KR102217929B1 - 마찰 브레이크, 차량 탑재 장치 - Google Patents

마찰 브레이크, 차량 탑재 장치 Download PDF

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Abstract

[과제] 본 발명의 과제는, 마찰 브레이크의 소형화를 도모하는 것이다.
[해결 수단] 본 마찰 브레이크는, 감속기와 전동 모터를 포함하는 모터 유닛에 의해 구동되는 차륜의 회전을 억제하는 것이다. 본 마찰 브레이크는, 전동 모터의 출력축과 일체적으로 회전 가능한 회전 디스크의 회전을 억제함으로써, 상기 차륜의 회전을 억제한다. 그리고, 본 마찰 브레이크에 의해 전동 모터의 출력축에 가해진 브레이크 토크가 감속기에 있어서 증폭되어서, 차륜에 가해진다. 그 때문에, 감속기의 출력축의 회전을 억제하는 마찰 브레이크에 있어서의 경우와 비교하여, 작은 가압력으로 차륜의 회전을 억제할 수 있으며, 마찰 브레이크의 소형화를 도모하는 것이 가능하게 된다.

Description

마찰 브레이크, 차량 탑재 장치{FRICTION BRAKE AND VEHICLE-MOUNTED APPARATUS}
본 발명은, 모터 유닛에 의해 구동되는 차륜의 회전을 억제하는 마찰 브레이크, 그 마찰 브레이크를 포함하는 차량 탑재 장치에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 모터 유닛에 의해 구동되는 차륜에 마련된 마찰 브레이크가 기재되어 있다. 모터 유닛은, 전동 모터와 감속기를 포함하며, 차륜에는 감속기의 출력축이 연결된다. 마찰 브레이크는, (a) 감속기의 출력축과 일체적으로 회전 가능하면서, 또한, 회전 축선과 평행한 방향으로 상대 이동 가능하게 마련된 복수의 회전 디스크와, (b) 비(非)회전체에, 상대 회전 불가능하면서, 또한, 회전 축선과 평행한 방향으로 상대 이동 가능하게 보지(保持)된 복수의 마찰 플레이트와, (c) 복수의 마찰 플레이트를 복수의 회전 디스크에 가압하는 가압 장치를 포함하는 것이다.
가압 장치는, 회전 축선과 평행한 방향으로 이동 가능한 가압 부재와, 가압 부재에 이동력을 부여하는 구동원을 포함한다. 구동원은, 회전 축선과 평행한 축선과 직교하는 방향으로 연장되는 회전 운동 중심 축선 둘레로 회전 운동 가능한 레버와, 레버를 회전 운동 중심 축선 둘레로, 상기 가압 부재로부터 이간한 비작용 위치와 상기 가압 부재에 맞닿는 작용 위치로 회전 운동시키는 액추에이터를 포함한다. 액추에이터에 의해 레버가 비작용 위치로부터 작용 위치로 회전 운동되고, 그에 의하여, 가압 부재가 회전 축선과 평행한 방향으로 이동되어, 마찰 플레이트가 회전 디스크를 가압한다. 그에 의하여, 마찰 브레이크가 작동되어, 차륜의 회전이 억제된다.
일본국 공개특허 특개2012-214103호 공보
본 발명의 과제는, 마찰 브레이크의 소형화를 도모하는 것이다.
본 발명에 관련된 마찰 브레이크는, 감속기와 전동 모터를 포함하는 모터 유닛에 의해 구동되는 차륜의 회전을 억제하는 것이다. 본 마찰 브레이크는, 전동 모터의 출력축과 일체적으로 회전 가능한 회전 디스크의 회전을 억제함으로써, 차륜의 회전을 억제한다. 본 마찰 브레이크에 의해 전동 모터의 출력축에 브레이크 토크가 부여되는 것과 함께, 그 브레이크 토크가 감속기에 있어서 증폭되어서, 차륜에 가해진다. 그 결과, 감속기의 출력축의 회전을 억제하는 마찰 브레이크에 비교하여, 작은 가압력으로 차륜의 회전을 억제할 수 있는 것이며, 마찰 브레이크의 소형화를 도모하는 것이 가능하게 된다.
모터 유닛은, 차륜을 직접 구동하는 것, 즉, 감속기의 출력축이 차륜에 연결된 것이어도, 차축을 구동함으로써 차륜을 구동하는 것, 즉, 감속기의 출력축이 차축에 연결된 것이어도 된다. 모터 유닛이 차축을 구동하는 것인 경우에는, 모터 유닛에 의해 차축에 의해 연결된 좌측 차륜과 우측 차륜이 공통적으로 구동되게 된다. 또한, 본 마찰 브레이크에 의해, 전동 모터의 출력축의 회전이 억제됨으로써, 차축의 회전이 억제되어, 좌측 차륜 및 우측 차륜의 회전이 억제된다.
또한, 구동용 모터는 이너 로터식의 것이어도, 아우터 로터식의 것이어도 된다.
도 1은 본 발명의 실시예 1과 관련되는 마찰 브레이크가 마련된 차륜의 정면도이다.
도 2는 상기 마찰 브레이크와, 모터 유닛을 포함하는 차량 탑재 장치의 사시도이다.
도 3은 상기 마찰 브레이크와 모터 유닛의 단면도이다.
도 4는 상기 마찰 브레이크의 분해 사시도이다.
도 5는 상기 마찰 브레이크의 단면도이다.
도 6은 상기 마찰 브레이크의 로터의 단면도이다.
도 7은 상기 마찰 브레이크의 마찰 플레이트의 단면도이다.
도 8은 상기 마찰 브레이크의 제 1 하우징의 사시도이다.
도 9는 상기 제 1 하우징의 정면도이다.
도 10은 상기 마찰 브레이크의 주요부의 사시도이다.
도 11은 상기 제 1 하우징에 마련된 브리더 플러그의 단면도이다.
도 12는 상기 마찰 브레이크에 있어서 스트로크와 액압의 관계를 나타내는 도이다.
도 13은 상기 마찰 브레이크의 다른 가압 장치를 개념적으로 나타내는 도이다.
도 14는 본 발명의 실시예 2와 관련되는 마찰 브레이크를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 일실시형태인, 마찰 브레이크를 포함하는 차량 탑재 장치에 대하여 도면에 의거하여 설명한다.
[실시예 1]
본 실시예와 관련되는 마찰 브레이크를 포함하는 차량 탑재 장치는, 차량의 차륜에 마련된 것이며, 도 1∼3에 나타내는 바와 같이, 차륜(2)에 회전 구동 토크를 부여하는 모터 유닛(4)과, 차륜(2)에 브레이크 토크를 부여하는 마찰 브레이크(6)를 포함한다.
모터 유닛(4)은, 도시하지 않은 비회전체로서의 서스펜션 부재에 부착된 유닛 하우징(8)과, 유닛 하우징(8)에 보지된 구동용 모터(10) 및 감속기(12)를 포함한다. 구동용 모터(10)의 출력축(14)이 감속기(12)에 입력되어, 감속기(12)에 있어서, 그 입력된 출력축(14)(입력축)의 회전 속도가 감속되어서 출력된다. 감속기(12)의 출력축(16)은, 허브(17)를 개재하여 차륜(2)의 디스크부(18)에 고정된다. 이처럼, 본 실시예에 있어서, 감속기(12)의 출력축(16)의 축선이 차륜(2)의 회전 축선(L)에 대응한다.
구동용 모터(10)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 이너 로터식의 것이고, 유닛 하우징(8)에 보지된 복수의 코일을 가지는 스테이터(10s)와, 스테이터(10s)의 내주측에 위치하며, 복수의 자석을 가지는 로터(10r)를 포함한다. 로터(10r)에는 출력축(14)이 일체적으로 회전 가능하게 부착되며, 로터(10r)의 회전에 수반하여 출력축(14)이 회전된다. 출력축(14)은 축선방향(L)과 평행한 축선(M)의 방향으로 연장된 것이며, 유닛 하우징(8)(후술하는 바와 같이, 유닛 하우징(8)의 일부는 마찰 브레이크(6)의 하우징(30)과 공통이 된다)에 베어링(20,22)을 개재하여 회전 가능하게 보지된다. 베어링(20)에 있어서, 아우터 레이스(20a)가 유닛 하우징(8)에 고정되는 한편, 이너 레이스(20b)가 출력축(14)에 고정되고, 아우터 레이스(20a)와 이너 레이스(20b)의 사이에 복수의 회전체(20c)가 보지된다. 또한, 유닛 하우징(8)과 구동용 모터(10)의 출력축(14)의 사이에는 오일 시일(23)이 마련된다. 이하, 축선(M)과 평행한 방향, 바꿔 말하면, 회전 축선(L)과 평행한 방향을, 단지, 축선방향이라고 칭하는 경우가 있다.
구동용 모터(10)의 출력축(14)의 축선방향의 일단부는, 감속기(12)의 입력축(이하, 입력축(26)이라고 칭한다)이 되며, 타단부에, 마찰 브레이크(6)가 마련된다. 입력축(26)의 외주부에는 복수의 톱니가 형성된다. 그 의미에 있어서, 입력축(26)을 소경(小經) 기어(26)라고 칭할 수 있다.
감속기(12)는, 입력축(26)의 회전을 일단으로 감속하는 것이며, 입력축(26)의 회전 속도를 감속하여 출력축(16)에 출력하는 것과 함께, 입력축(26)에 가해진 회전 토크를 증폭하여 출력축(16)에 출력하는 것이다. 감속기(12)는, 대체로 원통상을 이루는 대경(大徑) 기어(24)를 포함한다. 대경 기어(24)의 외주부에 형성된 톱니에는 입력축(26)의 외주부에 형성된 톱니가 맞물리고, 내주부에는, 출력축(16)이 압입(壓入)에 의해, 일체적으로 회전 가능하게 마련된다. 본 실시예에 있어서, 출력축(16)은 대경 기어(24)에, 대경 기어(24)와 일체적으로, 같은 회전 속도로 회전 가능하게 보지되는 것이다.
본 실시예에 있어서, 대경 기어(24)의 외주부에 형성된 톱니의 수 n0은 소경 기어(26)의 외주부에 형성된 톱니의 수 n1보다 크다. 그 때문에, 감속비 γ, 즉, 대경 기어(24)의 외주부에 형성된 톱니의 수 n0에 대한 소경 기어(26)에 형성된 톱니의 수 n1의 비(n1/n0)는 1보다 작은 값이 된다.
γ=n1/n0
이상과 같이, 본 감속기(12)에 있어서는, 입력축(26)을 개재하여 입력된 회전 속도가 감속비 γ로 감속되는 것과 함께, 입력축(26)을 개재하여 입력된 회전 구동 토크가 비율 1/γ로 배력(倍力)되어서, 출력축(16)에 출력되어, 차륜(2)에 전달된다.
마찰 브레이크(6)는, 구동용 모터(10)의 출력축(14)의 회전을 억제하는 것이다. 마찰 브레이크(6)에 의해 입력축(26)(구동용 모터(10)의 출력축)에 가해진 브레이크 토크는 감속기(12)에 있어서 증폭되어서, 차륜(2)에 가해진다.
마찰 브레이크(6)는, 도 3∼5에 나타내는 바와 같이, 구동용 모터(10)의 유닛 하우징(8)과 일부가 공통인 브레이크 하우징(30)(브레이크 하우징(30)은 유닛 하우징(8)에 고정되어 있다고 생각할 수도 있다. 이하, 브레이크 하우징(30)을 단지 하우징(30)이라고 칭한다)과, 하우징(30)에 축선방향으로 상대 이동 가능하면서, 또한, 축선 둘레의 상대 회전이 제한된 상태로 보지된 한 쌍의 마찰 플레이트(32,34)와, 한 쌍의 마찰 플레이트(32,34)의 사이에 위치하며, 구동용 모터(10)의 출력축(14)과 일체적으로 회전 가능하면서, 또한, 축선방향에 상대 이동 가능한 회전 디스크로서의 로터(36)와, 마찰 플레이트(32,34)를 로터(36)에 가압하는 가압 장치(38)를 포함한다.
하우징(30)은, 한 쌍의 마찰 플레이트(32,34)와 로터(36)의 양측에 위치하는, 가압 장치(38)를 보지하는 제 1 하우징(40)과, 구동 모터(10)의 유닛 하우징(8)과 공통인 제 2 하우징(42)을 포함한다. 제 1 하우징(40)과 제 2 하우징(42)은 서로 액밀(液密)하게 연결되어서 고정되며, 상기 서술한 바와 같이, 제 2 하우징(42)과 출력축(14)의 사이에는, 오일 시일(23)이 마련된다. 그 결과, 제 1 하우징(40)과 제 2 하우징(42)에 의해 둘러싸여진 공간(S)은, 외부로부터 밀폐된 상태, 즉, 액밀하게 차단된 상태에 있다. 바꾸어 말하면, 외부로부터 밀폐된 공간(S)에, 한 쌍의 마찰 플레이트(32,34), 로터(36) 등이 위치하게 된다.
제 1 하우징(40)은 도 8,9에 나타내는 바와 같이, 대체로 바닥이 있는 원통상을 이루며, 원통부의 내주면에는, 둘레 방향으로 늘어서서 복수의 계합(engaging) 볼록부(40a)가 마련된다. 계합 볼록부(40a)는, 축선방향으로 연장되며, 또한, 반경방향 내방으로 돌출한 형상을 이룬다. 또한, 인접하는 계합 볼록부(40a)의 사이가, 각각, 축선방향으로 연장되는 계합 오목부(40b)가 된다. 한편, 제 1 하우징(40)의 바닥부의 바닥면에는 복수의 림(rim)(44)이 마련된다. 본 실시예에 있어서, 림(44)은, 중심각 120°씩 떨어져서 방사선상(狀)으로 연장되어 3개 형성된다. 이들 복수의 림(44)에 의해 제 1 하우징(40)의 축선방향의 변형이 억제된다.
로터(36)는 대체로 원환(圓環)상을 이루고, 내주부와 이너 레이스(20b)의 외주부가 서로 스플라인 감합(嵌合)된다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 로터(36)의 내주부에는, 둘레 방향으로 늘어서서, 복수의 톱니, 즉, 복수씩의 계합 볼록부(36a)와 계합 오목부(36b)가 번갈아 형성된다. 계합 볼록부(36a)는 반경방향 내방으로 돌출하여 마련되며, 계합 오목부(36b)는 반경방향으로 오목하게 마련된다.
한편, 도 3,4 등에 나타내는 바와 같이, 베어링(20)은, 축선방향으로 연장된 것이며, 출력축(14)에 고정된 이너 레이스(20b)의 축선방향의 일단부가 아우터 레이스(20a)와 계합되고, 타단부의 아우터 레이스(20a)로부터 제외된 부분에서 외주면에, 축선방향으로 연장되는 복수씩의 계합 볼록부(48a), 계합 오목부(48b)가 둘레 방향으로 늘어서서 번갈아 마련된다. 계합 볼록부(48a)는 반경방향 외방으로 돌출하여 마련되며, 계합 오목부(48b)는, 반경방향으로 오목하게 마련된다.
그리고, 로터(36)의 내주부에 마련된 계합 볼록부(36a), 계합 오목부(36b)와 이너 레이스(20b)의 외주부에 마련된 계합 오목부(48b), 계합 볼록부(48a)가 계합됨으로써, 로터(36)가 이너 레이스(20b)에, 축선 둘레로 일체적으로 회전 가능하면서, 또한, 축선방향으로 상대 이동 가능하게 보지되는 것이다.
마찰 플레이트(32,34)는, 대체로 원환상을 이루며, 제 1 하우징(40)의 원통부의 내주부와, 마찰 플레이트(32,34)의 외주부가 서로 스플라인 감합된다. 즉, 도 4,7,8에 나타내는 바와 같이, 마찰 플레이트(32,34)의 외주면에는, 각각, 복수의 톱니, 즉, 복수씩의 계합 볼록부(32a,34a)와 계합 오목부(32b,34b)가 둘레 방향으로 늘어서서 번갈아 마련된다. 계합 볼록부(32a,34a)는 반경방향 외방으로 돌출하여 마련된다.
그리고, 제 1 하우징(40)의 계합 오목부(40b)와 마찰 플레이트(32,34)의 계합 볼록부(32a,34a)가 계합되고, 제 1 하우징(40)의 계합 볼록부(40a)와 마찰 플레이트(32,34)의 계합 오목부(32b,34b)가 계합됨으로써, 제 1 하우징(40)에 마찰 플레이트(32,34)가, 축선방향으로 상대 이동 가능하면서, 또한, 축선 둘레의 상대 회전이 제한된 상태로 보지되는 것이다.
또한, 도 7에 나타내는 바와 같이, 마찰 플레이트(32,34)의 내경(da)은, 베어링(20)의 외경(db)보다 크다. 그 때문에, 베어링(20)이 마찰 플레이트(32,34)의 축선방향의 이동에 대하여 방해되지 않게 되어 있다.
또한, 마찰 브레이크(6)의 작동 시에, 주로, 마찰 플레이트(32,34)의 계합 볼록부(32a,34a)의 둘레 방향의 측면이 제 1 하우징(40)의 계합 오목부(40b)의 둘레 방향의 측면에 맞닿음으로써, 마찰 플레이트(32,34)의 회전이 제한된다. 이 경우에, 계합 볼록부(32a,34a)에는, 마찰 플레이트(32,34)와 로터(36)의 사이에 발생하는 마찰력에 따른 둘레 방향의 힘이 작용한다. 이 둘레 방향의 힘에 대한 계합 볼록부(32a,34a)의 휨강성은, 계합 볼록부(32a,34a)의 단면 2차 모멘트가 큰 경우에는 작은 경우보다, 커진다. 계합 볼록부(32a,34a)의 단면 2차 모멘트 I는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 폭(둘레 방향의 길이)(W), 높이(반경방향의 길이)(b)인 경우에, 식
I=bw2/6
으로 나타내는 바와 같이 나타낼 수 있다.
상기 식으로부터, 계합 볼록부(32a,34a)의 폭(W)을 크게 한 쪽이 둘레 방향의 힘에 대한 휨강성을 크게 할 수 있는 것이 명확하다.
한편, 마찰 브레이크(6)의 작동 시에, 마찰 플레이트(32,34)의 모든 계합 볼록부(32a,34a)와 제 1 하우징(40)의 모든 계합 오목부(40b)가 둘레 방향에 있어서 맞닿는다고는 할 수 없다. 그에 대하여, 본 실시예에서는, 예를 들면, 화살표 R방향의 회전 중에 마찰 브레이크(6)가 작동되었을 경우에, 3개소(예를 들면, 도 7의 점(PA,PB,PC)), 즉, 복수의 계합 볼록부(32a,34a) 중 3개씩과, 계합 오목부(40b)가 맞닿는다고 상정한다. 그리고, 마찰 플레이트(32,34)와 로터(36)의 사이에 최대의 마찰력이 발생하였을 경우에 있어서, 그 마찰력에 따른 둘레 방향의 힘을 3개소(PA,PB,PC)에서 받는 경우에 있어서도, 계합 볼록부(32a,34a)가 변형되기 어렵도록, 계합 볼록부(32a,34a)의 폭 등의 형상이 설계된다.
한편, 마찰 플레이트(32,34)의 각각은, 각각, 로터(36)에 대향하는 면에 마련된 복수개씩의 마찰 계합 부재로서의 라이닝(56)을 포함한다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 복수개의 라이닝(56)의 각각은, 각각, 중심각이 약 45°(예를 들면, 43°), 외경이 마찰 플레이트(32,34)의 외경보다 작은, 대체로 부채형상을 이루는 것이다. 그리고, 본 마찰 플레이트(32,34)에 있어서는, 8개의 라이닝(56)이, 출력축(14)의 둘레로, 대략 전체 둘레에 걸쳐서, 즉, 중심각 300° 이상을 차지하는 상태에서, 등간격으로 첩부(貼付)된다.
또한, 본 실시예에 있어서, 라이닝(56)의 형상, 크기는, 라이닝(56)의 성형성을 고려하여 설계되었지만, 라이닝(56)의 형상, 크기, 개수는 본 실시예의 그것으로 한정되지 않는다. 또한, 라이닝(56)이 차지하는 중심각은, 본 실시예의 그것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 라이닝(56)은, 중심각 180° 이상, 210° 이상, 240° 이상을 차지하는 상태로 마련할 수도 있다. 또한, 라이닝(56)을 중심각 360°를 차지하는 상태로 마련할 수도 있다. 바꾸어 말하면, 라이닝(56)을 원환상을 이루는 것으로 할 수 있는 것이다.
또한, 도 10에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 마찰 플레이트(32,34)의 사이, 예를 들면, 계합 볼록부(32a,34a)의 사이에는, 리턴 스프링(60)이 마련된다. 리턴 스프링(60)은, 본 실시예에서는, 서로 중심각이 대략 120°씩 떨어진 위치에 합계 3개 마련된다. 리턴 스프링(60)에 의해, 마찰 브레이크(6)가 해제된 경우에, 마찰 플레이트(32,34)를 양호하게 로터(36)로부터 이간시키는 것이 가능하게 되어, 브레이크 드래그를 양호하게 억제할 수 있다.
또한, 리턴 스프링(60)의 개수는, 3개로 한정되지 않지만, 한 쌍의 마찰 플레이트(32,34)가 양호하게 이간할 수 있도록, 등간격으로 3개 이상 마련하는 것이 바람직하다.
가압 장치(38)는, 마찰 플레이트(32,34)를 로터(36)에 가압하는 것이다. 가압 장치(38)는, 도 3,5에 나타내는 바와 같이, 제 1 하우징(40)에 축선방향으로 연장되어 형성된 실린더 보어(61)에 피스톤 시일(62)을 개재하여 슬라이딩 가능하게 감합된 가압 부재로서의 피스톤(63)과, 피스톤(63)과 마찰 플레이트(32)의 사이에 개재되어, 축선방향으로 이동 가능하게 마련된 가압 플레이트(64)와, 피스톤(63)에 축선방향의 힘인 가압력을 가하는 구동원(65)을 포함한다. 실린더 보어(61)에는, 액압실(68)이 형성되고, 액압실(68)에는, 펌프, 어큐뮬레이터 등을 포함하는 액압원(70)이 접속된다. 본 실시예에 있어서, 제 1 하우징(40)의 실린더 보어(61)가 형성된 부분이 실린더 본체, 즉, 가압 장치(38)의 하우징에 대응하며, 실린더 본체, 액압실(68) 등에 의해 피스톤(63)에 액압에 의한 축선방향의 힘을 가하는 구동원(65)이 구성된다.
또한, 가압 플레이트(64)는, 고강성을 가지는 강재 등으로 제조된 것이며, 대체로 원환판상을 이룬다. 가압 플레이트(64)의 외경은, 예를 들면, 피스톤(63)의 직경보다 크고, 마찰 플레이트(32,34)의 라이닝(56)의 외주면에 의해 규정되는 직경 이하로 할 수 있다.
이처럼, 마찰 플레이트(32)와 피스톤(63)의 사이에 가압 플레이트(64)가 개재되기 때문에, 라이닝(56)을 로터(36)에 양호하게, 예를 들면, 거의 균일하게 접촉시킬 수 있다.
한편, 마찰 브레이크(6)의 작동 시에, 라이닝(56)과 로터(36)의 사이에 발생되는 마찰력은, 원칙적으로, 가압력에 마찰 계수를 곱한 크기가 되지만, 라이닝(56)과 로터(36)의 접촉 면적이 큰 경우에는 작은 경우보다 마찰 계수의 선형 영역이 넓어지기 때문에, 가압력이 큰 영역에 있어서, 마찰 계수가 커지는 것이 알려져 있다. 마찬가지로, 라이닝(56)과 로터(36)가 거의 균일하게 접촉하고 있는 상태에 있어서 불균일하게 접촉하고 있는 상태보다, 가압력이 큰 영역에 있어서 마찰 계수가 커지는 것도 알려져 있다.
이상으로부터, 로터(36)와 한 쌍의 마찰 플레이트(32,34)의 라이닝(56)의 사이에 발생되는 마찰력이, 종래의 캘리퍼를 가지는 디스크 브레이크에 있어서의 경우보다, 액압실의 액압이 같은 경우에, 커진다고 생각된다.
한편, 제 1 하우징(40)과 제 2 하우징(42)에 의해 형성된 밀폐된 공간(S)의 내부에 있어서는, 마찰 플레이트(32,34)와 로터(36)의 슬라이딩 등에 의해 열이 발생되기 때문에, 온도가 높아진다. 그래서, 본 실시예에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 공간(S)의 내부를 식히는 브레이크용 냉각 기구(72)가 마련된다. 브레이크용 냉각 기구(72)는, 구동용 모터(10)을 냉각하는 도시하지 않은 냉각 기구(이하, 모터용 냉각 기구라고 칭한다)의 냉각액을 이용하는 것이며, 모터 냉각 기구와 브레이크용 냉각 기구(72)의 사이에서 냉각액이 순환된다.
브레이크용 냉각 기구(72)는, 출력축(14)에 마련된 냉각액 공급 통로(74)와, 필터(76)를 포함한다. 냉각액 공급 통로(74)는, 출력축(14)에 축선방향으로 연장되어 형성된 주(主)통로(74a)와, 주통로(74a)에 연통(連通)되며, 반경방향으로 연장되어 출력축(14)의 외주면에 개구하는 1개 이상의 분출 통로(74b)를 포함한다. 분출 통로(74b)는, 출력축(14)의 대략 라이닝(56)에 대향하는 부분에 개구하여 마련된다. 출력축(14)의 회전에 따라, 주통로(74a), 분출 통로(74b)를 거쳐서 냉각액이 대체로 방사선상으로 방출되어, 로터(36)와 마찰 플레이트(32,34)의 사이의 마찰 계합면 등이 식혀진다.
본 브레이크용 냉각 기구(72)에 있어서, 냉각액이, 마찰 브레이크(6)의 내주측으로부터 공급되어, 외주측으로부터 배출되는 것이지만, 도 5에 나타내는 바와 같이, 하우징(30)에 마련된 냉각액의 배출 통로(75)에 필터(76)가 마련된다. 공간(S)의 내부에 공급된 냉각액은, (ⅰ) (a) 마찰 플레이트(32,34)의 계합 볼록부(32a,34a), 계합 오목부(32b,34b)와, (b) 제 1 하우징(40)에 형성된 계합 볼록부(40a), 계합 오목부(40b)의 간극, (ⅱ) 배출 통로(75)를 거쳐서, 공간(S)의 외부로 배출되지만, 배출되는 냉각액에는, 라이닝(56), 로터(36) 등의 마모분(粉) 등이 포함되기 때문에, 필터(76)에 의해 이들 마모분이 제거된다. 그에 의하여, 마모분을 포함하는 냉각액이 모터용 냉각 기구에 공급(순환)되기 어렵게 할 수 있다.
이처럼, 본 마찰 브레이크(6)는, 건식의 것으로 할 필요는 없으며, 마찰 플레이트(32,34)와 로터(36)의 사이에 작동액(예를 들면, 냉각액과 동일한)이 충전된 습식의 것으로 할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 도 8,9,11에 나타내는 바와 같이, 제 1 하우징(40)의 바닥면의 가압 장치(38)로부터 떨어진 부분에는 브리더 플러그(84)가 마련된다. 브리더 플러그(84)는, 용적 가변형의 것이고, 제 1 하우징(40)의 바닥부를 대체로 축선방향으로 관통하는 관통 구멍(85)에 감합된 본체(86)와, 본체(86)에 대하여 축선방향으로 이동 가능하게 보지된 고무제의 덮개부(88)와, 덮개부(88)를 본체(86)에 가까이하는 방향으로 힘을 가하는 스프링(89)을 포함한다. 브리더 플러그(84)에 있어서, 평소에는, 스프링(89)에 의해 덮개부(88)가 본체(86)에 접근된 상태로 있지만, 공간(S)의 내부의 압력이 높아지면, 덮개부(88)가 스프링(89)의 스프링력에 저항하여 본체(86)로부터 이간하는 방향으로 이동되어, 브리더 플러그(84)의 내부의 체적이 커져, 공간(S)의 내부의 체적이 커진다. 그에 의하여, 공간(S)의 내부의 압력이 외부의 압력에 대하여 과대하게 되는 것이 억제되며, 공간(S)의 내부에서의 작동액의 누설 등을 억제할 수 있다.
이상과 같이 구성된 차량 탑재 장치에 있어서, 액압실(68)에 액압원(70)으로부터 액압이 공급되면, 피스톤(63)에 축선방향의 힘이 가해진다. 피스톤(63), 가압 플레이트(64)가 축선방향으로 이동된다. 마찰 플레이트(32), 로터(36), 마찰 플레이트(34)가 축선방향으로 이동되어, 제 2 하우징(42)에 맞닿는다. 로터(36)가 한 쌍의 마찰 플레이트(32,34)에 끼워져 있으며, 로터(36)와 마찰 플레이트(32,34)의 라이닝(56)이 마찰 계합된다. 마찰 브레이크(6)가 작동되며, 구동용 모터(10)의 출력축(14)에는 브레이크 토크가 가해진다.
그리고, 마찰 브레이크(6)에 의해 출력축(14)에 가해진 브레이크 토크는, 감속기(12)에 있어서 배력되어서, 차륜(2)에 가해진다. 이처럼, 본 실시예와 관련되는 차량 탑재 장치에 있어서는, 차륜(2)에 가해지는 브레이크 토크가 같은 경우에, 특허문헌 1에 기재한 바와 같이, 마찰 브레이크가 감속기의 출력축에 마련되는 경우와 비교하여, 마찰 브레이크(6)에 있어서 피스톤(63)에 가해지는 가압력을 작게 할 수 있다.
또한, 그 때문에, 1회의 마찰 브레이크(6)의 작동 시의, 라이닝(56)의 마모량을 적게 할 수 있으며, 라이닝(56)의 수명이 같은 경우에, 라이닝(56)을 얇게 할 수 있다고 하는 이점도 있다.
또한, 상기한 바와 같이, 라이닝(56)이 마찰 플레이트(32,34)의 로터(36)의 대향면의 대략 전체 둘레에 걸쳐서 마련되며, 또한, 마찰 플레이트(32)는, 가압 플레이트(64)를 개재하여 피스톤(63)에 의해 로터(36)를 가압하기 때문에, 라이닝(56)과 로터(36)를 양호하게 접촉시킬 수 있으며, 큰 브레이크력을 발생시킬 수 있다. 그 때문에, 로터(36)나 마찰 플레이트(32,34)의 반경을 작게 하는 것이 가능하게 된다.
한편, 마찰 브레이크의 경량화를 도모하기 위하여, 하우징을 알루미늄 합금 등으로 제조하는 것이 바람직하다. 그러나, 하우징을 알루미늄 합금 등으로 제조하였을 경우에는, 마찰 브레이크(6)의 작동 시에 하우징이 변형되기 쉬워, 마찰 브레이크(6)의 응답성이 저하되는 등의 문제가 있다. 예를 들면, 마찰 브레이크(6)의 작동 시에 피스톤(63)에 가해지는 반력에 의해, 제 1 하우징(40)이 축선방향으로 연장되기 쉬워져, 가압력이 설정값에 도달할 때까지의 피스톤의 스트로크가 커지는 것이다. 그에 비하여, 본 실시예와 관련되는 마찰 브레이크(6)에 있어서는, 제 1 하우징(40)에 림(44)이 마련되기 때문에, 제 1 하우징(40)의 축선방향의 연장을 억제할 수 있다. 그 결과, 마찰 브레이크(6)의 응답성의 저하를 억제하면서, 하우징(30)을 알루미늄 합금 등으로 제조하는 것이 가능하게 된다.
이상 등으로부터, 마찰 브레이크(6)의 소형화, 경량화를 도모할 수 있다. 또한, 도 12에 나타내는 바와 같이, 본 실시예와 관련되는 마찰 브레이크(6)에 있어서는, 캘리퍼를 구비한 마찰 브레이크와 비교하여, 액압실(68)에 발생하는 액압이 같은 경우의, 피스톤의 스트로크(액압실(68)에 공급되는 작동액의 액량)가 작아진다. 바꿔 말하면, 본 마찰 브레이크(6)에 있어서는, 마찰 브레이크(6)가 작동될 때까지의 피스톤(63)의 스트로크를 저감할 수 있으며, 마찰 브레이크(6)의 응답성을 높일 수 있다.
또한, 마찰 브레이크(6)가 작동 상태에 도달할 때까지, 액압원(70)으로부터 공급되는 액량을 적게 할 수 있기 때문에, 액압원(70)의 소형화, 및, 경량화를 도모할 수 있다.
또한, 마찰 플레이트(32,34), 로터(36)가 제 1 하우징(40)과 제 2 하우징(42)에 의해 밀봉된 공간(S)의 내부에 위치하기 때문에, 라이닝(56), 로터(36)의 마모분 등이 외부로 방출되지 않게 할 수 있다. 즉, 이미션 제로를 실현할 수 있는 것이다.
본 실시예에서는, 로터(36), 베어링(20)이, 강 등의 고강성을 가지는 재료로 제조되고, 마찰 플레이트(32,34), 제 1 하우징(40)은 알루미늄 합금 등의 가벼운 재료로 제조된다. 한편, 마찰 브레이크(6)의 작동 상태에 있어서, 외주부와 내주부에서는 외주부쪽이 내주부에 있어서의 경우보다 둘레 방향으로 작용하는 힘이 작아진다. 그래서, 강성이 높은 재료로 제조된 로터(36)가 내주면에 있어서 이너 레이스(20b)에 보지되고, 강성이 낮은 재료로 제조된 마찰 플레이트(32,34)가 외주면에 있어서 제 1 하우징(40)에 보지되도록 하는 것은 타당한 것이다. 이처럼, 적절한 재료 설계를 함으로써, 마찰 브레이크(6)의 경량화를 도모하고, 코스트 다운을 도모할 수 있는 것이다.
마찰 브레이크(6)가 해제된 경우에는, 피스톤(63)은 피스톤 시일(62)에 의해 후퇴 끝위치에 되돌려지고, 한 쌍의 마찰 플레이트(32,34)는, 리턴 스프링(60)에 의해 로터(36)로부터 이간된다. 그에 의하여, 브레이크 드래그를 양호하게 억제할 수 있다.
또한, 특허문헌 1에 기재된 마찰 브레이크에 있어서는, 구동원이 레버를 포함하기 때문에, 가압 부재에는, 레버에 의해 축선방향으로 교차하는 방향의 성분을 가지는 힘이 가해진다. 그에 비하여, 본 실시예와 관련되는 마찰 브레이크에 있어서는, 피스톤(63)에는 구동원(65)으로부터 축선방향만의 힘, 즉, 축선방향과 교차하는 방향의 성분을 가지지 않는 힘이 가해진다. 그 결과, 피스톤(63)을 양호하게, 효율적으로 축선방향으로 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 실시예에 있어서는, 가압 장치(38)가 가압 부재로서의 피스톤(63)을 1개 포함하는 것이었지만, 도 13에 나타내는 바와 같이, 동일 원주 상에 간격을 두고 위치하는 복수의 가압 부재를 포함하는 것으로 할 수 있다. 본 실시예에 있어서는, 제 1 하우징(40)에 축선방향으로 연장되는 실린더 보어(90)가, 동일 원주 상에 중심각 120°씩 사이를 두고 3개 형성되는 것과 함께, 실린더 보어(90)의 각각에, 각각, 피스톤(92)이 도시하지 않은 피스톤 시일을 개재하여 액밀하게 또한, 슬라이딩 가능하게 감합된다. 도시하지 않은 액압실의 액압에 의해, 각각, 피스톤(92)이 축선방향으로 이동되고, 가압 플레이트(64)를 개재하여 마찰 플레이트(32)에 축선방향의 힘이 가해진다.
또한, 브레이크용 냉각 기구를 마련하는 것은 불가결하지 않다. 예를 들면, 마찰 브레이크(6)가 공랭될 수 있는 위치에 마련되는 경우에는, 공간(S)의 내부를 냉각액을 이용하여 식힐 필요성은 낮다고 생각된다. 그 경우에는, 마찰 브레이크(6)를 건식의 것으로 할 수 있다.
또한, 마찰 브레이크는 다판(多板)식의 것으로 할 수 있다. 예를 들면, 회전 디스크로서의 로터를 복수매 마련하는 것과 함께, 로터와 번갈아 마찰 플레이트를 마련하는 것이다. 이처럼, 마찰 브레이크를 다판식의 것로 함으로써, 보다 한층, 큰 브레이크력을 차륜(2)에 부여하는 것이 가능하게 된다.
또한, 마찰 플레이트(34)는 불가결이 아니며, 제 2 하우징(42)의 제 1 하우징(40)에 대향하는 면에 라이닝(56)을 직접 마련할 수도 있다.
또한, 마찰 브레이크에 있어서의 가압 장치는, 전동식의 것으로 할 수 있다. 그 일례를, 도 14에 나타낸다.
본 실시예에서는, 가압 장치(100)가, 전동 모터(102), 감속기(104), 전달 부재(112)를 구비한 구동원(105), 가압 부재(106) 등을 포함한다. 전동 모터(102)의 출력축(108)의 회전이 감속기(104)에 있어서 감속된다. 감속기(104)의 출력축(110)에는, 전달 부재(112)가 나사 기구(114)를 개재하여 계합된다. 한편, 가압 부재(106)는, 제 1 하우징(40)에 형성된 축선방향으로 연장되는 보어(116)에 상대 이동 가능하게 보지되며, 가압 부재(106)에, 전달 부재(112)가 상대 회전 불가능하면서 또한 축선방향으로 일체적으로 전진 가능하게 감합된다.
본 가압 장치에 있어서, 전동 모터(102)의 구동에 의해 출력축(108)이 회전되어, 감속기(104)에 있어서 감속되어서 출력축(110)에 출력된다. 출력축(110)의 회전이 나사 기구(114)를 개재하여 전달 부재(112)의 직선 이동으로 변환되어, 가압 부재(106)에는 전달 부재(112)를 개재하여 축선방향의 힘이 가해진다. 가압 부재(106)의 축선방향의 이동, 가압 플레이트(64)의 축선방향의 이동에 의해, 마찰 플레이트(32,34)가 로터(36)를 가압하여, 마찰 브레이크가 작동된다.
가압 장치(100)는, 파킹 브레이크 기구(120)를 포함한다. 파킹 브레이크 기구(120)는, 차량 탑재 장치에 전류가 공급되지 않는 상태에 있어서, 가압 부재(106)가 전진되어, 라이닝(56)과 로터(36)가 마찰 계합하고 있는 상태에서, 가압 부재(106)에 작용하는 축선방향의 힘에 기인하는 전동 모터(102)의 회전(가압 부재(106)의 후퇴 방향의 회전)을 저지하는 기구이다. 파킹 브레이크 기구(120)에 있어서, 솔레노이드(122)가 ON으로 됨으로써, 래칫폴(pawl)(124)이 전진되어, 감속기(104)의 출력축(110)과 일체적으로 회전 가능한 플랜지(126)에 마련된 래칫 톱니에 계합된다. 이 래칫폴(124)과 래칫 톱니의 계합 상태에 있어서, 가압 부재(106)에 축선방향의 힘이 작용하여도, 그에 기인하는 전동 모터(102)의 회전이 저지된다. 이 계합 상태는, 솔레노이드(122)를 소자(消磁)시켜도 보지된다. 이처럼, 본 실시예와 관련되는 가압 장치(100)는, 전동 파킹 브레이크로서의 기능도 달성하는 것이다.
또한, 차량 탑재 장치는 차축에 마련할 수도 있는 등, 그 외, 본 발명은, 당업자의 지식에 의거하여 다양한 변경, 개량을 실시한 다양한 형태로 실시할 수 있다.
(1) 차량의 차륜의 회전을 억제하는 마찰 브레이크에 있어서,
상기 차륜이, 구동용 모터와, 그 구동용 모터의 출력축의 회전을 감속하는 감속기를 포함하는 모터 유닛에 의해 구동되는 것이며,
당해 마찰 브레이크가,
상기 구동용 모터의 상기 출력축과 일체적으로 회전 가능하면서, 또한, 상기 차륜의 회전 축선과 평행한 축선의 방향인 축선방향에 상대 이동 가능한 1개 이상의 회전 디스크와,
비회전체인 하우징과,
상기 하우징에, 상기 축선 둘레의 상대 회전이 제한되고, 또한, 상기 축선방향으로 상대 이동 가능하게 보지된 1개 이상의 마찰 플레이트와,
상기 1개 이상의 마찰 플레이트를 상기 1개 이상의 회전 디스크에 가압하는 가압 장치를 포함하는 마찰 브레이크.
회전 디스크는, 구동용 모터의 출력축에 직접 부착하여도, 구동용 모터의 출력축과 일체적으로 회전 가능한 부재(예를 들면, 출력축을 하우징에 상대 회전 가능하게 보지하는 베어링의 이너 레이스 등)에 부착하여도 된다.
마찰 플레이트와 회전 디스크는, 축선방향에 늘어서서, 번갈아 배치되며, 회전 디스크의 양측에 마찰 플레이트가 위치하는 경우가 많다. 그러나, 1개 이상의 회전 디스크 중 1개의 일방에는 축선방향으로 상대 이동 불가능한 마찰 계합 부재가 배치되면 되며, 마찰 플레이트가 배치될 필요는 불가결한 것은 아니다.
또한, 마찰 브레이크는 습식의 것이어도 건식의 것이어도 된다. 또한, 마찰 브레이크의 하우징은, 비회전체로서의 서스펜션 부재에 부착하여도, 모터 유닛을 개재하여 비회전체에 부착하여도 된다.
(2) 당해 마찰 브레이크가, 상기 축선방향에 있어서, 상기 구동용 모터의 상기 감속기와는 반대측에 위치하는 (1)항에 기재된 마찰 브레이크.
마찰 브레이크, 구동용 모터, 감속기는, 축선방향에 이 순서로 늘어서서 마련되며, 감속기의 출력축이 차륜 또는 차축에 연결된다.
(3) 상기 1개 이상의 회전 디스크와, 상기 1개 이상의 마찰 플레이트가, 상기 하우징에 의해 폐색된 공간 내에 위치하는 (1)항 또는 (2)항에 기재된 마찰 브레이크.
(4) 상기 하우징이, 대체로 바닥이 있는 원통상을 이루는 제 1 하우징을 포함하고,
상기 제 1 하우징이, 통부와 바닥부를 포함하고,
상기 가압 장치가, 상기 제 1 하우징에 보지되며,
상기 제 1 하우징의 상기 바닥부에 1개 이상의 림이 마련된 (1)항 내지 (3)항 중 어느 하나에 기재된 마찰 브레이크.
(5) 상기 1개 이상의 림인 복수의 림이, 상기 제 1 하우징의 상기 바닥부에 방사선상으로 연장되어 마련된 (4)항에 기재된 마찰 브레이크.
(6) 상기 하우징이, 대체로 원통상을 이루는 제 1 하우징을 포함하고,
상기 1개 이상의 마찰 플레이트가, 각각, 대체로 원환판상을 이루며,
상기 제 1 하우징의 원통부의 내주부와 상기 1개 이상의 마찰 플레이트의 각각의 외주부의 일방에 1개 이상의 계합 볼록부가 마련되며, 상기 제 1 하우징의 상기 원통부의 내주부와 상기 1개 이상의 마찰 플레이트의 각각의 외주부의 타방에 1개 이상의 계합 오목부가 마련되며, 상기 1개 이상의 계합 볼록부와 상기 1개 이상의 계합 오목부의 계합에 의해, 상기 1개 이상의 마찰 플레이트가, 상기 외주부에 있어서 상기 제 1 하우징의 내주부에, 상기 축선방향의 상대 이동이 허용되고, 또한, 상기 축선 둘레의 회전이 제한된 상태로 보지된 (1)항 내지 (5)항 중 어느 하나에 기재된 마찰 브레이크.
예를 들면, 계합 볼록부와 계합 오목부는, 키와 키홈으로 할 수 있다. 또한, 마찰 플레이트의 외주부와 제 1 하우징의 원통부의 내주부의 각각에, 각각, 복수씩의 계합 볼록부와 계합 오목부를 마련하여, 마찰 플레이트와 제 1 하우징이 스플라인 감합되도록 할 수 있다. (8)항에 관해서도 마찬가지로 한다. 또한, 제 1 하우징의 원통부의 내주부에는, 계합 볼록부와 계합 오목부의 어느 것이, 축선방향으로 연장되어 마련된다.
(7) 상기 1개 이상의 계합 볼록부로서의 복수의 계합 볼록부가 상기 마찰 플레이트의 외주부에 마련되고,
상기 1개 이상의 계합 오목부로서의 복수의 계합 오목부가 상기 제 1 하우징의 상기 원통부의 내주부에 마련되고,
상기 복수의 계합 볼록부의 형상이, 당해 마찰 브레이크의 작동 시에, 이들 복수의 계합 볼록부 중 3개가 상기 계합 오목부에 맞닿는다고 가정하여 결정되는 것으로 하는 (6)항에 기재된 마찰 브레이크.
(8) 상기 구동용 모터의 출력축이, 상기 하우징에 회전 가능하게 베어링을 개재하여 보지되고,
상기 베어링이, 상기 출력축과 일체적으로 회전 가능한 이너 레이스와, 상기 하우징에 고정된 아우터 레이스와, 상기 이너 레이스와 상기 아우터 레이스의 사이에 마련된 복수의 회전체를 포함하고,
상기 1개 이상의 회전 디스크의 내주부와 상기 이너 레이스의 외주부의 어느 일방에 1개 이상의 계합 볼록부가 마련되며, 상기 1개 이상의 회전 디스크의 내주부와 상기 이너 레이스의 외주부의 타방에 1개 이상의 계합 오목부가 마련되며, 이들 1개 이상의 계합 볼록부와 1개 이상의 계합 오목부의 계합에 의해, 상기 1개 이상의 회전 디스크가 상기 이너 레이스에, 상기 축선방향으로 상대 이동 가능하면서, 또한, 일체적으로 회전 가능하게 보지된 (1)항 내지 (7)항 중 어느 하나에 기재된 마찰 브레이크.
베어링은 마찰 브레이크의 하우징과 구동용 모터의 출력축의 사이에 마련되지만, 마찰 브레이크의 하우징의 베어링이 보지된 부분은, 모터 유닛의 하우징(유닛 하우징)이라고 생각할 수도 있다. 이너 레이스의 외주부에는 계합 볼록부와 계합 오목부 중 어느 하나가, 축선방향으로 연장되어 마련된다.
(9) 상기 1개 이상의 마찰 플레이트가, 각각, 대체로 원환판상을 이루며, 또한, 상기 1개 이상의 회전 디스크 중 1개에 대향하는 면인 대향면에, 상기 대향면의 중심각 180° 이상을 차지하는 상태로 마련된 1개 이상의 마찰 계합 부재를 포함하는 (1)항 내지 (8)항 중 어느 하나에 기재된 마찰 브레이크.
마찰 플레이트는, 1개의 마찰 계합 부재를 포함하는 것이어도, 복수의 마찰 계합 부재를 포함하는 것이어도 된다. 또한, 마찰 계합 부재는, 예를 들면, 중심각 180° 이상을 차지하는 상태로 마련하면 되며, 210° 이상 차지하는 상태로 마련하여도, 240° 이상 차지하는 상태로 마련하여도, 270° 이상 마련하여도 된다. 마찰 계합 부재는, 대략 전체 둘레에 걸쳐서 마련할 수도 있다.
(10) 상기 가압 장치가, 상기 하우징에, 상기 축선방향으로 이동 가능하게 보지된 가압 부재와, 상기 가압 부재에 상기 축선방향의 힘을 가하는 구동원을 포함하는 (1)항 내지 (9)항 중 어느 하나에 기재된 마찰 브레이크.
구동원은, 특허문헌 1에 기재된 레버와 같이, 가압 부재에 축선에 교차하는 방향의 성분을 가지는 힘을 가하는 것이 아닌, 축선에 교차하는 방향의 성분을 가지지 않는 힘을 가한다. 구동원은, 가압 부재에 대향하는 액압실을 포함하는 것으로 하거나, 축선과 평행하게 연장된 출력축을 가지는 전동 모터를 포함하는 것으로 하거나 하는 것 등 할 수 있다.
(11) 상기 가압 장치가, 상기 가압 부재와 상기 1개 이상의 마찰 플레이트 중 상기 가압 부재에 가장 가까운 측에 위치하는 것과의 사이에 마련된 가압 플레이트를 포함하고, 상기 가압 플레이트의 외경이 상기 가압 부재의 외경보다 크며, 상기 가장 가까운 측의 위치하는 마찰 플레이트의 외경보다 작은 (10)항에 기재된 마찰 브레이크.
가압 플레이트는, 대체로 원환판상을 이루는 것으로 할 수 있다. 또한, 가압 플레이트의 외경은, 예를 들면, 1개 이상의 마찰 계합 부재의 외주면이 규정하는 외경 이하로 할 수 있지만, 마찰 계합 부재의 외주면이 규정하는 외경보다 큰 외경으로 하는 것도 가능하다.
(12) 상기 가압 장치가, 전동 모터에 의해 상기 가압 부재를 전진시킴으로써, 상기 1개 이상의 마찰 플레이트를 상기 1개 이상의 회전 디스크에 가압하는 것이며,
상기 마찰 브레이크가, 상기 가압 부재가 전진된 상태에서, 상기 가압 부재에 작용하는 축선방향의 힘에 기인하는 상기 전동 모터의 회전을 저지하는 파킹 브레이크 기구를 포함하는 (1)항 내지 (11)항 중 어느 하나에 기재된 마찰 브레이크.
마찰 브레이크는, 서비스 브레이크 뿐만 아니라 파킹 브레이크로서도 기능하는 것으로 할 수 있다.
(13) 상기 가압 장치가, 상기 축선방향으로 이동 가능한 복수의 가압 부재를 포함하는 (1)항 내지 (12)항 중 어느 하나에 기재된 마찰 브레이크.
(14) 당해 마찰 브레이크가, 복수의 마찰 플레이트를 포함하고,
상기 복수의 마찰 플레이트 중 2개가 상기 1개 이상의 회전 디스크 중 1개의 상기 축선방향의 양측에 위치하여 마련되며,
당해 마찰 브레이크가, 상기 2개의 마찰 플레이트의 사이에 마련된 1개 이상의 리턴 스프링을 포함하는 (1)항 내지 (13)항 중 어느 하나에 기재된 마찰 브레이크.
예를 들면, 리턴 스프링은, 2개의 마찰 플레이트의 계합 볼록부의 사이에 마련할 수 있다.
(15) 상기 1개 이상의 회전 디스크와, 상기 1개 이상의 마찰 플레이트가, 상기 하우징에 의해 폐색된 공간 내에 위치하고,
당해 마찰 브레이크가, 상기 하우징에 의해 형성된 폐색된 공간의 내부를 냉각하는 브레이크용 냉각 기구를 포함하는 (1)항 내지 (14)항 중 어느 하나에 기재된 마찰 브레이크.
마찰 브레이크는 습식의 것으로 할 수 있다.
(16) 상기 브레이크용 냉각 기구가, 상기 공간의 내부에, 내주측으로부터 냉각액을 공급하고, 외주측으로부터 배출시키는 것이며, 상기 배출되는 냉각액으로부터 마모분을 제거하는 필터를 포함하는 (15)항에 기재된 마찰 브레이크.
(17) 상기 1개 이상의 회전 디스크와, 상기 1개 이상의 마찰 플레이트가, 상기 하우징에 의해 폐색된 공간 내에 위치하고,
당해 마찰 브레이크가, 상기 하우징에 의해 형성된 폐색된 공간의 내부의 압력이 외부의 압력에 대하여 과대하게 되는 것을 억제하는 브리더 플러그를 포함하는 (1)항 내지 (16)항의 어느 것에 기재된 마찰 브레이크.
(18) 차륜의 회전을 억제하는 마찰 브레이크에 있어서,
상기 차륜이, 구동용 모터와, 그 구동용 모터의 회전을 감속하는 감속기를 포함하는 모터 유닛에 의해 구동되는 것이며,
당해 마찰 브레이크가,
상기 감속기 또는 상기 구동용 모터의 출력축과 일체적으로 회전 가능하면서, 또한, 상기 차륜의 회전 축선과 평행한 축선의 방향인 축선방향으로 상대 이동 가능하게 마련된 1개 이상의 회전 디스크와,
비회전체인 하우징에, 상기 축선 둘레의 상대 회전이 제한되고, 또한, 상기 축선방향으로 상대 이동 가능하게 보지된 1개 이상의 마찰 플레이트와,
그들 1개 이상의 마찰 플레이트를 상기 1개 이상의 회전 디스크에 가압하는 가압 장치를 포함하고,
상기 가압 장치가, 상기 하우징에 상기 축선방향으로 이동 가능하게 보지된 가압 부재와, 그 가압 부재에 상기 축선방향의 힘을 부여하는 구동원을 포함하는 마찰 브레이크.
본 항에 기재된 마찰 브레이크에 있어서의 구동원은, 가압 부재에, 축선방향만의 힘(축선방향과 교차하는 방향의 성분을 가지지 않는 힘이다)을 부여하는 것이다. 본 항에 기재된 마찰 브레이크에는, (1)항 내지 (17)항의 어느 1개에 기재된 기술적 특징을 채용할 수 있다.
(19) 구동용 모터와, 그 구동용 모터의 출력축의 회전을 감속하는 감속기를 포함하며, 차량의 차륜에 회전 구동력을 부여하는 모터 유닛과,
상기 차륜의 회전을 억제하는 마찰 브레이크를 포함하는 차량 탑재 장치에 있어서,
상기 마찰 브레이크가,
상기 구동용 모터의 상기 출력축과 일체적으로 회전 가능하면서, 또한, 상기 차륜의 회전 축선과 평행한 축선의 방향인 축선방향으로 상대 이동 가능하게 마련된 1개 이상의 회전 디스크와,
비회전체인 하우징에, 상기 축선 둘레의 상대 회전이 제한되고, 또한, 상기 축선방향으로 상대 이동 가능하게 보지된 1개 이상의 마찰 플레이트와,
상기 1개 이상의 마찰 플레이트를 상기 1개 이상의 회전 디스크에 가압하는 가압 장치를 포함하는 차량 탑재 장치.
본 항에 기재된 차량 탑재 장치에는, (1)항 내지 (18)항의 어느 것의 기술적 특징을 채용할 수 있다.
2 : 차륜
4 : 모터 유닛
6 : 마찰 브레이크
10 : 전동 모터
12 : 감속기
14 : 출력축
16 : 출력축
17 : 허브
20 : 베어링
30 : 하우징
32,34 : 마찰 플레이트
32a,34a : 계합 볼록부
32b,34b : 계합 오목부
36 : 로터
36a : 계합 볼록부
36b : 계합 오목부
38 : 가압 장치
40 : 제 1 하우징
40a : 계합 볼록부
40b : 계합 오목부
42 : 제 2 하우징
44 : 림
48a : 계합 볼록부
48b : 계합 오목부
56 : 라이닝
60 : 리턴 스프링
63 : 피스톤
64 : 가압 플레이트
65 : 구동원
68 : 액압실
70 : 액압원
72 : 브레이크용 냉각 기구
74 : 공급 통로
76 : 필터
84 : 브리더 플러그
92 : 피스톤
100 : 가압 장치
106 : 가압 부재
102 : 전동 모터
104 : 감속기
105 : 구동원
120 : 파킹 브레이크 기구

Claims (16)

  1. 구동용 모터와, 그 구동용 모터의 출력축의 회전을 감속하는 감속기를 포함하며, 차량의 차륜에 회전 구동력을 부여하는 모터 유닛과,
    상기 차륜의 회전을 억제하는 마찰 브레이크를 포함하는 차량 탑재 장치에 있어서,
    상기 마찰 브레이크가,
    상기 구동용 모터의 상기 출력축과 일체적으로 회전 가능하게 마련된 1개 이상의 회전 디스크와, 비회전체인 하우징과,
    상기 하우징에, 상기 차륜의 회전축선과 평행한 축선의 둘레의 상대 회전이 제한되고, 또한, 상기 축선의 방향인 축선방향으로 상대 이동 가능하게 보지된 1개 이상의 마찰 플레이트와,
    그들 1개 이상의 마찰 플레이트를 상기 1개 이상의 회전 디스크에 가압하는 가압 장치를 포함하고,
    상기 하우징이, 바닥이 있는 원통상을 이루는 제 1 하우징을 포함하고,
    상기 제 1 하우징이, 통부와 바닥부를 포함하고,
    상기 가압 장치가, 상기 제 1 하우징에 보지되며,
    상기 제 1 하우징의 상기 바닥부에 1개 이상의 림이 마련된 차량 탑재 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마찰 브레이크가, 상기 축선방향에 있어서, 상기 구동용 모터의 상기 감속기와는 반대측에 위치하는 차량 탑재 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 하우징의 원통부의 내주부와 상기 마찰 플레이트의 외주부의 일방에 1개 이상의 계합 볼록부가 마련되며, 상기 제 1 하우징의 상기 원통부의 내주부와 상기 마찰 플레이트의 외주부의 타방에 1개 이상의 계합 오목부가 마련되며, 상기 1개 이상의 계합 볼록부와 상기 1개 이상의 계합 오목부의 계합에 의해, 상기 1개 이상의 마찰 플레이트가 상기 제 1 하우징에, 상기 축선방향으로 상대 이동 가능하면서, 또한, 상기 축선의 둘레의 상대 회전이 제한된 상태로 보지된 차량 탑재 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 모터 유닛이 베어링을 포함하고,
    상기 구동용 모터의 출력축이, 상기 하우징에 회전 가능하게 상기 베어링을 개재하여 보지되며,
    상기 베어링이, 상기 출력축과 일체적으로 회전 가능한 이너 레이스와, 상기 하우징에 고정된 아우터 레이스와, 상기 이너 레이스와 상기 아우터 레이스의 사이에 마련된 복수의 회전체를 포함하고,
    상기 1개 이상의 회전 디스크의 내주부와 상기 이너 레이스의 외주부의 어느 일방에 1개 이상의 계합 볼록부가 마련되며, 상기 1개 이상의 회전 디스크의 내주부와 상기 이너 레이스의 외주부의 타방에 1개 이상의 계합 오목부가 마련되며, 상기 1개 이상의 계합 볼록부와 1개 이상의 계합 오목부의 계합에 의해, 상기 1개 이상의 회전 디스크가 상기 이너 레이스에, 상기 축선방향으로 상대 이동 가능하면서, 또한, 상기 축선의 둘레로 일체적으로 회전 가능하게 보지된 차량 탑재 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 마찰 플레이트가, 각각, 원환판상을 이루며, 또한, 상기 1개 이상의 회전 디스크 중 1개에 대향하는 면인 대향면에, 그 대향면의 중심각 180° 이상을 차지하는 상태로 마련된 마찰 계합 부재로서의 라이닝을 포함하는 차량 탑재 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가압 장치가, 상기 하우징에 상기 축선방향으로 이동 가능하게 보지된 가압 부재와, 상기 가압 부재에 상기 축선방향의 힘을 부여하는 구동원을 포함하는 차량 탑재 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가압 장치가, 상기 가압 부재와 상기 1개 이상의 마찰 플레이트 중 가장 상기 가압 부재에 가까운 측에 위치하는 것과의 사이에 마련된 가압 플레이트를 포함하고,
    상기 가압 플레이트의 외경이, 상기 가압 부재의 외경보다 크고, 상기 마찰 플레이트의 외경보다 작은 차량 탑재 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 가압 장치가, 전동 모터에 의해 상기 가압 부재를 전진시킴으로써, 상기 1개 이상의 마찰 플레이트를 상기 1개 이상의 회전 디스크에 가압하는 것이며,
    당해 마찰 브레이크가, 상기 가압 부재가 전진된 상태에서, 상기 가압 부재에 작용하는 축선방향의 힘에 기인하는 상기 전동 모터의 회전을 저지하는 파킹 브레이크 기구를 포함하는 차량 탑재 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 가압 장치가, 상기 가압 부재를 복수 포함하는 차량 탑재 장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 마찰 브레이크가, 상기 1개 이상의 마찰 플레이트로서 복수의 마찰 플레이트를 포함하고,
    상기 복수의 마찰 플레이트 중 2개가, 상기 1개 이상의 회전 디스크 중 1개의 상기 축선방향의 양측에 위치하며,
    상기 마찰 브레이크가, 상기 2개의 마찰 플레이트의 사이에 마련된 1개 이상의 리턴 스프링을 포함하는 차량 탑재 장치.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 회전 디스크와, 상기 1개 이상의 마찰 플레이트가, 상기 하우징에 의해 폐색된 공간 내에 위치하고,
    상기 마찰 브레이크가, 상기 하우징에 의해 형성된 폐색된 공간의 내부를 냉각하는 브레이크용 냉각 기구를 포함하는 차량 탑재 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 브레이크용 냉각 기구가, 상기 공간의 내부에, 내주측으로부터 냉각액을 공급하고, 외주측으로부터 배출시키는 것이며, 상기 배출되는 냉각액으로부터 마모분을 제거하는 필터를 포함하는 차량 탑재 장치.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 회전 디스크와, 상기 1개 이상의 마찰 플레이트가, 상기 하우징에 의해 폐색된 공간 내에 위치하고,
    상기 마찰 브레이크가, 상기 하우징에 의해 형성된 폐색된 공간의 내부의 압력이 외부의 압력에 대하여 과대하게 되는 것을 억제하는 브리더 플러그를 포함하는 차량 탑재 장치.
  15. 차륜의 회전을 억제하는 마찰 브레이크에 있어서,
    상기 차륜이, 구동용 모터와, 그 구동용 모터의 회전을 감속하는 감속기를 포함하는 모터 유닛에 의해 구동되는 것이며,
    당해 마찰 브레이크가,
    상기 감속기 또는 상기 구동용 모터의 출력축과 일체적으로 회전 가능한 1개 이상의 회전 디스크와,
    비회전체인 하우징과,
    상기 하우징에, 상기 차륜의 회전축선과 평행한 축선의 둘레의 상대 회전이 제한되고, 또한, 상기 축선의 방향인 축선방향으로 상대 이동 가능하게 보지된 1개 이상의 마찰 플레이트와,
    그들 1개 이상의 마찰 플레이트를 상기 1개 이상의 회전 디스크에 가압하는 가압 장치를 포함하고,
    상기 가압 장치가, 상기 하우징에 상기 축선방향으로 이동 가능하게 보지된 가압 부재와, 그 가압 부재에 상기 축선방향의 힘을 부여하는 구동원을 포함하고,
    상기 하우징이, 바닥이 있는 원통상을 이루는 제 1 하우징을 포함하고,
    상기 제 1 하우징이, 통부와 바닥부를 포함하고,
    상기 가압 장치가, 상기 제 1 하우징에 보지되며,
    상기 제 1 하우징의 상기 바닥부에 1개 이상의 림이 마련된 마찰 브레이크.
  16. 차량의 차륜의 회전을 억제하는 마찰 브레이크에 있어서,
    상기 차륜이, 구동용 모터와, 그 구동용 모터의 출력축의 회전을 감속하는 감속기를 포함하는 모터 유닛에 의해 구동되는 것이며,
    당해 마찰 브레이크가,
    상기 구동용 모터의 상기 출력축과 일체적으로 회전 가능하게 마련된 1개 이상의 회전 디스크와,
    비회전체인 하우징과,
    상기 하우징에, 상기 차륜의 회전축선과 평행한 축선의 둘레의 상대 회전이 제한되고, 또한, 상기 축선의 방향인 축선방향으로 상대 이동 가능하게 보지된 1개 이상의 마찰 플레이트와,
    그들 1개 이상의 마찰 플레이트를 상기 1개 이상의 회전 디스크에 가압하는 가압 장치를 포함하고,
    상기 하우징이, 바닥이 있는 원통상을 이루는 제 1 하우징을 포함하고,
    상기 제 1 하우징이, 통부와 바닥부를 포함하고,
    상기 가압 장치가, 상기 제 1 하우징에 보지되며,
    상기 제 1 하우징의 상기 바닥부에 1개 이상의 림이 마련된 마찰 브레이크.
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