JPH1026031A - 負圧式アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 負圧式アクチュエータの応答性をより一層高
めるようにする。 【解決手段】 ケーシング１１内の密閉された作動空間
を、可動ロッド７の基端に取付けた有底筒状の案内部材
１２と前記ケーシング１１とにより支持したダイヤフラ
ム３により、負圧室４と大気室５とに仕切り、前記負圧
室４を減圧することにより、前記ダイヤフラム３を、負
圧室４内におけるケーシング１１と案内部材１２との間
に収容した弾性部材６に抗して移動させ、前記可動ロッ
ド７を作動させるようにした負圧式アクチュエータにお
いて、前記有底筒状の案内部材１２内に、該案内部材１
２の移動の妨げとならない大きさの充填材１８を挿入す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車の排
気ブレーキ用の弁体を回動させる際に用いられる負圧式
アクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】大型トラック等に装着されている排気ブ
レーキ用の弁体を回動させるアクチュエータには、エア
シリンダ式と負圧式との２種類のアクチュエータがあ
る。負圧式アクチュエータは、負圧源からの負圧により
作動させられる可動ロッドにより弁体を開閉させるもの
で、従来例としては、図２に示すものがあげられる。

【０００３】この従来の負圧式アクチュエータにおける
カップ状のケーシング(１)内は、その解放下端のフラン
ジ部に閉塞板(２)をボルト止めすることにより、密閉さ
れた作動空間が形成され、この空間は、ダイヤフラム
(３)により負圧室(４)と大気室(５)とに区画され、負圧
室に収容された圧縮コイルばね(６)により、ダイヤフラ
ム(３)は大気室(５)側に向かって付勢されている。

【０００４】ダイヤフラム(３)には、可動ロッド(７)の
基端が固着されており、ケーシング(１)より突出させた
可動ロッド(７)の先端は、駆動アーム(８)を介して、排
気管(９)内の弁体(9a)に連結されている。

【０００５】負圧室(４)は、排気ブレーキスイッチ（図
示略）により作動させられる公知の３ポート２位置式の
切換弁(電磁弁)(10)を介して、真空ポンプ又は負圧タン
ク等の負圧源（図示略）に連通している。

【０００６】排気ブレーキスイッチのオンにより切換弁
(10)を作動させ、それまで大気圧であった負圧室(４)を
減圧すると、ダイヤフラム(３)は圧縮コイルばね(６)の
力に抗して図中上方に移動し、これに伴って可動ロッド
(７)も移動するので、駆動アーム(８)の回動により弁体
(９)が閉じて制動力が得られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】自動車の排気ブレーキ
は、安全上、その作動時のタイムラグを出来るだけ小さ
くすることが要求される。そのためには、負圧式アクチ
ュエータの応答性をより一層高めて、切換弁(10)が作動
してから可動ロッド(７)が実際に動き出すまでの時間を
最小限とする必要がある。

【０００８】しかし、上述した排気ブレーキ用の従来の
負圧式アクチュエータでは、ロッド(７)の移動ストロー
クが比較的大きいため、負圧室(４)の容積が大きくなる
ことが避けられず、従って、負圧減よりの負圧が負圧室
(４)全体に作用して、ダイヤフラム(３)が移動されるま
でに若干のタイムラグがあり、応答性に難があった。本
発明の目的は、応答性をより一層高めうるようにした負
圧式アクチュエータを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題は、次のようにして解決される。 (１) ケーシング内の密閉された作動空間を、可動ロッ
ドの基端に取付けた有底筒状の案内部材と前記ケーシン
グとにより支持したダイヤフラムにより、負圧室と大気
室とに仕切り、前記負圧室を減圧することにより、前記
ダイヤフラムを、負圧室内におけるケーシングと案内部
材との間に収容した弾性部材に抗して移動させ、前記可
動ロッドを作動させるようにした負圧式アクチュエータ
において、前記有底筒状の案内部材内に、該案内部材の
移動の妨げとならない大きさの充填材を挿入する。

【００１０】(２) 上記(１)項において、弾性部材を、
巻径の大きな圧縮コイルばねとして、この圧縮コイルば
ね内にケーシング端面の中央を凹入させるとともに、ケ
ーシングの端部外周面を、圧縮コイルばね、及び案内部
材とそれに支持されたダイヤフラムの移動の妨げとなら
ない大きさの外径に縮径する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図１に
基づいて説明する。なお、上記従来と同様の部材には、
同じ符号を付して説明する。負圧式アクチュエータの作
動空間は、従来と同様、金属製のカップ状のケーシング
(11)の開放下端部に、金属製の閉塞板(２)をボルト止め
することにより、密閉されている。

【００１２】なお、本発明のケーシング(11)は、その上
端部外周面に、圧縮コイルばね(６)、及び案内部材(12)
とそれに挾持されたダイヤフラム(３)の上方への移動時
の妨げとならない大きさに縮径した縮径段部(11a)を形
成することにより、負圧室(４)内の容積を小さくしてあ
る。

【００１３】ダイヤフラム(３)の外周端部は、ケーシン
グ(11)と閉塞板(２)とのフランジ部間に挾入して固定さ
れ、同じく中央部は、可動ロッド(７)の基端部にねじ止
めされた有底筒状の案内部材(12)と押さえ板(13)とによ
り挾持されて固定され、ケーシング(11)内の作動空間
は、ダイヤフラム(３)を境にして、負圧室(４)と大気室
(５)とに仕切られている。

【００１４】ダイヤフラム(３)は、外周側に上向Ｕ字状
の折り返し部を有するローリング形のダイヤフラムで、
折り返し部は、ケーシング(11)の内周面と有底筒状の案
内部材(12)の外周面との間に位置して案内されるように
なっている。

【００１５】(14)は、アクチュエータを車輌のシャーシ
等に固定するための取付ボルトである。可動ロッド(７)
の先端は、駆動アーム(８)に枢着されており、駆動アー
ム(８)の他端は、排気管(９)内の弁体(9a)の駆動軸に相
対回転不能に取り付けられている。

【００１６】負圧室(４)内においては、巻径の大きな圧
縮コイルばね(６)が、ケーシング(11)の上面と案内部材
(12)の底面との間に同心的に縮設されている。

【００１７】ケーシング(11)の上面中央には、圧縮コイ
ルばね(６)の内部に向かって大きく凹ませた円筒形の凹
所(15)が形成されている。この凹所(15)の直径は、圧縮
コイルばね(６)に接触しない程度とし、また深さは、作
動時に案内部材(12)の移動に支障をきたさない限度内、
すなわち可動ロッド(７)の移動時にその頭部に接触しな
い程度とするのがよい。

【００１８】凹所(15)の底部の中心には、導孔(16)が設
けられており、この導孔(16)は、パイプ(17)、切換弁(1
0)を介して、真空ポンプ等の負圧源（図示略）に連通し
ている。

【００１９】負圧室(４)は、常時は切換弁(10)を介して
大気と連通しており、従ってダイヤフラム(３)は圧縮コ
イルばね(６)の付勢力により大気室(５)を最少容積とす
る方向（図中下方）に押しつけられている。これにより
可動ロッド(７)は、最大限突出しており、排気管(９)内
の弁体(9a)を開弁している。

【００２０】案内部材(12)内における圧縮コイルばね
(６)の外側には、例えば合成樹脂等よりなる軽量な円環
状の充填材(18)が挿入固着され、これにより、負圧室
(４)の容積を小さくしてある。

【００２１】排気ブレーキスイッチ（図示省略）をオン
させて、切換弁(10)を作動させ、負圧源よりの真空圧を
負圧室(４)に作用させると、図１の想像線に示すよう
に、ダイヤフラム(３)及び案内部材(12)が負圧室(４)側
に移動され、可動ロッド(７)が引き込まれることによ
り、弁体(9a)は閉弁させられる。この際、案内部材(12)
及びその中に収容した充填材(18)は、凹所(15)の下向き
突出部内に入り込むようにして移動するので、ケーシン
グ(11)と干渉する恐れはない。また、ケーシング(11)内
の負圧室(４)の容積は、ケーシング(11)に縮径段部(11
a)と凹所(15)とを形成するとともに、案内部材(12)内に
充填材(18)を収容した分だけ小さくなるので、負圧源よ
りの作動圧が負圧室(４)全体に速やかに作用して、ダイ
ヤフラム(３)を吸引するまでの時間が短縮され、可動ロ
ッド(７)を作動させる際の応答性が向上することによ
り、排気ブレーキ作動時のタイムラグを小さくしうる。

【００２２】なお、案内部材(12)内における圧縮コイル
ばね(６)の内側に、例えばスポンジ等の圧縮可能な充填
材を設けて、負圧室(４)の容積をさらに小さくすること
もある。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、負圧室の容積が、案内
部材内に充填材を収容した分だけ小さくなるので、負圧
源よりの作動圧が負圧室全体に速やかに作用し、可動ロ
ッドを作動させる際の応答性を向上させることができ
る。従って、この負圧式アクチュエータにより、例えば
排気ブレーキ用の弁体を作動させると、排気ブレーキ作
動時のタイムラグが小さくなり、制動効果を高めうる。

【００２４】請求項２記載の発明のようにすると、負圧
室の容積がさらに小さくなり、可動ロッドの応答性はよ
り向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の負圧式アクチュエータの縦断正面図で
ある。

【図２】従来の負圧式アクチュエータの縦断正面図であ
る。

【符号の説明】

(１)ケーシング (２)閉塞板 (３)ダイヤフラム (４)負圧室 (５)大気室 (６)圧縮コイルばね (７)可動ロッド (８)駆動アーム (９)排気管 (9a)弁体 (10)切換弁 (11)ケーシング (11a)縮径段部 (12)案内部材 (13)押さえ板 (14)取付ボルト (15)凹所 (16)導孔 (17)パイプ (18)充填材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング内の密閉された作動空間を、
   可動ロッドの基端に取付けた有底筒状の案内部材と前記
   ケーシングとにより支持したダイヤフラムにより、負圧
   室と大気室とに仕切り、前記負圧室を減圧することによ
   り、前記ダイヤフラムを、負圧室内におけるケーシング
   と案内部材との間に収容した弾性部材に抗して移動さ
   せ、前記可動ロッドを作動させるようにした負圧式アク
   チュエータにおいて、 前記有底筒状の案内部材内に、該案内部材の移動の妨げ
   とならない大きさの充填材を挿入したことを特徴とする
   負圧式アクチュエータ。
2. 【請求項２】 弾性部材を、巻径の大きな圧縮コイルば
   ねとして、この圧縮コイルばね内にケーシング端面の中
   央を凹入させるとともに、ケーシングの端部外周面を、
   圧縮コイルばね、及び案内部材とそれに支持されたダイ
   ヤフラムの移動の妨げとならない大きさの外径に縮径し
   たことを特徴とする請求項１記載の負圧式アクチュエー
   タ。