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技術 ブレーキドラム

出願人 いすゞ自動車株式会社
発明者 吉田武仁
出願日 2010年10月20日 (9年6ヶ月経過) 出願番号 2010-235093
公開日 2012年5月10日 (8年0ヶ月経過) 公開番号 2012-087877
状態 未査定
技術分野 ブレーキ装置
主要キーワード 取付平面 飛び石状 強度メンバ ブレーキシュ 車軸孔 スパイラルフィン ドーナツ板状 取付部側
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(2012年5月10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 (4)

課題

重量化を抑制しつつ、締結固定に起因した変形を防止し、且つ制動時の高温化を抑制することが可能なブレーキドラムを提供する。

解決手段

ブレーキドラム1は、取付部3とドラム本体2と複数の環状リブ4とを備える。取付部3は、ホイールハブに固定され、ホイールハブは、車軸に回転自在に支持される。ドラム本体2は、車体側に支持されるブレーキシューブレーキライニング摺動する内周面5を有する。ドラム本体2は、取付部3から車軸方向に沿って延びる筒状である。複数の環状リブ4は、それぞれがドラム本体2の外周面6から一体的に突出し、車軸方向に沿って所定間隔を隔てて並ぶ。ドラム本体2の外周面6からの複数の環状リブ4の高さは、取付部3側の環状リブ4からドラム本体2の開口端部7側の環状リブ4に向かって徐々に増大する。

概要

背景

特許文献1には、ブレーキドラムの外周に、強度メンバとして円周方向のリブを設けることが記載されている。また、ブレーキドラムとホイールハブとの間の空気のよどみをなくして冷却効果を改善するため、円周方向のリブに代えてスパイラルフィンを設けることが記載されている。なお、特許文献1の第1図及び第2図には、車軸にホイールハブが回転自在に支持され、ブレーキドラムが円筒部取付部とを有し、取付部が円筒部の車幅方向の外端から径方向内側に向かって曲折されてホイールハブにボルトによって締結固定され、ブレーキドラムの円筒部の内側にブレーキシュが配置され、円筒部の内周摺動するブレーキライニングがブレーキシュに取り付けられた状態が図示されている。また、第3図には、車軸(円筒部)の軸方向に並ぶ複数の円周方向のリブの突出高さ(ブレーキドラムの外周からの高さ)が全て等しく図示されており、第4図には、複数のスパイラルフィンの突出高さが軸方向に亘って全て等しく図示されている。

概要

重量化を抑制しつつ、締結固定に起因した変形を防止し、且つ制動時の高温化を抑制することが可能なブレーキドラムを提供する。ブレーキドラム1は、取付部3とドラム本体2と複数の環状リブ4とを備える。取付部3は、ホイールハブに固定され、ホイールハブは、車軸に回転自在に支持される。ドラム本体2は、車体側に支持されるブレーキシューのブレーキライニングに摺動する内周面5を有する。ドラム本体2は、取付部3から車軸方向に沿って延びる筒状である。複数の環状リブ4は、それぞれがドラム本体2の外周面6から一体的に突出し、車軸方向に沿って所定間隔を隔てて並ぶ。ドラム本体2の外周面6からの複数の環状リブ4の高さは、取付部3側の環状リブ4からドラム本体2の開口端部7側の環状リブ4に向かって徐々に増大する。

目的

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、重量化を抑制しつつ、締結固定に起因した変形を防止し、且つ制動時の高温化を抑制することが可能なブレーキドラムの提供を目的とする

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

車軸に回転自在に支持されるホイールハブに固定される取付部と、車体側に支持されるブレーキシューブレーキライニング摺動する内周面を有し、前記取付部から前記車軸方向に沿って延びる筒状のドラム本体と、それぞれが前記ドラム本体の外周面から一体的に突出し、前記車軸方向に沿って所定間隔を隔てて並ぶ複数の環状リブと、を備え、前記ドラム本体の外周面からの前記複数の環状リブの高さは、前記取付部側の環状リブから前記ドラム本体の環状リブに向かって徐々に増大することを特徴とするブレーキドラム

技術分野

0001

本発明は、車両のドラム式ブレーキ機構におけるブレーキドラムに関する。

背景技術

0002

特許文献1には、ブレーキドラムの外周に、強度メンバとして円周方向のリブを設けることが記載されている。また、ブレーキドラムとホイールハブとの間の空気のよどみをなくして冷却効果を改善するため、円周方向のリブに代えてスパイラルフィンを設けることが記載されている。なお、特許文献1の第1図及び第2図には、車軸にホイールハブが回転自在に支持され、ブレーキドラムが円筒部取付部とを有し、取付部が円筒部の車幅方向の外端から径方向内側に向かって曲折されてホイールハブにボルトによって締結固定され、ブレーキドラムの円筒部の内側にブレーキシュが配置され、円筒部の内周摺動するブレーキライニングがブレーキシュに取り付けられた状態が図示されている。また、第3図には、車軸(円筒部)の軸方向に並ぶ複数の円周方向のリブの突出高さ(ブレーキドラムの外周からの高さ)が全て等しく図示されており、第4図には、複数のスパイラルフィンの突出高さが軸方向に亘って全て等しく図示されている。

先行技術

0003

実開昭54−125034号公報

発明が解決しようとする課題

0004

特許文献1のブレーキドラムの取付部は、周方向複数位置でボルトによってホイールハブに締結固定される。このように、ブレーキドラムの取付部をボルトによって締結すると、取付部に作用する面圧は、ボルトの近傍では高く、ボルトから離れるほど低くなり、周方向において面圧にばらつきが発生する。また、ブレーキドラムとホイールハブとホイールとを共通のボルトで共締めする場合、ホイールとホイールハブとの締結面平面度不整は、各ボルトの締結力の不均等を招き、ブレーキドラムの取付部の面圧にばらつきを発生させる。ブレーキドラムは、円筒部から径方向に曲折された取付部で片持ち状に支持されるため、取付部の面圧のばらつきは、円筒部を変形させる要因となる。また、ブレーキドラムとホイールハブとの締結面の平面度不整も、円筒部の変形の要因となる。円周部が変形していると、ブレーキドラムの内周がブレーキライニングに適正に摺動せず、制動時の車体の揺れ騒音の発生を招くおそれがある。

0005

このようなブレーキドラムの締結固定に起因した変形は、円筒部の曲げ剛性を高めることによって防止することが可能である。また、変形の防止に必要な曲げ剛性は、円筒部の外端(取付部側固定端)から内端(自由端)に向かって高くなり、内端において最も高い曲げ剛性が要求される。

0006

円筒部の曲げ剛性に関し、特許文献1のスパイラルフィンは、円筒部を全周に亘って厚肉化するものではないため、曲げ剛性を高めることに対して十分に寄与せず、スパイラルフィンによって円筒部の変形を防止することは難しい。これに対し、特許文献1の円周方向のリブは、円筒部の軸方向に並んで複数配置されて円筒部を全周に亘って厚肉化しているため、曲げ剛性を高めることが可能である。

0007

しかし、特許文献1のリブは、突出高さが全て等しく設定されているため、このようなリブによって円筒部の変形を防止するためには、全てのリブの突出高さを円筒部の内端に要求される曲げ剛性に合わせて設定する必要がある。このため、円筒部の外端側では、リブの突出高さが変形の防止のために必要な高さに対して過剰となり、ブレーキドラムが必要以上に重量化してしまう。ブレーキドラムの重量化は、車両の足回りの重量化や重量化に起因するコストの上昇を招く。また、同じ突出高さのリブが円筒部の軸方向に並んで配置されるため、隣接するリブ間で空気が滞留し易くなり、空気のよどみを助長し、制動時のブレーキドラムの高温化を招く。

0008

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、重量化を抑制しつつ、締結固定に起因した変形を防止し、且つ制動時の高温化を抑制することが可能なブレーキドラムの提供を目的とする。

課題を解決するための手段

0009

上記目的を達成すべく、本発明のブレーキドラムは、取付部とドラム本体と複数の環状リブとを備える。取付部は、ホイールハブに固定され、ホイールハブは、車軸に回転自在に支持される。ドラム本体は、車体側に支持されるブレーキシューのブレーキライニングに摺動する内周面を有する。ドラム本体は、取付部から車軸方向に沿って延びる筒状である。複数の環状リブは、それぞれがドラム本体の外周面から一体的に突出し、車軸方向に沿って所定間隔を隔てて並ぶ。ドラム本体の外周面からの複数の環状リブの高さは、取付部側の環状リブからドラム本体の先端側の環状リブに向かって徐々に増大する。

0010

なお、取付部側から先端側に向かって突出高さが徐々に増大する複数の環状リブには、隣接する任意の環状リブ間において先端側の環状リブの突出高さの方が必ず高くなるように突出高さが連続的に増大する複数の環状リブの他、突出高さが連続的に増大する複数の環状リブのうち隣接する所定の複数の環状リブの突出高さが部分的に等しく設定されて突出高さが不連続に増大する複数の環状リブが含まれる。

0011

上記構成では、ドラム本体は、外周面から一体的に突出して車軸方向に沿って所定間隔を隔てて並ぶ複数の環状リブを有し、各環状リブの突出高さは、ドラム本体の取付部側(固定端側)から先端側(自由端側)に向かって徐々に増大するように設定される。このため、ドラム本体を全周に亘って厚肉化する各環状リブの突出高さを、ドラム本体の変形の防止に必要な曲げ剛性に応じた高さに設定することができ、ブレーキドラムの重量化を抑制しつつ、締結固定に起因したドラム本体の変形を防止することができる。

0012

また、複数の環状リブによってドラム本体の外周面の表面積が増加するので、ドラム本体の放熱性が向上する。さらに、ドラム本体の外周面の外側を取付部側から先端側に向かって流通する空気は、突出高さが低い環状リブの突出端部から高い環状リブの突出端部に順次当たり、隣接する環状リブ間において空気の対流が生じて空気のよどみが低減するので、流通する空気によるドラム本体の冷却効果が向上する。従って、制動時のドラム本体の高温化を抑制することができる。

発明の効果

0013

本発明によれば、ブレーキドラムの重量化を抑制しつつ、締結固定に起因したドラム本体の変形を防止するとともに、制動時のドラム本体の高温化を抑制することができる。

図面の簡単な説明

0014

本発明の一実施形態のブレーキドラムを一部破断して示す斜視図である。
図1のブレーキドラムがホイールハブに取り付られた状態をホイールと共に示す図3のII−II矢視断面図である。
図2のホイール及びホイールハブを車幅方向外側から視た正面図である。

実施例

0015

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図2中の矢印INは車幅方向内側を、矢印UPは上方をそれぞれ示し、一点鎖線CLは車軸(図示省略)の軸心を示す。本実施形態のブレーキドラム1は、鉄やアルミニウム合金等の鋳造品又は鍛造品であり、車両(例えば大型トラック)のドラム式のブレーキ機構に使用される。

0016

図2に示すように、車輪60は、タイヤ40とホイール30とを有し、車軸(従動軸)には、ホイールハブ20が回転自在に支持される。ホイール30は、ホイールハブ20に締結固定され、車輪60とホイールハブ20とは、一体的に回転する。車輪60のブレーキ機構は、ホイールハブ20に締結固定されるブレーキドラム1と、ブレーキドラム1の内側で車体側に支持されるブレーキシュー(図示省略)との組み合わせによって構成される。ブレーキドラム1は、円筒状のドラム本体2を有し、車両の制動時、回転するドラム本体2の内周面5にブレーキシューのブレーキライニング(図示省略)が押圧されることによって、ドラム本体2の内周面5がブレーキライニングの外面上を摺動し、所望のブレーキ力が発生する。

0017

図2及び図3に示すように、ホイールハブ20は、ハブ本体21とハブフランジ22とインロー部23とを一体的に有する。

0018

ハブ本体21は、その中央に車軸が挿通する車軸孔24が形成された筒状であり、ベアリング29を介して車軸に回転自在に支持される。ハブフランジ22は、ハブ本体21の外周から径方向外側へ延びる円板状であり、ハブフランジ22には、車幅方向外側の表面26から内側の裏面27へ貫通する複数(本実施形態では8個)のボルト孔25が円周方向に一定の間隔をおいて形成されている。インロー部23は、ハブフランジ22の外周縁よりも径方向内側で、車軸孔24と同心円上に所定の間隔をおいて飛び石状複数箇所(本実施形態では6箇所)配置され、ハブフランジ22の表面26から車幅方向外側に向かって突出する。インロー部23の外面には、ホイール30と嵌合する嵌合面28が形成されている。

0019

ホイール30は、タイヤ40を内径側から支持する円筒状のリム部32と、ホイールハブ20に締結固定されるディスク部31とを有する。

0020

ディスク部31は、円板状の取付平面部33と、取付平面部33の外周縁から径方向外側へ傾斜して延びてリム部32の内周に固着される傾斜部34とを一体的に有する。取付平面部33の中央には、取付平面部33の表面35から裏面36へ貫通する軸孔37が形成され、取付平面部33の軸孔37の周囲には、表面35から裏面36へ貫通する複数(本実施形態では8個)のボルト孔39が形成されている。各ボルト孔39は、ハブフランジ22のボルト孔25に対応して、円周方向に一定の間隔をおいて配置されている。ディスク部31の裏面36をハブフランジ22の表面26に対向させた状態で、ディスク部31を車幅方向内側へ押圧することにより、ディスク部31の軸孔37がホイールハブ20のインロー部23の嵌合面37に嵌合する。ハブフランジ22とディスク部31とには、両者のボルト孔25,39が重なって連通する所定の相対回転位置でのみインロー部23への軸孔37の嵌合を許容する凹凸状の位置決め部(図示省略)がそれぞれ形成され、所定の相対回転位置でインロー部23と軸孔37とが嵌合することによって、ボルト孔25とボルト孔39とが連通する。ホイール30は、ボルト孔25,39を挿通するボルト50によってホイールハブ20に締結固定される。傾斜部34には、複数(本実施形態では10個)の外気孔38が円周方向に一定の間隔をおいて形成され、外気孔38には、車両の走行中などに車幅方向外側から外気が流入する。

0021

図1及び図2に示すように、ブレーキドラム1は、ドラム本体2と、取付部3と、複数(本実施形態では9個)の環状リブ4とを一体的に有する。

0022

取付部3は、取付平面部10と傾斜部11とを有する。傾斜部11は、円筒状のドラム本体2の一端の全周縁からドラム本体2の径方向内側へ曲折し、ドラム本体2の径方向に対して斜めに延びる。取付平面部10は、傾斜部11の内端の全周縁からドラム本体1の径方向に曲折されたドーナツ板状である。取付平面部10の中央には、取付平面部10の表面12から裏面13へ貫通するハブ挿通孔8が形成されている。

0023

取付平面部10のハブ挿通孔8の周囲には、表面12から裏面13へ貫通する複数(本実施形態では8個)のボルト孔9が形成されている。各ボルト孔9は、ハブフランジ22のボルト孔25に対応して、円周方向に一定の間隔をおいて配置され、取付平面部10の裏面13上には、各ボルト孔9に対応してナット51が固着されている。ホイール30をホイールハブ20に締結固定するボルト50は、ボルト孔25,39及びボルト孔9を挿通し、ナット51と螺合する。すなわち、ブレーキドラム1とホイール30とは、共通のボルト50によってホイールハブ20に共締めされて固定される。

0024

ブレーキドラム1及びホイール30をホイールハブ20に締結した状態では、ハブ挿通孔8をハブ本体21が挿通し、ブレーキドラム1の取付平面部10の表面12は、ハブフランジ22の裏面27に面接触する。ブレーキドラム1は、ドラム本体2の車幅方向内側の先端である開口端部7を自由端として片持ち状に支持される。ホイール30は、ドラム本体2の径方向外側及び車幅方向外側を覆い、ホイール30の外気孔38は、ドラム本体2とホイール30とが区画する内部空間41と外部とを連通する。なお、ホイール30をホイールハブ20から取り外した際のブレーキドラム1の脱落を防止するため、ブレーキドラム1とホイールハブ20とは他のボルト(図示省略)によっても締結固定されている。

0025

環状リブ4は、ドラム本体2の外周面6から内部空間41へ一体的に突出し、取付部3(傾斜部11)側から開口端部7側(先端側)に亘って所定の間隔を隔てて平行に並ぶ。外周面6からの環状リブ4の突出高さは、取付部3側に形成された環状リブ4から開口端部7側に形成された環状リブ4に向かって、徐々に高くなるように設定されている。環状リブ4の突出方向の先端面14は、開口端部7側に向かって外径が徐々に大きくなるテーパ状に形成されている。なお、本実施形態では、隣接する任意の環状リブ4間において開口端部7側の環状リブ4の突出高さの方が必ず高くなるように環状リブ4の突出高さが連続的に増大しているが、突出高さが不連続に増大するように、連続的に突出高さが増大する複数の環状リブのうち所定の複数の環状リブの突出高さを部分的に等しく設定してもよい。例えば、開口端部7に向かって同じ突出高さの環状リブが所定数(例えば2つ)ずつ並び、所定数おきに環状リブの突出高さが増大してもよい。

0026

ホイール30の外気孔38の位置及び大きさは、車軸の軸心CLに最も近接する外気孔38の径方向内端と軸心CLとの距離L1が、ドラム本体2の外周面6と軸心CLとの距離L2よりも小さく、且つ軸心CLから最も離間する外気孔38の径方向外端と軸心CLとの距離L3が、突出高さが最も高い環状リブ4の先端面14と軸心CLとの距離L4よりも大きくなるように設定されている。

0027

本実施形態のブレーキドラム1では、ドラム本体2に、外周面6から一体的に突出して車軸の軸心CLに沿って所定間隔を隔てて並ぶ複数の環状リブ4が形成され、各環状リブ4の突出高さは、ドラム本体2の取付部3側(固定端側)から開口端部7側(自由端側)に向かって徐々に増大するように設定されている。一般に、円筒形状の部材を片持ち状に支持する場合の曲げ剛性は、曲げ方向の厚みの3乗に比例し、曲げ方向と直交する方向の厚みの1乗に比例するため、比較的薄肉で自由端側に向かって徐々に高くなる複数の環状リブ4によって、ドラム本体2の曲げ剛性を効率良く増大させることができる。従って、ブレーキドラム1の重量化を抑制しつつ、締結固定に起因したドラム本体2の変形を防止することができる。

0028

また、複数の環状リブ4によってドラム本体2の外周面6の露出面積が増加するので、ドラム本体2の放熱性が向上する。さらに、車両の走行中に外気孔38から流入して内部空間41内を車幅方向内側へ流れる空気は、突出高さが低い環状リブ4の先端面14近傍の突出端部から高い環状リブ4の突出端部に順次当たり、隣接する環状リブ4間において空気の対流が生じて空気のよどみが低減するので、流通する空気によるドラム本体2の冷却効果が向上する。従って、車両の制動時において、ドラム本体2の内周面5とブレーキシューのブレーキライニングとの摺動によって発生する熱はドラム本体2から良好に放熱され、ドラム本体2の高温化を確実に抑制することができる。

0029

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。

0030

例えば、環状リブ4の数や突出高さや幅は、要求される放熱性や曲げ剛性に応じて任意に増減可能である。また、環状リブの先端面14を非テーパ状に形成してもよく、テーパ状の環状リブ4と非テーパ状の環状リブ4とを混在させてもよい。

0031

また、取付平面部10をドラム本体2の一端から径方向外側に曲折して延びるフランジ状に形成してもよい。

0032

さらに、取付平面部10の裏面13をハブフランジ22の表面26に面接触させた状態で、ブレーキドラム1をホイールハブ20に締結固定してもよい。この場合、取付平面部10の表面12はホイール30の裏面36と面接触し、ブレーキドラム1はホイール30とホイールハブ20との間に挟持される。

0033

本発明は、車両のドラム式のブレーキ機構におけるブレーキドラムに広く適用可能である。

0034

1:ブレーキドラム
2:ドラム本体
3:取付部
4:環状リブ
5:内周面
6:外周面
7:開口端部
8:ハブ挿通孔
9:ボルト孔
10:取付平面部
11:傾斜部
12:表面
13:裏面
14:先端面
20:ホイールハブ
21:ハブ本体
22:ハブフランジ
23:インロー部
30:ホイール
31:ディスク部
32:リム部
40:タイヤ
50:ボルト
51:ナット
60:車輪

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