JP3633964B2 - ブレーキ圧制御弁 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ブレーキ圧制御弁に関するもので、詳しくは、坂道発進補助装置に使用される制御弁の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トラックもトレーラ等の大型車両においては、ブレーキペダルにブレーキバルブが取付けられている。このようなブレーキ操作装置では、ブレーキペダルを踏込むことによって、エアタンクの圧縮空気を上記ブレーキバルブを介してブレーキアクチュエータに供給し、このブレーキアクチュエータによって発生する液圧をホイールシリンダに作用させ、それによってブレーキ作動を行っている。そして、ブレーキペダルを開放すると、ブレーキが解除される。
【０００３】
上述した従来のブレーキ操作装置にあっては、坂路等で一時的に停車する場合は、いちいちサイドブレーキを引くなどの操作が必要であり、かつ登坂路での発進時には、サイドブレーキを解除しつつアクセルやクラッチを操作するといった非常に熟練した操作が必要であった。このため運転操作が煩雑であり、また登坂路での発進時にエンストや車両後退などを起こすおそれがあった。
【０００４】
そこで、出願人は上記問題点を解決したブレーキ操作装置を先に提供した（特公平６−４５３３４号公報参照）。
【０００５】
このブレーキ操作装置では、図１０において、ブレーキペダル１ａを踏み込むと、ブレーキバルブ１が供給モードになり、ブレーキバルブ１，管路７ａを介してエアタンク２ａの圧縮空気がブレーキ圧制御弁（流体圧操作逆止弁）１０の入力口１０ａに供給され、図１１に示したブレーキ圧制御弁１０の出力圧室１１を経て出力口１０ｂからブレーキアクチュエータ３に供給される。すると、ブレーキアクチュエータ３が作動されて管路７ｃを介して、ホイールシリンダ４に作動流体が供給される。またブレーキペダル１ａを解放するとブレーキバルブ１が排気モードになり、ブレーキアクチュエータ３内の圧縮空気が、管路７ｂ，ブレーキ圧制御弁１０，管路７ａを経て、ブレーキバルブ１の排気口１ｂから外部に排出される。したがって、ブレーキが解除される。このような動作は、従来のブレーキ操作装置と変わるところがない。
【０００６】
このブレーキ操作装置では、車両が停車した状態でブレーキペダル１ａを踏み続けると、この状態がコントローラ５にて感知され、所定時間経過後（例えば１秒後）に電磁弁６が作動され、図１１に示したブレーキ圧制御弁１０の信号圧室１２に管路７ｄを経てエアタンク２ｂの圧縮空気が導入される。そして、この圧縮空気によって、ブレーキ圧制御弁１０内の弁体１３を有するピストン１４が付勢される。この結果、ピストン１４が信号圧室１２の圧力によって、図１２に示したようにスプリング１５の付勢力に抗して右方向に移動される。そして、ピストン１４は段部１０ｃに当接して、そこに止められる。この状態で、弁体１３が弁座１０ｄに当接し、入力口１０ａが弁体１３によって閉塞される。したがって、ブレーキアクチュエータ３の内部の圧縮空気はそのまま保持され、ブレーキ作動状態が持続される。
【０００７】
このため、坂路等において一時的に停車してブレーキペダル１ａを解放しても、車両が自然に動き出すおそれがなく、サイドブレーキをいちいち引く煩わしさがない。なお、図１２に示した停車状態においてブレーキペダル１ａを再度強く踏込むと、入力口１０ａ内の圧力によって弁体１３のみが移動して入力口１０ａが開放され、ブレーキアクチュエータ３に圧縮空気が補充される。したがって、坂路等の傾斜度に応じた所望のブレーキ力が容易に得られる。また、出力圧室１１の圧力は信号圧室１２の圧力とバランスして比較的低い圧力（例えば最大ブレーキ圧の１／３〜１／４）に保持されるので、長時間に亘ってブレーキ作動状態にしても、管路７ｂ，７ｃ等に無理な圧力が作用することがなく、その耐久性を向上させることができる。
【０００８】
次にアクセルやクラッチ等を操作して車両の発進準備を整えると、コントローラ５がこれを感知して電磁弁６を消磁する。すると、信号圧室１２内の圧縮空気は、排気口６ａから外部へ排出され、それに伴ってピストン１４がスプリング１５の付勢力によってもとの状態に復帰する。このときブレーキペダル１ａを解放していれば、ブレーキアクチュエータ３内の圧縮空気はブレーキバルブ１の排気口１ｂから外部に排気されてブレーキが解除されて、発進が可能となる。したがって、特に登坂路における発進においては従来のようにサイドブレーキを緩めつつアクセルやクラッチを操作するといった熟練した操作が不要となり、エンストや車両後退等を生ずることなくスムーズな発進が可能である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ブレーキ圧制御弁１０では、図１１に示したように、弁体１３をピストン１４内に摺動自在に配設し、しかも図１２に示したように、弁体１３が入力口１０ａを閉塞している状態で、該弁体１３が逆止弁機能を果たすように、ピストン１４をバルブハウジングの段部１０ｃに当接させて、ピストン１４のそれ以上の移動を規制している。
【００１０】
一方、ピストン１４は、信号圧室１２に供給されるエアタンク２ｂの圧力によって、一気に押送されるため、ピストン１４がバルブハウジングの段部１０ｃに衝突し、大きな打音を発生する。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、ピストンがバルブハウジングの段部に衝突する際の打音を減少したブレーキ圧制御弁を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のブレーキ圧制御弁では、ブレーキバルブに接続される入力口，ブレーキアクチュエータに接続される出力口，切換弁を介してエアタンクまたは大気に選択的に接続される信号圧口を有するバルブハウジングと、上記入力口と上記出力口との間の流体通路に配設された弁座と、第１のスプリングによって上記弁座の方向に付勢されて、通常時上記弁座から一定の距離を保ち、上記弁座に対して上記出力口の側に該弁座に対向配設された弁体と、上記バルブハウジング内を上記信号圧口に連通する信号圧室と上記出力口に連通する出力圧室とに画成するとともに、第２のスプリングによって該信号圧室を縮小する方向に付勢され、上記信号圧室に供給される上記エアタンクの圧力によって作動され、上記弁体を上記弁座に当接させて逆止弁機構を構成するメインピストンとを備えたブレーキ圧制御弁において、メインピストンの中間端面にリテーナを添設し、該リテーナの上記メインピストンと反対側の面に、上記吸音材を貼着している。
【００１３】
【作用】
本発明のブレーキ圧制御弁では、ピストンがバルブハウジングの段部に当接される際に、吸音材に当たり、該吸音材によって衝突音が吸収される。
【００１４】
【実施例】
図１および図２は、本発明に係るブレーキ圧制御弁の一実施例を示しており、図３はその要部を示している。
【００１５】
ブレーキ圧制御弁２０のハウジング２１は、２つのハウジングブロック２１ａ，２１ｂによって構成され、一方のハウジングブロック２１ａには、入力口２２と出力口２３が形成され、他方のハウジングブロック２１ｂには、信号圧口２４が形成されている。ハウジング２１内には、メインピストン２５が配設され、該ピストン２５は、出力圧室２６と信号圧室２７とに画成している。そして、入力口２２と出力口２３は、出力圧室２６に開口している。
【００１６】
メインピストン２５は、出力圧室２６内に配装したスプリング２８によって信号圧室２７を縮小する方向に付勢されている。また、メインピストン２５には、その前端に開口する孔２５ａが形成され、該孔２５ａに補助ピストン２９が嵌挿されている。
【００１７】
この補助ピストン２９には、孔２９ａが貫設されている。そして、補助ピストン２９は、孔２９ａに遊嵌させたピン３０をメインピストン２５の孔２５ｂに係合させることによってをメインピストン２５に保持されている。補助ピストン２９は、先端に弁体３１を有している。そして、この補助ピストン２９は、孔２５ａ内に配装したスプリング３２によって入力口２２方向に付勢されている。
【００１８】
上記メインピストン２５には、筒状のリテーナ３３が嵌合され、該リテーナ３３は、メインピストン２５の孔２５ｂを閉塞してピン３０がメインピストン２５の孔２５ｂから脱落するのを防止している。このリテーナ３３の基端には、外向きフランジ３３ａが形成されている。そして、リテーナ３３は、フランジ３３ａに当接させたスプリング２８の端部によって、メインピストン２５の中間端面２５ｃに挟持されている。
【００１９】
さらに、メインピストン２５の中間端面２５ｃの周縁には、環状の切り欠き２５ｄが形成され、該切り欠き２５ｄには、ゴム等によって形成された環状の吸音材３４が装着されている。そして、この吸音材３４は、リテーナ３３のフランジ３３ａによって、メインピストン２５に狭持されている。
【００２０】
一方、バルブハウジング２１のハウジングブロック２１ａ，２１ｂは、印篭結合されており、内側に嵌入されたハウジングブロック２１ａの端部によって出力圧室２６内に段部３５が形成されている。この段部３５は、吸音材３４に対向している。
【００２１】
また、バルブハウジング２１には、入力口２２の出力圧室２６側の開口に、弁座３６が形成されている。そして、ピストン２５が右方へ移動されると、図２に示したように、吸音材３４が段部３５に当接し、それ以上の移動が規制される。この状態において、補助ピストン２９の弁体３１は、弁座３６に当接し、入力口２１ａを閉塞する。
【００２２】
このブレーキ圧制御弁２０には、電磁弁４０が付設されている。この電磁弁４０では、プランジャ４１の下方に弁室４２，４３が形成され、それらの弁室４２，４３は通路４４によって互いに連通されている。これらの弁室４２，４３内には、弁体４５，４６がそれぞれ配設されており、これらの弁体４５，４６はロッド４７ａにて相互に連結されている。さらに、弁体４５，４６は、ロッド４７ｂを介してプランジャ４１に連結されている。そして、プランジャ４１が上下動すると、通路４４の上下両端部に形成された一対の弁座４８，４９にそれぞれの弁体４５，４６が離接するように構成されている。なお、これらの弁体４５，４６は、スプリング５０にて図１で上方に附勢されている。
【００２３】
そして、弁室４３は圧力導入口５１と連通しており、また通路４４の中間部は信号圧口２４を介してブレーキ圧制御弁２０の信号圧室２７と連通されている。弁室４２は通路５２を介して排気口５３と連通されている。なお、ブレーキ圧制御弁２０の大気室３６は、通路５２を介して弁室４２に連通されている。
【００２４】
そして、図１０に示したと同様に、このブレーキ圧制御弁２０の入力口２２は、管路７ａを介して、ブレーキバルブ１の出力口１ｃに接続され、出力口２３は、管路７ｂを介して、ブレーキアクチュエータ３の入力口３ａに接続されている。また、電磁弁４０の圧力導入口５１は、管路７ｄを介して、エアタンク２ｂに接続されされている。
【００２５】
ブレーキ圧制御弁２０は、上述の如く構成されてなり、車両走行時においては電磁弁４０のソレノイド５４が消磁され、一対の弁体４５，４６はスプリング５０にて図１に示す如く上方へ押上げられている。従って上側の弁体４５は弁座４８から離反され、下側の弁体４６の弁座４９に当接している。このため、ブレーキ圧制御弁２０の信号圧室２７には圧縮空気は導入されておらず、メインピストン２５はリターンスプリング２８にて図１に示したように復動し、ブレーキ圧制御弁２０の入力口２２が開放されている。
【００２６】
この状態でブレーキバルブ１のブレーキペダル１ａを踏込むと、ブレーキバルブ１が供給モードになり、該ブレーキバルブ１を経て圧縮空気がブレーキ圧制御弁２０の入力口２２に供給される。この圧縮空気は、出力圧室２６を経て出力口２３から吐出され、ブレーキアクチュエータ３に供給され、該ブレーキアクチュエータ３を作動させる。すると、ブレーキアクチュエータ３から上記圧縮空気の圧力に見合った作動流体が発生され、該流体の圧力によってホイールシリンダ４が作動される。また、ブレーキペダル１ａを解放するとブレーキバルブ１が排気モードになり、ブレーキアクチュエータ３内の圧縮空気がブレーキ圧制御弁２０を経て、ブレーキバルブ１の排気口１ｂから外部に排出される。したがって、ホイールシリンダ４に作用している液圧は消失し、ブレーキが解除される。
【００２７】
次に車両が停車した状態でブレーキペダル１ａを踏み続けると、この状態がコントローラ５にて感知され、所定時間経過後（例えば１秒後）に電磁弁４０のソレノイド５４が励磁される。ソレノイド５４が励磁されると、プランジャ４１がスプリング５０の付勢力に抗して図２に示したように下方に移動し、弁体４５が上側の弁座４８に当接し、弁体４６が下側の弁座４９から離反される。このため、ブレーキ圧制御弁２０の信号圧室２７に信号圧口２４を介して圧縮空気が導入される。この結果、メインピストン２５が信号圧室２７の圧力によって、図２に示したようにスプリング２８の付勢力に抗して右方向に移動される。このメインピストン２５は、その吸音材３４がバルブハウジング２１の段部３５に突き当たって、そこに止められる。この状態において、補助ピストン２９の弁体３１は、弁座３６に当接して、入力口２２を閉塞する。したがって、ブレーキアクチュエータ３の内部の圧縮空気はそのまま保持され、ホイールシリンダ４はブレーキ作動を持続する。このため、坂路等において一時的に停車してブレーキペダル１ａを解放しても、車両が自然に動き出すおそれがなく、サイドブレーキをいちいち引く煩わしさがない。
【００２８】
なお、図２に示した停車状態においてブレーキペダル１ａを再度強く踏込むと、入力口２２内の圧力によって補助ピストン２９がスプリング３２の付勢力に抗して左方に移動し、弁体３１が弁座３６から離反してブレーキアクチュエータ３に圧縮空気が補充される。したがって、坂路等の傾斜度に応じた所望のブレーキ力が容易に得られる。それに伴ってメインピストン２５がスプリング２８の付勢力によって元の位置に復帰する。すると、出力圧室２６の圧力は信号圧室２７の圧力とバランスして比較的低い圧力（例えば最大ブレーキ圧の１／３〜１／４）に保持されるので、長時間に亘ってブレーキ作動状態にしても、管路７ｂ等に無理な圧力が作用することがなく、その耐久性を向上させることができる。
【００２９】
次にアクセルやクラッチ等を操作して車両の発進準備を整えると、コントローラ５がこれを感知して電磁弁４０のソレノイド５４が消磁される。ソレノイド５４が消磁されると、弁体４５，４６は、スプリング５０の付勢力によって上方へ移動され、図１に示すように、弁体４５が弁座４８から離反し、弁体４６が弁座４９に当接する。したがって、ブレーキ圧制御弁２０の信号圧室２７の圧縮空気は、信号圧口２４，通路４４，弁室４２，通路５２，排気口５３を経て外部に排出される。それに伴って、メインピストン２５がスプリング２８の付勢力によって元の位置に復帰する。すると、ブレーキアクチュエータ３内の圧縮空気はブレーキバルブ１の排気口１ｂから外部に排出され、ブレーキが解除されて発進が可能となる。したがって、特に登坂路における発進においては従来のようにサイドブレーキを緩めつつアクセルやクラッチを操作するといった熟練した操作が不要となり、エンストや車両後退等を生ずることなくスムーズな発進が可能である。
【００３０】
なお、上記実施例では、図３に拡大して示しているように、メインピストン２５の中間端面２５ｃの周縁に、環状の切り欠き２５ｄを形成し、該切り欠き２５ｄに、ゴム等によって形成された環状の吸音材３４を装着するとともに、その吸音材３４を、リテーナ３３のフランジ３３ａによって、メインピストン２５に狭持させているが、本発明は、このような構成に限定されることなく、例えば、図４乃至図９に示したような構成を採用することもできる。
【００３１】
図４に示した実施例では、リテーナ３３におけるフランジ３３ａの径を大きくし、その周縁に吸音材３４を焼き付け等によって貼着している。このようにした場合には、吸音材３４の組付けが極めて容易になる。
【００３２】
図５に示した実施例では、吸音材３４をバルブハウジング２１に配設している。この実施例の吸音材３４は、筒状のストッパ部３４ａと鍔状の支持部３４ｂとによって断面がＬ字形に形成されている。そして、ストッパ部３４ａがハウジングブロック２１ｂの内周面に嵌挿され、支持部３４ｂがハウジングブロック２１ａ，２１ｂ間に狭持されている。このようにした場合には、メインピストン２５の中間端面２５ｃがストッパ部３４ａの端面（段面３５）に当接し、メインピストン２５の移動が規制される。なお、支持部３４ｂは、ハウジングブロック２１ａ，２１ｂ間のシール部材としての役割もする。
【００３３】
図６では、図５に示した吸音材３４の変形例を示している。この吸音材３４では、ストッパ部３４の端面に複数の切り欠き３４ｃを形成している。このようにすると、メインピストン２５と吸音材３４との当接面積が小さくなり、メインピストン２５と吸音材３４との張り付きが可及的に防止される。
【００３４】
図７も、図５に示した吸音材３４の変形例を示している。この吸音材では、支持部３４ｂの心材をストッパ部３４ａと同じ硬質材料で一体に形成するとともに、該心材にゴム等のシール材３４ｄを被覆して支持部を構成している。この場合には、吸音材３４がハウジングブロック２１ａ，２１ｂ間に強固に狭持され、かつハウジングブロック２１ａ，２１ｂ間のシールも確実になる。
【００３５】
図８に示した実施例では、メインピストン２５の中間端面２５ｃの周縁に、環状の切り欠き２５ｄを形成し、該切り欠き２５ｄに、ゴム等によって形成された環状の吸音材３４を焼き付け等によって貼着している。
【００３６】
図９に示した実施例では、ハウジングブロック２１ａの端部にゴム等によって形成された環状の吸音材３４を焼き付け等によって貼着している。
【００３７】
なお、吸音材３４の材質は、吸音機能を備えたものであればよく、ゴムばかりでなく、皮，合成樹脂，制振金属等であってもよい。
【００３８】
【発明の効果】
上記したように、本発明に係るブレーキ圧制御弁では、ピストンがバルブハウジングの段部に当接される際に、吸音材に当たり、該吸音材によって衝突音が吸収される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るブレーキ圧制御弁の一実施例を示したもので、該ブレーキ圧制御弁の非作動状態を示した断面図である。
【図２】図１に示したブレーキ圧制御弁の作動状態を示した断面図である。
【図３】図１に示したブレーキ圧制御弁の要部を拡大して示した断面図である。
【図４】本発明に係るブレーキ圧制御弁の他の実施例を示したもので、該ブレーキ圧制御弁の要部を拡大して示した断面図である。
【図５】本発明に係るブレーキ圧制御弁のさらに他の実施例を示したもので、該ブレーキ圧制御弁の要部を拡大して示した断面図である。
【図６】図５に示した実施例の変形例を示したもので、吸音材の斜視図を示している。
【図７】図５に示した実施例の変形例を示したもので、吸音材の部分断面図を示している。
【図８】本発明に係るブレーキ圧制御弁のさらに他の実施例を示したもので、該ブレーキ圧制御弁の要部を拡大して示した断面図である。
【図９】本発明に係るブレーキ圧制御弁のさらに他の実施例を示したもので、該ブレーキ圧制御弁の要部を拡大して示した断面図である。
【図１０】ブレーキ操作装置を概念的に示した配管図である。
【図１１】従来のブレーキ圧制御弁を示したもので、該ブレーキ圧制御弁の非作動状態を示した断面図である。
【図１２】図１１に示したブレーキ圧制御弁の作動状態を示した断面図である。
【符号の説明】
１ ブレーキバルブ
２ａ，２ｂ エアタンク
３ ブレーキアクチュエータ
６ 電磁弁
７ａ，７ｂ，７ｄ 管路
２０ ブレーキ圧制御弁
２１ バルブハウジング
２１ａ，２１ｂ ハウジングブロック
２２ 入力口
２３ 出力口
２４ 信号圧口
２５ メインピストン
２５ｃ 中間端面
２５ｄ 切り欠き
２６ 出力圧室
２７ 信号圧室
２８ スプリング
２９ 補助ピストン
３１ 弁体
３２ スプリング
３３ リテーナ
３３ａ フランジ
３４ 吸音材
３４ａ ストッパ部
３４ｂ 支持部
３４ｃ 切り欠き
３４ｄ シール材
３５ 段部
３６ 弁座
４０ 電磁弁

Claims (5)

1. （ａ）ブレーキバルブに接続される入力口，ブレーキアクチュエータに接続される出力口，切換弁を介してエアタンクまたは大気に選択的に接続される信号圧口を有するバルブハウジングと、
   （ｂ）上記入力口と上記出力口との間の流体通路に配設された弁座と、
   （ｃ）第１のスプリングによって上記弁座の方向に付勢されて、通常時上記弁座から一定の距離を保ち、上記弁座に対して上記出力口の側に該弁座に対向配設された弁体と、
   （ｄ）上記バルブハウジング内を上記信号圧口に連通する信号圧室と上記出力口に連通する出力圧室とに画成するとともに、第２のスプリングによって該信号圧室を縮小する方向に付勢され、上記信号圧室に供給される上記エアタンクの圧力によって作動され、バルブハウジングの段部に当接してそれ以上の移動が規制されるとともに、上記弁体を上記弁座に当接させて逆止弁機構を構成するメインピストンとを備えたブレーキ圧制御弁において、
   （ｅ）前記メインピストンの中間端面にリテーナを添設し、該リテーナの上記メインピストンと反対側の面に、ゴム等の吸音材を貼着したことを特徴とするブレーキ圧制御弁。
2. 上記吸音材を筒状のストッパ部と鍔状の支持部とによって構成し、上記支持部をバルブハウジングを構成する２つのハウジングブロック間に狭持させ、上記ストッパ部を、一方のハウジングブロックの内周面に嵌挿させたことを特徴とする請求項１に記載のブレーキ圧制御弁。
3. 上記吸音材の支持部を両ハウジングブロック間のシール材としたことを特徴とする請求項２に記載のブレーキ圧制御弁。
4. 上記吸音材のストッパ部の先端に切り欠きを形成したことを特徴とする請求項２に記載のブレーキ圧制御弁。
5. 上記吸音材の支持部にシール材を被覆したことを特徴とする請求項２に記載のブレーキ圧制御弁。

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