JP2007040442A - 電動パーキングブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アクチュエータユニットに高度な防水性、防塵性を必要とせずかつ静粛性に優れた電動パーキングブレーキ装置を提供する。
【解決手段】車両の車輪を制動するパーキングブレーキ１０と、パーキングブレーキ１０を駆動するアクチュエータユニット２０とを備える電動パーキングブレーキ装置を、アクチュエータユニット２０は、車両のフロアパネル１１０の上面と、フロアパネル１１０の上側に配置されるスペアタイヤＴとの間に形成される空間部内にその少なくとも一部が配置されるとともに、車両の車幅方向における略中心部に配置される構成とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車等の車両に備えられる電動パーキングブレーキ装置に関するものである。

電動パーキングブレーキは、車両の駐停車時等に制動を行うパーキングブレーキを、例えばモータ等の電動アクチュエータを用いて駆動するものである。
このような電動パーキングブレーキは、運転者が電気的なスイッチによって操作できるから、一般的な手動レバーや足踏みペダルによる操作に対して労力が低減され、また、車両の状態に応じて自動的に作動させることによって、ＡＴクリープや坂道の傾斜等に起因する運転者の意図しない車両の動き出しを防止することができ、安全性の向上にも寄与するものである。

電動パーキングブレーキは、電動アクチュエータを、例えば制動対象となる車輪を支持するホイールハブ部にそれぞれ装着したものが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
また、電動パーキングブレーキは、電動アクチュエータを、例えば運転席と助手席との間に配置されるコンソールの内側に装着したものが知られている（例えば、特許文献３，４参照）。
特開平１１−１０５６８０号公報 特開２００４−６６９９３号公報 特開２００２−２４２９６８号公報 特開２０００−３０９２５５号公報

しかし、電動パーキングブレーキは、電動アクチュエータをホイールハブ部に装着すると、雨水やダスト等に曝されるため、信頼性を確保するために高度な防水性、防塵性が要求される。
一方、電動パーキングブレーキは、電動アクチュエータをコンソール部等のキャビン内に配置すると、その作動音によって車室内の静粛性が損なわれる場合がある。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、アクチュエータユニットに高度な防水性、防塵性を必要とせずかつ静粛性に優れた電動パーキングブレーキ装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、車両の車輪を制動するパーキングブレーキと、前記パーキングブレーキを駆動するアクチュエータユニットとを備える電動パーキングブレーキ装置において、前記アクチュエータユニットは、前記車両のフロアパネルの上面と、前記フロアパネルの上側に配置されるスペアタイヤとの間に形成される空間部内にその少なくとも一部が配置されるとともに、前記車両の車幅方向における略中央部に配置されることを特徴とする電動パーキングブレーキ装置である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の電動パーキングブレーキ装置において、前記アクチュエータユニットが収容される空間部を前記スペアタイヤが収容される空間部から区画する隔壁部を備えることを特徴とする電動パーキングブレーキ装置である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の電動パーキングブレーキ装置において、前記アクチュエータユニットが発生する駆動力を前記パーキングブレーキに伝達し、その少なくとも一部が前記フロアパネルの下面と、前記フロアパネルの下側に配置され、リアサスペンションを支持するサブフレームとの間に配置された駆動力伝達部を備えることを特徴とする電動パーキングブレーキ装置である。

本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）アクチュエータユニットを、フロアパネルとスペアタイヤとの間に形成される空間部内に配置することによって、アクチュエータユニットの車外側への露出を防止できるから高度な防水性、防塵性が要求されることがない。
また、スペアタイヤは、ゴム等の粘弾性体によって形成されその内部に空洞部を有することから吸音効果を有するため、アクチュエータユニットの作動音が車室内側に伝搬することを抑制する吸音材として機能し、車室内における静粛性を向上することができる。
さらに、アクチュエータユニットを車幅方向における略中央部に配置することによって、左右の制動対象輪への駆動力伝達部の取り回しを略対称とすることができ、左右制動力のアンバランスを防止することができる。
（２）アクチュエータユニットが収容される空間部とスペアタイヤが収容される空間部とを区画する隔壁部を備えることによって、アクチュエータユニットの作動音の車室内側への伝搬をより低減することができる。
（３）駆動力伝達部の少なくとも一部をフロアパネル下面とサブフレームとの間に配置することによって、駆動力伝達部がサブフレーム、リアディファレンシャル等の車体側の構成部材と干渉することを防止するとともに、その床下側への突出を防止して路面や跳ね石等との接触による損傷を防止することができる。

本発明は、アクチュエータユニットに高度な防水性、防塵性を必要とせずかつ静粛性に優れた電動パーキングブレーキ装置を提供するという課題を、車両のフロアパネルに形成されたスペアタイヤパンの上面と、スペアタイヤの下面との間の空間部内でありかつ車幅方向における車両の中心部にアクチュエータユニットを配置することによって解決した。

以下、本発明を適用した電動パーキングブレーキ装置の実施例について説明する。
図１は、本実施例の電動パーキングブレーキ装置の構成を示す概略図である。図２は、電動パーキングブレーキ装置の回路構成を示すブロック図である。
また、図３、図４、図５は、本実施例の電動パーキングブレーキ装置のアクチュエータユニット周辺を示す透視図であって、それぞれ車幅方向から見た側面図、車両上方から見た平面図、斜視図である。なお、図５においては、後述するスペアタイヤＴ、スペアタイヤトレイ１６０等は図示を省略している。

電動パーキングブレーキ装置は、パーキングブレーキ１０、アクチュエータユニット２０、バッテリ３０、コントローラ４０、車両側ユニット５０を備えている。
また、この電動パーキングブレーキ装置が装着される車体１００は、フロアパネル１１０、メインフレーム１２０、サブフレーム１３０、リアディファレンシャル１４０、ラゲッジフロアボード１５０、スペアタイヤトレイ１６０を備えている。

パーキングブレーキ１０は、車両の車輪を制動することによって、例えば駐停車時等における車両の移動を防止する制動装置であって、車両の左右後輪のホイールハブ部にそれぞれ設けられている。パーキングブレーキ１０は、フットブレーキ（主ブレーキ）として用いられるディスクブレーキのロータの内径側に配置された図示しないブレーキドラムと、制動時にこのブレーキドラムの内径側に加圧接触する図示しないブレーキシューとを備えている。

アクチュエータユニット２０は、パーキングブレーキ１０のシューを駆動し、パーキングブレーキ１０が制動力を発生する制動状態と、実質的に制動力を発生しない解除状態との間の移行を行うものである。アクチュエータユニット２０は、リアケーブル２１を備えている。

アクチュエータユニット２０は、例えばＤＣモータの回転力を減速ギア列によって減速してリードスクリュを回転させ、このリードスクリュにネジ結合されたイコライザによってリアケーブル２１を牽引し又は弛緩させるものである。
リアケーブル（パーキングブレーキケーブル）２１は、左右のパーキングブレーキ１０に対応してそれぞれ設けられ、図示しないリアサスペンションのストロークに応じて変形するよう可撓性を備えている。リアケーブル２１は、牽引されることによってパーキングブレーキ１０を制動状態とし、また弛緩されることによってパーキングブレーキ１０を解除状態とするものである。
また、アクチュエータユニット２０は、電動パーキングブレーキ装置の故障時等に工具等を用いてパーキングブレーキ１０の手動強制解除を行うための図示しない操作部が設けられている。
なお、上述したアクチュエータユニット２０の車体１００内におけるレイアウトについては、後に詳しく説明する。

バッテリ３０は、車両の電装系の主電源として用いられる二次電池であって、例えば直流１２Ｖの端子電圧を発生するものである。バッテリ３０は、プラス端子３１、マイナス端子３２を備えている。
プラス端子３１は、コントローラ４０、車両側ユニット５０に配線（ハーネス）を介してそれぞれ接続されている。
また、マイナス端子３２は、車両の車体（ボディ）に対して接地されている。

コントローラ４０は、ＥＣＵ４１、リレー４２、マニュアル操作スイッチ４３を備えている。
ＥＣＵ４１は、マニュアル操作スイッチ４３、車両側ユニット５０からの入力に応じてパーキングブレーキ１０の制動要否を判断するＣＰＵを備えている。

リレー４２は、ＥＣＵ４１が出力する制御信号に応じて、アクチュエータユニット２０に対してその駆動電力を供給するものであって、パーキングブレーキ１０の制動状態から解除状態への移行、及び、解除状態から制動状態への移行を行うため、駆動電力の極性を反転させる機能を備えるとともに、アクチュエータユニット２０の駆動時以外は、アクチュエータユニット２０との導通を遮断した中立状態となっている。

マニュアル操作スイッチ４３は、ユーザがパーキングブレーキ１０の制動状態、解除状態のマニュアルによる選択操作を入力する操作部であって、例えば車両の図示しないインストルメントパネルに装着された押しボタンスイッチを備えている。マニュアル操作スイッチ４３は、その入力をＥＣＵ４１に伝達し、ＥＣＵ４１は、これに応じてリレー４２を制御し、アクチュエータユニット２０に駆動電力を供給してパーキングブレーキ１０を駆動する。

車両側ユニット５０は、例えば、車両のエンジンを制御するエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）、トランスミッション（変速機）を制御するトランスミッション制御ユニット（ＴＣＵ）、ＡＢＳ制御を含むＶＤＣ制御を行うＶＤＣ制御ユニット、車両のその他の電装品を統括的に制御する車両統合ユニットを備え、コントローラ４０と車載ＬＡＮの一種であるＣＡＮ通信システムを介して通信するものである。

車両側ユニット５０は、コントローラ４０のＥＣＵ４１に対して、例えば、エンジン回転数、アクセル開度、トランスミッションのシフトポジション、フットブレーキの操作状況、車輪の回転速度等の情報を逐次提供する。ＥＣＵ４１は、これらの入力に基づいて、車両が走行状態から停車状態に移行したと判断した場合には、パーキングブレーキ１０の制動要と判断し、リレー４２を制御してアクチュエータユニット２０に駆動電力を供給し、パーキングブレーキ１０を解除状態から制動状態に移行させる。一方、ＥＣＵ４１は、車両が停車状態から走行状態に移行すると判断した場合には、パーキングブレーキ１０を制動状態から解除状態に移行させる。

車体１００は、例えば鋼板製モノコックボディを備えたステーションワゴン型の乗用車である。
フロアパネル１１０は、車体１００の床面部であって、例えば鋼板をプレス加工して形成され、その一部の領域にスペアタイヤパン１１１が形成されている。
スペアタイヤパン１１１は、サブフレーム１３０よりも後方側の領域におけるフロアパネル１１０の一部を、下側に凹ませて容器状に形成した領域であって、車室内において図示しないリアシートの後方側に設けられるラゲッジルームの床下部に配置されている。スペアタイヤパン１１１は、スペアタイヤＴ及びアクチュエータユニット２０を収容する空間部を備え、その内部における詳細なレイアウトについては後に詳しく説明する。

メインフレーム１２０は、車体１００の剛性確保のために設けられる構造部材である。メインフレーム１２０は、例えば略矩形の横断面を有する中空柱状の部材であって、車両の前後方向に延在しかつ車幅方向に離間して２本が設けられている。また、メインフレーム１２０は、その上面部をフロアパネル１１０の下面と接合され、モノコックボディの一部として形成されている。
上述したスペアタイヤパン１１１は、これらのメインフレーム１２０の間に挟まれて配置されている。

サブフレーム１３０は、図示しないリアサスペンションのアーム、リンク類が装着される構造部材であって、例えば鋼板をプレス加工した複数の部材を接合して形成されている。
サブフレーム１３０は、図３に示すように、フロアパネル１１０の下側でありかつスペアタイヤパン１１１の前方側の領域に配置されている。
また、サブフレーム１３０は、図４に示すように、車両の上側から見た平面形が略矩形の枠状に形成され、その四隅からそれぞれ車幅方向外側に形成された突出部に設けられる図示しない防振用のゴムブッシュを介してフロアパネル１１０と接続されている。

リアディファレンシャル１４０は、車両の前方側に設けられるトランスミッションから、車両のフロアトンネル部に設けられる図示しないプロペラシャフトを介して入力される後輪駆動力を左右後輪に伝達するものであって、左右後輪の回転数差を吸収する公知の差動機構を備えている。
リアディファレンシャル１４０は、その主要部分が上述したサブフレーム１３０の枠内に配置されている。

ラゲッジフロアボード１５０は、図３に示すように、スペアタイヤパン１１１の上側の開口を閉塞可能に設けられる平板状の部材であって、車両のラゲッジルームの床面及びスペアタイヤＴの収容部の蓋として機能するものである。

スペアタイヤトレイ１６０は、図３に示すように、スペアタイヤＴがその上面部に載せられた状態で支持されるボード状の部材であって、ラゲッジフロアボード１５０とスペアタイヤパン１１１との間に配置されている。スペアタイヤトレイ１６０は、その車幅方向における両端部に、下側に折り曲げて形成されその下端部がスペアタイヤパン１１１の上面と当接する脚部１６１が形成されることによって、スペアタイヤＴが載せられるボード部１６２は、スペアタイヤパン１１１の上面との間に空間部を有する状態で配置されている。また、このボード部１６２は、車両後方側が低くなるように後傾して配置され、スペアタイヤＴが収容される空間部とアクチュエータユニット２０が収容される空間部とを区画する隔壁部として機能する。
また、スペアタイヤトレイ１６０は、ボード部１６２の略中央部に、スペアタイヤＴを固定する図示しないボルトが挿入される固定部１６３が形成されている。

スペアタイヤＴは、例えば、通常走行用のタイヤよりもセクション幅が小さく形成されたテンパータイプ（Ｔタイプ）の応急用タイヤであって、ラゲッジフロアボード１５０の下面とスペアタイヤトレイ１６０のボード部１６２の上面との間に形成される空間部内に配置されている。
スペアタイヤＴは、図示しない鋼板製のリムの外径側に、ゴム系材料を例えばナイロン等の合成繊維であるプライコードによって補強して形成したタイヤを装着したものであって、タイヤの内部には例えば空気、窒素ガス等の気体が加圧充填されている。
スペアタイヤＴは、その回転中心軸がボード部１６２の法線方向と略一致した状態でボード部１６２に載せられ、固定部１６３に対して図示しないボルトによって固定されている。

次に、上述したアクチュエータユニット２０の配置について説明する。
アクチュエータユニット２０は、図３に示すように、そのリアケーブル２１以外の部分（本体部）が、図３に示すように、スペアタイヤパン１１１の上面とスペアタイヤトレイ１６０のボード部１６２の下面との間に形成される空間部内に配置され、スペアタイヤパン１１１に対して固定されている。
アクチュエータユニット２０の本体部は、リアケーブル２１が車両の前方側に引き出される状態で配置されている。

リアケーブル２１は、図３に示すように、アクチュエータユニット２０の本体部に近い側の領域においては、フロアパネル１１０の下面とサブフレーム１３０の上部との間の隙間を通って配置されている。このため、リアケーブル２１の一部は、スペアタイヤパン１１１の車両前方側の壁面部に形成された図示しない開口を貫通して配置され、この部分においては、リアケーブル２１の外周面と開口の内周縁部との間を閉塞し、床下側からスペアタイヤパン１１１の内側への水、ダスト等の異物の侵入を防止する図示しないゴム製のグロメットが設けられている。

左右それぞれのリアケーブル２１は、図４に示すように、フロアパネル１１０とサブフレーム１３０との間に挟まれて配置される領域においては、車両の前方側に近づくにつれて、車幅方向における間隔が大きくなるように略Ｖ字状に配置されている。
そして、リアケーブル２１は、その長手方向における中間部分がサブフレーム１３０の前端部でありかつ車幅方向における両端部付近を経由した状態において、左右各輪のパーキングブレーキ１０に接続される。
このようなリアケーブル２１の取り回しは、略左右対称となっている。

以上のように、本実施例によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）アクチュエータユニット２０のリアケーブル２１を除く本体部を、フロアパネル１１０のスペアタイヤパン１１１とスペアタイヤＴとの間に形成される空間部内に配置することによって、アクチュエータユニット２０が車外側に露出することを防止できるから、本体部に防水性、防塵性が要求されず、その構造を簡素化するとともに、車両の組み立て時や整備時等における作業性を向上することができる。
（２）アクチュエータユニット２０の上部に配置されたスペアタイヤＴは、その材料であるゴムの特性や、その内部に形成され気体が充填された空洞部が存在することに起因して吸音効果を発揮するから、アクチュエータユニット２０の作動音が車室内側に伝搬することを抑制する吸音材として機能し、車室内における静粛性を向上することができる。
（３）アクチュエータユニット２０を車両の後端部付近に設けられたスペアタイヤパン１１１の内部に配置したから、搭乗者の耳元からの距離を遠ざけることができ、静粛性をより向上することができる。
（４）アクチュエータユニット２０を車両の車幅方向における略中央部に配置し、左右のリアケーブル２１を略対称に配置したから、左右のパーキングブレーキ１０の制動力を均一化することができる。
（５）アクチュエータユニット２０が配置される空間部をスペアタイヤＴが配置される空間部から区画するボード部１６２を設けたから、アクチュエータユニット２０が配置される空間部をカプセル化して作動音の拡散を防止し、車室内における静粛性をよりいっそう向上することができる。
（６）リアケーブル２１の一部をフロアパネル１１０の下面とサブフレーム１３０との間に配置することによって、リアケーブル２１がサブフレーム１３０やリアディファレンシャル１４０と干渉することを防止することができる。また、リアケーブル２１が床下側に突出することを防止して、路面や跳ね石等との接触による破損を防止することができる。
（７）リアケーブル２１を、サブフレーム１３０の前端部付近を経由してパーキングブレーキ１０に接続することによって、リアケーブル２１の曲げＲを大きくして摺動抵抗を低減し、またリアサスペンションのストロークに対する追従性を確保することができる。
（８）アクチュエータユニット２０の本体部は、ラゲッジフロアボード１５０、スペアタイヤＴ、スペアタイヤトレイ１６０を取り外すことによって車室内側から容易にアクセスできるから、例えば電動パーキングブレーキ装置が故障して手動により強制解除等を行う場合等に、作業性を向上することができる。
（９）アクチュエータユニット２０は、既存の車両のスペアタイヤ収容部にも容易に後付け装着することができるから、既存の車種への設定追加やオプション装着が容易である。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）実施例において、車両は例えばステーションワゴン型の乗用車であったが、本発明はこれに限らず、例えば、ミニバン、ＳＵＶや、セダン等の独立したトランクルームを有するノッチバック型等の他の車形であっても適用することができる。
（２）アクチュエータユニットの配置やリアケーブル等の駆動力伝達部の取り回しは実施例のものに限定されず適宜変更することができる。例えば、アクチュエータユニットをスペアタイヤのリムの内径側の範囲に収容してスペアタイヤの設置高さを下げ、そのレイアウトのコンパクト化を図ってもよい。また、リアケーブル等の取り回しも、車両のサスペンションレイアウト、サブフレーム及びリアディファレンシャルの有無等に応じて適宜変更してよい。
（３）実施例のパーキングブレーキは、フットブレーキ用のブレーキディスクの内径側に配置されたドラムを用いるものであるが、パーキングブレーキの形式は他の形式であってもよく、例えば、フットブレーキ用のディスクブレーキ及びドラムブレーキとその摩擦材を共用し、パーキングブレーキと一体化したものであってもよい。

本発明を適用した電動パーキングブレーキ装置の実施例の構成を示す概略図である。 図１の電動パーキングブレーキ装置の回路構成を示すブロック図である。 図１の電動パーキングブレーキ装置のアクチュエータユニット周辺を車幅方向から見た状態を示す透視側面図である。 図１の電動パーキングブレーキ装置のアクチュエータユニット周辺を車両上方側から見た状態を示す透視平面図である。 図１の電動パーキングブレーキ装置のアクチュエータユニット周辺を示す透視斜視図である。

符号の説明

１０ パーキングブレーキ
２０ アクチュエータユニット
３０ バッテリ
４０ コントローラ
５０ 車両側ユニット
１００ 車体
１１０ フロアパネル
１１１ スペアタイヤパン
１２０ メインフレーム
１３０ サブフレーム
１４０ リアディファレンシャル
１５０ ラゲッジフロアボード
１６０ スペアタイヤトレイ
Ｔ スペアタイヤ

Claims (3)

1. 車両の車輪を制動するパーキングブレーキと、
   前記パーキングブレーキを駆動するアクチュエータユニットと
   を備える電動パーキングブレーキ装置において、
   前記アクチュエータユニットは、前記車両のフロアパネルの上面と、前記フロアパネルの上側に配置されるスペアタイヤとの間に形成される空間部内にその少なくとも一部が配置されるとともに、前記車両の車幅方向における略中央部に配置されること
   を特徴とする電動パーキングブレーキ装置。
2. 請求項１に記載の電動パーキングブレーキ装置において、
   前記アクチュエータユニットが収容される空間部を前記スペアタイヤが収容される空間部から区画する隔壁部を備えること
   を特徴とする電動パーキングブレーキ装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電動パーキングブレーキ装置において、
   前記アクチュエータユニットが発生する駆動力を前記パーキングブレーキに伝達し、その少なくとも一部が前記フロアパネルの下面と、前記フロアパネルの下側に配置され、リアサスペンションを支持するサブフレームとの間に配置された駆動力伝達部を備えること
   を特徴とする電動パーキングブレーキ装置。
   
   
   
   

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