JP4109741B2

JP4109741B2 - 電動式ブレーキ

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Publication number: JP4109741B2
Application number: JP02823998A
Authority: JP
Inventors: 健次白井; 康徳吉野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-07-29
Filing date: 1998-02-10
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2018-02-10
Also published as: JPH1199934A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータを駆動源とする電動式ブレーキに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記電動式ブレーキは一般に、(a) 摩擦面を有して車輪と共に回転する回転体と、(b) 摩擦面に押し付けられて回転体の回転を抑制する摩擦材と、(c) ブレーキペダル等、ブレーキ操作部材の操作に基づき、電力によって駆動されるモータと、(d) 回動により摩擦材を摩擦面に押し付ける回動部材と、(e) その回動部材にモータの駆動力を伝達する力伝達機構とを含むように構成される。
【０００３】
この電動式ブレーキの一従来例が欧州特許出願公開公報ＥＰ０５９４２３３Ａ１に記載されている。この電動式ブレーキにおいては、力伝達機構が、モータの駆動力を回動部材としてのレバーに、モータの駆動力によって一直線に沿って駆動される剛体のシャフトを介して伝達する構造を有するものとされていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段，作用および効果】
この従来の電動式ブレーキにおいては、モータによる駆動時に、シャフト上の各点は一直線に沿って移動するのに対して、レバー上の各点は一円周に沿って移動する。このように、シャフト上の各点とレバー上の各点との間では移動軌跡が互いに異なる。そのため、この従来の電動式ブレーキにおいては、モータによる駆動時に、シャフトとレバーとの間にシャフトの移動方向と交差する方向に滑りすなわち摩擦が生じ、それにより、それらシャフトとレバーとの接触部が摩耗し易いという問題があった。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景としてなされたものであり、その課題は、力伝達機構における部材間の摩耗を抑制し得る電動式ブレーキを提供することにある。
【０００６】
この課題は下記態様の電動式ブレーキによって解決される。なお、以下の説明において、本発明の各態様を、それぞれに項番号を付して請求項と同じ形式で記載する。各項に記載の特徴を組み合わせて採用することの可能性を明示するためである。
【０００７】
(１) 内周面に摩擦面を備え、車輪と共に回転するドラムと、
車体に回転不能に取り付けられたバッキングプレートと、
そのバッキングプレートに相対移動可能に取り付けられた一対のブレーキシューに保持され、前記摩擦面に押し付けられて前記ドラムの回転を抑制する一対のブレーキライニングと、
第一ブレーキ操作部材の操作に基づき、電力によって駆動されるモータと、
回動により前記一対のブレーキライニングを前記摩擦面に押し付ける回動部材と、
その回動部材に前記モータの駆動力を伝達する力伝達機構と
を含む電動式ブレーキであって、
前記モータが、前記バッキングプレートに固定されるとともに、前記回動部材に、直接、２つの可撓性を有する中継部材が連結され、前記力伝達機構が、それら２つの中継部材のうちの一方を介して前記モータの駆動力を前記回動部材に伝達する構造を有するものであり、当該電動式ブレーキが、前記２つの中継部材のうちの他方を介して前記第一ブレーキ操作部材とは別の第二ブレーキ操作部材の操作による引張力を前記回動部材に付与する力付与機構を含み、かつ、前記第一ブレーキ操作部材が、運転者によって、車両を減速および停止させるために操作される部材であり、前記第二ブレーキ操作部材が、運転者によって、車両を停止状態に保つために操作される部材であることを特徴とする電動式ブレーキ〔請求項１〕。
このブレーキは、電動式のドラムブレーキである。電動式のドラムブレーキにおいては、モータがバッキングプレートに固定される。そして、モータの駆動力が回動部材に、可撓性を有する中継部材を介して伝達される。したがって、このブレーキによれば、モータの駆動時に、中継部材と回動部材との間にそれらの接触部において滑りすなわち摩擦が生じなくなり、よって、力伝達機構における２部材の接触部の摩耗が抑制される。
このブレーキにおいて「可撓性を有する中継部材」は、剛体の中継部材より変形し易いものであればよく、後述の、フレキシブルなワイヤで構成したり、フレキシブルなロッドで構成したり、フレキシブルなリーフスプリングで構成することができる。
また、このブレーキにおいては、可撓性を有する２つの中継部材が回動部材に直接連結される。一方の中継部材には、第１ブレーキ操作部材の操作に基づくモータの駆動による駆動力が付与され、他方の中継部材には、第２ブレーキ操作部材の操作力に応じた引張力が付与される。第１ブレーキ操作部材が、主ブレーキ操作のために運転者により操作される主ブレーキ操作部材であり、第２ブレーキ操作部材が、パーキングブレーキ操作のために運転者により操作されるパーキングブレーキ操作部材である。ここに「主ブレーキ操作」とは、車両を減速および停止させるために、通常行われる主要なブレーキ操作をいう。また、「パーキングブレーキ操作」とは、車両を停止状態に保持するために行われるブレーキ操作をいう。
引張力を回動部材に付与する中継部材が可撓性を有しない場合には、一方のブレーキ操作部材の操作のために引張力を中継部材を介して回動部材に付与しようとしても、その付与が他方の中継部材によって妨げられてしまう。これに対して、このブレーキにおいては、いずれの中継部材も可撓性を有しており、一方のブレーキ操作のために引張力を一方の中継部材を介して回動部材に付与しようとすれば、それに応じて他方の中継部材が撓むことになる。このように、ブレーキ操作の種類を問わず、引張力が回動部材に付与されれば、回動部材が同じ向きに回動させられる。したがって、このブレーキによれば、中継部材の可撓性を利用することにより、複雑な機構なしでも、一方のブレーキ操作が他方のブレーキ操作のための中継部材によって阻害されてしまうことが防止される。同じ回動部材により２種類のブレーキ操作を行い得るのであり、よって、ブレーキ操作の種類毎に回動部材を設ける場合に比較して当該ブレーキ装置の小形化，軽量化および低コスト化が容易となる。
(２)前記回動部材が、前記モータの駆動力を倍力するレバーである(1)項に記載の電動式ブレーキ。
(３)前記回動部材が、前記摩擦材に回動可能に取り付けられている(1)または(2)項に記載の電動式ブレーキ。
(４)前記力伝達機構が、前記モータの駆動力を前記回動部材に引張力として伝達するものである(1)ないし(3)項のいずれかに記載の電動式ブレーキ。
(５)前記２つの中継部材が、それぞれ、フレキシブルなワイヤで構成されており、前記力伝達機構が、前記モータの駆動力を前記回動部材に引張力として伝達するものであり、かつ、前記一方の中継部材の一端部が、前記モータの回転軸の回転運動を出力部材の直線運動に変換する運動変換機構の前記出力部材に固定された(1)ないし(4)項のいずれかに記載の電動式ブレーキ〔請求項２〕。
このブレーキによれば、可撓性を有する中継部材を容易に構成し得る。
このブレーキにおいて「中継部材」は、１本のワイヤで構成したり、複数本のワイヤで構成することができる。複数本のワイヤをより合わせたケーブルで構成することもできる。
(６)前記力付与機構が、前記第二ブレーキ操作部材の操作に基づいて機械的に引張力を発生させる機械的力発生機構を含む(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載の電動式ブレーキ。
(７)前記力付与機構が、前記第二ブレーキ操作部材の操作に基づいて電気的に引張力を発生させる電気的力発生機構を含む(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載の電動式ブレーキ。
(８)前記第二ブレーキ操作部材が、非常ブレーキ操作のために運転者により操作される非常ブレーキ操作部材であり、前記力付与機構が、その非常ブレーキ操作部材の操作に基づいて機械的に引張力を発生させる機械的力発生機構を含む(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載の電動式ブレーキ。
ここに「非常ブレーキ操作」とは、電動式ブレーキのうち主ブレーキ操作に関連する部分が故障した非常状態で、車両を減速および停止させるために行われるブレーキ操作をいう。
(９)当該電動式ブレーキが、前記回動部材の回動により前記一対のブレーキシューを駆動する駆動機構であって、回動部材の回動ストロークを拡大して前記一対のブレーキシューに伝達するものを含む(1) ないし(8)項のいずれかに記載の電動式ブレーキ〔請求項３〕。
この電動式ブレーキによれば、一対のブレーキシューに同じストロークを生じさせるのに必要な回動部材の回動ストロークが回動部材の回動ストロークを拡大しないでブレーキシューに伝達する場合におけるより減少し、その結果、電動式ブレーキの作動応答性を容易に向上させ得る。
(１０)前記駆動機構が、(a)前記回動部材と連動する入力部材と、(b)前記一対のブレーキシューと連動する出力部材と、(c)前記入力部材の作動力を前記出力部材に、入力部材の作動ストロークを拡大した作動ストロークが出力部材に生じるように伝達するてことを含む(9)項に記載の電動式ブレーキ〔請求項４〕。
(１１)前記入力部材および出力部材が、前記ドラムの回転軸線とほぼ直角な一平面内に実質的に含まれるかまたはその平面と実質的に平行に配置され、前記てこが、前記平面とほぼ直角な回動軸線のまわりに回動可能に連結されている(10)項に記載の電動式ブレーキ。
(１２)前記回動部材が、前記平面とほぼ直角な回動軸線のまわりに回動可能に連結されたレバーである(11)項に記載の電動式ブレーキ。
(１３)前記レバーとてことブレーキシューとが前記平面上を作動させられる(12)項に記載の電動式ブレーキ。
この電動式ブレーキによれば、レバーの回動により入力部材にも出力部材にもモーメントが発生せずに済み、駆動機構の構造が複雑化せずに済む。
(１４)摩擦面を有して前記車輪と共に回転するドラムと、
前記摩擦面に押し付けられて前記回転体の回転を抑制する一対のブレーキライニングと、
そのブレーキライニングがそれぞれ固着された一対のブレーキシューと、
ブレーキ操作部材の操作に基づき、電力によって駆動されるモータと、
そのモータにより回動させられる主レバーと、
その主レバーの回動により前記一対のブレーキシューを駆動する駆動機構であって、レバーの回動ストロークを拡大して前記一対のブレーキシューに伝達すのものと
を含むことを特徴とする電動式ドラムブレーキ。
この電動式ドラムブレーキによれば、前記(10)項に記載の電動式ブレーキと同様な原理により、電動式ドラムブレーキの作動応答性を容易に向上させ得る。
(１５)前記駆動機構が、
(a) 前記主レバーと連動する入力部材と、
(b) 前記一対のブレーキシューと連動する出力部材と、
(c) 前記入力部材の作動力を前記出力部材に、入力部材の作動ストロークを拡大した作動ストロークが出力部材に生じるように伝達する中間レバーとを含む(14)項に記載の電動式ドラムブレーキ。
(１６)前記入力部材および出力部材が、前記ドラムの回転軸線とほぼ直角な一平面内に実質的に含まれるかまたはその平面と実質的に平行に配置され、前記中間レバーが、前記平面とほぼ直角な回動軸線のまわりに回動可能に連結されている(15)項に記載の電動式ドラムブレーキ。
(１７)前記主レバーが、前記平面とほぼ直角な回動軸線のまわりに回動可能に連結されている(16)項に記載の電動式ドラムブレーキ。
(１８)前記主レバーと中間レバーと一対のブレーキシューとが前記平面上を作動させられる(17)項に記載の電動式ドラムブレーキ。
この電動式ドラムブレーキによれば、主レバーの回動により入力部材にも出力部材にもモーメントが発生せずに済み、駆動機構の構造が複雑化せずに済む。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のさらに具体的な実施形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
図１には、本発明の第１実施形態である電動式ドラムブレーキを含む電動式ブレーキ装置の全体構成が示されている。この電動式ブレーキ装置は、左右前輪ＦＬ，ＦＲと左右後輪ＲＬ，ＲＲとを備えた４輪車両に設けられている。この車両は、原動機としてのエンジン１０（内燃機関）と、駆動力伝達装置としてのオートマチックトランスミッション１２（以下、「Ａ／Ｔ」と略称する。）とを備えており、それらエンジン１０とＡ／Ｔ１２とにより左右前輪と左右後輪との少なくとも一方が駆動されることにより、車両が駆動される。
【００１０】
左右前輪ＦＬ，ＦＲにはモータ２０を駆動源とする電動式ディスクブレーキ２２が設けられている。一方、左右後輪ＲＬ，ＲＲにはモータ３０を駆動源とする電動式ドラムブレーキ３２が設けられている。本実施形態においては、それらモータ２０，３０が共にＤＣモータとされているが、共に超音波モータとしたり、前輪側は超音波モータ、後輪側はＤＣモータとしたり、前輪側はＤＣモータ、後輪側は超音波モータとすることができる。
【００１１】
この車両には、運転者により操作される部材がいくつか設けられている。そのいくつかの操作部材には、主ブレーキ操作部材（ブレーキ操作部材の一例）としてのブレーキペダル４０と、パーキングブレーキ操作部材（第２のブレーキ操作部材の一例）としてのパーキングペダル４２と、加速操作部材としてのアクセルペダル４４と、ステアリングホイール４６とがある。ブレーキペダル４０が操作されれば、４輪の電動式ブレーキ２２，３２が作動させられ、それにより、車両が制動される。パーキングペダル４２が操作されれば、左右後輪の電動式ドラムブレーキ３２が作動させられ、それにより、車両が駐車される。アクセルペダル４４が操作されれば、エンジン１０の駆動力が増加させられ、それにより、車両が駆動される。ステアリングホイール４６が回転操作されれば、それに応じて操舵車輪が図示しない操舵装置によって操舵される。
【００１２】
この電動式ブレーキ装置においては、ブレーキペダル４０の操作時（主ブレーキ操作時）には、コントローラ５０により４輪の電動式ブレーキ２２，３２がモータ２０，３０の駆動力により作動させられることによって車両が制動される。したがって、この電動式ブレーキ装置においては、ブレーキペダル４０の操作時に運転者がブレーキペダル４０に力を付与することは不可欠ではない。しかし、運転者のペダル操作フィーリングを従来の液圧式ブレーキ装置と同等のものにするためには、運転者がブレーキペダル４０に操作力を付与すればそれに応じてブレーキペダル４０の操作ストロークが変化することが必要である。そのため、本実施形態においては、操作力に応じた操作ストロークをブレーキペダル４０に発生させるため、ブレーキペダル４０にストロークシミュレータ５２が設けられている。このストロークシミュレータ５２は、(a) ブレーキペダル４０と連動する連動部材５４と、(b) その連動部材５４をガイドするガイド部材５６と、(c) 連動部材５４の移動によって伸縮させられて弾性力が増減させられる弾性部材としてのスプリング５８とを備え、そのスプリング５８の弾性により、操作力に応じた長さの操作ストロークをブレーキペダル４０に発生させる構成とされている。
【００１３】
図２には、左右前輪用の電動式ディスクブレーキ２２の詳細が示されている。ただし、図には、右前輪ＦＲ用の電動式ディスクブレーキ２２のみが代表的に示されている。
【００１４】
この電動式ディスクブレーキ２２は、図示しない車体に取り付けられた固定部材としてのマウンティングブラケット１００と、両側に摩擦面１０２ａ，１０２ｂを備えて車輪と共に回転するディスク１０４とを備えている。マウンティングブラケット１００は、(a) 一対のブレーキパッド１０６ａ，１０６ｂをディスク１０４を両側から挟む位置においてディスク１０４の回転軸線に沿って移動可能に支持する部分と、(b) ディスク１０４との接触時に各ブレーキパッド１０６ａ，１０６ｂに発生する摩擦力を受ける部分（受け部材）とを備えている。図において矢印Ｘは、車体前進時にディスク１０４が回転する方向を示している。
【００１５】
一対のブレーキパッド１０６ａ，１０６ｂのうち車体外側（図において右側）のアウタパッド１０６ａは、ディスク１０４との接触時にディスク１０４との連れ回りが実質的に阻止される状態でマウンティングブラケット１００に支持されている。これに対して、車体内側（図において左側）のインナパッド１０６ｂは、アウタパッド１０６ａとは異なり、ディスク１０４との接触時にディスク１０４との連れ回りが積極的に許容される状態でマウンティングブラケット１００に支持されている。図において矢印Ｙは、インナパッド１０６ｂの連れ回り方向を示している。
【００１６】
ただし、インナパッド１０６ｂの連れ回りは、常に許容されるのではなく、ディスク１０４との間に発生した摩擦力が設定値より小さい状態では阻止され、設定値以上になった状態ではじめて許容されるようになっている。このような連れ回り制御を実現するため、本実施形態においては、インナパッド１０６ｂの前端部１１０が、弾性部材としてのスプリング１１２を介してマウンティングブラケット１００に係合させられている。インナパッド１０６ｂの摩擦力が設定値より小さい状態では、スプリング１１２が弾性変形せずにインナパッド１０６ｂの連れ回りが阻止され、設定値以上となった状態ではじめてスプリング１１２が弾性変形してインナパッド１０６ｂの連れ回りが許容されるのである。また、本実施形態においては、インナパッド１０６ｂの連れ回り量が設定値となったときにマウンティングブラケット１００に当接するストッパ１１４が設けられている。これにより、インナパッド１０６ｂの連れ回り限度が規制され、ひいては、後述のセルフサーボ効果の過大化が防止される。
【００１７】
電動式ディスクブレーキ２２はさらに、ディスク１０４の回転軸線方向には移動可能、ディスク１０４の回転方向には移動不能なボデー１２０を備えている。ボデー１２０は、ディスク１０４の回転軸線に平行に延びる姿勢で車体に取り付けられた図示しない複数本のピンに摺動可能に嵌合されている。ボデー１２０は、ディスク１０４を跨き、一対のブレーキパッド１０６ａ，１０６ｂを背後から挟む姿勢で車体に取り付けられている。ボデー１２０は、(a) アウタパッド１０６ａに背後から係合するリアクション部１２６と、(b) インナパッド１０６ｂに背後において近接する押圧部１２８と、(c) それらリアクション部１２６と押圧部１２８とを互いに連結する連結部１３０とを含むように構成されている。
【００１８】
押圧部１２８においては、モータ２０が運動変換機構としてのボールねじ機構１３２を介して押圧部材１３４に同軸に連結されている。押圧部材１３４は押圧部１２８により、押圧部材１３４の軸線回りに回転不能かつその軸線方向に移動可能に支持されている。したがって、モータ２０の回転軸１３６が回転すればその回転運動がボールねじ機構１３２によって押圧部材１３４の直線運動に変換される。それにより、押圧部材１３４がそれの軸線に沿って前後に移動させられ、その移動によってインナパッド１０６ｂ、ひいてはアウタパッド１０６ａに押圧力が付与され、それにより、一対のブレーキパッド１０６ａ，１０６ｂがディスク１０４に押圧される。
【００１９】
アウタパッド１０６ａにおいては、裏板１４０の板厚がディスク回転方向Ｘにおいて均一とされているが、インナパッド１０６ｂにおいては、それの連れ回り方向Ｙにおいて後側（車体において後側）から前側（車体において前側）に進むにつれて板厚が漸減するようにされている。インナパッド１０６ｂの裏板１４０の背面が、ディスク１０４の摩擦面１０２に対する斜面１４２とされ、押圧部材１３４の前端面がその斜面１４２においてインナパッド１０６ｂと接触させられているのである。さらに、その斜面１４２と押圧部材１３４の前端面とはそれらの面に沿って相対移動可能とされている。したがって、インナパッド１０６ｂの連れ回りが行われる状態では、インナパッド１０６ｂがディスク１０４と押圧部材１３４との間においてくさびとして機能し、電動式ディスクブレーキ２２のセルフサーボ効果が実現される。なお、本実施形態においては、押圧部材１３４の軸線が斜面１４２と直角とされている。
【００２０】
本実施形態においては、押圧部材１３４の前端面において複数のボール１４４（ローラ等でも可。）が押圧部材１３４の軸線回りの一円周に沿ってほぼ等間隔で保持されるとともに、各ボール１４４が転動可能に保持されている。インナパッド１０６ｂの裏板１４０と押圧部材１３４とがスラストベアリング１４６により互いに接触させられているのであり、それらインナパッド１０６ｂと押圧部材１３４との間の摩擦が低減されている。
【００２１】
次にこの電動式ディスクブレーキ２２の作動を説明する。
【００２２】
運転者によりブレーキペダル４０が操作され、それに伴ってモータ２０が回転させられて押圧部材１３４が非作動位置から前進させられれば、一対のブレーキパッド１０６ａ，１０６ｂが一緒にディスク１０４に押圧され、それにより、各ブレーキパッド１０６ａ，１０６ｂとディスク１０４との間に摩擦力が発生し、車輪が制動される。
【００２３】
インナパッド１０６ｂの摩擦力が設定値より低く、スプリング１１２の設定荷重に打ち勝つことができない状態では、スプリング１１２によってインナパッド１０６ｂの連れ回りが阻止され、それにより、セルフサーボ効果の発生が阻止される。したがって、電動式ディスクブレーキ２２の効き当初，弱いブレーキ操作時等であるためにインナパッド１０６ｂの摩擦力が小さい状態では、モータ２０の駆動のみにより車輪が制動される。
【００２４】
これに対して、インナパッド１０６ｂの摩擦力が設定値以上となり、スプリング１１２の設定荷重に打ち勝つことができる状態となれば、スプリング１１２によってインナパッド１０６ｂの連れ回りが許容される。インナパッド１０６ｂが連れ回れば、それに伴って斜面１４２が一体的に移動し、その結果、ディスク１０４の摩擦面１０２と斜面１４２との距離が増加する。それにより、インナパッド１０６ｂがディスク１０４と押圧部材１３４とにより板厚方向に強く圧縮され、その結果、インナパッド１０６ｂが大きな力でディスク１０４に押圧される。したがって、ブレーキペダル４０が強く（例えば、車体に０．３ないし０．６Ｇ程度の減速度が発生する程度に）操作されたためにインナパッド１０６ｂの摩擦力が大きくなった状態では、インナパッド１０６ｂがくさびとして機能し、その結果、モータ２０の駆動とセルフサーボ効果との双方により車輪が制動される。
【００２５】
インナパッド１０６ｂの摩擦力がさらに増加してストッパ１１４がマウンティングブラケット１００と当接すれば、インナパッド１０６ｂの更なる連れ回りが阻止され、それにより、セルフサーボ効果の過大化が阻止される。
【００２６】
図３には、左右後輪用の電動式ドラムブレーキ３２の詳細が示されている。ただし、図には、右後輪用の電動式ドラムブレーキ３２のみが代表的に示されている。
【００２７】
この電動式ドラムブレーキ３２は、図示しない車体に取り付けられた非回転部材としての、ほぼ円板状を成すバッキングプレート２００と、内周面に摩擦面２０２を備えて車輪と共に回転するドラム２０４とを備えている。バッキングプレート２００の一直径方向に隔たった２箇所には、それぞれアンカ部材としてのアンカピン２０６と中継リンクとしてのアジャスタ２０８とが設けられている。アンカピン２０６はバッキングプレート２００に位置固定に取り付けられている。アンカピン２０６はドラム２０４の回転軸線に平行に延びている。一方、アジャスタ２０８はフローティング式とされている。それらアンカピン２０６とアジャスタ２０８との間には、各々円弧状を成す一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂがドラム２０４の内周面に対面するように取り付けられている。一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂは、シューホールドダウン装置２１２ａ，２１２ｂによってバッキングプレート２００にそれの面に沿って移動可能に取り付けられている。なお、バッキングプレート２００の中央に設けられた貫通穴には、図示しないアクスルシャフトが回転可能に突出して設けられるようになっている。
【００２８】
一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂは、一端部同士がアジャスタ２０８により作動的に連結される一方、各他端部がアンカピン２０６と当接することによって回動可能に支持されている。一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの一端部同士は、アジャスタスプリング２１４によりアジャスタ２０８を介して互いに接近する向きに付勢されている。一方、一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの各他端部は各シューリターンスプリング２１５ａ，２１５ｂによりアンカピン２０６に向かって付勢されている。各ブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの外周面にブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂが保持され、それら一対のブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂがドラム２０４の内周面に接触させられることにより、それらブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂとドラム２０４との間に摩擦力が発生する。アジャスタ２０８は、一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの摩耗に応じて一対のブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂとドラム２０４との隙間を調整する。
【００２９】
各ブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂはリム２２０とウェブ２２２とから構成されており、一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの一方のウェブ２２２には、レバー２３０（主レバー）が回動可能に取り付けられている。そのウェブ２２２にレバー支持部材としてのピン２３２が位置固定に取り付けられ、そのピン２３２にレバー２３０の一端部が回動可能に連結されている。このレバー２３０と他方のブレーキシュー２１０ｂとの互いに対向する部分の切欠きには、力伝達部材としてのストラット２３６の両端が係合させられている。すなわち、この電動式ドラムブレーキ３２は、車体の前進時にも後退時にも、いずれのブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂにもセルフサーボ効果が発生するデュオサーボ型なのである。なお、本実施形態においては、レバー２３０が、一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂのうち車体前進時にセカンダリシューとして作用するブレーキシュー２１０ａに取り付けられているが、プライマリシューとして作用するブレーキシュー２１０ｂに取り付けることが可能である。
【００３０】
この電動式ドラムブレーキ３２は、ブレーキペダル４０の操作時であるかパーキングペダル４２の操作時（パーキングブレーキ操作時）であるかを問わず、同じレバー２３０の回動によって作動させられる。そのため、レバー２３０の他端部に主ブレーキケーブル２４０の一端部とパーキングブレーキケーブル２４２の一端部とが連結されている。各ケーブル２４０，２４２は、複数本のワイヤをより合わせて構成されており、フレキシブルである。なお、レバー２３０の他端部とバッキングプレート２００との間には、従来の液圧式ブレーキ装置におけると同様に、圧縮型のスプリング２４４がパーキングブレーキケーブル２４２と同軸に配設されている。
【００３１】
主ブレーキケーブル２４０は、バッキングプレート２００に取り付けられたシュー拡張アクチュエータ２５０により駆動される。シュー拡張アクチュエータ２５０は、図４に拡大して示すように、モータ３０の回転軸に減速機２５２の入力軸が連結され、その減速機２５２の出力軸に運動変換機構としてのボールねじ機構２５４の入力部材が連結されて構成されており、そのボールねじ機構２５４の出力部材に主ブレーキケーブル２４０の他端部が連結されている。ボールねじ機構２５４は、モータ３０の回転運動を直線運動に変換する機構である。図において符号２５６および２５８は共にブラケットを示し、また、符号２６０および２６２は共に、各ブラケット２５６，２５８をバッキングプレート２００へ取り付けるための取付けボルトを示している。
【００３２】
ボールねじ機構２５４は、入力部材としてのおねじ２６４に出力部材としてのナット２６６が図示しない複数個のボールを介して螺合されて構成されている。ナット２６６は固定部材としてのハウジング２６７に回転不能かつ軸方向移動可能に嵌合されている。それにより、おねじ２６４の回転運動がナット２６６の直線運動に変換される。ナット２６６の両端部のうちおねじ２６４の側とは反対側の端部に出力シャフト２６８が同軸に取り付けられている。それらおねじ２６４，ナット２６６および出力シャフト２６８の相互の摺動部へのダストの侵入が、ハウジング２６７および伸縮可能なダストブーツ２７０により阻止されている。
【００３３】
出力シャフト２６８と主ブレーキケーブル２４０の他端部との結合は次のような構成により行われる。すなわち、出力シャフト２６８の両端部のうちボールねじ機構２５４の側とは反対側の端部にケーブル取付け用おねじ２７２が形成される一方、主ブレーキケーブル２４０の他端部にケーブル取付け用ナット２７４が結合されている。そのケーブル取付け用ナット２７４がケーブル取付け用おねじ２７２に螺合され、そのケーブル取付け用おねじ２７２に回り止め用ナット２７６が螺合されるとともに、その回り止め用ナット２７６がケーブル取付け用ナット２７４に押し付けられることにより、ケーブル取付け用ナット２７４の緩みが防止されている。
【００３４】
以上のように構成されたシュー拡張アクチュエータ２５０は、ブレーキペダル４０の操作時に主ブレーキケーブル２４０に引張力を付与し、それにより、レバー２３０の他端部がブレーキシュー２１０ａから離間する向きに回動させられ、その結果、ストラット２３６により一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂが拡張される。
【００３５】
この電動式ドラムブレーキ３２は、一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂをそれに発生するセルフサーボ効果に打ち勝って収縮させるのに効果的なシュー収縮機構を備えている。シュー収縮機構は、本実施形態においては、レバー２３０とバッキングプレート２００との間に張り渡された主ブレーキリターンスプリング２８０とされている。この主ブレーキリターンスプリング２８０は、主ブレーキケーブル２４０と同軸に張り渡されるとともに、一端部がレバー２３０の他端部に、他端部がシュー拡張アクチュエータ２５０のうちの固定部分（例えば、ハウジング，ブラケット等）にそれぞれ係合させられている。したがって、ブレーキペダル４０の操作の解除時に、シュー拡張アクチュエータ２５０が初期位置に向かって戻されれば、レバー２３０は主ブレーキリターンスプリング２８０の圧縮力によって初期位置に向かって回動させられる。ただし、この電動式ドラムブレーキ３２にそのようなシュー収縮機構を追加することは不可欠なことではなく、例えば、既存のスプリングであるアジャスタスプリング２１４やシューリターンスプリング２１５ａ，２１５ｂの弾性力を増加させることによって同じ目的を達成することは可能である。
【００３６】
パーキングブレーキケーブル２４２の他端部は、図１に示すように、よく知られているパーキングコントロール２８４に連結されている。そのパーキングコントロール２８４は、パーキングペダル４２の操作力により機械的に作動し、パーキングコントロール２８４に引張力を、一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂが拡張する向き（以下、単に「シュー拡張方向」という。）にレバー２３０が回動する向きに付与する。
【００３７】
図３に示すように、ブレーキペダル４０の操作時には、シュー拡張アクチュエータ２５０により、主ブレーキケーブル２４０のみに引張力が付与されてレバー２３０がシュー拡張方向に回動させられ、このとき、パーキングブレーキケーブル２４２は撓ませられる。また、パーキングペダル４２の操作時には、パーキングコントロール２８４により、パーキングブレーキケーブル２４２のみに引張力が付与されてレバー２３０がシュー拡張方向に回動させられ、このとき、主ブレーキケーブル２４０は撓ませられる。このように、同じレバー２３０に連結されて互いに異なる時期に作用させられる２つのケーブル２４０，２４２が共に変形可能なため、一方のケーブルの作用が他方のケーブルによって阻害されることがない。
【００３８】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、モータ３０の駆動力がレバー２３０に、変形可能な主ブレーキケーブル２４０を介して伝達されるため、モータ３０の駆動時に、主ブレーキケーブル２４０とレバー２３０との間にそれらの接触部において滑りすなわち摩擦が生じなくなり、その結果、それら主ブレーキケーブル２４０とレバー２３０との接触部の摩耗が抑制される。
【００３９】
さらに、本実施形態によれば、モータ３０の駆動時に、主ブレーキケーブル２４０とレバー２３０との間にそれらの接触部において滑りが生じなくなるため、その接触部に異物が侵入し難くなる。
【００４０】
さらにまた、本実施形態によれば、レバー２３０とシュー拡張アクチュエータ２５０とを互いに連結する主ブレーキケーブル２４０がフレキシブルであるため、シュー拡張アクチュエータ２５０のレバー２３０に対する相対位置を比較的自由に変更し得、よって、シュー拡張アクチュエータ２５０の配設位置の自由度が向上する。
【００４１】
さらにまた、本実施形態によれば、同じレバー２３０により２種類のブレーキ操作、すなわち、主ブレーキ操作とパーキングブレーキ操作とを行い得るため、ブレーキ操作の種類毎にレバーを設ける場合に比較して電動式ドラムブレーキ３２の小形化，軽量化および低コスト化が容易となる。
【００４２】
さらにまた、本実施形態においては、同じレバー２３０と連結された主ブレーキケーブル２４０とパーキングブレーキケーブル２４０とがいずれもフレキシブルであるため、主ブレーキ操作時にはパーキングブレーキケーブル２４２が撓んでレバー２３０の回動を阻害せず、また、パーキングブレーキ操作時には主ブレーキケーブル２４０が撓んでレバー２３０の回動を阻害せず、よって、特別な機構なしで、いずれのブレーキ操作も支障なく行い得る。
【００４３】
ところで、レバー２３０とシュー拡張アクチュエータ２５０とを剛体のリンクにより、シュー拡張アクチュエータ２５０からレバー２３０へ向かう力もその逆向きの力も伝達可能に互いに連結した場合を想定すれば、この場合には、パーキングブレーキ操作時にレバー２３０からシュー拡張アクチュエータ２５０に力が作用してしまう。一方、シュー拡張アクチュエータ２５０においては、減速機２５２およびボールねじ機構２５４が、モータ３０（入力側）から出力シャフト２６８（出力側）へ向かう力に対しては倍力作用を果たす一方、逆に出力側から入力側へ向かう力に対しては力伝達抑制作用を果たすことになる。そのため、シュー拡張アクチュエータ２５０が連結されたレバー２３０を作用位置に向かって作動させるためには、レバー２３０が、力伝達抑制作用の下にシュー拡張アクチュエータ２５０にそれを作用位置に向かって作動させるための力を付与しなければならず、その分、パーキングブレーキペダル４２の操作力が増加してしまうことになる。これに対して、本実施形態においては、パーキングブレーキ操作時には、主ブレーキケーブル２４０が撓むため、レバー２３０の作用位置への作動が力伝達抑制作用によって妨げられることがなく、よって、同じレバー２３０を主ブレーキとパーキングブレーキとに共用することに起因するパーキングペダル４２の操作力増加が防止される。
【００４４】
すなわち、本実施形態においては、ブレーキペダル４０が「ブレーキ操作部材」の一例を構成し、また、レバー２３０が「回動部材」の一例を構成し、ボールねじ機構２５４および主ブレーキケーブル２４０が互いに共同して「力伝達機構」の一例を構成し、また、主ブレーキケーブル２４０が「中継部材」の一例を構成しているのである。また、パーキングペダル４２が「第２のブレーキ操作部材」の一例を構成し、また、パーキングコントロール２８４およびパーキングブレーキケーブル２４２が互いに共同して「力付与機構」の一例を構成し、また、パーキングブレーキケーブル２４２が「第２の中継部材」の一例を構成しているのである。
【００４５】
以上、この電動式ブレーキ装置のハードウェア構成を説明したが、次にソフトウェア構成を説明する。
【００４６】
図１に示すように、コントローラ５０は、ＣＰＵ，ＲＯＭおよびＲＡＭを含むコンピュータ３００を主体として構成されている。このコントローラ５０の入力側にはいくつかのセンサおよびスイッチが接続されている。そのいくつかのセンサおよびスイッチには、操作力センサ３０２，ブレーキペダルスイッチ３０４，アクセルペダルスイッチ３０６，舵角センサ３０８，車体減速度センサ３１０，車速センサ３１２，４個の車輪速センサ３１４およびモータ電流センサ３１６がある。
【００４７】
操作力センサ３０２は、ブレーキペダル４０の操作力Ｆを検出し、その大きさを規定する信号を出力する。ブレーキペダルスイッチ３０４は、ブレーキ操作センサの一例であり、ブレーキペダル４０の非操作時にはＯＦＦ信号（第１信号）、操作時にはＯＮ信号（第２信号）を出力する。アクセルペダルスイッチ３０６は、加速操作センサの一例であり、アクセルペダル４４の非操作時にはＯＦＦ信号（第１信号）、操作時にはＯＮ信号（第２信号）を出力する。舵角センサ３０８は、旋回センサの一例であり、ステアリングホイール４６の回転操作角θを検出し、その大きさを規定する信号を出力する。車体減速度センサ３１０は、車体の前後方向における減速度Ｇを検出し、その高さを規定する信号を出力する。車速センサ３１２は、車速Ｖを検出し、その大きさを規定する信号を出力する。４個の車輪速センサ３１４は４輪にそれぞれ設けられ、各輪の車輪速Ｖ_Wを検出し、その大きさを規定する信号を出力する。モータ電流センサ３１６は、４輪の電動式ブレーキ２２，３２の各々のモータ２０，３０のコイルに接続され、電源としてのバッテリ３２０からドライバ３２２を経てそのモータ２０，３０に実際に供給された電流を検出し、その実供給電流値Ｉを規定する信号を出力する。その出力信号は、電圧により表されるものであり、結局、モータ電流センサ３１６は、実供給電流値Ｉを電圧の高さとしてコントローラ５０に出力することになる。
【００４８】
一方、コントローラ５０の出力側には、上記ドライバ３２２が接続されている。ブレーキペダル４０の操作時には、コントローラ５０からそのドライバ３２２に指令が供給され、その指令に応じてドライバ３２２が電流をバッテリ３２０から各電動式ブレーキ２２，３２のモータ２０，３０に供給する。コントローラ５０の出力側にはさらに、エンジン１０の図示しないエンジン出力制御装置（スロットル制御装置，燃料供給制御装置，点火時期制御装置等）と、Ａ／Ｔ１２の図示しない変速制御装置（変速ソレノイド等を含む）とが接続されている。コントローラ５０は、車両駆動時に、駆動車輪のスピンを抑制すべく、それらエンジン出力制御装置および変速制御装置に駆動力を抑制する信号を出力する。すなわち、コントローラ５０は、トラクション制御も実行するようになっているのである。
【００４９】
コンピュータ３００のＲＯＭには、ブレーキ制御ルーチンおよび摩擦材μ推定ルーチンを含むいくつかのルーチンが記憶されている。ブレーキ制御ルーチンは図５、摩擦材μ推定ルーチンは図６にそれぞれフローチャートで表されている。さらに、ＲＯＭには、Ｆ−Ｔ特性をテーブル，関数式等で表すデータ、およびＩ−Ｔ特性をテーブル，関数式等で表すデータを含むいくつかのデータも記憶されている。
【００５０】
Ｆ−Ｔ特性は、ブレーキペダル４０の操作力Ｆとブレーキ２２，３２が各輪に付与する制動トルク値Ｔとの関係を表すものであり、図７にグラフで示されている。これに対して、Ｉ−Ｔ特性は、モータ２０，３０への供給電流値Ｉとブレーキ２２，３２が各輪に付与する制動トルク値Ｔとの関係（実験的にまたは計算により取得される）を表すものであり、図８にグラフで示されている。それらＦ−Ｔ特性およびＩ−Ｔ特性はそれぞれ、前後間で共通しないのが普通であることを考慮し、前輪と後輪とに関連付けてＲＯＭに記憶されている。
【００５１】
Ｉ−Ｔ特性は、同図に示すように、供給電流値Ｉに応じて制動トルク値Ｔが変化するパターンで定義されており、そのパターンが複数種類、摩擦材の摩擦係数μ（以下、単に「摩擦材μ」で表す。）の複数個の離散値に関連付けて設けられている。ここに、「摩擦材」は、前輪用の電動式ディスクブレーキ２２の一対のブレーキパッド１０６ａ，１０６ｂと後輪用の電動式ドラムブレーキ３２の一対のブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂとを総称するものであり、以下、同様である。
【００５２】
以下、コントローラ５０によるブレーキ制御および摩擦材μ推定を説明するが、まず、概略的に説明する。
【００５３】
図９には、この電動式ブレーキ装置におけるコントローラ５０とモータ２０，３０と摩擦材３００と車輪３０２との関係が概念的に示されている。コントローラ５０には運転者からの操作情報としてブレーキペダル４０の操作力Ｆが供給され、コントローラ５０はその操作力Ｆに応じてモータ２０，３０に電流値Ｉを供給する。モータ２０，３０は、供給された電流値Ｉに応じて駆動力Ｄを摩擦材３００に供給する。摩擦材３００は、それの実際の摩擦係数μの下に、供給された駆動力Ｄにより車輪３０２に制動トルクＴを付与する。車輪３０２に制動トルクＴが付与されることにより、車体に減速度Ｇが発生するとともに、車輪３０２に減速度Ｇ_Wが発生する。
【００５４】
このブレーキ制御においては、ブレーキペダル４０の操作力Ｆに基づいてモータ２０，３０への供給電流値Ｉが決定されるが、操作力Ｆに基づき、Ｆ−Ｔ特性に従って目標制動トルク値Ｔ^*が各輪毎に決定され、各輪の目標制動トルク値Ｔ^*に基づき、Ｉ−Ｔ特性に従って供給電流値Ｉが各輪毎に決定される。
【００５５】
これに対して、摩擦材μ推定においては、非ブレーキ操作時であり、かつ、加速操作時でなく、かつ、車両直進時であり、かつ、悪路走行時でなく、かつ、低速走行時でなく、かつ、Ａ／Ｔ１２の変速時でない時に、モータ２０，３０が駆動されることによってブレーキ２２，３２が作動させられる。さらに、その間におけるモータ２０，３０の供給電流値Ｉと車体減速度Ｇとがそれぞれ取得されるとともに、車体減速度Ｇに基づいて各輪の実制動トルク値Ｔが取得される。さらに、前記複数種類のＩ−Ｔ特性パターンのうち、取得された実制動トルク値Ｔと供給電流値Ｉとの組合せが対応するものが今回のＩ−Ｔ特性パターンとして選択され、その選択されたＩ−Ｔ特性パターンに対応する摩擦材μが実際の摩擦材μとして推定される。この摩擦材μ推定値はＲＡＭに格納される。
【００５６】
摩擦材μは本来、各輪毎に推定すべきであるが、本実施形態においては、摩擦材μが前後輪間では異なるが、左右輪間ではほぼ等しいという前提に基づき、摩擦材μが前後輪については独立に推定されるが、左右輪については共通に推定される。
【００５７】
また、上記ブレーキ制御においては、摩擦材μの今回推定値がＲＡＭに存在する期間には、その摩擦材μの今回推定値に応じてＩ−Ｔ特性パターンが選択され、その選択されたＩ−Ｔ特性パターンに従って供給電流値Ｉが決定される。一方、摩擦材μの今回推定値がＲＡＭに存在しない期間には、前回推定値がＲＡＭに存在する場合には、前回推定値に対応するＩ−Ｔ特性パターンが今回推定値が取得されるまで暫定的に使用される一方、前回推定値がＲＡＭに存在しない場合には、摩擦材μの標準値（ＲＯＭに記憶されている）に対応するＩ−Ｔ特性パターンが今回推定値が取得されるまで暫定的に使用される。
【００５８】
次に、ブレーキ制御および摩擦材μ推定を図５および図６のフローチャートに基づいて具体的に説明する。
【００５９】
図５のブレーキ制御ルーチンは、車両のイグニションスイッチがＯＮに操作されると実行を開始され、まず、ステップＳ１（以下、単に「Ｓ１」で表す。他のステップについても同じとする。）において、操作力センサ３０２により操作力Ｆが検出される。次に、Ｓ２において、摩擦材μの今回推定値がＲＡＭに存在するか否かが判定される。存在すれば判定がＹＥＳとなり、Ｓ３において、摩擦材μの今回推定値がＲＡＭから読み込まれ、それが摩擦材μの今回使用値とされ、これに対して、存在しなければ判定がＮＯとなり、Ｓ４において、摩擦材μの前回推定値がＲＡＭに存在するか否かが判定される。存在すれば判定がＹＥＳとなり、Ｓ５において、摩擦材μの前回推定値がＲＡＭから読み出され、それが摩擦材μの今回使用値とされ、一方、存在しなければ判定がＮＯとなり、Ｓ６において、摩擦材μの標準値がＲＯＭから読み出され、それが摩擦材μの今回使用値とされる。
【００６０】
いずれの場合にも、その後、Ｓ７において、今回のＩ−Ｔ特性パターンが選択される。前記複数種類のＩ−Ｔ特性パターンの中から、摩擦材μの今回使用値に対応するものが今回のＩ−Ｔ特性パターンとして選択されるのである。続いて、Ｓ８において、検出された操作力Ｆに基づき、前記Ｆ−Ｔ特性に従って、各輪の目標制動トルク値Ｔ^*が決定される。その後、Ｓ９において、決定された各輪の目標制動トルク値Ｔ^*に基づき、選択された今回のＩ−Ｔ特性パターンに従って、モータ２０，３０へ供給する電流値の目標値Ｉ^*が各輪毎に決定される。続いて、Ｓ１０において、決定された各目標供給電流値Ｉ^*で電流がモータ２０，３０へ供給される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了し、再びＳ１に戻る。
【００６１】
これに対して、図６の摩擦材μ推定ルーチンも、車両のイグニションスイッチがＯＮに操作されると実行を開始され、まずＳ１１において、初期設定が行われ、それにより、ＲＡＭのμ推定フラグが０とされる。μ推定フラグは、０で一回の車両走行中に摩擦材μが一度も推定されていないことを示し、１で一回の車両走行中に摩擦材μが一度推定されたことを示す。
【００６２】
次に、Ｓ１２〜Ｓ１８において、各種条件の成否が判定される。具体的には、Ｓ１２においては、μ推定フラグが０であるか否かが判定される。Ｓ１３においては、ブレーキペダルスイッチ３０４がＯＦＦであるか否かにより、非ブレーキ操作時であるか否かが判定される。Ｓ１４においては、アクセルペダルスイッチ３０６がＯＮであるか否かにより、加速操作時であるか否かが判定される。Ｓ１５においては、舵角センサ３０８により検出されたステアリングホイール４６の回転操作角θが実質的に０でないか否かにより、車両旋回時であるか否かが判定される。Ｓ１６においては、車輪減速度Ｇ_Wの符号の変化頻度が基準値以上である車輪３０２が存在するか否かにより、車両の悪路走行時であるか否かが判定される。車輪減速度Ｇ_Wは、車輪速センサ３１４により検出された車輪速Ｖ_Wを実質的に時間微分することによって取得される。Ｓ１７においては、車速センサ３１２により検出された車速Ｖが基準値Ｖ₀より低いか否かにより、車両の低速走行時であるか否かが判定される。Ｓ１８においては、Ａ／Ｔ１２からコントローラ５０に供給された信号に基づき、Ａ／Ｔ１２の変速時であるか（過渡状態にあるか）否かが判定される。Ｓ１２およびＳ１３の判定は共にＹＥＳ、Ｓ１４〜Ｓ１８の判定はいずれもＮＯであれば、Ｓ１９以下のステップに移行するが、そうでなければ直ちにＳ１２に戻る。
【００６３】
Ｓ１９においては、左右前輪のブレーキ２２のモータ２０に同時に電流が設定電流値Ｉ₀で設定時間Δｔの間供給されることにより、左右前輪のブレーキ２２が作動させられる。Ｓ２０においては、その作動中、モータ電流センサ３１６によりモータ２０への実供給電流値Ｉが検出される。Ｓ２１においては、その作動中、車体減速度センサ３１０により車体減速度Ｇが検出される。その後、Ｓ２２において、実供給電流値Ｉと車体減速度Ｇとから、左右前輪のブレーキ２２の摩擦材μが推定される。具体的には、車体減速度Ｇから左右前輪のブレーキ２２の実制動トルク値Ｔが計算により取得され、前記複数種類のＩ−Ｔ特性パターンのうち、実制動トルク値Ｔと実供給電流値Ｉとの組合せに対応するＩ−Ｔ特性パターンに対応する摩擦材μが、左右前輪のブレーキ２２の摩擦材μの今回推定値とされる。Ｓ２３〜Ｓ２６においては、Ｓ１９〜Ｓ２２におけると同じ内容が左右後輪のブレーキ３２について実行される。左右前輪のブレーキ２２についても左右後輪のブレーキ３２についても摩擦材μ推定が終了したならば、Ｓ２７において、μ推定フラグが１とされる。その後、Ｓ１２に戻る。その後、Ｓ１２が実行されれば、μ推定フラグが１であるため、以後、今回の車両走行が終了するまで、Ｓ１２の判定がＮＯとし続けられることにより、Ｓ１９〜Ｓ２６による摩擦材μ推定が省略される。
【００６４】
すなわち、本実施形態においては、一回の車両走行中の最初の非ブレーキ操作時に一回限り、摩擦材μ推定が行われ、その車両走行が終了するまでの間、摩擦材μの推定値が更新されないようになっているのである。ただし、更新されるようにして本発明を実施することはもちろん可能である。
【００６５】
図１０には、非ブレーキ操作時にブレーキ２２，３２が作動させられ、それにより、車速Ｖが時間的に低下させられる様子がグラフで示されている。
【００６６】
時期ｔ₁に前述の摩擦材μ推定開始条件が成立すれば、左右前輪のブレーキ２２のモータ２０に電流が設定電流値Ｉ₀で供給され、それにより、左右前輪のブレーキ２２の作動が開始される。その結果、車速Ｖが低下するが、このときの勾配すなわち車体減速度Ｇは左右前輪のブレーキ２２の摩擦材μに依存し、摩擦材μが高い場合には高い車体減速度Ｇ₁、摩擦材μが低い場合には低い車体減速度Ｇ₂が発生することになる。時期ｔ₁から設定時間Δｔが経過して時期ｔ₂になれば、モータ２０への電流供給が中止させられるとともにモータ２０が初期状態に復元される。
【００６７】
その後、わずかな時間が経過した時期ｔ₃には、左右後輪のブレーキ３２のモータ３０に電流が設定電流値Ｉ₀で供給され、それにより、左右後輪のブレーキ３２の作動が開始される。その結果、上記の場合と同様に、車速Ｖが低下するが、このときの勾配すなわち車体減速度Ｇは左右後輪のブレーキ３２の摩擦材μに依存し、上記の場合と同様に、摩擦材μが高い場合には高い車体減速度Ｇ₃、摩擦材μが低い場合には低い車体減速度Ｇ₄が発生することになる。時期ｔ₃から設定時間Δｔが経過して時期ｔ₄になれば、モータ３０への電流供給が中止させられるとともにモータ３０が初期状態に復元される。
【００６８】
次に、本発明の第２実施形態である電動式ドラムブレーキを説明する。ただし、本実施形態は先の第１実施形態と共通する要素が多いため、共通する要素については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略し、異なる要素についてのみ詳細に説明する。
【００６９】
図１１には、本実施形態である電動式ドラムブレーキを含む電動式ブレーキ装置の全体構成が示されている。本実施形態においては、センサおよびスイッチとして、操作力センサ３０２と、ブレーキペダルスイッチ３０４と、パーキングペダルスイッチ４００（パーキングブレーキ操作センサの一例）とが設けられている。パーキングペダルスイッチ４００は、非操作時にはＯＦＦ（第１信号）、操作時にはＯＮ（第２信号）となるパーキングブレーキ操作信号を出力する。それらセンサおよびスイッチはコントローラ４０２の入力側に接続されている。コントローラ４０２はコンピュータ４０４を主体として構成されている。このコントローラ４０２の出力側には、バッテリ３２０が接続されたドライバ３２２を介して、左右前輪の電動式ディスクブレーキ２２の超音波モータ４０８と、左右後輪の電動式ドラムブレーキ３２のＤＣモータ４１０とが接続されている。コントローラ４０２は、超音波モータ４０８はＯＦＦ状態で十分に大きな自己保持トルクを発生するという事実を利用し、パーキングブレーキ操作時には、超音波モータ４０８をＯＮして電動式ディスクブレーキブレーキ２２を作動させた後にその作動状態で超音波モータ４０８をＯＦＦにし、車両を停止状態に保持する。本実施形態には、操作部材として、非常ブレーキペダル４１２（非常ブレーキ操作部材の一例）が設けられている。モータ４０８，４１０による車両制動が不良となった非常時に、非常ブレーキペダル４１２の操作力によって機械的に電動式ドラムブレーキ３２が作動させられるようになっている。非常ブレーキペダル４１２は非常ブレーキコントロール４１４および非常ブレーキケーブル４１６を介してレバー２３０に連結されている。それら非常ブレーキコントローラ４１４および非常ブレーキケーブル４１６の構成は先の実施形態におけるパーキングコントロール２８４およびパーキングブレーキケーブル２４２と同じである。
【００７０】
コンピュータ４０４のＲＯＭには、図１２にフローチャートで表されているブレーキ制御ルーチンが記憶されている。本ルーチンは、車両のイグニションスイッチがＯＮに操作されたときに実行を開始され、まず、Ｓ４０１において、ブレーキペダルスイッチ３０４がＯＮであるか否かにより、主ブレーキ操作時であるか否かが判定される。今回は主ブレーキ操作中ではないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ４０２において、パーキングペダルスイッチ４００の出力信号がＯＦＦからＯＮに変化した時であるか否かにより、パーキングブレーキ操作開始時であるか否かが判定される。今回は開始時ではないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ４０３において、パーキングペダルスイッチ４００の出力信号がＯＮからＯＦＦに変化した時であるか否かにより、パーキングブレーキ操作終了時であるか否かが判定される。今回は終了時でもないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ４０１に戻る。
【００７１】
今回は、主ブレーキ操作時であると仮定すれば、Ｓ４０１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ４０４において、操作力センサ３０２によりブレーキペダル４０の操作力Ｆが検出され、次に、Ｓ４０５において、検出された操作力Ｆに基づき、超音波モータ４０８およびＤＣモータ４１０に電流が供給されることにより、電動式ディスクブレーキ２２および電動式ドラムブレーキ３２が作動させられる。その結果、車両が制動される。その後、Ｓ４０１に戻る。
【００７２】
これに対して、今回は、パーキングブレーキ操作開始時であって主ブレーキ操作時ではないと仮定すれば、Ｓ４０１の判定はＮＯ、Ｓ４０２の判定はＹＥＳとなり、Ｓ４０６において、超音波モータ４０８がＯＮされて電動式ディスクブレーキ２２が作動状態とされ、一定時間後、Ｓ４０７において、超音波モータ４０８がその位置でＯＦＦされる。それにより、超音波モータ４０８に自己保持トルクが発生し、その自己保持トルクにより電動式ディスクブレーキ２２が作動状態に保持され、その結果、車両が停止状態に保持される。その後、Ｓ４０１に戻る。
【００７３】
また、今回は、パーキングブレーキ操作終了時であって主ブレーキ操作時ではないと仮定すれば、Ｓ４０１の判定はＮＯ、Ｓ４０２の判定もＮＯ、Ｓ４０３の判定はＹＥＳとなり、Ｓ４０８において、超音波モータ４０８にそれを原位置に戻すための信号が出力され、続いて、Ｓ４０９において、超音波モータ４０８がＯＦＦされる。その後、Ｓ４０１に戻る。
【００７４】
次に、本発明の第３実施形態である電動式ドラムブレーキを説明する。この電動式ドラムブレーキは電動式ブレーキ装置に設けられており、その電動式ブレーキ装置のソフトウェア構成は最先の第１実施形態と共通する。また、電動式ドラムブレーキの基本的構成は第１実施形態における電動式ドラムブレーキ３２と共通するため、共通する要素については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略し、異なる要素についてのみ詳細に説明する。
【００７５】
図１３に示すように、本実施形態における電動式ドラムブレーキ４５０は、電動式ドラムブレーキ３２に対して、ストラット２３６が駆動機構４５２に変更された構成とされている。
【００７６】
駆動機構４５２は、ストラット２３６と同様に、回動部材としてのレバー２３０（主レバー）によりブレーキシュー２１０ｂ（プライマリシュー）を駆動する。しかし、駆動機構４５２は、レバー２３０の回動ストロークをそのままブレーキシュー２１０ｂに伝達するストラット２３６とは異なり、レバー２３０の回動ストロークを拡大してブレーキシュー２１０ｂに伝達する。
【００７７】
駆動機構４５２は、レバー２３０と連動する入力部材４６０をストラット２３６に対応する位置に備えている。入力部材４６０は、棒状を成していて、ドラム２０４の回転軸線に直角な一平面である設計基準平面内に配置されている。入力部材４６０は、その両端部においてレバー２３０とブレーキシュー２１０ｂのウェブ２２２とにそれぞれ支持されている。ただし、入力部材４６０は、ストラット２３６とは異なり、図１４（図１３におけるＡ−Ａ断面図）に拡大して示すように、ブレーキシュー２１０ｂとの間に大きな軸方向隙間が残るようにブレーキシュー２１０ｂに支持されている。電動式ドラムブレーキ４５０の作動時に入力部材４６０がブレーキシュー２１０ｂに接触することがないようにされているのである。
【００７８】
駆動機構４５２はまた、図１３に示すように、アンカピン２０６に回動可能に連結されたてこ４６２（中間レバー）を備えている。てこ４６２も、棒状を成していて、前記設計基準平面内に配置されている。てこ４６２は、図１４に示すように、入力部材４６０の軸方向中央部に形成された貫通穴４６４を貫通させられており、入力部材４６０のブレーキシュー２１０ｂに接近する向きの軸方向運動がてこ４６２に、それの自由端部（先端部）がブレーキシュー２１０ｂに接近する向きの回動として伝達されるようになっている。
【００７９】
駆動機構４５２はさらに、図１３に示すように、ブレーキシュー２１０ｂと連動する出力部材４６８を、入力部材４６０とほぼ平行に、かつ、入力部材４６０に関しててこ４６２の回動中心点とは反対側の位置に備えている。出力部材４６８も、棒状を成していて、前記設計基準平面内に配置されている。結局、入力部材４６０とてこ４６２と出力部材４６８とが同じ設計基準平面内に配置されているのである。出力部材４６８は、それの両端部においててこ４６２の先端部とブレーキシュー２１０ｂのウェブ２２２とにそれぞれ支持されている。出力部材４６８とてこ４６２とはピン４７０により回動可能に連結されている。図１５（図１３におけるＢ−Ｂ断面図）には出力部材４６８が拡大して示されている。
【００８０】
駆動機構４５２はさらにまた、図１３に示すように、てこ４６２をそれの先端部がブレーキシュー２１０ｂから離間する向きに回動させる向きに常時付勢するリターンスプリング４７２を備えている。このリターンスプリング４７２はてこ４６２とレバー２３０とにかけられている。
【００８１】
以上のように構成された駆動機構４５２においては、モータ３０を駆動源とするシュー拡張アクチュエータ２５０が作動させられることによってレバー２３０がブレーキシュー２１０ｂに接近する向きに回動させられると、それに応じて入力部材４６０がブレーキシュー２１０ｂに接近する向きに（図において右方に）直線運動させられる。この直線運動によりてこ４６２がブレーキシュー２１０ｂに接近する向きに回動させられ、この回動により出力部材４６８がブレーキシュー２１０ｂを押圧する向きに回動させられ、その結果、ブレーキシュー２１０ｂに固着されたブレーキライニング２１６ｂがドラム２０４の摩擦面に押圧される。てこ４６２と出力部材４６８との連結点は、てこ４６２と入力部材４６０との連結点より、てこ４６２の回動支持点から遠ざかる位置に位置させられている。したがって、レバー２３０の回動ストロークすなわち入力部材４６０の作動ストロークがてこ４６２のレバー比に応じて拡大されて出力部材４６８に伝達されることになる。
【００８２】
このようなストローク拡大機構により次のような効果が得られる。
【００８３】
非ブレーキ操作時には、ブレーキライニング２１６ｂとドラム２０４との間に比較的大きな初期クリアランスが存在する。本実施形態においては、レバー２３０の回動ストロークが拡大されてブレーキシュー２１０ｂに伝達される。したがって、本実施形態によれば、比較的大きな初期クリアランスを比較的小さな回動ストロークにより早期に消滅可能となり、電動式ドラムブレーキ４５０の作動応答性が向上する。
【００８４】
初期クリアランスの消滅後、すなわち、ブレーキシュー２１０ｂの作動時のみかけの剛性が高い領域においても、レバー２３０の回動ストロークが拡大されてブレーキシュー２１０ｂに伝達される。したがって、本実施形態によれば、ブレーキシュー２１０ｂに同じストロークを生じさせるのに必要なレバー２３０の回動ストロークが減少し、ブレーキライニング２１６ｂに同じ摩擦力を生じさせるのに必要なレバー２３０の回動ストロークも減少し、その結果、電動式ドラムブレーキ４５０の作動応答性が向上する。
【００８５】
ブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂの摩耗につれて、ブレーキシュー２１０ｂを作動させるのに必要なレバー２３０の回動ストロークが増加し、それによりモータ３０の最大回転角度も増加する。本実施形態においては、レバー２３０の回動ストロークが拡大されてブレーキシュー２１０ｂに伝達される。したがって、本実施形態によれば、ブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂが摩耗してもモータ３０の最大回転角度がそれほど大きくならずに済み、モータ３０の駆動力をモータ３０の回転角度の変化範囲全体において安定した精度で制御することが容易となる。
【００８６】
次に、本発明の第４実施形態である電動式ドラムブレーキを説明する。ただし、本実施形態は先の第３実施形態と駆動機構の構成のみが異なり、他の要素については共通であるため、共通の要素については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略し、駆動機構の構成のみを詳細に説明する。
【００８７】
第３実施形態における駆動機構４５２においては、図１４に示すように、てこ４６２の回動平面（てこ４６２が回動により描く軌跡）とブレーキシュー２１０ｂのウェブ２２２の回動平面とが正確に互いに一致するのに対して、レバー２３０の回動平面とてこ４６４の回動平面とが正確には互いに一致しない。そのため、電動式ドラムブレーキ４５０の作動時に入力部材４６０にモーメントが発生してしまう。これに対して、本実施形態においては、電動式ドラムブレーキにおけるレバー５００が、図１６に示すように、ブレーキシュー２１０ａのウェブ２２２を含む一平面に関して対称な形状を有するものとされ、また、駆動機構５０２が、入力部材５０４の両端部がそのようなレバー５００と前記てこ４６２およびブレーキシュー２１０ｂとに連携させられた構成とされている。それにより、本実施形態においては、てこ４６２の回動平面とブレーキシュー２１０ｂのウェブ２２２の回動平面とが正確に互いに一致するのみならず、レバー５００の回動平面とてこ４６２の回動平面とが正確に互いに一致している。したがって、本実施形態によれば、電動式ドラムブレーキの作動時に入力部材５０４にモーメントが発生せずに済む。
【００８８】
以上、本発明のいくつかの実施形態を図面に基づいて詳細に説明したが、それらの他にも、特許請求の範囲を逸脱することなく当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した形態で本発明を実施することができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である電動式ドラムブレーキを含む電動式ブレーキ装置の全体構成を示す系統図である。
【図２】図１における電動式ディスクブレーキを拡大して示す平面断面図である。
【図３】図１における電動式ドラムブレーキを拡大して示す側面断面図である。
【図４】図３におけるシュー拡張アクチュエータを拡大して示す部分断面側面図である。
【図５】図１のコンピュータのＲＯＭに記憶されているブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】上記ＲＯＭに記憶されている摩擦材μ推定ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】上記実施形態におけるＦ−Ｔ特性を示すグラフである。
【図８】上記実施形態におけるＩ−Ｔ特性を示すグラフである。
【図９】上記実施形態の構成を概念的に示す系統図である。
【図１０】上記実施形態において非ブレーキ操作時に車速Ｖがブレーキの作動によって低下させられる様子を示すグラフである。
【図１１】本発明の第２実施形態である電動式ドラムブレーキを含む電動式ブレーキ装置の全体構成を示す系統図である。
【図１２】図１１におけるコントローラのコンピュータのＲＯＭに記憶されているブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第３実施形態である電動式ドラムブレーキを示す側面図である。
【図１４】図１３におけるＡ−Ａ断面図である。
【図１５】図１３におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図１６】本発明の第４実施形態である電動式ドラムブレーキの駆動機構を示す断面図である。
【符号の説明】
３０モータ
３２，５０４電動式ドラムブレーキ
４０ブレーキペダル
４２パーキングペダル
５０，４０２コントローラ
２０４ドラム
２１０ａ，２１０ｂブレーキシュー
２１６ａ，２１６ｂブレーキライニング
２３０，５００レバー
２８４パーキングコントロール
３２０バッテリ
２４０主ブレーキケーブル
２４２パーキングブレーキケーブル
４０８超音波モータ
４１０ＤＣモータ
４１２非常ブレーキペダル
４１４非常ブレーキコントロール
４１６非常ブレーキケーブル
４５２，５０２駆動機構
４６０，５０４入力部材
４６２てこ
４６８出力部材

Claims

内周面に摩擦面を備え、車輪と共に回転するドラムと、
車体に回転不能に取り付けられたバッキングプレートと、
そのバッキングプレートに相対移動可能に取り付けられた一対のブレーキシューに保持され、前記摩擦面に押し付けられて前記ドラムの回転を抑制する一対のブレーキライニングと、
第一ブレーキ操作部材の操作に基づき、電力によって駆動されるモータと、
回動により前記一対のブレーキライニングを前記摩擦面に押し付ける回動部材と、
その回動部材に前記モータの駆動力を伝達する力伝達機構と
を含む電動式ブレーキであって、
前記モータが、前記バッキングプレートに固定されるとともに、前記回動部材に、直接、２つの可撓性を有する中継部材が連結され、前記力伝達機構が、それら２つの中継部材のうちの一方を介して前記モータの駆動力を前記回動部材に伝達する構造を有するものであり、当該電動式ブレーキが、前記２つの中継部材のうちの他方を介して前記第一ブレーキ操作部材とは別の第二ブレーキ操作部材の操作による引張力を前記回動部材に付与する力付与機構を含み、かつ、前記第一ブレーキ操作部材が、運転者によって、車両を減速および停止させるために操作される部材であり、前記第二ブレーキ操作部材が、運転者によって、車両を停止状態に保つために操作される部材であることを特徴とする電動式ブレーキ。
前記２つの中継部材が、それぞれ、フレキシブルなワイヤで構成されており、前記力伝達機構が、前記モータの駆動力を前記回動部材に引張力として伝達するものであり、かつ、前記一方の中継部材の一端部が、前記モータの回転軸の回転運動を出力部材の直線運動に変換する運動変換機構の前記出力部材に固定された請求項１に記載の電動式ブレーキ。
当該電動式ブレーキが、前記回動部材の回動により前記一対のブレーキシューを駆動する駆動機構であって、前記回動部材の回動ストロークを拡大して前記一対のブレーキシューに伝達するものを含む請求項１または２に記載の電動式ブレーキ。
前記駆動機構が、(a)前記回動部材と連動する入力部材と、(b)前記一対のブレーキシューと連動する出力部材と、(c)前記入力部材の作動力を前記出力部材に、入力部材の作動ストロークを拡大した作動ストロークが出力部材に生じるように伝達するてことを含む請求項３に記載の電動式ブレーキ。