JPH077633Y2 - ブレーキシリンダの自動調整装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、車両等のブレーキに用いるブレーキシリンダ
の自動調整装置に関する。

＜従来の技術＞ 車両等のブレーキに用いる従来のブレーキシリンダの一
例を第６図により説明する。

［従来装置の構成］ Ｐはデュアル・ツー・リーディング形ドラムブレーキに
用いる両口開放型のブレーキシリンダである。

そして、ボディ１の略上半に設けた第１シリンダ穴２に
一方の第１ピストン20を摺動可能に嵌め、その第１ピス
トン20は本体21、ヘッド22、手動調整用歯輪23及びクリ
ップ24から成り、これらは、本体21上方の段付面21aに
手動調整用歯輪23を固着すると共に、その上部の軸部21
bにヘッド22をクリップ24の弾性力で以て実質的に一体
に取り付けている。

ヘッド22の上方端部には、図示しない一対のブレーキシ
ューの一方を受け入れる割溝22aが設けてある。

又、前記本体21の下方の軸心位置に、軸力により回転し
ない性質の非可逆的めねじ21Cを形成し、且つ外周の環
状溝21dにピストンカップ26を備えている。

一方、ボディ１の略下半に設けた第２シリンダ穴３に
は、第２ピストン30を摺動可能に嵌め、その上方端面30
aを第２シリンダ穴３の底壁４に当てて戻り位置を規制
している。

又、この第２ピストン30の下方端部には他方のブレーキ
シューを受け入れる割溝30bが形成され、且つ外周の環
状溝30dに嵌めたピストンカップ27と前記ピストンカッ
プ26とで連通する流体室28、28を画成している。

31はアジャストボルトで、その上方に形成した非可逆的
おねじ31aが前記めねじ21cに、軸力によって相対的に回
転を生じないよう非可逆的に螺合している。

アジャストボルト31の下方には円錐状のクラッチ面32a
を形成したコーン32を固定し、このクラッチ面32aを前
記第１ピストン20に対向する底壁４の第１クラッチ面５
に当てて摩擦クラッチを形成し、第１ピストン20の戻り
位置を規制している。

又、前記アジャストボルト31のコーン32に隣接する外周
には、軸力により回転する性質の可逆的おねじ31bを形
成している。

33は略ナット状の駆動リングで、その内周の可逆的めね
じ33aを前記ボルト31のおねじ31bに、軸力によって相対
的に回転を生じるよう可逆的に螺合する一方、外周面に
設けた円錐状のクラッチ面33bを底壁４の第２クラッチ
面６に当て、そして、前記リング33とボルト31の間に縮
設したばね34により、前記クラッチ面33bを常に軽く押
し付け摩擦クラッチを形成している。

35は前記ボルト31の下方の穴31cに挿入したロケーター
で、その下方の尖鋭端35aを第２ピストン30の後端凹部3
0cの底面に当て、このロケーター35の段部とアジャスト
ボルト31の穴31cの段部間に縮設したばね36により、ア
ジャストボルト31を上方に軽く押し付けている。

37は前記コーン32の下方の外周環状溝32bに嵌めた弾性
部材で、その外周部が前記第２ピストン30の凹部30cの
内壁に弾接している。31dはアジャストボルト31の軸心
を貫通する流路、31e、32cは前記流路31dと交差し上下
の流体室28、28を連通する流路、38、39は両シリンダ穴
２、３を密封するダストブーツである。

［従来装置の自動調節作用］ 次に、上述構成における自動調整作用について説明す
る。

流体をボディ１の導入穴７から供給すると、第１ピスト
ン20とアジャストボルト31が一体となって前進する。

このとき、ブレーキシューのライニングが摩耗している
と、第１ピストン20の前進ストロークが可逆的螺合部31
bと33aの軸方向の隙間（バックラッシュ量）を超えるた
め、駆動リング33はそのクラッチ面33bに滑りを生じ、
めねじ33aがおねじ31bの斜面に沿って回転する。そし
て、ブレーキを解除すると、図示しないブレーキシュー
間に張設したシューリターンスプリングの作用により、
前記可逆的螺合部31bと33aの隙間だけは第１ピストン20
とアジャストボルト31が一体となって軸方向に後退し、
その後は、駆動リング33のクラッチ面33bが底壁４の第
２クラッチ面６に食い込むため、アジャストボルト31と
一体のクラッチ面32aが底壁４の第１クラッチ面５に衝
突するまで、アジャストボルト31が回転しながら戻る。

これにより、アジャストボルト31の非可逆的おねじ31a
が第１ピストン20の非可逆的めねじ21cからねじ戻さ
れ、この戻された軸方向の量だけ、第１ピストン20が前
進して調整作用をし、ブレーキドラムとブレーキシュー
の隙間を詰める。

＜本考案が解決しようとする問題点＞ 前記した自動調整装置にあっては、次の問題点がある。

（イ）自動調整作用時に、アジャストボルト31のクラッ
チ面32aがボディ１の底壁４の第１クラッチ面５から離
れる。

そのため、アジャストボルト31の自動防止手段として、
ばね36の押付力による非可逆的螺合部31a、21cの摩擦力
と、弾性部材37の弾性力による当該弾接部の摩擦抵抗
（ばね36の荷重と弾性部材37の摩擦抵抗はシューリター
ンスプリングの戻し力に抗するため、その設定値は自ず
と小さな値に限定される。）を付与している。

しかし、ブレーキ鳴きやジャダー現象等により大きな振
動が発生した場合、アジャストボルト31の自転を惹起す
るため、アジャストボルト31の自転防止手段としては信
頼性に欠ける。

（ロ）又、ブレーキ非作動時におけるアジャストボルト
31には、そのクラッチ面32aにシューリターンスプリン
グ（図示せず）のばね力による軸力も作用しているが、
悪路走行時に、ブレーキシューに大きな振動が加わった
場合には、アジャストボルト31のクラッチ面32aが底壁
４の第１クラッチ面５から離れることがあり、上記
（イ）と同様、アジャストボルト31の自転を惹起する虞
れがある。

アジャストボルト31は自重の作用する方向に移動しよう
とするから、アジャストボルト31の不慮の自転を許す
と、本図のように下向きに配したアジャストボルト31
は、ブレーキドラムとブレーキシューの隙間を詰める方
向に移動し、又他方の上向きに配したアジャストボルト
31は、ブレーキドラムとブレーキシューの隙間を拡げる
方向に移動する。

そのため、ブレーキドラムとブレーキシューの隙間が突
発的に大きくなると、ストロークの増加によりブレーキ
ペダルの踏み代が大きくなり、ブレーキの効き遅れを生
じて非常に危険であるだけでなく、ブレーキドラムとブ
レーキシューの隙間が詰まり過ぎると、引き摺りを起こ
してライニングの早期摩耗や温度上昇によるゴム部品の
劣化を招くという問題点がある。

（ハ）調整装置は、ブレーキドラムやブレーキシュー等
の弾性変形を含んだ第１ピストン20の動きを感知して調
整するから、高圧時に過調整の虞れがある。

これを防ぐためには、低圧時のブレーキドラムとブレー
キシューの隙間を大きく設定する必要があり、ペダルス
トロークの増加や効き遅れを招くという、相反する問題
点を併有する。

（ニ）弾性部材37はブレーキ作動の度に摺動するため、
その耐久性が低い。

（ホ）小物部品であるばね部材36、駆動リング33、ロケ
ーター35等、部品点数が多く、組立時及び分解時の作業
性が悪い。

＜本考案の目的＞ 本考案は以上の問題点を解消するために成されたもの
で、次のようなブレーキシリンダの自動調整装置を提供
することを目的とする。

（イ）ブレーキ作動時及び非作動時にかかわらず、アジ
ャストボルトの不慮の自転を確実に防止できる、ブレー
キシリンダの自動調整装置。

（ロ）ブレーキドラムやブレーキシュー等の弾性変形を
感知せず、ペダルフィーリングの向上が図れる、ブレー
キシリンダの自動調整装置。

（ハ）シール部材の耐久性が向上する、ブレーキシリン
ダの自動調整装置。

（ニ）部品点数が少なく、且つブレーキシリンダの組み
立て、分解作業が容易な、ブレーキシリンダの自動調整
装置。

（ホ）汎用性に優れ、安価に量産できる、ブレーキシリ
ンダの自動調整装置。

（ヘ）ブレーキシリンダを大型化させることなく、過調
整防止の設定圧を任意に設定できる、ブレーキシリンダ
の自動調整装置。

＜問題点を解決するための手段＞ 上述の問題点を解決するため本考案においては、両端開
口型の各シリンダ穴内に摺動可能に嵌めて、夫々流体室
を画成する一対のピストンと、この一対のピストンで画
成される両流体室を通過する液路と、少なくとも一方の
ピストンの流体室側に、相対回転不能且つ軸方向に相対
変移可能に取り付けたナット部材と、このナット部材を
ピストン方向に押し付けるばね部材と、一方側のねじ軸
部を前記ナット部材に可逆ねじ螺合すると共に、他方側
のクラッチ面を前記ピストンの対向部に形成したクラッ
チ面に係合するアジャストボルトと、前記アジャストボ
ルトと同軸上に設けられ、液圧作用を受ける大径と小径
の異径受圧部要素とを備え、流体圧が所定圧に達し、前
記異径受圧部に作用する軸力差が前記ばね部材のばね力
に打ち勝つと、前記クラッチ面の摩擦力によりアジャス
トボルトの回転を阻止するよう構成したものである。

＜作用＞ 上述のように本考案においては、大径と小径の異径受圧
部要素に作用する流体圧の軸力差により、アジャストボ
ルトのクラッチ面をこれに対向する不動のクラッチ面に
常に押し付けた状態に保持する。

すなわち、ブレーキ作動時は勿論のこと、ブレーキ非作
動時においても流体経路中に設置した流体圧発生装置、
例えば、マスターシリンダ装置の残圧が前記異径受圧部
要素に作用しているから、アジャストボルトのクラッチ
面の摩擦力により、アジャストボルトの自転を確実に防
止できる。

又、大径と小径の異径受圧部要素に作用する軸力差がば
ね力に打ち勝つと、アジャストボルトのクラッチ面の摩
擦力が増大し、このボルトの回転が阻止されてばね部材
が撓むので、ブレーキドラムやブレーキシュー等の弾性
変形を拾わず、過調整を防止できる。

更に、異径受圧部要素及びアジャストボルトはそのクラ
ッチ面がこれに対向するクラッチ面に接する方向に常に
押されており、これらの軸方向の移動は、クラッチ面が
滑る極く小さな変位量であるから、シール部材の耐久性
が向上する。

＜実施例＞ 第１図及び第２図を参照し、デュアル・ツー・リーディ
ング形ドラムブレーキに適用した本考案の実施例を説明
する。

（イ）ドラムブレーキの全体構造（第２図） Ａはバックプレートであり、Ｂ、ＣはバックプレートＡ
上に可動的に載置した一対のブレーキシューで、その外
周部にライニングＤ、Ｅを有する。Ｆ、Ｇは両口開放型
のブレーキシリンダで、ブレーキシューＢ、Ｃの対向す
る端部間にそれぞれ配置し、バックプレートＡにボルト
等で固定されている。

Ｈ、Ｉはブレーキ解除時にブレーキシューＢ、Ｃを内方
に引き込むシューリターンスプリング、Ｊ、Ｋはバック
プレートＡからのブレーキシューＢ、Ｃの浮き上がりを
防ぐシュー保持装置である。

流体圧作動装置であるブレーキシリンダＦとＧは、ブレ
ーキ中心に対して180度回転させた状態で配置される。

又、Ｌ、ＭはブレーキシューＢ、ＣとバックプレートＡ
やブレーキシリンダＦ、Ｇの間に張設した弱いばね部材
で、後述する第１ピストン120を他の第２ピストン130よ
り先に前進させる機能を有する。

要は、第１ピストン120が第２ピストン130に先行して前
進する手段を備えていれば良い。

（ロ）ブレーキシリンダの構成（第１図） 流体圧作動装置であるブレーキシリンダＦとＧは、全く
同じ構成であるから、一方のブレーキシリンダＦのみの
構成を第１図により説明する。

尚、説明にあたって、上述した従来のブレーキシリンダ
の部品に相当する部品は100の位を符して詳細な説明を
省略し、従来例と相違する部分についてのみ詳細に説明
する。

101はボディ、102は上方の第１シリンダ穴、120は第１
ピストンで本体121、ヘッド122、手動調整用歯輪123及
び弾性部材125から成り、ヘッド122はそのクラッチ面12
2aがこれに対応する本体121上方のクラッチ面121hに食
い込んで、常時には実質的に一体化されている。

125はヘッド122の本体121への仮止用の弾性部材であ
る。

又、前記本体121の流体室128側である下方にはその軸心
位置に有底で、且つ流体室128側が大径の段付穴121fを
形成しており、その段付面にナット部材133のフランジ
部133cを相対回転不能に、且つ軸方向に相対変位可能に
押し付けている。

すなわち、ナット部材133の軸部外周に巻装したばね部
材140のコイル部を、ナット部材133のフランジ133cと段
付穴121fの開口側に固定した止め輪143間に縮設し、且
つばね部材140のコイル部の終端に設けた一方の直線部1
40aをフランジ部133cの穴や溝に通し、その穴や溝と第
１ピストン120の本体121に設けた盲穴121gに密に嵌める
とともに、他方の直線部140bを止め輪143の穴や溝に密
に嵌めている。

尚、ナット部材133の回転不能手段は直線部140a、140b
を形成しないで、ナット部材133又は本体121の一方にピ
ンを固定し、このピンの突出部を他方の部材の穴や溝に
嵌めるようにしてもよい。

131はアジャストボルトで、その上方に可逆的おねじ131
bを形成し、前記ナット部材133の可逆的めねじ133aに螺
合している。

又、下方の外周の環状溝131h、131iにシール部材141、1
42を嵌めて大径受圧部131f及び小径受圧部131gを形成
し、この大径受圧部131fが前記おねじ131b側に位置し、
両受圧部131fと131g間に円錐状のクラッチ面131jを一体
形成している。

そして、これらの受圧部131f、131gとクラッチ面131jが
これに対応する第１シリンダ穴102の底壁104に係合して
いる。

このクラッチ面131jは第１ピストン120に対向する底壁1
04のクラッチ面105に接して摩擦クラッチを形成し、第
１ピストン120の戻り位置を規制している。

130は第２ピストンで、前述した従来の第２ピストン30
の後端凹部30cを除去したもので、その戻り位置は両者
共に、上方端面130aを底壁104の下面に突き当ててい
る。

その他、図示しないが、第２ピストン130の下方にフラ
ンジを形成し、このフランジを第２シリンダ穴103の開
口端面108に当てるようにしてもよい。

131d、131eはボルト131に設けた流路、109は流体室12
8、128を画成するボディ101を軸方向に貫通し、上下の
流体室128、128を連通する流路である。

110は底壁104のクラッチ面105からボディ101の外部に連
通する空気の逃げ穴で、アジャストボルト131の組立後
に盲栓で密閉する。

（ハ）ブレーキ作動 今、流体を導入穴107から流体室128、128に供給する
と、一対のブレーキシューＢ、Ｃが両ピストン120、130
の前進により拡開し、それぞれのライニングＤ、Ｅをブ
レーキドラム（図示せず）に押し付ける。

このとき、ブレーキドラムが矢印Ｎの方向に回転してい
るときは、第２ピストン130の上方端面130aが底壁104の
下面で支持され制動力を発生する。

又、ブレーキドラムが逆方向に回転している場合には、
アジャストボルト131のクラッチ面131jが底壁104で支持
され制動力を発生する。ブレーキを解除すると、ブレー
キシューＢ、Ｃ等はシューリターンスプリングＨ、Ｉの
戻し力によりほぼもとの位置に戻る。

（ニ）間隙の自動調整作用 第１ピストン120が前進し始めると、ナット部材133とば
ね部材140も一体となって追従する。

このとき、ブレーキシューＢのライニングＤが摩耗して
いると、第１ピストン120の前進ストロークが可逆的螺
合部131bと133aの軸方向の隙間を超えるため、アジャス
トボルト131のクラッチ面131jに滑りを生じ、アジャス
トボルト131はめねじ133aの斜面に沿って回転しねじ戻
される。

そして、流体圧が所定圧に達すると、アジャストボルト
131の大径受圧部131fと小径受圧部131gに作用する軸力
差がばね部材140のばね力に打ち勝ち、クラッチ面105、
131jの摩擦力が増大してアジャストボルト131の回転が
不能となり、ばね部材140が撓んで自動調整作用が停止
する。

従って、ブレーキドラムとブレーキシューＢの隙間を詰
める量は、低圧時に、アジャストボルト131がねじ戻さ
れる軸方向の変位量だけである。ブレーキを解除する
と、第１ピストン120等は、シューリターンスプリング
Ｈ、Ｉの作用を受けて後退し、ナット部材133は可逆的
螺合部131bと133aの隙間だけ戻り、アジャストボルト13
1のクラッチ面131jが底壁104のクラッチ面105に食い込
んで支持される。

＜その他の変形例＞ 第３図及び第４図は上述した本考案の変形例であって、
アジャストボルトに一体形成する異径受圧部要素とクラ
ッチ面の配列位置を変えたものである。

まず、第３図の変形例はアジャストボルト231のクラッ
チ面231jに対しねじ軸部231b側の部位であって、ねじ軸
部231b側に大径受圧部231fを、クラッチ面231j側に小径
受圧部231gを形成したものである。

この場合の流体室228、228を連通する流路231dは、アジ
ャストボルト231の下方に設ければよい。

第４図の変形例はアジャストボルト331のクラッチ面331
jに対しねじ軸部331b側と反対側の部位であって、クラ
ッチ面331j側に大径受圧部331fを、反対側に小径受圧部
331gを形成したものである。

尚、第３図、第４図に於ける自動調整作用については、
前述した実施例と同じであるからその説明を省略する。

＜その他の実施例＞ 第５図は異径受圧部要素とアジャストボルトを分割した
実施例である。

すなわち、大径受圧部445aと小径受圧部445bを有する段
付部材445を、アジャストボルト431のクラッチ面431jに
対しねじ軸部431b側の位置であって、大径受圧部445aを
ねじ軸部431b側に且つ小径受圧部445bをクラッチ面431j
側に受けて配設したものである。

尚、第５図における自動調整作用については、前述した
実施例と同様であるからその説明を省略する。

＜本考案の効果＞ 本考案は上述した通りであるから、次のような効果を奏
する。

（イ）ブレーキ作動時及び非作動時に係らず、異形受圧
部要素には、流体圧が常に作用しているから、アジャス
トボルトの不慮の自転を確実に防止でき、ペダルストロ
ークの増大やブレーキシューの引き摺りを起こさず安全
である。

（ロ）アジャストボルトのクラッチ面の摩擦力が増大す
ると、アジャストボルトの回転が不能となるため、調整
装置はブレーキドラムやブレーキシュー等の弾性変形を
感知しない。

従って、ブレーキドラムとブレーキシューの隙間を小さ
く設定でき、ペダルフィーリングが向上する。

（ハ）異径受圧部は殆ど摺動しないので、そのシール部
材の耐久性が高い。

（ニ）部品点数が少なく、且つすべての調整部品をピス
トンに組付けているから、ブレーキシリンダの組立て、
分解作業が容易である。

（ホ）デュアル・ツー・リーデイング（D2L）型だけで
なく、デュオ・サーボ（DS）型、リーディング・トレー
リング（LT）型ドラムブレーキ等両端開口型の種々のブ
レーキ形式に適用でき、その適用範囲が広範であると共
に、調整部品の共通化が図れるので、量産効果により安
価となる。

（ヘ）本考案は過調整防止手段として大径と小径の異径
受圧部に生じる軸力差（液圧差）を利用しているから、
異径受圧部の面積差を変更することで、過調整防止の設
定圧（アジャストボルトの回転を阻止する所定圧）を任
意に設定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図：本考案に係るブレーキシリンダの拡大断面図 第２図：デュアル・ツー・リーディング形ドラムブレー
キの一例を示す平面図 第３、４図：第１図の変形例の説明図 第５図：他の実施例を示すブレーキシリンダの拡大断面
図 第６図：従来のブレーキシリンダの拡大断面図

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】両端開口型の各シリンダ穴内に摺動可能に
   嵌めて、夫々流体室を画成する一対のピストンと、 この一対のピストンで画成される両流体室を連通する液
   路と、 少なくとも一方のピストンの流体室側に、相対回転不能
   且つ軸方向に相対変位可能に取り付けたナット部材と、 このナット部材をピストン方向に押し付けるばね部材
   と、 一方側のねじ軸部を前記ナット部材に可逆ねじ螺合する
   と共に、他方側のクラッチ面を前記ピストンの対向部に
   形成したクラッチ面に係合するアジャストボルトと、 前記アジャストボルトと同軸上に設けられ、液圧作用を
   受ける大径と小径の異径受圧部要素とを備え、 流体圧が所定圧に達し、前記異径受圧部に作用する軸力
   差が前記ばね部材のばね力に打ち勝つと、前記クラッチ
   面の摩擦力によりアジャストボルトの回転を阻止するよ
   う構成した、ブレーキシリンダの自動調整装置。
2. 【請求項２】大径と小径の異径受圧部要素をアジャスト
   ボルトに一体に形成してなる、請求項１記載のブレーキ
   シリンダの自動調整装置。
3. 【請求項３】大径と小径の異径受圧部要素をアジャスト
   ボルトと別体に形成してなる、請求項１記載のブレーキ
   シリンダの自動調整装置。
4. 【請求項４】アジャストボルトのクラッチ面に対しねじ
   軸部側に大径の受圧部を、クラッチ面を跨いだ反対側に
   小径の受圧部を形成してなる、請求項１記載のブレーキ
   シリンダの自動調整装置。
5. 【請求項５】アジャストボルトのクラッチ面に対しねじ
   軸部側の部位であって、ねじ軸部側に大径の受圧部を、
   クラッチ面側に小径の受圧部を形成してなる、請求項１
   記載のブレーキシリンダの自動調整装置。
6. 【請求項６】アジャストボルトのクラッチ面に対しねじ
   軸部側と反対側の部位であって、クラッチ面側に大径の
   受圧部を、反対側に小径の受圧部を形成してなる、請求
   項１記載のブレーキシリンダの自動調整装置。