JP6032090B2 - ドラムブレーキ - Google Patents

Description

この発明は、車両に搭載されるドラムブレーキ、詳しくは、制動力の強制解除機構を付属させたドラムブレーキに関する。

車両に搭載されるブレーキ装置のひとつに、ドラム型の電動パーキングブレーキがある。そのドラム型の電動パーキングブレーキは、電動アクチュエータの駆動力によってブレーキアセンブリの内部に設けられたパーキングレバーを作動させる。

その作動によって発生する押し付け力を片方のブレーキシューにシューストラットを介して伝達することで、片方のブレーキシューの摩擦材を車軸に固定されたドラムの内周に押し付け、さらに、これによって生じる反力を他方のブレーキシューに前記シューストラット経由で伝達することで、他方のブレーキシューの摩擦材もドラムの内周に押し付けて制動力を発生させる。

そして、前記電動アクチュエータとパーキングレバーとの間に設けられたねじ機構などのセルフロック機構によって制動力を保持するようになっている。

そのような電動パーキングブレーキが、例えば、下記特許文献１に記載されている。また、ドラムブレーキにおける摩擦材の摩耗補償のためのオートアジャスタ機構が下記特許文献２に記載されている。

その特許文献２のオートアジャスタ機構は、シューストラットの端部に設けたアジャストホイールにアジャストボルトを螺合させ、そのアジャストボルトを、ブレーキシューやブレーキシュートとの間に介在する連結部材にピンを使用して連結しており、これは、シューストラットの一部をアジャストボルトで構成したものと言える。

特開平１１−１０５６８０公報 特開平０３−２０１２９公報

電動パーキングブレーキの場合、今仮に、ブレーキを作動させてセルフロック機構により制動力を保持した後に電気系統や電動アクチュエータに故障が発生したとすると、電動アクチュエータを作動させる電気モータの逆転による制動力の解除ができない。

このため、電動パーキングブレーキの場合は特に、そのような緊急時に備えた手動による強制解除機構が必要になる。その要求に対し、上記特許文献１は、故障時に制動力を手動で強制解除する緊急解除の方法については何も述べていない。

なお、上記特許文献２のシューストラットは、負荷がかかっていなければ、連結用のピンを抜き取ることで連結部材やブレーキシューに対するアジャストボルトの連結を解くことができる。

ところが、ドラムブレーキが作動している状況ではシューストラットが軸力（軸方向の圧縮荷重）を受け、それが原因でアジャストボルトを連結したピンに強い剪断力が加わるため、手作業によるピンの抜き取りは極めて難しい。

従って、特許文献１のパーキングブレーキ（ドラムブレーキ）のシューストラットを特許文献２に開示されたものと置き換えたとしても、緊急時のための制動力の強制解除は極めて困難である。

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ドラムブレーキにおいてセルフロック機構による制動力の保持がなされた後に、万一故障などでパーキングレバーの戻しによる制動力の解除が不能となったときにも、手動操作で簡単に制動力の解除を行うことができるようにすることを目的としている。

上記の課題を解決するため、この発明においては、入力部を有するパーキングレバーと、前後一対のブレーキシューと、シューストラットを有し、前記パーキングレバーによる押し付け力を前記シューストラット経由で片方のブレーキシューに伝達してその片方のブレーキシューの摩擦材を車軸に固定されたドラムの内周に押し付け、さらに、このときに発生する反力を前記シューストラット経由で他方のブレーキシューに伝達してその他方のブレーキシューの摩擦材を前記ドラムの内周に押し付け、これにより発生した制動力をセルフロック機構によって保持するドラムブレーキに、制動力の強制解除機構を付属させた。

その制動力の強制解除機構は、それぞれが前記シューストラットの一部を構成する長手方向に分割された第１部材及び第２部材と、縦割りされた２個の分割部品を分離可能に組み合わせた挿入部材と、前記２個の分割部品を結合させて組み合わせ状態を保持する結合部材と、前記挿入部材と前記第１部材との間及び前記挿入部材と前記第２部材との間にそれぞれ設ける連結部を備え、前記連結部は、前記２個の分割部品の分離によって前記第１部材及び第２部材との連結が解ける構造とされ、前記挿入部材の各分割部品に前記第１部材及び第２部材の端面にそれぞれ突き合わせる軸力受け面が含まれ、前記結合部材が、外部から取り外し可能に配置されたものになっている。

前記結合部材は、ピン、ボルト、クリップなどを利用できる。ボルトは、挿入部材を構成する前記２個の分割部品に強制分離力を加え得るものも使用することができる。

かかる制動力の強制解除機構は、前記軸力受け面を、前記２個の分割部品が互いに突き合わされる側の面の軸方向長さが各分割部品の外周の軸方向長さよりも短くなる方向に傾斜させると好ましい。

また、その結合部材を定位置に位置決めする要素（位置決め手段）を含ませるのも好ましい。前記軸力受け面を傾斜させた挿入部材を採用するものは、傾斜した軸力受け面が位置決めにも有効に機能する。

結合部材の位置決めは、前記挿入部材と前記第１部材との間及び挿入部材と第２部材との間に、嵌合の向きが規制される非円形の凸部と凹部を対応させて設け、その凸部と凹部を利用して前記挿入部材の前記第１部材及び第２部材間への挿入方向を規定すると言った構造でも可能である。

結合部材は、ブレーキアセンブリを組み付けたドラムブレーキのバッキングプレートに作業窓（孔）設けてそこから抜き取るようにするとよい。この構造で前記結合部材としてボルトを使用する場合には、頭部の操作孔が六角孔のボルトを使用すると好ましい。

この発明のドラムブレーキは、前記結合部材を取り外すと、前記２個の分割部品の結合が解け、２個の分割部品が分離可能となってその分割部品によって構成された挿入部材を第１部材と第２部材の間から外すことが可能になる。その取り外しにより、シューストラットに加わっていた軸力が除去され、対のブレーキシューがドラムからの離反位置に戻ることが可能になって制動力が解除される。

なお、この発明のドラムブレーキに設けた制動力の強制解除機構によれば、シューストラットに加わる軸力が前記挿入部材の各分割部品に含ませた軸力受け面を介して挿入部材に伝わる。そのために、前記結合部材に剪断力が加わらず、結合部材の取り外しに強い力を要せず、手動による強制解除を支障なく簡単に行うことができる。

これに加え、結合部材も剪断力に耐える強度が要求されないため、サイズの小さなもので強度を確保することができる。

なお、前記軸力受け面を既述の方向に傾斜させたものは、シューストラットに加わる軸力の分力が傾斜した軸力受け面に発生し、その分力が両分割部品を互いに離反させる力として働く。そのために、前記挿入部材を前記第１部材と第２部材間から抜き取ることが容易になる。

また、傾斜した軸力受け面を利用して結合部材を定位置に位置決めすることも可能になる。

結合部材は、ドラムブレーキのバッキングプレートに作業窓を設けてそこから作業工具を挿入して抜き取ることができ、その結合部材が定位置に位置決めされるものは、その結合部材を作業窓から抜き取り可能となす位置に設けることで強制解除の作業性を向上させることができる。

前記結合部材が六角孔の操作孔を有するボルトである場合、前記作業工具として六角レンチを使用することになるので、バッキングプレートに設ける作業窓は小さな孔でよく、バッキングプレートによるブレーキアセンブリの保護効果が損なわれない。

この発明のドラムブレーキの一例の全体構成を示す正面図 図１のドラムブレーキに設けたストラットセットの分解斜視図 図２のストラットセットの側面図 図３のIV−IV線に沿った断面図 図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図 結合部材の他の例を示す断面図 結合部材のさらに他の例を示す断面図 ストラットセットの他の例を示す分解斜視図

この発明のドラムブレーキの実施の形態を、添付図面の図１〜図８に基づいて説明する。例示のドラムブレーキ１は、電動パーキングブレーキである。このドラムブレーキ（電動パーキングブレーキ）１は、電動アクチュエータ２と、電動アクチュエータ２からの入力部を有するパーキングレバー３と、前後一対のブレーキシュー４，４と、対のブレーキシュー４，４を押し広げるホイールシリンダ５と、ストラットセット６と、シューリターンスプリング７とアンカースプリング８を組み合わせたブレーキアセンブリ９を、バッキングプレート１０の内側に組み込んだものになっている。

電動アクチュエータ２は、電気モータの回転をボールねじ機構などで直進運動に変換してスライド軸を進退させる既知のアクチュエータである。このアクチュエータの内部のねじ機構（図示せず）が、発生させた制動力を保持するセルフロック機構として機能するものになっている。

１１はシューホールドダウン、１２は、ブレーキアセンブリ９とバッキングプレート１０の周壁との間に挿入されるドラムである。ドラム１２は、車軸に固定されている。

ストラットセット６は、一端側を一方のブレーキシュー（図１の左側のブレーキシュー）４とパーキングレバー３に、他端側を他方のブレーキシュー（図１の右側のブレーキシュー）４にそれぞれ係止させるシューストラット１３と、オートアジャスタ機構１４を組み合わせたものを示した。

以上の要素を備える図示のドラムブレーキ（電動パーキングブレーキ）１は、ブレーキスイッチが操作されると、電動アクチュエータ２が作動してパーキングレバー３が引き動かされ、それによって生じる押し付け力がシューストラット１３経由で片方のブレーキシュー（図１においては右側のブレーキシュー）４に伝わってその片方のブレーキシュー４の摩擦材４ａがドラム１２の内周に押し付けられる。

また、このときに発生する反力がシューストラット１３経由で他方のブレーキシュー４に伝わり、そのために、他方のブレーキシューの摩擦材４ａもドラム１２の内周に押し付けられ、制動力が発生する。そしてその制動力が前述のセルフロック機構によって保持される。

シューストラット１３は、図２〜図４に示すように、それぞれがシューストラットの一部を構成する長手方向に分割された第１部材１３ａと第２部材１３ｂを有する。その第１部材１３ａと第２部材１３ｂはどちらもクレビス部を有しており、第１部材１３ａは図１の左側のブレーキシュー４とパーキングレバー３に、第２部材１３ｂは図１の右側のブレーキシュー４にそれぞれ回転不可に係合させられる。

オートアジャスタ機構１４は、アジャストボルト１４ａとそれを螺合させるスリーブ１４ｂと、アジャストボルト１４ａを必要に応じて回転させるためのスプリング１４ｃを組み合わせたものであって、アジャストボルト１４ａは、一部が第２部材１３ｂのクレビス部を有する部位の孔に回転可能にはめ込まれている。

なお、オートアジャスタ機構１４の無いストラットセットについては、図示のスリーブ１４ｂに相当する部分と図１の右端のクレビス部が一体に形成された第２部材が用いられる。

ブレーキアセンブリ９の中には、制動力の強制解除機構１５が組み込まれている。その制動力の強制解除機構１５は、上記第１部材１３ａと第２部材１３ｂの一部であるスリーブ１４ｂ間に挿入される挿入部材１６と、結合部材１７と、挿入部材１６と第１部材１３ａとの間及び挿入部材１６とスリーブ１４ｂとの間にそれぞれ設ける連結部１８を備えたものになっている。

挿入部材１６は、縦割りされた(左右に割られた）２個の分割部品１６ａ、１６ｂを分離可能に筒状に組み合わせて構成されている。結合部材１７は、２個の分割部品１６ａ、１６ｂの筒状組み合わせ状態を保持する部品であって、ピンやボルトや分割部品を束ねるクリップなどが採用される。

結合部材１７として使用するピンは、図２〜図４に示した割りピン（これは分割部品１６ａ、１６ｂに設けられたピン孔１６ｃに挿入される）に限定されず、圧入ピンを用いることもできる。

図２〜図４に示した挿入部材１６は、２個の分割部品１６ａ、１６ｂの両端を、各分割部品１６ａ、１６ｂが互いに突き合わされる側の面の軸方向長さが各分割部品の外周の軸方向長さよりも短くなる方向に傾斜させ、傾斜した両端の面を軸力受け面ｆとしてその軸力受け面ｆを第１部材１３ａとスリーブ１４ｂの端面にそれぞれ突き合わせるようにしている。

この構造によれば、分割部品１６ａ、１６ｂの孔に挿入される結合部材１７に剪断力が加わらない。その一方で、制動力が保持された状態では、シューストラット１３に加わった軸力の分力が軸力受け面ｆに発生し、その分力が分割部品１６ａ、１６ｂに両者を離反させる力として加わる。従って、その離反力が大きくなることが想定される場合には、結合部材１７は、離反力に耐え易いボルトや割りピンやクリップなどを使用するのがよい。

連結部１８は、第１部材１３ａと第２部材１３ｂの端部にフランジ１８ａが先端に形成された小径角軸部１８ｂを突出させて設け、分割部品１６ａ、１６ｂにフランジ１８ａと小径角軸部１８ｂを横からはめ込む凹部１８ｃを設けたものにしている。

例示の構造では、凹部１８ｃに対する小径角軸部１８ｂの挿入が規定の姿勢のときに許容されるようにしており、その挿入規制によって挿入部材１６の組付け姿勢が規制され、これによって、結合部材１７が定位置に位置決めされるようになっている。傾斜した軸力受け面ｆを有するものは、軸力受け面ｆとそれを突き合わせる相手面を位置決めに利用して挿入部材１６の組付け姿勢を定めることもできる。

なお、図５に示すように、例示のドラムブレーキのバッキングプレート１０には、作業窓（孔）１９が設けられており、そこから作業用の工具をシューストラット設置部に挿入して結合部材１７を抜き取ることができる。図５に鎖線で示した凸部２０は、必要に応じて設けることができるものであって、分割部品１６ａ、１６ｂを分離させる際に突き動かしたり引き動かしたりするのに利用することができる。

結合部材１７として、既述の割りピンに代えて図６に示すようなボルトを使用することもできる。図６のボルトは、頭部の操作孔１７ａが六角孔であり、このボルトを結合部材１７として用いる場合には、作業窓１９は六角レンチを差し込める大きさの小サイズの孔でよい。

なお、結合部材１７として使用するボルトは、図７に示すように、分割部品１６ａに螺合させる部分と分割部品１６ｂに螺合させる部分に逆ねじが切られたいわゆるダブルねじであってもよく、そのダブルねじを使用すると、ねじの推力を利用して分割部品１６ａ、１６ｂに強制離反力を加えて両分割部品の分離を容易化することができる。

フランジ１８ａは角フランジになっているが、これは丸フランジであって差し支えない。第１部材１３ａと第２部材１３ｂに対する挿入部材１６の連結状態を維持できるものであればよく、係止突起などで代替することもできる。

このほか、挿入部材１６の軸力受け面ｆは、図８に示すように、軸直角な面であってもよい。この形態は、分割部品１６ａ、１６ｂを互いに離反させる力は得られないが、この構造でも挿入部材１６を外すことで、シューストラット１３に加えられている軸力を開放して制動力を強制解除することができる。

なお、この発明は、電動パーキングブレーキに適用すると特に効果的であるが、この発明を適用するドラムブレーキはその電動パーキングブレーキに限定されない。通常のドラムブレーキも、セルフロック機構として働くアジャストホイールが錆びつくなどすると強制解除の必要性が生じる。従って、シューストラットが含まれるドラムブレーキの全てがこの発明の適用対象になる。

１ ドラムブレーキ
２ 電動アクチュエータ
３ パーキングレバー
４ ブレーキシュー
５ ホイールシリンダ
６ ストラットセット
７ シューリターンスプリング
８ アンカースプリング
９ ブレーキアセンブリ
１０ バッキングプレート
１１ シューホールドダウン
１２ ドラム
１３ シューストラット
１３ａ 第１部材
１３ｂ 第２部材
１４ オートアジャスタ機構
１４ａ アジャストボルト
１４ｂ スリーブ
１４ｃ スプリング
１５ 制動力の強制解除機構
１６ 挿入部材
１６ａ、１６ｂ 分割部品
１６ｃ ピン孔
ｆ 軸力受け面
１７ 結合部材
１７ａ 操作孔
１８ 連結部
１８ａ フランジ
１８ｂ 小径角軸部
１８ｃ 凹部
１９ 作業窓
２０ 凸部

Claims (5)

1. 入力部を有するパーキングレバー（３）と、前後一対のブレーキシュー（４，４）と、シューストラット（１３）を有し、前記パーキングレバー（３）による押し付け力を前記シューストラット（１３）経由で片方のブレーキシュー（４）に伝達してその片方のブレーキシューの摩擦材（４ａ）を車軸に固定されたドラム（１２）の内周に押し付け、さらに、このときに発生する反力を前記シューストラット（１３）経由で他方のブレーキシュー（４）に伝達してその他方のブレーキシューの摩擦材（４ａ）を前記ドラム（１２）の内周に押し付け、これにより発生した制動力をセルフロック機構によって保持するドラムブレーキであって、
   それぞれが前記シューストラット（１３）の一部を構成する長手方向に分割された第１部材（１３ａ）及び第２部材（１３ｂ）と、縦割りされた２個の分割部品（１６ａ、１６ｂ）を分離可能に組み合わせて構成される挿入部材（１６）と、前記２個の分割部品（１６ａ、１６ｂ）を結合させて組み合わせ状態を保持する結合部材（１７）と、前記挿入部材（１６）と前記第１部材（１３ａ）との間及び前記挿入部材（１６）と前記第２部材（１３ｂ）との間にそれぞれ設ける連結部（１８）を備え、前記連結部（１８）は、前記２個の分割部品（１６ａ、１６ｂ）の分離によって前記第１部材（１３ａ）及び第２部材（１３ｂ）との連結が解ける構造とされ、前記挿入部材の各分割部品（１６ａ、１６ｂ）に前記第１部材（１３ａ）及び第２部材（１３ｂ）の端面にそれぞれ突き合わせる軸力受け面（ｆ）が含まれ、前記結合部材（１７）が、外部から取り外し可能に配置された構造の制動力の強制解除機構（１５）を付属させたドラムブレーキ。
2. 前記軸力受け面（ｆ）を、前記２個の分割部品（１６ａ、１６ｂ）が互いに突き合わされる側の面の軸方向長さが各分割部品（１６ａ、１６ｂ）の外周の軸方向長さよりも短くなる方向に傾斜させた請求項１に記載のドラムブレーキ。
3. 前記結合部材（１７）を定位置に位置決めする要素を含ませた請求項１又は２に記載のドラムブレーキ。
4. 前記パーキングレバー（３）と、前後一対のブレーキシュー（４，４）と、シューストラット（１３）を組み合わせたブレーキアセンブリ（９）がバッキングプレート（１０）の内側に組み込まれ、前記バッキングプレート（１０）に前記結合部材（１７）を外部から抜き取り可能となす作業窓（１９）が設けられている請求項１〜３の何れかに記載のドラムブレーキ。
5. 前記結合部材（１７）として、前記２個の分割部品（１６ａ、１６ｂ）のそれぞれに螺合する２箇所の雄ねじ部を同一軸上に有し、その２箇所の雄ねじ部のねじ切りの方向が逆になっているボルトを使用する請求項１〜４の何れかに記載のドラムブレーキ。

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