JP5185971B2 - ブレーキペダル機構 - Google Patents
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Description
圧配管を一時的に切り離すブレーキバイワイヤーの構成を用いているため、これまでの車両に装備された油圧ブレーキ装置とは、ブレーキ装置の構成や油圧配管の経路が異なり複雑かつエンジンルーム側に多くの機材が必要となるといった問題点があった。そのため、通常の油圧ブレーキ装置との共通化が難しく、通常の油圧ブレーキ装置に比べコストがかかる問題点もあった。
また、車両の運転席足下において車体に固定されるブラケットと、減速制動を行う際に踏み込み量を伝えるブレーキペダルパッドと、車両横方向に平行な軸を回転軸として回転可能なように配設されるとともに、アーム根元部に入力軸が接続されアーム先端部に前記ブレーキペダルパッドが設置される入力アームと、前記入力アームと同一の回転軸にて回転可能なように配設されるとともに、アーム根元部に出力軸が接続されアーム先端部にブレーキ負圧ブースターの入力ロッドが接続される出力アームと、前記入力アームの前記入力軸と前記出力アームの前記出力軸の間に角度差を発生させる差動機構を備え、前記差動機構は、円柱状のスライド部材と、前記スライド部材に円筒の内側が接するとともに前記スライド部材が円筒の回転軸となり回転するよう設置した入力軸と、前記スライド部材に円筒の内側が接するとともに前記スライド部材が円筒の回転軸となり前記入力軸と同一の回転軸で回転するよう設置した出力軸と、前記スライド部材を円筒部材の軸方向にスライドさせるアクチュエータを有し、前記スライド部材と前記入力軸との間及び前記スライド部材と前記出力軸との間の双方において、いずれか一方の部材に少なくとも1つ以上のガイド溝を刻み、もう一方の部材から連結ピンを挿入しガイド溝に接続することで前記スライド部材のスライド位置に対する前記入力軸と前記出力軸の回転角位置をそれぞれ決定し、前記スライド部材を前記アクチュエータにより円筒部材の軸方向にスライドさせることにより前記入力軸と前記出力軸の双方にガイド溝に連動した回転角位置を再現させ、前記入力軸と前記出力軸との間に角度差を発生させるものである。
また、車両の運転席足下において車体に固定されるブラケットと、減速制動を行う際に踏み込み量を伝えるブレーキペダルパッドと、車両横方向に平行な軸を回転軸として回転可能なように配設されるとともに、アーム根元部に入力軸が接続されアーム先端部に前記ブレーキペダルパッドが設置される入力アームと、前記入力アームと同一の回転軸にて回転可能なように配設されるとともに、アーム根元部に出力軸が接続されアーム先端部にブレーキ負圧ブースターの入力ロッドが接続される出力アームと、前記入力アームの前記入力軸と前記出力アームの前記出力軸の間に角度差を発生させる差動機構を備え、前記差動機構は、サンギアとプラネタリキャリアとリングギアと少なくとも1つ以上のプラネタリギアにより構成される遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構のリングギアを兼ねる入力軸と前記遊星歯車機構のプラネタリキャリアを兼ねる出力軸と、前記遊星歯車機構のサンギアに連結し一体となって回転する差動軸と、前記差動軸に接続し回転角を入力するアクチュエータと、前記入力軸と前記作動軸の間を接続する反力バネを有し、前記アクチュエータを動作させることにより前記入力軸と前記出力軸との間に角度差を発生させるものである。
以下、この発明の実施の形態1を図1〜図3に基づいて説明する。図1はこの発明の実施の形態1に係るブレーキペダル機構を含めた車両全体におけるブレーキ装置の概略図である。図2はこの発明の実施の形態1に係るブレーキペダル機構の構成を示した図である。図3はこの発明の実施の形態1に係るブレーキペダル機構に用いる差動機構の構成概念を示した図である。
ッドにストローク量として出力される。
7の回転角を検出する出力軸回転角センサー、213は入力軸回転角センサー211及び出力軸回転角センサー212の取得値に基づきモーター210に回転指令を与える制御装置、214は入力軸204とブラケット201を接続しブレーキペダルパッド202の踏み込み量に対するブレーキ反力を再現する反力用バネである。
スライド部材205の回転を規制しながら出力軸207に押し込むようスライドさせると、出力軸207は嵌合面裏側から見て反時計回りに回転する。
によりあらかじめ限定される。そのためスライド部材205と出力軸207の間に発生可能な差動角も、一定の範囲に限定されている。
この実施の形態2は上述した実施の形態1におけるブレーキペダル機構101の差動機構について、図4に示すように構成することにより、上述した実施の形態1と同様の効果を得るものである。
平行なガイド溝に対し入力軸404側では距離が広く出力軸407側では距離が狭くなるよう斜めのガイド溝をもう1本刻んでいる。
本数であり、これら連結ピンとガイド溝の本数は、入力軸404とスライド部材405の間及び出力軸407とスライド部材405の間にかかる力(せん断力)と連結ピンA406a及び連結ピンB406bの強度等を考慮した上で選定すべきものである。
この実施の形態3は、上述した実施の形態1におけるブレーキペダル機構101において、反力用バネ214とブラケット201間に、さらに、上述した実施の形態1で使用した差動機構を反力用差動機構として有することを特徴としている。
しかし、反力用バネ614による反力トルクはブレーキペダルパッド602を踏み込むだけで発生し、差動機構を用いない場合にはさらに反力トルクが強まる懸念があった。そこで、この実施の形態3では、新たに反力用差動機構を追加し反力用差動機構の反力用出力軸618と入力軸604を反力用バネ614で接続し、差動機構の差動角により反力トルクが変化しないようにしている。
受けないようになる。
この実施の形態4は、上述した実施の形態2におけるブレーキペダル機構101において、反力用バネ414とブラケット401の間に、さらに、上述した実施の形態2で使用した差動機構を反力用差動機構として有することを特徴としている。
715と反力用出力軸718の筒内において回転軸垂直方向にスライドする反力用スライド部材、717a及び717bは、反力用入力軸715と反力用スライド部材716のガイド溝及び反力用出力軸718と反力用スライド部材716のガイド溝のそれぞれを接続する連結ピンA及び連結ピンB、714は入力軸704と反力用出力軸718を接続しブレーキペダルパッド702の踏み込み量に対するブレーキ反力を再現する反力用バネである。
この実施の形態5は、上述した実施の形態1におけるブレーキペダル機構101において、反力バネ214とブラケット201の間に、さらに、上述した実施の形態4で使用した反力用差動機構を有することで、上述した実施の形態3と同様に、ドライバーに伝わる反力トルクが差動角に影響されることがないブレーキペダル機構を実現することができる。
この実施の形態6は、上述した実施の形態2におけるブレーキペダル機構101において、反力用バネ414とブラケット401の間に、さらに、上述した実施の形態3で使用した反力用差動機構を有することで、上述した実施の形態3と同様に、ドライバーに伝わる反力トルクが差動角に影響されることがないブレーキペダル機構を実現することができる。
この実施の形態7は上述した実施の形態1におけるブレーキペダル機構101の差動機構について、図8のような差動機構を用いる構成とすることにより、上述した実施の形態1と同様の効果を得るものである。
装置、816はモーター815の回転速度を減速し、かつモーター815の回転角を制限する減速ギア、810は減速ギア816から出力される差動軸817に接続され一体となって回転する回転部材、804は入力アーム803の回転軸および、出力アーム805の回転軸、減速ギア816の差動軸817のそれぞれに接続される遊星歯車機構である。さらに、遊星歯車機構804のリングギア806と回転部材810の間に反力用バネ814を有している。
反力トルクTp には遊星歯車機構804のリングギア806からのトルクTRと反力用バ
ネ814からのトルクTB の両方の力が足し合わされ、式16に示す値となる。
7のようにプラネタリキャリア809に伝達されるトルクが求まる。
に示す値となる
102 ブレーキ負圧ブースター
104 マスターシリンダ
202 ブレーキペダルパッド
203 入力アーム
204 入力軸
205 スライド部材
207 出力軸
208 出力アーム
209 スライドネジ
210 モーター
214 反力用バネ
402 ブレーキペダルパッド
403 入力アーム
404 入力軸
405 スライド部材
407 出力軸
408 出力アーム
409 スライドネジ
410 モーター
414 反力用バネ
602 ブレーキペダルパッド
603 入力アーム
604 入力軸
605 スライド部材
607 出力軸
608 出力アーム
609 スライドネジ
610 モーター
614 反力用バネ
615 反力用入力軸
616 反力用スライド部材
618 反力用出力軸
702 ブレーキペダルパッド
703 入力アーム
704 入力軸
705 スライド部材
707 出力軸
708 出力アーム
709 スライドネジ
710 モーター
714 反力用バネ
715 反力用入力軸
716 反力用スライド部材
718 反力用出力軸
802 ブレーキペダルパッド
803 入力アーム
804 遊星歯車機構
805 出力アーム
806 入力軸(リングギア)
807 プラネタリギア
808 サンギア
809 出力軸(プラネタリキャリア)
814 反力用バネ
815 モーター
816 減速ギア
817 差動軸
Claims (8)
- 車両の運転席足下において車体に固定されるブラケットと、減速制動を行う際に踏み込み量を伝えるブレーキペダルパッドと、車両横方向に平行な軸を回転軸として回転可能なように配設されるとともに、アーム根元部に入力軸が接続されアーム先端部に前記ブレーキペダルパッドが設置される入力アームと、前記入力アームと同一の回転軸にて回転可能なように配設されるとともに、アーム根元部に出力軸が接続されアーム先端部にブレーキ負圧ブースターの入力ロッドが接続される出力アームと、前記入力アームの前記入力軸と前記出力アームの前記出力軸の間に角度差を発生させる差動機構を備え、前記差動機構は、円筒部材の片側に少なくとも1つ以上の回転方向にねじれた突起を有するスライド部材と、前記スライド部材に対する回転方向のすべりが規制され前記スライド部材と一体となり回転する入力軸と、前記スライド部材に接合面が嵌合するよう円筒部材の片側に少なくとも1つ以上の回転軸方向にねじれた切れ込みを有するとともに前記スライド部材に嵌合させるよう設置した出力軸と、前記スライド部材を円筒部材の軸方向にスライドさせるアクチュエータを有し、前記スライド部材を円筒部材の軸方向にスライドするよう前記アクチュエータを動作させることにより前記入力軸と前記出力軸との間に角度差を発生させることを特徴とするブレーキペダル機構。
- 車両の運転席足下において車体に固定されるブラケットと、減速制動を行う際に踏み込み量を伝えるブレーキペダルパッドと、車両横方向に平行な軸を回転軸として回転可能なように配設されるとともに、アーム根元部に入力軸が接続されアーム先端部に前記ブレーキペダルパッドが設置される入力アームと、前記入力アームと同一の回転軸にて回転可能なように配設されるとともに、アーム根元部に出力軸が接続されアーム先端部にブレーキ負圧ブースターの入力ロッドが接続される出力アームと、前記入力アームの前記入力軸と前記出力アームの前記出力軸の間に角度差を発生させる差動機構を備え、前記差動機構は、円柱状のスライド部材と、前記スライド部材に円筒の内側が接するとともに前記スライド部材が円筒の回転軸となり回転するよう設置した入力軸と、前記スライド部材に円筒の内側が接するとともに前記スライド部材が円筒の回転軸となり前記入力軸と同一の回転軸で回転するよう設置した出力軸と、前記スライド部材を円筒部材の軸方向にスライドさせるアクチュエータを有し、前記スライド部材と前記入力軸との間及び前記スライド部材と前記出力軸との間の双方において、いずれか一方の部材に少なくとも1つ以上のガイド溝を刻み、もう一方の部材から連結ピンを挿入しガイド溝に接続することで前記スライド部材のスライド位置に対する前記入力軸と前記出力軸の回転角位置をそれぞれ決定し、前記スライド部材を前記アクチュエータにより円筒部材の軸方向にスライドさせることにより前記入力軸と前記出力軸の双方にガイド溝に連動した回転角位置を再現させ、前記入力軸と前記出力軸との間に角度差を発生させることを特徴とするブレーキペダル機構。
- 前記ブレーキペダル機構は、さらに反力用バネを有し、前記反力用バネの片側を前記差動機構の入力軸に、もう一方の片側を前記ブラケットに固定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のブレーキペダル機構。
- 前記ブレーキペダル機構は、さらに反力用バネと反力用差動機構を有し、前記反力用バネの片側を前記差動機構の入力軸に、もう一方の片側を前記反力用差動機構の反力用出力軸へ接続し、前記反力用差動機構の反力用入力軸を前記ブラケットへ固定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のブレーキペダル機構。
- 前記反力用差動機構は、円筒部材の片側に少なくとも1つ以上の回転方向にねじれた突起を有する反力用スライド部材と、前記反力用スライド部材に対する回転方向のすべりが規制される反力用入力軸と、前記反力用スライド部材に接合面が嵌合するよう円筒部材の片側に少なくとも1つ以上の回転軸方向にねじれた切れ込みを有するとともに前記反力用スライド部材に嵌合させるよう設置した反力用出力軸を有し、前記反力用スライド部材を前記差動機構に有する前記アクチュエータにより円筒部材の軸方向にスライドさせることにより前記反力用入力軸と前記反力用出力軸との間に角度差を発生させることを特徴とする請求項4に記載のブレーキペダル機構。
- 前記反力用差動機構は、円柱状の反力用スライド部材と、前記反力用スライド部材に円筒の内側が接する反力用入力軸と、前記反力用スライド部材に円筒の内側が接するとともに前記反力用スライド部材が円筒の回転軸となり前記反力用入力軸と同一の回転軸で回転するよう設置した反力用出力軸を有し、前記反力用スライド部材と前記反力用入力軸との間及び前記反力用スライド部材と前記反力用出力軸との間の双方において、いずれか一方の部材に少なくとも1つ以上のガイド溝を刻み、もう一方の部材から連結ピンを挿入しガイド溝に接続することで前記反力用スライド部材のスライド位置に対する前記反力用入力軸と前記反力用出力軸の回転角位置をそれぞれ決定し、前記反力用スライド部材を前記差動機構に有する前記アクチュエータにより円筒部材の軸方向にスライドさせることにより前記反力用入力軸と前記反力用出力軸の双方にガイド溝に連動した回転角位置を再現させ、前記反力用入力軸と前記反力用出力軸との間に角度差を発生させることを特徴とする請求項4に記載のブレーキペダル機構。
- 車両の運転席足下において車体に固定されるブラケットと、減速制動を行う際に踏み込み量を伝えるブレーキペダルパッドと、車両横方向に平行な軸を回転軸として回転可能なように配設されるとともに、アーム根元部に入力軸が接続されアーム先端部に前記ブレーキペダルパッドが設置される入力アームと、前記入力アームと同一の回転軸にて回転可能なように配設されるとともに、アーム根元部に出力軸が接続されアーム先端部にブレーキ負圧ブースターの入力ロッドが接続される出力アームと、前記入力アームの前記入力軸と前記出力アームの前記出力軸の間に角度差を発生させる差動機構を備え、前記差動機構は、サンギアとプラネタリキャリアとリングギアと少なくとも1つ以上のプラネタリギアにより構成される遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構のリングギアを兼ねる入力軸と前記遊星歯車機構のプラネタリキャリアを兼ねる出力軸と、前記遊星歯車機構のサンギアに連結し一体となって回転する差動軸と、前記差動軸に接続し回転角を入力するアクチュエータと、前記入力軸と前記作動軸の間を接続する反力バネを有し、前記アクチュエータを動作させることにより前記入力軸と前記出力軸との間に角度差を発生させることを特徴とするブレーキペダル機構。
- 前記差動機構は、前記入力軸と前記出力軸の間に発生する差動角を制限する差動角制限機構を有することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のブレーキペダル機構。
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