JP6617723B2 - 制動装置 - Google Patents

Description

この発明は、左右の車輪に制動トルクを作用させることができる制動装置に関するものである。

特許文献１には、二つのモータを駆動力源とした駆動装置が記載されており、この駆動装置には、車幅方向における一方側に延出した第１シャフトと、他方側に延出した第２シャフトとが連結され、それぞれのシャフトには、シャフトに対して車両の上下方向に移動することができるように駆動輪が連結されている。また、各シャフトには、それらのシャフトに制動トルクを作用させる制動装置が設けられている。この制動装置は、第１シャフトのうち駆動装置の外部に飛び出ている部分に一体化された第１ブレーキディスクと、第２シャフトのうち駆動装置の外部に飛び出ている部分に一体化された第２ブレーキディスクと、駆動装置を跨がって配置され、各ブレーキディスクに摩擦力を作用させるブレーキキャリパーとにより構成されている。

特開２０１２−７６５０６号公報

特許文献１に記載された制動装置は、車両の上下方向で駆動輪と相対移動することができるように設けられている。すなわち、制動装置は駆動輪と共に上下動しないので、バネ下荷重を減少させることができる。一方、制動トルクは、摩擦力の大きさと、回転中心から摩擦力を作用させる箇所までの距離とで定まるから、摩擦力を生じさせるアクチュエータや、摩擦力を作用させる回転体は、要求される制動トルクが大きいほど大型化する。車両の減速時には、比較的大きな制動トルクが要求される場合、特許文献１に記載された制動装置では、ブレーキキャリパーやブレーキディスクは、その要求される制動トルクに応じて大きくなる。しかしながら、車両の軽量化や小型化の観点からすれば制動装置の小型化が望ましく、そのような要請に応えるためには改善の余地があった。また、上記の特許文献１に記載された装置においても、同様の改善の余地がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、車輪における制動トルクを小さくすることなく小型化を図ることのできる制動装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、一方の車輪に連結された第１ドライブシャフトと、他方の車輪に連結されかつ前記第１ドライブシャフトと相対回転可能に設けられた第２ドライブシャフトとを有し、前記第１ドライブシャフトおよび前記第２ドライブシャフトに制動トルクを独立して作用させることができるように構成された制動装置において、第１回転部材と、前記第１回転部材に制動トルクを作用させる第１制動機構と、前記第１回転部材と前記第１ドライブシャフトとに連結されるとともに、前記第１制動機構による前記第１回転部材に作用させた前記制動トルクを増大させて、前記第１ドライブシャフトに伝達する第１減速機と、第２回転部材と、前記第２回転部材に制動トルクを作用させる第２制動機構と、前記第２回転部材と前記第２ドライブシャフトとに連結されるとともに、前記第２制動機構による前記第２回転部材に作用させた前記制動トルクを増大させて、前記第２ドライブシャフトに伝達する第２減速機とを備え、前記第１減速機のうちの前記第１回転部材からトルクが伝達される第１入力部の回転中心軸線と、前記第１減速機のうちの前記第１ドライブシャフトにトルクを伝達する第１出力部の回転中心軸線とが平行に配置され、前記第２減速機のうちの前記第２回転部材からトルクが伝達される第２入力部の回転中心軸線と、前記第２減速機のうちの前記第２ドライブシャフトにトルクを伝達する第２出力部の回転中心軸線とが平行に配置され、前記第１回転部材を含む前記第１減速機の第１トルク伝達経路における回転部材と、前記第２回転部材を含む前記第２減速機の第２トルク伝達経路における回転部材とを係合させるクラッチを備えていることを特徴とするものである。

この発明では、前記クラッチは、前記第１回転部材もしくは前記第２回転部材の車幅方向における端部に連結された締結プレートと、磁性材料により構成された押圧板と、前記押圧板を前記締結プレートに押圧させるコイルバネと、通電させることにより前記コイルバネのバネ力に対抗した電磁力を前記押圧板に作用させる電磁コイルとを備えた摩擦クラッチによって構成されてもよい。

この発明では、前記第１制動機構と前記第２制動機構とのうちの少なくともいずれか一方の制動機構による制動トルクを、所定の制動トルクに維持するように構成された保持機構を備えてもよい。

この発明では、前記保持機構は、前記一方の制動機構による制動トルクを所定の制動トルクにした状態で非通電とすることで前記一方の制動機構による制動トルクを維持する電磁アクチュエータを有してもよい。
また、この発明では、一方の車輪に連結された第１ドライブシャフトと、他方の車輪に連結されかつ前記第１ドライブシャフトと相対回転可能に設けられた第２ドライブシャフトとを有し、前記第１ドライブシャフトおよび前記第２ドライブシャフトに制動トルクを独立して作用させることができるように構成された制動装置において、第１回転部材と、前記第１回転部材に制動トルクを作用させる第１制動機構と、前記第１回転部材と前記第１ドライブシャフトとに連結されるとともに、前記第１制動機構による前記第１回転部材に作用させた前記制動トルクを増大させて、前記第１ドライブシャフトに伝達する第１減速機と、第２回転部材と、前記第２回転部材に制動トルクを作用させる第２制動機構と、前記第２回転部材と前記第２ドライブシャフトとに連結されるとともに、前記第２制動機構による前記第２回転部材に作用させた前記制動トルクを増大させて、前記第２ドライブシャフトに伝達する第２減速機とを備え、前記第１減速機のうちの前記第１回転部材からトルクが伝達される第１入力部の回転中心軸線と、前記第１減速機のうちの前記第１ドライブシャフトにトルクを伝達する第１出力部の回転中心軸線とが平行に配置され、前記第２減速機のうちの前記第２回転部材からトルクが伝達される第２入力部の回転中心軸線と、前記第２減速機のうちの前記第２ドライブシャフトにトルクを伝達する第２出力部の回転中心軸線とが平行に配置され、前記第１制動機構と前記第２制動機構とのうちの少なくともいずれか一方の制動機構による制動トルクを、所定の制動トルクに維持するように構成された保持機構を備え、前記保持機構は、前記一方の制動機構による制動トルクを所定の制動トルクにした状態で非通電とすることで前記一方の制動機構による制動トルクを維持する電磁アクチュエータを有してもよい。

この発明では、前記一方の制動機構は、ブレーキロータと固定部材とを備え、前記一方の制動機構は、前記ブレーキロータと前記固定部材とを摩擦接触させることにより前記ブレーキロータに制動トルクを作用させるように構成され、前記保持機構は、前記ブレーキロータと前記固定部材との摩擦力を保持するように構成されてもよい。

この発明では、前記第１回転部材と一体に回転する第１ブレーキロータを更に有し、前記第１制動機構は、前記第１ブレーキロータと第１固定部材とを摩擦接触させることにより前記第１ブレーキロータに制動トルクを作用させるように構成され、前記第２回転部材と一体に回転する第２ブレーキロータを更に有し、前記第２制動機構は、前記第２ブレーキロータと第２固定部材とを摩擦接触させることにより前記第２ブレーキロータに制動トルクを作用させるように構成され、前記電磁アクチュエータは、一方に回転することにより前記第１固定部材と前記第１ブレーキロータとが接触するように前記第１固定部材と前記第１ブレーキロータとのいずれか一方を移動させ、かつ前記第２固定部材と前記第２ブレーキロータとが接触するように前記第２固定部材と前記第２ブレーキロータとのいずれか一方を移動させる制動用モータであってもよい。

この発明では、一方の車輪に連結された第１ドライブシャフトと、他方の車輪に連結されかつ前記第１ドライブシャフトと相対回転可能に設けられた第２ドライブシャフトとを有し、前記第１ドライブシャフトおよび前記第２ドライブシャフトに制動トルクを独立して作用させることができるように構成された制動装置において、第１回転部材と、前記第１回転部材に制動トルクを作用させる第１制動機構と、前記第１回転部材と前記第１ドライブシャフトとに連結されるとともに、前記第１制動機構による前記第１回転部材に作用させた前記制動トルクを増大させて、前記第１ドライブシャフトに伝達する第１減速機と、第２回転部材と、前記第２回転部材に制動トルクを作用させる第２制動機構と、前記第２回転部材と前記第２ドライブシャフトとに連結されるとともに、前記第２制動機構による前記第２回転部材に作用させた前記制動トルクを増大させて、前記第２ドライブシャフトに伝達する第２減速機とを備え、前記第１減速機は、前記第１制動機構が連結された第１入力要素と、前記第１ドライブシャフトに連結された第１出力要素と、前記第１入力要素から入力されたトルクを前記第１出力要素から出力するための反力を受け持つ第１反力要素との少なくとも三つの回転要素を有する第１遊星歯車機構により構成され、前記第２減速機は、前記第２制動機構が連結された第２入力要素と、前記第２ドライブシャフトに連結された第２出力要素と、前記第２入力要素から入力されたトルクを前記第２出力要素から出力するための反力を受け持つ第２反力要素との少なくとも三つの回転要素を有する第２遊星歯車機構により構成され、前記第１減速機のうちの前記第１回転部材からトルクが伝達される第１入力部の回転中心軸線と、前記第１減速機のうちの前記第１ドライブシャフトにトルクを伝達する第１出力部の回転中心軸線とが同一軸線上に配置され、前記第２減速機のうちの前記第２回転部材からトルクが伝達される第２入力部の回転中心軸線と、前記第２減速機のうちの前記第２ドライブシャフトにトルクを伝達する第２出力部の回転中心軸線とが同一軸線上に配置され、前記第１回転部材を含む前記第１減速機の第１トルク伝達経路における回転部材と、前記第２回転部材を含む前記第２減速機の第２トルク伝達経路における回転部材とを係合させることによって前記第１ドライブシャフトと前記第２ドライブシャフトとの回転数を同一にすることができるクラッチを備えてもよい。

この発明では、前記第１制動機構は、通電される電力に応じた電磁力を発生させる第１アクチュエータを有し、前記第１アクチュエータにより生じた電磁力により制動トルクを制御するように構成され、前記第２制動機構は、通電される電力に応じた電磁力を発生させる第２アクチュエータを有し、前記第２アクチュエータにより生じた電磁力により制動トルクを制御するように構成されてもよい。

この発明によれば、第１回転部材に制動トルクを作用させる第１制動機構と、第２回転部材に制動トルクを作用させる第２制動機構と、その作用させた各制動トルクを増大させて第１ドライブシャフトと第２ドライブシャフトとに伝達する第１減速機および第２減速機を備えている。つまり、上記の第１制動機構および第２制動機構により生じた制動トルクは、第１減速機および第２減速機を介することにより増大されて第１ドライブシャフトおよび第２ドライブシャフトに伝達される。したがって、各制動機構により発生させる制動トルクは、車輪における制動トルクより小さくてよいから、各制動機構を小型化することができる。また、各制動機構を各ドライブシャフトよりも入力側に設けているので、車輪と一体となる部材を低減させることができる。すなわち、バネ下荷重を低下させることができる。その結果、走行安定性を向上させることができる。

また、この発明によれば、上記の各制動機構は独立して作動することができるように構成されているため、左右輪の制動トルクに差を設けることができ、例えば旋回しながら減速している場合などにおける走行安定性を向上させることができる。

また、この発明によれば、第１回転部材を含む第１減速機の第１トルク伝達経路における回転部材と、第２回転部材を含む第２減速機の第２トルク伝達経路における回転部材とを係合させるクラッチを備えている。つまり、第１トルク伝達経路のいずれかの回転部材と第２トルク伝達経路のいずれかの回転部材とが一体となって回転するように構成されている。そのため、例えば直進走行や比較的旋回半径が大きい走行路を走行する場合には、上述した各制動機構から出力されるトルクに差があっても、第１トルク伝達経路における回転部材と第２トルク伝達経路における回転部材とが一体となって回転するため、各車輪に伝達されるトルクに差が生じることを抑制することができ、ならびに、各車輪が相対回転することを抑制することができる。そのため、直進走行や比較的旋回半径が大きい走行路を走行する場合の走行安定性を向上させることができるとともに、各制動機構を制御する際に過度に精度の高い制御が要求されることを抑制することができる。

この発明で対象とすることができる制動装置の一例（第１例）を説明するための断面図である。 図１の構成にパーキングロック機構を追加した変形例（第２例）を説明するための断面図である。 各回転軸を一体となって回転させることができる摩擦クラッチを備えた制動装置の一例（第３例）を説明するための断面図である。 図３の構成における変形例（第４例）を説明するための断面図である。 回転軸の回転中心軸線と、ドライブシャフトが連結される部分の回転中心軸線とが同一の制動装置の一例（第５例）を説明するための断面図である。

この発明で対象とすることができる制動装置の一例を図１に示している。図１に示す制動装置１は、車両に搭載されたものであって、車幅方向における中央部分を挟んで両側が対称の形状に構成されている。したがって、以下の説明では、一方側（図における右側）の構成について説明し、他方側の構成の説明は省略する。なお、図中においては、一方側の部材の参照符号に「ａ」を付し、他方側の部材の参照符号に「ｂ」を付すとともに、以下の説明においては、一方側の部材と他方側の部材との区別を付けて説明する必要がある場合には、一方側の部材の名称に「第１」を付し、他方側の部材の名称に「第２」を付す。

図１に示した制動装置１は、差動機能を有し、また車両Ｖｅの左右の車輪において、一方の車輪に制動トルクを作用させることができる制動機構と、他方の車輪に制動トルクを作用させることができる制動機構とが設けられている。また、これらの制動機構は、左右の車輪に独立して制動トルクを作用させることができるように構成されている。これは、従来知られているアンチロックシステムなどと同様に、左右輪に異なる制動トルクを作用させることができるようにするためである。

先ず、図１に示す制動装置１は、センターハウジング２と、そのセンターハウジング２の中央部でセンターハウジング２を隔てる隔壁部３と、センターハウジング２の両端に一体化された側壁部４とによって構成されたケース５の内部に収容されている。また回転軸６が、上記の隔壁部３および側壁部４を貫通している。なお、回転軸６は、隔壁部３および側壁部４に嵌合したベアリング７，８によって回転自在に保持されている。

上記の回転軸６のうち、車幅方向における中央部には、出力ギヤ９が連結されている。また、回転軸６と平行にカウンタシャフト１０が設けられており、そのカウンタシャフト１０の一方の端部に、出力ギヤ９よりも大径のカウンタドリブンギヤ１１が噛み合い、他方の端部に、カウンタドリブンギヤ１１よりも小径のピニオンギヤ１２が噛み合っている。さらに、ピニオンギヤ１２には、そのピニオンギヤ１２よりも大径の終減速ギヤ１３が噛み合っている。

この終減速ギヤ１３の回転中心には、車幅方向における外側に向けて突出し、かつ車幅方向における外側に開口した円筒軸１４が連結されている。この円筒軸１４は、その回転中心軸線Ｌ２が、回転軸６の回転中心軸線Ｌ１と平行となるように形成されている。そして、円筒軸１４にドライブシャフト１５の一方の端部が差し込まれてスプライン係合している。このドライブシャフト１５は、従来知られているドライブシャフトと同様に、両端の回転中心軸線を車両の高さ方向に変更するための等速ジョイントなどの図示しない連結機構を有している。そして、そのドライブシャフト１５の他方の端部には、車輪１６が連結されている。

したがって、出力ギヤ９のトルクは、出力ギヤ９とカウンタドリブンギヤ１１とのギヤ比、およびピニオンギヤ１２と終減速ギヤ１３とのギヤ比に応じて増大して、ドライブシャフト１５に伝達される。すなわち、出力ギヤ９、カウンタドリブンギヤ１１、ピニオンギヤ１２、終減速ギヤ１３により減速機１７を構成している。また、回転軸６、出力ギヤ９、カウンタドリブンギヤ１１、ピニオンギヤ１２、終減速ギヤ１３によりトルクの伝達経路Ｒを形成している。

なお、上記の各ギヤ９，１１，１２，１３、カウンタシャフト１０、円筒軸１４は、上記のセンターハウジング２の内部に収容されている。このセンターハウジング２には、車幅方向における両側に側壁部４が一体化されている。また、そのセンターハウジング２によってカウンタシャフト１０や円筒軸１４が回転自在に保持されている。

また、回転軸６ａの回転中心軸線Ｌ１ａと、回転軸６ｂの回転中心軸線Ｌ１ｂとが同一軸線となり、かつ各ドライブシャフト１５ａ，１５ｂのうちの円筒軸１４ａ，１４ｂ側の端部の回転中心軸線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ同士が同一軸線となっている。

また、車幅方向における外側に側壁部４から延出した回転軸６の端部には、その側壁部４の内径よりも外径が若干小さい円盤状のブレーキロータ１８が連結されている。このブレーキロータ１８は、磁性材料により構成されており、軸線方向において車輪１６側を向いた側面に環状の凸部１９が形成されている。

さらに、図１に示す例では、ブレーキロータ１８の外径よりも内径が大きい有底円筒状のカバー部材２０が設けられており、そのカバー部材２０の開口部を閉じるようにカバー部材２０と側壁部４とが一体化されている。そして、カバー部材２０と側壁部４とに囲われた空間に、回転軸６の回転を停止させるための制動機構２１が設けられている。

この制動機構２１は、ブレーキロータ１８と、ブレーキロータ１８のうち凸部１９が形成された側面に対向した環状の押圧部材２２とにより構成されている。押圧部材２２の外周面とカバー部材２０の内周面とがスプライン係合しており、押圧部材２２は、カバー部材２０の軸線方向に移動することができ、かつ回転することができないように構成されている。また、押圧部材２２の内周部は、ブレーキロータ１８の凸部１９よりも内側まで形成されており、その内周部がブレーキロータ１８側に突出している。そして、その突出した部分に、電磁コイル（以下、コイルと記す）２３が巻き付けられている。なお、上記の押圧部材２２ａ，２２ｂが、この発明の実施形態における「第１固定部材」または「第２固定部材」に相当する。

したがって、上記コイル２３に通電することにより、その電流値に応じた電磁力がブレーキロータ１８と押圧部材２２とを接近させる荷重として生じるので、ブレーキロータ１８と押圧部材２２とが接触（摩擦接触）する。上記のように押圧部材２２は回転することができないため、ブレーキロータ１８と押圧部材２２とが接触することにより、その接触圧に応じた摩擦力が制動トルクとしてブレーキロータ１８に作用する。すなわち、回転軸６に制動トルクが作用する。なお、その際の摩擦力は、コイル２３に通電した電流値に応じた大きさになる。すなわち、コイル２３に通電する電流を制御することにより、ブレーキロータ１８に作用させる制動トルクを制御することができる。なお、上記の回転軸６ａ，６ｂが、この発明の実施形態における「第１回転部材」または「第２回転部材」に相当し、出力ギヤ９ａ，９ｂが、この発明の実施形態における「第１入力部」または「第２入力部」に相当し、円筒軸１４ａ，１４ｂが、この発明の実施形態における「第１出力部」または「第２出力部」に相当し、コイル２３ａ，２３ｂが、この発明の実施形態における「第１アクチュエータ」または「第２アクチュエータ」に相当する。

このように、コイル２３に通電する電流を制御し、またその際の制動トルクを同一に制御すれば、各車輪１６ａ，１６ｂにより同一の制動トルクを発生させることができる。また、各制動機構２１ａ，２１ｂの制動トルクを異ならせることにより、各ドライブシャフト１５ａ，１５ｂの相互のトルクを異ならせることができ、旋回走行時の走行安定性を向上させることができる。つまり、制動装置１は、差動機能を備えている。

また、上記のように第１制動機構２１ａおよび第２制動機構２１ｂにより生じた制動トルクは、第１減速機１７ａおよび第２減速機１７ｂを介して車輪１６に伝達される。すなわち、制動トルクが増大して車輪１６に伝達される。したがって、制動機構２１により発生させる制動トルクは車輪１６における制動トルクより小さくすることができる。そのため、制動機構２１を小型化することができる。

さらに、制動機構２１をドライブシャフト１５よりも入力側に設けることにより、車輪１６と一体となる部材を低減させることができる。すなわち、いわゆるバネ下荷重を低下させることができる。その結果、走行安定性を向上させることができる。

またさらに、回転軸６の回転中心軸線Ｌ１と、ドライブシャフト１５のうちの円筒軸１４側の端部の回転中心軸線Ｌ２とを平行に配置することにより、第１終減速ギヤ１３ａと第２終減速ギヤ１３ｂとを接近させて、あるいは第１円筒軸１４ａと第２円筒軸１４ｂとを接近させて配置することができる。そのため、ドライブシャフト１５の長さを長くすることができるので、ドライブシャフト１５に設けられた図示しない連結機構の揺動角を小さくすることができる。その結果、連結機構の動力損失を低減することができる。

一方、上記のようにコイル２３に通電した電流値に応じた制動トルクを作用させることになるため、車両の電源をオフした状態で停車している際には、制動トルクを作用させ続けることができない。そのため、図２に示す制動装置１には、この発明の実施形態における「保持機構」に相当する、パーキングロック機構２４が設けられている。図２に示すパーキングロック機構２４は、車両の電源がオフされた状態（非通電）であってもブレーキロータ１８と押圧部材２２との接触圧を維持するように構成されている。具体的には、パーキングロック機構２４は、押圧部材２２を挟んでブレーキロータ１８とは反対側に設けられた環状のプレート部材２５と、そのプレート部材２５を軸線方向に移動させるためのパーキング用モータ２６とにより構成されている。なお、パーキング用モータ２６が、この発明の実施形態における「電磁アクチュエータ」および「制動用モータ」に相当する。

このパーキング用モータ２６は、カバー部材２０の側壁に取り付けられており、その回転軸２７が、カバー部材２０の側壁を貫通してカバー部材２０の内側まで延出している。また、回転軸２７の外周面には、雄ねじ部２８が形成され、プレート部材２５の内周面には、その雄ねじ部２８に噛み合う雌ねじ部２９が形成されている。さらに、プレート部材２５は、カバー部材２０の内側に配置されており、そのプレート部材２５の外周面とカバー部材２０の内周面とがスプライン係合している。したがって、パーキング用モータ２６を回転させることにより、プレート部材２５は、回転軸２７の回転中心軸線に沿って移動する。すなわち、上記回転軸２７とプレート部材２５とにより送りネジ機構が構成されている。なお、プレート部材２５における押圧部材２２側を向いた側面には、押圧部材２２と接触する環状の凸部３０が形成されている。

したがって、シフトレバーがパーキングポジションに切り替えられた場合など、パーキングロックする必要がある場合には、まず、パーキング用モータ２６に通電してプレート部材２５を押圧部材２２側に移動させ、プレート部材２５とブレーキロータ１８との間に押圧部材２２を挟み付ける。その際の押圧力は、パーキングロックできる程度とする。その状態で、パーキング用モータ２６への通電を停止する。その結果、ブレーキロータ１８と押圧部材２２とが圧着された状態を維持することになるため、車両の電源がオフされた場合であっても、制動機構２１による制動トルクを維持することができる。

一方、直進走行時や比較的旋回半径が大きい走行路を走行する場合には、各車輪１６ａ，１６ｂの回転速度を一致させ、各車輪１６ａ，１６ｂのトルクを一致させることが好ましい。そのような場合には、図１および図２に示す制動装置１では、制動機構２１の出力（制動）トルクを同一に制御することになり、比較的高い精度の制御が要求される。そのため、図３に示す制動装置１は、回転軸６ａ，６ｂを一体となって回転させることができるように構成されている。なお、以下の説明では、図１および図２と同一の構成についての説明を省略し、また図３における図１および図２と同一の構成については、同一の参照符号を付している。

図３に示す回転軸６ａは、出力ギヤ９ａが連結されている箇所よりも車幅方向における中央側に延出しており、その先端には、連結軸３１が一体回転するように連結されている。具体的には、連結軸３１における回転軸６ａ側の端部に、中空部が形成されており、その中空部に回転軸６ａの先端が差し込まれて一体化されている。その連結軸３１の車幅方向における端部には、フランジ部３２が形成されている。このフランジ部３２の外周面にはスプライン歯が形成されている。また、フランジ部３２と同心円上に環状の締結プレート３３が配置され、その締結プレート３３の内周面にスプライン歯が形成され、フランジ部３２と締結プレート３３とがスプライン係合している。

また、回転軸６ｂは、出力ギヤ９ｂが連結されている箇所よりも車幅方向における中央側に延出しており、その先端には、延長軸３４が一体回転するように連結されている。具体的には、延長軸３４における回転軸６ｂ側の端部に、中空部が形成されており、その中空部に回転軸６ｂの先端が差し込まれて一体化されている。その延長軸３４の車幅方向における端部には、有底円筒状の収容部３５が形成されており、その収容部３５の内部に上記締結プレート３３が、相対回転可能に挿入されている。また、収容部３５の開口部側には、締結プレート３３が収容部３５から抜け出ることを抑制するためのスナップリング３６が取り付けられている。

さらに、収容部３５における底面側には、環状の位置決めプレート３７が一体化されており、その位置決めプレート３７と上記締結プレート３３との間に環状の押圧板３８が配置されている。この押圧板３８と収容部３５とはスプライン係合しており、押圧板３８が、収容部３５と一体に回転するとともに、収容部３５の軸線方向に移動することができるように構成されている。また、押圧板３８は、磁性材料により構成されており、その内周部には、軸線方向における収容部３５の底面側に延出した円筒部３９が形成されている。そして、収容部３５の底面と押圧板３８との間に圧縮され、かつ円筒部３９の外周面を覆うように配置されたコイルバネ４０が設けられている。さらに、収容部３５の外周側には、コイル４１が設けられている。

上記のコイル４１に通電することにより、コイルバネ４０のバネ力に対抗した電磁力が押圧板３８に作用するように構成されている。一方、コイル４１に通電していない場合には、押圧板３８はコイルバネ４０に押圧されて締結プレート３３に接触し、押圧板３８と締結プレート３３との間には、コイルバネ４０のバネ力に応じた摩擦力が生じる。この摩擦力は、直進走行や比較的旋回半径が大きい走行路を走行する場合における各回転軸６ａ，６ｂに作用するトルク差あるいは回転速度差によって、押圧板３８と締結プレート３３とが相対回転しない程度に定められている。したがって、コイル４１に通電する電流値に応じて押圧板３８と締結プレート３３との伝達トルク容量が定められるように構成され、また押圧板３８と締結プレート３３とのトルクの伝達を遮断することができるように構成されている。すなわち、コイル４１を電磁アクチュエータとした摩擦クラッチ４２を構成している。

したがって、直進走行や比較的旋回半径が大きい走行路を走行する場合には、コイル４１へは通電せずに、押圧板３８と締結プレート３３とを摩擦係合させる。その結果、各制動機構２１ａ，２１ｂから出力されるトルクに差があっても、回転軸６ａと回転軸６ｂとが一体となって回転するため、各車輪１６ａ，１６ｂに伝達されるトルクに差が生じることを抑制することができ、また各車輪１６ａ，１６ｂが相対回転することを抑制することができる。そのため、直進走行や比較的旋回半径が大きい走行路を走行する場合の走行安定性を向上させることができるとともに、各制動機構２１ａ，２１ｂを制御する際に過度に精度の高い制御が要求されることを抑制することができる。

また、駐車中であって車両の電源がオフされている場合には、コイル４１への電力の供給も停止されるので、摩擦クラッチ４２は係合した状態となる。そのため、各回転軸６ａ，６ｂのいずれか一方の回転を停止させることができれば、各車輪１６ａ，１６ｂを停止させることができるので、図３に示す例では、パーキング用モータ２６ｂおよびプレート部材２５ｂは、車輪１６ｂ側のみに設けられている。なお、上記のパーキング用モータ２６ａがフェールした場合の対策として図４に示すように併せて車輪１６ａ側にパーキング用モータ２６ａおよびプレート部材２５ａを設けてもよい。

また、図３および図４の例では、上述したように摩擦クラッチ４２によって回転軸６ａと回転軸６ｂとが一体回転できるように構成されているものの、少なくとも第１トルク伝達経路Ｒａにおけるいずれかの回転部材と第２トルク伝達経路Ｒｂにおけるいずれかの回転部材とを係合させて、第１ドライブシャフト１５ａと第２ドライブシャフト１５ｂとの回転数、あるいは、車輪１６ａと車輪１６ｂとの回転速度を一致させてその各車輪１６ａ，１６ｂのトルクを一致させるように構成されていればよい。

つぎに、回転軸６の回転中心軸線Ｌ１と、ドライブシャフト１５のうちの円筒軸１４側の端部の回転中心軸線Ｌ２とが同一軸線上となるように配置された制動装置１の構成について、図５を参照して説明する。なお、図１ないし図４に記載された制動装置１と同様の構成については同一の参照符号を付してその説明を省略する。図５に示す制動装置１は、回転軸６のうち車幅方向の外側に向けて延出した部分に、シングルピニオン型の遊星歯車機構４３が連結されている。この遊星歯車機構４３は、従来知られているものと同様に複数の回転要素から構成されており、サンギヤ４４と、そのサンギヤ４４と同心円状に配置されたリングギヤ４５と、サンギヤ４４およびリングギヤ４５に噛み合うピニオンギヤ４６と、ピニオンギヤ４６を自転可能に保持するとともに、サンギヤ４４の回転中心を中心として公転することができるように保持するキャリヤ４７とにより構成されている。

なお、サンギヤ４４ａ，４４ｂが、この発明の実施形態における「第１入力要素」または「第２入力要素」に相当し、リングギヤ４５ａ，４５ｂが、この発明の実施形態における「第１反力要素」または「第２反力要素」に相当し、キャリヤ４７ａ，４７ｂが、この発明の実施形態における「第１出力要素」または「第２出力要素」に相当する。

上記の遊星歯車機構４３は、有底円筒状のカバー部材４８の内部に収容されており、サンギヤ４４が回転軸６と一体回転するように連結され、リングギヤ４５がカバー部材４８の内壁面に連結されている。そして、キャリヤ４７には、車幅方向外側に向けて突出した円筒軸４９が連結されており、その円筒軸４９がカバー部材４８の底面を貫通し、かつカバー部材４８に回転自在に保持されている。したがって、この遊星歯車機構４３は、サンギヤ４４の回転速度が、キャリヤ４７の回転速度よりも高速になり、減速機１７を構成する。そして、円筒軸４９に、ドライブシャフト１５が連結されている。なお、上記カバー部材４８は、側壁部４の車幅方向外側に連結され、カバー部材４８の開口部が側壁部４により閉じられている。

また、側壁部４の車幅方向内側には、センターハウジング５０が連結されている。このセンターハウジング５０は、二つの円筒状の部材５１ａ，５１ｂを、互いの端部同士を連結して形成されている。

そして、回転軸６のうちセンターハウジング５０側に延出した部分には、図１ないし図４に示す構成と同様に構成されたブレーキロータ１８が連結されている。また、センターハウジング５０における車輪１６側の空間に、ブレーキロータ１８、および図１と同様に構成された押圧部材２２、プレート部材２５が収容されている。さらに、図３，４に示す構成と同様に各回転軸６ａ，６ｂの間に、図２における収容部３５、締結プレート３３、押圧板３８、円筒部３９、コイルバネ４０、コイル４１を設け、各回転軸６ａ，６ｂを一体化させるように構成されている。この場合には、図示しないピンなどによりいずれかの回転部材を固定することにより、駐車時に制動トルクを維持するように構成する。

このように構成された制動装置１であっても、ブレーキロータ１８と押圧部材２２とを接触させて制動トルクを回転軸６に作用させることにより、その制動トルクが遊星歯車機構４３を介して増大させられてドライブシャフト１５や車輪１６に作用することになる。そのため、図１ないし図４と同様にブレーキロータ１８や押圧部材２２を小型化することができる。また、上述したように回転軸６の回転中心軸線Ｌ１と、ドライブシャフト１５のうちの円筒軸１４側の端部の回転中心軸線Ｌ２とが同一軸線に配置することにより、車両の上下方向に空間を空けることができるので、他の装置などの搭載自由度を向上させることができる。

以上、この発明の複数の実施形態について説明したが、この発明は上述した例に限定されないのであって、この発明の目的を達成する範囲で適宜変更してもよい。例えば、上述した各実施形態では、制動機構２１やその制動機構２１の制動トルクを維持するパーキングロック機構２４は、電磁アクチュエータにより駆動するものに限らず、油圧アクチュエータなどの他のアクチュエータにより駆動するものであってもよい。また、制動機構２１は、アクチュエータの制御量の増加に伴って制動トルクが大きくなるものに限らず、例えば、バネによりブレーキロータ１８と押圧部材２２とを係合させ、そのバネ力に対抗する荷重をアクチュエータで作用させるように構成されたものであってもよい。また、パーキングロック機構２４は、従来知られているパーキングギヤと、パーキングロックアームとを係合させて、いずれかの回転部材の回転を機械的に停止させる構成であってもよい。

１…制動装置、 ６，２７…回転軸、 ９…出力ギヤ、 １０…カウンタシャフト、 １１…カウンタドリブンギヤ、 １２…ピニオンギヤ、 １３…終減速ギヤ、 １４，４９…円筒軸、 １５…ドライブシャフト、 １６…車輪、 １７…減速機、 １８…ブレーキロータ、 ２１…制動機構、 ２２…押圧部材、 ２３，４１…コイル、 ２４…パーキングロック機構、 ２５…プレート部材、 ２６…パーキング用モータ、 ３３…締結プレート、 ３８…押圧板、 ４０…コイルバネ、 ４２…摩擦クラッチ、 ４３…遊星歯車機構、 ４４…サンギヤ、 ４５…リングギヤ、 ４６…ピニオンギヤ、 ４７…キャリヤ、 Ｌ１，Ｌ２…回転中心軸線、 Ｒ…トルク伝達経路。

Claims (9)

1. 一方の車輪に連結された第１ドライブシャフトと、他方の車輪に連結されかつ前記第１ドライブシャフトと相対回転可能に設けられた第２ドライブシャフトとを有し、前記第１ドライブシャフトおよび前記第２ドライブシャフトに制動トルクを独立して作用させることができるように構成された制動装置において、
   第１回転部材と、
   前記第１回転部材に制動トルクを作用させる第１制動機構と、
   前記第１回転部材と前記第１ドライブシャフトとに連結されるとともに、前記第１制動機構による前記第１回転部材に作用させた前記制動トルクを増大させて、前記第１ドライブシャフトに伝達する第１減速機と、
   第２回転部材と、
   前記第２回転部材に制動トルクを作用させる第２制動機構と、
   前記第２回転部材と前記第２ドライブシャフトとに連結されるとともに、前記第２制動機構による前記第２回転部材に作用させた前記制動トルクを増大させて、前記第２ドライブシャフトに伝達する第２減速機とを備え、
   前記第１減速機のうちの前記第１回転部材からトルクが伝達される第１入力部の回転中心軸線と、前記第１減速機のうちの前記第１ドライブシャフトにトルクを伝達する第１出力部の回転中心軸線とが平行に配置され、
   前記第２減速機のうちの前記第２回転部材からトルクが伝達される第２入力部の回転中心軸線と、前記第２減速機のうちの前記第２ドライブシャフトにトルクを伝達する第２出力部の回転中心軸線とが平行に配置され、
   前記第１回転部材を含む前記第１減速機の第１トルク伝達経路における回転部材と、前記第２回転部材を含む前記第２減速機の第２トルク伝達経路における回転部材とを係合させるクラッチを備えている
   ことを特徴とする制動装置。
2. 請求項１に記載の制動装置において、
   前記クラッチは、前記第１回転部材もしくは前記第２回転部材の車幅方向における端部に連結された締結プレートと、磁性材料により構成された押圧板と、前記押圧板を前記締結プレートに押圧させるコイルバネと、通電させることにより前記コイルバネのバネ力に対抗した電磁力を前記押圧板に作用させる電磁コイルとを備えた摩擦クラッチによって構成されている
   ことを特徴とする制動装置。
3. 請求項１または２に記載の制動装置において、
   前記第１制動機構と前記第２制動機構とのうちの少なくともいずれか一方の制動機構による制動トルクを、所定の制動トルクに維持するように構成された保持機構を備えている
   ことを特徴とする制動装置。
4. 請求項３に記載の制動装置において、
   前記保持機構は、前記一方の制動機構による制動トルクを所定の制動トルクにした状態で非通電とすることで前記一方の制動機構による制動トルクを維持する電磁アクチュエータを有する
   ことを特徴とする制動装置。
5. 一方の車輪に連結された第１ドライブシャフトと、他方の車輪に連結されかつ前記第１ドライブシャフトと相対回転可能に設けられた第２ドライブシャフトとを有し、前記第１ドライブシャフトおよび前記第２ドライブシャフトに制動トルクを独立して作用させることができるように構成された制動装置において、
   第１回転部材と、
   前記第１回転部材に制動トルクを作用させる第１制動機構と、
   前記第１回転部材と前記第１ドライブシャフトとに連結されるとともに、前記第１制動機構による前記第１回転部材に作用させた前記制動トルクを増大させて、前記第１ドライブシャフトに伝達する第１減速機と、
   第２回転部材と、
   前記第２回転部材に制動トルクを作用させる第２制動機構と、
   前記第２回転部材と前記第２ドライブシャフトとに連結されるとともに、前記第２制動機構による前記第２回転部材に作用させた前記制動トルクを増大させて、前記第２ドライブシャフトに伝達する第２減速機とを備え、
   前記第１減速機のうちの前記第１回転部材からトルクが伝達される第１入力部の回転中心軸線と、前記第１減速機のうちの前記第１ドライブシャフトにトルクを伝達する第１出力部の回転中心軸線とが平行に配置され、
   前記第２減速機のうちの前記第２回転部材からトルクが伝達される第２入力部の回転中心軸線と、前記第２減速機のうちの前記第２ドライブシャフトにトルクを伝達する第２出力部の回転中心軸線とが平行に配置され、
   前記第１制動機構と前記第２制動機構とのうちの少なくともいずれか一方の制動機構による制動トルクを、所定の制動トルクに維持するように構成された保持機構を備え、
   前記保持機構は、前記一方の制動機構による制動トルクを所定の制動トルクにした状態で非通電とすることで前記一方の制動機構による制動トルクを維持する電磁アクチュエータを有する
   ことを特徴とする制動装置。
6. 請求項４または５に記載の制動装置において、
   前記一方の制動機構は、ブレーキロータと固定部材とを備え、
   前記一方の制動機構は、前記ブレーキロータと前記固定部材とを摩擦接触させることにより前記ブレーキロータに制動トルクを作用させるように構成され、
   前記保持機構は、前記ブレーキロータと前記固定部材との摩擦力を保持するように構成されている
   ことを特徴とする制動装置。
7. 請求項６に記載の制動装置において、
   前記第１回転部材と一体に回転する第１ブレーキロータを更に有し、
   前記第１制動機構は、前記第１ブレーキロータと第１固定部材とを摩擦接触させることにより前記第１ブレーキロータに制動トルクを作用させるように構成され、
   前記第２回転部材と一体に回転する第２ブレーキロータを更に有し、
   前記第２制動機構は、前記第２ブレーキロータと第２固定部材とを摩擦接触させることにより前記第２ブレーキロータに制動トルクを作用させるように構成され、
   前記電磁アクチュエータは、一方に回転することにより前記第１固定部材と前記第１ブレーキロータとが接触するように前記第１固定部材と前記第１ブレーキロータとのいずれか一方を移動させ、かつ前記第２固定部材と前記第２ブレーキロータとが接触するように前記第２固定部材と前記第２ブレーキロータとのいずれか一方を移動させる制動用モータである
   ことを特徴とする制動装置。
8. 一方の車輪に連結された第１ドライブシャフトと、他方の車輪に連結されかつ前記第１ドライブシャフトと相対回転可能に設けられた第２ドライブシャフトとを有し、前記第１ドライブシャフトおよび前記第２ドライブシャフトに制動トルクを独立して作用させることができるように構成された制動装置において、
   第１回転部材と、
   前記第１回転部材に制動トルクを作用させる第１制動機構と、
   前記第１回転部材と前記第１ドライブシャフトとに連結されるとともに、前記第１制動機構による前記第１回転部材に作用させた前記制動トルクを増大させて、前記第１ドライブシャフトに伝達する第１減速機と、
   第２回転部材と、
   前記第２回転部材に制動トルクを作用させる第２制動機構と、
   前記第２回転部材と前記第２ドライブシャフトとに連結されるとともに、前記第２制動機構による前記第２回転部材に作用させた前記制動トルクを増大させて、前記第２ドライブシャフトに伝達する第２減速機とを備え、
   前記第１減速機は、前記第１制動機構が連結された第１入力要素と、前記第１ドライブシャフトに連結された第１出力要素と、前記第１入力要素から入力されたトルクを前記第１出力要素から出力するための反力を受け持つ第１反力要素との少なくとも三つの回転要素を有する第１遊星歯車機構により構成され、
   前記第２減速機は、前記第２制動機構が連結された第２入力要素と、前記第２ドライブシャフトに連結された第２出力要素と、前記第２入力要素から入力されたトルクを前記第２出力要素から出力するための反力を受け持つ第２反力要素との少なくとも三つの回転要素を有する第２遊星歯車機構により構成され、
   前記第１減速機のうちの前記第１回転部材からトルクが伝達される第１入力部の回転中心軸線と、前記第１減速機のうちの前記第１ドライブシャフトにトルクを伝達する第１出力部の回転中心軸線とが同一軸線上に配置され、
   前記第２減速機のうちの前記第２回転部材からトルクが伝達される第２入力部の回転中心軸線と、前記第２減速機のうちの前記第２ドライブシャフトにトルクを伝達する第２出力部の回転中心軸線とが同一軸線上に配置され、
   前記第１回転部材を含む前記第１減速機の第１トルク伝達経路における回転部材と、前記第２回転部材を含む前記第２減速機の第２トルク伝達経路における回転部材とを係合させることによって前記第１ドライブシャフトと前記第２ドライブシャフトとの回転数を同一にすることができるクラッチを備えている
   ことを特徴とする制動装置。
9. 請求項１ないし８のいずれか一項に記載の制動装置において、
   前記第１制動機構は、通電される電力に応じた電磁力を発生させる第１アクチュエータを有し、前記第１アクチュエータにより生じた電磁力により制動トルクを制御するように構成され、
   前記第２制動機構は、通電される電力に応じた電磁力を発生させる第２アクチュエータを有し、前記第２アクチュエータにより生じた電磁力により制動トルクを制御するように構成されている
   ことを特徴とする制動装置。

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