JPH0733137B2 - ロ−ドセンシングバルブ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両等のエア・オーバ・ハイドロリックブレ
ーキシステムに用いられるロードセンシングバルブ装置
に関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

例えば、特公昭51−4211号公報又は特開昭49−47765号
公報に記載のロードセンシングバルブ装置でで、ばね荷
重を変更するか、或は、弁の開閉位置をリンケージで変
化させるかによって制御圧力の変更を行なっている。然
しながら、これら装置では路面走行の凹凸などによる振
動によって、変化が極めて激しくなり、適正な制御が行
えない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記問題に鑑みてなされ、車輪に作用する負荷
荷重に応じて適正な制御を行うことができるロードセン
シングバルブ装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、空気圧を液圧に変換するエア・オーバ・ハ
イドロリック・ブースタの液圧出力孔と車輪ブレーキの
ホイールシリンダとの間に配置される遮断弁を負荷装置
からの付勢力と前記ホイールシリンダ側圧力に基く付勢
力とを対向して受けるプランジャによって開閉可能と
し、前記負荷装置の付勢力を車輪に作用する負荷荷重の
大小に応じて変化させるようにしたロードセンシングバ
ルブ装置において、前記負荷装置は、負荷荷重の大小に
応じて切換えられる弁装置を経由して導入される前記エ
ア・オーバ・ハイドロリック・ブースタの入力空気圧を
受圧可能な可動体を有し、当該可動体の前記入力空気圧
の受圧により、当該負荷装置から前記プランジャへの付
勢力を変化させるようにしたロードセンシングバルブ装
置によって達成される。

または、空気圧を液圧に変換するエア・オーバ・ハイド
ロリック・ブースタの液圧出力孔と車輪ブレーキのホイ
ールシリンダとの間に配置される遮断弁を負荷装置から
の付勢力と前記ホイールシリンダ側圧力に基く付勢力と
を対向して受けるプランジャによって開閉可能とし、前
記負荷装置は、車輪に作用する負荷荷重の大小に応じて
切換えられる弁装置を経由して導入される前記エア・オ
ーバ・ハイドロリック・ブースタの入力空気圧を受圧可
能な可動体を有し、当該可動体の前記入力空気圧の受圧
により、当該負荷装置から前記プランジャへの付勢力を
変化させるようにしたロードセンシングバルブ装置にお
いて、前記弁装置は、少なくとも２つの電磁切換弁を含
み、これらの電磁切換弁の作動の組合せに応じて前記入
力空気圧を受圧する複数の区分された受圧部を前記可動
体に設けるようにしたロードセンシングバルブ装置によ
って達成される。

〔作用〕 上記いづれの手段においても装置自体が路面走行時の凹
凸などにより振動力を受けてもプランジャへの付勢力は
可動体に受圧されるエア・オーバ・ハイドロリック・ブ
ースタの入力空気圧により変化させられるので、入力空
気圧はいわばダンパーの働らきをして付勢力は振動によ
り殆んど影響を受けないものとすることができる。よっ
て適正な制御を行うことができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例によるロードセンシングバルブ
装置を含むエア・オーバ・ハイドロリック・ブレーキシ
ステムの配管系統図であるが図において、２系統ブレー
キ弁（１）の入力側にはエアタンク（2a）（2b）が接続
され、出力側にはエア・オーバ・ハイドロリックブース
タ（3a）（3b）が接続されている。エア・オーバ・ハイ
ドロリックブースタ（3a）（3b）は公知の構造を有し、
その出力液圧は管路（5a）（5b）を介して第２図にその
詳細が示されるロードセンシングバルブ装置（４）の入
力接続孔（13a）（13b）に供給される。また２系統ブレ
ーキ弁（１）の出力側は管路（7a）（7b）を介してロー
ドセンシングバルブ装置（４）の空気圧入力接続孔（3
1）（32）に供給される。

またエア・オーバ・ハイドロリックブースタ（3a）の出
力液圧は管路（5c）を介して両前輪のホイールシリンダ
FW/Cに供給される。ロードセンシングバルブ装置（４）
の一方の出力接続孔（19a）は管路（6a）を介して後側
両後輪のホイールシリンダRRW/Cに接続され、他方の出
力接続孔（19b）は管路（6b）を介して前側両後輪のホ
イールシリンダRFW/Cに接続される。

次に第２図を参照してロードセンシングバルブ装置
（４）の詳細について説明する。

図において右方の第１弁本体（10）には左右に延びる一
対の段付孔（11a）（11b）が形成され、その右側開口端
部には蓋体（12a）（12b）が螺着されている。蓋体（12
a）（12b）に上述の入力接続孔（13a）（13b）が形成さ
れている。

段付孔（11a）（11b）にはシール部材（15a）（15b）を
装着したプランジャ（14a）（14b）が摺動自在に嵌合し
ており、右端部にロッド（16a）（16b）を一体的に固定
させている。ロッド（16a）（16b）の先端部にはばね
（100a）（100b）で付勢される弁球（17a）（17b）が当
接しており、これと対向する段付孔（11a）（11b）の段
部（18a）（18b）は弁球（17a）（17b）の弁座として働
らく。図示の状態では弁球（17a）（17b）はこの弁座か
ら離座しており、上述の出力接続孔（19a）（19b）と入
力接続孔（13a）（13b）とを連通させている。プランジ
ャ（14a）（14b）が左方に移動すると、弁球（17a）（1
7b）が弁座（18a）（18b）に着座し、出力接続孔（19
a）（19b）と入力接続孔（13a）（13b）との連通を遮断
する。プランジャ（14a）（14b）の右端面には径方向に
溝（21a）（21b）が形成されているが、これにより弁球
（17a）（17b）が図示のように開弁しているときの出力
接続孔（19a）（19b）と入力接続孔（13a）（13b）との
間の流れ抵抗を小としている。プランジャ（14a）（14
b）の先端部（20a）（20b）は段付孔（11a）（11b）の
左側開口端から突出しており、これらに荷重伝達板（2
3）が取り付けられている。

第１弁本体（10）の左端部に第２弁本体（22）が図示し
ないボルトにより固定されるがこの内孔（60）にはシー
ルリング（25）（26）を装着した段付ピストン（24）が
摺動自在に嵌合しており、ばね（42）により右方へ付勢
され、その右端面中央部に固定させた伝達部材（43）が
荷重伝達板（23）と当接することにより、その右方位置
が規制されている。

段付ピストン（24）の両側には大気圧室（27）、第１空
気圧室（29）が画成され、また小径部のまわりでシール
リング（25）（26）間には第２空気圧室（28）が画成さ
れる大気圧室（27）は図示せずとも第１弁本体（10）と
第２弁本体（22）との隙間を介して常時、大気と連通し
ており、第１空気圧室（29）は後述する弁装置（61）を
介して２系統ブレーキ弁（１）側と接続されており、第
２空気圧室（28）は２系統ブレーキ弁（１）側と常時連
通している。但し、後述するダブルチェック・バルブ
（62）を介して２系統ブレーキ弁（１）の２出力圧のう
ち大きい方の出力圧が第２空気圧室（28）に供給される
ようになっている。

第２弁本体（22）の左端部には蓋体（30）が螺着され、
これに上述の空気圧入力接続孔（31）が形成されてい
る。また他方の空気圧入力接続孔（32）は側方に形成さ
れる。左端部には更に上下方向にシリンダ孔（33）が形
成され、これにチェックピストン（34）が摺動自在に嵌
合している。チェックピストン（34）の上下端部にはそ
れぞれ弁ゴム（35a）（35b）が止着されており、上側の
弁ゴム（35a）が蓋体（30）の内壁に当接すると、シリ
ンダ孔（33）と交さして形成されている通路（36）側と
上方の空気圧入力接続孔（31）とが遮断され、下側の弁
ゴム（35b）はシリンダ孔（33）の底壁から離れて通路
（36）側と側方の空気圧入力接続孔（32）とは連通させ
られる。また図示するように下側の弁ゴム（35b）がシ
リンダ孔（33）の底壁と当接し、上側の弁ゴム（35a）
が蓋体（30）の内壁から離れると、通路（36）側への遮
断、連通の状態は上述の場合と逆となる。チェックピス
トン（34）の上下端部の受圧面積は同一であるので、小
さい方の空気圧が供給されている空気圧入力接続孔（3
1）又は（32）側にチェックピストン（34）は移動し弁
ゴム（35a）又は（35b）を蓋体（30）の内壁又はシリン
ダ孔（33）の底壁に当接させる。すなわち、通路（36）
側には空気圧入力接続孔（31）（32）に供給される空気
圧のうち高い方が供給されるようになっている。ダブル
チェックバルブ（62）は以上のようにチェックピストン
（34）、弁ゴム（35a）（35b）などによって構成されて
いる。なお、チェックピストン（34）の中間部は減径さ
れ、上下端部の周壁部には軸方向に複数の溝が形成され
ているが、これにより接続孔（31）又は（32）から通路
（36）側への空気の流通を容易なものとしている。

第２弁本体（22）の左方部には更に上下方向に段付孔
（44）が形成され、上端開口部はシールリングを介在さ
せて蓋体（37）が螺着されている。この下方に弁装置
（61）が配設され、これにより上述の第１空気圧室（2
9）への空気圧が制御されるようになっている。弁装置
（61）はこの下方に配設される荷重応動装置（63）によ
って開閉制御される。

弁装置（61）において、弁体（39）は段付孔（44）の最
上方部の弁室（38）内にあり弁ばね（40）により下方へ
付勢され、その大径部（39a）は段付孔（40）の段部に
上方に向って形成される弁座（46）と対向しており、車
両の積載荷重が最大のときには図示するようにこの弁座
（46）から離座している。上述の通路（36）は弁室（3
8）と常時連通しており、弁室（38）は更に通路（36）
を介して第２空気圧室（28）と常時連通している。

また、弁体（39）が弁座（46）から離座しているときに
は弁室（38）は段付孔（44）の小径孔部（50）、後述す
る荷重応動装置（63）のプランジャ（47）の溝（51）及
び第２弁本体（22）の内壁部に形成した小孔（52）を介
して第１空気圧室（29）と連通している。

次に以上のように構成される弁装置（61）の下方に配設
される荷重応動装置（63）の詳細について説明する。

荷重応動装置（63）は主として上方から段付プランジャ
（47）、ばね（64）、クレビス（56）から成っている。
クレビス（56）はその下端に止着したばね（58）を介し
て車両の積載荷重に応じて上下動し、荷重が大きいとき
には上方に移動し、小さいときには下方に移動する。

段付プランジャ（47）はシールリング（48）を装着して
段付孔（44）に摺動自在に嵌合しており、その小径部
（45）は段付孔（44）の小径孔部を挿通して上述の弁体
（39）の大径部（39a）と図示するように当接可能とな
っている。また段付プランジャ（47）には軸方向に通路
（49）が形成されており、これは常時下方で大気と連通
しているが、図示の状態では上端開口部が弁体（39）で
塞がれることにより弁室（38）とは遮断されている。

段付プランジャ（47）を上方へと付勢するためのばね
（64）は下端は板状のばね受け（54）によって受けら
れ、上端は略コップ状のばね受け（53）によって受けら
れている。ばね受け（54）はボルト（55）により第２弁
本体（22）に固定されているが、その中央部に開口（5
9）が形成され、こゝをクレビス（56）に螺着した応動
ボルト（57）が上下動自在に挿通している。

次に以上のように構成される装置の作用について説明す
る。

ブレーキ弁（１）のペダルを踏み込むと、管路に空気圧
が発生しこれらはロードセンシングバルブ装置（４）の
入力接続孔（31）（32）に供給される。このうちチェッ
クピストン（34）の働きにより高い方の空気圧が選択さ
れ、これが第１空気圧室（28）及び第２空気圧室（29）
に供給される。段付ピストン（24）は、空気圧力を受け
て右方へと付勢されプランジャ（14a）（14b）に荷重を
あたえる。

他方、エア・オーバ・ハイドロリックブースタ（3a）
（3b）からの液圧出力はロードセンシングバルブ装置
（４）の入力接続孔（13a）（13b）を介してプランジャ
（14a）（14b）の右端面に受圧され、ピストン（24）に
より加えられる荷重に打ち勝つと、プランジャ（14a）
（14b）は左方へと移動し、弁球（17a）（17b）は弁座
（18a）（18b）に着座する。これにより出力接続孔（19
a）（19b）と入力接続孔（13a）（13b）との間の連通が
遮断される。ブレーキ弁（１）の出力圧が更に増加する
とピストン（24）への空気圧力が更に増大してプランジ
ャ（14a）（14b）への荷重が増大する。これによりプラ
ンジャ（14a）（14b）は右方へと移動し、弁球（17a）
（17b）を弁座から離座させる。これにより再び入力接
続孔（13a）（13b）と出力接続孔（19a）（19b）とを再
び連通させる。ブレーキ弁（１）の出力空気圧即ちエア
・オーバ・ハイドロリックブースタ（3a）（3b）の入力
空気圧にほゞ比例してエア・オーバ・ハイドロリックブ
ースタ（3a）（3b）の出力液圧は増大していくのである
が、エア・オーバ・ハイドロリックブースタ（3a）（3
b）の出力液圧の上昇により再びプランジャ（14a）（14
b）は左方へと移動し弁球（17a）（17b）を弁座（18a）
（18b）に着座させ再び入力接続孔（13a）（13b）と出
力接続孔（19a）（19b）との連通を遮断する。ブレーキ
弁（１）の出力空気圧が増大してピストン（24）の付勢
力が大きくなると再びプランジャ（14a）（14b）は右方
へ移動し弁球（17a）（17b）を弁座（18a）（18b）から
離座させ、入力接続孔（13a）（13b）を出力接続孔（19
a）（19b）と連通させる。以上のようにして弁球（17
a）（17b）は着座、離座を繰返し、積載荷重に応じた開
始点から前輪に対し後輪のホイールシリンダの減圧比例
制御を行う。制御開始点及び減圧比例常数は一定の積載
荷重に対してはピストン（24）、プランジャ（14a）（1
4b）の受圧面積やばね（42）のばね常数などによって定
まる。

以上は車両の積載荷重が所定値より大の場合であったが
次にこれより小の荷重の場合について説明する。

この場合にはクレビス（56）即ちボルト（57）は図示よ
り下方へと移動しついには弁体（39）の大径部（39a）
が弁座（46）に着座し、更に段付プランジャ（47）の小
径部（45）が弁体（39）から離れるに至る。これにより
第１空気圧室（29）は大気と連通するようになり、ここ
から空気圧は大気へと排気される。即ちピストン（24）
への付勢力は第２空気圧室（28）に供給される空気圧と
第１空気圧室（29）に配設されるバネ（42）のバネ力と
によるものになり、プランジャ（14a）（14b）への荷重
は小さくなる。よってこれに応じた制御開始液圧が得ら
れる。

本実施例は以上のような作用を行うものであるが次の様
な効果を奏する。

即ちプランジャ（14a）（14b）に制御開始液圧を決定す
る荷重を与えるピストン（24）の付勢力は空気圧力であ
るので車両が凸凹の道路を走行して振動するような場合
でも段付ピストン（24）はいわば空気バネによる減衰作
用により殆んど振動することなく安定に積載荷重に応じ
た付勢力をプランジャ（14a）（14b）に与えることが出
来る。また段付ピストン（24）を付勢するバネ（42）に
は荷重応動装置（63）のばね（64）（リンケージばね）
が直接作用しないので、凹凸道路走行による振動が直接
伝わることがない。よって常に正確な積載荷重に応じた
制御開始液圧力を得ることが出来る。

第３図及び第４図は本発明の第２実施例によるロードセ
ンシングバルブ装置を示すが、図において第１実施例に
対応する部分については同一の符号を付してその詳細な
説明は省略する。

すなわち本実施例は第１実施例とは第１弁本体（10）内
の構造においては同一であるが、第２弁本体（70）の構
造において異なる。

本実施例では第２弁本体（70）の内孔（71）には３段付
ピストン（72）がシールリング（73）（74）（75）を装
着して摺動自在に嵌合しており、その中径部のまわり、
小径部のまわり及び左端側にそれぞれ第１空気圧室（7
6）、第２空気圧室（77）及び第３空気圧室（78）を画
成しており、ばね（79）により右方へ付勢されている。

第２弁本体（70）の左端部の上壁部には３個の電磁弁
（80A）（80B）（80C）が並列に固定されている（以
下、電磁弁（80A）についてのみ代表的に説明する）。
電磁弁（80A）は主としてコップ状のケーシング（81
a）、該ケーシング（81a）に嵌着されたコイル（82
a）、該コイル（82a）内に上下動自在に配設された磁性
材で成る可動コア（83a）、該可動コア（83a）に一体的
に固定されたロッド（84a）、該ロッド（84a）に一体的
に固定された弁体（85a）、該弁体（85a）を上方に付勢
する弁ばね（86a）から成っている。

ロッド（84a）は第２弁本体（70）の開口にシールリン
グ（92a）を装着して嵌着された栓体（90a）の中心孔
（91a）を挿通しており、弁体（85a）は弁ばね（86a）
により上方に付勢されて通常は図示するように栓体（90
a）の中心孔（91a）の下端開口周辺に形成された弁座
（93a）に着座しており、弁体（85a）や配設されている
弁室（94a）と電磁弁（80A）のケーシング（81a）の内
側とを遮断している。

弁室（94a）の底壁部には弁座（95a）が形成され、弁体
（85a）と対向しており、図示の状態では弁体（85a）は
これから離座しており、弁室（94a）は通路（89a）を介
してダブルチェックバルブ（62）のシリンダ孔（33）と
連通している。蓋体（30）′は第１実施例の蓋体（30）
に対応し、これに一方の空気圧入力接続孔（31）が形成
されている。他方の空気圧入力接続孔（32）及びダブル
チェックバルブ（62）も第１実施例とは異なる位置にあ
るが、機能は全く同一である。

他の電磁弁（80B）（80C）も（80A）と全く同様に構成
され、各弁体（85b）（85c）の下方に形成される通路
（89b）（89c）は横方向通路（88）介して通路（89a）
と相互に連通している。電磁弁（80A）（80B）（80C）
の各弁体（85a）（85b）（85c）が配設される弁室（94
a）（94b）（94c）はそれぞれ通路（87a）（87b）（87
c）を介して上述の第３空気圧室（78）、第１空気圧室
（76）及び第２空気圧室（77）と常時連通している。

各電磁弁（80A）（80B）（80C）のコイイル（82a）（82
b）（82c）は図示せずとも積載荷重検知装置に接続され
ており、この装置の荷重に応じた電気的出力により選択
的に励磁されるように構成されている。例えば、電磁弁
（80A）のコイル（82a）が励磁され、他の電磁弁（80
B）（80C）のコイル（82b）（82c）が非励磁の場合に
は、電磁弁（80A）の弁体（85a）は下方に移動して弁座
（95a）に着座するが、他の電磁弁（80B）（80C）の弁
体（85b）（85c）は移動せず上方位置をとったまゝであ
る。これにより第３空気圧室（78）はブレーキバルブ
（１）側とは遮断されるが、第１空気圧室（76）及び第
２空気圧室（77）は連通したまゝである。従って、ブレ
ーキバルブ（１）を作動させると第１、第２空気圧室
（76）（77）には空気圧が供給されるが、第３空気圧室
（78）には供給されない。

本発明の第２実施例は以上のように構成されるが、作用
においては電磁弁（80A）（80B）（80C）のコイル（82
a）（82b）（82c）が積載荷重に応じて選択的に励磁さ
れて空気圧室（76）（77）（78）のいづれに空気圧を供
給しないようにするかによって第１弁本体（10）内のプ
ランジャ（14a）（14b）への付勢力を変更するようにし
ている。他は第１実施例と全く同様であり、効果も同様
であるので省略する。

以上、本発明の各実施例について説明したが、勿論、本
発明はこれらに限定されることなく種々の変形が可能で
ある。

例えば第１実施例ではプランジャに付勢力を与えるピス
トンは２段の段付とし、弁装置（61）は１個だけで、こ
れを積載荷重に応じて開閉するようにしたが、このよう
な弁装置を複数個、並設し、この数に応じた段付のピス
トンとし、それぞれの弁装置を異なって積載荷重で開閉
制御するように構成してもよい。

また、第２実施例では電磁弁を３個とし、これにより８
通りの制御が行われるのであるが、これに代えて更に個
数を増やし、ピストンの段付数をこれに応じて増大させ
（空気圧室を増大させ）るように積載荷重に応じてきめ
細かくホイールシリンダの液圧制御するようにしてもよ
い。

〔発明の効果） 以上述べたように本発明のロードセンシングバルブ装置
によれば、車両が凹凸のある路面を走行しているときで
もプランジャを付勢する負荷装置の付勢力は振動による
影響を殆んど受けることなく、車両の積載荷重に応じて
常に適正な制御を行うことができる。また、従来のコイ
ルばねの付勢によるものと異なり付勢力を与える部材に
こじりのような問題を与えることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のロードセンシングバルブ装置
を用いるエアオーバ・ハイドロリックブレーキシステム
の配管系統図、第２図は同ロードセンシングバルブ装置
の拡大断面図、及び第３図は本発明の他実施例のロード
センシングバルブ装置の第２図と同様な拡大断面図であ
り、第図は第３図におけるIV−IV線方向の拡大断面図で
ある。 （14a）（14b）……プランジャ （24）（72）……段付ピストン （28）（29）（76）（77）（78）……空気圧室 （61）……弁装置 （80A）（80B）（80C）……電磁弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空気圧を液圧に変換するエア・オーバ・ハ
   イドロリック・ブースタの液圧出力孔と車輪ブレーキの
   ホイールシリンダとの間に配置される遮断弁を負荷装置
   からの付勢力と前記ホイールシリンダ側圧力に基く付勢
   力とを対向して受けるプランジャによって開閉可能と
   し、前記負荷装置の付勢力を車輪に作用する負荷荷重の
   大小に応じて変化させるようにしたロードセンシングバ
   ルブ装置において、前記負荷装置は、負荷荷重の大小に
   応じて切換えられる弁装置を経由して導入される前記エ
   ア・オーバ・ハイドロリック・ブースタの入力空気圧を
   受圧可能な可動体を有し、当該可動体の前記入力空気圧
   の受圧により、当該負荷装置から前記プランジャへの付
   勢力を変化させるようにしたロードセンシングバルブ装
   置。
2. 【請求項２】空気圧を液圧に変換するエア・オーバ・ハ
   イドロリック・ブースタの液圧出力孔と車輪ブレーキの
   ホイールシリンダとの間に配置される遮断弁を負荷装置
   からの付勢力と前記ホイールシリンダ側圧力に基く付勢
   力とを対向して受けるプランジャによって開閉可能と
   し、前記負荷装置は、車輪に作用する負荷荷重の大小に
   応じて切換えられる弁装置を経由して導入される前記エ
   ア・オーバ・ハイドロリック・ブースタの入力空気圧を
   受圧可能な可動体を有し、当該可動体の前記入力空気圧
   の受圧により、当該負荷装置から前記プランジャへの付
   勢力を変化させるようにしたロードセンシングバルブ装
   置において、前記弁装置は、少なくとも２つの電磁切換
   弁を含み、これらの電磁切換弁の作動の組合せに応じて
   前記入力空気圧を受圧する複数の区分された受圧部を前
   記可動体に設けるようにしたロードセンシングバルブ装
   置。