JP3847378B2

JP3847378B2 - ドラムブレーキ装置

Info

Publication number: JP3847378B2
Application number: JP19656596A
Authority: JP
Inventors: 春生都竹
Original assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Current assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Priority date: 1996-07-25
Filing date: 1996-07-25
Publication date: 2006-11-22
Anticipated expiration: 2016-07-25
Also published as: JPH1037986A

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Ｆ_yと、該成分Ｆ_yと直交する方向（即ち、周方向）の成分Ｆ_x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Ｆ_x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Ｆ_t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】

【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

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。
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。