JP2008151213A - ばね式ブレーキアクチュエータのインジケータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メカニカルリリースが確実に行われていることを外見で判断することのできるばね式ブレーキアクチュエータのインジケータ装置を提供する。
【解決手段】ハウジング２０内にパワースプリング４５によりばね付勢されたピストン４０を備え、このピストン４０を貫通するリリースボルト５０に螺合したナット４４を当該リリースボルト５０の回転によりパワースプリング４５のばね力に抗してリリースボルト５０の軸５０Ｂ上を移動させてメカニカルリリースを行うばね式ブレーキアクチュエータ１００において、ナット４４がメカニカルリリースの完全作動位置、或いはその近傍位置に到達したときに、当該ナット４４で押されてリリースボルト５０の一端部から外部に突出するインジケータ７０を備えるようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、ばね式ブレーキアクチュエータのインジケータ装置に係り、特に、バスやトラック、トレーラー等の大型車両の空圧ブレーキシステムに用いられるばね式ブレーキアクチュエータのインジケータ装置に関する。

一般に、バス、トラック及びトレーラー等の大型車両においては、運転者のブレーキペダル操作によって制動する通常のブレーキに加えて、パーキングブレーキレバーの操作によって制動するパーキングブレーキを備えている。

この種のパーキングブレーキでは、上記パーキングブレーキレバーの操作により、ブレーキアクチュエータを作動し、このブレーキアクチュエータの作動により、ブレーキシューをドラムに当接させて制動するのが一般的である。上記ブレーキアクチュエータとしては、従来、ばね式ブレーキアクチュエータが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ばね式ブレーキアクチュエータは、パワースプリングのばね付勢力に基づいてブレーキ力を発生させるものである。このばね式ブレーキアクチュエータは、圧縮空気の圧力によりパワースプリングを縮めてブレーキ力を解除できるとともに、圧縮空気を得られない状況でも人力でブレーキ力を解除できるように、メカニカルリリース機構を備えている。この種のアクチュエータは、ハウジング内にパワースプリングによりばね付勢されたピストンを備え、このピストンの移動方向に沿って延びるリリースボルトにナットを螺合し、リリースボルトの回転によりナット部材を軸方向に移動させ、このナット部材の移動を用いてピストンをパワースプリングの付勢力に抗して移動させることでパワースプリングの付勢力に基づくブレーキ力を解除（メカニカルリリース）できる。メカニカルリリースは、例えば路上で緊急的にばね式ブレーキアクチュエータによるブレーキ力を解除するときだけでなく、ばね式ブレーキアクチュエータを分解修理するとき等に行われるもので、当該アクチュエータの分解作業は、リリースボルトに螺合したナットを、メカニカルリリースの完全作動位置まで移動させた状態で行うことが、作業安全性の面から望ましい。
特表２０００−５０１１５９号公報

しかしながら、上記従来技術によるばね式ブレーキアクチュエータでは、リリースボルトに螺合したナットを、リリースボルトの回転により軸上を移動させ、メカニカルリリースを行う場合に、上記ナットが、メカニカルリリースの完全作動位置まで移動したか否かを外見で判断するのが困難であった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、メカニカルリリースが確実に行われていることを外見で判断することのできるばね式ブレーキアクチュエータのインジケータ装置を提供することを目的とする。

本発明は、ハウジング内にパワースプリングによりばね付勢されたピストンを備え、このピストンの移動方向に沿って延びるリリースボルトにナットを螺合し、リリースボルトの回転によりナット部材を軸方向に移動させ、このナット部材の移動を用いてピストンをパワースプリングの付勢力に抗して移動させることでパワースプリングの付勢力に基づくブレーキ力を解除できる、ばね式ブレーキアクチュエータにおいて、ナット部材がブレーキ力の解除位置、或いはその近傍位置に到達したときに、当該ナット部材の移動に追従して外部に突出するインジケータを備えたことを特徴とするものである。
この構成によると、ナット部材がブレーキ力の解除位置、或いはその近傍位置に到達したときに、ナット部材の移動に追従してインジケータが外部に突出するため、メカニカルリリースによってブレーキ力が解除されたことを外見で確実に判断することができる。
この場合において、インジケータが、リリースボルトの一端部に設けたインジケータ収容穴内に配置され、ナット部材がブレーキ力の解除位置、或いはその近傍位置に到達したときに、インジケータ収容穴内から外部へ突出してもよい。
この構成によると、リリースボルトの一端部からインジケータが突出する構成であるため、リリースボルトを回転させてメカニカルリリースを行う作業者は、その作業によってブレーキ力が解除されたことを容易に知ることができる。

ナット部材がブレーキ力の解除位置、或いはその近傍位置に到達したときに、当該ナット部材に押されてリリースボルトの軸方向に沿って移動するスリーブユニットを備え、このスリーブユニットが、ナット部材に当接してリリースボルトの外周を摺動するスリーブと、このスリーブに一体に設けられ、リリースボルトに形成された径方向に貫通する横孔内を通して径方向に延びるピンとを含み、ナット部材がスリーブを押し、ピンがインジケータ収容穴内のインジケータを押してもよい。
この構成によると、インジケータ装置は、比較的にコンパクトな構成であって、ナット部材の動きに追従してより確実に作動する構成にできる。

本発明では、ナット部材がブレーキ力の解除位置、或いはその近傍位置に到達したときに、当該ナット部材の移動に追従して外部に突出するインジケータを備えたため、メカニカルリリースが確実に行われていることを外見で簡単に判断できる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るブレーキアクチュエータを示す断面図である。
１００は、ブレーキアクチュエータを示し、このブレーキアクチュエータ１００は、バス、トラック及びトレーラー等の大型車両のブレーキペダルの踏み込み操作に連動して、ブレーキ装置を作動させるためのサービスブレーキアクチュエータ部１００Ａと、パーキングブレーキレバーの操作に連動して、上記ブレーキ装置を作動させるためのパーキングブレーキアクチュエータ部（ばね式ブレーキアクチュエータ）１００Ｂとで構成されている。

サービスブレーキアクチュエータ部１００Ａは、ダイアフラムハウジング２１を備え、このハウジング２１内には、ダイアフラム３０が配置され、このダイアフラム３０によって、ハウジング２１内が、圧力室３１と大気圧室３２とに仕切られている。この大気圧室３２には、操作ロッド３３が配置され、この操作ロッド３３は、ダイアフラム３０に当接するピストン３４に取り付けられている。３５は、コイルばねを示し、３６は、シール用ベローズを示している。操作ロッド３３は、車両の走行中、コイルばね３５によって、ダイアフラム３０が圧力室３１を押し退ける方向に常時付勢される。そして、ブレーキペダルの踏み込みが行われると、圧力室３１に連通する接続部３７から圧縮空気が導入され、圧力室３１の内圧が上がり、操作ロッド３３が、コイルばね３５の付勢力に抗して、ダイアフラム３０が大気圧室３２を押し退ける方向に突出する。

操作ロッド３３の先端に対向して、ブレーキ装置のブレーキシリンダ（図示せず）が設けられており、この操作ロッド３３が大きく突出すると、これに押されてブレーキシリンダ（図示せず）が動作し、車両にブレーキが掛かる。

パーキングブレーキアクチュエータ部１００Ｂは、中間ハウジング２２及び仕切り壁２５を備え、中間ハウジング２２内には、ピストン４０と、これを付勢するパワースプリング４５とを備えている。上記ピストン４０は、中間ハウジング２２内をばね室３５と圧力室３６とに仕切っており、外周部にはシール部材４３を備え、パワースプリング４５のばね力で付勢されて、中間ハウジング２２内を、当該中間ハウジング２２の軸方向に移動自在である。このピストン４０は、パワースプリング４５のばね受けを兼ねた環状のピストン本体４１と、このピストン本体４１に一体的に連なり、中間ハウジング２２の軸方向に延びた筒状構成のピストンロッド４２とを備え、このピストンロッド４２の先端部４２Ａは、仕切り壁２５の貫通孔２５Ａを貫通して延びている。この貫通孔２５Ａとピストンロッド４２の外周部との間には、シール部材２７が配設されている。ピストンロッド４２の先端部４２Ａには、キャップ部４２Ｂが嵌合し、このキャップ部４２Ｂは、サービスブレーキアクチュエータ部１００Ａ側のダイアフラム３０に当接自在に構成されている。

上記中間ハウジング２２には、ばね収納ハウジング２３が、ボルト２６により結合されている。ばね収納ハウジング２３は、パワースプリング４５のばね受けを兼ねた本体部２３Ｂと、この本体部２３Ｂに一体的に連なり、リリースボルト５０を保持するボス部２３Ａとを備え、このボス部２３Ａの内側を、リリースボルト５０の軸部５０Ｂが、当該ばね収納ハウジング２３の外側から貫通している。ばね収納ハウジング２３と中間ハウジング２２とがハウジング２０を構成する。

リリースボルト５０は、ばね収納ハウジング２３のボス部２３Ａの内端に対し、座金５７及びリリースボルト５０の軸部５０Ｂに設けたＣリング５８により係止され、ボス部２３Ａの外端に対し、座金５９を介して係止され、軸方向への抜け出しが阻止されている。また、リリースボルト５０の軸部５０Ｂは、ばね収納ハウジング２３の外側に突出し、この突出部には、六角形のナット状のヘッド部５３が嵌合し、このヘッド部５３は、キー５３Ａを介して軸部５０Ｂに固着されている。

リリースボルト５０のねじ部５０Ａは、ピストン４０のピストンロッド４２の内側を同軸心に延びている。リリースボルト５０のねじ部５０Ａには、ピストン４０のストロークエンドを規制するためのナット４４が螺合されている。ナット４４の六角形の外周部は、図２に示すように、ピストン４０のピストンロッド４２の内側に設けた、六つの半円形の突起部４８により保持され、突起部４８が回り止めとなる。従って、リリースボルト５０が回転するとき、ナット４４は、ねじ部５０Ａの軸上を移動自在であり、このナット４４は図中右端に移動したときにねじ部５０Ａの先端のストッパ５１に当接し、移動を停止する。

図３は、本実施形態によるインジケータ装置１を示す。
ピストン４０のピストンロッド４２に開口した貫通孔の端部４２Ｃには、ピストンストッパ４６が嵌合し、このピストンストッパ４６は、Ｃリング４７により、端部４２Ｃの孔内に抜け止め保持されている。ピストンストッパ４６は環状であり、開口部４６Ａには、スリーブユニット６０が貫通自在に配置されている。
このスリーブユニット６０は、リリースボルト５０の軸部に嵌合し、リリースボルト５０の外周を摺動する環状のスリーブ６１と、このスリーブ６１に一体に取り付けられ、リリースボルト５０の軸方向と直交してリリースボルト５０の径方向に貫通して形成された横孔５２内を通して当該径方向に延びるピン６２とを備えている。
このスリーブユニット６０は、スリーブ６１をリリースボルト５０の軸部に嵌合し、その後に、横孔５２を貫通するように、スリーブ６１に予め設けた一対の対向孔（図示せず）間にピン６２を打ち込んで組み付ける。

本構成では、リリースボルト５０の一端部（軸部５０Ｂ）の内側に、インジケータ収容穴５４が貫通して形成され、このインジケータ収容穴５４内に、インジケータ７０が配置されている。このインジケータ７０は、リターンスプリング７２を介して、インジケータ７０の軸方向内方に付勢されており、通常時において、インジケータ７０の外端７０Ａは、軸部５０Ｂの外側に露出せず、インジケータ７０の内端７０Ｂは、横孔５２を貫通し、スリーブユニット６０のピン６２に当接している。

つぎに、本実施の形態の動作を説明する。
車両走行中には、サービスブレーキアクチュエータ部１００Ａが、専ら動作し、パーキングブレーキアクチュエータ部１００Ｂは、動作を停止する。この状態において、リリースボルト５０のねじ部５０Ａ上のナット４４は、図１に示すように、ストッパ５１に当接するまで図中右端に移動している。
すなわち、パーキングブレーキアクチュエータ部１００Ｂ側では、車両走行中、図示を省略した流体導入口を介して、中間ハウジング２２の圧力室３６に圧力流体が導かれ、パワースプリング４５のばね力に抗して、ピストン４０が図１の状態（図中左方に押し切った状態）に移動するため、ピストンロッド４２の先端部４２Ａのキャップ部４２Ｂが、サービスブレーキアクチュエータ部１００Ａ側のダイアフラム３０を押し出すことがない。この状態で、ブレーキペダルの踏み込みが行われると、サービスブレーキアクチュエータ部１００Ａ側では、圧力室３１に連通する接続部３７から圧縮空気が導入され、圧力室３１の内圧が上がり、操作ロッド３３が押し出され、ブレーキ装置のブレーキシリンダ（図示せず）が作動し、車両にブレーキが掛かる。

一方、車両停止時に、運転者によりパーキングブレーキレバー（図示せず）が引かれると、それに連動して、パーキングブレーキアクチュエータ部１００Ｂ側では、中間ハウジング２２内の圧力室３６の圧力流体が排出される。
すると、パワースプリング４５のばね力により、ピストン４０が、図１の状態から図中右方に移動し、ピストンロッド４２の先端部４２Ａのキャップ部４２Ｂが、サービスブレーキアクチュエータ部１００Ａ側のダイアフラム３０に当接する。更なるピストン４０の移動に伴って、操作ロッド３３が押し出され、ドラムブレーキのブレーキシリンダ（図示せず）が作動し、車両のパーキングブレーキが掛かる。

本構成では、パーキングブレーキアクチュエータ部１００Ｂのメカニカルなブレーキ解除（以下、メカニカルリリースという。）が可能である。
メカニカルリリースは、例えばパーキングブレーキアクチュエータ部１００Ｂの分解メンテナンス時等に行われる。図１の状態において、リリースボルト５０のヘッド部５３に、スパナ等の工具を掛けて、リリースボルト５０を回転させる。すると、当該リリースボルト５０の回転に伴って、リリースボルト５０のねじ部５０Ａのナット４４が、図中左方に移動し、ついには、図４に示すように、ピストンストッパ４６に当たった状態で停止する。この状態では、パワースプリング４５の圧縮状態がメカニカルに保持されるため、圧力室３６内の圧力流体の有無に関わらず、ピストン４０の移動はない。
従って、本構成において、メカニカルリリース時には、パーキングブレーキアクチュエータ部１００Ｂの機能は完全に停止する。

リリースボルト５０の回転初期の段階では、図３に示すように、スリーブユニット６０全体は、インジケータ７０（リターンスプリング７２のばね力）で押され、図中右方に付勢されている。ナット４４の移動が進み、ナット４４がスリーブユニット６０のスリーブ６１に当たると、スリーブユニット６０全体が、リターンスプリング７２のばね力に抗して図中左方に移動する。この移動に伴い、スリーブユニット６０のピン６２が、インジケータ７０の内端７０Ｂを押し、その外端７０Ａを、インジケータ収容穴５４から突出させる。本構成のインジケータ７０は、ナット４４がメカニカルリリースの完全作動位置（図中左端）の近傍位置に移動したとき、インジケータ収容穴５４からの突出を開始し、メカニカルリリースの完全作動位置（図中左端）に至って突出を停止する。

本実施の形態では、図４に示すように、メカニカルリリースが確実に行われた場合、リリースボルト５０の軸部５０Ｂのインジケータ収容穴５４から、インジケータ７０の外端７０Ａが突出するため、作業者は、インジケータ収容穴５４から突出したインジケータ７０の外端７０Ａを外見することにより、メカニカルリリースが確実に行われたことを容易に判断することができる。

以上、一実施の形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものでないことは明らかである。
例えば、上記実施の形態では、外形が六角形のナット４４を用いたが、ナットの外形は四角形等の多角形でもよい。この場合、ピストン４０のピストンロッド４２の内面に、上記ナットの形状に対応した回り止め用の突起が設けられることは言うまでもない。また、上記実施の形態では、ナット４４がスリーブユニット６０を押し、スリーブユニット６０がインジケータ７０を押しているが、これに限定されず、ナット４４がインジケータ７０を直接押したり、ナットがピストンあるいはピストンストッパを介してスリーブユニット６０を押してもよい。さらに、上記実施の形態では、インジケータ７０をリリースボルト５０の中心に設けているが、これに限定されず、ハウジングの外部に突出すれば、いずれの位置にインジケータを設けてもよい。

本発明の一実施の形態を示す断面図である。 ナットを示す断面図である。 リリースボルトを示す拡大断面図である。 メカニカルリリース状態を示す断面図である。

符号の説明

１ インジケータ装置
２０ ハウジング
４０ ピストン
４４ ナット
４５ パワースプリング
５０ リリースボルト
５０Ｂ 軸部（軸）
７０ インジケータ
１００ ブレーキアクチュエータ

Claims (3)

1. ハウジング内にパワースプリングによりばね付勢されたピストンを備え、このピストンの移動方向に沿って延びるリリースボルトにナットを螺合し、前記リリースボルトの回転により前記ナット部材を軸方向に移動させ、このナット部材の移動を用いて前記ピストンを前記パワースプリングの付勢力に抗して移動させることで前記パワースプリングの付勢力に基づくブレーキ力を解除できる、ばね式ブレーキアクチュエータにおいて、
   前記ナット部材が前記ブレーキ力の解除位置、或いはその近傍位置に到達したときに、当該ナット部材の移動に追従して外部に突出するインジケータを備えたことを特徴とする、ばね式ブレーキアクチュエータのインジケータ装置。
2. 前記インジケータが、前記リリースボルトの一端部に設けたインジケータ収容穴内に配置され、前記ナット部材が前記ブレーキ力の解除位置、或いはその近傍位置に到達したときに、前記インジケータ収容穴内から外部へ突出することを特徴とする、請求項１に記載のばね式ブレーキアクチュエータのインジケータ装置。
3. 前記ナット部材が前記ブレーキ力の解除位置、或いはその近傍位置に到達したときに、当該ナット部材に押されて前記リリースボルトの軸方向に沿って移動するスリーブユニットを備え、このスリーブユニットが、前記ナット部材に当接して前記リリースボルトの外周を摺動するスリーブと、このスリーブに一体に設けられ、前記リリースボルトに形成された径方向に貫通する横孔内を通して径方向に延びるピンとを含み、前記ナット部材がスリーブを押し、前記ピンが前記インジケータ収容穴内の前記インジケータを押すことを特徴とする、請求項２に記載のばね式ブレーキアクチュエータのインジケータ装置。

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