JPH0450459B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ブレーキパツドに連結されたピスト
ンと、制御部材の作用によりピストン及び反動部
材の面間で上記ピストンの移動方向に対し横切る
方向に沿つて長手方向に移動でき、上記面に実質
的に平行をなす一対の収斂した傾斜面を有する楔
と、楔の両側に配置され、楔の傾斜面とピストン
及び反動部材の対向する面との間を転動できる少
なくとも一対のローラとを備えたデイスクブレー
キ用駆動装置に関するものである。

この型の駆動装置では、楔がピストンと固定さ
れた反動部材との間で制御部材によつて前進移動
されると、ピストンは上記面を転動するローラを
介してスラスト力を受け、スラスト力はピストン
を反動部材から離隔させブレーキパツドに伝達さ
れ，このスラスト力の値は制御部材から上記楔が
受ける力の値の倍数である。

例えば大重量車両に用いられるような高出力型
デイスクブレーキは相当強い力を伴い、力を機械
的に伝達するために互いに協働するローラ及び面
を早計に劣化させることとなる。

本発明の目的は、ブレーキ装置の信頼性及び寿
命を向上させるため高応力を受ける駆動装置の構
成部品数を減少させるようにした構造により、上
記不具合を解消することにある。

この目的を達成するため、本発明によると、楔
及びローラが移動できるピストン及び反動部材の
上記面間の空間は、液体で満たされた密閉室とし
て形成されており、制御部材は、休止位置からの
長手方向移動に応じた可変量を上記密閉室内へ進
入しピストンへの液圧スラスト力を発生する容積
変化を決定する制御ロツドであり、この際のピス
トンの移動量は、密閉室内の液体の不在時におけ
る制御ロツドの同一移動量に関しローラを介して
楔により機械的に移動される際のピストンの移動
量よりも僅かに、例えば１〜５％、大きい。

上述のように構成された駆動装置では、制御ロ
ツドは楔及び液圧ピストンの駆動部材として同時
に働くので、この制御ロツドからブレーキパツド
へ力を伝達する２つの方法が存在するのである。
即ち、１つの機械的な方法は、従来と同様に、ピ
ストン及び反動部材の傾斜した面間でローラと協
働する楔を採用しており、他の液圧的な方法は密
閉室内への制御ロツドの移動によつて生じる圧力
変化を利用し、この室内を移動可能なピストンに
倍力効果を発揮する。しかし、液圧的経路は、関
連する多数の可動な部材の幾何学的パラメータを
適切に選択することにより優位を占めることとな
る。結果として、ピストンは液圧で駆動される一
方、ローラ及びこれと協動する面は負荷されず、
従つて応力を受けることもないし摩耗することも
ない。しかし、楔及びローラはピストン及び反動
部材間で適正位置に常に位置されているので、例
えば液圧故障時あるいは（機械的方法によつての
み強制的に行なわなければならない）駐車ブレー
キ作動時のような必要時に、機械的経路は液圧的
経路の代りとして即座に働き得るような状態に保
たれている。

液圧的経路から機械的経路への移行時点におい
てローラ及びこれと協動する面間で望ましくない
衝撃の発生を防止するために、ローラと上記面と
を常時接触させておくことが望ましい。この作用
は反動部材をピストンと同一方向に移動できるよ
うにすることによつて得られ、この結果、液圧的
作動モードにおいて反動部材は、ピストン方向へ
の１つ以上のリターンスプリングの圧力により、
機械的作動モード時に反動部材が当接する固定当
接面から離隔でき、反動部材の小さい移動はロー
ラ及びこれと協働する面との間の間隔を常に排除
している。

有益的には、密閉室は一定圧（実際には大気
圧）の液体を供給する室に連通し、制御ロツドが
休止位置を離れる時に上記室から隔離される。詳
細には、２つの室を分離する隔壁に少なくとも１
つの通路が設けられ、この通路は、制御ロツドが
休止位置を離れる時にこのロツドのステムによつ
て遮断されるようになつている。

所望時に液圧的作動モードを終止して機械的作
動モードへ切替えることができるようにするため
に、２つの空間にリリーフ弁が設けられて、制御
ロツドの位置とは無関係に両室を連通するように
制御できる。安全上の理由から、制御ロツドは、
ブレーキ作動方向に制御ロツドを押動し通常圧力
流体（実際には圧縮空気）を供給されているシリ
ンダによつて非作動位置に保持された強いスプリ
ングに連結されており、リリーフ弁は上記スプリ
ングを保持するシリンダと並列に圧力流体を供給
される小さいシリンダによつて制御されて、上記
スプリングを保持するシリンダへの圧力流体の供
給が維持されている間は閉位置に保たれるが、逆
の場合には開くことができる。従つて、流体圧力
の喪失が（破損あるいは非常ブレーキ作動又は駐
車のための任意の指令の結果として）生じた場
合、上記２つの室はリリーフ弁によつて自動的に
連通され、作動は規定に従つて機械的作動モード
へ切替わる。

楔は制御ロツドの端部に装着されて、上記ロツ
ドの軸線に対して僅かに揺動できることが好まし
い。又、ローラは、制御ロツドの端部に装着され
リターンスプリングによつて楔の傾斜面の収斂方
向に押圧された保持部材内に保持されていること
が望ましい。

上記及び他の特徴及び利点は、添付図面を参照
して行う実施例の下記説明から明白となるであろ
う。

第１図ないし第３図に示すデイスクブレーキ用
駆動装置は、ブレーキパツド１を制御しピストン
５のスラスト力によりケーシング４の一部をなす
スリーブ４ａ内を軸線３に沿つて摺動できる短か
いロツド２を備え、ピストン５はケーシング４内
に設けられた円筒状案内空所６内を軸線３方向に
摺動する。制御ロツド１０がケーシング４内に入
り、軸線３とで90°よりも僅かに小さい角度βを
なす軸線１１に沿つて長手方向に摺動できる。

楔１２がケーシング４内にあるロツド１０の端
部に、同ロツドの軸線１１に沿つて位置するよう
に装着されている。この楔１２は、ロツド１０の
端部に設けられた適合する形状のハウジング３５
内に係止する円形頭部３４を具え、この頭部３４
は、楔１２に固着された当接部材３７とロツド１
０の中空端部内に螺合されたブツシユ３８との間
に介装されている圧縮スプリング３６によつて、
ハウジング３５内へ押圧されている。中間位置を
中心として僅かに角方向に揺動できるような上述
の方法で装着されている楔１２は、角度αをなす
ように僅かに収斂しローラ１３のための当接面と
して働く平らな傾斜面１２ａ，１２ｂを有してお
り、ローラ１３の軸線４８は軸線１１に直角であ
る。これらのローラ１３は、圧縮リターンスプリ
ング１６を介してロツド１０の上記端部に弾性的
に取付けられた保持部材１５内に装着され、楔１
２の傾斜面１２ａ，１２ｂ上を転動すると共に、
これら面に実質的に平行な２つの面、即ちロツド
２とは反対側の端部におけるピストン５の面５ａ
及びケーシング４内に嵌装された反動部材１７の
面１７ａ上を摺動できるようになつており、反動
部材１７はケーシング４内でピストン５の移動軸
線３に沿つて僅かに並進移動することができる。
このため、反動部材１７は上記空所６の円筒状面
の延長上にあるケーシング４の壁の円筒状内面に
案内されている。反動部材１７は、ピストン５に
固着されたねじ４７と協動する圧縮リターンスプ
リング１４によつて、ピストン５に向けて押圧さ
れている。ピストン５及び反動部材１７の面５ａ
及び１７ａ間の最小距離は互いに接触する各々の
当接面５ｃ及び１７ｃによつて限定される。反対
方向に関しては、反動部材１７は軸線３に直角な
面１７ｂにおいてカバー８の対向する当接面８ａ
に対し当接することができ、カバー８はケーシン
グ４の開口を閉鎖するようにケーシングにボルト
止めされており、この開口を介してピストン５及
び反動部材１７が挿入される。

制御ロツド１０は空気圧シリンダ１８のピスト
ン１８ａによつて駆動され、シリンダの内部室１
８ｂは通路１９を介して、ブレーキ制御ペダル
（図示しない）により制御される圧縮空気源に連
結される。ロツド１０はリターンスプリング２０
によつて休止位置（図示の位置）へ戻される。シ
リンダ１８の室１８ｂ内への圧縮空気の流入によ
り、ロツド１０にスラスト力が加えられて、楔１
２及びローラ１３と共にロツド１０を矢印Ｆ方向
に移動させ、後述する構造が不在の場合には、ピ
ストン５及びロツド２を介してブレーキパツド１
に制動スラスト力が加えられることとなり、反力
がケーシング４のカバー８に対し支持された反動
部材１７に伝えられる。組立体の幾何学的寸法
（本質的に楔１２の面１２ａと１２ｂの間の角度
α及び軸線１１と３間の角度β）から決まる関係
により、ロツド１０の移動量ｆはピストン５及び
パツド１の移動量ｐに一致する。

制御ロツド１０には、ロツド２１、ねじ４９及
び部材２３ａを介して圧縮スプリング２２のスラ
スト力を加えることができ、スプリング２２は空
気圧セーフテイシリンダ２３によつて圧縮状態に
通常保持されてロツド１０に作用しておらず、部
材２３ａによつて形成されたこのシリンダのピス
トンは、通路２４を介して圧縮空気がこのシリン
ダの内部室２３ｂに供給されている間、スプリン
グ２２を圧縮状態に保持する。圧縮空気回路が破
損した場合あるいは上述のブレーキ装置を装備し
た車両を駐車する場合には、室２３ｂ内の空気が
排出され、シリンダ２３がスプリング２２の伸長
を許容してロツド１０を（非常ブレーキ作動又は
駐車のために）最大ブレーキ作動位置へ押す。

ロツド１０が入ると共に楔１２及びローラ１３
が移動するケーシング４の内部空間は、密閉室７
を形成するようになつている。室７はケーシング
４の壁、（シール５０を設けた）カバー８、（環状
シール２５によつてケーシング４内を密封的に摺
動する）ピストン５及びロツド１０の端部によつ
て限定されており、このロツド１０の端部は、ケ
ーシング４の共軸のスリーブ４ｂ内に嵌装され環
状シール２６と２７を設けたブツシユ９内を密封
的に摺動する。このブツシユ９は室７と液体供給
用の環状室２９との間の環状隔壁を形成するカラ
ー９ａを具えており、環状室２９はスリーブ４ｂ
とブツシユ９との間に位置され環状ベロー３０に
よつて密閉され、ベロー３０の外面は、スリーブ
４ｂの端部に装着されている環状デイスク３２に
形成されたオリフイス３１によつて大気に連通さ
れている。

通路２８がカラー９ａに設けられ、室７と２９
を互いに連通する。ロツド１０が休止位置から離
れるように矢印Ｆ方向へ移動されると直ちに、上
記ロツドのステムの横方向の面は、室７へ通路２
８が開口する区域とこの室７の内部との間でブツ
シユ９内に装着された環状の「ボールドウイン」
（Boldwin）型シール３３に密封的に接触し、こ
れら通路２８が閉鎖される。

室７と２９は液体で満たされている。休止時、
通路２８を介して連通するこれら室内の圧力は大
気圧に等しい（室２９は大気に連通しているベロ
ー３０によつて限定されている）。ロツド１０が
矢印Ｆ方向に移動されると、ロツドの端部はこれ
に取付けられた部材（楔１２、ローラ１３等）と
共に室７内へ駆動される。その後、ロツド１０の
ステムによつて閉鎖された通路２８のために室２
９から隔離された室７内に閉じ込められている液
体の圧力が上昇する。この上昇した圧力はピスト
ン５を介してパツド１にスラスト力Ｐを加え、ブ
レーキ作動を行わせる。

駆動装置の寸法は、ロツド１０及びその付属品
の進入移動量ｆの関数としての室７の容積の変化
が液圧的経路を介してピストン５の移動量p′を生
じさせ、この移動量が、同じピストン５に楔１２
及びローラ１３によつて発揮される機械的作動に
相当する移動量ｐよりも僅かに数パーセント大き
くなるように設計されている。従つて、通常ブレ
ーキ作動中、楔１２及びローラ１３は機械的応力
を受けることがなく、ピストン５は単に液圧的作
動によつて移動されるのである。しかし、力の液
圧的伝達が故障した場合に機械的作動を行わせ且
つブレーキ作動を確実に継続するために、上記楔
及びローラはピストン５と反動部材１７との間で
常に適正位置にある。

ピストン５及び反動部材１７がリターンスプリ
ング１４によつて互いに引き寄せられ、ローラ１
３がこれらピストン及び反動部材の傾斜面５ａ及
び１７ａに絶えず接触しているため、液圧的作動
から機械的作動への移行はローラ１３に害を及ぼ
すことなく実施される。カバー８に向かうピスト
ン５及び反動部材１７の小さい一体的移動が生じ
るだけであり、液圧的作動モード中にカバー８か
ら僅かに離れていた反動部材１７の後面１７ｂが
上記カバーの当接面８ａに当接するにすぎない。
この移動は極めて小さいものであり、駆動装置
は、ロツド１０の同一移動量ｆに関し、ピストン
の液圧的作動時の移動量p′が機械的作動時の移動
量ｐを略１〜５％だけ越えるように寸法づけられ
ている。

駐車のためあるいは非常時におけるブレーキ作
動の場合、ブレーキ力がスプリング２２によつて
与えられると、この力は単に機械的経路によつて
ブレーキパツド１に強制的に伝えられなければな
いない。この作用は、ケーシング４のスリーブ４
ｂに装着され室７を通路４０と４１を経て室２９
に連通できるリリーフ弁３９を介して、この場合
液圧的経路による作動を中断することによつて得
られる。リリーフ弁３９は小さいシリンダ４３に
よつて駆動されるニードル４２を備え、シリンダ
４３はシリンダ２３に圧縮空気を供給するため通
路２４を通路４４を介して連結されている。シリ
ンダ２３の室２３ｂ内の空気が排出されると、リ
リーフ弁３９のニードル４２はリターンスプリン
グ５１の作用により引き戻されて、通常閉位置に
保たれているオリフイス４５を開き、室７内の液
体の圧力が大気圧の値まで低下する。その後、こ
の液体はブレーキ力をパツド１に伝達できなくな
り、パツド１は単に機械的経路によつて楔１２及
びローラ１３を介してこのブレーキ力を受けるこ
とになる。圧縮空気がシリンダ２３の室２３ｂに
再び導入されると、リリーフ弁３９は室７を室２
９から再び隔離し、液圧的経路によるパツド１の
駆動が再び機械的経路による駆動から引き継ぐこ
とになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるデイスクブレーキ用駆動
装置の縦断面図、第２図は第１図の−線に沿
う拡大断面図、第３図は第１図の−線に沿う
拡大断面図である。 １……ブレーキパツド、４……ケーシング、５
……ピストン、５ａ，１７ａ……面、７……密閉
室、８……カバー、８ａ……当接面、９……ブツ
シユ、９ａ……カラー（隔壁）、１０……制御ロ
ツド、１２……楔、１２ａ，１２ｂ……傾斜面、
１３……ローラ、１４，１６……リターンスプリ
ング、１５……保持部材、１７……反動部材、１
８……空気圧シリンダ、２２……スプリング、２
３……空気圧セーフテイシリンダ、２８……通
路、２９……環状室、３９……リリーフ弁、４３
……小さいシリンダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ブレーキパツドに連結されたピストンと、制
   御部材の作用によりピストン及び反動部材の両間
   で上記ピストンの移動方向に対し横切る方向に沿
   つて長手方向に移動でき、上記面に実質的に平行
   をなす一対の収斂した傾斜面を有する楔と、楔の
   両側に配置され、楔の傾斜面とピストン及び反動
   部材の対向する面との間を転動できる少なくとも
   一対のローラとを備えたものにおいて、楔１２及
   びローラ１３が移動できるピストン５及び反動部
   材１７の上記面５ａ，１７ａ間の空間は、液体で
   満たされた密閉室７として形成されており、制御
   部材は、休止位置からの長手方向移動に応じた可
   変量を上記密閉室７内へ進入してピストン５への
   液圧スラスト力を発生する容積変化を決定する制
   御ロツド１０であり、この際のピストンの移動量
   p′は、密閉室７内の液体の不在時における制御ロ
   ツド１０の同一移動量ｆに関しローラ１３を介し
   て楔１２により機械的に移動される際のピストン
   ５の移動量ｐよりも僅かに大きいことを特徴とす
   るデイスクブレーキ用駆動装置。 ２ 制御ロツド１０の同一移動量ｆに関し、液圧
   的経路によるピストンの移動量p′が機械的経路に
   よるピストンの移動量ｐよりも１〜５％大きいこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の駆動
   装置。 ３ 反動部材１７はピストン５と同一方向に移動
   可能であり、液圧的作動モードにおいてピストン
   ５方向への１つ以上のリターンスプリング１４の
   圧力により固定当接面８ａから離隔して、楔１２
   及び反動部材１７間に位置するローラ１３と常時
   接触状態を保つことができることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の駆動装置。 ４ 密閉室７は一定圧の液体を供給する室２９に
   連通し、制御ロツド１０が休止位置を離れる時に
   上記室２９から隔離されることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に
   記載の駆動装置。 ５ ２つの室７，２９を分離する隔離９ａに少な
   くとも１つの通路２８が設けられ、上記通路は、
   制御ロツド１０が休止位置を離れる時にこのロツ
   ドのステムによつて遮断されることを特徴とする
   特許請求の範囲第４項記載の駆動装置。 ６ ２つの室７，２９間にリリーフ弁３９が設け
   られて、制御ロツド１０の位置とは無関係に上記
   両室を連通するように制御できることを特徴とす
   る特許請求の範囲第４項又は第５項記載の駆動装
   置。 ７ 制御ロツド１０は、ブレーキ作動方向Ｆに制
   御ロツドを押動し通常圧力流体を供給されている
   シリンダ２３によつて非作動位置に保持された強
   いスプリング２２に連結されており、リリーフ弁
   ３９は上記スプリング２２を保持するシリンダ２
   ３と並列に圧力流体を供給される小さいシリンダ
   ４３によつて制御されて、上記スプリングを保持
   するシリンダ２３への圧力流体の供給が維持され
   ている間は閉位置に保たれるが、逆の場合には開
   くことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の
   駆動装置。 ８ 楔１２は制御ロツド１０の端部に装着され
   て、上記ロツドの軸線に対して僅かに揺動できる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
   ７項のいずれか１項に記載の駆動装置。 ９ ローラ１３は、制御ロツド１０の端部に装着
   されリターンスプリング１６によつて楔１２の傾
   斜面１２ａ，１２ｂの収斂方向に押圧された保持
   部材１５内に保持されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項ないし第８項のいずれか１項
   に記載の駆動装置。