JPH07107821B2

JPH07107821B2 - 圧力制限差圧スイッチ

Info

Publication number: JPH07107821B2
Application number: JP62506882A
Authority: JP
Inventors: ジーエマーソンブラウン; リチャードトロイヘンドリックソン
Original assignee: アライドコーポレーション
Priority date: 1986-11-03
Filing date: 1987-10-14
Publication date: 1995-11-15
Anticipated expiration: 2010-11-15
Also published as: DE3784073D1; US4736990A; DE3784073T2; EP0329688B1; ES2005670A6; CA1281755C; JPH02501339A; EP0329688A1; WO1988003701A1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は所定の差圧に応答するスイッチに関し、さらに
詳細には、検出すべき圧力のうちの１つの一時的圧力ス
パイクに応答してスイッチを作動させないために押し込
み可能なスライドバルブ部材を有するスイッチに関す
る。

差圧スイッチ、すなわち２つの入力の間の所定の差圧に
応答して作動するスイッチは良く知られている。さらに
そのようなスイッチは普通、自動車のブレーキシステム
のような油圧装置に使われている。そのような差圧スイ
ッチの或る特定の適用は、スイッチを一次油圧回路と二
次油圧回路の間に、あるいは油圧回路の１つとブースタ
ー回路の間に連結したアンチロックブレーキシステムで
ある。そのような差圧スイッチの適用は、例えば、係属
中の米国特許第4,736,992号に開示されている。しか
し、そのようなブレーキシステムの正常な作動状態の下
でさえ、通常の差圧スイッチが働くことがあり、その結
果、システムが実際に正常な作動状態にある時にシステ
ムの欠陥を指示することがわかった。これは例えば足の
圧力をマスタシリンダのピストンに直接加えることによ
りブレーキ回路内の圧力が大変急速に増すときの大変強
いブレーキの適用の際に起る。このブレーキ圧力の増大
は流れの制限の結果として油圧ブースターの圧力上昇よ
りも急速に生じる。従って、マスターシリンダの圧力が
ブースト圧力を一時的に超えて、差圧スイッチを作動
し、その結果システムが正常のときに、欠陥を表示す
る。それゆえにアンチロックブレーキシステムあるいは
他の油圧昇圧ブレーキシステムに作用され、欠陥を表25
示する圧力差の信頼できる表示を行い、同時に圧力スパ
イクによって引き起されるスイッチ作動を回避する差圧
スイッチの必要性がある。

そのような差圧スイッチまたはFR-A-2 186375からも知
られている。本体、第１と第２の油圧源に両端部分が連
結し、該両端部分に第１と第２のポートを有する前記本
体内の細長いボア、前記両端部分の間を摺動運動可能に
前記ボア内に収容され、それにより、第１と第２の圧力
チャンバーを構成するピストン組立体であって、前記ピ
ストン組立体が第１と第２の相対位置の間の移動のため
互に作動的に連結されている第１と第２のピストンエレ
メントを含み、前記ピストン組立体が前記第１と第２の
圧力チャンバーの間の圧力差に応答して中央位置から一
対の移動位置のいずれかへ移動できるピストン組立体、
前記ピストンエレメントの１つと作動的に係合し、前記
移動位置のいずれかへの前記ピストン組立体の移動に応
答して作動可能であるスイッチ装置、および、前記ピス
トン組立体を前記ボアの中央に弾性的に維持する第１の
付勢装置よりなる差圧スイッチをこの特許は開示してい
る。

一般的に本発明のスイッチへの１つの圧力源は、マスタ
ーシリンダであり、もう１つの圧力源は油圧ブースター
である。圧力レベルが所定のレベルに達しているとき押
し込まれ、これにより高圧レベルでのスイッチの作動を
阻止する１対のピストンエレメントを有するピストン組
立体をスイッチは含んでいる。さらに組立体が押し込ま
れているときに差圧ピストン組立体の動きを阻止する係
止具を備えている。従ってピストン組立体が第１の相対
位置に第１と第２のピストンエメレントを弾性的に保持
する第２の付勢装置を含み、前記エレメントは、前記チ
ャンバーの夫々内のあらかじめ決められた圧力に応答し
て、前記第１から前記第２の相対位置に移動でき、係止
具が前記エレメントの少なくとも１つに係合し、前記バ
ルブエレメントの前記第２の相対位置への動きに応答し
て前記ピストンエレメントが前記第２の相対位置にある
ときに前記チャンバー間の圧力差に関係なく、スイッチ
装置の作動を十分に阻止するため、前記ピストン組立体
の動きを阻止し、前記係止具がピストンエレメントが第
１の相対位置にあるときにのみ前記ピストン組立体の前
記移動位置のいずれかへの移動を許し、それによって、
前記ピストン組立体が前記第１と第２のチャンバー内の
圧力差に応答して前記ボア内で移動可能であり、したが
って前記チャンバー内の圧力が前記所圧力以下のときに
のみ、前記スイッチ装置が作動可能であることを本発明
は特徴とする。

従って、ブースト圧力がマスターシリンダ圧力が低いか
正常運転圧力のときにこれとほぼ同一であり、マスター
シリンダ圧力がブースト圧力に近いかそれ以上の圧力の
ときにブースト圧力は適当であることを確認し、しか
し、ブースト圧力が所定の最小以上であるときには間違
った不足を指示するように作動しない差圧スイッチを提
供する利点を本発明は有している。

本発明の上記の長所および他の長所並びに本発明自身の
作動は以下の詳細な説明および添付図に関連して完全に
理解されよう。

第１図は本発明による差圧スイッチの実施例の軸方向断
面図、第２図は本発明の別の実施例の軸方向断面図。

全体を10で指示した本発明による差圧スイッチの第１の
実施例を第１図に示す。スイッチは実質的に密閉した円
筒状のボア14を有するスイッチ本体12を備えている。ボ
ア14の両端16、18は、正常時には同一圧力である第１と
第２の高圧流体源（図示せず）に関連できる第１ポート
20と第２ポート22を備えている。代表的には、ポート20
はアンチロックブレーキシステムの油圧ブースターの出
力に連結され、ポート22はブレーキシステムのマスター
シリンダーの出口ポートの一方に連結される。第１と第
２の高圧流体源は、もちろん、差圧を計測又は検出した
いどのような２つの圧力流体源であってもよい。差圧ピ
ストン組立体24はボア14内に摺動可能に収容される。

ピストン組立体24は第１と第２のピストンエレメント2
6、28を含む。エレメント26はボア14と相補する直径を
有するほぼ中空の円筒状エレメントであり、円周凹部30
を備えている。“O"リング32がピストンエレメント26と
ボア14との間の流体密シールを行う。

第２のピストンエレメント28は、拡大円筒状端部分34と
直径の小さな円筒状軸部分36とを含む。拡大端部分34は
ボア14と相補する直径を有し、“O"リング38によりボア
14と流体密に摺動可能に係合している。軸部分36はピス
トンエレメント26を貫通する円筒状ボア40内に摺動可能
に収容される。軸部分36とボア40との間の流体密シール
は、“O"リングシール42によって形成される。

軸部分36は、これがボア40から軸方向外方に延び、拡大
ヘッド部分34がピストンエレメント26のこれと隣接した
端面46に対して軸方向に間隔をへだてた関係に配置され
るような寸法になっている。スプリング48が端面46とヘ
ッド部分34の間で圧縮されている。軸部分36の他端50
は、ピストンエレメント26と28の分離を防ぐロックリン
グ52を備えている。端50は軸部分36の端部54ら軸方向外
方に延びている。

凹部24は両端が傾斜し、スイッチ58の作動ピン56が（図
に示すように）凹部24の中へ下方に延びている。一対の
圧縮スプリング60、62がチャンバー16、18の中に収容さ
れ、図示するようにピストン組立体を中央すなわち中立
位置に維持する。

作動時に、チャンバー16、18内の正常圧力に応答して、
ピストン組立体24は図示するようにほぼ中央位置にとど
まる。チャンバー16か18のいずれかに圧力不足が生じる
とバルブ組立体24全体は低い圧力を有するチャンバーの
方向にユニットとして摺動する。この動きで凹部30を右
又は左に移動させてスイッチピン56とスイッチ58を作動
する。

スプリング48は比較的堅く、本発明の運転実施例では所
定圧力、代表的には、70Kg/cm²（1000Psi）に等しい力
に圧縮され或は予圧される。従って、チャンバ16とチャ
ンバ18内の圧力が70Kg/cm²（1000Psi）以上であれば、
ピストンエレメント26と36に働く圧力でスプリング48を
圧縮する。ピストンブエレメントのこの圧縮によって
は、ピストンエレメント26を同じ位置に保持するほど大
きいピン56の作用により、凹部30の動きおよびスイッチ
58の作動は生じない。同時に、軸部分36の端50はチャン
バ16の端壁66に当接するようになる。このことはピスト
ンエレメント36のさらに左への動きを（図示するよう
に）阻止する。ピストンエレメント26の動きはチャンバ
ー16、18内の圧力が70Kg/cm²（1000Psi）以上である限
り起らない。なぜなら、ピストンエレメント28の端50と
端壁66との係合により、ピストンエレメント28が左に
（第１図で）移動できないからである。従って、このよ
うな条件下では、すなわち、チャンバー16、18内の圧力
が70Kg/cm²（1000Psi）以上では、スイッチはチャンバ
ー16と18との間の差圧に応答しない。従って、チャンバ
ー18がマスターシリンダー出力に連結され、チャンバー
16が油圧ブースター出力に連結されているならば、ブー
スト圧力が所定の最小圧力のままである限り、スイッチ
はマスターシリンダとブースト圧力との間の差圧に応答
しないことがわかる。しかしながら、マスターシリンダ
圧力又はブースト圧力のどちらかが所定最小値以下の場
合、スイッチは２つのチャンバー間の差圧に応答する。

次に、第２図を参照すると、本発明の別の実施例を示
し、この例では、同様のエレメントは同じ数字に100を
加えて示す。装置100はボア114を有するピストン本体11
2を含んでいる。ピストン組立体126はボア114を２つの
圧力チャンバー116、118に分割する。チャンバー116、1
18には、正常時には同一圧力である第１と第２の高圧流
体源（図示せず）と連通する流体ポート120、122を備え
ている。ピストン組立体126はスプリング160、162によ
って、図示のように、中立又は中央位置に付勢され、そ
して一対の伸縮自在に係合したピストンエレメント126
と128を含んでいる。ピストンエレメント126には凹部13
0が形成され、凹部130はスイッチ158のピン156に作動的
に係合する。

この実施例において、ピストンエレメント128の軸部分1
36は、ピストンエレメント126に形成された閉鎖された
ボア140内に伸縮自在に受け入れられている。ピストン
エレメント126と136は圧縮スプリング148によって軸方
向に間隔をへだてて維持されている。先の実施例のよう
に、チャンバ116と118の間の差圧により、ピストン組立
体124を低い圧力のチャンバーの方向に移動させる。こ
の動きで、スイッチピン156とスイッチ158を作動し、差
圧を指示する。しかしながら、もしチャンバー116、118
内の圧力がスプリング148の予圧力によって決定された
所定の最小圧力以上であると、ピストンエレメント126
を同じ位置に保持するほど大きいピン156の作用によ
り、ピストンエレメント126と136はスイッチ158の作動
を生じさせることなく互に押し込まれる。ピストンエレ
メント136の軸方向の一層の動きはピストンエレメント1
26、136の端面172と174の間に配置されたストップピン1
70で阻止される。このような条件の下で、チャンバー11
8内の圧力が万一スパイクする場合に生じるチャンバー1
16と118との間の差圧によっては、ピストンエレメント1
26の動きを生じさせず、したがって、スイッチ158を作
動しない。もう一度、この差圧スイッチは、第１と第２
の圧力源のどちらかに圧力不足がある場合に生ずるよう
なチャンバー116、118の間の正常の差圧に応答すること
がわかる。しかしながら、チャンバー116、118内の圧力
が所定の最小値以上である限り、ピストン組立体124
は、差圧スイッチを作動することなく押し込まれる。す
なわちチャンバー118内の圧力がチャンバー116内の圧力
を越えることにより生じる差圧スイッチは応答しない。

マスターシリンダー出力とブースター出力の間の差圧を
検出することが望ましく、しかし、ブースト出力に連結
されたチャンバー116内の圧力が所定の最小圧力、代表
的には１平方インチ当り1000ポンド以上である限り、ブ
レーキを強くかけている間や、長いアンチロックブレー
キ操作の間にマスターシリンダー出力による短くて高い
圧力スパイクには、スイッチが応答しないことが望まれ
るアンチロックタイプのブレーキシステムにこの差圧ス
イッチは特に適用される。

さらに本発明の本質から逸脱することなくここに説明し
た発明に多くの修正および変更を当業者がなすことがで
きることは、明らかである。そのような修正および変更
は、請求の範囲内に入るものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ヘンドリックソンリチャードトロイアメリカ合衆国インディアナ州 46615 サウスベンドトゥエンティエイスストリート 915

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒の本体（12,112）と、上記円筒の本体（12,112）内の細長いボア（14,114）で
あって、該ボアの両端と連通し、該両端を第１の圧力源
及び第２の圧力源に連結するための第１のポート装置
（20,120）と第２のポート装置（22,122）とを有するボ
ア（14,114）と、上記両端の間で摺動可能に上記ボア（14,114）内に収容
され、上記両端とともに第１の圧力チャンバ（16,116）
と第２の圧力チャンバ（18,118）とを構成するピストン
組立体（24,124）とを備えた差圧スイッチであって、上記ピストン組立体（24,124）は、第１及び第２の相対
位置の間で動くように互いに作動的に連結された第１の
ピストンエレメント（26,126）と第２のピストンエレメ
ント（28,128）とを含み、上記ピストン組立体（24,12
4）は、第１の圧力チャンバ（16,116）と第２の圧力チ
ャンバ（18,118）との間の圧力差に応答して中央位置か
ら一対の移行位置のいずれかに移動可能であり、更に、上記ピストンエレメントの一方（26,126）に作動
的に係合し、上記ピストン組立体（24,124）の上記移行
位置のいずれか一方への動きに応答して作動するスイッ
チ装置（58,158）と、上記ピストン組立体を上記ボア（14,114）内で中央位置
に弾性的に維持する第１の付勢手段（60,62;160,162）
とを備えた差圧スイッチにおいて、上記ピストン組立体（24,124）が、上記第１のピストン
エレメント（26,126）と第２のピストンエレメント（2
8,128）とを互いに第１の相対位置に弾性的に保持する
第２の付勢装置を有し、上記第１及び第２のピストンエレメント（26,126;28,12
8）が、上記圧力室（16,116;18,118）の各々の中の最小
値又はこれより大きい値の所定の圧力に応答して、上記
第１の相対位置から第２の相対位置へと移動可能であ
り、上記第１及び第２のピストンエレメント（26,126;28,12
8）が第２の相対位置にあるときに、上記第１及び第２
の圧力チャンバ（16,116;18,118）間の圧力差にもかか
わらず、上記スイッチ装置（58,158）の作動を防ぐのに
十分上記圧力チャンバ（16,116;18,118）の一方へ向か
う上記ピストンエレメント（24,124）の動きを防ぐため
の、止め装置（66,170）が上記ピストンエレメント（2
6,126;28,128）の少なくとも一方と係合可能であり、上記止め装置（66,170）は、ピストンエメレント（26,1
26;28,128）が第１の相対位置にあるときにのみ、上記
移行位置へ向かう上記ピストン組立体（24,124）の動き
を許容し、これによって、上記圧力チャンバ（16,116;118,118）内
の圧力が上記所定圧力より小さいときにのみ、ピストン
組立体（24,124）が上記第１及び第２の圧力チャンバ
（16,116;18,118）内の圧力差に応答して上記ボア（14,
114）内を移動でき、上記スイッチ装置（58,158）が作
動可能となること、を特徴とする差圧スイッチ。
【請求項２】上記第１のピストンエレメント（26,126）
と上記第２のピストンエレメント（28,128）とが上記ボ
ア（14,114）内で軸線方向に相対移動可能に互いに入れ
子式に係合していること、を特徴とする請求の範囲１に
記載の差圧スイッチ。
【請求項３】上記第１のピストンエレメント（26,126）
と上記第２のピストンエレメント（28,128）とが軸線方
向に変位された対向する表面を有し、上記第２の付勢装置（48,148）が、上記表面間でこれら
に対して所定の力を働かせるように圧縮されたスプリン
グ（48,148）を含むこと、を特徴とする請求の範囲２に
記載の差圧スイッチ。
【請求項４】上記第１の付勢装置が、ピストン組立体
（24,124）の両端と上記ボア（14,114）のそれぞれの両
端との間で圧縮された一対のスプリング（60,62;160,16
2）を含むこと、を特徴をする請求の範囲３に記載の差
圧スイッチ。
【請求項５】上記第１のピストンエレメント（26）が、
このピストンエレメントを貫通する軸線方向のボア（4
0）を有し、上記第２のピストンエレメント（28）が、上記ボア（4
0）内に摺動可能に収容され、該ボア（40）から軸線方
向外方に突出するように該ボア（40）内を延びるステム
部分（36）を有し、上記第２の付勢装置（48）の圧縮及
び上記ピストン組立体（24,124）の上記移行位置の一方
への動きに応答して上記対向する表面が互いに最も近く
なったとき、上記ステム部分（36）が上記細長いボア
（14）の一端（66）に当接すること、を特徴とする請求
の範囲４に記載の差圧スイッチ。
【請求項６】上記止め装置（170）が、対向するエレメ
ントの表面（172,174）の間に配置された位置で上記ボ
ア（114）内へ半径方向に延びるエレメント（170）を有
し、上記第１のピストンエレメント（126）及び第２のピス
トンエレメント（128）が上記第２の相対位置にあると
き、上記エレメントの表面（174）の一方が上記エレメ
ント（170）に係合すること、を特徴とする請求の範囲
４に記載の差圧スイッチ。
【請求項７】上記スイッチ装置が、更に、上記対向する
表面の軸線方向に互いに離間する動きを制限するための
装置（52,152）を有していること、を特徴とする請求の
範囲４に記載の差圧スイッチ。
【請求項８】上記動き制限装置（52,152）が、上記ピス
トンエレメント（26,126;28,128）の一方（26,126）に
固着されたロッキングエレメント（52,152）を有し、上
記第１のピストンエレメント（26,126）と第２のピスト
ンエレメント（28,128）とが上記第１の相対位置にある
ときに、上記エレメントの他方（28,128）に軸線方向に
当接すること、を特徴とする請求の範囲７に記載の差圧
スイッチ。
【請求項９】上記スイッチが、更に、上記第１のピスト
ンエレメント（26,126）及び上記第２のピストンエレメ
ント（28,128）と上記ボア（14,114）との間の流体密シ
ールを設けるための装置（32,38;132,138）を有し、該流体密シール装置が上記第１の圧力チャンバと第２の
圧力チャンバ（18,118）を隔絶することを、特徴とする
請求の範囲４に記載の差圧スイッチ。
【請求項１０】上記第１の圧力源が油圧昇圧ブレーキシ
ステムのブースターであり、他の圧力源が上記システム
のマスターシリンダの出力であること、を特徴とする請
求の範囲９に記載の差圧スイッチ。