JP2000104767A - ２重ボ―ルランプ機構を利用した摩擦ブレ―キ - Google Patents
２重ボ―ルランプ機構を利用した摩擦ブレ―キInfo
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- F16D65/00—Parts or details
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- F16D65/18—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
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- F16D55/00—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
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- F16D2125/00—Components of actuators
- F16D2125/18—Mechanical mechanisms
- F16D2125/20—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa
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-
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- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2127/00—Auxiliary mechanisms
- F16D2127/08—Self-amplifying or de-amplifying mechanisms
- F16D2127/10—Self-amplifying or de-amplifying mechanisms having wedging elements
Abstract
(57)【要約】
【目的】第２ボールランプ機構によって制御される第1
ボールランプ機構を備えた摩擦ブレーキを提供するこ
と。 【構成】 変速機の出力軸(8)等の回転軸にブレーキト
ルクを作用させる摩擦ブレーキ組立体(2)であって、互
いに深さが変化する溝(56A,58A)が形成された制御リン
グ(12)と作動リング(14)との間に転動体(54A)を配置し
た第１ボールランプ機構(4)と、制御レバー(26)の回転
に応じて制御リング(12)にブレーキトルクを発生させる
第２ボールランプ機構(6)とを備えており、互いに深さ
が変化する溝(40、42)が形成された制御レバー(26)とク
ランププレート(36)との間に転動体(38)を配置した第２
ボールランプ機構(6)を介して第１ボールランプ機構(4)
を作動させてブレーキトルクを発生させる。本発明の摩
擦ブレーキは車両用パーキングブレーキとして機能す
る。
ボールランプ機構を備えた摩擦ブレーキを提供するこ
と。 【構成】 変速機の出力軸(8)等の回転軸にブレーキト
ルクを作用させる摩擦ブレーキ組立体(2)であって、互
いに深さが変化する溝(56A,58A)が形成された制御リン
グ(12)と作動リング(14)との間に転動体(54A)を配置し
た第１ボールランプ機構(4)と、制御レバー(26)の回転
に応じて制御リング(12)にブレーキトルクを発生させる
第２ボールランプ機構(6)とを備えており、互いに深さ
が変化する溝(40、42)が形成された制御レバー(26)とク
ランププレート(36)との間に転動体(38)を配置した第２
ボールランプ機構(6)を介して第１ボールランプ機構(4)
を作動させてブレーキトルクを発生させる。本発明の摩
擦ブレーキは車両用パーキングブレーキとして機能す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は摩擦ブレーキ装置、
特に、第１および第２ボールランプ機構を使用して変速
機などの出力軸にブレーキを作動させる摩擦ブレーキ装
置に関する。
特に、第１および第２ボールランプ機構を使用して変速
機などの出力軸にブレーキを作動させる摩擦ブレーキ装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ボールランプ機構は従来周知であり、車
両ブレーキに作動力を提供するために適用されてきた。
しかしながら、一般的に、これらのシステムは、ボール
ランプ機構の制御リングに減速トルクを導入するために
電磁コイル組立体を使用しており、作動プレートから離
れるように制御プレートに力をかけるために、転動体を
傾斜した斜面に沿って転動させる。ボールランプの軸方
向の力はコイルの電磁力に応じて発生される。
両ブレーキに作動力を提供するために適用されてきた。
しかしながら、一般的に、これらのシステムは、ボール
ランプ機構の制御リングに減速トルクを導入するために
電磁コイル組立体を使用しており、作動プレートから離
れるように制御プレートに力をかけるために、転動体を
傾斜した斜面に沿って転動させる。ボールランプの軸方
向の力はコイルの電磁力に応じて発生される。
【０００３】G.R.Harting他に与えられた米国特許第3,3
13,381号、Powellに与えられた第4,352,415号およびHol
l他に与えられた第5,322,146号には、ボールランプ機構
を使用して作動されるブレーキ装置が開示されており、
コイルを電気的に励起して、電磁気的にボールランプ機
構の制御リングにトルクを作用させてボールランプ機構
を動かし、次に、摩擦部材に負荷をかけるように軸方向
に拡げてブレーキ力を発生させている。これらの特許の
開示内容は参考として本説明に含まれる。
13,381号、Powellに与えられた第4,352,415号およびHol
l他に与えられた第5,322,146号には、ボールランプ機構
を使用して作動されるブレーキ装置が開示されており、
コイルを電気的に励起して、電磁気的にボールランプ機
構の制御リングにトルクを作用させてボールランプ機構
を動かし、次に、摩擦部材に負荷をかけるように軸方向
に拡げてブレーキ力を発生させている。これらの特許の
開示内容は参考として本説明に含まれる。
【０００４】米国特許第5,528,950号には、ボールラン
プ機構を利用した変速機の慣性ブレーキが開示されてお
り、コイルに供給される電流に応じて、回転している変
速機軸に対してブレーキ動作をするようにクラッチパッ
クに負荷をかけている。コイルは、ボールランプ機構の
制御リングに不動に連結されているコーンクラッチに、
電磁的に作用している。これらの特許の開示内容は参考
として本説明に含まれる。
プ機構を利用した変速機の慣性ブレーキが開示されてお
り、コイルに供給される電流に応じて、回転している変
速機軸に対してブレーキ動作をするようにクラッチパッ
クに負荷をかけている。コイルは、ボールランプ機構の
制御リングに不動に連結されているコーンクラッチに、
電磁的に作用している。これらの特許の開示内容は参考
として本説明に含まれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、第２
ボールランプ機構によって制御される第1ボールランプ
機構を提供することである。
ボールランプ機構によって制御される第1ボールランプ
機構を提供することである。
【０００６】本発明の他の目的は、ケーブルにより作動
される第２ボールランプ機構によって制御される第1ボ
ールランプ機構を提供することである。
される第２ボールランプ機構によって制御される第1ボ
ールランプ機構を提供することである。
【０００７】本発明のさらに他の目的は、摩擦ブレーキ
をかけるために、第２ボールランプ機構によって作動さ
れる第1ボールランプ機構を提供することである。
をかけるために、第２ボールランプ機構によって作動さ
れる第1ボールランプ機構を提供することである。
【０００８】本発明のさらに他の目的は、摩擦ブレーキ
をかけるために、軸方向に変位したケーブルで回転され
る制御レバーを備えた第２ボールランプ機構によって作
動される第1ボールランプ機構を提供することである。
をかけるために、軸方向に変位したケーブルで回転され
る制御レバーを備えた第２ボールランプ機構によって作
動される第1ボールランプ機構を提供することである。
【０００９】本発明のさらに他の目的は、変速機の出力
軸にブレーキ力を作用させるように摩擦ブレーキをかけ
るために、制御レバーで作動される第２ボールランプ機
構によって制御される第1ボールランプ機構を提供する
ことである。
軸にブレーキ力を作用させるように摩擦ブレーキをかけ
るために、制御レバーで作動される第２ボールランプ機
構によって制御される第1ボールランプ機構を提供する
ことである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明には、第１ボール
ランプ機構が組み込まれており、この第１ボールランプ
機構は摩擦ブレーキに負荷をかけるために軸方向に拡げ
られ、変速機の出力軸などの回転している駆動ラインの
構成部材にブレーキ力を作用させる。第１ボールランプ
機構の制御リングは、第２ボールランプ機構により制御
される。制御レバーは、電気的作動装置、空気作動装
置、或は機械的作動装置をケーブルを介してオペレータ
により回転される。制御レバーおよび制御レバーと対向
している制御プレートは共に、深さが変化する溝を有し
ており、その溝の中に第２ボールランプ機構を構成する
ように転動体が接触している。制御レバーが回転する
と、第２ボールランプ機構は拡げられ、第１ボールラン
プ機構の制御リングに摩擦トルクを作用させる。本発明
によれば、ケーブルで操作される第２ボールランプ機構
は、第１ボールランプ機構を作動させるために使用され
ており、変速機の出力軸などの回転している部材にブレ
ーキ力を作用させるように摩擦ブレーキに負荷をかけ
る。本発明は、特に、車両用パーキングブレーキとして
の使用することが好ましい。
ランプ機構が組み込まれており、この第１ボールランプ
機構は摩擦ブレーキに負荷をかけるために軸方向に拡げ
られ、変速機の出力軸などの回転している駆動ラインの
構成部材にブレーキ力を作用させる。第１ボールランプ
機構の制御リングは、第２ボールランプ機構により制御
される。制御レバーは、電気的作動装置、空気作動装
置、或は機械的作動装置をケーブルを介してオペレータ
により回転される。制御レバーおよび制御レバーと対向
している制御プレートは共に、深さが変化する溝を有し
ており、その溝の中に第２ボールランプ機構を構成する
ように転動体が接触している。制御レバーが回転する
と、第２ボールランプ機構は拡げられ、第１ボールラン
プ機構の制御リングに摩擦トルクを作用させる。本発明
によれば、ケーブルで操作される第２ボールランプ機構
は、第１ボールランプ機構を作動させるために使用され
ており、変速機の出力軸などの回転している部材にブレ
ーキ力を作用させるように摩擦ブレーキに負荷をかけ
る。本発明は、特に、車両用パーキングブレーキとして
の使用することが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の理論を理解し易くするた
めに、図面および特定の言語を使用して実施の形態が説
明されているが、これは本発明の範囲を限定するもので
はなく、さらに当業者であれば、本発明の原理を応用す
ることは、当然に予想されることを理解すべきである。
めに、図面および特定の言語を使用して実施の形態が説
明されているが、これは本発明の範囲を限定するもので
はなく、さらに当業者であれば、本発明の原理を応用す
ることは、当然に予想されることを理解すべきである。
【００１２】本説明において、特定の用語が使用されて
いるが、単に参照するだけであり、限定するものではな
い。例えば、“前方”および“後方”という用語は、変
速機に設置された慣性ブレーキの前方向および後方向を
表す。“右方”および“左方”という用語は、図面にお
ける方向を表す。“内方”および“外方”という用語
は、本発明のブレーキ組立体の幾何学的な中心に向かう
方向および中心から離れる方向を表す。“上方”および
“下方”という用語は、図面における方向を表す。上述
の用語は、通常の派生語および同等のものを含む。
いるが、単に参照するだけであり、限定するものではな
い。例えば、“前方”および“後方”という用語は、変
速機に設置された慣性ブレーキの前方向および後方向を
表す。“右方”および“左方”という用語は、図面にお
ける方向を表す。“内方”および“外方”という用語
は、本発明のブレーキ組立体の幾何学的な中心に向かう
方向および中心から離れる方向を表す。“上方”および
“下方”という用語は、図面における方向を表す。上述
の用語は、通常の派生語および同等のものを含む。
【００１３】図１を参照すると、本発明の摩擦ブレーキ
組立体２の断面図が示されている。摩擦ブレーキ組立体
２の機能の一つは、運転者／オペレータの入力に応じて
パーキングブレーキとして機能するように、車両の駆動
ラインに両方向ブレーキ作用を提供することである。第
１ボールランプ機構４は、摩擦ブレーキ５に負荷をかけ
るために使用される作動手段であり、変速機の出力軸８
などの回転軸にブレーキ力を作用させる。第２ボールラ
ンプ機構６は、第１ボールランプ機構４を作動させるた
めの制御力を提供して、車両の駆動ラインにブレーキを
作用させる。この場合、ブレーキ力は変速機の出力軸８
に作用するが、ブレーキ組立体２は車両の駆動ラインの
適当な位置で回転ブレーキ作用を提供する。
組立体２の断面図が示されている。摩擦ブレーキ組立体
２の機能の一つは、運転者／オペレータの入力に応じて
パーキングブレーキとして機能するように、車両の駆動
ラインに両方向ブレーキ作用を提供することである。第
１ボールランプ機構４は、摩擦ブレーキ５に負荷をかけ
るために使用される作動手段であり、変速機の出力軸８
などの回転軸にブレーキ力を作用させる。第２ボールラ
ンプ機構６は、第１ボールランプ機構４を作動させるた
めの制御力を提供して、車両の駆動ラインにブレーキを
作用させる。この場合、ブレーキ力は変速機の出力軸８
に作用するが、ブレーキ組立体２は車両の駆動ラインの
適当な位置で回転ブレーキ作用を提供する。
【００１４】第１ボールランプ機構４の作動は、力発生
機構としての第２ボールランプ機構６を含む制御手段10
で制御されるが、第１ボールランプ機構４の制御リング
12に回転トルクを作用させて、作動リング14に対して回
転させる。第１ボールランプ機構４および第２ボールラ
ンプ機構６は、変速機ハウジング18に取り付けられてい
るハウジング16内に収容されている。ブレーキ面20は、
締結具21でハウジング16に取り付けられており、作動リ
ング14に取り付けられている摩擦面23(摩擦面23はブレ
ーキ面20には取付けられていない。)を介して作動リン
グ14に対して、摩擦ブレーキ作用に反作用する表面を提
供する。作動リング14は、変速機の出力ヨーク22および
軸駆動リング24と一緒に締結具25で取り付けられてお
り、作動リング14と変速機の出力ヨーク22は共に、軸駆
動リング24を介して変速機の出力軸８に不動に連結され
ている。軸駆動リング24はスプライン27により変速機の
出力軸８に連結されている。一般的に、全ての構成部材
は中心線Ｃの回りを回転する。
機構としての第２ボールランプ機構６を含む制御手段10
で制御されるが、第１ボールランプ機構４の制御リング
12に回転トルクを作用させて、作動リング14に対して回
転させる。第１ボールランプ機構４および第２ボールラ
ンプ機構６は、変速機ハウジング18に取り付けられてい
るハウジング16内に収容されている。ブレーキ面20は、
締結具21でハウジング16に取り付けられており、作動リ
ング14に取り付けられている摩擦面23(摩擦面23はブレ
ーキ面20には取付けられていない。)を介して作動リン
グ14に対して、摩擦ブレーキ作用に反作用する表面を提
供する。作動リング14は、変速機の出力ヨーク22および
軸駆動リング24と一緒に締結具25で取り付けられてお
り、作動リング14と変速機の出力ヨーク22は共に、軸駆
動リング24を介して変速機の出力軸８に不動に連結され
ている。軸駆動リング24はスプライン27により変速機の
出力軸８に連結されている。一般的に、全ての構成部材
は中心線Ｃの回りを回転する。
【００１５】制御レバー26は、ハウジング16から延びて
いる支持ピン28上に回転可能に支持されており、ブレー
キをかける場合に、オペレータがケーブル68(図５参照)
を引っ張ることにより、または、電気的装置、空気装置
或は油圧装置の牽引動作により回転される。制御レバー
26は、ハウジング16に対してスラストボール30で軸方向
に支持されている支持ピン28上を回転する。スラストボ
ール30は、ハウジングのボール溝32とレバーのボール溝
34内で転動する。ハウジングのボール溝32とレバーのボ
ール溝34は共に、レバー26が自由に回転するような中心
半径を有している。別の実施の形態として、３対以上の
ハウジングのボール溝32とレバーのボール溝34内を転動
する３個以上のスラストボール30で支持されるレバーデ
ィスクのような円形プレートでもよい。その場合、レバ
ーディスクは中心線Ｃの回りを回転するので、支持ピン
28は不要である。この実施の形態でも、３対以上のレバ
ーランプ40とプレートランプ42内を転動する３個以上の
転動体38が必要である。
いる支持ピン28上に回転可能に支持されており、ブレー
キをかける場合に、オペレータがケーブル68(図５参照)
を引っ張ることにより、または、電気的装置、空気装置
或は油圧装置の牽引動作により回転される。制御レバー
26は、ハウジング16に対してスラストボール30で軸方向
に支持されている支持ピン28上を回転する。スラストボ
ール30は、ハウジングのボール溝32とレバーのボール溝
34内で転動する。ハウジングのボール溝32とレバーのボ
ール溝34は共に、レバー26が自由に回転するような中心
半径を有している。別の実施の形態として、３対以上の
ハウジングのボール溝32とレバーのボール溝34内を転動
する３個以上のスラストボール30で支持されるレバーデ
ィスクのような円形プレートでもよい。その場合、レバ
ーディスクは中心線Ｃの回りを回転するので、支持ピン
28は不要である。この実施の形態でも、３対以上のレバ
ーランプ40とプレートランプ42内を転動する３個以上の
転動体38が必要である。
【００１６】第２ボールランプ機構６は、深さが変化す
る対向する溝(ランプ)に接触する転動体38を有してい
る。図５〜図７に示すように、レバー26内にレバーラン
プ40が形成され、また、クランププレート36内にプレー
トランプ42が形成されている。レバー26が支持ピン28上
を回転すると、転動体38は、レバーランプ40とプレート
ランプ42内を転動して、クランププレート36をレバー26
から軸方向に離して、クランプリング44と境界を接して
いる摩擦リング46Ａおよび46Ｂのクランプ力を増大させ
る。制御リング26が回転すると、クランプリング44は、
クランププレート36とハウジング16の延長部50との間に
クランプされ、第１ボールランプ機構４の制御リング12
にブレーキトルクを作用させる。クランプリング44は、
延長部48を介して制御リング12に取り付けられている。
延長部48は、軸方向に可撓性を有しており、摩擦リング
46Ａ、46Ｂが磨耗しても制御手段10が機能するように、
制御リング12とクランププレート44との間の相対的な軸
方向の移動を許容している。
る対向する溝(ランプ)に接触する転動体38を有してい
る。図５〜図７に示すように、レバー26内にレバーラン
プ40が形成され、また、クランププレート36内にプレー
トランプ42が形成されている。レバー26が支持ピン28上
を回転すると、転動体38は、レバーランプ40とプレート
ランプ42内を転動して、クランププレート36をレバー26
から軸方向に離して、クランプリング44と境界を接して
いる摩擦リング46Ａおよび46Ｂのクランプ力を増大させ
る。制御リング26が回転すると、クランプリング44は、
クランププレート36とハウジング16の延長部50との間に
クランプされ、第１ボールランプ機構４の制御リング12
にブレーキトルクを作用させる。クランプリング44は、
延長部48を介して制御リング12に取り付けられている。
延長部48は、軸方向に可撓性を有しており、摩擦リング
46Ａ、46Ｂが磨耗しても制御手段10が機能するように、
制御リング12とクランププレート44との間の相対的な軸
方向の移動を許容している。
【００１７】制御リング12は、スラストベアリング52に
対抗して軸方向に反作用して、ハウジング16に関して軸
方向位置を保持されている。クランプリング44がクラン
ププレート36とハウジング延長部50との間にクランプさ
れると（レバー26が回転して第２ボールランプ機構６が
作動した時）、延長部48を介して第1ボールランプ機構4
の制御リング12に減速回転させるトルクが作用する。変
速機の出力軸８が回転している場合、制御リング12は作
動リング14に関して回転して、転動体54Ａ,54Ｂ,54Ｃ
は、制御ランプ56Ａ、56Ｂ、56Ｃおよび作動ランプ58
Ａ、58Ｂ、58Ｃに沿って転動する（図２〜図４参照）。
その結果、作動リング14を制御リング12から離れる軸方
向に移動させて、作動リング14に取り付けられた摩擦面
23をブレーキ面20に押し付けると、出力軸8にブレーキ
力が作用する。第1ボールランプ機構４は、制御リング1
2が作動リング14に関して時計方向或は反時計方向に回
転すると、軸方向に拡がるように設計されている（図２
〜図４参照）。
対抗して軸方向に反作用して、ハウジング16に関して軸
方向位置を保持されている。クランプリング44がクラン
ププレート36とハウジング延長部50との間にクランプさ
れると（レバー26が回転して第２ボールランプ機構６が
作動した時）、延長部48を介して第1ボールランプ機構4
の制御リング12に減速回転させるトルクが作用する。変
速機の出力軸８が回転している場合、制御リング12は作
動リング14に関して回転して、転動体54Ａ,54Ｂ,54Ｃ
は、制御ランプ56Ａ、56Ｂ、56Ｃおよび作動ランプ58
Ａ、58Ｂ、58Ｃに沿って転動する（図２〜図４参照）。
その結果、作動リング14を制御リング12から離れる軸方
向に移動させて、作動リング14に取り付けられた摩擦面
23をブレーキ面20に押し付けると、出力軸8にブレーキ
力が作用する。第1ボールランプ機構４は、制御リング1
2が作動リング14に関して時計方向或は反時計方向に回
転すると、軸方向に拡がるように設計されている（図２
〜図４参照）。
【００１８】図２〜図４を参照すると、図１のII‐II線
に沿った部分断面図である図２には、第１ボールランプ
機構４の作動状態がより良く示されている。
に沿った部分断面図である図２には、第１ボールランプ
機構４の作動状態がより良く示されている。
【００１９】制御リング12が作動リング14に関して回転
するように、３個の球形の転動体54Ａ、54Ｂ、54Ｃが、
制御リング12に形成された３箇所の深さが変化する溝56
Ａ、56Ｂ、56Ｃと、作動リング14に形成された３箇所の
深さが変化する溝58Ａ、58Ｂ、58Ｃ内に、ほぼ120°離
れて転動するように配置されている。球形の転動体54Ａ
と溝56Ａ、58Ａの数は、第１ボールランプ機構４の回転
および軸方向移動を考慮すべきであるが、少なくとも、
３個の球形の転動体54Ａ、54Ｂ、54Ｃが、同数の等しく
離されて制御リング12および作動リング14に形成された
深さが変化する対の溝56Ａ、56Ｂ、56Ｃおよび58Ａ、58
Ｂ、58Ｃ内を転動するようにすることが制御リング12お
よび作動リング14を安定させるために望ましい。溝56
Ａ、56Ｂ、56Ｃ、58Ａ、58Ｂおよび58Ｃに沿って転動す
る低摩擦転動体54Ａ、54Ｂ、54Ｃとしては、ボールやロ
ーラなどが使用される。
するように、３個の球形の転動体54Ａ、54Ｂ、54Ｃが、
制御リング12に形成された３箇所の深さが変化する溝56
Ａ、56Ｂ、56Ｃと、作動リング14に形成された３箇所の
深さが変化する溝58Ａ、58Ｂ、58Ｃ内に、ほぼ120°離
れて転動するように配置されている。球形の転動体54Ａ
と溝56Ａ、58Ａの数は、第１ボールランプ機構４の回転
および軸方向移動を考慮すべきであるが、少なくとも、
３個の球形の転動体54Ａ、54Ｂ、54Ｃが、同数の等しく
離されて制御リング12および作動リング14に形成された
深さが変化する対の溝56Ａ、56Ｂ、56Ｃおよび58Ａ、58
Ｂ、58Ｃ内を転動するようにすることが制御リング12お
よび作動リング14を安定させるために望ましい。溝56
Ａ、56Ｂ、56Ｃ、58Ａ、58Ｂおよび58Ｃに沿って転動す
る低摩擦転動体54Ａ、54Ｂ、54Ｃとしては、ボールやロ
ーラなどが使用される。
【００２０】制御リング12の表面に形成された３箇所の
深さが変化する溝56Ａ、56Ｂ、56Ｃと、対応する作動リ
ング14の表面に形成された３箇所の深さが変化する溝58
Ａ、58Ｂ、58Ｃは、円周方向に延びている。溝56Ａ、56
Ｂ、56Ｃ、58Ａ、58Ｂおよび58Ｃは、円周方向に軸方向
の深さが変化しており、ほぼ120°（正確には、ランプ
間の分離部のために、120°以下である。）円周方向に
延びている。ランプおよび共働する転動体は、回転範囲
およびボールランプ機構の軸方向の移動量を考慮して適
当な数が使用される。溝56Ａ、56Ｂ、56Ｃ、58Ａ、58Ｂ
および58Ｃの軸方向の深さは、中心部が最大で、両端部
が最小である。溝56Ａ、56Ｂ、56Ｃ、58Ａ、58Ｂおよび
58Ｃを形成した制御リング12および作動リング14は、浸
炭焼入れしたＲC55‐60の高剛性の鋼材から作られてい
る。図３および図４に示すように、制御リング12と作動
リング14との間には、軸方向の間隔64があり、この間隔
は、二つの対向するランプ56Ａと58Ａとの間の回転方位
によって決められる。球状の転動体54Ａは、制御リング
12が作動リング14に関して回転軸Ｃの回りに回転される
ときに、各溝56Ａと58Ａに沿って転動する。制御リング
12と作動リング14が相対的に回転すると、対向する溝56
Ａ、56Ｂおよび56Ｃと溝58Ａ、58Ｂおよび58Ｃ上の転動
体54Ａ、54Ｂ、54Ｃの位置によって、制御リング12と作
動リング14は離れるように、或は互いに近づくように力
がかけられるため、摩擦面23は作動リング14とブレーキ
面20との間にクランプされるように軸方向に動かされる
(図１参照)。
深さが変化する溝56Ａ、56Ｂ、56Ｃと、対応する作動リ
ング14の表面に形成された３箇所の深さが変化する溝58
Ａ、58Ｂ、58Ｃは、円周方向に延びている。溝56Ａ、56
Ｂ、56Ｃ、58Ａ、58Ｂおよび58Ｃは、円周方向に軸方向
の深さが変化しており、ほぼ120°（正確には、ランプ
間の分離部のために、120°以下である。）円周方向に
延びている。ランプおよび共働する転動体は、回転範囲
およびボールランプ機構の軸方向の移動量を考慮して適
当な数が使用される。溝56Ａ、56Ｂ、56Ｃ、58Ａ、58Ｂ
および58Ｃの軸方向の深さは、中心部が最大で、両端部
が最小である。溝56Ａ、56Ｂ、56Ｃ、58Ａ、58Ｂおよび
58Ｃを形成した制御リング12および作動リング14は、浸
炭焼入れしたＲC55‐60の高剛性の鋼材から作られてい
る。図３および図４に示すように、制御リング12と作動
リング14との間には、軸方向の間隔64があり、この間隔
は、二つの対向するランプ56Ａと58Ａとの間の回転方位
によって決められる。球状の転動体54Ａは、制御リング
12が作動リング14に関して回転軸Ｃの回りに回転される
ときに、各溝56Ａと58Ａに沿って転動する。制御リング
12と作動リング14が相対的に回転すると、対向する溝56
Ａ、56Ｂおよび56Ｃと溝58Ａ、58Ｂおよび58Ｃ上の転動
体54Ａ、54Ｂ、54Ｃの位置によって、制御リング12と作
動リング14は離れるように、或は互いに近づくように力
がかけられるため、摩擦面23は作動リング14とブレーキ
面20との間にクランプされるように軸方向に動かされる
(図１参照)。
【００２１】図３に示すような、制御リング12と作動リ
ング14の回転方位では、溝56Ａと58Ａは整列され、転動
体54Ａは溝56Ａと58Ａの最大深さ位置にあるため、軸方
向の間隔64が最小となる。
ング14の回転方位では、溝56Ａと58Ａは整列され、転動
体54Ａは溝56Ａと58Ａの最大深さ位置にあるため、軸方
向の間隔64が最小となる。
【００２２】制御手段10、即ち、制御レバー26によって
作動される第２ボールランプ機構６により入力されたト
ルクを作用させると、制御リング12は作動リング14に対
して相対的に回転する。第２ボールランプ機構６は軸方
向に拡げられて、クランププレート36とハウジングの延
長部50との間にクランプリング44をクランプする。この
ようにして、制御リング12は摩擦的にハウジング16に結
合され、その結果、制御リング12と作動リング14とが相
対的に回転動作して第1ボールランプ機構４を作動させ
る。クランプリング44は、可撓性のある延長部48と共に
制御リング12に連結され、クランプリング44と制御リン
グ12を軸方向に移動させる。制御リング12と出力軸８と
の間に相対的な回転動作がある場合は、制御手段10によ
り作動リング14に減速トルクが作用して、制御リング12
を作動リング14に対して回転させ、続いて、制御リング
12の溝56Ａ、56Ｂおよび56Ｃと作動リング14の溝58Ａ、
58Ｂおよび58Ｃに関して相対的に移動させる。この相対
的な回転動作により、転動体54Ａ、54Ｂ、54Ｃが、対向
する溝56Ａと58Ａ、56Ｂと58Ｂ、および56Ｃと58Ｃ内で
新たな位置を取って、軸方向の間隔64は拡大する(図４
参照)。軸方向の間隔64が拡大することにより、摩擦面2
3をブレーキ面20に押す力が作用して、出力軸８をハウ
ジング16に摩擦的に結合する。出力軸８が変速機の出力
軸である場合は、出力軸８は、駆動ラインと均衡するよ
うに動力を伝達するために、車両の駆動軸(図示しない)
に噛み合わせられる。制御リング12の作動リング14に対
する相対回転は、参照点60と62の位置として、図３の直
接対向している位置から、制御リング12が矢印66の方向
に回転した図４のオフセットした位置にシフトして示さ
れている。図４では、溝56Ｂ、56Ｃ、58Ｂ、58Ｃは示さ
れていない。
作動される第２ボールランプ機構６により入力されたト
ルクを作用させると、制御リング12は作動リング14に対
して相対的に回転する。第２ボールランプ機構６は軸方
向に拡げられて、クランププレート36とハウジングの延
長部50との間にクランプリング44をクランプする。この
ようにして、制御リング12は摩擦的にハウジング16に結
合され、その結果、制御リング12と作動リング14とが相
対的に回転動作して第1ボールランプ機構４を作動させ
る。クランプリング44は、可撓性のある延長部48と共に
制御リング12に連結され、クランプリング44と制御リン
グ12を軸方向に移動させる。制御リング12と出力軸８と
の間に相対的な回転動作がある場合は、制御手段10によ
り作動リング14に減速トルクが作用して、制御リング12
を作動リング14に対して回転させ、続いて、制御リング
12の溝56Ａ、56Ｂおよび56Ｃと作動リング14の溝58Ａ、
58Ｂおよび58Ｃに関して相対的に移動させる。この相対
的な回転動作により、転動体54Ａ、54Ｂ、54Ｃが、対向
する溝56Ａと58Ａ、56Ｂと58Ｂ、および56Ｃと58Ｃ内で
新たな位置を取って、軸方向の間隔64は拡大する(図４
参照)。軸方向の間隔64が拡大することにより、摩擦面2
3をブレーキ面20に押す力が作用して、出力軸８をハウ
ジング16に摩擦的に結合する。出力軸８が変速機の出力
軸である場合は、出力軸８は、駆動ラインと均衡するよ
うに動力を伝達するために、車両の駆動軸(図示しない)
に噛み合わせられる。制御リング12の作動リング14に対
する相対回転は、参照点60と62の位置として、図３の直
接対向している位置から、制御リング12が矢印66の方向
に回転した図４のオフセットした位置にシフトして示さ
れている。図４では、溝56Ｂ、56Ｃ、58Ｂ、58Ｃは示さ
れていない。
【００２３】再び図１を参照すると、制御リング12はス
ラストベアリングを介してハウジング16に反作用して、
作動リング14をブレーキ面20の方へ軸方向に移動させ
る。制御リング12に作用するトルクに関連する作動リン
グ14により生み出される軸方向の力は、かなり高く、典
型的には100:1の比率になるので、軸方向変位を応用す
ることができる。さらに詳細なボールランプ機構の作動
については、米国特許第4,805,486号に開示されてお
り、この特許の開示内容は参考として本説明に含まれ
る。
ラストベアリングを介してハウジング16に反作用して、
作動リング14をブレーキ面20の方へ軸方向に移動させ
る。制御リング12に作用するトルクに関連する作動リン
グ14により生み出される軸方向の力は、かなり高く、典
型的には100:1の比率になるので、軸方向変位を応用す
ることができる。さらに詳細なボールランプ機構の作動
については、米国特許第4,805,486号に開示されてお
り、この特許の開示内容は参考として本説明に含まれ
る。
【００２４】図５〜図７を参照すると、図５には、本発
明の図１のＶ‐Ｖ線に沿った部分断面図が示されてい
る。図６および図７には、図５のVI‐VI線に沿った本発
明の作動状態と不作動状態とを示す断面図が示されてい
る。
明の図１のＶ‐Ｖ線に沿った部分断面図が示されてい
る。図６および図７には、図５のVI‐VI線に沿った本発
明の作動状態と不作動状態とを示す断面図が示されてい
る。
【００２５】ケーブル68は、駆動ラインの回転を阻止す
るようにブレーキをセットするために、運転者／オペレ
ータにより引っ張られる。ケーブル68により、制御レバ
ー26を支持ピン28の回りに矢印70と71で示す方向に回転
させると、制御手段10の転動体38は、レバーランプ40と
プレートランプ42に沿って転動する。この場合、転動体
38は、図６に示すような、軸方向の間隔64が最小である
初期の不作動状態から、図７に示すような、レバーラン
プ40とプレートランプ42の変化する深さに沿って新たな
位置に転動して軸方向の間隔が次第に拡大する作動状態
へ転動する。軸方向の間隔が拡大すると、クランププレ
ート36は、このクランププレートとハウジングの延長部
50との間に、摩擦リング46Ａ、46Ｂに対抗するようにク
ランプリング44を挟み込む。摩擦リング46Ａ、46Ｂはク
ランプリング44に固着されているが、クランププレート
36とハウジング延長部50には固着されていない。クラン
ププレート36は、ハウジング16に形成された溝74とクラ
ンププレート36に形成された嵌合舌片により、ハウジン
グ16にスライドするように支持されており、ハウジング
延長部50に対して離間接近するようにクランププレート
36を軸方向に移動させる。レバー26がケーブル68で回転
されないときは、制御リング12は、ベアリング72上に回
転するように支持され、作動リング14に関して自由に回
転することができる。ベアリング72は任意の付属部品で
ある。
るようにブレーキをセットするために、運転者／オペレ
ータにより引っ張られる。ケーブル68により、制御レバ
ー26を支持ピン28の回りに矢印70と71で示す方向に回転
させると、制御手段10の転動体38は、レバーランプ40と
プレートランプ42に沿って転動する。この場合、転動体
38は、図６に示すような、軸方向の間隔64が最小である
初期の不作動状態から、図７に示すような、レバーラン
プ40とプレートランプ42の変化する深さに沿って新たな
位置に転動して軸方向の間隔が次第に拡大する作動状態
へ転動する。軸方向の間隔が拡大すると、クランププレ
ート36は、このクランププレートとハウジングの延長部
50との間に、摩擦リング46Ａ、46Ｂに対抗するようにク
ランプリング44を挟み込む。摩擦リング46Ａ、46Ｂはク
ランプリング44に固着されているが、クランププレート
36とハウジング延長部50には固着されていない。クラン
ププレート36は、ハウジング16に形成された溝74とクラ
ンププレート36に形成された嵌合舌片により、ハウジン
グ16にスライドするように支持されており、ハウジング
延長部50に対して離間接近するようにクランププレート
36を軸方向に移動させる。レバー26がケーブル68で回転
されないときは、制御リング12は、ベアリング72上に回
転するように支持され、作動リング14に関して自由に回
転することができる。ベアリング72は任意の付属部品で
ある。
【００２６】レバー26は、レバーボール溝34とハウジン
グボール溝32内を転動するスラストボール30によって軸
方向に拘束されている(図1参照)。第２ボールランプ機
構６は、クランクプレート36を摩擦リング46Ａの方へ付
勢して、スラストボール30に反作用するクランプ力をク
ランプリング44上に発生させる。図６は、図５のVI‐VI
線に沿った本発明の第２ボールランプ機構６の断面図で
あり、間隔64が最小の初期の不作動状態を示している。
グボール溝32内を転動するスラストボール30によって軸
方向に拘束されている(図1参照)。第２ボールランプ機
構６は、クランクプレート36を摩擦リング46Ａの方へ付
勢して、スラストボール30に反作用するクランプ力をク
ランプリング44上に発生させる。図６は、図５のVI‐VI
線に沿った本発明の第２ボールランプ機構６の断面図で
あり、間隔64が最小の初期の不作動状態を示している。
【００２７】図７は、図５のVI‐VI線に沿った本発明の
第２ボールランプ機構６の断面図であり、間隔64が次第
に拡大してクランププレート36とハウジング延長部50と
の間にクランプリング44をクランプするように付勢され
た状態を示しており、制御リング12上に摩擦ブレーキト
ルクを作用させて、出力軸８が回転している場合には、
第１ボールランプ機構４を作動させる。
第２ボールランプ機構６の断面図であり、間隔64が次第
に拡大してクランププレート36とハウジング延長部50と
の間にクランプリング44をクランプするように付勢され
た状態を示しており、制御リング12上に摩擦ブレーキト
ルクを作用させて、出力軸８が回転している場合には、
第１ボールランプ機構４を作動させる。
【００２８】以上に本発明を特定化して説明してきた
が、本発明の精神および範囲から逸脱することなく様々
な変更を加えることができることは当業者にはあきらか
であり、これらの変更は請求の範囲の含まれる。
が、本発明の精神および範囲から逸脱することなく様々
な変更を加えることができることは当業者にはあきらか
であり、これらの変更は請求の範囲の含まれる。
【図１】図１は、本発明の断面図である。
【図２】図２は、図１のII‐II線に沿った本発明の第１
ボールランプ機構の部分断面図である。
ボールランプ機構の部分断面図である。
【図３】図３は、図２のIII‐III線に沿った本発明の第
１ボールランプ機構の不作動状態の部分断面図である。
１ボールランプ機構の不作動状態の部分断面図である。
【図４】図４は、図２のIII‐III線に沿った本発明の第
１ボールランプ機構の作動状態の部分断面図である。
１ボールランプ機構の作動状態の部分断面図である。
【図５】図５は、図１のＶ‐Ｖ線に沿った本発明の制御
手段の部分断面図である。
手段の部分断面図である。
【図６】図６は、図５のVI‐VI線に沿った本発明の第２
ボールランプ機構の不作動状態の部分断面図である。
ボールランプ機構の不作動状態の部分断面図である。
【図７】図７は、図５のVI‐VI線に沿った本発明の第２
ボールランプ機構の作動状態の部分断面図である。
ボールランプ機構の作動状態の部分断面図である。
２ 摩擦ブレーキ組立体 ４ 第1ボールランプ機構 ６ 第２ボールランプ機構 ８ 変速機出力軸 10 制御手段 12 制御リング 14作動リング 16 ハウジング 20 ブレーキ面 23 摩擦面 26制御レバー 36 クランププレート 38 転動体 40,42 溝(ランプ) 44 クランプリング 46A,46B 摩擦リング 48 延長部 50 ハウジング延長部 54A,54B,54C 転動体 56A,56B,56C 溝(ランプ) 58A,58B,58C 溝(ランプ)
フロントページの続き (71)出願人 390033020 Ｅａｔｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌ ａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 デビィット マイケル プレストン アメリカ合衆国 ミシガン 48346 クラ ークストン、エニースモア 4551
Claims (19)
- 【請求項１】内部に空間が形成されたハウジングと、 前記ハウジングに対して回転可能な軸と、 前記ハウジングから延在するブレーキ面と、 前記空間内に配置された第１ボールランプ機構と、 制御リングに取付けられたクランプリングと、 第２ボールランプ機構とから構成されている摩擦ブレー
キであって、 前記第１ボールランプ機構は、 前記ブレーキ面に隣接して配置され、軸方向に移動して
前記ブレーキ面に対して摩擦負荷をかける作動リング
と、 前記作動リングに対向して配置された制御リングと、 転動体とから構成されており、 前記制御リングと前記作動リングの対向する面には、中
央部が最大深さで、 両端部が最小深さになるように深さが変化する、少なく
とも３対の円周方向に延在する溝が形成されており、 前記転動体は、対向する各対の溝内にそれぞれ１個配置
されており、 前記制御リングおよび前記作動リングの溝は整列されて
おり、この初期位置から時計方向または反時計方向に角
度的に相対的に移動させて、前記各転動体を各対の溝に
沿って転動させ、前記作動リングを前記ブレーキ面に対
して軸方向に負荷をかけるように軸方向に移動させて、
前記軸にブレーキトルクを作用させるようにしており、 前記第２ボールランプ機構は、前記第１ボールランプ機
構を作動させるように前記クランプリング上にクランプ
力を発生させる制御レバーにより作動されることを特徴
とする摩擦ブレーキ。 - 【請求項２】さらに、少なくとも一対の対向する溝が前
記第２ボールランプ機構内に形成されており、前記溝は
長さ方向に深さが変化しており、前記溝内に転動体が配
置されていることを特徴とする請求項１記載の摩擦ブレ
ーキ。 - 【請求項３】さらに、前記第２ボールランプ機構は、ハ
ウジングに支持されると共に前記転動体により作動され
る軸方向にスライドする制御プレートを有しており、前
記第１の対の溝は前記制御レバーに形成され、前記第２
の対の溝は前記制御プレートに形成されていること特徴
とする請求項２記載の摩擦ブレーキ。 - 【請求項４】前記第２ボールランプ機構は、前記制御レ
バーと前記ハウジングとの間に配置されたスラストベア
リングを有していることを特徴とする請求項１記載の摩
擦ブレーキ。 - 【請求項５】さらに、前記制御プレートとハウジングの
延長部との間に接触してクランプされるように配置さ
れ、前記クランプリングの第１面と第２面に取り付けら
れた一対の摩擦リングを有しており、前記第１面は前記
制御プレートに接触し、また、前記第２面は前記ハウジ
ングの延長部に接触することを特徴とする請求項１記載
の摩擦ブレーキ。 - 【請求項６】さらに、前記制御レバーを回転するように
支持する支持ピンを有することを特徴とする請求項１記
載の摩擦ブレーキ。 - 【請求項７】さらに、前記制御リングと前記ハウジング
との間にスラストベアリングを有することを特徴とする
請求項１記載の摩擦ブレーキ。 - 【請求項８】前記軸は、変速機の出力軸であることを特
徴とする請求項１記載の摩擦ブレーキ。 - 【請求項９】前記作動リングは、軸駆動リングを介して
前記軸に取り付けられていることを特徴とする請求項１
記載の摩擦ブレーキ。 - 【請求項１０】前記作動リングは、前記軸駆動リングと
変速機の出力ヨークに取り付けられていることを特徴と
する請求項９記載の摩擦ブレーキ。 - 【請求項１１】前記制御リングは、前記制御リングと前
記クランプリングとの間で軸方向に変位するように、可
撓性リングと共に前記クランプリングに取り付けられて
いることを特徴とする請求項１記載の摩擦ブレーキ。 - 【請求項１２】内部に空間が形成されたハウジングと、 前記ハウジングに対して回転可能な軸と、 前記ハウジングから延在するブレーキ面と、 第１ボールランプ機構と、 第２ボールランプ機構と、 クランプリングとから構成されている車両用パーキング
ブレーキであって、 前記第１ボールランプ機構は、 前記ブレーキ面に隣接して、前記軸に不動に取付けられ
た作動リングと、 前記作動リングに隣接して配置された制御リングとから
構成されており、 前記作動リングは軸方向に移動して前記ブレーキ面と摩
擦係合し、 前記制御リングと前記作動リングは、前記制御リングと
前記作動リングの対向する面に形成された円周方向に延
在する各溝内に収容された少なくとも３個の転動体を介
して軸方向に離れて配置されており、また、前記溝は、 深さが変化する部分を有して整列されており、この初期
位置から前記制御リングと前記作動リングを相対的に角
度変化させることにより、前記作動リングを前記ブレー
キ面に対して軸方向に力をかけて、前記作動リングを前
記制御リングから離れるように軸方向に移動させるよう
にしており、 前記第２ボールランプ機構は、 制御レバーと、 制御プレートと、 転動体とから構成されており、 前記制御レバーは、前記ハウジングに回転するように支
持されると共に、 第１面に深さが変化する溝を有しており、 前記制御プレートは、前記ハウジング上に軸方向にスラ
イドするように支 持され、第１面の深さが変化する溝を有しており、前記
制御プレートの第１面に形成された溝は、前記制御レバ
ーに形成された前記溝に実質的に対向しており、 前記転動体は、前記制御レバーと前記制御プレートの前
記溝内に配置され、 前記ハウジングに対して前記制御レバーが回転したと
き、前記転動体は前記溝に沿って転動して、前記制御レ
バーと前記制御プレートの間の軸方向の間隔を制御して
おり、 前記クランプリングは前記制御リングに取り付けられて
おり、前記制御プレートは前記クランプリングに接触し
て、ハウジングの方へ力をかけて、前記制御プレートと
前記ハウジングとの間に前記クランプリングをクランプ
して、前記クランプリングを介して前記第１ボールラン
プ機構を作動させるように、制御リングに摩擦ブレーキ
トルクを付与することを特徴とする車両用パーキングブ
レーキ。 - 【請求項１３】さらに、前記制御レバーと前記ハウジン
グとの間にスラストベアリングが配置されていることを
特徴とする請求項１２記載の車両用パーキングブレー
キ。 - 【請求項１４】さらに、前記作動リングを前記軸に連結
する軸駆動リングを有することを特徴とする請求項１２
記載の車両用パーキングブレーキ。 - 【請求項１５】前記軸は、変速機の出力軸であることを
特徴とする請求項１２記載の車両用パーキングブレー
キ。 - 【請求項１６】さらに、前記制御プレートと前記クラン
プリングとの間に、少なくとも一つの摩擦リングが配置
されていることを特徴とする請求項１２記載の車両用パ
ーキングブレーキ。 - 【請求項１７】さらに、前記作動リングと前記ブレーキ
面との間に摩擦面が形成されていることを特徴とする請
求項１２記載の車両用パーキングブレーキ。 - 【請求項１８】さらに、前記クランププレートを前記制
御リングに取り付けるための可撓性延長部を有してお
り、該可撓性延長部により前記クランププレートと前記
制御リングとの間が軸方向に移動されることを特徴とす
る請求項１２記載の車両用パーキングブレーキ。 - 【請求項１９】前記制御リングと前記作動リングに形成
された溝は、ほぼ中央位置で最大の軸方向深さを有する
と共に、両端部で最小の軸方向深さを有しており、ま
た、前記制御リングおよび前記作動リングは整列されて
おり、この初期位置から前記制御リングを前記作動リン
グに対して角度的に相対移動させることにより、前記作
動リングを前記制御リングから離れるように軸方向に移
動させて、前記作動リングを前記ブレーキ面に摩擦的に
接触させて、前記軸にブレーキトルクを作用させること
を特徴とする請求項１２記載の車両用パーキングブレー
キ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US160672 | 1998-09-25 | ||
| US09/160,672 US6082504A (en) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | Friction brake device utilizing dual ball ramp devices |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000104767A true JP2000104767A (ja) | 2000-04-11 |
Family
ID=22577908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11270365A Pending JP2000104767A (ja) | 1998-09-25 | 1999-09-24 | ２重ボ―ルランプ機構を利用した摩擦ブレ―キ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6082504A (ja) |
| EP (1) | EP0989318B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000104767A (ja) |
| BR (1) | BR9906127A (ja) |
| DE (1) | DE69912556T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6571928B1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-06-03 | Gkn Automotive, Inc. | Engagement mechanism with two stage ramp angle |
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