JP3909254B2 - Drum brake device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent generation of a dragging due to an imperfect return of a brake shoe upon releasing a brake in a drum brake device having a shoe driving cam capable of controlling a braking force in accordance with the force of the brake. <P>SOLUTION: The drum brake device has the shoe driving cam for mechanically controlling the braking force in accordance with the force of the brake acting on an anchor pin from the brake shoe. A cam pin provided on a cam plate and pressing the brake shoe in accordance with rotation of the cam plate freely rotates on the cam plate. Contact surface of the cam pin and the brake shoe is set on a flat surface. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブレーキシューのドラムへの押圧力をブレーキ力に応じて制御して、ブレーキの高い効きと安定性を確保することができ、しかも、ブレーキ装置の電動化にも適するドラムブレーキ装置に関するもので、詳しくは、制動解除時における一対のブレーキシューの戻り不良によって引き摺りが発生することを防止するための改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両の走行を制動するために種々の形式のドラムブレーキ装置が用いられているが、これらのドラムブレーキ装置は、略円筒状のドラムの内周面に押圧されるブレーキシューの配置によって、リーディングトレーリング式やツーリーディング式、若しくはデュオサーボ式等に分類される。
【0003】
デュオサーボ式のドラムブレーキ装置は、一般に、円筒状のドラム内に、互いに対向して配置されたプライマリシューとセカンダリシューの一対のブレーキシューを備える。
プライマリシューは、ドラムの前進回転方向入口側が入力部とされると共に、ドラムの前進回転方向出口側は例えばアジャスタを介してセカンダリシューの入口側に連結される。一方、セカンダリシューの出口側はバッキングプレート上に装備されたアンカ部に当接させられ、プライマリシュー及びセカンダリシューに作用するブレーキ力(制動トルク)をアンカ部で受け止めるようになっている。
【0004】
これにより、プライマリシュー及びセカンダリシューを拡開させてドラムの内周面に押し付けると、プライマリシューに作用するブレーキ力がセカンダリシューの入口側に入力してセカンダリシューをドラム内周面に押し付けるように作用するため、プライマリシューとセカンダリシューの双方に自己サーボ作用が働き、非常にゲインの高い制動力を得ることができる。
【0005】
前述したデュオサーボ式ドラムブレーキ装置は、リーディングトレーリング式やツーリーディング式のドラムブレーキ装置と比較して、極めて高い制動力を得ることができるばかりでなく、小型化し易く、かつパーキングブレーキの組み込みも容易である等の多くの長所を有している。
ところが、このようなデュオサーボ式ドラムブレーキ装置は、ブレーキシューのライニングの摩擦係数の変化に敏感であるため、制動力を安定させにくい傾向にあり、制動力を安定化させる工夫が要求されている。
【0006】
また、最近の車両用のブレーキ装置は、アンチロックブレーキシステムを始めとするブレーキ機能のインテリジェント化や、環境汚染の軽減等に適した電気自動車(EV車)等への対応のため、ブレーキ装置の電動化も重要課題とされている。
【0007】
このような背景から、本願出願人は、制動時にブレーキシューを拡開するシュー駆動機構として、サービスブレーキ時に操作力発生手段から入力レバーに伝達されるシュー操作力に応じて一対のブレーキシューを拡開してドラムに押圧する一方、制動時にアンカピンに作用するブレーキ力がシュー操作力に対して所定倍率に達するとシュー操作力の作用を減ずる方向の制動制限力を入力レバーに作用させるリンク機構を、既に提案している。
このようなリンク機構を使用することで、デュオサーボ式ドラムブレーキ装置における制動力の安定化が図れ、更に、上記した操作力発生手段として、従来の液圧式のホイールシリンダの代わりに、電動モータ等を利用した電動式の操作力発生手段を採用するだけで、ブレーキ装置の電動化も容易に実現することができた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ドラムブレーキ装置では、一般的に、制動解除時の各ブレーキシューの戻しは、シューリターンスプリングによる引張力によって行っている。そして、従来の場合、このシューリターンスプリングは、アンカピンとブレーキシューのウェブ上のアンカピンから所定距離離れた位置との間に張り渡されている。
【0009】
しかし、制動時には、入力側のブレーキシューのアンカピン側の端部は、拡径動作により、アンカピンの装備位置よりも外方のドラム側に変位していて、シューリターンスプリングの戻し力の作用線上から外れてしまう。
そのため、制動解除時に、入力側のブレーキシューの端部を正確にアンカピンに戻すには、ブレーキシューの端部をアンカピン側に向ける回転力が必要となって、シューリターンスプリングによる直線的な引張力だけで正確にアンカピンに戻すことが難しくなり、戻り不良等によって、ブレーキシューの引き摺りを発生する虞があった。
【0010】
また、シュー駆動機構としてのリンク機構を採用した場合に、ブレーキシューを拡開するリンク機構側の機構部材とブレーキシューとの当接部の形態によっては、制動動作時にブレーキシューの端部に偏荷重が作用してしまい、制動解除時のブレーキシューの戻りが妨げられて、ブレーキシューの引き摺りを同様に発生する虞があった。
【0011】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ブレーキ力に応じて制動力を制御可能で、ブレーキの安定した効きを確保できると共に、制動解除時のブレーキシューの戻りを確実にして、戻り不良によるブレーキシューの引き摺りが発生することのない信頼性の高いドラムブレーキ装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係るドラムブレーキ装置は、ドラム内に対向配置される一対のブレーキシューと、これらの一対のブレーキシューの一方の対向端側においてバッキングプレートに立設されたアンカピンと、制動操作に応じたシュー操作力を発生する操作力発生手段と、前記アンカピンの周りを回転可能なカム板とこのカム板に支持され各前記ブレーキシューの端部に当接するカムピンとを有するシュー駆動カムとを備え、前記操作力発生手段のシュー操作力を受けて前記カム板が前記アンカピンの周りを回転して前記カムピンを介して前記ブレーキシューを拡開すると共に、制動時にはブレーキシューから前記カムピンを介して前記カム板に作用するブレーキ力に応じて前記カム板が前記シュー操作力の作用を減ずる方向に回転して制動力を制御するドラムブレーキ装置において、
上記の各カムピンを前記カム板に回転自在に装備すると共に、前記カムピンの各ブレーキシューとの接触面を、各ブレーキシューの端部のドラムの径方向への滑り変位を許容する平坦面に設定したことを特徴とする。
【0013】
このように構成されたドラムブレーキ装置においては、制動操作時には、操作力発生手段の出力するシュー操作力を受けたシュー駆動カムのカム板がアンカピン周りに回転し、このカム板の回転に伴い、カム板上の各カムピンが各ブレーキシューを拡開して、制動力を発生させる。そして、制動時には、出力側のブレーキシューからカムピンに作用するブレーキ力に応じてカム板がシュー操作力の作用を減ずる方向に回転して制動力を制限する。
【0014】
制動時に各ブレーキシューの端部をドラム側に押圧するシュー駆動カム上の各カムピンは、ブレーキシュー端部との当接部が平坦面に設定されると共に、カム板に回転自在に装備されているため、ブレーキシューの拡径動作時又は縮径動作時に、ブレーキシューの端部が拡径方向又は縮径方向に自由に滑り変位することができる。
従って、制動時に、入力側のブレーキシューのアンカピン側の端部が、拡径動作により、アンカピンの装備位置よりも外方のドラム側に変位して、シューリターンスプリングの戻し力の作用線上から外れても、ブレーキシューをドラムに押圧しているカムピンとブレーキシュー端部との間にブレーキシューの移動操作を阻害する偏荷重が作用することがなくなり、制動解除時には、従来のシューリターンスプリングの戻し力だけで、ブレーキシューの端部をカムピンの動きに追従させて速やかに初期位置に戻すことが可能になる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るドラムブレーキ装置の好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明に係るドラムブレーキ装置の第1の実施の形態を示す正面図である。
この第1の実施の形態のドラムブレーキ装置1は、所謂、デュオサーボ式ドラムブレーキ装置で、図示せぬ略円筒形のドラム内空間に対向配備されるプライマリシュー3とセカンダリシュー4との一対のブレーキシュー3,4と、これら一対のブレーキシュー3,4の一方の対向端側に配設されてサービスブレーキの操作時にこれら各ブレーキシュー3,4をドラムに押圧するためのシュー操作力を発生する操作力発生手段6と、この操作力発生手段6の発生するシュー操作力を各ブレーキシュー3,4に伝達して各ブレーキシュー3,4を拡開するシュー駆動機構であるシュー駆動カム7と、各ブレーキシュー3,4の他方の対向端間に配設されてプライマリシュー3の出力をセカンダリシュー4に入力するリンク機能を兼ねたアジャスタユニット8と、これらの構成部材を支持するバッキングプレート上に立設されたアンカピン10とを備えている。
【0016】
なお、図1では、バッキングプレートやドラムの図示は省略している。また、各ブレーキシュー3,4の端部相互を互いに接近する方向に付勢するシューリターンスプリングや、アジャスタユニット8を駆動する機構等も、図示を省略している。
なお、図示せぬドラムは、バッキングプレートと同心で、車両の前進時には図1の矢印R方向に回転する。
【0017】
また、ブレーキシュー3,4は、ドラムの内周に向かって移動可能に、図示せぬシューホールドダウン装置によりバッキングプレートに取り付けられている。そして、各ブレーキシュー3,4の操作力発生手段6側の端部は、シューリターンスプリングを介して互いに接近する方向(即ち、ドラムから離間する方向)に付勢されている。
また、各ブレーキシュー3,4のアジャスタユニット8側の端部相互も、図示せぬシュートゥシュースプリングの付勢力によって、アジャスタユニット8の端部に当接した状態が維持されるように付勢されている。
【0018】
本実施の形態の場合、操作力発生手段6は、図4に示すように、サービスブレーキ用のブレーキペダル等のブレーキ操作に応じて出力ロッド6aが矢印(イ)方向に進出して、シュー操作力Wとなる押圧力を出力するホイールシリンダである。
【0019】
アジャスタユニット8は、本来は、各ブレーキシュー3,4のライニングの摩耗の進行に応じて、これらのブレーキシュー3,4の端部間の間隔を調整するもので、制動時のブレーキシュー3,4の変位量に応じて回転するアジャスタレバーの回転により調整用歯車8aを回転操作して、ブレーキシュー3,4の端部間の間隔を自動調整するように構成されている。
【0020】
本実施の形態のシュー駆動カム7は、図2乃至図4に示すように、ピン嵌合穴76aによってアンカピン10に回転自在に支持されるカム板76上に、プライマリシュー3の端部に当接するシュー係合カム部としてのプライマリカムピン21と、セカンダリシュー4の端部に当接するシュー係合カム部としてのセカンダリカムピン23と、操作力発生手段6からシュー操作力Wを受ける入力受け部としての入力ピン25とを装備した構成である。
【0021】
プライマリカムピン21及びセカンダリカムピン23は、アンカピン10を挟んで、プライマリカムピン21がドラムの半径方向外側の位置に、セカンダリカムピン23がドラムの半径方向内側の位置に配置される。
そして、図4に示すように、入力ピン25は、セカンダリカムピン23よりも更に半径方向内径側に離間した端部位置に配置されている。
【0022】
シュー駆動カム7は、入力ピン25に操作力発生手段6のシュー操作力Wを受けることで、カム板76に図中反時計方向の回転を生じさせ、カム板76上の各カムピン21,23を介して各ブレーキシュー3,4を拡開して制動力を発生させる。そして、制動時には、出力側のブレーキシュー(前進制動時であればセカンダリシュー4、後進制動時であればプライマリシュー3)からカムピンを介してカム板76に作用するブレーキ力Faを利用して、シュー操作力の作用を減ずる方向(即ち、時計方向)の回転モーメントM3 をカム板76に働かせることで、制動力を制御する。
【0023】
シュー駆動カム7において、入力ピン25とアンカピン10との間の離間距離をL1 、操作力発生手段6から入力するシュー操作力をWとすると、シュー操作力Wによってカム板76に働く反時計方向の回転モーメントM1は、
1 =W×L1 ……(1)
である。
また、プライマリカムピン21がプライマリシュー3をドラムに押圧する力をF0 、アンカピン10とプライマリカムピン21との間の離間距離をL2とすると、プライマリシュー3からの反力によってカム板76に作用する回転モーメントM2 は、
2 =F0 ×L2 ……(2)
である。
【0024】
また、図4に示す前進制動時において、セカンダリシュー4からセカンダリカムピン23を介してカム板76に作用するブレーキ力をFa、セカンダリカムピン23とアンカピン10との間の離間距離をsとすると、カム板76に作用するブレーキ力Faによってカム板76に働く時計方向の回転モーメントM3 は、 M3 =Fa×s ……(3)
である。
シュー駆動カム7は、これらの(1)〜(3)に示す回転モーメントがつり合うように、制動力を制御する。
【0025】
本実施の形態のシュー駆動カム7は、図3及び図4に示すように、上記の各カムピン21,23をカム板76に回転自在に装備すると共に、各カムピン21,23各ブレーキシュー3,4との接触面を、各ブレーキシュー3,4の端部のドラムの径方向への滑り変位を許容する平坦面21a,23aに設定している。
【0026】
本実施の形態の場合、各カムピン21,23の平坦面21a,23aに当接する各ブレーキシュー3,4の接触面3d,4dも、平坦面に仕上げられている。また、本実施の形態のドラムブレーキ装置1は、主に前進制動時の制動力の安定化を図ったもので、前進制動時に、プライマリシュー3の拡径動作(即ち、ドラム内面側への変位)を円滑にするために、プライマリシュー3のアンカピン10への接触面3eは、プライマリカムピン21を中心とする円周上でアンカピン10に外接する円弧面に設定している。これは、プライマリシュー3の拡径時に、ドラム内面側への変位の自由度を高めて、アンカピン10からの離脱を容易にするためである。
【0027】
更に、本実施の形態では、セカンダリシュー4の端部には、セカンダリシュー4とセカンダリカムピン23との初期位置を設定するスプリング27を装備している。
このスプリング27は、セカンダリシュー4の平坦な接触面4dに当接したセカンダリカムピン23を、接触面4dの一端に設けた膨出部4f側に付勢することで、初期に不要な滑りが生じることを防止して、制動時のブレーキシュー4の挙動を安定させる。
【0028】
以上に説明したドラムブレーキ装置1において、制動操作時には、操作力発生手段6の出力するシュー操作力Wを受けたシュー駆動カム7のカム板76がアンカピン10周りに回転し、このカム板76の回転に伴い、カム板76上の各カムピン21,23が各ブレーキシュー3,4を拡開して、制動力を発生させる。そして、制動時には、出力側のブレーキシュー4からカムピン23に作用するブレーキ力Faが、シュー操作力Wによるカム板76の回転を低減させる方向の回転モーメントM3 を発生させて制動力を制限するため、安定したブレーキの効きを確保することができる。
【0029】
また、シュー駆動カム7は、操作力発生手段6と各ブレーキシュー3,4との間に配置されて制動力の制御をメカ的に行うため、操作力発生手段6としては、従来の油圧式ホイールシリンダ等の液圧式のアクチュエータだけでなく、電動モータ等の電動式のアクチュエータを使用することができ、ブレーキ機能のインテリジェント化や車両のハイブリッド化等のための電動化も容易にできる。
【0030】
また、制動時に各ブレーキシュー3,4の端部をドラム側に押圧するシュー駆動カム7上の各カムピン21,23は、ブレーキシュー端部との当接が平坦面21a,23aに設定されると共に、カム板76に回転自在に装備されているため、ブレーキシュー3,4の拡径動作時又は縮径動作時に、ブレーキシュー3,4の端部が拡径方向又は縮径方向に自由に滑り変位することができる。
従って、制動時に、入力側のブレーキシュー3のアンカピン10側の端部が、拡径動作により、アンカピン10の装備位置よりも外方のドラム側に変位して、シューリターンスプリングの戻し力の作用線上から外れても、ブレーキシュー3をドラムに押圧しているカムピン21とブレーキシュー3の端部との間にブレーキシュー3の移動操作を阻害する偏荷重が作用することがなくなり、制動解除時には、従来のシューリターンスプリングの戻し力だけでも、ブレーキシュー3の端部をカムピン21の動きに追従させて速やかに初期位置に戻すことが可能になり、ブレーキシュー3の戻り不良に起因する引き摺りの発生を解消することができる。
【0031】
図5は、本発明に係るドラムブレーキ装置の第2の実施の形態の要部の拡大正面図である。
ここに示したドラムブレーキ装置100のシュー駆動カム70は、第1の実施の形態に示したスプリング27の代わりに、スプリング29を使用したもので、それ以外の構成は第1の実施の形態と同様である。第1の実施の形態と同様の構成については、同番号を付すことで、説明を省略する。
この第2の実施の形態のドラムブレーキ装置100で使用しているスプリング29は、セカンダリシュー4の接触面4d上でのセカンダリカムピン23の初期位置を設定する第1の付勢部29aと、プライマリシュー3を付勢して接触面3d上でのプライマリカムピン21の初期位置を設定する第2の付勢部29bとを一体形成した板ばねで、部品としては単一のばねでありながら、一対のブレーキシュー3,4に対して、それぞれのカムピン21,23の位置決めを可能にしている。
【0032】
図6は、本発明に係るドラムブレーキ装置の第3の実施の形態の要部の正面図である。
ここに示したドラムブレーキ装置200のシュー駆動カム71は、第1実施の形態の一部を改善したもので、第1の実施の形態に示したアンカピン10の代わりに外周に平坦面11aを形成したアンカピン11を使用すると共に、プライマリシュー3に前記の平坦面11aに摺動可能に当接する平坦なアンカ係合部3gを形成している。
平坦面11aが、プライマリシュー3の初期位置を決定する位置決め面として機能すると同時に、プライマリシュー3の拡径時や縮径時に、プライマリシュー3が平坦面11a上を滑って滑らかな挙動を得られるようにしている。
【0033】
なお、本発明において、カムピンとブレーキシューとの初期の接触位置を設定するスプリングの具体的な形態は、上記の各実施の形態のものに限らない。ブレーキシューの拡径時や縮径時に、ブレーキシューの端部がカムピンを中心とした円滑な回転挙動が得られて、戻り不良等を防止できるなら、適宜に設計変更可能である。
【0034】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項1に記載した本発明のドラムブレーキ装置によれば、制動操作時には、操作力発生手段の出力するシュー操作力を受けたシュー駆動カムのカム板がアンカピン周りに回転し、このカム板の回転に伴い、カム板上の各カムピンが各ブレーキシューを拡開して、制動力を発生させる。そして、制動時には、出力側のブレーキシューからカムピンに作用するブレーキ力が、シュー操作力によるカム板の回転を低減させる方向の回転モーメントを発生させて制動力を制限するため、安定したブレーキの効きを確保することができる。
【0035】
また、シュー駆動カムは、操作力発生手段と各ブレーキシューとの間に配置されて制動力の制御をメカ的に行うため、操作力発生手段としては、従来の油圧式ホイールシリンダ等の液圧式のアクチュエータだけでなく、電動モータ等の電動式のアクチュエータを使用することができ、ブレーキ機能のインテリジェント化や車両のハイブリッド化等のための電動化も容易にできる。
【0036】
また、制動時に各ブレーキシューの端部をドラム側に押圧するシュー駆動カム上の各カムピンは、ブレーキシュー端部との接触面が平坦面に設定されると共に、カム板に回転自在に装備されているため、ブレーキシューの拡径動作時又は縮径動作時に、ブレーキシューの端部が拡径方向又は縮径方向に自由に滑り変位することができる。
従って、制動時に、入力側のブレーキシューのアンカピン側の端部が、拡径動作により、アンカピンの装備位置よりも大径のドラム側に変位して、シューリターンスプリングの戻し力の作用線上から外れていても、ブレーキシューをドラムに押圧しているカムピンとブレーキシュー端部との間にブレーキシューの移動操作を阻害する偏荷重が作用することがなくなり、制動解除時には、従来のシューリターンスプリングの戻し力だけでも、ブレーキシューの端部をカムピンの動きに追従させて速やかに初期位置に戻すことが可能になり、ブレーキシューの戻り不良に起因する引き摺りの発生を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るドラムブレーキ装置の第1の実施の形態の要部の正面図である。
【図2】図1に示したシュー駆動カムの正面図である。
【図3】図1に示したシュー駆動カムの斜視図である。面図である。
【図4】図1に示したシュー駆動カムの前進制動時における作用力を示す拡大正面図である。
【図5】本発明に係るドラムブレーキ装置の第2の実施の形態の要部の拡大正面図である。
【図6】本発明に係るドラムブレーキ装置の第3の実施の形態の要部の正面図である。
【符号の説明】
1 ドラムブレーキ装置
3 プライマリシュー(ブレーキシュー)
3d 接触面
4 セカンダリシュー(ブレーキシュー)
4d 接触面
6 操作力発生手段(ホイールシリンダ)
7 シュー駆動カム(シュー駆動機構)
8 アジャスタユニット
10 アンカピン
11 アンカピン
11a 平坦面
21 プライマリカムピン(カムピン)
21a 平坦面
23 セカンダリカムピン(カムピン)
23a 平坦面
25 入力ピン
27 スプリング
29 スプリング
29a 第1の付勢部
29b 第2の付勢部
70,71 シュー駆動カム
76 カム板
100 ドラムブレーキ装置
200 ドラムブレーキ装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drum brake device that can control the pressing force of the brake shoe to the drum according to the braking force to ensure high effectiveness and stability of the brake, and is also suitable for electrification of the brake device. Specifically, the present invention relates to an improvement for preventing dragging due to a return failure of a pair of brake shoes when releasing the brake.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various types of drum brake devices have been used to brake the running of the vehicle, but these drum brake devices are arranged according to the arrangement of brake shoes pressed against the inner peripheral surface of a substantially cylindrical drum. It is classified as a reading trailing type, a two reading type, or a duo servo type.
[0003]
A duo-servo type drum brake device generally includes a pair of brake shoes of a primary shoe and a secondary shoe disposed in a cylindrical drum so as to face each other.
In the primary shoe, the forward rotation direction inlet side of the drum serves as an input portion, and the forward rotation direction outlet side of the drum is connected to the inlet side of the secondary shoe via an adjuster, for example. On the other hand, the outlet side of the secondary shoe is brought into contact with an anchor portion mounted on the backing plate, and the brake force (braking torque) acting on the primary shoe and the secondary shoe is received by the anchor portion.
[0004]
As a result, when the primary shoe and the secondary shoe are expanded and pressed against the inner peripheral surface of the drum, the braking force acting on the primary shoe is input to the inlet side of the secondary shoe so that the secondary shoe is pressed against the inner peripheral surface of the drum. Therefore, the self-servo action acts on both the primary shoe and the secondary shoe, and a braking force with a very high gain can be obtained.
[0005]
The above-mentioned duo-servo type drum brake device not only can obtain extremely high braking force, but also is easy to miniaturize and incorporates a parking brake as compared with a leading trailing type or two-leading type drum brake device. It has many advantages such as being easy.
However, such a duo-servo drum brake device is sensitive to changes in the friction coefficient of the brake shoe lining, and therefore tends to be difficult to stabilize the braking force, and a device for stabilizing the braking force is required. .
[0006]
Also, recent brake devices for vehicles are equipped with an anti-lock brake system to make the brake function intelligent and to deal with electric vehicles (EV vehicles) suitable for reducing environmental pollution. Electrification is also an important issue.
[0007]
Against this background, the applicant of the present application has expanded the pair of brake shoes according to the shoe operating force transmitted from the operating force generating means to the input lever during service braking as a shoe drive mechanism for expanding the brake shoes during braking. A link mechanism that opens and presses against the drum, and applies a braking limiting force to the input lever in a direction that reduces the action of the shoe operating force when the braking force acting on the anchor pin during braking reaches a predetermined magnification with respect to the shoe operating force. Have already proposed.
By using such a link mechanism, it is possible to stabilize the braking force in the duo-servo type drum brake device, and in addition to the conventional hydraulic wheel cylinder as an operation force generating means, an electric motor, etc. The brake device could be easily electrified simply by adopting the electric operating force generating means utilizing the power.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the drum brake device, in general, each brake shoe is returned when the brake is released by a tensile force by a shoe return spring. In the conventional case, the shoe return spring is stretched between the anchor pin and a position away from the anchor pin on the brake shoe web by a predetermined distance.
[0009]
However, at the time of braking, the anchor pin end of the brake shoe on the input side is displaced to the outer drum side from the anchor pin mounting position due to the diameter expanding operation, and from the line of action of the return force of the shoe return spring. It will come off.
Therefore, when the brake is released, in order to accurately return the end of the brake shoe on the input side to the anchor pin, a rotational force that directs the end of the brake shoe toward the anchor pin is required, and a linear tensile force by the shoe return spring is required. Therefore, it is difficult to accurately return to the anchor pin, and there is a possibility that the brake shoe may be dragged due to a return failure or the like.
[0010]
In addition, when a link mechanism is used as a shoe drive mechanism, depending on the form of the contact portion between the brake mechanism and the mechanism member on the link mechanism side that expands the brake shoe, the end of the brake shoe may be biased during braking operation. There is a risk that the load will act, preventing the brake shoe from returning when the brake is released, and dragging the brake shoe in the same manner.
[0011]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to control the braking force according to the braking force, to ensure a stable effect of the brake, and to ensure the return of the brake shoe when the brake is released. An object of the present invention is to provide a highly reliable drum brake device that does not cause dragging of the brake shoe due to a return failure.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a drum brake device according to the present invention includes a pair of brake shoes disposed opposite to each other in a drum, and an anchor pin provided upright on a backing plate at one opposed end side of the pair of brake shoes. And an operation force generating means for generating a shoe operation force in response to a braking operation, a cam plate rotatable around the anchor pin, and a cam pin supported by the cam plate and abutting against an end of each brake shoe. A shoe drive cam, the cam plate rotates around the anchor pin in response to the shoe operating force of the operating force generating means, and the brake shoe is expanded via the cam pin. Direction in which the cam plate reduces the action of the shoe operating force according to the braking force acting on the cam plate via the cam pin In a drum brake device which rotates to control the braking force,
Each cam pin is rotatably mounted on the cam plate, and the contact surface of each cam pin with each brake shoe is set to a flat surface that allows sliding displacement in the radial direction of the drum at the end of each brake shoe. It is characterized by that.
[0013]
In the drum brake device configured as described above, at the time of braking operation, the cam plate of the shoe drive cam that receives the shoe operating force output from the operating force generating means rotates around the anchor pin, and with the rotation of this cam plate, Each cam pin on the cam plate expands each brake shoe to generate a braking force. During braking, the cam plate rotates in a direction that reduces the action of the shoe operating force according to the braking force acting on the cam pin from the brake shoe on the output side, thereby limiting the braking force.
[0014]
Each cam pin on the shoe drive cam that presses the end of each brake shoe to the drum side during braking has a flat contact surface with the end of the brake shoe and is rotatably mounted on the cam plate. Therefore, the end portion of the brake shoe can freely slide and displace in the diameter increasing direction or the diameter decreasing direction during the diameter increasing operation or the diameter reducing operation of the brake shoe.
Therefore, during braking, the anchor pin end of the brake shoe on the input side is displaced to the drum side outward from the anchor pin mounting position due to the diameter expanding operation, and is disengaged from the line of return force of the shoe return spring. However, the eccentric load that hinders the movement of the brake shoe does not act between the cam pin that presses the brake shoe against the drum and the end of the brake shoe. Only by force, the end of the brake shoe can be quickly returned to the initial position by following the movement of the cam pin.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a drum brake device according to the invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view showing a first embodiment of a drum brake device according to the present invention.
The drum brake device 1 according to the first embodiment is a so-called duo-servo type drum brake device, and is a pair of a primary shoe 3 and a secondary shoe 4 that are arranged opposite to each other in a substantially cylindrical drum inner space (not shown). Brake shoes 3, 4 and a pair of brake shoes 3, 4 are arranged on opposite sides of the pair of brake shoes 3, 4 to generate a shoe operating force for pressing the brake shoes 3, 4 against the drum when operating the service brake Operating force generating means 6 for transmitting the shoe, and a shoe driving cam 7 which is a shoe driving mechanism for transmitting the shoe operating force generated by the operating force generating means 6 to each of the brake shoes 3 and 4 to expand the brake shoes 3 and 4 And an adjuster which is disposed between the other opposing ends of the brake shoes 3 and 4 and also serves as a link function for inputting the output of the primary shoe 3 to the secondary shoe 4 Knit 8, and a anchor pin 10 provided upright on a backing plate for supporting these components.
[0016]
In FIG. 1, illustration of the backing plate and the drum is omitted. Also, a shoe return spring that urges the ends of the brake shoes 3 and 4 toward each other, a mechanism that drives the adjuster unit 8, and the like are not shown.
A drum (not shown) is concentric with the backing plate and rotates in the direction of arrow R in FIG. 1 when the vehicle moves forward.
[0017]
The brake shoes 3 and 4 are attached to the backing plate by a shoe hold-down device (not shown) so as to be movable toward the inner periphery of the drum. The end portions of the brake shoes 3 and 4 on the side of the operating force generating means 6 are biased in directions toward each other (that is, directions away from the drum) via shoe return springs.
Further, the ends of the brake shoes 3 and 4 on the side of the adjuster unit 8 are also urged so as to be maintained in contact with the ends of the adjuster unit 8 by the urging force of a shoe-to-shoe spring (not shown). Has been.
[0018]
In the case of the present embodiment, as shown in FIG. 4, the operating force generating means 6 causes the output rod 6a to advance in the direction of the arrow (A) in response to a brake operation such as a brake pedal for service brakes, thereby operating the shoe. It is a wheel cylinder that outputs a pressing force with a force W.
[0019]
The adjuster unit 8 originally adjusts the distance between the ends of the brake shoes 3 and 4 according to the progress of the lining wear of the brake shoes 3 and 4. The adjustment gear 8a is rotated by rotation of an adjuster lever that rotates in accordance with the amount of displacement of 4, and the interval between the ends of the brake shoes 3 and 4 is automatically adjusted.
[0020]
As shown in FIGS. 2 to 4, the shoe drive cam 7 of the present embodiment is brought into contact with the end of the primary shoe 3 on a cam plate 76 that is rotatably supported by the anchor pin 10 by a pin fitting hole 76a. Primary cam pin 21 as a shoe engaging cam portion that contacts, secondary cam pin 23 as a shoe engagement cam portion that contacts the end of secondary shoe 4, and an input receiving portion that receives shoe operating force W from operating force generating means 6 The input pin 25 is provided.
[0021]
The primary cam pin 21 and the secondary cam pin 23 are disposed at a position radially outside the drum, and a secondary cam pin 23 is positioned radially inside the drum, with the anchor pin 10 interposed therebetween.
As shown in FIG. 4, the input pin 25 is arranged at an end position that is further away from the secondary cam pin 23 toward the radially inner side.
[0022]
The shoe drive cam 7 receives the shoe operating force W of the operating force generating means 6 at the input pin 25, thereby causing the cam plate 76 to rotate counterclockwise in the figure, and the cam pins 21, 23 on the cam plate 76. The brake shoes 3 and 4 are expanded via the brakes to generate a braking force. At the time of braking, the brake force Fa acting on the cam plate 76 from the output side brake shoe (secondary shoe 4 at the time of forward braking, primary shoe 3 at the time of reverse braking) via the cam pin is used, The braking force is controlled by applying a rotational moment M 3 in the direction in which the action of the shoe operating force is reduced (ie, clockwise) to the cam plate 76.
[0023]
In the shoe drive cam 7, when the distance between the input pin 25 and the anchor pin 10 is L 1 and the shoe operating force input from the operating force generating means 6 is W, the counterclockwise working on the cam plate 76 by the shoe operating force W is applied. The rotational moment M 1 in the direction is
M 1 = W × L 1 (1)
It is.
Further, when the force with which the primary cam pin 21 presses the primary shoe 3 against the drum is F 0 and the separation distance between the anchor pin 10 and the primary cam pin 21 is L 2 , the reaction force from the primary shoe 3 acts on the cam plate 76. Rotational moment M 2
M 2 = F 0 × L 2 (2)
It is.
[0024]
Further, in the forward braking shown in FIG. 4, when the braking force acting on the cam plate 76 from the secondary shoe 4 via the secondary cam pin 23 is Fa, and the separation distance between the secondary cam pin 23 and the anchor pin 10 is s, The clockwise rotational moment M 3 acting on the cam plate 76 by the braking force Fa acting on the plate 76 is M 3 = Fa × s (3)
It is.
The shoe drive cam 7 controls the braking force so that the rotational moments shown in (1) to (3) are balanced.
[0025]
Shoe drive cam 7 of the present embodiment, FIG. 3 and FIG. 4, each cam pin 21, 23 of the well as equipped rotatably cam plate 76, the brake shoes 3 of the cam pins 21, 23 , 4 are set to flat surfaces 21a, 23a that allow sliding displacement in the radial direction of the drum at the ends of the brake shoes 3, 4 respectively.
[0026]
In the case of the present embodiment, the contact surfaces 3d and 4d of the brake shoes 3 and 4 that contact the flat surfaces 21a and 23a of the cam pins 21 and 23 are also finished to be flat surfaces. The drum brake device 1 according to the present embodiment mainly stabilizes the braking force at the time of forward braking, and increases the diameter of the primary shoe 3 (ie, displacement toward the inner surface of the drum) during forward braking. ), The contact surface 3e of the primary shoe 3 with respect to the anchor pin 10 is set to an arc surface circumscribing the anchor pin 10 on the circumference centered on the primary cam pin 21. This is to increase the degree of freedom of displacement toward the inner surface of the drum when the primary shoe 3 is expanded in diameter so that it can be easily detached from the anchor pin 10.
[0027]
Furthermore, in the present embodiment, a spring 27 that sets an initial position between the secondary shoe 4 and the secondary cam pin 23 is provided at the end of the secondary shoe 4.
This spring 27 biases the secondary cam pin 23 that is in contact with the flat contact surface 4d of the secondary shoe 4 toward the bulging portion 4f provided at one end of the contact surface 4d, thereby causing unnecessary slipping in the initial stage. This prevents this and stabilizes the behavior of the brake shoe 4 during braking.
[0028]
In the drum brake device 1 described above, during the braking operation, the cam plate 76 of the shoe drive cam 7 that receives the shoe operating force W output from the operating force generating means 6 rotates around the anchor pin 10, and the cam plate 76 With rotation, the cam pins 21 and 23 on the cam plate 76 expand the brake shoes 3 and 4 to generate a braking force. During braking, the braking force Fa acting on the cam pin 23 from the brake shoe 4 on the output side generates a rotational moment M 3 in a direction that reduces the rotation of the cam plate 76 due to the shoe operating force W, thereby limiting the braking force. Therefore, stable braking effectiveness can be ensured.
[0029]
The shoe drive cam 7 is disposed between the operating force generating means 6 and the brake shoes 3 and 4 and mechanically controls the braking force. Therefore, the operating force generating means 6 is a conventional hydraulic type. Not only hydraulic actuators such as wheel cylinders but also electric actuators such as electric motors can be used, and it is possible to easily perform electrification for the purpose of intelligent brake functions and hybrid vehicles.
[0030]
Further, the cam pins 21 and 23 on the shoe drive cam 7 that press the end portions of the brake shoes 3 and 4 to the drum side during braking are set on the flat surfaces 21a and 23a so that the cam pins 21 and 23 are in contact with the brake shoe end portions. At the same time, since the cam plate 76 is rotatably mounted, the end portions of the brake shoes 3 and 4 can be freely expanded or reduced when the brake shoes 3 and 4 are expanded or contracted. Slip displacement is possible.
Therefore, at the time of braking, the end portion on the anchor pin 10 side of the brake shoe 3 on the input side is displaced to the drum side outside the mounting position of the anchor pin 10 by the diameter expanding operation, and the return force of the shoe return spring is applied. Even if the brake shoe 3 deviates from the line, an unbalanced load that hinders the movement operation of the brake shoe 3 does not act between the cam pin 21 pressing the brake shoe 3 against the drum and the end of the brake shoe 3. Thus, it becomes possible to quickly return the end of the brake shoe 3 to the initial position by following the movement of the cam pin 21 only with the return force of the conventional shoe return spring, and the drag caused by the return failure of the brake shoe 3 can be prevented. Occurrence can be eliminated.
[0031]
FIG. 5 is an enlarged front view of the main part of the second embodiment of the drum brake device according to the present invention.
The shoe drive cam 70 of the drum brake device 100 shown here uses a spring 29 instead of the spring 27 shown in the first embodiment, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. It is the same. About the structure similar to 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same number.
The spring 29 used in the drum brake device 100 of the second embodiment includes a first urging portion 29a for setting an initial position of the secondary cam pin 23 on the contact surface 4d of the secondary shoe 4, and a primary The leaf spring integrally formed with the second urging portion 29b for urging the shoe 3 to set the initial position of the primary cam pin 21 on the contact surface 3d. The cam pins 21 and 23 can be positioned with respect to the brake shoes 3 and 4.
[0032]
FIG. 6 is a front view of the main part of the third embodiment of the drum brake device according to the present invention.
The shoe drive cam 71 of the drum brake device 200 shown here is an improvement on a part of the first embodiment, and a flat surface 11a is formed on the outer periphery instead of the anchor pin 10 shown in the first embodiment. The anchor pin 11 is used, and the primary shoe 3 is formed with a flat anchor engaging portion 3g that slidably contacts the flat surface 11a.
The flat surface 11a functions as a positioning surface for determining the initial position of the primary shoe 3, and at the same time, when the primary shoe 3 is expanded or contracted, the primary shoe 3 can slide on the flat surface 11a to obtain a smooth behavior. I am doing so.
[0033]
In the present invention, the specific form of the spring for setting the initial contact position between the cam pin and the brake shoe is not limited to that of each of the above embodiments. When the brake shoe is enlarged or reduced in diameter, the end of the brake shoe can be smoothly rotated around the cam pin to prevent a return failure or the like, so that the design can be changed as appropriate.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the drum brake device of the present invention described in claim 1, the cam plate of the shoe drive cam that receives the shoe operating force output from the operating force generating means moves around the anchor pin during the braking operation. As the cam plate rotates, each cam pin on the cam plate expands each brake shoe to generate a braking force. During braking, the braking force that acts on the cam pin from the brake shoe on the output side generates a rotational moment in a direction that reduces the rotation of the cam plate due to the shoe operating force, thereby limiting the braking force. Can be secured.
[0035]
Further, since the shoe drive cam is disposed between the operating force generating means and each brake shoe and mechanically controls the braking force, the operating force generating means is a hydraulic type such as a conventional hydraulic wheel cylinder. In addition to this actuator, an electric actuator such as an electric motor can be used, and it is possible to easily perform electrification for making the brake function intelligent or making the vehicle hybrid.
[0036]
In addition, each cam pin on the shoe drive cam that presses the end of each brake shoe toward the drum side during braking has a flat contact surface with the brake shoe end and is rotatably mounted on the cam plate. Therefore, the end portion of the brake shoe can freely slide and displace in the diameter increasing direction or the diameter decreasing direction during the diameter increasing operation or the diameter reducing operation of the brake shoe.
Therefore, during braking, the anchor pin end of the brake shoe on the input side is displaced to the drum side having a larger diameter than the anchor pin mounting position due to the diameter expanding operation, so that it deviates from the line of action of the return force of the shoe return spring. Even when the brake shoe is released, an unbalanced load that hinders the movement of the brake shoe does not act between the cam pin that presses the brake shoe against the drum and the end of the brake shoe. Even with the return force alone, the end of the brake shoe can be quickly returned to the initial position by following the movement of the cam pin, and the occurrence of drag due to the return failure of the brake shoe can be eliminated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a main part of a first embodiment of a drum brake device according to the present invention.
FIG. 2 is a front view of the shoe drive cam shown in FIG.
3 is a perspective view of the shoe drive cam shown in FIG. 1. FIG. FIG.
4 is an enlarged front view showing an acting force during forward braking of the shoe drive cam shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is an enlarged front view of a main part of a second embodiment of the drum brake device according to the present invention.
FIG. 6 is a front view of an essential part of a third embodiment of a drum brake device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Drum brake device 3 Primary shoe (brake shoe)
3d Contact surface 4 Secondary shoe (brake shoe)
4d Contact surface 6 Operating force generating means (wheel cylinder)
7 Shoe drive cam (Shoe drive mechanism)
8 Adjuster unit 10 Anchor pin 11 Anchor pin 11a Flat surface 21 Primary cam pin (cam pin)
21a Flat surface 23 Secondary cam pin (cam pin)
23a flat surface 25 input pin 27 spring 29 spring 29a first biasing portion 29b second biasing portion 70, 71 shoe drive cam 76 cam plate 100 drum brake device 200 drum brake device

Claims (1)

ドラム内に対向配置される一対のブレーキシューと、これらの一対のブレーキシューの一方の対向端側においてバッキングプレートに立設されたアンカピンと、制動操作に応じたシュー操作力を発生する操作力発生手段と、前記アンカピンの周りを回転可能なカム板とこのカム板に支持され各前記ブレーキシューの端部に当接するカムピンとを有するシュー駆動カムとを備え、前記操作力発生手段のシュー操作力を受けて前記カム板が前記アンカピンの周りを回転して前記カムピンを介して前記ブレーキシューを拡開すると共に、制動時にはブレーキシューから前記カムピンを介して前記カム板に作用するブレーキ力に応じて前記カム板が前記シュー操作力の作用を減ずる方向に回転して制動力を制御するドラムブレーキ装置において、
上記の各カムピンを前記カム板に回転自在に装備すると共に、前記カムピンの各ブレーキシューとの接触面を、各ブレーキシューの端部のドラムの径方向への滑り変位を許容する平坦面に設定したことを特徴とするドラムブレーキ装置。
A pair of brake shoes arranged opposite to each other in the drum, an anchor pin erected on the backing plate on one opposite end side of the pair of brake shoes, and an operation force generation that generates a shoe operation force according to the braking operation And a shoe drive cam having a cam plate rotatable around the anchor pin and a cam pin supported by the cam plate and abutting against an end portion of each brake shoe. The cam plate rotates around the anchor pin to expand the brake shoe via the cam pin, and at the time of braking according to the braking force acting on the cam plate from the brake shoe via the cam pin In the drum brake device in which the cam plate rotates in a direction to reduce the action of the shoe operating force to control the braking force,
Each cam pin is rotatably mounted on the cam plate, and the contact surface of each cam pin with each brake shoe is set to a flat surface that allows sliding displacement in the radial direction of the drum at the end of each brake shoe. A drum brake device characterized by that.
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