(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内蔵された可動隔壁によって区画され、作動媒体源に選択的に連通される作動室と大気に連通される大気室とを有するアクチュエータハウジングと、上記可動隔壁に作動的に連結され、上記作動室内に作動媒体が供給されることにより生起される同可動隔壁の変位に応動して車輪ブレーキを作動させる出力部材とを備えたものにおいて、上記アクチュエータハウジングの大気室頂部に通気孔を穿設すると共に、一端が同通気孔に連結され他端が上記車輪ブレーキを備えた車輪のホイールリム内方の空間に開口した通気ダクトが設けられ、同通気ダクトの上記ホイールリム内方空間における開口部の通路面積が上記通気孔の断面積より大きく形成されたことを特徴とする車輪ブレーキ用アクチュエータ。
【請求項２】
上記通気ダクトが、上記アクチュエータハウジングの大気室側の外面に沿って配設されると共に、同通気ダクトのホイールリム内方空間における開口部が、長方形、長円等の偏平な形状に形成されたことを特徴とする請求項1記載の車輪ブレーキ用アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラック、バス等車両の車輪ブレーキを作動させる車輪ブレーキ用アクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トラック、バス等の車両における車輪ブレーキを作動させるために、圧縮空気を作動媒体とした車輪ブレーキ用アクチュエータが採用されている。いま、この種、車輪ブレーキ用アクチュエータの従来の構造の一例を図５及び図６を参照して説明する。
【０００３】
総括的に符号１０で示された車輪ブレーキ用アクチュエータは、大径のアクチュエータハウジング１２と、相対的に小径のシリンダ１４とを備えている。上記アクチュエータハウジング１２は、夫々皿状をなす作動室側ハウジング部材１２ａと大気室側ハウジング部材１２ｂとを備え、両ハウジング部材１２ａ及び１２ｂは、夫々の対向する周縁部間に、ラバー等の可撓性材料からなるダイヤフラム１６の外周縁部１６′を挟持して環状のクランプ１８により一体的に緊締されている。
【０００４】
上記作動室側ハウジング部材１２ａの外面に、作動媒体としての圧縮空気の取入部材２０が固着され、同取入部材２０内の通路２２は、その下流端を、上記ダイヤフラム１４と上記ハウジング部材１２ａとによって限界された作動室２４に連通し、また上流端は弁装置２６を介して圧縮空気タンク又は作動媒体源２８に接続されている。一方、大気室側ハウジング部材１２ｂの内部には、上記ダイヤフラム１６によって上記作動室２４との連通を遮断された大気室３０が形成されており、またその中央部分外方には、上記シリンダ１４が一体的に形成されている。
【０００５】
上記ダイヤフラム１６の大気室３０側の中央部分表面には、円板状をなすプレッシャプレート３２が取付けられ、同プレッシャプレート３２には、上記シリンダ１４に対し同軸的に配設されたプッシュロッド３４の一端が固着されている。同プッシュロッド３４の他端には、上記シリンダ１４内に摺動自在に嵌装されたピストン３６が連結されている。同ピストン３６には、図示を省略されている車輪ブレーキの作動部材、例えばドラムブレーキの一対の円弧状シューをブレーキドラムの内周面に圧接させることによって制動力を生起する楔部材或いはカム部材等にその一端を作動的に連結された出力ロッド３８の他端が当接されている。
【０００６】
同出力ロッド３８はリターンスプリング４０によって、図５において左方に弾性的に付勢されている。従って、弁装置２６を介して作動室２４内に圧縮空気タンク２８内の圧縮空気が供給されていないブレーキ不作動時には、上記リターンスプリング４０の付勢力により、ピストン３６、プッシュロッド３４及びプレッシャプレート３２を介してダイヤフラム１６は作動室側ハウジング部材１２ａの内側面に当接し又は隣接した休止位置に保持され、勿論車輪ブレーキは解放されている。
【０００７】
車両の運転者が車輪ブレーキを作動させるために、弁装置２６を作動させて、圧縮空気タンク２８内の圧縮空気を通路２２から作動室２４内に供給すると、ダイヤフラム１６に作用する空気圧力によってリターンスプリング４０が克服され、同ダイヤフラム１６が、図５において右方に変位する。このとき大気室３０内の空気は、大気室側ハウジング部材１２ｂの下方部分に穿設された通気孔４２から外気に排出される。ダイヤフラム１６の右方変位により、プッシュロッド３４、ピストン３６及び出力ロッド３８が右動し、出力ロッド３８により車輪ブレーキの作動部材が駆動され、車輪ブレーキが作動する。
【０００８】
次に、運転者が車輪ブレーキを解放するために、弁装置２６を休止位置に変位させ通路２２を介して作動室２４と圧縮空気タンク２８との連通を遮断すると共に、同作動室２４を通路２２を介し大気に連通させると、リターンスプリング４０の付勢力により出力ロッド３８、ピストン３６及びプッシュロッド３４を介してプレッシャプレート３２及びダイヤフラム１６が図示の休止位置に復帰して車輪ブレーキが解放され、このとき大気室３０には通気孔４２から外気が吸入される。
【０００９】
上記のように、車輪ブレーキの作動及び解放の都度、アクチュエータ１０の大気室３０には、通気孔４２から外気が吸入されると共に排出されて、所謂呼吸作用が行われる。また、同通気孔４２は作動室１２ｂ内に発生した結露水のドレン孔を形成している。なお、図５において、符号４４は上記プレッシャプレート３２が当接することによって、上記ダイヤフラム１６の最大右方変位を限定するストッパ、４６は上記リターンスプリング４０の一端を受けるため出力ロッド３８に装着されたスプリングリテーナである。
【００１０】
上記構造の車輪ブレーキ用アクチュエータ１０を装備した車両が、雨雪中を走行し或いは冠水した道路を走行すると、図７の横断面図に示されているように、アクチュエータハウジング１２の外表面に付着した水滴、通常は土砂を含んだ水が同ハウジング１２の下側表面に流下して厚い水膜又は水溜り４８を形成する。この水膜又は水溜り４８の水及びその中に含まれた土砂は、上記ブレーキ作動に伴なう大気室３０の呼吸作用によって、図中に矢印で示したように、ブレーキ解放時に通気孔４２から大気室３０内に高速度で流入し、ブレーキ作動時に同通気孔４２から外気に排出される。
【００１１】
上述したように、アクチュエータ１０の大気室３０内に水、通常は土砂混じりの水が流入し、かつ排出されることによって、大気室側ハウジング１２ｂの内側面、プッシュロッド３４の外周面、シリンダ１４のピストン摺動面及びピストン３６の外周面等に錆が生じ易く、またピストン３６の摺動部分に土砂が侵入してその摺動変位が円滑に行なわれなくなる可能性がある。
上記不都合を解決するため、プッシュロッド３４とシリンダ１４のプッシュロッド側開口端との間に、薄いラバー製の防水及び防塵カバー５０を設けることも試みられたが、ブレーキ解放時に、通気孔４２から大気室３０内に高速度で流入する土砂混じりの水流又は水滴の衝突によって比較的早期に破損し、結局、シリンダ１２のピストン摺動面の錆付きや土砂の侵入等によってピストン３６の円滑な摺動変位が確保されなくなり耐久性が劣る不具合があることが判明した。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の車輪ブレーキ用アクチュエータの欠点を解消して、雨雪走行時及び冠水道路走行時に、アクチュエータハウジングの大気室への水及び土砂等の流入量を大巾に低減して、長期間にわたり円滑な作動を確保することができ、耐久性及び信頼性が優れたこの種アクチュエータを提供することを、主たる目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、内蔵された可動隔壁によって区画され、作動媒体源に選択的に連通される作動室と大気に連通される大気室とを有するアクチュエータハウジングと、上記可動隔壁に作動的に連結され、上記作動室内に作動媒体が供給されることにより生起される同可動隔壁の変位に応動して車輪ブレーキを作動させる出力部材とを備えたものにおいて、上記アクチュエータハウジングの大気室頂部に通気孔を穿設すると共に、一端が同通気孔に連結され他端が上記車輪ブレーキを備えた車輪のホイールリム内方の空間に開口した通気ダクトが設けられ、同通気ダクトの上記ホイールリム内方空間における開口部の通路面積が上記通気孔の断面積より大きく形成されたことを特徴とする車輪ブレーキ用アクチュエータを提案するものである。
【００１４】
前記構成によれば、ダイヤフラム等の可動隔壁の往復変位に伴って生じるアクチュエータハウジングの呼吸作用を行なう通気孔が、大気室下端部に較べて本質的に水が入りにくい大気室頂部に配設されていることと、一端を同通気孔に接続された通気ダクトの他端が、雨雪走行時において水滴や雪片の分布量がその他の周辺部位に較べて少ないホイールリム内方の空間に開口していることと、同通気ダクトのホイールリム内方の空間における開口部の通路面積が上記通気孔の断面積より大きく形成され、従って上記呼吸作用に際し大気室に吸入されるホイールリム内方空間内の水滴等を含んだ外気の通気ダクト流入時の流速が低く、この結果、大気室への水滴等の流入量が、著しく少なくなることとの協作動によって、従来の同種アクチュエータに較べ大気室への水や土砂等の流入量を大巾に低減することができる。
【００１５】
本発明においては、上記通気ダクトが、上記アクチュエータハウジングの大気室側の外面に沿って配設されると共に、同通気ダクトのホイールリム内方空間における開口部が、長方形、長円等の偏平な形状に形成されることが好ましい。上記通気ダクトをアクチュエータハウジングの大気室側外面に沿って配置することにより、車輪側方車内側の狭い空間内に容易に同通気ダクトを設けることができる。また通気ダクトの開口部を長方形、長円等の偏平な形状とすることにより限られたスペース内で十分な通路面積を確保することができるので上記大気室に流入する外気の流速を効果的に低減して大気室への水等の流入を抑制することが可能となり、さらに車輪の回転による遠心力の関係で、ホイールリム内方空間の中でも、降雨或いは降雪時に水滴や雪片の分布量が一層少ないホイールリム中心に可及的に近い部位に上記開口部を配置することができるので、大気室内への水や土砂の流入がさらに低減される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の好ましい実施形態を、図１ないし図４を参照して説明する。（なお、図５及び図６に示した従来の車輪ブレーキ用アクチュエータと実質的に同一又は対応する部材及び部分には同一の符号を付し、重複説明は省略する。）
図１の断面図に示されているように、アクチュエータハウジング１２の大気室側ハウジング部材１２ｂには、その頂部又はその近傍に通気孔４２が設けられている。同通気孔４２には、適宜のラバー材又は樹脂材で作られた通気ダクト５２の上端付近に突設された管状取付部５４が嵌装されている。
【００１７】
上記通気ダクト５２は、上記管状取付部５４を除き全体として偏平な長方形断面の通路を備えると共に、上記大気室側ハウジング部材１２ｂの外形に略沿って上下方向に弯曲した中空角形管の形状を備えており、その下端には大気に連通する開口部５６が設けられている。また、上記通気ダクト５２の大気室側ハウジング部材１２ｂに対向する外側面とは１個以上の取付部５８が設けられ、同取付部５８の先端面を上記大気室側ハウジング１２ｂに適宜の接着材により固着することと、上記管状取付部５４を通気孔４２に嵌装することとによって、通気ダクト５２がアクチュエータハウジング１２に対し固定される。
【００１８】
上記通気ダクト５２の下端開口部５６は、車輪のホイールリム６０の内方の空間６２内に開口しており、上記通気孔４２より十分大きい断面積を有するように形成され、一例として、通気孔４２に管状取付部５４を嵌装したときの同通気孔の実効通路面積、即ち管状取付部５４の内部通路面積Ａ１は０．５ｃｍ２、開口部５６の通路面積Ａ２は１０．５ｃｍ２に選択される。この例の場合、車輪ブレーキの解放時にダイヤフラム１６が作動位置から図１に示す休止又は不作動位置に変位することによって、通気ダクト５２から作動室３０内に外気が流入するときの流速が、開口部５６では通気孔４２での流速の略１／１０となる。
【００１９】
一方、大気室側ハウジング部材１２ｂの下端部分に、図４に拡大して示されているラバー又は軟質樹脂材からなるチェックバルブ６４が装着されると共に、同チェックバルブ６４の円板状弁板６６によって通常時閉塞される１個以上適数個（図示の場合は３個）のドレン孔６８が穿設されている。
【００２０】
上記車輪ブレーキ用アクチュエータ１０の作動は、前述した従来のアクチュエータと同様であり、アクチュエータハウジング１２の作動室２４内に弁装置２６を介し圧縮空気タンク２８内の圧縮空気が供給されることによって、ダイヤフラム１６が、図１において右方に変位し、プッシュロッド３４、ピストン３６及び出力ロッド３８（これらの部材を総合して出力部材という）が右動し、車輪ブレーキが作動される。このとき、大気室３０内の空気は大部分通気孔４２及び通気ダクト５２を通り大気に排出され、若し大気室３０内に水や土砂が溜っている場合は、ダイヤフラム１６の右動により大気室３０内の圧力が高くなることによってチェックバルブ６４の弁板６６が外方に開き、一部の空気と共に外部に排除される。
【００２１】
次に、車輪ブレーキの解放時は、弁装置２６を介して作動室２４が大気に連通されることにより、リターンスプリング４０の付勢力によってダイヤフラム１６が図１に示されている休止又は不作動位置に復帰し、このとき大気室３０内には通気ダクト５２のホイールリム６０内の開口部５６から外気が吸入される。一方、大気室３０内の負圧によって、ドレン孔６８はチェックバルブ６４の弁板６６により閉塞されている。
【００２２】
車両が降雨或いは降雪時に走行し又は冠水している道路を走行している場合、図１に示されているようにホイールリム６０の側方では車輪によって巻き上げられた水滴や土砂粒４８′が多く、ホイールリム６０の内方空間では水滴や土砂粒が相対的に少ない。また、ホイールリム６０の内部空間でも、遠心力の影響で、リム中心から半径方向外方より内方部分の方が、水滴や土砂粒４８′が少ない。
【００２３】
従って、車輪ブレーキの解放時に、通気ダクト５２から大気室３０内に吸い込まれる外気中の水滴や土砂粒４８′が本質的に少ないことと、上述したように通気ダクト５２の開口部５６の通路面積に対し通気孔４２の断面積が十分小さく形成されていて、開口部５６に流入する外気の流速が著しく小さいことと、通気孔４２が本質的に水が入りにくい大気室側ハウジング部材１２ｂの頂部に設けられていることとの協作動によって、開口部５６から通気ダクト５２内に入った水や土砂は、大部分がダクト内壁面に付着して滴下して再び流出し、大気室３０内に進入する水や土砂の量は著しく低減する。このため、ピストン３６及びシリンダ１４のピストン摺動面を水及び土砂から遮断する防水及び防塵カバー５０に衝突する水滴や土砂粒４８′は、前記従来のアクチュエータに較べて著しく少なくなり、このため長期間にわたり破損することがないので、耐久性及び信頼性が大巾に向上する。
【００２４】
さらに、上記通気ダクト５２をアクチュエータハウジング１２の大気室側ハウジング部材１２ｂに沿って配設することにより、スペース的に無理なく同通気ダクトを配置し得る利点があり、さらに、開口部５６を一層水滴や土砂粒４８′が少ないホイールリム６０の半径方向内方部位に配置することができるので、大気室３０への水や土砂の進入量を極めて効果的に低減し得る追加の利点がある。
【００２５】
なお、この種アクチュエータ１０の可動隔壁には、上記実施形態に示されているようにダイヤフラム１６が広く用いられているが、ダイヤフラム１６に代え、圧力応動ピストンを採用し得ることは、明らかである。
【００２６】
【発明の効果】
叙上のように、本発明に係る車輪ブレーキ用アクチュエータは、内蔵された可動隔壁によって区画され、作動媒体源に選択的に連通される作動室と大気に連通される大気室とを有するアクチュエータハウジングと、上記可動隔壁に作動的に連結され、上記作動室内に作動媒体が供給されることにより生起される同可動隔壁の変位に応動して車輪ブレーキを作動させる出力部材とを備えたものにおいて、上記アクチュエータハウジングの大気室頂部に通気孔を穿設すると共に、一端が同通気孔に連結され他端が上記車輪ブレーキを備えた車輪のホイールリム内方の空間に開口した通気ダクトが設けられ、同通気ダクトの上記ホイールリム内方空間における開口部の通路面積が上記通気孔の断面積より大きく形成されたことを特徴とし、雨雪走行時及び冠水道路走行時に、アクチュエータハウジングの大気室への水及び土砂等の流入量を大巾に低減して、長期間にわたり円滑な作動を確保することができ、耐久性及び信頼性が優れたこの種アクチュエータを提供することができる利点がある。
【００２７】
また、本発明において上記通気ダクトが、上記アクチュエータハウジングの大気室側の外面に沿って配設されると共に、同通気ダクトのホイールリム内方空間における開口部が、長方形、長円等の偏平な形状に形成されたことにより、アクチュエータハウジングの大気室への水、土砂等の進入を一層低減し、耐久性及び信頼性をさらに向上し得ると共に、スペース上の観点から上記通気ダクトの配置を容易にし得る利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態に係る車輪ブレーキ用アクチュエータの要部を断面で示した正面図である。
【図２】図１に示したアクチュエータの矢印ＩＩ方向から視た側面図である。
【図３】図１における通気ダクト５２の矢印ＩＩＩ方向から視た部分的平面図である。
【図４】図１に示したチェックバルブ６４の拡大断面図である。
【図５】従来の車輪ブレーキ用アクチュエータの断面図である。
【図６】図５に示したアクチュエータのＶＩ−ＶＩ  線に沿う横断面図である。
【符号の説明】
１０…車輪ブレーキ用アクチュエータ、１２…アクチュエータハウジング、１２ａ…作動室側ハウジング部材、１２ｂ…大気室側ハウジング部材、１４…シリンダ、１６…ダイヤフラム（可動隔壁）、２４…作動室、２６…弁装置、２８…圧縮空気タンク（作動媒体源）、３０…大気室、３２…プレッシャプレート、３４…プッシュロッド、３６…ピストン、３８…出力ロッド、４０…リターンスプリング、４２…通気孔、４８…水膜又は水溜り、４８′…水滴及び土砂粒、５０…防水及び防塵カバー、５２…通気ダクト、５４…管状取付部、５６…開口部、６０…ホイールリム。
【図１】
0003704951.tif 000002
【図２】
0003704951.tif 000003
【図３】
0003704951.tif 000004
【図４】
0003704951.tif 000005
【図５】
0003704951.tif 000006
【図６】
0003704951.tif 000007