特開 2022-18841 ロータリーダンパ及び自動車用ブレーキペダル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022018841

(43)【公開日】2022-01-27

(54)【発明の名称】ロータリーダンパ及び自動車用ブレーキペダル

(51)【国際特許分類】

   F16F 9/12 20060101AFI20220120BHJP

   B60T 7/06 20060101ALI20220120BHJP

   G05G 1/30 20080401ALI20220120BHJP

   G05G 5/03 20080401ALI20220120BHJP

【ＦＩ】

F16F9/12

B60T7/06 G

G05G1/30 E

G05G5/03 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020122225

(22)【出願日】2020-07-16

(71)【出願人】

【識別番号】519184930

【氏名又は名称】株式会社ソミックマネージメントホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】110000589

【氏名又は名称】特許業務法人センダ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】志村 良太

【テーマコード（参考）】

3D124

3J069

3J070

【Ｆターム（参考）】

3D124AA33

3D124BB01

3D124CC31

3D124CC46

3D124DD21

3D124DD27

3J069AA41

3J069BB10

3J069DD26

3J070AA32

3J070BA17

3J070CB02

3J070CD12

3J070DA01

(57)【要約】

【課題】シリンダー又はローターの回転に従ってシリンダー又はローターの回転に作用する抵抗を変化させる。
【解決手段】本発明は、シリンダー５１、前記シリンダー５１に固定されるプレート５２、前記プレート５２の上面と向かい合う下面を有するローター５３、前記プレート５２の上面と前記ローター５３の下面との間隙に存する粘性体、及び前記ローター５３に圧力を加えて前記ローター５３と前記粘性体との間に摩擦を発生させる加圧手段を備え、前記加圧手段の圧力が前記シリンダー５１又は前記ローター５３の一方向の回転に従って減少するロータリーダンパ５０を提供する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリンダー、前記シリンダーに固定されるプレート、前記プレートの上面と向かい合う下面を有するローター、前記プレートの上面と前記ローターの下面との間隙に存する粘性体、及び前記ローターに圧力を加えて前記ローターと前記粘性体との間に摩擦を発生させる加圧手段を備え、前記加圧手段の圧力が前記シリンダー又は前記ローターの一方向の回転に従って減少するロータリーダンパ。

【請求項2】

前記加圧手段が、ピストン、前記ピストンと前記ローターとの間に存する弾性体、及び前記シリンダー又は前記ローターの回転運動を前記ピストンの直線運動に変換する変換手段を備える請求項１に記載のロータリーダンパ。

【請求項3】

前記ローター及び前記ピストンのいずれか一方に形成される凹部、前記ローター及び前記ピストンのいずれか他方に形成され、前記凹部と嵌合する凸部、並びに前記凹部と前記凸部との間隙に存する粘性体を備える請求項２に記載のロータリーダンパ。

【請求項4】

前記粘性体が半固体である請求項１又は３に記載のロータリーダンパ。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載のロータリーダンパを備える自動車用ブレーキペダル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロータリーダンパ及びロータリーダンパを備える自動車用ブレーキペダルに関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１は、自動車の停止状態を維持するパーキングブレーキのブレーキペダル（以下、停止用ブレーキペダルという。）を開示している。この停止用ブレーキペダルは、停止用ブレーキペダルの復帰速度を減速させるためのロータリーダンパを備えている。ロータリーダンパは、内筒の周りで回転する外筒、内筒と外筒との間隙に存する粘性体、及び外筒に外力を伝達して外筒を回転させる伝達手段を備えている。

【0003】

しかしながら、このロータリーダンパでは、停止用ブレーキペダルが復帰するときに外筒に作用する伝達手段の圧力が外筒と伝達手段との摩擦を発生させるために利用されているに過ぎない。したがって、外筒の回転動作に作用する抵抗は、粘性体の粘性抵抗及び剪断抵抗であり、これらの抵抗は、外筒に作用する伝達手段の圧力とは無関係に、外筒の回転によって一定の大きさで発生する。それ故、停止用ブレーキペダルの復帰動作がその開始から終了まで一定の速度で為されるので、停止用ブレーキペダルの復帰が遅いという問題がある。

【0004】

このような特性は、自動車の走行速度を減速するブレーキのブレーキペダル（以下、減速用ブレーキペダルという。）には不向きである。減速用ブレーキペダルは、素速く復帰することが求められるからである。しかしながら、減速用ブレーキペダルでは、減速用ブレーキペダルの復帰が速いために、共に減速用ブレーキペダルを構成するアームとストッパが減速用ブレーキペダルの復帰動作の終点で衝突したときに異音が発生するという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平５－２２９４１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、シリンダー又はローターの回転に従ってシリンダー又はローターの回転に作用する抵抗を変化させることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、上記課題を解決するため、シリンダー、前記シリンダーに固定されるプレート、前記プレートの上面と向かい合う下面を有するローター、前記プレートの上面と前記ローターの下面との間隙に存する粘性体、及び前記ローターに圧力を加えて前記ローターと前記粘性体との間に摩擦を発生させる加圧手段を備え、前記加圧手段の圧力が前記シリンダー又は前記ローターの一方向の回転に従って減少するロータリーダンパ及びそのようなロータリーダンパを備える自動車用ブレーキペダルを提供する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、シリンダー、前記シリンダーに固定されるプレート、前記プレートの上面と向かい合う下面を有するローター、前記プレートの上面と前記ローターの下面との間隙に存する粘性体を備えるため、前記粘性体の粘性抵抗及び剪断抵抗が前記シリンダー又は前記ローターの回転によって前記プレートの上面と前記ローターの下面との間隙で発生する。また、本発明によれば、前記ローターに圧力を加えて前記ローターと前記粘性体との間に摩擦を発生させる加圧手段を備えるため、前記粘性体の粘性抵抗及び剪断抵抗に加えて摩擦抵抗が発生する。さらに、本発明によれば、前記加圧手段の圧力が前記シリンダー又は前記ローターの一方向の回転に従って減少するため、前記摩擦抵抗が前記シリンダー又は前記ローターの一方向の回転に従って小さくなる。よって、本発明によれば、前記シリンダー又は前記ローターの回転に従って前記シリンダー又は前記ローターの回転に作用する抵抗を変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施例に係るブレーキペダルの側面図である。

【図2】図２は、実施例で採用したロータリーダンパの縦断面図である。

【図3】図３は、実施例で採用したローターの斜視図である。

【図4】図４は、実施例で採用したローターの縦断面図である。

【図5】図５は、実施例で採用したピストンの斜視図である。

【図6】図６は、実施例で採用したピストンの縦断面図である。

【図7】図７は、実施例で採用した変換手段の斜視図である。

【図8】図８は、実施例で採用した変換手段の縦断面図である。

【図9】図９は、実施例で採用したロータリーダンパの動作を説明するための縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態を図面に示した実施例に従って説明する。なお、本発明に係る自動車用ブレーキペダルは、減速用ブレーキペダル及び停止用ブレーキペダルの両方を含む。

【実施例0011】

実施例に係る自動車用ブレーキペダルは、減速用ブレーキペダルであり、図１に示したように、アーム１０、シャフト２０、ブラケット３０、パッド４０、付勢手段（図示せず）、ストッパ（図示せず）及びロータリーダンパ５０を備えている。

【0012】

アーム１０は、付勢手段によって、後方に回転するように付勢されている。アーム１０は、アーム１０の下端部に連結されたパッド４０を足で踏むことによって、ブラケット３０に支持されたシャフト２０を中心として前方に回転する。前方に回転したアーム１０は、パッド４０から足を離す又は踏力が低下することによって、シャフト２０を中心として後方に回転する。

【0013】

シャフト２０は、アーム１０の上端部に連結されている。

【0014】

ストッパは、アーム１０の後方への回転を所定位置で停止させるために設置されている。後方へ回転するアーム１０は、ストッパに衝突することによって停止する。

【0015】

ロータリーダンパ５０は、アーム１０及びシャフト２０に連結されている。

【0016】

実施例で採用したロータリーダンパ５０は、図２に示したように、シリンダー５１、プレート５２、ローター５３、粘性体及び加圧手段を備えている。

【0017】

シリンダー５１は、図１に示したように、アーム１０に連結されるフランジ５１ａを有している。

【0018】

プレート５２は、シリンダー５１に固定されている。プレートは、例えば、シリンダーの端壁として、シリンダーと一体に成形されたものであってもよい。プレート５２は、図２に示したように、ローター５３の下面５３ａと向かい合う上面５２ａを有する大径部５２ｂ、大径部５２ｂより小さい外径を有する小径部５２ｃ及びプレート５２を貫通する孔部５２ｄを有している。

【0019】

ローター５３は、プレート５２の上面５２ａと向かい合う下面５３ａを有している。ローター５３は、図３及び図４に示したように、下面５３ａと交わる外周面を有する大径部５３ｂ、大径部５３ｂより小さい外径を有する小径部５３ｃ、ローター５３を貫通する孔部５３ｄ及びプレート５２の小径部５２ｃと嵌合する環状溝５３ｅを有している。大径部５３ｂは、共に上面に形成される環状の凹部５３ｆ及び環状の溝５３ｇを有している。ローター５３は、シリンダー５１の中で回転できるように設置されるが、実施例では、ローター５３が孔部５３ｄに挿入されるシャフト２０に連結されるため、使用時にローター５３は回転しない。実施例では、ローター５３に代えてアーム１０に連結されるシリンダー５１がローター５３の周りで回転する。

【0020】

粘性体は、プレート５２の上面５２ａとローター５３の下面５３ａとの間に存在している。実施例で採用した粘性体は、グリースである。グリースは、半固体であり、外部に漏れ難いという利点がある。半固体状の粘性体に代えて液状の粘性体（例えば、オイル）を採用してもよい。粘性体としてオイルを使用した場合には、外部に漏れ易いという問題がある。これを防止するため、Ｏリング等のシールが適所に配置される。しかしながら、シールの寿命がブレーキペダルの寿命と比較して短いため、シールを使用してもブレーキペダルの長期間の使用によってオイル漏れが発生するおそれがある。それ故、ブレーキペダルに適用されるロータリーダンパでは、シールを使用しなくても外部に漏れ難いグリースのような半固体状の粘性体を採用することが好ましい。

【0021】

加圧手段は、ローター５３に圧力を加えてローター５３の下面５３ａと粘性体との間に摩擦を発生させる手段である。加圧手段の構造は、そのような作用をもたらす構造である限り、例示の構造に限定されない。

【0022】

実施例で採用した加圧手段は、図２に示したように、ピストン５４、弾性体５５及び変換手段５６を備えている。

【0023】

ピストン５４は、シリンダー５１の中にあって直線的に往復運動する部材である。実施例で採用したピストン５４は、図５及び図６に示したように、大径部５４ａ、大径部５４ａより小さい外径を有する小径部５４ｂ、大径部５４ａの上端に形成されるカム受け面５４ｃ、大径部５４ａの下端から突出する環状の凸部５４ｄ、大径部５４ａの下端に形成される溝５４ｅ、大径部５４ａの周囲に形成される突起５４ｆ及びピストン５４を貫通する孔部５４ｇを有している。

【0024】

突起５４ｆは、シリンダー５１の内周面に形成される案内溝（図示せず）に嵌め込まれ、それにより、ピストン５４は、シリンダー５１と一緒に回転するようになっている。

【0025】

ピストン５４に形成された凸部５４ｄは、ローター５３に形成された凹部５３ｆに嵌合する。なお、ローターに凸部を形成し、ピストンに凹部を形成してもよい。凹部５３ｆと凸部５４ｄとの間隙には、粘性体が存在している。粘性体は、半固体であることが好ましい。実施例では、粘性体としてグリースを用いている。液状の粘性体を採用する場合には、粘性体が移動できるように、ピストンなどに流路が形成される。

【0026】

弾性体５５は、圧縮の荷重を受けて弾力を発生する部材であり、ピストン５４とローター５３との間に設置される。実施例で採用した弾性体５５は、コイルの内径がピストン５４の小径部５４ｂの外径より大きい圧縮コイルばねである。弾性体５５のコイルの中には、ローター５３の小径部５４ｂが挿入されている。弾性体５５の一端は、ローター５３に形成された溝５３ｇの底に接触し、弾性体５５の他端は、ピストン５４に形成された溝５４ｅの底に接触している。

【0027】

変換手段５６は、シリンダー５１又はローター５３の回転運動をピストン５４の直線運動に変換する手段である。実施例で採用した変換手段５６は、図７及び図８に示したように、大径部５６ａ、大径部５６ａより小さい外径を有する小径部５６ｂ、大径部５６ａに形成されるカム５６ｃ、小径部５６ｂの周囲に形成され、ピストン５４の小径部５４ｂと嵌合する環状溝５６ｄ及び変換手段５６を貫通する孔部５６ｅを有している。

【0028】

カム５６ｃは、ピストン５４に形成されたカム受け面５４ｃと接触することによって、ピストン５４を上下動させるものである。実施例では、弾性体５５の弾力によって、カム５６ｃがカム受け面５４ｃに常に接触している。ローターが回転する場合には、カムが回転運動する。しかしながら、実施例では、変換手段５６が孔部５６ｅに挿入されるシャフト２０に連結されるため、使用時に変換手段５６は回転しない。したがって、カム５６ｃは回転運動しないが、ピストン５４の回転によってカム受け面５４ｃがカム５６ｃに接触しながら回転する。それにより、シリンダー５１が一方向へ回転するときは、その回転に従って、ピストン５４が上昇（ピストン５４がローター５３から離れる方向へ直線的に移動）し、シリンダー５１が逆方向へ回転するときは、その回転に従って、ピストン５４が下降（ピストン５４がローター５３に接近する方向へ直線的に移動）する。

【0029】

実施例に係る自動車用ブレーキペダルは、以下のように動作する。すなわち、自動車を減速させるために、足でパッド４０を踏むと、アーム１０が初期位置から前方へ回転する。アーム１０の回転角度は、最大で約４０°である。このとき、ロータリーダンパ５０のシリンダー５１が一方向へ回転する。シリンダー５１の回転によってプレート５２が回転するため、粘性体の粘性抵抗及び剪断抵抗がプレート５２の上面５２ａとローター５３の下面５３ａとの間隙で発生する。また、アーム１０が初期位置にあるときは、弾性体５５によってローター５３が強く押されているため、シリンダー５１の回転にローター５３の下面と粘性体との間で発生する摩擦が抵抗として作用する。しかしながら、ロータリーダンパ５０の変換手段５６によってピストン５４が上昇し、これに伴い弾性体５５の弾力が低下する、すなわち、加圧手段の圧力がシリンダー５１の一方向の回転に従って減少するため、シリンダー５１の回転に従って摩擦抵抗が低下し、その結果、シリンダー５１に作用する抵抗が変化する。また、アーム１０が初期位置にあるときは、ピストン５４の凸部５４ｄがローター５３の凹部５３ｆに深く進入しているため、凸部５４ｄと凹部５３ｆとの間隙で粘性体の粘性抵抗及び剪断抵抗が発生する。しかしながら、ロータリーダンパ５０の変換手段５６によってピストン５４が上昇し、これに伴い凸部５４ｄの凹部５３ｆへの進入が浅くなるため、シリンダー５１の回転に従って凸部５４ｄと凹部５３ｆとの間隙で発生する粘性体の粘性抵抗及び剪断抵抗が低下し、その結果、シリンダー５１に作用する抵抗が変化する。図９は、ピストン５４が最も上昇したときのロータリーダンパ５０の内部構造を示している。実施例で採用したロータリーダンパ５０によれば、シリンダー５１の回転に従ってシリンダー５１の回転に作用する抵抗を上記のように変化させることができるので、アーム１０の前方への回転に従ってアーム１０に作用する抵抗を小さくできる。

【0030】

一方、パッド４０から足を離す又は踏力が低下すると、アーム１０が後方へ回転する。このとき、ロータリーダンパ５０のシリンダー５１が逆方向へ回転する。シリンダー５１の回転によってプレート５２が回転するため、粘性体の粘性抵抗及び剪断抵抗がプレート５２の上面とローター５３の下面との間隙で発生する。また、変換手段５６によってピストン５４が下降し、これに伴い弾性体５５の弾力が増大する、すなわち、加圧手段の圧力がシリンダー５１の逆方向の回転に従って増大するするため、シリンダー５１の回転に従って摩擦抵抗が増大し、その結果、シリンダー５１に作用する抵抗が変化する。また、凸部５４ｄの凹部５３ｆへの進入が深くなるため、シリンダー５１の回転に従って凸部５４ｄと凹部５３ｆとの間隙で発生する粘性体の粘性抵抗及び剪断抵抗が増大し、その結果、シリンダー５１に作用する抵抗が変化する。実施例で採用したロータリーダンパ５０によれば、シリンダー５１の回転に従ってシリンダー５１の回転に作用する抵抗を上記のように変化させることができるので、アーム１０の後方への回転に従ってアーム１０に作用する抵抗を大きくできる。このようにアーム１０が復帰する際の抵抗が一定でないため、アーム１０は初期位置に素速く復帰できる。一方、アーム１０は、初期位置に復帰するときにストッパに衝突するが、アーム１０に作用する抵抗は、アーム１０がストッパに衝突する直前に最大となるため、衝突時の異音の発生を抑えることができる。

【符号の説明】

【0031】

１０ アーム
20 シャフト
３０ ブラケット
４０ パッド
５０ ロータリーダンパ
５１ シリンダー
５１ａ フランジ
５２ プレート
５２ａ 上面
５２ｂ 大径部
５２ｃ 小径部
５２ｄ 孔部
５３ ローター
５３ａ 下面
５３ｂ 大径部
５３ｃ 小径部
５３ｄ 孔部
５３ｅ 環状溝
５３ｆ 凹部
５３ｇ 溝
５４ ピストン
５４ａ 大径部
５４ｂ 小径部
５４ｃ カム受け面
５４ｄ 凸部
５４ｅ 溝
５４ｆ 突起
５４ｇ 孔部
５５ 弾性体
５６ 変換手段
５６ａ 大径部
５６ｂ 小径部
５６ｃ カム
５６ｄ 環状溝
５６ｅ 孔部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】