CN110525569B - 刹车操作装置及刹车系统 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供一种由电力来驱动现有制动装置的刹车操作装置及刹车系统。本发明的刹车操作装置为对包括自行车的小型车辆的制动装置进行操作的刹车操作装置。本发明的刹车操作装置具备：支撑体；操作部件，其设置于支撑体；检测部，其检测与对操作部件的输入相关的信息；电动机，其用于驱动制动装置；及控制部，其基于检测部的检测结果来控制电动机。

Description

刹车操作装置及刹车系统

技术领域

本发明涉及一种刹车操作装置及刹车系统。

背景技术

在包括自行车的小型车辆中设置有具备刹车操作装置及制动装置的刹车系统。例如，在专利文献1中记载了刹车系统的一个示例。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2013/0180815号说明书

然而，希望利用电力来驱动由人力驱动的现有制动装置。

发明内容

本发明用于解决上述课题，目的在于提供一种由电力驱动现有制动装置的刹车操作装置及刹车系统。

为了解决上述课题而实现目的，根据本发明的第一方面的刹车操作装置为对包括自行车的小型车辆的制动装置进行操作的刹车操作装置，且具备：支撑体；操作部件，其设置于所述支撑体；检测部，其检测与对所述操作部件的输入相关的信息；电动机，其用于驱动所述制动装置；及控制部，其基于所述检测部的检测结果来控制所述电动机。根据所述第一方面的刹车操作装置，基于对操作部件的输入，通过控制部驱动电动机，从而驱动制动装置。因此，能够根据手动输入，由电力来驱动现有制动装置。

在根据所述第一方面的第二方面的刹车操作装置中，所述控制部及所述电动机中的至少一者设置于所述支撑体。根据所述第二方面的刹车操作装置，能够紧凑地构成刹车操作装置。

在根据所述第一方面的第三方面的刹车操作装置中，所述控制部及所述电动机均设置于所述支撑部。根据所述第三方面的刹车操作装置，能够紧凑地构成刹车操作装置。

在根据所述第一至第三方面中的任一方面的第四方面的刹车操作装置中，还具备转换机构，其将所述电动机的动力转换为所述制动装置的驱动力。根据所述第四方面的刹车操作装置，能够不在现有制动装置中追加新结构而容易地驱动现有制动装置。

在根据所述第四方面的第五方面的刹车操作装置中，所述转换机构包括液压单元，所述液压单元具有基部、设置于所述基部的缸孔、及以可移动的方式设置于所述缸孔的活塞。根据所述第五方面的刹车操作装置，转换机构将电动机的动力转换为液压，从而能够有效地且顺利地驱动现有制动装置。

在根据所述第五方面的第六方面的刹车操作装置中，所述液压单元还包括与所述缸孔流体性地连结的蓄液器。根据所述第六方面的刹车操作装置，能够适量地保持路径内的液压油。

在根据所述第五或第六方面的第七方面的刹车操作装置中，所述液压单元设置于所述支撑体。根据所述第七方面的刹车操作装置，能够紧凑地构成刹车操作装置。

在根据所述第七方面的第八方面的刹车操作装置中，所述基部与所述支撑体一体地设置。根据所述第八方面的刹车操作装置，能够紧凑地构成刹车操作装置。

在根据所述第一至第八方面中的任一方面的第九方面的刹车操作装置中，所述操作部件以能够绕旋转轴心从待机位置摆动到操作位置的方式设置于所述支撑体。根据所述第九方面的刹车操作装置，能够给予使用者与构成为由人力来驱动制动装置的刹车操作装置相同的操作感。

在根据所述第九方面的第十方面的刹车操作装置中，所述检测部检测所述操作部件从所述待机位置向所述操作位置的位移。根据所述第十方面的刹车操作装置，能够给予使用者与构成为由人力来驱动制动装置的刹车操作装置相同的操作感。

在根据所述第十方面的第十一方面的刹车操作装置中，所述检测部包括旋转检测传感器。根据所述第十一方面的刹车操作装置，能够给予使用者与构成为由人力来驱动制动装置的刹车操作装置相同的操作感。

在根据所述第一至第十一方面中的任一方面的第十二方面的刹车操作装置中，所述检测部检测施加给所述操作部件的力。根据所述第十二方面的刹车操作装置，通过根据施加给操作部件的力来驱动制动装置，从而获得所希望的制动力。此外，在不使操作部件位移的情况下，能够减轻与使用者的操作相关的负担。

在根据所述第十二方面的第十三方面的刹车操作装置中，所述检测部包括应变式传感器。根据所述第十三方面的刹车操作装置，能够容易地检测施加给操作部件的力。

为了解决上述课题而实现目的，根据本发明的第十四方面的刹车系统具备：所述第一至第十三方面中的任一方面的刹车操作装置；及所述制动装置。根据所述第十四方面的刹车系统，基于对操作部件的输入，由控制部驱动电动机，驱动制动装置。因此，能够根据手动输入，由电力来驱动现有制动装置。

发明的效果

根据本发明，能够由电力来驱动现有制动装置。

附图说明

图1为本实施方式所涉及的小型车辆的正视图；

图2为本实施方式的刹车操作装置的模式图；

图3为本实施方式的刹车操作装置的剖视图；

图4为本实施方式的制动装置的剖视图；

图5为变形例的刹车操作装置的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图来对本发明的优选实施方式进行详细说明。另外，本发明并不受该实施方式所限定，此外，在实施方式为多个的情况下，还包括对各实施方式进行组合而构成的实施方式。例如，虽然在本实施方式中，对小型车辆为自行车的情况进行说明，但是也能够利用由人力驱动的其他车辆。

本实施方式中的小型车辆10是指关于用于行驶的原动力，至少部分地使用人力的车辆，包括由电动来辅助人力的车辆。小型车辆10包括公共道路上的驾驶无需驾驶证的车辆。小型车辆10不包括只使用人力以外的原动力的车辆。小型车辆10不包括具有内燃机的车辆。小型车辆10例如为自行车。小型车辆10也可以为辅助性地由电动驱动的自行车(e-bike)。小型车辆10具备车架12、车把14、车座15、前叉16、前轮20、后轮22、电池24、发电机构26及刹车系统30。另外，在本实施方式中，“前”、“后”、“左”、“右”、“上”及“下”、以及与它们同义的用语是指从使用者朝向车把14坐在车座15上的状态所见的“前”、“后”、“左”、“右”、“上”及“下”。

如图1所示，车架12具备头管12a、上管12b、下管12c、座管12d、一对后上叉12e及一对后下叉12f。头管12a对车把14及前叉16以使它们可旋转的方式进行支撑。上管12b的一端与头管12a相连接，另一端与座管12d相连接。下管12c的一端与头管12a相连接，另一端与座管12d相连接。一对后上叉12e分别一端与座管12d相连接，另一端与后下叉12f相连接。一对后下叉12f分别一端与座管12d相连接，另一端与后上叉12e相连接。在图1中示出了右侧的后上叉12e及后下叉12f。

车把14构成为被小型车辆10的搭乘者(使用者)握持。车把14可相对于头管12a旋转。通过使车把14旋转，而使前叉16旋转，改变小型车辆10的前进方向。

如图1所示，前轮20以可旋转的方式安装于前叉16。前轮20具备供轮胎安装的轮圈20a、多个辐条20c及盘形转子20e。后轮22安装于作为后上叉12e和后下叉12f的连接部位的后端。后轮22能够相对于车架12旋转。后轮22包括供轮胎安装的轮圈22a、多个辐条22c及盘形转子22e。

电池24为可充电的电池(二次电池)。如图1所示，电池24例如安装于下管12c。电池24与包括刹车系统30的小型车辆10的组件相连接，并向它们供给电力。

发电机构26通过小型车辆10的动作而发电。如图1所示，发电机构26例如设置于前轮20。发电机构26也可以设置于后轮22。发电机构26为随着前轮20的旋转而发电的发电机(花鼓发电机)。发电机构26将发出的电力供给至电池24。

如图1所示，刹车系统30具备刹车操作装置40、连接部件50及制动装置60。刹车操作装置40、连接部件50及制动装置60分别对应于前轮20和后轮22，各设置有两个。

如图1所示，刹车操作装置40设置于车把14。一个刹车操作装置40设置于车把14的一端。另一个刹车操作装置40设置于车把14的另一端。在图1中示出了右侧的刹车操作装置40。刹车操作装置40对包括自行车在内的小型车辆10的制动装置60进行操作。如图2所示，刹车操作装置40具备支撑体40a、操作部件40c、旋转轴40e、检测部40g、电动机40i、控制部40k及转换机构40m。

支撑体40a设置于车把14。支撑体40a在内部具有用于收纳检测部40g、控制部40k及电动机40i等的收纳空间。控制部40k及电动机40i中的至少一个设置于支撑体40a。在本实施方式中，控制部40k及电动机40i均设置于支撑体40a。支撑体40a内置有旋转轴40e、检测部40g、电动机40i、控制部40k及转换机构40m。

操作部件40c设置于支撑体40a。操作部件40c以能够绕旋转轴心A从待机位置摆动到操作位置的方式设置于支撑体40a。旋转轴心A为穿过旋转轴40e的中心的假想的直线。操作部件40c为刹车杆。在图2中，位于待机位置的操作部件40c由实线表示。在图2中，位于操作位置的操作部件40c由双点划线表示。例如，操作部件40c经由弹性部件而支撑于支撑体40a。当对位于待机位置的操作部件40c施加力时，操作部件40c一边克服弹性部件的弹力一边向操作位置移动。当操作部件40c被释放时，操作部件40c通过弹性部件的弹力而回到待机位置。另外，操作位置并不限定于图2所示的位置。图2所示的操作位置为一个示例。

检测部40g检测与对操作部件40c的输入相关的信息。检测部40g检测操作部件40c从待机位置向操作位置的位移。操作部件40c的位移包括操作部件40c的旋转角度、旋转速度及旋转加速度。检测部40g包括旋转检测传感器。检测部40g将操作部件40c的位移转换为电信号，并将电信号输出给控制部40k。另外，检测部40g也可以检测施加给操作部件40c的力。检测部40g包括应变传感器。作为应变传感器的一个示例，可列举例如压电元件及磁致伸缩传感器。在该情况下，检测部40g将施加给操作部件40c的力转换为电信号，并将电信号输出到控制部40k。另外，检测部40g也可以将检测操作部件40c的位移的传感器和检测输入至操作部件40c的力的传感器组合而构成。

电动机40i为用于驱动制动装置60的装置。电动机40i例如具备设置于支撑体40a的壳体、设置于壳体的定子、及相对于定子旋转的转子。来自电池24的电力被供给至电动机40i。

控制部40k基于检测部40g的检测结果来控制电动机40i。控制部40k为计算机，例如包括CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、闪存(Flash Memory)等。通过它们协作而实现控制部40k的各功能。从电池24向控制部40k供给电力。控制部40k至少基于从检测部40g获得的电信号，向电动机40i输出控制信号。控制部40k也可以基于从检测部40g获得的电信号和从其他传感器获得的电信号，向电动机40i输出控制信号。例如，其他传感器为检测前轮20或后轮22的旋转速度的传感器。

转换机构40m将电动机40i的动力转换为制动装置60的驱动力。转换机构40m将旋转运动转换为直动运动，并将直动运动(直動運動)转换为液压。如图3所示，转换机构40m具备滚珠丝杠42和液压单元44。滚珠丝杠42具备丝杠轴42a和螺母42c。丝杠轴42a与电动机40i的转子连接。丝杠轴42a与电动机40i的转子一起旋转。螺母42c与丝杠轴42a相互啮合。当丝杠轴42a旋转时，螺母42c在轴向上移动。

如图3所示，液压单元44设置于支撑体40a。液压单元44具备基部44a、缸孔44c、活塞44e、及蓄液器44g。基部44a为中空筒状的部件。缸孔44c设置于基部44a。活塞44e以可移动的方式设置于缸孔44c。缸孔44c由液压油填满。活塞44e与螺母42c连接。当螺母42c随着电动机40i的驱动而在轴向上移动时，活塞44e在缸孔44c的内部移动。由此，缸孔44c的液压油被供给至制动装置60，从而制动前轮20或后轮22。蓄液器44g与缸孔44c流体性连结。即，蓄液器44g及缸孔44c以能够使作为流体的液压油流通的方式连通。蓄液器44g设置于基部44a。蓄液器44g贮存液压油，根据活塞44e的位置使液压油在缸孔44c和蓄液器44g之间流通。

连接部件50为将刹车操作装置40和制动装置60连接的部件。连接部件50为软管。连接部件50与转换机构40m的液压单元44相连接。连接部件50的内部由作为动力传递介质的液压油填满。连接部件50将在液压单元44中产生的液压的变化传递给制动装置60。

如图4所示，制动装置60具备基部60a、流道60c、活塞60e、及摩擦部件60g。在本实施方式中，制动装置60具有两个活塞60e。两个活塞60e中的一个可以省略或固定于基部60a。在与前轮20对应的制动装置60中，基部60a设置于前叉16。在与后轮22对应的制动装置60中，基部60a设置于后上叉12e。流道60c设置于基部60a。活塞60e能够相对于基部60a滑动。作为刹车片的摩擦部件60g经由未图示的垫销(パッドピン)以可移动的方式支撑于基部60a。

当刹车操作装置40的操作部件40c从待机位置向操作位置移动时，检测部40g检测操作部件40c的位移。检测部40g将操作部件40c的位移的信息输出给控制部40k。控制部40k基于从检测部40g获得的信息来控制电动机40i。电动机40i的动力通过转换机构40m而被转换为液压。连接部件50将液压的变化传递给制动装置60的流道60c。两个活塞60e及两个摩擦部件60g通过流道60c的变化而移动。由此，盘形转子20e(盘形转子22e)被两个摩擦部件60g夹持。通过盘形转子20e(盘形转子22e)和摩擦部件60g之间的摩擦，从而制动前轮20(后轮22)的旋转。

另外，发电机构26也可以将发出的电力直接供给至包括刹车系统30的小型车辆10的其他组件。刹车操作装置40的控制部40k也可以从发电机构26取得电力。或，刹车操作装置40的控制部40k也可以从电池24及发电机构26这两者取得电力。另外，小型车辆10也可以不具备发电机构26，而只具备电池24作为电力供给源。或者，小型车辆10也可以不具备电池24，而只具备发电机构26作为电力供给源。

转换机构40m也可以不具备液压单元44，而具备随着电动机40i的驱动来卷取(拉动)线缆的线缆卷取单元。在该情况下，连接部件50为包括线缆的鲍登线。在该情况下，通过将连接部件50的张力传递给制动装置60，从而制动装置60的活塞60e及摩擦部件60g移动。

在本实施方式中，作为制动装置60，虽然对制动盘形转子20e(盘形转子22e)的盘式刹车卡钳进行了说明，但是制动装置并不限定于此。也可以利用轮圈刹车作为制动装置，该轮圈刹车构成为由摩擦部件来夹持轮圈20a(轮圈22a)。

(变形例)

如图5所示，变形例的刹车操作装置400具备与上述的支撑体40a不同的支撑体400a、及与上述的转换机构40m不同的转换机构400m。另外，对于与上述的实施方式相同的结构，附加相同的符号并省略说明。

如图5所示，转换机构400m具备液压单元440。液压单元440具备基部440a和套筒440k。基部440a与支撑体400a一体设置。例如，基部440a及支撑体400a通过一体成形而形成。套筒440k为中空筒状的部件。套筒440k设置于缸孔44c。套筒440k配置于缸孔44c的内壁和活塞44e之间。另外，转换机构400m也可以不具备套筒440k。

以上，虽然对本发明的实施方式进行了说明，但是实施方式并不限定于该实施方式的内容。此外，所述的结构要素中包括本领域技术人员能够容易想到的结构要素、及实质相同的结构要素、即所谓等同范围内的结构要素。而且，所述的结构要素能够进行适当组合。而且，能够在不脱离所述的实施方式的主旨的范围内，进行结构要素的各种省略、置换或变更。

符号说明：

10 小型车辆

30 刹车系统

40、400 刹车操作装置

40a、400a 支撑体

40c 操作部件

40g 检测部

40i 电动机

40k 控制部

40m、400m 转换机构

44、440 液压单元

44a、440a 基部

44c 缸孔

44e 活塞

44g 蓄液器

60 制动装置

A 旋转轴心。

Claims (14)

1.一种刹车操作装置，其对包括自行车的至少部分地由人力驱动的小型车辆的制动装置进行操作，且具备：

支撑体，其设置于所述小型车辆的车把；

操作部件，其设置于所述支撑体；

检测部，其检测与对所述操作部件的输入相关的信息；

电动机，其设置于所述支撑体的内部，并且用于驱动所述制动装置；及

控制部，其基于所述检测部的检测结果来控制所述电动机。

2.根据权利要求1所述的刹车操作装置，其中，

所述控制部设置于所述支撑体。

3.根据权利要求1所述的刹车操作装置，其中，

所述控制部及所述电动机均设置于所述支撑体的内部。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的刹车操作装置，其中，

还具备转换机构，其将所述电动机的动力转换为所述制动装置的驱动力。

5.根据权利要求4所述的刹车操作装置，其中，

所述转换机构包括液压单元，所述液压单元具有基部、设置于所述基部的缸孔、及以可移动的方式设置于所述缸孔的活塞。

6.根据权利要求5所述的刹车操作装置，其中，

所述液压单元还包括与所述缸孔流体性连结的蓄液器。

7.根据权利要求5或6所述的刹车操作装置，其中，

所述液压单元设置于所述支撑体。

8.根据权利要求7所述的刹车操作装置，其中，

所述基部与所述支撑体一体地设置。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的刹车操作装置，其中，

所述操作部件以能够绕旋转轴心从待机位置摆动到操作位置的方式设置于所述支撑体。

10.根据权利要求9所述的刹车操作装置，其中，

所述检测部检测所述操作部件从所述待机位置向所述操作位置的位移。

11.根据权利要求10所述的刹车操作装置，其中，

所述检测部包括旋转检测传感器。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的刹车操作装置，其中，

所述检测部检测施加给所述操作部件的力。

13.根据权利要求12所述的刹车操作装置，其中，

所述检测部包括应变式传感器。

14.一种刹车系统，其具备：

权利要求1至13中任一项所述的刹车操作装置；及

所述制动装置。

Images