ブレーキチャンバーの動作原理は何ですか？

商用車のブレーキ システムの複雑なエコシステムでは、ブレーキ チャンバーほど重要で遍在するコンポーネントはほとんどありません。この装置は重要なトランスレーターとして機能し、圧縮空気を大型車両を停止させるために必要な機械的力に変換します。その動作原理を理解することは、技術者、エンジニア、および車両の安全性とメンテナンスに携わるすべての人にとって基本です。

定義と主関数
A ブレーキチャンバー 密閉されたドラム型の空気圧アクチュエータです。その主な機能は、エアブレーキシステム内のエネルギー変換ユニットとして機能することです。ブレーキバルブから圧縮空気を受け取り、この空気圧エネルギーを直線的な機械力に変換します。この力は、通常、ブレーキシューまたはパッドをドラムまたはローターに押し付けるカムシャフトまたはウェッジ機構と係合することによって、車両の基礎ブレーキを作動させるために使用されます。

コア作業原則: 2 段階のプロセス
サービス チャンバーと呼ばれることが多い標準ブレーキ チャンバーの動作は、明確な 2 段階のプロセスに分類できます。

ステージ 1: アプリケーション（ブレーキ）

空気供給: ドライバーがブレーキ ペダルを踏むとバルブが開き、リザーバー タンクからの圧縮空気がブレーキ チャンバーの入口ポートに流れ込みます。

ダイヤフラムの作動: 入ってくる空気圧は、チャンバー内に収容された柔軟な合成ゴム製ダイヤフラムに作用します。ダイヤフラムはその端でクランプされ、2 つの別個のコンパートメントが作成されます。

力の生成: 空気圧によりダイヤフラムが膨張し、プッシュ プレートとして知られる硬い金属プレートに押し付けられます。このプレートはプッシュロッドに接続されており、プッシュロッドはチャンバーの反対側の端にある密閉された開口部を通って伸びています。

機械的出力: プッシュロッドの直線運動が機械的出力です。このロッドは車両のブレーキ アジャスター（スラック アジャスター）に直接接続されており、S カムを回転させたり、ウェッジを作動させたりして、最終的にブレーキをかけます。

プッシュロッドのストローク量は、加えられる空気圧に正比例します。軽いブレーキ適用では空気圧が低下するため、ダイヤフラムの動きが少なくなり、ストロークが短くなります。フルブレーキアプリケーションでは高い空気圧が使用され、ストロークと制動力が最大化されます。

ステージ2:リリース（ブレーキオフ）

空気排気: ドライバーがブレーキ ペダルを離すと、ブレーキ バルブが空気供給を閉じ、排気ポートが開きます。

圧力均等化: ブレーキ チャンバー内の圧縮空気は排気ポートを通って大気中に排出されます。

リターン機構: プッシュ プレートの後ろにある大きなリターン スプリングは、プッシュ ロッドとダイヤフラムを元のリラックスした位置に戻す力を提供します。これによりブレーキが解除され、車輪が自由に回転できるようになります。

主要な内部コンポーネント
ブレーキ チャンバーの信頼性の高い機能は、次のいくつかの重要なコンポーネントに依存します

本体（クラムシェル ハウジング）: 通常、2 つの打ち抜き鋼セクションがボルトで固定されて密閉ユニットを形成します。

ダイヤフラム: 加圧側とプッシュロッド側を分離する柔軟な膜で、主要な可動部分です。

プッシュロッド: 機械的力をスラックアジャスターに伝達する高張力鋼棒。

プッシュ プレート: ダイヤフラムに当接し、プッシュ ロッドに力を伝達する金属ディスク。

リターンスプリング: ブレーキが解除されるとプッシュロッドを静止位置に戻すコイルスプリング。

スプリングブレーキチャンバーに関する注意事項
最新の車両の多くは、常用ブレーキ チャンバーとスプリング ブレーキ アクチュエーターを統合した複合ユニットを使用しています。この二重機能チャンバーは、常用ブレーキとフェイルセーフ パーキング/緊急ブレーキの両方を提供します。スプリング ブレーキ セクションには、強力な予圧縮スプリングが含まれています。このバネは、車両が走行しているときに空気圧によって抑制されます。空気圧が低下した場合（システムの破裂など）、またはパーキングブレーキ制御が作動すると、空気が放出され、強力なスプリングがブレーキに機械的な力を加えて車両を停止させます。この重要なフェイルセーフ設計により、システム全体の空気損失が発生した場合でもパーキング ブレーキが確実に適用されます。

メンテナンスの重要性
エアブレーキシステム全体の性能は、ブレーキチャンバーの健全性に左右されます。主なメンテナンスポイントは次のとおりです:

空気漏れの検査: ダイヤフラムまたはハウジングシールの漏れにより、ブレーキ効率が大幅に低下する可能性があります。

プッシュロッドストロークの確認: ブレーキライニングの摩耗やスラックアジャスターの故障が原因で過度のストロークが発生する場合は、チャンバーが設計範囲外で動作していることを示し、直ちに注意を払う必要があります。

物理的損傷: チャンバー ハウジングの亀裂、へこみ、腐食は壊滅的な故障につながる可能性があります。

ブレーキ チャンバーは、エレガントでシンプルでありながら重要な空気圧アクチュエーターです。その動作原理—空気圧を直線的な機械的運動に変換する—は、ドライバーのコマンドと商用車の物理的ブレーキの間の基本的なリンクを形成し、交通安全の基礎となっています。