JP6588817B2 - 車両用ドラムブレーキ - Google Patents

Description

本発明は、カム機構によってブレーキシューをブレーキドラム側に拡開させて制動力を得る車両用ドラムブレーキに関するものである。

一般的に、バッキングプレートに拡開可能に配設された一対のブレーキシューを備え、ブレーキ操作力によって作動させられるカム機構によって一対のブレーキシューを拡開させて制動力を得る車両用ドラムブレーキが知られている。たとえば、特許文献１に記載された車両用ドラムブレーキがそれである。

特開２０１０−２１００２８号公報

上記特許文献１の技術では、ブレーキ操作装置の操作によるブレーキ操作力によって、カム部材がローラを介してブレーキシューを外側へ押圧することで、ブレーキシューがブレーキドラムに接触して制動力を得ることができる。しかしながら、カム部材とローラとの接触およびローラとブレーキシューとの接触において、すべり接触による損失に対する対策が成されていないため、ブレーキ操作力の伝達効率が低くなる可能性があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、ブレーキ操作力の伝達効率を向上させるカム機構を用いた車両用ドラムブレーキを提供することにある。

本発明の要旨とするところは、バッキングプレートに拡開可能に配設された一対のブレーキシューを備え、ブレーキ操作力によって作動させられるカム機構によって前記一対のブレーキシューが拡開されて制動力を得る車両用ドラムブレーキであって、前記カム機構は、前記バッキングプレートの前記一対のブレーキシューの内側に設けられ、ブレーキ操作力によって前記バッキングプレートの中心まわりに回動させられる環状部材と、前記環状部材の外周側の周方向に形成された複数の凹面を有する第１カム部と、前記ブレーキシューの内周側に形成されて前記複数の凹面に向かってそれぞれ突き出す複数の凸面を有する第２カム部と、前記第１カム部の凹面および前記第２カム部の凸面に転がり接触するように、前記第１カム部の凹面と前記第２カム部の凸面との間に転動可能に挟持された扁平形状面を有する転動体と、を備え、前記第１カム部の凹面、前記第２カム部の凸面、および前記転動体の扁平形状面を除く外周面の前記バッキングプレートの中心軸線に直交する断面上に表れる曲線が、サイクロイド曲線であることにある。

このようにすれば、第１カム部の凹面、第２カム部の凸面、および転動体の扁平形状面を除く外周面のバッキングプレートの中心軸線に直交する断面上に表れる曲線がサイクロイド曲線であるため、凹面と転動体との接触および転動体と凸面との接触がサイクロイド曲線に基づく転がり接触となり、すべり接触による機械的損失、たとえば摩擦による損失が抑制されて、カム機構から一対のブレーキシューへブレーキ操作力を効率よく伝達することができる。

本発明の一例の車両用ドラムブレーキを示す正面図である。 図１の実施例のカム機構を拡大して示す図であり、図１のII−II視断面図に対応するものである。 図１の実施例のカム機構の挙動を拡大して示す図である。

以下、本発明の一実施例の車両用ドラムブレーキを図面を参照して説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比、形状および挙動を示す図等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明の一例の自動車用ドラムブレーキ１０を示す正面図であって、ブレーキシュー２２、２４がブレーキドラム６４の内周面に接していない非制動時を示している。図２は、図１のII−II視断面図である。自動車用ドラムブレーキ１０には、略円板形状を成し、たとえば図示しない車軸管などの車体側部材すなわち非回転部材に一体的に固設されたバッキングプレート１８が備えられている。

また、自動車用ドラムブレーキ１０には、バッキングプレート１８の外周部に凸側が外側になる姿勢で互いに接近離間可能にバッキングプレート１６の中心線Ｃ２に対して略対称的に配設された円弧形状の一対のブレーキシュー２２、２４と、その一対のブレーキシュー２２、２４の一端部間、すなわち図１の上端部の間にリベットにより位置固定に設けられたアンカ２６と、そのアンカ２６と一対のブレーキシュー２２、２４との間にそれぞれ張設され、一対のブレーキシュー２２、２４の前記一端部を互いに接近する方向に常時付勢する一対のリターンスプリング２８と、一対のブレーキシュー２２、２４の他端部間、すなわち図１の下端部の間にリベットにより位置固定に設けられたアンカ３０と、そのアンカ３０と一対のブレーキシュー２２、２４との間にそれぞれ張設され一対のブレーキシュー２２、２４の前記他端部を互いに接近する方向に常時付勢する一対のリターンスプリング３２とが備えられている。上記中心線Ｃ２は、図１の正面視において、アンカ２６の長手方向の中央、アンカ３０の長手方向の中央およびバッキングプレート１６の中心を通る線である。

図１および図２に示すように、自動車用ドラムブレーキ１０には、自動車用ドラムブレーキ１０の中心軸線Ｃ１まわりに回動操作される環状部材５０が一対のブレーキシュー２２、２４の内側に設けられている。さらに、環状部材５０の外周部には、周方向に等間隔で形成された複数（本実施例では６個）の凹面５２ａを有する環状の第１カム部５２が一体に設けられている。一対のブレーキシュー２２、２４には、内側に複数の凹面５２ａに向かってそれぞれ突き出す複数（本実施例では各３個）の凸面５４ａ、５６ａを有する第２カム部５４、５６がそれぞれ一体に形成されている。そして、転動体５８が、第１カム部５２の凹面５２ａおよび第２カム部５４、５６の凸面５４ａ、５６ａに転がり接触するように、第１カム部５２の凹面５２ａと第２カム部５４、５６の凸面５４ａ、５６ａとの間に転動可能に挟持されている。本実施例では、環状部材５０、第１カム部５２、第２カム部５４、５６および転動体５８がカム機構６０を構成する。制動時には、一対のブレーキシュー２２、２４がカム機構６０によって拡開されて後述するライニング４６、４８がブレーキドラム６４の内周面に摺接される。

ブレーキドラム６４は、図１および図２の一点鎖線で示すように、略円筒状の円筒部６４ａと、その円筒部６４ａのバッキングプレート１８側とは反対側の開口を塞ぐように形成された円板状の底部６４ｂとを一体に備え、有底円筒状に形成されている。

環状部材５０は、中心軸線Ｃ１まわりに回動可能にバッキングプレート１８に備えられ、一対のブレーキシュー２２、２４の中心まわりに設けられた円筒状の環状部５０ａと、環状部５０ａの外周の一部から車両用ドラムブレーキ１０の外周に向かって突出された長手形状の操作部５０ｂとを一体に備えている。環状部５０ａは、ブレーキシュー２２、２４に対向する外周面に、等間隔で６個の凹面５２ａを有する環状の第１カム部５２を一体に備えている。第１カム部５２は、バッキングプレート１８の中心軸線Ｃ１に直交する断面上に表れる曲線がサイクロイド曲線で形成されている。操作部５０ｂは、環状部５０ａのバッキングプレート１８からブレーキシュー２２、２４とは反対側に突き出した部分からバッキングプレート１８の外周縁よりも外側へ延設されている。操作部５０ｂの突出方向の先端部には、図示しないブレーキ操作装置の操作によるブレーキ操作力を伝達するための部材、たとえば、ブレーキケーブルを連結する連結部５０ｃを有している。操作部５０ｂは、たとえば図１の反時計まわりの方向に図示しないブレーキケーブルが引っ張られて連結部５０ｃにブレーキ操作力が作用すると、図１の中心軸線Ｃ１まわりで反時計まわりに回動させられる。同様に、操作部５０ｂに一体に形成された環状部５０ａは、中心軸線Ｃ１まわりで反時計まわりに回動させられ、第１カム部５２は、反時計まわりに回動させられる。

一対のブレーキシュー２２、２４は、何れも、たとえば図示しないシューホールドダウン装置などを用いてバッキングプレート１８と略平行な面内で拡開可能にバッキングプレート１８に装着され、一対のブレーキシュー２２、２４の外周面に接着剤などで一体的に固着された摩擦材から成るライニング４６、４８を備えてそれぞれ構成されている。一対のブレーキシュー２２、２４の内側にそれぞれ形成された凸面５４ａ、５６ａは、バッキングプレート１８の中心軸線Ｃ１に直交する断面上に表れる曲線がサイクロイド曲線で形成されている。

転動体５８は、バッキングプレート１８と略平行な面内に転動可能に備えられている。転動体５８は、外周面５８ｂの一部に扁平形状面５８ａを有する円柱状の転動カム部５８ｃと、転動カム部５８ｃのバッキングプレート１８側の端部からバッキングプレート１８と平行に突き出して第１カム部５２および第２カム部５４、５６のバッキングプレート１８側の端面５４ｂ、５６ｂに中心軸線Ｃ１方向に抜け出し不能に係合可能なフランジ部５８ｄとを備えている。図１および図２に示すように、扁平形状面５８ａは、凸面５４ａ、５６ａの一部と接触する。また、扁平形状面５８ａを除く外周面５８ｂは、凹面５２ａの一部と接触する。転動体５８は、搖動可能に設けられており、制動時には、凹面５２ａおよび凸面５４ａ、５６ａに転がり接触しながら転動させられる。転動体５８の外周面５８ｂは、バッキングプレート１８の中心軸線Ｃ１に直交する断面上に表れる曲線がサイクロイド曲線で形成されている。

図３はカム機構６０の挙動を拡大して示す図である。具体的には、第１カム部５２が、図１に示す非制動時の状態、つまり図３に示す一点鎖線の位置から実線で示す位置まで反時計まわりに角度Ｗだけ回動するように、カム機構６０にブレーキ操作力が作用した場合のカム機構６０の挙動を示している。第１カム部５２が反時計まわりに回動されると、第１カム部５２の凹面５２ａと第２カム部５４、５６の凸面５４ａ、５６ａとに挟持された搖動可能な転動体５８が、時計まわりに転動させられる。このとき転動体５８は、サイクロイド曲線に基づいた転がり接触により転動させられて、一対のブレーキシュー２２、２４を押圧する。転動体５８に押圧された一対のブレーキシュー２２、２４は、図３に示すように、一点鎖線で示す位置から実線で示す位置まで外周に向かって拡開されてブレーキドラム６４の内周面にライニング４６、４８が摺接させられることにより、制動力が得られる。

本実施例の自動車用ドラムブレーキ１０によれば、第１カム部５２の凹面５２ａ、第２カム部５４、５６の凸面５４ａ、５６ａ、および転動体５８の扁平形状面５８ａを除く外周面５８ｂのバッキングプレート１８の中心軸線Ｃ１に直交する断面上に表れる曲線がサイクロイド曲線であるため、凹面５２ａと転動体５８との接触および転動体５８と凸面５４ａ、５６ａとの接触がサイクロイド曲線に基づく転がり接触となり、すべり接触による機械的損失、たとえば摩擦による損失が抑制されて、カム機構６０から一対のブレーキシュー２２、２４へブレーキ操作力を効率よく伝達することができる。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。

たとえば、転動体５８の扁平形状面５８ａは、必ずしも平面でなくてもよく、緩やかな凸面あるいは凹面であってもよい。

また、前述の実施例では、自動車用ドラムブレーキ１０について説明されていたが、本発明は、二輪車（自転車）用のドラムブレーキ、自動二輪車用ドラムブレーキなどにも適用できる。要するに、本発明は車両用ドラムブレーキに適用できる。

１０：自動車用ドラムブレーキ
１８：バッキングプレート
２２、２４：ブレーキシュー
５０：環状部材
５２：第１カム部
５２ａ：凹面
５４、５６：第２カム部
５４ａ、５６ａ：凸面
５８：転動体
５８ａ：扁平形状面
５８ｂ：外周面
６０：カム機構

Claims (1)

1. バッキングプレートに拡開可能に配設された一対のブレーキシューを備え、
   ブレーキ操作力によって作動させられるカム機構によって前記一対のブレーキシューが拡開されて制動力を得る車両用ドラムブレーキであって、
   前記カム機構は、前記バッキングプレートの前記一対のブレーキシューの内側に設けられ、ブレーキ操作力によって前記バッキングプレートの中心まわりに回動させられる環状部材と、
   前記環状部材の外周側の周方向に形成された複数の凹面を有する第１カム部と、
   前記ブレーキシューの内周側に形成されて前記複数の凹面に向かってそれぞれ突き出す複数の凸面を有する第２カム部と、
   前記第１カム部の凹面および前記第２カム部の凸面に転がり接触するように、前記第１カム部の凹面と前記第２カム部の凸面との間に転動可能に挟持された扁平形状面を有する転動体と、を備え、
   前記第１カム部の凹面、前記第２カム部の凸面、および前記転動体の扁平形状面を除く外周面の前記バッキングプレートの中心軸線に直交する断面上に表れる曲線が、サイクロイド曲線であることを特徴とする車両用ドラムブレーキ。

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