JP2559936B2 - ブレーキ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動作部材の動作を停止
するためのブレーキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のブレーキ装置においては、自動車
に用いられているドラム式のブレーキやディスクブレー
キのように、回転体にパッドを当接させて押さえ付け、
その摩擦抵抗によって回転体の回転を停止させている。
このようにパッドを作動させる駆動力は、ブレーキペダ
ルの操作によって油圧装置等を利用して機械的に行って
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のブレーキ装置にあっては、油圧装置等を介してパッ
ドを回転体に強制的に押さえ付けることが必要である。
このため、パッドを作動させて回転体に十分な摩擦力を
与えるために大きな作用力が必要となる。

【０００４】そこで、本発明の目的とするところは、ブ
レーキの諸機能を好適に有し、そのブレーキ操作のため
の作用力を極力低減できるブレーキ装置を提供すること
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のブレーキ装置は次の構成を備える。すなわ
ち、本発明は、円周内壁面によって設けられる内部空間
を備える外周部材と、該外周部材の軸線に対して偏心し
て外周部材の内部空間内に配設され、該軸線を中心に回
転可能に設けられた円柱状の回転体と、前記外周部材に
前記回転体の外周壁面に向かって開口して設けられた複
数のシリンダと、前記シリンダ内に摺動自在に挿入さ
れ、該シリンダから突出した先端が前記回転体の外周壁
面に当接可能に設けられたピストンと、前記複数のシリ
ンダ間を流体が流通可能に、シリンダ同士を連通する連
通路と、前記連通路に設けられ、前記複数のシリンダ間
の流体の流れを停止させる停止手段とを具備する。

【０００６】また、本発明は、円周内壁面によって設け
られる内部空間を備える外周部材と、該外周部材の軸線
に対して偏心して外周部材の内部空間内に配設され、該
軸線を中心に前記外周部材と相対的に回転可能に設けら
れた円柱状の第１の内側部材と、前記外周部材または前
記第１の内側部材の一方に他方の壁面に向かって開口し
て設けられた複数の第１のシリンダと、前記第１のシリ
ンダ内に摺動自在に挿入され、該第１のシリンダから突
出した先端が前記壁面に当接可能に設けられた第１のピ
ストンと、該外周部材の軸線に対して前記第１の内側部
材とは反対側に偏心して外周部材の内部空間内に配設さ
れ、該軸線を中心に前記第１の内側部材と一体に前記外
周部材と相対的に回転可能に設けられた円柱状の第２の
内側部材と、前記外周部材または前記第２の内側部材の
一方に他方の壁面に向かって開口 して設けられた複数の
第２のシリンダと、前記第２のシリンダ内に摺動自在に
挿入され、該第２のシリンダから突出した先端が前記壁
面に当接可能に設けられた第２のピストンと、前記複数
の各シリンダ間を流体が流通可能に、シリンダ同士を連
通する連通路と、前記連通路に設けられ、前記複数のシ
リンダ間の流体の流れを停止させる停止手段とを具備す
ることを特徴とするブレーキ装置にもある。

【０００７】さらに、本発明は、軸線を中心に回転可能
に設けられた円盤の周辺部が周方向に沿って凹凸に形成
された回転体と、該回転体の周辺部の表面および／また
は裏面に向かって開口して設けられた複数のシリンダ
と、前記シリンダ内に摺動自在に挿入され、該シリンダ
から突出した先端が前記回転体の周辺部の表面および／
または裏面に当接可能に設けられたピストンと、前記複
数のシリンダ間を流体が流通可能に、隣合うシリンダ同
士を連通する連通路と、前記連通路に設けられ、前記複
数のシリンダ間の流体の流れを停止させる停止手段とを
具備することを特徴とするブレーキ装置にもある。

【０００８】

【作用】請求項１にかかる発明によれば、複数のシリン
ダ間の流体の流れを停止させることにより、外周部材に
設けられた複数のシリンダに出入するピストンの動作を
停止させることができる。この際、ピストンの先端は、
偏心して回転する回転体の外周壁面に当接できるため、
より好適に回転体の回転を停止することができる。すな
わち、ピストンの先端が外周壁面に当接するということ
は、内周面に当接する場合に比べ、曲がりの急な壁面に
当接できるということであり、所定の回転角において当
接位置のより大きな落差を得ることができ、その制動力
を向上できるのである。この際になされる操作は、流体
の流れを停止させるのみのため、非常に小さな作用力に
よって容易に行うことができる。 また、請求項２にかか
る発明によれば、外周部材の内部空間に第１の内側部材
と第２の内側部材が反対に偏心されて一体に設けられて
いる。この第１の内側部材と第２の内側部材に対応し、
ピストンが出入する複数のシリンダが二段に配設されて
いるため、ピストンの作用力がバランス良く作用し、回
転軸に無理な負荷 がかからず、ブレーキ作用がスムース
になされる。 また、請求項３にかかる発明によれば、円
盤状の回転体を好適に制動することができると共に、そ
のブレーキ操作のための作用力を低減できる。そして、
構造的には、ドラム状の部材を要せず、形状的な利点を
有する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図に基づ
いて詳細に説明する。図１は本発明にかかるブレーキ装
置の一実施例を説明する断面図である。１０は円柱状の
回転体であり、この回転体１０の回転軸１２は偏心さ
れ、軸受け（図示せず）によって回転可能に設けられて
いる。この回転体１０の外周にはリング１６が嵌合され
ており、このリング１６と回転体１０の外周面の間には
複数の球体１４が相互に接触するように配設されてい
る。この複数の球体１４は、鋼球等によって形成されて
おり、ボールベアリングの作用をする。なお、回転体１
０には、重量的バランスを取るために複数の貫通孔１８
が穿設されており、これによってスムーズな回転をする
ことができる。

【００１０】２０はシリンダであり、前記回転体１０の
外周を囲むように回転体１０の回転軸１２に同軸に設け
られた外周部材である円筒状のブロックに円周を六等分
した各々の位置に穿設されて設けられている。この各々
のシリンダ２０の軸線は回転軸１２の軸線と直交する方
向に延びている。２２はピストンであり、上記複数のシ
リンダ２０に往復動自在に挿入されている。このピスト
ン２２の先端は、前記回転体の２０外周に設けられたリ
ング１６へ当接できるようにシリンダ２０の開口部から
突出可能かつ往復動自在となっている。

【００１１】図１に示すように、隣合う二つのシリンダ
２０の間は、その外方の端部において管路２４によって
連通している。この全ての管路２４と全てのシリンダ２
０とには、油が充填されている。なお、ここに充填され
る物体は、他の流体でも良いのは勿論である。また、図
１に示すように、対称の位置にある二箇所の上記管路２
４には、シリンダ２０間の油の流れを停止する停止手段
であるバルブ２６が設けられている。このため、二つの
バルブ２６を閉塞することにより、連通する六つのシリ
ンダ２０を、連通する三つのシリンダずつの二組に分割
することができ、この二組の間で油が流通することを阻
止することができる。

【００１２】次に、図１の実施例の作用について説明す
る。二つのバルブ２６が最大に開いて油が連通自在な状
態となっている場合においては、回転体１０が駆動装置
（図示せず）によって回転された際には、リング１６の
外周面に当接したピストン２２が、リング１６の回転に
伴って自在に往復動する。これは、六つのシリンダ２０
が対称の位置関係に設けられているため、シリンダ２０
に挿入されたピストン２２の一方が突出した場合には、
対称な位置にある他方のピストン２２が引っ込むように
運動し、全体として常に一定のバランスを取っているこ
とにより可能となっている。

【００１３】次に、二つのバルブ２６を次第に絞った場
合には、シリンダ２０と管路２４とに満たされた油が流
通されにくくなるため、各ピストン２２の往復動の速度
が遅くなり、これによって、回転体１０の回転速度を減
速することができる。これは、ピストン２２の端部がリ
ング１６の外周面に当接し、押さえ付けるように作用
し、ピストン２２をリングとの摩擦力によって、回転体
２０が減速されるのである。そして、二つのバルブ２６
が閉塞される状態まで絞ると、シリンダ２０と管路２４
とに満たされた油が完全に流通しなくなる。これによっ
て、ピストン２２の往復動が阻止されて回転体１０をリ
ング１６および球体１４を介して押さえつける。この押
さえつけの力によって回転体１０の回転を完全に停止す
ることができるのである。さらに、回転体１０の動作を
感知し、所定の位置で停止するようにバルブ２６を操作
すれば、回転体１０を所定の停止位置で容易に停止する
ことができる。

【００１４】なお、回転体１０とリング１６との間に配
設された球体１４によって、回転体１０の外周面全体に
均等に、回転体１０の回転を停止するように働く押さえ
つけ力を作用させることができる。また、ピストン２２
がリング１６を押さえつける際に作用する集中力をリン
グ１６が球体１４によって滑らせることによって適切に
分散することができる。さらに、この球体１４は回転体
１０が回転する際にボールベアリングの作用をし、ピス
トン２２による抵抗力を逃がすことができ、これによっ
て回転体１０をスムーズに回転させることができる。上
記に実施例によれば、回転体１０の回転の制御を、バル
ブ２６の開閉のための作用力のみによって容易に行うこ
とができる。なお、各管路２４ごとにバルブ２６を設け
て、そのバルブ２６の調整することによっても同様の効
果を得ることができるのは勿論である。

【００１５】次に図２、図３に基づいて板状に形成され
た回転体のブレーキ装置について説明する。図２は本実
施例の側面図であり、図３は本実施例の平面図である。
３０は回転体であり、回転軸３２を中心にして円盤状に
形成されており、周縁部分が波状に形成されている。こ
の周縁部分の波形は、円周を六等分にして対称に設けら
れている。このようにして、円盤の周辺部が周方向に沿
って凹凸に形成されている。この回転体３０の表裏両側
の盤面近傍には、複数のシリンダ４０が配設されてい
る。この複数のシリンダ４０には、複数のピストン４２
が挿入され、回転体３０の盤面へ当接可能に出入かつ往
復動自在に設けられている。なお、本実施例では、図２
に示すように、盤状の回転体３０の所定の位置にピスト
ン４２が表裏から当接できるように配設されている。ま
た、複数のシリンダ４０の間は、管路４４によって後端
で隣同志が連通されている。但し、本実施例において
は、盤状の回転体３０の表裏の各々に位置する四つのシ
リンダ４０ごとに連通する状態に管路４４が設けられて
いる。

【００１６】なお、シリンダ４０と管路４４とには、油
が充填されている。以上の構成によれば、板状の回転体
３０が回転すると、シリンダ４０と管路４４とに充填さ
れた油が流通できるため、回転体３０の盤面に端面が当
接しているピストン４２が波状の板面に追随して往復運
動する。そして、各管路４４には、隣合うシリンダ４０
間の油の流れを停止可能にバルブ４６が設けられてい
る。

【００１７】次に、図２および図３に示す実施例の作用
について説明する。全バルブ４６が最大に開いて油が流
通自在な状態となっている場合においては、回転体３０
が駆動装置（図示せず）によって回転された際には、回
転体３０の波状の盤面に当接したピストン４２が、盤体
の波形に当接して自在に往復動する。これは、表裏に四
つずつ配設されたシリンダ４０が対称の位置関係に設け
られているおり、シリンダ４０に挿入されたピストン４
２の一方が突出した場合には、それに対応する位置にあ
る他方のピストン４２が引っ込むように運動し、全体と
して常に一定のバランスを取っていることにより可能と
なっている。

【００１８】次に、バルブ４６を次第に絞った場合に
は、図１の実施例について説明したように、シリンダ４
０と管路４４とに満たされた油が流通されにくくなるた
め、各ピストン４２の往復動の速度が遅くなり、これに
よって、回転体３０の回転速度が減速する。そして、バ
ルブ４６が閉塞される状態まで絞ると、シリンダ４０と
管路４４とに満たされた油が完全に流通しなくなる。こ
れによって、ピストン４２の往復動が阻止されて回転体
３０を押さえつけように作用し、この押さえつけの力に
よって回転体１０の回転を完全に停止することができる
のである。なお、ピストン４６は、盤状の回転体３０の
所定の位置に表裏の両面から当接しているため、回転体
３０をバランス良く押さえつけることができる。

【００１９】上記の実施例にかかるブレーキ装置によれ
ば、盤状の回転体３０の回転の制御を、バルブ２６の開
閉を行うための作用力のみによって容易に行うことがで
きる。また、回転体３０の同一位置に端面が表裏から接
触する一対のピストン４０の間に管路を連通してその管
路ごとにバルブを設け、そのバルブを操作可能としても
同様の効果を得ることができる。

【００２０】次に、他の実施例を図４に基づいて説明す
る。図４に示すように、二つの円柱状の回転体５０が回
転軸１２に対して反対に偏心されて二段に設けられてお
り、複数のシリンダ２０および複数のピストン２２が、
前記二段に設けられた回転体５０の各々に対応して二段
に配設されている。すなわち、二つの回転体５０は、外
周部材の軸線に対して偏心して外周部材の内部空間内に
配設され、その軸線を中心に前記外周部材と相対的に回
転可能に設けられた円柱状の第１の内側部材と、外周部
材の軸線に対して前記第１の内側部材とは反対側に偏心
して外周部材の内部空間内に配設され、その軸線を中心
に前記第１の内側部材と一体に外周部材と相対的に回転
可能に設けられた円柱状の第２の内側部材として作用す
る。また、複数のシリンダ２０は、前記外周部材または
前記第１の内側部材の一方に他方の壁面に向かって開口
して設けられた複数の第１のシリンダと、前記外周部材
または前記第２の内側部材の一方に他方の壁面に向かっ
て開口して設けられた複数の第２のシリンダとして作用
する。また、複数のピストン２２は、前記第１のシリン
ダ内に摺動自在に挿入され、該第１のシリンダから突出
した先端が前記壁面に当接可能に設けられた第１のピス
トンと、前記第２のシリンダ内に摺動自在に挿入され、
該第２のシリンダから突出した先端が前記壁面に当接可
能に設けられた第２のピストンとして作用する。各ピス
トン２２は、図１に示した実施例の作用と同様に作用
し、リング１６に当接して、回転体５０の回転を制御お
よび停止することができる。このとき、二つの回転体５
０は回転軸１２についてお互いに反対に偏心されている
ため、ピストン２２の作用力がバランス良く作用し、回
転軸に無理な負荷がかかることがない。このため、回転
体５０の回転をスムースに制御することができる。

【００２１】上記の実施例によれば、シリンダ内の油等
の流体の流れを制御することによってピストンの往復動
を制御し、このピストンが回転部材に当接する際の摩擦
力等の作用力によって回転部材の動作を制御することが
できる。

【００２２】次に、図５に基づいてブレーキ装置の参考
例について説明する。図５に示すように、ロータリーエ
ンジンを構成するのと同様に形成されたハウジング６０
とローター６２とを有し、該ハウジング６２に設けられ
たロータリーエンジンの吸気孔と排気孔に相当する通路
６３、６４を管路６５で連通している。この管路６５に
は、該管路６５およびハウジング６０とローター６２と
の間の空間７０に充填された油の流れを停止可能に設け
られたバルブ６６が設けられている。なお、６８はシャ
フトであり、このシャフト６８の回転が歯車を介してロ
ーター６２の回転に伝達され、図示されていないサイド
ハウジングによって、ローター６２の側面が気密されて
いる構成はロータリーエンジンの構成と同一である。

【００２３】このブレーキ装置によれば、バルブ６６を
閉塞または絞ることによって、ハウジングとローターと
の空間７０および管路に満たされた油の流れを停止また
は調整することによって、ローター６２の回転を停止ま
たは調整することが可能であり。このため、動作部材で
あるシャフト６８の回転を停止または調整することがで
きる。また、ローター６２にバルブ６６が絞られた際に
発生する油圧がローター６２の各面にへ均等に、かつ、
直接的にかかるため、ローター６２におよびこれに歯合
するシャフト６８の回転をスムースに調整することがで
きる。

【００２４】また、ブレーキ装置の他の参考例として
は、羽根車を有する羽根ポンプ等のポンプ装置におい
て、流体の流入口と排出口とを通路によって連結し、該
通路に流体の流れを制御するバルブを設けて、該バルブ
を開閉してもよい。これによって、動作部材である羽根
車の回転を制御することができる。ところで、図１のブ
レーキ装置の回転体と、複数のシリンダおよびピストン
等からなる制動部との配設関係を反対にしても同様な効
果を奏する。すなわち、回転体を筒状に形成し、その筒
状の回転体の内部空間内に複数のシリンダおよびピスト
ンを有する円柱状の制動部を挿入してブレーキ装置とし
てもよい。このブレーキ装置においては、回転体の回転
軸と円柱状の内部空間の軸心は同一軸上にあり、制動部
の中心は回転体の回転軸と同軸にならないように設定さ
れる。従って、回転体が回転すると前記円柱状の内部空
間は制動部に対して偏心して回転する。この偏心による
ずれを利用して、図１の実施例と同様にブレーキ作用を
得ることができる。すなわち、前記円柱状の内部空間は
制動部の中心に対して偏心して回転するから、円柱状の
制動部外周と、内部空間を形成する回転体の内壁との間
隔は、各部位で連続的に変化している。回転体が回転す
るときは、円柱状の制動部外周から出入可能にシリンダ
に嵌入したピストンは、その間隔に沿って出入してい
る。そして、図１の実施例と同様にシリンダ間を連通す
る管路をバルブによって閉塞することによって、シリン
ダ間の流体の流れを止めれば、ピストンの出入が停止さ
れ、回転体の回転を好適に停止することができるのであ
る。以上説明してきたブレーキ装置については、仕事を
する駆動部と常時連結している必要はなく、ブレーキ作
用の必要なときにだけ該駆動部とギア装置またはクラッ
チ装置等の連結装置によって連結できる機構となってい
てもよいのは勿論である。さらに、以上の実施例におい
ては、一定量の油等の流体を常にシリンダおよび管路に
満たした状態のブレーキ装置について説明した。しかし
ながら、本発明はこれに限らず、ブレーキ装置を作動し
ないときには、その流体を装置外に抜き取り可能として
もよい。すなわち、油等の流体を必要に応じて出入でき
る構成としてもよく、これにより、本発明のブレーキ装
置による作動部材の作動時にかかる抵抗を好適に減少さ
せることができる。以上、本発明につき好適な実施例を
挙げて種々説明してきたが、本発明はこの実施例に限定
されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で
多くの改変を施し得るのは勿論のことである。

【００２５】

【発明の効果】請求項１にかかる発明によれば、複数の
シリンダ間の流体の流れを停止させる ことにより、外周
部材に設けられた複数のシリンダに出入するピストンの
動作を停止させることができる。この際、ピストンの先
端は、偏心して回転する回転体の外周壁面に当接できる
ため、より好適に回転体の回転を停止することができ、
この際になされるブレーキ操作は、流体の流れを停止さ
せるのみのため、非常に小さな作用力によって容易に行
うことができるという著効を奏する。 また、請求項２に
かかる発明によれば、外周部材の内部空間に第１の内側
部材と第２の内側部材が反対に偏心されて一体に設けら
れている。この第１の内側部材と第２の内側部材に対応
し、ピストンが出入する複数のシリンダが二段に配設さ
れているため、ピストンの作用力がバランス良く作用
し、ブレーキ作用がスムースになされるという著効を奏
する。 また、請求項３にかかる発明によれば、円盤状の
回転体を好適に制動することができると共に、そのブレ
ーキ操作のための作用力を低減できる。そして、構造的
には、ドラム状の部材を要せず、形状的な利点を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるブレーキ装置の一実施例を示す
断面図である。

【図２】本発明にかかるブレーキ装置の他の実施例を示
す側面図である。

【図３】図２の実施例の平面図である。

【図４】本発明にかかるブレーキ装置の他の実施例を示
す断面図である。

【図５】ブレーキ装置の参考例を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 回転体 １２ 回転軸 １６ リング ２０ シリンダ ２２ ピストン ２４ 管路 ２６ バルブ ６０ ハウジング ６２ ローター ６３ 通路 ６４ 通路 ６５ 管路 ７０ ハウジングとローターとの空間

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円周内壁面によって設けられる内部空間
   を備える外周部材と、 該外周部材の軸線に対して偏心して外周部材の内部空間
   内に配設され、該軸線を中心に回転可能に設けられた円
   柱状の回転体と、 前記外周部材に前記回転体の外周壁面に向かって開口し
   て設けられた複数のシリンダと、 前記シリンダ内に摺動自在に挿入され、該シリンダから
   突出した先端が前記回転体の外周壁面に当接可能に設け
   られたピストンと、 前記複数のシリンダ間を流体が流通可能に、シリンダ同
   士を連通する連通路と、 前記連通路に設けられ、前記複数のシリンダ間の流体の
   流れを停止させる停止手段と を具備することを特徴とす
   るブレーキ装置。
2. 【請求項２】 円周内壁面によって設けられる内部空間
   を備える外周部材と、 該外周部材の軸線に対して偏心して外周部材の内部空間
   内に配設され、該軸線を中心に前記外周部材と相対的に
   回転可能に設けられた円柱状の第１の内側部材と、 前記外周部材または前記第１の内側部材の一方に他方の
   壁面に向かって開口して設けられた複数の第１のシリン
   ダと、 前記第１のシリンダ内に摺動自在に挿入され、該第１の
   シリンダから突出した先端が前記壁面に当接可能に設け
   られた第１のピストンと、 該外周部材の軸線に対して前記第１の内側部材とは反対
   側に偏心して外周部材の内部空間内に配設され、該軸線
   を中心に前記第１の内側部材と一体に前記外周部材と相
   対的に回転可能に設けられた円柱状の第２の内側部材
   と、 前記外周部材または前記第２の内側部材の一方に他方の
   壁面に向かって開口して設けられた複数の第２のシリン
   ダと、 前記第２のシリンダ内に摺動自在に挿入され、該第２の
   シリンダから突出した先端が前記壁面に当接可能に設け
   られた第２のピストンと、 前記複数の各シリンダ間を流体が流通可能に、シリンダ
   同士を連通する連通路と、 前記連通路に設けられ、前記複数のシリンダ間の流体の
   流れを停止させる停止手段と を具備することを特徴とす
   るブレーキ装置。
3. 【請求項３】 軸線を中心に回転可能に設けられた円盤
   の周辺部が周方向に沿って凹凸に形成された回転体と、 該回転体の周辺部の表面および／または裏面に向かって
   開口して設けられた複数のシリンダと、 前記シリンダ内に摺動自在に挿入され、該シリンダから
   突出した先端が前記回転体の周辺部の表面および／また
   は裏面に当接可能に設けられたピストンと、 前記複数のシリンダ間を流体が流通可能に、隣合うシリ
   ンダ同士を連通する連通路と、 前記連通路に設けられ、前記複数のシリンダ間の流体の
   流れを停止させる停止手段と を具備することを特徴とす
   るブレーキ装置。