JP2000213574A - 車両のパ―キングブレ―キ装置 - Google Patents

車両のパ―キングブレ―キ装置

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JP2000213574A JP11302742A JP30274299A JP2000213574A JP 2000213574 A JP2000213574 A JP 2000213574A JP 11302742 A JP11302742 A JP 11302742A JP 30274299 A JP30274299 A JP 30274299A JP 2000213574 A JP2000213574 A JP 2000213574A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】従来型ブレーキシステムあるいは電子制御ブレ
ーキシステム（ＥＢＳ）を備えた車両のパーキングブレ
ーキシステムを改良する。 【解決手段】運転者の意図に応じて基本ブレーキ力をブ
レーキアクチュエータに伝達するための動作部材１０３
を有する車両ブレーキシステムであって、ブレーキのパ
ーキングフェーズのためにブレーキの動作部材１０３を
電動モータ駆動により作動する機能を提供するパーキン
グブレーキ機構２４が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、従来型ブレーキシ
ステムあるいは電子制御ブレーキシステム（ＥＢＳ）を
備えた車両のパーキングブレーキシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の空圧式ブレーキシステムを装備し
た車両のパーキングブレーキに対する従来の方策は、レ
バーまたはバルブなどの手動式作動装置と各車輪におけ
るある形態のブレーキ装置との間を空圧、油圧あるいは
ケーブルによって接続することである。例えば、空圧動
作式ブレーキを有する大型車両では、通常、車輪のブレ
ーキアクチュエータへの空気供給を開放して、非パーキ
ングブレーキモードにおいて通常は空気供給に抗する力
を有する強力なバネによってブレーキをかけることを伴
う。
【０００３】ＥＢＳ装備の車両のパーキングブレーキに
対するこの従来の方策は、添付図面の図１に線図で示す
ようなスプリングブレーキアクチュエータを利用してい
る。このシステムにおいては、パーキングブレーキをか
けるために、リレーバルブ１１を介して手動バルブ１０
を利用する。バルブ１０は、各車輪の各スプリングブレ
ーキアクチュエータ１２のバネ力を印加するために、空
気圧を開放するようにした反転空気原理（ｉｎｖｅｒｓ
ｅ ａｉｒ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）に基づいて動作す
る。システム内で利用する加圧空気を貯めるために、適
当なパーキングブレーキリザーバ１４が必要である。ト
レーラーを備えた車両と共にこのシステムを利用する場
合は、トレーラーブレーキの選択的動作のために、別の
リレーバルブ（図示せず）が必要である。運転者が手動
バルブ１０を操作すると、反転空圧信号が生成される。
すなわち、バルブ１０からの出力圧は、要求の増加と共
に減少する。通常走行モード（ブレーキ非適用）におい
て上記バネは圧縮空気により切り離されているが、これ
によりスプリングブレーキ１２がかかる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図１から明らかなよう
に、従来のパーキングブレーキシステムの配置および構
造では、嵩高のスプリングアクチュエータ、パーキング
リザーバ、関連する配管を使用しなければならない。こ
れら構成部材は、すべて、取付および整備が必要であ
り、車両製造業者にとっては人件費および材料費の増加
となる。通常、同様の嵩高のスプリングアクチュエータ
が、従来の空圧式／機械式（非ＥＢＳ）システムにも利
用されている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、運転者
の意図に応じて基本ブレーキ力をブレーキアクチュエー
タに伝達するための動作部材を有する車両ブレーキにお
いて、ブレーキのパーキングフェーズのために動作部材
を電動モータ駆動により作動させる機能を提供するパー
キングブレーキ機構を備えている。パーキングブレーキ
機構は、カム表面や楔体などの電動モータ駆動アクチュ
エータを備え、電動モータによるその変位が、パーキン
グブレーキの適用／解除のために前記動作部材の同調変
位をもたらすように構成されていることが好ましい。
【０００６】前記電動モータ駆動アクチュエータは、動
作部材を変位させるために動作部材と直接係合して、パ
ーキングブレーキ適用を達成することが好ましい。カム
表面を利用する場合は、カム表面は、電動モータによっ
て選択的に回転可能であり、楔体を利用する場合は、楔
体は、ブレーキの動作部材を変位させるために電動モー
タによって選択的、直線的に変位可能であることが好ま
しい。楔体やカム表面などの電動モータ駆動アクチュエ
ータを使用することによって、先ずブレーキをかけるた
めに基本作動システムの必要がなく、動作部材をブレー
キＯＦＦ状態から完全パーキング負荷状態まで駆動する
ことができる。すなわち、パーキングブレーキ機能の動
作を基本ブレーキ適用状態から独立させることができ
る。
【０００７】好ましくは、カム表面または楔体は、電動
モータによってギアボックスを介して変位させる。本シ
ステムを使用することによって、パーキングブレーキ要
求を１秒以上にわたる安定した速度で適用することがで
きる。小型の高速モータと、適用トルクを増幅する適切
な減速ギアボックスとを用いることによって、許容範囲
の制限時間内に、ブレーキの動作部材を移動させるため
に使用する楔体やカムは、ゼロから所定のパーキング負
荷にまで移動することができる。そこに到達すれば、動
力はアクチュエータから解除され、不可逆的駆動装置に
よる駆動によって、ブレーキはその所定レベルに機械的
にラッチされることになる。ブレーキの解除は、ブレー
キ適用の逆であり、ゼロまたは遊隙パーキング状態まで
低下させる。
【０００８】前述のように、本システムは、ＥＢＳシス
テム内での使用に限らず、パーキングラッチシステムへ
のパーキング信号付与を備えた従来のブレーキ作動シス
テムにも同様に適用可能である。
【０００９】
【実施の形態】以下、主にＥＢＳシステムに関して本発
明を更に説明する。ただし、本発明は運転者によって操
作される制御装置とブレーキとの間の従来の機械式およ
び空圧式連結装置を用いて動作する非ＥＢＳシステムに
も同様に適用可能であることを強調しておく。図２を参
照して、図示のシステムは、各ヒューズライン２２ａ、
２２ｂによって車両用電池などの単一電源（図示せず）
から動力供給されている２つの要求センサー（図示せ
ず）、好ましくは電位計を含む手動式制御装置２０を備
えている。電位計を利用することによって、車両用ＥＢ
Ｓ２３、２５を介してパーキングブレーキを変調するこ
とが可能となり、手動レバーがラッチされる「パーキン
グ」位置を有する。個々の電源配線、センサ、信号配線
は、チャンネルの１つで接続不良やその他の故障が起こ
った場合に冗長性を与えるために利用される。
【００１０】パーキングブレーキ機構２４が、各車輪ブ
レーキに取り付けられている。これらの機構２４は、手
動式制御装置２０がパーキング位置に移動した時に、パ
ーキングブレーキ状態を確立するために利用される。原
則として、パーキングブレーキ機構２４は、電気的また
は電気空圧的に動作可能となっている。図２は、前部、
後部に各々２つずつの４つのブレーキ付き車輪を有する
車両に適用されたＥＢＳシステムを模式的に示す。前輪
（図２中、左側）と後輪（右側）は、脚動制御式トラン
スデューサ（図示せず）により電気的に生成された制御
信号によって通常のブレーキ適用のために選択的に動作
し、車両用ＥＢＳを介して操作されるブレーキアクチュ
エータ２７を有する。図２に模式的に示すように、本シ
ステムは、パーキングブレーキ機構２４とローカルブレ
ーキＥＣＵ２５も備えている。
【００１１】図３は、基本的なシステムを示し、通常の
非パーキングブレーキ目的のために、ブレーキアクチュ
エータ入力の力Ｆは、ブレーキパッド３４をブレーキデ
ィスク（図示せず）に付勢するカム３２を担持する動作
レバー３０を作動させる。パーキングブレーキのために
ブレーキをブレーキ適用状態に移行させて維持できるよ
うにするために、第２の回転カム３６が設けられてお
り、その表面が動作レバー３０と係合し、カム３６は、
モータ（図示せず）および／またはギアボックス（図示
せず）によって回転駆動可能となる。カム３６の表面形
状は、レバー３０上に通常のブレーキアクチュエータか
らの入力（Ｆ）がない場合、カム３６の回転によって、
ブレーキ完全ＯＦＦ状態とブレーキ完全ＯＮ状態との間
で選択的にレバー３０を変位させることができるような
形状である。この構成は、何れかの方向へのカム３６の
更なる回転によって、駐車状態でパーキング負荷を更に
調整できるという更なる機能を有することが分かる。こ
の機能によって、温度変化の結果として起こるクランプ
負荷の変化に対処するための調整が可能となる。例え
ば、走行後に車両が駐車している間に、ブレーキの冷却
に伴ってブレーキの形状が変化するが、パーキング負荷
状態を一定とした場合、印加されたクランプ力はブレー
キの形状が弛むにつれて減少するように変化する可能性
があることが知られている。
【００１２】図４は、好適な実施を示し、図３のカム
が、電動モータ５６を用いて位置決めされる楔体５４と
置き換えられており、この電動モータは、楔体５４を所
望のパーキング位置に係脱自在に直線的に移動させる直
線駆動装置６２のリードネジ６０上で減速ギアボックス
５８を駆動する。減速ギアボックスの使用によって、ブ
レーキと一体搭載するのに適切なコンパクトな配置を有
する低電力モータを使用することができる。さらに、減
速ギアボックスとリードネジ構成は、電動モータによっ
て更に駆動されるまで楔体を所定位置に保持する不可逆
的「移動止め」を提供する。
【００１３】図５は、図４に詳細に示されている実施の
簡潔化された構成を示し、この構成はモータ駆動楔体５
４を有する。以下、モータ駆動楔体が適用される図４の
ディスクブレーキ構造について簡単に説明する。図４の
ディスクブレーキは、ブレーキ適用対象の車両（図示せ
ず）の車軸上に取り付けられたディスク１０２を跨ぐハ
ウジング１０１を備えている。ブレーキは、エアシリン
ダ（図示せず）などの入力アクチュエータの機械的な動
作によって起動される。この様なアクチュエータは、ブ
レーキ起動の分野において周知である。アクチュエータ
は、ブレーキの動作シャフトすなわち「ｏｐシャフト」
１０３の外端部と協働する。ｏｐシャフトの内端部は、
下側すなわち内側ハウジング部１０５に取り付けられた
軸受に保持されている。ｏｐシャフト１０３の前記内端
部は、その外面においてカム突出部１０６を構成し、カ
ム突出部は、回転時に反力をローラ１０７に伝達する。
そして、ローラ１０７は、印加負荷を１対の離隔された
内側タペット部材１０８に伝達する。これらの内側タペ
ット部材１０８は、対応する外側タペット部材１０９と
螺合しており、外側タペット部材は、入力負荷をアクチ
ュエータから内側ブレーキライニング１１０の後部に与
え、内側ブレーキライニング１１０の摩擦部材を付勢し
てディスク１０２と摩擦係合させる。反力は、ディスク
１０２と内側ブレーキライニング１１０との間のこの摩
擦係合によって生成され、タペット１０８、１０９およ
びローラ１０７、内側ハウジング部１０５に支持されて
いるカム突出部１０６を介してフィードバックされる。
内側ハウジング部１０５は、架橋ボルト１１２、１１３
によって外側ハウジング部１１１に取り付けられてい
る。この様にして、ｏｐシャフト１０３の動作によって
生成される印加力は、最終的には、反作用手段によって
外側ハウジング部１１１に伝達され、そして、外側ハウ
ジング部は、外側ブレーキライニング１１４を付勢して
ディスク１０２と摩擦係合させる。したがって、ディス
ク１０２は、ｏｐシャフト１０３の移動と同時に、内側
／外側摩擦ライニング１１０、１１４の間で狭持され、
印加入力動作の制御下、車両にブレーキをかけるための
ブレーキ力を生成することが分かる。
【００１４】図６、図７を参照して、冷却中のブレーキ
内部での寸法変化に対する機械的な補償量を実行するた
めの手段が含まれている楔体タイプのアクチュエータの
特別な実施形態が示されている。これは、ｏｐシャフト
からのパーキング負荷反作用を支えることができる一
方、印加力を実質的に維持するために、ブレーキの弛緩
に伴ってｏｐシャフトに「追従」することができる剛性
かつ応従性形状を楔体に含めることによって達成され
る。
【００１５】応従性は、楔体そのものに組み込んでもよ
いし、楔体の支持体に組み込んでもよい。楔体は、図６
に示されているようなものであり、楔体７０がほぼＣ状
の断面輪郭で、応従性であるが比較的高剛性の材料で形
成されていることが好ましい。したがって、パーキング
ブレーキが係合すると、安定状態となるまでｏｐシャフ
トが楔体を圧縮する。ブレーキの冷却に伴ってブレーキ
寸法が変化し、これによって、ｏｐシャフトが楔体から
実質的に離反して移動する。しかし、楔体は、少なくと
も短い動作範囲にわたって追従し、パーキング負荷を実
質的に印加負荷状態に保持することができる。
【００１６】図７の実施形態においては、楔体自体のた
めの支持表面が、応従性の手段で構成され、図６の実施
形態と同様の効果を有する。この場合、応従性手段が、
楔体７６に対して支持体７４を付勢する皿バネ７２で構
成されている。ｏｐシャフトは、７８で示されている。
システムの保全のために、パーキング機能は、垂直スプ
リットシステム内の前部および後部回路などのブレーキ
システムの別個の部材によって各々制御される少なくと
も２つの車両車軸上に設けられていることが好ましい。
【００１７】ＥＢＳシステムにおいて使用する場合、手
動式制御装置２０は、従来の脚動制御式バルブに装備さ
れているものと同様に、要求センサとして動作する。実
際に、何れのチャンネルが設定されていても、高レベル
要求が優位となるようにロジックを構成することが好ま
しい。制御装置がパーキング位置に移動すると、少なく
ともブレーキ規約の要件を満足するために必要なパーキ
ングブレーキ力を提供するに充分な高圧によってブレー
キを作動させる。
【００１８】また、ブレーキは、多数のセンサおよび迅
速動作遊隙吸収装置を備えていてもよく、ＥＢＳ搭載車
両においては、データバスを介してローカルＥＢＳモジ
ュールに取り付け、接続されたＥＣＵが存在することに
なる。このＥＣＵは、パーキングブレーキ機構用の駆動
装置を含んでいる。パーキング機能のみを付加的に有す
るブレーキの場合のように、このＥＣＵが存在しない場
合、ＥＢＳモジュールへの直接配線を介してパーキング
ブレーキ機構を制御することも可能である。従来のブレ
ーキシステム、すなわち、非ＥＢＳにおいては、パーキ
ングブレーキＥＣＵは、すべてのセンサ信号を受信し、
基本作動システムおよびパーキングブレーキ機構駆動装
置の動作を制御する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＥＢＳシステムにおける従来のパーキングブレ
ーキシステムの一例の線図である。
【図２】本発明に係るパーキングブレーキ機構を組み込
み可能なＥＢＳシステムの線図である。
【図３】本発明に係るパーキングブレーキ機構の第１の
実施形態の線図である。
【図４】本発明に係るパーキングブレーキ機構の第２の
実施形態を備えたブレーキ装置の断面図である。
【図５】図４のパーキングブレーキ機構の動作原理を示
す図である。
【図６】楔体を用いた実施形態において応従性を導入す
るための手段の線図である。
【図７】楔体を用いた実施形態において応従性を導入す
るための手段の線図である。
【符号の説明】
３０ 動作レバー １０３ ｏｐシャフト ３６ カム ５６ 楔体 ５８ ギア ２７ アクチュエータ ５６ 電動モータ ２０ 手動式制御装置 ２３、２５ 車両用ＥＢＳ ２４ パーキングブレーキ機構 ３４ ブレーキパッド

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】運転者の意図に応じて基本ブレーキ力をブ
    レーキアクチュエータに伝達するための動作部材を有す
    る車両ブレーキシステムであって、ブレーキのパーキン
    グフェーズのためにブレーキの動作部材（３０，１０
    ３）を電動モータ駆動により作動させる機能を提供する
    パーキングブレーキ機構（２４）を設けることを特徴す
    る車両のパーキングブレーキシステム。
  2. 【請求項２】パーキングブレーキ機構が、電動モータ駆
    動アクチュエータを備え、電動モータによるその変位
    が、パーキングブレーキの適用／解除のために動作部材
    （３０，１０３）の同調変位をもたらすように構成され
    ている請求項１に記載の車両のパーキングブレーキシス
    テム。
  3. 【請求項３】電動モータ駆動アクチュエータが、動作部
    材を変位させるために動作部材（３０，１０３）と直接
    係合して、パーキングブレーキ適用を達成するクレーム
    ２に記載の車両のパーキングブレーキシステム。
  4. 【請求項４】電動モータ駆動アクチュエータが、カム表
    面（３６）または楔体（５４）である請求項２に記載の
    車両のパーキングブレーキシステム。
  5. 【請求項５】カム表面（３６）を利用する場合は、カム
    表面が、電動モータによって選択的に回転可能であり、
    楔体（５４）を利用する場合は、楔体が、ブレーキの動
    作部材（１０３）を変位させるために電動モータ（５
    ６）によって選択的、直線的に変位可能である請求項４
    に記載の車両のパーキングブレーキシステム。
  6. 【請求項６】カム表面または楔体を、電動モータによっ
    てギアボックス（５８）を介して変位させる請求項５に
    記載の車両のパーキングブレーキシステム。
  7. 【請求項７】電子制御ブレーキ（ＥＢＳ）を有する請求
    項クレーム１ないし６の何れかに記載の車両のパーキン
    グブレーキシステム。
  8. 【請求項８】従来のブレーキ（非ＥＢＳ）を有する請求
    項１ないし６の何れかに記載の車両のパーキングブレー
    キシステム。
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