JP3307147B2 - ロードセンシングバルブ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両特にトラックに採
用されて好適なロードセンシングバルブ装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ロードセンシングバルブ装置は、トラッ
ク等車両の積載荷重に応じて前輪ブレーキ装置に対する
後輪ブレーキ装置のブレーキ液圧を変化させ、後輪の早
期ロックを防止して車両の制動性能を改善するものであ
る。いま、従来のロードセンシングバルブ装置の典型的
な構造を、図４の概略構成図及び図５の概略側面図並び
に図６のブレーキ液圧特性線図を参照して説明する。図
中符号１０は総括的にロードセンシングバルブを示し、
同バルブ１０は、車両のばね上部分、例えばトラックの
車台フレームに装着される弁ハウジング１２を具えてい
る、上記弁ハウジング１２は、入力口１４及び出力口１
６を具え、同入力口１４は、ブレーキ液圧発生源を構成
するタンデム型ブレーキマスタシリンダ１８の後輪圧力
室１８ｒに連通し、出力口１６は後輪ブレーキ装置２０
のホイルシリンダ２２に連通している。

【０００３】上記ブレーキマスタシリンダ１８の前輪圧
力室１８ｆは、前輪ブレーキ装置２４のホイールシリン
ダ２６に直接連通している。また、ブレーキマスタシリ
ンダ１８は、車室内に設けられたブレーキペダル２８を
踏込むことによって作動され、後輪圧力室１８ｒで生起
されたブレーキ液圧が、上記入力口１４及び出力口１６
を介して後輪ブレーキ装置２０のホイールシリンダ２２
に伝達されると共に、前輪圧力室１８ｆで生起されたブ
レーキ液圧が直接前輪ブレーキ装置２４のホイールシリ
ンダ２６に伝達される。

【０００４】上記バルブハウジング１２内に、弁制御部
材又はプランジャ３０の大径部３０ａが摺動自在に嵌装
される摺動孔３２と、同弁制御部材又はプランジャ３０
の小径部３０ｂを収容する液室３４と、弁通路３６を介
して上記摺動孔３２に連通する弁室３８と上記液室３４
及び弁室３８を相互に連通させる通路４０とが設けられ
ている。上記弁室３８内にボール弁４２と協働する弁シ
ート４４が設けられ、ボール弁４２はプラグ４６に一端
を係止された弁スプリング４８によって常時弁シート４
４に着座する方向に弾性的に付勢されている。上記弁室
３８、ボール弁４２、弁シート４４及び弁スプリング４
８によって総括的に符号５０で示されている圧力調整弁
が構成されている。同圧力調整弁５０のボール弁４２
は、下端を上記プランジャ３０の大径部３０ａの弁通路
３６に臨む端部に係止されて同軸的に延在し、上記弁通
路３６内に遊隙を存し挿通された小径のプッシュロッド
５２によって開閉される。

【０００５】上記入力口１４は、上記液室３４に常時連
通し、一方出力口１６は上記大径部３０ａ上方の摺動孔
３２に連通している。また、上記液室３４内に、その下
端をプラグ５４にスプリングリテーナ５６を介して支持
され、かつ上端をプランジャ３０の大径部３０ａと小径
部３０ｂとの間に形成された段部にスプリングリテーナ
５８を介して支持された圧縮スプリング６０が収容さ
れ、上記プランジャ３０は同圧縮スプリング６０によっ
て常時上記ボール弁４２に向い弾性的に付勢されてい
る。

【０００６】上記弁ハウジング１２の下端部分に枢軸６
２を介して揺動腕６４が枢支され、同揺動腕６４の自由
端部にボルト６６によって板ばね部材６８の一端が固着
されている。また、揺動腕６４の中間部分に、上記プラ
ンジャ３０の小径部３０ｂの下端面に対向するローラ７
０が回転自在に支持されている。上記板ばね部材６８の
他端は、図５に良く示されているように、ロックナット
７２を介してボルト７４に上下方向に調整可能に連結さ
れ、同ボルト７４はブラケット７６及びボールスタッド
７８を介して可変長の連結ロッド８０の上端に連結され
ている。同連結ロッド８０は、その下端をボールスタッ
ド８２を介して車両のばね下部材、図示の場合リヤアク
スルハウジング８４に枢着されている。同リヤアクスル
ハウジング８４は、その車巾方向の両端部をサスペンシ
ョン用のリヤリーフスプリング８６に支持され、同リヤ
リーフスプリング８６は、その前後方向の両端部分をシ
ャックルブラケット８８（図では前方のシャックルブラ
ケットのみが示されている）を介して車台フレーム９０
に枢支されている。なお、図４において、符号９２及び
９４は夫々オイルシールである。

【０００７】上記ロードセンシングバルブ装置の作動態
様は、技術上良く知られているので、以下簡潔に説明す
る。ロードセンシングバルブ１０のバルブハウジング１
２を車両のばね上部材、例えば上記車台フレーム９０に
装着すると共に、一端を同バルブハウジング１２に枢支
された揺動腕６４の自由端部に固着された板ばね部材６
８の他端を、ボルト７４及び連結ロッド８０を介して車
両のばね下部材、図示の場合リヤアクスルハウジング８
４に連結することにより、同板ばね部材６８が積載荷重
に応じて撓み、揺動腕６４及びローラ７０を介して積載
荷重に応じた力がプランジャ３０に作用する。

【０００８】いま、図４に示されているように、上記ロ
ーラ７０とプランジャ３０の小径部３０ｂの下端面との
間に、所要の空荷特性を与えるための間隙ｃが存在して
いる状態で、ブレーキペダル２８が踏込まれると、ブレ
ーキマスタシリンダ１８の前輪圧力室１８ｆと後輪圧力
室１８ｒとに実質的に同一のブレーキ液圧が生起され、
前者は直接前輪ブレーキ装置２４のホイールシリンダ２
６に伝達され、後者はロードセンシングバルブ１０の入
力口１４に伝達される。

【０００９】図４の状態では、プランジャ３０が圧縮ス
プリング６０により上昇位置に変位していてプッシュロ
ッド５２によりボール弁４２が上方に押上げられて全開
しているので、上記入力口１４に伝達された後輪ブレー
キ液圧は、通路４０から弁室３８及び弁通路３６を経て
出力口１６に伝達され、さらに後輪ブレーキ装置２０の
ホイールシリンダ２２に伝達される。従って、制動の初
期には、前輪ブレーキ装置２４と後輪ブレーキ装置２０
に、縦軸に後輪ブレーキ液圧力Ｐｒをとり、かつ横軸に
前輪ブレーキ液圧力Ｐｆをとって示した図６のブレーキ
液圧線図において、線Ａで示されているように、設定圧
力Ｐ_ｏに相当するａ点まで実質的に同一のブレーキ液圧
が供給される。

【００１０】上記のように後輪ブレーキ液圧Ｐｒが上昇
すると、同液圧Ｐｒは液室３４にも同時に供給されて、
プランジャ３０の大径部３０ａと小径部３０ｂとの間の
環状段部によって形成される小さい受圧面積の第２受圧
面Ｓ_２に作用し、同プランジャ３０を上方に押すが、一
方、弁室３８から弁通路３６を通って摺動孔３２に流入
している同じ液圧Ｐｒが、プランジャの大径部３０ａの
全面積からなる第１受圧面Ｓ_１に作用してプランジャ３
０を下方に押圧しているので、同大径部３０ａの第１受
圧面Ｓ_１と上記段部第２受圧面Ｓ_２との面積差により、
圧縮スプリング６０が克服されてプランジャ３０が下動
し、図６の上記ａ点においてボール弁４２が弁シート４
４に着座して、後輪ブレーキ装置２０のホイールシリン
ダ２２に伝達される後輪ブレーキ液圧の上昇が停止す
る。

【００１１】後輪液圧室１８ｒから入力口１４に伝達さ
れる液圧がさらに上昇すると、ボール弁４２が弁シート
４４に着座しているため、プランジャ大径部３０ａの第
１受圧面Ｓ_１に作用している後輪ブレーキ液圧Ｐｒに基
づく、下向きの押下げ力は増大しないが、液室３４内に
供給されて上記段部からなる第２受圧面Ｓ_２に作用する
上向きの押上げ力は増大するので、再びプランジャ３０
が上動してプッシュロッド５２を介しボール弁４２を開
き、後輪ブレーキ装置２０のホイールシリンダ２２に伝
達されるブレーキ液圧Ｐｒが増大する。この後輪ブレー
キ液圧Ｐｒの上昇により再びプランジャ３０が押下げら
れてボール弁４２が弁シート４４に着座してブレーキ液
圧の増大が停止する。以下同様に、ブレーキマスタシリ
ンダ１８の後輪液圧室１８ｒから入力口１４に供給され
るブレーキ液圧の上昇によってプランジャ３０が上下変
位を繰り返し、後輪ブレーキ装置２０のホイールシリン
ダ２２に伝達されるブレーキ液圧Ｐｒは、ブレーキマス
タシリンダ１８側の出力液圧の上昇に較べて設定された
割合で低減した増加率で上昇する、換言すれば、前輪ブ
レーキ装置２４のホイールシリンダ２６に供給されるブ
レーキ液圧力Ｐｆに対して図２に線Ｂで示したように低
い増加率で上昇することとなる。

【００１２】上記プランジャ３０の上記下動の際に、そ
の小径部３０ｂの下端面がローラ７０に当接して板ばね
部材６８の力を受けるため、プランジャ３０が上記ボー
ル弁４２を開閉する初期液圧は、車両の積載荷重の増加
とともに高くなり、図６に線Ｂ_１…Ｂ_ｎ…で示されてい
るように変化して積載荷重に応じた後輪ブレーキ液圧の
制御が行なわれることとなる。

【００１３】上記従来のロードセンシングバルブ装置で
は、車両の走行中に、疲労その他何らかの事由で、万
一、板ばね部材６８が折損すると、図４に点線で示され
ているように、揺動腕６４が枢軸６２の周りに時計方向
に廻動してプランジャ３０の小径部３０ｂの下端面とロ
ーラ７０との間隔が大巾に増大する。そのためロードセ
ンシングバルブ１０は、実際上板ばね部材６８が存在し
ない状態となり、プランジャ３０の上下変位は専ら圧縮
スプリング６０の特性に基づいて制御される。この結
果、後輪ブレーキ液圧力Ｐｒが、実質的に前記空車特性
即ち図６のＢ線に沿って変化する最低の液圧レベルで制
御され、積載荷重に基づく後輪ブレーキ液圧力の制御機
能が失なわれてしまうので、特に積車時における後輪ブ
レーキ装置２０の制動力が不足し、車両の制動性能が悪
化する。一方運転者は、走行中に、突然板ばね部材が折
損しても、通常、直ちには、その事実を認識することが
できないので、制動性能の低減に気付かずに運転を継続
することとなり、走行安全上問題がある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑み創案されたもので、車両の積載荷重を板ばね部材の
撓みにより検知して後輪ブレーキ装置に伝達されるブレ
ーキ液圧を制御するようにしたロードセンシングバルブ
装置において、万一、板ばね部材が折損した場合、後輪
ブレーキ液圧が最低液圧レベルで制御される不具合がな
く、実質的に前輪ブレーキ液圧と同一のブレーキ液圧が
後輪ブレーキ装置に供給されるようにすることによっ
て、従来の同種装置に較べ走行安全性を向上することが
できる構造簡単かつ安価な装置を提供することを主たる
目的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、ブレーキ液圧発生源に連通する入力口と
後輪ブレーキ装置にブレーキ液圧を供給する出力口とを
具え、車両のばね上部分に装着される弁ハウジング、同
弁ハウジング内に収容され、その開閉によって上記入力
口と出力口との連通を制御する圧力調整弁、上記弁ハウ
ジング内に収容され、上記入力口のブレーキ液圧及び出
力口のブレーキ液圧を受けて変位し上記圧力調整弁を開
閉させる弁制御部材、一端を車両のばね下部分に連結さ
れ積載荷重に応じた力を上記弁制御部材に印加する板ば
ね部材、上記弁ハウジング内に形成され上記入力口と出
力口とを上記圧力調整弁を迂回して接続するバイパス通
路、及び同バイパス通路内に介装されて同バイパス通路
の開閉を制御するバイパス弁を具備してなり、上記板ば
ね部材が、上記弁ハウジングに一端を枢支された揺動腕
の他端に連結され、通常時は上記バイパス弁が自重によ
り上記揺動腕に当接されて上記バイパス通路を閉鎖する
位置に保持され、同板ばね部材の折損時には上記揺動腕
が上記枢支軸線の周りに回動することにより上記バイパ
ス通路閉鎖位置から同通路開通位置に重力により駆動さ
れるように構成されたことを特徴とするロードセンシン
グバルブ装置を提案するものである。

【００１６】本発明において、上記弁制御部材は、上記
出力口のブレーキ液圧を受ける第１の受圧面と、上記入
力口のブレーキ液圧を受け上記第１受圧面より小さい受
圧面積を有する第２受圧面とを具えたプランジャである
ことが好ましく、また上記揺動腕の枢支端部に、上記板
ばね部材が折損したとき同揺動腕が廻動することによっ
て上記バイパス弁を駆動するカム部が設けられることが
望ましい。

【００１７】

【作用】本発明によれば、上記ロードセンシングバルブ
の弁ハウジング内に、上記圧力調整弁を迂回して入力口
と出力口とを接続するバイパス通路が設けられ、同バイ
パス通路は、板ばね部材が健全な通常時はバイパス弁に
より閉鎖されているので、圧力調整弁は正常に機能して
積載荷重に応じ予め設定された割合いで低減したブレー
キ液圧を後輪に伝達する。しかし、万一、上記板ばね部
材が折損したときは、上記バイパス弁が駆動されて上記
バイパス通路が開通されるので、入力口に供給されたブ
レーキ液圧が直接出力口を経て後輪ブレーキ装置に供給
されることとなり、前後輪ブレーキ装置に実質的に同一
のブレーキ液圧が供給される。

【００１８】

【実施例】以下本発明の実施例を図１ないし図３につい
て具体的に説明する。（なお、図４及び図５を参照して
前述した従前のロードセンシングバルブ装置と実質的に
同一又は対応する部材及び部分には、同一の符号を付
し、重複説明は省略する。）本発明によれば、ロードセ
ンシングバルブ１０の弁ハウジング１２内に、圧力調整
弁５０を迂回し、液室３４を介して入力口１４と出力口
１６とを直接連通するバイパス通路９６、及び同バイパ
ス通路９６の中間部分に連通する弁案内孔９８が設けら
れ、同弁案内孔９８内にバイパス弁１００が上下方向に
摺動自在に嵌装されている。

【００１９】上記バイパス弁１００は、図２の拡大側断
面図に良く示されているように、上下のランド部１０２
及び１０４と、上下ランド部の中間に形成された小径部
１０６と、上記上方ランド部１０２に軸線方向に穿設さ
れ、その下端が上記小径部１０６の外周面に開口し、上
端が上方ランド部の上端面に開口した弁通路１０８とが
設けられている。また、同バイパス弁１００は、板ばね
部材６８が折損していない正常時は、図１に示されてい
るように、重力及び後輪ブレーキ装置２０のブレーキ配
管内の残圧により、又は図示を省略されている弱い弁ば
ねによって、下方ランド部１０４の下端面が揺動腕６４
の上側面に当接する通常位置に位置している。一方、同
揺動腕６４の枢軸６２側の端部には、曲面１１０を具え
たカム１１２が設けられている。なお、図中符号１１４
はバイパス弁１００の外周面に当接するシール部材であ
る。

【００２０】バイパス弁１００が、上記通常位置にある
とき、上記バイパス通路９６は上方ランド部１０２によ
って閉鎖されている。従って、ロードセンシングバルブ
１０は、図４及び図５に示した従前の装置と実質的に同
一の態様で作動し、車両の積載荷重に応じて後輪ブレー
キ装置２０に供給されるブレーキ液圧Ｐｒが制御され、
車両は本来の制動性能を発揮して安全に走行することが
できる。

【００２１】次に、走行中何等かの事由で折損すると、
揺動腕６４及び板ばね部材６８の折損残片が、図３に示
されているように、枢軸６２の周りに時計方向に廻動す
る。このため揺動腕６４の枢支端側に設けられたカム１
１２によりバイパス弁１００が押上げられてその小径部
１０６の外周に設けられた環状溝１１６がバイパス通路
９６に連通する。この結果、入力口１４と出力口１６と
が、液室３４、バイパス通路９６、バイパス弁１００内
の弁通路１０８を経て連通し、ブレーキペダル踏込むこ
とによりブレーキ液圧発生源即ちブレーキマスタシリン
ダ１８の後輪液圧室１８ｂに生起された後輪ブレーキ液
圧が、圧力調整弁５０を迂回して直接バイパス通路９６
を通り後輪ブレーキ装置２０のホイールシリンダ２２に
供給される。

【００２２】従って、前輪ブレーキ装置２４のホイール
シリンダ２６、及び後輪ブレーキ装置２０のホイールシ
リンダ２２に、実質的に同一のブレーキ液圧Ｐｆ及びＰ
ｒが供給され、即ち図６の前後輪ブレーキ液圧線図にお
いて線Ａで示した直線に沿って増減する液圧が前後輪ブ
レーキ装置２４及び２０に供給される。このため、後輪
ブレーキ液圧Ｐｒが、図６の折れ線Ｂで示されている最
低液圧レベルに低減する従前の装置と較べ、特に積車時
において十分に優れた後輪制動効果が生起されることと
なり、走行安全性の向上が達成される。

【００２３】上記本発明の構成によれば、従前のロード
センシングバルブ装置の弁ハウジング１２内に、バイパ
ス通路９６を設けてバイパス弁１００を介装すると共
に、揺動腕６４の枢支端部にカム１１２を追加して設け
るだけでよく、本質的な構造変更を必要としないので、
構造簡単かつ安価な利点がある。また、上記バイパス弁
１００が揺動腕６４に設けたカム１１２によって駆動さ
れるように構成され、同揺動腕６４は積載荷重に応じ、
また走行中のばね下部分の上下動により、僅かな範囲上
下方向に往復廻動するので、弁案内孔９８内でバイパス
弁１００がスティックすることがなく、万一の板ばね部
材６８の折損時確実に作動する利点がある。なお、板ば
ね部材６８の折損時におけるバイパス弁１００の上昇変
位を容易かつ確実ならしめるため、カム１１２の作用曲
面１１０に当接するバイパス弁１００の下端面は、図２
で点線で示されているように曲面とすることが望まし
く、またバイパス弁１００の軸線は、揺動腕６４の時計
方向への廻動を妨げないように、枢軸６２を通る鉛直面
に含まれるか又は図において同鉛直面の右側に配置され
ることが好ましい。

【００２４】

【発明の効果】叙上のように、本発明に係るロードセン
シングバルブ装置は、ブレーキ液圧発生源に連通する入
力口と後輪ブレーキ装置にブレーキ液圧を供給する出力
口とを具え車両のばね上部分に装着される弁ハウジン
グ、同弁ハウジング内に収容され、その開閉によって上
記入力口と出力口との連通を制御する圧力調整弁、上記
弁ハウジング内に収容され、上記入力口のブレーキ液圧
及び出力口のブレーキ液圧を受けて変位し上記圧力調整
弁を開閉させる弁制御部材、一端を車両のばね下部分に
連結され積載荷重に応じた力を上記弁制御部材に印加す
る板ばね部材、上記弁ハウジング内に形成され上記入力
口と出力口とを上記圧力調整弁を迂回して接続するバイ
パス通路、及び同バイパス通路内に介装されて同バイパ
ス通路の開閉を制御するバイパス弁を具備してなり、上
記板ばね部材が、上記弁ハウジングに一端を枢支された
揺動腕の他端に連結され、通常時は上記バイパス弁が自
重により上記揺動腕に当接されて上記バイパス通路を閉
鎖する位置に保持され、同板ばね部材の折損時には上記
揺動腕が上記枢支軸線の周りに回動することにより上記
バイパス通路閉鎖位置から同通路開通位置に重力により
駆動されるように構成されたことを特徴とし、車両の積
載荷重を検知して後輪ブレーキ装置に伝達されるブレー
キ液圧を制御するロードセンシングバルブ装置の要部を
構成する板ばね部材の折損時における後輪ブレーキ装置
の大幅な制動効果の低減を確実に防止し、特に積車時に
十分な制動効果を確保することができるので、車両の走
行安全性の向上に寄与することができる構造簡単かつ安
価な装置を提供し得る利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略構成図である。

【図２】図１におけるバイパス弁１００を抽出して示し
た拡大側断面図である。

【図３】図１における板ばね部材６８が折損した状態を
示した概略構成図である。

【図４】従来のロードセンシングバルブ装置を示す概略
構成図である。

【図５】図４における板ばね部材６８の車両ばね下部分
への取付態様を示した概略側面図である。

【図６】ロードセンシングバルブ装置の作動態様を示す
ブレーキ液圧線図である。

【符号の説明】

１０…ロードセンシングバルブ、１２…弁ハウジング、
１４…入力口、１６…出力口、１８…ブレーキマスタシ
リンダ、２０…後輪ブレーキ装置、２４…前輪ブレーキ
装置、２８…ブレーキペダル、３０…プランジャ（弁制
御部材）、５０…圧力調整弁、６４…揺動腕、６８…板
ばね部材、９６…バイパス通路、９８…弁案内孔、１０
０…バイパス弁、１１２…カム

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−669（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−59675（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−172864（ＪＰ，Ａ) 実開 昭48−90090（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭49−49330（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60T 8/30 B60T 15/36

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキ液圧発生源に連通する入力口と
   後輪ブレーキ装置にブレーキ液圧を供給する出力口とを
   具え車両のばね上部分に装着される弁ハウジング、同弁
   ハウジング内に収容され、その開閉によって上記入力口
   と出力口との連通を制御する圧力調整弁、上記弁ハウジ
   ング内に収容され、上記入力口のブレーキ液圧及び出力
   口のブレーキ液圧を受けて変位し上記圧力調整弁を開閉
   させる弁制御部材、一端を車両のばね下部分に連結され
   積載荷重に応じた力を上記弁制御部材に印加する板ばね
   部材、上記弁ハウジング内に形成され上記入力口と出力
   口とを上記圧力調整弁を迂回して接続するバイパス通
   路、及び同バイパス通路内に介装されて同バイパス通路
   の開閉を制御するバイパス弁を具備してなり、上記板ば
   ね部材が上記ハウジングに一端を枢支された揺動腕の他
   端に連結され、通常時は上記バイパス弁が自重により上
   記揺動腕に当接されて上記バイパス通路を閉鎖する位置
   に保持され、同板ばね部材の折損時には上記揺動腕が上
   記枢支軸線の周りに回動することにより上記バイパス通
   路閉鎖位置から同通路開通位置に重力により駆動される
   ように構成されたことを特徴とするロードセンシングバ
   ルブ装置。
2. 【請求項２】 上記弁制御部材が、上記出力口のブレー
   キ液圧を受ける第１の受圧面と、上記入力口のブレーキ
   液圧を受け上記第１受圧面より小さい受圧面積を有する
   第２受圧面とを具えたプランジャであることを特徴とす
   る請求項１記載のロードセンシングバルブ装置。
3. 【請求項３】 上記揺動腕の枢支端部に、上記板ばね部
   材が折損したとき同揺動腕が重力により廻動することに
   よって上記バイパス弁を上記バイパス通路閉位置に駆動
   するカムが設けられたことを特徴とする請求項１又は２
   記載のロードセンシングバルブ装置。