JP2005114170A - ブレーキ適用エネルギを蓄えるための弾性手段を含む自動車用制動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車輛のホイールとともに回転するように拘束されたロータ部材、及び解放位置とロータ部材に連続的に押し付けられる適用位置との間で移動される車輛のステータ部材を含む種類の自動車用制動装置であって、この制動装置は、更に、作動状態でステータ部材をその適用位置に向かって押す制御部材によってステータ部材を変位させる種類の装置である、制動装置を提供する。
【解決手段】 制動装置は、ステータ部材及びロータ部材間の適用が緩んだ場合、ステータ部材がロータ部材に押し付けられた状態を保持するため、制御部材がステータ部材をその適用位置に向かって押したとき、制御部材とステータ部材との間で弾性的に圧縮されるように、制御部材とステータ部材との間に配置された適用エネルギを蓄えるための弾性手段を更に含む、装置。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動車用制動装置に関する。
本発明は、更に詳細には、車輛のホイールとともに回転するように拘束されたロータ部材、及びこのロータ部材と接触していない解放位置と車輛を駐車したときに車輛を静止状態に保持するためにロータ部材に連続的に押し付けられる適用位置との間で移動される車輛のステータ部材を含む種類の自動車用制動装置であって、ステータ部材は解放位置に向かって弾性的に押圧され、制動装置は、更に、作動状態でステータ部材をその適用位置に向かって押す制御部材によってステータ部材を変位させる種類の制動装置に関する。

この種の多くの制動装置、特定的にはディスクブレーキ又はドラムブレーキが周知である。例えば、ディスクブレーキでは、ステータ部材は、キャリパによって支持された摩擦ライニングによって構成され、ロータ部材は、車輛のホイールとともに回転するように拘束されたディスクによって構成される。

このようなブレーキ装置は、関連したホイールの回転を減速する、及び随意であるが前記ホイールを停止するのに使用される「サービスブレーキ」形体で、及びホイールを静止状態に保持するのに使用される「パーキングブレーキ」形体で、選択的に作動できる。

関連した制御部材、例えばパーキングブレーキレバーを車輛の運転者が作動したとき、摩擦ライニングに適用圧力が及ぼされ、ライニングがディスクに連続的に押し付けられる。摩擦ライニングに及ぼされる適用圧力はグリップ圧力以上であり、そのため、車輛は、駐車時に、ディスクをグリップする摩擦ライニングによって静止状態に保持される。

摩擦ライニングは、パーキングブレーキの作動時に高温でありうる。これは、特に、前記摩擦ライニングがサービスブレーキモードで車輛の減速にも使用される場合に生じる。
サービスブレーキ形体でのこのような使用について、液圧式の第２制動装置で摩擦ライニングを移動する。サービスブレーキ形体をとったとき、摩擦ライニングをディスクに擦り付けることによってディスクの回転が減速される。このように擦り付けられることにより、摩擦ライニングは高温になる。

残念なことに、摩擦ライニングは熱の作用で膨張する。パーキングブレーキ形体をとると、前記ライニングが未だに高温であるのに、制御部材は、摩擦ライニングにグリップ圧力を及ぼす。パーキングブレーキを通常のように長時間に亘って掛けたままにすると、摩擦ライニングが冷却し、元の容積に収縮する。

その結果、摩擦ライニングがロータ部材に及ぼす圧力が大幅に低下する。摩擦ライニングがディスクに及ぼす圧力は、かくして、車輛を適正に静止状態に保持するのに必要なグリップ圧力よりも低くなる。車輛を駐車した場所の勾配がきついと、問題は更に重大になる。

摩擦ライニングに加わる適用圧力が結果的に緩くなると、駐車中の車輛が望ましからぬ態様で移動してしまう。
ケーブルを引っ張ることによって制御部材を作動させる制動装置が提案されてきたことは当該技術分野で既に周知である。ケーブルに十分な張力が加わっている場合には、ケーブルは牽引状態で弾性変形し、これと同時にケーブルを取り囲むシースが圧縮により変形する。かくして、摩擦ライニングが収縮したとき、ケーブルに蓄えられた弾性変形エネルギにより、摩擦ライニングの冷却による適用圧力の低下を補償できる。

残念なことに、ケーブルに十分な張力が加えられておらず、蓄えられた弾性エネルギの量が摩擦ライニングをディスクに押し付ける適用圧力の低下を補償するには小さ過ぎる場合がある。

更に、パーキングブレーキがケーブルを介して作動されるのでなく、その代わりに、例えば、電子式制御装置で作動される場合、適用エネルギを蓄えることができるエレメントはブレーキキャリパ以外にない。

問題点を解決するため、本発明は、ステータ部材及びロータ部材の温度低下によりこれらの部材間の適用が緩んだ場合、ステータ部材がロータ部材に押し付けられた状態を保持するため、制御部材がステータ部材をその適用位置に向かって押したとき、制御部材とステータ部材との間で弾性的に圧縮されるように、制御部材とステータ部材との間に配置された適用エネルギを蓄えるための弾性手段を更に含む、上述の種類の制動装置を提供する。

本発明のこの他の特徴によれば、ロータ部材は、車輛の関連したホイールとともに回転するように拘束されたディスクによって構成され、ステータ部材は、ホイールの軸線と平行な軸線上で休止位置と適用位置との間で摺動するように取り付けられた摩擦ライニングによって構成され、ステータ部材には、軸線方向に摺動するように取り付けられた、制御部材と摩擦ライニングとの間に配置されたピストンが設けられており、
適用エネルギを蓄えるための弾性手段は、軸線方向で、ピストンと摩擦ライニングとの間に配置されており、
適用エネルギを蓄えるための弾性手段は、軸線方向で、制御部材とピストンとの間に配置されており、
本装置は、適用エネルギを蓄えるための弾性手段を圧縮することなく、制御部材とは別個に摩擦ライニングをその適用位置に変位させるのに適したサービスブレーキを更に含み、
本装置は、摩擦ライニングの磨耗を補償するための磨耗補償装置を更に含み、この磨耗補償装置は制御部材と摩擦ライニングとの間に配置され、
適用エネルギを蓄えるための弾性手段は、ベルビル型ばねワッシャの積み重ねを含み、
適用エネルギを蓄えるための弾性手段は、軸線方向に沿って変形可能のばねを含み、
適用エネルギを蓄えるための弾性手段は、弾性変形可能なエラストマー材料で形成されたエレメントを含む。

本発明のこの他の特徴及び利点は、添付図面を参照することによって更に容易に理解できる以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。

非限定的に、後方から前方に図１に矢印「Ａ」で示す方向に延びる一つの軸線を採用する。
図１は、ディスクブレーキが構成する自動車用制動装置１０を示す。周知のように、装置１０は、軸線「Ｂ」が軸線方向に延びるディスク１２を含む。このディスク１２は、ホイール（図示せず）とともに回転するように拘束されている。ホイールは、それ自体の軸線として軸線「Ｂ」を有する。

ホイールのサスペンション部材に固定されたキャリパ１４がディスク１２の周囲の一部を跨いでいる。キャリパ１４は、摩擦シュー１６ａ及び１６ｂを支持し、これらのシューの各々は、夫々の支持体１８ａ、１８ｂ及び関連した摩擦ライニング２０ａ、２０ｂによって構成されている。シューは、ディスク１２の回転をキャリパに対して減速するため、及び随意に軸線「Ｂ」を中心としたディスク１２の回転を停止するため、キャリパ１４を作動するためのアクチュエータ装置２２による駆動によって、互いに向かって軸線方向にディスク１２の二つの両環状面２４ａ、２４ｂに押し付けられる。

車輛の運転者は、装置に対し、サービスブレーキ形体又はパーキングブレーキ形体を選択的に決定できる。
本発明に限定されない方法で、図１に示すキャリパは、「フローティング」キャリパによって形成されており、即ち車輛の構造に対して軸線方向に摺動するように取り付けられている。かくして、アクチュエータ装置２２により駆動されると、図１の右側に示す第１摩擦シュー１６ａの摩擦ライニング２０ａがディスク１２の環状面２４ａに押し付けられる。

次いで、キャリパ１４は、第１摩擦シュー１６ａに押し付けられた状態で後方に、即ち図１の右方に向かって摺動し、第２摩擦シュー１６ｂの摩擦ライニング２０ｂをディスク１２の面２４ｂに押し付ける。

図２及び図３に示す実施例では、摩擦シュー１６ａ及び１６ｂを押し付けるアクチュエータ装置２２は、キャリパ１４の本体２９に形成されたシリンダ２８に対して軸線方向に摺動するように取り付けられたピストン２６を含む。図１の左側のピストン２６の前端面が摩擦シュー１６ａを支持する。

ピストン２６は、シュー１６ａが解放された図２に示す後位置と、シュー１６ａがディスク１２に押し付けられた図３に示す前位置との間で摺動するように取り付けられている。

サービスブレーキ形体では、ピストン２６が液圧でその適用位置に押されるのに対し、パーキングブレーキモードでは、ピストン２６はその適用位置に向かって機械的に押される。

かくして、シリンダ２８にはブレーキ流体で充填された圧力チャンバ３０が設けられている。圧力チャンバ３０はオリフィス３２を介してブレーキ流体回路（図示せず）と連通している。ブレーキ流体の圧力は、車輛の移動中に車輛を減速するために運転者が作動するのに適した液圧制御装置の作動の作用によって増大する。

本発明の好ましい実施例では、装置１０の作動に使用される流体はブレーキ液によって形成されるけれども、これは本発明を限定するものではない。
制動装置１０は、更に、運転者が作動するのに適したパーキングブレーキ第２制御装置の作用によって車輛を静止状態に保持するように設計されている。

この目的のため、アクチュエータ装置２２は、軸線「Ｃ」のプッシュロッド３４を含む。プッシュロッド３４は、図２に示す後第１位置と、図３の左方に向かって示す適用前第２位置との間で軸線方向に摺動するようにシリンダ２８内に取り付けられている。適用前第２位置では、前記ロッドによりピストン２６をその適用位置に向かって移動させる。

図２及び図３の右側のロッド３４の第１端３６は、パーキングブレーキ形体で使用するために運転者が作動するのに適した制御部材（図示せず）に連結されている。前記制御部材により、ピストン２６をその適用前位置に向かって摺動させる。非限定的方法では、「傾斜上ボール」システムであってもよい。このような装置は、例えば、フランス国特許第ＦＲ−Ａ−２ ８２９ ５４３号に記載されている。

ピストン２６がセットバック解放位置２６にある場合には、ロッド３４の前ヘッド３８は、ピストン２６の内側支承面６０に面して配置される。この目的のため、前ヘッド３８は、例えば截頭円錐形形状であり、ピストン２６の内側支承面６０と相補的である。

ピストン２６は適用位置にある場合には、ロッド３４のヘッド３８が摩擦シュー１６をその適用位置に向かって押す。
弾性戻し手段３９、例えばベルビル型ばねワッシャが、前記ロッドをその解放位置に向かって戻すようにロッド３４の端部３６に配置されている。

周知の方法では、ロッド３４には、摩擦ライニング２０の磨耗を補償し、解放位置で摩擦ライニング２０ａとディスク１２の面２４ａとの間に存在する隙間「Ｊ」を一定に維持するための装置が設けられている。この目的のため、ロッド３４は、タッピングが施されたチューブ状後部分４２に受け入れられるねじ山を備えた円筒形前部分４０に分けられる。後部分４２はロッド３４の後端３６と一体であるか或いはこれに固定されている。

ねじ山を備えた円筒形前部分４０は、かくして、摩擦ライニング２０の磨耗の関数としてロッド３４の全長を長くするため、タッピングが施された後部分４２内で図示していない手段によって自動的に回転されるように設計されている。

本発明の教示によれば、制動装置１０には、適用エネルギを蓄えるための弾性手段４４が設けられている。この弾性手段は、制動装置をパーキングブレーキモードで作動させたとき、摩擦シュー１６ａに加えられた圧力の一部を弾性変形の形態で蓄えるように制御部材と摩擦シュー１６ａとの間に配置される。

この目的のため、ロッド３４のヘッド３８は、ヘッド３８から軸線方向後方に延びるテール４６を介してロッド３４に対して軸線「Ｃ」に沿って摺動するように取り付けられている。ロッド３４のねじ山を備えた円筒形前部分４０の前端面４８には、テール４６が摺動するように取り付けられる軸線方向に延びる軸線を持つ案内オリフィス５０が設けられている。

テールの後端には、例えばねじキャップの形態の衝合体５２が設けられている。この衝合体は、ねじ山を備えた円筒形前部分４０によってヘッド３８を摺動させることができる程度を、案内オリフィス５０が設けられた前部分の内部キャビティ５７の後面５４及び前面５６との協働により両方向で制限する。

ベルビル型ばねワッシャを重ね、部分４０の外側でテール４６に通し、前部分４０の前端面４８とヘッド３８の後面５８との間に置く。
この例では、適用エネルギを蓄えるための弾性手段をベルビル型ばねワッシャ４４が構成する。

本発明のこの他の変形例（図示せず）では、ベルビル型ばねワッシャ４４の代わりに軸線「Ｃ」のコイルばね及び／又は軸線「Ｃ」に沿って弾性変形自在のエラストマー材料製エレメントを使用してもよいし、ベルビル型ばねワッシャをこれらとともに使用してもよい。図４に示す変形例では、ヘッド３８には、パーキングブレーキを掛けたときに弾性変形を促すように、軸線Ｃの円形の溝が設けられている。

ヘッド３８は、適用エネルギを蓄えるための弾性手段４４として作用する。
本発明の別の実施例（図示せず）では、テール４６によって支持された衝合体５２とキャビティ４７の端壁５４との間に弾性手段４４を配置する。

ブレーキ装置１０をパーキングブレーキ形態で作動させるとき、運転者は制御部材を作動しロッド３４を軸線方向前方に押す。次いで、ロッド３４のヘッド３８がピストン２６の内側支承面６０と接触する。

ヘッド３８の前方への移動は、ピストン２６の内側支承面６０との接触によって軸線方向で停止される。次いで、ロッド３４は、ベルビル型ばねワッシャ４４を圧縮することによってヘッド３８に対して前方へ摺動し始める。

キャビティ４７の後面５４が衝合体５２と接触したとき、ねじ山を備えた前部分４０によってヘッド３８が前方に再び押される。次いで、ピストン２６自体をその適用位置に向かって押す。適用位置では、ピストンが摩擦ライニング２０ａをディスク１２に押し付ける。

ピストン２６は、次いで、その適用位置に達し、制御部材によって保持される。
かくして、摩擦ライニング２０ａ及び２０ｂが接触したとき、ベルビル型ばねワッシャ４４に蓄えられた弾性エネルギにより、摩擦ライニング２０ａをディスク１２に押し付けた状態に保持できる。

変形例（図示せず）では、適用エネルギを蓄えるための弾性手段４４は、摩擦ライニング２０ａがディスク１２と接触した後でしか前記手段４４が圧縮されないような剛性を備えている。

この実施例は単なる例として与えられる。適用エネルギを蓄えるための弾性手段４４は、制御部材から摩擦ライニング２０ａに駆動圧力を伝達する機械式リンクの任意の二つのエレメント間に配置できるということは理解されよう。

かくして、図示の一つの変形例では、適用エネルギを蓄えるための弾性手段は、軸線方向で、制御部材とピストン２６との間に配置できる。
有利には、エネルギ貯蔵手段は、制御部材によって作動される機械式リンクだけに配置され、サービスブレーキ形体から外される。そのため、サービスブレーキの作動は変形できない。換言すると、適用エネルギを蓄えるための手段４４によって制動が行われている場合には、サービスブレーキ液の吸収量は増大しない。

有利には、弾性手段４４には応力が予め加えられる。有利には、適用エネルギを蓄えるための弾性手段４４の剛性は、ブレーキキャリパの剛性とほぼ等しい。例えば、弾性手段の剛性は、キャリパの剛性の０．８倍乃至０．９倍である。

本発明によるブレーキ装置のパーキングブレーキの制御部材は、有利には、液圧ポンプが発生した液圧によって作動され、ブレーキパッドの適用位置で機械的に係止される。
本発明は、かくして、パーキングブレーキを簡単に且つ効果的に掛けることを可能にするブレーキ装置を提案する。

作動部材によって制御されるキャリパを含むディスクブレーキ型制動装置を示す側面図である。 摩擦ライニングをディスクから離した状態の、図１の制動装置を作動するための作動部材を示す、本発明の装置の軸線方向断面図である。 摩擦ライニングをディスクに押し付けた位置で制動装置を示す、図２と同様の図である。 本発明の装置の変形例の軸線方向断面図である。

符号の説明

１０ 自動車用制動装置
１２ ディスク
１４ キャリパ
１６ 摩擦シュー
１８ 支持体
２０ 摩擦ブレーキライニング
２２ アクチュエータ装置
２４ 環状面
２６ ピストン
２８ シリンダ
２９ キャリパ本体
３０ 圧力チャンバ
３２ オリフィス
３４ プッシュロッド
３６ 第１端
３８ 前ヘッド
６０ 内側支承面
３９ 弾性戻し手段

Claims (9)

1. 車輛のホイールとともに回転するように拘束されたロータ部材、及びこのロータ部材と接触していない解放位置と車輛を駐車したときに車輛を静止状態に保持するために前記ロータ部材に連続的に押し付けられる適用位置との間で移動される前記車輛のステータ部材を含む種類の自動車用制動装置であって、前記ステータ部材は前記解放位置に向かって弾性的に押圧され、前記制動装置は、更に、作動状態で前記ステータ部材をその適用位置に向かって押す制御部材によって前記ステータ部材を変位させる種類の装置である、制動装置において、
   前記制動装置は、前記ステータ部材及び前記ロータ部材の温度低下によりこれらの部材間の適用が緩んだ場合、前記ステータ部材が前記ロータ部材に押し付けられた状態を保持するため、前記制御部材が前記ステータ部材をその適用位置に向かって押したとき、前記制御部材と前記ステータ部材との間で弾性的に圧縮されるように、前記制御部材と前記ステータ部材との間に配置された適用エネルギを蓄えるための弾性手段を更に含む、装置。
2. 請求項１に記載の装置において、前記ロータ部材は、前記車輛の前記関連したホイールとともに回転するように拘束されたディスクによって構成され、前記ステータ部材は、前記ホイールの軸線と平行な軸線上で休止位置と適用位置との間で摺動するように取り付けられた摩擦ライニングによって構成され、前記ステータ部材には、軸線方向に摺動するように取り付けられた、前記制御部材と前記摩擦ライニングとの間に配置されたピストンが設けられている、装置。
3. 請求項１に記載の装置において、適用エネルギを蓄えるための前記弾性手段は、軸線方向で、前記ピストンと前記摩擦ライニングとの間に配置されている、装置。
4. 請求項２に記載の装置において、適用エネルギを蓄えるための前記弾性手段は、軸線方向で、前記制御部材と前記ピストンとの間に配置されている、装置。
5. 請求項２に記載の装置において、適用エネルギを蓄えるための前記弾性手段を圧縮することなく、前記制御部材とは別個に前記摩擦ライニングをその適用位置に変位させるのに適したサービスブレーキを更に含む、装置。
6. 請求項２に記載の装置において、前記摩擦ライニングの磨耗を補償するための磨耗補償装置を更に含み、この磨耗補償装置は前記制御部材と前記摩擦ライニングとの間に配置される、装置。
7. 請求項１に記載の装置において、適用エネルギを蓄えるための前記弾性手段は、ベルビル型ばねワッシャの積み重ねを含む、装置。
8. 請求項１に記載の装置において、適用エネルギを蓄えるための前記弾性手段は、軸線方向に沿って変形可能のばねを含む、装置。
9. 請求項１に記載の装置において、適用エネルギを蓄えるための前記弾性手段は、弾性変形可能なエラストマー材料で形成されたエレメントを含む、装置。
   

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