JP2007132393A - 車両用ブレーキ装置 - Google Patents

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裕巳 稲垣
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Abstract

【課題】 ドラムブレーキ装置に簡単かつコンパクトな構造でパーキングブレーキ機能を付加する
【解決手段】 パーキングアクチュエータAのパーキングシリンダ35bに摺動自在に嵌合するパーキングピストン38を液室44に作用する液圧で押圧して作動部材40を前進させると、ブレーキシュー32の端部が拡開してブレーキドラムの内周面に摺接することでパーキングブレーキが作動する。この状態で、ロックスプリング47の弾発力で前進するロックピストン45によりパーキングピストン38の位置をロックすると、パーキングブレーキが作動状態に維持される。パーキングアクチュエータAをブレーキシュー32に対してホイールシリンダユニットの反対側に配置したので、装置が大型化かつ複雑化するのを回避するとともに、パーキングアクチュエータAのレイアウトの自由度を増加させることができる。
【選択図】 図4

Description

本発明は、車輪と共に回転するブレーキドラムと、バックプレートに支持されて前記ブレーキドラムの内周面に摺接し得る一対のブレーキシューと、前記一対のブレーキシューの各一端に当接し、液圧により伸長して該ブレーキシューを前記ブレーキドラムの内周面に向けて拡開するホイールシリンダユニットとを備えた車両用ブレーキ装置に関する。
サービスブレーキ用のドラムブレーキ装置にパーキングブレーキ機能を持たせた車両用ブレーキ装置が、下記特許文献1により公知である。この車両用ブレーキ装置は、一対のブレーキシューを拡開してブレーキドラムの内周面に圧接する一対の油圧駆動の主ピストン間にウエッジ本体を配置し、このウエッジ本体を油圧駆動の副ピストンで押圧して主ピストン間に押し込むことで、ブレーキシューを拡開してパーキングブレーキを作動させるようになっている。
特開2003−156087号公報
ところで上記従来のものは、ドラムブレーキ装置の一対のブレーキシューの一端側にサービスブレーキ用の一対の主ピストンと、パーキングブレーキ用の副ピストンとを集中して配置する必要があるため、その構造が複雑化するだけでなくホイール内の狭い空間へのレイアウトが困難になる問題があった。
本発明は、前述の事情に鑑みてなされたもので、ドラムブレーキ装置に簡単かつコンパクトな構造でパーキングブレーキ機能を付加することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1記載に記載された発明によれば、車輪と共に回転するブレーキドラムと、バックプレートに支持されて前記ブレーキドラムの内周面に摺接し得る一対のブレーキシューと、前記一対のブレーキシューの各一端に当接し、液圧により伸長して該ブレーキシューを前記ブレーキドラムの内周面に向けて拡開するホイールシリンダユニットとを備えた車両用ブレーキ装置において、前記一対のブレーキシューの各他端間に圧入されて該ブレーキシューを前記ブレーキドラムの内周面に向けて拡開する作動部材と、前記作動部材を駆動するパーキングピストンと、前記パーキングピストンが摺動自在に嵌合するパーキングシリンダと、前記パーキングピストンおよびパーキングシリンダ間に形成された液室と、前記ブレーキシューが拡開した状態で前記パーキングピストンの位置をロックするロック手段と、前記液室の液圧および前記ロック手段の作動を制御するパーキング制御手段とを備えたことを特徴とする車両用ブレーキ装置が提案される。
尚、実施例の第1および第2パーキングブレーキ制御弁22A,22Bは本発明のパーキング制御手段に対応し、実施例の第1液室44は本発明の液室に対応し、実施例のロックピストン45は本発明のロック手段に対応する。
請求項1の構成によれば、一対のブレーキシューの一端側に当接するホイールシリンダユニットを伸長駆動すると、ブレーキシューが一端側から拡開してブレーキドラムの内周面に摺接することでサービスブレーキの機能が発揮される。パーキングシリンダに摺動自在に嵌合するパーキングピストンを液室に作用する液圧で押圧して作動部材を駆動すると、ブレーキシューが他端側から拡開してブレーキドラムの内周面に摺接することでパーキングブレーキが作動し、この状態でロック手段でパーキングピストンの位置をロックするとパーキングブレーキが作動状態に維持される。
このように、パーキングブレーキ機構をブレーキシューに対してホイールシリンダユニットの反対側に配置したので、ブレーキ装置の構造が大型化かつ複雑化するのを回避するとともにパーキングブレーキ機構のレイアウトの自由度を増加させることができ、しかも通常のドラムブレーキ装置に大きな改造を施すことなくパーキングブレーキ機能を付加することができる。
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
図1〜図6は本発明の第1実施例を示すものであり、図1は車両用ブレーキ装置の液圧回路図、図2は制御系の構成を示すブロック図、図3はドラムブレーキ装置の正面図、図4は図3の4−4線拡大断面図、図5は図4の5−5線拡大断面図、図6は図4に対応する作用説明図である。
図1に示すように、ドライバーのブレーキ操作量すなわちドライバーがブレーキペダルPに加える踏力に応じたブレーキ液圧を発生する液圧発生手段としてのタンデム型のマスタシリンダMは、リザーバ2と、第1および第2出力ポート1A,1Bとを備える。
第1出力ポート1Aには、電気的に開閉制御される第1常開型開閉弁4Aと、電気的に制御可能な常開型制御弁である第1レギュレータ弁5Aとが、第1常開型開閉弁4AをマスタシリンダM側として直列に接続されており、第1出力ポート1Aは、第1常開型開閉弁4Aおよび第1レギュレータ弁5Aを介して第1液圧路3Aに接続される。また第2出力ポート1Bには、電気的に開閉制御される第2常開型開閉弁4Bと、電気的に制御可能な常開型制御弁である第2レギュレータ弁5Bとが、第2常開型開閉弁4BをマスタシリンダM側として直列に接続されており、第2出力ポート1Bは、第2常開型開閉弁4Bおよび第2レギュレータ弁5Bを介して第2液圧路3Bに接続される。また第1および第2常開型開閉弁4A,4Bには、マスタシリンダM側からのブレーキ液の流通だけを許容する一方向弁6A,6Bが並列に接続され。
第1液圧路3Aは、左前輪に装着されるドラムブレーキである左前輪用車輪ブレーキ8Aに常開型のリニアソレノイド弁である入口弁9Aを介して接続されるとともに、右後輪に装着されるドラムブレーキである右後輪用車輪ブレーキ8Bに常開型のリニアソレノイド弁である入口弁9Bを介して接続される。また第2液圧路3Bは、右前輪に装着されるドラムブレーキである右前輪用車輪ブレーキ8Cに常開型のリニアソレノイド弁である入口弁9Cを介して接続されるとともに、左後輪に装着されるドラムブレーキである左後輪用車輪ブレーキ8Dに常開型のリニアソレノイド弁である入口弁9Dを介して接続される。さらに各入口弁9A〜9Dにはチェック弁10A〜10Dがそれぞれ並列に接続される。
左前輪用車輪ブレーキ8Aおよび右後輪用車輪ブレーキ8Bは、第1液圧路3Aに対応した第1リザーバ13Aに、常閉型電磁弁である出口弁11A,11Bを介してそれぞれ接続され、右前輪用車輪ブレーキ8Cおよび左後輪用車輪ブレーキ8Dは、第2液圧路3Bに対応した第2リザーバ13Bに、常閉型電磁弁である出口弁11C,11Dを介してそれぞれ接続される。
しかして、前記入口弁9A、チェック弁10Aおよび出口弁11Aならびに入口弁9B、チェック弁10Bおよび出口弁11Bは、左前輪用車輪ブレーキ8Aおよび右後輪用車輪ブレーキ8Bの第1液圧路3Aおよび第1リザーバ13Aへの連通・遮断を切換える制御弁手段12A,12Bを構成し、また入口弁9C、チェック弁10Cおよび出口弁11Cならびに入口弁9D、チェック弁10Dおよび出口弁11Dは、右前輪用車輪ブレーキ8Cおよび左後輪用車輪ブレーキ8Dの第2液圧路3Bおよび第2リザーバ13Bへの連通・遮断を切換える制御弁手段12C,12Dを構成する。
第1および第2リザーバ13A,13Bは、回転数制御を可能とした共通な電動モータ14で駆動される第1および第2ポンプ15A,15Bの吸入側に、それらのポンプ15A,15Bへのブレーキ液の流通を許容する一方向弁16A,16Bおよび吸入弁17A,17Bを介して接続されており、第1ポンプ15Aの吐出側は吐出弁18Aおよび第1ダンパ19Aを介して第1液圧路3Aに接続され、第2ポンプ15Bの吐出側は吐出弁18Bおよび第2ダンパ19Bを介して第2液圧路3Bに接続される。
第1常開型開閉弁4Aおよび第1レギュレータ弁5A間からは第1吸入路20Aが分岐しており、この第1吸入路20Aは第1ポンプ15Aの吸入側すなわち吸入弁17Aおよび一方向弁16A間に接続される。また第2常開型開閉弁4Bおよび第2レギュレータ弁5B間からは第2吸入路20Bが分岐しており、この第2吸入路20Bは第2ポンプ15Bの吸入側すなわち吸入弁17Bおよび一方向弁16B間に接続される。しかも第1および第2吸入路20A,20Bには、常閉型開閉弁である第1および第2サクション弁21A,21Bが介設される。
左前輪用車輪ブレーキ8Aおよび右前輪用車輪ブレーキ8Cはサービスブレーキとして機能するが、右後輪用車輪ブレーキ8Bおよび左後輪用車輪ブレーキ8Dはサービスブレーキ兼パーキングブレーキとして機能する。
図3はサービスブレーキ兼パーキングブレーキとして機能する右後輪用車輪ブレーキ8B(あるいは左後輪用車輪ブレーキ8D)の構造を示すもので、車体に対して回転不能に支持されたバックプレート31の内側には、外周にライニング32a,32aを備えた一対のブレーキシュー32,32が、それらブレーキシュー32,32を囲んで車輪と共に回転するブレーキドラム33の内周面に対向するように配置される。バックプレート31の内側上部には、一対のブレーキシュー32,32の上端間を相互に離反する方向に押圧してブレーキドラム33の内周面に圧接し、サービスブレーキとしての機能を発揮させるためのホイールシリンダユニット34が支持される。両ブレーキシュー32,32の一端側は、コイルスプリング30でホイールシリンダユニット34の両端に当接する方向に付勢される。また一対のブレーキシュー32,32の下端間は、それらブレーキシュー32,32のアンカーを兼ねるパーキングアクチュエータAによって支持される。
一対のブレーキシュー32,32のライニング32a,32aが摩耗しても、それらライニング32a,32aとブレーキドラム33の内周面との隙間を一定に保持する周知のオートアジャスト機構51は、両端が一対のブレーキシュー32,32に係合するターンバックル式に伸長可能なストラット52を備えており、左側のブレーキシュー32にピン53で枢支された調整レバー54の回り止めアーム54aがストラット52の左端に係合するとともに、調整レバー54の係合爪54bがストラット52を伸長させるラチェット55に係合する。そして調整レバー54と左側のブレーキシュー32との間に、係合爪54bによってラチェット55をストラット52の伸長方向に回転させるモーメントを付与するコイルスプリング56が張設される。
図4および図5に示すように、パーキングアクチュエータAはバックプレート31に固定したハウジング35を備えており、それに同軸に形成した一対のアンカーピストン用シリンダ35a,35aにそれぞれアンカーピストン36,36がシール部材37,37を介して摺動自在に嵌合し、それらアンカーピストン36,36の外端に一対のブレーキシュー32,32の他端が支持される。
ハウジング35に前記アンカーピストン用シリンダ35a,35aと直交する方向に形成したパーキングシリンダ35bに、パーキングピストン38がシール部材39を介して摺動自在に嵌合する。パーキングピストン38と一体の作動部材40に形成したテーパー面40a,40aが、一対のアンカーピストン36,36の対向面に形成したテーパー面36a,36a間に延びており、作動部材40のテーパー面40a,40aとアンカーピストン36,36のテーパー面36a,36aとの間に一対のローラ41,41が配置される。作動部材40から一体に延びるスプリングガイド42の外周にリターンスプリング43が嵌合しており、このリターンスプリング43の弾発力で作動部材40およびパーキングピストン38は後退方向に付勢される。またパーキングピストン38は、その背部に形成された第1液室44に液圧を供給されると、リターンスプリング43の弾発力に抗して前進する。
ハウジング35に前記パーキングシリンダ35bと直交する方向に形成したロックシリンダ35cに、ロックピストン45が一対のシール部材46,46を介して摺動自在に嵌合する。ロックピストン45は大径部45aの背面に当接するロックスプリング47で前進方向に付勢されるとともに,大径部45aおよび小径部45b間に形成された第2液室48に液圧を供給されると、ロックスプリング47の弾発力に抗して後退する。
作動部材40は、パーキングピストン38とテーパー面40a,40aとの間に、第1板状部40b、フランジ40cおよび第2板状部40dを備えており、ロックピストン45のテーパーした先端には前記第1および第2板状部40b,40dに選択的に係合可能なスリット45cが形成される。
図1および図4から明らかなように、ホイールシリンダユニット34に連なる液路から分岐した液路が、第1および第2パーキングブレーキ制御弁22A,22Bを介して第1液室44および第2液室48に選択的に連通する。
図1および図2から明らかなように、第1および第2常開型開閉弁4A,4Bと、第1および第2レギュレータ弁5A,5Bと、第1および第2ポンプ15A,15Bに共通に連結される電動モータ14と、各制御弁手段12A〜12Bの入口弁9A〜9Dおよび出口弁11A〜11Dと、第1および第2サクション弁21A,21Bと、第1および第2パーキングブレーキ制御弁22A,22Bとは、電子制御ユニットUによって制御される。
次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用について説明する。
先ず、サービスブレーキの機能について説明する。各制御弁手段12A〜12Bの入口弁9A〜9Dを開弁するとともに出口弁11A〜11Dを閉弁した状態で、サクション弁21A,21Bを開弁して電動モータ14を作動させると、第1および第2ポンプ15A,15Bは、マスタシリンダM側から吸入して加圧したブレーキ液を第1および第2液圧路3A,3Bに吐出することになる。この際、半開状態となることが可能である第1および第2レギュレータ弁5A,5Bの作動を制御することにより、第1および第2液圧路3A,3Bの液圧を一定に調圧することができ、このような第1および第2液圧路3A,3Bの一定液圧を各制御弁手段12A〜12Dで制御することにより、各車輪ブレーキ8A〜8Dに相互に異なるブレーキ液圧を作用せしめることができ、それにより車両走行時の挙動安定制御やトラクション制御等の自動ブレーキ制御を実行することができる。
またブレーキ操作時には、第1および第2常開型開閉弁4A,4Bが開弁状態とされ、第1および第2レギュレータ弁5A,5Bが全開状態とされるとともにサクション弁21A,21Bが閉弁されており、各車輪がロックを生じる可能性のないときには、各制御弁手段12A〜12Dの入口弁9A〜9Dが開弁状態とされるとともに出口弁11A〜11Dが閉弁状態とされ、マスタシリンダMの第1出力ポート1Aから出力されるブレーキ液圧は入口弁9A,9Bを介して左前輪および右後輪用車輪ブレーキ8A,8Bに作用し、またマスタシリンダMの第2出力ポート1Bから出力されるブレーキ液圧は、入口弁9C,9Dを介して右前輪用および左後輪用車輪ブレーキ8C,8Dに作用する。
上記ブレーキ中に車輪がロック状態に入りそうになったときには入口弁9A〜9Dのうちロック状態に入りそうになった車輪に対応する入口弁が閉弁されるとともに、出口弁11A〜11Dのうち上記車輪に対応する出口弁が開弁される。これにより、ロック状態に入りそうになった車輪のブレーキ液圧の一部が第1リザーバ13Aまたは第2リザーバ13Bに吸収され、ロック状態に入りそうになった車輪のブレーキ液圧が減圧されることになる。
またブレーキ液圧を一定に保持する際には、入口弁9A〜9Dが閉弁されるとともに出口弁11A〜11Dが閉弁されることになり、さらにブレーキ液圧を増圧する際には、入口弁9A〜9Dが開弁状態とされるともに、出口弁11A〜11Dが閉弁状態とされればよい。
このように各入口弁9A〜9Dおよび各出口弁11A〜11Dの開閉を制御することにより、車輪をロックさせることなく、効率良く制動することができる。
しかして、上述のようなアンチロックブレーキ制御中に、電動モータ14は回転作動し、この電動モータ14の作動に伴って第1および第2ポンプ15A,15Bが駆動されるので、第1および第2リザーバ13A,13Bに吸収されたブレーキ液は、第1および第2ポンプ15A,15Bに吸入され、次いで第1および第2ダンパ19A,19B、第1および第2液圧路3A,3B、第1および第2レギュレータ弁5A,5B,ならびに第1および第2常開型開閉弁4A,4Bを介してマスタシリンダM側に還流される。このようなブレーキ液の還流によって、第1および第2リザーバ13A,13Bのブレーキ液の吸収によるブレーキペダルPの踏み込み量の増加を防ぐことができる。しかも第1および第2ポンプ15A,15Bの吐出圧の脈動は第1および第2ダンパ19A,19Bの働きにより抑制され、上記還流によってブレーキペダルPの操作フィーリングが阻害されることはない。
次に、パーキングブレーキの機能について説明する。ここでは右後輪用車輪ブレーキ8Bのパーキングブレーキについて説明するが、左後輪用車輪ブレーキ8Dのパーキングブレーキについても同様である。
パーキングブレーキが作動していないとき、パーキングアクチュエータAは図4の状態にあり、パーキングピストン38および作動部材40はリターンスプリング43の弾発力で最も後退した位置にある。このとき、一対のアンカーピストン36,36は相互に最も接近した位置にあり、ブレーキシュー32,32の他端から受ける荷重を支持している。この状態からサービスブレーキが作動して第1パーキングブレーキ制御弁22Aを介して第1液室44に液圧が作用しても、ロックピストン45によりロックされたパーキングピストン38は前進することはない。
パーキングブレーキを作動させるべく、ドライバーが図示せぬパーキングスイッチをオンすると、図4において第1パーキングブレーキ制御弁22Aが切り換わって電動モータ14により発生した液圧が第2液室48に作用し、ロックピストン45がロックスプリング47の弾発力に抗して後退し、パーキングピストン38のロックを解除する。続いて第1パーキングブレーキ制御弁22Aを切り換えると、第2液室48が閉塞されてロックピストン45が後退位置に保持されたまま、第1液室44に作用する液圧でパーキングピストン38が作動部材40と共にリターンスプリング43の弾発力に抗して前進する。その結果,作動部材40のテーパー面40a,40a、ローラ41,41およびアンカーピストン36,36のテーパー面36a,36aを介して該アンカーピストン36,36が相互に離反する方向に駆動され、ブレーキシュー32,32の他端を拡開させてブレーキドラム33の内周面に押し付けることでパーキングブレーキを作動させる。
続いて第1パーキングブレーキ制御弁22Aを切り換えて第2液室48の液圧を解放すると、ロックスプリング47の弾発力でロックピストン45が前進し、作動部材40の第2板状部40dに係合する。これにより、図6に示すように、パーキングピストン38はロックピストン45により後退を規制された状態になり、第1液室44に作用する液圧を解除してもパーキングブレーキが作動状態に維持される。
尚、パーキングアクチュエータAの第1液室44に液圧が作用するとき、同時にホイールシリンダユニット34にも液圧が作用するが、パーキングピストン38の受圧面積やリターンスプリング43の弾発力を所定の大きさに設定しておくことにより、ホイールシリンダユニット34よりもパーキングアクチュエータAを優先的に作動させることができる。特に、パーキングアクチュエータAは作動部材40の楔作用でブレーキシュー32,32の他端を拡開してパーキングブレーキを作動させるので、小さい液圧で充分な制動力を発生させることができる。
図6において、第1パーキングブレーキ制御弁22Aを介して第2液室48に液圧を作用させると、ロックピストン45がロックスプリング47の弾発力に抗して後退し、パーキングピストン38および作動部材40がリターンスプリング43の弾発力で後退することで、一対のアンカーピストン37,37が相互に接近してパーキングブレーキが解除される。
以上のように、ブレーキシュー32,32の一端側にホイールシリンダユニット34を配置して他端側にパーキングアクチュエータAを配置したので、ホイールシリンダユニット34にパーキングアクチュエータAを組み込む場合に比べてホイールシリンダユニット34の構造を簡素化することができ、しかもパーキングブレーキ機構のレイアウトの自由度を増加させることができる。また通常のドラムブレーキ装置のブレーキシュー32,32の他端側にパーキングアクチュエータAを付加するだけで良いので、ドラムブレーキ装置に大きな改造を施すことなくパーキングブレーキ機能を付加することができる。更に、ホイールシリンダユニット34側のオートアジャスト機構51が設けられているので、パーキングアクチュエータA側にオートアジャスト機構を設ける必要がなくなり、部品点数の増加を最小限に抑えることができる。
次に、図7に基づいて本発明の第2実施例を説明する。
第2実施例は右前輪用車輪ブレーキ8Bに連なる液路における、第1パーキングブレーキ制御弁22Aへの分岐部よりも下流位置に第1開閉弁23Aを配置したものであり、その他の構成は第1実施例と同じである。
この第2実施例によれば、パーキングブレーキの作動時に第1開閉弁23Aを閉弁して右前輪用車輪ブレーキ8Bのホイールシリンダユニット34に液圧が伝達されるのを防止し、パーキングアクチュエータAだけに液圧が伝達されるようにすることで、パーキングブレーキを一層確実に作動させることができる。
尚、左前輪用車輪ブレーキ8Dに連なる液路にも、同じ構造の第2開閉弁23Bが設けられる。
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
車両用ブレーキ装置の液圧回路図 制御系の構成を示すブロック図 ドラムブレーキ装置の正面図 図3の4−4線拡大断面図 図4の5−5線拡大断面図 図4に対応する作用説明図 第2実施例に係る、車両用ブレーキ装置の液圧回路の要部を示す図
符号の説明
22A 第1パーキングブレーキ制御弁(パーキング制御手段)
22B 第2パーキングブレーキ制御弁(パーキング制御手段)
31 バックプレート
32 ブレーキシュー
33 ブレーキドラム
34 ホイールシリンダユニット
35b パーキングシリンダ
38 パーキングピストン
40 作動部材
44 第1液室(液室)
45 ロックピストン(ロック手段)

Claims (1)

  1. 車輪と共に回転するブレーキドラム(33)と、
    バックプレート(31)に支持されて前記ブレーキドラム(33)の内周面に摺接し得る一対のブレーキシュー(32)と、
    前記一対のブレーキシュー(32)の各一端に当接し、液圧により伸長して該ブレーキシュー(32)を前記ブレーキドラム(33)の内周面に向けて拡開するホイールシリンダユニット(34)と、
    を備えた車両用ブレーキ装置において、
    前記一対のブレーキシュー(32)の各他端間に圧入されて該ブレーキシュー(32)を前記ブレーキドラム(33)の内周面に向けて拡開する作動部材(40)と、
    前記作動部材(40)を駆動するパーキングピストン(38)と、
    前記パーキングピストン(38)が摺動自在に嵌合するパーキングシリンダ(35b)と、
    前記パーキングピストン(38)およびパーキングシリンダ(35b)間に形成された液室(44)と、
    前記ブレーキシュー(32)が拡開した状態で前記パーキングピストン(38)の位置をロックするロック手段(45)と、
    前記液室(44)の液圧および前記ロック手段(45)の作動を制御するパーキング制御手段(22A,22B)と、
    を備えたことを特徴とする車両用ブレーキ装置。
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