JP2007092769A - Brake structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フレーム部材に一端部が軸支された円弧状のインナーシューと、該インナーシューの他端部に軸支されたアウターシューと、ブレーキ操作により前記インナーシューとアウターシューとがブレーキドラムの内外を挟圧して制動力を発生させるように構成したブレーキ構造に関する。 The present invention provides an arcuate inner shoe having one end pivotally supported by a frame member, an outer shoe pivotally supported by the other end of the inner shoe, and the inner shoe and the outer shoe are brake drums by a brake operation. The present invention relates to a brake structure configured to generate a braking force by pinching the inside and outside of the door.
自転車等の軽車両に適した主なブレーキ装置としては、外締め式バンドブレーキ、内拡式ドラムブレーキそしてディスクブレーキ等がある。これらの中で、外締め式バンドブレーキおよび内拡式ドラムブレーキは、ブレーキドラムに対して外側からあるいは内側からの一方向からの力のみが作用することから、ブレーキドラムの強度を増大させる必要があった。そのために、ブレーキドラムの肉厚を大きくして重量増を招いたり、外形も大きなブレーキ装置となった。また、ディスクブレーキについては、ブレーキディスクの両面にブレーキパッドを配置する必要があって、ブレーキディスクの厚み方向の嵩が増大する問題があった。そのようなことから、本件出願人は皿状のブレーキドラムの内部空間を活用して、ブレーキドラムの内外にインナーシューとアウターシューとを配設して、これらの両側にシューによりブレーキドラムを挟圧してブレーキ動作を行う下記特許文献1に開示された車両用制動装置を提案した。
本発明の前提技術となった前記特許文献1に開示された車両用制動装置を図2用いて簡単に説明すると、皿状のブレーキドラム103が矢印A方向に正転しているとき、操作ケーブルのインナーワイヤ130aをB方向に牽引すると、インナーシュー116はアンカーピン115を中心に矢印C方向に揺動する。同時に、インナーシュー116の遊端部に挿通された連結ピン118に軸支されたアウターシュー117は矢印Cの方向に移動しつつ矢印D方向に移動する。この際、連結用レバー123はアンカーボルト120を中心に矢印E方向に揺動し、操作レバー125は連結用レバー123の遊端部の連結ピン126を中心に矢印F方向に揺動する。すなわち、操作レバー125は下方へ移動しながらピン126を中心として矢印Fのように揺動する。
The vehicular braking device disclosed in Patent Document 1 which is a prerequisite technology of the present invention will be briefly described with reference to FIG. 2. When the dish-
このように、ブレーキドラム103の内周面にインナーライニング142が、外周面にアウターライニング143が圧接されると、それらの摩擦抵抗によって、インナーライニング142およびアウターライニング143が引きずられ、それぞれがアンカーピン115および連結ピン118の周りに制動方向に揺動する。つまり、自己付勢作用(サーボ効果)が生じて制動力が増大する。したがって、小さな操作力でも充分に大きな制動力を得ることができる。しかも、ブレーキドラム103の内外からブレーキシュー116、117を作用させるので、ブレーキドラムに格別の強度を必要としない等、様々な利点がある。
As described above, when the
本発明は、前記提案の車両用制動装置を更に改良して、より安定した確実な操作力が得られ、吸付き現象や鳴き現象を解消して、水濡れ時の制動力の確保も可能なブレーキ構造を提供することを目的とする。 According to the present invention, the proposed vehicle braking device is further improved to obtain a more stable and reliable operating force, to eliminate the sucking phenomenon and the squealing phenomenon, and to secure the braking force when wet. An object is to provide a brake structure.
このため本発明は、フレーム部材に一端部が軸支された円弧状のインナーシューと、該インナーシューの他端部に軸支されたアウターシューと、ブレーキ操作により前記インナーシューとアウターシューとがブレーキドラムの内外を挟圧して制動力を発生させるように構成したブレーキ構造において、前記ブレーキ操作によって揺動する操作アームの操作力が前記アウターシューの背面に作用するように構成したことを特徴とする。また本発明は、前記操作力が前記アウターシューの背面の略中央部に作用するように構成したことを特徴とする。また本発明は、前記アウターシューの位置を、制動面上で前記アウターシューの揺動中心である軸支点に可及的に近接させたことを特徴とする。また本発明は、前記インナーシューおよびアウターシューにそれぞれ配設されるライニング部材が異質材から構成されたことを特徴とする。また本発明は、少なくとも前記アウターライニングに水切り溝を形成したことを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とする。 Therefore, the present invention provides an arcuate inner shoe having one end pivotally supported by a frame member, an outer shoe pivotally supported by the other end of the inner shoe, and the inner shoe and the outer shoe by a brake operation. In the brake structure configured to generate a braking force by pinching the inside and outside of the brake drum, the operation force of the operation arm that swings by the brake operation is configured to act on the back surface of the outer shoe, To do. Further, the present invention is characterized in that the operating force is configured to act on a substantially central portion of the back surface of the outer shoe. Further, the present invention is characterized in that the position of the outer shoe is made as close as possible to the pivot point that is the center of swinging of the outer shoe on the braking surface. Further, the present invention is characterized in that the lining members respectively disposed on the inner shoe and the outer shoe are made of different materials. Further, the present invention is characterized in that a draining groove is formed in at least the outer lining, and these are used as means for solving the problems.
本発明によれば、フレーム部材に一端部が軸支された円弧状のインナーシューと、該インナーシューの他端部に軸支されたアウターシューと、ブレーキ操作により前記インナーシューとアウターシューとがブレーキドラムの内外を挟圧して制動力を発生させるように構成したブレーキ構造において、前記ブレーキ操作によって揺動する操作アームの操作力が前記アウターシューの背面に作用するように構成したことにより、インナーシューの他端部に軸支されてインナーシューとのサーボ(自己付勢)作用を発揮させる際に、アウターライニングのドラムへの押付け力を無駄に分散させることなく、操作アームからの操作力を、逃げを抑制して安定してアウターシューに及ぼすことができる。 According to the present invention, an arcuate inner shoe whose one end is pivotally supported by the frame member, an outer shoe pivotally supported by the other end of the inner shoe, and the inner shoe and the outer shoe are arranged by a brake operation. In the brake structure configured to generate the braking force by pinching the inside and outside of the brake drum, the operation force of the operation arm that swings by the brake operation is applied to the back surface of the outer shoe. When exerting the servo (self-biasing) action with the inner shoe by being pivotally supported by the other end of the shoe, the operating force from the operating arm can be reduced without unnecessarily dispersing the pressing force of the outer lining against the drum. The escape can be suppressed and stably exerted on the outer shoe.
また、前記操作力が前記アウターシューの背面の略中央部に作用するように構成した場合は、インナーシューの他端部に軸支されてインナーシューとのサーボ作用を発揮させる際に、アウターライニングのドラムへの押付け力を無駄にすることなく、操作アームからの操作力をさらに均等にアウターライニングからドラムに作用させることができる。さらに、前記アウターシューの位置を、制動面上で前記アウターシューの揺動中心である軸支点に可及的に近接させた場合は、アウターシューに発生する摩擦力のうち、アウターシューの軸支点Xを中心とした回転方向の力を減少させて、過度の吸付き現象を抑制して、ブレーキ解除時のアウターシューの分離が容易となる。しかも、アウターシューがインナーシューの軸支点Yからの距離が離れる(腕の長さが大となる)ことにより、アウターシューに発生する摩擦力のうち、インナーシューの軸支点Yを中心としたインナーシューを揺動させる力が増大するので、インナーシューへの入力を増大させて大きな制動力を得ることができる。 In addition, when the operation force is configured to act on the substantially central portion of the back surface of the outer shoe, the outer lining is used when the outer shoe is pivotally supported by the other end portion of the inner shoe and exerts a servo action with the inner shoe. The operating force from the operating arm can be applied from the outer lining to the drum more evenly without wasting the pressing force on the drum. Further, when the position of the outer shoe is made as close as possible to the shaft fulcrum that is the swing center of the outer shoe on the braking surface, out of the frictional force generated in the outer shoe, the shaft fulcrum of the outer shoe By reducing the force in the rotational direction around X, the excessive suction phenomenon is suppressed, and the outer shoe is easily separated when the brake is released. Moreover, when the outer shoe is separated from the shaft fulcrum Y of the inner shoe (the length of the arm is increased), the inner force centering on the shaft fulcrum Y of the inner shoe out of the friction force generated in the outer shoe. Since the force for swinging the shoe increases, the input to the inner shoe can be increased to obtain a large braking force.
さらにまた、前記インナーシューおよびアウターシューにそれぞれ配設されるライニング部材が異質材から構成された場合は、通常はインナーとアウターとで面圧が異なることで発生しがちなブレーキ鳴き現象を、例えば、アウターライニングにやや軟質材を用いる等して、発生した振動を効果的に吸収して軽減ないし解消することが可能となる。また、少なくとも前記アウターライニングに水切り溝を形成した場合は、雨水に晒され易いアウター側のドラム外周等に付着した水膜等を効率よく排出して、アウターライニングの摩擦力低下を抑制して制動力の低下を防止できる。 Furthermore, when the lining members respectively disposed on the inner shoe and the outer shoe are made of different materials, the brake squeal phenomenon that tends to occur due to the difference in surface pressure between the inner and outer is usually, for example, By using a slightly soft material for the outer lining, the generated vibration can be effectively absorbed and reduced or eliminated. In addition, at least when the draining groove is formed in the outer lining, water film and the like adhering to the outer periphery of the outer drum that is easily exposed to rainwater is efficiently discharged, and the frictional force drop of the outer lining is suppressed and controlled. A reduction in power can be prevented.
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図1は本発明のブレーキ構造の1つの実施例を示す要部断面図である。本発明の基本的な構成は、図1に示すように、フレーム部材1に一端部が軸支Yされた円弧状のインナーシュー5と、該インナーシュー5の他端部に軸支Xされたアウターシュー7と、ブレーキ操作により前記インナーシュー5とアウターシュー7とがブレーキドラム4の内外を挟圧して制動力を発生させるように構成したブレーキ構造において、前記ブレーキ操作によって揺動する操作アーム2の操作力が前記アウターシュー7の背面に作用するように構成したことを特徴とする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of an essential part showing one embodiment of a brake structure of the present invention. As shown in FIG. 1, the basic configuration of the present invention is an arcuate
フレーム部材1は自転車等の軽車両の車軸Oの近傍の静止部分に取り付けられる。皿状のブレーキドラム4は車輪のハブに取り付けられる。車輪すなわちブレーキドラム4の正回転方向は矢印Aで示される。ブレーキドラム4の最外周は紙面に垂直な制動面4Aを形成し、該制動面4Aの内外にインナーシュー5とアウターシュー7が配設され、制動時にこれらのシュー5、7が制動面4Aを挟圧する。インナーシュー5の外側面はブレーキドラム4の曲率にほぼ等しい円弧状を呈し、ブレーキドラム4の内側のフレーム部材1における下部の軸支点Yを揺動中心として揺動自在に軸支される。制動時には、インナーシュー5の外側面に固着されたインナーライニング6をブレーキドラム4の内周面に矢印Dのように押し付ける。インナーシュー5の開放端部にはフレーム部材との間にリターンスプリング17が介設されて、インナーシュー5をブレーキドラム4の内周面から開放する方向(矢印Dと反対方向)に付勢する。
The frame member 1 is attached to a stationary part in the vicinity of the axle O of a light vehicle such as a bicycle. The dish-
前記インナーシュー5の開放端部には、アウターシュー7の揺動中心となる軸支点Xが設置される。該軸支点Xはフレーム部材1に対してはフリーで遊動可能である。軸支点Xを揺動中心として揺動可能なアウターシュー7は、ブレーキドラム4の曲率にほぼ等しい円弧形状を呈しており、その内周面に固着したアウターライニング8をブレーキドラム4の制動面4Aの外周面に圧接してブレーキ動作を行う(矢印C方向)。フレーム部材1の前部(図面右方)の適宜部位には、操作アーム2が支軸11により軸支され、ハンドルバー等に設置した図示省略のブレーキレバーを操作することにより、ブレーキアウター14内のブレーキインナー15をF方向に牽引することによって、ブレーキワイヤー固定部材10により連結された操作アーム2を矢印B方向の反時計方向に回動させる。操作アーム2の回動端部の第1ヒンジ12と、アウターシュー7の背面の略中央部に設置した取付ブラケット9の第2ヒンジ13との間には操作リンク3が介設される。前記操作アーム2のブレーキ操作(矢印B方向)によって、操作リンク3を介して取付ブラケット9によりアウターシュー7を前記軸支点Xの周りに揺動させる(矢印C方向)。
A shaft fulcrum X serving as the center of swinging of the
本発明では、前記操作アーム2からの操作力が操作リンク3を介してアウターシュー7の背面の略中央部に作用するように構成される。すなわち、操作リンク3との連結部である第2ヒンジ13を有する取付ブラケット9をアウターシュー7の背面、好適には、略中央部に設置するものである。そして、アウターシュー7の位置を、制動面上で前記アウターシュー7の揺動中心である軸支点Xに可及的に近接させたものである。これにより、アウターシュー7が、インナーシュー7の他端部の軸支点Xに軸支されてインナーシュー7とのサーボ作用を発揮させる際に、アウターライニング8のブレーキドラム4への押付け力を無駄にすることなく、アウターシュー7の背面に直接に操作アーム2からの操作力を確実かつ強力に伝えることができる。特に、アウターシュー7の背面の略中央部に設置された取付ブラケット9により、ブレーキ操作力をさらに均等に伝えて、アウターライニング8からブレーキドラム4に作用させることができる。
In the present invention, the operation force from the
しかも、アウターシュー7に発生する摩擦力のうち、アウターシュー7の揺動中心である軸支点Xを中心とした回転方向の力を減少させて、過度の吸付き現象を抑制して、ブレーキ解除時のアウターシュー7の制動面4Aからの分離が容易となる。その上、アウターシュー7がインナーシュー5の揺動中心である軸支点Yからの距離が離れることにより、アウターシュー7に発生する摩擦力のうち、インナーシュー5の軸支点Yを中心としたインナーシュー5を揺動させる力が増大するので、インナーシュー5への入力を増大させて大きな制動力を得ることができる。
In addition, among the frictional forces generated in the
さらにまた、前記インナーシュー5およびアウターシュー7にそれぞれ配設されるライニング部材すなわち、インナーライニング6およびアウターライニング8を異質材から構成する。例えば、インナーライニング6をレジンモールド系の素材にて構成し、アウターライニング8を硬質ゴム系の素材にて構成する。このように構成することによって、通常はインナーとアウターとで面圧が異なることで発生しがちなブレーキ鳴き現象を、アウターライニング8に配した硬質ゴム系の素材によって、発生した振動を効果的に吸収して軽減ないし解消することが可能となる。
Furthermore, the lining members respectively disposed on the
また、少なくとも前記アウターライニング8の内周面に、図1の右側に示したように、水切り溝16を適宜の数だけ形成する。このような構成によって、雨水に晒され易いアウター側のブレーキドラム4の制動面4Aの外周等に付着した水膜等を効率よく排出して、アウターライニング8の摩擦力低下を抑制して制動力の低下を防止できる。なお、図中符号18は、軸支点Yを中心として揺動するインナーシュー5の初期位置をフレーム部材1に対して調整するアジャストボルト機構を示す。
Further, as shown on the right side of FIG. 1, an appropriate number of
以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、フレーム部材の形状(前部にブレーキアウターの端部保持部や操作アームの支軸部が、そして下部にはアジャストボルト機構の受部が形成されるが、それらの配置形状は適宜選定される。また、フレーム部材のブレーキドラムの制動面の周囲に位置する部分を制動面に並行に起立形成することで、フレーム部材自体の補剛機能を向上させる他、制動面への泥土の侵入を抑制するように構成してもよい)、形式およびその車体等静止部への取付形態、インナーシューの形状(円弧形状の延設程度、軸支点Yの軸支形態等)、形式、アウターシューの形状(円弧形状の延設程度、軸支点Xの軸支形態,軸支点Xと円弧形状のアウターシュー本体とを接続するアーム部材の形状についても適宜の形状が採用できる)、形式、ブレーキドラムの形状(制動面は連続無端状に形成されるが、そのディスク面については、放熱や軽量化のために多数の孔やスリット等が形成されてもよい)、形式、操作アームの形状(略L字形とされるが、その間の角度も鈍角の他、直角や鋭角とされてもよい)、形式、操作アームから操作力を伝えるリンクの形状、形式、該リンクと接続されるアウターシューの取付ブラケットの形状、形式およびそのアウターシューヘの取付形態(一体形成、別体による固着等)、アウターシューのその軸支点Xに対する位置(過度の吸付き現象の抑制、ブレーキ解除時のアウターシューの分離、アウターシューに発生する摩擦力によりインナーシューに及ぼす制動力との関係にて最適に決定される。好適には、インナーシューの円弧に関して制動面上の軸支点X寄りに配置される)、インナライニングおよびアウターライニングの材質(インナはレジンモールド系、アウターは硬質ゴム系等が例示される)、ライニングの水切り溝の形状(溝の断面形状、溝幅、溝の数、傾斜角度等。溝の底部にシューへの取付ビス孔等が形成されてもよい)、形式等については適宜選定できる。 As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, within the scope of the present invention, the shape of the frame member (the brake outer end holding portion and the operation arm support shaft portion at the front portion, and the lower portion at the bottom portion). The receiving portion of the adjusting bolt mechanism is formed, and the arrangement shape thereof is appropriately selected, and the portion of the frame member located around the braking surface of the brake drum is formed upright in parallel with the braking surface, In addition to improving the stiffening function of the frame member itself, it may be configured to suppress the intrusion of mud into the braking surface), the type and its mounting form on the stationary part such as the vehicle body, the shape of the inner shoe (arc shape) Extension type, shaft support form of shaft fulcrum Y), type, outer shoe shape (arc extension shape, shaft support form of shaft support point X, shaft support point X and arc-shaped outer shoe body connected Arm member The brake surface is formed into a continuous endless shape, but the disk surface has numerous holes and slits for heat dissipation and weight reduction. May be formed), type, and shape of the operation arm (almost L-shaped, but the angle between them may be obtuse, right angle or acute angle), type, link that transmits the operation force from the operation arm Shape, type, shape of the mounting bracket of the outer shoe connected to the link, type and mounting form of the outer shoe (integral formation, separate fixing, etc.), position of the outer shoe relative to its pivot point X (excessive Is determined optimally in relation to the braking force exerted on the inner shoe by the suppression of the suction phenomenon, the separation of the outer shoe when the brake is released, and the friction force generated on the outer shoe. Preferably, the inner shoe is arranged near the pivot point X on the braking surface with respect to the arc of the inner shoe), the material of the inner lining and the outer lining (inner is exemplified by resin mold, outer is exemplified by hard rubber), lining The shape of the water draining groove (groove cross-sectional shape, groove width, number of grooves, inclination angle, etc. An attachment screw hole to the shoe may be formed at the bottom of the groove), the type, etc. can be selected as appropriate.
1 フレーム部材
2 操作アーム
3 リンク
4A 制動面
4 ブレーキドラム
5 インナーシュー
6 インナーライニング
7 アウターシュー
8 アウターライニング
9 取付ブラケット
X アウターシュー軸支点
Y インナーシュー軸支点
1
Claims (5)
The brake structure according to any one of claims 1 to 4, wherein a draining groove is formed at least in the outer lining.
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