KR950010183Y1 - 내탐퍼성 브레이크 액츄에이터 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

내탐퍼성 브레이크 액츄에이터

제1도는 본 고안상의 내탐퍼성 브레이크 액츄에이터의 측단면도.

제2도는 서비스 브레이크 섹숀에 대한 두 개의 리테이닝 볼트를 가진 클램핑 밴드를 도시한 제1도에서의 브레이크 액츄에이터의 평면도.

제3도는 구조체의 중간단계에서 본 제1도에서 도시된 브레이크 액츄에이터의 측단면도.

제4도는 액츄에이터의 파손 분리부분의 또 다른 예에서 상기 파손 분리부분을 횡단면으로 나타낸 본 고안상의 브레이크 액츄에이터의 측면도.

제5도는 본 고안의 변형 가능한 리테이닝 부재의 일실시예로서의 평면도.

제6도는 횡단면에서 본 제5도의 변형 가능한 리테이닝부재의 측면도.

제7도는 제5도에서 도시된 변형 가능한 리테이닝 부재의 인장상태를 도시한 그림이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

20 : 브레이크 액츄이에터 22 : 서비스챔버 앗셈블리

24 : 스프링챔버 앗셈블리 28 : 플렌지 케이스

30 : 푸쉬로드 34 : 스프링가이드

36 : 리턴스프링 40 : 리테이닝 스크류

42 : 가이드 부싱 48 : 사이드 피스톤

50 : 무압축 챔버 52 : 서비스 하우징

58 : 요오크 앗셈블리 60,78 : 다이아프램

64 : 클램프 66 : 환상의 플렌지부

70,72 : 클램핑 링 76 : 리테이닝 볼트

84 : 플렌지 86 : 스프링 측부(사이드 피스톤)

90 : 헤드 92 : 헤드 앗셈블리

96 : 플러그 98 : 플러그 스크류

100 : 압력해제 챔버 104,120 : 리테이닝 부재

128 : 변형체

본 고안은 브레이크 작동시스템, 특히 그 중에서도 대형차량의 에어브레이크 액츄에이터(Air brake actuator)와 같은 유체작동 브레이크 액츄에이터에 관한 것이다.

에어브레이크와 같은 유체작동 브레이크 시스템은 그 안전성과 효과적인 처리상의 용이성으로 오랜동안 모터가 달린 차량의 작동을 제어하는 데 사용되어 왔다.

특히, 에어브레이크는 통상 큰 중량을 가진 트럭과 같은 대형차량에 통상 상업적인 용도로 사용되어 왔다. 그런데, 이들 대형 차량을 고속으로 주행시키기 위해서는 그 화물의 중량으로 인하여 더욱 더 브레이크 작동이 민감하고 신속하며, 실질적으로도 브레이크 작동력이 강한 것을 요구하기에 이르렀다. 에어브레이크 시스템의 작동에 있어 주요 구성기구 중의 하나는 브레이크 액츄에이터이다. 이 브레이크 액츄에이터는 차량을 브레이크 작동시킬 때 필요한 제동력을 부여하여 준다.

본 고안상의 출원인은 지금까지 고품질의 상업용 브레이크 액츄에이터를 대량 생산하고 있는 데, 대부분 이들 종래의 브레이크 액츄에이터는 주차 및 비상용 브레이크로서는 물론 정상적인 브레이크 서비스 역할도 하고있는 통상 스프링 브레이크로 알려져 있는 것들이다. 이들은 하나 이상의 다이아프램(diaphragm) 또는 피스톤과, 차량운전자의 지령에 따라 민감히 반응하는 적합한 브레이크 작동을 부여하기 위한 다수의 스프링과로 구성되는 공기실의 네트워크(network)를 통상 구비하고 있다. 하지만, 어떠한 경우이든 종래의 브레이크 작동시스템은 압력손실을 초래하고 있으며, 브레이크 액츄에이터들은 자동적으로 차량의 브레이크를 간섭하는 것으로 되어 있다.

종래의 브레이크 액츄에이터는 서비스 브레이크부분(service brake section)이 있든 없든 하우징이나 액츄에이터의 두부내에 탄좌되어 있는 강력한 파워를 가진 코일스프링을 구비하고, 압축을 받으면 이 파워스프링이 하우징에 관하여 측방향으로 바이아싱력(biasing force) 즉, 편기력을 작용시킨다. 이 파워스프링은 일단 압축되면 포텐셜에너지가 얻어지는 것과 같은 높은 스르링 정수(high spring constant)글 갖는다. 이 스프링이 풀리면 스프링에서 축적된 에너지가 브레이크 작동에 사용될 운동에너지로 전환된다. 그러나, 액츄에이터의 헤드의 조기제기는 즉, 강력스프링이 압축되고 있는 동안 헤드를 제거한다는 것은 이 에너지를 바람직하지 못한 방법으로 풀리게 할 염려가 있다. 예컨대, 액츄에이터 캡이나 해드 앗셈블리는 통상 단일 또는 복수의 섹션링클램프(section ring clamp)를 사용하는 플렌지 케이스에 부착되고, 이 클램프는 하나 이상의 리테이닝볼트에 의해 포지션에서 보지된다.

이들 리테이닝 볼트를 무분별하게 제거하면, 링 클램프가 임의대로 풀리게 되어 헤드나 캡을 케이스 풀렌지로부터 분리하게 한다. 한 번 풀림이 발생되면 스프링에 막대한 에너지가 액츄에이터 헤드에 전달되고 이 액츄에이터 헤드는 플렌지 케이스(flange case)로부터 상당한 힘으로 추진된다. 따라서, 압축상태하에 있는 상기 파워스프링을 지지해야 공기압은 클램프를 제거해야 할때에는 그전에 분산시키지 않을 수 없고 파워스프링 또한 해드내에 내장할 수 밖에 없는 것이다. 더욱이, 이들 선행기술상의 클램프링은 액츄에이터를 조립할 때 포지션을 잡기에 매우 힘들 경우도 있다.

통상, 파워스프링이 있는 지의 여부를 점검하거나 정비하기 위해 브레이크 액츄에이터에 분해점검 지령이 내려지고, 그 결과 파워스프링이 압축상태에 있게 되면 헤드지지 링클램프로 탐퍼링(tampering)을 초래한다. 그러나, 액츄에이터 헤드를 플렌지 케이스에 부착시키면 그 움직임을 방지할 수 있다.

종래, 플렌지 케이스로부터 브레이크 액츄에이터 헤드를 임의대로 분리되지 않도록 하기 위한 제동장치 및 클램핑장치들이 제외되어 왔다. 미국특허 제4,565,120호에는 브레이크 액츄에이터 하우징의 분리를 억제하기 위한 장치가 게시되어 있는데, 이 장치는 하우징 플렌지를 수납하는 놋치(noctch)를 가진 판재금속체(sheet metal body)로 구성되어 있다. 이 놋치는 플렌지 클램프 밴드(flange clamp band)를 풀어서 하우징 플렌지를 부분적으로 분리하기 충분할 정도로 크다.

또한, 상당수의 클램핑밴드가 미국특허 제3,106,757호의 "메탈밴드에 대한 클램프 구조", 제3,295,176호의 "호스클램프", 제4,583,773 호의 "실닌더형의 파이프 또는 측면을 가진 파이프의 연결에 관한 해제 가능한 관상의 클램프", 제4,451,955 호의 "크림프형(crimptype)의 클램프", 제4,430,775 호의 "머플러 보호용 밴딩 스트랩", 제3,602,954 호의 "환상의 호스클립(annular hose clip)", 제2,541,205 호 및 제4,109,350호의 및 제4,109,350호의 "클램프 밴드"에 의하여 개시되어 공지되어 있다. 그러나 여러가지 이유때문에 이들 후자의 클램핑 장치의 어느 것도 만족스러운 내탐퍼성 브레이크 액츄에이터를 제공하는데 적합한 것은 하나도 없다. 또한, 상기 자료들에 의해 개시되거나 제안된 것들 중 어느 것도 브레이크 액츄에이터에 유사한 것이라고는 전혀없는 것이다. 따라서, 본 고안은 신뢰성있는 내탐퍼성 유체작동 브레이크 액츄에이터(tamper-resistant fluid-operated brake actuator)를 제공하기 위한 것이 기본 목적이다.

본 고안에 따라 내탐퍼성 유체작동 브레이크 액츄에이터에는 가동가능한 벽을 형성하는 에어활성화 다이아프램(air-actuated diaphragm)이 있고, 피스톤에 의해 간헐적으로 압축되는 파우어 스프링을 덮고 있는 헤드나 캡이 있다. 이 브레이크 액츄에이터 헤드는 축상으로 또는 연속적으로 길고 가는 홈을 가진 곡선형을 가진 환상의 메탈 리테이닝 부재(annular metal retaining member)에 의해 플렌지케이스에 부착된다. 이 환상의 메탈 리테이닝 부재는 플렌지 케이스의 플렌지상에서 부분적으로 형성되고, 환상의 메탈 리테이닝 부재가 절단되거나 그렇지 않으면 플렌지 케이스로부터 제거되어야 하는 헤드에 대하여 탄성한계를 넘어 변형되도록 하여 헤드를 부착케 한다. 또한, 신규의 내탐퍼성 브레이크 액츄에이터의 환상의 메탈리테이닝 부재는 액츄에이터 헤드를 가진 꼬아 놓은 메탈(metal-spun) 또는 주름을 형성한 림(crimped rim) 또는 링 인테그랄(ring integral)로 구성되게 하기도 한다. 또한, 메탈을 꼬는 방법이나 이와 유사한 방법이나 그외에도 적절한 방법을 써서 구성케 하는 일도 있다.

본 실시예에서는, 환상의 메탈 리테이닝 부재를 꼬거나 플렌지 케이상에 주름을 형성하여 플랜지케이스에 대하여 종속 헤드의 내탐퍼성 부착을 제공한다. 적층된 환상의 메탈리테이닝 부재를 가진 헤드나 캡은 선반이나 이에 상응하는 장치 및 메탈을 스핀닝(spining)하거나 코이닝(coining)하는 종래의 기술을 이용가능한 적합한 공구를 이용하여 플렌지케이스 상에서 적절히 꼬여지거나 주름이 형성된다.

또한, 프레스형의 장치와 메탈을 주름지게하는 기술에 대한 적절한 기구가 이용되기도 한다. 또한, 메탈 꼬음질이나 또는 메탈 주름질외의 성형방법도 좋을 것이다.

본 고안의 내탐퍼성 브레이크 액츄에이터에는 환상의 메탈리테이닝 부재가 있는데, 이 리테이닝 부재는 단일체를 가진 앨레멘트로써 어배팅림(abutting rim)과 헤드의 플렌지 및 플렌지 케이스상에 적합한 클램핑링(clamping ring)으로 구성되어 있다. 클램핑링이 플렌지와 링상에서 최초의 위치에 위치되면, 그 후에는 플렌지케이스에 대하여 헤드의 내탐퍼성 부착을 형성하기 위하여 인장위치에서 그 탄성한계를 초과하여 변형된다.

본 실시예에서, 환상의 메탈리테이닝 부재에는 설치를 촉진하는 플렉스구역(flex region)을 제공하는 리세스되거나 절단된 단면이 통상 포함된다. 다듬질된 링의 표면을 림플렌지(rim flange)와 맞추어지고 통상 이 역시 변형 가능한 리테이닝 부재의 부착을 용이하게 허용하기 위해 제공된다.

본 고안상의 내탐퍼성 브레이크 액츄에이터(tamper-resistant brake actuator)는 기본적으로 스프링쳄버와 서비스 챔버로 이루어지는 한 쌍의 챔버를 가진 플렌지케이스로 구성되는 유체작동 내탐퍼성 브레이크 액츄에이터에 있어서, 상기 플렌지케이스는 상기 스프링챔버로 이루어지는 부위로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗는 환상의 플렌지를 가지고, 상기 서비스챔버는 그 둘레에 있는 상기 플레지케이스부를 가진 서비스챔버하우징과 상기 플렌지케이스사이로 수납되는 다이아프램을 가지며, 상기 서비스챔버 하우징과 상기 서비스챔버 다이아프램상이에서 스프링이 적층배열되고, 상기 편기력을 가진 서비스챔버 다이아프램은 상기 플렌지케이스로 향하며, 상기 스프링 챔버를 이루는 헤드는 상기 환사의 플렌지케이스에 보지되는 환상의 림을 가지며, 상기 헤드의 상기 환상의 림과 상기 플렌지케이스의 상기 환상의 플렌지사이에는 외주변부를 갖는 스프링챔버 다이아프램이 배설되며, 상기 스프링챔버 다이아프램위로 파워스프링 피스톤이 얹히며, 이 파워스프링 피스톤과 접촉하면서 이 파수어스프링 피스톤과 상기 헤드 사이에서 파워스프링이 적층설치되고, 상기 스프링챔버 다이아프램과 상기 플렌지케이스사이에 제2의 스프링이 적층설치되고, 상기 스프링챔버 다이아프램과 접촉하면서 상기 플렌지케이스를 통해 뻗는 푸쉬로드가 상기 서비스챔버 속으로 들어가서 서비스챔버 하우징을 관통하여 요오크 앗셈블리에 연결되기 쉽도록 구성되고, 상기 리테이닝 부재는 액츄에이터의 약 360″ 주위로 뻗어 상기 환상의 림을 상기 환상의 플렌지에 보지시키며, 상기 리테이닝부재는 상기 스프링챔버 다이아프램과 상기 환상의 플렌지와 반경방향으로 정렬되고, 상기 스프링챔버 다이아프램의 일측에서 상기 스프링챔버 다이아프램과 상기 환상의 플렌지와 반경방향으로 정렬되고, 상기 스프링챔버 다이아프램의 일측에서 상기 헤드를 향하여 거리를 두고, 상기 리테이닝부재가 상기 환상의 플렌지와 상기 환상의 림상이에서 상기 스르링챔버 다이아프램의 상기 외주변부를 둘러싸잡아주고 또한 상기 헤드를 상기 플렌지케이스에 지지시키도록 상기 환상의 플렌지 주위로 탄성한계를 넘어 변형되게 함으로써 상기 헤드가 상기 리테이닝부재에 의하여, 상기 플렌지케이스를 견고히 보지되게 하여 상기 헤드를 상기 플렌지케이스로부터 제거하고, 상기 레테이닝부재는 그 탄성한계를 넘어 변형되어야만 하도록 한 것을 특징으로 하는 유체작동 내탐퍼성 브레이크 액츄에이터에 관한 것이다.

또한 본 고안은, 반경방향으로 약360″액츄에이터 주위고 뻗는 환상의 림을 가지는 상대적으로 변형가능한 메탈로 되는 브레이크 액츄에이터 헤드로 구성되는 유체작동 브레이크 액츄에이터에 있어서, 비교적 견고한 주조 금속으로 되는 플렌지케이스는 상기 플렌지케이스의 나머지 부분으로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗는 제1부를 가지고, 또한 이 플렌지케이스와 헤드 사이에는 유연한 가요성의 다이아프램이 설치되며, 상기 헤드와 상기 다이아프램 사이에는 파워스프링이 배설되며, 상기 다이아프램을 플렌지케이스의 제1부와 헤드의 환상의 림위로 누워놓이는 외주변부를 가지며, 상기 다이아프램과 상기 플렌지케이스의 사이에 설치되는 푸쉬로드는 플렌지케이스내의 개구부를 통하여 뻗고 다이아프램의 움직임에 맞도록 되는 브레이크액츄에이터에 있어서, 상기 액츄에이터의 약 360″ 주위로 뻗는 보지용 상기 리테이닝부재는 반경방향으로 뻗는 부위를 포함하고, 다이아프램의 외주부위와 반경방향으로 또한 헤드를 향하여 다이아프램의 일측으로 정렬되며, 축상으로 뻗는 부위는 플렌지케이싱의 제1부위와 다이아프램을 넘어 축상으로 뻗고, 또한 플렌지케이싱의 제1부위의 뒷쪽으로 내향하여 반경방향으로 뻗으며, 또한 헤드가 반경방향으로 뻗는 부위와 플렌지케이스의 제1부위와의 사이에서 다이아프램의 외주변부를 싸잡아주도록 통상 U-형 배열로 비탄성적으로 변형되며, 또한 플렌지케이스와 접촉하여 헤드를 지지함으로써 헤드가 리테이닝부재에 의해 플렌지케이싱에 의해 플렌지케이싱에 견고히 보지되도록 하여 헤드를 플렌지케이싱으로 부터 제거되도록 하여 리테이닝부재가 그 탄성한계를 넘어 변형되는데 필요하도록 하는 것을 특징으로 하는 내탐퍼성 유체작동 브레이크 액츄에이터에 관한 것이다.

이하 본 고안을 첨부도면을 이용하여 보다 구체적이고도 상세히 설명하기로 한다.

제1도를 참조하여 설명하면, 우선 브레이크 액츄에이터(brake actuator)(20)는 일반적으로 알려져 있는 외부튜브 브레더 시스템(exernal tube breather system)(21)을 가진 2중 다이아프램 에어브레이크 액츄에이터(double-diaphgram air brake actuator)로 되어 있고, 또한 이 브레이크 액cn에이터(20)에는 서비스 챔버앗셈블리(service chamber assembly)(22)와 스프링 챔버 앗셈블리(spring chamber assembly)(24)가 구성되어 있다. 스프링 챔버 앗셈블리(24)로부터는 플렌지 케이스(flange case)(28)와 푸쉬로드 서브 앗셈블리(push rod sud assembly)(26)가 플렌지부재와 리테이닝부재에 의해 연결되고 푸쉬로드 서브 앗셈블리(26)에는 플렌지 케이스(28)와 푸쉬로드(30)가 있음이 도시되어 있다. 이 푸쉬로드(30)의 일단에 푸쉬로드판 리테이닝 스크류(push rod plate retaining screw)(33)에 의하여 연결된 것이 제1도 및 제3도에서 도시되어 있는 바와 같이 스프링 사이드 푸쉬로드판(spring side push rod plate)(32)이다.

여기에서 또한 스프링 가이드(spring guide)(34)는 리턴 스프링(return spring)(36)을 제자리에서 지지하기 위하여 필요하다. 상기 푸쉬로드(30)의 타단에는 푸쉬로드판 리테이닌 스크류(40)에 의하여 고정되는 서비스 사이드 푸쉬로드판(38)이 부착되어 있다. 작업중에는 푸쉬로드 케이스 씰(push rod case seal)(44)과 접촉하고 있는 푸쉬로드 가이드 부싱(push rod guide bushing)(42)의 베어링 면상에서 플렌지 케이스(28)에 관하여 상기 푸쉬로드(30)가 축상으로 움직인다.

서비스 챔버 앗셈블리(service chamber assembly)(22)에도 이와 같이 서비스 사이드 피스톤(service side piston)(48)이 부착되는 푸쉬로드(46)가 포함 구성된다.

한편, 무압축 챔버(non-pressure chamber)(50)는 서비스 하우징(service housing)(52)로 둘러싸이는데, 이것은 리턴스프링(54)을 아주 닫는 역할을 한다.

종래의 마운팅 볼트(mounting bolts)(56)와 요오크 앗셈블리(yoke assembly)(58)도 또한 제1도 치 제3도에 도시되어 있다.

이 분야에서의 기술자라면 알 수 있는 바와 같이, 유체 또는 "에어브레이크(air brake)"는 하나 이상의 유연성을 가진 다이아프램(diaphram)과 견고한 피스톤 플레이트(piston plate)에 의하여 그 작동이 제어된다. 이 피스톤 플레이트는 브레이크 액츄에이터(20)의 여러 챔버(chamber)에서 발생되는 공기 압력편차에 의행 작동될 때 다이아프램과 접하여 가동 가능한 벽체를 형성하면서 푸쉬로드 부재와 결합되어 있다. 또한 브레이크 액츄에이터(20)에는 적층된 0-링(0-ring)이나 이와같은 류의 부품의 성질상 팽창된 외경부 또는 단순히 팽창된 부분(62)을 가진 다이아프램(60)이 장치되어 있는데 이 다이아프램(60)은 서비스하우징(52)과 프렌지케이스(28)의 내면챔버에서 팽창부위(62)의 압축에 의해 밀봉상태로 되게 하거나 공기로 충만된 봉함(sealing)상태를 형성해 준다. 따라서, 다이아프램(60)은 고무, 네오프렌(neoprene), 섬유중심 강화 네오프렌이나 이와 같은 종류의 것과 같이 탄력성을 가진 재료로 만들어져 있다. 상기 다이아프램의 팽창부위(62)가 압축을 받고 환상의 플렌지케이스(28)에 서비스 하우징(52)을 부착되도록 하기 위해 상기 하우징(52)단부의 환상의 플렌지부위(66)와 상기 플렌지케이스(28) 하단부의 환상의 플렌지부(68)를 클램프(64)로 둘러싸서 지지시킨다.

제2도에서 충분히 도시되어 있는 클램핑링(70)(72)은 각기 반원형 링부위(70)와 (72)를 갖는데, 이들의 각각은 볼트(76)에 끼워지는 리테이닝 넛트(77)를 꽉조여서 상기 클램프(64)가 잘 조여지도록 클램프 리테이닝 볼트(76)로 통하는 탭(tab)과 귀(ear)를 갖고 있다.

환언하면, 클램프(64)는 하우징(52)을 플렌지케이스(28)에 고착시키고, 이들(52)(28)의 단부사이에 끼여있는 다이아프램(60)의 팽창부(62)를 압축함으로써 챔버내에 공기가 충만되는 밀봉상태를 얻을 수 있게 된다. 여기에서 하우징(52)을 플렌지케이스(28)에 부착시키는게 적절한 이유는 리턴스프링(54)이 스프링파워가 큰 파워스프링이 아니고 매우 약하고 안전한 스프링이기 때문에 위 부재들을 조립할 때 충분히 안전하게 실링상태를 구축할 수 있기 때문이다.

제1도로 돌아가서, 스프링사이드 다이아프램(78)은 적층된 0-링류의 성질상 팽창부(80)를 가진 것이 도시되어 있다. 이 팽창부(80)는 플렌지케이스(28)의 환상의 플렌지(84)가 계합되는 환상의 흠(82)쪽에 자리잡고 있다. 따라서, 스프링사이드 푸쉬로드 플레이트(32)는 다이아프램(78)의 일측편에 연접되고, 그 반면 스프링측부, 즉 스프링사이드 피스톤(86)은 다이아프램(78)의 다른 측부에 인접되어 있다.

브레이크 액츄에이터(20)는 제1도에서 정상적인 드라이빙 모우드(driving mode)내에 도시되어 있다. 이 모두드내에서와 정상적인 서비스 브레이크 모우드내에서 스프링 측부의 스프링사이드 피스톤(86)은 입구(91)를 통해 다이아프램(78)상에 작용되는 공기압에 의해 캡이나 헤드(90)내에 강력한 파워스프링(88)을 압축하는 역할을 한다. 다이아프램(78)과 상기 스프링측부인 스프링사이드 피스톤(86)은 도시된 부위에서 공압에 의해 제1가동벽(moveable wall)을 형성한다. 헤드 앗셈블리(92)는 이와같이 헤드(90)와 다이아프램(78)으로 구성된다. 헤드(90)는 더스트플러그 스크류(dust plug screw)(98)에 의해 헤드(90)에 보지되어 있는 플러그(96)나 더스트커버로 닫혀지는 틀(94)을 가지고, 간섭핏팅(interference fitting)과 환상의 라인으로 된 플렌지를 가진 헤드(90)상에 지지되어 있다. 상기 틈(94)은 해제볼트(제1도에 도시안됨)를 사용하여 스프링사이드 피스톤(86)에 통로를 부여하고 있다.

정상적인 서비스브레이크 모우드(service brake mode)에서 공기는 입구(99)를 통해 주입되어 다이아프램(60)과 서비스사이드 피스톤(48)으로 하여금 하향 가동되도록 한다. 다이아프램(60)과 서비스사이드 피스톤(48)은 공기압에 민감한 제2가동벽(second moveable wall)을 형성한다. 이 제2가동벽을 하향 가동시키면 푸쉬로드(46)를 서비스하우징(52)으로부터 쓰리스트 밖으로 되도록 하여 차량브레이크를 설치하게 된다. 따라서, 챔버(100)가 입구(91)를 통해 공급되는 공기로 충분히 압축되면, 이 가동벽은 다이아프램(78)에 의해 형성되고, 이렇게 하여 스프링 측부인 스프링사이드 피스톤(86)은 제1도에서 도시된 위치에 있게 되며, 파워스프링(88)은 전술한 바와 같이 헤드 앗셈블리(92)내에서 실질적으로 압축된다. 이러한 상태에서, 파워스프링(88)에는 상당량의 포텐셜에너지가 축적된다. 상기 챔버(100)가 압축 해제되면, 다이아프램(78)은 압축해제에 따라 더 이상 푸쉬로드(30)에 관하여 축상으로 움직이는 스프링사이드 피스톤(86)을 보지하지 않게 된다. 다음, 푸쉬로드(30)를 움직여 주면 푸쉬로드(46)를 서비스하우징(52)으로부터 쓰리스트 밖으로 나게 한다. 이 푸쉬로드(46)를 움직여주면 푸쉬로드는 차량브레이크를 작동시키거나 셋팅시킨다. 푸쉬로드(46)의 움직임이 파워스프링(88)의 팽창에 의하여 발생되면 브레이크 액츄에이터(20)는 주차용 또는 비상용 브레이크 모우드(parking or emergency brake mode)에 있게 된다. 이 모우드에서 스프링(36)과 스프링(54)이 압축된다. 따라서, 파워스프링(88)의 스프링 정수는 스프링(36)(54)을 조합한 것 보다 더욱 크다. 다아이프램(78)이 챔버(100)의 압축해제에 따라 또한 스프링 사이드 피스톤(86)의 움직임에 따라 움직일 때, 공기는 헤드 앗셈블 리 (92)내에 들어가지 않으면 안된다. 이는 헤드(90)내에 있는 벤트(vent)(102)를 통하여 주위의 폐기물(atmospheric debris)과 같은 것을 인출하는 것을 감소시키는 외부 튜브 브레더시스템(21)을 거치므로써 이루어진다. 따라서, 파워스프링(88)이 스프링 측부(86)와 헤드(90) 사이에서 정상적인 드라이빙과 정상적인 서비스브레이크 모우드 중에 압축되는 것이 필요하다. 이들 모우드에서 파워스플이(88)은 플렌지 케이스(28)로부터 바깥방향으로 헤드(90)상에 실질적인 힘을 작용시킨다.

제2도에서 도시된 클램핑링(70)과 유사한 장치들이 과거 플렌지(84)에서 플렌지 케이스(28)에 앞서 말한 바와 같이 헤드(90)를 연결하거나 클램프를 체결하는데 사용되어 왔는바 그러한 클램프링의 제거는, 리테이닝 닛트(77)를 제거하면 간단히 수행할 수 있는 것이지만, 헤드(90)를 플렌지케이스(28)로부터 제거분리하려면 엄청난 힘이 필요하다. 따라서, 헤드(90)의 쓸데없는 제거를 하지 않기 위해 본 고안에서는 환상의 메탈리테이닝 부재(104)를 고안해 낸 것이다. 이 부재는 헤드(90)와 적층된 적층부(intergral portion)이다.

제1도에서 보면, 변형가능한 지지부재로서의 리테이닝부재(104)가 플렌지케이스(28)의 플렌지(84)위로 위치되어 적층결합되고 그 사이에 끼워지는 탄성을 가진 다이아프램(78)의 팽창부(80)를 압축시키므로써 밀봉상태나 또는 기밀봉함상태가 만들어진다. 따라서, 헤드(90)를 플렌지(84)로부터 제거해내기 위해 굴곡(bending), 팸(prying), 절단(cutting)등을 행하지만, 그외의 방법으로는 변형 또는 리테이닝부재(104)를 파손(destroying)시키기 전에는 플렌지케이스(28)로 부터 리테이닝부재(104)를 제거할 수 없다. 다시 말하면, 플렌지(84)는 상기 리테이닝부재(104)와 결착되고, 결착을 위해 리테이닝부재 안쪽면에서 홈(groove)이나 찬넬(channel)홈에 맞도록 되는 플렌지(84)는 스핀닝이나 굴곡에 의해 리테이닝부재, 다이아프램 팽창부가 견고히 일체로 조립된다. 상기 리테이닝부재(104)와, 전술한 바와같이 플렌지(84)는 환상이나 링의 형태로 되어 있음을 알 수 있는데, 이는 브레이크 액츄에이터(20)의 원주나 또는 주연을 둘러싸고 주름질, 연신을 촉진시키는 축상의 슬롯트형의 배치와 같은 것으로 되는 고체나 절단단면으로 되어 있어 따라서, 리테이닝 볼트형의 클램프에 의해 플렌지 등의 분리 제거될 가능성은 거의 없어진다.

이렇게 되면 헤드(90)를 제거하기 더욱 어려월 질 뿐아니라, 특별한 공구없이는 플렌지케이스(28)에 헤드(90)를 재부착시키는 것이 탐퍼링(tampering)에 더욱 방해요인이 된다.

그리고 플렌지(84)상에 리테이닝부재(104) 즉, 지지부재를 부착형성하기 위한 다른 방법이 아무리 적절하다 해도 이 분야에서 통상의 기술을 가진 자에게는 매탈꼬움(metal spinning), 주름질(crimping), 동전형 주조(coining), 또는 오우버센터성형(overcenter forming)기술이 부착방법으로서 보다 손에 익어 있기 마련이다.

제3도를 참조하면, 브레이크 액츄에이터(20)에는 구축의 중간단계에서 도시된 리테이닝부재(104)가 같이 도시되어 있다. 여기에서 헤드(90)는 플렌지케이스(28)위의 위치에 자리잡고 있다. 또한 가압되거나 탈압(depressurized)된 브레이크 액츄에이터 챔버를 통해 포트(91)(99)도 또한 도시되어 있다. 제1도 및 제3도의 헤드(90)와 다른 형상과 배열을 가지고 있는 캡이나 헤드(116)가 외부튜브 브레더시스템(21)과 관련을 가진 배출포트(102)를 가지고 있음이 도시되어 있다.

한편, 제4도에 도시된 브레이크 액츄에이터(20)에는 해제볼트(release blot)(108)에 의해 넣어진 압축 모우드(compressed mode)내에 파워스프링(88)이 구비되어 있다는 점에 유의할 필요가 있다. 제3도를 보면 플렌지(84)위에서 돌출되게 얹힌 리테이닝부재(104)를 갖고 있는 헤드(90)의 연장선상에서 지지부재(securing member)인 리테이닝부재(104)는 플렌지(84) 둘레를 리테이닝부재(104)로 고정하기 위해 매탈꼬움 또는 메탈성형을 함에 있어 리테이닝부재(104)는 공구(106)에 의하여 탄성한계를 넘어 꺾여 변형된다. 또 다른 예로서 프레스를 사용하여 플렌지(84) 주위에 홈을 만든 리테이닝부재를 제7도에서와 같이 꼬거나 주름지게 하는 방법이다. 메탈꼬움 작업은 선반이나 이에 상당하는 장치를 사용하면 적절히 수 행할 수 있다. 헤드(90) 성형과 리테이닝(104)의 선택에 있어 그 기계가공성의 용이성으로 인해 강재(steel)를 재료로 선택하고 있지만 다른 금속들도 괜찮을 것이다. 헤드(90)는 따라서 리테이닝부재(104)의 내탐퍼법(tamper- resistant manner)으로 스핀닝에 의해 또는 주름질에 의하여 플렌지케이스(28)에 견고히 부착된다.

본 고안상의 또 다른 실시예를 제4도에 도시하였다. 여기에서도 통상의 이중 다이아프램형의 브레이크 액츄에이터가 다시 도시되어 있다. 여기에서는 제1도 내지 제3도에서 도시된 실시예에서 나타낸 도면번호를 그대로 사용하기로 한다.

또한, 본 고안이 지금까지 특정브레이크 액츄에이터와 관련하여 기술되어 있고, 이중 다이아프램 브레이크 액츄에이터가 도시되어 있으나, 그외에 피스톤형의 브레이크 액츄에이터와 같은 유체 브레이크 액츄에이터도 본 고안에 의하여 만들어지며, 그것도 브레이크, 캠, 디스크 또는 웨지 없이도 또한 외부튜브 브레더 시스템의 유, 무에 관계없이 작동가능한 브레이크 액츄에이터가 만들어진다. 본 고안은 어떠한 브레이크 액츄에이터라도 스프링이 하우징내에 안치되어 플렌지케이스에 접합되는 것으로 본 고안상의 범위내에서 작동가능한 것이라면 적용 가능하다.

제4도에서는 피스톤(86)의 슬롯트(110) 속으로 삽입되는 분리가능한 해제볼트(detachable release bolt)(108)가 도시되어 있다. 이 해제볼트(108)는 공기압이 없는 곳에서 차량을 움직여야 한다든가 또는 브레이크를 다시 정렬할 필요가 있을 때에 차량용 브레이크를 수동으로 해제하는데 사용한다. 이 해제볼트(108)는 피스톤(86) 속에 삽입되나 해제넛트(109)는 아직 스프링가이드(89)를 통하여 피스톤(86)을 잡아 당기기 위하여 회전되지 않는다.

이 실시예에서, 헤드(116)에는 방사상으로 뻗어 있는 환상의 립(lip) 또는 림(rim)(118)이 구비되어 있다. 림(118)은 헤드(116)의 주변을 둘러싸고 완전할 정도로 뻗어있다. 플렌지(84)와 플렌지케이스(28)도 제1도 및 제3도에 도시된 바와같은 구조를 가지고 다이아프램(78)의 팽창부(80)내의 환상의 홈이나 리세스(82)를 포함하고 있다. 그러나, 환상의 메탈리테이닝부재(120)는 헤드(116)로 부터 분리된 단일 조직체로 구성되어 있다. 또한, 환상의 메탈리테이닝부재(120)는 플렌지케이스(28)에 헤드를 부착시키는 부착제나 내탐퍼성 덮개체를 제공한다. 본 실시예에서도 리테이닝부재(12)는 림(118) 및 플렌지(84)를 수납하는 원형의 찬넬클램프(channel clamp)의 성질을 갖고 있어 다이아프램(78)의 팽창부(80)를 압축해준다.

상기 리테이닝부재(120)는 제5도에 보다 잘 도시되어 있는데 여기에서는 리테이닝부재(120)가 브레이크 액츄에이터(20)에서 분리되어 있다. 이 리테이닝부재(120)는 강재류와 같은 변형가능한 금속제 링으로 되고, 리테이닝부재(120)의 몸체(128)의 접합단부(joining end)(124)(126)에 의해 형성되는 인장부(tensioning portion) 또는 압축부(compression portion)를 포함구성한다. 어떠한 기구라도 스폿웰딩과 같이 강한 연결수단이 가능하다면 접합단부(124)(126)로 사용될 수 있다.

제4도를 참조하면, 리테이닝부재(120)는 어바팅림(abutting rim)(118)과 브레이크 액츄에이터의 플렌지(84) 및 홈을 수납하도록 제6도에 잘 도시된 바와 같이 링몸체(128)의 단면으로 보면 찬넬(130)형으로 되어 있다. 또한, 제6도에서 같이 모서리를 따거나(chamfered)경사진 면(132)은 리테이닝부재(120)를 림(118)과 플렌지(84)에 인접되게 설치하는데 유용하다. 즉, 모서리를 딴 면(132)은 리테이닝부재(120)가 림(118)과 플렌지(84)상에 쉽게 설치되도록 가이드역할을 한다. 몸체(128)에 의해 형성되는 링이나 원의 내경은 플렌지(84)와 림(118)위에 리테이닝부재(120)의 설치를 촉진하기 위하여 "오우버싸이즈", 즉, 정규 사이즈 보다 조금 여유있게 한다. 리테이닝부재(120)가 최초 위치에서 다시 한 번 설치되면, 제7도에서와 같이 공구(134)는 림(118)과 플렌지(84) 둘레로 몸체(128)를 조이기 위하여 인장부(122)를 주름지게 하는데 사용하므로 헤드(116)를 플렌지케이스(28)에 밀착시켜준다.

환언하면, 인장부(122)의 단면(136)은 공구(134)를 사용하여 탄성한계를 넘어 변형되며, 이에 따라 리테이닝부재(120)의 몸체(128)가 헤드(116)와 플렌지케이스(28)주위에 순조로이 이끌어지고 변형 가능한 리테이닝부재(120)의 직경을 줄일 수 있게 된다. 따라서, 한번 포지션속으로 고정되면, 리테이닝부재(120)는 변형체(128)에 의해 또는 인장부(122)에 의해서만 탄성한계를 초과하여 제거가능하고, 그렇지 않으면 리테이닝부재를 파손하여서만 제거가능하다. 몸체(128)에는 제5도에서와 같은 몸체(128)의 감소부로 되는 리세스(138)가 구비되는 것이 바람직하다. 굴곡제거(bend relief)또는 리세스(138)는 몸체(128)가 헤드림(118)과 플렌지케이스(28)의 주위에 설치를 촉진되도록 약간 가요성을 가질 수 있는 플렉스 포인트(flex point)를 부여하며, 조립 중 압축까지도 부여한다.

Claims (7)

1. 스프링챔버(89)와 서비스챔버(50)와로 이루어지는 한 쌍의 챔버를 가진 플렌지케이스로 구성되는 유체작동 내탐퍼성 브레이크 액츄에이터(20,107)에서 상기 플렌지케이스(28)는 상기 스프링챔버(89)로 이루어지는 부위로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗는 리테이닝부재(104,120) 환상의 플렌지(84)를 가지고, 상기 서비스챔버(50)는 그 둘레에 있는 상기 플렌지케이스부를 가진 서비스챔버하우징(52)과 상기 플렌지케이스(28)사이로 수납되는 다이아프램(60)을 가지며, 상기 스프링 챔버(89)를 이루는 헤드(90,116)는 상기 환상의 플렌지케이스(84)에 보지되는 환상의 림(118)을 가지며, 상기 헤드(90,116)의 상기 환상의 림(118)과 상기 플렌지케이스(28)의 상기 환상의 플렌지(84) 사이에는 외주변부(78)를 갖는 스프링챔버 다이아프램이 배설되며, 상기 스프링챔버 다이아프램(78)위로 파워스프링 피스톤(86)이 얹히며, 이 파워스프링 피스톤(86)과 접촉하면서 이 파워스프링 피스톤(86)과 상기 헤드(90,116)사이에서 파워스프링(88)이 적층설치되는 브레이크 액츄에이터에 있어서, 상기 서비스챔버하우징(52)과 상기 서비스챔버다이아프램(60) 사이에 제1스프링(54)을 적층 배열설치하고, 상기 스프링챔버 다이아프램(78)과 상기 플렌지케이스(28)사이에 푸쉬로드를 중심으로 스프링(36)이 적층배열설치하며, 이들 스프링은 상기 스프링챔버 다이아프램(78)과 접촉하면서 상기 플렌지케이스(28)를 통해 뻗는 푸쉬로드(30)를 중심으로 상기 서비스챔버(50)속으로도 상기 서비스챔버 하우징(52)과 상기 서비스챔버 다이아프램(60)사이에서 스프링(54)이 적층배열하고, 상기 편기력을 가진 서비스챔버 다이아프램(60)은 상기 플렌지케이스(28)로 향하며, 상기 리테이닝 부재(104.120)는 액츄에이터의 약 360″주위로 뻗어 상기 환상의 림(118)을 상기 환상의 플렌지(84)에 보지시키며, 상기 리테이닝부재(140,120)는 상기 스프링쳄버 다이아프램과 상기 환상의 플렌지(84)와 반경방향으로 정렬되고, 상기 스플링 챔버 다이아프램(78)의 일측에서 상기 헤드(90,116)를 향하여 거리를 두며, 상기 리테이닝부재(104,120)가 상기 환상의 플렌지와 상기 환상의 림사이에서 상기 스프링챔버 다이아프램의 상기 외주변부를 둘러싸 잡아주고 또한 상기 헤드(90,116)를 상기 플렌지케이스(28)에 지지시키도록 상기 환상의 플렌지(84)주위로 탄성한계를 넘어 변형되게 하므로써 상기 헤드(90,116)가 상기 리테이닝부재(104,120)에 의하여 상기 플렌지케이스(28)를 견고히 보지되게 하고 이에 따라 상기 헤드(90,116)를 상기 플렌지케이스(28)로부터 용이하게 분리하려 할 때, 상기 리테이닝부재(104,120)는 그 탄성한계를 넘어 변형되어야만 하도록 한 것을 특징으로 하는 유체작동 내탐퍼성 브레이크 액츄이에터(A tamper resistant fluid operated brake actuator)
2. 제1항에 있어서, 상기 리테이닝부재(104)는 환상의 림(118)의 연장선상에 있고, 이는 플렌지(84)의 주위와 뒤로 변형되어 헤드(90)로 적층형성되게 한것을 특징으로 하는 유체작동 내탐퍼싱 브레이크 액츄에이터.
3. 반경방향으로 약 360″ 액츄이에터 주위로 뻗는 환상의 림을 가지는 상대적으로 변형가능한 메탈로 되는 브레이크 액츄에이터 헤드(90)로 구성되는 유체작동 브레이크 액츄에이터에서 비교적 견고한 주조 금속으로 되는 플렌지케이스(28)는 상기 플렌지케이스의 나머지 부분으로 부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗는 제1부(84)를 가지고, 또한 이 플렌지케이스(28)와 헤드(90)사이에는 유연한 가용성의 다이아프램(78)이 설치되며, 상기 헤드(90)와 상기 다이아프램(78)사이에는 파워스프링(88)이 배설되며, 상기 다이아프램은 플렌지케이스(28)의 제1부와 헤드의 환상의 림위로 누워놓이는 외주변부를 가지며, 상기 다이아프램과 상기 플렌지케이스이 사이에 설치되는 푸쉬로드는플렌지케이스내의 개구부를 통하여 뻗고 다이아프램의 움직임에 맞도록 되는 브레이크 액츄에에 있어서, 상기 리테이닝부재는 반경방향으로 뻗는 부위를 포함하는, 상기 액츄에이터의 약 360″ 주위로 뻗어 다이아프램(78)의 외부부위와 반경방향으로 또한 헤드(90)를 향하여 다이아프램의 일측으로 정렬되며, 축상으로 뻗는 부위(104)는 플렌지케이스(28)의 제1부위(84)와 다이아프램을 넘어 축상으로 뻗고, 또한 플렌지케이싱의 제1부위(84)의 뒤쪽으로 내향하여 반경방향으로 뻗으며, 또한 헤드가 반경방향으로 뻗는 부위와 플렌지케이스의 제1부위와의 사이에서 다이아프램의 외주변부를 싸잡아주도록 통상 U -형 배열로 비탄성적으로 변형되며, 또한 플렌지케이스(28)과 접촉하여 헤드를 지지하므로써 리테이닝부재(104)에 의해 헤드(90)가 플렌지케이스(28)에 견고히 보지되도록 하고, 리테이닝부재(104)가 그 탄성한계를 넘어 변형되어 헤드(90)를 플렌지케이싱(28)으로 부터 제거될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 내탐퍼성 유체작동 브레이크 액츄이에터.
4. 제3항에 있어서, 상기 리테이닝부재(104)는 헤드와 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 내탐퍼성 유체작동브레이크 액츄에이터.
5. 제3항 또는 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 플렌지케이스(28)는 또한 상기 제1부위의 반경방향으로의 외부(84)로 부터 직각으로 뻗는 제2부위(85)를 가지고, 상기 다이아프램(78)의 반경방향으로의 바깥확대부(80)를 수납하는 찬넬을 형성하면서 상기 헤드(90)와 제1 및 제2부위(84,85)로 향하여 뻗는 것을 특징으로 하는 내탐퍼성 유체작동 브레이크 액츄에이터.
6. 변형가능한 금속으로 되는 브레이크 액츄에이터 헤드(90,116)와, 플렌지케이스의 나머지부로 부터 반경방향으로 외향하여 뻗는 제1부위를 가지는 비교적 견고한 주조금속재의 플렌지케이스(28)와, 상기 헤드(90,116)와 플렌지케이스(28)의 사이에 배설되는 가요성의 다이아프램(78)과, 상기 헤드(90,116)와 상기 다이아프램(78) 사이에 배설되는 파워스프링(88)과, 상기 플렌지케이스(28)의 상기 제1부위 위로 누워 놓이는 외주변부를 가지는 다이아프램과 또한 상기 다이아프램과 상기 플렌지케이스 사이에 설치되고 상기 다이아프램과 같이 움직이기 쉽도록 구성되고, 아울러 플렌지케이스에서의 개구부를 관통하여 뻗는 푸쉬로드와를 가지는 브레이크 액츄에이터 에 있어서, 상기 헤드(90,116)는 이 헤드의 나머지 부위로 부터 반경방향으로 외향하여 뻗는 부위를 가지고 또한 상기 다이아프램(78)의 외주변부를 그위로 누워놓이고 접촉하는 일체로 된 환상의 림(118)을 포함하고, 이 환상의 림은 또한 플렌지케이스(28)의 제1부위로 환상의 림(118)을 보지하기 위한 축상으로 뻗는 부위를 포함하는 리테이닝부를 가지며, 상기 반경방향으로 뻗는 부위는 다이아프램(78)의 외주변부로 반경방향으로 정렬되며, 또한 헤드(90,116)를 향하여 다이아프램의 일측으로 리테이닝부재(104,120)가 다이아프램(78)과 플렌지케이스(28)의 제1부위를 축상으로 건너 뻗고, 또한 플렌지케이스(28)의 제1부위 뒤로 반경방향으로 내향하여 비탄성적으로 변형하여 헤드의 반경방향으로 뻗는 부위와 플렌지케이스의 제1부위 사이에서 다이아프램의 외주변부를 싸잡아줄 수 있도록 대략 그 주위로 360″로 통상 U-형 배열로 변형되며, 헤드(90,116)를 플렌지케이스(28)에 지지시키므로써 헤드가 리테이닝부재(104,120)에 의하여 플렌지케이스(28)에 견고히 보지되도록 하여 헤드(90,116)를 플렌지케이스(28)로부터 제거하기 위하여 상기 리테이닝부재(104,120)를 그 탄성한계를 넘어 변형되도록 하지 않으면 안 되도록 한 것을 특징으로 하는 내탐퍼성 유체작동 브레이크 액츄에이터.
7. 제6항에 있어서, 상기 리테이닝부재(104,120)는 플렌지케이스(28)의 제1부위 뒤와 그 주위로 뻗고 또한 헤드(90,116)와 일체로 되는 환상의 림(118)으로 되는 것을 특징으로 하는 내탐퍼성 유체작동 브레이크 액츄에이터.