JP2529966Y2

JP2529966Y2 - ブレーキ用空圧作動器

Info

Publication number: JP2529966Y2
Application number: JP40485890U
Authority: JP
Inventors: 行雄左右知
Original assignee: 株式会社ナブコ
Priority date: 1990-12-25
Filing date: 1990-12-25
Publication date: 1997-03-26
Anticipated expiration: 2005-12-25
Also published as: JPH0491562U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、車両のエアブレーキ
システムにおいて、最終的な制動装置として用いられる
ブレーキ用空圧作動器に関する。

【０００２】

【従来の技術およびその問題点】一般に、エアブレーキ
システムは、ペダル操作によって開閉するブレーキバル
ブ、ブレーキバルブの開閉によって信号圧を受けるリレ
ーバルブ、およびリレーバルブを通してエアタンクから
エア圧を受けるブレーキチャンバなどの空圧作動器を含
む。こうしたエアブレーキシステムにおいて、操作する
運転者に適正なブレーキフィーリングを与え、ブレーキ
の制御性を高めることが大切であることはいうまでもな
い。

【０００３】従来、適正なブレーキフィーリングを与え
る手法として、ブレーキの効き始めに、たとえば０．６
ｋｇ／ｃｍ²程度の立上り圧力を設定する方法が知られ
ている。その方法では、通常、ブレーキバルブにおける
スプリングの荷重を設定することによって、所定の立上
り圧力を設定する。

【０００４】しかし、そうした従来の方法では、微妙な
設定が非常に難しい。たとえば、立上り圧力の公差を±
０．１ｋｇ／ｃｍ²にしようとすれば、ブレーキバルブ
のスプリングのセット荷重の公差を±５％程度にしなけ
ればならないが、そうした公差を得るにはスプリングの
加工および荷重のセット上かなりの困難が伴う。特に、
ブレーキバルブの中の組込みスペースが小さいこと等か
ら、セット時の荷重のバラツキを小さくすることは困難
であり、要求に応じた設定値が得られないことが往々に
してある。

【０００５】

【考案の目的】この考案の目的は、ブレーキフィーリン
グの上で大切な立上り圧力を、ブレーキバルブの部分で
はなく、最終的な制動装置であるブレーキ用空圧作動器
側で設定するようにした技術を提供することにある。

【０００６】

【そのための手段および作用】ブレーキ用空圧作動器
は、供給される空圧を機械力に変換する機器であり、本
体の内部にピストンがある。このピストンは本体の内部
空間を圧力室と無圧室とに区画するが、そのためにカッ
プシール等の第１のシール手段を備えている。この考案
では、供給される空圧を、前記第１のシール手段による
有効受圧面積の部分でピストンが受ける前に、その第１
のシール手段による有効受圧面積よりも小さな有効受圧
面積の部分で受けるようにする。すなわち、この考案で
は、小さな有効受圧面積を画するための第２のシール手
段を新たに備える。第２のシール手段自体は、前記ピス
トンの第１のシール手段の内径部分に小径のシールによ
って構成することもできるし、前記ピストンとは別に小
径なピストンを設け、その小径ピストンを利用して構成
することもできる。第２のシール手段による有効受圧面
積は、第１のシール手段によるそれに比べて小さいとは
いえ、そのシール面積の公差はたとえば±２〜３％程度
に容易に設定することができる。したがって、この考案
では、ブレーキバルブ側のスプリングセット荷重の公差
をたとえば±１０％程度にしておき、それよりも細かい
調整を空圧作動器側で行うことによって、高精度な立上
り圧力を確実に設定することができる。

【０００７】

【第１の実施例】まず、図１を参照しながら、ブレーキ
用空圧作動器であるエアハイドロリックブースタ１０の
全体的な構造を明らかにし、その後、この考案による改
良点の部分をさらに詳しく説明する。エアハイドロリッ
クブースタ１０の本体１２は、真中に位置するベース部
材１２０と、ベース部材１２０の一方側を被うカップ形
状の部材１２１と、ベース部材１２０の中央を貫くシリ
ンダ部材１２２とから構成される。こうしたエアハイド
ロリックブースタ１０は、大径なカップ形状の部材１２
１の中に構成されるエアサーボ部１４と、シリンダ部材
１２２の中に構成されるマスタシリンダ部１６とから成
る。エアサーボ部１４には、ピストン１８が内蔵され、
第１のシール手段である外周のカップシール２０と相俟
ってカップ形状の部材１２１の中の内部空間を左右２室
２２，２４に区画している。左側の室２２は、給排気の
ための接続孔２６を通して図示しないエアリザーバから
圧縮空気が供給される圧力室であり、また、右側の室２
４は、ベース部材１２０の上部に設置したエアブリーザ
２８を通して常時大気に連通する無圧室である。ピスト
ン１８は、カップ形状の部材１２１の中を左右に移動自
在であるが、無圧室２４側にリテーナ２９を挟んで配置
した主ばね３０および補助ばね３１によって左方へと付
勢され、通常は図示する復帰位置にある。なお、エアブ
リーザ２８の部分が大気に連通する構造上、そこには、
本来の上部カバー２８ａに加えて、側面の全体を囲む側
面カバー２８ｂがあり、それによって、車両のスチーム
洗浄時などに水分が無圧室２４の中に入らないようにし
ている。

【０００８】ピストン１８には、ロッド３２の一端が一
体的に固定され、そのロッド３２の他端側がプランジャ
３４の孔３４ａ内にわずかな隙間をもってはまり込んで
いる。プランジャ３４の他端側は、シリンダ部材１２２
のシリンダ孔３６の内部へと延びている。シリンダ部材
１２２のシリンダ孔３６は段付き形状であり、大きな開
口部には、樹脂製のスリーブ３８が、その両端にプレー
ト４０ａ，４０ｂを携えて固定されている。各プレート
４０ａ，４０ｂは、シール部材４２ａ，４２ｂの抜止め
をしており、一方のプレート４０ａはストッパリング４
４によって、他方のプレート４０ｂはシリンダ孔３６の
段部３６ａによってそれぞれ位置固定されている。シリ
ンダ孔３６の段部３６ａに臨む部分に連絡通路４６があ
り、その連絡通路４６は継手４８およびそれに続く配管
（図示しない）を通して作動液リザーバに連絡する。連
絡通路４６は、また、プランジャ３４に設けた径方向の
第１通路５１および軸線方向の第２通路５２、ならびに
バルブ５３を通して液圧室５４に連絡する。液圧室５４
は、一方では残圧弁５５および出口５６、さらにそれに
続く配管（図示しない）を通して車輪ブレーキ装置のホ
イールシリンダに連絡する。液圧室５４に臨む、プラン
ジャ３４の先端部のバルブ５３は、非作動時にはバルブ
部材５３ａの端がピン５８に当たって開いているが、ブ
レーキ作動に伴って閉じるように機能する。第１通路５
１を貫くピン５８は、第１通路５１の中をプランジャ３
４の軸方向に所定量移動することができるが、それ自体
はコップ状部材５９を介してばね６０の力を受けてプレ
ート４０ｂの端面に当たっている。

【０００９】さて、ピストン１８は、通常、カップ形状
の部材１２１の内周との間をシールする第１のシール手
段を備えているのみであるが、このエアハイドロリック
ブースタ１０においては、第１のシール手段であるカッ
プシール２０よりも径方向内側に第２のシール手段７０
を備えている。第２のシール手段７０については、要部
を拡大して示す図２が明らかにしている。第２のシール
手段７０は、ピストン１８の圧力室２２側の端面の中央
部分に設けたリング形状の溝７２の中にある。そして、
その第２のシール手段７０は、リップ型のゴム製シール
７３と、シール７３の中に埋め込んだ金具７４とから成
る。金具７４は、断面形状がＬ型で、非作動の状態にお
いて、その一端７４ａがカップ形状の部材１２１の内側
面に当たる。金具７４のその一端７４ａの部分には、圧
縮空気の通路として、周方向に沿う複数個所にスリット
７６がある。こうした第２のシール手段７０は、シール
７３のリップ７３ａがカップ形状の部材１２１の内側面
に密に当たって、接続孔２６を囲む部分に前記外周のカ
ップシール２０とは別個の小径な受圧面を区画する。こ
の小径な受圧面の有効受圧面積は、大径なカップシール
２０による有効受圧面積よりも小さいことは勿論であ
る。第２のシール手段７０は、圧力室２２を径方向内外
の２室に区画するということができる。

【００１０】次に、エアハイドロリックブースタ１０の
作動について説明する。シリンダ孔３６内に延びるプラ
ンジャ３４は、非作動時、第１通路５１内のピン５８が
プレート４０ｂに当たることによって一定の位置をと
る。このとき、エアサーボ部１４のピストン１８は、補
助ばね３１の力により、カップ形状の部材１２１の内側
面に当たり、リップ型のシール７３のリップ７３ａが小
径な受圧面を画する。また、プランジャ３４の先端部の
バルブ５３は、ピン５８による規制作用で開弁し、液圧
室５４と外部の作動液リザーバとを連絡している。ブレ
ーキの作動時、接続孔２６を通して圧力室２２内に圧縮
空気が供給され、小径な受圧面に作用する圧力が所定値
になると、ピストン１８が右方に動き、ロッド３２の右
端がプランジャ３４に当たる。それとともに、第２のシ
ール手段７０のシール７３のリップ７３ａがカップ形状
の部材１２１の内側面から離れ、供給される圧縮空気
は、第１のシール手段２０によって区画される大径な受
圧面に作用するようになる。そのため、ピストン１８は
大きな力を受けて右方に移動することになる。その結
果、ピストン１８はロッド３２を介してプランジャ３４
を押す。プランジャ３４は、まず、ピン５８をばね６０
の力によりプレート４０ｂに当てたまま右方に移動して
いき、それに応じてバルブ５３を閉じ、液圧室５４の圧
力を上昇し始める。さらにプランジャ３４が右方に移動
していくと、ピン５８が第１通路５１の左端に当たる。
それ以後、プランジャ３４は、その状態を保ちながら右
方に移動し、液圧室５４の圧力をさらに上昇させる。

【００１１】一方、プレーキの作動を止めると、プラン
ジャ３４は、主ばね３０の力を受けて左方へ戻される。
この戻りストローク時、バルブ部材５３ａがピン５８の
規制で強制的に開弁されるまでバルブ５３は閉弁状態に
あるが、液圧室５４にバルブスプリングに打ち勝つ負圧
が生じると、バルブ５３はそれに応じて開弁する。ピス
トン１８は、最終的にカップ形状の部材１２１の内側面
に当たるまで戻る。そのとき、圧力室２２の中の圧縮空
気は、リップ型シール７３が一方向弁を構成することか
ら、リップ７３ａを押して接続孔２６を通して排気され
る。

【００１２】以上に述べた作動についての説明からも理
解されるように、エアハイドロリックブースタ１０で
は、第２のシール手段７０によって画する小径な受圧面
が、ブレーキの立上り圧力を定める。この小径な受圧面
の有効受圧面積は、ブレーキバルブ側のスプリングセッ
ト荷重に比べて、充分にかつ容易に精度を高めることが
できる。また、この第１の実施例のエアハイドロリック
ブースタ１０によると、第２のシール手段７０をピスト
ン１８それ自体に装着している。そのために、エアサー
ボ部１４のピストン１８の部分を少し変えるだけで、容
易に実施することができる。

【００１３】

【第２の実施例】図３に示す第２の実施例でも、ブレー
キ用空圧作動器側で立上り圧力を設定することは第１の
実施例と同じであり、また、空圧作動器自体の全体的な
構成もほぼ同様である。そこで、第２の実施例について
は、第１の実施例と異なる部分を中心に説明をする。こ
の第２の実施例では、第１のシール手段２２０を備えた
ピストン２１８に戻り力を与えるばね２３１と、プラン
ジャ２３４に戻り力を与えるばね２３０とをそれぞれ並
列に設けている。また、立上り圧力を定める小径な受圧
面を得るために、前記ピストン２１８とは別に小径ピス
トン８０を設けるようにしている。カップ形状の部材２
２１の中央部に、段付き孔８１を備えたシリンダ部材８
２があり、そのシリンダ部材８２の中に小径ピストン８
０がある。小径ピストン８０は、外周にシールリング８
３を保持し、非作動の状態では、ピストン２１８を介し
てばね２３１の力を受け、その左端が段部８１ａに当た
っている。小径ピストン８０は、中央を軸方向に貫く中
心孔８０ａのほか、中心孔８０ａと圧力室２２２とを連
絡する切欠き通路８０ｂを備え、さらに、中心孔８０ａ
の一方の開口部８０ｃが弁座となっている。この弁座８
０ｃには、弱いばね８４で付勢されたバルブ部材８５が
当たり、中心孔８０ａを閉じている。したがって、立上
り圧力に関係する小径な受圧面は、小径ピストン８０の
外周のシールリング８３とバルブ部材８５とによるリン
グ形状を呈している。すなわち、この第２の実施例にお
いて、小径ピストン８０の回りのシールリング８３およ
びバルブ部材８５が第２のシール手段２７０を構成す
る。段付き孔８１の一端に設けた接続孔２２６を通して
圧縮空気が供給されると、小径ピストン８０は、前記リ
ング形状の小径な受圧面に圧力を受ける。それによっ
て、小径ピストン８０が図の右方にわずかに動くと、バ
ルブ部材８５が弁座８０ｃから離れ、ピストン２１８に
圧力が作用するようになる。したがって、この第２の実
施例でも、立上り圧力の設定について前記第１の実施例
と同様の利点を得る。

【００１４】

【考案の効果】この考案によれば、ブレーキの立上り圧
力を、ブレーキ用空圧作動器側で設定することにより、
その設定を容易かつ確実にすることができる。また、前
輪のブレーキ系統と後輪のそれとで配管長さが異なる場
合、その相違に応じて、各系統の空圧作動器の小径な受
圧面の大きさを変えることによって、前後輪におけるブ
レーキの立上りを同期させることができる。その点は、
デュアルブレーキバルブのアッパー側とロア側との立上
り時期の相違についても同様である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の第１の実施例を示す全体的な断面図
である。

【図２】第１の実施例の要部を示す拡大断面図である。

【図３】この考案の第２の実施例の要部を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１０ブレーキ用空圧作動器１２本体１８，２１８ピストン２０，２２０カップシール（第１のシール手段）２６，２２６接続孔３４，２３４プランジャ７０，２７０第２のシール手段８０小径ピストン

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】内部空間のある本体と、前記内部空間に
移動自在に挿入されるピストンと、このピストンと前記
本体の内周との間に設けられ、前記内部空間を圧力室と
無圧室とに区画する第１のシール手段と、前記ピストン
を前記無圧室側から非作動位置に向けて付勢するばね
と、前記圧力室に対して圧縮空気を給排気可能な接続孔
とを備えたブレーキ用空圧作動器において、前記ピスト
ンの非作動位置で、前記接続孔を囲む前記本体と前記ピ
ストンとの間に、そのピストンに対して前記第１のシー
ル手段による有効受圧面積よりも小さな有効受圧面積を
画する第２のシール手段を設けて成るブレーキ用空圧作
動器。
【請求項２】前記第２のシール手段は、前記圧力室側
から前記接続孔に向かう空気移動を許す一方向弁として
の機能をもつ請求項１のブレーキ用空圧作動器。