JP3847378B2 - ドラムブレーキ装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等に使用されるブレーキ装置に関し、特に、対向するブレーキシューをドラム内面に押し付けて制動力を発生するドラムブレーキ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
車両等に使用されるドラムブレーキ装置は、一般に、入力部(ホイールシリンダ)と、該入力部からの力によりドラム内で拡張してブレーキ力を発生するブレーキシューと、ブレーキシューを支持するアンカ部とを具備した構成をなしている。そして、ドラムの回転方向に対して入力部が入口側(又は介入側)、アンカ部が出口側(又は介出側)にあるものをリーディング・シュー、アンカ部が入口側(又は介入側)、入力部が出口側(又は介出側)にあるものをトレーリング・シューと呼ぶ。
【0003】
従来のドラムブレーキ装置としては、リーディングトレーリング式、ツーリーディング式及びデュオサーボ式等の種類のものが使用されている。
リーディングトレーリング式は、対向する一対のブレーキシューの一方の対向端間にブレーキシューを拡開するホイールシリンダを配すると共に、他方の対向端間にアンカ部を配することにより、リーディング・シューとトレーリング・シューとして作用する一対のブレーキシューを組み込んだものであり、ブレーキの効きの安定性が良く、駐車ブレーキ装置の組み込みも容易である。
【0004】
ツーリーディング式は、リーディング・シューを2個組み込んだ構成のものであり、そのうち単動型(TP1W)のものは前進時にはゲインが高く、後進時にはツートレーリングとなって相対的に前進時よりゲインが低下する。ツーリーディング式の複動型(TP2W)のものは前後進とも同じ効きで高いゲインを有する。
【0005】
デュオサーボ式は、2個のシューをリンク結合し、プライマリ・シューに生ずるブレーキ力をセカンダリ・シューの入力として働かせるもので、前後進とも同じ効きを示すゲインの高いブレーキであり、所定の性能を満足させるのに、リーディングトレーリング式と比較して小型のものでよく、かつ駐車ブレーキ装置の組み込みも容易である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記リーディングトレーリング式は、安定性に優れている反面、ブレーキの効きが低く、特に駐車ブレーキとしては効きが低い為、ドラムブレーキの小型軽量化の妨げとなっていた。
又、上記ツーリーディング式は、ホイールシリンダが2個必要なため高価であり、駐車ブレーキの機構が複雑になるという問題があり、上記デュオサーボ式は、ブレーキの効きの安定性が低いという問題がある。
【0007】
そこで、本発明の目的は上記課題を解消することにあり、リーディングトレーリング式よりもブレーキの効きが高く、ツーリーディング式やデュオサーボ式よりもブレーキの効きが安定した小型で安価なドラムブレーキ装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係るドラムブレーキ装置の構成は、円筒形のドラム内空間に対向配備される第1及び第2の一対のブレーキシューと、対向するこれらの一対のブレーキシューの一方の対向端間に配設されてこれら一対のブレーキシューを拡開するホイールシリンダと、これらの一対のブレーキシューの他方の対向端によって挾持された浮動ピンと、該浮動ピンを挟んで対向する各ブレーキシューの端部に形成された支持穴と、各ブレーキシューの端部の支持穴に遊嵌すべくバッキングプレートに固設された一対のアンカーピンとを備え、制動動作時には、一方のブレーキシューがリーディング・シューとして、かつ、他方のブレーキシューがトレーリング・シューとして作動するドラムブレーキ装置であって、
各ブレーキシューの端部に形成された支持穴には、リーディング・シューとして作動した時にアンカーピンに当接して該アンカーピンに作用するアンカー反力の一部を前記浮動ピンを介して対向している他方のブレーキシューの端部に作用させる第1の当接面と、トレーリング・シューとして作動した時にアンカーピンに当接して前記浮動ピンを介しての付勢力を当該ブレーキシューのドラムへの押圧力を増大させる付勢力に変換する第2の当接面とを設けたことを特徴とするものである。
【0009】
また、好ましくは前記浮動ピンに当接する第1及び第2の一対のブレーキシューの対向端には、制動動作の解除時に各ブレーキシューの端部を初期位置に戻す初期位置復帰用当接面が設けられる。
【0010】
上記構成によれば、例えば、ドラムの前進回転時の制動時には、前記第1のブレーキシューはリーディング・シューとして、また、第2のブレーキシューはトレーリング・シューとして作動する構成であるが、その制動動作時には、第1のブレーキシューの端部の支持穴を挿通しているアンカーピンに作用するアンカ反力の一部が、前記支持穴の第1の当接面とアンカーピンとの接触によって、第2のブレーキシューの端部を付勢する力として作用する。そして、この第1のブレーキシューから第2のブレーキシューへの付勢力は、該第2のブレーキシューの端部の支持穴の第2の当接面とアンカーピンとの当接によって、当該第2のブレーキシューのドラムへの押圧力を増大させる力に変換させられる。
【0011】
従って、リーディング・シュー側と比較してトレーリング・シュー側はドラムとの接触面圧が小さくなるという従来のリーディングトレーリング式の弱点を改善し、小型でも、ブレーキの効きが優れたブレーキ装置とすることができる。
また、各ブレーキシューの組み付けで、各ブレーキシューの他方の対向端相互を浮動ピンを介して当接させると共に、浮動ピンを介して当接する各ブレーキシューの端部に形成した支持穴にアンカーピンを遊嵌させた点を除けば、従来のリーディングトレーリング式と同様の構成で良く、ホイールシリンダも単一の装備で足りるため、安価であり、また、ブレーキシュー端部の支持穴の当接面の角度及びアンカーピンの位置を適正に調整することにより効きをコントロールすることができる。しかも駐車ブレーキ装置が組み込み易いという従来のリーディングトレーリング式が有していた長所はそのまま受け継ぐことができる。
【0012】
従って、従来のリーディングトレーリング式よりもブレーキの効きが高く、しかも、ツーリーディング式やデュオサーボ式と比較すれば、ブレーキの効きが安定し、かつ、駐車ブレーキ装置の組み込みも容易にでき、ドラムブレーキ装置の小型化とコストの低減を実現することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態を詳細に説明する。
図1乃至図3は本発明に係るドラムブレーキ装置の一実施形態を示したものであり、図1は本発明に係るドラムブレーキ装置1の正面図、図2は図1のドラムブレーキ装置1におけるアンカー部のA−A断面図、図3は図1のドラムブレーキ装置1におけるアンカー部における動作説明図である。
【0014】
本実施形態のドラムブレーキ装置1は、円筒形のドラム2内空間に対向配備される第1及び第2の一対のブレーキシュー4,5と、対向するこれらの一対のブレーキシュー4,5の一方の対向端間に配設されてこれら一対のブレーキシュー4,5を拡開するホイールシリンダ7と、これらの一対のブレーキシュー4,5の他方の対向端によって挾持された浮動ピン9と、該浮動ピン9を挟んで対向する各ブレーキシュー4,5の端部に形成された支持穴11,12と、これらの支持穴11,12に遊嵌すべくバッキングプレート14に固設された一対のアンカーピン16,16とを備えている。
【0015】
一対のブレーキシュー4,5は、ドラム2の内周面に沿う円弧板状のリム4a,5aと、これらのリム4a,5aから内径側に張り出したウェブ4b,5bと、前記リム4a,5aの外周に貼着されたライニング4c,5cとからなる。そして、それぞれのブレーキシュー4,5は、ホールドダウン装置8によって、ドラム2の内周面に向かって進退可能に、バッキングプレート14に取り付けられている。
【0016】
また、バッキングプレート14上の一対のブレキシュー4,5の互いに対向した各端部同士は、引張りばね18,19によって、互いに接近する方向(即ち、ドラム2から離間する方向)に付勢されている。
各ブレーキシュー4,5の端部に形成された支持穴11,12には、第1の当接面21と、第2の当接面22が装備されている。
【0017】
第1の当接面21は、リーディング・シューとして作動した時に、アンカーピン16に当接して、該アンカーピン16に作用するアンカー反力の一部の力ΔFを、前記浮動ピン9を介して対向している他方のブレーキシューの端部に作用させる。
リーディング・シューにおけるアンカー反力は、図3に示すように、略径方向の成分Fy と、該成分Fy と直交する方向(即ち、周方向)の成分Fx とに分解できる。このようなアンカー反力の周方向の成分Fx が、リーディング・シューから浮動ピン9を介してトレーリング・シューの端部に作用する付勢力ΔFに割り当てられる。
【0018】
また、第2の当接面22は、トレーリング・シューとして作動した時にアンカーピン16に当接して、前記浮動ピン9を介してのリーディング・シューからの付勢力ΔFを、当該ブレーキシューのドラムへの押圧力を増大させるモーメントMに変換するものである。
本実施形態の場合、図3に示すように、前記第1の当接面21は、一対のブレーキシューの対向方向(図3では左右方向)に対して角度αの傾斜角を持った傾斜面としている。また、第2の当接面22は、一対のブレーキシューの対向方向と直交する方向(図3では上下方向)対して角度βの傾斜角を持った傾斜面としている。
【0019】
また、各支持穴11,12は、前述の第1の当接面21または第2の当接面22にアンカーピン16が当接したとき、これらの当接面にアンカーピン16が当接した状態でブレーキシューの端部が付勢力ΔFの方向、あるいはアンカ反力Ft と直交する方向に移動可能なように、アンカーピン16の断面よりも大きく開口している。
【0020】
また、本実施形態の場合、前記浮動ピン9に当接する第1のブレーキシュー4及び第2のブレーキシュー5の対向端面4d,5dは、前記浮動ピン9に外接する円弧面とされている。これらの端面4d,5dは、制動動作の作動時には、第1及び第2のブレーキシュー4,5の略Y軸方向の相対移動を妨げない構造により、トレーリング・シューがリーディング・シューの影響を受けないように機能する。従って、ライニングのドラムへの密着性が向上する。又、これら端面4d,5dは、制動動作の解除時に各ブレーキシュー4,5の端部を初期位置に戻す初期位置復帰用当接面として機能する。
【0021】
また、図1及び図2から明らかなように、各アンカーピン16は、上端部を連結板23のピン挿入孔24に貫通させ、連結板23から突出した部分に止め輪26を装着することで、互いに連結されると共に、抜け落ちが防止されている。
以上のドラムブレーキ装置1では、例えば、ドラム2の前進回転(図1における矢印(イ)方向の回転)時の制動時には、前記ホイールシリンダ7の伸長に伴って、前記第1のブレーキシュー4はリーディング・シューとして、また、第2のブレーキシュー5はトレーリング・シューとして作動する。
【0022】
そして、このような制動動作時には、第1のブレーキシュー4の端部の支持穴11を挿通しているアンカーピン16に作用するアンカ反力の一部が、前記支持穴11の第1の当接面21とアンカーピン16との接触によって、第2のブレーキシュー5の端部を付勢する力ΔFとして作用する。そして、この第1のブレーキシュー4から第2のブレーキシュー5への付勢力ΔFは、該第2のブレーキシュー5の端部の支持穴12の第2の当接面22とアンカーピン16との当接によって、当該第2のブレーキシュー5のドラムへの押圧力を増大させるモーメントMに変換させられる。
【0023】
従って、リーディング・シュー側と比較してトレーリング・シュー側はドラムとの接触面圧が小さくなるという従来のリーディングトレーリング式の弱点を改善し、小型でも、ブレーキの効きが優れたブレーキ装置とすることができる。
また、各ブレーキシュー4,5の組み付けで、各ブレーキシュー4,5の他方の対向端相互を浮動ピン9を介して当接させると共に、浮動ピン9を介して当接する各ブレーキシュー4,5の端部に形成した支持穴11,12にアンカーピン16,16を遊嵌させた点を除けば、従来のリーディングトレーリングと同様の構成で良く、ホイールシリンダ7も単一の装備で足りるため、安価であり、しかも駐車ブレーキ装置が組み込み易いという従来のリーディングトレーリング式が有していた長所はそのまま受け継ぐことができる。
【0024】
従って、従来のリーディングトレーリング式よりもブレーキの効きが高く、しかも、ツーリーディング式やデュオサーボ式と比較すれば、ブレーキの効きが安定し、かつ、駐車ブレーキ装置の組み込みも容易にでき、ドラムブレーキ装置1の小型化とコストの低減を実現することができる。
【0025】
なお、ドラムの後進回転時には、第2のブレーキシュー5がリーディング・シューとして、第1のブレーキシュー4がトレーリング・シューとして作動して、同様の作用効果が得られるように、第1のブレーキシュー4に装備した支持穴11と、第2のブレーキシュー5に装備した支持穴12とは、互いに対称形に設定されている。
【0026】
なお、第1の当接面21の角度αや、第2の当接面22の角度βの大きさは、本実施形態の値に限らず、種々に設計変更することによりブレーキの効きをコントロールすることが可能である。また、これらの各当接面21,22は、本実施形態では単純な傾斜面としたが、円弧面等の曲面にすることも考えられる。
【0027】
【実施例】
本願発明者等は、上記実施形態におけるドラムブレーキ装置1のブレーキの効きの向上を確認するために、ライニング4c,5cの摩擦係数が異なる種々の各ブレーキシュー4,5を使って、ブレーキ効力(BEF)の計算を行なった。また、比較例として同じ各ブレーキシュー4,5を、従来のリーディングトレーリング式のものや、ツーリーディング式のものに組み付けて、同様の計算を行なった。
その計算結果に基づくブレーキ効力(BEF)比較表を下記表1に示す。尚、表1において、本発明のドラムブレーキ装置は第2の当接面22の傾斜角β=35゜のものを使用した。また、表1において、LTは従来のリーディングトレーリング式のもの、2Lはツーリーディング式のものを示している。
【0028】
【表1】
Figure 0003847378
【0029】
表1から明らかなように、本発明のドラムブレーキ装置は、通常の使用範囲であるいずれの摩擦係数の場合(μ=0.3〜0.5)でも、従来のリーディングトレーリング式よりも15〜20%程度優れたブレーキ効率が得られ、ブレーキ性能を同じにすれば、従来のものよりもドラム径を1サイズ以上小さくして、軽量化とコストの低減を実現し得ることが確認できた。
【0030】
【発明の効果】
本発明のドラムブレーキ装置によれば、例えば、ドラムの前進回転時の制動時には、前記第1のブレーキシューはリーディング・シューとして、また、第2のブレーキシューはトレーリング・シューとして作動する構成であるが、その制動動作時には、第1のブレーキシューの端部の支持穴を挿通しているアンカーピンに作用するアンカ反力の一部が、前記支持穴の第1の当接面とアンカーピンとの接触によって、第2のブレーキシューの端部を付勢する力として作用する。そして、この第1のブレーキシューから第2のブレーキシューへの付勢力は、該第2のブレーキシューの端部の支持穴の第2の当接面とアンカーピンとの当接によって、当該第2のブレーキシューのドラムへの押圧力を増大させるモーメントに変換させられる。
【0031】
そこで、リーディング・シュー側と比較してトレーリング・シュー側はドラムとの接触面圧が小さくなるという従来のリーディングトレーリング式の弱点を改善し、小型でも、ブレーキの効きが優れたブレーキ装置とすることができる。
また、各ブレーキシューの組み付けで、各ブレーキシューの他方の対向端相互を浮動ピンを介して当接させると共に、浮動ピンを介して当接する各ブレーキシューの端部に形成した支持穴にアンカーピンを遊嵌させた点を除けば、従来のリーディングトレーリング式と同様の構成で良く、ホイールシリンダも単一の装備で足りるため、安価であり、しかも駐車ブレーキ装置が組み込み易いという従来のリーディングトレーリング式が有していた長所はそのまま受け継ぐことができる。
従って、従来のリーディングトレーリング式よりもブレーキの効きが高く、しかも、ツーリーディング式やデュオサーボ式と比較すれば、ブレーキの効きが安定し、かつ、駐車ブレーキ装置の組み込みも容易にでき、ドラムブレーキ装置の小型化とコストの低減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るドラムブレーキ装置の正面図である。
【図2】図1に示したドラムブレーキ装置のA−A断面矢視図である。
【図3】図1に示したドラムブレーキ装置のアンカー部における動作説明図である。
【符号の説明】
1 ドラムブレーキ装置
2 ドラム
4 第1のブレーキシュー
4a,5a リム
4b,5b ウェブ
4c,5c ライニング
5 第2のブレーキシュー
7 ホイールシリンダ
9 浮動ピン
11,12 支持穴
14 バッキングプレート
16 アンカーピン
19 引張りばね
21 第1の当接面
22 第2の当接面
23 連結板
24 ピン挿入孔
26 止め輪

Claims (2)

  1. 円筒形のドラム内空間に対向配備される第1及び第2の一対のブレーキシューと、対向するこれらの一対のブレーキシューの一方の対向端間に配設されてこれら一対のブレーキシューを拡開するホイールシリンダと、これらの一対のブレーキシューの他方の対向端によって挾持された浮動ピンと、該浮動ピンを挟んで対向する各ブレーキシューの端部に形成された支持穴と、各ブレーキシューの端部の支持穴に遊嵌すべくバッキングプレートに固設された一対のアンカーピンとを備え、制動動作時には、一方のブレーキシューがリーディング・シューとして、かつ、他方のブレーキシューがトレーリング・シューとして作動するドラムブレーキ装置であって、
    各ブレーキシューの端部に形成された支持穴には、リーディング・シューとして作動した時にアンカーピンに当接して該アンカーピンに作用するアンカー反力の一部を前記浮動ピンを介して対向している他方のブレーキシューの端部に作用させる第1の当接面と、トレーリング・シューとして作動した時にアンカーピンに当接して前記浮動ピンを介しての付勢力を当該ブレーキシューのドラムへの押圧力を増大させる付勢力に変換する第2の当接面とを設けたことを特徴とするドラムブレーキ装置。
  2. 前記浮動ピンに当接する第1及び第2の一対のブレーキシューの対向端には、制動動作の解除時に各ブレーキシューの端部を初期位置に戻す初期位置復帰用当接面を設けたことを特徴とする請求項1記載のドラムブレーキ装置。
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