JP2006057852A - 通気システムを持つドラム及びこのようなドラムを含むブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】 一連のフィン（１２）が第１端（１６）を介してドラムの外壁（１１）に固定されたドラム（２）を提供する。
【解決手段】 前記フィンは、ドラムの外壁に交互に設けられている。ドラムを取り囲む外環体（１０）を提供でき、フィンの第２端（１７）がこの外環体に固定される。本発明の別の要旨は、このようなドラムを持つドラムブレーキ（１）である。
【選択図】 図２

Description

本発明の要旨は、自動車用ドラムブレーキのドラムである。更に詳細には、本発明の要旨は、通気手段を備えたドラムである。制動中にドラムの場所で発生する熱を迅速に放散するため、このような通気手段が必要であることがわかった。本発明の別の要旨は、このようなドラムを持つブレーキである。

本発明の一つの目的は、通気手段を備えた製造が簡単なドラムを提供することである。本発明の別の目的は、効果的な通気手段を備えているが総重量が小さいドラムブレーキを提供することである。本発明の追加の目的は、通気手段を備えたドラムの製造費用を小さくすることである。

ドラムブレーキは、一般的には、ホイールのハブに固定された端プレート又はプレートを備えており、ドラムがホイール内に配置され、ブレーキシリンダが端プレートに固定されている。ドラムは円形であり、ホイールとともに移動する。端プレートとドラムとの間に二つのシューが取り付けられている。これらの二つのシューは、ドラムの輪郭に追従する。シューは、円弧形状であり、ホイールドラムの内側に配置される。第１シューの一端はブレーキシリンダの第１ピストンによって支持されているのに対し、第２シューの一端は前記ブレーキシリンダの第１ピストンの反対側の第２ピストンによって支持されている。各シューの外面にはライニングが設けられている。シューの外面は、ドラムの内壁に向かって面する面を意味する。

制動中、ブレーキ制御装置、例えばブレーキペダルでブレーキシリンダを作動する。ブレーキシリンダのピストンがシューをドラムの内壁に押し付ける。従って、ライニングがドラムの内壁と接触する。ライニングがドラムに対して摩擦し、ドラムの回転に抵抗する。従って、車輛に制動が加わる。制動の終了時にシューが例えば戻しばねで休止位置に戻される。休止位置は、シューが拡げられていない位置を意味すると理解されるべきである。シューは、ドラムの内壁から離れている。ライニングはもはやドラムに擦り付けられていない。制動が終了する。

制動中、ライニングをドラムの内壁に擦り付けることにより、熱を発生する。これに対し、この熱をドラムの内側から外側に除去できなければならない。
これは、熱を放散できない場合には、またはうまく放散できない場合には、ドラムはその内側の温度上昇の作用により膨張してしまう。その場合、ライニングの曲率半径がドラムの内壁の曲率半径と一致しない。続いて行われる制動作業中、ライニングとドラムの内壁との間の接触がもはや均等でなくなり、ライニングの特定の領域がドラムの内壁と他の領域よりもきつく接触する。制動は全く満足のいくものでなくなり、ライニングの磨耗が不均等になる。

更に、ライニングの過熱及び実際の磨耗がこの現象により悪化する。これは、内壁と最もきつく接触するライニングの領域が最も過熱されるためである。この過熱により、局所的膨張が更に大きくなり、従って、ライニングのこれらの領域の磨耗が増大する傾向がある。

この場合、このようなドラムブレーキのライニングを頻繁に交換することが必要とされるということの他に、過熱現象は、更に、ライニングとドラムの内壁との間の接触が不均等になってしまうため、制動力を更に低下させてしまう。

ドラムブレーキの過熱の欠点を緩和するため、フランス国特許第ＦＲ ２ ８３６ ５３１号には、通気手段を備えたドラムブレーキの製造が開示されている。通気手段は、ドラムの外壁の全高に亘って配置された一連の湾曲したフィンを含む。ドラムの外壁の高さは、ドラムを支持するホイールの回転軸線と平行に延びる前記壁の寸法を意味する。湾曲したフィンというのは、フィンとドラムの外壁との間の接触領域の位置に曲率半径を持つフィンを意味する。かくして、ドラムブレーキの熱損失領域が増大する。このような解決策により通気効果をつくりだすことができる。更に、フィンの配向に応じて、更に詳細にはこれらのフィンの曲率半径に応じて、空気をドラムの内側から外に案内することができる。

一般的にタービンブレードフィンと呼ばれるこれらのフィンにより、制動中のドラムブレーキ内の熱エネルギの放散を最適にできる。
一般的には、ドラム、このドラムを取り囲む外環体、及びドラム及び外環体に固定されたフィンは、単一の部品で製造される。これは、熱が、互いに接合された幾つかの部品でできた構成要素を通して放散される場合よりも、一つの部品を通した方が更に迅速に放散されるためである。

タービンブレードフィンを持つブレーキの製造は複雑である。これは、フィンが曲率半径を備えているため、金型からの取り出し中に各フィンを外すために金型の二つの部品を同時に逆方向に回転する必要があるためである。フィンが長ければ長い程、これらのフィンの金型からの取り外しが困難になる。更に、コア及び金型を取り外すことができるようにする特別のコア工具を備えていなければならないため、金型自体が複雑である。

更に、タービンブレードフィンを備えている場合には、制動下でのドラムの通気が車輛の右側ホイール及び左側ホイールで有効であるように、通気手段を備えたブレーキの二つの異なる態様を製造する必要がある。これは、ドラムの外壁に設けられたタービンブレードフィンの曲率半径の配向に従って車輛の外側又は内側に向かって空気が通気されるためである。明らかに、空気を車輛の外側に向かって差し向けたとき、熱の放散が最適になる。二つの異なる態様を製造することにより、このようなドラムブレーキを持つ車輛の製造費用が上昇する。
フランス国特許第ＦＲ ２ ８３６ ５３１号

本発明は、制動中にドラムブレーキ内で発生する熱を、右側ホイールに取り付けられていようと左側ホイールに取り付けられていようと効果的に放散できる、簡単な設計で製造費が低いドラムブレーキを提供することによって上述の問題点を解決しようとするものである。本質的には、更に、このようなドラムブレーキを比較的小さな総重量で製造しようとするものである。

このような結果を得るため、ドラムを取り囲む外環体を設けることができ、ドラムの外壁に配置された複数のフィンを有し、これらのフィンが食い違い形体で配置されたドラムブレーキを製造する。これは、フィンが交互に即ちジグザグをなしてドラムの外壁に配置されているということを意味する。二つのうちの一方のフィンを前記壁の第１半高さの場所でドラムの外壁に固定し、他方のフィンそれ自体をドラムの外壁の第２半高さの場所でドラムの外壁に固定する。かくして、空気はドラムの内側から外側に向かって所定角度で循環する。フィンをこのように構成することにより、全ての場合において、空気をドラムの内側から車輛の外側に排出できる。従って、車輛の両側でホイールに対して一つの態様だけが使用される。

本発明の一つの特定の実施例では、フィンとドラムの外壁との間の連結部の場所に丸味を帯びた縁部が形成される。これは、縁部とドラムとの間の連結場所での材料の量が、縁部と外環体との間の連結部の場所での材料の量よりも大きいということを意味する。この追加の材料の量により、ドラムの外壁の厚さが局所的に増大する。かくして、ドラムの剛性が向上する。従って、ドラムの厚さを減少できる。ドラムの厚さは、前記ドラムブレーキを備えたホイールの回転軸線に対して垂直な寸法を意味すると理解されるべきである。かくして、ドラムの総重量を減少できる。

従って、本発明の要旨は、ドラムの外壁に固定された一連のフィンを持つドラムであって、この壁の高さがドラムの回転軸線と平行に延びるドラムにおいて、
フィンがドラムの外壁に前記壁の高さの両端から交互に設置されていることを特徴とするドラムである。

本発明のドラムは、以下の特徴の全て又はそのうちの幾つかを含んでもよい。即ち
−フィンの幅がドラムの回転軸線と平行に延び、ドラムの外壁の高さよりもかなり短く、
−フィンの幅がドラムの外壁の高さの半分にほぼ等しく、
−ドラムにはこのドラムを取り囲む外環体が設けられており、フィンの第１端がドラムの外壁に固定されており、フィンの第２端が外環体に固定されており、
−フィンは直線状であり、
−フィンの第１端とドラムとの間の連結部は末広がりになっており、
−ドラムの厚さは、ドラムの回転軸線に対して垂直方向に延び、外環体の厚さよりも小さく、外環体の厚さは、ドラムの回転軸線に対して垂直方向に延びる。

本発明の別の要旨は、このようなドラムを備えたドラムブレーキである。
ドラムブレーキの一つの特定の実施例では、前記ブレーキは、ドラム、外環体、及び一連のフィンを含む一部品アッセンブリを含む。

本発明は、以下の説明を添付図面を参照して読むことにより、更によく理解されるであろう。添付図面は、全く限定するものではない。

図１は、ドラム２を持つドラムブレーキ１を示す。端プレート３は、その直径の各側に配置された二つのブレーキシリンダ４及び４’を支持する。二つのシュー５（図１には一方だけが示してある）は、第１端６が第１ブレーキシリンダ４のハウジングで支持されており、第２端７が第２ブレーキシリンダ４’のハウジングで支持されている。各シュー５の外面８にはライニング９が設けられている。シュー５は、ドラム２の円形の内輪郭に従うように円弧形状である。シュー５は端プレート３とドラム２との間に配置されている。勿論、シュー５を単一のブレーキシリンダ４又は４’を介して枢動可能に連結することができる。従って、他方のブレーキシリンダ４又は４’は、アンカーピンのようなジョイント部材に代えることができる。

図１は、ドラムブレーキ１が外環体１０を更に備えていることを示す。この外環体１０は、ドラム２の曲率半径に従う曲率半径を有する。外環体１０とドラム２の外壁１１との間に一連のフィン１２が配置されている。ドラム２の外壁１１は、ドラムブレーキが取り付けられる車輛ホイールに向かって面する壁を意味し、前記ドラム２の内壁１３は、シュー５及びライニング９に向かって面する。

本発明の別の実施例では、外環体１０を省略してもよいと考えられる。
図２は、本発明のドラム２、外環体１０、及び一連のフィン１２を更に詳細に示す。この図からわかるように、本発明によれば、一連のフィン１２はドラム２の外壁１１に交互に装着されたフィンを含む。ドラム２の外壁１１の高さＨは、車輛の内側に向かって面するようになった内端１８及び外端１９を含む。二つのうちの一方のフィン１２は、ドラム２の外壁１１の高さＨの内端１８の場所で設置が始められるが、二つのうちの一方のフィン１２自体は、ドラム２の外壁１１の高さＨの外端１９の場所で設置が始められる。フィン１２の幅Ｌは、ドラム２の外壁１１の高さＨよりもかなり短く、そのためにジグザグに設置されるため、空気は、ドラム２に進入してフィンと出会ったとき、強制的に分割され、通気を行う。フィン１２の幅Ｌは、ドラム２の回転軸線Ａと平行に延びるフィン１２の寸法を意味するものと理解されるべきである。

図４は、フィン１２の交互配置を更に概略に示す。詳細には、フィン１２の幅Ｌは、例えば、中央ディスク１０又はドラム２の高さＨの半分と一致する。
図２及び図４に示す実施例では、フィン１２は直線状フィンであり、即ちフィンは曲率半径を備えていない。フィンは、例えば、平らなシート、即ち、回転軸線Ａに対して垂直な平面での断面が矩形輪郭を持つシートで形成されていてもよい。フィン１２のこのような形状は、これらのフィンがドラム２に交互に配置されているため、ドラムブレーキ１の通気に関して良好な結果をもたらす。

少なくともドラム２、外環体１０、及び一連の直線状フィン１２を含む一部品アッセンブリを備えたドラムブレーキ１は製造が容易である。図５は、本発明の一部品アッセンブリ２、１０、１２を製造できる金型２０の概略部分断面図を示す。金型２０は二つの部品２１及び２２でできており、その切り欠きの縁部は、型成形が行われた後、これらの部品２１及び２２を互いから逆方向に互いに平行な方向Ｄ及びＤ’で離すことによって分離が行われるようになっている。金型２０の部品２１及び２２内で型成形された一部品アッセンブリ２、１０、１２の部分を同時に又は２つの作業で取り出すことができる。

更に、フィン１２が直線状フィンであるこのような一部品アッセンブリ２、１０、１２により、自動車の右側ホイール及び左側ホイールで同様に容易に取り付けることができる単一の態様のドラムブレーキ１を製造でき、同じ通気有効性を提供する。

本発明の別の実施例では、曲率半径を持つフィン１２を使用するための設備を形成してもよい。このことは、フィン１２が、例えば、軸線Ａに対して垂直な平面での断面の輪郭が円弧形状のシートで形成されているということを意味する。

ドラム２の外壁１１に例えば交互に配置された直線状フィン及び湾曲フィンを備えたドラムブレーキ１を製造することもできる。
しかしながら、これらの解決策は、特に、ドラム２、外環体１０、及びフィン１２を含む一部品アッセンブリを製造しようとする場合に製造が更に複雑になるということがわかっている。更に、これらの二つの場合の両方で、各場合に、車輛の右側のホイールに取り付けられるべきもの及び車輛の左側のホイールに取り付けられるべきものの二つの態様を製造する必要がある。

本発明の一つの特定の実施例では、及び図３に示すように、フィン１２とドラム２の外壁１１との間の連結部１４に追加の厚味が形成されている。これが意味するところは、フィン１２とドラム２との間の連結部１４の場所でのフィン１２の厚さｅが、前記フィン１２と外環体１０との間の連結部１５の場所での前記フィン１２の厚さｅ’よりも大きいということである。フィン１２の厚さｅ又はｅ’は、連結部１４の場所でドラム１２の外壁１１の平均平面（ｍｅａｎ ｐｌａｎｅ）と平行な平面内でのフィンの寸法を意味すると理解されるべきである。このような連結部１４の縁部に丸味を付けることにより、ドラム２の剛性を高めることができる。

更に、連結部１４の場所での追加の量の材料のため、ドラム２の厚さＥを小さくすることができると同時に十分なドラム強度を維持できる。厚さＥは、回転軸線Ａに対して垂直なドラム２の寸法を意味するということは理解されるべきである。かくして、このような通気手段を持つドラムブレーキ１の総重量は、通気手段の重量による影響を受けない。これは、フィン及び外環体１０による材料の追加が、ドラム２の場所での材料の量の減少によって補償されるためである。

本発明の一実施例によるドラムブレーキの概略図である。 ドラム、フィン、及び外環体を含む、本発明の一実施例による一部品アッセンブリの概略図である。 別の実施例による一部品アッセンブリの部分図である。 本発明のドラムの外壁の、ホイールの回転軸線と平行な平面での概略断面図である。 本発明のブレーキを製造できる金型の、ホイールの回転軸線と平行な平面での部分断面図である。

符号の説明

１ ドラムブレーキ
２ ドラム
３ 端プレート
４、４’ ブレーキシリンダ
５ シュー
６ 第１端
７ 第２端
９ ライニング
１０ 外環体
１１ ドラム外壁
１２ フィン
１３ ドラム内壁

Claims (9)

1. 回転軸線（Ａ）と平行に延びる高さ（Ｈ）の外壁（１１）に一連のフィン（１２）が固定された、ブレーキ（１）用ドラム（２）において、
   前記フィンは、前記壁の前記高さの両端（１８、１９）から、前記ドラムの前記外壁に交互に設置されている、ことを特徴とするドラム。
2. 請求項１に記載のドラムにおいて、前記フィンの幅（Ｌ）は、前記ドラムの前記回転軸線と平行に延びており、前記ドラムの前記外壁の高さよりもかなり短い、ことを特徴とするドラム。
3. 請求項２に記載のドラムにおいて、前記フィンの前記幅は、前記ドラムの前記外壁の高さの半分程度である、ことを特徴とするドラム。
4. 請求項１、２、又は３に記載のドラムにおいて、外環体（１０）を備えており、この外環体は前記ドラムを取り囲み、前記フィンの第１端（１６）が前記ドラムの前記外壁に固定されており、前記フィンの第２端（１７）が前記外環体に固定されている、ことを特徴とするドラム。
5. 請求項４に記載のドラムにおいて、前記ドラムの厚さ（Ｅ）は、前記ドラムの前記回転軸線に対して垂直方向に延び、前記外環体の厚さよりも小さく、前記外環体の前記厚さは、前記ドラムの前記回転軸線に対して垂直方向に延びる、ことを特徴とするドラム。
6. 請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載のドラムにおいて、前記フィンは直線状である、ことを特徴とするドラム。
7. 請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載のドラムにおいて、前記フィンの前記第１端（１６）と前記ドラムとの間の連結部（１４）は末広がりになっている、ことを特徴とするドラム。
8. 請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載のドラムを備えていることを特徴とするドラムブレーキ。
9. 請求項８に記載のドラムブレーキにおいて、前記ドラム、外環体（１０）、及び一連のフィンを含む一部品アッセンブリ（２、１０、１２）を含む、ことを特徴とするドラム。

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