JP2003028214A - ブレーキシリンダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体室内のウェッジ機構の姿勢を常に一
定に保つブレーキシリンダ装置を安価に提供すること。 【解決手段】 流体室１３の加圧により主ピストン２
０，２０を押動してブレーキシューを拡張した時、流体
室１３内のウェッジ機構３０に、このウェッジ機構３０
の回転を規制するよう主ピストン２０，２０の進退運動
に追従可能な弾性部３５ｄ，３５ｄを有する弾性部材３
５を装着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブレーキシューを
拡張するための流体式作動機構と機械式作動機構とを併
設したドラムブレーキのブレーキシリンダ装置に関し、
特に流体室内に配設した機械式に作動するウェッジ機構
の回転防止手段に係わるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、流体室内に機械式のウェッジ
機構を配設したブレーキシリンダ装置として、例えば実
公平２−１８８３５号公報が知られている。その構成を
図６に基づいて概説するに当たり、一般的にはシュー間
隙調整機構が設けられているので、ここでは実登２５９
０９２９号公報に開示されているシュー間隙を自動的に
調整する機構を付設して説明する。

【０００３】シリンダ装置の縦断面図に示すように、略
Ｔ字状のシリンダボディ１０には、主シリンダ穴１１の
軸線方向に間隔を有して摺動可能に密嵌合する一対の主
ピストン２０，２０と、両主ピストン２０，２０間の中
央部であって前記主シリンダ穴１１の軸線に交差する方
向に設けられ、この主シリンダ穴１１から離隔する副シ
リンダ穴１２に摺動可能に密嵌合する副ピストン２１と
で流体室１３が画成されており、主にサービスブレーキ
時の加圧室として用いられる。そして、直列的に配設さ
れた前記主ピストン２０，２０は、その対向する後端面
２０ａ，２０ａがシリンダボディ１０に形成されたスト
ッパ１４により、ブレーキ不作動時における戻り位置が
規制されている。

【０００４】主ピストン２０，２０の前端部側に付設す
るシュー間隙自動調整機構などの構成は図の左右におい
て同じであるから、左方の主ピストン２０側のみについ
て説明する。

【０００５】主ピストン２０の軸心の前端部側から穿設
した有底穴２０ｂ内にアジャストスリーブ４０が回転可
能に嵌合し、このアジャストスリーブ４０には、主ピス
トン２０から突出した外周部に可逆ねじ４０ａが螺設さ
れていると共に、軸心に非可逆ねじ４０ｂが螺設されて
いる。前記可逆ねじ４０ａにはドライブリング５０が螺
合し、このドライブリング５０の外周面と主シリンダ穴
１１の開口端部とに形成した夫々の円錐面（符号はドラ
イブリング５０の円錐面のみを５０ａで示す）がクラッ
チ係合している。又、アジャストスリーブ４０の非可逆
ねじ４０ｂにアジャストスクリュー６０が螺合し、アジ
ャストスリーブ４０の前端部に止着したスプリングケー
ジ４１とドライブリング５０間にアジャストスプリング
４２が縮設されている。

【０００６】なお、符号４３は、ドライブリング５０の
図における右方向への外脱を防止するためのサークリッ
プであり、符号６１は、シュー間隙自動調整時における
アジャストスクリュー６０の回転を規制するためのアン
チローテーションクリップである。このアンチローテー
ションクリップ６１の前端部の溝６１ａが図外のブレー
キシューに嵌合してアジャストスクリュー６０の回転を
規制している。但し、アジャストスクリュー６０の頭部
外周に刻設した調整歯６０ａをブレーキ外から手動で以
って回転する場合には、このアジャストスクリュー６０
がアンチローテーションクリップ６１に対して相対回転
可能である。

【０００７】一方、主にパーキングブレーキとして用い
られるウェッジ機構３０は、前記した流体室１３内に配
設され、このウェッジ機構３０は、ウェッジ本体３１と
ローラ３４，３４及び弾性部材３５などから構成されて
いる。ウェッジ本体３１は、ウェッジ部３２とロッド部
３３とから成り、ウェッジ部３２の先端部が前記両主ピ
ストン２０，２０の対向する後端面２０ａ，２０ａに設
けられた切り欠き２０ｃ，２０ｃ内に嵌挿され、ロッド
部３３の下端部が前記副ピストン２１に揺動自在に、且
つ作動的に係合している。前記ウェッジ部３２のテーパ
面３２ａ，３２ａと、このテーパ面３２ａ，３２ａに対
応する両主ピストン２０，２０の切り欠き（凹状の溝）
２０ｃ，２０ｃ底の傾斜面２０ｄ，２０ｄとの間にロー
ラ３４，３４が夫々転動可能に介在している。略Ｕ字状
を呈する板ばね製の弾性部材３５は、ウェッジ部３２の
首下におけるロッド部３３に滑嵌合する基部３５ａと、
その基部３５ａの両端部からウェッジ部３２のテーパ面
３２ａ，３２ａに沿って延設する一対の対向片３５ｂ，
３５ｂと、この両対向片３５ｂ，３５ｂの先端部にロー
ラ３４，３４を転動可能に支持し、且つローラ３４，３
４を介し前記ウェッジ部３２に対して相対回転を規制さ
れる規制部３５ｃ，３５ｃとから形成されている。又、
ウェッジ部３２の首下と弾性部材３５の基部３５ａ間に
は、ブレーキ不作動時におけるウェッジ部３２に対する
ローラ３４，３４位置決め用の弱いスプリング３６が縮
設されている。

【０００８】副シリンダ穴１２の主シリンダ穴１１側の
近傍にはソケット１５が固定的に圧入されており、この
ソケット１５とロッド部３３の下端部近傍に止着された
スプリングシート１６間に、ブレーキ不作動時における
ウェッジ機構３０位置決め用の強いスプリング１７が縮
設されている。又、前記副ピストン２１は副シリンダ穴
１２の開口端部に螺着したナット１８により戻り位置が
規制されている。

【０００９】次に、前述した構成におけるブレーキ作動
について説明する。先ず、サービスブレーキ時に流体室
１３を加圧すると、主ピストン２０，２０などが左右に
拡開して図外の一対のブレーキシューをブレーキドラム
に摩擦係合せしめてこれを制動する。又、パーキングブ
レーキ時には、公知のエアーチャンバなどにより副ピス
トン２１を介してウェッジ本体３１を押動すると、ロー
ラ３４，３４が転動しながら上昇して両主ピストン２
０，２０などを左右に拡開して図外の一対のブレーキシ
ューをブレーキドラムに摩擦係合せしめ、ブレーキドラ
ムの静止状態を維持する。

【００１０】又、前述した構成におけるシュー間隙自動
調整作用について、図の左方側の構成を基に説明する。
今、図外のブレーキシューのライニングが摩耗した時に
ブレーキ作動して主ピストン２０が進出し、この主ピス
トン２０と一体的に進出するアジャストスリーブ４０の
ストロークがドライブリング５０との螺合部のバックラ
ッシュを超えると、ドライブリング５０の円錐面５０ａ
のクラッチ係合が解除され、それ以降、アジャストスプ
リング４２の付勢力によりドライブリング５０が滑りな
がら回転する。そして、ブレーキが解除されると、図外
のシューリターンスプリングなどの戻し力により、前記
バックラッシュ相当分だけアジャストスリーブ４０及び
主ピストン２０などが一体に後退し、ドライブリング５
０の円錐面５０ａが主シリンダ穴１１の円錐面にクラッ
チ係合して回転不能となる。従って、その後の主ピスト
ン２０などは、主ピストン２０の後端面がシリンダボデ
ィ１０のストッパ１４に当接するまで後退し、この時に
アジャストスリーブ４０が回転せしめられるため、アジ
ャストスクリュー６０が進出してシュー間隙を自動的に
ほぼ一定に保つ。

【００１１】前述した構成並びにサービスブレーキ時の
作動から明らかなように、シュー間隙調整機構が付設さ
れていない場合、又はシュー間隙調整機構が手動の形式
でシュー間隙（ブレーキドラムとブレーキシューのライ
ニングとの隙間）が大きくなった場合、或いはブレーキ
シューなどの交換作業を容易に行うために、一対のブレ
ーキシューの外径を縮径した状態（シューリターンスプ
リングの取付荷重が弱い状態）のままサービスブレーキ
を作動すると、振動などによりウェッジ機構３０が回転
して、主ピストン２０の戻り不良を惹起してしまう恐れ
がある。そのため、従来例においてはウェッジ部３２の
先端部に矩形のガイド３２ｂ，３２ｂを一体成型して主
ピストン２０，２０の切り欠き２０ｃ，２０ｃ内に嵌入
し、その対角線の長さを長くして回転防止の対策を講じ
ている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来のウェッジ機構の回転防止手段である矩形のガイ
ドには、次のような問題点がある。

【００１３】＜イ＞ 矩形のガイドが剛体であると、例
えウェッジ機構の回転量が少なくても主ピストンの戻り
時に、ガイドの対角線上の両端部が主ピストンの傾斜面
を擦りながら押し戻される現象を呈するから、主ピスト
ンの傾斜面を損傷してローラの円滑な転動を阻害する恐
れがある。

【００１４】＜ロ＞ 又、ガイドの対角線方向の長さ
は、自ずと主ピストンの対向部の形状（本例では切り欠
き２０ｃ，２０ｃの深さ及び幅）により制約されてしま
う。

【００１５】＜ハ＞ 又、ウェッジ本体にガイドを一体
成型すると、種々のブレーキ径やシリンダ径への適用範
囲が制約され、その共通化を図ることが困難である。

【００１６】＜ニ＞ 更に、ウェッジ本体にガイドを一
体成型することで、ウェッジ部の形状が単なる楔形状と
比較して複雑化して鋳造や鍛造による加工性が悪化する
と共に、特にテーパ面の加工性が悪化してコストも嵩
む。

【００１７】本発明は以上の問題点に鑑みてなされたも
ので、ウェッジ機構の姿勢を常に一定に保つブレーキシ
リンダ装置を提供することを目的とする。又、種々のブ
レーキ径などに対してウェッジ本体の共通化が可能で、
しかも安価なブレーキシリンダ装置を提供することを目
的とする。

【００１８】

【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、流体室内にウェッジ機構を配設した本発明によ
るブレーキシリンダ装置は、ウェッジ機構に、このウェ
ッジ機構の回転を規制するようブレーキシュー拡張用の
主ピストンの進退運動に追従可能な弾性部を有する弾性
部材を装着したものである。

【００１９】前記したブレーキシリンダ装置は、主シリ
ンダ穴に摺動可能に密嵌合してブレーキシューを拡張す
る主ピストンと、主シリンダ穴の軸線に交差する方向の
副シリンダ穴に摺動可能に密嵌合し、ウェッジ機構を作
動する副ピストンとで流体室を画成し、ウェッジ機構の
ウェッジ部と主ピストンの後端面との対向する両斜面間
に転動可能にローラを介挿し、ウェッジ部と一体のロッ
ド部が副ピストンに作動的に係合すると共に、ウェッジ
機構が不作動位置に弾性的に押圧されている構造であれ
ばよい。

【００２０】又、弾性部材は、ウェッジ機構に装着され
る基部と、ウェッジ機構のウェッジ部と主ピストンとの
間に介在するローラを転動可能に支持し、このローラを
介しウェッジ機構に対して相対回転を規制される規制部
と、主ピストンに対して相対回転を規制されるように弾
接する弾性部とで形成してもよいし、又、ウェッジ機構
に対して相対回転を規制される弾性部材の規制部は、ロ
ーラを介さずに直接規制するようにしてもよいし、更
に、ウェッジ機構のウェッジ部に回転不能に装着される
基部と、主ピストンに対して相対回転を規制されるよう
に弾接する弾性部とで形成してもよい。

【００２１】ここで弾性部材は、板ばねでもよいし、或
いは線ばねであってもよい。

【００２２】上記のように構成された本発明のブレーキ
シリンダ装置によれば、流体室を加圧して主ピストンが
ストロークした時、ウェッジ機構に装着した弾性部材の
弾性部が必ず主ピストンの進退運動に伴って追従するか
ら、ウェッジ機構の僅かな回転をも確実に防止し得る。
従って、主ピストンの戻り時における傾斜面の損傷を防
止でき、長期に亘って主ピストンの円滑な戻りとローラ
の円滑な転動をも保証できる。

【００２３】又、ウェッジ機構の回転防止手段は、既設
の弾性部材に弾性部などを形成するのみで済むから、自
動成形加工が可能であり、これに加えてウェッジ本体の
ウェッジ部の形状が楔状のみでよく、その加工性が良好
である。従って、双方共に経済的である。

【００２４】又、ブレーキシリンダ装置は、流体室内に
ウェッジ機構を配設したものであれば適用可能であるか
ら、ウェッジ機構は押し作動型に限らずに引き作動型で
もよい。又、両口開放型のブレーキシリンダ装置に限ら
ずに片口開放型でもよく、その適用範囲が広範である。

【００２５】又、弾性部材は、その形状の設計自由度が
大きいから、他の関連部品に制約される要素が少なく、
部品の互換性や共通化の面で有利であること明らかであ
る。更に、弾性部材である板ばねや線ばねは、何れも自
動成形により加工できるから、多量生産に適し、かつ安
価にできる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わるブレーキシ
リンダ装置の一例について詳細に説明する。説明に当た
って、ブレーキシリンダ装置の基本構造については前述
した従来技術の構造と同じにつき、同一の主要な部品及
び部位についてのみ同一の符号を付し、その構成並びに
ブレーキ作動などについては説明を省略する。なお、サ
ービスブレーキ時におけるウェッジ機構３０の回転防止
手段の作用効果は全ての実施例において同等につき、実
施例１についてのみ説明し、それ以降の実施例では説明
を省略する。

【００２７】最初に、本発明の実施例１について、図１
及び図２を参照しながら説明する。本例は、従来技術に
おけるウェッジ部３２のガイド３２ｂ，３２ｂに代え
て、弾性部材３５に弾性部３５ｄ，３５ｄを一体形成し
たものである。以下、弾性部材３５について説明する。

【００２８】弾性部材３５の基部３５ａと、対向片３５
ｂ，３５ｂ及び規制部３５ｃ，３５ｃの構成は、前述し
た従来技術と同じであり、本例においては前記規制部３
５ｃ，３５ｃの先端部より主ピストン２０，２０の傾斜
面２０ｄ，２０ｄに弾接する波状の弾性部３５ｄ，３５
ｄを一体に突設したものである。そして、前記した波状
の弾性部３５ｄ，３５ｄは、主ピストン２０，２０の進
退運動に常に追従可能な形状であり、しかも主ピストン
２０，２０に対して相対回転を規制する線当たり、或い
は面当たりであれば、どの様な形状を採用してもよい
し、又、弾性部３５ｄ，３５ｄを夫々複数（本例では両
側部から延設する各２箇所）とすれば点当りでもよく適
宜選択可能である。なお、ウェッジ部３２のテーパ面３
２ａ，３２ａ部は凹状の溝に形成されているが、これは
必須の構成要素ではなく、例えば、弾性部材３５の対向
片３５ｂ，３５ｂの両側部からコ字状になるよう折曲片
を形成し、この折曲片でウェッジ部３２の両側面を挟持
するようにしてもよい。要はローラ３４，３４の軸方向
のずれを防止して案内できれば適宜設計変更が可能であ
る。

【００２９】前述した構成によれば、弾性部材３５はそ
の弾性部３５ｄ，３５ｄにより主ピストン２０，２０に
対して相対回転を規制され、ウェッジ部３２に対しては
規制部３５ｃ，３５ｃによりローラ３４，３４を介して
規制され、結果として、ウェッジ機構３０の主ピストン
２０，２０に対する相対回転は皆無である。これによ
り、主ピストン２０，２０の戻り不良を確実に防止でき
ることは勿論のこと、主ピストン２０，２０の傾斜面２
０ｄ，２０ｄを損傷させる要因を完全に消去できる。

【００３０】次に、図３を参照して本発明の実施例２に
ついて説明するが、前述した実施例１に対して、弾性部
材３５の対向片３５ｂ，３５ｂの形状のみが異なるもの
である。

【００３１】しかして、本例における弾性部材３５は、
その対向片３５ｂ，３５ｂのローラ３４，３４近傍部を
ウェッジ部３２の凹状の溝に嵌合し、ローラ３４，３４
の軸方向のずれ止めとなした例である。これにより、ロ
ーラ３４，３４の長さを適宜短縮することができるか
ら、特にシリンダ径が小径の場合に好都合である。

【００３２】続いて、図４のウェッジ部３２周りの斜視
図を参照して本発明の実施例３について説明するが、独
立させて設けた弾性部材３７以外は前述した実施例１又
は２における弾性部材３５の弾性部３５ｄ，３５ｄを除
去した構造と同じである。

【００３３】しかして、本例の弾性部材３７は、ウェッ
ジ部３２の先端部にリベット３８止めなどの締結手段に
より回転不能に装着したものである。即ち、短冊状の板
ばねからなる弾性部材３７は、その中央部の基部３７ａ
がウェッジ部３２の先端面上に装着され、基部３７ａの
両端部から延設した波状の弾性部３７ｄ，３７ｄの夫々
の先端部を、図１及び２における主ピストン２０，２０
の傾斜面２０ｄ，２０ｄに弾接せしめるようにしたもの
である。

【００３４】次に、図５を参照して本発明の実施例４に
ついて説明するが、前述した実施例１及び２の板ばねか
ら成る弾性部材３５に代えて、線ばねを採用したもので
ある。

【００３５】しかして、１本の線ばねから成る弾性部材
３９は略Ｕ字状を呈し、ロッド部３３に嵌装されるコイ
ル状の基部３９ａと、基部３９ａの両端部から伸長して
ローラ３４，３４の軸方向中央部に設けた環状溝に嵌合
する半円弧状の規制部３９ｃ，３９ｃと、規制部３９
ｃ，３９ｃから延設される弾性部３９ｄ，３９ｄとから
形成されている。ここで前記弾性部３９ｄ，３９ｄの夫
々の先端部は、図１における主ピストン２０，２０の傾
斜面２０ｄ，２０ｄに弾接し、且つ線当りして相対回転
が規制されるように折曲形成されている。

【００３６】なお、本発明は、前述した実施例１〜４に
限定されるものではなく、例えば弾性部材である板ばね
や線ばねの形状を代えたり、或いは実施例３の板ばねを
線ばねに代えたりすることも容易に可能である。又、実
施例のブレーキシリンダ装置は、一対の主ピストンを具
備する両口開放型について説明したが、ウェッジ機構の
片側のみに主ピストンを具備する公知の片口開放型にも
適用できるし、或いは押し作動型のウェッジ機構に代え
て、引き作動型にも適用できること明らかである。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したようになるから
次のような効果を得ることができる。

【００３８】＜イ＞ 上記のように構成された本発明の
ブレーキシリンダ装置によれば、流体室を加圧して主ピ
ストンがストロークした時、ウェッジ機構に装着した弾
性部材の弾性部が必ず主ピストンの進退運動に伴って追
従するから、ウェッジ機構の僅かな回転をも確実に防止
し得る。従って、主ピストンの戻り時における傾斜面の
損傷をも防止でき、長期に亘って主ピストンの円滑な戻
りとローラの円滑な転動を保証できる。

【００３９】＜ロ＞ 又、ウェッジ機構の回転防止手段
は、既設の弾性部材に弾性部などを形成するのみで済む
から、自動成形加工が可能であり、これに加えてウェッ
ジ本体のウェッジ部の形状が楔状のみでよく、その加工
性が良好である。従って、双方共に経済的である。

【００４０】＜ハ＞ 又、ブレーキシリンダ装置は、流
体室内にウェッジ機構を配設したものであれば適用可能
であるから、ウェッジ機構は押し作動型に限らずに引き
作動型でもよい。又、両口開放型のブレーキシリンダ装
置に限らずに片口開放型でもよく、その適用範囲が広範
である。

【００４１】＜ニ＞ 又、弾性部材は、その形状の設計
自由度が大きいから、他の関連部品に制約される要素が
少なく、部品の互換性や共通化の面で有利であること明
らかである。更に、弾性部材である板ばねや線ばねは、
何れも自動成形により加工できるから、多量生産に適
し、かつ安価にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１に係るブレーキシリンダ装
置の縦断面図

【図２】 図１のウェッジ部周りの斜視図

【図３】 本発明の実施例２に係るブレーキシリンダ装
置の縦断面図

【図４】 本発明の実施例３に係るウェッジ部周りの斜
視図

【図５】 本発明の実施例４に係るウェッジ部周りの斜
視図

【図６】 従来のブレーキシリンダ装置の縦断面図

【符号の説明】

１０ シリンダボディ １１ 主シリンダ穴 １２ 副シリンダ穴 １３ 流体室 ２０，２０ 主ピストン ２０ｄ，２０ｄ 傾斜面 ２１ 副ピストン ３０ ウェッジ機構 ３１ ウェッジ本体 ３２ ウェッジ部 ３３ ロッド部 ３４，３４ ローラ ３５ 弾性部材 ３５ａ 基部 ３５ｃ，３５ｃ 規制部 ３５ｄ，３５ｄ 弾性部 ３７ 弾性部材 ３７ａ 基部 ３７ｄ，３７ｄ 弾性部 ３９ 弾性部材 ３９ａ 基部 ３９ｃ，３９ｃ 規制部 ３９ｄ，３９ｄ 弾性部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体室内にウェッジ機構を配設し、流
   体の加圧或いはウェッジ機構の作動により主ピストンを
   押動してブレーキシューを拡張するブレーキシリンダ装
   置において、 前記ウェッジ機構に、該ウェッジ機構の回転を規制する
   よう前記主ピストンの進退運動に追従可能な弾性部を有
   する弾性部材を装着してなることを特徴とする、 ブレーキシリンダ装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、主シリンダ穴に摺
   動可能に密嵌合してブレーキシューを拡張する前記主ピ
   ストンと、前記主シリンダ穴の軸線に交差する方向の副
   シリンダ穴に摺動可能に密嵌合し、前記ウェッジ機構を
   作動する副ピストンとで流体室を画成し、前記ウェッジ
   機構のウェッジ部と前記主ピストンの後端面との対向す
   る両斜面間に転動可能にローラを介挿し、前記ウェッジ
   部と一体のロッド部が前記副ピストンに作動的に係合す
   ると共に、前記ウェッジ機構が不作動位置に弾性的に押
   圧されていることを特徴とする、ブレーキシリンダ装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記弾性部
   材が、前記ウェッジ機構に装着される基部と、前記ウェ
   ッジ機構のウェッジ部と前記主ピストンとの間に介在す
   るローラを転動可能に支持し、該ローラを介し前記ウェ
   ッジ機構に対して相対回転を規制される規制部と、前記
   主ピストンに対して相対回転を規制されるように弾接す
   る弾性部とを形成してなることを特徴とする、ブレーキ
   シリンダ装置。
4. 【請求項４】 請求項１又は２において、前記弾性部
   材が、前記ウェッジ機構に装着される基部と、前記ウェ
   ッジ機構に対して相対回転を直接規制される規制部と、
   前記主ピストンに対して相対回転を規制されるように弾
   接する弾性部とを形成してなることを特徴とする、ブレ
   ーキシリンダ装置。
5. 【請求項５】 請求項１又は２において、前記弾性部
   材が、前記ウェッジ機構のウェッジ部に回転不能に装着
   される基部と、前記主ピストンに対して相対回転を規制
   されるように弾接する弾性部とを形成してなることを特
   徴とする、ブレーキシリンダ装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１項におい
   て、前記弾性部材が板ばねであることを特徴とする、ブ
   レーキシリンダ装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至５のいずれか１項におい
   て、前記弾性部材が線ばねであることを特徴とする、ブ
   レーキシリンダ装置。