JP4130976B2 - Spring brake actuator release tool - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D66/00—Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
- F16D2066/003—Position, angle or speed
Description
発明の背景
本明細書は、アクチュエータ・ハウジングの外に対しての軸に沿った運動を、ほとんどまたはまったく行わなずにブレーキ・アクチュエータのスプリングをケージに入れるスプリング・ブレーキ・アクチュエータ用の改善型リリース・ツールに関する。
スプリング・ブレーキ・アクチュエータは、現代的な大型車両で、車両が駐車されているとき、または車両ブレーキ・システムの一部が故障したときにブレーキを作動するために活用される。どちらの状況においても、強力なばねが拡張し、ブレーキ・アクチュエータを作動する機械ロッドを移動させる。この作動は、車両が道路上にあるときに発生することもある。その場合、車両のオペレータは、車両を移動することができるようにばねをケージに入れる必要がある。スプリング・ブレーキ・アクチュエータの保守、特に(スプリングが位置する)駐車側の保守は推奨されない。それでも、駐車側の開放が試みられる場合は、ばねは、このような開放の前に機械要素によってケージに入れられなければならない。アクチュエータが取り外されたり、取り付けられる場合、または車両が牽引される場合、通常は、スプリングもケージに入れられる。
したがって、リリース・ツールは、通常、スプリング・ブレーキ・アクチュエータの駐車側に具備されていた。リリース・ツールは、通常、スプリングを保持するピストンの中に受け入れられるボルトであった。ボルトは、回転すると、スプリング・ピストンをハウジングの外部端に向かって引っ張り、ばねを保持、つまり「ケージに入れる」。ボルトは、回されるに従って、通常、軸に沿ってハウジングの外に移動した。このようにして、従来の技術のスプリング・ブレーキ・アクチュエータでは、リリース・ボルトは、スプリングが完全にケージに入ると、通常、軸に沿ってブレーキ・アクチュエータ・ハウジングの外部端から外に対して伸長する。
この種のリリース・ボルトは多くの用途でうまく動作することが判明しているが、リリース・ボルトがブレーキ・アクチュエータから軸に沿って伸びるのに十分な軸に沿った空間がない場合がある。したがって、スプリングがケージに入っているときにアクチュエータから離れて軸に沿って伸長しないリリース・ボルトを提供するには、望ましい利点がある。従来の技術では、スプリングの信頼できるケージ入れを可能にすると同時に、スプリング・ブレーキ・アクチュエータのチェンバの外部端で軸に沿った補助的な隙間を必要としないという目標を達成するための装置を提供することができなかった。
発明の要約
本発明の開示された実施形態では、スプリング・ブレーキ・アクチュエータには、スプリングをケージに入れるときに、その初期位置を超えて外に対して軸に沿ってほとんどまたはまったく伸長しないリリース・ツールが具備されている。本発明の好ましい実施形態では、リリース・ボルトは、ブレーキ・アクチュエータ・ハウジングの外部から届くヘッドを備える。ボルトは内側のネジが切られたナットとかみ合う。ボルトのヘッドを回すと、ナットが軸に沿って移動する。ナットはスプリング・ピストンとかみ合い、スプリング・ピストンを移動させる。スプリング・ピストンは、このようにしてブレーキ・ハウジングの外部端に向かって軸に沿って引っ張られ、スプリングをケージに入れる。ボルト・ヘッドは、この移動中ブレーキ・アクチュエータ・ヘッドから軸に沿って離れて行かないので、ブレーキ・アクチュエータの外面に補助的な軸に沿った空間は必要ない。
その他の好ましい特徴では、ナットは、当初、ボルトの最初のネジ山と整列するように、任意の位置でばねによって維持される。オペレータがボルトを回し始めると、ナットは、即座にネジ山によってかみ合わされ、ハウジングの外側端に向かって引っ込み始める。他方、ナットは当初実際にはネジ山とかみ合っていないため、オペレータがボルトを誤った方向に回し始めると、ナットはブレーキ・アクチュエータの外側端から離れて動くことはない。このようにして、本発明は、ブレーキ・アクチュエータの正常な動作を妨げるであろう方向でのナットの移動がないことを保証する。
本発明の別の特徴では、ナットは、ピストン内の内部ボアーの輪郭に一致する外部周縁部を備える。ナットは、ブレーキの正常な動作中、この内部ボアーの中でスライドできる。
ある実施形態では、ばねは、ナットをボルトに向かって偏らせる。ナットがスプリング・ピストンに接触する前に、このばねがナットおよびボルトをわずかに軸に沿って外に偏らせる。ボルトはブレーキ・アクチュエータ・ハウジングの外側部分から離れてわずかな距離を伸長する。ハウジングからわずかに軸に沿って外側に間隔が開けられたこのボルト・ヘッドを見る観察者は、ブレーキ・アクチュエータがケージに入っていないことがわかるだろう。この実施形態では、オペレータがボルトを回し始めると、ナットは最終的にスプリング・ピストン上にあるフランジに接触し、スプリングをケージに入れ始め、隙間を占める。当初、この接触後、ナットを外側に偏らせるばね力は、ボルト・ヘッドがスプリングから内側に移動し、前記外部位置の前に完全にケージに入れられるように、最初に克服される。この位置にあるボルト・ヘッドを見る観察者は、スプリングが部分的または完全にケージに入っているのを認識する。ボルトがばねによってその外部位置に外に対して移動されるときに、ボルト上のスナップ・リングがハウジングの内側に接するのがもっとも好ましい。このスナップ・リングが、ボルトの外に向かう移動を制限する抑制装置を限定する。
その他の特徴では、O−リングが、それがシールに外部ハウジングを提供するように、任意の位置にあるボルトの外部周辺部表面上に、前記のようなボルトの移動中に配置される。ボルトの内側端にあるばねと組み合わされたこのO−リングが、ボルトを安定させ、ボルトに対する振動の影響を減衰するための集中させる力を提供する。
他の実施形態では、ボルトは、小さなばねを使用せずに活用できる。この実施形態では、ボルトは、ケージに入っていないときにはポップアップせず、ナットは常にネジ山上で受け入れられる。この実施形態のその他の操作上の面は前記の面に類似している。
さらに、他の特徴では、本発明は、ボルトおよびナットの全長の一部を受け入れる中空のプッシュロッドを具備する。このようにして、リリース・ボルトの全長により、ブレーキ・アクチュエータの総長は増加しない。むしろ、リリース・ボルトの全長の一部は、スプリングを越えて軸に沿って内側にプッシュロッドの中に伸長し、ブレーキ・アクチュエータの必要とされる外部エンベロープ・サイズを削減することができる。
他の特徴では、本発明は、ピストン・ブレーキまたはダイヤフラム・ブレーキのどちらかで活用してもよい。
本発明に従ってスプリングをケージに入れるためにスプリング・ブレーキ・アクチュエータを動作する方法では、ボルトは、ネジが切られたナットの中で受け入れられる。ボルトが回されたときに、ナットがスプリング・ピストンとかみ合い、それをブレーキ・ハウジング・ヘッドの外側端に向かって引くように、ナットはスプリング・ピストンの一部の内で受け入れられる。方法は、リリース・ボルト・ヘッドを回転させ、それによってナットがスプリング・ピストンとかみ合うまでナットを回転させるステップを含む。方法は、さらに、ばねが完全にケージに入れられるまで、ナットがスプリング・ピストンを移動し始めるように、ヘッドの継続回転を想像する。
前記の本発明の種類のリリース・ボルトを使用する場合、生じる1つの問題点とは、リリース・ボルトがいつ完全に解放されるのかを特定することがやや困難であるという点である。リリース・ボルトがスプリングを完全に解放しない場合、ブレーキはその最大有効ストロークまで伸長することができない。これは望ましくないだろう。そのため、本発明のさらなる実施形態では、リリース・ボルトが完全に解放されているかどうかの表示を提供する、ブレーキの外部から見える構造が提供される。
1つの実施形態では、スプリングが完全に解放されない場合に、ブレーキの外に対して伸長するポップアップ・インジケータがリリース・ボルトに内蔵される。ポップアップ・インジケータは、容易に見ることができるように明るい色から作られるのが好ましい。ポップアップ・インジケータを見る作業者は、ブレーキが完全に解放されていないことがわかるだろう。
さらなる好ましい実施形態では、リリース・ボルト自体に2つのネジが切られた部分があり、ネジ山は相反する方向に伸長する。内側のネジが切られた部分は、前記のようにナット内で受け入れられる。内側のネジが切られた部分と一体として形成される外側のネジが切られた部分は、外部ナット内に受け入れられる。このリリース・ボルトを回すと、外側のネジが切られた部分は外部ナット内で移動し、ボルトはブレーキの外に対して伸長し、内側部分、およびナットを外に引っ張る。同時に、内側のネジが切られた部分はそのリリース・ナット内で回転し、それからリリース・ナットが上方に移動する。したがって、リリース・ナットは、両方のネジが切られた部分によってプッシュロッドおよびスプリングに相対して移動している。このようにして、外側部分は、比較的に小さな量だけであるが、ブレーキ・ハウジングの外に対して伸長する。このブレーキの観察者は、リリース・ボルトがブレーキ・ハウジングの外面に対して内側に移動するかどうかを見て確認することによって、ブレーキが完全に解放されているかどうかを特定することができる。移動しているのであれば、ブレーキは完全に解放されていることがわかる。
本発明の以上の特徴およびその他の特徴は、以下の明細書および下記に簡略に記述する図面からもっともよく理解できる。
【図面の簡単な説明】
図1は、本発明を取り入れるスプリング・ブレーキ・アクチュエータの部分断面図である。
図2は、図1に図示される線2−2に沿った断面図である。
図3は、作動されたピストンに向かって移動するスプリング・ブレーキ・アクチュエータの断面図である。
図4は、ばねがケージに入った状態での図1のスプリング・ブレーキ・アクチュエータを示す。
図5は、第2実施形態のリリース・ボルトを示す。
図6Aは、第3実施形態のブレーキ・アクチュエータを示す。
図6Bは、別の操作上の位置に移動した図6Aの実施形態を示す。
図6Cは、さらに別の操作上の位置に移動した図6Aの実施形態を示す。
図7は、第1の状態での別の実施形態のブレーキを示す。
図8は、それ以降の位置での図7の実施形態を示す。
図9は、さらに別のそれ以降の位置を示す。
図10は、さらに別のそれ以降の位置を示す。
図11は、本発明のリリース・ツールのさらに別の実施形態を示す。
図12は、拡大位置にある図11の実施形態を示す。
図13は、そのケージに入れられた位置にある図11の実施形態を示す。
好ましい実施形態の詳細な説明
図1は、スプリング・ブレーキ・アクチュエータ20を示す。リリース・ツール機構に関係するもの以外のスプリング・ブレーキ・アクチュエータの構造は、当技術分野では既知である。したがって、ブレーキ・アクチュエータのすべての構成部品の詳細な記述は記載しない。既知であるように、スプリング・ブレーキ・アクチュエータは中央ハウジング・ボディー22を具備している。この中央ハウジングボディー22は一般的にフランジ・ケースと呼ばれ外部ブレーキ・ハウジング・メンバー24に接続されている。この外部ブレーキ・ハウジング・メンバー24はサービス・チェンバとして知られ、外部ブレーキ・ハウジング26に対してヘッドとしても知られている。ヘッド内にあるのはスプリング28である。スプリング28は、既知のように、一定の条件でヨーク27を通して選択的にブレーキとかみ合う。チェンバ30は、ダイヤフラム32のもとに限定される。加圧空気がチェンバ30内で受け取られると、ダイヤフラム32は上方に移動し、スプリング28を圧縮する。その状態では、ダイヤフラム32と結びついたプッシュロッド34も上方に移動する。この位置では、スプリング28は作動されず、プッシュロッド34は強制的に下方に押しやられない。したがって、ブレーキ・アクチュエータが駐車側にあるときには、ヨーク27を移動させ、ブレーキを作動させない。パーキングブレーキが入れられたり、システムになんらかの故障があると、スプリング28は拡張し、プッシュロッド34を強制的に下方に押しやり、ヨーク27を外に対して移動させる。
スプリング28は、スプリング・ピストン36上で受け入れられる。リリース・ボルト38は、ブレーキ・ハウジング24を通って伸長する。O−リングシール39は、ボルト38とハウジング部分24の間に気密シールを提供する。ネジが切られたボルト部分40は、ボルト・ヘッド41から伸長する。ナット42は、ハウジング24の内側端にあるボルト上で受け入れられる。ナット42は、ピストン36内のボアー44の中で受け入れられる。スプリング46は、ナット42内のネジが、ネジが切られた部分40の開始ネジ山48と一直線になるように、任意の位置にナット42を偏らせる。ネジ山48の下にある部分49には、ネジが切られていない。したがって、ボルト・ヘッド41が第1方向で回されると、ネジ山48はネジ山42上でかみ合わされ、ナットは、ネジが切られた部分40上で上方に引き上げられ始める。他方、ヘッド41が反対方向で回されると、ナット42はネジ山48上に引き上げられず、ナット42はネジが切られた部分40の上に移動しない。
また、図1に示されるように、小さなスプリング46がボルト・ヘッド41を、ボルト・ヘッド41とハウジング44の間にわずかな隙間70があるように、任意の位置に偏らせる。スナップ・リング64は、ボルト38がさらに外に移動するのを防ぐ。スプリング46はナット42、したがってボルト38をこの位置まで外に偏らせる。隙間70の観察者は、スプリング28が、ブレーキ・アクチュエータ20内でケージに入れられないままであることを理解するだろう。
図2に図示されるように、ボアー部分44は、ナット42の外部周縁部に一致する内部周縁部を備える。他の断面が本発明の適用範囲内に入ることは言うまでもないが、この図では、ナットおよびボアーの両方とも六角形であるとして図示されている。やはり図示されるように、ボルト38の下部のネジが切られていない部分49は、ナット42のボアー52内で受け入れられる。ボアー52は、ネジが切られている。
図3に示されるように、スプリング28は拡張すると、ピストン36をプッシュロッド34とともに下方に移動させる。ナット42はボアー44内でスライドするので、この移動はリリース・ツールに影響を与えない。つまり、スプリング28が図1に示される位置から図3に示される位置に移動するとき、ナット42は単にボアー44内でスライドするだけである。図3に示されるように、この移動中に隙間70を保つ長いスプリングを設計することができる。観察者は、スプリング28がケージに入らないままであることを理解するだろう。
いくつかの例では、ブレーキ・アクチュエータが拡張位置にあるとき、オペレータが、ブレーキ・アクチュエータ20の外側から、機械的にスプリング38を捕捉するか、またはケージに入れることを希望することがある。従来の技術では、通常、ハウジング内の機械部材を移動し、スプリング28を捕捉するために回されるリリース・ボルトが提供されていた。
図4に示されるように、ツール60が、ボルト38のヘッド41を回し始めることがある。初期にボルト38を回転させると、ナット42は、ネジが切られた部分40のネジ山上でかみ合わされる。ヘッド41の回転を継続すると、ナット42は、ネジが切られた部分40に沿って上方に軸に沿って移動する。
最終的に、ナット42は、ピストン36の外側端にあるフランジ62に接触する。その時点で、ボルト・ヘッド41の回転を継続すると、ナット42が、ピストン36を移動させる。この移動により、スプリング28が捕捉されるか、ケージに入れられる。ナットが最初にフランジ62に接触するとき、発生する第1の移動は、ボルト・ヘッド41のハウジング24に向かう内側への移動である。ナットがフランジ62に接触した後、ナットは、スプリング46の力によって外側に偏らなくなる。むしろ、ナットが回転するに従って、ナットおよびボルトは内側に移動し、隙間70を排除する。さらに締め付けると、ナット42が、フランジ62、ピストン36、したがってスプリング28を、図4に図示されるようなケージ位置に引き始める。このようにして、隙間70が存在しなくなったことを確認する観察者は、スプリングが部分的または完全にケージに入っていることを認識するだろう。
図5は、別の実施形態のアクチュエータを示す。アクチュエータ80には、小さなスプリングはない。スプリング・ピストン82が、前記実施形態でのようにボアー84を具備する。ナット86は、ボルト88に沿って上昇する。ボルト88が回転すると、ナット86は、前記実施形態でのように、ボアー84内で軸に沿って移動する。ボルト88の全長に沿ってネジ山90があり、ナット86は、好ましい実施形態では、つねにネジ山90の上で受け入れられる。フランジ92は、ピストン82から内側に伸長する。ボルト88が回転すると、ナット86が移動し、最終的にフランジ92に接触する。ボルト・ヘッド88の回転を継続すると、前記実施形態でのように、スプリングがケージに入れられる。
図1−図5に図示されるブレーキ・アクチュエータは、スプリング・チェンバ内のアクチュエータ部材としてダイヤフラムを活用する。図6A−図6Bに図示される実施形態80は、ピストン型のブレーキ・アクチュエータを開示する。実施形態80のそれ以外の特徴も、図6A−図6Cに図示される。図6A−図6C内のリリース・ツールに一般的に図示される特徴も、ダイヤフラム・ブレーキに利点を見出すことを理解すべきである。さらに、図1−図5に示されるリリース・ツールも、ピストン・ブレーキに利点を見出す。
図6Aに図示されるように、ピストン・ブレーキ80は、クリップ86またはそれ以外の既知の接続での場合のように、中央ハウジング84に接続されるハウジング部材82を取り入れる。スプリング88は、ピストン90を外に対して偏らせる。ピストン90は、プッシュロッド92とともに移動し、前記実施形態でのようにヨークを作動させる。プッシュロッド92はボアー94で形成され、ボルト96はボアー94の中に下方に伸長する。ナット98は、前記実施形態でのように小さなスプリング99により上方に偏らされる。図示されるように、ボルト96は、このようにして少量97だけ外部ハウジング82から間隔が空けられ、再び観察者に、スプリングがケージに入っていない旨の表示を与える。この実施形態では、ボルト96は、プッシュロッド92の中に伸長するので、ブレーキ・アクチュエータ80は、プッシュロッド92が固体のときより比較的に小さな軸に沿った外部エンベロープ・サイズとなる可能性がある。したがって、ボルト全長の一部は、それを中空のプッシュロッド92の中に伸長させることによって占められる。図示されるように、プッシュロッド92は、中央ハウジング84内の開口部100を通って伸長する。図6Aに示される位置では、スプリング88が、ピストン90の下のチェンバ内の空気圧により圧縮される。
図6Bに図示されるように、スプリング88は、今度は中央ハウジング84に対してピストン90を動かすように拡張する。プッシュロッド92は開口部100を通って伸長し、ヨークは既知のように作動する。やはり図示されるように、ナット98は、この位置にあるフランジ102からわずかに間隔が空けられている。隙間97はこの位置にとどまり、寸法は、好ましくは、フランジ102がナット98に接触する前に、ピストン90がハウジング84で底入れし、スプリング99の小さな力を克服するように、寸法が選択される。したがって、観察者は、スプリング88がこの位置でケージに入れられないままであると言うこともできるだろう。
図6Cに図示されるように、ボルト96は、今度はナット98を移動させ、ピストン90およびスプリング88をケージに入れるように回転された。中空プッシュロッドの概念は、前記のように、小さな戻りスプリングの実施形態で説明されたが、スプリングがない図5に示される実施形態もこの中空プッシュロッドの実施形態と組み合わせることができることを理解するべきである。
本発明に従ってブレーキ・アクチュエータをケージに入れる方法では、最初に、ブレーキ・アクチュエータに、ハウジング部材から離れて軸に沿ってツールを移動させなくてもスプリングをケージに入れるために回転できるネジが切られたリリース・ツールが提供される。
好ましい実施形態では、方法は、スプリングをケージに入れるためにリリース・ボルトによって回転されると軸に沿って移動するナットとともに、そのナットとかみ合うこのようなリリース・ツールを提供するステップを含む。
方法は、さらに、ナットを移動し、スプリングをケージに入れるために、リリース・ボルトを回し始めるステップも含む。
前記リリース・ツールに関して、ブレーキの外側からブレーキが完全に解放されているかどうかを特定することは困難な場合がある。したがって、ブレーキの外側から見える表示構造を備える本発明の実施形態も開発された。
第1実施形態110は図7に図解される。プッシュロッド112は、前記実施形態でのようにナット114を受け入れる。スプリング・ピストン116は、前記実施形態でのようにナット114用の抑制装置となる。キャップ118は、ポップアップ・インジケータ・ロッド120上で受け入れられる。スプリング124は、棚部分122にあるリリース・ボルト123から離れて反応する。スプリング124は、インジケータ120のヘッド126をブレーキ・ハウジングの外に押しやる。ヘッド126は、明るい色から作られるのが好ましい。明るいヘッドを見る観察者は、ブレーキが完全に解放されていないことがわかるだろう。一例として、図7では、ブレーキは完全にケージに入れられた状態で図示されている。このように、ヘッド126は、ボルト123および棚122に相対して移動することができる。
図8に図示されるように、リリース・ナット114は、下方に移動したが、まだ完全にスプリングを解放していない。したがって、スプリングはその完全なストロークまで伸長することができない。オペレータがまだ完全にブレーキを解放していない旨の表示を与えることが望ましいだろう。この図に図示されるように、スプリング124は、ヘッド126をブレーキの外側に偏らせ続ける。
図9に図示されるように、リリース・ナット114は、さらに移動し、現在ではブレーキを完全に解放した。リリース・ナット114は、現在ではキャップ118と接し、キャップ118を内側に引っ張ている。これにより、代わりにロッド120およびヘッド126がスプリング124の力に逆らって引っ張られる。図示されるように、ヘッド126はキャップの外に対してもはや伸長しなくなった。観察者は、ブレーキが完全に解放されたことがわかるだろう。
図10に図示されるように、ナット114はブレーキを完全に解放したので、スプリングはその完全なストロークまで伸長できる。再び、ヘッド126はこの状態ではブレーキの外側に伸長しない。
図11は、リリース・ボルト142を備える別の実施形態140を図示する。リリース・ボルト142は、内部リリース・ナット144を回転させ、これは前記実施形態の場合に記述されたように、プッシュロッド146内で移動する。リリース・ボルト142は、外部ナット148も備える。リリース・ボルト142は、2つの一体化したネジが切られた部分150および152を備える。部分150および152上のネジ山は相反する方向に伸長する。部分150上のネジ山は外部ナット148内で回転し、部分152上のネジ山は内部ナット144内で回転する。
図11に図示される位置では、リリース・ボルト142はブレーキを完全に解放した。リリース・ボルト142がハウジングの外に対してまったく伸長していないことに注意する。
図12に図示されるように、この位置では、プッシュロッド146は、スプリング154の影響を受けてその最大範囲まで伸長することができる。再び、ボルト142は、ハウジングの外に対して伸長せず、観察者は、ブレーキが完全に解放されていることを確認することができるだろう。
スプリングをケージに入れることを希望する場合、ボルト・ヘッド142を回す。ネジ山152はナット144内で回転し、前記実施形態でのように、ナット144はネジ山152に沿って進む。しかしながら、同時に、ネジ山150は外部ナット148内で回転するため、ネジ山150は、ハウジングの外に対して移動する。ネジ山150が移動するに従って、ボルト142、したがってナット144も移動する。したがって、本質的には、ナット142を回すと、ネジ山150によりボルト142がハウジングの外に対して移動する。しかし、第2ネジ山152のためのナット14のケージ入れの振幅がある。この理由により、ボルト142は、スプリングの完全なケージ入れを達成するためには、図13に図示されるように比較的少量、ハウジングの外に対して移動するだけでよい。
本発明の好ましい実施形態を開示してきたが、当該技術分野における通常の技能を持つ作業者は、一定の変更が本発明の適用範囲内で発生することを認識するだろう。そのため、以下の請求項は、本発明の真の適用範囲および内容を決定するために検討されなければならない。 Background of the Invention
This specification describes the brake actuator with little or no movement along the axis relative to the outside of the actuator housing.springRelates to an improved release tool for spring brake actuator.
Spring brake actuators are used in modern large vehicles to activate the brakes when the vehicle is parked or when a part of the vehicle brake system fails. In either situation, the strong spring expands and moves the mechanical rod that operates the brake actuator. This operation may occur when the vehicle is on the road. In that case, the operator of the vehicle needs to put a spring in the cage so that the vehicle can be moved. Maintenance of springs, brakes and actuators, especially (springParking side maintenance is not recommended. Nevertheless, if parking side opening is attempted, the spring must be caged by the mechanical element prior to such opening. When the actuator is removed or installed, or when the vehicle is towed, usuallyspringCan also be put in a cage.
Therefore, the release tool is usually provided on the parking side of the spring brake actuator. Release tools are usuallyspringIt was a bolt that could be received in the piston that holds it. As the bolt rotates, it pulls the spring piston toward the outer end of the housing, holding the spring, or “put it in the cage”. The bolt usually moved out of the housing along the axis as it was turned. Thus, in the prior art spring brake actuator, the release bolt isspringOnce fully enters the cage, it usually extends outwardly from the outer end of the brake actuator housing along the axis.
While this type of release bolt has been found to work well in many applications, there may not be enough space along the axis for the release bolt to extend along the axis from the brake actuator. Therefore,springThere are desirable advantages to providing a release bolt that does not extend along the axis away from the actuator when it is in the cage. In conventional technology,springCould not provide a device to achieve the goal of not requiring an auxiliary clearance along the axis at the outer end of the spring, brake, or actuator chamber, while allowing reliable cage placement .
Summary of invention
In the disclosed embodiment of the present invention, the spring brake actuator includes:springA release tool is provided that extends little or no along its axis beyond its initial position as it enters the cage. In a preferred embodiment of the invention, the release bolt comprises a head that reaches from the outside of the brake actuator housing. The bolt engages with an internally threaded nut. As the bolt head is turned, the nut moves along the axis. The nut engages with the spring piston and moves the spring piston. The spring piston is thus pulled along the axis towards the outer end of the brake housing,springIn a cage. Since the bolt head does not move away from the brake actuator head along the axis during this movement, no space along the auxiliary axis is required on the outer surface of the brake actuator.
In other preferred features, the nut is initially maintained by a spring in any position to align with the initial thread of the bolt. As the operator begins to turn the bolt, the nut is immediately engaged by the thread and begins to retract toward the outer edge of the housing. On the other hand, the nut does not actually engage the thread initially, so if the operator begins to turn the bolt in the wrong direction, the nut will not move away from the outer end of the brake actuator. In this way, the present invention ensures that there is no movement of the nut in a direction that would prevent normal operation of the brake actuator.
In another aspect of the invention, the nut includes an outer peripheral edge that matches the contour of the inner bore in the piston. The nut can slide in this internal bore during normal operation of the brake.
In some embodiments, the spring biases the nut toward the bolt. This spring biases the nut and bolt slightly outward along the axis before the nut contacts the spring piston. The bolt extends a small distance away from the outer portion of the brake actuator housing. An observer who sees this bolt head spaced slightly outward along the axis from the housing will see that the brake actuator is not in the cage. In this embodiment, when the operator begins to turn the bolt, the nut eventually contacts the flange on the spring piston,springBegin to put in the cage and occupy the gap. Initially, after this contact, the spring force that biases the nut outwardsspringFirst, it is overcome so that it can move inward and fully caged before the external position. The observer looking at the bolt head in this positionspringRecognize that is partially or completely in the cage. Most preferably, the snap ring on the bolt contacts the inside of the housing when the bolt is moved outward by spring to its external position. This snap ring defines a restraining device that limits the movement out of the bolt.
In other features, an O-ring is disposed during bolt movement as described above on the outer peripheral surface of the bolt at any location such that it provides an outer housing for the seal. This O-ring combined with a spring at the inner end of the bolt provides a concentrated force to stabilize the bolt and damp vibration effects on the bolt.
In other embodiments, the bolt can be utilized without the use of a small spring. In this embodiment, the bolt does not pop up when not in the cage and the nut is always received on the thread. The other operational aspects of this embodiment are similar to those described above.
In yet another aspect, the present invention comprises a hollow push rod that receives a portion of the total length of the bolt and nut. In this way, the total length of the brake actuator does not increase due to the total length of the release bolt. Rather, part of the total length of the release bolt isspringCan extend into the push rod inward along the axis, reducing the required outer envelope size of the brake actuator.
In other features, the present invention may be utilized with either piston brakes or diaphragm brakes.
According to the present inventionspringIn the method of operating the spring brake actuator to move the cage into the cage, the bolt is received in a threaded nut. The nut is received within a portion of the spring piston so that when the bolt is turned, the nut engages with the spring piston and pulls it toward the outer end of the brake housing head. The method includes rotating the release bolt head, thereby rotating the nut until the nut engages the spring piston. The method further envisages continued rotation of the head so that the nut begins to move the spring piston until the spring is fully caged.
One problem that arises when using the aforementioned release bolts of the present invention is that it is somewhat difficult to determine when the release bolt is fully released. Release boltspringIf the brake is not fully released, the brake cannot extend to its maximum effective stroke. This would not be desirable. Thus, in a further embodiment of the present invention, a structure visible from the outside of the brake is provided that provides an indication of whether the release bolt is fully released.
In one embodiment,springA pop-up indicator is built into the release bolt that extends out of the brake when the is not fully released. The pop-up indicator is preferably made from a light color so that it can be easily seen. An operator looking at the pop-up indicator will know that the brake has not been fully released.
In a further preferred embodiment, the release bolt itself has two threaded portions and the threads extend in opposite directions. The inner threaded portion is received in the nut as described above. The outer threaded portion formed integrally with the inner threaded portion is received within the outer nut. As this release bolt is turned, the outer threaded portion moves within the outer nut, the bolt extends out of the brake and pulls the inner portion and nut outward. At the same time, the inner threaded portion rotates within its release nut, and then the release nut moves upward. Therefore, the release nut is pushed by the threaded part of both the push rod andspringIt is moving relative to. In this way, the outer portion extends to the outside of the brake housing, but only by a relatively small amount. An observer of this brake can determine whether the brake is fully released by seeing if the release bolt moves inward with respect to the outer surface of the brake housing. If it is moving, you know that the brake is fully released.
These and other features of the present invention can be best understood from the following specification and drawings briefly described below.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a spring brake actuator incorporating the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 illustrated in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the spring brake actuator moving toward the actuated piston.
FIG. 4 shows the spring brake actuator of FIG. 1 with the spring in the cage.
FIG. 5 shows the release bolt of the second embodiment.
FIG. 6A shows a brake actuator according to a third embodiment.
FIG. 6B shows the embodiment of FIG. 6A moved to another operational position.
FIG. 6C shows the embodiment of FIG. 6A moved to yet another operational position.
FIG. 7 shows another embodiment of the brake in the first state.
FIG. 8 shows the embodiment of FIG. 7 in a subsequent position.
FIG. 9 shows yet another subsequent position.
FIG. 10 shows yet another subsequent position.
FIG. 11 shows yet another embodiment of the release tool of the present invention.
FIG. 12 shows the embodiment of FIG. 11 in the enlarged position.
FIG. 13 shows the embodiment of FIG. 11 in its caged position.
Detailed Description of the Preferred Embodiment
FIG. 1 shows a
spring28 is received on the
Also, as shown in FIG. 1, a
As illustrated in FIG. 2, the
As shown in
In some examples, when the brake actuator is in the extended position, an operator may mechanically engage from outside the brake actuator 20.springIt may be desirable to capture 38 or place it in a cage. Conventional techniques typically move the mechanical members in the housing,springA release bolt that was turned to capture 28 was provided.
As shown in FIG. 4, the tool 60 may begin to turn the head 41 of the
Eventually, the
FIG. 5 shows another embodiment of an actuator. The
The brake actuator illustrated in FIGS. 1-5 is provided in a spring chamber.Actuator memberAs a diaphragm. The
As illustrated in FIG. 6A, the
As illustrated in FIG. 6B,spring88 now expands to move the
As shown in FIG. 6C, the
In the method of placing a brake actuator in a cage according to the present invention, first the brake actuator need not be moved along the axis away from the housing member.springA threaded release tool is provided that can be rotated to enter the cage.
In a preferred embodiment, the method comprises:springProviding such a release tool that engages with the nut along with a nut that moves along the axis when rotated by the release bolt to enter the cage.
The method further moves the nut,springAlso included is the step of starting to turn the release bolt in order to put it in the cage.
With respect to the release tool, it can be difficult to determine whether the brake is fully released from the outside of the brake. Accordingly, embodiments of the present invention having a display structure visible from the outside of the brake have also been developed.
A
As shown in FIG. 8, the
As illustrated in FIG. 9, the
As illustrated in FIG. 10, the
FIG. 11 illustrates another
In the position illustrated in FIG. 11, the
In this position, as shown in FIG. 12, the
springRotate the
While preferred embodiments of the present invention have been disclosed, workers having ordinary skill in the art will recognize that certain changes may occur within the scope of the present invention. For that reason, the following claims must be studied to determine the true scope and content of this invention.
Claims (16)
前記中央ハウジングに接続される外部のブレーキハウジング(24)であって、スプリングを前記中央ハウジングとの間に受け入れる外部ブレーキハウジング(24)と、
作動部材(34)を前記中央ハウジング部材の外方に軸方向移動させ、選択的にブレーキを作動させるために、軸方向に移動する前記スプリング(28)と、
前記外部ブレーキハウジングの外側に露出している外側部分(41,142)を備えるリリース構造であって、前記スプリングが前記作動部材を前記中央ハウジング(22)の外方に押しやらなくなるように、前記スプリングを捕捉することを可能にし、前記外部ブレーキハウジングに対して、前記外側部分の軸方向の移動を行わずに前記スプリングを捕捉することを操作可能にする前記リリース構造と、
前記リリース構造が完全に解放されているかどうかの表示を提供するための前記外部ブレーキハウジングから見える構造(70)と
を具備し、
前記リリース構造は、ネジが切られたボルトを有し、前記外側部分(41)は前記ボルトにおける前記外部ブレーキハウジングから突出する部分であり、更に、前記リリース構造は、前記外部ブレーキハウジング内で前記ボルトのネジが切られた部分に噛み合うことができる少なくとも一つのナット(42)と、このナットを前記ボルトに押し付ける小さなスプリングとを有し、前記ナットにより前記スプリングを捕捉するスプリング・ブレーキ・アクチュエータ。A central housing;
An external brake housing (24) connected to the central housing, the external brake housing (24) receiving a spring between the central housing and the central housing;
The axially moving spring (28) to move the actuating member (34) axially outward of the central housing member and selectively actuate the brake;
A release structure comprising outer portions (41, 142) exposed to the outside of the external brake housing, wherein the spring does not push the actuating member outward of the central housing (22). The release structure that allows a spring to be captured and operable to capture the spring without axial movement of the outer portion relative to the external brake housing;
A structure (70) visible from the external brake housing to provide an indication of whether the release structure is fully released ;
The release structure includes a threaded bolt, the outer portion (41) is a portion of the bolt projecting from the external brake housing, and the release structure is disposed within the external brake housing. A spring brake actuator having at least one nut (42) capable of meshing with a threaded portion of a bolt and a small spring that presses the nut against the bolt and catching the spring with the nut .
前記中央ハウジングに接続される外部ブレーキハウジングであって、前記中央ハウジングとの間にスプリングを受け入れられる外部ブレーキハウジングと、
前記中央ハウジングの外方に軸方向に作動部材(92,112)を移動し、選択的にブレーキを作動させるために軸方向に移動する前記スプリング(88)と、
第1の部分と第2の部分を有するリリース・ツール構造であって、前記第1の部分が、前記外部ブレーキハウジングから露出しており、前記スプリングが前記作動部材を前記中央ハウジングの外方に押しやらないように、前記第1の部分が前記スプリングを捕捉するために前記外部ブレーキハウジングに対して回転させられ、前記第1の部分が回転されると、前記第2の部分(98)が前記スプリングを捕捉するために軸方向に移動するように、前記第2の部分が前記第1の部分と選択的にかみ合わされるリリース・ツールと
を具備するスプリング・ブレーキ・アクチュエータ。A central housing;
An external brake housing connected to the central housing, the external brake housing receiving a spring between the central housing;
Moving the actuating member (92, 112) axially outwardly of the central housing and selectively moving the spring (88) to actuate the brake;
A release tool structure having a first portion and a second portion, said first portion worth, is exposed from the outer brake housing, outwardly of the spring the actuating member said central housing The first portion is rotated relative to the external brake housing to capture the spring so that the second portion (98) is rotated when the first portion is rotated. A spring brake actuator comprising a release tool wherein the second portion is selectively engaged with the first portion such that the second portion is moved axially to capture the spring.
前記隙間を通って選択的に伸長するプッシュロッドと、
前記中央ハウジングに接続され、スプリングチェンバを構成する外部ブレーキハウジングと、
前記プッシュロッドに係合してこれを移動させることができるアクチュエータ部材(90)と、
前記アクチュエータ部材および前記プッシュロッドを、前記隙間の外に対して選択的に移動させるスプリング(88)と、
前記プッシュロッドを前記隙間を通って移動させるために、選択的に前記スプリングをケージに入れたり、前記スプリングの移動を防ぐためのリリース・ツールであって、前記リリース・ツールが完全にケージに入った位置と完全に解放された位置の間で移動可能であり、前記スプリングをケージに入れるために、スプリングチェンバ内の部材を含み、前記外部ブレーキハウジングの外方に軸方向に前記リリース・ツールが移動すると、前記スプリングチェンバ内の前記部材の結果として生じる移動が増幅され、前記スプリングチェンバ内のリリース・ツールが前記ブレーキハウジングの外に対して広範囲に移動する必要がないように前記リリース・ツールの移動より大きくなるリリース・ツールと
を具備し、
前記リリース・ツールがボルトを有し、該ボルトが複数のネジ部を有するボルトであり、前記スプリングチェンバ内の部材が前記ボルトのネジが切られた部分上で受け入れられるナットであるスプリング・ブレーキ・アクチュエータ。A central housing defining a gap for the passage of the push rod (146);
A push rod that selectively extends through the gap;
An external brake housing connected to the central housing and constituting a spring chamber;
An actuator member (90) capable of engaging and moving the push rod;
A spring (88) for selectively moving the actuator member and the push rod with respect to the outside of the gap;
The push rod to move through the gap selectively or put the spring cage, a release tool for preventing movement of said spring, said release tool is completely cage being movable between entering position and a fully released position, in order to put the spring cage comprises a part member in the spring chain bar, the axially outward of the outer brake housing When the release tool is moved, the resulting of the member in the spring chain bar movement is amplified, it requires the release tool in the spring chain bar moves extensively to the outer of the brake housing A release tool that is larger than the movement of the release tool ,
A spring brake, wherein the release tool comprises a bolt, the bolt is a bolt having a plurality of threaded portions, and a member in the spring chamber is a nut that is received on the threaded portion of the bolt; Actuator.
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