(57)【要約】【課題】  ブレーキアクチュエータの管路構成を簡素化してブレーキアクチュエータに設置上の制約がかかるのを防止する。【解決手段】  大気室３５とばね室４６とを連通する通気配管５７と、第１急速排気弁と、第２急速排気弁とを備える。通気配管５７は、排気通路６２によって両圧力室３６，４５と連通可能となっている。第１急速排気弁は、第１圧力供給路内への供給圧力によって第１圧力供給路と第１圧力室３６とを連通する一方、第１圧力供給路内への供給圧力の低下に応じて、第１圧力室３６と排気通路６２とを連通する。第２急速排気弁は、第２圧力供給路内への供給圧力によって第２圧力供給路と第２圧力室４５とを連通する一方、第２圧力供給路内への供給圧力の低下に応じて、第２圧力室４５と排気通路６２とを連通する。【選択図】      図２
2006123873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングの内部空間を軸方向に並ぶ２つの空間に仕切る仕切り壁と、
前記一方の空間を前記仕切り壁側の第１圧力室と大気室とに区画する第１可動壁と、
前記他方の空間を前記仕切り壁側の第２圧力室とばね室とに区画する第２可動壁と、
前記軸方向に伸縮する姿勢で前記ばね室内に装填される圧縮ばね部材と、
前記仕切り壁を貫通し、前記軸方向に移動可能であり、かつ、前記圧縮ばね部材による前記第２可動壁への押圧力を前記第１可動壁に伝える力伝達ロッドと、
前記第１圧力室に連通可能な第１圧力供給路と、
前記第２圧力室に連通可能な第２圧力供給路と、
前記第１可動壁に対して前記大気室側に配置され、前記第１可動壁に連動してブレーキ装置をブレーキ状態とブレーキ解除状態とに切り換えるブレーキ操作部とを備え、
前記ブレーキ状態は、前記第１圧力供給路を通して前記第１圧力室内へ圧力供給することによって前記第１可動壁の少なくとも中央部を前記軸方向に移動させるサービスブレーキ状態と、前記第２圧力室内の圧力が低下するとともに前記圧縮ばね部材による押圧力が前記力伝達ロッドを介して伝わることによって前記第１可動壁の少なくとも中央部を前記軸方向に移動させるばねブレーキ状態とを含むブレーキアクチュエータにおいて、
前記大気室と前記ばね室とを連通する通気配管を備え、この通気配管は、排気通路によって前記両圧力室と連通可能とされており、
前記排気通路と前記第１圧力供給路と前記第１圧力室との間に第１急速排気弁が設けられるとともに、前記排気通路と前記第２圧力供給路と前記第２圧力室との間に第２急速排気弁が設けられ、
前記第１急速排気弁は、前記第１圧力供給路内への供給圧力によって前記第１圧力供給路と前記第１圧力室とを連通する一方、前記第１圧力供給路内への供給圧力の低下に応じて、前記第１圧力室と前記排気通路とを連通するように構成され、
前記第２急速排気弁は、前記第２圧力供給路内への供給圧力によって前記第２圧力供給路と前記第２圧力室とを連通する一方、前記第２圧力供給路内への供給圧力の低下に応じて、前記第２圧力室と前記排気通路とを連通するように構成されているブレーキアクチュエータ。
【請求項２】
前記通気配管は、前記ハウジングの外側に配設され、
前記排気通路は、前記ハウジングの壁内に設けられた壁内通路部と、この壁内通路部と前記通気配管とを連通する連通部とを備えている請求項１に記載のブレーキアクチュエータ。
【請求項３】
前記壁内通路部は、前記ハウジングと前記仕切り壁との接合部に設けられている請求項２に記載のブレーキアクチュエータ。
【請求項４】
前記第１急速排気弁および前記第２急速排気弁は、それぞれ前記第１圧力室又は前記第２圧力室と前記排気通路との間を開閉するために弁体が離着座する弁座を有し、これら弁座は、前記ハウジングと一体的に形成されている請求項１から３の何れか１項に記載のブレーキアクチュエータ。
【請求項５】
前記壁内通路部の一端部が前記ハウジングの外面に開口し、
前記開口には、前記排気通路の内部から前記排気通路の外部への流れを許容する一方、その逆向きの流れを阻止するチェック弁が設けられている請求項２から４の何れか１項に記載のブレーキアクチュエータ。
【請求項６】
前記第１急速排気弁の前記第１圧力供給路と前記第１圧力室との間及び／又は前記第２急速排気弁の前記第２圧力供給路と前記第２圧力室との間には、前記弁体の閉弁時に開弁時の流量よりも少量の流れを許容する補助通路が設けられている請求項１から５の何れか１項に記載のブレーキアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バス、トラック、トレーラー等の車両における流体ブレーキシステムに用いられるブレーキアクチュエータであって、流体圧力と圧縮ばねの弾発力とを利用してブレーキ操作を行うブレーキアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、バス、トラック、トレーラー等の大型車両においては、油圧や空気圧などの流体圧力を利用したブレーキシステムが用いられている。このようなブレーキシステムにおいては、運転者のブレーキペダルの踏み込みに伴って油圧や空気圧により作動する通常のブレーキ装置に加え、パーキングブレーキ操作が行われたときや非常時にブレーキを強制作動させるブレーキアクチュエータが搭載されている。かかるブレーキアクチュエータとしては、例えば下記特許文献１に開示されているように、空気圧等の流体圧と圧縮コイルばねの弾発力とを利用してブレーキ作動及び解除の切換を行うブレーキアクチュエータが知られている。
【０００３】
図１１に示すように、特許文献１に開示されたブレーキアクチュエータ１０１は、中央の仕切り壁１１０によってサービスチャンバー１０２とスプリングチャンバー１０３に区画されている。サービスチャンバー１０２は、ダイアフラム１１１によって作動室１１３Ａと大気圧室１１３Ｂとに区画されており、またスプリングチャンバー１０３は、ピストン１１５によって無圧室１１４Ａと圧力室１１４Ｂとに区画されている。
【０００４】
サービスチャンバー１０２の作動室１１３Ａには、圧縮空気を供給するための圧力供給ポート１１７が接続されている。この圧力供給ポート１１７には、大気圧室１１３Ｂに繋がる通気管１１８が接続されており、その接続部には可撓性バルブ１１９が配設されている。そして、図外のブレーキペダルが操作されると、圧縮空気が圧力供給ポート１１７を通して作動室１１３Ａへ供給され、これによりダイアフラム１１１が変形してロッド１２２を押し出し、図略のブレーキ装置の強制的なブレーキ操作が実行される。そして、ブレーキペダルの踏力を解除すると、圧力供給ポート１１７による供給圧力が低下し、これにより可撓性バルブ１１９が変形して、作動室１１３Ａ内の圧縮空気は、通気管１１８を通して大気圧室１１３Ｂに流れ込むようになっている。
【０００５】
一方、スプリングチャンバー１０３では、図１２に示すように、無圧室１１４Ａに圧縮ばね１２４が配設されるとともに、圧力室１１４Ｂには圧力供給ポート１２７から圧縮空気が供給されている。圧力供給ポート１２７には、無圧室１１４Ａに繋がる通気管１２８が接続されており、その接続部には可撓性バルブ１２９が配設されている。このスプリングチャンバー１０３では、通常時に圧力室１１４Ｂに圧力空気が満たされることで圧力室１１４Ｂが押し広げられるとともに圧縮ばね１２４は圧縮された状態で無圧室１１４Ａが収縮している。そして、図外のパーキングブレーキを操作すると、圧力室１１４Ｂ内の圧縮空気が通気管１２８を通して無圧室１１４Ａに流れ込み、圧力室１１４Ｂ内の圧力が低下するようになっている。これにより、圧縮ばね１２４が伸長して、ピストンロッド１３１を介してダイアフラム１１１を押圧し、ロッド１２２を押し出し、ブレーキ操作が実行される。
【０００６】
このように、サービスチャンバー１０２及びスプリングチャンバー１０３において、それぞれ通気管１１８，１２８を通した内気循環が可能となっている。
【特許文献１】米国特許第５６７１６５４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述の如く、従来のブレーキアクチュエータ１０１では、サービスチャンバー１０２及びスプリングチャンバー１０３のそれぞれにおいて空気を循環させる構成であり、各チャンバー１０２，１０３にそれぞれ通気管１１８，１２８を設ける構成としているので、ブレーキアクチュエータ１０１の構成が複雑化するとともにその組立作業も煩雑化する傾向にあった。また、複数の通気管１１８，１２８が設けられる構成であるため、部品点数が増大するばかりでなくブレーキアクチュエータの設置上の制約を受けるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ブレーキアクチュエータの管路構成を簡素化してブレーキアクチュエータが設置上の制約を受けるのを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、本発明は、ハウジングと、前記ハウジングの内部空間を軸方向に並ぶ２つの空間に仕切る仕切り壁と、前記一方の空間を前記仕切り壁側の第１圧力室と大気室とに区画する第１可動壁と、前記他方の空間を前記仕切り壁側の第２圧力室とばね室とに区画する第２可動壁と、前記軸方向に伸縮する姿勢で前記ばね室内に装填される圧縮ばね部材と、前記仕切り壁を貫通し、前記軸方向に移動可能であり、かつ、前記圧縮ばね部材による前記第２可動壁への押圧力を前記第１可動壁に伝える力伝達ロッドと、前記第１圧力室に連通可能な第１圧力供給路と、前記第２圧力室に連通可能な第２圧力供給路と、前記第１可動壁に対して前記大気室側に配置され、前記第１可動壁に連動してブレーキ装置をブレーキ状態とブレーキ解除状態とに切り換えるブレーキ操作部とを備え、前記ブレーキ状態は、前記第１圧力供給路を通して前記第１圧力室内へ圧力供給することによって前記第１可動壁の少なくとも中央部を前記軸方向に移動させるサービスブレーキ状態と、前記第２圧力室内の圧力が低下するとともに前記圧縮ばね部材による押圧力が前記力伝達ロッドを介して伝わることによって前記第１可動壁の少なくとも中央部を前記軸方向に移動させるばねブレーキ状態とを含むブレーキアクチュエータを前提とする。そして、前記大気室と前記ばね室とを連通する通気配管を備え、この通気配管は、排気通路によって前記両圧力室と連通可能とされており、前記排気通路と前記第１圧力供給路と前記第１圧力室との間に第１急速排気弁が設けられるとともに、前記排気通路と前記第２圧力供給路と前記第２圧力室との間に第２急速排気弁が設けられる。前記第１急速排気弁は、前記第１圧力供給路内への供給圧力によって前記第１圧力供給路と前記第１圧力室とを連通する一方、前記第１圧力供給路内への供給圧力の低下に応じて、前記第１圧力室と前記排気通路とを連通するように構成される。前記第２急速排気弁は、前記第２圧力供給路内への供給圧力によって前記第２圧力供給路と前記第２圧力室とを連通する一方、前記第２圧力供給路内への供給圧力の低下に応じて、前記第２圧力室と前記排気通路とを連通するように構成されている。
【００１０】
この発明では、第１圧力供給路内の圧力が低下したときには、第１圧力室内の圧縮空気が排気通路を通して通気配管へ流れる。また第２圧力供給路内の圧力が低下するときには、第２圧力室内の圧縮空気が排気通路を通して通気配管へ流れる。このため、何れの場合においても圧縮空気が同じ通気配管へ流れる構成なので、従来の如く、各圧力室に対応してそれぞれ通気管を設ける必要がなくなる。この結果、ブレーキアクチュエータの構成を簡素化できて、ブレーキアクチュエータの設置上の制約を緩和でき、ハウジングに取り付けられるのが通気配管だけになるので、通気配管の組み付け作業が煩雑化するのを防止することができる。しかも大気室内とばね室内とを連通する通気配管が排気通路によって両圧力室と連通可能となっているので、各圧力室内の圧縮空気を大気室又はばね室へ導入することができるようになる。
【００１１】
前記通気配管が前記ハウジングの外側に配設される場合には、前記排気通路は、前記ハウジングの壁内に設けられた壁内通路部と、この壁内通路部と前記通気配管とを連通する連通部とを備えているのが好ましい。こうすれば、排気通路の一部がハウジングの壁内に形成されるので、ブレーキアクチュエータのコンパクト化を可能にすることができる。
【００１２】
仕切り壁との接合部は他の部位に比べて縮径された形状になっていることが多いので、この部位を厚肉にして壁内通路部を形成するようにすれば、ハウジングが大型化するのを抑制することができる。したがって、ハウジングと仕切り壁との接合部に壁内通路部を設けるようにすれば、ブレーキアクチュエータが大型化するのを回避しつつ、排気通路を設けることができる。
【００１３】
前記第１急速排気弁および前記第２急速排気弁は、それぞれ前記第１圧力室又は前記第２圧力室と前記排気通路との間を開閉するために弁体が離着座する弁座を有し、これら弁座は、前記ハウジングと一体的に形成されているのが好ましい。こうすれば、ブレーキアクチュエータが大型化するのを抑制できるとともに、部品点数を低減することができる。
【００１４】
前記壁内通路部の一端部が前記ハウジングの外面に開口し、前記開口には、前記排気通路の内部から前記排気通路の外部への流れを許容する一方、その逆向きの流れを阻止するチェック弁が設けられているのが好ましい。こうすれば、圧縮空気の一部をチェック弁から外部へ排気することができるので、各急速排気弁の急速排気能力を確保してブレーキアクチュエータの迅速な動きを確保できる。しかも、両圧力室からの圧縮空気が流れ込む排気通路にチェック弁を設ける構成としたので、各圧力室からの圧縮空気を排出するチェック弁の共用化を図ることができる。
【００１５】
前記第１急速排気弁の前記第１圧力供給路と前記第１圧力室との間及び／又は前記第２急速排気弁の前記第２圧力供給路と前記第２圧力室との間に、前記弁体の閉弁時に開弁時の流量よりも少量の流れを許容する補助通路が設けられていれば、圧縮空気の排気をよりスムーズに行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、ブレーキアクチュエータの構成を簡素化できて、ブレーキアクチュエータの設置上の制約を緩和できるとともに、部品点数の増大によって通気配管の組み付け作業が煩雑化するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１に示すブレーキ装置は、上下一対の円弧状のブレーキシュー１０，１２を備え、その周囲に図略のブレーキドラムが配置されている。両ブレーキシュー１０，１２の端部同士の間には上下に伸縮ロッドをもつブレーキシリンダ１４が介在し、その各伸縮ロッドがピン１６を介して各ブレーキシュー１０，１２の端部に連結されている。
【００１９】
このブレーキシリンダ１４は、その伸縮によってブレーキ及びブレーキ解除の切換を行う。具体的には、同シリンダ１４が伸長することにより、ブレーキシュー１０，１２が拡径してその外周面が前記ブレーキドラムの内周面に圧接する（ブレーキがかけられる）一方、前記ブレーキシリンダ１４が収縮することにより、ブレーキシュー１０，１２が縮径してその外周面が前記ブレーキドラムの内周面から離れる（ブレーキが解除される）。
【００２０】
そして、このブレーキシリンダ１４を駆動する手段として、同シリンダ１４にブレーキアクチュエータ２０が連結されている。
【００２１】
この実施の形態に係るブレーキアクチュエータ２０は、シリンダ側ハウジング２２、中間ハウジング２３及びばね収納ハウジング２４からなるハウジング２１を備えており、これらは前記ブレーキシリンダ１４に近い側からシリンダ側ハウジング２２、中間ハウジング２３、及びばね収納ハウジング２４の順に配置され、そのうちのシリンダ側ハウジング２２の端部が前記ブレーキシリンダ１４の側面に形成されたフランジ部１８に図略のボルトで締結されている。
【００２２】
次に、このブレーキアクチュエータ２０の具体的な構造を図２に示す。ここで、図２は当該ブレーキアクチュエータ２０が前記ブレーキシリンダ１４のブレーキを解除している状態を示している。
【００２３】
前記中間ハウジング２３には仕切り壁２５が設けられており、この仕切り壁２５によってハウジング２１内の空間は、軸方向に並ぶ２つの空間に仕切られている。そして、ブレーキアクチュエータ２０は、運転者のペダルの踏み込みに連動してブレーキ操作を行うサービスブレーキアクチュエータ２０Ａと、前記ペダルの踏み込みとは別にパーキングブレーキ操作を行うパーキングブレーキアクチュエータ２０Ｂとがタンデムで合体された構成となっている。
【００２４】
前記シリンダ側ハウジング２２と中間ハウジング２３と仕切り壁２５とでサービスブレーキアクチュエータ２０Ａのハウジングが構築されており、そのハウジング内には第１可動壁の一例としての第１ダイアフラム２６が設けられている。これに対し、前記中間ハウジング２３と仕切り壁２５とばね収納ハウジング２４とでパーキングブレーキアクチュエータ２０Ｂのハウジングが構築されており、そのハウジング内には第２可動壁の一例としての第２ダイアフラム２８が設けられている。
【００２５】
まず、サービスブレーキアクチュエータ２０Ａについて説明すると、前記シリンダ側ハウジング２２は、略円筒状に形成された円筒部２２ａと、この円筒部２２ａから拡径する大気室形成部２２ｂとを一体に有する。円筒部２２ａ内には、その軸方向に沿って摺動するピストン（ブレーキ操作部）３０が装填され、このピストン３０の外端面（図２では右端面）には、前記ブレーキシリンダ１４にブレーキ操作力を伝達するための伝達軸３２の端部３２ａと係合する係合凹部３０ａが形成されている。そして、これらのピストン３０及び伝達軸３２がブレーキシリンダ１４側に向かって前進することにより、当該伝達軸３２に連結されている図略のウェッジがブレーキシリンダ１４の両伸縮ロッド間に割り込んで同シリンダ１４を伸長させる（すなわちブレーキ状態にする）ように構成されている。
【００２６】
大気室形成部２２ｂには、内部空間の空気が外部へ流出するのを許容する一方、外部の空気が内部空間へ流入するのを阻止するチェック弁３３が設けられている。
【００２７】
前記中間ハウジング２３は、前記仕切り壁２５と一体的に形成されている。中間ハウジング２３は、仕切り壁２５の外周部から前記シリンダ側ハウジング２２側に拡径するように延びる第１圧力室形成部２３ａと、仕切り壁２５の外周部からばね収納ハウジング２４側に拡径するように延びる第２圧力室形成部２３ｂとを一体に有している。
【００２８】
この中間ハウジング２３における第１圧力室形成部２３ａの開口端と、前記シリンダ側ハウジング２２における大気室形成部２２ｂの開口端は、互いに略同等の直径を有しており、両開口端がその間に前記第１ダイアフラム２６の外周端部を挟んで互いに突き合わされ、連結リング３４で連結されることにより、シリンダ側ハウジング２２及び中間ハウジング２３で囲まれた内部空間が前記第１ダイアフラム２６によって大気室形成部２２ｂ側の大気室３５と第１圧力室形成部２３ａ側（仕切り壁２５側）の第１圧力室３６とに区画された状態となっている。
【００２９】
第１ダイアフラム２６は、ゴム等の弾性材料により薄円板状に形成されたものであり、その変形を伴って、前記外周端部がシリンダ側ハウジング２２及び中間ハウジング２３間に固定されたまま中央部がアクチュエータ軸方向（図２では左右方向）に大きく変位できるようになっている。
【００３０】
この第１ダイアフラム２６の中央部の前記大気室３５側の面には、フランジ３７を挟んで操作ロッド４０が連結されており、この操作ロッド４０の端部に前記ピストン３０が連結されている。また、この操作ロッド４０の外周面とシリンダ側ハウジング２２との間には、大気室３５側から円筒部２２ａ側への塵等の侵入を阻止するダストカバー４４が設けられている。
【００３１】
一方、パーキングブレーキアクチュエータ２０Ｂにおいて、前記ばね収納ハウジング２４は、前記中間ハウジング２３の第２圧力室形成部２３ｂをその開口端側から覆うキャップ状をなし、その開口端は前記第２圧力室形成部２３ｂの開口端を外側から抱き込む形状の抱き込み部２４ａが形成されている。そして、この抱き込み部２４ａ内に前記第２圧力室形成部２３ｂの開口端と前記第２ダイアフラム２８の外周端部２８ａとが重ねて圧入されることにより、中間ハウジング２３及びばね収納ハウジング２４で囲まれた内部空間が前記第２ダイアフラム２８によって第２圧力室形成部２３ｂ側（仕切り壁２５側）の第２圧力室４５とばね収納ハウジング２４側のばね室４６とに区画された状態となっている。
【００３２】
第２ダイアフラム２８も、ゴム等の弾性材料により薄円板状に形成されたものであり、その変形を伴って、前記外周端部２８ａが中間ハウジング２３及びばね収納ハウジング２４間に固定されたまま中央部がアクチュエータ軸方向（図２では左右方向）に大きく変位できるようになっている。
【００３３】
この第２ダイアフラム２８の中央部と前記第１ダイアフラム２６の中央部との間には、両者間での力伝達を行う力伝達ロッド５０が介在している。具体的に、仕切り壁２５の中央部にアクチュエータ軸方向に貫通するように貫通孔２３ｆが形成されており、力伝達ロッド５０はこの貫通孔２３ｆを貫通し、第１圧力室３６と第２圧力室４５とに跨って軸心がアクチュエータ軸に合致するように配置されている。
【００３４】
力伝達ロッド５０は、両端部が押し板として形成されており、このうち第１圧力室３６側の押し板は第１ダイアフラム２６の中央部に当接可能となっていて、第２圧力室４５側の押し板は、第２ダイアフラム２８の中央部に当接可能となっている。
【００３５】
第２圧力室４５側の押し板と仕切り壁２５との間にはコイルばねからなる復帰用ばね部材５３が介装されている。復帰用ばね部材５３はダイアフラム２６，２８の変位方向と略平行な方向に伸縮する姿勢で圧縮された状態に配設され、この復帰用ばね部材５３は力伝達ロッド５０を第１ダイアフラム２６から離れる方向に付勢している。
【００３６】
一方、前記ばね室４６内には、コイルばねからなる圧縮ばね部材５４が装填されている。この圧縮ばね部材５４は、ダイアフラム２６，２８の変位方向と略平行な方向に伸縮する姿勢、すなわち、当該圧縮ばね部材５４の中心軸とブレーキアクチュエータ２０の中心軸とが合致する姿勢でばね室４６内に装填されている。圧縮ばね部材５４は、復帰用ばね部材５３の弾発力よりもかなり大きな力になるようなばね定数を有するばね部材によって構成されている。
【００３７】
ハウジング２１には、前記ばね室４６内と前記大気室３５内とを連通する通気配管５７が設けられている。この通気配管５７は、一端がばね収納ハウジング２４に接続される一方、他端が大気室形成部２２ｂに接続されて、ハウジング２１の外側を前記軸方向に延びるように配設されている。
【００３８】
ハウジング２１には、図３に示すように、第１圧力供給路５９と第２圧力供給路６０と排気通路６２と第１急速排気弁６４と第２急速排気弁６６とが設けられている。
【００３９】
第１圧力供給路５９及び第２圧力供給路６０は、中間ハウジング２３に締結される蓋部材６８に形成されるものである。すなわち、蓋部材６８は、図４に示すように、第１供給ポート６８ａと、第２供給ポート６８ｂと、両供給ポート６８ａ，６８ｂを連結する連結部６８ｃとからなり、第１圧力供給路５９は第１供給ポート６８ａに、また第２圧力供給路６０は第２供給ポート６８ｂに設けられている。第１供給ポート６８ａと第２供給ポート６８ｂとは、図５に示すように、蓋部材６８を中間ハウジング２３に締結したときに通気配管５７を挟むように前記軸方向と略直交する方向に並設されるようになっている。
【００４０】
第１圧力供給路５９は、図３に示すように、第１供給ポート６８ａをその厚み方向に貫通する貫通孔によって構成されている。中間ハウジング２３に面する第１圧力供給路５９の下端部は、下方に向かって拡径される傾斜状に構成されている。第１供給ポート６８ａには、図略のブレーキ弁を介して空気圧供給源が接続されている。これにより、ブレーキペダルの踏み込み時に前記ブレーキ弁を通じて前記第１圧力供給路５９に圧縮空気が供給されるようになっている。
【００４１】
一方、第２圧力供給路６０は、第２供給ポート６８ｂをその厚み方向に貫通する貫通孔によって構成されている。第２圧力供給路６０の下端部も第１圧力供給路５９と同様に傾斜状に構成されている。第２供給ポート６８ｂには、図略のパーキングブレーキ弁を介して空気圧供給源が接続されている。これにより、第２圧力供給路６０には、パーキングブレーキ操作がされていない時に前記パーキングブレーキ弁を通じて圧縮空気が供給されるようになっている。
【００４２】
前記連結部６８ｃには、両圧力供給路５９，６０間の中間位置で厚み方向に貫通する貫通孔６８ｄが設けられている（図４参照）。
【００４３】
前記排気通路６２は、図２及び図３に示すように、中間ハウジング２３内に形成された壁内通路部６２ａと、この壁内通路部６２ａと前記通気配管５７とを連通する連通部６２ｂとを備えている。
【００４４】
壁内通路部６２ａは、中間ハウジング２３のうちで縮径されていて仕切り壁２５と接合される部位を前記軸方向と略直交する方向に真っ直ぐ穴を開けることによって形成されたものである。壁内通路部６２ａの奥端部には、上下方向に延びる第１排気路６２ｃが設けらており、この第１排気路６２ｃの上端部は、中間ハウジング２３の外面に開口している。この第１排気路６２ｃは、第１圧力室３６内の圧縮空気を排気通路６２に導くための通路である。
【００４５】
壁内通路部６２ａのもう一方の端部は、中間ハウジング２３の側面に開口しており、この開口端には、チェック弁７０が配設されている。このチェック弁７０は、空気が排気通路６２内から外部へ流出するのを許容する一方、外部の空気が排気通路６２内に流入するのを阻止するものである。
【００４６】
前記連通部６２ｂは、その下端部が壁内通路部６２ａの略中央部に接続され、中間ハウジング２３から上方へ延びている。そして、この連通部６２ｂは、前記連結部６８ｃの貫通孔６８ｄに挿通されていて、上端部が前記通気配管５７に接続されている。つまり、連通部６２ｂは、ハウジング２１と通気配管５７との間に配設されてこれらを結合している。
【００４７】
壁内通路部６２ａには、上下方向に延びるように形成された第２排気路６２ｄが設けられている。この第２排気路６２ｄは、前記開口端と前記連通部６２ｂとの間に設けられるものであり、その上端部は中間ハウジング２３の外面に開口している。
【００４８】
前記第１急速排気弁６４は、図６に示すように、第１圧力供給路５９と第１圧力室３６と排気通路６２との間に配設された弁体６４ａを有する３ポート弁である。そして、第１急速排気弁６４は、第１圧力供給路５９の下端部と、第１圧力室３６の上端部から上方へ延出された第１延出路３６ａの上端部と、前記第１排気路６２ｃの上端部とに接続されている。
【００４９】
中間ハウジング２３の上面において、図７に示すように、第１延出路３６ａの上端部は、第１排気路６２ｃの上端部の近傍に開口している。そして、第１排気路６２ｃの周囲は、僅かに上方に突出した突出部となっていて、この突出部は、弁体６４ａの下側に当接する第１急速排気弁６４の弁座６４ｂを構成している。
【００５０】
弁座６４ｂの外周に第１延出路３６ａが円弧状に形成され、そのさらに外周には、周方向に並ぶ複数のリブ６５が形成されている。これらリブ６５は、第１圧力供給路５９への供給圧力によって弾性変形する弁体６４ａの変形量を規制するためのものである。
【００５１】
一方、第１圧力供給路５９は、図６に示すように、下広がりの傾斜状に形成された下端部において第１延出路３６ａの上端部と第１排気路６２ｃの上端部とを含むような開口断面を有している。そして、第１圧力供給路５９の下端部は、前記弁座６４ｂよりも外周側で弁体６４ａの上側に当接する弁座６４ｃを構成している。
【００５２】
前記弁体６４ａは、ゴム材料からなるダイアフラムによって構成されている。この弁体６４ａは、中央付近が下側の弁座６４ｂに当接する一方、外周部が上側の弁座６４ｃに当接していて、圧縮空気の圧力が作用しない状態でも中央部が上側に凸となる湾曲状に僅かに弾性変形された状態で配設されている。
【００５３】
第１急速排気弁６４には、弁体６４ａが第１圧力供給路５９の下端部に着座しているときでも第１圧力供給路５９と第１延出路３６ａとの連通を確保する補助通路７２が設けられている。この補助通路７２は、図４に示すように、傾斜状に構成された第１圧力供給路５９の下端部に放射状に延びるように形成された複数の溝によって構成されている。この補助通路７２は、第１圧力供給路５９と第１延出路３６との間において、弁体６４ａの閉弁時に開弁時の流量よりも少量の空気の流れを許容する。
【００５４】
一方、前記第２急速排気弁６６は、第１急速排気弁６４と同様の構成であり、図７及び図８に示すように、第２圧力供給路６０と第２圧力室４５と排気通路６２との間に配設された弁体６６ａを有する３ポート弁である。そして、第２急速排気弁６６は、第２圧力供給路６０の下端部と、第２圧力室の上端部から上方へ延出された第２延出路４５ａの上端部と、前記第２排気路６２ｄの上端部とに接続されている。第２急速排気弁６６の弁体６６ａも第１急速排気弁６４同様にゴム材料からなるダイアフラムによって構成されている。この弁体６６ａは、第１急速排気弁６４の弁体６４ａ同様に、中央部が上側に凸となる湾曲状に僅かに弾性変形された状態で配設されている。
【００５５】
中間ハウジング２３の上面において、第２延出路４５ａの上端部は、第２排気路６２ｄの上端部の近傍に開口している。そして、第２排気路６２ｄの周囲は、僅かに上方に突出した突出部となっていて、この突出部は、弁体６６ａの下側に当接する弁座６６ｂを構成している。
【００５６】
弁座６６ｂの外周に第２延出路４５ａが円弧状に形成され、そのさらに外周には、周方向に並ぶ複数のリブ６７が形成されている。これらリブ６７は、第２圧力供給路６０への供給圧力によって弾性変形する弁体６６ａの変形量を規制するためのものである。
【００５７】
第２圧力供給路６０は、下広がりの傾斜状に形成された下端部において第２延出路４５ａの上端部と第２排気路６２ｄの上端部とを含むような開口断面を有している。そして、第２圧力供給路６０の下端部は、前記弁座６６ｂよりも外周側で弁体６６ａの上側に当接する弁座６６ｃを構成している。
【００５８】
第２急速排気弁６６には、第１急速排気弁６４と同様の補助通路７２が設けられている。
【００５９】
次に、このブレーキアクチュエータ２０の動作及び作用を説明する。
【００６０】
まず、サービスブレーキ及びパーキングブレーキが解除されている図２に示す状態から説明する。このブレーキ解除状態では、パーキングブレーキアクチュエータ２０Ｂにおいて図略のパーキングブレーキ弁及び第２圧力供給路６０を通じて第２圧力室４５内に圧縮空気が封入される一方、サービスブレーキアクチュエータ２０Ａにおいて第１圧力室３６内の圧縮空気が逃がされている。このため、パーキングブレーキアクチュエータ２０Ｂでは、圧縮空気の圧力により圧縮ばね部材５４の弾発力に抗して（すなわち圧縮ばね部材５４の収縮を伴いながら）第２ダイアフラム２８の中央部がばね室４６の容積を減少させる向き（図２では左向き）に押されている。これに伴って力伝達ロッド５０も復帰用ばね部材５３の弾発力を受けて図２左向きに移動する。一方、サービスブレーキアクチュエータ２０Ａでは、第１圧力室３６の圧縮空気が逃がされることで、前記ブレーキシリンダ１４から図略のウェッジを介して反力を受けている伝達軸３２、ピストン３０、及び操作ロッド４０がばね室４６に向かって移動している。このようにして伝達軸３２がブレーキシリンダ１４（図２）から後退することにより、同シリンダ１４は収縮状態となり、ブレーキが解除されている。
【００６１】
そして、前記ブレーキ解除状態から図略のブレーキ弁が操作されると（サービスブレーキ状態）、第１圧力供給路５９を通じて圧縮空気が導入されるため、図９に示すように、第１急速排気弁６４の弁体６４ａは、圧縮空気の圧力を受けて下側（排気側）の弁座６４ｂを支点としてその外周部が降下するように弾性的変形し、上側（供給側）の弁座６４ｃから離間する。弁体６４ａは、その外周部が第１圧力室３６側に設けた複数のリブ６５に当接するまで弾性変形する。この結果、第１圧力供給路５９と第１延出路３６ａとが連通し、圧縮空気が第１圧力室３６内に供給される。これにより、第１ダイアフラム２６の中央部、フランジ３７、操作ロッド４０、及びピストン３０がブレーキシリンダ１４側に押され、当該ブレーキシリンダ１４側に向かって伝達軸３２が前進するため、ブレーキシリンダ１４が伸長してブレーキをかける状態となる。なお、このとき弁体６４ａが排気側の弁座６４ｂに着座していることによって第１圧力室３６と排気通路６２とが遮断されている。また、第１ダイアフラム２６の軸方向変形に伴って大気室３５が収縮するので、大気室３５内の空気は、チェック弁３３を介して外部へ排出される。
【００６２】
前記サービスブレーキ状態においてサービスブレーキが解除されるときには、第１圧力供給路５９へ供給されている圧縮空気がブレーキ弁を通して外部へ排気される。これに伴い、第１急速排気弁６４の弁体６４ａは、図１０に示すように、供給側の弁座６４ｃに当接された状態で第１延出路３６ａ内の高圧を受けて排気側の弁座６４ｂから離間し、第１圧力室３６と排気通路６２とを連通させる。これにより、第１延出路３６ａから排気通路６２へ流入した圧縮空気は、通気配管５７を通って主として大気室３５へ導入されるので、第１ダイアフラム２６は負圧を受けることなくスムーズに変形する。これにより、ブレーキシリンダ１４が収縮してブレーキが解除される。このとき、補助通路７２を通して第１延出路３６ａと第１圧力供給路５９とが連通しているので、第１圧力室３６から流出した圧縮空気の一部は第１圧力供給路５９を通してブレーキ弁からも排気される。
【００６３】
一方、前記ブレーキ解除状態において運転者によりパーキングブレーキ操作が行われると（ばねブレーキ状態）、第２圧力供給路６０へ供給されている圧縮空気がパーキングブレーキ弁を通して外部へ排気される。これに伴い、第２急速排気弁６６の弁体６６ａは、図１０同様に変形する。つまり、弁体６６ａは、供給側の弁座６６ｃに当接された状態で第２延出路４５ａ内の高圧を受けて排気側の弁座６６ｂから離間し、第２圧力室４５と排気通路６２とを連通させる。これにより、第２延出路４５ａから排気通路６２へ流入した圧縮空気は、通気配管５７を通って主としてばね室４６へ導入される。このとき、補助通路７２を通して第２延出路４５ａと第２圧力供給路６０とが連通しているので、圧縮空気の一部は第２圧力供給路６０を通しても排気される。そして、第２圧力室４５内の圧力が低下すると、圧縮ばね部材５４の弾発力によって第２ダイアフラム２８の中央部が第２圧力室４５の容積を減少させる向きに押され、その押圧力が力伝達ロッド５０を介して第１ダイアフラム２６の中央部に伝わり、さらにその押圧力がフランジ３７、操作ロッド４０、及びピストン３０にも伝達され、これに係合する伝達軸３２がブレーキシリンダ１４（図１）に向かって前進する。この伝達軸３２の前進により図略のウェッジがブレーキシリンダ１４の両伸縮ロッド間に割り込み、当該ブレーキシリンダ１４を伸長させてブレーキを働かせる。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態に係るブレーキアクチュエータ２０では、第１圧力室３６及び第２圧力室４５の双方からの圧縮空気が通気配管５７に流れるようにしたので、従来のように各圧力室に対応してそれぞれ通気管を設ける必要がなくなる。この結果、ブレーキアクチュエータ２０の構成を簡素化できて、ブレーキアクチュエータ２０の設置上の制約を緩和できるとともに、ハウジング２１の外側に取り付けられるのが通気配管５７だけになるので、通気配管５７の組み付け作業が煩雑化するのを防止することができる。しかも大気室３５内とばね室４６内との間で内気循環を行うための通気配管５７が排気通路６２によって両圧力室３６，４５と連通可能となっているので、各圧力室３６，４５内の圧縮空気を大気室３５又はばね室４６へ導入することができるようになる。
【００６５】
また、本実施形態では、排気通路６２の一部（壁内通路部６２ａ）をハウジング２１の壁内に形成し、しかも連通部６２ｂをハウジング２１と通気配管５７との間に配設するようにしたので、ブレーキアクチュエータ２０のコンパクト化を可能にすることができる。
【００６６】
しかも、他の部位に比べて縮径された仕切り壁２５との接合部を厚肉にして壁内通路部６２ａを形成するようにしているので、ハウジング２１が大型化するのを抑制することができる。さらに、連通部６２ｂが通気配管５７とハウジング２１との間に配置される構成としているので、排気通路６２を追加したとしてもブレーキアクチュエータ２０を設置するための空間が大きくならない。したがって、ブレーキアクチュエータが大型化するのを回避しつつ、排気通路６２を設けることができる。さらに、連通部６２ｂによって通気配管５７の途中部分をハウジング２１に結合しているので、通気配管５７の支持剛性を向上することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、急速排気弁６４，６６の下側の弁座６４ｂ，６６ｂを中間ハウジング２３と一体的に形成するようにしたので、ブレーキアクチュエータ２０が大型化するのを抑制できるとともに、部品点数を低減することができる。
【００６８】
また、本実施形態では、排気通路６２にチェック弁７０を設けるようにしたので、圧力室３６，４５から排出された圧縮空気をこのチェック弁７０によって外部へ排気することができ、各急速排気弁６４，６６の排気能力を確保してブレーキアクチュエータ２０の迅速な動きを確保することができる。しかも、両圧力室３６，４５からの圧縮空気が流れ込む排気通路６２にチェック弁７０を設ける構成としたので、各圧力室３６，４５からの圧縮空気を排出するチェック弁７０の共用化を図ることができる。
【００６９】
また、本実施形態では、急速排気弁６４，６６に補助通路７２を設けるようにしたので、圧力室３６，４５から排出された圧縮空気をこの補助通路７２を通して圧力供給路５９，６０側へ排出でき、これにより圧縮空気の排気をよりスムーズに行うことができる。
【００７０】
なお、本実施形態では、可動壁をダイアフラムによって構成したが、これ代えて、可動壁をピストンによって構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施形態に係るブレーキアクチュエータが付設されるブレーキ装置の全体斜視図である。
【図２】前記ブレーキアクチュエータの全体構成を示す断面図である。
【図３】図２のIII−III線における断面図である。
【図４】蓋部材の平面図である。
【図５】前記ブレーキアクチュエータの平面図である。
【図６】図５のVI−VI線における断面図である。
【図７】図３のVII−VII線における平面図である。
【図８】図５のVIII−VIII線における断面図である。
【図９】圧縮空気供給時のエアの流れを説明するための説明図である。
【図１０】圧縮空気排気時のエアの流れを説明するための説明図である。
【図１１】従来のブレーキアクチュエータの全体構成を示す断面図である。
【図１２】従来のブレーキアクチュエータの全体構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
２５    仕切り壁
２６    第１ダイアフラム（第１可動壁）
２８    第２ダイアフラム（第２可動壁）
３０    ピストン（ブレーキ操作部）
３５    大気室
３６    第１圧力室
４５    第２圧力室
４６    ばね室
５０    力伝達ロッド
５４    圧縮ばね部材
５７    通気配管
５９    第１圧力供給路
６０    第２圧力供給路
６２    排気通路
６２ａ  壁内通路部
６２ｂ  連通部
６４    第１急速排気弁
６４ａ  弁体
６４ｂ  弁座
６６    第２急速排気弁
６６ａ  弁体
６６ｂ  弁座
７０    チェック弁
７２    補助通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2006123873.tif 000010
【図９】
2006123873.tif 000011
【図１０】
2006123873.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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