JPH09511197A - スプリング室隔離を備えた流体作動式ブレーキアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 常用ブレーキハウジング(14)と、直列のスプリングブレーキハウジング(16)と、その内部を第１スプリング室(62)と第２スプリング室(63)とに分割するダイアフラム(52)とから成る車両用ブレーキアクチュエータ。一実施例において、第１スプリング室(62)は、環境から完全にシールされていて、ダイアフラム(52)に結合され第１スプリングブレーキ室(62)から常用ブレーキハウジング(14)に延びている中空アクチュエータロッド(56)を通じてのみ開通する。アクチュエータロッド(56)内の制御弁(300)は、アクチュエータロッド(56)を通じる流れを制御し、アクチュエータロッド(56)が後退した時に閉じ、またアクチュエータロッド(56)がブレーキをかけるため伸長した時にも閉じる。制御弁(300)はダイアフラム(56)とアクチュエータロッド(56)が動いているときだけ開く。他の実施例において、スプリング室(63)はそこから圧を解除するため一方向通気弁(100)と、アクチュエータロッド(56)が後退位置にある時そこを通じる流れを遮断するためアクチュエータロッド(56)内に制御弁(120)とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】 スプリング室隔離を備えた流体作動式ブレーキ アクチュエータ関連出願の参照 この出願は、１９９３年４月２７日提出の米国出願第０８／０５４，７５７号 の一部係属である。 発明の背景 発明の分野 この発明は車両用の流体作動式ブレーキアクチュエータに関するもので、より 具体的には中空スプリングブレーキアクチュエータロッドを有し、直列に結合さ れた常用ブレーキ及び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。従来技術の状態 バス、トラック等々のような車両用のブレーキシステムは典型的に圧縮空気の ような流体の選択的適用により動作するアクチュエータ組立体によって働くブレ ーキシュー及びドラム組立体を有している。在来のエアブレーキアクチュエータ は、正常運転状況下で圧縮空気の適用によってブレーキを働かせる常用ブレーキ アクチュエータと、空気圧が解放されてしまった時にブレーキの働きを起こさせ る緊急ブレーキ又はスプリングブレーキアクチュエータとの両方をもっている。 緊急ブレーキアクチュエータは空気が抜けた時にブレーキを強制適用させる強力 な圧縮スプリングを有している。これはしばしばスプリングブレーキともいわれ る。典型的にこのスプリングブレーキは常用ブレーキアクチュエータと 直列に配置される。 スプリングブレーキアクチュエータは典型的にゴム製ダイアフラムと圧力板に より仕切られた２つの室に分割され、一方の室の中にあるスプリングはスプリン グブレーキハウジングの端壁と圧力板との間で作用する。反対の室に全圧力が適 用された時、ダイアフラムと圧力板に作用する空気圧がスプリングを圧縮する。 多くの応用においてスプリングブレーキアクチュエータロッドは、比較的小さい 戻しスプリングにより後退位置に保持される。より新しい応用では、スプリング ブレーキアクチュエータロッドが圧力板と一体になっていて、空気圧により後退 位置に保持される。 こうして両方の設計において、スプリングブレーキアクチュエータロッドは正 常なブレーキ動作には影響を与えない。常用ブレーキ室は典型的にダイアフラム によって２室に分割されている。正常運転操作中にブレーキペダルを踏み込むと 常用ブレーキアクチュエータの室の一方に圧縮空気が導入され、これがダイアフ ラムに対し作用して常用ブレーキ押杆を反対の室へ伸長させ、常用ブレーキアク チュエータ内の空気圧に比例した適用力でブレーキをかけられるようにする。 スプリングブレーキアクチュエータから空気圧が失われたり意図的に排気した 場合には、スプリングブレーキアクチュエータロッドに作用する強力な圧縮スプ リングの力が常用ブレーキ押杆に作用してブレーキをかけることによってブレー キが機械的に作動される。こうして、スプリングブレーキ部分はパーキングブレ ーキとしても緊急ブレーキとしても役立つ。 直列なアクチュエータ組立体において、典型的にスプリングブレーキ押杆はス プリングブレーキ部分の１つの室から、スプリングブレーキア クチュエータを常用ブレーキアクチュエータから仕切っている壁の穴を通って、 常用ブレーキ部分の１つの室内へ延びている。隣接する室の少なくとも１つが通 常加圧されているから、押杆の周りの穴には穴の周囲の壁内の環状チャネルに配 置した１つ又はそれ以上のＯリングから成るシールが設けられる。 スプリングブレーキアクチュエータから圧が解放された時、スプリングとダイ アフラムは著しく伸びて、スプリングを含んでいるスプリングブレーキアクチュ エータ室の容積を膨大させる。この膨張した室の容積へ空気を入れるためにポー トを設けなければならない。逆に、スプリングが引っ込められ室の容積が縮んだ 時は、この室から空気を排出するためのポートを設けなければならない。多くの 従来のブレーキアクチュエータにおいては、スプリングを含んでいる室は室ハウ ジングのポートを通じ単に大気へ開いている。しかし、塵、塩分、湿気その他の 望ましくない物質がこのポートを通じて室内へ入る。ケージング（内蔵）工具を 納めている中空アクチュエータロッドの出現にともない、アクチュエータロッド 内の異物の存在は次第にブレーキ設計者の関心事となってきた。 或る設計は、常用ブレーキアクチュエータの押杆室とスプリングブレーキアク チュエータのスプリング室との間に空気抜きチューブを設けることによりこの問 題を解決しようと試みている(例えば米国特許第４，９６０，０３６号、ガンマ ーほか)。この設計においては、常用ブレーキアクチュエータの押杆室はブレー キの正常な適用のため排気されなければならない。押杆室の排気は別個の通気孔 を通じるか、又は押杆を支持している外部の開口を通じるかのいずれかで行なわ れる。こうしてスプリングブレーキアクチュエータのスプリング室は大気に開い たまゝであり、完全に通気されたスプリング室より長い通路を通るとはいえ依然 として湿気、塵及び汚れにさらされている。この長い通路は、シールされた、或 いはより完全に通気されたスプリング室と同様に有効にスプリング室を乾燥させ るのを妨げるものでもある。 ヘンスリー(Hensley)の米国特許第３,７１２,１７８号は、中空アクチュエー タロッドがスプリング室と常用室との間に位置している空気作動式スプリングブ レーキアクチュエータを開示している。常用ブレーキ室内のアクチュエータロッ ドの端部は、アクチュエータロッドが後退位置から伸長位置へ動いてスプリング によりブレーキがかけられ、空気が常用ブレーキ室からスプリングブレーキ室へ 移動するようにした時、常用ブレーキ室内へ開いているポートを有している。ス プリングブレーキ室はそれ以外は大気に対し閉じている。空気はまた、アクチュ エータロッドが後退すると中空アクチュエータロッドを通ってスプリングブレー キ室から常用ブレーキ室へも流れる。常用ブレーキ室とスプリングブレーキ室の 間の仕切の常用ブレーキ室側にあるボスは、アクチュエータロッドが後退した時 、アクチュエータロッドの端部を受け、アクチュエータポートを締め切る。 発明の概要 本発明によれば、中空アクチュエータロッドの遠方端に制御弁が取付けられ、 常用ブレーキ室とスプリングブレーキ室との間でアクチュエータロッドを通じる 流体圧の流れを制御するようにする。ブレーキアクチュエータは、常用ブレーキ ハウジングと、アダプターハウジングと、常用ブレーキハウジング内に配置され た第１の可動部材（その内部を第１常用ブレーキ室と第２常用ブレーキ室とに分 割し、その中で第１常用ブレーキ室への加圧流体の供給及び排出に応答して往復 可動である）から 成るタイプのものである。第２の可動部材がアダプターハウジング内に配置され 、その内部を第１スプリングブレーキ室と第２スプリングブレーキ室とに分割し 、その中で第２スプリングブレーキ室への加圧流体の供給及び排出に応答して往 復可動である。第１スプリングブレーキ室内に、第２スプリングブレーキ室から 流体が排除されたら第２可動部材を動かす位置にパワースプリングが配置される 。中空アクチュエータロッドが、伸長位置と後退位置の間でロッドと共に往復運 動するように第２可動部材を通じて延びる開いた近接端と、第２可動部材が動い た時第１常用ブレーキ室内で第１可動部材を動かす位置に配置された開いた遠方 端とを有している。本発明に係る制御弁は、制御弁を開く開放位置と、制御弁を 閉じる閉鎖位置との間を可動な弁素子を有し、さらにこの弁素子を開放位置へ偏 倚させる偏倚素子とを有している。弁アクチュエータがアクチュエータロッド内 に配置され、アクチュエータロッドが後退位置にあって弁素子を閉鎖位置へ動か し制御弁を閉じる時弁素子と接触する。このようにして、加圧流体は、アクチュ エータロッドが後退位置から伸長位置へ動くと中空アクチュエータロッドを通じ て第１常用ブレーキ室から第１スプリングブレーキ室へ送給され、加圧流体は、 アクチュエータロッドが伸長位置から後退位置へ動くと第１スプリングブレーキ 室から第１常用ブレーキ室へ中空アクチュエータロッドを通じて送給される。さ らに、加圧流体は、アクチュエータロッドが後退位置にある時にアクチュエータ ロッドを通じて第１常用ブレーキ室から第１スプリングブレーキ室へ移動するこ とを禁じられている。 一実施態様において、第１スプリング室は制御弁を通じてのみ開く。本発明の 他の態様では、スプリング室は第１スプリングブレーキ室から加圧流体を排出す る逆止弁を有する。好適に、ブレーキアクチュエータ は中空アクチュエータの内部に挿入されているケージングボルト（内蔵工具）を 有し、このケージングボルトの端部が弁作動体を形成する。 本発明の他の実施態様によれば制御弁は、制御弁を開く開放位置と、制御弁を 閉じる閉鎖位置の間を動き得る第２弁素子を有し、さらに、この第２弁素子を開 放位置へ偏倚させる第２偏倚素子を有している。第２弁素子は、第２弁素子を開 放位置へ偏倚する第２偏倚素子の力に打ち勝つように伸長位置へのアクチュエー タロッドの運動に対抗して軸方向力が遠方端にかけられた時閉鎖位置へ動き得る 。このようにして、制御弁はアクチュエータロッドが伸長位置にあって、ブレー キがパワースプリングによってかけられる時、閉じられる。 同じく本発明によれば、上記したようなタイプの車両用ブレーキアクチュエー タは、アクチュエータロッドを通じる流体の流れを制御するためアクチュエータ ロッド遠方端に制御弁を有する。本発明によれば、この制御弁は制御弁を開く開 放位置と制御弁を閉じる閉鎖位置との間を動き得る弁素子を有し、さらに弁素子 を開放位置へ偏倚させる偏倚素子を有している。弁素子は、軸方向力が第１可動 部材によりアクチュエータロッドの遠方端にかけられて偏倚索子の力を克服する 時、閉鎖位置へ動き得る。このようにして、制御弁はアクチュエータロッドが伸 長位置にある時及びブレーキがパワースプリングによりかけられる時に閉じられ る。 本発明は、第１常用室から中空アクチュエータロッドを通る流体の流れを除い て、スプリングブレーキ室を環境からシールする方法を提供するものである。一 実施態様において、制御弁は中空アクチュエータロッドが後退位置及び伸長位置 にある時に閉じられ、そうでなく中空ロッドがこの２位置間を動きつつある時は 開いている。他の実施態様において は、制御弁は中空アクチュエータロッドが伸長位置へ及び伸長位置から動いてい る時と、さらに中空ロッドが伸長位置にある時に開かれる。この実施態様におい ては逆止弁がスプリング室に設けられ、加圧流体をスプリング室から排出する。 こうして、スプリング室はいずれの場合も環境からの汚染に対し保護される。 図面の簡単な説明 第１図は本発明に係る隔離システムの通気孔と制御弁を備えた空気作動式ブレ ーキアクチュエータの縦断面図である。 第２図は第１図の通気弁の拡大断面図である。 第３図は第１図の制御弁の拡大断面図である。 第４図は第１図の４−４線における横断面図である。 第５図は第３図の制御弁の拡大断面を正常動作条件で示す図である。 第６図は第３図の制御弁の追加動作条件を示す第３図と同様な拡大断面図であ る。 第７図は本発明に係る制御弁の第２の実施例を示す拡大断面図である。 第８図は第７図の制御弁を正常動作条件で示す拡大断面図である。 第９図は第７図の制御弁を追加動作条件で示す第３図と同様な拡大断面図であ る。 第１０図は本発明に係る制御弁の第３の実施例を示す拡大断面図である。 第１１図は本発明に係る制御弁の第４の実施例を含む空気作動式ブレーキアク チュエータの縦断面図である。 第１２図は第１１図の制御弁（開いた状態にある）の分解斜視図である。 第１３図は第１２図の制御弁の拡大断面図である。 第１４図及び第１５図はそれぞれ第１３図の１４−１４線及び１５−１５線に おける横断面図である。 第１６図は第１２図の制御弁の第１の閉鎖位置にある状態を示す断面図である 。 第１７図は第１２図の制御弁の第２の閉鎖位置にある状態を示す断面図である 。 実施例の詳細な説明 第１図は周知の一般的な外形を有する流体作動式ブレーキアクチュエータ１０ を示している。流体作動式ブレーキアクチュエータ１０は常用ブレーキアクチュ エータ１４をスプリングブレーキ又は緊急ブレーキアクチュエータ１６と直列に 取付けて成る。常用ブレーキ押杆１２は、後退位置と常用ブレーキアクチュエー タ１４に対し伸長した位置との間を往復運動するように常用ブレーキアクチュエ ータ１４から延び、普通のブレーキシュー及びドラム（図示してない）に標準的 な方法で接続するに適したＵリンク１７を備えている。常用ブレーキ押杆１２の 往復運動がブレーキをかけたり外したりすることになる。 常用ブレーキアクチュエータ１４は、カップ形状の常用ハウジング部１８と二 重カップ形状のアダプターハウジング２０とをクランプ２２で結合して常用ブレ ーキ室２３を形成して成る。アダプターハウジング２０はまたフランジケースと しても知られる。 第１エラストマーダイアフラム２４（常用ブレーキダイアフラムともいう）が 常用ブレーキ室２３内に懸架され、その周縁はカップ形状常用ハウジング部１８ とアダプターハウジング２０の常用ブレーキ側との間 にクランプ２２により流体密封状態で固着されている。こうして第１エラストマ ーダイアフラム２４は常用ブレーキ室２３を２つの部分すなわち第１常用室部分 ２６と第２常用室部分２８とに分ける。第１常用室部分２６はアダプターハウジ ング２０のエアサービスポート４２を通じて加圧空気源（図示してない）に連絡 している。第２常用室部分２８はカップ形状常用ハウジングブ１８の少なくとも １個の開口３２を経て大気へ通じている。第１図において第１常用室部分２６は 排気された状態で示されており、第１エラストマーダイアフラム２４は第２常用 室部分２８内のスプリング４６の力によりアダプターハウジング２０に対し押し つけられている。 常用ブレーキ押杆１２はカップ形状常用ハウジング部１８の中央開口３０を通 って延び、第２常用室部分２８内でその端部に圧力板４４を有している。圧力板 ４４は第１エラストマーダイアフラム２４に対し当接している。圧縮スプリング ４６は圧力板４４とカップ形状常用ハウジング部１８の内表面との間に延びてい る。環状座部３９をもつ押杆ガイド３４が中央開口３０内に配置されて中央開口 ３０内の常用ブレーキ押杆１２の往復運動を案内し、また圧縮スプリング４６の 端部を受けてこれを中央開口３０の周りの位置に保持する。こうして圧縮スプリ ング４６は圧力板４４と常用ブレーキ押杆１２とを第１図に示すような完全後退 位置に強圧する。 常用ブレーキを操作するには、エアサービスポート４２を経て圧縮空気を第１ 常用室部分２６に導入し、エラストマーダイアフラム２４と圧力板４４とに対し 圧縮スプリング４６の力を克服するのに十分な力を生じさせ、これによって常用 ブレーキ押杆１２を作動位置の方へ伸長させる。開口３２は、常用ブレーキが作 動されると下方常用室部分２３から 空気の急速な排出を可能にする。流体作動式ブレーキアクチュエータ１０を車両 （図示してない）に取付けるため取付けボルト４７が設けられている。 スプリング室又は緊急ブレーキアクチュエータ１６はアダプターハウジング２ ０のスプリング側とほゞ円筒形のヘッド４８又はスプリング室とで区画され、ヘ ッドはクランプ５０によりアダプターハウジング２０のスプリング側に締結され てスプリングブレーキ室５１を形成する。第２エラストマーダイアフラム５２（ スプリングダイアフラムともいう）がスプリングブレーキ室５１内に懸架され、 その周縁は円筒形ヘッド４８とアダプターハウジング２０のスプリング側との間 にクランプ５０により流体密封状態に固着される。こうして第２エラストマーダ イアフラム５２はスプリングブレーキ室５１を２つの部分すなわち第１スプリン グ室部分６２と第２スプリング室部分６３とに分ける。第２スプリング室部分６ ３は、緊急ブレーキが第１図に示すような正常の解放位置にある時アダプターハ ウジング２０のエアサービスポート５４からの加圧空気によって満たされる。 アダプターハウジング２０は、となり合う常用ブレーキ室２３とスプリングブ レーキ室５１とを分ける仕切壁３５を有する。スプリングブレーキアクチュエー タロッド５６は、常用ブレーキ押杆１２と軸心一致していて、その一端はスプリ ングブレーキ室５１から仕切壁３５の中央開口３８を通って延び、後退位置と作 動位置との間で中央開口３８を通じて往復運動する。スプリングブレーキアクチ ュエータロッド５６が往復通過する中央開口３８には１個又はそれ以上のＯリン グシール３７が設けられる。 スプリングブレーキアクチュエータロッド５６の遠方端５５は第１常 用室部分２６内の反動板６６で終わり、反動板はスプリングブレーキアクチュエ ータロッド５６が第１図に示すような後退位置にある時、環状座部４０内に受入 れられている。反対側の、アクチュエータロッド５６の近接端５７は第２エラス トマーダイアフラム５２の開口５３を通じて延び、大型強力圧縮スプリング６０ の端部と当接する圧力板５８で終わっている。圧力板５９は圧縮スプリング６０ の一端と当接する。圧力板５８の筒状部分６１は、圧縮スプリング６０のほゞ軸 線沿いに延びている。圧力板５８の筒状部分５１は、圧力板５８とスプリングブ レーキアクチュエータロッド５６とがそれらの間に第２エラストマーダイアフラ ム５２を固着して一体物となるように、スプリングブレーキアクチュエータロッ ド５６の近接端上にプレス嵌めされる。 流体作動式ブレーキアクチュエータ１０の正常動作中、スプリングブレーキア クチュエータロッド５６は、第２スプリング室部分６３内に維持される圧縮空気 によって第１図に示した完全後退位置にある。圧縮空気が第２スプリング室部分 ６３から排気された時、圧縮スプリング６０（その一端が円筒形ヘッド４８の外 端壁に当接している）は一体的な圧力板５８とスプリングブレーキアクチュエー タロッド５６を常用ブレーキ押杆１２の方向へ押圧する。圧縮スプリング６０の 力は中央開口３８を通じてスプリングブレーキアクチュエータロッド５６を伸長 させ、それによって反動板６６によりブレーキアクチュエータ１４の第１エラス トマーダイアフラム２４と圧力板４４とに力をかけさせる。この作用によって常 用ブレーキ押杆１２は作動位置の方へ伸長させられ、ブレーキ（図示してない） がかかる。スプリングブレーキアクチュエータ１６を弛めるべき時は、再び圧縮 空気を第２スプリング室部分６３へ導入して圧縮スプリング６０の力に打ち勝つ のに十分な圧とする。第２エラスト マーダイアフラム５２に対する圧縮空気の力が圧力板５８、スプリングブレーキ アクチュエータロッド５６、そして圧縮スプリング６０を第１図に示す位置へ戻 させる。 図示の実施例において、スプリングブレーキアクチュエータロッド５６は中空 の筒又は中央内腔６８を形成したロッドであり、ブレーキ解放ロッド又はケージ ング工具７.０を収納しいる。スプリングブレーキアクチュエータロッド５６の 中央内腔６８はケージング工具７０を受け入れ、このケージング工具は円筒形ヘ ッド４８、圧力板５８及びスプリングブレーキアクチュエータロッド５６それぞ れの整合したアパーチャ６９、７３及び７５を貫通する。ケージング工具７０は ネジを切った細長い軸部７１の一端に拡径頭部７２を設けて成り、頭部は弁ピン ７４で終わっている。ケージング工具７０の反対端は円筒形ヘッド４８に固着し たヘッドナット７６にねじ込まれ、六角ヘッドナット７８がネジ端に固着されて いる。 ケージング工具７０は主として強力圧縮スプリング６０を手で引き戻す工具と して機能する。六角ヘッドナット７８を回すとネジ軸７１がヘッドナット７６内 で回り、ケージング工具７０は円筒形ヘッド４８に対し軸方向に移動する。拡径 頭部７２はアクチュエータロッド５６の内腔６８内で自由に滑るが、それでもア クチュエータロッド近接端５７の所で内向き環状フランジ８０によって制限され ている。こうして六角ヘッドナット７８を回すことによりケージング工具７０を 引き抜くと、拡径頭部７２はフランジ８０に当接し、圧力板５８とスプリング６ ０を後退させる。安全のため典型的にはブレーキアクチュエータ１０の修繕中及 び出荷中はスプリング６０を後退させておく。 円筒形ヘッド４８は、第１スプリング室部分６２と大気を連通させる ポート６５を１個又はそれ以上有している。各ポート６５に設けられた一方向通 気弁１００がポートを通る空気の流れを制限する。 第２図に移ると、通気弁１００は第１スプリング室部分６２の外にあるキノコ 形のキャップ１０２と、ポート６５内に受け入れられている軸部１０４と、第１ スプリング室部分６２の内側の地点からキャップ１０２の方へ軸部１０４から外 方へ傾斜した多数の可撓性垂れ１０６から成っていることがわかる。垂れ１０６ は円筒形ヘッド４８の内表面１０８に当接して、通気弁キャップ１０２を円筒形 ヘッド４８の外表面１１０に押し当てるように引きつける。 こうして通気弁１００は空気や大気中の汚れがポート６５を通って第１スプリ ング室部分６２へ入るのを防ぐ。キャップ１０２の１個又はそれ以上の同心リン グ１１２は円筒形ヘッド４８の外表面１１０に接触して、キャップ１０２と円筒 形ヘッド４８の間に形成されるシールを強化する。第１スプリング室部分６２内 の高まった圧は垂れ１０６と通気弁キャップ１０２の引きつけ力を克服し、第１ スプリング室部分６２内の空気をポート６５から排出させる。好適に、垂れ１０ ６の引きつけ力は第１スプリング室部分内の圧が１〜２psigを超えるまで通気弁 １００が開かないようにし、それにより少しプラスの圧を第１スプリング室部分 ６２内に維持させる。第１スプリング室部分６２内の容積がスプリング６０の解 放により膨張した時、大気からポート６５を通って室に流入する空気流は通気弁 １００により遮断されることは明らかであろう。 第１図に戻って、スプリング６０の、そしてダイアフラム５２の伸長に応答し て第１スプリング室部分６２への空気流はアクチュエータロッド５６を通ってく るが、ロッド５６の遠方端５５内の制御弁１２０によって制御される。この制御 弁１２０は第１常用室部分２６から第１スプ リング室部分６２への空気の流れを後に詳説するように制御する。 第３図に移ると、制御弁１２０は反動板６６と一体に形成された円筒形本体１ ２２から成り、その中に円筒形の弁室１２４がある。反動板６６は弁室の閉端１ ２６を形成し、反対端１２８は開いている。制御弁本体１２２はアクチュエータ ロッド５６の遠方端５５内にプレス嵌めされ、弁本体１２２の周りの円周溝１３ ２内のＯリング１３０によりシールされる。 主ピストン１３４が弁室１２４の中に軸方向に往復運動をするように取付けら れている。反動板６６と主ピストン１３４との間に配置されたスプリング１３６ が主ピストン１３４を反動板６６から遠ざける方向へ偏倚する。主ピストン１３ ４の外方運動は弁室開放端１２８にある多数の径方向内向き突起１３８によって 拘束される。突起１３８のすぐ近くの弁室１２４の壁内に環状溝１４０が設けら れる。多数突起１３８間の開き（図示しない）が環状溝１４０とアクチュエータ ロッド５６の中央内腔６８との間の開いた空気通路をもたらす。 主ピストン１３４は円筒形本体１４２から成り、その第１の円筒形内壁１４３ と端壁１４６が円筒形内室１４４を形成し、第２の円筒形内壁１４７が径の大き い円筒形外室１４８を形成する。外室１４８は一端で弁室１２４に開き、反対端 で内室１４４に開く。円錐形つなぎ壁１５０が第１内壁１４３と第２内壁１４７ を分けている。 円盤形状の浮動ピストン１５２が外室１４８内に往復運動するように配置され 、この浮動ピストンは面取りした環状エッジ１５４が円錐形つなぎ壁１５０に合 致するようになっており、また小さい軸方向中央アパーチャ１５６を有する。内 室端壁１４６と浮動ピストン１５２の間にあるスプリング１５８が浮動ピストン １５２を端壁１４６から遠ざけるよ うに偏倚する。多数の径方向内向き突起１６０又はスナップリング又はワッシャ が浮動ピストン１５２の外方運動を拘束する。 主ピストン本体１４２の外表面にある一対の環状溝１６２が一対のＯリングシ ール１６４を保持する。複数の通路１６６が内室１４４から径外方へ延び、第１ 円筒形壁１４３を通って環状シール１６４の間の地点１６５で主ピストン本体１ ４２から出る。主ピストン１３４が第３図に示すように突起１３８に当接してい る時、径方向通路１６６は環状溝１４０と一致してアクチュエータロッド５６の 中央内腔６８を主ピストン１３４の内室１４４と流体連通させる。 内室１４４は、浮動ピストン１５２の外室１４８内における位置にかかわらず 、弁室１２４と流体連通し、最終的には弁室閉端１２６を形成している反動板６ ６の部分にある中央アパーチャ１６８を経て第１常用室部分２６と連通している 。浮動ピストン１５２の面取りエッジ１５４が円錐形つなぎ壁１５０と当接して シールとなる時（第６図参照）、外室１４８を通って内室１４４へ入る流体は小 さいアパーチャ１５６を通じてのみ可能である。しかし、浮動ピストン１５２が 第３図に示すように径内方突起１６０と当接する時は流体は浮動ピストン１５２ の周囲を通っても流れることができる。制御弁１２０、弁ピストン１３４、浮動 ピストン１５２の作用は後に詳説する。 第４図に移って、反動板６６の面内にある多数の径方向溝１７０が中央アパー チャ１６８から反動板の周縁１７２へ続いている。仕切壁３５の面内にある別の 溝１７４がアダプターハウジング２０の環状座部４０からエアサービスポート４ ２（第１図）へ続いている。こうして、第１常用室の部分が排気され第１エラス トマーダイアフラム２４がアダプターハウジング２０に押しつけられていても（ 第１図のように）、弁室１ ２４はこれら溝１７０、１７４を通じてエアサービスポート４２と流体連通して いるのである。 第１図に戻り、制御弁１２０はエアサービスポート４２からアクチュエータロ ッド５６の中央内腔６８、アクチュエータロッド５６の近接端５７及び圧力板５ ８のアパーチャ７５及び７３を通って第１スプリング室部分６２への空気流を制 御する。制御弁１２０は或る動作条件下では流れを制限又は遮断し、他の条件で は流れを許容する。 スプリングブレーキが働いていない正常動作状態が第１図に示されていて、こ の状態の制御弁１２０の詳細が第５図に示されている。この状態において、ケー ジング工具７０はスプリングブレーキ室５１内に完全に延びている。しかし第２ スプリング室部分６３は加圧されていて、ダイアフラム５２と圧力板５８はスプ リング６０とアクチュエータロッド５６を後退に保持している。第１常用室２６ への選択的な加圧空気の適用は、押杆１２を伸長させてブレーキ（図示しない） を正常様式でかけさせる。 スプリング６０とダイアフラム５２が引っ込んだまゝであるから、第１スプリ ング室部分６２は静的であり、制御弁１２０からの空気流入を要しない。従って 、制御弁１２０は第５図に示すように閉じた位置にある。もし制御弁１２０が開 いていたとしたら、第１常用室部分２６へ加圧空気を導入した時、制御弁１２０ はアパーチャ１６８、制御弁１２０、アクチュエータロッド５６の中央内腔６８ を通って第１スプリング室部分６２へ、そして通気弁１００から大気へと空気を 排出してしまうであろう。 ケージング工具７０の弁ピン７４は弁室開放端１２８内へ延びていて弁ピスト ン１３４を反動板６６の方へ押しているから、径方向通路１６ ６は弁室の環状溝１４０と合わさっていない。径方向通路１６６は弁室１２４の 壁と密接していてシール１６４が空気をピストン内室１４４から弁室１２４の上 部へ逃がさないようにしている。こうして制御弁１２０は閉じられ、そこを通っ て空気が流れるのを防いでいる。 第２の状態、すなわちスプリングブレーキがかけられる時は、第２スプリング 室部分６３も第１常用室部分２６も加圧されていない時に起きる。装置の故障か 又は手で弛めるかのいずれかによって第２スプリング室部分６３内の圧が消失し た時は、スプリング６０とアクチュエータロッド５６が伸長して、アクチュエー タロッド５６の端部にある制御弁１２０を弁ピン７４から離す。この状態が第３ 図に示されている。弁ピン７４が制御弁１２０の端壁１４６から離れると、スプ リング１３６が弁ピストン１３４を押して径内方突起１３８と当接させ、径方向 通路１６６を環状溝１４０と一致させる。開いた制御弁１２０は、エアサービス ポート４２から制御弁１２０を通り、中空のアクチュエータロッド５６を通って 容積の膨張した第１スプリング室部分６２へと空気を流入させる。スプリング１ ５８は浮動ピストン１５２を通って自由に空気を流入させる。 第３の状態はスプリングブレーキを働かせるか又は弛めるより前に常用ブレー キがかけられている時に起きる。この第３の状態（詳しくは第６図に示す）にお いては、第１スプリング室部分６２内の圧が第１常用室部分２６内より低い（運 転者が常用ブレーキをかけて第１常用室部分２６を加圧しながら第２スプリング 室６３を減圧したような）時に起きる。その結果の浮動ピストン１５２を通じる 圧力差が、浮動ピストン１５２の面取りエッジ１５４を円錐形つなぎ壁１５０に 密封係合させるので、浮動ピストン１５２の周囲の流れは阻止される。 制御弁１２０を通過できる流れといえば浮動ピストン１５２の小さい中央アパ ーチャ１５６を通るものだけとなる。アパーチャ１５６は、例えばスプリングブ レーキがかけられる時のように第１スプリング室部分６２の膨張した容積を満た す或る流量を許容するが、しかし通気弁１００から大気へ排出されるような過剰 な流れは制限する。もちろん常用ブレーキが弛められて第１常用室部分２６から 圧が除去されて、浮動ピストン１５２を通じる圧力差が解除されれば、浮動ピス トン１５２は第３図に示す位置へ戻る。 第２図に関連して前に記述したように、ダイアフラム５２とスプリング６２が 後退され第１スプリング室部分６２の容積が減少する時は、通気弁１００が過剰 な空気を大気へ排出する。第１スプリング室部分６２内にある１〜２psigの正圧 がブレーキアクチュエータの使用環境から異物がポート６５を通って第１スプリ ング室部分６２へ入るのを禁じる。 本発明に係る第２実施例の制御弁２００が第７図から第９図に示されていて、 同じ部品は同じ符号をつけてある。まず第７図を参照すると、制御弁２００は第 １実施例の制御弁１２０について記載した弁本体１２２と実質的に同様な弁本体 １２２ａを利用する。弁本体１２２ａ内を往復運動するように受け入れられたピ ストン２０２は円筒形本体２０４から成り、その円筒形内室２０６は端壁２０８ と開放端２１０を備え、開放端２１０は弁室１２４ａに開いている。内室２０６ の短い円筒形部分２１１が開放端２１０へ向かって外方に拡がっている。多数の 径方向通路２１６が内室２０６から径外方へ延びて、ピストン２００と内向き突 起１３８ａが当接する時、環状溝１４０ａと一致する地点でピストン本体２０４ から出る。径方向通路２１６の両側でピストン外側の周りにある一対の環状溝２ １２が環状シール２１４を含んでいる。ピストン２０ ０は上記の第１実施例のピストン１３４と同様に機能する。 内室２０６の開放端２１０における環状溝２１８は下にやゝ凸のバネ金属ダイ アフラム２２０を保持し、このダイアフラムは中央アパーチャ２２２を有する。 内室２０６内に端壁２０８から金属ダイアフラム２２０に向かって同軸に突柱２ ２４が延びている。突柱２２４の自由端へ同軸に延びる内腔２２６が軸方向に延 びる環状リップ２２８を形成している。 次に、第１図と第７〜９図の各々を参照してブレーキアクチュエータ１０の３ つの動作状態における制御弁２００の作用を説明する。ブレーキアクチュエータ が第８図に示すような第１の状態（正常動作、第２スプリング室部分６３が加圧 ）にある時は、ケージング工具７０ａの弁ピン７４ａがピストン２０２を弁本体 １２２ａに押し込むから径方向通路２１６とシール２１４は環状溝１４０ａより 内方にある。この位置でピストン２１４は制御弁２００を閉じる。 ブレーキアクチュエータが第７図に示すように第２の状態にある時（第２スプ リング室部分６３、第１常用室部分２６とも非加圧）、ピストン２０２は径内方 突起１３８ａと当たるから、内室２０６はアクチュエータロッド５６ａの中央内 腔６８ａと通じる。内室２０６は金属ダイアフラム２２０の中央アパーチャ２２ ２を通じて第１常用室部分２６に開いている。金属ダイアフラム２２０と突柱２ ２４は前記した浮動ピストン１５２と本質的に同じ機能を行なう。ブレーキアク チュエータ１０が第９図に示すように第３の状態にある時（第２スプリング室部 分６３が非加圧、第１常用室部分２６が加圧）、金属ダイアフラム２２０両側の 圧力差によってダイアフラム２２０は突柱２２４の方へ変形し、そのリップ２２ ８と係合する。金属ダイアフラム２２０の中央アパーチャ２ ２２は突柱の内腔２２６と合致するから、この位置でのアパーチャ２２２を通る 流れは大いに減少する。金属ダイアフラム２２０のバネ定数は大きく、従って第 １常用室部分２６内に約３５psigを超える圧力差がある時に、金属ダイアフラム ２２０が変形して突柱２２４と接触するようになる。 主ピストン１３４又は１３４ａの運動を規制する手段の変形例が第１０図に示 されている（同じ部品は同じ符号で示す）。第１及び第２実施例の径内方突起１ ３８又は１３８ａがスナップリング２３０に代わっている。スナップリング２３ ０は環状溝１４０ａ内のスナップリング用溝２３２に受け入れられ、そこから主 ピストン１３４ｂの端壁１４６ｂと当接するのに十分な距離だけ径内方へ突出し ている。主ピストン１３４ｂがスナップリング２３０と当たると、内室１４４ｂ が径方向通路１６６ｂを通って環状溝１４０ｂと通じる。制御弁本体１２２ｂの 外側を環状溝２３４が取り巻いている。弁本体内の環状溝１４０ｂは、環状溝１ ４０ｂをピストンの周りの環状溝２３４につなぐ多数の軸方向通路２３６によっ て常にアクチュエータロッド５６６の中央内腔６８ｂと流体連通している。 好適に、弁本体１２２、反動板６６、主ピストン１３４、２０２及び浮動ピス トン１５２はプラスチックで形成される。 以上、本発明をスプリングブレーキ室内の特定の逆止弁（通気弁１００）につ いて説明してきた。しかし、その他の逆止弁、例えば蝶形弁などをプラグ形弁１ ００の代わりに使って第１スプリング室６２から大気へ空気を通したり、動作環 境から第１スプリング室への空気流入を遮断したりすることができる。 また、アクチュエータロッド５６がその後退位置にある時、それを通 じる流れを防ぐため上記した制御弁１２０及び２００に代えて別の弁を設けるこ ともでき。例として、アクチュエータロッド５６はそれが後退させられた時ヘッ ド４８の端部に対しシールするように作ることができるし、或いはアクチュエー タロッド５６の遠方端５５にケージング工具７０の頭部７２を受け入れる細い径 の受け入れ体を形成し、それにより頭部７２がアクチュエータロッド５６を有効 にシールするようにすることもできる。また、ここまで本発明をダイアフラム型 のスプリングブレーキアクチュエータについて説明してきたのは、ただ例示のた めだけであり、本発明はピストン型のブレーキアクチュエータにも適用できるも のである。 第１１図に進むと、本発明に係る第４の実施例の制御弁３００が示されている 。制御弁３００は、スプリングブレーキアクチュエータ１０′に組み込まれて示 されている。このスプリングブレーキアクチュエータ１０′は前出実施例のスプ リングブレーキアクチュエータ１０と本質的には同一であるが、ただ制御弁３０ ０に関する詳細と、ヘッド４８′がスプリングブレーキアクチュエータ１０にお けるポート６５（第１図参照）のようなポートを含んでいない点が相違する。従 って、同様な部品は同じ数字にプライム(′)をつけて示す。 スプリングブレーキアクチュエータ１０′内の制御弁３００は、最初の３つの 実施例におけるような通気弁１００を必要としないで第１スプリングブレーキ室 部分６２′を環境からシールする。制御弁３００はこの機能を達成するのに、ア クチュエータロッド５６′を通じる流体連通を両方向に、すなわちスプリング６ ０′が延びた時は第１スプリング室部分６２′を満たし、スプリング６０′が後 退した時は第１スプリング室部分６２′から排気するように両方向に選択的に流 体連通を開くこと によっている。 第１２図を参照すると、制御弁３００は全体として、アクチュエータロッド内 腔６８′（第１２図には示してない）の中に同軸に受け入れられる円筒形弁本体 ３０２と、弁本体３０２に同軸に受け入れられたポペット３０４と、ポペット３ ０４に同軸に受け入れられたスプール３０６とから成る。反動板６６′は、反動 板６６′を通じポペット３０４へ同軸に受け入れられるネジ３０８によってポペ ット３０４に締結される。 第１３図を参照すると、弁本体３０２のアクチュエータロッド５６′の中央内 腔６８′への受け入れが示されている。弁本体３０２の外周の周りの環状溝３１ ０がＯリング３１２を受け入れて弁本体３０２をアクチュエータロッド５６′に シールしている。弁本体３０２は内端３１４と外端３１６をもっている。本体外 端３１６にある環状フランジ３１８が径外方に突出して開くロッド５６′の端部 と係合し、弁本体３０２のアクチュエータロッド５６′の内側への運動を制限し ている。好適に、弁本体３０２は耐食性鋼で形成される。 ポペット３０４は本体３０２を通じて同軸の中央内腔３２０に受け入れられ、 内腔３２０は変化する内径をもっている。内腔３２０の最外側部分３２２は、そ れに近い内腔３２０の途中部分３２４より大きい径であり、第１の外に面した環 状肩３２６を形成している。内腔３２０の中央部分３２８は途中部分３２４より 小さい径であって、第２の外に面した環状肩３３０を形成している。本体内端３ １４では、内腔３２０の最内側３３２がそれ近い途中部分３３４より大きい径で あり、第１の内に面した環状肩３３６を形成している。また途中部分３３４は中 央部分３２８より大きい径であって、第２の内に面した環状肩３３８を形成して いる。 ポペット３０４は好適に例えばデルリン（登録商標）のようなプラスチック製 とし、内端３４０と外端３４２から成る。外端３４２は内腔の最外側３２２内に 密に嵌合する寸法とされ、ポペット外端３４２の外表面の周りの多数の長溝３４ ４はポペット３０４と本体３０２の間の最外側３２２における流体の通路を構成 する。外端３４２に近いポペット３０４の外側の周りの環状溝３４６が受け入れ ている環状シール３４８は、内腔最外側部分３２２の所の第１外面環状肩３２６ の近くで本体３０２内に位置づけられている。シール３４８の径は内腔最外側部 分３２２の径より小さく、シール３４８と本体３０２の間の内腔最外側部分３２ ２における流体の通路を形成している。しかし、シール３４８の径は内腔途中部 分３２４よりは大きく、従ってシール３４８が第１の外に面した環状肩３２６に 当接すると内腔最外側部分３２２は内腔途中部分３２４に対しシール３４８でシ ールされる。 溝３４６に近い内側のポペット３０４の中央部分３５０は内腔途中部分３２４ 内に密に嵌合する寸法の径をもつ。ポペット３０４はまた中央同軸内腔３５２を もつ。多数の径方向アパーチャ３５４がポペット中央部分３５０を通って延び、 中央内腔３５２へ入っている。また、ポペット中央部分３５０の外表面の長手チ ャネル３５６が径方向アパーチャ３５４から外方へ環状溝３４６まで延びている 。長手溝３５６と径方向アパーチャ３５４は本体３０２とポペット３０４の間の 本体内腔途中部分３２４における流体の通路と、ポペット中央アパーチャ３５２ への流体通路を提供する。ポペット中央部分３５０の周りの環状溝３５８は径方 向アパーチャ３５４近くの内側に位置し、Ｏリング３６０を受け入れてポペット 中央部分３５０を本体３０２にシールしている。ポペット中央部分３５０近くの 内方でポペット３０４は、本体内腔中央部分３２８内 に密に嵌合する寸法の途中部分３６２に細まり、こうして内に面した環状肩３６ ４を本体３０２の外面環状肩３３０と向き合った関係で形成する。ポペット途中 部分３６２の周りの環状溝３６６が受け入れている環状スナップリング３６８は 本体３０２の第２の内に面した環状肩３３８と当接して、ポペット３０４の本体 ３０２に対する外方運動を制限している。 本体３０２内の内腔最内側部分３３２にある環状溝３７０はスナップリング３ ７２を受け入れる。ポペットの内端３４０はポペット途中部分３６２に対し減少 した径であって内に面した環状肩３７４を形成している。硬い環状ワッシャ３７ ６がポペット内端３４０を取り巻いている。環状波形ワッシャ３７８がスナップ リング３７２と硬いワッシャ３７５の間に圧迫されていて、ポペット３０４を弁 本体３０２の外方へ偏倚している。ポペット３０４が本体３０２から外方へ運動 すると、硬いワッシャ３７６は本体３０２上の第１の外に面した環状型３３６に 当接して波形ワッシャ３７８がポペット３０４を偏倚する距離を制限する。 スプール３０６はポペット中央内腔３５２内に同軸に受け入れられる。スプー ル３０６は好適にデルリン（登録商標）のようなプラスチック製とし、第１の径 の中実円筒形内端３８０と、第２の大きい径の反対側外端３８２とから成る。円 盤状のキャップ４０８がスプール内端３８０上にかぶさる。２本の長手方向に延 びる直径上スロット３８４がスプール外端３８２全体を互いに直角に通り、ほゞ 三角形状断面を有する４個の長手フィンガー３８６を形成している。フィンガー ３８６の各々の内側の角３８８には少し丸みがつけられている（第１４図参照） 。ポペット内端３４０を通りスロット３８４に沿いスプール外端３８２を通る一 連の細長いスロット４１０は、スプール３０６が第１３図に示す位置にある 時、ポペット中央内腔３５２から本体内腔最内側部分３３２への流体通路を形成 する。 スプール３０６の中央部分３９４とスプール内方部分３８２はポペット中央内 腔３５２内に密に嵌合する径とされる。スプール３０６をアクチュエータロッド ５６′の内方へ偏倚するため、圧縮コイルスプリング３９０がネジ３０８からポ ペット中央内腔３５２内を同軸にフィンガー３８６間に延びていて、外に面した 壁３９２の所でスプール３０６と当接する。ポペット内の中央内腔最内端３５２ における環状溝３９６が受け入れられている環状スナップリング３９８は、スプ ール中間部３９４と内端３８０との境に形成された内に面する肩４００に当接す る。こうしてスナップリング３９８はスプール３０６の内方運動を制限する。 スロット４１０を通って反動板６６′の方に外方へ動いた時、スプール３０６ はポペット３０４に対しシールして、ポペット中央内腔３５２を通る流体を遮断 する。スプール３０６とポペット３０４の間のシールを強化するため、外に向い た開放端４０６を有するＵ字形パーカー（登録商標）シール４０４がスプール中 間部３９４の周りで環状溝４０２内に受け入れられ、ポペット３０４に対しシー ルするようにされている。 制御弁３００は１つの開放位置と２つの閉鎖位置とをもつ。開放位置は第１３ 図に示されていて、ここで流体流路４１２（太線矢印）が弁３００を通る流体連 通を示し、第１スプリング室部分６２′を第１常用室部分２６′にアクチュエー タロッド中央内腔６８′と制御弁３００とを通って連通させている（同じく第１ １図参照）。第１５図は、スプール３０６とポペット３０４それぞれのスロット ３８２、４１０を通る流路４１２の一部を最もよく示している。流路４１２の残 りは、アパーチャ６５４、溝３５６、シール３４８と第１の外に面した環状肩３ ２６の間、 シール３４８と内腔最外側部分３２２の間、そしてポペット外端３４２にある長 手溝３４４を通るものである。 第１６図は第１の閉鎖モードを示し、ここでポペット３０４は弁本体３０２の 内方へ移動されて、シール３４８を内腔３２０内の第１の外に面する環状肩３２ ６に対し押圧している。この状況は、第２スプリング室部分６３′が排気され、 スプリング６０′が反動板６６′を常用ブレーキ室２３内のダイアフラム２４と 圧力板４４とに当接させるよう押し込んでブレーキ（図示してない）をかけるよ うにした時、例えばパーキングブレーキを手でかける時に起こる。波形ワッシャ ３７８の圧縮力は戻しスプリング４６の圧縮力より大きい。こうして、波形ワッ シャ３７８は通常ポペット３０４を外方へ偏倚状態に保ち、スプリング６０が押 杆１２をブレーキ（図示しない）がかかる位置の方へ動かした時でもシール３４ ８は第１の外に面した環状肩３２６から離されている。しかし、押杆１２の運動 がドラムにかけられる時のブレーキによって抵抗を受けると、スプリング６０の 圧縮力は波形ワッシャ３７８の圧縮力を克服してポペット３０４を本体３０２の 内方へ移動させる。そこでシール３４８は環状溝３４６内のポペットに対し、そ して弁本体３０２上の環状肩３２６に対してシールを形成し、それらを通る流体 流通を遮断する。 弁の第２の閉鎖モードが第１７図に示されていて、ここでスプール３０６はケ ージング工具７０′により外方へ押圧され、それによりスロット４１０を通り過 ぎてパーカー（登録商標）シール４０４を動かし、そこを通る流れを遮断する。 シール４０４のＵ字形の性質は、制御弁３００が第１７図に示すような第２閉鎖 位置にある時でもパーカー・シール４０４を外へ膨らませるようなアクチュエー タロッド５６′内の残留圧力を解放させる。 第１７図により表わされる制御弁３００の位置は、第１１図に示したようなス プリングブレーキアクチュエータ１０′の正常動作状態に相当する。第２スプリ ングブレーキ室６３′が加圧された時、アクチュエータロッド５６′は引っ込ん でスプール３０６をケージング工具７０′の拡大頭部７２′と当接させる。スプ リングブレーキアクチュエータ１０のこの位置において、第１常用室部分２６と 第１スプリング室部分６２の間に流体連通があることは望ましくない。もしこの 正常動作状態で連通があったとしたら、いつも圧が第１常用ブレーキ室部分２６ にかけられ、圧はまた第１スプリング室部分６２にもかけられて、それによりダ イアフラム５２の両側の圧を均衡させてしまう。そしてスプリング６０はアクチ ュエータロッド５６を外方へ動かすであろう。こうしてアクチュエータロッド５ ６が引っ込められた時制御弁３００は閉鎖位置にあることが必要なのである。 従って、大部分の時間は制御弁３００が第１６図及び第１７図に示すような閉 鎖位置の１つにあることになる。アクチュエータロッド５６′が伸長も後退もし ていない短い時間の間だけ制御弁３００は第１３図に示すような開放位置へ移動 されることになる。従って、第１スプリング室部分６２′は有害な環境の影響か ら本質的にシールされていることになる。 以上、本発明を特定の実施例について説明してきたが、もちろん本発明はこれ らに限定されるものではなく、本発明の教示を参考に当業者により修正がなされ 得るものである。本発明の精神を逸脱することなく以上の本発明の開示の中で合 理的な変更及び修正が可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ， ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ (72)発明者 ストジック，スティーブン・エム アメリカ合衆国ミシガン49424ホランド、 ノース・ワンハンドレッド・フォーティー フィフス・アベニュ326

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．常用ブレーキハウジングと、 これに直列をなすスプリングブレーキハウジングと、 常用ブレーキハウジング内に配置され、その中を第１常用ブレーキ室と第２ 常用ブレーキ室とに分割し、第１常用ブレーキ室への加圧流体の送給と排出とに 応答して常用ブレーキハウジング内で往復可動である第１の可動部材と、 スプリングブレーキハウジング内に配置され、その中を第１スプリングブレ ーキ室と第２スプリングブレーキ室とに分割し、第２スプリングブレーキ室への 加圧流体の送給と排出とに応答してスプリングブレーキハウジング内で往復可動 である第２の可動部材と、 第１スプリングブレーキ室内で、第２スプリングブレーキ室から流体が排出 されると第２可動部材を移動させる位置に配置されたパワースプリングと、 伸長位置と後退位置との間を往復運動するように第２可動部材に取付けられ その中に延びている開いた近接端と、第１常用ブレーキ室内で第２可動部材の運 動とともに第１可動部材を移動させる位置に配置された開いた遠方端とを有する 中空アクチュエータロッドと、 アクチュエータロッドを通じる第１常用ブレーキ室と第１スプリングブレー キ室の間の流体圧の流れを制御するためアクチュエータロッドの遠方端にある制 御弁とから成る車両用のブレーキアクチュエータにおいて、 制御弁がアクチュエータロッドの遠方端に取り付けられていて、この制御弁 は弁を開く開放位置と弁を閉じる閉鎖位置との間を動き得る 弁素子を有し、さらに弁素子を開放位置へ偏倚する偏倚素子を有すること、 アクチュエータロッドが後退位置にあるとき前記弁素子と接触するため、そ して制御弁を閉じるのに弁素子を閉鎖位置へ動かすためアクチュエータロッド内 に位置づけられた弁アクチュエータを有すること、 それにより、アクチュエータロッドが後退位置から伸長位置へ動くと中空ア クチュエータロッドを通り第１常用ブレーキ室から第１スプリングブレーキ室へ 加圧流体が送給され、アクチュエータロッドが伸長位置から後退位置へ動くと中 空アクチュエータロッドを通り第１スプリングブレーキ室から第１常用ブレーキ 室へ加圧流体が送給され、アクチュエータロッドが後退位置にあるときはアクチ ュエータロッドを通って第１常用ブレーキ室から第１スプリングブレーキ室への 加圧流体は阻止されることを特徴とするブレーキアクチュエータ。 ２．第１スプリング室は制御弁を通じてのみ開放される請求の範囲１に記載のブ レーキアクチュエータ。 ３．さらに、中空アクチュエータの内部に延びているケージングボルトを有し、 ケージングボルトの一端が前記弁アクチュエータを構成している請求の範囲１に 記載のブレーキアクチュエータ。 ４．制御弁がさらにアクチュエータロッド内の弁本体と、開放位置と閉鎖位置の 間を往復運動するように弁本体内に同軸に受け入れられた第２の弁素子とを有し 、 弁本体は第１当接表面を有し、第２弁素子は第２当接表面を有し、 第２弁素子の開放位置は互いに離れた第１及び第２当接表面から成 り、それにより流路が両当接表面間に形成され、 第２弁素子の閉鎖位置は互いに密封係合した第１及び第２当接表面から成り 、それにより第１及び第２当接表面間の密封係合が制御弁を通じる流路を遮断す る請求の範囲１に記載のブレーキアクチュエータ。 ５．第１当接表面が本体の環状肩から成り、第２当接表面が第２弁素子上の環状 シールから成る請求の範囲４に記載のブレーキアクチュエータ。 ６．さらに弁本体と第２弁素子の間に第２弁素子をアクチュエータロッドの外方 へ所定の力で押圧する第２偏い素子を有する請求の範囲５に記載のブレーキアク チュエータ。 ７．第２弁素子が中空アクチュエータロッドの遠方端より外方へ延び、第２弁素 子が開放位置にある時第２可動部材と当接する請求の範囲６に記載のブレーキア クチュエータ。 ８．制御弁がさらにスプール開放位置とスプール閉鎖位置の間で軸方向運動する ように第２弁素子内に同軸に受け入れられたスプールから成り、 第２弁素子が第１シール表面を有し、スプールが第２シール表面を有し、 第１及び第２シール素子は制御弁が開いている時互いに離れていて、そのた めスプールと第２弁素子の間に流路ができ、 制御弁は第１及び第２シール表面が互いに密封接触する時閉じる請求の範囲 ４に記載のブレーキアクチュエータ。 ９．第２弁素子が軸内空を区画し第１シール表面を形成している内壁から成り、 スプールが軸内空に配置され、第２シール表面が制御弁を閉じるため第１シール 表面と軸方向に整合する請求の範囲８に記載のブレーキアクチュエータ。 10．さらに、アクチュエータロッド内に近接端を通じて延びるケージング工具を 有し、第２偏倚素子が第２弁素子とスプールの間にあって密封表面を第１密封表 面から離すように偏倚するスプリングから成り、ケージング工具は、スプールと 当接してこのスプールを第２弁素子の軸内腔に押し込み第１及び第２密封表面を 中空アクチュエータロッドが後退位置にある時互いに密封係合させる弁アクチュ エータを形成している請求の範囲９に記載のブレーキアクチュエータ。 11．制御弁が、制御弁を通じる流体流通のため開放位置と制御弁を閉じる閉鎖位 置との間を動き得る第２弁素子を有し、さらに第２弁素子を開放位置へ偏倚する 第２偏倚素子を有し、 第２弁素子は、第２弁素子を開放位置へ偏倚する第２偏倚素子の力を克服す るためアクチュエータロッドの伸長位置への運動に対向する軸方向力が遠方端に かけられた時閉鎖位置へ可動であり、 これにより制御弁はアクチュエータロッドが伸長位置にありブレーキがパワ ースプリングによってかけられる時閉じられる請求の範囲１に記載のブレーキア クチュエータ。 12．スプリングブレーキハウジングが中空アクチュエータロッド内の開口を除い てシールされている請求の範囲11に記載のブレーキアクチュエータ。 13．常用ブレーキハウジングと、 これに直列をなすスプリングブレーキハウジングと、 常用ブレーキハウジング内に配置され、その中を第１常用ブレーキ室と第２ 常用ブレーキ室とに分割し、第１常用ブレーキ室への加圧流体の送給と排出とに 応答して常用ブレーキハウジング内で往復可動である第１の可動部材と、 スプリングブレーキハウジング内に配置され、その中を第１スプリングブレ ーキ室と第２スプリングブレーキ室とに分割し、第２スプリングブレーキ室への 加圧流体の送給と排出とに応答してスプリングブレーキハウジング内で往復可動 である第２の可動部材と、 第１スプリングブレーキ室内で、第２スプリングブレーキ室から流体が排出 されると第２可動部材を移動させる位置に配置されたパワースプリングと、 アクチュエータロッドが実質的にスプリングブレーキハウジング内にある後 退位置とアクチュエータロッドが常用ブレーキ室内に延びている伸長位置との間 を往復運動するように第２可動部材に取付けられその中に延びている開いた近接 端と、第１常用ブレーキ室内で第２可動部材の運動とともに第１可動部材を移動 させる位置に配置された開いた遠方端とを有する中空アクチュエータロッドと、 アクチュエータロッドを通じる流体の流れを制御するためアクチュエータロ ッドの遠方端にある制御弁とから成る車両用のブレーキアク チュエータにおいて、 制御弁が、制御弁を通じる流体流通のための開放位置と制御弁を閉じる閉鎖 位置との間を可動な弁素子を有し、さらにこの弁素子を開放位置へ偏倚する偏倚 素子を有し、 弁素子が、弁素子を開放位置へ偏倚する偏倚素子の力を克服するためアクチ ュエータロッドの伸長位置への運動に対向する軸方向力がアクチュエータロッド の遠方端にかけられた時閉鎖位置へ可動であり、 これにより制御弁はアクチュエータロッドが伸長位置にありブレーキがパワ ースプリングによりかけられる時閉じられることから成る改良ブレーキアクチュ エータ。 14．制御弁がアクチュエータロッド内の弁本体から成り、弁素子が弁本体内を軸 方向に運動するように弁本体内に同軸に受け入れられていて、 弁本体が第１当接表面を有し、弁素子が第２当接表面を有し、制御弁を通じ る流路の一部は、第１及び第２当接表面が接触した時流路が遮断されている第１ 及び第２当接表面の間を通り、偏倚素子は弁素子を本体に対し偏倚し、第１及び 第２当接表面が互いに離れるように偏倚する請求の範囲13に記載のブレーキアク チュエータ。 15．さらに、弁素子内を軸方向往復運動するように同軸に受け入れられたスプー ルから成り、弁素子は第１密封表面を有し、スプールは第２密封表面を有し、流 路の他の部分が第１及び第２密封表面の間を通り、従って第１及び第２密封表面 が当接している時は流路が遮断され、スプール偏倚素子がスプールを弁素子に対 し偏倚し、その時第１及び第２密封表面が互いに離れるように偏倚され、 弁アクチュエータがスプリングブレーキハウジングに組み合わされ、 中空アクチュエータロッドが後退位置にある時第１及び第２密封表面を互いに接 触させるよう移動させるためアクチュエータロッドが後退した時、弁アクチュエ ータはスプールと接触する位置にある請求の範囲14に記載のブレーキアクチュエ ータ。 16．内部空間をもつ常用ブレーキハウジングと、 内部空間をもつ直列なスプリングブレーキハウジングであって、大気に露出 している外表面と、第１スプリングブレーキ室にさらされている内表面とをもつ 壁から成るスプリングブレーキハウジングと、 常用ブレーキハウジング内に配置され、その内部空間を第１常用ブレーキ室 と、第２常用ブレーキ室とに分割する第１の可動シール部材と、 スプリングブレーキハウジング内に配置され、その内部を第１スプリングブ レーキ室と、第２スプリングブレーキ室とに分割する第２の可動シール部材と、 第１スプリングブレーキ室内でスプリングブレーキハウジングと第２シール 部材との間に配置され、第２シール部材を常用ブレーキハウジングの方へ偏倚す るパワースプリングと、 開いた遠方端と開いた近接端とを有する中空のアクチュエータロッドであっ て、第１スプリングブレーキ室がアクチュエータロッドを通じて常用ブレーキ室 と流体連通する時、近接端は第２シール部材を通じて延び、それとともに伸長位 置と後退位置の間を往復運動するようにされ、遠方端は第１常用ブレーキ室内に 配置される中空アクチュエータロッドと、 アクチュエータロッドを通じる流体の流れを制御するためアクチュ エータロッドに取り付けられた制御弁であって、第１スプリングブレーキ室が第 １常用ブレーキ室と開いた連通状態にある開放モードと、第１スプリングブレー キ室と第１常用ブレーキ室の間の流体の流れが閉じられている閉鎖モードとをも つ制御弁とから成るブレーキアクチュエータにおいて、 第１スプリングブレーキ室内の流体圧が所定の値を超えた時のみ第１スプリ ングブレーキ室から大気への流体の流れを許容する、前記壁のアパーチャに取り 付けられた一方向逆止弁と、 アクチュエータロッドが後退位置にある時制御弁を閉鎖モードにするため、 そしてアクチュエータロッドが後退位置から伸長位置の方へ移動すると制御弁を 開放モードにするため制御弁と協働するよう組み合わされた弁アクチュエータと を有し、 それによりアクチュエータロッドが伸長位置の方へ運動すると第１常用ブレ ーキ室から第１スプリングブレーキ室へ流体が送給され、そして一方向逆止弁に より第１スプリングブレーキ室から流体が排出される改良ブレーキアクチュエー タ。 17．逆止弁が、アパーチャ内に位置する軸部と、アパーチャより大きい径でスプ リングブレーキハウジングの外にある前記軸部上の頭部とをもつプラグから成り 、第１スプリングブレーキ室内の流体圧が所定値より小さい時前記頭部を外表面 に密封係合させるようプラグに結合された偏倚素子をもつ請求の範囲16に記載の ブレーキアクチュエータ。 18．前記軸部が第１スプリングブレーキ室内に延び、前記偏倚手段が軸部からス プリングブレーキハウジングの方へ延びてハウジング内壁に変形可能に当接する 少なくとも１個の可撓性突起から成り、この突起 が変形するとプラグの頭部をスプリングフレームハウジングに対し密封係合させ るよう押しつける請求の範囲17に記載のブレーキアクチュエータ。 19．制御弁がアクチュエータロッドの遠方端に取り付けられている請求の範囲16 に記載のブレーキアクチュエータ。 20．さらに、アクチュエータロッドの中へその近接端から延びているケージング 工具を有し、弁アクチュエータがケージング工具の一端から成り、この一端はア クチュエータロッドが後退位置にある時制御弁アクチュエータに当接するように されている請求の範囲19に記載のブレーキアクチュエータ。