JP2895625B2 - 電子−空気式スプリング及び常用ブレーキのアクチュエータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子−空気式制動装置用のタンデム型スプ
リング及び常用ブレーキアクチュエータに関する。

大型車両用の従来の空気式制動装置は、車両の基礎ブ
レーキの作動を行わせるためのタンデム型ブレーキアク
チュエータを使用している。このタンデム型ブレーキア
クチュエータは、常用ブレーキの作動を行わせるために
流体圧力に応答する常用ブレーキアクチュエータを有
し、また、緊急及び又はパーキングブレーキの作動を行
わせるためにスプリングブレーキアクチュエータを有す
る。このスプリングアクチュエータは、ブレーキ作動を
行う方向にアクチュエータロッドを弾性的に付勢する強
力なスプリングを有する。このスプリングは、常用ブレ
ーキの作動を通常の方法で行わせるために、車両の通常
と操作中、空気の解除用圧力によって対抗されている。
しかしながら、緊急状態の間あるいは車両を駐車すると
き、解除用圧力は排気され、スプリングにより緊急ある
いはパーキングブレーキの作動を行わせる。常用制動用
圧力及び解除制動用圧力の両者は、車両運転者がもたら
す空気信号によって制御される。このような在来の装置
では、常用ブレーキ圧力及び解除用圧力の両者が別々の
ブレーキラインを介してタンデム型アクチュエータに送
られる。このような従来の装置は、GB−Ａ−2,193,772
に開示されている。近時、在来の空気式制動制御装置を
電子−空気式装置で置き換えることが提案され、この電
子−空気式装置では、車両の常用及びパーキング／緊急
制動装置の両者の制御を行うために、車両運転者によっ
て電気信号がもたらされる。このような装置は米国特許
第4,794,238号に開示されている。

本発明は、電子−空気式制動装置に用いられる空気ラ
イン及び部品を最小にし、これによりコストを最小にし
且つ種々の機能を結合することにより漏れ箇所を取り除
く。また、本発明は、車両の常用ブレーキに制動用圧力
を伝える際の固有の時間遅れを短くすることによって制
動性能を改善する。というのは、本発明の重要な特徴
は、常用ブレーキの作動を行うとき、リザーバから常用
ブレーキに伝えられる圧力を補足するために、スプリン
グブレーキを解除するのに用いられる解除用圧力が用い
られる点である。従って、１本の空気ラインだけで各ア
クチュエータを結ぶ必要があり、またこのラインは、ス
プリング解除用圧力が常用ブレーキの作動を行うのを補
助するのに用いられるので、他のやり方で必要であるよ
りも小さくてよい。通常比較的低い圧力が与えられる通
常のブレーキ作動の間に用いられる解除用圧力の量は、
通常、スプリングの伸縮を回避するのに必要とされる圧
力以下に解除用圧力を減少させない。従って、スプリン
グへの影響は最小である。所望ならば、大きな力で作動
する間、２つのアクチュエータからの負荷を直ちに合成
するために、スプリングが初期の作動の間常用ブレーキ
を補うことにより、常用ブレーキの作動時間を更に短く
することができる。このことは、また、リザーバからの
供給ラインの要求容量を減少させる。

本発明のこれ等及び他の利点は、添付した図面を参照
した以下の詳細な説明から明らかになろう。唯一の図
は、本発明の教えに従って作られた制動装置の概略図で
ある。

図面を参照して、全体的に符号10で示す電子−空気式
ブレーキ作動装置は、全体的に符号12で示すタンデム型
アクチュエータを有する。アクチュエータ12は、隔壁20
によって、常用作動セクション16と、全体的に符号18で
示すパーキング／緊急用スプリング作動セクションとに
分けられている。常用作動セクション16は、ハウジング
14の外に延び且つ当業者に周知の方法で在来の車両用常
用ブレーキに連結される作動ロッド22を有する。ロッド
22は、ダイアフラム26によってハウジング14の壁に連結
された圧力プレート24から延び、これによりダイアフラ
ム26と壁20との間に流体圧力受圧室28を形成する。室28
に流体圧力を供給するために入口30が設けられている。

スプリング作動セクション18は、ハウジング14の壁及
び壁20と協同して圧力室34を形成する圧力応答部材32を
有する。圧力応答部材32は、壁20の開口を貫通して延び
て圧力プレート24と係合するステム36を有する。強力な
作動スプリング38は、圧力応答部材32を図中右方に弾性
的に付勢する。従って、圧力室34が排気されると、スプ
リング38は圧力応答部材32及び作動ロッド22を図中右方
に押しやし、これにより緊急／パーキング用ブレーキを
作動させる。しかしながら、解除用圧力が圧力室34に供
給されると、圧力応答部材32は、図示の位置に押し込ま
れ、これによりスプリング38を圧縮する。入口40は、圧
力室34に解除用圧力を伝える。

流体圧力は、全体的に符号44で示す導管によって、圧
縮空気用リザーバ42のような流体圧力源からポート30、
40に伝えられる。導管44は、入口ポート40と連通する第
１枝管46と、室28と連通し且つ３方分岐部50を介して第
１枝管46と連通する第２枝管48と、分岐部50を空気リザ
ーバ42に連通させる第３枝管52とを有する。３方ソレノ
イド弁54は、枝管46を通る連通を制御する。また、電子
−空気式モジュレータ56は、枝管48を通る連通を制御す
る。明確化のためにタンデム型アクチュエータ12とは別
に図示したが、ソレノイド弁54と電子−空気式モジュレ
ータ56とを直接ハウジング14に取付けることは本発明の
範囲内であり、これにより枝管46、48を極めて短くする
ことができる。従って、流体圧力は、従来のアクチュエ
ータにおいて必要な２つの別々の空気ラインの代わり
に、第３枝管52だけを介してリザーバ42から伝えられ
る。

電子−空気式モジュレータ56は、1990年10月18日に出
願された米国出願第599,761号に開示のような比例式で
あってもよく、或いは、モジュレータと排気口58との間
及びモジュレータと第２枝管48との間の連通を夫々制御
する別々の電子作動式ソレノイドを備えたリレーバルブ
によるものであってもよい。このようなモジュレータ
は、米国特許第3,747,992号に示す一般的なタイプと同
じである。各々の場合に、モジュレータ56は、電子式コ
ントロールユニット60が発生し且つ導線62によってモジ
ュレータに伝えられる電気信号に応答し、全体的に符号
64で示すフット作動式プレートペダルが発生する信号の
直接的な関数であり且つ該信号に比例した圧力レベルを
室28内に確立する。車両運転者が操作するペダル64は、
車両運転者が要求する制動量に対応して変化する電気信
号を発生する。この信号は電子式コントローラ60に伝え
られ、コントローラ60は、この信号を処理して、電子−
空気式モジュレータ56を動かす信号を発生する。

３方ソレノイド弁54は在来のものであり、通常つまり
消磁した状態では、分岐部50と入口40との間の連通を遮
断し且つ入口40を大気通気口66を介して大気に開放す
る。ソレノイド弁54が励磁されると、通気口66が閉じら
れ且つ分岐部50から入口ポート40への連通が許容され、
これにより圧力室34へ解除用圧力を供給する。また、３
方ソレノイド弁54は、導線68を通って伝達される電気信
号を介して、電子式コントロールユニット60によって制
御される。電子式コントロールユニット60は、車両運転
者によって操作されるダッシュスイッチ70によって、３
方ソレノイド弁54を作動させる信号を発生する。ダッシ
ュスイッチ70は、米国特許第4,763,959号に十分に開示
されている。

作動において、車両を動かすとき、ダッシュスイッチ
70を操作し、これによりコントロールユニット60は、３
方ソレノイド弁54を励磁させてリザーバ42から圧力室34
に流体圧力を供給する。室34の圧力は、スプリング38の
力に打ち勝って、スプリング38を図面に示す位置まで圧
縮し、かくしてスプリング38がなす緊急／パーキングブ
レーキの作動を解除、車両を動かすことができる。車両
を操作している間、常用ブレーキの作動は、ペダル64の
操作によって行われる。これにより、電子−空気式モジ
ュレータ56は、ペダル64の踏み込み量の関数である圧力
レベルを室28内に確立する。従って、作動ロッド22及び
圧力プレート24は、図中右方に押しやられ、一方、圧力
応答部材32は、室34内の解除用圧力が維持されているた
め、図面に示す解放位置にとどまる。

モジュレータ56が作動して流体圧力を室28に伝える
と、車両の移動を可能にするように３方ソレノイド弁54
に開かれているので、リザーバ42と連通する導管44の第
３枝管52と、圧力室34の連通する導管44の第１枝管46と
の間の共通分岐部50から流体圧力が取り込まれる。従っ
て、圧力室34は常用アクチュエータ16の直ぐ隣りの比較
的小さなリザーバとして作用するので、ラインつまり枝
管52を、他の方法で必要であるよりも小さくすることが
できる。通常の常用作動は、比較的低い圧力のものであ
り、それゆえ圧力室34の圧力レベルはスプリング38の圧
縮を維持するのに十分高いレベルに維持される。従っ
て、アクチュエータ12の通常の常用作動の間、スプリン
グ38は動かないので、スプリング38の寿命は影響を受け
ない。しかしながら、高圧の緊急の常用作動の場合に
は、比較的高圧の常用ブレーキが要求されるとき、電子
式コントロールユニット60は、ソレノイド弁54を消磁
し、その結果、大気開放により圧力室34内の圧力レベル
を低下させ、このことにより、スプリング38は、室28の
圧力レベルにより生じる作動を補足するように瞬時に合
成したブレーキ作動を行う。従って、導管の枝管52の寸
法は、他の方法で必要であるよりも遥かに小さくするこ
とができる。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−127328（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−54625（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭47−9644（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60T 13/26 B60T 17/08

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体圧力源（42）と、常用作動セクション
   （16）とスプリング作動セクション（18）とを備えたハ
   ウジング（14）を有するタンデム型ブレーキアクチュエ
   ータ（12）とを有し、 前記常用作動セクション（16）は、常用ブレーキの作動
   を行わせるために流体圧力応答手段（24、26）を備え、 前記スプリング作動セクション（18）は、前記ハウジン
   グ（14）と協同して圧力室（34）を形成する圧力応答部
   材（32）と、スプリングブレーキの作動を行わせるため
   の、前記圧力応答部材（32）を介して作用するスプリン
   グアクチュエータ（38）とを備え、 前記圧力応答部材（32）は、前記スプリングアクチュエ
   ータ（38）を無力化してスプリングブレーキを解放する
   ように前記圧力室（34）内の所定レベル以上の流体圧力
   に応答し且つ前記スプリングアクチュエータ（38）によ
   りスプリングブレーキの作動を行わせるために前記圧力
   室（34）内の所定レベル以下の流体圧力に応答すること
   からなる流体圧力制動装置において、 該装置が、常用ブレーキを作動させるのに前記流体圧力
   応答手段（24、26）を操作するために常用ブレーキの作
   動を行うとき、前記圧力室（34）から前記流体圧力応答
   手段（24、26）に流体圧力を伝達するための伝達手段
   （46、48、54、56）を有する、ことからなる流体圧力制
   動装置。
2. 【請求項２】導管手段（44）が前記流体圧力源（42）と
   前記タンデム型ブレーキアクチュエータ（12）とを連通
   し、 また、前記伝達手段（46、48、54、56）が、前記圧力室
   （34）と連通する前記導管手段（44）の第１枝管（46）
   と、前記流体圧力応答手段（24、26）及び前記第１枝管
   （46）と連通する前記導管手段（44）の第２枝管（44）
   とを有し、 これにより、常用ブレーキの作動中、流体圧力が前記第
   １枝管（46）及び第２枝管（44）を介して前記圧力室
   （34）から前記流体圧力応答手段（24、26）に伝達され
   る、ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の流体圧
   力制動装置。
3. 【請求項３】前記第１枝管（46）が、スプリングブレー
   キの作動を行うため前記圧力室（34）を排気し且つ該第
   １枝管（46）による前記圧力源（42）との連通を遮断す
   る第１状態から、スプリングブレーキの解放を行うため
   前記圧力室（34）を前記圧力源（42）と連通させる第２
   状態にシフト可能な、運転者により作動されるバルブ手
   段（54）を含む、ことを特徴とする請求の範囲第２項に
   記載の流体圧力制動装置。
4. 【請求項４】前記第２枝管（44）が、常用ブレーキの作
   動を行うために該第２枝管（44）による前記圧力応答手
   段（24、26）との連通を制御するバルブ機構（58）を含
   む、ことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の流体圧
   力制動装置。
5. 【請求項５】前記バルブ手段（54）及び前記バルブ機構
   （58）が共に電気式に作動される、ことを特徴とする請
   求の範囲第４項に記載の流体圧力制動装置。
6. 【請求項６】前記導管手段（44）が、前記第１枝管（4
   6）及び第２枝管（44）の両者を前記圧力源（42）と連
   通させる第３枝管（52）を含み、 常用ブレーキの作動を行わせるとき、前記第２枝管（4
   4）が、前記圧力応答手段（24、26）を、前記第２枝管
   （44）及び第３枝管（52）を介して前記圧力源（42）
   と、前記第２枝管（44）及び第１枝管（46）を介して前
   記圧力室（34）との両者に連通させる、ことを特徴とす
   る請求の範囲第４項に記載の流体圧力制動装置。
7. 【請求項７】前記導管手段（44）が、前記第１枝管（4
   0）及び第２枝管（44）の両者を前記圧力源（42）と連
   通させる第３枝管（52）を含み、 常用ブレーキの作動を行わせるとき、前記第２枝管（4
   4）が、前記圧力応答手段（24、26）を、前記第２枝管
   （44）及び第３枝管（52）を介して前記圧力源（42）
   と、前記第２枝管（44）及び第１枝管（46）を介して前
   記圧力室（34）との両者に連通させる、ことを特徴とす
   る請求の範囲第２項に記載の流体圧力制動装置。