JPH01164659A - 牽引車両のブレーキ系統 - Google Patents

牽引車両のブレーキ系統

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JPH01164659A
JPH01164659A JP63241201A JP24120188A JPH01164659A JP H01164659 A JPH01164659 A JP H01164659A JP 63241201 A JP63241201 A JP 63241201A JP 24120188 A JP24120188 A JP 24120188A JP H01164659 A JPH01164659 A JP H01164659A
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brake
wheels
wheel
vehicle
force
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Juergen Pollner
ユールゲン・ポルナー
Gregor Trummer
グレゴール・トルマー
Peter Moelzer
ペーター・メルツアー
Karl Fichtner
カール・フイヒトナー
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Krauss Maffei AG
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は請求項1及び6の上位概念部に記載のブレーキ
系統た関する。
従来技術 前記ブレーキ系統は飛行機の機首車輪が牽引車両に支え
られかつ固定的に緊定される飛行機の牽引車両に用いら
れると有利である。このような牽引車両はDE−O33
32762δ号又はDE−O33327629号により
公知である。
このような牽引車両は牽引車両に緊定された機首車輪と
ほぼ剛性のユニットを形成する。これによシきわめて大
きな、きわめて重い飛行機も著しく容易にかつ確実にか
つ高い速度で牽引しかつ操縦することができるようにな
る。さらにこの場合には満員の飛行機を乗込み位置から
離着陸路の間で移動させることを、従来のように飛行機
エンジンで行なうのではなく、本発明の牽引車両で行な
うことができる。これは燃料及びその他の経費の著しい
節約を意味する。これは従来−膜面である引張棒車両で
は牽引車両と飛行機との結合が不安定であるために不可
能である。
機首車輪と剛性的に結合された牽引車両の構成と高い牽
引速度での使用は、牽引運転の確実性に関して付加的な
きびしい要求が課される。
1つの要求は、いかなる走行状態でも機首車輪装置を過
度に負荷しかつ損傷する惧れのある力が機首車輪装置に
伝達されないようにすることである。しかしなから他面
においては牽引車両と飛行機との結合は牽引運転の間は
決して解かれてはならない。これは機首車輪装置との結
合装置が過負荷に際してせん断されかつ機首車輪装置を
解放するせん断ビンを有している従来の引張棒牽引車両
とは異っている。
飛行機と結合された牽引車両の方向の不安定と機首車輪
装置の過負荷につながる惧れのある力は、特に制動の際
に発生する。例えばカーブを走行するときのように制動
の瞬間に牽引車両の縦軸線が飛行機軸線に対して角度を
成していると、車両の車輪の路面摩擦力と、大きな飛行
機質量のインパルスとが牽引車両のヨー軸を中心とした
回転モーメントを生ぜしめる。ξの回転モーメントは車
両縦軸線と飛行機縦軸線との間の角度を拡大しようとし
、ジャックナイフ効果をもたらす。このジャックナイフ
効果で牽引車両は飛行機の下で旋回し、機首車輪装置が
ねじ切られる。本発明による形式の牽引車両自体は方向
の安定性が大きく、引張棒車両よりもジャックナイフ効
果に対して強いが、それでも制動に際して後輪が早期に
路面付着力をなくすと、不安定な状態が生じ、機首車輪
装置が過度に旋回し、ひいては損傷することがある。
US−PS 4113041号によれば機首車輪装置と
引張棒を介して結合された牽引車両が公知である。この
場合には不安定な走行状態とジャックナイフ効果を回避
するために牽引車両の駆動力及び(又は)牽引車両と飛
行機との連結体のブレーキ力が引張棒に生じる引張力又
は押し力に関連して制御されかつ制限される。しかしな
からこの場合にはブレーキングは牽引車両の運転手によ
シ遠隔操作で直接的に作動されるか又は飛行機のパイロ
ットによシ牽引車両から伝達されるか又は視覚的に表示
されるブレーキ命令に基づき作動される飛行機の車輪装
置のブレーキにより行なわれる。この系統は同時操作可
能な飛行機の装備を前提とし、飛行機のブレーキ系統を
牽引車両から遠隔操作するように構成するか又はパイロ
ットが牽引車両から伝達されたブレーキ命令忙基づき操
作すると不確実でかつ誤操作されやすい。
原則的には本発明が対象としている牽引車両は、あらゆ
るタイプの民間飛行機が牽引車両と協働する付加的な装
置を備えていなくても牽引車両で牽引される場合にだけ
使用することができる。さらに牽引車両の運転は複雑な
プログラム制御装置、所属のセンサ、信号伝達区間等と
はできるだけ関連しないようにしたい。このような装置
は荒い飛行場運転においては、特に極端な天候条件のも
と、強い電磁的な信号源の近くでは故障しやすく、この
系統の故障は牽引する飛行機とその乗客との安全性に関
し決して見過すことのできない危険な状態をもたらす。
−膜面な車両のブレーキ系統の場合には、例11’DE
−OS3311556号ニヨれば、前輪と後輪とKおけ
るブレーキ力を制御し、前輪のブレーキ力が常に後輪に
おけるよりも大きくなるようにすることが公知である。
これによって制動に際して前輪が後輪よシも強く車両の
重量によ多負荷されるという事実が考慮される。DE−
O32815337号によれば2つのブレーキ回路を有
するブレーキ系統が公知である。この場合にはブレーキ
回路は前輪と後輪との種々異なる組合わせを有している
ことができる。例えば第4図においては各ブレーキ回路
は両方の前輪とそれぞれ1つの後輪を含んでいる。しか
Lそれぞれ1つのブレーキ回路に属する車輪に対するブ
レーキ力の異なる設定についてはこの文献では触れてい
ない。
発明の課題 本発明の課題は前述の要求を考慮して、前述の形式のブ
レーキ系統を改良し、牽引車両の制動時に飛行機の機首
車輪装置の許容できない高い負荷、特にいわゆるジャッ
クナイフ効果を確実にかつ簡単な手段で回避することで
ある。
課題を解決するための手段 本発明の解決手段は請求項1に記載されている。請求項
2以下には本発明の有利な構成が記載されている。
発明の効果 請求項1に記載した解決手段によっては1つのブレーキ
回路が故障した場合にも他方のブレーキ回路が常に両方
の車両側で同じ制動作用をヨー軸を中心とした回転モー
メントなしで生ぜしめることができる。この場合にはそ
れぞれ1つのブレーキ回路においても、両方のブレーキ
回路を合わせた場合にも前輪におけるブレーキ力は後輪
におけるブレーキ力よりも著しく大きい。これにより、
過度の制動時、つまり特に澤れをスリップしやすい走行
路で車両車輪がロックしたときに、まず前輪がロックさ
れるのに対し、後輪はまだ回転し、側方案内力を維持す
ることになる。この後輪の路面摩擦力は飛行機の慣性力
と協働して、牽引車両と飛行機との連結体の直進に有効
である回転モーメントを牽引車両のヨー軸を中心として
生ぜしめるので、ジャックナイフ効果、つまり屈曲角度
の拡大、ひいては機首車輪装置の損傷が惹き起されない
請求項2の特徴によれば前述の効果は特に簡単な手段、
特にすべての車輪において同じ(構成できる最少数のブ
レーキシリンダを用いて、しかも個々の車輪におけるブ
レーキ圧を個別に制御することなしに達成することがで
きる。
請求項3に記載した、それ自体発明的な意義を持つ解決
手段は、牽引車両により生ぜしめられ、機首車輪装置を
介して飛行機に伝達されなげればならない制動力が、限
界値を越えて上昇し、機首車輪装置を過度に負荷しな(
なるという利点を有している。この場合にはこの限界値
は対象となる飛行機の小さい機種とその弱い機首車輪装
置に合わせることができる。他面においては機首車輪装
置が強(設計されている大きな重い飛行機を牽引する場
合には制動力の限界値を相応に下げ、ひいては強いブレ
ーキ作用を与えることができる。
自体公知である特徴 はブレーキ倍力器を荷重負荷に関
連して制御するために、機首車輪装置の重量を測定する
センサが不要であり、センサ信号を処理する装置を必要
としないという利点が得られる。レベル調整系に存在す
る荷重に関連した圧力は、ブレーキ作用界を制御するた
めに直接的に使用されろ。これは純液圧的な方法でいず
れにしても存在する液圧回路を用いて行なうことができ
る。
次に図面について本発明を説明する。
第1図において大型飛行機1を牽引する状態が示された
牽引車両3は後方に向かって開いた切欠き5を有するフ
ォーク状の車両フレームを有している。該切欠き5に飛
行機10機首車輪装置7が受容され、持上げ兼緊定装置
で持上げられかつ前輪9と後輪11との間の位置で剛性
的に固定される。
第1図において1例として示された持上げ兼緊定装置は
縦軸線13を中心として旋回可能に支承されたストツノ
ξプレート15と旋回可能に支承された乗上げランプ1
7と上方の押さえ部材19と後方から機首車輪7′に向
かって傾動可能でかつ持上げ運動のために駆動可能な持
上げショベル21とを有している。
機首車輪7′の周面に作用するこれらの装置により機首
車輪7′は剛性的に緊定される。持上げ兼緊定装置の構
造は本発明とは無関係であり、又他の形式で構成されて
いてもよい。
牽引車両を操縦するためには前輪9又は後輪11、有利
にはすべての4つの車輪がかじ取り可能である。第2図
にはカーブ走行時だけではな(、安定性の欠如に基づき
直進走行時にも生じる牽引車両と飛行機との位置が示さ
れている。
この場合には飛行機縦軸線Aは車両縦軸線と角度を成し
ている。飛行機の移動する質量により飛行機縦軸線Aに
対して平行に生ぜしめられた慣性力FTは機首車輪装置
の連結点Yで牽引車両に作用し、車両縦軸線Bに対して
横方向に向けられた成分を有し、該成分は車両の車輪に
作用する側方案内力に抗して作用する。前輪9に作用す
る側方案内力Fsvと慣性力FTは車両重心点Xを通る
垂直な軸線を中心として回転モーメントを生ぜしめるこ
とが公知である。この回転モーメントはオーツ々ステア
リングするように、つまり縦軸線AとBとの間の角度を
拡大するように作用する。これに対して後輪11に作用
する側方案内力FSHと慣性力FTはアンダステアリン
グするように、つまり前記角度を縮小させる回転モーメ
ントを生ぜしめる。これらの回転モーメントはほぼはか
りのように作用する。車両が制動されると前輪と後輪と
に付加的にブレーキ力FBVもしくはFBIが作用する
。いずれか1つの車輪において側方案内力とブレーキ力
との合成力が路面摩擦よりも大きくなると、過剰制動、
つまり車輪のロックとスリップが生じる。
これによって側方案内力が低下する。このような過剰制
動が後輪において生じ、前輪はまだ側方案内力を維持し
ていると、安定させよりとする回転モーメントが急激に
消滅し、解放された回転インパルスは急激に軸線Aと日
との間の角度を拡大させ、所定の角度に達したときに機
首車輪装置を損傷させる。特に制動に際して牽引車両の
重量と機首車輪装置の荷重とにまり生ぜしめられた、後
輪の負荷を除(傾動モーメントは、過剰制動と滑りをま
ず後車輪に生ぜしめることにする。
これは本発明によれば前輪9におけるブレーキ力が常に
後輪10のブレーキ力よりも著しく太き(保たれ、場合
によっては生じる横すべりが常にまず前輪において生じ
るようにすることで回避された。この場合には前輪9は
側方案内力を失い、ひいては前輪によって生ぜしめられ
るオーツ々ステアさせる回転モーメントも消滅するのに
対し、後車2輪11により生ぜしめられるアンダステア
させる回転モーメントは維持され、縦軸線AとBとの間
の角度の拡大、ひいては惧れられたジャックナイフ効果
に抗する作用が得られる。
完全制動での実験によれば、前輪のブレーキ力と後輪ブ
レーキ力との間に所定の関係が与えられていると、最初
に後輪又は前輪が滑り限界に達しかつロックするかは、
牽引された飛行機の重量と荷重及び路面の摩擦係数に関
連することが判った。本発明の目的を達成するため、つ
まり後輪の早期のロックを避け、不都合な状態でも確実
に達成できるようにするためには、前輪と後輪とにおけ
るブレーキ力の比を小さく保つのではな(、少な(とも
2:1に保つことが必要である。又、他面においては前
記比は不必要に太き(、例えば8:1よりも太き(選ば
れてはならない。何故ならば前輪における制動作用は任
意に高めることはできず、高い比は後輪における制動効
果、ひいては全体の制動効果を犠牲にしなげれば達成で
きないからである。本発明による有利な比は3:1と5
:1との間にあり、特に約4=1であると有利である。
第3図において概略的にかつ簡易化されて示されだ液圧
システムにおいてはポンプ29が貯えタンク31から液
圧媒体を搬送して運転圧を生ぜしめる。蓄圧器33が設
けられていてもよい。牽引車両のブレーキペダル35に
より弁37.38が制御され、これらの弁37.38に
より液圧媒体が2つのブレーキ回路Klとに2に開放さ
れる。各後輪HLとHRと各前輪VLとVRにはブレー
キレバー40が配属され、これらのブレーキレバー40
はカム41を有し、このカム41によりドラムブレーキ
のブレーキジョー42が作動される。これは図面におい
ては右側の後輪HRについて概略的に示されている。ブ
レーキレバー40にはブレーキ回路K1、K2と結合さ
れたブレーキシリンダ44が係合している。しかも後輪
HL、HRのブレーキレバー40にはそれぞれ1つのブ
レーキシリンダ44が係合し、前輪VL、VRのブレー
キレバーにはそれぞれ2つのブレーキシリンダ40が係
合している。これらのブレーキシリンダは所定の形式で
両方のブレーキ回路K1、K2に接続され、所属のブレ
ーキレバー40にレバーアームの旋回軸に関して種々異
なるレバーアームa、b、cで係合している。すべての
ブレーキシリンダ44は同じ大きさに構成されかつ同じ
圧力で負荷されている。しかし、ブレーキレバー40に
係合するブレーキシリンダの種々異なる数と種々異なる
レバーアームは種々異なるブレーキ力が前輪と後輪とに
生ぜしめられる。
レバーアームは前輪と後輪とにおいて生ぜしめられたブ
レーキ力が所望の値、例えば4:lを有している。さら
にそれぞれ1つのブレーキ回路、例えばに2においては
一方の前輪、例えばVLに最大のレバーアームaに係合
する液圧シリンダ44は、他方の車両側で後輪HRにレ
バーアームCで係合しかつ他方の前輪にレバーアームb
で係合するブレーキシリンダ44と互いに接続され、レ
バーアームは一方の車両側の前輪と後輪VR,HRにお
けるブレーキ力の和が他方の車両側の前輪VLにおける
ブレーキ力と等しくなるように選ばれている。他方のブ
レーキ回路に1に対してはこれと逆のことが当嵌まる。
これによって両方のブレーキ回路K1、K2の1つが欠
落した場合にも、機能的に残っているブレーキ回路が車
輪に、両車両側で等しくかつ前車軸と後車軸とにおいて
所望の比を有するブレーキ力が生ぜしめられる。例えば
4:1である比が前輪と後輪のブレーキ力に望まれる場
合にはこの要求はレバーアームa、b、cが5:3:2
であると達成される。
さらに第3図においては両方のブレーキ回路K1、K2
の各々における最大圧力、ひいては前輪もしくは後輪に
フルブレーキで作用するブレーキ力を規定するブレーキ
力制限器45が示されている。
実施例においては両方のブレーキ回路の各々のブレーキ
力制限器45は通常は圧力を第1の限界値B1に規定す
るそれぞれ1つの第1の圧力制限弁47を有している。
これに対して並列には制御可能な別の圧力制限弁49が
設けられている。弁49が開くことによりブレーキ回路
K1、K2の圧力は第1の制限弁47により規定された
限界値を越えて高められる。この場合、この高い方の圧
力は制限弁49のそのつどの開放状態で制限される。
これは本発明によれば飛行機の機首車輪により牽引車両
に生ぜしめられた重量荷重に関連して行なわれる。この
重量荷重は静的な重量荷重と制動時に負荷的に作用する
動的な負荷とから成っている。牽引車両は自体公知のよ
うに、重量荷重とは無関係に牽引車両の床自由度を一定
に保つ液圧式のレベル調整装置を備えている。
このようなレベル調整系は公知であるので、第3図にお
いては簡略化した1例だけを概略的に示しである。例え
ば一方の前輪9の車輪保持体51は液圧シリンダ53及
び簡略化を目的として省略されたばねとを介して車両フ
レーム54に支えられている。液圧シリンダ53には切
換操作器55が配属され、該切換操作器55は2つのリ
ミットスイッチ56.57と協働し、荷重により前輪9
が強く沈み込むと、リミットスイッチ57を作動し、こ
れによって電気的な制御導線59を介してシリンダ53
に通じる液圧溝t62における弁61を開き、付加的に
液圧媒体シリンダ53に供給して圧力を高め、元の床自
由度が再び得られるようにする。このような系において
はシリンダ53、ひいては導管62における圧力は牽引
された飛行機の機首車輪装置による牽引車両の重量負荷
にほぼ比例している。本発明によれば導管62における
圧力に関連して液圧式の制御導管63を介して各ブレー
キ回路K1、K2における制御可能な制限弁49が制御
され、レベル調整圧、つまり牽引車両の重量負荷が所定
の値を越えられると開放され、これによりブレーキ回路
K1、K2における制動力が相当に低下させられる。
第4図には最大ブレーキ力、つまりフルブレーキで作用
するブレーキ力と牽引車両に作用する荷重との有利な関
連性が示されている。この場合には横軸には牽引車両の
自重と積荷重量とから成る総荷重がプロットされ、縦軸
にはそれぞれフルブレーキで作用するブレーキ力がプロ
ットされている。直線Glは車輪と路面との摩擦接続に
より与えられる、可能なブレーキ力の物理的な最高限界
を示している。直線G2は法的に規定された45%の最
低制動力を示している(乾いた路面における最大可能制
動力と軸荷重の和との間の比として規定)。フルブレー
キをかけた場合のブレーキ力は直線G1とG2との間に
位置していなければならない。本発明によればブレーキ
カ制限器45の制限弁47は牽引車両の総荷重が積荷荷
重を含めた所定の値L1を越えない間は最大ブレーキ力
を第1の限界値Blに制限している。値L1は小型の民
間飛行機、例えばボーイングB737型、B2S3型又
はエアバスA300を牽引する場合に生じる荷重よりも
上に位置するように選択されている。所属の最大ブレー
キ力Blは一方では空の牽引車両を法的に規定された4
5%の最低制動作用で制動するのに十分であるが、対象
とする小型飛行機の機首車輪装置が許す負荷よりも大き
くならないように設定されている。Llのための適性な
値は例えば約240KNの総荷重であり、所属の最大ブ
レーキ力Blのためには適当な値は例えば140KNで
規定しておくことができる。この値は既に述べたように
4=1の比で前輪と後輪とに分配される。
例えばDCIO、ボーイング747のような大型機を牽
引するときに、荷重の所定の値L1が越えられ、レベル
調整圧が相応に上昇すると、弁61(第3図)が開くこ
とにより、レベル調整系の液圧式が弁49に作用させら
れ、これが圧力に関連して制御され、ブレーキ回路Kl
とに2の圧力、ひいては最大ブレーキ力が第4図の直線
G3に相応して直線的に高められる。
最大ブレーキ力の荷重に比例した上昇は第2の限界値B
2で終了する。この限界値B2はブレーキ系統の所定の
出力限界に相当する。この第2の限界値B2はすべての
車輪に同じ制動力が作用したとしたら与えられることに
なる運転ブレーキの出力限界には相応しない。後輪にお
けるブレーキ力が本発明の如く低いことにより、総ブレ
ーキ力における損失が生じ、前車軸と後車軸とにおける
ブレーキ力の比が4:lであるときは限界値は理論的な
出力限界の5/8にしかならない。実地において問題と
なるブレーキ系統においては限界値B2は前記タイプの
大型の民間飛行機の機首車輪に対して制動時に生ぜしめ
られる許容負荷以下である。これが保証されない場合に
は限界値B2は付加的な圧力制限を制御可能な弁49に
おいて行なうことで対処されなければならない。乾いた
走行路でフルブレーキをかける場合に作用するブレーキ
力は重量に関連して第4図の斜線範囲に位置することに
なる。濡れた又は滑りやすい走行路ではもちろん直線G
2の下にあるブレーキ力が当嵌まる最大ブレーキ力を本
発明の如く荷重に関連して制御することにより、特に大
型で重くかつ機首車輪装置が相応に強く構成されている
飛行機を運搬するときに、フルブレーキをかけるにあた
って相応に大きな制動力をかけることができる。値B2
は例えば200KNであることができる。これは比が4
:lである場合には前輪の最大ブレーキ力が160KN
で後輪の最大ブレーキ力が40KNであることを意味す
【図面の簡単な説明】
第1図は飛行機を牽引するときの牽引車両の概略的斜視
図、第2図は制動時に生じるカを示す平面図、第3図は
レベル調整系とブレーキとの液圧回路の概略図、第4図
は゛最大ブレーキ力と重量負荷との関係を示すグラフ図
である。 K1、K2・・・ブレーキ回路、HL、HR・・・後輪
、VR,Vl・・・前輪、L・・・重量負荷、Bl。 B2・・・限界値、a+ b+c・・・アーム第2図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、液圧で作動されるブレーキを少なくとも2つの前輪
    と少なくとも2つの後輪とに有し、それぞれが両方の前
    輪とそれぞれ1つの後輪に作用する2つの独立したブレ
    ーキ回路を備え、ブレーキにおけるブレーキ力を制御す
    る制御装置を有する牽引車両のブレーキ系統において、
    両方のブレーキ回路(K1、K2)の各々において前輪
    と後輪とに生ぜしめるブレーキ力が不等に設定され、各
    ブレーキ回路(K1、K2)において後輪(AR)と同
    じ側にある前輪(VR)とに生ぜしめるブレーキ力の和
    が、他の車両側の前輪(VL)に生ぜしめるブレーキ力
    と等しくされていることを特徴とする、牽引車両のブレ
    ーキ系統。 2、ブレーキを作動するために各車輪にブレーキレバー
    が設けられ、このブレーキレバーに液圧シリンダが係合
    しており、液圧シリンダ(44)がすべての車輪におい
    て同じ寸法に構成され、同じ圧力で負荷されており、車
    輪における異なるブレーキ力がブレーキレバーの有効な
    レバーアーム(a、b、c)の異ななる長さ及び(又は
    )異なるブレーキレバーに係合する液圧シリンダの異な
    る数で与えられるようになつている、請求項1記載のブ
    レーキ系統。 3、各前輪(VL、VR)のブレーキレバー(40)に
    異なるレバーアーム(a、b)で2つの液圧シリンダ(
    44)が係合しており、各後輪(HL、HR)のブレー
    キレバー(40)に1つの液圧シリンダ(44)が係合
    しており、各後輪(HL)の液圧シリンダ(44)が同
    じ車両側の前輪(VL)の、短い方のレバーアーム(b
    )に係合する液圧シリンダ(44)と、他方の車両側の
    前輪(VR)の長い方のレバーアーム(a)に係合する
    液圧シリンダ(44)とそれぞれ1つのブレーキ回路(
    K1)に接続されている、請求項2記載のブレーキ系統
    。 4、前輪と後輪とに作用するブレーキ力の比が2:1と
    8:1との間、有利には、3:1と5:1との間にあり
    、特に約4:1である、請求項3記載のブレーキ系統。 5、積まれた牽引荷重のための運搬車両、特に飛行機の
    運搬車両であつて、飛行機の機首車輪を支える持上げ兼
    緊定装置を有し、ブレーキ系統がブレーキ力制限器を有
    し、このブレーキ力制限器が積まれている荷重に関連し
    て可変である最高値にブレーキ力を制限しており、ブレ
    ーキ力制限器が、荷重(L)が第1の所定の値(L1)
    以下であるときにブレーキ力の第1の制限値(B1)を
    規定し、荷重(L)が第1の所定の値(L1)よりも高
    いと荷重(L)の増大にともなつて増大するブレーキ力
    の制限値を規定する、請求項1から5までのいずれか1
    項記載のブレーキ系統。 6、車両(3)が負荷に無関係に床自由度を一定に保つ
    液圧式のレベル調整系統(53、55、57、61)を
    有し、ブレーキ力制限器(45)によつて規定されたブ
    レーキ力の制限値がレベル調整系統における圧力に関連
    して制御可能である、請求項5記載のブレーキ系統。
JP63241201A 1987-09-28 1988-09-28 牽引車両のブレーキ系統 Pending JPH01164659A (ja)

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