JP2004537698A - 機械−液圧作動式小型ブレーキシリンダ及びこのようなシリンダを含む自動車用ブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】軸線方向に移動できるピストン（４）と、ブレーキを機械的に作動することにより発生する回転トルクが、シリンダの外側からアクセスできる部分に加わる枢動シャフト（１１）と、前記枢動シャフトの回転運動をピストンの並進運動に変換するボール−傾斜部機構であって、枢動シャフトと一体をなして回転する回転プレート（２８）、移動プレート、及び二つのプレートの向き合った面に形成された傾斜部リブに収容されたボール（３３）を含むボール−傾斜部機構とを含む自動車用機械−液圧作動式ブレーキシリンダを提供する。
【解決手段】前記移動プレートは、ピストン（４）を含む、ことを特徴とする。
本発明は、更に、このようなシリンダを含むブレーキに関する。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械−液圧作動式小型ブレーキシリンダ及びこのようなシリンダを含む自動車用ブレーキに関する。
【背景技術】
【０００２】
機械−液圧作動式ブレーキシリンダは、一般的には、摩擦ライニングキャリヤプレートをブレーキディスクに向かって押す軸線方向に移動自在のピストンを含む。この移動は、シリンダに注入された流体の圧力の上昇又はシリンダ内の移動部品の機械的作用のいずれかによって行われる。
【０００３】
このような移動部品は、ほぼ全ての場合において、一方では、回転運動を並進運動に変換するボール−傾斜部機構を含み、他方では、撓みライニング磨耗を補償するために調節機能を行うねじ−ナットアッセンブリを含む。
【０００４】
これらの内部移動部品は数が比較的に多いため、一方では、これらの部品がかなりの量の空間を占有し、かくして比較的コンパクトなシリンダを提供するのが困難であるということ、及び他方ではこれらの部品の配置のために取り付けが比較的複雑であり、そのため比較的高価な手動又は自動の手段を必要とするということの少なくとも二つの結果がもたらされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、部品点数が少ないブレーキシリンダを提案する。部品点数が少ないため、一方では、シリンダの大きさを小さくでき、他方ではその製造を大幅に簡単にできる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の要旨は、軸線方向に移動できるピストンと、ブレーキを機械的に作動することにより発生する回転トルクが、シリンダの外側からアクセスできる部分に加わる枢動シャフトと、枢動シャフトの回転運動をピストンの並進運動に変換するボール−傾斜部機構であって、枢動シャフトと一体をなして回転する回転プレート、移動プレート、及び二つのプレートの向き合った面に形成された傾斜部リブに収容されたボールを含むボール−傾斜部機構とを含む自動車用機械−液圧作動式ブレーキシリンダにおいて、移動プレートは、ピストンを含む、ことを特徴とするブレーキシリンダである。
【０００７】
本発明によるブレーキシリンダは、一部がピストンで形成されたボール−傾斜部機構を備えている点で有利である。このことは、追加の部品を挿入することなく、枢動シャフトの回転運動がピストンの並進移動に変換されるということを意味する。
【０００８】
ボール−傾斜部機構の一方のプレートをなくし、ボール−傾斜部システムの移動プレートとピストンとの間の中間部品をなくすことにより、シリンダの全部品点数を少なくする。
【０００９】
更に、ピストンを移動プレートとして使用することにより、ピストンを並進移動させることができるが磨耗ライニングキャリヤプレートに固定されているために回転に関して固定されているという利点を得ることができる。従来形体の任意のブレーキシリンダに既に存在するピストンを移動できるというこの特徴により、ピストンは、移動プレートとして特に有利に使用される。これは、ピストンを、移動プレートによって、並進については自由であるが回転に関して固定されているようにする上で追加の手段を必要としないためである。
【００１０】
その結果、本発明によるブレーキシリンダは、移動プレートばかりでなく、移動プレートが回転しないようにする上で通常重要な結着ねじ等の構造手段をなくす。
【００１１】
本発明の一つの特定の実施例では、ブレーキシリンダは、ねじ−ナットアッセンブリを含み、ねじはボール−傾斜部の回転プレートに固定されている。
【００１２】
有利には、このアッセンブリのナットは、このナットを回転に関して不動化する係合解除可能な手段を含み、この手段により、ブレーキの高圧液圧制御中にナットをブロックする。
【００１３】
このような不動化手段は、例えば、ナットに設けられたカラーで形成された円錐形クラッチを含み、カラーの面取りを施した縁部は、戻し手段の作用で、固定された截頭円錐形の座に押し付けられる。
【００１４】
一つの特定の特徴によれば、移動プレートに固定されたねじは、弾性手段によってピストンに連結されている。
【００１５】
制動作用中にピストンが並進する場合には、コイルばねであってもよい弾性手段が弾性変形し、ピストンに追従させる力をねじに及ぼす。
【００１６】
本発明の別の要旨は、上文中に説明したブレーキシリンダを含む自動車用ブレーキである。
【００１７】
本発明の理解を容易にするため、非限定的例である本発明の一実施例を添付図面を参照して以下に説明する。
【実施例】
【００１８】
図１は、本発明によるブレーキシリンダの断面図である。
【００１９】
シリンダは、ほぼ円筒形形状の本体１を含む。この本体は、壁２によって軸線方向通路３だけを残して部分的に閉止された第１端及び全内断面が開放した第２端を備えている。この内断面は、その長さに沿ってほぼ半分まで、本体の前記第２端から一定のままであり、これと対応する外形状を持つピストン４が内部で摺動する円筒形チャンバを形成する。
【００２０】
ピストン４は、ブレーキパッドキャリヤプレートに当接するその外面５の反対側の端部に、一方では、実際上平らな端壁６を含む内壁を有し、他方では、ピストンの円筒形外形状を形成する周囲スカート７を有し、前記本体の第１端に向かって開放した空間を前記ピストンの内側に形成する。本体の円筒形チャンバの内環状溝に収容されたシール８は、ピストンと前記円筒形チャンバとの間にピストンシールを収容する。
【００２１】
ピストン４は、ひとたびキャリヤプレートに固定されると、もはや、その長さ方向軸線（これは本体１の長さ方向軸線でもある）を中心として回転できない。これは、前記キャリヤプレートが回転に関して不動化されているためである。
【００２２】
ピストンには、その端壁６からキャリヤプレートに向かって軸線方向ボア９が形成されている。このボア９は、シャフト１１のスプラインを備えた端部１０の移動に必要な空間を提供する。シャフトは、その第１端が本体の軸線方向通路３を通って延びる限り、本体内に軸線方向に延びている。本体から突出したシャフト１１の端部１３は、パーキングブレーキ作動レバー１４に直接固定されている。
【００２３】
シャフト１１は、壁２の近くに配置されたカラー１２を含む。このカラーは、通路３に向かうシャフトの軸線方向移動を制限する肩部を構成する。
【００２４】
カラー１２はナット１５内に収容されている。ナットの端部分１５ａには、前記カラー１２をこれと同一線上の本体１の部分から離間する環状空間がある。
【００２５】
ナットのこの端部分の外側には内ねじが設けられており、図１にはこの内ねじのねじ山１５ｂが示してある。
【００２６】
ナット１５は、本体内に設けられたカップばね１６によって本体の壁２に軸線方向に押し付けられた状態に保持される。このカップばね１６により、回転移動により発生する摩擦に打ち勝てば、ナット１５を回転させることができる。
【００２７】
ナット１５は、その外横壁から突出したカラー１７を有し、このカラーの、ピストン４とは反対側の縁部１８には截頭円錐形をなすように面取りが施してあり、この縁部１８に面する本体の内横壁の部分１９はほぼ同じ円錐角度の截頭円錐形の座を形成する。面取りを施した縁部１８及び截頭円錐形の座１９が円錐形クラッチを形成する。本体の壁２の近くのナットの端部は、カラーの面取りを施した縁部１８が本体の截頭円錐形の座１９に当接したときに壁からセットバックしたままである。そのため、壁２に向かって差し向けられた力が加わったときにナット１５を本体４に一つになって回転するように連結できる。
【００２８】
ナット１５、シャフト１１、及び本体３は全て同軸であり、これが、それらの間に、例えばシャフトのカラー１２とナット１５との間に十分な隙間を残すのが好ましい理由である。
【００２９】
シール２０、２１が、一方ではカラー１２とナット１５との間の環状溝内に、及び他方ではナット１５と本体１との間の環状溝内に収容されている。そのため、ピストンの端壁６及びスカート７、本体の内横壁、ナット１５、及びシャフト１０のカラー１２によって形成された本体の内部キャビティがシールされる。
【００３０】
ナット１５のねじ山１５ｂと一致するねじ山２２ａを持つ、ねじ山を備えたブッシュ２２又はねじをシャフト１１の周囲でナットに永久的にねじ込む。前記ブッシュは、ナットを越えてピストンに向かって平らな環状ベース２３の形態で延びている。この環状ベースの周囲は、内スプライン２４が設けられたピストンスカート７と接近している。内スプライン２４は、ブレード２３の軸線方向切り欠き２５と係合し、かくしてねじ山を備えたブッシュをピストンに回転に関して固定する、即ち回転しないようにする。
【００３１】
ベース２３には、更に、前記ベース２３とスカートに固定されたストップを構成するサークリップ２７との間で圧縮されたコイルばね２６の圧力が加わる。
【００３２】
最後に、ベース２３とピストンの端壁６との間には、減摩ワッシャ２９によってベース２３から離間された円形プレート２８が設けられている。プレート２８は、このプレートと一体の溝付きスリーブ３０が前記シャフトのスプラインを備えた端部１０の周囲と係合することによって、シャフト１１と一体をなして回転する。
【００３３】
ピストンに面したプレートの面には、本発明の技術分野で周知の三つのボール−傾斜部３１が設けられているが、これらのボール−傾斜部は、通常は、ブレーキ機構の異なる位置に配置される。
【００３４】
ピストンの端壁６には、三つの傾斜部３１に面して逆の傾斜の三つのボール傾斜部３２が設けられており、ピストンの傾斜部をプレートの傾斜部と向き合わせて置くことによって形成された傾斜部の各対にボール３３が捕捉される。
【００３５】
ピストンの端壁６、ボール３３、及びプレート２８によって形成されたアッセンブリがボール−傾斜部システムを構成する。このシステムの機能は、プレート及びピストンが互いに関して枢動するときにボールがそれらの傾斜部に沿って移動することによりプレートをピストンから遠ざかる方向に移動することである。
【００３６】
図示の例では、ピストンは鋼製である。鋼は、傾斜部に沿ったボールの転動に耐えるのに十分に硬質な材料である。ピストンがこれよりも軟質のアルミニウム合金等の合金やフェノール樹脂で形成されている場合には、プレートに面する面を形成するため、又は最小でもボールを受け入れる傾斜部を形成するため、有利には、ピストンに硬質の部品を取り付ける。ピストンに表面処理を施すことも考えられる。
【００３７】
ブレーキ機構の作動方法を以下に説明する。
【００３８】
この機構は、一方では液圧により作動させることができ（これは、車輛のブレーキペダルによってトリガーされる走行制御と対応する）、他方では機械的に作動させることができる（これは、パーキングブレーキレバー又はペダルによってトリガーされるパーキング制御と対応する）。
【００３９】
液圧作動では、上文中に詳細に説明した本体の内部キャビティに加圧液圧流体を注入する。
【００４０】
このキャビティ内の圧力には、ピストン４を本体の外側に向かって駆動し、かくしてキャリヤプレート５をブレーキディスクに向かって移動することによって制動を行う特定の効果がある。
【００４１】
圧力には、更に、シャフトのカラー１２を向き合った壁２に押し付ける効果がある。
【００４２】
ピストンの移動によりコイルばね２６が更に圧縮され、及び従って、ねじ山を備えたブッシュ２２にこのばねによって及ぼされる軸線方向力が増大する。従って、ねじ山を備えたブッシュは、ピストンに向かって差し向けられた軸線方向力、及び前記ブッシュをナットから緩める方向に捩じるためにナットを回転させる回転トルクをねじ山２２ａ及び１５ｂを介してナット１５に及ぼす。
【００４３】
ナットには、更に、その面取りを施した縁部１８を本体の截頭円錐形の座１９に押し付ける力が加圧流体によって加えられる。この力は、流体の圧力とナットの円錐形密封断面の積である。即ち、カラー１２と同一線上の断面には圧力が加わらない。
【００４４】
従って、ナットには二つの逆方向の力が作用する。これらの力の一方は、ピストン４に向かって差し向けられており且つばね２６によって伝達される力であり、他方の力は壁２に向かって差し向けられており且つ加圧流体がピストンに直接作用することにより生じる力である。
【００４５】
ばね２６の作用を正確に補償する圧力であると定義される閾値圧力以下の流体圧力では、円錐形クラッチはナットを解放する。従って、ナットを回転させてブッシュをピストンに追従できる。ブレーキを調節する。
【００４６】
この閾値圧力よりも高い流体圧力については、ばねの作用は、ナットに作用する流体の作用に打ち勝つには低過ぎるままであり、円錐形クラッチは係合したままである。ナットを回転できず、ブレーキの調節が妨げられる。
【００４７】
かくして、ブレーキが完全にかけられる前に調節が中断され、かくして、ひとたび液圧流体圧力が解放された後にブレーキがこの位置で動かなくなることがないようにする。
【００４８】
機械的作動では、制御レバー１４によりシャフト１１を回転させ、このシャフトがトルクをプレート２８に溝付きスリーブ３０を介して伝達する。
【００４９】
プレートは、回転しないようにされているピストンに対して回転を開始する。
【００５０】
かくしてボール−傾斜部は、プレートをピストンから離間する機能を果たす。
【００５１】
プレートは、スプライン２４によってピストンに対して回転しないように不動化されたねじ山を備えたブッシュ２２を減摩ワッシャ２９を介して押圧する。
【００５２】
ブッシュによってナットに伝達された軸線方向力により面取りを施した縁部１８を座１９に押し付け、ナットが回転しないようにする。従って、ブッシュをナットにねじ込むことができず、プレートでピストンを本体の外側に向かって押すことができる反作用を提供する。
【００５３】
上文中に説明したブレーキシリンダの作動は、従来のブレーキシリンダと同じである。
【００５４】
対照的に、具体的実施例では、従来の構造の等価のブレーキシリンダを形成するのに２１個の部品を必要とするのと比較して、１７個の部品しか含まない。
【００５５】
本発明によるブレーキシリンダの別の適切な利点は、長さが１７ｍｍ程度に短くなるということである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】ブレーキシリンダの軸線方向断面図である。
【図２】図１のシリンダのピストンの軸線方向断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ シリンダ本体
２ 壁
３ 軸線方向通路
４ ピストン
５ 外面
６ 端壁
７ 周囲スカート
８ シール
９ 軸線方向ボア
１０ スプラインを備えた端部
１１ シャフト
１２ シャフト端部
１３ カラー
１４ パーキングブレーキ作動レバー
１５ ナット
１６ カップばね
１７ カラー
１８ 縁部
１９ 截頭円錐形の座
２０、２１ シール

Claims (6)

1. 軸線方向に移動できるピストン（４）と、ブレーキを機械的に作動することにより発生する回転トルクが、シリンダの外側からアクセスできる部分に加わる枢動シャフト（１１）と、前記枢動シャフトの回転運動をピストンの並進運動に変換するボール−傾斜部機構であって、枢動シャフトと一体をなして回転する回転プレート（２８）、移動プレート、及び二つのプレートの向き合った面に形成された傾斜部リブに収容されたボール（３３）を含むボール−傾斜部機構とを含む自動車用機械−液圧作動式ブレーキシリンダにおいて、前記移動プレートは、ピストン（４）を含む、ことを特徴とするブレーキシリンダ。
2. 請求項１に記載のブレーキシリンダにおいて、ねじ−ナットアッセンブリ（２２−１５）を含み、前記ねじ（２２）は前記ボール−傾斜部の前記回転プレート（２８）に固定されている、ことを特徴とするブレーキシリンダ。
3. 請求項２に記載のブレーキシリンダにおいて、前記ナット（１５）は、このナットを回転に関して不動化する係合解除可能な手段（１８、１９）を含み、この手段により、ブレーキの高圧液圧制御中に前記ナットをブロックする、ことを特徴とするブレーキシリンダ。
4. 請求項３に記載のブレーキシリンダにおいて、前記不動化手段は、例えば、前記ナットに設けられたカラーで形成された円錐形クラッチ（１８、１９）を含み、前記カラーの面取りを施した縁部は、戻し手段の作用で、固定された截頭円錐形の座に押し付けられる、ことを特徴とするブレーキシリンダ。
5. 請求項２、３、又は４に記載のブレーキシリンダにおいて、前記移動プレート（４）に固定された前記ねじ（２２）は、弾性手段（２６）によってピストンに連結されている、ことを特徴とするブレーキシリンダ。
6. 請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載のブレーキシリンダを含む、ことを特徴とする自動車用ブレーキ。