JP2000515615A - 駐車及び常用ブレーキ装置 - Google Patents

駐車及び常用ブレーキ装置

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Abstract

(57)【要約】 本出願は、同一の摩擦パッドまたは摩擦パッド対に作用して駐車/非常ブレーキ機能及び常用ブレーキ機能を果たすことができるブレーキアセンブリを開示しており、このアセンブリは、回転ディスクロータ(23)と、このディスクロータ(23)のブレーキ表面(25)の方へ移動してブレーキ効果を与える少なくとも1つの摩擦パッド(27)を有しており、さらに、この1つの摩擦パッド(27)をディスクロータ(23)のブレーキ表面(25)に押し付けるように選択的に作動して駐車/非常ブレーキ機能を果たす第1ブレーキ作動手段(62、63、40)と、この第1ブレーキ作動手段とは独立して前記1つの摩擦パッド(27)をディスクロータ(23)のブレーキ表面(25)に押し付けるように選択的に作動して常用ブレーキ機能を果たす第2ブレーキ作動手段(66、32)と、常時は第1ブレーキ作動手段(62、63、40)が前記1つの摩擦パッド(27)をディスクロータ(23)のブレーキ表面(25)に押し付けるのを阻止するように作用する第3手段(71、31)を有している。

Description

【発明の詳細な説明】 駐車及び常用ブレーキ装置 本発明は、特に機械及び自動車用途に使用されるブレーキ装置の改良に関する 。 環境破壊の防止と共に機械及び自動車の作動安全性の改善基準に対する関心が 世界中で高まっている。これらの関心によって、従来の「大気開放式」ブレーキ に伴う問題が強調されるようになった。例えば、オーストラリア特許第6592 27号及び国際特許出願PCT/AU95/00529号に開示されているよう な密閉式流体浸漬ブレーキ装置がこれらの問題の多くを解決している。これらの 先行特許出願に開示されているブレーキ構造は、従来のキャリパー構造に従来の ポット式シリンダを用いている。しかし、ポット式シリンダの1つの欠点は、そ れらが300mm以下の高トルク/小径ブレーキまたは400mm以上の大径高 トルクブレーキの従来の配置構造に適合しないことである。従来は、高トルク小 径及び大径のブレーキキャリパー用途を満たすために環状シリンダ構造が使用さ れてきた。そのような環状シリンダブレーキを用いる場合、環状ピストン構造を 油圧作動式ブレーキまたはスプリング作動式油圧ブレーキのいずれかとして提供 できるだけであるという問題がある。前者の構造は駐車ブレーキには不適当であ り、後者は常用ブレーキとして使用する場合に問題がある。環状シリンダブレー キには、さらに製造が難しく、ブレーキパッドセットを対称配置しなければなら ないという問題がある。 従って、本発明の目的は、現在のブレーキ装置に伴った問題を解決するか、最 小限に抑えるブレーキ装置を提供するところにある。本発明の特に好適な目的は 、効果的な駐車/非常ブレーキ機能及び常用ブレーキ機能を果たす国際特許出願 PCT/AU95/00529号に示されているような密閉式流体浸漬ブレーキ 構造用のブレーキ装置を提供することである。 従って、本発明は、回転ディスクロータと、このディスクロータのブレーキ表 面の方へ移動してそれにブレーキ効果を与える少なくとも1つの摩擦パッドと、 この1つの摩擦パッドをディスクロータのブレーキ表面に押し付けるように選択 的に作動して駐車/非常ブレーキ機能を果たす第1ブレーキ作動手段と、この第 1ブレーキ作動手段とは独立して前記1つの摩擦パッドをディスクロータのブレ ーキ表面に押し付けるように選択的に作動して常用ブレーキ機能を果たす第2ブ レーキ作動手段を備えたブレーキ装置を提供している。 さらなる態様によれば、本発明は、回転ディスクロータと、このディスクロー タのブレーキ表面の方へ移動してそれにブレーキ効果を与える少なくとも1つの 摩擦パッドと、この1つの摩擦パッドをディスクロータのブレーキ表面に押し付 けるように選択的に作動して駐車/非常ブレーキ機能を果たす第1ブレーキ作動 手段と、この第1ブレーキ作動手段とは独立して前記1つの摩擦パッドをディス クロータのブレーキ表面に押し付けるように選択的に作動して常用ブレーキ機能 を果たす第2ブレーキ作動手段と、常時は第1ブレーキ作動手段が前記1つの摩 擦パッドをディスクロータのブレーキ表面に押し付けるのを阻止するように作用 する第3手段を備えたブレーキ装置を提供している。1つまたは複数の前記摩擦 パッドが回転ディスクロータの周囲の円周方向に間隔を置いた位置に設けられて おり、これらの摩擦パッドの少なくとも2つ、好ましくはすべてが第1または第 2ブレーキ作動手段によって同時に選択的に移動する。 第1ブレーキ作動手段は、前記少なくとも1つの摩擦パッドに伝達されるほぼ 一定の力を与えることができ、この力は、第3手段によって阻止されないことが 好都合である。好ましくは、第1ブレーキ作動手段によって与えられるほぼ一定 の力は、ピストンによって作用するスプリング手段によって与えられる。好まし くは、第2ブレーキ作動手段は、前記少なくとも1つの摩擦パッドに付勢力を伝 達するように構成された第1ピストン手段に選択的に供給される加圧作動流体を 含む。好ましくは、第3手段は、スプリング手段が第2ピストン手段に加えるス プリング力に対抗する力を発生するために第2ピストン手段に選択的に供給され る加圧作動流体を含む。1つの好適な実施例では、第1ピストン手段は環状ピス トンを含む。この好適な実施例では、第2ピストン手段も環状ピストンにするこ とができる。第2の好適な実施例では、第1ピストン手段を、1つまたは複数の 個別シリンダで形成することができる。この実施例では、第2ピストン手段も1 つまたは複数の個別シリンダで形成することができる。第2ピストン手段は、第 1ピストン手段の中央シリンダの各側に配置された個別シリンダで構成されてい ることが好都合である。 次に、添付の図面を参照しながら、本発明の幾つかの実際の好適な実施例を説 明する。 第1図は、本発明の第1実施例の概略的平面配置図であり、 第2図は、第1図のII−II線に沿った断面図であり、 第3図は、本発明の第2の好適な実施例の概略的断面図であり、 第4図は、本発明の第3の好適な実施例の概略的断面図である。 第1図及び第2図は、ブレーキアセンブリ10の配置を示し、ブレーキディス クロータ23の円周方向に沿ったブレーキパッド対50、51の位置を示してい る。ブレーキアセンブリ10は、ブレーキをかけようとする回転軸(図示せず) の端部を取り囲んでいる静止ブレーキアセンブリハウジング12を含み、これの 構造は第3図及び第4図に示されているものと同様である。第1ブレーキパッド 対50は、ブレーキアセンブリハウジング12の垂直方向の中心線52をまたぐ 位置にあり、第2ブレーキパッド対51は、ディスクロータ23の正転方向にお いて第1ブレーキパッド対50の後方に位置している。もちろん、本発明はいず れのブレーキパッド対の数または第1図に示されている特定構造にも制限されな いことを理解されたい。 第2図に示されているように、ハウジング12は、3つのハウジング部分53 、54及びハウジング部分55を一連のボルト56で留め合わせて形成されてい る。ディスクロータ23は、ハウジング部分54及びハウジング部分55の間に 配置されて、摩擦パッド27及び摩擦パッド28を具備するブレーキパッド対5 0の作用を受けるまで、その間を自由に回転する。摩擦パッド27及び摩擦パッ ド28は、ロータディスク23のブレーキ表面25,26に作用する。 離隔配置された1対のピストン部材58、59を有する第1作動手段57が、 ハウジング部分53内に離隔配置された内孔60、61にほぼはまっている。適 当なばね率のスプリング部材62、63がピストン部材58、59に作用して、 それらの自由表面64,65を摩擦パッド27に押し付ける。スプリング部材6 2、63が与える一定力の力は、通常はロータ23に駐車または非常ブレーキ効 果を与える。ピストン67の形をした第2作動手段66が、ハウジング部分54 のピストン部材58、59のほぼ中間に位置するシリンダ68内に(設けられて いる)。ピストン67も、出入り通路手段70から空間69に供給される加圧作 動流体によって摩擦パッド27に作用する。スプリング部材62、63によって 加えられる力に常時対抗する第3手段71が設けられている。第3手段71には 、空間72が設けられている。この空間72は、ハウジング部分53、54の間 に位置し、通路手段73から加圧作動流体が選択的に供給される。また、この空 間72は空間74、75と連通しているため、加圧流体がスプリング部材62、 63に抗してピストン部材58、59を後方へ押しつける。 ブレーキアセンブリの作用は以下の通りである。まず、加圧流体が通路70、 73から供給されない場合、ピストン部材58、59はスプリング部材62、6 3によって加えられる力を受けて実質的に自由に移動できる。この状態では、ス プリング部材62、63はピストン部材58、59を(図面において)左側へ押 しつけるため、摩擦パッド27がロータディスク23に押し付けられる。ロータ ディスク23をスプライン連結部24に取り付けて軸方向移動できるようにする ことによって、パッド27が移動すればロータディスク23も移動し、結果的に パッド対の第2パッド28によってブレーキ効果が得られるようにしてもよい。 この状態で、スプリング部材62、63は駐車ブレーキ機能を果たす。常用ブレ ーキをかける場合、加圧流体を空間72に供給して、スプリング部材62、63 によって加えられる力に対抗させる。その後、加圧流体を室30に選択的に加え て摩擦パッド27をロータディスク23のブレーキ表面25から離脱させること によって、常用ブレーキ作用が得られる。本実施例及び本明細書の他の部分に開 示されている摩擦パッド27、28は、オーストラリア特許第659227号及 び国際特許出願PCT/AU95/00529号に記載されているように好都合 に構成することができるが、これは本発明の性能に重要ではないことは、理解さ れるであろう。上記構造は、作動流体系統が故障した際にスプリング部材62、 63とピストン部材58、59で摩擦パッド27に力を加えることによって効果 的なフェイルセーフ非常/駐車ブレーキを提供する。 次に第3図を参照すると、ブレーキをかけようとする回転軸11を取り囲んで いるブレーキアセンブリ10の第2実施例が示されている。静止ブレーキアセン ブリハウジング12が軸の端部13を取り囲んでおり、3つの部分14、15及 び16を複数のボルト17で留め付けて形成され、環状シール18で密封されて いる。回転軸11は、1対の軸受け19、20でハウジング12内に支持されて いる。さらに、回転軸11とハウジング部分14の間にシール21が設けられて 、軸端部13とハウジング12の間に密閉空間22を形成している。この構造に よって、ハウジング12は、例えば同時係属中の国際特許出願PCT/AU95 /00529号に記載されているように、液溜を維持することができる。液溜の 液位は、通常はシール21の高さまではない。 密閉空間22内において、ディスクロータ23がスプライン連結部24で回転 軸11に連結されており、このためディスクロータ23は回転軸11に対して軸 方向に移動することができる。ディスクロータ23は、それぞれ1対の摩擦パッ ド27、28を有する摩擦パッド対50、51と係合することができる1対の対 向環状ブレーキ表面25、26を備えている。パッド27は、移動しないように ハウジング部分16内に取り付けられており、これらのパッドによるブレーキ効 果は、ディスクロータブレーキをパッドに当接させることによって得られる。そ のような摩擦パッド対27、28はほぼ同一水平面上でほぼ直径方向に向き合わ せて設けるのが好都合である。 中央ハウジング部分15内に1対の対向環状室29、30が設けられており、 その内部に環状ピストン31、32が配置されている。環状ピストンの壁と隣接 の室の壁との間に環状シール33が設けられて油圧室を形成しているため、環状 室29、30に加圧流体が供給されると、環状ピストン31、32は互いに離れ るように軸方向移動する。同様に、これらの環状室から加圧流体を排出すること によって、ピストン31、32を外部から加えられた力で軸方向内向きに移動さ せることができる。通路34、35から加圧作動流体の供給または排出を行うこ とができる。第1環状ピストン31は、ハウジング部分15の外側に位置する環 状プレート部分36と、ハウジング部分15の室29の内部に位置する環状ピス トン部分37を有している。プレート部分36の主要部は、ハウジング部分14 内に形成された環状キャビティ38内に位置しているが、プレート部分36に1 つまたは複数の延出部分39が設けられて、キャビティ38の外へ延出してハウ ジング部分14のリセスに滑り込むことによって、ピストン31が軸方向移動で きるが回転できないようにしている。キャビティ38内には、ピストン31にほ ぼ一定の軸方向の力を加えてそれのプレート部分36をハウジング部分15の方 に押し付けるスプリング手段40が収容されている。スプリング手段40は、図 示のような皿ばねワッシャーでも、他のスプリング部材等でもよい。第2環状ピ ストン32も同様に、環状ピストン部分41、外側環状プレート部分42、及び ピストン32が軸方向移動できるが回転できないようにする構造の半径方向延出 部分43によって形成されている。摩擦パッド27は、それの摩擦材表面がディ スクロータ23のブレーキ表面25側に面するようにして、プレート部分42に 取り付けられている。最後になるが、一連のプッシュロッド44がハウジング部 分15において軸方向に延びる穴に摺動可能に設けられて、プッシュロッドの端 部が環状ピストン31、32のプレート部分36及び42の内向きの表面と係合 するようになっている。 スプリング40の作用を受けるピストン31とピストン32及びプッシュロッ ド44は、駐車または非常ブレーキ機能を果たす第1ブレーキ作動手段57を形 成している。一方、第2ピストン32とそれに加圧流体を選択的に供給する手段 30は、常用ブレーキ機能を果たす第2ブレーキ作動手段66を形成している。 スプリング40が加える力に対抗するために、室29及びそれに供給される加圧 流体で第3手段71が形成されている。 ブレーキアセンブリの作用は以下の通りである。まず、加圧流体が通路34、 35から供給されない場合、ピストン31及び32はスプリング手段40によっ て加えられる力を受けて実質的に自由に移動できる。この状態では、スプリング 手段40はピストン31を図面において右側へ押しつけ、プッシュロッド44が 同様にピストン32を右側へ押しつけるため、摩擦パッド27がロータディスク 23に押し付けられる。ロータディスク23もスプライン連結部24で移動する ことによって、摩擦パッド28とロータディスク23の間にもブレーキ効果が得 られる。この状態では、スプリング手段は駐車ブレーキ機能を果たす。常用ブレ ーキをかける場合、加圧流体を室29に供給して、スプリング手段40によって 加えられる力に対抗させる。その後、加圧流体を室30に選択的に加えて摩擦パ ッド27をロータディスク23のブレーキ表面25から離脱させることによって 、 常用ブレーキ作用が得られる。第4図は、第3図を参照しながら以上に説明した 装置に考えられる変更装置を示している。同様な機構には同一参照番号が付けら れている。第4図の実施例では、プッシュロッド44が省略されている。第4図 の実施例では、スプリング手段40の付勢力がピストン37を介してピストン4 1の延出環状リム部分45に伝達されるため、摩擦パッド27がロータディスク 23に押し付けられる。その他の点では、第4図に示されている装置の作用は上 記の第3図と同様である。 第3図及び第4図を参照しながら以上に説明した装置も、作動流体系統が故障 した際にスプリング手段40、ピストン構造部31または57、プッシュロッド 部材及びピストン部材32または66で摩擦パッド27に力を加えることによっ て効果的なフェイルセーフ非常/駐車ブレーキを提供する。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成10年6月1日(1998.6.1) 【補正内容】 特許請求の範囲 1.回転ディスクロータと、該ディスクロータのブレーキ表面の方へ移動してそ れにブレーキ効果を与える少なくとも1つの摩擦パッドと、該1つの摩擦パッ ドを前記ディスクロータの前記ブレーキ表面に押し付けるように作動して駐車 /非常ブレーキ機能を果たす、作動を行うための少なくとも1つの第1軸線を 有する第1ブレーキ作動手段と、該第1ブレーキ作動手段とは独立して前記1 つの摩擦パッドを前記ディスクロータの前記ブレーキ表面に押し付けるように 選択的に作動して常用ブレーキ機能を果たす、作動を行うための少なくとも1 つの第2軸線を有する第2ブレーキ作動手段を備えており、前記第1軸線と前 記第2軸線は互いに側方にずれているブレーキ装置。 2.回転ディスクロータと、該ディスクロータのブレーキ表面の方へ移動してそ れにブレーキ効果を与える少なくとも1つの摩擦パッドと、該1つの摩擦パッ ドを前記ディスクロータの前記ブレーキ表面に押し付けるように選択的に作動 して駐車/非常ブレーキ機能を果たす、作動を行うための少なくとも1つの第 1軸線を有する第1ブレーキ作動手段と、該第1ブレーキ作動手段とは独立し て前記1つの摩擦パッドを前記ディスクロータの前記ブレーキ表面に押し付け るように選択的に作動して常用ブレーキ機能を果たす、作動を行うための少な くとも1つの第2軸線を有する第2ブレーキ作動手段を備えており、前記第1 軸線と前記第2軸線は互いに側方にずれており、さらに、常時は前記第1ブレ ーキ作動手段が前記1つの摩擦パッドを前記ディスクロータの前記ブレーキ表 面に押し付けるのを阻止するように作用する第3手段を備えたブレーキ装置。 3.該第3手段は第3軸線に沿って作用し、該第3軸線は前記第1軸線とほぼ同 軸的である請求の範囲第2項に記載のブレーキ装置。 4.前記摩擦パッドは少なくとも2つが協働する対に配置して設けられており、 前記回転ディスクロータは前記摩擦パッド対に対して軸方向に移動可能に取り 付けられている請求の範囲第1項または第2項に記載のブレーキ装置。 5.前記摩擦パッド対は少なくとも2対が設けられている請求の範囲第4項に記 載のブレーキ装置。 6.前記第1ブレーキ作動手段は、ほぼ一定の力を与えることができる請求の範 囲第1項から第5項までのいずれか1項に記載のブレーキ装置。 7.前記第1ブレーキ作動手段はスプリング手段で形成されている請求の範囲第 6項に記載のブレーキ装置。 8.前記第2ブレーキ作動手段は、前記少なくとも1つの摩擦パッドに付勢力を 伝達するように構成された第1ピストン手段に選択的に供給される加圧作動流 体を含む請求の範囲第1項または第2項に記載のブレーキ装置。 9.前記第3手段は、第2ピストン手段に選択的に供給されて前記第1ブレーキ 作動手段に対抗する力を発生する加圧流体を含む請求の範囲第2項、または請 求の範囲第2項に従属した請求の範囲第8項に記載のブレーキ装置。 10.前記第1ピストン手段は環状ピストンを含む請求の範囲第8項に記載のブレ ーキ装置。 11.前記第1ピストン手段は、1つまたは複数の個別シリンダで形成されている 請求の範囲第8項に記載のブレーキ装置。 12.前記第3手段は、第2ピストン手段に選択的に供給される加圧流体を含み、 該第2ピストン手段は、1つまたは複数の個別シリンダで形成されている請求 の範囲第11項に記載のブレーキ装置。 13.前記第2ピストン手段は、前記第1ピストン手段を形成する中央シリンダの 各側に配置された個別シリンダで形成されている請求の範囲第12項に記載の ブレーキ装置。 14.前記第1及び第2ピストンは分離配置されて独立的に作動するので、各ピス トンの加圧流体を他方のものから分離するためのシール手段が不必要である請 求の範囲第9項に記載のブレーキ装置。
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.回転ディスクロータと、該ディスクロータのブレーキ表面の方へ移動してそ れにブレーキ効果を与える少なくとも1つの摩擦パッドと、該1つの摩擦パッ ドを前記ディスクロータの前記ブレーキ表面に押し付けるように作動して駐車 /非常ブレーキ機能を果たす第1ブレーキ作動手段と、該第1ブレーキ作動手 段とは独立して前記1つの摩擦パッドを前記ディスクロータの前記ブレーキ表 面に押し付けるように選択的に作動して常用ブレーキ機能を果たす第2ブレー キ作動手段を備えたブレーキ装置。 2.回転ディスクロータと、該ディスクロータのブレーキ表面の方へ移動してそ れにブレーキ効果を与える少なくとも1つの摩擦パッドと、該1つの摩擦パッ ドを前記ディスクロータの前記ブレーキ表面に押し付けるように選択的に作動 して駐車/非常ブレーキ機能を果たす第1ブレーキ作動手段と、該第1ブレー キ作動手段とは独立して前記1つの摩擦パッドを前記ディスクロータの前記ブ レーキ表面に押し付けるように選択的に作動して常用ブレーキ機能を果たす第 2ブレーキ作動手段と、常時は前記第1ブレーキ作動手段が前記1つの摩擦パ ッドを前記ディスクロータの前記ブレーキ表面に押し付けるのを阻止するよう に作用する第3手段を備えたブレーキ装置。 3.前記摩擦パッドは少なくとも2つが協働する対に配置して設けられており、 前記回転ディスクロータは前記摩擦パッド対に対して軸方向に移動可能に取り 付けられている請求の範囲第1項または第2項に記載のブレーキ装置。 4.前記摩擦パッド対は少なくとも2対が設けられている請求の範囲第3項に記 載のブレーキ装置。 5.前記第1ブレーキ作動手段は、ほぼ一定の力を与えることができる請求の範 囲第1項から第4項までのいずれか1項に記載のブレーキ装置。 6.前記第1ブレーキ作動手段はスプリング手段で形成されている請求の範囲第 5項に記載のブレーキ装置。 7.前記第2ブレーキ作動手段は、前記少なくとも1つの摩擦パッドに付勢力を 伝達するように構成された第1ピストン手段に選択的に供給される加圧作動 流体を含む請求の範囲第1項または第2項に記載のブレーキ装置。 8.前記第3手段は、第2ピストン手段に選択的に供給されて前記第1ブレーキ 作動手段に対抗する力を発生する加圧流体を含む請求の範囲第2項、または請 求の範囲第2項に従属した請求の範囲第7項に記載のブレーキ装置。 9.前記第1ピストン手段は環状ピストンを含む請求の範囲第7項に記載のブレ ーキ装置。 10.前記第1ピストン手段は、1つまたは複数の個別シリンダで形成されている 請求の範囲第7項に記載のブレーキ装置。 11.前記第3手段は、第2ピストン手段に選択的に供給される加圧流体を含み、 該第2ピストン手段は、1つまたは複数の個別シリンダで形成されている請求 の範囲第10項に記載のブレーキ装置。 12.前記第2ピストン手段は、前記第1ピストン手段を形成する中央シリンダの 各側に配置された個別シリンダで形成されている請求の範囲第11項に記載の ブレーキ装置。
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