JP6120768B2 - ドラムブレーキのブレーキシュー、ブレーキシューセット及びドラムブレーキ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載のドラムブレーキのブレーキシュー、請求項５の上位概念部に記載のドラムブレーキのブレーキシュー、請求項１３の上位概念部に記載のブレーキシューセット及び請求項１５の上位概念部に記載のドラムブレーキに関する。

公知のドラムブレーキを操作するために高い制動力が必要である。この高い制動力でもって、ブレーキドラムの内側の外被面にブレーキシューは押し付けられる。上記必要な制動力を減じるために、複数の部分から成るブレーキシューを使用することが公知になっている。このブレーキシューにおいてブレーキシューは、ブレーキドラムに対して回動しないようにキャリアディスクに保持されている支持ピンとしてのブレーキシューキャリアに旋回可能に取り付けられている。

１つのドラムブレーキ内に２つより多いブレーキシューを配置することが、例えばドイツ連邦共和国特許第１０１１６７７号明細書においても公知になっている。この明細書においては３つのブレーキシューが、六角形状の弾性的なボディに懸架されていて、各ピンを介して弾性なボディの角点に枢着されていて、圧縮ばねによりブレーキドラムの摩擦面に圧着される。

本発明の目的は、ブレーキシュー若しくはブレーキシューセット若しくは上位概念部に夫々記載した形式のドラムブレーキを改良して、操作中にブレーキドラムの摩擦面に可能な限り均等な圧力分配が達成されるようにすることである。

上記目的は、請求項１の特徴を備えたブレーキシュー、請求項５の特徴を備えたブレーキシュー、請求項１３の特徴を備えたブレーキシューセット、及び請求項１５の特徴を備えたドラムブレーキにより達成される。

本発明によれば、請求項１記載のブレーキシューは、ブレーキライニングキャリアソールから離れるようにして延びていて、離間されている端部に枢着部が形成されている、ウェブの延長部分を有し、この延長部分のブレーキドラム寄りの面に、隣り合うブレーキシューを操作するための案内部が設けられている。このように形成されたブレーキシューは、操作装置によって枢着され得ると同時に、このブレーキシューに作用接続している隣り合うブレーキシューを、案内部を介して操作することができる。したがって、上述のように形成されたブレーキシューを備えたドラムブレーキの操作のために、上記ブレーキシューに作用接続している第２のブレーキシューを同時に操作することを可能にする。

同様に、請求項５記載のブレーキシューは、ウェブの、枢着部に相対する自由端部に、隣り合うブレーキシューの案内部に作用接続可能な操作部材が設けられているように形成されている。

２つの上記ブレーキシューセットを１つのドラムブレーキに挿入すると、比較的低い圧力でもって、ドラムブレーキを操作する比較的高い全体圧力レベルを達成することができる。さらにドラムブレーキにブレーキシューを配置することにより、ブレーキドラムの全摩擦面はほぼ使用し尽くされる。個々のブレーキシューの最適化された運動特性により、最適で均等な圧力分配が実現される。

本発明の有利な構成は、従属請求項の対象となっている。

有利な構成によれば、操作部材は各ブレーキシューにおいて、ブレーキドラムの対称軸線に対して平行に方向付けられている回動軸線を備えた回転部材として形成されている。このような回転部材は、ブレーキシューの簡単かつ廉価に実現される運動案内を可能にする。

さらに別の有利な構成によれば、Ｒは、ブレーキライニングの摩擦面の曲率半径であり、Ａは、ブレーキドラム軸線と、ブレーキシューキャリアにおけるブレーキシューの枢着部との間隔であり、比率Ａ／Ｒは０．６〜０．９である。この比率は、ドラムブレーキにおける最適な力・摩擦分布を保証する。この最適化された力・摩擦分布により、最高温度特性及び負荷期間は、先行技術において公知のドラムブレーキと比べても改良されている。本発明に係る上記ドラムブレーキの運転期間は、全体的に比較的大きな保護された全摩擦面によっても高められる。

さらに別の有利な構成によれば、ブレーキライニングの、ブレーキシューの自由端部とは反対側の端部から枢着部まで延びている角度に対する、ブレーキライニングによって辿られる角度の比率は、２／３〜５、特に２／３〜５／３である。上記角度比率は、ブレーキシュー及びこのブレーキシューの枢着部の協働にとって特に有利であることがわかった。

本発明に係るドラムブレーキの実施の形態を示す斜視図である。 内側に位置するブレーキシューを備えたドラムブレーキの横断面図である。 図２に示したドラムブレーキの、懸架部を示していない横断面図である。 図４ａは、本発明に係る第１のブレーキシューの実施の形態を示す平面図であり、図４ｂは、本発明に係る第１のブレーキシューの別の実施の形態を示す平面図である。 本発明に係る第２のブレーキシューの実施の形態を示す平面図である。 図６ａは、本発明に係るブレーキシューセットの実施の形態のバリエーションを示す平面図であり、図６ｂは、本発明に係るブレーキシューの別の実施の形態のバリエーションを示す平面図である。

以下に、本発明の実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

以下の図面の説明において、上方、下方、左側、右側、前方、後方等の概念は、専ら各図面において選択された、ブレーキシュー、ドラムブレーキ及び他の部分の例示的な記載及び位置に関係する。この概念は、限定的に解されるべきではなく、つまり、種々異なる作動状態又は鏡面対称的な設計等により、上記関係は変更し得る。

図面においては総じて、本発明に係るドラムブレーキの実施の形態のバリエーションを符号１でもって示す。本発明に係るドラムブレーキは、内部に収められているブレーキシュー１０，２０を備えたブレーキドラム２と、キャリア３に配置されている駆動装置に結合されている操作装置４とを有している。図２，３に示したように、ブレーキドラム２において２つより多いブレーキシュー１０，２０が、ブレーキドラム２内に収められて配置されていて、図示の実施の形態においては全部で４つのブレーキシュー１０，２０が配置されている。各ブレーキシュー１０，２０は、ブレーキシューキャリア５，６において旋回可能に支持されていて、このブレーキシューキャリア５，６は、キャリアディスク８に定置に取り付けられている。

図４ａ及び図４ｂに記載の、本発明に係るブレーキシュー１０の実施の形態のバリエーションには、ブレーキライニングキャリアソール１０３が設けられていて、このブレーキライニングキャリアソール１０３は支持面１０４を有する。この支持面１０４に、内側に位置するブレーキドラム２の摩擦面に接触可能である摩擦面１０６を備えたブレーキライニング１０５が取り付けられている。

ブレーキライニングキャリアソール１０３は、この実施の形態において、例えば溶接によりウェブ１０１に結合されている。このウェブ１０１の一方の端部１１６は、操作部材１１３を介して、図２，３に示した操作装置４と作用接続していて、この作用接続を介して、制動力はブレーキシュー１０に供給可能である。

操作部材１１３は、好ましくはブレーキドラム２の対称軸線に対して平行に方向付けられている回動軸線を備えた回転部材１１５として形成されていて、この回転部材１１５の懸架は、好ましくはピン１１４を介して行われる。このピン１１４は、操作装置４寄りのウェブ１０１の端部側における溝１１２において係止されている。

ウェブ１０１は、その他方の端部において、延長部分１０２により延長されていて、この延長部分１０２は、ブレーキライニングキャリアソール１０３から離れるようにして延びていて、延長部分１０２の離れている端部には、好ましくは孔として形成されている枢着部１０９が、取付けピンとして形成されているブレーキシューキャリア５，６のために形成されている。枢着部１０９を介してブレーキシュー１０は、定置のキャリアディスク８に旋回可能に結合されている。

ブレーキドラム２寄りの延長部分１０２の面１１７に、隣り合うブレーキシュー２０の操作のための案内部が設けられていて、この案内部は、図示のように、好ましくは延長部分１０２のブレーキドラム２寄りの面１１７に挿入される案内部材１１８として形成されている。この案内部材１１８は、図４ａに示したバリエーションによれば、平坦であり、かつ好ましくは延長部分１０２のブレーキドラム２寄りの面１１７及びブレーキライニングキャリアソール１０３に対して角度を成してウェブに挿入されている。案内部材１１８の一方の端部は、ウェブ１０１のブレーキライニングキャリアソール１０３近くの領域内に突入し、他方の端部は、延長部分１０２内に突入する。案内部材１１８の露出している部分と、延長部分１０２のブレーキドラム２寄りの面１１７若しくはウェブ１０１のブレーキライニングキャリアソール１０３近くの領域との間の移行部は、鈍角を成して形成されていて、好ましくは約１３０°〜１６０°の角度範囲にある。

択一的には図４ｂに示したバリエーションによる案内部材１１８は平坦に、又は延長部分１０２のブレーキドラム２寄りの面１１７の輪郭に追従して軽度に湾曲して、延長部分１０２のブレーキドラム２寄りの面１１７に挿入されていてよい。

別の択一的な実施の形態のバリエーションにおいて、案内部は、延長部分１０２のブレーキドラム２寄りの面１１７に一体成形されている案内路として形成されていてもよい。

図２，３，６ａ及び６ｂに示すように、ブレーキシュー１０の上記案内部に、ブレーキシュー２０の操作部材２１３が作用接続している。ブレーキシュー２０は同様に、ウェブ２０１に取り付けられているブレーキライニングキャリアソール２０３を備えて形成されている。このブレーキライニングキャリアソール２０３は、少なくとも１つの円弧状のブレーキライニング２０５が取り付けられている支持面２０４を有する。ブレーキシュー２０の、隣り合うブレーキシュー１０寄りの端部において、操作部材２１３がウェブ２０１に設けられている。この操作部材２１３は、隣接するブレーキシュー１０の案内部に作用接続可能であるので、操作装置４によりもたらされる第１のブレーキシュー１０の操作は、操作部材２１３を介して制御され、かつブレーキシュー１０の延長部分１０２における案内部を介して、ブレーキシュー２０の同時の運動が制御される。操作部材２１３は、好ましくは第１のブレーキシュー１０の操作部材１１３のように、ブレーキドラム２の対称軸線に対して平行に方向付けられている回動軸線を備えた回転部材２１５として形成されている。この回転部材２１５の懸架は、好ましくはピン２１４を介して行われる。このピン２１４は、ウェブ２０１のブレーキシュー１０の案内部寄りの端部側における溝２１２に係止されている。

ウェブ２０１の操作部材２１３とは反対側の端部には、延長部分２０２が設けられている。この延長部分２０２は、ブレーキライニングキャリアソール２０３から離れるようにして延びていて、延長部分２０２の離れた端部には、枢着部２０９が形成されている。この枢着部２０９は、ブレーキシュー１０の枢着部と同じように形成されている。

ウェブ１０１には、第１の戻し部材７の保持のために働く第１の孔１１０が設けられている。第１の戻し部材７に、操作装置４に作用接続しているブレーキシュー１０が互いに連結可能である。したがって、好ましくは引張ばねとして形成されている戻し部材７は、２つのブレーキシュー１０が操作装置４によりその静止位置から制動位置へと互いに離反して運動した制動工程の実施後であって、出発位置への操作装置４の後退時に、戻し部材７の引張力により再び出発位置へと２つのブレーキシュー１０を引っ張り戻す。

さらにウェブ１０１には、第２の戻し部材７を保持するために働く第２の孔１１１が設けられている。第２の戻し部材７に、操作装置４に作用接続しているブレーキシュー１０と、このブレーキシュー１０の案内部を介して操作可能な、隣り合うブレーキシュー２０とが、互いに連結可能である。上記戻し部材７の第２の保持点は、この実施の形態においては、第２のブレーキシュー２０のウェブ２０１における孔２１０である。好ましくは同様に引張ばねとして形成されている戻し部材７によって、第２のブレーキシュー２０は、操作装置４と作用接続しているブレーキシュー１０の運動による制動工程の実施後であって、同様に戻し部材７による戻し部材７の出発位置への引張力により、ブレーキシュー１０を出発位置に戻される。

図４ａ及び図５から看取可能であるように、ブレーキシュー１０，２０の各ブレーキライニング１０５，２０５の摩擦面１０６，２０６の曲率半径Ｒ、及びブレーキドラム軸線Ｃと、ブレーキシューキャリア５，６に設けられているブレーキシュー１０，２０の枢着部１０９，２０９との間隔Ａは、比率Ａ／Ｒが０．６〜０．９であるように寸法設定されている。特別な実施の形態のバリエーションによれば、上記比率Ａ／Ｒは、０．６〜０．７である。

ブレーキライニングキャリアソール１０３，２０３が取り付けられていて、かつブレーキライニング１０５，２０５が設けられているウェブ１０１，２０１の大きさの比率、及び各ブレーキシュー１０，２０の延長部分１０２，２０２の大きさの比率は、ブレーキドラム軸線Ｃから見て、ブレーキライニング１０５，２０５によって辿られる角度α，γの、各ブレーキシュー１０，２０の自由端部１１６，２１６とは反対側のブレーキライニング１０５，２０５の端部から枢着部１０９，２０９まで延びる角度β，δに対する比率は、２／３〜５の間にある。特別な実施の形態のバリエーションによれば、角度β，δに対する角度α，γの上記比率は、２／３〜５／３である。

ブレーキシュー１０の角度α，β若しくはブレーキシュー２０の角度γ，δの合計は、好ましくは１１０°〜１８０°である。特に有利な実施の形態のバリエーションによれば、上記角度の合計は、１１０°〜１３０°である。

図６ａから良好に看取できるように、操作装置に作用接続しているプライマリブレーキシュー１０と、このプライマリブレーキシュー１０を介して変位可能なセカンダリブレーキシュー２０とから成る、図６ａに示したブレーキシューセットにおいて、角度εは、プライマリブレーキシュー１０の自由端部１１６と、プライマリブレーキシュー１０に作用接続しているセカンダリブレーキシュー２０の枢着部５，６との間で１８０°よりも大きい。

好ましくは、プライマリブレーキシュー１０及びセカンダリブレーキシュー２０を夫々備えた２つのブレーキシューセットから成る本発明に係るドラムブレーキにおいて、図２，３から良好に看取可能であるように、全ブレーキシューは、１つの操作装置４によって操作可能である。１つのプライマリブレーキシュー１０にのみ、１つのセカンダリブレーキシュー２０が連結されている、ということも可能である。

２つのセカンダリブレーキシュー２０の延長部分１０２，２０２は、交差して配置されている。好ましくは、各ブレーキシューキャリア５，６に夫々、１つのプライマリブレーキシュー１０とセカンダリブレーキシュー２０とが、各枢着部１０９，２０９を介して支持されている。

操作装置４は、好ましくはカム又はカム軸として構成されている。また、制動楔（Bremskeil）又は作動シリンダとしての、操作装置４のあらゆる他の構成も可能である。例えば操作装置４として伝動部材を備えた電気装置又は電気機械装置としての構成も可能である。

回転部材１１５，２１５としての操作部材１１３，２１３の実施の形態のバリエーションの他に、操作部材は、交換可能に組み込まれているギャップ補償式の部材として形成されていてもよい。さらに、操作部材１１３，２１３において付加的にスラックアジャスタが組み込まれていてよい。

本発明は、開示した実施の形態に限定されてない。重要なことは、本発明に係るドラムブレーキにおけるブレーキシューの配置及び枢着が、同期的な運動を可能にし、均等な圧力分布に基づきドラムブレーキの長い寿命を保証する大きな摩擦面を提供するということである。

１ ドラムブレーキ
２ ブレーキドラム
３ キャリア
４ 操作装置
５ ブレーキシューキャリア
６ ブレーキシューキャリア
７ 戻し部材
８ キャリアディスク
１０ （複数の）ブレーキシュー
２０ （複数の）ブレーキシュー
１０１ ウェブ
１０２ 延長部分
１０３ ブレーキライニングキャリアソール
１０４ 支持面
１０５ ブレーキライニング
１０６ 摩擦面
１０９ 枢着部／枢着点
１１１ 孔
１１２ 溝
１１３ 操作部材
１１４ ピン
１１５ 回転部材
１１６ 端部
１１７ 面
１１８ 案内部材
２０１ ウェブ
２０２ 延長部分
２０３ ブレーキライニングキャリアソール
２０４ 支持面
２０５ ブレーキライニング
２０６ 摩擦面
２０９ 枢着部／枢着点
２１０ 孔
２１３ 操作部材
２１４ ピン
２１５ 回転部材
２１６ 端部
Ａ 間隔
Ｃ ブレーキドラム軸線
Ｒ 半径
α 角度
β 角度
γ 角度
δ 角度
ε 角度

Claims (13)

1. 対を成してブレーキドラム（２）内に配置されている、ドラムブレーキ（１）のブレーキシューセットであって、それぞれ２つより多いプライマリブレーキシュー（１０）とセカンダリブレーキシュー（２０）とを備え、
   前記プライマリブレーキシュー（１０）は、ウェブ（１０１）に取り付けられているブレーキライニングキャリアソール（１０３）を有し、該ブレーキライニングキャリアソール（１０３）は支持面（１０４）を有し、該支持面（１０４）に、少なくとも１つの円弧状のブレーキライニング（１０５）が取り付けられていて、戻し部材（７）を備えた前記プライマリブレーキシュー（１０）は、ブレーキシューキャリア（５，６）に旋回可能に支承され得る枢着部（１０９）を有し、かつ前記ウェブ（１０１）の、前記枢着部（１０９）とは反対側にある自由端部（１１６）において、操作部材（１１３）を介して前記ドラムブレーキ（１）の操作装置（４）に作用接続しており、
   前記ウェブ（１０１）は延長部分（１０２）を有していて、該延長部分（１０２）は、前記ブレーキライニングキャリアソール（１０３）から離れるようにして延びていて、かつ前記延長部分（１０２）の離間されている端部に前記枢着部（１０９）は形成されていて、
   前記ブレーキドラム（２）寄りの前記延長部分（１０２）の面（１１７）に、隣り合うセカンダリブレーキシュー（２０）を操作する案内部が設けられており、
   前記操作部材（１１３）は、前記操作装置（４）寄りの前記ウェブ（１０１）の端部側に懸架された、ブレーキドラム軸線（Ｃ）に対して平行に向けられた回動軸線を備えた回転部材（１１５）として形成されており、
   前記案内部は、前記延長部分（１０２）の前記ブレーキドラム（２）寄りの面（１１７）に挿入されている案内部材（１１８）として形成されており、
   前記ブレーキライニング（１０５）の摩擦面（１０６）の曲率半径をＲとし、前記ブレーキドラム軸線（Ｃ）と、前記ブレーキシューキャリア（５，６）におけるプライマリブレーキシュー（１０）の枢着部（１０９）との間隔をＡとしたとき、比率Ａ／Ｒが０．６〜０．９であり、
   前記セカンダリブレーキシュー（２０）は、ウェブ（２０１）に取り付けられているブレーキライニングキャリアソール（２０３）を有し、該ブレーキライニングキャリアソール（２０３）は支持面（２０４）を有し、該支持面（２０４）に少なくとも１つの円弧状のブレーキライニング（２０５）が取り付けられていて、戻し部材（７）を備えた前記セカンダリブレーキシュー（２０）は、ブレーキシューキャリア（５，６）に旋回可能に支承され得る枢着部（２０９）を有しており、
   前記枢着部（２０９）とは反対側にある、前記ウェブ（２０１）の自由端部（２１５）に、操作部材（２１３）が設けられており、
   前記ウェブ（２０１）は延長部分（２０２）を有していて、該延長部分（２０２）は、前記ブレーキライニングキャリアソール（２０３）から離れるようにして延びていて、前記延長部分（２０２）の離間されている端部に前記枢着部（２０９）は形成されており、
   前記操作部材（２１３）は、隣接するプライマリブレーキシュー（１０）寄りの前記ウェブ（２０１）の端部側に懸架された、ブレーキドラム軸線（Ｃ）に対して平行に方向付けられている回動軸線を備えた回転部材（２１５）として形成されており、
   前記ブレーキライニング（２０５）の摩擦面（２０６）の曲率半径をＲとし、前記ブレーキドラム軸線（Ｃ）と、前記ブレーキシューキャリア（５，６）におけるセカンダリブレーキシュー（２０）の枢着部（２０９）との間隔をＡとしたとき、比率Ａ／Ｒが０．６〜０．９であり、
   組み立てられた状態において、前記プライマリブレーキシュー（１０）の前記案内部材（１０８）は、前記セカンダリブレーキシュー（２０）を操作するように、前記セカンダリブレーキシュー（２０）の前記操作部材（２１３）に作用接続していることを特徴とする、ドラムブレーキのブレーキシューセット。
2. 前記ウェブ（１０１）に第１の戻し部材（７）を保持する孔（１１０）が設けられていて、前記第１の戻し部材（７）でもって、前記操作装置（４）に作用接続している複数の前記プライマリブレーキシュー（１０）は互いに連結可能であり、かつ前記ウェブ（１０１）に第２の戻し部材（７）を保持する第２の孔（１１１）が設けられていて、前記第２の戻し部材（７）でもって、前記操作装置（４）に作用接続しているプライマリブレーキシュー（１０）と、前記案内部を介して操作可能な前記隣り合うセカンダリブレーキシュー（２０）とは互いに連結可能であることを特徴とする、請求項１記載のブレーキシューセット。
3. 前記案内部材（１１８）は、平坦に形成されており、前記延長部分（１０２）のブレーキドラム（２）よりの面（１１７）及びブレーキライニングキャリアソール（１０３）に対して角度を成して前記ウェブ（１０１）に挿入されていることを特徴とする、請求項１又は２記載のブレーキシューセット。
4. ブレーキドラム軸線（Ｃ）から見て、前記ブレーキライニング（１０５，２０５）によって辿られる角度（α，γ）の、前記ブレーキライニング（１０５，２０５）の、前記プライマリブレーキシュー（１０）又はセカンダリブレーキシュー（２０）の自由端部（１１６，２１６）とは反対側の端部から、前記枢着部（１０９，２０９）まで延びている角度（β，δ）に対する比率は、２／３〜５の間にあることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項記載のブレーキシューセット。
5. 前記角度（α，γ）の前記角度（β，δ）に対する比率は、２／３〜５／３の間にあることを特徴とする、請求項４記載のブレーキシューセット。
6. 前記角度（α，γ）と前記角度（β，δ）との合計は、１１０°〜１８０°であることを特徴とする、請求項４又は５記載のブレーキシューセット。
7. 前記枢着部（１０９，２０９）は、取付けピンとして形成されているブレーキシューキャリア（５，６）用の孔として形成されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項記載のブレーキシューセット。
8. 前記第１及び／または第２の戻し部材（７）は引張ばねとして構成されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項記載のブレーキシューセット。
9. 前記プライマリブレーキシュー（１０）の自由端部（１１６）と、前記プライマリブレーキシュー（１０）に作用接続している前記セカンダリブレーキシュー（２０）の枢着部（５，６）との間の角度（ε）が、１８０°よりも大きいことを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一項記載のブレーキシューセット。
10. 請求項１から９までのいずれか一項記載のブレーキシューセットが内に収められている円筒状のブレーキドラム（２）と、該ブレーキドラム（２）に対して相対回動不能に保持可能なキャリアディスク（８）とを備えたドラムブレーキであって、前記キャリアディスク（８）に複数の前記ブレーキシューキャリア（５，６）が、前記プライマリブレーキシュー（１０）及びセカンダリブレーキシュー（２０）を旋回可能に収容するために取り付けられていて、前記プライマリブレーキシュー（１０）のうち２つは、前記ブレーキシューキャリア（５，６）に相対する端部において、操作装置（４）に作用接続していることを特徴とする、ドラムブレーキ。
11. 前記プライマリブレーキシュー（１０）及びセカンダリブレーキシュー（２０）は、１つの前記操作装置（４）によって操作可能であり、少なくとも１つの前記セカンダリブレーキシュー（２０）は、前記操作装置（４）に作用接続しているプライマリブレーキシュー（１０）の１つに連結されていることを特徴とする、請求項１０記載のドラムブレーキ。
12. 前記操作装置（４）と作用接続している各プライマリブレーキシュー（１０）に、１つのセカンダリブレーキシュー（２０）が連結されていることを特徴とする、請求項１０又は１１記載のドラムブレーキ。
13. 前記セカンダリブレーキシュー（２０）の延長部分（１０２，２０２）は交差して配置されていて、各前記ブレーキシューキャリア（５，６）において、プライマリブレーキシュー（１０）とセカンダリブレーキシュー（２０）とが夫々支承されていることを特徴とする、請求項１０から１２までのいずれか一項記載のドラムブレーキ。

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