(57)【要約】【課題】  ライニング３３の変形に起因するオーバーアジャストの発生する可能性を低減する。【解決手段】  ライニング３３は、制動時における面圧が大きい部分ほど、つまり、ホイールシリンダ５０に押圧されるブレーキシュー３０の一方端側に近いほど、剛性が高くなるように構成されている。ライニング３３は、基材として用いられる第１摩擦材３３Ａと、この第１摩擦材３３よりも硬い第２摩擦材３３Ｂとからなり、ドラムから受ける面圧が大きい部分ほど、第２摩擦材３３Ｂの配分比が大きくなるように構成されている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪と一体的に回転するドラムと、
車体側部材に対して回転不能に固定されたバックプレートに組み付けられ、前記ドラムの内周面と向かい合う外周面にライニングを備えた一対のブレーキシューと、
前記一対のブレーキシューの一方端を押圧することにより、前記一対のブレーキシューを非制動時における待機位置から拡開して前記ライニングを前記ドラムの内周面に押し付けるアクチュエータと、
前記一対のブレーキシューの制動時における拡開量が大きくなるにしたがって、前記非制動時における待機位置での前記一対のブレーキシュー間の最小間隔を大きくするように調整する自動アジャスタと
を備えたドラムブレーキ装置において、
前記ライニングは、前記アクチュエータに押圧される前記ブレーキシューの一方端側に近いほど剛性が高くなるように構成されている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、車両に搭載されるドラムブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ドラムブレーキ装置は、車輪と一体的に回転するドラムと、ドラム内に収納される円弧状の１対のブレーキシューと、一対のブレーキシューの一方端を押圧してブレーキシューを拡開させるアクチュエータとを備えている。ブレーキシューは、円弧状に湾曲した帯状のシューリムと、シューリムの外周面に固着されてブレーキ操作時にドラムの内周面に押圧される帯状のライニング（摩擦材）と、シューリムに連結されるシューウェブとから構成される。
【０００３】
特許文献１には、ブレーキ鳴きが発生したときの、ドラムからライニングに加わる面圧分布が、ライニングの周方向の中央側に比べて両端側において大きくなることに注目して、シューリムの周方向の両端側の材料を中央側に比べて低剛性にしたドラムブレーキ装置が提案されている。このドラムブレーキ装置は、ライニングの周方向の両端側において、ドラムからライニングに加わる面圧を小さくしてブレーキ鳴きの発生を低減しようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１２７６７３号公報
【発明の概要】
【０００５】
ところで、ライニングの剛性が低いと、ライニングの変形量が多くなり、自動アジャスタが不必要に働いて、シュークリアランス（非制動時におけるドラムとブレーキシューとの隙間）が適正値未満となる現象、いわゆる、オーバーアジャストが発生することがある。一般に、ドラムブレーキ装置には、シュークリアランスがライニングの摩耗によって増大しないようにブレーキシューの位置を自動調整する自動アジャスタが設けられている。自動アジャスタは、一対のブレーキシューの最小間隔を規制するストラットを備えており、常用ブレーキ操作時にブレーキシューが大きく拡開した場合、つまり、シュークリアランスが大きくなった場合に、アジャスタボルトを回転させてストラットを伸長させる。これにより、一対のブレーキシューの最小間隔が拡げられてシュークリアランスが自動調整される。
【０００６】
自動アジャスタは、ライニングの摩耗によりブレーキシューの可動域が増大した場合に作動することを想定して設けられている。しかし、ライニングは、制動時にドラムとシューリムとによって挟圧されて圧縮変形、および、せん断変形（制動トルク方向の変形）を生じるため、その一時的な変形が大きいと、その変形に対して自動アジャスタが作動してしまうことがある。その場合には、オーバーアジャストが発生する。オーバーアジャストが発生した場合には、ブレーキペダル操作を行っていないにも関わらず、ドラムとライニングとの摩擦が発生し、ライニングの早期摩耗、車両の燃費の悪化を招くことになる。そこで、従来から、ライニングの一時的な変形を見込んで自動アジャスタの調整量が設定されるが、変形を見込んだ分だけシュークリアランスが大きくなるため、ブレーキ操作フィーリングが良好とはならない。
【０００７】
本発明の目的は、上記問題に対処するためになされたもので、ライニングの変形に起因するオーバーアジャストの発生する可能性を低減することにある。
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のドラムブレーキ装置の特徴は、
車輪と一体的に回転するドラム（１０）と、
車体側部材に対して回転不能に固定されたバックプレートに組み付けられ、前記ドラムの内周面と向かい合う外周面にライニング（３３）を備えた一対のブレーキシュー（３０）と、
前記一対のブレーキシューの一方端を押圧することにより、前記一対のブレーキシューを非制動時における待機位置から拡開して前記ライニングを前記ドラムの内周面に押し付けるアクチュエータ（５０）と、
前記一対のブレーキシューの制動時における拡開量が大きくなるにしたがって、前記非制動時における待機位置での前記一対のブレーキシュー間の最小間隔を大きくするように調整する自動アジャスタ（７０）とを備えたドラムブレーキ装置において、
前記ライニングは、前記アクチュエータに押圧される前記ブレーキシューの一方端側に近いほど剛性が高くなるように構成されていることにある。
【０００９】
本発明のドラムブレーキ装置は、ブレーキ操作時にアクチュエータが作動して、一対のブレーキシューを待機位置から拡開させてライニングをドラムの内周面に押し付けて制動力を発生させる。ドラムブレーキ装置は、自動アジャスタを備えている。自動アジャスタは、一対のブレーキシューの制動時における拡開量が大きくなるにしたがって、待機位置での一対のブレーキシュー間の最小間隔を大きくするように調整する。これにより、ブレーキシューのライニングの摩耗に応じてシュークリアランスを自動調整することができる。
【００１０】
ブレーキ力によりライニングが一時的に変形した場合、その一時的な変形に対して自動アジャスタが一対のブレーキシュー間の最小間隔を調整してしまうとオーバーアジャストが発生する。このライニングの変形量は、ドラムから加わる面圧が大きい部分において大きくなる。ライニングに加わる面圧は、停車中におけるブレーキ操作時に比べて、走行中におけるブレーキ操作時（制動時）のほうが大きくなる。これは、車輪の回転トルクがドラムを介してライニングに働くため、くさび効果が生じるからと考えられる。制動時にライニングに加わる面圧は、このくさび効果によって、アクチュエータに押圧されるブレーキシューの一方端側に近いほど大きくなる。
【００１１】
そこで、本発明のドラムブレーキ装置に設けられるライニングは、アクチュエータに押圧されるブレーキシューの一方端側に近いほど剛性が高くなるように構成されている。従って、ライニングの面圧が大きい側の剛性を高くすることができるため、制動時におけるライニングの局所的な変形が低減される。従って、オーバーアジャストの発生する可能性を低減することができる。
【００１２】
尚、上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係るドラムブレーキ装置の概略を表す正面図である。
【図２】ライニングの面圧分布を表す説明図である。
【図３】図１のＸ領域におけるブレーキシューを平面状に展開した正面概略断面図（ａ）、および、側面概略断面図（ｂ）である。
【図４】図１の（Ｘ）領域における変形例に係るブレーキシューを平面状に展開した正面概略断面図（ａ）、および、側面概略断面図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態に係る車両用のドラムブレーキ装置について説明する。図１は、本実施形態に係るドラムブレーキ装置を概略的に示している。このドラムブレーキ装置は、ドラム１０と、バックプレート２０と、２個一対のブレーキシュー３０ａ，３０ｂと、ホイールシリンダ５０と、アンカ６０と、自動アジャスタ７０とを備えている。
【００１５】
ドラム１０は、車輪とともに回転する円筒体であって、その内周面に摩擦面が形成されている。バックプレート２０は、略円板形状をなし車体側部材に回転不能に固定される。一対のブレーキシュー３０ａ，３０ｂは、円弧形状を有する部材で、互いに接近離間可能に略左右対象となるようにドラム１０内に収容される。以下、２つのブレーキシュー３０ａ，３０ｂについては、その何れか一方を特定する必要がないため、両者を単にブレーキシュー３０と呼ぶ。各ブレーキシュー３０は、バックプレート２０の板面（一面側）と略平行に配置されるシューウェブ３１と、シューウェブ３１の外周側端面に固着される帯状のシューリム３２と、シューリム３２の外周面に固着されてブレーキ操作時にドラム１０の内周面に押圧される帯状のライニング３３とを一体的に備えて構成されている。各ブレーキシュー３０は、各シューウェブ３１に貫通形成された取付穴に装着されるシューホールドダウン２１により、ドラム１０の内周面に向かって移動可能にバックプレート２０に取り付けられている。尚、図１においては、ブレーキシュー３０の各構成要素を分かりやすく区別するために、シューウェブ３１を薄いグレー、ライニング３３を濃いグレーにて着色して表示している。
【００１６】
各シューウェブ３１の上端部（先端部）は、バックプレート２０に固定されたアクチュエータとしてのホイールシリンダ５０の両端部に当接している。ホイールシリンダ５０は、ブレーキ液の圧力によって作動するピストン５１を両端部に備え、そのピストン５１で左右のシューウェブ３１の一端部を左右に押圧することにより、左右のシューウェブ３１を離間（拡開）させる。一対のブレーキシュー３０の間には、比較的上方位置に図示しないリターンスプリングが架け渡されている。このリターンスプリングは、その両端が左右のシューウェブ３１の外周側端に係合されて左右方向に配設され、ブレーキシュー３０を常に互いに接近する方向に付勢する。従って、シューウェブ３１の上端部（一方端）は、リターンスプリングの付勢により常にピストン５１に押し付けられる。
【００１７】
各シューウェブ３１の下端部（他方端）は、バックプレート２０に固定されたアンカ６０にそれぞれ当接するように配置される。各シューウェブ３１の下端部には、リターンスプリング６１が架け渡され、このリターンスプリング６１により各シューウェブ３１の下端部がアンカ６０に引きつけられてアンカ６０に支持される。
【００１８】
ドラムブレーキ装置には、一対のブレーキシュー３０の間の最小間隔を自動調整する自動アジャスタ７０が設けられる。自動アジャスタ７０は、ストラット７１を備えている。ストラット７１は、一対のシューウェブ３１の間に架け渡されるように設けられており、両端にシューウェブ３１の内周側端が当接するシュー溝７２が形成されている。このシュー溝７２にシューウェブ３１の内周側端が係合して押し当てられることにより、一対のブレーキシュー３０の間の最小間隔が規制される。
【００１９】
ストラット７１は、図示しないアジャスタボルトが内蔵されており、このアジャスタボルトを回転させてストラット７１の長さを伸長させるためのラチェット式の調整歯７３が設けられている。自動アジャスタ７０は、レバー７４を備えている（図１においては、破線にて示している）。レバー７４は、制動時における一対のブレーキシュー３０の拡開量に応じてストラット７１を伸長させるための部材であって、その一端側がシューウェブ３１にピン７５により回動可能に連結され、他端側が調整歯７３に歯合するようになっている。レバー７４は、シューウェブ３１との間に張設されたリターンスプリング７６の付勢力により、ストラット７１を伸長させる方向となるように調整歯７３を回転させる。
【００２０】
次に、上記のように構成した本実施形態に係るドラムブレーキ装置の作動を説明する。車両走行中において、ドライバによってブレーキペダルの踏み込み操作が行われると、ホイールシリンダ５０にブレーキ液圧が供給される。これにより、一対のブレーキシュー３０は、ホイールシリンダ５０に設けられたピストン５１に押されて、互いに離間する方向に移動（拡開）し、ライニング３３をドラム１０の摩擦摺動面（内周面）に対して圧着させる。こうして、車輪と一体的に回転するドラム１０とライニング３３との間に摩擦力が発生する。この摩擦力は、車輪の回転を制動する制動力として働く。
【００２１】
この場合、ライニング３３の摩耗により一対のブレーキシュー３０が大きく拡開したときには、その拡開による力がリターンスプリング７６を介してレバー７４に伝達される。これにより、レバー７４がピン７５を中心として下側に回動し、ストラット７１の調整歯７３を回転させ、ストラット７１を伸長させる。ブレーキ操作が解除されると、ホイールシリンダ５０内のブレーキ液圧が低下して一対のブレーキシュー３０が元の位置に戻されるとともに、レバー７４が元の位置に戻り、シュークリアランスの調整が完了する。一方、ライニング３３が摩耗していなく、一対のブレーキシュー３０の拡開が大きくない場合には、レバー７４がピン７５を中心に下側に回動するものの、回動量が僅かであるため調整歯７３を回転させることはない。このため、ストラット７１は伸長しない。
【００２２】
このように、自動アジャスタ７０は、ライニング３３の摩耗の増加によって一対のブレーキシュー３０の拡開量が増加するにしたがってストラット７１を伸長させて、非制動時におけるシュークリアランスを一定に維持する。
【００２３】
ところで、ブレーキペダル操作によってホイールシリンダ５０にブレーキ液圧が供給されている場合には、その液圧に応じて、ライニング３３が、シューリム３２とドラム１０とによって挟圧されて変形する。この変形は、径方向の変形である圧縮変形と、車輪の回転を制動する制動トルクの方向であるせん断変形とを含んでいる。こうしたライニング３３の変形は、ブレーキ操作が解除されると元に戻るため、それ自体については問題がない。しかし、ライニング３３が一時的に変形した場合には、その変形量に応じた分だけ余分にブレーキシュー３０が拡開することから、ブレーキシュー３０の摩耗時と同様に、自動アジャスタ７０がその変形分を摩耗分とみなして作動する。このため、ストラット７１が必要以上に伸長されてしまい、シュークリアランスが適正値よりも小さくなってしまう。
【００２４】
また、ライニング３３の変形量は、制動時にドラム１０から加わる面圧が大きい部分において大きくなる。ライニング３３に加わる面圧は、停車中におけるブレーキ操作時に比べて、走行中におけるブレーキ操作時（制動時）のほうが大きくなる。これは、車輪の回転トルクがドラム１０を介してライニング３３に働くため、くさび効果が生じるからと考えられる。図２は、制動時におけるライニング３３の面圧分布を表す。グレーにて塗りつぶしたエリアの径方向の幅にて面圧の大きさを表している。図示するように、ライニング３３に加わる面圧は、くさび効果によって、ホイールシリンダ５０に押圧されるブレーキシュー３０の一方端側に近いほど大きくなる。
【００２５】
そこで、本実施形態においては、ライニング３３の制動時の面圧分布に合わせて、ライニング３３の剛性を変化させる。つまり、面圧が大きい部分ほどライニングの剛性（圧縮方向およびせん断方向のバネ定数）を高くする。従って、ライニング３３は、ホイールシリンダ５０に押圧されるブレーキシュー３０の一方端側に近いほど剛性が大きくなるように構成されている。本実施形態では、剛性を変化させるために、従来からドラムブレーキ装置のライニングに用いられている材料により形成される第１摩擦材と、第１摩擦材よりも硬い材料により形成される第２摩擦材とを使って、両者の配分比をライニング３３の面圧分布に合わせて変化させる。
【００２６】
図３（ａ），（ｂ）は、図１のＸ領域におけるブレーキシュー３０を平面状に展開した正面概略断面図、および、側面概略断面図を表す。図３（ａ）は、図３（ｂ）の切断ラインＢ−Ｂ位置での断面を表し、図３（ｂ）は、図３（ａ）の切断ラインＡ−Ａ位置での断面を表す。図示するように、ライニング３３は、基材となる帯状の第１摩擦材３３Ａの中に、ドラム軸方向に延びた板状の第２摩擦材３３Ｂが周方向に所定間隔をあけて配置されている。また、第１摩擦材３３Ａの幅方向の両端にも、第２摩擦材３３Ｂが周方向に沿って配置されている。それぞれの第２摩擦部材３３Ｂは、断面が三角形となっており、底面がシューリム３２の外周面に固着され、ドラム径外方向に先細りして立設している。このため、ライニング３３の外周面には、第２摩擦部材３３Ｂが露出しない、あるいは、ほとんど露出しないようになっている。
【００２７】
第２摩擦材３３Ｂの周方向の配置間隔は、制動時の面圧が大きい部分ほど狭くなるように設定されている。この図３では、わかりやすくするために、領域Ｘだけで第２摩擦材３３Ｂの周方向の配置間隔が大きく変化しているが、実際には、ライニング３３における周方向全域にわたって、面圧分布にあわせて第２摩擦材３３Ｂの周方向の配置間隔が徐々に変化するように構成されている。
【００２８】
第１摩擦材３３Ａ、第２摩擦材３３Ｂの材料としては、従来から知られているものを用いればよい。例えば、本願出願人により出願され、特開２０１０−２０９２１４にて公開されているブレーキパッドの摩擦材を第１摩擦材３３Ａの材料として使用してもよい。この第１摩擦材３３Ａの材料は、繊維基材の成分として、アラミド繊維と銅繊維とガラス繊維とが用いられ、摩擦調整材および充填剤の成分として、黒鉛とＳｉＣとマイカと硫酸バリウムとが用いられ、バインダーとしてフェノール樹脂が用いられる。また、第２摩擦材３３Ｂの材料としては、この第１摩擦材３３Ａよりも硬度が高いものであればよく、例えば、第１摩擦材３３Ａと同じ成分を有し、かつ、硬度が高い成分の配合比を多くすればよい。あるいは、硬度が高い成分を追加するようにしてもよい。この場合、ライニング３３の基材となる第１摩擦材３３Ａは、第２摩擦材３３Ｂに比べて、ブレーキ性能を重視した材料が採用される。
【００２９】
また、ライニング３３は、第２摩擦材３３Ｂを成型後に第１摩擦材３３Ａを成型するなど、２段階にて成型するとよい。
【００３０】
以上説明した本実施形態のドラムブレーキ装置によれば、ライニング３３の剛性が、ドラム１０からライニング３３に加わる面圧の分布に合わせて変化するように設定されている。このため、車輪の制動時におけるライニング３３の変形量（圧縮変形量、および、せん断変形量）を周方向全体にわたって平均的に少なくすることができる。この結果、自動アジャスタ７０によるオーバーアジャストの発生する可能性を低減することができる。また、第１摩擦材３３Ａを基材とし、面圧分布に合わせて部分的に第２摩擦材３３Ｂを配置するため、ブレーキ性能にできるだけ影響を与えないようにすることができる。特に、本実施形態においては、第２摩擦材３３Ｂを先細りに形成しているため、第２摩擦材３３Ｂがドラム１０の内周面と接触する面積をゼロ、あるいは、非常に小さくすることができ、ブレーキ性能をほとんど低下させないようにすることができる。また、第２摩擦材３３Ｂの周方向の配置間隔を変更することにより、ライニング３３における第２摩擦材３３Ｂの配分比を調整するため、ライニング３３の剛性の調整を容易に行うことができる。
【００３１】
＜変形例＞
次に、変形例について説明する。この変形例のライニング３３は、図４に示すように、第２摩擦材３３Ｂにてハニカム構造を形成したものである。図４（ａ），（ｂ）は、図１のＸ領域におけるブレーキシュー３０を平面状に展開した正面概略断面図、および、側面概略断面図を表す。図４（ａ）は、図４（ｂ）の切断ラインＤ−Ｄ位置での断面を表し、図４（ｂ）は、図４（ａ）の切断ラインＣ−Ｃ位置での断面を表す。この変形例のライニング３３においては、六角筒状の第２摩擦材３３Ｂによりハニカム構造が形成され、この六角筒状の第２摩擦材３３Ｂの間に、第１摩擦材３３Ａが配置される。このため、第２摩擦材３３Ｂの厚さ（六角筒の壁の厚さ）によってライニング３３の剛性を変化させることができる。ライニング３３の剛性は、実施形態と同様に、面圧分布に合わせて変化するように、つまり、ホイールシリンダ５０に押圧されるブレーキシュー３０の一方端側に近いほど高くなるように設計されている。即ち、外周形状が互いに等しい六角筒の壁の厚さをホイールシリンダ５０に押圧されるブレーキシュー３０の一方端側に近いほど厚くしておく。
【００３２】
また、ライニング３３は、第２摩擦材３３Ｂを成型後に第１摩擦材３３Ａを成型するなど、２段階にて成型するとよい。
【００３３】
以上説明した変形例においても、実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００３４】
以上、本実施形態および変形例のドラムブレーキ装置について説明したが、本発明は上記実施形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００３５】
例えば、本実施形態においては、ライニング３３の面圧分布に合わせて剛性を変化させる構成として、２種類の摩擦材（第１摩擦材３３Ａ、第２摩擦材３３Ｂ）の配分比を調整する構成を採用しているが、３種類以上の硬度の異なる摩擦材を用いてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１０…ドラム、２０…バックプレート、３０…ブレーキシュー、３１…シューウェブ、３２…シューリム、３３…ライニング、３３Ａ…第１摩擦材、３３Ｂ…第２摩擦材、５０…ホイールシリンダ、５１…ピストン、６０…アンカ、７０…自動アジャスタ。
【図１】
2016003657.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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