JP7188215B2

JP7188215B2 - 圧力装置及び車両

Info

Publication number: JP7188215B2
Application number: JP2019056208A
Authority: JP
Inventors: 正引地; 航波田野
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2019-03-25
Filing date: 2019-03-25
Publication date: 2022-12-13
Anticipated expiration: 2039-03-25
Also published as: JP2020157792A

Description

本開示は、ブレーキ装置等の圧力装置、及び、これを備える車両に関する。

従来、例えば特許文献１に開示されるように、エアブレーキ装置を搭載する車両が知られている。特許文献１に記載のエアブレーキ装置においては、エアリザーバタンクとブレーキチャンバとを接続する空気経路に、弁を内蔵するアクスルモジュレータが配置され、且つ、エアリザーバタンクとアクスルモジュレータとの間に別のエアリザーバタンクが配置されている。

このような構成により、特許文献１に開示されたエアブレーキ装置は、ブレーキ作動時に発生する異音の低減または消音を図っている。

特開２００８－２３０５０１号公報

しかしながら、本発明者らが鋭意研究を行ったところ、タンクと弁との間に別のタンクを単に配置するだけでは、十分な異音低減効果が得られない場合があることが明らかとなった。

本開示の目的は、十分な異音低減効果が得られる圧力装置を提供することである。

本開示に係る圧力装置は、圧力媒体を蓄える容器と、前記容器から供給される圧力媒体によって作動する第１の作動装置及び第２の作動装置と、前記容器から前記第１の作動装置及び前記第２の作動装置への圧力媒体の供給を制御するバルブと、前記容器の下流側且つ前記バルブの上流側に配置され、前記容器と前記第１の作動装置及び前記第２の作動装置との間における圧力媒体の圧力変動を緩和する単一のチャンバーと、を備え、前記容器と前記チャンバーとは、第１の上流配管及び第２の上流配管で接続されており、前記チャンバーと前記バルブとは、第１の中流配管及び第２の中流配管で接続されている。

本開示によれば、十分な異音低減効果が得られる圧力装置を提供することができる。

本開示の第１の実施の形態に係るブレーキ装置の系統図本開示の第２の実施の形態に係るブレーキ装置の系統図

以下、本開示係る圧力装置を、車両に搭載されるブレーキ装置に応用した場合を例に挙げて説明する。図１は、本開示の第１の実施の形態に係るブレーキ装置の系統図である。ブレーキ装置１は、車両の後輪又は前輪を制動する。ブレーキ装置１は、高圧空気の流れの上流側から順に、容器１０、チャンバー２０及びバルブ３０を備えている。また、ブレーキ装置１は、バルブ３０の下流側に、第１の作動装置４１及び第２の作動装置４２を備えている。

容器１０は、図示しないコンプレッサに接続されており、コンプレッサで圧縮され大気圧よりも高い圧力となった高圧の空気を蓄える。容器１０には、２つの空気出口が形成されている。各出口には、第１の上流配管５１及び第２の上流配管５２の各上流側端部が接続されている。

チャンバー２０は、内部に空洞を有する部材であり、比較的大きな空洞を内部に有する単一の部材である。チャンバー２０には、２つの空気入口と２つの空気出口が形成されている。

チャンバー２０の空気入口の１つには、第１の上流配管５１の下流側端部が接続されている。チャンバー２０の空気入口の他の１つには、第２の上流配管５２の下流側端部が接続されている。チャンバー２０の空気出口の１つには、第１の中流配管６１の上流側端部が接続されている。チャンバー２０の空気出口の他の１つには、第２の中流配管６２の上流側端部が接続されている。

バルブ３０は、互いに独立して作動する第１のバルブ３１及び第２のバルブ３２を備えている。第１のバルブ３１及び第２のバルブ３２は、通常は閉状態であり、図示しない制御部からの開信号を受けると、開状態となり、高圧空気を流す。

第１の中流配管６１の下流側端部は、第１のバルブ３１の入口に接続されている。第２の中流配管６２の下流側端部は、第２のバルブ３２の入口に接続されている。本実施形態においては、第１の中流配管６１よりも、第２の中流配管６２の方が長い。

第１のバルブ３１の出口には、第１の下流配管７１の上流側端部が接続されている。第２のバルブ３２の出口には、第２の下流配管７２の上流側端部が接続されている。第１の下流配管７１の下流側端部は、第１の作動装置４１の空気入口に接続されている。第２の下流配管７２の下流側端部は、第２の作動装置４２の空気入口に接続されている。

第１の作動装置４１は、左側の車輪用のブレーキチャンバである。第２の作動装置４２は、右側の車輪用のブレーキチャンバである。第１の作動装置４１が高圧空気の供給を受けると、右側の車輪が制動される。第２の作動装置４２が高圧空気の供給を受けると、右側の車輪が制動される。

以上のように構成されたブレーキ装置１は、次のように作動する。

ドライバによるブレーキペダルの踏み込みを検知する等により、ブレーキ装置１の作動が必要と判断されると、図示しない制御部は、バルブ３０に開信号を送信する。バルブ３０は、開信号を受けると、閉状態から開状態に変わる。すると、容器１０に蓄えられていた高圧空気は、チャンバー２０及びバルブ３０を介して、第１の作動装置４１及び第２の作動装置４２に供給される。よって、左右両輪が制動される。

バルブ３０が閉状態から開状態に変化するとき、バルブ３０の上流側から下流側に高圧空気が移動することに伴って、第１の中流配管６１の下流端付近、及び、第２の中流配管６２の下流端付近の空気圧力が急激に低下する。すると、第１の中流配管６１の下流端付近及び第２の中流配管６２の下流端付近に向かって、上流側から高圧空気が流れ込む。逆に言うと、第１の中流配管６１の下流端付近及び第２の中流配管６２の下流端付近で発生した低圧状態が、上流側に向かって伝搬する。この低圧状態が容器１０にそのまま達すると、異音が発生することがある。

しかしながら、本実施の形態においては、バルブ３０と容器１０との間に、チャンバー２０が介在している。チャンバー２０の容積は、第１の中流配管６１、第２の中流配管６２、第１の上流配管５１及び第２の上流配管５２と比較して、十分に大きい。よって、低圧状態がチャンバー２０に到達すると、低圧状態が緩和される。したがって、チャンバー２０よりも上流側には、低圧状態が伝搬しない、又は伝搬するとしても、その低圧度合いが小さくなった状態で伝搬する。そのため、容器１０では異音が発生しない、又は発生するとしても小さな異音で済む。

しかも、本実施の形態においては、第１の中流配管６１の長さと、第２の中流配管６２の長さが異なる。具体的には、第２の中流配管６２の方が長い。よって、第１のバルブ３１と第２のバルブ３２とが同時に開状態になり、第１の中流配管６１と第２の中流配管６２とで同時に低圧状態が発生したとしても、各低圧状態がチャンバー２０に達する時間にずれが生じる。具体的に説明すると、第１の中流配管６１で発生した低圧状態の方が、第２の中流配管６２で発生した低圧状態よりも、早くチャンバー２０に達する。

よって、チャンバー２０の容積は、左車輪用又は右車輪用の１系統で発生した低圧状態を緩和できる容積であれば十分であり、両車輪用の２系統で発生した低圧状態を緩和するのに必要な比較的大きな容積を有する必要は無い。つまり、単一のチャンバー２０ではなく、２つのチャンバーを用意し、一方のチャンバーを第１の上流配管５１と第１の中流配管６１の間に配置し、他方のチャンバーを第２の上流配管５２と第２の中流配管６２の間に配置する場合よりも、チャンバーの容積、ひいてはチャンバーが必要とする配置スペースを小さくすることができる。

本実施形態によって得られる効果を、具体例を挙げて説明する。ある低圧度合いの低圧状態を緩和するためには、１という容積が必要である場合を考える。各系統に個別にチャンバーを配置する場合、各チャンバーはそれぞれ１という容積が必要となる。一方、本実施形態においては、チャンバー２０には、異なるタイミングで各系統から低圧状態が伝搬してくるので、単一のチャンバー２０は１という容積を有するだけで、両系統の低圧状態の緩和を行うことができる。

また、本実施の形態においては、より低圧度合いが大きい低圧状態を緩和できるようにするために、チャンバー２０の容積をある程度大きくしても、チャンバーの数が１であるが故に、チャンバーの数が２である場合と比較して、全体の容積ひいては配置スペースを小さくすることができる。例えば、単一のチャンバー２０の容積を１．５とすることで、より低圧度合いが大きい低圧状態を緩和できるようにしつつ、２つのチャンバーがそれぞれ１という容積を有する場合よりも、配置スペースを小さくすることができる。

さらには、以下のような効果も得られる。すなわち、２つのチャンバーに代えて、単一のチャンバー２０とすることにより、チャンバーを配置するためのスペースを小さくすることができ、レイアウト性が向上する。チャンバーを取り付けるためのブラケット等の固定材、ボルト等の締結部材の数も減るので、組み立て性が向上する。また、チャンバー及びそれらの固定材及び締結部材の数が減ることにより、車両が軽量化される。

なお、チャンバー２０は、バルブ３０の下流側に配置されており、第１の下流配管７１と第２の下流配管７２の長さが異なっていても良い。具体的には、第１の下流配管７１及び第２の下流配管７２がチャンバー２０に接続されると共に、チャンバー２０と第１の作動装置４１が配管で接続され、チャンバー２０と第２の作動装置４２が別の配管で接続されていてもよい。バルブ３０が閉状態から開状態に変わるとき、バルブ３０の下流側では、バルブ３０の上流側とは逆に、高圧状態が発生することがある。この高圧状態が第１の作動装置４１及び第２の作動装置４２に達すると、異音が発生することがある。チャンバー２０の容積は、第１の下流配管７１及び第２の下流配管７２と比較して、十分に大きい。よって、高圧状態がチャンバー２０に到達すると、高圧状態が緩和される。したがって、チャンバー２０よりも下流側には、高圧状態が伝搬しない、又は伝搬するとしても、その高圧度合いが小さくなった状態で伝搬する。そのため、第１の作動装置４１及び第２の作動装置４２では異音が発生しない、又は発生するとしても小さな異音で済む。チャンバー２０が、バルブ３０の上流側及び下流側に１つずつ配置されても良いことは言うまでも無い。

次に、図２を参照しながら、本開示の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の事項については適宜説明を省略する。

第２の実施の形態においては、容器１０とチャンバー２０とは、共通の上流配管５３で接続されており、チャンバー２０とバルブ３０とは、共通の中流配管６３で接続されている。共通の中流配管６３は、途中で分岐している。つまり、共通の中流配管６３は、チャンバー２０と第１のバルブ３１とを接続すると共に、チャンバー２０と第２のバルブ３２とを接続する。

なお、共通の上流配管５３を使用することにより、第１の上流配管５１及び第２の上流配管５１を使用する場合と比較して、部品点数を削減することができる。逆に共通の上流配管５３ではなく、第１の上流配管５１及び第２の上流配管５１の２本を使用することにより、１本当たりの配管径を小さくして曲げ加工を容易化することができる。したがって、配策の自由度を高めることができる。共通の中流配管６３を使用するか、第１の中流配管６１と第２の中流配管６２の２本を使用するかによって得られる利点も同様である。

また、第２の実施の形態においては、第１のバルブ３１と第２のバルブ３２とは、わずかにタイミングがずらされて作動する。よって、第１のバルブ３１の上流側で発生する低圧状態と、第２のバルブ３２の上流側で発生する低圧状態は、異なるタイミングで、チャンバー２０に達する。よって、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、低圧状態の発生に起因する異音の発生を抑制し、又は、その度合いを小さくすることができる。

本開示は、これまでに説明した実施の形態に示されたものに限られないことは言うまでも無く、その趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の変形を加えることができる。例えば、第１の実施形態の特徴を第２の実施形態が有していてもよい。その逆もしかりである。

例えば、第１の実施形態において、第１のバルブ３１と第２のバルブが異なるタイミングで作動してもよい。

また、バルブ３０は、単一の弁体を作動させることにより２つの流路が同時に、又は異なるタイミングで開閉される単一のバルブであってもよい。

また、第２の実施形態において、チャンバー２０と第１のバルブ３１とを結ぶ配管経路の長さと、チャンバー２０と第２のバルブ３２を結ぶ配管経路の長さが、異なっていてもよい。つまり、共通の中流配管６３の分岐後の配管の経路長が、第１のバルブ３１側と第２のバルブ３２側とで異なっていてもよい。

また、第１のバルブ３１及び第２のバルブ３２の作動タイミングを互いに異なるものとする場合、高圧空気が第１の作動装置４１と第２の作動装置４２に同時に到達するようにすべく、第１の下流配管７１の長さを第２の下流配管７２の長さと異なるものとしてもよい。例えば、第１のバルブ３１が先に開く場合、第１の下流配管７１の長さを長くしてもよい。このようにすれば、左側の車輪と右側の車輪に同時に制動をかけることができる。

なお、本開示に係るブレーキ装置１を搭載する車両は、前輪用と後輪用に、個別に１つずつ、ブレーキ装置１を搭載してもよいし、容器１０及びチャンバー２０を１つずつ搭載し、チャンバー２０よりも下流側の各機器を、左前輪用、右前輪用、左後輪用及び右前輪用の４系統搭載してもよい。車輪の数が６輪以上の場合、車輪の数に応じてブレーキ装置１の数又はブレーキ装置１が備える各機器の数を変更してよいことは言うまでも無い。

また、本開示に係る圧力装置は、車両に搭載されるブレーキ装置以外にも応用できることは勿論である。例えば、圧力媒体は、空気には限られず、空気以外の気体、水または油等の液体であってもよい。

本開示に係る圧力装置は、空気圧で作動するブレーキ装置等、種々の圧力装置に適用することができる。

１ブレーキ装置
１０容器
２０チャンバー
３０バルブ
３１第１のバルブ
３２第２のバルブ
４１第１の作動装置
４２第２の作動装置
５１第１の上流配管
５２第２の上流配管
５３共通の上流配管
６１第１の中流配管
６２第２の中流配管
６３共通の中流配管
７１第１の下流配管
７２第２の下流配管

Claims

圧力媒体を蓄える容器と、
前記容器から供給される圧力媒体によって作動する第１の作動装置及び第２の作動装置と、
前記容器から前記第１の作動装置及び前記第２の作動装置への圧力媒体の供給を制御するバルブと、
前記容器の下流側且つ前記バルブの上流側に配置され、前記容器と前記第１の作動装置及び前記第２の作動装置との間における圧力媒体の圧力変動を緩和する単一のチャンバーと、
を備え、
前記容器と前記チャンバーとは、第１の上流配管及び第２の上流配管で接続されており、
前記チャンバーと前記バルブとは、第１の中流配管及び第２の中流配管で接続されている、
圧力装置。
前記容器と前記第１の作動装置との間の空気経路の長さは、前記容器と前記第２の作動装置との間の空気経路の長さと異なる、
請求項１に記載の圧力装置。
前記バルブは、前記容器から前記第１の作動装置への空気の供給を制御する第１のバルブと、前記容器から前記第２の作動装置への空気の供給を制御する第２のバルブとを備える、
請求項１または２に記載の圧力装置。
前記第１のバルブは、前記第２のバルブと作動タイミングが異なるように構成されている、
請求項３に記載の圧力装置。
前記第１のバルブと前記第１の作動装置との間の空気経路の長さは、前記第２のバルブと前記第２の作動装置との間の空気経路の長さと異なる、
請求項４に記載の圧力装置。
前記圧力媒体は空気であり、前記作動装置は、ブレーキ用作動装置である、
請求項１から５のいずれかに記載の圧力装置。
請求項６に記載の圧力装置を搭載する、
車両。