JP2012218709A - ブレーキチャンバー及びブーツ部材 - Google Patents

Abstract

【課題】プッシュプレートの収容空間を形成するハウジングとプッシュロッドが収容されるシリンダとを接続する構成を備えたブレーキチャンバーにおいて、ハウジング内に侵入する異物によりハウジングとシリンダとの接続部位の強度不足が生じる問題を、コストアップを抑えつつ防止する。
【解決手段】ブレーキチャンバー１は、圧縮空気の圧力を介してシリンダ１７内をピストン動作することによりプッシュロッド２をブレーキ装置に対して進出させるロッド部２２と、シリンダ１７内への泥などの異物の侵入を防止するダストブーツ２９とを備えている。ダストブーツ２９には、カップ１６の内周面１６ｂに弾性的に接することによってカップ１６とシリンダ１７との接続部への異物の侵入を防止する様機能するシール部２９ｃが形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧縮空気の圧力またはスプリングの付勢力を介してシリンダ内をピストン動作することにより、車両のブレーキ装置を作動させるプッシュロッドを前記ブレーキ装置に対して進出させるロッド部材を備えたブレーキチャンバーに関する。また本発明は、前記ブレーキチャンバーにおいて、前記シリンダ内への異物の侵入を防止する様機能するブーツ部材に関する。

例えば大型自動車用ブレーキシステムにおいては、エアコンプレッサから供給される圧縮空気を制動のエネルギー源とするエアブレーキが用いられている。このエアブレーキは、ブレーキシューを押し広げるプッシュロッドと、このプッシュロッドを駆動する為のブレーキチャンバーとを備えており、このブレーキチャンバー内には圧縮空気の供給により変形してプッシュロッドをブレーキシューに向けて押すダイヤフラムが設けられている（例えば、特許文献１参照）。

またこのブレーキチャンバーは、車両走行時における制動用として圧縮空気により車輪を制動するサービスブレーキチャンバーに、パーキングブレーキ用として作動するスプリングブレーキチャンバーが併設されることもある。スプリングブレーキチャンバーは、非制動時には圧縮空気の圧力によってスプリングが押し縮められ、プッシュロッドを押さない状態となっているが、制動時には圧縮空気が抜かれることでスプリングの押圧力がプッシュロッドに作用し、これによりブレーキが制動状態となる。

特許第３７１０４７７号公報

上述の様なブレーキチャンバーには、プッシュロッドを押すプッシュプレートと呼ばれる部材が設けられる場合がある。プッシュプレートは、圧縮空気の供給によって変形するダイヤフラムに押されるフランジ部と、プッシュロッドを押すロッド部とを備えており、このロッド部がシリンダ内をピストン動作する構造となっている。

ここで、プッシュプレートの収容空間はダイヤフラムの変形によって拡大縮小する為、外部との空気の流通が行える様に、ダイヤフラムの収容空間を形成するハウジングの一部に開口が形成される場合がある。この場合、前記開口から泥などの異物がハウジング内部に侵入し、これが更にシリンダ内部に入り込んでプッシュプレートの動作を阻害する虞がある。そこで、この様なシリンダ内部への異物の混入を防止する為のダストブーツが設けられる場合があり、この場合ダストブーツはその一端側がシリンダ先端に、他端側がロッド部に、それぞれ取り付けられる。

ところで、ダイヤフラムの収容空間を形成するハウジングと、上述したシリンダとを一体形成するのではなく、別体に構成した上で両者を接続する場合、この接続部位にも泥などの異物が到達することとなる。そして例えば、ハウジングとシリンダとの接続を溶接により行う場合には、異物に含まれる水分によって溶接部位に錆が生じ、接続部位の強度低下を招く虞がある。しかしながらこの様な問題を解消する為に、別途専用の異物侵入防止手段を施すことは、装置のコストアップを招いてしまう。

そこで本発明はこの様な状況に鑑みなされたものであり、その目的は、プッシュプレートの収容空間を形成するハウジングとプッシュロッドが収容されるシリンダとを接続する構成を備えたブレーキチャンバーにおいて、ハウジング内に侵入する異物によりハウジングとシリンダとの接続部位の強度不足が生じる問題を、コストアップを抑えつつ防止することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係るブレーキチャンバーは、圧縮空気の圧力またはスプリングの付勢力を介してシリンダ内をピストン動作することにより、車両のブレーキ装置を作動させるプッシュロッドを前記ブレーキ装置に対して進出させるロッド部材と、圧縮空気を受けて変形することにより前記ロッド部材を押圧するダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの収容空間を形成するとともに前記シリンダの一端が内側に入り込んだ状態で当該シリンダと接続されるハウジングと、一端側が前記シリンダに、他端側が前記ロッド部材に、それぞれ取り付けられ、前記シリンダ内への異物の侵入を防止する様機能するブーツ部材と、を備え、前記ブーツ部材には、前記ハウジングの内周面に接することによって前記ハウジングと前記シリンダとの接続部への異物の侵入を防止する様機能するシール部が形成されていることを特徴とする。

本態様によれば、シリンダ内への異物の侵入を防止する様機能するブーツ部材には、ハウジングの内周面に接することによってハウジングとシリンダとの接続部への異物の侵入を防止する様機能シール部が形成されているので、前記ブーツ部材を取り付けることにより、ハウジングとシリンダとの接続部への異物の侵入を防止する手段が構成される。

即ち、シリンダ内への異物の侵入を防止する様機能するブーツ部材を、ハウジングとシリンダとの接続部への異物の侵入を防止する手段として利用したことから、コストアップを抑えながらも、ハウジングとシリンダとの接続部に異物が侵入し、強度不足が生じる問題を解消することが可能となる。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、シール空間外側からの圧力によって前記ハウジングの内周面に接する方向の力を受ける構成を有することを特徴とする。

本態様によれば、前記シール部は、シール空間外側からの圧力によって前記ハウジングの内周面に接する方向の力を受ける構成を有するので、シール空間外側から圧力を受けた場合であっても、シール機能が損なわれず、上記第１の態様の作用効果を確実に得ることができる。

本発明の第３の態様は、圧縮空気の圧力またはスプリングの付勢力を介してシリンダ内をピストン動作することにより、車両のブレーキ装置を作動させるプッシュロッドを前記ブレーキ装置に対して進出させるロッド部材と、圧縮空気を受けて変形することにより前記ロッド部材を押圧するダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの収容空間を形成するとともに前記シリンダの一端が内側に入り込んだ状態で当該シリンダと接続されるハウジングと、を備えたブレーキチャンバーにおいて、前記シリンダの一端と前記ロッド部材との間に取付固定され、前記シリンダ内への異物の侵入を防止する様機能するブーツ部材であって、前記ブーツ部材には、前記ハウジングの内周面に接することによって前記ハウジングと前記シリンダとの接続部への異物の侵入を防止する様機能するシール部が形成されていることを特徴とする。

本態様によれば、上記第１の態様で述べた様に、シリンダ内への異物の侵入を防止する様機能するブーツ部材を、ハウジングとシリンダとの接続部への異物の侵入を防止する手段として使用したことから、コストアップを抑えながらも、ハウジングとシリンダとの接続部に異物が侵入し、強度不足が生じる問題を解消することが可能となる。

本発明に係るブレーキチャンバーの側断面図。 ベースの分解斜視図。 ベース、プッシュプレート、ダストブーツ、のこれらの断面斜視図。 ダストブーツ、カップとシリンダとの接続部位、の側断面図。 ダストブーツ、カップとシリンダとの接続部位、の側断面図（他の実施形態）。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。尚、以下に説明する実施形態はあくまで本発明の一実施形態であり、本発明を限定するものでないことを前提にして、以下の実施形態を説明する。

図１は、本発明に係るブレーキチャンバー１の側断面図であり、図２はベース１５の分解斜視図、図３はベース１５、プッシュプレート２０、ダストブーツ２９、のこれらの断面斜視図、図４はダストブーツ２９、カップ１６とシリンダ１７との接続部位、の側断面図である。また、図５は他の実施形態に係るダストブーツ２９０、カップ１６とシリンダ１７との接続部位、の側断面図である。

図１において、ブレーキチャンバー１の右側には図示を省略するブレーキ装置が設けられており、このブレーキ装置に対して符号２で示すプッシュロッドが進出することで、ブレーキ装置が備えるブレーキシューが押し広げられ、制動力が生じる様になっている。

このブレーキチャンバー１は、サービスブレーキ用としてのサービスブレーキ部１３と、パーキングブレーキ用としてのスプリングブレーキ部３と、を備えて構成され、サービスブレーキ部１３及びスプリングブレーキ部３のいずれかによって、プッシュロッド２がブレーキ装置に向けて押される様になっている。

スプリングブレーキ部３は、ハウジング４Ａ、４Ｂが接続されることでスプリング６やピストン５の収容空間が画設されている。スプリングブレーキ部３が備えるピストン５は、フランジ部５ａとシリンダ部５ｂとを有し、フランジ部５ａとハウジング４Ａとの間に設けられたスプリング６によって、シリンダ部５ｂがサービスブレーキ部１３のプッシュプレート２０を押す方向に付勢されている。

ハウジング４Ａ、４Ｂの内部空間は、フランジ部５ａによって、スプリング６が設けられる空間とその反対側の空間１０とに画設されており、両者の間で空気の流通が生じないように気密性が保たれている。そして空間１０には図示しない圧縮空気供給手段から圧縮空気が供給され、その圧力によって非制動時にはフランジ部５ａが図示する様にスプリング６を押し縮めている。そしてパーキングブレーキ操作が行われると、空間１０の圧縮空気が抜かれ、スプリング６の付勢力が作用してピストン５がプッシュプレート２０を介してプッシュロッド２を押し、ブレーキ制動状態となる。

次に、ハウジング４Ａの中央部に設けられたボルト孔４ｃにはリリースボルト７が螺合しており、その一方側端部がピストン５のシリンダ部５ｂ内に入り込んだ状態となっている。リリースボルト７においてシリンダ部５ｂ内に入り込んだ部分の先端にはフランジ部７ａが形成されており、リリースボルト７の他方側端部に固着されたナット８を回転させることで、スプリング６の付勢力に抗してピストン５を図の左方、即ちブレーキ解除方向に手動で移動させることができる様になっている。即ち、圧縮空気の供給回路に失陥が生じた場合であっても、手動でブレーキを解除できる様になっている。

一方、サービスブレーキ部１３は、スプリングブレーキ部３を構成するハウジング４Ｂと、ベース１５と、によってプッシュプレート２０及びダイヤフラム１９の収容空間が画設されている。

ベース１５は、その一例としてハウジングとしてのカップ１６、シリンダ１７、フランジ１８、のこれらによる分割構造となっており、シリンダ１７の一端にフランジ１８が溶接され、シリンダ１７の他端にカップ１６が溶接され、一体化されている。

シリンダ１７とカップ１６との接続部位は、より具体的にはシリンダ１７の先端部位が若干量カップ１６の内側に入り込む様になっており、その状態で両者が接続固定されている。

ハウジング４Ｂとカップ１６との間には、ダイヤフラム１９が挟持されており、そしてダイヤフラム１９とハウジング４Ｂとの間に、図示を省略する圧縮空気供給口から圧縮空気が供給される様になっている。そしてダイヤフラム１９とハウジング４Ｂとの間に圧縮空気が供給されると、ダイヤフラム１９の変形を伴い、プッシュロッド２がプッシュプレート２０を介して押され、ブレーキが作動する様になっている。

ハウジング４Ｂとカップ１６とで画設されたサービスブレーキ部１３の内部空間１１は、ダイヤフラム１９の変形に追従して拡大縮小できる様に、カップ１６には外部と連通する開口部１６ａが設けられている。このため内部空間１１に、開口部１６ａを介して外部から泥、埃などの異物が侵入し、それがシリンダ１７内に入り込んで後述するブッシュ部材２３の円滑な摺動を阻害する虞がある。

そこでシリンダ１７とロッド部２２との間には、弾性変形可能な材料（例えば、ゴム）によってドーム形状を成す様に形成された、ブーツ部材としてのダストブーツ２９が取付固定されている。このダストブーツ２９は、一端２９ａがロッド部２２の周方向に沿って形成された凹溝２２ａに、他端２９ｂがシリンダ１７の先端において周方向に沿って形成された凹溝１７ａに、それぞれ弾性的に嵌合することで、固定されている。

そしてプッシュプレート２０がピストン動作すると、これに伴いロッド部２２に形成された凹溝２２ａと、シリンダ１７に形成された凹溝１７ａとの距離が変化するが、ダストブーツ２９は弾性材料によって形成されているので、上記距離の変形に追従して弾性変形し、シール機能を維持できる様になっている。

尚、符号９は、スプリングブレーキ部３におけるスプリング６の収容空間と、サービスブレーキ部１３における空間１１と、を連通する連絡管を示している。即ち、スプリングブレーキ部３におけるスプリング６の収容空間は、水分等によるスプリング６の劣化を防止する為に基本的に密閉空間となっているが、スプリング６の収容空間はピストン５のピストン動作によって拡縮させる必要がある為、連絡管９によってスプリング６の収容空間に対する空気流通が円滑に行われる様になっている。

次に、プッシュプレート２０は、フランジ部２１とロッド部材としてのロッド部２２とで構成され、本実施形態ではアルミ鍛造成形によって全体が一体的に形成され、且つ軽量化が図られている。尚、これは一実施例であり、フランジ部２１とロッド部２２とを別々に形成した上で、両者を溶接等により接続することもできる。

シリンダ１７の内周とロッド部２２の外周との間には、円環形状を成すブッシュ２３が設けられている。ブッシュ２３は、ロッド部２２に対して取付固定されており、シリンダ１７の内周と摺接しながら、ロッド部２２とともにシリンダ１７内をピストン動作する。

このブッシュ２３は、ロッド部２２のピストン動作を安定的に行う為のものであり、本実施形態では樹脂材料で形成され、シリンダ１７の内周との間に適切なクリアランスを形成することで、またその移動方向に適切な長さが確保されることで、ロッド部２２のシリンダ１７に対する傾斜（こじり）を防止する。

以上がブレーキチャンバー１の全体構成であり、以下、ダストブーツ２９について更に詳説する。
図４においてダストブーツ２９は、上述したように一端２９ａがロッド部２２の周方向に沿って形成された凹溝２２ａに、他端２９ｂがシリンダ１７の先端において周方向に沿って形成された凹溝１７ａに、それぞれ弾性的に嵌合することで、固定されている。

ここで、シリンダ１７とカップ１６とは溶接によって接続されていることから、この接続部位に異物、特に水分が侵入すると接続部位に錆が生じ、当該接続部位の強度不足を招く虞がある。しかしながらこの様な問題を解消する為に、別途専用の異物侵入防止手段を施すことは、装置のコストアップを招いてしまう。

そこで本発明においては、シリンダ１７内への異物の侵入を防止する様に機能するダストブーツ２９に、カップ１６の内周面１６ｂに弾性的に接することによってカップ１６とシリンダ１７との接続部への異物の侵入を防止する様機能するシール部２９ｃが形成されている。

このシール部２９ｃは、ダストブーツ２９の外側全周囲に渡って外方に突出する様に形成されており、またダストブーツ２９本体と弾性材料（例えば、ゴム）によって一体的に形成されている。従ってダストブーツ２９を取り付けた際に、特段の作業を施すことなくシール部２９ｃがカップ１６の内周面１６ｂに弾性的に接することができるようになっている。

そしてこの様にシール部２９ｃがカップ１６の内周面１６ｂに弾性的に接することで、シール外側空間３１からシール内側空間３０への泥などの異物の侵入が防止され、これによってシリンダ１７とカップ１６との接続部位の強度不足を招くといった不具合が防止される様になっている。

尚、本実施形態ではシール部２９ｃがダストブーツ２９に一体的に形成されているが、例えばシール部２９ｃとしてリング状の部材を用い、これをダストブーツ２９に対して例えば接着等の手段によって固定しても良い。

また本実施形態では、シール部２９ｃはシール機能発揮方向に対して一箇所設けられているが、複数箇所設け、それぞれのシール部がカップ１６の内周面１６ｂに弾接する様に構成しても良い。

更に、シール部は図５に示す様な実施形態とすることもできる。図５に示すダストブーツ２９０は、上述したダストブーツ２９と同様に、一端２９０ａがロッド部２２の周方向に沿って形成された凹溝２２ａに、他端２９０ｂがシリンダ１７の先端において周方向に沿って形成された凹溝１７ａに、それぞれ弾性的に嵌合することで、固定されている。

そしてまたこのダストブーツ２９０は、上述したダストブーツ２９と同様に、カップ１６の内周面１６ｂに接することによってカップ１６とシリンダ１７との接続部への異物の侵入を防止する様機能するシール部２９０ｃが形成されている。

このシール部２９０ｃは、上述したシール部２９ｃに比較して、カップ１６の内周面１６ｂに沿って若干長めに延びる様に形成されており、これによってシール空間外側３１からの圧力を受けた際に、カップ１６の内周面１６ｂに接する方向の力がより一層大きくなる様に構成されている。従ってこれにより、シール空間外側３１からの圧力を受けた場合であっても、シール機能を確実に維持できる様になっている。

以上の様に、ダストブーツ、その中でも特にシール部の具体的形状は種々の形態をとることができ、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、それらも本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

１ ブレーキチャンバー
２ プッシュロッド
３ スプリングブレーキ部
４Ａ、４Ｂ ハウジング
５ ピストン
６ スプリング
７ リリースボルト
８ ナット
９ 連絡管
１３ サービスブレーキ部
１５ ベース
１６ カップ
１６ｂ 内周面
１７ シリンダ
１８ フランジ
１９ ダイヤフラム
２０ プッシュプレート
２１ フランジ部
２２ ロッド部
２３ ブッシュ
２９ ダストブーツ
２９ｃ シール部

Claims (3)

1. 圧縮空気の圧力またはスプリングの付勢力を介してシリンダ内をピストン動作することにより、車両のブレーキ装置を作動させるプッシュロッドを前記ブレーキ装置に対して進出させるロッド部材と、
   圧縮空気を受けて変形することにより前記ロッド部材を押圧するダイヤフラムと、
   前記ダイヤフラムの収容空間を形成するとともに前記シリンダの一端が内側に入り込んだ状態で当該シリンダと接続されるハウジングと、
   一端側が前記シリンダに、他端側が前記ロッド部材に、それぞれ取り付けられ、前記シリンダ内への異物の侵入を防止する様機能するブーツ部材と、を備え、
   前記ブーツ部材には、前記ハウジングの内周面に接することによって前記ハウジングと前記シリンダとの接続部への異物の侵入を防止する様機能するシール部が形成されている、
   ことを特徴とするブレーキチャンバー。
2. 請求項１に記載のブレーキチャンバーにおいて、前記シール部が、シール空間外側からの圧力によって前記ハウジングの内周面に接する方向の力を受ける構成を有する、
   ことを特徴とするブレーキチャンバー。
3. 圧縮空気の圧力またはスプリングの付勢力を介してシリンダ内をピストン動作することにより、車両のブレーキ装置を作動させるプッシュロッドを前記ブレーキ装置に対して進出させるロッド部材と、
   圧縮空気を受けて変形することにより前記ロッド部材を押圧するダイヤフラムと、
   前記ダイヤフラムの収容空間を形成するとともに前記シリンダの一端が内側に入り込んだ状態で当該シリンダと接続されるハウジングと、を備えたブレーキチャンバーにおいて、前記シリンダの一端と前記ロッド部材との間に取付固定され、前記シリンダ内への異物の侵入を防止する様機能するブーツ部材であって、
   前記ブーツ部材には、前記ハウジングの内周面に接することによって前記ハウジングと前記シリンダとの接続部への異物の侵入を防止する様機能するシール部が形成されている、
   ことを特徴とするブーツ部材。

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