JP2918225B2 - ２段ブレーキ弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、ブレーキ装置の流体圧力を制御するための
ブレーキ弁に係り、特に、ブレーキ装置に多量で高圧の
流体を供給するための作動マスターシリンダすなわち２
段ブレーキ弁に関する。 技術的背景 車両における制動作用は、２段プロセスで行われるも
のと見ることができる。第１のプロセスは、ディスクす
なわち回転エレメントとブレーキエレメント面との間の
間隙をなくすものである。第２のプロセスは、ブレーキ
エレメント面が回転エレメント面に対して圧力をかける
ものである。第１のプロセスにおいては、ブレーキエレ
メント面と回転エレメント面との間隙を急速になくすた
めに比較的低圧で多量の作動流体を供給する必要があ
る。第２のプロセスにおいては、少量ではあるが、十分
な制動力を与えるために高圧の流体を供給する必要があ
る。従って、一般的には、多量の流体を供給するための
大きなシリンダと、高圧流体を供給するための小さいシ
リンダを備えたブレーキ弁を設計している。大シリンダ
は過大なペダル行程なしに多量の流体を供給し、小シリ
ンダは過大な力なしに高圧の流体を供給する。また、ブ
レーキ流体管路内に一旦、大きな圧力が発生されると、
大シリンダから流体を排除するためのリリーフ弁が使用
されることも知られている。大シリンダのリリーフ弁
は、小シリンダ内に高圧が生じるのを許容する。種々の
形式のリリーフ弁が知られており、弁本体若しくはピス
トン内に設定されるようになっている。リリーフ弁はピ
ストン内に設定して、ハウジング内のスペースを余り狭
くしないようにすることが好ましいが、リリーフ弁をピ
ストン内に設けることは、構造を複雑とするか、リリー
フ弁の性能を制限することがある。 作動マスタシリンダすなわち２段ブレーキ弁は、マニ
ュアル操作が可能であるパワー（動力）ブレーキ装置に
おいても使用される。従って、マニュアル操作のための
多量の流体を供給するための大シリンダを備えるととも
に、その大シリンダがパワー操作におけるブレーキ装置
の作用に影響を与えないようにすることが望ましい。 工業用や農業用の車両におけるブレーキ装置において
は、それぞれの車輪のための独立した制動を行えるよう
にすることが望ましい。例えば、トラクタにおいては、
それぞれの後輪に対してそれぞれ別のブレーキペダルが
設けられているのが普通である。従って、ブレーキハウ
ジングの全体的なサイズを小さいものとするためには、
各シリンダが占めるスペースを最小限にすることが好ま
しい。更に、動力伝達系統に差動装置を有する車両にお
いては、牽引力を増大する際に車輪がスリップしないよ
うにするための差動ロック装置が設けられていることが
しばしばある。ブレーキを後輪の一方若しくは両方にか
ける場合に差動ロック装置を解放するための、ブレーキ
装置に接続された手段を有するのが一般的である。しか
し、以上に述べたような種々の装置を設けることは、ブ
レーキ装置で使用される種々の制御弁の設定スペース及
びその構造を著しく増大するものとなっていた。 発明の目的 本発明は、上記の点に鑑み、構造が比較的に簡単で、
コンパクトなブレーキ弁を提供することを１つの目的と
している。 また、本発明はマニュアル操作においては大容量室か
ら流体を排除するとともに、動力操作においては大容量
室をブレーキピストンがオーバトラベルしないようにす
るため使用するようにしたブレーキ弁を提供すること
を、目的としている。更に、本発明は、共通のハウジン
グ内に複数のブレーキ弁と差動ロック弁とを設けたもの
を提供することを目的としている。 発明の構成 すなわち、本発明に係る２段ブレーキ弁の発明は、第
１流体室と出口ポートに連通する第２流体室とをそれぞ
れ規定する大径ピストンと小径ピストンとを有するスラ
イド可能な組立体を収容する段付き孔を有する弁本体
と、前記第１流体室を前記第２流体室に連通するための
第１通路と、前記第１流体室から前記第２流体室へ流体
が流れることを許容し、前記第１通路内に非球形形状の
ポペットを有し、前記第２流体室の圧力が増加したとき
に、該ポペットが前記第１流体室と前記第２流体室との
間の流通を閉鎖する、チェック弁と、前記第２流体室内
の高圧に応答して前記第１流体室内の圧力をリザーバに
開放するためのリリーフ弁と、を備える出口ポートにブ
レーキ圧を供給するための２段ブレーキ弁であって、前
記リリーフ弁は、前記第１流体室と前記弁本体内のリタ
ーン通路との間の前記スライド可能な組立体内に形成さ
れた第２通路内に配置されていることを特徴とする。 発明の作用及び効果 本発明は、上記の如く構成されるものであり、リリー
フ弁及び第１及び第２流体室間の第１通路に沿った流体
流れに対する抵抗力を減少するための手段を上記の如く
設定したので、当該ブレーキ弁の構成が従来のものと比
べて簡易なものとなり、かつ、全体としてのサイズがコ
ンパクトなものとなり、所期の目的を達成することが出
来る。 実施例 以下、本発明を添付図面に示した実施例に基づき詳細
に説明する。 本発明の実施例に係るブレーキ弁は、図１に示すよう
に流体圧力を発生し、制御するために機械的入力並びに
流体圧入力及び出力のための接続部分を有する弁本体20
を有している。車両は前輪ブレーキと、それぞれ独立に
制御される後輪ブレーキと、駆動輪のための差動装置
と、駆動後輪間の相対的スリップを防止するための差動
ロック装置とを有している。弁本体20の頂部に沿った流
体接続部分を、第１図の左側から見ていくと、弁からリ
ザーバに流体が戻るためのリターン接続部22,動力作動
操作においてブレーキの作動するための可変容量ポンプ
からの加圧流体を受け入れるための作動流体接続部24
と、作動流体を車両の前輪ブレーキに供給するための前
輪ブレーキ接続部26と、圧力信号接続部32と、関連する
車輪のブレーキに流体を供給するための左側後輪ブレー
キ接続部28及び出口ポートに相当する右側後輪ブレーキ
接続部30とを有している。弁の側部には２つの接続部が
あり、１つは車両のトランスミッションポンプからの高
圧流体を受け入れるための高圧接続部34で、他の１つは
流体圧力を差動ロック装置に伝達するための差動ロック
接続部36である。左側及び右側ブレーキシリンダを操作
するための一対のブレーキ操作ロッド38,40が、弁の後
部から延びている。また、ブレーキ操作ロッド38,40の
間でそれらの下側から差動ロッド制御ロッド42が伸張し
ている。 第２図には、第１図の２−２線に沿って見たブレーキ
シリンダの横断面が示されている。以下においては、左
側及び右側のブレーキシリンダが同一であるので、一方
のシリダについてのみ説明する。ブレーキハウジング44
は大径孔46と小径孔48より成る段付き孔を有しており、
それら孔は同心状にされて連結されており、それぞれの
孔の中に大径ピストン50と小径ピストンである高圧弁52
とが設けられている。後述する通り、溝及び通路を除け
は、大径ピストン50及び小径ピストン相当する高圧弁52
は、それらの外周面とそれぞれの孔との間に流体が流れ
ないような寸法とされている。第２図を大径ピストン50
の左側から見ていくと、ブレーキ操作ロッド38が孔と同
心状に設けられている。ブレーキロッドブース54が当該
ブレーキ操作ロッド38を囲んでおり、保持リング56によ
って固定されており、ロッド上の六角ナット58の肩部と
当接している。ブレーキハウジング44に最も近いブース
54の端部は、ブレーキブーツカバー60に固定されてい
る。ブレーキブーツカバー60はブレーキハウジング44の
後ろ側に固定されており、周囲から異物が当該ブレーキ
弁内に入るのを防いでいる。ブレーキ操作ロッド38の内
側端部は、大径ピストン50の半球状ポケット62に接触し
ている。、ブレーキ操作ロッド38のための停止部材64
は、ロッドに取付られたワッシャ66と接触することによ
り、当該ロッドが外側に動くのを制限している。ワッシ
ャ66は、ブレーキ操作ロッド38の接触端部に隣接した溝
に嵌合されたスナップリング68に当接して当該ロッドに
取付けられている。大径ピストン50は、通常は第２図で
見て右端部にある第３ばね105により外側に向けて付勢
されており、ワッシャ66に当接され、その外側への運動
が直接制限されている。大径ピストン50の周りには、一
連のランド、すなわち、一組みの後部ランド70,72,中間
ランド（第２ランド）80、及び、前部ランド（第１ラン
ド）76を有している。ランド70,72はそれらの間にＯリ
ング78を保持しており、ピストンの後側に流体が漏れで
るのを防止している。中間ランド80は、大径ピストン50
の残りの円筒状面をリターン溝82及びリング溝84に分割
している。リターン溝82,リング溝84はリターン通路85
に連通されており、該リターン通路85は通路87を介して
リターン接続部22に連通されている。リターン接続部22
はリザバ23に接続されている。通路87はリターン通路85
を通って下方に延びており、後述する差動ロッケ弁（第
６図）と連通されている。中間ランド80は大径孔46の内
径よりも僅かに小さい外径を有しており、大径孔46はリ
ターン溝82,リング溝84の間の流体連通のための間隙Ａ
を、該孔の内面とランドの端部との間に残している（図
２参照）リング溝84にはリング86が設けられており、該
リングはリング溝84よりも僅かに小さい幅を有してお
り、図２に示すように該リングとリング溝との間に間隙
Ｂが形成されている。なお中間ランド80とリング86とに
より応答制限弁が構成される。リング86は、大径孔46の
内面と摩擦係合する分割圧縮リングとされている。第３
図には、当該リング86の分割間隙（オリフィス）89が示
してある。リングはまた、間隙Ａを越える厚さＴを有し
ている。 大径ピストン50の前面すなわちピストン面91及び大径
孔46の右側端部との間には、第１流体室である大容量室
88を規定している。ピストン面91の周りの一連の軸方向
孔90は、大容量室88をリング溝84に連通している。大径
ピストン50の中心は中空とされており、ピストン面91に
開口する段付きのブラインド孔92を形成している。なお
このブラインド孔92は請求項６における中央孔の第１部
分に相当する。ブラインド孔92の小径部分94は、通路96
を介してリターン溝82と連通されている。なお軸方向孔
90、リターン溝82及び通路96により第３通路が形成され
る。ブラインド孔92の大径部分98は高圧弁52の左端部を
受け入れている。高圧弁52の左端部は、Ｏリング100を
有しており、該Ｏリングは大径部分98と当該高圧弁52の
外周面との間のスペースをシールする。 高圧弁52は大容量室88を通り、小径孔48内に延びてい
る。高圧弁52の右側面102及び小径孔48の右側端部との
間には第２流体室である高圧室104が形成されている。
高圧室104内の第３ばね105は、高圧弁の右側面102と小
径孔48の右側端部とに作用して、該高圧弁52と大径ピス
トン50とを第２図に示す位置に付勢する。高圧弁52の中
心を通る第１の孔に相当する貫通孔106は、高圧室104を
小径部分94に連通している。なおこの貫通穴106は、請
求項６における中央孔の第２部分に相当する。貫通孔10
6はピストン面91に隣接したネック部分108を有してお
り、その左側及び右側に一対の第１弁座110,第２弁座11
2を有している。ネック部分108の内側は請求項５におけ
る第２の孔となっている。ネック部分108は、ピストン
面91のすぐ右側にある通路114を介して大容量室88に連
通されている。通路114と貫通孔106により第１通路が形
成される。また通路114、ネック部分108、小径部分94に
より第２通路が形成される。通路114は高圧弁52に開口
しており、ピストン面91が大径孔46の右側端部に接触す
るまで、大容量室88及び通路114間の連通を保持する。
この通路114は、流体圧を大容量室88から第１弁座110と
第２弁座112との間の中央孔の一部に伝えるための手段
である。 第２弁座112は大容量室88から高圧室104への流体圧力
を連通するためのチェック弁118の一部を形成してい
る。チェック弁118はＯリング122を備えるポペット120
を有しており、該ポペットは第１ばね124によって第２
弁座112に接触するように付勢されている。ポペット120
は、貫通孔106よりも僅かに小さい径を有しており、該
ポペット120の周りを流体が流れるのを許容する。ポペ
ット120はまた、その前端及び後端の両側にそれぞれ３
個の等しく間隔のあけられた段部129を有しており、そ
れらは貫通孔106の内面に接触するように外方に延びて
いる。第１ばね124はポペット120の右側端部と、高圧弁
52の右側端部に固定されたばね保持部材126に作用して
いる。ピン孔128がポペットの中心に形成されている。
ピン132がピン孔128内に設けられており、該ピンは該ピ
ン孔を通る流体を阻止するのに十分な直径を有してい
る。該ピン132は小径部分130によって孔から右外側に動
くのを阻止されている。 ピン132は大容量室88から流体圧力がブラインド孔92,
最終的にはリターン接続部22に連通するためのリリーフ
弁134の一部を形成している。リリーフ弁134の残りの部
分は、第２ばね138と、該第２ばねによって第１弁座110
に付勢される弁要素たるボール136とから構成されてお
り、第２ばね138はブライド孔92の閉止端部とボールと
の間で作用している。第１ばね124は第２ばね138よりも
弱いばね力を有する。ピン132及びボール136は軸方向で
整合されており、ピンがボールに接触するようにされて
いる。 溝116から高圧弁52の周囲に沿って右側に進んで行く
と、高圧弁52の外面を貫通孔106に連通する一連の通路
が設けられている。第１の組みの通路140は、それが大
容量室88内に設定された時に、該大容量室88を貫通孔10
6に連通する。右側には、他の組みの通路142及び相互連
結された環状溝143が設けられており、それらは、環状
溝144に整合されたときに該溝と連通される。環状溝144
は、動力通路148と交わっており、該通路は作動流体接
続部24に連通されている。通路148を通る流体流れは、
作動流体接続部24内のオリフィス149によって規制され
る。通路148は作動流体接続部24近くで拡大されて、チ
ェック弁、すなわち、ボール150及び該ボールと肩部154
との間に設定されてボールに作用するばね152とから成
るチェック弁を収納している。環状溝143の右側には、
環状溝156が設けられており、エコライザ160のリフタ16
6を覆すために、流体圧力を前輪ブレーキ接続部及び環
状溝158に連通する。環状溝156,158間においては弁の直
径が減少されており、それら環状溝156,158を連通する
ための溝162を形成している。エコライザ溝158の底部に
あるオリフィス開口164は、エコライザ溝158を貫通孔10
6に連通している。 エコライザ溝158はエコライザ160のポペット170を覆
すための弁リフタ166のステムを受け入れている。エコ
ライザ160は多段孔165内に設定されている。エコライザ
ポペット170は、ばね174によって弁座172に偏倚されて
いる。ばね174はポペット弁の縁176と、エコライザプラ
グ180の環状伸張部分とに当接している。エコライザプ
ラグ180は多段孔165の外側端部をシールしており、伸張
部分178はポペット170の非シール端部を案内する作用を
している。弁リフタ166は、高圧弁52が前進することに
より覆されて166′の位置となり、エコライザポペット1
70を弁座から離して当該ポペットを通してエコライザ通
路182に流体圧力を連通出来るようにするまで、肩部168
に載置されている。エコライザ通路182は該エコライザ
を、図示しない通路及びポートを介した左側ブレーキシ
リンダのための実質的に同一のエコライザに連通する。 ブレーキ弁は、シャトル装置孔186（第２図、第４
図）とチェック孔192（第２図、第５図）の中に追加の
流体流れ制御装置を有している。高圧弁52が右側へ動く
と、前部ブレーキ溝156がシャトル装置通路184の一端に
整合し、該通路184はシャトル装置孔186を前部ブレーキ
溝156に連通する。シャトル装置孔186は通路188を介し
て前輪ブレーキ接続部26に連通している。小径孔48の右
側端部にある通路190は、高圧室104を右側後輪ブレーキ
31の接続部30に連通している。通路190はまたチェック
孔192に交わっている。オリフィス193がチェック孔192
と高圧室104との間で通路190を通る流体の流れを制御し
ている。 シャトル装置孔186は、第４図に示すように、前輪ブ
レーキ195のためのシャトル弁装置194を収納している。
シャトル装置孔186の左側端部及びシャトル装置通路184
を介して右側ブレーキシリンダの先に述べた部分に連通
しているシャトル装置孔186の右側端部は通路196を介し
て左側ブレーキシリダの同様の部分に連通している。シ
リンダ弁装置194は、両ブレーキ弁からの流体圧力があ
るときに、通路188及び前輪ブレーキ接続部26を介し
て、前輪ブレーキに流体圧力をれ連通するのを許容する
だけである。シリンダ弁装置は、プラグ200によってシ
ャトル装置孔186内に保持されているスリーブを有して
いる。プラグ200はまた、シャトル装置孔186の解放端部
をシールしている。スリーブ198の周囲に設けられた溝
に保持されている一対のＯリング202,204によって、そ
れぞれ通路184,188,196に連通する３つの部分に分割さ
れている。スリーブは中心孔206を有しており、該中心
孔はその左端部が通路196に連通する通路208に、同孔20
8が通路188に連通する通路210,212に、及び、通路184が
孔206の右端部に連通する通路214にそれぞれ交わってい
る。孔206の中央部分の径は小さくされており、通路21
0,212の両側に弁座217,218を形成している。一対のポペ
ット弁220,222が孔206に軸方向で整合され、一対のばね
224,226によって相互に、そして、弁座216,218に向けて
押出されている。ばね224,226はポペット220,222及び孔
206の両端に設けられたプラグ228,230間で作用してい
る。ガイドロッド232,234が各ポペットの後方に、ばね
及び関連するプラグを通って延びている。各ポペット22
0,222はノーズ236,238を有しており、孔の小径部分の中
に延びており、両方のノーズ部分のトータルの長さは、
両方のポペットが同時にそれぞれの弁座に係合するのを
防止するようなものとしてある。 チェック孔192は第５図に示すようなチェック装置240
を有しており、該装置は通路256を通して流体圧力を後
述する差動ロック弁に、また、通路254を通して圧力信
号接続部32に供給する。チェック装置240はまた、通路1
90,252内の流体圧力が等しくなければ、それらの間が連
通されるのを阻止する。チェック装置240は、チェック
シャトル242を有しており、該シャトルはプラグ246内に
形成されたブラインド孔250に設けられた弁座248を有す
る当該プラグの端部と、第１弁座を形成する肩部244と
の間で孔192内に可動に設定されている。孔192の内側と
プラグ246の外側の間の流体圧力の連通は、孔192及びプ
ラグ間のスペースに設定されたＯリング251によって阻
止される。通路253は横断方向でブラインド孔250に交差
しており、該ブラインド孔250を孔192の右端部に連通し
ている。孔192は右側ブレーキ通路190を通路252に連通
しており、該通路252は右ブレーキ弁のために作用する
右側ブレーキ通路190と同様に左側ブレーキ弁のために
作用する。通路254及び256は弁座248と肩244との間にあ
る孔192の部分に交差している。ブレーキ弁のいづれか
一方から伝達される最高流体圧力は、通路254によって
ポンプに伝達されて、通路256によって増大された圧力
要求を後述する差動ロック弁に信号伝達する。 差動ロック弁258が第６図に示されている。該差動ロ
ック弁はブレーキハウジング内に形成された孔260内に
設定されており、該孔260は直径が次第に小さくされて
いることを特徴としている部分262,264,268,270を有す
る。通路256は最大直径部分262と連通されている。第６
図に部分的に示すように、一対の通路271,272が孔部分2
68に連通している。通路271,272はまた、差動ロック接
続部36及び高圧接続部34にもそれぞれ連通されている
（第１図）。孔部分268はまたリターン通路87に接続さ
れている。差動ロック弁はロックカップラ274を有して
おり、該ロックカップラ274はその一端で差動制御ロッ
ド42に取付られており、他端に室294を有している。室2
94は少なくとも部分的に差動ロックプラグの突出スリー
ブ276を囲んでいる。圧力通路272は連続的に環状溝284
と連通されており、該溝は差動ロッド制御ロッド42の外
側の回りに位置しており、右側にあるランド282及び左
側にあるランド286によって画定されている。環境溝280
はカップラ274とランド282とによって差動ロッド制御ロ
ッド42の外側に画定されている。通路271は、差動ロッ
ド制御ロッド42が図示のように最も左側にあるときに
は、環状溝280に連通され、ロックカップラ274及びロッ
クが右側に動かされたときには、環状溝284と連通され
る。リターン通路87は室288と連通されており、該室288
はランド286と肩部290によって画定されている。孔部分
270の回りの環状溝内に保持されているＯリング292は、
孔部分270と差動ロッド制御ロッド42との間の間隙を密
封している。室294は内部孔296及び横断通路298を介し
て室288に、また、横断通路299を介して溝280に連通さ
れている。室294内に設定されたばね300は突出スリーブ
276の左側端部及び該室の左側端部に作用しており、ロ
ックカップラ274を左に付勢して差動ロッド制御ロッド4
2を弁本体の外側に押し出している。 弁プラグ278は、その閉止端部近くにブラインド孔302
を有しており、ブラインド孔302が通路256に連通されて
いる。ブラインド孔302はスリーブ276の端部で開口して
おり、同端部から僅か内側の位置に一連の開口305を有
しており、該開口305は一連の２個ロックボール306を案
内するようになっている。スリーブの中心線に対するボ
ールの半径方向位置は室294の大径部分310か小径部分30
8と接触することにより規定される。部分310の直径は、
ボールがそれと整合した場合に、当該ボールがブライン
ド孔302の壁を通して半径方向側に動くのを許容する。 ロックボール306は、作動ロックピン312と共同する。
ピンはネック部分314を有しており、その両端に停止部3
16,318及び該停止316に隣接してランド319を形成してい
る。停止部316,318は、ロックカップラ室の部分308がロ
ックボール306と接触しているときに、ピン312とスリー
ブ276との間の相対的動きを制限する。ロックピンはま
たＯリング320を有しており、該リングはブラインド孔3
02の壁に係合しており、ピンと孔の内面との間を密封し
ている。 操作 次に、上述の２段ブレーキ弁の操作当につき説明す
る。 当該弁は、基本的に２つの操作モードを有している。
１つは、パワー（動力）モードであり、このモードにお
いては、ポンプによって作られた流体圧力すなわち動力
流体が使用され、当該ブレーキ弁は主に動力源からブレ
ーキへの流体の流れを制御する。他の１つはマニュアル
モードであり、このモードにおいては、動力流体は使用
されず、制動のための流体圧力はブレーキ弁内で作られ
る。いづれのモードにおいても、大径ピストン50及び高
圧弁52は、第２図に示された、同じ開始位置から始めら
れる。この位置において、大径ピストン50は十分に左側
に動かされており、ロッド停止部材64によって更に左側
に動くのを阻止されており、大容量室88はリターン通路
85、リング溝84、及び、軸方向孔90を介して通路87に連
通されている。 動力モードにおいては、動力通路148からの動力流体
は初めの段階において、ブレーキ弁によって阻止され
る。右側の車輪を制動しはじめるためには、オペレータ
が適当なリンクを介して操作ロッドの右方に押し、ピス
トン及び弁の右方への動きを始める。ピストンが右方に
動くとき、リング86は大径孔46の壁に固定されたままと
され、間隙Ｂが無くなり、間隙Ａ及び間隙89によって形
成されているオリフィスによる通路87への流体の流れは
制限される。同時に、大容量室88は通路140を介して流
体を貫通孔106に流し、そこで該流体は高圧室104の流体
と一緒にされ、最終的には右側のブレーキ接続部30に連
通される。通路140が大容量室88よりも右側へ動くこと
より、大容量室88から該通路を通る流体の流れが阻止さ
れ、大容量室88内の圧力及びピストンを更に右側に動か
すために必要となる力が増大する。通路140がブロック
された後、大容量室88内の流体圧力はリング86の分割間
隙89及び半径方向間隙Ａを介して、若しくは、流体圧力
が急激に増大された場合には、チェック弁118によって
解放される。更にわずかに右側へ動くと、溝143及び通
路148が整合して、動力流体の連通が行われる。貫通孔1
06へ動力流体が連通すると、ブレーキ部品間にある間隙
を無くすのに十分な流体を供給し、適正な制動力のため
に必要な圧力を供給する。流体が貫通孔106から流れで
ると、オリフィス193が高圧室104から流出する流体流れ
を制限し、圧力を増大し、オーバトラベルを防止する。
貫通孔106内の動力流体はポペット120の右側に作用し
て、Ｏリングを第２弁座112に押圧し、大容量室88と貫
通孔106との間の流体連通を阻止する。この追加は圧力
はピストンを動かす最初の段階におけるオペレータによ
る弁のオーバトラベルを防止するが、ブレーキの摩擦部
材をディスク（回転部材）との接触位置に向けて動かす
ための流体は供給される。大径ピストン50の漸次の右側
のへの動きは、流体がリング86内の分割間隙89を通りリ
ターン孔に流れている間は続けられる。大径ピストン50
の急な右側への動きはチェックボール136の右側の流体
圧力を増大し、該圧力はピン132からの貫通孔106内の圧
力に比例する力と共にチェックボール136を弁座から離
す。チェックボールが弁座から離れると、大容量室88と
リターン通路87との間の流れ面積が大きく増大し、動力
モードの間のブレーキペダルの抵抗を制限する。従っ
て、動力モードにおいては、大径ピストン50及び高圧弁
52の右側への動きは溝143及び通路148を整合させるのに
必要な程度に制限される。 動力モードにおける高圧弁52の動きはエコライザ160
の弁リフタ166を位置166′に変位し、溝158,162から流
体圧力が弁170を通ってエコライザポート182に至るよう
にするのに十分なものがある。しかし、左側シリンダと
関係した同様なエコライザ弁は、左側ブレーキ弁が右側
へ動いてエコライザ弁をこの弁座から離すまで、ブレー
キシリンダ間での流体圧力の連通を阻止する。両方のブ
レーキ弁が作動されたときは、エコライザ弁間の流体連
通により両方のブレーキシリンダ内の圧力を等しくす
る。 流体圧力はまた、溝156からシャトル通路184へ連通さ
れる。通路184からの流体は、シャトル装置194（第４
図）に連通され、Ｏリング204右側にある孔186の部分に
至る。通路196からの流体圧力がないときは、通路184か
らの流体が、ばね226でポペット222を付勢し、流体圧力
が前輪ブレーキ接続部26若しくは通路196に連通される
のを阻止する。右側と左側の車輪を同時に制動すると、
通路196内に流体圧力が発生するが、該圧力は前述した
２つのエコライザ弁によって通路内の流体圧力に等しく
なる。ノーズ部分236,238は、ポペット220,222が同時に
弁座に係合するのを阻止するので、通路184,196の一方
若しくは両方からの圧力は弁座216若しくは218を介し
て、最終的には前輪ブレーキ接続部26に連通される。従
って、両方のブレーキが同時に作動され、ブレーキ弁が
動力モードにされているときは、流体圧力が前輪ブレー
キに連通されて制動力を増大する。 通路190を介して高圧室104に連通される流体圧力はま
た、孔192、チェック240（第５図）内で感知される。通
路190からの流体圧力は通路253を介してブラインド孔25
0に連通されシャトル242の右側端部に作用し、該シャト
ルを弁座244に押圧してそれらの間を密封する。その結
果、孔192を介しての通路190,252間の、最終的には右側
及び左側ブラインドシリンダ間の連通が阻止される。し
かしながら、シャトルはまだ、通路256,254への液体間
との連通を許容している。両ブレーキシリンダが加工さ
れると、流体圧力が通路252及び190のいづれか一方、若
しくは、両方から通路256及び254に連通される。通路25
4は液圧ポンプに伝達される圧力信号のための液体を供
給する。該信号に応答して、ポンプからの出力は増大し
て、制動のために必要な流体を供給する。 通路256からの流体圧力は、差動ロック弁258（第６
図）の孔262に連通され、ロック弁を非係合位置に付勢
する。オペレータは、差動力ロッド制御ロッド42を手動
で右側に動かすことによって差動ロック弁258を係合す
る。第６図のように、弁が非係合位置にあるときは、差
動装置をロッキングするための流体圧力を連通する出口
通路271が孔296、横断通路298,299を介してリターン通
路87に連通する。オペレータは差動ロッド制御ロッド42
を押し込むことにより、溝284,280をロックカップラ274
に沿って右方に動かす。この位置において、孔296はま
だ、リターン管87に連通しているが、通路272は高圧流
体を溝284から通路271に、最終的には作動ロックのクラ
ッチに連通する。また、ロックカップラ274を右側にシ
フトすると、ロックボール306を拡大孔部分310に整合さ
せ、ロックピン312の左側端部が室294の左側端部と接触
することにより、ロックピン312が右側に動く。ロック
ピン312が右へ動くと、ランド319がロックボール306の
内側に作用して、ロックボール306を拡大部分310内で半
径方向で外側に動かし、当該ロックカップラ274をばね3
00の偏倚力に抗して右側の位置に保持する。弁は、通路
256からの流体圧力が通路304を介して孔302に連通され
るまで、この係合位置に保持される。 孔302内の流体圧力はロックピン312を左側に動かし、
ロックボール306をネック部分314と整合し、該ボールが
拡大部分310から動いて、ロックカップラ274及び制御ロ
ッドが左側に動けるようにする。ロックピン312の左側
への動きは、停止部318がロックボール306と係合するま
で続く。ロックカップラ274がばね300により付勢されて
左側に動かされると、部分308の壁はボールを半径方向
内方に変位して、停止部316若しくは318との係合関係に
する。従って、差動ロックが係合されるときはいつで
も、動力若しくはマニュアルモードにおいて、いづれか
の若しくは両方のブレーキをかけることにより、自動的
に外される。 図２に戻ってマニュアルモードにおいては、オペレー
タはブレーキ操作ロッド38を適当なリンク装置を介して
右側に押すことにより、制御作用を開始する。マニュア
ルモードにおいては、大径ピストン50及び高圧弁52の初
めの動きが、動力モードに関して記載したと同じ結果を
生じる。通路140が大容量室88の右側端部を通り越して
動くと、大容量室88からの流体圧力の連通は、ポペット
120が弁座から外れることによって貫通孔106を介して続
けられる。流体は貫通孔106から前述した経路に沿って
右側後輪ブレーキ接続部30,圧力信号接続部32に流れ、
大容量室88は高圧流体を供給して、右側ブレーキ部品内
の間隙をなくす。入口通路148のどのような流体連通
も、チェックボール150及びばね152により作動流体接続
部24を通って漏れるのを阻止される。部品間での初期の
接触段階において圧力が流体増大すると、増大された圧
力はポペット120の背部に作用して、Ｏリング122を第２
弁座112に押出する。これによりオペレータは、高圧弁5
2の小さな断面上に大きな流体圧力を発生できるように
なり、必要とされるペダル力を許容される範囲内に維持
する。高圧室104から出る流体量が低く保たれている限
り、十分な流体が大容量室88からリング86内の間隙89を
通して排除され、必要とされるペダル力を許容されるレ
ベルに維持する。制動がより急激に起こったときは、大
容量室88内の増大された圧力が、ピン132の左側端部に
おける力に比例する圧力とともにチェックボール136の
右側面に作用して、該ボールをその弁座から外して、大
容量室88内の過剰な圧力を解放する。従って、ブレーキ
ペダルへの追加の力は、高圧室104内の圧力を増大する
ことが出来る。制動のためのすべての流体圧力は、孔19
2を横切る通路190を通して連通される。流体圧力が孔19
2に連通されると、チェック装置240（第５図）が前述し
たと同様に作動する。同様に、エコライザ160が、前述
したような態様で、左側ブレーキ弁のためのエコライザ
と共に作動する。 マニュアルモードにおいては、流体圧力はシャトル弁
装置194に連通されない。動力を追加することなしに、
大径ピストン50及び高圧弁52が大きく右側へ移動する。
この大きな移動により、溝156をシャトル通路184の右側
に位置決めし、溝156及び142間のランドが流体圧力を阻
止する。従って、どちらのブレーキ弁に対するマニュア
ル制動の間でも、流体圧力は前輪ブレーキには流体が供
給されない。弁は、マニュアルモードの間、より多くの
流体が後輪ブレーキに供給されるように、前輪制動を制
限するようにされている。マニュアル若しくは動力モー
ドに続いて、大径ピストン50及び高圧弁52が第２図に示
す左側の位置に戻る間、弁は流体によって再び満たされ
る。ブレーキ操作ロッド38からの力がないときは、第３
ばね105が高圧弁５の右側端部に作用して、ピストン及
び弁を左側に動かす。弁の初めの左側への動きは大容量
室88及び高圧室104内に低い流体圧力を発生する。この
低圧状態において、流体は第２弁座112を通るか、また
は、通路190を介して摩擦エレメントから後部に流れる
ことが出来る。弁が左に動くと、リング86が大径孔46に
係合し、大径ピストン50に対して相対的に右へ動いて、
ランド80及びリング86間に間隙Ｂを形成する。間隙Ｂは
リング溝84が通路87と常に連通するようにし、それによ
り、開口90を介して流体が大容量室88内に入るのを許容
する。このようにして、リング86はピストン及び弁が戻
るときに大容量室88が急速に流体で満たされるのを許容
し、また、制動の際には、間隙89（第３図）を通してリ
リーフ機能を与える。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明に係るブレーキ弁の斜視図、 第２図は、第１図の２−２線に沿って見た断面図、 第３図は、本ブレーキ弁において用いられている分割リ
ングの斜視図、 第４図は、第１図の４−４線に沿って見た断面図、 第５図は、第１図の５−５線に沿って見た断面図、 第６図は、第１図の６−６線に沿って見た断面図であ
る。 ［符号の説明］ 20……弁本体、46……小径部、48……大径部、 50……ピストン、52……高圧弁、76,80……ランド、 85……リターン通路、86……リング、 88……第１流体室、90……第２通路、92……ブラインド
孔、 96……第１通路、104……第２流体室、106……貫通孔、 110……第１弁座、112……第２弁座、116……第４通
路、 118……抵抗力を減少する手段、128……ピン孔、 134……リリーフ弁、132……ピン、 136……第２のポペット部材、190……第５通路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベニー・ジョー・ヴォーグン アメリカ合衆国アイオワ州50613，セダ ー・フォールズ，クレアー 427 (56)参考文献 特開 昭51−13071（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−142745（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−96045（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−85750（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−172869（ＪＰ，Ａ) 実公 昭42−7300（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60T 11/16

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．第１流体室88と出口ポート30に連通する第２流体室
   104とをそれぞれ規定する大径ピストン50と小径ピスト
   ン52とを有するスライド可能な組立体を収容する段付き
   孔46,48を有する弁本体20と、 前記第１流体室88を前記第２流体室104に連通するため
   の第１通路114,106と、 前記第１流体室88から前記第２流体室104へ流体が流れ
   ることを許容し、前記第１通路内に非球形形状のポペッ
   ト120を有し、前記第２流体室104内の圧力が増加したと
   きに、該ポペット120が前記第１流体室88と前記第２流
   体室104との間の流通を閉鎖する、チェック弁118と、 前記第２流体室104内の高圧に応答して前記第１流体室8
   8内の圧力をリザーバ23に開放するためのリリーフ弁134
   と、を備える出口ポート30にブレーキ圧を供給するため
   の２段ブレーキ弁であって、 前記リリーフ弁134は、前記第１流体室88と前記弁本体2
   0内のリターン通路85,87との間の前記スライド可能な組
   立体内に形成された第２通路114,108,94内に配置されて
   いることを特徴とする２段ブレーキ弁。 ２．前記大径ピストン50と前記小径ピストン52との間の
   相対的な軸方向の動きを防止するための手段98,105を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の２段
   ブレーキ弁。 ３．前記第１流体室88が前記大径ピストン50経由で前記
   リザーバ23に連通するための第３通路90,82,96を備え、
   前記第３通路90,82,96が、前記大径ピストン50が前記第
   １流体室88の容積が減少するように移動するときに、前
   記第３通路90,82,96を介して流体の流れを制限するため
   の運動応答制限弁80,86を有することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の２段ブレーキ弁。 ４．前記運動応答制限弁80,86が前記大径ピストン50の
   周囲に延びるランド80と、該ピストンの周りで延びてい
   るリング86とを有し、該リング86が前記ランド80に当接
   可能であり、これによりピストンの移動方向に応答して
   前記第３通路90,82,96の流路面積を変えることを特徴と
   する特許請求の範囲第３項記載の２段ブレーキ弁。 ５．前記チェック弁118は一連の孔を有し、前記スライ
   ド可能な組立体は、該一連の孔を第１の孔106と第２の
   孔108とに分ける弁座112と、前記第１部分内の孔106内
   に配置されるポペット弁120とを有し、該ポペット弁120
   が前記弁座112に対して第１ばね124により弾性的に付勢
   される一端を有し、前記第２の孔108内の圧力が前記第
   １の孔106内の圧力を越えるまで前記一連の孔を通る流
   体の流れを遮断することを特徴とする特許請求の範囲第
   １〜４項記載の２段ブレーキ弁。 ６．前記スライド可能な組立体は第１部分92と第２部分
   106とに分かれた中央孔92,106と、前記両中央孔部分の
   間で互いに離れて面している第１弁座110と第２弁座112
   とを有し、前記リリーフ弁134は前記第１弁座110に対し
   て第２ばね138によって弾性的に付勢させる弁要素136を
   有し、前記チェック弁118は前記第２弁座112に対して弾
   性的に付勢されるポペット120を有し、該ポペット120は
   ピン孔128とその中に設けられるピン132とを有し、前記
   ピン132は前記弁要素136に接触する一端を有し、該ピン
   132の一端が前記弁要素136の着座を解くように前記ピン
   132他端に作用する前記第２流体室104から流体圧を伝え
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１〜５項記載の２
   段ブレーキ弁。 ７．流圧体を前記第１流体室88から前記第１弁座110と
   第２弁座112との間に設けられる前記中央孔92,106の部
   分に伝えるための手段114と、 前記中央孔92,106の一部を構成する前記大径ピストン50
   内のブラインド孔92と、 前記ブラインド孔92を前記リザーバ23に連通する通路9
   6,82とを有することを特徴とする特許請求の範囲第６項
   記載の２段ブレーキ弁。 ８．前記第１ばね124は前記第２ばね138より弱いばね力
   を付与することを特徴とする特許請求の範囲第６項記載
   の２段ブレーキ弁。 ９．前記弁本体20は、別組みのブレーキを独立して作動
   する第１の段付き円筒及び第２の段付き円筒と、差動ロ
   ック弁258とを有し、前記差動ロック弁258は各ブレーキ
   の作動に応答して前記弁からの流体圧の連通を阻止する
   手段42、274、300、306、310、312を有することを特徴
   とする特許請求の範囲第１〜７項記載の２段ブレーキ
   弁。 １０．前記大径ピストン50の周囲には、前記第１流体室
   88と前記大径ピストン50の周囲のリターン溝82との間の
   連通を遮断する第１ランド76を形成し、 また前記大径ピストン50は、前記第１ランド76の直径よ
   り実質的に小さな直径を有する第２ランド80と、前記第
   １ランド76と第２ランド80とによって規定されるリング
   溝84と、前記リング溝84を前記第１流体室88に連通する
   通路90とを有し、更に前記リング溝84内に配置され前記
   大径孔46にスライド可能に係合するリング86を有する運
   動応答制限弁を有し、 前記リング86が前記リング溝84の幅よりも実質的に小さ
   い幅と、前記第２ランド80の直径より小さな内径とを有
   し、前記リング86が前記第２ランド80と接触していると
   き、前記リング86が、前記第２ランド80を越えて流れる
   流体を制限するようになっていることを特徴とする特許
   請求の範囲第３項記載の２段ブレーキ弁。 １１．第３ばね105が、前記第２流体室104の端部と前記
   小径ピストン52の前記他端とに作用して、前記小径ピス
   トン52のもう一端を前記ブラインド孔92の中へ付勢して
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１〜10項記載の
   ２段ブレーキ弁。 １２．前記リング86には、前記リング溝84を前記リザー
   バ23に常時連通するためのオリフィス89が形成されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第10項記載の２段ブ
   レーキ弁。