JP2000238628A - ブレーキ力保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】特に車両の一時停止状態、パーキングブレーキ
作動などの一定条件のもとでブレーキ力を保持、解除で
きるブレーキ力保持装置を提供する。 【解決手段】ブレーキ操作によってシリンダ部材内で摺
動してブレーキ部材を被制動部材に押圧するピストン２
を備えたブレーキ装置において、シリンダ部材１とピス
トン２との間に設けられ、かつ第１部材１１及び第２部
材１６からなり、その相対的な移動により伸縮自在なス
トラット機構を有し、電子制御装置からの指令によるス
トラット機構の縮小方向における第１部材１１および第
２部材１６の相対的移動を規制するロック手段とを備え
ることを特徴とするブレーキ力保持装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブレーキ力保持装
置に関するものであり、特に車両の一時停止状態、パー
キングブレーキ作動などの一定条件のもとでブレーキ力
を保持、解除できるブレーキ力保持装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】ブレーキ力保持装置としては、例えば特
開昭６４−７８９５７号公報に記載されたもの等があ
る。この公報に記載されたブレーキ力保持装置は、制動
力保持用電磁逆止弁と、リセット動作時、その逆止弁を
一旦付勢してから、その逆止弁の制御を行うコンピュー
タ制御手段とを備えており、登坂道路上に停止したマニ
ュアル車を複雑な操作無しに容易に発進することができ
るものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなブレーキ力保持装置は、ブレーキ力を保持してい
る間、コンピュータからの指令により連続的に電磁逆止
弁に通電しておく必要があり、このため電力消費が大き
くなるとともに長時間の通電で電磁逆止弁が過熱すると
いう問題がある。そこで、本発明は、ブレーキが作動し
車両が停止状態になったことを検知すると、アクチュエ
ータによってブレーキ力を保持するためのロック手段を
作動し、その後のブレーキ力保持状態は前述のロック手
段により機械的に維持できるようにしたブレーキ力保持
装置を提供し、上記従来の保持装置の問題点を解決する
ことを目的とする。

【０００４】本発明は、アクチュエータを作動して一旦
ブレーキ力保持装置が作動すると、その後の保持状態は
ロック手段によって機械的に行うようにするため、ブレ
ーキ力保持にかかる消費電力はアクチュエータを作動す
る際のＯＮ−ＯＦＦ切換時のみであり、消費電力を大幅
に節約することができる。ブレーキ力保持状態の時には
アクチュエータには通電がなされておらず、アクチュエ
ータにかかる負担が少なくできアクチュエータを小型化
でき消費電力も少なくできる。ブレーキ力保持手段はロ
ック手段を構成する回転部材の回転を止める機能を有し
ているだけでよく、構造が極めて簡単となり安価、小型
化が実現できる。パーキングレバー、ブレーキを作動す
るワイヤ等が不要となりブレーキ装置の軽量化を図るこ
とができる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、本発明が採用
した技術解決手段は、ブレーキ操作によってシリンダ部
材内で摺動してブレーキ部材を被制動部材に押圧するピ
ストンを備えたブレーキ装置において、シリンダ部材と
ピストンとの間に設けられ、かつ第１部材及び第２部材
からなり、その相対的な移動により伸縮自在なストラッ
ト機構を有し、電子制御装置からの指令によるストラッ
ト機構の縮小方向における第１部材および第２部材の相
対的移動を規制するロック手段とを備えることを特徴と
するブレーキ力保持装置である。

【０００６】

【実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実施の形
態を説明すると、図１は第１実施形態としてのブレーキ
作動時におけるディスクブレーキ装置の断面図であり、
図２は同ディスクブレーキ内に配置するロック手段の断
面図（図１中のＡ−Ａ断面図）である。図１において、
１はシリンダ部材としてのキャリパであり、キャリパ１
にはシリンダ３が形成され、このシリンダ３内にに摺動
自在にピストン２が配置されている。ピストン２とキャ
リパ１には公知のようにブレーキ部材としてのブレーキ
パッド４Ａ、４Ｂが設けられ、これらのブレーキパッド
４Ａ、４Ｂ間に被制動部材としてのロータＲが配置され
ている。なお、ピストン２の凹部にブレーキパッド４Ａ
の突起４Ｃが係合していることによってピストン２の回
転が規制されている。

【０００７】キャリパ１に形成した段付シリンダ３内に
はピストン２によって区画された液圧室５が形成されて
おり、液圧室５はシール部材６、７によって液密状態に
シールされている。液圧室５はキャリパ１に形成した通
路８を介してマスターシリンダに連通しており、マスタ
ーシリンダで液圧が発生するとその液圧によってピスト
ン２が図中左方に移動し、ブレーキパッド４Ａがロータ
Ｒに押圧され、その反作用でキャリパ１が右方へ移動
し、ブレーキパッド４ＢがロータＲに押圧されブレーキ
が働く。ピストン２の中央部には後述するロック手段を
収納する有底円筒状の収納部９が形成されており、この
収納部９の底部を形成する壁面の中央部には円錐状凸部
１０が形成されている。この凸部１０に対向してピスト
ン２の軸長方向には第１部材としてのスクリュウシャフ
ト１１が配置され、スクリュウシャフト１１の端部に一
体に設けたスクリュウシャフト頭部１２には前述の凸部
１０に対向して、凸部１０と嵌合可能な円錐状凹部１２
ａが形成され、この凸部１０および凹部１２ａによって
摩擦クラッチが構成されている。スクリュウシャフト頭
部１２は、軸受１３を介して収納部９内に配置した支持
部材１４に当接している。収納室９の内周面には支持部
材１４と当接する止め輪１５が固定されている。

【０００８】スクリュウシャフト１１には可逆ネジが形
成されており、可逆ネジには回転自在に第２部材として
のナット部材１６が螺合して設けられ、ナット部材１６
の大径部１６ａは軸受１７を介してキャリパ１側に形成
した保持部１８に回転自在に軸支されている。ナット部
材１６の小径部１６ｂ外周には図２に示すように周方向
に凹状をした係合部１６ｃが等ピッチで多数形成されて
いる。なお、前述の第１部材（スクリュウシャフト１
１）と第２部材（ナット部材１６）との組み合わせによ
り所謂ストラット機構を構成している。また、ストラッ
ト機構としてはスクリュウシャフトとナット部材との組
み合わせに限定することなく、同様な機能を果たすもの
であれば、使用することができる。この係合部１６ｃに
対向して、揺動自在のロック部材１９が配置されてお
り、ロック部材１９にはロック部材１９を揺動するため
の電動アクチュエータ２０の出力軸２０ａが結合されて
いる。電動アクチュエータ２０が作動し出力軸２０ａが
回転し、ロック部材１９が図２中左方に揺動してナット
部材に形成した係合部１６ｃと嵌合するとナット部材１
６の回転が禁止されるようになっており、ナット部材１
６とロック部材１９と電動アクチュエータ２０とによっ
てロック手段が形成される。ロック手段は通常時には係
合が解除された状態となっており、図示せぬ電子制御装
置からの指令によって電動アクチュエータ２０が作動す
ると、ロック状態となり、所定時間経過後、電動アクチ
ュエータ２０への通電が止められ、ロック状態はナット
部材１６とロック部材１９との係合によって機械的に維
持される。このロック状態は、車両の発進操作によって
電動アクチュエータ２０が作動しロック部材１９が初期
状態に復帰することで解除される。なお、ロック手段１
６としては、ストラット機構を構成している第１部材、
第２部材との相対移動を禁止できるものであれば、他の
ロック機構を採用できることは当然である。

【０００９】以上の構成からなるブレーキ装置の作動を
説明する。図示せぬブレーキペダルを踏み込みマスター
シリンダに液圧が発生すると、その液圧が液圧室５内に
流入し、ピストン２を図中左方に移動し、ピストン２に
設けたブレーキパッド４ＡをロータＲに押圧し、この時
の反力によってキャリパ１側のブレーキパッド４Ｂもロ
ータＲに押圧されてブレーキ力が働く。また、ピストン
２の移動により止め輪１５を介して支持部材１４が左方
に押され、これによって軸受１３を介してスクリュウシ
ャフト頭部１２も図中左方に移動する。この時には凸部
１０および凹部１２ａからなる摩擦クラッチはまだ非接
続状態であり、スクリュウシャフト１１はナット部材１
６に対して回転しながら左方に移動する。

【００１０】車両が停止すると、この状態を車輪速度セ
ンサ（図示せぬ）よりの信号により検知し、電子制御装
置によって後述するブレーキ力保持の制御フローが開始
され、電動アクチュエータ２０が作動する。電動アクチ
ュエータ２０の作動によりロック部材１９が揺動し、ナ
ット部材１６に形成した係合部１６ｃに係合し、ナット
部材１６の回転が規制される。この状態でブレーキペダ
ルを緩めると、ブレーキ液圧が減圧し、シール部材６、
７の弾性復元内でピストン２が図１中右方に戻ろうとす
るが、直ちに凸部１０および凹部１２ａとからなる摩擦
クラッチが係合し、スクリュウシャフト１１が回転でき
ぬ状態となり、さらにこの状態でスクリュウシャフト１
１は図１中右方に移動しようとする。ここでスクリュウ
シャフト１１は可逆ネジであるので、スクリュウシャフ
ト１１の移動によりナット部材１６を回転しながら戻ろ
うとするが、ナット部材１６はロック部材１９によって
回転が規制されるため（ロック状態となる）、スクリュ
ウシャフト１１は移動することができず、これによって
ブレーキ作動状態が保持される。電動アクチュエータ
は、ナット部材１６とロック部材１９が係合しロック状
態となると通電が止められ、ロック状態はナット部材１
６とロック部材１９との係合によって機械的に維持され
る。

【００１１】車両の発進操作等によってブレーキ力解除
の指令がでると、電動アクチュエータ２０が作動し、ロ
ック部材１９を反時計方向（図２）に揺動してロック部
材１９とナット部材１６に形成した係合部１６ｃとの係
合を外し、ナット部材１６を自由回転状態とする。この
時には、ブレーキペダルの開放によって液圧室５内の液
圧も開放されているため、摩擦クラッチが係合した状態
でスクリュウシャフトの回転を規制しつつ、シール部材
６、７の弾性復元力等によりピストン２は図１中右方に
移動し、ブレーキが開放する。この移動により可逆ネジ
の作用によりナット部材１６が回転し、スクリュウシャ
フト１１も図中右方に移動する。電動アクチュエータ２
０はロック部材１９が初期状態に復帰すると通電が止め
られる。

【００１２】ここで、ブレーキ力保持の制御フローを図
３を参照して説明する。制御が開始されるとステップＳ
１において車輪速度センサよりの信号で車速がゼロとな
ったか、即ち車両が停止したか否を判断する。車速がゼ
ロと判断されるとステップＳ２に進み電動アクチュエー
タ２０が作動し、ロック部材１９を揺動させナット部材
１６に形成した係合部１６ｃに係合させ、ナット部材１
６の回転を規制する。電動アクチュエータ２０はロック
部材１９を揺動すると所定時間経過後に通電が解除され
る。この結果、ブレーキ力保持状態はロック部材１９と
ナット部材１６との係合により機械的に維持される（ロ
ックＯＮ状態）。

【００１３】ステップＳ３において車両発進操作がなさ
れると（例えばアクセルが踏まれると）、ステップＳ４
に進み、電動アクチュエータ２０が通電され、ロック部
材を逆方向に揺動してナット部材の係合部との係合を解
除する。この結果、ナット部材が回転自由の状態とな
り、スクリュウシャフト１１の移動に伴ってナット部材
が回転しながらピストン２が初期位置に復帰する。電動
アクチュエータ２０はロック部材１９を初期位置に戻す
と通電が止められる（ロックＯＦＦ状態）。次にブレー
キ力保持装置が作動しない場合におけるブレーキ開放動
作につき説明する。ブレーキ液圧の減少によりピストン
２が、シール部材６、７の弾性復元力等により図１の左
方に後退する。その際において、凸部１０と凹部１２と
が係合しているためスクリュウシャフト１１は非回転の
状態でピストン２とともに後退する。スクリュウシャフ
ト１１の後退によりロック状態にないナット部材１６が
回転する。そしてピストン２、スクリュウシャフト１１
及びナット部材１６は初期状態に復帰することによりブ
レーキが開放される。

【００１４】次ぎに図４を参照してロック手段の第２実
施形態の説明をする。この形態は、ロック部材１９Ａを
扇型に形成し、その適所にロックピン１９Ｂを設け、さ
らに扇の中心部１９Ｃを軸支持してロック部材１９Ａを
揺動自在に構成する。ロック部材１９Ａの外周には歯形
１９Ｄが形成され、この歯形１９Ｄに電動アクチュエー
タの出力軸に設けたピニオン２０Ａが噛み合っている。
車両停止状態になると電子制御装置からの指令で電動ア
クチュエータが作動し、ピニオン２０Ａを介してロック
部材１９Ａを揺動し、ロック部材１９Ａに設けたロック
ピン１９Ｂがナット部材の係合部１６ｃに係合し、以後
は機械的に前述の実施形態と同様にナット部材１６の回
転を規制し、ブレーキ力を保持できることになる。ブレ
ーキ力の解除は前述の実施形態と同様に電動アクチュエ
ータを作動し、ロック部材１９Ａを初期位置に復帰する
ことで行われる。

【００１５】以上のように本発明では、ブレーキ作動中
に、ピストン２が初期状態の戻ることを規制するロック
手段をブレーキ装置内に設けたため、極めて簡単な構造
でブレーキ力保持機構を構成することができる。またス
クリュウシャフトとナットの機構を利用することにより
小さな電動アクチュエータでナットの回転を規制しピス
トン２の戻りを規制することができるため、ブレーキ力
保持構造が簡単となる。ロック状態は機械的なロック手
段によって維持されるため、電動アクチュエータに連続
通電する必要がなくなり、省電力を実現できる。なお、
上記実施形態はディスクブレーキを例にとって説明した
が、ドラムブレーキにも適用できることは当然であり、
また、スクリュウシャフトを支持する軸受の配置、ナッ
トを支持する軸受の配置箇所は本発明の機能を奏するこ
とができる位置であれば、自由に変更することができる
ことも当然である。ナット部材も２段状のものに限定す
ることなく、小径部を軸受けで支持することも可能であ
る。さらにアクチュエータもロック部材を揺動できるも
のであれば種々の形態のものを使用することができる。
摩擦クラッチの形状もピストンとスクリュウシャフトの
相対回転を禁止できるものであれば他の形態のものを使
用することができる。また、上記実施形態は車両の一時
停止状態検知してブレーキ力を保持するものであるが、
パーキングブレーキ作動などの一定条件のもとでもブレ
ーキ力を保持、解除できるブレーキ力保持装置とするこ
ともできる。

【００１６】

【発明の効果】以上詳細に述べた如く本発明によれば、
アクチュエータを作動して一旦ブレーキ力保持装置が作
動すると、その後の保持状態は機械的手段により行うよ
うにするため、ブレーキ力保持にかかる消費電力はアク
チュエータを作動する際のＯＮ−ＯＦＦ切換時のみであ
り、消費電力を大幅に節約することができる。ブレーキ
保持状態を作動するためのアクチュエータにかかる負担
が少なくできアクチュエータを小型化でき消費電力も少
なくできる。ブレーキ力保持手段はブレーキ装置を構成
する回転部材の回転を止める機能を有しているだけでよ
く、構造が極めて簡単となり安価、小型化が実現でき
る。パーキングブレーキ、ブレーキを作動するワイヤ等
が不要となりブレーキ装置の軽量化を図ることができ
る、などの優れた効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わる、ブレーキ装置の
断面図である。

【図２】本形態内に使用するロック手段の第１実施形態
である。

【図３】本実施形態に係わる、ロック手段の制御フロー
チャートである。

【図４】本形態内に使用するロック手段の第２実施形態
である。

【符号の説明】

１ シリンダ部材（キャリパ） ２ ピストン ３ シリンダ ４ ブレーキ部材（ブレーキパッド） ５ 液圧室 ６、７ シール部材 ８ 通路 ９ 収納部 １０ 円錐状凸部（摩擦クラッチ） １１ 第１部材（スクリュウシャフト） １２ スクリュウシャフト頭部 １２ａ 円錐状凹部（摩擦クラッチ） １３ 軸受 １４ 支持部材 １５ 止め輪 １６ 第２部材（ナット部材） １６ａ ナット部材の大径部 １６ｂ ナット部材の小径部 １６ｃ 係合部 １７ 軸受 １８ 保持部 １９ ロック部材 ２０ アクチュエータ ２０ａ 出力軸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブレーキ操作によってシリンダ部材内で摺
   動してブレーキ部材を被制動部材に押圧するピストン２
   を備えたブレーキ装置において、 シリンダ部材１とピストン２との間に設けられ、かつ第
   １部材１１及び第２部材１６からなり、その相対的な移
   動により伸縮自在なストラット機構を有し、電子制御装
   置からの指令によるストラット機構の縮小方向における
   第１部材１１および第２部材１６の相対的移動を規制す
   るロック手段とを備えることを特徴とするブレーキ力保
   持装置。
2. 【請求項２】前記第１部材１１はスクリュウシャフトで
   あり、前記第２部材はナット部材であり、両部材は互い
   に可逆的に螺合していることを特徴とする請求項１に記
   載のブレーキ力保持装置。