JP6239837B2 - 圧力板とアクチュエータチューブを接合するケージングボルトベアリングを持つスプリングブレーキアクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、概して、スプリングブレーキアクチュエータ、より明確にはケージングボルトベアリングを持つスプリングブレーキアクチュエータに関する。

バス、トラック、セミトラクタ又はトレーラーなど大型の重量車両用の空気圧ブレーキシステムは、アクチュエータによって作動されるブレーキシューとドラムの組立体を含む。アクチュエータは、圧縮空気を選択的に与えることによって作動される。従来の空気圧スプリングブレーキアクチュエータは、圧縮空気を与えることによって正常運転状態においてブレーキを作動させるための常用ブレーキアクチュエータと、空気圧が圧力室から放出されたときブレーキを作動するばね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すなわちスプリングブレーキは、空気が放出されたときブレーキを掛ける強力な圧縮ばねを含む。

空気圧ブレーキアクチュエータには主に２つのタイプすなわちピストン式アクチュエータと隔膜式アクチュエータがある。隔膜式ブレーキアクチュエータにおいては、一般に、２つの空気圧隔膜式ブレーキアクチュエータがタンデム式に配置される。この形態において、車両の正常運転ブレーキを掛けるための空気圧常用ブレーキアクチュエータと、車両の駐車ブレーキ又は非常ブレーキを掛けるためのスプリングブレーキアクチュエータとを含む。常用ブレーキアクチュエータとスプリングブレーキアクチュエータは、共に、ハウジング内部を２つの異なる流体室に分割するエラストマー隔膜を有するハウジングを含む。ピストン式ブレーキアクチュエータは、車両の常用及び／又は駐車ブレーキを掛けるために隔膜の代わりにピストンが円筒の中を往復することを除いて、隔膜式と実質的に同様である。

典型的な常用ブレーキアクチュエータにおいて、常用ブレーキハウジングは、圧力室とプッシュロッド室とに分割される。圧力室は、与圧空気供給源に流通可能に接続され、プッシュロッド室は、ブレーキ組立体に結合されるプッシュロッドを備える。圧力室への与圧空気の導入及び圧力室からの与圧空気の排出は、ハウジングの中へ及びハウジングから外へプッシュロッドを往復させて、常用ブレーキを掛けたり解除したりする。

典型的なスプリングブレーキアクチュエータにおいて、スプリングブレーキ区画は、隔膜によって圧力室とばね室とに分割される。ばね室において隔膜と強力圧縮ばねとの間に圧力板が配置され、その対向する端部は区画のハウジングに当接する。１つの周知の構成において、アクチュエータチューブが圧縮板を貫通し、隔膜を貫通して、圧力室の中へ延び、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分離する分割壁を貫通する。アクチュエータチューブの端部は、常用ブレーキアクチュエータの圧力室へ流通可能に接続される。

駐車ブレーキを掛けるとき、スプリングブレーキアクチュエータの圧力は圧力室から排出され、強力圧縮ばねは、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との間の分割壁へ向けて圧力板及び隔膜を押す。この位置において、圧力板に接続されたアクチュエータチューブは押されて駐車ブレーキ又は非常ブレーキを掛けるので、車両を不動化する。駐車ブレーキを解除するには、与圧空気をスプリングブレーキアクチュエータの圧力室の中へ導入して、圧力室を拡張させ、スプリングブレーキアクチュエータハウジングの対向する端へ向けて隔膜及び圧力板を移動させて、圧縮ばねを圧縮させる。

例えばブレーキを手動で解除しなければならないとき、強力圧縮ばねを閉じ込めるためにケージングボルト又はツールが使用される。ブレーキアクチュエータの中にケージングボルトを永続的に設置することが知られている。このようなアクチュエータにおいては、ねじ付きボルトは、アクチュエータハウジングのねじ付き開口部を貫通してスプリングブレーキアクチュエータチューブの中空内部の中へ延びる。アクチュエータチューブは圧力板に固定される。非常ブレーキ又は駐車ブレーキが掛けられるとき、圧力板及びアクチュエータチューブは、ボルトに対して往復する。この往復運動は、時間の経過に伴いボルトのねじ部を磨耗させる。ケージングボルトねじ部への損傷を防止するために、一般に、圧力板内においてケージングボルトの周りにベアリングが配置される。ベアリングは、圧力板及びアクチュエータチューブがケージングボルトに対して比較的滑らかに往復できるようにする。従来、ベアリングは、圧力板の開口部内に配置され、アクチュエータチューブによってここに保持される。アクチュエータチューブは、圧力板の開口部の中へ圧入される。ベアリングは圧力板に接着することもできる。

本発明は、ハウジングと、ハウジングをばね室と圧力室とに分割するディバイダとを有する空気圧ブレーキアクチュエータに関する。ばねは、ばね室の中に配置される。ディバイダは、内面によって取り囲まれた開口部を有し、アクチュエータチューブの一端は前記開口部内に配置される。ディバイダの開口部内にはベアリングも配置される。ベアリングは、ディバイダとアクチュエータチューブの両方に接合される。ケージングボルトは、アクチュエータチューブ内に配置される第一端部を有する。ケージングボルトは、第一端部からベアリング及びハウジングの開口部を貫通して、ハウジング外部に配置される第二端部まで延びる。アクチュエータのこの構成は、ベアリングがディバイダとアクチュエータチューブの両方に接合されるので、ハウジング側壁又はディバイダが故障した場合にばねがハウジング内に収容されるので、有利である。

１つの実施形態において、ブレーキアクチュエータはピストン式スプリングブレーキアクチュエータであり、この場合、ディバイダはハウジングの側壁に密閉式に係合するピストンである。別の実施形態において、アクチュエータは隔膜式スプリングブレーキアクチュエータであり、この場合、ディバイダは、ハウジングの側壁に係合する周縁を持つ隔壁と、隔壁とばねとの間に配置される圧力板とを含む。

好ましくは、ベアリングは、外面と、ベアリングの開口部を取り囲む内面とを有する。アクチュエータチューブの側壁も、内面と外面とを有することが好ましい。好ましくは、ベアリングの外面は、ディバイダの内面及びアクチュエータチューブの内面に接合される。１つの実施形態において、ベアリングの外面はディバイダの内面とアクチュエータチューブの内面の両方のねじ部に係合するねじ部を有する。又は、ベアリングの外面はディバイダの内面のねじ部に係合するねじ部を有し、ベアリングの外面はアクチュエータチューブの内面に溶接される。別の実施形態において、ベアリングの外面は、ディバイダの内面及びアクチュエータチューブの内面に溶接される。

本発明の付加的形態は、本発明に付随する利点及び新規の特徴と共に、部分的には以下の説明において示され、部分的には以下の検証から当業者には明らかになるか、又は本発明の実施から習得できる。本発明の目的及び利点は、特許請求の範囲において特に指摘される手段及び組み合わせによって実現し達成できる。

スプリングブレーキアクチュエータ及び常用ブレーキアクチュエータを有する空気圧ブレーキアクチュエータの断面図であり、図においてケージングボルトはスプリングブレーキアクチュエータのばねを収縮させている。 伸展位置のケージングボルトを示す、図１のブレーキアクチュエータの断面図である。 常用ブレーキアクチュエータが作動された、図１のブレーキアクチュエータの断面図である。 スプリングブレーキアクチュエータが作動された、図１のブレーキアクチュエータの断面図である。 図１のブレーキアクチュエータのケージングボルトベアリングの詳細図である。 本発明に係るブレーキアクチュエータの別の実施形態の断面図である。

図１〜４は、スプリングブレーキアクチュエータ１４と組み合わされた常用ブレーキブレーキアクチュエータ１２を備えるタンデム式空気ブレーキアクチュエータ１０を示す。常用ブレーキアクチュエータ１２は、車両の常用ブレーキを掛け、これを解除する。スプリングブレーキアクチュエータは、車両の非常又は駐車ブレーキを掛けるために使用される。

常用ブレーキアクチュエータ１２は、第一端壁１６ａ及び第二端壁６ｂと側壁１６ｃとを有するハウジングを含む。側壁は、端壁１６ａ及び１６ｂと接合されかつこれらの間に延びる。スプリングブレーキアクチュエータ１４は、第一端壁１８ａ及び第二端壁１８ｂと側壁１８ｃとを有する密閉ハウジング１８を含む。側壁は端壁１８ａ及び１８ｂと接合され、かつこれらの間に延びる。ハウジング１６及び１８は、常用ブレーキカバー２２及びスプリングブレーキカバー２４と結合されたアダプタハウジング２０によって形成される。アダプタハウジング２０と常用ブレーキカバー２２は、それぞれ噛み合うフランジ２０ａ及び２２ａを有し、フランジはクランプ２５によって一緒に圧締めされて、常用ブレーキカバー２２をアダプタハウジング２０に固定する。アダプタハウジング２０は、スプリングブレーキカバー２４のＣ字形ロールリム２４ａによって圧締めされて、スプリングブレーキカバー２４をアダプタハウジング２０に固定するもう１つのフランジ２０ｂを有する。アダプタハウジング２０は、常用ブレーキハウジング１６をスプリングブレーキハウジング１８から分離する共通分割壁を形成する一方で、第二端壁１６ｂと１８ｂが一体であるように各ハウジング１６及び１８の一部を形成する。アダプタハウジング２０が常用ブレーキカバー２２及びスプリングブレーキカバー２４と同様の個別カバー要素と置き換えられる場合、本発明の範囲内である。

可動部材（本実施形態において、エラストマー隔壁３０及び３２を含む）は、それぞれ常用ブレーキハウジング１６及びスプリングブレーキハウジング１８の内部に広がる。隔壁３０は、それぞれアダプタハウジング２０及び常用ブレーキカバー２２の噛み合うフランジ２０ａと２２ａの間で密封式に圧締めされる周縁３０ａを有する。隔壁３２は、アダプタハウジング２０のフランジ２０ｂとスプリングブレーキカバー２４のロールリム２４ａとの間で密封式に圧締めされる周縁３２ａを有する。隔壁の代わりに円筒形スプリングブレーキハウジングの内部に広がるピストンを有する図６に示し下に説明するアクチュエータなど、ピストン式ブレーキアクチュエータも、本発明の範囲内である。

常用ブレーキアクチュエータ１２に関しては、隔壁３０は、常用ブレーキアクチュエータ１２を流動的にプッシュロッド室３６と常用ブレーキ圧力室３８とに分割する。プッシュロッド４０は、プッシュロッド室３６内に配置される第一端部４０ａと、常用ブレーキハウジング１６の外部に配置される第二端部４０ｂとを有する。圧力板４２は、プッシュロッド４０の第一端部４０ａに接合されて、隔壁３０に当接する。プッシュロッド４０は、その第一端部４０ａからその第二端部４０ｂまで、常用ブレーキカバー２２の開口部４６に配置されたベアリング４４を貫通して延びる。戻しばね４８がベアリング４４と圧力板４２との間に配置されて、圧力板４２及びプッシュロッド４０を常用ブレーキハウジング１６の第二端壁１６ｂへ向けて付勢するのを助ける。図示しないが、Ｓ−カムブレーキ組立体において、プッシュロッド４０の端部４０ｂは、Ｓ−カムブレーキ組立体のスラックアジャスタに結合され、それによって、常用ブレーキハウジング１６に対するプッシュロッド４０の往復運動は、常用ブレーキを掛けたり解除したりする。

常用ブレーキ圧力室３８は、吸気口５０を介して与圧空気供給源に流通可能に接続される。車両の操作者がブレーキペダルを踏むと、与圧空気が吸気口５０を介して常用ブレーキ圧力室３８の中へ導入されて、プッシュロッド４０を往復させる。車両の操作者がブレーキペダルを解除すると、与圧空気は吸気口５０を介して常用ブレーキ圧力室３８から排出される。常用ブレーキ圧力室３８の中へ与圧空気を追加すると、隔壁３０、圧力板４２及びプッシュロッド４０を第二端壁１６ｂから第一端壁１６ａへ向けて移動させて、常用ブレーキを掛ける。

スプリングブレーキアクチュエータ１４に関しては、隔壁３２は、スプリングブレーキハウジング１８をスプリングブレーキ圧力室５６とばね室５８に流動的に分割する。隔壁は、その周縁３２ａから隔壁の開口部５９を取り囲む内側半径縁３２ｂまで延びる。スプリングブレーキ圧力室５６は、実質的に吸気口５０と同じ吸気口（図示せず）を介して与圧空気供給源に流通可能に接続される。一般に、圧力室５６は、常用ブレーキアクチュエータ１２に供給する与圧空気系とは物理的に別個の与圧空気系の供給を受ける。ばね室５８は密閉されて、その中の部品を大気及び一般的環境汚染物質に直接さらさないように保護する。

圧力板６０は、ばね室５８において隔壁３２に隣接して配置される。圧力板６０とスプリングブレーキカバー２４との間に強力圧縮ばね６２が配置される。図５から分かるように、圧力板６０は、ねじ部６８、非ねじ部７０及び２つの部分６８及び７０の間のアクチュエータチューブ用ショルダ７２を含む内面６６によって取り囲まれた軸方向開口部６４を含む。非ねじ部７０に形成された環状溝７４は、隔壁３２の内縁３２ａを受け入れる。保持リング７８は、隔壁３２を圧力板６０に固定する。溝７４及び隔壁３２の内縁３２ｂの形態が隔壁３２を圧力板６０に固定するようにして、保持リングを持たないアクチュエータは、本発明の範囲内である。スプリングカバー２４の開口部８０は、圧力板６０を貫通する開口部６４と整列する。

中空のアクチュエータチューブ８２は、軸方向開口部６４に圧入されてアクチュエータチューブショルダー７２に当接する第一端部８２ａと、常用ブレーキ圧力室３８の中に配置される第二端部８２ｂとを有する。アクチュエータチューブ８２は、内面８６と外面８８を持つ側壁８４を有する。外面８８は、隔壁３２の内側縁３２ｂの一部及び任意の保持リング７８を受け入れる凹部９０を含む。外面８８の一部は、圧力板６０の非ねじ部７０に当接する。内面８６は、圧力板６０のねじ部６８と整列するねじ部９２を含む。

環状ベアリング又はフランジガイド９３は、アクチュエータチューブ８２のねじ部９２及び圧力板６０のねじ部６８に係合するねじ付き外面９６を有し、それによってベアリング９４、アクチュエータチューブ８２及び圧力板６０を接合する。ねじ部による接合に加えて又はその代わりに、ベアリング９４がアクチュエータチューブ８２及び圧力板６０に接着される場合も本発明の範囲内である。１つの実施形態において、ベアリング９４の外面は、圧力板６０のねじ部６８に係合するねじ部を有し、かつ、ベアリング９４は、アクチュエータチューブ８２の内面に溶接される非ねじ部を有する。別の実施形態において、ベアリング９４の外面９６全体がねじ切りされず、圧力板６０の内面６６とアクチュエータチューブ８２の内面８６の両方に溶接される。

ベアリング９４は、開口部９９を取り囲む滑らかな内面９７を有する。ベアリング９４及び圧力板６０は、その中に空気通路又は空隙（図示せず）を形成して、ばね室５８と中空アクチュエータチューブ８２の側壁８４によって囲繞された内部空間９８との間の空気の流れの行き来を可能にする。このようにして、ばね室５８は、アクチュエータチューブ８２の内部空間９８と流通可能に接続される。

アクチュエータチューブ８２は、ばね室５８の中に配置される第一端部８２ａから、アダプタハウジング２０の中に形成された開口部１０２内に配置されたベアリング・シール組立体１００を通過して第二端部８２ｂまで延びる。第二端部は、常用ブレーキ圧力室３８の中に配置される。ベアリング・シール組立体１００は、技術上周知なので、本明細書においては詳しく説明しない。

図１を参照すると、制御弁１０４は、ばね室５８と常用ブレーキ圧力室３８との間の流体の流れを調節するために、圧力板６０に対向するアクチュエータチューブ８２の第二端部８２ｂに接合され、これを閉鎖する。制御弁１０４は、円筒形突起部１１０に接合されるトランスファープレート１０８を有する弁本体１０６を含む。円筒形突起部１１０は、アクチュエータチューブ８２の側壁８８の内面のねじ部１１４に係合するねじ付き側壁１１２を有する。突起部１１０は、少なくとも部分的にアクチュエータチューブ８２の内部空間９８内に配置される。制御弁１０４のねじ付き側壁１１２とアクチュエータチューブ８２の側壁８８との間にシールが形成されて、流体が制御弁とアクチュエータチューブとの間で流れるのを防止する。Ｏリングシールなどシール構造体を制御弁１０４の側壁１１２とアクチュエータ８２の側壁８８との間に配置してシールを形成できる。Ｏリングシールなどシール構造体を使用することに代えて又はこれに加えて、制御弁１０４をアクチュエータチューブ８２内にねじ式に接続する前に、ねじ付き側壁１１２に液体シーラントを塗布できる。液体シーラントは、その後硬化して、制御弁１０４とアクチュエータチューブ８２との間にシールを形成する。トランスファープレート１０８は、アダプタハウジング２０の凹部１１６内部に受け入れられるサイズを持つことが好ましい。

制御弁１０４は、通常、開放位置へ付勢される。開放位置において流体はばね室５８と常用ブレーキ圧力室３８との間で流動でき、常用ブレーキ圧力室３８内の圧力が閾値まで増大したとき、制御弁は、その開放位置から閉鎖位置へ移動する。制御弁１０４がその閉鎖位置にあるとき、流体は常用ブレーキ圧力室３８とばね室５８との間で流動できないので、望ましくないばね室５８の与圧なしに、圧力室３８は与圧されて、常用ブレーキアクチュエータ１２を起動できる。好ましくは、制御弁１０４は、弁を操作するパイロット圧が常用ブレーキ圧力室３８内の圧力である、パイロット作動弁である。従って、常用ブレーキ圧力室３８内の圧力が閾値に達したとき、圧力室３８の圧力がどんなにゆっくり上昇しても、弁１０４は閉鎖する。

ブレーキアクチュエータ１０は、さらに、ケージングボルト組立体１１８を備える。ケージングボルト組立体は、ケージングボルト１２２の一端にねじ式に接続され、これに永久的に固定された調整ナット１２０を備える。ケージングボルトは、他方の端においてケージングボルトヘッド１２４で終了する。ケージングボルトヘッド１２４及びヘッド１２４から延びるケージングボルトの一部は、アクチュエータチューブ８２の内部空間９８内に配置される。ケージングボルト１２２は、ベアリング９４の開口部９９を貫通しかつスプリングブレーキカバー２４の開口部８０を貫通して延びる。ケージングボルト１２２は、キャップ又はカラー１２８を貫通してねじ式に接続される。カラーは、鋲留めされて、空気が開口部８０を通過できないように、実質的に密封式にスプリングブレーキカバー２４に永久的に固定される。ナット１２０及びケージングボルトヘッド１２４の直径は、ベアリング９４の開口部９９の直径より大きいので、ケージングボルト１２２は、ベアリング９４と圧力板６０との間の接続及びケージングボルト１２２、カラー１２８及びスプリングブレーキカバー２４の間の接続を介して、圧力板６０をスプリングブレーキカバー２４に結合する。

ケージングボルトヘッド１２４は、対向するカラー１３２の間に配置されたベアリング１３０を含むことが好ましい。ベアリング１３０は、アクチュエータチューブ８２の内面８６に当接して、カラー１３２とケージングボルト１２２が内面８６に接触するのを防止し、一方で、非常ブレーキの掛け・解除時にアクチュエータチューブ８２の往復運動を案内するのに役立つ。ベアリング１３０の面に軸方向のスロット１３４が形成されて、ばね室５８がアクチュエータチューブ８２によって囲繞された内部空間９８全体と流通可能に接続されるように、ベアリング１３０の周りに流体流路を形成する。

ケージングボルト組立体１１８は、強力圧縮ばね６２を機械的に収縮させて、圧縮状態（図１に示す）に保持するために作動可能である。調整ナット１２０をレンチ又はソケットと係合させて、ナット１２０を回転させることによって、ケージングボルト１２２のほとんどを図４に示す位置からスプリングブレーキハウジング２４の外へ図１の位置までねじ式に引っ込めることができる。ケージングボルト１２２を引っ込めると、ケージングボルトヘッド１２４は、アクチュエータチューブ８２の上端部８２ａにおいてベアリング９４に当接して、ベアリング９４、アクチュエータチューブ８２及び圧力プレート６０をスプリングブレーキハウジング１８の端壁１８ａへ向かって移動させ、それによって、ばね６２を圧縮する。このように図１に示すように強力圧縮ばね６２を閉じ込める（cage）ことは、周知であり、典型的には、ブレーキアクチュエータ１０の組立時及び／又は圧縮空気系の故障又は不在の場合ブレーキの機械的解除のために利用される。ブレーキアクチュエータが走行中の車両において能動的に使用されるとき、ケージングボルト１２２は、図２〜３の位置へ移動される。

スプリングブレーキカバー２４のロールリム２４ａ、アダプタハウジングフランジ２０ｂ及び／又は圧力板６０が故障した場合、ベアリング９４がアクチュエータチューブ８２と圧力板６０の両方に接合されているので、ばね６２はアダプタハウジング２０とスプリングブレーキカバー２４との間に収容されたままである。ロールリム２４ａ及び／又はアダプタハウジングフランジ２０ｂが故障した場合、スプリングブレーキ圧力室５６は空になり、それによってばね６２を解除する。ばね６２は、圧力板６０及びアクチュエータチューブ８２に圧力を与え、アクチュエータチューブは、アダプタハウジング２０をスプリングブレーキカバー２４から離れるように押して、ベアリング９４をケージングボルトヘッド１２４に当接させる。圧力板６０、アクチュエータチューブ８２及びベアリング９４の間の接続、ケージングボルトヘッド１２４とベアリング９４との間の当接及びケージングボルト１２２とスプリングブレーキカバー２４との間の接続によって、ばね６２は、圧力板６０とスプリングブレーキカバー２４との間に収容されたままである。ばね６２の解除がロールリム２４ａ及び／又はアダプタハウジングフランジ２０ｂの故障に加えて圧力板６０を故障させた場合、ばね６２は、スプリングブレーキカバー２４とアダプタハウジング２０との間で拡張する。制御弁１０４のトランスファープレート１０８は、ばね６２によってアダプタハウジング２０に与えられた圧力によって常用ブレーキハウジング１６の端壁１６ｂに当接する。ベアリング９４とアクチュエータチューブ８２との間の接続、トランスファープレート１０８と端壁１６ｂとの間の当接、ケージングボルトヘッド１２４とベアリング９４との間の当接及びケージングボルト１２２とスプリングブレーキカバー２４との間の接続によって、ばね６２は、スプリングブレーキカバー２４とアダプタハウジング２０との間に収容されたままである。

図６は、本発明に係るブレーキアクチュエータ２００の別の実施形態を示す。ブレーキアクチュエータ２００は、実質的にブレーキアクチュエータ１０と同様である。従って、本明細書においては、２つのアクチュエータの間の相違についてのみ論じる。主要な相違は、ブレーキアクチュエータ２００がアクチュエータ１０の隔壁３２及び圧力板６０の代わりにピストン２０２を持つ点である。ピストン２０２は、アクチュエータ２００のスプリングブレーキハウジング２０４をばね室２０６とスプリングブレーキ圧力室２０８とに分割する。ピストン２０２は、端壁２１２と一体的な側壁２１０を有する。シール２１４が側壁２１０に結合され、スプリングブレーキハウジング２０４の側壁２１６に係合して、ばね室２０６をスプリングブレーキ圧力室２０８からシールする。ばね２１８は、ピストン２０２とスプリングブレーキハウジング２０４との間に配置される。ピストン２０２の端壁２１２は、内面２２２によって取り囲まれた中央開口部２２０を含む。内面２２２は、ベアリング２２４の外面に接合される。アクチュエータチューブ２２６はピストン２０２の端壁２１２に当接し、ピストン２０２の内面２２２と整列する内面２２８を有する。アクチュエータチューブ２２６の内面２２８は、ベアリング２２４の外面に接合される。ベアリング２２４の外面は、ピストン２０２の内面２２２及びアクチュエータチューブ２２６の内面２２８に溶接される。ベアリング２２４は、ベアリング９４に関して上に説明するのと同じ任意の方法でピストン２０２及びアクチュエータチューブ２２６に接合できる。例えば、ベアリング２２４の外面は、ピストン２０２及びアクチュエータチューブ２２６のねじ部に係合するねじ部を持つことができる。

作動時、スプリングブレーキアクチュエータ１４は、図４に示す係合位置と図２に示す係合解除位置との間を移動可能である。ブレーキアクチュエータ１０が搭載された車両を長時間駐車するとき、スプリングブレーキアクチュエータは、一般に図４に示す係合位置にある。係合位置において、圧力はスプリングブレーキ圧力室５６から放出されるので、圧縮ばね６２は、圧力板６０及び隔壁３２をアダプタハウジング２０へ向けて押す。その結果、圧力板６０に接続されたアクチュエータチューブ８２は押されて、アダプタハウジング２０の開口部１０２を通過し、制御弁１０４のトランスファープレート１０８は、隔壁３０及び圧力板４２を常用ブレーキアクチュエータハウジング１６の端壁１６ａへ向けて押す。これによって、プッシュロッド４０のほとんどはハウジング１６から押し出されて、車両の駐車又は非常ブレーキを作動する。スプリングブレーキアクチュエータ１４が図４に示す係合位置のとき、ブレーキアクチュエータ１０が搭載される車両は動けない。車両が移動できるようにするには、図２に示すようにスプリングブレーキ圧力室５６を与圧することによって又は図１に示し上に説明するようにケージングボルト１２２でばね６２を機械的に収縮させることによって、ばね６２を収縮させなければならない。ケージングボルト１２２によるばね６２の機械的収縮は、一般に、ブレーキアクチュエータ１０の組立時及び／又は圧縮空気系の故障又は不在のためにアクチュエータ１０の機械的解除が必要なときに限り、必要である。

スプリングブレーキ圧力室５６が与圧されたとき、隔壁３２及び圧力板６０は、ばね６２を収縮させ、図２に示すように、ばねをハウジング壁１８ａに圧迫させて、スプリングブレーキアクチュエータ１４を係合解除位置へ移動させる。圧力板６０の移動は、アクチュエータチューブ８２をアダプタハウジング２０の開口部１０２を通過して上向きに後退させ、それによって、隔壁３０及び圧力板４２に対する圧力を解除する。ばね４８は、その後、圧力板４２及びプッシュロッド４０を図２に示す位置へ付勢する。この位置において、車両の駐車ブレーキは解除される。ベアリング９４は、圧力板６０及びアクチュエータチューブ８２がケージングボルト１２２に対して図２の位置から図４の位置へ移動できるようにし、一方で、圧力板６０、アクチュエータチューブ８２及びケージングボルト１２２への損傷を防止する。ベアリング９４の内面９７はケージングボルト１２２のねじ部に密着して、圧力板６０及びアクチュエータチューブ８２の移動を案内する。ベアリング９４の内面９７は、ケージングボルト１２２のねじ部への損傷を最小限にするために比較的滑らかであることが好ましい。

スプリングブレーキアクチュエータ１４が図２及び３に示す係合解除位置にあり、かつブレーキアクチュエータ１０が搭載される車両が移動中であるとき、車両の制動には常用ブレーキアクチュエータが利用される。常用ブレーキアクチュエータ１２は、図２に示す係合解除位置と図３に示す係合位置との間を移動する。図２に示す係合解除位置のとき、プッシュロッド４０は、車両のブレーキを作動しない位置まで後退する。車両の常用ブレーキを作動するためには、吸気口５０を介して常用ブレーキ圧力室３８へ空気が進入する。圧力室３８内の圧力が高まると、圧力は、隔壁３０、圧力板４２及びプッシュロッド４０を図３に示す位置まで端壁１６ａへ向けて押して、それによって、ばね４８の力を凌駕して、車両の常用ブレーキを作動する。

図６に示すスプリングブレーキアクチュエータ２００は、スプリングブレーキアクチュエータ１４と実質的に同様に作動する。唯一の相違は、スプリングブレーキアクチュエータ２００が、アクチュエータ１４の可動隔壁３２及び圧力板６０の代わりに可動ピストン２０２を有する点である。

スプリングブレーキアクチュエータ１４の特定の設計次第で、隔壁３２、アクチュエータチューブ８２、ベアリング９４及び圧力板６０の接続構造が上に説明し図５に示すものと異なる場合も、本発明の範囲内である。また、図１〜５に示す隔壁３２及び圧力板６０又は図６に示すピストン２０２の代わりに任意の形式のディバイダがスプリング圧力室５とばね室５８を分割する場合も、本発明の範囲内である。

以上のことから、本発明は、自明かつ本発明固有の他の利点と共に、上述の全ての目標及び目的を達成するのに十分に適合することが分かるだろう。

本発明の範囲から逸脱することなく本発明について多くの可能な形態を実施できるので、本明細書又は添付図面において示すことは全て、限定的ではなく例示的なものとして解釈すべきであることが分かるはずである。

明確な実施形態について論じ、図示したが、当然、様々な修正を加えることが出来、本発明は、特許請求の範囲に限定が含まれない限り、本明細書において説明される部品及びステップの明白な形式又は配列に限定されない。さらに、特定の特徴及び部分的組み合わせは、実用的なものであり、他の特徴及び部分組み合わせに関係なく採用できることが分かるはずである。これは、特許請求の範囲によって想定され、その範囲内にある。

Claims (33)

1. 第一及び第二端壁と、前記端壁と接合されかつ前記端壁の間に延びる側壁とを備え、前記第一端壁が開口部を有する、ハウジングと、
   前記ハウジングをディバイダと前記第一端壁との間に配置されたばね室と前記ディバイダと前記第二端壁との間に配置された圧力室とに分割するディバイダであって、該ディバイダが、前記ハウジングの前記側壁に係合する周縁を備え、かつ前記ディバイダが内面によって取り囲まれた開口部を有する、ディバイダと、
   前記ばね室の中に配置されたばねと、
   内部空間を囲繞する側壁を備えるアクチュエータチューブであって、該アクチュエータチューブの一端が前記ディバイダの前記開口部内に配置される、アクチュエータチューブと、
   前記ディバイダの前記開口部内に少なくとも部分的に配置されるベアリングであって、該ベアリングが、ねじと溶接材料の中の少なくとも１つを備える固定要素によって前記ディバイダ及び前記アクチュエータチューブの両方に接合され、かつ前記ベアリングが前記アクチュエータチューブに直接的に接触しかつ前記ベアリングが前記アクチュエータチューブに直接的に接合され、かつ前記ベアリングが前記第一端壁の前記開口部と整列する開口部を有する、ベアリングと、
   前記アクチュエータチューブの前記内部空間内に配置された第一端部を備えるケージングボルトであって、該ケージングボルトが前記第一端部から前記ベアリングの前記開口部及び前記第一端壁の前記開口部を貫通して前記ハウジングの外部に配置された第二端部まで延び、かつ前記ケージングボルトが前記第一端壁と結合される、ケージングボルトと、を備える、空気圧ブレーキアクチュエータ。
2. 前記ベアリングが、外面と、前記ベアリングの前記開口部を取り囲む内面とを備え、前記アクチュエータチューブの前記側壁が内面と外面とを備え、前記ベアリングの前記外面が前記ディバイダの前記内面及び前記アクチュエータチューブの前記内面に接合されることを特徴とする、請求項１に記載のブレーキアクチュエータ。
3. 前記ディバイダの前記内面が、前記ベアリングの前記外面に接合される第一部分と、前記アクチュエータチューブの前記外面に隣接する第二部分と、前記第一部分と前記第二部分との間に配置され前記アクチュエータチューブの前記一端に当接するショルダとを備えることを特徴とする、請求項２に記載のブレーキアクチュエータ。
4. 前記ベアリングの前記外面が、前記ディバイダの前記内面に形成されたねじ部及び前記アクチュエータチューブの前記内面に形成されたねじ部に係合するねじ部を備えることを特徴とする、請求項２に記載のブレーキアクチュエータ。
5. 前記ベアリングの前記外面が、前記ディバイダの前記内面に形成されたねじ部に係合するねじ部を備え、前記ベアリングの前記外面が前記アクチュエータチューブの前記内面に溶接されることを特徴とする、請求項２に記載のブレーキアクチュエータ。
6. 前記ベアリングの前記外面が前記ディバイダの前記内面及び前記アクチュエータチューブの前記内面に溶接されることを特徴とする、請求項２に記載のブレーキアクチュエータ。
7. 前記ディバイダが、
   前記周縁と開口部を取り囲む内縁とを備える隔壁であって、該隔壁が前記ハウジングを前記ばね室と前記圧力室とに分割する、隔壁と、
   前記隔壁と前記ばねとの間に配置された圧力板であって、該圧力板が前記内面によって取り囲まれた前記ディバイダの前記開口部を有し、かつ前記隔壁の前記内縁が前記圧力板の前記内面に結合される、圧力板と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載のブレーキアクチュエータ。
8. 前記ディバイダがピストンを備えることを特徴とする、請求項１に記載のブレーキアクチュエータ。
9. 前記ケージングボルトの前記第一端部が前記ベアリングの前記開口部より大きいヘッドを備えることを特徴とする、請求項１に記載のブレーキアクチュエータ。
10. 前記ディバイダ及び前記アクチュエータチューブが、前記圧力室が流体で与圧された係合解除位置と前記圧力室が排気された係合位置との間で移動可能であり、前記ばねが前記ディバイダ及びアクチュエータチューブを前記係合位置へ向けて付勢することを特徴とする、請求項１に記載のブレーキアクチュエータ。
11. 前記ハウジングがスプリングブレーキアクチュエータハウジングを備えることを特徴とし、
    第一及び第二端壁と前記端壁に接合されかつ前記端壁の間に延びる側壁とを備える常用ブレーキアクチュエータハウジングであって、前記スプリングブレーキアクチュエータハウジングの前記第二端壁と前記常用ブレーキアクチュエータハウジングの前記第二端壁が接合され、かつ前記アクチュエータチューブが貫通して延びる前記第二端壁の開口部が整列する、常用ブレーキアクチュエータハウジングと、
    前記常用ブレーキアクチュエータハウジングの前記側壁に係合する周縁を備える隔壁であって、該隔壁が、前記常用ブレーキアクチュエータハウジングを前記隔壁と前記第二端壁との間に配置された常用ブレーキ圧力室と前記隔壁と前記第一端壁との間に配置されたプッシュロッド室とに分割する、隔壁と、
    前記常用ブレーキアクチュエータハウジングの前記第一位端壁の開口部を貫通して延び、前記プッシュロッド室の中に配置された第一端部と第二端部とを備えるプッシュロッドであって、前記隔壁及び前記プッシュロッドが、前記常用ブレーキ圧力室が流体で与圧された常用ブレーキ係合位置と前記常用ブレーキ圧力室が排気された常用ブレーキ係合解除位置との間で移動可能である、プッシュロッドと、を備える常用ブレーキアクチュエータをさらに備える、請求項１に記載のブレーキアクチュエータ。
12. 前記ハウジングが、前記第一端壁と前記側壁の一部とを備えるカバーと、前記第二端壁と前記側壁の一部とを備えるアダプタハウジングと、を備えることを特徴とする、請求項１に記載のブレーキアクチュエータ。
13. ハウジングと、
    前記ハウジングを圧力室とばね室とに分割するディバイダであって、該ディバイダが内面によって取り囲まれた開口部を有する、ディバイダと、
    前記ディバイダに当接しているアクチュエータチューブであって、内面を備えているアクチュエータチューブと、
    前記ディバイダの前記内面に接合されている外面を備える、ベアリングであって、前記ベアリングが前記アクチュエータチューブに直接的に接触し、かつ前記ベアリングが前記アクチュエータチューブの前記内面に直接的に接合され、かつ該ベアリングが、ねじと溶接材料の中の少なくとも１つを備える固定要素によって前記ディバイダ及び前記アクチュエータチューブの両方に接合される、ベアリングとを備える、空気圧ブレーキアクチュエータ。
14. 前記ディバイダがピストンを備える、請求項１３に記載のブレークアクチュエータ。
15. 前記ハウジングは、アダプタハウジングに結合されているカバーを備え、
    前記空気圧ブレーキアクチュエータは、前記ばね室内において前記ディバイダと前記カバーとの間に配置されたばねをさらに備え、
    前記ディバイダが、
    前記カバーと前記アダプタハウジングとの間にシールされた周縁と、前記アクチュエータチューブを受け入れる開口部を取り囲む内縁とを備える、隔壁と、
    前記隔壁と前記ばねとの間に配置された圧力板であって、該圧力板が前記内面によって取り囲まれた前記開口部を有する、圧力板と、を備えることを特徴とする、請求項１３に記載のブレーキアクチュエータ。
16. 前記ベアリングが前記ディバイダのねじ部及び前記アクチュエータチューブのねじ部に係合するねじ部を備えることを特徴とする、請求項１３に記載のブレーキアクチュエータ。
17. 前記ベアリングが前記ディバイダのねじ部に係合するねじ部を備え、かつ前記ベアリングが前記アクチュエータチューブに溶接されることを特徴とする、請求項１３に記載のブレーキアクチュエータ。
18. 前記ベアリングが前記ディバイダ及び前記アクチュエータチューブに溶接されることを特徴とする、請求項１３に記載のブレーキアクチュエータ。
19. 前記ハウジングは、アダプタハウジングに結合されているカバーを備えることを特徴とする、請求項１３に記載のブレーキアクチュエータ。
20. 前記ばね室内において前記ディバイダと前記カバーとの間に配置されたばねをさらに備えることを特徴とする、請求項１９に記載のブレーキアクチュエータ。
21. 前記アクチュエータチューブは中空であり、前記アクチュエータチューブは前記ディバイダの前記開口部によって受け入れられる端部を備えることを特徴とする、請求項２０に記載のブレーキアクチュエータ。
22. 前記ベアリングは、前記ディバイダの前記開口部によって少なくとも部分的に受け入れられることを特徴とする、請求項２１に記載のブレーキアクチュエータ。
23. 前記アクチュエータチューブ内部に配置された第一端部と前記ハウジング外部に配置された第二端部とを備えるケージングボルトであって、該ケージングボルトが前記ベアリングの開口部及び前記カバーの開口部を貫通して延びる、ケージングボルトと、をさらに備えることを特徴とする、請求項２２に記載のブレーキアクチュエータ。
24. 前記ピストンは、端壁と一体的な側壁を有し、前記開口部は、前記内面を取り囲む前記端壁の中央開口部であり、前記アクチュエータチューブは前記ピストンの前記端壁に当接し、前記アクチュエータチューブの内面は前記内面と整列することを特徴とする、請求項１４に記載のブレーキアクチュエータ。
25. 前記ベアリングが前記ディバイダに直接的に接合されていることを特徴とする、請求項１に記載のブレーキアクチュエータ。
26. 前記ベアリングが前記ディバイダに直接的に接合されていることを特徴とする、請求項１３に記載のブレーキアクチュエータ。
27. ハウジングと、
    前記ハウジングを圧力室とばね室とに分割するディバイダであって、該ディバイダが内面によって取り囲まれた開口部を有する、ディバイダと、
    前記ディバイダに当接しているアクチュエータチューブであって、内面を備えているアクチュエータチューブであって、前記アクチュエータチューブの前記内面の少なくとも一部は、前記ディバイダの前記内面の少なくとも一部と整列している、アクチュエータチューブと、
    円筒形外面を有するベアリングであって、前記円筒形外面は、前記アクチュエータチューブの前記内面と前記ディバイダの前記内面の整列している前記少なくとも一部の各々に直接的に接触しかつ直接的に接合されている、ベアリングとを備える、空気圧ブレーキアクチュエータ。
28. 前記ベアリングは、ねじと溶接材料の中の少なくとも１つを備える固定要素によって、前記ディバイダと前記アクチュエータチューブとの両方に接合されている、ことを特徴とする、請求項２７に記載のブレーキアクチュエータ。
29. 前記ディバイダの前記内面は、前記ベアリングの前記外面に接合される第一部分と、前記アクチュエータチューブの前記外面に隣接する第二部分と、前記第一部分と前記第二部分との間に配置されておりかつ前記アクチュエータチューブの端部に当接するショルダとを備えることを特徴とする、請求項２７に記載のブレーキアクチュエータ。
30. 前記ディバイダがピストンを備えることを特徴とする、請求項２７に記載のブレーキアクチュエータ。
31. 前記ハウジングは、アダプタハウジングに結合されているカバーと、前記ばね室内において前記ディバイダと前記カバーとの間に配置されたばねとを備えることを特徴とする、請求項２７に記載のブレーキアクチュエータ。
32. 前記ディバイダが、
    前記カバーと前記アダプタハウジングとの間にシールされた周縁と、前記アクチュエータチューブを受け入れる開口部を取り囲む内縁とを備える、隔壁と、
    前記隔壁と前記ばねとの間に配置された圧力板であって、該圧力板が前記内面によって取り囲まれた前記開口部を有する、圧力板と、を備えることを特徴とする、請求項３１に記載のブレーキアクチュエータ。
33. 前記ブレーキアクチュエータは、前記アクチュエータチューブの内部に配置された第一端部と、前記ハウジングの外部に配置された第二端部とを備えるケージングボルトであって、該ケージングボルトが前記ベアリングの開口部及び前記ハウジングの開口部を貫通して延びる、ケージングボルトをさらに備えることを特徴とする、請求項２７に記載のブレーキアクチュエータ。

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