JP2010540846A - 輸送用車両のためのディスクブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

作用位置でブレーキディスク（２４）に接触するブレーキパッド（２５）を備えてブレーキディスク（２４）を跨ぐブレーキキャリパ（１）と、少なくとも１本の操作スピンドル（３、４）を介してブレーキパッド（２５）の一方がブレーキディスク（２４）に押し付けられる締付け装置（２３）と、ブレーキパッド（２５）とブレーキディスク（２４）との間の空隙の、摩耗に起因する変化を実質的に補償可能である、操作スピンドル（３、４）に相対回転しないように連結された調整装置（２）と、ブレーキキャリパ（１）に固定されて調整装置（２）を覆うカバー（１８）と、操作スピンドル（３）に連結された減速ギヤ装置と協働するパッド摩耗センサ（１９）とを具備する特に輸送用車両のためのディスクブレーキは、同心的な軌道上を回転する発信器（１７）が減速ギヤ装置に接続され、発信器が非接触式センサとして形成されたパッド摩耗センサ（１９）と通信し、発信器（１７）の角度位置の変化がパッド摩耗センサによって検知可能であり、かつ評価装置に伝送可能である。

Description

本発明は、請求項１の前提部分に記載した特に輸送用車両のためのディスクブレーキ装置に関する。

ブレーキパッドの非作用位置でブレーキディスクとブレーキパッドとの間にある、作動ストロークとも呼ばれる空隙を一定に保つために、すなわち、ブレーキング時にブレーキパッドの摩擦パッドの磨耗によって生じる摩耗ストロークを補償するために、公知のディスクブレーキ装置は少なくとも締め付け側に調整装置を備えている。この調整装置は一般的に、共通の駆動チェーンを介して同期して回転可能でかつそれによって軸方向に摺動可能である２本の操作スピンドルを備えている。

ブレーキパッドの摩耗を検知するために、両操作スピンドルの一方に連結された減速ギヤ装置と、この減速ギヤ装置に連結されたパッド摩耗センサとからなる装置が使用される。このような装置は特許文献１によって知られている。

この特許文献１では、パッド摩耗センサとして、回転ポテンショメータとして形成された回転角度センサを使用することが提案されている。例えば輸送用車両の運転手は、接続された評価装置を介して、ブレーキパッドの状態を知ることができる。

パッド摩耗センサの位置決めのためのブレーキパッドの位置は、正確な表示のために、きわめて正確に保持しなければならない。従って、入念で精密な組み立てが必要である。これはもちろん、多大な製造コストによってのみ可能であり、この製造コストはディスクブレーキ装置全体の効率的な製造の妨げになる。

さらに、故障したパッド摩耗センサの交換も同様に、多大なコストによってのみ可能であり、特にブレーキパッドまたは減速ギヤ装置の位置に対するパッド摩耗センサの位置決めに関して、多大なコストがかかる。従って、パッド摩耗センサの交換は然るべき訓練を受けた人でしか行うことができない。これは製造コストの低下に関する要求に逆行することになる。

独国実用新案第９３ １２ １１９Ｕ１号明細書

そこで、本発明の根底をなす課題は、簡単にかつ低コストで組み立て可能であり、そしてパッド摩耗センサを問題なく交換可能であるように、冒頭に述べた種類のディスクブレーキ装置を改良することである。

この課題は請求項１の特徴を有するディスクブレーキ装置によって解決される。

この構造的な形成によって、パッド摩耗センサと減速ギヤ装置の構造的な分離が行われる。すなわち、両者はもはや物理的に互いに連結されていない。

これにより、一連の効果が得られることになり、特に本発明は低コストで実施可能である。

従って、自動化した組み立てが可能となる。なぜなら、減速ギヤ装置と、チェーンと、それぞれ操作スピンドルに嵌め込み可能なスプロケットとが、実際にユニットとしてまとめて組み立て可能であり、一方、それに続いてカバーをかぶせてブレーキキャリパにねじ止めすることができるからである。その後で、カバーの外側へのパッド摩耗センサの固定が行われる。この場合、減速ギヤ装置とパッド摩耗センサはカバーの壁部によって分離されるという利点がある。

これにより、減速ギヤ装置とチェーンが周囲に対して密閉される。従って、減速ギヤ装置に関係なくパッド摩耗センサを組み立てまたは分解することができる。この場合、同様にカバーによって覆われている発信器と相互作用するパッド摩耗センサにより、発信器の位置に応じて、ブレーキパッドの摩耗を知ることができる。

そのための前提条件はもちろん、従来技術から既に知られているように、全摩耗ストロークにわたる発信器の回転がもはや３６０°、好ましくは３００°を超えないように、例えば遊星歯車装置の形態の減速ギヤ装置が形成されていることである。すなわち、最大摩耗ストロークを補償するために操作スピンドルが例えば７回転する間に、発信器は最大で３００°しか回転しない。

発信器とパッド摩耗センサとの間の支障のない協働作用を保証するために、発信器はカバーの壁部に遊びなく接触し、一方、パッド摩耗センサは壁部の反対側に隙間なく支持されている。

発信器がばねで付勢されてカバーの壁部に押し付けられていると有利である。そのために、遊星歯車装置のリングギア内に圧縮ばねが配置され、この圧縮ばねの他の側がプラネタリー・キャリアに支持されている。

リングギアには、発信器を固定した回転伝達ホイールが回転しないように保持されている。

圧縮ばねをリングギア内に配置することにより、減速ギヤ装置の全高がきわめて小さくなる。これは、ディスクブレーキ装置をコンパクトな形状にするという要求を満たす。

非接触式センサとしてのパッド摩耗センサは構造または機能原理が異なるものでもよい。非接触式センサ／発信器の機能ユニットは例えば磁気に基づいて機能するものでもよいし、誘導で機能するものでもよい。トランスポンダーにおいて非接触式センサを形成することも考えられる。

本発明の他の有利な実施の形態は従属請求項に記載してある。

次に、添付の図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

本発明に係るディスクブレーキの簡略した構造を部分的に切断して示す平面図である。 本発明に係るディスクブレーキの一部の組み立て状態を示す分解斜視図である。 本発明に係るディスクブレーキの一部の組み立て状態を示す分解斜視図である。 本発明に係るディスクブレーキの一部の組み立て状態を示す分解斜視図である。 ディスクブレーキの一部の切断平面図である。

図１には、特に輸送用車両のためのディスクブレーキ装置が示してある。このディスクブレーキ装置は、ブレーキディスク２４を跨ぐブレーキキャリパ１と、ブレーキディスク２４の両側に配置されブレーキング時にブレーキディスクに接触するブレーキパッド２５と、締付け側のブレーキパッド２５をブレーキディスク２４に押し付けることができる締付け装置２３と、摩耗に起因する、ブレーキパッド２５とブレーキディスク２４との間の空隙の変化を実質的に補償可能である調整装置２とを備えている。押付け力は２個の操作スピンドル３、４によって締付け装置２３からブレーキパッド２５に伝達される。調整装置２は操作スピンドル３に相対回転しないように配置されている。

摩耗ストロークを補償するための操作スピンドル３、４の同期調節のために、操作スピンドルはチェーン装置によって互いに連結されている。このチェーン装置は付設の操作スピンドル３、４に相対回転しないように連結されたスプロケット６、７と、チェーン５とから構成されている。

調整装置２は、ブレーキキャリパ１にねじ止めされたカバー１８によって周囲に対して覆われている。このディスクブレーキ装置はさらに、操作スピンドル３に接続された減速ギヤ装置と協働するパッド摩耗センサ１９を備えている。ディスクブレーキ装置の作用はそれ自体知られているため、その説明を省略するので、冒頭で述べた特許文献１を参照されたい。

減速ギヤ装置は遊星歯車装置として形成されており、サンギア８を備えている。このサンギア８は軸方向に向いた係止アーム９を備え、この係止アームによってサンギア８は操作スピンドル３に付設されたスプロケット７に固定可能である。図２は、すべての部品が機能していない組み立て状態を示している。

サンギア８は先ず最初に、クリップ止めによってスプロケット７に回転しないようにかつ軸方向に移動しないように連結される。この場合、係止アーム９はスプロケット７の対応する切欠きに係合する。その代わりに、例えば差し込み可能なセレーションを介して、サンギア８を操作スピンドル３に回転しないように直接連結してもよい。

サンギア８にはプラネタリー・キャリア１０が装着される。このプラネタリー・キャリア１０はチェーン５のスプロケット間の部分の方へ側方に延在する翼部１１を備えている。この翼部１１にはチェーンのスプロケット間の部分が支持される。プラネタリー・キャリア１０は軸方向に延在する３本のジャーナル１２を備えている。これらのジャーナル１２にはそれぞれピニオンギア１３が嵌め込まれる。このピニオンギアにはリングギア１５に装着される。リングギア１５はピニオンギア１３と協働する。

操作スピンドル３のトルクを伝達するために、図５にきわめて明瞭に示すように、サンギア８のジャーナル２６は外歯を備えている。段形に形成されたピニオンギア１３の大径部の歯がこの外歯にかみ合う。一方、動力の伝達は、同様に外歯を有する小径の突出部２７を介して行われる。この突出部はリングギア１５の凹部の同心周面２８に設けられた歯にかみ合う。

リングギア１５には回転伝達ホイール１６が相対回転しないように装着されている。この回転伝達ホイール１６は外側エッジ領域に、パッド摩耗センサ１９と協働する発信器１７を備えている。

リングギア１５とピニオンギア１３と回転伝達ホイール１６はカバー１８の収容室２９内に配置されている。この収容室２９は一方の側がカバー１８の壁部２２によって、そして反対側がプラネタリー・キャリア１０によって画成されている。

壁部２２は発信器１７または減速ギヤ装置全体とパッド摩耗センサ１９とを空間的に分離する。パッド摩耗センサは本発明に従い、非接触式センサとして形成され、かつねじ２１によってカバー１８に回転しないように保持されている。カバー１８上でのパッド摩耗センサ１９の固定は例えば差し込み継手によって行われる。

発信器１７とパッド摩耗センサ１９のシステムの機能信頼性のために、発信器１７を壁部２２に遊びのないように接触させなければならない。そのために、リングギア１５内に圧縮ばね１４が配置され、この圧縮ばね１４によってリングギア１５、ひいては回転伝達ホイール１６およびその内部に固定された発信器１７が壁部２２に押し付けられる。

リングギア１５上で回転伝達ホイール１６を回転しないように保持するために、この両者は互いにかみ合うかみ合い連結手段、好ましくはセレーションを備えている。

図３には、スプロケット７とプラネタリー・キャリア１０とピニオンギア１３とサンギア８と圧縮ばね１４とリングギア１５とが１つのユニットに組み立てられている状態が示してある。このユニットに、他のスプロケット６と同様に、チェーン５が掛けられる。

このようにして予め組み立てられたユニットは操作スピンドル３、４に装着可能である。この場合、操作スピンドル３、４はセレーションによって、付設のスプロケット６、７に相対回転しないようにかみ合い連結される。

その後で、カバー１８の装着と、好ましくはねじ止めによる、ブレーキキャリパ１に対するカバーの固定が行われる。最後に、パッド摩耗センサ１９が外側からカバー１８に挿入および固定され、そしてケーブルコネクタ２０を介して評価装置に接続される。この評価装置によって、発信器１７の変化した角度位置を検知することができる。

１ ブレーキキャリパ
２ 調整装置
３ 操作スピンドル
４ 操作スピンドル
５ チェーン
６ スプロケット
７ スプロケット
８ サンギア
９ 係止アーム
１０ プラネタリー・キャリア
１１ 翼部
１２ ジャーナル
１３ ピニオンギア
１４ 圧縮ばね
１５ リングギア
１６ 回転伝達ホイール
１７ 発信器
１８ カバー
１９ パッド摩耗センサ
２０ ケーブルコネクタ
２１ ねじ
２２ 壁部
２３ 締付け装置
２４ ブレーキディスク
２５ ブレーキパッド
２６ ジャーナル
２７ 突出部
２８ 周面
２９ 収容室

Claims (11)

1. ブレーキディスク（２４）を跨ぐブレーキキャリパ（１）と、
   作用位置でブレーキディスク（２４）に接触するブレーキパッド（２５）と、
   少なくとも１本の操作スピンドル（３、４）を介して前記ブレーキパッド（２５）の一方が前記ブレーキディスク（２４）に押し付け可能である締め付け装置（２３）と、
   前記ブレーキパッド（２５）と前記ブレーキディスク（２４）との間の空隙の、摩耗に起因する変化を実質的に補償可能である、前記操作スピンドル（３、４）に相対回転しないように接続された調整装置（２）と、
   前記ブレーキキャリパ（１）に固定された、前記調整装置（２）を覆うカバー（１８）と、
   前記操作スピンドル（３）に接続された減速ギヤ装置と協働するパッド摩耗センサ（１９）とを具備する輸送用車両用ディスクブレーキ装置において、
   同心的な軌道上を回転する発信器（１７）が前記減速ギヤ装置に接続され、前記発信器（１７）が非接触式センサとして形成されたパッド摩耗センサ（１９）と協働し、前記発信器（１７）の角度位置の変化が前記パッド摩耗センサによって検知可能であり、かつ評価装置に伝送可能であることを特徴とするディスクブレーキ装置。
2. 前記減速ギヤ装置が遊星歯車装置から構成されていることを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ装置。
3. 前記発信器（１７）が前記遊星歯車装置のリングギア（１５）に直接的にまたは間接的に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のディスクブレーキ装置。
4. 前記遊星歯車装置のサンギア（８）が前記調整装置（２）のスプロケット（７）に相対回転しないように固定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のディスクブレーキ装置。
5. 前記サンギア（８）が係止アーム（９）を備え、該係止アームがそれに適合する、スプロケット（７）の切欠きに係合することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のディスクブレーキ装置。
6. 減速ギヤ装置とパッド摩耗センサ（１９）がカバー（１８）の壁部（２２）によって分離されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のディスクブレーキ装置。
7. 前記発信器（１７）がばねで付勢されてカバー（１８）の壁部（２２）に接触していることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のディスクブレーキ装置。
8. 前記発信器（１７）がリングギア（１５）に連結された回転伝達ホイール（１６）に配置されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のディスクブレーキ装置。
9. リングギア（１５）内に圧縮ばね（１４）が配置され、該圧縮ばね（１４）が前記リングギア（１５）と前記回転伝達ホイール（１６）のユニットを前記カバー（１８）の壁部（２２）に押し付けることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のディスクブレーキ装置。
10. 前記遊星歯車装置のプラネタリー・キャリア（１０）が、チェーン（５）のスプロケット間の部分を支持するために、互いに間隔をおいて平行に延在する２個の翼部（１１）を備えていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のディスクブレーキ装置。
11. 減速ギヤ装置とスプロケット（６、７）とチェーン（５）がユニットとして予め組み立てられて前記操作スピンドル（３、４）に嵌め込み可能であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のディスクブレーキ装置。

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