JP6727102B2 - 車両用ブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動モータおよび当該電動モータの回転運動を直線運動に変換する変換機構を備えるモータギアユニットと、モータギアユニットの駆動力をパーキングブレーキレバーに伝える伝達部材と、電動モータの回転負荷に応じて電動モータを制御するモータ制御手段とを有する車両用ブレーキ装置に関する。

特許文献１の第３実施形態は、付勢部材とストッパとによって構成される負荷付与機構を開示する。この負荷付与機構は、パーキングブレーキレバーを戻す際、パーキングブレーキレバーが作動位置から戻し位置に移動した後に負荷がかかるようになっている。したがって、パーキングブレーキレバーが戻し位置に戻った状態でさらに逆回転方向に出力ギアを回転させる必要があり、余分に電動モータを駆動しなければならない。

特許文献２は他の電動パーキングブレーキの例を開示する。この電動パーキングブレーキではスピンドル装置の背後にケーブルをストロークするスペースが存在する。

特開２０１５−４４３０号公報 特開２０１４−５０４７１１号公報

特許文献２に開示されるような電動パーキングブレーキでは、電動モータによってパーキングブレーキレバーを戻す際、電動モータの回転負荷が小さくなり、パーキングブレーキレバーが戻し位置に達しても電動モータの回転負荷に変化が生じないため、パーキングブレーキレバーを戻し位置で停止させることが難しい。

本発明は、電動モータによってパーキングブレーキレバーを戻す際の戻し位置を一定にすることができる車両用ブレーキ装置を提供することを目的とする。

本発明の第１側面によれば、電動モータおよび当該電動モータの回転運動を直線運動に変換する変換機構を備えるモータギアユニットと、前記モータギアユニットの駆動力をパーキングブレーキレバーに伝える伝達部材と、前記電動モータの回転負荷に応じて前記電動モータを制御するモータ制御手段とを有する車両用ブレーキ装置において、変位自在に前記伝達部材を支持する支持部材と、前記パーキングブレーキレバーが戻し位置付近にある場合に、前記伝達部材に対して戻し駆動力に対する負荷を付与するものであって、前記パーキングブレーキレバーを戻す際に、前記パーキングブレーキレバーが前記戻し位置に近づくに伴い、前記伝達部材に対する負荷を徐々に増加し、前記戻し位置に到達した時点で所定の負荷を付与するように構成される負荷付与機構とを備え、前記負荷付与機構は、前記支持部材の前記モータギアユニット側に配置され、前記負荷の付与にあたって前記伝達部材に対して前記パーキングブレーキレバーの牽引力と反対方向に付勢力を加える弾性部材を含み、前記負荷付与機構は、前記伝達部材を通じて前記電動モータに回転負荷をかけ、前記モータ制御手段は、前記所定の回転負荷を検出すると前記電動モータを停止させる車両用ブレーキ装置である。

第２側面によれば、第１側面の構成に加えて、前記伝達部材はロッドおよびワイヤから構成され、前記ロッドは、一端で前記モータギアユニットに、他端で前記ワイヤにそれぞれ接続され、前記ワイヤは前記パーキングブレーキレバーに接続される。

第３側面によれば、第１または第２側面の構成に加えて、前記車両用ブレーキ装置は、前後１対のブレーキシューを拡張してブレーキドラムに押し当てて制動するドラムブレーキである。

第１側面によれば、電動モータによってパーキングブレーキレバーを戻す際に、伝達部材が戻し位置付近に達すると、負荷付与機構の働きに応じて電動モータの回転負荷は徐々に増加して、戻し位置に到達すると所定の負荷がかかるようになっている。そして、所定の回転負荷を検出した時点で電動モータの駆動を停止させることで、パーキングブレーキレバーの戻し位置を一定にすることができる。しかも負荷付与機構は、支持部材のモータギアユニット側に配置され、負荷の付与にあたって伝達部材に対してパーキングブレーキレバーの牽引力と反対方向に付勢力を加える弾性部材を含み、伝達部材を通じて電動モータに回転負荷をかけるので、好適な負荷を付与することができる。

第２側面によれば、電動モータをドラムブレーキなどの内部に設ける必要がなくなり、レイアウト性が向上する。

第３側面によれば、車両用ブレーキ装置は、ドラムブレーキのパーキング機構として用いられることが好ましい。

後輪用ドラムブレーキの要部を車幅方向外方側から見た斜視図である。 図１の２−２線に沿った水平断面図である。 図２に対応し、負荷付与機構の動作を簡単に説明する水平断面図である。 駆動電流の電流値の変化を概略的に示すグラフである。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。

図１に示されるように、ドラムブレーキ１５は、前後１対である第１ブレーキシュー２２および第２ブレーキシュー２３を備える。第１ブレーキシュー２２および第２ブレーキシュー２３は、バックプレート１６の下部に固着されるアンカブロック２４を支点に拡張・収縮する。第１ブレーキシュー２２および第２ブレーキシュー２３の外周には摩擦ライニング２５、２６がそれぞれ接合される。個々の摩擦ライニング２５、２６は、第１ブレーキシュー２２および第２ブレーキシュー２３の収縮時に、予め決められた間隔でブレーキドラム２７に向き合わせられる。ブレーキドラム２７は左後輪に固定されて左後輪とともに回転する。摩擦ライニング２５、２６は、第１ブレーキシュー２２および第２ブレーキシュー２３の拡張時にブレーキドラム２７に押し当てられてブレーキドラム２７に摩擦接触することができる。

ドラムブレーキ１５は、バックプレート１６の上部に固定されて、第１ブレーキシュー２２および第２ブレーキシュー２３を拡張作動する力を発揮するホイールシリンダ２８を備える。ホイールシリンダ２８には同軸に中心軸線を有する１対のピストン２９が組み込まれる。個々のピストン２９の外端は第１ブレーキシュー２２および第２ブレーキシュー２３の上端にそれぞれ向き合わせられる。ホイールシリンダ２８には液圧を出力するマスタシリンダ（図示されず）が接続される。運転席のブレーキペダルが操作されると、マスタシリンダの出力液圧によってホイールシリンダ２８が作動し、第１ブレーキシュー２２および第２ブレーキシュー２３を拡張方向に駆動する。

第１ブレーキシュー２２の下端および第２ブレーキシュー２３の下端はコイルスプリング３２で相互に連結される。コイルスプリング３２は第１ブレーキシュー２２の下端および第２ブレーキシュー２３の下端をアンカブロック２４側に付勢する。一方で、第１ブレーキシュー２２の上端および第２ブレーキシュー２３の上端はリターンスプリング３３で相互に連結される。リターンスプリング３３は、第１ブレーキシュー２２の上端および第２ブレーキシュー２３の上端を収縮方向に付勢する。

制動間隙自動調整手段Ｂは、第１および第２ブレーキシュー２２、２３のウエブ２２ａ、２３ａ間に設けられるとともにアジャストギア３７の回動によって伸長し得る収縮位置規制ストラット３４と、アジャストギア３７に係合する送り爪３９ａを有して第１および第２ブレーキシュー２２、２３のうち一方のブレーキシューである第２のブレーキシュー２３のウエブ２３ａに回動可能に支持されるアジャストレバー３９と、収縮位置規制ストラット３４を伸長させる方向にアジャストギア３７を回動させる側にアジャストレバー３９を回動付勢するアジャストスプリング４２とで構成される。

収縮位置規制ストラット３４は、第１および第２ブレーキシュー２２、２３の収縮位置を規制するものであり、第１および第２のブレーキシュー２２、２３のうち第１のブレーキシュー２２が備えるウエブ２２ａの上部に係合する第１係合部３５ａを有する第１ロッド３５と、第２ブレーキシュー２３が備えるウエブ２３ａの上部に係合する第２係合部３１ａを有して第１ロッド３５と同軸に配置される第２ロッド３１と、第１ロッド３５に一端部が軸方向相対移動可能に挿入されるとともに第２ロッド３１に他端部が同軸に螺合されるアジャストボルト４７とを有しており、アジャストギア３７は、第１および第２ロッド３５、３１間に配置されてアジャストボルト４７の外周に形成される。

第１ブレーキシュー２２におけるウエブ２２ａの上部には第１係合部３５ａを係合させる第１係止凹部２２ｂが設けられ、また第２のブレーキシュー２３におけるウエブ２３ａの上部には第２係合部３１ａを係合させる第２係止凹部２３ｂが設けられる。

アジャストギア３７に係合する送り爪３９ａを有するアジャストレバー３９は、第２ブレーキシュー２３のウエブ２３ａに支軸４１を介して回動可能に支持され、第２ブレーキシュー２３のウエブ２３ａおよびアジャストレバー３９間にアジャストスプリング４２が設けられる。しかも、アジャストスプリング４２のばね力はリターンスプリング３３のばね力よりも小さく設定される。

このような制動間隙自動調整手段Ｂによれば、第１および第２ブレーキシュー２２、２３がホイールシリンダ２８の作動によって拡張作動する際に摩擦ライニング２５、２６の摩耗に起因して一定値以上拡張した場合には、アジャストスプリング４２のばね力によってアジャストレバー３９が支軸４１の軸線回りに回動し、それによってアジャストギア３７が回動するのに応じて収縮位置規制ストラット３４の有効長さが増加補正される。

ところで、ドラムブレーキ１５には、第１および第２ブレーキシュー２２、２３のうち第１ブレーキシュー２２におけるウエブ２２ａに一端部が回動可能に軸支されるとともに収縮位置規制ストラット３４の一端部に係合されるパーキングブレーキレバー４３が付設される。

パーキングブレーキレバー４３は、第１ブレーキシュー２２におけるウエブ２２ａに正面視で一部が重なるようにして上下に延びるものであり、このパーキングブレーキレバー４３の上端部は、第１ブレーキシュー２２のウエブ２２ａの上部にピン４４を介して連結され、また該パーキングブレーキレバー４３の上部には、収縮位置規制ストラット３４が有する第１係合部３５ａが係合される。

車両のパーキングブレーキ作動時に、パーキングブレーキレバー４３が図１の反時計回りに回転駆動されると、第２ブレーキシュー２３に収縮位置規制ストラット３４を介して駆動力が作用し、第２ブレーキシュー２３の摩擦ライニング２６はブレーキドラム２７の内周に押し当てられる。パーキングブレーキレバー４３が図１の反時計回りに続けて回転駆動されると、パーキングブレーキレバー４３が収縮位置規制ストラット３４との係合点を支点として回転し、ピン４４を介して第１ブレーキシュー２２が拡張作動し、第１ブレーキシュー２２の摩擦ライニング２５がブレーキドラム２７の内周に押し当てられる。こうして第１ブレーキシュー２２および第２ブレーキシュー２３の摩擦ライニング２５、２６がブレーキドラム２７の内周に押し当てられパーキングブレーキ状態が得られる。このとき、パーキングブレーキレバー４３は作動位置に配置される。車両のパーキングブレーキ解除時に、パーキングブレーキレバー４３が作動位置から図１の時計回りに回動して戻し位置に復帰するとともに、第１ブレーキシュー２２および第２ブレーキシュー２３の摩擦ライニング２５、２６はブレーキドラム２７の内周から離れ、パーキングブレーキは解除される。

パーキングブレーキレバー４３の下端に伝達部材４５の一端が連結される。伝達部材４５の他端はモータギアユニット１７に連結される。伝達部材４５はモータギアユニット１７の駆動力をパーキングブレーキレバー４３に伝える。モータギアユニット１７が発揮する動力で伝達部材４５を牽引することによって、パーキングブレーキレバー４３は回転駆動される。伝達部材４５は電動モータ１９の駆動力を受けて第１位置および第２位置の間で変位する。伝達部材４５が第１位置にあるとき、パーキングブレーキレバー４３は作動位置に配置され、第２位置にあるとき、パーキングブレーキレバー４３は戻し位置に配置される。

ドラムブレーキ１５は、電動モータ１９に接続される制御部４６を備える。制御部４６は、電動モータ１９の動作を制御するモータ制御手段として機能する。制御部４６は電動モータ１９に駆動電流を供給する。駆動電流の電流値は電動モータ１９の回転負荷に応じて制御される。回転負荷が大きいほど、大きい電流値の駆動電流が電動モータ１９に供給される。こうして制御部４６は電動モータ１９の回転負荷に応じて電動モータ１９の動作を制御する。制御部４６は、所定の大きさの回転負荷を検出すると、電動モータ１９を停止させる。

図２に示されるように、伝達部材４５はロッド４８およびワイヤ４９から構成される。ロッド４８は、一端でモータギアユニット１７に接続され、他端でワイヤ４９に接続される。ロッド４８には、モータギアユニット１７から軸心に沿って直線運動の駆動力が伝達される。ワイヤ４９は、一端でロッド４８を受け止め、他端でパーキングブレーキレバー４３に接続される。ワイヤ４９は例えば金属製の線材または金属細線で撚られた紐体で形成されている。

ドラムブレーキ１５は、バックプレート１６に固定されて第１位置および第２位置の間で変位自在にワイヤ４９を支持するワイヤガイド（支持部材）５１を備える。ワイヤガイド５１は部分的に屈曲するパイプ部材で形成される。パイプ部材の中空部にワイヤ４９は挿入される。ワイヤ４９の変位は１軌道上で拘束される。ワイヤ４９がモータギアユニット１７に向かって（第１位置に向かって）引っ張られると、ロッド４８の変位量に応じてパーキングブレーキレバー４３は図１の反時計回りに回転する。反対に、ワイヤ４９がモータギアユニット１７から遠ざかって第２位置に向かって押し出されると、同様にロッド４８の変位量に応じてパーキングブレーキレバー４３は図１の時計回りに回転する。

ドラムブレーキ１５は、パーキングブレーキレバー４３が戻し位置付近にある場合に、伝達部材４５に対して戻し駆動力に対する負荷を付与し、パーキングブレーキレバー４３が戻し位置に近づくに伴い、伝達部材４５に対する負荷を徐々に増加し、戻し位置に到達した時点で所定の負荷を付与するように構成される負荷付与機構５２を備える。負荷付与機構５２は、伝達部材４５を通じて電動モータ１９の回転負荷をかける。制御部４６は、所定の回転負荷を検出すると電動モータ１９を停止させる。

ここでは、負荷付与機構５２は、ワイヤガイド５１のモータギアユニット１７側に配置され、負荷の付与にあたって伝達部材４５に対してパーキングブレーキレバー４３の牽引力と反対方向に付勢力を加える弾性部材５３を含む。弾性部材５３は、伝達部材４５およびワイヤガイド５１の間に挿入される弾性体で形成される。弾性体は、ワイヤ４９が第１位置および第２位置の中間位置に位置する際にワイヤガイド５１とロッド４８との間に挟まれる。したがって、負荷付与機構５２は、ワイヤ４９が第１位置および第２位置の中間位置から第２位置に向かうにつれてロッド４８から電動モータ１９に作用する負荷を変化させる。

以上、左後輪に取り付けられるドラムブレーキ１５について説明したが、右輪に取り付けられるドラムブレーキ１５についても左後輪用のドラムブレーキ１５と同様に構成される。

次に負荷付与機構５２の動作を説明する。運転席でパーキングブレーキのスイッチがオン操作されると、制御部４６は電動モータ１９に駆動電流を供給する。電動モータ１９は第１方向に回転する。図３（ａ）に示されるように、伝達部材４５はモータギアユニット１７に向かって引っ張られて第１位置に位置する。ロッド４８は弾性部材５３から遠ざかる。ロッド４８の軌道に沿ってロッド４８と弾性部材５３との間には決められた間隔が確保される。

パーキングブレーキレバー４３が作動位置に位置すると、回転体としてのブレーキドラム２７に摩擦ライニング２５、２６が押し付けられるので、パーキングブレーキレバー４３の動作が規制され、伝達部材４５の変位が拘束される。電動モータ１９の回転負荷が生み出され、回転負荷に応じて電動モータ１９の駆動は停止する。

運転席でパーキングブレーキのスイッチがオフ操作されると、制御部４６は電動モータ１９に駆動電流を供給し第１方向に反対向きの第２方向に電動モータ１９を回転させる。電動モータ１９の回転に応じてワイヤ４９は第１位置から第２位置に向かって押し出される。ワイヤ４９の変位に応じてパーキングブレーキレバー４３は作動位置から戻し位置に向かって変位し始める。第１ブレーキシュー２２および第２ブレーキシュー２３はブレーキドラム２７から待避する。摩擦ライニング２５、２６はブレーキドラム２７の内周から離れていく。

図３（ｂ）に示されるように、パーキングブレーキレバー４３が作動位置から戻し位置に復帰する際に、伝達部材４５が第１位置から第２位置に向かう途中で中間位置に達すると、ロッド４８は弾性部材５３に接触する。さらに図３（ｃ）に示されるように、伝達部材４５が第２位置に向かって進んでいくと、弾性部材５３の皿ばねは潰れていく。伝達部材４５から電動モータ１９に作用する負荷は増加していく。こうして負荷付与機構５２の働きに応じて電動モータ１９の回転負荷は増加する。回転負荷の増加に応じて中間位置および第２位置の間で伝達部材の位置は特定される。制御部４６は、予め決められた大きさの回転負荷を検出すると、電動モータ１９の動作を停止する。こうしてワイヤ４９は第２位置で静止する。パーキングブレーキレバー４３は戻し位置に位置決めされる。

このとき、伝達部材４５の中間位置は例えば弾性部材５３の自然長（無負荷時の長さ）で指定される。したがって、弾性部材５３の自然長が維持される限り、伝達部材４５の中間位置は定位置に維持されることができる。図４に示されるように、パーキングブレーキレバー４３が作動位置から戻し位置に復帰する際に戻し位置に対して負荷は一定の変化を保持する。パーキングブレーキレバー４３が一定の戻し位置に達した時点で電動モータの駆動は確実に停止されることができる。このように、パーキングブレーキレバー４３が戻し位置に復帰する際に、伝達部材４５が戻し位置付近に達すると、負荷付与機構５２の働きに応じて電動モータ１９の回転負荷は徐々に増加して、戻し位置に達すると所定の負荷がかかるようになっている。そして、所定の回転負荷を検出した時点で電動モータ１９の駆動を停止させることで、パーキングブレーキレバー４３の戻し位置を一定にすることができる。その他、図２に示されるように、中間位置の指定にあたって弾性部材５３の長さは拘束部材５４で拘束されてもよい。こうした拘束によれば、回転負荷の初期値は任意に設定されることができる。

ドラムブレーキ１５では、電動モータ１９をドラムブレーキの内部に設ける必要がなくなり、レイアウト性が向上する。

負荷の付与にあたって伝達部材４５に対してパーキングブレーキレバー４３の牽引力と反対方向に付勢力を加える弾性部材５３を含むことから、負荷付与機構５２は好適な負荷を付与することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

１５…車両用ブレーキ装置（ドラムブレーキ）、１７…モータギアユニット、１９…電動モータ、４３…パーキングブレーキレバー、４５…伝達部材、４６…モータ制御手段（制御部）、５１…支持部材（ワイヤガイド）、５２…負荷付与機構、５３…弾性部材。

Claims (3)

1. 電動モータ（１９）および当該電動モータ（１９）の回転運動を直線運動に変換する変換機構を備えるモータギアユニット（１７）と、
   前記モータギアユニット（１７）の駆動力をパーキングブレーキレバー（４３）に伝える伝達部材（４５）と、
   前記電動モータ（１９）の回転負荷に応じて前記電動モータ（１９）を制御するモータ制御手段（４６）と
   を有する車両用ブレーキ装置（１５）において、
   変位自在に前記伝達部材（４５）を支持する支持部材（５１）と、
   前記パーキングブレーキレバー（４３）が戻し位置付近にある場合に、前記伝達部材（４５）に対して戻し駆動力に対する負荷を付与するものであって、前記パーキングブレーキレバー（４３）を戻す際に、前記パーキングブレーキレバー（４３）が前記戻し位置に近づくに伴い、前記伝達部材（４５）に対する負荷を徐々に増加し、前記戻し位置に到達した時点で所定の負荷を付与するように構成される負荷付与機構（５２）とを備え、
   前記負荷付与機構（５２）は、前記支持部材（５１）の前記モータギアユニット（１７）側に配置され、前記負荷の付与にあたって前記伝達部材（４５）に対して前記パーキングブレーキレバー（４３）の牽引力と反対方向に付勢力を加える弾性部材（５３）を含み、
   前記負荷付与機構（５２）は、前記伝達部材（４５）を通じて前記電動モータ（１９）に回転負荷をかけ、
   前記モータ制御手段（４６）は、前記所定の回転負荷を検出すると前記電動モータ（１９）を停止させることを特徴とする車両用ブレーキ装置。
2. 請求項１に記載の車両用ブレーキ装置において、前記伝達部材（４５）はロッド（４８）およびワイヤ（４９）から構成され、前記ロッド（４８）は、一端で前記モータギアユニット（１７）に、他端で前記ワイヤ（４９）にそれぞれ接続され、前記ワイヤ（４９）は前記パーキングブレーキレバー（４３）に接続されることを特徴とする車両用ブレーキ装置。
3. 請求項１または２に記載の車両用ブレーキ装置において、前記車両用ブレーキ装置は、前後１対のブレーキシューを拡張してブレーキドラムに押し当てて制動するドラムブレーキであることを特徴とする車両用ブレーキ装置。

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