(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が動くことによって回転するロータと、
キャリパ、及びキャリパに取り付けられたブレーキパッドと、
シュラウド内に配置されたフィルタを備え、
前記ロータが、内面周辺部と、外面周辺部と、外径周辺部を有し、
前記シュラウドが、一対の対向する側壁と、対向するシュラウド端部開口部と、シュラウド内部を有し、
前記シュラウドが、前記ロータの近傍に配置されて、前記内面周辺部及び前記外面周辺部の少なくとも一方の少なくとも約７０％を覆い、前記シュラウドが半径方向内側のフィルタと半径方向外側のフィルタを収容し、前記フィルタの両側に配置された一対のプレナムを画定するディスクブレーキ組立体であって、
前記車両が動く際、前記ロータの回転が、ブレーキダストを前記半径方向内側フィルタ及び前記半径方向外側フィルタ内に移動させる
ことを特徴とするディスクブレーキ組立体。
【請求項２】
前記ディスクブレーキ組立体が、シュラウド内にそれぞれ配置された一対のフィルタを備え、各シュラウドは、一対の対向する側壁と、対向するシュラウド端部開口部と、シュラウド内部を有し、
各シュラウドが、前記ロータの近傍で、前記ロータの両側に配置され、前記２つのシュラウドが前記内面周辺部及び前記外面周辺部の両方の少なくとも７０％を覆う
請求項１に記載のディスクブレーキ組立体。
【請求項３】
前記ロータが、空気を前記シュラウドに強制的に通す排他的な駆動力である
請求項１または２に記載のディスクブレーキ組立体。
【請求項４】
前記シュラウドが、前記外径周辺部の少なくとも約７０％を覆い、前記シュラウド側壁の一方が、前記開口部に連通して配置されるダクトを有する開口部を画定し、前記シュラウドから流出する空気を前記ブレーキパッドに向ける
請求項１ないし３のいずれかに記載のディスクブレーキ組立体。
【請求項５】
前記シュラウド側壁の一方が開口部を画定し、前記開口部の上方にインペラが配置されて、空気を強制的に前記シュラウド内部から引き出す
請求項１ないし４のいずれかに記載のディスクブレーキ組立体。
【請求項６】
ブレーキパッドファンが、前記ブレーキパッドの近傍に、かつ前記シュラウド端部開口部の少なくとも１つの近傍に配置されて、空気を前記ブレーキパッドに強制的に通すと共に、空気を前記シュラウド内部に強制的に通す
請求項１ないし５のいずれかに記載のディスクブレーキ組立体。
【請求項７】
前記シュラウドが、前記ロータの外半径の近傍に配置された少なくとも一対のリップを有する
請求項１ないし６のいずれかに記載のディスクブレーキ組立体。
【請求項８】
前記リップが、前記ロータによって生成された空気流を前記シュラウド内部に向ける
請求項７に記載のディスクブレーキ組立体。
【請求項９】
前記空気流が、熱及び廃棄物粒子を前記ブレーキパッドから運び去る
請求項８に記載のディスクブレーキ組立体。
【請求項１０】
前記リップが、前記ロータによって生成された空気流の一部を前記シュラウド内部から外に向ける
請求項７ないし９のいずれかに記載のディスクブレーキ組立体。
【請求項１１】
前記リップが、空気流を前記シュラウドから出る方向へ向け、前記廃棄物の少なくとも一部を前記シュラウド内部に戻し保持する
請求項７ないし１０のいずれかに記載のディスクブレーキ組立体。
【請求項１２】
前記組立体が、前記キャリパ及び前記ブレーキパッドを覆う形態に設計可能である
請求項１ないし１１のいずれかに記載のディスクブレーキ組立体。
【請求項１３】
前記フィルタが、取り換え可能、交換可能、または、清掃可能である
請求項１ないし１２のいずれかに記載のディスクブレーキ組立体。
【請求項１４】
前記シュラウドが、前記ロータの外径周辺部を囲む
請求項１ないし１３のいずれかに記載のディスクブレーキ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２００８年１０月２０日に出願された米国特許出願第１２／２５４，２３６号明細書の優先権を主張するものであり、この特許出願を参照により本明細書に援用する。
【０００２】
発明の分野
本発明は、ディスクブレーキ組立体に関し、いくつかの実施形態では、ディスクブレーキを冷却し、かつ／又はディスクブレーキ組立体内のブレーキパッドから放出される摩擦材料廃棄物粒子を収集するシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
ディスクブレーキシステムは、今日、自動車両、最も特に大量生産されるオートバイ及び自動車に使用される最も一般的な形態のブレーキ機構である。ディスクブレーキシステムは、ロータ（ディスクとも呼ばれる）に押し付けられるブレーキパッドを利用して、車両の車輪を減速させることにより機能する。このシステムの副産物として、車輪運動からの運動エネルギーがブレーキパッドにより生じる摩擦に変換される際、大量の熱が放出される。さらに、ブレーキパッドが摩滅する際、有害な粒子を大気中に放出する。これら有害な粒子は、水系に混入して水系を汚染する恐れもある。本発明は、これら一般的な問題に対処し軽減する。
【０００４】
冷却は、ディスクブレーキシステムにとって大きな問題である。これは、高温では、停止力に必要な摩擦係数が低く、その結果、ブレーキ性能が低下するためである。このため、大半のディスクシステムは、ロータに空気を通して、ロータ表面から熱を除去するのに役立つベーンを含む。そのために、多くの米国特許が、冷却空気を提供して、ブレーキシステムの動作温度を低減する装置にも向けられてきた。これらとしては、（特許文献１）、（特許文献２）、（特許文献３）、（特許文献４）、（特許文献５）、及び（特許文献６）が挙げられる。いくつかの米国特許は、空気流に役立つファン又はインペラの使用に焦点をあててもいる。それらとしては、（特許文献７）、（特許文献８）、（特許文献９）、及び（特許文献１０）が挙げられる。
【０００５】
ブレーキパッドから大気中に放出される廃棄粒子は、多くのジレンマも生み出す。力がブレーキパッドに及ぼされると、パッド表面上の材料が削られる。この材料はブレーキダストとしてとして知られ、主に２つの理由により問題になる恐れがある。第１に、ブレーキダストが高腐食性であり、環境に有害であることである。摩耗したブレーキパッド粒子の最大で９０％が大気中に放出されると推定される。生じるダスト粒子は、少数を挙げれば、銅、赤黄銅、ケブラー（Ｋｅｖｌａｒ）、炭素繊維、金属充填材を含み、酸性接着材料は環境にとって極めてカセイ度が高い。第２の問題は、大気中に放出されないブレーキダスト粒子の残りが車両の車輪に堆積することである。ブレーキダスト粒子は、車輪被膜を溶かすのに十分なほどの腐食性を有し、高価な車輪にダメージを残し見苦しくさせる恐れがある。その結果、ブレーキダストを低減するように設計されたダストシールド又はフィルタシステムを導入したいくつかの装置がある。これらとしては、（特許文献１１）、（特許文献１２）、（特許文献１３）、（特許文献１４）、（特許文献１５）、（特許文献１６）、及び（特許文献１７）が挙げられる。（特許文献１８）には、ブレーキダストを捕捉するフィルタと共に吸引機構を利用するシステムが開示されている。最後に、（特許文献１９）には、帯電を利用して、帯電したブレーキダスト粒子を収集する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４，６２０，６１６号明細書
【特許文献２】米国特許第４，５０３，９４４号明細書
【特許文献３】米国特許第３，６６４，４６７号明細書
【特許文献４】米国特許第４，３１７，５０８号明細書
【特許文献５】米国特許第６，４４６，７６６号明細書
【特許文献６】米国特許第４，４４０，２７０号明細書
【特許文献７】米国特許第６，８８０，６８３号明細書
【特許文献８】米国特許第４，８４６，３１５号明細書
【特許文献９】米国特許第７，１１１，７１０号明細書
【特許文献１０】米国特許第４，０１３，１４６号明細書
【特許文献１１】米国特許第７，０９４，２６８号明細書
【特許文献１２】米国特許第４，４８４，６６７号明細書
【特許文献１３】米国特許第６，３７１，５６９号明細書
【特許文献１４】米国特許第６，１７３，８２１号明細書
【特許文献１５】米国特許第６，９３２，１９９号明細書
【特許文献１６】米国特許第６，１５５，６５０号明細書
【特許文献１７】米国特許第５，７７２，２８６号明細書
【特許文献１８】米国特許第５，１６２，０５３号明細書
【特許文献１９】米国特許第６，５９２，６４２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記参照したいずれの装置も、ブレーキパッド廃棄物に関連するすべての問題に対処しているわけではない。したがって、追加の冷却空気をブレーキロータに提供し、有害なブレーキダスト粒子の大気中への放出を回避し、車両車輪への仕上げをダメージから保護するシステムが必要である。したがって、本明細書に記載される本発明は、それら及び他の要素を包含する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様では、ディスクブレーキ組立体への空気流を増大させるシステムであって、主筐体と、ディスクブレーキ組立体からのロータにより動力供給されるように位置決めされた駆動シャフトと、上記駆動シャフトにより動力供給されるように位置決めされ、回転して、空気流をディスクブレーキ組立体のロータから引き込むことが可能な少なくとも１つのインペラと、上記インペラを保持し、空気流入口及び空気流出口を有する少なくとも１つのインペラ筐体であって、上記空気流出口は、流出空気流がディスクブレーキ組立体のロータを冷却する向きを有するように位置決めされる、少なくとも１つのインペラ筐体とを備える、システムが提供される。通常、本発明のこの態様では、このシステムは、ブレーキパッドから放出された廃棄物粒子を捕捉して保持する少なくとも１つのフィルタをさらに備える。
【０００９】
本発明の別の態様では、ロータと、キャリパと、キャリパに取り付けられたブレーキパッドとを備えるディスクブレーキ組立体が提供される。ロータは、第１の遠位側周面、第２の遠位側周面、及び遠位縁周面を有する。このディスクブレーキ組立体は、シュラウド内に配置されたフィルタをさらに備える。シュラウドは、一対の対向する側壁、一対の対向するシュラウド端部開口、及びシュラウド内部を有する。シュラウドは、ロータの近傍に配置されて、少なくとも１つの遠位側周面の少なくとも約７０％を覆う。通常、シュラウドは、両遠位側周面の少なくとも約７０％が２つのシュラウドで覆われるように、ロータの両側に配置される。
【００１０】
本発明のこれら及び他の特徴、態様、及び利点が、以下の説明、添付の特許請求の範囲、及び添付図面を参照してよりより理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の特徴を有するディスクブレーキ組立体の斜視図である。
【図２】本発明の特徴を有するディスクブレーキ組立体に使用可能な駆動シャフトの分解組立図である。
【図３Ａ】本発明の特徴を有するディスクブレーキ組立体に使用可能な浮動軸受の斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂに示される浮動軸受の断面図である。
【図４】本発明の特徴を有するディスクブレーキ組立体の代替の実施形態での駆動シャフトの分解組立図である。
【図５】本発明の特徴を有するディスクブレーキ組立体の一実施形態で使用可能なインペラ筐体の分解組立図である。
【図６Ａ】本発明の特徴を有するディスクブレーキ組立体の実施形態で使用可能な流入フィルタの斜視図である。
【図６Ｂ】本発明の特徴を有するディスクブレーキ組立体の実施形態で使用可能な流出フィルタの斜視図である。
【図７】逆遠心クラッチ構成を有するインペラ組立体を示す、本発明の特徴を有するディスクブレーキ組立体の代替の実施形態の分解組立図である。
【図８】本発明の特徴を有するディスクブレーキ組立体の斜視図である。
【図９】本発明の特徴を有する別のディスクブレーキ組立体の斜視図である。
【図１０】図９に示されるディスクブレーキ組立体の線１０−１０に沿った断面詳細図である。
【図１１】本発明の特徴を有する別の実施形態の斜視図である。
【図１１Ａ】図１１に示される実施形態に対する代替の実施形態の斜視図である。
【図１２】本発明の特徴を有する別の実施形態の分解組立斜視図である。
【図１３】図１１に示される実施形態の線１３−１３に沿った断面図である。
【図１３Ａ】図１１Ａに示される実施形態の線１３Ａ−１３Ａに沿った断面図である。
【図１４】図１３に示される代替の実施形態の断面図である。
【図１５】本発明の特徴を有する別の実施形態の斜視図である。
【図１６】図１５に示される実施形態の線１５−１５に沿った断面図である。
【図１７】図１６に示される実施形態に対する代替の実施形態の断面図である。
【図１８】本発明の特徴を示す制御図である。
【図１９】本発明の特徴を有する別の実施形態の斜視図である。
【図２０】本発明の特徴を有する別の実施形態の斜視図である。
【図２１】本発明の特徴を有する別の実施形態の斜視図である。
【図２２】図１９に示される実施形態の線２２−２２に沿った断面図である。
【図２３】本発明で使用可能なインペラ組立体の詳細図である。
【図２４】本発明で使用可能なインペラ組立体の詳細斜視図である。
【図２５】本発明で使用可能な別のインペラ組立体の詳細斜視図である。
【図２６】本発明で使用可能な圧力開放弁の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
発明の説明
以下の考察において、本発明の一実施形態及びその実施形態のいくつかの変形を詳細に説明する。しかし、この考察は、本発明をそれら特定の実施形態に限定するものとして解釈されるべきではない。当業者ならば、他の多くの実施形態も同様に認識しよう。
【００１３】
図１〜図１０を参照して、本発明の一態様において、ディスクブレーキ組立体１０への空気流を増大させるシステムを提供する。システムは、主筐体１１及び駆動シャフト１２を備える。駆動シャフト１２は、ディスクブレーキ組立体１０のロータ１７から動力供給されるように位置決めされる。ディスクブレーキ組立体１０は、少なくとも１つのインペラ１５をさらに備え、インペラ１５は、駆動シャフト１２により動力供給されるように位置決めされ、回転して、ロータ１７から空気流を引き込むことが可能である。ディスクブレーキ組立体１０は、少なくとも１つのインペラ筐体２１をさらに備える。インペラ筐体２１は、インペラ１５を収容するように適合され、空気流入口２２及び空気流出口２３を画定することができる。空気流出口２３は通常、流出空気流がディスクブレーキ組立体１０のロータ１７に向けられてロータ１７を冷却するように位置決めされる。
【００１４】
本発明のこの態様では、通常、少なくとも１つのフィルタ２４又は２５がシステム内部に動作可能に設けられて、ディスクブレーキ組立体１０に使用されるブレーキパッド１８からの廃棄物粒子放出を捕捉して保持する。本発明のこの態様の一実施形態では、流入口フィルタ２４が空気流入口２２に設けられ、流出口フィルタ２５が空気流出口２３に設けられる。
【００１５】
図１は、本発明のこの態様の一実施形態を示す。ディスクブレーキ組立体１０の構成要素は通常、筐体１１内部に保持される。筐体１１は通常、大半の自動車両のブレーキ組立体内に配置されるバッフル板１６に取り付けられる。他の実施形態では、筐体１１はブレーキキャリパ１９にボルトで留めることができる。本発明のさらに別の実施形態では、筐体１１は、キャリパ１９を収容して、リサイクルできるロータ１７からの空気流量及び捕捉されるブレーキパッド廃棄物粒子量を最大にするように設計することができる。筐体１１は、ロータ１７の上方に嵌るように設計される。筐体１１は、駆動シャフト１２、駆動シャフトローラ１３、浮動軸受１４、及びインペラ１５を保持する。インペラ１５はインペラ筐体２１内部に保持される。一実施形態では、ディスクブレーキ組立体１０は、ロータ１７の各側にインペラ筐体２１を有するように設計される。
【００１６】
これより図２を参照して、駆動シャフト１２の分解組立図を示す。駆動シャフト１２は、筐体１１内に保持され、浮動軸受１４を使用して筐体１１に取り付けられる。浮動軸受ユニットは、さらに詳細に後述するように、駆動シャフト１２を、異なる熱条件下で、又はブレーキシステムの摩耗後に適宜位置決めできるようにする。好ましい実施形態では、駆動シャフト１２は、ローラ１３を利用してロータ１７に接触する。車両の車輪が回転する場合、ロータ１７は車輪が回転する方向と同じ方向に回転し、そして、ローラ１３に接触することになる。次に、ローラ１３は駆動シャフト１２をロータ１７の逆方向に回転させる。後述するように、駆動シャフト１２を使用して、インペラ１５に動力供給して、ロータ１７から空気が引き込まれる。ローラ１３は、高温シリコン化合物又はロータ１７との接触により生じる熱及び摩耗に耐えられる任意の材料から構築することができる。他の実施形態では、ロータ１７が駆動シャフト１２に動力供給できる様々な方法を使用し得ることが理解される。図４に最もよく見られるように、そのような１つの代替の実施形態を示す。この実施形態では、ロータ１７及び駆動シャフト１２に、ロータ１７が回転する際に接触するギア３１、３２が作られた、直接的な駆動設計がある。直接的な駆動構成では、ローラを取り付ける必要がない。
【００１７】
これより図３Ａ及び図３Ｂを参照して、駆動シャフトの浮動軸受システムについてさらに詳細に説明する。駆動シャフト１２の両端部及び軸受１４は、ユニット筐体１１内に静止したブロック２９内に含まれる。図３Ｂに最もよく見られるように、ブロック２９の上方及び両側に機械加工された溝３０がある。溝３０内部には、玉軸受２８及びバネ２７がある。止めネジ２６が使用されて、ユニットを収容し、バネ２７に対して圧力をかける。バネ２７がブロック２９を所定位置に保持している状態では、垂直面及び水平面に沿って「浮動」又は移動することが可能である。これにより、システム１０は、高熱条件下で、ブレーキシステムが摩耗した場合であっても効率的に機能することができる。
【００１８】
一実施形態では、駆動シャフト１２は、バネベルトを利用して、インペラ１５に接触してインペラ１５を回転させる。動力を駆動シャフト１２からインペラ１５に伝えるために、他の方法を使用してもよいことも理解される。これらとしては、駆動シャフト１２及びインペラ１５が、駆動シャフト１２が回転する際に接触するギアに嵌められる直接的な設計が挙げられる。さらに、Ｖベルト又はＶチェインを利用して、インペラ１５を回転させてもよい。最後に、インペラと駆動シャフトとのギア比は、インペラにより引き込まれる空気の立方フィート／分（ＣＦＭ）を決めるように調整することができる。
【００１９】
これより図５、図６Ａ、及び図６Ｂを参照して、インペラ筐体２１の断面図ならびにフィルタ２４及び２５を示す斜視図を示す。図６Ａは、流入口フィルタ２４を示す図を示す。図６Ｂに見られるように、インペラ１５の逆側で、流出口フィルタ２５に対して同一の構成が使用される。インペラ筐体２１はインペラ１５を覆い、空気流入口２２及び空気流出口２３を有する。インペラ１５が回転すると、空気はブレーキロータ１７からインペラ筐体２１の空気流入口２２に引き込まれる。（図面に示される実施形態の動作中の空気流が往々にして、小さな矢印で図面中に示されることに留意する）。空気をブレーキロータ１７からインペラ筐体２１の空気流入口２２に引き込んだ後、空気は流入口フィルタ２４、流出口フィルタ２５を通り、最後に、空気流出口２３から出て、再びブレーキロータ１７に向けられる。インペラ筐体２１は、圧力開放弁３３を空気流入口２２及び空気流出口２３の両方に有するようにも設計される。流入口フィルタ２４が詰まった場合、空気流入口２２の圧力開放弁３３を開き、空気をインペラ筐体２１内に流入させることができる。同様に、空気流出口フィルタ２５が詰まった場合も、空気流出口２３の圧力開放弁３３を開き、インペラ筐体から空気を出すことができる。インペラ筐体２１に小さな穴３４を開け、それにより、小量のブレーキダストを駆動シャフト１２に向けることもできる。この最小量のブレーキダストは、駆動シャフト１２を潤滑させて、駆動シャフト１２の効率を最大にするために使用される。したがって、インペラ筐体２１を遮断して、システムからのノイズを低減することができる。
【００２０】
一実施形態では、空気流入口フィルタ２４及び空気流出口フィルタ２５は、約８０μｍのミクロンフィルタを有する標準の再使用可能な鋼又は銅のメッシュフィルタである。しかし、ブレーキパッドから放出される粒子を捕捉可能な任意のタイプのフィルタをシステムに使用してよいことが理解される。このシステムの別の環境への恩恵は、フィルタがクリーニングされた後、ブレーキダストをリサイクル可能なことである。
【００２１】
一実施形態では、１つのインペラ１５がブレーキロータ１７のいずれかの側に位置決めされる。他の例示的な実施形態では、ロータ１７から引き込まれる空気量を調整するために、様々な構成を使用することができる。そのような構成の１つは、ツインインペラ設計である。その構成では、２つのインペラが各インペラ筐体２１内で平行して使用される。２枚以上のインペラを使用することにより、ブレーキロータ１７に再び向けられる空気流の量が増大する。さらに、湾曲したパドルを有するインペラを使用して、システムからのノイズを低減することができる。
【００２２】
図７は、インペラ組立体にも逆遠心クラッチ組立体３５が取り付けられた別の実施形態を示す。遠心クラッチ３５は、インペラシャフト３６をバネベルト２０からの動力駆動にリンクさせる。逆クラッチ３５の目的は、インペラが設定された最大ＲＰＭ（毎分回転数）及び空気流（ＣＦＭ）を超えた出力を生成する場合に係合解除することである。これは、極度の動作条件で生じる恐れがある組立体へのダメージを回避する。クラッチ３５は、バネベルトシャフト３７に直接取り付けられた外部ドラムからなる。ドラムは、ガイド内に囲まれた一対のバネを使用してドラムに取り付けられた一対の円柱形クラッチウェイトを保持する。バネは、インペラシャフト３６に接触するクラッチウェイトに対して一定の圧力を保つ。クラッチ３５が係合した状態では、インペラシャフト３６及びバネベルトシャフト３７は両方とも一体として働く。高いＲＰＭ率でのみ、クラッチ３５は係合解除され、インペラシャフト３６を遅くするか、又は停止させることができる。ＲＰＭが低減した場合、遠心力は小さくなるため、バネはクラッチウェイトを再びインペラシャフト３６を押す。これにより、２つのシャフト３６及び３７は再び係合し、システム１０は上述したように機能することができる。
【００２３】
これより図８を参照して、ブレーキシステム内の空気流を増大させ、ブレーキパッド廃棄物を収集するシステムについて説明する。車両車輪の動きを停止させるために、ディスクブレーキシステムが使用される。車輪は、車輪と共に回転するブレーキロータ１７に接続される。ロータ１７ひいては車輪の動きを遅くするために、ブレーキキャリパ１９が使用される。キャリパ１９に、ブレーキロータ１７のいずれかの側に位置決めされたブレーキパッドが取り付けられる。キャリパは、ブレーキパッド１８をロータに押し付けるために使用される。その場合、ロータ１７の運動エネルギーは、ロータ１７とブレーキパッド１８との摩擦により熱に変換される。ブレーキパッド１８が摩耗するにつれて、粒子がパッドから放出される。この「ブレーキダスト」は、フィルタ２４及び２５により収集される廃棄物粒子を構成する。
【００２４】
ロータ１７が回転すると、駆動シャフト１２が係合し、ロータ１７の回転により動力供給される。そして、駆動シャフト１２はインペラ１５に動力供給する。インペラ１５の回転により、空気及びブレーキダストをロータからインペラ筐体２１内に引き込む吸引が生じる。インペラ筐体２１内で、空気流は流入口フィルタ２４及び流出口フィルタ２５の両方を通って１回移動する。これらフィルタは、ブレーキダストが大気中に放出されないように、又は車両車輪に堆積しないように、ブレーキダスト粒子を捕捉する。次に、空気流はインペラ筐体２１から出て、再びブレーキロータ１７に向けられる。ロータ１７へのこの空気流の増大により、ブレーキシステムが冷却され、車両ブレーキのブレーキ効率全体が増大する。
【００２５】
これより図９〜図２６を参照して、本発明の別の態様において、ロータ１１２、キャリパ１１４、及びキャリパ１１４に取り付けられたブレーキパッド１１６を備えるディスクブレーキ組立体１１０を提供する。本発明のこの態様では、ディスクブレーキ組立体１１０は、シュラウド１２０内部に配置されたフィルタ１１８をさらに備える。
【００２６】
シュラウド１２０は、シュラウド内部１２４を画定する一対の対向する側壁１２２及び一対の対向するシュラウド端部開口１２６を有する。フィルタ１１８は、シュラウド１２０内部に配置されて、ブレーキパッド１１６から放出される廃棄物粒子を捕捉し保持する。通常、シュラウド１２０はロータ１１２の両側に配置される。
【００２７】
図９及び図１０は、本発明の特徴を有するディスクブレーキ組立体１１０を示す。ディスクブレーキ組立体１１０は、ブレーキキャリパ１１４を内部に保持するキャリパ筐体１２８を備える。ディスクブレーキ組立体１１０は、ハブ１３０を有する自動車両の車輪に取り付けられる。図１０は、フレーム１３４から支持されるキャリパ１１４の対向する油圧シリンダ１３２を含む、キャリパ筐体１２８の内部を示す。すべてのディスクブレーキ組立体と同様に、油圧シリンダ１３２は、ディスクパッド１１６を通してロータ１１２の両側に作用し、ディスクパッド１１６をロータ１１２の周面に押し付けることにより、ロータ１１２の回転を遅くする。
【００２８】
図１１は、ディスクブレーキ組立体１１０と併せたシュラウド１２０の使用を示す。シュラウド１２０は、ロータ１１２の近傍に配置され、ロータ１１２の遠位側周面１３６の少なくとも約７０％を覆う。（本明細書において使用される、ロータ１１２の周面のシュラウド１２０のカバー量に付与される割合は、ロータ１１２の半径の割合であると理解されたい。したがって、ロータ１１２の周面の７５％を覆うシュラウド１２０は、ロータ１１２の完全な３６０°のうちの２７０°を覆う）。
【００２９】
シュラウド１２０は、ロータ１１２の近傍に配置される。通常、シュラウド１２０とロータ１１２との間隔は、キャリパ１１４内のロータ１１２の各側でのブレーキパッド１１６の厚さ以上である。したがって、シュラウド１２０とロータ１１２との間隔は通常、約７ｍｍ未満である。シュラウド１２０は、キャリパ１１４と共に浮動するようにディスクブレーキ組立体１１０に取り付けることができる。そのような実施形態では、シュラウド１２０とロータ１１２との間隔は、ブレーキパッド１１６が時間と共に摩耗しても同じままである。
【００３０】
図１１に示される実施形態では、シュラウド側壁１２２のうちの一方が、一対のシュラウド壁開口１３８を画定し、シュラウド壁インペラ１４０が各シュラウド壁開口１３８上に配置される。シュラウド壁インペラ１４０は、空気をシュラウド内部１２４から強制的に引き込むために使用される。
【００３１】
ブレーキパッド１１６の近傍かつ各シュラウド端部開口１２６の近傍に配置された一対のブレーキパッドファン１４２の使用も図１１に示される。そのようなブレーキパッドファン１４２は、空気をブレーキパッド１１６に強制的に向けると共に、空気をシュラウド内部１２４に強制的に向けるために使用される。
【００３２】
図１１に示される実施形態では、排気開口１４４が、シュラウド１２０の一番下の部分に画定されて、特にシュラウド１２０が完全に浸漬した場合でのシュラウド内部１２４内のあらゆる水分の排出を容易にする。
【００３３】
図１２は、ディスクブレーキ組立体１１０の残りの部分から別個に配置されたシュラウド１２０のうちの１つを示す分解組立図である。この実施形態では、分離されたシュラウド１２０の外側壁１２２は、シュラウド１２０の外側壁１２２を二枚貝のように交互に開閉して、シュラウド１２０内部に配置されたフィルタ１１８を検査し、かつ／又は交換するように、ヒンジ１４６を含む。
【００３４】
図１３は、図１１に示される実施形態の断面図である。図１３は、一対の対向するプレナム１４８を各フィルタ１１８のいずれかの側に画定して、フィルタ１１８の全長に沿ってフィルタ１１８にフローアクセスを提供できることを示す。圧力解放弁１５２等の圧力解放機構１５０が、好ましくは、シュラウド１２０内部に配置され、万が一フィルタ１１８が詰まった場合、空気にフィルタ１１８を迂回させることができる。図面では、そのような圧力解放機構１５０は概略的に短い波線で示される。
【００３５】
図１３に見られるように、ロータ１１２により生成される空気流のうちのいくらかは、２つのシュラウド１２０の間から逃げ、またいくらかは、シュラウド１２０上のリップ１５４によりシュラウド内部１２４に向けられる。そのような空気流は、ブレーキパッド１１６から熱及び廃棄物粒子の両方を運ぶ。
【００３６】
図１４は、図１３に示された実施形態に対する代替の実施形態を示し、車両は、ロータ１１２の内側近傍にバッキングプレート１５６を備える。このバッキングプレート１５６により、図１４に示される実施形態は１つのみのシュラウド１２０を備える。
【００３７】
図１１Ａ及び図１３Ａは、各シュラウド１２０が半径方向内側フィルタ１５８及び別個の半径方向外側フィルタ１６０を備える、別の代替の実施形態を示す。図１１Ａ及び図１３Ａに示される実施形態では、シュラウド１２０内に流入する空気の約半分が半径方向内側フィルタ１５８を通り、約半分が半径方向外側フィルタ１６０を通る。
【００３８】
図１５及び図１６は、シュラウド側壁１２２のうちの一方が一対のシュラウド壁開口１３８を画定する実施形態を示す。各シュラウド壁開口と連通して、空気流をシュラウド内部１２４から出てブレーキパッド１１６に向けるように適合されたダクト１６２が配置される。この実施形態では、単一のシュラウド１２０が、ロータ１１２の遠位側周面１３６のうちの少なくとも一方を覆うのみならず、ロータ１１２の遠位縁部周面１６４の少なくとも約７０％も覆う。この設計では、ロータ１１２の回転が、専用インペラとして機能して、空気をシュラウド内部１２４に移動させ、次に再びダクト１６２を通ってブレーキパッド１１６に向けて出す。
【００３９】
図１７は、図１５及び図１６に示される実施形態に対する代替の実施形態である。図１７に示される実施形態では、車両車輪バッキングプレート１５６を備え、シュラウド１２０はバッキングプレート１５６と協働して、ロータ１１２の遠位縁部周面１６４を囲む。
【００４０】
図１６及び図１７は、シュラウド１２０が、シュラウド１２０の外側壁１２２に沿って配置されたオプションの冷却フィン１６６を備えてもよいことも示す。
【００４１】
図１８は、本発明の動作に使用できる制御方式を示す。この制御方式の一態様では、ディスクブレーキ組立体１１０のブレーキ動作が開始された場合、車両のブレーキ灯１６７に流れる電力は、電力を各ブレーキパッドファン１４２にも電力を提供する。
【００４２】
図１８にまた示されるように、水分センサ１６８を本発明に使用して、水分が筐体１２８内で検出された場合にインペラ１４０及びブレーキパッドファン１４２への電力を自動的に遮断し、水分が検出されたことを自動車両運転者に示すことができる。水分がもはや筐体１２８内で検出されない場合、ブレーキ動作が開始されたとき、ブレーキパッドファン１４２を再び回転させることができる。そのような水分センサ１６８は、偶発的に完全に浸漬した場合にブレーキパッドファン１４２を保護する。
【００４３】
図１８にまた示されるように、熱センサスイッチ１７０を使用して、設定された所定の温度を超える筐体１２８内部の過度の熱を検出することができる。熱センサスイッチ１７０は、ブレーキ動作を開始する必要さえなく、ブレーキパッドファン１４２を自動的に作動させてディスクブレーキ組立体１１０を冷却するように適合可能である。筐体１２８内の温度が設定温度未満になった場合、ブレーキパッドファン１４２を停止させ、通常動作に戻る。
【００４４】
図１９は、ロータ１１２と接触している駆動シャフトローラ１７２が、空気を強制的にシュラウド１２０に流すシュラウド壁インペラ１４０を駆動するために使用される、本発明の実施形態を示す。
【００４５】
図２０は、図１９に示される実施形態に対する代替の実施形態である。図２０に示される実施形態では、インペラ駆動ファン１７６がロータ１１２の近傍に配置され、ロータ１１２の回転により生じる空気流により回転させられる。したがって、この実施形態では、インペラ駆動ファン１７６はロータ１１２により間接的に回転させられる。インペラ駆動ファン１７６は、空気を強制的にシュラウド１２０に送るように適合されたシュラウド壁インペラ１４０と連動する。
【００４６】
図２１は、図２０に示される実施形態に対する実施形態を示す。この実施形態では、インペラ駆動ファン１７６はシュラウド壁インペラ１４０に直接取り付けられる。
【００４７】
図２２は、ロータ１１２の回転が、空気を強制的にシュラウド１２０に通す排他的な駆動力である、本発明の別の実施形態を示す側面断面図である。
【００４８】
図２３は、図２１に示される実施形態に対する代替の実施形態を示す。図２３では、インペラ駆動ファン１７６が、２つの対向するシュラウド壁インペラ１４０を駆動するために使用される。
【００４９】
図２４は、図１９〜図２３に示される実施形態と同様に、シュラウド壁インペラ１４０を使用して、シュラウド１２０に空気を通すことを示す。
【００５０】
図２５は、図２１に示される実施形態に対する代替の実施形態を示す。図２５に示される実施形態では、インペラ駆動ファン１７６は、バネベルト又はＶベルトリンケージ１７８を介してシュラウド壁インペラ１４０を駆動するために使用される。
【００５１】
図２６は、万が一シュラウド内部１２４の圧力が何等かの理由により過度に蓄積された場合に、シュラウド内部１２４内の圧力を解放する、シュラウド１２０の側壁１２２内に配置された典型的な圧力開放弁１５２を示す。図２６に示されるように、圧力開放弁１５２は、圧力開放弁１５２が開き、フィルタ１１８を恐らく変更する必要があることをユーザに警告する適したインジケータに信号を送信するように適合されたマイクロスイッチ１８０を備えることができる。
【００５２】
こうして本発明を説明したが、上述されると共に、特許請求の範囲により後述される本発明の範囲及び公正な意味から逸脱せずに、多くの構造的変更及び適合を行い得ることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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１１Ａ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１３Ａ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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