(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部で互いに連結される第１シュー及び第２シューと、両シューの隣接する他端部間に配置されるアンカと、上記両シューの他端部をアンカ側へ付勢する付勢手段と、上記第１シューの他端部近傍を反アンカ方向へ押圧する第１ピストンと、上記第２シューの他端部近傍を反アンカ方向へ押圧する第２ピストンと、上記第１ピストン並びに第２ピストンが摺動可能に嵌合するとともに、両ピストンの受圧面間に、ブレーキ操作に応じて昇圧する作動流体が導入されるシリンダと、を備え、
上記第１ピストンの受圧面と上記第２ピストンの受圧面とを異なる面積に設定したことを特徴とするデュオサーボ式ドラムブレーキ。
【請求項２】
筒状をなす上記シリンダは、上記第１ピストンが嵌合する部分と、上記第２ピストンが嵌合する部分とで内径が異なることを特徴とする請求項１に記載のデュオサーボ式ドラムブレーキ。
【請求項３】
一端部で互いに連結される第１シュー及び第２シューと、両シューの隣接する他端部間に配置されるアンカと、上記両シューの他端部をアンカ側へ付勢する付勢手段と、上記第１シューの他端部近傍を反アンカ方向へ押圧する第１ピストンと、上記第２シューの他端部近傍を反アンカ方向へ押圧する第２ピストンと、上記第１ピストンが摺動可能に嵌合された第１シリンダ部と、上記第２ピストンが摺動可能に嵌合され、かつ上記第１シリンダ部から隔成された第２シリンダ部と、単一のマスタシリンダによってブレーキ操作に応じて昇圧される作動流体を、上記両シューの一方であるプライマリーシュー側の上記第１シリンダ部又は上記第２シリンダ部にのみ選択的に供給する作動流体供給手段と、を備えたことを特徴とするデュオサーボ式ドラムブレーキ。
【請求項４】
上記作動流体供給手段は、車両の前進又は後退に応じて、上記プライマリーシュー側の上記第１シリンダ部又は第２シリンダ部の一方を選択的に上記マスタシリンダへ接続する切替バルブを備えたことを特徴とする請求項３に記載のデュオサーボ式ドラムブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォークリフトのような産業車両に好適に用いられるデュオサーボ式ドラムブレーキの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、フォークリフトのように大きな制動力を必要とする産業車両では、僅かな踏力で大きなブレーキ力が得られるデュオサーボ式のドラムブレーキが好適に使用される。
【０００３】
図３は、このようなデュオサーボ式ドラムブレーキの一例を示している。このドラムブレーキは、タイヤとともに回転する環状のドラム１２と、このドラム１２の一側面に対向配置され、車両の非回転部分へ固定される有底円筒状のバックプレート１４とを備え、バックプレート１４のドラム１２側の側面には、第１シュー１６並びに第２シュー１８がドラム１２の内周側にフローティング状態で取り付けられている。
【０００４】
各シュー１６，１８は、半円弧状に湾曲する断面略Ｔ字状のリブ２０，２０の外周部に、半円弧状に湾曲した帯状のライニング２２，２２が固着された構造となっており、各シュー１６，１８の下端部（一端部）１６ａ，１８ａは、シュー１６，１８外面とドラム１２内面との間隙を調整するアジャスタ２４を介して互いに連結されている。また、シュー１６，１８の互いに隣接する上端部（他端部）１６ｂ，１８ｂ間には、バックプレート１４に固定されたアンカピン２６が配置されており、各シュー１６，１８の上端部１６ｂ，１８ｂは、それぞれ付勢手段としてのスプリング２８，２８によってアンカピン２６方向へ付勢されている。また、アンカピン２６の近傍（直下位置）には、ホイルシリンダが配設されている。
【０００５】
図４は、従来例に係わるホイルシリンダ３０を示す断面図である。略筒状をなすホイルシリンダ３０の一端には第１ピストン３２が摺動可能に嵌合しているとともに、ホイルシリンダ３０の他端には第２ピストン３４が摺動可能に嵌合している。両ピストン３２，３４の受圧面３２ａ，３４ａ間には、ブレーキ操作に応じて昇圧する作動流体としての作動油が液密に導入されるようになっており、この作動油の昇圧に応じて、第１ピストン３２がピストンロッド３６を介して第１シュー１６の上端部１６ｂ近傍を反アンカ方向に押圧し、また、第２ピストン３４がピストンロッド３６を介して第２シュー１８を反アンカ方向へ押圧するようになっている。なお、この従来例では、両ピストン３２，３４が同じ外径つまり同じ受圧面積に設定されており、従って両ピストン３２，３４が嵌合するシリンダ３０が全長にわたって同じ内径に設定されている。
【０００６】
なお、符号３８，３８は各ピストン３２，３４の外周面とシリンダ３０内面との間をシールするピストンカップで、また、符号４０はピストン３２，３４の受圧面３２ａ，３４ａ間に介装されるスプリングである。
【０００７】
例えば車両の前進時には、ドラム１２が矢印Ａ（図３参照）で示す方向に回転しており、この状態で、運転者がブレーキペダルを踏み込む等のブレーキ操作がなされると、図外のマスタシリンダを介してシリンダ３０内の作動油が昇圧し、第１シュー１６並びに第２シュー１８がドラム１２内面へ押しつけられる。すると、第１シューがプライマリーシューとなり、第２シューがセカンダリシューとなって、両シュー１６，１８が共にドラム１２内面側へ引きずり込まれるように強く摺接し（セルフサーボ効果）、両シュー１６，１８とドラム１２との間に大きな制動力が作用する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のデオサーボ式ドラムブレーキにおいては、両シュー１６，１８がフローティングされているとともに、シリンダ３０内の作動油圧が両ピストン３２，３４の受圧面３２ａ，３４ａに作用する両効きの状態となっていることから、ブレーキ作動による車両停止直後に、２，３回の大きな揺れ戻し（ハンチング）が発生し易い。つまり、シュー１６，１８の上端部１６ｂ，１８ｂとアンカピン２６との間に形成される間隙Ｄ１，Ｄ２の分、シュー１６，１８が揺動し得る状態にあるため、車両停止直後の反動によりピストン３２，３４がシリンダ３０内を進退し、このピストン３２，３４の進退移動に伴って上記揺れ戻しが発生する。
【０００９】
特に、フォークリフトのような車両で高揚高負荷の荷役作業を行っているような際に、このような揺れ戻しがあると、荷物を前後に揺らすこととなってしまい、ブレーキ操作に非常に神経を使う必要がある。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、僅かな踏力で大きな制動力が得られるデュオサーボ式ドラムブレーキにおいて、ブレーキ停止直後等に発生する揺れ戻しを効果的に抑制，減衰することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項１の発明に係わるデュオサーボ式ドラムブレーキは、一端部で互いに連結される第１シュー及び第２シューと、両シューの隣接する他端部間に配置されるアンカと、上記両シューの他端部をアンカ側へ付勢する付勢手段と、上記第１シューの他端部近傍を反アンカ方向へ押圧する第１ピストンと、上記第２シューの他端部近傍を反アンカ方向へ押圧する第２ピストンと、上記第１ピストン並びに第２ピストンが摺動可能に嵌合するとともに、両ピストンの受圧面間に、ブレーキ操作に応じて昇圧する作動流体が導入されるシリンダと、を備え、上記第１ピストンの受圧面と上記第２ピストンの受圧面とを異なる面積に設定したことを特徴としている。
【００１２】
また、上記請求項１の発明をより具体化した請求項２の発明は、筒状をなす上記シリンダは、上記第１ピストンが嵌合する部分と、上記第２ピストンが嵌合する部分とで内径が異なることを特徴としている。
【００１３】
上記の構成によれば、ブレーキ作動による車両の停止直後に、第１，第２シューの揺れ戻しに伴って第１，第２ピストンがシリンダ内を進退すると、第１，第２ピストンの受圧面積が異なるため、第１，第２ピストンの受圧面間に隔成されるシリンダ内の容積が変化する。このシリンダ内の容積の変化によって、第１，第２ピストンの進退移動が効果的に抑制されるとともに、急速に減衰される。
【００１４】
請求項３の発明は、一端部で互いに連結される第１シュー及び第２シューと、両シューの隣接する他端部間に配置されるアンカと、上記両シューの他端部をアンカ側へ付勢する付勢手段と、上記第１シューの他端部近傍を反アンカ方向へ押圧する第１ピストンと、上記第２シューの他端部近傍を反アンカ方向へ押圧する第２ピストンと、上記第１ピストンが摺動可能に嵌合された第１シリンダ部と、上記第２ピストンが摺動可能に嵌合され、かつ上記第１シリンダ部から隔成された第２シリンダ部と、単一のマスタシリンダによってブレーキ操作に応じて昇圧される作動流体を、上記両シューの一方であるプライマリーシュー側の上記第１シリンダ部又は上記第２シリンダ部にのみ選択的に供給する作動流体供給手段と、を備えたことを特徴としている。
また、請求項３の発明をより具体化した請求項４の発明は、上記作動流体供給手段が、車両の前進又は後退に応じて、上記プライマリーシュー側の上記第１シリンダ部又は第２シリンダ部の一方を選択的に上記マスタシリンダへ接続する切替バルブを備えたことを特徴としている。
【００１５】
上記の構成によれば、ブレーキ作動による車両停止直後に、第１，第２シューの揺れ戻しに伴って第１，第２ピストンがシリンダ内を進退しようとしても、第１ピストンが嵌合する第１シリンダ部と第２ピストンが嵌合する第２シリンダ部とが隔成されているから、両ピストンが同期して進退移動することはなく、上記従来例のような揺れ戻しの発生が確実に抑制される。
【００１６】
また、作動流体供給手段によって、プライマリーシューとなる一方のシュー側のシリンダ部へ選択的に作動油を供給することができるので、両シューがリーディングシューとなるデュオサーボ式ブレーキの基本性能を損なうことはない。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、ブレーキ作動による車両停止直後等に、シリンダに嵌合するピストンの進退移動が効果的に抑制，減衰されるから、上記停止直後の反動による揺れ戻しが効果的に抑制され、そのブレーキ作動が安全かつ安定したものとなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
先ず、図１，３を参照して、本発明の第１実施例に係るドラムブレーキ、特にそのホイルシリンダ５０の構造を詳述する。なお、図３に示すデュオサーボ式ドラムブレーキの基本的な構造については既に上述しているので、重複する説明を適宜省略する。
【００１９】
略筒状をなすホイルシリンダ５０の一端には、第１シュー１６の上端部１６ｂ近傍を反アンカ方向へ押圧する第１ピストン５２が摺動可能に嵌合しているとともに、ホイルシリンダ５０の他端には、第２シュー１８の上端部１８ｂ近傍を反アンカ方向へ押圧する第２ピストン５４が嵌合している。各ピストン５２，５４の受圧面側には、シリンダ５０内面との間をシールするピストンカップ５６，５６がそれぞれ取り付けられているとともに、ピストン５２，５４の外端部には、シュー１６，１８の上端部１６ｂ，１８ｂ近傍に嵌合する嵌合部５８，５８を介してダストカバー６０，６０が取り付けられている。また、ピストン５２，５４の受圧面５２ａ，５４ａ間に形成されるシリンダ５０内部には、ブレーキ操作に応じて昇圧する作動油が液密に導入されるようになっており、かつ、受圧面５２ａ，５４ａ間には、適宜なスプリング６２が介装されている。
【００２０】
ここで、本実施例では、第１ピストン５２の外径が、第２ピストン５４の外径よりも大きく設定されている。言い換えると、第１ピストン５２の受圧面５２ａが第２ピストン５４の受圧面５４ａよりも大きな受圧面積に設定されている。つまり、シリンダ５０の内部では、第１ピストン５２が嵌合する部分５０ａの内径が、第２ピストン５４が嵌合する部分５０ｂの内径よりも大きくなっており、従って、シリンダ５０の軸方向略中央位置に、ピストン５２，５４の外径差に相当する幅Ｄ３の段差部６４が形成されている。なお、符号６６はシリンダ５０内のエア抜き用のブリーダである。
【００２１】
また、上記スプリング６２は、そのバネ力が受圧面５２ａ，５４ａの大きさに比例するように、第１ピストン５２側が第２ピストン５４側よりも大径に形成されている。
【００２２】
例えばタイヤとともにドラム１２が図３の矢印Ａ方向に回転している前進時に、運転者がブレーキペダルを踏み込む等のブレーキ操作を行った場合、図外のマスタシリンダを介してホイルシリンダ５０内の作動油圧が昇圧し、第１ピストン５２並びに第２ピストン５４が互いに離れる方向へ押圧される。このとき、第１シュー１６がプライマリシュー，第２シュー１８がセカンダリシューとして機能し、両シュー１６，１８がリーディングシューとなってドラム１２内面に強く摺接して、両シュー１６，１８とドラム１２との間に大きな制動力が作用する。
【００２３】
このようなブレーキ作動により車両が急停止した直後の状態では、その反動による揺れ戻し現象、すなわちシュー１６，１８がアンカピン２６との間隙Ｄ１，Ｄ２の範囲で揺動しようとする。しかしながら、本実施例の構造によれば、シュー１６，１８の揺動に応じてピストン５２，５４がシリンダ５０内を進退すると、シリンダ５０内に容積変化が発生し、この容積変化に起因して、上記ピストン５２，５４の移動が効果的に抑制されるとともに、急速に減衰される。この結果、ブレーキ停止直後の揺れ戻し現象が効果的に抑制される。
【００２４】
具体的に説明すると、ブレーキ停止直後の状態において、例えば第１ピストン５２が図１の右方向へ僅かに前進すると、これに伴って第２ピストン５４がシリンダ５０内の油圧上昇に応じて僅かに後退する。このとき、段差部６４が一種の受圧面となって油圧変動分の一部を受けることから、第２ピストン５４の受圧面５４ａに過度な油圧が作用することはなく、両ピストン５２，５４は略同期して図１の右方向へ移動し、そのストローク量は略同程度となる。ここで、第１ピストン５２の方が第２ピストン５４よりも受圧面積が大きいことから、第１ピストン５２の前進に伴ってシリンダ５０内の容積は縮小する。一方、第２ピストン５４が図１の左方向に前進すると、スプリング６２が収縮して第１ピストン５２を後退方向へ押圧し、第１ピストン５２が第２ピストン５４と略同期して図１の左方向へ移動する。この場合には、第２ピストン５４の前進に伴ってシリンダ５０内の容積は大きくなる。
【００２５】
ところで、シリンダ５０内には、ブレーキペダルに連動するマスタシリンダ側から作動油が供給されているから、シリンダ５０内の容積変化はマスタシリンダ側へ伝播される。つまり、容積縮小時には、容積縮小分の作動油がブレーキペダルを押し戻すようにシリンダ５０内からマスタシリンダ側へ戻され、容積増大時には、容積増大分の作動油がマスタシリンダ側からシリンダ５０内へ導入される。従って、ブレーキペダルを強く踏み続けることにより、シリンダ５０内の容積変化が阻止され、更に効果的にピストン５２，５４の移動を抑制できる。
【００２６】
なお、本実施例では前進時にプライマリーシューとなる第１シュー１６側の第１ピストン５２の受圧面積を相対的に大きく設定しているが、これとは逆に第１ピストン５２の受圧面積を相対的に小さくする構成としても良い。
【００２７】
次に、図２，３を参照して、本発明の第２実施例に係わるデュオサーボ式ドラムブレーキ、特にそのホイルシリンダ７０並びに油圧回路の構成を詳述する。
【００２８】
本実施例のホイルシリンダ７０は、第１ピストン７２が摺動可能に嵌合する第１シリンダ部７０ａと、第２ピストン７４が摺動可能に嵌合する第２シリンダ部７０ｂとが、隔壁８２により互いに隔成されている。第１ピストン７２は、ピストンロッド７６を介して第１シュー１６の上端部１６ｂ近傍を反アンカ側へ押圧し、第２ピストン７４は、ピストンロッド７６を介して第２シュー１８の上端部１８ｂ近傍を反アンカ側へ押圧するようになっている。各ピストンロッド７６，７６には、シリンダ７０端部との間をシールするダストカバー８０，８０が取り付けられている。また、各ピストン７２，７４の受圧面７２ａ，７４ａ側には、シリンダ７０内面との間をシールするピストンカップ７８が取り付けられ、また、各受圧面７２ａ，７４ａと隔壁８２との間に、それぞれスプリング８４，８４が介装されている。なお、この実施例では、両ピストン７２，７４の外径に差をつける必要はなく、同じ外径のピストン７２，７４を用いることができる。
【００２９】
このようなホイルシリンダ７０が、車両の一対の前輪（又は後輪）に対してそれぞれ設けられている。そして本実施例では、ブレーキペダル９０の操作に応じて作動油を昇圧するマスタシリンダ８６からの作動油が、切換バルブ８８を介して第１シリンダ部７０ａ又は第２シリンダ部７０ｂ内へ選択的に供給されるようになっている。
【００３０】
詳述すると、ブレーキペダル９０を踏み込むと、プッシュロッド９４を介してプランジャ９６がマスタシリンダ８６内を前進し、リザーバ９２からマスタシリンダ８６内へ供給される作動油が昇圧されて、主供給配管９８を介して切換バルブ８８へ供給される。この切換バルブ８８内には、一対のホイルシリンダ７０の第１シリンダ部７０ａへ接続する第１供給配管１００，１００のポートと、一対のホイルシリンダ７０の第２シリンダ部７０ｂへ接続する第２供給配管１０２，１０２のポートとが形成されており、電磁ソレノイド１０４により進退駆動されるスプール１０６の位置に応じて、第１供給配管１００，１００又は第２供給配管１０２，１０２の一方が選択的に主供給配管９８へ連通，接続するように構成されている。
【００３１】
すなわち、少なくともイグニッションスイッチ１０８又はリバーススイッチ１１０の一方がオフとなっているとき、つまり車両の停止時又は前進時には、スプール１０６は図２に示すように最も右側に位置している。この状態では、主供給配管９８と第１供給配管１００，１００とが連通，接続しており、ブレーキペダル９０を踏み込むと、一対の第１シリンダ部７０ａ内が昇圧する。これにより、第１ピストン７２が前進時にプライマリーシューとなる第１シュー１６を押圧し、両シュー１６，１８がリーディングシューとなってドラム１２内面に強く摺接し、大きな制動力が得られる。
【００３２】
一方、イグニッションスイッチ１０８及びリバーススイッチ１１０が共にオンのとき、つまり車両の後退時には、図２の左側に円で囲んだ部分に示すように、電磁ソレノイド１０４の駆動によりスプール１０６が左側へ移動し、一対の第２供給配管１０２，１０２が主供給配管９８と連通，接続する。この結果、ブレーキペダル９０を踏み込むと、一対の第２シリンダ部７０ｂ内が昇圧する。これにより、第２ピストン７４が車両後退時にプライマリーシューとなる第２シュー１８を押圧し、両シュー１６，１８がリーディングシューとなってドラム１２内面に強く摺接し、大きな制動力が得られる。
【００３３】
以上のような第２実施例によれば、ブレーキ作動による車両の停止直後等に、シュー１６，１８が揺動しようとしても、一対の第１ピストン７２が嵌合する第１シリンダ部７０ａと一対の第２ピストン７４が嵌合する第２シリンダ部７０ｂとが互いに隔成されているから、ピストン７２，７４が同期して進退することはなく、上記の揺れ戻し現象の発生が確実に抑制される。
【００３４】
つまり、例えば図２に示す状態で、ブレーキ作動による停止直後に第１ピストン７２が図２の右方向へ前進しようとすると、第１シリンダ部７０ａはマスタシリンダ８６側へ接続しているものの第２シリンダ部７０ｂとは隔成されているから、第２シリンダ部７０ｂに嵌合する第２ピストン７４が移動する虞はない。更に、ブレーキペダル９０を強く踏み続けることによって、第１シリンダ部７０ａからマスタシリンダ８６への作動油の戻りを抑制して、第１ピストン７２の移動を阻止することができ、上記揺れ戻し現象を更に確実に阻止することができる。
【００３５】
ここで本実施例では、切換バルブ８８によって、車両の前進，後退に応じて、プライマリーシュー側のシリンダ部７０ａ，７０ｂが選択的に昇圧されるから、前進，後進のいずれの場合でも、両シュー１６，１８が共にリーディングシューとなるデュオサーボ式ブレーキの特徴的な性能を損ねる虞はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係わるデュオサーボ式ドラムブレーキのホイルシリンダを示す断面図。
【図２】本発明の第２実施例に係わるデュオサーボ式ドラムブレーキのホイルシリンダ並びに油圧回路を示す断面対応図。
【図３】本発明並びに従来例に係わるデュオサーボ式ドラムブレーキの正面図。
【図４】従来例に係わるホイルシリンダの断面図。
【符号の説明】
１６…第１シュー
１８…第２シュー
２６…アンカピン
２８，２８…スプリング（付勢手段）
５０…ホイルシリンダ
５２…第１ピストン
５４…第２ピストン
５２ａ，５４ａ…受圧面
７０…ホイルシリンダ
７０ａ…第１シリンダ部
７０ｂ…第２シリンダ部
７２…第１ピストン
７４…第２ピストン
８６…マスタシリンダ
８８…切換バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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