項に記載のブレーキ操作装置。
本態様においては、ブレーキペダルの踏力は、ブレーキペダルから直接レバーおよびオペレーティングロッドに伝達される経路と、ブレーキペダルから操作力検出装置を介してレバーおよびオペレーティングロッドに伝達される経路との両方でオペレーティングロッドに伝達されることとなる。換言すれば、操作力検出装置は、ブレーキペダルからオペレーティングロッドに到る踏力伝達経路に並列に配設されることとなり、踏力の一部を伝達すればよいこととなる。そして、その伝達すべき一部の、オペレーティングロッドに伝達される全部の力に対する割合は、レバーのブレーキペダルへの取付位置とオペレーティングロッドとの連結位置との距離を、レバーのブレーキペダルへの取付位置と検出子との係合位置との距離で割った比に等しい。この比を小さくすれば、操作力検出装置に加えられる力を任意に低減させ得るのである。また、ブレーキペダルの操作ストロークの増大を抑制しつつ検出子のストロークを大きく取ることができ、入力部の移動量に対する荷重検出器の出力値の比を小さくして操作力勾配を小さくすることが容易となる。
（１４）前記レバーの自由端部が前記検出子に当接させられた(11)項ないし(13)項のいずれか１つに記載のブレーキ操作装置。
（１５）前記レバーを前記検出子に当接する向きに付勢するスプリングを含む(14)項に記載のブレーキ操作装置。
検出子は軸方向に移動可能に装置本体に保持されても、回動可能に保持されてもよい。
（１６）前記弾性部材が圧縮コイルスプリングである (6)項ないし(15)項のいずれか１つに記載の操作力検出装置またはブレーキ操作装置。
（１７）(i)装置本体と、(ii)その装置本体に相対移動可能に保持された検出子と、(iii)その検出子と機械的に連携させられて、検出子からの荷重を検出する荷重検出器とを備え、操作装置の操作力伝達系統の途中に設けられて操作力を検出する操作力検出装置において、
前記荷重検出器を前記装置本体に対して、前記検出子からの荷重の伝達方向に直角な方向に相対移動可能とした操作力検出装置。
検出子と荷重検出器との、検出子からの荷重の伝達方向に直角な方向における相対位置のずれが、荷重検出器の装置本体に対する上記直角な方向の相対移動により吸収され、操作力が精度よく検出される。
本項においても、 (1)項において記載したように、荷重検出器は、装置本体に少なくとも検出子の移動方向には相対移動不能に保持されることが望ましい。
本項の特徴部分の構成は、入力部と、その入力部に加えられる荷重に応じて弾性変形する荷重検出部材とを備え、入力部に加えられる操作力を検出する操作力検出装置であって、入力部の移動量と操作力検出値との間に非線形特性を有する操作力検出装置において採用することができる。操作力には、ブレーキ操作部材に加えられるブレーキ操作力がある。なお、入力部に加えられる操作力またはブレーキ操作力なる用語は、操作力またはブレーキ操作力の全部が検出装置に加えられる場合は勿論、一部のみが加えられる場合をも包含する用語として使用する。
入力部は、荷重検出部材と一体的に設けてもよく、荷重検出部材とは別に設けてもよい。弾性変形可能な荷重検出部材の歪みを歪みゲージにより検出する通常の操作力検出装置においては、荷重検出部材の入力端の移動量と操作力検出値との間には線形特性があるのに対し、本項に記載の操作力検出装置は非線形特性を有している。非線形特性は、後述の操作力検出装置におけるように上に凸に折れた折れ線状の非線形特性でも、上に凸に湾曲した曲線状の非線形特性でも、逆に、下に凸に折れた折れ線状の非線形特性でも、下に凸に湾曲した曲線状の非線形特性でもよい。
非線形特性を有する操作力検出装置は以下に先に例示した用途や以下に例示する用途を始め、種々の用途に使用できる。例えば、下に凸に折れた折れ線状や下に凸に湾曲した曲線状の非線形特性を有する操作力検出装置は、例えば、操作力が小さい領域では緩やかな操作力勾配（操作力検出値の増分を入力部の移動量の増分で割った比が小さいこと）が望ましいが、操作力が大きい領域では操作力勾配が大きくても差し支えなく、かつ、入力部の移動量の総和ができる限り小さいことが望ましい場合に有効に使用できる。操作力検出装置を操作力勾配の小さいものとするためには、荷重に応じて弾性変形する荷重検出部材の弾性変形量を大きくすることが有効であるが、荷重検出部材の弾性変形量を大きくすれば、操作力検出装置の入力部の移動量が大きくなることを避け得ず、入力部の移動量が大きくなれば、その操作力検出装置が配設される操作装置の操作部材の操作ストロークがそれだけ大きくなってしまうため、操作力検出装置の入力部の移動量の総和はできる限り小さい方がよいのである。
（１８）前記操作装置が運転者により操作されるブレーキ操作部材を備えたブレーキ操作装置であり、当該操作力検出装置がブレーキ操作部材の操作力を検出するブレーキ操作力検出装置である(17)項に記載の操作力検出装置。
（１９）前記荷重検出器が、
板ばねと、
その板ばねに固定的に設けられて板ばねの歪みを検出する歪みゲージと、
板ばねの両端部をそれぞれ保持するとともに、前記装置本体により板ばねの長手方向に移動可能に保持された一対の板ばね保持部材と
を含み、前記検出子が前記板ばねの中央部に連携させられた(17)項または(18)項に記載の操作力検出装置。
板ばね保持部材は、板ばねの両端部を回動可能に支持する板ばね支持部材でも、板ばねの両端部を回動不能に固定する板ばね固定部材でもよい。
（２０）前記装置本体が、前記荷重検出器全体を収容するケースであり、かつ、そのケースの一側壁により前記一対の板ばね保持部材が摺動可能に支持されるとともに、その一側壁の両端縁から直角に延びる一対の側壁と一対の板ばね保持部材との間に隙間が形成され、その隙間分だけ一対の板ばね保持部材の移動が許容される(19)項に記載の操作力検出装置。
本態様によれば、板ばねに熱膨張が生じても、板ばね保持部材が装置本体に対して移動することによりその熱膨張が許容されるため、検出誤差の発生が抑制される。
【０００４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、４輪車両用電気・マニュアル二系統式のブレーキシステムを構成する踏力検出装置に適用した場合を例に取り、図面に基づいて詳細に説明する。
図１において１０はマスタシリンダであり、マスタシリンダ１０にブレーキ操作部材としてのブレーキペダル１２が連結されている。マスタシリンダ１０は、ブレーキペダル１２の踏込みに応じて加圧室に液圧を発生させる。加圧室に発生した液圧は、液通路１６を始めとする複数の液通路により、図示しない左右前輪および左右後輪にそれぞれ設けられたブレーキのホイールシリンダに伝達され、車輪の回転が抑制される。
【０００５】
本ブレーキシステムはまた、マスタシリンダ１０とは別の液圧源である電気制御液圧源２０を備えている。電気制御液圧源２０は、リザーバ２２，ポンプ２４，アキュムレータ２６および図示しない４個の液圧制御弁を備えている。アキュムレータ２６には圧力センサ３０が取り付けられ、これの出力信号に基づいてコンピュータを主体とする制御装置３２が電動モータ３４を制御することにより、アキュムレータ２６には一定液圧範囲のブレーキ液が蓄えられるようになっている。
【０００６】
液圧制御弁は電磁制御弁であり、制御装置３２はブレーキ操作力検出装置たる踏力検出装置３６の検出信号に基づいて液圧制御弁の励磁電流を制御し、それによりアキュムレータ２６の液圧がブレーキペダル１２の踏力に対して予め設定された大きさに制御される。４個の液圧制御弁は４個のホイールシリンダの各々について設けられている。４個ずつの液圧制御弁およびホイールシリンダとマスタシリンダ１０との間には、４個の電磁方向切換弁が設けられ、その切換えにより、ホイールシリンダには液圧制御弁により制御された液圧と、マスタシリンダ１０の加圧室に発生した液圧とが選択的に供給される。
【０００７】
なお、マスタシリンダ１０には、電磁方向切換弁３８を介してストロークシミュレータ４０が接続されている。ストロークシミュレータ４０は、ホイールシリンダとマスタシリンダ１０との連通が遮断され、液圧制御弁により制御された液圧がホイールシリンダに供給される際にマスタシリンダ１０に連通させられ、液圧を増大させつつ作動液を収容することによりマスタシリンダ１０からの作動液の排出を許容し、電気制御液圧源２０を有しない通常のブレーキシステムにおけるブレーキ操作に似た感触を運転者に与える。
【０００８】
前記踏力検出装置３６を説明する。ブレーキペダル１２は、図２に示すように、長手形状をなし、ほぼ上下方向に配設され、その長手方向の一端部である上端部において軸５０により、図示しない車体に回動可能に取り付けられ、他端部である下端部にはペダルパッド５２が設けられており、運転者が足を載せて踏込操作する。また、ブレーキペダル１２の長手方向の中間部には、オペレーティングロッド５４の一端部が回動可能に連結されている。
【０００９】
ブレーキペダル１２には、図４に示すように、穴５６が、ブレーキペダル１２の回動軸線に平行な方向に貫通して形成されており、穴５６にスリーブ５８が隙間を残して嵌合されるとともに、スリーブ５８には、軸６０が軸受６２，６４を介して相対回動可能に嵌合されている。軸受６２，６４はすべり軸受である。軸６０のスリーブ５８から突出した両端部にそれぞれ、オペレーティングロッド５４の一端部に設けられたヨーク状の連結部６６の一対の腕部６８，７０が嵌合されており、図示しない係止部材たる割りピンによって軸６０からの抜出しを防止されている。オペレーティングロッド５４は軸６０のまわりに回動可能である。オペレーティングロッド５４の他端部は、前記マスタシリンダ１０の加圧ピストンに揺動可能に係合させられており、ブレーキペダル１２の踏込みによりオペレーティングロッド５４が前進させられ、マスタシリンダ１０の加圧室に液圧が発生させられる。オペレーティングロッド５４はヨーク状の連結部６６において軸６０に連結されているため、オペレーティングロッド５４が移動するとき、軸６０がオペレーティングロッド５４に対して傾くことがない。
【００１０】
ブレーキペダル１２のオペレーティングロッド５４が連結された部分の下側には、別の軸７４が軸受７６，７８を介して、ブレーキペダル１２の回動軸線に平行な軸線まわりに回動可能に嵌合されている。軸受７６，７８はすべり軸受である。軸７４の両端部はブレーキペダル１２から突出させられており、一方の突出端部には、図２および図４に示すように、レバー８０の一端部が嵌合されている。レバー８０の他端部は前記スリーブ５８に圧入され、固定されている。また、軸７４の他方の突出端部には、別のレバー８２の一端部が嵌合されるとともに、かしめにより固定されている。レバー８２はブレーキペダル１２に、軸７４の軸線まわりに回動可能に取り付けられているのであり、軸７４はブレーキペダル１２に軸受７６，７８を介して支持されていて傾くことはなく、レバー８２はブレーキペダル１２に対して傾くことなく回動することができる。前記穴５６は、レバー８２のブレーキペダル１２に対する相対回動を許容する大きさを有する。
【００１１】
レバー８２は、図３および図４に示すように、スリーブ５８に嵌合されるとともに軸５０側へ延び出させられており、その延出端部には、図２および図３に示すように、ブレーキペダル１２の踏込方向（図２においては時計方向）において下流側の端面に対向するとともに、ブレーキペダル１２を超えてレバー８０側へ突出する係合部たる当接部８４が設けられている。スリーブ５８は、前述のように、軸受６２，６４を介して軸６０を回動可能に支持し、軸６０にオペレーティングロッド５４が嵌合されており、レバー８２にオペレーティングロッド５４が回動可能に連結されている。レバー８２は、ブレーキペダル１２との間に配設された弾性部材の一種であるばね部材たる引張コイルスプリング８６（以下、スプリング８６と略称する）により、当接部８４がブレーキペダル１２に接近する向きに付勢されている。
【００１２】
ブレーキペダル１２の踏込方向に平行な両側面の一方であって、レバー８０が取り付けられた側の面に、踏力検出装置３６が設けられている。踏力検出装置３６の装置本体たるケース９０はブレーキペダル１２に固定されており、ケース９０には、図５に示すように、検出子９２が保持されている。検出子９２はケース９０により、その軸方向が、ブレーキペダル１２の回動軌跡に対する接線方向であって、ブレーキペダル１２の長手方向と直角な方向に平行となる姿勢で、軸方向に移動可能に保持されている。検出子９２は断面形状が円形の棒状をなし、一端部に半球状の係合部たる当接部９４が設けられ、他端部には、検出子９２より大径の円板状をなすスプリングリテーナ９６が同心にかつ一体に設けられている。スプリングリテーナ９６はケース９０内に収容され、検出子９２はケース９０の、ブレーキペダル１２の踏込方向において下流側の側壁９８に軸方向に相対移動可能に嵌合され、当接部９４はケース９０から外へ、ブレーキペダル１２の踏込方向において下流側へ突出させられている。
【００１３】
前記レバー８２の当接部８４は、スプリング８６の付勢により、検出子９２の当接部９４に当接させられており、ブレーキペダル１２から踏力検出装置３６を介してレバー８２にブレーキペダル１２の踏力が伝達される。レバー８２は、中間部にオペレーティングロッド５４が連結され、自由端部に検出子９２が当接させられているのであり、レバー８２のブレーキペダル１２への取付位置とオペレーティングロッド５４との連結位置との距離が、レバー８２のブレーキペダル１２への取付位置と検出子９２との係合位置との距離より小さくされている。踏力検出装置３６は、ブレーキペダル１２と前記オペレーティングロッド５４との間に配設され、ブレーキペダル１２，オペレーティングロッド５４およびスプリング８２と共に操作装置の一種であるブレーキ操作装置９９を構成し、ブレーキ操作装置９９のブレーキ操作力伝達系統の途中に設けられている。
【００１４】
ケース９０内には、図５に示すように、別のスプリングリテーナ１００がスプリングリテーナ９６に接近，離間可能に収容されるとともに、それらスプリングリテーナ９６，１００の間に弾性部材たる圧縮コイルスプリング１０２（以下、スプリング１０２と略称する）が保持されている。２つのスプリングリテーナ９６，１００にはそれぞれ、第１係合部材１０４，第２係合部材１０６が着脱可能に固定され、互いに接近，離間可能に、かつ離脱不能に係合させられており、スプリングリテーナ９６，１００を一定距離以上離間不能に係合させている。
【００１５】
第１係合部材１０４は有底円筒状をなし、その開口部において、スプリングリテーナ９６に同心に、かつ、固定手段の一種である螺合により着脱可能に固定されている。また、第２係合部材１０６は断面形状が円形をなし、スプリングリテーナ１００に同心に、かつ、螺合により着脱可能に固定されている。第２係合部材１０６のスプリングリテーナ１００からの突出部は、第１係合部材１０４内に、スプリングリテーナ９６，１００の接近，離間方向に移動可能に嵌合されるとともに、大径の係合部１０８が第１係合部材１０４の底部１１０に係合することにより、第１係合部材１０４からの抜出しが阻止されている。第１，第２係合部材１０４，１０６が、スプリングリテーナ９６，１００の一定距離以上の離間を阻止する離間阻止装置ないし係合装置を構成しているのである。
【００１６】
スプリングリテーナ９６，１００は一定距離以上離間不能に係合させられているのであり、それによってスプリング１０２はスプリングリテーナ９６，１００により、踏力検出装置３６の非作動状態において、すなわちブレーキペダル１２が踏み込まれておらず、踏力を検出しない状態において予圧縮され、予荷重が発生した状態で保持されている。また、スプリング１０２はばね定数が小さく、長いものが圧縮されて、スプリングリテーナ９６，１００により保持されている。その理由は後に説明する。本実施形態においては、スプリングリテーナ９６，１００，第１，第２係合部材１０４，１０６が予圧縮装置１１２を構成し、スプリング１０２と共に非線形特性付与装置１１４を構成している。
【００１７】
ケース９０内にはまた、スプリングリテーナ１００に対してスプリングリテーナ９６およびスプリング１０２とは反対側に、荷重検出器１２０全体が収容されている。非線形特性付与装置１１４は、検出子９２と荷重検出器１２０との間に設けられているのである。荷重検出器１２０は、荷重検出部材たる板ばね１２２および歪みゲージ１２４を含む。板ばね１２２は長手形状をなし、その長手方向の中央部において板ばね保持部材１２６により保持されている。板ばね保持部材１２６は、雄ねじ部材１２８およびナット１３０を含む。ナット１３０は、雄ねじ部材１２８のねじ部１３２に板ばね１２２を挟んで螺合されており、雄ねじ部材１２８と共に一体の板ばね保持部材１２６として機能する。
【００１８】
板ばね１２２は、ケース９０内に検出子９２の軸方向、すなわち検出子９２からの荷重の伝達方向に直角に配設されており、荷重に応じて弾性変形する。板ばね１２２の板ばね保持部材１２６から延び出させられた両端部はそれぞれ、板ばね保持部材１３４により保持されている。これら板ばね保持部材１３４はそれぞれ、板ばね保持部材１２６と同様に、雄ねじ部材１３６およびナット１３８を含み、雄ねじ部材１３６のねじ部１４０に板ばね１２２を挟んでナット１３８が螺合されており、互いに螺合された雄ねじ部材１３６およびナット１３８が一体の板ばね保持部材１３４であって、板ばね１２２の両端部を回動不能に固定する板ばね固定部ないし板ばね固定部材として機能する。
【００１９】
２つの板ばね保持部材１３４はそれぞれ、ケース９０内に設けられた２つの凹部１４２に、板ばね１２２の長手方向に移動可能に、かつ検出子９２の移動方向には移動不能に嵌合されている。それにより、荷重検出器１２０のケース９０に対する検出子９２の移動方向の位置が決められている。ケース９０は荷重検出器１２２全体を収容し、その凹部１４２を構成する側壁のうち、板ばね１２２の長手方向に平行な側壁１４４の両端縁から直角に延びる一対の側壁１４６と、一対の板ばね保持部材１３４との間にはそれぞれ、隙間１４８が形成されており、その隙間１４８の分だけ、一対の板ばね保持部材１３４のケース９０に対する移動が許容される。一対の板ばね保持部材１３４は上記側壁１４４により、ケース９０に対する検出子９２の移動方向と直角な方向に摺動可能に支持されており、ケース９０に対して、検出子９２からの荷重の伝達方向に直角な方向には相対移動可能である。上記隙間１４８は小さく、板ばね１２２とケース９０との熱膨張による変形量の差を吸収し得る程度の大きさとされており、図５には誇張して図示されている。したがって、検出子９２は、自身の側壁９８への嵌合と、一対の板ばね保持部材１３４の凹部１４２への嵌合とによって傾きを決められ、こじることなく、軸方向に移動する。
【００２０】
板ばね１２２の板ばね保持部材１２６に保持された部分と、一対の板ばね保持部材１３４に固定された部分との間の部分にはそれぞれ、検出子９２の移動方向に隔たった両側面に、前記歪みゲージ１２４が貼り付けられている。これら４枚の歪みゲージ１２４はホイートストンブリッジ回路（図示省略）を構成しており、そのブリッジ回路の検出端子がアンプ１５２に接続され、図示しない信号処理回路を経て前記制御装置３２に検出信号が供給される。これら歪みゲージ１２４およびホイートストンブリッジ回路等が歪み検出装置を構成しており、板ばね１２２の歪みを検出する。
【００２１】
板ばね１２２の長手方向の中央部を保持する前記板ばね保持部材１２６には係合部たる凹部１５６が設けられ、前記第２係合部材１０６のスプリングリテーナ１００から突出させられた突部１５８が嵌合されている。前記検出子９２はスプリング１０２を介して板ばね１２２の中央部に機械的に連携させられているのである。したがって、レバー８２から検出子９２に荷重が加えられれば、検出子９２は移動させられてスプリング１０２に荷重を伝達し、スプリング１０２は検出子９２からの荷重を荷重検出器１２０に向かって伝達し、板ばね保持部材１２６を介して板ばね１２２に荷重を加える。検出子９２が踏力検出装置３６の入力部を構成し、板ばね保持部材１２６の第２係合部材１０６が嵌合された部分が、荷重検出器１２０の入力部を構成しているのである。板ばね１２２の両端部は板ばね保持部材１３４に固定されて、ケース９０により、検出子９２の移動方向には相対移動不能に保持されているが、板ばね１２２の長手方向の中央部を保持する板ばね保持部材１２６は、ケース９０に対して検出子９２の移動方向に相対移動可能であり、板ばね１２２が撓んで荷重が検出される。
【００２２】
踏力検出装置３６の非作動状態では、スプリングリテーナ９６，１００が最も離間し、スプリング１０２は予圧縮状態にあるが、前述のように、スプリング８６の付勢によってレバー８２の当接部８４が検出子９２に当接させられることにより、突部１５８が凹部１５６に嵌合した状態に保たれるとともに、図５に示すように、スプリングリテーナ９６はケース９０の側壁９８から僅かに離間し、板ばね１２２が僅かに撓まされた状態とされる。この板ばね１２２の撓みにより荷重検出器１２０から検出信号が発せられるため、制御装置３２においては、ブレーキペダル１２が踏み込まれていない状態における荷重検出器３６の検出値を０として制御が行われるようにされている。なお、レバー８２のブレーキペダル１２に接近する向きの回動の限度は、軸６０がスリーブ５８を介してブレーキペダル１２の穴５６のペダルパッド５２側（ブレーキペダル１２の踏込方向において上流側）の端部に当接することにより規定され、それにより検出子９２の、スプリング１０２へ荷重を伝達する向きにおけるケース９０に対する相対移動の限度が規定される。レバー８２の回動は、スプリングリテーナ９６が第１係合部材１０４を介してスプリングリテーナ１００に当接する前に、あるいはスプリングリテーナ９６が第２係合部材１０６に当接する前に停止させられる。
【００２３】
次に作動を説明する。
車輪の回転を抑制すべく、運転者によってブレーキペダル１２が踏み込まれれば、踏力は、軸７４からレバー８２およびオペレーティングロッド５４に伝達されるとともに、踏力検出装置３６を介してレバー８２およびオペレーティングロッド５４に伝達され、オペレーティングロッド５４が前進させられる。それに伴ってオペレーティングロッド５４からの反力により、レバー８２は軸７４の軸線まわりにブレーキペダル１２に接近する向きに回動させられ、検出子９２に荷重を加え、検出子９２が移動させられる。検出子９２はスプリング１０２に荷重を加えるが、スプリング１０２は予荷重が発生した状態で設けられているため、検出子９２がスプリング１０２に加える荷重が予荷重より小さい間は、スプリング１０２は圧縮されず、あたかも剛体であるかのように荷重を板ばね１２２に伝達する。それにより板ばね１２２が撓み、その撓み量に応じた電気信号が荷重検出器１２０から制御装置３２に供給される。
【００２４】
スプリング１０２が圧縮されないで荷重を板ばね１２２に伝達する状態では、検出子９２の移動量は板ばね保持部材１２６の移動量と等しく、荷重検出器１２０の検出値は検出子９２の移動量に比例して増大する。ブレーキペダル１２の踏力が増大し、スプリング１０２に加えられる荷重が予荷重を超えれば、スプリング１０２は圧縮されつつ、検出子９２の荷重を板ばね１２２に伝達する。この状態では、検出子９２の移動量はスプリング１０２の圧縮量と板ばね１２２の撓み量との和に等しいため、図６のグラフに示すように、スプリング１０２に加えられる荷重が予荷重Ｆ1 を超えた後は、超える前よりも、検出子９２の移動量の増加に対する板ばね１２２の撓み量の増加が小さくなり、荷重検出器１２０の検出値の増加が小さくなる。検出子９２の移動量と荷重検出器１２０の検出値との間に、上に凸に折れた折れ線状の非線形特性が得られるのである。なお、値Ｆ2 は、軸６０がスリーブ５８を介してブレーキペダル１２の穴５６に当接し、検出子９２の移動が阻止された状態における荷重検出器１２０の検出値である。
【００２５】
前述のように、レバー８２のブレーキペダル１２への取付位置とオペレーティングロッド５４との連結位置との距離が、レバー８２のブレーキペダル１２への取付位置と検出子９２との係合位置との距離より小さくされており、レバー８２が検出子９２に加える荷重は、オペレーティングロッド５４からの反力の一部である。検出子９２への荷重はオペレーティングロッド５４からの反力に比例するのであり、また、オペレーティングロッド５４からの反力はペダルパッド５２に加えられる力である踏力に比例する。したがって、検出子９２への荷重は踏力よりは小さいが、１対１に対応している。よって、荷重検出器１２により踏力を検出することができ、制御装置３２はその検出信号に基づいてホイールシリンダの液圧を踏力に応じた大きさに制御することができる。
【００２６】
上記スプリング１０２の予荷重Ｆ1 は、ブレーキペダル１２の踏力に基づいて電気制御液圧源２０の液圧を液圧制御弁により制御し、ホイールシリンダの液圧を踏力に応じた大きさに制御する制御領域と、ホイールシリンダ液圧の制御を行わない非制御領域との境界の踏力に基づいて検出子９２に加えられる荷重に設定されている。非制御領域は、ブレーキペダル１２の踏力が小さい踏込初期の領域であって、ブレーキペダル１２の踏込みが検出される検出領域であり、ホイールシリンダ液圧を制御する準備を行うべく、電磁方向切換弁３８の切換えやポンプ２４の運転開始等を行うためにブレーキペダル１２が踏み込まれたことを検出することは必要であるが、ブレーキペダル１２の踏込ストロークの変化に応じてブレーキ液圧が良好に制御できる必要はない。それに対し、踏力が大きくなり、踏力に基づいてホイールシリンダ液圧の制御を行う領域では、ブレーキペダル１２の踏込位置の調整に応じてホイールシリンダ液圧を精度よく制御するために、踏込ストロークの増分に対する踏力検出値の増分の比である踏力勾配を小さくすることが必要である。したがって、予荷重Ｆ1 を制御領域と非制御領域との境界での踏力に基づいて検出子９２に加えられる荷重に設定すれば、非制御領域では、検出子９２の移動量の増加に対して荷重検出器１２０の検出値の増加が大きく、ブレーキペダル１２が踏み込まれたことがわかり、制御領域では、検出子９２の移動量の増加に対する荷重検出器１２０の検出値の増加が小さく（踏力勾配が小さく）なり、ホイールシリンダ液圧を精度良く制御することができる。検出子９２の移動量の増加に対する荷重検出器１２０の検出値の増加が大きければ、踏込ストロークの微小な変化に対して検出値が大きく変化し、ホイールシリンダ液圧が大きく変化してしまうのに対し、増加が小さければ、踏込ストロークの変化に対して検出値が緩やかに変化し、ブレーキペダルの踏込ストロークの加減によるホイールシリンダ液圧（すなわちブレーキの効き）の制御を容易に行うことができるのである。また、検出子９２の移動量に対する荷重検出器１２０の検出値の比が、ブレーキペダル１２の全踏込範囲において小さくされている場合に比較して、検出値が、ホイールシリンダ液圧の制御を開始する値に達するまでに要するブレーキペダル１２の踏込ストロークおよび検出子９２の移動量が小さくて済み、ホイールシリンダ液圧制御の容易さを確保しつつ、良好な踏込操作性が得られるとともに、踏力検出装置をコンパクトに構成することができる。
【００２７】
スプリング１０２は、ばね定数が小さく、長いものが圧縮されてスプリングリテーナ９６，１００により保持されており、そのばね定数および長さは、上記のように、予荷重Ｆ1 が非制御領域と制御領域との境界での踏力に対応する大きさとなり、検出子９２が伝達する荷重が予荷重Ｆ1 を超えた後は、検出値の増加勾配が所望の勾配になる大きさに設定されている。
【００２８】
このように、検出子９２の移動量と荷重検出器１２０の検出値との間に、上に凸に折れた折れ線状の非線形特性が得られるようにすれば、ブレーキペダル１２の踏込ストロークの総和を大きくすることなく、ホイールシリンダ液圧を精度良く制御することができる。
また、一対の板ばね保持部材１３４とケース９０の側壁１４６との間には隙間１４８が設けられているため、板ばね１２２に熱膨張が生じても、検出誤差の発生が抑制される。隙間１４８がなければ、板ばね１２２の熱膨張による撓みによって歪みゲージ１２４に歪みが生じ、その分、荷重検出器１２０の検出値に誤差が生ずるのに対し、隙間１４８があれば、板ばね１２２に熱膨張が生じても、板ばね保持部材１３４がケース９０に対して移動することによりその熱膨張が許容されるため、検出誤差の発生が抑制されるのである。
【００２９】
ブレーキペダル１２の踏込みが解除されれば、ブレーキペダル１２は図示しないリターンスプリングの付勢により踏込開始位置へ戻される。また、スプリング１０２は予荷重が発生させられた状態に戻る。
【００３０】
上記実施形態において非線形特性付与装置１１４は、踏力検出装置３６が、検出子９２の移動量と荷重検出器１２０の検出値との間に上に凸に折れた折れ線状の非線形特性を有するように構成されていたが、非線形特性付与装置は、踏力検出装置が検出子の移動量と荷重検出器の検出値との間に下に凸に折れた折れ線状の非線形特性を有するように構成してもよい。この非線形特性付与装置を有する踏力検出装置の構成要素は踏力検出装置３６と同じであるが、特性が異ならされており、踏力検出装置の図示は省略し、踏力検出装置３６の構成要素およびそれに付した符号を用いて特性の違いを説明する。
【００３１】
この踏力検出装置においては、非作動状態においてスプリング１０２は、殆ど予圧縮されず、スプリング１０２のがたつきを防止する程度に予圧縮された状態でスプリングリテーナ９６，１００により保持されている。また、スプリング１０２のばね定数は、検出子９２の移動量に対する荷重検出器１２０の検出値の比が所望の大きさになるように設定されている。さらに、踏力検出装置の非作動状態におけるスプリングリテーナ９６と第２係合部材１０６（係合部１０８）との距離は、ブレーキペダル１２が通常の制動時（常用ブレーキ時）には為されないほど、大きく踏み込まれた場合に、スプリングリテーナ９６が第２係合部材１０６に当接する大きさに設定されている。
【００３２】
ブレーキペダル１２が踏み込まれ、レバー８２が回動させられて検出子９２に荷重を加えれば、検出子９２は殆どすぐにスプリング１０２を圧縮しつつ移動して板ばね１２２に荷重を伝達する。ブレーキペダル１２の踏込ストロークが、スプリングリテーナ９６が第２係合部材１０６に当接するほど大きければ、スプリングリテーナ９６は第２係合部材１０６に当接し、直接荷重を伝達する。そのため、スプリングリテーナ９６が第２係合部材１０６に当接するまでは、検出子９２の移動量はスプリング１０２の圧縮量と板ばね１２２の撓み量との和に等しく、当接後は、検出子９２の移動量は板ばね保持部材１２６の移動量と等しく、図７に示すように、当接前は、当接後よりも、検出子９２の移動量の増加に対する荷重検出器１２０の検出値の増加が小さく、下に凸に折れた折れ線状の非線形特性が得られる。図７においてＦ11は、常用ブレーキ範囲と急ブレーキ範囲との境界での踏力に対応する荷重であり、Ｆ12は、軸６０がスリーブ５８を介して穴５６の穴面に当接し、検出子９２の移動が阻止された状態における荷重検出器１２０の検出値である。本態様によれば、常用ブレーキ範囲では踏力勾配が小さく、運転者の踏込操作に応じてホイールシリンダ液圧が精度良く制御され、減速度が加減される。急制動時等、大きい減速度が必要な場合には、ブレーキペダル１２の踏込ストローク量が常用ブレーキ範囲での踏込ストローク量を超え、スプリングリテーナ９６が第２係合部材１０６に当接して直接荷重を伝達し、検出子９２の移動量の増加に対する荷重検出器１２０の検出値の増加が当接前より大きくなる。この状態では車輪の回転を抑制すればよいのであって、ホイールシリンダの液圧はそれほど精度良く制御しなくてよいため、踏力勾配が大きくても支障はなく、短い踏込ストロークで大きな減速度を得ることができる。
【００３３】
本発明の別の実施形態を図８に示す。本実施形態の踏力検出装置１７０においては、検出子１７２の傾きが、検出子１７２のケース１７４への嵌合と、スプリングリテーナ１７６のケース１７４への嵌合とによって決められている。その他の構成は、前記各実施形態と同様であり、対応する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３４】
検出子１７２にはスプリングリテーナ１７８が一体的に設けられている。スプリングリテーナ１７８は有底円筒状をなし、スプリングリテーナ１７８の底部に突設された検出子１７２はケース１７４の側壁９８に軸方向に移動可能に嵌合され、スプリングリテーナ１７８はケース１７４内に設けられた凹所１８０に収容されている。このスプリングリテーナ１７８内に前記スプリングリテーナ１７６が軸方向に相対移動可能に嵌合されている。スプリングリテーナ１７６は有底円筒状をなし、スプリングリテーナ１７８と共に圧縮コイルスプリング１８２を保持している。このスプリング１８２の付勢による検出子１７２の移動限度は、スプリングリテーナ１７６の外周面に突設された係合部たる係合突部１８４が、スプリングリテーナ１７８の周壁に設けられた被係合部の一種である係合凹部たる長穴１８６に嵌合されるとともに、長穴１８６の端面に係合することにより規定され、スプリングリテーナ１７６，１７８はスプリング１８２を予圧縮状態で保持している。
【００３５】
スプリングリテーナ１７６のスプリングリテーナ１７８からの突出端部には、嵌合部ないし位置決め部たる大径の円板状部１８８が設けられ、前記凹所１８０に軸方向に移動可能に嵌合されている。検出子１７２は、自身の側壁９８への嵌合と、円板状部１８８の凹所１８０への嵌合とにより傾きが決められ、こじることなく、移動することができる。スプリングリテーナ１７６に半径方向外向きのフランジ部が設けられて円形断面の位置決め部が設けられていると言うこともできる。
【００３６】
スプリングリテーナ１７６の底壁の外面には、係合突部１９０が突設されるとともに、板ばね１２２を保持する板ばね保持部材１２６の凹部１５６に嵌合されている。また、板ばね１２２の両端部を保持した板ばね保持部材１３４は、ケース１７４に設けられた凹部１４２に、検出子１７２の移動方向には相対移動不能かつ検出子１７２からの荷重の伝達方向に直角な方向には相対移動可能に嵌合されている。検出子１７２の傾きは、検出子１７２の側壁９８への嵌合と、円板状部１８８の凹所１８０への嵌合とにより決められ、板ばね保持部材１３４の凹所への嵌合によって決めるのではないため、側壁１４６との間の隙間１９２は、板ばね１２２の熱膨張による変形を許容する隙間より大きくされている。荷重検出器１２０はケース１７４に対して、検出子１７２からの荷重の伝達方向に直角な方向に相対移動可能とされているのであり、検出子１７２と荷重検出器１２０とに、上記直角な方向における相対位置ずれがあっても、荷重検出器１２０のケース１７４に対する相対移動により吸収され、検出子１７２は板ばね保持部材１２６に安定して荷重を伝達し、踏力が精度良く検出される。
【００３７】
本実施形態の踏力検出装置１７０においても、レバー８２から検出子１７２に加えられる荷重が、スプリング１８２の予荷重を超えるまでの間はスプリング１８２は圧縮されず、あたかも剛体であるかのように荷重を板ばね１２２に伝達する。そして、検出子１７２に加えられる荷重が予荷重を超えれば、検出子１７２はスプリング１８２を圧縮しつつ移動して板ばね１２２に荷重を伝達する。
【００３８】
なお、上記各実施形態において第１，第２係合部材１０４，１０６はそれぞれ、スプリングリテーナ９６，１００とは別体とされ、スプリングリテーナ９６，１００に着脱可能に固定されていたが、スプリングリテーナ９６，１００と一体に設けてもよい。
【００３９】
また、検出子９２，１７２は、スプリングリテーナ９６，１７８と別体の部材とし、スプリングリテーナ９６，１７８に着脱可能に固定してもよい。
【００４０】
さらに、レバー８０，８２は、ブレーキペダル１２を跨いでつないでもよい。それにより、軸６０，７４の軸心間距離が一定に保たれ、安定性をより向上させることができる。
【００４１】
また、検出子９２，１７２の、スプリング１０２，１８２へ荷重を伝達する向きにおけるケース９０，１７４に対する相対移動の限度は、軸６０をスリーブ５８を介して穴５６の内面に係合させることにより規定する他、例えば、検出子９２の移動を直接、あるいは検出子９２と一体的に移動する部材の移動をストッパにより止めて規定してもよい。例えば、ケース９０に検出子９２，スプリングリテーナ９６あるいは第１係合部材１０４に係合して検出子９２の移動を止めるストッパを設けるのである。
【００４２】
さらに、本発明に係るブレーキ操作装置およびブレーキ操作力検出装置は、上記各実施形態の液圧ブレーキシステムの他、例えば、まだ未公開であるが、本出願人に係る特願平１０−３５１７６５号の明細書に記載されているように、アキュムレータを有さない動力液圧源を備え、その動力液圧源の液圧を制御してホイールシリンダに供給し、車輪の回転を抑制する液圧ブレーキシステムに設けてもよい。また、液圧ブレーキシステム以外のブレーキシステムであって、例えば、電気エネルギにより作動する電動アクチュエータにより駆動される電動ブレーキを含むブレーキシステムや、ブレーキシステム以外の装置であって、操作部材の操作力の検出に基づいて何らかの制御，作動が行われる装置に本発明に係る操作力検出装置を設けてもよい。
【００４３】
以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明したが、これは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である踏力検出装置およびブレーキ操作装置を備えたブレーキシステムの一部を示す系統図である。
【図２】上記ブレーキシステムを構成するブレーキペダルを踏力検出装置と共に示す正面図である。
【図３】上記ブレーキシステムを構成するブレーキペダルの一部を踏力検出装置と共に示す側面図である。
【図４】上記ブレーキペダルにオペレーティングロッドおよびレバーが取り付けられた状態を示す側面断面図であり、図２におけるIV-IV 断面図である。
【図５】上記踏力検出装置を示す正面図（一部断面）である。
【図６】上記ブレーキシステムにおける踏力検出装置の検出子の移動量と荷重検出器の検出値との関係を示すグラフである。
【図７】 別の実施形態である踏力検出装置の検出子の移動量と荷重検出器の検出値との関係を示すグラフである。
【図８】 本発明の別の実施形態である踏力検出装置を示す正面図（一部断面）である。
【符号の説明】
１２：ブレーキペダル ３２：制御装置 ３６：踏力検出装置 ５４：オペレーティングロッド ９０：ケース ９２：検出子 ９６，１００：スプリングリテーナ １０２：圧縮コイルスプリング １２０：荷重検出器１２２：板ばね １２４：歪みゲージ １３４：板ばね保持部材 １４４，１４６：側壁 １４８：隙間 １５２：アンプ １７０：踏力検出装置 １７２：検出子 １７４：ケース １７６，１７８：スプリングリテーナ １８２：圧縮コイルスプリング １９２：隙間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an operation force detection device that detects the magnitude of an operation force, and more particularly to a brake operation force detection device that detects a brake operation force and a brake operation device including the same.
[0002]
[Prior art]
For example, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-147224, it is already known to detect an operation force of a brake operation member such as a brake pedal and control the brake based on the detection result. In order to perform such brake control satisfactorily, it is desirable that the detected value of the brake operation force changes gently with respect to the change in the operation stroke of the brake operation member, that is, the operation force gradient is small. No one has yet been able to fully meet this requirement. The operation force detection device normally includes a load detection member that elastically deforms in response to a load and means for detecting the amount of elastic deformation of the load detection member, but in order to reduce the operation force gradient, It is effective to make the detection member have a large amount of elastic deformation. However, if the amount of elastic deformation of the load detection member is increased, the brake operation stroke consumed in the operation force detection device is increased, and the operability of the brake operation device is deteriorated. Reduction of the operating force gradient and suppression of increase in the brake operation stroke are mutually contradictory requirements, and it is not easy to satisfy both of them.
[0003]
[Problems to be solved by the invention, means for solving problems and effects]
  On the other hand, in the brake operating device, the inventor of the present invention preferably has a small operating force gradient (ratio obtained by dividing the increment of operating force by the increment of operating stroke) in a region where the operating force is large. It is only necessary to detect that the operating force is applied in a small region, and it is not always necessary that the operating force gradient is small, and if the operating force detection device has nonlinear characteristics using this fact, I noticed that the total amount of movement of the input unit can be reduced.
  The present invention is based on the above circumstances, and the operation force gradient is large in the region where the operation force is small, while the operation force gradient is small in the region where the operation force is large, and the total amount of movement of the input unit is avoided as much as possible. It is an object of the present invention to obtain an operation force detection device suitable as a brake operation force detection device that can be performed and a brake operation device including the operation force detection device. The operation force detection device, the brake operation force detection device, and the brake operation device of the aspect are obtained. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is for the purpose of facilitating understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the technical features described in the present specification and the combinations thereof to those described in the following sections. . In addition, when a plurality of items are described in one section, it is not always necessary to employ the plurality of items together, and it is also possible to take out only a part of the items and employ them. Furthermore, in other words, the operating force detection device according to the present invention is directly developed for detecting the brake operating force, but the application is not limited thereto. It can be used not only for detecting the operating force of other operating devices in the vehicle, such as for detecting the parking brake operating force, but also for detecting the operating force in operating devices other than the vehicle.
  Of the following items, the combination of items (2) and (6) corresponds to claim 1, and the claim 1 added with the features described in item (3) is claimed. It corresponds to claim 2, and the feature described in claim (4) added to claim 2 corresponds to claim 3, and any one of claims 1 to 3 is combined with claim (18). This corresponds to claim 4, and a combination of any one of claims 1 to 4 and (12) corresponds to claim 5.
(1) (i) The device main body, (ii) a detector held in the device main body so as to be relatively movable, and (iii) mechanically linked with the detector to detect a load from the detector. In the operating force detection device that detects the operating force provided in the middle of the operating force transmission system of the operating device,
  An operating force detection device provided with a non-linear characteristic imparting device that makes a ratio of an output of the load detector to a movement amount of the detector smaller than a small state when the movement amount of the detector is large.
  An example of the non-linear characteristic of the operating force detection device of this aspect is that the ratio of the output of the load detector to the amount of movement of the detector is constant in each of a region where the load is small and a region where the load is large, It is a nonlinear characteristic represented by a broken line. The operating force detection device having such a nonlinear characteristic needs to be able to detect that the operating force is applied, for example, in a region where the operating force is small, but the operating force gradient (the operating force increment is the increment of the operating stroke). (Ie, the ratio obtained by dividing the increment of the operation force detection value by the increment of the movement amount of the input unit) may be large, and it is desirable that the operation force gradient is small in a region where the operation force is large, and the input unit This can be used effectively when it is necessary to avoid the increase in the total amount of movement as much as possible. The nonlinear characteristic imparting device may be provided between the detector and the load detector as described in the section (5), or may be provided in a signal processing circuit that processes the output signal of the load detector. You may comprise by the computer which processes an output signal digitally.
  It is desirable that the load detector be held in the apparatus main body so as not to be relatively movable in at least the moving direction of the detector. This means that the part that determines the position of the movement direction of the detector relative to the main body of the load detector does not move relative to the main body of the load detector. This is not to prevent the device from moving relative to the main body. Specifically, for example, the load detector includes a leaf spring, a strain gauge, and a pair of leaf spring holding members as in the operation force detection device described in the section (20) described later, and the detector is a leaf spring. When the device main body is a case that accommodates the entire load detector and the pair of leaf spring holding members are supported by the case, the pair of leaf spring holding members are connected to the case of the detector. If the movement direction is held so as not to be relatively movable, the position of the detector in the movement direction relative to the case of the entire load detector is determined, and the central portion of the leaf spring with which the detector is linked, that is, the input portion. Can move in the moving direction of the detector with respect to the case.
  In this section and the following sections, the term operating force or brake operating force applied to the detector is not limited to the case where all of the operating force or brake operating force is applied to the detection device, but only when only a part is applied. Is also used as a term encompassing.
(2) The operation device is a brake operation device including a brake operation member operated by a driver, and the operation force detection device is a brake operation force detection device that detects an operation force of the brake operation member. Operating force detection device as described in sectionPlace.
  Examples of the brake operation member include a brake pedal operated by a driver with a foot and a brake lever operated by a hand.
(3) The load detector includes a load detection member that elastically deforms according to the load and a strain detection device that detects distortion of the load detection member. Detection equipmentPlace.
(4) The detector is held in the apparatus main body so as to be movable in the axial direction, and the load detection member is a longitudinal member extending in a direction intersecting with the axial direction of the detector. Operating force detection device according to any one of items 3)Place.
  According to this aspect, a load is applied to the load detection member, which is a longitudinal member, from the direction intersecting the longitudinal direction, and the load detection member bends in proportion to the load. Since the bending occurs with a sufficiently large size due to a relatively small load, the operating force gradient can be increased.
(5) The operating force detection device according to any one of (1) to (4), wherein the nonlinear characteristic imparting device is provided between the detector and the load detector.
(6) The nonlinear characteristic imparting device is
  An elastic member disposed between the detector and the load detector and transmitting the load of the detector to the load detector while being elastically deformed;
  A preload device for maintaining the elastic member in a state in which a preload is generated in a non-operating state of the operating force detection device;
Including the operating force detection device described in (5)Place.
  While the load applied to the elastic member is smaller than the preload, the elastic member is not elastically deformed and transmits the load as if it were a rigid body. And if a load exceeds a preload, an elastic member will elastically deform and the increase in the detection value of a load detector with respect to the increase in the amount of movement of a detector will become small. According to this aspect, a non-linear characteristic of a polygonal line that is bent upward is obtained between the amount of movement of the detector and the detected value of the operating force.
  The nonlinear characteristic imparting device may be a device that makes the ratio of the output of the load detector to the movement amount of the detector larger than the small state when the movement amount of the detector is large. For example, as having the characteristics of the operating force detection device described in item (6), it is possible to obtain a broken line-like nonlinear characteristic that is bent downwardly between the movement amount of the detector and the detected operation force value. It may be. A state in which the preload of the elastic member is set to 0 or a size close to it, and in parallel with the elastic member, is not initially in contact with each other, but is in contact with the middle to transmit the load from the detector directly to the load detector; If a pair of rigid load transmitting members is provided, a downwardly protruding broken line-like nonlinear characteristic can be obtained. Initially, the amount of movement of the detector is absorbed by the elastic deformation of both the elastic member and the load detection member, so the ratio of the output of the load detector to the amount of movement of the detector becomes small, and rigid load transmission After the contact of the members, the amount of movement of the detector is absorbed by the elastic deformation of only the load detection member, so that the ratio is increased.
(7) The elastic member is a compression spring, and the preload device is in a precompressed state between two spring retainers engaged with each other so that they can approach and separate from each other but cannot be separated beyond a certain distance. The operating force detection device according to item (6).
  As the compression spring, a compression coil spring, a disc spring (single or plural) and the like are suitable. If the two spring retainers in this section are brought into contact with each other in the middle of the elastic deformation region of the compression spring and the load of the detector is directly transmitted to the load detection member after the contact, the spring retainer can be The function of the rigid load transmitting member described in relation to the above can be fulfilled.
(8) The load detector includes a leaf spring and a strain gauge that is fixedly provided to the leaf spring and detects the strain of the leaf spring. The operating force detection device described.
(9) The load detector includes a leaf spring holding portion that holds both ends of the leaf spring, and the detector is linked to the center portion of the leaf spring via the elastic member. Operating force detection device.
  The leaf spring holding portion may be a leaf spring support portion that rotatably supports both end portions of the leaf spring, or a leaf spring fixing portion that fixes both end portions of the leaf spring so as not to rotate.
(10) The operating force detection device according to any one of items (1) to (9) is disposed between a brake pedal and an operating rod that is linked to the brake pedal so as to be relatively rotatable. Brake operating device.
(11) The brake operating device according to (10), wherein a lever is rotatably attached to the brake pedal, the operating rod is rotatably connected to the lever, and the detector is engaged. .
  In this way, if the depression force of the brake pedal is transmitted to the operating force detection device via the lever, there is an advantage that the degree of freedom of the mounting position of the operating force detection device is increased. Further, by setting the lever ratio, a force larger than the reaction force from the operating rod can be applied to the load detector, or a force smaller than the reaction force can be applied.
(12) The distance between the attachment position of the lever to the brake pedal and the connection position of the operating rod is smaller than the distance between the attachment position of the lever to the brake pedal and the engagement position with the detector. Brake operating equipment as describedPlace.
  According to this aspect, a force smaller than the reaction force from the operating rod can be applied to the load detector, and the ratio of the force applied to the load detector to the reaction force from the operating rod can be arbitrarily set can do.
(13) In the item (12), the lever is rotatably attached to a brake pedal at the one end, the operating rod is connected to an intermediate portion, and the detector is engaged to a free end. Brake operating device.
  In this embodiment, the pedal effort of the brake pedal is operated in both the path transmitted directly from the brake pedal to the lever and the operating rod, and the path transmitted from the brake pedal to the lever and the operating rod via the operation force detection device. It will be transmitted to the rod. In other words, the operating force detection device is arranged in parallel to the pedaling force transmission path from the brake pedal to the operating rod, and only part of the pedaling force may be transmitted. The ratio of the part of the force to be transmitted to the total force transmitted to the operating rod is the distance between the mounting position of the lever to the brake pedal and the connecting position of the operating rod, and the mounting of the lever to the brake pedal. It is equal to the ratio divided by the distance between the position and the engagement position of the detector. If this ratio is reduced, the force applied to the operating force detection device can be arbitrarily reduced. In addition, the stroke of the detector can be increased while suppressing an increase in the operation stroke of the brake pedal, and the ratio of the output value of the load detector to the amount of movement of the input unit can be reduced to reduce the operating force gradient. It becomes easy.
(14) The brake operating device according to any one of (11) to (13), wherein a free end portion of the lever is brought into contact with the detector.
(15) The brake operation device according to (14), including a spring that urges the lever in a direction in which the lever contacts the detector.
  The detector may be held in the apparatus main body so as to be movable in the axial direction, or may be held so as to be rotatable.
(16) The operating force detection device or the brake operation device according to any one of (6) to (15), wherein the elastic member is a compression coil spring.
(17) (i) the apparatus main body, (ii) a detector held in the apparatus main body so as to be relatively movable, and (iii) mechanically linked with the detector to detect a load from the detector. In the operating force detection device that detects the operating force provided in the middle of the operating force transmission system of the operating device,
  An operating force detection device in which the load detector is movable relative to the device main body in a direction perpendicular to a transmission direction of a load from the detector.
  The relative displacement between the detector and the load detector in the direction perpendicular to the load transmission direction from the detector is absorbed by the relative movement of the load detector in the direction perpendicular to the device body, and the operating force is accurate. Well detected.
  Also in this section, as described in section (1), it is desirable that the load detector be held in the apparatus main body so as not to be relatively movable in at least the moving direction of the detector.
  The configuration of the characteristic part of this section is an operation force detection device that includes an input unit and a load detection member that elastically deforms according to a load applied to the input unit, and detects an operation force applied to the input unit. The operation force detection device having a non-linear characteristic between the movement amount of the input unit and the operation force detection value can be employed. The operation force includes a brake operation force applied to the brake operation member. The term “operating force or brake operating force applied to the input unit” is used as a term encompassing not only the case where the entire operating force or brake operating force is applied to the detection device, but also the case where only a part is applied. .
  The input unit may be provided integrally with the load detection member, or may be provided separately from the load detection member. In a normal operation force detection device that detects strain of a load detection member that can be elastically deformed by a strain gauge, there is a linear characteristic between the amount of movement of the input end of the load detection member and the operation force detection value. The operating force detection device described in this section has nonlinear characteristics. The non-linear characteristic can be either a non-linear characteristic that is bent upward as in the operation force detection device described later, or a non-linear characteristic that is curved upward and curved, or conversely a broken line that is bent downward. The non-linear characteristic may be a non-linear characteristic having a curved shape curved downward.
  The operating force detection device having non-linear characteristics can be used for various applications including the applications exemplified above and the applications exemplified below. For example, an operation force detection device having a non-linear characteristic such as a bent line that is bent downward or a curved line that is bent downward is a gentle operation force gradient (increase in an operation force detection value) in a region where the operation force is small. It is desirable that the ratio of the input unit movement divided by the increment of the input unit is small), but in regions where the operating force is large, the operating force gradient can be large, and the total amount of movement of the input unit should be as small as possible. Can be used effectively when is desired. In order to make the operating force detection device have a small operating force gradient, it is effective to increase the amount of elastic deformation of the load detecting member that is elastically deformed according to the load, but the amount of elastic deformation of the load detecting member is increased. If this is the case, it is inevitable that the amount of movement of the input portion of the operating force detection device will increase, and if the amount of movement of the input portion increases, the operation stroke of the operation member of the operation device in which the operation force detection device is disposed Therefore, the total amount of movement of the input unit of the operating force detection device should be as small as possible.
(18) The operation device is a brake operation device including a brake operation member operated by a driver, and the operation force detection device is a brake operation force detection device that detects an operation force of the brake operation member. Operating force detection device as described in sectionPlace.
(19) The load detector is
  Leaf springs,
  A strain gauge that is fixed to the leaf spring and detects the strain of the leaf spring;
  A pair of leaf spring holding members that hold both ends of the leaf springs, and are movably held in the longitudinal direction of the leaf springs by the device body;
The operating force detection device according to (17) or (18), wherein the detector is linked to a central portion of the leaf spring.
  The leaf spring holding member may be a leaf spring supporting member that rotatably supports both ends of the leaf spring, or a leaf spring fixing member that fixes both ends of the leaf spring so as not to rotate.
(20) The apparatus main body is a case that accommodates the entire load detector, and the pair of leaf spring holding members are slidably supported by one side wall of the case, and both ends of the one side wall The operating force detection according to item (19), wherein a gap is formed between the pair of side walls extending perpendicularly from the edge and the pair of leaf spring holding members, and movement of the pair of leaf spring holding members is allowed by the gap. apparatus.
  According to this aspect, even if thermal expansion occurs in the leaf spring, the plate spring holding member moves with respect to the apparatus main body, and thus thermal expansion is allowed, so that generation of detection errors is suppressed.
[0004]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings, taking as an example a case where the present invention is applied to a pedaling force detection device constituting an electric / manual dual-system brake system for a four-wheel vehicle.
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a master cylinder, and a brake pedal 12 as a brake operation member is connected to the master cylinder 10. The master cylinder 10 generates hydraulic pressure in the pressurizing chamber in response to depression of the brake pedal 12. The hydraulic pressure generated in the pressurizing chamber is transmitted to the brake wheel cylinders provided on the left and right front wheels and the left and right rear wheels (not shown) through a plurality of liquid passages including the liquid passage 16 to suppress the rotation of the wheels. The
[0005]
The brake system also includes an electric control hydraulic pressure source 20 that is a hydraulic pressure source different from the master cylinder 10. The electric control hydraulic pressure source 20 includes a reservoir 22, a pump 24, an accumulator 26, and four hydraulic pressure control valves (not shown). A pressure sensor 30 is attached to the accumulator 26, and a control device 32, mainly a computer, controls the electric motor 34 based on an output signal from the accumulator 26, whereby brake fluid in a certain hydraulic pressure range is stored in the accumulator 26. It is like that.
[0006]
The hydraulic pressure control valve is an electromagnetic control valve, and the control device 32 controls the excitation current of the hydraulic pressure control valve based on the detection signal of the pedaling force detection device 36 which is a brake operation force detection device, whereby the hydraulic pressure of the accumulator 26 is changed. It is controlled to a preset size with respect to the depression force of the brake pedal 12. Four hydraulic control valves are provided for each of the four wheel cylinders. Each of the four hydraulic pressure control valves and between the wheel cylinder and the master cylinder 10 is provided with four electromagnetic directional control valves. By switching the hydraulic pressure control valves, the wheel cylinders are controlled by the hydraulic pressure control valves. And the hydraulic pressure generated in the pressurizing chamber of the master cylinder 10 are selectively supplied.
[0007]
Note that a stroke simulator 40 is connected to the master cylinder 10 via an electromagnetic direction switching valve 38. When the communication between the wheel cylinder and the master cylinder 10 is cut off and the hydraulic pressure controlled by the hydraulic pressure control valve is supplied to the wheel cylinder, the stroke simulator 40 is connected to the master cylinder 10 to increase the hydraulic pressure. While accommodating the hydraulic fluid, the hydraulic fluid is allowed to be discharged from the master cylinder 10, and the driver feels like a brake operation in a normal brake system without the electric control hydraulic pressure source 20.
[0008]
The pedaling force detection device 36 will be described. As shown in FIG. 2, the brake pedal 12 has a longitudinal shape and is arranged substantially in the vertical direction. The brake pedal 12 is rotatably attached to a vehicle body (not shown) by a shaft 50 at an upper end portion that is one end portion in the longitudinal direction. A pedal pad 52 is provided at the lower end, which is the other end, and the driver puts his / her foot on the pedal and performs a stepping operation. Further, one end portion of the operating rod 54 is rotatably connected to an intermediate portion of the brake pedal 12 in the longitudinal direction.
[0009]
As shown in FIG. 4, a hole 56 is formed in the brake pedal 12 so as to penetrate in a direction parallel to the rotation axis of the brake pedal 12, and a sleeve 58 is fitted into the hole 56 leaving a gap. In addition, a shaft 60 is fitted to the sleeve 58 via bearings 62 and 64 so as to be relatively rotatable. The bearings 62 and 64 are sliding bearings. A pair of arm portions 68 and 70 of a yoke-like connecting portion 66 provided at one end portion of the operating rod 54 are fitted to both end portions of the shaft 60 protruding from the sleeve 58, and serve as locking members (not shown). Extraction from the shaft 60 is prevented by the split pins. The operating rod 54 is pivotable about the axis 60. The other end of the operating rod 54 is slidably engaged with the pressure piston of the master cylinder 10, and the operating rod 54 is advanced by the depression of the brake pedal 12, so that the pressure chamber of the master cylinder 10 is moved. A hydraulic pressure is generated. Since the operating rod 54 is connected to the shaft 60 at the yoke-like connecting portion 66, the shaft 60 does not tilt with respect to the operating rod 54 when the operating rod 54 moves.
[0010]
On the lower side of the portion of the brake pedal 12 where the operating rod 54 is connected, another shaft 74 is fitted via bearings 76 and 78 so as to be rotatable about an axis parallel to the rotation axis of the brake pedal 12. Has been. The bearings 76 and 78 are sliding bearings. Both ends of the shaft 74 are protruded from the brake pedal 12, and one end of a lever 80 is fitted to one protruding end as shown in FIGS. The other end of the lever 80 is press-fitted into the sleeve 58 and fixed. One end of another lever 82 is fitted to the other protruding end of the shaft 74 and is fixed by caulking. The lever 82 is attached to the brake pedal 12 so as to be rotatable about the axis of the shaft 74. The shaft 74 is supported by the brake pedal 12 via bearings 76 and 78 and does not tilt, and the lever 82 is not tilted. Can rotate without tilting with respect to the brake pedal 12. The hole 56 has a size that allows the lever 82 to rotate relative to the brake pedal 12.
[0011]
As shown in FIGS. 3 and 4, the lever 82 is fitted to the sleeve 58 and extends to the shaft 50 side. As shown in FIGS. A contact portion 84 is provided as an engaging portion that faces the end surface on the downstream side in the stepping direction of the brake pedal 12 (clockwise in FIG. 2) and protrudes beyond the brake pedal 12 toward the lever 80 side. . As described above, the sleeve 58 rotatably supports the shaft 60 via the bearings 62 and 64, the operating rod 54 is fitted to the shaft 60, and the operating rod 54 can be rotated to the lever 82. It is connected. The abutment portion 84 of the lever 82 approaches the brake pedal 12 by a tension coil spring 86 (hereinafter, abbreviated as a spring 86), which is a spring member that is a kind of elastic member disposed between the lever 82 and the brake pedal 12. It is biased in the direction.
[0012]
The treading force detection device 36 is provided on one of both side surfaces parallel to the depression direction of the brake pedal 12 and on the side where the lever 80 is attached. A case 90 which is a device main body of the pedaling force detection device 36 is fixed to the brake pedal 12, and a detector 92 is held in the case 90 as shown in FIG. The detector 92 is movable by the case 90 in the axial direction in a posture in which the axial direction is a tangential direction with respect to the turning locus of the brake pedal 12 and parallel to the direction perpendicular to the longitudinal direction of the brake pedal 12. Is retained. The detector 92 has a bar shape with a circular cross section, and a contact portion 94 as a hemispherical engagement portion is provided at one end, and a spring having a disk shape larger in diameter than the detector 92 is provided at the other end. Retainers 96 are provided concentrically and integrally. The spring retainer 96 is accommodated in the case 90, the detector 92 is fitted to the side wall 98 of the case 90 on the downstream side in the stepping direction of the brake pedal 12 so as to be relatively movable in the axial direction, and the contact portion 94 is the case 90. It protrudes to the downstream side in the depression direction of the brake pedal 12 from the outside.
[0013]
The contact portion 84 of the lever 82 is brought into contact with the contact portion 94 of the detector 92 by the bias of the spring 86, and the brake pedal 12 is connected to the lever 82 from the brake pedal 12 via the pedaling force detection device 36. Is transmitted. In the lever 82, the operating rod 54 is connected to the intermediate portion, and the detector 92 is brought into contact with the free end portion. The attachment position of the lever 82 to the brake pedal 12 and the connection position of the operating rod 54 are as follows. Is smaller than the distance between the attachment position of the lever 82 to the brake pedal 12 and the engagement position of the detector 92. The pedaling force detection device 36 is disposed between the brake pedal 12 and the operating rod 54, and constitutes a brake operating device 99 which is a kind of operating device together with the brake pedal 12, the operating rod 54 and the spring 82, and the brake operating device. It is provided in the middle of 99 brake operation force transmission systems.
[0014]
As shown in FIG. 5, another spring retainer 100 is accommodated in the case 90 so as to be able to approach and separate from the spring retainer 96, and a compression coil spring 102 (an elastic member) between the spring retainers 96, 100. Hereinafter, the abbreviated spring 102 is held. A first engagement member 104 and a second engagement member 106 are detachably fixed to the two spring retainers 96 and 100, respectively, and are engaged with each other so as to approach, separate from, and cannot be detached from each other. The retainers 96 and 100 are engaged so as not to be separated from each other by a certain distance.
[0015]
The first engaging member 104 has a bottomed cylindrical shape, and is concentrically attached to the spring retainer 96 at its opening, and is detachably fixed by screwing which is a kind of fixing means. The second engagement member 106 has a circular cross-sectional shape, and is concentrically fixed to the spring retainer 100 and detachable by screwing. The protruding portion of the second engagement member 106 from the spring retainer 100 is fitted into the first engagement member 104 so as to be movable in the approach and separation directions of the spring retainers 96 and 100, and has a large-diameter engagement. Since the portion 108 engages with the bottom 110 of the first engagement member 104, the extraction from the first engagement member 104 is prevented. The first and second engagement members 104 and 106 constitute a separation preventing device or engagement device that prevents the spring retainers 96 and 100 from separating apart from each other by a certain distance.
[0016]
The spring retainers 96 and 100 are engaged with each other so as not to be separated from each other by a certain distance, so that the spring 102 is depressed by the spring retainers 96 and 100 when the pedal force detection device 36 is not operated, that is, the brake pedal 12 is depressed. However, it is pre-compressed in a state where no treading force is detected, and is held in a state where a pre-load is generated. The spring 102 has a small spring constant, and a long spring is compressed and held by the spring retainers 96 and 100. The reason will be explained later. In the present embodiment, the spring retainers 96 and 100, the first and second engaging members 104 and 106 constitute a precompression device 112, and together with the spring 102 constitute a nonlinear characteristic imparting device 114.
[0017]
The entire load detector 120 is accommodated in the case 90 on the opposite side of the spring retainer 96 and the spring 102 with respect to the spring retainer 100. The nonlinear characteristic imparting device 114 is provided between the detector 92 and the load detector 120. The load detector 120 includes a leaf spring 122 and a strain gauge 124 that are load detection members. The leaf spring 122 has a longitudinal shape, and is held by a leaf spring holding member 126 at the center in the longitudinal direction. The leaf spring holding member 126 includes a male screw member 128 and a nut 130. The nut 130 is screwed onto the threaded portion 132 of the male screw member 128 with the leaf spring 122 interposed therebetween, and functions as an integral leaf spring holding member 126 together with the male screw member 128.
[0018]
The leaf spring 122 is disposed in the case 90 at a right angle to the axial direction of the detector 92, that is, the transmission direction of the load from the detector 92, and is elastically deformed according to the load. Both end portions of the leaf spring 122 extended from the leaf spring holding member 126 are held by the leaf spring holding member 134. Each of the leaf spring holding members 134 includes a male screw member 136 and a nut 138, similarly to the leaf spring holding member 126, and the nut 138 is screwed onto the screw portion 140 of the male screw member 136 with the leaf spring 122 interposed therebetween. The male screw member 136 and the nut 138 screwed together are an integral leaf spring holding member 134, and function as a leaf spring fixing portion or a leaf spring fixing member that fixes both ends of the leaf spring 122 so as not to rotate.
[0019]
Each of the two leaf spring holding members 134 is fitted in two recesses 142 provided in the case 90 so as to be movable in the longitudinal direction of the leaf spring 122 and immovable in the moving direction of the detector 92. Yes. Thereby, the position of the moving direction of the detector 92 with respect to the case 90 of the load detector 120 is determined. The case 90 accommodates the entire load detector 122, and of the side walls constituting the recess 142, a pair of side walls 146 extending at right angles from both end edges of the side wall 144 parallel to the longitudinal direction of the plate spring 122, and a pair of plate springs A gap 148 is formed between each holding member 134 and movement of the pair of leaf spring holding members 134 relative to the case 90 is allowed by the gap 148. The pair of leaf spring holding members 134 are supported by the side walls 144 so as to be slidable in a direction perpendicular to the moving direction of the detector 92 with respect to the case 90, and the load from the detector 92 is transmitted to the case 90. Relative movement is possible in a direction perpendicular to the direction. The gap 148 is small and is large enough to absorb the difference in deformation due to thermal expansion between the leaf spring 122 and the case 90, and is exaggerated in FIG. Therefore, the inclination of the detector 92 is determined by the fitting of the detector 92 to the side wall 98 and the fitting of the pair of leaf spring holding members 134 to the recess 142, and the detector 92 moves in the axial direction without being twisted.
[0020]
The portions between the portion of the leaf spring 122 held by the leaf spring holding member 126 and the portion fixed to the pair of leaf spring holding members 134 are respectively disposed on both side surfaces separated in the moving direction of the detector 92. The strain gauge 124 is attached. These four strain gauges 124 constitute a Wheatstone bridge circuit (not shown), the detection terminal of the bridge circuit is connected to the amplifier 152, and the detection signal is supplied to the control device 32 through a signal processing circuit (not shown). Is done. The strain gauge 124, the Wheatstone bridge circuit, and the like constitute a strain detection device, and detect the strain of the leaf spring 122.
[0021]
The leaf spring holding member 126 that holds the central portion in the longitudinal direction of the leaf spring 122 is provided with a recess 156 that is an engaging portion, and a protrusion 158 that is protruded from the spring retainer 100 of the second engaging member 106. It is mated. The detector 92 is mechanically linked to the central portion of the leaf spring 122 via the spring 102. Therefore, when a load is applied from the lever 82 to the detector 92, the detector 92 is moved to transmit the load to the spring 102, and the spring 102 transmits the load from the detector 92 toward the load detector 120. Then, a load is applied to the leaf spring 122 via the leaf spring holding member 126. The detector 92 constitutes the input portion of the pedaling force detection device 36, and the portion where the second engagement member 106 of the leaf spring holding member 126 is fitted constitutes the input portion of the load detector 120. Both ends of the leaf spring 122 are fixed to the leaf spring holding member 134 and are held by the case 90 so that they cannot move relative to each other in the moving direction of the detector 92, but hold the central portion in the longitudinal direction of the leaf spring 122. The leaf spring holding member 126 that is movable is movable relative to the case 90 in the moving direction of the detector 92, and the leaf spring 122 is bent to detect the load.
[0022]
In the non-operating state of the pedaling force detection device 36, the spring retainers 96, 100 are farthest apart and the spring 102 is in a precompressed state. As described above, the contact portion 84 of the lever 82 is detected by the bias of the spring 86. By being brought into contact with the child 92, the projection 158 is kept in a state of being fitted into the recess 156, and the spring retainer 96 is slightly separated from the side wall 98 of the case 90 as shown in FIG. The spring 122 is slightly bent. Since the detection signal is generated from the load detector 120 due to the bending of the leaf spring 122, the control device 32 is controlled so that the detection value of the load detector 36 is 0 when the brake pedal 12 is not depressed. Has been. The limit of the rotation of the lever 82 in the direction of approaching the brake pedal 12 is such that the shaft 60 is on the pedal pad 52 side of the hole 56 of the brake pedal 12 via the sleeve 58 (upstream in the depression direction of the brake pedal 12). It is defined by abutting against the end, and thereby limits the relative movement of the detector 92 relative to the case 90 in the direction in which the load is transmitted to the spring 102. The rotation of the lever 82 is stopped before the spring retainer 96 contacts the spring retainer 100 via the first engagement member 104 or before the spring retainer 96 contacts the second engagement member 106.
[0023]
Next, the operation will be described.
If the driver depresses the brake pedal 12 to suppress the rotation of the wheel, the pedaling force is transmitted from the shaft 74 to the lever 82 and the operating rod 54, and the lever 82 and the operating rod 54 are transmitted via the pedaling force detection device 36. And the operating rod 54 is advanced. Along with this, the lever 82 is rotated around the axis of the shaft 74 in a direction approaching the brake pedal 12 by a reaction force from the operating rod 54, a load is applied to the detector 92, and the detector 92 is moved. The detector 92 applies a load to the spring 102. Since the spring 102 is provided in a state where a preload is generated, the spring 102 is compressed while the load applied to the spring 102 by the detector 92 is smaller than the preload. Instead, the load is transmitted to the leaf spring 122 as if it were a rigid body. As a result, the leaf spring 122 is bent, and an electric signal corresponding to the amount of the bending is supplied from the load detector 120 to the control device 32.
[0024]
In a state where the load is transmitted to the leaf spring 122 without the spring 102 being compressed, the movement amount of the detector 92 is equal to the movement amount of the leaf spring holding member 126, and the detection value of the load detector 120 is equal to the movement amount of the detector 92. Increase proportionally. When the depressing force of the brake pedal 12 increases and the load applied to the spring 102 exceeds the preload, the spring 102 is compressed and transmits the load of the detector 92 to the leaf spring 122. In this state, the amount of movement of the detector 92 is equal to the sum of the amount of compression of the spring 102 and the amount of deflection of the leaf spring 122, so that the load applied to the spring 102 is the preload F as shown in the graph of FIG.1 After exceeding, the increase in the amount of deflection of the leaf spring 122 with respect to the increase in the amount of movement of the detector 92 becomes smaller and the increase in the detection value of the load detector 120 becomes smaller than before. Between the amount of movement of the detector 92 and the detection value of the load detector 120, a broken line-like nonlinear characteristic bent upward is obtained. Note that the value F2 Is a detection value of the load detector 120 in a state where the shaft 60 contacts the hole 56 of the brake pedal 12 via the sleeve 58 and the movement of the detector 92 is blocked.
[0025]
As described above, the distance between the attachment position of the lever 82 to the brake pedal 12 and the connection position of the operating rod 54 is the distance between the attachment position of the lever 82 to the brake pedal 12 and the engagement position of the detector 92. The load that the lever 82 applies to the detector 92 is made smaller and is a part of the reaction force from the operating rod 54. The load on the detector 92 is proportional to the reaction force from the operating rod 54, and the reaction force from the operating rod 54 is proportional to the pedaling force that is a force applied to the pedal pad 52. Therefore, although the load on the detector 92 is smaller than the pedaling force, it corresponds to one to one. Therefore, the pedaling force can be detected by the load detector 12, and the control device 32 can control the hydraulic pressure of the wheel cylinder to a magnitude corresponding to the pedaling force based on the detection signal.
[0026]
Preload F of the spring 1021 Controls the hydraulic pressure of the electric control hydraulic pressure source 20 based on the pedaling force of the brake pedal 12 by the hydraulic pressure control valve, controls the hydraulic pressure of the wheel cylinder to a magnitude corresponding to the pedaling force, and the wheel cylinder fluid. The load applied to the detector 92 is set based on the stepping force at the boundary with the non-control region where pressure control is not performed. The non-control region is an initial region where the depression force of the brake pedal 12 is small and is a detection region where the depression of the brake pedal 12 is detected. In order to prepare for controlling the wheel cylinder hydraulic pressure, the electromagnetic direction switching valve Although it is necessary to detect that the brake pedal 12 has been depressed in order to switch 38, start the operation of the pump 24, etc., the brake fluid pressure is controlled well according to the change in the depression stroke of the brake pedal 12. There is no need to be able to. On the other hand, in the region where the pedaling force is increased and the wheel cylinder fluid pressure is controlled based on the pedaling force, in order to accurately control the wheel cylinder fluid pressure according to the adjustment of the stepping position of the brake pedal 12, the stepping stroke increment It is necessary to reduce the pedaling force gradient, which is the ratio of the increment of the pedaling force detection value to the. Therefore, preload F1 Is set to the load applied to the detector 92 based on the pedaling force at the boundary between the control region and the non-control region, the load detector 120 detects the increase in the amount of movement of the detector 92 in the non-control region. It can be seen that the increase in the value is large and the brake pedal 12 is depressed, and in the control region, the increase in the detection value of the load detector 120 with respect to the increase in the amount of movement of the detector 92 is small (the pedal force gradient is small), and the wheel The cylinder hydraulic pressure can be accurately controlled. If the increase in the detection value of the load detector 120 with respect to the increase in the amount of movement of the detector 92 is large, the detection value greatly changes with respect to a minute change in the stepping stroke, and the wheel cylinder hydraulic pressure changes greatly. On the other hand, if the increase is small, the detected value changes gradually with respect to the change in the depression stroke, and the wheel cylinder hydraulic pressure (that is, the effectiveness of the brake) can be easily controlled by adjusting the depression stroke of the brake pedal. is there. In addition, compared with the case where the ratio of the detection value of the load detector 120 to the movement amount of the detector 92 is reduced in the entire depression range of the brake pedal 12, the detection value starts to control the wheel cylinder hydraulic pressure. Therefore, it is possible to reduce the stepping stroke of the brake pedal 12 and the amount of movement of the detector 92 required to reach the value to be reached, and it is possible to obtain a good stepping operability while ensuring ease of wheel cylinder hydraulic pressure control, and to detect the stepping force. The apparatus can be configured compactly.
[0027]
The spring 102 has a small spring constant, and a long spring is compressed and held by the spring retainers 96 and 100. The spring constant and the length are determined by the preload F as described above.1 Becomes a magnitude corresponding to the pedaling force at the boundary between the non-control region and the control region, and the load transmitted by the detector 92 is the preload F.1 After exceeding, the magnitude of increase in the detected value is set to a desired gradient.
[0028]
In this way, if a broken line-like nonlinear characteristic bent upward is obtained between the amount of movement of the detector 92 and the detected value of the load detector 120, the total sum of the depression strokes of the brake pedal 12 is obtained. The wheel cylinder hydraulic pressure can be accurately controlled without increasing the value.
In addition, since a gap 148 is provided between the pair of leaf spring holding members 134 and the side wall 146 of the case 90, even if thermal expansion occurs in the leaf spring 122, generation of detection errors is suppressed. If there is no gap 148, the strain gauge 124 is distorted due to the bending due to thermal expansion of the leaf spring 122, and an error occurs in the detected value of the load detector 120, whereas if there is a gap 148, the leaf spring 122. Even if thermal expansion occurs, the plate spring holding member 134 is allowed to move with respect to the case 90, so that thermal expansion is allowed, so that generation of detection errors is suppressed.
[0029]
When the depression of the brake pedal 12 is released, the brake pedal 12 is returned to the depression start position by urging a return spring (not shown). In addition, the spring 102 returns to the state in which the preload is generated.
[0030]
In the above-described embodiment, the nonlinear characteristic imparting device 114 is configured so that the treading force detection device 36 has a broken line-like nonlinear characteristic that is bent upward between the amount of movement of the detector 92 and the detection value of the load detector 120. However, the non-linear characteristic imparting device is configured so that the treading force detection device has a non-linear characteristic of a broken line that protrudes downward between the amount of movement of the detector and the detection value of the load detector. Also good. The components of the pedaling force detection device having this nonlinear characteristic imparting device are the same as those of the pedaling force detection device 36, but the characteristics are different, the illustration of the pedaling force detection device is omitted, the components of the pedaling force detection device 36 and the components attached thereto. Differences in characteristics will be described using the reference numerals.
[0031]
In this pedal effort detector, the spring 102 is hardly precompressed in the non-operating state, and is held by the spring retainers 96 and 100 in a precompressed state to prevent the spring 102 from rattling. The spring constant of the spring 102 is set so that the ratio of the detection value of the load detector 120 to the amount of movement of the detector 92 becomes a desired magnitude. Further, the distance between the spring retainer 96 and the second engagement member 106 (engagement portion 108) in the non-operating state of the pedal force detection device is such that the brake pedal 12 is not used during normal braking (during normal braking). The spring retainer 96 is set to a size that comes into contact with the second engagement member 106 when the pedal is greatly depressed.
[0032]
When the brake pedal 12 is depressed and the lever 82 is rotated to apply a load to the detector 92, the detector 92 moves while compressing the spring 102 almost immediately and transmits the load to the leaf spring 122. If the stepping stroke of the brake pedal 12 is so large that the spring retainer 96 contacts the second engagement member 106, the spring retainer 96 contacts the second engagement member 106 and directly transmits the load. Therefore, until the spring retainer 96 comes into contact with the second engagement member 106, the amount of movement of the detector 92 is equal to the sum of the amount of compression of the spring 102 and the amount of deflection of the leaf spring 122. The amount of movement of 92 is equal to the amount of movement of the leaf spring holding member 126, and as shown in FIG. 7, the detected value of the load detector 120 with respect to the increase in the amount of movement of the detector 92 before contact is greater than after contact. Is small, and a non-linear characteristic of a polygonal line that is bent downward is obtained. In FIG.11Is a load corresponding to the pedaling force at the boundary between the service brake range and the sudden brake range, and F12Is a detection value of the load detector 120 in a state where the shaft 60 contacts the hole surface of the hole 56 via the sleeve 58 and the movement of the detector 92 is blocked. According to this aspect, the pedal force gradient is small in the normal brake range, the wheel cylinder hydraulic pressure is accurately controlled according to the driver's stepping operation, and the deceleration is adjusted. When a large deceleration is required, such as during sudden braking, the stepping stroke amount of the brake pedal 12 exceeds the stepping stroke amount in the service brake range, and the spring retainer 96 comes into contact with the second engagement member 106 and is directly loaded. And the increase in the detection value of the load detector 120 with respect to the increase in the amount of movement of the detector 92 becomes larger than before contact. In this state, it is only necessary to suppress the rotation of the wheel, and the hydraulic pressure of the wheel cylinder does not need to be controlled so accurately, so there is no problem even if the pedaling force gradient is large, and a large deceleration is obtained with a short stepping stroke. be able to.
[0033]
Another embodiment of the present invention is shown in FIG. In the pedaling force detection device 170 of this embodiment, the inclination of the detector 172 is determined by the fitting of the detector 172 to the case 174 and the fitting of the spring retainer 176 to the case 174. Other configurations are the same as those of the above-described embodiments, and corresponding portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0034]
A spring retainer 178 is integrally provided on the detector 172. The spring retainer 178 has a bottomed cylindrical shape. A detector 172 protruding from the bottom of the spring retainer 178 is fitted to the side wall 98 of the case 174 so as to be movable in the axial direction, and the spring retainer 178 is provided in the case 174. Is accommodated in the recess 180 formed. The spring retainer 176 is fitted in the spring retainer 178 so as to be relatively movable in the axial direction. The spring retainer 176 has a bottomed cylindrical shape, and holds the compression coil spring 182 together with the spring retainer 178. The limit of movement of the detector 172 due to the urging of the spring 182 is such that the engaging protrusion 184 that is an engaging portion protruding from the outer peripheral surface of the spring retainer 176 is provided on the peripheral wall of the spring retainer 178. The spring retainers 176 and 178 hold the spring 182 in a pre-compressed state. The spring retainers 176 and 178 are fitted in a long hole 186 that is a kind of engagement recess and is engaged with the end surface of the long hole 186.
[0035]
A protruding end portion of the spring retainer 176 from the spring retainer 178 is provided with a large-diameter disk-shaped portion 188 serving as a fitting portion or a positioning portion, and is fitted in the recess 180 so as to be movable in the axial direction. . The inclination of the detector 172 is determined by the fitting of the detector 172 to the side wall 98 and the fitting of the disc-shaped portion 188 to the recess 180, and the detector 172 can move without being twisted. It can also be said that the spring retainer 176 is provided with a radially outward flange portion and a circular cross-section positioning portion.
[0036]
On the outer surface of the bottom wall of the spring retainer 176, an engaging protrusion 190 is provided so as to be fitted into a recess 156 of a leaf spring holding member 126 that holds the leaf spring 122. Further, the leaf spring holding member 134 that holds both ends of the leaf spring 122 is not relatively movable in the moving direction of the detector 172 in the concave portion 142 provided in the case 174 and in the direction of transmission of the load from the detector 172. In a perpendicular direction, it is fitted so as to be relatively movable. The inclination of the detector 172 is determined by the fitting of the detector 172 to the side wall 98 and the fitting of the disc-shaped portion 188 to the recess 180, and by the fitting of the leaf spring holding member 134 to the recess. Since it is not determined, the gap 192 between the side wall 146 is made larger than the gap allowing deformation of the leaf spring 122 due to thermal expansion. The load detector 120 is relatively movable with respect to the case 174 in a direction perpendicular to the transmission direction of the load from the detector 172. The load detector 120 moves in the direction perpendicular to the detector 172 and the load detector 120. Even if there is a relative positional deviation, the load detector 120 is absorbed by the relative movement of the load detector 120 with respect to the case 174, the detector 172 stably transmits the load to the leaf spring holding member 126, and the pedaling force is detected with high accuracy.
[0037]
Also in the pedaling force detection device 170 of this embodiment, the spring 182 is not compressed until the load applied from the lever 82 to the detector 172 exceeds the preload of the spring 182, and the load is as if it is a rigid body. Is transmitted to the leaf spring 122. When the load applied to the detector 172 exceeds the preload, the detector 172 moves while compressing the spring 182 and transmits the load to the leaf spring 122.
[0038]
In each of the above embodiments, the first and second engaging members 104, 106 are separate from the spring retainers 96, 100 and are detachably fixed to the spring retainers 96, 100. 96 and 100 may be provided integrally.
[0039]
Further, the detectors 92 and 172 may be separate members from the spring retainers 96 and 178 and may be detachably fixed to the spring retainers 96 and 178.
[0040]
Further, the levers 80 and 82 may be connected across the brake pedal 12. Thereby, the distance between the shaft centers of the shafts 60 and 74 is kept constant, and the stability can be further improved.
[0041]
Further, the limit of relative movement of the detectors 92 and 172 relative to the cases 90 and 174 in the direction in which the load is transmitted to the springs 102 and 182 is defined by engaging the shaft 60 with the inner surface of the hole 56 via the sleeve 58. In addition, for example, the movement of the member 92 that moves directly or integrally with the detector 92 may be defined by stopping with a stopper. For example, the case 90 is provided with a stopper that stops the movement of the detector 92 by engaging with the detector 92, the spring retainer 96, or the first engagement member 104.
[0042]
Further, the brake operating device and the brake operating force detecting device according to the present invention are not yet disclosed, for example, Japanese Patent Application No. 10-351765 related to the present applicant, in addition to the hydraulic brake system of each of the above embodiments. As described in the specification, a hydraulic brake that includes a power hydraulic pressure source that does not have an accumulator, controls the hydraulic pressure of the power hydraulic pressure source, supplies the hydraulic pressure source to the wheel cylinder, and suppresses the rotation of the wheel. It may be provided in the system. Also, a brake system other than a hydraulic brake system, for example, a brake system including an electric brake driven by an electric actuator operated by electric energy, or a device other than a brake system, wherein the operating force of an operating member is reduced. The operating force detection device according to the present invention may be provided in a device in which some control or operation is performed based on the detection.
[0043]
As mentioned above, although some embodiment of this invention was described in detail, this is only an illustration and this invention was described in the above-mentioned item of [the subject which this invention tends to solve, a problem-solving means, and an effect]. The present invention can be implemented in various forms including various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram showing a part of a brake system including a pedaling force detection device and a brake operation device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing a brake pedal constituting the brake system together with a depression force detecting device.
FIG. 3 is a side view showing a part of a brake pedal constituting the brake system together with a depression force detecting device.
4 is a side sectional view showing a state in which an operating rod and a lever are attached to the brake pedal, and is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG.
FIG. 5 is a front view (partially cross-sectional view) showing the pedaling force detection device.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the amount of movement of the detector of the pedal force detection device and the detection value of the load detector in the brake system.
[Fig. 7]AnotherIt is a graph which shows the relationship between the moving amount | distance of the detector of the pedaling force detection apparatus which is embodiment of this, and the detected value of a load detector.
FIG. 8AnotherIt is a front view (partial cross section) which shows the treading force detection apparatus which is this embodiment.
[Explanation of symbols]
12: Brake pedal 32: Control device 36: Treading force detection device 54: Operating rod 90: Case 92: Detector 96, 100: Spring retainer 102: Compression coil spring 120: Load detector 122: Leaf spring 124: Strain gauge 134: Leaf spring holding members 144, 146: side wall 148: gap 152: amplifier 170: pedaling force detector 172: detector 174: case 176, 178: spring retainer 182: compression coil spring 192: gap

Claims (5)

(i)装置本体と、(ii)その装置本体に相対移動可能に保持された検出子と、(iii)その検出子と機械的に連携させられて、検出子からの荷重を検出する荷重検出器とを備え、ブレーキ操作装置のブレーキ操作力伝達系統の途中に設けられて運転者により操作されるブレーキ操作部材のブレーキ操作力を検出する操作力検出装置において、
前記検出子と前記荷重検出器との間に配設され、弾性変形しつつ検出子の荷重を荷重検出器に伝達する弾性部材と、
当該ブレーキ操作力検出装置の非作動状態において前記弾性部材を予荷重が発生した状態に保つ予荷重装置と
を含み、前記検出子の移動量に対する前記荷重検出器の出力の比を、前記検出子の荷重が前記予荷重より大きくその検出子の移動量が大きい状態において、前記検出子の荷重が前記予荷重より小さくその検出子の移動量が小さい状態におけるより小さくする非線形特性付与装置を設けたことを特徴とするブレーキ操作力検出装置。(i) an apparatus main body, (ii) a detector held in the apparatus main body so as to be relatively movable, and (iii) load detection that detects a load from the detector mechanically linked to the detector. An operation force detection device that detects a brake operation force of a brake operation member that is provided in the middle of a brake operation force transmission system of the brake operation device and is operated by a driver,
An elastic member disposed between the detector and the load detector and transmitting the load of the detector to the load detector while being elastically deformed;
A preload device that keeps the elastic member in a state in which a preload is generated in a non-operating state of the brake operation force detection device;
And the ratio of the output of the load detector to the amount of movement of the detector in a state where the load of the detector is greater than the preload and the amount of movement of the detector is large. brake operating force detecting apparatus characterized in that a non-linear characteristic changing device to be smaller than the smaller quantity of state movement is small of the detectors from the load. 前記荷重検出器が、荷重に応じて弾性変形する荷重検出部材と、その荷重検出部材の歪みを検出する歪み検出装置とを含むことを特徴とする請求項１に記載のブレーキ操作力検出装置。  The brake operation force detection device according to claim 1, wherein the load detector includes a load detection member that elastically deforms according to a load, and a strain detection device that detects distortion of the load detection member. 前記検出子が前記装置本体に軸方向に移動可能に保持されており、前記荷重検出部材が、検出子の軸方向と交差する方向に延びる長手形状部材である請求項２に記載のブレーキ操作力検出装置。  The brake operation force according to claim 2, wherein the detector is held in the apparatus main body so as to be movable in the axial direction, and the load detection member is a longitudinal member extending in a direction intersecting the axial direction of the detector. Detection device. 前記荷重検出器を前記装置本体に対して、前記検出子からの荷重の伝達方向に直角な方向に相対移動可能としたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のブレーキ操作力検出装置。The brake according to any one of claims 1 to 3 , wherein the load detector is movable relative to the apparatus main body in a direction perpendicular to a transmission direction of a load from the detector. Operating force detection device. 請求項１ないし４のいずれか１つに記載のブレーキ操作力検出装置が、ブレーキペダルとそのブレーキペダルに相対回動可能に連携させられるオペレーティングロッドとの間に配設され、前記ブレーキペダルにレバーが回動可能に取り付けられ、そのレバーに前記オペレーティングロッドが回動可能に連結されるとともに前記検出子が係合させられ、かつ、レバーのブレーキペダルへの取付位置とオペレーティングロッドとの連結位置との距離が、レバーのブレーキペダルへの取付位置と検出子との係合位置との距離より小さいことを特徴とするブレーキ操作装置。The brake operation force detection device according to any one of claims 1 to 4 is disposed between a brake pedal and an operating rod that is linked to the brake pedal so as to be relatively rotatable, and the brake pedal includes a lever. The operating rod is rotatably connected to the lever and the detector is engaged with the lever, and the mounting position of the lever to the brake pedal and the connecting position of the operating rod are The brake operating device is characterized in that the distance is smaller than the distance between the position where the lever is attached to the brake pedal and the position where the lever is engaged.
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