JP2002538041A - カム作動式の液圧式ブレーキシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 調節油圧弁（４０）、前記弁に加圧下で圧媒液を供給するための油圧ポンプ（５４）、前記弁を操作するための前記ペダルにより回転可能なカム（１８）、加圧下で伸長可能で、前記弁からの圧力を受けるように連結された油圧式アクチュエーター（７０）、引っ張られると、前記クラッチパック（９４）を適用するように連結された作動ロッド（９０）、ブレーキの力が前記ペダルの位置に関連するように、前記ロッドに取り付けられ、前記アクチュエーターが伸長されると前記ロッドを引っ張るために、前記アクチュエーターにより噛み込み可能な力の移動部材（３３）を含んでなる、車両にブレーキをかけるようになっている、機械的に取り付けたブレーキクラッチパックをもつ車両のための、運転者のペダルにより制御されるブレーキシステム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は概括的には液圧式ブレーキシステムに関し、そしてより具体的には特
に大型車両に適したこのようなシステムに関する。

【０００２】 （発明の背景） 大型車両のための従来のブレーキシステムは、後に車両を完全停止にもたらす
ために作動される、圧式ブレーキシステムを伴った、最初に車両の速度を遅くす
るであろう機械的ブレーキを使用した。油圧式ブレーキシステムの作動は、最初
の機械的ブレーキ期間に遭遇する圧縮を油圧式ブレーキシステムの開始時に張力
又は引っ張り力に変えることにより、ブレーキペダルに連結したリンク仕掛けに
おいて力を逆転させる傾向があった。その結果、運転者は、運転者のどんな追加
的な努力をも伴わずに、ブレーキペダルがその回転又はストロークを終結しつつ
あるような感触に遭遇した。その結果、運転者はブレーキ操作の望ましい「感触
」を感じず、ブレーキ力を調節することが困難で、しばしば突然停止を引き起こ
し、すなわち滑らかでない傾向があった。

【０００３】 （発明の簡単な要約） 本発明は、ブレーキ用ディスクパックに油圧を運ぶようになっている調節弁の
スプールを噛み込むことにより、運転者が制御するペダルからのインプットによ
り回転される、カムにより作動される油圧式ブレーキシステムを提供する。その
カムには、ブレーキディスクパック上にかかる油圧がペダルの位置に直接関連す
るようなプロファイルが提供される。ディスクパックに向けられた圧力は、ペダ
ルを圧し下げて、車両を滑らかな完全停止にもたらすための対応するブレーキ力
を与えるに従って徐々に、そして均一に増加する。従って本発明は従来の当該技
術分野の前記の欠点を克服し、油圧の力を完全に喪失した場合ですらそれを設置
した車両を完全停止させるようになっており、既存の車両上を容易に改装するこ
とができ、そして製造、設置及び保守が比較的容易で、経済的である、カム作動
式の油圧式ブレーキシステムを提供する。これらのそして多数のその他の特質及
びそれらの付随する利点は本発明の好ましい態様及び付記の図面の下記の説明を
熟読すると、より容易に明白になるであろう。

【０００４】 （好ましい態様の詳細な説明） 図１において、車両の運転者又は運転手が作動させるブレーキペダル（図示さ
れていない）の後部の、その近位の車両フレームの既存の一部分の下側に固定さ
れている底板１０が示されている。一対の支持ブロック１２及び１４が底板１０
に固定され、カムがシャフトとともに回転するように、カム１８がキーによりそ
れに固定されているシャフト１６を回転可能に支持している。アーム２０及び２
２がシャフト１６の両端に固定されている。クレビス２４がピン２６によりアー
ム２０の自由末端に、旋回可能に連結している。ロッド３９がクレビス２４の片
方の端及び、ブレーキペダルと連絡したリンク仕掛けにその他方の端を取り付け
られており、ブレーキペダルを下げると、クレビス２４上に、すなわち矢印の方
向に張力をかけるようになっている。クレビス２４のアーム２０に対するピンに
よる連接がブレーキペダルを運転者のインプットの減少に対応して即座にそれ自
体を再配置させる。クレビス３２はアームを貫通して伸長し、クレビスの相対す
る側面に形成されたスロット３６中に突き出しているピン３４により、アーム２
２に連結されている。ロッド３８はクレビス３２に固定され、以下に、より詳細
に説明されるように、油圧が喪失された場合にブレーキをかけるようになってい
る。

【０００５】 全体として４０で示した調節弁は底板１０に取り付けられたブラッケットに固
定され、その中で往復するスプール４４を伴う弁本体４２をもち、本体の外側に
偏っている。クレビス４６はスプール４４の自由末端に固定されている。ピン４
８はクレビス４６の側面の間に伸長し、弁のスプール４４上にかかる外側への偏
力によりカム１８と接触して維持されるローラー５０を回転可能に乗せている。
従ってローラー５０はカムの従動節として働く。

【０００６】 図２において、加圧下の圧媒液を、溜５８から導管５６を通って流体を吸引す
る油圧ポンプ５４により調節弁４０の流入口５２に導管５１を通って供給する。
ポンプ５４はどんな動力源によっても駆動されてよいが、好ましくは、エンジン
故障の場合に少なくとも一時的に油圧がブレーキのために使用可能なように、電
気モーターにより駆動され、その電気モーターが車両バッテリーにより起動され
る。更に、ポンプ５４又はその動力源が故障する場合には同様な目的のために導
管５１のアキュムレーターを始動させることが望ましいかも知れない。通常の方
法においては、圧力解放弁６０は導管５１と溜５８との間に連結されている。回
帰導管６２は弁４０上の回帰口６４を溜５８に連結する。弁４０上の入り口６６
は導管６８により、全体として７０で示した油圧アクチュエーターの口６９に連
結する。アクチュエーター７０はシリンダー７４内で往復するピストン７２をも
つ。ピストン７２の外側の末端、すなわち、一般にロッド末端と呼ばれる末端の
面には孔が付いており、それを通ってロッド３８が伸長している。中空の管状の
エクステンション７６がシリンダー７２に相対するシリンダー７４の末端、すな
わち一般にヘッドエンドと呼ばれる末端上に提供され、その内側に伸長している
。シリンダー７２の内側末端はシリンダー７４の外壁の内面と密閉して噛み合い
可能な外側に突き出しているフランジ及び、中空の管状エクステンション７６の
外面と密閉して噛み合い可能な内側に突き出しているフランジを有する。圧縮ば
ね８２がピストン７２のフランジ７８とシリンダー７４のロッド末端の間に配置
され、アクチュエーター７０を潰した（collapsed）位置の方向に押しやる。従
って、アクチュエーター７０は中空のピストン及び、ケーブルアセンブリ３０が
それを通って伸長しているシリンダーを含んでなる。ケーブルアセンブリ３０は
外側の鞘３１及び内側のケーブル３３を含み、そのケーブルは、ケーブル３３が
引っ張られる時に、力の移動部材として機能するためにピストン７２の外面と直
角に噛み合う重いディスク８４に固定されている。ロッド３８はまた、ロッド３
８及び中空のピストン及びシリンダーの軸の間の小さな不整合に対する補正を提
供するためにロッド３８内に配置された球状の自在継ぎ手８１のような継ぎ手に
より、ディスク８４に固定されている。

【０００７】 ディスク８４とのその連結部と反対側の内側ケーブル３３の末端は、その両端
の間にクロスシャフト８６に固定されたレバーにピンで取り付けられ、そのクロ
スシャフトは実質的に車両の全幅にわたって伸長し、両端で車両のフレーム上に
ジャーナル連結している。クロスシャフトの両端にはトランスファーレバーが固
定され、そのようなレバーの一つが８８に示されている。その一つが９０に示さ
れている作動ロッドは各トランスファーレバー及び、車両の最終駆動体中のブレ
ーキクラッチパックの作動レバーの間にピンで取り付けられている。その連結し
たクラッチパック９４の作動のための作動レバーの一つは９２に示されている。
各ブレーキクラッチパックは通常のもので、アクチュエーターのレバー９２が作
動ロッド９０により回転されると、最終駆動シャフトの回転を遅らせるか又は停
止させるために機械的に一緒に圧縮される、中間の１枚は接地され（grounded）
、外側の２枚は最終駆動シャフト上に固定された本質的に３枚のプレートを含ん
でなる。９２のような作動レバーは通常、クラッチパックのプレートが解放され
る位置に偏っている。

【０００８】 ブレーキをかけていない場合は、カム１８は、流入口５２を完全に遮断して、
口６６を回帰口６４に連結させて、弁スプール４４に図２に示された位置を採ら
せる。この状態においては、シリンダーの出口６９は、圧縮ばね８２にピストン
７２を十分に引っ込めさせて、溜５８と十分に連結している。従って、ディスク
８４上の力又はその移動はなく、アクチュエーターレバー９２はそれ自体の内部
の偏り力により十分に解放された位置、すなわちブレーキをかけない位置に移動
することができる。運転者がブレーキペダルを幾らか降下させるとロッド３９に
張力がかかり、レバー２０及びそれに連結したシャフト１６を回転させるであろ
う。カム１８もまた、回転して、弁４０のスプール４４を移動させて、供給口５
２を口６６に連結させるであろう。カムは調節弁の破断点の直下で弁のスプール
の移動を開始し、それが、システムの摩擦にほとんど即座に打ち勝つために十分
な圧力の供給を可能にする、最初の早急な圧力上昇を有するプロファイルをもつ
。そのプロファイル又は圧力上昇はその後、弁４０のスプール４４の完全な降下
が達せられるまで、滑らかで、緩徐である。次いでカム１８のプロファイルは弁
を損傷するあらゆる可能性を避けるために一定に留まる。ペダルを降下させると
、ポンプ５４からの圧媒液がアクチュエーター７０の方向に流れ、ピストン７２
を伸長させる。ピストン７２の伸長はディスク８４及びそれが付いているケーブ
ル３３を、図２において左側に移動させる。ケーブル３３の移動はアクチュエー
ターレバー９２それぞれを回転させてブレーキの作用をかけるであろう。弁４０
は調節弁であるので、圧力の量がカム１８の位置に関連するであろうから、ブレ
ーキのレベルは常にペダルの位置に関連するであろう。従って、運転者はその行
程のどんな地点までもペダルを降下させ、その位置にペダルを維持し、そしてブ
レーキの対応するレベルを達成することができる。次に、運転者はペダルをもう
１つの位置に移動させることができ、ブレーキのレベルはそれに従って変動する
であろう。

【０００９】 通常、すなわち、油圧を使用可能な場合にはブレーキの適用はケーブル３３に
取り付けられたディスク８４を噛み込んでいるピストン７２により惹起される。
このような状態下ではシャフト１６とともに回転するアーム２２、クレビス３２
及びピン３４は単に、クレビス３２のスロット３６内を移動して、ピストン７２
により惹起された移動に従う。しかし、油圧を喪失した時には、ピストン７２は
引っ込んだままで、アーム２２の回転がピン３４に、スロット３６の底に接触さ
せるであろう。次に、ブレーキをかけるために必要なロッド３８の移動が、アー
ム２２の連続した回転からもたらされるであろう。これが起こると、ディスクが
ロッド３８に取り付けられ、ロッド３８とピストン７２との間に直接の連結がな
いので、ディスク８４はピストン７２の面から遠ざかるであろう。従って、運転
者は利用可能な油圧がない場合ですら、車両を完全停止させる能力を有する。

【００１０】 大型車両は本明細書で使用される場合、HERCULESのような２０トン以上の重量
の立て直しの困難な車両（heavy recovery vehicle）を意味することを意図され
る。

【００１１】 本発明の好ましい態様が本明細書に開示されたが、付記の特許請求の範囲に規
定された発明の精神から逸脱することなしに、それらに対して様々な修正及び変
更を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に従って構成、配置されたカム、それが作動する油圧式弁及び関連機構
の絵で表した図である。

【図２】 本発明に従うカム作動式の油圧式ブレーキシステムの全体のスキームである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 フエイ，ウイリアム・エイ，ザサード アメリカ合衆国ペンシルベニア州17316イ ーストベルリン・マクレランドライブ12 (72)発明者 タンバリノ，ダン・エイ アメリカ合衆国ペンシルベニア州17313ヨ ーク・フロリダアベニユー610 (72)発明者 エドワーズ，ダナ・アール アメリカ合衆国ペンシルベニア州17313ヨ ーク・ウエストカレツジアベニユー2676 (72)発明者 ブラウン，ウイリアム・ジエイ アメリカ合衆国ペンシルベニア州17331ハ ノーバー・シヨーブスヒルロード72 Ｆターム(参考） 3D048 BB33 CC06 HH15 HH31 HH42 HH58

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 調節液圧弁、 前記弁に加圧下で圧媒液を供給するための液圧ポンプ、 前記弁を操作するための前記ペダルにより回転可能なカム、 加圧下で伸長可能で、前記弁からの圧力を受けるように連結された液圧式アク
   チュエーター、 引っ張られると前記のクラッチパックを適用するように連結される作動ロッド
   、 ブレーキの力が前記ペダルの位置に関連するように、前記ロッドに取り付けら
   れ、前記アクチュエーターが伸長する時に前記ロッドを引っ張るために前記アク
   チュエーターが噛み合い可能な、力の移動部材、 を含んでなる、車両にブレーキをかけるようになっている、機械的に作動され
   るブレーキクラッチパックを有する、車両のための、運転者のペダルにより制御
   されるブレーキシステム。
2. 【請求項２】 前記弁が圧力調節弁である請求項１記載の発明。
3. 【請求項３】 請求項２に記載され、そして更に 前記カムに固定した回転可能なシャフト、 前記シャフトに取り付けた第１のアーム、 前記第１のアームにピンで取り付けた第１のクレビス、 前記第１のクレビスに取り付け、前記ペダルの動きに対応して前記シャフトを
   回転するために前記のペダルに連結した操作ロッド、 を含んでなる発明。
4. 【請求項４】 前記液圧式アクチュエーターが 管状エクステンションをもつシリンダー、及び 前記シリンダー中で往復するそれを通って伸長している孔をもつ外側の末端の
   付いたピストン、 前記管状エクステンション及び前記の孔を通って伸長している前記作動ロッド
   、を含んでなる、請求項３記載の発明。
5. 【請求項５】 請求項４に記載され、そして更に 前記作動ロッドが油圧の不在時に、前記シャフトの回転により引っ張られるよ
   うに、 それとともに回転するためにシャフトに取り付けた第２のアーム、及び 前記第２のアームにピンで取り付け、前記作動ロッドに取り付けた第２のクレ
   ビス、を含んでなる発明。
6. 【請求項６】 請求項５に記載され、そして更に シリンダーと前記第２のクレビスとの間の前記作動ロッドに挿入した継ぎ手、
   を含んでなる発明。
7. 【請求項７】 車両にブレーキをかけるための作動レバーにより機械的に作
   動されるブレーキクラッチパックを含む最後の駆動装置により駆動される一対の
   トラックをもつ車両のためのブレーキシステムであって、前記車両がその適用の
   ための運転者が操作するペダルをもち、前記システムが、 前記車両に取り付け
   た底板、 前記底板上にジャーナル連結され、それにより支持されているシャフト、 前記シャフトに固定したカム、 前記底板から支持され、交換可能なスプールをもつ弁、 前記スプールが担持し、前記カムと噛み合っているカム従動節、 シャフトに固定され、前記ペダルの移動に対応する前記シャフトの回転のため
   に前記ペダルに連結した第１のアーム、 伸長可能で、加圧下で前記弁からの圧媒液を受けるように連結した液圧式アク
   チュエーター 前記アクチュエーターと噛み合わせ可能な力の伝達部材、 前記部材に取り付けられ、前記ペダルの降下に対応して前記ブレーキをかける
   ために前記作動レバーに連結した作動用ロッド、 を含んでなる、上記ブレーキシステム。
8. 【請求項８】 前記弁が圧力調節弁である請求項７記載の発明。
9. 【請求項９】 前記アクチュエーターが、 前記弁から圧媒液を受けるように連結され、管状エクステンションをもつシリ
   ンダー、及び 前記シリンダー内で往復するそれを通る孔のついた外側末端をもち、油圧下で
   伸長可能なピストン、 （ここで、前記部材が前記外側末端と噛み合わせ可能で、前記作動ロッドが前
   記孔及び前記管状エクステンションを通って伸長する） を含んでなる、請求項８記載の発明。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載され、そして更に 前記シャフトの回転が油圧の不在時に、前記シャフトがブレーキをかけるために
    前記ペダルにより回転するように前記の第２のアームに前記のアームを引っ張ら
    せるように、 前記シャフトに固定された第２のアーム、及び 前記第２のアームにピンで取り付けられ、前記作動ロッドに連結された第２の
    クレビス、 を含んでなる発明。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載され、そして更に、 前記作動ロッドに前記の孔及び前記管状エクステンション内を自由に移動させる
    ために、前記の第２のクレビスと前記ピストンとの間の前記作動ロッド中に配置
    された接合部を含んでなる発明。