JP2018109441A - 単独シュー型ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキシューが飛び跳ねることを防止するように構成された補助装置が利用される単独シュー型ブレーキ装置を提供する。【解決手段】単独シュー型ブレーキ装置は、一体化された側面視“Ｕ”字形状の単独のブレーキシューであって、開放リング形状を形成するように構成され、単独の本体に一体化されるように構成され、且つ、前記ブレーキシューの一側に離間領域を有するように構成される。ブレーキシューと、前記離間領域に設置されたシリンダであって、前記外力を提供するように構成されたシリンダと、前記ブレーキシューの外周面に結合された摩擦材料であって、前記ブレーキシューが拡張しているときにブレーキドラムに選択的に接触するように設置された摩擦材料と、を備える。前記摩擦材料の摩擦係数が一般的なブレーキ摩擦材料のそれよりも大幅に低く、且つブレーキ係数が２つのシューを有するブレーキ装置のそれとほぼ同一である。【選択図】図７

Description

本発明は、概して単独シュー型ブレーキ装置に関し、より具体的には、ブレーキシューが飛び跳ねることを防止するように構成された補助装置が利用される単独シュー型ブレーキ装置であって、変更形状を有するブレーキシューによってブレーキシューの動作開始力が減少され得るとともに、高摩擦係数を有する通常市販されている摩擦材料に代えて低摩擦係数を有する摩擦材料が利用され、これにより制動力を減少させる単独シュー型ブレーキ装置に関する。

一般に、車両用ブレーキ装置は、車両の走行中に車両を減速するように構成された主ブレーキと、車両の停車中に車両の駐車状態を維持するように構成されたパーキングブレーキと、を有している。

運転者が車両を減速する又は停車する、或いは運転者が車両を停止して駐車する場合、ドラム型ブレーキ装置が車両の後車軸に設置されて、ブレーキドラムの内部のブレーキシューが拡張してブレーキドラムに密着するような態様で制動力を生成する。

概して、一般的なブレーキ装置は、それぞれ２つのブレーキシューを有している。これに対して、単独シュー型ブレーキ装置は、それぞれ単独型ブレーキシューを有している。単独型ブレーキシューは、制動力が解除されると、ブレーキシューを制動力の適用前の原状に戻す復元力を生成する剛性体である。したがって、単独型ブレーキシューは、復元バネを必要としない。

単独シュー型ドラムブレーキは、主に車両の後車軸に設置される。一般に、単独シュー型ドラムブレーキは、主ブレーキの動作の場合に車両の前車軸に設置されたディスクを圧縮することにより制動動作を実施するキャリパブレーキと連動して制動動作を実施するとともに、パーキングブレーキの動作の場合に制動動作を独立して実施する。

しかしながら、単独シュー型主ブレーキの場合、制動動作の回数が増加するにつれて摩擦材料が摩耗し、摩擦材料の摩耗が徐々に進む。この場合、単独型シューは、制動動作の実施のために更に拡張することが必要となり、この結果、単独型シュー、すなわち剛性体の拡張に必要とされる力が急激に増大する。

したがって、摩擦材料の摩耗が進むにつれて、制動開始力が急激に増大する。車両の走行中に運転者がゆっくりと車両を減速させるとき、車両の前車軸に設置されたキャリパブレーキが動作するが、車両の後車軸に設置された単独シュー型ブレーキは動作しないため、制動距離が長くなる。更に、制動安定性が悪くなったり、車両の前車軸に設置されたキャリパブレーキの摩擦材料がより速く摩耗してしまったり、ブレーキ・フェードが生じたりするという別の問題も起こり得る。このため、単独シュー型ブレーキが、ブレーキシューの拡張性を減少させることにより制動開始力を減少させ得る構造を有することが重要である。

ＫＲ１０‐２０１５‐００１８９３８号（２０１５年２月２５日公表）

本発明は、上述の問題を克服することを意図するものであり、本発明の目的は、バックプレートを有する補助装置を有する単独シュー型ブレーキ装置であって、摩擦材料の摩耗に従って急激に増大する制動開始力を減少させるように拡張性減少凹部が側面視“Ｕ”字形状ブレーキシューの内面に形成されるとともに、摩擦材料の摩耗がある場合にはブレーキシューの拡張及び変形が拡張性減少凹部を介して実施されて、これにより側面視“Ｕ”字形状ブレーキシューの離間領域に関する拡張性が減少する、単独シュー型ブレーキ装置を提供することである。

本発明の更なる目的は、単独シュー型ブレーキ装置であって、高性能の単独シュー型ブレーキが車両の後車軸に適用され、２つのシュー及び減少した制動力を有するリーディング・トレーリング型ブレーキが車両の後車軸に一般的に適用される場合、後車軸が先に締結され、アンチ‐ロックブレーキシステム（ＡＢＳ）が制動動作中に頻繁に動作するという問題が発生するという理由のために、一般的な主ブレーキとしての単独シュー型ブレーキの適用に制動力の減少が必須であるという要請に応えることを目的として、現在市販されている摩擦材料の摩擦係数よりも顕著に低い摩擦係数を有する摩擦材料によって制動力が大幅に減少され得る単独シュー型ブレーキ装置を提供することである。

本発明の一態様によれば、一体化された側面視“Ｕ”字形状の単独のブレーキシューであって、開放リング形状を形成するように構成され、単独の本体に一体化されるように構成され、且つ、前記ブレーキシューの一側に離間領域を有するように構成され、これにより前記ブレーキシューがその両側に拡張する方向において外力を受けることができる、ブレーキシューと、前記離間領域に設置されたシリンダであって、前記ブレーキシューが前記ブレーキシューの離間した端部に向かって拡張する方向において前記外力を提供するように構成されたシリンダと、前記ブレーキシューの外周面に結合された摩擦材料であって、前記ブレーキシューが拡張しているときにブレーキドラムに選択的に接触するように設置された摩擦材料と、を備えた単独シュー型ブレーキ装置であって、前記摩擦材料の摩擦係数が一般的なブレーキ摩擦材料のそれよりも大幅に低く、且つブレーキ係数が２つのシューを有するブレーキ装置のそれとほぼ同一である単独シュー型ブレーキ装置、が提供される。

本発明の他の態様によれば、一体化された側面視“Ｕ”字形状の単独のブレーキシューであって、開放リング形状を形成するように構成され、単独の本体に一体化されるように構成され、且つ、前記ブレーキシューの一側に離間領域を有するように構成され、これにより前記ブレーキシューがその両側に拡張する方向において外力を受けることができる、ブレーキシューと、前記ブレーキシューの内面の前記離間領域に対向する部分に、所定形状を有するように形成された拡張性減少凹部であって、前記ブレーキシューの拡張性を減少させるように構成された拡張性減少凹部と、前記離間領域に設置されたシリンダであって、前記ブレーキシューが前記ブレーキシューの離間した端部に向かって拡張する方向において前記外力を提供するように構成されたシリンダと、前記ブレーキシューの外周面に結合された摩擦材料であって、前記ブレーキシューが拡張しているときにブレーキドラムに選択的に接触するように設置された摩擦材料と、を備えた単独シュー型ブレーキ装置であって、前記摩擦材料の摩擦係数が一般的なブレーキ摩擦材料のそれよりも大幅に低く、且つブレーキ係数が２つのシューを有するブレーキ装置のそれとほぼ同一である単独シュー型ブレーキ装置、が提供される。

前記拡張性減少凹部は、前記側面視“Ｕ”字形状シューのレールの内面のうちの一方又は両方に形成され得るとともに、高さの異なる円弧を含む波形部を有し得る。

前記拡張性減少凹部は、前記側面視“Ｕ”字形状のレールの前部及び後部のうちの一方又は両方に形成され得る、同一の形状及び構造又は異なる形状及び構造を有し得る、且つ同一高さにおいて又は異なる高さにおいて形成され得る。

前記拡張性減少凹部の両側端部が、末端形状又はステップ形状において形成され得る、又は適度な楕円形状又はわずかな傾斜を有する円弧形状において形成され得る。

補助装置支持部が、前記拡張性減少凹部同士の間に形成され得る。

補助装置支持部が、前記側面視“Ｕ”字形状シューの前部及び後部のうちの一方又は両方に形成され得る。

前記拡張性減少凹部は、前記側面視“Ｕ”字形状シューの前部及び後部に形成され得る、且つ前記拡張性減少凹部の深さが互いに同一であり得る又は異なり得る。

前記拡張性減少凹部は、ブレーキの性能に応じて、高さにおいて異なるように形成され得る、高さにおいて段階的に異なるように形成され得る、又は楕円形や円形等の種々の形状において形成され得る。

前記拡張性減少凹部は、補助装置支持部を有することなく形成され得るとともに、前記拡張性減少凹部のレールの高さをｈ１とし前記拡張性減少凹部の深さをｈ２とする場合に１／３＜ｈ２／ｈ１＜３の関係を満たし得る。

本発明の更に別の態様によれば、一体化された側面視“Ｕ”字形状の単独のブレーキシューであって、開放リング形状を形成するように構成され、単独の本体に一体化されるように構成され、且つ、前記ブレーキシューの一側に離間領域を有するように構成され、これにより前記ブレーキシューがその両側に拡張する方向において外力を受けることができる、ブレーキシューと、前記ブレーキシューの内面の前記離間領域に対向する部分に、所定形状を有するように形成された拡張性減少凹部であって、前記ブレーキシューの拡張性を減少させるように構成された拡張性減少凹部と、前記離間領域に設置されたシリンダであって、前記ブレーキシューが前記ブレーキシューの離間した端部に向かって拡張する方向において前記外力を提供するように構成されたシリンダと、前記ブレーキシューの外周面に結合された摩擦材料であって、前記ブレーキシューが拡張しているときにブレーキドラムに選択的に接触するように設置された摩擦材料と、前記ブレーキシューが前記シリンダの動作により拡張したときに、前記ブレーキシューが飛び跳ねることを防止するように構成された補助装置と、を備えた単独シュー型ブレーキ装置であって、前記摩擦材料の摩擦係数が一般的なブレーキ摩擦材料のそれよりも大幅に低く、且つブレーキ係数が２つのシューを有するブレーキ装置のそれとほぼ同一である単独シュー型ブレーキ装置、が提供される。

前記補助装置は、前記側面視“Ｕ”字形状ブレーキシューの一側又は残りの側において形成され得る。

前記補助装置は、前記拡張性減少凹部の曲げ端部に直立配置された支持プレートと、締結部材であって、前記ブレーキシューを支持するように構成された前記支持プレート及び前記バックプレートを介して前記拡張性減少凹部の曲げ端部を支持した状態で、前記支持プレート及び前記バックプレートを貫通しつつ、前記支持プレートと前記バックプレートとを締結するように構成された締結部材と、を備え得る。

前記拡張性減少凹部は、前記ブレーキシューの内面の前記離間領域に対向する部分に沿って形成された波形部を有し得る。

前記拡張性減少凹部同士の間に形成された補助装置支持部の長さ及び高さが、前記ブレーキシューの強度及び拡張性に基づいて決定され得る。

前記摩擦材料の摩擦係数は、０．２５以下であり得る。

本発明の上述及び他の目的、特徴及び利点は、添付図面と併せた以下の詳細な説明からより明らかに理解されるであろう。

本発明の第１実施形態による単独シュー型ブレーキ装置のシューを示す正面図。 本発明の第１実施形態による単独シュー型ブレーキ装置のシューをその周方向において示す断面図。 本発明の第２実施形態による単独シュー型ブレーキ装置の拡張変形断面を示す図。 本発明の第２実施形態による単独シュー型ブレーキ装置を示す図。 本発明の第２実施形態による単独シュー型ブレーキ装置の拡張性減少凹部をその周方向において示す断面図。 本発明の第３実施形態による単独シュー型ブレーキ装置の斜視図。 本発明の第４実施形態による単独シュー型ブレーキ装置の正面図。 本発明の第４実施形態による単独シュー型ブレーキ装置のシューをその周方向において示す断面図。 本発明の第５実施形態による、補助装置支持部を有する単独シュー型ブレーキ装置の拡張性減少凹部を示す図。 本発明の第５実施形態による単独シュー型ブレーキ装置の拡張性減少凹部及び補助装置支持部を示す詳細斜視図。 本発明の第５実施形態による単独シュー型ブレーキ装置における、ブレーキシューの拡張中にブレーキシューが飛び跳ねることを防止するように構成された拡張性減少凹部を示す図。 本発明によるシューの変位と摩擦材料における制動開始力との間の関係を示すグラフ。 本発明による摩擦材料における摩擦係数とブレーキ係数との間の関係を示すグラフ。

本発明の実施形態を、添付図面を参照しつつ以下に詳細に説明する。

本発明の利点、特徴及び態様が、添付図面と併せて以下に詳細に説明される実施形態から明らかになるであろう。

しかしながら、本発明は下記に開示される実施形態に限定されず、種々の異なる形態において実現され得る。本実施形態は、本発明の開示を達成するために、且つ当業者が本発明の範囲を理解できるようにするためだけに提供されるものである。本発明の範囲は、添付の請求項の範囲によってのみ規定される。

更に、本発明の以下の説明において、関連する周知技術の詳細な説明が本発明の趣旨を曖昧にすると判断される場合には、詳細な説明を省略する。

図１は、本発明の第１実施形態による単独シュー型ブレーキ装置のシューを示す正面図であり、図２は、本発明の第１実施形態による単独シュー型ブレーキ装置のシューをその周方向において示す断面図である。図１及び２に示す単独シューは、側面視において“Ｕ”字形状断面を有するとともに、腐食防止剤を排出するように構成されるとともにシューの中央底部に形成された塗料溶液排出孔５００を有する。

ブレーキシューが拡張する断面において、図３に示すように、摩擦材料の厚さをｔとすると、最大拡張距離は２ｔである。

図４は、本発明の第２実施形態による単独シュー型ブレーキ装置を示す図であり、図５は、本発明の第２実施形態による単独シュー型ブレーキ装置の拡張性減少凹部２００をその周方向において示す断面図である。

更に、拡張性減少凹部２００は、側面視“Ｕ”字形状シューの前部及び後部に形成され、拡張性減少凹部２００の深さは、互いに同一であっても異なっていてもよい。この理由は、それらはブレーキ装置の性能や状態に応じて異なるからである。

図６及び７に示すように、拡張性減少凹部２００は、ブレーキの性能に応じて、高さにおいて差を有するように形成され得る、高さにおいて段階的な差を有するように形成され得る、又は楕円形状や円形状等の種々の形状において形成され得る。

更に、拡張性減少凹部２００は、図６に示す形状において形成され得る、又は種々の形状において形成され得る。

保護装置支持部６００は、保護装置Ｂを全体的に支持する。保護装置支持部６００の長さａ、及び拡張性減少凹部２００の高さｂは、シリンダの拡張性及びブレーキシュー１００の強度に基づいて決定される。

制動動作中のブレーキシュー１００の動作力を減少させることが意図されている。換言すれば、ブレーキシュー１００の断面積を減少させることにより弾性係数を減少させる。拡張性減少凹部２００は、種々の形状を取り、ブレーキシュー１００の変形時にブレーキシュー１００の拡張性を減少させ得る。こうして拡張性減少凹部２００を介した応力が最小となる。

拡張性減少凹部２００は、離間領域Ａに対向する内面に沿って形成された波形部２００ａを有し得る。この目的は、図６及び７に示すように、ブレーキシュー１００の拡張性を減少させることである。

波形部２００ａは、拡張性減少凹部２００内において異なる高さを有するように形成される。波形部２００ａは、上述の形状特性により低い高さを有する領域において拡張が容易に生じるような構造を有しており、バネとして機能する。したがって、摩擦材料の厚さが大きく、したがって離間領域Ａの間隙がこの厚さに基づいて拡張する場合、塑性変形することなしに拡張性が最小とされ得るとともに、これによりブレーキシュー１００の制動力の開始に起因する十分な線形のセクションが制動動作中に確保され得る。

したがって、本実施形態において、拡張性減少凹部２００及び拡張性減少凹部２００に形成された波形部２００ａが形成され、これにより、ブレーキシュー１００において拡張が生じるとき、波形部２００ａがバネのように広がるため、摩擦材料３００の摩耗が生じていたとしても離間領域Ａが過度に拡張することが防止される構造が提供される。

更に、図７は、本発明の第４実施形態による単独シュー型ブレーキ装置の正面図である。図８は、本発明の第４実施形態による単独シュー型ブレーキ装置のシューをその周方向において示す断面図である。

図７及び８に示すように、本実施形態による単独シュー型ブレーキ装置は、ブレーキシュー１００と、拡張性減少凹部２００と、摩擦材料３００と、シリンダ４００と、排出孔５００と、補助装置支持部６００と、を有している。

本例において、ブレーキシュー１００、拡張性減少凹部２００、摩擦材料３００、排出孔５００、及び補助装置支持部６００の構成は、上述の実施形態の構成と同一であるため、それらの詳細な説明は本実施形態の説明において省略する。

換言すれば、上述の実施形態において、主ブレーキとして使用される従来の単独シュー型ブレーキ装置に比較して制動力の開始に起因する十分な線形のセクションが確保され得るブレーキシュー１００の構造を説明した。主ブレーキとしてだけでなくパーキングブレーキとしても使用可能なブレーキシュー１００の構造が提供され得る。

換言すれば、従来的に、２つのブレーキシューと復元バネとを有するブレーキ装置が主ブレーキ及びパーキングブレーキとして使用されてきた。従来のブレーキ装置は、２つのブレーキシューと復元バネとを組み合わせるためにその構造が複雑であり、その重量及びコストがかさむという問題がある。

したがって、本実施形態において、離間領域Ａが形成され、シリンダ４００は離間領域Ａに設置される。シリンダ４００が設置されると、離間領域Ａは制動動作中にシリンダ４００の動作により拡張する。元の位置への復帰は、車両の走行中に拡張性減少凹部２００を介して実施される。したがって、本発明による単独シュー型ブレーキ装置は、従来のブレーキ装置とは異なり、別箇の復元バネ及び２つのブレーキシューの構成を必要とすることなく、主ブレーキ及びパーキングブレーキとして効果的に使用され得る。

更に、単独シュー型ブレーキ装置が利用される際に利用されるブレーキのブレーキ係数が大きいと、制動力が、必要とされる制動力よりも過度に大きくなる。しかしながら、この問題は、摩擦材料３００の摩擦係数を調節することにより解決が可能である。乗用車用の後輪ブレーキの場合、制動動作中に後輪が固定されると（後輪スリップ）車両のスピンが生じ、ＡＢＳがこの問題を阻止するように利用される。その一方で、一体化された単独シューブレーキの場合、デュオサーボブレーキとして現在使用されている（一般的には０．３以上の）摩擦係数を有する摩擦材料が利用されていると、ゆっくりとした減速制動動作中であってもブレーキの大きいブレーキ係数を原因として後輪がロックされ、ＡＢＳが頻繁に作動してその利用が制限される。したがって、本発明の単独シュー型ブレーキ装置の機能は、（０．２５以下の）低い摩擦係数が利用されているときのみ実行され得る。低い摩擦係数を有する摩擦材料を利用することにより、大きいブレーキ係数のために制動力が過度に増大することが防止され、これにより単独シュー型ブレーキ装置が動作することが可能となる。したがって、パーキングブレーキとしてのみ使用されてきた単独シュー型ブレーキを主ブレーキ（常用ブレーキ）として使用することができるため、本発明を主ブレーキのみならずパーキングブレーキにも適用することが可能となる。

したがって、本発明は、拡張性減少凹部２００及び低い摩擦係数を有する摩擦材料の両方が設けられなければ実行することができない。このため、拡張性減少凹部２００及び低い摩擦係数を有する摩擦材料は、本発明のコアとなる技術とみなされ得る。

図７及び８は、ブレーキシュー１００と、拡張性減少凹部２００と、摩擦材料３００と、排出孔５００と、補助装置支持部６００とを有する本発明の第４実施形態による単独シュー型ブレーキ装置を示す。本例において、補助装置支持部６００の長さをａとし、補助装置支持部６００の拡張性減少凹部２００の底部からの高さをｂとする。高さｂは、シリンダの拡張性Ｆ及びブレーキシュー１００の強度に基づいて決定される。

まず、ブレーキシュー１００は、開放リング形状を形成しつつ単独の本体に一体化されるとともに、その一側に離間領域Ａを有する。これにより、ブレーキシュー１００は、それがその両側に拡張する方向において外力を受ける。

更に、ブレーキシュー１００は、重量と拡張性を減少させるために、前部及び後部を主として含む側面視“Ｕ”字形状を有する。ブレーキシュー１００は、更に、シューの腐食を防止するように使用される塗料溶液を排出するように構成された排出孔５００と、シューが飛び跳ねることを防止するように構成された補助装置（図１１参照）と、補助装置支持部６００と、を有する。

換言すれば、ブレーキシュー１００は、単独シュー型である。したがって、２つのブレーキシューを有する従来の構造に比較して、ブレーキシュー１００は単純な構造を有するとともに、別箇の復元バネの構成を必要としないためその重量及びコストが減少され得る。図３及び４を参照すると、摩擦材料３００のその構造的特性に基づく摩耗に起因する動作開始力の急激な増大により、前輪キャリパブレーキのみが制動力を生成し、後輪ブレーキが作動せず、これにより単独ブレーキシュー型ブレーキ装置が主ブレーキとして使用できず、パーキングブレーキとしてしか使用できないという問題が生じ、結果として使用に制限が生じる、という問題が発生する。

更に、ブレーキシュー１００は鋼から構成されているため、摩擦材料３００が磨滅すると、離間領域Ａの間隙は、摩擦材料３００の幅に基づいて、ブレーキシュー１００の材料特性により拡張する。ブレーキ装置の動作力は、離間領域Ａの間隙の拡張によって増大し、これにより制動開始力の急激な増大の原因となり得る。

この問題に対処するために、本実施形態によれば、拡張性減少凹部２００がブレーキシュー１００の離間領域Ａに対向する内面に形成され、補助装置（図１２参照）を支持するように構成された補助装置支持部６００が、拡張性減少凹部２００同士の間に形成される。したがって、摩擦材料３００の摩耗を理由として離間領域Ａがシリンダ４００により過度に拡張しても、ブレーキシュー１００の拡張性が減少され得る。

換言すれば、拡張性減少凹部２００は、離間領域Ａに対向する領域に形成される。拡張性減少凹部２００は、側面視“Ｕ”字形状ブレーキシュー１００の前部及び後部に形成され、補助装置を支持するように構成された補助装置支持部６００は、拡張性減少凹部２００同士の間に形成され、シューの腐食防止剤を排出するように構成された塗料溶液排出孔５００が形成される。

更に、図９は、本発明の第５実施形態による、補助装置支持部６００を有する単独シュー型ブレーキ装置を示す図である。図１０は、本発明の第５実施形態による単独シュー型ブレーキ装置の拡張性減少凹部及び補助装置支持部を示す詳細斜視図である。

図１０を参照すると、シューの拡張開始力を減少させるために、拡張性減少凹部２００の高さｈ２を最小にする必要がある。本例において、急激な制動動作中、電子安定制御（ＥＳＣ）中、又はパーキング制動動作中に、高い制動力が生じ、これにより飛び跳ね力Ｆ１が、ブレーキシューの拡張中において拡張性減少凹部２００の変形部に生じる。これが制御されなければ、拡張性減少凹部２００の変形部は塑性変形するため、制動動作が不能になる事態が生じ得る。このような事態が発生することを阻止するために、補助装置が補助装置支持部６００に支持されている。

図１１は、本発明の第５実施形態による単独シュー型ブレーキ装置におけるブレーキシューの拡張中にブレーキシューが飛び跳ねることを防止するように構成された拡張性減少凹部を示す図である。

したがって、図１２のグラフに示すように、拡張性減少凹部２００が利用されていない場合（１）や、拡張性減少凹部２００のみが利用されている場合（２）よりも、波形部２００ａが拡張性減少凹部２００に形成された構造（３）が、シューの変位範囲において制動開始力が線形である、より十分なインターバルを確保することが理解される。この構造は、制動開始力が急速に増大するという問題を効果的に解決することが可能である。

更に、図１１に示すように、バックプレート１０が側面視“Ｕ”字形状シューの前部又は後部の一方に設置され、シリンダ４００が動作してブレーキシューが拡張する状況に備えている。本例において、拡張性減少凹部２００は、シューの前部及び後部において、同一高さ又は異なる高さで形成され得る。

図１１を参照すると、拡張性減少凹部２００は、ブレーキシュー１００を支持するように構成されたバックプレート１０と、支持プレート２２０と、締結部材２３０とを有してシューの位置を固定する構造体を介して飛び跳ねや変形を防止している。

図３は、本発明の第２実施形態による単独シュー型ブレーキ装置の拡張変形部を示す。図３において、拡張性減少凹部２００が示される。拡張性減少凹部２００における側面視“Ｕ”字形状シューレールの高さをｈ１とし、拡張性減少凹部２００の高さをｈ２とする。

換言すれば、全体高さをｈとすると、拡張性減少凹部２００におけるレールの高さがｈ１であり、拡張性減少凹部２００の高さがｈ２であり、ｈ＝ｈ１+ｈ２の関係が成立する。本例において、ｈ２／ｈ１は、シューの材料、形状及び拡張性に応じて変化するが、概して１／３＜ｈ２／ｈ１＜３の範囲内にある。

図１３は、単独シュー型ブレーキ装置及びリーディング・トレーリング型ブレーキ装置のブレーキ係数と、摩擦材料における摩擦係数との関係を示すグラフである。本グラフを参照すると、通常市販されているリーディング・トレーリング型ブレーキ装置の場合において、摩擦係数が０．４であるとき、ブレーキ係数は２となる。これに対し、この摩擦係数が単独シュー型ブレーキ装置に適用された場合、ブレーキ係数は６となる。したがって、単独シュー型ブレーキ装置を適用することはできない。したがって、本発明による単独シュー型ブレーキ装置の場合において、０．２５以下の低い摩擦係数が適用される場合、ブレーキ係数は２に設定されるであろう。したがって、これは本発明のコアとなるコンセプトである。

図１３は、摩擦材料３００の摩擦係数及びブレーキのブレーキ係数を示すグラフであり、摩擦材料３００の摩擦係数に従ってブレーキのブレーキ係数が急激に増大することを示している。車両の急激な制動動作中に発生する動作開始力の急激な増大を減少させることを目的として、単独シュー型ブレーキ装置で使用される摩擦材料の摩擦係数を小さくすることは、本発明のコアとなる技術である。したがって、図１３は、摩擦係数とブレーキのブレーキ係数との関係を示している。

図９及び１１は、ブレーキシューが飛び跳ねることを防止するように構成されたバックプレート１０を有する補助装置支持構造体が設置された他の実施形態を示す。本実施形態は、本体（ブレーキシュー本体）と、支持プレート２２０と、締結部材２３０と、を有している。

本例において、図１１に示すように、波形部２００ａがブレーキシュー１００に形成され得る。この動作及び効果は上述の実施形態のものと同一であるため、本実施形態の説明において詳細な説明を省略する。

支持プレート２２０は、バックプレート１０を拡張性減少凹部２００に結合するように設けられる。支持プレート２２０は所定の長さを有するとともに、ブレーキシュー１００の底部においてバックプレート１０に対面するように直立配置される。

締結部材２３０は、好適にはリベット又はボルトである。締結部材２３０は、ブレーキシュー１００の曲げ端部をバックプレート１０に対して支持プレート２２０及びバックプレート１０を介して支持した状態で支持プレート２２０及びバックプレート１０を貫通しつつ支持プレート２２０とバックプレート１０とを締結する。

したがって、本実施形態において、支持及び締結構造体が拡張性減少凹部２００に適用される。このため、シリンダ４００内で生成された外力が、車両の急激な制動動作により離間領域Ａに適用されたとき、拡張性減少凹部２００が変形し得る。

この結果、本実施形態によれば、拡張性減少凹部２００は、車両の制動動作に起因する離間領域Ａの拡張及び収縮を促進し、これにより、図９及び１３に示すように、拡張性減少凹部２００は、バックプレート１０を有する補助装置支持部６００を介して塑性変形することが防止され得る。したがって、本実施形態によるブレーキ装置は、主ブレーキとしてだけでなくパーキングブレーキとしても使用可能である。

本発明は、多様な形状及び構造を有し得る拡張性減少凹部がブレーキシューの内面に形成されて摩擦材料の摩耗に伴う制動開始力の急激な増大を減少させるように拡張を促進し、これにより単独シュー型ブレーキ装置の離間領域に関する拡張を減少させることができるという点で有利である。

更に、本発明の他の実施形態によれば、ブレーキシューを支持するように構成されたバックプレートと拡張性減少凹部とは、支持プレートにより互いに結合されており、これにより、拡張性減少凹部は、急激な制動動作中に離間領域に加えられた外力を理由とする反力が生じた場合でも、変形が防止され得る。このため、ブレーキ装置の適用範囲が主ブレーキだけでなくパーキングブレーキまで拡大され得る。

本発明によれば、摩擦材料の摩耗に従って急激に増大する制動開始力を減少させるように拡張性減少凹部が側面視“Ｕ”字形状ブレーキシューの内面に形成されるとともに、摩擦材料の摩耗がある場合にはブレーキシューの拡張及び変形が拡張性減少凹部を介して実施されて、これにより側面視“Ｕ”字形状ブレーキシューの離間領域に関する拡張性が減少する、単独シュー型ブレーキ装置が提供される。

更に、本発明によれば、高性能の単独シュー型ブレーキが車両の後車軸に適用され、２つのシュー及び減少した制動力を有するリーディング・トレーリング型ブレーキが車両の後車軸に一般的に適用される場合、後車軸が先に締結され、アンチ‐ロックブレーキシステム（ＡＢＳ）が制動動作中に頻繁に動作するという問題が発生するという理由のために、一般的な主ブレーキとしての単独シュー型ブレーキの適用に制動力の減少が必須であるという要請に応えることを目的として、現在市販されている摩擦材料の摩擦係数よりも顕著に低い摩擦係数を有する摩擦材料によって制動力が大幅に減少され得る単独シュー型ブレーキ装置が提供される。

本発明を図面に示す実施形態を参照しつつ説明したが、これは単なる例示である。当業者には、多様な変更が可能であり、上述の実施形態それぞれの全て又は一部が選択的に組合せ可能であることが理解されるであろう。したがって、本発明の真の保護範囲は、添付請求項の技術的趣旨により規定されるべきである。

Claims (16)

1. 一体化された側面視“Ｕ”字形状の単独のブレーキシューであって、開放リング形状を形成するように構成され、単独の本体に一体化されるように構成され、且つ、前記ブレーキシューの一側に離間領域を有するように構成され、これにより前記ブレーキシューがその両側に拡張する方向において外力を受けることができる、ブレーキシューと、
   前記離間領域に設置されたシリンダであって、前記ブレーキシューが前記ブレーキシューの離間した端部に向かって拡張する方向において前記外力を提供するように構成されたシリンダと、
   前記ブレーキシューの外周面に結合された摩擦材料であって、前記ブレーキシューが拡張しているときにブレーキドラムに選択的に接触するように設置された摩擦材料と、
   を備えた単独シュー型ブレーキ装置であって、
   前記摩擦材料の摩擦係数が一般的なブレーキ摩擦材料のそれよりも大幅に低く、且つブレーキ係数が２つのシューを有するブレーキ装置のそれとほぼ同一である、
   単独シュー型ブレーキ装置。
2. 一体化された側面視“Ｕ”字形状の単独のブレーキシューであって、開放リング形状を形成するように構成され、単独の本体に一体化されるように構成され、且つ、前記ブレーキシューの一側に離間領域を有するように構成され、これにより前記ブレーキシューがその両側に拡張する方向において外力を受けることができる、ブレーキシューと、
   前記ブレーキシューの内面の前記離間領域に対向する部分に、所定形状を有するように形成された拡張性減少凹部であって、前記ブレーキシューの拡張性を減少させるように構成された拡張性減少凹部と、
   前記離間領域に設置されたシリンダであって、前記ブレーキシューが前記ブレーキシューの離間した端部に向かって拡張する方向において前記外力を提供するように構成されたシリンダと、
   前記ブレーキシューの外周面に結合された摩擦材料であって、前記ブレーキシューが拡張しているときにブレーキドラムに選択的に接触するように設置された摩擦材料と、
   を備えた単独シュー型ブレーキ装置であって、
   前記摩擦材料の摩擦係数が一般的なブレーキ摩擦材料のそれよりも大幅に低く、且つブレーキ係数が２つのシューを有するブレーキ装置のそれとほぼ同一である、
   単独シュー型ブレーキ装置。
3. 前記拡張性減少凹部は、前記側面視“Ｕ”字形状シューのレールの内面のうちの一方又は両方に形成されるとともに、高さの異なる円弧を含む波形部を有する、
   請求項２に記載の単独シュー型ブレーキ装置。
4. 前記拡張性減少凹部は、前記側面視“Ｕ”字形状のレールの前部及び後部のうちの一方又は両方に形成され、同一の形状及び構造又は異なる形状及び構造を有し、且つ同一高さにおいて又は異なる高さにおいて形成される、
   請求項２に記載の単独シュー型ブレーキ装置。
5. 前記拡張性減少凹部の両側端部が、末端形状又はステップ形状において形成される、又は適度な楕円形状又はわずかな傾斜を有する円弧形状において形成される、
   請求項２に記載の単独シュー型ブレーキ装置。
6. 補助装置支持部が、前記拡張性減少凹部同士の間に形成される、
   請求項２に記載の単独シュー型ブレーキ装置。
7. 補助装置支持部が、前記側面視“Ｕ”字形状シューの前部及び後部のうちの一方又は両方に形成される、
   請求項２に記載の単独シュー型ブレーキ装置。
8. 前記拡張性減少凹部は、前記側面視“Ｕ”字形状シューの前部及び後部に形成され、且つ前記拡張性減少凹部の深さが互いに同一である又は異なる、
   請求項２に記載の単独シュー型ブレーキ装置。
9. 前記拡張性減少凹部は、ブレーキの性能に応じて、高さにおいて異なるように形成され、高さにおいて段階的に異なるように形成され、又は楕円形や円形等の種々の形状において形成される、
   請求項２に記載の単独シュー型ブレーキ装置。
10. 前記拡張性減少凹部は、補助装置支持部を有することなく形成されるとともに、前記拡張性減少凹部のレールの高さをｈ１とし前記拡張性減少凹部の深さをｈ２とする場合に１／３＜ｈ２／ｈ１＜３の関係を満たす、
    請求項２に記載の単独シュー型ブレーキ装置。
11. 一体化された側面視“Ｕ”字形状の単独のブレーキシューであって、開放リング形状を形成するように構成され、単独の本体に一体化されるように構成され、且つ、前記ブレーキシューの一側に離間領域を有するように構成され、これにより前記ブレーキシューがその両側に拡張する方向において外力を受けることができる、ブレーキシューと、
    前記ブレーキシューの内面の前記離間領域に対向する部分に、所定形状を有するように形成された拡張性減少凹部であって、前記ブレーキシューの拡張性を減少させるように構成された拡張性減少凹部と、
    前記離間領域に設置されたシリンダであって、前記ブレーキシューが前記ブレーキシューの離間した端部に向かって拡張する方向において前記外力を提供するように構成されたシリンダと、
    前記ブレーキシューの外周面に結合された摩擦材料であって、前記ブレーキシューが拡張しているときにブレーキドラムに選択的に接触するように設置された摩擦材料と、
    前記ブレーキシューが前記シリンダの動作により拡張したときに、前記ブレーキシューが飛び跳ねることを防止するように構成された補助装置と、
    を備えた単独シュー型ブレーキ装置であって、
    前記摩擦材料の摩擦係数が一般的なブレーキ摩擦材料のそれよりも大幅に低く、且つブレーキ係数が２つのシューを有するブレーキ装置のそれとほぼ同一である、
    単独シュー型ブレーキ装置。
12. 前記補助装置は、前記側面視“Ｕ”字形状ブレーキシューの一側又は残りの側において形成される、
    請求項１１に記載の単独シュー型ブレーキ装置。
13. 前記補助装置は、
    前記拡張性減少凹部の曲げ端部に直立配置された支持プレートと、
    締結部材であって、前記ブレーキシューを支持するように構成された前記支持プレート及びバックプレートを介して前記拡張性減少凹部の曲げ端部を支持した状態で、前記支持プレート及び前記バックプレートを貫通しつつ、前記支持プレートと前記バックプレートとを締結するように構成された締結部材と、
    を備える、
    請求項１１に記載の単独シュー型ブレーキ装置。
14. 前記拡張性減少凹部は、前記ブレーキシューの内面の、前記離間領域に対向する部分に沿って形成された波形部を有する、
    請求項１１に記載の単独シュー型ブレーキ装置。
15. 前記拡張性減少凹部同士の間に形成された補助装置支持部の長さ及び高さが、前記ブレーキシューの強度及び拡張性に基づいて決定される、
    請求項１１に記載の単独シュー型ブレーキ装置。
16. 前記摩擦材料の摩擦係数は、０．２５以下である、
    請求項１１に記載の単独シュー型ブレーキ装置。