JP2010137848A - 安全制動機能を備えた制動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の制動装置は、ブレーキペダルの操作時に制動がなされるように制御するECU1と、正常制動時にホイールディスクを押さえて制動するように前記ECU1によって制御されるメイン制動機2、および前記メイン制動機2の故障を検知したECU1を介してホイールディスクを押さえて安全のための非常制動を実現するように、ホイールディスクに取り付けられて補助的な制動機能を実現するサブ制動機10を利用し、二重の制動装置で構成されることにより、メイン制動機2のモータ故障時、F−S(Fail−Safe)を実現し、非常制動を実現して安全性を高めつつ、油圧制動方式のように安定的なFR(Failure Rate)を実車適用されたEWBやEMBにおいても実現することは勿論、EMBとEWBのようなBBW(Brake By Wire)技術が適用された制動装置の商用化を早める特徴がある。
【選択図】図1
Description
このような油圧式ブレーキは、複雑な構成と油圧使用による制動性能の信頼性と安定性の強化にある程度限界性があり、そのため、油圧式ブレーキが有することができない構成の単純さを招き、制動性能の信頼性を強化できる電動制動装置であるEMB(Electro Mechanical Brake)が適用される傾向である。
このようにモータ動力を用いるEMB方式としてEWB(Electro Wedge Brake)もあって、これは、制動時にアクチュエータを介して作動するウェッジ組立体を利用してブレーキパッドをディスク側に加圧することによって摩擦させることで、入力を倍力するウェッジ作用で制動を実現する方式である。
このようなEMBとEWBを通常BBW(Brake By Wire)技術と称する。
ホイールディスクを加圧するパッドを備えたキャリパーを備え、前記ECUの制御により駆動されるモータからホイールディスクを押さえて制動する出力トルクを発生させるメイン制動機;および
前記メイン制動機から離隔した位置においてホイールディスクを加圧するパッドを備えたキャリパーを備え、前記メイン制動機の故障を検知したECUから発生した制御信号によって前記パッドをホイールディスク側に押して車両を制動させるサブ制動機;
から構成されることを特徴とする。
前記モータの駆動によって提供される直線移動を利用して、ホイールディスクを加圧する入力を倍力するローラと移動・固定板とからなるメインウェッジ;および
ホイールディスクを囲み、前記メインウェッジの移動時、ホイールディスクを加圧するインナー・アウターパッドを備えたキャリパー;
から構成される。
ECUの制御によってオン・オフになり、荷重を加えるように引き出されるロッドを備えたソレノイド;および
前記ソレノイドロッドから加えられる荷重によって押し出され、パッドをホイールディスク側に押すと共にウェッジ作用を実現するように、ソレノイドロッドから荷重を受ける移動板と、キャリパーに固定された固定板、および前記移動・固定板に窪んだウェッジ面に位置したローラからなるサブウェッジ;
から構成される。
また、前記キャリパーにはサブウェッジの両側面に対し間隔をおいた位置に左・右ストッパーがさらに形成されることを特徴とする。
また、前記ウェッジ面が有する角度は摩擦係数>tan(ウェッジ面角度)以内であることを特徴とする。
これと共に、前記サブウェッジにはキャリパーを介して弾性的に支持されるリターンスプリングがさらに備えられることを特徴とする。
ホイールディスクを拘束しながら、ホイールディスクの回転方向に押し出されるパッドと共に押し出される移動板と、キャリパーに固定された固定板、および前記移動・固定板に窪んだウェッジ面に位置したローラからなるサブウェッジ;
一端は前記移動板に固定され、他端は移動板と共に動くように移動板に固定されたウェッジフレームに持続的な荷重を加える圧縮スプリング;および
前記ウェッジフレームを拘束するソレノイドロッドを備え、ECUの制御によってオン・オフになり、ウェッジフレームの拘束状態を切り換えるソレノイドから構成されることを特徴とする。
これに加え、前記ソレノイドにはソレノイドロッドに荷重を加える引張スプリングがさらに備えられることを特徴とする。
このような、EWB(Electro Wedge Brake)やEMB(Electro Mechanical Brake)を通常BBW(Brake By Wire)技術と称し、本実施形態では、メイン制動機2はEWB方式を適用して説明する。
すなわち、モータ3の回転がEPB(Electro Parking Brake)のケーブル引張力切り換え部のように軸とナット間のスクリュー結合構造によって直線移動に切り換えられると、メインウェッジ4の移動板4aが移動してローラ4cの位置も移動し、前記移動板4aの継続的な前進移動により、図2(A)から(C)のように運動してウェッジ作用を発生させる。
このようなメイン制動機2に対し、ECU1がメイン制動機2のモータ3の故障時、独自に駆動させるサブ制動機10もメイン制動機2と同様にウェッジ作用を実現するサブウェッジ13を備える。
ここで、前記ソレノイド11aはロッド11bがサブウェッジ13を側面から押す位置に設けられ、キャリパー12を利用して固定される。
すなわち、前記左・右ストッパー(12a、12b)は、前進や後進制動時、前・後に移動するサブウェッジ13の過度な移動を遮断するためのものであり、このような間隔はサブ制動機10に要求される制動力大きさに合わせて算定される。
すなわち、前記ソレノイド11aから加えられる荷重によって移動板14がリターンスプリング17を圧縮しながら押し出されば、移動板14と固定板15のウェッジ面(14a、15a)間に位置したローラ16が摩擦を起こしながら位置移動する。
すなわち、サブウェッジ13が移動板14と固定板15およびウェッジ面(14a、15a)間に位置したローラ16からなる構造において、前記移動板14にはホイールディスク側に移動板14を加圧する圧縮スプリング34の荷重が作用するように付加し、オン・オフになるソレノイド31を利用して、前記圧縮スプリング34の加圧力がメイン制動機2の故障時にだけ伝達されるように構成する。
2:メイン制動機
3:モータ
4:メインウェッジ
4a、14:移動板
4b、15:固定板
4c、16:ローラ
5、12:キャリパー
10:サブ制動機
11:制動操作部
11a、31:ソレノイド
11b、31a:ロッド
12a、12b:左・右ストッパー
13:サブウェッジ
14a、15a:ウェッジ面
14b、14c:左・右延長端
17:リターンスプリング
20:パッド
21、22:インナー・アウターパッド
32:引張スプリング
33:ウェッジフレーム
34:圧縮スプリング
Claims (11)
- センサを介してブレーキペダルの操作を検知し、制動がなされるように制御するECU;
ホイールディスクを加圧するパッドを備えたキャリパーを備え、前記ECUの制御により駆動されるモータからホイールディスクを押さえて制動する出力トルクを発生させるメイン制動機;および
前記メイン制動機から離隔した位置においてホイールディスクを加圧するパッドを備えたキャリパーを備え、前記メイン制動機の故障を検知したECUから発生した制御信号によって前記パッドをホイールディスク側に押して車両を制動させるサブ制動機;
から構成されることを特徴とする安全制動機能を備えた制動装置。 - 前記メイン制動機は、EWB(Electro Wedge Brake)タイプであって、ECUによって制御され、回転を直線移動に切り換える切り換え部を備えたモータ;
前記モータの駆動によって提供される直線移動を利用して、ホイールディスクを加圧する入力を倍力するローラと移動・固定板とからなるメインウェッジ;および
ホイールディスクを囲み、前記メインウェッジの移動時、ホイールディスクを加圧するインナー・アウターパッドを備えたキャリパー;
から構成されることを特徴とする、請求項1に記載の安全制動機能を備えた制動装置。 - 前記サブ制動機は、ホイールディスクを囲み、インナー・アウターパッドを備えたキャリパー;
ECUの制御によってオン・オフになり、荷重を加えるように引き出されるロッドを備えたソレノイド;および
前記ソレノイドロッドから加えられる荷重によって押し出され、パッドをホイールディスク側に押すと共にウェッジ作用を実現するように、ソレノイドロッドから荷重を受ける移動板と、キャリパーに固定された固定板、および前記移動・固定板に窪んだウェッジ面に位置したローラからなるサブウェッジ;
から構成されることを特徴とする、請求項1に記載の安全制動機能を備えた制動装置。 - 前記ソレノイドはサブウェッジを側面から押す位置に設けられ、キャリパーを利用して固定されることを特徴とする、請求項3に記載の安全制動機能を備えた制動装置。
- 前記キャリパーにはサブウェッジの両側面に対し間隔をおいた位置に左・右ストッパーがさらに形成されることを特徴とする、請求項3に記載の安全制動機能を備えた制動装置。
- 前記移動板には間隔をおいて固定板を収容するように両側面に左・右延長端が突出延長され、前記左側延長端はソレノイドのロッドが加える荷重を直接受けることを特徴とする、請求項3に記載の安全制動機能を備えた制動装置。
- 前記ウェッジ面が有する角度は摩擦係数>tan(ウェッジ面角度)以内であることを特徴とする、請求項3に記載の安全制動機能を備えた制動装置。
- 前記サブウェッジにはキャリパーを介して弾性的に支持されるリターンスプリングがさらに備えられることを特徴とする、請求項3に記載の安全制動機能を備えた制動装置。
- 前記サブ制動機は、ホイールディスクを囲み、インナー・アウターパッドを備え、サブウェッジに間隔をおいて左・右ストッパーを形成したキャリパー;
ホイールディスクを拘束しながら、ホイールディスクの回転方向に押し出されるパッドと共に押し出される移動板と、キャリパーに固定された固定板、および前記移動・固定板に窪んだウェッジ面に位置したローラからなるサブウェッジ;
一端は前記移動板に固定され、他端は移動板と共に動くように移動板に固定されたウェッジフレームに持続的な荷重を加える圧縮スプリング;および
前記ウェッジフレームを拘束するソレノイドロッドを備え、ECUの制御によってオン・オフになり、ウェッジフレームの拘束状態を切り換えるソレノイド;
から構成されることを特徴とする、請求項1に記載の安全制動機能を備えた制動装置。 - 前記ソレノイドはサブウェッジの側面部位に設けられることを特徴とする、請求項9に記載の安全制動機能を備えた制動装置。
- 前記ソレノイドにはソレノイドロッドに荷重を加える引張スプリングがさらに備えられることを特徴とする、請求項9に記載の安全制動機能を備えた制動装置。
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