(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪（Ｗｒ）を制動可能な車輪ブレーキ（２７）と、
支軸（４０）に揺動自在に枢支されたリンク部材（４１）と、
リンク部材（４１）を第１の方向（ｂ）および第２の方向（ｂ′）に揺動させる電動アクチュエータ（３０）と、
リンク部材（４１）を車輪ブレーキ（２７）に接続するブレーキケーブル（２８）と、を備えてなり、リンク部材（４１）の第１の方向（ｂ）への揺動によりブレーキケーブル（２８）を牽引して車輪ブレーキ（２７）を作動させ、リンク部材（４１）の第２の方向（ｂ′）への揺動によりブレーキケーブル（２８）を弛めて車輪ブレーキ（２７）の作動を解除する車両用ブレーキ装置において、
手動操作でブレーキ作動位置およびブレーキ解除位置間を移動可能なブレーキ解除レバー（３９）上に前記支軸（４０）を設け、リンク部材（４１）が第１の方向（ｂ）に揺動して車輪ブレーキ（２７）が作動しているときに、ブレーキ解除レバー（３９）をブレーキ作動位置からブレーキ解除位置に移動させてブレーキケーブル（２８）を弛めることにより車輪ブレーキ（２７）の作動を解除するとともに、リンク部材（４１）の揺動をブレーキケーブル（２８）に伝達するケーブル操作部材（６１）を設け、ブレーキレバー（２５）およびケーブル操作部材（６１）を手動ブレーキケーブル（２６）で接続し、
ブレーキ解除レバー（３９）がブレーキ作動位置およびブレーキ解除位置の何れにある場合でも、ブレーキレバー（２５）の操作で車輪ブレーキ（２７）を作動可能にしたことを特徴とする車両用ブレーキ装置。
【請求項２】
電動アクチュエータ（３０）からリンク部材（４１）への駆動力伝達経路にブレーキ荷重センサ（Ｓ3 ）を配置し、ブレーキ荷重センサ（Ｓ3 ）により検出されたブレーキ荷重が所定値に達したときに電動アクチュエータ（３０）の作動を停止することを特徴とする、請求項１に記載の車両用ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動車椅子等の車両に適用されるブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動車椅子において、車椅子の停止時にモータに設けた電磁ブレーキを作動させてパーキングブレーキ機能を発揮させ、車椅子を手押しや牽引で移動させる場合には、モータおよび駆動輪間に設けたクラッチをクラッチレバーの手動操作で係合解除して駆動輪が自由に回転できるようにするものが、特開平１０−９４５６１号公報により公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記従来のものは、モータに設けた電磁ブレーキで制動力を発生させるため、せいぜいパーキングブレーキとしての制動力を発生させるのが限度であり、走行中に使用するサービスブレーキとして、制動力の大きいドラムブレーキやディスクブレーキが別途必要になる。かかるサービスブレーキを電動アクチュエータで作動させてパーキングブレーキに兼用する場合、その電動アクチュエータやその制御系が故障した場合に制動力を解除して電動車椅子を手押しや牽引で移動できるようにする必要がある。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車輪ブレーキを作動させる電動アクチュエータや、それを駆動する電気系統が故障した場合に、車輪ブレーキの作動を手動操作で容易に解除できるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車輪を制動可能な車輪ブレーキと、支軸に揺動自在に枢支されたリンク部材と、リンク部材を第１の方向および第２の方向に揺動させる電動アクチュエータと、リンク部材を車輪ブレーキに接続するブレーキケーブルとを備えてなり、リンク部材の第１の方向への揺動によりブレーキケーブルを牽引して車輪ブレーキを作動させ、リンク部材の第２の方向への揺動によりブレーキケーブルを弛めて車輪ブレーキの作動を解除する車両用ブレーキ装置において、手動操作でブレーキ作動位置およびブレーキ解除位置間を移動可能なブレーキ解除レバー上に前記支軸を設け、リンク部材が第１の方向に揺動して車輪ブレーキが作動しているときに、ブレーキ解除レバーをブレーキ作動位置からブレーキ解除位置に移動させてブレーキケーブルを弛めることにより車輪ブレーキの作動を解除するとともに、リンク部材の揺動をブレーキケーブルに伝達するケーブル操作部材を設け、ブレーキレバーおよびケーブル操作部材を手動ブレーキケーブルで接続し、ブレーキ解除レバーがブレーキ作動位置およびブレーキ解除位置の何れにある場合でも、ブレーキレバーの操作で車輪ブレーキを作動可能にしたことを特徴とする車両用ブレーキ装置が提案される。
【０００６】
上記構成によれば、電動アクチュエータでリンク部材を第１の方向に揺動させるとブレーキケーブルが牽引されて車輪ブレーキが作動し、電動アクチュエータでリンク部材を第２の方向に揺動させるとブレーキケーブルが弛められて車輪ブレーキの作動が解除される。車輪ブレーキの作動中にブレーキ解除レバーを手動操作でブレーキ作動位置からブレーキ解除位置に移動させると、このブレーキ解除レバー上に支点を有するリンク部材が移動してブレーキケーブルが弛められるため、車輪ブレーキの作動を手動操作で簡単に解除することが可能になる。従って、電動アクチュエータや、それを駆動する電気系統が故障して車輪ブレーキの作動を自動で解除することができなくなっても、それを手動操作で解除して車両を手押しや牽引で移動させることができる。
【０００７】
またリンク部材の揺動をブレーキケーブルに伝達するケーブル操作部材を、手動ブレーキケーブルを介してブレーキレバーに接続したので、共通の車輪ブレーキを電動アクチュエータによる自動ブレーキとブレーキレバーによる手動ブレーキとに兼用することが可能になり、しかもブレーキ解除レバーがブレーキ作動位置およびブレーキ解除位置の何れにあってもブレーキレバーの操作で車輪ブレーキを作動させることができる。
【０００８】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、電動アクチュエータからリンク部材への駆動力伝達経路にブレーキ荷重センサを配置し、ブレーキ荷重センサにより検出されたブレーキ荷重が所定値に達したときに電動アクチュエータの作動を停止することを特徴とする車両用ブレーキ装置が提案される。
【０００９】
上記構成によれば、電動アクチュエータからリンク部材への駆動力伝達経路に配置したブレーキ荷重センサが所定値を越えるブレーキ荷重を検出すると電動アクチュエータの作動が停止するので、車輪ブレーキに常に一定の制動力を発生させることができるだけでなく、電動アクチュエータが過負荷状態になるのを防止することができる。
【００１０】
尚、実施例のドラムブレーキ２７は本発明の車輪ブレーキに対応し、実施例のピン４０は本発明の支軸に対応し、実施例の第１リンク部材４１は本発明のリンク部材に対応し、実施例の電気モータ３０は本発明の電動アクチュエータに対応する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
図１〜図７は本発明の一実施例を示すもので、図１は電動車椅子の全体側面図、図２は図１の２方向矢視図、図３は図１の３−３線拡大断面図、図４は図３の要部拡大図、図５は自動ブレーキの作動時の作用説明図、図６はブレーキの手動解除時に作用説明図、図７は手動ブレーキの作動時の作用説明図である。
【００１２】
図１および図２に示すように、操舵輪である左右一対の前輪Ｗｆ，Ｗｆと、駆動輪である左右一対の後輪Ｗｒ，Ｗｒとを備えた電動車椅子Ｃは、車体中央部に設けたステップフロア１１の前部および後部にバッテリ収納部１２およびパワーユニット収納部１３をそれぞれ備えており、バッテリ収納部１２には走行用のバッテリ１４，１４が収納されるとともに前輪Ｗｆ，Ｗｆを操舵するループ状の操向ハンドル１５が支持され、またパワーユニット収納部１３には運転者が座るシート１６が支持されるとともに後輪Ｗｒ，Ｗｒを駆動するパワーユニット１７が収納される。パワーユニット１７は、前記バッテリ１４，１４で駆動されるモータ１８と、このモータ１８の駆動力を後輪Ｗｒ，Ｗｒに伝達するトランスミッション１９とから構成される。
【００１３】
操向ハンドル１５の中央部に設けられたメインコントロールパネル２０には電源スイッチ２１、前後進切換スイッチ２２およびスピードボリューム２３が設けられるとともに、メインコントロールパネル２０の右側面にはアクセルレバー２４が設けられる。
【００１４】
電源スイッチ２１は「停止」ポジションおよび「運転」ポジションを選択可能であり、「停止」ポジションが選択されるとバッテリ１４，１４およびモータ１８を接続するモータ駆動回路が遮断され、「運転」ポジションが選択されると前記モータ駆動回路が接続されて電動車椅子Ｃは走行可能な状態になる。前後進切換スイッチ２２は「前進」ポジションおよび「後進」ポジションを選択可能であり、「前進」ポジションが選択されると電動車椅子Ｃは前進走行し、「後進」ポジションが選択されると電動車椅子Ｃは後進走行する。スピードボリューム２３は電動車椅子Ｃの最高速度を設定するもので、アクセルレバー２４を操作すると、スピードボリューム２３で設定された最高速度の範囲内で電動車椅子Ｃの走行速度が変化する。
【００１５】
パワーユニット１７の上部には、自動あるいは手動で電動車椅子Ｃを制動するためのブレーキユニットＢが設けられる。ブレーキユニットＢは、操向ハンドル１５に設けられて運転者により操作されるブレーキレバー２５に手動ブレーキケーブル２６を介して接続されるとともに、左右の後輪Ｗｒ，Ｗｒにそれぞれ設けたドラムブレーキ２７，２７に＠ーデンケーブル２８，２８を介して接続される。またブレーキユニットＢの上部には、それを電気的に制御するための電子制御ユニットＵが設けられており、この電子制御ユニットＵにはアクセルレバー２４の開度を検出するアクセル開度センサＳ1 と、トランスミッション１９内の回転軸の回転速度から車速を検出する車速センサＳ2 と、自動ブレーキの作動を検出するブレーキ荷重センサＳ3 とが接続される。
【００１６】
次に、図３および図４に基づいてブレーキユニットＢの構造を説明する。
【００１７】
ブレーキユニットＢは基板２９を備えており、その上面にモータ３０と減速ギヤボックス３１とが設けられる。モータ３０の回転軸に設けたウオーム３２が減速ギヤボックス３１の出力軸３３に設けたウオームホイール３４に噛合し、前記出力軸３３に設けたピニオン３５が、基板２９にピン３６を介して支持したセクタギヤ３７のギヤ部３７1 に噛合する。
【００１８】
基板２９にピン３８を介してブレーキ解除レバー３９の一端部が枢支されており、このブレーキ解除レバー３９の一端部の近傍にピン４０を介して第１リンク部材４１の中間部が枢支される。セクタギヤ３７のピン３６を挟んでギヤ部３７1 と反対側に形成されたアーム部３７2 と、第１リンク部材４１の一端部とが、ダンパーロッド４２の両端部にそれぞれピン４３，４４を介して枢支される。基板２９の下面に板状のブラケット４５が固定されており、左右の後輪Ｗ，Ｗのドラムブレーキ２７，２７に連なる一対のブレーキケーブル２８，２８のアウターチューブ２８1 ，２８1 が前記ブラケット４５に固定される。一対のブレーキケーブル２８，２８に共通するインナーケーブル２８2 がアウターチューブ２８1 ，２８1 から露出してＵ字状に湾曲しており、この湾曲部にケーブル操作部材６１の一端部に形成した円弧状のケーブル牽引部６１1 が係合する。そしてケーブル操作部材６１の他端部にピン５４で一端部を枢支された第２リンク部材４６の他端部に形成した長孔４６1 が第１リンク部材４１の他端部に植設したピン４７に係合する。
【００１９】
ダンパーロッド４２は、ピン４３に連結されたインナーロッド４８と、ピン４４に連結されて前記インナーロッド４８の外周に嵌合するアウターパイプ４９と、インナーロッド４８をアウターパイプ４９に引き込むように付勢するスプリング５０と、インナーロッド４８の先端に設けられてアウターパイプ４９の外部に露出する検出ドグ５１と、アウターパイプ４９の外部に設けられて前記検出ドグ５１の接近を検出するブレーキ荷重センサＳ3 とを備える。
【００２０】
基板２９にピン５２を介して第３リンク部材５３が枢支されており、この第３リンク部材５３の一端部に形成した長孔５３1 に前記ケーブル操作部材６１および第２リンク部材４６を連結するピン５４が係合する。ブレーキレバー２５から延びる手動ブレーキケーブル２６のアウターチューブ２６1 がブラケット４５に固定されており、このアウターチューブ２６1 から露出するインナーケーブル２６2 が第３リンク部材５３の他端部に連結される。
【００２１】
ブレーキレバー２５を枢支するブラケット５５にロック部材５６が枢支されており、ブレーキレバー２５をブレーキ作動位置に操作した状態でロック部材５６を倒してブレーキレバー２５に係合させることにより、そのブレーキレバー２５をブレーキ作動位置にロックしてパーキングブレーキの機能を発揮させることができる（図７参照）。
【００２２】
ブレーキ解除レバー３９に第１リンク部材４１を枢支するピン４０に円弧状の第４リンク部材５７の一端部が枢支されており、この第４リンク部材５７の他端部にピン５８を介して枢支されたロッド５９がブラケット４５を摺動可能に貫通する。ロッド５９の他端部とブラケット４５との間にスプリング６０を縮設することにより、ロッド５９は第４リンク部材５７を牽引する方向に付勢される。第４リンク部材５７はトグル機構を構成するもので、図４においてピン４０が死点を越えて下方に位置するとき、ブレーキ解除レバー３９はスプリング６０の弾発力で図示したブレーキ作動位置に安定的に保持される。
【００２３】
次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用について説明する。
【００２４】
電動車椅子Ｃの停止を車速センサＳ2 が検出すると電子制御ユニットＵからの指令でブレーキユニットＢのモータ３０が回転し、その回転がウオーム３２、ウオームホイール３４およびピニオン３５を介してセクタギヤ３７に伝達される。セクタギヤ３７がピン３６まわりに図４の状態から図５の状態へと矢印ａ方向に揺動すると、ダンパーロッド４２が引かれて第１リンク部材４１がピン４０まわりに矢印ｂ方向に揺動し、第１リンク部材４１に植設したピン４７が長孔４６1 の端部を押圧し、第２リンク部材４６およびケーブル操作部材６１が矢印ｃ方向に移動する。その結果、ケーブル操作部材６１のケーブル牽引部６１1 がブレーキケーブル２８，２８の共通のインナーケーブル２８2 を等しい張力で牽引するため、左右の後輪Ｗｒ，Ｗｒのドラムブレーキ２７，２７が作動する。
【００２５】
尚、電動車椅子Ｃが停止したことを判定する車速は必ずしも０ｋｍ／ｈである必要はなく、例えば０．５ｋｍ／ｈや１．０ｋｍ／ｈの微小車速に設定することができる。
【００２６】
ダンパーロッド４２のアウターパイプ４９に対してインナーロッド４８がスプリング５０を圧縮しながら相対移動し、そのスプリング５０の圧縮量が所定値に達すると、検出ドグ５１によってブレーキ荷重センサＳ3 がＯＮするため、その信号を受けた電子制御ユニットＵはモータ３０の駆動を停止する。従って、ブレーキケーブル２８，２８のインナーケーブル２８2 の張力が予め設定した大きさになったときに、モータ３０を的確に停止させてドラムブレーキ２７，２７に所望の制動力を発生させることができ、しかもモータ３０の駆動力の伝達経路に過剰な荷重が加わるのを防止することができる。またモータ３０が故障した場合やブレーキケーブル２８，２８が破断した場合には、ダンパーロッド４２に引張荷重が作用しなくなってブレーキ荷重センサＳ3 がＯＮしないため、電子制御ユニットＵからの指令で運転者に警報を発することができる。
【００２７】
また運転者が停止した電動車椅子Ｃを走行させるべくアクセルレバー２４を操作すると、アクセル開度センサＳ1 からの信号を受けた電子制御ユニットＵがモータ３０を逆方向に駆動し、セクタギヤ３７を図５の状態から図４の状態へと矢印ａ′方向に揺動させる。その結果、第１リンク部材４１が矢印ｂ′方向に揺動し、第２リンク部材４６およびケーブル操作部材６１が矢印ｃ′方向に移動し、ブレーキケーブル２８，２８のインナーケーブル２８2 の張力が弛められてドラムブレーキ２７，２７の制動力が解除され、電動車椅子Ｃは走行可能な状態になる。
【００２８】
上述した自動ブレーキの過程で第２リンク部材４６およびケーブル操作部材６１が矢印ｃ−ｃ′方向に移動したとき、第２リンク部材４６およびケーブル操作部材６１を連結するピン５４が第３リンク５３の長孔５３1 内を空動するため、第３リンク部材５３は停止状態に保持される。
【００２９】
ところで、上記自動ブレーキが作動した状態において、モータ３０や電気系統の故障で自動ブレーキの解除が不能になった場合、電動車椅子Ｃの走行ができなくなる。このような場合に電動車椅子Ｃの走行を可能にすべく、ブレーキ解除レバー３９の操作によってドラムブレーキ２７，２７の制動力を手動で解除することができる。
【００３０】
即ち、図５に示す自動ブレーキの作動状態からブレーキ解除レバー３９を矢印ｅ方向に手動操作すると、ピン４０が死点を越えた瞬間にスプリング６０の弾発力でロッド５９および第４リンク部材５７に引かれたブレーキ解除レバー３９が矢印ｅ方向に揺動し、図６に示すブレーキ解除位置に停止する。このブレーキ解除状態では、第１リンク部材４１がピン４０まわりに矢印ｂ′方向に揺動するため、第２リンク部材４６およびケーブル操作部材６１が自由状態になり、ケーブル操作部材６１によるインナーケーブル２８2 の牽引力が解除され、ドラムブレーキ２７，２７の制動力が解除されて電動車椅子Ｃは走行可能な状態になる。
【００３１】
上述した自動ブレーキの解除過程で第２リンク部材４６およびケーブル操作部材６１が矢印ｃ′方向に移動したときも、第２リンク部材４６およびケーブル操作部材６１を連結するピン５４が第３リンク５３の長孔５３1 内を空動するため、第３リンク部材５３は停止状態に保持される。
【００３２】
尚、電動車椅子Ｃのトランスミッション１９には、モータ１８および後輪Ｗｒ，Ｗｒ間の駆動力の伝達を遮断可能なドグクラッチが設けられており、電動車椅子Ｃを手押しや牽引て走行させる場合には、クラッチ操作レバーで前記ドグクラッチの係合を解除する必要がある。従って、本実施例のブレーキ解除レバー３９を前記クラッチ操作レバーに兼用し、ブレーキ解除レバー３９の操作で自動ブレーキの解除とドグクラッチの係合解除とを同時に行わせ、操作性の向上と部品点数の削減とを同時に達成することができる。
【００３３】
また電動車椅子Ｃの走行中に運転者がブレーキレバー２５を操作すると、手動ブレーキケーブル２６のインナーケーブル２６2 が引かれ、第３リンク部材５３がピン５２まわりに図４の位置から図７の位置へと矢印ｄ方向に揺動する。その結果、第３リンク部材５３の長孔５３1 にピン５４を引かれたケーブル操作部材６１が矢印ｃ方向に移動し、ブレーキケーブル２８，２８の共通のインナーケーブル２８2 を等しい張力で牽引して左右の後輪Ｗｒ，Ｗｒのドラムブレーキ２７，２７を作動させる。このとき、ケーブル操作部材６１にピン５４で連結された第２リンク部材４６も矢印ｃ方向に移動するが、その長孔４６1 が第１リンク部材４１のピン４７に対して空動するため、その動きが減速ギヤボックス３１側に伝達されることはない。
【００３４】
尚、ブレーキレバー２５によるドラムブレーキ２７，２７の作動は、ブレーキ解除レバー３９がブレーキ作動位置（図４参照）にある場合にも、ブレーキ解除位置（図６参照）にある場合にも同様に可能であり、従ってブレーキレバー２５による制動は電動車椅子Ｃの自走時にも手押し時（あるいは牽引時）にも可能である。
【００３５】
このように、共通のドラムブレーキ２７，２７をモータ３０およびブレーキレバー２５の何れによっても作動させることができるので、部品点数の増加やコストの上昇を招くことなく利便性を高めることができる。またブレーキレバー２５を操作した状態で該ブレーキレバー２５をロック部材５６でロックすれば、ブレーキレバー２５から手を離してもドラムブレーキ２７，２７を作動状態に保持してパーキングブレーキ装置として使用することができる。
【００３６】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３７】
例えば、実施例では電動車椅子Ｃを例示したが、本発明は電動車椅子Ｃ以外の任意の車両に対して適用することができる。またシート１６に運転者の着座を検出するセンサを設け、電動車椅子Ｃが停止して運転者が降車した場合だけに、モータ１８を作動させて自動ブレーキを作動させても良い。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、電動アクチュエータでリンク部材を第１の方向に揺動させるとブレーキケーブルが牽引されて車輪ブレーキが作動し、電動アクチュエータでリンク部材を第２の方向に揺動させるとブレーキケーブルが弛められて車輪ブレーキの作動が解除される。車輪ブレーキの作動中にブレーキ解除レバーを手動操作でブレーキ作動位置からブレーキ解除位置に移動させると、このブレーキ解除レバー上に支点を有するリンク部材が移動してブレーキケーブルが弛められるため、車輪ブレーキの作動を手動操作で簡単に解除することが可能になる。従って、電動アクチュエータや、それを駆動する電気系統が故障して車輪ブレーキの作動を自動で解除することができなくなっても、それを手動操作で解除して車両を手押しや牽引で移動させることができる。
【００３９】
またリンク部材の揺動をブレーキケーブルに伝達するケーブル操作部材を、手動ブレーキケーブルを介してブレーキレバーに接続したので、共通の車輪ブレーキを電動アクチュエータによる自動ブレーキとブレーキレバーによる手動ブレーキとに兼用することが可能になり、しかもブレーキ解除レバーがブレーキ作動位置およびブレーキ解除位置の何れにあってもブレーキレバーの操作で車輪ブレーキを作動させることができる。
【００４０】
また請求項２に記載された発明によれば、電動アクチュエータからリンク部材への駆動力伝達経路に配置したブレーキ荷重センサが所定値を越えるブレーキ荷重を検出すると電動アクチュエータの作動が停止するので、車輪ブレーキに常に一定の制動力を発生させることができるだけでなく、電動アクチュエータが過負荷状態になるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  電動車椅子の全体側面図
【図２】  図１の２方向矢視図
【図３】  図１の３−３線拡大断面図
【図４】  図３の要部拡大図
【図５】  自動ブレーキの作動時の作用説明図
【図６】  ブレーキの手動解除時に作用説明図
【図７】  手動ブレーキの作動時の作用説明図
【符号の説明】
２５ ブレーキレバー
２６        手動ブレーキケーブル
２７        ドラムブレーキ（車輪ブレーキ）
２８        ブレーキケーブル
３０        電気モータ（電動アクチュエータ）
３９        ブレーキ解除レバー
４０        ピン（支軸）
４１        第１リンク部材（リンク部材）
６１        ケーブル操作部材
ｂ          第１の方向
ｂ′        第２の方向
Ｓ3         ブレーキ荷重センサ
Ｗｒ        後輪（車輪）
【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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【図７】
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