JP4383663B2 - スプリングブレーキ作動器のための組み合わせ弁システム - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の背景）
本発明は、複合防止弁(anti-compounding valve)を組み込むと共にスプリングブレーキチャンバに連通してこれに加圧空気を排気するための弁アセンブリに圧力試験ポイントを組み込んだスプリングブレーキ作動器のための弁システムに関するものである。
【０００２】
スプリングブレーキ作動器は、ブレーキの使用を制御すべく大型自動車により用いられる。一般に、２個のブレーキチャンバが一緒に収容されて自動車ブレーキに接続される。一方のブレーキチャンバには空気を供給して、トラック運転手がブレーキペダルを踏んだ際にブレーキを作動させる。「サービスブレーキ」として知られるこの側には空気が供給されて、プッシュロッドをブレーキチャンバの外方に押圧すると共に自動車ブレーキをセットする。
【０００３】
第２ブレーキチャンバはサービスブレーキチャンバの頂部に位置して、それ自身のプッシュロッドおよび大型パワースプリングで供給される。駐車もしくは緊急ブレーキチャンバとして知られるこのブレーキチャンバはそのプッシュロッドをサービスプッシュロッドに対し選択的に押圧して、駐車用ブレーキチャンバへの加圧空気の供給が排気されたら何時でもブレーキをセットする。従って、空気ブレーキシステムの空気供給が故障すれば、パワースプリングがスプリングブレーキ作動器のプッシュロッドを外方向に移動させてブレーキをセットする。さらに自動車を駐車する場合、駐車用ブレーキ弁を作動させて空気を駐車用ブレーキチャンバから排気することにより、パワースプリングがそのプッシュロッドを外方行に移動させてブレーキをセットしうるようにする。
【０００４】
駐車用ブレーキをセットする或る種の場合、運転者はブレーキペダルを踏むことができる。これはブレーキの両チャンバを作動させる。ブレーキに及ぼす力は望ましくなく高くなる。これは「複合（compounding）」として知られ、望ましくない。複合ブレーキ力の問題に対処するために、多くの空気ブレーキシステムは空気供給ラインに弁を設け、サービスブレーキおよび緊急ブレーキの両者の二重使用を防止する。
【０００５】
スプリングブレーキの他の特徴は「試験ポイント」を設ける点である。これらは、空気供給の圧力を試験しうる加圧空気用の供給ラインにおける接続部である。
【０００６】
本発明より前には、複合防止弁および試験ポイントの両者は、スプリングブレーキ作動器の本体に組み込まれない別途の部品として供給されていた。
【０００７】
（発明の概要）
開示する本発明の実施態様において、弁システムは加圧空気をサービスブレーキチャンバとスプリングブレーキチャンバとの両者に供給しかつ空気を排気すべく設けられる。弁システムには好ましくは簡単な複合防止弁を設けて供給および排気ラインに一体化させる。
【０００８】
複合防止弁は、加圧流体をサービスチャンバおよび駐車用チャンバの両者に各加圧空気供給源から供給する弁マニホールドの上方に位置せしめる。サービスブレーキチャンバと選択的に連通する駐車用ブレーキチャンバへの供給部に隣接して第１タップが存在する。第２タップは、排気するためのサービスブレーキチャンバに連通する。
【０００９】
加圧流体を駐車用ブレーキに供給する場合、弁は下方向に押圧されると共に第１タップを駐車用ブレーキチャンバからサービスブレーキチャンバまで閉鎖する。空気は駐車用ブレーキチャンバ中へフラップ弁の周囲で通過して、駐車用ブレーキをその解除位置に保持することができる。
【００１０】
空気をサービスブレーキチャンバに供給して自動車ブレーキをセットする場合は、弁を押圧して第２タップをサービスブレーキチャンバと排気との間で閉鎖すると共に、加圧空気をフラップ弁の周囲でサービスチャンバ中へ移動させる。しかしながら、サービスブレーキチャンバと駐車用ブレーキチャンバとの間の第１タップは開口させることができる。駐車用ブレーキチャンバに加圧空気を供給する場合、サービスブレーキチャンバからのガスは駐車用ブレーキチャンバ中へ移動しない。他方、駐車用ブレーキチャンバから加圧空気を排気する場合（さもないと複合が生ずる場合）、加圧ガスはサービスブレーキチャンバから駐車用ブレーキチャンバ中へ移動して、駐車用ブレーキをその解除位置に保持する。この簡単な弁はブレーキ作動器の供給ラインに直接組み込まれ、従って複合防止作用を供給する部品の個数を減少させる。
【００１１】
さらに、弁ハウジングには試験ポイント構造体も供給される。すなわち、試験ポイントは別途の流体部品の必要性なしに設けられる。
【００１２】
本発明のこれらおよび他の特徴は、以下の説明および添付図面から最も良く理解しうるであろう。
【００１３】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
図１は、中央ハウジング２４のサービスブレーキ側に接続されたサービスブレーキ非加圧チャンバ２２と、中央ハウジングの駐車用ブレーキ側２８に接続された駐車用ブレーキチャンバ２６とを組み込んだスプリングブレーキ作動器２０を示す。ブリーザーチューブ３０はサービスブレーキチャンバの非加圧側を排気弁３２に接続し、この排気弁は駐車用ブレーキチャンバの非加圧側に通ずるブリーザーチューブ３４に連通する。空気供給ライン３６および３８は加圧空気をサービスブレーキチャンバおよびスプリングブレーキチャンバに供給する。試験ポイント４０は弁チャンバ４２の上側マニホールド部４１に組み込まれ、ブレーキチャンバのハウジングの側部に固定される。弁チャンバ４２は、たとえば米国特許第５，６７１，６５４号に示されたような角度付き上側および下側マニホールドを備える。本発明をピストンブレーキとして示すが本発明はダイヤフラムブレーキにも同等な用途を有する。
【００１４】
図２はさらに試験ポイント４０の詳細を示す。スプリング４３がマニホールド４１内の座部４４に位置すると共に、ライン３６および３８に連通する。プラスチック弁４６は、スプリング４３を受け入れる前側端部４８を有する。スプリング４３は弁４６を、Ｏ−リング５０がブッシュ５２における弁座５１に対し弁４６を封止する位置まで偏倚させる。流体開口部５４が弁４６の中心の部分を貫通する。
【００１５】
試験取付部５５を弁４６上に装着してライン３６内の圧力を試験する場合は、弁４６をスプリングの力に抗して開口部５４がライン３６もしくは３８の内部通路に連通するまで移動させる。このようにして、供給ライン内の圧力を容易に試験することができる。本発明は、試験ポイントを弁ハウジング中に直接組み込むことにより、或る種の他の位置に装着される別途の試験ポイントの必要性を排除する。
【００１６】
弁ハウジング４２は、一体的な複合防止弁を内蔵する点でさらに独特である。スプリングブレーキ作動器の操作の基本的説明を、複合防止弁の操作を理解すべく図３を参照して示す。プッシュロッド６０は駐車用ブレーキチャンバ６１内にて移動自在である。加圧空気をチャンバ６１中へ供給して、たとえばピストン６２のような作動器を上方向に保持する。空気をチャンバ６１から排気させる場合、ピストン６２は図３に示したような位置まで下方向に移動することができる。図示した強力スプリング６３はピストン６２およびプッシュロッド６０を、空気がチャンバ６１から排気される際に下方向へ押圧する。ピストンを図示するが、ピストン６２は公知のようにダイヤフラムにより置換することもできる。
【００１７】
第２プッシュロッド６４は、サービスチャンバ６６にてダイヤフラム６５と一緒に移動することができる。空気をチャンバ６６に供給する場合、ダイヤフラム６５およびプッシュロッド６４は外方向に移動してブレーキ（図示せず）をセットすることができる。代案として、プッシュロッド６０を下方向に移動させると、これはダイヤフラム５５およびプッシュロッド５４を下方向に押圧してブレーキをセットする。
【００１８】
図示したように、排気弁３２は弁ハウジングに符号６９の箇所でピン付けされたフラップ弁６７を組み込む。ブリーザーチューブ３０もしくは３４内に大気圧を越える圧力が存在すれば、フラップ弁６７が開口して空気を排気させる。或いは、空気はサービスブレーキとスプリングブレーキとの非加圧チャンバの間にブリーザーチューブ３０および３４を介し移動する。
【００１９】
図示したように、供給開口部６８はチャンバ６１に通じて、加圧ガスを駐車用ブレーキチャンバに供給する。同様な開口部７４がサービスブレーキチャンバ６６にも通ずる。
【００２０】
図３は、複合防止弁を備える弁４２の一部を示す。弁４２は上側マニホールド４１および下側マニホールド７５を備え、これらマニホールド間に複合防止構造体を備える。マニホールド４１および７５の接続および形状は基本的に米国特許第５，６７１，６５４号に示された通りである。複合防止弁は、開口部６８に連通するチャンバ７０を備えると共に第１タップ７２に選択的に連通して開口部７４に連通する。フラップ弁８０を第１タップ７２と選択的に閉鎖するよう示し、これについては以下説明する。チャンバ７０が供給ポート３６に連通して、空気をスプリングブレーキ駐車用チャンバ６１に供給する。
【００２１】
図４Ａに示したように、開口部６８はチャンバ７０に連通し、このチャンバは次いでポート７４に連通する第１タップ７２と選択的に連通する。排気ポート８４は、フラップ弁６７に通ずる開口部と選択的に連通する。タップ８７は、排気部８４へのポート７４に連通するチャンバ８９と選択的に連通する。
【００２２】
図４Ｂに示したように、壁部９１はチャンバ７０および８９を分離する。チャンバ７０中へ移動するガスは弁８０を上方向に曲げて、空気がポート６８と第１タップ７２との間で通過しうるようにする。同様に、空気はポート７４と排気部８４との間を通過することができる。
【００２３】
図５Ａは、駐車用ブレーキチャンバを排気する際の弁の操作を示す。図５Ａに示したように、空気はポート６８を外方向に通過すると共にチャンバ７０中へ流入する。符号９５にて示したように、この空気は弁８０を上方向に曲げて供給ポート３６を封止する。かくして、ポート６８を排気する空気は第１タップ７２中へ移動し、次いでサービスブレーキチャンバ中へ流入する。図５Ｂに示したように、同時にこの空気はサービスチャンバにおける空気よりも大きい圧力を有する。かくして、これはポート７４からチャンバ８９中へ外方向に移動して弁８０を上方向に屈曲させ、排気部８４を介し外方向に移動する。すなわち、スプリングブレーキチャンバを排気する場合、空気は大気に排出されるが、排気部への途中でサービスチャンバに連通する。
【００２４】
他方、図５Ｃに示したように、空気をスプリングブレーキチャンバに供給する場合は、弁８０を下方向に押圧してタップ８２を閉鎖すると共に空気を開口部６８中へ流入させる。かくして、この状態で空気はサービスブレーキチャンバ中へ移動しない。
【００２５】
図６は、サービスブレーキを排気する際の空気の排気を示す。空気は弁６７を通過することができ、或いはブリーザーチューブ３０および３４中へ流入することができる。
【００２６】
図７は、サービスチャンバへの圧力の印加を示す。図示したように、空気はその供給部３８からポート７４中へ移動する。弁８０を下方向に押圧してタップ８４を閉鎖すると共に、排気部への流動を阻止する。この加圧ガスは次いでポート７４中を移動して、サービスブレーキのプッシュロッドを外方向に作動位置まで押圧する。同時に、第１タップ７２もこの加圧空気を受け入れる。駐車用チャンバ６１に加圧空気を供給しない場合は、この加圧空気はフラップ弁８０を図４Ｂに示した位置まで押圧する。次いでガスはタップ７２から開口部６８中へ移動し、駐車用ブレーキピストン６２をその解除位置まで偏倚させる。このようにして、加圧流体がサービスブレーキチャンバに供給される場合は何時でも、システムは制動作用の複合が存在しないよう自動的に確保する。何故なら、加圧ガスが駐車用ブレーキチャンバに送られて駐車用ブレーキピストンを解除位置に偏倚させるからである。
【００２７】
本発明は数種のブレーキ弁部品をブレーキ作動器の単一弁に組み込み、所要部品を単純化させることにより従来技術に比べ改良となる。了解されるように、各マニホールドは角度付き表面にて出会い、弁はこれら２個のマニホールド間に捕獲される。
【００２８】
以上、本発明の好適実施例につき開示したが、当業者は本発明の範囲内で種々の改変をなしうることを了解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の弁構造体を組み込んだスプリングブレーキ作動器の側面図である。
【図２】 図２は、本発明に組み込まれる試験ポイントの断面図である。
【図３】 図３は、図１に示したブレーキの一部の断面図である。
【図４Ａ】 図４Ａは、複合防止弁の端面図である。
【図４Ｂ】 図４Ｂは、図４ＡのＢ−Ｂ線断面図である。
【図５Ａ】 図５Ａは、図４Ａに示した弁の一部分の断面図である。
【図５Ｂ】 図５Ｂは、図４Ａに示した弁の第２部分の断面図である。
【図５Ｃ】 図５Ｃは、他の操作状態を示す断面図である。
【図６】 図６は、１つの操作段階を示す断面図である。
【図７】 図７は、他の操作段階を示す断面図である。

Claims (11)

1. 作動器および前記作動器を第１方向に偏倚させるパワースプリングと、前記パワースプリングとは前記作動器の反対側における駐車用ブレーキチャンバおよび前記作動器と共に移動してブレーキをセットするプッシュロッドを有する駐車用ブレーキと、
   サービスチャンバを規定すると共に１つの面に選択的に加圧流体を供給してプッシュロッドを外方向に押圧することによりブレーキをセットするサービスチャンバ作動器と、
   加圧空気を選択的に前記駐車用およびサービスブレーキチャンバに供給する空気供給システムと、
   スプリングブレーキ作動器の本体に取り付けられて、加圧空気が前記サービスブレーキチャンバと駐車用ブレーキチャンバとの両者に同時に送られないよう確保する弁システムと
   を備えることを特徴とするスプリングブレーキ作動器。
2. 前記弁システムが、ブレーキ作動器における外側ハウジングにボルト付けされた第１弁マニホールドと、前記第１弁マニホールドにボルト付けされた第２弁マニホールドとを一体化し、前記第１マニホールドと第２マニホールドとの間に屈曲性弁ディスクを位置せしめ、前記弁ディスクは空気が前記サービスブレーキチャンバに供給される際に前記駐車用ブレーキチャンバに空気を供給するよう確保する請求項１に記載のスプリングブレーキ作動器。
3. 前記弁システムには前記駐車用ブレーキチャンバと前記サービスブレーキチャンバとの間にタップを設け、前記ディスクは加圧空気が加圧供給源を介し前記駐車用ブレーキチャンバに供給される際に前記タップを選択的に閉鎖するが、加圧空気を前記サービスブレーキチャンバに供給するが前記駐車用ブレーキチャンバには供給しない場合は前記サービスブレーキチャンバから前記駐車用ブレーキチャンバへの流動を可能にする請求項２に記載のスプリングブレーキ作動器。
4. タップを前記サービスブレーキチャンバから排気するよう設け、前記タップは加圧空気を前記サービスブレーキチャンバに供給する際に閉鎖されるが、空気を前記駐車用ブレーキチャンバから排気しつつある際は前記サービスブレーキチャンバから前記排気部への流動を可能にする請求項３に記載のスプリングブレーキ作動器。
5. 前記加圧空気供給部が前記第２マニホールドに一体化された２つの別々の加圧空気供給部を備え、前記第２マニホールド内に試験ポイントを装着して前記第１および第２供給部のそれぞれにおける圧力を試験する請求項１に記載のスプリングブレーキ作動器。
6. 前記試験ポイントが、閉鎖位置までスプリング偏倚されるが前記マニホールド内の圧力を試験しうる作動位置まで移動しうる弁を備える請求項５に記載のスプリングブレーキ作動器。
7. ブリーザーチューブが、前記駐車用およびサービスブレーキチャンバの両者と通路を介し連携した非加圧チャンバに連通し、前記通路は排気弁にも連通する請求項１に記載のスプリングブレーキ作動器。
8. 前記排気弁がフラッパー弁を備えて、ブリーザーチューブ内の圧力が大気圧を越えた際にガスを前記ブリーザーチューブから大気まで排気する請求項７に記載のスプリングブレーキ作動器。
9. 前記駐車用およびサービスブレーキ加圧チャンバからの排気がさらに前記排気弁にも選択的に連通する請求項８に記載のスプリングブレーキ作動器。
10. 作動器および前記作動器を第１方向に偏倚させるパワースプリングと、前記パワースプリングとは前記作動器の反対側における駐車用ブレーキチャンバと、前記作動器と共に移動してブレーキをセットするプッシュロッドを有する駐車用ブレーキと、
    サービスチャンバを規定すると共に１つの面に選択的に加圧流体を供給して第２プッシュロッドを外方向に押圧することによりブレーキをセットするサービスチャンバ作動器と、
    加圧ガスを前記駐車用ブレーキチャンバに供給する第１加圧ガス供給部および前記サービスブレーキチャンバにガスを供給する第２加圧ガス供給部、前記スプリングブレーキ作動器ハウジングに取り付けられた弁マニホールドと
    を備え、前記弁マニホールドは前記第１および第２供給部内の圧力を選択的に試験する試験ポイントを組み込んだことを特徴とするスプリングブレーキ作動器。
11. 前記試験ポイントが、閉鎖位置までスプリング偏倚されるが前記マニホールド内の圧力を試験する作動位置まで移動しうる弁を備える請求項１０に記載のスプリングブレーキ作動器。

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