(57)【要約】【課題】ブレーキの鳴きを抑制し、且つ、バッキングプレートを軽量化するドラムブレーキを提供する。【解決手段】バッキングプレート１４は、車体に固定される内周部１４ａとその内周部１４ａの外周に位置する環状の外周部１４ｂとによって一体に構成されており、外周部１４ｂの板厚は、内周部１４ａの板厚よりも厚いため、バッキングプレート１４は、ドラムブレーキ１０の制動時において一対のブレーキシュー１６，１８の摺動面に生ずる摩擦等による振動に起因するバッキングプレート１４の共振モードがずれて高化するのでブレーキの鳴きが好適に抑制される。また、内周部１４ａは外周部１４ｂの板厚より薄いのでバッキングプレート１４が軽量となる。【選択図】図３
2010060051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッキングプレートと、該バッキングプレート上に拡開可能に配設された円弧状の一対のブレーキシューとを含むドラムブレーキであって、
前記バッキングプレートは、車体に固定される内周部と該内周部の外周に位置する環状の外周部とによって一体に構成されており、
前記外周部の板厚は、前記内周部の板厚よりも厚いことを特徴とするドラムブレーキ。
【請求項２】
前記バッキングプレートは、円環状板材を溶接することによって外周部が内周部よりも厚肉とされたテーラードブランク材からプレス加工されたものであることを特徴とする請求項１のドラムブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドラムブレーキに関し、特にドラムブレーキを軽量化する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ドラムブレーキは、たとえば特許文献１に示すように、バッキングプレートと、そのバッキングプレート上に拡開可能に配設された円弧状の一対のブレーキシューとを含むものであり、ドラムブレーキは車両の燃費向上のために軽量化されることが常に望まれている。
【特許文献１】特開２００７−１０１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記ドラムブレーキの軽量化において、上記バッキングプレートの板厚を下げてそのバッキングプレートを軽量にすることが考えられているが、バッキングプレートの板厚を下げると、ドラムブレーキの制動時において、上記一対のブレーキシューの摺動面に生ずる摩擦等による振動によってドラムブレーキの各構成部材等特にバッキングプレートが共振することによりブレーキの鳴きと称される不快な音が発生し易くなる。
【０００４】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであって、その目的とするところは、ブレーキの鳴きを抑制し、且つ、バッキングプレートを軽量化するドラムブレーキを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成するための請求項１に係る発明の要旨とするところは、(a) バッキングプレートと、そのバッキングプレート上に拡開可能に配設された円弧状の一対のブレーキシューとを含むドラムブレーキであって、(b) 前記バッキングプレートは、車体に固定される内周部とその内周部の外周に位置する環状の外周部とによって一体に構成されており、(c) 前記外周部の板厚は、前記内周部の板厚よりも厚いことにある。
【０００６】
また、請求項２に係る発明の要旨とするところは、請求項１に係る発明において、前記バッキングプレートは、円環状板材を溶接することによって外周部が内周部よりも厚肉とされたテーラードブランク材からプレス加工されたものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に係る発明のドラムブレーキによれば、(b) 前記バッキングプレートは、車体に固定される内周部とその内周部の外周に位置する環状の外周部とによって一体に構成されており、(c) 前記外周部の板厚は、前記内周部の板厚よりも厚いため、前記バッキングプレートは、前記ドラムブレーキの制動時において前記一対のブレーキシューの摺動面に生ずる摩擦等による振動に起因するバッキングプレートの共振モードがずれて高化するのでブレーキの鳴きが好適に抑制される。また、前記内周部は前記外周部の板厚より薄いので前記バッキングプレートが軽量となる。
【０００８】
請求項２に係る発明のドラムブレーキによれば、前記バッキングプレートは、円環状板材を重ねた状態で溶接することによって外周部が内周部よりも厚肉とされたテーラードブランク材からプレス加工されたものであるため、バッキングプレートの振動が吸収されてブレーキの鳴きが一層抑制されるとともに、前記外周部の板厚が前記内周部の板厚より厚いバッキングプレートを容易に成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。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、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例】
【００１０】
図１は、本発明の一実施例のパーキングロック機能を備えたシュー間隙自動調節機構付ドラムブレーキであるリーディング・トレーリング型の車両用ドラムブレーキ（以下、ドラムブレーキという）１０であって、ブレーキドラム１２を取り外して示す正面図であり、そのブレーキドラム１２の外周面が１点鎖線で示されている。
【００１１】
ドラムブレーキ１０は、略円板形状を成し、たとえば図示しない車軸管、アクスルハウジング、サスペンション装置等の非回転部材に一体的に固設されるバッキングプレート１４と、そのバッキングプレート１４の左右の外周部に円弧形状の凸側が外側になる姿勢で互いに接近離間可能に略対称的に配設される一対のブレーキシュー１６，１８と、その一対のブレーキシュー１６，１８の図１における下端部間に位置固定に設けられたアンカ２０と、一対のブレーキシュー１６，１８の下端部間に張設されてそれら下端部をアンカ２０に常時当接させるスプリング２２と、一対のブレーキシュー１６，１８の上端部間に配設されたホイールシリンダ２４とを備えている。
【００１２】
一対のブレーキシュー１６，１８は、何れもバッキングプレート１４の板面と略平行な平板状を成し且つ図１に示す正面図において全体が円弧形状に湾曲したシューウェブ２６，２８と、それらの円弧形状を成す外周側端縁に沿って図２に示す断面が略Ｔ字状を成すように一体的に固設された円弧形状のシューリム３０，３２と、それらシューリム３０，３２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３４，３６とを備えてそれぞれ構成されている。また、一対のブレーキシュー１６，１８は、シューウェブ２６，２８にそれぞれ配設されたシューホールドダウン装置３８，４０によってバッキングプレート１４に対して面方向の相対移動可能に保持されている。
【００１３】
また、一対のブレーキシュー１６，１８の上端部すなわちホイールシリンダ２４側の端部にはリターンスプリング４２が張設されると共に、一対のブレーキシュー１６，１８の間に架け渡された長手板状のストラット４４が配設されている。ブレーキシュー１６および１８には、上記ストラット４４を支持するために相手に向かって支持突起１６ａおよび１８ａがそれぞれ形成されている。
【００１４】
図２に示されるように、ストラット４４は、両端に切欠４６，４８を備えたものであって、図２におけるその左方の切欠４６においてブレーキシュー１６のシューウェブ２６に係合させられ、右方の切欠４８においてブレーキシュー１８のシューウェブ２８に係合させられている。また、ストラット４４の長手方向における中間部にはバッキングプレート１４から離れる方向に突設された引掛突起４４ａが設けられており、ストラット４４は、その引掛突起４４ａとブレーキシュー１６との間に張設されたストラットリターンスプリング５０によって、ブレーキシュー１６側に常時付勢されている。
【００１５】
図１において左側に位置するブレーキシュー１６の上端部には、平板状のパーキングブレーキレバー５２の基端部がピン５４により回動可能に連結されている。このパーキングブレーキレバー５２の中間部であってピン５４に近い部分は、ストラット４４の左方の切欠４６内にシューウェブ２６と共に係合させられている。
【００１６】
パーキングブレーキレバー５２の先端部は、よく知られた図示しないパーキングブレーキケーブルに連結されており、図示しないパーキングレバーの操作によりパーキングブレーキケーブルを介してパーキングブレーキレバー５２の先端部がバッキングプレート１４の中心側へ回動させられると、ブレーキシュー１８がストラット４４に押されて外周側へ移動させられるとともにブレーキシュー１６がピン５４に押されて外周側へ移動させられるので、一対のブレーキシュー１６および１８が拡開されて制動力が発生させられるようになっている。
【００１７】
図１において右側に位置するブレーキシュー１８の上端部には、平板状のアジャストレバー５６が、シューウェブ２８の板面に略垂直を成すピン５８の軸心回りの回動可能に配設されている。このアジャストレバー５６は、ピン５８とは反対側に位置する円弧状の外周端縁に係合歯５６ａを備えたものであり、その外周側縁部には、ストラット４４の切欠４８の開口部に内向きに突設された係合突起４４ｂが係合させられている。これにより、アジャストレバー５６は、ストラット４４がブレーキシュー１８から離れる方向に移動するにともなって回動させられるようになっている。
【００１８】
ブレーキシュー１８の長手方向の中間部には、上記係合歯５６ａと噛み合う掛止歯６０ａを外周縁の所定位置に備えたアジャストラッチ６０がピン６２によって回動可能に設けられるとともに、係合歯５６ａと掛止歯６０ａとが常時噛み合うようにアジャストラッチ６０を付勢するひげばね状のラッチスプリング６４が設けられている。これにより、アジャストレバー５６は、ストラット４４から離れる方向すなわちバッキングプレート１４の外周側への回動方向が阻止されるとともに、係合歯５６ａ或いは掛止歯６０ａの１歯以上のストロークでストラット４４に接近する方向へすなわちバッキングプレート１４の内周側へ回動させられると、係合歯５６ａが掛止歯６０ａの１歯を乗り越えてその１歯分の回動が許容されるようになっている。すなわち、係合歯５６ａおよび掛止歯６０ａは例えばそれぞれ鋸歯状を成している。
【００１９】
図示しないブレーキペダル操作に伴ってホイールシリンダ２４のピストンが突き出されることによりブレーキシュー１６および１８の上端部が互いに離隔する方向に拡開されると、ストラット４４はブレーキシュー１６と共に左方向へ移動するので、それに伴って、その係合突起４４ｂと係合するアジャストレバー５６は右回りに回転させられる。このブレーキの作動毎において、アジャストレバー５６の係合歯５６ａの回動量が１歯分以内であればアジャストレバー５６の回動位置へ変化しないが、１歯分以上となるとアジャストラッチ６０の掛止歯６０ａを乗り越えてアジャストレバー５６が１歯分だけ右回りさせられる。これにより、ブレーキシュー１６および１８の摩耗によってその拡開量が所定以上となると、アジャストレバー５６が１歯分だけ右回りさせられて、その拡開量すなわちブレーキシュー１６および１８とブレーキドラム１２の内周面との間隙が自動的に調節される。
【００２０】
図３は、ドラムブレーキ１０のバッキングプレート１４を示す斜視図であり、以下において、そのバッキングプレート１４の製造方法を説明する。
【００２１】
図４に示すように、板厚がＡｍｍである図４の上段に示す略長方形状の鋼板を図４の中段のように円弧状に曲げて図４の下段のように円環形状に成形した円環状板材６４と、板厚がＢｍｍである鋼板を円形状に打ち抜いた円板状部材６６とを作製する。上記円環状板材６４を略長方形状の鋼板を円弧状に曲げて円環形状に成形することによって、円環状板材６４を例えば鋼板をプレスによる打ち抜きによって円環形状に成形するに比べ歩留まりを向上することができ、バッキングプレート１４のコストダウンを図ることができる。
【００２２】
その後、円環状板材６４の内周縁とそれよりも肉厚が薄い円板状部材６６の外周縁とを図４の下段に示すように重ね合わせて、それら縁を図５に示すようにレーザ溶接によって円環状板材６４と円板状部材６６とを一部分重ねた状態で一体的に結合してテーラードブランク材６８を作製する。そして、テーラードブランク材６８がプレス加工によって図３のように成形されバッキングプレート１４が製造される。
【００２３】
ここで、上記円板状部材６６は上記プレス加工によって図示しない車軸管、アクスルハウジング、サスペンション装置等の非回転部材に一体的に固設されるバッキングプレート１４の内周部１４ａに成形され、上記円環状板材６４は上記プレス加工によって内周部１４ａの外周に位置する環状のバッキングプレート１４の外周部１４ｂに成形される。また、バッキングプレート１４において、円環状板材６４の板厚Ａ（ｍｍ）は円板状部材６６の板厚Ｂ（ｍｍ）より厚く、本実施例では、円環状板材６４の板厚Ａ（ｍｍ）は３．２（ｍｍ）、円板状部材６６の板厚Ｂ（ｍｍ）は２．６（ｍｍ）に設定されている。
【００２４】
以下、上記バッキングプレート１４を使用した際のブレーキの鳴きの抑制効果を検証する為に板厚の異なる２つの従来のバッキングプレートを使用して本発明者が行った対照実験について説明する。
【００２５】
〈実験例〉
本実施例で使用された板厚３．２（ｍｍ）の円環状板材６４と板厚２．６（ｍｍ）の円板状部材６６とを一部が重ねられた状態で一体的に溶接したテーラードブランク材６８をプレス加工によって成形した上記バッキングプレート１４と、板厚２．６（ｍｍ）の鋼板を円板形状に打ち抜きその打ち抜かれた鋼板をプレス加工によって成形したバッキングプレート７０と、板厚３．２（ｍｍ）の鋼板を円板形状に打ち抜きその打ち抜かれた鋼板をプレス加工によって成形したバッキングプレート７２とを作製して、それらバッキングプレート１４，７０，７２をそれぞれドラムブレーキに組み付けたドラムブレーキＡ、Ｂ、Ｃを用意した。また、この実験で使用される３つのドラムブレーキは、バッキングプレート以外のものはすべて同じものであり、ドラムブレーキＡにはバッキングプレート１４すなわちドラムブレーキ１０、ドラムブレーキＢにはバッキングプレート７０、ドラムブレーキＣにはバッキングプレート７２が使用される。
【００２６】
次に、ドラムブレーキＡ乃至Ｃを用いてブレーキドラム１２とブレーキシューの１６，１８との摺動面に生ずる摩擦等による振動の振動数を変化させてバッキングプレート付近に配置されたマイクロフォーンから測定された可聴周波数に基づいてドラムブレーキＡ乃至Ｃの振動特性を調べた。
【００２７】
図６は、ドラムブレーキＡ乃至Ｃの振動特性を示す図であり、その図６によれば、バッキングプレート１４を使用したドラムブレーキＡはドラムブレーキ制動時のブレーキシューの摺接面から発生する振動に起因するバッキングプレート１４の振動周波数が１１５０（Ｈｚ）付近になるとイナータンスが９０ｄＢ程度に急激に上昇し、バッキングプレート７０を使用したドラムブレーキＢはドラムブレーキ制動時のブレーキシューの摺動面から発生する振動に起因するバッキングプレート７０の振動周波数が１０３０（Ｈｚ）付近になるとイナータンスが９０ｄＢ程度に急激に上昇し、バッキングプレート７２を使用したドラムブレーキＣはドラムブレーキ制動時のブレーキシューの摺動面から発生する振動に起因するバッキングプレート７２の振動周波数が１２３０（Ｈｚ）付近になるとイナータンスが９０ｄＢ程度に急激に上昇したことから、ドラムブレーキＡの鳴き周波数すなわちバッキングプレート１４の共振周波数は略１１５０（Ｈｚ）、ドラムブレーキＢの鳴き周波数すなわちバッキングプレート７０の共振周波数は略１０３０（Ｈｚ）、ドラムブレーキＣの鳴き周波数すなわちバッキングプレート７２の共振周波数は略１２３０（Ｈｚ）であった。
【００２８】
この結果から、バッキングプレート１４は、そのバッキングプレート１４の外周部１４ｂの板厚が、その内周部１４ａすなわちバッキングプレート７０の板厚よりも厚く共振周波数がずらされたため、ドラムブレーキ１０の制動時において一対のブレーキシュー１６，１８の摺動面に生ずる摩擦等による振動に起因するバッキングプレート１４の共振を抑制して、ドラムブレーキ１０の鳴きが抑制されたと考えられる。
【００２９】
また、図３および図６に示すように、バッキングプレート１４の全体の面積の一部である外周部１４ｂの板厚が厚くなることによって、ドラムブレーキ１０の鳴き周波数はバッキングプレート１４の全体をその外周部１４ｂと同様に厚くしたドラムブレーキＣの鳴き周波数に比較的大きく近づくので、バッキングプレート１４の外周部１４ｂの板厚を内周部１４ａの板厚より厚くすることによってブレーキの鳴きを抑制し、且つ、バッキングプレート１４を軽量化することができると考えられる。
【００３０】
本実施例のドラムブレーキ１０によれば、(b) バッキングプレート１４は、車体に固定される内周部１４ａとその内周部１４ａの外周に位置する環状の外周部１４ｂとによって一体に構成されており、(c) 外周部１４ｂの板厚は、内周部１４ａの板厚よりも厚いため、バッキングプレート１４は、ドラムブレーキ１０の制動時において一対のブレーキシュー１６，１８の摺動面に生ずる摩擦等による振動に起因するバッキングプレート１４の共振モードがずれて高化するのでブレーキの鳴きが好適に抑制される。また、内周部１４ａは外周部１４ｂの板厚より薄いのでバッキングプレート１４が軽量となる。
【００３１】
また、本実施例のドラムブレーキ１０によれば、バッキングプレート１４は、円環状板材６４を重ねた状態で溶接することによって外周部１４ｂが内周部１４ａよりも厚肉とされたテーラードブランク材６８からプレス加工されたものであるため、バッキングプレート１４の振動が吸収されてブレーキの鳴きが一層抑制されるとともに、外周部１４ｂの板厚が内周部１４ａの板厚より厚いバッキングプレート１４を容易に成形することができる。
【００３２】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００３３】
たとえば、本実施例のドラムブレーキ１０のバッキングプレート１４には、円板状部材６６とその円板状部材６６の板厚より厚肉の円環状板材６４とを一体的に溶接させたテーラードブランク材６８が使用されたがその円環状板材６４や円板状部材６６に鋼材等を溶接してその円環状板材６４や円板状部材６６の所定位置の板厚を変化させても良い。このようにすればブレーキの鳴き対策に対して繋げる位置を調節することができ様々な共振周波数にチューニングが可能になる。
【００３４】
また、本実施例のドラムブレーキ１０のバッキングプレート１４には、円板状部材６６の外周縁と円環状板材６４の内周縁とが重ね合わされそれらの縁が溶接されたテーラードブランク材６８が使用されたが、必ずしも円板状部材６６の外周縁と円環状板材６４の内周縁とが溶接されなければならないことはなく、例えば円板状部材６６を面を広くして円板状部材６６の外周部に円環状板材６４を溶接したテーラードブランク材が使用されても良い。
【００３５】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明が適用されたリーディング・トレーリング型ドラムブレーキを示す正面図である。
【図２】図１の実施例のドラムブレーキのストラットをホイールシリンダ側から示す断面図である。
【図３】本発明のドラムブレーキにおける、バッキングプレートだけを示す斜視図である。
【図４】図３に示すバッキングプレートの製造方法を説明する図である。
【図５】図４におけるＶ-Ｖ視断面図である。
【図６】本発明のバッキングプレートを使用した際のブレーキの鳴きの抑制効果を検証する為に板厚の異なる２つのバッキングプレートを使用して本発明者が行った対照実験で測定したドラムブレーキの振動特性を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０：ドラムブレーキ
１４：バッキングプレート
１４ａ：内周部
１４ｂ：外周部
１６，１８：一対のブレーキシュー
６４：円環状板材
６８：テーラードブランク材
【図１】
2010060051.tif 000003
【図２】
2010060051.tif 000004
【図３】
2010060051.tif 000005
【図４】
2010060051.tif 000006
【図５】
2010060051.tif 000007
【図６】
2010060051.tif 000008