JP2017039409A - Stroke simulator - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stroke simulator that can extend design freedom in reaction force characteristic on brake operation.SOLUTION: The stroke simulator includes: rubber elastic bodies (first rubber damper 15, second rubber damper 12) constantly energizing a piston 3 in a direction of an initial position; springs (first coil spring 18, second coil spring 19) constantly energizing the piston 3 in the direction of the initial position between the piston 3 and a cylinder 2.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ストロークシミュレータに関する。   The present invention relates to a stroke simulator.

ブレーキペダルの操作量に応じてブレーキ操作反力を生成するストロークシミュレータでは、ペダルフィール向上の観点から、ストローク増加時のブレーキ操作反力とストローク減少時のブレーキ操作反力とのヒステリシスを大きく確保することが望ましい。
特許文献１には、ピストンストロークが小さい領域ではゴム弾性体およびコイルスプリングの圧縮変形による合成復元力によりブレーキ操作反力を生成し、ピストンストロークが大きい領域ではゴム弾性体のみ圧縮変形による復元力によりブレーキ操作反力を生成するストロークシミュレータが開示されている。この従来技術では、ピストンストローク全域でゴム弾性体の圧縮変形による復元力を作用させることにより、大きなヒステリシスを確保している。 In the stroke simulator that generates the brake operation reaction force according to the operation amount of the brake pedal, from the viewpoint of improving the pedal feel, a large hysteresis is ensured between the brake operation reaction force when the stroke increases and the brake operation reaction force when the stroke decreases. It is desirable.
In Patent Document 1, a braking operation reaction force is generated by a combined restoring force due to compression deformation of a rubber elastic body and a coil spring in a region where the piston stroke is small, and only a rubber elastic body is generated by a restoring force due to compression deformation in a region where the piston stroke is large. A stroke simulator for generating a braking operation reaction force is disclosed. In this prior art, a large hysteresis is ensured by applying a restoring force due to compression deformation of the rubber elastic body throughout the piston stroke.

特開2012-76688号公報JP 2012-76688

上記従来技術では、ゴム弾性体の圧縮変形のみでブレーキ操作反力を生成するピストンストローク領域が存在する。ここで、ゴム弾性体は圧縮応力に対する変位量（ひずみ）がスプリングと比較して非常に小さいため、当該領域では、ブレーキペダルのストロークを確保しにくい。このため、上記従来技術にあっては、ブレーキ操作反力特性の設計自由度が小さいという問題があった。
本発明の目的は、ブレーキ操作反力特性の設計自由度を拡大できるストロークシミュレータを提供することにある。 In the above prior art, there is a piston stroke region in which a braking operation reaction force is generated only by compressive deformation of the rubber elastic body. Here, since the displacement amount (strain) with respect to the compressive stress is very small as compared with the spring, the rubber elastic body hardly secures the stroke of the brake pedal in this region. For this reason, in the said prior art, there existed a problem that the design freedom of a brake operation reaction force characteristic was small.
An object of the present invention is to provide a stroke simulator capable of expanding the degree of freedom in designing the brake operation reaction force characteristics.

上記目的を達成するために、本発明では、ピストンとシリンダとの間に、ピストンを初期位置の方向に常時付勢するゴム弾性体と、ピストンを初期位置の方向に常時付勢するスプリングとを配置した。   In order to achieve the above object, in the present invention, a rubber elastic body that constantly urges the piston in the direction of the initial position and a spring that constantly urges the piston in the direction of the initial position are provided between the piston and the cylinder. Arranged.

よって、本発明にあっては、ブレーキ操作反力特性の設計自由度を拡大できる。   Therefore, in the present invention, the degree of freedom in designing the brake operation reaction force characteristics can be expanded.

図１は、実施例１のブレーキ装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a brake device according to a first embodiment. 実施例１のストロークシミュレータSSの断面図である。1 is a cross-sectional view of a stroke simulator SS of Example 1. FIG. 実施例１のストロークシミュレータSSを作動させた場合のピストン3が受ける力[N]とピストンストローク[mm]との関係を示すブレーキ操作反力特性図（F-S特性図）である。It is a brake operation reaction force characteristic figure (FS characteristic figure) showing relation between force [N] which piston 3 receives when operating stroke simulator SS of Example 1, and piston stroke [mm]. 実施例２のストロークシミュレータSSの断面図である。It is sectional drawing of the stroke simulator SS of Example 2. FIG.

〔実施例１〕
図１は、実施例１のブレーキ装置の概略構成図である。実施例１のブレーキ装置は、例えば、電気自動車に搭載されている。
実施例１のブレーキ装置は、ブレーキペダルBP、マスタシリンダM/C、ストロークシミュレータSS、ストロークシミュレータバルブSSV、液圧制御ユニットHU、各ホイルシリンダW/CおよびコントロールユニットCUを有する。W/C(FL)は左前輪に設けられたホイルシリンダ、W/C(RR)は右後輪に設けられたホイルシリンダ、W/C(FR)は右前輪に設けられたホイルシリンダ、W/C(RL)は左後輪に設けられたホイルシリンダである。
マスタシリンダM/Cは、リザーバタンクRSVからブレーキ液の供給を受け、運転者によるブレーキペダルBPの操作量（操作力）に応じたブレーキ液圧を発生する。ブレーキペダルBPには、運転者のブレーキ操作量を検出するストロークセンサ1が設けられている。液圧制御ユニットHUは、マスタシリンダM/Cと各ホイルシリンダW/Cとの間に設けられている。液圧制御ユニットHUは、ポンプモータおよび複数の電磁弁を有し、コントロールユニットCUからの指令に基づき、マスタシリンダM/Cから流出したブレーキ液またはポンプモータを作動してリザーバタンクRSVから吸い込んだブレーキ液を用い、各ホイルシリンダW/Cのホイルシリンダ圧を調整する。ストロークシミュレータSSは、マスタシリンダM/Cから流出したブレーキ液を貯留し、ブレーキペダルBPの操作量に応じた反力およびストロークを生成する。ストロークシミュレータバルブSSVは、常閉型の比例電磁弁であり、コントロールユニットCUからの指令に基づき、マスタシリンダM/CとストロークシミュレータSSとの連通／遮断を切り替える。ストロークシミュレータSSおよびストロークシミュレータバルブSSVは、マスタシリンダM/Cと一体に設けても良いし、液圧制御ユニットHUと一体に設けても良い。
コントロールユニットCUは、運転者のブレーキ操作量に応じた制動力を各輪に発生させる場合には、ストロークセンサ1により検出されたブレーキ操作量や車両の状態（車速等）に基づいて各ホイルシリンダW/Cの目標液圧を設定し、液圧制御ユニットHUのポンプモータを作動させると共に、液圧制御ユニットHUの遮断弁を閉じてマスタシリンダM/Cからのブレーキ液の流入を遮断する。同時に、ストロークシミュレータバルブSSVを開弁する。これにより、各ホイルシリンダW/Cに所望のブレーキ液を供給できる。また、マスタシリンダM/Cから流出したブレーキ液がストロークシミュレータSSに流入することにより、ブレーキ操作反力が生成される。 [Example 1]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a brake device according to a first embodiment. The brake device of Example 1 is mounted on, for example, an electric vehicle.
The brake device according to the first embodiment includes a brake pedal BP, a master cylinder M / C, a stroke simulator SS, a stroke simulator valve SSV, a hydraulic pressure control unit HU, each wheel cylinder W / C, and a control unit CU. W / C (FL) is the wheel cylinder provided on the left front wheel, W / C (RR) is the wheel cylinder provided on the right rear wheel, W / C (FR) is the wheel cylinder provided on the right front wheel, W / C (RL) is a wheel cylinder provided on the left rear wheel.
Master cylinder M / C receives supply of brake fluid from reservoir tank RSV, and generates brake fluid pressure according to the amount of operation (operating force) of brake pedal BP by the driver. The brake pedal BP is provided with a stroke sensor 1 that detects the amount of brake operation by the driver. The hydraulic control unit HU is provided between the master cylinder M / C and each wheel cylinder W / C. The hydraulic pressure control unit HU has a pump motor and a plurality of solenoid valves. Based on a command from the control unit CU, the brake fluid that flows out of the master cylinder M / C or the pump motor is operated and sucked from the reservoir tank RSV. Using brake fluid, adjust the wheel cylinder pressure of each wheel cylinder W / C. The stroke simulator SS stores the brake fluid that has flowed out of the master cylinder M / C, and generates a reaction force and a stroke according to the operation amount of the brake pedal BP. The stroke simulator valve SSV is a normally closed proportional solenoid valve, and switches communication / blocking between the master cylinder M / C and the stroke simulator SS based on a command from the control unit CU. The stroke simulator SS and the stroke simulator valve SSV may be provided integrally with the master cylinder M / C or may be provided integrally with the hydraulic pressure control unit HU.
When the control unit CU generates a braking force according to the driver's brake operation amount on each wheel, each wheel cylinder is based on the brake operation amount detected by the stroke sensor 1 and the vehicle state (vehicle speed, etc.). The target hydraulic pressure of W / C is set, the pump motor of the hydraulic pressure control unit HU is operated, and the shutoff valve of the hydraulic pressure control unit HU is closed to block the flow of brake fluid from the master cylinder M / C. At the same time, the stroke simulator valve SSV is opened. Thereby, desired brake fluid can be supplied to each wheel cylinder W / C. Further, the brake fluid that has flowed out of the master cylinder M / C flows into the stroke simulator SS, thereby generating a brake operation reaction force.

図２は、実施例１のストロークシミュレータSSの断面図である。
ストロークシミュレータSSは、シリンダ2およびピストン3を備える。なお、図２は、ピストン3が初期位置にあり、ストロークシミュレータSSにブレーキ液が貯留されていない状態を示している。ここで、図２において、シリンダ2の軸方向（ピストン3のストローク方向）にx軸を設定し、ピストン3が初期位置からストロークする方向をx軸正方向とする。
シリンダ2は、第１シリンダ4および第２シリンダ5を有する。第１シリンダ4は、内部に小内径部6および大内径部7を有する円筒状に形成されている。小内径部6および大内径部7は同軸状に直列に配置され、大内径部7は小内径部6のx軸正方向側に設けられている。小内径部6のx軸負方向側端とピストン3のx軸負方向側端との間の空間は第１室13aとされ、油路26と接続されている。油路26は、ストロークシミュレータSSVと接続されている。第１室13aには、ストロークシミュレータバルブSSVが開弁状態のとき、マスタシリンダM/Cから流出したブレーキ液が油路26を介して流入する。第２シリンダ5は、内部に内径部8を有する円筒状に形成されている。第２シリンダ5のx軸正方向側は底部9で閉塞され、x軸負方向側は開口している。内径部8は大内径部7と同軸状に配置され、かつ、大内径部7と同一径に設定されている。第２シリンダ5のx軸負方向側端は、第１シリンダ4のx軸正方向側端にネジにより固定されている。第２シリンダ5の外周と第１シリンダ4の内周との間には、Oリング10が介装されている。第２シリンダ5の底部9には、先端部11aがx軸負方向側へ立ち上がる環状のナット部11が設けられている。ナット部11は内径部8と同軸状に配置されている。ナット部11の内部には、ゴム弾性体としての第２ゴムダンパ（第２ゴム弾性体）12が圧入されている。第２ゴムダンパ12のx軸負方向側端は、ナット部11の先端部11aよりもx軸負方向側に位置する。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the stroke simulator SS of the first embodiment.
The stroke simulator SS includes a cylinder 2 and a piston 3. FIG. 2 shows a state where the piston 3 is in the initial position and no brake fluid is stored in the stroke simulator SS. Here, in FIG. 2, the x-axis is set in the axial direction of the cylinder 2 (the stroke direction of the piston 3), and the direction in which the piston 3 strokes from the initial position is defined as the positive x-axis direction.
The cylinder 2 has a first cylinder 4 and a second cylinder 5. The first cylinder 4 is formed in a cylindrical shape having a small inner diameter portion 6 and a large inner diameter portion 7 therein. The small inner diameter portion 6 and the large inner diameter portion 7 are coaxially arranged in series, and the large inner diameter portion 7 is provided on the x axis positive direction side of the small inner diameter portion 6. A space between the x-axis negative direction side end of the small inner diameter portion 6 and the x-axis negative direction side end of the piston 3 is a first chamber 13 a and is connected to the oil passage 26. The oil passage 26 is connected to the stroke simulator SSV. When the stroke simulator valve SSV is in the open state, the brake fluid flowing out from the master cylinder M / C flows into the first chamber 13a through the oil passage 26. The second cylinder 5 is formed in a cylindrical shape having an inner diameter portion 8 inside. The x-axis positive direction side of the second cylinder 5 is closed by the bottom 9, and the x-axis negative direction side is open. The inner diameter portion 8 is arranged coaxially with the large inner diameter portion 7 and is set to have the same diameter as the large inner diameter portion 7. The x-axis negative direction end of the second cylinder 5 is fixed to the x-axis positive direction end of the first cylinder 4 with a screw. An O-ring 10 is interposed between the outer periphery of the second cylinder 5 and the inner periphery of the first cylinder 4. The bottom portion 9 of the second cylinder 5 is provided with an annular nut portion 11 in which a tip end portion 11a rises in the negative x-axis direction. The nut portion 11 is arranged coaxially with the inner diameter portion 8. A second rubber damper (second rubber elastic body) 12 as a rubber elastic body is press-fitted into the nut portion 11. The end of the second rubber damper 12 on the negative side in the x axis is located on the negative side in the negative direction of the x axis with respect to the tip 11a of the nut portion 11.

ピストン3は、シリンダ2内を第１室13aと第２室13bとに区画し、第１室13aに運転者のブレーキ操作に応じたブレーキ液が流入することでx軸正方向にストロークする。ピストン3は、第１シリンダ4の小内径部6よりも僅かに小さな外径を有する円筒状に形成されている。ピストン3の途中にはシール部材25が取り付けられ、このシール部材25により、第１室13aに流入するブレーキ液が小内径部6の内周面とピストン3の外周面との間で密閉されている。第２室13bの内部には、非圧縮性の流体（例えば、ブレーキ液）が充填されている。ピストン3のx軸正方向側端には、小径部3aが形成されている。小径部3aは、第１シート部材14に挿入されている。第１シート部材14は、両端が開口した円筒状に形成されている。第１シート部材14のx軸負方向側端には、外フランジ状の第１シート14aが設けられている。第１シート14aの外径は、小内径部6の内径よりも大きく設定されている。第１シート部材14のx軸正方向側端には、縮径部14bが設けられている。
第１シート部材14の内部には、ゴム弾性体としての第１ゴムダンパ（第１ゴム弾性体）15と、第３シート部材16の一部とが収容されている。第１ゴムダンパ15は、ピストン3のx軸正方向側端と第３シート部材16のx軸負方向側端とのx軸方向間に圧縮した状態で介装されている。第１ゴムダンパ15のばね定数は第２ゴムダンパ12よりも小さい。第３シート部材16のx軸正方向側端には、円盤状の第３シート16aが設けられている。第３シート16aは、ナット部11の先端部11aよりも大径に形成されている。第２ゴムダンパ12は、底部9と第３シート16aとのx軸方向間に挿入状態で介装されている。第３シート部材16のx軸負方向側端には、フランジ部16bが設けられている。フランジ部16bは、第１シート部材14の内径よりも僅かに小さく、かつ、縮径部14bの内径よりも大きく形成されている。第３シート部材16は、第１シート部材14に対してx軸方向に相対移動可能であり、x軸正方向への相対移動は、フランジ部16bが縮径部14bと係合することで規制される。 The piston 3 divides the inside of the cylinder 2 into a first chamber 13a and a second chamber 13b, and strokes in the positive direction of the x-axis when brake fluid flows into the first chamber 13a according to the driver's brake operation. The piston 3 is formed in a cylindrical shape having an outer diameter slightly smaller than the small inner diameter portion 6 of the first cylinder 4. A seal member 25 is attached in the middle of the piston 3, and the brake fluid flowing into the first chamber 13 a is sealed between the inner peripheral surface of the small inner diameter portion 6 and the outer peripheral surface of the piston 3 by the seal member 25. Yes. The inside of the second chamber 13b is filled with an incompressible fluid (for example, brake fluid). A small diameter portion 3a is formed at the end of the piston 3 on the positive side in the x-axis direction. The small diameter portion 3a is inserted into the first sheet member 14. The first sheet member 14 is formed in a cylindrical shape having both ends opened. An outer flange-shaped first sheet 14a is provided at the end of the first sheet member 14 on the x-axis negative direction side. The outer diameter of the first sheet 14 a is set larger than the inner diameter of the small inner diameter portion 6. A reduced diameter portion 14b is provided at the end of the first sheet member 14 in the positive x-axis direction.
A first rubber damper (first rubber elastic body) 15 as a rubber elastic body and a part of the third sheet member 16 are accommodated in the first sheet member 14. The first rubber damper 15 is interposed in a compressed state between the x-axis positive direction end of the piston 3 and the x-axis negative direction end of the third sheet member 16. The spring constant of the first rubber damper 15 is smaller than that of the second rubber damper 12. A disc-shaped third sheet 16 a is provided at the x-axis positive direction side end of the third sheet member 16. The third sheet 16a is formed to have a larger diameter than the distal end portion 11a of the nut portion 11. The second rubber damper 12 is interposed between the bottom portion 9 and the third sheet 16a in the inserted state in the x-axis direction. A flange portion 16b is provided at the end of the third sheet member 16 on the x-axis negative direction side. The flange portion 16b is formed to be slightly smaller than the inner diameter of the first sheet member 14 and larger than the inner diameter of the reduced diameter portion 14b. The third sheet member 16 is movable relative to the first sheet member 14 in the x-axis direction, and relative movement in the x-axis positive direction is restricted by engaging the flange portion 16b with the reduced diameter portion 14b. Is done.

第１シート部材14の外周側には、第２シート部材17が配置されている。第２シート部材17は両端が開口した円筒状に形成されている。第２シート部材17の内径は、第１シート部材14の外径よりも大きく、かつ、第１シート14aの外径よりも小さく設定されている。第２シート部材17のx軸負方向側端には、外フランジ状の第２シート17aが設けられている。第２シート部材17のx軸正方向側端には、内フランジ部17bが設けられている。第１シート部材14の第１シート14aと第２シート部材17の内フランジ部17bとのx軸方向間には、スプリングとしての第１コイルスプリング18が圧縮状態で介装されている。第１コイルスプリング18のx軸負方向側端は第１シート14aに支持され、x軸正方向側端は内フランジ部17bに支持されている。第１コイルスプリング18は、例えば、バネ鋼で形成されている。第１コイルスプリング18のセット荷重は、第１ゴムダンパ15のセット荷重と同じに設定されている。第２シート部材17の第２シート17aと第２シリンダ5の底部9とのx軸方向間には、スプリングとしての第２コイルスプリング19が圧縮状態で介装されている。第２コイルスプリング19のx軸負方向側端は、第２シート17aに支持され、x軸正方向側端は、底部9に支持されている。第２コイルスプリング19は、例えば、バネ鋼で形成されている。第２コイルスプリング19のばね定数は第１コイルスプリング18よりも大きい。第２コイルスプリング19のセット荷重は、第２ゴムダンパ12のセット荷重と同じに設定されている。また、第１ゴムダンパ15と第１コイルスプリング18との合成セット荷重は、第２ゴムダンパ12のセット荷重よりも小さく設定されている。   A second sheet member 17 is disposed on the outer peripheral side of the first sheet member 14. The second sheet member 17 is formed in a cylindrical shape having both ends opened. The inner diameter of the second sheet member 17 is set to be larger than the outer diameter of the first sheet member 14 and smaller than the outer diameter of the first sheet 14a. An outer flange-shaped second sheet 17a is provided at the end of the second sheet member 17 on the x-axis negative direction side. An inner flange portion 17b is provided at the end of the second sheet member 17 on the positive side in the x-axis direction. A first coil spring 18 as a spring is interposed between the first sheet 14a of the first sheet member 14 and the inner flange portion 17b of the second sheet member 17 in the compressed state. The first coil spring 18 has an x-axis negative direction end supported by the first seat 14a, and an x-axis positive direction end supported by the inner flange portion 17b. The first coil spring 18 is made of, for example, spring steel. The set load of the first coil spring 18 is set to be the same as the set load of the first rubber damper 15. A second coil spring 19 as a spring is interposed between the second seat 17a of the second seat member 17 and the bottom 9 of the second cylinder 5 in the compressed state. The end of the second coil spring 19 on the x-axis negative direction is supported by the second sheet 17a, and the end of the x-axis positive direction is supported by the bottom 9. The second coil spring 19 is made of spring steel, for example. The spring constant of the second coil spring 19 is larger than that of the first coil spring 18. The set load of the second coil spring 19 is set to be the same as the set load of the second rubber damper 12. The combined set load of the first rubber damper 15 and the first coil spring 18 is set smaller than the set load of the second rubber damper 12.

次に、実施例１のストロークシミュレータSSにおけるブレーキペダルBPの踏み込み時の動作について説明する。
（第１ストローク区間）
ピストン3がx軸正方向にストロークを始めると、ピストン3と一体の第１シート部材14も同時にストロークを開始する。このとき、第１ゴムダンパ15のセット荷重は第２ゴムダンパ12のセット荷重よりも小さいため、第２ゴムダンパ12によりx軸負方向に反力を受ける第３シート部材16はストロークしない。また、第１コイルスプリング18のセット荷重は第２コイルスプリング19のセット荷重よりも小さいため、第２コイルスプリング19によりx軸負方向に反力を受ける第２シート部材17もストロークしない。よって、第１シート部材14がストロークを開始すると、第１ゴムダンパ15および第１ゴムダンパ15と並列に設けられた第１コイルスプリング18が共に圧縮を開始し、ピストン3には、第１ゴムダンパ15および第１コイルスプリング18の圧縮に伴うx軸負方向への荷重が作用する。よって、初期位置から第１シート14aが第２シート17aに当接するまでの第１ストローク区間では、第１ゴムダンパ15および第１コイルスプリング18の圧縮変形による復元力によってブレーキ操作反力が生成される。
（第２ストローク区間）
第１コイルスプリング18が所定長さだけ圧縮されると、第１シート14aが第２シート17aに当接し、第２シート部材17は第１シート部材14の第１シート14aに押されてストロークを開始する。これにより、第２コイルスプリング19が圧縮を開始する。また、第３シート部材16が第１ゴムダンパ15からx軸正方向に受ける反力が第２ゴムダンパ12のセット荷重を超えるため、第３シート部材16がストロークを開始する。よって、第１シート14aが第２シート17aに当接してから第２シート部材17のx軸正方向側端が第３シート16aに当接するまでの第２ストローク区間では、第２コイルスプリング19、第１ゴムダンパ15および第２ゴムダンパ12の圧縮変形による復元力によってブレーキ操作反力が生成される。
（第３ストローク区間）
第２シート部材17のx軸正方向側端が第３シート16aに当接すると、第３シート部材16は第２シート部材17に押されてストロークを開始する。よって、第２シート部材17のx軸正方向側端が第３シート16aに当接してから第３シート16aがナット部11の先端部11aに当接するまでの第３ストローク区間では、第２コイルスプリング19および第２ゴムダンパ12の圧縮変形による復元力によってブレーキ操作反力が生成される。
第３シート16aがナット部11の先端部11aに当接すると、ピストン3はフルストロークとなり、x軸正方向へのストロークが規制される。 Next, the operation when the brake pedal BP is depressed in the stroke simulator SS of the first embodiment will be described.
(First stroke section)
When the piston 3 starts a stroke in the positive x-axis direction, the first sheet member 14 integrated with the piston 3 also starts the stroke at the same time. At this time, since the set load of the first rubber damper 15 is smaller than the set load of the second rubber damper 12, the third sheet member 16 receiving the reaction force in the negative x-axis direction by the second rubber damper 12 does not stroke. Further, since the set load of the first coil spring 18 is smaller than the set load of the second coil spring 19, the second sheet member 17 that receives a reaction force in the negative x-axis direction by the second coil spring 19 does not stroke. Therefore, when the first sheet member 14 starts a stroke, the first rubber damper 15 and the first coil spring 18 provided in parallel with the first rubber damper 15 start to compress, and the piston 3 includes the first rubber damper 15 and the first rubber damper 15. A load in the negative x-axis direction due to the compression of the first coil spring 18 acts. Therefore, in the first stroke section from the initial position until the first seat 14a comes into contact with the second seat 17a, the brake operation reaction force is generated by the restoring force due to the compression deformation of the first rubber damper 15 and the first coil spring 18. .
(Second stroke section)
When the first coil spring 18 is compressed by a predetermined length, the first sheet 14a comes into contact with the second sheet 17a, and the second sheet member 17 is pushed by the first sheet 14a of the first sheet member 14 to increase the stroke. Start. Thereby, the 2nd coil spring 19 starts compression. Further, since the reaction force that the third sheet member 16 receives from the first rubber damper 15 in the positive x-axis direction exceeds the set load of the second rubber damper 12, the third sheet member 16 starts a stroke. Therefore, in the second stroke section from when the first sheet 14a contacts the second sheet 17a until the x-axis positive direction side end of the second sheet member 17 contacts the third sheet 16a, the second coil spring 19, The braking operation reaction force is generated by the restoring force due to the compression deformation of the first rubber damper 15 and the second rubber damper 12.
(3rd stroke section)
When the x-axis positive direction side end of the second sheet member 17 contacts the third sheet 16a, the third sheet member 16 is pushed by the second sheet member 17 and starts a stroke. Therefore, in the third stroke section from when the x-axis positive direction side end of the second sheet member 17 contacts the third sheet 16a to when the third sheet 16a contacts the tip portion 11a of the nut portion 11, the second coil A brake operation reaction force is generated by the restoring force due to the compression deformation of the spring 19 and the second rubber damper 12.
When the third sheet 16a comes into contact with the tip end portion 11a of the nut portion 11, the piston 3 becomes a full stroke, and the stroke in the positive x-axis direction is restricted.

図３は、実施例１のストロークシミュレータSSを作動させた場合のピストン3が受ける力[N]とピストンストローク[mm]との関係を示すブレーキ操作反力特性図（F-S特性図）である。図３において、軌跡Iは、ブレーキペダルBPを踏み込んだ場合（ストローク増加時）にブレーキペダルBPに作用するブレーキ操作反力の特性である。軌跡IIは、ブレーキペダルBPが戻る場合（ストローク減少時）にブレーキペダルBPに作用するブレーキ操作反力の特性である。軌跡Iと軌跡IIとの間隔Wがヒステリシスを示している。
実施例１のストロークシミュレータSSでは、ピストン3に対して第１ゴムダンパ15と第２ゴムダンパ12とを直列に配置し、ピストンストローク全域で第１ゴムダンパ15と第２ゴムダンパ12の少なくとも一方の圧縮変形による復元力によってブレーキ操作反力を生成している。よって、ストローク全域にわたり、大きなヒステリシスWを確保でき、ストローク増加時にピストン3が受ける力とストローク減少時にピストン3が受ける力との差を大きくできる。これにより、例えば、ブレーキペダルBPのストロークを維持する場合には、ブレーキペダルBPを踏み込む場合よりも反力を小さくできるというように、良好なペダルフィールを確保できる。
また、実施例１のストロークシミュレータSSでは、ピストン3に対して第１コイルスプリング18と第２コイルスプリング19とを直列に配置し、ピストンストローク全域で第１コイルスプリング18または第２コイルスプリング19の圧縮変形による復元力によってブレーキ操作反力を生成している。コイルスプリングはゴム弾性体と比べて圧縮応力に対する変位量が大きいため、ストローク全域でブレーキペダルのストロークを確保できる。すなわち、コイルスプリングの圧縮変形による復元力を利用することで、ブレーキ操作反力特性の設計自由度を拡大できる。
さらに、実施例１のストロークシミュレータSSでは、ピストン3に対してゴムダンパ（第１ゴムダンパ15，第２ゴムダンパ12）とコイルスプリング（第１コイルスプリング18，第２コイルスプリング19）とを並列に配置し、ゴムダンパとコイルスプリングとの圧縮変形による合成復元力によってブレーキ操作反力を生成している。ここで、第１コイルスプリング18と第２コイルスプリング19とは互いにばね定数が異なるため、両者を直列に並べたときのF-S特性は、２つの線形なF-S特性を組み合わせたくの字状となり、不自然なペダルフィールとなって運転者に違和感を与える。実施例１のようにゴムダンパを併用することにより、F-S特性を非線形にして反力を滑らかに変化させることができ、違和感のないペダルフィールを実現できる。また、ゴムダンパおよびコイルスプリングをそれぞれ複数組み合わせてストロークシミュレータSSのF-S特性を生成しているため、ブレーキ操作反力特性のチューニングが容易であり、負圧を用いるブレーキブースタ搭載車のような自然なペダルフィールを実現できる。 FIG. 3 is a brake operation reaction force characteristic diagram (FS characteristic diagram) showing the relationship between the force [N] received by the piston 3 and the piston stroke [mm] when the stroke simulator SS of Example 1 is operated. In FIG. 3, a locus I is a characteristic of a brake operation reaction force that acts on the brake pedal BP when the brake pedal BP is depressed (when the stroke increases). The trajectory II is a characteristic of a brake operation reaction force that acts on the brake pedal BP when the brake pedal BP returns (when the stroke decreases). An interval W between the trajectory I and the trajectory II indicates hysteresis.
In the stroke simulator SS of the first embodiment, the first rubber damper 15 and the second rubber damper 12 are arranged in series with respect to the piston 3, and at least one of the first rubber damper 15 and the second rubber damper 12 is compressed and deformed throughout the piston stroke. The brake operation reaction force is generated by the restoring force. Therefore, a large hysteresis W can be secured over the entire stroke, and the difference between the force received by the piston 3 when the stroke is increased and the force received by the piston 3 when the stroke is decreased can be increased. Thereby, for example, when the stroke of the brake pedal BP is maintained, a favorable pedal feel can be ensured such that the reaction force can be made smaller than when the brake pedal BP is depressed.
In the stroke simulator SS of the first embodiment, the first coil spring 18 and the second coil spring 19 are arranged in series with respect to the piston 3, and the first coil spring 18 or the second coil spring 19 is disposed over the entire piston stroke. Brake operation reaction force is generated by the restoring force due to compression deformation. Since the coil spring has a larger displacement with respect to the compressive stress than the rubber elastic body, the stroke of the brake pedal can be secured over the entire stroke. That is, the design freedom of the brake operation reaction force characteristic can be expanded by using the restoring force due to the compression deformation of the coil spring.
Further, in the stroke simulator SS of the first embodiment, a rubber damper (first rubber damper 15, second rubber damper 12) and a coil spring (first coil spring 18, second coil spring 19) are arranged in parallel to the piston 3. The braking operation reaction force is generated by the combined restoring force due to the compression deformation of the rubber damper and the coil spring. Here, since the first coil spring 18 and the second coil spring 19 have different spring constants, the FS characteristic when the two are arranged in series becomes a square shape combining two linear FS characteristics, and is not suitable. It becomes a natural pedal feel and gives the driver a sense of incongruity. By using the rubber damper together as in the first embodiment, the reaction force can be smoothly changed by making the FS characteristic non-linear, and a pedal feel free from a sense of incongruity can be realized. In addition, since the FS characteristics of the stroke simulator SS are generated by combining multiple rubber dampers and coil springs, tuning of the brake operation reaction force characteristics is easy, and natural pedals such as cars equipped with brake boosters that use negative pressure Feel can be realized.

実施例１にあっては、以下の効果を奏する。
(1) シリンダ内2を２室に区画するピストン3を備え、２室のうちの第１室13aに運転者のブレーキ操作に応じたブレーキ液が流入することでピストン3がシリンダ2の軸方向にストロークし、ブレーキ操作反力を生成するストロークシミュレータSSであって、ピストン3とシリンダ2との間に、ピストン3を初期位置の方向に常時付勢するゴム弾性体（第１ゴムダンパ15，第２ゴムダンパ12）と、ピストン3を初期位置の方向に常時付勢するスプリング（第１コイルスプリング18，第２コイルスプリング19）と、を配置した。
よって、ブレーキ操作反力特性の設計自由度を拡大できる。また、ストローク全域にわたり、ストローク増加時のブレーキ操作反力特性とストローク減少時のブレーキ操作反力特性とに大きなヒステリシスを確保できる。
(2) ゴム弾性体は、ピストン3のストローク時に圧縮変形する。
従来のストロークシミュレータとして、ゴム弾性体とシリンダ内壁面との摩擦によりヒステリシスを確保するものが知られている（例えば、特開2009-227173号公報参照。）。この構造を採用した場合、ゴム弾性体の摩耗が問題となり、またシリンダ内壁面との隙間の設計が困難である。これに対し、ゴム弾性体を圧縮変形させる構造を採用したことにより、ゴム弾性体の内部ヒステリシスを利用できるため、ゴム弾性体の摩耗を抑制でき、耐久性を向上できる。また、シリンダ内壁面との摩擦を計算する必要がないため、設計が容易である。
(3) ゴム弾性体は、第１ゴムダンパ15と、第１ゴムダンパ15と直列に設けられた第２ゴムダンパ12とを有し、スプリングは、第１ゴムダンパ15と並列に設けられた第１コイルスプリング18と、第２ゴムダンパ12と並列に設けられた第２コイルスプリング19とを有する。
よって、２つのゴムダンパ15,12と２つのコイルスプリング18,19を組み合わせてブレーキ操作反力特性を作ることができるため、ブレーキ操作反力特性のチューニングが容易となる。
(4) 第１ゴムダンパ15と第１コイルスプリング18との合成セット荷重は、第２ゴムダンパ12と第２コイルスプリング19との合成セット荷重よりも小さい。
ピストン3のストロークが小さい領域ではストロークの変化に対するブレーキ操作反力の変化が小さく、ストロークが大きな領域ではストロークの変化に対するブレーキ操作反力の変化が大きくなるため、従来のブレーキブースタ搭載車のような自然なペダルフィールを実現できる。 Example 1 has the following effects.
(1) It has a piston 3 that divides the inside 2 of the cylinder into two chambers, and the piston 3 moves in the axial direction of the cylinder 2 when brake fluid flows into the first chamber 13a of the two chambers according to the driver's brake operation. Is a stroke simulator SS that generates a braking operation reaction force, and between the piston 3 and the cylinder 2, a rubber elastic body (the first rubber damper 15, the first rubber damper 15) that constantly urges the piston 3 in the direction of the initial position. 2 rubber dampers 12) and springs (first coil spring 18 and second coil spring 19) that always urge the piston 3 in the direction of the initial position.
Therefore, the degree of freedom in designing the brake operation reaction force characteristics can be expanded. In addition, a large hysteresis can be secured in the brake operation reaction force characteristics when the stroke increases and the brake operation reaction characteristics when the stroke decreases over the entire stroke.
(2) The rubber elastic body is compressed and deformed during the stroke of the piston 3.
As a conventional stroke simulator, one that ensures hysteresis by friction between a rubber elastic body and a cylinder inner wall surface is known (see, for example, JP-A-2009-227173). When this structure is adopted, wear of the rubber elastic body becomes a problem, and it is difficult to design a gap with the inner wall surface of the cylinder. On the other hand, since the internal hysteresis of the rubber elastic body can be used by adopting a structure that compresses and deforms the rubber elastic body, wear of the rubber elastic body can be suppressed and durability can be improved. In addition, since it is not necessary to calculate the friction with the inner wall surface of the cylinder, the design is easy.
(3) The rubber elastic body has a first rubber damper 15 and a second rubber damper 12 provided in series with the first rubber damper 15, and the spring is a first coil spring provided in parallel with the first rubber damper 15. 18 and a second coil spring 19 provided in parallel with the second rubber damper 12.
Therefore, since the brake operation reaction force characteristic can be created by combining the two rubber dampers 15 and 12 and the two coil springs 18 and 19, tuning of the brake operation reaction force characteristic becomes easy.
(4) The combined set load of the first rubber damper 15 and the first coil spring 18 is smaller than the combined set load of the second rubber damper 12 and the second coil spring 19.
In the region where the stroke of the piston 3 is small, the change in the brake operation reaction force with respect to the change in the stroke is small, and in the region where the stroke is large, the change in the brake operation reaction force with respect to the change in the stroke is large. A natural pedal feel can be achieved.

〔実施例２〕
次に、実施例２について説明する。実施例１と異なる点についてのみ説明する。図４は、実施例２のストロークシミュレータSSの断面図である。
第１シート部材14の内部には、第１ゴムダンパ15と連結部材20の一部とが収容されている。連結部材20のx軸負方向側端には、フランジ部20aが設けられている。フランジ部20aは、第１シート部材14の内径よりも僅かに小さく、かつ、縮径部14bの内径よりも大きく形成されている。連結部材20は、第１シート部材14に対してx軸方向に相対移動可能であり、x軸正方向への相対移動は、フランジ部20aが縮径部14bと係合することで規制される。第１シート部材14の外周側には、第２シート部材21が配置されている。第２シート部材21は、x軸負方向側端のみが開口した円筒状に形成されている。第２シート部材21の内径は、第１シート部材14の外径よりも大きく、かつ、第１シート14aの外径よりも小さく設定されている。第２シート部材21のx軸負方向側端には、外フランジ状の第２シート21aが設けられている。第２シート部材21のx軸正方向側端には、円盤状の第３シート21bが設けられている。第３シート21bは、ナット部11の先端部11aよりも大径に形成されている。第２シート21bのx軸負方向側端には、連結部材20のx軸正方向側端20bが固定されている。第２シート部材21の外周には、ピストン3がストロークしたときに第１シート14と連結部材20と第２シート21で形成される空間に充填された流体を逃がすための油孔21cが複数形成されている。第１シート部材14の第１シート14aと連結部材20のx軸正方向端とのx軸方向間には、第１コイルスプリング18が介装されている。第１コイルスプリング18のx軸負方向側端は第１シート14aに支持され、x軸正方向側端は連結部材20に支持されている。
第２シート部材21の第２シート21aと第２シリンダ5の底部9とのx軸方向間には、第２コイルスプリング19と第２ゴムダンパ22とが圧縮状態で介装されている。第２コイルスプリング19と第２ゴムダンパ22との間には、円盤状の中間部材23が介装されている。第２コイルスプリング19のx軸負方向側端は第２シート21aに支持され、x軸正方向側端は中間部材23に支持されている。ナット部11の内部には、ゴム弾性体としての第３ゴムダンパ24が圧入されている。第３ゴムダンパ24のx軸負方向側端は、ナット部11の先端部11aよりもx軸負方向側に位置する。 [Example 2]
Next, Example 2 will be described. Only differences from the first embodiment will be described. FIG. 4 is a cross-sectional view of the stroke simulator SS of the second embodiment.
The first rubber member 15 and a part of the connecting member 20 are accommodated inside the first sheet member 14. A flange portion 20a is provided at the end of the connecting member 20 in the negative x-axis direction. The flange portion 20a is formed to be slightly smaller than the inner diameter of the first sheet member 14 and larger than the inner diameter of the reduced diameter portion 14b. The connecting member 20 is relatively movable in the x-axis direction with respect to the first sheet member 14, and the relative movement in the positive x-axis direction is restricted by engagement of the flange portion 20a with the reduced diameter portion 14b. . A second sheet member 21 is disposed on the outer peripheral side of the first sheet member 14. The second sheet member 21 is formed in a cylindrical shape that is open only at the x-axis negative direction side end. The inner diameter of the second sheet member 21 is set larger than the outer diameter of the first sheet member 14 and smaller than the outer diameter of the first sheet 14a. An outer flange-shaped second sheet 21 a is provided at the end of the second sheet member 21 on the negative side in the x-axis direction. A disc-shaped third sheet 21b is provided at the end of the second sheet member 21 in the positive x-axis direction. The third sheet 21b is formed to have a larger diameter than the distal end portion 11a of the nut portion 11. The x-axis positive direction side end 20b of the connecting member 20 is fixed to the x-axis negative direction side end of the second sheet 21b. A plurality of oil holes 21c are formed in the outer periphery of the second sheet member 21 for releasing the fluid filled in the space formed by the first sheet 14, the connecting member 20, and the second sheet 21 when the piston 3 is stroked. Has been. A first coil spring 18 is interposed between the first sheet 14a of the first sheet member 14 and the x-axis positive direction end of the connecting member 20 in the x-axis direction. The x-axis negative direction side end of the first coil spring 18 is supported by the first sheet 14 a, and the x-axis positive direction side end is supported by the connecting member 20.
Between the second seat 21a of the second seat member 21 and the bottom 9 of the second cylinder 5, the second coil spring 19 and the second rubber damper 22 are interposed in a compressed state. A disk-shaped intermediate member 23 is interposed between the second coil spring 19 and the second rubber damper 22. The end of the second coil spring 19 in the x-axis negative direction is supported by the second sheet 21a, and the end of the x-axis positive direction is supported by the intermediate member 23. A third rubber damper 24 as a rubber elastic body is press-fitted into the nut portion 11. The x-axis negative direction side end of the third rubber damper 24 is located on the x-axis negative direction side with respect to the tip end portion 11a of the nut portion 11.

次に、実施例２のストロークシミュレータSSの動作について説明する。
（第１ストローク区間）
第１ストローク区間は実施例１と同じである。すなわち、初期位置から第１シート14aが第２シート21aに当接するまでの第１ストローク区間では、第１ゴムダンパ15および第１コイルスプリング18の圧縮変形による復元力によってブレーキ操作反力が生成される。
（第２ストローク区間）
第１コイルスプリング18が所定長さだけ圧縮されると、第１シート14aが第２シート21aに当接し、第２シート部材21は第１シート部材14の第１シート14aに押されてストロークを開始する。これにより、第２コイルスプリング18および第２ゴムダンパ22が圧縮を開始する。よって、第１シート14aが第２シート21aに当接してから第３シート21bが第３ゴムダンパ24に当接するまでの第２ストローク区間では、第２コイルスプリング19および第２ゴムダンパ22の圧縮変形による復元力によってブレーキ操作反力が生成される。
（第３ストローク区間）
第３シート21bが第３ゴムダンパ24に当接すると、第３ゴムダンパ24は第３シート21bに押されて圧縮を開始する。よって、第３シート21bが第３ゴムダンパ24に当接してから第３シート21bがナット部11の先端部11aに当接するまでの第３ストローク区間では、第２コイルスプリング19、第２ゴムダンパ22および第３ゴムダンパ24の圧縮変形による復元力によってブレーキ操作反力が生成される。
第３シート21bがナット部11の先端部11aに当接すると、ピストン3はフルストロークとなり、x軸正方向へのストロークが規制される。
実施例２にあっては、以下の効果を奏する。
(5) ゴム弾性体は、第１ゴムダンパ15と第２ゴムダンパ22とを有し、スプリングは、第１ゴムダンパ15と並列に設けられた第１コイルスプリング18と、第２ゴムダンパ22と直列に設けられた第２コイルスプリング19とを有する。
よって、２つのゴムダンパ15,12と２つのコイルスプリング18,19を組み合わせてブレーキ操作反力特性を作ることができるため、ブレーキ操作反力特性のチューニングが容易となる。 Next, the operation of the stroke simulator SS of the second embodiment will be described.
(First stroke section)
The first stroke section is the same as in the first embodiment. That is, in the first stroke section from the initial position until the first seat 14a comes into contact with the second seat 21a, the brake operation reaction force is generated by the restoring force due to the compression deformation of the first rubber damper 15 and the first coil spring 18. .
(Second stroke section)
When the first coil spring 18 is compressed by a predetermined length, the first sheet 14a comes into contact with the second sheet 21a, and the second sheet member 21 is pushed by the first sheet 14a of the first sheet member 14 to increase the stroke. Start. Thereby, the 2nd coil spring 18 and the 2nd rubber damper 22 start compression. Therefore, in the second stroke section from when the first sheet 14a contacts the second sheet 21a to when the third sheet 21b contacts the third rubber damper 24, the second coil spring 19 and the second rubber damper 22 are compressed. A brake operation reaction force is generated by the restoring force.
(3rd stroke section)
When the third sheet 21b comes into contact with the third rubber damper 24, the third rubber damper 24 is pressed by the third sheet 21b to start compression. Therefore, in the third stroke section from when the third sheet 21b comes into contact with the third rubber damper 24 to when the third sheet 21b comes into contact with the tip 11a of the nut portion 11, the second coil spring 19, the second rubber damper 22 and The brake operation reaction force is generated by the restoring force due to the compression deformation of the third rubber damper 24.
When the third sheet 21b comes into contact with the tip end portion 11a of the nut portion 11, the piston 3 has a full stroke, and the stroke in the positive x-axis direction is restricted.
The second embodiment has the following effects.
(5) The rubber elastic body includes a first rubber damper 15 and a second rubber damper 22, and the spring is provided in series with the first coil spring 18 provided in parallel with the first rubber damper 15 and the second rubber damper 22. Second coil spring 19 is provided.
Therefore, since the brake operation reaction force characteristic can be created by combining the two rubber dampers 15 and 12 and the two coil springs 18 and 19, tuning of the brake operation reaction force characteristic becomes easy.

〔他の実施例〕
以上、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、ゴム弾性体とスプリングの数をそれぞれ１つずつ、または３つ以上としてもよい。 [Other Examples]
As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated based on the Example, the concrete structure of this invention is not limited to the structure shown in the Example, and is the range which does not deviate from the summary of invention. Any design changes are included in the present invention.
For example, the number of rubber elastic bodies and springs may be one each, or three or more.

2 シリンダ
3 ピストン
12 第２ゴムダンパ（第２ゴム弾性体）
15 第１ゴムダンパ（第１ゴム弾性体）
18 第１コイルスプリング
19 第２コイルスプリング
BP ブレーキペダル
SS ストロークシミュレータ 2 cylinder
3 piston
12 Second rubber damper (second rubber elastic body)
15 1st rubber damper (1st rubber elastic body)
18 First coil spring
19 Second coil spring
BP brake pedal
SS stroke simulator

Claims (5)

シリンダ内を２室に区画するピストンを備え、前記２室のうちの第１室に運転者のブレーキ操作に応じたブレーキ液が流入することで前記ピストンが前記シリンダの軸方向にストロークし、ブレーキ操作反力を生成するストロークシミュレータであって、
前記ピストンと前記シリンダとの間に、前記ピストンを初期位置の方向に常時付勢するゴム弾性体と、前記ピストンを前記初期位置の方向に常時付勢するスプリングと、を配置したことを特徴とするストロークシミュレータ。 A piston that divides the inside of the cylinder into two chambers is provided, and when the brake fluid according to a driver's brake operation flows into the first chamber of the two chambers, the piston strokes in the axial direction of the cylinder, and the brake A stroke simulator for generating an operation reaction force,
A rubber elastic body that constantly urges the piston in the direction of the initial position and a spring that constantly urges the piston in the direction of the initial position are disposed between the piston and the cylinder. Stroke simulator to do. 請求項１に記載のストロークシミュレータにおいて、
前記ゴム弾性体は、前記ピストンのストローク時に圧縮変形することを特徴とするストロークシミュレータ。 The stroke simulator according to claim 1,
A stroke simulator characterized in that the rubber elastic body is compressed and deformed during a stroke of the piston. 請求項２に記載のストロークシミュレータにおいて、
前記ゴム弾性体は、第１ゴム弾性体と、前記第１ゴム弾性体と直列に設けられた第２ゴム弾性体とを有し、
前記スプリングは、前記第１ゴム弾性体と並列に設けられた第１コイルスプリングと、前記第２ゴム弾性体と並列に設けられた第２コイルスプリングとを有することを特徴とするストロークシミュレータ。 The stroke simulator according to claim 2,
The rubber elastic body has a first rubber elastic body and a second rubber elastic body provided in series with the first rubber elastic body,
The stroke simulator includes a first coil spring provided in parallel with the first rubber elastic body and a second coil spring provided in parallel with the second rubber elastic body. 請求項２に記載のストロークシミュレータにおいて、
前記ゴム弾性体は、第１ゴム弾性体と第２ゴム弾性体とを有し、
前記スプリングは、前記第１ゴム弾性体と並列に設けられた第１コイルスプリングと、前記第２ゴム弾性体と直列に設けられた第２コイルスプリングとを有することを特徴とするストロークシミュレータ。 The stroke simulator according to claim 2,
The rubber elastic body has a first rubber elastic body and a second rubber elastic body,
The stroke simulator includes a first coil spring provided in parallel with the first rubber elastic body and a second coil spring provided in series with the second rubber elastic body. 請求項３または４に記載のストロークシミュレータにおいて、
前記第１ゴム弾性体と前記第１コイルスプリングとの合成セット荷重は、前記第２ゴム弾性体と前記第２コイルスプリングとの合成セット荷重よりも小さいことを特徴とするストロークシミュレータ。 In the stroke simulator according to claim 3 or 4,
A stroke simulator characterized in that a combined set load of the first rubber elastic body and the first coil spring is smaller than a combined set load of the second rubber elastic body and the second coil spring.

Images