JP2019100469A - 摩擦ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】引き摺りトルクを低減することができる摩擦ブレーキ装置を提供する。【解決手段】押圧プレート５７は、圧油の供給により回転プレート５６ａおよび固定プレート５６ｂを摩擦係合させる。弾性部材６２は、係合力に抗する付勢力を押圧プレート５７に付与する。ストッパ機構６３，６８は、押圧プレート５７から伝達される弾性部材６２の弾性力を受ける。アクチュエータ７０，７３は、押圧力に抗する反力を検出する検出部７２を有し、検出部７２で検出された反力に基づいて軸線方向におけるストッパ機構６３，６８の位置を調整する。【選択図】図２

Description

本発明は、回転部材および固定部材の間に係合力を発生させる摩擦ブレーキ装置に関するものである。

従来、車両の駆動力源として駆動トルクを発生する駆動用モータ、駆動用モータと駆動輪との間でトルクを伝達する動力伝達機構、および駆動輪に制動トルクを付与するブレーキ機構を備えたモータ駆動ユニットが知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の装置は、駆動力源、動力伝達機構、およびブレーキ機構を一体的に取り扱えるように一体化されている。ブレーキ機構としては、低トルク、かつ高回転化に対応する必要があり、例えばキャリパ式の油圧ブレーキ機構が多く採用されている。

キャリパ式の油圧ブレーキ機構では、ブレーキパッドがディスクロータを挟み込むように押圧するため、油圧を解除して解除方向にピストンを引き戻すのにピストンリングの弾性復元力を利用している。つまり、シリンダ部の内周面には、ピストンリングを装着するための環状のシール溝が形成されている。シール溝の制動方向の側面に、ピストンリングの制動方向への移動を規制する移動規制部と、移動を許容する移動許容部とが形成されている。移動許容部は、移動規制部から内径側にいくに従い徐々に制動方向に向かって傾くように面取りされたテーパ面で構成されている。

このような構成のブレーキ装置では、ピストンが制動方向へ移動したときに、ピストンに追随して移動許容部に向かってピストンリングの弾性変形を利用して油圧解除時にピストンを解除方向に移動させている。

特開２０１７−１２９２４４号公報

しかしながら、上記のようなブレーキ装置は、ピストンリングの弾性変形を利用して油圧解除時にピストンを解除方向に移動させる。このため、ブレーキパッドとブレーキロータとのクリアランスを適切に管理する構造がなく、よって、ブレーキパッドが解除位置に戻らないことがある。この場合には、ブレーキパッドとブレーキロータとの間に摩擦力が発生し、引摺りトルクにより車両の燃料消費量あるいは電力消費量が増大する。

本発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、引き摺りトルクを低減または防止することができる摩擦ブレーキ装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、本発明は、駆動力源から伝達されるトルクにより回転する回転部材と、前記回転部材に対向して配置され、前記回転部材の回転方向への回転が止められた固定部材と、前記回転部材の回転軸の軸線方向に押圧されることにより前記回転部材および前記固定部材の間に係合力を発生させる押圧部材と、前記係合力を発生させるための押圧力を前記押圧部材に付与する押圧力付与機構とを備えた摩擦ブレーキ装置において、前記押圧力に抗する弾性力を前記押圧部材に付与する弾性部材と、前記押圧部材から伝達される前記弾性部材の弾性力を受けるストッパ機構と、前記押圧力に抗する反力を検出する検出部を有し、前記検出部で検出された反力に基づいて前記軸線方向における前記ストッパ機構の位置を調整可能なアクチュエータとを備えたことを特徴とするものである。

本発明によれば、弾性部材により係合力に抗する弾性力を押圧部材に付与する。このため、回転部材と固定部材と間に生じる係合力を確実に解除することができる。また、本発明は、押圧部材から伝達される弾性部材の弾性力を受けるストッパ機構と、検出部で検出された反力に基づいて軸線方向におけるストッパ部材の位置を調整するアクチュエータとを備えている。このため、長期的に使用することで回転部材と固定部材との間のクリアランスが変化して係合力が低下することを抑制または防止することができる。

本発明の実施形態にかかる摩擦ブレーキ装置の一例を採用した駆動装置の一例を示す断面図である。 図１に示した摩擦ブレーキ装置の要部を示す拡大断面図である。 押圧力付与機構の別の実施形態を示す断面図である。

図１は、本発明の実施形態にかかる摩擦ブレーキ装置の一例を採用した駆動装置を示す断面図である。図１に示すように駆動装置１０は、車両に搭載されるものであり、車幅方向の右側に配置された第１駆動輪１１、左側に配置された第２駆動輪１２、第１駆動輪１１用の第１モータ１３、第２駆動輪１２用の第２モータ１４、第１駆動輪１１用の第１動力伝達機構１５、第２駆動輪１２用の第２動力伝達機構１６、差動機構１７、第１駆動輪１１用の第１ブレーキ機構１８、および第２駆動輪１２用の第２ブレーキ機構１９を備える。なお、図１に示した車幅方向の右方および左方は、例えば図１にて車両を背面（後方）から視た図とした場合の左右方向であり、車両を正面（前方）から視た図を図１とする場合には左右方向が逆になる。

また、第１駆動輪１１、第１モータ１３、第１動力伝達機構１５、第１ブレーキ機構１８、第２駆動輪１２、第２モータ１４、第２動力伝達機構１６、および第２ブレーキ機構１９は、車幅方向における中央を挟んだ両側に略対称に配置されている。したがって、以下の説明では、車幅方向の右側に配置された第１駆動輪１１、第１モータ１３、第１動力伝達機構１５、および第１ブレーキ機構１８について説明する。左側に配置された機構については、右側に配置された機構と同じまたは同様な構成であるため、同じ部材に同番号および末尾に「Ｌ」を付与してここでの詳しい説明を省略する。第１モータ１３および第２モータ１４は、本発明の実施形態における駆動力源の一例である。

第１モータ１３は、発電機能のあるモータであって、その一例として永久磁石形の同期モータで構成されている。具体的には、ドラム状に形成されたモータハウジング２１の内部に環状のステータ２２が取り付けられ、そのステータ２２の内部に環状のロータ２３が設けられている。ロータ２３は、出力軸２４に一体的に連結されており、出力軸２４は、第１モータ１３の駆動により回転軸Ｌ１を中心に回転する。出力軸２４は、モータハウジング２１の両側の隔壁２５，２６に設けられたベアリング２７，２８を介して回転自在に支持されている。

第１動力伝達機構１５は、出力ギヤ３０、カウンタシャフト３１、カウンタドリブンギヤ３２、ピニオンギヤ３３、および終減速ギヤ３４を備え、第１モータ１３から出力される駆動力を第１駆動輪１１に伝達する。

出力ギヤ３０は、出力軸２４の左方の端部に連結されている。カウンタシャフト３１は、出力軸２４と平行に配置されている。カウンタシャフト３１には、ピニオンギヤ３３とカウンタドリブンギヤ３２とを同軸上に一体的に取り付けた二段ギヤが連結されている。カウンタドリブンギヤ３２は、出力ギヤ３０に噛み合っている。ピニオンギヤ３３は、カウンタドリブンギヤ３２よりも小径に形成されている。ピニオンギヤ３３には、ピニオンギヤ３３よりも大径の終減速ギヤ３４が噛み合っている。

終減速ギヤ３４は、カウンタシャフト３１と平行に配置された副軸３５が連結されている。副軸３５は、出力軸２４の軸方向（車幅方向）に移動可能でかつ回転方向にトルクを伝達可能にするスプライン結合によりドライブシャフト３６の一端に連結されている。ドライブシャフト３６は、従来知られているドライブシャフトと同様に、両端の回転軸線を車両の高さ方向に変更するための等速ジョイントなどの図示しない連結機構を有している。そのドライブシャフト３６の他端には、第１駆動輪１１が連結されている。なお、ドライブシャフト３６は、副軸３５と同軸上に配置されている。

本実施形態における第１動力伝達機構１５は、出力ギヤ３０とカウンタドリブンギヤ３２とのギヤ比、およびピニオンギヤ３３と終減速ギヤ３４とのギヤ比に応じて出力ギヤ３０のトルクを増大してドライブシャフト３６に伝達する減速機構により構成されていてよい。

なお、第１動力伝達機構１５は、センターハウジング３７の内部に収容されている。センターハウジング３７には、車幅方向における両側に、前述したモータハウジング２１が取り付けられている。また、カウンタシャフト３１や副軸３５は、センターハウジング３７に取り付けられた隔壁によりベアリングを介して回転自在に支持されている。

また、第１モータ１３の出力軸２４は、第２モータ１４の出力軸２４Ｌと同軸上に配置されており、かつ第１動力伝達機構１５のドライブシャフト３６は、第２動力伝達機構１６のドライブシャフト３６Ｌと同軸上に配置されている。また、第１動力伝達機構１５のカウンタシャフト３１は、第２動力伝達機構１６のカウンタシャフト３１Ｌと同軸上に、かつ第１動力伝達機構１５の副軸３５は、第２動力伝達機構１６の副軸３５Ｌと同軸上に配置されている。

差動機構１７は、第１動力伝達機構１５の出力軸２４と第２動力伝達機構１６の出力軸２４Ｌとに伝達される相互のトルクを異ならせることができる機構である。その差動機構１７は、連結軸３９、フランジ部４０、締結プレート４１、延長軸４２、収容部４３、スナップリング４４、ヨーク４５、押圧板４６、円筒部４７、コイルバネ４８、およびコイル４９などで構成されている。

連結軸３９は、出力軸２４の一端にスプライン結合により連結されている。フランジ部４０は、連結軸３９に形成されている。フランジ部４０の外周面には、スプライン歯４０ａが形成されている。また、フランジ部４０と同心円上に環状の締結プレート４１が配置されている。締結プレート４１の内周面には、スプライン歯４１ａが形成されている。フランジ部４０と締結プレート４１とは、スプライン歯４０ａ，４１ａの係合により出力軸２４の軸方向に移動可能になっている。

第２モータ１４の出力軸２４の一端には、延長軸４２がスプライン結合により連結されている。延長軸４２には、連結軸３９との間に収容部４３が一体的に形成されている。収容部４３は、開放側を出力軸２４に向けた断面略Ｃ字状に形成された凹部３８を有する。凹部３８には、前述した締結プレート４１が相対回転可能に取り付けられている。また、凹部３８の開口には、締結プレート４１が収容部４３から抜け出ることを防止するためのスナップリング４４が取り付けられている。

さらに、凹部３８には、環状のヨーク４５が一体的に取り付けられており、そのヨーク４５と締結プレート４１との間に環状の押圧板４６が配置されている。押圧板４６および収容部４３は、スプライン結合しており、よって、押圧板４６は、収容部４３と一体に回転するとともに、収容部４３内で出力軸２４の軸線方向（車幅方向）に移動することができる。

また、押圧板４６は、磁性材料により構成されており、その内径部には、出力軸２４の軸方向における収容部４３の底面側に延出した円筒部４７が形成されている。コイルバネ４８は、円筒部４７の外周に、かつ収容部４３の底面と押圧板４６との間に圧縮されるように配置され、押圧板４６を出力軸２４の軸方向における締結プレート４１に向けて付勢する。さらに、収容部４３の外周には、コイル４９が配置されている。

コイル４９は、通電されることによりコイルバネ４８の弾性力に抗した磁力を発生させる。磁力は、締結プレート４１から出力軸２４の軸方向に沿って離れるように押圧板４６に作用する。一方、コイル４９が通電されていない場合には、押圧板４６がコイルバネ４８の付勢により締結プレート４１に押圧される。押圧板４６と締結プレート４１との間には、コイルバネ４８の付勢に応じた摩擦力が生じる。摩擦力は、直進走行や比較的旋回半径が大きい走行路を走行する場合における左右の出力軸２４に作用するトルク差あるいは回転速度差によって、押圧板４６と締結プレート４１とが相対回転しない程度に定められている。差動機構１７は、コイル４９を電磁アクチュエータとした摩擦クラッチを構成している。

第１ブレーキ機構１８は、サービスブレーキ機構５１、およびパーキングブレーキ機構５２を備える。パーキングブレーキ機構５２は、駐車時、あるいは停車時に作動させて制動力を保持する。サービスブレーキ機構５１は、油圧ブレーキ機構５３を備える。

油圧ブレーキ機構５３は、マスタシリンダユニット７５、動力液圧源７６、液圧アクチュエータ７７、およびそれらをつなぐ液圧回路７８などを備える。

動力液圧源７６は、アキュムレータ、圧力センサ、モータ、およびポンプ（いずれも図示なし）などを有し、アキュムレータに所定圧力範囲のブレーキ液圧を蓄圧することで、マスタシリンダユニット７５に加えるブレーキ液圧を発生させる。アキュムレータに蓄えられたブレーキ液圧（アキュムレータ圧）は、所定圧力範囲となるように圧力センサにより圧力検出を行い、アキュムレータ圧が低いと、モータを駆動することでポンプによるブレーキフルードの吸入吐出動作を行わせる。

マスタシリンダユニット７５は、一例として液圧ブースタ付きマスタシリンダとしてもよい。液圧ブースタ付きマスタシリンダは、液圧ブースタ８０、マスタシリンダ８１、レギュレータ８２、およびリザーバ８３を含む。ブレーキペダル８４の踏み込みによりマスタシリンダ８１のブレーキフルードが加圧される。液圧ブースタ８０は、ブレーキペダル８４に連結されており、ブレーキペダル８４に加えられたペダル踏力を増幅してマスタシリンダ８１に伝達する。動力液圧源７６からレギュレータ８２を介して液圧ブースタ８０にブレーキフルードが供給されることにより、ブレーキペダル８４の踏力（ペダル踏力）が増幅される。マスタシリンダ８１は、ペダル踏力に対して所定の倍力比を有するマスタシリンダ圧を発生する。

マスタシリンダ８１は、ブレーキペダル８４への踏み込みが解除されている際にリザーバ８３と連通する。一方、レギュレータ８２は、リザーバ８３と動力液圧源７６のアキュムレータとの双方と連通しており、リザーバ８３を低圧源とするとともに、アキュムレータを高圧源とし、マスタシリンダ圧と略等しい液圧（レギュレータ圧）を発生する。

液圧アクチュエータ７７は、動力液圧源７６またはマスタシリンダユニット７５から供給されるブレーキフルードの液圧を適宜調整してホイールシリンダ（詳しくは後述するシリンダ部６６）に伝達する。ホイールシリンダは、本実施形態ではサービスブレーキ機構５１，５１Ｌにそれぞれ設けられている。なお、本実施形態では、油圧ブレーキ機構５３を使用しているが、本発明ではこれに限らず、例えば空圧式ブレーキ機構を使用してもよい。油圧ブレーキ機構５３は、本発明の実施形態における押圧力付与機構の一例である。

図２は、図１に示した駆動装置の要部を示す拡大断面図である。図２に示すように具体的には、サービスブレーキ機構５１は、摩擦プレート５６、押圧プレート５７、固定環５９、および受け圧ピストン部材６３などを備えている。

摩擦プレート５６は、所定の摩擦材またはプレートに摩擦材を取り付けたものであり、環状の回転プレート５６ａ、および環状の固定プレート５６ｂから構成されている。同図に示す実施形態では、摩擦プレート５６は、２枚の回転プレート５６ａ−１，５６ａ−２、および２枚の固定プレート５６ｂ−１，５６ｂ−２から構成されている。固定プレート５６ｂは、詳しくは後述する固定環５９のストッパ部５９ｃとの間で回転プレート５６ａを押圧する。なお、摩擦プレート５６の数および配置順については前述した実施形態に限定されない。回転プレート５６ａは、ボス部材５８に固定されている。ボス部材５８は、出力軸２４のうち、差動機構１７側の一端とは逆側の他端にスプライン結合により連結されており、出力軸２４と一緒に回転する。

固定環５９は、環状形状をしており、モータハウジング２１に固定されている。固定環５９には、開放側を車幅方向における右方に向けた断面略Ｃ字状の凹部５９ａが形成されている。凹部５９ａには、摩擦プレート５６が収容されている。また、固定環５９は、出力軸２４を挿通する開口５９ｂ、回転プレート５６ａの押圧を受けるストッパ部５９ｃ、および固定プレート５６ｂをスプライン結合により連結する結合部５９ｄを有する。開口５９ｂは、ストッパ部５９ｃの中央に形成され、結合部５９ｄは、固定環５９の内周部に形成されている。固定プレート５６ｂは、出力軸２４の回転軸Ｌ１の軸線方向への移動が可能で、かつ軸線を中心とする周方向への回転が不可能なように固定環５９に取り付けられている。回転プレート５６ａと固定プレート５６ｂとが車幅方向に交互に配置されることで、多板の摩擦プレートが構成される。なお、逆に回転プレート５６ａを固定プレート５６ｂに向けて移動させることで生じる摩擦係合により出力軸２４に制動力を発生させる構造であってもよい。また、回転プレート５６ａを一対の固定プレート５６ｂで挟み込むことで生じる摩擦係合により制動力を発生させる構成であってもよい。回転プレート５６ａは、本発明の実施形態における回転部材の一例である。固定プレート５６ｂは、本発明の実施形態における固定部材の一例である。

固定環５９には、外周部と凹部５９ａとの間に、バネ受け部５９ｅが形成されている。バネ受け部５９ｅは、軸線を中心とする周方向に複数設けられている。バネ受け部５９ｅには、リターンスプリング６２が挿入されている。リターンスプリング６２の自由長は、一端がバネ受け部５９ｅの底面に当接した状態で、他端がバネ受け部５９ｅから突出する長さになっている。また、リターンスプリング６２は、複数のバネ受け部５９ｅにそれぞれ配置されている。押圧プレート５７の端面５７ａは、バネ受け部５９ｅの開口に臨んでおり、リターンスプリング６２の他端に当接している。複数のリターンスプリング６２は、押圧プレート５７を解除位置に向けて付勢する。リターンスプリング６２の代わりに、少なくとも車幅方向に弾性力を有する弾性部材を使用してもよい。リターンスプリング６２は、本発明の実施形態における弾性部材の一例である。

押圧プレート５７は、環状に形成されており、受け圧ピストン部材６３の外周に取り付けられている。受け圧ピストン部材６３は、押圧プレート５７から伝達される回転軸Ｌ１の軸線方向に沿う軸力を受け止める段差部６３ｃを有する。なお、押圧プレート５７および受け圧ピストン部材６３は、本発明の実施形態における押圧部材の一例である。

受け圧ピストン部材６３は、軸線方向を中心とする周方向への回転、および出力軸２４の軸方向への移動がそれぞれ可能なようにブレーキハウジング６１の内部に組み込まれている。受け圧ピストン部材６３は、押圧プレート５７を軸線を中心とする周方向への回転が止められている。受け圧ピストン部材６３の回転止めとしては、ブレーキハウジング６１との間でのスプライン結合により、または受け圧ピストン部材６３に設けられた突部とブレーキハウジング６１に軸方向に沿って設けられた直進溝との係合により行ってもよい。

モータハウジング２１には、ブレーキハウジング６１が固定されている。ブレーキハウジング６１は、シリンダ部６６を内部に有する。シリンダ部６６は、開放側を車幅方向の左方に向けた断面略Ｃ字状に形成されている。シリンダ部６６には、受け圧ピストン部材６３の外周が液密状態を確保可能に当接している。ブレーキハウジング６１は、シリンダ部６６に油圧を供給するため油通路６７を有する。油通路６７を通して液圧アクチュエータ７７からシリンダ部６６の内部に油圧が供給されると、受け圧ピストン部材６３が制動位置に向けて押圧されて出力軸２４に制動力を発生させる。なお、ブレーキハウジング６１は、液密状態が確保可能にモータハウジング２１に固定されている。

受け圧ピストン部材６３は、円筒形状に形成され、かつ円筒形状の中心軸が出力軸２４の回転軸Ｌ１と同軸になるように配置されており、内部に凹部６３ａが形成されている。凹部６３ａは、開口側を車幅方向の右方に向けた断面略Ｃ字状に形成されている。凹部６３ａには、ナット部材６４が嵌め込まれている。ナット部材６４は、受け圧ピストン部材６３に係合することで、回転軸Ｌ１の軸線を中心とする周方向への回転が止められている。ナット部材６４は、車幅方向の左方の先端に受け部６４ｂを有する。受け部６４ｂは、凹部６３ａの底部６３ｂに当接してリターンスプリング６２から伝達される弾性力を受ける。また、ナット部材６４の内周部は、雌ネジ６４ａを有する。雌ネジ６４ａには、ネジ軸６８の外周に形成された雄ネジ６８ａが噛み合う。ナット部材６４とネジ軸６８とは、ネジ軸６８から伝達される回転運動を直線運動に変換してナット部材６４に伝達する送りネジ機構を構成する。ナット部材６４およびネジ軸６８などは、本発明の実施形態におけるストッパ機構の一例である。

受け圧ピストン部材６３は、圧油の供給によりナット部材６４の底部６３ｂに当接した位置から回転プレート５６ａおよび固定プレート５６ｂの間に係合力を発生させる制動位置（車幅方向の左方に寄った位置）に向けて移動される。ナット部材６４の底部６３ｂに当接した位置は、係合力を解除する解除位置である。なお、制動位置は、要求される制動力により適宜変更される。

ネジ軸６８の後端６８ｂは、外周がブレーキハウジング６１の開口６１ａに嵌合している。その嵌合は、回転軸Ｌ１の軸線方向に移動可能に、かつ軸線を中心とする周方向に回転可能に、かつオイルシールなどにより液密状態が確保可能な嵌合になっている。後端６８ｂの内部には、スプライン結合によりパーキング用モータ７０のロータ軸（出力軸）７１が連結されている。パーキング用モータ７０、ネジ軸６８、およびナット部材６４などは、パーキングブレーキ機構５２を構成する。

ネジ軸６８は、パーキング用モータ７０の駆動によりナット部材６４を軸線方向に沿って移動させる。ナット部材６４の移動は、回転プレート５６ａおよび固定プレート５６ｂの間に係合力を生じさせる位置に受け圧ピストン部材６３を移動させる制動位置（車幅方向の左方に寄った位置）とその押圧を解除する解除位置（車幅方向の右方に寄った位置）との間で行われる。なお、この際の制動位置は、サービスブレーキ機構５１の制動位置のうち、車両の停止状態を維持させるのに必要な係合力が得られる位置である。解除位置は、詳しくは後述する初期位置に対応し、初期位置は詳しくは後述する調整制御より適宜変更される。

パーキングブレーキ機構５２は、車両の電源がオフされた状態であっても回転プレート５６ａと固定プレート５６ｂとの間に生じる係合力を維持するように構成されている。具体的には、パーキングブレーキ機構５２は、パーキング用モータ７０を、例えば正転方向に回転させることによりナット部材６４を制動位置に向けて移動させる。

ネジ軸６８は、外周にフランジ部６８ｃを有し、フランジ部６８ｃには、例えばスラストベアリング６９が設けられている。スラストベアリング６９は、フランジ部６８ｃとそのフランジ部６８ｃに対して車幅方向で対向するブレーキハウジング６１の対向部６１ｂとの間に配置されており、出力軸２４の軸線方向に働く力（スラスト、推力）を受け止める。対向部６１ｂには、ネジ軸６８から軸線方向に伝達される軸力を検出するための検出部７２が取り付けられている。検出部７２は、例えば平行に配置された一対の押圧板および歪ゲージ（いずれも図示なし）を備え、歪ゲージを一対の押圧板で挟んで構成されていてよい。一方の押圧板にはスラストベアリング６９が、他方の押圧板には対向部６１ｂがそれぞれ当接する。フランジ部６８ｃは、軸線方向の軸力(荷重)が加わった際に外径側が内径側によりも車幅方向の右方に向けて撓む。スラストベアリング６９は、フランジ部６８ｃの撓みに伴う変形を軸力として受け止める。検出部７２は、ネジ軸６８の後端６８ｂが貫通する開口を有するリング状に形成されていてよい。歪みゲージは、軸線を中心とする周を等分した位置に複数設けられていてよい。

検出部７２は、ネジ軸６８に軸線方向の軸力が加わった際に生じるスラストベアリング６９の軸線方向への変位量を検出し、検出した変位量の情報を制御部７３に送る。制御部７３は判定部７３ａを有し、判定部７３ａは変位量の情報に基づいて軸力を判定する。なお、検出部７２は、ネジ軸６８の軸線方向の変形を検出することに限らず、例えば押圧プレート５７に設けて、捩り方向の変形を検出するように構成してもよい。この場合には、判定部は捩り方向の変形に基づいてトルクを判定すればよい。検出部７２としては、歪みゲージ以外に、例えば圧電素子や感圧素子を用いたセンサを使用してもよい。

制御部７３は、シフトレバー８６がパーキングポジションに切り替えられた場合などパーキングロックする必要がある場合に、判定部７３ａで判定される軸力を監視しながらパーキング用モータ７０を正転させるようにモータドライバ８７に通電を行う。これにより、受け圧ピストン部材６３がナット部材６４に対して制動位置に向けて移動する。つまり、パーキング用モータ７０は、送りネジ機構を構成するナット部材６４およびネジ軸６８に軸線方向に沿う推力を発生させるためのトルクを付与する。

その後、パーキングロックできる程度の変形量、つまり軸力を判定部７３ａが判定した際にモータドライバ８７への通電を停止する。これにより、パーキング用モータ７０の駆動が停止する。その結果、回転プレート５６ａと固定プレート５６ｂとの間に制動力が発生した状態に維持される。このため、車両の電源がオフされた場合であっても、制動力を維持することができる。

また、制御部７３は、パーキングブレーキが解除された際に、判定部７３ａで判定される軸力を監視しながらパーキング用モータ７０に、例えば逆転させるように通電して受け圧ピストン部材６３を解除位置に向けて移動させる。その後、パーキングロックが解除できる程度の変形量、つまり軸力を判定部７３ａが判定した際にモータドライバ８７への通電を停止する。

パーキング用モータ７０は、ロータ軸７１の回転角を検出する回転角検出部７４を有する。回転角検出部７４は、検出した回転角の情報を制御部７３に送る。制御部７３は、記憶部７３ｂを有し、パーキングロックを解除するごとに、パーキングロックが解除できる程度の軸力を得た時点の回転角の情報を初期位置として記憶部７３ｂに記憶する。つまり、制御部７３は、ロータ軸７１の回転角に基づいて受け圧ピストン部材６３の軸線方向における初期位置、つまり摩擦プレート５６の摩耗の度合いに基づいた係合力の解除位置を調整する。

このため、長期的に使用することで摩擦プレート５６の摩擦面の摩擦抵抗が低下してパーキングロック時の制動力が低下する現象を抑制または防止することができる。これにより、摩擦プレート５６の摩擦面における摩耗の度合いに基づいて、例えばナット部材６４が制動位置に向けて近づくように受け圧ピストン部材６３の軸線方向における初期位置が変わるため、パーキングロックを確実に行うことができる。また、サービスブレーキ機構５１の作動は、摩擦プレート５６の摩擦面の摩耗に応じて調整されたナット部材６４の軸線方向における位置を初期位置として受け圧ピストン部材６３が制動位置に向けて移動されるので、通常ブレーキの制動力を常に同じ制動力に維持することができる。なお、パーキング用モータ７０、検出部７２および制御部７３などは、本発明の実施形態におけるアクチュエータの一例である。

図３は、押圧力付与機構の別の実施形態を示す断面図である。図３に示す第１ブレーキ機構１００は、電磁式の摩擦ブレーキ機構である。第１ブレーキ機構１００は、アーマチュア９８、およびコイル９９を備えている。アーマチュア９８は、磁性体により円環状に形成され、かつモータハウジング２１の内部に回転軸Ｌ１の軸線方向に移動自在に設けられている。アーマチュア９８には、押圧部９８ａ、被押圧部９８ｂ、外周部９８ｃ、および結合部９８ｄを有する。押圧部９８ａは、第１回転プレート５６ａ−１を軸線方向に押圧する。被押圧部９８ｂは、ストッパ部材９３に当接する。ストッパ部材９３は、内径側に雌ネジ９３ａを有し、雌ネジ９３ａは、図２で説明したネジ軸６８の雄ネジ６８ａに噛み合っている。ストッパ部材９３は、ネジ軸６８、パーキング用モータ７０および制御部７３などのアクチュエータにより初期位置に保持されている。雌ネジ９３ａ、およびネジ軸６８の雄ネジ６８ａなどは、送りネジ機構を構成する。

アーマチュア９８の外周部９８ｃには、例えば断面円形の直進溝９４が形成されている。直進溝９４は、軸線方向に沿って直進的に延ばして設けられている。また、直進溝９４は、軸線を中心とする周を等分する位置に複数設けられている。各直進溝９４は、外径側に配置される固定環５９により、車幅方向の右方がアーマチュア９８の壁９８ｅ、車幅方向の左方が固定環５９のストッパ部５９ｃ、外径側が固定環５９の内周部５９ｆ、および内径側がアーマチュア９８の外周部９８ｃで囲まれている。

各直進溝９４には、転動体の一例である案内ピン９７が嵌合している。直進溝９４は、案内ピン９７に対して軸線を中心とする周方向に僅かな遊びを有する。案内ピン９７および直進溝９４は、その遊びを超えた周方向へのアーマチュア９８の回転を阻止し、かつ固定環５９に対してアーマチュア９８の軸方向への移動を許容する。結合部９８ｄは、スプライン結合により第１固定プレート６６ｂ−１および第２固定プレート６６ｂ−２を軸方向に移動可能に支持する。なお、案内ピン９７としては、この実施形態では断面円形の平行ピンとしているが、これに限らず、例えば断面矩形の平行ピンであってもよい。この場合には、直進溝９４は、案内ピン９７の断面形状に嵌合する断面形状であればよい。また、案内ピン９７の代わりに、球体を使用してもよい。球体を使用する場合には、直進溝９４に対して複数個使用してもよい。

コイル９９は、固定環５９の内部で、かつアーマチュア９８の外径側に設けられており、通電することでアーマチュア９８を吸引する。アーマチュア９８の吸引方向は、押圧部９８ａが第１回転プレート５６ａ−１を軸線方向に向けて押圧する方向（車幅方向の左方）になっている。また、アーマチュア９８の吸引力は、詳しくは後述するリターンスプリング９５，９６の弾性力よりも大きい力となっている。第１モータ１３の出力軸２４は、コイル９９が通電することによりアーマチュア９８が車幅方向の左方に移動することにより回転プレート５６ａおよび固定プレート５６ｂの間に発生する係合力により制動される。アーマチュア９８は、本発明の実施形態における押圧部材の一例である。

案内ピン９７を挟んで軸方向の両側には、一対のリターンスプリング９５，９６が案内ピン９７の両端に当接するように配置されている。一対のリターンスプリング９５，９６は、案内ピン９７が直進溝９４から軸線方向に抜けることを阻止し、かつコイル９９への通電が解除された際に、ストッパ部材９３に向けて復帰するようにアーマチュア９８を付勢する。なお、リターンスプリング９５，９６の直径は、案内ピン９７の直径と同じまたはそれよりも小径であってよい。リターンスプリング９５，９６は、同じサイズおよび弾性力のものを使用してよい。また、リターンスプリング９５，９６の代わりに、軸線方向に弾性変形可能な弾性部材を使用してもよい。

ストッパ部材９３は、スプライン結合部６０により軸線を中心とする周方向への回転が止められており、パーキング用モータ７０の駆動が送りネジ機構に入力されることにより制動位置と初期位置との間で移動される。ストッパ部材９３の初期位置は、図２で説明した検出部７２や制御部７３などで構成されるアクチュエータによりパーキングロック解除の際に調整される。なお、図３では、図２で説明したと同じ部材に同符号を付与してここでの詳しい説明を省略する。また、コイル９９を固定環５９のうちのアーマチュア９８の外周側に配置しているが、アーマチュア９８と隔壁２６との間に配置してもよい。

以上、本発明は、上述した実施形態で示した構成に限定されないのであって、特許を請求している範囲で適宜に変更して実施することができる。例えば送りネジ機構やパーキング用モータ７０の代わりに、電動シリンダなどの直動アクチュエータを使用してもよい。また、回転プレート５６ａは、第１モータ１３から伝達されるトルクにより回転する構成として説明しているが、代わりにエンジンから伝達されるトルクにより回転する構成としてもよい。さらに、受け圧ピストン部材６３あるいはストッパ部材９３の初期位置の調整は、パーキングロック解除の際に限らず、例えば車両の停止時に行ってもよい。この場合には、パーキングロックおよびその解除を自動的にかつ迅速に行えばよい。さらにまた、上述した各実施形態では、サービスブレーキ機構５１とパーキングブレーキ機構５２とを組み合わせた摩擦ブレーキ装置として説明しているが、本発明ではこれに限らず、パーキングブレーキ機構５２を省略し、サービスブレーキ機構５１のみとしてもよい。この場合には、制御部７３は、前述したように受け圧ピストン部材６３あるいはストッパ部材９３の初期位置の調整を車両の停止時に行ってもよい。

１０…駆動装置、 １１…第１駆動輪、 １２…第２駆動輪、 １３…第１モータ、 １４…第２モータ、 １５…第１動力伝達機構、 １６…第２動力伝達機構、 １７…差動機構、 １８…第１ブレーキ機構、 １９…第２ブレーキ機構、 ５１…サービスブレーキ機構、 ５２…パーキングブレーキ機構、 ５６…摩擦プレート、 ５７…押圧プレート、 ５９…固定環、 ６２，９５，９６…リターンスプリング、 ６３…受け圧ピストン部材、 ６４…ナット部材、 ６６… シリンダ部、 ６７…油通路、 ６８…ネジ軸、 ７０…パーキング用モータ、 ７３…制御部、 ９８…アーマチュア、 ９９…コイル。

Claims (1)

1. 駆動力源から伝達されるトルクにより回転する回転部材と、前記回転部材に対向して配置され、前記回転部材の回転方向への回転が止められた固定部材と、前記回転部材の回転軸の軸線方向に押圧されることにより前記回転部材および前記固定部材の間に係合力を発生させる押圧部材と、前記係合力を発生させるための押圧力を前記押圧部材に付与する押圧力付与機構とを備えた摩擦ブレーキ装置において、
   前記押圧力に抗する弾性力を前記押圧部材に付与する弾性部材と、
   前記押圧部材から伝達される前記弾性部材の弾性力を受けるストッパ機構と、
   前記押圧力に抗する反力を検出する検出部を有し、前記検出部で検出された反力に基づいて前記軸線方向における前記ストッパ機構の位置を調整可能なアクチュエータとを備えた
   ことを特徴とする摩擦ブレーキ装置。

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