JP2016515979A - 車両の低圧ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、リンク装置（８）によって車両（１）と接続されたブレーキプレート（７）を含む車両のブレーキ装置（６）に関する。ブレーキプレート（７）は待機位置から路面（４）と接触する制動位置まで移動可能であって、路面（４）と少なくとも部分的に接触して、少なくとも部分的に囲われた空間（１０）を形成するように配置されたシーリングリム（９）を含む。車両のブレーキ装置（６）は、バルブ装置（１２）を介して空間（１０）と接続される低圧容器（１１）を含む。低圧容器（１１）内の空気圧は、ブレーキプレート（７）が待機位置のときの周囲空気の空気圧よりも低い。バルブ装置（１２）は、ブレーキプレート（７）が制動位置のときに開放されるように構成されているため、空間（１０）内の圧力を低下させて、空間（１０）の外側空気と空間（１０）の内側空気との間に生じる圧力差によって、ブレーキプレート（７）を路面（４）に対して押圧させる。【選択図】図１０

Description

本発明は、ブレーキプレートと当該ブレーキプレートを車両に接続するように配置されたリンク装置とを含む車両のブレーキ装置に関する。ブレーキプレート７は、所定の路面クリアランスを有する待機位置から、路面と接触する制動位置まで移動可能である。ブレーキプレートはさらに、円周状に延在して、制動位置では少なくとも部分的に路面と接触するように配置されたシーリングリムを含み、このためブレーキプレートと路面との間に少なくとも部分的に囲われた空間を形成する。

多くの交通状況、たとえば衝突状況や路面グリップが失われるとき、向上された制動効果を獲得することが望まれている。向上された制動効果を達成するための１つの手法が米国特許第８６５６６８５号に記載されているが、この例ではブレーキプレートを下降させることがある。下降されるとき、このプレートのバキュームチャンバは道路と対面して、バキュームチャンバが排出されることで、バキュームチャンバ内の低下した圧力によってプレートが道路に対して押圧されるため、保持機能が得られている。この低下した圧力は、所謂ベンチュリ管上で作用するガスジェネレータを用いて得られている。

しかしながら、このような構成では、適当なタイミングで制動効果を得るためには、ブレーキプレートの作用時と排出時との間の時間が長過ぎていた。また、適当な制動効果を少しでも獲得するためには、圧力降下が不十分なおそれがあった。

米国特許第８６５６６８５号明細書

従って、本発明は、緊急用ブレーキ装置を提供することを目的とするが、この際、ブレーキプレートは道路に向かって下降されてもよく、かつこのプレートと道路との間に形成される空間を低圧にさせることで、プレートが道路に向かって押圧されてもよい。特に、圧力を低下させるための時間は、適当な制動効果を得るのに十分でなければならず、かつこの種の従来の装置と比較して、圧力の低下がより急速に行われるようにしなければならない。

上記目的は、一項にブレーキプレートと当該ブレーキプレートを車両に接続するように配置されたリンク装置とを含む車両のブレーキ装置によって達成される。このブレーキプレート７は、所定の路面クリアランスを有する待機位置から、路面と接触する制動位置まで移動可能である。このブレーキプレートはさらに、円周状に延在して、制動位置では少なくとも部分的に路面と接触するように配置されたシーリングリムを含み、このためブレーキプレートと路面との間に少なくとも部分的に囲われた空間が形成される。

この車両のブレーキ装置はさらに、バルブ装置を介して空間と流体接続する低圧容器を含む。低圧容器内の空気圧は、ブレーキプレートが待機位置にあるとき、周囲空気の空気圧よりも低い。バルブ装置は、ブレーキプレートが制動位置にあるときは開放されるように構成されていて、このため空間内の圧力が低下して、空間の外側の空気と空間の内側の空気との間に生じる圧力差によって、ブレーキプレートは路面に対して押圧される。

一例に従うと、このバルブ装置は、トリガーピン、少なくとも１つのロッキングピン、ピストン及びハウジングを含み、ピストンはハウジング内で同軸上に配置される。ハウジングは、低圧容器をハウジングの内部に対して接続する少なくとも１つの開口を含む。ピストンは、上記ロッキングピンによって、ハウジングと密閉係合するように係止される。トリガーピンが路面に対して押圧されるとき、トリガーピンは上記ロッキングピン上で作用することにより、ピストンを解除するように配置されていて、この解除されたピストンによって、空間と低圧容器との間で流体接続が行われるようにする。

他の例に従うと、低圧容器の少なくとも部分的な加圧の後に低圧を保持するため、低圧容器を支持装置と接続させる。この支持装置は、ブレーキシステムを含んでいてもよい。

他の例は、従属請求項から明らかになる。

本発明を用いることによって、多くの利点が得られる。主に、圧力を低下させるための時間は、適当な制動効果を得るために十分となり、かつこの種の従来の装置と比較して、圧力の低下がより急速に行われる。

以下、添付した図面を参照して、本発明についてより詳細に説明する。

通常の走行中の車両の概略側面図を示している。 通常の走行位置での本発明に従う車両のブレーキ装置の上方からの斜視図を示している。 本発明に従う車両のブレーキ装置の使用中の車両の概略側面図を示している。 制動位置での本発明に従う車両のブレーキ装置の上方からの斜視図を示している。 本発明に従う車両のブレーキ装置の下方からの斜視図を示している。 路面に達するすぐ直前での車両のブレーキ装置の断面側面図を示している。 ブレーキプレートが路面に達する瞬間での車両のブレーキ装置の断面側面図を示している。 バルブ装置の分解図を示している。 ピストンが非係止状態のときの車両のブレーキ装置の断面側面図を示している。 バルブ装置が開放されたときの車両のブレーキ装置の断面側面図を示している。

図１を参照すると、車両１の側面図を示しているが、車両１は、通常の走行中に路面４と接触する車輪２、３を含む。ここで、車両１は、前方方向Ｆに走行していると仮定する。車両１の後方では、緊急用ブレーキシステム６が底床５に対して取り付けられて、配置されている。

また図２を参照すると、通常の走行位置における緊急用ブレーキシステム６をより詳細に示しているが、この緊急用ブレーキシステム６は、ばね（弾性）装置１８によって予め張力を受けたリンクアーム８を用いて、底床５と接続されるブレーキプレート７を含む。図１に示しているように、ブレーキプレートは、車両１の外側本体から多かれ少なかれ観察されるように、通常の走行状態中では待機位置に保持されていて、好ましくは、車両の通常の路面クリアランスＧを妨げないように配置されている。リンクアーム８は、底床５に取り付けられるビーム（横材）２５を含む。

図３及び図４を参照すると、緊急状態が検出されて、さらなるブレーキ（制動）が必要とされる状態を示している。図３及び図４は図１及び図２に対応しているが、ここでは、ブレーキプレート７を制動位置にした状態での緊急用ブレーキシステム６が示されている。リンクアーム８が解除されたため、ブレーキプレート７を制動位置まで急速に変位させることが行われている。この制動位置では、ブレーキプレートは路面４と接触する。

図５を参照すると、緊急用ブレーキシステム６の底面側の図を示しており、図６を参照すると、ブレーキプレート７が路面４に達するすぐ直前での緊急用ブレーキシステム６の断面側面図を示しており、そして図７を参照すると、ブレーキプレート７が路面４に達する瞬間での緊急用ブレーキシステム６の断面側面図を示している。

図５、図６及び図７に示しているように、ブレーキプレートは、円周状に延在して、ブレーキプレート７と路面４との間を密閉させるためのシーリングリム９を含む。図７から明らかなように、ブレーキプレート７内には空間１０が形成される。ブレーキプレート７が制動位置にあるとき、ブレーキプレート７と路面４との間に囲われた空間１０が形成される。この空間１０は、たとえば、路面４の表面の不均一さのために生じるシーリングリム９の漏れに起因して、完全に囲われないことがある。

本発明の実施形態に従うと、緊急用ブレーキシステム６は、バルブ装置１２を介して空間１０と流体接続する低圧容器１１を含み、この際、低圧容器１１内の空気圧は、緊急用ブレーキシステム６が通常の走行位置にあるとき、周囲空気の空気圧よりも低い。バルブ装置１２が開放されるとき、空間１０内で圧力が急速に低下するため、ブレーキプレート７が路面４に対して押圧される。この効果を得るため、低圧容器１１内の空気圧は当初、周囲空気の空気圧よりもかなり低く、好ましくは真空が理想的である。ブレーキプレート７が路面４に対して押圧されることにより、ブレーキプレート７と路面４との間で保持力が得られる。この結果、ブレーキプレート７と路面４との間に制動力が生じる。この制動効果を高めるため、ブレーキプレート７は、ゴムパッドなどのような高摩擦部品を含んでいてもよい。

制動効果が得られる間、数秒まで、十分に低圧が保たれてもよい。

以下、緊急用ブレーキシステム６についてより詳細に説明する。

図６、図７及び図８を参照すると、図８はバルブ装置１２と低圧容器１１の分解図を示しており、バルブ装置１２は空間１０と低圧容器１１との間に界面を構成している。バルブ装置１２は、トリガーピン１３、４つのロッキングピン１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、ピストン１５及びハウジング１６を含み、ピストン１５はハウジング１６内で同軸上に配置されている。ハウジング１６は、低圧容器１１をハウジング１６の内部に対して接続する、円周状に配置された開口１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを含む。

図６に示しているように、一項にトリガーピン１３はロッキングピン１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを塞いで（ブロックして）、ピストン１５はハウジング１６と密閉状に係合している。ロッキングピン１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、ピストン１５をハウジング１６に対して軸方向に係止させており、ロッキングピン１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄはピストン１５内の対応する開口１９ａ、１９ｂ（図８には、これら４つのうち２つだけを示している）内で延在して、ハウジング１６内で円周状に延在する肩端２０に対して係止されるように配置されている。

図７を参照すると、ブレーキプレート７は路面４に達して、トリガーピン１３が路面に対して押圧されて、ピストン１５内に引き込められている。この位置では、ロッキングピン１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄはトリガーピン１３によってもはや係止されないが、この瞬間ではこれらの位置に留まっている。

図９を参照すると、低圧容器１１内の圧力が空間１０内の圧力よりも下方に下降するため、ピストン１５は低圧容器１１に向かって強制されている。ロッキングピン１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄのくさびと、肩端２０のくさび状の形状のため、ロッキングピン１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、シリンダの移動に従って、ハウジング１６から離れて、シリンダ１５内の開口１９ａ、１９ｂ内へと押圧されて、ロッキングピン１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄはもはやトリガーピン１３によって塞がれない。このことは、シリンダ１５の当初の移動は、ハウジング１６に対してシリンダ１５自身を係止させないようにすることを意味する。

図１０を参照すると、シリンダ１５がその位置に移動するため、空間１０から低圧容器１１までの流体接続が生じて、たとえば、破線の空気流矢印２４で示されているように、空気は、空間１０から、開口１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを介して、低圧容器１１まで排出される。この効果として、空間内の圧力は、ブレーキプレート７の周囲の空気と比べて低下して、ブレーキプレート７は路面４に向かって押圧される。この保持力は、圧力降下の大きさに加えて、シーリングリム９の密閉特性に依拠する。

図６、図７、図９及び図１０を参照して上述したこれらステップは、非常に急速に、おおよそ１００ミリ秒内で行われる。

この装置のため、ブレーキプレート７が路面４を強く押すことき、確実に、かつほとんど瞬間的にバルブ装置１２を開放させることができる。制動効果のための時間が比較的に短いため、ブレーキを機能させる上でバルブ装置１２を開放させるときのタイミングが重要になる。

他の形式でのバルブ装置も勿論考慮することができ、ここで説明したものは一例に過ぎない。たとえば、ブレーキプレート７が路面４を強く押すときに弁の構成要素を開放させるため、火工品の装てんを用いてもよい。

さらに、図６、図７、図９及び図１０に示しているように、低圧容器１１の少なくとも部分的な加圧の後に低圧を維持するため、替わりに低圧容器１１を支持装置２１と接続させてもよい。低圧容器１１は、パイプ２２、ホースまたは同様物、かつ介在させた適当なバルブ装置２３を用いて、支持装置２１と接続される。支持装置２１は、箱状に概略的に示されているに過ぎないが、様々な仕方で構成されていてもよい。幾つかの例を以下に示す。

支持装置２１は、１つまたは複数の補助低圧容器を用いて構成されていてもよく、これらは一度に一つずつ接続されるのに適するものでもよいが、任意の他の適当な従来の構成の仕方で接続されていてもよい。このような構成のために１つまたは複数の弁を用いるが、当該弁は、たとえば圧力レベルと電気信号のいずれかまたは双方を用いて制御される。支持装置２１の他の例は、車両内の既存の低圧源であって、好適には、トラックなどのような、バキュームブレーキシステムを用いた車両のブレーキシステムである。車両内で既存の低圧源を利用するためには、バルブ装置２３を介してこの低圧源を低圧容器１１に接続することを要するが、好適には、このバルブ装置２３は一方向弁の形式である。

さらに他の例では、好適には、所謂ベンチュリ管上で作用することで低圧を生じさせる火工品の装てんを用いる。

上述した支持装置を幾つか組み合わせることも考えられる。

低圧容器１１はブレーキプレート７上に配置される必要はなく、車両内で任意の適当な位置に配置されていてもよく、そしてパイプ、ホースまたは同様物、介在された適当なバルブ装置を介して、ブレーキプレート７に対して接続されていてもよい。

本発明は、上述した実施例に限定されず、添付した特許請求の範囲内で自由に変更することができる。たとえば、ブレーキプレート７を制動位置まで急速に変位させることは多くの仕方で実現できるが、この際、ばね（弾性）装置１８を用いてもよく、用いなくてもよく、たとえば、リンクアーム８上の適当な装置上で作用する火工品の装てんを用いてもよい。

図面中の多くの詳細について、たとえば、リンクアーム８がどのように構成されるかについては詳述していないが、すべてのこのような詳細や装置の機能や適当な形態は、当業者ならば容易に理解することができるであろう。

ハウジング１６内ではロッキングピンと開口を任意の適当な数で用いることができるが、少なくともそれぞれ１つ設ける。

緊急用ブレーキシステム６は、一般的に、車両のブレーキ装置によって構成される。

低圧容器１１には、圧力検出器または圧力計を備えていてもよく、これらはたとえば、低圧容器１１内の空気圧を示すように構成されてもよく、または替わりに、低圧容器１１内の空気圧が所定の圧力レベルを下回るか否かについてのみ示すように構成されてもよい。

低圧容器１１は、上記のような圧力検出器や圧力計を用いて定期的に確認されてもよく、そして、必要に応じて、その圧力を低下させてもよい。しかしながら、低圧容器１１は、好ましくは密閉された別々の部品から構成されていて、通常、その圧力をさらに低下させることを必要としない。

変更例として、低圧容器１１内の空気圧を所定の圧力レベルより下方に保つように、低圧容器１１を車両内の装置と接続させてもよい。

Claims (8)

1. ブレーキプレート（７）と当該ブレーキプレート（７）を車両に接続するように配置されたリンク装置（８）とを含む車両のブレーキ装置（６）であって、
   前記ブレーキプレート（７）は、所定の路面クリアランスを有する待機位置から、路面（４）と接触する制動位置まで移動可能であって、前記ブレーキプレート（７）はさらに、円周状に延在して、前記制動位置では少なくとも部分的に前記路面（４）と接触するように配置されたシーリングリム（９）を含み、これにより前記ブレーキプレート（７）と前記路面（４）との間に少なくとも部分的に囲われた空間（１０）が形成され、
   前記車両のブレーキ装置（６）は、バルブ装置（１２）を介して前記空間（１０）と流体接続される低圧容器（１１）を含み、当該低圧容器（１１）内の空気圧は、前記ブレーキプレート（７）が前記待機位置にあるときは周囲空気の空気圧よりも低く、前記バルブ装置（１２）は、前記ブレーキプレート（７）が前記制動位置にあるときは開放されるように構成され、これにより前記空間（１０）内で圧力が低下して、前記空間（１０）の外側の空気と前記空間（１０）の内側の空気との間に生じる圧力差によって、前記ブレーキプレート（７）は前記路面（４）に対して押圧されて、これにより前記ブレーキプレート（７）と前記路面（４）の間に保持力が得られることを特徴とする車両のブレーキ装置（６）。
2. 前記バルブ装置（１２）は、トリガーピン（１３）、少なくとも１つのロッキングピン（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）、ピストン（１５）及びハウジング（１６）を含み、前記ピストン（１５）は前記ハウジング（１６）内で同軸上に配置されていて、前記ハウジング（１６）は、前記低圧容器（１１）を前記ハウジング（１６）の内部に接続させる少なくとも１つの開口（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）を含み、前記ピストン（１５）は前記ロッキングピン（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）によって前記ハウジング（１６）と密閉係合するように係止され、前記トリガーピン（１３）が前記路面（４）に対して押圧されるとき、前記トリガーピン（１３）は前記ロッキングピン（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）上で作用することにより前記ピストン（１５）を解除するように配置されていて、当該解除されたピストン（１５）によって前記空間（１０）と前記低圧容器（１１）の間で流体接続が行われるようにすることを特徴とする請求項１に記載の車両のブレーキ装置。
3. 前記低圧容器（１１）の少なくとも部分的な加圧の後に低圧を維持するため、前記低圧容器（１１）を支持装置（２１）と接続させたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両のブレーキ装置。
4. 前記支持装置（２１）は、
   少なくとも１つの補助低圧容器、
   前記車両内の既存の低圧源、および
   ベンチュリ管上で作用する火工品の装てん
   のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項３に記載の車両のブレーキ装置。
5. 前記車両内の既存の低圧源は、前記車両のブレーキシステムによって構成されることを特徴とする請求項４に記載の車両のブレーキ装置。
6. 前記低圧容器（１１）は、一方向弁（２３）を介して前記支持装置（２１）と接続されることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の車両のブレーキ装置。
7. 前記低圧容器（１１）は、前記ブレーキプレート（７）上に位置することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両のブレーキ装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の前記車両のブレーキ装置を含む、車両（１）。

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