JP2015500444A - ドラムブレーキアセンブリのためのブレーキライニング - Google Patents

Abstract

ブレーキ振動およびノイズを減少させるためのドラムブレーキアセンブリは、各々が円弧によって延在し、かつ外側シュー面を呈する一対のシュー（３０）を含み、摩擦材料からなる一対のブレーキライニング（２０）が外側シュー面に連結され、ブレーキライニングの各々は、上側面（４２）および対向して面する一対の面取り縁（４４，４６）を有し、各面取り縁は、１インチ（２．５４ｃｍ）以上の円弧長を有し、面取り縁と交わる上側面の接線から１０〜２５度の角度で配置される。

Description

発明の背景
１．発明の分野
本発明は、大型車両のドラムブレーキに向けられる。

２．関連する技術
ディスクブレーキの人気が高まっているにもかかわらず、多くのブレーキ用途には、ドラムブレーキが依然として一般的な選択肢である。従来のドラムブレーキアセンブリは円形のドラムと、少なくとも１つのブレーキライニングが各々の上に配置された一対のシューとを含む。制動中、シューはドラムの内面に押付けられ、ブレーキライニングとドラムとの間に摩擦を発生させる。この摩擦は、車両の移動からの運動エネルギを熱に変換することにより、車両を減速させる。摩擦はブレーキライニングも摩耗させ、したがって、ブレーキライニングを周期的に交換しなければならない。

ドラムブレーキに関する既知の問題点は、制動中に生じる可能性がある過度の振動およびノイズを含む。車両の乗員および公衆を揺り動かす以外に、そのような振動は、ブレーキの性能を低下させる可能性がある。乗用車については、ブレーキ製造業者は、ブレーキ振動およびノイズを低減するために、先端面取り縁および後端面取り縁を有するブレーキライニングを製造し始めている。大部分の先行技術のブレーキライニングの面取り縁は極めて急峻に角度が付けられ、ブレーキライニングの小さな部分のみを含む。より小さな車両には効果的であるが、急峻に角度が付けられた短い面取り縁を有するブレーキライニングは、大型車両用のすべてのノイズおよび振動を排除しないことがある。

発明の概要
本発明の一局面は、ブレーキ振動およびノイズが減少した、大型車両のための向上したドラムブレーキアセンブリを提供することである。この向上したドラムブレーキアセンブリは、高摩擦材料からなり、湾曲した上側面を有し、一対の対向して面する面取り縁を有するブレーキライニングを含む。面取り縁の各々は、１インチ（１″）以上の円弧長を有し、面取り縁と交わる上側面の接線から１０〜２５度（１０°〜２５°）の角度で配置される。ブレーキライニングとドラムとの間の摩擦表面面積が減少しているにもかかわらず、面取り部の存在によってブレーキ振動が対応して減少することから、ブレーキの性能は損なわれない。ブレーキ振動およびノイズの減少は面取り縁が摩耗するまで続き、その時点で、車両のドライバーは、ブレーキ振動の発生およびノイズにより自分のブレーキライニングを交換すべきであると注意喚起されることになる。

発明の別の局面によれば、面取り縁は、ブレーキライニングの円弧長の２５〜３５パーセント（２５〜３５％）に沿って延在する。この範囲は、ブレーキ性能およびライニングの寿命を損なうことなくブレーキノイズを最適化するために有利である。

図面の簡単な説明
本発明のこれらおよび他の利点および特徴は、添付図面に関連して考慮されると、以下の詳細な説明を参照することによってよりよく理解されるようになるため、容易に認識されるであろう。

一対の例示的なブレーキライニングの斜視立面図である。 例示的なドラムブレーキアセンブリの側面立面図である。 図１の例示的なブレーキライニングの頂部立面図である。 図１の例示的なブレーキライニングの側面立面図である。

有効な実施形態の詳細な説明
図を参照して、いくつかの図に亘って同じ符号は対応する部品を示し、大型車両のドラムブレーキアセンブリ２２のための例示的なブレーキライニング２０を全体的に図１に示す。ブレーキライニング２０は、セミトラクターおよびトレーラー、バス、ダンプカー、消防車、清掃車などといった大型トラックおよび機器における使用によく適合化されるが、トレーラー、航空機、列車などといった他の用途にも利用される。

図２を参照して、大型車両で使用するための従来型のドラムブレーキアセンブリ２２の一種を示す。ドラムブレーキアセンブリ２２は、ドラム２４およびブレーキ機構２６を含む。ドラム２４は、土台ハブから突出する円形ドラム面２８を有し、車両のホイールスピンドル（図示せず）上で回転するように支持される。ドラム２４は、次いで車両の車輪を（典型的に複数のホイールスタッドおよびナットによって）搭載し、車輪の回転によって、ドラム２４およびスピンドルの回転が既知のやり方で与えられる。ブレーキ機構２６はドラム２４内に収容され、一対のブレーキシュー３０と、非制動位置にあるシュー３０にバイアスをかけるための一対のバイアスばね３２と、外側から制動位置に既知のやり方でブレーキシュー３０を変位させるように動作する作動装置３４とを含む。作動装置３４は典型的には空圧駆動カムシャフト３４であるが、油圧ブレーキシリンダ、電動モータ、またはいずれかの他の種類のアクチュエータとすることもできる。各ブレーキシュー３０は、摩擦によって円形ドラム面２８と係合するためにその上に配置された少なくとも１つのブレーキライニング２０を含む。ブレーキ機構２６は、当業者にとって既知のやり方でブレーキライニング２０の寿命全体に亘って円形ドラム面２８に隣接するブレーキライニング２０を維持するためのアジャスタ（図示せず）も含んでもよい。ブレーキアセンブリ２２は、ブレーキライニング２０がドラム２４の円形ドラム面２８と係合するまで、シュー３０同士を離れる方向に機械的に付勢するための非常ブレーキ（図示せず）またはパーキングブレーキを任意に含んでもよい。

動作中、車両の制動が所望されると、カムシャフト３４の回転によってシュー３０が外側に押され、ブレーキライニング２０が円形ドラム面２８に堅く押付けられる。これらの２つの部材間で生じる運動摩擦がドラム２４の回転を減速させ、したがって車両の速度を低下させる。作動装置３４を解放すると、バイアスばね３２からのバネバイアス力によって、ブレーキシュー３０が当初の内側の非制動位置に向かって自動的に戻される。

図１を参照して、シュー３０の各々は外側シュー面３８を有し、一対のブレーキライニング２０がその上に配置されている。ブレーキライニング２０は、シュー３０の外面の円弧に沿って互いに隣接して配置される。典型的な実施形態は、各シュー３０上に一対のブレーキライニング２０を含むが、いずれの数のブレーキライニング２０を各シュー３０上に配置することもできると認識されるべきである。ブレーキライニング２０は、有機化合物、セラミック化合物、セミメタリック摩擦剤、または金属化合物などの高摩擦材料からなる。各ブレーキライニング２０は、単一層の高摩擦材料を有することもできる。または複数層の異なる高摩擦材料を有することができる。

例示的なブレーキライニング２０はブレーキシュー３０から取外し可能であり、リベットなどの取外し可能な留め具を収容するための複数の開口４０を含む。したがって、ブレーキライニング２０が摩耗して薄くなると、シュー３０全体の交換することなく、ブレーキライニング２０をシュー３０から外して交換することができる。代替的に、取外し不可能なリベット、接着剤、成形処理等によって、ブレーキライニング２０をシュー３０に連結することができる。

図４を参照して、ブレーキライニング２０の各々は、円形ドラム面２８の凹面の曲率を補完する凸曲面によって延在する上側面４２を含む。一対の面取り縁４４および４６（以下、第１の面取り縁４４および第２の面取り縁４６と称する）がライニング２０の対向端に設けられる。車両の移動方向（前方または逆）に依存して、面取り縁４４および４６の一方が円形ドラム面２８と係合する前縁となり、他方は後縁となる。ブレーキライニング２０は、成形処理によって形成されることが好ましく、面取り縁４４および４６は、成形処理中に形成することもできるし、成形が完了した後に粉砕または機械加工などによる材料の除去によって形成することもできる。しかし、ブレーキライニング２０、面取り縁４４および４６はいずれの所望の処理によっても形成することができると認識されるべきである。

ブレーキライニング２０の面取り縁４４および４６の各々は、面取り縁４４および４６と交わる上側面４２の接線に対して１０〜２５度（１０〜２５°）の角度θ_１およびθ_２で配置される。この角度θ_１およびθ_２は、ブレーキライニング２０の幅に沿って延在する。つまり、面取り縁４４および４６は概ね平坦である。大型車両については、この範囲によって、面取り縁がないかまたはより急な角度が付けられた面取り縁４４および４６を有するブレーキライニングと比較して、ブレーキノイズおよび振動が実質的に減少する。

当初形成されている状態では、つまり摩耗前には、各面取り縁４４および４６は１インチ（１″）以上の長さＬ_Ｃ１およびＬ_Ｃ２を有し、ともに面取り縁４４および４６はブレーキライニング２０の円弧長Ｌ_Ａの２５〜３５パーセント（２５〜３５％）の間で延在する。面取り縁４４および４６の長さＬ_Ｃ１およびＬ_Ｃ２は、ブレーキ性能およびブレーキライニング２０の寿命を損なうことなく、ブレーキノイズを最適化する。面取り縁４４および４６がなくなるまでブレーキライニング２０が摩耗すると、生じるノイズおよび振動によって、車両のドライバーに自分のブレーキライニング２０を交換すべきであることを警告することができる。

第１および第２の面取り縁４４および４６の角度θ_１およびθ_２は、互いに異ならせることができる。たとえば図４に示されるように、例示的なブレーキライニング２０の第１の面取り縁４４は、第２の面取り縁４６の第２の角度θ_２よりも急な第１の角度θ_１で配置される。例示的なブレーキライニング２０は、より急な第１の面取り縁４４同士が互いに対向し、より浅い第２の面取り縁４６同士が互いから離れる方に面するようにも方向付けられる。

明らかに、上記の教示に照らして本発明の多くの修正および変更が可能であり、添付の請求項の範囲内において、特別に記載された以外のやり方で実施され得る。

Claims (20)

1. 大型車両のドラムブレーキアセンブリのためのブレーキライニングであって、
   摩擦材料からなり、上側面を有し、一対の対向して面する面取り縁を呈する前記ブレーキライニングを備え、
   前記面取り縁の各々は、１インチ以上の円弧長を有し、前記面取り縁と交わる前記上側面の接線から１０〜２５度の角度で配置される、ブレーキライニング。
2. 前記ブレーキライニングは概ね円弧形状とされる、請求項１に記載のブレーキライニング。
3. 前記面取り縁は、前記ブレーキライニングの円弧長の２５〜３５パーセントを含む、請求項２に記載のブレーキライニング。
4. 前記対向する面取り縁は、頂面に対して互いに異なる角度で配置される、請求項１に記載のブレーキライニング。
5. 大型車両のドラムブレーキアセンブリのためのシューであって、
   円弧によって延在し、外側シュー面を呈する前記シューと、
   前記外側シュー面に連結され、かつ摩擦材料からなる少なくとも１つのブレーキライニングとを備え、
   前記ブレーキライニングは、上側面を有し、かつ一対の対向して面する面取り縁を呈し、
   前記面取り縁の各々は、１インチ以上の長さを有し、前記面取り縁と交わる前記上側面の接線から１０〜２５度の角度で配置される、シュー。
6. 前記ブレーキライニングは概ね円弧形状とされる、請求項５に記載のシュー。
7. 前記面取り縁は、前記ブレーキライニングの円弧長の２５〜３５パーセントを含む、請求項６に記載のシュー。
8. 前記外側シュー面上に互いに隣接して配置される一対のシューをさらに含む、請求項５に記載のシュー。
9. 前記ブレーキライニングの各々は、前記第１の面取り縁と交わる前記上側面の接線から第１の角度で配置された第１の面取り縁と、前記第２の面取り縁と交わる前記上側面の接線から第２の角度で配置された第２の面取り縁とを含む、請求項８に記載のシュー。
10. 前記第１の面取り縁の前記第１の角度は、前記第２の面取り縁の前記第２の角度とは異なる、請求項９に記載のシュー。
11. 隣接するブレーキライニングの前記第１の面取り縁は互いに対向し、隣接するブレーキライニングの前記第２の面取り縁は互いから離れる方に面する、請求項１０に記載のシュー。
12. 前記第１の面取り縁の前記第１の角度は、前記第２の面取り縁の前記第２の角度より大きい、請求項１１に記載のシュー。
13. 円形ドラム面を有するドラムを有する車両を減速させるためのドラムブレーキアセンブリであって、
    各々が円弧によって延在し、かつ外側シュー面を呈する一対のシューと、
    前記外側シュー面に連結され、かつ摩擦材料からなる少なくとも１つのブレーキライニングとを備え、
    前記ブレーキライニングは、上側面を有し、かつ一対の対向して面する面取り縁を呈し、
    前記面取り縁の各々は１インチ以上の長さを有し、前記面取り縁と交わる前記上側面の接線から１０〜２５度の角度で配置される、ドラムブレーキアセンブリ。
14. 前記ブレーキライニングは概ね円弧形状とされる、請求項１３に記載のドラムブレーキアセンブリ。
15. 前記面取り縁は、前記ブレーキライニングの円弧長の２５〜３５パーセントを含む、請求項１４に記載のドラムブレーキアセンブリ。
16. 前記外側シュー面上に互いに隣接して配置される一対のシューをさらに含む、請求項１３に記載のドラムブレーキアセンブリ。
17. 前記ブレーキライニングの各々は、前記第１の面取り縁と交わる前記上側面の接線から第１の角度で配置された第１の面取り縁と、前記第２の面取り縁と交わる前記上側面の接線から第２の角度で配置された第２の面取り縁とを含む、請求項１６に記載のドラムブレーキアセンブリ。
18. 前記第１の面取り縁の前記第１の角度は、前記第２の面取り縁の前記第２の角度とは異なる、請求項１７に記載のドラムブレーキアセンブリ。
19. 隣接するブレーキライニングの前記第１の面取り縁は互いに対向し、隣接するブレーキライニングの前記第２の面取り縁は互いから離れる方に面する、請求項１８に記載のドラムブレーキアセンブリ。
20. 前記第１の面取り縁の前記第１の角度は、前記第２の面取り縁の前記第２の角度より大きい、請求項１９に記載のドラムブレーキアセンブリ。

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