JP2010030552A - ブレーキ機器の保持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両フレームの小さな面積に搭載可能なブレーキ機器の保持構造を提供すること。
【解決手段】空気圧を利用して制動するブレーキ装置におけるブレーキ機器の保持構造であって、車両の前後方向に延びる車両フレーム１の外側の側面２に略垂直に取り付けられ、その両側の装着面１０ａ，１０ｂに車両のブレーキ装置を構成するブレーキ機器を搭載する板状の保持ブラケット１０と、保持ブラケット１０に一部が固定され、車両フレーム１の内側、かつ車両フレーム１と平行に配置され、ブレーキを制動するための圧縮空気を蓄えるエアリザーバタンク１３と、を備えることによって、ブレーキ機器を搭載するために必要な車両フレームの面積は保持ブラケット１０を固定する面積のみになる。
【選択図】図２

Description

本発明は、主に中型車のエアー・オーバー・ハイドロリック（ＡＯＨ）式ブレーキ装置における、車両フレームへのブレーキ機器の保持構造に関するものである。

従来より、中型貨物自動車など中型車のブレーキには操作応答性のよいエアー・オーバー・ハイドロリック式ブレーキが採用されている。空気圧と液圧を併用するこの方式では、圧縮空気を蓄えるエアリザーバタンクなど、車両フレーム側面には多くの機器が搭載される。

特許文献１には、バッテリの下面にエアリザーバタンクを取り付けた、車両のバッテリ及びエアタンク取付構造が開示されている。
特開平１１−３１４５８３号公報

ところで、一般に中型車ではマフラーは車両フレームの下方に配置されるが、昨今の環境保護のための排気ガス規制によってマフラー内の触媒が大きくなり、更に尿素ＳＣＲシステムなど排出ガス浄化装置を搭載する車両も増加し、マフラーが大型化してきた。そのため、従来のようにマフラーを車両フレーム下方に配置した場合、車両の最低地上高を確保することが困難であった。

そこで、マフラーを車両フレーム側面に取り付けることで、車両の最低地上高を確保したが、マフラーが車両フレーム側面の限られた空間を占有し、ブレーキ機器を搭載する空間を確保することが困難になっていた。

ショートホイールベースの中型車は、市場からの要求によってホイールベースを延長することはできない。また、車両フレーム側面には燃料タンク，尿素ＳＣＲシステム用タンク，スペアタイヤ，などマフラーの他にも必要な部品が搭載されるため、残されたスペースにブレーキ機器を従来の構造のまま搭載することは困難であった。他にも運送会社が独自のものを搭載したいというニーズが多く、車両に搭載する際には剛性を確保するため車両フレームに固定する必要性があり、車両フレームには可能な限り広いスペースを空けることが求められていた。

本発明は上記の問題点に鑑みて、マフラーの大型化に伴って小さくなった車体フレーム側面の搭載空間に搭載できるブレーキ機器の保持構造を提供することを目的とする。

本発明は、空気圧を利用して制動するブレーキ装置におけるブレーキ機器の保持構造であって、車両の前後方向に延びる車両フレームの外側の側面に略垂直に取り付けられ、その両面の装着面に車両のブレーキ装置を構成するブレーキ機器を搭載する板状の保持ブラケットと、該保持ブラケットに一部が固定され、前記車両フレームの内側、かつ該車両フレームと平行に配置され、ブレーキを制動するための圧縮空気を蓄えるエアリザーバタンクと、を備えることを特徴とする。

本発明では、保持ブラケットの装着面を車両フレームに垂直に配置し、保持ブラケットにブレーキ機器を搭載し、車両フレームの内側にエアリザーバタンクを配置した。これによって、車両フレームの側面の小さな面積にブレーキ機器を搭載することができる。したがって、マフラーの大型化に伴って小さくなった車両フレーム側面のスペースに搭載できるブレーキ機器の保持構造を得ることができる。

以下、図１から図４を参照して本発明の実施の形態に係るブレーキ機器モジュール１００について説明する。

図１は本発明の実施の形態に係るブレーキ機器モジュール１００の車両フレーム１への組付図、図２は本発明の実施の形態に係るブレーキ機器モジュール１００の斜視図、図３は図２におけるＡ矢視図、図４は本発明の実施の形態に係るブレーキ機器モジュール１００の分解図である。

ブレーキ機器モジュール１００は、車両フレーム１の側面２に接合され、ブレーキ機器を搭載する保持ブラケットとしてのブースタブラケット１０と、圧縮空気を蓄えておくエアリザーバタンク１３とを備える。ブレーキ機器モジュール１００はエアー・オーバー・ハイドロリック式のブレーキであり、空気圧を利用してブレーキを操作し、途中で空気圧を液圧に変換する。そして、最終的に液圧でブレーキパッドやブレーキシューを変位させて制動させる。エアー・オーバー・ハイドロリック式ブレーキは、全ての制御を空気圧のみで行うフル・エアー・ブレーキと比べて運転者の操作に対する応答性がよく、主に中型車から大型車に幅広く採用されている。

車両フレーム１は、キャブオーバー型の中型貨物自動車のフレームであり、車両の前後方向に渡って延びている。車両フレーム１は、図示しない前輪と後輪との間に設けられる。車両フレーム１の外側の側面２には、本発明に係るブレーキ機器やマフラー５，図示しない燃料タンク，スペアタイヤ，尿素ＳＣＲシステム用タンクなどが搭載される。車両フレーム１の上部には、車両の用途に応じて荷台，コンクリートミキサー，アジテータなどが搭載される。車両フレーム１は、車両の左右方向の中央の左右に一定の間隔を空けて平行に２本設けられ、左右の車両フレーム１は複数のクロスメンバー３によって連結される。

エアリザーバタンク１３は円筒形状のタンクであり、内部にブレーキ制動用の圧縮空気を蓄える。エアリザーバタンク１３の長手方向の間隔をあけた２か所は、一対のエアリザーバブラケット１２ａ，１２ｂにＵ字ボルト１３ａ，１３ｂで円筒形状の円周を囲むように保持される。エアリザーバタンク１３を保持する一方のエアリザーバブラケット１２ａは、ブースタブラケット１０に固定される。つまり、エアリザーバタンク１３はブースタブラケット１０に一部が固定され、保持される。他方のエアリザーバブラケット１２ｂは、フレーム固定ブラケット１１を介して車両フレーム１に固定される。

フレーム固定ブラケット１１は直線状の板状部材で、車両フレーム１の側面２にブースタブラケット１０から所定の間隔を空けた位置に、ブースタブラケット１０と平行に取り付けられる。

エアリザーバブラケット１２ａ，１２ｂは、エアリザーバタンク１３を保持するＬ字型のブラケットである。エアリザーバブラケット１２ａ，１２ｂは、エアリザーバ補強クロスバー３１によって連結され補強される。これによって、エアリザーバブラケット１２ａ，１２ｂの間隔はエアリザーバ補強クロスバー３１の長さに固定される。つまり、車両フレーム１の側面２に固定されるブースタブラケット１０とフレーム固定ブラケット１１との間隔は、エアリザーバタンク１３を保持するエアリザーバブラケット１２ａ，１２ｂの位置により決定される。

エアリザーバ補強クロスバー３１はエアリザーバタンク１３の下面に設けられる直線状の板状部材で、エアリザーバタンク１３の長手方向に沿って設けられる。エアリザーバ補強クロスバー３１は、エアリザーバブラケット１２ａ，１２ｂを介してエアリザーバタンク１３と一体となるように固定される。エアリザーバ補強クロスバー３１の一方の端部はブースタブラケット１０と連結され、他方の端部は後述するブラケット補強ステー３０と連結される。

エアリザーバタンク１３は、従来は車両フレーム１の側面にＵ字ボルトによって保持されていたが、本実施形態では車両フレーム１の側面２を境にしてブースタブラケット１０と対峙し、一対のエアリザーバブラケット１２ａ，１２ｂとＵ字ボルト１３ａ，１３ｂとによって車両フレーム１の内側の下方に、車両フレーム１と平行に保持されることとなる。エアリザーバタンク１３の径はマフラー５の高さ寸法よりも十分に小さいため、車両フレーム１の下方に配置しても、最低地上高を確保することができる。

ブースタブラケット１０は、ブレーキ機器モジュール１００を装着するための装着面１０ａ，１０ｂを表裏両面に有する略矩形の板状部材である。ブースタブラケット１０は、地面に対して略垂直に、かつ車両フレーム１の外側の側面２に対して略垂直に取り付けられる。ブースタブラケット１０の下端は、エアリザーバタンク１３の下面と略同一面となる。

ブースタブラケット１０は一方の装着面１０ａと他方の装着面１０ｂとを有し、両装着面１０ａ，１０ｂにブレーキ機器を搭載する。ブースタブラケット１０の一方の装着面１０ａの周囲には、全周に渡って装着面１０ａ方向へ直角に折り曲げられたフランジ１０ｃが形成されており、ブースタブラケット１０の曲げ強度を確保している。この場合、フランジ１０ｃの車両フレーム１と対峙する面が車両フレーム１に取り付けられる。

ブースタブラケット１０の突出端の下面は、ブラケット補強ステー３０によってフレーム固定ブラケット１１の下端と連結される。

ブラケット補強ステー３０は直線状の板状部材で、ブースタブラケット１０の車両フレーム１の側面２への取り付けを補強する。

ブースタブラケット１０とブラケット補強ステー３０とエアリザーバ補強クロスバー３１とは、ブレーキ機器モジュール１００の再下端であり、かつ地面と略平行な同一平面上に設けられる。ブースタブラケット１０の突出端とフレーム固定ブラケット１１とをブラケット補強ステー３２によって連結することで、平面的にみるとブースタブラケット１０とブラケット補強ステー３０とエアリザーバ補強クロスバー３１とが三角形形状を形成する。

ブースタブラケット１０は、走行時の振動や加減速時の加速度などによって車両フレーム１の側面２との取り付け部を中心に前後方向に揺動させられるが、ブラケット補強ステー３０を設け、上記の三角形形状を形成することで車両フレーム１へのブースタブラケット１０の取り付けが補強され、その揺動を低減できる。

本実施形態ではブラケット補強ステー３０はフレーム固定ブラケット１１を介して車両フレーム１の側面２に連結されるが、ブラケット補強ステー３０は、隣接するバッテリ２０などの他の部品を車両フレーム１に搭載するためのブラケット類と連結してもよい。

ブースタブラケット１０には、圧縮空気内の水分を除去するエアドライヤ１４と、液圧の液体を溜めておくブレーキフルードリザーバ１５と、ブレーキの倍力装置である２つのブレーキブースタ１６とを備える。これらの機器がブレーキ機器に該当する。ブースタブラケット１０には、ブレーキ形式の違いや設計によってはこれら全てが搭載されないこともあり、また、これら以外に他の機器が搭載されることもある。

エアドライヤ１４は、円筒形状でブースタブラケット１０の一方の装着面１０ａに固定される。エアドライヤ１４は、圧縮空気の水分を除去する。エアドライヤ１４は、一般に車検毎に点検整備を行う必要があるため、ブースタブラケット１０に搭載されることで脱着性を確保している。

ブレーキフルードリザーバ１５は、円筒形状でブースタブラケット１０のエアドライヤ１４と同じ側の装着面１０ａにリザーバブラケット１５ａを介して固定される。ブレーキフルードリザーバ１５はブレーキの制動に必要なブレーキフルードを蓄える。ブレーキフルードを交換する際には、ブレーキフルードリザーバ１５からブレーキフルードを注入する必要がある。ブレーキフルードリザーバ１５はブースタブラケット１０の車両フレーム１から遠い位置に搭載されるため、車両側面からのアクセス性がよい。

ブレーキブースタ１６は、円筒形状でブースタブラケット１０の他方の装着面１０ｂに搭載されるブレーキの倍力装置である。本実施形態ではブレーキブースタ１６は２つ並べて設けられる。

ブレーキフルードを交換する際には、ブレーキブースタ１６のブリーザ１６ａからエア抜きを行う必要がある。ブレーキブースタ１６の一部は隣接するバッテリ２０の下部に潜っているが、ブリーザ１６ａはブースタブラケット１０の表側の装着面１０ａ側に突出しており、作業性を良好に保つことができる。

ブレーキブースタ１６の一つは、ブラケット補強ステー３２によって隣接するバッテリ２０を車両フレーム１に搭載するバッテリフレーム２０ａと連結される。

バッテリフレーム２０ａは車両フレーム１に固定され、ブレーキ機器モジュール１００と隣接して設けられる。バッテリフレーム２０ａは、バッテリ２０を車両フレーム１に固定される。排気ガス規制によって間接的に使用する電力が増大するため大型のバッテリ２０が必要になるが、バッテリフレーム２０ａはバッテリ２０の大型化に対応する強固な構造である。バッテリフレーム２０ａには、バッテリ２０を覆うバッテリカバー２０ｂが備えられる。

車両フレーム１の側面２には、バッテリ２０と並んでマフラー５が取り付けられる。マフラー５は、排気ガス規制に伴って触媒の数が増やされたもので、図示しないが尿素ＳＣＲシステムを内部に備える。

本実施形態では、ブースタブラケット１０の一方の装着面１０ａにエアドライヤ１４とブレーキフルードリザーバ１５を配設し、他方の装着面１０ｂに２つのブレーキブースタ１６を配設した。しかし、ブースタブラケット１０の両装着面１０ａ，１０ｂにおける重量のバランスを保つことができればよいため、例えば一方の装着面１０ａと他方の装着面１０ｂに搭載する機器を入れ替えてもよく、この構成に限られるものではない。

以上の実施の形態によれば、次のような作用効果を奏する。

ブースタブラケット１０の装着面１０ａ，１０ｂを車両フレーム１に垂直に配置し、ブースタブラケット１０にブレーキ機器を搭載し、車両フレーム１の内側にエアリザーバタンク１３を配置した。これによって、車両フレーム１の小さな面積にブレーキ機器を搭載することができる。したがって、マフラー５の大型化に伴って小さくなった車両フレーム１の側面２のスペースに搭載できるブレーキ機器の保持構造を得ることができる。また、エアリザーバタンク１３の径はマフラー５の高さ寸法よりも十分に小さいため、車両フレーム１の下面にエアリザーバタンク１３が配置されても、最低地上高を確保することができる。

ブレーキ機器モジュール１００の使用時には、ブレーキ機器を搭載したブースタブラケット１０の片端が車両フレーム１の側面２に固定されるのみで、いわゆる片持ちの状態である。しかし、車両フレーム１の側面２を境にブースタブラケット１０と対峙させ、ブースタブラケット１０にエアリザーバタンク１３を搭載することで、車両フレーム１の側面２を中心として左右の優れた重量バランスを保つことができる。つまり、ブースタブラケット１０を車両フレーム１の側面２に固定するのみでは、車両フレーム１にはブレーキ機器の重さによるねじり荷重が印加されることになるが、装着面１０ａの反対側にエアリザーバタンク１３を搭載することで、ねじり荷重を打ち消すことができる。また、エアドライヤ１４，ブレーキフルードリザーバ１５と２つのブレーキブースタ１６とがブースタブラケット１０にバランスよく配置されることで前後のバランスを良好に保つことができる。

走行中に振動や加減速などによって車両の前後方向の加速度が加わった際には、ブースタブラケット１０は、車両フレーム１の側面２への取り付け部を中心として揺動させられる。しかし、ブラケット補強ステー３０とエアリザーバ補強クロスバー３１とによって地面と平行な三角形形状が形成されているため、揺動は抑制される。また、ブラケット補強ステー３２によって隣接するバッテリ２０を保持するバッテリフレーム２０ａと連結され補強されているため、揺動は更に抑制される。

点検時には、エアドライヤ１４を脱着して点検整備を行い、ブレーキフルード交換時にはブレーキフルードリザーバ１５からブレーキフルードを入れ、ブレーキブースタ１６のブリーザ１６ａからエア抜き作業を行う必要がある。本実施形態では、エアドライヤ１４へのアクセス性がよく、脱着が容易である。また、ブレーキフルードリザーバ１５及び２つのブレーキブースタ１６はブースタブラケット１０の先端付近に配設されており、車両フレーム１から車両外側に大きく突出しているため、作業者はブレーキフルードリザーバ１５からブレーキフルードを入れる作業や、ブレーキブースタ１６のブリーザ１６ａからのエア抜き作業を容易に行うことができる。

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。例えば、エアー・オーバー・ハイドロリック形式のブレーキではなく、大型車に採用されてきているフル・エアー・ブレーキなどにおいても適用することができる。

本発明に係るブレーキ機器の保持構造は、主に中型車や大型車など車両のブレーキ装置に利用することができる。

本発明の実施の形態に係るブレーキ機器モジュールの車両フレームへの組付図である。 本発明の実施の形態に係るブレーキ機器モジュールの斜視図である。 図２におけるＡ矢視図である。 本発明の実施の形態に係るブレーキ機器モジュールの分解図である。

符号の説明

１００ ブレーキ機器モジュール
１ 車両フレーム
２ 側面
１０ ブースタブラケット
１０ａ 装着面
１０ｂ 装着面
１１ フレーム固定ブラケット
１３ エアリザーバタンク
１４ エアドライヤ
１５ ブレーキフルードリザーバ
１６ ブレーキブースタ
１６ａ ブリーザ
２０ バッテリ
２０ａ バッテリフレーム
３０ ブラケット補強ステー
３１ エアリザーバ補強クロスバー
３２ ブラケット補強ステー

Claims (6)

1. 空気圧を利用して制動するブレーキ装置におけるブレーキ機器の保持構造であって、
   車両の前後方向に延びる車両フレームの外側の側面に略垂直に取り付けられ、その両面の装着面に車両のブレーキ装置を構成するブレーキ機器を搭載する板状の保持ブラケットと、
   該保持ブラケットに一部が固定され、前記車両フレームの内側、かつ該車両フレームと平行に配置され、ブレーキを制動するための圧縮空気を蓄えるエアリザーバタンクと、
   を備えることを特徴とするブレーキ機器の保持構造。
2. 前記保持ブラケットの下端と前記エアリザーバタンクの下面とは、略同一面となることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ機器の保持構造。
3. 前記保持ブラケットは、前記装着面の周囲にフランジが形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のブレーキ機器の保持構造。
4. 前記エアリザーバタンクを、前記保持ブラケットと、該保持ブラケットに平行に前記車両フレームに取り付けられるフレーム固定ブラケットにより支持し、
   前記保持ブラケットの突出端と前記フレーム固定ブラケットとを平面的に見て三角形をなすようにブラケット補強ステーにより連結することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のブレーキ機器の保持構造。
5. 前記ブレーキ機器には、
   前記保持ブラケットの一方の装着面に固定されるブレーキフルードを蓄えるためのブレーキフルードリザーバと、
   前記ブレーキフルードリザーバと同じ装着面に配置され、前記エアリザーバタンクに蓄える圧縮空気から水分を除去するエアドライヤと、
   前記保持ブラケットの他方の装着面に固定されるブレーキ倍力装置としてのブレーキブースタと、
   を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のブレーキ機器の保持構造。
6. 前記ブレーキブースタは、保持ブラケット補強ステーによって隣接するバッテリフレームに接続されることを特徴とする請求項５に記載のブレーキ機器の保持構造。