パーキングブレーキシステム
【課題】パーキングブレーキシステムに含まれるデュオサーボ型のドラムブレーキの新規な押付装置を提供する。
【解決手段】車両の停止状態において、車輪に加えられるトルクの向きが予測される。予測されたトルクの向きが前進回転方向Ｐである場合には、シュー押付ロッド５６が左方へ移動させられ、そのトルクが加えられた場合にプライマリシューとなるブレーキシュー４０ａに押付力を加える。ブレーキシュー４０ａに加えられた円周方向の力は、アジャスタを介してブレーキシュー４０ｂに伝達されて、アンカ３６に当接する。そのため、パーキングブレーキの作動後に、予測されたトルクが実際に加えられた場合に、一対のブレーキシュー４０ａ，ｂの円周方向の移動が抑制されて、ブレーキ力の低下を抑制することができる。このように、デュオサーボ型のドラムブレーキにおいて、一対のブレーキシュー４０ａ，ｂのうちプライマリシューに押付力を付与する押付装置は新規なものである。
【解決手段】車両の停止状態において、車輪に加えられるトルクの向きが予測される。予測されたトルクの向きが前進回転方向Ｐである場合には、シュー押付ロッド５６が左方へ移動させられ、そのトルクが加えられた場合にプライマリシューとなるブレーキシュー４０ａに押付力を加える。ブレーキシュー４０ａに加えられた円周方向の力は、アジャスタを介してブレーキシュー４０ｂに伝達されて、アンカ３６に当接する。そのため、パーキングブレーキの作動後に、予測されたトルクが実際に加えられた場合に、一対のブレーキシュー４０ａ，ｂの円周方向の移動が抑制されて、ブレーキ力の低下を抑制することができる。このように、デュオサーボ型のドラムブレーキにおいて、一対のブレーキシュー４０ａ，ｂのうちプライマリシューに押付力を付与する押付装置は新規なものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デュオサーボ型のドラムブレーキを含むパーキングブレーキシステムにおいて、ブレーキシューを回転ドラムに押し付ける押付装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１〜３に記載のデュオサーボ型のパーキングブレーキにおいて、ケーブルが引っ張られると、ブレーキレバー、ストラットを介して、一対のブレーキシューが回転ドラムに押し付けられて、パーキングブレーキが作用させられる。
特許文献４に記載のデュオサーボ型のドラムブレーキを含む電動パーキングパーキングブレーキシステムは、(a)電動モータと、(b)一対のスライド部材と、(c)それら一対のスライド部材と電動モータとの間に設けられ、電動モータの回転を一対のスライド部材の互いに逆方向の直線運動に変換する運動変換機構と、(d)パーキングブレーキ作動指令に応じて、電動モータを作動させて、一対のスライド部材を、互いに逆方向に前進させることにより、一対のブレーキシューの両方にそれぞれ押付力を付与して、パーキングブレーキを作用させるモータ制御部とを備えた押付装置を含む。
特許文献５に記載のデュオサーボ型のドラムブレーキを含む電動パーキングパーキングブレーキシステムは、(a)電動モータと、(b)偏心カムと、(c)その偏心カムの外周面と係合させられた一対のスライド部材と、(c)パーキングブレーキ作動指令に応じて、電動モータを作動させて偏心カムを回転させ、一対のスライド部材を互いに逆向きに移動させて、一対のブレーキシューの両方にそれぞれ押付力を付与し、パーキングブレーキを作用させるモータ制御部とを備えた押付装置を含む。
【特許文献１】特開平１０−１１０７５８号公報
【特許文献２】特開２００１−１６５２０７号公報
【特許文献３】特開平１０−１０３３９１号公報
【特許文献４】特開２００１−８２５１７号公報
【特許文献５】特開２００６−３３６８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、デュオサーボ型のドラムブレーキを含むパーキングブレーキシステムに設けられる新規な押付装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および効果】
【０００４】
請求項１に記載のパーキングブレーキシステムは、(i)非回転体と、(ii)車両の車輪と共に回転し、内周面が摩擦面である回転ドラムと、(iii)その回転ドラムの内周側に配設され、外周面に摩擦材を有する一対のブレーキシューと、(iv)それら一対のブレーキシューの一端部の間において、前記非回転体に固定されたアンカ部材と、(v)前記一対のブレーキシューの前記アンカ部材が設けられた側とは反対側の端部同士を連結し、前記一対のブレーキシューの一方に加えられた円周方向の力を他方のブレーキシューの入力として伝達する伝達部材と、(vi)前記一対のブレーキシューの前記一端部側に設けられ、前記一対のブレーキシューの摩擦材を前記ドラムの内周面に押し付ける押付装置とを含むデュオサーボ型のドラムブレーキを含むパーキングブレーキシステムであって、前記押付装置が、(a)電気駆動源と、(b)前記一対のブレーキシューの各々に、それぞれ直接作用する少なくとも１つの作用部材を有し、その少なくとも１つの作用部材のうちの１つを前記電気駆動源により作動させて、前記一対のブレーキシューのうちの、その１つの作用部材に作用するものに選択的に押付力を付与する押付機構と、(c)前記車両の停止状態において前記車輪に加えられるトルクの向きを予測し、その予測に基づいて前記電気駆動源を制御することにより、前記１つの作用部材に、前記一対のブレーキシューのうち、そのトルクが加えられた場合にプライマリシューとなるものに前記押付力を付与させる押付力制御部とを含むものとされる。
本項に記載のパーキングブレーキシステムにおいては、パーキングブレーキの作用後（すなわち、パーキングブレーキの作用中）に車輪に加えられるトルクの向きが予測され、ブレーキの作動時に、そのトルクが加えられたと仮定した場合にプライマリシューとなるもの（以下、単にプライマリシューと称する）のみに押付力が加えられる。
トルクの向きが前進回転方向であっても後退回転方向であっても、電気駆動源により、作用部材がプライマリシューに直接作用して押付力を加えるのであり、トルクが加えられたと仮定した場合にセカンダリシューとなるもの（以下、単に、セカンダリシューと称する）に、作用部材が押付力を加えることはない。このブレーキ作用状態において（電気駆動源によって押付力の制御が行われない状態）、予測されたトルクが実際に加えられても、既に、セカンダリシューがアンカ部材に当接しているため、プライマリシューおよびセカンダリシューの円周方向の移動が抑制され、ブレーキ力の低下が抑制される。
このように、本項に記載のパーキングブレーキシステムに含まれるデュオサーボ型のドラムブレーキの押付装置は、車両の停止状態において車輪に回転トルクが加えられた場合にプライマリシューとなるもののみに押付力を加えるものであり、係る押付装置は、特許文献１〜５のいずれにも記載されておらず、新規なものである。
一方、特許文献４，５には、電動アクチュエータによって一対のブレーキシューの両方に押付力を加える押付装置が記載されている。このパーキングブレーキにおいては、一対のブレーキシューのうちいずれが移動するか一義的に決まらず、パーキングブレーキの作用中にトルクが加えられると、そのトルクの方向に一対のブレーキシューが回転させられることがあり、セカンダリシューがスライド部材の一方に当接し、スライド部材に大きな力が加えられる。それに対して、本項に記載のパーキングブレーキシステムにおいては、セカンダリシューがアンカ部材に当接しているため、アンカ部材が円周方向の力を受けるのであり、作用部材が受けるのではない。その結果、作用部材を、強度の小さいものとすることができ、押付装置の小形化を図ったり、コストダウンを図ったりすることができる。あるいは、作用部材に大きな力が加えられる頻度を低くすることができるため、作用部材の寿命を長くすることができる。
車両の停止状態において、車輪に加えられるトルクの向きは、車両が停止している路面の傾斜や、トランスミッションのシフト位置に基づいて予測することができる。車両はサービスブレーキの作動により停止し、その後、パーキングブレーキが作用させられ、パーキングブレーキの作用後に、サービスブレーキが解除されることが多い。サービスブレーキが解除されると、車輪に重力に起因するトルクが加えられたり、車両駆動源からの駆動トルクが加えられたりする。
車両の停止状態において車輪に加えられると予測されるトルクの向きは、請求項２に記載のように、車両が停止している路面の傾斜の向きに基づいて取得することができる。路面の傾斜の向きは傾斜検出装置によって検出される。車両が登り坂に停止している場合には、後退回転方向のトルクが加えられ、降り坂に停止している場合には、前進回転方向のトルクが加えられると予測される。傾斜検出装置は、車両の前後方向の傾きを検出する姿勢検出装置であると考えることもできる。傾斜検出装置は、前後加速度センサを含むものとすることができ、さらに、車高センサを含むものとすることもできる。
また、車両駆動源が作動状態にあり、シフト位置がパーキング以外の位置にある場合においても、パーキングブレーキが作動させられることがある。その場合には、シフト位置がニュートラル以外の位置にあれば、そのシフト位置に基づいて車輪に加えられると予測されるトルクの向きを取得することができる。シフト位置が前進を指示する位置である場合には前進回転方向のトルクが加えられると予測され、後退を指示する位置である場合には後退回転方向のトルクが加えられると予測される。
押付機構において、作用部材は１つであっても、２つであってもよい。作用部材が１つである場合には、その１つの作用部材が、一対のブレーキシューの両方にそれぞれ作用する。作用部材が２つである場合には、作用部材の一方が一対のブレーキシューのうちの一方に作用し、作用部材の他方が他方のブレーキシューに作用する。作用部材が２つの場合には、２つの作用部材に共通に１つの電気駆動源を設けても、２つの作用部材に、それぞれ、対応して設けてもよい。
作用部材は、ロッド（スライド部材、ピストンと称することもある）としたり、カム、回動レバー等としたりすることができる。カム、回動レバーは運動変換機構として機能することもあり、その場合には、カム、回動レバーと作用部材（例えば、ロッド）との両方が設けられることもある。また、作用部材、運動変換機構の構成要素は剛体であり、ケーブルのように可撓性を有しないものと考えることができる。
電気駆動源は、電動モータとしたり、圧電素子等を有する電気的変形部材としたりすることができる。電気駆動源が電動モータであり、作用部材がロッド等の直線的に移動可能なものである場合には、電動モータの回転を直線運動に変換して、作用部材に伝達する運動変換機構が設けられるのが普通である。運動変換機構は、駆動力伝達機構であると考えることもできる。電気駆動源が電気的変形部材である場合には、作用部材毎に設けることが望ましい。
以下、押付装置の具体的な態様について説明する。
請求項３に記載のパーキングブレーキシステムにおいては、電気駆動源が１つの電動モータを含み、前記押付機構が、(a)前記一対のブレーキシューの各々に作用する１つの作用部材と、(b)前記電動モータの回転を前記１つの作用部材の直線運動に変換する運動変換機構とを含み、前記押付力制御部が、前記１つの電動モータの回転方向を制御することにより、前記作用部材の移動方向を制御するモータ制御部を含むものとされる。
電動モータが一方向に回転させられた場合には、作用部材は、一対のブレーキシューのうちの一方に向かって前進し、その一方のブレーキシューに作用して、押付力を付与する。逆の方向に回転させられた場合には、その作用部材は一対のブレーキシューのうちの他方に向かって前進し、その他方のブレーキシューに作用して、押付力を付与する。
したがって、電動モータの回転方向を制御することにより、一対のブレーキシューのうちのいずれか一方に、選択的に、作用部材を作用させて、押付力を付与することができる。
請求項４に記載のパーキングブレーキシステムにおいては、前記運動変換機構が、(a)ハウジングと、(b)そのハウジングに軸方向に相対移動不能かつ相対回転可能に保持されるとともに、第１ねじ部を備えた第１ねじ部材と、(c)前記ハウジングに軸方向に相対移動可能に保持されるとともに、前記第１ねじ部と螺合する第２ねじ部を備えた第２ねじ部材とを含み、前記第１ねじ部材が、前記電動モータにより回転させられ、前記第２ねじ部材が、前記１つの作用部材と一体的に移動可能なものとされる。
電動モータの回転に伴って第１ねじ部材が回転させられると、第２ねじ部材が軸方向に直線的に移動させられる。そして、第２ねじ部材の軸方向の移動に伴って作用部材が移動させられる。例えば、第１ねじ部を第１ねじ部材の内周面に設け、第２ねじ部を第２ねじ部材の外周面に設けることができる。
運動変換機構は、(a)ハウジングと、(b)そのハウジングに軸方向に相対移動不能かつ相対回転可能に保持されたピニオンと、(c)前記ハウジングに軸方向に相対移動可能に保持されたラックとを含み、前記ピニオンが、前記電動モータの回転に伴って回転可能に設けられ、前記ラックが、前記１つの作用部材と一体的に移動可能に設けられたものとすることもできる。
請求項５に記載のパーキングブレーキシステムにおいては、前記電気駆動源が１つの電動モータを含み、前記押付機構が、(a)前記一対のブレーキシューの各々に、それぞれ、直接作用する２つの作用部材と、(b)(i)前記電動モータにより回転させられ、前記２つの作用部材の各々に作用するカムと、(ii)前記電動モータの回転により回動させられ、前記２つの作用部材の各々に作用するレバーとのいずれか一方を含む運動変換機構とを含み、前記押付力制御部が、前記１つの電動モータの回転方向を制御することにより、前記２つの作用部材のうちの１つを選択的に移動させるモータ制御部を含むものとされる。
電動モータの一方向の回転によりカムが一方向に回転させられると、２つの作用部材のうちの一方が一方のブレーキシューに向かって前進して、一方のブレーキシューに作用して、押付力を加える。電動モータの逆方向の回転によりカムが逆方向に回転させられると、他方の作用部材が他方のブレーキシューに作用して、押付力を加える。
同様に、電動モータの一方向の回転によりレバーが一方向に回動させられると、一方の作用部材が一方のブレーキシューに向かって前進し、作用して、押付力を加える。電動モータの逆方向の回転によりレバーが逆方向に回動させらえると、他方の作用部材が他方のブレーキシューに作用して、押付力を加える。
カムは、一方の作用部材に作用している状態で他方の作用部材に接触している場合があるが、他方の作用部材には押付力が加えられることはない。
請求項６に記載のパーキングブレーキシステムにおいては、前記電気駆動源が１つの電動モータを含み、前記押付機構が、(i)前記電動モータにより回転させられ、前記一対のブレーキシューの各々に作用するカムと、(ii)前記電動モータにより回動させられ、前記一対のブレーキシューの各々に作用するレバーとのいずれか一方を前記１つの作用部材として含み、前記押付力制御部が、前記１つの電動モータの回転方向を制御することにより、前記一対のブレーキシューのうちのいずれか一方に選択的に押付力を付与するモータ制御部を含むものとされる。
本項に記載のパーキングブレーキシステムにおいては、カムやレバーが作用部材であり、作用状態においては、カム面やレバーの係合部がブレーキシューに直接作用する。専用の作用部材が不要となるため、その分、押付装置の部品点数を少なくすることができる。
また、請求項７に記載のように、押付装置には、電気駆動源に電力が供給されなくても、摩擦材押付力を保持する保持機構を設けることが望ましい。例えば、(i)運動変換機構を、保持機構としての機能を備えたものとしたり、(ii)電気駆動源を、保持機構としての機能を備えたものとしたり、(iii)運動変換機構、電気駆動源とは別個に保持機構を設けたりすることができる。保持機構は、電気駆動源が電動モータである場合に、その電動モータの出力軸と同軸状に設けても、そうでなくてもよい。
(i)運動変換機構が保持機構としての機能を有する場合としては、運動変換機構がねじ機構である場合において、そのねじを、リード角が小さい形状としたり、台形ねじとしたりしたりする場合等が該当する。(ii)電気駆動源が保持機構としての機能を有する場合としては、電気駆動源が電動モータと減速機とを有する場合に、減速機を、非可逆特性を有する歯車機構を備えものとすることができる。非可逆特性を有する歯車機構としては、ウォームギヤを含むものとしたり、遊星歯車を含むものとしたり、ハーモニックドライブ（登録商標）を含むものとしたりすることができる。非可逆特性を有する歯車機構は、逆効率（電気駆動源に外力が加えられた場合に、その外力によって電動モータが回転させられないようにするために必要なモータの力を、その外力で割った値）が０である歯車機構と称することもできる。また、電気駆動源に含まれる電動モータを超音波モータとすることもできる。
例えば、請求項８に記載のように、(a)前記電動モータにより回転させられるウォームと、(b)前記作用ロッドに前記運動変換機構を介して連結されたウォームホイールとを含むものとすることが望ましい。
さらに、押付機構は、一対のブレーキシューのアンカ側の端部付近に設けられる。そのため、押付機構の本体は、アンカ部材に固定的に設けたり、請求項９に記載のように、前記アンカ部材を、前記押付機構の本体としたりすることが望ましい。アンカ部材を押付機構の本体とすれば、押付装置のハウジングを別途設ける必要がなくなるという利点がある。
また、押付力制御部は、請求項１０に記載のように、パーキングブレーキの作動指令に応じて電気駆動源を作動させるものとすることができる。デュオサーボ型のドラムブレーキは、パーキングブレーキとして使用されることが多い。
請求項１１に記載のパーキングブレーキシステムは、(a)非回転体と、(b)車両の車輪と共に回転し、内周面が摩擦面である回転ドラムと、(c)その回転ドラムの内周側に配設され、外周面に摩擦材を有する一対のブレーキシューと、(d)それら一対のブレーキシューの一端部の間において、前記非回転体に固定されたアンカ部材と、(e)前記一対のブレーキシューの前記アンカ部材が設けられた側とは反対側の端部同士を連結し、前記一対のブレーキシューの一方に加えられた円周方向の力を他方のブレーキシューの入力として伝達する伝達部材と、(f)前記一対のブレーキシューの前記一端部側に設けられ、前記一対のブレーキシューの摩擦材を前記ドラムの内周面に押し付ける押付装置とを含むデュオサーボ型のドラムブレーキを含むパーキングブレーキシステムであって、前記押付装置が、(a)電気駆動源と、(b)前記一対のブレーキシューのうちの一方に作用する軸方向移動部材を有し、その軸方向移動部材を前記電気駆動源により前記一方のブレーキシューに直接作用させることにより、その一方のブレーキシューに押付力を付与する押付機構とを含むものとされる。
本項に記載のパーキングブレーキシステムにおいては、デュオサーボ型のドラムブレーキにおいて、軸方向移動部材の前進により予め定められた一方のブレーキシューにのみ押付力が付与される。それによって、パーキングブレーキが作用させられる。軸方向移動部材は、例えば、ロッド状を成し、可撓性を有しないものであり、直線的に移動させられるものである。可撓性を有するケーブルや回動させられるレバーではない。
車両の停止状態において、パーキングブレーキの作用中に、トルクが加えられた場合において、その一方のブレーキシューがプライマリシューである場合には、セカンダリシューがアンカ部材に当接しているため、ブレーキ力の低下を良好に抑制することができる。一方のブレーキシューがセカンダリシューである場合には、プライマリシューが軸方向移動部材に当接しているため、それによって、ブレーキ力の低下を抑制することができる。
また、本項に記載のデュオサーボ型のドラムブレーキにおいて、一方のブレーキシューを車輪に前進回転方向のトルクが加えられた場合にプライマリシューとなるものとすれば、車両の前進走行中にドラムブレーキが作用させられた場合に、大きなブレーキ力を付与できるという利点がある。この場合に、軸方向移動部材に大きな力が加えられることがないため、軸方向移動部材の強度を小さくし得、かつ、大きなブレーキ力を加えることができる。
特許文献１〜５のいずれにも、本願請求項７に記載のように、パーキングブレーキシステムに含まれるデュオサーボ型のドラムブレーキにおいて、軸方向移動部材を前進させることにより、予め決められた一方のブレーキシューのみに押付力を付与する押付装置についての記載はなく、本願請求項７に記載のの押付装置は新規なものである。
なお、請求項１１に記載のパーキングブレーキシステムには、請求項１〜１０のいずれかに記載の技術的特徴を採用することができる。
【実施例】
【０００５】
本発明の一実施例であるデュオサーボ型のドラムブレーキを含むパーキングブレーキシステムを図面に基づいて詳細に説明する。
図１において、符号１４，１６は、左右後輪を示し、符号１８，２０は、車輪１４，１６にそれぞれ設けられたドラムブレーキを示す。ドラムブレーキ１８，２０は、図２に示すように、デュオサーボ型のドラムブレーキであり、パーキングブレーキとして作用させられる。以下、必要に応じて、ドラムブレーキ１８，２０をパーキングブレーキと称することがある。
また、図２において、符号２２はブレーキディスクを示し、符号２３はキャリパを示し、これらブレーキディスク２２とキャリパ２３とで共同してサービスブレーキとしてのディスクブレーキ２４を構成する。パーキングブレーキ１８，２０としてのドラムブレーキは、ブレーキディスク２２の内周側に設けられているのであり、本実施例においては、ドラムインディスクブレーキとなっている。ドラムブレーキ１８，２０は、それそれ、構造が同じものである。
【０００６】
ドラムブレーキ１８，２０は、それぞれ、図示しない車体に取り付けられた非回転体としてのバッキングプレート３０と、内周面に摩擦面３２を備えて車輪１４と共に回転するドラム（回転ドラム）３４とを備えている。バッキングプレート３０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３６と伝達部材としてのアジャスタ３８とが設けられている。アンカ部材３６はバッキングプレート３０に固定されており、アジャスタ３８はフローティング式とされている。それらアンカ部材３６とアジャスタ３８との間には、各々円弧状を成す一対のブレーキシュー４０ａ，４０ｂがドラム３４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４０ａ，４０ｂは、シューホールドダウン装置４２ａ，４２ｂによってバッキングプレート３０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３０の中央に設けられた貫通穴は、図示しないアクスルシャフトの貫通を許容するためのものである。
【０００７】
一対のブレーキシュー４０ａ，４０ｂは、一端部同士がアジャスタ３８により作動的に連結される一方、各他端部がアンカ部材３６と当接して回動可能に支持されるようになっている。一対のブレーキシュー４０ａ，４０ｂの一端部同士は、アジャスタスプリング４４によりアジャスタ３８に当接する向きに付勢されており、各他端部はリターンスプリング４５によりアンカ部材３６に向かって付勢されている。各ブレーキシュー４０ａ，４０ｂの外周面に摩擦材としてのブレーキライニング４６ａ，４６ｂが保持され、それら一対のブレーキライニング４６ａ，４６ｂがドラム３４の摩擦面３２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４６ａ，４６ｂとドラム３４との間に摩擦力が発生する。アジャスタ３８は、一対のブレーキシュー４０ａ，４０ｂの摩耗に応じて一対のブレーキライニング４６ａ，４６ｂとドラム３４との隙間を調整するために操作される。アジャスタ３８は、一対のブレーキシュー４０ａ，４０ｂの一方の円周方向の力を他方のブレーキシューに伝達する伝達部材として機能する。
【０００８】
押付装置５０は、図３，４に示すように、電気駆動源としての電動モータ５２と、運動変換機構５４と、１つの作用部材としてのシュー押付ロッド５６と、保持機構５８とを含む。電動モータ５２の回転が運動変換機構５４により直線運動に変換されて、シュー押付ロッド５６に伝達される。シュー押付ロッド５６は、ケーブルのように可撓性を有するものではなく、剛体である。本実施例におけるドラムブレーキは、レバーを含まず、ケーブルによって作動させられるものではない。
運動変換機構５４は、図３に示すように、ハウジング６０と、ハウジング６０に、一対のベアリング６６を介して相対回転可能に保持されたねじ部材６４と、ねじ部材６４の内周側に軸方向に相対移動可能に保持されたシュー押付ロッド５６とを含む。ねじ部材６４の内周面には第１ねじ部（雌ねじ部）７０が形成されている。一方、シュー押付けロッド５６の中間部の外周面には第２ねじ部（雄ねじ部）７２が形成されており、ねじ部材６４の第１ねじ部７０と螺合する。シュー押付ロッド５６の両端部には、シュー係合部７４ａ，ｂが設けられている。シュー係合部７４ａ，ｂは、ブレーキシュー４０ａ，ｂのウェブ７６ａ，ｂをそれぞれ挟み込む形状とされており、シュー押付ロッド５６の回り止めとして機能する。なお、シュー係合部７４ａ，ｂの大きさ、形状は、シュー押付ロッド５６が図３において右方向、あるいは、左方向に移動させられても、ウェブ７６ａ，ｂを両側から挟み得る大きさ、形状とされている（移動させられてもウェブ７６ａ，ｂが外れない大きさ、形状とされている）。
本実施例においては、ねじ部材６４が第１ねじ部材に対応し、シュー押付ロッド５６が第２ねじ部材に対応する。シュー押付ロッド５６と第２ねじ部材とが一体的に形成されているのである。
【０００９】
電動モータ５２と運動変換機構５４との間には、保持機構としてのウォームギヤ５８が設けられる。ウォームギヤ５８は、ウォーム８０とウォームホイール８２とを含む。ウォーム８０は、電動モータ５２の出力軸８３に一体的に回転可能に設けられている。ウォームホイール８２の内周側には、ねじ部材６４がキー８４を介して一体的に回転可能に保持され、ウォームホイール８２は、ハウジング６０に、軸方向の相対移動が阻止された状態で保持される。その結果、運動変換機構５４において、ねじ部材６４の軸方向の相対移動も阻止され、ねじ部材６４の回転がシュー押付ロッド５６の軸方向の相対移動に変換されることになる。
ウォームギヤ５８により、電動モータ５２に電流が供給されない状態において、シュー押付ロッド５６に大きな力が加えられても、その力によって、電動モータ５２が回転させられないようにされている。ウォームギヤ５８は、また、減速機としても機能する。
ハウジング６０は、アンカ部材３６に固定的に保持されており、アンカ部材３６の、ハウジング６０の軸方向に直交する面に対向する対向面９０，９２に、それぞれ、押付力センサ９４，９６が取り付けられる。押付力センサ９４，９６は、感圧式のものであり、押付力センサ９４は、シュー押付ロッド５６がブレーキシュー４０ｂに加えた押付力（厳密にいえば、押付力の反力）を検出するものであり、押付力センサ９６は、シュー押付ロッド５６がブレーキシュー４０ａに加えた押付力を検出するものである。
なお、ハウジング６０，アンカ部材３６は、複数の部材から構成されるものとすることができる。
【００１０】
本実施例において、電動モータ５２は、図１に示すように、電動パーキングブレーキＥＣＵ（ＰＫＢＥＣＵ）２００の指令によって制御される。パーキングブレーキＥＣＵ２００は、コンピュータを主体とするものであり、入出力部２０２，実行部２０４，記憶部２０６等を含む。入出力部２０２には、押付力センサ９４，９６、電動モータ５２に流れる電流を検出する電流計２１０，電動モータ５２の回転数を検出する回転数センサ２１２，パーキングブレーキスイッチ（以下、単に、パーキングスイッチと略称する）２１４等が接続されるとともに、駆動回路２１６を介して電動モータ５２が接続される。
電動パーキングブレーキＥＣＵ２００は、ＣＡＮ（Ｃar Ａrea Ｎetwork）２１８を介して、車両に設けられた他のコンピュータ、例えば、スリップ制御ＥＣＵ（ＶＳＣＥＣＵ）２２０，エンジン・トランスミッションＥＣＵ（ＥＴＣＥＣＵ）２２２等に接続される。スリップ制御ＥＣＵ２２０には傾斜検出装置としての前後加速度センサ２２６等が接続され、エンジン・トランスミッションＥＣＵ２２２にはシフト位置センサ２２８等が接続されており、前後加速度、シフト位置等の情報がスリップ制御ＥＣＵ２２０，エンジン・トランスミッションＥＣＵ２２２，ＣＡＮ２１８を介して、パーキングブレーキＥＣＵ２００に供給される。前後加速度センサ２２６は、車両の前後方向に対して４５°傾斜した向きの加速度を検出する２つの検出部を含むものであり、これら２つの検出部による検出値に基づいて車両の前後方向の加速度が取得される。そのため、２つの検出部のうちの一方に異常が生じても他方によって前後方向の加速度を取得することが可能となる。
【００１１】
なお、押付力センサは、シュー押付ロッド５６のシュー係合部７４ａ，７４ｂのブレーキシュー４０ａ，ｂと当接する部分に取り付けることができる。その場合には、ブレーキシュー４０ａ，ｂに加えられた押付力が直接検出されることになる。特に、ハウジング６０がアンカ部材３６と一体的に設けられた場合には、シュー係合部７４ａ，７４ｂに取り付けることが望ましい。
また、アンカ部材３６の、ブレーキシュー４０ａ，ｂと当接する部分に取り付けることもできる。この場合には、サーボ効果により得られた押付力を検出することもできる。
【００１２】
パーキングスイッチ２１４は、パーキングブレーキ１８，２０の作動（以下、パーキングブレーキ１８，２０の作動をロックと称することがある）を指示する場合、解除（以下、パーキングブレーキ１８，２０の解除をリリースと称することがある）を指示する場合に、操作されるスイッチであり、例えば、ロック側操作部とリリース側操作部とを有するものとすることができる。ロック側操作部が操作された場合（以下、ロック指示操作が行われた場合と略称する）にはロック要求があるとされ、リリース側操作部が操作された場合（以下、リリース指示操作が行われた場合と略称する）にはリリース要求があるとされる。
シフト位置センサ２２８は、シフト操作部材の位置を検出するものであっても、トランスミッションのシフト位置を検出するものであってもよい。
【００１３】
以上のように構成されたパーキングブレーキシステムにおける作動について説明する。
パーキングブレーキ１８，２０の非作用状態において、シュー押付ロッド５６は図示する中立位置にある。中立位置において、シュー係合部７４ａ，ｂにブレーキシュー４０ａ，ｂがわずかに接触するか、接触しないかのいずれかである。
パーキングブレーキスイッチ２１４のロック指示操作が行われると、電動モータ５２が作動させられて、パーキングブレーキ１８，２０が作動させられる。その場合に、パーキングブレーキ１８，２０の作用中（作動後）に、車輪１４，１６に加えられると予測されるトルクの向きが取得される。そして、その予測されるトルクが加えられた場合にプライマリシューとなるシュー（トルクによって、一対のブレーキシュー４０ａ，ｂが回転ドラム３４の内周面に沿って移動させられた場合に、アンカ部材３６に当接するシューとは反対側のシュー：以下、単に、プライマリシューと称する）に向かってシュー押付ロッド５６が前進させられる。シュー押付ロッド５６は、プライマリシューに直接作用して（プライマリシューに直接接触して）、押付力を加える。中立位置においては、シュー押付ロッド５６にブレーキシュー４０が接触していなくても、前進させられることにより、確実に接触し、直接作用し得る状態となる。
例えば、予測されるトルクの向きが前進回転方向Ｐであると取得された場合には、シュー押付ロッド５６が図３の左方へ移動させられ、ブレーキシュー４０ａに押付力が加えられる。ブレーキシュー４０ａに作用する円周方向の力が、アジャスタ３８によってブレーキシュー４０ｂに伝達され、ブレーキシュー４０ｂがアンカ部材３６に押し付けられる。
予測されるトルクの向きが後退回転方向Ｑである場合には、シュー押付ロッド５６が図３の右方へ移動させられ、ブレーキシュー４０ｂに押付力が加えられる。ブレーキシュー４０ｂに加えられた押付力がアジャスタ３８を介してブレーキシュー４０ａに伝達され、ブレーキシュー４０ａがアンカ部材３６に押し付けられる。
【００１４】
車両の停止状態において、車輪１４，１６に加えられるトルクの向きは、車両が停止している路面の傾斜や、トランスミッションのシフト位置に基づいて予測することができる。車両はサービスブレーキ２４の作動により停止し、その後、パーキングブレーキ１８，２０が作用させられ、パーキングブレーキ１８，２０の作用後に、サービスブレーキ２４が解除されることが多い。サービスブレーキ２４が解除されると、車輪に重力に起因するトルクが加えられたり、車両駆動源からの駆動トルクが加えられたりする。
車両が傾斜した路面に停止している場合には、図８に示すように、前後加速度Ｇ，重力加速度ｇ，傾斜角度θとした場合に、これらの間には、式
Ｇ＝ｇ・sinθ
が成立する。そのため、前後加速度Ｇに基づけば、傾斜角度θ（大きさ、向き）を取得することができる。上式から、加速度の向きが前進方向（Ｇ＞０）である場合には、車両は降り坂（sinθ＞０，θ＞０）に停止しており、加速度の向きが後退方向（Ｇ＜０）である場合には登り坂（sinθ＜０，θ＜０）に停止していることがわかる。車両が停止している路面が登り坂である場合には、サービスブレーキ２４が解除されると、車輪１４，１６には後退回転方向Ｑのトルクが作用すると予測され、降り坂である場合には、前進回転方向Ｐのトルクが作用すると予測される。また、前後加速度Ｇに基づいて傾斜角度θの絶対値を取得し、傾斜角度θの絶対値が予め定められた設定値より大きい場合には、路面が傾斜しており、設定値以下である場合にはほぼ水平な路面に停止しているとすることができる。
また、車両駆動源が作動状態にあり、シフト位置がパーキング以外の位置にある場合においても、パーキングスイッチ２１４のロック指示操作により、パーキングブレーキ１８，２０が作用させられることがある。その場合には、シフト位置がニュートラル以外の位置にあれば、そのシフト位置に基づいて車輪に加えられると予測されるトルクの向きを取得することができる。シフト位置が前進を指示する位置（例えば、ドライブ位置、１ｓｔ位置、２ｎｄ位置等）である場合には、サービスブレーキ２４が解除されると前進回転方向Ｐのトルクが加えられ、後退を指示する位置（例えば、リバース位置等）である場合には、後退回転方向Ｑのトルクが加えられると予測される。
本実施例においては、車両が停止している路面が傾斜している場合には、その傾斜の向きに基づいてトルクが向きが予測され、車両が停止している路面がほぼ水平である場合には、駆動トルクの向きに基づいてトルクの向きが予測される。
なお、予測されるトルクの向きは、路面の傾斜角度の大きさ、向きと駆動トルクの大きさ、向きとの両方に基づいて取得することもできる。
【００１５】
本実施例において、図５のフローチャートで表されるパーキングブレーキ制御プログラムが予め定められた設定時間毎に実行される。ステップ１（以下、Ｓ１と略称する。他のステップについても同様とする）において、パーキングスイッチ２１４が操作されたか否かが判定され、操作された場合には、Ｓ２において、ロック指示であるか否かが判定される。ロック指示である場合には、Ｓ３，４において、上述のように、前後加速度センサ２２６による検出値に基づいて傾斜の向きが取得され、シフト位置センサ２２８による検出結果に基づいて駆動トルクの向きが取得される。そして、Ｓ５において、サービスブレーキ２４が解除された場合に加えられるトルクの向きが予測され、電動モータ５２の回転方向、すなわち、シュー押付ロッド５６の移動方向が決定される。
Ｓ６において、電動モータ５２への供給電流が制御され、パーキングブレーキ１８，２０が作動させられる。シュー押付ロッド５６が移動させられて、プライマリシューに押付力が加えられる。
それに対して、ロック指示ではなく、リリース指示である場合には、Ｓ２の判定がＮＯとなり、Ｓ７において、電動モータ５２への供給電流の制御により、パーキングブレーキ１８，２０が解除される。シュー押付ロッド５６が中立位置に戻される。
【００１６】
Ｓ６のブレーキ作動の実行を、図６のフローチャートに示す。
本実施例において、ブレーキ作動時に加えられる押付力の大きさは予め定められた設定値（目標押付力）とされており、実際の押付力が目標押付力となるように電動モータ５２が作動させられる。押付力と、出力可能なブレーキ力（路面とタイヤとの間に加えられる力）との間には予め定められた関係が成立するため、押付力が目標押付力とされれば、所望の大きさのブレーキ力が得られる。また、電動モータ５２が直流モータ等である場合には、押付力が大きい場合は小さい場合より電動モータ５２に加えられる負荷が大きくなり、流れる電流値が大きくなる。電動モータ５２に流れる電流と押付力との間には予め決められた関係が成立し、電流値が決まれば押付力が決まる。このことから、電動モータ５２に流れる電流が目標電流値に達した場合に、押付力が目標押付力に達したとすることができる。
Ｓ３１において、電動モータ５２をＳ５で決定された向きに回転させる始動指令が出力される。Ｓ３２において、電動モータ５２の回転数が検出され（回転数カウンタのカウント値が読み込まれ）、Ｓ３３において、電流値が検出され、Ｓ３４において、電流値が予め定められた目標電流値に達したか否かが判定される。目標電流値に達する前においては、Ｓ３４の判定がＮＯとなり、Ｓ３２，３３が繰り返し実行される。回転数が検出され、電流値が検出されるのであり、電流値が目標電流値に達すると、Ｓ３５において、電動モータ５２が停止させられ、供給電流が０とされる。Ｓ３６において、中立位置から作用位置に至るまでの間の電動モータ５２の回転数が記憶される。
シュー押付ロッド５６が、プライマリシューに作用して、押付力を加える。この状態で、電動モータ５２への供給電流が０とされても、保持機構５８により、電動モータ５２が回転させられることが防止され、摩擦材押付力が保持される。
また、この状態で（保持機構５８により摩擦材押付力が保持された状態で）、予測されたトルクが実際に加えられても、既に、セカンダリシューがアンカ部材３６に当接しているため、一対のブレーキシュー４０ａ，ｂの回転ドラム３４の内周面に沿った移動を抑制し得、ブレーキ力の低下を抑制することができる。
さらに、セカンダリシューがアンカ部材３６に当接しているため、シュー押付ロッド５６に大きな力が加えられることが少ない。そのため、シュー押付ロッド５６の強度を小さくすることができ、コストダウンを図ったり、押付装置５０の小型化を図ったりすることができる。あるいは、シュー押付ロッド５６に、ブレーキシュー４０を介して大きな力が加えられたとしても、その回数は少なくなる。そのため、シュー押付ロッド５６の寿命を長くすることができる。
【００１７】
Ｓ７のブレーキ解除の実行を、図７のフローチャートに示す。
Ｓ５１において、電動モータ５２をＳ６の作動時とは逆方向に回転させる始動指令が出力される。Ｓ５２において、回転数が検出される（回転数カウンタのカウント値が読み込まれる）。Ｓ５２において検出される回転数は、電動モータ５２のブレーキの作動時とは逆方向の回転数である。この検出された回転数が、ブレーキ作動時の回転数と同じになれば、シュー押付ロッド５６が中立位置に戻されたことがわかる。
Ｓ５３において、逆方向の回転数が、Ｓ３６において記憶された回転数と等しくなったか否かが判定され、記憶された回転数より小さい場合には、Ｓ５２、５３が繰り返し実行され、記憶値と等しくなった場合に、Ｓ５３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５４において、電動モータ５２の回転が停止させられる。それによって、シュー押付ロッド５６が中立位置に戻される。リターンスプリング４５により、一対のブレーキシュー４０ａ，４０ｂが縮径させられ、ブレーキが解除される。
【００１８】
なお、車両の走行中にパーキングスイッチ２１４のロック指示操作が検出された場合には、ブレーキ作動時に実際に車輪１４，１６に加えられているトルクの向きが取得され、プライマリシューに押付力が加えられる。
【００１９】
本実施例においては、運動変換機構５４，シュー押付ロッド５６等により押付機構が構成され、パーキングブレーキＥＣＵ２００の図５のフローチャートで表されるパーキングブレーキ制御プログラムのＳ１〜６を記憶する部分、実行する等により押付力制御部が構成され、そのうちの、Ｓ３，５を記憶する部分、実行する部分等によりトルク方向予測部が構成される。また、押付力制御部は、パーキングブレーキ制御部、モータ制御部でもある。
【００２０】
なお、上記実施例においては、電動モータ５２の回転数をカウントするカウンタが、シュー押付ロッド５６を中立位置から前進させる場合にも、中立位置に戻す場合にも、同様にカウントするようにされていたが、中立位置から前進させる場合には、カウント数を増加させ、中立位置に戻す場合には、カウント数を減少させるようにすることもできる。その場合には、Ｓ５３において、カウント値が０（中立位置に対応するカウント数）に達したか否かが判定されることになる。また、ブレーキ作動時に、電動モータ５２の回転数をカウントして、記憶する必要がなく、Ｓ３２，３６が不要となる。
また、上記実施例において、ブレーキ作動時には、電動モータ５２に流れる電流が予め定められた目標電流値に達するように、電動モータ５２への供給電流が制御されるようにされていたが、押付力センサ９４，９６による検出値が予め定められた目標押付力に達するように、供給電流が制御されるようにすることもできる。ブレーキ解除時には、押付力センサ９４，９６による検出値がほぼ０（中立位置にあるとみなし得る大きさ）となるまで、電動モータ５２が逆方向に回転させられる。
その場合の一例を図９，１０に示す。図６，７に示す実施例における場合と同じ実行のステップについては同じステップ番号を付して説明を省略する。
ブレーキ作動時において、電動モータ５２が始動させられた後、Ｓ３３ａにおいて、押付力センサ９６（例えば、シュー押付ロッド５６が図３の左方へ移動させられた場合）によって押付力が検出され、Ｓ３４ａにおいて、目標押付力に達したか否かが判定される。目標押付力に達する前においては、Ｓ３３ａ，３４ａが繰り返し実行されるが、目標押付力に達すると、Ｓ３５において、電動モータ５２が停止させられる。
ブレーキ解除時において、電動モータ５２が逆方向に始動させられた後、Ｓ５２ａにおいて、押付力センサ９４，９６によって押付力が検出され、Ｓ５３ａにおいて、両方の検出値がほぼ０であるか否かが判定される。実際の押付力が、押付力が０であるとみなし得る設定値以下であるか否かが判定されるのであり、押付力センサ９４，９６の両方の検出値が設定値以下であれば、中立位置に戻されたとされて、Ｓ５４において、電動モータ５２が停止させられる。
この場合に、押付力センサ９６による検出値のみに基づいて中立位置であるか否かが判定されるようにすると、戻し過ぎること（シュー押付ロッド５６が右方へ行き過ぎること）がある。それに対して、両方のセンサ９４，９６による検出値に基づけば（押付力センサ９４による検出値が設定値以上にならないように）、シュー押付ロッド５６をより確実に中立位置に戻すことができる。
【００２１】
なお、シュー押付ロッド５６を中立位置に戻す場合には、押付力センサ９６による検出値が設定値以下になり、かつ、その設定値以下の状態が設定時間以上続いた場合に、中立位置にあるとされて、電動モータ５２が停止させられるようにすることもできる。
また、シュー押付ロッド５６のストロークを検出するストロークセンサを設け、ストロークが目標値に達するように、電動モータ５２が作動させられるようにすることもできる。 さらに、押付機構５０の構造は、上記実施例におけるそれに限らない。
例えば、電動モータ５２は、設置スペースがあれば、バッキングプレート３０の押付機構が設けられる側と同じ側に設けることができる。また、ねじ部７０，７２の形状は問わない。例えば、リード角が小さい形状としたり、台形ねじとしたりすることができる。その場合には、運動変換機構に保持機能を備えさせることができる。
【００２２】
また、押付装置は、図１１，１２に示す構造を成したものとすることができる。押付装置３００は、ラックアンドピニオン（平歯車）機構を有する運動変換機構３０２と、電気駆動源としての減速機付きモータ３０４とを含み、ハウジングがアンカ部材３６と一体的に設けられる（アンカ部材３６がハウジングとしての機能を果たす）。
運動変換機構３０２は、減速機付きモータ３０４の出力軸３１０と一体的に回転可能なピニオン３１２と、そのピニオン３１２と螺合するラック３１４とを含み、ラック３１４がアンカ部材３６に軸方向に相対移動可能に保持される。ラック３１４とシュー押付ロッドとは一体的に形成される。
減速機付きモータ３０４は、電動モータ３２０と、減速機３２２とを含む。減速機３２２は、ハーモニックドライブ機構（登録商標）を備えたものとしたり、遊星歯車機構を備えたものとしたりすることができ、保持機構としての機能を有する。遊星歯車機構を備える場合には、サンギヤに電動モータ３２０の出力軸が連結され、プラネタリギヤ（遊星キャリア）に減速機付きモータ３０２の出力軸３１０が連結される状態で使用されることが多い。遊星歯車機構は複数段に設けられることもある。
減速機３２２を、ハーモニックドライブ機構、遊星歯車機構等を備えたものとすれば、電動モータ３２０に電流が供給されていない状態で、ブレーキシュー４０ａ，ｂ、シュー押付ロッド３１４を介して大きな力が加えられても、電動モータ３２０が回転させられないようにすることができる。
なお、本実施例においては、回り止め機構が不可欠ではないため、上記実施例において設けられていたシュー係合部７４ａ，ｂも不可欠ではない。
本実施例においては、運動変換機構３０２、シュー押付ロッド３１４等により押付機構が構成される。シュー押付ロッド３１４は運動変換機構３０２の構成要素でもある。
【００２３】
なお、電動モータ３２０を超音波モータとすることができ、その場合には、電動モータ３２０が保持機能を有することになる。
【００２４】
また、押付装置は、図１３，１４に示す構造を成したものとすることができる。押付装置３５０は、偏心カム３５２を備えた運動変換機構３５４と、一対のシュー押付ロッド３６０ａ，３６０ｂとを含む。
アンカ部材３６には、厚み方向（バッキングプレート３０に対して垂直な方向、アクスルシャフトと平行な方向）の貫通穴３７２が形成され、その貫通穴３７２にベアリングを介して減速機付きモータ３０４の出力軸３１０が相対回転可能に保持される。出力軸３１０には、偏心カム３５２が一体的に回転可能に保持されるが、偏心カム３５２の中心Ｃは、出力軸３１０の中心軸線Ｍから距離ｄ隔たった位置にある。
偏心カム３５６のカム面（本実施例においては外周面）に対向して一対のシュー押付ロッド３６０ａ，ｂが配設される。一対のシュー押付ロッド３６０ａ，ｂは、アンカ部材３６に軸方向に相対移動可能に保持される。
【００２５】
図１３に示すように、パーキングブレーキ１８，２０の非作用状態において、偏心カム３５６は実線で示す中立位置にある。偏心カム３５２の中心Ｃ0が運動変換機構３５４の軸方向の中心線上に位置するのであり、中心Ｍと、シュー押付ロッド３６０ａ，ｂの後退端面３８０ａ，ｂとの間の距離が互いに等しくなる位置にある。
ブレーキの作動時において、予測されるトルクの向きが前進回転方向Ｐである場合には、減速機付きモータ３０４の回転により、偏心カム３５２が破線で示す位相まで回転させられる（中心がＣ1の位置にある）。シュー押付ロッド３６０ａが左方へ移動させられ、ブレーキシュー４０ａに直接作用し、押付力が加えられる。この場合に、シュー押付ロッド３６０ｂの後退端面３８０ｂには偏心カム３５２の外周面が接することがあるが、シュー押付ロッド３６０ｂが右方へ移動させられることはなく、シュー押付ロッド３６０ｂがブレーキシュー４０ｂに押付力を加えることはない。
予測されるトルクの向きが後退回転方向Ｑである場合には、減速機付きモータ３０４が逆方向に回転させられ、偏心カム３５２が一点鎖線に示す位相（中心がＣ2の位置）まで回転させられる。シュー押付ロッド３６０ｂが右方へ移動させられ、ブレーキシュー４０ｂに押付力が加えられる。
ブレーキの解除時には、偏心カム３５２が実線に示す中立位置まで戻される。一対のブレーキシュー４０ａ，ｂ、シュー押付ロッド３６０ａ，ｂは、リターンスプリング４５により非作用位置（中立位置）に戻される。
本実施例においては、減速機付きモータ３０４の出力軸３１０がアンカ部材３６に形成された貫通穴３７２を貫通して取り付けられるため、スペースが小さくても、バッキングプレート３０のブレーキシュー４０ａ，ｂ側に、運動変換機構３５４等を設置することができる。
本実施例においては、運動変換機構３５４，シュー押付ロッド３６０ａ，ｂ、アンカ３６等により押付機構が構成される。運動変換機構３５４は、偏心カム３５２，シュー押付ロッド３６０ａ，ｂを軸方向に直線移動可能に保持する構造等により構成される。
【００２６】
なお、上記実施例において、一対のシュー押付ロッド３６０ａ，ｂは不可欠ではなく、偏心カム３５２の外周面が一対のブレーキシュー４０ａ，ｂに直接作用し、押付力を加えるようにすることができる。
また、カム面を外周面とすることは不可欠ではない。
【００２７】
また、押付装置は、図１５に示す構造を成したものとすることができる。本実施例において、押付装置４００は、レバー部材４０２を備えた運動変換機構４０４を含む。レバー部材４０２はセクタギヤ（ウォームホイール）４０６と一体的に形成されたものであり、先端部４０８に対向して２つのシュー押付ロッド３６０ａ，ｂが配設される。また、レバー部材４０２は、中間部において、バッキングプレート３０，アンカ部材３６に形成された長穴４１２，４１４を貫通しており、バッキングプレート３０のブレーキシュー４０が配設された側とは反対側において、レバー支持部材４１６によって回動中心点Ｒの回りに回動可能に保持される。長穴４１２，４１４は、レバー部材４０２のガイド部としての機能を有する。
レバー部材４０２のセクタギヤ４０６は、減速機付きモータ３０４の出力軸３１０と一体的に回転可能なウォーム４１８に螺合する。
ブレーキ作動時には、減速機付きモータ３０４の回転によってレバー部材４０２が回動させられ、それによって、シュー押付ロッド３６０ａ，ｂのいずれか一方が選択的に移動させられる。レバー部材４０２が図１５の反時計回りに回転させられると、シュー押付ロッド３６０ａが移動させられ、ブレーキシュー４０ａに押付力が加えられる。レバー部材４０２が時計回りに回転させられると、シュー押付ロッド３６０ｂが移動させられ、ブレーキシュー４０ｂに押付力が加えられる。
ブレーキ解除時には、減速機付きモータ３０４の逆方向の回転によりレバー部材４０２が中立位置（姿勢）に戻される。リターンスプリング４５により、一対のブレーキシュー４０ａ，ｂ、シュー押付ロッド３６０ａ，ｂが中立位置まで戻される。
本実施例においては、運動変換機構４０４，シュー押付ロッド３６０ａ，ｂ、アンカ部材３６等により押付機構が構成される。
【００２８】
なお、シュー押付ロッド３６０ａ，ｂは、一体的に移動可能な１つのロッドとすることもできる。
また、シュー押付ロッド３６０ａ，ｂは不可欠ではなく、レバー部材４０２の先端部４０８によってブレーキシュー４０ａ，ｂに直接押付力が加えられるようにすることもできる。
さらに、ウォーム４１８、セクタギヤ４０６が非可逆特性を有する場合には、これらウォーム４１８とセクタギヤ４０６とが保持機構として機能する。その場合には、減速機３２２を、非可逆特性を有する歯車装置を含むものとする必要がなくなる。また、減速機自体も不可欠ではない。
【００２９】
さらに、押付装置は、図１６、１７に示す構造のものとすることができる。押付装置５００においては、シュー押付ロッド（軸方向移動部材）５０２のシュー係合部５０４がブレーキシュー４０ａ側の端部に設けられ、ブレーキシュー４０ｂ側の端部には設けられていないが、その他の構造については、図３、４に示す押付装置５０と同じである。
本実施例においては、シュー押付ロッド５０２がブレーキシュー４０ｂに直接作用して押付力を加えることがない。
パーキングスイッチ２１４のロック指示操作が検出されると、トルクの向きが予測されることなく、電動モータ５２の作動により、シュー押付ロッド５０２が左方へ移動させられる。シュー押付ロッド５０２がブレーキシュー４０ａに直接作用（当接）して、押付力を加える。ブレーキシュー４０ａの円周方向の力はアジャスタ３８を介してブレーキシュー４０ｂに伝達され、ブレーキシュー４０ｂがアンカ部材３６に押し付けられる。
この状態で、前進回転方向Ｐのトルクが加えられた場合には、セカンダリシュー４０ｂがアンカ部材３６に当接しているため、一対のブレーキシュー４０ａ，ｂの円周方向の移動が抑制され、ブレーキ力の低下を良好に抑制することができる。また、後退回転方向Ｑのトルクが加えられた場合には、セカンダリシュー４０ａがシュー押付ロッド５０２に当接しているため、それによって、ブレーキ力の低下を抑制することができる。
さらに、押付力が加えられるブレーキシュー４０ａは、前進回転方向Ｐにトルクが加えられた場合にプライマリシューとなるシューである。そのため、走行中にパーキングブレーキ１８，２０が作動させられた場合に、大きなブレーキ力を付与することができる。
本実施例における押付装置５００には、上記各実施例における押付装置を適用することができる。
【００３０】
なお、上記各実施例におけるデュオサーボ型のドラムブレーキを含むブレーキシステムは、サービスブレーキに適用することができる。例えば、サービスブレーキの作動指令に応じて電動モータ等を作動させて、プライマリシューに押付力を加えることが可能である。
以上、本発明の複数の実施例について説明したが、前述に記載の態様の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施例であるパーキングブレーキシステム全体を示す概念図である。
【図２】上記パーキングブレーキシステムに含まれるドラムブレーキの平面図である。
【図３】上記ドラムブレーキの押付装置の断面図である。
【図４】図３のＡＡ断面図である。
【図５】上記パーキングブレーキシステムの電動パーキングブレーキＥＣＵの記憶部に記憶されたパーキングブレーキ制御プログラムを表すフローチャートである。
【図６】上記プログラムの一部を表すフローチャートである（ブレーキ作動）。
【図７】上記プログラムの別の一部を表すフローチャートである（ブレーキ解除）。
【図８】車両が停止している路面の傾きと前後加速度との関係を示す図である。
【図９】上記記憶部に記憶された別のパーキングブレーキ制御プログラムの一部を表すフローチャートである（ブレーキ作動）。
【図１０】上記パーキングブレーキ制御プログラムの別の一部を表すフローチャートである（ブレーキ解除）。
【図１１】上記パーキングブレーキシステムに含まれるドラムブレーキの別の押付装置を概念的に示す断面図である。
【図１２】図１１のＢＢ断面図である。
【図１３】上記パーキングブレーキシステムに含まれるドラムブレーキのさらに別の押付装置を概念的に示す断面図である。
【図１４】図１３のＤＤ断面図である。
【図１５】上記パーキングブレーキシステムに含まれるドラムブレーキの別の押付装置を概念的に示す断面図である。
【図１６】上記パーキングブレーキシステムに含まれるドラムブレーキのさらに別の押付装置を概念的に示す断面図である。
【図１７】図１６のＥＥ断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１８，２０：ドラムブレーキ（パーキングブレーキ） ３０：バッキングプレート ３６：アンカ部材 ４０ａ，ｂ：ブレーキシュー ５０，３００，３５０，４００，５００：押付装置 ５２，３２０：電動モータ ５４，３０２，３５４，４０２：運動変換機構 ５６，３６０ａ，ｂ，５０２：シュー押付ロッド ５８，３２２：保持機構 ６０：ハウジング ６４：ねじ部材 ７４ａ，ｂ：シュー係合部 ８０：ウォーム ８２：ウォームホイール ９４，９６：押付力センサ ２００：パーキングブレーキＥＣＵ ２１０：電流計 ２１２：回転数センサ ２１４：パーキングスイッチ ２２６：前後加速度センサ ２２８：シフト位置センサ ３１２：ピニオン ３１４：ラック ３２２：減速機 ３５２：偏心カム ４０２：レバー部材 ４０６；セクタギヤ ４１２，４１４：長穴 ４１８：ウォーム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デュオサーボ型のドラムブレーキを含むパーキングブレーキシステムにおいて、ブレーキシューを回転ドラムに押し付ける押付装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１〜３に記載のデュオサーボ型のパーキングブレーキにおいて、ケーブルが引っ張られると、ブレーキレバー、ストラットを介して、一対のブレーキシューが回転ドラムに押し付けられて、パーキングブレーキが作用させられる。
特許文献４に記載のデュオサーボ型のドラムブレーキを含む電動パーキングパーキングブレーキシステムは、(a)電動モータと、(b)一対のスライド部材と、(c)それら一対のスライド部材と電動モータとの間に設けられ、電動モータの回転を一対のスライド部材の互いに逆方向の直線運動に変換する運動変換機構と、(d)パーキングブレーキ作動指令に応じて、電動モータを作動させて、一対のスライド部材を、互いに逆方向に前進させることにより、一対のブレーキシューの両方にそれぞれ押付力を付与して、パーキングブレーキを作用させるモータ制御部とを備えた押付装置を含む。
特許文献５に記載のデュオサーボ型のドラムブレーキを含む電動パーキングパーキングブレーキシステムは、(a)電動モータと、(b)偏心カムと、(c)その偏心カムの外周面と係合させられた一対のスライド部材と、(c)パーキングブレーキ作動指令に応じて、電動モータを作動させて偏心カムを回転させ、一対のスライド部材を互いに逆向きに移動させて、一対のブレーキシューの両方にそれぞれ押付力を付与し、パーキングブレーキを作用させるモータ制御部とを備えた押付装置を含む。
【特許文献１】特開平１０−１１０７５８号公報
【特許文献２】特開２００１−１６５２０７号公報
【特許文献３】特開平１０−１０３３９１号公報
【特許文献４】特開２００１−８２５１７号公報
【特許文献５】特開２００６−３３６８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、デュオサーボ型のドラムブレーキを含むパーキングブレーキシステムに設けられる新規な押付装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および効果】
【０００４】
請求項１に記載のパーキングブレーキシステムは、(i)非回転体と、(ii)車両の車輪と共に回転し、内周面が摩擦面である回転ドラムと、(iii)その回転ドラムの内周側に配設され、外周面に摩擦材を有する一対のブレーキシューと、(iv)それら一対のブレーキシューの一端部の間において、前記非回転体に固定されたアンカ部材と、(v)前記一対のブレーキシューの前記アンカ部材が設けられた側とは反対側の端部同士を連結し、前記一対のブレーキシューの一方に加えられた円周方向の力を他方のブレーキシューの入力として伝達する伝達部材と、(vi)前記一対のブレーキシューの前記一端部側に設けられ、前記一対のブレーキシューの摩擦材を前記ドラムの内周面に押し付ける押付装置とを含むデュオサーボ型のドラムブレーキを含むパーキングブレーキシステムであって、前記押付装置が、(a)電気駆動源と、(b)前記一対のブレーキシューの各々に、それぞれ直接作用する少なくとも１つの作用部材を有し、その少なくとも１つの作用部材のうちの１つを前記電気駆動源により作動させて、前記一対のブレーキシューのうちの、その１つの作用部材に作用するものに選択的に押付力を付与する押付機構と、(c)前記車両の停止状態において前記車輪に加えられるトルクの向きを予測し、その予測に基づいて前記電気駆動源を制御することにより、前記１つの作用部材に、前記一対のブレーキシューのうち、そのトルクが加えられた場合にプライマリシューとなるものに前記押付力を付与させる押付力制御部とを含むものとされる。
本項に記載のパーキングブレーキシステムにおいては、パーキングブレーキの作用後（すなわち、パーキングブレーキの作用中）に車輪に加えられるトルクの向きが予測され、ブレーキの作動時に、そのトルクが加えられたと仮定した場合にプライマリシューとなるもの（以下、単にプライマリシューと称する）のみに押付力が加えられる。
トルクの向きが前進回転方向であっても後退回転方向であっても、電気駆動源により、作用部材がプライマリシューに直接作用して押付力を加えるのであり、トルクが加えられたと仮定した場合にセカンダリシューとなるもの（以下、単に、セカンダリシューと称する）に、作用部材が押付力を加えることはない。このブレーキ作用状態において（電気駆動源によって押付力の制御が行われない状態）、予測されたトルクが実際に加えられても、既に、セカンダリシューがアンカ部材に当接しているため、プライマリシューおよびセカンダリシューの円周方向の移動が抑制され、ブレーキ力の低下が抑制される。
このように、本項に記載のパーキングブレーキシステムに含まれるデュオサーボ型のドラムブレーキの押付装置は、車両の停止状態において車輪に回転トルクが加えられた場合にプライマリシューとなるもののみに押付力を加えるものであり、係る押付装置は、特許文献１〜５のいずれにも記載されておらず、新規なものである。
一方、特許文献４，５には、電動アクチュエータによって一対のブレーキシューの両方に押付力を加える押付装置が記載されている。このパーキングブレーキにおいては、一対のブレーキシューのうちいずれが移動するか一義的に決まらず、パーキングブレーキの作用中にトルクが加えられると、そのトルクの方向に一対のブレーキシューが回転させられることがあり、セカンダリシューがスライド部材の一方に当接し、スライド部材に大きな力が加えられる。それに対して、本項に記載のパーキングブレーキシステムにおいては、セカンダリシューがアンカ部材に当接しているため、アンカ部材が円周方向の力を受けるのであり、作用部材が受けるのではない。その結果、作用部材を、強度の小さいものとすることができ、押付装置の小形化を図ったり、コストダウンを図ったりすることができる。あるいは、作用部材に大きな力が加えられる頻度を低くすることができるため、作用部材の寿命を長くすることができる。
車両の停止状態において、車輪に加えられるトルクの向きは、車両が停止している路面の傾斜や、トランスミッションのシフト位置に基づいて予測することができる。車両はサービスブレーキの作動により停止し、その後、パーキングブレーキが作用させられ、パーキングブレーキの作用後に、サービスブレーキが解除されることが多い。サービスブレーキが解除されると、車輪に重力に起因するトルクが加えられたり、車両駆動源からの駆動トルクが加えられたりする。
車両の停止状態において車輪に加えられると予測されるトルクの向きは、請求項２に記載のように、車両が停止している路面の傾斜の向きに基づいて取得することができる。路面の傾斜の向きは傾斜検出装置によって検出される。車両が登り坂に停止している場合には、後退回転方向のトルクが加えられ、降り坂に停止している場合には、前進回転方向のトルクが加えられると予測される。傾斜検出装置は、車両の前後方向の傾きを検出する姿勢検出装置であると考えることもできる。傾斜検出装置は、前後加速度センサを含むものとすることができ、さらに、車高センサを含むものとすることもできる。
また、車両駆動源が作動状態にあり、シフト位置がパーキング以外の位置にある場合においても、パーキングブレーキが作動させられることがある。その場合には、シフト位置がニュートラル以外の位置にあれば、そのシフト位置に基づいて車輪に加えられると予測されるトルクの向きを取得することができる。シフト位置が前進を指示する位置である場合には前進回転方向のトルクが加えられると予測され、後退を指示する位置である場合には後退回転方向のトルクが加えられると予測される。
押付機構において、作用部材は１つであっても、２つであってもよい。作用部材が１つである場合には、その１つの作用部材が、一対のブレーキシューの両方にそれぞれ作用する。作用部材が２つである場合には、作用部材の一方が一対のブレーキシューのうちの一方に作用し、作用部材の他方が他方のブレーキシューに作用する。作用部材が２つの場合には、２つの作用部材に共通に１つの電気駆動源を設けても、２つの作用部材に、それぞれ、対応して設けてもよい。
作用部材は、ロッド（スライド部材、ピストンと称することもある）としたり、カム、回動レバー等としたりすることができる。カム、回動レバーは運動変換機構として機能することもあり、その場合には、カム、回動レバーと作用部材（例えば、ロッド）との両方が設けられることもある。また、作用部材、運動変換機構の構成要素は剛体であり、ケーブルのように可撓性を有しないものと考えることができる。
電気駆動源は、電動モータとしたり、圧電素子等を有する電気的変形部材としたりすることができる。電気駆動源が電動モータであり、作用部材がロッド等の直線的に移動可能なものである場合には、電動モータの回転を直線運動に変換して、作用部材に伝達する運動変換機構が設けられるのが普通である。運動変換機構は、駆動力伝達機構であると考えることもできる。電気駆動源が電気的変形部材である場合には、作用部材毎に設けることが望ましい。
以下、押付装置の具体的な態様について説明する。
請求項３に記載のパーキングブレーキシステムにおいては、電気駆動源が１つの電動モータを含み、前記押付機構が、(a)前記一対のブレーキシューの各々に作用する１つの作用部材と、(b)前記電動モータの回転を前記１つの作用部材の直線運動に変換する運動変換機構とを含み、前記押付力制御部が、前記１つの電動モータの回転方向を制御することにより、前記作用部材の移動方向を制御するモータ制御部を含むものとされる。
電動モータが一方向に回転させられた場合には、作用部材は、一対のブレーキシューのうちの一方に向かって前進し、その一方のブレーキシューに作用して、押付力を付与する。逆の方向に回転させられた場合には、その作用部材は一対のブレーキシューのうちの他方に向かって前進し、その他方のブレーキシューに作用して、押付力を付与する。
したがって、電動モータの回転方向を制御することにより、一対のブレーキシューのうちのいずれか一方に、選択的に、作用部材を作用させて、押付力を付与することができる。
請求項４に記載のパーキングブレーキシステムにおいては、前記運動変換機構が、(a)ハウジングと、(b)そのハウジングに軸方向に相対移動不能かつ相対回転可能に保持されるとともに、第１ねじ部を備えた第１ねじ部材と、(c)前記ハウジングに軸方向に相対移動可能に保持されるとともに、前記第１ねじ部と螺合する第２ねじ部を備えた第２ねじ部材とを含み、前記第１ねじ部材が、前記電動モータにより回転させられ、前記第２ねじ部材が、前記１つの作用部材と一体的に移動可能なものとされる。
電動モータの回転に伴って第１ねじ部材が回転させられると、第２ねじ部材が軸方向に直線的に移動させられる。そして、第２ねじ部材の軸方向の移動に伴って作用部材が移動させられる。例えば、第１ねじ部を第１ねじ部材の内周面に設け、第２ねじ部を第２ねじ部材の外周面に設けることができる。
運動変換機構は、(a)ハウジングと、(b)そのハウジングに軸方向に相対移動不能かつ相対回転可能に保持されたピニオンと、(c)前記ハウジングに軸方向に相対移動可能に保持されたラックとを含み、前記ピニオンが、前記電動モータの回転に伴って回転可能に設けられ、前記ラックが、前記１つの作用部材と一体的に移動可能に設けられたものとすることもできる。
請求項５に記載のパーキングブレーキシステムにおいては、前記電気駆動源が１つの電動モータを含み、前記押付機構が、(a)前記一対のブレーキシューの各々に、それぞれ、直接作用する２つの作用部材と、(b)(i)前記電動モータにより回転させられ、前記２つの作用部材の各々に作用するカムと、(ii)前記電動モータの回転により回動させられ、前記２つの作用部材の各々に作用するレバーとのいずれか一方を含む運動変換機構とを含み、前記押付力制御部が、前記１つの電動モータの回転方向を制御することにより、前記２つの作用部材のうちの１つを選択的に移動させるモータ制御部を含むものとされる。
電動モータの一方向の回転によりカムが一方向に回転させられると、２つの作用部材のうちの一方が一方のブレーキシューに向かって前進して、一方のブレーキシューに作用して、押付力を加える。電動モータの逆方向の回転によりカムが逆方向に回転させられると、他方の作用部材が他方のブレーキシューに作用して、押付力を加える。
同様に、電動モータの一方向の回転によりレバーが一方向に回動させられると、一方の作用部材が一方のブレーキシューに向かって前進し、作用して、押付力を加える。電動モータの逆方向の回転によりレバーが逆方向に回動させらえると、他方の作用部材が他方のブレーキシューに作用して、押付力を加える。
カムは、一方の作用部材に作用している状態で他方の作用部材に接触している場合があるが、他方の作用部材には押付力が加えられることはない。
請求項６に記載のパーキングブレーキシステムにおいては、前記電気駆動源が１つの電動モータを含み、前記押付機構が、(i)前記電動モータにより回転させられ、前記一対のブレーキシューの各々に作用するカムと、(ii)前記電動モータにより回動させられ、前記一対のブレーキシューの各々に作用するレバーとのいずれか一方を前記１つの作用部材として含み、前記押付力制御部が、前記１つの電動モータの回転方向を制御することにより、前記一対のブレーキシューのうちのいずれか一方に選択的に押付力を付与するモータ制御部を含むものとされる。
本項に記載のパーキングブレーキシステムにおいては、カムやレバーが作用部材であり、作用状態においては、カム面やレバーの係合部がブレーキシューに直接作用する。専用の作用部材が不要となるため、その分、押付装置の部品点数を少なくすることができる。
また、請求項７に記載のように、押付装置には、電気駆動源に電力が供給されなくても、摩擦材押付力を保持する保持機構を設けることが望ましい。例えば、(i)運動変換機構を、保持機構としての機能を備えたものとしたり、(ii)電気駆動源を、保持機構としての機能を備えたものとしたり、(iii)運動変換機構、電気駆動源とは別個に保持機構を設けたりすることができる。保持機構は、電気駆動源が電動モータである場合に、その電動モータの出力軸と同軸状に設けても、そうでなくてもよい。
(i)運動変換機構が保持機構としての機能を有する場合としては、運動変換機構がねじ機構である場合において、そのねじを、リード角が小さい形状としたり、台形ねじとしたりしたりする場合等が該当する。(ii)電気駆動源が保持機構としての機能を有する場合としては、電気駆動源が電動モータと減速機とを有する場合に、減速機を、非可逆特性を有する歯車機構を備えものとすることができる。非可逆特性を有する歯車機構としては、ウォームギヤを含むものとしたり、遊星歯車を含むものとしたり、ハーモニックドライブ（登録商標）を含むものとしたりすることができる。非可逆特性を有する歯車機構は、逆効率（電気駆動源に外力が加えられた場合に、その外力によって電動モータが回転させられないようにするために必要なモータの力を、その外力で割った値）が０である歯車機構と称することもできる。また、電気駆動源に含まれる電動モータを超音波モータとすることもできる。
例えば、請求項８に記載のように、(a)前記電動モータにより回転させられるウォームと、(b)前記作用ロッドに前記運動変換機構を介して連結されたウォームホイールとを含むものとすることが望ましい。
さらに、押付機構は、一対のブレーキシューのアンカ側の端部付近に設けられる。そのため、押付機構の本体は、アンカ部材に固定的に設けたり、請求項９に記載のように、前記アンカ部材を、前記押付機構の本体としたりすることが望ましい。アンカ部材を押付機構の本体とすれば、押付装置のハウジングを別途設ける必要がなくなるという利点がある。
また、押付力制御部は、請求項１０に記載のように、パーキングブレーキの作動指令に応じて電気駆動源を作動させるものとすることができる。デュオサーボ型のドラムブレーキは、パーキングブレーキとして使用されることが多い。
請求項１１に記載のパーキングブレーキシステムは、(a)非回転体と、(b)車両の車輪と共に回転し、内周面が摩擦面である回転ドラムと、(c)その回転ドラムの内周側に配設され、外周面に摩擦材を有する一対のブレーキシューと、(d)それら一対のブレーキシューの一端部の間において、前記非回転体に固定されたアンカ部材と、(e)前記一対のブレーキシューの前記アンカ部材が設けられた側とは反対側の端部同士を連結し、前記一対のブレーキシューの一方に加えられた円周方向の力を他方のブレーキシューの入力として伝達する伝達部材と、(f)前記一対のブレーキシューの前記一端部側に設けられ、前記一対のブレーキシューの摩擦材を前記ドラムの内周面に押し付ける押付装置とを含むデュオサーボ型のドラムブレーキを含むパーキングブレーキシステムであって、前記押付装置が、(a)電気駆動源と、(b)前記一対のブレーキシューのうちの一方に作用する軸方向移動部材を有し、その軸方向移動部材を前記電気駆動源により前記一方のブレーキシューに直接作用させることにより、その一方のブレーキシューに押付力を付与する押付機構とを含むものとされる。
本項に記載のパーキングブレーキシステムにおいては、デュオサーボ型のドラムブレーキにおいて、軸方向移動部材の前進により予め定められた一方のブレーキシューにのみ押付力が付与される。それによって、パーキングブレーキが作用させられる。軸方向移動部材は、例えば、ロッド状を成し、可撓性を有しないものであり、直線的に移動させられるものである。可撓性を有するケーブルや回動させられるレバーではない。
車両の停止状態において、パーキングブレーキの作用中に、トルクが加えられた場合において、その一方のブレーキシューがプライマリシューである場合には、セカンダリシューがアンカ部材に当接しているため、ブレーキ力の低下を良好に抑制することができる。一方のブレーキシューがセカンダリシューである場合には、プライマリシューが軸方向移動部材に当接しているため、それによって、ブレーキ力の低下を抑制することができる。
また、本項に記載のデュオサーボ型のドラムブレーキにおいて、一方のブレーキシューを車輪に前進回転方向のトルクが加えられた場合にプライマリシューとなるものとすれば、車両の前進走行中にドラムブレーキが作用させられた場合に、大きなブレーキ力を付与できるという利点がある。この場合に、軸方向移動部材に大きな力が加えられることがないため、軸方向移動部材の強度を小さくし得、かつ、大きなブレーキ力を加えることができる。
特許文献１〜５のいずれにも、本願請求項７に記載のように、パーキングブレーキシステムに含まれるデュオサーボ型のドラムブレーキにおいて、軸方向移動部材を前進させることにより、予め決められた一方のブレーキシューのみに押付力を付与する押付装置についての記載はなく、本願請求項７に記載のの押付装置は新規なものである。
なお、請求項１１に記載のパーキングブレーキシステムには、請求項１〜１０のいずれかに記載の技術的特徴を採用することができる。
【実施例】
【０００５】
本発明の一実施例であるデュオサーボ型のドラムブレーキを含むパーキングブレーキシステムを図面に基づいて詳細に説明する。
図１において、符号１４，１６は、左右後輪を示し、符号１８，２０は、車輪１４，１６にそれぞれ設けられたドラムブレーキを示す。ドラムブレーキ１８，２０は、図２に示すように、デュオサーボ型のドラムブレーキであり、パーキングブレーキとして作用させられる。以下、必要に応じて、ドラムブレーキ１８，２０をパーキングブレーキと称することがある。
また、図２において、符号２２はブレーキディスクを示し、符号２３はキャリパを示し、これらブレーキディスク２２とキャリパ２３とで共同してサービスブレーキとしてのディスクブレーキ２４を構成する。パーキングブレーキ１８，２０としてのドラムブレーキは、ブレーキディスク２２の内周側に設けられているのであり、本実施例においては、ドラムインディスクブレーキとなっている。ドラムブレーキ１８，２０は、それそれ、構造が同じものである。
【０００６】
ドラムブレーキ１８，２０は、それぞれ、図示しない車体に取り付けられた非回転体としてのバッキングプレート３０と、内周面に摩擦面３２を備えて車輪１４と共に回転するドラム（回転ドラム）３４とを備えている。バッキングプレート３０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３６と伝達部材としてのアジャスタ３８とが設けられている。アンカ部材３６はバッキングプレート３０に固定されており、アジャスタ３８はフローティング式とされている。それらアンカ部材３６とアジャスタ３８との間には、各々円弧状を成す一対のブレーキシュー４０ａ，４０ｂがドラム３４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４０ａ，４０ｂは、シューホールドダウン装置４２ａ，４２ｂによってバッキングプレート３０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３０の中央に設けられた貫通穴は、図示しないアクスルシャフトの貫通を許容するためのものである。
【０００７】
一対のブレーキシュー４０ａ，４０ｂは、一端部同士がアジャスタ３８により作動的に連結される一方、各他端部がアンカ部材３６と当接して回動可能に支持されるようになっている。一対のブレーキシュー４０ａ，４０ｂの一端部同士は、アジャスタスプリング４４によりアジャスタ３８に当接する向きに付勢されており、各他端部はリターンスプリング４５によりアンカ部材３６に向かって付勢されている。各ブレーキシュー４０ａ，４０ｂの外周面に摩擦材としてのブレーキライニング４６ａ，４６ｂが保持され、それら一対のブレーキライニング４６ａ，４６ｂがドラム３４の摩擦面３２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４６ａ，４６ｂとドラム３４との間に摩擦力が発生する。アジャスタ３８は、一対のブレーキシュー４０ａ，４０ｂの摩耗に応じて一対のブレーキライニング４６ａ，４６ｂとドラム３４との隙間を調整するために操作される。アジャスタ３８は、一対のブレーキシュー４０ａ，４０ｂの一方の円周方向の力を他方のブレーキシューに伝達する伝達部材として機能する。
【０００８】
押付装置５０は、図３，４に示すように、電気駆動源としての電動モータ５２と、運動変換機構５４と、１つの作用部材としてのシュー押付ロッド５６と、保持機構５８とを含む。電動モータ５２の回転が運動変換機構５４により直線運動に変換されて、シュー押付ロッド５６に伝達される。シュー押付ロッド５６は、ケーブルのように可撓性を有するものではなく、剛体である。本実施例におけるドラムブレーキは、レバーを含まず、ケーブルによって作動させられるものではない。
運動変換機構５４は、図３に示すように、ハウジング６０と、ハウジング６０に、一対のベアリング６６を介して相対回転可能に保持されたねじ部材６４と、ねじ部材６４の内周側に軸方向に相対移動可能に保持されたシュー押付ロッド５６とを含む。ねじ部材６４の内周面には第１ねじ部（雌ねじ部）７０が形成されている。一方、シュー押付けロッド５６の中間部の外周面には第２ねじ部（雄ねじ部）７２が形成されており、ねじ部材６４の第１ねじ部７０と螺合する。シュー押付ロッド５６の両端部には、シュー係合部７４ａ，ｂが設けられている。シュー係合部７４ａ，ｂは、ブレーキシュー４０ａ，ｂのウェブ７６ａ，ｂをそれぞれ挟み込む形状とされており、シュー押付ロッド５６の回り止めとして機能する。なお、シュー係合部７４ａ，ｂの大きさ、形状は、シュー押付ロッド５６が図３において右方向、あるいは、左方向に移動させられても、ウェブ７６ａ，ｂを両側から挟み得る大きさ、形状とされている（移動させられてもウェブ７６ａ，ｂが外れない大きさ、形状とされている）。
本実施例においては、ねじ部材６４が第１ねじ部材に対応し、シュー押付ロッド５６が第２ねじ部材に対応する。シュー押付ロッド５６と第２ねじ部材とが一体的に形成されているのである。
【０００９】
電動モータ５２と運動変換機構５４との間には、保持機構としてのウォームギヤ５８が設けられる。ウォームギヤ５８は、ウォーム８０とウォームホイール８２とを含む。ウォーム８０は、電動モータ５２の出力軸８３に一体的に回転可能に設けられている。ウォームホイール８２の内周側には、ねじ部材６４がキー８４を介して一体的に回転可能に保持され、ウォームホイール８２は、ハウジング６０に、軸方向の相対移動が阻止された状態で保持される。その結果、運動変換機構５４において、ねじ部材６４の軸方向の相対移動も阻止され、ねじ部材６４の回転がシュー押付ロッド５６の軸方向の相対移動に変換されることになる。
ウォームギヤ５８により、電動モータ５２に電流が供給されない状態において、シュー押付ロッド５６に大きな力が加えられても、その力によって、電動モータ５２が回転させられないようにされている。ウォームギヤ５８は、また、減速機としても機能する。
ハウジング６０は、アンカ部材３６に固定的に保持されており、アンカ部材３６の、ハウジング６０の軸方向に直交する面に対向する対向面９０，９２に、それぞれ、押付力センサ９４，９６が取り付けられる。押付力センサ９４，９６は、感圧式のものであり、押付力センサ９４は、シュー押付ロッド５６がブレーキシュー４０ｂに加えた押付力（厳密にいえば、押付力の反力）を検出するものであり、押付力センサ９６は、シュー押付ロッド５６がブレーキシュー４０ａに加えた押付力を検出するものである。
なお、ハウジング６０，アンカ部材３６は、複数の部材から構成されるものとすることができる。
【００１０】
本実施例において、電動モータ５２は、図１に示すように、電動パーキングブレーキＥＣＵ（ＰＫＢＥＣＵ）２００の指令によって制御される。パーキングブレーキＥＣＵ２００は、コンピュータを主体とするものであり、入出力部２０２，実行部２０４，記憶部２０６等を含む。入出力部２０２には、押付力センサ９４，９６、電動モータ５２に流れる電流を検出する電流計２１０，電動モータ５２の回転数を検出する回転数センサ２１２，パーキングブレーキスイッチ（以下、単に、パーキングスイッチと略称する）２１４等が接続されるとともに、駆動回路２１６を介して電動モータ５２が接続される。
電動パーキングブレーキＥＣＵ２００は、ＣＡＮ（Ｃar Ａrea Ｎetwork）２１８を介して、車両に設けられた他のコンピュータ、例えば、スリップ制御ＥＣＵ（ＶＳＣＥＣＵ）２２０，エンジン・トランスミッションＥＣＵ（ＥＴＣＥＣＵ）２２２等に接続される。スリップ制御ＥＣＵ２２０には傾斜検出装置としての前後加速度センサ２２６等が接続され、エンジン・トランスミッションＥＣＵ２２２にはシフト位置センサ２２８等が接続されており、前後加速度、シフト位置等の情報がスリップ制御ＥＣＵ２２０，エンジン・トランスミッションＥＣＵ２２２，ＣＡＮ２１８を介して、パーキングブレーキＥＣＵ２００に供給される。前後加速度センサ２２６は、車両の前後方向に対して４５°傾斜した向きの加速度を検出する２つの検出部を含むものであり、これら２つの検出部による検出値に基づいて車両の前後方向の加速度が取得される。そのため、２つの検出部のうちの一方に異常が生じても他方によって前後方向の加速度を取得することが可能となる。
【００１１】
なお、押付力センサは、シュー押付ロッド５６のシュー係合部７４ａ，７４ｂのブレーキシュー４０ａ，ｂと当接する部分に取り付けることができる。その場合には、ブレーキシュー４０ａ，ｂに加えられた押付力が直接検出されることになる。特に、ハウジング６０がアンカ部材３６と一体的に設けられた場合には、シュー係合部７４ａ，７４ｂに取り付けることが望ましい。
また、アンカ部材３６の、ブレーキシュー４０ａ，ｂと当接する部分に取り付けることもできる。この場合には、サーボ効果により得られた押付力を検出することもできる。
【００１２】
パーキングスイッチ２１４は、パーキングブレーキ１８，２０の作動（以下、パーキングブレーキ１８，２０の作動をロックと称することがある）を指示する場合、解除（以下、パーキングブレーキ１８，２０の解除をリリースと称することがある）を指示する場合に、操作されるスイッチであり、例えば、ロック側操作部とリリース側操作部とを有するものとすることができる。ロック側操作部が操作された場合（以下、ロック指示操作が行われた場合と略称する）にはロック要求があるとされ、リリース側操作部が操作された場合（以下、リリース指示操作が行われた場合と略称する）にはリリース要求があるとされる。
シフト位置センサ２２８は、シフト操作部材の位置を検出するものであっても、トランスミッションのシフト位置を検出するものであってもよい。
【００１３】
以上のように構成されたパーキングブレーキシステムにおける作動について説明する。
パーキングブレーキ１８，２０の非作用状態において、シュー押付ロッド５６は図示する中立位置にある。中立位置において、シュー係合部７４ａ，ｂにブレーキシュー４０ａ，ｂがわずかに接触するか、接触しないかのいずれかである。
パーキングブレーキスイッチ２１４のロック指示操作が行われると、電動モータ５２が作動させられて、パーキングブレーキ１８，２０が作動させられる。その場合に、パーキングブレーキ１８，２０の作用中（作動後）に、車輪１４，１６に加えられると予測されるトルクの向きが取得される。そして、その予測されるトルクが加えられた場合にプライマリシューとなるシュー（トルクによって、一対のブレーキシュー４０ａ，ｂが回転ドラム３４の内周面に沿って移動させられた場合に、アンカ部材３６に当接するシューとは反対側のシュー：以下、単に、プライマリシューと称する）に向かってシュー押付ロッド５６が前進させられる。シュー押付ロッド５６は、プライマリシューに直接作用して（プライマリシューに直接接触して）、押付力を加える。中立位置においては、シュー押付ロッド５６にブレーキシュー４０が接触していなくても、前進させられることにより、確実に接触し、直接作用し得る状態となる。
例えば、予測されるトルクの向きが前進回転方向Ｐであると取得された場合には、シュー押付ロッド５６が図３の左方へ移動させられ、ブレーキシュー４０ａに押付力が加えられる。ブレーキシュー４０ａに作用する円周方向の力が、アジャスタ３８によってブレーキシュー４０ｂに伝達され、ブレーキシュー４０ｂがアンカ部材３６に押し付けられる。
予測されるトルクの向きが後退回転方向Ｑである場合には、シュー押付ロッド５６が図３の右方へ移動させられ、ブレーキシュー４０ｂに押付力が加えられる。ブレーキシュー４０ｂに加えられた押付力がアジャスタ３８を介してブレーキシュー４０ａに伝達され、ブレーキシュー４０ａがアンカ部材３６に押し付けられる。
【００１４】
車両の停止状態において、車輪１４，１６に加えられるトルクの向きは、車両が停止している路面の傾斜や、トランスミッションのシフト位置に基づいて予測することができる。車両はサービスブレーキ２４の作動により停止し、その後、パーキングブレーキ１８，２０が作用させられ、パーキングブレーキ１８，２０の作用後に、サービスブレーキ２４が解除されることが多い。サービスブレーキ２４が解除されると、車輪に重力に起因するトルクが加えられたり、車両駆動源からの駆動トルクが加えられたりする。
車両が傾斜した路面に停止している場合には、図８に示すように、前後加速度Ｇ，重力加速度ｇ，傾斜角度θとした場合に、これらの間には、式
Ｇ＝ｇ・sinθ
が成立する。そのため、前後加速度Ｇに基づけば、傾斜角度θ（大きさ、向き）を取得することができる。上式から、加速度の向きが前進方向（Ｇ＞０）である場合には、車両は降り坂（sinθ＞０，θ＞０）に停止しており、加速度の向きが後退方向（Ｇ＜０）である場合には登り坂（sinθ＜０，θ＜０）に停止していることがわかる。車両が停止している路面が登り坂である場合には、サービスブレーキ２４が解除されると、車輪１４，１６には後退回転方向Ｑのトルクが作用すると予測され、降り坂である場合には、前進回転方向Ｐのトルクが作用すると予測される。また、前後加速度Ｇに基づいて傾斜角度θの絶対値を取得し、傾斜角度θの絶対値が予め定められた設定値より大きい場合には、路面が傾斜しており、設定値以下である場合にはほぼ水平な路面に停止しているとすることができる。
また、車両駆動源が作動状態にあり、シフト位置がパーキング以外の位置にある場合においても、パーキングスイッチ２１４のロック指示操作により、パーキングブレーキ１８，２０が作用させられることがある。その場合には、シフト位置がニュートラル以外の位置にあれば、そのシフト位置に基づいて車輪に加えられると予測されるトルクの向きを取得することができる。シフト位置が前進を指示する位置（例えば、ドライブ位置、１ｓｔ位置、２ｎｄ位置等）である場合には、サービスブレーキ２４が解除されると前進回転方向Ｐのトルクが加えられ、後退を指示する位置（例えば、リバース位置等）である場合には、後退回転方向Ｑのトルクが加えられると予測される。
本実施例においては、車両が停止している路面が傾斜している場合には、その傾斜の向きに基づいてトルクが向きが予測され、車両が停止している路面がほぼ水平である場合には、駆動トルクの向きに基づいてトルクの向きが予測される。
なお、予測されるトルクの向きは、路面の傾斜角度の大きさ、向きと駆動トルクの大きさ、向きとの両方に基づいて取得することもできる。
【００１５】
本実施例において、図５のフローチャートで表されるパーキングブレーキ制御プログラムが予め定められた設定時間毎に実行される。ステップ１（以下、Ｓ１と略称する。他のステップについても同様とする）において、パーキングスイッチ２１４が操作されたか否かが判定され、操作された場合には、Ｓ２において、ロック指示であるか否かが判定される。ロック指示である場合には、Ｓ３，４において、上述のように、前後加速度センサ２２６による検出値に基づいて傾斜の向きが取得され、シフト位置センサ２２８による検出結果に基づいて駆動トルクの向きが取得される。そして、Ｓ５において、サービスブレーキ２４が解除された場合に加えられるトルクの向きが予測され、電動モータ５２の回転方向、すなわち、シュー押付ロッド５６の移動方向が決定される。
Ｓ６において、電動モータ５２への供給電流が制御され、パーキングブレーキ１８，２０が作動させられる。シュー押付ロッド５６が移動させられて、プライマリシューに押付力が加えられる。
それに対して、ロック指示ではなく、リリース指示である場合には、Ｓ２の判定がＮＯとなり、Ｓ７において、電動モータ５２への供給電流の制御により、パーキングブレーキ１８，２０が解除される。シュー押付ロッド５６が中立位置に戻される。
【００１６】
Ｓ６のブレーキ作動の実行を、図６のフローチャートに示す。
本実施例において、ブレーキ作動時に加えられる押付力の大きさは予め定められた設定値（目標押付力）とされており、実際の押付力が目標押付力となるように電動モータ５２が作動させられる。押付力と、出力可能なブレーキ力（路面とタイヤとの間に加えられる力）との間には予め定められた関係が成立するため、押付力が目標押付力とされれば、所望の大きさのブレーキ力が得られる。また、電動モータ５２が直流モータ等である場合には、押付力が大きい場合は小さい場合より電動モータ５２に加えられる負荷が大きくなり、流れる電流値が大きくなる。電動モータ５２に流れる電流と押付力との間には予め決められた関係が成立し、電流値が決まれば押付力が決まる。このことから、電動モータ５２に流れる電流が目標電流値に達した場合に、押付力が目標押付力に達したとすることができる。
Ｓ３１において、電動モータ５２をＳ５で決定された向きに回転させる始動指令が出力される。Ｓ３２において、電動モータ５２の回転数が検出され（回転数カウンタのカウント値が読み込まれ）、Ｓ３３において、電流値が検出され、Ｓ３４において、電流値が予め定められた目標電流値に達したか否かが判定される。目標電流値に達する前においては、Ｓ３４の判定がＮＯとなり、Ｓ３２，３３が繰り返し実行される。回転数が検出され、電流値が検出されるのであり、電流値が目標電流値に達すると、Ｓ３５において、電動モータ５２が停止させられ、供給電流が０とされる。Ｓ３６において、中立位置から作用位置に至るまでの間の電動モータ５２の回転数が記憶される。
シュー押付ロッド５６が、プライマリシューに作用して、押付力を加える。この状態で、電動モータ５２への供給電流が０とされても、保持機構５８により、電動モータ５２が回転させられることが防止され、摩擦材押付力が保持される。
また、この状態で（保持機構５８により摩擦材押付力が保持された状態で）、予測されたトルクが実際に加えられても、既に、セカンダリシューがアンカ部材３６に当接しているため、一対のブレーキシュー４０ａ，ｂの回転ドラム３４の内周面に沿った移動を抑制し得、ブレーキ力の低下を抑制することができる。
さらに、セカンダリシューがアンカ部材３６に当接しているため、シュー押付ロッド５６に大きな力が加えられることが少ない。そのため、シュー押付ロッド５６の強度を小さくすることができ、コストダウンを図ったり、押付装置５０の小型化を図ったりすることができる。あるいは、シュー押付ロッド５６に、ブレーキシュー４０を介して大きな力が加えられたとしても、その回数は少なくなる。そのため、シュー押付ロッド５６の寿命を長くすることができる。
【００１７】
Ｓ７のブレーキ解除の実行を、図７のフローチャートに示す。
Ｓ５１において、電動モータ５２をＳ６の作動時とは逆方向に回転させる始動指令が出力される。Ｓ５２において、回転数が検出される（回転数カウンタのカウント値が読み込まれる）。Ｓ５２において検出される回転数は、電動モータ５２のブレーキの作動時とは逆方向の回転数である。この検出された回転数が、ブレーキ作動時の回転数と同じになれば、シュー押付ロッド５６が中立位置に戻されたことがわかる。
Ｓ５３において、逆方向の回転数が、Ｓ３６において記憶された回転数と等しくなったか否かが判定され、記憶された回転数より小さい場合には、Ｓ５２、５３が繰り返し実行され、記憶値と等しくなった場合に、Ｓ５３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５４において、電動モータ５２の回転が停止させられる。それによって、シュー押付ロッド５６が中立位置に戻される。リターンスプリング４５により、一対のブレーキシュー４０ａ，４０ｂが縮径させられ、ブレーキが解除される。
【００１８】
なお、車両の走行中にパーキングスイッチ２１４のロック指示操作が検出された場合には、ブレーキ作動時に実際に車輪１４，１６に加えられているトルクの向きが取得され、プライマリシューに押付力が加えられる。
【００１９】
本実施例においては、運動変換機構５４，シュー押付ロッド５６等により押付機構が構成され、パーキングブレーキＥＣＵ２００の図５のフローチャートで表されるパーキングブレーキ制御プログラムのＳ１〜６を記憶する部分、実行する等により押付力制御部が構成され、そのうちの、Ｓ３，５を記憶する部分、実行する部分等によりトルク方向予測部が構成される。また、押付力制御部は、パーキングブレーキ制御部、モータ制御部でもある。
【００２０】
なお、上記実施例においては、電動モータ５２の回転数をカウントするカウンタが、シュー押付ロッド５６を中立位置から前進させる場合にも、中立位置に戻す場合にも、同様にカウントするようにされていたが、中立位置から前進させる場合には、カウント数を増加させ、中立位置に戻す場合には、カウント数を減少させるようにすることもできる。その場合には、Ｓ５３において、カウント値が０（中立位置に対応するカウント数）に達したか否かが判定されることになる。また、ブレーキ作動時に、電動モータ５２の回転数をカウントして、記憶する必要がなく、Ｓ３２，３６が不要となる。
また、上記実施例において、ブレーキ作動時には、電動モータ５２に流れる電流が予め定められた目標電流値に達するように、電動モータ５２への供給電流が制御されるようにされていたが、押付力センサ９４，９６による検出値が予め定められた目標押付力に達するように、供給電流が制御されるようにすることもできる。ブレーキ解除時には、押付力センサ９４，９６による検出値がほぼ０（中立位置にあるとみなし得る大きさ）となるまで、電動モータ５２が逆方向に回転させられる。
その場合の一例を図９，１０に示す。図６，７に示す実施例における場合と同じ実行のステップについては同じステップ番号を付して説明を省略する。
ブレーキ作動時において、電動モータ５２が始動させられた後、Ｓ３３ａにおいて、押付力センサ９６（例えば、シュー押付ロッド５６が図３の左方へ移動させられた場合）によって押付力が検出され、Ｓ３４ａにおいて、目標押付力に達したか否かが判定される。目標押付力に達する前においては、Ｓ３３ａ，３４ａが繰り返し実行されるが、目標押付力に達すると、Ｓ３５において、電動モータ５２が停止させられる。
ブレーキ解除時において、電動モータ５２が逆方向に始動させられた後、Ｓ５２ａにおいて、押付力センサ９４，９６によって押付力が検出され、Ｓ５３ａにおいて、両方の検出値がほぼ０であるか否かが判定される。実際の押付力が、押付力が０であるとみなし得る設定値以下であるか否かが判定されるのであり、押付力センサ９４，９６の両方の検出値が設定値以下であれば、中立位置に戻されたとされて、Ｓ５４において、電動モータ５２が停止させられる。
この場合に、押付力センサ９６による検出値のみに基づいて中立位置であるか否かが判定されるようにすると、戻し過ぎること（シュー押付ロッド５６が右方へ行き過ぎること）がある。それに対して、両方のセンサ９４，９６による検出値に基づけば（押付力センサ９４による検出値が設定値以上にならないように）、シュー押付ロッド５６をより確実に中立位置に戻すことができる。
【００２１】
なお、シュー押付ロッド５６を中立位置に戻す場合には、押付力センサ９６による検出値が設定値以下になり、かつ、その設定値以下の状態が設定時間以上続いた場合に、中立位置にあるとされて、電動モータ５２が停止させられるようにすることもできる。
また、シュー押付ロッド５６のストロークを検出するストロークセンサを設け、ストロークが目標値に達するように、電動モータ５２が作動させられるようにすることもできる。 さらに、押付機構５０の構造は、上記実施例におけるそれに限らない。
例えば、電動モータ５２は、設置スペースがあれば、バッキングプレート３０の押付機構が設けられる側と同じ側に設けることができる。また、ねじ部７０，７２の形状は問わない。例えば、リード角が小さい形状としたり、台形ねじとしたりすることができる。その場合には、運動変換機構に保持機能を備えさせることができる。
【００２２】
また、押付装置は、図１１，１２に示す構造を成したものとすることができる。押付装置３００は、ラックアンドピニオン（平歯車）機構を有する運動変換機構３０２と、電気駆動源としての減速機付きモータ３０４とを含み、ハウジングがアンカ部材３６と一体的に設けられる（アンカ部材３６がハウジングとしての機能を果たす）。
運動変換機構３０２は、減速機付きモータ３０４の出力軸３１０と一体的に回転可能なピニオン３１２と、そのピニオン３１２と螺合するラック３１４とを含み、ラック３１４がアンカ部材３６に軸方向に相対移動可能に保持される。ラック３１４とシュー押付ロッドとは一体的に形成される。
減速機付きモータ３０４は、電動モータ３２０と、減速機３２２とを含む。減速機３２２は、ハーモニックドライブ機構（登録商標）を備えたものとしたり、遊星歯車機構を備えたものとしたりすることができ、保持機構としての機能を有する。遊星歯車機構を備える場合には、サンギヤに電動モータ３２０の出力軸が連結され、プラネタリギヤ（遊星キャリア）に減速機付きモータ３０２の出力軸３１０が連結される状態で使用されることが多い。遊星歯車機構は複数段に設けられることもある。
減速機３２２を、ハーモニックドライブ機構、遊星歯車機構等を備えたものとすれば、電動モータ３２０に電流が供給されていない状態で、ブレーキシュー４０ａ，ｂ、シュー押付ロッド３１４を介して大きな力が加えられても、電動モータ３２０が回転させられないようにすることができる。
なお、本実施例においては、回り止め機構が不可欠ではないため、上記実施例において設けられていたシュー係合部７４ａ，ｂも不可欠ではない。
本実施例においては、運動変換機構３０２、シュー押付ロッド３１４等により押付機構が構成される。シュー押付ロッド３１４は運動変換機構３０２の構成要素でもある。
【００２３】
なお、電動モータ３２０を超音波モータとすることができ、その場合には、電動モータ３２０が保持機能を有することになる。
【００２４】
また、押付装置は、図１３，１４に示す構造を成したものとすることができる。押付装置３５０は、偏心カム３５２を備えた運動変換機構３５４と、一対のシュー押付ロッド３６０ａ，３６０ｂとを含む。
アンカ部材３６には、厚み方向（バッキングプレート３０に対して垂直な方向、アクスルシャフトと平行な方向）の貫通穴３７２が形成され、その貫通穴３７２にベアリングを介して減速機付きモータ３０４の出力軸３１０が相対回転可能に保持される。出力軸３１０には、偏心カム３５２が一体的に回転可能に保持されるが、偏心カム３５２の中心Ｃは、出力軸３１０の中心軸線Ｍから距離ｄ隔たった位置にある。
偏心カム３５６のカム面（本実施例においては外周面）に対向して一対のシュー押付ロッド３６０ａ，ｂが配設される。一対のシュー押付ロッド３６０ａ，ｂは、アンカ部材３６に軸方向に相対移動可能に保持される。
【００２５】
図１３に示すように、パーキングブレーキ１８，２０の非作用状態において、偏心カム３５６は実線で示す中立位置にある。偏心カム３５２の中心Ｃ0が運動変換機構３５４の軸方向の中心線上に位置するのであり、中心Ｍと、シュー押付ロッド３６０ａ，ｂの後退端面３８０ａ，ｂとの間の距離が互いに等しくなる位置にある。
ブレーキの作動時において、予測されるトルクの向きが前進回転方向Ｐである場合には、減速機付きモータ３０４の回転により、偏心カム３５２が破線で示す位相まで回転させられる（中心がＣ1の位置にある）。シュー押付ロッド３６０ａが左方へ移動させられ、ブレーキシュー４０ａに直接作用し、押付力が加えられる。この場合に、シュー押付ロッド３６０ｂの後退端面３８０ｂには偏心カム３５２の外周面が接することがあるが、シュー押付ロッド３６０ｂが右方へ移動させられることはなく、シュー押付ロッド３６０ｂがブレーキシュー４０ｂに押付力を加えることはない。
予測されるトルクの向きが後退回転方向Ｑである場合には、減速機付きモータ３０４が逆方向に回転させられ、偏心カム３５２が一点鎖線に示す位相（中心がＣ2の位置）まで回転させられる。シュー押付ロッド３６０ｂが右方へ移動させられ、ブレーキシュー４０ｂに押付力が加えられる。
ブレーキの解除時には、偏心カム３５２が実線に示す中立位置まで戻される。一対のブレーキシュー４０ａ，ｂ、シュー押付ロッド３６０ａ，ｂは、リターンスプリング４５により非作用位置（中立位置）に戻される。
本実施例においては、減速機付きモータ３０４の出力軸３１０がアンカ部材３６に形成された貫通穴３７２を貫通して取り付けられるため、スペースが小さくても、バッキングプレート３０のブレーキシュー４０ａ，ｂ側に、運動変換機構３５４等を設置することができる。
本実施例においては、運動変換機構３５４，シュー押付ロッド３６０ａ，ｂ、アンカ３６等により押付機構が構成される。運動変換機構３５４は、偏心カム３５２，シュー押付ロッド３６０ａ，ｂを軸方向に直線移動可能に保持する構造等により構成される。
【００２６】
なお、上記実施例において、一対のシュー押付ロッド３６０ａ，ｂは不可欠ではなく、偏心カム３５２の外周面が一対のブレーキシュー４０ａ，ｂに直接作用し、押付力を加えるようにすることができる。
また、カム面を外周面とすることは不可欠ではない。
【００２７】
また、押付装置は、図１５に示す構造を成したものとすることができる。本実施例において、押付装置４００は、レバー部材４０２を備えた運動変換機構４０４を含む。レバー部材４０２はセクタギヤ（ウォームホイール）４０６と一体的に形成されたものであり、先端部４０８に対向して２つのシュー押付ロッド３６０ａ，ｂが配設される。また、レバー部材４０２は、中間部において、バッキングプレート３０，アンカ部材３６に形成された長穴４１２，４１４を貫通しており、バッキングプレート３０のブレーキシュー４０が配設された側とは反対側において、レバー支持部材４１６によって回動中心点Ｒの回りに回動可能に保持される。長穴４１２，４１４は、レバー部材４０２のガイド部としての機能を有する。
レバー部材４０２のセクタギヤ４０６は、減速機付きモータ３０４の出力軸３１０と一体的に回転可能なウォーム４１８に螺合する。
ブレーキ作動時には、減速機付きモータ３０４の回転によってレバー部材４０２が回動させられ、それによって、シュー押付ロッド３６０ａ，ｂのいずれか一方が選択的に移動させられる。レバー部材４０２が図１５の反時計回りに回転させられると、シュー押付ロッド３６０ａが移動させられ、ブレーキシュー４０ａに押付力が加えられる。レバー部材４０２が時計回りに回転させられると、シュー押付ロッド３６０ｂが移動させられ、ブレーキシュー４０ｂに押付力が加えられる。
ブレーキ解除時には、減速機付きモータ３０４の逆方向の回転によりレバー部材４０２が中立位置（姿勢）に戻される。リターンスプリング４５により、一対のブレーキシュー４０ａ，ｂ、シュー押付ロッド３６０ａ，ｂが中立位置まで戻される。
本実施例においては、運動変換機構４０４，シュー押付ロッド３６０ａ，ｂ、アンカ部材３６等により押付機構が構成される。
【００２８】
なお、シュー押付ロッド３６０ａ，ｂは、一体的に移動可能な１つのロッドとすることもできる。
また、シュー押付ロッド３６０ａ，ｂは不可欠ではなく、レバー部材４０２の先端部４０８によってブレーキシュー４０ａ，ｂに直接押付力が加えられるようにすることもできる。
さらに、ウォーム４１８、セクタギヤ４０６が非可逆特性を有する場合には、これらウォーム４１８とセクタギヤ４０６とが保持機構として機能する。その場合には、減速機３２２を、非可逆特性を有する歯車装置を含むものとする必要がなくなる。また、減速機自体も不可欠ではない。
【００２９】
さらに、押付装置は、図１６、１７に示す構造のものとすることができる。押付装置５００においては、シュー押付ロッド（軸方向移動部材）５０２のシュー係合部５０４がブレーキシュー４０ａ側の端部に設けられ、ブレーキシュー４０ｂ側の端部には設けられていないが、その他の構造については、図３、４に示す押付装置５０と同じである。
本実施例においては、シュー押付ロッド５０２がブレーキシュー４０ｂに直接作用して押付力を加えることがない。
パーキングスイッチ２１４のロック指示操作が検出されると、トルクの向きが予測されることなく、電動モータ５２の作動により、シュー押付ロッド５０２が左方へ移動させられる。シュー押付ロッド５０２がブレーキシュー４０ａに直接作用（当接）して、押付力を加える。ブレーキシュー４０ａの円周方向の力はアジャスタ３８を介してブレーキシュー４０ｂに伝達され、ブレーキシュー４０ｂがアンカ部材３６に押し付けられる。
この状態で、前進回転方向Ｐのトルクが加えられた場合には、セカンダリシュー４０ｂがアンカ部材３６に当接しているため、一対のブレーキシュー４０ａ，ｂの円周方向の移動が抑制され、ブレーキ力の低下を良好に抑制することができる。また、後退回転方向Ｑのトルクが加えられた場合には、セカンダリシュー４０ａがシュー押付ロッド５０２に当接しているため、それによって、ブレーキ力の低下を抑制することができる。
さらに、押付力が加えられるブレーキシュー４０ａは、前進回転方向Ｐにトルクが加えられた場合にプライマリシューとなるシューである。そのため、走行中にパーキングブレーキ１８，２０が作動させられた場合に、大きなブレーキ力を付与することができる。
本実施例における押付装置５００には、上記各実施例における押付装置を適用することができる。
【００３０】
なお、上記各実施例におけるデュオサーボ型のドラムブレーキを含むブレーキシステムは、サービスブレーキに適用することができる。例えば、サービスブレーキの作動指令に応じて電動モータ等を作動させて、プライマリシューに押付力を加えることが可能である。
以上、本発明の複数の実施例について説明したが、前述に記載の態様の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施例であるパーキングブレーキシステム全体を示す概念図である。
【図２】上記パーキングブレーキシステムに含まれるドラムブレーキの平面図である。
【図３】上記ドラムブレーキの押付装置の断面図である。
【図４】図３のＡＡ断面図である。
【図５】上記パーキングブレーキシステムの電動パーキングブレーキＥＣＵの記憶部に記憶されたパーキングブレーキ制御プログラムを表すフローチャートである。
【図６】上記プログラムの一部を表すフローチャートである（ブレーキ作動）。
【図７】上記プログラムの別の一部を表すフローチャートである（ブレーキ解除）。
【図８】車両が停止している路面の傾きと前後加速度との関係を示す図である。
【図９】上記記憶部に記憶された別のパーキングブレーキ制御プログラムの一部を表すフローチャートである（ブレーキ作動）。
【図１０】上記パーキングブレーキ制御プログラムの別の一部を表すフローチャートである（ブレーキ解除）。
【図１１】上記パーキングブレーキシステムに含まれるドラムブレーキの別の押付装置を概念的に示す断面図である。
【図１２】図１１のＢＢ断面図である。
【図１３】上記パーキングブレーキシステムに含まれるドラムブレーキのさらに別の押付装置を概念的に示す断面図である。
【図１４】図１３のＤＤ断面図である。
【図１５】上記パーキングブレーキシステムに含まれるドラムブレーキの別の押付装置を概念的に示す断面図である。
【図１６】上記パーキングブレーキシステムに含まれるドラムブレーキのさらに別の押付装置を概念的に示す断面図である。
【図１７】図１６のＥＥ断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１８，２０：ドラムブレーキ（パーキングブレーキ） ３０：バッキングプレート ３６：アンカ部材 ４０ａ，ｂ：ブレーキシュー ５０，３００，３５０，４００，５００：押付装置 ５２，３２０：電動モータ ５４，３０２，３５４，４０２：運動変換機構 ５６，３６０ａ，ｂ，５０２：シュー押付ロッド ５８，３２２：保持機構 ６０：ハウジング ６４：ねじ部材 ７４ａ，ｂ：シュー係合部 ８０：ウォーム ８２：ウォームホイール ９４，９６：押付力センサ ２００：パーキングブレーキＥＣＵ ２１０：電流計 ２１２：回転数センサ ２１４：パーキングスイッチ ２２６：前後加速度センサ ２２８：シフト位置センサ ３１２：ピニオン ３１４：ラック ３２２：減速機 ３５２：偏心カム ４０２：レバー部材 ４０６；セクタギヤ ４１２，４１４：長穴 ４１８：ウォーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非回転体と、
車両の車輪と共に回転し、内周面が摩擦面である回転ドラムと、
その回転ドラムの内周側に配設され、外周面に摩擦材を有する一対のブレーキシューと、
それら一対のブレーキシューの一端部の間において、前記非回転体に固定されたアンカ部材と、
前記一対のブレーキシューの前記アンカ部材が設けられた側とは反対側の端部同士を連結し、前記一対のブレーキシューの一方に加えられた円周方向の力を他方のブレーキシューの入力として伝達する伝達部材と、
前記一対のブレーキシューの前記一端部側に設けられ、前記一対のブレーキシューの摩擦材を前記ドラムの内周面に押し付ける押付装置と
を含むデュオサーボ型のドラムブレーキを含むパーキングブレーキシステムであって、
前記押付装置が、(a)電気駆動源と、(b)前記一対のブレーキシューの各々に、それぞれ直接作用する少なくとも１つの作用部材を有し、その少なくとも１つの作用部材のうちの１つを前記電気駆動源により作動させて、前記一対のブレーキシューのうちの、その１つの作用部材に作用するものに選択的に押付力を付与する押付機構と、(c)前記車両の停止状態において前記車輪に加えられるトルクの向きを予測し、その予測に基づいて前記電気駆動源を制御することにより、前記１つの作用部材に、前記一対のブレーキシューのうち、そのトルクが加えられた場合にプライマリシューとなるものに前記押付力を付与させる押付力制御部とを含むことを特徴とするパーキングブレーキシステム。
【請求項２】
前記押付力制御部が、(a)前記車両が停止している路面の傾斜の向きを検出する傾斜検出装置と、(b)その傾斜検出装置によって検出された路面の傾斜の向きに基づいて前記車輪に加えられるトルクの向きを予測するトルク方向予測部とを含む請求項１に記載のパーキングブレーキシステム。
【請求項３】
前記電気駆動源が１つの電動モータを含み、前記押付機構が、(a)前記一対のブレーキシューの各々と直接作用する１つの作用部材と、(b)前記電動モータの回転を前記１つの作用部材の直線運動に変換する運動変換機構とを含み、前記押付力制御部が、前記１つの電動モータの回転方向を制御することにより、前記１つの作用部材の移動方向を制御するモータ制御部を含む請求項１または２に記載のパーキングブレーキシステム。
【請求項４】
前記運動変換機構が、(a)ハウジングと、(b)そのハウジングに軸方向に相対移動不能かつ相対回転可能に保持されるとともに、第１ねじ部を備えた第１ねじ部材と、(c)前記ハウジングに軸方向に相対移動可能に保持されるとともに、前記第１ねじ部と螺合する第２ねじ部を備えた第２ねじ部材とを含み、前記第１ねじ部材が、前記電動モータにより回転させられ、前記第２ねじ部材が、前記１つの作用部材と一体的に移動可能な請求項３に記載のパーキングブレーキシステム。
【請求項５】
前記電気駆動源が１つの電動モータを含み、前記押付機構が、(a)前記一対のブレーキシューの各々に、それぞれ、直接作用する２つの作用部材と、(b)(i)前記電動モータにより回転させられ、前記２つの作用部材の各々に作用するカムと、(ii)前記電動モータの回転により回動させられ、前記２つの作用部材の各々に作用するレバーとのいずれか一方を含む運動変換機構とを含み、前記押付力制御部が、前記１つの電動モータの回転方向を制御することにより、前記２つの作用部材のうちの１つを選択的に移動させるモータ制御部を含む請求項１または２に記載のパーキングブレーキシステム。
【請求項６】
前記電気駆動源が１つの電動モータを含み、前記押付機構が、(i)前記電動モータにより回転させられ、前記一対のブレーキシューの各々に作用するカムと、(ii)前記電動モータにより回動させられ、前記一対のブレーキシューの各々に作用するレバーとのいずれか一方を前記１つの作用部材として含み、前記押付力制御部が、前記１つの電動モータの回転方向を制御することにより、前記一対のブレーキシューのうちのいずれか一方に選択的に押付力を付与するモータ制御部を含む請求項１または２に記載のパーキングブレーキシステム。
【請求項７】
前記押付装置が、前記電動モータに電流が供給されない状態で、前記摩擦材の前記摩擦面への押付力である摩擦材押付力を保持する保持機構を含む請求項１ないし６のいずれか１つに記載のパーキングブレーキシステム。
【請求項８】
前記保持機構が、(a)前記電動モータにより回転させられるウォームと、(b)前記少なくとも１つの作用部材に前記運動変換機構を介して連結されたウォームホイールとを含む請求項７に記載のパーキングブレーキシステム。
【請求項９】
前記アンカ部材が、前記押付機構の本体を構成している請求項１ないし８のいずれか１つに記載のパーキングブレーキシステム。
【請求項１０】
前記押付力制御部が、パーキングブレーキ作動指令に応じて前記電気駆動源を作動させるパーキングブレーキ制御部を含む請求項１ないし９のいずれか１つに記載のパーキングブレーキシステム。
【請求項１１】
非回転体と、
車両の車輪と共に回転し、内周面が摩擦面である回転ドラムと、
その回転ドラムの内周側に配設され、外周面に摩擦材を有する一対のブレーキシューと、
それら一対のブレーキシューの一端部の間において、前記非回転体に固定されたアンカ部材と、
前記一対のブレーキシューの前記アンカ部材が設けられた側とは反対側の端部同士を連結し、前記一対のブレーキシューの一方に加えられた円周方向の力を他方のブレーキシューの入力として伝達する伝達部材と、
前記一対のブレーキシューの前記一端部側に設けられ、前記一対のブレーキシューの摩擦材を前記ドラムの内周面に押し付ける押付装置と
を含むデュオサーボ型のドラムブレーキを含むパーキングブレーキシステムであって、
前記押付装置が、(a)電気駆動源と、(b)前記一対のブレーキシューのうちの一方に作用する軸方向移動部材を有し、その軸方向移動部材を前記電気駆動源により前記一方のブレーキシューに作用させることにより、その一方のブレーキシューに押付力を付与する押付機構とを含むことを特徴とするパーキングブレーキシステム。
【請求項１】
非回転体と、
車両の車輪と共に回転し、内周面が摩擦面である回転ドラムと、
その回転ドラムの内周側に配設され、外周面に摩擦材を有する一対のブレーキシューと、
それら一対のブレーキシューの一端部の間において、前記非回転体に固定されたアンカ部材と、
前記一対のブレーキシューの前記アンカ部材が設けられた側とは反対側の端部同士を連結し、前記一対のブレーキシューの一方に加えられた円周方向の力を他方のブレーキシューの入力として伝達する伝達部材と、
前記一対のブレーキシューの前記一端部側に設けられ、前記一対のブレーキシューの摩擦材を前記ドラムの内周面に押し付ける押付装置と
を含むデュオサーボ型のドラムブレーキを含むパーキングブレーキシステムであって、
前記押付装置が、(a)電気駆動源と、(b)前記一対のブレーキシューの各々に、それぞれ直接作用する少なくとも１つの作用部材を有し、その少なくとも１つの作用部材のうちの１つを前記電気駆動源により作動させて、前記一対のブレーキシューのうちの、その１つの作用部材に作用するものに選択的に押付力を付与する押付機構と、(c)前記車両の停止状態において前記車輪に加えられるトルクの向きを予測し、その予測に基づいて前記電気駆動源を制御することにより、前記１つの作用部材に、前記一対のブレーキシューのうち、そのトルクが加えられた場合にプライマリシューとなるものに前記押付力を付与させる押付力制御部とを含むことを特徴とするパーキングブレーキシステム。
【請求項２】
前記押付力制御部が、(a)前記車両が停止している路面の傾斜の向きを検出する傾斜検出装置と、(b)その傾斜検出装置によって検出された路面の傾斜の向きに基づいて前記車輪に加えられるトルクの向きを予測するトルク方向予測部とを含む請求項１に記載のパーキングブレーキシステム。
【請求項３】
前記電気駆動源が１つの電動モータを含み、前記押付機構が、(a)前記一対のブレーキシューの各々と直接作用する１つの作用部材と、(b)前記電動モータの回転を前記１つの作用部材の直線運動に変換する運動変換機構とを含み、前記押付力制御部が、前記１つの電動モータの回転方向を制御することにより、前記１つの作用部材の移動方向を制御するモータ制御部を含む請求項１または２に記載のパーキングブレーキシステム。
【請求項４】
前記運動変換機構が、(a)ハウジングと、(b)そのハウジングに軸方向に相対移動不能かつ相対回転可能に保持されるとともに、第１ねじ部を備えた第１ねじ部材と、(c)前記ハウジングに軸方向に相対移動可能に保持されるとともに、前記第１ねじ部と螺合する第２ねじ部を備えた第２ねじ部材とを含み、前記第１ねじ部材が、前記電動モータにより回転させられ、前記第２ねじ部材が、前記１つの作用部材と一体的に移動可能な請求項３に記載のパーキングブレーキシステム。
【請求項５】
前記電気駆動源が１つの電動モータを含み、前記押付機構が、(a)前記一対のブレーキシューの各々に、それぞれ、直接作用する２つの作用部材と、(b)(i)前記電動モータにより回転させられ、前記２つの作用部材の各々に作用するカムと、(ii)前記電動モータの回転により回動させられ、前記２つの作用部材の各々に作用するレバーとのいずれか一方を含む運動変換機構とを含み、前記押付力制御部が、前記１つの電動モータの回転方向を制御することにより、前記２つの作用部材のうちの１つを選択的に移動させるモータ制御部を含む請求項１または２に記載のパーキングブレーキシステム。
【請求項６】
前記電気駆動源が１つの電動モータを含み、前記押付機構が、(i)前記電動モータにより回転させられ、前記一対のブレーキシューの各々に作用するカムと、(ii)前記電動モータにより回動させられ、前記一対のブレーキシューの各々に作用するレバーとのいずれか一方を前記１つの作用部材として含み、前記押付力制御部が、前記１つの電動モータの回転方向を制御することにより、前記一対のブレーキシューのうちのいずれか一方に選択的に押付力を付与するモータ制御部を含む請求項１または２に記載のパーキングブレーキシステム。
【請求項７】
前記押付装置が、前記電動モータに電流が供給されない状態で、前記摩擦材の前記摩擦面への押付力である摩擦材押付力を保持する保持機構を含む請求項１ないし６のいずれか１つに記載のパーキングブレーキシステム。
【請求項８】
前記保持機構が、(a)前記電動モータにより回転させられるウォームと、(b)前記少なくとも１つの作用部材に前記運動変換機構を介して連結されたウォームホイールとを含む請求項７に記載のパーキングブレーキシステム。
【請求項９】
前記アンカ部材が、前記押付機構の本体を構成している請求項１ないし８のいずれか１つに記載のパーキングブレーキシステム。
【請求項１０】
前記押付力制御部が、パーキングブレーキ作動指令に応じて前記電気駆動源を作動させるパーキングブレーキ制御部を含む請求項１ないし９のいずれか１つに記載のパーキングブレーキシステム。
【請求項１１】
非回転体と、
車両の車輪と共に回転し、内周面が摩擦面である回転ドラムと、
その回転ドラムの内周側に配設され、外周面に摩擦材を有する一対のブレーキシューと、
それら一対のブレーキシューの一端部の間において、前記非回転体に固定されたアンカ部材と、
前記一対のブレーキシューの前記アンカ部材が設けられた側とは反対側の端部同士を連結し、前記一対のブレーキシューの一方に加えられた円周方向の力を他方のブレーキシューの入力として伝達する伝達部材と、
前記一対のブレーキシューの前記一端部側に設けられ、前記一対のブレーキシューの摩擦材を前記ドラムの内周面に押し付ける押付装置と
を含むデュオサーボ型のドラムブレーキを含むパーキングブレーキシステムであって、
前記押付装置が、(a)電気駆動源と、(b)前記一対のブレーキシューのうちの一方に作用する軸方向移動部材を有し、その軸方向移動部材を前記電気駆動源により前記一方のブレーキシューに作用させることにより、その一方のブレーキシューに押付力を付与する押付機構とを含むことを特徴とするパーキングブレーキシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００９−９２０９２（Ｐ２００９−９２０９２Ａ）
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６０７３４（Ｐ２００７−２６０７３４）
【出願日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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