JP2984929B2 - アンチ−ロツク・ブレーキ装置用の制御弁 - Google Patents

アンチ−ロツク・ブレーキ装置用の制御弁

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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は広くは車両のスキツド制御装置に使用される
制御弁に関し、より特にはスキツド制御装置が多重車輪
車両の予め定められた数の車輪の制動を制御し、且つそ
の車両の少なくとも1個の制動した車輪がスキツド制御
装置によつて制御されない様な、車両のスキツド制御装
置に使用するための制御弁に関する。 <従来の技術> 雨、雪又は氷の様な悪条件下で制御された方法で車両
にブレーキをかけるには運転者によるブレーキの精密な
印加が一般に必要である。これらの条件下又は緊急停止
状態では運転者は多くの場合、過度のブレーキ圧を印加
して、車輪をロツクさせ、その結果として過度の滑りが
車輪と路面との間で起こる。車輪のロツクアツプは方向
安定性を失わせ、場合によつては制御不能の車輪のスピ
ンアウトを招きかねない。 車両の操作安全性の改善についてのたゆまざる努力
で、多くの企業がスキツド制御ブレーキ装置の開発に関
与していた。典型的にはかかる装置は車両の制動したそ
れぞれの車輪のブレーキ作用を制御する構造であつた
が、若干の装置は制動した車輪の一部分だけのブレーキ
作用を制御する目的で開発された。先行技術のスキツド
制御装置の例は米国特許第3,515,440;3,870,376;及び3,
880,474号に開示されている。 一般に、先行技術のスキツド制御装置は制御される車
輪の減速度を測定するために、制御される車輪の速度モ
ニター用の中央制御装置がある。車両のブレーキが印加
されて、モニターされる車輪と減速度が予め定められた
減速度限界(値)を上廻り、車輪の滑りがあつて車輪が
ロツクアツプ条件に近付いていることを示すと、中央制
御装置は適切な弁部材を介して付属ブレーキに油圧を印
加するのを制御する様に作用し、制御される車輪のロツ
クアツプを防止する。典型的にはスキツド制御装置は周
期的に付属ブレーキへの圧力を解放及び再印加して、運
転者が望む様に車両を減速させる充分な制動トルクをつ
くり出しつつ、車輪の滑りを安定なレベルに制限する装
置を有している。これらの装置では、圧力を再印加する
装置は一般に別個の油圧源である。 すばらしい特長があり、スキツド制御装置が不利な制
動条件下で制御された方法で車両を停止できるにも拘ら
ず、極めて僅かの車両にしかかかる制御装置を実際に備
えていない。この主要な理由の一つはかかる装置の制御
装置と付属バルビング(valving)がかなり高級で高価
なことであり、そして従つて典型的にはより高価な車に
しか見られない。 <発明の構成> 本発明は車両のアンチ−ロック・ブレーキ装置と共に
使用するための新規な制御弁(コントロールバルブ)に
関する。 本発明に係るアンチ−ロック・ブレーキ装置は、基本
的には、次の様な技術構成を採用しているものである。
即ち、本発明に係るアンチ−ロック・ブレーキ装置は、
アンチロック・ブレーキシステムに於けるブレーキ液の
流れを制御する為の制御弁(10)であって、当該制御弁
(10)は、加圧されたブレーキ液を受け入れる為に設け
られた入口部(56)と、当該加圧されたブレーキ液を選
択された車輪ブレーキに供給する為に設けられた出力部
(58)とを有するハウジング部(50a、50b)を有すると
共に、当該制御弁(10)は、更に当該ハウジング部(50
a、50b)内に設けられた複数個のソレノイド弁(22、2
6)を含んでおり、当該ソレノイド弁(22、26)は当該
入口部(56)と出力部(58)との間に於ける当該加圧さ
れたブレーキ液の流れを制御する為に選択的に動作可能
に構成せしめられており、且つ当該制御弁(10)に於け
る少なくとも一つのソレノイド弁(22又は26)は、当該
ハウジング部(50a又は50b)内に形成された第1のブレ
ーキ液流路(56又は66a)と第2のブレーキ液流路(66a
又は50d)と、当該ハウジング部(50a又は50b)内に形
成され且つ当該第1と第2のブレーキ液流路の少なくと
も一方に導通する円筒状の空洞部(54)と、当該空洞部
(54)内に配置されている挿入部材(110又はアーマチ
ュア70の右端の部分)であって、当該挿入部材は、その
長手軸方向にその内部の少なくとも一部を貫通して形成
され、然かも当該第1と第2のブレーキ液流路に導通す
る内部通路(110c/110d又は70j/70g)が設けられている
と同時に当該挿入部材は、その外周部に当該内部通路に
直交する方向に溝部(当該溝部に関しては、図に番号が
ないが、但し環状密封リング(111又は84)が埋め込ま
れている溝部として理解出来る)が設けられている挿入
部材(110又はアーマチュア70の右端の部分)と、当該
空洞部54内に、少なくともその一部分が配置せしめられ
ている強磁性体材料で構成されたアーマチュア(100又
は70)であって、当該アーマチュア(100又は70)は、
ソレノイドコイル64aと64bの作動に基づいて軸方向に、
当該挿入部材(アーマチュア70の右端の部分)と一体的
に若しくは当該挿入部材110とは独立に移動可能に構成
されていると同時に、当該アーマチュア(100又は70)
の一端部には、弁ボール108と78が保持されており、当
該アーマチュア(100又は70)と該弁ボール(108と78)
とが、当該挿入部材に対向する部材に設けられている弁
座と協同して当該ソレノイド弁(26、22)内に於けるブ
レーキ液の流れを制御する様に構成されているアーマチ
ュア(100又は70)と、当該挿入部材(110又はアーマチ
ュア70の右端の部分)の当該溝部によって担持されてお
り、且つ当該空洞部54の環状内壁部54eと54cに係合しう
る外部環状表面部84aを有する環状密封リング111又は84
であって、当該外部環状表面部84aは、当該空洞部54の
内壁部54eと54cと当該挿入部材(110又はアーマチュア7
0の右端の部分)の外周部との間を流れる当該ブレーキ
液流の流れを阻止する必要がある状態に於いては、当該
環状密封リングの外部環状表面部は、当該空洞部の内壁
部と接触する様に変形せしめられ、又当該空洞部の内壁
部と当該挿入部材の外周部との間を流れる当該ブレーキ
液流の流れを許可する必要がある状態に於いては、当該
環状密封リングの外部環状表面部は、当該空洞部の内壁
部から離反する方向に変形される様に構成されている環
状密封リング111又は84と、から構成されている制御弁1
0である。 尚、本発明に於ける当該制御弁10に於て使用される、
当該ハウジング部(50a又は50b)内に形成された第1の
ブレーキ液流路としては、例えば、図4で示される当該
遮蔽弁22を構成するアーマチュア70が挿入せしめられて
いる空洞部54に接続されているブレーキ液流の入口部56
と図4に於ける減衰弁26を構成するアーマチュア100が
挿入せしめられている空洞部54に接続され、且つ当該ブ
レーキ液流の出口部58と接続されている通路66aが該当
しており、又当該制御弁10に於て使用される、当該ハウ
ジング部(50a又は50b)内に形成された第2のブレーキ
液流路としては、例えば、図4で示される当該遮蔽弁22
と当該ブレーキ液流の出口部58とを接続している通路部
66aと、当該減衰弁を構成するアーマチュア100が挿入せ
しめられている空洞部54がアキュムレータ28と連通する
通路50dがそれぞれ該当しているものである。 又、本発明に於て使用する当該挿入部材に関して付言
するならば、当該減衰弁26に設けられている挿入部材11
0は、当該アーマチュア100とは独立した構造を有してい
るが、当該遮蔽弁22に設けられている当該挿入部材は、
当該アーマチュア70の右端の部分に当該アーマチュア70
と一体的に構成されているものである。 更に、本発明に係る当該制御弁10に付いて詳細に説明
するならば、本発明に係る当該アンチ−ロック・ブレー
キ装置は、制御弁を介して、付属車輪の少なくとも1個
の制動した車輪へのブレーキ流体(ブレーキ液)圧力の
印加を制御する構造である。制御車輪の初期車輪ロツク
条件が検知されると、制御弁によつて制御車輪ブレーキ
への流体圧の更なる印加を中断して、その時点での制御
車輪ブレーキへの流体圧力を相対的に一定レベルに保持
し、そしてある条件が送られる迄は車輪停止の完了時中
そのレベルに保持する。例えばブレーキ圧が固定されて
後、制御車輪の減速度が予め定められた値を上廻る時に
は、制御弁が開いて制御車輪へのブレーキ圧を選択的に
減少させて過度の車輪の滑りを減らす。 又、車輪の滑り条件が補正されて後、車両が比較的低
摩擦面(即し氷)から比較的高摩擦面(即ちコンクリー
ト)に移つた時をこの装置は検知する。この様な場合、
このスキツド制御装置によつて制御されない制動された
車輪が車両をより大きな速度で減速させよう。かゝる条
件下では制御車輪に印加されるブレーキ圧はロツクアツ
プ条件無しで一般に増加できる。制動装置がかゝる減速
度の増加を検知して、制御弁を操作して付加的圧力を制
御車輪のブレーキに選択的に供給させる。 本発明の目的は非常にコンパクトで安価に製造できる
独特の逆止め弁を備える制御弁を提供することにある。
本発明の制御弁において逆止め弁は環状密封リングより
構成される。本発明の制御弁は第1及び第2の組の車輪
ブレーキを有する車両用のスキツド制御装置での使用に
特に適する構造である。そうした装置ではブレーキペダ
ルは車両運転者によつて操作され、そして加圧したブレ
ーキ液を供給するためのマスターシリンダを作動させる
様に連結されている。加圧ブレーキ液は第1のブレーキ
加圧回路に供給されて第1の組の車輪ブレーキを作動さ
せ、そして又第2のブレーキ加圧回路に供給されて第2
の組の車輪ブレーキを作動させる。本発明の制御弁は第
2のブレーキ加圧回路に連結されており、そしてコンピ
ユータ制御装置によつて操作できる。 より特には、制御弁には加圧ブレーキ液をマスターシ
リンダから受入れるのに接続されている入口及び第2の
組の車輪ブレーキに加圧ブレーキ液を供給するのに接続
されている出口を有する外側ハウジングがある。入口と
出口を結ぶ通路がハウジング中に形成されている。通常
開いている遮蔽弁が通路に配置されており、入口と出口
間の通路中の流体(ブレーキ液)流の制御に利用され
る。制御弁には遮断弁を閉じて第2の組の車輪ブレーキ
への液圧を比較的一定なレベルに保持するための部材例
えばスプリングがある。更に弁には、遮断弁が閉じて
後、遮断弁を瞬間的に開いてマスターシリンダから第2
の組の車輪ブレーキに圧力を選択的に再印加するための
部材例えばソレノイドがある。遮断弁が閉止位置から開
放位置へと動いてゆくにつれて遮断弁の移動をダンプ即
ち減衰させるために遮断弁減衰部材例えば減衰リングが
遮断弁と組合わされている。これが第2の組の車輪ブレ
ーキへの圧力の再印加を精密に制御できる様にしてい
る。 遮断弁の減衰は独特の方法で達成される。特には、遮
断弁はブレーキ液を収容するために室の形をきめるため
に、ハウジングと協奏し、この室が遮断弁が閉止から開
放位置に動くにつれて容積が変る。本発明の好ましい態
様では、減衰部材には遮断弁が開放位置から閉止位置に
移動した時にハウジング流路(以下に流路を通路と記す
ことがある)と該室との間に予め定められた流液を通過
させる部材及び遮断弁が閉止位置から開放位置へと移動
させられる時にハウジング通路と該室との間の液流を部
分的に制限するための部材があり、それによつてその開
放中での遮断弁の所望の減衰を達成する。好ましい態様
では本発明の制御弁はさらに出口とアキュムレータを接
続する第2の通路に、遮断弁により遮断された通路の圧
力を減らすための減衰弁を備えうる。 本発明の制御弁においては遮断弁、減衰弁等の弁は逆
止め弁として環状密封リングからなるものが用いられ
る。これにより本発明の制御弁は一層コンパクトで安価
な製造が可能となる。 <好ましい態様の記載> 図面、特に図1を説明すると、本発明の特徴を具現し
た制御弁10を使用したアンチ−スキツド制御装置の略図
が示されている。このアンチ−スキツド制御装置は特
に、少なくとも1個の制動車輪がアンチ−スキツド制御
装置には接続されていない、多重車輪車両(自動車)の
予め定められた数の車輪の制動をモニターし且つ制御す
る構成である。例えば、図1に示す様に、このアンチ−
スキツド制御装置は四輪車の後輪の制動に利用出来る
が、車両の前輪ブレーキはアンチ−スキツド制御装置に
よつて制御されていない。かかる装置は小型トラツクの
様な車両に、例えばトラツクが輸送するペイロード(有
効搭載量)の広い範囲のために後輪が支持する重量が大
巾に変化し得るため、特に望ましい。 図1に示す様に車両に搭載されたアンチ−スキツド制
御装置は二重リザーバー・マスターシリンダ14を操作す
るのに接続されているブレーキペダル12から成る油圧ブ
レーキ装置を有する。運転者がブレーキペダル12を踏む
と、マスターシリンダ14が加圧下の作動液を前リザーバ
ー・14aから油圧ライン16aを介して、そして後リザーバ
ー14bから油圧ライン16bを介して、通常の連結弁18に供
給する。連結弁18には作動液を第1の予め定められた圧
力で供給して車両前ブレーキ19a、19bを作動させる構成
の第1出力ライン18aと、液を第2の予め定められた圧
力で供給して車両後ブレーキ20a、20bを作動させる構成
の第2出力ライン18bがある。図示してないが、連結弁1
8は典型的にはライン16aと16b中のブレーキ液の間の予
め定めた圧力差を検知する、この差がブレーキの故障を
示しているのだが、ための一体化した圧力差スイツチが
備えられている。 アンチ−ロツク制御弁10は、ライン18bと、後ブレー
キ20a、20bに加圧ブレーキ液を供給するライン24の間に
接続されている通常は開いている遮断弁22がある。後述
の様に遮断弁22はソレノイド操作され、そして切迫する
後輪ロツクアツプが検知された場合には閉じて、ライン
24中の圧力をホールドしそして従つて、ライン24にライ
ン18bから供給された圧力のそれ以上の増加を妨げる。 又、アンチ−ロツク制御弁10には、ライン24とアキュ
ムレータ28に結ばれているライン27との間に連結されて
いる通常閉じている減衰弁26もある。アキュムレータ28
は、スプリング28cによつてバイアスされた摺動ピスト
ン28bによつて僅か高い圧力に保たれているブレーキ液
を入れるための可変容量の液リザーバー28aがある。よ
り特にはスプリング28cがアキュムレータ中の液をライ
ン24中の液の非作動圧力よりも僅か上の圧力に保つ。後
述する様に、遮断弁22が閉じてライン24中に保たれてい
る圧力が後輪の過度の滑りをひき起こし続ける時には、
減衰弁26が選択的に開いてブレーキ液をアキュムレータ
28中に向けて流して、ライン24中の圧力を減らして、後
ブレーキのロツクアツプを防止する。ブレーキペダル12
が解放されて後、減衰弁26は瞬間的に開いてアキュムレ
ータ28中のブレーキ液をライン24にもどすことが出来
る。 遮断弁22及び減衰弁26の操作はコンピュータ制御モジ
ユール30によつて制御される。遮断弁22及び減衰弁26は
それぞれ電線32及び34によつてコンピュータ制御モジユ
ールに接続出来るソレノイド弁である。運転者が車両の
ブレーキをかけているか否かを判断するために、コンピ
ュータ制御モジユール30はライン38によつてブレーキ灯
スイツチ36に接続されて、ブレーキペダル12が踏まれて
いるか否かをモニターする。コンピユータ制御モジユー
ル30は又ライン42により速度センサ40にも接続されて車
両後輪の速度をモニターする。 ブレーキ灯スイツチ36を介してブレーキぺダル12の位
置を、そして速度センサ40を介して後輪速度をモニター
する以外に、コンピユータ制御モジユール30はライン46
により圧力差スイツチ44に接続されている。圧力差スイ
ツチ44はライン18bと24中のブレーキ液間の圧力差をモ
ニターするのに接続され、そしてライン18b中の圧力が
ライン24中の圧力より大きい時には閉じる様になつてい
る。圧力差スイツチがオン状態の時は、これは遮断弁が
閉じておりそしてライン18b中の圧力がライン24中の圧
力より高いことを示し、スイツチがオフ状態の時は、こ
れはライン18b中の圧力がライン24中の圧力に等しいか
それより落ちたことを示している。 スイツチ44がターンオンし、次にターンオフした時に
は、運転者が先づ比較的重い制御作用をブレーキペダル
に加えて遮断弁が閉じて後輪のロツクアツプを防止さ
せ、そして必要な完全ペダル解放をせずに、ペダルへの
制動作用を減らした場合を示す。アンチ−ロツク状態を
解放しブレーキ装置の正常の操作状態に復帰させるのが
望まれるのはかかる場合である。従つて装置が、圧力差
スイツチ44がある点でターンオンしたが、今はオフであ
ることを検知すると、装置は正常な制動状態とループの
始点に復帰しようとする。典型的には圧力差スイツチ44
の操作には若干のヒステリシスが付随しているので、ラ
イン18b中の圧力がライン24中の圧力にほぼ等しいまま
である時にはスイツチ44はオン、オフ条件の間をパチパ
チ切替らない。また制御モジユール30はアンチ−ロツク
・ブレーキ装置に故障が生じた場合に作動するブレーキ
警報灯に接続されている。 基本的にはアンチ−ロック・ブレーキ装置は後輪速度
と減速度とをモニターし、そして車両停止中はブレーキ
のロツクアツプ条件を防止するために制御弁を介して車
両後輪ブレーキへの液圧の印加を制御する機能がある。
車輪の滑り条件が検知された場合には後輪がロツクアツ
プ条件に近付いていることを示し、制御モジユール30が
遮断弁22を閉じてライン24の圧力をその初期設定値に保
つ。遮断弁22が閉じた後、後輪の減速度が予め設定され
た値を越えた場合には減衰弁26を選択的に開いてライン
24中の圧力を下げてブレーキのロツクアツプ条件を防止
することができる。 又、初期ロツクアツプ条件が修正された後、後輪の減
速度の変化速度がモニターされて車両と路面との間の摩
擦係数(mu)が比較的低い(低mu面)氷の様な路面か
ら、車両と路面との間の摩擦係数の比較的高い(高mu
面)コンクリートの様な路面に移る瞬間を検知する。か
かる場合、車両前輪が高mn面に接触すると、車両が低mu
面から高mu面に移るにつれて、制御されていない前輪ブ
レーキが車両の減速度比を増加させる。かかる条件下で
は後ブレーキへのライン24に保持されている圧力を後ブ
レーキのロツクアツプ条件を起こさずに、一般に増加さ
せて更なる制動を与えることができる。これは瞬間的に
遮断弁22を開いて、ライン18b中のより高圧の作動液を
ライン24に供給することによつて達成される。ハードな
制動条件下で運転者が車両ブレーキペダル上に連続的制
動作用を行なうことにより、ライン18bの圧力は一般的
にライン24の圧力より高くなる。後述の様に、遮断弁に
は減衰部材が備えられており、弁の瞬間的開放を精密に
制御して後ブレーキの圧力増加を規制できる。 制御弁10の特別な構造をさてより詳しく示そう。図2
及び3を説明すると、アンチ−ロツク制御弁10の好まし
い態様が示されている。制御弁10には2分割される外側
ハウジング50があり、これは図示した様に左側のハウジ
ング部分50aと右側ハウジング部分50bから成る。(その
透視図を図7に示す)中間ガスケツト部材52が、図4に
示す様に、ハウジング部分50aと50bの向い合つた端面間
に配置されて、ハウジング50中に形成された 縦方向に
伸びる内部空洞を密封する役をしている。両ハウジング
部分50aと50bとは右ハウジング部分50b中に形成された
孔中を伸びる複数個の細長いボルト55と左側ハウジング
50a中に形成されたねじ孔と一体的にねじ合わせること
によつて固く連結されている。 弁には入口フイツテング56があり、図4に示す様に右
側ハウジング部分50b中にねじ込まれており、そしてO
−リング56aによつて密封的に結合されている。入口フ
イツテング56は連結弁18から加圧ブレーキ液を受入れる
ためのライン18bに接続される構成である。ガスケツト
部材52中に形成された開口52aを通して外側フイツテン
グ58が伸び(図7参照)、後ブレーキに加圧ブレーキ液
を供給するためのライン24に接続される構成である。通
常のブリーダ60が左側ハウジング部分50aの側壁にねじ
込まれて、ブレーキ装置の取付又はサービス時に弁10の
通路に入つている付随流体を排出するのに利用される。
さらに(図示しない)雌ねじを切つてある取付孔62がハ
ウジング部分50a及び50bに弁を車体に取付けるために設
けられている。 前述の様に、制御弁10には遮断弁22、減衰弁26、アキ
ユムレータ28、及び圧力差スイツチ44があり、そのすべ
ては図1の個々の四角として示されている。図4に示す
様に、遮断弁22と減衰弁26の構成部品は、左側ハウジン
グ部分50a、ガスケツト部材52、及び右側ハウジング部
分50bの組合わせによつて形成される縦方向に伸びる空
洞54中に収容される遮断弁構成部品と減衰弁構成部品と
は中間コア部材66によつてハウジング空洞54中で分離さ
れている。 後述する様に、コア部材66には弁を通して流れる流体
を向けるための多数の内部通路がある。例えば図4に示
す様に、入口56を通つて弁10に入り通常開いている遮断
弁22を通つた加圧ブレーキ液は、コア部材66中に形成さ
れている縦方向に伸びる通路66aに入り、そして通路66a
に横方向に伸びる出口通路66bを通つて出口フイツテン
グ58に供給される。出口フイツテング58は通路66b中に
ねじ込まれており、そしてO−リング58aによつて密封
的に結合されている。図4に示す様に、1対のソレノイ
ドコイル64a及び64bがハウジング空洞54中に配置されて
おり、コア部材66によつて軸方向に間隔を置いている関
係に保持されている。 ソレノイドコイル64aな遮断弁22を作動させる構造で
あり、一方ソレノイドコイル64bは減衰弁26を作動され
る様に動く。アキュムレータ28の構成部品はハウジング
部分50aの外側端に形成された空洞50c内に配置されてい
る。50c空洞の外側開口端は雄ねじ付栓68と協同用O−
リング68aによつて密封的に閉じられる。 図5に示す様に、圧力差スイツチ44の構成部品は縦方
向通路66aと交叉しそれに対し横方向に伸びるコア部材6
6中の開き口66c中に位置している。 図4、6及び8を説明する、遮断弁22を構成する構成
部品とその操作を詳しく説明しよう。遮断弁22の構成部
品は図6の分解透視図に示してある。より特には遮断弁
22には適当な強磁性材料からつくられそしてスリーブ72
内に摺動的に収容される円筒形末端71を有する軸方向に
シフト出来る電気子すなわちアマチュア70がある。スリ
ーブ72の一端は軸方向に伸び径が細くなつているコア部
材66の細端66d上を滑らされ、スリーブ72の他端は右側
ハウジング部分50bに形成された先細りの内径孔54a中に
挿入される。スリーブ72の内壁はO−リング74によつて
コア部材66の細径部分66dの外側環状面に密封的に連結
され、スリーブ部材72の外側壁はO−リング76により内
径孔54a(図8によく示される)の内側壁に密封的に連
結される。 図8に示す様に密封ボール78は遮断弁アマチユア70の
末端面70bに形成された空洞70a中に押付けられて摩擦力
によつて保持されている。密封ボール78は末端面70bを
通つて軸方向に外側に突出する構造である。ソレノイド
コイル64aが付勢されると、それによつて発生した磁場
がアマチユア70をコア部材に向けて動かし、そしてボー
ル78がコア部材66の末端面66fに形成されたボールシー
ト66eに密封的にかみ合い、通路66の中への液流を阻止
する。 遮断弁アマチユア70はテーパー付らせんスプリング80
によつて通常は開放位置に保持されており、80は図8に
示す様に、アマチユア70の中間の径の細くなつた部分70
cの周囲に同軸的に配置されている。スプリング80の一
端はスリーブ72の外側端に接している反対面を有するワ
ツシヤ82の他面に対してすえられており、スプリングの
他端は遮断弁アマチユア70の外側端上に設けられたシヨ
ルダー70dに対して着座している。遮断弁が付勢されな
い時は、図4及び8に示す様に、スプリング80がアマチ
ユアの外側末端70eをハウジング空洞54の末端壁54bに押
付ける。本発明によれば、遮断弁アマチユア70の外側端
には減衰リング84があり、これはアマチユアの外側端を
囲みそして弁がその閉止からその開放位置へと移動する
時にアマチユアの動きを減衰させるのに役立つ。 前述の様に、遮断弁22は通常その開放位置に保たれて
おり、後ブレーキに出口58を経て供給されるブレーキ液
圧は入口56での示される圧力と同一圧力である。より特
には、ブレーキ液は入口36からハウジング部分50bの側
壁中に形成された通路88に流入する。弁に入るブレーキ
液を過するために通路88中にフイルター・スクリーン
90を設け得る。通路88からブレーキ液はアマチユア70の
径の細くなつている部分70cを取囲んでいる室92に流入
する。ブレーキ液は次にアマチユア70中に形成された縦
方向に伸びるスロツト70f中を軸方向に流れて、コア部
材66の末端面66fとアマチユア70の内側末端面70bの間の
ギヤツプに入る。図8に示す様に、このギヤツプは予め
定められた間隔G1に設定されているので、遮断弁が閉じ
られて後、そして遮断弁の瞬間的に開いて後ブレーキに
圧力を再印加しようと望む時に、後ブレーキの圧力増加
量を精密に制御できる。ギヤツプG1に入つて、ブレーキ
液はボール78を過ぎて縦方向に伸びる通路66aに流入
し、ここでブレーキ液は出口孔66bを介して出口フイツ
テング58に供給される(第4参照)。 ソレノイドコイル64aが付勢されると、それにより発
生した磁力がスプリング80の力にさからつてアマチユア
70を動かして、そしてボール78を付属するボールシート
66eに密封的にかみ合わせて、それによつて入口56から
出口58へのブレーキ液流をブロツクし、後ブレーキの圧
力を一定のレベルに保持する。前述の様に、ある場合に
は、遮断弁を選択的に開いて後ブレーキに予め定められ
た圧力増加を与えるのが望ましい。後ブレーキの圧力増
加を精密に制御するためには、遮断弁の選択的開閉を精
密に制御する必要のあることが見出された。かかる制御
を達成するのに、本発明では遮断弁の開放を制御するた
めに、遮断弁に付属する減衰部材があつて、それによつ
て後ブレーキの圧力増加を規制する。 詳しくは、この減衰は遮断弁アマチユアの外側端中に
形成された環状グローブ中に配置してある減衰リング84
によつて与えられる。減衰リング84は、弁が閉止から開
放位置に動いた時にはリング84の外側環状面84aと空洞5
4の内側環状面との間のブレーキ液流を阻止し、しかも
弁がその開放からその閉止位置へ動いた時には環状面84
aと54cとの間にブレーキ液を流させる特別な構造であ
る。 弁がその開放からその閉止位置へと移動すると、ブレ
ーキ液はリング面84aと内側環状空洞面54cの間を流れて
アマチユアの末端面70eと空洞の内側末端壁5bの間に生
じた室に流入する。更にブレーキ液はこの室中に、径の
細くなつた部分70hを有する軸方向に伸びる通路70gと通
じているアマチユア70中に形成された横方向に伸びる口
径(ボア)孔70iによつても流入する。然し弁が閉止か
らその開放位置に動くと、アマチユア70がその閉止位置
からその開放位置へと右に動くにつれて、減衰リング84
はその外側面84aを横切るブレーキ液流を阻止する構造
なので、アマチユア70の末端面70eと空洞の末端壁54bの
間の室中にあるブレーキ液は弁が右に向つて動く前に通
路70gの径の細くなつた部分70hを通つて流れねばなら
ぬ。本発明によると、部分70hの径D1は室からのブレー
キ液流を部分的に制限するように選ばれており、従つて
アマチユア70の開放動作を減衰させる。かかる減衰が後
ブレーキへの圧力の再印加をより精密に制御することが
出来る様にしていることが見出された。 図4、6及び9を説明して、減衰弁26の特別の構造と
操作とを詳しく述べる。前述した様に減衰弁は通常、閉
止状態に保たれているが、然し遮断弁が閉じて後、選択
的に開いて、ブレーキ液をアキユムレータ28中に押込ん
で後ブレーキへの圧力を選択的に減らすことができる。
減衰弁26の構成部品はそれぞれ図6の分解透視図で示さ
れている。減衰弁26にはソレノイドコイル64bの作動時
に軸方向にシフト出来る強磁性材料でつくられたアマチ
ユア100がある。図4及び9に示した様に、アマチユア1
00は、その一端がアマチユア100の内側端中の開口中に
はめこまれ他端がコア通路66a中にあるフイルター102と
かみ合つている圧縮らせんスプリング101によつて通常
の閉止位置に偏らされている。アマチユア100は、スリ
ーブ部材103内に摺動可能に装着されており、103はコア
部材66の径の細くなつた末端部分66g上をすべりそして
O−リング104によつてそこに密封的に結合される一端
があり、そして空洞54の径の細くなつた部分54d中に挿
入されそしてO−リング106によつてそこに密封的に結
合されている他端がある。 減衰弁アマチユア100には中央に軸方向に伸びる通路1
00aが設けられている。弁ボールである密封ボール108が
通路100a中に圧付けられて、その外側端中に摩擦力で保
持されており、そして挿入部材である浮動ピストン110
の端面110bに形成された弁座であるボールシート110aと
密封的にかみ合う構造である。減衰弁アマチユア100と
フイルター要素102の間で圧縮されるスプリング101が減
衰弁アマチユアを正常な閉止位置に保つ。ピストン110
には中央に、軸方向に伸びる挿入部材110cがあり、110c
はボールシート110aに隣接して径の細くなつた部分110d
がある。通路110cは空洞54の末端壁中に形成された通路
50dと同軸上にあり、これは減衰弁が開いた時ブレーキ
液をアキユムレータ28中に供給する。環状密封リング11
1がピストン110を取巻きそして空洞54の環状壁54eと密
封的にかみ合う。 アキユムレータ28には(図1のピストン28bに対応す
る)ピストン112があり、ハウジング部分50aの一端に形
成された空洞50c中に摺動し得る様に装着されており、
この空洞50cは栓68によつて閉じられている。O−リン
グ114が空洞50c中に形成された環状グローブ中に配置さ
れてピストン112の外側円柱状壁と密封的にかみ合う。
通常、ピストン112は(図1で略図的に示したスプリン
グ28cに対応する)らせんスプリング120によつて軸方向
に内側へと押付けられており、従つてピストン112の末
端面112aは空洞50cの内側末端壁50eと接している。減衰
弁が瞬間的に開いて後ブレーキの圧力を選択的に減少さ
せる時には、ブレーキ液が空洞50c中に供給されてピス
トン112を軸方向に左手へと押し、スプリング120を圧縮
する。図4においては弁ボール108の右側が第1ブレー
キ液流路であり、左側が第2ブレーキ液流路である。本
発明によれば環状密封リング111はアキュムレータ28と
制御弁出口との間に配置される。第1ブレーキ液流路で
ある後ブレーキ回路中の圧力がアキュムレータに通じる
第2ブレーキ液流路中の圧力よりも高いとき、挿入部材
である浮動ピストン110を取り巻く環状密封リング111は
ピストン外壁間そしてアキュムレータへのブレーキ液流
を阻止する。しかし第1ブレーキ液流路である後ブレー
キ回路中の圧力がアキュムレータ中の圧力よりも低下す
ると、ブレーキ液が環状密封リング111を通過してアマ
チユア100の外側端を囲む室122へ入って、ブレーキ液が
後ブレーキ回路へ戻ることができる。 前述の様に、減衰弁は通常閉じているので、フイルタ
ー102を通つたブレーキ液は、縦方向のアマチユア通路1
00aに入り、そして次に横に伸びるアマチユア通路100b
を通り、アマチユア100の外側端を囲む室122に入るが、
ボール108とリング111の密封によつてアキユムレータ28
中には入れない。後ブレーキに供給されたブレーキ液圧
を減らそうとする時には、ソレノイドコイル64bが瞬間
的に付勢されてアマチユア100をシフトさせてボール108
をボールシート110aからはなさせる。このことが通路11
0cを介してアキユムレータブレーキ液を入れることが出
来る様にする。制御停止完了と後輪ブレーキの解放後、
アキユムレータ中にあるブレーキ液は上述した様に自動
的に装置にもどる。通路110dの径D2と、アマチユア100
の末端面100cとコア部材66の末端面66hの間の寸法G2を
適切に選ぶことによつて圧力減少度を精密に制御できる
ことに注目されたい。尚、本発明に於ける当該具体例に
係る上記の説明及び図1及び図4から明らかな様に、当
該減衰弁26に接続されている当該第1のブレーキ液流路
66aは、当該遮断弁22に接続された当該第2のブレーキ
液流路と共通に使用されているものであり、従って、当
該減衰弁26に接続されている当該第1のブレーキ液流路
66aは、当然のことながら、当該減衰弁26を介してブレ
ーキペタル12或いはマスターシリンダ14に接続されてい
る事は言うまでもない。 従って、当該減衰弁26に接続されている第2のブレー
キ液流路50d側にあるブレーキ液は、その圧力が、第1
のブレーキ液流路66aに存在するブレーキ液の圧力より
も高い場合、例えば、当該ブレーキペタルが解放された
場合には、当該環状密封リング(111)を通過して、車
輪ブレーキに接続している出口通路(58)内に流入する
が、当然、マスターシリンダ14にも当該遮断弁22を介し
て還流できることも言うまでもない。 換言するならば、当該当該減衰弁26に接続されている
当該第1のブレーキ液流路66a及び第2のブレーキ液流
路50d及び当該挿入部材111も、当該遮断弁22に接続され
た当該第1のブレーキ液流路56に於けるブレーキ液のブ
レーキ液圧力に応答して制御されるものである事を意味
している。 図5、7及び10を用いて、圧力差スイツチ44の特別の
構成と作用を詳述する。前述した様に、圧力差スイツチ
44は図1の連結弁18から受ける圧力と後ブレーキに供給
された圧力との間の圧力差をモニターする。平常、後ブ
レーキに供給された圧力がライン18b上に遮断弁から受
ける圧力以下の場合には、スイツチは開放状態である。
然しライン18bに連結弁によつて供給された圧力が、後
ブレーキによつて供給された圧力より大きい時には、装
置がアンチ−ロツク状態に入つた事を示し、スイツチは
閉じる。 基本的には、スイツチの構成部品は軸方向通路に挿入
されており横方向に伸びるコア部材66に形成された開き
口66c内に配置されている。圧力差スイツチ44の個々の
構成部品は図7の分解透視図で詳しく示してある。詳し
くは圧力差スイツチ44には差動弁130、バイアスらせん
スプリング132、O−リング134a、134b、及び134cがあ
り、O−リングは弁130の選ばれた部分を密封的にかこ
み、そして弁130が配置されている空洞66cの選ばれた外
側環状面と密封的にかみ合う機能がある。又、スイツチ
44には雄ねじ栓136があり、図10に示す様に、開き口66c
の上端中にねじ込まれて、O−リング136aによつてそこ
に密封的に結合されている。通常、らせんスプリング13
2は、これは図10に示す様に栓136の下側端とかみ合う一
端と弁130に形成されたシヨルダー130aとかみ合う下端
があるのだが、弁を下方へ押して弁の接触チツプ130b
を、栓の上端上にありそして絶縁部材140によつて囲ま
れている接触ターミナル138から距離を置いて離れた未
接触関係に保つている。弁の中間部分は通路66aを介し
て後ブレーキ圧力にさらされており、一方弁130の下方
シヨルダー130cは通路66jを介して、遮断弁アマチユア7
0の囲りのブレーキ液と連結されている連結弁から受取
る圧力にさらされている。 遮断弁が閉じて、シヨルダー130cに液圧によつて弁13
0に及ぼされる力が、らせんスプリング132と通路66aの
液を介して弁に及ぼされている力よりも大きければ、弁
は(図10に示す様に)上方に押されて、弁の上方チツプ
130bがターミナル138と接触し、付属電線46中に大地電
位信号を発生させる。通路66j中の圧力が低下すると差
動弁に生じた上向き力がらせんスプリング及び通路66a
中の後ブレーキ圧とによつて生じた下向きの力よりも小
となり、差動弁は下へと動いて圧力差スイツチ44を開か
せる。 特許法の趣旨に従つて、本発明の原理と操作方法をそ
の好ましい態様として表現されると考えられるものにつ
いて説明を加え記載した。然し特許請求の範囲の精神を
離れること無く、特に例示し記載した態様以外に本発明
が実施できることがあることを忘れてはならない。
【図面の簡単な説明】 図1は本発明の制御弁を使用するスキツド制御装置を示
す概略図である。 図2及び3は本発明の制御弁の好ましい態様の透視図で
ある。 図4は図3の線4−4に沿つて切つた断面図であり、制
御弁内での遮断弁、減衰弁及びアキユムレータの位置を
示している。 図5は図2の線5−5に沿つて切つた断面図であり制御
弁内での圧力差スイツチの位置を示している。 図6は遮断弁及び減衰弁の個々の構成部品を示す分解透
視図である。 図7は圧力差スイツチの個々の構成部品を示す分解透視
図である。 図8は図4に示した遮断弁の拡大断面図である。 図9は図4に示した減衰弁の拡大断面図である。 図10は図5に示した圧力差スイツチの拡大断面図であ
る。
フロントページの続き (72)発明者 デビツド テイ イヤーズ アメリカ合衆国バージニア州 23221 リツチモンド カリー ストリート ロ ード 4313 (56)参考文献 特開 昭60−99755(JP,A) 特開 昭59−2962(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60T 8/32 - 8/96

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.アンチロック・ブレーキシステムに於けるブレーキ
    液の流れを制御する為の制御弁(10)であって、当該制
    御弁(10)は、加圧されたブレーキ液を受け入れる為に
    設けられた入口部(56)と、当該加圧されたブレーキ液
    を選択された車輪ブレーキに供給する為に設けられた出
    力部(58)とを有するハウジング部(50a、50b)を有す
    ると共に、当該制御弁(10)は、更に当該ハウジング部
    (50a、50b)内に設けられた複数個のソレノイド弁(2
    2、26)を含んでおり、当該ソレノイド弁(22、26)は
    当該入口部(56)と出力部(58)との間に於ける当該加
    圧されたブレーキ液の流れを制御する為に選択的に動作
    可能に構成せしめられており、 且つ当該制御弁(10)に於ける少なくとも一つのソレノ
    イド弁(22又は26)は、 当該ハウジング部(50a又は50b)内に形成された第1の
    ブレーキ液流路(88又は66a)の第2のブレーキ液流路
    (66a又は50d)と、 当該ハウジング部(50a又は50b)内に形成され且つ当該
    第1と第2のブレーキ液流路の少なくとも一方に導通す
    る円筒状の空洞部(54)と、 当該空洞部(54)内に配置されている挿入部材であっ
    て、当該挿入部材は、その長手軸方向にその内部の少な
    くとも一部を貫通して形成され、然かも当該第1と第2
    のブレーキ液流路に導通する内部通路(110c/110d又は7
    0j/70g)が設けられていると同時に当該挿入部材は、そ
    の外周部に当該内部通路に直交する方向に溝部が設けら
    れている挿入部材(110又はアーマチュア70の右端の部
    分)と、 当該空洞部54内に、少なくともその一部分が配置せしめ
    られている強磁性体材料で構成されたアーマチュア(10
    0又は70)であって、当該アーマチュア(100又は70)
    は、ソレノイドコイル64aと64bの作動に基づいて軸方向
    に、当該挿入部材(アーマチュア70の右端の部分)と一
    体的に若しくは当該挿入部材(110)とは独立に移動可
    能に構成されていると同時に、当該アーマチュア(100
    又は70)の一端部には、弁ボール(108と78)が保持さ
    れており、当該アーマチュア(100又は70)と該弁ボー
    ル(108と78)とが、当該挿入部材に対向する部材に設
    けられている弁座と協同して当該ソレノイド弁(26、2
    2)内に於けるブレーキ液の流れを制御する様に構成さ
    れているアーマチュア(100又は70)と、 当該挿入部材(110又はアーマチュア70の右端の部分)
    の当該溝部によって担持されており、且つ当該空洞部
    (54)の環状内壁部(54eと54c)に係合しうる外部環状
    表面部(84a)を有する環状密封リング(111又は84)で
    あって、当該外部環状表面部(84a)は、当該空洞部(5
    4)の内壁部(54eと54c)と当該挿入部材(110又はアー
    マチュア70の右端の部分)の外周部との間を流れる当該
    ブレーキ液流の流れを阻止する必要がある状態に於いて
    は、当該環状密封リングの外部環状表面部は、当該空洞
    部の内壁部と接触する様に変形せしめられ、又当該空洞
    部の内壁部と当該挿入部材の外周部との間を流れる当該
    ブレーキ液流の流れを許可する必要がある状態に於いて
    は、当該環状密封リングの外部環状表面部は、当該空洞
    部の内壁部から離反する方向に変形される様に構成され
    ている環状密封リング(111又は84)と、 から構成されている事を特徴とする制御弁(10)。 2.該円筒状の空洞部(54)がその一方の端部で開放さ
    れて、当該密封リングを持つ該挿入部材を受けられるよ
    うに構成されている事を特徴とする特許請求の範囲第1
    項に記載の制御弁。 3.該アーマチュアが該挿入部材の外側に同軸関係に配
    置される特許請求の範囲第2項に記載の制御弁。 4.該第1のブレーキ液流路(88)が当該ブレーキ液流
    路の入口部(56)と接続されており、又当該第2のブレ
    ーキ液流路(66a)が当該ブレーキ液流路の出力部(5
    8)と接続されており、当該アーマチュアが当該第1と
    第2のブレーキ液流路(88と66a)を閉鎖する方向に移
    動する際には、当該アーマチュア(70)と一体的に構成
    された当該挿入部材(アーマチュア70の右端の部分)に
    設けられている当該環状密封リング(84)の当該外部環
    状表面部(84a)が、当該空洞部(54)の当該環状内壁
    部(54c)から離反する方向に変形され、それによっ
    て、当該空洞部(54)の内壁部(54c)と当該外部環状
    表面部の外周部(84a)との間の当該ブレーキ液流の流
    れを許可する様に構成されており、又、当該アーマチュ
    ア(70)が当該第1と第2のブレーキ液流路(88と66
    a)を開放する方向に移動する際には、当該アーマチュ
    ア(70)と一体的に構成された当該挿入部材(アーマチ
    ュア70の右端の部分)に設けられている当該環状密封リ
    ング(84)の当該外部環状表面部(84a)が、当該空洞
    部(54)の当該環状内壁部(54c)と接触する方向に変
    形され、それによって、当該空洞部(54)の内壁部(54
    c)と当該外部環状表面部の外周部(84a)との間の当該
    ブレーキ液流の流れを阻止する様に構成されている事を
    特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の制御弁。 5.該第1のブレーキ液流路(66a)が当該ブレーキ液
    流路の出力部(58)と接続されており、又当該第2のブ
    レーキ液流路(50d)がブレーキ液アキュムレータ(2
    8)に接続されており、当該アーマチュア(100)が当該
    第1と第2のブレーキ液流路(66aと50d)を閉鎖してい
    るか、若しくは当該第1のブレーキ液流路(66a)のブ
    レーキ液の圧力が、当該第2のブレーキ液流路(50d)
    のブレーキ液の圧力より高い場合には、当該アーマチュ
    ア(100)と独立に構成されている当該挿入部材(110)
    に設けられている当該環状密封リング(111)の当該外
    部環状表面部(111a)が、当該空洞部(54)の当該環状
    内壁部(54e)と接触する方向に変形され、それによっ
    て、当該空洞部(54)の内壁部(54e)と当該外部環状
    表面部(111a)の外周部との間の当該ブレーキ液流の流
    れを阻止する様に構成されており、又、当該アーマチュ
    ア(100)が当該第1と第2のブレーキ液流路(66aと50
    d)を閉鎖している時で、且つ当該第2のブレーキ液流
    路(50d)のブレーキ液圧力が、当該第1のブレーキ液
    流路(66a)に於けるブレーキ液圧力よりも高い場合に
    は、当該アーマチュア(100)とは独立に構成された当
    該挿入部材(110)に設けられている当該環状密封リン
    グ(111)の当該外部環状表面部(111a)が、当該空洞
    部(54)の当該環状内壁部(54e)から離反する方向に
    変形され、それによって、当該空洞部(54)の内壁部
    (54e)と当該外部環状表面部の外周部との間の当該ブ
    レーキ液流の流れを許可する様に構成されている事を特
    徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の制御弁。 6.該第1のブレーキ液流路(66a)の一端部が、当該
    ブレーキ液流路の出力部(58)に接続されており、そし
    て、該ソレノイド弁(26)が閉じて且つ第2のブレーキ
    液流路(50d)中のブレーキ液の圧力が該第1のブレー
    キ液流路(66a)中のブレーキ液の圧力より高いときは
    ブレーキ液が環状密封リング(111)を通って該第1の
    ブレーキ液流路(66a)へ戻される様に構成されている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第5項に記載の制御
    弁。 7.該ソレノイド弁(26)が通常は閉じている減衰弁で
    ある特許請求の範囲第1項に記載の制御弁。 8.該ソレノイド弁(22)が通常は開いている遮断弁で
    ある特許請求の範囲第1項に記載の制御弁。 9.当該挿入部材(110)は当該アーマチュア(100)か
    ら分離されており、当該挿入部材(110)は、当該アー
    マチュア(100)に担持されている弁ボール(108)と協
    同して当該挿入部材(110)内に形成された当該ブレー
    キ液流路(110c、110d)を閉鎖する為の弁座を形成する
    端部を有しており、更に、当該ソレノイド弁(26)が閉
    鎖される時であって、且つ当該第1のブレーキ液流路
    (58に接続されている66a)のブレーキ液圧力が、当該
    第2のブレーキ液流路(50d)のブレーキ液圧力よりも
    高い場合に、当該環状密封リング(111)の外部環状表
    面部が当該空洞部(54)の内壁部(54e)に対して押し
    つけられる様に構成され、それによって、当該環状密封
    リング(111)を介して当該第1のブレーキ液流路(58
    に接続されている66a)から当該第2のブレーキ液流路
    (50d)に向けて流れるブレーキ液の流れを阻止するも
    のであり、又、当該第1のブレーキ液流路(66a)のブ
    レーキ液圧力が、当該第2のブレーキ液流路(50d)の
    ブレーキ液圧力よりも低い場合に、当該環状密封リング
    (111)の外部環状表面部(111a)は当該空洞部(54)
    の内壁部(54e)から離反する様に構成され、それによ
    って、当該環状密封リング(111)を介して当該第2の
    ブレーキ液流路(50d)から当該第1のブレーキ液流路
    (66a)に向けて流れるブレーキ液の流れを許可する様
    に構成されている事を特徴とする特許請求の範囲第1項
    に記載の制御弁。 10.当該第1のブレーキ液流路(66a)はマスターシ
    リンダと流体的に連通若しくは遮断可能に接続されてお
    り、更に、車両ブレーキペダル(12)が作用する時に、
    当該第1のブレーキ液流路(66a)に於いては、当該ソ
    レノイド弁(26)が閉鎖されている場合に、当該環状密
    封リング(111)によりブレーキ液が当該第2のブレー
    キ液流路(50d)内に流入しない様に構成する事によっ
    て当該第1のブレーキ液流路(66a)の圧力が増加する
    様に構成され、一方、当該車両ブレーキペダルが解放さ
    れ、当該第1のブレーキ液流路(66a)に於けるブレー
    キ液の圧力が低下している場合には、当該第2のブレー
    キ液流路(50d)に於ける高い圧力を有するブレーキ液
    は当該環状密封リング(111)を通過して流れ、当該マ
    スターシリンダに還流する様に構成されている事を特徴
    とする請求項9記載の記載の制御弁。 11.当該第1のブレーキ液流路(66a)は、制御され
    ている車両ブレーキに接続されており、且つ当該第2の
    ブレーキ液流路(50d)は、ブレーキ液アキュムレータ
    (28)に接続されている事を特徴とする請求項9記載の
    記載の制御弁。 12.当該ソレノイド弁(26)は常時閉鎖状態にある弁
    である事を特徴とする請求項11記載の記載の制御弁。 13.当該第1のブレーキ液流路(66a)は、加圧され
    たブレーキ液を受け入れる為に結合されている入力部
    (56)と流体的に連通若しくは遮断可能に接続されてお
    り、又当該第2のブレーキ液流路(50d)は、当該環状
    密封リング(111)を通過して、当該加圧されたブレー
    キ液を選択された車輪用のブレーキに供給する為に結合
    されている出力部(58)に接続されている事を特徴とす
    る請求項9記載の制御弁。
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