特表 2024-540223 ダイヤフラムに一体化された縮径リングを備えたダイヤフラムブレーキシリンダ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-10-31

(54)【発明の名称】ダイヤフラムに一体化された縮径リングを備えたダイヤフラムブレーキシリンダ

(51)【国際特許分類】

   F16D 65/18 20060101AFI20241024BHJP

   B60T 17/08 20060101ALI20241024BHJP

   F16D 121/08 20120101ALN20241024BHJP

   F16D 125/06 20120101ALN20241024BHJP

【ＦＩ】

F16D65/18

B60T17/08

F16D121:08

F16D125:06 A

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024525867

(86)(22)【出願日】2022-10-27

(85)【翻訳文提出日】2024-05-01

(86)【国際出願番号】 EP2022080100

(87)【国際公開番号】W WO2023078779

(87)【国際公開日】2023-05-11

(31)【優先権主張番号】21205860.6

(32)【優先日】2021-11-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】597007363

【氏名又は名称】クノル－ブレムゼ ジステーメ フューア ヌッツファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】Ｋｎｏｒｒ－Ｂｒｅｍｓｅ Ｓｙｓｔｅｍｅ ｆｕｅｒ Ｎｕｔｚｆａｈｒｚｅｕｇｅ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｍｏｏｓａｃｈｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ ８０， Ｄ－８０８０９ Ｍｕｅｎｃｈｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】シルヴァン デルオー

(72)【発明者】

【氏名】ギヨーム レット

(72)【発明者】

【氏名】フランク ヘメリー

【テーマコード（参考）】

3D049

3J058

【Ｆターム（参考）】

3D049AA02

3D049AA03

3D049BB31

3D049CC03

3D049HH03

3D049HH45

3J058AA77

3J058BA61

3J058CC04

3J058CC07

3J058CC35

3J058CC76

3J058FA01

(57)【要約】

本発明は、自動車用の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ（１）であって、圧力側のハウジング部分（６）と、圧力側とは反対側のハウジング部分（２）と、両者間に配置されたダイヤフラム（２４）であって、ダイヤフラムブレーキシリンダの内部を、互いに密閉された２つのチャンバ（２０，３１）に分割しており、２つのチャンバ（２０，３１）のうち、第１のチャンバ（２０）は、空気圧によって荷重が加えられる圧力チャンバを備え、第２のチャンバ（３１）は、ダイヤフラム（２４）によって作動させられるピストン（２６）用のピストンチャンバを備える、ダイヤフラム（２４）とを備え、ダイヤフラム（２４）の周方向の締結縁部（３２）は、圧力側のハウジング部分（６）と、圧力側とは反対側のハウジング部分（２）との間にクランプされており、空気圧は、ダイヤフラム（２４）の作業運動に関して有効であるダイヤフラム（２４）の表面（５０）に荷重を加え、ダイヤフラム（２４）から、圧力側とは反対側のハウジング部分（２）内へ軸線方向に延在していて、ダイヤフラム（２４）の有効領域（５０）を半径方向で縮径するかまたは半径方向で制限する縮径リング（３６）が設けられており、少なくとも縮径リング（３６）とダイヤフラム（２４）とは一体形構成要素として設計されている、空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ（１）に関する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動車用の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ（１）であって、
圧力側のハウジング部分（６）と、
前記圧力側とは反対側のハウジング部分（２）と、
両者間に配置されたダイヤフラム（２４）であって、前記ダイヤフラムブレーキシリンダの内部を、互いに密閉された２つの空間（２０，３１）に分割しており、前記２つの空間（２０，３１）のうち、第１のチャンバ（２０）は、空気圧によって荷重が加えられる圧力チャンバを備え、第２のチャンバ（３１）は、前記ダイヤフラム（２４）によって作動させられるピストン（２６）用のピストンチャンバを備える、ダイヤフラム（２４）と
を有し、
前記ダイヤフラム（２４）の周方向の締結縁部（３２）は、前記圧力側のハウジング部分（６）と、前記圧力側とは反対側のハウジング部分（２）との間にクランプされており、
前記ダイヤフラム（２４）は、前記圧力側のハウジング部分（６）と、前記圧力側とは反対側のハウジング部分（２）との間に配置されており、
ａ）前記空気圧は、前記ダイヤフラム（２４）の作業運動に関して前記ダイヤフラム（２４）の有効面（５０）に荷重を加え、
ｂ）前記ダイヤフラム（２４）から、前記圧力側とは反対側のハウジング部分（２）内へ軸線方向に延在していて、前記ダイヤフラム（２４）の前記有効領域（５０）を半径方向外側で制限する縮径リング（３６）が設けられており、
ｃ）少なくとも前記縮径リング（３６）と前記ダイヤフラム（２４）とは一体形構成要素として設計されている、
空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ（１）。

【請求項2】

前記縮径リング（３６）は、前記圧力側とは反対側で前記ダイヤフラム（２４）に軸線方向で取り付けられていることを特徴とする、請求項１記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項3】

前記ダイヤフラム（２４）は布補強エラストマーから成っていることを特徴とする、請求項１または２記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項4】

前記縮径リング（３６）は、布補強されていないエラストマーから製造されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項5】

前記ダイヤフラム（２４）にセンタリングリング（４０）が配置されていて、特に一体形に形成されており、前記センタリングリングは、前記周方向の締結縁部（３２）に対して半径方向内側にずらされて配置されていて、前記圧力側のハウジング部分（６）内に軸線方向で突出していて、前記圧力側のハウジング部分（６）の半径方向内周面（４２）に対して前記ダイヤフラム（２４）をセンタリングしていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項6】

前記センタリングリング（４０）は、前記周方向の締結縁部（３２）の中心平面に対して実質的に垂直に配置されていることを特徴とする、請求項５記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項7】

前記縮径リング（３６）は、前記圧力側とは反対側のハウジング部分（２）の半径方向内周面（５２）と、前記ダイヤフラム（２４）によって作動させられるピストンロッド（２８）との間に半径方向で間挿されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項8】

前記縮径リング（３６）の半径方向外周面（５６）は、前記圧力側とは反対側のハウジング部分（２）の前記半径方向内周面（５２）に対して少なくとも１つの凹部（５４）を有しかつ／または環状の間隙を形成しており、１つ以上の前記環状の間隙は、前記第２のチャンバ（３１）と、前記圧力側とは反対側のハウジング部分（２）の少なくとも１つの通気開口（６２）との間の流れ接続部を形成していることを特徴とする、請求項７記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項9】

前記ダイヤフラム（２４）は、前記圧力側とは反対側のハウジング部分（２）内に延在するベローズ状の部分（６４）を有し、前記ベローズ状の部分（６４）の領域は、半径方向内側で前記縮径リング（３６）に隣り合っていることを特徴とする、請求項２から８までのいずれか１項記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項10】

空気圧式の常用ブレーキシリンダ（２）を備えることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項11】

前記圧力側のハウジング部分は、
ａ）ばねブレーキシリンダ（４）を取り付けることができるように設計された中間フランジ（６）、または
ｂ）ばねブレーキシリンダ（４）
を備えることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項12】

前記常用ブレーキシリンダと前記ばねブレーキシリンダとの複合シリンダ（１）を備えることを特徴とする、請求項１１および１２記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項13】

前記周方向の締結縁部（３２）は、半径方向内側に向かって先細りする楔状の断面を有することを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項14】

前記圧力側のハウジング部分（６）の第１の縁部（１６）と、前記圧力側とは反対側のハウジング部分（２）の第２の縁部（１７）とは、両者間に軸線方向で中間空間（３４）を形成しており、前記中間空間（３４）は、半径方向内側に向かって先細りする前記締結縁部（３２）の断面に対して相補的であり、半径方向外側に向かって増加しており、前記締結縁部（３２）は、前記中間空間（３４）でクランプされていることを特徴とする、請求項１４記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項15】

前記第１の縁部（１６）と前記第２の縁部（１７）とは、張力バンド（４８）によって互いに締め付けられているかまたは塑性変形下で互いにフランジ接続されていることを特徴とする、請求項１５記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項16】

請求項１から１５までのいずれか１項記載の少なくとも１つの空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ（１）を備える空気圧式のブレーキ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

請求項１によれば、本発明は、自動車、特に商用車用の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダであって、圧力側のハウジング部分と、圧力側とは反対側のハウジング部分と、両者間に配置されたダイヤフラムであって、ブレーキシリンダの内部空間を、互いに密閉された２つの空間に分割しており、２つの空間のうち、第１の空間は、空気圧によって荷重が加えられる圧力空間を備えるかまたは圧力空間に相当しており、第２の空間は、膜によって作動させられるピストン用のピストン空間を備えるかまたはピストン空間に相当している、ダイヤフラムとを有し、膜の周方向の締結縁部は、圧力側のハウジング部分と、圧力側とは反対側のハウジング部分との間にクランプされている、空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダに関する。さらに、請求項１６に記載の発明は、また、少なくとも１つのこのような空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダを備える空気圧式のブレーキ装置に関する。

【0002】

このような空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダは、商用車用の空気ブレーキシステムに頻繁に使用されており、それによって、空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダは、常用ブレーキ用の常用ブレーキシリンダとして単独でまたはばねブレーキシリンダと組み合わせて、いわゆる複合シリンダとして使用される。この場合、圧力側のハウジング部分と、圧力側とは反対側のハウジング部分とが互いに接続され、ダイヤフラムの縁部は、ハウジング部分同士の間の突き合わせ接合部でクランプされている。この種類の構造は、主にその頑強な設計とコスト効率の高い製造とにより、スライドシール要素を備えたピストンブレーキシリンダよりも受け入れられている。設計の点では、前述のダイヤフラムブレーキシリンダは、通常、エラストマーの布補強ダイヤフラムを使用して、常用ブレーキの圧力チャンバを密閉し、空気圧の圧力を常用ブレーキピストンに伝達するという共通点を有する。

【0003】

さらに、複合常用ブレーキ・ばねブレーキシリンダは、独国特許出願公開第１９８３０１５４号明細書から公知であり、同明細書では、中間フランジが常用ブレーキシリンダとばねブレーキシリンダとの接続装置として使用されている。

【0004】

本発明の目的は、使用の点でフレキシブルであると共に製造が容易である空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダを提供することである。さらに、少なくとも１つのこのような空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダを備えた空気圧式のブレーキ装置を提供することが求められる。

【0005】

この課題は、請求項１および１６の特徴によって解決される。

【0006】

発明の開示
本発明は、自動車用の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダであって、圧力側のハウジング部分と、圧力側とは反対側のハウジング部分と、両者間に配置されたダイヤフラムであって、ブレーキシリンダの内部空間を、互いに密閉された２つの空間に分割しており、２つの空間のうち、第１の空間は、空気圧によって荷重が加えられる圧力チャンバを備えるかまたは圧力チャンバに相当しており、第２の空間は、ダイヤフラムによって作動させられるピストン用のピストンチャンバを備えるかまたはピストンチャンバに相当している、ダイヤフラムとを備え、ダイヤフラムの周方向の締結縁部は、圧力側のハウジング部分と、圧力側とは反対側のハウジング部分との間にクランプされている、空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダを開示する。

【0007】

圧力チャンバは、通気されて空気圧を増加させることができ、通気されて空気圧を減少させることができ、それにより、ピストンは、圧力が増加するとブレーキシリンダから伸長し、圧力が減少するとブレーキシリンダ内に後退する。この場合、ダイヤフラムは軸線方向に作業運動し、軸線方向はピストンに対して平行である。

【0008】

さらに、
ａ）空気圧は、ダイヤフラムの作業運動に関してダイヤフラムの有効領域に荷重を加え、
ｂ）ダイヤフラムから、圧力側とは反対側のハウジング部分内へ軸線方向に延在していて、ダイヤフラムの有効領域を半径方向で制限し、特に半径方向で縮径する縮径リングが設けられている
ことが想定される。

【0009】

換言すれば、縮径リングは、圧力側とは反対側のハウジング部分の内径を縮径するかまたは半径方向で制限する。これにより、空気圧に対するダイヤフラムの有効領域が可変に適応または減少するが、これにより、作業運動中の空気圧の結果として、ダイヤフラムが特に弾性変形することができる。これにより、空気圧の結果としてダイヤフラムに発生する力が適応または減少するという結果が得られる。したがって、ダイヤフラムシリンダがピストンを介して及ぼす力を縮径リングによって個別に調整することができる。

【0010】

さらに、
ｃ）少なくとも縮径リングとダイヤフラムとは一体形構成要素として設計されている
ことが想定される。

【0011】

換言すれば、ダイヤフラムと縮径リングとが一体形構成要素として一体形に組み合わされている。これにより、ダイヤフラムシリンダの製造が簡素化される。なぜならば、２つの部分、すなわち別個のダイヤフラムおよび別個の縮径リングの代わりに、ダイヤフラムと縮径リングとを一体形に組み合わせた１つの構成要素をダイヤフラムシリンダに取り付けさえすればよいからである。一方、ダイヤフラムと縮径リングとのこの組み合わせは、ダイヤフラムシリンダの漏れに対する感度も低くなる。なぜならば、封止点の数が減じられるからである。

【0012】

本発明の有利な更なる実施形態は、従属請求項によって開示される。

【0013】

好ましくは、縮径リングは、圧力側とは反対側でダイヤフラムに軸線方向で取り付けられている。好ましくは、縮径リングは、圧力側とは反対側のハウジング部分の半径方向内周面と、ダイヤフラムによって作動させられるピストンロッドとの間に半径方向で介在していてもよい。また、縮径リングの半径方向外周面は、圧力側とは反対側のハウジング部分の半径方向内周面に対して少なくとも１つの凹部を備えかつ／または環状の間隙を形成しており、１つ以上の環状の間隙は、第２の空間と、圧力側とは反対側のハウジング部分の少なくとも１つの通気開口との間の流れ接続部を形成していてもよい。

【0014】

更なる実施形態によれば、ダイヤフラムは布補強エラストマーを含んでいてもよく、かつ／または縮径リングは、布補強されていないエラストマーを含んでいてもよい。

【0015】

ダイヤフラムは、また、圧力側とは反対側のハウジング部分内に延在するベローズ状の領域を有し、この領域は、半径方向内側で縮径リングに隣り合っていてもよい。

【0016】

好ましくは、空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダは、給気時に常用ブレーキを作動させ、脱気時に常用ブレーキを解除するように構成されたアクティブな空気圧式の常用ブレーキシリンダを備えてもよい。

【0017】

更なる実施形態によれば、圧力側のハウジング部分は、
ａ）ばねブレーキシリンダのハウジングを取り付けることができるように設計された中間フランジ、または
ｂ）ばねブレーキシリンダのハウジング
を備える。

【0018】

ばねブレーキシリンダは、少なくとも１つのアキュムレータばねによって荷重が加えられるばねブレーキピストンであって、通気および排気可能なばねブレーキチャンバを、少なくとも１つのアキュムレータばねが配置されたばねチャンバから分離するばねブレーキピストンを備える。ばねブレーキシリンダは、好ましくは、ばねブレーキチャンバが通気されると駐車ブレーキが解除され、ばねブレーキチャンバが通気されると駐車ブレーキが作動させられるように設計されたパッシブな空気圧式の駐車ブレーキシリンダである。

【0019】

また、空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダは、常用ブレーキシリンダとばねブレーキシリンダとの複合シリンダを備えるかまたは構成していてもよい。

【0020】

好ましくは、締結縁部は、半径方向内側に向かって先細りする楔状の断面を有する。さらに、圧力側のハウジング部分の第１の縁部と、圧力側とは反対側のハウジング部分の第２の縁部とは、両者間に軸線方向で、半径方向外側に向かって拡大する中間空間を形成しており、中間空間は、半径方向内側に向かって先細りする締結縁部の断面に関して相補的であり、締結縁部は、中間空間でクランプされていてもよい。ダイヤフラムに加えられる圧縮荷重により、その固定縁部が、半径方向内側に向かって先細りする中間空間に引き込まれ、これにより、密閉効果が有利に増大する。

【0021】

例えば、第１の縁部と第２の縁部とは、張力バンドによって互いに締め付けられていてもよいし、塑性変形下で互いに圧着されていてもよい。したがって、圧着は、本明細書では、縁部同士の間に形状接続的な接続が形成されるような、第１の縁部および／または第２の縁部の塑性変形を意味している。

【0022】

好ましくは、縮径リングは、圧力側とは反対側のハウジング部分の半径方向内周面と、ダイヤフラムによって作動させられるピストンロッドとの間に半径方向で介在している。ピストンロッドの中央には、ダイヤフラムによって作動させられるピストンが接続されている。

【0023】

また、縮径リングの半径方向外周面は、圧力側とは反対側のハウジング部分の半径方向内周面に対して少なくとも１つの凹部を有するかまたは環状の間隙を形成しており、この凹部または間隙は、第２の空間と、圧力側とは反対側のハウジング部分の少なくとも１つの通気開口との間の流れ接続部を形成していてもよい。圧力チャンバが通気され、その後、作動させられたダイヤフラムがピストンチャンバを減少させると、圧縮空気がピストンチャンバから逃げることができる。

【0024】

好ましくは、ダイヤフラムは、圧力側とは反対側のハウジング部分内に延在するベローズ状の領域を有し、この領域は、半径方向内側で縮径リングに隣り合っている。

【0025】

したがって、空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダでは、好ましくはエラストマーの布補強ダイヤフラムを使用して、圧力チャンバを密閉し、空気圧の圧力がピストンまたはピストンロッドに伝達される。しかしながら、実際の操作の経験から、特に従来の空気ブレーキシステムの操作圧と試験圧とが増加すると、ダイヤフラムのクランプ領域で密閉の課題がますます発生することが判っている。組立てプロセス中に、ダイヤフラムのセンタリングが不十分になる場合がある。これは、例えば、ハウジング部分の縁部の円錐形の接触面と、両者間に配置されたダイヤフラムの締結縁部の接触面とが、構成要素のクランプが行われる前に、それらの対称性に関して多少なりとも偏心している事例またはクランプ作業中に構成要素相互の半径方向の変位が発生し、構成要素が偏心している事例に当てはまる。これは、特に手動での製造作業において頻繁に発生する。これにより、全周にわたって締結縁部の圧縮が不均一になり、圧縮が低下した箇所での漏れが促進される。

【0026】

この課題を克服するために、センタリングリングが、好ましくは、ダイヤフラムに一体形に形成されていて、周方向の締結縁部に対して半径方向内側にずらされて配置されていて、圧力側のハウジング部分内に軸線方向で突出していて、圧力側のハウジング部分の半径方向内周面に対してダイヤフラムをセンタリングしている。例えば、センタリングリングは、周方向の締結縁部の中心平面に対して実質的に垂直にかつ／または圧力側のハウジング部分の半径方向内周面に対して平行に配置されていてもよい。好ましくは、センタリングリングは、圧力側のハウジング部分の半径方向内周面に接触し、それによって、センタリングを行う。したがって、この場合、ダイヤフラムと、縮径リングと、センタリングリングとは、一体化された一体形構成要素を形成することができる。

【0027】

本発明はまた、上述の少なくとも１つの空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダを備える空気圧式のブレーキ装置、およびそのような空気圧式のブレーキ装置を備える車両にも関する。

【図面の簡単な説明】

【0028】

本発明の実施形態の一例は、図面を参照して以下の説明でより詳細に説明される。

【図1】本発明の好ましい実施形態による空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダの部分的な長手方向の断面図である。

【図2】図１の一部の図である。

【図3】図１の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダの２つのハウジング部分と、ダイヤフラムと縮径リングとから成るアセンブリとの長手方向の断面図である。

【図4】図３のダイヤフラムと縮径リングとから成るアセンブリユニットの斜視図である。

【図5】図１の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダの組立てステップを示す図である。

【0029】

実施形態の説明
図１～図５には、空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダの好ましい実施形態として、複合常用ブレーキ・ばねブレーキシリンダ１（以下では、複合シリンダとも呼ばれる）が示されている。複合常用ブレーキ・ばねブレーキシリンダ１は、常用ブレーキシリンダ２と、中間フランジ６と、ばねブレーキシリンダ４とを備え、常用ブレーキシリンダ２は、構造的かつ機能的にばねブレーキシリンダ４に中間フランジ６によって接続されている。ばねブレーキピストン８は、ばねブレーキシリンダ４内に変位可能に配置されており、蓄力ばね１０は、ばねブレーキピストン８の一方の側に載置されている。アキュムレータばね１０は、その反対側でばねブレーキシリンダ４の基部に支持されている。ばねブレーキチャンバ１２は、ばねブレーキピストン８と中間フランジ６との間に形成されていて、例えば、チャンバの通気および排気を行う電空弁装置（寸法の都合上、図示せず）に連通している。通気されると、ばねブレーキピストン８は、アキュムレータばね１０の張力を受けて軸線方向に変位し、駐車ブレーキ解除位置になる。ばねブレーキピストン８のこの変位中には、アキュムレータばね１０を収容するばねチャンバ１４内に存在する空気が、本明細書には図示されていない通気口を介して押し出される。一方、ばねブレーキチャンバ１２が制動の目的で通気される場合には、アキュムレータばね１０が、ばねブレーキピストン８を作動位置へ変位させることができる。

【0030】

ばねブレーキピストン８は、中空ピストンロッド１８に接続されており、中空ピストンロッド１８は、中間フランジ６を通って常用ブレーキシリンダ２の圧力チャンバ２０内に延在していて、そこでダイヤフラムプレート２６に支持されている。中間フランジ６に挿入されたシール２２は、ピストンロッド１８が長手方向に移動する間、ピストンロッド１８の外壁を密閉する。図示されていない入口が圧力チャンバ２０に開口しており、そこを介して圧縮空気が流入および排出されて常用ブレーキシリンダ２が作動する。圧縮空気は、常用ブレーキシリンダ２内に挿入されたダイヤフラム２４に作用し、その反対側には、剛性のダイヤフラムプレート２６の形態の圧力片が設けられている。より正確には、ダイヤフラム２４は、圧力媒体の充填および排出が可能な常用ブレーキシリンダ２の圧力チャンバ２０と、ダイヤフラムプレート２６に支持された戻しばね３０を収容するピストンチャンバ３１とを分離している。したがって、本明細書では、常用ブレーキ機能と圧力チャンバ２０内の空気圧との関係において、中間フランジ６は、複合常用ブレーキ・ばねブレーキシリンダ１の圧力側のハウジング部分を形成し、常用ブレーキシリンダ２またはそのピストンチャンバ３１は、圧力側とは反対側のハウジング部分を形成する。

【0031】

ダイヤフラムプレート２６は、プッシュロッド２８に接続されており、プッシュロッド２８は、複合常用ブレーキ・ばねブレーキシリンダ１の外部のブレーキ作動機構と相互作用する。これは、例えば、自動車のディスクブレーキの作動要素であってもよい。常用ブレーキシリンダ２は、アクティブなブレーキシリンダであり、つまり、常用ブレーキは、常用ブレーキチャンバ２０を通気することによって作動させられ、通気することによって解除される。戻しばね３０は、一方ではダイヤフラムプレート２６に支持され、他方では常用ブレーキシリンダ２の基部に支持され、常用ブレーキチャンバ２０が通気されるときに、圧力ロッド２８が解放位置に戻ることを保証する。

【0032】

ダイヤフラム２４の半径方向外側の取付け縁部３２は、半径方向内側に向かって先細りする楔状の断面を有する。ダイヤフラム２４のこの半径方向外側の取付け縁部３２は、半径方向内側に向かって先細りする楔状の断面を有しており、半径方向外側に拡大する楔状の断面を有する相補的な形状の中間空間または中間間隙３４で、中間フランジ６の第１の縁部１６と常用ブレーキシリンダ２の第２の縁部１７との間にクランプされている。したがって、中間フランジ６および常用ブレーキシリンダ２は、半径方向外側に屈曲したフランジとして縁部１６，１７を形成し、縁部１６，１７が対向して面する内面は、両者間に楔状の断面の中間空間３４を形成する。

【0033】

さらに、軸線方向に延在していて、締結縁部３２に対して半径方向内側にずらされて配置された少なくとも１つのセンタリングリング４０は、ダイヤフラム２４に形成されるかまたは一体形に形成されていて、中間フランジ６に向かって軸線方向に向けられており、これによって、ダイヤフラム２４は、中間フランジ６の壁４４の半径方向内周面４２に対してセンタリングされている。特に好ましくは、センタリングリング４０は、周方向の締結縁部３２の中心平面に対して実質的に垂直に配置されていて、例えば一方の側でダイヤフラム２４から離れる方向に突出している。しかしながら、この１つのセンタリングリング４０に対して代替的または付加的に、ばねブレーキシリンダ４の方向に突出する更なるセンタリングリングであって、ばねブレーキシリンダ４の壁の半径方向内周面に対してセンタリングする更なるセンタリングリングが設けられることも考えられる。

【0034】

最後に重要なことであるが、センタリングリング４０が中心に位置する中間フランジ６の半径方向内周面４２は、好ましくは、その中心軸線がシリンダ軸線４６と同軸である仮想円錐上に位置する。

【0035】

図示のように、センタリングリング４０は、周方向で見て完全に円周になるように形成されていてもよいし、環状部分を含むように形成されていてもよい。ダイヤフラム２４と、ダイヤフラム２４と一体形に形成されたセンタリングリング４０とは、布補強エラストマーを含むことが好ましい。

【0036】

次に、中間フランジ６と常用ブレーキシリンダ２との間のクランプ力の軸線方向成分により、ダイヤフラム２４のセンタリングリング４０が中間フランジ６の壁４４の半径方向内周面４２に押し付けられる。換言すれば、クランプ力の軸線方向成分により、締結縁部３２が楔効果により半径方向外側に確実に引っ張られ、それによってセンタリングを自己強化するという意味で、センタリングリング４０は、中間フランジ６の壁４４の半径方向内周面４２に対してより強い半径方向の力で押し付けられる。

【0037】

このような軸線方向のクランプ力成分は、例えば、常用ブレーキシリンダ２の第２の縁部１７と中間壁６の第１の縁部１６とがクランプバンド４８によって重畳され、クランプバンド４８がクランプ力の軸線方向成分を提供することによって実現することができる。

【0038】

ダイヤフラム２４と、センタリングリング４０と、縮径リング３６とは、一体化された一体形構成要素３８を形成している。上で説明したように、ダイヤフラム２４と、ダイヤフラム２４と一体形に形成されるセンタリングリング４０とは、好ましくは布補強エラストマーを含むが、縮径リング３６は、例えば、布補強していないが、同じエラストマーを含む。しかしながら、センタリングリング４０は任意選択である。なぜならば、本明細書に示されていない実施形態によれば、一体形構成要素は、ダイヤフラム２４と縮径リング３６とを備えるだけでよいからである。

【0039】

縮径リング３６は、ダイヤフラム２４から常用ブレーキシリンダ２内へ軸線方向に延在している。さらに、縮径リング３６は実質的に円筒形であり、縮径リング３６の外径と内径との差である肉厚を有する。

【0040】

好ましくは、縮径リング３６は、放圧側で、すなわち、常用ブレーキシリンダ２のピストンチャンバ３１の方向でダイヤフラム２４に軸線方向で取り付けられている。また、縮径リング３６は、常用ブレーキシリンダ２の半径方向内周面５２と、ダイヤフラム２４によって作動させられるプッシュロッド２８との間に半径方向で介在している。

【0041】

図４に示すように、縮径リング３６の半径方向外周面５６は、本明細書では、例えば、周方向に分配された軸線方向の凹部５４を有し、常用ブレーキシリンダ２の半径方向内周面５２の残りの面に接触することができる。これは、図３に最もよく示されている。さらに、通気開口６２は、ピストンチャンバ３１の領域、本明細書では、特に縮径リング３６の領域における常用ブレーキシリンダ２の壁６０に形成されていてもよく、凹部５４によって常用ブレーキシリンダ２のピストンチャンバ３１に持続的に接続されるように配置されている。したがって、凹部５４は、ピストンチャンバ３１と常用ブレーキシリンダ２の通気開口６２との間の流れ接続部を形成している。この流れ接続部は、ダイヤフラム２４の軸線方向の作業運動の結果、ピストンチャンバが縮小または拡大させられ、空気がピストンチャンバ３１から押し出されるかまたはピストンチャンバに引き込まれるときに有効である。

【0042】

半径方向外側の凹部５４に対して代替的または付加的に、環状の間隙が、縮径リング３６の半径方向外周面５６と常用ブレーキシリンダ２の半径方向内周面５２との間に設けられてもよく、これによっても、同様の流れ接続部が形成される。

【0043】

図２を参照して容易に想像することができるように、ダイヤフラム２４の作業運動に関して圧力チャンバ２０内に存在する空気圧は、ダイヤフラム２４の有効領域５０に荷重を加える。したがって、ダイヤフラム２４の有効領域５０は、圧力チャンバ２０が通気されるときに、ここでシリンダ軸線４６に対して平行に生じる作業運動を実施することができる領域に相当している。

【0044】

縮径リング３６の目的は、ダイヤフラム２４の有効領域５０を半径方向に縮径することであり、それにより、縮径リング３６は、また、常用ブレーキシリンダ２の内径を縮径する。これにより、空気圧に対するダイヤフラム２４の有効領域５０が減少し、これにより、圧力チャンバ２０内の空気圧の結果として弾性変形することができる。その結果、例えば、圧力チャンバ２０内の空気圧によってダイヤフラム２４に発生する力が減少する。したがって、縮径リング３６の肉厚を使用して、ピストンロッド２８を介して常用ブレーキシリンダ２によって及ぼされる力を個別に調整することができる。

【0045】

図３から最もよく判るように、ダイヤフラム２４は、常用ブレーキシリンダ２内に延在するベローズ状の部分６４を有し、この部分６４は、縮径リング３６に半径方向内側に向かって隣り合っている。

【0046】

縮径リング３６と、ダイヤフラム２４と、任意選択のセンタリングリング４０とが、一体形構成要素３８として設計される場合、複合常用ブレーキ・ばねブレーキシリンダ１の製造が簡素化される。なぜならば、図５を参照して示すように、２つの部分、すなわち、別個のダイヤフラムおよび別個の縮径リングの代わりに、１つの一体形構成要素３８を複合常用ブレーキ・ばねブレーキシリンダ１に組み立てさえすればよいからである。本明細書には、複合常用ブレーキ・ばねブレーキシリンダ１のアセンブリの組立てステップが示されている。

【0047】

一方、ダイヤフラム２４と、縮径リング３６と、任意選択のセンタリングリング４０とのこの組み合わせは、複合常用ブレーキ・ばねブレーキシリンダ１の漏れに対するより高い感度も保証する。なぜならば、封止点の数が減少するからである。

【0048】

ダイヤフラム２４と、縮径リング３６と、任意選択のセンタリングリング４０とを備える本発明による一体形構成要素３８の使用は、複合常用ブレーキ・ばねブレーキシリンダ１に限定されないが、このような一体形構成要素は、もちろん、任意の種類の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダに使用することができる。

【符号の説明】

【0049】

１ 複合常用ブレーキ・ばねブレーキシリンダ
２ 常用ブレーキシリンダ
４ ばねブレーキシリンダ
６ 中間フランジ
８ ばねブレーキピストン
１０ 蓄力ばね
１２ ばねブレーキチャンバ
１４ ばねチャンバ
１６ 第１の縁部
１７ 第２の縁部
１８ ピストンロッド
２０ 圧力チャンバ
２２ シール
２４ 膜
２６ ダイヤフラムプレート
２８ プッシュロッド
３０ 戻しばね
３１ ピストンチャンバ
３２ 周方向の締結縁部
３４ 中間空間
３６ 縮径リング
３８ 一体形構成要素
４０ センタリングリング
４２ 半径方向内周面
４４ 壁
４６ シリンダ軸線
４８ 張力バンド
５０ 有効領域
５２ 半径方向内周面
５４ 凹部
５６ 半径方向外周面
６０ 壁
６２ 通気開口
６４ ベローズ状の部分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【手続補正書】

【提出日】2024-05-01

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動車用の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ（１）であって、
圧力側のハウジング部分（６）と、
前記圧力側とは反対側のハウジング部分（２）と、
両者間に配置されたダイヤフラム（２４）であって、前記ダイヤフラムブレーキシリンダの内部を、互いに密閉された２つの空間（２０，３１）に分割しており、前記２つの空間（２０，３１）のうち、第１のチャンバ（２０）は、空気圧によって荷重が加えられる圧力チャンバを備え、第２のチャンバ（３１）は、前記ダイヤフラム（２４）によって作動させられるピストン（２６）用のピストンチャンバを備える、ダイヤフラム（２４）と
を有し、
前記ダイヤフラム（２４）の周方向の締結縁部（３２）は、前記圧力側のハウジング部分（６）と、前記圧力側とは反対側のハウジング部分（２）との間にクランプされており、
前記ダイヤフラム（２４）は、前記圧力側のハウジング部分（６）と、前記圧力側とは反対側のハウジング部分（２）との間に配置されており、
ａ）前記空気圧は、前記ダイヤフラム（２４）の作業運動に関して前記ダイヤフラム（２４）の有効領域（５０）に荷重を加え、
ｂ）前記ダイヤフラム（２４）から、前記圧力側とは反対側のハウジング部分（２）内へ軸線方向に延在していて、前記ダイヤフラム（２４）の前記有効領域（５０）を半径方向外側で制限する縮径リング（３６）が設けられており、
ｃ）少なくとも前記縮径リング（３６）と前記ダイヤフラム（２４）とは一体形構成要素として設計されている、
空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ（１）。

【請求項2】

前記縮径リング（３６）は、前記圧力側とは反対側で前記ダイヤフラム（２４）に軸線方向で取り付けられていることを特徴とする、請求項１記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項3】

前記ダイヤフラム（２４）は布補強エラストマーから成っていることを特徴とする、請求項１または２記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項4】

前記縮径リング（３６）は、布補強されていないエラストマーから製造されていることを特徴とする、請求項１または２記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項5】

前記ダイヤフラム（２４）にセンタリングリング（４０）が配置されていて、特に一体形に形成されており、前記センタリングリングは、前記周方向の締結縁部（３２）に対して半径方向内側にずらされて配置されていて、前記圧力側のハウジング部分（６）内に軸線方向で突出していて、前記圧力側のハウジング部分（６）の半径方向内周面（４２）に対して前記ダイヤフラム（２４）をセンタリングしていることを特徴とする、請求項１または２記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項6】

前記センタリングリング（４０）は、前記周方向の締結縁部（３２）の中心平面に対して実質的に垂直に配置されていることを特徴とする、請求項５記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項7】

前記縮径リング（３６）は、前記圧力側とは反対側のハウジング部分（２）の半径方向内周面（５２）と、前記ダイヤフラム（２４）によって作動させられるピストンロッド（２８）との間に半径方向で間挿されていることを特徴とする、請求項１または２記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項8】

前記縮径リング（３６）の半径方向外周面（５６）は、前記圧力側とは反対側のハウジング部分（２）の前記半径方向内周面（５２）に対して少なくとも１つの凹部（５４）を有しかつ／または環状の間隙を形成しており、１つ以上の前記環状の間隙は、前記第２のチャンバ（３１）と、前記圧力側とは反対側のハウジング部分（２）の少なくとも１つの通気開口（６２）との間の流れ接続部を形成していることを特徴とする、請求項７記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項9】

前記ダイヤフラム（２４）は、前記圧力側とは反対側のハウジング部分（２）内に延在するベローズ状の部分（６４）を有し、前記ベローズ状の部分（６４）の領域は、半径方向内側で前記縮径リング（３６）に隣り合っていることを特徴とする、請求項２記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項10】

空気圧式の常用ブレーキシリンダ（２）を備えることを特徴とする、請求項１または２記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項11】

前記圧力側のハウジング部分は、
ａ）ばねブレーキシリンダ（４）を取り付けることができるように設計された中間フランジ（６）、または
ｂ）ばねブレーキシリンダ（４）
を備えることを特徴とする、請求項１０記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項12】

前記常用ブレーキシリンダ（２）と前記ばねブレーキシリンダ（４）との複合シリンダ（１）を備えることを特徴とする、請求項１１記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項13】

前記周方向の締結縁部（３２）は、半径方向内側に向かって先細りする楔状の断面を有することを特徴とする、請求項１または２記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項14】

前記圧力側のハウジング部分（６）の第１の縁部（１６）と、前記圧力側とは反対側のハウジング部分（２）の第２の縁部（１７）とは、両者間に軸線方向で中間空間（３４）を形成しており、前記中間空間（３４）は、半径方向内側に向かって先細りする前記締結縁部（３２）の断面に対して相補的であり、半径方向外側に向かって増加しており、前記締結縁部（３２）は、前記中間空間（３４）でクランプされていることを特徴とする、請求項１３記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項15】

前記第１の縁部（１６）と前記第２の縁部（１７）とは、張力バンド（４８）によって互いに締め付けられているかまたは塑性変形下で互いにフランジ接続されていることを特徴とする、請求項１４記載の空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダ。

【請求項16】

請求項１または２記載の少なくとも１つの空気圧式のダイヤフラムブレーキシリンダを備える空気圧式のブレーキ装置。

【国際調査報告】