JP2015161344A - 車両用ブレーキシステム - Google Patents

Abstract

【課題】パーキングロック機構を備える車両用ブレーキ装置を提供する。【解決手段】制御部（３、９）が油圧を上昇させることで、ピストン（２８０）によりディスク（３４）を押圧してディスク（３４）に制動力を与えるブレーキ装置であって、制御部（３、９）が油圧を所定油圧以上とした場合に、油圧ピストン（２５０）が、カム（２７０）とロック溝（２９０）とが嵌合する位置まで前進し、油圧が所定油圧よりも低下した場合にも、カム（２７０）とロック溝（２９０）との嵌合状態が維持されることでディスク（３４）への制動力を維持する。【選択図】図７

Description

本発明は、車両用ブレーキシステムに関する。

駆動方式において、ホイール内にモータ等の駆動力源を収装し、駆動力源によりホイールを駆動することで車両を駆動するいわゆるインホイールモータが知られている。ホイール内に駆動力源を収装することにより歯車装置やドライブシャフト等の部品が削減されることで、重量、スペース効率、コスト、保守性等が向上する。

インホイールモータを備える車両において、制動装置（ブレーキ）として、油圧（液圧）を用いて摩擦材によりディスクを挟持するディスクブレーキが用いられる。このようなブレーキ装置として、電動モータのロータに固着された回転部材に、ディスクブレーキが一体に装着されているもの（特許文献１）が開示されている。

特開２００５−２１２６５６号公報

特許文献１に記載の従来技術は、ブレーキの制動力を油圧で制御するものである。このような構成のブレーキ装置にパーキングロックを設ける場合は、油圧によりパーキングロックを制御する必要がある。この場合は、油圧源が非作動状態の場合は油圧が発生しないので、車両のシステムが停車状態の時にロック状態を維持することができない。

これに対して、運転者の操作によってロックを行う従来のワイヤ式パーキングロックを用いることもできる。この場合は、インホイールモータを避けてワイヤを備えなければならず、構造が複雑化するばかりか、弱いロック力しか得ることができない。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、油圧が供給されない場合にもパーキングロック状態を維持できる車両用ブレーキシステムを提供することを目的とする。

本発明のある態様によれば、ハウジングに形成された油圧室の油圧に基づいて前後進する油圧ピストンと、油圧ピストンに連結されるアームと、アームの端部に偏心して取付けられるカムと、弾性体を備え、カムにより押圧されるピストンと、ハウジングに形成され、カムが嵌合するロック溝と、油圧状態を制御する制御部と、を備えるブレーキシステムに適用される。制御部が油圧を上昇させることでピストンによりディスクを押圧してディスクに制動力を与え、制御部が油圧を所定油圧以上とした場合に、油圧ピストンが、カムとロック溝とが嵌合する位置まで前進し、油圧が所定油圧よりも低下した場合にも、カムとロック溝との嵌合状態が維持されることでディスクへの制動力を維持することを特徴とする。

上記態様によれば、油圧を制御してカムをロック溝に嵌合させることで、ディスクへの制動力を維持することができる。これにより、例えばイグニッションＯＦＦ後など、油圧が供給されない場合でも制動力を維持できて、パーキングロックとして機能させることができる。

本発明の実施形態のホイール駆動装置を備える車両の説明図である。 本発明の実施形態のホイール駆動装置の説明図である。 本発明の実施形態のホイール駆動装置の説明図である。 本発明の実施形態のホイール駆動装置の説明図である。 本発明の実施形態のブレーキシステムを示す説明図である。 本発明の実施形態のブレーキ装置の構成を示す説明図である。 本発明の実施形態のブレーキ装置の構成を示す説明図である。 本発明の実施形態のブレーキ動作を示す説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態のホイール駆動装置１を備える車両４の説明図である。

本実施形態のホイール駆動装置１は、車両の駆動輪２を構成するホイール１０の内部に収装され、駆動力源であるモータ２０の駆動力により駆動輪２を回転させることにより、車両４を走行させる。車両４にはステアリング装置５が備えられており、駆動輪２の操舵方向を制御する。ホイール駆動装置１は、運転者によるステアリング装置５の操作、アクセルペダル６、ブレーキペダル７、パーキングロックレバー（または、スイッチ）１１等の操作等の指示に基づいて、制御装置３の制御により動作する。

制御装置３は、油圧制御部９に指示を送ることにより、ホイール駆動装置１に備えられるブレーキ装置７２（図２参照）に油圧を供給して、車両に制動力を発生させる。油圧制御部９は、ギヤ等の機械的な回転や電動モータ等により油圧を発生する油圧ポンプを有し、制御装置３からの指示に基づいて油圧を発生する。

車両４は４つの車輪が備えられるが、少なくとも２つが駆動輪２として構成されていればよい。

図２から図４は、本実施形態のホイール駆動装置１の構成を示す説明図である。

図２から図４は、水平方向のｘ軸、垂直方向のｙ軸及びｘ軸ｙ軸に直交するｚ軸を設定し、これらｘ軸平面、ｙ軸平面及びｚ軸平面における断面図をそれぞれ示す。

ホイール駆動装置１は、ホイール１０、モータ２０、変速機構３０及び減速機構４０を備える。

ホイール１０は、タイヤを保持する略円筒形状のリム部１０ａと、回転側のハブ１５にボルト１６を介して取付けられる円板状のディスク部１０ｂとから構成される。ホイール１０の内方には、ハウジング１２に収容されたモータ２０等の駆動装置が収装される。ハウジング１２は、ホイール１０のリム部１０ａの内径よりも僅かに小さい略円筒形状を有し、車両４の図示しないサスペンションに連結されている。

モータ２０は、コイルを有する円板状のステータ２１、２２と、永久磁石を有する円板状のロータ２３とが回転軸方向に並べて配置されるアキシャルギャップモータとして構成される。モータ２０が駆動されることで回転するロータ２３の回転は、ロータ２３に固定された入力軸３１から変速機構３０へと入力される。

入力軸３１は、モータ２０からハウジング１２内へと延設され、入力軸３１の端部はホイール１０のディスク部１０ｂに結合されるハブ１５の中央にベアリング１２ａを介して回転自在に支持される。

変速機構３０は、入力軸３１に固定された円板状のプライマリディスク３２と、出力軸３３に固定された円板状のセカンダリディスク３４とを、押付機構３５により接触させることで、入力軸３１の回転を変速可能に出力軸３３へと伝達する摩擦駆動変速機である。

減速機構４０は、出力軸３３に設けられた外歯出力ギヤ３３ａと同外歯出力ギヤ３３ａに噛合する内歯ギヤ１４とで構成されており、出力軸３３から出力される回転を内歯ギヤ１４により減速し、減速された回転がハブ１５を介してホイール１０に伝達される。

次に、ホイール駆動装置１の各構成を説明する。

モータ２０は、ステータ２１、ロータ２３及びステータ２２が順に軸方向に配置されて構成される。モータ２０は、その外周がハウジング１２の開口部の内径に適う略円筒形状を有し、ハウジング１２の内周側に固定される。

ロータ２３は、軸方向に間隙を存して配置されるステータ２１、２２の間に配置され、これらの発生する磁界の作用により回転する。ステータ２１、２２には、いずれも周方向に複数のコイルが備えられる。各コイルはモータ２０の回転軸と平行な軸を中心として巻回される。本実施形態のモータ２０は、ロータ２３に備えられる永久磁石がフェライト磁石として構成される。

制御装置３は、ステータ２１、２２に備えられるコイルに、アクセルペダル６の踏み込み量に応じた電流を供給することによりロータ２３を回転させる。ロータ２３が回転することにより、入力軸３１が回転する。入力軸３１の回転は変速機構３０に入力される。

変速機構３０は、入力軸３１に固定されたプライマリディスク３２と、出力軸３３に固定されたセカンダリディスク３４と、押付機構３５とにより構成される。

プライマリディスク３２は、２枚の円形のディスク３２ａが入力軸の軸方向に並べて取付けられて構成され、入力軸３１と一体となって回転する。２枚のディスク３２ａは所定の間隔を設けて配置される。ディスク３２ａの外周端は出力軸３３に近接するように配置される。

セカンダリディスク３４は、センターディスク３４ａと、センターディスク３４ａの両面側に向かい合わせて設けた２枚のサイドディスク３４ｂとが出力軸３３の軸方向に並べて取付けられて構成され、出力軸３３と一体となって回転する。センターディスク３４ａとサイドディスク３４ｂとは所定の間隔を設けて配置される。センターディスク３４ａ及びサイドディスク３４ｂの外周端は入力軸３１に近接するように配置される。

プライマリディスク３２のディスク３２ａは、セカンダリディスク３４のセンターディスク３４ａとサイドディスク３４ｂとの間に配置される。プライマリディスク３２とセカンダリディスク３４とは、入力軸３１と出力軸３３との間でディスクの一部が重なり合うディスク重合領域を形成する。

ディスク重合領域において、プライマリディスク３２のディスク３２ａとセカンダリディスク３４のセンターディスク３４ａとの間には、押付機構３５による押付力が作用しない状態では隙間が形成される。押付機構３５による押付力が作用する状態では、プライマリディスク３２とセカンダリディスク３４とが弾性変形して接触し、トルク伝達接触部が形成される。

プライマリディスク３２とセカンダリディスク３４との間にトルク伝達接触部が形成されることにより、入力軸３１から出力軸３３に回転が伝達される。ディスク重合領域において、トルク伝達接触部をプライマリディスク３２及びセカンダリディスク３４の半径方向に移動させることで、入力軸３１の回転を変速可能に出力軸３３に伝達することができる。なお、図３において太点線で示す軸心連結線Ｏは、入力軸３１と出力軸３３との軸心を結び、入力軸３１と出力軸３３とに直交する線である。トルク伝達接触部は、軸心連結線Ｏ上に形成される。

押付機構３５は、押付ローラ機構１３０、ディスククランプ機構１３１、押付力調整機構１３２及び摺動アクチュエータ１３３を備える。

押付ローラ機構１３０は、押付ローラ１４０、保持部１４１、押付ローラシャフト１４２、ガイドブロック１４９、ガイドブロック１５０及びガイドブロックシャフト１５１を備える。

一組の押付ローラ機構１３０は、プライマリディスク３２及びセカンダリディスク３４を挟んで両側に配置され、ガイドブロック１４９に取付けられる。ガイドブロック１４９は、ハウジング１２の内周に取付けられる二つのガイドブロック１５０の間に取付けられ、軸心連結線Ｏ方向に延設される複数のガイドブロックシャフト１５１に摺動可能に取付けられる。

ディスククランプ機構１３１は、図４に示すように、フロントクランプアーム１６７及びリアクランプアーム１６８を備える。フロントクランプアーム１６７及びリアクランプアーム１６８は、それぞれ押付ローラ機構１３０の下側にあるガイド部１４６が摺動可能に取付けられる。フロントクランプアーム１６７及びリアクランプアーム１６８は、押付力調整機構１３２により互いにプライマリディスク３２及びセカンダリディスク３４を挟持する方向に移動させられることで、押付ローラ１４０をディスクに押し付ける。

押付力調整機構１３２は、アクチュエータ１９０の動作により、フロントクランプアーム１６７及びリアクランプアーム１６８を互いにプライマリディスク３２及びセカンダリディスク３４を挟持する方向に移動させる。制御装置３からの指令信号によりアクチュエータ１９０を動作させることで、押付ローラ１４０がそれぞれディスク側に押し付けられる。これにより、プライマリディスク３２とセカンダリディスク３４とを弾性変形させ、これらを接触させることによりトルク伝達接触部が形成され、入力軸３１の回転が出力軸３３へと伝達される。

摺動アクチュエータ１３３は、電動モータ１３４と摺動機構１３５とを備え、制御装置３からの指令信号により電動モータ１３４を動作させることで摺動機構１３５を進退させ、摺動機構１３５に連結される押付ローラ機構１３０を軸心連結線Ｏに沿って移動させる。これにより、押付ローラ機構１３０の押付ローラ１４０を軸心連結線Ｏ方向に移動させて、目標変速比に対応する位置にトルク伝達接触部を形成する。

出力軸３３のディスク部１０ｂ側の端部には、外歯出力ギヤ３３ａが備えられる。外歯出力ギヤ３３ａはホイール１０に結合されるハブ１５に固定される内歯ギヤ１４と噛合し、内歯ギヤ１４を回転させる。

外歯出力ギヤ３３ａは、内歯ギヤ１４の内周側にあって入力軸３１と同軸に回転自在に備えられるアイドラギヤ５１にも噛合する。内歯ギヤ１４とアイドラギヤ５１とは回転軸を同一とし、これらの間は外歯出力ギヤ３３ａが噛合する間隔を有する。アイドラギヤ５１は、出力軸３３に対して回転自在にベアリング５１ａを介して軸支される。

内歯ギヤ１４とアイドラギヤ５１との間は、外歯出力ギヤ３３ａとは異なる位置に外歯出力ギヤ３３ａと略同形状のピニオン６１ａが噛合する。ピニオン６１ａは、カウンタ軸６１のディスク部１０ｂ側に備えられる。

出力軸３３の外歯出力ギヤ３３ａは内歯ギヤ１４の周方向等分割点の一点に備えられ、カウンタ軸６１のピニオン６１ａは内歯ギヤ１４の周方向等分割点の他点に備えられる。本実施形態では、入力軸３１を中心として内歯ギヤ１４の直径方向に外歯出力ギヤ３３ａとピニオン６１ａとを配置したが、さらに多くのピニオン６１ａ及びカウンタ軸を配置してもよい。

ハウジング１２の内周側であってディスク部１０ｂ側の壁面にはベアリング１７が備えられ、内歯ギヤ１４は、ベアリング１７に外周から回転自在に支持される。内歯ギヤ１４は、ハブ１５に固定される。ハブ１５は、内歯ギヤ１４及びベアリング１７を介してハウジング１２に回転自在に支持される。ホイール１０のディスク部１０ｂはボルト１６を介してハブ１５に結合される。

ハブ１５とハウジング１２との間にはオイルシール１８が備えられる。オイルシール１８は、ベアリング１７等から潤滑油がホイール１０及びその外部へと飛散することを防止する。

出力軸３３に固定されるセカンダリディスク３４には、ブレーキ装置７２が備えられる。ブレーキ装置７２は、セカンダリディスク３４を構成するセンターディスク３４ａ及び二つのサイドディスク３４ｂをそれぞれ挟持することにより回転抵抗を与え、出力軸３３の回転を制動する。出力軸３３の回転を制動することにより車両に制動力を与える。

ブレーキ装置７２は、後述するように、運転者からの指示、例えばブレーキペダルの踏み込み量に応じて、制御装置３の指示により、油圧制御部９から供給される油圧によりホイール駆動装置１の制動力を制御する。

このように、本実施形態のホイール駆動装置１は、モータ２０の出力を、変速機構３０により変速させ、変速された回転をホイール１０の内方に備えられた内歯ギヤ１４を介してホイール１０に伝達させる構成である。このように、ホイール１０への回転の伝達を内歯ギヤ１４により行うことにより、ホイール１０への回転を大きな減速比により伝達することができると共に、内歯ギヤ１４の内径部分のスペースをホイール駆動装置１の構成部品に用いることができるので、構成部品の奥行きを扁平に形成することができて、ホイール駆動装置１のサイズ及び重量を低減することができる。

次に、本実施形態のブレーキシステム８の構成を説明する。

図５は、本実施形態のブレーキシステム８を示す説明図である。

ブレーキシステム８は、制御装置３の制御により油圧制御部９からブレーキ装置７２に油圧を供給することで、ホイール駆動装置１のセカンダリディスク３４に制動力を付与するものである。

制御装置３は、運転者によるブレーキペダル７の踏み込み力やパーキングロックレバー１１の操作により、必要な制動力となるようにブレーキ装置７２に供給する油圧を算出し、算出された油圧を油圧制御部９に指示する。油圧制御部９は、指示に基づいて、ブレーキ装置７２に油圧を供給する。

後述するように、ブレーキ装置７２はブレーキ力調整油圧を供給することにより制動力が制御され、リターン油圧を供給することによりカム２７０とロック溝２９０との嵌合が解除される。油圧制御部９には切換バルブ９ａが備えられており、切換バルブ９ａが、ブレーキ装置７２にブレーキ力調整油圧を供給するかリターン油圧を供給するかを切り換える。

図６及び図７は、本実施形態のブレーキ装置７２の構成を示す説明図である。図６（Ａ）はブレーキ装置７２の非制動時における構成を示す説明図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。図７は、ブレーキ装置７２の制動時における構成を示す説明図である。

ブレーキ装置７２は、ハウジング２１０に収装されるピストン２８０が油圧により進退することで、ライニング３５１及び中間ライニング３６１に挟持されるセカンダリディスク３４のセンターディスク３４ａ及びサイドディスク３４ｂを互いに押圧して、セカンダリディスク３４に制動力を付与する。

ピストン２８０は、油圧室２２１に供給される作動油の油圧により進退する油圧ピストン２５０により可動する。油圧ピストン２５０にはアーム２６０が連結されており、アーム２６０の端部にはカム２７０が連結されている。油圧ピストン２５０の進退によりカム２７０が進退することにより、ピストン２８０が押圧される。

ピストン２８０には、押圧板３１０及び皿バネ３２０が備えられる。押圧板３１０は、ピストン２８０に形成された凹部に皿バネ３２０を介して嵌装される。押圧板３１０がカム２７０に押圧されると、皿バネ３２０を圧縮するとともにピストン２８０が前進する。皿バネ３２０の圧縮による付勢力によりピストン２８０に固定されたライニング３５１がセカンダリディスク３４を押圧し、セカンダリディスク３４に制動力が付与される。

油圧ピストン２５０には、一組のアーム２６０が連結されている。一組のアーム２６０の先端にはガイドロッド２６１が貫通しており、カム２７０はガイドロッド２６１を中心として回動可能に支持される。カム２７０は略円板形状であり、ガイドロッド２６１は、カム２７０の円板形状の中心から偏心した位置に形成された孔２７１を貫通する。

ハウジング２１０の内部には、油圧室壁２２５により画成された油圧室２２１が形成される。油圧室２２１は、油圧ピストン２５０を境界として、ブレーキ力調整油圧室２２２とリターン油圧室２２３とから構成される。油圧ピストン２５０は、供給される作動油の油圧に従って、油圧室２２１の内部を前後進する。油圧ピストン２５０には作動油をシールするシール２５１が備えられる。ブレーキ力調整油圧室２２２とリターン油圧室２２３とには、それぞれ、ブレーキ力調整油圧供給口２３０とリターン油圧供給口２４０とが連通する。油圧制御部９から供給される作動油が、ブレーキ力調整油圧供給口２３０とリターン油圧供給口２４０とを介して各油室に供給され、各油室の油圧が制御される。

図６（Ｂ）に示すように、ハウジング２１０の内部は、油圧ピストン２５０の進退方向と直行するＡ−Ａ面で切断したときに、略長方形の空洞部２２１ａが形成される。なお、本実施形態では、断面略長方形の空洞部としたが、油圧室２２１は液密性を確保し易い円筒状とするのが一般的であるので、空洞部２２１ａの形状を油圧室２２１の形状と一致させるようにしてもよい。

空洞部２２１ａの垂直方向の内壁面には、ガイドロッド２６１を支持する一組の軸受溝２６１ａが対向して形成される。軸受溝２６１ａは、油圧ピストン２５０の進退方向にガイドロッド２６１を摺動可能に支持する。

カム２７０の孔２７１は、カム２７０の円板形状中心から偏心した位置に形成される。孔２７１は、カム２７０の円板形状の中心よりも油圧ピストン２５０の進行方向側で、カム２７０の円板形状の中心よりも垂直方向の下側（ロック溝２９０側）に配置される。

空洞部２２１ａにおいて、カム２７０の前進方向側の底部には、カム２７０が嵌合可能なロック溝２９０が形成される。

ロック溝２９０は、図７に示すように、ブレーキ力調整油圧室２２２の油圧が略最大となった状態でカム２７０が嵌合し、カム２７０の動きがロックされることで、ブレーキの制動状態を維持する。

ブレーキ力調整油圧室２２２の油圧を上昇させることで油圧ピストン２５０が制動力を付与する方向に前進する。油圧ピストン２５０の前進に連動してカム２７０が前進し、ピストン２８０の押圧板３１０を押圧する。これにより押圧板３１０が皿バネ３２０を圧縮する。圧縮された皿バネ３２０の付勢力により、ピストン２８０のライニング３５１がセカンダリディスク３４を押圧する。

ブレーキ力調整油圧室２２２の油圧を低下させると、皿バネの圧縮反力により油圧ピストン２５０が後退する。油圧ピストン２５０の後退に連動してカム２７０が後退し、ピストン２８０が押圧板３１０を押圧する力が減少する。これによりピストン２８０のライニング３５１がセカンダリディスク３４を押圧する力が解除される。

このようにして、ブレーキペダル７の踏み込み量に応じて制御装置３がブレーキ力調整油圧室２２２に供給する油圧を調整することにより、セカンダリディスク３４に付与する制動力を調整できる。

本実施形態のブレーキ装置７２は、ブレーキ力調整油圧室２２２の油圧によらず、セカンダリディスク３４の制動状態を維持することができる。

ブレーキ力調整油圧室２２２の油圧を所定油圧よりも大きく（略最大値と）した場合は、油圧ピストン２５０が皿バネ３２０を圧縮して、カム２７０がロック溝２９０の位置まで到達する。カム２７０は、ガイドロッド２６１を反時計回りに回転しながら垂直方向の下側に移動し、ロック溝２９０に嵌合する。

この場合、図７に示すように、カム２７０がロック溝２９０に嵌合する。カム２７０がロック溝２９０に嵌合した場合は、皿バネ３２０の反発力と、カム２７０及びロック溝２９０の摩擦とが釣り合うことにより、カム２７０がロック溝２９０に係止される。カム２７０がロック溝２９０に嵌合した状態では、ブレーキ力調整油圧室２２２の油圧を低下させたとしてもカム２７０が移動せず、カム２７０に押圧されるピストン２８０がセカンダリディスク３４の押圧を維持する。このようにして、ブレーキ力調整油圧を排出しても制動状態が維持される。

図８は、本実施形態のブレーキ装置７２におけるブレーキ動作を示す説明図である。

図８において、ブレーキ力調整油圧室２２２のブレーキ力調整油圧をＦ、皿バネ３２０のスプリング反力をＦｓｐｒｇ、カム２７０とハウジング２１０の内壁との摩擦をｆ、カム２７０の半径をｒ、カム２７０の中心とガイドロッド２６１の中心との垂直方向の距離（オフセット）をＬ、カム２７０の中心とガイドロッド２６１の中心との水平方向の距離（オフセット）をＭ、ロック溝の溝深さをΔｘとする。

図８（Ａ）は、ブレーキ装置７２が制動力を付与する状態を示す。

車両が運転状態のとき、運転者がブレーキペダル７を踏み込んだ場合は、制御装置３は、ホイール駆動装置１に制動力を付与する。

制御装置３は、運転者によるブレーキペダル７の踏み込み力から要求減速度を決定し、決定した要求減速度に基づいて、ホイール駆動装置１による制動力を制御する。ホイール駆動装置１にはモータ２０が備えられているので、モータ２０を回生動作させることにより制動力が発生する。また、ブレーキ装置７２によりセカンダリディスク３４に制動力を与えることによっても制動力が発生する。

制御装置３は、エネルギー収支の効率を向上するため、モータ２０を回生させることを優先する。具体的には、制御装置３は、要求減速度からモータ２０を回生させた場合の制動力により発生可能な減速度を減じた差分値を算出する。算出された差分値が負であれば、モータ２０の回生による減速度により要求減速度を満たすことができるので、制御装置３は、ブレーキ装置７２に油圧を供給することなく、ブレーキ装置７２による制動力を付与しない。

算出された差分値が正であれば、差分値の分だけさらに減速度が必要であるため、この差分値の減速度（以降、「ブレーキ減速度」と呼ぶ）を、ブレーキ装置７２による制動力により発生させる。

この場合は、制御装置３は、ブレーキ減速度を発生させるために必要な制動力となるようにブレーキ力調整油圧室２２２に供給する油圧を算出し、算出された油圧を油圧制御部９に指示する。油圧制御部９は、指示に基づいて、油圧を発生し、ブレーキ力調整油圧室２２２に油圧を供給する。

このとき、スプリング反力Ｆｓｐｒｇを上回るようにブレーキ力調整油圧Ｆを調節することで、カム２７０がピストン２８０を押圧して、セカンダリディスク３４に制動力を付与する。このようにブレーキ力調整油圧Ｆを調節することで、制動力を制御することができる。

ブレーキ力調整油圧Ｆが増加し、所定のブレーキ力調整油圧Ｆｍａｘ以上となった場合、すなわち、ブレーキ装置７２における所定の制動力以上となった場合は、次に説明するように、カム２７０がロック溝２９０に嵌合し、所定の制動力が維持される。所定の制動力とは、例えばブレーキ装置７２が発生可能な最大の制動力とする。または、パークロックに必要な制動力であればよい。

カム２７０が前進し、ロック溝２９０の位置に達したとき（図８（Ｂ）参照）、ブレーキ力調整油圧Ｆがガイドロッド２６１の中心に対して加わるのに対して、スプリング反力Ｆｓｐｒｇはカム２７０の中心に対して加わる。このとき、ガイドロッド２６１の中心にＦ×Ｌで表される反時計回りの回転モーメントが生じ、カム２７０がガイドロッド２６１を中心として反時計回りに回転する。この結果、カム２７０がロック溝２９０の側に移動し、カム２７０がロック溝２９０へ嵌合される（図８（Ｃ））。

カム２７０がロック溝２９０へ嵌合されたとき、カム２７０に働くスプリング反力Ｆｓｐｒｇによりカム２７０を反時計回りに回転させようとする力（Ｆｓｐｒｇ×（Ｌ−Δｘ））と、ガイドロッド２６１を中心とする時計回りの回転モーメント（ｆ×ｒ）とが次式１のように釣り合う。これにより、カム２７０がロック溝２９０にロックされる。
Ｆｓｐｒｇ×（Ｌ−Δｘ）＝ｆ×ｒ・・・式１

カム２７０がロック溝２９０にロックされた状態では、ピストン２８０によりセカンダリディスク３４に所定の制動力が維持される。

カム２７０がロック溝２９０にロックされた場合は、ブレーキ力調整油圧Ｆを低下させてゼロとした場合、すなわち、油圧が排出された場合であっても所定の制動力が維持される。これを利用して、ブレーキ装置７２をパーキングロックに用いることができる。

例えば、車両が停車状態において、運転者からパーキングロックレバー１１を操作することによるパーキングロックの指示があった場合に、制御装置３は、前述のようにブレーキ力調整油圧Ｆを所定のブレーキ力調整油圧Ｆｍａｘ以上となるように制御する。これにより、カム２７０がロック溝２９０にロックされる。この状態でイグニッションキーをＯＦＦとするなど車両の制御が停止され、ブレーキ装置７２に油圧が供給されなくなった場合にも、所定の制動力が維持される。

所定の制動力の維持が必要なくなった場合、例えば運転者がパーキングロックレバー１１を操作することによりパーキングロックの解除の指示があった場合は、制御装置３は、リターン油圧室２２３にリターン油圧Ｆｒを供給する。リターン油圧Ｆｒを供給することにより、油圧ピストン２５０が後退方向に移動する力が加わる。この力はアーム２６０を介してカム２７０に伝達される。

この場合、カム２７０に働くスプリング反力Ｆｓｐｒｇによりカム２７０を反時計回りに回転させようとする力（Ｆｓｐｒｇ×（Ｌ−Δｘ））に対して、ガイドロッド２６１にリターン油圧Ｆｒの回転方向の分力Ｆ’ｒが加わることにより、次式２のように力関係が変化して、カム２７０が時計回りに回転する（図８（Ｄ）参照）。
Ｆｓｐｒｇ×（Ｌ−Δｘ）＜Ｆ’ｒ×（ｒ−Ｌ）・・・式２

これにより、カム２７０がガイドロッド２６１を中心として時計回りに回転し、カム２７０のロック溝２９０へのロックが解除される。

カム２７０とロック溝２９０とのロックが解除された場合は、前述の図８（Ａ）で説明したように、制御装置３がブレーキ力調整油圧Ｆを調節することで、カム２７０がピストン２８０を押圧して、セカンダリディスク３４に制動力を制御することができる。

以上説明したように、本実施形態のブレーキシステムは、ハウジング２１０に形成された油圧室２２１の油圧に基づいて前後進する油圧ピストン２５０と、油圧ピストン２５０に連結されるアーム２６０と、アーム２６０の端部に偏心して取付けられるカム２７０と、弾性体である皿バネ３２０を備え、カム２７０により押圧されるピストン２８０と、ハウジング２１０に形成され、カム２７０が嵌合するロック溝２９０と、油圧室２２１の油圧状態を制御する制御部としての制御装置３及び油圧制御部９と、を備え、制御部が油圧を上昇させることで、ピストン２８０に備えられるライニング３５１によりセカンダリディスク３４を押圧して前記ディスクに制動力を与えるものである。

本実施形態のブレーキシステムは、このような構成において、ブレーキ力調整油圧Ｆを所定油圧以上とした場合に、油圧ピストン２５０が、カム２７０とロック溝２９０とが嵌合する位置まで前進し、ブレーキ力調整油圧が前記所定油圧よりも低下した場合にも、カム２７０とロック溝２９０との嵌合状態が維持されることでセカンダリディスク３４への制動力を維持するものである。

このような構成により、ブレーキシステムは、車両を駆動するホイール駆動装置１に制動力を発生させることができる。そして、ブレーキ力調整油圧を制御してカム２７０とロック溝２９０とを嵌合させることで、セカンダリディスク３４への制動力を維持するので、ブレーキ装置７２を、パーキングロックとして機能させることができる。これにより、例えばイグニッションＯＦＦ後などブレーキ装置７２に油圧が供給されない場合においても、パーキングロックを行うことができる。この効果は請求項１に対応する。

本実施形態のブレーキシステムにおいて、油圧室２２１には、油圧ピストン２５０を後進方向に付勢するリターン油圧が供給されるリターン油圧室２２３が備えられ、リターン油圧が供給されることにより、カム２７０とロック溝２９０との嵌合状態が解除される。このような構成により、油圧によって容易に嵌合状態を解除できるので、簡易な構成によりパーキングロックとして機能させることができる。この効果は請求項２に対応する。

本実施形態のブレーキ装置７２において、運転者によりパークロックが指示された場合に、ブレーキ力調整油圧を所定油圧以上としてカム２７０をロック溝２９０に嵌合させるので、運転者の指示によりパーキングロックを行うことができる。この効果は請求項３に対応する。

本実施形態のブレーキ装置７２は、ホイール１０の内方に配設されたモータ２０と、モータ２０に回転駆動されホイール１０の回転中心軸上に配置された入力軸３１と、入力軸３１と平行に配置された出力軸３３と、入力軸３１及び出力軸３３にそれぞれ固定され、入力軸３１及び出力軸３３の間において互いに重合するように配設された複数の円板（プライマリディスク３２、セカンダリディスク３４）と、円板が重合する重合領域において複数の円板を互いに押付けることで入力軸３１から出力軸３３へと回転を伝達する押付機構３５とを備え、押付機構３５が重合領域において円板の半径方向に移動することで入力軸３１から出力軸３３へと伝達する回転を変速可能とする摩擦駆動変速機としての変速機構３０と、を備えるホイール駆動装置１に備えらる。ブレーキ装置７２は、ブレーキ力調整油圧を上昇させることで、ピストンに備えられるライニングにより、出力軸３３に備えられるセカンダリディスク３４を押圧して制動力を与える。

このような構成により、車両のホイール１０の内方にブレーキ装置７２を備えることができ、ホイール駆動装置１のサイズが大型化することがない。これにより、ホイール駆動装置１のサイズ及び重量を小さくすることができる。この効果は請求項４に対応する。

本実施形態のブレーキ装置７２は、車両に要求される要求減速度を取得し、要求減速度のうち、モータ２０を回生動作させることにより発生する減速度を減じたブレーキ減速度を算出し、ブレーキ力調整油圧を上昇させてセカンダリディスク３４に制動力を与えることで前記ブレーキ減速度を発生させる。このような構成により、減速時にモータ２０の回生により減速度を発生させることを優先することができ、回生によるエネルギー収支の効率を向上することができる。この効果は請求項５に対応する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

本実施形態のブレーキ装置７２は、ホイール駆動装置１において、摩擦駆動変速機である変速機構３０の出力側のセカンダリディスク３４に制動力を付与するように構成したが、これに限られない。車両の駆動輪又は従動輪とともに回転するブレーキディスクを備え、ブレーキディスクに制動力を付与する、いわゆる一般的なディスクブレーキに適用することも可能である。

１ ホイール駆動装置
３ 制御装置（制御部）
７ ブレーキペダル
８ ブレーキシステム
９ 油圧制御部
９ａ 切換バルブ
１０ ホイール
２０ モータ
３０ 変速機構（摩擦駆動変速機）
３１ 入力軸
３２ プライマリディスク
３３ 出力軸
３４ セカンダリディスク
７２ ブレーキ装置
２１０ ハウジング
２２２ ブレーキ力調整油圧室
２２３ リターン油圧室
２５０ 油圧ピストン
２６０ アーム
２６１ ガイドロッド
２７０ カム
２８０ ピストン
２９０ ロック溝
３２０ 皿バネ
３５１ ライニング

Claims (5)

1. ハウジングに形成された油圧室の油圧に基づいて前後進する油圧ピストンと、
   前記油圧ピストンに連結されるアームと、
   前記アームの端部に偏心して取付けられるカムと、
   前記カムにより押圧されるピストンと、
   前記油圧の状態を制御する制御部と、を備え、
   前記ハウジングにはロック溝が形成され、
   前記制御部が前記油圧を上昇させることで、前記ピストンによりディスクを押圧して前記ディスクに制動力を与え、
   前記制御部が前記油圧を所定油圧以上とした場合に、前記油圧ピストンが、前記カムと前記ロック溝とが嵌合する位置まで前進し、
   前記油圧が前記所定油圧よりも低下した場合にも、前記カムと前記ロック溝との嵌合状態が維持されることで前記ディスクへの制動力を維持することを特徴とする車両用ブレーキシステム。
2. 前記油圧室には、前記油圧ピストンを後進方向に付勢するリターン油圧が供給されるリターン油圧室が備えられ、
   前記制御部により、前記リターン油圧を供給されることにより、前記カムと前記ロック溝との嵌合状態が解除されることを特徴とする請求項１に記載の車両用ブレーキシステム。
3. 前記制御部は、運転者によりパークロックが指示された場合に、前記油圧を所定油圧以上として、前記カムを前記ロック溝に嵌合させることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用ブレーキシステム。
4. ホイールの内方又はその近傍に配設されたモータと、前記モータに回転駆動される入力軸と、前記入力軸と平行に配置された出力軸と、前記入力軸及び前記出力軸にそれぞれ固定され、前記入力軸及び前記出力軸の間において互いに重合するように配設された複数の円板と、前記複数の円板が重合する重合領域において前記複数の円板を互いに押し付けることで前記入力軸から前記出力軸へと回転を伝達する押付機構とを備え、前記押付機構が前記重合領域において前記複数の円板の半径方向に移動することで前記入力軸から前記出力軸へと伝達する回転を変速可能とする摩擦駆動変速機と、を備えるホイール駆動装置に備えられ、
   前記制御部は、前記油圧を上昇させることで、前記ピストンにより、前記出力軸に備えられる円板を押圧して、当該円板に制動力を与えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の車両用ブレーキシステム。
5. 前記制御部は、
   車両に要求される要求減速度を取得し、
   前記要求減速度のうち、前記モータを回生動作させることにより発生する減速度を減じたブレーキ減速度を算出し、
   前記油圧を上昇させて前記円板に制動力を与えることで前記ブレーキ減速度を発生させることを特徴とする請求項４に記載の車両用ブレーキシステム。

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