專利名稱：制動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明及機(jī)動(dòng)車(chē)輛(汽車(chē))的制動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
油壓制動(dòng)系統(tǒng)被用于乘用車(chē)、大型卡車(chē)、以及航行器等各種交通工具。近年來(lái)，一般也使用電動(dòng)操縱(驅(qū)動(dòng))的電動(dòng)制動(dòng)控制裝置(稱作電子伺服制動(dòng)控制方式的制動(dòng)系統(tǒng)，或者電子伺服制動(dòng)控制)。在電動(dòng)制動(dòng)控制裝置中，一般通過(guò)踏力傳感器檢測(cè)制動(dòng)踏板上的踏力，根據(jù)所檢測(cè)的踏力，電動(dòng)機(jī)等根據(jù)電子控制裝置的指令作動(dòng)。如此，產(chǎn)生規(guī)定的制動(dòng)力。
通常，在電動(dòng)制動(dòng)控制裝置的制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)中，由于上述的動(dòng)作原理，駕駛員不能直接通過(guò)制動(dòng)踏板感覺(jué)到如油壓制動(dòng)控制裝置中的制動(dòng)反作用力。因此，在電動(dòng)制動(dòng)控制裝置中，設(shè)置有可以使駕駛員感覺(jué)到如油壓制動(dòng)器中的制動(dòng)反作用力的反作用力發(fā)生機(jī)構(gòu)。
圖5是現(xiàn)有的電動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)的一例的模式圖。
圖6示出了現(xiàn)有的電動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)的一例中的踏板(上的)踏力和制動(dòng)踏板行程的關(guān)系。
在圖5中，制動(dòng)臂240的一端在支點(diǎn)190處安裝在車(chē)體500上，另一端上安裝有踏板230。在制動(dòng)臂240上，在支點(diǎn)190和踏板230之間的支點(diǎn)180上安裝有第1彈簧座130。在第1彈簧座130和第2彈簧座140之間，設(shè)置有圓錐形彈簧150和比其短一高度L的圓筒形彈簧160。在第2彈簧座140和車(chē)體500之間安裝有壓電元件170。
下面說(shuō)明如上述構(gòu)成的現(xiàn)有的制動(dòng)系統(tǒng)的一例的動(dòng)作。
當(dāng)駕駛員開(kāi)始踏下制動(dòng)踏板230時(shí)，通過(guò)位于安裝在制動(dòng)臂240上的第1彈簧座130和第2彈簧座140之間的圓錐形彈簧150向壓電元件170傳遞踏力。該踏力通過(guò)壓電元件170的壓電效應(yīng)變換成電信號(hào)，并由控制裝置(未示出)檢測(cè)出?？刂蒲b置根據(jù)所檢測(cè)出的踏力來(lái)控制電動(dòng)制動(dòng)器(未示出)。
在圖6中，橫軸表示踏板行程，縱軸表示作用在踏板上的踏力。當(dāng)踏板行程在圖5和圖6所示的L的范圍內(nèi)時(shí)，踏力與圓錐形彈簧150的反作用力相平衡。當(dāng)踏板行程超過(guò)L時(shí)，第1彈簧座130和圓筒形彈簧160接觸。因此，踏力與圓錐形彈簧150和圓筒形彈簧160各自的反作用力之和相平衡。因此，如圖6所示，踏板行程和踏力的關(guān)系示出為踏板行程在L點(diǎn)具有一拐點(diǎn)的特性。該特性與油壓制動(dòng)器中踏板行程和踏力的關(guān)系的特性近似。
上述示例在特開(kāi)平9-254778中被公開(kāi)。
在如此結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有的制動(dòng)系統(tǒng)的一例中，制動(dòng)臂240以支點(diǎn)190為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。因此，支點(diǎn)180也進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。因此，在第1彈簧座130對(duì)圓錐形彈簧150施壓時(shí)，第1彈簧座130對(duì)圓錐形彈簧150不是沿其中心軸線施壓，而是邊旋轉(zhuǎn)邊施壓，所以容易發(fā)生扭曲(こじり)。因此，使得不能正確地將踏力傳遞到壓電元件170，從而踏力的檢測(cè)精度往往會(huì)降低。
此外，在制動(dòng)系統(tǒng)中，也可以同時(shí)使用電子伺服制動(dòng)控制制動(dòng)器和油壓制動(dòng)器。上述現(xiàn)有的電動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)的一例具有僅適用于電子伺服制動(dòng)控制的結(jié)構(gòu)，所以難以同時(shí)使用油壓制動(dòng)器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一種可以電動(dòng)操縱制動(dòng)器的制動(dòng)系統(tǒng)，包括踏力傳感器、保持制動(dòng)踏板的制動(dòng)臂、和踏力感生成機(jī)構(gòu)。
踏力感生成機(jī)構(gòu)位于所述踏力傳感器和所述制動(dòng)臂之間，分別與所述踏力傳感器和所述制動(dòng)臂可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，以相對(duì)于所述制動(dòng)臂的移動(dòng)行程產(chǎn)生非線性變化的踏力。
與由所述制動(dòng)臂的移動(dòng)而通過(guò)所述踏力感生成機(jī)構(gòu)施加的拉伸力相對(duì)應(yīng)，所述踏力傳感器檢測(cè)踏力，從而產(chǎn)生控制電動(dòng)操縱的所述制動(dòng)器的輸出。
在上述結(jié)構(gòu)中，踏力傳感器可以正確地檢測(cè)出踏力。而且，該制動(dòng)系統(tǒng)可以使用于電動(dòng)制動(dòng)器也可以使用于油壓制動(dòng)器。


圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施例的制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖2示出了本發(fā)明的實(shí)施例的制動(dòng)系統(tǒng)中的踏板踏力和制動(dòng)踏板的行程的關(guān)系；圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施例的制動(dòng)系統(tǒng)的踏力感生成機(jī)構(gòu)中所使用的其它彈簧結(jié)構(gòu)的側(cè)剖視圖；圖4A是示出本發(fā)明的實(shí)施例的制動(dòng)系統(tǒng)的踏力感生成機(jī)構(gòu)中所使用的另一彈簧結(jié)構(gòu)的側(cè)剖視圖；圖4B是示出本發(fā)明的實(shí)施例的制動(dòng)系統(tǒng)的踏力感生成機(jī)構(gòu)中所使用的又一彈簧結(jié)構(gòu)的、示出其左側(cè)的半剖面的側(cè)視圖；圖5是現(xiàn)有的電動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)的一例的模式圖；圖6示出了現(xiàn)有的電動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)的一例中的踏板踏力和制動(dòng)踏板的行程的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式
下面參照

本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施例的制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖2示出了該制動(dòng)系統(tǒng)中的踏板踏力和制動(dòng)踏板的行程的關(guān)系，即踏力特性。
下面說(shuō)明本實(shí)施例的電動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。
通過(guò)以安裝在車(chē)體50上的第1框架22為基座，制動(dòng)踏板23、制動(dòng)臂24、第1支點(diǎn)軸25、第1連桿26、第1連接軸27、第2連接軸28、第2連桿29、第2支點(diǎn)軸30、第3支點(diǎn)軸31和連接部32構(gòu)成了連桿機(jī)構(gòu)。第1框架22安裝在車(chē)體50上。該連桿機(jī)構(gòu)通過(guò)操作桿33與油壓制動(dòng)器的主缸35連接。制動(dòng)臂24通過(guò)第1支點(diǎn)軸25安裝在第1框架22上。制動(dòng)臂24在第1支點(diǎn)軸25的反對(duì)側(cè)的端部具有制動(dòng)踏板23。
制動(dòng)臂24通過(guò)第1連接軸27與第1連桿26連接。第1連桿26通過(guò)第2連接軸28與第2連桿29連接。第2連桿29由第2支點(diǎn)軸30安裝在第1框架22上。第2連桿29還通過(guò)第3支點(diǎn)軸31與連接在操作桿33上的連接部32接合。操作桿33接合在主缸35上。
在此，第2鉤接部9安裝在制動(dòng)臂24上制動(dòng)踏板23和第1支點(diǎn)軸25之間。
而且，在固定于第1框架22上的第2框架21上安裝有傳感器固定部20。在該傳感器固定部20上安裝有踏力傳感器8。踏力傳感器8包含有壓電元件或抗畸變?cè)鹊目梢詸z測(cè)拉伸力的元件。
踏力感生成機(jī)構(gòu)12位于踏力傳感器8和制動(dòng)臂24之間。踏力感生成機(jī)構(gòu)12分別可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)地與踏力傳感器8和制動(dòng)臂24接合，以相對(duì)于制動(dòng)臂24的移動(dòng)行程產(chǎn)生非線性變化的踏力。
與由制動(dòng)臂24的移動(dòng)而通過(guò)踏力感生成機(jī)構(gòu)12施加的拉伸力相對(duì)應(yīng)，踏力傳感器8檢測(cè)出踏力，從而產(chǎn)生控制電動(dòng)操縱的制動(dòng)器的控制輸出。
踏力感生成機(jī)構(gòu)12包括殼體和配置在殼體內(nèi)的彈簧，以及配置在殼體內(nèi)的、與制動(dòng)臂24的移動(dòng)相對(duì)應(yīng)地使彈簧伸縮的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。由于移動(dòng)機(jī)構(gòu)和制動(dòng)臂24可自由旋轉(zhuǎn)地接合著，所以踏力感生成機(jī)構(gòu)12和制動(dòng)臂24可自由旋轉(zhuǎn)地接合。
即，踏力感生成機(jī)構(gòu)12具有由缸體4構(gòu)成的殼體。在與踏力傳感器8的連接部8a連接的圓環(huán)狀的第1鉤接部7上，鉤掛有固定在缸體4上的第1鉤5。
在作為踏力感生成機(jī)構(gòu)12的殼體的缸體4內(nèi)，內(nèi)置有第1螺旋彈簧1、與其同軸但是長(zhǎng)度比其短的第2螺旋彈簧2、和活塞3。在此，第1螺旋彈簧1和第2螺旋彈簧2構(gòu)成配置在殼體內(nèi)的彈簧?；钊?作為使第1螺旋彈簧1和第2螺旋彈簧2與制動(dòng)臂24的移動(dòng)相對(duì)應(yīng)地伸縮的移動(dòng)機(jī)構(gòu)而動(dòng)作。
活塞3包括與第1螺旋彈簧1和第2螺旋彈簧2接觸的接觸部3a、以及與該接觸部3a連接的軸3b。
接觸部3a具有以如面、十字、圓與十字組合的形狀的方式，可隨著軸3b的移動(dòng)使彈簧伸縮的形狀。
在移動(dòng)機(jī)構(gòu)即活塞3的軸3b的在接觸部3a的另一側(cè)的前端，設(shè)置有第2鉤6。第2鉤6鉤掛在安裝于制動(dòng)臂24上的第2鉤接部9上。
第2鉤接部9由具有第2鉤6所鉤掛的圓狀的孔的板構(gòu)成。
下面對(duì)如上述構(gòu)成的制動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
當(dāng)駕駛員開(kāi)始踏下制動(dòng)踏板23時(shí)，踏力通過(guò)上述的連桿機(jī)構(gòu)由操作桿33施加至主缸35上并產(chǎn)生制動(dòng)油壓。此時(shí)，上述踏力感生成機(jī)構(gòu)12產(chǎn)生制動(dòng)器的反作用力。
圖2示出了該踏力感生成機(jī)構(gòu)12的踏板踏力和制動(dòng)踏板23的行程的關(guān)系，即踏力特性。
如圖2所示，當(dāng)踏板行程繼續(xù)增加而在某一踏板行程以上時(shí)，顯示出反作用力急劇增加的非線性特性。該特性與油壓制動(dòng)器的踏力感近似。
在本實(shí)施例中，通過(guò)高度不同的兩個(gè)螺旋彈簧1、2而獲得上述踏力感。即，當(dāng)駕駛員開(kāi)始踏下制動(dòng)踏板23時(shí)，只有第1螺旋彈簧1被活塞3壓縮，作為踏力感駕駛員感覺(jué)到其反作用力。當(dāng)駕駛員進(jìn)一步踏下制動(dòng)踏板23而增大行程時(shí)，除了第1螺旋彈簧1以外，第2螺旋彈簧2也被活塞3壓縮，所以反作用力急劇增加。此時(shí)，駕駛員獲得較大的踏力感。
在使用上述長(zhǎng)度不同的第1螺旋彈簧1和第2螺旋彈簧2的踏力感生成機(jī)構(gòu)12中，可以根據(jù)第1螺旋彈簧1和第2螺旋彈簧2的長(zhǎng)度差使踏力感變化。
隨著制動(dòng)操作即制動(dòng)踏板23被踏下，制動(dòng)臂24拉伸踏力感生成機(jī)構(gòu)12。此時(shí)，踏力感生成機(jī)構(gòu)12的拉伸力作用在與第1鉤接部7連接的連接部8a上。因此，該拉伸力作用在踏力傳感器8上，從而踏力傳感器8檢測(cè)出踏力。
踏力傳感器8包含有可以檢測(cè)拉伸力的壓電元件或抗畸變?cè)取Ｔ搲弘娫蚩够冊(cè)⒆饔迷诘?鉤接部7和連接部8a上的拉伸力變換成電信號(hào)。該電信號(hào)由一控制裝置(未示出)檢測(cè)出。該控制裝置根據(jù)所檢測(cè)出的拉伸力來(lái)控制電動(dòng)制動(dòng)器(未示出)，即根據(jù)踏力來(lái)控制。即，踏力傳感器8，根據(jù)由于制動(dòng)臂24的移動(dòng)而造成的通過(guò)踏力感生成機(jī)構(gòu)12施加的拉伸力，檢測(cè)踏力，從而產(chǎn)生控制電動(dòng)操縱的制動(dòng)器的輸出。
此時(shí)，隨著制動(dòng)操作，制動(dòng)臂24以第1支點(diǎn)軸25為中心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。與該旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相對(duì)地，踏力感生成機(jī)構(gòu)12分別與制動(dòng)臂24和踏力傳感器8連接的連接部可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)地連接著。即，第2鉤6和第2鉤接部9、第1鉤5和第1鉤接部7分別可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)地連接著。
因此，對(duì)于踏力傳感器8，基本上不發(fā)生扭曲等的向軸方向以外的作用力。因此，踏力傳感器8可以正確地檢測(cè)出踏力。
即，第2鉤6和第2鉤接部9、第1鉤5和第1鉤接部7的分別可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的連接，以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)正確向踏力傳感器8傳遞制動(dòng)踏板的踏力。因此，制動(dòng)臂24的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生與踏力傳感器8的軸方向基本平行的拉伸力。
作為配置在踏力感生成機(jī)構(gòu)12的殼體即缸體4內(nèi)的彈簧，如圖3所示，也可以使用在其軸方向的中間部變窄的螺旋彈簧即沙漏形螺旋彈簧。
通過(guò)該結(jié)構(gòu)，能夠以一單個(gè)彈簧實(shí)現(xiàn)更平滑的與油壓制動(dòng)器的踏力感近似的踏力感。
而且，作為配置在踏力感生成機(jī)構(gòu)12的殼體即缸體4內(nèi)的彈簧，也可以使用如圖4A、4B所示的錐形(竹筍形)螺旋彈簧11。在此，“錐形螺旋彈簧”，是指將由具有彈性的材料制成的板卷成螺旋形狀的、在其螺旋形的軸方向上延伸的如圖4A、4B所示的彈簧。
通過(guò)該結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)高耐沖擊性的踏力感生成機(jī)構(gòu)。
在上述實(shí)施例中，對(duì)可以與電動(dòng)制動(dòng)器或者油壓制動(dòng)器同時(shí)使用的電動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了說(shuō)明。
該實(shí)施例的電動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)，也可適用于僅使用電動(dòng)制動(dòng)器的情況下。而且，該實(shí)施例的電動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)也可適用于僅使用油壓制動(dòng)器的情況下。
工業(yè)實(shí)用性在本發(fā)明的制動(dòng)系統(tǒng)中，在踏力傳感器和制動(dòng)臂之間設(shè)置踏力感生成機(jī)構(gòu)。在該制動(dòng)系統(tǒng)中，作為制動(dòng)踏板的踏力，駕駛員獲得與油壓制動(dòng)器的非線性的踏力感近似的制動(dòng)操作感。此外，踏力傳感器可以正確地檢測(cè)出踏力。同時(shí)，在本發(fā)明中，提供了可以適用于電動(dòng)制動(dòng)器和油壓制動(dòng)器的制動(dòng)系統(tǒng)。因此，可以作為機(jī)動(dòng)車(chē)(汽車(chē))的電動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)使用。
權(quán)利要求
1.一種用于電動(dòng)操縱制動(dòng)器的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，包括踏力傳感器；制動(dòng)臂；和踏力感生成機(jī)構(gòu)，其位于所述踏力傳感器和所述制動(dòng)臂之間，分別與所述踏力傳感器和所述制動(dòng)臂可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，以相對(duì)于所述制動(dòng)臂的移動(dòng)行程產(chǎn)生非線性變化的踏力；其中，與由所述制動(dòng)臂的移動(dòng)而通過(guò)所述踏力感生成機(jī)構(gòu)施加的拉伸力相對(duì)應(yīng)，所述踏力傳感器檢測(cè)踏力，從而產(chǎn)生控制電動(dòng)操縱的所述制動(dòng)器的輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述踏力感生成機(jī)構(gòu)包括殼體；配置在所述殼體內(nèi)的彈簧；以及配置在所述殼體內(nèi)的、與所述制動(dòng)臂的移動(dòng)相對(duì)應(yīng)地使所述彈簧伸縮的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述制動(dòng)臂自由轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，相對(duì)于所述制動(dòng)臂移動(dòng)的行程，所述彈簧產(chǎn)生非線性變化的踏力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述踏力傳感器包括與所述踏力傳感器連接的第1鉤接部；所述踏力感生成機(jī)構(gòu)包括第1鉤和第2鉤；所述制動(dòng)臂包括第2鉤接部；所述第1鉤被鉤掛在所述第1鉤接部上；所述第2鉤被鉤掛在所述第2鉤接部上；所述踏力傳感器和所述制動(dòng)臂分別與所述踏力感生成機(jī)構(gòu)自由轉(zhuǎn)動(dòng)地連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述踏力傳感器包括與所述踏力傳感器連接的第1鉤接部；所述踏力感生成機(jī)構(gòu)包括第1鉤和第2鉤；所述制動(dòng)臂包括第2鉤接部；所述第1鉤被鉤掛在所述第1鉤接部上；所述第2鉤被鉤掛在所述第2鉤接部上；所述踏力傳感器和所述制動(dòng)臂分別與所述踏力感生成機(jī)構(gòu)自由轉(zhuǎn)動(dòng)地連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述彈簧包括第1螺旋彈簧和長(zhǎng)度比所述第1螺旋彈簧短的第2螺旋彈簧，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)由與所述制動(dòng)臂接合的活塞構(gòu)成；所述活塞與所述制動(dòng)臂的移動(dòng)相對(duì)應(yīng)地移動(dòng)而使得所述第1彈簧和所述第2彈簧伸縮。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述彈簧由沙漏形螺旋彈簧構(gòu)成；所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)由與所述制動(dòng)臂接合的活塞構(gòu)成；所述活塞與所述制動(dòng)臂的移動(dòng)相對(duì)應(yīng)地移動(dòng)而使得所述沙漏形螺旋彈簧伸縮。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述彈簧由錐形螺旋彈簧構(gòu)成；所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)由與所述制動(dòng)臂接合的活塞構(gòu)成；所述活塞與所述制動(dòng)臂的移動(dòng)相對(duì)應(yīng)地移動(dòng)而使得所述錐形螺旋彈簧伸縮。
全文摘要
一種用于電動(dòng)操縱制動(dòng)器的制動(dòng)系統(tǒng)，包括踏力傳感器；制動(dòng)臂；和位于所述踏力傳感器和所述制動(dòng)臂之間的踏力感生成機(jī)構(gòu)。制動(dòng)臂保持制動(dòng)踏板。踏力感生成機(jī)構(gòu)分別與所述踏力傳感器和所述制動(dòng)臂自由轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，以相對(duì)于所述制動(dòng)臂的移動(dòng)行程產(chǎn)生非線性變化的踏力。與由所述制動(dòng)臂的移動(dòng)而通過(guò)所述踏力感生成機(jī)構(gòu)施加的拉伸力相對(duì)應(yīng)，所述踏力傳感器檢測(cè)出踏力，從而產(chǎn)生控制電動(dòng)操縱的所述制動(dòng)器的輸出。
文檔編號(hào)B60T8/17GK1701015SQ200480000938
公開(kāi)日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2004年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月1日
發(fā)明者齋藤潔 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社