JP2008002640A - 駐車ブレーキ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ピストンプレート29は、第1プレート体30及び第2プレート体35から成り、第1プレート体30はプレート押圧機構38に押圧される被押圧面32と第2プレート体35と当接する第1当接面33を有し、第1当接面33は、特定の径方向において外周寄りに形成された一対の端部当接部33aと中間当接部33bを有し、端部当接部33aは軸方向に直角な平坦面であり、端部当接部33aを中間当接部33bよりもブレーキディスク25に接近する位置に設定する段差部34が、端部当接部33aと中間当接部33bとの境界に形成される。
【選択図】 図1
Description
特許文献1に開示された駐車ブレーキ装置は、デフギヤ軸にスプライン嵌合されている多板形態のブレーキディスクと、車軸ケースに収容され、ブレーキディスクを押動するブレーキピストンと、操作アームと連動し、ブレーキピストンを押動するスライドピンと、を備えている。
ブレーキピストンは金属材料により形成されるが、スライドピンが押圧するブレーキピストンの鍔部は平板状の形態を呈している。
この種の駐車ブレーキ装置では、操作アームを操作するとスライドピンがブレーキピストンを押動し、押動されたブレーキピストンがブレーキディスクを押動する。
ブレーキディスクの当接面における摩擦力によりデフギヤ軸に対する制動力を得ている。
この車両用湿式ディスクブレーキ装置は、アクスルシャフトに軸線方向に摺動可能に取り付けた回転円板と、回転円板に対向して配設される固定円板と、ハウジングに軸線方向に摺動可能に支持された受圧円板と、受圧円板に対向して配置されている押圧円板とを備えている。
押圧円板は駐車用ブレーキ操作により円周方向に移動される円板である。
さらに、押圧円板とハウジング壁面との間に押圧円板の円周方向の移動時に、押圧円板を受圧円板に押圧させるような推力を発生させるカムが設けられている。
ピストンプレートに撓みが生じると、ピストンプレートとブレーキディスクとの当接面において面圧の較差が著しくなり、著しい面圧の較差がバランスの悪い状態で両者の当接面において存在すると、駐車ブレーキ装置としての制動力が低下する場合がある。
この場合、ピストンプレートの板厚を大きくするなどピストンプレートの剛性を高め撓みを抑制することも考えられるが、板厚増加分に相当する回転軸の軸方向のスペースを必要とするほか、駐車ブレーキ装置としての重量が増大する。
特に、ピストンプレートの収容スペースが制約を受ける場合には、ピストンプレートの板厚を大きく設定することはできない。
他方、制動状態の時には、第1プレート体はプレート押圧機構の押圧を受け、第1プレート体は第2プレート体を押圧し、第2プレート体はブレーキディスクを押圧する。
第1当接面又は第2当接面に形成される端部当接部及び中間当接部との境界に段差部が形成されていることから、プレート押圧機構が局所的に集中する押圧力を第1プレート体の被押圧面に付与しても、第2プレート体に対する押圧力は段差部付近に主に分散される。
つまり、制動時において、第1当接面と第2当接面における著しい面圧の較差が存在しても、回転軸に対する制動力が低下しないように面圧が分散される。
第1プレート体の第1当接面に端部当接部及び中間当接部を形成する場合、第2プレート体としてステータを用いることができる。
この実施形態に係る駐車ブレーキ装置は、産業車両としてのフォークリフトが備える湿式駐車ブレーキに適用した例である。
図1は、本発明の実施形態に係る駐車ブレーキ装置を示す縦断面図であり、フォークリフトにおける駆動力伝達手段の一部が示されている。
軸ケース11内に形成される空間部15には潤滑油が充填され、回転自在の出力軸16が軸ケース11内を貫通して収容されている。
出力軸16は駆動源からの回転力を図示しない車輪に伝達する軸体であり、小径軸部16aと大径軸部16bを有する。
出力軸16の一方(図1において右側)には、図示しない差動機構(デフ)と連結され、他方(図1において左側)は図示しない変速機構と連結されている。
出力軸16とデフケース18は同期回転及び差動回転自在である。
この実施形態では出力軸16及び軸支部19は回転軸として機能する。
軸支部19の差動機構側と第1ケース部材12との間には軸受20が介装されている。
つまり、回転軸は軸受20を介して軸ケース11に回転自在に支持されていると言える。
シール部材21は空間部15から変速機構側への潤滑油の漏洩を防止する。
第2ケース部材13を臨む軸支部19の外周面には、有孔円盤状の多数のブレーキディスク25がスプライン嵌合により配設されている。
軸支部19において回転軸の軸方向に連設されるブレーキディスク25は出力軸16の軸方向と直角な摩擦面を有する。
スプライン嵌合のブレーキディスク25は、回転軸の軸方向へ移動自在であり、かつ、回転軸の回転方向に対して係止されている。
従って、ブレーキディスク25は軸支部19の回転に伴い、軸支部19と同期回転する。
これらのステータ26は、第2ケース部材13において回転軸の軸方向に連設されており、出力軸16の軸方向と直角な摩擦面を有する。
ステータ26の外周縁は、第2ケース部材13に対して回転軸の回転方向に対して係止される係止爪(図示せず)を有する。
第2ケース部材13の内周面には、ステータ26の係止爪に対応する係止用溝(図示せず)が回転軸の軸方向に沿って形成されている。
このため、ステータ26は回転軸の軸方向へ移動自在である。
これらのステータ26とブレーキディスク25は、回転軸の軸方向において交互に配置されている。
この実施形態ではステータ26の摩擦面がブレーキディスク25の摩擦面と対向する。
最も差動機構側に近いブレーキディスク25は、第1ケース部材12の端面と対向する。
この実施形態のピストンプレート29は、次に説明するプレート押圧機構38を軸方向に臨む第1プレート体30と、ブレーキディスクを軸方向に臨む第2プレート体35とから成る。
第1プレート体30は、プレート押圧機構38の押圧を受け、第2プレート体35に圧接されるプレートである。
第2プレート体35は、プレート押圧機構38の押圧を受ける第1プレート体30と圧接されるほか、最端のブレーキディスク25と圧接されるプレートである。
第1プレート体30及び第2プレート体35は弾性を有する金属材料から形成されている。
第1プレート体30の外周には、外径側へ向けて突出する係止爪30aが設けられている。
この係止爪30aは第2ケース部材13における図示しない係止用溝に対応する。
さらに、図1及び図2に示すように、第1プレート体30の外周縁において外側へ突出されるスプリング受け部30bが第1プレート体30に備えられている。
スプリング受け部30bは、第1軸ケース12と第1プレート体30との間に介在されるリターンスプリング42を一端を受けるものとなっている。
リターンスプリング42は、制動状態から制動状態の解除の際に、第1プレート体30を原位置へ復帰させる付勢力を有する復帰手段である。
この実施形態では、リターンスプリング42を用いた復帰手段としたが、例えば、ブレーキディスク25、ステータ26の隙間が狭く、摺動の際の抵抗が小さい場合には、ディスク25の回転に伴う潤滑油のせん断により生じる圧力を利用し、ブレーキディスク25、ステータ26とともに第1プレート体30や第2プレート体35を原位置へ復帰させるようにしてもよい。
この場合、復帰手段としてのリターンスプリング42やスプリング受け部30bが不要となる。
被押圧面32は、出力軸16の軸方向と直角な平坦面にて形成されている。
被押圧面32における貫通孔31の左右両側には、プレート押圧機構38と当接する被押圧部32aが存在する。
一対の端部当接部33a及び中間当接部33bはいずれも出力軸16の軸方向と直角な平坦面にて形成されている。
端部当接部33aが中間当接部33bよりもブレーキディスク25の摩擦面と近くなるように、端部当接部33a及び中間当接部33bの境界には段差を有する段差部34が形成されている。
このため、端部当接部33aに対応する部位の板厚は、中間当接部33bに対応する部位の板厚よりも大きく設定される。
第2プレート体35と圧接する第1当接面33に段差部34を設けることは、プレート押圧機構38からの押圧力を被押圧部32aに集中して受けたとき、第2プレート体35との圧接の状態で段差部34付近へ第2プレート体35に対する押圧力を分散する意図がある。
因みに、プレート押圧機構38と当接する被押圧部32aは、左右一対の中間当接部33bに対応する位置に設定される。
なお、図3の第1プレート体30の説明図において、第1プレート体30の正面図と、側面図と、平面図とを示している。
図4は第1当接面33側から見た第1プレート30の斜視図である。
図3及び図4に示される第1プレート体30の段差部34の段差は説明の便宜上、実際の段差よりも誇張して図示している。
第1プレート体30における実際の段差は、視覚的に把握できる程度の段差である。
第2プレート体35は有孔円板状の形態を呈しており、第2プレート体35の外周には、外径側へ向けて突出する係止爪(図示せず)が設けられている。
この係止爪は第2ケース部材13の図示しない係止用溝に対応する。
第2プレート体35は、第1プレート体30と対向する第2当接面36と、最端のブレーキディスク25と圧接するディスク当接面37を有する。
第2当接面36及びディスク当接面37はいずれも出力軸16の軸方向と直角な平坦面にて形成されている。
プレート押圧機構38は、制動時において第1プレート体30をブレーキディスク25へ向けて押圧するための機構である。
プレート押圧機構38は、図2に示すように、回転軸の下方を横切る支点軸39と、支点軸39に取り付けられた押圧部材としてのフォーク40と、支点軸39の端部に固定された傾動レバー41と、図示しないワイヤーと接続され、操作により傾動レバー41を連動させる操作レバー(図示せず)と、を有する。
操作レバーはトグル式のレバーであって、操作レバーを制動状態したときに一定の押圧力をフォーク40に作用させるON・OFFタイプのレバーである。
フォーク40は支点軸39を支点として揺動される部材であり、揺動により第1プレート30を押圧する。
図2に示すように、フォーク40は揺動の際に回転軸と干渉しないように二又状の形態を呈している。
第1プレート体30を押圧するフォーク40の押圧部40aは、図1に示すように、出力軸16の両側において軸芯Aとほぼ同じ高さとなっている。
つまり、押圧部40aは第1プレート体30の被押圧面32における左右一対の被押圧部32aを臨む。
フォーク40は、制動時において第1プレート体30の被押圧部32aを押圧する。
まず、駐車ブレーキ装置の制動状態が解除されている状態では、プレート押圧機構38のフォーク40は、第1プレート体30と干渉せず第1プレート体30を押圧しない。
図5(a)に示すように、駐車ブレーキ装置の制動状態が解除されているとき、第1プレート体30の被押圧面32と第2プレート体35の第2当接面36との間隙と、第2プレート体35のディスク当接面37とブレーキディスク25との間隙と、各ブレーキディスク25と各ステータ26との間隙は維持され、このとき、回転軸は回転可能な状態にある。
なお、図5(a)に示す第1プレート体30の段差部34の段差は、説明の便宜上、実際の段差よりも誇張して図示している。
操作レバーを制動側となるように操作すると、傾動レバー41が連動して支点軸39を支点として回動する。
支点軸39の回動によりフォーク40が第1プレート体30の被押圧部32aと当接し、さらなる支点軸39の回動に伴いフォーク40は第1プレート体30を押圧する。
このときフォーク40は、第1プレート体30の被押圧面33における被押圧部32aを集中して押圧する。
第1プレート体30は、フォーク40の押圧を受けてブレーキディスク25側の軸方向へ移動される。
フォーク40の押圧が継続されることにより、各ブレーキディスク25と各ステータ26との間隙も狭くなり両者25、26は当接する。
そして、フォーク40による押圧力がさらに増大すると、最終的には図5(b)に示すように、第1プレート体30は第2プレート体35に押し付けられて弾性変形する。
この状態では、被押圧部32aにおいてフォーク40から集中して受ける押圧力は、段差部34を中心とする領域に分散され、段差部34付近の第2プレート体35に対する面圧は他の部位と比較して高い状態にある。
この実施形態では、図6(a)に示すように、段差部34を中心とする面圧の高い領域S(図6(a)においてハッチングにて示す範囲)が段差部34毎に生じるから、大部分の押圧力は4箇所の領域Sを通じて第2プレート体に作用する。
つまり、第1プレート体30に設けた4箇所の段差部34は、被押圧部32aが受ける局所的な押圧力を領域Sに分散し、第2プレート体35との当接面において著しい面圧の較差が存在しても、第2プレート体35に対してバランスの良い押圧力を付与する。
図6(b)に示す比較例では、段差部を備えない平坦状の第1当接面を有する第1プレート体Wを用いた例である(説明の便宜上、第1プレート体Wを除く以外の要素は符号を共通して用いる。)。
この例では、図6(b)に示すように、第1プレート体Wと第2プレート体35との当接面において、第1プレート体Wの局所的な撓みによりフォーク40の当接する左右の被押圧部T付近にのみ面圧の高い領域S(図6(b)においてハッチングにて示す範囲)が生じ、例えば、上下は面圧が低い領域が生じる。
つまり、段差部を備えない第1プレート体Wと第2プレート体35との当接面において著しい面圧の較差がバランスの悪い状態で生じていると言える。
このように、この比較例の第1プレート体Wとの比べると、段差部34を有する第1プレート体30では、第1プレート体30と第2プレート体35との当接面における著しい較差のある面圧がバランス良く分散されている。
各ブレーキディスク25と各ステータ26の摩擦面において著しい面圧の較差がバランス良く分散されている状態では、回転軸に対する十分な制動力が得られる。
この実施形態では、操作レバーがトグル式のレバーであることから、操作レバーを制動側となるように操作すると、所定以上の押圧力がフォーク40を通じて第1プレート体30に作用するように設定されている。
このため、フォーク40の押圧を受けて平坦状に変形されていた第1プレート体30は弾性により元の湾曲状の形態に復帰する。
また、第1プレート体30がリターンスプリング42の付勢力を受けて原位置へ復帰されるとともに、ブレーキディスク25、ステータ26は潤滑油の圧力を受けてフォーク37側の軸方向へ移動され、原位置へ復帰する。
(1)制動状態の時には、第1プレート体30はフォーク40の押圧を受け、第1プレート体30及び第2プレート体35は互い圧接され、第2プレート体35とブレーキディスク25は圧接される。端部当接部33a及び中間当接部33bとの境界に段差部34が形成されていることから、フォーク40が局所的に集中する押圧力を第1プレート体30の被押圧部32aに付与しても、押圧力を段差部34付近に主に分散することができる。つまり、制動時において、第1当接面33と第2当接面36における著しい面圧の較差が存在しても、回転軸に対する制動力が低下しないように面圧が分散される。
(2)プレート押圧機構38のフォーク40が第1プレート体30の被押圧面32における被押圧部32aをブレーキディスク25の軸方向へ押圧するから、フォーク40が被押圧部32aを押圧し、フォーク40の押圧力を増大するだけでピストンプレート29とブレーキディスク25との圧接が可能である。従って、局所的に大きく押圧力を作用させるプレート押圧機構38を用いることができる。
(4)第1プレート体30における中間当接部33bと段差部34は、例えば、切削加工により比較的簡単に同時に形成できる。
この場合、制動時において、フォーク40が第1プレート体52の被押圧面72に押圧すると、図7(b)に示すように、第1プレート体52と第2プレート体56、第2プレート体56とブレーキディスク25、ブレーキディスク25とステータ26は夫々圧接され、第1プレート体52は中間当接部58bに対応する部位で弾性変形する。
このとき、段差部59を中心とする面圧の高い領域が段差部77毎に生じるから、大部分の押圧力は4箇所の領域を通じて第2プレート体56に作用する。
つまり、第2プレート体56に設けた4箇所の段差部34は、第1プレート体52との当接面における著しい面圧の較差が存在しても、回転軸に対する制動力が低下しないように面圧を分散する。
さらに、上記の実施形態では、段差部34において33a及び中間当接部33bを結ぶ壁部は軸芯Aと平行とし、壁部と夫々の当接部33a、33bが形成する角部は直角としたが、壁部を傾斜させたり、角部を曲線や直線による面取り部を設けてもよい。
この場合、径方向の段差部62が形成されることにより、第1当接面63における端部当接部63aと中間当接部63bの形状が上記の実施形態とは異なる。
この場合も上記の実施形態と同様に、第1プレート体61と第2プレート体(図示せず)との当接面における著しい面圧の較差が存在しても、回転軸に対する制動力が低下しないように面圧が分散される。
この場合、第1プレート体30の段差部34による境界を持つ端部当接部33a及び中間当接部33bが圧接されるから、ステータ26の摩擦面は、耐久性のある材料により形成することが好ましい。
ステータ26を第2プレート体として用いることにより、専用の第2プレート体を準備する必要がない。
12 第1軸ケース部材
13 第2軸ケース部材
14 第3軸ケース部材
16 出力軸
19 軸支部
25 ブレーキディスク
26 ステータ
30、52 61 第1プレート体
32、54 被押圧面
32a、54a 被押圧部
33、55、63 第1当接面
33a、58a、63a 端部当接部
33b、58b、63b 中間当接部
34、59、62 段差部
35、56 第2プレート体
36、58 第2当接面
37、60 ディスク当接面
38 プレート押圧機構
39 支点軸
40 フォーク
40a 押圧部
41 傾動レバー
A 出力軸軸芯
Claims (2)
- 軸ケース内の回転軸に対してブレーキディスクが該回転軸の軸方向へ連設され、前記軸ケースに係止されるステータが前記ブレーキディスクの間に介装され、有孔円盤状のピストンプレートが最端の前記ブレーキディスクと対向して前記軸ケースに係止され、前記ピストンプレートをブレーキディスクへ向けて押圧するプレート押圧機構が備えられ、前記ブレーキディスクと、前記ステータと、前記ピストンプレートは前記回転軸の軸方向へ移動自在であり、前記プレート押圧機構が前記ピストンプレートを押圧することにより、前記ブレーキディスクと前記ステータとの当接により前記回転軸に対する制動力を得る駐車ブレーキ装置において、
前記ピストンプレートは、前記軸方向へ連設される第1プレート体及び第2プレート体から成り、
前記第1プレート体は、前記プレート押圧機構に押圧される被押圧面と、前記第2プレート体と当接する第1当接面を有し、
前記第2プレート体は前記ブレーキディスクと圧接するディスク当接面と、前記第1プレート体と対向する第2当接面を有し、
前記第1当接面又は前記第2当接面は、該当接面の特定の径方向において外周寄りに形成された一対の端部当接部と、一対の該端部当接部の間に形成された中間当接部を有し、
前記端部当接部は軸方向に直角な平坦面であり、
前記端部当接部を前記中間当接部よりも前記ブレーキディスクに接近する位置に設定する段差部が、前記端部当接部と前記中間当接部との境界に形成されることを特徴とする駐車ブレーキ装置。 - 前記第1当接面に前記端部当接部及び前記中間当接部が形成され、前記第2プレート体を前記ステータとすることを特徴とする請求項1記載の駐車ブレーキ装置。
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