JPS62279165A

JPS62279165A - 制動装置

Info

Publication number: JPS62279165A
Application number: JP11769486A
Authority: JP
Inventors: ユリ　ラポポート
Original assignee: RANDOEA DAINABUREIKU Inc
Current assignee: RANDOEA DAINABUREIKU Inc
Priority date: 1986-05-23
Filing date: 1986-05-23
Publication date: 1987-12-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は制動装置に関し、さらに詳しく述べれば、航
空機または乗用車、トラックなどのような車両に用いる
制動装置に関する。

近代航空機では１着陸装置は右側と左側とに分けられ、
重量を支持する車輪組立体を含む。これらの車輪組立体
には、個々のディスクおよびカリバ型ブレーキを備えた
制動装置が含まれている。

各ブレーキは、航空機の速度を落して停止させるために
大量のエネルギを吸収・消失しなければならない、各カ
リパと組み合わされるブレーキ・パッドはエネルギを吸
収し、熱を蓄積し、かくてその作動温度が増加する。温
度が上昇するにつれて、パッドの制動容量すなわち効率
は減少し、これは極端な状況ではブレーキ故障および多
分大災難の結果を招くことがあろう。

既存の制動装置では、７個または８個のブレーキ・ディ
スクまたはロータが車輪軸の上に滑動自在に取り付けら
れており、各ロータは制動中に力リパ・パッドによって
つかまれている。

いろいろな安全の目的で、数多くの制動装置が先行技術
において知られている０例えば、故障の場合に予備装置
を提供する複式制動装置が知られ、また車両のスリップ
を防止しかつ前進縦揺れを防ぐ他の装置が提供されてい
る６例えば、米国特許＄２，９４８，３５９号、第３，
１８８，５１６号、第３．７９０，２２７号、第３，７
９７，８９３号、第３．９２Ｊ４７９号、第３，９５１
，２３９号、第３．９６１３．００８号、第４，０９５
，８４８号、第４，２０７，９ｆ３ａ号および第４，２
７８，１５１号を参照のこと。

しかし、これらの装置はどれも航空機のブレーキが経験
する高熱蓄積および制動摩擦のボテンシ瀞■１．拙土九
籾惜＋ス虻六拠田小段帖−キス勺１動防置を提供してい
ない。

したがって本発明の主な目的は、ブレーキの熱蓄積また
は制動摩擦の損失に起因する大災難のブレーキ故障の公
算を防いだり最小限にする航空機用の制動装置を提供す
ることである。

本発明の上記その他の目的は、下記の明細ならびに前述
の特許請求の範囲から明らかになると思う。

ブレーキの各組に少なくとも２つの独立した制動部分を
提供し、これらの部分は熱の蓄積が過度になるとブレー
キを冷却させるように共動することによって、ブレーキ
の熱蓄積を最小限にする制動装置が本明細書において開
示される。熱蓄積および他の機能を感知するとともに制
動部分を選択しかつスイッチして熱蓄積を最小にし効率
を最大にする、適当なセンサおよび論理装置が提供され
る。例えば、最初の制動の間、第１すなわち１次制動部
分が使用され、七の温度が所定の時間に所定の臨界温度
を越えるとき、制動機能は第１部分が冷却している間に
作動する第２すなわち２次制動部分に移される。２次部
分が臨界温度に達すると、１次部分が再び結合される。

その時点で、１次部分が臨界温度より低ければ、２次部
分は切り離される。他方では、２次および１次の両部分
が臨界温度より高ければ、両部分は結合されて制動力は
両部分に加えられ、冷たい方の部分が制動力を多く受け
る。

この装置は、臨界値を越える温度上昇、ブレーキ流体（
油圧または空気圧）の洩れ、などのような事象に起因す
ることがある摩擦損失の場合に制動摩擦を再配分するよ
うに、ブレーキ部分の摩擦力をも感知する。

この装置は航空機に役立つほか、乗用車、トラックなど
のような車両にも使用できることが明らかにされている
。

以下、付図について本発明の実施例を詳しく説明する。

第１図から、航空機の着陸装置の１個の車輪の制動装置
（ｌＯ）が示されており、軸方向に可動な７個のブレー
キ中ディスク（１４，１６，１８，２０，２２，２４）
および（２８）が取り付けられている車輪軸（１２）を
含んでいる。ブレーキ・ディスクをつかんで速度を落す
９個のブレーキ・パッド（２８，３０，３２゜３４．３
Ｂ、３８．４０．４１）および（４２）が図示されてい
る。パッドは在来のブレーキφカリバ（図示されていな
い）に取り付けられ、ブレーキ・カリバは順次、在来の
車輪ハウジング（図示されていない）の上に支持されて
いる。ブレーキのディスクおよびパッドは、このつかみ
作用のために積み重ねられている。

この発明により、ブレーキは１次および２次部分に分け
られている。１次部分は４個のディスク（１４，ｌｆｌ
、　１８）および（２０）と、パッド（２８，３０，３
２，３４）ならびに（３Ｂ）とを含んでいる。２次部分
はディスク　（２２，２４）および（２Ｂ）と、パッド
（３８，４０，４１）ならびに（４２）とを含んでいる
。１次および２次部分は制御箱（５２）からのブレーキ
−ライン（油圧または空気圧）（４４，４Ｂ、４８）お
よび（５０）により制御される。制動圧力の選択φ制御
印加は、１次および２次部分を別個にまたは組み合わせ
て作動させることができる。

各パッドの温度を測定する温度センサ（第１図議−示さ
れていない）が提供され、またブレーキに加えられる摩
擦力に順次関係するブレーキ・ライン（４４，４８，４
８）および（５０）の圧力を測定する圧力センサ（第１
図には図示されていない）が提供される。使用中の装置
次第で、温度センサは任意なパッドの最高温度または全
パッドの平均温度に関するデータを検出して提供するこ
とができる。センサはパッドまたはディスクの上に置か
れて、特定の場合には数種類の既知の型であることがで
きる。

各制動装置について、いくつかの臨界パラメータが求め
られる。１つのパラメータは、ブレーキ・パッドの臨界
温度すなわち最大温度（Ｔｏ）である。他のパラメータ
はブレーキ圧力（Ｐ）、　最小所要制動または計算され
た摩擦力（ＦＣ）、およびいろいろな時間因子に関する
。ブレーキ圧力（Ｐ）と摩擦力（Ｆｏ）との関係は、ペ
ダル作動〉プ１７一本Ｆｒｌ　ｈｎ　）−小代間遅乙１
の七らハ・プ１７−血印加を左右するいろいろな時間因
子と共に求められる。これはときどき「ランプ◆アップ
」と呼ばれる。

ブレーキ印加の間、実際の作動圧力、摩擦力、パッド温
度および作動時間は前もって求められた計算値と比較さ
れる。

いま第２図の流れ図から、いろいろな機能がブロックに
よって示され、また作動の方向が矢印の表示によって示
されていることが分かる。言うまでもないと思うが、制
動装置は手動モードで作動するが、第２図は自動モード
を表わす。

装置が自動モードで作動しているときは、実際のブレー
キ圧力（Ｐａ）はセンサ（＋００）で読まれる。ブレー
キ・ペダルに力が加えられていない事実により圧力が０
であるならば、センサは値が検出されて（＋０２）で装
置に読み込まれたリセットされるまで循環作動する。装
置に読み込まれた各個は前に求められたデータから対応
する計算された摩擦値Ｆ。（Ｐ）を発生させる。かくて
各圧力のための理想の摩擦力は、実際に加えられた圧力
から算出される。その後、ブレーキの圧力は「ランプ争
アップ」される（すなわち即座には印加されない）。

そこから適正機能に関する装置の最初の連続検査がボッ
クス（１０４）に示される摩擦検査によって行われる。

ここでの最初の決定は、ブレーキ拳センサからの測定さ
れた摩擦（Ｆｍ）と圧力測定か胡婬算された摩擦（Ｆ　
　）との比較である。正しく機能するためには、測定さ
れた摩擦（Ｆｍ）が計算された摩擦に等しいかそれより
も大きくなければならない。すなわちＦ’ｍ）Ｆｏ　　または Δ＝＝Ｆｏ−Ｆｍ（０この検査は作動中のあらゆる時に絶えず行われる。かく
て、たとえばブレーキ圧力（Ｐ）が０に戻っても、装置
はその後検査を続行する。

しかし、測定された摩擦が計算された摩擦より小（すな
わちΔ〉０）であるならば、制動装置は正しく作動して
いないことがある。この読み（すなわちΔ＞０）が最初
の装置の圧力蓄積に起因しないことを期するために、追
加の検査が行われる。この検査では、実際の圧力および
摩擦の時間と共に変化する割合が計算された値に比較さ
れる。実際に、圧力蓄積などによる時間に伴う測定摩擦
力と計算摩擦力との間に差がなければ、装置は。

Δ〉Ｏにかかわらず正しく機能している。他方では、実
際の変化の割合が計算された変化の割合よりも小であれ
ば、摩擦の問題が確認される。

かくて、測定された摩擦が計算された摩擦より小であり
かつ測定摩擦の変化が計算摩擦の変化より小であるなら
ば、それは問題の存在することを示す、かくて、測定摩
擦が計算摩擦より小であるか否か、また測定摩擦の変化
の割合が計算摩擦の変化の割合より小であるか否かがま
ず求められる。

測定摩擦が計算摩擦に等しかったりそれより大であり、
かつ測定摩擦の変化の割合が計算摩擦の変化の割合に等
しかったりそれより大であるならば、装置のＪＩ！擦お
よび圧力の面は正しく作動しており、熱検査の２次試験
は実行可能である。換言すれば、検査がブロック（ＩＯ
６）に示される状態にあれば、装置の作動は左手の分岐
に従って温度検査に進む、上記の状態になければ、装置
は右手の分岐に沿って作動する。

左手の分岐に戻ると（すなわち摩擦検査が正しいと）、
１次および２次部分の温度は所定の臨界制動温度と比較
される。１次測定温度（Ｔｍ）が臨界温度（Ｔｃ）より
低ければ、装置内に変化は起らず、温度検査が再循環す
る。しかし、実際の温度（Ｔｍ）が臨界温度（Ｔｃ）以
上で、したがって差（すなわちＴｍ−Ｔｏ）がＯより大
きければ、パッドが臨界温度であったりそれ以上である
時間を所定の最小許容時間と比較する時間遅延装置が付
勢される。その時間が許容値より小であれば、それ以上
の作用は起らない、しかし、時間が許容値より大であれ
ば、装置は１次制動部分から２次制動部分まで作動を変
え始める。それは装置の機能（＋１２）および（＋１４
）によって行われる。部ｔ〜　ＩＩＲ／１％　　Ｗ　　
／　　＋ｕ　　イー　（／　　）４’　　ｌ＋　　１％
　１〜−一　　　’５　　りＦ：＋＾　ｎ：　→１ｗ＠
　−＋４　４Ｌ　　１圧力調整器は１次の圧力を徐々に減少するとともに２次
の圧力を増加するが、加えられる全圧力は置は摩擦力が
１次部分で正しくかつ温度条件が１次部分で正しいかど
うかを求めるために検査される。摩擦条件が規定の範囲
内にありかつ温度条件が規定の範囲内にあるならば、制
動装置は１次から２次にスイッチされない。摩擦条件が
正しいが温度および遅延時間条件が大きい場合は、１次
から２次にスイッチが行われる。

いまブロック（ｔｏｅ）に戻ると、摩擦条件が限定の制
限内にない場合（すなわちＦｍくＦ。かつΔ□くΔ。の
とき）、２次部分の温度検査はブロック（１１８）で行
われる。２次の実際温度（Ｔｍ）が２次の計算臨界温度
（Ｔｏ）よりも小である場合には、２次部分は個々に作
動すべき条件にあり、制動装置はライン（１１８）に沿
ってスイッチ極性まで作動され、ここで制動装置は１次
部分から２次部分に移動される。

実際の２次温度が臨界温度よりも大である場合には、２
次部分は１次部分を切り離さずに直接付勢されるので、
１次および２次部分は同時に機能する。このモードでは
２次の制動圧力はＦ　　＝ｐｍ　　　　　ＣすなわちΔ；０まで測定される。

かくて本装置により、１次部分の摩擦が正しければ、１
次部分は作動し続ける。しかし１次部分の摩擦は正しい
が、１次の温度が所定時間を越えて臨界温度を上回るな
らば、制動装置は２次にスイッチされて運転される。

１次部分の摩擦が少な過ぎ、２次部分の温度が十分であ
る場合は１本装置は１次から２次にスイッチされる。１
次部分の摩擦が少な過ぎて、２次部分の温度がたとえ臨
界温度を越えても、２次部分は作動し始めるが、１次部
分は結合されたままである。

いったん２次部分が作動すると、検査は１次に関して上
述の通り２次部分について実行される。

換言すれば、圧力および摩擦は２次部分でまず求められ
、その温度が次に求められ、またそれが良好ならば作動
が続行される。１次部分の温度が臨界レベルより低くな
るまで減少されかつ２次部分が臨界値に達すると、制動
は１次部分に戻るようにスイッチされる。

両部分の摩擦は正しいが両部分の温度は臨界温度を越え
る場合、１次および２次の両部分は１次または２次の温
度が臨界値以下に降下しすなわち航空機や車両が停止す
るまで作動する。

いろいろな制動装置および部分のどれが作動しているか
をパイロットに表示する適当な表示灯がコックビットに
具備されている。さらに、パイロットが自由に制動機能
を手動制御し得るように適当な手動オーバーライドも具
備されている。

１次部分はいったん切り離されるとその臨界温度以下の
温度まで冷却し、その後１次部分へのスイッチ・バック
が可能になると思われる。さらに、１次部分が冷却する
ように１次部分を作動から除外すると、全制動装置の制
動効率は代表的な単一部分装置の制動効率を越えて増加
すると思われる。換言すれば、１次部分と２次部分との
間をスイッチする阻合せおよび能力は、同じ大きさの先
行技術の単一装置で得られる以上の冷却容量およびエネ
ルギ吸収を与える。さらにこの種の装置は摩擦または制
動流体装置が故障の場合の予備を与えるので、１次部分
が故障した場合でも依然としである予備が存在する。

本装置では、摩擦および熱検出モードが組み合わせて使
用されたが、それらは独立して使用できることは認めら
れるはずである。

いま第３図から、装置の概略図が示されている。１次制
動部分（２００）および２次制動部分（２０２）には、
温度センサ（２０４）と（２０Ｂ）ならびに摩擦センサ
（２０８）と（２１０）が組み合わされている。温度お
よび摩擦に関する情報は、制動部分で感知されて接続部
（２１４）および（２１Ｂ）を経て論理ユニット（２＋
２）に結合される。論理ユニツ）　（２１２）は、コッ
クビット表示装置（２１Ｂ）および油圧または制動圧力
制御センサ（２２０）に結合されるが、後者（２２０）
はライン（２２２）ならびに（２２４）を介して制動部
分（２００）および（２０２）に順次結合される。独立
制動供給したいと思う場合は、論理ユニットはブレーキ
に気体を送るコンプレッサ（２２８）および（２ｆＯ）
に結合することができる。他の別な冷却装置は状況次第
で使用することができる。

ある状況では、各航空機着陸装置の車輪組立体は２個の
縦列車輪を含み、また第３図に戻ると、２個の車輪（２
５０）および（２５２）が提供されているのが分かる。

この装置では、１次制動部分は前部車輪（２５０）の上
にあり、２次制動部分は後部車輪（２５２）の上にある
。制動作用は、上述のようなこれら２つの部分の間を前
後に操作される。

ある大形航空機では、各車輪組立体に３個の車輪が存在
することがある。制動の場合、第１車輪（２５４）の上
の１次と、第２車輪（２５８）の上の２次と、第３車輪
（２５８）の上の１次と２次の組合せがある。この装置
を働かせる論理は、操作される制動装置の構造が異なる
ほか上記と同じである。

油圧ライン、ピストン、カリパ、ディスク、およびパッ
ドを含む制動装置が知られている。さらよびマイクロプ
ロセッサ技術が知られている。新しいのはここに示され
たような組合せおよびその作動方法である。

この制動装置が乗用車およびトラックのような路上車両
、ならびに航空機に使用できることが期待される。乗用
車のような簡単な応用では、全４車輪は１次および２次
制動部分を備えることができる。他の変形としては、車
輪の斜めの組に１次および２次部分を具備することがで
きる。例えば、１次部分は右前および左後に、２次部分
は左前、および右後にすることができる。１つの軸に２
個の背中合せの車輪がある多車輪トラックの応用では、
１次部分は外ブレーキを、２次部分は内ブレーキを作動
させることができる。

本発明の主旨および範囲を逸脱せずに、数多くの変更お
よび変形がここに示された実施例に行われることが認め
られると思う。

【図面の簡単な説明】

第１図は１個の車輪組立体用の標準的な制動装置の線図
、第２図は制動装置の論理および作動を示す流れ図、第
３図は１つの模範的な制動装置の概略図、第４図は２車
輪組立体用の制動装置の図、第５図は３車輪組立体用の
制動装置の図である。１０・・制動装置、１４．１６．１８．２０．２２．２４．２６・・ブレー
キ働ディスク、２８．３０．３２．３４．３６．３８．４０．４１．４
２・・ブレーキ嗜パッド、４４．４Ｂ、４８．５０・・ブレーキ・ライン、５２・
・制御箱、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ブレーキの故障を最小にすることにより車両また
は航空機の速度を安全に減少させてその運動を止めるよ
うに共動する制動装置で、各車両は重量支持車輪組立体
を有しかつ複数個の前記組立体は関連ブレーキを備えて
いる前記制動装置であって、ブレーキを備えている車輪
組立体と組み合わされる１次および２次ブレーキ部分と
、各ブレーキ部分の温度を感知する装置と、感知した温
度を受けて１次および２次ブレーキ部分を別個にまたは
組み合わせて選択的に付勢させる制御装置であり、測定
ブレーキ温度を所定のブレーキ温度と比較してそれに応
じて前記制動装置を付勢させる装置をさらに備える前記
制御装置とを含み、それによって１次部分はその温度が
所定の臨界値を越えるまで制動のためにまず結合され、
臨界値を越える点で２次ブレーキ部分が結合される、こ
とを特徴とする前記制動装置。
（２）前記制御装置は２次ブレーキ部分の温度を感知し
て、もし前記温度が臨界値より低ければ、１次ブレーキ
部分を切り離す、ことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載による制動装置。
（３）前記感知装置は２次ブレーキ部分の温度を感知し
て、もし前記温度が臨界温度より高ければ、前記制動装
置は１次部分を依然として結合したまま２次部分を結合
する、ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載によ
る制動装置。
（４）ブレーキの故障を最小にすることにより車両また
は航空機の速度を安全に減少させてその運動を止めるよ
うに共動する制動装置で、各車両は重量支持車輪組立体
を有しかつ複数個の前記組立体は関連ブレーキを備えて
いる前記制動装置であって、関連ブレーキを備えている
車輪組立体と組み合わされる１次および２次ブレーキ部
分と、各部分と組み合わされる摩擦力を感知する装置と
、感知した摩擦力を受けて１次および２次の両部分を付
勢させる制御装置であり、測定摩擦力を所定の値と比較
してその比較に応じて前記制動装置を付勢させる装置を
備える前記制御装置とを含み、それによって１次部分は
その測定摩擦力が２次ブレーキ部分を結合する所定の摩
擦力より小さい場合に制動のためまず結合させる、こと
を特徴とする前記制動装置。
（５）熱蓄積によるブレーキの故障を最小にしかつ補助
制動容量を供給することにより車両または航空機の速度
を安全に減少させてその運動を止めるように共動する制
動装置で、各車両は重量支持車輪組立体を有しかつ複数
個の前記組立体は関連ブレーキを備えている前記制動装
置であって、関連ブレーキを備えている車輪組立体と組み合わされる
１次および２次ブレーキ部分と、各ブレーキ部分の温度
を感知する装置と、各部分と組み合わされる摩擦力を感知する装置と、前記感知した温度および感知した摩擦力を受けて１次お
よび２次部分を別個にまたは組み合わせて選択的に付勢
させる制御装置であり、測定摩擦力および測定ブレーキ
温度を所定の値と比較してその比較に応じて前記制動装
置を付勢させる装置をさらに備える前記制御装置とを含
み、それによって１次部分はその温度が所定の臨界温度を越
えるまで制動のためにまず結合され、臨界温度を越える
点で２次ブレーキ部分が結合される、ことを特徴とする前記制動装置。
（６）ブレーキがかけられるときブレーキ・ライン圧力
を感知する圧力センサと、圧力と摩擦力との間の所定の
関係が記号化されかつ測定摩擦力を所定の関係から求め
た摩擦力に比較する装置および測定摩擦力が実際の摩擦
力より小さい場合に１つのブレーキ部分から他のブレー
キ部分にスイッチする装置を持つ前記制御装置と、がさ
らに具備されることを特徴とする特許請求の範囲第５項
記載による制動装置。
（７）前記制御装置はブレーキ圧力、摩擦力および時間
の間の所定の関係を記号化されかつ前記測定摩擦力が計
算摩擦力より小である場合に前記制御装置は実際および
所定のブレーキ圧力、摩擦力ならびに時間の関係を比較
し、また前記測定圧力、摩擦力および時間が計算圧力、
摩擦力および時間より小である場合に２次ブレーキ部分
が結合される、ことを特徴とする特許請求の範囲第６項
記載による制動装置。
（８）１次および２次部分に制動力をかける油圧装置と
、前記部分に制動力を選択的に加えるブレーキ圧力セレ
クタ装置と、セレクタに結合されて選択的に力が加えら
れるブレーキ部分を制御する前記制御ユニットと、をさ
らに含むことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載に
よる車両制動装置。
（９）制動装置の機能を車両オペレータに示す表示装置
が具備される、ことを特徴とする特許請求の範囲第６項
記載による制動装置。
（１０）制御ユニットを手動でオーバーライドする装置
が具備され、それによって車両オペレータが制動装置を
制御し得る、ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記
載による制動装置。
（１１）周囲条件によるよりも速やかに制動装置を冷却
する補助冷却装置が具備され、かつ前記冷却装置は制御
ユニットに結合されてそれによって制御される、ことを
特徴とする特許請求の範囲第５項記載による制動装置。
（１２）各車輪は１次および２次ブレーキ部分に分けら
れる複数個のブレーキ・ディスクおよびパッドを取り付
ける車輪軸を含む、ことを特徴とする特許請求の範囲第
５項記載による制動装置。
（１３）各車両支持点に１対の車両が具備され、各車輪
は１つの車輪と組み合わされる１次ブレーキ部分および
他の車輪と組み合わされる２次ブレーキ部分を持つ車輪
軸を有する、ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記
載による制動装置。
（１４）複数個の重量支持車輪組立体と組み合わされて
１次および２次ブレーキ部分、ブレーキ摩擦力センサ、
ならびにブレーキ温度センサを持つ制動装置を具備する
車両または航空機の速度を遅らせて制動する方法であっ
て、最小摩擦力限界レベルと最小ブレーキ温度限界レベルと
を設定する段階と、前記１次ブレーキ部分に制動力を加える段階と、制動力が最小レベルを上回りかつブレーキ温度が最大レ
ベルを下回る限り１次部分を作動させる段階と、温度が最大温度限界を越えて上昇する場合に１次から２
次に制動機能をスイッチする段階と、（ａ）１次摩擦力が最小限界に満たなかったり（ｂ）１次および２次温度が最大限界を越えたりする場合に１次に加えて２次を結合させる段階と、を含むことを特徴とする前記方法。
（１５）各センサはそのとき存在する条件に従って制動
装置を作動させるように絶えず監視される、ことを特徴
とする特許請求の範囲第１４項記載による方法。