JP3982698B2 - ブレーキドラム - Google Patents

Description

本発明は、車輪と共に回転してブレーキシューとの摩擦接触により制動される、溶融材あるいは半溶融材を型加工したブレーキドラムであって、その外面および内面にそれぞれ放射状に延びる複数のリブを備えたものに関する。

かかるブレーキドラムは、例えば下記特許文献１により公知である。
米国特許第５，３８３，５３７号明細書

ブレーキドラムを例えばアルミニウム合金で鋳造した後に冷却する際に、肉厚が大きい部分は他の部分に比べて冷却し難いため、その部分に空洞（いわゆる「ス」）が発生して品質を低下させる問題がある。また半溶融の液相を有するインゴットから鍛造やプレスにてブレーキドラムの加工を行う場合には、その冷却時に肉厚部分にやはり空洞が発生する問題がある。

一般にブレーキドラムは肉厚の小さいカップ状の部材であるが、その外面および内面に剛性増加および放熱性向上のための放射状のリブを形成すると、そのリブの付け根部の肉厚が増加してしまい、特に外面のリブと内面のリブとが同じ位相に配置されている場合には、リブの付け根部の肉厚が著しく増加して空洞が発生し易くなる問題がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、溶融材あるいは半溶融材を型加工するブレーキドラムの製造時に、リブの付け根部に空洞が発生するのを防止することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車輪と共に回転してブレーキシューとの摩擦接触により制動される、溶融材あるいは半溶融材を型加工したカップ状のブレーキドラムであって、その外面および内面にそれぞれ放射状に延びる複数のリブを備えると共に、内面の外周部側の端部にブレーキシューとの摩擦面を備えたものにおいて、外面のリブと内面のリブとを、ブレーキドラムの前記摩擦面より半径方向内側部分において、半径方向で互いに重なり合うように配置すると共に、外面のリブの位相と内面のリブの位相とを異ならせ、かつ、外面のリブの高さを半径方向外側になるにつれて高く、内面のリブの高さを半径方向内側になるにつれて高くしたことを特徴とするブレーキドラムが提案される。

尚、実施例の第１、第２リブ１７ｃ，１７ｄは本発明のリブに対応する。

請求項１の構成によれば、溶融材あるいは半溶融材を型加工したブレーキドラムの外面のリブの位相と内面のリブの位相とを異ならせたので、外面のリブの位相と内面のリブの位相とを一致させた場合に比べて該リブの付け根部の肉厚が増加するのを抑制し、溶融材あるいは半溶融材の型加工後の冷却時に冷却速度が低下して空洞が発生するのを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図４は本発明の一実施例を示すもので、図１は自動車のドラムブレーキ装置の縦断面図、図２はブレーキドラムの縦断面図（図３の２−２線断面図）、図３は図２の３方向矢視図、図４は図２の４方向矢視図である。

図１は自動車の従動輪のドラムブレーキ装置を示すもので、車体に固定されたナックル１１は、フランジ部１１ａから車体外方に延びるアクスル１１ｂを備える。アクスル１１ｂの外周にボールベアリング１２のインナーレース１３が嵌合してナット１４で締結され、インナーレース１３に複数のボール１５…を介して支持されるアウターレースは、アクスルハブ１６の軸部１６ａを兼ねている。鉄製のアクスルハブ１６は軸部１６ａの外端から径方向外側に延びるフランジ部１６ｂと、軸部１６ａの外端から軸方向外側に延びる短円筒状のハブ部１６ｃとを備えており、回転不能に固定されたアクスル１１ｂに対してボールベアリング１２を介して自由に回転することができる。

アクスルハブ１６のハブ部１６ｃの外周に、アルミニウム製のブレーキドラム１７の中心に形成されたハブ孔１７ａが嵌合し、更に車輪Ｗのホイール１８のハブ孔１８ａが嵌合した状態で、アクスルハブ１６のフランジ部１６ｂのボルト孔１６ｄ…と、ブレーキドラム１７のボルト孔１７ｂ…と、ホイール１８のボルト孔１８ｂ…とを複数本のボルト１９…が貫通し、これらのボルト１９…に螺合するナット２０…で締結される。

ナックル１１のフランジ部１１ａに複数本のボルト２１…でバックプレート２２が固定されており、バックプレート２２の外周部とブレーキドラム１７の外周部とでラビリンス２３を構成することで、ブレーキドラム１７の内部への水や塵に侵入を阻止している。バックプレート２２の下端にボルト３０で固定されたアンカー２４に半円弧状をなす一対のブレーキシュー２５，２５（一方のみ図示）の下端が枢支されており、それらの上端間に位置するようにバックプレート２２の内面にブレーキシリンダ２６が設けられる。そして一対のブレーキシュー２５，２５が戻しばね２７および保持ばね２８で接続される。

従って、油圧でブレーキシリンダ２６を伸長方向に駆動すると、一対のブレーキシュー２５，２５がアンカー２４を支点にして拡開し、その外周面に固定した摩擦材２９，２９がブレーキドラム１７の摩擦面１７ｅに圧接されて車輪Ｗの回転を制動することができる。

図２〜図４から明らかなように、ブレーキドラム１７の外面の外周部側には径方向に延びる多数本の第１リブ１７ｃ…が等間隔で突設されるとともに、ブレーキドラム１７の内面の外周部側には径方向に延びる多数本の第２リブ１７ｄ…が等間隔で突設されており、第１リブ１７ｃ…の高さは半径方向外側になるにつれて高くなるように形成され、第２リブ１７ｄ…の高さは半径方向内側になるにつれて高くなるように形成されている。外面のリブ１７ｃと内面のリブ１７ｄとは、ブレーキシュー２５との摩擦面１７ｅより半径方向内側部分において、半径方向で互いに重なり合うように配置されると共に、第１リブ１７ｃ…の位相と第２リブ１７ｄ…の位相とは半ピッチずれており、従って隣接する第１リブ１７ｃ，１７ｃ間に第２リブ１７ｄが配置され、隣接する第２リブ１７ｄ，１７ｄ間に第１リブ１７ｃが配置される。これらの第１、第２リブ１７ｃ…，１７ｄ…はブレーキシュー２５，２５が当接するブレーキドラム１７の摩擦面１７ｅの近傍に設けられているため、ブレーキシュー２５，２５から加わる荷重でブレーキドラム１７が変形しないように剛性を高める機能を有するとともに、ブレーキシュー２５，２５との摩擦による発熱で温度上昇したブレーキドラム１７を空気との接触で冷却する機能を有している。

ブレーキドラム１７の中心に形成されたハブ孔１７ａは基本的に円形であり、ナックル１１の円形断面のハブ部１１ｃの外周に密に嵌合してブレーキドラム１７を径方向に位置決めしているが、そのハブ孔１７ａの一部は複数個（実施例では４個）の半円状の切欠１７ｆ…によって拡径している。従って、これらの切欠１７ｆ…によってハブ部１１ｃの外周との間に隙間（図１参照）が形成される。

一方、車輪Ｗのホイール１８は、そのボルト孔１８ｂ…がナット２０…の球面部２０ａ…に当接することで径方向に位置決めされるため、ナックル１１のハブ部１１ｃとホイール１８のハブ孔１８ａとは密着せず、そこに僅かな隙間（図１参照）が形成される。

しかして、鉄製のナックル１１のハブ部１１ｃとアルミニウム製のブレーキドラム１７のハブ孔１７ａとの間に水分が浸入すると、ハブ部１１ｃおよびハブ孔１７ａ間にイオン化傾向の差に起因する電位差が発生して迷走電流が流れることで、アルミニウム製のブレーキドラム１７に電食が発生する虞がある。しかしながら本実施例によれば、ナックル１１のハブ部１１ｃとブレーキドラム１７のハブ孔１７ａとの間に水分が浸入しても、その水分は車輪Ｗが回転する遠心力でハブ孔１７ａの切欠１７ｆ…の隙間を通り、そこからナックル１１のハブ部１１ｃとホイール１８のハブ孔１８ａとの隙間を通って外部に排出される。これにより、ナックル１１およびブレーキドラム１７が腐食して耐久性が低下したり、腐食によってナックル１１からブレーキドラム１７を分離するのが困難になったりする事態を確実に回避することができる。

またアルミニウム製のブレーキドラム１７を金型で鋳造した後に冷却する際に、部分的に肉厚の大きい部分があると、その部分の冷却が他の部分よりも遅れて空洞（いわゆる「ス」）が発生する問題がある。このため、仮にブレーキドラム１７の外面の第１リブ１７ｃ…と内面の第２リブ１７ｄ…とが同じ位相で配置されていると、それら第１、第２リブ１７ｃ…，１７ｄ…の付け根部の肉厚が増加して空洞が発生する可能性が高くなる。しかしながら、本実施例によれば、第１リブ１７ｃ…の位相と第２リブ１７ｄ…の位相とが半ピッチずれているため、それらの付け根部の肉厚が著しく増加するのを防止して空洞の発生を阻止することができ、ブレーキドラム１７の品質を確保することができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施例では鋳造製のブレーキドラム１７を例示したが、ブレーキドラム１７を半溶融の液相を有するインゴットから鍛造あるいは半溶融プレスする場合にも、その冷却時に肉厚部分に空洞が発生する場合があるため、本発明は鍛造製あるいは半溶融プレス製のブレーキドラム１７に対しても適用することができる。ここで、半溶融プレスとは、半溶融の液相を有するインゴットを型により成形するものであるが、鍛造に比べて低い速度で圧縮成形するものである。

自動車のドラムブレーキ装置の縦断面図 図２はブレーキドラムの縦断面図（図３の２−２線断面図） 図２の３方向矢視図 図２の４方向矢視図

符号の説明

１７ｃ 第１リブ（リブ）
１７ｄ 第２リブ（リブ）
２５ ブレーキシュー
Ｗ 車輪

Claims (1)

1. 車輪（Ｗ）と共に回転してブレーキシュー（２５）との摩擦接触により制動される、溶融材あるいは半溶融材を型加工したカップ状のブレーキドラムであって、その外面および内面にそれぞれ放射状に延びる複数のリブ（１７ｃ，１７ｄ）を備えると共に、内面の外周部側の端部にブレーキシュー（２５）との摩擦面（１７ｅ）を備えたものにおいて、
   外面のリブ（１７ｃ）と内面のリブ（１７ｄ）とを、ブレーキドラムの前記摩擦面（１７ｅ）より半径方向内側部分において、半径方向で互いに重なり合うように配置すると共に、外面のリブ（１７ｃ）の位相と内面のリブ（１７ｄ）の位相とを異ならせ、かつ、外面のリブ（１７ｃ）の高さを半径方向外側になるにつれて高く、内面のリブ（１７ｄ）の高さを半径方向内側になるにつれて高くしたことを特徴とするブレーキドラム。

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