JP6099979B2 - ドラムブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の制動に用いられるドラムブレーキ装置に関する。

従来、車両の制動に用いられるブレーキ装置としては、種々の方式が採用されているが、その一つとしてドラムブレーキ装置があり、このものは、車軸と略一体的に回転する略円筒状のブレーキドラムの内側において、ブレーキドラムの周方向に並んで車両側に固定される揺動支点に対して、ブレーキドラムの内周面に押圧可能に揺動自在に支持される一対のブレーキシューを、前記揺動支点廻りに揺動させて、それぞれのブレーキシューをブレーキドラムの内周面に押し当てることで、運動エネルギを熱エネルギに変換して、車両に制動を掛けるようにするものである。

この種の一例として、特許文献１に記載のものでは、図５に示すように、車軸と略一体回転するブレーキドラムに向けて拡げられるようにスパイダーに取り付けられた揺動支点２４、２４’（車体側に固定）に揺動自在に支持された一対のブレーキシュー１８、１８’と、この一対のブレーキシュー１８、１８’を相互に引き寄せて一対のブレーキシュー１８、１８’をブレーキドラムから離間するように取り付けられたリターンスプリング２６と、一対のブレーキシュー１８、１８’の間に接続されてリターンスプリング２６に抗して一対のブレーキシュー１８、１８’をブレーキドラムに押圧して当接させるように動作するホイルシリンダ３０と、を含んで構成されている。リターンスプリング２６は、その両端のフック部分を一対のブレーキシュー１８、１８’に設けられた掛け止めピンにそれぞれ掛け止めして取り付けられている（なお、特許文献１の説明に関する参照符号につていは、特許文献１に添付の図面を参照のこと。以下、同様）。

なお、ホイルシリンダ３０は、一対のブレーキシュー１８、１８’の自由端側（揺動支点２４、２４’の反対側）の間に接続されたピストンロッドを有し、このホイルシリンダ３０は、図示しないブレーキペダルの踏み込みによって供給される空気圧或いは油圧によって伸長して一対のブレーキシュー１８、１８’をリターンスプリング２６に抗してブレーキドラムに押圧して制動を掛けるように構成されている。

また、一対のブレーキシューを揺動支点廻りにブレーキドラムの内周面に押し付けるように揺動させる駆動力を供給するホイルシリンダの代わりに、特許文献２には、図６に示すように、Ｓ字カム部材２９を備え、制動の際に、このＳ字カム部材２９を回転させて、カムフォロワ３１を移動させることで、一対のブレーキシュー１７を、揺動支持軸であるアンカーピン１５廻りにブレーキドラムの内周面に押し付けるように揺動させるようにした技術が記載されている。

実開平５−９６５７２号公報 特開平６−２２１３５３号公報

ところで、上述したようなＳ字形状のカムを利用して一対のブレーキシューを揺動させて押し広げてブレーキドラムに制動をかける構成は、油圧ピストンなどを利用したシリンダ方式（特許文献１、図５参照）などに対して、例えば、鍛造品のカムなどを利用できることから、構成が簡単で低コスト化などを図ることができるといった利点などがあり、比較的広く採用されている。

しかしながら、上述したような一対のブレーキシューを揺動させて押し広げてドラムに制動をかける方式のブレーキ構造においては、以下のようなおそれがあった。

すなわち、ドラムの回転方向と押圧方向が同じ方向になるＬ側（Ｌｅａｄｉｎｇ側、リーディング側）のブレーキシューＬに対して、ドラムの回転方向と押圧方向が対向する方向になるＴ側（Ｔｒａｉｌｉｎｇ側、トレーリング側）のブレーキシューＴは、ドラムの回転により押し返される傾向となるため、制動力が弱まる傾向になる（図１等参照）。

つまり、制動時にドラム側に引き込まれるような作用を受けるＬ側ブレーキシューＬはセルフサーボ効果（自己倍力効果）が大きいが、Ｔ側ブレーキシューＴはセルフサーボ効果（自己倍力効果）が小さくブレーキの効きが低い傾向となる。

このようなＬ側ブレーキシューＬ、Ｔ側ブレーキシューＴ間におけるドラムへの押し付け効果の差から、例えば、Ｔ側ブレーキシューＴのブレーキライニング体積や面積を、Ｌ側ブレーキシューＬよりも減らして非対称として、Ｔ側ブレーキシューＴの面圧を増加させるなどの対策が取られてはいるが、コストが増大するといった問題や、部品点数が増大するといった問題、更には交換頻度が比較的高い部品であるため、Ｌ側ブレーキシューＬと、Ｔ側ブレーキシューＴと、で異なる部品の場合には誤組み付けなどの発生のおそれがある。

本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、簡単かつ低コストな構成でありながら、Ｌ側のブレーキシューとＴ側のブレーキシューを共に大きな力でブレーキドラムに押圧させて高い制動力を発生させることができると共に、Ｌ側のブレーキシュー、Ｔ側のブレーキシューを均等に摩耗させることができるようにして、共通のブレーキライニングを採用可能とし、以って部品点数の増大を抑制し、更には誤組み付けなどのおそれを回避することができるドラムブレーキ装置を提供することを目的とする。

このため、本発明は、
車軸と一体的に回転される円筒状のブレーキドラムと、
車体側に取り付けられる揺動支点にその基端側が揺動自在に軸支され、該揺動支点廻りに先端側が揺動されて、前記ブレーキドラムの内周面に押圧される一対のブレーキシューと、
前記一対のブレーキシューの先端側の間に配設され、回転駆動軸廻りに回動されることで各ブレーキシューの先端側に作用して、それぞれの先端側を押し広げるように駆動するカムと、
を含んで構成されるドラムブレーキ装置であって、
前記カムを支持する回転駆動軸を支持する回転駆動軸支持ブラケットと、前記回転駆動軸の外周に挿通されるメタルブッシュの外周と、の間にラバーブッシュを介装したことを特徴とする。

また、本発明において、
前記ラバーブッシュは、該ラバーブッシュの成形時に、前記メタルブッシュを鋳包んで成形されたことを特徴とすることができる。

本発明によれば、簡単かつ低コストな構成でありながら、Ｌ側ブレーキシュー、Ｔ側ブレーキシューを共に大きな力でドラムに押圧させて高い制動力を達成させつつ、Ｌ側ブレーキシュー、Ｔ側ブレーキシューを均等に摩耗させることができるようにして、共通のブレーキライニングを採用可能とし、以って部品点数の増大を抑制し、更には誤組み付けなどのおそれを回避することができるドラムブレーキ装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るドラムブレーキ装置の全体構成を概略的に示す正面断面図（車軸方向から見た断面図）である。 同上実施の形態に係るドラムブレーキ装置の全体構成を概略的に示す側面断面図（図１の右側面断面図）である。 同上実施の形態に係るドラムブレーキ装置の弾性要素によるカムの支持の一例を示す断面図である。 従来のドラムブレーキ装置のカムの支持の方法を示す断面図である。 従来のドラムブレーキ装置の一例（シリンダ方式）を説明するための全体構成図（車軸方向から見た断面図）である。 従来のドラムブレーキ装置の他の一例（カム方式）を説明するための全体構成図（車軸方向から見た断面図）である。

以下に、本発明に係るドラムブレーキ装置の一実施の形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。

本発明に係るドラムブレーキ装置１００は、図１、図２に示すように、車軸１０１と一体に回転するブレーキドラム１１０の内周面１１０Ａに向けて先端側（自由端）１３０ａ、１３０ａ’を拡げることができるように、基端側１３０ｂ、１３０ｂ’がスパイダー１０３と略一体の支持ピン１０４、１０４’に揺動自在に取り付けられた一対のブレーキシュー１３０、１３０’が備えられている。

これらの一対のブレーキシュー１３０、１３０’は、ブレーキドラム１１０に対向する面に取り付けられた摩擦要素としてのブレーキライニング１３１、１３１’を備えて構成されている。

なお、図１、図２に示すように、これらの一対のブレーキシュー１３０、１３０’は、車軸１０１を回転自在に支持するアクスルハウジング１０２（車体側）に固定されるスパイダー１０３に取り付けられている支持ピン（揺動支点）１０４、１０４’によって揺動自在に軸支された構成となっている。

ここでは、各ブレーキシュー１３０、１３０’に、それぞれ支持ピン（揺動支点）１０４、１０４’を設けた構成としたが、例えば、共通の支持ピン（揺動支点）に、両ブレーキシュー１３０、１３０’を揺動自在に支持する構成とすることもできる。

リターンスプリング１０５は、この一対のブレーキシュー１３０、１３０’の自由端１３０ａ、１３０ａ’を相互に引き寄せて一対のブレーキシュー１３０、１３０’をブレーキドラム１１０の内周面１１０Ａから非制動時に離間させるように、その自由端１３０ａ、１３０ａ’付近の掛止ピン１３０Ａ、１３０Ａ’に掛け止めして取り付けられている。

ここで、本発明に係るドラムブレーキ装置１００は、一対のブレーキシュー１３０、１３０’の自由端（先端側）１３０ａ、１３０ａ’を、リターンスプリング１０５に抗して拡げるための駆動機構として、Ｓ字形状のカム１５０を回転駆動軸１５１廻りに回動させる機構が備えられている。なお、Ｓ字形状のカム１５０と、回転駆動軸１５１と、は一体部品或いは別体部品のどちらでも可能である。

Ｓ字形状のカム１５０が回転駆動軸１５１により回転されると、一対のブレーキシュー１３０、１３０’の自由端１３０ａ、１３０ａ’に回転自在に取り付けられているカムフォロワ１３２、１３２’が、Ｓ字形状のカム１５０の外周プロフィール（外周形状）に沿って変位し、これにより一対のブレーキシュー１３０、１３０’の自由端１３０ａ、１３０ａ’が、ブレーキドラム１１０の内周面１１０Ａに向けて押し広げられて、ブレーキライニング１３１、１３１’をブレーキドラム１１０の内周面１１０Ａに押し付けて制動を掛けるようになっている。

図２に示すように、回転駆動軸１５１は、アクチュエータ１６０から回転駆動を受けて回動されてＳ字形状のカム１５０を回動させるが、アクチュエータ１６０は、運転者がブレーキペダル（図示せず）を踏んだときに供給されるエア圧（或いは油圧）を受けて直線運動されるシリンダの往復直線運動を、往復運動−回転運動変換機構（例えば、スラックアジャスター、ラックアンドピニオン機構、クランク機構など）を介して回転駆動軸１５１の回転運動に変換するように構成されている。

ここで、既述したように、一対のブレーキシュー１３０、１３０’は、ブレーキドラム１１０の回転方向と押圧方向が同じ方向（セルフサーボ効果（自己倍力効果）が大きい方向）になるＬ側（Ｌｅａｄｉｎｇ側、リーディング側）のブレーキシュー１３０’に対して、ブレーキドラム１１０の回転方向と押圧方向が対向する方向（セルフサーボ効果（自己倍力効果）が小さくブレーキの効きが弱い方向）になるＴ側（Ｔｒａｉｌｉｎｇ側、トレーリング側）のブレーキシュー１３０は、ブレーキドラム１１０の回転により押し返される傾向となるため、制動力が弱まる傾向になる。

一方で、Ｌ側（Ｌｅａｄｉｎｇ側、リーディング側）のブレーキシュー１３０’は、ブレーキドラム１１０の回転に引き込まれる傾向となるため、制動力が強まる傾向になる。

このため、一対のブレーキシュー１３０、１３０’に取り付けられているブレーキライニング１３１、１３１’の摩耗量も均等でなくなるおそれがある。

このようなことから、本実施の形態では、図４に示すような従来のメタルブッシュを回転駆動軸支持ブラケットに直接的に剛性高く支持させる構成に代えて、図３に示すように、Ｓ字形状のカム１５０を支持する回転駆動軸１５１を回転自在に支持する回転駆動軸支持ブラケット１５２と、回転駆動軸１５１の外周と、の間に、弾性要素であるラバーブッシュ１５３を介装するようにした。

なお、ラバーブッシュ１５３は、ラバー、ゴム等の弾性を有する樹脂製要素により構成されることができるが、他の要素により構成することもできる。

すなわち、メタルブッシュ（金属製ブッシュ）１５４の外周にラバーブッシュ１５３を取り付けて、回転駆動軸１５１をラバーマウント化した。なお、例えば、ラバーブッシュ１５３の成形時に、メタルブッシュ（金属製ブッシュ）１５４を一緒に鋳包むことができる。

車体側に略一体の回転駆動軸支持ブラケット１５２と、回転駆動軸１５１と、の間に、ラバーブッシュ１５３を介装したことで、回転駆動軸１５１延いてはＳ字形状のカム１５０は、回転駆動軸支持ブラケット１５２延いては一対のブレーキシュー１３０、１３０’やカムフォロワ１３２、１３２’に対して、ある程度、回転駆動軸１５１（Ｓ字形状のカム１５０の回転中心軸）に対して半径方向へ移動したり傾動することができるようになる。

このように、Ｓ字形状のカム１５０の回転中心（回転駆動軸１５１）を、一対のカムフォロワ１３２、１３２’に対して、浮動可能（Ｓ字形状のカム１５０の回転中心軸半径方向に移動可能及び傾動可能）とすると、Ｔ側のブレーキシュー１３０延いてはＴ側のブレーキライニング１３１と、Ｌ側のブレーキシュー１３０’延いてはＬ側のブレーキライニング１３１’と、の間におけるブレーキドラム１１０の内周面１１０Ａへの当たり（押圧度合い）が不均一な場合であっても、回転駆動軸１５１延いてはＳ字形状のカム１５０が移動したり傾動することで、このような当たり（押圧度合い）の不均一さを解消することができ、Ｌ側とＴ側とで制動力が均等化されると共に、ブレーキ装置全体での制動力を上げることができる。

また、本実施の形態によれば、Ｌ側ブレーキシューＬ、Ｔ側ブレーキシューＴ間におけるブレーキドラムへの押し付け効果の差を抑制できるので、Ｔ側ブレーキシューＴのブレーキライニング体積や面積を非対称とする必要がないため、Ｌ側ブレーキシューと、Ｔ側ブレーキシューと、を共通化することができる。

このため、Ｌ側ブレーキシューと、Ｔ側ブレーキシューと、で異なる部品とした場合におけるコストが増大するといった問題や、部品点数が増大するといった問題、更には交換頻度が比較的高い部品であるため誤組み付けなどの発生のおそれを回避することができる。

また、Ｌ側ブレーキシューＬ、Ｔ側ブレーキシューＴ間における摩耗も均等化できるので、同様に、Ｌ側ブレーキシューと、Ｔ側ブレーキシューと、を共通化することができる。

すなわち、本実施の形態によれば、簡単かつ低コストな構成でありながら、Ｌ側のブレーキシューとＴ側のブレーキシューを共に大きな力でブレーキドラムに押圧させて高い制動力を発生させることができると共に、Ｌ側のブレーキシュー、Ｔ側のブレーキシューを均等に摩耗させることができるようにして、共通のブレーキライニングを採用可能とし、以って部品点数の増大を抑制し、更には誤組み付けなどのおそれを回避することができるドラムブレーキ装置を提供することができる。

ところで、本実施の形態では、Ｓ字形状のカム１５０の外周プロフィールをＬ側とＴ側とで異ならせることと組み合わせて、Ｌ側とＴ側の間のブレーキドラム１１０の内周面１１０Ａへの当たり（押圧度合い）の不均一さを解消するように構成することもできる。

本発明に係るカムは、Ｓ字形状に限定されるものではなく、Ｚ字形状、その他の形状とすることができるものである。

なお、本実施の形態では、回転駆動軸１５１と、回転駆動軸支持ブラケット１５２と、の間にラバーブッシュ１５３を介装して浮動化したが、Ｓ字形状のカム１５０と、回転駆動軸１５１と、の間に、ラバー要素等の弾性要素を介装して浮動化することも可能である。

以上で説明した実施形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは可能である。

１００ ドラムブレーキ装置
１０１ 車軸（アクスル）
１１０ ブレーキドラム
１１０Ａ 内周面
１０４、１０４’ 支持ピン（揺動支点）
１３０ ブレーキシュー（トレーリング側、Ｔ側）
１３０’ ブレーキシュー（リーディング側、Ｌ側）
１３０ａ、１３０ａ’ 自由端（先端）
１３１、１３１’ ブレーキライニング
１５０ Ｓ字形状のカム（本発明に係るカムの一例）
１５１ 回転駆動軸
１５２ 回転駆動軸支持ブラケット
１５３ ラバーブッシュ（樹脂製ブッシュ：弾性要素）
１５４ メタルブッシュ（金属製ブッシュ）
１６０ アクチュエータ

Claims (2)

1. 車軸と一体的に回転される円筒状のブレーキドラムと、
   車体側に取り付けられる揺動支点にその基端側が揺動自在に軸支され、該揺動支点廻りに先端側が揺動されて、前記ブレーキドラムの内周面に押圧される一対のブレーキシューと、
   前記一対のブレーキシューの先端側の間に配設され、回転駆動軸廻りに回動されることで各ブレーキシューの先端側に作用して、それぞれの先端側を押し広げるように駆動するカムと、
   を含んで構成されるドラムブレーキ装置であって、
   前記カムを支持する回転駆動軸を支持する回転駆動軸支持ブラケットと、前記回転駆動軸の外周に挿通されるメタルブッシュの外周と、の間にラバーブッシュを介装したことを特徴とするドラムブレーキ装置。
2. 前記ラバーブッシュは、該ラバーブッシュの成形時に、前記メタルブッシュを鋳包んで成形されたことを特徴とする請求項１に記載のドラムブレーキ装置。
   

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