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VERWEIS AUF ANDERE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung
JP 2017-165853 , die am 30. August 2017 eingereicht wurde. Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung
JP 2017 165853 wird hiermit durch Bezugnahme aufgenommen.
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HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNIK
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung und ein elektrisches Bremssystem, das eine Bremsvorrichtung aufweist.
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Eine Bremsvorrichtung, die einen mit elektrischer Energie betriebenen elektrischen Antriebsabschnitt und einen von dem elektrischen Antriebsabschnitt zum Abbremsen eines Drehkörpers eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs angetriebenen Bremsabschnitt umfasst, ist in einem Dokument 1 als eine Bremsvorrichtung offenbart, die auf ein menschlich angetriebenes Fahrzeug angewendet wird.
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Patentdokument 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2017-30395
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Vorzugsweise wird eine Bremse in verschiedenen Situationen in geeigneter Weise auf einen Drehkörper eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs angewendet.
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Eine Bremsvorrichtung nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein menschlich angetriebenes Fahrzeug anwendbar. Die Bremsvorrichtung umfasst einen elektrischen Antriebsabschnitt, der mit elektrischer Energie von einer Energieversorgung betrieben wird, einen Bremsabschnitt, der von dem elektrischen Antriebsabschnitt angetrieben wird, um einen Drehkörper des menschlich angetriebenen Fahrzeugs abzubremsen, und einen Energiespeicherabschnitt, der getrennt von der Energieversorgung vorgesehen ist, um dem elektrischen Antriebsabschnitt elektrische Energie zuzuführen
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Der elektrische Antriebsabschnitt wird durch elektrische Energie des Energiespeicherabschnitts entsprechend des Energieversorgungszustands der Energieversorgung angetrieben. Somit ist es möglich, den Drehkörper des menschlich angetriebenen Fahrzeugs auf geeignete Weise in verschiedenen Situationen abzubremsen.
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Nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bremsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung so eingerichtet, dass der Bremsabschnitt ein Reib- oder Reibungselement aufweist, das gegen den Drehkörper gedrückt wird.
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Somit ist es möglich, den Drehkörper des menschlich angetriebenen Fahrzeugs auf einfache Weise abzubremsen.
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Nach dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bremsvorrichtung nach dem zweiten Aspekt so eingerichtet, dass das Reibungselement ein erstes Reibungselement und ein zweites Reibungselement umfasst, das so angeordnet ist, dass es dem ersten Reibungselement über den Drehkörper zugewandt ist, und der Bremsabschnitt umfasst ferner einen ersten Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus, der das erste Reibungselement in Bezug auf den Drehkörper vorwärts und rückwärts bewegt.
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Somit wird das erste Reibungselement einfach gegen den Drehkörper gedrückt.
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Nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bremsvorrichtung nach dem dritten Aspekt so eingerichtet, dass der Bremsabschnitt ferner einen zweiten Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus umfasst, der das zweite Reibungselement in Bezug auf den Drehkörper vorwärts und rückwärts bewegt.
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Somit wird das zweite Reibungselement einfach gegen den Drehkörper gedrückt.
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Nach einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Bremsvorrichtung nach einem von dem ersten bis vierten Aspekt ferner eine Basis, die mit dem elektrischen Antriebsabschnitt, dem Bremsabschnitt und dem Energiespeicherabschnitt versehen ist.
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Somit wird der Aufbau der Bremsvorrichtung vereinfacht. Außerdem wird dem elektrischen Antriebsabschnitt einfach elektrische Energie des Energiespeicherabschnitts zugeführt.
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Nach einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bremsvorrichtung nach einem von dem ersten bis fünften Aspekt so eingerichtet, dass der Drehkörper ein Rotor ist, der an einem Rad des menschlich angetriebenen Fahrzeugs vorgesehen ist.
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Somit ist es möglich, das Rad des menschlich angetriebenen Fahrzeugs effektiv abzubremsen.
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Ein elektrisches Bremssystem nach einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Bremsvorrichtung nach einem von dem ersten bis sechsten Aspekt und eine Ladesteuervorrichtung, die einen Ladezustand des Energiespeicherabschnitts so steuert, dass der Energiespeicherabschnitt einen Zustand beibehält, der in der Lage ist, dem elektrischen Antriebsabschnitt eine vorbestimmte elektrische Energie zuzuführen.
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Der elektrische Antriebsabschnitt wird sicher unter Verwendung von elektrischer Energie des Energiespeicherabschnitts angetrieben. Somit ist es möglich, den Drehkörper des menschlich angetriebenen Fahrzeugs in verschiedenen Situationen in geeigneter Weise abzubremsen.
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Ein elektrisches Bremssystem nach einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Bremsvorrichtung nach einem von dem ersten bis sechsten Aspekt und eine Antriebssteuervorrichtung, die den elektrischen Antriebsabschnitt nur mit elektrischer Energie des Energiespeicherabschnitts betreibt.
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Der elektrische Antriebsabschnitt kann nur unter Verwendung von elektrischer Energie des Energiespeicherabschnitts angetrieben werden. Somit wird die Bremsvorrichtung unabhängig von dem Energieversorgungszustand der Energieversorgung angetrieben. Somit ist es möglich, den Drehkörper des menschlich angetriebenen Fahrzeugs in verschiedenen Situationen in geeigneter Weise abzubremsen.
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Nach einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das elektrische Bremssystem nach dem achten Aspekt ferner eine Energieversorgung, die dem elektrischen Antriebsabschnitt elektrische Energie zuführt, und eine Zustandserfassungsvorrichtung, die einen Zustand erfasst, der sich auf die Ausgabe der Energieversorgung bezieht. Die Antriebssteuervorrichtung betreibt den elektrischen Antriebsabschnitt nur mit elektrischer Energie des Energiespeicherabschnitts basierend auf einem Erfassungsergebnis der Zustandserfassungsvorri chtung.
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Die Bremse wird auf den Drehkörper effektiv angewendet, indem nur elektrische Energie des Energiespeicherabschnitts basierend auf der Zustandserfassungsvorrichtung verwendet wird. Somit ist es möglich, den Drehkörper des menschlich angetriebenen Fahrzeugs in verschiedenen Situationen in geeigneter Weise abzubremsen.
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Ein elektrisches Bremssystem nach einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Bremsvorrichtung nach einem von dem ersten bis sechsten Aspekt, eine Energieversorgung, die dem elektrischen Antriebsabschnitt elektrische Energie zuführt, und eine Zustandserfassungsvorrichtung, die einen Zustand bezogen auf die Ausgabe der Energieversorgung erfasst, und eine Antriebssteuervorrichtung, die den elektrischen Antriebsabschnitt durch elektrische Energie der Energieversorgung und elektrische Energie des Energiespeicherabschnitts auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Zustandserfassungsvorrichtung betreibt.
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Somit kann die elektrische Energie von dem Energiespeicherabschnitt mit der elektrischen Energie von der Energieversorgung überlappt werden.
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Nach einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das elektrische Bremssystem nach dem neunten oder zehnten Aspekt so eingerichtet, dass die Energieversorgung eine wiederaufladbare Batterie aufweist.
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Somit wird der Aufbau der Energieversorgung vereinfacht.
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Nach einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das elektrische Bremssystem nach dem neunten, zehnten oder elften Aspekt so eingerichtet, dass die Energieversorgung einen elektrischen Energiegenerator umfasst, der elektrische Energie in Übereinstimmung mit dem Fahren des menschlich angetriebenen Fahrzeugs erzeugt.
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Es muss keine externe elektrische Energie zugeführt werden. Somit wird der Aufbau der Energieversorgung vereinfacht.
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Ein elektrisches Bremssystem nach einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein menschlich angetriebene Fahrzeug anwendbar. Das elektrische Bremssystem umfasst eine Bremsvorrichtung, die einen elektrischen Antriebsabschnitt aufweist, und einen Bremsabschnitt, der durch den elektrischen Antriebsabschnitt zum Abbremsen eines Drehkörpers des menschlich angetriebenen Fahrzeugs angetrieben wird, eine Energieversorgung, die eingerichtet ist, um der Bremsvorrichtung und einer weiteren Vorrichtung elektrische Energie zuzuführen, eine Zustandserfassungsvorrichtung, die einen Zustand erfasst, der sich auf die Ausgabe der Energieversorgung bezieht, und eine Antriebssteuervorrichtung, die einen Antriebszustand jeder von der Bremsvorrichtung und der weiteren Vorrichtung basierend auf einem Erfassungsergebnis der Zustandserfassungsvorrichtung steuert.
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Die Antriebssteuervorrichtung steuert die Zufuhr elektrischer Energie von der Energieversorgung zu der Bremsvorrichtung und zu der weiteren Vorrichtung basierend auf einem Erfassungsergebnis der Zustandserfassungsvorrichtung. Somit ist es möglich, den Drehkörper des menschlich angetriebenen Fahrzeugs in verschiedenen Situationen in geeigneter Weise abzubremsen.
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Nach einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das elektrische Bremssystem nach dem dreizehnten Aspekt so eingerichtet, dass die Antriebssteuervorrichtung die Zufuhr elektrischer Energie zu der weiteren Vorrichtung auf der Grundlage einer Erfassung einer Abnahme der Ausgabe der Energieversorgung durch die Zustandserfassungsvorrichtung verringert.
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Somit wird die Bremsvorrichtung in einem antreibbaren Zustand gehalten.
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Nach einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das elektrische Bremssystem nach dem vierzehnten Aspekt so eingerichtet, dass die Fahrersteuervorrichtung die Zufuhr elektrischer Energie zu der weiteren Vorrichtung basierend auf einem Zustand stoppt, in dem die Zustandserfassungsvorrichtung erfasst, dass die Ausgabe der Energieversorgung niedriger als ein Schwellenwert ist.
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Somit wird die Bremsvorrichtung weiterhin sicher in einem antreibbaren Zustand gehalten.
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Nach einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das elektrische Bremssystem nach einem von dem dreizehnten bis fünfzehnten Aspekt so eingerichtet, dass die Energieversorgung eine wiederaufladbare Batterie umfasst.
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Somit wird der Aufbau der Energieversorgung vereinfacht.
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Nach einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das elektrische Bremssystem nach einem von dem dreizehnten bis sechzehnten Aspekt so eingerichtet, dass die Energieversorgung einen elektrischen Energiegenerator umfasst, der elektrische Energie in Übereinstimmung mit dem Fahren des menschlich angetriebenen Fahrzeugs aufweist.
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Es muss keine externe elektrische Energie zugeführt werden. Somit wird der Aufbau der Energieversorgung vereinfacht.
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Nach einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das elektrische Bremssystem nach einem von dem dreizehnten bis siebzehnten Aspekt so eingerichtet, dass die weitere Vorrichtung eine Unterstützungsvorrichtung umfasst, die den Antrieb des menschlich angetriebenen Fahrzeugs unterstützt.
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Somit ist es in einem menschlich angetriebenen Fahrzeug, das eine Unterstützungsvorrichtung aufweist, möglich, den Drehkörper des menschlich angetriebenen Fahrzeugs in verschiedenen Situationen in geeigneter Weise abzubremsen.
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Bei der Bremsvorrichtung und dem elektrischen Bremssystem nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Drehkörper eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs in verschiedenen Situationen in geeigneter Weise abzubremsen.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Seitenansicht eines Fahrzeugs, auf das eine erste Ausführungsform eines elektrischen Bremssystems angewendet wird.
- 2 ist ein Blockdiagramm, das das elektrische Bremssystem von 1 zeigt.
- 3 ist ein Diagramm, das einen Wartungsmechanismus von 2 in einem ersten Zustand zeigt.
- 4 ist ein Diagramm, das den Wartungsmechanismus von 2 in einem zweiten Zustand zeigt.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Die folgende Beschreibung, die sich auf jede Ausführungsform bezieht, zeigt beispielhaft, ohne dass dies eine Einschränkung darstellen soll, anwendbare Formen einer Bremsvorrichtung und eines elektrischen Bremssystems nach der vorliegenden Erfindung. Die Bremsvorrichtung und das elektrische Bremssystem nach der vorliegenden Erfindung können auf eine Form angewendet werden, die sich von der Ausführungsform unterscheidet, wie etwa modifizierte Beispiele der Ausführungsform und Kombinationen von mindestens zwei der modifizierten Beispiele, die sich nicht widersprechen.
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1 zeigt ein menschlich angetriebenes Fahrzeug A, auf das eine Ausführungsform eines elektrischen Bremssystems 10 nach der vorliegenden Erfindung angewendet wird. Das menschlich angetriebene Fahrzeug A ist ein Stadtfahrrad, das eine Unterstützungsvorrichtung C umfasst, die den Vortrieb des menschlich angetriebenen Fahrzeugs A unter Verwendung von elektrischer Energie unterstützt. Der Aufbau des menschlich angetriebenen Fahrzeugs A kann zu jedem Aufbau geändert werden. Das menschlich angetriebene Fahrzeug A kann ohne die Hilfsvorrichtung C eingerichtet werden. Der Typ des menschlich angetriebenen Fahrzeugs A kann ein Rennrad, ein Mountainbike oder ein Crossrad sein. Wie in 1 gezeigt ist, umfasst das menschlich angetriebene Fahrzeug A einen Körper A1, einen Lenker A2, ein Rad A3 (Vorderrad A3), ein Rad A4 (Hinterrad A4), einen Antriebsmechanismus B, die Unterstützungsvorrichtung C, eine Betätigungsvorrichtung D, eine externe Schaltvorrichtung E und das elektrische Bremssystem 10. Das menschlich angetriebene Fahrzeug A umfasst ferner einen Drehmomentsensor und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (nicht gezeigt). Der Körper A1 umfasst einen Rahmen A12.
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Der Antriebsmechanismus B überträgt menschliche Kraft auf das Hinterrad A4. Der Antriebsmechanismus B ist als Kettenantriebtyp eingerichtet und umfasst ein Vorderrad B1, ein Hinterrad B2, eine Kette B3, einen Kurbelmechanismus G und ein Paar Pedale B4. Der Antriebsmechanismus B kann aus einem beliebigen Typ ausgewählt werden und kann ein Riemenantriebstyp oder ein Wellenantriebstyp sein.
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Der Kurbelmechanismus G umfasst eine Kurbelwelle G1, eine rechte Kurbel G2 und eine linke Kurbel G3. Die Kurbelwelle G1 wird drehbar von einem am Rahmen A12 vorgesehenen Tretlager gehalten. Die rechte Kurbel G2 und die linke Kurbel G3 sind mit der Kurbelwelle G1 gekoppelt. Eines von dem Paar Pedale B4 wird drehbar durch die rechte Kurbel G2 gestützt. Das andere (nicht gezeigte) von dem Paar der Pedale B4 wird durch die linke Kurbel G3 drehbar gestützt.
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Das vordere Kettenrad B1 ist mit der Kurbelwelle G1 gekoppelt. Die Kurbelwelle G1 und das vordere Kettenrad B1 sind koaxial. Jede Struktur, die mit der Kupplung der Kurbelwelle G1 und dem vorderen Kettenrad B1 zusammenhängt, kann ausgewählt werden. Eine Einwegkupplung (nicht gezeigt) ist zwischen der Kurbelwelle G1 und dem vorderen Kettenrad B1 vorgesehen. Die Einwegkupplung überträgt die Drehung der Kurbelwelle G1 an das vordere Kettenrad B1, wenn sich die Kurbelwelle G1 mit einer Drehzahl vorwärts dreht, die höher als eine Drehzahl des vorderen Kettenrads B1 ist. Das vordere Kettenrad B1 und die Kurbelwelle G1 können so gekoppelt sein, dass sie sich bei Bedarf nicht relativ zueinander drehen.
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Das hintere Kettenrad B2 wird durch das Hinterrad A4 drehbar gestützt. Die Kette B3 läuft um das Vorderrad B1 und das Hinterrad B2. In einem Fall, in dem die Kurbelwelle G1 und das vordere Kettenrad B1 durch auf das Paar Pedale B4 ausgeübte menschliche Kraft vorwärts gedreht werden, wird das Hinterrad A4 durch die über die Kette B3 und das hintere Kettenrad B2 übertragene menschliche Kraft vorwärts gedreht.
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Die Unterstützungsvorrichtung C umfasst einen Unterstützungsmotor C1, eine Antriebsschaltung C2, eine Geschwindigkeitsreduziereinheit C3 und eine Einwegkupplung (nicht gezeigt). Die Unterstützungsvorrichtung C unterstützt den Antrieb des menschlich angetriebenen Fahrzeugs A durch Übertragen eines Drehmoments an das vordere Kettenrad B1. Der Drehmomentsensor gibt ein Signal aus, das einem Drehmoment entspricht, das an ein Erfassungsobjekt angelegt wird. Das Erfassungsobjekt des Drehmomentsensors ist beispielsweise die Kurbelwelle G1 oder die Pedale B4. In einem Fall, in dem das Erfassungsobjekt die Kurbelwelle G1 oder die Pedale B4 ist, gibt der Drehmomentsensor ein Signal aus, das der auf die Kurbelwelle G1 oder die Pedale B4 ausgeübten menschlichen Kraft entspricht. Es kann ein beliebiger Aufbau des Drehmomentsensors ausgewählt werden. Der Drehmomentsensor umfasst einen Belastungssensor, einen Magnetostriktionssensor, einen optischen Sensor oder einen Drucksensor.
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Die Betätigungsvorrichtung D umfasst einen Betätigungsabschnitt D1 und einen Betätigungsabschnitt D2, der vom Benutzer betätigt wird. Der Betätigungsabschnitt D1 besteht aus einer oder mehreren Tasten. Der Betätigungsabschnitt D2 ist ein Betätigungshebel. Die Betätigungsvorrichtung D ist so angeschlossen, dass sie mit der externen Schaltvorrichtung E, der Unterstützungsvorrichtung C und dem elektrischen Bremssystem 10 kommuniziert, so dass ein Signal, das einer Betätigung mindestens eines von dem Betätigungsabschnitt D1 und dem Betätigungsabschnitt D2 entspricht, zu der externen Schaltvorrichtung E, der Unterstützungsvorrichtung C und dem elektrischen Bremssystem 10 übertragen wird. Die Betätigungsvorrichtung D ist über ein Kabel, das dazu eingerichtet ist eine Powerline-Kommunikation (PLC) durchführen, oder über eine Kommunikationsleitung verbunden, um mit der externen Schaltvorrichtung E, der Unterstützungsvorrichtung C und dem elektrischen Bremssystem 10 zu kommunizieren. Alternativ kann die Betätigungsvorrichtung D zur Kommunikation mit der externen Schaltvorrichtung E, der Unterstützungsvorrichtung C und dem elektrischen Bremssystem 10 durch eine drahtlose Kommunikationseinheit verbunden sein, die zum Durchführen einer drahtlosen Kommunikation eingerichtet ist. In einem Fall, in dem der Betätigungsabschnitt D1 betätigt wird, wird ein Signal zum Ändern eines Unterstützungsmodus der Unterstützungsvorrichtung C an die Unterstützungsvorrichtung C übertragen, und der Unterstützungsmodus des Unterstützungsmechanismus wird entsprechend dem Signal geändert. In einem Fall, in dem der Betätigungsabschnitt D2 betätigt wird, wird ein Signal zum Abbremsen des Vorderrades A3 und des Hinterrads A4 an eine Steuereinheit 14 (siehe 2) des elektrischen Bremssystems 10 übertragen und eine Bremsvorrichtung 12 wird entsprechend dem Signal betätigt.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst das elektrische Bremssystem 10 die Bremsvorrichtung 12 und die Steuereinheit 14. Vorzugsweise umfasst das elektrische Bremssystem 10 eine Energieversorgung 16, eine Zustandserfassungsvorrichtung 18 und eine Benachrichtigungsvorrichtung 22.
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Die Bremsvorrichtung 12 ist auf das menschlich angetriebene Fahrzeug A anwendbar. Jeder Typ der Bremsvorrichtung 12 kann ausgewählt werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Bremsvorrichtung 12 eine Scheibenbremsvorrichtung, die einen Drehkörper H (siehe 1) des durch Menschen angetriebenen Fahrzeugs A bremst, und der Drehkörper H ist ein Rotor, der an jedem von dem Vorderrad A3 und dem Hinterrad A4 des menschlich angetriebenen Fahrzeugs A vorgesehen ist. Die Bremsvorrichtung 12 kann eine Felgenbremsvorrichtung sein, die eine Felge I (siehe 1) jedes von dem Vorderrad A3 und dem Hinterrad A4 des menschlich angetriebenen Fahrzeugs A abbremst. Die in 2 gezeigte Bremsvorrichtung 12 umfasst einen elektrischen Antriebsabschnitt 24, einen Bremsabschnitt 26 und einen Energiespeicherabschnitt 28. Vorzugsweise umfasst die Bremsvorrichtung 12 eine Basis 30 und einen Wartungsmechanismus 32.
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Der elektrische Antriebsabschnitt 24 wird mit elektrischer Energie von der Energieversorgung 16 betrieben. In der vorliegenden Ausführungsform ist der elektrische Antriebsabschnitt 24 ein Elektromotor. Der Elektroantriebsabschnitt 24 ist mit dem Bremsabschnitt 26 verbunden. Der Bremsabschnitt 26 wird durch den Elektroantriebsabschnitt 24 angetrieben, um den Drehkörper H (siehe 1) des menschlich angetriebenen Fahrzeugs A abzubremsen.
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Wie in 3 gezeigt ist, umfasst der Bremsabschnitt 26 ein Reibungselement 34, einen ersten Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 36, einen zweiten Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 38 und einen Kraftübertragungsmechanismus 40. Das Reibungselement 34 wird gegen den Drehkörper H durch die Vorwärts-Rückwärts-Mechanismen 36 und 38 gedrückt. Somit ist es möglich, den Drehkörper H des menschlich angetriebenen Fahrzeugs A einfach abzubremsen. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Reibungselement 34 Scheibenbremsbeläge. Das Reibungselement 34 umfasst ein erstes Reibungselement 34A und ein zweites Reibungselement 34B. Das erste Reibungselement 34A ist so angeordnet, dass es einer Fläche HA des Drehkörpers H zugewandt ist. Das erste Reibungselement 34A bremst den Drehkörper H, indem es durch den ersten Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 36 gegen die eine Fläche HA des Drehkörpers H gedrückt wird. Das zweite Reibungselement 34B ist so angeordnet, dass es der anderen Fläche HB des Drehkörpers H zugewandt ist. Außerdem ist das zweite Reibungselement 34B so angeordnet, dass es dem ersten Reibungselement 34A über den Drehkörper H zugewandt ist. Das zweite Reibungselement 34B bremst den Drehkörper H ab, indem es durch den zweiten Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 38 gegen die andere Fläche HB des Drehkörpers H gedrückt wird.
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Der erste Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 36 bewegt das erste Reibungselement 34A in Bezug auf den Drehkörper H vorwärts und rückwärts. Somit wird das erste Reibungselement 34A einfach gegen den Drehkörper H gedrückt. Der zweite Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 38 bewegt das zweite Reibungselement 34B in Bezug auf den Drehkörper H vorwärts und rückwärts. Somit wird das zweite Reibungselement 34B einfach gegen den Drehkörper H gedrückt. In der vorliegenden Ausführungsform sind der erste Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 36 und der zweite Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 38 drehbar an der Basis 30 (Gehäuse) vorgesehen. Der erste Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 36 wird durch ein Vorspannelement (nicht gezeigt) in einer Richtung vorgespannt, in der sich das erste Reibungselement 34A vom Drehkörper H trennt. Der zweite Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 38 wird durch ein Vorspannelement (nicht gezeigt) in einer Richtung vorgespannt, in der sich das zweite Reibungselement 34B vom Drehkörper H trennt.
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Der Kraftübertragungsmechanismus 40 koppelt den elektrischen Antriebsabschnitt 24 mit dem ersten Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 36 und dem zweiten Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 38. Der Kraftübertragungsmechanismus 40 umfasst einen Bolzen 42, ein Bewegungselement 44 und Führungselemente 45A und 45B. Der Bolzen 42 ist über den Wartungsmechanismus 32 mit einer Ausgabewelle 24A des elektrischen Antriebsabschnitts 24 gekoppelt. Der Bolzen 42 wird in das Bewegungselement 44 eingesetzt. Die Drehung des Bewegungselements 44 in Übereinstimmung mit der Drehung des Bolzens 42 wird durch die Führungselemente 45A und 45B begrenzt. Das Bewegungselement 44 wird durch die Führungselemente 45A und 45B so geführt, dass es sich in einer axialen Richtung des Bolzens 42 in Übereinstimmung mit der Drehung des Bolzens 42 bewegt. Insbesondere ist der Kraftübertragungsmechanismus 40 so eingerichtet, dass er eine Kugelumlaufspindel ist, die die Drehbewegung des elektrischen Antriebsabschnitts 24, der ein Elektromotor ist, in eine lineare Bewegung des Bewegungselements 44 umwandelt.
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Das Bewegungselement 44 ist so angeordnet, dass es den ersten Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 36 und den zweiten Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 38 drückt. Ein Endabschnitt 44A des Bewegungselements 44 ist keilförmig. Der erste Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 36 umfasst einen Kontaktabschnitt 36A mit einer Form, die dem Endabschnitt 44A entspricht. Der zweite Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 38 umfasst einen Kontaktabschnitt 38A mit einer Form, die dem Endabschnitt 44A entspricht. Die Drehung des Bolzens 42 in einer ersten Richtung bewegt das Bewegungselement 44 in Richtung des ersten Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 36 und des zweiten Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 38 in der axialen Richtung des Bolzens 42. Der Endabschnitt 44A des Bewegungselements 44 berührt die Kontaktabschnitte 36A und 38A, um den ersten Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 36 und den zweiten Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 38 gegen die Vorspannkraft der Vorspannelemente zu schwenken. Infolgedessen werden, wie in 3 gezeigt, das erste Reibungselement 34A und das zweite Reibungselement 34B gegen den Drehkörper H gedrückt, wodurch der Drehkörper H abgebremst wird. Die Drehung des Bolzens 42 in eine zweite Richtung, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist, bewegt das Bewegungselement 44 von dem ersten Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 36 und dem zweiten Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 38 in der axialen Richtung des Bolzens 42 weg. Infolgedessen schwenkt, wie in 4 gezeigt, die Vorspannkraft der Vorspannelemente den ersten Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 36 und den zweiten Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus 38, so dass sich das erste Reibungselement 34A und das zweite Reibungselement 34B vom Drehkörper H trennen.
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Der in 2 gezeigte Energiespeicherabschnitt 28 ist getrennt von der Energieversorgung 16 vorgesehen, um dem elektrischen Antriebsabschnitt 24 elektrische Energie zuzuführen. Der Energiespeicherabschnitt 28 umfasst eine Speicherbatterie oder einen Kondensator. Die Speicherbatterie ist eine Bleispeicherbatterie, eine Nickel-Metallhydrid-Batterie oder eine Lithium-Ionen-Batterie. Der Energiespeicherabschnitt 28 ist mit der Steuereinheit 14 und der Energieversorgung 16 verbunden. Der Energiespeicherabschnitt 28 speichert elektrische Energie, die beispielsweise von der Energieversorgung 16 zugeführt wird.
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Die Basis 30 ist mit dem elektrischen Antriebsabschnitt 24, dem Bremsabschnitt 26 und dem Energiespeicherabschnitt 28 versehen. Die Basis 30 ist ein Gehäuse, das zur Aufnahme der Steuereinheit 14, der Energieversorgung 16, des elektrischen Antriebsabschnitts 24, des Energiespeicherabschnitts 28 und der Zustandserfassungsvorrichtung 18 eingerichtet ist. Somit sind die Energieversorgung 16, der elektrische Antriebsabschnitt 24, der Energiespeicherabschnitt 28 und die Zustandserfassungsvorrichtung 18 geschützt.
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Die Energieversorgung 16 führt dem elektrischen Antriebsabschnitt 24 und dem Energiespeicherabschnitt 28 elektrische Energie zu. Jeder Aufbau der Energieversorgung 16 kann ausgewählt werden. Beispielsweise umfasst die Energieversorgung 16 eine wiederaufladbare Batterie. In einem Fall, in dem die Energieversorgung 16 eine wiederaufladbare Batterie ist, wie in 1 durch die einzelnen gestrichelten Linien gezeigt, ist die Energieversorgung 16 an jeder Position des Körpers A1 angeordnet. Zusätzlich umfasst die Energieversorgung 16 beispielsweise einen elektrischen Energiegenerator, der elektrische Energie in Übereinstimmung mit dem Fahren des menschlich angetriebenen Fahrzeugs A erzeugt. Ein Beispiel des elektrischen Energiegenerators ist ein Dynamo. In einem Fall, in dem die Energieversorgung 16 ein elektrischer Energiegenerator (Dynamo) ist, ist die Energieversorgung 16 beispielsweise ein am Vorderrad A3 vorgesehener Nabendynamo.
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Die Zustandserfassungsvorrichtung 18 erfasst einen Zustand des menschlich angetriebenen Fahrzeugs A mit Ausnahme einer Betätigung der Bremsvorrichtung 12, die vom Benutzer durchgeführt wird. Die Zustandserfassungsvorrichtung 18 erfasst einen Zustand, der sich auf die Ausgabe der Energieversorgung 16 bezieht (im Folgenden als „Ausgabezustand“ bezeichnet). Es kann ein beliebiger bestimmter Inhalt des von der Zustandserfassungsvorrichtung 18 erfassten Ausgabezustands ausgewählt werden. In der vorliegenden Ausführungsform erfasst die Zustandserfassungsvorrichtung 18 die Spannung der Energieversorgung 16. In einem Fall, in dem die Zustandserfassungsvorrichtung 18 eine Anomalie der Energieversorgung 16 basierend auf Schwankungen der Spannung der Energieversorgung 16 erfasst, sendet die Zustandserfassungsvorrichtung 18 ein Anomaliesignal an eine Antriebssteuervorrichtung 46 der Steuereinheit 14. Die Zustandserfassungsvorrichtung 18 kann eingerichtet sein, um einen Lade-Entlade-Betrag der Energieversorgung 16 zu erfassen. Wenn die Zustandserfassungsvorrichtung 18 in diesem Fall eine Anomalie der Energieversorgung 16 basierend auf dem Lade-Entlade-Betrag der Energieversorgung 16 erfasst, sendet die Zustandserfassungsvorrichtung 18 ein Anomaliesignal an die Antriebssteuervorrichtung 46 der Steuereinheit 14. Ohne Begrenzung der Erfassung des Ausgangszustands kann eine beliebige Vorrichtung, die einen Zustand des menschlich angetriebenen Fahrzeugs A außer der Betätigung der Bremsvorrichtung 12 erfasst, als Zustandserfassungsvorrichtung verwendet werden. Zum Beispiel kann eine Vorrichtung, die einen Kommunikationszustand einer elektrischen Komponente erfasst, oder eine Vorrichtung, die einen Fahrzustand des menschlich angetriebenen Fahrzeugs A erfasst, wie beispielsweise Geschwindigkeit, Beschleunigung, Trittfrequenz oder Neigung, als Zustandserfassungsvorrichtung verwendet werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist die Steuereinheit 14 eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder eine Mikroverarbeitungseinheit (MPU). Die CPU oder MPU, die als Steuereinheit 14 eingerichtet ist, fungiert auch als die Antriebssteuervorrichtung 46 und eine Ladesteuervorrichtung 48. Es kann jeder spezifische Aufbau der Steuereinheit 14, der Antriebssteuervorrichtung 46 und der Ladesteuervorrichtung 48 ausgewählt werden. Zum Beispiel können separate CPUs oder MPUs als jede von der Steuereinheit 14, der Antriebssteuervorrichtung 46 und der Ladesteuervorrichtung 48 vorbereitet werden. Alternativ können zwei CPUs oder MPUs vorbereitet werden, und die Funktionen der Steuereinheit 14, der Laufwerksteuervorrichtung 46 und der Ladesteuervorrichtung 48 können zwischen den zwei CPUs oder MPUs aufgeteilt sein. Der Montageort einer CPU oder MPU, die als Steuereinheit 14, Antriebssteuervorrichtung 46 und Laderegler 48 eingerichtet ist, ist nicht auf die Basis 30 beschränkt und kann ein beliebiger Ort sein.
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Die Antriebssteuervorrichtung 46 führt eine normale Steuerung und eine Notfallsteuerung durch. Die normale Steuerung wird basierend auf einem Signal von dem Betätigungsabschnitt D2 (siehe 1) der Betätigungsvorrichtung D durchgeführt. Bei der normalen Steuerung treibt die Antriebssteuervorrichtung 46 den elektrischen Antriebsabschnitt 24 durch elektrische Energie von mindestens einem von der Energieversorgung 16 und dem Energiespeicherabschnitt 28 an. Bei normaler Steuerung betreibt die Antriebssteuervorrichtung 46 den elektrischen Antriebsabschnitt 24 durch elektrische Energie der Energieversorgung 16 und elektrische Energie des Energiespeicherabschnittes 28 basierend auf dem Erfassungsergebnis der Zustandserfassungsvorrichtung 18. Auf diese Weise werden die elektrische Energie der Energieversorgung 16 und die elektrische Energie des Energiespeicherabschnitts 28 bei Bedarf überlappt. Somit wird der elektrische Antriebsabschnitt 24 stabil betrieben. Die Notfallsteuerung wird auf der Grundlage einer Eingabe eines Anomaliesignals von der Zustandserfassungsvorrichtung 18 durchgeführt. Bei einer Notfallsteuerung steuert die Antriebssteuervorrichtung 46 selbst in einem Fall, in dem kein Signal von dem Betätigungsabschnitt D2 eingegeben wird, die Bremsvorrichtung 12, so dass der Bremsabschnitt 26 den Drehkörper H abbremst (siehe 1). Bei einer Notsteuerung steuert die Antriebssteuervorrichtung 46 die Bremsvorrichtung 12, um den Drehkörper H abzubremsen, der sich mit einer Drehzahl dreht, die größer oder gleich einer vorbestimmten Drehzahl ist. In einem Fall, in dem die Drehgeschwindigkeit des Drehkörpers H niedriger als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist, kann der Benutzer somit das menschlich angetriebene Fahrzeug A bewegen. Dies gewährleistet dem Benutzer die Verwendbarkeit. Die vorbestimmte Drehgeschwindigkeit ist so eingestellt, dass sie höher ist als eine normale Geschwindigkeit ist, bei der angenommen wird, dass der Benutzer mit dem menschlich angetriebenen Fahrzeug A geht. In einem Beispiel wird die vorbestimmte Drehgeschwindigkeit auf eine Drehgeschwindigkeit in einem Fall eingestellt, in dem der Benutzer mit dem menschlich angetriebenen Fahrzeug A bei 7 km/h geht. Zusätzlich steuert bei der Notsteuerung die Antriebssteuervorrichtung 46 die Bremsvorrichtung 12 so, dass die Drehzahl des Drehkörpers H schrittweise verringert wird. Dies begrenzt eine schnelle Reduzierung der Drehzahl des Drehkörpers H. Bei der Notsteuerung betätigt die Antriebssteuervorrichtung 46 den elektrischen Antriebsabschnitt 24 nur durch elektrische Energie des Energiespeicherabschnittes 28. Somit ist sogar in einem Fall, in dem der elektrische Antriebsabschnitt 24 nicht mit ausreichend elektrischer Energie aus der Energieversorgung 16 versorgt wird, die Bremsvorrichtung 12 antreibbar.
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Die Ladesteuervorrichtung 48 steuert den Ladezustand des Energiespeicherabschnitts 28 so, dass der Energiespeicherabschnitt 28 einen Zustand beibehält, der in der Lage ist, dem elektrischen Antriebsabschnitt 24 eine vorbestimmte elektrische Energie zuzuführen. Die vorbestimmte elektrische Energie ist eine elektrische Energie, die groß genug ist, damit der Bremsabschnitt 26 den Drehkörper H abbremst (siehe 1) und den Drehkörper H mindestens einmal in einem Fall stoppt, wenn die Antriebssteuervorrichtung 46 eine Notsteuerung zum Antreiben der Bremsvorrichtung 12 durchführt. Vorzugsweise ist die vorbestimmte elektrische Energie groß genug, damit der Bremsabschnitt 26 den Drehkörper H abbremst und den Drehkörper H mehrmals anhält.
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In einem Fall, in dem die Notfallsteuerung in einem Zustand durchgeführt wird, in dem das Antreiben des Bremsabschnitts 26 durch den elektrischen Antriebsabschnitt 24 gestoppt wird, hält der Wartungsmechanismus 32 die Bremse an dem Drehkörper H. Der Wartungsmechanismus 32 ist eingerichtet um den Antrieb des Bremsabschnitts 26 zu begrenzen, der durch die Eingabe von dem Drehkörper H verursacht wird. Somit wird der Aufbau des Wartungsmechanismus 32 vereinfacht. Wie in 3 gezeigt, ist der Wartungsmechanismus 32 zwischen der Ausgabewelle 24A des elektrischen Antriebsabschnitts 24 und dem Bolzen 42 des Kraftübertragungsmechanismus 40 angeordnet. Der Wartemechanismus 32 ermöglicht die Übertragung einer Drehkraft auf den Bolzen 42 von einer Seite des elektrischen Antriebsabschnitts 24 (stromaufwärtige Seite) in Bezug auf den Wartungsmechanismus 32. Der Wartungsmechanismus 32 beschränkt die Übertragung einer Drehkraft auf den Bolzen 42 von einer Seite des Bolzens 42 (stromabwärtige Seite) in Bezug auf den Wartungsmechanismus 32 Der Wartungsmechanismus 32 ist so eingerichtet, dass er manuell aus einem ersten Zustand (siehe 3) eingestellt werden kann, in dem die Bremse an dem Drehkörper H durch den Bremsabschnitt 26 in einem zweiten Zustand (siehe 4) gehalten wird, wodurch die von dem Bremsabschnitt 26 auf den Drehkörper H aufgebrachte Bremse gelöst wird. Die Ausgabewelle 24A des elektrischen Antriebsabschnitts 24 ist mit einem Benutzerbetätigungsabschnitt 24B versehen. In dem in 3 gezeigten ersten Zustand dreht der Benutzer den Benutzerbetätigungsabschnitt 24B der Ausgabewelle 24A so, dass der Bolzen 42 in die zweite Richtung gedreht wird, um den Wartungsmechanismus 32 in den in 4 gezeigten zweiten Zustand zu ändern. Somit kann der Benutzer den Wartungsmechanismus 32 einfach vom ersten Zustand in den zweiten Zustand wechseln.
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Die Benachrichtigungsvorrichtung 22, die in 2 gezeigt ist, meldet den Bremsvorgang des Bremsabschnitts 26, der an dem Drehkörper H durchgeführt wird, basierend auf einer Notfallsteuerung der Antriebssteuervorrichtung 46. In einem Fall, in dem die Antriebssteuervorrichtung 46 eine Notfallsteuerung durchführt, benachrichtigt die Benachrichtigungsvorrichtung 22 den Benutzer, dass die Notfallsteuerung auf der Grundlage von mindestens einem von Ton, Licht und Vibration durchgeführt wird. Die Benachrichtigungsvorrichtung 22 ist beispielsweise an dem Lenker A2 (siehe 1) zusammen mit der Betätigungsvorrichtung D angeordnet.
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Das elektrische Bremssystem 10 und die Bremsvorrichtung 12 weisen die nachstehend beschriebenen Wirkungen und Vorteile auf. Der elektrische Antriebsabschnitt 24 wird unter Verwendung von elektrischer Energie des Energiespeicherabschnitts 28 in Übereinstimmung mit dem Energieversorgungszustand von der Energieversorgung 16 angetrieben. Somit ist es möglich, den Drehkörper H des menschlich angetriebenen Fahrzeugs A in verschiedenen Situationen in geeigneter Weise abzubremsen.
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Ein anderer Betrieb des elektrischen Bremssystems 10 wird nun beschrieben. Die Antriebssteuervorrichtung 46 des elektrischen Bremssystems 10 steuert Antriebszustände der Bremsvorrichtung 12 und einer weiteren Vorrichtung auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses der Zustandserfassungsvorrichtung 18. Die Antriebssteuervorrichtung 46 verringert basierend auf einer Erfassung einer Abnahme der Ausgabe der Energieversorgung 16 durch die Zustandserfassungsvorrichtung 18 die Zufuhr elektrischer Energie zu der weiteren Vorrichtung. Somit wird die Bremsvorrichtung 12 in einem antreibbaren Zustand gehalten. Die Antriebssteuervorrichtung 46 stoppt die Zufuhr elektrischer Energie zu der weiteren Vorrichtung basierend auf einem Zustand, in dem die Zustandserfassungsvorrichtung 18 erfasst, dass die Ausgabe der Energieversorgung 16 niedriger als ein Schwellenwert ist. Somit wird die Bremsvorrichtung 12 weiterhin sicher in einem antreibbaren Zustand gehalten. In einem Fall, in dem die Zustandserfassungsvorrichtung 18 feststellt, dass der Ausgang der Energieversorgung 16 niedriger als der Schwellenwert ist, sendet die Zustandserfassungsvorrichtung 18 ein abnormales Signal an die Antriebssteuervorrichtung 46. Die Antriebssteuervorrichtung 46 führt eine Notfallsteuerung auf der Grundlage der Eingabe des abnormalen Signals durch.
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Das elektrische Bremssystem 10 weist die nachstehend beschriebenen Wirkungen und Vorteile auf. Die Antriebssteuervorrichtung 46 steuert die Zufuhr elektrischer Energie von der Energieversorgung 16 zu der Bremsvorrichtung 12 und der weiteren Vorrichtung basierend auf dem Erfassungsergebnis der Zustandserfassungsvorrichtung 18. Somit ist es möglich, den Drehkörper H des menschlich angetriebenen Fahrzeugs A in verschiedenen Situationen in geeigneter Weise abzubremsen.
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Bezugszeichenliste
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- 10)
- elektrisches Bremssystem;
- 12)
- Bremsvorrichtung;
- 14)
- Steuereinheit;
- 16)
- Energieversorgung;
- 18)
- Zustandserfassungsvorrichtung;
- 22)
- Benachrichtigungsvorrichtung;
- 24)
- elektrischer Antriebsabschnitt;
- 26)
- Bremsabschnitt;
- 28)
- Energiespeicherabschnitt;
- 30)
- Basis;
- 32)
- Wartungsmechanismus;
- 34)
- Reibungselement;
- 34A)
- erstes Reibungselement;
- 34B)
- zweites Reibungselement;
- 36)
- erster Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus;
- 38)
- zweiter Vorwärts-Rückwärts-Mechanismus;
- 46)
- Antriebssteuervorrichtung;
- 48)
- Ladesteuervorrichtung;
- A)
- menschliche Kraft;
- A3, A4)
- Rad;
- H)
- Drehkörper
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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