JP2021017173A - ブレーキ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】操作入力部２１に進退動作を入力できなくなるような緊急事態が生じても、安全で確実に車輪を制動させ得るブレーキ構造を提供する。【解決手段】車両の運転席１４の前方に配設されて通常時のブレーキ操作により進退動作が入力される操作入力部２１と、操作入力部２１の進退動作により車輪１５を制動するブレーキ本体部２２と、を備えたブレーキ構造において、通常時に駆動力を保持して緊急時に放出する緊急時駆動源２６と、緊急時駆動源２６からの駆動力により操作入力部２１を進退動作させる緊急時作動部２７と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、緊急時に作動するブレーキ構造に関するものである。

従来、運転席前方に配設されたブレーキペダル等の操作部材に対してブレーキ操作することで、車輪を制動する流体圧を用いたブレーキ構造が知られている。このようなブレーキ構造では、故障や不具合等の異常が生じても、運転者のブレーキ操作で車輪を制動できるようにするための技術が提案されている。例えば特許文献１には、マスタシリンダのシリンダ内に、操作部材の操作力を加圧ピストンに伝達可能なバックアップピストンを移動自在に支持させることで反力室を区画し、反力制御弁によりマスタシリンダの作動状態に応じて反力室に対する油圧を制御するようにした車両用制動装置が提案されている。この車両用制動装置では、電源系統や油圧供給源が失陥したときに、操作部材の操作によりバックアップピストンを移動させて加圧ピストンを加圧できるため、車輪に適正な制動力を付与できるとされている。

特開２００９−６７３２０号公報

しかしながら、故障や不具合等の異常が生じても車輪を制動できるようにした従来のブレーキ構造では、異常時であっても操作入力部にブレーキ操作を行うことで車輪を制動できるようにするものであるため、ブレーキ操作が行えないような緊急時に十分な制動を行うことは困難であった。例えば、自動運転制御により走行中に制御部に電力が給電されなくなるような場合には、操作入力部にブレーキ操作が行われないため車輪を制動することができなかった。

そこで本発明では、操作入力部に進退動作を入力できなくなるような緊急事態が生じても、安全で確実に車輪を制動させるブレーキ構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明のブレーキ構造は、車両の運転席前方に配設されて通常時のブレーキ操作により進退動作が入力される操作入力部と、操作入力部の進退動作により車輪を制動するブレーキ本体部と、を備えたブレーキ構造において、通常時に駆動力を保持して緊急時に放出する緊急時駆動源と、緊急時駆動源からの駆動力により操作入力部を進退動作させる緊急時作動部と、を備えている。

前記緊急時作動部は、操作入力部に非接合状態で設けられているのがよい。前記緊急時駆動源は、通電されることで駆動力を生成して保持し、通電が遮断されることで駆動力を放出するように構成されているのがよい。

本発明のブレーキ構造では、車両が手動運転モードと自動運転モードとを切り替え可能に構成され、緊急時駆動源が自動運転モードのときに動作可能であるのがよい。また本発明のブレーキ構造では、車両は、少なくとも車輪の制動を制御可能な自動運転制御部と、緊急時駆動源の動作を制御可能な駆動源制御部と、を備え、駆動源制御部がイグニッションスイッチがオン状態で、自動運転制御部の予め設定された緊急時に駆動力を放出するように構成されるのが好ましい。

本発明のブレーキ構造では、緊急時駆動源と緊急時作動部は流体圧機器からなるとともに、両者間が流体圧回路により接続されている。この場合、流体圧回路が作動流体を貯留して流体圧機器に供給する貯留部と、流体圧機器からの作動流体により作動する緊急時作動部と、に接続されるとともに、流体圧機器からの作動流体を貯留部側又は緊急時作動部側に択一的に導く切替部を有し、切替部が緊急状態のときに緊急時作動部側に切り替わるように構成されているのがよい。

本発明のブレーキ構造によれば、通常時に駆動力を保持して緊急時に駆動力を放出する緊急時駆動源と、通常時にブレーキ操作が入力される操作入力部を緊急時駆動源からの駆動力により進退動作させる緊急時作動部と、を備えている。そのため、緊急時には緊急時駆動源から通常時に保持した駆動力が放出され、この駆動力を用いて緊急時作動部が操作入力部を進退動作させることができる。よって、緊急時に確実に車輪を制動することが可能である。

さらに本発明によれば、緊急時駆動源から放出される駆動力により、通常時にブレーキ操作が入力される操作入力部を進退動作させる構造であるので、車輪の制動が必要となった後で異常を検知して車輪を制動する場合に比べ、より早い段階で安全に車輪を制動できるとともに、通常時と同様に車輪を制動させることができる。

従って、本発明のブレーキ構造によれば、操作入力部に進退動作を入力できなくなるような緊急事態が生じても、安全で確実に車輪を制動させるブレーキ構造を提供することができる。

本発明において、緊急時作動部が操作入力部に非接合状態で設けられていれば、通常時にブレーキ操作される操作入力部を緊急時作動部により進退動作させるように構成していても、通常時のブレーキ操作による操作入力部の進退動作が緊急時作動部により阻害されない。よって、緊急時作動部を配設しても、通常時の運転が阻害されることがないため、後付けで既存の車両に装着できる。

本発明において、緊急時駆動源が通電されることで駆動力を生成して保持し、通電が遮断されることで駆動力を放出するように構成されていれば、通電状態だけで通常時と緊急時との動作を切り替えることができ、制御を簡素化できる。
本発明のブレーキ構造において、車両が手動運転モードと自動運転モードとを切り替え可能に構成され、緊急時駆動源が自動運転モードのときに動作可能であれば、自動運転モードの安全性が格段に向上できる。

本発明のブレーキ構造において、車両が少なくとも車輪の制動を制御可能な自動運転制御部と、緊急時駆動源の動作を制御可能な駆動源制御部と、を備え、駆動源制御部は、イグニッションスイッチがオン状態で自動運転制御部に予め設定された緊急時に駆動力を放出するように構成されているのがよい。このようにすれば自動運転制御部が車輪の制動を制御不能となることが予め想定されている事態が生じた時点で緊急時駆動源から車輪を制動することができる。そのため緊急事態が生じてから制動するのに比べて、早期に車輪を制動して車両を停止させて未然に危険を回避できる。

前記緊急時駆動源と緊急時作動部が流体圧機器からなるとともに、両者間が流体圧回路により接続されていれば、操作入力部及び緊急時作動部から離間した任意の位置に緊急時駆動源を配置でき、流体圧回路により確実に作動可能に接続できる。そのため緊急時駆動源の配置の自由度が高く、ブレーキ構造を容易に車両に装着できる。

本発明において、流体圧回路が、作動流体を貯留して流体圧機器に供給する貯留部と、流体圧機器からの作動流体により作動する緊急時作動部と、に接続されるとともに、流体圧機器からの作動流体を貯留部側又は緊急時作動部側に択一的に導く切替部を有し、切替部が緊急状態のときに緊急時作動部側に切り替わるように構成されるのが好ましい。

このようにすれば緊急時駆動源等の故障や誤作動により緊急時以外に作動流体が放出されても、貯留部側に導くことができ、加圧流体が緊急時作動部へ導かれることを防止できる。その結果、走行中に緊急時作動部が作動して車輪が制動されることを防止でき、通常時の異常な動作を防止して安全性を向上できる。

本発明の実施形態に係る流体圧機器を用いたブレーキ構造を模式的に示すブロック図である。 図１に示す流体圧機器を用いたブレーキ構造の配置を模式的に示す配置図である。 本発明の実施形態に係る流体圧機器の平面図である。 図３に示す流体圧機器の断面図であり、作動流体を吸引前の状態を示す。 図３に示す流体圧機器の断面図であり、作動流体を吸引した状態を示す。 図３に示す流体圧機器の断面図であり、作動流体を放出した状態を示す。 本発明の変形例に係る流体圧機器を用いたブレーキ構造を模式的に示すブロック図である。 本発明の他の変形例の流体圧機器を用いたブレーキ構造を模式的に示すブロック図である。 図８に示す他の変形例の流体圧機器の斜視図である。 図９に示す他の変形例の流体圧機器の断面図である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。本実施形態では、既存の車両に後付けした例について説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態の車両は、既存の車両に装着された自動運転制御部１０及びブレーキ構造１１を備え、このブレーキ構造１１に本実施形態の構造が組み込まれている。図中、１２はダッシュパネル、１３はＡピラーである。

既存の車両に装着されているブレーキ構造１１は、車両の運転席１４前方に配設され、通常時にブレーキ操作により進退動作が入力される操作入力部２１と、操作入力部２１の進退動作により車両の各車輪１５を制動するブレーキ本体部２２と、ブレーキ操作時に各種の装置の動作を補助する動作補助部２３と、を備えている。

既存の車両に装着されている自動運転制御部１０は、車両の走る動作、曲がる動作、及び止まる動作に使用される各種の装置を制御して、手動運転走行、レベル３やレベル４等の自動運転走行或いは無人走行が可能に構成される。本実施形態では、手動運転モードと自動運転モードとを自動運転制御部１０において切り替え可能に構成され、自動運転モードが選択された場合には、自動運転制御部１０によりブレーキ構造１１の操作入力部２１又はブレーキ本体部２２を制御することで車輪１５を制動する。自動運転制御部１０は、車両のメインスイッチであるイグニッションスイッチ２４に連動しており、イグニッションスイッチ２４がＯＮ状態のときに制御動作が可能で、各種設定及び操作が行われることで自動運転制御が実行される。

本実施形態のブレーキ構造１１は、例えば油圧機器等の流体圧機器２５からなり、通常時に駆動力を保持して緊急時に放出する緊急時駆動源２６と、緊急時駆動源２６からの駆動力により操作入力部２１を進退動作させる緊急時作動部２７と、緊急時駆動源２６と緊急時作動部２７との間を繋ぐ流体圧回路３１と、を備えている。

ここで本実施形態における通常時とは、運転者の運転操作により、又は自動運転制御部１０により各部が制御されて車両が走行しているときに、運転者によるブレーキ操作や自動運転制御部１０からの出力によるブレーキ操作により、ブレーキ本体部２２が作動して各車輪１５を制動可能な状態である。

一方、緊急時とは、運転者が運転操作できない状態や操作入力部２１への入力が不可能な状態、或いは自動運転制御部１０の制御やブレーキ本体部２２への入力が不可能な状態などである。例えば、車両に装着された各種のセンサ等の情報に基づいて車輪１５の制動が必要な場合に、運転者による入力操作や自動運転制御部１０からの入力が検出できないとき、自動運転制御部１０が故障したとき、自動運転制御部１０への信号や電力が供給されないときなどであってもよい。本実施形態では、自動運転制御部１０に電力が供給されない事態が発生した時点を、緊急時として予め設定している。

操作入力部２１は、運転席１４の足元に配置されてブレーキ操作が入力されるブレーキペダル３２と、ブレーキペダル３２を支持し、支点３３を中心に進退動作するとともに、運転者側に付勢されるブレーキアーム３４と、を備えている。

ブレーキ本体部２２は、操作入力部２１に入力された進退動作を伝達又は送信し、これに基づいて増幅又は発生させた圧力を用いて各車輪１５を制動する。本実施形態では、操作入力部２１の進退動作の入力を作動流体圧に変換及び増幅するブースタ３５と、作動流体圧を分配するマスタシリンダ３６と、マスタシリンダ３６から各車輪１５に作動流体圧を伝達するブレーキラインとを有している。ブレーキラインの先には、各車輪１５を制動するためのディスクブレーキやドラムブレーキ等の動作部３７が装着されている。

動作補助部２３は、既存の車両に種々設けられた構造であり、ブレーキ操作が行われた際に走行安定性を確保し、車体の安定性を向上し、制動力を増加するなど、各種の目的で種々の機器の動作を補助する構造で、本実施形態では、詳細な図示は省略しているが、例えば横滑り防止機構やＡＢＳ機構が装着される。

流体圧機器２５からなる緊急時駆動源２６は、図１、図３及び図４に示すように、中空のシリンダ４１と、シリンダ４１に貫通配置されたボールスクリューからなるネジ軸４２と、ネジ軸４２に螺合したボールスクリューナット４２ｃに支持されることで、ネジ軸４２の回転により進退可能な状態でシリンダ４１内に配置されてシリンダ室４３を仕切るピストン４４と、ピストン４４を軸方向に付勢する圧縮バネからなる付勢部４５と、ネジ軸４２を回転、停止及び開放する電動部４６と、を備えている。

この緊急時駆動源２６には、駆動源制御部２８が設けられ、駆動源制御部２８により動作制御可能である。駆動源制御部２８には、緊急時と通常時との識別情報と、自動運転モードと手動運転モードとの切替情報と、が自動運転制御部１０から伝達され、さらにバッテリー１６からの通電情報と、イグニッションスイッチ２４のオン情報と、シリンダ４１のピストン４４の検知情報と、バッファ６１の作動流体の貯留情報と、が伝達され、これらに基づいて後述する切替バルブ６６及びモータ７１の動作を制御して、予め設定されている緊急時に緊急時駆動源２６から駆動力を放出する。

シリンダ４１は、断面円形で軸方向に延びる中空部４７を有し、両端部４１ａ，４１ｂは作動流体が透過不能に閉塞されている。ネジ軸４２は、軸に沿って配置され、軸方向に移動不能で回転自在となるようにシリンダ４１の両端部４１ａ，４１ｂで支持されている。シリンダ４１の一端部４１ａでは、ネジ軸４２が流体密に貫通配置されて、ネジ軸４２の端部側がシリンダ４１の外部に突出して配置されている。

ピストン４４はネジ軸４２に螺合してシリンダ４１の中空部４７に収容され、例えばシリンダ４１内に軸方向に設けられた筋状のガイド部などに周方向に係止されて回転不能に配置されている。ピストン４４の外周はシリンダ４１の中空部４７の内周面にシール材を介して摺動可能に接し、軸方向に進退自在に配置されている。本実施形態では、シリンダ４１のピストン４４の上死点と下死点とに、それぞれピストン４４の位置を検出するリードスイッチやリミットスイッチからなる検知部４８が装着されている。ピストン４４の位置を検知することで、シリンダ４１における作動流体の吸引及び放出等が検出される。

付勢部４５は、シリンダ４１の一端部４１ａ側の中空部４７に収容されて、ネジ軸４２周りに配置された圧縮バネからなる。この付勢部４５は、ピストン４４をシリンダ室４３の容積を減少する方向、即ち、他端部４１ｂ側に向けて付勢している。本実施形態では、付勢部４５の付勢力は、流体圧回路３１により接続した他の流体圧機器２５の目的とする動作を実現可能な作動流体の流量及び流体圧が得られるように設定されている。

本実施形態の付勢部４５には、ピストン４４に負荷される付勢力を直接又は間接に検知するための検知部が設けられていてもよく、付勢部４５の付勢力をピストン４４の位置、回転回数等を検出してもよい。自動運転制御部１０では、付勢部４５の付勢力が所定値未満の状態では、自動走行の制御が実行されないように構成されている。

緊急時作動部２７は、流体圧回路３１を介して流体圧機器２５からなる緊急時駆動源２６と接続されている。緊急時作動部２７は、操作入力部２１近傍の車体、具体的には押圧部材５３によりブレーキアーム３４を進退動作できるブレーキアーム３４の車両後方側の位置に装着されている。この緊急時作動部２７は、流体圧により進退する押圧シリンダ５１と、押圧シリンダ５１のロッド５１ａに接続され、操作入力部２１を押圧可能に非接合状態で配置された押圧部材５３と、を備えた流体圧機器からなる。

流体圧回路３１は、作動流体を貯留するオイルタンク等の貯留部６０と、緊急時駆動源２６のシリンダ４１と、緊急時作動部２７の押圧シリンダ５１と、の間に接続され、シリンダ４１のシリンダ室４３に対して作動流体を供給及び放出する。流体圧回路３１には、貯留部６０と連通して設けられて十分量の作動流体を流体圧回路３１に供給及び回収し易くするバッファ６１と、貯留部６０からシリンダ４１のシリンダ室４３に作動流体を供給可能にシリンダ４１の他端部４１ｂに接続された供給流路６２と、シリンダ室４３から加圧流体を放出して緊急時作動部２７へ導く作動圧流路６３と、が備えられる。流体圧回路３１の供給流路６２及び作動圧流路６３には、それぞれ逆止弁６４が設けられる。

本実施形態の流体圧回路３１には、作動圧流路６３と分岐して加圧流体を貯留部６０側へ返送する返送流路６５と、作動圧流路６３と返送流路６５とを択一的に流動を許容するための切替部としての切替バルブ６６と、が設けられている。本実施形態の切替バルブ６６は、通常状態で通電されているときと緊急状態で通電されていないときとで、切り替わるように構成されている。そのため切替バルブ６６及び逆止弁６４により、通常状態では貯留部６０とシリンダ４１のシリンダ室４３との間の流動が許容されるとともに、シリンダ室４３と緊急時作動部２７の押圧シリンダ５１との間の流動が阻止される。一方、緊急状態では貯留部６０とシリンダ室４３との間の流動が阻止されて、シリンダ室４３と押圧シリンダ５１との間の流動が許容されるように構成される。

電動部４６は、シリンダ４１の外部に並設されて一体に固定されたステップモータ等のモータ７１を有する。モータ７１の回転軸７２とネジ軸４２の端部とは伝達部を介して連結され、具体的には両者にタイミングプーリー７３が装着されるとともに、タイミングベルト７４が架け渡されている。モータ７１は、通電時に回転軸７２を一方に回転駆動し、非通電時には回転自在となる。また通電時に駆動力が大きくなると回転が停止して回転不能となり、その状態を維持するように構成されている。

このモータ７１は、通電によりモータ７１の回転軸７２が回転するとシリンダ４１に貫通配置されたネジ軸４２が従動回転し、通常状態としての通電状態では、モータ７１の回転軸７２が停止するとネジ軸４２も停止する。また緊急状態としての非通電状態では、回転軸７２が回転自在となるため、ネジ軸４２が回転するとモータ７１の回転軸７２が従動回転する。

この電動部４６は、車両のイグニッションスイッチ２４と自動運転モードの切替とに連動し、イグニッションスイッチ２４がＯＮになると、電動部４６が自動運転制御部１０と一体に通電されて駆動し、モータ７１の回転軸７２が回転する。一方、イグニッションスイッチ２４がＯＦＦになると、自動運転制御部１０の自動運転モードが解除されるとともに、電動部４６の電力が切断される。

本実施形態の流体圧機器２５では、付勢部４５の付勢力と、ピストン４４の慣性モーメントと、ネジ軸４２及びピストン４４のネジピッチと、電動部４６のモータ７１の駆動力と、の相関を予め所定の範囲に設定することにより、作動流体圧及び放出速度などが適宜調整される。

次に、このような流体圧機器２５を用いたブレーキ構造１１の動作について説明する。
まず車両を自動走行させるため、自動運転モードでイグニッションスイッチ２４をＯＮにする。これにより自動運転制御部１０とともに電動部４６に通電され、モータ７１の回転軸７２が自動で回転駆動される。

すると図４に示すように、貯留部６０からバッファ６１に十分量の作動流体が収容される。シリンダ４１の中空部４７ではネジ軸４２にピストン４４が螺合しているため、モータ７１の回転軸７２が回転してネジ軸４２が従動回転すると、図５に示すように、シリンダ室４３の容積の増加方向にピストン４４が移動する。シリンダ室４３には流体圧回路３１により貯留部６０からの作動流体が吸引される。ピストン４４が付勢部４５の付勢力に抗してシリンダ４１の一端部４１ａ側に移動することで、付勢部４５によるピストン４４の付勢力も増大し、その結果、シリンダ室４３には、高い流体圧で十分な量の作動流体が収容されて貯留される。

モータ７１により供給する駆動力が大きくなった時点、例えば回転回数が所定数以上に達し、回転トルクが所定圧以上に達し、又は回転が不可能な状態に達したときに、通電状態のままでモータ７１が回転を停止し、その状態が維持される。自動運転制御部１０には、付勢力の情報が伝達されることで自動運転の制御が実行される。そして規定の操作を実施することで、無人で自動運転により車両が走行し、車両の走る動作、曲がる動作、及び止まる動作などが自動運転制御部１０により制御される。

車両の走行中に、例えば自動運転制御部１０に電力が供給されない事態が生じた場合には、自動運転制御部１０とともに通電されている電動部４６にも電力が供給されなくなる。すると図６に示すように、流体圧機器２５では、モータ７１が非通電状態になるとモータ７１の回転軸７２が自由回転可能となる。ピストン４４が十分な付勢力で付勢されているため、この付勢力により、ネジ軸４２を回転させつつ、ピストン４４がシリンダ室４３の容積を減少する方向に移動する。これにより、付勢部４５の付勢力で加圧された作動流体が、シリンダ室４３から流体圧回路３１に放出される。

流体圧回路３１では、切替バルブ６６が通常時には通電状態で作動圧流路６３側を閉塞して返送流路６５側に開放しているが、異常時に非通電状態となると、返送流路６５側を閉塞する。そのためシリンダ室４３から放出された作動流体の圧力は、作動圧流路６３により緊急時作動部２７の押圧シリンダ５１に伝達される。そして、押圧部材５３により操作入力部２１を押圧して進退動作をブレーキ本体部２２に入力することで、各車輪１５を制動して車両の走行が停止する。

本実施形態では、種々のフェールセーフ機構が設けられ、ブレーキ構造１１の誤動作が防止される。例えばシリンダ４１に検知部４８が装着されているので、通常時に検知部４８によりシリンダ４１における作動流体の放出が検出された場合には、シリンダ４１や制御系の誤作動等のため、例えば切替バルブ６６により作動圧流路６３側を閉塞して、返送流路６５側を開放した状態に切り替えることで、作動圧流路６３側に作動流体が供給されることを防止できる。

以上のような本実施形態のブレーキ構造１１によれば、通常時に駆動力を保持し、緊急時に駆動力を放出する緊急時駆動源２６と、通常時にブレーキ操作が入力される操作入力部２１を緊急時駆動源２６からの駆動力により進退動作させる緊急時作動部２７と、を備えている。そのため操作入力部２１に進退動作が入力できなくなるような緊急時であっても、緊急時駆動源２６から通常時に保持した駆動力が放出され、この駆動力を用いて緊急時作動部２７が操作入力部２１を進退動作させることができる。従って、緊急時に確実に車輪１５を制動することが可能である。

さらに、緊急時駆動源２６から駆動力が放出され、この駆動力を用いて、通常時にブレーキ操作が入力される操作入力部２１を進退動作させている。そのため、車輪１５の制動が必要となった後で異常を検知して車輪１５を制動する場合に比べて、より早い段階で安全に車輪１５を制動させることができるとともに、通常のブレーキ操作時と同様の構造を用いるため確実に車輪１５を制動させ得る。また通常のブレーキ操作の構造を使用するため、既存のブレーキ構造を有する車両に対して、緊急時に作動する構造を容易に後付けで装着できる。

しかも通常時にブレーキ操作が入力される操作入力部２１を進退動作すれば、ブレーキ操作に対して安定して車輪１５を制動するＡＢＳ機構等のような各種の動作補助部２３を、緊急時にも有効に活用して車輪１５を制動でき、例えばより安全性を向上するなど、動作補助部２３に応じた制動性能が得られる。

従って、このブレーキ構造１１によれば、操作入力部２１に進退動作を入力できなくなるような緊急事態が生じても、安全で確実な動作で車輪１５を制動して車両を停止させることができる。

本実施形態のブレーキ構造１１では、緊急時作動部２７が操作入力部２１に非接合状態で設けられている。そのため通常時にブレーキ操作される操作入力部２１を緊急時作動部２７により進退動作させるようにしても、通常時のブレーキ操作による操作入力部２１の進退動作が緊急時作動部２７により阻害されない。これにより、緊急作動部２７を配設しても、通常時の運転が阻害されることがないため、既存の車両に装着し易い。

本実施形態のブレーキ構造１１では、緊急時駆動源２６が通電されることで駆動力を生成して保持し、通電が遮断されることで駆動力を放出する。従って通電状態だけで通常時と緊急時との動作を切え替えることができ、制御を簡素化できる。

本実施形態のブレーキ構造１１では、車両が少なくとも車輪の制動を制御可能な自動運転制御部１０と、緊急時駆動源２６の動作を制御可能な駆動源制御部２８と、を備える。駆動源制御部２８はイグニッションスイッチがオンで自動運転モードのとき、自動運転制御部１０に予め設定された緊急時に駆動力を放出する。よって、自動運転モードで自動運転制御部１０が車輪１５の制動を制御不能となることが予め想定されている事態が生じてから制動するのに比べて、早期に車輪１５を制動して車両を停止させて未然に危険を回避できる。

本実施形態のブレーキ構造１１では、緊急時駆動源２６と緊急時作動部２７が流体圧機器からなるとともに、両者間が流体圧回路３１により接続されている。そのため、緊急時駆動源２６を操作入力部２１及び緊急時作動部２７から離間した任意の位置に配置しても、流体圧回路３１により確実に作動するよう接続できる。これにより緊急時駆動源２６の配置の自由度が高く、ブレーキ構造１１を車両に装着し易い。

本実施形態のブレーキ構造１１では、流体圧回路３１が作動流体を貯留して流体圧機器２５に供給する貯留部６０と、流体圧機器２５からの作動流体により作動する押圧シリンダ５１と、に接続されるとともに、流体圧機器２５からの作動流体を貯留部６０側又は押圧シリンダ５１側に択一的に導く切替バルブ６６を有し、切替バルブ６６が緊急状態のときに押圧シリンダ５１側に切り替わるようにしている。そのため、緊急時駆動源２６等の故障や誤作動により緊急時以外に加圧流体が放出されたとしても、返送流路６５の切替バルブ６６が通常時のまま開放されているので、緊急時以外に放出された加圧流体を貯留部６０側に導くことができ、作動圧流路６３により加圧流体が緊急時作動部２７へ導かれることを防止できる。よって、走行中に緊急時作動部２７が作動して車輪１５が制動されることを防止でき、通常時の異常な動作を防止して安全性を向上できる。

上記実施形態は本発明の範囲内において適宜変更可能である。
例えば上記実施形態では、貯留部６０と連通して設けられて十分量の作動流体を流体圧回路３１に供給及び回収し易くするためのバッファ６１を設けた例について説明したが、特に限定されるものではなく、図７の変形例に示すように、バッファ６１を設けることなく構成し、又は検出部４８を設けることなくシリンダ４１を用いることもできる。

上記実施形態では、貯留部６０側とシリンダ４１側との間に逆止弁６４を備えたバイパス路を設けて、切替バルブ６６によりシリンダ室４３からの作動流体を貯留部６０側と押圧シリンダ５１側とに択一的に導くように構成したが、図８に示すように、バイパス路を設けることなく切替バルブ６６を配置して構成することも可能である。

流体圧機器２５の各構成も同様に適宜変更可能である。例えば上記実施形態では、ネジ軸４２をシリンダ４１内に軸方向に変位不能な状態で回転可能に配置し、このネジ軸４２にピストン４４を螺合することで軸方向に進退可能に配置し、モータ７１によりネジ軸４２を回転させてピストン４４だけを進退させている。この構成について、例えば図９及び図１０に示す流体圧機器２５のように、ネジ軸４２をシリンダ４１に回転可能且つ軸方向に進退可能に配置し、このネジ軸４２に螺合したボールスクリューナット４２ｃをギア７５を介してモータ７１で正逆方向に回転駆動することで、ネジ軸４２自体を進退させるよう構成してもよい。その場合、ネジ軸４２の端部に回転自在にピストン４４が連結されることで、ピストン４４を軸方向に進退させることができる。
また上記実施形態では、シリンダ４１の一端部４１ａ側の中空部４７に収容した付勢部４５によりピストン４４を直接付勢しているが、図９及び図１０に示す流体圧機器２５のように、シリンダ４１の外部に付勢部４５を配置し、付勢部４５によりネジ軸４２を軸方向に付勢し、このネジ軸４２を介して間接にピストン４４を付勢してもよい。これらの構成であっても上記実施形態と同様の作用効果が得られる。

上記実施形態では、自動運転制御部１０により走る動作、曲がる動作、及び止まる動作を行うための装置を制御して無人で走行する車両の例を説明したが、運転者が上記各装置を操作して走行する車両であってもよい。
上記実施形態では、緊急時作動部２７として、押圧シリンダ５１及び押圧部材５３をブレーキアーム３４の車両後方側に配設した例について説明したが、特に限定されない。例えばブレーキアーム３４の車両前方側や車両側方側に流体圧で駆動する各種のアクチュエータを配置して、引張動作や回転動作などによりブレーキアーム３４を進退駆動させることも可能である。
本発明は、油圧を利用して動作する機器類や装置の動作停止構造や、車両を含む移動体の制動構造に広く適用又は利用可能である。

１０ 自動運転制御部
１１ ブレーキ構造
１２ ダッシュパネル
１３ Ａピラー
１４ 運転席
１５ 車輪
１６ バッテリー
２１ 操作入力部
２２ ブレーキ本体部
２３ 動作補助部
２４ イグニッションスイッチ
２５ 流体圧機器
２６ 緊急時駆動源
２７ 緊急時作動部
２８ 駆動源制御部
３１ 流体圧回路
３２ ブレーキペダル
３３ 支点
３４ ブレーキアーム
３５ ブースタ
３６ マスタシリンダ
３７ 動作部
４１ シリンダ
４１ａ 一端部
４１ｂ 他端部
４２ ネジ軸（ボールスクリュー）
４２ｃ ボールスクリューナット
４３ シリンダ室
４４ ピストン
４５ 付勢部
４６ 電動部
４７ 中空部
４８ 検知部
５１ 押圧シリンダ
５１ａ ロッド
５３ 押圧部材
６０ 貯留部
６１ バッファ
６２ 供給流路
６３ 作動圧流路
６４ 逆止弁
６５ 返送流路
６６ 切替バルブ
７１ モータ
７２ 回転軸
７３ タイミングプーリー
７４ タイミングベルト
７５ ギア

Claims (7)

1. 車両の運転席前方に配設されて通常時のブレーキ操作により進退動作が入力される操作入力部と、前記操作入力部の進退動作により車輪を制動するブレーキ本体部と、を備えたブレーキ構造において、
   通常時に駆動力を保持して緊急時に放出する緊急時駆動源と、
   前記緊急時駆動源からの駆動力により前記操作入力部を進退動作させる緊急時作動部と、を備えているブレーキ構造。
2. 前記緊急時作動部は、操作入力部に非接合状態で設けられている、請求項１記載のブレーキ構造。
3. 前記緊急時駆動源は、通電されることで駆動力を生成して保持し、通電が遮断されることで駆動力を放出する、請求項１又は２に記載のブレーキ構造。
4. 前記車両は、手動運転モードと自動運転モードとを切り替え可能に構成され、前記緊急時駆動源は、前記自動運転モードのときに動作可能である、請求項１乃至３の何れかに記載のブレーキ構造。
5. 前記車両は、少なくとも前記車輪の制動を制御可能な自動運転制御部と、前記緊急時駆動源の動作を制御可能な駆動源制御部と、を備え、
   前記駆動源制御部は、イグニッションスイッチがオン状態で、前記自動運転制御部に予め設定された緊急時に前記駆動力を放出する、請求項１乃至４の何れかに記載のブレーキ構造。
6. 前記緊急時駆動源と前記緊急時作動部は流体圧機器からなるとともに、両者間が流体圧回路により接続されている、請求項１乃至５の何れかに記載のブレーキ構造。
7. 前記流体圧回路は、作動流体を貯留して前記流体圧機器に供給する貯留部と、前記流体圧機器からの前記作動流体により作動する前記緊急時作動部と、に接続されるとともに、前記流体圧機器からの前記作動流体を前記貯留部側又は前記緊急時作動部側に択一的に導く切替部を有し、前記切替部が前記緊急状態のときに前記緊急時作動部側に切り替わる、請求項６に記載のブレーキ構造。