特許 7445470 ドラムブレーキ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-28

(45)【発行日】2024-03-07

(54)【発明の名称】ドラムブレーキ

(51)【国際特許分類】

   F16D 66/02 20060101AFI20240229BHJP

   B60T 17/22 20060101ALI20240229BHJP

   F16D 65/54 20060101ALI20240229BHJP

   F16D 65/22 20060101ALI20240229BHJP

   F16D 121/14 20120101ALN20240229BHJP

   F16D 125/66 20120101ALN20240229BHJP

【ＦＩ】

F16D66/02 F

B60T17/22 Z

F16D65/54 K

F16D65/22

F16D121:14

F16D125:66

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020045036

(22)【出願日】2020-03-16

(65)【公開番号】P2021148129

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2023-02-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000220712

【氏名又は名称】株式会社ＴＢＫ

(74)【代理人】

【識別番号】100092897

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 正悟

(74)【代理人】

【識別番号】100157417

【弁理士】

【氏名又は名称】並木 敏章

(72)【発明者】

【氏名】喬 海超

(72)【発明者】

【氏名】飯室 智啓

(72)【発明者】

【氏名】鴨川 延明

【審査官】山田 康孝

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－２００８７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｄ ４９／００－７１／０４

Ｂ６０Ｔ １５／００－１７／２２

Ｆ１６Ｄ １２１／１４

Ｆ１６Ｄ １２５／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転部材に設けられて前記回転部材と一体的に回転可能な円筒状のブレーキドラムと、
固定部材に揺動自在に設けられて、前記ブレーキドラムの内周面に沿って配設されるブレーキライニングを有するブレーキシューと、
ブレーキ操作に応じて前記ブレーキシューを揺動させて前記ブレーキライニングを前記ブレーキドラムの内周面に押し付けるエキスパンダと、
前記ブレーキライニングの摩耗を検出する摩耗検出装置とを備えるドラムブレーキであって、
前記エキスパンダは、ブレーキ操作に応じて軸方向に押圧力を作用させる押圧力発生部材と、前記押圧力発生部材に対して前記軸方向回りに回転自在に設けられる伝達部材と、前記伝達部材に対して前記軸方向に螺合されるとともに前記ブレーキシューに対して前記軸方向回りに回転不能に接続されて、前記伝達部材から伝達される押圧力により前記ブレーキシューを揺動させて前記ブレーキライニングを前記ブレーキドラムの内周面に押し付ける押圧部材とを有し、前記伝達部材を前記軸方向回りに回転させて前記押圧部材を前記軸方向に繰り出させることで、前記伝達部材に対する前記押圧部材の前記軸方向の相対位置を変位させて、前記ブレーキライニングと前記ブレーキドラムの内周面との間の間隙を調整する間隙調整機構を備えており、
前記摩耗検出装置は、前記伝達部材の外周面に形成された第１ギアと、前記第１ギアと噛合して回転する第２ギアと、前記第２ギアに接続され前記第２ギアの回転角度を検出して当該回転角度に応じた電気信号を出力する回転センサと、前記回転センサから出力される電気信号に基づいて前記伝達部材の回転数を積算して記憶する回転数演算部と、前記回転数演算部により算出された前記伝達部材の回転数に基づき前記ブレーキライニングの摩耗を検出する摩耗判定部とを備えて構成されることを特徴とするドラムブレーキ。

【請求項2】

前記摩耗判定部は、前記回転数演算部により算出された前記伝達部材の回転数が予め設定された限界回転数を越えたときに警報信号を出力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】

外部から操作可能なリセットスイッチを備え、
前記リセットスイッチが操作されることを契機に、前記回転数演算部に記憶された回転数情報がリセットされることを特徴とする請求項１又は２に記載のドラムブレーキ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ドラムブレーキに関し、さらに詳しくは間隙調整機構を備えたドラムブレーキに関する。

【背景技術】

【0002】

ドラムブレーキは、車軸と一体回転可能に取り付けられた円筒状のブレーキドラムと、アンカーブラケットに揺動可能に保持されてブレーキドラムの内周面に沿って配設される一対のブレーキシューとを有し、ブレーキドラムと対向してブレーキシューに設けられるブレーキライニングをブレーキドラムの内周面に押し付けることにより、両者間に生じる摩擦を利用してブレーキドラム（車軸に設けられた車輪）の回転を制動するものである。

【0003】

このようなドラムブレーキには、ブレーキシューの先端にブレーキ操作に応じて外方に張出作動するエキスパンダを取り付け、エキスパンダの張出作動によりブレーキシューを揺動させてブレーキライニングをブレーキドラムの内周面に押し付ける構成のものがある（例えば、特許文献１を参照）。このドラムブレーキのエキスパンダは、タペットと、タペットに同軸的に取り付けられるスリーブと、スリーブに螺合されるとともに外端部がブレーキシューに繋がるスクリュウとを有し、タペットをハウジングに形成された収容空間に嵌挿させて構成されている。ここで、タペットとスリーブとはサークリップを介して接続されて、軸線方向の相対移動が規制されている。また、タペットとスリーブとの間には、ワンウェイクラッチが配設されて、タペットに対するスリーブの軸線回りの一方向への回転は許容され、軸線回りの他方向への回転は規制されるようになっている。ブレーキドラムとの摩擦によりブレーキライニングは摩耗するが、この摩耗によりブレーキライニングとブレーキドラムとの間隙（以下、シュークリアランスとも称する）が大きくなると、ブレーキの効きを悪化させる原因ともなる。そのため、ドラムブレーキには、ブレーキライニングの摩耗に応じてシュークリアランスを詰めて、ブレーキライニングとブレーキドラムとの間隙を常に一定に保持するよう自動的に調整する間隙調整機構が備えられている。間隙調整機構は、スリーブをスクリュウに対して単独で相対回転（前記一方向へ回転）させて、スリーブに螺合するスクリュウを外方に向けて張り出させることによりブレーキライニングを揺動させてシュークリアランスを詰めるように構成されている。

【0004】

また、このようなドラムブレーキにおいては、ブレーキライニングの摩耗が進展して一定の摩耗限界（使用限界）に達したときに、これを検出して運転者に警報を発するブレーキライニングの摩耗検出装置が知られている（例えば、特許文献２を参照）。この摩耗検出装置は、ブレーキライニングの背面からブレーキドラム側に向けて摩耗検知具が配設され、その摩耗検知具の先端部に警報回路と接続された金属線がループ状に埋め込まれて構成されている。この摩耗検知具は、ブレーキライニングの摩耗が進行して摩耗限界まで達すると、その先端部がブレーキドラムと当接するように配置されており、該先端部がブレーキドラムとの当接により摩耗または折損して内部の金属線が切断されるようになっている。そして、警報回路は、摩耗検知具の金属線が切断されたときに、回路の遮断を電流または電圧の変化により検出して、ブレーキライニングが摩耗限界に達したことを報知するようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００６－２４２２３８号公報

【文献】特開平１０－１８４７４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記従来の摩耗検出装置では、ブレーキライニングが摩耗限界に達することで、ブレーキシューを新品と交換するときに、それに合わせて摩耗検知具も新品と交換する必要がある。そのため、ブレーキシューの交換時に、部品コストが高くなるとともに、再び電気配線を接続し直す工数が発生することで、ランニングコストが増大するという課題があった。また、従来の摩耗検出装置では、単にブレーキライニングの摩耗限界を検出するだけで、ブレーキライニングが摩耗限界に達する以前に、該摩耗状態（摩耗量）を検出することができないという課題もあった。

【0007】

本発明は上記のような課題に鑑みてなされたものであり、ランニングコストを低減しつつ、ブレーキライニングの摩耗状態を高精度に検出することのできる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】

上記目的を達成するため、本発明に係るドラムブレーキは、回転部材に設けられて前記回転部材と一体的に回転可能な円筒状のブレーキドラムと、固定部材に揺動自在に設けられて、前記ブレーキドラムの内周面に沿って配設されるブレーキライニングを有するブレーキシューと、ブレーキ操作に応じて前記ブレーキシューを揺動させて前記ブレーキライニングを前記ブレーキドラムの内周面に押し付けるエキスパンダと、前記ブレーキライニングの摩耗を検出する摩耗検出装置とを備えるドラムブレーキであって、前記エキスパンダは、ブレーキ操作に応じて軸方向に押圧力を作用させる押圧力発生部材と、前記押圧力発生部材に対して前記軸方向回りに回転自在に設けられる伝達部材と、前記伝達部材に対して前記軸方向に螺合されるとともに前記ブレーキシューに対して前記軸方向回りに回転不能に接続されて、前記伝達部材から伝達される押圧力により前記ブレーキシューを揺動させて前記ブレーキライニングを前記ブレーキドラムの内周面に押し付ける押圧部材とを有し、前記伝達部材を前記軸方向回りに回転させて前記押圧部材を前記軸方向に繰り出させることで、前記伝達部材に対する前記押圧部材の前記軸方向の相対位置を変位させて、前記ブレーキライニングと前記ブレーキドラムの内周面との間の間隙を調整する間隙調整機構を備えており、前記摩耗検出装置は、前記伝達部材の外周面に形成された第１ギアと、前記第１ギアと噛合して回転する第２ギアと、前記第２ギアに接続され前記第２ギアの回転角度を検出して当該回転角度に応じた電気信号を出力する回転センサと、前記回転センサから出力される電気信号に基づいて前記伝達部材の回転数を積算して記憶する回転数演算部と、前記回転数演算部により算出された前記伝達部材の回転数に基づき前記ブレーキライニングの摩耗を検出する摩耗判定部とを備えて構成されることを特徴とする。

【0009】

本発明に係るドラムブレーキにおいて、前記摩耗判定部は、前記回転数演算部により算出された前記伝達部材の回転数が予め設定された限界回転数を越えたときに警報信号を出力することが好ましい。

【0011】

さらに、本発明に係るドラムブレーキにおいて、外部から操作可能なリセットスイッチを備え、前記リセットスイッチが操作されることを契機に、前記回転数演算部に記憶された回転数情報がリセットされることが好ましい。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係るドラムブレーキによれば、シュークリアランスを調整するときの伝達部材
の回転量がブレーキライニングの摩耗量と等価の関係であることを利用して、伝達部材の回転量を回転検出部にて検出し、この伝達部材の回転量（累積回転数）に基づきブレーキライニングの摩耗状態を検出することで、ブレーキライニングが摩耗限界に達する以前であっても（例えば車両の点検時に限らず走行中においても）、ブレーキライニングの摩耗状態を高精度に検出することが可能になるとともに、ブレーキライニングが摩耗限界に達してブレーキシューを交換するときに、従来技術の如く摩耗検知具を交換する必要がなくなるため、部品コストおよび交換工数を削減して、ランニングコストを抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態のドラムブレーキを示す正面図である。

【図2】上記ドラムブレーキの背面図である。

【図3】図１における矢印Ａ－Ａに沿って示す断面図であり、上記ドラムブレーキの非作動時を示す。

【図4】図１における矢印Ａ－Ａに沿って示す断面図であり、上記ドラムブレーキの作動時を示す。

【図5】上記ドラムブレーキのスリーブアッシーの分解状態を示す断面図である。

【図6】上記ドラムブレーキの摩耗検出装置を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。まず、本発明の一実施形態に係るドラムブレーキの全体構成について図１～図６を参照して説明する。なお、図３、図４等では、図を見易くするために、一部の断面部のハッチングを省略している。

【0015】

ドラムブレーキＢは、図１および図２に示すように、ダストカバー２９とともに車体に固定されるアンカーブラケット２と、車軸１に設けられて該車軸１と一体的に回転するブレーキドラム３１を設けてなるドラムユニット３と、アンカーブラケット２に揺動自在に設けられてブレーキドラム３１の内周面に沿って配設される一対のブレーキシュー４０，４０を備えたブレーキシューユニット４と、ブレーキ操作に応じてブレーキシュー４０，４０を揺動させてブレーキドラム３１の内周面に押し付けるエキスパンダ５と、ブレーキシュー４０のブレーキライニング４３の摩耗を検出する摩耗検出装置７とを主体に構成される。なお、図１においてはドラムユニット３（ブレーキドラム３１）を二点鎖線で示し、詳細な図示を省略している。

【0016】

アンカーブラケット２は、中央に円孔状の開口２１を有し、この開口２１の周囲に設けたボルト孔２２に挿入されるボルト（図示せず）を介して車体のアクスルハウジング（図示せず）に固定される。また、アンカーブラケット２の下部には、その厚さ方向（図１紙面直交方向）に二股に分かれるブレーキシュー支持部２５が形成されており、このブレーキシュー支持部２５に一対のピン挿入口２４が正面視左右に並んで開設されている。

【0017】

ドラムユニット３は、アンカーブラケット２の開口２１から外方へ突出する車軸１上にベアリングを介して回転可能に取り付けられたホイールハブ（図示せず）に、ホイールリム（図示せず）が取り付けられるとともに、ブレーキドラム３１が結合されて構成されている。なお、ホイールリムには車輪が取り付けられ、ブレーキドラム３１と車輪とがホイールハブを介して一体回転するようになっている。

【0018】

ブレーキシューユニット４は、アンカーブラケット２を挟んで正面視左右に配設された二つのブレーキシュー４０，４０を有して構成される。各ブレーキシュー４０は、弧状に延びるウェブ部４１と、ウェブ部４１の外周端に取り付けられるリム部４２と、リム部４２にリベット等により固着されるブレーキライニング（以下、「ライニング」と呼称する）４３とを有して構成される。ブレーキシュー４０は、ブレーキドラム３１の内周面に沿って配設されており、ライニング４３をブレーキドラム３１の内周面に対向させている。

【0019】

ブレーキシュー４０は、基端部がブレーキシュー支持部２５のピン挿入口２４に挿入されたアンカーピン４４を介してアンカーブラケット２に枢結されており、このアンカーピン４４を揺動中心として図１における左右方向に揺動可能とされる。一対のブレーキシュー４０，４０の先端部同士の間には、これらを相互に接続するリターンスプリング４５が跨設されている。そして、ブレーキ操作がなされていないとき（ブレーキの非作動時）には、各ブレーキシュー４０はリターンスプリング４５の付勢力を受けて内方に揺動した位置（すなわち、ブレーキドラム３１と離間した位置）に保持される。

【0020】

また、一対のブレーキシュー４０，４０の先端部同士の間には、アンカーブラケット２に固定されたエキスパンダ５が配設されている。後に詳述するが、エキスパンダ５は、ブレーキ操作がなされたとき（ブレーキの作動時）に、各スクリュウ５７の張出作動（繰出作動）により各ブレーキシュー４０の先端部をリターンスプリング４５の付勢力に抗して外方へ押圧する。各ブレーキシュー４０は、各アンカーピン４４を中心にそれぞれ外方へ揺動し、各ライニング４３がブレーキドラム３１の内周面に押し付けられ、両者の間の摩擦力によりブレーキドラム３１の回転が制動される。それにより、ブレーキドラム３１と一体回転する車輪に対して所定のブレーキ作用が得られることになる。

【0021】

エキスパンダ５は、図３および図４に示すように、中央にウェッジ収容部５１ａを空間形成するとともに両側部からウェッジ収容部５１ａに連通した一対のシリンダ部５１ｂ，５１ｂを形成してなるハウジング５１と、ウェッジ収容部５１ａに挿抜可能に取り付けられるウェッジ５２と、各シリンダ部５１ｂ内に嵌挿されて軸線Ｘの方向（以下「軸線方向」とも呼称する）に摺動可能に配設されるスリーブアッシー５３と、スリーブアッシー５３と軸線方向に螺合してハウジング５１の側部外方へ向けて延出するスクリュウ５７とを備えて構成される。エキスパンダ５におけるシリンダ部５１ｂの開口端には、該シリンダ部５１ｂ内への粉塵の混入を防止するブーツ５９が着脱自在に取り付けられている。

【0022】

エキスパンダ５は、図３および図４において左右対称に構成されており、以下では、図３および図４に示すエキスパンダ５の配設姿勢を基準として、軸線方向におけるハウジング５１の内方側（ウェッジ収容部５１ａ側）を「一端側」、軸線方向におけるハウジング５１の外方側（ブレーキシュー４０側）を「他端側」と呼称して説明する。なお、図３はブレーキの非作動時におけるエキスパンダ５の状態を示し、図４はブレーキの作動時におけるエキスパンダ５の状態を示している。

【0023】

ウェッジ５２は、シャフト状に形成されて、チャンバ９内のダイヤフラムの作動によりハウジング５１に対して軸線方向と直交する方向（以下「軸線直交方向」とも呼称する）に挿抜可能に取り付けられている。このウェッジ５２は、ブレーキの非作動時（ブレーキの解除時）には、図３に示すように、ウェッジスプリング５２ａの付勢力によりウェッジ収容部５１ａに対して外方へ抜出された状態とされる。一方、ウェッジ５２は、ブレーキの作動時には、図４に示すように、ウェッジスプリング５２ａの付勢力に抗して、ウェッジ収容部５１ａ内を軸線直交方向（図４では下方）に移動して、ウェッジ収容部５１ａに対して挿入された状態とされる。ウェッジ収容部５１ａ内に挿入される側の端部である挿入端部５２ｂは、先端に向かって尖る楔形に形成されており、軸線方向の両側に傾斜面５２ｃを有している。また、ウェッジ５２の先端側（挿入端部５２ｂ側）には、一対のローラ５２ｆを支持するローラ保持体５２ｅが設けられている。一対のローラ５２ｆは、ローラ保持体５２ｅに対して回転自在且つ互いに近接および離間する方向（軸線方向）に移動可能に設けられている。また、ローラ保持体５２ｅは、軸線直交方向に沿って往復動自在
に設けられており、常にはウェッジスプリング５２ａによってウェッジ５２とともにハウジング５１の外方側（図４では上方）に付勢されている。このローラ保持体５２ｅは、ウェッジ５２と協働して、ウェッジ５２の軸線直交方向の直線運動を、スリーブアッシー５３の軸線方向の直線運動に変換する。

【0024】

スリーブアッシー５３は、図３～図５に示すように、軸線方向の一端側に外径がシリンダ部５１ｂの内径よりも僅かに小さく形成された本体部５４ａを有して軸線方向の他端側に本体部５４ａよりも外径の小さい円筒部５４ｂを有するタペット５４と、タペット５４の本体部５４ａと外径の等しい円筒状に形成されて軸線方向の一端側でタペット５４の円筒部５４ｂに対して外側に嵌合されるスリーブ５５と、タペット５４およびスリーブ５５の嵌合面に設けられて両者を接続し、互いの軸線方向への相対移動を規制するＣ字形のサークリップ５６と、タペット５４およびスリーブ５５の間に支持されたラップスプリング６１とを有して構成される。

【0025】

タペット５４は、互いに外径の異なる本体部５４ａおよび円筒部５４ｂから段付き円筒状に形成されている。本体部５４ａの一端側には、ウェッジ５２の傾斜面５２ａと略平行となる傾斜面５４ｃが形成されている。円筒部５４ｂには、ラップスプリング６１の一端側を支持するスプリング取付孔５４ｓが形成されている。また、円筒部５４ｂには、外周面の全周に亘りリング取付溝５４ｒが形成されている。タペット５４は、シリンダ部５１ｂの最内方に嵌挿されて、傾斜面５４ｃをローラ５２ｆの周面に当接させており、ウェッジ５２の挿抜作動によりローラ５２ｆを介してシリンダ部５１ｂ内を軸線方向に摺動可能になっている。

【0026】

スリーブ５５は、軸線方向に沿って延びる貫通孔５５ａを有した中空の略円筒状に形成されている。貫通孔５５ａは、軸線方向の一端側から順に、タペット５４の円筒部５４ｂが嵌合される円筒孔５５ｂと、ラップスプリング６１の他端側を支持するスプリング取付孔５５ｓと、スクリュウ５７が螺合される雌ネジ部５５ｃとが同軸的に連通されて構成されている。このスリーブ５５の円筒孔５５ｂには、内周面の全周に亘りリング取付溝５５ｒが形成されている。また、スリーブ５５の外周面には、該スリーブ５５の回転を摩耗検出装置７の検出ギア７１に伝達するための出力ギア５５ｇが一体的に形成されている。

【0027】

タペット５４の円筒部５４ｂとスリーブ５５の円筒孔５５ｂとを嵌合させると、円筒部５４ｂの外周面に沿って刻設されるリング取付溝５４ｒと、円筒孔５５ｂの内周面に沿って刻設されるリング取付溝５５ｒとが整合して、タペット５４とスリーブ５５との嵌合面間に、サークリップ５６を装着するための一体の空隙が形成される。また、タペット５４の円筒部５４ｂとスリーブ５５の円筒孔５５ｂとを嵌合させると、円筒部５４ｂの他端側に開口されるスプリング取付孔５４ｓと、スリーブ５５の一端側に開口されるスプリング取付孔５５ｓとが整合して、タペット５４とスリーブ５５との内部に、ラップスプリング６１を配設するための一体の空隙が形成される。

【0028】

サークリップ５６は、例えば焼入れ・焼戻しあるいはオーステンパ等の熱処理を施した鋼線材で形成されて、円環の一部を切り欠いたＣ形状（正面リング状）をなして縮径方向に弾性変形可能に形成される。このサークリップ５６は、タペット５４とスリーブ５５との嵌合面間において互いに整合して一体となったリング取付溝５４ｒ，５５ｒ内に配設されることで、タペット５４とスリーブ５５とを軸線方向に離脱不能に連結される。

【0029】

ラップスプリング６１は、例えば円断面の素線を巻回してコイル状に加工されたばね素材を所定長さに切断して得られた圧縮コイルスプリングである。このラップスプリング６１は、一端側の外周面がタペット５４のスプリング取付孔５４ｓの内周面に係合され、他端側の外周面がスプリング取付孔５５ｓの内周面に係合されて、軸線方向に弾性的に圧縮変形された状態で取り付けられている。このラップスプリング６１は、ワンウェイクラッチ機能を有し、コイルの外径が縮小する縮径方向（例えばコイルの巻回方向が右巻きの場合には右回転）にはスリーブ５５のタペット５４に対する軸線回りの相対回転を許容し、コイル外径が拡大する拡径方向（例えばコイルの巻回方向が右巻きの場合には左回転）には、外周面がタペット５４およびスリーブ５５に喰い付いてこれらを一体化し、この相対回転を阻止する。

【0030】

スクリュウ５７は、軸線方向に延びるロッド状に形成されて外周面に雄ネジ部５７を有し、その雄ネジ部５７ａをスリーブ５５の雌ネジ部５５ｃに螺合させてハウジング５１の側部外方へ延出するように設けられている。スクリュウ５７の軸線方向の他端側には、調整ダイヤル部５７ｂが設けられている。この調整ダイヤル部５７ｂには、スクリュウ５７の螺合軸回りに回動可能にクリップ５８が係止されている。クリップ５８は、ブレーキシュー４０のウェブ部４１と係合している。スクリュウ５７は、調整ダイヤル部５７ｂを挟持して設けられるクリップ５８を介してブレーキシュー４０に接続される。

【0031】

スリーブ５５の外周面には、螺旋状のヘリカルスプライン５５ｄが刻設されており、このヘリカルスプライン５５ｄに対して所定のガタ（例えば３ｍｍ）を有してドライブリング６２が噛合している。ドライブリング６２は、シリンダ部５１ｂの外端に形成された傾斜面５１ｃと当接する円錐麺６２ａを有し、このドライブリング６２を軸線方向の一端側へ向けて付勢するドライブスプリング６３により傾斜面５１ｃおよび円錐面６２ａの間に所定の摩擦抵抗を付与するように構成されている。

【0032】

かかる構成のエキスパンダ５は、ライニング４３に摩耗が生じたときに、ライニング４３とブレーキドラム３１との間の間隙（シュークリアランス）を自動的に詰めて所定の間隙に調整する間隙調整機構６を備えている。この間隙調整機構６は、スリーブアッシー５３、スクリュウ５７、ドライブリング６２、およびドライブスプリング６３等を有して構成されている。この間隙調整機構６の作用については後述する。

【0033】

摩耗検出装置７は、図６に示すように、スリーブ５５の回転を検出する回転検出機構７０と、回転検出機構７０により検出された回転情報に基づきライニング４３の摩耗を検出する制御部７５と、外部から操作可能なリセットスイッチ７９とを備えて構成される。なお、本実施形態では、図３および図４における一対の間隙調整機構６，６のうち、一方の間隙調整機構６（右側の間隙調整機構６）の側にのみ摩耗検出装置７が搭載されているが、この構成に限定されるものではなく、一対の間隙調整機構６，６のそれぞれの側に摩耗検出装置７が搭載されていてもよい。

【0034】

回転検出機構７０は、スリーブ５５の出力ギア５５ｇと噛合して回転する検出ギア７１と、検出ギア７１の回転量（回転角度）を検出する回転センサ７２と、回転センサ７２を保持するセンサブラケット７３（図３および図４を参照）とを備えている。

【0035】

検出ギア７１は、スリーブ５５の出力ギア５５ｇと外接噛合しており、スリーブ５５の回転力により出力ギア５５ｇと噛合回転可能に構成されている。この検出ギア７１の軸心には、回転センサ７２の入力軸７２ａが直結されている。本実施形態では、出力ギア５５ｇと検出ギア７１との歯数比が２：１に形成されており、スリーブ５５が半回転（１８０度回転）すると、検出ギア７１が１回転（３６０度回転）するようになっている。そのため、検出ギア７１の回転数（回転角度）は、スリーブ５５の回転数（回転角度）の２倍となる。

【0036】

回転センサ７２は、例えば、ホールＩＣ（ホール素子）を内蔵したエンドレス回転式のポテンショメータから構成されている。この回転センサ７２は、その入力軸７２ａに結合された検出ギア７１の回転（回転角度）を介してスリーブ５５の回転（回転角度）を検出する。本実施形態の回転センサ７２は、０度～３６０度までの範囲の回転角度を検出可能であり、入力軸７２ａの回転角度（０～３６０度）に比例した電圧、すなわち、検出ギア７１の回転角度（０～３６０度）に比例した電圧を出力する。つまり、検出ギア７１の回転角度が０度のときは出力電圧が初期電圧（０Ｖ）であり、この検出ギア７１の回転角度に比例して出力電圧は増加して、検出ギア７１の回転角度が３６０度に達すると出力電圧が最大電圧（５Ｖ）となる。なお、前述したとおり、スリーブ５５の回転数（回転角度）は、回転センサ７２にて検出される検出ギア７１の回転数（回転角度）の半分となる。

【0037】

制御部７５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を搭載したマイクロコンピュータを主体として構成されており、回転センサ７２から入力される検出情報に基づき、ライニング４３の摩耗を検出する。本実施形態では、制御部７５は、各種の電子・電気部品が実装された制御基板として構成されている。この制御部７５には、コネクタケーブル７８ａ（図２を参照）を介して回転センサ７２が電気的に接続されるとともに、コネクタケーブル７８ｂ（図２を参照）を介して車両の電子制御ユニットＥＣＵが電気的に接続されている。

【0038】

制御部７５は、図６に示すように、回転数演算部７６と、摩耗判定部７７とを備えている。

【0039】

回転数演算部７６は、回転センサ７２からの検出情報に基づき、現時点までのスリーブ５５の回転数を積算して得られる累積回転数を算出して、これをメモリ（ＲＡＭ）に一時記憶する。具体的には、回転数演算部７６は、回転センサ７２から入力した回転角度が最大回転角度（３６０度）に達する毎に（回転センサ７２から最大出力電圧（５Ｖ）が入力される毎に）、スリーブ５５が半回転（１８０度回転）したことを検出して、スリーブ５５の累積回転数に「１／２」を加算する。なお、この累積回転数は、リセットスイッチ７９が操作されたときに、「０」にリセットされる。つまり、累積回転数とは、ゼロリセットされた時点から現時点までの間に、累積的に積算された回転数（積算値）を意味する。

【0040】

摩耗判定部７７は、メモリに記憶されるスリーブ５５の累積回転数と予め設定された限界回転数とを比較して、このスリーブ５５の累積回転数が限界回転数に達したか否かを判定する。ここで、スクリュウ５７の繰出量は、ライニング４３の摩耗量と比例関係にある。本実施形態では、ライニング４３の摩耗量とスクリュウ５７の繰出量とが１：２の関係にあり、スクリュウ５７の繰出量がライニング４３の摩耗量の２倍となるように設計されている。よって、ライニング４３の使用限界までの摩耗量が１０ｍｍである場合には、この摩耗量に対応して繰り出されるスクリュウ５７の繰出量は２０ｍｍとなる。また、スクリュウ５７の繰出量は、スリーブ５５の回転数（累積回転数）と両ネジ５５ｃ，５７ａのネジピッチとを積算することにより得られる。本実施形態では、ネジピッチが１ｍｍに設定されており、スリーブ５５が１回転する毎に、スクリュウ５７がネジピッチ分（１ｍｍ）だけ繰り出されるようになっている。従って、本実施形態では、スリーブ５５が２０回転したときに、ライニング４３の摩耗量が１０ｍｍ（使用限界）に達したことになる。ここで、本実施形態では、ライニング４３の摩耗量が使用限界に達する前に警報を発するべく、スリーブ５５の限界回転数を１９回転（９．５ｍｍの摩耗量に対応する回転数）に設定している。

【0041】

摩耗判定部７７は、スリーブ５５の累積回転数が限界回転数に達したことを判定した場合、車両の電子制御ユニットＥＣＵに対して警報信号を出力する。電子制御ユニットＥＣＵは、制御部７５からの警報信号を受信すると、所定の警報作動を実行する。本実施形態では、所定の警報作動として、例えば、車両の運転席に配置された警報ランプの点灯、警報音の出力、警報ランプの点灯などにより、運転者に対してライニングの使用限界が近づいていることを報知する。

【0042】

なお、摩耗判定部７７は、スリーブ５５の累積回転数が限界回転数に達していないと判定した場合（あるいは予め定められた一定時間ごとに）、このスリーブ５５の累積回転数の情報あるいは該累積回転数から換算されるライニング４３の摩耗量の情報を電子制御ユニットＥＣＵに出力するようになっている。それにより、電子制御ユニットＥＣＵは、各車輪ごとにライニング４３の摩耗量を個別に管理することができるようになっている。例えば、電子制御ユニットＥＣＵは、車両に設けられた複数の車輪間で摩耗量が均一でないと判断した場合には、電子制御ブレーキシステム（ＥＢＳ）の制御により各車輪ごとにブレーキの作動を調節して、各車輪の摩耗量を均等に近づけていくことが可能となる。特に、本実施形態では、ライニング４３の摩耗状態（摩耗量）をスリーブ５５の回転角度単位で検出することができるため、ブレーキの作動を細やかに制御することができる。

【0043】

次に、上記構成のドラムブレーキＢのブレーキ作動時、非作動時における作用として、主に間隙調整機構６および摩耗検出装置７の作用について説明する。

【0044】

まず、ブレーキ操作がなされると、そのブレーキ操作に応じてチャンバ９内に圧縮空気が供給され、チャンバ９内のダイヤフラムの作動により、ウェッジ５２がウェッジスプリング５２ａの付勢力に抗してウェッジ収容部５１ａへの挿入方向（図３および図４の下方向）に押圧される。この押圧力は、互いに平行に延びるウェッジ５２の傾斜面５２ｃとタペット５４の傾斜面５４ｃとの楔作用によりローラ５２ｆを介して軸線方向への押圧力に変換され、スリーブアッシー５３に伝達される。この押圧力を受けて、タペット５４およびスリーブ５５は一体化された状態でシリンダ部５１ｂ内を軸線方向の一端側から他端側へ向けて移動する。

【0045】

スリーブ５５のヘリカルスプライン５５ｄおよびドライブリング６２は、軸線方向に所定のガタを有して噛合されている。上記ブレーキ作動によるスリーブ５５の移動量がガタの範囲内であれば、スリーブ５５はドライブリング６２を回転させることなくシリンダ部５１ｂ内を軸線方向に沿って直動する。このとき、ドライブリング６２は、ドライブスプリング６３の付勢力によって、円錐面６２ａをハウジング５１の傾斜面５１ｃに当接させた状態で保持される。

【0046】

スリーブ５５と噛合されたスクリュウ５７は、クリップ５８によりブレーキシュー４０に係止されており、クリップ５８の摩擦抵抗およびネジ面での摩擦抵抗によりスリーブ５５に対して相対回転することなくスリーブ５５と協働して軸線方向に直動する。そして、スクリュウ５７の軸線方向への張り出しにより、ブレーキシュー４０はアンカーピン４４を中心に外方へ揺動し、ライニング４３がブレーキドラム３１の内周面に押圧され、これら両者間の摩擦によりブレーキドラム３１の回転が制動される。

【0047】

ブレーキ操作が解除されると、ウェッジ５２がウェッジスプリング５２ａの付勢力によりウェッジ収容部５１ａからの抜脱方向（図３および図４の上方向）へ移動する。スクリュウ５７およびスリーブアッシー５３は、両ブレーキシュー４０，４０間に跨設されたリターンスプリング４５の作用により、シリンダ部５１ｂ内を軸線方向の他端側から一端側へ向けて移動し、軸線方向内方へ格納される。スリーブ５５の移動量がガタの範囲内であれば、スリーブ５５は張り出し時と同様に回転することなくシリンダ部５１ｂ内を軸線方向に沿って直動する。

【0048】

一方、ライニング４３が摩耗してくると、ブレーキ作動時に同一の制動効果を得るため、スクリュウ５７およびスリーブアッシー５３の軸線方向の移動量が大きくなってくる。このとき、ブレーキ作動時のスリーブ５５の移動量がガタ分相当量を越えると、ヘリカルスプライン５５ｄの噛合面がドライブリング６２の噛合面に当接し、ドライブリング６２
が軸線方向の他端側へ向けて押圧力を受ける。この押圧力により傾斜面５１ｃおよび円錐面６２ａの間の摩擦力が低減し、ドライブリング６２がヘリカルスプライン５５ｄの噛合面に沿って回転する。なお、スリーブ５５は、ラップスプリング６１のワンウェイクラッチ機能によりタペット５４に対する相対回転を阻止され、シリンダ部５１ｂ内を軸線方向に沿って直動する。

【0049】

また、ブレーキ操作が解除されると、スクリュウ５７およびスリーブアッシー５３がリターンスプリング４５の付勢力により軸線方向の一端側へ戻されることで、ドライブリング６２とヘリカルスプライン５５ｄとの当接が解かれる。すると、ドライブリング６２がドライブスプリング６３の付勢力により軸線方向の一端側へ押圧され、円錐面６２ａをハウジング５１の傾斜面５１ｃに当接させる。それにより、ドライブリング６２は当接面での摩擦抵抗により回転が規制される。これに対して、スリーブ５５は、ヘリカルスプライン５５ｄとドライブリング６２との間のガタ分相当量については、抵抗を受けることなくシリンダ部５１ｂ内を軸線方向の一端側へ向けて移動する。一方、スリーブ５５の移動量がガタ分相当量を越えると、ヘリカルスプライン５５ｄがドライブリング６２の他端側の噛合面と当接して軸線方向の移動が阻止される。

【0050】

このとき、ドライブリング６２は前述のようにハウジング５１の傾斜面５１ｃとの当接により回転が規制されており、自由に回転することができない。これに対して、スリーブアッシー５３に内蔵されたラップスプリング６１は、スリーブ５５がドライブリング６２の一端側の噛合面に沿って回転される方向（例えば左回転）に対しては回転を規制させ、スリーブ５５がドライブリング６２の他端側の噛合面に沿って回転される方向（例えば右回転）に対しては回転を許容させるように形成されている。そのため、今度はスリーブ５５がドライブリング６２の他端側の噛合面に沿って回転される。なお、このとき、タペット５４に対するスリーブ５５の相対回転に対してサークリップ５６によって摩擦抵抗が付与されるが、リターンスプリング４５はこの摩擦力に抗してスリーブ５５を回転させるだけの付勢力を発揮する。

【0051】

ここで、スクリュウ５７は、ブレーキシュー４０に係止されて回転規制されたクリップ５８からの摩擦抵抗を受けている。この摩擦抵抗は、スクリュウ５７とスリーブ５５とのネジ面の摩擦抵抗よりも大きいため、スクリュウ５７はスリーブ５５とともに一体回転しない。そのため、スリーブ５５は、タペット５４およびスクリュウ５７に対して単独で回転する。そして、このスリーブ５５の回転により、スクリュウ５７がスリーブ５５の回転量（回転角度）に応じた繰出量だけ軸線方向の外方へ向けて繰り出される。

【0052】

このように、間隙調整機構６では、ライニング４３が摩耗すると、ブレーキ作動時には、スリーブ５５が所定量（ガタ分相当量）を超過して移動する一方で、ブレーキ解除時には、スリーブ５５がこの超過量に応じた回転量（回転角度）だけ回転してスクリュウ５７を繰り出させることにより、ライニング４３とドラムブレーキ３１との間隙が常に一定となるように自動調整する。

【0053】

このとき、制御部７５は、現時点におけるライニング４３の摩耗量を検知するため、回転センサ７２から入力される検出情報に基づき、スリーブ５５の回転量（累積回転数）を常時監視している。つまり、制御部７５は、回転センサ７２から検出情報が入力される毎に、現時点におけるスリーブ５５の累積回転数を算出し、この累積回転数と予め定められた限界回転数とを比較して、スリーブ５５の累積回転数が限界回転数に達しているか否かを判定する。そして、制御部７５は、スリーブ５５の累積回転数が限界回転数に達したことを判定した場合に、ライニング４３の摩耗量が使用限界に近づいていると判断し、車両の電子制御ユニットＥＣＵに対して警報信号を出力する。

【0054】

電子制御ユニットＥＣＵは、制御部７５からの警報信号を入力すると、所定の警報作動を実行する。所定の警報作動とは、前述したように、例えば、車両の運転席に配置された警報ランプの点灯、警報音の出力、警報ランプの点灯などにより、運転者に対してライニング４３の使用限界が近づいていることを報知することである。

【0055】

このような警報作動が行われた場合、それ以上のライニング４３の使用はブレーキの制動力の低下を招くため（走行の安全性が低下するため）、ブレーキシュー４０（ライニング４３）の交換作業が必要となる。それにより、ブレーキシュー４０が新品に交換された後は、リセットスイッチ７９を操作して、制御部７５のメモリに記憶された累積回転数（回転数の積算値）をゼロリセットする。

【0056】

以上、本実施形態に係るドラムブレーキＢによれば、シュークリアランスを調整するときのスリーブ５５の回転量がライニング４３の摩耗量と等価の関係であることを利用して、スリーブ５５の回転量を回転センサ７２にて検出し、このスリーブ５５の回転量（累積回転数）に基づきライニング４３の摩耗状態を検出することで、ライニング４３が使用限界に達する以前であっても（例えば車両の点検時に限らず走行中においても）、ライニング４３の摩耗状態を高精度に検出することが可能になるとともに、ライニング４３が使用限界に達してブレーキシュー４０を交換するときに、従来技術の如く摩耗検知具を交換する必要がなくなるため、部品コストおよび交換工数を削減して、ランニングコストを抑制することが可能となる。

【0057】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば適宜改良可能である。

【0058】

上記実施形態では、回転センサ７２の一例としてポテンショメータを例示して説明したが、この構成に限定されるものではなく、例えば、ロータリーエンコーダやレーザーセンサなどの他の回転センサを適用してもよい。

【0059】

上記実施形態では、スリーブ５５の限界回転数を１９回転（９．５ｍｍの摩耗量に対応する回転数）に設定しているが、この構成に限定されるものではなく、例えば、スリーブ５５の限界回転数は車両の要求仕様等に応じて適宜に設定することができる。

【0060】

上記実施形態では、ドラムブレーキＢとして、リーディングトレーリング式のドラムブレーキを例示して説明したが、この構成に限定されるものではなく、例えば、ユニサーボ式、デュオサーボ式、あるいは２リーディング式のドラムブレーキを適用してもよい。

【符号の説明】

【0061】

Ｂ ドラムブレーキ
１ 車軸（回転部材）
２ アンカーブラケット（固定部材）
３ ドラムユニット
４ ブレーキシューユニット
５ エキスパンダ
６ 間隙調整機構
７ 摩耗検出装置
３１ ブレーキドラム
４０ ブレーキシュー
４３ ライニング（ブレーキライニング）
５３ スリーブアッシー
５４ タペット（押圧力発生部材）
５５ スリーブ（伝達部材）
５５ｇ 出力ギア（第１ギア）
５７ スクリュウ（押圧部材）
６１ ラップスプリング
７０ 回転検出機構（回転検出部）
７１ 検出ギア（第２ギア）
７２ 回転センサ
７５ 制御部
７６ 回転数演算部
７７ 摩耗判定部
７９ リセットスイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】