JP2006137257A

JP2006137257A - パーキングブレーキ装置およびパーキングブレーキ装置の擦り合わせ方法

Info

Publication number: JP2006137257A
Application number: JP2004327071A
Authority: JP
Inventors: Tetsuharu Kitagawa; 徹治北川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-11-10
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2006-06-01

Abstract

【課題】パーキングブレーキ装置に含まれる摩擦部材と被制動部材との擦り合わせを容易かつ良好に促進させる。
【解決手段】車両に適用されるパーキングブレーキ装置１は、ドラム１０と、第１および第２ブレーキシュー１１，１２と、電動モータ２１を含む電動アクチュエータ２０と、ＥＣＵ３０とを備え、電動モータ２１は、車両の使用開始前に、第１および第２ブレーキシュー１１，１２がドラム１０に僅かに押し付けられるように作動され、ＥＣＵ３０は、車両の使用開始後に、第１および第２ブレーキシュー１１，１２とドラム１０との擦り合わせが概ね完了したと判断される段階で、ドラム１０に対する第１および第２ブレーキシュー１１，１２の押し付けが解除されるように電動モータ２１を作動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、摩擦部材を被制動部材に押し付けることにより、停止している車両を制動するパーキングブレーキ装置に関する。

パーキングブレーキ装置は、停止している車両を停止状態に維持するために必要不可欠なものである。パーキングブレーキ装置に当初から良好な制動力を発生させるためには、ブレーキシューあるいはブレーキパッドといった摩擦部材と、ドラムあるいはブレーキロータといった被制動部材とを互いに馴染ませておく（当たりをつけておく）必要がある。このため、車両の納車前等に工場において、パーキングブレーキ装置の摩擦部材と被制動部材との擦り合わせを事前に充分に実行しておくことが好ましい。また、パーキングブレーキ装置の初期制動力を向上させると共に摩擦部材と被制動部材との擦り合わせを省略するための技術として、ブレーキシューに含まれる摩擦部材の表面に、ゴムや無機粉末といった摩擦材料が配合されている有機樹脂皮膜を施す手法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−２２０６７７号公報

しかしながら、例えば車両の完成から納車までの間に、パーキングブレーキ装置の摩擦部材と被制動部材との擦り合わせを事前に充分に実行しておくことは必ずしも容易なことではない。また、パーキングブレーキ装置の初期制動力を向上させるために摩擦材料が配合された有機樹脂皮膜をブレーキシューに付加すると、コストアップや耐久性の低下を招くおそれもある。

そこで、本発明は、パーキングブレーキ装置に含まれる摩擦部材と被制動部材との擦り合わせを容易かつ良好に促進させることを目的とする。

本発明によるパーキングブレーキ装置は、摩擦部材を被制動部材に押し付けることにより、停止している車両を制動するパーキングブレーキ装置において、摩擦部材が被制動部材に僅かに押し付けられるようにして、摩擦部材と被制動部材との間に微小な引き摺りを生じさせることができる引き擦り発生手段と、摩擦部材と被制動部材との擦り合わせが概ね完了したと判断される段階で、被制動部材に対する摩擦部材の押し付けを解除する押し付け解除手段とを備えることを特徴とする。

このパーキングブレーキ装置では、車両の実質的な使用開始前に、引き擦り発生手段によって摩擦部材が被制動部材に僅かに押し付けられ、摩擦部材と被制動部材との間に微小な引き摺りが生じさせられる。そして、この状態で車両はある程度走行させられ、摩擦部材と被制動部材との擦り合わせが概ね完了したと判断される段階で、押し付け解除手段によって被制動部材に対する摩擦部材の押し付けが解除される。このように、摩擦部材と被制動部材との間に微小な引き摺りが生じさせた状態で車両をある程度走行させることにより、事前の擦り合わせや、摩擦部材や被制動部材の改良を要することなく、パーキングブレーキ装置に含まれる摩擦部材と被制動部材との擦り合わせを容易かつ良好に促進させ、パーキングブレーキ装置に当初から良好な制動力を発生させることが可能となる。

この場合、押し付け解除手段は、車両の走行距離が所定値に達した際に、被制動部材に対する摩擦部材の押し付けを解除すること好ましい。

摩擦部材と被制動部材との間に微小な引き摺りが生じている状態で車両を走行させた場合、摩擦部材等の磨耗の度合いは車両の走行距離に依存することになる。従って、車両の走行距離が例えば実験的、経験的に定められる値に達した時点で摩擦部材と被制動部材との擦り合わせが概ね完了していると判断することができる。

また、押し付け解除手段は、車両の運転に関連する所定の操作の実行回数が所定値に達した際に、被制動部材に対する摩擦部材の押し付けを解除すると好ましい。

上述のように、摩擦部材と被制動部材との間に微小な引き摺りが生じている状態で車両を走行させた場合、摩擦部材等の磨耗の度合いは車両の走行距離に依存することになるが、車両の走行距離は、例えばブレーキ操作等の車両の運転に関連する所定の操作の実行回数から把握することも可能である。従って、車両の運転に関連する所定の操作の実行回数が例えば実験的、経験的に定められる値に達した時点で摩擦部材と被制動部材との擦り合わせが概ね完了していると判断してもよい。

更に、押し付け解除手段は、車両の実質的な使用開始からの経過時間が所定値に達した際に、被制動部材に対する摩擦部材の押し付けを解除すると好ましい。

上述のように、摩擦部材と被制動部材との間に微小な引き摺りが生じている状態で車両を走行させた場合、摩擦部材等の磨耗の度合いは車両の走行距離に依存することになるが、車両の走行距離は、車両の実質的な使用開始（例えば工場出荷時または納車時）からの経過時間より把握することも可能である。従って、車両の実質的な使用開始からの経過時間が例えば実験的、経験的に定められる値に達した時点で摩擦部材と被制動部材との擦り合わせが概ね完了していると判断してもよい。

そして、引き摺り発生手段は、被制動部材に対して摩擦部材を押し付けるための動力を発生する電動モータを含むと好ましい。

すなわち、本発明によるパーキングブレーキ装置は、電動モータを備えたいわゆる電動パーキングブレーキ装置として構成されると好ましい。このようなパーキングブレーキ装置においては、上述の微小な引き摺りを極めて容易に生じさせると共に、被制動部材に対する摩擦部材の押し付けを極めて容易に解除することが可能である。

本発明によるパーキングブレーキ装置の擦り合わせ方法は、停止している車両を制動するためのパーキングブレーキ装置に含まれる摩擦部材と被制動部材とを擦り合わせるパーキングブレーキ装置の擦り合わせ方法であって、摩擦部材が被制動部材に僅かに押し付けられるようにして、摩擦部材と被制動部材との間に微小な引き摺りを生じさせた後、摩擦部材と被制動部材との擦り合わせが概ね完了したと判断される段階で、被制動部材に対する摩擦部材の押し付けを解除することを特徴とする。

本発明によれば、パーキングブレーキ装置に含まれる摩擦部材と被制動部材との擦り合わせを容易かつ良好に促進させることが可能となる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明によるパーキングブレーキ装置を示す概略構成図である。同図に示されるパーキングブレーキ装置１は、車両の後輪に対して設けられる、いわゆるドラムインディスク型の電動パーキングブレーキ装置として構成されており、ドラム（被制動部材）１０と、ドラム１０の内部にそれぞれ回動自在に支持された一対の第１ブレーキシュー（摩擦部材）１１および第２ブレーキシュー（摩擦部材）１２とを備える。ドラム１０の外周には、図示されないディスクロータが一体に形成されており、当該ディスクロータに対しては、図示されないブレーキパッドが設けられる。また、第１ブレーキシュー１１の遊端には、支持ピンの周りに回動自在になるようにブレーキレバー１４の一端が連結されており、ブレーキレバー１４の他端には、連結具やスプリング１５を介してドラム１０の外部に引き出されたワイヤ１６が接続されている。更に、ブレーキレバー１４の支持ピン側の部位と第２ブレーキシュー１２との間にはスプリング１７を介してストラット１８が架け渡されている。

このように構成されるパーキングブレーキ装置１では、ワイヤ１６を巻き取ると、ブレーキレバー１４が支持ピンの周りに図中時計回りに回動する。これにより、ストラット１８を介してブレーキレバー１４によって第２ブレーキシュー１２が図中左側に押され、第２ブレーキシュー１２の摩擦部１２ａがドラム１０の内周面に押し付けられる。また、ブレーキレバー１４の支持ピン側の端部は、ストラット１８を支点として図中右側に移動し、これに伴って、第１ブレーキシュー１１も図中右側へと押され、それにより、第１ブレーキシュー１１の摩擦部１１ａがドラム１０の内周面に押し付けられる。一方、ワイヤ１６の巻き取りを解除すれば（ワイヤ１６を繰り出せば）、ブレーキレバー１４は、スプリング１５，１７によって付勢されて支持ピンの周りに図中反時計回りに回動し、元の位置に戻る。これにより、第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２のドラム１０に対する押し付けが解除される。

また、図１のパーキングブレーキ装置１は、上述のように電動パーキングブレーキ装置として構成されていることから、ワイヤ１６の巻き取りと繰り出しとを実行する電動アクチュエータ２０を含んでいる。この電動アクチュエータ２０は、ドラム１０に対して第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２を押し付けると共に当該押し付けを解除するための動力を発生する電動モータ２１や、図示されない減速機構等を有する。電動モータ２１は、例えば車両の電子制御式ブレーキシステムの制御を行う電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）３０に接続されている。ＥＣＵ３０は、何れも図示されないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート、および記憶装置等を含むものである。ＥＣＵ３０には、図１に示されるように、パーキングブレーキ装置１の操作部材（操作レバーまたは操作ペダル）３１、車両の走行距離（積算距離）を計測するオドメータ３２、時計ＩＣ３３、カウンタ３４、更には、図示されないフットブレーキが操作されたことを検知するストップランプスイッチ３５等が接続されている。

ＥＣＵ３０は、ドライバーによってパーキングブレーキ装置１を作動させるように操作部材３１が操作されると（操作レバーが引き上げられるか、あるいは操作ペダルが踏み込まれると）、操作部材３１の操作量に応じて電動モータ２１を正方向に回転させ、これにより、第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２をドラム１０に押し付けて車両を制動すべく、上述のワイヤ１６が巻き上げられる。また、ドライバーによってパーキングブレーキ装置１を解除させる操作（操作レバーまたは操作ペダルの戻し）がなされると、ＥＣＵ３０は、第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２のドラム１０に対する押し付けが解除されるように、電動モータ２１を所定量だけ逆回転させる。

さて、上述のパーキングブレーキ装置１に当初から良好な制動力を発生させるためには、第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２とドラム１０とを互いに馴染ませておく（当たりをつけておく）必要がある。このため、パーキングブレーキ装置１を備えた車両については、例えば作業員等の手によって車両の実質的な使用開始前（例えば工場出荷時または納車前）に、パーキングブレーキ装置１が解除された状態であっても第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２がドラム１０に僅かに押し付けられるように、ＥＣＵ３０を介して電動アクチュエータ２０の電動モータ２１が作動させられる。これにより、車両の実質的な使用開始に先立って、パーキングブレーキ装置１では、第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２とドラム１０との間に微小な引き摺りが生じさせられることになる。この際、電動式のパーキングブレーキ装置１では、電動モータ２１を僅かに回転させるだけで、上述の微小な引き摺りを極めて容易に生じさせることが可能である。

そして、パーキングブレーキ装置１を備えた車両の使用が開始されると、ＥＣＵ３０によって、図２に示されるルーチンが実行される。図２に示されるように、ＥＣＵ３０は、所定時間おきにオドメータ３２から車両の走行距離（積算距離）を取得し（Ｓ１０）、取得した車両の走行距離が実験的、経験的に予め定められた値Ｄ_Ｒを下回っているか否か判定する（Ｓ１２）。Ｓ１２にて走行距離が値Ｄ_Ｒを下回っていると判断すると、ＥＣＵ３０は、第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２がドラム１０に僅かに押し付けられた状態を維持し（Ｓ１４）、次のＳ１０の実行タイミングになると、再度Ｓ１０以降の処理を実行する。

これにより、パーキングブレーキ装置１を備えた車両は、その使用開始後に、第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２とドラム１０との間に微小な引き摺りが生じている状態で、ある程度の期間走行させられることになる。この結果、車両の実質的な使用開始前における事前の擦り合わせや、第１ブレーキシュー１１、第２ブレーキシュー１２およびドラム１０の改良等を要することなく、第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２とドラム１０との擦り合わせを容易かつ確実に促進させ、パーキングブレーキ装置１に当初から良好な制動力を発生させることが可能となる。

また、上述のように、第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２とドラム１０との間に微小な引き摺りが生じている状態で車両を走行させた場合、第１および第２ブレーキシュー１１，１２等の磨耗の度合いは車両の走行距離に依存することになる。従って、車両の走行距離が実験的、経験的に定められる値Ｄ_Ｒに達した時点で第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２とドラム１０との擦り合わせが概ね完了していると判断することができる。

このため、Ｓ１２にて走行距離が値Ｄ_Ｒ以上になったと判断すると、ＥＣＵ３０は、ドラム１０に対する第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２の押し付けが解除されるように、電動アクチュエータ２０の電動モータ２１を所定量だけ逆回転させる（Ｓ１６）。これにより、第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２とドラム１０との間の微小な引き摺りがなくなる。この際、電動式のパーキングブレーキ装置１では、電動モータ２１を僅かに逆回転させるだけで、ドラム１０に対する第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２の押し付けを極めて容易に解除することが可能である。そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ１６の処理を実行すると、図２のルーチンを終了させる。

ところで、上述のように、第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２とドラム１０との間に微小な引き摺りが生じている状態で車両を走行させた場合、第１および第２ブレーキシュー１１，１２等の磨耗の度合いは車両の走行距離に依存することになるが、車両の走行距離は、車両の実質的な使用開始（例えば工場出荷時または納車時）からの経過時間より把握することも可能である。従って、図３に例示されるルーチンのように、車両の実質的な使用開始からの経過時間が実験的、経験的に定められる値Ｔ_Ｒに達した時点で第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２とドラム１０との擦り合わせが概ね完了していると判断してもよい。

この場合も、例えば作業員等の手によって車両の実質的な使用開始前に、パーキングブレーキ装置１が解除された状態であっても第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２がドラム１０に僅かに押し付けられるように電動アクチュエータ２０の電動モータ２１が作動させられ、第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２とドラム１０との間に微小な引き摺りが生じさせられる。そして、ＥＣＵ３０には、車両の実質的な使用開始時（例えば工場出荷時または納車時）に、使用開始時（使用開始年月日）の情報が与えられ、ＥＣＵ３０は、図３に示されるルーチンを実行する。

図３のルーチンのもとでは、ＥＣＵ３０は、所定時間おきに、時計ＩＣ３３からの時間情報に基づいて車両の使用開始からの経過時間を取得し（Ｓ２０）、取得した使用開始からの経過時間が予め定められた値Ｔ_Ｒを下回っているか否か判定する（Ｓ２２）。Ｓ２２にて経過時間が値Ｔ_Ｒを下回っていると判断すると、ＥＣＵ３０は、第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２がドラム１０に僅かに押し付けられた状態を維持し（Ｓ２４）、次のＳ２０の実行タイミングになると、再度Ｓ２０以降の処理を実行する。また、Ｓ２２にて使用開始からの経過時間が値Ｔ_Ｒ以上になったと判断すると、ＥＣＵ３０は、ドラム１０に対する第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２の押し付けが解除されるように、電動アクチュエータ２０の電動モータ２１を所定量だけ逆回転させる（Ｓ２６）。これにより、第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２とドラム１０との間の微小な引き摺りがなくなる。そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ２６の処理を実行すると、図３のルーチンを終了させる。

図４は、上述のパーキングブレーキ装置１の制御ルーチンの更に他の例を説明するためのフローチャートである。図４のルーチンも、車両の実質的な使用開始前に、第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２がドラム１０に僅かに押し付けられるように電動アクチュエータ２０の電動モータ２１が作動させられた後に実行されるものである。図４のルーチンのもとでは、車両の運転に関連する所定の操作であるフットブレーキ（パーキングブレーキ以外の動的ブレーキ）の操作の回数に基づいて、第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２とドラム１０との擦り合わせが概ね完了しているか否か判定される。

すなわち、第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２とドラム１０との間に微小な引き摺りが生じている状態で車両を走行させた場合、第１および第２ブレーキシュー１１，１２等の磨耗の度合いは車両の走行距離に依存することになるが、車両の走行距離は、フットブレーキの操作といった車両の運転に関連する所定の操作の実行回数から把握することも可能である。従って、図４に示されるように、フットブレーキの操作回数が例えば実験的、経験的に定められる値ｎ_Ｒに達した時点で第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２とドラム１０との擦り合わせが概ね完了していると判断してもよい。

図４のルーチンのもとでは、ＥＣＵ３０は、所定時間おきに、ストップランプスイッチ３５からの信号に基づいてフットブレーキが操作されたか否か判定しており（Ｓ３０）、Ｓ３０にてフットブレーキが操作されたと判断すると、カウンタ３４を「１」だけインクリメントする（Ｓ３２）。Ｓ３２の処理の後、ＥＣＵ３０は、カウンタ３４のカウント値ｎが予め定められている値ｎ_Ｒを下回っているか否か判定する（Ｓ３４）。Ｓ３４にてカウンタ３４のカウント値ｎが値ｎ_Ｒを下回っていると判断すると、ＥＣＵ３０は、第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２がドラム１０に僅かに押し付けられた状態を維持し（Ｓ３６）、次のＳ３０の実行タイミングになると、再度Ｓ３０以降の処理を実行する。

また、Ｓ３４にてカウンタ３４のカウント値ｎが値ｎ_Ｒ以上になったと判断すると、ＥＣＵ３０は、ドラム１０に対する第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２の押し付けが解除されるように、電動アクチュエータ２０の電動モータ２１を所定量だけ逆回転させる（Ｓ３８）。これにより、第１ブレーキシュー１１および第２ブレーキシュー１２とドラム１０との間の微小な引き摺りがなくなる。そして、ＥＣＵ３０は、Ｓ３８の処理を実行すると、図４のルーチンを終了させる。なお、車両の走行距離を把握するための所定の操作は、フットブレーキの操作に限られるものではなく、ライトを点灯させるための操作や、アクセルペダルの踏み込み操作等であってもよいことはいうまでもない。

上述のパーキングブレーキ装置１は、いわゆるドラムインディスク型のパーキングブレーキ装置として説明されたが、本発明のパーキングブレーキ装置はこれに限られるものではない。すなわち、本発明のパーキングブレーキ装置は、ブレーキディスクにブレーキパッドを機械的に押し付けるものであってもよい。この場合には、例えば作業員等の手によって車両の実質的な使用開始前（例えば工場出荷時または納車前）に、パーキングブレーキ装置が解除された状態であっても摩擦部材が被制動部材に僅かに押し付けられるようにしておき、例えば車両の定期点検時に、被制動部材に対する摩擦部材の押し付けを解除すればよい。

本発明によるパーキングブレーキ装置を示す概略構成図である。図１に示されるパーキングブレーキ装置の制御ルーチンを説明するフローチャートである。図１に示されるパーキングブレーキ装置の制御ルーチンの他の例を説明するためのフローチャートである。図１に示されるパーキングブレーキ装置の制御ルーチンの更に他の例を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１パーキングブレーキ装置、１０ドラム、１１第1ブレーキシュー、１２第２ブレーキシュー、１１ａ，１２ａ摩擦部、１４ブレーキレバー、１５，１７スプリング、１６ワイヤ、１８ストラット、２０電動アクチュエータ、２１電動モータ、３０ＥＣＵ、３１操作部材、３２オドメータ、３３時計ＩＣ、３４カウンタ、３５ストップランプスイッチ

Claims

摩擦部材を被制動部材に押し付けることにより、停止している車両を制動するパーキングブレーキ装置において、
前記摩擦部材が前記被制動部材に僅かに押し付けられるようにして、前記摩擦部材と前記被制動部材との間に微小な引き摺りを生じさせることができる引き擦り発生手段と、
前記摩擦部材と前記被制動部材との擦り合わせが概ね完了したと判断される段階で、前記被制動部材に対する前記摩擦部材の押し付けを解除する押し付け解除手段とを備えることを特徴とするパーキングブレーキ装置。
前記押し付け解除手段は、前記車両の走行距離が所定値に達した際に、前記被制動部材に対する前記摩擦部材の押し付けを解除することを特徴とする請求項１に記載のパーキングブレーキ装置。
前記押し付け解除手段は、前記車両の運転に関連する所定の操作の実行回数が所定値に達した際に、前記被制動部材に対する前記摩擦部材の押し付けを解除することを特徴とする請求項１または２に記載のパーキングブレーキ装置。
前記押し付け解除手段は、前記車両の実質的な使用開始からの経過時間が所定値に達した際に、前記被制動部材に対する前記摩擦部材の押し付けを解除することを特徴とする請求項１に記載のパーキングブレーキ装置。
前記引き摺り発生手段は、前記被制動部材に対して前記摩擦部材を押し付けるための動力を発生する電動モータを含むことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のパーキングブレーキ装置。
停止している車両を制動するためのパーキングブレーキ装置に含まれる摩擦部材と被制動部材とを擦り合わせるパーキングブレーキ装置の擦り合わせ方法であって、
前記摩擦部材が前記被制動部材に僅かに押し付けられるようにして、前記摩擦部材と前記被制動部材との間に微小な引き摺りを生じさせた後、前記摩擦部材と前記被制動部材との擦り合わせが概ね完了したと判断される段階で、前記被制動部材に対する前記摩擦部材の押し付けを解除することを特徴とするパーキングブレーキ装置の擦り合わせ方法。