(57)【要約】【課題】ブレーキ鳴きの発生を防止するとともに、設計の自由度が確保され、設置スペースを小さくすることができるドラムブレーキ装置を提供する。【解決手段】回転可能なブレーキドラム３０と、車両に固定されるバックプレート１０と、バックプレート１０に支持され、ブレーキドラム３０の内周面に対向するブレーキシュー１４と、シリンダ取付孔１６を介してバックプレート１０に取り付けられ、ブレーキシュー１４をブレーキドラム３０に押圧するホイールシリンダ１１とを備え、バックプレート１０には、Ｘ軸正方向側において複数のリブ部２１が形成され、シリンダ取付孔１６は、複数のリブ部２１の端部のうち、互いに対向する少なくとも一対の端部の間に配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車輪の回転に伴って回転可能なブレーキドラムと、
前記車両に固定して設けられるバックプレートと、
前記バックプレートに、前記ブレーキドラムの内周面に対向して設けられるブレーキシューと、
前記バックプレートに形成される作動機構取付孔を介して前記バックプレートに取り付けられ、前記ブレーキシューを前記ブレーキドラムに押圧する作動機構とを備えるドラムブレーキ装置であって、
前記バックプレートには、前記作動機構が取り付けられる側とは反対側において複数のリブ部が形成され、
前記作動機構取付孔は、前記複数のリブ部の端部のうち、互いに対向する少なくとも一対の前記端部の間に配置されるドラムブレーキ装置。
【請求項２】
前記バックプレートには、前記車両に取り付けられるために使用される複数の締結部材取付孔が形成され、
前記複数の締結部材取付孔は、前記ブレーキドラムの回転中心を中心とした周方向に沿って、前記作動機構取付孔の近傍箇所を除いて配置され、
前記リブ部は、前記複数の締結部材取付孔の１箇所以上又は全部の径方向外側の位置に重なって延びる請求項１に記載のドラムブレーキ装置。
【請求項３】
前記リブ部の各々の張角Θ１は、前記作動機構取付孔の中心を起点として９０度以上１３０度以下である請求項１又は２に記載のドラムブレーキ装置。
【請求項４】
前記リブ部の高さＨに対する前記リブ部の幅Ｗの比α＝Ｗ／Ｈは、１以上２．５以下である請求項１〜３のいずれか一項に記載のドラムブレーキ装置。
【請求項５】
前記リブ部の高さＨは２４ｍｍであり、前記リブ部の幅Ｗは４５ｍｍである請求項１〜４のいずれか一項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】
この発明は、ドラムブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フォークリフト等の産業用車両に用いられる車輪のブレーキの一種として、ドラムブレーキ装置が採用されている。ドラムブレーキ装置は、車輪の回転に伴って回転するブレーキドラムの内側表面に、ホイールシリンダによって円弧形状の一対のブレーキシューが押し当てられ、摩擦力が発生することにより車輪の回転を制動するものである。このブレーキシューはドラムブレーキ装置のバックプレートに取り付けられている。
【０００３】
車輪の制動時、ブレーキドラムに押し当てられたブレーキシューには、ブレーキドラムと共に回転しようとする力が働く。この時、バックプレートに形成される突出部（アンカー）が回転しようとするブレーキシューを受け止めることにより、ブレーキシューはブレーキドラムと摩擦接触した状態で位置を固定される。しかしながら、バックプレートの剛性が低い場合、バックプレートはアンカーを介してブレーキシューから力を受ける際に変形してしまうおそれがある。バックプレートが変形してしまうとブレーキシューとブレーキドラムとの接触面も不均一となり、ドラムブレーキ装置を作動させる際に振動が発生しやすくなってしまう。そして、ブレーキシューとブレーキドラムとの接触面が振動すると、ブレーキ鳴きという不快な音が発生するおそれがあった。
【０００４】
このようなブレーキ鳴きの発生を防止するために、特許文献１では、バックプレートに形成された複数の取付孔の周方向外側に細長い円環状の連続したリブ部を設けている。そして、このリブを設けることにより、ブレーキシューとブレーキドラムとの接触面が振動した場合にバックプレートが共振しないよう、バックプレートの固有振動数を変更している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１４８２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、ドラムブレーキ装置のバックプレートには、ホイールシリンダを取り付けるための孔が形成されなければならない。しかしながら、特許文献１のドラムブレーキ装置のバックプレートにはリブ部が連続的に延びて設けられているので、ホイールシリンダ用の孔が形成される位置はリブ部の径方向外側に限定される。そのため、ホイールシリンダ用の孔をリブ部に対して径方向の同じ位置に形成することができず、その分ドラムブレーキ装置の設計の自由度が低くなる。また、特許文献１の図１及び２に示すように、ホイールシリンダ用の孔が形成される箇所はバックプレートから部分的に張り出すように形成され、その分ドラムブレーキ装置全体が径方向に大きくなり、設置スペースも大きくとらなければならなかった。
【０００７】
この発明は、このような問題を解決するためになされ、ブレーキ鳴きの発生を防止することができるとともに、設計の自由度が確保され、設置スペースを小さくすることができるドラムブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、この発明に係るドラムブレーキ装置は、車両の車輪の回転に伴って回転可能なブレーキドラムと、車両に固定して設けられるバックプレートと、バックプレートに、ブレーキドラムの内周面に対向して設けられるブレーキシューと、バックプレートに形成される作動機構取付孔を介してバックプレートに取り付けられ、ブレーキシューをブレーキドラムに押圧する作動機構とを備え、バックプレートには、作動機構が取り付けられる側とは反対側において複数のリブ部が形成され、作動機構取付孔は、複数のリブ部の端部のうち、互いに対向する少なくとも一対の前記端部の間に配置される。
【０００９】
また、この発明に係るドラムブレーキ装置のバックプレートには、車両に取り付けられるために使用される複数の締結部材取付孔が形成され、複数の締結部材取付孔は、ブレーキドラムの回転中心を中心とした周方向に沿って、作動機構取付孔の近傍箇所を除いて配置され、リブ部は、複数の締結部材取付孔の１箇所以上又は全部の径方向外側の位置に重なって延びてもよい。
【００１０】
さらに、リブ部の各々の張角Θ１は、作動機構取付孔の中心を起点として９０度以上１３０度以下であってもよい。
また、リブ部の高さＨに対する幅Ｗの比α＝Ｗ／Ｈが１以上２．５以下であってもよい。
【００１１】
またさらに、リブ部の高さＨは２４ｍｍであり、リブ部の幅Ｗは４５ｍｍであってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係るドラムブレーキ装置によれば、ブレーキ鳴きの発生を防止することができるとともに、設計の自由度が確保され、設置スペースを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態に係るドラムブレーキ装置の斜視図である。
【図２】図１に示すドラムブレーキ装置のバックプレートをＸ軸正方向側から見た様子を示す平面図である。
【図３】図１に示すドラムブレーキ装置のバックプレートのリブ部の形状を示す図であり、図３（ｉ）はリブ部をＸ軸正方向側から見た平面図を示し、図３（ｉｉ）は図３（ｉ）のリブ部を切断線ＩＩ−ＩＩで切断した断面図である。
【図４】図１に示すドラムブレーキ装置におけるリブ部の高さに対する幅の比（Ｗ／Ｈ）、バックプレートの剛性及び鳴き性能の関係を示すグラフである。
【図５】図１に示すドラムブレーキ装置のバックプレートをＸ軸負方向側から見た様子を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
図１に示すように、ドラムブレーキ装置１は、略円筒形状のブレーキドラム３０と、ブレーキドラム３０の内側の一端に配置される略ドーナツ盤形状の鋳物製のバックプレート１０とを有する。ブレーキドラム３０は、車輪としてのタイヤ（図示せず）の回転に伴って回転可能となるように車両に対して取り付けられており、回転中心Ｘを中心として回転する。一方、バックプレート１０は車両に固定して取り付けられている。すなわち、ブレーキドラム３０はバックプレート１０に対して相対的に回転可能である。また、バックプレート１０には、一対の略三日月形状のブレーキシュー１４が設けられている。ブレーキシュー１４は、外側表面がブレーキドラム３０の内周面に対向するように配置される。ブレーキシュー１４の外側表面には摩擦部材１４ａが貼り付けられている。さらに、一対のブレーキシュー１４の間にはホイールシリンダ１１が設けられる。ホイールシリンダ１１はドラムブレーキ装置１に対して、１つ設けられた構成である。バックプレート１０には、ホイールシリンダ１１の取付位置に対応する箇所にシリンダ取付孔１６が形成される。ホイールシリンダ１１は、シリンダ取付孔１６を介してバックプレート１０に取り付けられる。
なおここで、ブレーキドラム３０に対してバックプレート１０が配置されている側をＸ軸正方向とする（図１の矢印ｘ１参照）。また、Ｘ軸正方向の反対側、すなわちバックプレート１０に対してホイールシリンダ１１が取り付けられる側は、Ｘ軸負方向とする（図１の矢印ｘ２参照）。
また、ホイールシリンダ１１は作動機構を構成する。さらに、シリンダ取付孔１６は作動機構取付孔を構成する。
【００１５】
バックプレート１０のＸ軸正方向側の構造の詳細について、図１及び２を用いて説明する。なお、以下の説明において、シリンダ取付孔１６の中心をＹとし、ブレーキドラム３０の回転中心Ｘとシリンダ取付孔１６の中心Ｙとを結ぶ直線をＸ−Ｙ線とする。また、シリンダ取付孔１６の中心Ｙからの距離がｒ以下である範囲を、シリンダ取付孔１６の近傍箇所Ｎとする。シリンダ取付孔１６の近傍箇所Ｎは、バックプレート１０のＸ軸負方向側に設けられた後述するアンカー（図５参照）を含む範囲であるものとする。
【００１６】
図１及び２に示すように、バックプレート１０のＸ軸正方向側の面には、シリンダ取付孔１６を挟んで一対の略円弧状の帯形状の複数のリブ部２１が形成されている。
また、バックプレート１０の中心には、車両の車軸（図示せず）が貫通するためのシャフト孔１８が形成されている。シャフト孔１８の中心、すなわち車両の車軸の回転中心はブレーキドラム３０の回転中心Ｘと一致する。シャフト孔１８の周りには８個のボルト取付孔１７が、回転中心Ｘを中心とした周方向に沿って形成される。これらのボルト取付孔１７は４個ずつ、Ｘ−Ｙ線に対して互いに線対称となるように設けられている。また、ボルト取付孔１７は、シリンダ取付孔１６の近傍箇所Ｎを除いた範囲に配置される。
なお、バックプレート１０はボルト取付孔１７を介して、ボルト等の締結具によって車両の固定部材（図示せず）に固定されている。
また、ボルト取付孔１７は締結部材取付孔を構成する。
また、この実施の形態において、バックプレート１０の外径Ｄは３１０ｍｍである。
【００１７】
次に、リブ部２１について図２を用いて説明する。一対のリブ部２１は、Ｘ−Ｙ線に対して互いに線対称となるように配置されている。ここで、一対のリブ部２１のシリンダ取付孔１６側の端部を端部２１ｂとし、端部２１ｂとは反対側の端部を端部２１ａとする。
端部２１ｂは、シリンダ取付孔１６が互いに対向する一対の端部２１ｂの間に配置されるようにそれぞれ配置される。すなわち、図２に一点鎖線Ｌで示すように、一対のそれぞれの端部２１ｂを結ぶ直線上にシリンダ取付孔１６が存在するように、シリンダ取付孔１６の近傍に端部２１ｂを設けている。
また、端部２１ａは、リブ部２１がシリンダ取付孔１６に最も近い一対のボルト取付孔１７ａの径方向外側の位置に重なるように設けられている。すなわち、リブ部２１はボルト取付孔１７ａの径方向外側の位置をオーバーラップしている。
ここで、回転中心Ｘを中心としてシリンダ取付孔１６の中心Ｙを起点とする、リブ部２１の端部２１ａの位相（角度）Θ１をリブ部２１の張角とする。
なお、本発明において、リブ部とは、部材に一体的に形成された突出部分をいう。
【００１８】
リブ部２１の形状について、図３を用いて具体的に説明する。
図３（ｉ）に示すようにリブ部２１の幅をＷとすると、リブ部２１の断面形状は、図３（ｉｉ）に示すように、底辺の長さがＷかつ高さがＨの台形形状をなす。すなわち、リブ部２１の高さ（厚み）はＨである。
【００１９】
ここで、図４にリブ部２１の幅Ｗと高さＨの比Ｗ／Ｈとバックプレート１０の剛性Ｂｓ、ブレーキの鳴き性能Ｂｎの関係を示す。鳴き性能は、ブレーキを装着した車両において実際にブレーキをかけた際のブレーキから発せられる音（ブレーキ鳴き）を作業者が聞いた際に不快（うるさい）と感じるかどうかの判断を数値化して基準としてしたものである。
図４において、リブ部２１の高さＨに対する幅Ｗの比Ｗ／Ｈが大きくなると鳴き性能Ｂｎが悪化し、バックプレート１０の剛性Ｂｓも低くなることが分かる。そして、リブ部２１の幅Ｗと高さＨとの比Ｗ／Ｈが３より少し小さい値Ｐにおいて、上記判断における鳴き性能の判断の合否の基準点Ｃｎが存在している。なお、バックプレート１０は鋳物として製造されるため、製造誤差が起こる可能性があるため、誤差によって基準点を超えないようにするため、Ｗ／Ｈの上限を２．５とすることが良い。
なお、図４から分かるようにＷ／Ｈの値を小さくすることにより、鳴き性能Ｂｎは向上する。そして、最終的にブレーキ鳴きが感じられない程度となる。しかしながら、バックプレート１０の剛性Ｂｓの観点からリブ部２１の幅Ｗはある程度必要となるため、Ｗ／Ｈの値を小さくするためには、リブ部２１の高さＨを大きくすることになり結果的にリブ部２１の体積が大きくなることになる。リブ部２１を大きくすることは、それだけ多くの材料を必要とすることになり、コスト面において不利となる。したがって、鳴き性能Ｂｎとコストを考慮するとＷ／Ｈの下限を１とすることが良い。すなわち、ブレーキ鳴きの防止とドラムブレーキ装置１の製造コストの抑制とを両立するためには、リブ部２１の高さＨに対する幅Ｗの比の最適な値α＝Ｗ／Ｈは１以上２．５以下となる。
なお、この実施の形態においては、鳴き性能Ｂｎ及びコスト面を考慮して最適な値としてリブ部２１の幅はＷ＝４５ｍｍ，リブ部２１の高さはＨ＝２４ｍｍとしている。
【００２０】
次に張角Θ１について説明する。張角Θ１は、リブ部２１がシリンダ取付孔１６に最も近い一対のボルト取付孔１７ａの径方向外側の位置に重なるように最低限設ける必要があり、より具体的には、張角Θ１は９０度以上１３０度以下とすることが良い。張角Θ１についても張角Θ１が小さいと鳴き性能Ｂｎは悪化し、バックプレート１０の剛性Ｂｓも低くなる。そして、鳴き性能Ｂｎの判断の合否基準Ｃｎを満たすためには、最低限リブ部２１がシリンダ取付孔１６に最も近い一対のボルト取付孔１７ａの径方向外側の位置に重なるように設ける必要がある。ただし、製造誤差を考慮すると張角Θ１は９０度以上とすることが良い。
そして、張角Θ１を大きくすることにより鳴き性能Ｂｎは向上する。そして、最終的にブレーキ鳴きが感じられない程度となる。しかしながら、張角Θ１を大きくすることはリブ部２１の体積が大きくなることになる。したがって、張角Θ１においても張角Θ１を大きくするとコスト面で不利となる。したがって、鳴き性能Ｂｎとコストを考慮して、張角Θ１の上限を１３０度とすることが良い。
なお、この実施の形態においては、鳴き性能Ｂｎ及びコスト面を考慮して最適な値として、張角Θ１は９０度としている。
【００２１】
バックプレート１０のＸ軸負方向側の構造の詳細について、図５を用いて説明する。
一対のブレーキシュー１４は一対のシューホールドスプリング１９によってバックプレート１０に支持されている。また、一対のブレーキシュー１４の間に設けられるホイールシリンダ１１の径方向内側に隣接して、帯形状のアンカー１２がバックプレート１０に一体的に形成されている。アンカー１２と一対のブレーキシュー１４との間には一対のリターンスプリング１３が架け渡される。ここで、リターンスプリング１３は、ブレーキシュー１４に対して、ブレーキドラム３０の内周面から離れる方向に力を加えている。また、一対のブレーキシュー１４において、ホイールシリンダ１１が接続されている側とは反対側の端部には、オートアジャスタ１５が接続されている。オートアジャスタ１５は、ブレーキシュー１４の外周面とブレーキドラム３０の内周面との隙間を調整する。
【００２２】
次に、ドラムブレーキ装置１の動作について、図１及び５を用いて説明する。なお、ブレーキドラム３０は矢印Ａの方向に回転しているものとする。
まず、ドラムブレーキ装置１を作動させる時は、ホイールシリンダ１１の内部に油圧が導入される。そして、ホイールシリンダ１１内のピストン（図示せず）は、リターンスプリング１３の弾性力に抗して、一対のブレーキシュー１４を各々外側に回動させるように押圧する。これにより、ブレーキシュー１４の摩擦部材１４ａがブレーキドラム３０の内周面に押し付けられる。この時、ブレーキシュー１４はブレーキドラム３０の回転とともに矢印Ａの方向に動こうとするが、紙面上左側に配置されたブレーキシュー１４のホイールシリンダ１１側の端部１４ｂがアンカー１２に突き当たる。そのため、ブレーキシュー１４は矢印Ａの方向には動くことができず位置を固定される。そして、これによって、ブレーキシュー１４の摩擦部材１４ａとブレーキドラム３０の内周面との間には大きな摩擦力が働き、ブレーキドラム３０の回転は停止する。
【００２３】
以上より、この実施の形態に係るドラムブレーキ装置１では、一対のリブ部２１が、ドラムブレーキ装置１に設けられた１つのホイールシリンダ１１のシリンダ取付孔１６を、互いに対向する端部の間に挟んで設けられている。これらの一対のリブ部２１により、ドラムブレーキ装置１のバックプレート１０の剛性が高められるとともに、シリンダ取付孔１６をリブ部２１と径方向において同じ位置に設けることができる。従って、ホイールシリンダ１１からリブ部２１までの距離（モーメント距離）が小さくできるので、リブ部により作用力が低減されバックプレート１０の変形は抑制されブレーキ鳴きの発生が防止される。さらに、それと同時に、ホイールシリンダ１１を取り付ける位置についても設計の自由度が確保されている。また、シリンダ取付孔１６をリブ部２１の径方向外側に設ける必要がないため、ドラムブレーキ装置１全体の径方向の大きさを抑えられ、設置スペースを小さくすることができる。
【００２４】
また、複数のボルト取付孔１７がシリンダ取付孔１６の近傍箇所Ｎを除いて配置されていることにより、バックプレート１０において特に剛性が必要とされるホイールシリンダ１１及びアンカー１２の周辺の剛性が確保される。また、リブ部２１が、複数のボルト取付孔１７の一部（ボルト取付孔１７ａ）の径方向外側の位置に重なって延びていることにより、ボルト取付孔１７ａ近傍のバックプレート１０の剛性の低下を防ぐことができる。
【００２５】
また、リブ部２１の張角Θ１は９０度である。さらに、外径Ｄが３１０ｍｍであるバックプレート１０において、リブ部２１の高さＨは２４ｍｍであり、幅Ｗは４５ｍｍとしている。具体的にリブ部２１をこのような形状にすることにより、ドラムブレーキ装置１のブレーキ鳴きが防止されると共に、バックプレート１０の製造コストの面でも優れたものとすることができる。
【００２６】
なお、リブ部２１の高さＨ及び幅Ｗの寸法はこの実施の形態に限定されない。具体的には、リブ部２１の高さＨに対するリブ部２１の幅Ｗの比α＝Ｗ／Ｈが１以上２．５以下であれば、ドラムブレーキ装置１の製造コストを勘案しても、効率よくブレーキ鳴きを防止することができる。
また、リブ部２１の張角Θ１は９０度に限定されず、９０度以上１３０度以下であればよい。張角Θ１についても、この範囲内であればドラムブレーキ装置１の製造コストを勘案しても、効率よくブレーキ鳴きを防止することができる。
また、リブ部２１の数は２個に限定されず、３個以上設けられていてもよい。また、ボルト取付孔１７の数は複数であればよく、８個に限定されない。
さらに、リブ部２１は、一対のボルト取付孔１７ａのみならず８個のボルト取付孔１７の１箇所以上又は全部の径方向外側の位置に重なって延びていてもよい。
また、ボルト取付孔１７は、シリンダ取付孔１６の近傍箇所Ｎを除いた範囲に配置される構成で説明したが、シリンダ取付孔１６の近傍に配置された構造に対して設けてもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１  ドラムブレーキ装置、１０  バックプレート、１４  ブレーキシュー、１６  シリンダ取付孔（作動機構取付孔）、１７  ボルト取付孔（締結部材取付孔）、２１  リブ部、２１ａ，２１ｂ  リブ部の端部、３０  ブレーキドラム、Ｄ  バックプレートの外径、Ｈ  リブ部の高さ、Ｗ  リブ部の幅、Ｎ  シリンダ取付孔（作動機構取付孔）の近傍箇所。
【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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