JP2002505733A - 自動遊び調節を有する電気駆動式ブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電気的に作動されるドラムブレーキ(10)は、ブレーキをかけるためにネジジャッキという形の電気式アクチュエータ(14)により関連する回転可能なブレーキドラムと接触するよう変位することが可能なブレーキシューを備えている。該ブレーキシューは、負荷検知手段を備えた支持用当接体に対して反作用し、該負荷検知手段は、前記ブレーキシューにより前記支持用当接体に加えられる負荷が所定レベルまで低下した際に、ブレーキを解除させる前記電気式アクチュエータの動作を中断させるよう作用する。

Description

【発明の詳細な説明】 自動遊び調節を有する電気駆動式ブレーキ 発明の分野 本発明は、電気的に作動されるブレーキに関し、特に、電気的に作動されるド ラムブレーキに関する。 発明の背景 本発明の目的は、迅速な応答を有する電気的に作動されるドラムブレーキを提 供することにある。 このため、本発明により提供される電気的に作動されるドラムブレーキは、ブ レーキをかけるために電気式アクチュエータにより関連する回転可能なブレーキ ドラムと接触するよう変位することが可能なブレーキシューを備えており、該ブ レーキシューは、負荷検知手段を備えた支持用当接体に対して反作用し、該負荷 検知手段は、前記ブレーキシューにより前記支持用当接体に加えられる負荷が所 定レベルまで低下した際に、ブレーキを解除させる前記電気式アクチュエータの 動作を中断させるよう作用する。 このようなドラムブレーキは、ブレーキが解除された際に最小限のシュー・ド ラム間クリアランス（又は僅かなシュー・ドラム間接触）を達成するように構成 することが可能であり、これにより、ブレーキが駆動された際に迅速なブレーキ 応答を確保することが可能となる。これは、例えばブレーキが電気的に制御され るアンチスキッド又はトラクション制御システムの一部を形成する場合には特に 重要である。 従来、電気式アクチュエータは、電気モータにより作動されるネジジャッキか ら構成され、該ネジジャッキは、前記電気モータを通る電流の方向に応じてその 有効長を増減させて、関連するシューの接触又は解放を行う。 負荷検知手段は、支持用当接体に配置されたロードセルから構成することが可 能であり、該ロードセルは、当接体に加えられたシュー負荷に応じて関連する制 御回路へ電圧出力を供給するものである。前記制御回路は、ドラムの膨張に起因 する過調整を防止するために、温度感応性のものであることが好ましい。 代替的には、負荷検知手段は次のような構成とすることができる。即ち、ブレ ーキがかけられた際に、シューが、支持用当接体により支持された支持部材をバ ネ手段の作用に逆らって変位させて、ブレーキ解除回路のスイッチを閉鎖させ、 及びブレーキの解除時に、前記スイッチを閉鎖させているシューにより支持部材 に加えられた力が前記バネ手段により前記支持部材に加えられている逆方向の力 を下回った際に前記スイッチが開放する、といった構成にすることが可能である 。 従来、前記バネ手段は皿バネから構成され、該皿バネは、支持部材上のステム を取り囲み、前記スイッチ上に直接作用して該スイッチを閉鎖させる。 負荷検知手段を適当に配置することにより、本発明は、リーディング・トレー リングシュードラムブレーキにもデュオサーボドラムブレーキにも適用すること が可能となる。 図１は、本発明によるドラムブレーキの一部を示す側面図である。 図２は、図１の矢印Ａの方向に見た断面図である。 図３は、本発明によるドラムブレーキを含む制御回路を示す説明図である。 図４は、代替的な形態の負荷検知を示す説明図である。 ここで図１を参照する。同図は、ドラムブレーキ10を示しており、この場合、 一対のブレーキシュー11,12は、通常の態様でバックプレート13上に支持され、 該バックプレートが支持された当接体13aに対して反作用する端部11a,12aをそれ ぞれ有している。該ブレーキシューの他端11b,12b間には、バックプレート13に 固定されたケーシング15を有するモータという形の電気式アクチュエータ14が設 けられており、該ケーシング15は、巻線16と、内側管状部材18を回転させる電機 子17とを包囲している。該内側管状部材18は、ケーシング15の中央部の突起15a 上にねじ込まれ、このため、該内側管状部材18の回転によって電機子17の回転方 向に依存してアクチュエータ14の有効長が増減して、ブレーキをかけたり解除し たりするようになっている。 ベアリングキャップ18aは、電機子17による内側部材18の回転に適応するため に、該内側部材18とシュー11の接触端11bとの間に設けられる。 ブレーキシューの戻りバネ26は、従来の態様でシュー11,12間に作用し、位置2 8においてシュー12上に回動可能に取り付けられたハンドブレーキ作動レバ ー27は、ケーブル29により駆動される。ハンドブレーキ作動レバー27は、オフセ ットカム27aを備えており、該オフセットカム27aは、ケーシング15上に支持され 、ハンドブレーキ作動レバー27がケーブル29により回転されてハンドブレーキを かけた際にアクチュエータ14を変位させてシュー11を移動させる。 本発明によれば、例えばロードセルといった形の負荷検知手段40が、シュー11 の端部11aと当接体13aとの間に配設される。ロードセル40は、図３に図式的に示 す制御回路に接続される。該制御回路において、マイクロプロセッサ41は、ロー ドセル40からの電圧出力を受容し、以下で説明するソレノイド動作式制御スイッ チ42,43へ出力信号を生成する。 スイッチ42の接点42a,42bは、２つの位置を有するものであり、バッテリー44 によりモータ14に供給される電流の方向を逆転させるために使用される。このス イッチは、ロータリーポテンショメータ45という形のトランスデューサからの信 号に応じて、ライン41aを介してマイクロプロセッサ41から制御される。該トラ ンスデューサは、乗物の操作者によりバネ47に抗して押下されるブレーキペダル 46と連携して該ブレーキペダルに従来のペダル感覚を与えるものである。ペダル 46が押下されると、ライン48,49を介してモータ14に一方向に電流が供給され、 モータの有効長が増大してブレーキがかかる。同様に、ペダル46が解放されると 、ライン50,51を介して上記とは逆方向にモータ14に電流が供給される。 ライン50はまた、ロードセル40からの信号が所定の負荷レベルを下回った際に ライン41bを介してマイクロプロセッサ41により開放されるスイッチ43を備えて いる。このため、シュー11により当接体13aに加えられる負荷が所定の負荷レベ ルを下回ると即座に、ブレーキ解除回路内のスイッチ43が開放することにより、 ブレーキのそれ以上の解除が停止される。 したがって、スイッチ43が開放することになる負荷レベルを適当に選定するこ とにより、極めて小さなシュークリアランスが得られるようにシュー11（ひいて はシュー12）の後退を制御することが可能となり、これにより、ブレーキがその 駆動時に迅速な応答を有することが可能になる。これは、ブレーキが、例えば、 迅速な応答を必須要件とする電子制御式アンチスキッド又はトラクション コントロールシステムの一部を構成する場合に、特に重要な特徴となる。 当接体13aに加えられる負荷が所定レベルを下回った際にブレーキ解除回路中 のスイッチを開放させるようマイクロプロセッサ41を構成することの代替的な実 施態様として、本発明は、所定の負荷レベルに達した際にタイマーをスタートさ せて、所定時間にわたりモータが後退し続けることを許容し、これにより、ブレ ーキのシュー・ドラム間クリアランスを制御する、という構成で実施することが 可能である。 本発明の更なる代替的な実施態様として、所定の負荷レベルに達した後に後退 するモータの回転を所定回数だけカウントすることにより、所定の負荷に達した 際にブレーキシューの後退を制限し、これによりブレーキのシュー・ドラム間ク リアランスを制御することが可能である。 上記の様々な代替的な実施態様は、ドラムの膨張に起因して起こり得る過調節 を防止するために温度感応性のものとすることが好ましい。 図４は、代替的な負荷検知構成を示しており、この場合には、ロードセル40が 、ブレーキ解除回路におけるスイッチ43を直接作動させるステム61を有するシュ ー支持部材60を備えた構成へと置換されている。該シュー支持部材60は、当接体 13aから支持されており、皿バネ型ワッシャ62という形のバネ手段の作用に抗し て前記当接体13aに向かって移動される。ブレーキがかけられると、皿バネ型ワ ッシャ62が押しつぶされて平坦になり、及びステム61によりスイッチ43が閉鎖さ れる、ということが理解されよう。ブレーキリリースワッシャ62は、該ワッシャ 62によりシュー支持部材60に加えられる力が、シュー11により該シュー支持部材 60に加えられる力よりも大きくなり、該シュー支持部材60が当接体13aから離間 する方向に移動して、スイッチ43が開放することが可能になるまで、つぶれた状 態のままとなる。 したがって、スイッチ43が開放する負荷レベルは、ワッシャ62の適当なバネ特 性を用いることによって直接的に調整することが可能である。なお、皿バネ型ワ ッシャ62の代わりに他の形態のバネ手段を利用することも可能であることが理解 されよう。 以上、リーディング・トレーディングシュードラムブレーキに関して本発明を 説明してきたが、本発明は、シュー間に固定された当接体13aを有さず、及びブ レーキ力がアクチュエータ14の右手端に伝達して戻る（図１参照）、デュオサー ボドラムブレーキにも等しく適用することが可能である。このような構成では、 負荷検知手段40は、総合的なブレーキ力を受けるためにアクチュエータ14の右手 とシュー12の端部12bとの間に配設することが好ましいが、必要であればシュー1 1,12間に配設することも可能である。 また、シューの後退量は、加えられたブレーキ力のレベルに応じて可変とする ことが可能である。これは、高レベルのブレーキ力が生じた結果としてブレーキ の構成要素が大きく変形することになるため、一層多くの量の後退が必要になる からである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，Ｇ Ｈ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 キュチノッタ，ルイジ イタリア国アイ―20020アレセ，ビア・レ オパルディ，11／２ (72)発明者 プレズレイ，デイビッド イギリス国コベントリー・シービー７・４ エイビー，バルサル・コモン，ニードラー ズ・エンド・レーン (72)発明者 ヤング，アラスティアー，ジョン イギリス国ワーウィックシャー・シーヴィ ー８・１ディーダブリュー，ケニルワー ス，ラウンドシル・39

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． ブレーキをかけるために電気式アクチュエータにより関連する回転可能な ブレーキドラムと接触するよう変位することが可能なブレーキシューを備え ており、該ブレーキシューが、負荷検知手段を備えた支持用当接体に対して 反作用し、該負荷検知手段が、前記ブレーキシューにより前記支持用当接体 に加えられる負荷が所定レベルまで低下した際に、ブレーキを解除させる前 記電気式アクチュエータの動作を中断させるよう作用する、電気的に作動さ されるドラムブレーキ。 ２． 前記電気式アクチュエータが、電気モータにより作動されるネジジャッキ から構成され、該ネジジャッキが、前記電気モータを通る電流の方向に応じ てその有効長を増減させて関連するシューの接触又は解放を行う、請求項１ に記載のブレーキ。 ３． 前記負荷検知手段が、前記ブレーキシューにより前記支持用当接体に加え られた負荷に応じて関連する制御回路へ電圧出力を供給する、前記支持用当 接体に配設されたロードセルから構成される、請求項１又は請求項２に記載 のブレーキ。 ４． 前記支持用当接体に加えられた負荷が所定レベルまで低下した際に、前記 制御回路が、前記電気式アクチュエータのブレーキ解除回路におけるスイッ チを動作させてその動作を中断させる、請求項３に記載のブレーキ。 ５． 前記支持用当接体に加えられた負荷が所定レベルまで低下した際に、前記 制御回路が、タイマーを始動させて、所定時間にわたり前記電気式アクチュ エータの後退動作を許容することにより、ブレーキのクリアランスを制御す る、請求項３に記載のブレーキ。 ６． 前記支持用当接体に加えられた負荷が所定レベルまで低下した際に、前記 制御回路が、カウンタを始動させて、前記ネジジャッキの所定回数の回転を 許容することにより、ブレーキのクリアランスを制御する、請求項２に依存 する場合の請求項３に記載のブレーキ。 ７． 前記制御回路が、ドラム又はディスクの熱膨張に起因する関連するシュー 又はパッドの不適切な調整を防止するよう温度感応性のものである、請求項 １ないし請求項６の何れか一項に記載のブレーキ。 ８． 前記制御回路が、ブレーキペダルの位置及び移動方向を表すブレーキペダ ルトランスデューサからの入力信号を受信し、該入力信号によって、前記ブ レーキシューにより加えられたブレーキ力、及び前記電気式アクチュエータ が移動してブレーキがかけられたか解除されたかが決定される、請求項３な いし請求項７の何れか一項に記載のブレーキ。 ９． ブレーキを解除する前記ブレーキシューの運動が、該ブレーキシューによ り前記支持用当接体に加えられる負荷に応じて変動する、請求項１ないし請 求項７の何れか一項に記載のブレーキ。 10． 前記負荷検知手段が、ブレーキがかけられた際に、前記ブレーキシューが 、前記支持用当接体により支持された支持部材をバネ手段の作用に逆らって 変位させてブレーキ解除回路のスイッチを閉鎖させ、及びブレーキが解除さ れた際に、前記スイッチを閉鎖させている前記ブレーキシューにより前記支 持部材に加えられた力が前記バネ手段により前記支持部材に加えられた逆方 向の力を下回ったとき前記スイッチが開放する構成からなる、請求項１又は 請求項２に記載のブレーキ。 11．前記バネ手段が、前記スイッチを閉鎖させる前記支持部材上のステムを取り 囲む皿バネからなる、請求項10に記載のブレーキ。 12．前記支持用当接体が、前記電気式アクチュエータの一端により提供される、 請求項１ないし請求項11の何れか一項に記載のデュオサーボブレーキ。 13．図１及び図２又は図３又は図４に図示すると共に同図に関して説明したよう に実質的に構成及び配置されている、ドラムブレーキ。