ブレーキアクチュエータを形成するための装置、および方法
【課題】空気圧式ブレーキアクチュエータのフランジケース内に画定されたシール溝の中にシールを取り付けるための改善された装置および方法を提供し、組付けの自動化を可能とし、ヒューマンエラーの可能性をなくす。
【解決手段】軸方向に移動可能な周辺溝を画定するフランジケースを含むブレーキアクチュエータのシール組付け装置。プッシュロッドは、シールに接触しているプッシュロッドガイドブッシングを有する。装置の自動マニピュレータがフランジケースに対して多軸方向に移動し、自動マニピュレータのタッキング工具はシールを保持する。工具は互いに対して移動可能な少なくとも２つの部材を含む。第１の部材はタッキング工具の軸を中心に回転し、フランジケースの周辺溝の中にシールを押しつけるためのタッキング面を有する。第２の部材はシールを周辺溝の中に徐々に挿入し、シールを周辺溝の背後壁の中に押しこむ。
【解決手段】軸方向に移動可能な周辺溝を画定するフランジケースを含むブレーキアクチュエータのシール組付け装置。プッシュロッドは、シールに接触しているプッシュロッドガイドブッシングを有する。装置の自動マニピュレータがフランジケースに対して多軸方向に移動し、自動マニピュレータのタッキング工具はシールを保持する。工具は互いに対して移動可能な少なくとも２つの部材を含む。第１の部材はタッキング工具の軸を中心に回転し、フランジケースの周辺溝の中にシールを押しつけるためのタッキング面を有する。第２の部材はシールを周辺溝の中に徐々に挿入し、シールを周辺溝の背後壁の中に押しこむ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のブレーキ装置のための改善されたダイヤフラム式の空気圧式ブレーキアクチュエータに関し、より詳細には、ブレーキアクチュエータのフランジケースの中にシールを取り付ける方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気圧式ブレーキアクチュエータは、車両総重量が大きく、かなりのブレーキ力で迅速に応答するブレーキ装置を必要とする、トラックやバスやトレーラなどの商用車両の空気圧式ブレーキ装置の部品を形成する。典型的なダイヤフラム式の空気圧式ブレーキアクチュエータは、互いに対向するリムまたはフランジ部分を含むカップ形のハウジング部材を有するハウジングと、中心部分を含み弛緩状態でカップ形である可撓性のダイヤフラムと、前記中心部分を取り囲む概して円錐形の側壁と、前記ハウジング部材のリム部分の間に延びる概して放射状のリム部分と、を含む。ブレーキアクチュエータはさらに接触面を有するピストンを含み、該ピストンはダイヤフラムの中心部分と係合し、第１の位置からダイヤフラムの反対側の空気圧の変化に応じてダイヤフラムの中心部分および側壁部分と共に往復運動する。それに応じて、ダイヤフラムはカップ形に引き延ばされ、車両ブレーキ装置を作動させる反転位置である第２の位置へと引き延ばされる。ブレーキアクチュエータはブレーキアクチュエータを作動させるように、空気圧ラインによって車両の空気圧ブレーキ装置へと接続される。ピストンは車両のブレーキを作動させるように、車両のブレーキ装置へと動作可能に接続される。
【０００３】
ブレーキアクチュエータ装置は、緊急用またはスプリングチャンバを含み、該チャンバは、車両の空気圧が所定の最小値を下回った場合またはサイドブレーキが車両の運転者によって作動させられた場合に車両のブレーキ装置を作動させるパワースプリングを有する。スプリングブレーキチャンバにおいて、パワースプリングは端部壁とピストンの間のハウジング内に位置する。車両の通常の動作の間、車両からの空気圧は、パワースプリングとピストンの反対側のカップ形のダイヤフラムの側のパワースプリングチャンバ内に受け入れられ、通常はパワースプリングを圧縮する。スプリングチャンバ内の空気圧が所定の最小値を下回った場合、パワースプリングは延びて車両のブレーキ装置を作動させる。
【０００４】
スプリングチャンバおよびサービスチャンバは、例えば、本願の譲受人に譲受された特許文献１に開示されているように、「ピギーバック（ｐｉｇｇｙｂａｃｋ）」アセンブリ内で組み合わせられてもよい。この設計において、アセンブリは、中心に概してＨ形のフランジケースを含み、フランジケースの両端部はカップ形のハウジング部材によって囲まれており、フランジケースの一方の側にサービスチャンバを、フランジケースの反対の側にパワースプリングチャンバを画定する。フランジケースのウェブ部分の中心開口は、ピストンおよびパワースプリングと反対側のサービスチャンバ内のダイヤフラムの中心部分に対して付勢されたヘッド部分を有するプッシュロッドを受け入れ、よってプッシュロッドは、スプリングチャンバ内の圧力が所定の最小圧力を下回った場合には車両ブレーキ装置を作動させるように、サービスチャンバ内でピストンに対して駆動される。
【０００５】
現在、シールは手動で取り付けられる。シールの手動での取り付けはコスト的に効率的でなく、ヒューマンエラーの可能性が高い。この問題を解決するために、ペンシルバニア州Ｅｒｉｅを本拠とする企業、Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ａｐｐａｒａｔｕｓによって生産された、手動取り付けの必要を解消するように自動化装置を用いるタイプの従来技術の装置が、Ｏリングおよびシールを取り付けるために用いられてきた。実行できる範囲では、これらの装置はシール溝と同じ平面上にシールを保ち、それによってファンネルを通ってシールを押すことによってシールの外径を縮小させる。この方法は、シールとシールが取り付けられる溝との間の完全な「シートコンタクト（ｓｅａｔ ｃｏｎｔａｃｔ）」の形成に悪影響を与える。このことはシール溝とシールとの間に空洞を残し、流体、潤滑剤などが漏れるおそれをもたらす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５３１１８０９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
それゆえ、シールの取り付けの方法および装置を改善させることが、長年にわたって必要であった。これらの、そして他の問題が、以下に記載の改善された装置および方法によって解決される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の装置は、ブレーキアクチュエータ（図示せず）の概してＨ形のフランジケースの中にシールを取り付ける。フランジケースは中心のウェブ部分、外部壁および放射状に延びるフランジを有する。ブレーキアクチュエータのカバーまたはヘッド部分は端部壁、側壁およびフランジまたはスカート部分を含む。可撓性のダイヤフラムがフランジケースとカバーの間に延在し、それによってダイヤフラムの互いに反対側に下方の空気圧チャンバと上方の空気圧チャンバを形成する。フランジケースはウェブ部分内に開口を画定し、該開口はやはりウェブ部分内に画定された周辺溝の中に延びる。周辺溝の直径は開口の半径よりも大きく、周辺溝と開口の両方が互いに同軸に位置合わせされている。周辺溝と開口はフランジケースに関して軸方向に移動可能なプッシュロッド（図示せず）を囲む。
【０００９】
自動化装置は、ウェブ部分内に画定された開口を通して周辺溝の中にシールを取り付ける。当業者は、自動化装置がシール、Ｏリングなどの取り付けを必要とする任意の用途に使用されることができるものであり、本発明の範囲を限定するものではないことを理解するであろう。自動化装置は多軸運動のために応用可能なアームを提供する。アームの末端部は末端部を通って末端部先端へと延びるシャフトを含む。
【００１０】
シール保持要素またはガイドが末端部先端と協働する。シールデフレクタがシール保持ガイドに接続される。プランジャはセンターピンおよび以下に述べる他のシール係合要素を含む。プランジャはシール保持ガイドの内部に位置し、シール保持ガイドに対して移動可能である。シール取り付けの初期段階において、シールはシール保持ガイドの中に上向きに押される位置で配置される。シールはレバーおよび空気圧シリンダによって押される。シールが上向きに移動すると、シールは角度のついた部分を有するシールデフレクタを通り、それがシールの上方部分をセンターピンに向けさせる。シール係合面またはマンドレル面を有するマンドレルは、中心のウェブ部分と当接してシールを開口内にとらえるように配置される。
【００１１】
上記について示唆すると、シール保持ガイドはシールを周辺溝の中に挿入するための開口に向けて低くなる。シールの上方部分はセンターピンの背後部によって付勢される一方、シールの下方部分はマンドレル面によって付勢され、それによってシールを曲がらせる。シールが曲がるにつれて、下方部分は上方部分に概して垂直に延び、それによって、シールがそれ自身の上に折り重なるにつれて、下方部分は周辺溝の背後側へと延びる。
【００１２】
シールが周辺溝の中に導かれるとき、センターピンはシールをそれ自身の上に折り重ならせる。シールガイドはセンターピンに対して後退し、プランジャをフランジケースに入ることを可能にする。センターピンがシールから遠ざけられて、シールの上方部分がプランジャに対して概して垂直な位置へと動くことを可能にするような位置へと、プランジャは上げられる。そして、プランジャはシール係合位置へと動き、シールの中間にピンを挿入する。
【００１３】
上記について示唆すると、プランジャは偏心ワイパまたはタッキング部分へと延びるネック部分を有する。ネック部分は周辺壁を有する。周辺壁は偏心ワイパの直径よりも小さい直径を有する。偏心ワイパの底面は、シールが周辺溝の中にプランジャによって押しつけられるとき、シールの上方を受け入れて保持するための、中に画定されたポケット部分を提供する。上記センターピンは底面の中心に位置する。ポケット部分は、シールの上方リップを導いて、周辺溝の上方縁を通すように、設計されている。そして、プランジャは、周辺溝の中にシールの残りの部分を追いやるように低くなっている。そして、シールはその全体が周辺溝の中に配置される。
【００１４】
結果としてシールが周辺溝に正しく着座しないことにつながる、シールの、可能性のあるいかなる漏れおよび変形も防ぐように、正しい「溝へのシール」または「シートコンタクト」が確実に形成されることが重要であり、それによって周辺溝とシールとの間に空隙の部分が全く形成されない。プランジャは軸を中心にスピンする位置に置かれ、それによって周辺溝の遠位部分の中にシールを押しつける。そして、プランジャは、周辺溝の上部縁とシールの上部リップとの間に偏心ワイパの縁を延ばすために十分上部へと動く。そして、プランジャは、マンドレル面に向かってシールを押しつけるように回転する。今や、シールはウェブ部分の周辺溝に正しく着座し、プランジャは上向きに動かされる。
【００１５】
シール取り付け装置は自動化装置と協働可能である。シール取り付け装置の一組の要素が、各軸を中心に、および自動化装置に対して移動可能である。シール取り付け装置がシールを保持ガイド内に挿入するために自動化装置に近接して動かされるにつれて、要素の間のシールを保持するために、第１の要素は第２の要素に沿って摺動する。要素の１つは末端部先端を有する第１の摺動部によって画定される。末端部先端の一方はリップ部分へと延び、末端部先端の他方は各軸のうち一方を有する。支持タワーは、第１の摺動部の軸を受け入れるための平面でない構成の溝を画定する板を提供し、それによって、自動化装置に対して第１の摺動部が動くにつれて、第１の摺動部が溝に沿って動くことを可能にする。第２の摺動部は、各軸のうち他方を中心に回転し、第１の摺動部に沿ってリップ部分に近づいたり離れたりしながら動き、リップ部分と第２の摺動部の間の距離を制限し、それによって第１の摺動部と第２の摺動部との間にシールを閉じこめる。第１の摺動部と第２の摺動部との間にシールが閉じこめられるように第１の摺動部および第２の摺動部がシール挿入位置へと動かされるにつれて、レバーはシールをガイドの中に挿入するために第１の摺動部および第２の摺動部と協働可能である。
【００１６】
本発明の利点は、フランジケース内に画定されたシール溝の中にシールを取り付けるための改善された装置および方法を提供し、それによって手動での取り付けのために必要なことがなくなることである。
【００１７】
本発明のもう一つの利点は、費用対効果が低い、シール溝の中にシールを取り付けるための改善された装置および方法を提供し、ヒューマンエラーの可能性をなくすことである。
【００１８】
本発明のさらにもう一つの利点は、シールとシールが取り付けられる溝との間の完全な「シートコンタクト」を形成する、シール溝の中にシールを取り付けるための改良された装置および方法を提供し、それによって流体漏れの問題をなくすことである。
【００１９】
本発明の他の利点および称賛に値する特徴は、以下の好ましい実施形態、添付の特許請求の範囲、および図面の記載からより十分に理解されるであろう。以下に、図面の簡単な説明を記す。
【００２０】
本発明の他の利点は容易に理解されるであろう。同様に、付随する図面に関連して考慮される場合には以下の発明の詳細な説明を参照することによってよりよく理解されるものとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】シールが、シール取り付け装置によってタッキング工具のシールガイドの中に上向きに押される位置にある、ブレーキアクチュエータのフランジケースの中にシールを取り付けるための本発明のタッキング工具の部分図である。
【図２】シールがフランジケースの中に挿入される前の、可動位置にあるシールを破線で示した、シールを備えたシール取り付け装置を示す図である。
【図３】シールがタッキング工具の中に挿入されている、シール挿入位置にあるシール取り付け装置を示す図である。
【図４】シールがシールガイドの内部にあり、シール溝を画定するフランジケースの中に挿入されるように向けられている、タッキング工具の部分図である。
【図５】シールがシール溝の周辺壁へと追いやられ、タッキング工具のセンターピンがシールをシール自身の上に折り重ならせる、本発明のタッキング工具のさらにもう１つの部分図である。
【図６】図５の拡大部分図である。
【図７】プランジャの拡大部分図である。
【図８】「溝へのシール」コンタクトが形成される前に、プランジャのワイパ部分がシールを回転させて、シール溝の底部の中にシールを着座させる、ウェブ部分およびシール溝内に位置するシールの部分図である。
【図９】タッキング工具がそのタッキング状態から後退する前に、シールがすでにシール溝内に取り付けられ、プランジャのワイパ部分がシールを回転させて、シール溝の底部の中にシールを着座させる、タッキング工具のさらにもう１つの部分図である。
【図１０】様々な回転状態での、図９に示された本発明のタッキング工具の断面図である。
【図１１】様々な位置での、シール取り付け工具のシール係合部材の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
各図を参照すると、同じ参照符号は同様のまたは対応する部品を表し、本発明の装置は概して１０で表される。装置１０はシール１２を、ブレーキアクチュエータ（図示せず）の、概して１４で示される概してＨ形のフランジケースの中に取り付ける。しかしながら、シールを必要とする他のケース配置もまた発明者によって意図されていることが、当業者には理解されるであろう。フランジケース１４は中心のウェブ部分１６、外壁または周辺壁１８および放射状に延びるフランジ２０と２２を含む。ブレーキアクチュエータはまた、ブレーキを作動させるために必要な他の構成要素（図示せず）も含む。ブレーキアクチュエータのカバーまたはヘッド部分は端部壁、側壁およびフランジまたはスカート部分を含む。可撓性のダイヤフラムがフランジケースとカバーの間に延び、それによって下部空気圧チャンバと上部空気圧チャンバとをダイヤフラムの互いに反対側に形成する。
【００２３】
フランジケース１４はウェブ部分１６内に開口またはアパーチャー２４を画定し、該開口またはアパーチャー２４は、やはりウェブ部分１６内に画定された周辺溝２６の中に延びる周辺壁２５を有する。周辺溝２６の直径は開口２４および周辺壁２５の直径よりも大きい。周辺溝２６と開口２４とは同軸に位置合わせされている。周辺溝２６および開口２４はフランジケース１４に対して軸方向に移動可能なプッシュロッド（図示せず）を囲む。溝２６は、ブレーキアクチュエータの空気圧チャンバをシールする知られている方法で、シール１２を保持する。
【００２４】
図１から図６を参照すると、概して３０で示される自動化装置が、ウェブ部分１６内に画定される開口２４を通して周辺溝２６の中にシール１２を取り付ける。当業者は自動化装置３０が、シール、Ｏリングなどの取り付けを必要とする任意の用途に使用できること、および本発明の範囲を限定することを意図していないことを理解するであろう。自動化装置３０は多軸運動のために構成可能なアーム３２を有する。アーム３２は空気圧によって鉛直方向に駆動する。しかしながら、アーム３２は所望によって油圧またはサーボモータによって駆動されてもよい。
【００２５】
アーム３２の末端部３４はアーム３２と共に鉛直方向に駆動されるシャフト３６（図５）を保持する。タッキング工具４０はシール１２を保持するためのシール保持部材（第１の部材）すなわちガイド４３から形成され、シャフト３６の下方末端部先端である末端部先端（第２の部材）３８と協働可能である。タッキング工具４０の第２の部材３８はセンターピン４４および以下に述べる他のシール係合要素を含む遠位面４５を有する。第２の部材３８は、以下でより明らかになるように、シール１２をアパーチャー２４の中に挿入するようにプランジャとして動作し、ガイド４３を通して伸縮自在に延びる。シール取り付けの初期段階で、シール１２はシール保持ガイド４０の中に上向きに押される位置で配置される。概して図１から図３において４１で示されるように、シール１２はシール取り付け装置によって押される。シール取り付け装置４１およびその機能的および機械的態様は以下にさらに詳しく論じられる。自動化装置３０は、少なくとも２つのギア３５と３７、および保持ガイド４０を回転させるように該ギア３５と３７をそれぞれ取り囲むベルト３９と４３を有する末端部３４と協働する。ギア３５は自動化装置３０から延びる主要シャフト（図示せず）によって回転される。図５に示した、ギア３５と３７およびベルト３９と４３の型、形状、レイアウト、および配置は、記述の目的で示したものであり、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。機械技術の当業者は、保持ガイド４０を回転させるために他の機械的装置が本発明において使用されてもよいことを理解するであろう。
【００２６】
図１および図２に最も良く見えるように、シール係合面すなわちマンドレル面５４を有するマンドレル５２が、中心のウェブ部分１６に当接して開口２４を覆うように配置され、ここで開口２４は、ウェブ部分１６の、タッキング工具４０に向かい合う部分に画定されている。取り付けの間、シール保持ガイド４０はシール１２を周辺溝２６の中に挿入するように、開口２４に向けて低くされている。
【００２７】
シールの取り付けの準備ができると、シール１２の上方部分は第２の部材３８の遠位面４５内のポケット５０によって受け入れられ、シール１２の下方部分はマンドレル面５４に向けて付勢される。シール１２はセンターピン４４によって歪められた形状で第１の部材すなわちシールホルダ４３の内部に保持される。図５および図６に最も良く示されるように、シール１２の歪んだ形状のために、歪んだシール１２は、シール１２の外径より小さい内径を有するアパーチャー２４内に合わさる。取り付けのとき、マンドレル面５４によって周辺溝２６の背後部の中に折られるにつれて、シール１２の下方部分は上方部分４８に概して垂直に曲げられる。センターピン４４がシール１２をそれ自身の上に折り重ならせるにつれて、シール１２は周辺溝２６内に押しつけられる。第２の部材３８の遠位端４５が開口２４に入るようにはまり込む（ｔｅｌｅｓｃｏｐｅ）につれて、ばねで付勢されたシールガイド４０はセンターピン４４に対して後退する。センターピン４４は遠位面４５から外側に付勢するようにばね荷重を加えられ、センターピン４４は第２の部材３８が開口２４の中に、および溝２６の中にシールを押しつけ続けるように縮む。ポケット５０はセンターピン４４が後退する間に所望の方向で第２の部材３８の遠位面４５に対してシール１２を保持する。
【００２８】
図７および図８に最も良く見られるように、第２の部材３８は偏心ワイパすなわちタッキング部分７２へと延びるネック部分７０を含む。ネック部分７０は、偏心ワイパ７２の直径よりも小さい直径を有する周辺壁７４を含む。図８はタッキング工具４０の断面図を示す。シャフト３６はガイド４３の内部に位置し、第１の軸Ｙを有する。第２の部材３８はシャフト３６の内部に配置される。第２の部材３８は第１の軸Ｙからずれた第２の軸Ｘを有する。第２の部材３８はセンターピン４４およびばね７５を受け入れる空洞７３を画定し、それによってセンターピン４４が空洞７３の中に後退することを可能にする。軸Ｘと軸Ｙとの間に画定されたずれは、偏心ワイパ７２を軸Ｙを中心に回転させ、シール１２の残りの部分を完全にシール溝２６の中に追いやることを可能とし、正確な「溝へのシール」または「シートコンタクト」が周辺溝２６とシール１２との間に形成されることを確実にする。
【００２９】
シールの完全な取り付けは、図６から図９を参照して最も良く説明される。センターピン４４は、今やシール１２を解放してしまい、第２の部材３８内に画定された空洞７３の中に後退している。ポケット部分５０は、今やシール１２の上部リップを周辺溝２６の上部縁８４を通り過ぎるように導く。シール１２の残りの部分をシール溝２６の中に追いやるように、第２の部材３８は低くされている。そして、シール１２は、その全体が周辺溝２６の中に置かれる。
【００３０】
シール１２が周辺溝に正しく着座していないことに応じて発生しうる、シール１２のいかなる漏れおよび変形の可能性も阻止するためには、正しい「溝へのシール」または「シートコンタクト」が周辺溝２６とシール１２の間に確実に形成されることが重要である。
【００３１】
偏心ワイパ７２が周辺溝２６の上方縁８４とシール１２との間に位置する。第２の部材３８は、したがって、マンドレル面５４に向けてシール１２を押しつけるように回転し、図９および図１０に最も良く見えるように、偏心ワイパが溝２６の内部に位置する。マンドレル面５４は、偏心ワイパ７２によってシール１２を溝２６の中に完全に曲げるために必要な空間を提供する。シール１２は今や、ウェブ部分１６の周辺溝２６内に正しく着座し、第２の部材３８は引きさがっている。第２の部材３８は、開口２４によって画定される軸からずれた軸を中心に回転する。そしてマンドレル５２はＨ形フランジケース１４から解放される。本発明の装置１０はアセンブリライン（図示せず）内に一体化されることもでき、別々のユニットとして利用されることもできる。
【００３２】
本発明の装置１０の他の態様は、シール１２をタッキング工具４０に送出することである。このことは図１から図３および図１１を再度参照することによって最も良く説明される。シール取り付け装置すなわちアーム４１は第１の要素９０および第２の要素９２を含む。第２の要素９２は末端部先端９６および９８を有する。末端部先端９６の１つはキー部分１００へと延びる。反対側の末端部先端９８はピン１０２を含む。支持タワー１０４は、図１１に最も良く示されるように、平坦でない配置の溝１１０を画定するプレート１０８を有する。溝１１０は第２の要素９２のピン１０２を受け入れるように設計され、それによって、第２の要素９２が自動化装置３０に対して動くにつれて、第２の要素９２が溝１１０に沿って動くことを可能にする。キー部分１００は、シール１２がシール保持ガイド４３の中に挿入されるにつれてシール１２の向きを変えるように角がつけられたシールコンタクト１１２を有する。シール１２がシール保持ガイド４０に挿入されて、上で説明したようにセンターピン４４の周囲でシールが変形するにつれて、角がつけられたシールコンタクト１１２を有するキー部分１００を受け入れるように、シール保持ガイド４０はキー溝１２０を画定する。
【００３３】
第１の要素９０は、第２の要素９２の真下に位置し、概してタワー１０４において枢動する。第１の要素９０は末端部先端１２４および１２６を含む。第１の末端部先端１２４は第１の軸支ピン１２８を含む。第２の末端部先端１２６は、シール１２がガイド４０の中に挿入される前にシール１２を受け入れて保持するポケット１３０を有する。シール１２は、ポケット１３０の中に手動で、または自動挿入装置、すなわちミキシングボウル（図示せず）によって配置される。図１１に最も良く示されるように、第１の要素９０はピン１２８によって画定される軸を中心に、シール受け入れ位置、すなわち第１の位置（図１）とシール取り付け位置、すなわち第２の位置（図３）の間で回転可能である。第１の要素は軸支ピン１２８を中心に枢動し、第２の要素は溝１１０内で枢動するので、遠位端１２６および９６はアーム４１の第１の位置と第２の位置の間で相対的に変化する。シール受け入れ位置、すなわち第１の位置（図１）ではキー部分１００はポケット１３０から後退し、シール１２をポケットの中に挿入するための通路を提供する。アームがシール取り付け位置、すなわち第２の位置（図３）に位置するとき、キーはポケット１３０の上に位置し、レバー１３２によって持ち上げられた場合にシールを曲げるようにキー溝１２０内に受け入れられている。シール１２はシール保持ガイド４０の下に位置しているので、レバー１３２はガイド４０内にシール１２を持ち上げるように上向きに枢動する。
【００３４】
本発明の装置１０は従来技術の装置および方法を超えた数多くの利点を提供する。本発明の装置１０はフランジケース１４に画定された周辺溝２６にシール１２を手動で取り付ける必要を解消し、ブレーキアクチュエータの生産コストを減少させヒューマンエラーの可能性を解消する。装置１０は、完全な「シートコンタクト」がシール１２と周辺溝２６との間に常に形成されることを保証し、流体漏れに関連する問題が解消した状態でシールが取り付けられる。
【００３５】
本発明は例示的な実施形態を参照して記載されているが、本発明の範囲から離れることなく、様々な変更が行われてもよく、要素が同等物と置き換えられてもよいことは当業者に理解されるであろう。加えて、本発明の本質的な範囲から離れることなく、特別な状況または材料を本発明の教示に適応させるように多くの変更が行われてもよい。したがって、本発明は、本発明を実施するために意図された最良の形態として開示された特別な実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内にあるすべての実施形態を含むことを意図したものである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のブレーキ装置のための改善されたダイヤフラム式の空気圧式ブレーキアクチュエータに関し、より詳細には、ブレーキアクチュエータのフランジケースの中にシールを取り付ける方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気圧式ブレーキアクチュエータは、車両総重量が大きく、かなりのブレーキ力で迅速に応答するブレーキ装置を必要とする、トラックやバスやトレーラなどの商用車両の空気圧式ブレーキ装置の部品を形成する。典型的なダイヤフラム式の空気圧式ブレーキアクチュエータは、互いに対向するリムまたはフランジ部分を含むカップ形のハウジング部材を有するハウジングと、中心部分を含み弛緩状態でカップ形である可撓性のダイヤフラムと、前記中心部分を取り囲む概して円錐形の側壁と、前記ハウジング部材のリム部分の間に延びる概して放射状のリム部分と、を含む。ブレーキアクチュエータはさらに接触面を有するピストンを含み、該ピストンはダイヤフラムの中心部分と係合し、第１の位置からダイヤフラムの反対側の空気圧の変化に応じてダイヤフラムの中心部分および側壁部分と共に往復運動する。それに応じて、ダイヤフラムはカップ形に引き延ばされ、車両ブレーキ装置を作動させる反転位置である第２の位置へと引き延ばされる。ブレーキアクチュエータはブレーキアクチュエータを作動させるように、空気圧ラインによって車両の空気圧ブレーキ装置へと接続される。ピストンは車両のブレーキを作動させるように、車両のブレーキ装置へと動作可能に接続される。
【０００３】
ブレーキアクチュエータ装置は、緊急用またはスプリングチャンバを含み、該チャンバは、車両の空気圧が所定の最小値を下回った場合またはサイドブレーキが車両の運転者によって作動させられた場合に車両のブレーキ装置を作動させるパワースプリングを有する。スプリングブレーキチャンバにおいて、パワースプリングは端部壁とピストンの間のハウジング内に位置する。車両の通常の動作の間、車両からの空気圧は、パワースプリングとピストンの反対側のカップ形のダイヤフラムの側のパワースプリングチャンバ内に受け入れられ、通常はパワースプリングを圧縮する。スプリングチャンバ内の空気圧が所定の最小値を下回った場合、パワースプリングは延びて車両のブレーキ装置を作動させる。
【０００４】
スプリングチャンバおよびサービスチャンバは、例えば、本願の譲受人に譲受された特許文献１に開示されているように、「ピギーバック（ｐｉｇｇｙｂａｃｋ）」アセンブリ内で組み合わせられてもよい。この設計において、アセンブリは、中心に概してＨ形のフランジケースを含み、フランジケースの両端部はカップ形のハウジング部材によって囲まれており、フランジケースの一方の側にサービスチャンバを、フランジケースの反対の側にパワースプリングチャンバを画定する。フランジケースのウェブ部分の中心開口は、ピストンおよびパワースプリングと反対側のサービスチャンバ内のダイヤフラムの中心部分に対して付勢されたヘッド部分を有するプッシュロッドを受け入れ、よってプッシュロッドは、スプリングチャンバ内の圧力が所定の最小圧力を下回った場合には車両ブレーキ装置を作動させるように、サービスチャンバ内でピストンに対して駆動される。
【０００５】
現在、シールは手動で取り付けられる。シールの手動での取り付けはコスト的に効率的でなく、ヒューマンエラーの可能性が高い。この問題を解決するために、ペンシルバニア州Ｅｒｉｅを本拠とする企業、Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ａｐｐａｒａｔｕｓによって生産された、手動取り付けの必要を解消するように自動化装置を用いるタイプの従来技術の装置が、Ｏリングおよびシールを取り付けるために用いられてきた。実行できる範囲では、これらの装置はシール溝と同じ平面上にシールを保ち、それによってファンネルを通ってシールを押すことによってシールの外径を縮小させる。この方法は、シールとシールが取り付けられる溝との間の完全な「シートコンタクト（ｓｅａｔ ｃｏｎｔａｃｔ）」の形成に悪影響を与える。このことはシール溝とシールとの間に空洞を残し、流体、潤滑剤などが漏れるおそれをもたらす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５３１１８０９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
それゆえ、シールの取り付けの方法および装置を改善させることが、長年にわたって必要であった。これらの、そして他の問題が、以下に記載の改善された装置および方法によって解決される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の装置は、ブレーキアクチュエータ（図示せず）の概してＨ形のフランジケースの中にシールを取り付ける。フランジケースは中心のウェブ部分、外部壁および放射状に延びるフランジを有する。ブレーキアクチュエータのカバーまたはヘッド部分は端部壁、側壁およびフランジまたはスカート部分を含む。可撓性のダイヤフラムがフランジケースとカバーの間に延在し、それによってダイヤフラムの互いに反対側に下方の空気圧チャンバと上方の空気圧チャンバを形成する。フランジケースはウェブ部分内に開口を画定し、該開口はやはりウェブ部分内に画定された周辺溝の中に延びる。周辺溝の直径は開口の半径よりも大きく、周辺溝と開口の両方が互いに同軸に位置合わせされている。周辺溝と開口はフランジケースに関して軸方向に移動可能なプッシュロッド（図示せず）を囲む。
【０００９】
自動化装置は、ウェブ部分内に画定された開口を通して周辺溝の中にシールを取り付ける。当業者は、自動化装置がシール、Ｏリングなどの取り付けを必要とする任意の用途に使用されることができるものであり、本発明の範囲を限定するものではないことを理解するであろう。自動化装置は多軸運動のために応用可能なアームを提供する。アームの末端部は末端部を通って末端部先端へと延びるシャフトを含む。
【００１０】
シール保持要素またはガイドが末端部先端と協働する。シールデフレクタがシール保持ガイドに接続される。プランジャはセンターピンおよび以下に述べる他のシール係合要素を含む。プランジャはシール保持ガイドの内部に位置し、シール保持ガイドに対して移動可能である。シール取り付けの初期段階において、シールはシール保持ガイドの中に上向きに押される位置で配置される。シールはレバーおよび空気圧シリンダによって押される。シールが上向きに移動すると、シールは角度のついた部分を有するシールデフレクタを通り、それがシールの上方部分をセンターピンに向けさせる。シール係合面またはマンドレル面を有するマンドレルは、中心のウェブ部分と当接してシールを開口内にとらえるように配置される。
【００１１】
上記について示唆すると、シール保持ガイドはシールを周辺溝の中に挿入するための開口に向けて低くなる。シールの上方部分はセンターピンの背後部によって付勢される一方、シールの下方部分はマンドレル面によって付勢され、それによってシールを曲がらせる。シールが曲がるにつれて、下方部分は上方部分に概して垂直に延び、それによって、シールがそれ自身の上に折り重なるにつれて、下方部分は周辺溝の背後側へと延びる。
【００１２】
シールが周辺溝の中に導かれるとき、センターピンはシールをそれ自身の上に折り重ならせる。シールガイドはセンターピンに対して後退し、プランジャをフランジケースに入ることを可能にする。センターピンがシールから遠ざけられて、シールの上方部分がプランジャに対して概して垂直な位置へと動くことを可能にするような位置へと、プランジャは上げられる。そして、プランジャはシール係合位置へと動き、シールの中間にピンを挿入する。
【００１３】
上記について示唆すると、プランジャは偏心ワイパまたはタッキング部分へと延びるネック部分を有する。ネック部分は周辺壁を有する。周辺壁は偏心ワイパの直径よりも小さい直径を有する。偏心ワイパの底面は、シールが周辺溝の中にプランジャによって押しつけられるとき、シールの上方を受け入れて保持するための、中に画定されたポケット部分を提供する。上記センターピンは底面の中心に位置する。ポケット部分は、シールの上方リップを導いて、周辺溝の上方縁を通すように、設計されている。そして、プランジャは、周辺溝の中にシールの残りの部分を追いやるように低くなっている。そして、シールはその全体が周辺溝の中に配置される。
【００１４】
結果としてシールが周辺溝に正しく着座しないことにつながる、シールの、可能性のあるいかなる漏れおよび変形も防ぐように、正しい「溝へのシール」または「シートコンタクト」が確実に形成されることが重要であり、それによって周辺溝とシールとの間に空隙の部分が全く形成されない。プランジャは軸を中心にスピンする位置に置かれ、それによって周辺溝の遠位部分の中にシールを押しつける。そして、プランジャは、周辺溝の上部縁とシールの上部リップとの間に偏心ワイパの縁を延ばすために十分上部へと動く。そして、プランジャは、マンドレル面に向かってシールを押しつけるように回転する。今や、シールはウェブ部分の周辺溝に正しく着座し、プランジャは上向きに動かされる。
【００１５】
シール取り付け装置は自動化装置と協働可能である。シール取り付け装置の一組の要素が、各軸を中心に、および自動化装置に対して移動可能である。シール取り付け装置がシールを保持ガイド内に挿入するために自動化装置に近接して動かされるにつれて、要素の間のシールを保持するために、第１の要素は第２の要素に沿って摺動する。要素の１つは末端部先端を有する第１の摺動部によって画定される。末端部先端の一方はリップ部分へと延び、末端部先端の他方は各軸のうち一方を有する。支持タワーは、第１の摺動部の軸を受け入れるための平面でない構成の溝を画定する板を提供し、それによって、自動化装置に対して第１の摺動部が動くにつれて、第１の摺動部が溝に沿って動くことを可能にする。第２の摺動部は、各軸のうち他方を中心に回転し、第１の摺動部に沿ってリップ部分に近づいたり離れたりしながら動き、リップ部分と第２の摺動部の間の距離を制限し、それによって第１の摺動部と第２の摺動部との間にシールを閉じこめる。第１の摺動部と第２の摺動部との間にシールが閉じこめられるように第１の摺動部および第２の摺動部がシール挿入位置へと動かされるにつれて、レバーはシールをガイドの中に挿入するために第１の摺動部および第２の摺動部と協働可能である。
【００１６】
本発明の利点は、フランジケース内に画定されたシール溝の中にシールを取り付けるための改善された装置および方法を提供し、それによって手動での取り付けのために必要なことがなくなることである。
【００１７】
本発明のもう一つの利点は、費用対効果が低い、シール溝の中にシールを取り付けるための改善された装置および方法を提供し、ヒューマンエラーの可能性をなくすことである。
【００１８】
本発明のさらにもう一つの利点は、シールとシールが取り付けられる溝との間の完全な「シートコンタクト」を形成する、シール溝の中にシールを取り付けるための改良された装置および方法を提供し、それによって流体漏れの問題をなくすことである。
【００１９】
本発明の他の利点および称賛に値する特徴は、以下の好ましい実施形態、添付の特許請求の範囲、および図面の記載からより十分に理解されるであろう。以下に、図面の簡単な説明を記す。
【００２０】
本発明の他の利点は容易に理解されるであろう。同様に、付随する図面に関連して考慮される場合には以下の発明の詳細な説明を参照することによってよりよく理解されるものとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】シールが、シール取り付け装置によってタッキング工具のシールガイドの中に上向きに押される位置にある、ブレーキアクチュエータのフランジケースの中にシールを取り付けるための本発明のタッキング工具の部分図である。
【図２】シールがフランジケースの中に挿入される前の、可動位置にあるシールを破線で示した、シールを備えたシール取り付け装置を示す図である。
【図３】シールがタッキング工具の中に挿入されている、シール挿入位置にあるシール取り付け装置を示す図である。
【図４】シールがシールガイドの内部にあり、シール溝を画定するフランジケースの中に挿入されるように向けられている、タッキング工具の部分図である。
【図５】シールがシール溝の周辺壁へと追いやられ、タッキング工具のセンターピンがシールをシール自身の上に折り重ならせる、本発明のタッキング工具のさらにもう１つの部分図である。
【図６】図５の拡大部分図である。
【図７】プランジャの拡大部分図である。
【図８】「溝へのシール」コンタクトが形成される前に、プランジャのワイパ部分がシールを回転させて、シール溝の底部の中にシールを着座させる、ウェブ部分およびシール溝内に位置するシールの部分図である。
【図９】タッキング工具がそのタッキング状態から後退する前に、シールがすでにシール溝内に取り付けられ、プランジャのワイパ部分がシールを回転させて、シール溝の底部の中にシールを着座させる、タッキング工具のさらにもう１つの部分図である。
【図１０】様々な回転状態での、図９に示された本発明のタッキング工具の断面図である。
【図１１】様々な位置での、シール取り付け工具のシール係合部材の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
各図を参照すると、同じ参照符号は同様のまたは対応する部品を表し、本発明の装置は概して１０で表される。装置１０はシール１２を、ブレーキアクチュエータ（図示せず）の、概して１４で示される概してＨ形のフランジケースの中に取り付ける。しかしながら、シールを必要とする他のケース配置もまた発明者によって意図されていることが、当業者には理解されるであろう。フランジケース１４は中心のウェブ部分１６、外壁または周辺壁１８および放射状に延びるフランジ２０と２２を含む。ブレーキアクチュエータはまた、ブレーキを作動させるために必要な他の構成要素（図示せず）も含む。ブレーキアクチュエータのカバーまたはヘッド部分は端部壁、側壁およびフランジまたはスカート部分を含む。可撓性のダイヤフラムがフランジケースとカバーの間に延び、それによって下部空気圧チャンバと上部空気圧チャンバとをダイヤフラムの互いに反対側に形成する。
【００２３】
フランジケース１４はウェブ部分１６内に開口またはアパーチャー２４を画定し、該開口またはアパーチャー２４は、やはりウェブ部分１６内に画定された周辺溝２６の中に延びる周辺壁２５を有する。周辺溝２６の直径は開口２４および周辺壁２５の直径よりも大きい。周辺溝２６と開口２４とは同軸に位置合わせされている。周辺溝２６および開口２４はフランジケース１４に対して軸方向に移動可能なプッシュロッド（図示せず）を囲む。溝２６は、ブレーキアクチュエータの空気圧チャンバをシールする知られている方法で、シール１２を保持する。
【００２４】
図１から図６を参照すると、概して３０で示される自動化装置が、ウェブ部分１６内に画定される開口２４を通して周辺溝２６の中にシール１２を取り付ける。当業者は自動化装置３０が、シール、Ｏリングなどの取り付けを必要とする任意の用途に使用できること、および本発明の範囲を限定することを意図していないことを理解するであろう。自動化装置３０は多軸運動のために構成可能なアーム３２を有する。アーム３２は空気圧によって鉛直方向に駆動する。しかしながら、アーム３２は所望によって油圧またはサーボモータによって駆動されてもよい。
【００２５】
アーム３２の末端部３４はアーム３２と共に鉛直方向に駆動されるシャフト３６（図５）を保持する。タッキング工具４０はシール１２を保持するためのシール保持部材（第１の部材）すなわちガイド４３から形成され、シャフト３６の下方末端部先端である末端部先端（第２の部材）３８と協働可能である。タッキング工具４０の第２の部材３８はセンターピン４４および以下に述べる他のシール係合要素を含む遠位面４５を有する。第２の部材３８は、以下でより明らかになるように、シール１２をアパーチャー２４の中に挿入するようにプランジャとして動作し、ガイド４３を通して伸縮自在に延びる。シール取り付けの初期段階で、シール１２はシール保持ガイド４０の中に上向きに押される位置で配置される。概して図１から図３において４１で示されるように、シール１２はシール取り付け装置によって押される。シール取り付け装置４１およびその機能的および機械的態様は以下にさらに詳しく論じられる。自動化装置３０は、少なくとも２つのギア３５と３７、および保持ガイド４０を回転させるように該ギア３５と３７をそれぞれ取り囲むベルト３９と４３を有する末端部３４と協働する。ギア３５は自動化装置３０から延びる主要シャフト（図示せず）によって回転される。図５に示した、ギア３５と３７およびベルト３９と４３の型、形状、レイアウト、および配置は、記述の目的で示したものであり、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。機械技術の当業者は、保持ガイド４０を回転させるために他の機械的装置が本発明において使用されてもよいことを理解するであろう。
【００２６】
図１および図２に最も良く見えるように、シール係合面すなわちマンドレル面５４を有するマンドレル５２が、中心のウェブ部分１６に当接して開口２４を覆うように配置され、ここで開口２４は、ウェブ部分１６の、タッキング工具４０に向かい合う部分に画定されている。取り付けの間、シール保持ガイド４０はシール１２を周辺溝２６の中に挿入するように、開口２４に向けて低くされている。
【００２７】
シールの取り付けの準備ができると、シール１２の上方部分は第２の部材３８の遠位面４５内のポケット５０によって受け入れられ、シール１２の下方部分はマンドレル面５４に向けて付勢される。シール１２はセンターピン４４によって歪められた形状で第１の部材すなわちシールホルダ４３の内部に保持される。図５および図６に最も良く示されるように、シール１２の歪んだ形状のために、歪んだシール１２は、シール１２の外径より小さい内径を有するアパーチャー２４内に合わさる。取り付けのとき、マンドレル面５４によって周辺溝２６の背後部の中に折られるにつれて、シール１２の下方部分は上方部分４８に概して垂直に曲げられる。センターピン４４がシール１２をそれ自身の上に折り重ならせるにつれて、シール１２は周辺溝２６内に押しつけられる。第２の部材３８の遠位端４５が開口２４に入るようにはまり込む（ｔｅｌｅｓｃｏｐｅ）につれて、ばねで付勢されたシールガイド４０はセンターピン４４に対して後退する。センターピン４４は遠位面４５から外側に付勢するようにばね荷重を加えられ、センターピン４４は第２の部材３８が開口２４の中に、および溝２６の中にシールを押しつけ続けるように縮む。ポケット５０はセンターピン４４が後退する間に所望の方向で第２の部材３８の遠位面４５に対してシール１２を保持する。
【００２８】
図７および図８に最も良く見られるように、第２の部材３８は偏心ワイパすなわちタッキング部分７２へと延びるネック部分７０を含む。ネック部分７０は、偏心ワイパ７２の直径よりも小さい直径を有する周辺壁７４を含む。図８はタッキング工具４０の断面図を示す。シャフト３６はガイド４３の内部に位置し、第１の軸Ｙを有する。第２の部材３８はシャフト３６の内部に配置される。第２の部材３８は第１の軸Ｙからずれた第２の軸Ｘを有する。第２の部材３８はセンターピン４４およびばね７５を受け入れる空洞７３を画定し、それによってセンターピン４４が空洞７３の中に後退することを可能にする。軸Ｘと軸Ｙとの間に画定されたずれは、偏心ワイパ７２を軸Ｙを中心に回転させ、シール１２の残りの部分を完全にシール溝２６の中に追いやることを可能とし、正確な「溝へのシール」または「シートコンタクト」が周辺溝２６とシール１２との間に形成されることを確実にする。
【００２９】
シールの完全な取り付けは、図６から図９を参照して最も良く説明される。センターピン４４は、今やシール１２を解放してしまい、第２の部材３８内に画定された空洞７３の中に後退している。ポケット部分５０は、今やシール１２の上部リップを周辺溝２６の上部縁８４を通り過ぎるように導く。シール１２の残りの部分をシール溝２６の中に追いやるように、第２の部材３８は低くされている。そして、シール１２は、その全体が周辺溝２６の中に置かれる。
【００３０】
シール１２が周辺溝に正しく着座していないことに応じて発生しうる、シール１２のいかなる漏れおよび変形の可能性も阻止するためには、正しい「溝へのシール」または「シートコンタクト」が周辺溝２６とシール１２の間に確実に形成されることが重要である。
【００３１】
偏心ワイパ７２が周辺溝２６の上方縁８４とシール１２との間に位置する。第２の部材３８は、したがって、マンドレル面５４に向けてシール１２を押しつけるように回転し、図９および図１０に最も良く見えるように、偏心ワイパが溝２６の内部に位置する。マンドレル面５４は、偏心ワイパ７２によってシール１２を溝２６の中に完全に曲げるために必要な空間を提供する。シール１２は今や、ウェブ部分１６の周辺溝２６内に正しく着座し、第２の部材３８は引きさがっている。第２の部材３８は、開口２４によって画定される軸からずれた軸を中心に回転する。そしてマンドレル５２はＨ形フランジケース１４から解放される。本発明の装置１０はアセンブリライン（図示せず）内に一体化されることもでき、別々のユニットとして利用されることもできる。
【００３２】
本発明の装置１０の他の態様は、シール１２をタッキング工具４０に送出することである。このことは図１から図３および図１１を再度参照することによって最も良く説明される。シール取り付け装置すなわちアーム４１は第１の要素９０および第２の要素９２を含む。第２の要素９２は末端部先端９６および９８を有する。末端部先端９６の１つはキー部分１００へと延びる。反対側の末端部先端９８はピン１０２を含む。支持タワー１０４は、図１１に最も良く示されるように、平坦でない配置の溝１１０を画定するプレート１０８を有する。溝１１０は第２の要素９２のピン１０２を受け入れるように設計され、それによって、第２の要素９２が自動化装置３０に対して動くにつれて、第２の要素９２が溝１１０に沿って動くことを可能にする。キー部分１００は、シール１２がシール保持ガイド４３の中に挿入されるにつれてシール１２の向きを変えるように角がつけられたシールコンタクト１１２を有する。シール１２がシール保持ガイド４０に挿入されて、上で説明したようにセンターピン４４の周囲でシールが変形するにつれて、角がつけられたシールコンタクト１１２を有するキー部分１００を受け入れるように、シール保持ガイド４０はキー溝１２０を画定する。
【００３３】
第１の要素９０は、第２の要素９２の真下に位置し、概してタワー１０４において枢動する。第１の要素９０は末端部先端１２４および１２６を含む。第１の末端部先端１２４は第１の軸支ピン１２８を含む。第２の末端部先端１２６は、シール１２がガイド４０の中に挿入される前にシール１２を受け入れて保持するポケット１３０を有する。シール１２は、ポケット１３０の中に手動で、または自動挿入装置、すなわちミキシングボウル（図示せず）によって配置される。図１１に最も良く示されるように、第１の要素９０はピン１２８によって画定される軸を中心に、シール受け入れ位置、すなわち第１の位置（図１）とシール取り付け位置、すなわち第２の位置（図３）の間で回転可能である。第１の要素は軸支ピン１２８を中心に枢動し、第２の要素は溝１１０内で枢動するので、遠位端１２６および９６はアーム４１の第１の位置と第２の位置の間で相対的に変化する。シール受け入れ位置、すなわち第１の位置（図１）ではキー部分１００はポケット１３０から後退し、シール１２をポケットの中に挿入するための通路を提供する。アームがシール取り付け位置、すなわち第２の位置（図３）に位置するとき、キーはポケット１３０の上に位置し、レバー１３２によって持ち上げられた場合にシールを曲げるようにキー溝１２０内に受け入れられている。シール１２はシール保持ガイド４０の下に位置しているので、レバー１３２はガイド４０内にシール１２を持ち上げるように上向きに枢動する。
【００３４】
本発明の装置１０は従来技術の装置および方法を超えた数多くの利点を提供する。本発明の装置１０はフランジケース１４に画定された周辺溝２６にシール１２を手動で取り付ける必要を解消し、ブレーキアクチュエータの生産コストを減少させヒューマンエラーの可能性を解消する。装置１０は、完全な「シートコンタクト」がシール１２と周辺溝２６との間に常に形成されることを保証し、流体漏れに関連する問題が解消した状態でシールが取り付けられる。
【００３５】
本発明は例示的な実施形態を参照して記載されているが、本発明の範囲から離れることなく、様々な変更が行われてもよく、要素が同等物と置き換えられてもよいことは当業者に理解されるであろう。加えて、本発明の本質的な範囲から離れることなく、特別な状況または材料を本発明の教示に適応させるように多くの変更が行われてもよい。したがって、本発明は、本発明を実施するために意図された最良の形態として開示された特別な実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内にあるすべての実施形態を含むことを意図したものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールを受け入れるために溝を画定する周辺壁を有する中心開口を画定するウェブ部分を含むフランジケースを有するブレーキアクチュエータを形成するための装置であって、
フランジケースのウェブ部分を支持するマンドレルと、
前記マンドレルと反対側にあり、第１の部材と、中心開口によって画定された軸に沿って前記第１の部材に対して移動可能な第２の部材と、を有し、前記第１の部材がシールを受け入れて保持するように構成された、タッキング工具と、を含み、
前記第２の部材が、中心開口によって画定された軸を中心に回転可能であり、前記マンドレルと協働して、前記第１の部材からフランジケースの中心開口の周辺壁によって画定された溝の中にシールを押しつけるためのカム表面を有する、
ブレーキアクチュエータを形成するための装置。
【請求項２】
さらに、前記タッキング工具の第１の部材が、シールを溝の中に挿入するように中心開口によって画定された軸と同軸の管状部材として画定される、請求項１に記載のブレーキアクチュエータを形成するための装置。
【請求項３】
シール保持要素を有し、シールを受け入れる第１の位置と、前記タッキング工具へシールを渡すための第２の位置との間で枢動するアームを含む、請求項１に記載のブレーキアクチュエータを形成するための装置。
【請求項４】
前記アームが、前記アームが前記第１の位置にあるときに前記シール保持要素に通路を提供する末端部先端を有する協働可能な部材を含む、請求項３に記載のブレーキアクチュエータを形成するための装置。
【請求項５】
前記協働可能な部材が、前記アームが前記第２の位置にあるときにシール保持要素の上に配置されるシール折り曲げ手段を含む、請求項４に記載のブレーキアクチュエータを形成するための装置。
【請求項６】
前記アームが前記第２の位置に配置されて、それによって、前記シール保持要素から前記タッキング工具へ運搬されるシールを歪めるときに、前記シール折り曲げ手段が前記タッキング工具によって受け取られる、請求項５に記載のブレーキアクチュエータを形成するための装置。
【請求項７】
前記タッキング工具の前記第１の部材が、中心開口の周辺壁の内径よりも小さい歪んだ大きさを有する歪んだ形状にシールを保持する、請求項１に記載のブレーキアクチュエータを形成するための装置。
【請求項８】
前記マンドレルが、前記第２の部材の前記カム表面と協働し、それによってシールを歪んだ形状に保ちながら溝の中にシールの一部を押しつけるように配置されたシール係合面を有する、請求項１に記載のブレーキアクチュエータを形成するための装置。
【請求項９】
前記第２の部材がさらに、前記第１の部材を超えて中心開口の中に延びてそれによってシールをタッキング工具から中心開口の中に押しつけるネック部分を有するプランジャとして画定される、請求項１に記載のブレーキアクチュエータを形成するための装置。
【請求項１０】
前記ネック部分がネック直径を有する周辺壁を含み、カム表面がネック直径よりも大きいカム直径を有する、請求項９に記載のブレーキアクチュエータを形成するための装置。
【請求項１１】
前記カム表面が溝の中に回転し、それによってシールを溝の中に配置する、請求項１０に記載のブレーキアクチュエータを形成するための装置。
【請求項１２】
流体的にシールされたハウジングを通して開口の周辺壁内に画定された溝の中にシールを機械的に挿入するための装置であって、前記装置が、
流体的にシールされたハウジングの開口を通して、周辺壁に画定された溝の中にシールを挿入するために必須の変形された形態でシールを保持するためのタッキング工具と、
シールをタッキング工具へ運搬するためのシール運搬アームと、を有し、前記シール運搬アームが、タッキング工具によって受け取られるシールを正しい位置に置くシール保持要素と、末端部先端を含む協働部材と、を有し、前記末端部先端は、前記シール運搬アームが第１の位置に配置されているとき、前記シール保持要素に通路を提供し、前記シール運搬アームが第２の位置に配置されているとき、少なくとも部分的に前記シール保持要素を締めつけ、それによって、シールが前記シール運搬アームから前記タッキング工具へと運搬されるとき、前記末端部先端は、シールを変形形態へと変形させる、
シールを機械的に挿入するための装置。
【請求項１３】
前記タッキング工具が、シールを変形形態で受け入れるための管状部材を有する、請求項１２に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項１４】
前記タッキング工具が、前記管状部材からシールを取り出すための、前記管状部材と同軸で並ぶプランジング部材を含む、請求項１３に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項１５】
前記プランジング部材がピンを有する遠位面を含み、前記ピンは前記遠位面から延び、それによってシールを前記管状部材内で変形形態で保持する、請求項１４に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項１６】
前記プランジング部材が遠位面を含み、前記遠位面は、シールが変形形態に保持される間にシールの端部を受け入れるためのポケットを有する、請求項１３に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項１７】
前記タッキング工具からハウジングの正反対の側に配置されたマンドレルを含み、前記マンドレルが含む、請求項１３に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項１８】
前記タッキング工具がシールを受け入れるための管状部材を含み、前記タッキング工具が前記軸を画定し、流体供給源と流体連結する、請求項１７に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項１９】
シールを溝に取り付けるための自動化装置を含み、前記自動化装置が多軸運動に適したアームを有し、前記流体供給源と流体連結されている、請求項１８に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項２０】
前記アームが末端部を含み、前記末端部が、それを通って末端部先端へ延びるシャフトを有する、請求項１９に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項２１】
シール保持要素が前記末端部先端と協働可能である、請求項２０に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項２２】
さらに、前記タッキング工具の前記部材の１つが、センターピンを有するプランジャによって画定され、前記プランジャが前記シール保持要素内に位置し、前記シール保持要素に対して移動可能である、請求項２１に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項２３】
さらに、前記支持面がマンドレルによって画定され、前記マンドレルが、中心のウェブ部分に当接して前記ウェブ部分内に画定された開口を覆うように配置されたシール係合面を有する、請求項２２に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項２４】
前記プランジャが、前記タッキング面へ延びるネック部分を含む、請求項２３に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項２５】
前記ネック部分が、前記タッキング面の直径よりも小さい直径を有する周辺壁を含む、請求項２４に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項２６】
前記タッキング面が、その中に画定されたポケット部分を含み、前記ポケット部分は、シールが前記プランジャによって溝の中に押しつけられるにつれてシールの上部を受け入れて保持するためのものである、請求項２５に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項２７】
パネルを通して、開口の開口壁に配置されたシール溝の中にシールを挿入する方法であって、前記開口壁が、開口をシールするために必要なシールよりも小さい半径を有し、前記方法が、
管状部材によって伸縮自在に受け取られる排出装置を含む、前記管状部材を供給するステップと、
パネルにおいて開口に概して垂直に向けられる管状部材の中にシールを挿入するステップと、
変形形態に配置されたシールの大きさが、開口壁の直径よりも小さくなるように、管状部材内のシールを変形させるステップと、
パネルに配置された開口を管状部材と位置合わせし、管状部材から前記排出装置を伸縮させることによってシールを開口の中に押しつけるステップと、
排出装置をシールを中心に回転させ、それによって溝にシールを着座させることによって、シールを溝の中に導くステップと、を有する、
シールを挿入する方法。
【請求項２８】
シールを溝の中に導く前記ステップが、さらに、排出装置と向かい合うようにパネルの正反対側にマンドレルを供給し、それによって、パネル内に配置された開口を介してシールが通過することを防ぐことによって定義される、請求項２７に記載のシールを挿入する方法。
【請求項２９】
シールを歪んだ形状に保持するように、排出装置にセンターピンを供給するステップをさらに含む、請求項２７に記載のシールを挿入する方法。
【請求項３０】
排出装置にワイパを供給し、排出装置が回転するときにワイパを溝の中に挿入するステップをさらに含む、請求項２７に記載のシールを挿入する方法。
【請求項３１】
パネル内に配置された開口に垂直な向きである管状部材にシールを送出するステップをさらに含む、請求項２７に記載のシールを挿入する方法。
【請求項１】
シールを受け入れるために溝を画定する周辺壁を有する中心開口を画定するウェブ部分を含むフランジケースを有するブレーキアクチュエータを形成するための装置であって、
フランジケースのウェブ部分を支持するマンドレルと、
前記マンドレルと反対側にあり、第１の部材と、中心開口によって画定された軸に沿って前記第１の部材に対して移動可能な第２の部材と、を有し、前記第１の部材がシールを受け入れて保持するように構成された、タッキング工具と、を含み、
前記第２の部材が、中心開口によって画定された軸を中心に回転可能であり、前記マンドレルと協働して、前記第１の部材からフランジケースの中心開口の周辺壁によって画定された溝の中にシールを押しつけるためのカム表面を有する、
ブレーキアクチュエータを形成するための装置。
【請求項２】
さらに、前記タッキング工具の第１の部材が、シールを溝の中に挿入するように中心開口によって画定された軸と同軸の管状部材として画定される、請求項１に記載のブレーキアクチュエータを形成するための装置。
【請求項３】
シール保持要素を有し、シールを受け入れる第１の位置と、前記タッキング工具へシールを渡すための第２の位置との間で枢動するアームを含む、請求項１に記載のブレーキアクチュエータを形成するための装置。
【請求項４】
前記アームが、前記アームが前記第１の位置にあるときに前記シール保持要素に通路を提供する末端部先端を有する協働可能な部材を含む、請求項３に記載のブレーキアクチュエータを形成するための装置。
【請求項５】
前記協働可能な部材が、前記アームが前記第２の位置にあるときにシール保持要素の上に配置されるシール折り曲げ手段を含む、請求項４に記載のブレーキアクチュエータを形成するための装置。
【請求項６】
前記アームが前記第２の位置に配置されて、それによって、前記シール保持要素から前記タッキング工具へ運搬されるシールを歪めるときに、前記シール折り曲げ手段が前記タッキング工具によって受け取られる、請求項５に記載のブレーキアクチュエータを形成するための装置。
【請求項７】
前記タッキング工具の前記第１の部材が、中心開口の周辺壁の内径よりも小さい歪んだ大きさを有する歪んだ形状にシールを保持する、請求項１に記載のブレーキアクチュエータを形成するための装置。
【請求項８】
前記マンドレルが、前記第２の部材の前記カム表面と協働し、それによってシールを歪んだ形状に保ちながら溝の中にシールの一部を押しつけるように配置されたシール係合面を有する、請求項１に記載のブレーキアクチュエータを形成するための装置。
【請求項９】
前記第２の部材がさらに、前記第１の部材を超えて中心開口の中に延びてそれによってシールをタッキング工具から中心開口の中に押しつけるネック部分を有するプランジャとして画定される、請求項１に記載のブレーキアクチュエータを形成するための装置。
【請求項１０】
前記ネック部分がネック直径を有する周辺壁を含み、カム表面がネック直径よりも大きいカム直径を有する、請求項９に記載のブレーキアクチュエータを形成するための装置。
【請求項１１】
前記カム表面が溝の中に回転し、それによってシールを溝の中に配置する、請求項１０に記載のブレーキアクチュエータを形成するための装置。
【請求項１２】
流体的にシールされたハウジングを通して開口の周辺壁内に画定された溝の中にシールを機械的に挿入するための装置であって、前記装置が、
流体的にシールされたハウジングの開口を通して、周辺壁に画定された溝の中にシールを挿入するために必須の変形された形態でシールを保持するためのタッキング工具と、
シールをタッキング工具へ運搬するためのシール運搬アームと、を有し、前記シール運搬アームが、タッキング工具によって受け取られるシールを正しい位置に置くシール保持要素と、末端部先端を含む協働部材と、を有し、前記末端部先端は、前記シール運搬アームが第１の位置に配置されているとき、前記シール保持要素に通路を提供し、前記シール運搬アームが第２の位置に配置されているとき、少なくとも部分的に前記シール保持要素を締めつけ、それによって、シールが前記シール運搬アームから前記タッキング工具へと運搬されるとき、前記末端部先端は、シールを変形形態へと変形させる、
シールを機械的に挿入するための装置。
【請求項１３】
前記タッキング工具が、シールを変形形態で受け入れるための管状部材を有する、請求項１２に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項１４】
前記タッキング工具が、前記管状部材からシールを取り出すための、前記管状部材と同軸で並ぶプランジング部材を含む、請求項１３に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項１５】
前記プランジング部材がピンを有する遠位面を含み、前記ピンは前記遠位面から延び、それによってシールを前記管状部材内で変形形態で保持する、請求項１４に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項１６】
前記プランジング部材が遠位面を含み、前記遠位面は、シールが変形形態に保持される間にシールの端部を受け入れるためのポケットを有する、請求項１３に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項１７】
前記タッキング工具からハウジングの正反対の側に配置されたマンドレルを含み、前記マンドレルが含む、請求項１３に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項１８】
前記タッキング工具がシールを受け入れるための管状部材を含み、前記タッキング工具が前記軸を画定し、流体供給源と流体連結する、請求項１７に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項１９】
シールを溝に取り付けるための自動化装置を含み、前記自動化装置が多軸運動に適したアームを有し、前記流体供給源と流体連結されている、請求項１８に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項２０】
前記アームが末端部を含み、前記末端部が、それを通って末端部先端へ延びるシャフトを有する、請求項１９に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項２１】
シール保持要素が前記末端部先端と協働可能である、請求項２０に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項２２】
さらに、前記タッキング工具の前記部材の１つが、センターピンを有するプランジャによって画定され、前記プランジャが前記シール保持要素内に位置し、前記シール保持要素に対して移動可能である、請求項２１に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項２３】
さらに、前記支持面がマンドレルによって画定され、前記マンドレルが、中心のウェブ部分に当接して前記ウェブ部分内に画定された開口を覆うように配置されたシール係合面を有する、請求項２２に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項２４】
前記プランジャが、前記タッキング面へ延びるネック部分を含む、請求項２３に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項２５】
前記ネック部分が、前記タッキング面の直径よりも小さい直径を有する周辺壁を含む、請求項２４に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項２６】
前記タッキング面が、その中に画定されたポケット部分を含み、前記ポケット部分は、シールが前記プランジャによって溝の中に押しつけられるにつれてシールの上部を受け入れて保持するためのものである、請求項２５に記載のシールを機械的に挿入するための装置。
【請求項２７】
パネルを通して、開口の開口壁に配置されたシール溝の中にシールを挿入する方法であって、前記開口壁が、開口をシールするために必要なシールよりも小さい半径を有し、前記方法が、
管状部材によって伸縮自在に受け取られる排出装置を含む、前記管状部材を供給するステップと、
パネルにおいて開口に概して垂直に向けられる管状部材の中にシールを挿入するステップと、
変形形態に配置されたシールの大きさが、開口壁の直径よりも小さくなるように、管状部材内のシールを変形させるステップと、
パネルに配置された開口を管状部材と位置合わせし、管状部材から前記排出装置を伸縮させることによってシールを開口の中に押しつけるステップと、
排出装置をシールを中心に回転させ、それによって溝にシールを着座させることによって、シールを溝の中に導くステップと、を有する、
シールを挿入する方法。
【請求項２８】
シールを溝の中に導く前記ステップが、さらに、排出装置と向かい合うようにパネルの正反対側にマンドレルを供給し、それによって、パネル内に配置された開口を介してシールが通過することを防ぐことによって定義される、請求項２７に記載のシールを挿入する方法。
【請求項２９】
シールを歪んだ形状に保持するように、排出装置にセンターピンを供給するステップをさらに含む、請求項２７に記載のシールを挿入する方法。
【請求項３０】
排出装置にワイパを供給し、排出装置が回転するときにワイパを溝の中に挿入するステップをさらに含む、請求項２７に記載のシールを挿入する方法。
【請求項３１】
パネル内に配置された開口に垂直な向きである管状部材にシールを送出するステップをさらに含む、請求項２７に記載のシールを挿入する方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−３６９９３（Ｐ２０１１−３６９９３Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１０−１２３１１８（Ｐ２０１０−１２３１１８）
【出願日】平成２２年５月２８日（２０１０．５．２８）
【出願人】（５９５１３８００７）インディアン ヘッド インダストリーズ インコーポレイテッド (1)
【氏名又は名称原語表記】ＩＮＤＩＡＮ ＨＥＡＤ ＩＮＤＵＳＴＲＩＥＳ， ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２３１１８（Ｐ２０１０−１２３１１８）
【出願日】平成２２年５月２８日（２０１０．５．２８）
【出願人】（５９５１３８００７）インディアン ヘッド インダストリーズ インコーポレイテッド (1)
【氏名又は名称原語表記】ＩＮＤＩＡＮ ＨＥＡＤ ＩＮＤＵＳＴＲＩＥＳ， ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
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