JPS59133838A - 楔型ブレ−キの非常用及び常用ブレ−キ作動器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は横型ブレーキのための非常用及び常用プレーヤ
作動器に関し、特に、フェイルセーフ非常用作動部材を
用いるものであって、その非常用作動部材とブレーキの
楔との間に常用のシリンダとぎストンを備えるような構
造に改良された非常用及び常用ブレーキ作動器に関する
。

己れまで多くの非常用及び常用液圧ブレーキ作動器が、
例えば米国特許第３，２５２，１７５号、第３．２９５
，４２３号、第３，４６２，９８６号、及び再発行特許
第２６，４３２号に記載されているように提示されてい
る。それら作動器は全て、ブレーキから延び且つブレー
キの楔のステムの延長端部を収容する管状構造体上に装
架された非常用１ブレーキ作動部材を備えている。この
非常用作動部材の主シリンダが管状構造体上に装架され
、そしてその主シリンダ内に主ピストンが緘封運動する
ように装架される。主ぎストンの第１側部からそのピス
トンのロツｒが管状構造体の中へ延び、該楔のステムの
延長端部に操作結合している。主ピストンの第２側部に
対して作用するばねが、主シリンダ内の主ピストンの第
１側部の側に導入される主液圧流体によって対抗されな
ければ、ブレーキの非常用作動を行わせる。

このような非常用と常用を組合せだ液圧ブレーキ作動器
では、非常用作動部材とブレーキの楔との間の操作連結
装置に、管状構造体の内部へ常用液圧流体を導入するた
めの装置が備えられている。

ブレーキの常用作動が行われるときには、その常用液圧
流体がロツｒの端部と楔のステムの端部とに対して作用
して、それら両端部間の相対距離を選択的に大きくする
。このような従来の構成では、管状構造体の設計を常用
液圧流体の圧力に耐えるようなものにする必要があり、
また常用液圧流体が非常用作動部材あるいはブレーキの
中へ漏洩するのを防ぐシール装置を備えなければならな
かった。特に、主シリンダの内部と管状構造体の内部と
を分離するために、それら両内部の間の共通の１つの壁
に主ピストンのロッドを貫通させねばならず、従って一
方の内部から他方の内部へ液圧流体が漏洩するのを防ぐ
ため四ツ１周りを緘封するシール装置を備える必要があ
った。従来技術においてそのロッド周りの緘封は１個ま
たはそれ以上の０リングで行われている。しかし上記の
ような、あるいはそれに同類の構成の作動器では、０リ
ングシールでは安全で確実なブレーキ操作７行うに必要
な寿命を期待できないことがヂ０られている。

そのような／−ルの効率の悪さが、取付けのための精度
を適正に維持できないことによるのが、主ピストンロン
ドの軸方向運動の繰返しにょるｏリングの摩滅によるの
が、あるいはその他の要因、例えばＯＩＪソング両側部
に異なるレベルの流体圧力が掛かることのよりな０リン
グの摩耗を左右する要因によるのかは完全に分かつ℃い
るわけではないし、またそれは場合によって違ってくる
ものであろう。

留意すべきこととして、上述のような型式の従来の非常
用及び常用作動器は、その非常用作動操作と當用作動操
作との両方において同じ種類の液圧流体を使用しなけれ
ばならない。ｏリングその他の型式のシールは、これが
接触する液圧流体の種類に応じ℃選択される材料で作ら
れるから、それらシールが２つの供給源から送られる液
圧流体と接する場合には、それら２つの供給源に同じ種
類の液圧流体を用いなければならない。残る構成のブレ
ーキでは、その非常用と膚用を組合せたブレーキ作動器
に１つの種類の液圧流体を用いても問題ない。しかし別
の構成のブレーキでは、１つの種類の液圧流体が非常作
動において好く機能し、そして常用作動においては別の
種類の液圧流体がより好く機能することが認められてい
る。

そこで本発明の目的は、操作の信頼性が高く、そして製
作が簡単であるような改良された非常用及び常用ブレー
キ作動器を提供することである。

本発明の他の目的は、非常用操作と常用操作の両方に同
じ種類の液圧流体を使用しなくてもよいような非常用及
び常用ブレーキ作動器を提供することである。

それらの、才だその他の本発明の目的は、ブレーキから
延び且つブレーキの楔のステムの延長端部を収容する管
状構造体を備える、横型ブレーキのための改良された非
常用及び常用ブレーキ作動器の形の好適な実施例におい
て達せられる。管状構造体上に非常用ブレーキ作動装置
が装架され、そして管状構造体内へ延びる非常用作動ロ
ッｒを備える。非常用ブレーキ作動装置は非常用作動ロ
ッドを軸方向に動かすことによって、そのロツ−の管状
構造体の中の端部馨、ブレーキの非常用作動を行う場合
のブレーキの方に近付いている第１位置と、ブレーキか
ら離れている第２位置とのいずれか一方に選択的に位＃
設定できる。本発明の改良点として、非常用作動ロッド
の端部とステムの延長端部とのいずれか一方の上に装架
される常用シリンダを備える。この常用シリンダは管状
構造体の内部で装架され且つこれの中で軸方向に動くこ
とができる。非常用作動ロッド端部とステムの延長端部
どの他方の上に常用ぎストンが装架される。この常用ピ
ストンは常用シリンダ内で緘封状態で動くように装架さ
れる。また、非常作動ロツｒが上記第２位置にあるとき
、常用ピストンと常用シリンダとの間の相対運動を行わ
せるように常用ピストンに対し作用するため常用シリン
ダの内部に常用液圧流体乞導入することと、そこからそ
の流体を放出することとを選択的に行う装置が備えられ
る。

以下、添付図面を参照に本発明の好適な実施例の詳細な
説明を行う。

図に見られるように典型的な横型ブレーキ１０は楔１２
を備える。図面におい℃この楔は、ブレーキの何等かの
作動が行われる以前の位置にある所を示されている。ブ
レーキ１０が非常用または常用作動装置によって作動さ
れると、楔１２は下方へ動かされて１対のプランジャ１
４に作用し、これらを外方へ動かす。そこでプランシャ
１４はブレーキシュー（図示せず）に作用してこれらシ
ューを回転しているブレーキげラム（図示せス）に対し
摩擦接触させ、それらの間に摩擦ブレーキ力を発生させ
る。

楔１２の作動は、本発明による好適な改良された非常用
及び常用ブレーキ作動器１６において、非常用作動装置
１８あるいは常用作動装置２０により行われる。特に、
デ１／−キ１０から管状構造体２２が延び、これの中に
楔１２のステム２６の延長端部２４’に収容する。好適
な非常用作動装置１８は管状構造体２２の端部３０上に
装架される非常用シリンダまたは主シリンダ２８を備え
る。

主シリンダ２８は円筒形体部分３２とこれに固定される
端部グレート３４を備える。圧縮ばね３６が主シリンダ
２８内に収容され、端部プレート３４によって支持され
る。圧縮ばね３６は、非常用ブレーキ作動のときにブレ
ーキシューにブレーキ力を掛けるに充分な力を楔１２に
与えるような構成にされている。

しかし非常用作動装置１８はまた、主シリンダ２８内で
緘封状態で動くように装架される非常用ピストンまたは
主ピストン３８を備える。この主ピストン３８の第１側
部４２にロッド４ｏが固定され、そこから管状構造体２
２の中へ延び、後述するようにしてステム２６の延長端
部２４に操作結合される。従ってはね３６は主ピストン
３８の第２側部４４にブレーキ力７加える偏荷装置とじ
工作用し、そして対抗する力を加えられなければ、主ピ
ストン３８を図の位置から主シリンダ２８内のより低い
位置へ動かし又ブレーキの非常用作動を行わせる。

いう才でもなく車両の通常運転時には非常用ブレーキ作
動の必要はない。従って、ばね３６にょつて作られる力
に対抗するため、主ピストン３８をばね３６の力と反対
の方向に動かすよう主シリンダ２８内の主ピストン３８
の第１側部４２の側に主液圧流体￥選択的に導入する装
＃が備えられる。図においては主液圧流体が主シリンダ
２８に供給されてピストン３８を主シリンダ２８内の図
示の位置に設定し、従ってばね３６によるブレーキの作
動はできない状態になっている。液圧流体ライン４６を
使って主シリンダ２８の内部４８に主液圧流体を導入す
ることと、そこから流体を放出することとが選択的に行
われ、これによって主シリンダ２８内のピストン３８乞
ばね３６に対抗する方向に動かしてそのばね３６による
ブレーキ作動を妨止したり、あるいははね３６にブレー
キ作動を行わせたりすることが選択的に行われる。流体
ライン４６は好適には前記従来技術の特許に示されてい
るようなシステムに結合され、これによって、主液圧流
体が失われた場合には主シリンダ２８の内部４８が空に
なって、ばね３６によるブレーキ作動が行われるような
フェイルセーフ’１が備えられる。

常用作動装置２０は本発明の好適な実施例によれば、ロ
ッド４０の端部５２に装架される常用シリンダ５０を備
える。このロッド４０への常用シリンダ５０の装架は、
それらの間に成る程度の自動整合が行われることが望ま
しいので１堅く行われる必要はない。常用シリンダ５０
は管状構造体２２の内部５４で装架され、その中で軸方
向に動くことができる。常用作動装置２０は更に、ステ
ム２６の端部２４に操作結合され且つ常用７リンダ５０
内で緘封状態で動けるように装架される常用ピストン５
６を備える。常用シリンダ５０の内部６０に常用液圧流
体ン導入することと、七〇からその流体ケ放出すること
とを選択的に行う装置として液圧流体ライン５８が備え
られる。非常用作動装置１８が使用されず、ロッド４０
が図に示される位置にあるとぎ、常用液圧流体は常用ピ
ストン５６に作用してこのピストン５６とシリンダ５０
との間の相対運動を行わせる。ライン５８による常用液
圧流体の導入と放出の制御は好適には前記従来技術特許
に示されているようなシステムによって行われる。非常
用ブレーキ作動が行われ、ばｈ３６がピストン３８Ｙブ
レーキ１０の方へ押す場合に、常用シリンダ５０の内部
６０への常用液圧流体の導入乞防止する装置を備えるこ
とが望ましい。しかし成る種の模型ブレーキでは、ブレ
ーキを作動するために非常用作動装置１８ｙａ’働かせ
た状態で更に常用シリンダ５０の内部６０に常用液圧流
体を導入してもブレーキが損傷しないような充分な強度
と一体性を備えた部材をもっている。そのような常用作
動によって作られる追加の力はブレーキに追加の、しか
し不必要なブレーキカン加えることになるが、それによ
ってブレーキが損傷することはないので、支障にはなら
ない。

既述したように常用シリンダ５０は管状構造体２２の内
部５４に装架され、その中で軸方向に動くことができる
。従って非常用作動装置１８が付勢され、ロツげ４０の
端部５２がブレーキ１０の方へ動くと、これに対応して
常用シリンダ５０とこれの中の常用ピストン５６は管状
構造体２２の内部５４で動かされる。この動きを可能に
するため管状構造体２２はこれの側部に軸方向に延びる
細長いスロット６２ビ備える。このスロット６２を通し
て液圧流体ライン５８を常用シリンダ５０から延ばすこ
とにより、常用シリンダ５０は非常用作動装置１８のロ
ッド４０の動きに応答して管状構造体２２の内部５４ン
自由に動くことができる。

このように本発明の好適な非常用及び常用ブレーキ作動
器１６では、その主要要素が基本的非常用及び常用作動
を行うように構成されている。しかしまたこの非常用及
び常用作動器１６は、作動器の信頼性を高くシ、またそ
の製作を比較的簡単にするその他の多くの特徴ヲ有する
ものである〇非常用作動装置１８の操作を適正且つ安全
なものにす・るためには、管状構造体２２の内面６４と
ロッド４０の外面６６との間の環状空所を通つ℃主／リ
ンダ２８から主液圧流体が漏洩するの乞防止する装置を
備えることが重要である。好適な作動器１６においてそ
の漏洩防止装置は、ロッド４０乞取巻く浮動シールキャ
リヤ６８で、内方へ延びて外面６６と緘封接触するシー
ル装置７０を支持することによって構成される。シール
装置ＴＯは好適にリッツ０シールを含み、そしてキャリ
ヤ６８の内面１４に周方向溝１２が備えられる。

そのリップシールは、溝１２の主ピストン３８の反対側
の端壁γ８に対して着座するＵ形膨張ンール７６で構成
される。この膨張シール７６は、ロッド４０の外面６６
と摺動緘封接触する第１リツプ８０と、周方向溝Ｔ２の
底部８４と緘封接触する第２リツ７０８２を有する。浮
動シールキャリヤ６８は、最少限の製作精度でロッド４
０の外面６６周りの効果的な緘封乞可能にするという利
点乞もっている。具体的にいえば、比較的厳密な製作精
度は、ロツ１４０の外面６６、キャリヤ６８の内面７４
、及び周方向溝７２の底部８４に必要なだけである。浮
動シールキャリヤ６８はこれの外面８６と管状構造体２
２０内面６４との間における主液圧流体の通過？防止す
るものでないことを留意すべきである。図に示されるそ
れらの間の空隙は多少誇張されているが、むしろ浮動キ
ャリヤ６８はその名称通りにロッド４０の周りで浮動で
きることが望ましいのである。換言すればキャリヤ６８
の外面８６または管状構造体２２の内面６４に高い製作
精度は不必要であり、それらの間の偏Ｉシ・ヲ正確に合
わせる必要もない。反って、ロッド４０の外面６６周り
の緘封を効果的にするためには、浮動キャリヤ６８がロ
ッド４０に対して自然に整合し、心出しできるようにす
る充分な間隙をもたせておく方が好いのである。

浮動ノールキャリヤ６８の外面８６と管状構造体２２の
内面６４との間の主液圧流体の漏洩の防止は機械的な面
シール８８によって行われる。この機械面シール８８は
、管状構造体２２の主シリンダ２８の側の端部３０に装
架される内方へ延びるキャリヤ保持リング９０と、浮動
シールキャリヤ６８の主７リンダ２８の側の端部９２と
の間に設置される。機械面７−ル８８は好適には、第１
リツプ９６と第２リツプ９８を有するＵ形断面の膨張シ
ール９４を備える。第１リツプ９６と第２リツプ９８は
全体的に内方にロツｌ”４０の方へ延び、そしてそれぞ
れに保持リング９０及び浮動シールキャリヤ６８の端部
９２と緘封接触する。いうまでもなくその他の型式の機
械面シールもその目的に沿って使用できるが、しかし上
記のような型式のシールは特に厳密な製作精度を必要と
せずに、浮動シールキャリヤ６８と管状構造体２２の内
面６４との間の主液圧流体の通過を効果的に防止できる
ことを指摘しておいて好いであろう。

本発明の好適な非常用作動装置１８においては、主シリ
ンダ２８の内部４８が定期的に主液圧流体の圧力を受け
る一方で、管状構造体２２の内部５４は環境及び大気圧
力に露呈されるようになっているから、Ｕ形膨張シール
１６をもった浮動７−ルキヤリヤ６８とＵ形彰張シール
９４をもった機械面シール８８は特に効果的である。好
適な常用作動装置２０の構成によって、管状構造体２２
は常用液圧流体の圧力を受けず、それに耐えるためのシ
ールを備えられることもないので、環境からの塵埃と汚
染物に曝されてもかまわない。例えばグリース、ブレー
キ作動から発生する物質、塵埃等がステム２６を取巻く
ブレーキ１０の可撓性シーＮ１００乞通抜けて管状構造
体２２の内部５４に侵入しても、さしたる支障はないの
である。

ｉｆ、ニースロット６２に対処して可撓性シール要素１
０２が備えられ、これの第１端部１０４がスロット６２
乞取囲み、そして第２端部１０６が液圧ライン５８を取
巻いて塵埃と汚染物が管状構造体２２の内部５４に侵入
するの乞制限する。しかし、シール１００と可撓性シー
ル要素１０２を備えない場合はど多量ではないにしても
塵埃と汚染物は管状構造体２２の内部５４に入ってこよ
う。

ロッげ４０はキャリヤ６８の中で定期的に軸方向に動か
されるから、そのロッド４０の外面６６に付着した塵埃
や汚染物は多少とも膨張シール７６の寿命と機能に悪い
影響２及ぼす。そこで浮動シールキャリヤ６８は管状構
造体２２の内部５４に近い方の個所にワイパーリング１
０８を備え、ロツげ４０の外面６６から塵埃と汚染物を
拭去する。ワイパーリング１０８は好適には浮動シール
キャリャ６８の内面１４の１つの周方向溝１１０に設置
されるが、変化形実施例としてそのようなワイパーリン
グの設置数は任意のものにすることができる。

これまで、前出特許に記載の従来技術の作動器の常用作
動装置における緘封に関し何も言及されていないが、液
圧流体の緘封及び塵埃と汚染物に関して同様なことが常
用シリンダ５０内の常用ピストン５６に対してもいえる
。具体的には、常用ピストン５６は、外方へ延びて常用
シリンダ５゜の内面１１４と緘封接触するりツブシール
装置１１２を備える。常用ピストン５６は好適にその外
面１１８に周方向溝１１６乞備える。好適なりツブシー
ル装置１１２は、その周方向溝１１６の、常用シリンダ
５０の内部６０と反対側の端壁１２２に対して着座する
Ｕ形断面の膨張シール１２０ｖ有する。この膨張シール
１２０の第１リツゾ１２４は常用シリンダ５ｏの内面１
１４と摺゛動緘封接触し、そして第２リツプ１２６は周
方向溝１１６の底部１２８と緘封接触する。ここでも管
状構造体２２の内部５４が環境に露呈されることに対処
して、常用ピストン５６の、常用シリンダ５００内部６
０と反対側の個所に、ワイパーリング１３０が備えられ
、常用ピストン５００内面１１４から塵埃と汚染物を拭
去する。図面の実施例では、ワイパーリング１３０は常
用ピストン５６の外面１１８に設けられた１つの周方向
溝１３２内に取付けられるが、任意の数のその他の型式
のワイパーリングな装架支持する異なった構成も可能で
あろう。

先に述べたように本発明のこの好適な非常用及び常用ブ
レーキ作動器１６は前出特許に記載のような液圧システ
ムにおい℃使用できるが、本発明の特徴は更にブレーキ
制御システムの設計の融通性と変化形の可能性ケ大きく
するものである。特に、本発明の非常用及び常用ブレー
キ作動器は、主液圧流体と常用液圧流体とが共通のシー
ル要素に触れるような構成を最早採っていない。即ち、
明らかに主液圧流体は主シリンダ２８の内部４８の中に
保持され、そして常用液圧流体は常用シリンダ５０の内
部６０の中に保持されている。従つ℃それら液圧流体供
給源の一方のものからくる液圧流体の漏洩を防ぐための
７−ルは他方の供給源からぐる液圧流体から充分に隔離
されており、そこでソールを製作するのに使用される材
料は、最も適切と認められる特定の型式の液圧流体に特
に合ったものを選択できるのである。この結果２つの液
圧システムを完全に分離したものとして設計できるから
、主液圧流体として常用液圧流体とは非常に異なる特殊
な型式の液圧流体を用いるような設計が可能になる。例
えば主液圧流体馨、常用作動システムから全体的に独立
したパワーステアリングンステム内に収容された高圧流
体とすることができる。同時に普通の常用作動デレーキ
システムでもその目的に適った液圧流体が使用されよう
。

ここに記述してきた本発明の好適な実施例に、特許請求
の範囲に記載のような本発明の目的から逸脱することな
く、多くの変化形が可能なことはいうまでもない。例え
ば、ステム２６の延長端部２４に常用シリンダ５０を装
架し、そして非常用作動ロッド４０の端部５２に常用ピ
ストン５６ｙｒ装架するようにもでき、この場合でも既
述のような常用作動機能に変更はない。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の様々な特徴を備える、模型ブレーキのた
めの非常用及び常用液圧ブレーキ作動器の断面立面図で
ある。 １０・・・模型ブレーキ、１６・・・非常用及び常用ブ
レーキ作動器、１８・・・非常用作動装置、２０・・・
常用作動装置、２２・・・管状構造体、２６・・・ブレ
ーキ楔ステム、２８・・・非常用または主シリンダ、３
６・・・圧縮ばね、３８・・・非常用または主ピストン
、４０・・・同ロッド、４６・・主液圧流体ライン、４
８・・・主シリンダ内部、５０・・・常用シリンダ、５
４・・・管状構造体内部、５６・・・常用ピストン、５
８・・・常用液圧流体ライン、６０・・・常用シリンダ
内部、　６２・・・スロット、６８・・・浮動／−ルキ
ャリャ、７０・・・シール装置、７６・・・Ｕ形膨張シ
ール、８８・・・機械面シール、９４・・・Ｕ形膨張シ
ール、１００・・・可撓性シール、１０２・・・可撓性
シール要素、１０８・・・ワイパーリング、１１２・・
・シール装置、１２０・・・Ｕ形膨張シール、１３０・
ワイパーリング。 代理人　浅　村　　　皓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）横型ブレーキのための改良された非常用及び常用
   ブレーキ作動器であって、該ブレーキから延び且つ該ブ
   レーキの楔のステムの延長端部を収容する管状構造体と
   、この管状構造体上に装架され且つその管状構造体の中
   へ延びる非常用作動ロッドを含む非常用ブレーキ作動装
   置とを備え、この非常用ブレーキ作動装置は該非常用作
   動ロッドを軸方向に動かしてそのロンドの該管状構造体
   の中の端部を、該ブレーキの非常用作動を行う場合の該
   ブレーキの方に近付いている第１位置と、該ブレーキか
   ら離れている第２位置とのいずれか一方に選択的に位置
   設定できる如き型式の該改良された非線用及び常用ブレ
   ーキ作動器において、その改良点として、 該非常用作動ロッドの該端部と該ステムの該延長端部と
   のいずれか一方の上に装架される常用／リングを備え、 この常用シリンダは該管状構造体の内部で装架され且つ
   これの中で軸方向に動くことができ、また、該非常用作
   動口゛ラドの該端部と該ステムの該延長端部との他方の
   上に装架される常用ピストンン備え、 この常用ピストンは該常用シリンダ内で緘封状態で動く
   ように装架され、 そして、該非常用作動ロンドが該第２位置にあるとき、
   該常用ピストンと該常用／リンダとの間の相対運動を行
   わせるように該常用ピストンに対し作用するため該常用
   シリンダの内部に常用液圧流体を導入することと、そこ
   からその流体を放出することとを選択的に行う装置 とを備える改良された非常用及び常用ブレーキ作動器。 （２、特許請求の範囲第１項の改良された非常用及び常
   用ブレーキ作動器において、該管状構造体がこれの側部
   に軸方向に延びる細長いスロット７備え、そして該常用
   シリンダの該内部に該常用液圧流体を導入することと、
   そこからその流体を放出することと奢選択的に行う該装
   置が、該管状構造体の該内部の中の該常用シリンダの該
   軸方同動きを可能にするように該スロットを通して該常
   用シリンダから延びる液圧ラインビ備えた改良された非
   常用及び常用ブレーキ作動器。 （３）特許請求の範囲第２項の改良された非常用及び常
   用ブレーキ作動器において、該管状構造体の該内部が環
   境に対して露呈されており、そして該常用ピストンが該
   常用シリンダの内面から塵埃及び汚染物を除去するため
   該常用シリンダの該内部の反対側に設けられるワイパー
   リング？備えた改良された非常用及び常用ブレーキ作動
   器。 （４）特許請求の範囲第６項の改良された非常用及び常
   用ブレーキ作動器において、該管状構造体の該内部に塵
   埃及び汚染物の侵入するのを防ぐため該スロッ）Ｙ取囲
   む第１端部と該液圧ラインを取囲む第２端部とを有する
   可撓性シールを更に備えた改良された非常用及び常用ブ
   レーキ作動器。 （５）特許請求の範囲第１項の改良された非常用及び常
   用ブレーキ作動器において、該常用ピストンが、該常用
   シリンダの内面と緘封接触するように外方へ延びるリッ
   プシール装置を支持する改良された非常用及び常用ブレ
   ーキ作動器。 （６）　　特許請求の範囲第５項の改良された非常用及
   び常用ブレーキ作動器において、該常用ピストンがこれ
   の外周面に周方向溝を備え、該リップシール装置が、該
   周方向溝の、該常用シリンダの該内部の反対側の端壁に
   対して着座するＵ形膨張シールを備え、このＵ形膨張シ
   ールは該常用シリンダの該内面と摺動緘封接触する第１
   リツプと該周方向溝の底部と緘封接触する第２リツプと
   を有する改良された非常用及び常用ブレーキ作動器。