JP2014163451A - パーキングブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パーキングブレーキ装置において、ブレーキ操作の伝達部材が他部材と干渉したり、曲げの繰り返しで疲労したりするのを防止する。
【解決手段】第１部材２８は、運転者によるブレーキ操作を伝達するブレーキワイヤー２２が接続され、ブレーキ操作に応じてブレーキワイヤー２２の移動方向に移動するように構成される。第２部材３２は、ブレーキ機構１４の摩擦部材を作動させるブレーキピストン４０を、ブレーキワイヤー２２の移動方向とは異なる方向に押圧する押圧部３２Ｂを有する。第１部材２８は傾斜面２８Ｅを有する。第２部材３２は、傾斜面２８Ｅに当接する当接部３２Ｃを有し、第１部材２８の移動時に押圧部３２Ｂが支点３２Ａを中心に回動するように構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、パーキングブレーキ装置に関する。

車両の動力伝達装置の中には、ブレーキまたはクラッチを構成する複数の摩擦板を外部からの力により押圧することで、車両駐車時の制動力を得るパーキングブレーキ装置を備えるものがある。

特許文献１には、後輪伝動系からの動力を前輪へ断接自在に伝達可能なフロントドライブ用油圧クラッチが設けられた駐車ブレーキ装置が開示されている。この装置は、クラッチが収納されたクラッチケースの外周部に形成されている嵌合溝に、ロック機構により押し出される嵌合ピンを嵌合させることで、出力軸をロックして制動力を得るように構成されている。

ロック機構には、Ｌ字状に形成されたアームが利用されている。このアームは中途部が回動支点軸に枢支されており、アームの一端が嵌合ピンの突出先端面に当接するように配置され、アームの他端には駐車ブレーキレバーに繋がる連結ワイヤーが連結されている。

運転者が駐車ブレーキレバーをＯＮにすると、連結ワイヤーによりアームが上方へ回動して嵌合ピンが上方へ摺動し、嵌合ピンの上部がクラッチケースの嵌合溝と係合して、駆動出力軸がロックされる。逆に、駐車ブレーキレバーをＯＦＦにすると、連結ワイヤーによりアームが下方へ回動し、嵌合ピンがバネ部材により下方へ摺動して、クラッチケースの嵌合溝との嵌合状態が解除される。

特開２００３−２２６２３１号公報

特許文献１に記載の駐車ブレーキ装置では、枢支されたＬ字状アームの回動により、クラッチケースの嵌合溝と嵌合ピンとの嵌合および解除を実現している。そのため、駐車ブレーキレバーのＯＮ時とＯＦＦ時とで、アームの他端に連結されている連結ワイヤーが延び出す方向（すなわち連結ワイヤーの傾き）が変化して、連結ワイヤーが変形する。そのため、駐車ブレーキの作動毎に連結ワイヤーが車両の他部材と干渉したり、曲げの繰り返しで疲労したりする恐れがある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、パーキングブレーキ装置において、ブレーキ操作の伝達部材が他部材と干渉したり、曲げの繰り返しで疲労したりするのを防止する構造を提供することにある。

本発明のある態様は、パーキングブレーキ装置である。この装置は、運転者によるブレーキ操作を伝達する伝達部材が接続され、ブレーキ操作に応じて伝達部材の移動方向に移動するように構成された第１部材と、ブレーキの摩擦部材を作動させるブレーキピストンを、伝達部材の移動方向とは異なる方向に押圧する押圧部を有する第２部材と、を備える。第１部材は傾斜面を有し、第２部材は、傾斜面に当接する当接部を有し、第１部材の移動時に押圧部が支点を中心に回動するように構成される。

この態様によると、パーキングブレーキの作動時に、伝達部材が接続されている第１部材が伝達部材の移動方向と同方向に移動する。この結果、パーキングブレーキの作動時と非作動時とで伝達部材の延びる方向がほとんど変化しなくなるので、パーキングブレーキが作動する毎に伝達部材が他部材と干渉したり、曲げの繰り返しで疲労したりすることを回避できる。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、パーキングブレーキ装置において、ブレーキ操作の伝達部材が他部材と干渉したり、曲げの繰り返しで疲労したりするのを防止することができる。

本発明の一実施形態に係るパーキングブレーキ装置を備えた動力伝達装置の一部の構成を示す断面図である。

図１は、車両の車輪に組み込まれる動力伝達装置１００の一部を構成するブレーキ機構１４およびパーキングブレーキ装置２０を、動力伝達装置の中心軸を含む鉛直面で切断したときの断面図である。

動力伝達装置１００は、図示しない減速機、モータ、湿式多板ブレーキ機構１４およびパーキングブレーキ装置２０が一体化された装置であり、車両の車輪を駆動するために用いられる。ブレーキ機構１４は、モータの出力軸７０の回転を制動するように構成される。モータの出力軸７０は、減速機の入力軸と連結されている。減速機およびモータは周知の構成であるため、本明細書では説明を省略する。

ブレーキ機構１４は、複数の摩擦板を有する多板式制動部７８を備える。多板式制動部７８の摩擦板は、複数（図示の例では３枚）の固定摩擦板７８Ａと、複数（図示の例では２枚）の回転摩擦板７８Ｂとで構成されている。摩擦板７８Ａ、７８Ｂは、モータの出力軸７０と同軸に配置される。

固定摩擦板７８Ａは、モータのモータケーシング６２の後端を塞ぐように配置される第２ブレーキピストン５０と、モータケーシング６２の内周に形成される第１肩部６２Ａとの間で、図示しない貫通ピンによって円周方向に固定されるとともに、貫通ピンに沿って軸方向に移動可能とされている。

一方、回転摩擦板７８Ｂは、モータの図示しないロータと一体的に回転する出力軸７０側に組み込まれ、出力軸７０と一体的に回転可能である。出力軸７０の外周には、軸方向に沿ってスプライン７０Ｂが形成されており、回転摩擦板７８Ｂの内周端がスプライン７０Ｂと係合している。これにより、回転摩擦板７８Ｂは、出力軸７０とスプライン７０Ｂを介して円周方向に一体化されると共に、出力軸７０の軸方向に沿って移動可能となっている。回転摩擦板７８Ｂの表面には、摩擦シート７８Ｃが接着されている。

第１ブレーキピストン４０は、モータケーシング６２の後端に取り付けられるシリンダブロック６０内に形成されたシリンダ４８内を摺動するように配置されている。シリンダ４８は、図示しない油路を介して油圧機構と連通しており、制動操作に応じて油圧機構から油路を介してシリンダ４８内に圧油が供給されるようになっている。第１ブレーキピストン４０とシリンダ４８の間は、三つのシール４２、４４、４６によって、モータ内部の空間６４およびパーキングブレーキ装置２０側に対して封止されている。

第２ブレーキピストン５０は、第１ブレーキピストン４０の移動時に第１ブレーキピストンの右端面４０Ｂと当接して連動して移動するように、シリンダブロック６０の右端面６０Ａと多板式制動部７８との間に配置される。第２ブレーキピストン５０の右端には、制動操作に応じて最左端に位置する固定摩擦板７８Ａと当接する当接面５０Ａが形成されている。

第２ブレーキピストン５０と、モータケーシング６２の内周に形成される第２肩部６２Ｂとの間には、第２ブレーキピストン５０を左方に向けて付勢する戻しばね５２が介装されている。

ブレーキ機構１４は、湿式ブレーキである。減速機、モータ、およびブレーキ機構１４の内部空間６４は密閉された一続きの空間となっており、この空間内に潤滑油が封入され、潤滑油が空間内を流通可能となっている。

続いて、ブレーキ機構１４による動力伝達装置１００の制動作用を説明する。

運転者が所定の制動操作を行うと、油圧機構から油路を介してシリンダ４８内に圧油が供給され、第１ブレーキピストン４０がシリンダ４８内を反車体側（図中の右方向、すなわち矢印Ｇの「ＯＮ」方向）に移動する。これに応じて第２ブレーキピストン５０も右方向に移動し、当接面５０Ａが最左端に位置する固定摩擦板７８Ａを軸方向に押圧する。この結果、複数の固定摩擦板７８Ａと回転摩擦板７８Ｂが次々に強い力で接触する。上述したように、固定摩擦板７８Ａは貫通ピンを介して円周方向に固定されており、回転摩擦板７８Ｂは、出力軸７０に組み込まれているスプライン７０Ｂを介して出力軸７０と円周方向に一体化されている。そのため、固定摩擦板７８Ａと回転摩擦板７８Ｂが、回転摩擦板７８Ｂに接着された摩擦シート７８Ｃを介して強く接触することによって、出力軸７０の制動作用が発生する。

運転者が制動操作を止めると、シリンダ４８内の圧油の供給が停止されるため、第２ブレーキピストン５０と第２肩部６２Ｂの間に介装された戻しばね５２の復元力により、第２ブレーキピストン５０および第１ブレーキピストン４０が車体側（図中の左方向、すなわち矢印Ｇの「ＯＦＦ」方向）に戻り、各固定摩擦板７８Ａが元の軸方向位置に復帰する。これに伴って回転摩擦板７８Ｂも元の軸方向位置に復帰し、固定摩擦板７８Ａと回転摩擦板７８Ｂの接触が解かれて制動作用が消滅する。

シリンダブロック６０の後端には、パーキングブレーキ装置２０が組み付けられている。パーキングブレーキ装置２０は、ブレーキ機構１４の多板式制動部７８を利用して、車両の駐車時に制動力を発揮するように構成される。

第１部材２８は、断面図内で互いに対して略直角に延びる二本のアーム２８Ａおよび２８Ｂを持つ、略Ｌ字形の断面を有する部材である。第１部材２８は、ブレーキワイヤー２２の引張力を、後述する第２部材３２に伝達する役割を有している。

第１部材２８の一方のアーム２８Ａの先端には、ブレーキワイヤー２２と連結するための鉤状部２８Ｃが形成されている。ブレーキワイヤー２２は、図示しないパーキングブレーキレバーの操作時の引張力を第１部材２８に伝達するための部材であり、ある程度の柔軟性を有している。ブレーキワイヤーの代わりに、ほとんど変形しない金属棒や金属片を伝達部材として使用してもよい。

ブレーキワイヤー２２は、カバー２６に形成された貫通穴２６Ａを通してカバー内に進入し、シリンダブロック６０に固定された挿通部２３によりワイヤーの軸方向に案内される。ブレーキワイヤー２２の先端にはフック２２Ａが取り付けられており、このフック２２Ａを第１部材２８の鉤状部２８Ｃに引っかけることによって両者が連結される。ブレーキワイヤー２２は、ブレーキワイヤー２２に張力を与えるコイルばね２４で覆われている。

第１部材２８には、ブレーキワイヤー２２の延びる方向と同一の方向に延びる案内溝２８Ｄが形成されている。案内溝２８Ｄ内には、図示しない支持部材によってシリンダブロック６０に回転可能に支持されているローラ部材３０Ａ、３０Ｂが配置されている。ローラ部材３０Ａ、３０Ｂは、ベアリングを使用して低摩擦で回転するように構成されていると好ましい。また、ローラ部材３０Ａ、３０Ｂの直径は、案内溝２８Ｄと略同一である。この案内溝２８Ｄおよびローラ部材３０Ａ、３０Ｂにより、第１部材２８は、案内溝２８Ｄの延びる方向、すなわちブレーキワイヤー２２の延びる方向に案内されている。

第１部材２８には、第２部材３２に面する側に、滑らかな傾斜面２８Ｅが形成されている。

第２部材３２は、第１部材２８に伝達された引張力を、第１ブレーキピストン４０に方向を変えて伝達するための部材である。第２部材３２は、第１ブレーキピストン４０の後端部４０Ａを押圧する押圧部３２Ｂを備えている。また、第２部材３２は、その一端で支点３２Ａにより回動可能に支持されるとともに、他端には、第１部材２８に形成された傾斜面２８Ｅと当接する当接部３２Ｃを備えている。当接部３２Ｃは、傾斜面２８Ｅ上を転動するローラ部材で構成されることが好ましいが、表面が滑らかな摺動部材で構成されてもよい。

第２部材３２の押圧部３２Ｂは、第１ブレーキピストン４０の後端部４０Ａに形成された凹曲面内に受け入れられる凸曲面を形成していると好ましい。こうすることで、ブレーキピストンの押圧時に、押圧部３２Ｂと後端部４０Ａの間の面圧を軽減することができる。なお、押圧部３２Ｂが凹曲面を形成し、後端部４０Ａが凸曲面を形成していてもよい。

第２部材３２の支点３２Ａ、押圧部３２Ｂ、当接部３２Ｃは、図中の略上下方向にこの順序で配置されている。言い換えると、支点３２Ａと当接部３２Ｃの間に押圧部３２Ｂが配置されている。

そして、第２部材３２の支点３２Ａから押圧部３２Ｂの中心までの距離ａよりも、支点３２Ａから当接部３２Ｃの傾斜面２８Ｅとの接点までの距離ｂの方が大きくされている。すなわち、力点から支点までの距離ｂの方が、支点から作用点までの距離よりも大きくなっている。このため、てこの原理に従って、より小さい力で第１ブレーキピストン４０を軸方向に摺動させることができるので、運転者のパーキングブレーキレバー操作力が小さくて済む。

第１部材２８の第２アーム２８Ｂの先端は、シリンダブロック６０の周縁部に形成された凹部６０Ｂの中に延出している。シリンダブロックの凹部６０Ｂの壁面と第２アーム２８Ｂとの間には、パーキングブレーキの解除時に第１部材２８を初期位置に復帰させる付勢部材としての戻しばね３６が圧縮された状態で介装されている。このため、径方向から観察したとき、第１ブレーキピストン４０と戻しばね３６とは重なる位置に配置されている。

次に、パーキングブレーキ装置２０の作用について説明する。

図示しないパーキングブレーキレバーを運転者が操作すると、ブレーキワイヤー２２が図中の上方向、すなわち矢印Ｆの「ＯＮ」方向に引っ張られる。これに応じて、第１部材２８がローラ部材３０Ａ、３０Ｂによって案内されてブレーキワイヤー２２と同じく上方向に移動する。このとき、第１部材２８の傾斜面２８Ｅによって、第２部材３２の当接部３２Ｃが図中の右向き（第１ブレーキピストン４０が存在する方向）に押されて、支点３２Ａを中心として反時計回りに回転する。この回転により、第２部材３２の押圧部３２Ｂが第１ブレーキピストン４０の後端部４０Ａを、図中の矢印Ｇの「ＯＮ」方向に移動させる。この結果、上述したブレーキ機構１４の制動操作時と同様に、複数の固定摩擦板７８Ａと回転摩擦板７８Ｂが次々に強い力で接触して、出力軸７０の制動作用が発生する。

パーキングブレーキレバーを運転者が解除すると、モータケーシング６２の第２肩部６２Ｂと第２ブレーキピストン５０との間に介装された戻しばね５２の復元力により、第２ブレーキピストン５０および第１ブレーキピストン４０が図中の左側、すなわち矢印Ｇの「ＯＦＦ」側に戻るとともに、各固定摩擦板７８Ａが元の軸方向位置に復帰する。これに伴って回転摩擦板７８Ｂも元の軸方向位置に復帰し、固定摩擦板７８Ａと回転摩擦板７８Ｂの接触が解かれて制動作用が消滅する。第１ブレーキピストン４０の移動により第２部材３２の当接部３２Ｃから受ける力と、戻しばね３６の復元力とにより、第１部材２８がパーキングブレーキをかける前の初期位置に復帰する。第１部材２８の案内溝２８Ｄの底部とローラ部材３０Ａとの接触により、第１部材２８は初期位置を越えて移動することはない。第１部材２８の初期位置への移動によりブレーキワイヤー２２の拘束が解かれ、図示しない付勢部材によりブレーキワイヤー２２も初期位置に復帰する。

以上説明したように、本実施形態に係るパーキングブレーキ装置では、第１部材２８がブレーキワイヤー２２の延びる方向と同じ方向に案内されているため、パーキングブレーキの作動時と解除時とでブレーキワイヤーの延びる方向がほとんど変化しない。したがって、ブレーキワイヤーが傾斜して他の部品と干渉したり、または繰り返し曲げ応力を受けて疲労したりすることを回避できる。

また、パーキングブレーキ操作に応じて第１および第２ブレーキピストン４０、５０が移動する方向（図中の矢印Ｇ）と、第１部材２８およびブレーキワイヤー２２の移動する方向（図中の矢印Ｆ）とが異なる方向（この実施形態では直角）になっている。このような構造にすることで、パーキングブレーキ装置２０の軸方向の長さを従来よりも短縮することができる。戻しばね３６をシリンダブロック６０内に配置して、径方向から観察したときに第１ブレーキピストン４０と重なるようにすることも、パーキングブレーキ装置２０の軸方向の長さをさらに短縮することに貢献している。

本実施形態では、第２部材３２が動力伝達装置１００の軸方向ではなく、軸と略直交する方向に延びる配置となっているため、特許文献１のような従来技術と異なり、第２部材３２を比較的長尺に構成することができる。さらに、支点３２Ａと押圧部３２Ｂの間の距離を短く設定することで、パーキングブレーキ作動時の押圧部３２Ｂの軸方向の移動距離、すなわち第１および第２ブレーキピストン４０、５０の移動しろを比較的大きくすることができる。このことは、ブレーキ機構１４のような湿式多板ブレーキにとって非常に有利である。

湿式多板ブレーキでは、ブレーキ非作動時の潤滑油（ブレーキ液）の流体抵抗による損失を低減するために、摩擦板間の距離を大きく確保しておくことが望ましいが、その分ブレーキピストンの移動しろが必要になるため、ブレーキワイヤーの引きしろも大きくなり、ブレーキレバーの操作しろにより必要な制動力を確保するのが困難な場合があるという問題があった。本実施形態では、（パーキングブレーキ装置の軸方向長さを増やさずに）ブレーキピストンの移動しろを比較的大きくできるので、この問題が解決される。

以上、本発明の実施の形態について説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

実施の形態では、湿式多板ブレーキを用いた動力伝達装置について説明したが、摩擦板部分が潤滑されない乾式多板ブレーキを利用する動力伝達装置についても本発明を適用することができる。また、ブレーキピストンの移動により摩擦部材を作動させる構造の他のブレーキ機構を利用する動力伝達装置にも本発明を適用することができる。

１４ ブレーキ機構、 ２０ パーキングブレーキ装置、 ２２ ブレーキワイヤー、 ２８ 第１部材、 ２８Ｄ 案内溝、 ２８Ｅ 傾斜面、 ３０Ａ ローラ部材、 ３２ 第２部材、 ３２Ａ 支点、 ３２Ｂ 押圧部、 ３２Ｃ 当接部、 ３６ 戻しばね、 ４０ 第１ブレーキピストン、 ４０Ａ 後端部、 ４８ シリンダ、 ５０ 第２ブレーキピストン、 ６０ シリンダブロック、 ７０ 出力軸、 ７８Ａ 固定摩擦板、 ７８Ｂ 回転摩擦板、 １００ 動力伝達装置。

Claims (8)

1. 運転者によるブレーキ操作を伝達する伝達部材が接続され、前記ブレーキ操作に応じて前記伝達部材の移動方向に移動するように構成された第１部材と、
   ブレーキ機構の摩擦部材を作動させるブレーキピストンを、前記伝達部材の移動方向とは異なる方向に押圧する押圧部を有する第２部材と、を備え、
   前記第１部材は傾斜面を有し、
   前記第２部材は、前記傾斜面に当接する当接部を有し、前記第１部材の移動時に前記押圧部が支点を中心に回動するように構成される
   ことを特徴とするパーキングブレーキ装置。
2. 前記第２部材は、前記支点から前記押圧部までの距離よりも、前記支点から前記当接部までの距離の方が大きい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。
3. 前記第１部材を前記伝達部材の移動方向に案内するローラ部材をさらに備え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。
4. 前記第１部材において、前記支点と前記当接部の間に前記押圧部が配置されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のパーキングブレーキ装置。
5. 前記当接部が、前記傾斜面上を転動するローラ部材で構成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のパーキングブレーキ装置。
6. 前記第１部材を初期位置に戻す方向に付勢する付勢部材が、径方向から見て前記ブレーキピストンと重なる位置に配置されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のパーキングブレーキ装置。
7. 前記ブレーキが湿式多板ブレーキであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のパーキングブレーキ装置。
8. 前記第２部材の前記押圧部と前記ブレーキピストンの端部は、一方が凸曲面、他方が凹曲面に形成されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のパーキングブレーキ装置。

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