JP4694704B2 - ドラムブレーキのシュー拡張装置及びこのシュー拡張装置を有するドラムブレーキ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対のブレーキシューを拡張するドラムブレーキのシュー拡張装置及びこのシュー拡張装置を有するドラムブレーキに関し、より詳細には、前記シュー拡張装置であるクランク機構が不動部材上に可動的に装架され、このクランク機構を構成するブレーキレバーの不動部材上への摺動構造に係わるものである。
【0002】
【従来の技術】
一対のブレーキシューを拡張するクランク機構を備える機械式シュー拡張装置として、例えば、特開平6−337027号公報に開示されるものが知られている。このシュー拡張装置を備えるドラムブレーキについて、図4〜図6を参照し乍ら概説する。尚、説明中で用いている「左」、「右」は図4及び図5におけるものとする。
【0003】
車体の不動部10に固定されるバックプレート11上に、一対のブレーキシュー12,13がシューホールド機構14,15で以て可動的に装架されている。そして、両ブレーキシュー12,13は、その図4における下方隣接端が略L字形のアンカーブロック16の立設部16aに支承されると共に、上方隣接端がアジャスタ17で以て相互に力伝達可能に連結され、両ブレーキシュー12,13間に張設した上下一対のシューリターンスプリング18,19により、これらの当接状態が保たれている。
【0004】
本例におけるアンカーブロック16は、その座部16bがバックプレート11を挟んで取付けボルト20,21で以て車体の不動部10に共着され、これらは不動部材を構成している。但し、このアンカーブロック16の固定構造は、これをバックプレート11に直接締着する場合もある。
【0005】
両ブレーキシュー12,13の図4における下方の一方対向側を拡張作動するクランク機構22は、ストラット23、ブレーキレバー24及びレバーピン25とから構成されている。そして、このクランク機構22は、アンカーブロック16の立設部16aの内側に隣接して両ブレーキシュー12,13間に僅かな隙間を存して配設されている。
【0006】
前記ストラット23は1枚の板体から成り、図4における長手方向の中間部に橋絡部23aを設けると共に、左方の密着端部を除いて下方開口のコ字形に折曲し対向片23b,23bを形成している。そして、この対向片23b,23bにより、その長手方向の中間部に幅広の隙間23cが形成されていると共に、右方端部に前記幅広の隙間23cと連続する幅狭の隙間23dが形成されている。又、左方端部は溶接等で以て密着して接合されて、ここに左方のブレーキシュー12に作動的に係合するシュー係合溝23eが形成されている。但し、この左方端部の両対向片23b,23bの密着及び一体化は、これの口開き及び当接係合部のヘタリを防止する機能を目的とするが必須の要素ではない。
【0007】
前記ブレーキレバー24は重ね合わされた2枚の板体から成り、前記ストラット23の隙間23c,23d内に収容して配設されている。そして、この両板体の右半側が突起溶接等で以て密着して一体化され、ここに右方のブレーキシュー13に作動的に係合するシュー係合溝24aが形成されていると共に、そのシュー係合溝24aを形成するシューウェブ13a上方側の突起部(基部)24bが、前記ストラット23の右方端部にレバーピン25で以て回動可能に枢支されている。又、両板体の左半側の自由端部24cは、後述するブレーキケーブル26を構成するインナケーブル27の端部に固着したケーブルエンド27a本体部を挿入可能なように離間して隙間24dを形成し、このブレーキケーブル26の反牽引方向側にケーブルエンド27aの両耳部27b,27bを接続し得る半円弧状溝24e,24eを夫々形成している。
【0008】
尚、前記したクランク機構22を構成するストラット23とブレーキレバー24は、そのブレーキケーブル26牽引方向側の夫々の外端面(摺接面)23f,24fが前記取付けボルト20,21の頭部上に摺動自在に載置されている。そして、ブレーキレバー24の外端面24fは図5に明示される通り、レバーピン25を支点に右方の取付けボルト21の頭部上を回転し乍ら平行移動するよう円弧面に形成され、且つ、その当接点24gがレバーピン25の軸線方向に見て、この軸心を通ってブレーキ軸に平行な線αより自由端部24c側に位置している。換言すると、当接点24gを含む円弧面の中心はこの点を通ってブレーキ軸に平行な線β上に存在するものであり、前記の線αより自由端部24c側に位置している。
【0009】
遠隔力伝達部材であるブレーキケーブル26はインナケーブル27やアウタケーシング28等々から構成されている。そして、これらのドラムブレーキ側の一端部はブレーキ軸に平行な方向に配設され、図外の車台に沿って配設される中間部を経て、インナケーブル27を外気から保護するアウタケーシング28の他端部は車台に、又、これに滑動自在に嵌挿されるインナケーブル27の他端部は車室内の操作レバーに夫々固定される。
【0010】
しかして、ブレーキケーブル26の一端部は次のように配設されている。前記アンカーブロック16の座部16bにはガイドパイプ29の一端が固着され、その他端部がバックプレート11及び車体の不動部10を垂直(ブレーキ軸に平行な方向)に貫通し延設している。そして、このガイドパイプ29の外方端部にアウタケーシング28の一端部が止着されると共に、ガイドパイプ29内を延伸するインナケーブル27の一端部は、その端部に固着した略十字形のケーブルエンド27aの両耳部27b,27bが前記ブレーキレバー24の半円弧状溝24e,24eに夫々接続されている。
【0011】
次に、前述した構成におけるブレーキ作動を説明する。
今、インナケーブル27を介してブレーキレバー24の自由端部24cを牽引すると、このブレーキレバー24がレバーピン25を支点に図5における反時計方向に回転し、右方のブレーキシュー13を拡張して図外のブレーキドラムに摩擦係合せしめる。と同時に、その反力がレバーピン25を介してストラット23に作用し、これにより、左方のブレーキシュー12を拡張してブレーキドラムに摩擦係合せしめる。しかして、ブレーキドラムの回転方向に対する一次側のブレーキシュー12又は13の摩擦力が、アジャスタ17を介して二次側のブレーキシュー13又は12に伝達され、これがアンカーブロック16に支承されて制動力を生起するから、デュオサーボ形ドラムブレーキとして作用する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
前述したブレーキ作動中におけるクランク機構は、何れか一方のブレーキシューがアンカーブロックに支承されて制動力を生起している状態の下で、ブレーキレバー及びストラットの両外端面が取付けボルトの頭部上に夫々押圧され当接している。
そして、車両を遠隔地に配送する場合には、上記したようなブレーキをかけた状態で貨車や船舶等に積み込んで輸送するが、この時、鉄道レールの継ぎ目や途中停車、或いは船舶の揺れにより車両の慣性力が増大すると、更に、ブレーキケーブルの張力が増大し乍らクランク機構が両ブレーキシューやブレーキドラム等と一体に回転し、しかも両ブレーキシューが交互にアンカーブロックに支承されるよう頻繁に両方向に回転する。その結果、図5に示した構造から明らかなように、ブレーキレバーが一旦少し引かれた後に、再度戻される動作を繰り返すよう両方向に回転する。
【0013】
この時のブレーキレバー24の挙動及びその問題点について、図7に示す作用図に基づいて説明する。
即ち、前記した車両の慣性力の増大に伴い、ブレーキレバー24が牽引される方向にレバーピン25の軸心Oを中心として回転すると、その取付けボルト21との当接点24gもレバーピン25の軸心Oを支点に回転するので、図の下方に移動しようとするブレーキ軸に平行な距離を、一旦ブレーキレバー24の新たな当接点24gが高さH相当分だけ押し上げられる現象を呈する。その結果、ブレーキレバー24はブレーキシュー13との摩擦力に抗して上昇するか、若しくは、図外のブレーキドラムとの摩擦力に抗してブレーキシュー13を連動させ乍ら上昇せざるを得ない。従って、ブレーキレバー24の当接点24gは取付けボルト21の頭部上のほぼ同一箇所を回転し乍ら摺動する動作を繰り返す際に、この挙動がブレーキをかけた状態の下で行われるため、ブレーキレバー24の当接点24gから取付けボルト21の頭部上に加わる押圧力が極めて大きい。この挙動の頻繁な繰り返しにより、特に取付けボルト21の頭部が摩耗やヘタリによって溝状摩耗が促進されると、通常ブレーキ作動時のブレーキレバー24の円滑な摺動を阻害してブレーキ性能の低下を招くことがあった。又、取付けボルト21の頭部上が荒れると異音(摺動音や引っ掻き音)を発し、乗員に不快感を与えることもあった。
【0014】
本発明は、遠隔地への輸送時におけるブレーキをかけた状態の下で、更にクランク機構が非人為的に繰り返し作動されても、取付けボルトの頭部上等が摩耗せずに耐久性に富み、長期に亙って安定したブレーキ性能が得られるドラムブレーキのシュー拡張装置及びこのシュー拡張装置を有するドラムブレーキを得ることを目的としている。更に、異音を発して乗員に不快感を与えることのないドラムブレーキのシュー拡張装置及びこのシュー拡張装置を有するドラムブレーキを提供することを目的としている。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明によるドラムブレーキのシュー拡張装置においては、このシュー拡張装置を構成するブレーキレバーの不動部材上を摺動する機構を改良したものである。
即ち、前記ブレーキレバーの不動部材上を摺動する摺接部と前記ブレーキレバーの枢支部との間にシュー係合溝が形成され、前記摺接部を、ブレーキレバーの枢支軸線方向に見て、この枢支軸心を通ってブレーキ軸に平行な線上であって前記枢支部の支枢軸心を中心とする円弧面に形成したものである。
又、上記したブレーキレバーは、2枚の板体を重ね合わせて一体化した結合体でもよいし、或いは1枚の板体から形成したものでもよい。更に、ストラットは1枚の板体から形成したものがよい。
【0016】
前記のように構成されたドラムブレーキのシュー拡張装置及びこのシュー拡張装置を有するドラムブレーキによれば、ブレーキをかけた状態の下でクランク機構が非人為的に作動されても、ブレーキレバーの不動部材への当接点はそのままの位置関係を保って回転するか、不動部材上から離間する方向に浮き上がって過大な押圧力を与えないから、特に不動部材上の局部的な摩擦やヘタリを大幅に改善できる。これにより、通常ブレーキ作動時におけるブレーキレバーが不動部材上を円滑に摺動するので、安定したブレーキ性能を長期に亙って維持し得、しかも摺動面の荒れがなくなって異音の発生を抑制できる。
又、板体のブレーキレバー及びストラットはプレス加工により成型できるから、その加工が簡単であり大量生産に適するし、しかも駄肉を容易に削除できて軽量化を図ることができる。
更に、クランク機構を載置する不動部材はアンカーブロックを固定する取付けボルトやバックプレート等でよく、後述するように種々の形成のドラムブレーキに適用できるから、その適用範囲が広範である。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わるドラムブレーキのシュー拡張装置について説明する。説明に当たって、ドラムブレーキの構成については従来例と同じにつき、同一の部品及び部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
【0018】
本発明の実施例1について、クランク機構22部をレバーピン25の軸線方向に見て示す図1とそのクランク機構の作用説明図である図2を参照し乍ら説明する。
但し、本例については、ブレーキレバー24の一部位の形状のみが前述した従来例のものと相違するだけであるから、その相違点を中心に説明する。
しかして、本例におけるブレーキレバー24は、その取付けボルト21の頭部上に載置する外端面(摺接面)24fをレバーピン25の軸線方向に見て、レバーピン25の軸心を通ってブレーキ軸χ(車軸)に平行な線α上であって取付けボルト21からレバーピン25付近までの間にあるいずれかの点を中心とする円弧面に形成したものである。
但し、本図では円弧状の外端面24fの中心とレバーピン25の軸心とを同心にしたものを例示している。ここで、上述したレバーピン25(枢支部)付近とは、レバーピン25及びレバーピン25周辺のことを指し、取付けボルト21(不動部材)からレバーピン25(枢支部)付近までの間にあるいずれかの点とは、取付けボルト21から軸心Oまでのα線上にあるいずれかの点を含むものである。
【0019】
これにより、前述したブレーキをかけた状態の下での鉄道や船舶による輸送中に、ブレーキレバー24が非人為的に牽引されて回転しても、図2の作用図に示す通り、ブレーキレバー24の取付けボルト21の頭部上に摺接する当接点24gは、レバーピン25の軸心Oを中心とする円弧状の軌跡γに沿って回転するから、取付けボルト21の頭部上との位置関係が変わらず押圧力も変化しない。従って、ブレーキレバー24が繰り返し両方向に回転しても、特に取付けボルト21の頭部上の局部的な摩耗やヘタリを大幅に改善でき、通常ブレーキ作動時における安定したブレーキ性能を長期に亙って維持し得るし、異音(摺動音や引っ掻き音)の発生も抑制できる。尚、ブレーキレバー24の円弧状外端面24fの中心を、前記軸心Oを通ってブレーキ軸に平行な線α上の軸心Oよりも取付けボルト21側に寄せて形成した場合には、ブレーキレバー24が軸心Oを中心に回転した時に、その新たな当接点24gが取付けボルト21の頭部上から浮き上がる方向に移動すること明らかであり、前記した効果が一層向上する。
【0020】
又、前述した実施例1のブレーキレバー24は、2枚の板体を重ね合わせて一体化した結合体から成るものを例示したが、これに限定されるものではない。
例えば、図3に示すブレーキレバーの変形例は1枚の板体から成り、これに伴ってケーブルエンドが異なるものである。従って、前述した実施例1で示すブレーキレバー24とケーブルエンド27a部のみについて、その20の位を30の位に代えて説明する。
即ち、ブレーキレバー34が1枚の板体から成るから、インナケーブル37の端部に固着されるケーブルエンド37aは中空の矩形枠体を呈し、その中空部をブレーキレバー34の自由端部34cに嵌入して半円弧状溝34eに接続する構成である。そして、不動部材上を摺動するブレーキレバー34の円弧状外端面の形状を、図示しないが前述した実施例1と同じように形成すれば、同等の作用効果が得られること明らかであるからその説明は省略する。
【0021】
尚、本変形例におけるブレーキレバー34や前述した実施例1におけるブレーキレバー24及びストラット23は全て板体から成り、夫々プレス加工で以て一体成型できるから、その加工が簡単であり大量生産に適するし、しかも駄肉を容易に削減できて軽量化を図ることができる。
【0022】
又、前述した本発明によるクランク機構22は、デュオサーボ形ドラムブレーキにおけるアンカーブロック16の取付けボルト20,21の頭部上に載置した例を挙げたが、これに限定されるものではなく、例えば、アンカーブロック16がピン状のアンカーピン形の場合には、クランク機構22を直接バックプレート11上に載置すればよい。又、従来例におけるアジャスタ17に代えて、アンカーブロック16と同じようにブレーキシュー12,13を支承する機能と、これに加えて、ブレーキシュー12,13の図示しないブレーキドラムとの隙間を調整する機能とを備えるアンカー部材をバックプレート11上に配置して固定し、且つ、クランク機構22のブレーキレバー24とストラット23とをブレーキシュー13と12とに夫々当接係合させた、所謂リーディング・トレーリング形ドラムブレーキにも適用可能であり、この場合もクランク機構22をバックプレート11上に載置すればよい。
【0023】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
即ち、ブレーキレバーは不動部材である取付けボルト上を摺動する摺接部を、その枢支軸線方向に見て、この軸心を通ってブレーキ軸に平行な線上であって不動部材から前記枢支部付近までの間にあるいずれかの点を中心とする円弧面に形成したものである。
従って、ブレーキをかけた状態の下で、非人為的にブレーキレバー作動が繰り返されても、前記ブレーキレバーから不動部材上に作用する押圧力を不変に、或いは軽減させることができるから、特に不動部材上の局部的な摩耗やヘタリを大幅に改善できる。
これにより、通常ブレーキ作動時におけるクランク機構が不動部材上を常に円滑に摺動するので、安定したブレーキ性能を長期に亙って得られる。
しかも前記摺動部の荒れを解消できるから、乗員に不快感を与える異音(摺動音や引っ掻き音)の発生を抑制できる。
又、ブレーキレバー及びストラットを板体から作製すれば、夫々プレス加工により一体成型できるから、その加工が簡単であり大量生産に適するし、しかも駄肉を容易に削減できて軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1に係わるクランク機構部を示し、図5に相当する断面図
【図2】 図1におけるクランク機構部の作用説明図
【図3】 実施例1におけるブレーキレバーの変形例を示し、
(A)はケーブルエンドを接続した状態の平面図
(B)はケーブルエンドの左側面図
(C)は(B)のC−C断面図
【図4】 従来のドラムブレーキの一例を示す正面図
【図5】 図4のV−V断面図
【図6】 図5のVI−VI断面図
【図7】 図5におけるクランク機構部の作用説明図
【符号の説明】
10 車体の不動部
11 バックプレート
12,13 ブレーキシュー
16 アンカーブロック
17 アジャスタ
20,21 取付けボルト
22 クランク機構
23 ストラット
23a 橋絡部
23b 対向片
23c 幅広の隙間
23d 幅狭の隙間
23e シュー係合溝
23f 外端面(摺接面)
23g 当接点
24 ブレーキレバー
24a シュー係合溝
24b 突起部(基部)
24c 自由端部
24d 隙間
24e 半円弧状溝
24f 外端面(摺接面)
24g 当接点
25 レバーピン(枢支部)
26 ブレーキケーブル
27a ケーブルエンド
34 ブレーキレバー
37a ケーブルエンド
Claims (5)
- 一対のブレーキシューの一方対向側を拡張するクランク機構が、一端部を一方のブレーキシューに作動的に係合するストラットと、
該ストラットの中間部から他端部に亙って形成された隙間内に収容されて、基部を前記ストラットの他端部に回動可能に枢支する枢支部を有すると共に、他方のブレーキシューに作動的に係合し、かつ自由端部に遠隔力伝達部材を接続する板状のブレーキレバーとを備え、
前記遠隔力伝達部材をブレーキ軸に平行な方向に牽引すると、前記ブレーキレバーがストラットとの枢支部を支点に回転すると共に、双方が不動部材上を相互に離間する方向に摺動してブレーキ作動するドラムブレーキのシュー拡張装置において、
前記ブレーキレバーには、前記不動部材上を摺動する摺接部と、該摺接部と前記枢支部との間の位置で前記ブレーキシューを押圧するシュー係合溝とが形成され、
前記摺接部を、該ブレーキレバーの枢支軸線方向に見て、該枢支軸心を通ってブレーキ軸に平行な線上であって前記枢支部の枢支軸心を中心とする円弧面に形成したことを特徴とする、ドラムブレーキのシュー拡張装置。 - 請求項1において、前記ブレーキレバーが、2枚の板体を重ね合わせて自由端部側に隙間を形成すると共に、基部側を一体化した結合体から成ることを特徴とする、ドラムブレーキのシュー拡張装置。
- 請求項1において、前記ブレーキレバーが、1枚の板体から成ることを特徴とする、ドラムブレーキのシュー拡張装置。
- 請求項1乃至3のいずれか1項において、前記ストラットを、1枚の板体から橋絡部を介して対向片を折曲形成し、該対向片の中間部から他端部に亙って前記ブレーキレバーを収容する隙間を形成すると共に、対向片の一端部を接合して前記一方のブレーキシューに係合するシュー係合溝を一体に成型したことを特徴とする、ドラムブレーキのシュー拡張装置。
- 一対のブレーキシューの一方対向側を拡張するクランク機構が、一端部を一方のブレーキシューに作動的に係合するストラットと、
該ストラットの中間部から他端部に亙って形成された隙間内に収容されて、基部を前記ストラットの他端部に回動可能に枢支する枢支部を有すると共に、他方のブレーキシューに作動的に係合し、かつ自由端部に遠隔力伝達部材を接続する板状のブレーキレバーとを備え、
前記遠隔力伝達部材をブレーキ軸に平行な方向に牽引すると、前記ブレーキレバーがストラットとの枢支部を支点に回転すると共に、双方が不動部材上を相互に離間する方向に摺動してブレーキ作動するシュー拡張装置を有するドラムブレーキにおいて、
前記ブレーキレバーには、前記不動部材上を摺動する摺接部と、該摺接部と前記枢支部との間の位置で前記ブレーキシューを押圧するシュー係合溝とが形成され、
前記摺接部を、該ブレーキレバーの枢支軸線方向に見て、該枢支軸心を通ってブレーキ軸に平行な線上であって前記枢支部の枢支軸心を中心とする円弧面に形成したことを特徴とする、
シュー拡張装置を有するドラムブレーキ。
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