JP2006327268A - ドラムブレーキ - Google Patents

Abstract

【課題】 車両姿勢に拘らず高い出力が安定して得られるカム式ドラムブレーキ装置を提供する。
【解決手段】 姿勢検出手段Ｆ１によって車両姿勢すなわち車両の進行方向や路面の傾斜方向等が検出されると、その車両姿勢に基づき、回転方向判断手段Ｆ２によってブレーキ解除時における回転ドラム４８の回転方向が判断され、更に、回動方向決定手段Ｆ３によって、その回転方向に一致する方向にＴ字ロッド７４の回動方向が決定される。そのため、Ｔ字ロッド７４の回動方向がブレーキ解除時の回転ドラム４８の回転方向に一致するため、車両姿勢に拘らず高い出力が安定して得られる。
【選択図】図６

Description

本発明は、カム式のドラムブレーキを備えたドラムブレーキ装置に関し、特に、その拡開制御の改良に関するものである。

バッキングプレートの一面に拡開可能に支持された円弧状の一対のブレーキシューと、それら一対のブレーキシューの一端部間に設けられたカム部材とを備え、そのカム部材を所定の軸心回りに回動させることにより、そのカム部材の一対の押圧面で前記一対のブレーキシューを拡開する方向にそれぞれ押圧して制動する形式のドラムブレーキが知られている(例えば特許文献１等を参照)。

図１は、上記カムタイプのドラムブレーキの一例であって、例えばトラック等の大型車両の駐車専用ブレーキであるセンターブレーキに用いられるドラムブレーキ１０の全体構成を説明するための平面図であり、図２、図３は、図１におけるＡ−Ａ視断面およびＢ−Ｂ視断面をそれぞれ示す図である。このドラムブレーキ１０には、バッキングプレート１２の一面に、全体としてそれぞれ円弧状を成す一対のブレーキシュー１４，１６が互いに拡開可能に支持されている。

上記ブレーキシュー１４，１６は、円弧状に曲成された板状のシューリム１８と、そのシューリム１８の内周面に突設されてバッキングプレート１２と略平行に位置させられる円弧状かつ板状のシューウェブ２０と、シューリム１８の外周面に固着されたライニング２２とをそれぞれ備えて構成されている。ブレーキシュー１４，１６の一端部は、シューリターンスプリング２４，２４の付勢力に従って、バッキングプレート１２上に固定された拡開機構を構成するためのカム部材２６の側面にそれぞれ当接させられるようになっており、ブレーキシュー１４，１６の他端部は引張コイルスプリング２８の付勢力に従ってストラット３０に押し付けられている。ストラット３０はシュー間隙調整機構を備えており、ねじにより軸方向へ伸縮させられるようになっている。

また、バッキングプレート１２とブレーキシュー１４，１６との間には、車体に取り付けるための取付板３２が備えられている。上記カム部材２６は、その取付板３２の板厚方向に沿って伸び且つこれを貫通する軸部３４と、その軸部３４の取付板３２側に位置する一端において図１、図２における上下方向に沿って伸びるカム部３６とを備えたＴ字状を成し、そのカム部３６がブレーキシュー１４，１６のシューウェブ２０，２０間に位置する。このカム部３６のバッキングプレート１２側の一面は取付板３２に当接させられている。また、軸部３４の他端は、その取付板３２の裏面に一対のピン３８，３８によって固定された支持部材４０を貫通し、レバー４２がピン４４によって軸部３４の軸心回りの相対回動不能に取り付けられている。レバー４２は、カム部材２６への固定部がバッキングプレート１２に当接させられており、そのため、カム部材２６は、図３における左右方向への移動が取付板３２およびレバー４２によって禁止されている。なお、図３においては、カム部材２６およびレバー４２を側面視にて描いている。また、図１、図２において４６はシューウェブ２０を案内するためのガイドプレートである。

以上のように構成されたドラムブレーキ１０は、レバー４２のカム部材２６とは反対側に位置する端部に連結された図示しないブレーキケーブルが引張られることにより、レバー４２が図１における右回りに回動させられると、カム部材２６がその軸部３４の軸心回りにおいて右回りに回動させられる。そのため、そのカム部３６の図１における上端部右側面によってブレーキシュー１６のシューウェブ２０が右方向に押圧されると共に、下端部左側面によってブレーキシュー１４のシューウェブ２０が左方向に押圧される。これにより、ブレーキシュー１４，１６がシューリターンスプリング２４，２４の付勢力に抗して外周側に押し出される(すなわち拡開させられる)ので、それらのライニング２２，２２が回転ドラム４８の内周面にそれぞれ押し付けられて制動が行われる。ブレーキケーブルの引張り操作が解除されると、レバー４２は、その長手方向における中間部に掛止められたリターンスプリング５０の付勢力に従って左回りに回動させられ、図１に示される原位置に復帰させられる。

なお、上記図１等に示されるものは、レバー４２をブレーキケーブルで回動させる機械式ブレーキであるが、レバー４２に代えてカム部材２６に電動機の回転軸を接続して電動ブレーキを構成することも可能である。

このようなカムタイプのドラムブレーキ１０によれば、図４に示されるようなブレーキシュー１４とバッキングプレート１２との間にパーキングレバー５２が取り付けられたドラムブレーキ５４に比較して、小型軽量化が容易になるので、車両搭載性が高められる利点がある。すなわち、ドラムブレーキ５４においては、パーキングレバー５２をブレーキシュー１４の一端部側に設けられたピン５６回りに回動させることにより、そのパーキングレバー５２でストラット５８を介してブレーキシュー１６を外周側に押圧すると共に、その反力でブレーキシュー１４を外周側に押圧することでこれらを拡開させる。そのため、パーキングレバー５２およびストラット５８をバッキングプレート１２の内面に設けることが必須となることから、大型化・重量化して車両搭載性に劣っていたのである。
特開昭５９−１９７２６号公報 特公平２−１７７３６号公報 特開２００４−３６８２３号公報

ところで、上記従来のカムタイプのドラムブレーキ１０は、前述したようにカム部材２６が例えば図１における右回りに回動させられるようになっているが、これは、その回動方向を前進走行における回転ドラム４８の回転方向を右回りとして、これに一致させたものである。このような回動方向および回転方向が一致する組合せであれば、制動状態で回転ドラム４８が回転しようとするとき、その右回りの回転方向においてリーディングシューとなるブレーキシュー１６と回転ドラム４８との間の摩擦力の作用方向が、カム部材２６によるそのブレーキシュー１６の押圧方向と略一致する。図５は、カム部材２６の回動方向ａ，ｂと回転ドラム４８の回転方向Ａ，Ｂとをそれぞれ示したものであるが、上記態様では、カム部材回動方向ａとブレーキドラム回転方向Ａとの組合せとなる。このように回動方向と回転方向の一致する組合せの場合には、図６に示すように、カム部材の入力に対して高い出力すなわち大きなブレーキ発生トルクが得られる。回転ドラムの回転方向がＢ方向で、カム部材の回動方向がｂ方向の場合も同様である。

しかしながら、回転ドラム４８の回転方向が反対に左回りになるとき、すなわち、カム部材２６の回動方向とは反対方向になるときには、その回転方向においてリーディングシューとなるブレーキシュー１４のそのカム部材２６による押圧方向が、そのブレーキシュー１４をやや外周側に向かって押圧する方向であって、回転ドラム４８との間の摩擦力の作用方向とは一致しない。そのため、上記の図６にカム回動方向とドラム回転方向とが一致しない場合について示すように、一致する場合ほどの高い出力は得られないことになる。

したがって、例えば、後進走行中における常用ブレーキ操作や、上り坂における駐車ブレーキ操作等のように、ブレーキ解除時の回転ドラムの回転方向が前進走行時とは反対方向になる車両姿勢では、十分に高いブレーキ出力を得ることができない問題があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであって、その目的は、車両姿勢に拘らず高い出力が安定して得られるカム式ドラムブレーキ装置を提供することにある。

斯かる目的を達成するため、本発明の要旨とするところは、バッキングプレートの一面に拡開可能に支持された円弧状の一対のブレーキシューと、それら一対のブレーキシューの一端部間に設けられたカム部材とを備え、そのカム部材を所定の軸心回りに回動させることにより、そのカム部材の一対の押圧面で前記一対のブレーキシューを拡開する方向にそれぞれ押圧して、それら一対のブレーキシューを回転ドラムの内周面に押し当てて制動する形式のドラムブレーキ装置であって、(ａ)ブレーキ作動時の車両姿勢を検出するための姿勢検出手段と、(ｂ)その姿勢検出手段によって検出された車両姿勢に基づいてブレーキ解除時における前記回転ドラムの回転方向を判断する回転方向判断手段と、(ｃ)その回転方向判断手段によって判断された回転方向に一致する方向に前記カム部材の回動方向を決定する回動方向決定手段とを、含むことにある。

このようにすれば、前記姿勢検出手段によって車両姿勢すなわち車両の進行方向や路面の傾斜方向等が検出されると、その車両姿勢に基づき、前記回転方向判断手段によってブレーキ解除時における前記回転ドラムの回転方向が判断され、更に、前記回動方向決定手段によって、その回転方向に一致する方向に前記カム部材の回動方向が決定される。すなわち、ブレーキ解除時には車両は慣性力や路面傾斜方向等に応じた方向に進行しようとするので、その際の回転ドラムの回転方向は、その車両姿勢に応じて一方向に定まる。そのため、上記のようにしてカム部材の回動方向を決定すれば、その回動方向がブレーキ解除時の回転ドラムの回転方向に一致するため、車両姿勢に拘らず高い出力が安定して得られるカム式ドラムブレーキ装置が得られる。

上記姿勢検出手段は、例えば、加速度センサ或いは傾斜計等から構成することができる。このようなセンサは一般に運転制御等の他の目的で設けられていることから、本発明によれば、構成部品を追加することなくドラムブレーキ装置の性能を向上させることができる。このため、ドラムブレーキ装置の軽量化や小型化が容易な利点もある。更に、この結果、ブレーキ内外部の省スペース化を図ることができるので、高い設計自由度を得ることができる利点もある。すなわち、車両搭載性にも優れている。

ここで、好適には、前記姿勢検出装置は車両の傾斜方向を検出するものであり、前記回転方向判断手段は、その姿勢検出手段によって検出された車両傾斜方向に基づいてブレーキ解除時における前記回転ドラムの回転方向を判断するものである。このようにすれば、姿勢検出手段によって検出された車両の傾斜方向すなわち路面の傾斜方向に基づき、回転方向判断手段によってブレーキ解除時における前記回転ドラムの回転方向が判断される。そのため、路面の傾斜方向に応じて決まるブレーキ解除時の回転ドラムの回転方向に一致するようにカム部材の回動方向が定められるので、路面の傾斜方向に拘らず高い出力が安定して得られる駐車ブレーキが得られる。

また、好適には、前記ドラムブレーキ装置は、前記バッキングプレートの板面を貫通して前記軸心回りの回動可能にそのバッキングプレートに支持され、その一端部において、前記カム部材が前記軸心回りの相対回動不能且つその軸心に垂直であって前記一対の押圧面に対して交差する所定方向の相対移動可能に係合させられたロッドを含むものである。

このようにすれば、バッキングプレートを貫通するロッドがカム部材に軸心回りの相対回動不能且つその軸心に垂直で押圧面に交差する方向の相対移動可能に係合させられることから、制動するに際してそのロッドを軸心回りに回動させると、カム部材が同方向に回動させられ、一対のブレーキシューを拡開方向に押圧する。このとき、一対のブレーキシューの各々と回転ドラムとのシュー間隙が相違する場合には、相対的にシュー間隙が小さい一方のブレーキシューが回転ドラムに押し当てられた後に更にロッドが回転させられると、カム部材がその一方のブレーキシューから受ける反力が他方から受ける反力に比べて大きくなるので、その反力の大きさの相違に基づき、そのロッドに対してその一方のブレーキシューから離隔する所定方向にそのカム部材が相対移動させられる。すなわち、よく知られたオルダム継手と同様に、回転軸に対して垂直な方向の相対移動を許容しつつロッドからカム部材に回転が伝達される。

そのため、一方のブレーキシューの外周側への移動完了後にも、上記所定方向に相対移動させられるカム部材が継続して他方のブレーキシューを押圧し外周側へ移動させるので、シュー間隙が相違する場合にも一対のブレーキシューの双方が互いに同様な押圧力で回転ドラムに押し当てられる。すなわち、ロッドの回転に従ったカム部材の相対移動によって偏り摩耗に対して好適に追従する。しかも、この追従性は、ロッドの回転とそれに応じたカム部材の移動とによって、ロッドが揺動することなく発揮されることから、バッキングプレートを貫通するロッドの揺動に起因する防水性の低下が好適に抑制される。また、揺動しないことから回転ロスが少なく回転効率がよい利点もある。上記により、偏り摩耗に対する追従性が高く且つ防水性に優れたドラムブレーキ装置が得られる。本発明は、このようなドラムブレーキ装置に好適に適用される。

因みに、前記図１〜図３に示される従来のカム式ドラムブレーキにおいては、カム部材２６がその一端部においてはレバー４２に拘束されているものの、その他端部すなわちブレーキシュー１４，１６間に位置するカム部３６は、その長手方向の両端が取付板３２に当接しているだけである。そのため、そのカム部３６が図１、図２における左右方向となるその幅方向には何ら拘束されていないので、図２に示す点Ｐを中心にして矢印Ｃ、Ｄに示すようにカム部材２６が揺動し易い。このような揺動が生じると、バッキングプレート１２や支持部材４０とカム部材２６との隙間からドラム内に水が侵入し易く、十分な防水性能が得られない問題があった。また、ブレーキシュー１４，１６と回転ドラム内周面４８とのシュー間隙が偏り摩耗等に起因して異なるものとなった場合には、シュー間隙の相対的に小さい一方のブレーキシューが回転ドラム内周面４８に押し付けられた後、レバー４２の回動に従ってカム部材２６が揺動させられることで他方のブレーキシューのみが外周側に押し出されることとなるが、揺動中心がＰ点で固定されないので揺動が不安定になり、偏り摩耗に対する十分な追従性が得られない問題もあった。本発明の上記態様によれば、これらの問題が緩和され或いは解消されるのである。

なお、上記「軸心回りの相対回動不能」は、完全に相対回動が禁止される場合に限られない。すなわち、係合部分の隙間等に起因する僅かな相対回動等、ブレーキの作動に支障の無い程度の相対回動は許容される。

また、「軸心に垂直」な方向は、厳密に垂直を成す方向に限られず、ブレーキシューからの反力を受けることによるカム部材とロッドとの相対移動が容易に生じる程度の傾斜は許容される。

また、「押圧面に交差する所定方向」は、押圧面に垂直を成す方向が好ましいが、ブレーキシューからの反力によって容易に相対移動が生じる限りにおいて、如何なる角度で交差する方向であっても差し支えない。

また、「バッキングプレートに支持され」とは、直接または間接的にバッキングプレートに取り付けられていることを意味するものである。

また、好適には、前記ドラムブレーキ装置は、前記ロッドをその軸心回りに回動させるための電動機と、前記バッキングプレートの裏面に固定され且つ入力軸が前記電動機の回転軸に接続されると共に出力軸が前記ロッドに接続されることにより、その回転軸の回転をそのロッドに伝達する遊星歯車構造の減速機とを、含むものである。このようにすれば、ロッドをその軸心回りに回動させるための電動機の回転軸の回転が、バッキングプレートの裏面に設けられた遊星歯車構造の減速機を介して伝達されるため、レバーを用いてロッドを回動させる場合に比較して駆動機構が小型になる。したがって、タイヤホイール内に配置されることに起因する設計上の制約が緩和されるので、ブレーキの設計自由度が高められる利点がある。

なお、回転軸と入力軸、出力軸とロッドとは、直接に接続されてもよいが、他の１個以上の部品を介して間接的に接続されても差し支えない。なお、入力軸および出力軸は、全体として円柱状を成すものであってもよいが、円筒状或いは有底円筒状を成し回転軸やロッドが嵌め入れられるように構成されても良い。本願においてはこのようなものも「軸」に含める。

また、電動機は、バッキングプレートの裏面に直接または間接に取り付けることができるが、他の部材に固定して(すなわち別置きにして)、回転軸の回転をワイヤ等を介して入力軸に伝達しても差し支えない。

なお、前記カム部材の回動手段としては、電動機の他、ワイヤ等を用いることもできる。

また、本発明は、駐車ブレーキに好適に適用されるが、常用ブレーキ(すなわちサービスブレーキ)にも適用し得る。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図７は、本発明の一実施例のドラムブレーキ装置の要部、すなわちドラムブレーキ５９の要部とこれを制御するために車両に備えられている電子制御装置ＥＣの制御機能の要部とを説明するための機能ブロック線図である。図７において、姿勢検出手段Ｆ１は、車両姿勢すなわち車両の停止時に或いは停止中においてはその傾斜方向を、進行中においてはこれに加えて或いはこれに代えて車両の進行方向を随時検出し、回転方向判断手段Ｆ２は、その検出された車両姿勢に基づいて、ドラムブレーキが解除された状態における回転ドラム４８の回転方向を判断する。上記姿勢検出手段Ｆ１は、例えば、加速度センサや路面勾配センサ等の運転制御に用いられるセンサで構成される。電子制御装置ＥＣは、予め記憶されたプログラムを実行することにより、その姿勢検出手段Ｆ１の出力信号から車両姿勢を判断し、更に、その車両姿勢からブレーキ解除時の回転ドラム４８の回転方向を判断する。また、回動方向決定手段Ｆ３は、上記判断された回転ドラム４８の回転方向に一致するように、カム部材Ｆ５の回動方向すなわち後述するＴ字ロッド７４の回動方向を決定する。回動手段Ｆ４は、そのカム部材Ｆ５を回動させるためのものであって、例えば、後述する減速機９０，ウォームギヤ１３２、およびモータ１４８等によって構成される回転駆動機構である。

図８は、上記ドラムブレーキ５９の要部であって、前記図１におけるＥ部に対応する部分すなわち拡開機構を拡大して示す平面図であり、図９はその正面図、図１０はその図９の左側面図、図１１、図１２はそれぞれ図８のＦ−Ｆ視断面図、Ｇ−Ｇ視断面であって、図１２は右に９０度回転させて示している。本発明は、例えば、図１に示されるドラムブレーキ１０に好適に適用され、図８において省略されている部分は、後述する駆動機構や制御機構を除いて、例えばその図１と同様に構成される。

上記図８〜図１２において、ダストカバー１２と、バッキングプレート３２とを板厚方向に貫通するアンカーピン６０が、カシメ６２，６２等によって固定されている。このアンカーピン６０は、ダストカバー１２の一面に密接させられた取付部６４と、バッキングプレート３２を貫通して先端部がその裏面に突き出した貫通部６６と、ダストカバー１２の一面に突設されたシュー受け部６８とから成る。また、その内周部には、貫通部６６側端面からシュー受け部６８側端面に貫通する貫通孔７０が備えられている。シュー受け部６８は、先端側が基部側よりも小径の段付き円筒形状に構成されており、一対のブレーキシュー１４，１６のシューウェブ２０，２０は、その小径部の外周面すなわちシュー受け面７２に当接している。上記アンカーピン６０は、このシュー受け面７２において、非制動時にシューウェブ２０を受けるためのものである。

また、上記貫通孔７０内にはＴ字ロッド７４が刺し通されており、アンカーピン６０のシュー受け部６８から突き出したその一端にはスライドカム７６が係合させられている。本実施例においては、これらＴ字ロッド７４およびスライドカム７６がそれぞれ請求の範囲にいうロッドおよびカム部材に相当し、これらによってブレーキシュー１４，１６の拡開機構が構成される。

図１３〜図１５は、それぞれ上記Ｔ字ロッド７４を示す平面図、正面図、および右側面図である。Ｔ字ロッド７４は、全体が略円柱形状の軸部７８と、その一端において径方向の一方向に沿って伸びる矩形断面の案内突部８０とを備えてＴ字状を成している。軸部７８は、案内突部８０とは反対側の他端に軸方向に沿ったスプライン歯が形成されたスプライン部８２を備えると共に、案内突部８０側の残部のうち両端部が中間部に比べてやや大径とされたものである。この両端部の直径は前記貫通孔７０の内径よりも僅かに小さい程度であって、実質的に貫通孔７０内において軸部７８が径方向に移動し得ない大きさに定められている。また、案内突部８０は、図１３に示されるように、幅寸法が軸部７８の直径よりもやや小さく、高さ寸法がその幅寸法よりもやや小さくされると共に、長さ寸法がその軸部７８の直径の３倍程度とされている。

図１１、図１２に戻って、Ｔ字ロッド７４は、その軸部７８において貫通孔７０内に軸心回りの回転可能且つこれに垂直な方向の移動不能に刺し通されており、案内突部８０の下面がアンカーピン６０のシュー受け部６８側の開口端面８６に当接し、軸部７８の他端部側の一部がアンカーピン６０の貫通部６６側から突き出している。この突き出し端のスプライン部８２の基部には周溝が設けられており、止め輪８８が嵌め着けられている。また、そのスプライン部８２は、減速機９０の出力軸９２に設けられた有底穴９４に嵌め入れられ、その有底穴９４の内周面に設けられた軸心方向に沿って伸びる歯溝に噛み合わされている。すなわち、例えばスプライン嵌合させられている。この出力軸９２の軸心は軸部７８と同心である。これにより、Ｔ字ロッド７４は出力軸９２にその軸心回りの相対回動不能且つ軸方向の相対移動が許容された状態で接続されている。なお、上記図１１においては、後述する駆動機構を省略した。

また、図１６〜図１８は、それぞれ前記スライドカム７６を示す平面図、正面図、および右側面図である。スライドカム７６は、平面視において円形の周縁部の一部が互いに平行且つ中心に関して対称的な２直線によって切除された形状を有する板状部９６と、その外周縁のうち円弧形状が残存し且つ中心に関して対称的な２位置において、その板状部９６の一面から垂直に突設された一対の脚部９８とから構成されている。

上記板状部９６は、その脚部９８とは反対側の一面において、その脚部９８上に位置する一対の半月状部１００相互間の中央位置に平面視において矩形の段部１０２を備えると共に、脚部９８側の一面の中央部に脚部９８を結ぶ直線に対して垂直な方向に沿って伸びる案内溝１０４を備えたものである。この案内溝１０４は、上記垂直な方向すなわち案内方向に沿って相対移動可能に前記案内突部８０が嵌め合わされるものであって、その案内突部８０の幅寸法および高さ寸法よりもそれぞれ僅かに小さい幅寸法および深さ寸法を備えている。また、その案内方向における長さ寸法は、案内突部８０の長さ寸法よりも十分に短い長さ、例えばその２／３程度である。

また、前記一対の脚部９８，９８は、板状部９６の一面から垂直に伸びるカム部１０６と、そのカム部１０６の先端部から板状部９６の円弧状外周縁に略沿って且つその一面に平行に伸びる一対のウェブガイド部１０８，１０８とを、それぞれ備えている。なお、脚部９８，９８の内周面の曲率は、それぞれアンカーピン６０のシュー受け部６８の円筒状外周面の曲率よりも小さい値である。また、脚部９８，９８の相互間隔は、そのシュー受け部６８の外径よりも僅かに大きい値である。カム部１０６は、図１６に示されるように略矩形断面を成し、前記案内溝１０４の長手方向における幅寸法が、非制動時における一対のブレーキシュー１４，１６のシューウェブ２０，２０の端部の間隔に略一致する(図８、図９参照)。また、そのカム部１０６の板状部９６からウェブガイド部１０８に向か
う方向における長さ寸法ｈは、そのシューウェブ２０の厚さ寸法ｔよりも僅かに大きくされている。

図８〜図１２に戻って、スライドカム７６は、その案内溝１０４がＴ字ロッド７４の案内突部８０に嵌め入れられ、そのシュー受け部６８の小径部の外周側に脚部９８，９８が位置する状態で前記アンカーピン６０の開口端面８６に載せられている。そのため、スライドカム７６は、Ｔ字ロッド７４に案内溝１０４の長手方向に沿って相対移動可能且つその軸部７８の軸心回りの相対回動不能に係合させられている。なお、スライドカム７６は、そのウェブガイド部１０８がシューウェブ２０の下側に位置させられるので、Ｔ字ロッド７４の案内突部８０で上側から、そのウェブガイド部１０８で下側から、シューウェブ２０を挟んだ組付け状態になる。そのため、Ｔ字ロッド７４に締結するための締結装置等を別途必要とすることなく、そのシューウェブ２０によってスライドカム７６の脱落が防止されている。また、シューウェブ２０のバッキングプレート３２から離隔し或いはこれに接近する方向の移動がＴ字ロッド７４およびスライドカム７６によって抑制されている。すなわち、本実施例においては、案内突部８０の軸部７８側の下面がシュー規制面に相当する。なお、図８において１１０は、ブレーキシュー１４，１６を非制動時の位置に復帰させるためのシューリターンスプリングである。

また、図１０および図１２において、前記減速機９０は、フランジ部１１２において円柱状の複数個のスペーサ１１３を介して前記バッキングプレート３２に取り付けられると共にアンカーピン６０に向かって伸びたボス部１１４においてその貫通部６６に外周側から嵌め合わされた出力軸支持部材でもあるケース１１６と、そのボス部１１４の基部側内周面に設けられた段付き部に嵌め入れられた軸受１１８とを備えており、その軸受１１８によって前記出力軸９２をその軸心回りの回転可能に支持している。

また、上記出力軸９２は、前記有底穴９４の軸心方向における反対側の端部にフランジ１２０および有底穴１２２を有している。なお、フランジ１２０と前記ケース１１６との間には僅かな空隙が存在する。このフランジ１２０の外周縁の近傍には、複数本の内ピン１２４が図１２における左方に向かって突設されている。この内ピン１２４は、図１９にＨ−Ｈ視断面を示すように、例えば８本が一円周上に等間隔で配置されている。また、内ピン１２４の各々には、円筒状の内ローラ１２６が相対回転可能に嵌め合わされている。

また、上記出力軸９２の有底穴１２２内には、軸心回りの回転可能に支持された入力軸１２８の一端が差し込まれている。これら出力軸９２および入力軸１２８は、軸心が一致して設けられ且つ自由に相対回転可能である。入力軸１２８の出力軸９２側の端部近傍には、偏心体１３０が相対回転不能に嵌め着けられ、他端部近傍にはウォームギヤ１３２のウォームホイール１３４が相対回転不能に嵌め着けられている。この偏心体１３０は、その外周面が入力軸１２４の回転軸心Ｌに対して偏心したＬ’を軸心とする偏心面になっている。

上記偏心体１３０の外周面には、外歯歯車１３６が相対回転可能に嵌め合わされている。これら偏心体１３０と外歯歯車１３６との間には、図１９に示すように複数本の円柱状のコロ１３８が備えられているが、図１２においてはこれを省略した。外歯歯車１３６は例えばエピトロコイド歯形を有し、フランジ部１１２の内周に設けられた内歯歯車１４０と噛み合わされるようになっている。なお、内歯歯車１４０は、その内周面に図１９に示すように複数本の外ピン１４２が周方向において一様な間隔で設けられることによって形成された円弧状歯形を備えたものである。この円弧状歯形の軸心は前記図１３に示すＬであり、外歯歯車１３６の歯数は内歯歯車１４０の歯数よりも僅かに、例えば１〜２程度だけ少なくなっている。なお、外ピン１４２の各々には例えば円筒状の外ローラが相対回転可能に嵌め合わされているが、図１２においては何れも省略し、図１９においては外ローラを省略した。

また、外歯歯車１３６には、上記軸心Ｌ’回りの一円周上すなわちその外周面と同心円上に、板厚方向に貫通する複数個例えば８個の内ピン孔１４４が一様な相互間隔で設けられている。この内ピン孔１４４は、前記内ローラ１２６の直径よりも僅かに、例えば前記偏心体１３０の入力軸１２８に対する偏心量と同一かそれよりも僅かに大きい程度だけ大きい直径で設けられており、相互間に隙間が形成された状態で内ローラ１２６が嵌め入れられている。このように構成された減速機９０は、入力軸１２８が回転させられると、外歯歯車１３６がこれに対して偏心して回転させられ、その回転が内ピン１２４を介して出力軸９２に伝達される。このとき、外歯歯車１３６の歯数が内歯歯車１４０の歯数よりも僅かに少なくされているため、出力軸９２には、歯数および歯数差に応じた減速比で回転が伝達されることになる。なお、減速機９０の減速機構の詳細は良く知られたものであるので省略する。

また、前記入力軸１２８に嵌め着けられたウォームホイール１３４には、それらの軸心方向に垂直な軸心回りに回転可能なウォーム１４６が噛み合わされている。前記ウォームギヤ１３２は、これらウォーム１４６およびウォームホイール１３４によって構成される。バッキングプレート３２の裏面には、図２０、図２１等に示されるようにモータ１４８が固定されており、その回転軸１５０が上記ウォーム１４６に接続されている。回転軸１５０の軸心は入力軸１２８と垂直であって、ウォーム１４６と一致する。この回転軸１５０の回転方向は、前記図７に示されるように、姿勢検出手段Ｆ１〜回動方向決定手段Ｆ３によってブレーキ解除時の回転ドラム４８の回転方向にＴ字ロッド７４の回動方向が一致するように定められる。すなわち、その決定に従って、例えばモータ１４８の入力電流の極性が反転させられる。なお、ウォーム１４６は、その両端部において軸受１５２に回転可能に支持されている。また、モータ１４８のハウジング１５４には前記減速機９０の入力軸１２８側を覆うと共に上記ウォームギヤ１３２を収容するカバー１５６が取り付けられており、そのカバー１５６が前記ケース１１６と共にバッキングプレート３２に取り付けられることによってモータ１４８がバッキングプレート３２の裏面に同時に取り付けられている。なお、入力軸１２８は、図示しないメタルブッシュ等を介して上記カバー１５６の有底穴および出力軸９２の有底穴１２２に自由に相対回転可能に嵌め入れられている。

本実施例においては、上記のような内接噛合式遊星歯車構造の減速機９０，ウォームギヤ１３２、およびモータ１４８によってＴ字ロッド７４の回転駆動機構が形成され、前記のように構成された拡開機構を、そのＴ字ロッド７４を軸心回りに回転駆動することによって作動させる。図２２〜図２４は、拡開機構の作動を説明する図である。

図２２は、拡開開始時に対応する図であり、制動するためにモータ１４８が回転駆動されると、Ｔ字ロッド７４と共にスライドカム７６が例えば、Ｒ方向に回動させられる。このスライドカム７６の回動方向Ｒは、車両の傾斜方向等の車両姿勢に応じて定まるブレーキ解除時の回転ドラム４８の回転方向が図１における右回りの場合の回動方向である。車両姿勢がその反対である場合、すなわちこれに基づいて判断されるブレーキ解除時のドラム回転方向が図２２の場合とは反対方向である場合には、図示のＲ方向とは反対方向にＴ字ロッド７４およびスライドカム７６が回動させられる。

スライドカム７６が回動させられると、カム部１０６の側面すなわち押圧面１５８，１５８によってブレーキシュー１４，１６のシューウェブ２０，２０の端部がそれぞれドラムブレーキの外周側に向かって押圧されるので、それらブレーキシュー１４，１６は、それぞれ他端部(図１等を参照)を中心として矢印Ｐ₁，Ｐ₂方向に回動させられる。すなわち、拡開させられる。このとき、ブレーキシュー１４，１６は、略対称的に回動することとなる。また、ブレーキシュー１４，１６からＴ字ロッド７４には、前記シューリターンスプリング１１０の弾性的な復元力等に起因して押圧面１５８を押圧し延いては図示のＲ方向とは反対の回動方向の力が作用する。しかしながら、その回動力が入力軸１２８まで伝達されても、ウォームホイール１３４によってウォーム１４６が逆転させられることはないので、モータ１４８に逆転方向の力が作用することはない。なお、上記押圧面１５８は、前記図１７と対比すれば明らかなように、板状部９６とウェブガイド部１０８との間に形成された凹所の底面に設けられている。

図２３は、上記のように拡開させられることにより、ブレーキシュー１４，１６の一方(図２３においてはブレーキシュー１６)が回転ドラム内周面４８(図１参照)に押し付けられた拡開中の段階を示している。この状態から更にＴ字ロッド７４をＲ方向に回動させると、ブレーキシュー１４は、未だ回転ドラム内周面４８に接していないことから外周側に回動させられるが、既に回転ドラム内周面４８に押し付けられているブレーキシュー１６は、回動することができない。

そのため、スライドカム７６がブレーキシュー１４，１６から受ける反力は、ブレーキシュー１６から作用するものが相対的に大きくなるので、スライドカム７６は、そのブレーキシュー１６からの大きな反力を押圧面１５８に受けて、Ｒ方向に回動しつつＴ字ロッド７４に対して矢印Ｓ方向に移動させられる。前述したように、スライドカム７６は、その案内溝１０４においてＴ字ロッド７４の案内突部８０にその長手方向の相対移動可能に嵌め合わされていることから、Ｒ方向の回動量に応じてそのＴ字ロッド７４に対して相対移動(すなわちスライド)させられるのである。これにより、ブレーキシュー１６が図示の位置に留まったまま、ブレーキシュー１４のみが矢印Ｐ₁方向に回動させられる。すなわち、本実施例の拡開機構は、回動軸であるＴ字ロッド７４が全く揺動することなく、ブレーキシュー１４，１６のシュー間隙の相違(すなわち偏り摩耗)に追従させられる。なお、この図２２から明らかなように、スライドカム７６の案内溝１０４の長手方向すなわち案内方向は、押圧面１５８，１５８に交差する方向、例えばこれに垂直を成す方向である。

図２４は、ブレーキシュー１４が回転ドラム内周面４８に押し付けられることによって拡開が終了した段階を示している。この図２４において、ブレーキシュー１６は図２３に示す段階と同位置に留まっているが、スライドカム７６が回動させられつつその案内溝１０４の長手方向すなわち案内方向に沿ってブレーキシュー１４側に移動させられることにより、その押圧面１５８でブレーキシュー１４を外周側に向かって押圧するので、そのブレーキシュー１４が、図２３に示す段階よりも更に回動させられていることが判る。なお、実際のシュー間隙は極めて微小な大きさであり、回動角度も僅かであるが、図２２〜図２４では図示の都合上、回動角度を誇張して描いている。

そして、このような拡開状態において、スライドカム７６の回動方向Ｒがブレーキ解除時の回転ドラム４８の回転方向に一致させられていることから、右側に位置するブレーキシュー１６は、回転ドラム４８との摩擦力の作用方向に略一致するＱ₁方向にそのスライドカム７６で押圧されるが、左側に位置するブレーキシュー１４は、回転ドラム４８との摩擦力の作用方向に略直交するＱ₂方向にそのスライドカム７６で押圧される。この結果、回転ドラム４８の回転方向との関係でリーディングシューとなるブレーキシュー１６からスライドカム７６をブレーキ解除方向(Ｒ方向の反対方向)に押圧する力が作用しないので、高いブレーキ出力が得られる。一方、登坂路における駐車状態等で車両姿勢が検出され、ブレーキ解除時の回転ドラム４８の回転方向が反対方向すなわち図１等における左回り方向になることが判断されると、Ｔ字ロッド７４の回動方向が上記とは反対方向に決定される。この結果、図２２〜図２４におけるＲ方向とは反対方向にスライドカム７６が回動させられるので、図２４の左右を裏返した作動状態となり、全く同様にして高いブレーキ出力が得られることとなる。

なお、上記の作動は、一対のブレーキシュー１４，１６のシュー間隙が相違する場合のものであり、シュー間隙が同一である場合には、スライドカム７６の押圧面１５８，１５８がそれら一対のブレーキシュー１４，１６から同様な大きさの反力を受けたまま、それら一対のブレーキシュー１４，１６が回転ドラム内周面４８に同時に押し当てられることとなる。そのため、この場合には、そのＴ字ロッド７４に対するスライドカム７６の相対移動は生じない。

要するに、本実施例によれば、姿勢検出手段Ｆ１によって車両姿勢すなわち車両の進行方向や路面の傾斜方向等が検出されると、その車両姿勢に基づき、回転方向判断手段Ｆ２によってブレーキ解除時における回転ドラム４８の回転方向が判断され、更に、回動方向決定手段Ｆ３によって、その回転方向に一致する方向にＴ字ロッド７４の回動方向が決定される。そのため、Ｔ字ロッド７４の回動方向がブレーキ解除時の回転ドラム４８の回転方向に一致するため、車両姿勢に拘らず高い出力が安定して得られる。

また、本実施例によれば、ダストカバー１２およびバッキングプレート３２を貫通するＴ字ロッド７４がスライドカム７６に軸心回りの相対回動不能且つその軸心に垂直で押圧面１５８に交差する方向の相対移動可能に係合させられることから、制動するに際してそのＴ字ロッド７４を軸心回りに回動させると、スライドカム７６が同方向Ｒに回動させられ、一対のブレーキシュー１４，１６を拡開方向に押圧する。このとき、一対のブレーキシュー１４，１６の各々と回転ドラム内周面４８とのシュー間隙が相違する場合には、相対的にシュー間隙が小さい一方が回転ドラムに押し当てられた後に更にＴ字ロッド７４が回転させられると、スライドカム７６がその一方から受ける反力が他方から受ける反力に比べて大きくなるので、その反力の大きさの相違に基づき、そのＴ字ロッド７４に対してそれら一対のブレーキシュー１４，１６の一方から離隔するＳ方向に相対移動させられる。

そのため、一対のブレーキシュー１４，１６の一方の外周側への移動完了後にも、その所定方向に相対移動させられるスライドカム７６が継続して他方を押圧し外周側へ移動させるので、シュー間隙が相違する場合にも一対のブレーキシュー１４，１６の双方が互いに同様な押圧力で回転ドラムに押し当てられる。すなわち、Ｔ字ロッド７４の回転に従ったスライドカム７６の相対移動によって偏り摩耗に対して好適に追従する。しかも、この追従性は、Ｔ字ロッド７４の回転とそれに応じたスライドカム７６の移動とによって、Ｔ字ロッド７４が揺動することなく発揮されることから、バッキングプレート３２を貫通するＴ字ロッド７４の揺動に起因する防水性の低下が好適に抑制される。

また、本実施例においては、スライドカム７６の一対の押圧面１５８，１５８は、軸部７８の軸心に沿った方向におけるそのスライドカム７６の中間部において一対のブレーキシュー１４，１６の各々に向かう一面に設けられた一対の凹所の底面にそれぞれ備えられているため、シューウェブ２０がその凹所内に収容される。そのため、何ら部品を追加することなく、Ｔ字ロッド７４の回動軸心に沿った方向におけるブレーキシュー１４，１６の動きが好適に抑制される。

また、本実施例においては、非制動時において一対のブレーキシュー１４，１６のシューウェブ２０を受けるためにバッキングプレート３２に突設されたアンカーピン６０が備えられており、前記Ｔ字ロッド７４は、その軸心に垂直な方向の相対移動不能且つ前記軸心回りの相対回動可能にそのアンカーピン６０を貫通して設けられているため、アンカーピン６０に直接貫通孔７０を明けることによってＴ字ロッド７４の支持構造を構成できる。そのため、拡開機構を小型且つ軽量に構成でき、延いてはドラムブレーキの製造コストが低下する。しかも、バッキングプレート３２とＴ字ロッド７４との間に隙間が生じ得ないので防水性も優れている利点がある。

また、本実施例によれば、Ｔ字ロッド７４をその軸心回りに回動させるためのモータ１４８の回転軸１５０の回転は、バッキングプレート３２の裏面に取り付けられた減速機９０を介して伝達されるため、レバー４２等を用いてＴ字ロッド７４を回動させる場合に比較して駆動機構が小型になる。したがって、タイヤホイール内に配置されることに起因する設計上の制約が緩和されるので、ブレーキの設計自由度が高められる利点がある。

また、本実施例によれば、減速機９０は、入力軸１２８の軸心Ｌから偏心した軸心Ｌ’上に軸心が位置する外周面を有する偏心体１３０と、その軸心Ｌ’上に軸心が位置する外周面を有すると共にその軸心Ｌ’回りの一円周上に複数の内ピン孔１４４を有し且つ偏心体１３０にその軸心Ｌ’回りの相対回転可能に嵌め合わされた外歯歯車１３６と、軸心Ｌ上に軸心を有し且つその外歯歯車１３６と噛合う内歯歯車１４０と、複数の内ピン孔１４４の各々に僅かな隙間を有して挿入される複数の内ピン１２４を有し且つ軸心Ｌ回りの回転可能に設けられた出力軸９２とを備えた内接噛合式遊星歯車構造の減速機であるため、小型軽量でありながら大きな減速比を得ることができるため、ドラムブレーキの一層の小型化が可能である。

また、本実施例によれば、モータ１４８回転軸１５０の回転がウォームギヤ１３２によって減速機９０の入力軸１２８に伝達されることから、ブレーキシュー１４，１６の縮径方向の力がＴ字ロッド７４に作用しても、そのＴ字ロッド７４に伝達された回転力によってウォーム１４６が逆転させられることはないので、安定した制動力が得られる利点がある。

以上、本発明を図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施でき、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。

従来のカムタイプの機械式ドラムブレーキを示す平面図である。 図１におけるＡ−Ａ視断面にてカムの揺動を説明する図である。 図１におけるＢ−Ｂ視断面図である。 パーキングレバーおよびストラットがバッキングプレート上に備えられた従来のドラムブレーキの平面図である。 カム部材の回動方向とブレーキドラムの回転方向との関係を説明する図である。 図５に示す各回動方向および回転方向の組合せにおけるカム部材の入力とブレーキ出力との関係を説明する図である。 本発明の一実施例の制御構成を説明するための機能ブロック線図である。 本発明の一実施例のドラムブレーキに備えられたブレーキシュー拡開機構を説明するための図１のＥ部に対応する要部平面図である。 図８に示す拡開機構の正面図である。 図８に示す拡開機構の左側面図である。 図８におけるＦ−Ｆ視断面図である。 図８におけるＧ−Ｇ視断面図である。 図８に示すブレーキシュー拡開機構を構成するＴ字ロッドを示す平面図である。 図１３に示すＴ字ロッドの正面図である。 図１３に示すＴ字ロッドの右側面図である。 図８に示すブレーキシュー拡開機構を構成するスライドカムを示す平面図である。 図１６に示すスライドカムの正面図である。 図１６に示すスライドカムの右側面図である。 図１１におけるＨ−Ｈ視断面にて内接噛合式遊星歯車構造の減速機の要部構成を示す図である。 図１１における右側面をバッキングプレートおよびその上の構成部品を省略して示す図である。 図１９のエンドプレートの一部を切り欠いてモータ回転軸の回転伝達機構を説明する図である。 図８に示すブレーキシュー拡開機構の作動を説明するための拡開開始時の状態を示す図である。 図２２に続く拡開作動中の状態を示す図である。 図２３に続く拡開完了時の状態を示す図である。

符号の説明

４８：回転ドラム、７４：Ｔ字ロッド

Claims (4)

1. バッキングプレートの一面に拡開可能に支持された円弧状の一対のブレーキシューと、それら一対のブレーキシューの一端部間に設けられたカム部材とを備え、そのカム部材を所定の軸心回りに回動させることにより、そのカム部材の一対の押圧面で前記一対のブレーキシューを拡開する方向にそれぞれ押圧して、それら一対のブレーキシューを回転ドラムの内周面に押し当てて制動する形式のドラムブレーキ装置であって、
   ブレーキ作動時の車両姿勢を検出するための姿勢検出手段と、
   その姿勢検出手段によって検出された車両姿勢に基づいてブレーキ解除時における前記回転ドラムの回転方向を判断する回転方向判断手段と、
   その回転方向判断手段によって判断された回転方向に一致する方向に前記カム部材の回動方向を決定する回動方向決定手段と
   を、含むことを特徴とするドラムブレーキ装置。
2. 前記姿勢検出装置は車両の傾斜方向を検出するものであり、
   前記回転方向判断手段は、その姿勢検出手段によって検出された車両傾斜方向に基づいてブレーキ解除時における前記回転ドラムの回転方向を判断するものである請求項１のドラムブレーキ装置。
3. 前記バッキングプレートの板面を貫通して前記軸心回りの回動可能にそのバッキングプレートに支持され、その一端部において、前記カム部材が前記軸心回りの相対回動不能且つその軸心に垂直であって前記一対の押圧面に対して交差する所定方向の相対移動可能に係合させられたロッドを含むものである請求項１または請求項２のドラムブレーキ装置。
4. 前記ロッドをその軸心回りに回動させるための電動機と、
   前記バッキングプレートの裏面に固定され且つ入力軸が前記電動機の回転軸に接続されると共に出力軸が前記ロッドに接続されることにより、その回転軸の回転をそのロッドに伝達する遊星歯車構造の減速機と
   を、含むものである請求項３のドラムブレーキ装置。