(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラム内に対向配置される一対のブレーキシューと、これらの一対のブレーキシューの一方の対向端側においてバッキングプレートに立設されたアンカピンと、制動操作に応じたシュー操作力を発生する操作力発生手段と、前記アンカピンの周りを回転可能なカム板とこのカム板に支持され各前記ブレーキシューの端部に当接するカムピンとを有するシュー駆動カムとを備え、前記操作力発生手段のシュー操作力を受けて前記カム板が前記アンカピンの周りを回転して前記カムピンを介して前記ブレーキシューを拡開すると共に、制動時にはブレーキシューから前記カムピンを介して前記カム板に作用するブレーキ力に応じて前記カム板が前記シュー操作力の作用を減ずる方向に回転して制動力を制御するドラムブレーキ装置において、
上記の各カムピンを前記カム板に回転自在に装備すると共に、前記カムピンの各ブレーキシューとの接触面を、各ブレーキシューの端部のドラムの径方向への滑り変位を許容する平坦面に設定したことを特徴とするドラムブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブレーキシューのドラムへの押圧力をブレーキ力に応じて制御して、ブレーキの高い効きと安定性を確保することができ、しかも、ブレーキ装置の電動化にも適するドラムブレーキ装置に関するもので、詳しくは、制動解除時における一対のブレーキシューの戻り不良によって引き摺りが発生することを防止するための改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の走行を制動するために種々の形式のドラムブレーキ装置が用いられているが、これらのドラムブレーキ装置は、略円筒状のドラムの内周面に押圧されるブレーキシューの配置によって、リーディングトレーリング式やツーリーディング式、若しくはデュオサーボ式等に分類される。
【０００３】
デュオサーボ式のドラムブレーキ装置は、一般に、円筒状のドラム内に、互いに対向して配置されたプライマリシューとセカンダリシューの一対のブレーキシューを備える。
プライマリシューは、ドラムの前進回転方向入口側が入力部とされると共に、ドラムの前進回転方向出口側は例えばアジャスタを介してセカンダリシューの入口側に連結される。一方、セカンダリシューの出口側はバッキングプレート上に装備されたアンカ部に当接させられ、プライマリシュー及びセカンダリシューに作用するブレーキ力（制動トルク）をアンカ部で受け止めるようになっている。
【０００４】
これにより、プライマリシュー及びセカンダリシューを拡開させてドラムの内周面に押し付けると、プライマリシューに作用するブレーキ力がセカンダリシューの入口側に入力してセカンダリシューをドラム内周面に押し付けるように作用するため、プライマリシューとセカンダリシューの双方に自己サーボ作用が働き、非常にゲインの高い制動力を得ることができる。
【０００５】
前述したデュオサーボ式ドラムブレーキ装置は、リーディングトレーリング式やツーリーディング式のドラムブレーキ装置と比較して、極めて高い制動力を得ることができるばかりでなく、小型化し易く、かつパーキングブレーキの組み込みも容易である等の多くの長所を有している。
ところが、このようなデュオサーボ式ドラムブレーキ装置は、ブレーキシューのライニングの摩擦係数の変化に敏感であるため、制動力を安定させにくい傾向にあり、制動力を安定化させる工夫が要求されている。
【０００６】
また、最近の車両用のブレーキ装置は、アンチロックブレーキシステムを始めとするブレーキ機能のインテリジェント化や、環境汚染の軽減等に適した電気自動車（ＥＶ車）等への対応のため、ブレーキ装置の電動化も重要課題とされている。
【０００７】
このような背景から、本願出願人は、制動時にブレーキシューを拡開するシュー駆動機構として、サービスブレーキ時に操作力発生手段から入力レバーに伝達されるシュー操作力に応じて一対のブレーキシューを拡開してドラムに押圧する一方、制動時にアンカピンに作用するブレーキ力がシュー操作力に対して所定倍率に達するとシュー操作力の作用を減ずる方向の制動制限力を入力レバーに作用させるリンク機構を、既に提案している。
このようなリンク機構を使用することで、デュオサーボ式ドラムブレーキ装置における制動力の安定化が図れ、更に、上記した操作力発生手段として、従来の液圧式のホイールシリンダの代わりに、電動モータ等を利用した電動式の操作力発生手段を採用するだけで、ブレーキ装置の電動化も容易に実現することができた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ドラムブレーキ装置では、一般的に、制動解除時の各ブレーキシューの戻しは、シューリターンスプリングによる引張力によって行っている。そして、従来の場合、このシューリターンスプリングは、アンカピンとブレーキシューのウェブ上のアンカピンから所定距離離れた位置との間に張り渡されている。
【０００９】
しかし、制動時には、入力側のブレーキシューのアンカピン側の端部は、拡径動作により、アンカピンの装備位置よりも外方のドラム側に変位していて、シューリターンスプリングの戻し力の作用線上から外れてしまう。
そのため、制動解除時に、入力側のブレーキシューの端部を正確にアンカピンに戻すには、ブレーキシューの端部をアンカピン側に向ける回転力が必要となって、シューリターンスプリングによる直線的な引張力だけで正確にアンカピンに戻すことが難しくなり、戻り不良等によって、ブレーキシューの引き摺りを発生する虞があった。
【００１０】
また、シュー駆動機構としてのリンク機構を採用した場合に、ブレーキシューを拡開するリンク機構側の機構部材とブレーキシューとの当接部の形態によっては、制動動作時にブレーキシューの端部に偏荷重が作用してしまい、制動解除時のブレーキシューの戻りが妨げられて、ブレーキシューの引き摺りを同様に発生する虞があった。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ブレーキ力に応じて制動力を制御可能で、ブレーキの安定した効きを確保できると共に、制動解除時のブレーキシューの戻りを確実にして、戻り不良によるブレーキシューの引き摺りが発生することのない信頼性の高いドラムブレーキ装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係るドラムブレーキ装置は、ドラム内に対向配置される一対のブレーキシューと、これらの一対のブレーキシューの一方の対向端側においてバッキングプレートに立設されたアンカピンと、制動操作に応じたシュー操作力を発生する操作力発生手段と、前記アンカピンの周りを回転可能なカム板とこのカム板に支持され各前記ブレーキシューの端部に当接するカムピンとを有するシュー駆動カムとを備え、前記操作力発生手段のシュー操作力を受けて前記カム板が前記アンカピンの周りを回転して前記カムピンを介して前記ブレーキシューを拡開すると共に、制動時にはブレーキシューから前記カムピンを介して前記カム板に作用するブレーキ力に応じて前記カム板が前記シュー操作力の作用を減ずる方向に回転して制動力を制御するドラムブレーキ装置において、
上記の各カムピンを前記カム板に回転自在に装備すると共に、前記カムピンの各ブレーキシューとの接触面を、各ブレーキシューの端部のドラムの径方向への滑り変位を許容する平坦面に設定したことを特徴とする。
【００１３】
このように構成されたドラムブレーキ装置においては、制動操作時には、操作力発生手段の出力するシュー操作力を受けたシュー駆動カムのカム板がアンカピン周りに回転し、このカム板の回転に伴い、カム板上の各カムピンが各ブレーキシューを拡開して、制動力を発生させる。そして、制動時には、出力側のブレーキシューからカムピンに作用するブレーキ力に応じてカム板がシュー操作力の作用を減ずる方向に回転して制動力を制限する。
【００１４】
制動時に各ブレーキシューの端部をドラム側に押圧するシュー駆動カム上の各カムピンは、ブレーキシュー端部との当接部が平坦面に設定されると共に、カム板に回転自在に装備されているため、ブレーキシューの拡径動作時又は縮径動作時に、ブレーキシューの端部が拡径方向又は縮径方向に自由に滑り変位することができる。
従って、制動時に、入力側のブレーキシューのアンカピン側の端部が、拡径動作により、アンカピンの装備位置よりも外方のドラム側に変位して、シューリターンスプリングの戻し力の作用線上から外れても、ブレーキシューをドラムに押圧しているカムピンとブレーキシュー端部との間にブレーキシューの移動操作を阻害する偏荷重が作用することがなくなり、制動解除時には、従来のシューリターンスプリングの戻し力だけで、ブレーキシューの端部をカムピンの動きに追従させて速やかに初期位置に戻すことが可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るドラムブレーキ装置の好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係るドラムブレーキ装置の第１の実施の形態を示す正面図である。
この第１の実施の形態のドラムブレーキ装置１は、所謂、デュオサーボ式ドラムブレーキ装置で、図示せぬ略円筒形のドラム内空間に対向配備されるプライマリシュー３とセカンダリシュー４との一対のブレーキシュー３，４と、これら一対のブレーキシュー３，４の一方の対向端側に配設されてサービスブレーキの操作時にこれら各ブレーキシュー３，４をドラムに押圧するためのシュー操作力を発生する操作力発生手段６と、この操作力発生手段６の発生するシュー操作力を各ブレーキシュー３，４に伝達して各ブレーキシュー３，４を拡開するシュー駆動機構であるシュー駆動カム７と、各ブレーキシュー３，４の他方の対向端間に配設されてプライマリシュー３の出力をセカンダリシュー４に入力するリンク機能を兼ねたアジャスタユニット８と、これらの構成部材を支持するバッキングプレート上に立設されたアンカピン１０とを備えている。
【００１６】
なお、図１では、バッキングプレートやドラムの図示は省略している。また、各ブレーキシュー３，４の端部相互を互いに接近する方向に付勢するシューリターンスプリングや、アジャスタユニット８を駆動する機構等も、図示を省略している。
なお、図示せぬドラムは、バッキングプレートと同心で、車両の前進時には図１の矢印Ｒ方向に回転する。
【００１７】
また、ブレーキシュー３，４は、ドラムの内周に向かって移動可能に、図示せぬシューホールドダウン装置によりバッキングプレートに取り付けられている。そして、各ブレーキシュー３，４の操作力発生手段６側の端部は、シューリターンスプリングを介して互いに接近する方向（即ち、ドラムから離間する方向）に付勢されている。
また、各ブレーキシュー３，４のアジャスタユニット８側の端部相互も、図示せぬシュートゥシュースプリングの付勢力によって、アジャスタユニット８の端部に当接した状態が維持されるように付勢されている。
【００１８】
本実施の形態の場合、操作力発生手段６は、図４に示すように、サービスブレーキ用のブレーキペダル等のブレーキ操作に応じて出力ロッド６ａが矢印（イ）方向に進出して、シュー操作力Ｗとなる押圧力を出力するホイールシリンダである。
【００１９】
アジャスタユニット８は、本来は、各ブレーキシュー３，４のライニングの摩耗の進行に応じて、これらのブレーキシュー３，４の端部間の間隔を調整するもので、制動時のブレーキシュー３，４の変位量に応じて回転するアジャスタレバーの回転により調整用歯車８ａを回転操作して、ブレーキシュー３，４の端部間の間隔を自動調整するように構成されている。
【００２０】
本実施の形態のシュー駆動カム７は、図２乃至図４に示すように、ピン嵌合穴７６ａによってアンカピン１０に回転自在に支持されるカム板７６上に、プライマリシュー３の端部に当接するシュー係合カム部としてのプライマリカムピン２１と、セカンダリシュー４の端部に当接するシュー係合カム部としてのセカンダリカムピン２３と、操作力発生手段６からシュー操作力Ｗを受ける入力受け部としての入力ピン２５とを装備した構成である。
【００２１】
プライマリカムピン２１及びセカンダリカムピン２３は、アンカピン１０を挟んで、プライマリカムピン２１がドラムの半径方向外側の位置に、セカンダリカムピン２３がドラムの半径方向内側の位置に配置される。
そして、図４に示すように、入力ピン２５は、セカンダリカムピン２３よりも更に半径方向内径側に離間した端部位置に配置されている。
【００２２】
シュー駆動カム７は、入力ピン２５に操作力発生手段６のシュー操作力Ｗを受けることで、カム板７６に図中反時計方向の回転を生じさせ、カム板７６上の各カムピン２１，２３を介して各ブレーキシュー３，４を拡開して制動力を発生させる。そして、制動時には、出力側のブレーキシュー（前進制動時であればセカンダリシュー４、後進制動時であればプライマリシュー３）からカムピンを介してカム板７６に作用するブレーキ力Ｆａを利用して、シュー操作力の作用を減ずる方向（即ち、時計方向）の回転モーメントＭ3 をカム板７６に働かせることで、制動力を制御する。
【００２３】
シュー駆動カム７において、入力ピン２５とアンカピン１０との間の離間距離をＬ1 、操作力発生手段６から入力するシュー操作力をＷとすると、シュー操作力Ｗによってカム板７６に働く反時計方向の回転モーメントＭ1は、
Ｍ1 ＝Ｗ×Ｌ1     ……（１）
である。
また、プライマリカムピン２１がプライマリシュー３をドラムに押圧する力をＦ0 、アンカピン１０とプライマリカムピン２１との間の離間距離をＬ2とすると、プライマリシュー３からの反力によってカム板７６に作用する回転モーメントＭ2 は、
Ｍ2 ＝Ｆ0 ×Ｌ2     ……（２）
である。
【００２４】
また、図４に示す前進制動時において、セカンダリシュー４からセカンダリカムピン２３を介してカム板７６に作用するブレーキ力をＦａ、セカンダリカムピン２３とアンカピン１０との間の離間距離をｓとすると、カム板７６に作用するブレーキ力Ｆａによってカム板７６に働く時計方向の回転モーメントＭ3 は、  Ｍ3 ＝Ｆａ×ｓ      ……（３）
である。
シュー駆動カム７は、これらの（１）〜（３）に示す回転モーメントがつり合うように、制動力を制御する。
【００２５】
本実施の形態のシュー駆動カム７は、図３及び図４に示すように、上記の各カムピン２１，２３をカム板７６に回転自在に装備すると共に、各カムピン２１，２３の各ブレーキシュー３，４との接触面を、各ブレーキシュー３，４の端部のドラムの径方向への滑り変位を許容する平坦面２１ａ，２３ａに設定している。
【００２６】
本実施の形態の場合、各カムピン２１，２３の平坦面２１ａ，２３ａに当接する各ブレーキシュー３，４の接触面３ｄ，４ｄも、平坦面に仕上げられている。また、本実施の形態のドラムブレーキ装置１は、主に前進制動時の制動力の安定化を図ったもので、前進制動時に、プライマリシュー３の拡径動作（即ち、ドラム内面側への変位）を円滑にするために、プライマリシュー３のアンカピン１０への接触面３ｅは、プライマリカムピン２１を中心とする円周上でアンカピン１０に外接する円弧面に設定している。これは、プライマリシュー３の拡径時に、ドラム内面側への変位の自由度を高めて、アンカピン１０からの離脱を容易にするためである。
【００２７】
更に、本実施の形態では、セカンダリシュー４の端部には、セカンダリシュー４とセカンダリカムピン２３との初期位置を設定するスプリング２７を装備している。
このスプリング２７は、セカンダリシュー４の平坦な接触面４ｄに当接したセカンダリカムピン２３を、接触面４ｄの一端に設けた膨出部４ｆ側に付勢することで、初期に不要な滑りが生じることを防止して、制動時のブレーキシュー４の挙動を安定させる。
【００２８】
以上に説明したドラムブレーキ装置１において、制動操作時には、操作力発生手段６の出力するシュー操作力Ｗを受けたシュー駆動カム７のカム板７６がアンカピン１０周りに回転し、このカム板７６の回転に伴い、カム板７６上の各カムピン２１，２３が各ブレーキシュー３，４を拡開して、制動力を発生させる。そして、制動時には、出力側のブレーキシュー４からカムピン２３に作用するブレーキ力Ｆａが、シュー操作力Ｗによるカム板７６の回転を低減させる方向の回転モーメントＭ3 を発生させて制動力を制限するため、安定したブレーキの効きを確保することができる。
【００２９】
また、シュー駆動カム７は、操作力発生手段６と各ブレーキシュー３，４との間に配置されて制動力の制御をメカ的に行うため、操作力発生手段６としては、従来の油圧式ホイールシリンダ等の液圧式のアクチュエータだけでなく、電動モータ等の電動式のアクチュエータを使用することができ、ブレーキ機能のインテリジェント化や車両のハイブリッド化等のための電動化も容易にできる。
【００３０】
また、制動時に各ブレーキシュー３，４の端部をドラム側に押圧するシュー駆動カム７上の各カムピン２１，２３は、ブレーキシュー端部との当接が平坦面２１ａ，２３ａに設定されると共に、カム板７６に回転自在に装備されているため、ブレーキシュー３，４の拡径動作時又は縮径動作時に、ブレーキシュー３，４の端部が拡径方向又は縮径方向に自由に滑り変位することができる。
従って、制動時に、入力側のブレーキシュー３のアンカピン１０側の端部が、拡径動作により、アンカピン１０の装備位置よりも外方のドラム側に変位して、シューリターンスプリングの戻し力の作用線上から外れても、ブレーキシュー３をドラムに押圧しているカムピン２１とブレーキシュー３の端部との間にブレーキシュー３の移動操作を阻害する偏荷重が作用することがなくなり、制動解除時には、従来のシューリターンスプリングの戻し力だけでも、ブレーキシュー３の端部をカムピン２１の動きに追従させて速やかに初期位置に戻すことが可能になり、ブレーキシュー３の戻り不良に起因する引き摺りの発生を解消することができる。
【００３１】
図５は、本発明に係るドラムブレーキ装置の第２の実施の形態の要部の拡大正面図である。
ここに示したドラムブレーキ装置１００のシュー駆動カム７０は、第１の実施の形態に示したスプリング２７の代わりに、スプリング２９を使用したもので、それ以外の構成は第１の実施の形態と同様である。第１の実施の形態と同様の構成については、同番号を付すことで、説明を省略する。
この第２の実施の形態のドラムブレーキ装置１００で使用しているスプリング２９は、セカンダリシュー４の接触面４ｄ上でのセカンダリカムピン２３の初期位置を設定する第１の付勢部２９ａと、プライマリシュー３を付勢して接触面３ｄ上でのプライマリカムピン２１の初期位置を設定する第２の付勢部２９ｂとを一体形成した板ばねで、部品としては単一のばねでありながら、一対のブレーキシュー３，４に対して、それぞれのカムピン２１，２３の位置決めを可能にしている。
【００３２】
図６は、本発明に係るドラムブレーキ装置の第３の実施の形態の要部の正面図である。
ここに示したドラムブレーキ装置２００のシュー駆動カム７１は、第１実施の形態の一部を改善したもので、第１の実施の形態に示したアンカピン１０の代わりに外周に平坦面１１ａを形成したアンカピン１１を使用すると共に、プライマリシュー３に前記の平坦面１１ａに摺動可能に当接する平坦なアンカ係合部３ｇを形成している。
平坦面１１ａが、プライマリシュー３の初期位置を決定する位置決め面として機能すると同時に、プライマリシュー３の拡径時や縮径時に、プライマリシュー３が平坦面１１ａ上を滑って滑らかな挙動を得られるようにしている。
【００３３】
なお、本発明において、カムピンとブレーキシューとの初期の接触位置を設定するスプリングの具体的な形態は、上記の各実施の形態のものに限らない。ブレーキシューの拡径時や縮径時に、ブレーキシューの端部がカムピンを中心とした円滑な回転挙動が得られて、戻り不良等を防止できるなら、適宜に設計変更可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１に記載した本発明のドラムブレーキ装置によれば、制動操作時には、操作力発生手段の出力するシュー操作力を受けたシュー駆動カムのカム板がアンカピン周りに回転し、このカム板の回転に伴い、カム板上の各カムピンが各ブレーキシューを拡開して、制動力を発生させる。そして、制動時には、出力側のブレーキシューからカムピンに作用するブレーキ力が、シュー操作力によるカム板の回転を低減させる方向の回転モーメントを発生させて制動力を制限するため、安定したブレーキの効きを確保することができる。
【００３５】
また、シュー駆動カムは、操作力発生手段と各ブレーキシューとの間に配置されて制動力の制御をメカ的に行うため、操作力発生手段としては、従来の油圧式ホイールシリンダ等の液圧式のアクチュエータだけでなく、電動モータ等の電動式のアクチュエータを使用することができ、ブレーキ機能のインテリジェント化や車両のハイブリッド化等のための電動化も容易にできる。
【００３６】
また、制動時に各ブレーキシューの端部をドラム側に押圧するシュー駆動カム上の各カムピンは、ブレーキシュー端部との接触面が平坦面に設定されると共に、カム板に回転自在に装備されているため、ブレーキシューの拡径動作時又は縮径動作時に、ブレーキシューの端部が拡径方向又は縮径方向に自由に滑り変位することができる。
従って、制動時に、入力側のブレーキシューのアンカピン側の端部が、拡径動作により、アンカピンの装備位置よりも大径のドラム側に変位して、シューリターンスプリングの戻し力の作用線上から外れていても、ブレーキシューをドラムに押圧しているカムピンとブレーキシュー端部との間にブレーキシューの移動操作を阻害する偏荷重が作用することがなくなり、制動解除時には、従来のシューリターンスプリングの戻し力だけでも、ブレーキシューの端部をカムピンの動きに追従させて速やかに初期位置に戻すことが可能になり、ブレーキシューの戻り不良に起因する引き摺りの発生を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るドラムブレーキ装置の第１の実施の形態の要部の正面図である。
【図２】図１に示したシュー駆動カムの正面図である。
【図３】図１に示したシュー駆動カムの斜視図である。面図である。
【図４】図１に示したシュー駆動カムの前進制動時における作用力を示す拡大正面図である。
【図５】本発明に係るドラムブレーキ装置の第２の実施の形態の要部の拡大正面図である。
【図６】本発明に係るドラムブレーキ装置の第３の実施の形態の要部の正面図である。
【符号の説明】
１  ドラムブレーキ装置
３  プライマリシュー（ブレーキシュー）
３ｄ  接触面
４  セカンダリシュー（ブレーキシュー）
４ｄ  接触面
６  操作力発生手段（ホイールシリンダ）
７  シュー駆動カム（シュー駆動機構）
８  アジャスタユニット
１０  アンカピン
１１  アンカピン
１１ａ  平坦面
２１  プライマリカムピン（カムピン）
２１ａ  平坦面
２３  セカンダリカムピン（カムピン）
２３ａ  平坦面
２５  入力ピン
２７  スプリング
２９  スプリング
２９ａ  第１の付勢部
２９ｂ  第２の付勢部
７０，７１  シュー駆動カム
７６  カム板
１００  ドラムブレーキ装置
２００  ドラムブレーキ装置
【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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