JPH0979054A - 排気ブレーキユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スラスト用ボールベアリングを省き、スプリ
ングの伸縮時に、ピストン及びピストンロッドが回転す
るのを確実に防止し、シール性能の低下及びピストンの
シールの破損を回避する。 【解決手段】 シリンダハウジング３内に配設したピス
トン４を復動方向へ付勢するコイル状のスプリングとし
て互いに逆巻きの第１のスプリングＳＰ１及び第２のス
プリングＳＰ２を直列配置して用い、該第１のスプリン
グＳＰ１及び第２のスプリングＳＰ２の端部間に挟持さ
れ該端部と共に変位自在な可動部材７を設け、ピストン
４及びピストンロッド６を回り止め可能とし、ピストン
４に結合したピストンロッド６を出入り動作させ、該ピ
ストンロッド６の先端に係合する仕切弁体８Ａによって
作動時に排気ガス流路を閉塞する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の排気管等に
配置した排気ブレーキ弁を作動時に閉じてブレーキを働
かせるための排気ブレーキユニットに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の排気ブレーキユニットの非
作動状態を示す縦断面図である。この排気ブレーキユニ
ットは、パワーシリンダ１と排気ブレーキ弁２とからな
り、パワーシリンダ１のシリンダハウジング３内に配設
したピストン４と、該ピストン４を復動方向へ付勢する
コイル状の単一のスプリング５とを備えている。

【０００３】そして、排気ブレーキユニットは、ピスト
ン４に結合したピストンロッド６を出入り動作させ、該
ピストンロッド６の先端に係合する仕切弁体８によって
作動時に０気ガス流路１７を閉塞するものである。単一
のスプリング５は、一端がシリンダハウジング３の内壁
面に当接し、他端がスラスト用ボールベアリング９を介
してピストン４を戻し方向に押圧している。

【０００４】ピストンロッド６は、ロッド本体１０の先
端で両側へ突出した突起１１ａ，１１ｂ（図５参照）を
有するＴ字体１１を一体に備え、このＴ字体１１を図４
に示す仕切弁体８の係合溝１２に嵌入させてある。

【０００５】仕切弁体８は、Ｔ字体１１に対応して真直
溝１２ａと直交溝１２ｂとからなる係合溝１２が形成さ
れ、上面から係合溝１２の突当たり面１２ｃまでの間に
斜めに開けた長方形断面の逃し孔１３と適宜位置に開け
た通気孔１４とを有し、係合溝１２にＴ字体１１が嵌入
されて、ピストンロッド６の先端に僅かな距離だけ摺動
可能な状態にて係合している。

【０００６】そして、排気ブレーキユニットは、作動時
に、圧縮空気が作動圧室１５に導入され、ピストン４に
結合されているピストンロッド６を出動作させ、該ピス
トンロッド６の先端に係合している仕切弁体８をＴ字体
１１で押圧して排気ガス流路１７に押し出すことによ
り、該流路１７を閉塞して車両の排気ブレーキを働かせ
る。

【０００７】作動状態から非作動状態に復帰させる時に
は、作動圧室１５の圧縮空気を排出し、単一のスプリン
グ５の付勢力によってピストン４を図３に示す位置に戻
すと同時に、ピストンロッド６及び仕切弁体８を引き込
んで、排気ガス流路１７を開放する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記排気ブレ
ーキユニットでは、動作時におけるスプリング５の伸縮
に伴う該スプリング５の他端をスラスト用ボールベアリ
ング９によって自由に回転させるようにしているが、こ
のボールベアリング９が高価で、コスト高になるという
欠点がある。また、このボールベアリング９を省いて、
スプリング５の他端を直接ピストン４に当接させる構造
にすると、スプリング５の一端は摩擦力により回転せ
ず、スプリング５の他端と共にピストン４及びピストン
ロッド６が回転する。

【０００９】そして、図５において一点鎖線で示すよう
に、非作動時には仕切弁体８の内面から突起１１ａ，１
１ｂが離れているが、上述のように、作動時にピストン
４及びピストンロッド６がスプリング５の他端と共に回
転すると、図５において実線で示すように、Ｔ字体１１
の一方の突起１１ａが仕切弁体８に片当たりすると同時
に中心点Ｃの位置がずれるため、ピストンロッド６の外
周に嵌合している環状シール部材１８に疲れが生じ、両
者間に隙間が形成されてシールの性能が低下し、シリン
ダハウジング３内に排気ガスが侵入するようになり、ま
た、ピストン４のシールを破損させるという問題点があ
った。

【００１０】本発明は、上記従来の欠点にかんがみなさ
れたものであって、その目的は、スラスト用ボールベア
リングを省くことができ、スプリングの伸縮時に、ピス
トン及びピストンロッドが回転するのを確実に防止し、
シール性能の低下及びピストンのシールの破損をなくす
ことができる排気ブレーキユニットを提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の本発明は、シリンダハウジング内
に配設したピストンと、該ピストンを復動方向へ付勢す
るコイル状のスプリングとを備え、前記ピストンに結合
したピストンロッドを出入り動作させ、該ピストンロッ
ドの先端に係合する仕切弁体によって作動時に排気ガス
の流路を閉塞する排気ブレーキユニットにおいて、前記
スプリングとして互いに逆巻きの第１のスプリング及び
第２のスプリングを直列配置して用い、該第１のスプリ
ング及び第２のスプリングの端部間に挟持され該端部と
共に変位自在な可動部材を設け、前記ピストン及びピス
トンロッドを回り止め可能としたことを特徴とする。請
求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の排気ブレー
キユニットにおいて、前記可動部材には前記第１のスプ
リング及び第２のスプリングを案内し変形を防止するガ
イドを備えたことを特徴とする

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の第１
の実施の形態に係る排気ブレーキユニットを示す縦断面
図であって、従来と同一部分に同一符号を付けて示して
ある。

【００１３】この排気ブレーキユニットは、パワーシリ
ンダ１Ａと、このシリンダ１Ａによって開閉操作される
排気ブレーキ弁２とを有し、シリンダハウジング３内に
ピストン４を配設し、該ピストン４を復動方向へ付勢す
る第１のスプリングＳＰ１及び第２のスプリングＳＰ２
からなる２つのスプリングを備えている。また、排気ブ
レーキユニットは、ハウジング本体２１の他端側を閉じ
る端板２２にボス２３を一体に設けてあり、端板２２に
ボルト２０ａとナット２０ｂをもって取付けた保持部材
２５で仕切弁体８Ａを摺動自在に保持している。

【００１４】パワーシリンダ１Ａは、スプリングとして
互いに逆巻きコイル状をなす第１のスプリングＳＰ１と
第２のスプリングＳＰ２とを直列配置して用いており、
第１のスプリングＳＰ１及び第２のスプリングＳＰ２の
端部間に挟持され該端部と共に直線変位及び角変位自在
な可動部材７を設け、ピストン４及びピストンロッド６
を回り止め可能にしてある。

【００１５】また、パワーシリンダ１Ａは、シリンダハ
ウジング３内が、ピストン４によって、作動圧室１５と
ばね室１６とに画成され、排気ブレーキ弁２の保持部材
２５に複数のボルト２０ａ及びナット２０ｂをもって取
付けられ、保持部材２５の保持穴２５ａ内にピストンロ
ッド６の先端が突出しており、ばね室１６内に互いに逆
巻きの第１のスプリングＳＰ１及び第２のスプリングＳ
Ｐ２と可動部材７とが収納されている。

【００１６】シリンダハウジング３は、ハウジング本体
２１と、端板２２とを組み合わせてなり、ハウジング本
体２１の一端側に圧力流体の供給孔３ａ、他端寄り位置
に呼吸孔３ｂを有し、供給孔３ａにコネクタ２７を嵌着
してあり、呼吸孔３ｂにフィルタ２８を設けてある。端
板２２は、ハウジング本体２１内へ突出したボス２３を
一体に有し、ボス２３の基部を囲繞する位置にばね受溝
２２ａを形成し、ボス２３内に複数の環状シール部材１
８が配設されている。環状シール部材１８は金属リング
１８ａの内周にアスベスト１８ｂを嵌着させたものであ
って、ボス穴２３ａ内に圧入されている。

【００１７】ピストン４は、ピストンロッド６の内端部
６ａに設けた雄ねじ６ｄに螺合するナット３１を用いて
ピストンロッド６に結合し、外周のピストンリング３２
及びＹ字形断面の環状シール部材３３によってシールし
た状態にてハウジング本体２１内に摺動自在に収納され
ており、ばね受面４ａに第２のスプリングＳＰ２の一端
が当接していて、供給孔３ａの方向へ付勢されている。

【００１８】ピストンロッド６は、ハウジング本体２１
内にある小径の内端部６ａと、これに続きハウジング本
体２１に対して出入りする出入部６ｂと、Ｔ字体１１と
を一体に備え、内端部６ａに雄ねじ６ｄを刻設してあ
り、雄ねじ６ｄに螺合するナット３１と両側の座金３
５，３６を用いてピストン４に連結され、Ｔ字体１１に
仕切弁体８Ａが係合する。

【００１９】可動部材７は、両端面にばね受溝７ａ，７
ａを有するリング状をなし、外周とハウジング本体２１
の内面との間に環状隙間を形成しており、それぞれの対
応するばね受溝７ａに当接する第１のスプリングＳＰ１
及び第２のスプリングＳＰ２の端部間に挟持され該端部
と共に軸線方向の変位及び角変位自在であり、両スプリ
ングＳＰ１，ＳＰ２の当該端部と共に回ることによっ
て、ピストン４及びピストンロッド６を回り止め可能と
するものである。

【００２０】排気ブレーキ弁２の仕切弁体８Ａは、逃し
孔１３が直交する２つの真直穴を開けて形成されている
点が従来と異なっており、図３に示す排気ガス流路１７
の側壁に開けた通り穴１７ａに摺動自在に一部が嵌入さ
れ、作動時に、ピストンロッド６のＴ字体１１によって
押圧され摺動して排気ガス流路１７を閉塞し、非作動時
には、図１に示す状態になって排気ガス流路１７を開放
する。

【００２１】逃し孔１３は、排気ガス流路１７を閉塞し
た状態から開放させる時に、排気ガスの圧力で押圧され
ている仕切弁体８Ａが摩擦力によって動き難いため、両
スプリングＳＰ１，ＳＰ２の付勢力でピストン４及びピ
ストンロッド６が僅かに戻されると、ピストンロッド６
の先端と仕切弁体８Ａの係合溝１２の突当たり面１２ｃ
との間に隙間が生じ、逃し孔１３及び該隙間を通じて排
気ガスを逃して圧力を低下させ、仕切弁体８Ａの動きを
軽くするためのものである。

【００２２】次に、本発明の上記第１の実施の形態に係
る排気ブレーキユニットの動作について説明する。図１
に示す非作動状態では、図３に示す排気ガス流路１７は
開放されており、排気ブレーキは働いていない。

【００２３】排気ブレーキユニットを作動させる時に
は、ドライバーが手動にて図示しない排気ブレーキ用ス
イッチをオンにすると、圧縮空気がコネクタ２７及び供
給孔３ａを通り作動圧室１５内へ供給され、作動圧室１
５の空気圧が上昇しピストン４が両スプリングＳＰ１，
ＳＰ２の付勢力に抗して呼吸孔３ｂに近づく方向へ移動
する。

【００２４】この移動と同時に、ピストンロッド６が出
動作し、Ｔ字体１１で突当たり面１２ｃを押圧して仕切
弁体８Ａを押し出し、排気ガス流路１７を閉塞状態と
し、この閉塞により、排気ブレーキが働く。

【００２５】非作動状態にして排気ブレーキを解除する
時には、ドライバーが手動で排気ブレーキ用スイッチを
オフにすると、両スプリングＳＰ１，ＳＰ２の付勢力に
よってピストン４が復動すると共に、作動圧室１５内の
圧縮空気が排出され、同時にピストン４の復動によって
ピストンロッド６を入り動作させる。図１に示すよう
に、ピストン４が元の位置へ戻り、仕切弁体８Ａがピス
トンロッド６によって引き込まれ、排気ガス流路１７を
開放し、排気ブレーキを非作動状態にする。

【００２６】本発明の上記実施の形態の場合、可動部材
７が単純なリング状をなし軽く且つ円滑に回転するの
で、ピストン４及びピストンロッド６の回転を確実に防
止することができるとともに、低コストとなり、２つの
真直穴を開けて仕切弁体８Ａの逃し孔１３を形成してい
るので、穴明けが容易で穴明けコストの低減を図ること
ができるという利点がある。

【００２７】図２は本発明の第２の実施の形態に係る排
気ブレーキユニットを示す縦断面図であって、図１の場
合と同一部分に同一符号を付けてその部分の詳細な説明
を省略する。この排気ブレーキユニットの場合は、可動
部材７の両端面から十分な長さをもつ円筒形のガイド３
７，３８を延設し、このガイド３７，３８を両スプリン
グＳＰ１，ＳＰ２の内周に沿わせ、ガイド３７，３８に
よって両スプリングＳＰ１，ＳＰ２の振れ止めを行って
いる。

【００２８】この第２の実施の形態の場合、ガイド３
７，３８が十分な長さをもつので、両スプリングＳＰ
１，ＳＰ２の共振を確実に防止することができる。

【００２９】なお、本発明は上記実施の形態によって限
定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可
能である。

【００３０】

【発明の効果】請求項１に記載の本発明は、ピストンを
復動方向へ付勢するコイル状のスプリングとして互いに
逆巻きの第１のスプリング及び第２のスプリングを直列
配置して用い、該第１のスプリング及び第２のスプリン
グの端部間に挟持され該端部と共に変位自在な可動部材
を設け、ピストン及びピストンロッドを回り止め可能と
したことにより、第１のスプリング及び第２のスプリン
グの端部間に挟持された可動部材が該端部と共に回転す
るので、ピストン及びピストンロッドを確実に回り止め
することができ、したがって、シール性能の低下とシー
ル部材の破損を確実に防止することができるという効果
を奏する。請求項２に記載の本発明では、第１のスプリ
ング及び第２のスプリングを案内し変形を防止するガイ
ドを可動部材に備えていることにより、両スプリングの
振れを防止し共振をなくすことがきる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る排気ブレーキ
ユニットの要部を示す縦断面図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係る排気ブレーキ
ユニットの要部を示す縦断面図である。

【図３】従来の排気ブレーキユニットの一例を示す縦断
面図である。

【図４】従来の仕切弁体を示す底面図である。

【図５】従来の排気ブレーキユニットの欠点を説明する
ための要部を示した正面図である。

【符号の説明】

ＳＰ１ 第１のスプリング ＳＰ２ 第２のスプリング １Ａ パワーシリンダ ２ 排気ブレーキ弁 ３ シリンダハウジング ４ ピストン ６ ピストンロッド ７ 可動部材 ８Ａ 仕切弁体 １０ ロッド本体 １１ Ｔ字体 １１ａ，１１ｂ 突起 １２ 係合溝 １２ｃ 突当たり面 １３ 逃し孔 １７ 排気ガス流路 １８ 環状シール部材 ２１ ハウジング本体 ２２ 端板 ２３ ボス ２５ 保持部材 ３７，３８ ガイド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダハウジング内に配設したピスト
   ンと、該ピストンを復動方向へ付勢するコイル状のスプ
   リングとを備え、前記ピストンに結合したピストンロッ
   ドを出入り動作させ、該ピストンロッドの先端に係合す
   る仕切弁体によって作動時に排気ガスの流路を閉塞する
   排気ブレーキユニットにおいて、前記スプリングとして
   互いに逆巻きの第１のスプリング及び第２のスプリング
   を直列配置して用い、該第１のスプリング及び第２のス
   プリングの端部間に挟持され該端部と共に変位自在な可
   動部材を設け、前記ピストン及びピストンロッドを回り
   止め可能としたことを特徴とする排気ブレーキユニッ
   ト。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の排気ブレーキユニット
   において、前記可動部材には前記第１のスプリング及び
   第２のスプリングを案内し変形を防止するガイドを備え
   たことを特徴とする排気ブレーキユニット。