(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプリング室を第１の側に、操作ブレーキ室を第２の側に区分する固定溝を有する中央ハウジングと、
１つの側面からなる円筒形状を有するスプリングカバーハウジングであって、前記スプリングカバーハウジングを前記中央ハウジングに固定するため、前記円筒形状の部分で、前記固定溝内に半径方向内側に非弾性的に変形される第１の部分と、前記第１の部分から前記中央ハウジングに向かって距離を置いて前記第１の部分の半径方向外側に伸びる非弾性的に変形される第２の部分を有する前記スプリングカバーハウジングと、
前記スプリングカバーハウジングと前記中央ハウジングの間に保持されるパワースプリングと、からなるスプリングブレーキアクチュエータ。
【請求項２】
前記中央ハウジングはさらに、軸方向に前記固定溝と前記パワースプリングの間に位置するシール溝を備え、シールが前記シール溝に挿入され、前記スプリングカバーハウジングが前記シールに接触して気密シールを形成する請求項１に記載のスプリングブレーキアクチュエータ。
【請求項３】
前記固定溝は中央平面部分に至る２つの外側斜め部分を備えた請求項１に記載のスプリングブレーキアクチュエータ。
【請求項４】
前記スプリングカバーハウジングの前記変形部分は前記固定溝の前記中央平面部分に接触する請求項３に記載のスプリングブレーキアクチュエータ。
【請求項５】
ピストンが前記スプリングカバーハウジング内を往復する請求項１に記載のスプリングブレーキアクチュエータ。
【請求項６】
ダイヤフラムが前記スプリングカバーハウジングと前記中央ハウジングの間に固定され、前記パワースプリングが前記スプリング室内の前記ダイヤフラムを動かす請求項１に記載のスプリングブレーキアクチュエータ。
【請求項７】
前記中央ハウジングは円筒案内面とシール溝を有し、前記円筒案内面は前記シール溝から軸方向に前記パワースプリングに向かって距離をおいて設けられ、前記ダイヤフラムは前記円筒案内面に受容される案内部分と前記シール溝に受容されるシールビードとを備え、前記スプリングカバーハウジングが気密シールを形成するように前記シールビードに接触している請求項６に記載のスプリングブレーキアクチュエータ。
【請求項８】
前記中央ハウジングはさらに前記シール溝の前記円筒案内面と反対側に接触面を備え、前記接触面は軸方向において前記シール溝と前記固定溝の間に設けられ、前記スプリングカバーハウジングが前記接触面と接触し、前記ダイヤフラムが前記円筒案内面と接触し、前記円筒案内面は前記接触面と前記スプリングブレーキアクチュエータの中心軸との間の半径方向距離より小さい半径方向距離に形成されている請求項７に記載のスプリングブレーキアクチュエータ。
【請求項９】
（１）中央ハウジング、１つの側面からなる円筒形状を有するスプリングカバーハウジングおよびパワースプリングを設け、
（２）前記パワースプリングを前記スプリングカバーと前記中央ハウジングの間に設け、
（３）前記中央ハウジングに固定溝を設け、
（４）前記スプリングカバーハウジングを前記円筒形状の部分で前記中央ハウジングに固定するため、前記スプリングカバーハウジングの第１の部分を前記固定溝内に半径方向内側に非弾性的に変形させ、前記第１の部分から前記中央ハウジングに向かって距離をおいて第２の部分を前記第１の部分から半径方向外側に非弾性的に変形させる、ステップからなるスプリングブレーキアクチュエータの成形方法。
【請求項１０】
前記中央ハウジングにさらにシール溝が形成され、シールが前記シール溝に置かれ、ステップ４の後で前記スプリングカバーハウジングが前記シール溝の前記シールに接触して気密シールを形成する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記シールがダイヤフラムの外側ビードによって形成され、ステップ４の前に前記ダイヤフラムは前記中央ハウジングに前記ダイヤフラムが中心になるように置かれ、ステップ４の後で前記ダイヤフラムは前記スプリングカバーハウジングと前記中央ハウジングの間に強固に保持される請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
スプリング室を第１の側に、操作室を第２の側に区分する中央ハウジングであって、固定溝を第１の軸方向位置に、シール溝を第２の軸方向位置に備える中央ハウジングと、
１つの側面からなる円筒形状を有するスプリングカバーハウジングであって、前記スプリングカバーハウジングを前記円筒形状の部分で前記中央ハウジングに固定するため、半径方向内側に前記固定溝に非弾性的に変形された第１の部分と、前記第１の部分から前記中央ハウジングに向かって距離をおいて前記第１の部分の半径方向外側に非弾性的に変形された第２の部分を有するスプリングカバーハウジングと、
前記シール溝に受容されるシールビードを有するダイヤフラムであって、前記スプリングカバーハウジングが前記シールビードに接触して気密シールを形成するものと、
前記スプリングカバーハウジングと前記中央ハウジングの間に固定されているパワースプリングと、からなるスプリングブレーキアクチュエータ。
【請求項１３】
前記パワースプリングが前記ダイヤフラムを前記スプリング室内で動かす請求項１２に記載のスプリングブレーキアクチュエータ。
【請求項１４】
前記中央ハウジングは円筒案内面およびシール溝を有し、前記円筒案内面は前記シール溝から前記パワースプリングに向かって軸方向に距離をおいて設けられ、前記ダイヤフラムは前記円筒案内面に受容される案内部分と前記シール溝に受容されるシールビードとを備え、前記スプリングカバーハウジングが前記シールビードに気密シールを形成するように接触する請求項１３に記載のスプリングブレーキアクチュエータ。
【請求項１５】
前記中央ハウジングはさらに前記シール溝の前記円筒案内面と反対側に設けられる接触面を備え、前記接触面は軸方向における前記シール溝と前記固定溝の間に位置し、前記スプリングカバーハウジングは前記接触面に接触し、前記ダイヤフラムは前記円筒案内面に接触し、前記円筒案内面は前記接触面と前記スプリングブレーキアクチュエータの中心軸との間の半径方向距離よりも小さい半径方向距離に設けられた請求項１４に記載のスプリングブレーキアクチュエータ。
【請求項１６】
前記第１および第２の部分がその全周において非弾性的に変形される請求項１に記載のスプリングブレーキアクチュエータ。
【請求項１７】
前記第１および第２の部分がその全周において非弾性的に変形される請求項９に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１および第２の部分がその全周において非弾性的に変形される請求項１２に記載のスプリングブレーキアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明はブレーキの外形が従来に比べて小さいタンパーレジストスプリングブレーキアクチュエータに関するものである。
スプリングブレーキアクチュエータは空気ブレーキシステムと組み合わせて大形車両に使用されている。強力パワースプリングがスプリングブレーキアクチュエータの非常室に収納される。パワースプリングは外側スプリング室ハウジングと中間中央ハウジングの間に設けられる。パワースプリングはブレーキを作動させるために選択的にプッシュロッドを非常室の外側に向って動かす。パワースプリングは一般に空気圧によって非常室で作動せずに保持されている。空気ブレーキシステムに故障が発生すると、パワースプリングが空気圧によって保持されなくなる。そしてスプリングがブレーキを作動させるためにプッシュロッドを動かしながら拡張する。このパワースプリングは駐車ブレーキを作動させるためにも使用される。
このようなシステムに使用されるパワースプリングは非常に強力である。以前は２つのハウジング部材がボルト締めのクランプバンドによって保持されていた。ボルト締めのクランプバンドは半径方向外側に伸びるリング上のリムを備えている。ピストンブレーキシステムにおいては外側ハウジングまたは非常ハウジングは一般にスナップリングによって所定の位置に保持される外部縁まで半径方向に外側に伸びていた。
もっと最近では、中央ハウジングに保持されるように変形したタンパーレジストスプリング室ハウジングが使用されるようになった。この改良によりボルト締めクランプバンドは不要となり、不注意によるボルト締めクランプバンドの開放を防ぐことができた。それでも、既知の普通のタンパーレジストブレーキアクチュエータの変形部分は一般に半径方向外側に伸びるフランジの周囲で変形されている。
スプリングブレーキアクチュエータは車両の下側に取付けられる。スプリングブレーキアクチュエータが取付けられる場所ではスペースは貴重である。スプリングブレーキアクチュエータの周辺に望ましい広さが得られないものが多くある。この理由から外形寸法の小さいスプリングブレーキアクチュエータが要望されている。変形部、スナップリングまたはボルト締めクランプバントなどを利用した従来のスプリングブレーキアクチュエータは半径方向外側への延長部を備えており、全てスプリングブレーキアクチュエータの半径方向の外形寸法を過度に増大させるものであった。
さらに従来のダイヤフラムは正しく中心に保つことか困難であることが多かった。ダイヤフラムが中心からずれて取り付けられると漏洩が生ずることがある。
発明の概要
本発明の開示する実施態様では、中央ハウジングには固定溝が形成される。スプリングカバーハウジングは中央ハウジングに嵌め込まれるほぼ円筒形のチューブとして形成される。スプリングカバーの端部はスプリングカバーハウジングを中央ハウジングに対して固定するため半径方向に溝内に変形される。このようにしてブレーキアクチュエータの外形寸法は増加しない。
本発明の好ましい実施態様によれば、シールが中央ハウジングのシール溝に取り付けられる。接続部の確実な気密を保つようにスプリングカバーがシールを変形させる。
本発明の別の特徴は、変形部を受け入れるように形成された固定溝が３つの側面を持つ溝として形成されることである。外側の斜めの部分が中央の平面部へと伸張する。このようにして本発明は変形部がしっかりと溝内に受容されることを確実にする。
本発明の別の特徴は、変形部がピストンブレーキアクチュエータに使用されることである。この方式のアクチュエータでは別個のＯ−リングシールがシール溝に受容される。
別の実施態様では、変形されたカバーがダイヤフラムブレーキに使用される。この実施態様はダイヤフラム型スプリングブレーキアクチュエータの外形寸法を相当低減させるので特に有用である。ダイヤフラム型では、ダイヤフラムがシール溝に挿入されるシールビードを備えていることが好ましい。シールビードから伸びるダイヤフラム部分はシール溝からパワースプリングに向って軸方向の位置にあるセンタリング面に受容される。このセンタリング面によってスプリングカバーハウジングを変形させる前にダイヤフラムは確実に正しく中央ハウジングの中央に取り付けられる。これによって確実にダイヤフラムの正しい位置決めが行われる。
最も好ましい実施態様の一つでは、スプリングカバーハウジングが接触する中央ハウジングの外部接触部よりも半径方向内側にセンタリング面が配置される。
本発明のこれらの特徴およびその他の特徴は下記の詳細説明および次項で簡単に説明される図面によって良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明によるスプリングブレーキアクチュエータの断面図である。
図２は本発明によるスプリングブレーキアクチュエータの詳細を示す。
図３は本発明によるスプリングブレーキアクチュエータの第２の実施態様を示す。
好ましい実施態様の詳細説明
スプリングブレーキアクチュエータ２０を図１に示す。スプリンクカバーハウジング２２は中央ハウジング２４に対して非弾性的に変形される。パワースプリング２６はピストン２８に接触している。中央ハウジングの上側部分はスプリング室として知られ、中央ハウジングの下側部分は操作室である。周知のようにスプリングカバーハウジング２２はパワースプリング２６をスプリング室内に収容するため中央ハウジング２４に固定される。プッシュロッド３０はピストン２８とともにスプリング２６の作動または拡張によって室外へ動く。本発明のこの点については本技術で周知である。
図１の発明の発明上の特徴は、スプリング室ハウジング２２が中央ハウジング２４に対して変形される方法に関するものである。変形部分３２はスプリングカバー２２の軸方向外側端部に隣接して形成される。変形部分３２は半径方向に内側に向かって変形され、そこから固定溝３３の外側方向に戻される。変形部分３２は従来は一般的であったように半径方向外側にではなく、半径方向の内側に変形される。これにより小さい外形寸法のブレーキアクチュエータ２０が得られる。
シール３４は固定溝３３とパワースプリング２６の軸方向の中間にあるシール溝３６に取り付けられる。シール３４はスプリングカバーハウシング２２によって圧縮され、変形部分３２からの空気の漏洩を防ぐ気密シールを形成する。
開示される実施態様において、ハウジング２４は例えばアルミニウムで鋳造されるかまたは鋼製で、薄い寸法の鋼板で成形されるスプリングカバーハウジング２２に比べ相当に厚い壁厚さを有している。ハウジング２４に設けられている固定溝３３の深さは、優れた固定性を確実に保持するためスプリングカバーハウジング２２の厚さに等しいかそれより大きくすることが好ましい。しかし中央ハウジング２４は鋼板のプレスによって形成され、溝３３はハウジングにロール加工され、ハウジング室を分離する中央ウェブのために別の部材が必要となる場合があることは理解されるであろう。
図２に示されるように、変形部分３２は３つの部分を備えていることが好ましい。第１の部分３９は溝３３の斜めの部分４０に沿って半径方向の内側に向って伸びる。中央部分４１は溝３３の中央の平らな部分４２に接触する。外側の部分４３は半径方向外側に戻るように端部３１まで戻り、溝３３の斜めの面４４上にあることが望ましい。部分４０および４４は約４５度の角度で平らな部分３２から伸びていることが好ましい。平らな部分４２は３／１６ないし１／４インチ（約０．４７６ｃｍないし０．６３５ｃｍ）の距離を有していることが好ましい。端部３１は溝の端および斜め部分を超えて僅かに外側に伸びていることが好ましい。本発明において部分４２において平らな部分や実際の接触は必要ないことが理解されるであろう。
仮想線５０で示されるように、ハウジング２２は最初は円筒またはチューブ状の部材として中央ハウジングを囲むように移動される。変形工具５２が半径方向に内側に動き、図２に実線で示されるように部分３２を変形させる。周知の変形工具および変形方法が利用できる。
変形工具５２は３つの部分を別々に変形させる必要はない。代わりに中央部分４１だけを半径方向に内側に押し、それに応じて３９および４３の部分を半径方向内側に変形させることができる。さらに上述のように、部分４１は平らである必要はなく、変形部分３２が半径方向外側に戻るような曲がりが形成される丸みのある部分ができるだけでよい。
さらに図示されるように、シール３４が溝３６に収容されハウジング２２によって変形される。このようにして本発明により気密で確実な結合を得ることができる。
図３は別の実施態様５０を示し、ここではスプリングカバーハウジング５２が中央ハウジング５４に対して変形される。固定溝３３と類似している固定溝５６は中央ハウジング５２の変形部分５８を収納する。ハウジング５４は多くの面を備えている。接触面６０はほぼ円筒面であることが好ましく、ブレーキアクチュエータの中心軸からの第１の外側直径上にある。第２の案内円筒面６２は面６０からブレーキアクチュエータの上部方向に間隔を置いて軸方向位置に設けられる。案内面６２は面６０に比べて中心軸から小さい直径上に設けられる。
パワースプリング６３は本技術で既知の方法によりダイヤフラム６４に接触する。プッシュロッド６５はパワースプリング６３によってハウジング５４の内側方向および外側方向に動かされる。
ダイヤフラム６４は中央ハウジング５４に形成されているシール溝６８に受容されるシールビード６６を有していることが特徴である。ダイヤフラム６４の案内円筒部分７０はシールビード６６から軸方向に伸びている。案内部分７０は案内面６２に受容される。これによりダイヤフラムは正しく中心に保持される。この実施態様を組み立てる場合、ダイヤフラム６４が最初に中央ハウジング５４の上に取り付けられる。次にハウジング５２が中央ハウジング５４上に挿入される。変形していないハウジング５２の円筒形状を仮想線７２で示す。変形部分５８はその後で変形される。ハウジング５２は気密シールを確実にするためシールビード６６に接触して変形させる。
このようにして、本発明により従来のダイヤフラムブレーキアクチュエータに比べて非常に小さな外形が得られる。さらに本発明により、ダイヤフラムを確実に正しい位置に取り付けるセンタリング面が得られる。
本発明の好ましい実施態様が開示されたが、当業者は本発明の範囲内である程度の変更が行われることがあることを認めであろう。この理由のため以下の請求項は本発明の真の範囲と内容を決定するために検討されるべきである。
【図１】
0004283893.tif 000002
【図２】
0004283893.tif 000003
【図３】
0004283893.tif 000004