説明

ブレーキの磨耗量検出装置

【課題】ブレーキの設計に影響を及ぼすことがなく、短時間で容易に検出する。
【解決手段】アクスル軸に取り付けられたブレーキディスクと、ブレーキディスクにブレーキリングを介して押圧し制動する駐車ブレーキピストン36と、駐車ブレーキピストン36を解除側に駆動する駐車解除油室44と、駐車ブレーキピストン36を制動側に駆動する駐車制動コイルばね42と、駐車解除油室44に圧油を給排出する駐車ブレーキバルブ55とを具備し、駐車ブレーキバルブ55により駐車ブレーキを解除した時に、駐車制動コイルばね42により駐車解除油室44から排出される油量を計測する油量測定手段80を設け、油量測定手段80により計測された油量により求められる駐車ブレーキピストン36のストロークからブレーキディスクおよびブレーキリングの磨耗量を求める。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両、特に作業用車両などに適したブレーキの磨耗量検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
車両のブレーキの磨耗量を測定することは、車両のメンテナンスにおいて極めて重要な事項である。従来のブレーキの磨耗量の測定において、特許文献1は、ブレーキハウジングに形成した検出穴に、先端がブレーキピストンに当接するシャフトを出退自在に挿入し、ブレーキピストンのストロークをシャフトを介して検出するストロークセンサを設けてブレーキの磨耗量を検出するように構成している。
【0003】
また特許文献2は、ブレーキパッドに、ノズルを介してブレーキディスクの摩擦面にエアを噴き付ける空気室を設け、空気室のエア圧を計測することにより、ブレーキディスクとノズルとの距離を求めてブレーキパッドの磨耗を検出している。
【0004】
さらに特許文献3は、ブレーキパッドの裏板に、ブレーキディスクの摩擦面との距離を計測する光センサを設けたものである。
さらにまた図13に示す従来例は、ブレーキハウジング1に、ブレーキディスク2に対向する検査穴3を形成し、制動油室4に圧油を供給してブレーキピストン8とブレーキリング5,6とによりブレーキディスク2を挟圧した状態で、検査穴3から磨耗ゲージ7を挿入してその先端部をブレーキリング5,6間に挿し込む。そして磨耗ゲージ7の目盛り7aにより、磨耗ゲージ7がブレーキリング5,6間に嵌入されたかどうかを確認する。磨耗ゲージ7がブレーキリング5,6間に嵌入された場合には、ブレーキディスク2の磨耗量が使用限度にまで達しておらず、使用を継続できる。磨耗ゲージ7がブレーキリング5,6間に嵌入されない場合には、ブレーキディスク2の磨耗量が使用限度を越えたと判断し、ブレーキピストン8とブレーキリング5,6を交換する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平9−257067号公報(図2)
【特許文献2】実開昭62−146905号公報(図2)
【特許文献3】実開平6−67935号公報(図1)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1では、ブレーキハウジングの所定位置に、磨耗計測用の穴を形成してその外部に計測用のストロークセンサを設ける必要があり、設計上で制限を受けて設計の自由度が低い。また特許文献2および3では、ブレーキ内に計測用の空気室やセンサを設ける必要があり、ブレーキの構造が複雑になり、製造やメンテナンスに費用が嵩む。さらに図13の従来例では、外部から開閉可能な位置で、かつブレーキディスク2に対応するブレーキハウジング1の所定位置に検査穴3を形成する必要があり、設計の自由度が妨げられ、また計測に時間がかかるという問題があった。
【0007】
本発明は上記問題点を解決して、ブレーキの設計の自由度が低下することがなく、短時間で容易に検出することができるブレーキの磨耗検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項1記載の発明は、車輪を駆動する駆動部材に取り付けられた制動部材と、当該制動部材に摩擦部材を介して押圧し制動するブレーキピストンと、ブレーキピストンを制動側および解除側の一方に駆動する第1作動部と、ブレーキピストンを制動側および解除側の他方に駆動する第2作動部と、ブレーキを操作する制動操作部とを具備し、前記第1作動部および前記第2作動部の一方の駆動源をコイルばねとするとともに、他方の駆動源を油室に供給される圧油としたブレーキの磨耗検出装置であって、前記制動操作部によりブレーキを解除した時に、前記コイルばねにより前記油室から排出される油量を計測する油量測定手段を設け、前記油量測定手段により計測された油量により求められるブレーキピストンのストロークから、前記制動部材および前記摩擦部材の磨耗量を求めるものである。
【0009】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の構成において、油量測定手段は、ブレーキバルブと油室との間に接続された圧油給排管から分岐される計測油抜出管と、前記分岐部よりブレーキバルブ側の前記圧油給排管に介在された第1開閉弁と、前記計測油抜出管に設けられた第2開閉弁と、前記計測油抜出管から排出される油量を計測可能な目視測定具とを具備したものである。
【0010】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の構成において、油量測定手段は、制動操作部を構成するブレーキバルブから油室に至る圧油給排管に接続された計測油バイパス管と、当該計測油バイパス管の接続部よりブレーキバルブ側の前記圧油給排管に介在された第1開閉弁と、前記計測油バイパス管の前記油室側に介在された第2開閉弁と、前記計測油バイパス管のブレーキバルブ側に介在されて当該計測油バイパス管に導入された油量を測定可能な排出油測定装置と、制動操作部によりブレーキが解除された時に、前記第1開閉弁を閉じ前記第2開閉弁を開けて計測油バイパス管に圧油を導出し、前記排出油測定装置により測定された油量からブレーキの磨耗量を求める磨耗量計測部と、当該磨耗量計測部で求められた磨耗量を運転者に知らせる告知手段とを具備したものである。
【0011】
請求項4記載の発明は、請求項1乃至3記載の構成において、ブレーキを、駐車ブレーキまたは常用ブレーキあるいは駐車、常用兼用ブレーキとしたものである。
【発明の効果】
【0012】
請求項1記載の発明によれば、油室から排出される圧油量を油量測定手段により計測し、この油量からブレーキピストンのストロークを求め、ブレーキの磨耗量を検出するので、油室から排出される圧油を取り出すだけですみ、簡単な構造にできるとともに、ブレーキの設計の自由度が低下されることがなく、短時間で検出することができる。
【0013】
請求項2記載の発明によれば、油室から排出される圧油を取り出す計測油抜出管と第1,第2開閉弁を設けて、圧油を油室から計測油抜出管を介して目視測定具に取り出し計測するだけでよく、簡単に短時間でブレーキの磨耗量を検出することができる。
【0014】
請求項3記載の発明によれば、磨耗量計測部により、ブレーキの磨耗量を自動的に検出して、告知手段により運転者に知らせることができ、特に激しく走行と停止を繰り返してブレーキの磨耗量が激しい作業用車両などに最適となる。
【0015】
請求項4記載の発明によれば、駐車ブレーキまたは常用ブレーキあるいは駐車、常用兼用ブレーキであっても、同様に設置することができ、同様の作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明に係るサービスブレーキの磨耗量検出装置の実施例1における具体例1を示す配管図である。
【図2】サービスブレーキを内蔵したアクスル部の縦断面図である。
【図3】サービスブレーキの部分拡大縦断面図である。
【図4】(a)〜(c)はサービスブレーキの動作説明図で、(a)は常用ブレーキ制動時、(b)はブレーキの解除時、(c)は駐車ブレーキの制動時を示す。
【図5】具体例2を示す配管図である。
【図6】具体例3を示す配管図である。
【図7】具体例4を示す配管図である。
【図8】本発明に係るブレーキの磨耗量検出装置の実施例2を示す配管図である。
【図9】駐車ブレーキを内蔵したトランスミッションを示す縦断面図である。
【図10】駐車ブレーキの拡大縦断面図である。
【図11】常用ブレーキを内蔵したアクスル部の縦断面図である。
【図12】常用ブレーキの拡大縦断面図である。
【図13】従来の磨耗ゲージによる磨耗量検出装置を説明する部分縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【0017】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
[実施例1]
駐車ブレーキと常用ブレーキとを兼用したサービスブレーキの磨耗量検出装置を、図1〜図4を参照して説明する。
【0018】
図2に示すように、駐車、常用兼用のサービスブレーキ10F,10Rは、たとえば大型のホイールローダの車体26に左右一対で前後に設けられた車輪11のアクスル軸13にそれぞれ設けられており、各アクスル軸13は、電動式駆動モータ12によりそれぞれ独立して駆動される。
【0019】
(ブレーキの構造)
図3に示すように、各アクスルハウジング16には、サービスブレーキ10Fまたは10Rと、遊星歯車式の第1減速機14および第2減速機15がそれぞれ内蔵されている。
【0020】
第1減速機14は、駆動モータ12に連結されたアクスル軸13が、アクスルハウジング16に軸受を介して回転自在に支持されるとともに、アクスル軸13に第1サンギヤ17が取り付けられている。そして、アクスルハウジング16内に固定された第1リングギヤ18と、第1サンギヤ17との間に複数の第1プラネットギヤ19が噛合され、これら第1プラネットギヤ19は、アクスル軸13に回転自在に支持された第1プラネットキャリア20に回転自在に支持されている。
【0021】
第2減速機15は、アクスル軸13と同一軸心O上で第1プラネットキャリア19が連結されたギヤシャフトに、第2サンギヤ22が取り付けられている。そしてアクスルハウジング16内に取り付けられた第2リングギヤ23と、第2サンギヤ22との間に複数の第2プラネットギヤ24とが噛合され、これら第2プラネットギヤ24は、第1プラネットキャリア19に軸受を介して軸心O上に回転自在に支持された第2プラネットキャリア25に回転自在に支持されている。そしてアクスルハウジング16の外周部に車輪11が取り付けられている。
【0022】
サービスブレーキ10F,10Rは、図4に略図で示すように、駐車ブレーキピストン36と常用ブレーキピストン35によりそれぞれ同一の制動部材を加圧挟持して制動するものである。すなわち、図3に示すように、第1プラネットキャリア(駆動部材)20のディスクハブ21に複数枚のブレーキディスク(制動部材、インナーディスク)32が取り付けられ、これらブレーキディスク32間に噛み合った状態で配置された複数枚のブレーキリング(摩擦部材、アウターディスク)33がブレーキハウジング31を介してアクスルハウジング16に取り付けられている。アクスルハウジング16内には、ディスク群の先端側に受圧リング(摩擦部材)34が配置されるとともに、基端側にブレーキパッド(図示せず)を介してリング状の常用ブレーキピストン35が軸心O方向に出退自在に配置されている。また常用ブレーキピストン35の内周側に、リング状の駐車ブレーキピストン36が軸心O方向に出退自在に配置されている。さらに常用ブレーキピストン35とアクスルハウジング16の間に常用制動油室(第1作動部、第2作動部、油室)38が形成され、また常用制動油室38の外周部所定位置に、常用ブレーキピストン35の応答特性を向上させる常用解除コイルばね(第1作動部、第2作動部)39が設けられている。
【0023】
さらに駐車ブレーキピストン36には、常用ブレーキピストン35を制動側にのみ付勢可能な爪部41が設けられている。そして駐車ブレーキピストン36とアクスルハウジング16との間に、駐車解除ピストン36を制動側に付勢する駐車制動コイルばね(第1作動部、第2作動部)42が介装されている。43は駐車ブレーキピストン36のストロークを調整可能な調整ロッドである。さらに駐車ブレーキピストン36の内周部でアクスルハウジング16内に、駐車ブレーキピストン36の移動限を形成するとともに、駐車解除油室(第1作動部、第2作動部、油室)44を形成する油室形成リング45が取り付けられている。
【0024】
(ブレーキの配管装置)
図1は、サービスブレーキ10F,10Rの配管図である。
可変容量式のメイン油圧ポンプ51から供給された油圧を蓄圧する一対の常用アキュムレータ65および単独の駐車アキュムレータ67と、これら常用アキュムレータ65および駐車アキュムレータ67の圧油をそれぞれサービスブレーキ10F,10Rに供給、排出するための常用ブレーキバルブ(制動操作部)54および駐車ブレーキバルブ(制動操作部)55とが具備されている。そして常用ブレーキバルブ54および駐車ブレーキバルブ55は、運転席に設けられた常用ブレーキペダル(制動操作部)56および駐車ブレーキレバー(制動操作部)57によりそれぞれ操作される。
【0025】
サービスブレーキ10F,10Lの配管装置において、メイン油圧ポンプ51の吐出口と一対の常用アキュムレータ65との間に接続された作動油供給管62に、第1チェック弁63と第2チェック弁64が介在されている。また第2チェック弁64と常用アキュムレータ65との間の作動油供給管62から駐車アキュムレータ67に分岐管66が接続されている。さらに常用アキュムレータ65と第2チェック弁64の間の2本の作動油供給管62から常用ブレーキバルブ54に常用圧油供給管68F,68Rがそれぞれ接続され、さらに常用ブレーキバルブ54からサービスブレーキ10F,10Lの常用制動油室38に常用圧油給排管(圧油給排管)69F,69Rが分岐部69a〜69dを介してそれぞれ接続されている。また常用ブレーキバルブ54からオイルタンク61に常用圧油排出管70が接続されている。
【0026】
したがって、常用ブレーキを作動する場合には、常用ブレーキペダル56を踏み込んで常用ブレーキバルブ54を制動位置に操作し、作動油供給管62と常用圧油給排管69F,69Rを接続すると、常用アキュムレータ65の圧油が常用ブレーキバルブ54を介して常用制動油室38にそれぞれ供給される。これにより、図4(a)に示すように、常用ブレーキピストン35が制動方向に駆動されてブレーキディスク32およびブレーキリング33を加圧し常用ブレーキが制動される。また常用ブレーキを解除する場合には、常用ブレーキペダル56から足を離して常用ブレーキバルブ54を解除位置に操作し、常用圧油給排管69F,69Rと常用圧油排出管70とを接続することにより、常用解除コイルばね39の作用で常用ブレーキピストン35を解除方向に戻し、常用制動油室38の圧油を常用圧油給排管69F,69Rから常用ブレーキバルブ54と常用圧油排出管70を介してオイルタンク61に排出され、図4(b)に示すように、常用ブレーキが解除される。
【0027】
駐車ブレーキの配管装置は、前記分岐管66から駐車ブレーキバルブ55に駐車圧油供給管71が接続され、駐車ブレーキバルブ55から各サービスブレーキ10F,10Lの駐車解除油室44にそれぞれ駐車圧油給排管(圧油給排管)72がその分岐部72a〜72dを介して接続されている。また駐車ブレーキバルブ55とオイルタンク61との間に駐車圧油排出管73が接続されている。
【0028】
したがって、駐車ブレーキを作動する場合には、駐車ブレーキレバー57により駐車ブレーキバルブ55をII位置に操作し、駐車圧油給排管72と駐車圧油排出管73とが接続されると、駐車制動コイルばね42の作用により駐車ブレーキピストン36が押圧方向に駆動されて、図4(c)に示すように、駐車解除油室44の圧油を駐車ブレーキバルブ55を介してオイルタンク61に排出し、さらに駐車制動コイルばね42の作用によりブレーキディスク32およびブレーキリング33を加圧して駐車ブレーキを作用させる。また駐車ブレーキを解除する場合には、駐車用ブレーキレバー57により駐車用ブレーキバルブ55をI位置に操作して駐車圧油供給管71と駐車圧油給排管72とを接続することにより、駐車アキュムレータ67の圧油を駐車ブレーキバルブ55を介して駐車解除油室44に供給し、駐車制動コイルばね42に抗して駐車ブレーキピストン36を解除方向に駆動し、ブレーキディスク32およびブレーキリング33を減圧解放して、図4(b)に示すように駐車ブレーキを解除する。
【0029】
(磨耗量検出装置の具体例1)
本発明に係る磨耗量検出装置の具体例1を図1を参照して説明する。この具体例1は、駐車制動コイルばね42により駐車ブレーキピストン36を介して一定の加圧力でブレーキディスク32およびブレーキリング33を加圧制動した後、解除した時に駐車解除油室44から排出される圧油量を油量測定手段80により計測することにより、駐車ブレーキピストン36のストロークからブレーキディスク32およびブレーキリング33の磨耗量を検出するものである。
【0030】
すなわち、この油量測定手段80は、各サービスブレーキ10F,10Rの駐車解除油室44に接続された駐車圧油給排管72の分岐部72a〜72dに設けられており、各分岐部72a〜72dにそれぞれ接続される計測油抜出管81と、計測油抜出管81の接続部より駐車ブレーキバルブ55側の分岐部72a〜72dに介在された手動式の第1開閉弁82と、計測油抜出管81に介在された手動式の第2開閉弁83と、計測油抜出管81の出口から排出される油量を計測するメスシリンダなどの目視可能な目視測定具84とで構成されている。この目視測定具84には、サービスブレーキ10F,10Rの駐車解除油室44で、ブレーキの磨耗のない状態において駐車ブレーキピストン36のストロークに対応した基準容量と、ブレーキディスク32およびブレーキリング33が磨耗限に達した状態において駐車ブレーキピストン36のストロークに対応した容量とを示す目盛りが形成されている。
【0031】
したがって、駐車ブレーキの制動状態から、第1開閉弁82を閉じ、第2開閉弁83を開けて、計測油抜出管81の出口に目視測定具84を配置し、駐車ブレーキレバー57を制動操作して駐車ブレーキバルブ55を作動位置IIに操作し、駐車解除油室44の圧油を分岐部72a〜72dから計測油抜出管81を介して目視測定具84にそれぞれ排出する。そして、目視測定具84に排出された油量から、目盛りを基準として、各サービスブレーキ10F,10Rの磨耗量が使用限に達しているかどうか、またどのくらい磨耗しているかをそれぞれ検出することができる。
【0032】
上記具体例1によれば、駐車ブレーキを制動する時に、第1開閉弁82および第2開閉弁83を操作して、駐車制動コイルばね42の作用で駐車解除油室44から駐車圧油給排管72に排出される圧油を計測油抜出管81に導出し、計測油抜出管81から排出された圧油を目視測定具84に受け取ってその油量を計測することにより、駐車ブレーキピストン36のストロークに対応するサービスブレーキ10F,10Rの磨耗量をそれぞれ検出することができる。したがって、簡単な構造にできるとともに、サービスブレーキ10F,10Rの設計に影響を及ぼすことがなく、さらに短時間でサービスブレーキ10F,10Rの磨耗量を検出することができる。
【0033】
なお、上記具体例1では、分岐部72a〜72dにそれぞれ油量測定手段80を設けたが、仮想線で示すように、駐車圧油給排管72の駐車ブレーキバルブ55側に油量測定手段80Aを設けたり、また駐車圧油排出管73に油量測定手段80Bを設けてもよい。これらの場合には、4つの駐車解除油室44から排出される圧油総量を目視測定具84に受け取り、すべてのサービスブレーキ10F,10Rの総磨耗量を検出することになる。
【0034】
(磨耗量検出装置の具体例2)
本発明に係る磨耗量検出装置の具体例2を、図5を参照して説明する。この具体例2は、常用ブレーキピストン35により一定の加圧力でブレーキディスク32およびブレーキリング33を加圧制動した後、解除する時、駐車制動コイルばね42の作用で常用制動油室38から分岐部69a〜69dを介して排出される圧油量を、具体例1と同一の油量測定手段80により計測することにより、常用ブレーキピストン35のストロークから、サービスブレーキ10F,10Rの磨耗量を検出するものである。
【0035】
したがって、常用ブレーキペダル56を踏圧限まで踏み込んで常用ブレーキを制動した状態で、計測油抜出管81の出口に目視測定具84を配置し、第1開閉弁82を閉じるとともに第2開閉弁83を開ける。そして常用ブレーキペダル56を解放して常用ブレーキバルブ54を解除位置に操作し、駐車解除油室44の圧油を分岐部69a〜69dから計測油抜出管81に導入して目視測定具84に排出させる。そして、目視測定具84に排出された油量から、目盛りを基準として、各サービスブレーキ10F,10Rの磨耗量が使用限に達しているかどうか、またどのくらい磨耗しているかをそれぞれ検出することができる。
【0036】
上記具体例2によれば、踏圧限まで踏み込んだ常用ブレーキペダル56を解放する前に、第1開閉弁82および第2開閉弁83を操作して、常用制動油室38から常用圧油給排管69F,69Rの分岐部69a〜69dに排出される圧油を、計測油抜出管81に導出し、目視測定具84に受け取って油量を計測することにより、この油量からサービスブレーキ10F,10Rの磨耗量を検出することができる。したがって、簡単な構造にできるとともに、サービスブレーキ10F,10Rの設計に影響を及ぼすことがなく、さらに短時間でサービスブレーキ10F,10Rの磨耗量を検出することができる。
【0037】
なお、上記具体例2では、分岐部69a〜69dにそれぞれ油量測定手段80を設けたが、仮想線で示すように、常用圧油排出管70に同一構造の油量測定手段80Cを設けて、4つの駐車解除油室44から排出される圧油総量を目視測定具84に受け取り、すべてのサービスブレーキ10F,10Rの総磨耗量を検出することになる。
【0038】
また、具体例1および2において、油量測定具84としてメスシリンダなどの目視測定具84を採用して手動で計測するようにしたのは、車両の通常の使用状態では、半年や一年毎の定期メンテナンス毎にブレーキの磨耗量を測定するだけでよく、メンテナンスの点検用具として目視測定具84を携帯すればすむためである。
【0039】
(磨耗量検出装置の具体例3)
本発明に係る磨耗量検出装置の具体例3を図6を参照して説明する。この具体例3は具体例1を自動化したもので、ブレーキの磨耗が激しい作業用車両に好適である。なお、具体例1と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【0040】
すなわち、この油量測定手段90は、各サービスブレーキ10F,10Rの駐車解除油室44(油室)に接続された駐車圧油給排管72の分岐部72a〜72dにそれぞれ設けられており、分岐部72a〜72dの出入り口間(または分岐部72a〜72dと駐車圧油給排管72の間)に接続された計測油バイパス管91と、分岐部72a〜72dで計測油バイパス管91の接続部間に介在された電磁式の第1開閉弁92と、計測油バイパス管91の駐車解除油室44側に介在された電磁式の第2開閉弁93と、計測油バイパス管91の駐車ブレーキバルブ55側に設けられて計測油バイパス管91に導入された油量をセンサなどにより自動的に計測可能な排出油測定装置94と、タイマー95aに設定された時間が経過する毎に、駐車ブレーキバルブ55が解除された時に、第1開閉弁92を閉動操作し、第2開閉弁93を開動操作して、駐車解除油室44から計測油バイパス管91に排出される油量を排出油測定装置94で計測させ、この油量による駐車ブレーキピストン36のストロークからサービスブレーキ10F,10Rの磨耗量を検出する磨耗量計測部95と、この磨耗量計測部95で求められた磨耗量を運転者に知らせる磨耗量表示部(告知手段)96と、磨耗量が限界量を越えた時に、磨耗量計測部95の信号により警告ブザーを作動して警告音を発し、また警告ランプを点灯させて運転者に知らせる磨耗警告装置97とで構成されている。
【0041】
したがって、タイマー95aに設定された所定の運転時間が経過すると、駐車ブレーキの制動状態から、駐車ブレーキレバー57が解除操作されると同時に、磨耗量計測部95の指令信号により、各油量測定手段90の第1開閉弁92が閉動されかつ第2開閉弁93が開動される。さらに駐車ブレーキバルブ55が作動位置Iに操作されて、駐車制動コイルばね42の作用で駐車解除油室44の圧油が分岐部72a〜72dにそれぞれ排出され、さらに計測油バイパス管91に導入される。そして排出油測定装置94により駐車解除油室44から排出された油量を計測し、磨耗量計測部95では、その油量による駐車ブレーキピストン36のストロークから、サービスブレーキ10F,10Rのブレーキディスク32およびブレーキリング33の磨耗量を求める。さらに磨耗量計測部95により演算されたサービスブレーキ10F,10Rの磨耗量を磨耗量表示部96に表示する。また磨耗量計測部95により演算されたサービスブレーキ10F,10Rの磨耗量が使用限を越えた時に、磨耗警告装置97により警告音や警告ランプの点灯により運転者に知らせる。計測が終了すると、磨耗量計測部95からの信号により、第2開閉弁93が閉じられるとともに第1開閉弁92が開けられる。
【0042】
上記具体例3によれば、磨耗量計測部95により、設定時間毎に駐車解除油室44から計測油バイパス管91に導入される油量を自動的に検出して、サービスブレーキ10F,10Rの磨耗量を求め、磨耗量表示部96や磨耗量警告部97により定期的に運転者に知らせることができ、激しく走行と停止を繰り返してサービスブレーキ10F,10Rの磨耗が激しい作業用車両に最適となる。
【0043】
なお、上記具体例1では、分岐部72a〜72dにそれぞれ油量測定手段90を設けたが、仮想線で示すように、駐車圧油給排管72の駐車ブレーキバルブ55側、または駐車圧油排出管73に油量測定手段90Aまたは90Bを設けて、4つの駐車解除油室44から排出される圧油総量を排出油測定装置94に受け取り、すべてのサービスブレーキ10F,10Rのブレーキディスク32およびブレーキリング33の総磨耗量を測定することもできる。
【0044】
(磨耗量検出装置の具体例4)
本発明に係る磨耗量検出装置の具体例4を図7を参照して説明する。この具体例4は、具体例2に油量測定手段90(90C)を設けて自動化したもので、具体例1〜3と同一部材には、同一符号を付して説明を省略する。
【0045】
すなわち、油量測定手段90は、各サービスブレーキ10F,10Rの常用制動油室38に接続された常用圧油給排管69F,69Rの分岐部69a〜69dにそれぞれ設けられている。
【0046】
上記構成において、タイマー95aに設定された所定の運転時間が経過すると、踏圧限まで踏み込んだ常用ブレーキペダル56が解放されると同時に、磨耗量計測部95の指令信号により、各油量測定手段90の第1開閉弁92が閉動されかつ第2開閉弁93が開動され、常用ブレーキバルブ56が解除位置に操作されることにより、常用解除コイルばね39の作用で常用制動油室38の圧油が分岐部69a〜69dに排出されて、計測油バイパス管91に導入される。そして、排出油測定装置94により常用制動油室38から排出された油量を計測し、磨耗量計測部95では、この油量による常用ブレーキピストン35のストロークから、各サービスブレーキ10F,10Rの磨耗量をそれぞれ求める。さらに磨耗量表示部96でこのサービスブレーキ10F,10Rの磨耗量を表示させる。また磨耗量が限界量を越えた時に、磨耗警告装置97により警告音や警告ランプの点灯により運転者に知らせる。計測が終了すると、磨耗量計測部95からの指令信号により、第2開閉弁93が閉じられるとともに第1開閉弁92が開けられる。
【0047】
上記具体例4によれば、常用ブレーキの磨耗量を、磨耗量計測部95で設定時間毎に磨耗量を自動的に検出して、磨耗量表示部96や磨耗量警告部97により定期的に運転者に知らせることができ、特に起伏に富んだ地盤上で激しく走行と停止を繰り返すホイールローダなどの作業用車両に最適となる。
【0048】
なお、上記具体例4では、分岐部69a〜69dにそれぞれ油量測定手段90を設けたが、仮想線で示すように、常用圧油排出管70に油量測定手段90Cを設けて、4つの駐車解除油室44から排出される総油量を排出油測定装置94により計測し、すべてのサービスブレーキ10F,10Rの総磨耗を測定することもできる。
【0049】
[実施例2]
駐車ブレーキと常用ブレーキがそれぞれ独立して設置された場合の磨耗量検出装置の実施例2を図8〜図12を参照して説明する。
【0050】
(駐車ブレーキの構造)
図9に示すように、この駐車ブレーキ100は、トランスミッション101のケース102に内蔵されるもので、トランスミッション101には、トルクコンバータ103を介して動力が入力される入力軸104と、車輪側に動力を出力する出力軸105との間に、変速ギヤを介して連動連結される複数の中間変速軸を具備し、これら中間変速軸のうち、低速変速軸106の端部に駐車ブレーキ100が設けられている。
【0051】
駐車ブレーキ100は、図10に示すように、低速変速軸106にディスクハブ107を介して取り付けられた複数枚のブレーキディスク108と、ケース102にブレーキハウジング109を介して取り付けられブレーキディスク108間に配置される複数枚のブレーキリング110と、受圧部材114との間でブレーキディスク108およびブレーキリング110を加圧し制動可能な駐車ブレーキピストン111と、この駐車ブレーキピストン111を制動側に付勢する駐車制動コイルばね112と、圧油により駐車ブレーキピストン111を駐車制動コイルばね112に抗して解除側に駆動する駐車解除油室113とを具備している。
【0052】
(常用ブレーキの構造)
図11に示すように、この常用ブレーキ120R(120F)は、前輪および後輪のアクスル軸121が連結されたギヤケース122内に設けられるもので、ギヤケース122内には、プロペラ軸123により駆動される差動ギヤ群124と、差動ギヤ群124から出力される差動出力軸125に遊星ギヤ式減速機126を介してアクスル軸121が連結されている。
【0053】
常用ブレーキ120F,120Rは、図12に示すように、差動出力軸125にディスクハブ134を介して取り付けられた複数枚のブレーキディスク127と、ギヤケース122にブレーキハウジング128を介して取り付けられてブレーキディスク127間に配置される複数枚のブレーキリング129と、ギヤケース122の受圧部材130との間でブレーキディスク127およびブレーキリング129を加圧して制動可能な常用ブレーキピストン131と、圧油により常用ブレーキピストン131を制動側に駆動する常用制動油室132と、常用ブレーキピストン131を解除側に付勢する常用解除コイルばね133とを具備している。
【0054】
(ブレーキの配管装置)
図8は、駐車ブレーキ100および常用ブレーキ120F,120Rの配管図であり、実施例1と同一部材には、同一符号を付して説明を省略する。
【0055】
駐車ブレーキバルブ55から駐車ブレーキ100の駐車解除油室113に駐車圧油給排管141が接続され、この駐車圧油給排管141に油量測定手段90が設けられている。また常用ブレーキバルブ54から前輪の常用ブレーキ120Fの常用制動油室132に常用圧油給排管142Fおよびその分岐部142a,142bを介して接続され、また常用ブレーキバルブ54から後輪の常用ブレーキ120Rの常用制動油室132に常用圧油給排管142Rおよびその分岐部142c,142dを介して接続され、各分岐部142a〜142dに油量測定手段90がそれぞれ設けられている。
【0056】
上記構成において、タイマー95aに設定された所定の運転時間が経過し、駐車ブレーキバルブ55が制動位置Iに操作されると、磨耗量計測部95の指令信号により、第1開閉弁92を閉じ、第2開閉弁93を開けて、駐車制動コイルばね112により駐車解除油室113から排出される圧油を、駐車圧油供給管141から計測油バイパス管91に導入する。そして排出油測定装置94によりその油量を計測し、磨耗量計測部95では、この油量による駐車ブレーキピストン111のストロークから、駐車ブレーキ100のブレーキディスク108およびブレーキリング110の磨耗量を求める。さらに磨耗量表示部96で駐車ブレーキ100の磨耗量を表示する。また駐車ブレーキ100の磨耗量が限界量を越えた時に、磨耗警告装置97により警告音を発したり、警告ランプを点灯して運転者に知らせる。
【0057】
また所定の運転時間が経過し、常用ブレーキペダル56が踏圧限まで踏み込まれて開放常用ブレーキバルブ54が制動操作された後に、解放操作されると、磨耗量計測部95の指令信号により、第1開閉弁92を閉じ、第2開閉弁93を開けて、常用制動油室132から排出される圧油を計測油バイパス管91に導入する。そして排出油測定装置94により油量を計測し、磨耗量計測部95で計測油量に基づいて駐車ブレーキピストン111のストロークを演算し、常用ブレーキ120F,120Rのブレーキディスク127およびブレーキリング129の磨耗量を求める。さらに磨耗量表示部96で各常用ブレーキ120F,120Rの磨耗量を表示する。またいずれかの常用ブレーキ120F,120Rの磨耗量が限界量を越えた時に、磨耗警告装置97により警告音を発したり、警告ランプを点灯して運転者に知らせる。
【0058】
上記実施例2によれば、駐車ブレーキ100と常用ブレーキ120F,120Rとを別々に配置した車両であっても、サービスブレーキ10F,10Rと同様に設置することができ、同様の作用効果を奏することができる。また油量測定手段90を選択的に設けることもできる。
【0059】
なお、油量測定手段90,90Cに替えて、実施例1の具体例1または2の手動式の油量測定手段80,80Cを実施例2に設けることもできる。
【符号の説明】
【0060】
10F,10R サービスブレーキ
31 ブレーキハウジング
32 ブレーキディスク(制動部材)
33 ブレーキリング(摩擦部材)
34 受圧リング(摩擦部材)
35 常用ブレーキピストン(ブレーキピストン)
36 駐車ブレーキピストン(ブレーキピストン)
38 常用制動油室(第1,第2作動部)
39 常用解除コイルばね(第1,第2作動部)
42 駐車制動コイルばね(第1,第2作動部)
44 駐車解除油室(第1,第2作動部)
54 常用ブレーキバルブ(制動操作部)
55 駐車ブレーキバルブ(制動操作部)
69F,69R 常用圧油給排管
70 常用圧油排出管
72 駐車圧油給排管
72a〜72d 分岐部
73 駐車圧油排出管
80,80A,80B 油量測定手段
81 計測油抜出管
82 第1開閉弁
83 第2開閉弁
84 目視測定具
90,90A,90B 油量測定手段
91 計測油バイパス管
92 第1開閉弁
93 第2開閉弁
94 排出油測定装置
95 磨耗量測定部
96 磨耗量表示部
97 磨耗警告装置
100 駐車ブレーキ
106 低速変速軸
108 ブレーキディスク(制動部材)
110 ブレーキリング(摩擦部材)
111 駐車ブレーキピストン(ブレーキピストン)
112 駐車制動コイルばね(第1,第2作動部)
113 駐車解除油室(第1,第2作動部)
120R,120F 常用ブレーキ
121 アクスル軸
125 差動出力軸
127 ブレーキディスク(制動部材)
129 ブレーキリング(摩擦部材)
131 常用ブレーキピストン(ブレーキピストン)
132 常用制動油室(第1,第2作動部)
133 常用解除コイルばね(第1,第2作動部)
141 駐車圧油給排管
142F,142R 常用圧油給排管
142a〜142d 分岐部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車輪を駆動する駆動部材に取り付けられた制動部材と、
当該制動部材に摩擦部材を介して押圧し制動するブレーキピストンと、
ブレーキピストンを制動側および解除側の一方に駆動する第1作動部と、
ブレーキピストンを制動側および解除側の他方に駆動する第2作動部と、
ブレーキを操作する制動操作部とを具備し、
前記第1作動部および前記第2作動部の一方の駆動源をコイルばねとするとともに、他方の駆動源を油室に供給される圧油としたブレーキの磨耗検出装置であって、
前記制動操作部によりブレーキを解除した時に、前記コイルばねにより前記油室から排出される油量を計測する油量測定手段を設け、
前記油量測定手段により計測された油量により求められるブレーキピストンのストロークから、前記制動部材および前記摩擦部材の磨耗量を求める
ことを特徴とするブレーキの磨耗量検出装置。
【請求項2】
油量測定手段は、ブレーキバルブと油室との間に接続された圧油給排管から分岐される計測油抜出管と、前記分岐部よりブレーキバルブ側の前記圧油給排管に介在された第1開閉弁と、前記計測油抜出管に設けられた第2開閉弁と、前記計測油抜出管から排出される油量を計測可能な目視測定具とを具備した
ことを特徴とする請求項1記載のブレーキの磨耗量検出装置。
【請求項3】
油量測定手段は、
制動操作部を構成するブレーキバルブから油室に至る圧油給排管に接続された計測油バイパス管と、
当該計測油バイパス管の接続部よりブレーキバルブ側の前記圧油給排管に介在された第1開閉弁と、
前記計測油バイパス管の前記油室側に介在された第2開閉弁と、
前記計測油バイパス管のブレーキバルブ側に介在されて当該計測油バイパス管に導入された油量を測定可能な排出油測定装置と、
制動操作部によりブレーキが解除された時に、前記第1開閉弁を閉じ前記第2開閉弁を開けて計測油バイパス管に圧油を導出し、前記排出油測定装置により測定された油量からブレーキの磨耗量を求める磨耗量計測部と、
当該磨耗量計測部で求められた磨耗量を運転者に知らせる告知手段とを具備した
ことを特徴とする請求項1記載のブレーキの磨耗量検出装置。
【請求項4】
ブレーキを、駐車ブレーキまたは常用ブレーキあるいは駐車、常用兼用ブレーキとした
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のブレーキの磨耗量検出装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【公開番号】特開2010−190312(P2010−190312A)
【公開日】平成22年9月2日(2010.9.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−34680(P2009−34680)
【出願日】平成21年2月18日(2009.2.18)
【出願人】(000003241)TCM株式会社 (319)
【Fターム(参考)】