説明

電動式ドラムブレーキ

【課題】
ネジ機構とリンク機構を用いてブレーキシューを拡開し、安定した動力伝達と省スペース化を実現できる電動式ドラムブレーキを提供することを目的とする。
【解決手段】
ドラムブレーキは、ブレーキドラム6半径方向に設けられモーター10からウォーム11とウォームホイール12とを介して回転するオスネジのネジ軸13と、バックプレート5に固定されたネジ軸13の回転のみを許容するホルダ14と、ネジ軸13上に設けられたメスネジのスライダ15と、ブレーキシュー3に設けられたピボット部材16と、ブレーキシュー4に設けられたピボット部材17と、スライダ15とピボット部材16を連結するリンク20と、スライダ15とピボット部材17を連結するリンク21と、ホルダ14とピボット部材16を連結するリンク22と、ホルダ14とピボット部材17を連結するリンク23と、の4本のリンクから構成されるシュー拡開機構と、から構成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はモーター駆動のドラムブレーキを含む電動式ドラムブレーキに関する。
【背景技術】
【0002】
従来技術として、電動モーターにより一対のブレーキシューを両側へ拡開させ、車輪と共に回転するブレーキドラムに押圧してブレーキ力を発生するドラムブレーキが知られている。電動モーターを動力源とするドラムブレーキは、ウォームとウォームホイールとを介してネジ(メス)を回転させ、嵌合している二本のネジ(オス)がお互いに逆方向の直線運動に変換されることで、一対のブレーキシューを両側へ拡開させる構造である(特許文献1。)。
【0003】
また、電動モーターを動力源とするドラムブレーキは、ウォームとウォームホイールを介して遊星歯車に動力伝達し、外周がカム形状となっているリングギアを回転させることで、一対のブレーキシューを両側へ拡開させる構造である(特許文献2。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2001−82517号公報
【特許文献2】特開2006−336868号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1においては、一対のシューの間に二本のネジを同軸に配置するため、大きなスペースが必要である。また、シューを押圧する突出部材自体が回転するため、ネジからシューへの動力伝達が不安定となる。
【0006】
特許文献2においては、カム部材とブレーキシューが摺動するため安定した動力伝達が得にくく、また摺動部の磨耗によるブレーキ力の低下も懸念される。
【0007】
本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、省スペース化と安定した動力伝達と安定したブレーキ力とを実現できる電動式ドラムブレーキ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】
本発明の第1の課題解決手段は、シュー拡開機構と、前記シュー拡開機構によって拡開される第1ブレーキシューと、前記シュー拡開機構によって拡開される第2ブレーキシューと、前記シュー拡開機構と前記第1ブレーキシューと前記第2ブレーキシューとを取り付けるバックプレートと、車輪と共に回転し、前記第1ブレーキシュー及び第2ブレーキシューを押し付けられて制動するブレーキドラムと、を備えるドラムブレーキであって、前記シュー拡開機構は、前記ブレーキドラム半径方向に設けられ、モータで回転するオスネジのネジ軸と、前記バックプレートに固定され、前記ネジ軸の回転を許容するホルダと、前記ネジ軸上に設けられた、少なくとも一つのメスネジのスライダと、前記第1ブレーキシューを押圧する第1ピボット部材と、前記第2ブレーキシューに押圧する第2ピボット部材と、前記ネジ軸に対する前記スライダの相対位置の変化と連動して、前記第1ピボット部材と前記第2ピボット部材との距離を可変する複数のリンクと、を有することである。
【0009】
第2の課題解決手段は、前記複数のリンクは、前記スライダと前記第1ピボット部材とを連結するリンクと、前記スライダと前記第2ピボット部材とを連結するリンクと、前記ホルダと前記第1ピボット部材とを連結するリンクと、前記ホルダと前記第2ピボット部材とを連結するリンクと、を有することである。
【0010】
第3の課題解決手段は、前記複数のリンクは、前記スライダは2つのスライダを備え一方のスライダと前記第1ピボット部材とを連結するリンクと、前記一方のスライダと前記第2ピボット部材とを連結するリンクと、他方のスライダと前記第1ピボット部材とを連結するリンクと、前記他方のスライダと前記第2ピボット部材とを連結するリンクと、を有することである。
【0011】
第4の課題解決手段は、前記一方のスライダは、前記他方のスライダとは、逆ねじであることである。
【発明の効果】
【0012】
本発明の第1の課題解決手段によれば、シュー拡開機構は、ブレーキドラム半径方向にネジ軸を配置するため、省スペースで構成できる。またシュー拡開機構は、ネジ機構を介してリンク機構を用いて動作するためシューに対して安定して動力を伝達できる。またリンクのストローク量は自由に設定できるため、安定したブレーキ力を保持することができる。
【0013】
本発明の第2の課題解決手段によれば、シュー拡開機構は、スライダと第1ピボット部材とを連結するリンクと、スライダと第2ピボット部材とを連結するリンクと、ホルダと第1ピボット部材とを連結するリンクと、ホルダと第2ピボット部材とを連結するリンクと、で四角形を形成し、シュー拡開機構は、第1ピボット部材と第2ピボット部材との距離をネジ軸に対する前記スライダの相対位置の変化と連動して可変することで、安定した動力を伝達できる。
【0014】
本発明の第3の課題解決手段によれば、シュー拡開機構は、第1スライダと第1ピボット部材とを連結するリンクと、第1スライダと第2ピボット部材とを連結するリンクと、第2スライダと第1ピボット部材とを連結するリンクと、第2スライダと第2ピボット部材とを連結するリンクと、で四角形を形成し、シュー拡開機構は、第1ピボット部材と第2ピボット部材との距離をネジ軸に対する第1スライダと第2スライダの相対位置の変化と連動して可変することで、安定した動力を伝達できる。
【0015】
本発明の第4の課題解決手段によれば、第1スライダと第2スライダと各スライダが螺合するネジ軸に同じピッチの逆ねじであることで、1方向にネジ軸を回転すると、第1スライダと第2スライダとを異なる方向に移動できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の第1実施形態に係るドラムブレーキの車両側面から見た断面図
【図2】本発明の第1実施形態に係るドラムブレーキのA−A断面図
【図3】本発明の第1実施形態に係るドラムブレーキのB−B断面図
【図4】本発明の第1実施形態に係るドラムブレーキの車両側面から見た断面図
【図5】本発明の第1実施形態に係るドラムブレーキのC−C断面図
【図6】本発明の第2実施形態に係るドラムブレーキの車両側から見た断面図
【図7】本発明の第2実施形態に係るドラムブレーキのD−D断面図
【図8】本発明の第2実施形態に係るドラムブレーキの車両側から見た断面図
【図9】本発明の第2実施形態に係るドラムブレーキのE−E断面図
【発明を実施するための形態】
【0017】
(第1実施形態)
図1は、ブレーキオフ時の本発明の第1実施形態に係るドラムブレーキ1の断面図である。ドラムブレーキ1は、シュー拡開機構2と、シュー拡開機構2によって拡開されるブレーキシュー3及びブレーキシュー4と、シュー拡開機構2とブレーキシュー3とブレーキシュー4とを有するバックプレート5と、バックプレート5と共にシュー拡開機構2とブレーキシュー3とブレーキシュー4を囲むブレーキドラム6と、ブレーキ解除時に拡開されたブレーキシュー3及びブレーキシュー4を引き戻すシューリターンスプリング7と、ブレーキシュー3をバックプレート5に固定するアンカピン8と、ブレーキシュー4をバックプレート5に固定するアンカピン9と、を備える。
【0018】
シュー拡開機構2は、ブレーキドラム6の半径方向に設けられ、モーター10(図2参照)からウォーム11とウォームホイール12とを介して回転するオスネジのネジ軸13と、バックプレート5に固定されると共にネジ軸13の回転のみを許容するホルダ14と、ネジ軸13上に設けられたメスネジのスライダ15と、ブレーキシュー3に設けられたピボット部材16と、ブレーキシュー4に設けられたピボット部材17と、スライダ15とピボット部材16を連結するリンク20と、スライダ15とピボット部材17を連結するリンク21と、ホルダ14とピボット部材16を連結するリンク22と、ホルダ14とピボット部材17を連結するリンク23と、の4本のリンクから構成される。またリンク20とリンク21の長さは等しくスライダ15とピボット部材16とピボット部材17で二等辺三角形を形成する。同様にリンク22とリンク23の長さも等しく、ホルダ14とピボット部材16とピボット部材17とで二等辺三角形を形成する。
【0019】
図2は、ブレーキオフ時の本発明の第1実施形態に係るドラムブレーキ1のA−A断面図である。モーター10は、バックプレート5より車体側に取り付けられ、接続されたウォーム11からウォームホイール12へ動力を伝えてネジ軸13を回転させる。またホルダ14は、ネジ軸13を回転可能でかつ軸方向に移動しないよう保持する。
【0020】
図3は、ブレーキオフ時の本発明の第1実施形態に係るドラムブレーキ1のB−B断面図である。ピボット部材16は、凹部が設けられブレーキシュー3に接し、ピボット部材17は、凹部が設けられブレーキシュー4に接する。ネジ軸13は、ピボット部材16と、ピボット部材17と、リンク20と、リンク21と、リンク22と、リンク23と、に囲まれるように配置される。またリンク20と、リンク21と、リンク22と、リンク23と、は長手方向の両端部にそれぞれ連結孔を有し、これらの連結孔が、ホルダ14、スライダ15、ピボット部材16及びピボット部材17の連結部に連結されることにより、ホルダ14に対するスライダ15の移動に伴って、ピボット部材16及びピボット部材17の連動が可能とされる。
【0021】
図4は、ブレーキオン時の本発明の第1実施形態に係るドラムブレーキ1の断面図、図5はブレーキオン時の本発明の第1実施形態に係るドラムブレーキ1のC−C断面図である。モーター10は、接続されたウォーム11からウォームホイール12へ動力を伝えてネジ軸13を回転させる。図1及び図2と比較して、スライダ15は図面下方向に移動しており、それに連動してピボット部材16とピボット部材17とは図面下方向及び図面左右方向に移動し、ブレーキシュー3とブレーキシュー4とを図面左右方向に拡開する。ピボット部材16とピボット部材17とは、ブレーキシュー3とブレーキシュー4とを拡開することで、ブレーキシュー3とブレーキシュー4とをブレーキドラム6に押圧する。またピボット部材16とピボット部材17とは、図1に対して図面下方向に移動する。
【0022】
本発明の第1実施形態の動作について説明する。ブレーキオフ状態からブレーキオン状態に移行する際、モーター10を回転して、ウォーム11からウォームホイール12へ減速してトルクを増大して、ネジ軸13を回転する。ネジ軸13が回転すると、ネジ軸13と螺合するスライダ15は、図面下方向に移動する。スライダ15が移動すると、ホルダ14とスライダ15との距離が小さくなり、連動してリンク20とリンク21とリンク22とリンク23とがピボット部材16とピボット部材17とを図面左右方向に拡開する。ピボット部材16は、アンカピン8を軸としてブレーキシュー3を図面左方向に移動させ、ブレーキドラム6を押圧することで制動力を発生する。またピボット部材17は、アンカピン9を軸としてブレーキシュー4を図面右方向に移動させ、ブレーキドラム6に押圧することで制動力を発生する。
【0023】
ブレーキオン状態からブレーキオフ状態と移行する際、モーター10を逆回転してネジ軸13を逆回転させる。ネジ軸13が逆回転するとネジ軸13と螺合するスライダ15は、図面上方向に移動する。スライダ15が移動すると、ホルダ14とスライダ15との距離が大きくなり、連動してリンク20とリンク21とリンク22とリンク23とがピボット部材16とピボット部材17との距離を小さくする。よってモーター10の回転力とリターンスプリング7の付勢力とにより、ピボット部材16はアンカピン8を軸としてブレーキシュー3を図面右方向に移動させ、ブレーキドラム6から離す。またピボット部材17はアンカピン9を軸としてブレーキシュー4を図面左方向に移動させ、ブレーキドラム6から離す。ブレーキシュー3とブレーキシュー4とがブレーキドラム6より離れることでブレーキオフ状態となる。
【0024】
本発明のドラムブレーキ1では、ブレーキドラム6の半径方向に、ネジ軸13を配置するため、シュー拡開機構2を省スペースで構成できる。またシュー拡開機構2はスライダ15とピボット部材16とを連結するリンク20と、スライダ15とピボット部材17とを連結するリンク21と、ホルダ14とピボット部材16とを連結するリンク22と、ホルダ14とピボット部材17とを連結するリンク23と、でひし形(四角形)を形成し、ピボット部材16とピボット部材17との距離をネジ軸13に対するスライダ15の相対位置の変化と連動して可変することで、安定して動作する。またリンクのストローク量は自由に設定できるため、安定したブレーキ力を保持できる。
【0025】
(第2実施形態)
図6は、ブレーキオフ時の本発明の第2実施形態に係るドラムブレーキ101の断面図である。ドラムブレーキ101は、シュー拡開機構102と、シュー拡開機構102によって拡開されるブレーキシュー3及びブレーキシュー4と、シュー拡開機構102とブレーキシュー3とブレーキシュー4とを有するバックプレート5と、バックプレート5と共にシュー拡開機構102とブレーキシュー3とブレーキシュー4を囲むブレーキドラム6と、ブレーキ解除時に拡開されたブレーキシュー3及びブレーキシュー4を引き戻すシューリターンスプリング7と、ブレーキシュー3をバックプレート5に固定するアンカピン8と、ブレーキシュー4をバックプレート5に固定するアンカピン9と、を備える。
【0026】
シュー拡開機構102は、ブレーキドラム6の半径方向に設けられ、モーター10(図7参照)からウォーム11とウォームホイール12とを介して回転するオスネジのネジ軸113と、バックプレート5に固定されると共にネジ軸113の回転のみを許容するホルダ114と、ネジ軸113上の図上方に設けられたメスネジのスライダ115Aと、スライダ115Aと逆ネジでネジ軸113上の図下方に設けられたメスネジのスライダ115Bと、ブレーキシュー3に設けられたピボット部材116と、ブレーキシュー4に設けられたピボット部材117と、スライダ115Aとピボット部材116を連結するリンク120と、スライダ115Aとピボット部材117を連結するリンク121と、スライダ115Bとピボット部材116を連結するリンク122と、スライダ115Bとピボット部材117とを連結するリンク123と、の4本のリンクから構成される。またリンク120とリンク121の長さは等しくスライダ115Aとピボット部材116とピボット部材117とで二等辺三角形を形成する。同様にリンク122とリンク123の長さも等しく、スライダ115Bとピボット部材116とピボット部材117で二等辺三角形を形成する。
【0027】
図7は、ブレーキオフ時の本発明の第2実施形態に係るドラムブレーキ101のD−D断面図である。モーター10は、バックプレート5より車体側に取り付けられ、接続されたウォーム11からウォームホイール12へ動力を伝えてネジ軸113を回転させる。またホルダ114は、ネジ軸113を回転可能でかつ軸方向に移動しないよう保持する。
【0028】
図8は、ブレーキオン時の本発明の第2実施形態に係るドラムブレーキ101の断面図、図9はブレーキオン時の本発明の第2実施形態に係るドラムブレーキ101のE−E断面図である。モーター10は、接続されたウォーム11からウォームホイール12へ動力を伝えてネジ軸113を回転させる。図6及び図7と比較して、スライダ115Aは図面下方向に移動し、スライダ115Bは図面上方向に移動し、それに連動してピボット部材116とピボット部材117とは各々ブレーキシュー3とブレーキシュー4とを図面左右方向に拡開する。ピボット部材116とピボット部材117とは、ブレーキシュー3とブレーキシュー4とを拡開することで、ブレーキシュー3とブレーキシュー4とをブレーキドラム6に押圧する。
【0029】
本発明の第2実施形態の動作について説明する。ブレーキオフ状態からブレーキオン状態に移行する際、モーター10を回転して、ウォーム11からウォームホイール12へ減速してトルクを増大して、ネジ軸113を回転する。ネジ軸113が回転すると、ネジ軸113と螺合するスライダ115Aは図面下方向に移動し、スライダ115Bは図面上方向に移動する。スライダ115Aとスライダ115Bとが移動すると、スライダ115Aとスライダ115Bとの距離が小さくなり、連動してリンク120とリンク121とリンク122とリンク123とがピボット部材116とピボット部材117とを図面左右方向に拡開する。ピボット部材116は、アンカピン8を軸としてブレーキシュー3を図面左方向に移動させ、ブレーキドラム6を押圧することで制動力を発生する。またピボット部材117はアンカピン9を軸としてブレーキシュー4を図面右方向に移動させ、ブレーキドラム6に押圧することで制動力を発生する。
【0030】
ブレーキオン状態からブレーキオフ状態と移行する際、モーター10を逆回転してネジ軸113を逆回転させる。ネジ軸113が逆回転するとネジ軸113と螺合するスライダ115Aは図面上方向に移動し、スライダ115Bは図面下方向に移動する。スライダ115Aとスライダ115Bとが移動すると、スライダ115Aとスライダ115Bとの距離が大きくなり、連動してリンク120とリンク121とリンク122とリンク123とがピボット部材16とピボット部材17との距離が小さくなる。よってモーター10の回転力とリターンスプリング7との付勢力とにより、ピボット部材116はアンカピン8を軸としてブレーキシュー3を図面右方向に移動させ、ブレーキドラム6から離す。またピボット部材17はアンカピン9を軸としてブレーキシュー4を図面左方向に移動させ、ブレーキドラム6から離す。ブレーキシュー3とブレーキシュー4とがブレーキドラム6より離れることでブレーキオフ状態となる。
【0031】
本発明のドラムブレーキ101では、ブレーキドラム6の半径方向に、ネジ軸113を配置するため、シュー拡開機構102を省スペースで構成できる。またシュー拡開機構102はスライダ115Aとピボット部材116とを連結するリンク120と、スライダ115Aとピボット部材117とを連結するリンク121と、スライダ115Bとピボット部材116とを連結するリンク122と、スライダ115Bとピボット部材117とを連結するリンク123と、でひし形(四角形)を形成し、シュー拡開機構102は、ピボット部材116とピボット部材117との距離をネジ軸113に対するスライダ115の相対位置の変化と連動して可変することで、安定して動作できる。またリンクの左右のストローク量は自由に設定できるため、安定したブレーキ力を保持することができる。
【符号の説明】
【0032】
1・・・・ドラムブレーキ
2・・・・シュー拡開機構
3・・・・ブレーキシュー
4・・・・ブレーキシュー
5・・・・バックプレート
6・・・・ブレーキドラム
7・・・・シューリターンスプリング
8・・・・アンカピン
9・・・・アンカピン
10・・・モーター
13・・・ネジ軸
14・・・ホルダ
16・・・ピボット部材
17・・・ピボット部材
101・・ドラムブレーキ
102・・シュー拡開機構
113・・ネジ軸
114・・ホルダ
116・・ピボット部材
117・・ピボット部材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
シュー拡開機構と、
前記シュー拡開機構によって拡開される第1ブレーキシューと、
前記シュー拡開機構によって拡開される第2ブレーキシューと、
前記シュー拡開機構と前記第1ブレーキシューと前記第2ブレーキシューとを取り付けるバックプレートと、
車輪と共に回転し、前記第1ブレーキシュー及び第2ブレーキシューを押し付けられて制動するブレーキドラムと、
を備えるドラムブレーキであって、
前記シュー拡開機構は、
前記ブレーキドラム半径方向に設けられ、モーターで回転するオスネジのネジ軸と、
前記バックプレートに固定され、前記ネジ軸の回転を許容するホルダと、
前記ネジ軸上に設けられた、少なくとも一つのメスネジのスライダと、
前記第1ブレーキシューに設けられた第1ピボット部材と、
前記第2ブレーキシューに設けられた第2ピボット部材と、
前記ネジ軸に対する前記スライダの相対位置の変化と連動して、前記第1ピボット部材と前記第2ピボット部材との距離を可変する複数のリンクと、
を有することを特徴とするドラムブレーキ。
【請求項2】
前記複数のリンクは、
前記スライダと前記第1ピボット部材とを連結するリンクと、
前記スライダと前記第2ピボット部材とを連結するリンクと、
前記ホルダと前記第1ピボット部材とを連結するリンクと、
前記ホルダと前記第2ピボット部材とを連結するリンクと、
を有することを特徴とする請求項1に記載のドラムブレーキ。
【請求項3】
前記複数のリンクは、
前記スライダは2つのスライダを備え
一方のスライダと前記第1ピボット部材とを連結するリンクと、
前記一方のスライダと前記第2ピボット部材とを連結するリンクと、
他方のスライダと前記第1ピボット部材とを連結するリンクと、
前記他方のスライダと前記第2ピボット部材とを連結するリンクと、
を有することを特徴とする請求項1に記載のドラムブレーキ。
【請求項4】
前記一方のスライダは、前記他方のスライダとは、逆ねじであることを特徴とする請求項3に記載のドラムブレーキ。

【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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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2012−77796(P2012−77796A)
【公開日】平成24年4月19日(2012.4.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−221651(P2010−221651)
【出願日】平成22年9月30日(2010.9.30)
【出願人】(000000011)アイシン精機株式会社 (5,421)
【Fターム(参考)】