JP2005075162A - ブレーキシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】正確に踏力を検出することが可能であるとともに、ブレーキ バイ ワイヤにも油圧ブレーキにも適用可能なブレーキシステムを提供する。
【解決手段】踏力センサ8とブレーキアーム24の間に踏力感生成機構12を有し、この踏力感生成機構12と踏力センサ8およびブレーキアーム24とは回動自在に接続され、踏力感生成機構12には引張り力が加わり、ブレーキペダル23の踏力として非線形の出力が出るように構成したことにより、正確に踏力を検出することが可能であるとともに、ブレーキ バイ ワイヤにも油圧ブレーキにも適用可能なブレーキシステムを提供することが可能となる。
【選択図】図1
【解決手段】踏力センサ8とブレーキアーム24の間に踏力感生成機構12を有し、この踏力感生成機構12と踏力センサ8およびブレーキアーム24とは回動自在に接続され、踏力感生成機構12には引張り力が加わり、ブレーキペダル23の踏力として非線形の出力が出るように構成したことにより、正確に踏力を検出することが可能であるとともに、ブレーキ バイ ワイヤにも油圧ブレーキにも適用可能なブレーキシステムを提供することが可能となる。
【選択図】図1
Description
本発明は自動車の電動ブレーキシステムに関するものである。
図5は従来のブレーキシステムの全体構成図、図6は従来のブレーキシステムにおける踏力特性を示す。
図5において、ブレーキアーム24の一端は車体50に取り付けられ、もう一端にはペダル23が取り付けられている。ブレーキアーム24の途中に第1のバネ座13が取り付けられ、第1のバネ座13と第2のバネ座14との間には円錐型スプリング15とそれより高さLだけ短い円筒型スプリング16が設けられ、第2のバネ座14と車体50の間に圧電素子17が取り付けられている。
上記のように構成された従来のブレーキシステムの動作を説明する。運転者がブレーキペダル23を踏み始めると、ブレーキアーム24に取り付けられた第1のバネ座13と第2のバネ座14の間にある円錐型スプリング15を介して圧電素子17に踏力が伝達され、圧電効果により電気信号に変換されて検出される。このときの踏力特性を図6に示す。図6において横軸はペダルストローク、縦軸は踏力を表わす。ペダルストロークが図5および図6のLの範囲では踏力は円錐型スプリング15による反力と釣り合い、Lを越えると円筒型スプリング16に当接するため、踏力は円錐型スプリング15と円筒型スプリング16の両方の反力の和と釣り合うようになる。したがって、図6で示すようにペダルストロークがLの時点で折れ点を持った踏力特性になる。この特性は油圧ブレーキの踏力特性に近似している。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
特開平9−254778号公報
しかしながら、このように構成された従来のブレーキシステムにおいて、ブレーキアーム24は基本的に回転運動をするため円錐型スプリング15を押す際にこじりが発生しやすく、そのため圧電素子17に正確に踏力を伝達することができず、踏力の検出精度が低下するという問題を有していた。
また、今後のブレーキシステムとしては、フェイルセーフとしてブレーキ バイ ワイヤに適用可能なことは当然であるが、油圧ブレーキを併用する可能性もあるため、油圧ブレーキにも適用可能であることが望ましい。ところが、従来例としてあげたブレーキシステムはブレーキ バイ ワイヤのみに適用する構成になっており、油圧ブレーキへの適用は困難である。
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、正確に踏力を検出することを可能にするとともに、ブレーキ バイ ワイヤにも油圧ブレーキにも適用可能なブレーキシステムを提供することを目的とするものである。
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。
本発明の請求項1に記載の発明は、踏力センサとブレーキアームの間に踏力感生成機構を有し、この踏力感生成機構と踏力センサおよびブレーキアームとは回動自在に接続され、踏力感生成機構には引張り力が加わり、ブレーキペダルの踏力として非線形の出力が出るように構成することにより、踏力を正確に検出するとともに油圧ブレーキに近い非線形な踏力感を運転者に与えることができるという作用効果を有する。
本発明の請求項2に記載の発明は、回動自在な接続としてフックで引っ掛けて接続する構成とすることにより、簡単な構造でブレーキペダルへの踏力をブレーキアームの回転運動に追従する引張り力として、踏力センサに正確に伝達することを可能にするという作用を有する。
本発明の請求項3に記載の発明は、踏力感生成機構として高さの異なる2重コイルバネを用いた構成とすることにより、高さの差を変えることで踏力感を容易に変えることが可能な踏力感生成機構を実現できるという作用を有する。
本発明の請求項4に記載の発明は、踏力感生成機構としてつづみ形コイルバネを用いた構成とすることにより、より滑らかで油圧ブレーキに近い踏力感を一つのバネで実現できるという作用効果を有する。
本発明の請求項5に記載の発明は、踏力感生成機構として竹の子バネを用いた構成とすることにより、衝撃耐久性の高い踏力感生成機構を実現できるという作用効果を有する。
本発明のブレーキシステムは、踏力センサとブレーキアームの間に踏力感生成機構を有し、この踏力感生成機構と踏力センサおよびブレーキアームとは回動自在に接続され、踏力感生成機構には引張り力が加わり、ブレーキペダルの踏力として非線形の出力が出るように構成することにより、正確に踏力を検出することが可能になるとともに、ブレーキ バイ ワイヤにも油圧ブレーキにも適用可能なブレーキシステムを提供することができるという効果を奏するものである。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図1は本発明の実施の形態におけるブレーキシステムの構造断面図、図2は同ブレーキシステムにおける踏力特性図である。
基本構成としては、車体50に取り付けられた第1のフレーム22をベースとして、ブレーキペダル23、ブレーキアーム24、第1の支点軸25、第1のリンク26、第1の連結軸27、第2の連結軸28、第2のリンク29、第2の支点軸30、第3の連結軸31、連結部32によってリンク機構が構成されており、オペレーションロッド33を介してマスタシリンダ35に繋がっている。
また、第1のフレーム22に固定された第2のフレーム21にはセンサ固定部20が取り付けられ、これに踏力センサ8が取り付けられている。踏力感生成機構12は、踏力センサ8の第1の引っ掛け部7にシリンダ4に固定された第1のフック5を引っ掛け、シリンダ4には第1のコイルバネ1とそれと同軸で長さの短い第2のコイルバネ2が内蔵され、第1のコイルバネ1に当接するピストン3の先端に第2のフック6が設けられ、ブレーキアーム24に取り付けられた第2の引っ掛け部9に引っ掛けられて構成されている。
以上のように構成されたブレーキシステムについてその動作を説明する。
運転者がブレーキペダル23を踏み始めると、上述のリンク機構を介して踏力がオペレーションロッド33によりマスタシリンダ35に加えられブレーキ油圧を発生する。このとき、ブレーキの反力は上述の踏力感生成機構12により発生させている。この踏力感生成機構12の踏力特性は、図2に示すように途中から急激に反力が増す非線形の特性になっており、油圧ブレーキにおける踏力感に近似させている。本実施の形態では高さの異なる2つのコイルバネ1,2により前述の踏力感を得ている。ブレーキ操作に伴い踏力感生成機構12を介して踏力センサ8により踏力が検出されるが、このときブレーキアーム24の回転運動に対して連結部はフック5,6による回動自在な連結のため、こじり等の発生はほとんどなく正確に踏力を検出することができる。
なお、踏力感生成機構12においては、図3に示すようなつづみ形コイルバネ10を用いてもよい。この構成により、より滑らかな油圧ブレーキに近い踏力感を一つのバネで実現できるという効果がある。
また、踏力感生成機構12においては、さらに図4に示すような竹の子バネ11を用いてもよい。この構成により、衝撃耐久性の高い踏力感生成機構を実現できるという効果がある。
本発明にかかるブレーキシステムは、踏力センサとブレーキアームの間に踏力感生成機構を設け、ブレーキペダルの踏力として非線形の出力で正確に踏力を検出することが可能であるとともに、ブレーキ バイ ワイヤにも油圧ブレーキにも適用可能なブレーキシステムを提供することができるという効果を有し、自動車の電動ブレーキシステムとして有用である。
1 第1のコイルバネ
2 第2のコイルバネ
3 ピストン
4 シリンダ
5 第1のフック
6 第2のフック
7 第1の引っ掛け部
8 踏力センサ
9 第2の引っ掛け部
10 つづみ形コイルバネ
11 竹の子バネ
12 踏力感生成機構
13 第1のバネ座
14 第2のバネ座
15 円錐型スプリング
16 円筒型スプリング
17 圧電素子
20 センサ固定部
21 第2のフレーム
22 第1のフレーム
23 ブレーキペダル
24 ブレーキアーム
25 第1の支点軸
26 第1のリンク
27 第1の連結軸
28 第2の連結軸
29 第2のリンク
30 第2の支点軸
31 第3の連結軸
32 連結部
33 オペレーションロッド
35 マスタシリンダ
50 車体
2 第2のコイルバネ
3 ピストン
4 シリンダ
5 第1のフック
6 第2のフック
7 第1の引っ掛け部
8 踏力センサ
9 第2の引っ掛け部
10 つづみ形コイルバネ
11 竹の子バネ
12 踏力感生成機構
13 第1のバネ座
14 第2のバネ座
15 円錐型スプリング
16 円筒型スプリング
17 圧電素子
20 センサ固定部
21 第2のフレーム
22 第1のフレーム
23 ブレーキペダル
24 ブレーキアーム
25 第1の支点軸
26 第1のリンク
27 第1の連結軸
28 第2の連結軸
29 第2のリンク
30 第2の支点軸
31 第3の連結軸
32 連結部
33 オペレーションロッド
35 マスタシリンダ
50 車体
Claims (5)
- 踏力センサとブレーキアームの間に踏力感生成機構を有し、この踏力感生成機構と前記踏力センサおよび前記ブレーキアームとは回動自在に接続され、前記踏力感生成機構には引張り力が加わり、ブレーキペダルの踏力として非線形の出力が出るように構成したブレーキシステム。
- 回動自在な接続はフックで引っ掛けて接続する構成とした請求項1に記載のブレーキシステム。
- 踏力感生成機構は高さの異なる2重コイルバネによる構成とした請求項1に記載のブレーキシステム。
- 踏力感生成機構はつづみ形コイルバネによる構成とした請求項1に記載のブレーキシステム。
- 踏力感生成機構は竹の子バネによる構成とした請求項1に記載のブレーキシステム。
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