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技術 ブレーキシュー

出願人 UDトラックス株式会社株式会社TBK
発明者 河田衛古沢二司守屋武雄向井義秀
出願日 2007年7月20日 (13年4ヶ月経過) 出願番号 2007-188952
公開日 2009年2月5日 (11年9ヶ月経過) 公開番号 2009-024785
状態 特許登録済
技術分野 ブレーキ装置
主要キーワード 薄板円板 陥凹形成 フローティング式 貼付固定 高周波騒音 所定質量 平ワッシャ 振動域
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2009年2月5日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

広範な周波数帯ブレーキスクイークの発生を抑制する。

解決手段

ブレーキドラム内周面に倣った形状をなすシューリム16Aと、その内周面から垂直に立設されるシューウェブ16Bと、その外周面に貼り付けられるブレーキライニングと、を含んで構成されるブレーキシュー16において、シューウェブ16Bに開設された挿通孔16Eに挿通されるボルト22に対して、シューウェブ16Bから離れる方向に向けて、円板形状をなす少なくとも1つの円板部材18及び筒状をなすウェイト20を相対変位可能に挿通すると共に、コイルスプリング24により円板部材18及びウェイト20をシューウェブ16Bの方向に向けて弾性付勢する。そして、制動時にシューウェブ16B,円板部材18及びウェイト20の接触面に滑りを発生させることで、フリクションダンパ作用を発揮させる。

概要

背景

車両制動力を発生させるドラムブレーキでは、ブレーキドラムの変形,ブレーキライニング接触不良などに起因して、キーキーという高周波騒音ブレーキスクイークが発生し易いことが知られている。このため、特許第3300596号公報(特許文献1)に記載されるように、シューリム複数個所に立設されたロッド弾性体を介してウェイトを取り付けることで、これをダイナミックダンパとして機能させ、ブレーキスクイークの発生を抑制する技術が実用化されている。
特許第3300596号公報

概要

広範な周波数帯でブレーキスクイークの発生を抑制する。ブレーキドラム内周面に倣った形状をなすシューリム16Aと、その内周面から垂直に立設されるシューウェブ16Bと、その外周面に貼り付けられるブレーキライニングと、を含んで構成されるブレーキシュー16において、シューウェブ16Bに開設された挿通孔16Eに挿通されるボルト22に対して、シューウェブ16Bから離れる方向に向けて、円板形状をなす少なくとも1つの円板部材18及び筒状をなすウェイト20を相対変位可能に挿通すると共に、コイルスプリング24により円板部材18及びウェイト20をシューウェブ16Bの方向に向けて弾性付勢する。そして、制動時にシューウェブ16B,円板部材18及びウェイト20の接触面に滑りを発生させることで、フリクションダンパ作用を発揮させる。

目的

そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、シューウェブに円板部材及びウェイトを弾性付勢しつつ相対変位可能に取り付けることで、フリクションダンパ作用により振動減衰し、広範な周波数帯でブレーキスクイークの発生を抑制したブレーキシューを提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ブレーキドラム内周面に倣った形状をなすシューリムと、前記シューリムの外周面に貼り付けられるブレーキライニングと、前記シューリムの内周面から垂直方向に立設されるシューウェブと、前記シューウェブの側面から垂直方向に延びるように取り付けられる棒状部材と、前記棒状部材に対して相対変位可能に挿通される筒状をなすウェイトと、前記シューウェブとウェイトとの間に介在しつつ、前記棒状部材に対して相対変位可能に挿通される円板形状をなす少なくとも1つの円板部材と、前記ウェイト及び円板部材をシューウェブ方向に向けて弾性付勢する弾性体と、を含んで構成されたことを特徴とするブレーキシュー

請求項2

前記弾性体は、前記棒状部材に挿通されつつ、前記ウェイトのシューウェブとは反対側に位置する端面に陥凹形成された凹部に収納されることを特徴とする請求項1記載のブレーキシュー。

請求項3

前記弾性体は、スプリングからなることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のブレーキシュー。

請求項4

前記棒状部材の先端部には、前記弾性体の弾性付勢力を調整する調整機構が備えられたことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のブレーキシュー。

請求項5

前記調整機構は、前記棒状部材に挿通されるワッシャ及びその外周に形成された雄螺子螺合するナットからなることを特徴とする請求項4記載のブレーキシュー。

請求項6

前記ナットは、ダブルナットであることを特徴とする請求項5記載のブレーキシュー。

請求項7

前記棒状部材は、前記シューウェブに開設された挿通孔に挿通されるボルトからなることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1つに記載のブレーキシュー。

請求項8

前記棒状部材は、前記シューウェブの両側面に立設されたことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1つに記載のブレーキシュー。

技術分野

0001

本発明は、ブレーキドラム内周面押し付けられて制動力を発生させるブレーキシューにおいて、ブレーキスクイークブレーキ鳴き)の発生を抑制する技術に関する。

背景技術

0002

車両制動力を発生させるドラムブレーキでは、ブレーキドラムの変形,ブレーキライニング接触不良などに起因して、キーキーという高周波騒音のブレーキスクイークが発生し易いことが知られている。このため、特許第3300596号公報(特許文献1)に記載されるように、シューリム複数個所に立設されたロッド弾性体を介してウェイトを取り付けることで、これをダイナミックダンパとして機能させ、ブレーキスクイークの発生を抑制する技術が実用化されている。
特許第3300596号公報

発明が解決しようとする課題

0003

ところで、ツーリーディング型のドラムブレーキにおいては、ブレーキシューの両端部がホイールシリンダに固定されるフローティング式が採用されているため、制動時にブレーキシューが振動して低周波騒音のブレーキスクイークも発生し易いという特性がある。従来提案技術では、ダイナミックダンパ作用は共振周波数付近のみ発揮されるため、高周波騒音抑制を目的として共振周波数を設定すると、低周波騒音抑制が不十分となるおそれがあった。

0004

そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、シューウェブ円板部材及びウェイトを弾性付勢しつつ相対変位可能に取り付けることで、フリクションダンパ作用により振動を減衰し、広範な周波数帯でブレーキスクイークの発生を抑制したブレーキシュー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

0005

このため、請求項1記載の発明では、ブレーキドラム内周面に倣った形状をなすシューリムと、前記シューリムの外周面に貼り付けられるブレーキライニングと、前記シューリムの内周面から垂直方向に立設されるシューウェブと、前記シューウェブの側面から垂直方向に延びるように取り付けられる棒状部材と、前記棒状部材に対して相対変位可能に挿通される筒状をなすウェイトと、前記シューウェブとウェイトとの間に介在しつつ、前記棒状部材に対して相対変位可能に挿通される円板形状をなす少なくとも1つの円板部材と、前記ウェイト及び円板部材をシューウェブ方向に向けて弾性付勢する弾性体と、を含んで構成されたことを特徴とする。

0006

請求項2記載の発明では、前記弾性体は、前記棒状部材に挿通されつつ、前記ウェイトのシューウェブとは反対側に位置する端面に陥凹形成された凹部に収納されたことを特徴とする。
請求項3記載の発明では、前記弾性体は、スプリングからなることを特徴とする。
請求項4記載の発明では、前記棒状部材の先端部には、前記弾性体の弾性付勢力を調整する調整機構が備えられたことを特徴とする。

0007

請求項5記載の発明では、前記調整機構は、前記棒状部材に挿通されるワッシャ及びその外周に形成された雄螺子螺合するナットからなることを特徴とする。
請求項6記載の発明では、前記ナットは、ダブルナットであることを特徴とする。
請求項7記載の発明では、前記棒状部材は、前記シューウェブに開設された挿通孔に挿通されるボルトからなることを特徴とする。

0008

請求項8記載の発明では、前記棒状部材は、前記シューウェブの両側面に立設されたことを特徴とする。

発明の効果

0009

請求項1記載の発明によれば、例えば、ブレーキペダルを踏み込むと、ブレーキライニングがブレーキドラム内周面に押し付けられ、両者間の摩擦により制動力が発生する。このとき、種々の要因によりブレーキシューが振動し、ブレーキシューとウェイトとの間に振動エネルギに応じた相対変位が生ずる。そして、シューウェブ,円板部材及びウェイトの少なくとも1つの接触面に滑りが生じ、フリクションクーロン摩擦)が発生する。ここで、どの接触面に滑りが発生するかは、例えば、ウェイトの加速度振動周波数などによって異なるため、広範な振動域でフリクションダンパ作用が発揮される。このため、広範な周波数帯でブレーキスクイークの発生を抑制することができる。

0010

請求項2記載の発明によれば、弾性体がウェイトの凹部に収納されるため、ウェイトの質量を確保しつつコンパクトにでき、近隣部品バックプレートなど)との干渉を避けることができる。
請求項3記載の発明によれば、弾性体としてスプリングを用いることで、軽量化,信頼性向上,コストダウンなどを図ることができる。

0011

請求項4記載の発明によれば、弾性体の弾性付勢力が調整可能であるため、車両特性に応じたチューニングが容易にできる。
請求項5記載の発明によれば、調整機構はワッシャ及びナットからなるため、軽量化及びコストダウンを図ることができる。
請求項6記載の発明によれば、ナットをダブルナットとすることで、振動などによる弛みを抑制することができる。

0012

請求項7記載の発明によれば、棒状部材をボルトとすることで、コストダウンを図ることができる。
請求項8記載の発明によれば、棒状部材がシューウェブの両側面に立設するため、振動減衰に必要なウェイトの質量が2分割され、棒状部材に作用する曲げモーメントを小さくすることができる。

発明を実施するための最良の形態

0013

以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。
図1及び図2は、ツーリーディング型のドラムブレーキに対して本発明を適用した一実施形態を示す。
バックプレート10に固定された2つのホイールシリンダ12には、リターンスプリング14により相互に近づく方向に弾性付勢される一対のブレーキシュー16が夫々固定される。ブレーキシュー16は、横断面が略T字形状をなし、具体的には、ブレーキドラム内周面に倣った形状をなすシューリム16Aと、シューリム16Aの長手方向全長に亘ってその内周面から垂直方向に立設されるシューウェブ16Bと、シューリム16Aの外周面に貼り付けられるブレーキライニング16Cと、を含んで構成される。なお、図中の符号16Dは、シューリム16Aにブレーキライニング16Cを貼付固定するためのリベット,ボルトなどの締結部材である。

0014

シューウェブ16Bの両側面には、夫々、薄板円板形状をなす2つの円板部材18を介在させて、所定質量を有する筒状のウェイト20が取り付けられる。即ち、シューウェブ16Bの長手方向両端部には、その側面から垂直方向に延びるように取り付けられる棒状部材としてのボルト22を挿通すべく、その呼び寸法適合した内径を有する挿通孔16Eが夫々開設される。挿通孔16Eに挿通されたボルト22の軸部には、シューウェブ16Bの両側面から離れる方向に向けて、2つの円板部材18及びウェイト20が夫々挿通される。ここで、円板部材18及びウェイト20は、ボルト22の軸部に直交する面(横断面)上で相対変位可能なように、その内径がボルト22の外径よりも所定寸法だけ大径に形成される。なお、円板部材18は、少なくとも1つあれば足り、両面が平滑な平ワッシャなどを流用することができる。

0015

また、ボルト22に挿通された2つのウェイト20のうち、一方のウェイト20のシューウェブ16Bとは反対側に位置する端面には、ボルト22の頭部を収納すべく、頭部収納部20Aが陥凹形成される。一方、他方のウェイト20のシューウェブ16Bとは反対側に位置する端面には、弾性体としてのコイルスプリング24を収納すべく、凹部としてのスプリング収納部20Bが陥凹形成される。そして、コイルスプリング24をスプリング収納部20Bに収納させた状態で、コイルスプリング24の一端部から突出するボルト22の軸部にワッシャ26を挿通し、その外周に形成された雄螺子にダブルナット28を螺合することで、円板部材18及びウェイト20をシューウェブ16Bの方向に向けて弾性付勢する。

0016

ここで、ダブルナット28の螺合位置を変えることで、コイルスプリング24による円板部材18及びウェイト20の弾性付勢力を任意に調整することができる。従って、ワッシャ26及びダブルナット28が、弾性体の弾性付勢力を調整する調整機構に該当する。また、ボルト22の頭部が頭部収納部20Aに収納されると共に、コイルスプリング24がスプリング収納部20Bに収納されるため、ウェイト20の質量を確保しつつコンパクトにでき、近隣の部品との干渉を避けることができる。さらに、ダブルナット28を用いることで、振動などによる弛みを抑制できるが、1つのナットであってもよい。

0017

次に、ツーリーディング型のドラムブレーキの作用について説明する。
制動力を発揮させるべく、例えば、ブレーキペダルを踏み込むと、その踏込量に応じた圧力の作動流体がホイールシリンダ12に供給される。ホイールシリンダ12に作動流体が供給されると、ブレーキシュー16はリターンスプリング14の付勢力に抗して拡張し、そのブレーキライニング16Cがブレーキドラム内周面に押し付けられ、両者間の摩擦により制動力が発生する。このとき、ブレーキドラムの変形,ブレーキライニング16Cの接触不良などに起因して、ブレーキシュー16が高周波振動する。また、ブレーキシュー16の両端部がホイールシリンダ12に固定されるフローティング式が採用されているため、ブレーキシュー16が低周波振動する。

0018

ブレーキシュー16が振動すると、これと一体化されたウェイト20も振動しようとするが、コイルスプリング24により弾性付勢されているため、ブレーキシュー16とウェイト20との間には、振動エネルギに応じた相対変位が生ずる。そして、ブレーキシュー16とウェイト20との間に相対変位が生ずることで、図3の振動減衰モデルに示すように、シューウェブ16Bと円板部材18,2つの円板部材18,円板部材18とウェイト20の少なくとも1つの接触面に滑りが生じ、フリクション(クーロン摩擦)が発生する。ここで、どの接触面に滑りが発生するかは、例えば、ウェイト20の加速度,振動周波数などによって異なるため、広範な振動域でフリクションダンパ作用を発揮させることができる。このため、高周波振動のみならず低周波振動も減衰することが可能となり、広範な周波数帯でブレーキスクイークの発生を抑制することができる。

0019

このとき、円板部材18及びウェイト20は、シューウェブ16Bの両側面に取り付けられているため、振動減衰に必要な質量が2分割され、ボルト22に作用する曲げモーメントを小さくすることができる。
ブレーキシュー16に衝撃を加えたときの振幅を測定したところ、図4に示すように、コイルスプリング24の弾性付勢力の大小にかかわらず、広範な周波数帯で振動が減衰されていることが確認できた。その測定結果を参照すると、振幅がピークを示す周波数帯では振動が大幅に減衰されているため、ブレーキスクイークの発生が効果的に抑制されていることが理解できるであろう。

0020

なお、弾性体としては、コイルスプリング24に代えて、筒状をなすラバーなどを適用することもできる。また、棒状部材としては、ボルト22に代えて、シューウェブ16Bに固着されるロッドなどを適用することもできる。この場合、ロッドの少なくとも先端部外周には雄螺子が形成される。さらに、円筒部材18及びウェイト20は、シューウェブ16Bの両側面に取り付けられる構成に限らず、どちらか一方の側面から立設するようにしてもよい。

図面の簡単な説明

0021

本発明を適用したドラムブレーキの全体図
フリクションダンパ作用を発揮させるための要部断面図
振動減衰モデルの説明図
振動減衰効果の説明図

符号の説明

0022

16ブレーキシュー
16Aシューリム
16Bシューウェブ
16Cブレーキライニング
16E挿通孔
18円板部材
20ウェイト
20A 頭部収納部
20Bスプリング収納部
22ボルト
24コイルスプリング
26ワッシャ
28 ダブルナット

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