JPH08284978A

JPH08284978A - 車両用ドラムブレーキ

Info

Publication number: JPH08284978A
Application number: JP21423395A
Authority: JP
Inventors: Norihisa Okada; 典久岡田; Takeo Moriya; 武雄守屋
Original assignee: Tokyo Buhin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Tokyo Buhin Kogyo Co Ltd
Priority date: 1994-08-26
Filing date: 1995-07-31
Publication date: 1996-11-01
Anticipated expiration: 2015-07-31
Also published as: JP2916395B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】簡単な構造で従来のものより「鳴き」が発生し
難い車両用ドラムブレーキを提供する。【構成】ブレーキドラム１の内面に一対の同サイズのブ
レーキシュー４、５を押圧して制動する車両用ドラムブ
レーキにおいて、一対のブレーキシュー４、５のうち一
方４の固有振動数と他のブレーキシュー５の固有振動数
とを異ならしめたもので、左右のブレーキシュー４、５
の各固有振動数が異なることにより、ブレーキドラム１
及び２のブレーキシュー４、５との連成振動が起生し難
く、従って「鳴き」を発生する機会を激減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用ドラムブレー
キ、殊に「鳴き」防止機構を備えた車両用ドラムブレー
キに関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用ドラムブレーキにおいて制動時に
発生して騒音となる、いわゆる「鳴き」については従来
より種々の研究がなされ、「鳴き」対策として多くの発
明、考案が生まれている。それらは、例えばブレーキ
シューの剛性を高めて「鳴き」を発生する周波数からず
らした固有振動数とするもの、ブレーキライニングの
材質を変更するもの、ブレーキシューにおける「鳴
き」発生時に振幅の大きい部分におもり（ダンパウエイ
ト）を固定するもの、また実公平５−２７７１１号公
報記載のもののように、ブレーキシュー内周面に摩擦材
を押しつけ、「鳴き」発生時に生ずるシューの周方向へ
の相対摺動によって、シューの振動エネルギの消費を図
るもの等に分類される。

【０００３】ところで、最近の「鳴き」の研究による
「鳴き」の発生メカニズムとしては、ブレーキドラムと
２つのブレーキシューとの連成振動として捉えるのが妥
当と考えられている。即ち図１に示すように、ブレーキ
ドラム１の内部に、例えば一端がピン２によりブラケッ
ト３に回動自在に支持された一対のブレーキシュー４、
５を配設し、両ブレーキシュー４、５の他端を図示しな
いアクチュエータで回動されるカム６により拡開して該
シュー４、５外面に貼ったライニング７をブレーキドラ
ム１内周面に押し付けて制動を行なう車両用ドラムブレ
ーキの場合、前記「鳴き」が発生すると、ブレーキドラ
ム１は図４、図５の実線８に示すようなモードで振動し
（なお、図４は３次モード、図５は４次モードであ
る）、また、ブレーキシュー４、５は図６の実線９に示
すようなモードで振動する。なお、上記ブレーキシュー
４、５の振動は、モード解析によれば図７の（ａ）、
（ａ’）に示す１次ねじれ及び同図（ｂ）、（ｂ’）に
示す１次曲げと、図８の（ａ）に示す２次ねじれ及び同
図（ｂ）に示す２次曲げを発生させており、上記のよう
なブレーキドラム２及びブレーキシュー４、５の複雑な
振動は連成されて、例えば図９、図１０（１次モード）
及び図１１（２次モード）に示す連成振動をもたらすの
である。そして図１２、図１３にはブレーキシューの例
で示したが、ブレーキドラム１及びブレーキシュー４、
５とも上記連成振動を生ずる固有振動数を多く持ってい
るのである。従来の前記〜の「鳴き」対策は、いず
れもブレーキドラム１または一対のブレーキシュー４、
５についてその固有振動数を変えるようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
如くブレーキドラム１及び一対のブレーキシュー４、５
はそれぞれ多くの固有振動数をもつので、ブレーキドラ
ム及び／又は一対のブレーキシューにおける「鳴き」を
生ぜしめるある１つの固有振動数を対象にこれを変えて
も、他の固有振動数において再び前記連成振動を生じ
て、「鳴き」を発生するおそれがある。本発明者らは研
究の結果、前記連成振動を発生せしめる要因の１つであ
る左右一対のブレーキシューの各固有振動数を異ならし
めることにより、「ブレーキドラム等を含めた複数の固
有振動数において前記連成振動を発生し難い」ことを見
出して本発明にむすびつけたもので、簡単な構造で「鳴
き」を生ずる振動を吸収して、従来のものより更に「鳴
き」の発生し難い車両用ドラムブレーキを提供すること
を目的とする。また、本発明の他の目的は、通常の同サ
イズのブレーキシューの一方又は両方に簡単な加工を加
えるとか、材質を変えるのみで前記「鳴き」を有効に抑
制し得る、生産の容易な車両用ドラムブレーキを提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明車両用ドラムブレーキは、ブレーキドラムの内
面に一対の同サイズのブレーキシューを押圧して制動す
る車両用ドラムブレーキにおいて、前記一対のブレーキ
シューのうち一方の固有振動数と他のブレーキシューの
固有振動数とを異ならしめたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明の車両用ドラムブレーキでは、左右の
ブレーキシューの各固有振動数が異なるので、前記連成
振動が起生し難く、従って「鳴き」を発生する機会が少
なくなる。

【０００７】

【実施例】本発明車両用ドラムブレーキの第１実施例を
図１乃至図３により詳細に説明すると、矢印のように回
転するブレーキドラム１に対して、例えばリーディング
シューとなるブレーキシュー４には、図２、図３に示す
ように、リム４ａの裏面に立てたウエブ４ｂ、４ｃ間に
おいて、前記リム４ａに近付けて該ウエブ４ｂ、４ｃの
ほぼ全長にわたって前記ウエブ４ｂ、４ｃと略同一板厚
の長板体１０を溶接して固着したものである。一方、ブ
レーキドラム１の回転に対してトレーリングシューとな
るブレーキシュー５には、この実施例の場合何ら手を加
えない。これによって、ブレーキシュー４の剛性がブレ
ーキシュー５に比較して高くなり、その固有振動数は１
５乃至５０％程度高く設定される。即ちブレーキシュー
における「鳴き」発生を生じやすいいくつかの固有振動
数のピーク値が、ブレーキシュー５では図１２に示すよ
うにイ’（３４０Ｈｚ）、ロ’（９２０Ｈｚ）であるの
に対し、ブレーキシュー４では図１３に示すようにイ
（５００Ｈｚ）、ロ（１０５５Ｈｚ）とそれぞれ４７
％、１５％上昇した値となり、両ブレーキシュー４、５
に固有振動数の差が付けられる。本発明者らの実験によ
ると、左右のブレーキシュー４、５間の固有振動数の差
（比率）によって「鳴き」発生率は、前記シューが組み
付けられるブレーキドラム１の固有振動数のちがいによ
って、図１８のＡ、Ｂ、Ｃのように変化するが、各々前
記比率は２０％〜７０％において「鳴き」発生率の最低
を示す。しかし前記比率が２０％未満及び７０％を超え
ると、「鳴き」発生率の値は比較的高い値を示すので好
ましくない。

【０００８】前記一対のブレーキシュー４、５間の固有
振動数を異ならしめる手段として、前記一対のブレーキ
シューのうち一方、例えば４を固有振動数の高い鋳鉄製
とするとともに、他方５を固有振動数の低い鋼板製とし
てもよい。（第２実施例）このようにすることによっ
て、前記と同様に連成振動が起生し難く、従って「鳴
き」を発生する機会が少なくなるばかりでなく、ブレー
キシューの材質をかえるのみであるから通常のブレーキ
シューと同様に生産することができる。

【０００９】前記一対のブレーキシューの固有振動数を
異ならしめる手段としては、更に図１４、図１５に示す
第３の実施例がある。即ち、図１４に示すものは複動２
リーディング（２Ｌ）式ドラムブレーキで、該ドラムブ
レーキは、ブレーキドラム１１内に対称的に配設された
一対のブレーキシュー１２、１３の対向する各端部間
に、互いに反対方向に移動する２つのピストンをもつホ
イールシリンダ１４、１５を配設し、該シリンダ１４、
１５の作動時、ばね１６に抗して前記シュー１２、１３
の両端を開くようにしてライニング１７、１７’全体を
ドラム１１に押し付けるようにしたものである。「鳴
き」発生時には前記と同様、図４、図５の実線８に示す
ブレーキドラム１１の振動及び図６の実線９に示すブレ
ーキシュー１２、１３の振動があり、やはりブレーキド
ラム１１と２つのブレーキシュー１２、１３との前記連
成振動をもたらすのである。

【００１０】第３実施例においては、図１５に示すよう
に、両ブレーキシュー１２、１３ともライニング１７、
１７’を貼るリム１２ａ、１３ａの裏面にウエブ１２
ｂ、１３ｂを立てたものであるが、前記リーデイングシ
ューの一方、例えばシュー１３の幅は、リム１３ａ、ラ
イニング１７’とも、他のシュー１２のリム１２ａ、ラ
イニング１７より小さくしている。前記ブレーキシュー
１３の幅をブレーキシュー１２の幅に対してどの程度小
さくするかは、実験等によってきめるが、本発明者らの
研究によれば、ブレーキシュー１３の幅がブレーキシュ
ー１２の幅に対し一次固有振動数において１０〜３０％
程度異なる（上昇する）よう設定するのが良い結果を生
じた。同じく本発明者らの実験によると、上記のような
比率でその幅を異ならしめた左右のブレーキシュー１
２、１３間の固有振動数の差によって、「鳴き」発生率
は、従来の左右同じ幅のブレーキシューを用いたドラム
ブレーキが３０％であったのに対して、本発明のものは
実に０％と激減したのである。しかもその際、図１４に
示すものでは、リーディングシュー１２、１３のいずれ
の幅を他より小さくしても、２リーディング型であるか
ら制動力も充分であり、且つ他方のシューのライニング
摩耗量を通常と変わりない値に抑えられ、軽量化も図る
ことができる。

【００１１】図１６、図１７に示す第４実施例は、前記
一対のブレーキシューの固有振動数を異ならしめる手段
として、前記一対のブレーキシューのうち一方のブレー
キシューに多数の穴を形成したものである。即ち、両ブ
レーキシュー２１、２２ともライニング２３、２３’を
貼るリム２１ａ、２２ａの裏面にウエブ２１ｂ、２２ｂ
を立てたものであるが、前記リーデイングシューの一
方、例えばシュー２２には、リム２２ａ及びウエブ２２
ｂに平均に穴２４をあけている。ブレーキシュー２２に
あける穴２４の数、大きさは実験等によってきめるが、
本発明者らの研究によれば、ブレーキシュー２２がブレ
ーキシュー２１に対し一次固有振動数において１０〜３
０％程度異なる（低下する）よう設定するのが良い結果
を生じた。

【００１２】同じく本発明者らの実験によると、上記の
ような比率で一方に穴をあけた左右のブレーキシュー２
１、２２間の固有振動数の差によって、「鳴き」発生率
は、従来のブレーキシューを用いたドラムブレーキが３
０％であったのに対して、本発明のものは実に０．９％
と激減したのである。また、図１４に示すものでは、い
ずれのシューに多数の穴をあけても、２リーディング型
であるから制動力も充分であり、且つ他方のシューのラ
イニング摩耗量を通常と変わりない値に抑えられ、軽量
化も図ることができる。

【００１３】

【発明の効果】本発明車両用ドラムブレーキは、ブレー
キドラムの内面に一対の同サイズのブレーキシューを押
圧して制動する車両用ドラムブレーキにおいて、前記一
対のブレーキシューのうち一方の固有振動数と他のブレ
ーキシューの固有振動数とを異ならしめたことを特徴と
するので、左右のブレーキシューの各固有振動数が異な
ることにより、前記連成振動が起生し難く、従って「鳴
き」を発生する機会が少なくなる。図１９は、前記第
１、第２実施例の車両用ドラムブレーキを装着した車両
を時速１０キロメートルから時速５０キロメートルで走
行させ、これを０．１Ｇから０．３Ｇの減速度で停止さ
せたときの「鳴き」の発生状況を示すものであるが、
「鳴き」対策を施さない車両用ドラムブレーキを装着し
た車両では、１；「鳴き」小から５；「鳴き」大の音レ
ベルで、ほとんどの車速及び減速度において１乃至２レ
ベルの「鳴き」が発生しているのに対し、「鳴き」対策
を施した本発明車両用ドラムブレーキを装着した車両で
は、常用的減速度では「鳴き」は全く発生せず、わずか
に高減速度においてレベル２程度の「鳴き」が発生する
のみで、本発明の有効性が確認できる。

【００１４】また、図２０は、前記第３実施例の車両用
ドラムブレーキを装着した車両を時速１０キロメートル
から時速５０キロメートルで走行させ、これを０．１Ｇ
から０．４Ｇの減速度で停止させたときの「鳴き」の発
生状況を示すものであるが、左右のブレーキシューの幅
を同一とした車両用ドラムブレーキを装着した車両で
は、１；「鳴き」小から５；「鳴き」大の音レベルで
（〇内数字はレベルを示す）、ほとんどすべての車速及
び減速度において１乃至２レベルの「鳴き」が発生して
いるのに対し、本実施例の車両用ドラムブレーキを装着
した車両では、すべての車速及び減速度において「鳴
き」は全く発生せず、本発明の有効性が確認できる。

【００１５】また、図２１は、前記第４実施例の車両用
ドラムブレーキを装着した車両を時速１０キロメートル
から時速５０キロメートルで走行させ、これを０．１Ｇ
から０．４Ｇの減速度で停止させたときの「鳴き」の発
生状況を示すものであるが、左右のブレーキシューを同
一とした車両用ドラムブレーキを装着した車両では、
１；「鳴き」小から５；「鳴き」大の音レベルで（〇内
数字はレベルを示す）、ほとんど多くの車速及び減速度
において１乃至２レベルの「鳴き」が発生しているのに
対し、本実施例の車両用ドラムブレーキを装着した車両
では、わずかに１つの車速及び減速度において「鳴き」
が発生するのみで、他の車速及び減速度では全く「鳴
き」の発生がなく、これによって本発明の有効性が確認
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明車両用ドラムブレーキの第１実施例の正
面図

【図２】本発明車両用ドラムブレーキの第１実施例にお
ける一方のブレーキシューの側面図

【図３】本発明車両用ドラムブレーキの第１実施例にお
ける一方のブレーキシューの底面図

【図４】ブレーキドラムの第３次振動のモードを示す図

【図５】ブレーキドラムの第４次振動のモードを示す図

【図６】ブレーキシューの振動モードを示す図

【図７】ブレーキシューのモード解析図で（ａ）、
（ａ’）は１次ねじれ、（ｂ）、（ｂ’）は１次曲げを
示す。

【図８】ブレーキシューのモード解析図で（ａ）は２次
ねじれ、（ｂ）は２次曲げを示す。

【図９】車両用ドラムブレーキにおける１次連成振動モ
ード図

【図１０】車両用ドラムブレーキにおける他の１次連成
振動モード図

【図１１】車両用ドラムブレーキにおける２次連成振動
モード図

【図１２】本発明によらないブレーキシューにおける固
有振動数の分布とその強度を示す図

【図１３】本発明によるブレーキシューにおける固有振
動数の分布とその強度を示す図

【図１４】本発明車両用ドラムブレーキの第３実施例の
正面図

【図１５】本発明車両用ドラムブレーキの第３実施例の
断面図

【図１６】本発明車両用ドラムブレーキの第４実施例の
断面図

【図１７】本発明車両用ドラムブレーキの第４実施例に
おけるブレーキシューの斜視図

【図１８】一対のブレーキシュー間の固有振動数の差の
比率と「鳴き」発生率との関係を示す図

【図１９】本発明車両用ドラムブレーキの第１実施例に
おける「鳴き」に対する効果を示す図

【図２０】本発明車両用ドラムブレーキの第３実施例に
おける「鳴き」に対する効果を示す図

【図２１】本発明車両用ドラムブレーキの第４実施例に
おける「鳴き」に対する効果を示す図。１、１１、；ブレーキドラム４、５、１２、１３、２１、２２；ブレーキシュー６；カム７、１７、１７’、；ライニング１０；長板体。１２ａ、１３ａ、２１ａ、２２ａ；リム１２ｂ、１３ｂ、２１ｂ、２２ｂ；ウエブ２４；穴。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ブレーキドラムの内面に一対の同サイズの
ブレーキシューを押圧して制動する車両用ドラムブレー
キにおいて、前記一対のブレーキシューのうち一方の固
有振動数と他の固有振動数とを異ならしめたことを特徴
とする車両用ドラムブレーキ。
【請求項２】前記一対のブレーキシューの固有振動数を
異ならしめる手段として、両ブレーキシューの剛性に差
を設けることを特徴とする請求項１記載の車両用ドラム
ブレーキ。
【請求項３】前記一対のブレーキシューの固有振動数を
異ならしめる手段として、前記一対のブレーキシューの
うち一方を鋳鉄製とするとともに、他方を鋼板製とした
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両用
ドラムブレーキ。
【請求項４】前記一対のブレーキシューの固有振動数を
異ならしめる手段として、前記一対のブレーキシューの
幅を互いに異ならしめたことを特徴とする請求項１また
は請求項２または請求項３記載の車両用ドラムブレー
キ。
【請求項５】前記一対のブレーキシューの固有振動数を
異ならしめる手段として、前記一対のブレーキシューの
うち一方のブレーキシューに多数の穴を形成したことを
特徴とする請求項１または請求項２または請求項３また
は請求項４記載の車両用ドラムブレーキ。
【請求項６】前記一対のブレーキシュー間の固有振動数
の差を２０乃至７０％としたことを特徴とする請求項１
または請求項２または請求項３または請求項４または請
求項５記載の車両用ドラムブレーキ。