KR20160009506A - 배력 장치, 스트로크 시뮬레이터 및 저항력 부여 장치 - Google Patents

배력 장치, 스트로크 시뮬레이터 및 저항력 부여 장치 Download PDF

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resistance
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brake pedal
spring
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KR1020150099602A
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아츠시 오다이라
다쿠야 우스이
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히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤
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Abstract

브레이크 페달 조작에 의한 입력 로드의 스트로크에 따라서 전동 모터를 제어하고, 프라이머리 피스톤을 추진하여 마스터 실린더에 브레이크 액압을 발생시킨다. 브레이크 액압을 입력 피스톤, 입력 플런저를 통해 입력 로드에 피드백한다. 입력 로드의 스트로크에 대하여, 스프링 부재의 스프링력을 이용하여 입력 로드의 테이퍼형의 슬라이딩부에 저항력 부여 기구의 마찰 부재를 압박하여 슬라이딩 저항을 부여한다. 슬라이딩부의 테이퍼각에 의해 입력 로드의 위치에 따라서 슬라이딩 저항의 변화 비율이 변하도록 함으로써, 원하는 슬라이딩 저항을 안정적으로 부여할 수 있다.

Description

배력 장치, 스트로크 시뮬레이터 및 저항력 부여 장치{BOOSTER, STROKE SIMULATOR, AND APPARATUS FOR PROVIDING RESISTANCE FORCE}
본 발명은, 자동차 등의 차량의 브레이크 장치에 장착되는 배력 장치, 스트로크 시뮬레이터 및 저항력 부여 장치에 관한 것이다.
예컨대 일본 특허 공개 제2013-10470호 공보에는, 브레이크 페달의 스트로크에 대하여, 고무 등의 탄성 마찰 부재에 의해 반력 및 마찰력을 부여하여, 브레이크 페달을 밟을 때와 뗄 때에 반력차(히스테리시스)를 설정함으로써, 브레이크 페달의 조작감을 향상시키는 기술이 개시되어 있다.
그러나, 상기 일본 특허 공개 제2013-10470호 공보에 기재된 것에서는, 고무 등의 탄성 마찰 부재에 의해 반력 및 마찰력을 얻기 때문에, 고무 등의 온도 변화나 경년 변화에 의해 반력 및 마찰력이 변화하여, 안정된 조작 특성을 얻기 어렵다고 하는 문제가 있다.
본 발명은, 안정된 브레이크 페달의 조작 특성을 얻을 수 있는 배력 장치, 스트로크 시뮬레이터 및 저항력 부여 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 배력 장치는,
하우징과,
상기 하우징에 이동 가능하게 설치되고, 브레이크 페달에 연결되는 입력 부재와,
상기 브레이크 페달의 조작에 따라서 작동하는 전동 모터와,
상기 전동 모터의 작동에 의해, 마스터 실린더의 피스톤을 추진하는 어시스트 기구와,
상기 하우징에 대한 상기 입력 부재의 이동에 대하여 저항력을 부여하는 저항력 부여 기구
를 구비하고,
상기 저항력 부여 기구는, 상기 입력 부재에 형성된 경사를 갖는 슬라이딩부와, 상기 슬라이딩부에 슬라이딩 접촉하여, 상기 입력 부재의 이동에 대하여 슬라이딩 저항을 부여하는 슬라이딩 부재를 가지며, 상기 하우징에 대한 상기 입력 부재의 위치에 따라서 슬라이딩 저항의 변화 비율이 변하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스트로크 시뮬레이터는,
브레이크 페달에 연결되는 입력 부재의 이동에 대하여 반력을 부여하는 스트로크 시뮬레이터에 있어서,
상기 입력 부재의 이동에 대하여 슬라이딩 저항을 부여하는 슬라이딩 부재와, 상기 입력 부재가 삽입 관통되는 부재에 설치되고 상기 슬라이딩 부재에 슬라이딩 접촉하는 슬라이딩부를 구비하고, 상기 입력 부재 또는 상기 슬라이딩부의 적어도 한쪽에는 상기 입력 부재에 이동 방향을 따라서 연장되는 경사가 형성되어 있고, 상기 입력 부재의 위치에 따라서 슬라이딩 저항의 변화 비율이 변하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 저항력 부여 장치는,
회동 가능하게 지지된 브레이크 페달의 스트로크에 대하여 저항력을 부여하는 저항력 부여 장치로서,
상기 브레이크 페달의 회동축에 연결된 회전 부재와,
상기 회전 부재에 슬라이딩 접촉하여 상기 회전 부재의 회전에 대하여 슬라이딩 저항을 부여하는 슬라이딩 부재
를 구비하고,
상기 슬라이딩 부재, 또는, 그 슬라이딩 부재가 슬라이딩 접촉하는 상기 회전 부재의 슬라이딩부의 적어도 한쪽은 경사를 가지며, 상기 회전 부재의 회전 위치에 따라서 슬라이딩 저항의 변화 비율이 변하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 안정된 브레이크 페달의 조작 특성을 얻을 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전동 배력 장치의 종단면도이다.
도 2는, 도 1에 나타내는 전동 배력 장치의 저항력 부여 유닛의 횡단면도이다.
도 3a∼도 3c는, 도 1에 나타내는 전동 배력 장치의 저항력 부여 기구의 작동 상태를 나타내는 도면이다.
도 4a∼도 4c는, 도 1에 나타내는 전동 배력 장치의 스트로크와 답력의 관계를 나타내는 그래프도이다.
도 5는, 도 1에 나타내는 전동 배력 장치의 변형예의 주요부의 종단면도이다.
도 6은, 도 5에 나타내는 전동 배력 장치의 저항력 부여 유닛의 일부를 파단하여 나타내는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 스트로크 시뮬레이터의 개략 구성을 나타내는 종단면도이다.
도 8a∼도 8c는, 도 7에 나타내는 스트로크 시뮬레이터의 스트로크와 답력의 관계를 나타내는 그래프도이다.
도 9는, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 저항력 부여 장치가 장착된 브레이크 페달의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 10a 및 도 10b는, 도 9에 나타내는 저항력 부여 장치의 개략 구성을 나타내는 종단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전동 배력 장치에 관해 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 따른 전동 배력 장치(1)는, 전동 액츄에이터인 전동 모터(2)를 구동원으로 하는 배력 장치이다. 전동 배력 장치(1)는, 하우징(3)의 축방향 일측(전방부, 도면의 좌측)에 탠덤(tandem)형의 마스터 실린더(4)를 연결한 구조를 갖고 있다. 마스터 실린더(4)의 상부에는, 마스터 실린더(4)에 브레이크액을 공급하는 리저버(5)(일부만 도시함)가 부착되어 있다. 하우징(3)은, 단차가 있는 대략 원통형의 프론트 하우징(3A)의 타단부측에 리어 커버(3B)를 결합함으로써 형성되어 있다.
하우징(3)의 리어 커버(3B)에는, 평탄한 부착 시트면(6)이 형성되어 있다. 리어 커버(3B)에는, 이 부착 시트면(6)의 중앙부로부터, 마스터 실린더(4)와 동심이며 하우징(3)의 축방향 타측(후방, 도면의 우측), 즉 마스터 실린더(4)로부터 멀어지는 방향으로 돌출된 원통부(7)가 설치되어 있다. 전동 배력 장치(1)는, 원통부(7)를 차량의 엔진룸과 차실의 격벽인 대쉬 패널(도시하지 않음)에 관통시켜 차실 내로 연장시킨 상태로 엔진룸 내에 배치되고, 부착 시트면(6)에 고정된 복수의 스터드 볼트(8)에 의해 대쉬 패널에 고정된다.
마스터 실린더(4) 내에는, 바닥이 있는 실린더 보어(9)가 형성되어 있다. 이 실린더 보어(9)의 개구부측에는, 대략 원통형의 프라이머리 피스톤(10)(피스톤)이 배치되어 있다. 이 프라이머리 피스톤(10)의 선단측(도 1에서의 좌측)은 컵형으로 형성되고, 실린더 보어(9) 내에 배치되어 있다. 또한, 실린더 보어(9)의 바닥부측에는, 컵형의 세컨더리 피스톤(11)이 배치되어 있다. 프라이머리 피스톤(10)의 후단부는, 마스터 실린더(4)의 개구부로부터 하우징(3) 내로 연장되어, 리어 커버(3B)의 원통부(7) 내까지 연장되어 있다. 마스터 실린더(4)의 실린더 보어(9) 내에는, 프라이머리 피스톤(10)과 세컨더리 피스톤(11) 사이에 프라이머리실(12)이 형성되고, 실린더 보어(9)의 바닥부와 세컨더리 피스톤(11) 사이에 세컨더리실(13)이 형성되어 있다. 이들 프라이머리실(12) 및 세컨더리실(13)은, 각각, 마스터 실린더(4)의 액압 포트(도시하지 않음)로부터, 2계통의 액압 회로를 통해 각 차륜의 휠실린더(도시하지 않음)에 접속된다.
또한, 마스터 실린더(4)에는, 프라이머리실(12) 및 세컨더리실(13)을 각각 리저버(5)에 접속하기 위한 리저버 포트(14, 15)가 설치되어 있다. 실린더 보어(9)의 내주면에는, 프라이머리 피스톤(10)과 세컨더리 피스톤(11) 사이를 밀봉하는 고리형의 피스톤 시일(16, 17, 18, 19)이 미리 정해진 축방향 간격을 두고 장착되어 있다. 피스톤 시일(16) 및 피스톤 시일(17)은, 축방향을 따라서 하나의 리저버 포트(14)를 사이에 두고 배치되어 있다. 그리고, 프라이머리 피스톤(10)이 도 1에 나타내는 비제동 위치에 있을 때, 프라이머리실(12)은, 프라이머리 피스톤(10)의 측벽에 설치된 피스톤 포트(20)를 통해 리저버 포트(14)에 연통한다. 그리고, 프라이머리 피스톤(10)이 비제동 위치로부터 전진하여 피스톤 포트(20)가 하나의 피스톤 시일(17)에 도달했을 때, 프라이머리실(12)이 피스톤 시일(17)에 의해 리저버 포트(14)로부터 차단되어 액압이 발생한다.
마찬가지로, 나머지 2개의 피스톤 시일(18, 19)은, 축방향을 따라서 리저버 포트(15)를 사이에 두고 배치되어 있다. 세컨더리 피스톤(11)이 도 1에 나타내는 비제동 위치에 있을 때, 세컨더리실(13)은, 세컨더리 피스톤(11)의 측벽에 설치된 피스톤 포트(21)를 통해 리저버 포트(15)에 연통하고 있다. 그리고, 세컨더리 피스톤(11)이 비제동 위치로부터 전진하여 피스톤 시일(19)에 의해 세컨더리실(13)이 리저버 포트(15)로부터 차단되어 액압이 발생한다.
프라이머리 피스톤(10)과 세컨더리 피스톤(11) 사이에는 스프링(22)이 개재되어 있다. 또한, 실린더 보어(9)의 바닥부와 세컨더리 피스톤(11) 사이에는 스프링(23)이 개재되어 있다.
프라이머리 피스톤(10)은, 전체가 대략 원통형으로 형성되며, 축방향 중앙 내부에 중간벽(24)을 구비하고 있다. 중간벽(24)에는, 안내 보어(25)가 축방향으로 관통하고 있다. 안내 보어(25)에는, 선단측의 소직경부(26A) 및 후단측의 대직경부(26B)를 갖는 단차가 있는 입력 피스톤(26)의 소직경부(26A)가 슬라이딩 가능하게 또한 액밀식으로 삽입 관통되어 있다. 입력 피스톤(26)의 소직경부(26A)와 안내 보어(25) 사이는, 시일(27)에 의해 밀봉되어 있다. 입력 피스톤(26)의 대직경부(26B)의 후방부에는, 외측 플랜지형의 스프링 받침부(26C)가 형성되어 있다. 스프링 받침부(26C)의 외주부는, 프라이머리 피스톤(10)의 내벽에 슬라이딩 가능하게 접촉하여 축방향을 따라서 이동 가능하게 입력 피스톤(26)을 안내하고 있다. 또한, 입력 피스톤(26)의 후단부에는 스프링 받침 오목부(28)가 형성되어 있다. 입력 피스톤(26)은, 그 소직경부(26A)의 선단부가 마스터 실린더(4)의 프라이머리실(12)을 향하고 있고, 프라이머리 피스톤(10)에 대하여 축방향으로 상대 이동 가능하게 되어 있다.
프라이머리 피스톤(10)의 후방부 내에서의 입력 피스톤(26)의 후방에는, 입력 플런저(29)가 축방향을 따라서 슬라이딩 가능하게 안내되어 있다. 입력 플런저(29)의 후단부에는, 입력 로드(30)의 선단부가 볼조인트(31)에 의해, 어느 정도의 기울기를 허용하도록 연결되어 있다. 입력 로드(30)는, 입력 플런저(29)에 연결되는 선단측이 리어 커버(3B)의 원통부(7) 및 프라이머리 피스톤(10)의 후방부의 내부에 배치되고, 후단측이 원통부(7)로부터 외부로 연장되어 있다. 외부로 연장된 입력 로드(30)의 후단부에는 브레이크 페달(도시하지 않음)이 연결되고, 브레이크 페달의 조작에 의해 입력 로드(30)가 축방향으로 이동된다. 즉, 본 실시형태에 있어서는, 입력 로드(30)에 의해 입력 부재 및 막대형 부재가 구성되어 있다. 원통부(7) 내에 배치된, 입력 로드(30)의 중간 부위에는, 플랜지형의 스토퍼 접촉부(32)가 형성되어 있다. 원통부(7)의 후단부에는, 직경 방향 내측으로 연장되는 스토퍼(33)가 형성되어 있다. 그리고, 스토퍼 접촉부(32)가 스토퍼(33)에 접촉함으로써, 입력 로드(30)의 후퇴 위치가 규정되도록 되어 있다.
프라이머리 피스톤(10)의 중간벽(24)과 입력 피스톤(26)의 후단부에 형성된 스프링 받침부(26C) 사이에 압축 코일 스프링인 제1 스프링(34)이 개재되어 있다. 또한, 입력 플런저(29)의 후단부와 프라이머리 피스톤(10)의 후단부에 부착된 스프링 받침(35) 사이에 압축 코일 스프링인 제2 스프링(36)이 개재되어 있다. 입력 피스톤(26)의 후단부의 스프링 받침 오목부(28) 내에는, 압축 코일 스프링인 점프인 스프링(37; jump-in spring)이 삽입되어 있다. 이 점프인 스프링(37)은, 입력 피스톤(26)과 입력 플런저(29) 사이에 개재되어 있다.
입력 피스톤(26) 및 입력 플런저(29)는, 제1 스프링(34) 및 제2 스프링(36)에 의해, 도 1에 나타내는 중립 위치, 즉, 제1 스프링(34)과 제2 스프링(36)의 스프링력이 균형을 이룬 위치에 탄성적으로 유지된다. 입력 피스톤(26) 및 입력 플런저(29)는, 프라이머리 피스톤(10)에 대하여, 이 중립 위치로부터 전방으로 그리고 후방으로 이동 가능하게 되어 있다. 도 1에 나타내는 비제동 상태에 있어서, 제1 스프링(34)과 점프인 스프링(37)은, 셋트 하중이 동등하게 되어 있고, 입력 피스톤(26)과 입력 플런저(29) 사이에 점프인 클리어런스(JC)(간극)가 형성되어 있다. 그리고, 입력 피스톤(26)과 입력 플런저(29)는, 이 점프인 클리어런스(JC)만큼 상대 이동 가능하게 되어 있다.
하우징(3) 내에는, 회전-직동 변환 기구인 볼나사 기구(38)가 수용되어 있다. 볼나사 기구(38)는, 하우징(3)에 배치된 전동 모터(2)에 의해 구동되며, 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 프라이머리 피스톤(10)에 추진력을 부여하는 어시스트 기구이다. 볼나사 기구(38)는, 회전 부재인 너트 부재(39) 및 직동 부재인 나사축(40)을 갖고 있다. 너트 부재(39)는, 베어링(42, 43)에 의해 하우징(3) 내에 회전 가능하게 지지되어 있다. 나사축(40)은, 중공의 통형상으로 형성되어 있고, 너트 부재(39)의 내부 및 하우징(3)의 원통부(7) 내에 배치되며, 축방향을 따라서 이동 가능하고 축둘레에 회전하지 않도록 하우징(3)에 지지되어 있다. 너트 부재(39)의 내주면 및 나사축(40)의 외주면에는, 각각 나선홈(39A, 40A)이 형성되어 있다. 이들 나선홈(39A, 40A) 사이에는, 복수의 회전체인 볼(41)이 그리스(grease)와 함께 장전되어 있다. 나사축(40)은, 원통부(7)의 스토퍼(33)에 의해 축방향을 따라서 이동 가능하게 안내되며, 축둘레에 회전하지 않도록 지지되어 있다. 이에 따라, 너트 부재(39)의 회전에 대응하여, 나선홈(39A, 40A)을 따라서 볼(41)이 회전하여, 나사축(40)이 축방향으로 이동하게 된다. 볼나사 기구(38)는, 너트 부재(39)와 나사축(40) 사이에서, 회전 운동과 직선 운동을 서로 변환 가능하게 되어 있다. 프라이머리 피스톤(10)은, 후단부가 나사축(40) 내에 삽입되고, 스프링 받침(35)이 나사축(40)의 내주부에 형성된 고리형의 단차부(44)에 접촉하여, 나사축(40)에 대한 후퇴 위치가 규정되어 있다. 이에 따라, 프라이머리 피스톤(10)은, 나사축(40)의 전진에 의해, 단차부(44)에 밀려 나사축(40)과 같이 전진하고, 또한, 단차부(44)로부터 이격되어 단독으로 전진할 수 있다.
전동 모터(2)는, 마스터 실린더(4)나, 입력 로드(30), 볼나사 기구(38)와는 별도의 축으로 하우징(3)에 배치되어 있다. 전동 모터(2)는, 그 출력축(2A)에 풀리(45A)가 부착되어 있다. 이 풀리(45A)는, 볼나사 기구(38)의 너트 부재(39)에 부착된 풀리(45B)와의 사이에 벨트(46)가 감겨 있다. 전동 모터(2)는, 풀리(45A, 45B) 및 이들 사이에 감겨진 벨트(46)로 이루어진 벨트 전동 기구를 통해 볼나사 기구(38)의 너트 부재(39)를 작동(회동)시키게 되어 있다.
리어 커버(3B)의 원통부(7)의 후단부에는, 입력 로드(30)의 하우징(3)에 대한 이동에 대하여 저항력을 부여하는 저항력 부여 기구(47)가 설치되어 있다. 저항력 부여 기구(47)는, 입력 로드(30)의 스토퍼 접촉부(32)의 후방에 형성된 경사, 즉, 테이퍼형의 슬라이딩부(48)와, 하우징(3)의 원통부(7)의 후단부에 부착된 저항력 부여 유닛(49)으로 구성되어 있다. 슬라이딩부(48)는, 전방으로 갈수록 끝이 뾰족한 형상이며, 테이퍼 각도(경사)가 작은 전방부측의 제1 테이퍼부(48A)와 테이퍼 각도가 큰 후방부측의 제2 테이퍼부(48B)를 갖고 있다. 또, 본 실시형태에 있어서는, 저항력 부여 유닛(49)의 하우징으로서, 전동 배력 장치(1)의 하우징(3)을 공용하고 있지만, 전동 배력 장치(1)의 하우징(3)과는 별개로 저항력 부여 유닛(49)의 하우징을 설치하고, 그 하우징을 차량에 고정하여 배치하도록 해도 좋다.
저항력 부여 유닛(49)은, 슬라이딩 부재(50), 안내 부재(51), 스프링 부재(52) 및 부동 지지 부재(53; 浮動支持部材)를 구비하고 있다. 슬라이딩 부재(50)는, 대략 부채형을 이루는 복수(도시한 예에서는 6개)의 부재를 포함하며, 이들은, 입력 로드(30)의 슬라이딩부의 둘레에 방사형으로 배치된다. 안내 부재(51)는, 중앙부에 내주홈인 관통홈(51a)을 갖는 고리형체로 형성되며, 각 슬라이딩 부재(50)를 직경 방향을 따라서 이동 가능하게, 또한 각 슬라이딩 부재(50)를 입력 로드(30)의 슬라이딩부(48)에 대하여 진퇴 가능하게(도 1에서의 좌우 방향으로) 안내한다. 또한, 안내 부재(51)의 관통홈(51a) 내에는, 슬라이딩 부재(50)에 대향하도록 방사형으로 배치된 스프링 받침홈(51b)이 형성되어 있다. 스프링 부재(52)는, 각 슬라이딩 부재(50)에 대하여 각각 설치되는 압축 코일 스프링으로서, 일단측이 안내 부재(51)의 스프링 받침홈(51b)에 지지되어, 각 슬라이딩 부재(50)를 저항력 부여 유닛(49)의 중심을 향해, 즉, 각 슬라이딩 부재(50)를 입력 로드(30)의 슬라이딩부(48)를 향해 편향시킨다. 부동 지지 부재(53)는, 내주홈인 직경 방향홈(53a)을 갖고 고리형으로 형성되며, 안내 부재(51)를 직경 방향, 즉, 입력 로드(30)의 축방향에 수직인 방향으로 이동 가능하게 지지한다.
입력 로드(30)의 제1 테이퍼부(48A) 및 제2 테이퍼부(48B)는, 입력 로드(30)의 스트로크에 따른 전동 모터(2)의 출력이 최대치에 도달하여 프라이머리 피스톤(10)이 정지했을 때(전부하 상태), 제1 테이퍼부(48A)와 제2 테이퍼부(48B)의 경계(P)가 저항력 부여 유닛(49)의 슬라이딩 부재(50)에 대향하는 위치가 되도록, 각각의 축방향의 길이가 설정되어 있다.
전동 배력 장치(1)에는, 전동 모터(2)의 회전 위치를 검출하는 회전 위치 센서(도시하지 않음), 입력 로드(30)의 스트로크를 검출하는 스트로크 센서(도시하지 않음), 및 이들 센서의 출력 신호에 기초하여 전동 모터(2)의 작동을 제어하는 마이크로 프로세서 기반의 컨트롤러(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 컨트롤러는, 회생 협조 제어, 브레이크 어시스트 제어, 자동 브레이크 제어 등의 여러가지 브레이크 제어를 실행하기 위한 차재 컨트롤러 등에 적절하게 접속할 수 있다.
다음으로, 전동 배력 장치(1)의 작동에 관해 설명한다.
조작자가 브레이크 페달을 조작하여 입력 로드(30)를 전진시키면, 브레이크 페달의 조작량, 즉, 입력 로드(30)의 스트로크에 기초하여 컨트롤러가 전동 모터(2)의 작동을 제어한다. 전동 모터(2)는, 풀리(45A, 45B) 및 벨트(46)를 통해 볼나사 기구(38)의 너트 부재(39)를 회전 구동시키고, 나사축(40)이 전진하여 단차부(44)에 의해 프라이머리 피스톤(10)의 스프링 받침(35)을 압박하고, 프라이머리 피스톤(10)을 추진하여 입력 로드(30)의 스트로크에 추종시킨다. 이에 따라, 프라이머리실(12)에 액압이 발생하고, 또한, 이 액압이 세컨더리 피스톤(11)을 통해 세컨더리실(13)에 전달된다. 이와 같이 하여, 마스터 실린더(4)에 의해 발생한 브레이크 액압은, 각 차륜의 휠실린더에 공급되어, 마찰 제동에 의한 제동력을 발생시킨다.
브레이크 페달의 조작을 해제하면, 컨트롤러는, 입력 로드(30)의 스트로크에 기초하여 전동 모터(2)를 역회전시켜, 프라이머리 피스톤(10) 및 세컨더리 피스톤(11)이 후퇴하고, 마스터 실린더(4)의 브레이크 액압이 감압되어 제동력이 해제된다. 또, 이후의 설명에 있어서는, 프라이머리 피스톤(10)과 세컨더리 피스톤(11)은 동일하게 작동하기 때문에, 프라이머리 피스톤(10)측의 작동에 관해서만 설명한다.
액압 발생시에는, 프라이머리실(12)의 액압을 입력 피스톤(26)의 소직경부(26A)에 의해 수압(受壓)하고, 그 반력을, 입력 플런저(29) 및 입력 로드(30)를 통해 브레이크 페달에 전달, 즉 피드백한다. 이에 따라, 미리 정해진 배력비(브레이크 페달의 조작력에 대한 액압 출력의 비)로 원하는 제동력을 발생시킬 수 있다. 그리고, 컨트롤러는, 전동 모터(2)의 작동을 제어하여, 입력 피스톤(26)과, 이것에 추종하는 프라이머리 피스톤(10)의 상대 위치를 조정하는 것이 가능하게 되어 있다. 구체적으로는, 입력 피스톤(26)의 스트로크 위치에 대하여, 프라이머리 피스톤(10)의 위치를 전방으로, 즉 마스터 실린더(4)측으로 조정함으로써 브레이크 페달의 조작에 대한 액압 출력을 크게 할 수 있으며, 또한 후방으로, 즉 브레이크 페달측으로 조정함으로써 브레이크 페달의 조작에 대한 액압 출력을 작게 할 수 있다. 그 결과, 배력 제어, 브레이크 어시스트 제어, 차간 제어, 회생 협조 제어 등의 브레이크 제어를 실행할 수 있다.
다음으로 제동 초기의 점프인(jump-in) 특성에 관해 설명한다.
제동 개시 시에 있어서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 점프인 스프링(37)의 스프링력에 의해, 입력 피스톤(26)과 입력 플런저(29) 사이에 점프인 클리어런스(JC)가 유지되어 있다. 브레이크 페달을 밟는 것에 의해 입력 로드(30)가 전진하고, 컨트롤러에 의한 전동 모터(2)의 작동에 의해, 프라이머리 피스톤(10)이 전진하여 마스터 실린더(4)에 의해 액압이 발생하기 시작했을 때, 점프인 클리어런스(JC)가 유지되고 있는 동안은, 프라이머리실(12)로부터 입력 피스톤(26)에 작용하는 액압에 의한 반력이 입력 플런저(29) 및 입력 로드(30)에 전달되지 않는다. 이에 따라, 제동 초기의 브레이크 페달에 대한 반력을 경감하여 브레이크 액압을 신속하게 상승시키는 점프인 특성을 얻을 수 있다. 그 후, 프라이머리실(12)의 압력의 상승에 따라, 그 반력에 의해 입력 피스톤(26)이 입력 플런저(29)에 접촉하여 입력 로드(30), 즉 브레이크 페달에 반력을 전달한다.
이 때, 점프인 액압 Pj는, 다음 식으로 구해진다.
Pj=(k1+k3)JC/S
여기서,
k1 : 제1 스프링(34)의 스프링 상수
k3 : 점프인 스프링(37)의 스프링 상수
S : 입력 피스톤(26)의 프라이머리실(12)에 대한 수압 면적
JC : 점프인 클리어런스
이다.
또한, 만일, 전동 모터(2) 또는 컨트롤러의 실함(失陷) 등에 의해 볼나사 기구(38)가 작동 불능이 된 경우에도, 브레이크 페달의 조작에 의해 입력 피스톤(26)이 전진하여, 입력 피스톤(26)의 대직경부(26B)의 전단부가 프라이머리 피스톤(10)의 중간벽(24)을 압박함으로써, 마스터 실린더(4)에 액압을 발생시킬 수 있고, 제동 기능을 유지할 수 있다.
다음으로, 저항력 부여 기구(47)의 작용에 관해 설명한다.
전동 배력 장치(1)에서는, 브레이크 페달의 조작에 의한 입력 로드(30)의 스트로크에 대하여, 입력 로드(30)의 슬라이딩부(48)에 저항력 부여 유닛(49)의 슬라이딩 부재(50)가 스프링 부재(52)의 스프링력에 의해 압박됨으로써, 저항력(슬라이딩 저항)을 부여한다. 이 저항력은, 슬라이딩 부재(50)의 압박력, 즉, 스프링 부재(52)의 스프링력에 따라서 변화하고, 슬라이딩부(48)의 경사에 의해 입력 로드(30)의 스트로크의 증대에 따라서 커진다.
여기서, 전동 배력 장치(1)에 있어서는, 컨트롤러에 의해 제어된 전동 모터(2)의 출력이 최대치에 도달하고, 프라이머리실(12)의 액압과 프라이머리 피스톤(10)의 추진력이 균형을 이루면, 프라이머리 피스톤(10)은 그 이상 전진할 수 없게 되어 정지한다. 이러한 전부하 상태에서 브레이크 페달을 더 밟으면, 입력 로드(30)의 전진에 대하여, 프라이머리 피스톤(10)은 정지한 채로 입력 피스톤(26)만이 전진하게 된다. 이때, 프라이머리 피스톤(10)이 정지하고 있기 때문에, 입력 피스톤(26)의 전진량에 대하여, 프라이머리실(12)의 액압 상승에 의해 브레이크 페달에 전달되는 반력의 증가 비율이 전부하 상태 이전에 비해 감소한다. 이 때문에, 운전자는 브레이크 조작 도중에 페달 반력이 감소함으로써, 위화감을 받을 가능성이 있다.
그리고, 본 실시형태에서의 전동 배력 장치(1)에서는, 입력 로드(30)의 스트로크가 전술한 전부하 상태로 되는 위치에 도달했을 때, 슬라이딩 부재의 슬라이딩부(48)에 대한 압박 위치가, 테이퍼각이 작은 제1 테이퍼부(48A)로부터 테이퍼각이 큰 제2 테이퍼부(48B)로 전환되고, 입력 로드(30)의 스트로크에 대한 저항력의 변화 비율이 변하며, 즉 증대 비율이 커진다. 그 결과, 전부하 상태에 의한 페달 반력의 감소가 저항력의 증대에 의해 상쇄되기 때문에, 페달 반력의 저하에 의한 위화감을 경감할 수 있다. 따라서, 안정된 브레이크 페달의 조작 특성을 얻을 수 있다.
입력 로드(30)는, 도 3c에 나타낸 바와 같이, 브레이크 페달의 조작에 의한 스트로크에 따라 기울기가 생기는 경우가 있지만, 저항력 부여 유닛의 슬라이딩 부재는, 입력 부재의 전체 둘레에 걸쳐 방사형으로 배치되어 있기 때문에, 입력 로드(30)의 기울기에 어느 정도 추종할 수 있다. 또한, 슬라이딩 부재(50)를 안내하는 안내 부재(51)는, 부동 지지 부재(53)에 의해 입력 로드(30)의 축방향에 수직인 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있기 때문에, 입력 로드(30)의 기울기에 대하여 슬라이딩 부재(50)가 추종하도록 할 수 있고, 안정된 저항력을 부여할 수 있다.
전동 배력 장치(1)의 브레이크 페달(입력 로드)의 스트로크와 답력(조작력)의 관계를 도 4에 나타낸다. 도 4a는, 저항력 부여 기구(47)를 사용하지 않는 경우를 나타내고, 도 4b는, 저항력 부여 기구에 의해 입력 로드에 부여되는 저항력을 나타내고, 도 4c는, 저항력 부여 기구(47)를 사용한 경우(도 4a와 도 4b의 합성)를 나타내고 있다. 도 4c에 나타낸 바와 같이, 저항력 부여 기구(47)에 의해 저항력을 부여함으로써, 전부하 상태에서의 반력의 저하를 보상하여 브레이크 페달의 조작감을 개선할 수 있다. 또한, 저항력 부여 기구(47)에 의해 슬라이딩 저항을 부여함으로써, 브레이크 페달의 스트로크에 대한 페달 답력은, 제동 시보다 제동 해제쪽이 작아지는 히스테리시스 특성을 나타내게 되어, 양호한 조작감을 얻을 수 있다. 따라서, 안정된 브레이크 페달의 조작 특성을 얻을 수 있다.
또, 입력 로드(30)의 슬라이딩부(48)는, 전술한 제1 테이퍼부(48A) 및 제2 테이퍼부(48B)의 형상 외에, 입력 로드(30)의 스트로크에 대하여 슬라이딩 저항의 변화 비율이 변하도록 함으로써 필요한 슬라이딩 저항을 얻을 수 있는 형상으로 할 수 있고, 슬라이딩 저항이 불필요한 경우에는, 슬라이딩 부재(50)에 접촉하지 않는 부분을 설치해도 좋다. 그리고, 예컨대 슬라이딩부(48)의 경사에 의해, 브레이크 페달을 밟는 것에 의한 입력 로드(30)의 이동에 대하여, 미리 정해진 위치까지는 슬라이딩 저항이 증대되고, 미리 정해진 위치에 도달한 후에는 슬라이딩 저항의 증대 비율이 작아지도록 할 수 있다. 이 경우, 예컨대 전동 배력 장치(1)가 도시하지 않은 차량의 회생 제동 기구와의 협조 제어를 행할 때에, 회생 제동만이 작용하여 전동 배력 장치(1)의 액압 반력이 페달에 전달되지 않는 페달 스트로크 영역(예컨대 감속도 0.3 G 정도 이하의 스트로크 영역)까지를 미리 정해진 위치로 해 놓는다. 이와 같이 함으로써, 회생 제동의 스트로크 영역에서는 스트로크에 따라서 슬라이딩 저항이 증대되게 되고, 미리 정해진 위치에 도달한 후에는 전동 배력 장치(1)의 액압 반력이 브레이크 페달에 전달되게 됨으로써, 슬라이딩 저항의 증대 비율이 작아지더라도, 원하는 브레이크 조작감을 얻을 수 있게 된다.
또한, 슬라이딩부(48)의 경사에 의해, 브레이크 페달을 밟는 것에 의한 입력 로드(30)의 이동에 대하여, 미리 정해진 위치까지는 슬라이딩 저항이 일정하고, 미리 정해진 위치에 도달한 후에는 슬라이딩 저항이 증대되도록 할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 전동 모터(2)의 출력이 최대에 도달하여 프라이머리 피스톤(10)에 대하여 입력 피스톤(26)이 전진하는 경우의 페달 반력의 저하에 의한 위화감을 경감할 수 있다.
또한, 스프링 부재(52)로서, 원하는 특성에 따라서 선형 스프링, 또는 슬라이딩 부재(50)의 직경 방향 위치에 따라 스프링 상수가 변화하는 비선형 스프링을 사용할 수 있다. 또한, 슬라이딩부(48)의 경사를 일정하게 하고, 슬라이딩부(48)의 표면의 마찰계수를 축방향 위치에 따라 바꿈으로써, 슬라이딩 저항의 변화 비율이 변하도록 해도 좋다.
다음으로, 상기 제1 실시형태의 변형예에 관해, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다. 또, 본 변형예는, 상기 제1 실시형태에 대하여, 입력 플런저, 입력 로드 및 저항력 부여 기구가 상이한 것 외에는 동일한 구조이기 때문에, 이하, 동일한 부분에는 동일한 참조 부호를 이용하고, 상이한 부분에 관해서만 상세히 설명한다.
도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 변형예에서, 입력 플런저(60)는, 그 후방부가 하우징(3)의 원통부(7)로부터 외부로 연장되어 있다. 즉, 입력 플런저(60)는, 원통부(7)에 고정된 플런저 가이드(61)에 의해 축방향을 따라서 이동 가능하게 안내되어 기울어지지 않도록 지지되어 있다. 브레이크 페달에 연결되는 입력 로드(62)는, 원통부(7)로부터 외부로 연장된 입력 플런저(60)의 후단부에 볼조인트(63)에 의해 연결되어 있다.
저항력 부여 유닛(64)의 슬라이딩 부재(65)에 슬라이딩 접촉하는 슬라이딩부(66)가 입력 플런저(60)에 설치되어 있다. 슬라이딩부(66)는, 플런저 가이드(61)에 안내되는 원기둥형의 일측의 면을 취함으로써 형성된 슬라이딩면이며, 도시한 예에서, 슬라이딩면의 전방부측은 평탄한 제1 슬라이딩면(66A)이고, 후방부측은 후방부가 높은 경사를 갖는 제2 슬라이딩면(66B)으로 되어 있다. 제1 슬라이딩면(66A)과 제2 슬라이딩면(66B)의 경계(P)는, 전동 모터(2)의 출력이 최대치에 도달하여 프라이머리 피스톤(10)이 정지했을 때(전부하 상태), 저항력 부여 유닛(64)의 슬라이딩 부재(65)에 대향하는 위치에 배치된다.
저항력 부여 유닛(64)에는, 입력 플런저(60)의 슬라이딩부(66)에 대향하여 단일 슬라이딩 부재(65)가 설치되어 있다. 슬라이딩 부재(65)는, 안내 부재(67)에 의해 슬라이딩부(66)에 대하여 진퇴 가능하게 안내되고, 스프링 부재(68)에 의해 슬라이딩부(66)를 향해 편향되어 있다. 또한, 안내 부재(67)는 하우징(3)의 원통부(7)에 고정되어 있다.
이에 따라, 브레이크 페달의 조작에 의한 입력 로드(62)의 스트로크에 대하여, 저항력 부여 유닛(64)의 슬라이딩 부재(65)가 스프링 부재(68)의 스프링력에 의해 입력 플런저(60)의 슬라이딩부(66)에 압박됨으로써, 저항력(슬라이딩 저항)을 부여한다. 그리고, 입력 로드(62)의 스트로크가 전술한 전부하 상태로 되기 전에는, 평탄한 제1 슬라이딩면(66A)에 의해 슬라이딩 저항은 일정하게 되고, 전부하 상태에 도달한 후에는, 제2 슬라이딩면(66B)의 경사에 의해 스트로크에 따라 슬라이딩 저항이 증대된다. 이와 같이 하여, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로 슬라이딩 저항의 변화 비율을 바꿈으로써, 슬라이딩부(66)의 슬라이딩 저항에 의해 원하는 브레이크 감각을 얻을 수 있다. 또, 본 변형예에서는, 슬라이딩부(66)가 설치된 입력 플런저(60)가 기울어지지 않기 때문에, 저항력 부여 유닛(64)의 안내 부재(67)를 부동 지지할 필요가 없다. 또한, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로 슬라이딩 저항의 변화 비율을 바꾸기 위해, 스프링 부재(68)의 스프링 상수나 슬라이딩부(66) 표면의 마찰계수를 바꾸도록 해도 좋다.
다음으로, 본 발명의 제2 실시형태에 관해 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다. 본 실시형태는, 브레이크 페달의 스트로크에 기초하는 전기 신호에 의해 제동력을 발생시키고, 브레이크 페달과 마찰 브레이크가 유압 회로 등에 의해 직접, 기계적으로 연결되어 있지 않은, 소위 브레이크ㆍ바이ㆍ와이어 시스템에 마련되어 브레이크 페달에 반력을 부여하는 스트로크 시뮬레이터에 본 발명을 적용하는 것이다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 따른 스트로크 시뮬레이터(70)는, 대략 바닥이 있는 원통형의 하우징(71)과, 하우징(71) 내에서 축방향을 따라 이동 가능하게 안내된 슬라이더(72)와, 슬라이더(72)와 브레이크 페달(도시하지 않음)을 연결하고 하우징(71) 내에 삽입 관통되는 입력 부재로서의 입력 로드(73)와, 하우징(71)의 바닥부와 슬라이더(72) 사이에 개재된 압축 코일 스프링인 반력 스프링(74)을 구비하고 있다. 본 실시형태에 있어서, 하우징(71)은 입력 부재가 삽입 관통되는 부재를 구성하고 있다.
하우징(71)의 내주면에는, 바닥부측에 소직경의 원통면(71A)이 형성되고, 개구부측에 대직경의 원통면인 안내면(71B)이 형성되어 있다. 또한, 하우징(71)의 내주면에는, 원통면(71A)과 안내면(71B) 사이에서 이들을 접속하는 경사면으로서의 테이퍼면(71C)이 형성되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 하우징(71)의 내주면이 슬라이딩부를 구성하고 있다. 슬라이더(72)는 안내면(71B)을 따라서 안내되고, 그 전단부에는 테이퍼면(71C) 및 원통면(71A)에 슬라이딩 접촉하는 탄성 슬라이딩 부재(75)가 부착되어 있다.
스트로크 시뮬레이터(70)가 마련되는 브레이크 시스템은, 만일의 브레이크ㆍ바이ㆍ와이어 시스템의 고장에 대하여, 브레이크 페달의 조작에 의해, 유압 회로 등에 의해 마찰 브레이크를 직접 작동시킬 수 있는 페일세이프 기구(fail-safe mechanism)를 구비하고 있다.
이상과 같이 구성한 스트로크 시뮬레이터(70)의 작용에 관해, 다음에 설명한다.
브레이크 페달, 즉, 입력 로드(73)의 스트로크에 대하여, 반력 스프링(74)에 의해 반력이 부여되고, 또한, 테이퍼면(71C) 및 원통면(71A)과 탄성 슬라이딩 부재(75)의 슬라이딩 저항이 부여된다. 브레이크 페달의 통상의 작동 영역(예컨대 감속도 0.3 G 정도 이하)에서는, 탄성 슬라이딩 부재(75)가 테이퍼면(71C)에 슬라이딩 접촉함으로써, 스트로크에 따라서 슬라이딩 저항이 증대되는 원하는 브레이크 조작감을 얻을 수 있다. 만일, 브레이크ㆍ바이ㆍ와이어 시스템이 고장난 경우, 페일세이프 기구에 의해 필요한 제동력을 얻기 위해, 브레이크 페달의 스트로크가 전술한 통상의 작동 영역을 넘었을 때, 탄성 슬라이딩 부재(75)가 원통면(71A)에 슬라이딩 접촉함으로써, 슬라이딩 저항의 증대를 억제하여 브레이크 답력의 증대를 경감할 수 있다.
스트로크 시뮬레이터(70)의 브레이크 페달(입력 로드)의 스트로크와 답력(조작력)의 관계를 도 8a∼도 8c에 나타낸다. 도 8a는, 반력 스프링(74)에 의한 반력을 나타내고, 도 8b는, 탄성 슬라이딩 부재(75)에 의해 부여되는 슬라이딩 저항을 나타내고, 도 8c는, 반력 스프링(74)의 반력 및 탄성 슬라이딩 부재(75)의 슬라이딩 저항에 의한 합성 반력을 나타내고 있다. 도 8c에 나타낸 바와 같이, 테이퍼면(71C) 및 원통면(71A)에 의해 탄성 슬라이딩 부재(75)의 슬라이딩 저항의 변화 비율이 변경되도록 조정함으로써, 통상의 작동 영역을 넘은 대(大)스트로크 시의 반력의 증대를 경감할 수 있다. 또한, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로, 브레이크 페달의 스트로크에 대한 페달 답력은, 제동 시보다 제동 해제쪽이 작아지는 히스테리시스 특성을 나타내게 되어, 양호한 조작감을 얻을 수 있다. 따라서, 안정된 브레이크 페달의 조작 특성을 얻을 수 있다.
그리고, 하우징(71) 내의 슬라이딩면의 경사에 의해, 브레이크 페달을 밟는 것에 의한 입력 로드(73)의 이동에 대하여, 미리 정해진 위치까지는 슬라이딩 저항이 증대되고, 미리 정해진 위치에 도달한 후에는 슬라이딩 저항의 증대 비율이 커지도록 할 수 있다. 또한, 스프링 부재인 반력 스프링(74)은, 탄성 슬라이딩 부재(75)가 설치된 슬라이더(72)의 위치에 따라서 스프링 상수가 변화하는 비선형 스프링으로 할 수 있다.
또, 본 실시형태에 있어서, 슬라이딩부가 되는 하우징(71)의 내주면에 경사면이 되는 테이퍼면(71C)을 형성하도록 하고 있지만, 전술한 제1 실시형태와 같이, 입력 로드(73)에 경사를 설치하고, 슬라이딩 부재를 하우징(71)측에 지지시키는 구성의 스트로크 시뮬레이터로 해도 좋다. 또한, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로, 슬라이딩 저항의 변화 비율을 바꾸기 위해, 탄성 슬라이딩 부재(75)의 스프링 상수나 하우징(71)의 내주면의 마찰계수를 바꾸도록 해도 좋다.
다음으로, 본 발명의 제3 실시형태에 관해, 도 9 및 도 10을 참조하여 설명한다. 본 실시형태는, 브레이크 페달을 지지하는 축부에 장착되어, 브레이크 페달의 스트로크에 대하여 저항력을 부여하는 저항력 부여 기구이다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 브레이크 페달 브래킷(80)에 회동 가능하게 지지된 브레이크 페달(81)의 회동축(82)에 저항력 부여 기구(83)가 부착되어 있다. 브레이크 페달(81)에는, 브레이크 시스템(도시하지 않음)에 브레이크 페달(81)의 조작력을 전달하는 입력 로드(84)가 연결되어 있다.
저항력 부여 기구는, 도 10a에 나타낸 바와 같이, 브레이크 페달 브래킷(80)에 고정되는 대략 바닥이 있는 원통형의 하우징(85)과, 하우징(85) 내에 배치된 회전 부재인 회전 캠부재(86)와, 회전 캠부재(86)에 대향하는 슬라이딩 부재인 직동 캠부재(87)와, 직동 캠부재(87)와 하우징(85)의 바닥부 사이에 개재된 압축 코일 스프링인 스프링 부재(88)를 구비하고 있다. 회전 캠부재(86)는, 브레이크 페달(81)의 회전축(82)에 연결되어, 브레이크 페달(81)의 스트로크에 따라 회전한다. 회전 캠부재(86) 및 직동 캠부재(87)는, 서로 결합하는 경사진 캠면(86A, 87A)을 가지며, 회전 캠부재(86)의 회전에 의해, 직동 캠부재(87)가 스프링 부재(88)의 스프링력에 대항하여 하우징(85)의 바닥부측으로 이동하도록 되어 있다. 회전 캠부재(86)와 직동 캠부재(87)의 캠면(86A, 87A)은, 적당한 마찰로 슬라이딩 접촉하고 있다.
이에 따라, 브레이크 페달(81)의 스트로크에 대하여, 회전 캠부재(86)가 회전하고, 캠면(86A, 87A)의 결합에 의해, 직동 캠부재(87)가 스프링 부재(88)의 스프링력에 대항하여 이동함으로써, 저항력(반력)이 부여된다. 이때, 캠면(86A, 87A)의 슬라이딩 저항(마찰력)이 저항력으로서 부여됨으로써, 전술한 히스테리시스 특성을 얻을 수 있다. 그리고, 캠면(86A, 87A)의 기울기, 형상(캠프로필), 마찰계수, 스프링 부재(88)[선형, 또는 직동 캠부재(87)의 위치에 따라서 스프링 상수가 변화하는 비선형임]의 스프링 상수에 의해, 원하는 저항력의 특성을 설정할 수 있다.
본 실시형태에서는, 캠면(86A, 87A)의 양쪽이 경사를 갖고 있지만, 이들 중 어느 한쪽이 경사를 갖는 것이어도 좋다. 그리고, 이 경사에 의해, 브레이크 페달(81)을 밟는 것에 의한 회전 캠부재(86)의 회전에 대하여, 미리 정해진 회전 위치까지는 슬라이딩 저항이 증대되고, 미리 정해진 회전 위치에 도달한 후에는 슬라이딩 저항의 변화 비율이 변하도록, 즉 증대 비율이 커지도록 할 수 있다. 또, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로, 스프링 부재(88)의 스프링 상수나 캠면(86A, 87A)의 마찰계수를 바꿈으로써 슬라이딩 저항의 변화를 실현하도록 해도 좋다.
전술한 실시형태의 전동 배력 장치(1)에 있어서는, 하우징과, 그 하우징에 이동 가능하게 설치되고 브레이크 페달에 연결되는 입력 부재와, 상기 브레이크 페달의 조작에 따라서 작동하는 전동 모터와, 그 전동 모터의 작동에 의해, 마스터 실린더의 피스톤을 추진하는 어시스트 기구와, 상기 하우징에 대한 상기 입력 부재의 이동에 대하여 저항력을 부여하는 저항력 부여 기구를 구비하고, 상기 저항력 부여 기구는, 상기 입력 부재에 형성된 경사를 갖는 슬라이딩부와, 상기 슬라이딩부에 슬라이딩 접촉하여, 상기 입력 부재의 이동에 대하여 슬라이딩 저항을 부여하는 슬라이딩 부재를 가지며, 상기 하우징에 대한 상기 입력 부재의 위치에 따라서 슬라이딩 저항의 변화 비율이 변하게 되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 브레이크 페달의 조작감을 향상시킬 수 있다. 또한, 안정된 브레이크 페달의 조작 특성을 얻을 수 있다.
전술한 실시형태의 전동 배력 장치(1)에 있어서, 슬라이딩부는, 상기 경사에 의해, 상기 브레이크 페달을 밟는 것에 의한 상기 입력 부재의 이동에 대하여, 미리 정해진 위치까지는 슬라이딩 저항이 증대되고, 미리 정해진 위치에 도달한 후에는 슬라이딩 저항의 증대 비율이 커지게 되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 히스테리시스 특성을 확보한 상태에서, 전동 모터(2)의 출력이 최대에 도달하여, 프라이머리 피스톤(10)에 대하여 입력 피스톤(26)이 전진하는 경우에도, 페달 반력의 저하에 의한 위화감을 경감할 수 있다.
전술한 실시형태의 전동 배력 장치(1)에 있어서, 슬라이딩부는, 상기 경사에 의해, 상기 브레이크 페달을 밟는 것에 의한 상기 입력 부재의 이동에 대하여, 미리 정해진 위치까지는 슬라이딩 저항이 증대되고, 미리 정해진 위치에 도달한 후에는 슬라이딩 저항의 증대 비율이 작아지게 되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 전동 배력 장치(1)가 차량의 회생 제동 기구와의 협조 제어를 행하는 경우에도, 원하는 브레이크 조작감을 얻을 수 있게 된다.
전술한 실시형태의 전동 배력 장치(1)에 있어서, 슬라이딩부는, 상기 경사에 의해, 상기 브레이크 페달을 밟는 것에 의한 상기 입력 부재의 이동에 대하여, 미리 정해진 위치까지는 슬라이딩 저항이 일정하고, 미리 정해진 위치에 도달한 후에는 슬라이딩 저항이 증대되도록 되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 전동 모터(2)의 출력이 최대에 도달하여, 프라이머리 피스톤(10)에 대하여 입력 피스톤(26)이 전진하는 경우에도, 페달 반력의 저하에 의한 위화감을 경감할 수 있다.
전술한 실시형태의 전동 배력 장치(1)에 있어서, 저항력 부여 기구는, 상기 슬라이딩 부재를 상기 입력 부재의 슬라이딩부를 향해 편향시키는 스프링 부재를 가지며, 상기 스프링 부재는, 경사를 따라서 진퇴하는 상기 슬라이딩 부재의 위치에 따라서 스프링 상수가 변화하도록 되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 전동 모터(2)의 출력이 최대에 도달하여, 프라이머리 피스톤(10)에 대하여 입력 피스톤(26)이 전진하는 경우에도, 페달 반력의 저하에 의한 위화감을 경감할 수 있다.
전술한 실시형태의 브레이크 페달에 연결되는 입력 부재의 이동에 대하여 반력을 부여하는 스트로크 시뮬레이터에 있어서, 상기 입력 부재의 이동에 대하여 슬라이딩 저항을 부여하는 슬라이딩 부재와, 상기 입력 부재가 삽입 관통되는 부재에 설치되고 상기 슬라이딩 부재에 슬라이딩 접촉하는 슬라이딩부를 구비하고, 상기 입력 부재 또는 상기 슬라이딩부의 적어도 한쪽에는 상기 입력 부재의 이동 방향을 따라서 연장되는 경사가 형성되어 있고, 상기 입력 부재의 위치에 따라서 슬라이딩 저항의 변화 비율이 변하도록 하고 있다.
이러한 구성에 의하면, 브레이크 페달의 조작감을 향상시킬 수 있다. 또한, 안정된 브레이크 페달의 조작 특성을 얻을 수 있다.
전술한 실시형태의 스트로크 시뮬레이터에 있어서, 슬라이딩부는, 상기 경사에 의해, 상기 브레이크 페달을 밟는 것에 의한 상기 입력 부재의 이동에 대하여, 미리 정해진 위치까지는 슬라이딩 저항이 증대되고, 미리 정해진 위치에 도달한 후에는 슬라이딩 저항의 증대 비율이 커지도록 하고 있다.
이러한 구성에 의하면, 히스테리시스 특성을 확보한 상태에서, 만일, 브레이크ㆍ바이ㆍ와이어 시스템이 고장난 경우에도, 슬라이딩 저항의 증대를 억제하여 브레이크 답력의 증대를 경감할 수 있게 된다.
전술한 실시형태의 스트로크 시뮬레이터에 있어서, 상기 입력 부재의 이동에 대하여 스프링력을 부여하는 스프링 부재를 가지며, 상기 스프링 부재는, 상기 슬라이딩 부재의 위치에 따라서 스프링 상수가 변화하도록 하고 있다.
이러한 구성에 의하면, 브레이크 페달의 조작감을 향상시킬 수 있다. 또한, 안정된 브레이크 페달의 조작 특성을 얻을 수 있다.
전술한 실시형태의 저항력 부여 장치에 있어서, 회동 가능하게 지지된 브레이크 페달의 스트로크에 대하여 저항력을 부여하는 저항력 부여 장치로서, 상기 브레이크 페달의 회동축에 연결된 회전 부재와, 그 회전 부재에 슬라이딩 접촉하여 상기 회전 부재의 회전에 대하여 슬라이딩 저항을 부여하는 슬라이딩 부재를 구비하고, 상기 슬라이딩 부재, 또는, 그 슬라이딩 부재가 슬라이딩 접촉하는 상기 회전 부재의 슬라이딩부의 적어도 한쪽은 경사를 가지며, 상기 회전 부재의 회전 위치에 따라서 슬라이딩 저항의 변화 비율이 변하도록 하고 있다.
이러한 구성에 의하면, 브레이크 페달의 조작감을 향상시킬 수 있다. 또한, 안정된 브레이크 페달의 조작 특성을 얻을 수 있다.
전술한 실시형태의 저항력 부여 장치에 있어서, 상기 슬라이딩 부재 또는 상기 회전 부재의 경사는, 상기 브레이크 페달을 밟는 것에 의한 상기 회전 부재의 회전에 대하여, 미리 정해진 회전 위치까지는 슬라이딩 저항이 증대되고, 미리 정해진 회전 위치에 도달한 후에는 슬라이딩 저항의 증대 비율이 커지도록 형성되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 브레이크 페달의 조작감을 향상시킬 수 있다. 또한, 안정된 브레이크 페달의 조작 특성을 얻을 수 있다.
전술한 실시형태의 저항력 부여 장치에 있어서, 슬라이딩 부재는, 상기 경사에 의해 상기 회전 부재의 회전에 대하여 축방향으로 이동하고, 상기 슬라이딩 부재를 상기 회전 부재의 슬라이딩부에 압박하는 스프링 부재가 설치되고, 상기 스프링 부재는, 상기 슬라이딩 부재의 위치에 따라서 스프링 상수가 변화하도록 되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 브레이크 페달의 조작감을 향상시킬 수 있다. 또한, 안정된 브레이크 페달의 조작 특성을 얻을 수 있다.

Claims (11)

  1. 하우징과,
    상기 하우징에 이동 가능하게 설치되고 브레이크 페달에 연결되는 입력 부재와,
    상기 브레이크 페달의 조작에 따라서 작동하는 전동 모터와,
    상기 전동 모터의 작동에 의해, 마스터 실린더의 피스톤을 추진하는 어시스트 기구와,
    상기 하우징에 대한 상기 입력 부재의 이동에 대하여 저항력을 부여하는 저항력 부여 기구
    를 구비하고,
    상기 저항력 부여 기구는, 상기 입력 부재에 형성된 경사를 갖는 슬라이딩부와, 상기 슬라이딩부에 슬라이딩 접촉하여, 상기 입력 부재의 이동에 대하여 슬라이딩 저항을 부여하는 슬라이딩 부재를 가지며, 상기 하우징에 대한 상기 입력 부재의 위치에 따라서 슬라이딩 저항의 변화 비율이 변하는 것을 특징으로 하는 배력 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 저항력 부여 기구는, 상기 브레이크 페달을 밟는 것에 의한 상기 입력 부재의 이동에 대하여, 미리 정해진 위치까지는 슬라이딩 저항이 증대되고, 상기 미리 정해진 위치에 도달한 후에는 슬라이딩 저항의 증대 비율이 커지는 것을 특징으로 하는 배력 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 저항력 부여 기구는, 상기 브레이크 페달을 밟는 것에 의한 상기 입력 부재의 이동에 대하여, 미리 정해진 위치까지는 슬라이딩 저항이 증대되고, 상기 미리 정해진 위치에 도달한 후에는 슬라이딩 저항의 증대 비율이 작아지는 것을 특징으로 하는 배력 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 저항력 부여 기구는, 상기 브레이크 페달을 밟는 것에 의한 상기 입력 부재의 이동에 대하여, 미리 정해진 위치까지는 슬라이딩 저항이 일정하고, 상기 미리 정해진 위치에 도달한 후에는 슬라이딩 저항이 증대되는 것을 특징으로 하는 배력 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 저항력 부여 기구는, 상기 슬라이딩 부재를 상기 입력 부재의 슬라이딩부를 향해 편향시키는 스프링 부재를 가지며, 상기 스프링 부재는, 경사를 따라서 진퇴하는 상기 슬라이딩 부재의 위치에 따라서 스프링 상수가 변화하는 것을 특징으로 하는 배력 장치.
  6. 브레이크 페달에 연결되는 입력 부재의 이동에 대하여 반력을 부여하는 스트로크 시뮬레이터에 있어서,
    상기 입력 부재의 이동에 대하여 슬라이딩 저항을 부여하는 슬라이딩 부재와, 상기 입력 부재가 삽입 관통되는 부재에 설치되고 상기 슬라이딩 부재에 슬라이딩 접촉하는 슬라이딩부를 구비하고, 상기 입력 부재 또는 상기 슬라이딩부의 적어도 한쪽에는 상기 입력 부재에서의 이동 방향을 따라서 연장되는 경사가 형성되어 있고, 상기 입력 부재의 위치에 따라서 슬라이딩 저항의 변화 비율이 변하는 것을 특징으로 하는 스트로크 시뮬레이터.
  7. 제6항에 있어서, 상기 경사는, 상기 브레이크 페달을 밟는 것에 의한 상기 입력 부재의 이동에 대하여, 미리 정해진 위치까지는 슬라이딩 저항이 증대되고, 상기 미리 정해진 위치에 도달한 후에는 슬라이딩 저항의 증대 비율이 커지는 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 스트로크 시뮬레이터.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 입력 부재의 이동에 대하여 스프링력을 부여하는 스프링 부재를 가지며,
    상기 스프링 부재는, 상기 슬라이딩 부재의 위치에 따라서 스프링 상수가 변화하는 것을 특징으로 하는 스트로크 시뮬레이터.
  9. 회동 가능하게 지지된 브레이크 페달의 스트로크에 대하여 저항력을 부여하는 저항력 부여 장치로서,
    상기 브레이크 페달의 회동축에 연결된 회전 부재와,
    상기 회전 부재에 슬라이딩 접촉하여 상기 회전 부재의 회전에 대하여 슬라이딩 저항을 부여하는 슬라이딩 부재
    를 구비하고,
    상기 슬라이딩 부재, 또는, 그 슬라이딩 부재가 슬라이딩 접촉하는 상기 회전 부재의 슬라이딩부의 적어도 한쪽은 경사를 가지며, 상기 회전 부재의 회전 위치에 따라서 슬라이딩 저항의 변화 비율이 변하는 것을 특징으로 하는 저항력 부여 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 경사는, 상기 브레이크 페달을 밟는 것에 의한 상기 회전 부재의 회전에 대하여, 미리 정해진 회전 위치까지는 슬라이딩 저항이 증대되고, 상기 미리 정해진 회전 위치에 도달한 후에는 슬라이딩 저항의 증대 비율이 커지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 저항력 부여 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 슬라이딩 부재는, 상기 경사에 의해 상기 회전 부재의 회전에 대하여 축방향으로 이동하여, 상기 슬라이딩 부재를 상기 회전 부재의 슬라이딩부에 압박하는 스프링 부재가 설치되고, 상기 스프링 부재는, 상기 슬라이딩 부재의 위치에 따라서 스프링 상수가 변화하는 것을 특징으로 하는 저항력 부여 장치.
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