(57)【要約】      （修正有）【課題】ブレーキシューの摩耗量とブレーキ装置の作動不良とを、ともに検出可能とする。【解決手段】車輪とともに回転するブレーキドラムと、ブレーキドラムの内周に対向して設けられ、ブレーキドラムに押し付けられて制動力を発生する一対のブレーキシュー２と、一対のブレーキシュー２の間に設けられ、制動時にブレーキシュー２をブレーキドラムの内周に押し付けるエキスパンダ１０と、一対のブレーキシュー２に両端が連結され、制動解除時にブレーキシュー２をブレーキドラムから離間させるリターンスプリング３０と、一端４１がエキスパンダ１０に固定されるピン１６に支持され、他端４２がリターンスプリング３０をブレーキシュー２に連結するピン３１に支持され、エキスパンダ１０に対する各々のブレーキシュー２の位置を検出する一対のストロークセンサ４０とを備える。【選択図】図１
2014084937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪とともに回転するブレーキドラムと、
前記ブレーキドラムの内周に対向して設けられ、前記ブレーキドラムに押し付けられて制動力を発生す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間に設けられ、制動時に前記ブレーキシューを前記ブレーキドラムの内周に押し付ける押付機構と、
前記一対のブレーキシューに両端が連結され、制動解除時に前記ブレーキシューを前記ブレーキドラムから離間させるリターンスプリングと、
一端が前記押付機構に固定される第一ピンに支持され、他端が前記リターンスプリングを前記ブレーキシューに連結する第二ピンに支持され、前記押付機構に対する各々の前記ブレーキシューの位置を検出する一対のストロークセンサと、を備えることを特徴とするドラムブレーキ装置。
【請求項２】
前記ブレーキシューは、アンカピンによって支持されるヒール部と、前記アンカピンを中心に揺動可能なトー部と、を有し、
前記押付機構は、前記一対のブレーキシューの前記トー部の間に設けられ、
前記第二ピンは、前記ブレーキシューにおける前記トー部の近傍に設けられる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。
【請求項３】
前記ストロークセンサは、前記ブレーキシューの揺動方向と同じ方向に傾斜して設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のドラムブレーキ装置。
【請求項４】
前記ストロークセンサは、検出結果を運転者に通知するための電気信号をコントローラに向けて発信することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のドラムブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドラムブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車輪とともに回転するブレーキドラムの内周にブレーキシューを押し付けて制動力を発生するドラムブレーキ装置が用いられている。
【０００３】
特許文献１には、ブレーキシューのライニングの摩耗量を検出するブレーキライニング摩耗検出装置が開示されている。この摩耗検出装置では、エキスパンダ内に設けられて制動解除時に回転してブレーキシューとブレーキドラムとのクリアランスを一定に調整するスリーブの回転を検出する。そして、スリーブの積算回転数が所定の回転数に達したときに、ブレーキシューのライニングが所定量だけ摩耗したことを検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２００８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の摩耗検出装置では、スリーブの積算回転数からブレーキシューの摩耗量を検出することはできるが、運転者の操作による作動要求に対して、ブレーキシューが実際にどの程度作動しているのかを検出することはできなかった。そのため、例えばブレーキシューとブレーキドラムとが固着するなどの作動不良を検出することができなかった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ブレーキシューの摩耗量とブレーキ装置の作動不良とを、ともに検出可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、車輪とともに回転するブレーキドラムと、前記ブレーキドラムの内周に対向して設けられ、前記ブレーキドラムに押し付けられて制動力を発生す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間に設けられ、制動時に前記ブレーキシューを前記ブレーキドラムの内周に押し付ける押付機構と、前記一対のブレーキシューに両端が連結され、制動解除時に前記ブレーキシューを前記ブレーキドラムから離間させるリターンスプリングと、一端が前記押付機構に固定される第一ピンに支持され、他端が前記リターンスプリングを前記ブレーキシューに連結する第二ピンに支持され、前記押付機構に対する各々の前記ブレーキシューの位置を検出する一対のストロークセンサと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、リターンスプリングとブレーキシューとの連結位置と、押付機構との間にストロークセンサが設けられる。そのため、ブレーキシューの押付機構に対する実際の位置を直接検出することができる。よって、制動時のブレーキシューの位置を検出することで、ブレーキシューの摩耗量を検出することができる。また、ブレーキシューの位置からストローク量を常時検出することで、ブレーキシューとブレーキドラムとの固着などブレーキ装置の作動不良を検出することができる。したがって、ブレーキシューの摩耗量とブレーキ装置の作動不良とを、ともに検出可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係るドラムブレーキ装置の正面図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るドラムブレーキ装置におけるエキスパンダの半断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
まず、図１から図３を参照して、本発明の実施の形態に係るドラムブレーキ装置１００の構成について説明する。
【００１２】
ドラムブレーキ装置１００は、主に中型車や大型車に用いられ、圧縮空気によって作動するウェッジ式エアブレーキである。ドラムブレーキ装置１００は、ブレーキドラム１と、ブレーキドラム１に押し付けられて制動力を発生する一対のブレーキシュー２とを備える。図１では、ドラムブレーキ装置１００の内部の構造が分かりやすいように、ブレーキドラム１を取り外した状態を示している。
【００１３】
ブレーキドラム１は、略円筒状に形成される。ブレーキドラム１には、車輪のホイール（図示省略）が取り付けられる。ブレーキドラム１は、車輪の内周に位置して、車輪と一体に回転する。ブレーキドラム１は、図１において反時計回りに回転する。
【００１４】
ブレーキシュー２は、アンカーブラケット６を介して車両のアクスルケース（図示省略）に回転不能に取り付けられる。ブレーキシュー２は、ブレーキドラム１の内周に対向して一対設けられる。図１では、左側のブレーキシュー２がリーディングシューであり、右側のブレーキシュー２がトレーディングシューである。
【００１５】
ブレーキシュー２は、その外周面が、ブレーキドラム１の内周面と同一の曲率の円弧状となるように形成される。ブレーキシュー２の外周面には、ブレーキドラム１との当接によって摩擦力を生じるライニング２ａが設けられる。
【００１６】
ブレーキシュー２は、アンカピン５によって支持されるヒール部３と、アンカピン５を中心に揺動可能なトー部４とを有する。一対のブレーキシュー２は、制動時には、トー部４が互いに離間する方向に押し拡げられるように揺動する。これにより、ブレーキシュー２のライニング２ａがブレーキドラム１の内周面に当接して、制動力を発生することとなる。
【００１７】
ドラムブレーキ装置１００は、一対のブレーキシュー２の間に設けられ、制動時にブレーキシュー２をブレーキドラム１の内周に押し付ける押付機構としてのエキスパンダ１０と、圧縮空気を用いてエキスパンダ１０を作動させるブレーキチャンバ２０と、一対のブレーキシュー２に両端が連結され、制動解除時にブレーキシュー２をブレーキドラム１から離間させるリターンスプリング３０とを備える。
【００１８】
エキスパンダ１０は、図１に示すように、一対のブレーキシュー２のトー部４の間に設けられる。エキスパンダ１０は、図３に示すように、ブレーキチャンバ２０への圧縮空気の給排によって軸方向に移動する楔形状のウェッジ１１と、ウェッジ１１の移動に伴って軸方向に進退する一対のスリーブ１２と、ウェッジ１１をスリーブ１２から離間する方向に付勢するスプリング１３とを有する。
【００１９】
また、エキスパンダ１０のハウジング１５の中央には、図１に示すように、後述するストロークセンサ４０を取り付けるための第一ピンとしてのピン１６が設けられる。このピン１６は、一対のストロークセンサ４０で共用される。
【００２０】
エキスパンダ１０は、一対のスリーブ１２の間にウェッジ１１が挿入されると、各々のスリーブ１２が軸方向に進出してブレーキシュー２のトー部４を押し拡げる。一方、一対のスリーブ１２の間からウェッジ１１が退避すると、リターンスプリング３０の復元力によって、トー部４を介してスリーブ１２が軸方向に後退する。
【００２１】
エキスパンダ１０は、スリーブ１２の内周に螺合するスクリュー１４を有する。エキスパンダ１０は、ブレーキシュー２のライニング２ａの摩耗量に応じて、スクリュー１４をスリーブ１２から進出させる。これにより、エキスパンダ１０は、ブレーキドラム１とブレーキシュー２との間の隙間を常に一定に維持するように自動調整する。そのため、制動時のブレーキシュー２のストローク量は常に一定である。
【００２２】
ブレーキチャンバ２０は、図２に示すように、サービスブレーキを作動させるサービスチャンバ２１と、パーキングブレーキを作動させるピギーバック２２とを有する。
【００２３】
サービスチャンバ２１には、運転者によってブレーキペダルが踏まれたときに圧縮空気が供給される。サービスチャンバ２１に圧縮空気が供給されると、内部のダイヤフラム（図示省略）が変形して、ウェッジ１１が進出する。これにより、一対のスリーブ１２の間にウェッジ１１が挿入される。よって、一対のブレーキシュー２が押し拡げられて、ブレーキドラム１の内周面にライニング２ａが当接して摩擦力が発生することとなる。
【００２４】
ピギーバック２２内には、一対のスリーブ１２の間にウェッジ１１を挿入する付勢力を発生するパワースプリング（図示省略）が設けられる。ピギーバック２２には、運転者によってパーキングブレーキを解除する操作がされたときに圧縮空気が供給される。ピギーバック２２内に圧縮空気が供給されると、パワースプリングが圧縮されて、ウェッジ１１が後退する。これにより、一対のスリーブ１２の間からウェッジ１１が退避する。よって、パーキングブレーキが解除される。
【００２５】
リターンスプリング３０は、各々のブレーキシュー２におけるトー部４の近傍に設けられる第二ピンとしてのピン３１の間を連結する。リターンスプリング３０は、一対のブレーキシュー２を互いに近接する方向、即ち、一対のブレーキシュー２をブレーキドラム１の内周面から離間させる方向に付勢する。
【００２６】
ドラムブレーキ装置１００は、エキスパンダ１０に対する各々のブレーキシュー２の位置を検出する一対のストロークセンサ４０を備える。
【００２７】
ストロークセンサ４０は、一端４１がエキスパンダ１０に固定されるピン１６に支持され、他端４２がリターンスプリング３０をブレーキシュー２に連結するピン３１に支持される。ストロークセンサ４０は、その伸縮に伴って直線的に移動する移動体（図示省略）と、移動体の移動を検出する光学センサ（図示省略）とを有する。なお、ストロークセンサ４０として、直動式ポテンショメータなど他のセンサを用いてもよい。
【００２８】
ストロークセンサ４０は、制動時や制動解除時におけるブレーキシュー２の位置を検出することで、ブレーキシュー２のストローク量を常時検出している。ストロークセンサ４０は、検出結果を運転者に通知するための電気信号をコントローラに向けて発信する。ストロークセンサ４０から発信された電気信号は、車両のコントローラ（図示省略）に送信され、運転室内の運転者にインジケータなどの通知部（図示省略）を介して通知される。
【００２９】
図１に示すように、ストロークセンサ４０は、ブレーキシュー２の揺動方向と同じ方向に傾斜して設けられる。これにより、ストロークセンサ４０は、ブレーキシュー２が揺動したときに移動量が最大となるトー部４の揺動方向に沿って設けられることとなる。即ち、ストロークセンサ４０は、ブレーキシュー２が揺動したときに、ブレーキシュー２のストローク量に対して最も大きく長さが変化するように取り付けられている。したがって、ストロークセンサ４０は、ブレーキシュー２の揺動が微小である場合にも、そのストロークを検出することができる。
【００３０】
また、図２に示すように、ストロークセンサ４０は、リターンスプリング３０の外側に設けられる。一般に、中型車や大型車では、ブレーキシュー２の幅が大きいため、リターンスプリング３０の外側には大きな空間がある。よって、ストロークセンサ４０を容易に取り付けることができる。
【００３１】
以下、ドラムブレーキ装置１００の作用について説明する。ここでは、ブレーキチャンバ２０のピギーバック２２に圧縮空気が供給され、パーキングブレーキが解除されているものとする。
【００３２】
まず、ドラムブレーキ装置１００の制動時の作用について説明する。
【００３３】
運転者によってブレーキペダルが踏まれると、ブレーキチャンバ２０のサービスチャンバ２１に圧縮空気が供給される。サービスチャンバ２１に圧縮空気が供給されると、内部に設けられたダイヤフラムが変形して、一対のスリーブ１２の間にウェッジ１１が挿入される。よって、一対のブレーキシュー２が押し拡げられて、ブレーキドラム１の内周面にライニング２ａが当接して摩擦力が発生することとなる。
【００３４】
ライニング２ａは、ブレーキドラム１の内周面との摩擦によって徐々に摩耗してゆく。ストロークセンサ４０は、ブレーキシュー２が揺動したときのエキスパンダ１０に対するトー部４の位置を検出している。ライニング２ａの摩耗量が大きくなると、摩耗量が小さいときと比較して制動時のトー部４の位置がエキスパンダ１０から大きく離間する。よって、ライニング２ａがブレーキドラム１の内周面に当接したときのトー部４の位置を検出することで、ライニング２ａの摩耗量を検出することができる。
【００３５】
なお、制動解除時には、スリーブ１２の内周に螺合するスクリュー１４によって、ブレーキドラム１とブレーキシュー２との間の隙間が常に一定となるように維持される。そのため、制動解除時のトー部４の位置を検出することによってもまた、ライニング２ａの摩耗量を検出することができる。
【００３６】
以上のように、ストロークセンサ４０は、ブレーキシュー２のエキスパンダ１０に対する実際の位置を直接検出することができる。よって、制動時又は制動解除時のブレーキシュー２の位置を検出することで、ブレーキシュー２の摩耗量を検出することができる。
【００３７】
また、ストロークセンサ４０を用いて、制動時のブレーキシュー２の位置からストローク量を常時検出することで、運転者がブレーキペダルを踏んだにもかかわらずブレーキシュー２がブレーキドラム１に向けて移動していないような作動不良を検出することができる。
【００３８】
なお、ライニング２ａの摩耗量がブレーキシュー２の交換が必要な量に達した場合に、通知部から運転者にその旨を通知するようにしてもよい。この場合、運転者は、通知部からの通知を見ることで、ライニング２ａが摩耗しておりブレーキシュー２の交換が必要なことを知ることができる。
【００３９】
また、運転者による作動要求に対してブレーキシュー２が正しく移動していないことを検出した場合に、通知部から運転者にその旨を通知するようにしてもよい。この場合、運転者は、通知部からの通知を見ることで、ドラムブレーキ装置１００に何らかの作動不良が発生していることを知ることができる。この作動不良を通知するインジケータと、上記のライニング２ａの摩耗量を通知するインジケータとを、それぞれ別々に設けてもよい。
【００４０】
次に、ドラムブレーキ装置１００の制動解除時の作用について説明する。
【００４１】
運転者によるブレーキペダルの操作が解除されると、ブレーキチャンバ２０のサービスチャンバ２１内の圧縮空気が排出される。サービスチャンバ２１内の圧縮空気が排出されると、内部に設けられたダイヤフラムが変形して、一対のスリーブ１２の間からウェッジ１１が退避する。よって、リターンスプリング３０の復元力によって、ブレーキシュー２がブレーキドラム１の内周面から離間するとともに、トー部４を介してスリーブ１２が軸方向に後退する。
【００４２】
このとき、ストロークセンサ４０は、ブレーキシュー２の揺動したときのトー部４のストローク量を常時検出している。よって、運転者がブレーキペダルの操作を解除したにもかかわらずブレーキシュー２がブレーキドラム１の内周面から離間せずに固着しているような作動不良を検出することができる。
【００４３】
以上のように、ブレーキシュー２のストローク量を常時検出することで、ブレーキシュー２とブレーキドラム１との固着などドラムブレーキ装置１００の作動不良を検出することができる。
【００４４】
なお、運転者によってパーキングブレーキが操作された場合にもまた、ドラムブレーキ装置１００は、上記と同様に作動する。よって、運転者によってパーキングブレーキが操作されたにもかかわらずブレーキシュー２がブレーキドラム１の内周面に当接していない作動不良や、パーキングブレーキを解除する操作がされたにもかかわらずブレーキシュー２がブレーキドラム１の内周面から離間していない作動不良を検出することも可能である。
【００４５】
以上の実施の形態によれば、以下に示す効果を奏する。
【００４６】
リターンスプリング３０とブレーキシュー２とを連結するピン３１と、エキスパンダ１０のハウジング１５に設けられたピン１６との間にストロークセンサ４０が設けられる。そのため、ブレーキシュー２のエキスパンダ１０に対する実際の位置を直接検出することができる。よって、制動時のブレーキシュー２の位置を検出することで、ブレーキシュー２の摩耗量を検出することができる。また、ブレーキシュー２の位置からストローク量を常時検出することで、ブレーキシュー２とブレーキドラム１と固着などドラムブレーキ装置１００の作動不良を検出することができる。したがって、ブレーキシュー２のライニング２ａの摩耗量とドラムブレーキ装置１００の作動不良とを、ともに検出可能とすることができる。
【００４７】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【００４８】
例えば、ドラムブレーキ装置１００が、ウェッジ式エアブレーキではなく、油圧ドラムブレーキである場合には、押付機構としてホイールシリンダが設けられる。この場合、ホイールシリンダのハウジングに第一ピンを設けて、ストロークセンサ４０を取り付ける。このように、ストロークセンサ４０は、ウェッジ式エアブレーキだけでなく、全ての形式のドラムブレーキに適用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１００    ドラムブレーキ装置
１        ブレーキドラム
２        ブレーキシュー
３        ヒール部
４        トー部
５        アンカピン
１０      エキスパンダ（押付機構）
１６      ピン（第一ピン）
３０      リターンスプリング
３１      ピン（第二ピン）
４０      ストロークセンサ
【図１】
2014084937.tif 000003
【図２】
2014084937.tif 000004
【図３】
2014084937.tif 000005