JP2003329065A - 機械式ドラムブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カックン効きのない円滑な制動ができ、しか
も、入力ロスやブレーキシューの引き摺りを招くことも
ない機械式ドラムブレーキ装置を得る。 【解決手段】 一方のブレーキシュー２３，２４の出力
が他方のブレーキシュー２３，２４の入力となるように
これらのブレーキシュー２３，２４の一方の対向端部を
シュー連結ピン２９で結合した機械式ドラムブレーキ装
置２１において、制動時の前記シュー連結ピン２９の変
位を規制する弾性部材６５を、前記シュー連結ピン２９
がスライド可能に嵌合するバッキングプレート上の長穴
に装備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用のブレー
キ、好ましくは自転車や車椅子等の比較的軽車両のブレ
ーキとして好適な機械式ドラムブレーキ装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】車両用ブレーキとして用いられている機
械式ドラムブレーキ装置は、ドラム内に対向配置される
第１、第２の一対のブレーキシューと、これらのブレー
キシューをドラム内周面に向かって拡開可能に支持する
バッキングプレートと、一方のブレーキシューの出力が
他方のブレーキシューの入力となるようにこれら一対の
ブレーキシューの一方の対向端部を相互に結合したシュ
ー連結ピンと、一対のブレーキシューの他方の対向端間
で回動可能にバッキングプレートに支承されて回動量に
応じてブレーキシューの他方の対向端を離反させるカム
部材とを備え、カム部材を回動操作してブレーキシュー
をドラムの内周面に押圧することで制動力を得る。

【０００３】このような機械式ドラムブレーキ装置は、
一対のブレーキシューをカム部材によって拡開させてド
ラムの内周面に押し付けると、第１のブレーキシューに
作用するアンカー反力がシュー連結ピンを介して第２の
ブレーキシューの入口側に入力して第２のブレーキシュ
ーをドラム内周面に押し付けるように作用するため、一
対のブレーキシューの双方に自己サーボ作用が働き、非
常にゲインの高い制動力を得ることができる。

【０００４】但し、制動時には、各ブレーキシューは、
ドラムとの接触部に作用する摺動摩擦で、ドラムとブレ
ーキシューの食い込みが強まって、ブレーキシューがド
ラムの回転方向に巻き込まれる現象が生じる。そして、
その際、一対のブレーキシューの端部を結合しているシ
ュー連結ピンは、一対のブレーキシューと一体に、ドラ
ムの回転方向に沿う変位を生じる。そこで、シュー連結
ピンは、通常、バッキングプレート上に形成した長穴に
よって、ドラムの回転方向に沿ってスライド可能に支持
されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した機
械式ドラムブレーキ装置は、第１のブレーキシューに作
用するアンカー反力が第２のブレーキシューの入力とな
ること、更に、ブレーキシューの巻き込みによるサーボ
効果が早期に働く結果、制動力の立ち上がりが鋭く、図
１２（ａ）に示すように、小さな操作力Ｆｓで制動を行
った場合と、大きな操作力Ｆｌで制動を行った場合と
で、制動初期では、発生する制動トルクの差Ｂ１が小さ
い。言い換えると、制動初期において操作力の加減によ
るトルクコントロールの幅が狭く、制動トルクが急に増
大するカックン効き等の不都合が発生し易いため、取り
扱いが難しいという問題があった。

【０００６】このような問題を解消するために、制動解
除時に各ブレーキシューを初期位置に戻すシューリター
ンスプリングのばね定数を高めたり、あるいは、各ブレ
ーキシューを拡開可能にバッキングプレートに連結する
シューホールド手段による保持力を強めるなど、ブレー
キシューの巻き込みの発生を遅らせるための対応が検討
された。しかし、これらの対応では、入力ロスや、非制
動時でのブレーキシューの引き摺り等の新たな問題を招
く虞があった。また、ばね部材の強化によって、コスト
アップを招く虞もあった。

【０００７】本発明は、前述した問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、制動初期において操作力の
加減によるトルクコントロールの幅を広く確保すること
ができ、カックン効きのない円滑な制動が容易にでき、
しかも、入力ロスやブレーキシューの引き摺りを招くこ
ともなく、優れた取り扱い性を有する機械式ドラムブレ
ーキ装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る機械式ドラムブレーキ装置は、請求項
１に記載したように、一対のブレーキシューの一方の対
向端部を結合したシュー連結ピンと、前記一対のブレー
キシューの他方の対向端間で回動可能にバッキングプレ
ートに支承されたカム部材とを備え、前記カム部材を回
動操作することで、前記一対のブレーキシューをドラム
に押圧させる機械式ドラムブレーキ装置において、制動
時の前記シュー連結ピンの変位を規制する弾性部材を設
けたことを特徴とする。

【０００９】このように構成された機械式ドラムブレー
キ装置においては、制動初期において、ドラムに接触し
たブレーキシューが、ドラムとの摺動摩擦に起因するド
ラムの回転方向への巻き込みでスライド変位を開始する
と、シュー連結ピンの変位を規制する弾性部材がそのス
ライド変位を阻止する方向の付勢力を発生して、ブレー
キシューの巻き込みの発生を遅らせる。

【００１０】また、請求項２に記載の機械式ドラムブレ
ーキ装置は、上記目的を達成するために、請求項１記載
の機械式ドラムブレーキ装置において、更に、前記バッ
キングプレートは前記シュー連結ピンの移動方向を規制
する長穴を有し、前記弾性部材が、前記長穴と前記シュ
ー連結ピンとの間に有って前記長穴に保持されたことを
特徴とするものである。

【００１１】このように構成された機械式ドラムブレー
キ装置においては、シュー連結ピンの変位を規制する弾
性部材は、弾性部材自体が有する弾性力により、制動解
除時にシュー連結ピンを初期位置に押し戻すように作用
する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る機械式ドラム
ブレーキ装置の好適な実施の形態を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明に係る機械式ドラムブレー
キ装置の一実施の形態を示したものである。この一実施
の形態の機械式ドラムブレーキ装置２１は、所謂デュオ
サーボ方式の構成で、自転車のリアブレーキ、あるいは
車椅子等の軽車両のブレーキとして利用される。

【００１３】この機械式ドラムブレーキ装置２１は、不
図示の円筒状のドラム内に対向配置される一対のブレー
キシュー２３，２４と、これらのブレーキシュー２３，
２４をドラムに向かって拡開可能に支持するバッキング
プレート２７と、一方のブレーキシューの出力が他方の
ブレーキシューの入力となるようにこれら一対のブレー
キシュー２３，２４の一方の対向端部を相互に結合した
シュー連結ピン２９と、一対のブレーキシュー２３，２
４の他方の対向端間で回動可能にバッキングプレート２
７に支承されたカム部材３１と、このカム部材３１を回
動操作する操作レバー３３と、一対のブレーキシュー２
３，２４の他方の対向端を互いに接近する方向に付勢し
て各ブレーキシューの端部をカム部材３１に当接した状
態に維持するシューリターンスプリング３５とを備えて
いる。カム部材３１は、その回動量に応じて一対のブレ
ーキシュー２３，２４の他方の対向端を互いに離反させ
る。

【００１４】カム部材３１は、回転時に各ブレーキシュ
ーの端部を互いに離反させる一対のカム面４１ａ，４１
ｂを有したカム板部４１と、カム板部４１の下方に連設
されてバッキングプレート２７に回転のみ可能に支持さ
れるアンカーピン部４２と、操作レバー３３が結合され
るレバー連結部４３とを一体形成したものである。

【００１５】第１のブレーキシュー２３は、図４乃至図
６に示すように、ドラムの内周面に沿う円弧板状のリム
２３ａと、このリム２３ａから内径側に張り出したウェ
ブ２３ｂと、リム２３ａの外周に貼着されたライニング
２３ｃとからなる。そして、ウェブ２３ｂの一端には、
カム板部４１のカム面４１ａに当接する平坦なカム当接
面５１と、アンカーピン部４２に係合するピン係合部５
２とが装備されている。また、ウェブ２３ｂの他端に
は、シュー連結ピン２９を挿通させる連結用穴５３が装
備されている。

【００１６】第２のブレーキシュー２４は、図９乃至図
１１に示すように、ドラムの内周面に沿う円弧板状のリ
ム２４ａと、このリム２４ａから内径側に張り出したウ
ェブ２４ｂと、リム２４ａの外周に貼着されたライニン
グ２４ｃとからなる。そして、ウェブ２４ｂの一端に
は、カム板部４１のカム面４１ｂに当接する平坦なカム
当接面５５と、アンカーピン部４２に係合するピン係合
部５６とが装備されている。また、ウェブ２４ｂの他端
には、シュー連結ピン２９を挿通させる連結用穴５７が
装備されている。

【００１７】シュー連結ピン２９は、図７及び図８に示
すように、バッキングプレート２７にスライド可能に嵌
合させるピン部２９ａと、このピン部２９ａの下端に連
設された雄ねじ部２９ｂと、ピン部２９ａの上端に設け
られた中間鍔部２９ｃと、この中間鍔部２９ｃの上に連
設されたシュー嵌合軸部２９ｄとを有している。シュー
連結ピン２９は、図２に示すように、バッキングプレー
ト２７の長穴６１を挿通した雄ねじ部２９ｂに、ワッシ
ャー６２を介してナット６３を締結することで、バッキ
ングプレート２７に取り付けられる。バッキングプレー
ト２７の長穴６１は、ドラムの回転方向に沿ってシュー
連結ピン２９をスライド可能に支持するために、図３に
示すように、円周方向に沿って長い形態である。ナット
６３を締結すると、ワッシャー６２と中間鍔部２９ｃと
が、バッキングプレート２７を挟持した状態になって、
シュー連結ピン２９はバッキングプレート２７の板厚方
向には移動不可になる。

【００１８】本実施の形態では、制動時のシュー連結ピ
ン２９の長穴６１内での変位を規制する弾性部材６５が
装備されている。この弾性部材６５は、外形が長穴６１
に緊密嵌合する寸法形状に設定されると共に、中心にシ
ュー連結ピン２９のピン部２９ａに嵌合する穴を貫通形
成した合成ゴム等の弾性体で、長穴６１内のシュー連結
ピン２９の周囲を埋めるように長穴６１に嵌合装着され
る。

【００１９】以上の機械式ドラムブレーキ装置２１にお
いて、前進時のドラムの回転方向は、図１の矢印Ｘで示
す方向である。操作レバー３３を、図１の矢印Ｙ方向に
引いてカム部材３１を回動操作すると、カム部材３１の
それぞれのカム面４１ａ，４１ｂに当接しているブレー
キシュー２３，２４は端部が相互に離反方向に変位して
ドラムを押圧し、制動状態にする。

【００２０】本実施の形態の機械式ドラムブレーキ装置
２１では、車両の前進走行中に制動操作をした場合、制
動初期において、ドラムに接触したブレーキシュー２
３，２４が、ドラムとの摺動摩擦に起因するドラムの回
転方向への巻き込みでスライド変位すると、それに伴っ
て、図２に矢印Ｚで示すように、シュー連結ピン２９が
ドラムの回転方向に沿って長穴６１内を変位しようとす
る。しかし、シュー連結ピン２９の変位を規制する弾性
部材６５がそのスライド変位を阻止する方向の付勢力を
発生して、ブレーキシュー２３，２４の巻き込みの発生
を遅らせる。即ち、制動初期には、ブレーキシュー２
３，２４の巻き込みの発生を遅らせて、ブレーキシュー
２３，２４の巻き込みによるサーボ効果が抑制される。

【００２１】そのため、本実施の形態の機械式ドラムブ
レーキ装置２１では、図１２（ｂ）に示すように、制動
初期における制動トルクの立ち上がりが緩やかになり、
制動初期において操作力の加減に合わせトルクコントロ
ールの幅Ｂ２を広く確保することができて、カックン効
きのない円滑な制動が容易にできる。しかも、ブレーキ
シュー２３，２４の巻き込みの発生を遅らせる手段は、
シュー連結ピン２９のスライド変位を規制する新設の弾
性部材６５で行って、既設のシューリターンスプリング
やシューホールド手段におけるばね部材の強化は不要な
ため、入力ロスやブレーキシューの引き摺りといった問
題が発生することもない。従って、カックン効きのない
円滑な制動が容易にでき、しかも、入力ロスやブレーキ
シューの引き摺りを招くこともなく、優れた取り扱い性
を得ることができる。

【００２２】また、本実施の形態では、弾性部材６５
は、シュー連結ピン２９がスライド可能に嵌合するバッ
キングプレート２７上の長穴６１に収まる小さな外形寸
法でよく、ブレーキ装置の大型化を招く虞がない。ま
た、この弾性部材６５自体が、制動解除時にシュー連結
ピン２９を初期位置に戻す作用を発揮するため、従来か
ら装備されているシューリターンスプリングを省略し
て、構成部品点数の削減を図ることもできる。

【００２３】なお、本発明の機械式ドラムブレーキ装置
において、制動時にシュー連結ピンのスライド変位を規
制する弾性部材は、上記の実施の形態に限定するもので
はない。例えば、長穴６１に嵌合する合成ゴム等の弾性
体ではなく、バッキングプレート上の所定位置とシュー
連結ピンとの間に張り渡したコイルばねや、板ばね等を
代用することも可能である。但し、上記のように、長穴
６１を埋める弾性体とすれば、コイルばね等を採用する
場合と比較して、ばね端を連結するための係止部等を特
に設ける必要がなく、弾性部材の組み付けを容易にする
ことができると同時に、装置の構成を単純にできる。

【００２４】なお、本発明の機械式ドラムブレーキ装置
において、カム部材３１や操作レバー３３の構造、シュ
ーリターンスプリング３５の装備形態等は、前述した実
施の形態に限定されるものでなく、本発明の趣旨を逸脱
しない範囲で、適宜な変形，改良等が可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の機械式
ドラムブレーキ装置によれば、制動初期においては、弾
性部材がシュー連結ピンのスライド変位を阻止する方向
の付勢力を発生して、ブレーキシューの巻き込みの発生
を遅らせるため、ブレーキシューの巻き込みによるサー
ボ効果を抑制できる。そのため、制動初期において操作
力の加減に合わせてトルクコントロールの幅を広く確保
することができ、カックン効きのない円滑な制動が容易
にできる。しかも、ブレーキシューの巻き込みの発生を
遅らせる手段は、既設のシューリターンスプリングやシ
ューホールド手段におけるばね部材の強化を伴わないた
め、入力ロスやブレーキシューの引き摺りといった問題
が発生することもない。また、シュー連結ピンの変位を
規制する弾性部材は、シュー連結ピンがスライド可能に
嵌合するバッキングプレート上の長穴に収まる小さな外
形寸法でよいため、ブレーキ装置の大型化を招く虞がな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る機械式ドラムブレーキ装置の一実
施の形態の正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】図２のシュー連結ピンの挿通部におけるＢ−Ｂ
線に沿う断面図である。

【図４】図１に示した第１のブレーキシューの正面図で
ある。

【図５】図４のＣ矢視図である。

【図６】図４のＤ矢視図である。

【図７】図１に示したシュー連結ピンの正面図である。

【図８】図７のＥ矢視図である。

【図９】図１に示した第２のブレーキシューの正面図で
ある。

【図１０】図９のＦ矢視図である。

【図１１】図９のＧ矢視図である。

【図１２】制動初期での操作力の加減によるトルクコン
トロールの幅の比較図で、（ａ）は従来の機械式ドラム
ブレーキ装置の制動トルク特性図、（ｂ）は本発明の一
実施の形態の制動トルク特性図である。

【符号の説明】

２１ 機械式ドラムブレーキ装置 ２３，２４ ブレーキシュー ２７ バッキングプレート ２９ シュー連結ピン ３１ カム部材 ６１ 長穴 ６５ 弾性部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のブレーキシューの一方の対向端部
   を結合したシュー連結ピンと、前記一対のブレーキシュ
   ーの他方の対向端間で回動可能にバッキングプレートに
   支承されたカム部材とを備え、前記カム部材を回動操作
   することで、前記一対のブレーキシューをドラムに押圧
   させる機械式ドラムブレーキ装置において、 制動時の前記シュー連結ピンの変位を規制する弾性部材
   を設けたことを特徴とする機械式ドラムブレーキ装置。
2. 【請求項２】 前記バッキングプレートは前記シュー連
   結ピンの移動方向を規制する長穴を有し、前記弾性部材
   が、前記長穴と前記シュー連結ピンとの間に有って前記
   長穴に保持されたことを特徴とする請求項１記載の機械
   式ドラムブレーキ装置。