JPH0336456Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は車両等のエアブレーキ装置に用いて最
適なブレーキ用空圧作動装置、特に、入口から圧
力室に供給される圧縮空気の圧力を受圧して移動
する空圧可動体を収容した空圧作動器と、前記入
口から前記圧力室への圧縮空気の流量を前記空圧
可動体の移動初期に制限する作動制限装置とを有
するブレーキ用空圧作動装置に関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

この種の装置としては例えば、実公昭57−
58032号に開示されているものが知られている。
この装置における作動制限装置では筒状体の一端
が空圧可動体、すなわちピストンと当接してお
り、筒状体の周壁の一部に小孔が形成される。ピ
ストンが所定量移動するまでは筒状体の一端はピ
ストンと当接しているが、この所定量以上移動す
ると筒状体の一端はピストンから離れ、筒状体の
内孔を通つて大きな流量で圧縮空気が圧力室に導
入されるようになつており、それまでは筒状体の
小孔を通つて圧縮空気が圧力室に導入される。こ
れにより移動初期には流量が制限され、急制動感
や衝げき音の発生を防止するようにしているので
あるが、筒状体の一端とピストンとの当接によ
り、いわば閉弁作用を行なつているために、もし
ピストンに倒れが生ずると、ピストンと筒状体の
一端との間に隙間ができ、すなわち開弁してしま
い、こゝから大量の圧縮空気が圧力室に流入して
しまい、移動初期における流量制限効果もしくは
絞り効果は得られないことになる。

そこで、ピストンに倒れが生じたとしても弁作
用を行うような作動制限装置として第３図に示す
ような構成が考えられる。

第３図においてシリンダー１００内にシールリ
ング１０２を装着したピストン１０１が摺動自在
に嵌合している。ピストン１０１はばね１０５に
より左方に付勢されるが、ピストン１０１と一体
的な出力軸１０６が図示せずともシリンダ１００
の一部によつて図示の復動位置に規制されてい
る。ピストン１０１の両側には圧力室１０３及び
大気室１０４が形成される。

シリンダ１００の左端部にはケーシング１０７
が固定され、これに一体的に入力口１０８が形成
されている。ケーシング１０７内にはカツプ形状
の弁体１０９が配設され、これにシールリング１
１９を介在させて弁作動体１１１が摺動自在に挿
通している。弁体１０９はばね１１５により左方
に付勢され、その左端面をケーシング１０７の内
端面に当接させている。ケーシング１０７は弁体
１０９と弁作動体１１１とによつて二つの室１１
３，１１４が画成され、弁体１０９の左端面がケ
ーシング１０７の内端面に当接することにより、
両室１１３，１１４間の自由な連通は遮断されて
おり、弁体１０９に形成した絞り孔１１０を介し
て絞り連通している。弁作動体１１１には径方向
通路１１６、軸方向通路１１７、その右端部には
切欠き１１８が形成されている。これらを介して
一方の室１１４は圧力室１０３と常時連通してい
る。

以上の構成において、入力口１０８に圧縮空気
が導入されると、室１１３、絞り孔１１０、室１
１４通路１１６，１１７、切欠き１１８を通つて
圧力室に供給される。絞り孔１１０により流量が
制限されて供給される。

ピストン１０１が右方に移動し始めると共に弁
作動体１１１もばね１１２の働らきでピストン１
０１と当接しながら右方に移動し、遂には弁作動
体１１１のフランジ部１１１ａが弁体１０９の中
央のリング状突部１０９ａに当接するに至る。更
にピストン１０１及び弁作動体１１１が右方に移
動することにより弁体１０９もばね１１５のばね
力に抗して右方に移動させられる。弁体１０９の
左端面がケーシング１０７の内端面から離れて、
これらの間に２室１１３，１１４を自由連通させ
る通路を形成する。こゝを通つて大量に圧縮空気
が圧力室１０３に供給され、ピストン１０１は迅
速に右方へと移動するようになる。弁作動体１１
１は右方フランジ部１１１ｂがケーシング１０７
の内端面と当接することにより移動が制限され、
以後、ピストン１０１はこれから離れる。

以上のような作用を行なう第３図の構成では、
ピストン１０１が倒れて弁作動体１１１の端面と
ピストン１０１との間に隙間ができても、こゝで
閉弁作用を行うものではないので、移動初期の流
量制限作用には何ら影響がない。然しながら、移
動初期においては、すなわち、弁体１０９がケー
シング１０７の内端面から離れるまでには両室１
１３，１１４には圧力差があつて弁体１０９に圧
縮空気による右方への押圧力が作用する。従つ
て、ばね１１５はこれに打ち勝つだけのばね力を
もたなければならない。また、弁作動体１１１の
フランジ部１１１ａが弁体１０９の突部１０９ａ
に当接した後、弁体１０９を開弁させるためには
ばね１１２のばね力は上述のばね１１５のばね力
より大きくなければならない。従つて、このばね
１１２のばね力は相当大きいものとなり、ピスト
ン１０１を復帰させるためのばね１０５のばね力
は当然のことながらこのばね力より大でなければ
ならないので、結局、本装置の作動効率を低下さ
せてしまうことになる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案は上記問題に鑑みてなされ、ピストンに
倒れが生じても移動初期の流量制限作用を失うこ
となく、また作動効率を低下させることのないブ
レーキ用空圧作動装置を提供することを目的とす
る。

〔手段〕

上記目的は、冒頭に述べた構成において、前記
作動制限装置は、前記入口と前記圧力室との間に
形成した空所と、該空所の前記入口側壁部に一端
が支持される第１のばねと、該第１のばねの他端
側に配置され前記空所の前記圧力室側端部に設け
た突部に当接するよう付勢される可動の第１部材
と、該第１部材に一端が当接可能であり他端が前
記空圧可動体に当接可能である可動の第２部材
と、前記第１部材と第２部材との間に配置され第
２部材を第１部材から遠ざける方向に付勢し前記
第１のばねよりも付勢力が小さい第２のばねと、
前記第１部材の両側を連通する第１通路と、前記
第２部材に設けられ前記圧力室と前記第１通路と
の連通を前記第１部材との当接により阻止される
第２通路と、前記入口と前記圧力室とを連通する
絞り通路とを有するようにしたブレーキ用空圧作
動装置、によつて達成される。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例につき第１図及び第２図
を参照して説明する。

第１図において本実施例の建設車両用ブースタ
は全体として１で示され、エアシリンダ部２とマ
スタシリンダ部３とから成つている。エアシリン
ダ部２において本体は後方シエル４（なお本明細
書では図において右方を前方として左方を後方と
する。）と、これに嵌合固定される前方シエル５
とから成り内部空間を形成している。後方シエル
４の内側後壁部にはダイヤフラム取付部材６が複
数のボルト７とナツト８とにより固定され、ダイ
ヤフラム９の外方ビード部９ａは後方シエル４と
ダイヤフラム取付部材６との間に狭着固定され
る。また後方シエル４と前方シエル５とから成る
本体の内部空間には図において左右方向に移動可
能に可動体Ａが挿入される。可動体Ａは皿状の第
１可動部材１０、わん状の第２可動部材１１及び
円板状の第３可動部材１２から成り、これらは複
数のボルト１３及びナツト１４により一体化され
ている。上述のダイヤフラム９の内方ビード部９
ｂは第１可動部材１０と第２可動部材１１との間
に狭着固定される。以上のような可動体Ａにより
本体の内部空間内に空気圧力室１８と大気室１９
とが区画される。また後方シエル４の後壁中央部
には本考案に係わる作動制限装置６０が固定さ
れ、この入力口６２を介して空気圧力室１８に後
述するような制限作用の下に圧縮空気が供給さ
れ、またこれから排気される。

可動体Ａの第３可動部材１２にはばね受け１５
が固定されており、前方シエル５に固定された他
方のばね受け１６との間に復帰用ばね１７が張設
され、可動体Ａを図において左方へと付勢し、図
示のブースタ非作動状態では可動体Ａを復動位置
においている。可動体Ａの第３可動部材１２には
更に連結ロツド２３が溶接固定されており、前方
シエル５の中心開口２４を通つてマスタシリンダ
部３側に突出している。また後方シエル４と前方
シエル５との嵌合部分にはエアブリーダ２１が螺
着固定されている。

マスタシリンダ部３においては、シリンダ本体
２５はその後端部がエアシリンダ部２の前方シエ
ル５に固定された取付円板２２の中心孔２６に嵌
着して溶接固定されており、シリンダ本体２５の
シリンダ孔２７には摺動自在なピストン２８が嵌
合している。ピストン２８には軸方向に凹所２９
が形成されており、これに上述のエアシリンダ部
２の連結ロツド２３が突入している。またピスト
ン２８には径方向に通孔３０が形成され、前方大
径部３１の軸方向に形成された通孔３２と連通し
ている。

ピストン２８の前方大径部３１の先端部分には
ポンピング用逆止弁３３が螺着されている。この
逆止弁３３において、本体３４は段付孔３５を有
し、この段付孔３５の大径孔部に球弁３６が摺動
自在に配設され、ばね３９により左方に付勢さ
れ、通常の状態では図示するように本体３４の内
壁段部に当接している。本体３４の右端部には環
状の球弁受け３８が固定され、この球弁受け３８
のフランジ部と球弁３６との間に上述のばね３９
が張設されている。また本体３４の周壁部には複
数の小孔３７が形成されている。

またピストン２８の前方大径部３１の周壁部に
はＯリング４０及びこの外周にテフロンリング４
１が装着されている。他方、後方大径部４４の周
壁部にはカーブシール４２及びＯリング４３が装
着されている。ピストン２８はシリンダ本体２５
の後端部に固定されたストツプリング４５によつ
て、その戻り位置が規制される。

シリンダ本体２５の前方開口端には蓋体４７が
溶接固定され、これには接続口４８が形成され、
これに図示しないホイールシリンダへの配管が接
続される。蓋体４７とピストン２８の前方大径部
３１との間に液圧発生室５４が画成され、これら
の間に戻しばね４６が張設され、ピストン２８を
後方へと付勢し、図示する復動位置をとらせてい
る。

また、シリンダ本体２５の周壁部にはリザーバ
配管取付部材４９が溶接固定されている。取付部
材４９には接続口５０が形成され、これに図示し
ないリザーバへの配管が接続される。また接続口
５０の下端部側方に連通して通路５１が形成され
る。他方、シリンダ本体２５の周壁部には通孔５
２，５３が形成され、図示する状態では接続口５
０は通孔５２を介してシリンダ本体２５のシリン
ダ孔２７内の無圧室５５と連通し、通路５１は通
孔５３を介して液圧発生室５４と連通している。

次に作動制限装置６０の詳細について説明す
る。

このケーシング６１は後方シエル４の後端面に
固定された取付ブロツク２０にシールリング７３
を介在させ螺着され、上述の入力口６２と連通し
て空所６３を有している。空所６３内にはカツプ
状の第１部材６４が配設され、これは取付ブロツ
ク２０の中心孔に摺動自在な筒状の第２部材６５
に通常の図示する状態では当接している。第１部
材６４のフランジ部６４ａとケーシング６１の入
力口側端面との間には第１ばね７０が張設され、
第１部材６４を第２部材６５側に付勢している。
また、第２部材６５のフランジ部６５ａと第１部
材６４の内端面との間に第２ばね７１が張設さ
れ、これら部材６５，６５を相離反する方向に付
勢している。

第２部材６５の右端部はダイヤフラム取付部材
６の中心孔６８から突出しており、図示する通常
の状態では可動体Ａの第１可動部材１０と当接し
ている。上述の第１ばね７０のばね力は第２ばね
７１のばね力より大きく、第１部材６４のフラン
ジ部６４ａを第２部材６５のフランジ部６５ａに
当接させているが、これにより第１部材６４の外
側空間ａと内側空間ｂとを遮断している。すなわ
ち、両フランジ部６４ａ，６５ａをメタルシール
としているが、このシール作用のためにこの部分
に更にゴム板を貼着するようにしてもよい。すな
わち、両フランジ部６４ａ，６５ａは弁の働らき
をし、図示の状態では閉弁している。また、第１
部材６４のフランジ部６４ａの外周縁部は取付ブ
ロツク２０の外端面に形成した複数の突部６６と
所定の距離をおいて対向している。

第１部材６４の内側空間ｂは第２部材６５の内
孔６９及び第２部材６５の右端部に形成した複数
の切欠き６７を介して空気圧力室１８と常時自由
連通している。すなわち、これらの間には絞り通
路は存在しない。然しながら、第１部材６４の中
央部には絞り孔７２が形成され、これにより空間
ａ，ｂは絞り連通している。

本考案の実施例は以上のように構成されるが、
次にこの作用について説明する。

運転手が図示しないブレーキペダルを踏むと、
圧縮空気が入力口６２に供給される。最初は装置
の各部は図示の状態にあり、圧縮空気は第１部材
６４の絞り孔７２、第２部材６５の内孔６９、切
欠き６７を通つて空気圧力室１８に供給される。
絞り孔７２を通るために、供給速度は低いので、
可動体Ａはゆつくりと前進する。従つて可動体Ａ
に一体的な連結ロツド２３もゆつくりと前進し、
その先端部とマスタシリンダ部３のピストン２８
の凹所２９との隙間Ｓをつめてピストン２８と当
接するに至る。連結ロツド２３はゆつくりと前進
するのでこの当接するときにほとんど衝げき的な
音を発生しない。

可動体Ａの前進と共に第１部材６４と第２部材
６５とは当接したまゝ、そして第２部材６５は可
動体Ａとも当接したまゝ前進する。そして遂に第
１部材６４のフランジ部６４ａが第２Ａ図に示す
ように突部６６と当接するに至る。これ以降、第
１部材６４は停止して前進せず、第２部材６５だ
けが第２ばね７１のばね力により可動体Ａと当接
しながら前進するが、第２部材６５のフランジ部
６５ａが第２Ｂ図に示すように取付ブロツク２０
の内端面と当接することにより停止する。

第２Ａ図に示す状態から、第２部材６５が前進
すると、そのフランジ部６５ａと第１部材６４の
フランジ部６４ａとが離隔し、これらによつて構
成されていた弁が開弁することになる。これによ
り第１部材６４の両側の空間ａ，ｂは自由連通の
状態になり、以後、圧縮空気は絞り孔７２の制限
作用を受けることなく、両フランジ部６４ａ，６
５ａ間の通路を通つて急速に空気圧力室１８内に
供給される。かくして可動体Ａは迅速に前進する
ようになる。

連結ロツド２３はピストン２８と上述したよう
にほとんど衝げき音なく当接した後、連結ロツド
２３はマスタシリンダ部３のピストン２８を押動
させる。ピストン２８の右方への移動により液圧
発生室５４内に液圧が発生し、これが接続口４８
を介して図示しないホイールシリンダに供給さ
れ、車両にブレーキがかけられる。

なお、連結ロツド２３の先端部が隙間Ｓをつめ
てピストン２８の凹所２９と当接した後も作動制
限装置６０が第２Ａ図の状態になるまでは可動体
Ａ、すなわち連結ロツド２３はゆつくりと前進
し、ピストン２８より下流側にある各部材（接続
孔４８に接続される各部材も含む）への衝げき的
な力が作用するのを防止する。

図示しないブレーキペダルへの踏力を解除する
と空気圧力室１８内の圧縮空気は第２Ｂ図の状態
にある作動制限装置６０の第１部材６４のフラン
ジ部６４ａと第２部材６５のフランジ部６５ａと
の間の通路を通つて迅速に外部に排出される。従
つて可動体Ａはばね１７の復元力により迅速に左
方へと復動する。他方、マスタシリンダ部３でも
ピストン２８が戻しばね４６のばね力により左方
へと復動する。かくしてブレーキを弛め始めるの
であるが、可動体Ａが第２Ｂ図の状態にある第２
部材６５と当接した後はこれを押圧しながら復動
し、第２Ａ図に示す状態となる。すなわち、第１
部材６４のフランジ部６４ａと第２部材６５のフ
ランジ部６５ａとが当接するに至る。これにより
両室ａ，ｂと自由な連通は遮断され、以後、第１
部材６４の絞り孔７２を通つてのみ圧縮空気が排
出されるようになる。従つて、排出速度は低下
し、以後、可動体Ａはゆつくりと復動するように
なる。

マスタシリンダ部３のピストン２８を連結ロツ
ド２３に追随して復動するが、作動制限装置６０
が第２Ａ図の状態になつた後は可動体Ａと同様に
ゆつくりと復動し、ストツプリング４５と当接す
ることにより停止する。ストツプリング４５とは
ゆつくりと当接するので衝げき音を発生しない。
可動体Ａは第１図に示すようにダイヤフラム取付
部材６と当接することにより停止するのである
が、作動制限装置６０が第２Ａ図に示す状態にな
つた後は、圧縮空気は入力口６２から徐々に外部
に排出されるようになるので、入力口６２の外部
側に接続される各部材がその復帰位置において衝
げきを受けるということが防止される。マスタシ
リンダ部３及びこの下流側に接続される各部材に
ついても同様である。

本実施例は以上に述べたような作用を行ない、
効果を奏するものであるが、更に次のような格別
の効果を奏するものである。

すなわち、圧縮空気を空気圧力室１８に絞り通
路を介して制限して供給するために可動体Ａの移
動初期においては入力口６２側と空気圧力室１８
側とを遮断する弁は空所６３内にある第１部材６
４のフランジ部６４ａと第２部材６５のフランジ
部６５ａとによつて構成されている。従来は、こ
のための弁は上述したように筒状体の端面とピス
トン（本実施例の可動体Ａに対応する）との当接
により構成されているので、ピストンに倒れが生
ずるとこの弁が開弁して制限作用を失う恐れがあ
つた。然るに本実施例によれば、この弁は可動体
Ａとの当接部においては形成されていないので、
可動体Ａに倒れが生じても制限作用を失うことは
ない。

また、本実施例を第３図の提案例と比べると、
第３図では移動初期の自由連通を遮断するための
弁は弁体１０５とケーシング１０７の内端面との
当接により構成されているのであるが、上述した
ように弁体１０５は入力口１０８側からの圧縮空
気による押圧力を受けるので、ばね１１５のばね
力は相当に大きいものでなければならない。然し
ながら、本実施例では閉弁させておくための第１
ばね７０のばね力は、第１部材６４は入力口６２
側からの圧縮空気により弁が閉じる方向に付勢さ
れるので、充分に小さいものとすることができ
る。また第２ばね７１のばね力は第１ばね７０の
ばね力より小さいことが必要であるが、第２Ａ図
及び第２Ｂ図に示すように、第１部材６４の移動
が停止した後、可動体Ａに追随して第２部材６５
を移動させるだけのばね力さえあればよいので、
充分に小さくすることができる。結局、第２ばね
７１のばね力より大きいばね力を必要とする第１
ばね７０のばね力も充分に小さいものとすること
ができる。

従つて、可動体Ａを復帰させるためのばね１７
のばね力をそれほど大きくする必要がなく、作動
制限装置６０によつて作動効率は如んど低下され
ることはない。

以上、本考案の実施例について説明したが勿論
本考案はこれに限定されることなく本考案の技術
的思想に基づいて種々の変形が可能である。

例えば、以上の実施例では作動制限装置６０の
ケーシング６１を取付ブロツク２０のねじ部によ
り後方シエル４に対し螺着固定するようにした
が、取付ブロツク２０を省略し、ケーシング６１
を溶接により後方シエル４に直接固定するように
してもよい。この場合、各部材の形状は適宜変更
すればよい。

また以上の実施例では建設車両用ブースタが説
明されたが、本考案はこれに限ることなく一般の
ブレーキ用空圧作動器に適用可能である。

また空圧可動体としても上記実施例の可動体Ａ
のようにダイヤフラム式のシールを行うものに限
ることなく、第３図の提案例のようにシールリン
グを外周部に装着した円板状又は円柱状の可動体
であつてもよい。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案のブレーキ用空圧作動
装置によれば、空圧可動体に倒れが生じても本来
の作動制限作用を失うことなくブレーキ開始時の
各種の衝げき作用を緩和することができ、戻り行
程の最終段階にもクツシヨン効果が得られる。し
かも装置の作動効率を低下させることは殆んどな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例である建設車両用ブー
スタの側断面図、第２Ａ図及び第２Ｂ図は同ブー
スタの作用を説明するための要部の拡大断面図、
及び第３図は従来技術の欠点を克服するために考
えられた提案例を示す空圧作動装置の部分拡大断
面図である。 なお図において、１……建設車両用ブースタ、
２……エアシリンダ部、１８……空気圧力室、６
０……作動制限装置、６３……空所、６４……第
１部材、６５……第２部材、６６……突部、７０
……第１ばね、７１……第２ばね、７２……絞り
孔、Ａ……可動体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 入口から圧力室に供給される圧縮空気の圧力を
   受圧して移動する空圧可動体を収容した空圧作動
   器と、前記入口から前記圧力室への圧縮空気の流
   量を前記空圧可動体の移動初期に制限する作動制
   限装置とを有するブレーキ用空圧作動装置におい
   て、前記作動制限装置は、前記入口と前記圧力室
   との間に形成した空所と、該空所の前記入口側壁
   部に一端が支持される第１のばねと、該第１のば
   ねの他端側に配置され前記空所の前記圧力室側端
   部に設けた突部に当接するよう付勢される可動の
   第１部材と、該第１部材に一端が当接可能であり
   他端が前記空圧可動体に当接可能である可動の第
   ２部材と、前記第１部材と第２部材との間に配置
   され第２部材を第１部材から遠ざける方向に付勢
   し前記第１のばねよりも付勢力が小さい第２のば
   ねと、前記第１部材の両側を連通する第１通路と
   前記第２部材に設けられ前記圧力室と前記第１通
   路との連通を前記第１部材との当接により阻止さ
   れる第２通路と、前記入口と前記圧力室とを連通
   する絞り通路とを有するようにしたブレーキ用空
   圧作動装置。