JP2009293703A - Brake device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステータをロータに圧接させる制動位置に移動させるピストン部を備えたブレーキ装置に関する。 The present invention relates to a brake device including a piston portion that moves a stator to a braking position where the stator is pressed against a rotor.
バッテリ式フォークリフトなどの産業車両の駆動装置(ドライブユニット)には、車輪に動力を伝達する走行用モータと、制動力を付与するブレーキ装置(湿式)が具備されている。このようなブレーキ装置としては、走行用モータと一体回転可能な回転ディスク(ロータ)に対してブレーキ用のディスクを押圧することで両ディスク間に摩擦制動力を発生させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1のブレーキ装置は、ブレーキ用のディスクを押圧するための押圧機構としてピストン部を備えており、当該ピストン部は対向して配置される2枚のプレートと、両プレート間に挟持されるボール体と、ボール体を保持する傾斜状の溝部から構成されている。そして、特許文献1のブレーキ装置は、前記プレートを相対的に相反する方向に回転させることでボール体が傾斜状の溝部内からずれ出して両プレートの間隔を広げることによりブレーキ用のディスクを回転ディスクに押圧させるようになっている。
ところで、特許文献1のピストン部を有するブレーキ装置では、プレートをブレーキ用のディスクに対して平行に動かし、プレートの面をブレーキ用のディスクの面に平行な状態で面接触させることが、必要な制動力を得るためには好ましい。しかしながら、プレートは、ハウジングとピストン部のガタの影響を受けて、各溝部内におけるボール体の移動量が同一量でなくなると、ブレーキ用のディスクに対して平行な状態では動かなくなる。その結果、ブレーキ装置は、プレートがブレーキ用のディスクに対して片当りしてしまうことで、必要な制動力を得られないという問題が生じる。 By the way, in the brake device having the piston portion of Patent Document 1, it is necessary to move the plate parallel to the brake disk and bring the surface of the plate into surface contact with the surface of the brake disk in parallel. It is preferable for obtaining a braking force. However, the plate does not move in a state parallel to the brake disk when the movement amount of the ball body in each groove portion is not the same amount due to the influence of the play of the housing and the piston portion. As a result, the brake device has a problem in that a necessary braking force cannot be obtained because the plate comes into contact with the brake disk.
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、ピストン部を平行に移動させて、必要な制動力を確実に得ることができるブレーキ装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art, and an object of the present invention is to provide a brake capable of reliably obtaining a necessary braking force by moving the piston portion in parallel. To provide an apparatus.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、ハウジングに設けられた収容室内に、回転軸に一体回転可能かつ軸方向に摺動可能に設けられたロータと、前記ロータに隣接した状態で前記ハウジングに対して回転不能かつ軸方向に移動可能に設けられたステータと、前記ステータを前記ロータに圧接させる制動位置に移動させるピストン部とが設けられたブレーキ装置において、前記ピストン部は、円環状の第1プレートと、前記第1プレートと前記ステータの間に配置され、前記ステータを前記制動位置へ移動させる移動力を付与する円環状の第2プレートを有し、前記第1プレートと前記第2プレートは相対的に回転可能で、かつ前記第2プレートは軸方向に沿って前記第1プレートに対し接離移動可能に設けられており、前記第1プレートと前記第2プレートには、両プレートを相対的に回転させるための外力を受ける受力部と、両プレートの対向面間に挟持される複数の球体と、両対向面において周方向に間隔をおいて形成されるとともに前記球体を周方向への移動を可能として保持する複数の保持溝とが形成されており、前記保持溝は、溝内で保持された前記球体を周方向に沿って昇り移動させる勾配溝部を含んでなり、前記第2プレートは、前記第1プレートと前記第2プレートの相対的な回転に伴って前記勾配溝部を昇り移動する前記球体の押圧力を受けて前記第1プレートから離間移動することで前記ステータに移動力を付与し、前記複数の保持溝のうち、前記受力部の中心と前記両プレートの中心を結ぶ第1中心線に直交し、かつ両プレートを二分割する第2中心線を境界とした場合に形成される前記受力部を配置した前記両プレートの領域とは反対領域に位置する保持溝の勾配溝部であって、前記第2プレートが前記第1プレートから離間移動する際の回転方向に沿う前記第1プレート側の勾配溝部の勾配を、前記第1プレート側の他の勾配溝部の勾配よりも大きく形成したことを要旨とする。 In order to solve the above-described problems, the invention according to claim 1 is directed to a rotor provided in a housing chamber provided in a housing so as to be integrally rotatable with a rotary shaft and slidable in an axial direction. In the brake device, provided with a stator provided so as to be non-rotatable with respect to the housing in an adjacent state and movable in the axial direction, and a piston portion that moves the stator to a braking position that presses the rotor against the rotor. The portion includes an annular first plate, an annular second plate that is disposed between the first plate and the stator, and applies a moving force that moves the stator to the braking position. The first plate and the second plate are relatively rotatable, and the second plate is provided so as to be movable toward and away from the first plate along the axial direction. The first plate and the second plate include a force receiving portion that receives an external force for relatively rotating both plates, a plurality of spheres sandwiched between facing surfaces of both plates, and a circumferential direction on both facing surfaces. And a plurality of holding grooves that hold the sphere so as to be movable in the circumferential direction, and the holding groove is configured to circulate the sphere held in the groove in the circumferential direction. And the second plate receives a pressing force of the sphere moving up the gradient groove with relative rotation of the first plate and the second plate. A moving force is applied to the stator by moving away from the first plate, and among the plurality of holding grooves, perpendicular to a first center line connecting the center of the force receiving portion and the center of the two plates, and Split both plates in two A gradient groove portion of a holding groove located in a region opposite to the region of the two plates where the force receiving portions formed when the second center line is a boundary, wherein the second plate is the first plate. The gist is that the gradient of the gradient groove portion on the first plate side along the rotation direction when moving away from the plate is made larger than the gradient of the other gradient groove portion on the first plate side.
これによれば、受力部を配置した両プレートの領域とは反対領域に位置する第1プレート側の勾配溝部の勾配を大きく形成したことにより、その勾配溝部上を移動する球体は、周方向への移動距離が短くても、勾配溝部の昇り量は大きくなる。勾配溝部の勾配を大きく形成した保持溝は、外力を受けて第2プレートが動作する場合に、ハウジングとピストン部のガタ分に基づく球体の移動方向と第2プレートの回転方向とが相反する方向となる位置に形成されている。したがって、第1プレート側の勾配溝部の勾配を異ならせることで、第1プレートの勾配溝部上を移動する各球体が第2プレートを押圧するために勾配溝部を昇る量の均一化を図ることができ、第1プレートに対して第2プレートを平行に移動させることが可能となる。その結果、ステータをロータに圧接させる圧接位置へ移動させる際、第2プレートをステータに対して平行な状態で接触させてステータをロータに圧接することができるので、必要な制動力を確実に得ることができる。 According to this, since the gradient of the gradient groove on the first plate located in the region opposite to the region of both plates where the force receiving portion is disposed is formed, the sphere moving on the gradient groove is Even if the moving distance to is short, the rising amount of the gradient groove portion becomes large. The holding groove formed with a large gradient of the gradient groove portion is a direction in which the moving direction of the sphere based on the backlash of the housing and the piston portion and the rotation direction of the second plate are opposite to each other when the second plate is operated by receiving an external force. It is formed in the position. Therefore, by making the gradient of the gradient groove on the first plate side different, it is possible to equalize the amount that each sphere moving on the gradient groove of the first plate ascends the gradient groove to press the second plate. The second plate can be moved in parallel with respect to the first plate. As a result, when the stator is moved to the pressure contact position where the stator is pressed against the rotor, the second plate can be brought into contact with the stator in a parallel state so that the stator can be pressed against the rotor, so that necessary braking force can be reliably obtained. be able to.
本発明によれば、ピストン部を平行に移動させて、必要な制動力を確実に得ることができる。 According to the present invention, the necessary braking force can be reliably obtained by moving the piston portion in parallel.
以下、本発明を、左右の駆動輪を駆動させる2つの走行用モータを備えた駆動装置を搭載した産業車両(例えばバッテリ式フォークリフト)において、両モータの回転軸を同時に制動させるようにした湿式のブレーキ装置に具体化した一実施形態を図1〜図5にしたがって説明する。 Hereinafter, in an industrial vehicle (for example, a battery-type forklift) equipped with a drive device including two traveling motors for driving left and right drive wheels, the present invention is a wet type in which the rotating shafts of both motors are braked simultaneously. An embodiment embodied in a brake device will be described with reference to FIGS.
図1に示すように、駆動装置11のハウジング12には第1モータ(走行用モータ)13及び第2モータ(走行用モータ)14が、それぞれの回転軸15,16が同軸上に位置するように設けられている。ハウジング12は、軸方向のほぼ中央で2分割されるとともにボルト17により締結されている。ハウジング12のほぼ中央には収容室18が隔壁19により区画された状態で設けられている。各回転軸15,16は、第1端部が収容室18内に突出する状態で、軸受け20を介してハウジング12に回転可能に支持されている。また、各回転軸15,16の第2端部には駆動輪の車軸に回転軸15,16の回転を伝達する図示しないギヤ機構のギアが嵌合されている。収容室18内には、図1に一点鎖線で示すように、潤滑油OLが貯留されている。潤滑油OLの貯留量は、回転軸15,16の軸心よりも下方位置であって、軸受け20の下端部位置までになっている。
As shown in FIG. 1, a first motor (traveling motor) 13 and a second motor (traveling motor) 14 are disposed in the
隔壁19には回転軸15,16が挿通される孔が形成されるとともに、孔の周縁の収容室18側の面には環状凹部19aが形成されている。各軸受け20は、外輪が環状凹部19aに係合した状態で、環状の支持部材21を介してボルト22により所定の位置に固定されている。支持部材21と回転軸15,16との間にはシール部材23が設けられている。
A hole through which the
収容室18内には、回転軸15,16と一体回転可能かつ軸方向に摺動可能に設けた複数のロータ(回転体)24,25と、各ロータ24,25に隣接した状態で設けた複数のステータ(ブレーキディスク)26,27,28とが収容されている。また、収容室18内には、ステータ26,27,28をロータ24,25に圧接させる制動位置に移動させるピストン部(押圧体)29が収容されている。ロータ24,25と、ステータ26,27,28と、ピストン部29は、回転軸15,16の軸方向に沿って並設されている。そして、ロータ24,25及びステータ26,27,28は交互に配置された状態で、第1モータ13側寄りに設けられているとともに、ピストン部29は第2モータ14側寄りに設けられている。
A plurality of rotors (rotating bodies) 24 and 25 provided in the
ピストン部29は、第1プレートとしての第1リング30と、その第1リング30に対向して配設される第2プレートとしての第2リング(プレッシャリング)31とを備え、両者の対向面F1,F2に形成されたカム溝30a,31a(何れも図3〜図5に図示する)間に球体としての鋼球32が挟持されている。そして、ピストン部29は、ハウジング12の頂上部に配置された操作部33により、第1リング30と第2リング31が相反する方向に回動されると、第1リング30と第2リング31との間隔(図5に示す間隔H)が拡がり、第2リング31がステータ28を収容室18の第1モータ13側寄りに押圧するようになっている。操作部33は、車両の運転席に配設されたブレーキ操作部(ブレーキペダルやブレーキレバー)BTに接続されており、ブレーキ操作部BTが操作(ブレーキを掛けるための操作)されると、中心線L1周りに回動するようになっている。
The piston portion 29 includes a
第1モータ13の回転軸15は、ステータ26を貫通する状態で収容室18内へ突出し、その第1端部にロータ24がスプライン嵌合により回転軸15と一体回転可能かつ軸方向に摺動可能に設けられている。一方、第2モータ14の回転軸16は、第1リング30、第2リング31及びステータ28を貫通する状態で収容室18内へ突出し、その第1端部にロータ25がスプライン嵌合により回転軸16と一体回転可能かつ軸方向に摺動可能に設けられている。
The rotating
ステータ26〜28は、図2に示すように、ロータ24,25とほぼ同じ大きさの環状部34の外周面に設けられた複数の突部35がハウジング12の内面に設けられた溝36に係合することにより軸方向に移動可能かつハウジング12に対して回転不能に設けられている。なお、図2には、ロータ25とステータ28を図示している。本実施形態では、突部35及び溝36は8個ずつ、等間隔で設けられている。そして、ステータ26〜28の環状部34には、ロータ24,25と対向する位置に、図示しない摩擦部材(フェーシング材)が貼付されている。
As shown in FIG. 2, the
ステータ26とステータ27の間、及びステータ27とステータ28の間には、それぞれリターンスプリング38が介装されている。リターンスプリング38は、各ステータ26〜28の一つ置きに設けられた突部35に取り付けられている。ステータ26とステータ27の間に介装されるリターンスプリング38は、ステータ27と共同してロータ24を挟持することによりロータ24に制動力を加えるステータ26を、ロータ24から離間する側に付勢する。また、ステータ27とステータ28の間に介装されるリターンスプリング38は、ステータ27と共同してロータ25を挟持することによりロータ25に制動力を加えるステータ28を、ロータ25から離間する側に付勢する。
以下、本実施形態におけるピストン部29(第1リング30及び第2リング31)と操作部33の構成について、図3〜図5にしたがってさらに詳しく説明する。
操作部33は、ブレーキ操作部BTが操作されると、中心線L1周りに回動する入力軸40と、入力軸40の回転に伴って第1リング30と第2リング31に回動力(外力)を付与するブロック状のカム部41とからなる。カム部41は、入力軸40の下端から鉛直方向に垂下されており、入力軸40とともに一体回転可能とされている。入力軸40の回転により、第1リング30と第2リング31は、回転軸16周りで相反する方向に回動する。具体的に言えば、図3に矢印で示す回転方向Xに入力軸40が回転すると、第1リング30は図3に白抜き矢印R1で示す方向に移動力が付与されることで図3において時計回り方向に回動し、第2リング31は図3に白抜き矢印R2で示す方向に移動力が付与されることで図3において反時計回り方向に回動する。
Hereinafter, the structure of the piston part 29 (the
When the brake operation unit BT is operated, the
第1リング30は、図3及び図4(a)に示すように、全体の形状が円環状をなし、環状部42の外周に複数(本実施形態では4つ)の突部43a〜43dが突出形成されている。第1リング30は、図3に示すように、突部43aがハウジング12の頂上領域に配置されるように取り付けられ、突部43aには入力軸40のカム部41と係合可能な半月状の係合ピン44を嵌挿可能な嵌挿孔45が第1リング30の厚み方向に貫通した状態で形成されている。第1リング30は、係合ピン44が入力軸40のカム部41に係合することにより、入力軸40の回転に伴って係合ピン44を介して移動力が付与される。本実施形態では、係合ピン44が、第1リング30側の受力部となる。
As shown in FIGS. 3 and 4A, the
第1リング30と第2リング31を対向させてハウジング12に配置した際に(図1及び図3に示す)、第2リング31と対向する第1リング30の対向面F1には、所定の間隔をおいて複数(本実施形態では3つ)の保持溝としてのカム溝30aが形成されている。各カム溝30aは、図5(a),(b)に示すように、断面視略半球状の第1溝部M1と、第1溝部M1の最深部から対向面F1に向かって上り勾配をなす断面弧状の勾配溝部としての第1勾配部M2からなる。第1勾配部M2は、第1リング30の周方向に沿って延設されている。そして、各カム溝30aは、図3及び図4(a)に示すように、平面視において卵型の溝形状で形成されている。
When the
また、第1リング30の対向面F1には、周方向に所定の等間隔をおいて複数の長孔45a〜45cが、第1リング30を厚み方向に貫通した状態で形成されている。そして、各長孔45a〜45cの対応部位には、第1リング30と第2リング31を連結するための連結スプリング46を取り付ける取付部47a〜47cが形成されている。各連結スプリング46の第1端部は、各取付部47a〜47cに引っ掛けられるようになっている。
In addition, a plurality of
また、第1リング30の対向面F1には、第1リング30の厚み方向に貫通し、第1リング30をハウジング12に取り付けるための取付用ボルト48を挿通可能な複数(本実施形態では2つ)の挿通孔49が形成されている。各挿通孔49は、図3及び図4(a)に示すように、平面視楕円形(長孔状)に形成され、取付用ボルト48の頭部を係合する段部49aを有する段付き孔とされている。
Further, a plurality of mounting bolts 48 (two in this embodiment) can be inserted through the opposing surface F1 of the
第2リング31は、図3及び図4(b)に示すように、全体の形状が正面視円環状をなし、環状部50の外周に複数(本実施形態では4つ)の突部50a〜50dが突出形成されている。第2リング31は、図3に示すように、突部50aがハウジング12の頂上領域に配置されるように取り付けられ、突部50aには入力軸40のカム部41と係合可能な半月状の係合ピン51を嵌挿可能な嵌挿孔52が第2リング31の厚み方向に貫通した状態で形成されている。第2リング31は、係合ピン51が入力軸40のカム部41に係合することにより、入力軸40の回転に伴って係合ピン51を介して移動力が付与される。本実施形態では、係合ピン51が、第2リング31側の受力部となる。そして、第2リング31は、ピストン部29を構成するように第1リング30に対向して配設される際、突部50aが第1リング30の突部43aと、突部50bが第1リング30の突部43bと、突部50cが第1リング30の突部43cと、突部50dが第1リング30の突部43dと、それぞれ対向して配置される。
3 and 4B, the entire shape of the
第1リング30と第2リング31を対向させてハウジング12に配置した際に(図1及び図3に示す)、第1リング30と対向する第2リング31の対向面F2には、所定の間隔をおいて複数(本実施形態では3つ)の保持溝としてのカム溝31aが形成されている。各カム溝31aは、図5(a),(b)に示すように、断面視略半球状の第2溝部M3と、第2溝部M3の最深部から対向面F2に向かって上り勾配をなす断面弧状の勾配溝部としての第2勾配部M4からなる。第2勾配部M4は、第2リング31の周方向に沿って延設されている。そして、各カム溝31aは、図3及び図4(b)に示すように、平面視において卵型の溝形状で形成されている。また、各カム溝31aの第2溝部M3は、第2リング31を第1リング30に対向させて配置した際に、第1リング30に形成した各カム溝30aの第1溝部M1と対向する位置に形成されている。その一方で、各カム溝31aの第2勾配部M4は、第2リング31を第1リング30に対向させて配置した際に、第1リング30に形成した各カム溝30aの第1勾配部M2と相反する方向に延設されている。
When the
また、第2リング31の対向面F2には、周方向に所定の等間隔をおいて複数の長孔53a〜53cが、第2リング31を厚み方向に貫通した状態で形成されている。そして、各長孔53a〜53cの対応部位には、第1リング30と第2リング31を連結するための連結スプリング46を取り付ける取付部54a〜54cが形成されている。各連結スプリング46の第2端部は、各取付部54a〜54cに引っ掛けられるようになっている。また、第2リング31の対向面F2には、第2リング31の厚み方向に貫通した複数(本実施形態では2つ)の貫通孔56が形成されている。各貫通孔56は、図3及び図4(b)に示すように、平面視円形に形成されている。そして、各貫通孔56は、第2リング31を第1リング30に取り付けた状態で、第1リング30の挿通孔49に対向する位置に形成されている。
In addition, a plurality of
本実施形態の第1リング30は、図1に示すように、対向面F1をステータ28側に向ける一方で、対向面F1の反対面を第2モータ14と収容室18を隔てる隔壁19側に向けた状態で、突部43aがハウジング12の頂上領域に位置するように回転軸16に嵌挿されてハウジング12に配置される。そして、第1リング30は、対向面F1側から各挿通孔49に取付用ボルト48を挿通し、取付用ボルト48がハウジング12の隔壁19に締結される。これにより、第1リング30は、取付用ボルト48の頭部が挿通孔49の段部49aに係合されることで、挿通孔49の長さ分だけ回転軸16周りの回転が許容された状態でハウジング12に取り付けられる。また、第1リング30を取り付けた状態において第1リング30の係合ピン44は、入力軸40のカム部41の側面に係合した状態とされる。
As shown in FIG. 1, the
一方、第2リング31は、図1に示すように、対向面F2を第1リング30の対向面F1に向ける一方で、対向面F2の反対面をステータ28側に向けた状態で、突部50aがハウジング12の頂上領域に位置するように回転軸16に嵌挿されてハウジング12に配置される。そして、第2リング31は、貫通孔56と、第1リング30の挿通孔49に挿通された取付用ボルト48を位置合わせした状態で、各取付部54a〜54cと第1リング30の各取付部47a〜47cに連結スプリング46を引っ掛けることによって第1リング30に連結されて取り付けられる。なお、連結スプリング46は、ブレーキを掛けた状態(制動状態)からブレーキを解除した状態(非制動状態)にした場合に、第1リング30と第2リング31を元の位置に戻す復帰用のリターンスプリングとしても機能する。また、第2リング31を取り付けた状態において第2リング31の係合ピン51は、入力軸40のカム部41の側面に係合した状態とされる。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the
また、第1リング30と第2リング31を対向して配設すると、それぞれのカム溝30a,31aが対向し、各カム溝30a,31aによって各1つの鋼球32が挟持される。そして、本実施形態においてカム溝30a,31aは、第1リング30と第2リング31を対向して配置した状態において、2組のカム溝30a,31aが、第1リング30と第2リング31をそれぞれ上下に2分割(2等分)する第2中心線としての中心線L2よりも上側に位置し、1組のカム溝30a,31aが中心線L2よりも下側に位置する。以下、第1リング30において中心線L2よりも上側に位置するカム溝30aを「第1カム溝a1」、「第2カム溝a2」と示し、中心線L2よりも下側に位置するカム溝30aを「第3カム溝a3」と示す場合もある。また、第2リング31において中心線L2よりも上側に位置するカム溝31aを「第1カム溝b1」、「第2カム溝b2」と示し、中心線L2よりも下側に位置するカム溝31aを「第3カム溝b3」と示す場合もある。
When the
中心線L2は、第1リング30の係合ピン44と第2リング31の係合ピン51との中心(受力部の中心)と、第1リング30及び第2リング31の中心を結ぶ第1中心線としての中心線L1に直交する線である。本実施形態において係合ピン44,51の中心は、ピストン部29(第1リング30、第2リング31)の頂上部と第1,第2リング30,31の中心を結んだ線上に位置している。また、中心線L2は、ピストン部29を上下に二分割(二等分)する線でもある。なお、本実施形態において中心線L1は、操作部33を構成する入力軸40の回転中心(軸線)と一致している。そして、第1リング30に形成した第1カム溝a1と第2カム溝a2は、中心線L2を境界として形成される領域であって、係合ピン44(受力部)を配置した領域に形成される一方で、第3カム溝a3は、前記領域の反対領域(すなわち、係合ピン44が配置されていない領域)に形成される。また、第2リング31に形成した第1カム溝b1と第2カム溝b2は、中心線L2を境界として形成される領域であって、係合ピン51(受力部)を配置した領域に形成される一方で、第3カム溝b3は、前記領域の反対領域(すなわち、係合ピン51が配置されていない領域)に形成される。そして、本実施形態においては、第1,第2リング30,31の第1カム溝a1,b1で鋼球32を保持するとともに、第1,第2リング30,31の第2カム溝a2,b2で鋼球32を保持し、さらに第1,第2リング30,31の第3カム溝a3,b3で鋼球32を保持する。
The center line L2 connects the center of the engaging
次に、第1リング30と第2リング31のそれぞれに形成された各カム溝30a,31aの構成について、図5にしたがってさらに詳しく説明する。
図5(a)は、第1リング30の第1,第2カム溝a1,a2と、第2リング31の第1,第2カム溝b1,b2を示す断面図である。また、図5(b)は、第1リング30の第3カム溝a3と、第2リング31の第3カム溝b3を示す断面図である。
Next, the configuration of the
FIG. 5A is a cross-sectional view showing the first and second cam grooves a 1 and a 2 of the
第1リング30の第1,第2カム溝a1,a2と、第2リング31の第1,第2カム溝b1,b2は、図5(a)に示すように同一形状で形成されている。そして、第1,第2カム溝a1,a2の第1勾配部M2と、第1,第2カム溝b1,b2の第2勾配部M4は、それぞれ勾配θ1で形成されている。
The first and second cam grooves a1 and a2 of the
一方、第1リング30の第3カム溝a3と、第2リング31の第3カム溝b3は、図5(b)に示すように異なる形状で形成されている。また、第1リング30の第3カム溝a3は、第1リング30の第1,第2カム溝a1,a2及び第2リング31の第1,第2カム溝b1,b2とも異なる形状で形成されている。具体的に言えば、第3カム溝a3の第1勾配部M2は、勾配θ2で形成されている。この勾配θ2は、勾配θ1よりも大きな角度とされており、両勾配θ1,θ2の角度差は1〜5度の範囲に設定されている。すなわち、第1リング30において、第3カム溝a3の第1勾配部M2は、第1リング30に形成された他の第1,第2カム溝a1,a2の第1勾配部M2よりも急勾配とされている。このため、第3カム溝a3の第1溝部M1を周方向に移動する鋼球32は、他の第1,第2カム溝a1,a2の第1溝部M1を周方向に移動する鋼球32に比して周方向への移動距離が短くても、第1勾配部M2の昇り量を同等とすることが可能となる。すなわち、第1リング30の対向面F1からの鋼球32の突出量を同等とすることが可能となる。
On the other hand, the third cam groove a3 of the
なお、第2リング31の第3カム溝b3の第2勾配部M4は、勾配θ1で形成されている。また、第1リング30の第3カム溝a3の第1溝部M1は、第1リング30の第1,第2カム溝a1,a2の第1溝部M1及び第2リング31の第1〜第3カム溝b1〜b3の第2溝部M3と同一形状に形成されている。
The second gradient portion M4 of the third cam groove b3 of the
以下、本実施形態のブレーキ装置の作用を説明する。
駆動輪を駆動するため第1モータ13及び第2モータ14が駆動されると、回転軸15,16が回転されて、ロータ24,25が回転軸15,16と一体に回転される。ブレーキの非作動状態においては、ピストン部29の第2リング31はステータ28を押圧しない待機位置に保持される。そして、各ステータ26〜28は、リターンスプリング38の作用により、ロータ24,25を押圧しない位置、すなわち非制動位置に保持される。また、ブレーキの非作動状態では、各鋼球32が、各カム溝30a,31aの第1,第2溝部M1,M3で挟持された状態で保持されており、第1リング30と第2リング31は最も接近した状態(間隔Hが最も小さい間隔)とされている。
Hereinafter, the operation of the brake device of the present embodiment will be described.
When the
そして、回転軸15,16を制動させる場合は、操作部33(ブレーキ操作部BT)により第2リング31が所定の方向に回動され、第2リング31が第1リング30から離れる方向、すなわち第2リング31がステータ28をロータ25側に押圧する方向に移動される。そして、ロータ25がステータ27,28に押圧挟持され、ロータ24がステータ26,27に押圧挟持された状態となり、ロータ24,25にステータ26〜28の制動力が作用する状態となり、ロータ24,25を介して回転軸15,16が制動される。すなわち、駆動輪に対して制動力が加えられる。
When braking the
本実施形態において、第2リング31は、図3に示すように、操作部33(入力軸40)を矢印X方向に回動させると、白抜き矢印R2の方向に動作する。その一方で、第1リング30は、操作部33(入力軸40)を矢印X方向に回動させると、白抜き矢印R1の方向に動作する。これにより、第2リング31は、矢印Y方向(図3において反時計回り方向)に回動する。なお、本実施形態において、第1リング30の回動量は、第2リング31の回動量よりも少なくなっている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the
第2リング31が、図3に示す白抜き矢印R2の方向に動作する場合、ハウジング12とピストン部29のガタ分に基づく鋼球32の移動方向は、矢印RG1〜RG3に示す方向となる。そして、第1カム溝a1,b1で挟持された鋼球32と第2カム溝a2,b2で挟持された鋼球32は、ガタ分に基づく移動方向RG1,RG2と第2リング31の回動に伴う移動方向(矢印Y方向)とが一致した状態で第1リング30に形成した第1勾配部M2上を周方向に移動する。一方、第3カム溝a3,b3で挟持された鋼球32は、ガタ分に基づく移動方向RG3と第2リング31の回動に伴う移動方向(矢印Y方向)とが相反する方向となって第1リング30に形成した第1勾配部M2上を周方向に移動する。すなわち、第3カム溝a3,b3で挟持された鋼球32の移動量は、ガタ分に基づく移動方向と第2リング31の回動に伴う移動方向が相反する方向であることから移動量が相殺される。このため、第3カム溝a3,b3で挟持された鋼球32の周方向(矢印Y方向)への移動量は、第1カム溝a1,b1で挟持された鋼球32及び第2カム溝a2,b2で挟持された鋼球32よりも少なくなる。
When the
しかし、本実施形態においては、第1リング30に形成した第3カム溝a3の第1勾配部M2(回転方向に沿う勾配溝部)の勾配を、他の第1,第2カム溝a1,a2の第1勾配部M2の勾配よりも大きい勾配θ2(>勾配θ1)で形成している。このため、第3カム溝a3の第1勾配部M2上を移動する鋼球32は、周方向への移動距離が短くても、第1リング30の対向面F1からの突出量は多くなる。その結果、第1リング30と第2リング31との間に挟持した3つの鋼球32により、第2リング31を回転させながら第1リング30に対して平行な状態で押圧するとともに軸方向へ移動させ、第2リング31をステータ28に対して平行な状態で押圧させることが可能となる。
However, in the present embodiment, the gradient of the first gradient portion M2 (gradient groove portion along the rotation direction) of the third cam groove a3 formed in the
したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
(1)第1リング30における第3カム溝a3の第1勾配部M2の勾配を、第1リング30における他の第1,第2カム溝a1,a2の第1勾配部M2の勾配よりも大きく形成した。このため、各鋼球32が第2リング31を押圧するために第1勾配部M2を昇る量(対向面F1からの突出量)の均一化を図ることができ、第1リング30に対して第2リング31を平行に移動させることが可能となる。その結果、第2リング31をステータ28に対して片当りさせることなく平行な状態で接触させることができ、必要な制動力を確実に得ることができる。
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The gradient of the first gradient portion M2 of the third cam groove a3 in the
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態では、第1リング30に形成した第3カム溝a3の第1勾配部M2を勾配θ2(>勾配θ1)に設定したが、第3カム溝a3の第1勾配部M2を勾配θ1とし、第1リング30に形成した第1,第2カム溝a1,a2の第1勾配部M2の勾配を勾配θ1よりも小さい勾配で形成しても良い。すなわち、第3カム溝a3における第1勾配部M2の勾配が、第1,第2カム溝a1,a2における第1勾配部M2の勾配よりも大きければ良い。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the embodiment, the first gradient portion M2 of the third cam groove a3 formed in the
○ 実施形態において、中心線L2よりも下側に複数のカム溝30a,31aを形成しても良い。この場合、下側に形成した第1リング30のカム溝30aの第1勾配部M2を実施形態と同様に形成する。また、中心線L2よりも下側に複数のカム溝30a,31aを形成する場合、そのカム溝30aの第1勾配部M2の勾配は全て同じ(例えば、実施形態と同じ勾配θ2)に設定しても良いし、それぞれの位置における鋼球32の移動量を考慮して異なる勾配に設定しても良い。
In the embodiment, a plurality of
○ 実施形態において、突部43a(入力軸40)をハウジング12の頂上部からずれた位置に配置しても良い。
○ 実施形態において、第1リング30及び第2リング31に回動力を付与し得るのであれば、操作部33自体の構成を変更しても良い。
In the embodiment, the
In the embodiment, if the rotational force can be applied to the
○ 実施形態において、第1リング30を固定し、第2リング31のみを回動可能に取り付けても良い。
○ 実施形態において、鋼球32及びカム溝30a,31aの個数を変更しても良い。
In the embodiment, the
In the embodiment, the number of the
○ 実施形態において、回転軸はモータの回転軸に限らず、例えば、エンジンで駆動される回転軸や、モータで駆動される回転軸であっても良い。
○ 実施形態は、バッテリ式フォークリフトの駆動装置に代えて、他の車両の駆動装置として具体化しても良い。
In the embodiment, the rotating shaft is not limited to the rotating shaft of the motor, and may be a rotating shaft driven by an engine or a rotating shaft driven by a motor, for example.
The embodiment may be embodied as a drive device for another vehicle instead of the drive device for the battery-type forklift.
○ 実施形態において、回転軸と一体回転可能に設けられるロータの数は、1本の回転軸につき1個に限らず、1本の回転軸の第1端部に複数個のロータが一体回転可能かつ軸方向に摺動可能に設けられ、各ロータと隣接するようにステータが設けられていても良い。 In the embodiment, the number of rotors provided so as to be integrally rotatable with the rotating shaft is not limited to one for each rotating shaft, and a plurality of rotors can be integrally rotated at the first end of one rotating shaft. In addition, a stator may be provided so as to be slidable in the axial direction and adjacent to each rotor.
○ 実施形態は、2つの回転軸15,16に対して同時に制動を行うブレーキ装置に限らず、1つの回転軸に対して制動を行うブレーキ装置に具体化しても良い。例えば、図1において、第2モータ14及び第2モータ14に対応して設けられた部品を省略し、ハウジング12の第2モータ14側の部分をカバー部に変更する。
The embodiment is not limited to a brake device that brakes the two
12…ハウジング、15,16…回転軸、18…収容室、24,25…ロータ、26,27,28…ステータ、29…ピストン部、30…第1リング、30a…カム溝、a1〜a3…第1〜第3カム溝、31…第2リング、31a…カム溝、b1〜b3…第1〜第3カム溝、32…鋼球、44,51…係合ピン、F1,F2…対向面、M1…第1溝部、M2…第1勾配部、M3…第2溝部、M4…第2勾配部、L1,L2…中心線、θ1,θ2…勾配。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記ピストン部は、円環状の第1プレートと、前記第1プレートと前記ステータの間に配置され、前記ステータを前記制動位置へ移動させる移動力を付与する円環状の第2プレートを有し、前記第1プレートと前記第2プレートは相対的に回転可能で、かつ前記第2プレートは軸方向に沿って前記第1プレートに対し接離移動可能に設けられており、
前記第1プレートと前記第2プレートには、両プレートを相対的に回転させるための外力を受ける受力部と、両プレートの対向面間に挟持される複数の球体と、両対向面において周方向に間隔をおいて形成されるとともに前記球体を周方向への移動を可能として保持する複数の保持溝とが形成されており、
前記保持溝は、溝内で保持された前記球体を周方向に沿って昇り移動させる勾配溝部を含んでなり、前記第2プレートは、前記第1プレートと前記第2プレートの相対的な回転に伴って前記勾配溝部を昇り移動する前記球体の押圧力を受けて前記第1プレートから離間移動することで前記ステータに移動力を付与し、
前記複数の保持溝のうち、前記受力部の中心と前記両プレートの中心を結ぶ第1中心線に直交し、かつ両プレートを二分割する第2中心線を境界とした場合に形成される前記受力部を配置した前記両プレートの領域とは反対領域に位置する保持溝の勾配溝部であって、前記第2プレートが前記第1プレートから離間移動する際の回転方向に沿う前記第1プレート側の勾配溝部の勾配を、前記第1プレート側の他の勾配溝部の勾配よりも大きく形成したことを特徴とするブレーキ装置。 A rotor provided in the housing chamber provided in the housing so as to be integrally rotatable with the rotary shaft and slidable in the axial direction, and non-rotatable with respect to the housing and movable in the axial direction adjacent to the rotor. In a brake device provided with a provided stator and a piston portion that moves the stator to a braking position that presses the stator against the rotor,
The piston portion includes an annular first plate, and an annular second plate that is disposed between the first plate and the stator and applies a moving force that moves the stator to the braking position. The first plate and the second plate are relatively rotatable, and the second plate is provided so as to be movable toward and away from the first plate along an axial direction.
The first plate and the second plate include a force receiving portion that receives an external force for relatively rotating both plates, a plurality of spheres sandwiched between opposing surfaces of both plates, and a circumferential surface on both opposing surfaces. A plurality of holding grooves that are formed at intervals in the direction and that hold the sphere so as to be movable in the circumferential direction; and
The holding groove includes a gradient groove portion that moves the sphere held in the groove upward in the circumferential direction, and the second plate rotates relative to the first plate and the second plate. Accompanied by the pressing force of the sphere that moves up the gradient groove and moving away from the first plate, a moving force is applied to the stator,
Of the plurality of holding grooves, the groove is formed when a boundary is a second center line that is perpendicular to a first center line that connects the center of the force receiving portion and the centers of the two plates and that bisects both the plates. A gradient groove portion of a holding groove located in a region opposite to the region of the two plates on which the force receiving portion is disposed, and the first plate along a rotation direction when the second plate moves away from the first plate. A brake device, wherein a gradient of a gradient groove on the plate side is formed larger than a gradient of another gradient groove on the first plate side.
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JP2016142334A (en) * | 2015-02-02 | 2016-08-08 | ヤンマー株式会社 | Disc brake device |
KR20180133100A (en) * | 2017-06-05 | 2018-12-13 | 주식회사 만도 | Parking brake device of disk brake |
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2008
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