JP4748003B2 - Drum brake seal structure - Google Patents
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Description
本発明は、ブレーキドラム内に水、泥、ダスト等の異物が侵入することを防止するドラムブレーキ装置のシール構造に関するものである。 The present invention relates to a seal structure of a drum brake device that prevents foreign matters such as water, mud, and dust from entering a brake drum.
ＡＴＶ(All Terrain Vehicle)と呼ばれるバギー車両や自動車等において、制動用のブレーキ装置としてドラムブレーキ装置を採用した車種がある。ＡＴＶの場合は不整地や水中を走行する場面が多いため、ブレーキドラム内への水、泥、ダスト等の侵入を阻止するためにブレーキドラムとブレーキパネルとの間にシール部材（ダストシール）を介在させている。このようなドラムブレーキ装置の従来例が特許文献１に記載されている。
In a buggy vehicle or an automobile called ATV (All Terrain Vehicle), there is a vehicle type that employs a drum brake device as a brake device for braking. In the case of ATV, there are many scenes that run on rough terrain and underwater, so a seal member (dust seal) is interposed between the brake drum and the brake panel to prevent water, mud, dust, etc. from entering the brake drum. I am letting. A conventional example of such a drum brake device is described in
このドラムブレーキ装置では、ブレーキドラムの外周面に環状のシール部材が圧入されており、このシール部材に形成した複数のリップをブレーキパネルの内面と立ち上げ部の内周面とに摺接させることにより、ブレーキドラム内への異物の侵入を防止している。 In this drum brake device, an annular seal member is press-fitted into the outer peripheral surface of the brake drum, and a plurality of lips formed on the seal member are brought into sliding contact with the inner surface of the brake panel and the inner peripheral surface of the rising portion. This prevents foreign matter from entering the brake drum.
シール部材はゴム材料を主体にして形成されているが、その内部には金属でできた環状の芯金材が埋め込まれており、この芯金材の剛性によってシール部材がブレーキドラムの外周面に圧入される際の緊縛力がもたらされ、シール部材がブレーキドラムに対して軸方向にずれたり周方向に連れ回りすることが防止されている。
しかしながら、特許文献１のドラムブレーキ装置では、上述のようにシール部材に芯金材が埋設されているためにシール部材の製造工程が複雑化してシール部材の部品単価が高くなる上に、ブレーキドラム外周面のシール部材が圧入される部分を高い精度で外径加工しなければならないことからブレーキドラムの製造コストが嵩み、さらにこのような芯金材入りのシール部材をブレーキドラムに組み付けるにはプレス装置を用いる必要があって組付工程が煩雑になるため、これらの事情によりドラムブレーキ装置の製造コストが高くなるという難点があった。
However, in the drum brake device of
シール部材の芯金材を省き、このシール部材を接着によりブレーキドラムに固定する方法も考えられるが、接着作業に多大な手間が掛かる上に、ブレーキ作用時の摩擦熱によりブレーキドラムが高温化するため、接着剤の耐熱性を考慮する必要がある。 Although the method of fixing the seal member to the brake drum by bonding can be considered by omitting the core member of the seal member, it takes a lot of time for the bonding work, and the brake drum is heated due to frictional heat at the time of the brake operation. Therefore, it is necessary to consider the heat resistance of the adhesive.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、簡素な構成によりシール部材がブレーキドラムに対して軸方向にずれたり周方向に連れ回りすることを防止でき、製造コストが安く、組立が容易で、シール効果の高いドラムブレーキ装置のシール構造を提供することを目的とする。 The present invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and with a simple configuration, the seal member can be prevented from being displaced in the axial direction or rotated in the circumferential direction with respect to the brake drum, and the manufacturing cost is low. It is an object of the present invention to provide a drum brake device sealing structure that is easy to assemble and has a high sealing effect.
上記目的を達成するため、本発明に係るドラムブレーキ装置のシール構造は、ブレーキドラムの円筒部外周面に設けた環状のシール部材をブレーキパネルの立ち上げ部内周面に摺接させてブレーキドラムとブレーキパネルとの間を液密にシールするドラムブレーキ装置のシール構造において、上記ブレーキドラムの円筒部外周面に、周方向に延びる環状のシール嵌合溝を形成するとともに、このシール嵌合溝の車軸方向外側に隣接して車軸方向に延び遠心方向に起立する複数のシール係合突起を周方向に所定の間隔で一体に形成する一方、上記シール部材を、基部と傾斜リップ部と縁部とをゴム材料により一体に形成して構成するとともに、上記縁部は基部に対し少なくとも車軸方向一側の上記ブレーキドラムのシール係合突起に面する側に設け、且つ、この縁部に上記シール係合突起に係合する複数の切り欠き部を設け、上記シール部材の基部を上記ブレーキドラムのシール嵌合溝に嵌合させることにより、シール部材をブレーキドラムに対し車軸方向に移動することを防止し、またシール部材の縁部の切り欠き部にブレーキドラムのシール係合突起を係合させることにより、シール部材をブレーキドラムに対し周方向に連れ回りすることを防止したことを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the seal structure of the drum brake device according to the present invention includes an annular seal member provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the brake drum and slidingly contacting the inner peripheral surface of the rising portion of the brake panel. In a drum brake device seal structure that seals between the brake panel and the brake panel, an annular seal fitting groove extending in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the brake drum . A plurality of seal engagement protrusions extending in the axle direction adjacent to the outer side in the axle direction and standing up in the centrifugal direction are integrally formed at a predetermined interval in the circumferential direction, and the seal member includes a base portion, an inclined lip portion, and an edge portion. Is formed integrally with a rubber material, and the edge portion is at least on the side facing the seal engagement protrusion of the brake drum on one side in the axial direction with respect to the base portion. Only, and, a plurality of notches which engage the seal engaging projection to the edge portion is provided, the base portion of the seal member by fitting the seal fitting groove of the brake drum, the sealing member brakes The seal member is prevented from moving in the axle direction relative to the drum, and the seal member is engaged with the brake drum seal engagement protrusion in the notch at the edge of the seal member, so that the seal member is rotated in the circumferential direction with respect to the brake drum. It is characterized by preventing it .
さらに、上記シール係合突起と切り欠き部とを上記シール部材の車軸方向両側に設けたことを特徴とする。 Further, the upper Symbol sealing engagement projections and notches, characterized in that provided on the axle direction on both sides of the seal member.
そして、上記シール部材は上記ブレーキパネルの立ち上げ部内周面に当接する傾斜リップ部を有し、この傾斜リップ部はブレーキパネルの開放口側に傾斜していることを特徴とする。 The seal member has an inclined lip portion that contacts the inner peripheral surface of the raised portion of the brake panel, and the inclined lip portion is inclined toward the opening of the brake panel.
また、上記シール係合突起は上記ブレーキドラムの円筒部外周面に複数形成されて車軸方向に延びる放熱フィンを兼ねることを特徴とする。 The seal engagement protrusions are also formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the brake drum and serve as heat radiating fins extending in the axle direction.
本発明に係るドラムブレーキ装置のシール構造によれば、ブレーキドラムの円筒部外周面に周方向に形成したシール嵌合溝にシール部材を嵌合させるとともに、シール部材の切り欠き部をブレーキドラムのシール係合突起に係合させるという簡単な構成によってシール部材を簡単にブレーキドラムに装着でき、圧入や接着に頼らずにシール部材がブレーキドラムに対して軸方向にずれたり周方向に連れ回りすることを防止できるため、製造コストが安く、組立が容易で高いシール効果を得ることができる。 According to the seal structure of the drum brake device according to the present invention, the seal member is fitted into the seal fitting groove formed in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the cylinder portion of the brake drum, and the notch portion of the seal member is disposed on the brake drum. The seal member can be easily attached to the brake drum by a simple configuration of engaging with the seal engagement protrusion, and the seal member is displaced in the axial direction with respect to the brake drum or rotated in the circumferential direction without depending on press-fitting or adhesion. Therefore, the manufacturing cost is low, the assembly is easy, and a high sealing effect can be obtained.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明に係るシール構造が適用されたドラムブレーキ装置１を備えるＡＴＶの前輪周りの縦断面図である。ここにおいて、クッションユニット２に緩衝懸架されたサスペンションアーム３の先端にはキングピン４を介してナックル５が回動自在に連結され、ナックル５に一体形成されたスピンドル６（車軸）にインナーベアリング７とアウターベアリング８を介してハブ10が回転自在に軸支されている。ハブ10はハブナット11で抜脱が防止され、ハブナット11はハブキャップ12でカバーされる。ハブ10には複数のスタッドボルト13が埋設され、これにホイールリム14がホイールナット15で締結される。ホイールリム14には図示しないタイヤが嵌め込まれる。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view around a front wheel of an ATV including a
ハブ10にはドラムブレーキ装置１を構成するブレーキドラム16が一体に形成されている。このブレーキドラム16は車幅方向内側に延びる円筒部17を有するカップ状に造形されている。一方、ナックル５には板金材料をプレス成形して丸いトレー状に形成したブレーキパネル20が固定されている。このブレーキパネル20は防水、防塵用のカバーであり、その中央部にスピンドル６が貫通する貫通穴21が形成されている。ブレーキパネル20の周囲には短いフランジ状の立ち上げ部22が形成され、この立ち上げ部22がブレーキドラム16側に伸びてブレーキドラム16の円筒部17の周囲を所定の間隙を持って取り巻いている。
A
ナックル５には一対のブレーキシュー23が遠心方向に拡張できるように設けられている。これらのブレーキシュー23が図示しないブレーキ操作機構により遠心方向に拡張すると、ブレーキシュー23のライニング24がブレーキドラム16の円筒部17内周面に摩擦係合してブレーキドラム16、即ちハブ10とホイールリム14（タイヤ）の回転が制動される。
The
ブレーキドラム16の円筒部17外周面には環状のシール部材28が設けられており、このシール部材28がブレーキパネル20の立ち上げ部22内周面に摺接することによりブレーキドラム16とブレーキパネル20との間が液密にシールされる。このため、ＡＴＶが不整地や水中等を走行する場合においてブレーキドラム16内への水、泥、ダスト等の侵入が阻止される。このシール部材28の部分に本発明に係るシール構造が適用されている。
An
図２は本発明に係るシール構造の第一実施例を示すブレーキドラム16（ハブ10）とブレーキパネル20とシール部材28の縦断面図であり、図３の(A)は正面から見たブレーキドラム16単品の部分断面図、(B)は(A)のIIIB矢視によるブレーキドラム16単品の側面図である。また、図４の(A)は正面から見たシール部材28単品の部分断面図、(B)は(A)のIVB矢視によるシール部材28単品の側面図である。
2 is a longitudinal sectional view of the brake drum 16 (hub 10), the
ブレーキドラム16の円筒部17外周面には周方向に延びる環状のシール嵌合溝31が形成されており、このシール嵌合溝31に前述のシール部材28が嵌合される。シール部材28はゴム材料により基部33と２枚の傾斜リップ部34と基部33よりも薄肉の縁部35とが一体に形成されており、基部33の内部には芯金材等は入っておらず、この基部33の部分がシール嵌合溝31に嵌合される。傾斜リップ部34はブレーキパネル20の開放口側、つまり車軸方向外側に傾斜しており、この傾斜リップ部34がブレーキパネル20の立ち上げ部22内周面に弾性的に当接することによってブレーキドラム16と立ち上げ部22との間が液密にシールされる。
An annular
ブレーキドラム16の円筒部17外周面の、シール嵌合溝31よりも車軸方向外側の範囲には、車軸方向に延びて遠心方向に起立する複数のシール係合突起37が周方向に所定の間隔で一体に形成されている。このシール係合突起37は一般に円筒部17の外周面に複数形成される放熱フィンをも兼ねている。
A plurality of
一方、シール部材28の縁部35は基部33に対し少なくとも車軸方向一側、例えばここではブレーキドラム16のシール係合突起37に面する側に設けられており、この縁部35に複数の切り欠き部39が所定の間隔で設けられている。これらの切り欠き部39はブレーキドラム16のシール係合突起37にそれぞれ係合する。本実施例ではシール係合突起37と切り欠き部39とが等間隔で８つずつ設けられているが、不等間隔にしたり数を増減させる等してもよい。
On the other hand, the
シール部材28は、その基部33がブレーキドラム16のシール嵌合溝31に嵌合されることによりブレーキドラム16に対し車軸方向に移動することが防止され、また切り欠き部39がブレーキドラム16のシール係合突起37に係合されることによりブレーキドラム16に対し周方向に連れ回りすることが防止される。
The
このように、ブレーキドラム16のシール嵌合溝31にシール部材28の基部33を嵌合するとともに、ブレーキドラム16のシール係合突起37にシール部材28の切り欠き部39を係合させるというシール構造によれば、非常に簡素な構成により、シール部材28がブレーキドラム16に対して軸方向にずれたり周方向に連れ回りすることを確実に防止することができる。
As described above, the
そして、シール部材28の基部33に芯金材等が埋設されていないため、シール部材28を安価に製造することができ、しかもシール部材28を圧入や接着に頼ることなく素手でブレーキドラム16のシール嵌合溝31に嵌合するだけでシール部材28の組付が簡単に完了するため、組付作業も非常に容易である。
Further, since the metal core or the like is not embedded in the
さらに、ブレーキドラム16のシール嵌合溝31の工作精度はシール部材28の圧入を考慮しなくてもよいので比較的甘くしてもよく、その上シール係合突起37はブレーキドラム16の放熱フィンをも兼ねており、逆に従来から放熱フィンが設けられている場合はそれをシール係合突起37としてそのまま利用できるため、これらの点でドラムブレーキ装置の製造コストを従来よりも飛躍的に安くすることができる。
Further, since the work accuracy of the
なお、シール部材28の傾斜リップ部34の傾斜方向をブレーキパネル20の開放口側としたため、例えばブレーキドラム16が水中に没して水圧が傾斜リップ部34に作用した場合には傾斜リップ部34が立ち上がる方向に押圧されてブレーキパネル20の立ち上げ部22内周面への摺接面圧が高まる。このため、ブレーキドラム16内部への水の浸入を効果的に抑制することができる。
Since the inclined direction of the
図５は本発明に係るシール構造の第二実施例を示すブレーキドラムとブレーキパネルとシール部材の縦断面図であり、図６の(A)は正面から見たブレーキドラム単品の部分断面図、(B)は(A)のVIB矢視によるブレーキドラム単品の側面図である。また、図７の(A)は正面から見たシール部材単品の部分断面図、(B)は(A)のVIIB矢視によるシール部材単品の側面図である。 FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a brake drum, a brake panel, and a sealing member showing a second embodiment of the sealing structure according to the present invention, and FIG. 6 (A) is a partial sectional view of a single brake drum as viewed from the front. (B) is a side view of a single brake drum as viewed from the arrow VIB in (A). 7A is a partial cross-sectional view of the single seal member as viewed from the front, and FIG. 7B is a side view of the single seal member as viewed from the VIIB arrow in FIG.
ここでは、ブレーキドラム43のシール嵌合溝44の両側にシール係合突起45，46が設けられている。つまり、一旦ブレーキドラム43の円筒部47の外周面軸方向全長に亘って形成した長いシール係合突起の中間部をシール嵌合溝44の形成により寸断して２つのシール係合突起45，46を形成したものである。このシール係合突起45，46もブレーキドラム43の放熱フィンを兼ねている。
Here, seal
そして、シール部材50にはその基部51の両側に縁部52，53が設けられており、これらの縁部52，53にはそれぞれ切り欠き部54，55が形成されている。これらの切り欠き部54，55はブレーキドラム43のシール係合突起45，46に位置および形状が合致しており、シール係合突起45に切り欠き部54が、シール係合突起46に切り欠き部55が、それぞれ係合する。なお、傾斜リップ部56の形状および機能は第一実施形態における傾斜リップ部34と同様である。
The
このように、シール部材50の両側にシール係合突起45，46と切り欠き部54，55を形成して両者を係合させることにより、シール部材50がブレーキドラム43に対して周方向に連れ回ることを一段と確実に防止することができる。
In this way, the
なお、第一実施形態、第二実施形態の両方の場合において、ブレーキドラム16，43のシール係合突起37，45，46をブレーキドラム16，43に対して別部品として設けてもよい。また、第二実施形態の変形例として、二列に形成したシール係合突起45，46の間にシール嵌合溝44を形成せずに、シール係合突起45，46の間にシール部材50を保持させるだけとし、シール係合突起45，46によってシール部材50の車軸方向への移動を抑制することも考えられる。
In both cases of the first embodiment and the second embodiment, the
１ ドラムブレーキ装置
10 ハブ
16 ブレーキドラム
17 円筒部
20 ブレーキパネル
22 立ち上げ部
28 シール部材
31 シール嵌合溝
34 傾斜リップ部
33 基部
35 縁部
37 シール係合突起
39 切り欠き部
1 Drum brake device
10 Hub
16 Brake drum
17 Cylindrical part
20 Brake panel
22 Startup
28 Seal material
31 Seal fitting groove
34 Inclined lip
33 Base
35 Edge
37 Seal engagement protrusion
39 Notch
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