JPH022492B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は楔型ブレーキのための非常用及び常用
ブレーキ作動器に関し、特に、フエイルセーフ非
常用作動部材を用いるものであつて、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
とピ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。

こ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3232175号、第3295423
号、第3462986号、及び再発行特許第26432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。主ピストンの
第１側部からそのピストンのロツドが管状構造体
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側部に対して作動す
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つて対抗されな
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た液圧ブレー
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ド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
なかつた。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ツドを貫通させ
ねばならず、従つ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ロツド周りを緘
封するシール装置を備える必要があつた。従来技
術においてそのロツド周りの緘封は１個またはそ
れ以上のＯ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、Ｏリングシールでは完全で確実なブレーキ操
作を行うに必要な寿命を期待できないことが知ら
れている。そのようなシールの効率の悪さが、取
付けのための精度を適正に維持できないことによ
るのか、主ピストンロツドの軸方向運動の繰返し
によるＯリングの摩滅によるのか、あるいはその
他の要因、例えばＯリングの両側部に異なるレベ
ルの液体圧力が掛かることのようなＯ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てい
るわけではないし、またそれは場合によつて違つ
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
作と常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
種類に応じて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、その非常用と常用を組合せたブ
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、また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、楔型ブレーキ
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ツドを
備える。非常用ブレーキ作動装置は非常用作動ロ
ツドを軸方向に動かすことによつて、そのロツド
の管状構造体の中の端部を、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置設定できる。本発明の
改良点として、非常用作動ロツドの端部とステム
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。非常用作動ロツド端部とステム
の延長端部との他方の上に常用ピストンが装架さ
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
ツドが上記第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楔型ブレーキ１０
は楔１２を備える。図面においてこの楔は、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
常用作動装置によつて作動されると、楔１２は下
方へ動かされて１対のプランジヤ１４に作用し、
これらを外方へ動かす。そこでプランジヤ１４は
ブレーキシユー（図示せず）に作用してこれらシ
ユーを回転しているブレーキドラム（図示せず）
に対して摩擦接触させ、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、ブレーキ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を収容する。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
される端部プレート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３
４によつて支持される。圧縮ばね３６は、非常用
ブレーキ作動のときにブレーキシユーにブレーキ
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にロツド４０が固定
され、そこから管状構造体２２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。従つてばね３６は主ピストン３８の
第２側部４４にブレーキ力を加える偏倚装置とし
て作用し、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２
８内のより低い位置へ動かしてブレーキの非常用
作動を行わせる。

いうま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。従つて、ばね３６によ
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
に主液圧流体を選択的に導入する装置が備えられ
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
示の作用に設定し、従つてばね３６によるブレー
キの作動はできない状態になつている。液圧流体
ライン４６を使つて主シリンダ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、これによつて主
シリンダ２８内のピストン３８をばね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、あるいはばね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
つて、主液圧流体が失われた場合には主シリンダ
２８の内部４８が空になつて、ばね３６によるブ
レーキ作動が行われるようなフエイルセーフ特性
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、ロツド４０の端部５２に装架される常用シ
リンダ５０を備える。このロツド４０への常用シ
リンダ５０の装架は、それらの間に或る程度の自
動整合が行われることが望ましいので、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シリン
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５６を備える。常用シリンダ５０の内
部６０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、ロツド４０が図に示
される位置にあるとき、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
によつて行われる。非常用ブレーキ作動が行わ
れ、ばね３６がピストン３８をブレーキ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を防止する装置を備えること
が望ましい。しかし或る種の楔型ブレーキでは、
ブレーキを作動するために非常用作動装置１８を
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つ
ている。そのような常用作動によつて作られる追
加の力はブレーキに追加の、しかし不必要なブレ
ーキ力を加えることになるが、それによつてブレ
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。従つて非常用作動装置１８が付
勢され、ロツド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
細長いスロツト６２を備える。このスロツト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のロツド４０の動きに応答して管
状構造体２２の内部５４を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
器の信頼性を高くし、またその製作を比較的簡単
にするその他の多くの特徴を有するものである。

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
ロツド４０の外面６６との間の環状空所を通つて
主シリンダ２８から主液圧流体が漏洩するのを防
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、ロツド４
０を取巻く浮動シールキヤリヤ６８で、内内方へ
延びて外面６６と緘封接触するシール装置７０を
支持することによつて構成される。シール装置７
０は好適にリツプシールを含み、そしてキヤリヤ
６８の内面７４に周方向溝７２が備えられる。そ
のリツプシールは、溝７２の主ピストン３８の反
対側の端壁７８に対して着座するＵ形膨張シール
７６で構成される。この膨張シール７６は、ロツ
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７２の底部８４と緘封接触する
第２リツプ８２を有する。浮動シールキヤリヤ６
８は、最少限の製作精度でロツド４０の外面６６
周りの効果的な緘封を可能にするという利点をも
つている。具体的にいえば、比較的厳密な製作精
度は、ロツド４０の外面６６、キヤリヤ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。浮動シールキヤリヤ６８はこれの外面
８６と管状構造体２２の内面６４との間における
主液圧流体の通過を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、むしろ浮動キヤリヤ６
８は名称通りにロツド４０の周りで浮動できるこ
とが望ましいのである。換言すればキヤリヤ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、それらの間の偏心を
正確に合わせる必要もない。反つて、ロツド４０
は外面６６周りの緘封を効果的にするためには、
浮動キヤリヤ６８がロツド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。

浮動シールキヤリヤ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によつて行われる。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
るキヤリヤ保持リング９０と、浮動シールキヤリ
ヤ６８の主シリンダ２８の側の端部９２との間に
設置される。機械面シール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ド４０の方へ延
び、そしてそれぞれ保持リング９０及び浮動シー
ルキヤリヤ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
的に沿つて使用できるが、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、浮動シールキヤリヤ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
つているから、Ｕ形膨張シール７６をもつた浮動
シールキヤリヤ６８とＵ形膨張シール９４をもつ
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の構成によつて、管状構造体２
２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
性シール１００を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。またスロツト６２に対処して可撓性シール要
素１０２が備えられ、これの第１端部１０４がス
ロツト６２を取囲み、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に侵入するのを制限する。しか
し、シール１００と可撓性シール要素１０２を備
えない場合ほ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に入つてこよう。

ロツド４０はキヤリヤ６８の中で定期的に軸方
向に動かされるから、そのロツド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７
６の寿命と機能に悪い影響を及ぼす。そこで浮動
シールキヤリヤ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１０８を備え、
ロツド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
キヤリヤ６８の内面７４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５０
の内面１１４と緘封接触するリツプシール装置１
１２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を備える。好適なリツ
プシール装置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１２
２に対して着座するＵ形断面の膨張シール１２０
を有する。この膨張シール１２０の第１リツプ１
２４は常用シリンダ５０の内面１１４と摺動緘封
接触し、そして第２リツプ１２６は周方向溝１１
６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５０
の内部６０と反対側の個所に、ワイパーリング１
３０が備えられ、常用ピストン５０の内面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
イパーリングを装架支持する異なつた構成も可能
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て使用できるが、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を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つていない。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
て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シールは他方の供給源
からくる液圧流体から充分に隔離されており、そ
こでシ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
合つ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。例えば主液圧流体を、常用
作動システムから全体的に独立したパワーステア
リングシ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ブレーキシス
テムでもその目的に適つ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
作動ロツド４０の端部５２に常用ピストン５６を
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、楔型ブレ
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……楔型ブレーキ、１６……非常用及び常
用ブレーキ作動器、１８……非常用作動装置、２
０……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、３６……圧縮ばね、３８……非常用ま
たは主ピストン、４０……同ロツド、４６……主
液圧流体ライン、４８……主シリンダ内部、５０
……常用シリンダ、５４……管状構造体内部、５
６……常用ピストン、５８……常用液圧流体ライ
ン、６０……常用シリンダ内部、６２……スロツ
ト、６８……浮動シールキヤリヤ、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、１
０８……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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 楔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つて、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ツ
   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ツドを
   軸方向に動かしてそのロツ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
   た非常用及び常用ブレーキ作動器において、その
   改良点として、 該非常用作動ロツ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シ
   リンダを備え、 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、該非常用作動ロツ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
   トンを備え、 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、該非常用作動ロツドが該第２位置にあ
   るとき、該常用ピストンと該常用シリンダとの間
   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ツトを備
   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
   することとを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向動き
   を可能にするように該スロツトを通して該常用シ
   リンダから延びる液圧ラインを備えた改良された
   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を備えた改
   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３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
   該スロツトを取囲む第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
   外方へ延びるリツ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、該リツプシー
   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。