(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪の回転に対して制動力を付与するとともにこの制動力の付与に伴って発生する熱エネルギーを回収する車両用制動装置において、
前記車輪と一体的に回転するブレーキドラムと前記車輪の回転に対して回転不能に設けられたバッキングプレートに組み付けられたブレーキシューとの摩擦係合により、前記車輪の回転に対して摩擦による制動力を付与する制動力付与手段と、
前記バッキングプレートに組み付けられて、前記摩擦によって発生した熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電変換手段と、
前記ブレーキドラムの開口側端面と前記バッキングプレートとの間に形成されたラビリンス部に蓄えられる前記摩擦によって発生した熱エネルギーを前記熱電変換手段に伝熱する伝熱手段とを備えたことを特徴とする車両用制動装置。
【請求項２】
請求項１に記載した車両用制動装置において、
前記伝熱手段を、
前記ブレーキドラムが回転する周方向に配置したことを特徴とする車両用制動装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載した車両用制動装置において、
前記伝熱手段を、
前記ラビリンス部に設けられて前記摩擦によって発生した熱エネルギーを伝熱する第１伝熱部材と、
前記第１伝熱部材によって伝熱された熱エネルギーを前記熱電変換手段に向けて伝熱する第２伝熱部材とから構成したことを特徴とする車両用制動装置。
【請求項４】
請求項３に記載した車両用制動装置において、
前記第１伝熱部材および前記第２伝熱部材が、それぞれ、
高温部から低温部に向けて熱エネルギーを熱輸送する伝熱素子であることを特徴とする車両用制動装置。
【請求項５】
請求項３に記載した車両用制動装置において、
前記第１伝熱部材と前記第２伝熱部材とを一体的に成形したことを特徴とする車両用制動装置。
【請求項６】
請求項３に記載した車両用制動装置において、
前記第１伝熱部材に対して前記ラビリンス部に蓄熱された熱エネルギーが熱伝導性を有するグリースによって伝熱されることを特徴とする車両用制動装置。
【請求項７】
請求項１に記載した車両用制動装置において、
前記熱電変換手段は、
一面側が前記伝熱手段を介して前記ラビリンス部から伝熱された熱エネルギーによって加熱されるとともに他面側が前記バッキングプレートを介して冷却されて、前記一面側と前記他面側との温度差に応じて熱エネルギーを電気エネルギーに変換することを特徴とする車両用制動装置。
【請求項８】
請求項１に記載した車両用制動装置において、さらに、
前記熱電変換手段によって熱エネルギーから変換された電気エネルギーを電力として蓄電する蓄電手段を備えたことを特徴とする車両用制動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両用制動装置に関し、特に、車輪の回転に対して制動力を付与するとともにこの制動力の付与に伴って発生する熱エネルギーを回収する車両用制動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の熱源から熱エネルギーを回収し、この回収した熱エネルギーを、例えば、電気エネルギーに変換して利用することが盛んに提案されている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１には、回転部にブレーキパッドを圧着してブレーキをかけるブレーキキャリパと、ブレーキキャリパに接続するヒートパイプと、ヒートパイプの放熱側端に接続する熱電変換素子と、熱電変換素子の冷却側面に接続する放熱器と、熱電変換素子に接続する蓄電池とを備えた回生ブレーキ装置が示されている。この回生ブレーキ装置においては、制動により生じた摩擦熱がヒートパイプを介して熱電変換素子の加熱面に伝達される一方で熱電変換素子の冷却面が放熱器によって冷却されるため、熱電変換素子は加熱面側と冷却面側との間の温度差により電力を発生することができる。したがって、制動により運動エネルギーを熱エネルギー（摩擦熱）として回収して電気エネルギーに変換できるようになっている。
【０００４】
また、下記特許文献２には、車軸の回転に同期して回転するディスクロータと車軸の回転に同期することなくディスクロータに押し付けられるブレーキパッドとの摩擦により生じた熱を利用して発電する熱電変換素子をディスクロータに取り付けた発電機構が示されている。この発電機構においては、ブレーキパッドと干渉しない位置にて、ディスクロータに熱電変換素子が取り付けられるため、制動により生じた摩擦熱がディスクロータを介して熱電変換素子の高温部に伝達される一方で熱電変換素子の低温部が空冷されて、熱電変換素子は高温部と低温部との間の温度差により電力を発電するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２２０８０４号公報
【特許文献２】特開２００９−２６９４６９号公報
【発明の概要】
【０００６】
ところで、熱電変換手段として、例えば、熱電変換素子を用いて熱エネルギーを回収して電気エネルギーに変換する場合には、一般的に、熱電変換素子における加熱側と冷却側との間の温度差が大きいほど変換効率が向上すると言われている。このため、車両に熱電変換素子を搭載し、熱エネルギーを回収して電気エネルギーに変換する場合、摩擦によって制動力を発生する車両用制動装置は、摩擦熱の発生により高温が得られる点で極めて有効である。しかしながら、車両用制動装置は、常に、適切な制動力を発生させるために、作動させる温度に限界が存在する。すなわち、車両用制動装置においては、摩擦部位の温度が上昇すると、摩擦係数が低下する特性を有している。このため、車両用制動装置は、高温で作動させると、制動力が低下する現象、所謂、フェード現象が発生する。
【０００７】
このように、熱電変換素子を用いて熱エネルギーを回収して電気エネルギーに変換する場合、熱電変換素子による熱エネルギーの回収効率の観点からすれば、車両用制動装置の作動に伴って発生する摩擦熱を逃がすことなく、車両用制動装置自体を高温に維持することが好ましい。一方で、車両用制動装置を適切に作動させる観点からすれば、発生する摩擦熱を逃がして、言い換えれば、適切に冷却して、車両用制動装置自体の温度を低温に維持することが好ましい。
【０００８】
したがって、熱電変換手段（熱電変換素子）を用いて、車両用制動装置の作動に伴って発生する摩擦熱すなわち熱エネルギーを回収し、例えば、電気エネルギーなどに変換する場合、車両用制動装置の制動力を低下させることなく熱電変換手段による熱エネルギーの回収効率を向上させるという相反する要求を両立させることが極めて重要である。
【０００９】
この点に関し、上記特許文献１および上記特許文献２に記載されたディスクブレーキユニットにおいては、冷却性能に優れるため、フェード現象の発生は抑制されるものの、熱電変換素子による熱エネルギーの回収効率が十分であるとは言えない。
【００１０】
一方で、車両用制動装置としては、上記特許文献１および上記特許文献２に記載されたディスクブレーキユニットの他に、ブレーキドラムとブレーキシューを備えたドラムブレーキユニットが存在し、広く採用されている。このドラムブレーキユニットにおいては、ブレーキドラムがバッキングプレートによって塞がれる構造であるため、ディスクブレーキユニットに比して摩擦熱が逃げにくい。しかしながら、このようなドラムブレーキユニットを採用する場合であっても、熱エネルギーの回収効率の観点からは、ブレーキドラムとブレーキシューとが摩擦熱を発生させる摩擦摺動部位の近傍にて摩擦熱すなわち熱エネルギーを回収することが望ましく、また、熱電変換手段による変換効率の観点からは、冷却側の冷却性を確保することが必要である。
【００１１】
本発明は、上記した問題に対処するためになされたものであり、その目的は、車両を適切に制動するとともに、制動に伴って発生する熱エネルギーの回収と熱エネルギーから変換された電気エネルギーの利用とを効率よく行う車両用制動装置を提供することにある。
【００１２】
上記目的を達成するために、車輪の回転に対して制動力を付与するとともにこの制動力の付与に伴って発生する熱エネルギーを回収する車両用制動装置において、前記車輪と一体的に回転するブレーキドラムと前記車輪の回転に対して回転不能に設けられたバッキングプレートに組み付けられたブレーキシューとの摩擦係合により、前記車輪の回転に対して摩擦による制動力を付与する制動力付与手段と、前記バッキングプレートに組み付けられて、前記摩擦によって発生した熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電変換手段と、前記ブレーキドラムの開口側端面と前記バッキングプレートとの間に形成されたラビリンス部に蓄えられる前記摩擦によって発生した熱エネルギーを前記熱電変換手段に伝熱する伝熱手段とを備えたことにある。この場合、前記伝熱手段を、例えば、前記ブレーキドラムが回転する周方向に配置するとよい。
【００１３】
これらの場合、前記伝熱手段を、前記ラビリンス部に設けられて前記摩擦によって発生した熱エネルギーを伝熱する第１伝熱部材と、前記第１伝熱部材によって伝熱された熱エネルギーを前記熱電変換手段に向けて伝熱する第２伝熱部材とから構成するとよい。
【００１４】
そして、この場合、前記第１伝熱部材および前記第２伝熱部材が、それぞれ、高温部から低温部に向けて熱エネルギーを熱輸送する伝熱素子であるとよい。
【００１５】
また、この場合、前記第１伝熱部材と前記第２伝熱部材とを一体的に成形するとよい。また、この場合、前記第１伝熱部材に対して前記ラビリンス部に蓄熱された熱エネルギーが熱伝導性を有するグリースによって伝熱されるとよい。
【００１６】
また、前記熱電変換手段は、一面側が前記伝熱手段を介して前記ラビリンス部から伝熱された熱エネルギーによって加熱されるとともに他面側が前記バッキングプレートを介して冷却されて、前記一面側と前記他面側との温度差に応じて熱エネルギーを電気エネルギーに変換するとよい。そして、さらに、前記熱電変換手段によって熱エネルギーから変換された電気エネルギーを電力として蓄電する蓄電手段を備えるとよい。
【００１７】
これらによれば、ブレーキドラムとブレーキシューとを備えたドラムブレーキユニットにおいて、バッキングプレートに熱電変換手段を組み付けるとともに、ブレーキドラムの開口側端部とバッキングプレートとの間に形成されたラビリンス部に蓄熱された熱エネルギーを熱電変換手段に伝熱する伝熱手段をブレーキドラムの周方向に配置して設けることができる。そして、この場合には、具体的に、伝熱手段を、ラビリンス部に設けられた第１伝熱部材（伝熱素子）と、第１伝熱部材（伝熱素子）から伝熱される熱エネルギーを熱電変換手段に伝熱する第２伝熱部材（伝熱素子）とから構成することができる。これにより、伝熱手段（第１伝熱部材および第２伝熱部材）は、ブレーキドラムにおけるブレーキシューとの摩擦摺動面に隣接して摩擦によって発生した熱エネルギーが確実にかつ速やかに蓄熱されるラビリンス部から、熱エネルギーを効率よく回収して熱電変換手段に対して伝熱することができる。
【００１８】
また、バッキングプレートに組み付けられた熱電変換手段においては、ラビリンス部から伝熱手段（第１伝熱部材および第２伝熱部材）を介して伝熱される熱エネルギーによって加熱側が加熱され、バッキングプレートを介して冷却側が冷却される。したがって、ドラムブレーキユニットを採用した場合であっても、熱電変換手段の加熱側と冷却側との間に温度差を適切に生じさせることができるため、例えば、周知のゼーベック効果によって熱エネルギーを電気エネルギーに変換することができる。
【００１９】
ここで、ドラムブレーキユニットにおいては、ブレーキドラムの開口側がバッキングプレートによって塞がれる構造であるため、制動により発生した熱エネルギーがブレーキドラムの内部、特に、ラビリンス部に籠りやすい。したがって、熱電変換手段の加熱側は伝熱手段（第１伝熱部材および第２伝熱部材）によって比較的長い時間にわたり伝熱されて高温状態が維持される一方で、例えば、走行風などによってバッキングプレートが冷却されて熱電変換手段の冷却側は常に冷却される。このため、熱電変換手段は、長時間にわたって継続して熱エネルギーを電気エネルギーに変換することができるため、効率よく電力を回収することができる。
【００２０】
また、第１伝熱部材と第２伝熱部材とを一体的に成形することができる。これにより、より簡略化した構造とすることができるとともに伝熱損失を小さくすることができて、ラビリンス部に蓄熱された熱エネルギーを熱電変換手段に伝熱することができる。
【００２１】
さらに、ラビリンス部に蓄熱された熱エネルギーを、輻射熱による伝熱に加えて、熱伝導性を有するグリースを介して直接的に第１伝熱部材に伝熱することができる。これにより、第１伝熱部材は、より効率よく加熱されるため、第２伝熱部材を介して熱電変換手段の加熱側に熱エネルギーを伝熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用制動装置の構成を概略的に示す概略構成図である。
【図２】図１の熱回収部および電力変換部の配置を説明するための概略図である。
【図３】図１の熱回収部および電力変換部を説明するための拡大図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る車両用制動装置の構成を概略的に示す概略構成図である。
【図５】図４の熱回収部および電力変換部の配置を説明するための概略図である。
【図６】図４の熱回収部および電力変換部を説明するための拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
ａ．第１実施形態
以下、本発明の実施形態に係る車両用制動装置について、図面を用いて詳細に説明する。図１は、第１実施形態に係る車両用制動装置Ｓのシステム構成を概略的に示している。この車両用制動装置Ｓは、車両を制動することに加えて、制動に伴って運動エネルギーを熱エネルギーとして回収し、さらに、この回収した熱エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄電するものである。
【００２４】
このため、車両用制動装置Ｓは、図１に示すように、車輪Ｗに対して制動力を付与する制動部１０と、この制動部１０による制動に伴って発生する熱エネルギーを回収する熱回収部２０と、熱回収部２０によって回収された熱エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄電する電力回収部３０とを備えている。なお、図１においては、１輪に車両用制動装置Ｓを設けた場合を図示するが、例えば、車両の左右前輪側に車両用制動装置Ｓを設けたり、車両の左右後輪側や全輪に車両用制動装置Ｓを設けて実施可能であることはいうまでもない。
【００２５】
制動力付与手段としての制動部１０は、ブレーキドラム１１とブレーキシュー１２とを備えたドラムブレーキユニットである。ブレーキドラム１１は、図示しないサスペンション装置を構成するナックルＮに組み付けられたハブベアリングＢに回転可能に支持されたハブＨに対してナットにより組み付けられていて、車輪Ｗと一体的に回転するものである。また、ブレーキドラム１１の開口側端面には、図１に示すように、環状の溝が形成されており、この溝がラビリンス部１１ａを形成している。
【００２６】
ブレーキシュー１２は、図１および図２に示すように、ブレーキドラム１１内に収容されており、車体側に回転不能に固定されたバッキングプレート１３に対して組み付けられている。そして、ブレーキシュー１２は、バッキングプレート１３に固着されたホイールシリンダＷＳの作動により、ライニングをブレーキドラム１１の摩擦摺動面１１ｂに対して摩擦係合するようになっている。なお、ドラムブレーキユニットの詳細な構造および作動については、周知のドラムブレーキユニットと同様であり、また、本発明に直接関係しないため、その説明を省略する。
【００２７】
このように構成された制動部１０においては、運転者によって図示しないブレーキペダルが操作されると、ホイールシリンダＷＳにブレーキ液圧が供給される。これにより、ブレーキシュー１２は、供給されるブレーキ液圧の増加に伴って、ライニングをブレーキドラム１１の摩擦摺動面１１ｂに対して圧着させて摩擦係合させる。そして、車輪Ｗと一体的に回転するブレーキドラム１１に対してライニングを摩擦係合させることによって摩擦力が発生し、この摩擦力が車輪Ｗの回転を制動する制動力として付与される。
【００２８】
また、車輪Ｗの回転に対して制動力すなわち摩擦力を付与することに伴い、摩擦摺動面１１ｂおよびライニングには摩擦熱（熱エネルギー）が発生する。したがって、制動部１０は、車両の制動に伴って運動エネルギーを摩擦によって熱エネルギー（摩擦熱）に変換することにより、回転する車輪Ｗを制動する。
【００２９】
伝熱手段としての熱回収部２０は、図１ないし図３に示すように、第１伝熱部材としての第１伝熱素子２１（例えば、銅のヒートパイプなど）と第２伝熱部材としての第２伝熱素子２２（例えば、銅のヒートパイプなど）から形成される。第１伝熱素子２１は、図２および図３に詳しく示すように、ブレーキドラム１１の回転方向に周状に形成されており、ブレーキドラム１１に形成されたラビリンス部１１ａにおける環状の溝内に収容されている。ここで、第１伝熱素子２１は、ラビリンス部１１ａにおける環状の溝内にて、車輪Ｗとともに一体的に回転するブレーキドラム１１に接触することなく、近接した状態で収容されている。第２伝熱素子２２は、第１伝熱素子２１に対して一端側が熱的に接続されており、他端側が後述する電力変換部３０の熱電変換部３１に接続されている。
【００３０】
これにより、熱回収部２０においては、ブレーキドラム１１の摩擦摺動面１１ｂとライニングとの摩擦によって摩擦熱（熱エネルギー）が発生すると、第１伝熱素子２１がブレーキドラム１１の摩擦摺動面１１ｂに隣接するように形成されたラビリンス部１１ａの全周に伝熱した摩擦熱（熱エネルギー）を輻射熱として回収する。そして、第１伝熱素子２１が回収した摩擦熱（熱エネルギー）は、熱的に接続された第２伝熱素子２２を介して電力回収部３０の熱電変換部３１に伝熱されるようになっている。
【００３１】
電力回収部３０は、図１ないし図３に概略的に示すように、バッキングプレート１３に組み付けられた複数（本実施形態においては４つ）の熱電変換手段としての熱電変換部３１を備えている。熱電変換部３１は、物質（具体的には、半導体）が有する周知のゼーベック効果を利用して、付与された熱エネルギーを電気エネルギーに変換するものである。この熱電変換部３１は、図３に示すように、加熱側すなわち加熱面３１ａが熱回収部２０の第２伝熱素子２２の他端側に接触し、冷却側すなわち冷却面３１ｂがバッキングプレート１３に接触するようになっている。
【００３２】
ここで、熱電変換部３１による熱エネルギーから電気エネルギーへの変換について説明しておく。熱電変換部３１においては、図３に示すように、加熱面３１ａがブレーキドラム１１の摩擦摺動面１１ｂから第１伝熱素子２１および第２伝熱素子２２を介して伝熱された摩擦熱（熱エネルギー）によって加熱され、冷却面３１ｂが例えば走行風に接触するバッキングプレート１３によって冷却される。これにより、熱電変換部３１は、周知のゼーベック効果によって加熱面３１ａと冷却面３１ｂとの温度差に応じた起電力（以下、この起電力を回生電力という）を発生する。すなわち、熱電変換部３１は、熱回収部２０によって回収された摩擦熱（熱エネルギー）を電気エネルギー（回生電力）に変換することができる。
【００３３】
また、電力回収部３０は、図１および図３に示すように、変圧回路３２と蓄電手段としてのバッテリ３３とを備えている。変圧回路３２は、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータやコンデンサなどを主要構成部品として、熱電変換部３１とバッテリ３３とを電気的に接続する電気回路である。そして、変圧回路３２は、熱電変換部３１によって発電された回生電力を変圧してバッテリ３３に出力する。バッテリ３３は、変圧回路３２から出力された回生電力を蓄電するものである。
【００３４】
次に、上記のように構成した車両用制動装置Ｓの作動について説明する。運転者によって図示しないブレーキペダルが操作されると、制動部１０が車輪Ｗの回転に対して制動力を付与する。すなわち、制動部１０においては、上述したように、ブレーキペダルの操作に応じたブレーキ液圧がホイールシリンダＷＳに供給される。そして、ホイールシリンダＷＳは、供給されたブレーキ液圧により、車輪Ｗと一体的に回転するブレーキドラム１１の摩擦摺動面１１ｂにブレーキシュー１２のライニングを圧着させる。これにより、ブレーキドラム１１の摩擦摺動面１１ｂとライニングとの間に摩擦力が発生し、この摩擦力が制動力として回転する車輪Ｗに付与される。
【００３５】
一方、摩擦力による制動に伴ってブレーキドラム１１の摩擦摺動面１１ｂに発生する摩擦熱（熱エネルギー）は、隣接して形成されたラビリンス部１１ａに伝熱し、ラビリンス部１１ａを形成する環状の溝内に蓄熱される。そして、この蓄熱された摩擦熱（熱エネルギー）は、熱回収部２０によって回収されるとともに電力回収部３０によって回生電力（電気エネルギー）に変換される。以下、摩擦熱（熱エネルギー）の回収と回生電力（電気エネルギー）の発電について、具体的に説明する。
【００３６】
まず、摩擦熱（熱エネルギー）の回収（伝熱）から詳しく説明すると、熱回収部２０の第１伝熱素子２１は、ラビリンス部１１ａを形成する環状の溝内に収容されている。このため、第１伝熱素子２１は、摩擦熱（熱エネルギー）の蓄熱されたラビリンス部１１ａすなわち高温部から第２伝熱素子２２すなわち低温部に向けて摩擦熱（熱エネルギー）を熱輸送する。そして、第２伝熱素子２２は、熱輸送された摩擦熱（熱エネルギー）を第１伝熱素子２１すなわち高温部から電力回収部３０の熱電変換部３１すなわち低温部に向けて熱輸送する。したがって、熱回収部２０は、ラビリンス部１１ａに蓄熱された摩擦熱（熱エネルギー）を回収（伝熱）することができる。
【００３７】
一方、熱電変換部３１においては、加熱面３１ａに対して第２伝熱素子２２が接続されている。このため、ラビリンス部１１ａから第１伝熱素子２１および第２伝熱素子２２を介して伝熱された摩擦熱（熱エネルギー）は、熱電変換部３１の加熱面３１ａを加熱する。すなわち、熱電変換部３１は、ブレーキドラム１１の摩擦摺動面１１ｂにて制動により発生した摩擦熱（熱エネルギー）を利用することができる。
【００３８】
次に、熱電変換部３１による回生電力の発電について詳しく説明する。熱電変換部３１の加熱面３１ａは、上述したように、第２伝熱素子２２を介して伝熱された（回収された）摩擦熱（熱エネルギー）によって加熱される。一方、熱電変換部３１の冷却面３１ｂは、図３に示したように、バッキングプレート１３に接触しており、例えば、車両の走行風との間で熱交換することによってバッキングプレート１３が速やかに冷却され、その結果、熱電変換部３１の冷却面３１ｂは冷却される。
【００３９】
これにより、熱電変換部３１においては、加熱面３１ａがブレーキドラム１１の摩擦摺動面１１ｂ（より詳しくは、ラビリンス部１１ａ）から第１伝熱素子２１および第２伝熱素子２２を介して伝熱された摩擦熱（熱エネルギー）によって加熱され、冷却面３１ｂがバッキングプレート１３によって冷却される。したがって、熱電変換部３１は、加熱面３１ａと冷却面３１ｂとの間の温度差に応じて、周知のゼーベック効果により、効率よく熱エネルギーを電気エネルギーに変換し、回生電力を発電することができる。そして、発電された回生電力は、変圧回路３２によって変圧され、バッテリ３３に蓄電される。このように、バッテリ３３に蓄電された回生電力は、車両に搭載された他の機器で利用することができるため、例えば、エンジンの負荷を低減して燃費を向上させることができる。
【００４０】
以上の説明からも理解できるように、この第１実施形態によれば、ドラムブレーキユニットにおいて、ブレーキドラム１１とバッキングプレート１３との間に形成されたラビリンス部１１ａに第１伝熱素子２１を設けるとともに、第１伝熱素子２１から伝熱される摩擦熱（熱エネルギー）を第２伝熱素子２２が熱電変換部３１の加熱面３１ａに伝熱することができる。すなわち、第１伝熱素子２１および第２伝熱素子２２は、ブレーキドラム１１の摩擦摺動面１１ｂに隣接して制動により発生した摩擦熱（熱エネルギー）が確実にかつ速やかに蓄熱されるラビリンス部１１ａから、摩擦熱（熱エネルギー）を効率よく回収して熱電変換部３１の加熱面３１ａに対して伝熱することができる。
【００４１】
そして、バッキングプレート１３に組み付けられた熱電変換部３１は、ラビリンス部１１ａから第１伝熱素子２１および第２伝熱素子２２を介して伝熱される摩擦熱（熱エネルギー）によって加熱面３１ａが加熱され、バッキングプレート１３を介して冷却面３１ｂが冷却される。したがって、熱電変換部３１の加熱面３１ａと冷却面３１ｂとの間に温度差を適切に生じさせることができるため、例えば、周知のゼーベック効果によって回生電力（電気エネルギー）を発電することができる。
【００４２】
ここで、ドラムブレーキユニットにおいては、ブレーキドラム１１の開口側（車体側）がバッキングプレート１３によって塞がれる構造であるため、制動により発生した摩擦熱（熱エネルギー）がブレーキドラム１１の内部、特に、ラビリンス部１１ａに籠りやすい。したがって、熱電変換部３１の加熱面３１ａは第１伝熱素子２１および第２伝熱素子２２によって比較的長い時間にわたり伝熱されて高温状態が維持される一方で、走行風などによってバッキングプレート１３が冷却されて熱電変換部３１の冷却面３１ｂは常に冷却される。このため、熱電変換部３１は、長時間にわたって継続して摩擦熱（熱エネルギー）を回生電力（電気エネルギー）に変換することができるため、効率よく電力を回収することができる。
【００４３】
さらに、第１伝熱素子２１をブレーキドラム１１のラビリンス部１１ａに設けることができ、熱電変換部３１をバッキングプレート１３に組み付けることができる。これにより、通常のドラムブレーキユニットにおけるブレーキドラムおよびブレーキシューを変更する必要がない。したがって、通常のドラムブレーキユニットに熱回収部２０および電力回収部３０を組み付けることが可能となり、例えば、製造コストを低減することができる。
【００４４】
ｂ．第２実施形態
上記第１実施形態においては、伝熱手段としての熱回収部２０を第１伝熱部材としての第１伝熱素子２１と第２伝熱部材としての第２伝熱素子２２とから構成し、これら第１伝熱素子２１と第２伝熱素子２２とを熱的に接続するように実施した。この場合、第１伝熱部材と第２伝熱部材とを一体的に成形して実施することも可能である。以下、この第２実施形態を詳細に説明するが、上記第１実施形態と同一部分に同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４５】
この第２実施形態においても、図４に示すように、制動部１０は、ブレーキドラム１１とブレーキシュー１２とを備えたドラムブレーキユニットである。また、この第２実施形態においても、電力回収部３０が、熱電変換部３１、変圧回路３２およびバッテリ３３を備えている点で上記第１実施形態と同様である。ただし、この第２実施形態においては、上記第１実施形態における熱回収部２０に代えて熱回収部４０を備えている点で異なる。
【００４６】
この第２実施形態における熱回収部４０は、図４ないし図６に示すように、第１伝熱部材４１と第２伝熱部材とが一体的に成形されている。第１伝熱部材４１と第２伝熱部材４２は、伝熱特性に優れた、例えば、銅板などから成形されている。そして、第１伝熱部材４１は、図５および図６に詳しく示すように、円環状に形成されており、ブレーキドラム１１に形成されたラビリンス部１１ａにおける環状の溝内に収容されている。第２伝熱部材４２は、第１伝熱部材４１から帯状に突出しており、電力変換部３０の熱電変換部３１に接続されている。
【００４７】
ここで、第１伝熱部材４１は、図６に拡大して示すように、ラビリンス部１１ａにおける環状の溝内にて、熱伝導性を有するグリース４３を介して、車輪Ｗとともに一体的に回転するブレーキドラム１１に熱的に接続された状態で収容されている。なお、ラビリンス部１１ａには、環状の溝内に充填されたグリース４３の流出を防止するとともに第１伝熱部材４１を支持するための耐熱ブーツ４４が組み付けられている。
【００４８】
次に、上記のように構成した第２実施形態に係る車両用制動装置Ｓの作動について説明する。この第２実施形態に係る車両用制動装置Ｓにおいても、運転者によるブレーキペダルの操作に応じて、ブレーキシュー１２のライニングは車輪Ｗと一体的に回転するブレーキドラム１１の摩擦摺動面１１ｂに摩擦係合する。これにより、ブレーキドラム１１の摩擦摺動面１１ｂとライニングとの間に摩擦力が発生し、この摩擦力による制動に伴ってブレーキドラム１１の摩擦摺動面１１ｂに発生する摩擦熱（熱エネルギー）は、隣接して形成されたラビリンス部１１ａに伝熱し、ラビリンス部１１ａを形成する環状の溝内に蓄熱される。
【００４９】
そして、この蓄熱された摩擦熱（熱エネルギー）は、熱回収部４０によって回収されるとともに電力回収部３０によって回生電力（電気エネルギー）に変換される。以下、この第２実施形態における摩擦熱（熱エネルギー）の回収と回生電力（電気エネルギー）の発電について、具体的に説明する。
【００５０】
まず、熱回収部４０による摩擦熱（熱エネルギー）の回収（伝熱）から詳しく説明すると、熱回収部４０の第１伝熱部材４１は、ラビリンス部１１ａを形成する環状の溝内に収容されている。また、第１伝熱部材４１は、熱導電性を有するグリース４３を介してブレーキドラム１１に熱的に接続されている。このため、第１伝熱部材４１は、摩擦熱（熱エネルギー）の蓄熱されたラビリンス部１１ａにて、輻射熱によって加熱されるとともにグリース４３からの伝熱によって直接的に加熱される。そして、このように加熱される第１伝熱部材４１は、第２伝熱素子２２に向けて摩擦熱（熱エネルギー）を伝熱する。一方、第２伝熱部材４２は、伝熱された摩擦熱（熱エネルギー）を電力回収部３０の熱電変換部３１に向けて伝熱する。したがって、熱回収部４０は、ラビリンス部１１ａに蓄熱された摩擦熱（熱エネルギー）をより効率よく回収（伝熱）することができる。
【００５１】
そして、熱電変換部３１においては、加熱面３１ａに対して第２伝熱部材４２が接続されている。このため、ラビリンス部１１ａから第１伝熱部材４１および第２伝熱部材４２を介して伝熱された摩擦熱（熱エネルギー）は、熱電変換部３１の加熱面３１ａを加熱する。すなわち、熱電変換部３１は、上記第１実施形態と同様に、ブレーキドラム１１の摩擦摺動面１１ｂにて制動により発生した摩擦熱（熱エネルギー）を利用することができる。
【００５２】
これにより、熱電変換部３１は、上記第１実施形態と同様に、加熱面３１ａがブレーキドラム１１の摩擦摺動面１１ｂ（より詳しくは、ラビリンス部１１ａ）から第１伝熱部材４１および第２伝熱部材４２を介して回収した摩擦熱（熱エネルギー）によって加熱され、冷却面３１ｂがバッキングプレート１３によって冷却される。したがって、熱電変換部３１は、加熱面３１ａと冷却面３１ｂとの間の温度差に応じて、周知のゼーベック効果により、効率よく熱エネルギーを電気エネルギーに変換し、回生電力を発電することができる。そして、発電された回生電力は、上記第１実施形態と同様に、変圧回路３２によって変圧され、バッテリ３３に蓄電される。このように、バッテリ３３に蓄電された回生電力は、車両に搭載された他の機器で利用することができるため、例えば、エンジンの負荷を低減して燃費を向上させることができる。
【００５３】
以上の説明からも理解できるように、この第２実施形態によれば、第１伝熱部材４１と第２伝熱部材４２とを一体的に成形することができる。これにより、より簡略化した構造とすることができるとともに伝熱損失を小さくすることができて、ラビリンス部１１ａに蓄熱された摩擦熱（熱エネルギー）を熱電変換部３１に伝熱することができる。
【００５４】
また、第１伝熱部材４１は、ラビリンス部１１ａの環状の溝内にて、輻射熱による加熱に加えて、熱伝導性を有するグリース４３を介して直接的に加熱される。これにより、第１伝熱部材４１は、より効率よく加熱されるため、第２伝熱部材４２を介して熱電変換部３１の加熱面３１ａに摩擦熱（熱エネルギー）を伝熱することができる。
【００５５】
その他の効果については、上記第１実施形態と同様である。
【００５６】
本発明の実施にあたっては、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。
【００５７】
例えば、上記第１実施形態においては、ラビリンス部１１ａの環状の溝に対して第１伝熱素子２１が接触しないように配置して実施した。この場合、例えば、上記第２実施形態と同様に、熱伝導性を有するグリースを介してブレーキドラム１１と第１伝熱素子２１とを熱的に接続して実施することも可能である。これにより、第１伝熱素子２１は、ラビリンス部１１ａの環状の溝内にて、輻射熱による加熱に加えて、熱伝導性を有するグリースを介して直接的に加熱される。これにより、第１伝熱素子２１は、より効率よく加熱されるため、第２伝熱素子２２を介して熱電変換部３１の加熱面３１ａに摩擦熱（熱エネルギーを伝熱することができる。
【００５８】
また、上記各実施形態においては、バッキングプレート１３が走行風によって空冷されることにより、熱電変換部３１の冷却面３１ｂが冷却されるように実施した。しかしながら、バッキングプレート１３の冷却すなわち熱電変換部３１の冷却面３１ｂの冷却に関してはこれに限定されるものではなく、例えば、水冷方式などいかなるものを採用して実施してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０…制動部、１１…ブレーキドラム、１１ａ…ラビリンス部、１１ｂ…摩擦摺動面、１２…ブレーキシュー、２０…熱回収部、２１…第１伝熱素子、２２…第２伝熱素子、３０…電力回収部、３１…熱電変換部、３１ａ…加熱面、３１ｂ…冷却面、３２…変圧回路、３３…バッテリ、４０…熱回収部、４１…第１伝熱部材、４２…第２伝熱部材、４３…グリース、４４…耐熱ブーツ、Ｓ…車両用制動装置、Ｗ…車輪、Ｈ…ハブ、Ｂ…ハブナット、Ｎ…ナックル、ＷＳ…ホイールシリンダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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