JP2019137258A - 異常判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度センサを用いること無く、ブレーキの異常を精度良く判定することができる異常判定装置を提供する。【解決手段】異常判定装置１は、少なくとも１つの接触センサ２と、演算部３３と、を備える。演算部３３は、運転者がドラムブレーキを作動させていないと判断され、且つ、接触センサ２によってブレーキドラムとブレーキライニングとの電気的な接触が有ることが検出された場合に、異常が発生していると判定する。接触センサ２は、少なくともブレーキライニングに設けられており、ブレーキライニングとブレーキドラムとが電気的に接触している状態においてスプリングによってブレーキライニングとブレーキドラムとの接触を強化する方向に付勢される電極を有する。【選択図】図７

Description

本開示は、ドラムブレーキの異常を判定する技術に関する。

特許文献１には、トラクタに牽引されるトレーラで使用されるドラムブレーキにおいて、ブレーキの引き摺り時のようなブレーキの異常が生じているか否かを判定し、運転者に報知する装置が開示されている。

実用新案登録第３２０３８０３号公報

特許文献１に記載の装置では、熱電対やサーミスタ等の温度センサを用いてタイヤ付近の温度状態が検出され、該温度状態に基づいてブレーキの異常が生じているか否かが判定されている。ブレーキの引き摺り時には、タイヤ付近は高温状態となり得るので、用いられる温度センサは高温状態に対して耐久性のあるセンサであることが望ましい。

しかしながら、上述の装置において、高温状態に対して耐久性のある温度センサが用いられない場合も有り得る。このような場合、ブレーキの異常を精度よく判定することが困難である、という問題が生じ得る。

本開示は、温度センサを用いること無く、ブレーキの異常を精度良く判定することができる異常判定装置を提供することを目的とする。

本開示の一態様による異常判定装置は、車両に搭載される。異常判定装置は、少なくとも１つの検出部（２）と、作動判断部（３３、Ｓ１２０）と、異常判定部（３３、Ｓ１４０）と、を備える。

検出部は、車軸と連動するブレーキドラム（５１）にブレーキライニング（５３）を押しつけることで制動力を生じさせるドラムブレーキ（５）において、ブレーキドラムとブレーキライニングとの接触の有無を検出する。作動判断部は、運転者がドラムブレーキを作動させているか否かを判断する。異常判定部は、作動判断部によって運転者がドラムブレーキを作動させていないと判断され、且つ、検出部によって接触が有ることが検出された場合に、異常が発生していると判定する。

検出部は、少なくともブレーキライニングに設けられ、ブレーキライニングとブレーキドラムとが接触している状態において付勢部材（４４、６３）によってブレーキライニングとブレーキドラムとの接触を強化する方向に付勢される接触部（４６、６４２）を有する。

このような構成によれば、接触部は、ブレーキドラムとブレーキライニングとが接触している状態において付勢部材によってブレーキライニングとブレーキドラムとの接触を強化する方向に付勢されるので、該接触部を用いてブレーキドラムとブレーキライニングとの接触の有無を確実に検出することができる。その結果、温度センサを必要とすること無く、ドラムブレーキの異常を精度よく判定することができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

異常判定装置の全体構成および装置を構成する各部の配置を示すブロック図。 ドラムブレーキの構成を説明する説明図。 接触センサの構成及び接続状態を説明する説明図。 第１実施形態の接触センサ及びセンサ本体の構成を説明する分解斜視図。 接触センサ及びセンサ本体の構成を説明する断面図。 接触センサの作動を説明する説明図であって、（ａ）はブレーキライニングが摩耗する前の非接触状態を表す説明図であり、（ｂ）はブレーキライニングが摩耗する前の接触状態を表す説明図であり、（ｃ）はブレーキライニングが摩耗した後の非接触状態を表す説明図であり、（ｄ）はブレーキライニングが摩耗した後の接触状態を表す説明図。 異常判定装置の構成を示すブロック図。 異常判定処理のフローチャート。 第２実施形態の接触センサ及びセンサ本体の構成を説明する分解斜視図。 接触センサ及びセンサ本体の構成を説明する断面図。 接触センサの作動を説明する説明図であって、（ａ）はブレーキライニングが摩耗する前の非接触状態を表す説明図であり、（ｂ）はブレーキライニングが摩耗する前の接触状態を表す説明図であり、（ｃ）はブレーキライニングが摩耗した後の非接触状態を表す説明図であり、（ｄ）はブレーキライニングが摩耗した後の接触状態を表す説明図。

以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．全体構成］
異常判定装置１は、トラック、バス等の自動車や、自動車に牽引されるトレーラ等の被牽引車両に搭載することができる。異常判定装置１は、車両が有する各車軸の両端に設けられたドラムブレーキの異常を判定する。ここでは、少なくとも後述するブレーキの引き摺りが生じている状態をドラムブレーキの異常として判定する。以下、異常判定装置１をトレーラに適用した例について説明する。

図１に示すように、トレーラ１０は、トラクタヘッド１１の後方に連結して牽引されるものである。トレーラ１０は、両端にタイヤが取り付けられた３本の車軸を有する。また、各車軸の両端には、それぞれドラムブレーキ５が設けられている。

［１−１−１．ドラムブレーキ］
ドラムブレーキ５は、図２に示すように、ブレーキドラム５１、ブレーキシュー５２、ブレーキライニング５３、Ｓカム５４、リターンスプリング５６を備える。

ブレーキドラム５１は、有底円筒状の部材である。ブレーキドラム５１は、車軸に連結されタイヤと共に回転するように構成されている。
ブレーキシュー５２は、円弧状に形成された部位を有する部材である。ブレーキシュー５２は、一つのドラムブレーキ５に二つ設けられる。一対のブレーキシュー５２は、円弧状の部位が、ブレーキドラム５１の内周壁と一定の隙間をあけて対向する位置に配置され、それぞれの一端が、アンカピン５２１によって回動自在に軸支されている。以下では、ブレーキシュー５２において、アンカピン５２１によって軸支されている端部とは反対側の端部を開放端という。

ブレーキライニング５３は、ブレーキシュー５２の円弧状に形成された部位、即ち、ブレーキシュー５２のブレーキドラム５１との対向面に取り付けられる。ブレーキライニング５３は、ブレーキシュー５２によって、ブレーキドラム５１の内周壁に押し付けられることによって制動力を発生させる。ブレーキライニング５３は、各ブレーキシュー５２に対して１枚ずつ取り付けられる。なお、本実施形態では、ブレーキライニング５３とブレーキシュー５２とは一体に形成されている。

Ｓカム５４は、一対のブレーキシュー５２の開放端にそれぞれ接触する回動自在に取り付けられたＳ字状の部材である。そして、ブレーキペダルが踏み込まれると、アクチュエータ５４１が、一対のブレーキシュー５２の開放端間を広げる方向、即ち、ブレーキライニング５３をブレーキドラム５１に押し付ける方向に、Ｓカム５４を回動させる。その結果、ブレーキライニング５３とブレーキドラム５１との間で発生する摩擦力によって制動が行われる。なお、ここでは、Ｓカム５４を用いた例を示したが、Ｓカム５４はトレーラで採用されることが多く、トラックでは、Ｓカム５４の代わりにウエッチが採用されることが多い。

リターンスプリング５６は、一対のブレーキシュー５２の開放端の間に接続される。そして、ブレーキペダルの踏み込みが解除されると、アクチュエータ５４１が、一対のブレーキシュー５２の開放端の間を狭める方向に、Ｓカム５４を回動させる。その結果、リターンスプリング５６の付勢力により、ブレーキライニング５３は、ブレーキドラム５１とは隙間をおいた位置に保持されることで制動が解除される。

［１−１−２．異常判定装置］
図１に戻り、トレーラ１０は、複数の接触センサ２と、判定部３と、警告装置４と、車載機器群６とを備え、これらが、異常判定装置１を構成する。

接触センサ２は、トレーラ１０が有する複数のドラムブレーキ５のそれぞれにもうけられている。接触センサ２は、一つのドラムブレーキ５が有する一対のブレーキライニング５３のうちの少なくとも一方に取り付けられる。

本実施形態では、上述のようにブレーキライニング５３とブレーキシュー５２とが一体に形成されており、接触センサ２は、図２に示すように、ブレーキライニング５３及びブレーキシュー５２の両方に、埋め込まれるようにして取り付けられている。

ブレーキドラム５１は導電体で形成されている。ブレーキライニング５３は非導電体で形成されている。但し、ここでいう非導電体とは、厳密な意味での非導電体に限るものではなく、同様の効果を奏するのであれば厳密に非導電体でなくてもよい。つまり、ブレーキライニング５３は、やや導電性を有する材料により形成されていてもよい。

接触センサ２は、ブレーキドラム５１とブレーキライニング５３との接触を検出するためのセンサである。接触センサ２は、図３に示すように、スイッチ２０と、抵抗器２２と、を備える。スイッチ２０は、一方の端部がセンサ本体２１であり、他方の端部がブレーキドラム５１であるように、構成されている。ブレーキドラム５１は接地されている。抵抗器２２は、センサ本体２１と直列に接続されている。

なお、抵抗器２２の抵抗値は、通常、センサ本体２１の抵抗値よりも大きい値に設定されるが、これに限定されるものではない。
このように、接触センサ２は、スイッチ２０を備え、スイッチ２０の一端がセンサ本体２１及び抵抗器２２を介して電源に接続され、スイッチ２０の他端がブレーキドラム５１を介して接地されている。スイッチ２０は、センサ本体２１とブレーキドラム５１との電気的な接触を検出するための構成である。

センサ本体２１は、導電体で形成されている。センサ本体２１は、後述するように、ドラムブレーキ５が作動する際にブレーキドラム５１に接触可能な、導電体で形成された電極４６を備える。上述のように、ブレーキドラム５１は導電体で形成されている。ドラムブレーキ５が作動する際、電極４６とブレーキドラム５１とが電気的に接触し、スイッチ２０がオンする。電気的に接触するとは、接触することにより接触している箇所に電流が流れる状態となることをいう。

つまり、スイッチ２０が電気的にオン又はオフする際のスイッチ２０の両端電圧が、検出信号として判定部３に供給される。但し、これに限定されるものでななく、スイッチ２０が電気的にオン又はオフする際のスイッチ２０に流れる電流が、検出信号として判定部３に供給されてもよい。

本実施形態では、図４及び図５に示すように、センサ本体２１は、ブレーキライニング５３及びブレーキシュー５２の両方に埋め込まれるようにして、取り付けられている。上述のように、ブレーキライニング５３とブレーキシュー５２とは一体に構成されている。つまり、センサ本体２１は、図２に示すように、ブレーキライニング５３及びブレーキシュー５２と一体に構成されている。これにより、センサ本体２１は、ブレーキライニング５３が移動すると。ブレーキライニング５３と共にブレーキライニング５３と同様に移動する。

具体的には、ブレーキシュー５２は、収容部５２５を有する。収容部５２５は、ブレーキシュー５２からブレーキライニング５３とは反対側に突出するように、有底円筒形状に形成されている。収容部５２５には、内周壁にネジ部５２７が形成されている。

ブレーキライニング５３には、ブレーキライニング５３の厚み方向に貫通する貫通穴であるスロット５３１が形成されている。
センサ本体２１は、スロット５３１を貫通し、収容部５２５にねじ止めされるようにして、取り付けられている。上述の抵抗器２２は、センサ本体２１から判定部３に至る電線のいずれかの地点に配置される。

センサ本体２１は、ケース４１と、かしめピン４２と、フランジ４３と、スプリング４４と、リテイナー４５と、電極４６と、プランジャー４７と、を備える。ここでは、ケース４１と、かしめピン４２と、フランジ４３と、スプリング４４と、リテイナー４５と、電極４６と、プランジャー４７とは、いずれも導電性を有する材料により形成されている。なお、以下でいう周方向とは円弧に沿う方向であり、径方向とは直径に沿う方向である。また、軸方向とは、センサ本体２１の長手方向である。図４では、センサ本体２１の中心軸Ｐが図示されている。中心軸Ｐの延びる方向が軸方向を表す。

ケース４１は、円筒状に形成されている。ケース４１には、外周壁のほぼ全体にネジ部４１１が形成されている。ケース４１には、軸方向におけるブレーキライニング５３側の端部であって周方向において向かい合う位置に、それぞれ移動穴４１２が形成されている。移動穴４１２は、軸方向に延びるスリット形状に形成されている。ケース４１には、軸方向におけるブレーキシュー５２側の端部において、内周壁にネジ部４１３が形成されている。

かしめピン４２は、棒状に形成されており、移動穴４１２に挿通可能である。
フランジ４３は、円筒状に形成されており、その外径はケース４１の内径よりも小さく形成されている。フランジ４３において、軸方向における一方の端部には、外周にネジ部４３１が形成されている。フランジ４３において、軸方向における他方の端部４３２は、フランジ４３の周方向における厚みｄｆが、スプリング４４を載置可能な厚みに形成されている。

スプリング４４は、付勢部材として、すなわち所謂ばねとして、形成されている。
リテイナー４５は、棒状に形成されており、細軸部４５１と、太軸部４５２とを有する。細軸部４５１の外径は、スプリング４４の内径よりも小さく形成されており、太軸部４５２の外径は、スプリング４４の外径よりも大きく、且つ、ケース４１の内径及びプランジャー４７の内径よりも小さく形成されている。太軸部４５２には、かしめピン４２を径方向に挿通可能な貫通穴４５３が形成されている。太軸部４５２は、電極４６を載置可能なように、半球状に形成された載置部４５４を有する。

電極４６は、所謂ボールベアリングの様に転がることが可能なように、球状に形成されている。電極４６は、例えば鋼鉄といった、ブレーキドラム５１よりも硬い材料であって、導電性を有する材料によって形成されている。

プランジャー４７は、一方の端部が開口している開口部４７１であり、他方の端部が閉じている底部４７２である、有底円筒状に形成されている。プランジャー４７には、かしめピン４２を径方向に挿通可能な貫通穴４７３が形成されている。底部４７２には、載置穴４７４が形成されている。載置穴４７４は、円形状の穴として形成されており、その直径は、電極４６を底部４７２に載置可能なように、電極４６の直径よりも小さく形成されている。

次に、センサ本体２１の組み立て手順について説明する。まず、ネジ部４３１をネジ部４１３にネジ止めすることにより、フランジ４３がケース４１にネジ止めされる。次に、フランジ４３の端部４３２にスプリング４４が載置される。続いて、リテイナー４５がスプリング４４及びフランジ４３に挿通される。次に、リテイナー４５の載置部４５４に電極４６が載置される。続いて、ケース４１とフランジ４３との隙間にプランジャー４７が挿入される。

次に、移動穴４１２、貫通穴４５３、貫通穴４７３に、かしめピン４２が挿入される。これにより、センサ本体２１において、プランジャー４７、電極４６、及びリテイナー４５が、かしめピン４２により一体に固定される。

ここで、電極４６をケース４１内に押し込むように移動させると、かしめピン４２が移動穴４１２を移動する。つまり、かしめピン４２と一体に、電極４６、プランジャー４７、及びリテイナー４５が移動し、スプリング４４が縮む。

そして、ケース４１のネジ部４１１が収容部５２５のネジ部５２７にネジ止めされることによって、組み立てられたセンサ本体２１が収容部５２５にネジ止めされる。このようにして、センサ本体２１は、ブレーキライニング５３と収容部５２５を含むブレーキシュー５２との両方に、埋め込まれるようにして設置される。

次に、センサ本体２１の作動について、図６を用いて説明する。図６において、線Lは、電極４６の中心を通り、中心軸Ｐに垂直な線を表す。ドラムブレーキ５が繰り返し作動すると、ブレーキライニング５３は摩耗する。図６（ａ）、図６（ｂ）は、ブレーキライニング５３が摩耗する前の状態を表している。

ここで、ドラムブレーキ５が作動していないときは、図６（ａ）に示すように、ブレーキライニング５３とブレーキドラム５１とが接触していない。以下では、ブレーキライニング５３とブレーキドラム５１とが接触していない状態を非接触状態という。非接触状態のとき、スプリング４４によって、電極４６、リテイナー４５、プランジャー４７、及びかしめピン４２が、ブレーキライニング５３におけるブレーキドラム５１側の縁まで移動する。

非接触状態では、かしめピン４２は、移動穴４１２においてブレーキドラム５１側の端部に位置する。非接触状態では、電極４６は、その先端が、ブレーキライニング５３からブレーキドラム５１側へ突出した状態となる位置（以下、非導通位置）にある。

一方、ドラムブレーキ５が作動しているときは、図６（ｂ）に示すように、ブレーキシュー５２及びブレーキライニング５３がブレーキドラム５１側へ移動し、ブレーキライニング５３とブレーキドラム５１とが接触する。以下では、ブレーキライニング５３とブレーキドラム５１とが接触する状態を接触状態という。接触状態のとき、ブレーキドラム５１に押されるようにして、リテイナー４５、電極４６、及びプランジャー４７がブレーキシュー５２側へ移動する。

接触状態では、かしめピン４２は、移動穴４１２においてブレーキシュー５２側へ移動する。接触状態では、電極４６は、その先端がブレーキライニング５３の内部に収容された状態となる位置（以下、導通位置）にある。

スプリング４４は、非接触状態から接触状態に遷移すると、ブレーキライニング５３に対する電極４６の位置を、非導通位置から導通位置へと、受動的に変位させる。
つまり、電極４６は、接触状態において、スプリング４４によって、ブレーキライニング５３とブレーキドラム５１との接触を強化する方向に付勢される。ここでいう接触を強化する方向とは、ブレーキライニング５３からブレーキドラム５１へ向かう方向をいう。すなわち、電極４６は、接触状態において、スプリング４４によって、当該電極４６とブレーキドラム５１との電気的な接触を強化する方向に付勢される。これにより、電極４６によって、非接触状態と接触状態とが、確実に検出される。

なお、図６（ｃ）、図６（ｄ）は、ドラムブレーキ５が繰り返し使用されることに基づく摩擦等により、ブレーキライニング５３が摩耗した後の状態を表している。ブレーキライニング５３が摩耗した後も、ブレーキライニング５３が摩耗する前と同様に、電極４６は、接触状態において、スプリング４４によって、ブレーキライニング５３とブレーキドラム５１との接触を強化する方向に付勢される。つまり、電極４６は、接触状態において、スプリング４４によって、当該電極４６とブレーキドラム５１との電気的な接触を強化する方向に付勢される。

これにより、ブレーキライニング５３が摩耗した後も、電極４６によって、非接触状態と接触状態とが、確実に検出される。
なお、ここでは、電極４６は、ブレーキライニング５３よりも硬い鋼鉄で形成されており、且つ球状であり、リテイナー４５の載置部４５４とプランジャー４７の載置穴４７４との間をボールベアリングの様に転がり、ブレーキライニング５３との接触面積も少ないため、ブレーキライニング５３が摩耗していたとしても、電極４６はほとんど摩耗しない。接触状態のとき、ブレーキドラム５１に押されるようにして、リテイナー４５、電極４６、及びプランジャー４７がブレーキシュー５２側へ移動する際の移動量は、ブレーキライニング５３が摩耗していないときよりも増加する。

図１に戻り、警告装置４は、トレーラ１０の前端、即ち、トラクタヘッド１１との境界付近で、トラクタヘッド１１に乗車中のドライバーがサイドミラーを介して視認することが可能な位置に設置されている。

車載機器群６は、車両の挙動を表す信号（以下、挙動信号）を検出または伝送する機器である。車載機器群６が提供する挙動信号には、ブレーキ信号および車速が少なくとも含まれている。車速は、トラクタヘッド１１のタイヤに設けられた車速センサから得られる情報を用いて求める以外に、車両に搭載されたＧＰＳ受信機や加速度センサから得られる情報を用いて求めるようにしてもよい。ＧＰＳは、グローバルポジショニングシステムの略語である。

ブレーキ信号は、オンオフ信号であり、運転者がブレーキペダルを踏み込んでドラムブレーキ５を作動させているときはオン、運転者がブレーキペダルを踏み込んでおらずドラムブレーキ５を作動させていないときはオフを表す。

判定部３は、トレーラ１０下部の作業し易い場所に設置された制御ボックス内に設置される。判定部３は、図７に示すように、複数のＡＤ変換部３１、情報取得部３２、演算部 ３３、表示デバイス３４を備える。

複数のＡＤ変換部３１は、複数の接触センサ２のそれぞれに対応づけて設けられている。ＡＤ変換部３１は、対応づけられた接触センサ２からの検出信号をデジタルデータに変換して演算部３３に供給する。

情報取得部３２は、車載機器群６からブレーキ信号や車速を取得して演算部３３に供給する。
表示デバイス３４は、液晶パネルを含み、各タイヤにおけるドラムブレーキ５の異常を判定した結果を、その異常が検出された部位と共に表示するように構成されている。ここでいう異常が検出された部位とは、異常が発生したドラムブレーキ５のことである。

演算部３３は、ＣＰＵ３３１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ（以下、メモリ３３２）と、を有する周知のマイクロコンピュータを備える。演算部３３の各種機能は、ＣＰＵ３３１が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ３３２が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、演算部３３を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。

演算部３３は、ＣＰＵ３３１がプログラムを実行することにより、少なくとも異常判定処理を実行する。異常判定処理は、複数のＡＤ変換部３１および情報取得部３２から得られる情報に従ってドラムブレーキ５の異常を判定し、判定結果を警告装置４や表示デバイス３４を介して報知する処理である。演算部３３の機能を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の要素について、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現してもよい。例えば、上記機能がハードウェアである電子回路によって実現される場合、その電子回路は多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路、あるいはこれらの組合せによって実現してもよい。

［１−２．処理］
次に、演算部３３が実行する異常判定処理について、図８のフローチャートを用いて説明する。本処理は、予め設定された周期（例えば、１００ｍｓ）で繰り返し実行される。本処理が実行される周期を処理サイクルという。また、本処理は、ＡＤ変換部３１のそれぞれ、即ち、接触センサ２のそれぞれについて実行する。

本処理が起動すると、演算部３３は、Ｓ１１０にて、複数のＡＤ変換部３１、及び情報取得部３２を介して、各種情報を取得する。取得する情報には、ブレーキ信号のオンオフ、接触センサ２からの検出信号が含まれる。ここでは、検出信号としての電圧値を取得するものとする。

Ｓ１２０では、演算部３３は、運転者がドラムブレーキ５を作動させているか否かを判断する。具体的には、演算部３３は、ブレーキ信号がオンである場合に、運転者がドラムブレーキ５を作動させていると判断する。演算部３３は、運転者がドラムブレーキ５を作動させていないと判断した場合に処理をＳ１３０へ移行させ、運転者がドラムブレーキ５を作動させていると判断した場合に処理を終了する。

Ｓ１３０では、演算部３３は、ブレーキドラム５１とブレーキライニング５３との間に、接触が有るか否かを判断する。ここでは、ブレーキドラム５１と接触センサ２の電極４６との間に電気的な接触が有る場合に、ブレーキドラム５１とブレーキライニング５３との間に接触が有ると判断する。

具体的には、Ｓ１１０で取得した検出信号の直流レベルが予め定められた異常レベルである場合に、ブレーキドラム５１と接触センサ２の電極４６との間に、電気的な接触が有ると判断する。ここでいう異常レベルは、接触センサ２の抵抗値すなわちセンサ本体２１の抵抗値と抵抗器２２の抵抗値とで電源電圧を分圧した値（以下、分圧電圧値）に設定する。センサ本体２１の抵抗値は、実験等に基づいて検出されるものとする。

ここで、電極４６がブレーキドラム５１に接触しているとき、センサ本体２１の抵抗値は抵抗器２２の抵抗値よりもかなり小さいので、上述の分圧電圧値は０Ｖ近い値である。つまり、異常レベルは、０Ｖ近い値である。一方、電極４６がブレーキドラム５１に接触していないとき、上述の分圧電圧値は電源電圧に近い値となる。以下でいう正常レベルとは、電源電圧に近い値をいうものとする。

演算部３３は、取得した検出信号が異常レベルであれば処理をＳ１４０に移行させ、取得した検出信号が異常レベルでなければ、すなわち正常レベルであれば、本処理を終了する。

Ｓ１４０では、演算部３３は、Ｓ１１０で取得した検出信号が異常レベルである場合に、ドラムブレーキ５に異常が生じていると判定する。ここでいう異常とは、例えばブレーキの引き摺りのような異常を含む。演算部３３は、判定結果をメモリ３３２に記憶する。

Ｓ１５０では、演算部３３は、ドラムブレーキ５にブレーキの引き摺りのような異常が生じているものとして、その旨を、警告装置４や表示デバイス３４を介して報知して、本処理を終了する。

ここでいうブレーキの引き摺りとは、運転者がドラムブレーキ５を作動させてドラムブレーキ５に制動力を発生させた後に、トレーラ１０のブレーキシステムの故障等により、ブレーキライニング５３がブレーキドラム５１に押し付けられたままとなり、ドラムブレーキ５に制動力が発生し続ける状態のことである。このようなブレーキの引き摺りが発生すると、ドラムブレーキ５の温度が上昇し、ドラムブレーキ５内のグリス等油脂類が発火したり、タイヤの破裂や火災に至ったりするおそれがある。なお、一般に、トレーラ１０のブレーキシステムが故障した場合には、ドラムブレーキ５に制動力が発生する方向に、フェールセーフ制御が実施される。

Ｓ１５０での報知では、具体的には、警告装置４を作動させると共に、表示デバイス３４に、異常が検出された部位や異常の内容について表示する。これらの処理により設定された警告装置４や表示デバイス３４の表示状態は、判定部３に設けられた図示しないリセットスイッチが操作されるまで保持される。

［１−３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１ａ）接触センサ２は、少なくともブレーキライニング５３に設けられており、ブレーキドラム５１とブレーキライニング５３との接触の有無を検出する。接触センサ２は、ブレーキドラム５１とブレーキライニング５３との接触が有る場合に、検出信号の大きさが変化するように構成されている。演算部３３は、Ｓ１２０では、運転者がドラムブレーキ５を作動させているか否かを判断する。

演算部３３は、Ｓ１４０では、運転者がドラムブレーキ５を作動させていないと判断され、且つ、接触センサ２によってブレーキドラム５１とブレーキライニング５３との接触が有ることが検出された場合に、異常が発生していると判定する。接触センサ２は、ブレーキドラム５１とブレーキライニング５３とが接触している状態において、スプリング４４によって、ブレーキライニング５３とブレーキドラム５１との接触を強化する方向に付勢される電極４６を有する。

このように、異常判定装置１は、接触状態においてブレーキライニング５３とブレーキドラム５１との接触が強化される方向に付勢される電極４６を有するので、電極４６を用いて、ブレーキドラム５１とブレーキライニング５３との接触の有無を確実に検出することができる。その結果、温度センサを必要とすること無く、例えばブレーキの引き摺りのようなドラムブレーキ５の異常の有無を精度よく判定することができる。

（１ｂ）ブレーキドラム５１は導電性を有するように構成されている。接触センサ２において、電極４６は導電性を有するように構成されている。接触センサ２は、ブレーキドラム５１と電極４６とが電気的に接触している状態を接触状態として検出するように構成されている。その結果、温度センサを必要とすることなく、電気的に接触状態を検出することができる。

（１ｃ）スプリング４４は、非接触状態から接触状態に遷移すると、ブレーキライニング５３に対する電極４６の位置を、電極４６がブレーキライニング５３から突出した状態となる非導通位置から、電極４６が少なくともブレーキライニング５３の内部に収容された状態となる導通位置へと、受動的に変位させるように構成されている。

これにより、接触センサ２は、ブレーキドラム５１の表面に凹凸が有ったとしても、接触状態においてブレーキドラム５１の表面に電極４６を確実に接触させることができる。つまり、電極４６を用いて当該電極４６とブレーキドラム５１との間に電気的な接触が有ることを確実に検出することができる。その結果、上記（１ａ）と同様の効果を得ることができる。

（１ｄ）電極４６は、例えば鋼鉄といった、少なくともブレーキライニング５３よりも硬い材料によって形成されている。これにより、ブレーキドラム５１と接触することによって電極４６がすり減ることを抑制することができる。そして、仮にブレーキドラム５１との摩擦等によってブレーキライニング５３がすり減ったとしても、電極４６がすり減ることは抑制されるので、電極４６を用いて当該電極４６とブレーキドラム５１との間に電気的な接触が有ることを確実に検出することができる。その結果、上記（１ａ）と同様の効果を得ることができる。

（１ｅ）電極４６は、球状に形成されている。その結果、電極４６とブレーキドラム５１との接触面積が少なくて済むので、電極４６がブレーキドラム５１と接触することによってすり減ることを抑制することができる。

（１ｆ）演算部３３は、Ｓ１５０では、Ｓ１４０によって異常が発生していると判定された場合に、警告装置４及び表示デバイス３４に、異常の発生を報知させる。その結果、ドラムブレーキ５に異常が生じていることをドライバーに認識させることができる。

（１ｇ）異常判定装置１では、警告装置４だけでなく、異常を判定した結果を表示デバイス３４に表示させている。その結果、表示デバイス３４を確認することで、異常を容易に把握できるため、メンテナンス性を向上させることができる。

（１ｈ）異常判定装置１では、警告装置４だけでなく、どのドラムブレーキ５が故障しているかといった異常の検出部位や異常の有無を表示デバイス３４に表示させている。その結果、表示デバイス３４を確認することで、整備が必要な箇所を簡単に特定することができ、メンテナンス性を向上させることができる。例えば、大型車両は軸数（ひいてはタイヤ数）が多くドラムブレーキ５の数も多いが、表示デバイス３４を確認することで、どのドラムブレーキ５が故障しているかを、速やかに特定することができる。

［２．第２実施形態］
［２−１．第１実施形態との相違点］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

前述した第１実施形態では、センサ本体２１において、ブレーキドラム５１と電気的に接触可能な電極４６は、鋼鉄によって球状に形成されていた。これに対し、第２実施形態では、センサ本体２１に換えてセンサ本体７１が用いられている点で、第１実施形態と相違する。センサ本体７１では、ブレーキドラム５１と電気的に接触可能な電極６４２が、ブレーキライニング５３と同程度の硬さの材料によって円錐台状に形成されている点で、第１実施形態のセンサ本体２１と相違する。

［２−２．構成］
具体的には、本実施形態では、図９及び図１０に示すように、センサ本体７１は、ケース６１と、かしめピン６２と、スプリング６３と、ピストン６４と、を備える。ここでは、ケース６１と、かしめピン６２と、スプリング６３と、ピストン６４とは、いずれも導電性を有する材料により形成されている。

ケース６１は、円筒状に形成されている。ケース６１は、軸方向の一方の端部に開口６１１が形成されており、軸方向の他方の端部に開口６１２が形成されている。ケース６１は、内周に段差部６１５が形成されている。段差部６１５の厚みｄｃは、スプリング６３を載置可能な厚みに形成されている。ケース６１には、段差部６１５の近傍に、穴部６１３が形成されている。ケース６１には、外周にネジ部６１４が形成されている。

かしめピン６２は、棒状に形成されており、穴部６１３に挿通可能である。かしめピン６２は、ケース６１における開口６１１の内径よりも短く、且つ、後述するピストン６４における軸部６４１の径方向の長さよりも長く、形成されている。

スプリング６３は、付勢部材として、すなわち所謂ばねとして、形成されている。
ピストン６４は、棒状に形成されており、軸部６４１と、電極６４２とを有する。軸部６４１の外径はスプリング６３の内径よりも小さく形成されている。軸部６４１において、軸方向における電極６４２と反対側には、かしめピン６２を径方向に層通可能な貫通穴６４３が形成されている。電極６４２は、円錐台状に形成されている。すなわち、電極６４２において、軸方向における軸部６４１側の外径はスプリング６３の外径よりも大きく形成されている。電極６４２は、軸方向において軸部６４１から軸部６４１と反対側へ向かって、径方向の大きさが次第に小さくなるように形成されている。

次に、センサ本体７１の組み立て手順について説明する。まず、スプリング６３にピストン６４の軸部６４１が挿通される。これにより、電極６４２の軸部６４１側にスプリング６３が載置される。次に、このようにスプリング６３と組み合わされたピストン６４の軸部６４１が、ケース６１に挿通される。これにより、段差部６１５にスプリング６３が載置可能となる。

続いて、スプリング６３を縮めた状態とし、穴部６１３と貫通穴６４３との位置を合わせ、かしめピン６２を穴部６１３から挿入して貫通穴６４３を貫通させる。ここで、電極６４２をケース６１へ押し込むように移動させると、スプリング６３が縮む。

そして、ケース６１のネジ部６１４が収容部５２５のネジ部５２７にネジ止めされることによって、組み立てられたセンサ本体２１が収容部５２５にネジ止めされる。
次に、センサ本体７１の作動について、図１１を用いて説明する。

ここで、ドラムブレーキ５が作動していないときは、つまり非接触状態のときは、図１１（ａ）に示すように、かしめピン６２が段差部６１５まで移動する。非接触状態では、電極６４２は、その先端がブレーキライニング５３からブレーキドラム５１側へ突出した状態となる位置（非導通位置）にある。

一方、ドラムブレーキ５が作動しているときは、つまり接触状態のときは、図１１（ｂ）に示すように、ブレーキドラム５１に押されるようにして、ピストン６４がブレーキシュー５２側へ、かしめピン６２と一体に移動する。接触状態では、電極６４２は、その先端がブレーキライニング５３の内部に収容された状態となる位置（導通位置）にある。接触状態では、スプリング６３が縮められる。

スプリング６３は、非接触状態から接触状態に遷移すると、ブレーキライニング５３に対する電極６４２の位置を、非導通位置から導通位置へと、受動的に変位させる。
つまり、電極６４２は、接触状態において、スプリング６３によって、ブレーキライニング５３とブレーキドラム５１との接触を強化する方向に付勢される。これにより、電極６４２によって、接触状態が確実に検出される。

なお、図１１（ｃ）、図１１（ｄ）は、ドラムブレーキ５が繰り返し使用されることに基づく摩擦等により、ブレーキライニング５３が摩耗した後の状態を表している。ブレーキライニング５３が摩耗すると、電極６４２も同様に摩耗する。接触状態では、ブレーキライニング５３が摩耗した後も、ブレーキライニング５３が摩耗する前と同様に、電極６４２は、スプリング６３によってブレーキライニング５３とブレーキドラム５１との接触を強化する方向に付勢される。

これにより、ブレーキライニング５３が摩耗した後も、電極６４２によって、接触状態が確実に検出される。
［２−３．効果］
以上詳述した第２実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果（１ａ）−（１ｃ）、（１ｆ）−（１ｈ）を奏し、さらに、以下の効果を奏する。

（２ａ）電極６４２は、ブレーキライニング５３と同程度の硬さの材料によって形成されている。これにより、ブレーキドラム５１と接触することによってブレーキライニング５３がすり減ると、電極６４２も同様にすり減るようになる。つまり、非接触状態においてブレーキライニング５３からの電極６４２の突出量がほぼ一定に保たれる。その結果、ブレーキライニング５３がすり減り、ブレーキドラム５１の表面に凹凸が有ったとしても、接触状態において電極６４２をブレーキドラム５１の表面にブレーキライニング５３がすり減る前と同様に確実に接触させることができる。その結果、ブレーキライニング５３がすり減る前と同様に、接触状態を確実に検出することができる。

（２ｂ）電極６４２は、円錐台状に形成されている。その結果、ブレーキドラム５１と電極６４２との接触面積を大きくすることができるので、接触状態を確実に検出することができる。

［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（３ａ）上記実施形態では、一つの接触センサ２が、一つのドラムブレーキ５が有する一対のブレーキシュー５２のうちの一方に取り付けられていたが、これに限定されるものではない。例えば、複数の接触センサ２が、一つのドラムブレーキ５が有する一対のブレーキシュー５２のうちの一方に取り付けられていても良い。また、少なくとも１つの接触センサ２が、一対のブレーキシュー５２の両方に取り付けられていてもよい。

また、上記実施形態では、ブレーキライニング５３は、各ブレーキシュー５２に対して１枚ずつ取り付けられていたが、これに限定されるものではない。ブレーキライニング５３は、各ブレーキシュー５２に対して複数枚ずつ取り付けられていてもよい。なお、接触センサ２は、これら複数枚ずつ取り付けられたブレーキライニング５３のうち少なくとも一つに取り付けられていてもよい。

（３ｂ）上記本実施形態では、ブレーキシュー５２に収容部５５が設けられ、該収容部５５を有するブレーキシュー５２及びブレーキライニング５３にセンサ本体２１が埋め込まれるように構成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、センサ本体２１は、収容部５２５を有さないブレーキシュー５２及びブレーキライニング５３に埋め込まれるよう構成されていてもよい。また、センサ本体２１は、ブレーキライニング５３にのみに埋め込まれるよう構成されていてもよい。

（３ｃ）上記実施形態では、センサ本体２１、及びセンサ本体７１を構成する要素の全てが導電性を有する材料により形成されていたが、これに限定されるものではない。センサ本体２１においては、少なくとも電極４６が導電性を有する材料により形成されていてもよい。そして、センサ本体２１では、電極４６又は電極４６と接する導電性を有する構成要素が抵抗器２２と接続されていてもよい。また、センサ本体７１においては、少なくとも電極６４２が導電性を有する材料により形成されていてもよい。そして、センサ本体７１では、電極６４２又は電極６４２と接する導電性を有する構成要素が抵抗器２２と接続されていてもよい。

（３ｄ）上記実施形態では、異常の報知を、警告装置４や表示デバイス３４を用いて行っているが、これに限定されるものではない。例えば、スピーカ等を用いて聴覚的に、異常の報知を行うように構成してもよい。また、スマートフォン等を用いて、警告や修理等に必要な情報を通知するように構成してもよい。

（３ｅ）上記実施形態では、ブレーキライニング５３は非導電体である例を記載した。ブレーキライニング５３は、例えば、レンジモールド材等によって形成されるものであってもよい。

（３ｆ）上記実施形態では、電極６４２が円錐台状に形成されている例を記載したが、これに限定されるものではない。電極６４２は、例えば台形状に形成されていてもよい。電極６４２は、ブレーキドラム５１との接触が、点での接触では無く、面での接触となるような形状に形成されていればよい。

（３ｇ）上記実施形態では、トレーラ１０における車軸が３本の例を示したが、これに限定されるものではない。車軸は任意の数であり得る。
（３ｈ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

（３ｉ）上述した異常判定装置の他、接触センサ２、異常判定装置及び接触センサ２のうち少なくとも一方を構成要素とするシステム、ブレーキの異常判定方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

なお、上記実施形態において、演算部３３が、作動判断部と、異常判定部と、報知指示部とに相当する。Ｓ１２０が作動判断部としての処理に相当し、Ｓ１４０が異常判定部としての処理に相当し、Ｓ１５０が報知指示部としての処理に相当する。接触センサ２が検出部に相当し、電極４６、電極６４２が接触部に相当し、スプリング４４、スプリング６３が付勢部材に相当する。警告装置４、表示デバイス３４が報知装置に相当する。

１…異常判定装置、２…接触センサ、５…ドラムブレーキ、３３…演算部、４４…スプリング、４６…電極、５１…ブレーキドラム、５３…ブレーキライニング、６３…スプリング、６４２…電極。

Claims (5)

1. 車両に搭載される異常判定装置（１）であって、
   車軸と連動するブレーキドラム（５１）にブレーキライニング（５３）を押しつけることで制動力を生じさせるドラムブレーキ（５）において、前記ブレーキドラムと前記ブレーキライニングとの接触の有無を検出する少なくとも１つの検出部（２）と、
   運転者が前記ドラムブレーキを作動させているか否かを判断する作動判断部（３３、Ｓ１２０）と、
   前記作動判断部によって前記運転者が前記ドラムブレーキを作動させていないと判断され、且つ、前記検出部によって前記接触が有ることが検出された場合に、異常が発生していると判定する異常判定部（３３、Ｓ１４０）と、
   を備え、
   前記検出部は、少なくとも前記ブレーキライニングに設けられ、前記ブレーキライニングと前記ブレーキドラムとが接触している状態において付勢部材（４４、６３）によって前記ブレーキライニングと前記ブレーキドラムとの接触を強化する方向に付勢される接触部（４６、６４２）を有する
   異常判定装置。
2. 請求項１に記載の異常判定装置であって、
   前記ブレーキドラムは導電性を有しており、
   前記検出部は、少なくとも前記接触部が導電性を有しており、前記ブレーキドラムと前記接触部とが電気的に接触している状態を前記ブレーキドラムと前記ブレーキライニングとの接触が有る状態として検出する
   異常判定装置。
3. 請求項２に記載の異常判定装置であって、
   前記付勢部材は、前記ブレーキライニングと前記ブレーキドラムとが互いに接触しない非接触状態から互いに接触する接触状態に遷移すると、前記ブレーキライニングに対する前記接触部の位置を、前記接触部が前記ブレーキライニングから突出した状態となる非導通位置から、前記接触部が少なくとも前記ブレーキライニングの内部に収容された状態となる導通位置へと、受動的に変位させる
   異常判定装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の異常判定装置であって、
   前記接触部は、少なくとも前記ブレーキライニングよりも硬い材料によって形成されている
   異常判定装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の異常判定装置であって、
   前記異常判定部によって前記異常が発生していると判定された場合に、報知装置（４、３４）に異常の発生を報知させる報知指示部（３３、Ｓ１５０）、
   を更に備える異常判定装置。

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