(57)【要約】【課題】制動力発生時における自動隙間調整機構の過調整を防止できるドラムブレーキを提供する。【解決手段】非制動時における回転ドラムとブレーキシュー１４、１６との間の隙間が略一定になるように、ブレーキシュー１４、１６の待機位置を変化させる自動隙間調整機構４０を備えるドラムブレーキ１０は、ブレーキシュー１４、１６および自動隙間調整機構４０が取り付けられ、制動時に発生する制動力に応じて車輪支持部材との相対位置関係が変化するように車輪支持部材に取り付けられたバックプレート１２と、バックプレート１２と車輪支持部材との相対位置関係の変化に応じて、自動隙間調整機構がブレーキシュー１４、１６の待機位置を変化させる動作を制限する制限部材５０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非制動時における回転ドラムとブレーキシューとの間の隙間が略一定になるように、前記ブレーキシューの待機位置を変化させる自動隙間調整機構を備えたドラムブレーキであって、
前記ブレーキシューおよび前記自動隙間調整機構が取り付けられるバックプレートであって、制動時に発生する制動力に応じて車輪支持部材との相対位置関係が変化するように前記車輪支持部材に取り付けられたバックプレートと、
前記バックプレートと前記車輪支持部材との相対位置関係の変化に応じて、前記自動隙間調整機構が前記ブレーキシューの待機位置を変化させる動作を制限する制限部材と、
を備えることを特徴とするドラムブレーキ。
【請求項２】
前記制限部材は、前記バックプレートを前記車輪支持部材に取り付けるための取付部材に固定さ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。
【請求項３】
前記自動隙間調整機構は、非制動時における前記ブレーキシューの待機位置を規定するストラットと、前記ストラットに回転可能に取り付けられた調整ホイールであって、回転により前記ストラットの全長を変化させて前記ブレーキシューの待機位置を変化させる調整ホイールと、を備え、
前記制限部材は、前記バックプレートと前記車輪支持部材との相対変位の増加に伴って、前記調整ホイールの回転を妨げる力が増加するように構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のドラムブレーキ。
【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、特に自動隙間調整機構を備えたドラムブレーキに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、回転ドラムとブレーキシューとの間の隙間を自動的に調整する自動隙間調整機構を備えたドラムブレーキが知られている。この自動隙間調整装置によれば、例えばブレーキシューのライニングの摩耗に起因して回転ドラムとブレーキシューとの間の隙間が大きくなり、制動時のブレーキシューのストロークが所定量を超えると、調整レバーにより調整ホイールが回転させられてシューストラットが伸長され、該隙間が自動的に調整される。これにより、制動時のブレーキペダルの踏み込みストロークを略一定に維持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、かかる従来の自動隙間調整機構は、ブレーキシューのライニングが摩耗したときだけでなく、ドラムブレーキに制動力（トルク）が発生したときにも隙間の自動調整が行われる可能性がある。これは、ドラムブレーキに制動力が発生した際にブレーキシューのライニングにせん断変形が発生することにより、ブレーキシューのストロークが増加するためである。
【０００５】
このように制動力発生時に隙間の自動調整が行われると、非制動時に回転ドラムとブレーキシューとの間の隙間が小さくなり過ぎ、ブレーキの引きずりが発生するおそれがある。一方、このような自動隙間調整機構の過調整を考慮して回転ドラムとブレーキシューとの間の隙間を予め大きく設計すると、ブレーキシューの無効ストロークが増える可能性がある。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、制動力発生時における自動隙間調整機構の過調整を防止でき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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のドラムブレーキは、非制動時における回転ドラムとブレーキシューとの間の隙間が略一定になるように、ブレーキシューの待機位置を変化させる自動隙間調整機構を備えたドラムブレーキである。このドラムブレーキは、ブレーキシューおよび自動隙間調整機構が取り付けられるバックプレートであって、制動時に発生する制動力に応じて車輪支持部材との相対位置関係が変化するように車輪支持部材に取り付けられたバックプレートと、バックプレートと車輪支持部材との相対位置関係の変化に応じて、自動隙間調整機構がブレーキシューの待機位置を変化させる動作を制限する制限部材とを備える。
【０００８】
この態様によると、制動時に発生する制動トルクを利用して自動隙間調整機構の動作を制限できるので、大きな制動力が発生した際に自動隙間調整機構が過調整されるのを防止できる。
【０００９】
制限部材は、バックプレートを車輪支持部材に取り付けるための取付部材に固定されてもよい。
【００１０】
自動隙間調整機構は、非制動時におけるブレーキシューの待機位置を規定するストラットと、ストラットに回転可能に取り付けられた調整ホイールであって、回転によりストラットの全長を変化させてブレーキシューの待機位置を変化させる調整ホイールとを備えてもよい。制限部材は、バックプレートと車輪支持部材との相対変位の増加に伴って、調整ホイールの回転を妨げる力が増加するように構成されてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、制動力発生時における自動隙間調整機構の過調整を防止できるドラムブレーキを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るドラムブレーキの正面図である。
【図２】バックプレートの構成を説明するための図である。
【図３】図３（ａ）および（ｂ）は、制限部材の構成を説明するための図である。
【図４】図４（ａ）および（ｂ）は、従来の一般的なドラムブレーキの動作を説明するための図である。
【図５】図５（ａ）および（ｂ）は、制動時におけるブレーキシューのライニングのせん断変形を説明するための図である。
【図６】図６（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態に係るドラムブレーキの動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係るドラムブレーキ１０の正面図である。ドラムブレーキ１０は、略円板形状を成していて車輪を回転可能に支持している車輪支持部材（図示せず）に取り付けられるバックプレート１２と、そのバックプレート１２に互いに拡開可能に設けられた一対のブレーキシュー１４、１６と、ブレーキシュー１４、１６の下端部間に設けられたアンカ１８と、ブレーキシュー１４、１６の上端部間に設けられたホイールシリンダ２０とを備える。アンカ１８およびホイールシリンダ２０は、バックプレート１２に固定されている。
【００１５】
ブレーキシュー１４、１６は、バックプレート１２の板面と略平行に位置するシューウェブ２２と、シューウェブ２２の外周側端縁に固定された円弧形状のシューリム２４と、シューリム２４の外周面に固着された摩擦材から成るライニング２６とから構成されている。
【００１６】
一対のブレーキシュー１４、１６の上端部は、ホイールシリンダ２０の両端部とそれぞれ係合している。制動時において、ブレーキシュー１４、１６は、ホイールシリンダ２０によって互いに離間する方向に拡開され、車輪とともに回転する回転ドラム（図示せず）に押圧されて制動力を発生する。
【００１７】
また、ホイールシリンダ２０の近傍には、ブレーキシュー１４、１６に跨がってリターンスプリング２８が張設されている。リターンスプリング２８は、ブレーキシュー１４、１６を互いに接近する方向へ付勢している。さらに、リターンスプリング２８の内部を挿通するようにストラット３０が配設されている。このストラット３０は、非制動時におけるブレーキシュー１４、１６の位置（「待機位置」と呼ぶ）を規定している。
【００１８】
ストラット３０は、図１において左側のブレーキシュー１４に係合された第１ストラット部材３０ａと、右側のブレーキシュー１６に係合された第２ストラット部材３０ｂと、第１ストラット部材３０ａと第２ストラット部材３０ｂとの間に回転可能に設けられた調整ホイール３２とを備える。第１ストラット部材３０ａには、雄ねじ３４が形成されている。本実施形態に係るストラット３０は、調整ホイール３２が一方向に回転すると、ネジの作用で第１ストラット部材３０ａが調整ホイール３２から移動してストラット３０の全長が伸長するように構成されている。
【００１９】
上記のように構成されたストラット３０は、ブレーキシュー１６に設けられた調整レバー３６とともに、回転ドラムとブレーキシュー１４、１６との間の隙間を自動的に調整する自動隙間調整機構４０を構成している。この自動隙間調整機構４０においては、調整レバー３６によって調整ホイール３２が一方向へ回転させられると、ストラット３０の全長が伸長し、非制動時におけるブレーキシュー１４、１６の待機位置が変位する。これにより、ライニング２６の摩耗に拘らずブレーキシュー１４、１６と回転ドラムとの間の隙間が略一定に維持される。
【００２０】
調整レバー３６は、ブレーキシュー１６のシューウェブ２２に対して垂直な取付軸３８の軸心まわりに回転可能に設けられているとともに、そのブレーキシュー１６との間に設けられた引張コイルスプリング４２によって取付軸３８の左まわりへ付勢され、さらに調整レバー３６の一部が第２ストラット部材３０ｂに係合させられて、その第２ストラット部材３０ｂを第１ストラット部材３０ａ側へ付勢している。これにより、制動時にブレーキシュー１４、１６が拡開させられる際には、その拡開に伴ってストラット３０が反対側のブレーキシュー１４に追従して移動するとともに、調整レバー３６は、ストラット３０とブレーキシュー１６との相対移動に伴って取付軸３８の左まわりに回転する。調整レバー３６の回転量は、ブレーキシュー１４、１６の拡開量（ストローク量）すなわち非制動時における回転ドラムとブレーキシュー１４、１６との間の隙間に対応している。調整レバー３６の回転量がある一定量を超えると、調整レバー３６の先端部が調整ホイール３２に係合し、調整ホイール３２を一方向へ回転させてストラット３０を伸長させる。これにより、ブレーキシュー１４、１６の待機位置が変化され、非制動時におけるブレーキシュー１４、１６と回転ドラムとの間の隙間が略一定に自動調節される。
【００２１】
以上に記載したドラムブレーキ１０の構成は、従来のドラムブレーキと同様である。本実施形態に係るドラムブレーキ１０はさらに、（１）バックプレート１２が、制動時に発生する制動力（トルク）に応じて車輪支持部材との相対位置関係が変化するように車輪支持部材に取り付けられている、（２）バックプレート１２と車輪支持部材との相対位置関係の変化に応じて、自動隙間調整機構４０がブレーキシュー１４、１６の待機位置を変化させる動作を制限する制限部材５０を備える、という特徴を有する。以下、これら２つの特徴について説明する。
【００２２】
図２は、バックプレート１２の構成を説明するための図である。図２に示すように、バックプレート１２は略円板形状を有し、その中央部には車体側の車輪支持部材から延びる車軸が挿通される車軸孔６０が設けられている。
【００２３】
車軸孔６０の周囲には、４つのバックプレート取付孔６２ａ〜６２ｄが等間隔で設けられている。バックプレート１２は、これらのバックプレート取付孔６２ａに挿通したボルト６４ａ〜６４ｄにより、車体側の車輪支持部材（図示せず）に取り付けられる。ボルト６４ａ〜６４ｄは、バックプレート１２を車輪支持部材に取り付けるための取付部材である。本実施形態では、バックプレート取付孔６２ａ〜６２ｄは、図２に示すように長孔に形成されており、その長孔における回転ドラムの回転方向の領域にボルト６４ａ〜６４ｄが挿通されている。従って、長孔における回転ドラムの回転方向と反対側の領域には、ガタ（「遊び」または「クリアランス」とも呼ばれる）が存在する。本実施形態では、このガタは、弾性部材６６ａ〜６６ｄで充填されている。弾性部材６６ａ〜６６ｄは、例えばゴムやばねであってよい。なお、本明細書の図面では、図示を明瞭にするために、バックプレート取付孔６２ａ〜６２ｄを実際よりも大きく描いている。また、ここでいう回転ドラムの回転方向とは、車両が前進するときの回転方向である。
【００２４】
このように構成されたバックプレート１２は、制動時に回転方向に制動力（トルク）が発生すると、該制動力がブレーキシュー１４、１６を介してバックプレート１２に与えられ、弾性部材６６ａ〜６６ｄを押し潰すようにバックプレート１２が微小角度回転する。このように、本実施形態のバックプレート１２は、制動時に発生する制動力に応じて車輪支持部材との相対位置関係が変化するように、車輪支持部材に取り付けられている。
【００２５】
図３（ａ）および（ｂ）は、制限部材５０の構成を説明するための図である。図３（ａ）は、制限部材５０の正面図であり、図３（ｂ）は、制限部材５０の側面図である。図３（ａ）および（ｂ）に示すように、制限部材５０は、プレス鋼板で形成される板バネであり、正面視において大きな円環状の第１環状部５０ａと、第１環状部５０ａの外周の一部に連結された、正面視において小さな円環状の第２環状部５０ｂと、第２環状部５０ｂに延設された側面視においてＵ字状の噛合部５０ｃとから成る。制限部材５０の厚みｔは、例えば５ｍｍ程度であってよい。
【００２６】
制限部材５０の第１環状部５０ａは車軸が挿通され、ベアリングと共締めされる。第２環状部５０ｂは、ボルト６４ａが挿通され、該ボルト６４ａにより共締めされる。噛合部５０ｃは、調整ホイール３２の第２ストラット部材３０ｂ側の面に当接するように、第２ストラット部材３０ｂに噛み合い係合される。このように構成および固定された制限部材５０は、バックプレート１２と車輪支持部材との相対位置関係の変化に応じて、自動隙間調整機構４０がブレーキシュー１４、１６の待機位置を変化させる動作を制限する。
【００２７】
次に、本実施形態に係るドラムブレーキ１０の動作について説明する。本ドラムブレーキ１０の動作について説明するために、比較例として、従来の一般的なドラムブレーキの動作について説明する。
【００２８】
図４（ａ）および（ｂ）は、従来の一般的なドラムブレーキ１１０の動作を説明するための図である。図４（ａ）は、非制動時のドラムブレーキ１１０の状態を示し、図４（ｂ）は、制動時のドラムブレーキ１１０の状態を示す。図４（ａ）および（ｂ）に示すドラムブレーキ１１０において、図１に示すドラムブレーキ１０と同一または対応する構成要素については同じ符号を付す。なお、図４（ａ）および（ｂ）においては、図示を簡略化するために、リターンスプリング２８等の一部の部材の図示を省略している。
【００２９】
ドラムブレーキ１１０においては、バックプレート１２は、ボルト６４ａ〜６４ｄにより車体側の車輪支持部材に固定されており、制動時にトルクが発生しても、バックプレート１２と車輪支持部材との相対位置関係は変化しない。また、ドラムブレーキ１１０においては、図３（ａ）および（ｂ）に示すような制限部材５０は設けられていない。
【００３０】
このように構成されたドラムブレーキ１１０では、運転者によりブレーキペダル操作が操作されると、図４（ｂ）に示すように、ホイールシリンダ２０によってブレーキシュー１４、１６が互いに離間する方向に拡開され、車輪とともに回転する回転ドラム（図示せず）に押圧されて回転方向にトルクが発生する。上述したように、ドラムブレーキ１１０においては、バックプレート１２はトルクが発生しても車輪側支持部材に対して相対回転しない。
【００３１】
ブレーキシュー１４、１６が拡開すると調整レバー３６が回転する。この調整レバー３６の回転量がある一定量を超えると、調整レバー３６の先端部が調整ホイール３２に係合し、図４（ｂ）に示すように調整ホイール３２を一方向へ回転させてストラット３０を伸長させる。これにより、ブレーキシュー１４、１６の待機位置が変化され、非制動時におけるブレーキシュー１４、１６と回転ドラムとの間の隙間が略一定に自動調節される。
【００３２】
図５（ａ）および（ｂ）は、制動時におけるブレーキシューのライニングのせん断変形を説明するための図である。図５（ａ）および（ｂ）は、シューリム２４およびライニング２６の概略拡大図である。図５（ａ）は、非制動時のライニング２６の状態を示し、図５（ｂ）は、制動時のライニング２６の状態を示す。なお、実際にはシューリム２４およびライニング２６は円弧形状であるが、図５（ａ）および（ｂ）では図示を簡略化するために平面として図示している。
【００３３】
図５（ｂ）に示すように、トルクが発生すると、これがせん断力となってライニング２６をせん断変形させる。その結果、制動時におけるブレーキシュー１４、１６の拡開量（ストローク）が増加する。このストロークの増加により調整レバー３６の回転量が一定量を超えると、調整レバー３６により調整ホイール３２が回転されてストラット３０が伸長され、非制動時における回転ドラムとブレーキシュー１４、１６との隙間が小さくなり過ぎるおそれがある。
【００３４】
図６（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態に係るドラムブレーキ１０の動作を説明するための図である。図６（ａ）は、非制動時のドラムブレーキ１０の状態を示し、図６（ｂ）は、制動時のドラムブレーキ１０の状態を示す。
【００３５】
本実施形態に係るドラムブレーキ１０において、運転者によりブレーキペダル操作が操作されると、図６（ｂ）に示すように、ホイールシリンダ２０によってブレーキシュー１４、１６が互いに離間する方向に拡開され、車輪とともに回転する回転ドラム（図示せず）に押圧されて回転方向にトルクが発生する。本実施形態では、このトルクにより、弾性部材６６ａ〜６６ｄを押し潰すように、車体側の車輪支持部材に対してバックプレート１２が微小角度回転する。すなわち、発生したトルクに応じて、バックプレート１２と車輪支持部材との相対位置関係が変化する。ブレーキシュー１４、１６、ホイールシリンダ２０、および自動隙間調整機構４０などのドラムブレーキ１０の構成部品はバックプレート１２に固定されているので、バックプレート１２の回転とともに、これらの構成部品も回転する。なお、図６（ｂ）では、図示を明瞭にするために、バックプレート１２の回転角度を実際よりも大きく描いている。バックプレート１２の実際の回転角度は、例えば１度程度であってよい。
【００３６】
一方、制限部材５０の第１環状部５０ａは車軸に挿通され、第２環状部５０ｂは車輪支持部材に固定されたボルト６４ａに固定されているので、制限部材５０と車体側の車輪支持部材との相対位置関係は変化しない。すなわち、制限部材５０は車輪支持部材に対して回転せず、元の位置にある。従って、バックプレート１２と車輪支持部材との相対位置関係が変化すると、板バネである制限部材５０の噛合部５０ｃは、当接する調整ホイール３２に対してストラット３０の軸方向の軸力Ｆを発生させる。この軸力Ｆは、調整レバー３６が調整ホイール３２を回転させるのを阻害する。制限部材５０により発生する軸力Ｆは、バックプレート１２と車輪支持部材との相対変位の増加に伴って増加する。すなわち、バックプレート１２と車輪支持部材との相対変位の増加に伴って、調整ホイール３２の回転を妨げる軸力Ｆが増加する。このようにして軸力Ｆにより調整ホイール３２の回転が阻害されることにより、制動力（トルク）が発生したときに自動隙間調整機構４０が過調整されるのを防止できる。
【００３７】
また、例えば車両停止時にブレーキペダルを操作した場合などのトルクが発生しない場合には、車輪支持部材に対するバックプレート１２の回転が発生しないため、調整ホイール３２の回転は制限部材５０により制限されず、ブレーキシュー１４、１６と回転ドラムとの間の隙間の自動調節が行われる。
【００３８】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００３９】
１０  ドラムブレーキ、  １２  バックプレート、  １４，１６  ブレーキシュー、  １８  アンカ、  ２０  ホイールシリンダ、  ２２  シューウェブ、  ２４  シューリム、  ２６  ライニング、  ２８  リターンスプリング、  ３０  ストラット、  ３２  調整ホイール、  ３６  調整レバー、  ４０  自動隙間調整機構、  ５０  制限部材、  ６０  車軸孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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