(57)【要約】中央部分(３８)を有するハウジングベース(２０)と中央部分(４４)を有するハウジングカバー(２２)とを備えた常用ブレーキ・アクチュエータ(１０)を提供する。ハウジングベース(２０)の中央部分(３８)とハウジングカバー(２２)の中央部分(４４)とは、組立て位置で入れ子式に組み合わされ、それらの間で環状の空間を規定する。ハウジングベース(２０)の中央部分(３８)とハウジングカバー(２２)の中央部分(４４)との間の環状の空間の厚さ以上の厚さを有するダイヤフラム(３０)は、環状の空間内におけるダイヤフラム(３０)の圧縮により生じるラジアル方向の力により環状の空間内で保持される。環状の空間内でダイヤフラム(３０)を保持するラジアル方向の力の大きさは、環状の空間の厚さに依存して可変であることが理解されるべきである。
2004521815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
常用ブレーキ・アクチュエータにおいて、
中央部分を有するハウジングベース及び中央部分を有するハウジングカバーであって、該ハウジングベースの中央部分と該ハウジングカバーの中央部分とが組立て位置で入れ子式に組み合わされ、それらの間で環状の空間を規定する、ハウジングベース及びハウジングカバーと、
上記ハウジングベースの中央部分と上記ハウジングカバーの中央部分との間の環状の空間の厚さ以上の厚さを有するダイヤフラムであって、環状の空間内における上記ダイヤフラムの圧縮により生じるラジアル方向の力により環状の空間内で保持されるダイヤフラムと、を有することを特徴とする常用ブレーキ・アクチュエータ。
【請求項２】
上記環状の空間内で上記ダイヤフラムを保持するラジアル方向の力の大きさが、環状の空間の厚さに依存して可変である請求項１記載の常用ブレーキ・アクチュエータ。
【請求項３】
さらに、上記ハウジングベースと上記ハウジングカバーとを組立て位置に共に保持する締付けリングであって、上記ダイヤフラムに軸方向の圧縮力を実質的に働かせない上記締付けリングを有する請求項１記載の常用ブレーキ・アクチュエータ。
【請求項４】
上記締付けリングが、ボルトで締付けられる２つの部品を有する締付けリングである請求項３記載の常用ブレーキ・アクチュエータ。
【請求項５】
上記ダイヤフラムが、さらにまた、環状の空間の外側に配置される外方へ突き出た周縁の環状のフランジを有し、上記環状のフランジは、上記ダイヤフラムが受ける力のもとで上記ダイヤフラムが環状の空間から引き抜かれることを抑制する請求項１記載の常用ブレーキ・アクチュエータ。
【請求項６】
常用ブレーキ・アクチュエータにおいて、
環状の内面を有する中央部分のあるハウジングベース及び環状の外面を有する中央部分のあるハウジングカバーであって、該ハウジングカバーの中央部分が組立て位置で該ハウジングベースの中央部分の内部に入れ子式に組み合わされ、該ハウジングベースの中央部分の環状の内面と該ハウジングカバーの中央部分の環状の外面とがそれらの間で環状の空間を規定する、ハウジングベース及びハウジングカバーと、
上記環状の空間の厚さ以上の厚さを有するダイヤフラムであって、環状の空間内における上記ダイヤフラムの圧縮により生じるラジアル方向の力により環状の空間内で保持されるダイヤフラムと、を有することを特徴とする常用ブレーキ・アクチュエータ。
【請求項７】
上記環状の空間内で上記ダイヤフラムを保持するラジアル方向の力の大きさが、環状の空間の厚さに依存して可変である請求項６記載の常用ブレーキ・アクチュエータ。
【請求項８】
上記環状の空間内で上記ダイヤフラムを保持するラジアル方向の力の大きさが、上記ハウジングカバーの中央部分の環状の外面の直径を増大させることや、上記ハウジングベースの中央部分の環状の内面の直径を縮小させることや、或いは、これら両方を行うことにより増大させられる請求項７記載の常用ブレーキ・アクチュエータ。
【請求項９】
上記環状の空間内で上記ダイヤフラムを保持するラジアル方向の力の大きさが、上記ハウジングカバーの中央部分の環状の外面の直径を縮小させることや、上記ハウジングベースの中央部分の環状の内面の直径を増大させることや、或いは、これら両方を行うことにより縮小させられる請求項７記載の常用ブレーキ・アクチュエータ。
【請求項１０】
さらに、上記ハウジングベースと上記ハウジングカバーとを組立て位置に共に保持する締付けリングであって、上記ダイヤフラムに軸方向の圧縮力を実質的に働かせない上記締付けリングを有する請求項６記載の常用ブレーキ・アクチュエータ。
【請求項１１】
上記締付けリングが、ボルトで締付けられる２つの部品を有する締付けリングである請求項１０記載の常用ブレーキ・アクチュエータ。
【請求項１２】
上記ダイヤフラムが、さらにまた、環状の空間の外側に配置される外方へ突き出た周縁の環状のフランジを有し、上記環状のフランジは、上記ダイヤフラムが受ける力のもとで上記ダイヤフラムが環状の空間から引き抜かれることを抑制する請求項６記載の常用ブレーキ・アクチュエータ。
【請求項１３】
常用ブレーキ・アクチュエータにおいて、
環状の外面を有する中央部分のあるハウジングベース及び環状の内面を有する中央部分のあるハウジングカバーであって、該ハウジングベースの中央部分が組立て位置で該ハウジングカバーの中央部分の内部に入れ子式に組み合わされ、該ハウジングカバーの中央部分の環状の内面と該ハウジングベースの中央部分の環状の外面とがそれらの間で環状の空間を規定する、ハウジングベース及びハウジングカバーと、
上記環状の空間の厚さ以上の厚さを有するダイヤフラムであって、環状の空間内における上記ダイヤフラムの圧縮により生じるラジアル方向の力により環状の空間内で保持されるダイヤフラムと、を有することを特徴とする常用ブレーキ・アクチュエータ。
【請求項１４】
上記環状の空間内で上記ダイヤフラムを保持するラジアル方向の力の大きさが、環状の空間の厚さに依存して可変である請求項１３記載の常用ブレーキ・アクチュエータ。
【請求項１５】
上記環状の空間内で上記ダイヤフラムを保持するラジアル方向の力の大きさが、上記ハウジングベースの中央部分の環状の外面の直径を増大させることや、上記ハウジングカバーの中央部分の環状の内面の直径を縮小させることや、或いは、これら両方を行うことにより増大させられる請求項１４記載の常用ブレーキ・アクチュエータ。
【請求項１６】
上記環状の空間内で上記ダイヤフラムを保持するラジアル方向の力の大きさが、上記ハウジングベースの中央部分の環状の外面の直径を縮小させることや、上記ハウジングカバーの中央部分の環状の内面の直径を増大させることや、或いは、これら両方を行うことにより縮小させられる請求項１４記載の常用ブレーキ・アクチュエータ。
【請求項１７】
さらに、上記ハウジングベースと上記ハウジングカバーとを組立て位置に共に保持する締付けリングであって、上記ダイヤフラムに軸方向の圧縮力を実質的に働かせない上記締付けリングを有する請求項１３記載の常用ブレーキ・アクチュエータ。
【請求項１８】
上記締付けリングが、ボルトで締付けられる２つの部品を有する締付けリングである請求項１７記載の常用ブレーキ・アクチュエータ。
【請求項１９】
上記ダイヤフラムが、さらにまた、環状の空間の外側に配置される外方へ突き出た周縁の環状のフランジを有し、上記環状のフランジは、上記ダイヤフラムが受ける力のもとで上記ダイヤフラムが環状の空間から引き抜かれることを抑制する請求項１３記載の常用ブレーキ・アクチュエータ。
【請求項２０】
スプリングチャンバ・アセンブリと、
上記スプリングチャンバ・アセンブリと連繋して接合される常用ブレーキ・アクチュエータと、を有する２つのチャンバを備えたエアブレーキ・アクチュエータであって、
上記常用ブレーキ・アクチュエータは、
中央部分を有するハウジングベース及び中央部分を有するハウジングカバーであって、該ハウジングベースの中央部分と該ハウジングカバーの中央部分とが組立て位置で入れ子式に組み合わされ、それらの間で環状の空間を規定する、ハウジングベース及びハウジングカバーと、
上記ハウジングベースの中央部分と上記ハウジングカバーの中央部分との間の環状の空間の厚さ以上の厚さを有するダイヤフラムであって、環状の空間内における上記ダイヤフラムの圧縮により生じるラジアル方向の力により環状の空間内で保持されるダイヤフラムと、を有する、ことを特徴とするエアブレーキ・アクチュエータ。
【請求項２１】
上記環状の空間内で上記ダイヤフラムを保持するラジアル方向の力の大きさが、環状の空間の厚さに依存して可変である請求項２０記載の常用ブレーキ・アクチュエータ。
【請求項２２】
さらに、上記ハウジングベースと上記ハウジングカバーを組立て位置に共に保持する締付けリングであって、上記ダイヤフラムに軸方向の圧縮力を実質的に働かせない上記締付けリングを有する請求項２０記載の常用ブレーキ・アクチュエータ。
【請求項２３】
上記締付けリングが、ボルトで締付けられる２つの部品を有する締付けリングである請求項２２記載の常用ブレーキ・アクチュエータ。
【請求項２４】
上記ダイヤフラムが、さらにまた、環状の空間の外側に配置される外方へ突き出た周縁の環状のフランジを有し、上記環状のフランジは、上記ダイヤフラムが受ける力のもとで上記ダイヤフラムが環状の空間から引き抜かれることを抑制する請求項２０記載の常用ブレーキ・アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、エアブレーキシステム・アクチュエータに関するものであり、より詳細にはそのようなエアブレーキシステムとともに使用するための改良されたエアブレーキチャンバ、又は常用ブレーキ・アクチュエータに関するものである。
【０００２】
発明の背景
エアブレーキシステムのような流体で作動されるブレーキシステムは、安全かつ効果的な方法で自動車の運動を制御するために長い間使用され続けている。特に、エアブレーキは、典型的にかなりの自動車総重量を有するトラックのような商業車で通常使用されている。車が移動する高速度と相まってこれらの大型車(heavy-duty vehicle)の相当な慣性質量は、かなりの制動力に迅速に応答するブレーキシステムを必要とする。エアブレーキシステムの作動の手段となる１つのシステム構成要素は、ブレーキ・アクチュエータである。ブレーキ・アクチュエータは、車にブレーキをかけるとき必要な力を供給する。商業用のエアブレーキ・アクチュエータは、駐車／非常ブレーキはもちろん通常のサーフェスブレーキ(surface brake)も作動させることができる。ブレーキ・アクチュエータは、典型的には、１つ若しくはそれ以上のダイヤフラム及び／又はピストン及び多数のばねにより規定されるエアチャンバのネットワークを有し、これらの部品は車の運転者による入力に応じて適切なブレーキ作用を供給する働きをする。エアブレーキシステムが圧力を失った場合には、ブレーキ・アクチュエータが自動的に車の制動に携わる。
【０００３】
もっと具体的に言えば、従来のエアブレーキ・アクチュエータは、圧縮空気を適用することにより通常の運転状態でブレーキを作動させる常用ブレーキ・アクチュエータと、空気圧が開放されるとブレーキの作動を引き起こすスプリング形式の非常ブレーキ・アクチュエータの両方を有する。非常ブレーキ・アクチュエータは、空気が開放されるとブレーキを無理に作動させる強い圧縮ばねを有する。これは、しばしば“スプリングブレーキ”と呼ばれる。
【０００４】
典型的には、スプリングブレーキ・アクチュエータは、常用ブレーキ・アクチュエータと連繋して配置される。十分な圧力がスプリングブレーキ・アクチュエータに加えられると、ダイヤフラムに作用する空気圧は、圧縮ばねを縮ませる。スプリングブレーキ・アクチュエータロッドは、相対的に小さいリターンスプリングにより縮んだ位置に保たれており、従って、ブレーキの作動に影響を及ぼさない。ブレーキが通常の運転操作中に作動されるべきとき、圧縮空気は常用ブレーキ・アクチュエータに供給され、圧縮空気はダイヤフラムに作用し、常用ブレーキ・プッシュロッドを延ばし、かつ常用ブレーキ・アクチュエータに加えられる空気圧に比例する作動力でブレーキを作動させる。空気圧を失ったり、或いは、スプリングブレーキ・アクチュエータから空気が意図的に排気されたりした場合には、ブレーキは、スプリングブレーキ・アクチュエータロッドに作用する圧縮ばねの力により機械的に作動され、このスプリングブレーキ・アクチュエータロッドは、次にブレーキを作動するために常用ブレーキ・プッシュロッドに作用する。このように、スプリングブレーキ部は、駐車ブレーキと非常時ブレーキの両方としての機能を果たしている。
【０００５】
典型的な従来技術のエアブレーキシステムにおいて、スプリングブレーキ・アクチュエータと常用ブレーキ・アクチュエータは、スプリングブレーキ部と常用ブレーキ部とを有する単一のハウジング内に配置される。常用ブレーキ部はエアチャンバを有し、該エアチャンバは、空気がエアチャンバから排出されるときブレーキの適切な解除を確実にするために常用ブレーキ・プッシュロッドとリターンスプリングに作用する柔軟なサービス・ダイヤフラム(service diaphragm)によって部分的に規定される。スプリングブレーキ部は、スプリングチャンバとエアチャンバとを有し、これらはともに、空気圧がエアチャンバ内のスプリングブレーキ・ダイヤフラムに加えられるとき、スプリングチャンバ内の圧縮ばねを縮ませるためにばね圧力板に作用するスプリングブレーキ・ダイヤフラムにより部分的に規定される。作動するロッドは、圧力板と一体的に接続すべくスプリングブレーキ・ダイヤフラムを通じて延びる。作動中、該ロッドは、サービス・ダイヤフラムと常用ブレーキのプッシュロッドを係合させるために、空気圧シールを備えたハウジング開口部及びベアリングを通じてエアチャンバから外方へ押され、それによりブレーキが作動される。スプリングブレーキ・ダイヤフラムは、環状の縁のある中央に配置された開口と、開口部を通じて延び、気密なシールを形成するために環状の縁と係合するアクチュエータロッドとを備えている。アクチュエータロッドは中央の穴を備えて中空であり、ブレーキを開放する閉じ込めボルト(caging bolt)が中央の穴内に延びる。ボルトの端板は、スプリングがボルトの回転により閉じ込められるとき、圧縮状態にばねを引っ張るようにスプリングブレーキ圧力板に係合する。
【０００６】
米国特許第５３１５９１８号、第５３６１８７７号、第５９３７７３３号及び第６０１２３７８号に開示されているようなこの形式のブレーキ・アクチュエータにおいて、ダイヤフラムは、典型的には柔軟でカップ状をなし、またハウジング及びカバーのフランジ部の間で支持され圧縮される外側にラジアル方向のリムを有する。そのようなダイヤフラムは、その内部に繊維強化材が配置されたゴム製の材料で通常形づくられる。ダイヤフラムは、多くの場合、卵形の形状で成形され、この卵形の形状は、ブレーキ・アクチュエータ・ハウジングにおけるダイヤフラムの位置合わせ及び組立を幾分難しくする。組立の難しさが、多くの場合、ダイヤフラムとハウジング及びカバーのフランジ部との間でもたらされるシールの漏れを引き起こし得る。アクチュエータ・アセンブリの漏れを検査し、ブレーキ・アクチュエータ・アセンブリの漏れを特定し、漏れのあるブレーキ・アクチュエータ・アセンブリを取り除くために、ブレーキ・アクチュエータの製造時には細心の注意が払われる。もしブレーキ・アクチュエータが漏れているなら、ブレーキ・アクチュエータは作動しない可能性がある。
【０００７】
さらに、この形式のブレーキ・アクチュエータ・アセンブリにおいて、組立中に、ハウジングとカバーの向かい合ったラジアルフランジ(radial flange)の間で加圧される前に柔軟なダイヤフラムのリム部が適切に設置され、配置されることが重要である。組立中に、柔軟なダイヤフラムは、向かい合ったハウジング部材のラジアルフランジと同軸上に配置されなければならない。しかし、製造業者から受け取られるような典型的なダイヤフラムの卵形の形状と、向かい合ったラジアルフランジの表面の湾曲とのために、ダイヤフラムとハウジングの配置が難しく、それにより漏れの可能性が大きくなる。
【０００８】
そのうえ、ダイヤフラムのラジアル方向のリム部の厚さが、ブレーキ・アクチュエータの組立時に困難さを引き起こす。ダイヤフラムのラジアル方向のリム部の厚さにより、ハウジング及びカバーをダイヤフラムに密閉式に係合するように保持するバンドクランプ(band clamp)の適用を容易にするために、組立中にハウジングとカバーとがダイヤフラムに対して圧縮状態で配置されることが必要とされる。
【０００９】
従来のブレーキ・アクチュエータ・アセンブリに関連したこれらの問題は、米国特許第５９２２２９７号により取り組まれようと試みられており、該米国特許では、開口端と開口端周囲の全体としてラジアル方向に環状のフランジ部を有するハウジングと、ハウジングの全体としてラジアル方向に環状のフランジ部と概ね同軸上に配置された全体としてラジアル方向に環状のフランジ部を有するカバーと、ハウジングとカバーの全体としてラジアル方向に環状のフランジ部の間に配置される外側にラジアル方向の環状のリム部を有するカップ形状をした柔軟なダイヤフラムと、柔軟なダイヤフラムのリム部に対して、ハウジングとカバーの全体としてラジアル方向に環状のフランジ部をほぼ取り囲み、かつ圧縮するハウジング部材の１つと別個の、或いは、一体である環状のクランプとを有するブレーキ・アクチュエータ・アセンブリを開示している。ダイヤフラムのリム部は、くさび形の端部と、ハウジングとカバーのフランジ部を整列させるくさび形の端部に近接したリム部の反対側の同軸上に配置された平坦部とを有する。
【００１０】
このデザインはブレーキ・アクチュエータの組立を助勢し、組立中にダイヤフラムの取付け不良により引き起こされる漏れの頻度をできる限り低減するとはいえ、まだブレーキ・アクチュエータは、それ自体の短所を備えている。これらの短所の１つは、上記に記載された先行技術のように、米国特許第５９２２２９７号に開示されているアクチュエータが、アクチュエータ・ハウジングの２つの部品間の軸方向の圧縮力(すなわち、サービス・ハウジングとサービス・ハウジングカバーのフランジ)に依存し、従って、適当な位置にダイヤフラムを保持するために２つの部品を共に保持するクランプバンド(clamp band)により作用される力に依存する。これは多くの理由のため望ましくないものであり、その理由の１つには、チャンバの堅さ(tightness)(すなわち、チャンバ内部のダイヤフラムにより支持できる力)が組立中のハウジング部品間の軸方向の圧縮力に依存することがある。従って、例えば、ダイヤフラムをハウジングから引き離すことなくダイヤフラムにより支持できる力を増大させることが望ましいならば、組立中により大きな締め付け力をハウジングに作用させる必要がある。そのようなことは不正確であり、実現することは難しく、それ故に望ましくない。
【００１１】
従って、所望のものは、組立が容易である常用ブレーキ・アクチュエータであり、その常用ブレーキ・アクチュエータは漏れる傾向がなく、容易に正確に位置決めされるダイヤフラムを有し、適当な位置にダイヤフラムを保持するためにアクチュエータ・ハウジングの部品間で軸方向の圧縮力に依存せず、ダイヤフラムによって支持される力を容易に可変とする。
【００１２】
発明の概要
従って、本発明の目的は、組立が容易である常用ブレーキ・アクチュエータを提供することである。
【００１３】
本発明のもう１つの目的は、上記の特徴を有し、かつ漏れる傾向がない常用ブレーキ・アクチュエータを提供することである。
【００１４】
本発明のさらなる目的は、上記の特徴を有し、かつ容易に正確に位置決めされるダイヤフラムを有する常用ブレーキ・アクチュエータを提供することである。
【００１５】
本発明のさらにもう１つの目的は、上記の特徴を有し、かつ適当な位置にダイヤフラムを保持するためにアクチュエータ・ハウジングの部品間で軸方向の圧縮力に依存しない常用ブレーキ・アクチュエータを提供することである。
【００１６】
本発明のまたさらなる目的は、上記の特徴を有し、かつダイヤフラムによって保持される力を容易に可変とする常用ブレーキ・アクチュエータを提供することである。
【００１７】
これらと本発明の他の目的は、中央部分を有するハウジングベースと中央部分を有するハウジングカバーとを備えた常用ブレーキ・アクチュエータを提供することにより実現される。ハウジングベースの中央部分とハウジングカバーの中央部分とは、組み立てられる位置に入れ子式に組み合わされ、それらの間で環状の空間を規定する。ハウジングベースの中央部分とハウジングカバーの中央部分との間の環状の空間の厚さ以上の厚さを有するダイヤフラムは、環状の空間内におけるダイヤフラムの圧縮により生じるラジアル方向の力により環状の空間内で保持される。環状の空間内でダイヤフラムを保持するラジアル方向の力の大きさは、環状の空間の厚さに依存して可変であることが理解されるべきである。
【００１８】
１つの実施形態において、ハウジングカバーの中央部分は、組立て位置でハウジングベースの中央部分の内部に入れ子式に合わされ、ハウジングベースの中央部分の環状の内面とハウジングカバーの中央部分の環状の外面は、それらの間で環状の空間を規定する。この場合、環状の空間内でダイヤフラムを保持するラジアル方向の力の大きさは、ハウジングカバーの中央部分の環状の外面の直径を増大させることや、ハウジングベースの中央部分の環状の内面の直径を縮小させることや、或いは、これら両方を行うことにより増大させられる。同様に、環状の空間内でダイヤフラムを保持するラジアル方向の力の大きさは、ハウジングカバーの中央部分の環状の外面の直径を縮小させることや、ハウジングベースの中央部分の環状の内面の直径を増大させることや、或いは、これら両方を行うことにより縮小させられる。
【００１９】
もう１つの実施形態において、ハウジングベースの中央部分は組立て位置でハウジングカバーの中央部分の内部に入れ子式に合わされ、ハウジングカバーの中央部分の環状の内面とハウジングベースの中央部分の環状の外面が、それらの間の環状の空間を規定する。この場合、環状の空間内でダイヤフラムを保持するラジアル方向の力の大きさは、ハウジングベースの中央部分の環状の外面の直径を増大させることや、ハウジングカバーの中央部分の環状の内面の直径を縮小させることや、或いは、これら両方を行うことにより増大させられる。同様に、環状の空間内でダイヤフラムを保持するラジアル方向の力の大きさは、ハウジングベースの中央部分の環状の外面の直径を縮小させることや、ハウジングカバーの中央部分の環状の内面の直径を増大させることや、或いは、これら両方を行うことにより縮小させられる。
【００２０】
望ましくは、締付けリングはハウジングベースとハウジングカバーを組立て位置に共に保持するために提供されており、締付けリングは、実質的にダイヤフラムに軸方向の圧縮力を働かせない。１つの実施形態では、締付けリングは、ボルトで締付けられる２つの部品を有する２部品から成る(two-piece)締付けリングにより構成されている。また望ましくは、ダイヤフラムは、環状の空間の外側に配置される外方へ突き出た周縁の環状のフランジを有し、環状のフランジは、ダイヤフラムが受ける力のもとでダイヤフラムを環状の空間から引き抜かれることを抑制する。
【００２１】
本発明とその特別な特徴と利点は、添付図面に関して熟考された以下の詳細な記述により明らかとなる。
【００２２】
発明の詳細な説明
最初に図１を参照すれば、本発明の１つの実施形態に基づく常用ブレーキ・アクチュエータ１０が示され、単一のダイヤフラムを有するエアブレーキ・アクチュエータとしてここでは図示されている。ブレーキ・アクチュエータ１０は、サービス・サイド・ピストン(service side piston)１６に取り付けられたプッシュロッド１４を備えたサービス・チャンバ・アセンブリ１２を有する。サービス・チャンバ・アセンブリ１２は、リターンスプリング２６を閉じ込める無圧のチャンバ１８を規定するサービス・チャンバ・ハウジングベース２０とサービス・ハウジングカバー２２とを有する。また、ブレーキ・アクチュエータ１０を据え付けるためには、慣用のボルト２４が提供されてもよく、プッシュロッド１４を保護するためにベロー２８が提供されてもよい。上述された構成要素を備えた常用ブレーキ・アクチュエータはよく知られていることが理解されるべきであり、それ故に、そのような構成要素の詳細な記述はなされていない。上述されたデザイン以外のデザインを備えたブレーキ・アクチュエータが、本発明での使用に適していることもまた理解されるべきである。
【００２３】
当業者の技術者に理解されているように、この種類の流体で作動するブレーキ、つまり“エアブレーキ”は、ブレーキ・アクチュエータ１０の種々のチャンバで作り出される空気圧の差により作動される場合における、可動壁を形成するために結合している１つ若しくはそれ以上の柔軟なダイヤフラム及び堅いピストンプレートの移動によって制御される。このために、ブレーキ・アクチュエータ１０は、外方へ突き出た周縁の環状のフランジ３２を備え得る柔軟でカップ形状をなす全体として円形のダイヤフラム３０を装備している。ダイヤフラム３０は、ゴム、ネオプレン(neoprene)、中央部が繊維で補強されたネオプレン(fabric-center reinforced neoprene)などの弾力性のある材料で形づくられる。
【００２４】
ハウジングベース２０は、当該技術にて知られているように、全体として円筒形である、若しくは全体として円錐台形(frustoconical)である下部３４を有し、下部は段部３６で全体として円筒形の中央部分３８へ環状に外方へ広がる。同様に、ハウジングカバー２２は、当該技術にて知られているように、全体として円筒形である、若しくは全体として円錐台形である上部４０を有し、上部は段部４２で全体として円筒形の中央部分４４へ環状に外方へ広がる。ハウジングベース２０の中央部分３８及びハウジングカバー２２の中央部分４４は、ダイヤフラム３０がハウジングカバー２２の中央部分４４の外面４６とハウジングベース２０の中央部分３８の内面４８により規定される環状の空間にしっかりと適合するようにサイズ設定され、ダイヤフラム３０は、環状の空間内部におけるそれ自体の圧縮により密閉した、つまり気密なシールを形成する。この場合には、ハウジングカバー２２の中央部分４４の外面４６とハウジングベース２０の中央部分３８の内面４８との間の環状の空間は、ダイヤフラムが圧縮されていないときのダイヤフラムの厚さより小さい。
【００２５】
それゆえに、ダイヤフラム３０は、ハウジングカバー２２の中央部分４４の外面４６とハウジングベース２０の中央部分３８の内面４８との間の位置に、それらの間の環状の空間でダイヤフラムのラジアル方向の圧縮により引き起こされるラジアル方向の力により保持される。先行技術と違って、適当な位置にダイヤフラム３０を保持するものは、これらのラジアル方向の力であり、ハウジング部品間の軸方向の力では全くない。従って、ダイヤフラム３０がハウジングカバー２２とハウジングベース２０との間に保持される力は、ハウジングカバー２２の中央部分４４の外面４６とハウジングベース２０の中央部分３８の内面４８との間の環状の空間の大きさを変えることにより簡単に変えることが可能である。例えば、ダイヤフラム３０をより大きな力で保持することが所望の場合には、ハウジングカバー２２の中央部分４４の外面４６の直径が大きくされるか、ハウジングベース２０の中央部分３８の内面４８の直径が小さくされるか、或いは、両方が行われる。同様に、ダイヤフラム３０をより小さな力で保持することが所望の場合には、ハウジングカバー２２の中央部分４４の外面４６の直径が小さくされるか、ハウジングベース２０の中央部分３８の内面４８の直径が大きくされるか、或いは、両方が行われる。しかし、ハウジングカバー２２の中央部分４４の外面４６とハウジングベース２０の中央部分３８の内面４８との間の環状の空間が、ラジアル方向の保持力をもたらすために、ダイヤフラム３０が圧縮されていないときダイヤフラム３０の厚さより常に小さくなければならないことが理解されるべきである。
【００２６】
ダイヤフラム３０の外方へ突き出た周縁の環状のフランジ３２が提供されている場合、該フランジは、ハウジングカバー２２の中央部分４４の外面４６とハウジングベース２０の中央部分３８の内面４８との間の環状の空間の外側に配置される。環状のフランジ３２は、ダイヤフラムが受ける力のもとでダイヤフラム３０を環状の空間から引き抜かれることを抑制する点で保持を助勢する。
【００２７】
ハウジングベース２０とハウジングカバー２２とを共に保持するために、締付けリング５０がハウジングベース２０の段部３６及びハウジングカバー２２の段部４２にわたって配置される。しかし、締付けリング５０が、ハウジングベース２０とハウジングカバー２２が分離されないようにのみ機能することと、締付けリング５０が、ダイヤフラム３０に軸方向の圧縮力を実質的に働かせないこととが理解されるべきである。
【００２８】
次に図２を参照すれば、本発明のもう１つの実施形態に基づく常用ブレーキ・アクチュエータ１０'が、同じ構成要素は同じ参照数字をつけて示されている。図１に図示されている実施形態と比べて図２に図示されている実施形態との主な相違点は、ハウジングベース２０の中央部分３８の内側に適合するハウジングカバー２２の中央部分４４の代わりに、ハウジングカバー２２'の中央部分４４'の内側に適合するハウジングベース２０'の中央部分３８'が用いられる点である。従って、環状の空間は、ハウジングカバー２２の中央部分４４の外面４６とハウジングベース２０の中央部分３８の内面４８とによるものでなく、ハウジングベース２０'の中央部分３８'の外面５２とハウジングカバー２２'の中央部分４４'の内面５２とにより規定される。他のすべての材料に関しても、該実施形態は同様に機能する。
【００２９】
図１及び図２の両方に関して、通常の常用ブレーキの方式では、空気が入口５６を通して加圧状態で注入され、ダイヤフラム３０とサービス・サイド・ピストン１６とが下方へ移動させられる。ダイヤフラム３０とサービス・サイド・ピストン１６とは、空気圧に反応する可動壁を形成することが理解されるであろう。この可動壁の下方への移動により、プッシュロッド１４がサービス・ハウジングベース２２から押し出され、車のブレーキがセットされる。
【００３０】
次に図３を参照すれば、締付けリング５０の１つの実施形態がより詳細に示されており、この実施形態は、２つの半円形部５８及び６０を有する。半円形部５８、６０はそれぞれ、つまみ(tab)或いは耳(ear)６２を有しており、これらを通じてクランプ保持ボルト６４は、クランプ保持ボルト６４に止めナット６６を締め付けることにより、所定の位置に締付けリング５０を締め付けるために差し込まれる。すなわち、締付けリング５０は、ダイヤフラム３０がそれらの間で気密なシールを形成するように、ハウジングベース２０をハウジングカバー２２に固定する。しかし、締付けリング５０が、ハウジングベース２０とハウジングカバー２２が分離されないようにのみ機能することと、締付けリング５０がダイヤフラム３０に軸方向の圧縮力を働かせないこととが注目されるべきである。この形式の単体からなる単一ボルト式のクランプのような他の形式の締付けリングもまた当業者によく知られており、本発明で利用されることが可能である。
【００３１】
本発明のもう１つの実施形態において、次に図４を参照すれば、２つのチャンバを有するブレーキ・アクチュエータ・アセンブリ６８が全体的に示されている。同じ構成要素は、図１に示されている実施形態と同じ参照数字を使用して示されている。また、本発明は特定の形式のブレーキ・アクチュエータに関して記載され、１つのチャンバを有するブレーキ・アクチュエータと２つのチャンバを有するブレーキ・アクチュエータの両方に関して図示されているものの、ブレーキ・アクチュエータによって作動されるブレーキ、カム、ディスク、或いはくさびの形式に関係なく、また外部のチューブ・ブリーザ・システム(tube breather system)の有無に関わらず、ピストン式ブレーキ・アクチュエータのような流体を用いた他のブレーキ・アクチュエータが本発明に基づいて作られ得ることが理解されるべきである。本発明は、実質的には、ダイヤフラムがその中で第１のハウジングとハウジングカバー、或いはサービス・ハウジングとフランジケース、またはその種の他のものの間で圧縮されるあらゆるブレーキ・アクチュエータに適用可能であり、これらの装置はすべて、本発明の範囲内に入るものとされる。
【００３２】
２つのチャンバを有するエアブレーキ・アクチュエータ６８は、実質的に図１に関して上述されているようにサービス・チャンバ・アセンブリ１２と、スプリングチャンバ・アセンブリ７０を有する。スプリングチャンバ・アセンブリ７０は、完全なＯリングまたはその種の他のものの性質を帯びた拡大された部分７４のあるスプリングサイド・ダイヤフラム７２を有する。スプリングサイド・ピストン７６とパワー・スプリング７８とは、スプリングチャンバ・アセンブリ７０の内部に配置されている。スプリングチャンバ・アセンブリ７０に配置される環状の保持部材８０は、フランジケース８４に対するスプリングチャンバ・アセンブリ７０のヘッド部８２の干渉できない締切り、或いは取付けを提供する。この実施形態の保持部材８０は、フランジ８６を受け入れる円形溝のクランプの性質を帯びており、それによりダイヤフラム７２の拡大された部分７４の圧縮がもたらされる。
【００３３】
上述されたそれらの構成要素を備えたスプリングチャンバ・アセンブリはよく知られており、それ故に、そのような構成要素の詳細な記述が提供されていないことが理解されるべきである。また、上述されたものの他のデザインを備えたスプリングチャンバ・アセンブリもまた、本発明での使用に適していることが理解されるべきである。上記に記載されたスプリングチャンバ・アセンブリのデザインは図説のためだけに描かれている。
【００３４】
以上のように、本発明は、組立が容易であり、漏れる傾向のない、容易に正確に位置決めされるダイヤフラムを有し、適当な位置にダイヤフラムを保持するためにアクチュエータ・ハウジングの部品間で軸方向の圧縮力に依存せず、ダイヤフラムによって保持される力を容易に可変とする常用ブレーキ・アクチュエータを提供する。
【００３５】
本発明は、特定の部品配置、特徴などに関して記述されているけれども、これらは、すべての可能な配置或いは特徴を余すことなく述べるものでなく、実際に他の多くの変形や変更が当業者に確かめられるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の１つの実施形態に基づく常用ブレーキ・アクチュエータの部分断面側面図である。
【図２】本発明のもう１つの実施形態に基づく常用ブレーキ・アクチュエータの部分断面側面図である。
【図３】２本の保持ボルトを有するクランプバンドの実施形態を図示した図１及び図２に示された常用ブレーキ・アクチュエータの上面図である。
【図４】図１の常用ブレーキ・アクチュエータを組み込んだ２つのチャンバを有するブレーキ・アクチュエータの簡略化された部分断面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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