【発明の詳細な説明】
プラスチックの圧力板アッセンブリを有する
スプリング式ブレーキアクチュエータ
発明の背景技術
本発明はスプリング式ブレーキアクチュエータに関し、特にプラスチックの圧
力板アッセンブリを有するスプリング式ブレーキアクチュエータに関する。
従来技術の説明
バス、トラック又は同様なものの様な車両に用いるエア（空気）ブレーキシス
テムは典型的に圧縮空気の様な流体を選択的に印加することにより作動するアク
チュエータアッセンブリにより駆動されるブレーキシューとドラムのアッセンブ
リを備えている。従来のエアブレーキアクチュエータは、通常の運転条件下で圧
縮空気を印加することによりブレーキを作動させるためのサービスブレーキアク
チュエータと、空気圧力が開放された時ブレーキ作動を起こさせる緊急用アクチ
ュエータ又はスプリング式ブレーキアクチュエータとの双方を有している。該緊
急用ブレーキアクチュエータは空気を開放した時ブレーキ印加を行わせる強い圧
縮ばねを備えている。これはスプリング式ブレーキと称されることが多い。該ス
プリング式ブレーキアクチュエータは単独で、又は該サービスブレーキアクチュ
エータとタンデム（直列）で取り付けることが出来る。
該スプリング式ブレーキアクチュエータに全圧力が印加された時、ダイアフラ
ムと圧力板とに対して作用する空気圧が該ばねを圧縮する。スプリング式ブレー
キアクチュエータロッドが該圧力板と一体で該空気圧で引き込められた位置に保
持されるか、又は戻しばねで引き込められている。該スプリング式ブレーキアク
チュエータから空気圧を失うか又は意図的に空気を排出させた場合に、該スプリ
ング式ブレーキアクチュエータロッドに作用する強い圧縮ばねの力で該ブレーキ
は機械的に賦活されるが、該ロッドは、今度は、付着されているプッシュロッド
に作用して該ブレーキを印加する。公知のスプリング式ブレーキアッセンブリの
例には、１９９２年４月２１日に発行されたバウヤー（Bowyer）の米国特許第５
，１０５，７２７号、１９６９年４月２２日に発行されたヘレラ（Herrera）の
米国特許第３，４３９，５８５号及び１９７４年１０月２２日に発行されたスワ
ンダージュニア（Swander，Jr.）の米国特許第３，８４２，７１６号がある。
典型的なスプリング式ブレーキ圧力板アッセンブリは、それを通して該アクチ
ュエータロッドが連結されるチューブ状中央部分を有している鋼製又はアルミニ
ウム製の円形平板を備えている。典型的に該圧力板は重く、強い金属で出来てい
るが、それは該圧縮ばねを拘束している間、該圧力板上にかかる強い圧縮力に耐
えるためである。該トラックの全重量を減らすことになる該スプリング式ブレー
キアクチュエータの重量を減らすため、そしてことによると部品数を減らすため
に該圧力板を重量の軽い材料で作ることが望ましい。スプリング式ブレーキアク
チュエータよりずっと低い圧力を備えるブレーキブースターにはプラスチック部
品が使用されて来た。１９９１年１２月３１日に発行された米国特許第５，０７
６，１４２号、１９８９年２月１４日発行の同第４，８０３，９１２号を参照し
て頂きたい。
発明の概要
本発明によるスプリング式ブレーキアクチュエータは該圧縮ばねにより掛かる
力に耐えるよう充分強いプラスチック圧力板と組み合わせることにより従来技術
の問題を克服するものである。該プラスチック圧力板は鋼又はアルミニウムに対
してプラスチックを使用することにより重量軽減をもたらし、そのガイド機能と
組み合わせてブレーキの部品数を減らすものである。
緊急ブレーキ駆動機構の第１の実施例は閉塞端部と開放端部とを有する円筒形
のハウジングを具備している。ブレーキハウジングアダプターは該ハウジングア
ダプター内の中央に配置された開口部を有して該ハウジング内部を画定している
該ハウジングの該開放端部に固定的に受け止められている。エラストマー製の転
動形ダイアフラムは該ハウジング内に懸架されており、該ハウジングをばね室と
圧力室とに分けている。圧力板アッセンブリは該ばね室内で受け止められている
。該圧力板アッセンブリは該圧力室への加圧流体の導入と排出とに部分的に応答
して往復移動可能である。該圧力板アッセンブリはチューブ状中央部分と放射状
に伸びるフランジとを有する板状部材を含んでいる。該圧力板の該チューブ状中
央部分は該アクチュエータロッドを圧入関係で受け止めるよう適合されており、
該放射状に伸びるフランジは該圧力板の移動の自由度を決定しているＵ字型環状
ガイド部に填め込まれている。該圧力板はその下側に該転動形ダイアフラム内の
孔と嵌合する複数のピンを有している。該ダイヤフラムの下には保持板が配置さ
れているが、該ダイヤフラムが該圧力板と該保持板の間に保持されるように該保
持板も又該圧力板のピン用に嵌合孔を有している。該保持板と該ダイヤフラムは
該保持板の下側の下でピンを超音波により変形させることにより該圧力板に固定
される。
更に本発明によると、空気作動型のスプリング式ブレーキアクチュエータを製
造する方法は、一端部に終端壁を、他端部にプッシュロッド開口部を画定するア
ダプター壁を有するハウジングを供給する過程と、該ハウジング内にばね室と流
体圧力室とを画定する移動可能なダイヤフラムを取り付け、それで該ダイヤフラ
ムが引き込まれる位置と駆動位置との間を移動するよう適合される過程と、該ば
ね室内で該ダイヤフラムに圧力板を装着する過程と、該ダイヤフラムの該引き込
まれた位置と該駆動位置との間の移動に応答してブレーキを駆動するために該プ
ッシュロッド開口部を通して伸びるようプッシュロッドを該圧力板に連結する過
程と、そして該ダイヤフラムを該伸ばされた位置へ偏倚させるために該ハウジン
グ内で該終端壁と該圧力板の間に圧縮ばねを取り付ける過程と、を具備している
。
本発明によると、該圧力板は合成プラスチック材料で軸方向に伸びる複数のピン
と一体にモールドされる。更に該圧力板を該ダイヤフラムに装着する過程は、該
ピンを該ダイヤフラムの開口部内に位置させる過程と、該圧力板を該ダイヤフラ
ム内に固定するために該ピンを非弾性的に変形させる過程と、を具備している。
好ましくは、該圧力板を該ダイヤフラムに装着する過程は、更に保持板を該圧
力板から遠位の側で該ダイヤフラムと接触するよう位置させる過程と、該ピンを
該保持板内の孔を通して位置させる過程と、そしてその後該保持板と該圧力板の
間に該ダイヤフラムを固定するために該ピンを非弾性的に変形させる過程と、を
具備するのが良い。
図面の簡単な説明
本発明をここでは図面を参照して説明する。すなわち、
図１は本発明によるプラスチックの圧力板を有する空気作動型のブレーキアク
チュエータアッセンブリの断面図である。
図２は図１に示す本発明によるプラスチックの圧力板の第１の実施例の断面正
面図である。
図３は図２に示すプラスチックの圧力板の底面図である。
図４は本発明によるプラスチックの圧力板を有する２室型の、空気作動型のス
プリング式ブレーキアクチュエータの断面図である。
好ましい実施例の詳細な説明
各図面、特に図１を参照すると、緊急用及び駐車用のブレーキ機能を提供する
現在の車両（図示せず）内ブレーキシステムに取り付けられるための駐車用ブレ
ーキ２００の第１の実施例が示されている。該スプリング式ブレーキアクチュエ
ータ２００は鋼製で円筒部分２０３と、終端壁２０４と、これと相対する開放端
部２０６と、を有する円筒型頭部２０２を具備している。アルミニウム又は鋼の
鋳造品のアダプター２０８が該頭部開放端部２０６内に受け止められている。該
アダプター２０８は３本の環状溝２１２、２１４と２１６を付された環状外壁２
１０を有しており、該頭部２０２の１部分は該最外側の２本の環状溝２１４と２
１６内へ変形されているが、それは該頭部２０２を該アダプター２０８に恒久的
に固定するためである。該アダプター２０８は内径２７０を有するチューブ状の
中央ガイド２１９を有している。
転動形ダイヤフラム２１８が該ブレーキアクチュエータ２００の内部室を圧力
室２２０とばね室２２２に分けている。該ダイヤフラム２１８の形状は概ねチュ
ーブ状で一端は環状ビード２２４で終了している。該ダイヤフラムが該アダプタ
ー２０８と該頭部２０２の間にシールされて保持されるように該最内側の環状溝
２１２が該環状ビード２２４を受け止めている。プラスチックの圧力板２２８は
該ばね室２２２内で該ダイヤフラム２１８に取り付けられている。強い圧縮ばね
２２６が該頭部終端壁２０４と該ばね２２６用の支持面となっている該圧力板２
２８の間に延在している。空洞型アクチュエータロッド２３０が該圧力板２２８
に圧入されており該圧力室２２０から該アダプター２０８の開口部２３２を通し
て延在している。該アクチュエータロッド２３０と該アダプター２０８の間の気
密性シールを行うために、ベアリング２８８とＯリング２９０が環状溝２１７内
に装着され、該アクチュエータロッド２３０が開口部２３２を通過する時ガイド
とシールの働きをする。
図１乃至図３を参照すると、該圧力板２２８は平板部分２２９、チューブ状中
央フランジ２３４と該アクチュエータロッド２３０を受け止める円環形チューブ
状ハブ２４６を有している。又該頭部終端壁２０４に向かって軸方向に伸びる環
状リム２３６も有している。該リム２３６は環状ガイドフランジ２３８を終端と
なるが、該フランジは該リム２３６から該頭部２０２の円筒形部分２０３に向か
って放射状に外方へ伸びている。図１で見られるように、該圧力板戻りフランジ
２３６は、環状ギャップ２６６を形成するために頭部２０２の円筒部分２０３か
ら半径方向に内側へ間を隔てられている。該ガイドフランジ２３８は環状ギャッ
プ２６６をベント（vent）するために１連の貫通孔２３９を有している。フラン
ジ２３８は往復運動では頭部２０２の円筒部２０３の内側に対し向き合っている
。チューブ状内部ハブ２４６は肩部２６０内で終了する第１の内径２４８と第２
の内径２５０を画定している。チューブ状の内部ハブ２４６の外径は内径２５０
を形成する上部では第１の内径２４８を形成する下部より僅かに小さい。軸方向
に伸びる複数のピン２６４が平板部分２２９の底部から伸びている。該環状リム
２３６を強化するためにガゼット（すみ板）２６８が該環状リムと該平板部分２
２９の上部の間に一体に形成されている。
該アクチュエータロッド２３０は該圧力板２２８に添付された近位の端部２４
４と該アクチュエータロッド開口部２３２から伸びる遠位の端部２４７を具備し
ている。該遠位の端部２４７は環状のブッシング２７３を装着している。該アク
チュエータロッドの近位の端部２４４は該圧力板第１内径２４８内に受け止めら
れている。鋼製ワッシャー２５８が該肩部２６０に対して置かれている。該アク
チュエータロッドの近位の端部２４４は該第１の内径２４８内に圧入されており
、該ワッシャー２５８を位置的に確実に保持するために該ワッシャー２５８に対
し向き合っている。
該圧力板２２８に該ダイヤフラム２１８を固定するために円盤形をした保持板
２６２と該圧力板２２８が該ダイヤフラム２１８をサンドウイッチにしている。
該ピン２６４（図３）は該転動形ダイヤフラム２１８と該保持板２６２内の嵌合
孔（図示せず）を貫通しており、該圧力板２２８、転動形ダイヤフラム２１８と
保持板２６２を一緒に固定するために保持板２６２の下側へ超音波によりスエー
ジ（据え込み）加工されている。代わりに、該圧力板２２８、転動形ダイヤフラ
ム２１８と保持板２６２を一緒に結合するためにねじ式ファスナーを使用するこ
とも出来る。
該圧縮ばね２２６は圧力板２２８内で該環状リム２３６と該チューブ状中央フ
ランジ２３４の間に入れ子（nested）になっている。カラー（collar）２７６が
該終端壁２０４に装着されており、雌ねじを切られた内径を有するが、該雌ねじ
にケージングボルト（a caging bolt）２７２が通っている。レンチを使用して
該ボルト２７２を回わすために該ケージングボルト２７２の外端上には六角ナッ
ト２７８が打ち込まれている。緊急状態や駐車モードの時、希望時にブレーキ圧
力を解除するよう該ばね２２６を圧縮するために、該ワッシャー２５８と係合さ
せ手動で該ダイヤフラム２１８と圧力板２２８を引き込めるために、該ボルト２
７２の内側端部上には頭部２７０が形成されている。
該ブレーキアクチュエータ２００の通常の動作中は、該圧力室２２０内に維持
された圧縮空気により該アクチュエータロッド２３０は図１で見られる完全に引
き込められた位置にある。緊急又は駐車モードで、該圧縮空気が消耗すると、ブ
レーキ（図示せず）を駆動するために、該圧縮されたばね２２６は拡がり、該圧
力板２２８と一体に取り付けられたアクチュエータロッド２３０を該アダプター
開口部２３２を通して下方へ押し下げる。該ガイドフランジ２３８とガイド２４
０は該頭部２０２内で往復する時該圧力板２２８の移動をガイドする。該圧力板
２２８が該アダプター２０８の方へ動くと、環状ギャップ２６６内に受け止めら
れるように該ダイヤフラム２１８は自身の上に折り畳まれ、転動する。該ブレー
キが解除されると圧縮空気が再び該圧力室２２０内に導入される。該転動形ダイ
ヤフラム２１８と保持板２６２に対する圧縮空気の力が該ばね２２６の圧縮力を
上回り該圧力板２２８とアクチュエータロッド２３０を図１で見られる位置へ戻
す。
図４を参照すると、該プラスチックの圧力板の第２の実施例が従来の空気作動
型のスプリング式ブレーキの方式で示されており、取り付けられたサービスブレ
ーキは空気作動のブレーキ駆動ユニット１０の断面で示されている。同様な部品
を特定するために同様な番号を使用している。該駆動ユニット１０はスプリング
式ブレーキ又は緊急用ブレーキ部分１４とタンデム（直列）に装着されたサービ
スブレーキ部分１２を具備している。サービスブレーキプッシュロッド１８が往
復運動のためにサービスブレーキ１２から伸びており、標準的な仕方の従来型ブ
レーキ（図示せず）と連結するよう適合されたＵ字型リンク２０を備えている。
該駆動ユニット１０による該プッシュロッド１８の往復運動は該ブレーキを交互
に印加させたり、解除させたりする。
該サービスブレーキ部分１２は一対の対面するカップ型ハウジング部分２１、
２２を具備しており、該各ハウジング部分はそれぞれに外方へ向いたフランジ付
き縁辺２５、２６を有している。該ハウジング部分２１、２２はサービスブレー
キ内部室３０を形成するためクランプ２７でそのフランジ付きの縁辺で一緒にク
ランプされている。エラストマー製のダイヤフラム３２の周辺縁辺は該ハウジン
グ２１、２２の相対する縁辺２５、２６間で捕まれ、該内部室３０内に懸架され
ている。該サービスブレーキプッシュロッド１８はハウジング部分２１内の中央
開口部を通してサービスブレーキ室３０内へ伸びているが、該室ではプレート３
６で終了している。圧縮ばね４０は該プレート３６と該ハウジング部分２１の内
面の間に伸びている。該圧縮ばね４０の端部を受け止めるために該中央開口部３
４の回りにばね座４８が配置されており、該ばねを該開口部３４の回りの位置に
保持している。該ばね４０は該プレート３６と該サービスブレーキプッシュロッ
ド１８を図４に見られる完全に引き込まれた位置へ向かわせる。該ブレーキ駆動
ユニット１０を適当なブラケット（図示せず）上に装着するために該ハウジング
部分２１には装着用スタッド４６が備えられている。
該サービスブレーキを作動させるには、該プッシュロッド１８を駆動するよう
該ダイヤフラム３２と該プレート３６を該ばね４０の圧縮力に対して押すために
該ハウジング部分２２内に形成されている空気サービスポート３８を通して圧縮
空気を導入する。圧縮された空気が該空気サービスポート３８を通して導入され
る時該内部室３０からの空気の急速な排出（evacuation）を許容するため該ハウ
ジング部分２１には排気用開口部４４が備えられている。
該スプリング式ブレーキ１４は内部室５３を画定するためにその縁辺で結合さ
れた１対の対面するカップ型ハウジング部分５１、５２を具備している。ハウジ
ング部分５１は外方へ向いた円周状のフランジ付きの縁辺５４を備えており、該
縁辺は該ハウジング部分５２上に形成されたロールされた周辺縁辺５６の内側に
受け止められている。エラストマー製のダイヤフラム５８が該スプリング式ブレ
ーキ室５３の中に懸架され、該相対するハウジング部分５１、５２の該縁辺５４
、５６の間でその周辺縁辺で捕まえられている。該ダイヤフラム５８と該ハウジ
ング部分５１の間の該室５３の部分は、緊急用のブレーキが通常の、解除された
位置にある時は該ハウジング部分５１の空気サービスポート５９を通して供給さ
れた圧縮空気で充たされる空気室を形成している。プッシュロッド１８と整合さ
れたアクチュエータロッド６０の一端が該ハウジング部分５１の終端壁内に形成
された中央開口部６４を通して伸びている。該アクチュエータロッド６０のこの
端部は該サービスブレーキ部分１２の該ハウジング部分２２の終端壁の中央開口
部６３の中で受け止められている反応プレート６２内で終了している。該中央開
口部６４は１対のＯリング６８を収容する環状の凹部を有するベアリング６６を
備えている。該ベアリング６６は該駆動ロッド６０用のベアリング面と気密シー
ルを形成している。
該アクチュエータロッド６０の該他の端部は該ダイヤフラム５８内で中央に配
置された開口部８１を通して伸びており、スプリング式ブレーキ圧縮ばね７２と
係合するスプリング式ブレーキ圧力板２２８内で終了している。該スプリング式
ブレーキ圧力板２２８はプラスチック製であり、該ばね７２の一端と係合してい
る実質的に平坦な部分２２９と該ばね７２の軸に沿って概ね軸方向に伸びている
チューブ状の内部ハブ２４６を具備している。該チューブ状の内部ハブは該スプ
リング式ブレーキ圧力板２２８と該ロッド６０が一体ユニットを形成するように
該アクチュエータロッド６０の端部部分上に圧入されている。第１の実施例に於
ける様に、該圧力板２２８は実質的に平坦な部分２２９の底部部分上に配置され
たピン２６４を含んでいる。該圧力板を該エラストマー製のダイヤフラムに取り
付けるために、該ピン２６４は該エラストマー製のダイヤフラムと鋼製保持板２
６２の嵌合用穴（図示せず）を貫通している。該ピン２６４は次いで保持板２６
２の下側の下で超音波で変形される。該鋼製保持板２６２の目的は該プラスチッ
クの圧力板に構造的強度と剛性を付加することであり該環状溝２１２内のダイヤ
フラム内部シールビード２２４の保持を助けることである。代わりに、該圧力板
７０を該三者内の整合された内径を貫通するねじファスナー（図示せず）により
該エラストマー製のダイヤフラム５８と該保持板２６２に取り付けることも出来
る。
該ブレーキ１０の正常な動作中は、該ダイヤフラム５８と該ハウジング部分５
１により画定された室５３の部分内に維持される圧縮空気により該アクチュエー
タロッド６０は図４に見られる完全に引き戻された位置にある。該圧縮空気が消
耗されると、その一端が該ハウジング５２の外側終端壁と係合している圧縮ばね
７２は、スプリング式ブレーキ圧力板２２８と一体に取り付けられたロッド６０
をサービスブレーキ１２のブレーキプッシュロッド１８の方向に押す。該サービ
スブレーキ１２の該ハウジング部分２２と該スプリング式ブレーキ１４のハウジ
ング部分５１は好ましくは、円周状に伸びる溶接ビード７６か他の適当な取り付
け手段により相互に取り付けられた鋼製のシェルが良く、または一体のアルミニ
ウム鋳物にすることも出来る。該ばね７２の力は該アクチュエータロッド６０を
該中央の開口部６４を通して伸ばし、該反応板６２に該ダイヤフラム３２と該サ
ービスブレーキの板３６に力を印加させる。この作動が該サービスブレーキプッ
シュロッド１８を駆動し該ブレーキを印加させる。該ブレーキが解除されると再
び圧縮空気は該ハウジング部分５１とダイヤフラム５８の間の空間に導入される
。圧縮空気の該ダイヤフラム５８に対する力は該ばね７２の圧縮力に勝り、該圧
力板２２８とロッド６０を図１に見られる位置へ戻す。
該アクチュエータロッド６０はブレーキ解除又はケージングボルト７８を収容
するために中空のチューブか中央内径６１を備えたロッドである。希望時何時で
も該ばね７２を圧縮位置に維持するために該ボルト７８は該スプリング式ブレー
キ圧力板７０のチューブ状部分７４の終端縁辺８０と係合するよう適合されてい
る。該ボルト７８は、該スプリング式ブレーキを手動で解除するためや、該ブレ
ーキアッセンブリに関し保守機能を実行する時、該圧縮ばね７２が完全に圧縮さ
れて保たれることを保証するために使用しても良い。該ボルト７８はねじを切ら
れており、該ハウジング部分５２の終端壁に溶接又は打ち込みにより添付された
ナット７７の固定したねじ穴と係合されている。第２のナット又は頭部７９が、
共通のレンチ又は同様なもので該ボルトが該ナット７７内で回せるように、該ね
じを切られたボルトに固定的に取り付けられる。
本発明のプラスチックの圧力板２２８は該エラストマー製のダイヤフラム５８
と該保持板２６２の間の充分に強い装着性をもたらし、同時に該スプリング式ブ
レーキアクチュエータの全体の重量低減を提供する。
本発明によるプラスチックの圧力板アッセンブリは従来の板アッセンブリに勝
り著しい利点を提供する。トラックの個々の部品のいずれの重量低減も望ましい
ものである。本発明の該スプリング式ブレーキアクチュエータは、単なる鋼製又
はアルミニウム製の圧力板ではなく鋼製保持板で強化された軽量なプラスチック
製の圧力板を備えることによりこの様な重量低減をもたらしている。該鋼製保持
板は該プラスチックの圧力板の変形を防止するために充分な構造上の剛性を提供
している。更に該プラスチックの圧力板はインジェクションモールド法により低
廉に製造出来る。これは従来の転動形ローブ式（rolling lobe）のブレーキアク
チュエータ設計の６個の部品と入れ代わる。
前述の明細書と図面の精神の中で妥当な変更や変形はなお可能であるが、それ
らは本発明の範囲を外れるものではない。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Has plastic pressure plate assembly
Spring type brake actuator
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spring-type brake actuator, and particularly to a plastic pressure actuator.
The present invention relates to a spring type brake actuator having a force plate assembly.
Description of the prior art
Air brake systems for vehicles such as buses, trucks or the like
The system typically operates by selectively applying a fluid such as compressed air.
Brake shoe and drum assembly driven by the tutor assembly
Equipped. Conventional air brake actuators operate under normal operating conditions.
Service brake actuator for operating the brake by applying compressed air
Emergency actuator with brake and triggering when air pressure is released
It has both an actuator and a spring type brake actuator. The tight
Emergency brake actuator has strong pressure to apply brake when air is released
It has a compression spring. This is often referred to as a spring brake. The
The pulling brake actuator can be used alone or with the service brake actuator.
Can be installed in tandem with Eta.
When full pressure is applied to the spring type brake actuator, the diaphragm
Air pressure acting on the system and the pressure plate compresses the spring. Spring type breaker
Key rod is integral with the pressure plate and held in the pneumatically retracted position.
Held or retracted by a return spring. The spring brake actuator
If the tutor loses air pressure or intentionally vents air, the split
The force of the strong compression spring acting on the
Is mechanically activated, but the rod, in turn, has an attached push rod
To apply the brake. For known spring brake assemblies
Examples include U.S. Patent No. 5 to Bowyer, issued April 21, 1992.
No. 105,727, issued on April 22, 1969, in Herrera.
U.S. Pat. No. 3,439,585 and Swa issued Oct. 22, 1974.
No. 3,842,716 to Swander, Jr.
A typical spring-loaded brake pressure plate assembly passes through the actuator
Steel or aluminum with a tubular central part to which the heater rod is connected
It has a circular flat plate made of um. Typically the pressure plate is made of heavy, strong metal
However, it resists strong compression forces on the pressure plate while restraining the compression spring.
In order to obtain The spring-loaded brake which will reduce the overall weight of the truck
To reduce the weight of the key actuator and possibly the number of parts
Preferably, the pressure plate is made of a light material. Spring type brake actuator
Brake boosters with much lower pressure than tutors have plastic parts
Goods have been used. U.S. Pat. No. 5,072, issued Dec. 31, 1991
No. 6,142, issued Feb. 14, 1989, which is incorporated herein by reference.
I want you to.
Summary of the Invention
The spring type brake actuator according to the present invention is engaged by the compression spring.
Conventional technology by combining with a plastic pressure plate strong enough to withstand the force
Overcoming the problem. The plastic pressure plate supports steel or aluminum.
To reduce weight by using plastic, and its guide function and
The combination reduces the number of brake parts.
A first embodiment of the emergency brake drive mechanism is cylindrical with a closed end and an open end.
Housing. The brake housing adapter is
A centrally located opening in the adapter defining the interior of the housing
The housing is fixedly received at the open end. Elastomer roll
A dynamic diaphragm is suspended within the housing, and the housing is connected to a spring chamber.
It is divided into a pressure chamber. Pressure plate assembly is received in the spring chamber
. The pressure plate assembly is partially responsive to the introduction and discharge of pressurized fluid into the pressure chamber
And can reciprocate. The pressure plate assembly is radial with the tube center
And a plate-like member having a flange extending to the bottom. In the tube of the pressure plate
The central portion is adapted to receive the actuator rod in a press-fit relationship;
The radially extending flange determines the degree of freedom of movement of the pressure plate U-shaped annular
It is inserted in the guide part. The pressure plate is located below it in the rolling diaphragm.
It has a plurality of pins that fit into the holes. A holding plate is arranged below the diaphragm.
But the diaphragm is held so that the diaphragm is held between the pressure plate and the holding plate.
The holding plate also has a fitting hole for the pin of the pressure plate. The holding plate and the diaphragm are
Fixed to the pressure plate by ultrasonically deforming pins under the lower side of the holding plate
Is done.
Further, according to the present invention, an air-operated spring-type brake actuator is manufactured.
The method of making is to define an end wall at one end and a push rod opening at the other end.
Providing a housing having a adapter wall;
A movable diaphragm defining a body pressure chamber;
A process adapted to move between a retracted position and a driving position;
Attaching a pressure plate to the diaphragm in the chamber, and retracting the diaphragm.
The drive to drive the brake in response to movement between the seated position and the drive position.
A push rod connected to the pressure plate to extend through the
And the housing for biasing the diaphragm to the extended position.
Mounting a compression spring between the end wall and the pressure plate within the housing.
.
According to the invention, the pressure plate comprises a plurality of pins extending in the axial direction of a synthetic plastic material.
And are integrally molded. Further, the step of mounting the pressure plate on the diaphragm includes the step of:
Positioning the pin in the opening of the diaphragm; and
Deforming the pin inelastically in order to fix it in the system.
Preferably, the step of mounting the pressure plate on the diaphragm further includes holding the holding plate with the pressure plate.
Positioning the diaphragm distally from the forceplate to contact the diaphragm; and
Locating through a hole in the holding plate, and thereafter connecting the holding plate and the pressure plate.
Inelastically deforming the pin to fix the diaphragm in between.
Good to have.
BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
The present invention will now be described with reference to the drawings. That is,
FIG. 1 shows an air-operated brake actuator having a plastic pressure plate according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the tutor assembly.
FIG. 2 is a sectional front view of the first embodiment of the plastic pressure plate according to the present invention shown in FIG.
FIG.
FIG. 3 is a bottom view of the plastic pressure plate shown in FIG.
FIG. 4 shows a two-chamber, air-operated switch with a plastic pressure plate according to the invention.
It is sectional drawing of a pulling type brake actuator.
Detailed Description of the Preferred Embodiment
Referring to the drawings, and in particular to FIG. 1, it provides emergency and parking braking functions.
Parking brake to be installed on the brake system in the current vehicle (not shown)
A first embodiment of the rake 200 is shown. The spring type brake actuator
The motor 200 is made of steel and has a cylindrical portion 203, a terminal wall 204, and an open end opposed thereto.
And a cylindrical head 202 having a portion 206. Aluminum or steel
A cast adapter 208 is received within the head open end 206. The
The adapter 208 has an annular outer wall 2 with three annular grooves 212, 214 and 216.
10 and a portion of the head 202 comprises the outermost two annular grooves 214 and 2
16, which attaches the head 202 to the adapter 208 permanently.
In order to fix it. The adapter 208 has a tubular shape having an inner diameter of 270.
It has a central guide 219.
The rolling diaphragm 218 pressurizes the internal chamber of the brake actuator 200.
It is divided into a chamber 220 and a spring chamber 222. The shape of the diaphragm 218 is generally
It is shaped like a bead and ends at one end with an annular bead 224. The diaphragm is the adapter
The innermost annular groove to be held sealed between the
212 receives the annular bead 224. Plastic pressure plate 228
It is attached to the diaphragm 218 in the spring chamber 222. Strong compression spring
The pressure plate 2 226 is a supporting surface for the head end wall 204 and the spring 226.
28. The hollow actuator rod 230 is connected to the pressure plate 228.
Through the opening 232 of the adapter 208 from the pressure chamber 220.
Extending. The air between the actuator rod 230 and the adapter 208
Bearing 288 and O-ring 290 are placed in annular groove 217 to provide a tight seal.
When the actuator rod 230 passes through the opening 232
And acts as a seal.
Referring to FIGS. 1 to 3, the pressure plate 228 has a flat plate portion 229 and a tubular shape.
An annular tube for receiving the central flange 234 and the actuator rod 230
A hub 246. A ring extending axially toward the head end wall 204;
It also has a rim 236. The rim 236 terminates in an annular guide flange 238
But the flange extends from the rim 236 toward the cylindrical portion 203 of the head 202
Radiating outward. As seen in FIG. 1, the pressure plate return flange
236 is the cylindrical portion 203 of the head 202 to form the annular gap 266
Are spaced radially inward from each other. The guide flange 238 has an annular gap.
The vent 266 has a series of through holes 239 for venting. Franc
The jaw 238 faces the inside of the cylindrical portion 203 of the head 202 in the reciprocating motion.
. The tubular inner hub 246 has a first inner diameter 248 that terminates in the shoulder 260 and a second inner diameter 248.
Are defined. The outer diameter of the tubular inner hub 246 is 250
Is slightly smaller than the lower part forming the first inner diameter 248. Axial direction
A plurality of pins 264 extending from the bottom of the flat plate portion 229. The annular rim
A gusset 268 is provided to strengthen the 236
It is formed integrally between the upper parts of the 29.
The actuator rod 230 has a proximal end 24 attached to the pressure plate 228.
4 and a distal end 247 extending from the actuator rod opening 232.
ing. The distal end 247 carries an annular bushing 273. The
A proximal end 244 of the tutor rod is received within the pressure plate first inner diameter 248.
Have been. A steel washer 258 is placed against the shoulder 260. The
The proximal end 244 of the tutor rod is press-fit into the first inner diameter 248.
In order to securely hold the washer 258 in position,
Facing each other.
Disc-shaped holding plate for fixing the diaphragm 218 to the pressure plate 228
262 and the pressure plate 228 sandwich the diaphragm 218.
The pin 264 (FIG. 3) fits in the rolling diaphragm 218 and the holding plate 262.
Through the hole (not shown), the pressure plate 228, the rolling diaphragm 218 and
An ultrasonic sway is applied to the underside of the holding plate 262 to secure the holding plate 262 together.
It has been machined (upset). Instead, the pressure plate 228 and the rolling diaphragm
A threaded fastener may be used to join the system 218 and the retaining plate 262 together.
You can do it.
The compression spring 226 is connected to the annular rim 236 and the tubular central flange in a pressure plate 228.
It is nested between the lunges 234. Color (collar) 276
Attached to the end wall 204 and having an internal thread
A caging bolt 272 is passed through. Using a wrench
A hexagon nut is provided on the outer end of the caging bolt 272 to rotate the bolt 272.
278 is being driven. In emergency situations, parking mode, brake pressure when desired
Engage with the washer 258 to compress the spring 226 to release the force.
To manually retract the diaphragm 218 and the pressure plate 228, the bolt 2
A head 270 is formed on the inner end of 72.
Maintained in the pressure chamber 220 during normal operation of the brake actuator 200
The actuated rod 230 is completely pulled by the compressed air as seen in FIG.
It is in the position where it was locked. When the compressed air is exhausted in emergency or parking mode,
To drive a rake (not shown), the compressed spring 226 expands and the pressure
The actuator rod 230 integrated with the force plate 228 is attached to the adapter
Push down through opening 232. The guide flange 238 and the guide 24
0 guides the movement of the pressure plate 228 as it reciprocates within the head 202. The pressure plate
As 228 moves toward the adapter 208, it is received in the annular gap 266.
The diaphragm 218 folds over itself and rolls so that The break
When the key is released, the compressed air is again introduced into the pressure chamber 220. The rolling die
The force of the compressed air on the diaphragm 218 and the holding plate 262 reduces the compression force of the spring 226.
Return the pressure plate 228 and actuator rod 230 to the position seen in FIG.
You.
Referring to FIG. 4, a second embodiment of the plastic pressure plate is a conventional pneumatically actuated plate.
Service spring brake, shown in the form of a
The keys are shown in cross section of the pneumatically operated brake drive unit 10. Similar parts
Use a similar number to identify The drive unit 10 is a spring
Service installed in tandem (series) with emergency brake or emergency brake part 14
It has a brake portion 12. Service brake push rod 18 goes
It extends from the service brake 12 for reinstatement and is
It has a U-shaped link 20 adapted to couple with a rake (not shown).
The reciprocating movement of the push rod 18 by the drive unit 10 alternates the brake
To be applied or released.
The service brake portion 12 comprises a pair of facing cup-shaped housing portions 21,
22 each of which has a respective outwardly directed flange.
It has edges 25 and 26. The housing parts 21, 22 are
The clamp 27 is clamped together at its flanged edge to form the interior chamber 30.
Has been ramped. The peripheral edge of the elastomeric diaphragm 32 is
Between the opposing edges 25, 26 of the arms 21, 22 and suspended in the interior chamber 30.
ing. The service brake push rod 18 is located at the center in the housing part 21.
It extends into the service brake chamber 30 through the opening, where the plate 3
It ends with 6. The compression spring 40 is provided between the plate 36 and the housing part 21.
Extending between the faces. The central opening 3 for receiving the end of the compression spring 40
4, a spring seat 48 is arranged, and the spring is moved to a position around the opening 34.
keeping. The spring 40 is connected to the plate 36 and the service brake push lock.
4 to the fully retracted position seen in FIG. The brake drive
The housing for mounting the unit 10 on a suitable bracket (not shown)
The part 21 is provided with mounting studs 46.
To operate the service brake, the push rod 18 is driven.
To press the diaphragm 32 and the plate 36 against the compressive force of the spring 40
Compressed through an air service port 38 formed in the housing portion 22
Introduce air. Compressed air is introduced through the air service port 38
The housing to allow rapid evacuation of air from the interior chamber 30
The jing portion 21 is provided with an exhaust opening 44.
The spring-loaded brake 14 is joined at its edges to define an interior chamber 53.
And a pair of facing cup-shaped housing portions 51,52. House
The bearing portion 51 has an outwardly facing circumferential flanged edge 54,
The edge is inside a rolled peripheral edge 56 formed on the housing portion 52
It is received. An elastomer diaphragm 58 is used to
And the edge 54 of the opposing housing parts 51, 52
, 56 at its peripheral edge. The diaphragm 58 and the housing
The part of the chamber 53 between the braking parts 51 is the one where the emergency brake is normal and released.
When in position, it is supplied through the air service port 59 of the housing part 51.
Forming an air chamber filled with compressed air. Aligned with push rod 18
One end of the actuator rod 60 formed in the end wall of the housing part 51
Extending through the central opening 64 provided. This of the actuator rod 60
The end is a central opening in the terminal wall of the housing part 22 of the service brake part 12
It ends in a reaction plate 62 which is received in part 63. The central opening
The mouth 64 has a bearing 66 having an annular recess for receiving a pair of O-rings 68.
Have. The bearing 66 has a hermetic seal with the bearing surface for the drive rod 60.
Is forming.
The other end of the actuator rod 60 is centrally located within the diaphragm 58.
Extending through the opening 81 disposed therein, the spring-type brake compression spring 72 and
It terminates in an engaging spring-loaded brake pressure plate 228. The spring type
The brake pressure plate 228 is made of plastic and is engaged with one end of the spring 72.
Extending substantially axially along the axis of the substantially flat portion 229 and the spring 72
It has a tubular inner hub 246. The tubular inner hub is
The ring-type brake pressure plate 228 and the rod 60 form an integral unit.
The actuator rod 60 is press-fitted on the end portion. In the first embodiment
The pressure plate 228 is positioned on the bottom portion of the substantially flat portion 229 so that
Pin 264. Take the pressure plate into the elastomer diaphragm
To attach, the pin 264 is connected to the elastomeric diaphragm and steel retaining plate 2.
62 through the fitting hole (not shown). The pins 264 are then
Under the lower side of 2 is deformed by ultrasound. The purpose of the steel holding plate 262 is to
To add structural strength and rigidity to the pressure plate of the
The purpose is to help retain the flam inner seal beads 224. Instead, the pressure plate
70 by means of a screw fastener (not shown) passing through the aligned inner diameter of the three
It can be attached to the elastomer diaphragm 58 and the holding plate 262.
You.
During normal operation of the brake 10, the diaphragm 58 and the housing
1 by means of compressed air maintained in the part of the chamber 53 defined by
The tarod 60 is in the fully retracted position seen in FIG. The compressed air is
When worn, a compression spring having one end engaged with the outer end wall of the housing 52
72 is a rod 60 integrally mounted with the spring type brake pressure plate 228.
In the direction of the brake push rod 18 of the service brake 12. The service
Housing of the housing part 22 of the brake brake 12 and the spring-type brake 14
The bearing portion 51 is preferably a circumferentially extending weld bead 76 or other suitable mounting.
Steel shells attached to each other by means of
It can also be a cast metal. The force of the spring 72 causes the actuator rod 60 to
The reaction plate 62 extends through the central opening 64 and
A force is applied to the service brake plate 36. This actuation causes the service brake push
The shroud 18 is driven to apply the brake. When the brake is released
And compressed air is introduced into the space between the housing part 51 and the diaphragm 58
. The force of the compressed air on the diaphragm 58 exceeds the compression force of the spring 72,
Return the force plate 228 and rod 60 to the position seen in FIG.
Actuator rod 60 contains brake release or caging bolt 78
A hollow tube or a rod with a central inner diameter 61 to perform. At what time you want
The bolt 78 is also connected to the spring-loaded brake to maintain the spring 72 in the compressed position.
The pressure plate 70 is adapted to engage the terminal edge 80 of the tubular portion 74.
You. The bolt 78 is used to manually release the spring type brake,
When performing maintenance functions on the key assembly, the compression spring 72 is fully compressed.
It may be used to ensure that it is kept. The bolt 78 is threaded
And attached to the end wall of the housing portion 52 by welding or driving.
The nut 77 is engaged with a fixed screw hole. The second nut or head 79 is
Use a common wrench or similar so that the bolt can be turned in the nut 77.
It is fixedly attached to the threaded bolt.
The plastic pressure plate 228 of the present invention comprises the elastomeric diaphragm 58.
And the holding plate 262 provides a sufficiently strong mounting property, and at the same time, the spring type
Provides overall weight reduction of the rake actuator.
The plastic pressure plate assembly according to the present invention outperforms conventional plate assemblies.
Provide significant advantages. Any weight reduction of individual parts of the truck is desirable
Things. The spring type brake actuator of the present invention is a simple steel or
Is a lightweight plastic reinforced with steel retaining plates instead of aluminum pressure plates
Such a weight reduction is provided by providing a pressure plate. The steel holding
The plate provides sufficient structural rigidity to prevent deformation of the plastic pressure plate
are doing. Further, the plastic pressure plate is lowered by the injection molding method.
Can be manufactured at low cost. This is a conventional rolling lobe brake
Replaces six parts with tutor design.
Reasonable modifications and variations are still possible within the spirit of the foregoing specification and drawings, but
Do not depart from the scope of the present invention.
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(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ
Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，Ｂ
Ｇ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ
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ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，Ｌ
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ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ
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Continuation of front page
(81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE,
DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, M
C, NL, PT, SE), AM, AT, AU, BB, B
G, BR, BY, CA, CH, CN, CZ, DE, DK
, EE, ES, FI, GB, GE, HU, IS, JP,
KE, KG, KP, KR, KZ, LK, LR, LT, L
U, LV, MD, MG, MN, MW, MX, NO, NZ
, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI,
SK, TJ, TM, TT, UA, UG, US, UZ, V
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