JPH06294425A - ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ エンジンの動力をクラッチの接続により、コ
ンプレッサーのピストンに伝達し、空気管中の空気の圧
力によりエンジンに制動作用をすることを目的とする。 ［構成］ 推進軸４に動力を伝達するための動力伝達装
置を一端に取り付け、他端にはコンプレッサー９を構成
するピストンを取り付けた回転軸６ａ、６ｂの、前記動
力伝達装置と前記ピストンとの間にクラッチ８を設け、
前記コンプレッサー９と連通した空気管１０内に可変絞
り弁１１を設け、前記空気管１０中の空気の圧力により
エンジン１に制動力を生じさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車、電車等
の車輌に使用し得るブレーキ装置に関するもので、さら
に詳しく説明すれば、クラッチにより動力伝達装置とコ
ンプレッサーのピストンを同軸上で回転させ、圧縮空気
の圧力により回転軸の回転速度を減速させて、エンジン
に負荷をかけ、制動するようにしたプレーキ装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ブレーキには、液圧式ブレーキ、機械式
ブレーキ、ディスク式ブレーキ、動力式ブレーキ、その
他排気ブレーキ、渦電流式ブレーキがある。

【０００３】これらのブレーキのうち、液圧式ブレーキ
においては、ブレーキペダルに加えた操作力を液圧機構
で拡大して各車輪に伝達し、制動力を起こすものであ
る。即ち、ブレーキペダルを踏むと、マスタシリンダの
ピストンが押圧され、シリンダ内の液圧が高まり、この
液圧がブレーキパイプを通り、各車輪のホイールシリン
ダ内のピストンに作用し、ブレーキシューを押し拡げ、
この押し拡げられたブレーキシューはブレーキ胴に押し
付けられてドラムの回転を抑えることによりブレーキの
機能を果たすものである。

【０００４】機械式ブレーキは、ブレーキペダルやブレ
ーキレバーを操作し、その力をてこやロッド若しくはケ
ーブル等によって摩擦部に伝達し、制動させるもので、
パーキングブレーキには専ら機械式が使用されている。

【０００５】ディスクブレーキにおいては、ブレーキデ
ィスクの左右両側に液圧により作動する１対の制動パッ
ドを設け、車輪と共に回転するブレーキディスクを両側
から制動パッドで挟持して制動することにより、車輪の
回転の減速若しくは停止を図るものである。

【０００６】動力式ブレーキは、重量の大きい車輌や高
速走行中の自動車のように、走行中の慣性力の大きいも
のに対して強力な制動力を作用させるもので、これには
真空サーボブレーキや空気ブレーキ等がある。真空サー
ボブレーキは、液圧式のブレーキの配管途中に真空倍力
装置を設け、ブレーキペダルを踏むと、真空倍力装置が
働いて液圧が高められ、制動力を増大せしめブレーキの
機能をするものである。これは、真空ポンプによる負圧
と大気圧との圧力差を利用して制動力を増大させたもの
である。空気ブレーキは、機関で空気圧縮機を駆動して
貯えた圧縮空気を動力源として使用するもので、ブレー
キペダルを踏むと、ブレーキバルブが作動し、空気タン
クからの圧縮空気を各車輪のエアチェンバに送気し、エ
アチェンバ内のダイヤフラムが動いてブレーキシューを
拡張することにより、ブレーキをかけるものである。

【０００７】更に、自動車の高速化、大型化に伴い、使
用条件によってはフェード現象やベーパロック現像を起
こす危険性があるため、これを防止するために従来のブ
レーキの他に独立した制動作用をする機構を設けること
が必要となってきた。その機構の１つとして排気ブレー
キが提案されている。この排気ブレーキは、自動車の走
行中にクラッチを接続した状態で加速ペダルを解放する
と、機関は駆動輪から逆回転されるようになり、この回
転抵抗によって生じるエンジンブレーキの効果を大きく
する装置で、機関の排気管内にブレーキバルブを設け、
このブレーキバルブを閉じることにより排気管中の圧力
を排気弁の弁ばねの強さと均衡がとれるまで高くし、こ
の高くなった背圧によってエンジンブレーキ以上の制動
力を得、減速効果を得るものである。渦電流式ブレーキ
は、独立して推進軸上に取り付けられ、回転側であるデ
ィスクと固定側である極とコイルとから構成されてい
る。コイルに電流を流すと磁場を形成し、その中でディ
スクが回転することにより渦電流が流れ、前記磁場との
相互作用によって、制動トルクが発生するものである。
この制動力は、コイルに流す電流を調整することにより
変化させることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術で述べ
たブレーキのうち液圧式ブレーキは、液圧が各車輪に一
律に伝達されて効率が良いという長所がある反面、管路
に気泡の発生があると、即ちベーパロック現象が生じる
と、ブレーキ機能を喪失し、非常に危険であるという問
題点がある。

【０００９】機械式ブレーキは、摩擦面積が広いため放
熱性が悪く、ブレーキ胴とブレーキシューの摩擦熱によ
ってブレーキ胴に変形が生じ、制動力が減少するという
問題点がある。

【００１０】ディスクブレーキは、第１に露出部分が多
いため、放熱性が良好で、制動効果が安定し、連続使用
に対する耐久性が良好であること、第２に自己倍力作用
が働かないので、左右車輪の制動力に安定性があり、片
ききを生ずるおそれが無いこと、第３に水や泥等の付着
によっても、ブレーキディスクの水切れが良好で、制動
パッドによって拭われるのでききが悪化しないこと、第
４にディスクブレーキは熱により殆ど変形しないので、
あたりの狂いによるブレーキペダルふみしろの変化が少
ないこと、第５に点検、調整が簡便に行い得るという長
所がある反面、第１に摩擦面積が狭小なため制動パッド
の押圧力を大きくする必要性があり、場合によっては倍
力装置を設ける必要性があること、第２に制動パッドに
は耐摩耗性の高い材料を使用する必要性があること、第
３に構造上価格が高くつくという問題点がある。

【００１１】動力式ブレーキは、倍力装置に故障が生じ
た場合であっても、液圧ブレーキが作用するので全くブ
レーキが効かなくなることはないという長所があるもの
の、制動力が強力でありすぎるため例えば急止によるス
リップ等を引き起こす危険性があり、安心して使用する
ことができないという問題点がある。

【００１２】又、排気ブレーキは、エンジンブレーキの
１．５〜２．０倍の減速効果があり、長い坂路を降りる
場合においては、この排気ブレーキを使用することによ
り常用ブレーキの使用回数を減少させることが可能であ
るという長所がある反面、排気管内に設けられているブ
レーキバルブの排気弁を完全に閉じるため、排気ガスの
高い圧力により弁ばねが故障する場合が生じる。故障し
た場合は、この排気ブレーキが効かなくなるという問題
点がある。更に、渦電流式ブレーキは、独立して推進軸
上に取り付けられるので、常用ブレーキのエンジンブレ
ーキと併用が可能で、操作が簡単、且つ作動時のショッ
クも少ないという長所がある反面、渦電流によって発生
する熱が、高温環境下での使用時においては、ディスク
に設けられた冷却ひれで放熱しきれず危険な場合がある
という問題点がある。

【００１３】そこで本発明は、前記従来の技術の有する
問題点を除去するために、推進軸とは別個独立に設けら
れ、且つ不使用時には分離している２本の軸を、使用時
には連結することにより１本の回転軸とし、ギヤとコン
プレッサーを前記回転軸上で同期回転せしめることによ
り、可変絞り弁に空気を送り込み、この空気圧により、
回転軸の回転を減速させ、この力を推進軸に伝達するこ
とにより、エンジンに制動作用をし、急ブレーキとなる
ことがなく、長時間に亘る長い下り坂路での使用におい
ても、ブレーキが焼きつくことのない安全で且つ操作の
簡単なブレーキ装置を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のブレーキ装置においては、一端に推進軸に
動力を伝達するための動力伝達装置を取り付け、他端に
はコンプレッサーのピストンを取り付けた回転軸の、前
記動力伝達装置と前記ピストンとの間にクラッチを設け
ると共に、前記コンプレッサーと連通した空気管内に可
変絞り弁を設け、前記クラッチにより回転軸を接続する
と、前記コンプレッサーが作動して空気管中の空気の圧
力を高め、前記回転軸の回転を減速させると共に前記動
力伝達装置によりエンジンを制動させるという技術的手
段を講じている。

【００１５】

【作用】エンジンが駆動し車輌走行中は、エンジンで発
生した動力が推進軸を回転させ、この動力を差動機から
駆動軸に伝達し、この駆動軸の回転が、後車輪である駆
動輪を回転させて車輌は走行するものである。

【００１６】この車輌走行中に、クラッチスイッチを入
れると、クラッチにより分離していた軸が接続して１本
の回転軸となる。動力伝達装置とピストンは同軸上にあ
るので、回転軸の回転速度と比例してピストンが押圧移
動する。このピストンの押圧作用により、空気管中の空
気は圧縮される。

【００１７】可変絞り弁を調整し、開口部が一層小さく
なるように絞ると、空気管内の圧力は前記ピストンの押
圧作用と相俟って、高くなる。この空気管内の高い空気
の圧力により、ピストンの移動量は減少する。ピストン
の移動量が減少すると、これに比例して回転軸の回転速
度も減速する。この減速された回転速度は、動力伝達装
置により推進軸に伝達され、エンジンに負荷をかけ、制
動するように作用するものである。

【００１８】

【実施例】実施例について図面を参照にして説明する。

【００１９】エンジン１と変速機２との間にクラッチ３
を設けている。推進軸４上に、該推進軸４と共に回転す
るギヤ５を設けている。６ａは、推進軸４とは別個独立
に設けた回転軸であって、その一端には前記ギヤ５と噛
合するギヤ７を回転軸６と同期回転するように取り付け
ている。６ｂも回転軸であって、クラッチ８により、前
記回転軸６ａと断続可能に構成されている。クラッチ８
は、摩擦クラッチ或は流体クラッチ等のいずれのクラッ
チであってもよいが、電磁クラッチであることが好適で
ある。回転軸６ｂの回転によりコンプレッサー９を構成
するピストンが、空気管１０に空気を送り込んで空気管
１０内の空気圧を高くするように、回転軸６ｂとピスト
ンは取り付けられている。１１は可変絞り弁であって、
コンプレッサー９より送り込まれた空気の排出される量
を調整可能に構成されている。空気タンク１２は、必要
に応じてコンプレッサー９と可変絞り弁１１との間に連
通して設けられている。空気タンク１２は特段の設ける
必要性はない。１３は駆動軸、１４は後車輪、１５は前
車輪である。

【００２０】本実施例の作用について説明する。クラッ
チ３により、動力の伝達を接続状態にし、エンジン１の
動力を変速機２に伝達する。変速機２は、エンジン１の
回転速度と回転力を変換して推進軸４に伝達する。推進
軸４と駆動軸１３との間に設けられた差動機は、動力を
左右の駆動軸１３、１３に分け、この駆動軸１３は、前
記差動機からの回転を駆動輪である後車輪１４、１４に
伝達し、車輌は走行するものである。この場合、推進軸
４上に設けられたギヤ５も推進軸４と共に回転する。ギ
ヤ７は、前記ギヤ５と噛合しているため、ギヤ５と反対
方向に回転運動を行う。ギヤ７に取り付けられている回
転軸６ａも推進軸４とは反対方向に、ギヤ７と共に回転
する。クラッチ８により、動力が遮断状態にある場合
は、コンプレッサー９は作動せず、本実施例のブレーキ
装置は作動しない。

【００２１】車輌走行状態において、クラッチ８により
動力の伝達を接続すると、回転軸６ａ、６ｂは１体化
し、１本の回転軸に形成される。エンジン１からの動力
は、ギヤ５、７及び回転軸６ａ、６ｂよりコンプレッサ
ー９を構成するピストンに伝達される。ピストンが始動
し、空気管１０及び空気タンク１２に空気を送り込み、
これら空気管１０や空気タンク１２中の圧力を高くす
る。可変絞り弁１１の開口部を小さくするように調整す
ると、空気管１０及び空気タンク１２中の圧力は、より
一層迅速に高くなり、結果的に早くエンジン１に制動作
用をなし得る。空気管１０及び空気タンク１２中の圧力
が高くなると、この圧力により、ピストンの押圧移動量
は減少する。この移動量の減少により、回転軸６ａ、６
ｂの回転速度は減速し、ギヤ７の回転速度も減速する。
ギヤ７と噛合しているギヤ５の回転速度も減速し、推進
軸４の回転速度も減速することによって、エンジン１は
制動力を生じる。可変絞り弁１１の開口部の大きさは調
整可能に形成されているので、必要に応じて開口部を完
全に閉じることもできる。完全に開口部を閉じると、回
転軸６ａ、６ｂの回転は、空気管中の圧力がピストンの
圧力と均衡状態になると停止し、これにより強い制動力
を得ることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明のブレーキ装
置は、走行中の車輌において、エンジンサイドの動力を
コンプレッサーサイドに伝達接続状態にすると、コンプ
レッサーが始動し、空気管中に圧縮空気を送り込み、こ
の空気の圧力により、回転軸の回転を減速させてエンジ
ンに制動力を生じさせるので、たとえ高速運転中であっ
ても駆動輪の回転を完全に急止してしまうことがなく、
スリップの原因とはならず安全にブレーキをかけること
ができるという効果がある。又、長い下り坂路で長時間
使用しても従来のブレーキ装置のように、摩擦熱の発生
が無いため故障することがなく、安全走行ができると共
に操作も簡便であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明ブレーキ装置の１実施例を示す構成図で
ある。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 変圧機 ３、８ クラッチ ４ 推進軸 ５、７ ギ ヤ ６ａ、６ｂ 回転軸 ９ コンプレッサー １０ 空気管 １１ 可変絞り弁 １２ 空気タンク １３ 駆動軸 １４ 後車輪 １５ 前車輪

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に推進軸４に動力を伝達するための
   動力伝達装置を取り付け、他端にはコンプレッサー９の
   ピストンを取り付けた回転軸６ａ、６ｂの、前記動力伝
   達装置と前記ピストンとの間にクラッチ８を設けると共
   に、前記コンプレッサー９と連通した空気管１０内に可
   変絞り弁１１を設け、前記クラッチ８により回転軸６
   ａ、６ｂを接続すると、前記コンプレッサー９が作動し
   て空気管１０中の空気の圧力を高め、前記回転軸６ａ、
   ６ｂの回転を減速させると共に前記動力伝達装置により
   エンジン１に制動力を生じさせることを特徴するブレー
   キ装置。