JP4846153B2 - アジャスタ支柱 - Google Patents
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Description
この発明は、摩擦ライニングにおける損耗を補償するためにドラムブレーキアセンブリに使用されるアジャスタ支柱に関する。
【0002】
ブレーキ摩擦ライニングは損耗するので、ブレーキシューの対の間の分離を漸進的に調節するために、アジャスタ支柱がドラムブレーキアセンブリに採用される。アジャスタ支柱を採用するブレーキアセンブリの簡素化された例が図1に示され、これは、ドラムブレーキアセンブリ1を示す。アセンブリ1は、T字型の断面の1対のブレーキシュー3と、ブレーキシュー3の面する端の一方の対の間に配置され、ブレーキシューが旋回することができる、当接部4と、ブレーキ駆動中に駆動力をブレーキシュー3の面する端の他方の対に対して与え、ブレーキシュー3を径方向外方に動かし、ドラム2の内部ブレーキ表面とブレーキ係合させる液圧アクチュエータ5と、アジャスタ支柱6とを含む。アジャスタ支柱6は、T字型ブレーキシュー3の一方(または各々)の内方に垂れるウェブおよび駐車ブレーキレバーのウェブとほぼ水平方向に係合するように配設され、液圧アクチュエータ5によってブレーキシュー3に与えられる駆動力の不在下で、それぞれのウェブは、戻りばね7のバイアス影響下で支柱6のいずれかの端と係合し、シューを径方向に位置付ける。したがって、ブレーキ力が付与されないとき、支柱6の長さがブレーキシュー3の径方向間隔を決定する。使用により、ブレーキシュー3の摩擦ライニングは時間とともに損耗し、アジャスタ支柱6は、ブレーキシュー3の分離を増大させライニング損耗を補償するよう縦方向に調節可能である。この発明が主に関係するのは、アジャスタ支柱が長くされる態様である。
【0003】
さまざまな調節可能支柱構成が公知である。ベンディックス社(Bendix Corporation)の名においてオーストラリア特許番号第525459号は、爪ラチェット構成を採用する調節可能支柱のある形を開示する。この構成は複雑であり、そのため製造するのが比較的高くつく。さらに、支柱を構成する部品が比較的多数あるため、故障の可能性が増大し、また製造コストおよび定期的保守の必要性も増す。
【0004】
さらなる支柱構成は、欧州公開番号第0262014号に、ベンディックス・フランス(Bendix France)の名において示されるが、この支柱は、前述の公知の支柱と関連する同じ欠点がある。アジャスタ支柱のこの形および先の公知の形は、一般的に公知の支柱を示すが、これは典型的には構成が複雑である。
【0005】
欧州特許出願EP 936 375は、内側部品および外側部品を有する回転可能ホイールを含むさらなる支柱構成を開示する。それぞれの部品は、同軸上にあり、部品間に配設されたクラッチ構成によって、回転の一方向には相対的に回転可能であり、反対方向には相互に回転可能である。この構成により、内側部品は、ねじ切られたシャンク上に軸方向にシフトして回転可能ホイールを動かすことができ、その動きにより、ライニング損耗を補償することができる。この構成は、その複雑さや製造コスト、故障の可能性や保守の必要性において前述の先行技術と関連する欠点がある。
【0006】
この発明の目的は、公知の支柱と比べて複雑さが低減されたアジャスタ支柱を提供することである。
【0007】
この発明に従えば、ブレーキ摩擦ライニングにおける損耗を補償するために、ドラムブレーキアセンブリに使用され、アセンブリのブレーキシューを径方向外方にシフトさせるアジャスタ支柱が提供され、前記支柱は、調節可能な伸長範囲にあり、軸方向に伸びた状態と縮んだ状態とを有し、前記支柱は、その両端に配設されてブレーキアセンブリの対向したブレーキ部材と係合するための係合手段と、前記支柱の縦軸について回転可能である回転可能部材と、前記縮んだ状態において、前記回転可能部材の前方回転により軸方向に可動であり前記支柱の伸長範囲を長くする軸方向可動部材と、ブレーキ駆動中に前記ブレーキアセンブリのブレーキシューの径方向拡張の際に前記支柱を前記軸方向に伸びた状態に向けて偏らせるためのバイアス手段とを含み、前記回転可能部材は、軸方向に配設された面と、前記面上に形成されたカム表面とを有し、前記カム表面は、環状リングに形成された複数個の歯を規定し、前記支柱は、弾性的旋回運動のために装着され、かつ少なくとも前記支柱の軸方向の伸びの際に前記カム表面と係合するように弾性的に偏る自由端部を含む細長いアームを含み、前記アームは、前記軸方向に配設された面に対して斜角に配設され、使用時には、前記アームは、前記軸方向に伸びた状態への前記支柱の軸方向の伸びの際には弾性的に旋回し、前記回転可能部材を前記前方方向に回転させ、前記ブレーキシューの径方向収縮の際に前記支柱が前記軸方向に伸びた状態から前記軸方向に縮んだ状態に動くと、前記バイアス手段は、前記前方方向と反対の逆方向の前記回転可能部材の回転に抵抗するように配置され、前記軸方向に縮んだ状態に前記支柱が動くとき、前記軸方向に伸びた状態における前記支柱の伸長範囲は低減されない。
【0008】
この明細書の目的のために、「ブレーキ部材」という表現は、ブレーキアセンブリの対向したブレーキシューと、もし設けられるならば、アセンブリの駐車ブレーキレバーとを含むものと理解される。
【0009】
ある構成において、ブレーキ駆動中にブレーキ部材が分離されると、回転可能部材および軸方向可動部材は、バイアス手段によって軸方向に伸びた位置にシフトされ、アームは、静止位置またはホームポジションから前方方向に弾性的に旋回し、その旋回運動により、アームの自由端は、回転可能部材を前方方向に回転させて軸方向可動部材を相対的に伸ばす。ブレーキ部材の戻りの動きにより、回転可能部材および軸方向可動部材は、軸方向に伸びた位置から軸方向に縮み、アームは、静止位置に戻り、それによりアームの自由端がカム表面に対して逆方向にシフトするようになる。十分なシフト運動により(十分なライニング損耗により)、自由端は、カム表面のある歯を超えて、周方向に間隔をあけられた歯に隣接した位置まで動く。この構成においては、アームは、新しい歯に隣接して位置決めされるたびに、その新しい歯を捕えるかまたは係合し、ブレーキシューの径方向拡張の際にその係合により回転可能部材を前方に回転させるように位置決めされる。
【0010】
大抵の構成においては、アームは、緊張または圧縮のいずれかの状態で動作するよう配置可能である。上記構成において、軸方向可動部材が軸方向外方にシフトされ、支柱の長さを伸ばすと、アームは典型的には、引張り負荷を受け、その引張り負荷がアームを旋回させ回転可能部材を前方方向に回転させる。しかしながら、圧縮負荷が回転可能部材を回転させるようにアームが配置されることも等しく認められ、その構成においては、回転可能部材の回転は、軸方向可動部材の戻り軸方向運動の際に生じる。この後者の点について、アームは旋回し得り、その自由端部は、回転可能部材を前方方向に回転させることなしに、軸方向可動部材の外方軸方向運動の際にカム表面に対してシフトし得る。しかしながら、そのシフト運動が十分であるならば、自由端部は、軸方向可動部材の戻り軸方向運動により、アームが圧縮された状態で、アームが回転可能部材を前方方向に回転させ、所望の如く支柱を調節可能に長くし得るように、カム表面の歯と係合し得る。
【0011】
緊張または圧縮のいずれかの状態で作用するアームの構成は、設計選択の問題であると考えられる。したがって、この説明において特定のアーム構成が参照される場合、そのアームが緊張または圧縮のいずれかの所望の態様で動作するよう配置され得ることが認められる。
【0012】
この発明のある形態において、アームは、支柱の本体、本体に接続されたブラケットなど、支柱に装着され、アームは、回転可能部材のカム表面と係合するように必要とされる態様で伸びる。代替的に、アームは、アジャスタ支柱が付与されるブレーキアセンブリの部品に固定されてもよく、これと独立していてもよい。ある構成では、アームは、T字型のブレーキシューの径方向内方に垂れるウェブに取付けることにより装着されてもよい。したがって、回転可能部材のカム表面とアームの自由端との相互作用が規定されたとおり維持される限り、アームの実際の装着位置はさまざまであってよい。この点について、アームの装着位置は、(アームが動作するよう配置される態様に依存して)ブレーキ駆動中に、または代替的にブレーキ解除中に、アームを旋回させ回転可能部材を回転させるように、回転可能本体に相対する運動を受けるものである必要がある。
【0013】
支柱のアームは平板から形成され、自由端がカム表面との係合中に損耗に抵抗するのに十分な硬さであることが好ましい。自由端は、この目的のために硬化されてもよい。アームは、好ましくは、支柱の軸に対して斜めに装着され、そのため、アームの自由端は、前記支柱の軸方向伸びの際に回転可能部材を回転させることができる。
【0014】
回転可能部材は、好ましくは、円形の断面であり、カム表面によって規定される歯は、好ましくは、回転可能部材の軸面の周囲に規定される。各歯は、回転可能部材の回転の少なくとも前方方向に傾斜した表面を与えてもよいが、歯は、反対方向に発散または収束するその両側に傾斜した表面を有するよう形成されることが好ましい。これらの側は、好ましくは、尖頭へと収束し、隣接した歯の間の傾斜した辺は、好ましくは、逆向きの尖頭を規定するよう交差する。カム表面の歯が、傾斜した両面を備えるように形成されるならば、アームの自由端は、回転可能部材および軸方向可動部材の戻り軸方向運動の際、裏面に滑り込み、回転可能部材をさらに回転させるように配置可能である。
【0015】
回転可能部材の歯は、任意の好適なピッチおよび高さを有することができ、アームは、摩擦ライニング損耗を補償するために軸方向可動部材の所望の軸方向行程と軸方向伸びの変化の割合とに依存して、回転可能部材の軸面に対して任意の好適な迎え角を有することができる。各歯の形状およびサイズは、ブレーキ駆動のたびに回転可能部材に対して軸方向可動部材の軸方向伸びをもたらさないように配置され得る。ブレーキアセンブリは典型的には、摩擦ライニングの損耗が回転可能部材の漸進的歯回転による補償を必要とするまでには、かなりの回数付与される必要があるので、実際にはこの構成が好ましい。したがって、アームはブレーキ駆動中に回転可能部材を回転させ得るが、摩擦ライニングが補償を必要とするのに十分な量損耗するのに必要とされるのと同じ数のブレーキ付与が与えられた後に、アームの自由端がある歯を完全に通り越して隣接歯の新しい対間に位置を変え得る。アーム自由端が歯を完全に増分して隣接歯の新しい対間で位置を変えないのであれば、それは、ブレーキ付与間に、歯表面上にまたは隣接歯間のカム表面上に載ってもよい。たとえば、歯が反対方向に傾斜する収束面を有し、かつアーム自由端が前方に面して傾斜した歯表面を完全に乗り越えて隣接した傾斜表面の新しい対間に位置を変えないのであれば、それは、ブレーキ付与間に、その基底と頂点との間に最初に述べた傾斜表面の上に載り得る。アーム自由端は、歯を1つ増分すると隣接歯間の基底にまたはその付近に載り、ライニングが損耗するが、損耗がアームが頂点を超えて増分するほどのものでないとき、その頂点のより近くの歯の傾斜表面にもたれることができる。
【0016】
アームが、ブレーキ付与間に歯の傾斜した前方に面する表面にもたれる状況においては、アームは、その弾性バイアスにより、回転可能部材を逆方向に回転させる力を与え得る。しかしながら、この発明は、全体的な動きが、いかなる逆の動きにもかかわりなく回転可能部材の正味前方シフトを可能とするように、その動きに抵抗するかまたは制限する手段を含む。この機能を行なうバイアス手段を以下に記載する。
【0017】
アームおよびバイアス手段の構成は、逆方向の回転可能部材の回転に対して摩擦抵抗を与えるものであり、前方方向の動きを可能にする。アームの自由端は、斜めの態様でカム表面と係合し、その前方の回転のためにのみ歯を捕えるので、前方方向にアームによって回転可能部材に与えられる力は、逆方向よりも大きい。したがって、バイアス手段は、アームによって回転可能部材に逆回転方向に与えられる力より大きいが、アームによって回転可能部材に前方回転方向に与えられる力よりも小さい、回転可能部材の回転に抵抗する力を与える。逆回転に対する抵抗は、好ましくは回転可能部材のいかなる逆回転もなしにまたは多くとも軽微な逆回転なしに、ブレーキ部材の分離または戻り運動の際、アームの自由端がカム表面に対して正味前方の動きにシフトすることを可能にする。前述のとおり、自由端が歯プロファイルの最高点(アームの揺動に対して)を完全に乗り越えて増分しないのであれば、それは、さらなる十分なライニング損耗が起きるまで、そのプロファイル表面にもたれ得る。ライニング損耗が損耗補償のために十分なものとなる前にかなりの数のブレーキ付与が生じ得るとすれば、ブレーキ駆動間の自由歯静止位置は、連続的なブレーキ付与により、傾斜表面をゆっくりと徐々に這い上がり得る。
【0018】
上記実施例の各々において、前方方向のナットの回転を促進するのは、アームとカム表面の歯との協働である。歯なしでは、アームは、カム表面を「捕え」それを回転させないであろう。この発明は、上述の協働が起きる限り、歯プロファイルのいずれの特定の形にも制限されるものでない。
【0019】
添付の図面は、前に述べた種類のこの発明の例示の実施例を示す。これらの図面および関連する説明の詳細は、この発明の前述の広範な説明の一般性を奪うものでない。
【0020】
図2を参照し、アジャスタ支柱10は、細長い形をしており、二股の端11を含み、支柱のその端を駐車ブレーキレバー8の径方向内方に垂れるウェブに対して位置付ける(図1参照)。二股の端11から延びているのは本体12である。本体12は、支柱10がまたがるのに必要とする、対向するブレーキシュー間の間隙の幅に依存していかなる好適な長さであってもよい。図示の本体12は円筒状であるが、それは正方形または矩形などのいかなる好適な断面を有してもよい。
【0021】
本体12は先細のネック13(必須ではないが)を含み、これは少なくとも部分的に管状のヘッド部分14に向かって先細になっている。ヘッド部分14もまた円筒形であるが、その直径は本体のネック13と二股の端部11との間に延在する部分に比べて小さい。また、ヘッド部分14はその他の好適な断面を有してもよい。
【0022】
図2および図3に示されるとおり、ブラケット15がヘッド部分14に取付けられる。ブラケット15はヘッド部分14の外表面と同じ直径の一般的に円筒形の内表面16を有することによって、その面に対して一般的にぴったりと嵌合することが示される。しかし、図に示されるようにブラケット15は弾性的に拡張可能に形成されてヘッド部分14に嵌合されることにより、ブラケットはヘッド部分にクリップされてもよい。代替的には、それはあらゆるその他の好適な方法によって本体に取付けられてもよい。ブラケット15はヘッド部分14の周の約半分のまわりに伸び、ヘッド部分から伸びる突出18を受取るためにブラケットに形成された開口部17を設けることによって、ヘッド部分14に関する動きに対抗して保持される。突出18はあらゆる好適な態様で形成されてもよく、図3において、突出18はヘッド部分14を機械加工することによって一体化した伸長部として形成される。代替的な構成においては、ヘッド部分14の位置にグラブねじが差込まれて同じ態様で開口部17に突出してもよい。溶接またはヘッド部分が形成されるときに好適なプラットホームを機械加工することによる永続的な固定などのさらなる代替形も存在する。
【0023】
ブラケット15はヘッド部分14の外表面20から離れて伸びる外方に伸びる隆起部分19を含むことによって、外表面とブラケット15の内表面16との間にキャビティ21を提供する。このキャビティ21は、板ばね24のレッグ23のレッグ部分22を収容するために与えられる。レッグ23は細長いスロット25を含むことにより、ブラケット15はそこを通って伸びることによってヘッド部分14に関して板ばねを置くことができる。板ばね24はブラケット15によってヘッド部分14に角度を付けて置かれるが、より固定した構成は必要とされない。板ばね24は、たとえばレッグ23に対して約95°などの鈍角にて伸びるフット26を含む。しかしその角度はアジャスタ構成の特徴および要求される性能に依存して変更できる。フット26はナット27の下面に係合し、ヘッド部分14からほぼ軸方向に離れる方向においてナットにバイアス影響を働かせる。ここに例示される板ばね24は、この発明に対して適切なバイアス手段の形の1つである。よってその他のバイアス構成が同等に用いられてもよい。このようなさらなるバイアス手段を図12および図13に示す。そのバイアス手段は図2のものと類似のアジャスタ支柱に適用されることが示され、説明の目的のために、300を加えた同じ参照番号を有する類似の部品を参照することが便利である。
【0024】
アジャスタ支柱300は、バイアス手段70によって支柱10と異なる。バイアス手段70は、図2の構成のスロット25を通じたブラケット15の内部係合を必要としない点において板ばね24の構成と異なる。しかしバイアス手段70はなおも板ばね71を含み、バイアス手段70の動作の理解を助けるために、同等の板ばね71を示す図13を参照する。しかし図13の実施例においては、後述する目的のために板ばね71はバイメタルストリップ73を含むよう変更されている。図13に示されるとおり、板ばね71はヘッド314の対向する側にある2つの領域P1およびP2において支柱300のヘッド部分314に係合する。ばね71はまた、アーム337とカム表面331との係合部分と実質的に軸方向に整列した位置において、ナット327の端面330に係合する。このような実質的に軸方向の整列は、支柱300の軸方向の伸びおよび縮みの際にナット327のロックまたは傾く動きを防ぐかまたは最小化するために好ましい。この種の構成について、図4および図7に関してさらに考察する。図14に最も明らかに示されるとおり、ばね71はブラケット315中の窪み72内の係合によって、支柱300の長手軸のまわりの回転を防止される。図12に示されるように、ばね71の前端部は2つの異なる点においてヘッド314に接触するようにUまたはV構成によって形成される。これによってばね71が集中し、ばねとねじ333のシャンクとの干渉の可能性をなくすかまたは減少させる。
【0025】
ばね71は板ばね24とほとんど同じ態様で、ナットをヘッドから離して偏らせるためにナット327とヘッド314との両方に作用する。しかし、図12から図14の構成は、ブラケット315がより簡略化された構成を有することを可能にするために、より有利であると考えられる。それに関して、ブラケットは圧力ばめ(またはその他の好適な構成)によってヘッド314に取付けられてもよい。また、この種のばねはばね24よりも支柱に嵌合しやすいと考えられる。
【0026】
図2および図12に示される異なるバイアス構成は、バイアス手段がさまざまな異なる形を取り得ることを例示する。したがって、バイアス手段は特定のバイアス構成に制限されない。
【0027】
図2に戻ると、ナット27はヘッド28とネック29とによって形成され、それらはどちらも円筒形だが、図に示されるとおり外側の直径が異なる。前述のとおり、ネック29の端面30は板ばねのフット26によって係合され、ヘッド28の端面32の外側端縁31はカム表面であって、歯の環状リングを形成する。歯は、隣接した頂点と谷との表面を生成する一連の反対側に傾斜した面によって形成される。しかし歯は異なる態様で形成されてもよく、たとえば正弦曲線の形であっても、または間隔を置かれた一連の直立した正方形または矩形の部材を含む菊型(castellated)の構成などであってもよい。
【0028】
ナット27はねじ切られた口径を含み、その中にねじ33が差込まれる。ねじ33はねじ切られたシャンク34と、スロット付きまたは二股のヘッド35とを有する。ヘッド35は、二股の端部11と同じかまたは類似の態様で第2の相対して面するT形のブレーキシューの径方向内方に垂れるウェブに係合するためにスロットを付けられる。ねじ33とブレーキシューのウェブとの係合によって、そのウェブに関するねじの回転運動が防止される。よってアジャスタ支柱10が1対のブレーキシューに嵌合されるとき、支柱の各端部、すなわち二股の端部11とねじ33とはそれぞれのブレーキシューによって回転に対抗して保持される。
【0029】
ねじ切られたシャンク34は、ナット27、板ばね24のフット26、および管状の端部分36の各々(図3および図4参照)を通って伸びる。ヘッド部分14の管状部分36の内表面はねじ切られておらず、そことねじ切られたシャンク34との間に隙間を与えるため、ねじ切られたシャンクはその中で自由に回転可能である。この構成はまた、ナット27とねじ33との間の相対的な回転の際にねじ切られたシャンク34がヘッド部分14に関して管状部分36内で軸方向に動くことを可能にする。
【0030】
アジャスタ支柱10は、ブラケット15のアーム39にナットまたはリベット38によって固定されるアーム37をさらに含む。アーム37はアーム39からナット27の端面32まで伸びており、アーム37の自由端部40はカム表面31の歯の環状リングに係合する。
【0031】
アジャスタ支柱10の長さはナット27の回転によって変えられる。ナットの回転によって、ねじ33が支柱10の軸方向の長さを長くするかまたは短くするために軸方向に動く。前述したとおり、使用において支柱10は摩擦ライニングのあらゆる損耗を処理するために用いられるため、支柱は伸びるのが普通である。しかし、ブレーキシューに新たなライニングが適用されるときには支柱10を短くすることが必要である。
【0032】
図1に示される種類のブレーキシュー構成に支柱10が嵌合されるとき、各々の二股の端部11および35はブレーキシューの径方向内方に垂れるウェブおよび/または駐車ブレーキレバーに係合し、その係合がねじ33を軸方向に置く。ブレーキ駆動下のブレーキシューの径方向の拡張の際に、ウェブは(支柱に関して)軸方向に変位し、ねじ33はもはやそれぞれのウェブによって同じ位置において軸方向に抑制されない。次いでねじ33の軸方向の位置は板ばね24とアーム37とによって制御され、板ばねはナット27のネック29を押してねじ27を軸方向外方に動かし、一方でアーム37の自由端部40はその外方への軸方向の動きを拘束する。しかし、ナット27のカム表面31の特定の構成およびそれとアーム37との協働によって、ナット27とねじ33との軸方向の運動の際にねじのねじ切られたシャンク34の軸に関するナット27の回転が可能になる。この動きの仕組みを図4および図5に示す。
【0033】
図4を参照すると、アジャスタ支柱10の部分断面図が示される。この図は、図1のようにブレーキシューが径方向に収縮しているときの静止またはブレーキオフ状態の支柱10を示す。図4においては、ブレーキシュー41とそこに取付けられる摩擦ライニング42とが示される。ブレーキシュー41のウェブ43は二股のねじ頭35に受取られることが示される。図4に示されるとおり、ウェブ43とヘッド35との係合によって、ねじ33が外方への軸方向の動きに対抗して置かれる。図4Aに示されるとおり、ブレーキシュー41の径方向の拡張の際に、ブレーキシューは方向Dに変位し、ウェブ43はもはや外方への軸方向の動きに対抗してねじ33を保持しないため、ナット27の端面30を係合する板ばね24はナットおよびねじ33を方向Dにシフトし、それによってウェブ43とねじ頭35との係合を維持する。ねじ33の外方への軸方向の動きはアーム37の自由端部40によって制限されるが、アーム37が旋回可能であることによって制限された外方への軸方向の動きを可能にする。
【0034】
ねじおよびナット構成の外方への軸方向の動きの際に、アーム37は図5に示される態様で位置37Pに旋回され、その結果そのフット部分40がアーム37に対して横向きの方向LにSだけシフトする。自由端部40とカム表面31との斜めの係合によって、自由端部はその表面の歯を捕えてナット27を回転させる。つまり、フット部分40の横方向のシフトによって、隣接する歯の間の谷に捕えられたフット部分40によって、ナット27は方向Dに対して横向きの方向LにシフトSHに等しい量だけ回転する。アーム37によってカム表面にもたらされた回転力が摩擦力を超過するため、この回転は板ばね24とナット27との摩擦的係合にかかわらず起こる。ナット27のこの回転によって、ねじ切られたシャンク34とナットとのねじ結合によるねじ33の外方への軸方向の動きがもたらされる。
【0035】
ブレーキ駆動力が取除かれるとき、戻りばね(図1の戻りばね7など)の影響下でブレーキシュー41は方向Dと反対の軸方向に戻る。ねじ33およびナット27の軸方向の戻り運動によってアーム37は実質的に図5に示される静止またはホームポジション37Rに戻ることができるが、ナット27はその板ばね24との摩擦的係合によって逆回転に対抗して抑制される。よってアーム37のフット部分40はカム表面31に関してシフトし、カム表面31の歯の傾斜面に乗り上げる。ねじ33の外方への軸方向の動きが十分であれば、ねじ33の戻り軸方向運動によってフット部分40は歯の頂上に乗り上げてそれを乗り越え、(好ましい)反対側の傾斜面に下りて次の増分的調節に対してアーム37を位置決めする。よって、径方向のブレーキシュー拡張の際に、ナット27は図5に示され説明された動きによって回転する。よってカム表面31のプロファイルは、ナット27における増分的シフトが、ライニング損耗を補償するために十分にねじ切られたシャンク34を伸ばすために十分であるが、重要なことに過剰に補償しないように、適切に形成される。
【0036】
公知のアジャスタ支柱と同様に、アジャスタ支柱10は摩擦ライニングの損耗が特定の予め定められた量を超過するたびに段階的または増分的な調節を便利に与える。よって支柱10は自動車産業において受容可能であることが見出された態様で動作する。しかしこの支柱10は6個の分離した構成要素しか含まないため、その製造および組立は公知のアジャスタ支柱よりもかなり複雑さが少ない。
【0037】
簡単に言うと、アジャスタ支柱は軸方向に相対的に動き得る、すなわち一緒または別個に動き得る2つの群を含み、その動きは反対の軸方向にそれぞれ作用する2つの異なる力によってもたらされる。第1の力は一般的にシュー戻りばねによって支柱の各端部にブレーキ部材から適用され、その力は支柱に圧縮力を適用して2つの支柱群を一緒に動かす傾向がある。第2の力は板ばねによって適用され、それは2つの支柱群を別個に動かす傾向がある。「ブレーキオフ」状態においては、シュー戻りばねが優位にあり、2群はしっかりと一緒に保持される。「ブレーキオン」状態においては、液圧アクチュエータがシュー戻りばねを圧倒し、板ばねに2群を別個に偏らせて補償機構を作用させる。この前後の動きによってナット27が回転し、ねじ33を摩擦ライニングの損耗の上に軸方向にシフトさせる。
【0038】
図面に示されるアジャスタ支柱10は、所望であればいくつかの態様で変更されてもよい。たとえば、ナット27の反対面にカム表面を設けることによってそれが本体12のヘッド部分14に面するようにすることも可能である。その構成において、アーム37はナット27の面に係合するためのフット部分40をなおも含んでもよく、またはアーム37はこのようなフット部分なしでナットとの係合の中に直接伸びてもよい。このような構成を図6に示しており、ここで前の図面に関係する類似の部品は100を加えた同じ参照番号で示される。アジャスタ支柱100は板ばね124と、支柱本体のヘッド部分114に面するカム表面131を有するナット127とを含む。付加的なバイアス手段が必要とされるときには、バイアス手段はねじ133と支柱本体との両方に図に示されるように反対方向に適用されてもよく、それによって(アジャスタ支柱10と同じ態様で)支柱のこれらの部品がシューウェブおよびパークブレーキレバーとそれぞれ係合することを維持することを助けてもよい。その目的のためにあらゆる好適なバイアス手段を用いてもよい。
【0039】
図に示されるとおり、アーム137はリベット138によってブラケット115に固定され、カム表面131との斜角での係合の中に伸びる。アーム137は軸方向に伸びた状態の支柱100とともに示され、ナット127はアーム137の自由端部との係合によってその軸方向の戻り運動の際に方向Dに回転する。つまり、ナット127が軸方向に戻るとき、そのアーム137との係合がナットの回転を要求する。前述の実施例と同様、板ばね124とナット127との係合がナット127の逆回転に抵抗する。
【0040】
アジャスタ支柱10のさらなる変更形において、ブラケット15は図面に示されるような主としてプレスされ型押しされた構成要素の代わりに機械加工された構成要素を含むように変更されてもよい。
【0041】
図2から図5を参照して、この発明にとって重要なのは、アーム37の自由端部がナット27の軸に対して斜めに配設されることによってナット27の軸方向の端面32に関して傾き、それによって自由端部とカム表面との係合が、ナットの十分な軸方向の動きの際にナット27の前方回転を起こすことである。
【0042】
この発明に従った好ましい構成において、アーム37はバイメタル材料もしくは形状記憶金属などの温度感受性材料から形成されるか、またはバイメタル材料もしくは形状記憶金属を含むことによって、支柱10が接続されているブレーキアセンブリが長期または過度の使用を通じて加熱するときにアームが方向L(図5)に動いてカム表面31との係合から外れるようにする。このような構成は、熱によってブレーキが通常の状態で動作するときに起こるよりも多くブレーキシューが径方向に拡張したときにアーム37がナット27を回転させてねじ33を伸ばすことを防ぐ。それは典型的にブレーキドラムの熱拡張のために起こる。このような加熱された状況においては、ブレーキシューが通常の状況よりも大きく径方向に動いてドラムのブレーキ表面に対する摩擦ライニングに係合し、アーム37がナット27と係合し続けていれば、摩擦ライニングが補償を要求するレベルまで損耗していないにもかかわらずアームがナットを回転させてねじ33を伸ばすおそれがある。それはアジャスタ支柱の過調節をもたらすおそれがあり、ブレーキアセンブリが冷却されたときに摩擦ライニングとドラムブレーキ表面との係合をもたらしてブレーキオフドラッグ(brakes-off drag)をもたらすおそれがある。
【0043】
アーム37は好適な温度感受性材料で形成されてもよく、またもしそのような材料が要求される態様で機能しないとき(たとえばバイメタル材料または形状記憶金属は好適な弾性を有さないことがある)には、アームは弾性的なばね材料などの好適な材料から形成されてもよく、そこにバイメタルまたは記憶金属ストリップが取付けられる。よってアーム37は複合体の態様で形成されてもよい。
【0044】
代替的な構成において、図2の板ばね24は温度感受性材料で形成され、一方アーム37は標準的なばね材料で形成されてもよい。この構成において、ばね24は過剰な加熱状態の際にナット27に適用されるバイアス影響を減少させることによってアーム37の自由端部40とナット27のカム表面31との係合を不能化し、それによってアジャスタ支柱の調節機構を不能化してもよい。ばね24全体を温度感受性材料から形成する必要はなくてもよく、たとえばフット26だけをその材料から形成してもよい。代替的かつ好ましくは、レッグ23が温度感受性材料から形成されてもよい。さらなる代替形においては、ばね24はばね鋼から形成されてもよく、所望の不能化する動きを得るためにあらゆる好適な態様で温度感受性材料によって作用されてもよい。
【0045】
前述の目的のために広範囲の代替的な構成を用いてもよいことが認められるであろう。たとえば、図12から図14に示される構成において、板ばね71は板ばね24とは異なる形を有するが、そのばねも完全に、または複合構成として温度感受性材料で形成されてもよい。代替的には、こうした材料から作られた部材またはこうした材料を用いたアセンブリが同じ目的のためにばね71に作用してもよい。たとえば、バイメタルストリップ73がリベット74などによって板ばね71の下面に取付けられてもよく、過剰な加熱状態の際にはそのストリップ73がリベット74から離れたその端部においてばね71の下面から離れる方に曲がることにより、ナット327の端面330に対するばね71のバイアス影響を減少させてもよい。
【0046】
図4の構成は、ナット27に作用する対向する反応力RB(アーム力)およびRS(ばね力)の実質的な整列を示す。これは図7にさらに示され、これは図4の図に対する直角の断面図である。図7においては、例としてわずかなオフセットAが示され、そのオフセットはナット27に小さなバイアスを加えて、軸方向の伸びおよび縮みの際にナットに傾く動きを生じる。ゼロオフセットは不安定である可能性があり、ナットは駆動の際に一方または他方の態様でロックし得るため、このことは好ましい。しかし、大きな傾斜モーメントをもたらす大きなオフセットは調節運動の効率を減少させるため、ほんの小さなオフセットおよびすなわち小さな傾斜モーメントが望ましい。
【0047】
図8にこの発明のさらなる実施例を示し、この図においてアームの装着位置はT形ブレーキシューのウェブ上にある。図8において、図6の類似部分は100を加えた同じ参照番号によって識別される。
【0048】
図8は、径方向内方に垂れるウェブ51と摩擦ライニング(図示せず)を支持するためのプラットホーム52とを有するT形ブレーキシュー50を示す。ウェブ51はねじ233の二股のヘッド235を受入れかつ置くために53においてノッチを有する。アジャスタ支柱200の反対側端部211も二股になっており、駐車ブレーキレバー208の内方に垂れるウェブに係合する。ヘッド235はねじ233のねじ切られないシャンク部分234に軸方向に滑り嵌めされる。後述するとおり、ブレーキシューの拡張および戻り運動の際にヘッド235はシャンク部分234に関して軸方向に動き得る。
【0049】
前述において説明した実施例と同様に、図8の構成は環状リングに配置された複数の歯の形に形成されたカム表面231を含む。カム表面231は軸方向に配設され、ヘッド235から離れた方に面し、またねじ切られないシャンク部分234およびねじ切られたシャンク部分54と一体的に形成されたフランジ227に与えられる。ねじ切られたシャンク部分54は管状の支柱部分55にねじ式に係合される。フランジ227は一般的に、前述の実施例において提供される回転可能なナットとほとんどの面において同等である。しかしそれはシャンク部分234および54の各々との一体的な形成に基づいて「フランジ」と名付けられる。図8の構成において、それぞれのねじ切られた部分54および管状部分55間の軸方向の動きは、相対的な回転のみによるものである。
【0050】
アーム237は図9に示される態様でブレーキシュー50のウェブ51に装着される。ウェブ51は開口部56およびレッグ57を形成するために打ち抜かれ、後者はリベット238によってアーム237の一方の端部を支持する。アーム237はウェブ51から支柱200の長手軸に関して斜めに伸びることによって、支柱の軸方向の伸びの際の弾性的な旋回運動に対して斜角でカム表面231に係合する。支柱200の軸方向の伸びは、ヘッド235のねじ切られないシャンク部分234に関する軸方向の摺動運動によって、およびねじ切られた部分54と管状部分55との相対的な回転によって起こり得る。軸方向の摺動運動は、フランジ227とヘッド235との間に配設されてその間にバイアス力を加えることによって支柱200を軸方向に伸ばすばね58によって行なわれる。ばね58は図10および図11に示され、これらの図面から、このばねは59において蝶番式に動き、かつヘッド235とナット227とが面する面に載置された曲げられた平板から形成されることが分かる。ばね58は、ねじ切られないシャンク部分234の収容を可能にする開口60をさらに含む。
【0051】
ブレーキ駆動の際に、ブレーキシュー50は径方向外方に動き(その動きを起こすアクチュエータは図示しない)、前に考察した実施例に従うと、支柱200はシャンク部分234に関するヘッド235の摺動運動によって縦方向に伸び、その動きによって端部211およびヘッド235はそれぞれブレーキシューウェブ51および駐車ブレーキレバー208と係合されて維持される。ヘッド235の摺動運動は、ブレーキアセンブリが駆動されるごとに本質的に同じである。よってブレーキ駆動の際にその動きは支柱200の軸方向の伸びをもたらすが、ヘッド235はブレーキ駆動がやめられるときにシャンク部分234に軸方向に戻ることが意図され、したがってそれはライニング損耗補償のための支柱200の永続的でない伸びに寄与する。
【0052】
図8の構成においては、ブレーキシューの径方向の拡張によってフランジ227に関するレッグ57およびすなわちアーム237の動きがもたらされる。この動きによってアーム237が(図8に示されるとおり)時計方向に弾性的に旋回し、したがってフランジ227およびねじ切られた部分54が方向Dに回転する。ねじ切られないシャンク部分234も回転するが、その部分は単にヘッド235に関して滑るだけである。ねじ切られた部分54と管状部分55との相対的な回転は支柱200を軸方向に伸ばす。
【0053】
図8に示される構成は径方向に拡張されるブレーキシュー50を示し、よってヘッド235はばね58のバイアス影響の下で軸方向に伸びた状態にあり、ヘッドとシャンク部分234の軸端部との間に間隙Gが残る。ブレーキシューの戻り運動の際に、ヘッド235はばね58のバイアス影響に対抗してねじ切られないシャンク部分234上をフランジ227に向かって軸方向に摺動し、間隙Gを減少させるかまたはなくし、かつばね58を閉じる。アーム237はその静止またはホームポジションに弾性的に旋回し、カム表面231と接触するその自由端部はその表面に関して方向Dとは反対の方向にシフトする。十分なシフト運動の際に、自由端部はカム表面の歯を通過して増分し、隣り合う1対の歯の間に再位置決めする。
【0054】
フランジ227の戻り回転は、フランジ227の面61とばね58との間の摩擦接触によって抵抗される。その接触は図10および図11においてCに示される。接触Cは一般的にアーム237とカム表面231との間の接触と整列される。ばね58は図11に示される翼62を設けることによって回転を抑制され、それは図に示されるようにウェブ51の面に係合する。これがフランジ227の逆回転の抑制を助ける。
【0055】
ブレーキアセンブリにおける支柱200の組立に対し、アーム237はそのホームまたは静止位置から離れる方に曲げられてカム表面231との接触から外されることが好ましい。製造ラインにおいて支柱が正しい長さに自動的に調節されるとき、およびブレーキシューがこの技術分野において置換されるときにもこのことが好ましい。図8の構成において、ウェブ51は開口部63を含み、その目的のためにそこを通じてピンが挿入されてもよい。図8に示すとおり、アーム237は開口部63と少し重なり、その開口部に挿入されたピンがアームと係合してそれを図に示される位置から離れる方に旋回または曲げさせる。支柱200が設置されるとき、ピンが開口部から取除かれてアームは動作できるカム表面231との接続に戻ってもよい。
【0056】
図8から図11の構成は、バイメタルストリップで形成されたかまたは部分的に形成されたアーム237がブレーキシュー50に直接接続されるために、ブレーキアセンブリにおいて増大する熱により直接的に露出される点において有利である。加えてストリップはプラットホーム52の下のウェブ51との接続によってよりよく保護され、図2および図4に示される種類のブラケットは必要とされない。しかし前述のとおり、アーム237は通常のばね金属で作られてもよく、ばね58は温度感受性材料またはこうした材料の複合体として形成されることによって、十分な熱生成の際にばねがそのバイアス影響を減少してアーム237がフランジ227のカム表面231から不能化されるようにしてもよい。たとえばばね58はそのヒンジ59において温度感受性材料で形成されてもよく、またより好ましくは、そのヒンジにおいて複合体として形成されてもよい。
【0057】
前述のようなバイメタルおよび形状記憶金属などの温度感受性材料を使用することによる効果は、摩擦ライニング損耗に対する補償が必要とされないときに支柱の軸方向の伸びを不能化するための不能化機構としてのものであるが、一般的な状態においては、このアセンブリは支柱が軸方向に長くなることを可能にする。先に示した例は、アジャスタ支柱のアームまたはバイアスばね構成要素における温度感受性材料の使用に関する。しかしこの発明は、アームおよびバイアスばねのみに関する前述の目的に対する温度感受性材料の使用に制限されるものではなく、要求される不能化の結果を得るためにこのような材料がアジャスタ支柱の他の構成要素として用いられても、またはその中で作用してもよいことが認められる。
【0058】
さまざま実施例に示されるこの発明のアームは平らなブレード様の部材の形をとることが認められる。しかしこの発明のアームはこうしたブレードに制限されるものではなく、たとえば好適なワイヤなどによって別の態様で形成されてもよい。アームのその他の材料および形も同等に用い得る。
【0059】
ここに記載されるこの発明は特定的に記載されるもの以外の修正、変更および/または付加を受けることができ、この発明は前述の記述の趣旨および範囲内にあるすべてのこうした修正形、変更形および/または付加を含むことが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 先行技術のドラムブレーキアセンブリの図である。
【図2】 この発明のある実施例に従うアジャスタ支柱の図である。
【図3】 図2のIII−IIIを通る断面図である。
【図4】 図2のIV−IVを通る断面図である。
【図5】 図2のアームの旋回運動によって付与された動きの接線および軸要素を示す図である。
【図6】 この発明の別の実施例に従うアジャスタ支柱の部分図である。
【図7】 図4に従うがその直角から見た図である。
【図8】 この発明に従うアジャスタ支柱のさらなる実施例の図である。
【図9】 図8のアーム装着構成の詳細図である。
【図10】 直角に見た図8のばね構成の詳細図である。
【図11】 図8のXI−XIから見た断面図である。
【図12】 この発明に従うアジャスタ支柱のさらなる実施例の図である。
【図13】 図12の代替の複合バイメタルばね構成の詳細図である。
【図14】 図12のXIV−XIVから見た断面図である。
Claims (27)
- ブレーキ摩擦ライニングの損耗を補償するためにドラムブレーキアセンブリに使用されアセンブリのブレーキシューを径方向外方にシフトするアジャスタ支柱であって、前記支柱は、調節可能な伸長範囲にあり、軸方向に伸びた状態と縮んだ状態とを有し、前記支柱は、その両端に配設されてブレーキアセンブリの対向するブレーキ部材と係合するための係合手段と、前記支柱の縦軸について回転可能である回転可能部材と、前記回転可能部材の前方回転により軸方向に可動であり前記縮んだ状態の前記支柱の伸長範囲を長くする軸方向可動部材と、ブレーキ駆動中の前記ブレーキアセンブリのブレーキシューの径方向拡張の際に前記支柱を前記軸方向に伸びた状態に向けて偏らせるためのバイアス手段とを含み、前記回転可能部材は、軸方向に配設された面と、前記面上に形成されたカム表面とを有し、前記カム表面は、環状リングに形成された複数個の歯を規定し、前記支柱は、弾性のたわみ運動のために装着され、かつ少なくとも前記支柱の軸方向伸びの際に前記カム表面と係合するように弾性的に偏らされる自由端部を含む可撓性の細長いアームを含み、前記アームは、前記軸方向に配設された面に対して斜角に配設され、使用時には、前記アームは、前記軸方向に伸びた状態への前記支柱の軸方向伸びの際に弾性的にたわみ、前記回転可能部材を前記前方方向に回転させ、前記ブレーキシューの径方向縮小の際に前記支柱が前記軸方向に伸びた状態から前記軸方向に縮んだ状態に動くと、前記バイアス手段は、前記前方方向と反対の逆方向の前記回転可能部材の回転に抵抗するよう配置され、そのため、前記支柱が前記軸方向に縮んだ状態に動くとき、前記軸方向に伸びた状態の前記支柱の伸長範囲が低減されない、アジャスタ支柱。
- 前記軸方向可動部材は、ねじ切られたシャンクを含み、前記回転可能部材は、前記シャンクとの相対的回転のために前記シャンクにねじにより接続される、請求項1に記載のアジャスタ支柱。
- 前記軸方向可動部材には、ドラムブレーキアセンブリのT字形ブレーキシューの内方に垂れるウェブと係合するためのスロット付ヘッドが形成される、請求項2に記載のアジャスタ支柱。
- 前記支柱は、その一方端に前記係合手段の1つを有する細長い本体部分と、その他方端から延在する管状部分とを含み、前記管状部分は、その相対的軸方向運動と、前記軸方向に伸びた状態と縮んだ状態との間の前記支柱の促進運動と、前記回転可能部材の前方回転により前記軸方向可動部材の軸方向運動とを可能にする態様で前記ねじ
切られたシャンクの一部を収容する、請求項2または3に記載のアジャスタ支柱。 - 前記バイアス手段は、前記管状部分の開口端と前記回転可能部材の面する表面との間に配設されて作用する、請求項4に記載のアジャスタ支柱。
- 前記バイアス手段は、第2の部分に対してある角度で配設される第1の部分を有する板ばねであり、前記第1の部分は、前記管状部分の前記開口端と前記回転可能部材の前記面する表面との間に配設され、前記第2の部分は、前記本体部分の実質的に縦方向にこれと係合するよう配設される、請求項5に記載のアジャスタ支柱。
- 前記第1の部分は、前記軸方向可動部材の一部が通抜ける開口を含む、請求項6に記載のアジャスタ支柱。
- 前記アームは、前記本体部分に接続される、請求項4から7のいずれかに記載のアジャスタ支柱。
- 前記アームと前記本体部分との間の前記接続は、前記本体部分に固定されたブラケットによるものである、請求項8に記載のアジャスタ支柱。
- 前記軸方向に配設された面は、前記本体部分から離れて面し、前記自由端部は、前記カム表面と係合するように延在し、径方向内方に配設されたフット部を含む、請求項8または9に記載のアジャスタ支柱。
- 前記軸方向に配設された面は、前記本体部分に向かって面する、請求項8または9に記載のアジャスタ支柱。
- 前記軸方向可動部材は、前記支柱のねじ切られた開口内にねじにより受入れられるねじ切られたシャンクを含み、前記回転可能部材は、前記軸方向可動部材に固定され、前記回転可能部材の前方回転は、前記軸方向可動部材を回転させて、前記軸方向可動部材を前記開口に対して軸方向外方にシフトさせる、請求項1に記載のアジャスタ支柱。
- 前記軸方向可動部材および前記回転可能部材は一体形成される、請求項12に記載のアジャスタ支柱。
- 前記支柱は、その一方端に前記係合手段の1つを有する細長い本体部分を含み、前記開口は、その他方端から延在する管状部分によって規定される、請求項12または13に記載のアジャスタ支柱。
- 前記軸方向可動部材は、前記回転可能部材の反対側から前記ねじ切られたシャンクと同軸上に延在するさらなるシャンクを含み、ヘッドが前記さらなるシャンク上に配設され、前記ヘッドは使用時には前記ブレーキアセンブリのブレーキ部材に固定され、前記ヘッドは、ブレーキ駆動中に前記ブレーキ部材の径方向拡張および収縮の際に前記さらなるシャンク上でかつ前記さらなるシャンクに対して軸方向に動くことができ、前記軸方向に伸びた状態と縮んだ状態との間で前記支柱の動きを促進する、請求項12から14のいずれかに記載のアジャスタ支柱。
- 前記バイアス手段は、前記ヘッドと前記回転可能部材との間に配設される、請求項15に記載のアジャスタ支柱。
- 前記アームは、前記ブレーキアセンブリのブレーキ部材上に装着される、請求項12から16のいずれかに記載のアジャスタ支柱。
- 前記アームは平板から形成される、請求項1から17のいずれかに記載のアジャスタ支柱。
- 前記アームは、ワイヤによって形成される、請求項1から17のいずれかに記載のアジャスタ支柱。
- 前記回転可能部材は、ほぼ円形であり、前記カム表面は、前記軸方向に配設された面の周囲に規定される、請求項1から19のいずれかに記載のアジャスタ支柱。
- 前記歯の各々は、相互に傾斜した表面によって規定される、請求項1から20のいずれかに記載のアジャスタ支柱。
- 前記アームは、前記ブレーキアセンブリが予め定められた温度を超える温度のとき、前記アームをたわませ前記カム表面から前記自由端部を離す温度感受性
材料から少なくとも部分的に形成される、請求項1から21のいずれかに記載のアジャスタ支柱。 - 前記アームは、バイメタル材料または形状記憶材料から形成される、請求項22に記載のアジャスタ支柱。
- 前記アームは、バイメタル材料または形状記憶材料から部分的に形成される、請求項22に記載のアジャスタ支柱。
- 前記バイアス手段は、前記バイアス手段が予め定められた温度を超える前記ブレーキアセンブリの温度のとき前記回転可能部材に対してバイアス影響を低減するようにする温度感受性材料から少なくとも部分的に形成され、そのため、前記支柱の軸方向伸びが低減されるかまたはなくされ、および/または前記逆方向の前記回転可能部材の回転に対する前記抵抗が低減されるかまたはなくされる、請求項1から24のいずれかに記載のアジャスタ支柱。
- 前記バイアス手段は、バイメタルまたは形状記憶材料から形成される、請求項25に記載のアジャスタ支柱。
- 前記バイアス手段は、バイメタルまたは形状記憶材料から部分的に形成される、請求項25に記載のアジャスタ支柱。
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