(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイールシリンダハウジングに内蔵されたホイールシリンダ自動調整装置であって、
ハウジング（１３）、リップシール（１２）、プランジャー（１０）、アジャスター（４）、調整ねじ（６）、ダストカバー（３）、カムねじ（２）、コッパーウォッシャー（９）、スラストベアリング（８）、および除去アッセンブリ（７）から構成され、
上記プランジャーと上記アジャスターとの間に配置されたねじ継手ローラー（１５）によって、上記調整ねじと上記アジャスターとが接続されていることを特徴とするホイールシリンダ自動調整装置。
【請求項２】
上記アジャスターが軸方向に上記プランジャーと衝突する、請求項１に記載のホイールシリンダハウジングに内蔵されたホイールシリンダ自動調整装置。
【請求項３】
上記プランジャー円直径と上記アジャスター外円直径との間にある滑りばめが、上記アジャスターが上記プランジャー内部に滑動するように配置されている、請求項１に記載のホイールシリンダハウジングに内蔵されたホイールシリンダ自動調整装置。
【請求項４】
針状ローラースラストベアリングが上記プランジャーと上記アジャスターとの間に組み立てられている、請求項１に記載のホイールシリンダハウジングに内蔵されたホイールシリンダ自動調整装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔技術分野〕
本発明は、一般に、機械工学の科学分野に関するものであり、自動車のブレーキ装置に関するものである。より詳細には、本発明は、ドラムブレーキ装置のホイールシリンダハウジングに内蔵されたホイールシリンダ自動調整装置に関するものである。
【０００２】
〔背景技術〕
ドラムブレーキ内の摩擦材は、度重なるブレーキの使用により磨耗するため、ブレーキを頻繁にセットダイアメーターに再調整しなければならない。さもなくば、ペダルストロークが増加するため、運転手に不安を与える。
【０００３】
従来、自動調整装置を備えていないドラムブレーキにおいて、ブレーキは定期的に手動で点検されており、手動で調整されている。こういったブレーキの手動調整には、時間と、そして金がかかる。もしドラムブレーキ内に自動調整機能が備わっており、調整機能が摩擦材の磨耗を感知し、外的にブレーキをいじる必要なく磨耗を補正するのであれば、そのような機能により時間が節約され、したがって、コストも大幅に削減できるだろう。さらに、この機能が、常時絶えずドラムとシュー間を清掃し続けるような補正（あるいは調整）方法を提供するならば、ペダルストロークは狭い範囲に収まり、望ましい特性である。
【０００４】
自動車およびSUVに通常適する小型ブレーキには、摩擦材の磨耗を補正する多種の自動調整装置が存在するということは、当該技術分野において周知のことである。
【０００５】
これら自動調整装置のほとんどは、直線状のシュー組立品（ｌｉｎｅｄ ｓｈｏｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ）の過剰回転運動（ライニング磨耗が原因である）を、摩擦材の磨耗に備える調整ねじの直線長さを長く変換するように配置されている。そのような装置は従来の自動車ブレーキ装置に、および商業用ブレーキ（ブレーキサイズが３００ｍｍを超えるもの）において作動するかもしれないが、そのような調整装置の取り付けは困難である。第二に、これらの商業用車は、陸上輸送および水上輸送等を含み、また、それらに限定されず、種々の目的で用いられる。典型的には、これら商業用車の運転手および所有者は、一般に車の整備、特にブレーキの整備について精通していない。運転手および所有者は、車の下部を洗浄するため、通常、車のキャブボトムを水に浸ける。これにより、水や水しぶきがブレーキ装置に入り、機器の故障を引き起こす可能性が十分にある。
【０００６】
したがって、これら動作要因から隠蔽された、また、保護された自動調整機能があることが望ましい。インドでは、従来出回っている商業用車において、自動調整機能は得られない。世界中の商業用車のドラムブレーキを調査した結果、曙ブレーキ工業株式会社を除き、ドラムブレーキに自動調整機能を導入している製造業者は他になかった。曙ブレーキ工業株式会社の設計においても、自動調整装置は隠蔽されておらず、その設計は、作動させた場合、従来の自動車ドラムブレーキ自動調整装置と同様に外的要因にさらされる。
【０００７】
〔本発明の目的〕
上記背景を鑑みて、以下に記載の機能を備えた商業用車のブレーキの自動調整装置が必要とされている。
【０００８】
したがって本発明の目的は、手動で外的整備を行わずとも摩擦材の磨耗を補正する、商業用車のブレーキのための自動磨耗調整機能を提供することにある。
【０００９】
本発明のもう一つの目的は、本自動磨耗調整機能に隠蔽する機能を提供し、これらのブレーキを水や水しぶきの中で作動させる場合に、調整機能が、それら水や水しぶきにさらされないようにすることにある。
【００１０】
本発明のさらなる目的は、自動調整機能を自由に解除して用いることができる手動調整機能を備えることにある。この機能は、故障の際に容易にブレーキを取り外すのに役立つであろう。
【００１１】
〔発明の要旨〕
上記の機能が本発明に組み込まれている。自動調整装置の全構造は、通常のホイールシリンダの機能を阻害することなく、ホイールシリンダに内蔵されている。同様の概念から、２種類のものが開発された。全構造がホイールシリンダに内蔵されているため、この構造が水および水しぶきと接触する可能性はない。上記構造はまた、手動解除機能も含んでおり、アジャスターを元の位置に引き戻すのに用いることができる。
【００１２】
下記に、自動調整装置を備えたホイールシリンダの利点を述べる；
・この概念は非常に単純で、既存のホイールシリンダハウジング内に格納できる
・調整を段階的にできるため、微細な調整が可能である
・調整装置により、個々のシュー調整が受けやすくなる。
【００１３】
〔図面の説明〕
本発明の利点および特徴は、下記の発明の詳細な説明と下記の図面を合わせて参照すれば、当業者が容易に理解することができるだろう。
【００１４】
図１は、自動調整装置を備えたホイールシリンダの立体図であり、構成部品の細部を示す。
【００１５】
図２Ａおよび図２Ｂは、アジャスターおよび調整ねじの垂直断面図であり、構成部品の細部を示す。
【００１６】
図３Ａおよび図３Ｂは、自動調整装置を備えたホイールシリンダの立体図であり、構造の細部を示す。
【００１７】
図４Ａは、プランジャーの垂直断面図、および、図４Ｂは、プランジャーの立体図であり、構造の細部を示す。
【００１８】
図５Ａは、カムねじの垂直断面図、また、図５Ｂおよび図５Ｃは、カムねじの立体図であり、構造の細部を示す。
【００１９】
図６Ａは、ローラーと調整ねじの垂直断面図、また、図６Ｂは、ローラーと調整ねじの立体図であり、構造の細部を示す。
【００２０】
図７Ａは、バックラッシュの垂直断面図、また、図７Ｂは、バックラッシュの立体図であり、構造の細部を示す。
【００２１】
図８Ａおよび図８Ｂは、自動調整装置の垂直断面図であり、前進運動の動作原理を示す。
【００２２】
図９Ａおよび図９Ｂは、自動調整装置の垂直断面図であり、後退運動の動作原理を示す。
【００２３】
図１０は、自動調整装置の立体図であり、手動調整の動作原理を示す。
【００２４】
〔発明の詳細な説明〕
本発明の特性および発明が実施される方法は、詳細に明確に記載されている。以下の記載は、当業者が誰でも本発明を行い用いることができるように提示され、また、本発明の特定の実行、およびそれら実行の要件という文脈で提供される。本発明は以下のように構成されうる。
【００２５】
添付の図面は、自動調整構造の動作を示す。最初のものは、ローラー型と呼ばれ、２番目のものはラチェット型と呼ばれる。ローラー型は、図２Ａに示すように、１２個の部品から成る。従来のホイールシリンダプランジャー（１０）（ピストンとも言い換えられるもの）を、プランジャー表面上に切欠きを設けるよう改造する（図３に示す）。この切欠きは、カムねじ（２）と噛合わせる。カムねじは、ねじ山（スレッド）を通して成型するホイールシリンダから外的に取り付けられている。ホイールシリンダプランジャーと調整ピストン（４）の間に、非常に硬度の高い６つのローラー（１５）が挟まれており、ローラーは楔状の溝の内部にある（図２Ｂ）。アコーディオン式ばね（１６）は、図６に詳述するように、ローラーを定位置にしておくのに用いられる。これらのローラーは、ホイールシリンダプランジャーが前進運動する間、ホイールシリンダプランジャーと調整ピストンとの間でベアリングの働きをする。ホイールシリンダプランジャーが後退運動する間、これらのローラーは楔の間隙部分のより小さい根元へ移動するため、調整ピストンとホイールシリンダプランジャーが強固に接合する。したがって、ホイールシリンダプランジャーが後退運動する間、ホイールシリンダプランジャーと調整ピストンの両方が一つの部品として共に運動する。調整ねじ（６）は、ねじの先端部分で回転防止クリップ（１１）を溝に嵌め込む。溝には、組立てブレーキ内にウェブが設置されている。回転防止クリップは、調整ねじとブレーキウェブとの間に非回転接続を与えるばね鋼材質であり、それによって調整ねじの前進運動をブレーキウェブに全て伝達する。回転防止クリップはその構造内に隆起した圧痕を含み、図４に示すように、調整ねじの外径上にある２つの歯の間に内蔵されている。回転防止クリップは、ばね鋼材質であるため、調整ねじはクリップのスプリング力に対して右回転方向および左回転方向の両方で回転しうる。回転防止クリップはブレーキウェブに支えられているため、調整ねじの回転により調整ねじは前進あるいは後退のいずれの方向にも移動する。この前進あるいは後退運動は、必要時にブレーキを撤去する（あるいは分解する）のに役立つ。カムねじは、図５に示すように、ホイールシリンダ機械加工の内部に固定され、カム先端（１９）は、プランジャーの切欠きに突出している。
【００２６】
カムねじが切欠き内部に固定されているとき、図７に詳述するように、切欠きの壁とカムねじの間には間隙がある。この間隙（あるいは隙間）はバックラッシュ（２０）と呼ばれる。ブレーキの通常動作時で、調整が不要の場合、ホイールシリンダプランジャーは、間隙一組をライニングとドラムの間で軸方向に移動させる。ホイールシリンダピストンがこの間隙を自由に何の問題もなく移動するために、カムねじと切欠きの壁との間に十分な間隙が必要である。加えて、ブレーキの作動およびライニングと装置の一時的な熱膨張等により装置が弾性変形を起こした場合、調整を行ってはならない。調整が不要の場合、バックラッシュは、ホイールシリンダプランジャーに必要な通常の軸方向移動を含むだけでなく、上記特定の付加要因の主な原因となる。
【００２７】
図８は、前進運動の動作原理を示す。液圧（２１）がかかると、プランジャーが移動し、カムと切欠き（２２）の間のバックラッシュを閉じる。プランジャーは、バックラッシュを閉めるまでは直線移動のみ行う。一旦バックラッシュが閉じると、プランジャーがカムに衝突し、プランジャーは図８Ｂ（２３）に示す矢印方向に向かって切欠きに沿って回転する。したがって、前進運動の間、プランジャーは回転し軸方向に前進する。このことは、運転すき間がバックラッシュを上回るときのみ発生する。この回転方向において、ローラーは、溝におけるより大きい先端に留まる。したがって、プランジャーとアジャスターとの間に摩擦は生じず、これら２箇所は互いに接続しない（２４）。プランジャーの移動により、アジャスター、ねじおよびウェブが前進し、ブレーキが作動する。軸方向スラストベアリングによって、摩擦力が原因でアジャスターがプランジャーとともに回転するのを防止する（２５）。
【００２８】
図９は、後退運動の動作原理を示す。シュー伸縮ばねにより、ねじ、アジャスターおよびプランジャーが後方へ移動する（２５）。プランジャーが移動し、カム（２６）に衝突する。一旦プランジャーがカムに衝突すると、プランジャーは、示されたように矢印方向（前進方向とは逆方向）に向かって切欠きの周りを回転する（２７）。プランジャーが回転すると、ローラーが溝におけるより小さい先端に固定される。したがって、それがアジャスターとプランジャーとの間に摩擦力を生み出す。この摩擦力が２つの部品を接続させ、そのため、アジャスターもまたプランジャーの方向に回転を始める。アコーディオン式ばね（１６）は、ローラーをより小さい先端へ押し、確実にロックできるようにする（２８）。アジャスターが回転すると、調整ねじもまた回転しようとする。しかし、プレートが回転を阻止しているため、ねじは回転できない。そのため、調整ねじは分離し、摩擦材に合致する間隙へ軸方向前進する（２９）。
【００２９】
したがって、通常のブレーキ作動中、ホイールシリンダプランジャーはシューとドラム間の運転すき間のすき間分前進する。摩擦材が磨耗すると、この運転すき間は拡張し続ける。この間隙がブラックラッシュの設定よりも広くなると、カムねじはもう一方の切欠きの壁に衝突する。これによりホイールシリンダプランジャーが回転するため、ブレーキ作動に影響を及ぼすのに必要な付加的な軸方向運動が得られる。ホイールシリンダプランジャーが軸方向に回転するとき（前進運動している間）、全ての列もまた軸方向運動を行う。ローラーがベアリングのような働きをするため、ホイールシリンダプランジャーと調整ピストンとの間に相対運動が生じる（前進運動の間）。調整ピストンが後退運動をしている間、調整ピストンとホイールシリンダプランジャーは互いにロックし（一方向クラッチの働きによる）、１つの装置として動作する。後退運動の間、前半部分ではホイールシリンダプランジャーはバックラッシュと同じすき間分軸方向運動をし、後半部分では回転する。この後半部分では、ホイールシリンダピストンおよび調整ピストンが共に運動し、回転防止クリップにおける溝を通してウェブが調整ねじを支えている。そのため、調整ねじをゆるめてはずし、ホイールシリンダプランジャーの余分な運動を補正する（この余分な運動は、摩擦材の磨耗と同等である）。
【００３０】
第２の設計（ラチェット型）では、カムねじはドライブリングに置き換えられる。ドライブリングは、直線運動を回転運動に変換する。ドライブリングは複数の切欠きを備え、ホイールシリンダ本体口に取り付けられている。従来のホイールシリンダプランジャーは、対応の凸型ヘリカルランド（ｍａｌｅ  ｈｅｌｉｃａｌ  ｌａｎｄｓ）を有するカラーを備える。このヘリカルランドは、ドライブリングの凹型溝（ｆｅｍａｌｅ  ｇｒｏｏｖｅｓ）と噛合って組み立てられる。ドライブリングの切欠きとプランジャーの切欠きとの間隙は十分に組み立てることができる。したがって、ホイールシリンダプランジャーが運動する場合は、常に直線および回転運動を伴う。プランジャーは、図４に滑りばめ（１７）（sliding fit）として詳述されたプランジャーインサートと呼ばれる挿入部を内蔵する。プランジャーは軸方向にスラストベアリング（１８）に衝突する。プランジャーが回転する場合は、スライディング部にある平面部がプランジャーインサートを確実に常に回転させる。プランジャーインサート後部に取り付けられた波形ばねによって、プランジャーインサートがサークリップと並んだ位置に固定される。プランジャーインサートは２本の極小の歯を備えており、歯は外層から放射状に１８０度離れた位置にある。
【００３１】
アジャスターホイールはアジャスターとロックリングという２つの部分から構成される。ロックリングは、円型中のリングの一表面上にラチェット型の歯を備える。ロックリングの周囲には、のこ歯輪郭と類似の歯がある。アジャスターとロックリングは互いに結合し、アジャスターホイールアッセンブリを構成する。アジャスターホイールとプランジャーを組み立てると、ラチェット型歯はプランジャーインサート内部にある２本の歯でロックされる。ロックリングとプランジャーインサートとの間にあるロックは、前進運動中はアジャスターを回転させることなくプランジャーを自由に回転させる方法、または、後退運動中はそれらプランジャーおよびアジャスターを共にロックさせる方法で行う。クリップはホイールシリンダ本体に取り付けられており、クリップの一端がロックリング周囲の歯の上にある。このクリップによって、アジャスターは後退運動中のみ回転する。調整ねじは外部ランドを備え、ランド上方にウェブが設置されている。この設計では、シューの枢軸上に設置されたスイベル型クリップが、ねじとウェブとの間のロックを行う。手動調整が必要な場合、図１０に示すように、このクリップは回転するので、ねじが自由に回転できるようになる。手動運転の間、調整ねじは回転の外径上に歯を有する。
【００３２】
ブレーキの通常作動時、ホイールシリンダプランジャーはシューとドラム間の運転すき間と同じ分前進する。このことが生じる場合、プランジャーはプランジャーインサートと並んで回転する。この場合のバックラッシュはプランジャーが必要とする運動量により決定されるため、プランジャーインサートがロックリング内の次の歯上を滑ることができる。運転すき間が設定値となるため、ブレーキ通常動作時に調整はされない。摩擦材が磨耗すると、この運転すき間が増加し続け、前進運動においてプランジャーインサートをさらに回転させる。このことにより、前進運動の間、プランジャーインサートの歯が、ロックリングにおけるその次の歯に滑ることができる。次に続く後退運動の間、プランジャーとプランジャーインサートがアジャスターホイールを回転させる。スイベル型クリップによって、ねじがシューでロックされているため、アジャスターホイールの回転がねじをゆるめる（図９）。このことは、摩擦材の磨耗によって生じるホイールシリンダプランジャーの余分な運動を補正する。
【００３３】
実施の形態の説明を簡素化するために、本発明は、車に用いられる自動調整装置機能に関するものと表されることが多い。しかし、本発明の組合せにより様々な応用が可能であることがわかるであろう。
【００３４】
〔発明の開示〕
本発明の特性および範囲を逸脱することなく、開示した形態を様々に応用することは、当業者が容易に想到しうることである。また、本発明の特性および範囲を逸脱することなく、ここで定義された一般原理がその他の実施形態および実行に応用されてもよい。したがって、本発明は提示された実施形態に限定されるものではなく、ここに開示された原理および特性と一致する最も広い範囲において許容されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、自動調整装置を備えたホイールシリンダの立体図であり、構成部品の細部を示す。
【図２】図２Ａおよび図２Ｂは、アジャスターおよび調整ねじの垂直断面図であり、構成部品の細部を示す。
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは、自動調整装置を備えたホイールシリンダの立体図であり、構造の細部を示す。
【図４】図４Ａは、プランジャーの垂直断面図および、図４Ｂは、構造の細部を示すプランジャーの立体図であり、構造の細部を示す。
【図５】図５Ａは、カムねじの垂直断面図、また、図５Ｂおよび図５Ｃは、構造の細部を示すカムねじの立体図であり、構造の細部を示す。
【図６】図６Ａは、ローラーと調整ねじの垂直断面図、また、図６Ｂは、ローラーと調整ねじの立体図であり、構造の細部を示す。
【図７】図７Ａは、バックラッシュの垂直断面図、また、図７Ｂは、バックラッシュの立体図であり、構造の細部を示す。
【図８】図８Ａおよび図８Ｂは、自動調整装置の垂直断面図であり、前進運動の動作原理を示す。
【図９】図９Ａおよび図９Ｂは、自動調整装置の垂直断面図であり、運動の動作原理を示す。
【図１０】図１０は、自動調整装置の立体図であり、手動調整の動作原理を示す。
【図１】
0005232523.tif 000002
【図２】
0005232523.tif 000003
【図３】
0005232523.tif 000004
【図４】
0005232523.tif 000005
【図５】
0005232523.tif 000006
【図６】
0005232523.tif 000007
【図７】
0005232523.tif 000008
【図８】
0005232523.tif 000009
【図９】
0005232523.tif 000010
【図１０】
0005232523.tif 000011