JP2015223931A

JP2015223931A - ブレーキ取付構造

Info

Publication number: JP2015223931A
Application number: JP2014109785A
Authority: JP
Inventors: 敏人福井; Toshito Fukui; 祥己鈴木; Yoshiki Suzuki
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2015-12-14

Abstract

【課題】操舵輪の操舵に伴う可動域の低減に好適なブレーキ取付構造を提供する。
【解決手段】車両のアクスルビームＡにキングピンＫを介して取付けられるナックル１と、ナックル１と操舵輪４０との間に配置されるブレーキ装置３０と、を備える。ナックル１は、キングピンＫの上下端に連結された上下取付部１１，１２と、上下取付部１１，１２を車幅方向外側において連結する連結部１３と、連結部１３より車幅方向外側に向かって延びて操舵輪４０を回転可能に支持するスピンドル部１４と、を備える。そして、ナックル１の連結部１３の少なくとも一部は、バックプレート３３に設けた貫通孔３４を通してブレーキ装置３０の内部に配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、走行車両や搬送台車におけるブレーキ取付構造に関し、特に、操舵可能な車輪を制動する車両に好適なブレーキ取付構造に関するものである。

走行車両や搬送台車における操舵輪は、アクスルに対してキングピンを中心として旋回可能としたナックルのスピンドルに回転可能に支持されて、操舵可能となっている（特許文献１参照）。特許文献１では、最大転舵角を大きく取るために、ナックルを支持するキングピン位置が操舵角に応じて車両左右方向に移動可能に構成されている。

ところで、このような操舵輪に制動装置としてドラムブレーキを適用する場合には、ナックルのスピンドルの付け根部分に取付面を形成して、当該取付面にブレーキのバックプレートを取付け、当該バックプレートにブレーキシュー、ブレーキホイールシリンダ等を支持させる。そして、操舵輪側に取付けたブレーキドラムを、これらブレーキシュー、ブレーキホイールシリンダ等を取囲むように配置するよう構成される（特許文献２参照）。

特開２００５−５３４７１号公報特開２００４−２９１７８１号公報

しかしながら、上記従来の制動装置の取付構造では、制動装置の取付スペースを確保するよう、操舵輪が車両の左右方向外側にオフセットされる。このため、操舵輪の操舵に伴う可動域が大きくなり、これを収容するホイールハウスも大きくなるという問題があった。なお、上記操舵輪の車両の左右方向外側へのオフセットを解消するものとして、操舵輪のタイヤ取付リム部を車両左右方向内側へオフセットさせたロードホイールを用いる方法もある。しかし、このようなロードホイールは、特殊形状であり且つオフセットさせるために高強度を必要とし高価となる。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、操舵輪の操舵に伴う可動域の低減に好適なブレーキ取付構造を提供することを目的とする。

本発明は、車両のアクスル部材に操舵可能に取付けられるナックルと、ナックルと操舵輪との間に配置されるブレーキ装置と、を備えるブレーキ取付構造である。そして、ナックルは、上下方向にアクスル部材を貫通させて設けたキングピンの上下端に連結された上下取付部と、上下取付部を車幅方向外側において連結する連結部と、連結部より車幅方向外側に向かって延びて操舵輪を回転可能に支持するスピンドル部と、を備えている。また、ブレーキ装置は、ナックルと操舵輪との間に配置され、操舵輪と共に回転するブレーキ部材と、ナックルに固定されると共にブレーキ部材を制動するブレーキシューを保持するバックプレートと、を有する。そして、本発明においては、ナックルの連結部の少なくとも一部は、バックプレートに設けた貫通孔を通してブレーキ装置の内部に配置されていることを特徴とする。

したがって、本発明では、ブレーキ装置のバックプレートの位置を、連結部と重なる車幅方向寸法分だけ、より一層キングピン側（車両内側）に近づけて配置することができる。従って、バックプレートに対して必要な車幅方向寸法を開けて配置されるブレーキ部材および操舵輪も、連結部と重なる車幅方向寸法分だけ、より一層キングピン側（車両内側）に近づけて配置することができる。このため、ブレーキ装置を備えるものであっても、操舵輪間の間隔寸法であるトレッド（輪距）寸法の拡大を最小限に抑制できる。このため、操舵輪の操舵に伴う可動域を小さくでき、大舵角時に操舵輪がホイールハウスに干渉することを回避できると共に、操舵輪を収容するホイールハウスを小さくできる。

本発明の一実施形態を示すブレーキ取付構造の車両後方からの部分断面図である。同じくブレーキ取付構造の車両上方からの部分断面図である。同じくブレーキ取付構造の車両内側からの斜視図である。同じくブレーキ取付構造の車両外側からの斜視図である。

以下、本発明のブレーキ取付構造を実施形態に基づいて説明する。

図１、２は、本発明を適用したブレーキ取付構造を示す部分断面図である。図１において、ブレーキ取付構造は、車両左右方向に配置されたアクスルビームＡ（アクスル部材）の左右両端（右端のみを図示）に配置される。そして、ブレーキ取付構造は、アクスルビームＡの左右両端に上下方向に設けたキングピンＫを介して水平面内で揺動自在に取付けられるナックル１を備える。

ナックル１は、キングピンＫの上端及び下端に固定される上取付部１１及び下取付部１２と、当該上下取付部１１，１２を連結する連結部１３と、連結部１３に基部が固定されたスピンドル部１４と、下取付部１２より車両前後方向（図示例では後方向）に延在されるナックルアーム１５と、を備える。スピンドル部１４はナックルスピンドルとも称される。ナックルアーム１５の先端には、図示しないステアリング機構に連結されて押し引きされることによりナックル１を操舵に応じて揺動させるタイロッドＴの先端が連結される。スピンドル部１４には、ホイールハブ２０が図示しないハブベアリングを介して回転自在に取付けられる。

ホイールハブ２０は、外周にブレーキ装置３０のブレーキ部材としてのブレーキドラム３１及び操舵輪４０を取付けるための取付フランジ２１を備える。取付フランジ２１の車両外側面には、タイヤ４１をリム４３に装着して備えるロードホイール４２が取付けられる。ロードホイール４２とタイヤ４１とは操舵輪４０を構成する。取付フランジ２１の車両内側面には、ブレーキドラム３１がスペーサ３２を介して取付けられている。これらホイールハブ２０、操舵輪４０、ブレーキドラム３１は、一体となって回転する。また、これらホイールハブ２０、操舵輪４０、ブレーキドラム３１は、操舵に伴うナックル１の水平面内の揺動によりナックル１と一体となって揺動する。

ブレーキ装置３０は、ブレーキ部材としてのブレーキドラム３１と、ナックル１の上下取付部１１，１２に固定されるバックプレート３３と、を備える。ここでは、ブレーキ部材としてブレーキドラム３１を備えるドラムブレーキ装置を用いるものについて説明する。バックプレート３３上には、図４に示すように、拡径可能に配置されたブレーキシュー３７と、ブレーキシュー３７間に配置されてブレーキシュー３７を拡径させる図示しない拡開手段としてのブレーキシリンダ３８と、ブレーキシュー３７を縮径方向に付勢する図示しない戻しばね等が配置されている。

ブレーキ装置３０のバックプレート３３は、図１に示すように、ナックル１の連結部１３を内部に受入れるよう構成されている。即ち、バックプレート３３には、ナックル１の連結部１３を貫通させるための貫通孔３４が形成されている。また、バックプレート３３には、ナックル１の連結部１３を貫通させるための貫通孔３６を備えると共にバックプレート３３より厚肉に形成された補強プレート３５が溶接などにより固定されている。

ブレーキ装置３０のバックプレート３３の位置は、従来一般に用いられているスピンドル部１４の付け根に取付ける場合に比較して、連結部１３と重なる車幅方向寸法Ｌだけ、より一層キングピンＫ側（車両内側）に近づけて配置することができる。従って、バックプレート３３に対して必要な車幅方向寸法を開けて配置されるブレーキドラム３１および操舵輪４０も、連結部１３の車幅方向寸法Ｌだけ、より一層キングピンＫ側（車両内側）に近づけて配置することができる。このため、ブレーキ装置３０を備えるものであっても、操舵輪４０間の間隔寸法であるトレッド（輪距）寸法の拡大を最小限に抑制できる。このため、操舵輪４０の操舵に伴う可動域を小さくでき、大舵角時に操舵輪４０がホイールハウスに干渉することを回避できると共に、操舵輪４０を収容するホイールハウスを小さくできる。

また、ブレーキ装置３０のバックプレート３３は、ナックル１の連結部１３を貫通させるための貫通孔３４を備えるため強度低下が懸念されるが、厚肉の補強プレート３５が一体に固定されるため、その剛性低下を回避することができる。なお、補強プレート３５は、バックプレート３３に溶接などにより一体化させたものをナックル１の上下取付部１１，１２に締結手段より取付けるものについて説明した。しかし、補強プレート３５をナックル１の上下取付部１１，１２に締結手段により取付け、取付けた補強プレート３５に対してブレーキ装置３０のバックプレート３３を取付けるものであってもよい。

ブレーキ装置３０のバックプレート３３及び補強プレート３５は、下記の要領でナックル１に固定される。即ち、図１に示すように、連結部１３の上下方向寸法は上下取付部１１，１２の上下面間の間隔寸法より小さく形成されている。また、図２及び図３に示すように、連結部１３の車両前後方向寸法は上下取付部１１，１２の車両前後方向寸法よりを小さく形成されている。これにより、図１〜図３に示すように、ナックル１の上取付部１１の車両外側部分には、連結部１３を連結した領域の上方部分及び車両前後部分に、車両外側へ面する段付き平面１６が形成される。同様に、ナックル１の下取付部１２の車両外側部分にも、連結部１３を連結した領域の下方部分及び車両前後部分に、車両外側へ面する段付き平面１６が形成される。

上下取付部１１，１２の段付き平面１６に、ブレーキ装置３０のバックプレート３３及び補強プレート３５が、車両外側から取付けられる。即ち、補強プレート３５及びバックプレート３３の貫通孔３４を取囲んでナックル１の上下取付部１１，１２の段付き平面１６と重なり合う領域が、上下取付部１１，１２の段付き平面１６に、図示しないボルト等の締結手段を介して固定される。なお、図１〜図３では、段付き平面１６の大きさがボルトを受け入れるねじ穴形成に不足する場合には、図示しないが、ナックル１の上下取付部１１，１２側にボルト穴を備える突起などを設けることが望ましい。このように、ナックル１の上下取付部１１，１２に段付き平面１６を確保するために、これらを連結する連結部１３の前後方向寸法及び上下方向寸法が若干制約されている。しかし、上下取付部１１，１２同士は、厚肉の補強プレート３５により連結されるため、ナックル１の強度低下を抑制して、その剛性を確保することができる。このため、サスペンション機構の無い台車に採用される場合のように、高い強度が要求されるナックル１であっても、操舵輪４０に入力される路面からの衝撃に充分耐えられる耐久性の高い構造とすることができる。

なお、上記実施形態において、ブレーキ装置３０として、ドラム式のブレーキ装置３０を搭載するものについて説明したが、ディスク式のブレーキ装置を搭載するものであってもよい。このディスク式のブレーキ装置においては、ナックル１に取付けられる補強プレート３５及びバックプレート３３には、ブレーキディスクを挟むブレーキシューとブレーキシューをディスクに押付ける押付け手段とを支持するように構成される。

本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。

（ア）車両のアクスル部材としてのアクスルビームＡに操舵可能に取付けられるナックル１と、ナックル１と操舵輪４０との間に配置されるブレーキ装置３０と、を備える。ナックル１は、上下方向にアクスルビームＡを貫通させて設けたキングピンＫの上下端に連結された上下取付部１１，１２と、上下取付部１１，１２を車幅方向外側において連結する連結部１３と、連結部１３より車幅方向外側に向かって延びて操舵輪４０を回転可能に支持するスピンドル部１４と、を備えている。ブレーキ装置３０は、ナックル１と操舵輪４０との間に配置され、操舵輪４０と共に回転するブレーキ部材としてのブレーキドラム３１と、ナックル１に固定されると共にブレーキドラム３１を制動するブレーキシュー３７を保持するバックプレート３３と、を有する。そして、ナックル１の連結部１３の少なくとも一部は、バックプレート３３に設けた貫通孔３４を通してブレーキ装置３０の内部に配置されていることを特徴とする。

このため、ブレーキ装置３０のバックプレート３３の位置を、連結部１３と重なる車幅方向寸法Ｌだけ、より一層キングピンＫ側（車両内側）に近づけて配置することができる。従って、バックプレート３３に対して必要な車幅方向寸法を開けて配置されるブレーキドラム３１および操舵輪４０も、連結部１３と重なる車幅方向寸法Ｌだけ、より一層キングピンＫ側（車両内側）に近づけて配置することができる。このため、ブレーキ装置３０を備えるものであっても、操舵輪４０間の間隔寸法であるトレッド（輪距）寸法の拡大を最小限に抑制できる。このため、操舵輪４０の操舵に伴う可動域を小さくでき、大舵角時に操舵輪４０がホイールハウスに干渉することを回避できると共に、操舵輪４０を収容するホイールハウスを小さくできる。

（イ）ブレーキ装置３０のバックプレート３３は、当該バックプレート３３と同様に貫通孔３６を備えると共に当該バックプレート３３よりも厚肉に形成された補強プレート３５を介してナックル１に固定される。即ち、ブレーキ装置３０のバックプレート３３は、ナックル１の連結部１３を貫通させるための貫通孔３４を備えて強度低下が懸念されるが、厚肉の補強プレート３５が一体に固定されるため、その剛性低下を回避することができる。

（ウ）補強プレート３５は、ナックル１の上下取付部１１，１２を連結するようナックル１に固定される。即ち、上下取付部１１，１２同士は、厚肉の補強プレート３５により連結されるため、ナックル１の強度低下を抑制して、その剛性を確保することができる。このため、サスペンション機構の無い台車に採用される場合のように、高い強度が要求されるナックル１であっても、操舵輪４０に入力される路面からの衝撃に充分耐えられる耐久性の高い構造とすることができる。

Ａアクスルビーム（アクスル部材）
Ｋキングピン
Ｔタイロッド
１ナックル
１１上取付部
１２下取付部
１３連結部
１４スピンドル部
１５ナックルアーム
１６段付き平面
２０ホイールハブ
２１取付フランジ
３０ブレーキ装置
３１ブレーキドラム（ブレーキ部材）
３３バックプレート
３４，３６貫通孔
３５補強プレート
３７ブレーキシュー
４０操舵輪
４１タイヤ
４２ロードホイール

Claims

上下方向にアクスル部材を貫通させて設けたキングピンの上下端に連結された上下取付部と、前記上下取付部を車幅方向外側において連結する連結部と、前記連結部より車幅方向外側に向かって延びて操舵輪を回転可能に支持するスピンドル部と、を備えるナックルと、
前記ナックルと操舵輪との間に配置され、前記操舵輪と共に回転するブレーキ部材と、前記ナックルに固定されると共にブレーキ部材を制動するブレーキシューを保持するバックプレートと、を有するブレーキ装置と、を備え、
前記ナックルの連結部の少なくとも一部は、バックプレートに設けた貫通孔を通して前記ブレーキ装置の内部に配置されていることを特徴とするブレーキ取付構造。
前記ブレーキ装置のバックプレートは、当該バックプレートと同様に貫通孔を備えると共に当該バックプレートよりも厚肉に形成された補強プレートを介して前記ナックルに固定されることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ取付構造。
前記補強プレートは、前記ナックルの上下取付部を連結するよう前記ナックルに固定されることを特徴とする請求項２に記載のブレーキ取付構造。