JP2007038986A

JP2007038986A - パーキング切換弁装置及びパーキングブレーキバルブ

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Publication number: JP2007038986A
Application number: JP2005228093A
Authority: JP
Inventors: Hirotoshi Todoki; 宏寿藤々木
Original assignee: Nabtesco Corp
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 2005-08-05
Filing date: 2005-08-05
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2025-08-05
Also published as: JP4587476B2

Abstract

【課題】ステムスプリングの伸縮量を小さくして性能を向上、安定化させ、寿命を延ばし、ステムスプリング及びパーキング切換弁装置全体の小型化を図り、高圧エアの高精度の給排気制御を実行できるようにする。
【解決手段】本発明のパーキング切換弁装置は、ステムスプリング６４Ｓから付勢力を受け、操作レバー２の動きに連動して上下動するプランジャ６４と、スプリングブレーキ作動装置８からのエア圧及びメインスプリング６６Ｓによる付勢力を受けて上下動するピストン６６と、プランジャ６４の上下動及びリターンスプリング６５Ｓ等の付勢力を受けて上下動する弁体６５とを備えており、プランジャ６４とピストン６６との間にステムスプリング６４Ｓを縮設させる構成とした。
【選択図】図５

Description

本発明は、操作レバーの動きに連動して弁の開閉動作を切り換える切換弁構造部とを備えたパーキング切換弁装置に関する。また、本発明は、該パーキング切換弁装置と、手動で操作する操作レバーを有するレバー操作部とを備えたパーキングブレーキバルブに関する。

尚、パーキングブレーキバルブは、例えば四輪自動車において使用され、高圧タンク及びスプリングブレーキ作動装置から給排される高圧のエア圧によってブレーキのＯＮ、ＯＦＦを制御する一連のエアブレーキシステムの一部を構成している。

パーキングブレーキバルブに使用される従来のパーキング切換弁装置としては、下記の特許文献１において開示されている「パーキング切換弁」等が挙げられる。具体的には図１３の側断面図に示すような構造を有しており、手動で操作する操作レバー１０１を有するレバー操作部１０３の下方において、パーキングブレーキバルブ１０７の弁動作を司る構成部材としての切換弁構造部１０９を備えることでパーキング切換弁は構成されている。

即ち、パーキング切換弁の切換弁構造部１０９は、図示のように縦に長いハウジング１１１を有し、該ハウジング１１１の側胴部の上方に、高圧タンクに接続される高圧エアの入口１１３、その下方にスプリングブレーキ作動装置に接続される高圧エアの出口１１５、最下端にスプリングブレーキ作動装置に供給された高圧エアを排気する排気口１１７とをそれぞれ備えている。また、ハウジング１１１の内部には、上記入口１１３、出口１１５及び排気口１１７と連通するエア流路１１９と、上記操作レバー１０１の動きに連動して上下動すると共にステムスプリング１２１から付勢力を受けているプランジャ１２３と、スプリングブレーキ作動装置に供給されたエア圧及びメインスプリング１２５による付勢力を受けて上下動するピストン１２７と、前記プランジャ１２３の上下動及びリターンスプリング１２９による付勢力を受けて上下動する弁体１３１とが設けられている。

また、上記入口１１３、出口１１５及び排気口１１７の配列に関係してメインスプリング１２５は下方に、ステムスプリング１２１は上方にと、メインスプリング１２５とステムスプリング１２１の付勢方向がそれぞれ反対の方向に設定されていた。そして、ステムスプリング１２１は、ハウジング１１１の内部の最も下方の位置に配設されており、ハウジング１１１とプランジャ１２３との間に圧縮状態で設けられていた。従って、ステムスプリング１２１としてはプランジャ１２３の移動量を賄うだけの伸縮量を確保するため比較的長めのばねが使用されていた。また、メインスプリング１２５、リターンスプリング１２９及びステムスプリング１２１は、適宜の間隔を開けて直列状態で配設されていた。

しかし、ステムスプリング１２１が長くなり、メインスプリング１２５、リターンスプリング１２９及びステムスプリング１２１を適宜の間隔を開けて直列状態で配設すると、ハウジング１１１も長くなり切換弁構造部１０９すなわちパーキング切換弁装置の大型化を招いてしまう。また、ステムスプリング１２１の伸縮量が大きいと、ステムスプリング１２１の繰り返し疲労によって弾性力が低下し、ステムスプリング１２１の性能劣化を早め、付勢力の変動をもたらすことにつながる。

また、図示のパーキングブレーキバルブ１０７にあっては、操作レバー１０１の回動基端部に設けられるカム部材１３３によってプランジャ１２３をステムスプリング１２１による上方への付勢力に抗して下方に押し下げる構造を採用している。しかし、このような構造は、操作レバー１０１の操作角度に対応したプランジャ１２３の正確な動きを確保する上では好ましい構造とは言えない。ステムスプリング１２１の上方への付勢力に抗するカム部材は、ハウジング１１１に固定されたカバー部材１３５により支持されている。したがって、カム部材１２２およびカバー部材１３５を成形する際の加工精度の誤差が、ハウジング１１１に対するプランジャ１２３の位置に影響を与えることになる。つまり、プランジャ１２３を支える関係部品の数が多いほど、操作レバーの操作角度に対応した出力圧のばらつきが大きくなり易い。

特許第２７６１７８０号公報

本発明は、このような背景技術及び背景技術が抱える問題点の存在を踏まえてなされたものであって、ステムスプリングの伸縮量を小さくしてステムスプリングの性能を向上および安定化させ、ステムスプリングの寿命の長大化と、ステムスプリング及びパーキング切換弁装置全体の小型化とが図れ、高圧エアの高精度の給排気制御を実行することのできるパーキング切換弁装置及びパーキングブレーキバルブを提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明の第１の態様に係るパーキング切換弁装置は、高圧エア源に連通される高圧エア入口と、スプリングブレーキ作動装置に連通される高圧エア出口と、前記スプリングブレーキ作動装置に供給された高圧エアを外部に導いて排気する排気口と、前記高圧エア入口と高圧エア出口と排気口間を連通するエア流路と、操作レバーの動きに連動して前記エア流路の、前記高圧エア入口と高圧エア出口間を連通する第１連通状態と、前記高圧エア出口と排気口間を連通する第２連通状態とを切り換える切換弁構造部と、を備えたパーキング切換弁装置であって、前記切換弁構造部は、前記操作レバーの動きに連動して往復動しステムスプリングから付勢力を受け且つ第１弁座を有するプランジャと、前記スプリングブレーキ作動装置に供給されたエア圧及びメインスプリングによる付勢力を受けて往復動し且つ第２弁座を有するピストンと、前記プランジャの上下動及びリターンスプリングから付勢力を受けて往復動し、前記第１弁座と接触で且つ第２弁座と非接触により前記第１連通状態を作り、前記第１弁座と非接触で且つ第２弁座と接触により前記第２連通状態を作る弁体と、を備え、前記ステムスプリングは前記プランジャと前記ピストンとの間に縮設されていることを特徴とするものである。

本発明の第１の態様によれば、前記ステムスプリングは前記プランジャと前記ピストンとの間に縮設されているので、その動作に伴うステムスプリングの伸縮量（プランジャのリフト量に相当する）が、上述した従来の切換弁装置に比べてピストンの移動量の分だけ小さくなる。したがって、ステムスプリングの長さを短くでき、ステムスプリングの性能を向上させ安定化させることができる。また、ステムスプリングの寿命の長大化とステムスプリングの小型化を図ることができる。

本発明の第２の態様に係るパーキング切換弁装置は、本発明の第１の態様において、前記ステムスプリングは前記メインスプリングとその一部または全部がオーバーラップするように重ね合わされた状態で配設されていることを特徴とするものである。
本発明の第２の態様によれば、ステムスプリングとメインスプリングのオーバーラップ分だけステムスプリングとメインスプリングの組み合わせた状態の長さを短くすることができるから、パーキング切換弁装置の縦方向の寸法の短縮化と装置全体の小型化を図ることができる。

本発明の第３の態様に係るパーキング切換弁装置は、本発明の第１または第２の態様において、前記リターンスプリングは前記ステムスプリングとメインスプリングの双方あるいはこれらの一方とその一部または全部がオーバーラップするように重ね合わされた状態で配設されていることを特徴とするものである。
本発明の第３の態様によれば、リターンスプリングとステムスプリングのオーバーラップ分、リターンスプリングとメインスプリングのオーバーラップ分、あるいはこれらを合わせたオーバーラップ分、リターンスプリングとステムスプリングとメインスプリングとを組み合わせた状態の長さを短くすることができるから、パーキング切換弁装置の縦方向の寸法の短縮化と装置全体の小型化を図ることができる。

本発明の第４の態様に係るパーキング切換弁装置は、本発明の第１〜第３のいずれか１つの態様において、前記ステムスプリングは円錐筒形状の圧縮コイルばねによって構成されていることを特徴とするものである。
本発明の第４の態様によれば、ステムスプリングとその周辺部材、例えばメインスプリングとの接触が回避され、当該接触に伴う動作の不安定性と操作レバーの操作抵抗の増大とを効果的に防止することができる。

本発明の第５の態様に係るパーキング切換弁装置は、本発明の第１〜第４のいずれか１つの態様において、前記リターンスプリングは円錐筒形状の圧縮コイルばねによって構成されていることを特徴とするものである。
本発明の第５の態様によれば、リターンスプリングとその周辺部材、例えばステムスプリングとの接触が回避され、当該接触に伴う動作の不安定性と操作レバーの操作抵抗の増大とを効果的に防止することができる。

本発明の第６の態様に係るパーキングブレーキバルブは、手動で操作する操作レバーを有するレバー操作部と、該操作レバーの動きに連動して弁の開閉動作を切り換える切換弁構造部を含むパーキング切換弁装置とを有するパーキングブレーキバルブであって、前記パーキング切換弁装置は本発明の第１〜第５のいずれか１つの態様のパーキング切換弁装置であることを特徴とするものである。

本発明の第６の態様によれば、ステムスプリングの伸縮量を小さくしてステムスプリングの性能を向上させ動作を安定化させることができる。また、ステムスプリングの寿命の長大化と、ステムスプリング及びパーキング切換弁装置全体の小型化とを図ることができる。また部品の取付精度等の影響を受けない高圧エアの高精度の給排気制御を実行することが可能となる。

本発明によれば、ステムスプリングの伸縮量を小さくしてステムスプリングの性能を向上させ、動作を安定化させることができる。また、ステムスプリングの寿命の長大化と、ステムスプリングの小型化を図ることができる。また、上記ステムスプリングの小型化に加え、ステムスプリングの形状を工夫し、メインスプリング等とオーバーラップさせる配設態様を採用することによって、パーキング切換弁装置の縦方向の寸法の短縮化とパーキング切換弁装置全体の小型化を図ることができる。また、プランジャの操作レバーに対する追従性の向上と、安定した正確な弁動作によって部品の取付精度等の影響を受けない高圧エアの高精度の給排気制御を実行し得るパーキング切換弁装置及び該装置を備えたパーキングブレーキバルブを提供することが可能となる。

以下、本願発明に係るパーキング切換弁装置及び該装置を備えたパーキングブレーキバルブについて、四輪自動車におけるパーキングブレーキバルブを例に採って説明する。先ず本発明のパーキングブレーキバルブの構成部材の一つであるレバー操作部の構成を中心にパーキングブレーキバルブの構造の概略を図面に基づいて最初に説明し、続いてパーキング切換弁装置の構造とその作動態様について説明する。

図１はブレーキＯＦＦ時のパーキングブレーキバルブの外観形状を示す側面図、図２はブレーキＯＦＦ時のパーキングブレーキバルブの外観形状を示す正面図である。図３は図１中、Ａ−Ａ線で破断した状態を示す断面図、図４は図１中、Ｂ−Ｂ線で破断した状態を示す断面図である。また図５は図２中、Ｃ−Ｃ線で破断した状態を示す側断面図である。

パーキングブレーキバルブ１は、上方部分を構成するレバー操作部３と、下方部分を構成するパーキング切換弁装置とを具備する。上方のレバー操作部３は、直接手で握って手動で操作する操作レバー２を有する。下方のパーキング切換弁装置は、操作レバー２の動きに連動してエア流路５の連通状態を切り換える切換弁構造部６を備える。また、パーキングブレーキバルブ１は、高圧タンク７及びスプリングブレーキ作動装置８から給排される高圧エアによってブレーキのＯＮ、ＯＦＦを制御する一連のエアブレーキシステムの一部として組み込まれる。

スプリングブレーキ作動装置８は、パーキングブレーキバルブ１から出力されたエア圧力に基づいてスプリングブレーキチャンバが作動するものである。このスプリングブレーキ作動装置８は、パーキングブレーキバルブ１からのエア圧力をスプリングブレーキチャンバが直接的に受けて（つまり、そのエア圧力を作動圧力して）作動する構成を採ることができる。あるいは別の構成として、このスプリングブレーキ作動装置８は、パーキングブレーキバルブ１からのエア圧力を指令圧として受けるリレーバルブを含み、このリレーバルブからの作動圧力によってスプリングブレーキチャンバが作動する構成を採ることができる。

レバー操作部３は、パーキングブレーキバルブ１を車体フレームに取り付けた状態で車体フレームの上方に位置する部分である。レバー操作部３は、ドライバーが直接手で握って操作する操作レバー２と、操作レバー２の回動基端部に設けられる引上げフィンガ４と、操作レバー２の回動基端部を保持するレバーホルダ２２と、操作レバー２の回動基端部、引上げフィンガ４及びレバーホルダ２２を被覆するカバー９と、上記操作レバー２を回動自在に支承すると共に車体フレームに対して直接取り付けられるベースマウント２８とを備えることによって構成されている。

操作レバー２は、一例として金属製の丸棒状の部材によって構成されるレバー本体１０と、該レバー本体１０の長手方向に沿って摺動し得るようにレバー本体１０に対して外嵌めされるネック部１１と、上記レバー本体１０の先端部に取り付けられ、ドライバーが直接手で握って操作するグリップ部１４とを備えている。

ネック部１１は、グリップ部１４側にフランジ部１２が形成された筒状の部材でレバー本体１０の外周面と摺接する内周面の一部は段差状に拡径されレバーロックスプリング１８の収容空間となっている。また、上記収容空間と連通するようにフランジ部１２の内周側には段差状の係合凹部１３が設けられていて、グリップ部１４の基部側に設けられるグリップホルダ１５の拡径部を受け入れることができるようになっている。

また、ネック部１１の基端側の側胴部には、図５に示したように、レバーロック片１６が設けられている。該レバーロック片１６は、ベースマウント２８の上部に設けられるレバーガイド１７に設けられているガイド溝２９に沿って移動し、該ガイド溝２９の一方の端部に設けられている深溝部２９ａに嵌まって操作レバー２のブレーキＯＮ状態をロックできるようになっている。また、レバーロックスプリング１８は、一例として圧縮コイルばねによって構成されており、上記ネック部１１の内周面に形成された収容空間内に縮設され、一端がグリップホルダ１５の細径部の端面に当接し、他端が上記収容空間基端側の段部１９に当接するようになっている。

そして、ネック部１１には常時、レバー本体１０の回動基端側に移動しようとする上記レバーロックスプリング１８からの付勢力が作用しており、レバーロック片１６が深溝部２９ａと一致した時、ガイド溝２９による規制が解かれてレバー本体１０の回動基端側に移動してレバーロック片１６が深溝部２９ａに嵌まって操作レバー２の回動操作をロックできるようになっている。

また、レバーホルダ２２は、レバーガイド１７によって回動自在に保持されており、レバーホルダ２２とレバーガイド１７との間には、図４に示すように、捩りコイルばね２３が縮設されている。この捩りコイルばね２３は、操作レバー２を図１または図５に示すブレーキＯＦＦの状態に移動させるような付勢力を有している。これに伴い、ネック部１１のフランジ部１２に指を掛けてネック部１１をグリップ部１４側に移動させることによって、レバーロック片１６と深溝部２９ａとの係合状態が解除された場合には、上記捩りコイルばね２３による付勢力によって、操作レバー２は、自動的にあるいは小さな力によって図１または図５に示すブレーキＯＦＦの状態に移動し得るようになっている。

また、引上げフィンガ４は、指のような形をしたフック状の部材であり、後述する［実施例］の項で述べる本発明のパーキング切換弁装置６の動作開始部材であるプランジャ６４の上端部に設けられている引上げピン２７に対して下方から係止され、プランジャ６４を上方に引き上げることができるようになっている。また、レバーホルダ２２には、引上げフィンガ４の先端部前方に上記引上げピン２７との干渉を防止し、引上げフィンガ４の進入を円滑にする切欠開口部２０が設けられている。

また、カバー９は、一例として上方から湾曲した肉厚の蒲鉾形状をした部材であり、内部が刳り貫かれていて、刳り貫かれた内部空間に上述した操作レバー２の回動基端部側に設けられる諸部材と、ベースマウント２８から立ち上げられているレバーガイド１７とが収容されている。また、カバー９の湾曲した上面には、上部開口９ａが形成されていて、この上部開口９ａの存在によってカバー９を取り付けた状態での操作レバー２の回動を可能にしている。尚、図中、符号Ａで示す部材は防塵用のシートであり、上部開口９ａからのゴミ、塵、埃等の異物のカバー９内への侵入を防止している。

こうしたパーキングブレーキバルブ１は、操作レバー２の回動基端部に設けられる引上げフィンガ４によって、プランジャ６４をステムスプリング６４Ｓによる下方への付勢力に抗して上方に引き上げる構造を採用している。引上げフィンガ４が上部ケーシング６３Ａの突出部７６で支持されていることから、ケーシング６３（上部ケーシング６３Ａ）に対するプランジャ６４の位置は、この引上げフィンガ４の引き上げ量によって決定される。プランジャ６４とケーシング６３との相対的位置に影響を与える関係部品の数は、上述した図１３に示す従来のパーキングブレーキ切換弁１０７に比べて少なくすることができる。よって、操作レバー２の操作角度に対応した出力圧のばらつきを従来に比べて小さくすることができる。

［実施例］
次に、本発明の実施例に係るパーキング切換弁装置の構成とその作動態様について説明する。尚、パーキング切換弁装置はパーキングブレーキバルブ１を車体フレームに取り付けた状態で車体フレームの下方に位置する部分である。

図６はケーシング内に設けられる本発明の実施例に係るパーキング切換弁装置の要部を示す側面図、図７は図６中、Ｄ−Ｄ線で破断した状態を示す断面図である。図８は操作開始時のパーキングブレーキバルブの内部構造を示す側断面図、図９は操作途中のパーキングブレーキバルブの内部構造を示す側断面図である。図１０はブレーキＯＮ時のパーキングブレーキバルブの内部構造を示す側断面図、図１１は戻し開始時のパーキングブレーキバルブの内部構造を示す側断面図である。また図１２は戻し途中のパーキングブレーキバルブの内部構造を示す側断面図である。

本発明の実施例に係るパーキング切換弁装置は、高圧エア源である高圧タンク７に連通される高圧エア入口（以下「入口」とも言う）６１と、スプリングブレーキ作動装置８に連通される高圧エア出口（以下「出口」とも言う）６０と、スプリングブレーキ作動装置８に供給された高圧エアを外部に導いて排気する排気口６２と、高圧エア入口６１と高圧エア出口６０と排気口６２間を連通するエア流路５と、操作レバー２の動きに連動して前記エア流路５の、高圧エア入口６１と高圧エア出口６０間を連通する第１連通状態と、高圧エア出口６０と排気口６２間を連通する第２連通状態とを切り換える切換弁構造部６とを備えている。そして、該切換弁構造部６は、操作レバー２の動きに連動して往復動しステムスプリング６４Ｓから付勢力を受け且つ第１弁座７１を有するプランジャ６４と、スプリングブレーキ作動装置８に供給されたエア圧及びメインスプリング６６Ｓによる付勢力を受けて往復動し且つ第２弁座７４を有するピストン６６と、前記プランジャ６４の上下動及びリターンスプリング６５Ｓから付勢力を受けて往復動し、前記第１弁座７１と接触で且つ第２弁座７４と非接触により前記第１連通状態を作り、前記第１弁座７１と非接触で且つ第２弁座７４と接触により前記第２連通状態を作る弁体６５とを備え、前記ステムスプリング６４Ｓはプランジャ６４とピストン６６との間に縮設されている。

以下、具体的に説明する。パーキング切換弁装置は、上部ケーシング６３Ａと下部ケーシング６３Ｂとによって構成されるケーシング６３を有し、下部ケーシング６３Ｂの下面に設けられる出口６０と入口６１と排気口６２を連結するエア流路５をケーシング６３内に有している。そして、該エア流路５を切り換える切換弁構造部６をケーシング６３内に設けることによってパーキング切換弁装置は構成されている。尚、入口６１には外部に設けられる高圧タンク７が接続されており、出口６０には外部に設けられるスプリングブレーキ作動装置８が接続されている。

そして、このようなケーシング６３内に操作レバー２の動きに連動して上下動すると共にステムスプリング６４Ｓから付勢力を受けているプランジャ６４と、スプリングブレーキ作動装置８に供給されたエア圧及びメインスプリング６６Ｓによる付勢力を受けて上下動するピストン６６と、上記プランジャ６４の上下動及びリターンスプリング６５Ｓ等による付勢力を受けて上下動する弁体６５と、下部ケーシング６３Ｂの下面に一例として設けられている入口６１、出口６０及び排気口６２を備えることによってパーキング切換弁装置は構成されている。

プランジャ６４は、段差丸棒状の部材であり、その上端部には上述した引上げピン２７が設けられている。また、引上げピン２７の下方のプランジャ６４の部位は、大径部７５になっていて上部ケーシング６３Ａの上方に突出した突出部７６の内周面に摺接して上下方向に垂直にプランジャ６４が移動できるように案内している。また、大径部７５の下面は、外周縁側が下方に突出するように幾分えぐられており、下方に突出している外周縁部が第１弁座７１になっている。

また、大径部７５の下方のプランジャ６４の部位は、小径部７７になっていて、該小径部７７の下端にはプランジャ６４と一体の排気ステム７８が設けられている。そして、第１弁座７１と排気ステム７８とによって挟まれた小径部７７の外方の空間を利用してリターンスプリング６５Ｓが設けられている。具体的には、プランジャ６４の小径部７７に外嵌めされるようにスリーブ状の弁体６５が設けられていて、弁体６５の内周面に形成されている係止段部と排気ステム７８の上部外周面に形成されている係止段部とによって両端が支持されるようにしてリターンスプリング６５Ｓが縮設されている。尚、リターンスプリング６５Ｓは、下方が幾分窄まった円錐筒形状の圧縮コイルばねによって構成されている。

また、弁体６５の上部は、実質的に弁作用を行う弁作用部７９になっていて、上述したプランジャ６４に対して設けられる第１弁座７１と、次に述べるピストン６６に対して設けられる第２弁座７４に当接し、あるいは離間することによって弁の開閉動作を実行し得るようになっている。ピストン６６は、上部ケーシング６３Ａの内周面に摺接するピストン要素６６Ａと、下部ケーシング６３Ｂの内周面に摺接するピストン要素６６Ｂの二部材によって構成されている。

ピストン要素６６Ａは、円筒形状の部材であり、上部には内側にフランジ状に張り出した内フランジ８０が設けられていて、該内フランジ８０の内周面下部が鉤状に幾分下方に突出しており、第２弁座７４となっている。一方、ピストン要素６６Ｂは、段差円筒状の部材で、その下方の大径部８１の内周面には段差凹部８２が形成されていてメインスプリング６６Ｓの収容空間となっている。また、上方の小径部８３の内周面は、上記弁体６５の下方の外周面と摺接する摺接面になっている。そして、このようにして構成される２つのピストン要素６６Ａ、６６Ｂは、例えばネジ嵌合等によって一体化されてピストン６６を構成している。

また、ステムスプリング６４Ｓは、上記リターンスプリング６５Ｓよりも線径の太い圧縮コイルばねによって構成されており、リターンスプリング６５Ｓと同様、下方が幾分窄まった円錐筒形状を有している。そして、ステムスプリング６４Ｓの上端は、上記ピストン要素６６Ｂの大径部８１と小径部８３の境界付近に設けられる段差凹部８４によって係止され、ステムスプリング６４Ｓの下端は、プランジャ６４と一体に設けられている排気ステム７８の外フランジ８５に係止されている。

また、メインスプリング６６Ｓは、ステムスプリング６４Ｓよりも更に線径の太い圧縮コイルばねによって構成されており、軸方向に平行な円筒形状を有している。そして、メインスプリング６６Ｓの上端は、上述したピストン要素６６Ｂの大径部８１の内周面に形成されている段差凹部８２の上端面に係止され、メインスプリング６６Ｓの下端は、下部ケーシング６３Ｂに形成されている排気口６２に至るエア流路５の外周に設けられている段差状の周溝８６によって係止されている。従って、メインスプリング６６Ｓは図８における上方に向かう付勢力をピストン６６に及ぼすようになっている。

ステムスプリング６４Ｓは、プランジャ６４とピストン６６との間に縮設すなわち圧縮状態で設けられており、その付勢方向が上向きにも下向きにもなるように配設されている。また、リターンスプリング６５Ｓとステムスプリング６４Ｓとメインスプリング６６Ｓは、図示のように、互いにその一部がオーバーラップするように重ね合わされた状態で配設されており、パーキング切換弁装置全体の縦方向の寸法の短縮と小型化に寄与している。また、ステムスプリング６４Ｓとリターンスプリング６５Ｓを共に円錐筒形状にすることによって、これら３本のスプリング６４Ｓ、６５Ｓ、６６Ｓ間の干渉が防止され、自由な伸縮が可能になっている。尚、図中符号Ｓで示す部材は、シール部材の一例であるＯリングであり、プランジャ６４と上部ケーシング６３Ａの摺接部、ピストン６６とケーシング６３との摺接部、弁体６５とピストン６６との摺接部等に設けられている。

次に、このようにして構成される本発明の実施例に係るパーキング切換弁装置の作動態様を（１）ブレーキＯＦＦ時、（２）操作開始時、（３）操作途中、（４）ブレーキＯＮ時、（５）戻し開始時、（６）戻し途中の各状態に分けて具体的に説明する。

（１）ブレーキＯＦＦ時（図５参照）
ブレーキＯＦＦの状態では、操作レバー２は、捩りコイルばね２３の付勢力によって図中左端側一杯に回動された位置に存している。この状態ではプランジャ６４に設けられている第１弁座７１と弁体６５の上部に設けられている弁作用部７９が当接状態になっていて、第１弁座７１と弁体６５は閉状態、ピストン６６に設けられている第２弁座７４と弁作用部７９が離間状態になっていて第２弁座７４と弁体６５は開状態になっている。

そして、この状態では入口６１と出口６０を結ぶエア流路５が連通状態（第１連通状態）になっており、高圧タンク７から供給された高圧エアは、図中矢印で示すように入口６１からケーシング６３内のエア流路５に進入する。エア流路５に進入した高圧エアは、上部ケーシング６３Ａの側胴部の一部に設けられている連通口８７を通って第２弁座７４と弁体６５との間の隙間、プランジャ６４とピストン６６との間の隙間を通ってピストン６６の上方の空間に達する。そして、ピストン６６の上方の空間に達した高圧エアは、下方に延びるケーシング６３の外周側のエア流路５を通って出口６０に至り、スプリングブレーキ作動装置８に供給されて行き、ブレーキＯＦＦ状態となる。

（２）操作開始時（図８参照）
図８は図５に示すブレーキＯＦＦの状態からドライバーが操作レバー２を握り、捩りコイルばね２３の付勢力に抗して図中右側に少し回動させた状態である。この図８の状態では、プランジャ６４が引上げフィンガ４によって少し上方に引き上げられるため、当初離間状態にあった第２弁座７４と弁作用部７９が当接状態になる。従って、第１弁座７１と第２弁座７４は、共に弁体６５に対して閉状態になるため入口６１、出口６０及び排気口６２を結ぶすべてのエア流路５は遮断された状態になり、高圧エアは流れない。

（３）操作途中（図９参照）
図９は図８に示す操作開始時の状態から捩りコイルばね２３の付勢力に抗して図中右側に更に回動させた状態である。この図９の状態では、プランジャ６４が更に上方に引き上げられ、弁体６５の弁作用部７９が第２弁座７４に当接し上昇が妨げられるため、第１弁座７１は弁体６５から離間し開状態となる。また第２弁座７４と弁体６５は依然当接状態にあり、両者は閉状態である。

この状態では出口６０と排気口６２を結ぶエア流路５が連通状態（第２連通状態）になっており、スプリングブレーキ作動装置８に供給されていた高圧エアは、図９中の矢印で示すように出口６０からケーシング６３内の外周側に形成されているエア流路５に流れ込む。そして、高圧エアは、ピストン６６の上方からプランジャ６４とピストン６６との間の隙間、第１弁座７１と弁体６５との間の隙間を通ってケーシング６３の中心に形成されているエア流路５を通って排気口６２に導かれ、ブレーキ力が徐々に増大して行く。

また、この状態では排気口６２から排気される分、ピストン６６の上面に作用する高圧エアのエア圧が弱くなるため、メインスプリング６６Ｓの付勢力の方が大きくなってピストン６６は図示のように上昇する。尚、上記ブレーキ力は操作レバー２の操作角度によって可変するように構成されている。

（４）ブレーキＯＮ時（図１０参照）
ブレーキＯＮの状態では、操作レバー２は図１０中の右端側一杯に回動された位置に移行している。操作レバー２がブレーキＯＮの位置に移行すると、レバーロック片１６は、ガイド溝２９からの規制が解除されるためレバーロックスプリング１８の付勢力によってレバーロック片１６は下方に移動し深溝部２９ａと係合し、操作レバー２の回動操作がロックされブレーキＯＮ状態が維持される。

この状態では、ピストン６６の上面に作用するエア圧は更に弱まるため、メインスプリング６６Ｓの上方への付勢力によってピストン６６の上面は上部ケーシング６３Ａの上面に当接した状態になっている。また、弁体６５はリターンスプリング６５Ｓの上方への付勢力によって第２弁座７４に当接された状態が確保されている。

従って、上記（３）の操作途中の状態と同様、出口６０と排気口６２を結ぶエア流路５が連通状態になっているため、スプリングブレーキ作動装置８に供給されていた高圧エアは、図１０中の矢印で示すように、出口６０からケーシング６３内の外周側に形成されているエア流路５に流れ込む。そして、高圧エアは、上部ケーシング６３Ａの上面に形成されている連通溝８８を通ってプランジャ６４とピストン６６との間の隙間、第１弁座７１と弁体６５との間の隙間を通ってケーシング６３の中心に形成されているエア流路５を通って排気口６２に導かれ、ブレーキ力が最大となるブレーキＯＮ状態となる。

（５）戻し開始時（図１１参照）
ネック部１１のフランジ部１２に指を掛けてネック部１１をレバーロックスプリング１８の付勢力に抗して上方に引き上げると、レバーロック片１６と深溝部２９ａとの係合状態が解除されるため、操作レバー２を図１１中の左側に回動させることが可能となる。図１１に示す操作レバー２の戻し開始直後の状態では、操作レバー２の回動に伴ってプランジャ６４が下方に移動し、第１弁座７１が弁体６５上部の弁作用部７９に当接した状態になる。従って、第１弁座７１と第２弁座７４は共に弁体６５に対して閉状態になるため、入口６１、出口６０及び排気口６２を結ぶすべてのエア流路５は遮断された状態になり、高圧エアは流れない。

（６）戻し途中（図１２参照）
図１２は図１１に示す戻し開始時の状態から捩りコイルばね２３の付勢力を受けて図中左側に更に回動させ戻した状態である。この図１２の状態では、プランジャ６４が更に下方に移動し、第１弁座７１に当接している弁体６５を下方に押し下げる。また、上記プランジャ６４を下方に押し下げるに際しては、ステムスプリング６４Ｓの下方への付勢力が作用しており、プランジャ６４の下方への移動を助けている。

これにより、第２弁座７４と弁体６５は開状態になるため、入口６１と出口６０を結ぶエア流路５が連通状態（第１連通状態）になる。従って、高圧タンク７から供給される高圧エアは、図１２中の矢印で示すように、入口６１からケーシング６３内のエア流路５に進入する。そして、当該高圧エアは、上部ケーシング６３Ａの側胴部の一部に設けられている連通口８７を通って第２弁座７４と弁体６５との間の隙間、プランジャ６４とピストン６６との間の隙間を通ってピストン６６の上方の空間に達する。そして、当該高圧エアは、下方に延びるケーシング６３の外周側のエア流路５を通って出口６０に至り、スプリングブレーキ作動装置８に徐々に供給されて行き、図５に示すブレーキＯＦＦ状態へと移行する。

［他の実施例］
本願発明に係るパーキング切換弁装置及び該装置を備えたパーキングブレーキバルブ１は、以上述べたような構成を基本とするものであるが、本願発明の要旨を逸脱しない範囲内の部分的構成の変更や省略等を行うことも勿論可能である。例えば、プランジャ６４を上方に引き上げる構成としては引上げフィンガ４に代えて引上げピン２７に係合する図示しないカム溝等を設ける構成を採用することも可能である。

更に、ケーシング６３内のスペースに横方向のゆとりが多少ある場合にはステムスプリング６４Ｓとリターンスプリング６５Ｓの形状を軸方向に平行な円筒形状とすることが可能であり、ステムスプリング６４Ｓとリターンスプリング６５Ｓとメインスプリング６６Ｓの一部をオーバーラップさせないように配設したり、これらのすべてを完全にオーバーラップさせるように配設することも可能である。

本発明は、四輪自動車のパーキングブレーキバルブの製造分野、より具体的にはコンパクトで安定した円滑な弁の開閉動作を実行し得るパーキング切換弁装置ないし該装置を備えたパーキングブレーキバルブを製造する場合に利用できる。

ブレーキＯＦＦ時のパーキングブレーキバルブの外観形状を示す側面図である。ブレーキＯＦＦ時のパーキングブレーキバルブの外観形状を示す正面図である。図１中、Ａ−Ａ線で破断した状態を示す断面図である。図１中、Ｂ−Ｂ線で破断した状態を示す断面図である。図２中、Ｃ−Ｃ線で破断した状態を示す側断面図である。ケーシング内に設けられるパーキング切換弁装置の要部を示す側面図である。図６中、Ｄ−Ｄ線で破断した状態を示す断面図である。操作開始時のパーキングブレーキバルブの内部構造を示す側断面図である。操作途中のパーキングブレーキバルブの内部構造を示す側断面図である。ブレーキＯＮ時のパーキングブレーキバルブの内部構造を示す側断面図である。戻し開始時のパーキングブレーキバルブの内部構造を示す側断面図である。戻し途中のパーキングブレーキバルブの内部構造を示す側断面図である。従来のパーキングブレーキバルブの内部構造を示す側断面図である。

符号の説明

１パーキングブレーキバルブ、２操作レバー、３レバー操作部、
４引上げフィンガ、５エア流路、
６（パーキングブレーキバルブの）パーキング切換弁装置、７高圧タンク、
８スプリングブレーキ作動装置、９カバー、９ａ上部開口、１０レバー本体、
１１ネック部、１２フランジ部、１３係合凹部、１４グリップ部、
１５グリップホルダ、１６レバーロック片、１７レバーガイド、
１８レバーロックスプリング、１９段部、２０切欠開口部、２２レバーホルダ、２３捩りコイルばね、２７引上げピン、２８ベースマウント、２９ガイド周溝、２９ａ深溝部、６０出口、６１入口、６２排気口、６３ケーシング、
６３Ａ上部ケーシング、６３Ｂ下部ケーシング、６４プランジャ、
６４Ｓステムスプリング、６５弁体、６５Ｓリターンスプリング、６６ピストン６６Ａピストン要素、６６Ｂピストン要素、６６Ｓメインスプリング、
７１第１弁座、７４第２弁座、７５大径部（プランジャの）、７６突出部、
７７小径部（プランジャの）、７８排気ステム、７９弁作用部、８０内フランジ
８１大径部（ピストンの）、８２段差凹部、８３小径部（ピストンの）、
８４段差凹部、８５外フランジ、８６周溝、８７連通口、８８連通溝、
Ａ（防塵用の）シート、Ｓシール部材（Ｏリング）

Claims

高圧エア源に連通される高圧エア入口と、
スプリングブレーキ作動装置に連通される高圧エア出口と、
前記スプリングブレーキ作動装置に供給された高圧エアを外部に導いて排気する排気口と、
前記高圧エア入口と高圧エア出口と排気口間を連通するエア流路と、
操作レバーの動きに連動して前記エア流路の、前記高圧エア入口と高圧エア出口間を連通する第１連通状態と、前記高圧エア出口と排気口間を連通する第２連通状態とを切り換える切換弁構造部と、を備えたパーキング切換弁装置であって、
前記切換弁構造部は、
前記操作レバーの動きに連動して往復動しステムスプリングから付勢力を受け且つ第１弁座を有するプランジャと、
前記スプリングブレーキ作動装置に供給されたエア圧及びメインスプリングによる付勢力を受けて往復動し且つ第２弁座を有するピストンと、
前記プランジャの上下動及びリターンスプリングから付勢力を受けて往復動し、前記第１弁座と接触で且つ第２弁座と非接触により前記第１連通状態を作り、前記第１弁座と非接触で且つ第２弁座と接触により前記第２連通状態を作る弁体と、を備え、
前記ステムスプリングは前記プランジャと前記ピストンとの間に縮設されていることを特徴とするパーキング切換弁装置。
請求項１において、前記ステムスプリングは前記メインスプリングとその一部または全部がオーバーラップするように重ね合わされた状態で配設されていることを特徴とするパーキング切換弁装置。
請求項１または２において、前記リターンスプリングは前記ステムスプリングとメインスプリングの双方あるいはこれらの一方とその一部または全部がオーバーラップするように重ね合わされた状態で配設されていることを特徴とするパーキング切換弁装置。
請求項１〜３のいずれか１項において、前記ステムスプリングは円錐筒形状の圧縮コイルばねによって構成されていることを特徴とするパーキング切換弁装置。
請求項１〜４のいずれか１項において、前記リターンスプリングは円錐筒形状の圧縮コイルばねによって構成されていることを特徴とするパーキング切換弁装置。
手動で操作する操作レバーを有するレバー操作部と、該操作レバーの動きに連動して弁の開閉動作を切り換える切換弁構造部を含むパーキング切換弁装置とを有するパーキングブレーキバルブであって、
前記パーキング切換弁装置は請求項１〜５のいずれか１項に記載したパーキング切換弁装置であることを特徴とするパーキングブレーキバルブ。