JPS6332402Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、例えば鉄道車両用ブレーキ装置のブ
レーキシリンダとして使用されるダイヤフラムシ
リンダに関する。

従来のダイヤフラムシリンダを第１図にもとづ
いて説明する。第１図において、１は圧力気体の
給排孔１ａが穿設された第１ピストン、２は第２
ピストンであり、これら両ピストン１，２は互い
に接近離隔自在に対向して配置されている。両ピ
ストン１，２の対向する部分にダイヤフラム３の
端部が固着され、該ダイヤフラム３と前記両ピス
トン１，２によつてシリンダ室４が形成されてい
る。ダイヤフラム３の側面中央部外周には筒状部
材５が装着され、該筒状部材５の内周面とダイヤ
フラム３の中央部外周面とが密着されて、ダイヤ
フラム３の中央部がほとんど伸縮しない固定部３
ａとされている。尚、３ｂはダイヤフラム３の可
動部である。

第１図ａは、シリンダ室４内から圧力気体が排
出され、図示しない復帰ばね等により両ピストン
１，２が接近して当接している通常状態を示し、
この状態において、第１ピストン１の給排孔１ａ
からシリンダ室４に圧力気体が供給されると、両
ピストン１，２は復帰ばねに抗して互いに離隔移
動し、第１図ｂの状態となる。

この従来のダイヤフラムシリンダは、互いに接
近離隔する第１ピストン１、第２ピストン２を備
えているため、シリンダ室４内の圧力気体が排出
されて両ピストン１，２が接近した通常状態にお
いて、両ピストン１，２とダイヤフラム３との間
に大きな空隙を生じ、シリンダ室４の空隙容積が
非常に大きいものであつた。

従つて、シリンダ室４へ圧力気体を供給するシ
リンダ作動時に、上記両ピストン１，２とダイヤ
フラム３間の大きなシリンダ室空隙が充填されて
この空隙内の気体圧力が両ピストン１，２を離隔
移動させる圧力になるまでに長時間を要する。

すなわち、両ピストン１，２を離隔移動させる
ためには、ダイヤフラム３の可動部３ｂと両ピス
トン１，２に圧力気体が作用するだけの微小な空
隙がシリンダ室４内に存在すれば充分であるが、
従来の上記構成の如きダイヤフラムシリンダは、
２つのピストンを有する構成であるがゆえに、上
記シリンダ室空隙のほとんどが無効空隙であり、
両ピストン１，２の応答性が非常に悪いという問
題があつた。

本考案は、上記問題に鑑みて案出したものであ
り、互いに接近離隔自在な第１ピストン、第２ピ
ストンにダイヤフラムが固着されてシリンダ室が
形成され、ダイヤフラムの側面中央部に筒状部材
が装着されて固定部とされたダイヤフラムシリン
ダにおいて、前記両ピストンの移動方向にほぼ直
交する方向でシリンダ室内に突出する環状の突出
部を前記固定部の内周に設け、該突出部の大きさ
を前記両ピストンの接近離隔移動を妨げない大き
さに設定してシリンダ室の無効空隙を小さくする
ことによつて、両ピストンの応答性を向上させる
ことを目的とする。

以下、本考案を第２図乃至第４図の実施例にも
とづいて説明する。

第２図は本考案の第１実施例の断面図であり、
互いに接近離隔自在に対向して配置した第１ピス
トン１、第２ピストン２にダイヤフラム３の端部
を固着してシリンダ室４を形成している。ダイヤ
フラム３の側面中央部外周に筒状部材５を装着
し、筒状部材５の内周面とダイヤフラム３の中央
部外周面とを密着させてダイヤフラム３の中央部
がほとんど伸縮しない固定部３ａとしている。こ
の固定部３ａのダイヤフラム３を肉厚の突出部６
としてシリンダ室４内に突出させている。この突
出部６は、固定部３ａの内周全域にわたる環状で
あり、その突出方向は両ピストン１，２の移動方
向（図中で上下方向）にほぼ直交する方向であ
る。また、突出部６の突出高さは、その中央部が
最も高く、可動部３ｂに近づくにしたがつて低く
なつており、突出部６の大きさは、第１ピストン
１、第２ピストン２およびダイヤフラム３の可動
部３ｂの各々の受圧面に接することのない大きさ
即ち両ピストン１，２の接近離隔移動を妨げない
大きさに設定している。従つて、このように設定
するのであれば、突出部６の体積をできるだけ大
きくして上記無効空隙に相当させる方が良い。
尚、１ａは第１ピストン１に穿設した給排孔であ
る。

第２図ａはシリンダ室４から圧力気体が排出さ
れ、図示しない復帰ばね等により両ピストン１，
２が接近して当接している通常状態を示し、両ピ
ストン１，２とダイヤフラム３間のシリンダ室空
隙すなわちシリンダ室４の空隙容積は、従来例を
示す第１図ａに比して突出部６の体積分だけ小さ
くなつている。この状態において、給排孔１ａか
らシリンダ室４へ圧力気体を供給すると、瞬時に
両ピストン１，２とダイヤフラム３間の微小なシ
リンダ室空隙が充填され、圧力気体が両ピストン
１，２およびダイヤフラム３の可動部３ｂの各々
の受圧面に作用して両ピストン１，２は前記復帰
ばね等に抗して互いに離隔移動し、第２図ｂに示
す状態となる。そして、シリンダ室４の圧力気体
を給排孔１ａから排出すれば、両ピストン１，２
は第２図ａの状態に復帰する。

このように、上記第１実施例は、ダイヤフラム
３の中央部（固定部３ａ）を図中で左右方向の肉
厚の環状の突出部６として両ピストン１，２とダ
イヤフラム３間のシリンダ室空隙を減少させ、さ
らに、この突出部６の大きさを両ピストン１，２
の接近離隔移動を妨げない大きさ即ち両ピストン
１，２およびダイヤフラム３の可動部３ｂに接し
ない大きさに設定したものであり、ダイヤフラム
シリンダとしての機能が損われることがなく、シ
リンダ室４へ圧力気体を供給するシリンダ作動時
に、両ピストン１，２とダイヤフラム３間のわず
かなシリンダ室空隙が瞬時に充填されて両ピスト
ン１，２が離隔移動を始め、両ピストン１，２の
応答性が非常に良くなる。第３図および第４図は
本考案の他の実施例を示し、第２図の第１実施例
と同一構成部分は第２図と同一符号を付してその
説明を省略する。

第３図の第２実施例は、ダイヤフラム３とは材
質の異なる環状の突出部６をダイヤフラム３の中
央部内側（固定部３ａ）に接着剤等により容易に
離脱しないように取付けたものであり、この内側
に突出する環状の突出部６の大きさは、第１実施
例の場合と同様に、両ピストン１，２およびダイ
ヤフラム３の可動部３ｂに接しない大きさ即ち両
ピストン１，２の接近離隔移動を妨げない大きさ
である。尚、突出部６はシリンダ室４内の気体圧
力により変形しないものであれば中空としても良
く、さらに、この中空部に流体を封入しても良
い。

第４図の第３実施例は、ダイヤフラム３に装着
する筒状部材５つまり固定部３ａをその全周にわ
たつて内側に突出させて環状の突出部６を形成し
たものであり、この突出部６の大きさは、上述の
第１実施例および第２実施例と同様に、両ピスト
ン１，２の接近離隔移動を妨げない大きさであ
る。

これら第２、第３実施例の作用効果は、第１実
施例の場合と同様であるので、その説明を省略す
る。

次に、本考案のダイヤフラムシリンダを車両用
ブレーキ装置のブレーキシリンダとして使用した
場合を第５図にもとづいて説明する。

第５図において、７，８はその中途部７ａ，８
ａが台車９に揺動自在に支持されたリンク、１０
は本考案のダイヤフラムシリンダ、１１はダイヤ
フラムシリンダ１０の第１ピストン１（第２図乃
至４図参照）に連結された第１ロツド、１２はダ
イヤフラムシリンダ１０の第２ピストン２（第２
図乃至第４図参照）に連結された第２ロツドを
各々示す。リンク７の一端７ｂが第１ロツド１１
に揺動自在に連結され、リンク８の一端８ｂが第
２ロツド１２に揺動自在に連結されて、ダイヤフ
ラムシリンダ１０はリンク７，８を介して台車９
に支持されている。１３は第１ピストン１の給排
孔１ａ（第２図乃至第４図参照）に接続されると
ともにブレーキ制御装置１４に接続された空気管
であり、ブレーキ制御装置１４には空気管１５を
介して圧力空気源（圧力気体源）１６が接続され
ている。又、リンク７，８の他端７ｃ，８ｃには
ブレーキ円板１９に対向するブレーキ摩擦板１
７，１８が揺動自在に取付けられている。尚、２
１，２２はリンク７，８と台車９との間に介設さ
れた復帰ばねである。

第５図はブレーキ弛めの状態を示し、ダイヤフ
ラムシリンダ１０のシリンダ室４（第２図乃至第
４図参照）は空気管１３を経て前記制御装置１４
の排出口１４ａに連通している。従つて、両ピス
トン１，２は復帰ばね２１，２２により接近し、
ブレーキ摩擦板１７，１８はブレーキ円板１９か
ら離れている。

この状態において、ブレーキ制御装置１４がブ
レーキ動作すると、空気管１３と排出口１４ａと
が遮断されるとともに空気管１３と空気管１５と
が連通し、圧力空気源１６からダイヤフラムシリ
ンダ１０のシリンダ室４へ圧力空気が供給され
る。ダイヤフラムシリンダ１０の構成は上述した
通りであるので、瞬時に両ピストン１，２が復帰
ばね２１，２２に抗して離隔し、リンク７，８を
その中途部７ａ，８ａを中心として揺動させ、ブ
レーキ摩擦板１７，１８をブレーキ円板１９に押
しつけてブレーキを作用させるのである。

以上の説明より明らかなように、本考案は、互
いに接近離隔自在に配置された第１ピストン、第
２ピストンにダイヤフラムが固着されてシリンダ
室が形成され、ダイヤフラムの側面中央部に筒状
部材が装着されて固定部が形成されたダイヤフラ
ムシリンダにおいて、前記両ピストンの移動方向
にほぼ直交する方向でシリンダ室内に突出する環
状の突出部を前記固定部の内周に設け、該突出部
の大きさを前記両ピストンの接近離隔移動を妨げ
ない大きさに設定したものであり、本考案によれ
ば、ダイヤフラムシリンダとしての機能を損うこ
となく、両ピストンとダイヤフラム間のシリンダ
室空隙すなわちシリンダ室の空隙容積を前記固定
部の内周全域にわたる環状の突出部の体積分だけ
減少させることができ、シリンダ室の微少な空隙
が瞬時に充填されるため両ピストンの応答性が非
常に良くなる。特に、ブレーキシリンダとして本
考案のダイヤフラムシリンダを使用した場合、ブ
レーキ装置の特性が向上して安全性が増すことに
なる。又、本考案のダイヤフラムシリンダは、両
ピストン接近時の無効空隙を固定部の内周全域に
わたる環状の突出部により減少させたものである
から、本考案によれば、圧力気体の使用量が少な
くて済み、シリンダ室に圧力気体を給排する圧力
気体源の容量を従来のものより小さくでき、省エ
ネルギー化が図れるという特有の効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは従来のダイヤフラムシリンダの断面
図、第１図ｂは同作用説明図、第２図ａは本考案
のダイヤフラムシリンダの第１実施例の断面図、
第３図ａは同第２実施例の断面図、第４図ａは同
第３実施例の断面図、第２図ｂ、第３図ｂ、第４
図ｂは各々の実施例の作用説明図、第５図は本考
案のダイヤフラムシリンダをブレーキシリンダと
して使用した場合の説明図である。 １……第１ピストン、１ａ……給排孔、２……
第２ピストン、３……ダイヤフラム、３ａ……固
定部、３ｂ……可動部、４……シリンダ室、５…
…筒状部材、６……突出部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 互いに接近離隔自在に対向して配設された第１
   ピストン、第２ピストンと、該両ピストンに固着
   され両ピストン間に圧力気体が給排されるシリン
   ダ室を形成するダイヤフラムと、該ダイヤフラム
   の側面中央部に装着されダイヤフラムがほとんど
   伸縮しない固定部を形成する筒状部材とを備えた
   ダイヤフラムシリンダにおいて、 前記両ピストンの移動方向にほぼ直交する方向
   でシリンダ室内に突出する環状の突出部を前記固
   定部の内周に設け、該突出部の大きさを前記両ピ
   ストンの接近離隔移動を妨げない大きさに設定し
   たダイヤフラムシリンダ。