JPH08183445A - エアオーバハイドロリックブースタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】圧力制御弁装置３０を備えるエアオーバハイド
ロリックブースタにおいて、空圧ピストン１７の摺動時
の倒れを防止し、圧力室１１の空圧変化に応じてスムー
ズに移動できるようにする。 【構成】空圧ピストン１７の外周に、その摺動方向に延
びて空圧作動部１０のハウジング１９内周に常時当たる
低摩擦性のガイド部１４を設ける。このガイド部１４
は、隣りの密封部材１３よりも無圧室１２に近い位置に
配置するのが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トラックやバスなどの
車両のブレーキシステムで使用され、アンチスキッド制
御またはトラクション制御等のブレーキ制御機能を付加
したエアオーバハイドロリックブースタに関する。

【０００２】

【発明の背景】一般に、エアオーバハイドロリックブー
スタは、ブレーキバルブからの空圧力により作動する空
圧作動部と、ブレーキ液圧を発生する液圧シリンダ部と
を備える。一方の空圧作動部は、そのハウジング内に圧
力室と無圧室とを形成する空圧ピストンを有する。ま
た、他方の液圧シリンダ部は、空圧ピストンと連動可能
な液圧ピストンを有する。エアオーバハイドロリックブ
ースタは、空圧力を液圧力に変換するものである。つま
り、圧力室に圧縮空気が供給されると、それに応じて空
圧ピストンが無圧室側に摺動し、それに準じて液圧ピス
トンが摺動してブレーキ液圧を発生する。こうしたエア
オーバハイドロリックブースタに対しブレーキ制御機能
を付加させる手段として、空圧の段階で圧力制御する手
段、あるいは、液圧の段階で圧力制御する手段がある。
そのうち空圧力を制御する手段の方が比較的に軽い装備
で済み、取付け性等の点から好ましい。本発明に関する
のは、この空圧力の制御によりブレーキ制御を行うよう
にしたエアオーバハイドロリックブースタである。

【０００３】空圧力を制御する手段として、たとえば、
特開平３−１６７０６１号公報で明らかにされるよう
に、圧力室に供給する圧縮空気を保持あるいは大気に排
出する圧力制御弁装置を備えるものがある。圧力制御弁
装置は、その内部に遮断弁および排気弁の二つの弁を備
える。遮断弁は、開弁位置にあるときブレーキバルブと
圧力室とを連絡し、閉弁位置に切り換えられることによ
って圧力室の空圧力を一定に保つ。排気弁は、開弁位置
に切り換えられることにより、圧力室と大気とを連絡し
て圧力室の空圧力を弛める。これら弁の開閉によってブ
レーキ液圧の込め−保持−弛めを繰り返し、適正なブレ
ーキ制御を行う。先に示した公報は、圧力制御弁装置を
空圧作動部のハウジングに対し一体化する技術を明らか
にしている。この技術によれば、長尺な配管による圧縮
空気圧の伝達ロスを無くし、圧力制御弁装置の切換えに
基づくブレーキ制御中（以下、単に「ブレーキ制御中」
というのは、この圧力制御弁装置の切換えに基づく場合
を指す）、空圧ピストンを圧力室内の空圧変動に応じて
機敏に摺動させ、その応答性を高めることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、空圧ピストン
は、空圧力を有効に液圧力に変換するため、その径の大
きさに比べて軸方向の長さが短い。また、空圧ピストン
はその外周に、圧力室を無圧室から遮断するための密封
部材を備えており、空圧ピストンは、ハウジング内周に
対して弾力を持って接しているその密封部材を介して案
内支持されるようになっている。このため、空圧ピスト
ンは、圧力室内の空圧変動に応じて摺動する際、ハウジ
ングに対して倒れを生じ易く、倒れが生じればハウジン
ブ内周との間にこじりが発生して、移動抵抗が大きくな
ってしまう。その点、特に、ブレーキ制御中には、圧力
室内の空圧変動が短いサイクルで繰り返されるため、空
圧ピストンの倒れは、そのピストン自体の機敏な摺動を
妨げる一要因となるものであった。またさらに、先に述
べたように、圧力制御弁装置を空圧作動部に一体化した
ものにおいては、圧縮空気の伝達ロスが無くなる分、ブ
レーキ制御中に圧力室内の空圧が急峻に変動することか
ら、空圧ピストンの倒れが助長されることにもなる。こ
れは、圧力室内の急峻な空圧変動が、空圧ピストンをよ
り一層機敏に動かすような作用力を及ぼす反面、空圧ピ
ストンに倒れを生じさせるような不均一あるいは偏奇し
た作用力を与えてしまうからである。したがって、圧力
制御弁装置を空圧作動部に一体化するだけでは、空圧ピ
ストンに倒れが発生し、それに伴ってブレーキ制御中に
空圧ピストンがスムーズかつ一層機敏に摺動し得ず、応
答性の向上を図ろうとしても、充分な効果を期待するこ
とはできない。

【０００５】また一方、上に述べた空圧ピストンの倒れ
は、空圧ピストンと液圧ピストンとの結合部分につい
て、両者が互いに支持し合うことがない構造のもの（た
とえば、実公平４−１１８９５号公報に明らかにされ
る。）においてさらに顕著になる。そうした構造によれ
ば、空圧ピストンを充分に案内することができないから
である。空圧ピストンの案内は、それ自身を液圧ピスト
ンにより支持し、液圧ピストンを案内することによって
間接的に行うことができる。しかし、それらが互いに案
内支持し合うことなく、かつ、互いに離脱可能な構造と
すれば、その組立て時において、空圧作動部および液圧
シリンダ部のそれぞれを個別に組立て、両者の組付けは
互いにはめ合わせるだけでよい。そのため、組立作業の
簡素化を図ることができ、好適である。

【０００６】

【発明の目的】本発明は以上を考慮したものであり、本
発明の目的は、空圧ピストンの摺動時における倒れを防
止し、それを有効に案内することによって、圧力室への
圧縮空気の給排に応じて空圧ピストンがスムーズに摺動
できるようにし、ブレーキ液圧の制御を適正に行えるよ
うにする技術を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】上記課題を解
決する手段として、本発明では、空圧ピストンの外周
に、その摺動方向に延びて空圧作動部のハウジング内周
に常時摺接する低摩擦性のガイド部を設ける。このガイ
ド部を設けた構成によれば、ブレーキ制御中、圧力制御
弁装置に切換えに基づき圧力室内の空圧が短いサイクル
で変動しても、空圧ピストンはガイド部によりハウジン
グに対する倒れを阻止され、しかも、摺動抵抗も極力小
さく抑制されつつ、摺動を案内される。そのため、空圧
ピストンは、圧力室内の空圧変動に応じてスムーズかつ
機敏に摺動するようになる。これは、圧力制御弁装置と
の一体化によりその応答性が高められた場合でも同様で
ある。その場合でも空圧ピストンは倒れることなく、ス
ムーズに摺動することができる。

【０００８】また、このガイド部は、同じように空圧ピ
ストンの外周に備えられる密封部材と隣り合わせに位置
するが、両者の位置関係について、ガイド部の方が無圧
室により近い位置にあることが好ましい。こうした構造
によれば、特に、空圧ピストンが完全に圧力室側に付勢
された状態から摺動するとき、このときの空圧ピストン
をより有効に案内できる。圧力室側に付勢された空圧ピ
ストンは、主として、空圧ピストンの圧力室側端部とハ
ウジング内端壁との接触部分、および、その外周のガイ
ド部とハウジング内周との接触部分で支持される。これ
ら両者の接触部分をより離れた位置にすることによっ
て、その状態での空圧ピストンをより充分に支持するこ
とができ、その状態から摺動する空圧ピストンをより有
効に案内することもできる。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明の一実施例であるエアオーバ
ハイドロリックブースタ１００の断面図である。エアオ
ーバハイドロリックブースタ１００は、ブレーキバルブ
Ｂ／Ｖからの圧縮空気を受けて作動する空圧作動部１０
と、ブレーキ作動器Ｗ／Ｃへブレーキ液圧を発生する液
圧シリンダ部２０と、電磁制御ユニットＥＣＵからの指
令に基づき空圧作動部１０への空気圧を制御する圧力制
御弁装置３０とを備える。

【００１０】空圧作動部１０は、そのハウジング１９内
に摺動自在の空圧ピストン１７を有する。空圧ピストン
１７は、その摺動方向に延びるロッド部１７ａと、ロッ
ド部１７ａの一端に位置する受圧部１７ｂとからなる。
空圧ピストン１７は、その一端側に、ブレーキバルブＢ
／Ｖからの圧縮空気が給排される圧力室１１を、またそ
の他端側に無圧室１２を、それぞれ形成している。受圧
部１７ｂは、無圧室１２側に開口した断面コの字状の形
状をしており、その外周に圧力室１１を無圧室１２から
遮断する密封部材１３を備える。無圧室１２には空圧ピ
ストン１７を圧力室１１側に付勢する戻しばね１８があ
り、受圧部１７ｂはこの戻しばね１８のばね受けの機能
をも持つ。ハウジング１９の圧力室１１側の壁面には、
エア入口１６を備える。ブレーキバルブからの圧縮空気
はエア入口１６を通して圧力室１１に導入する。その導
入に伴って空圧ピストン１７は、戻しばね１８の付勢力
に抗して無圧室１２側に摺動する。ハウジング１９の無
圧室側１２他端には、空圧ピストン１７の摺動限界を検
知するオーバーストロークセンサ５０を備える。

【００１１】液圧シリンダ部２０は、空圧作動部１０に
対しその無圧室１２側に位置する。液圧シリンダ部２０
は、その内部に液圧ピストン２７を有する。液圧ピスト
ン２７は、空圧ピストン１７と連動可能に連結される。
圧縮空気が圧力室１１へ供給されると、それに応じて空
圧ピストン１７が摺動し、それに準じて液圧ピストン２
７が摺動する。液圧ピストン２７は、液圧室２１の容積
を減縮しつつブレーキ作動器Ｗ／Ｃへブレーキ液圧を発
生する。

【００１２】圧力制御弁装置３０は、図１中、空圧作動
部１０および液圧シリンダ部２０の上方に位置する。図
２は、図１に示す圧力制御弁装置３０の２−２断面の拡
大図である。圧力制御弁装置３０は、ブレーキバルブＢ
／Ｖと空圧作動部１０との間に配される。そして、ブレ
ーキバルブＢ／Ｖに接続される制御弁入口３５と、空圧
作動部１０の圧力室１１（エア入口１６）へ接続される
制御弁出口３６と、大気に連通する排気口３４とを有す
る。特に制御弁出口３６と圧力室１１（エア入口１６）
とは、連絡管路６６を介して接続されている。

【００１３】圧力制御弁装置３０の内部には、空気圧制
御を司る遮断弁３７および排気弁３８の二つの弁があ
る。それらの弁は、ともに２ポート−２位置の電磁弁で
ある。遮断弁３７は、制御弁入口３５（ブレーキバルブ
Ｂ／Ｖ側）と制御弁出口３６（圧力室１１側）とを連絡
する通路に位置し、弁の開閉によりその通路を連通もし
くは遮断する。他方の排気弁３８は、制御弁出口３６
（圧力室１１側）と排気口３４（大気側）とを連絡する
通路に位置し、弁の開閉によりその通路を連通もしくは
遮断するものである。なお、アンチスキッド制御機能だ
けでなくトラクション制御機能をも付加するものでは、
圧力制御弁装置３０のブレーキバルブＢ／Ｖ側に、トラ
クション制御時電子制御ユニット部ＥＣＵからの指令に
基づき、制御弁入口３５をブレーキバルブＢ／Ｖから遮
断してエアタンクに連通させる切換え弁装置（図示せ
ず）を設けることになる。

【００１４】圧力制御弁装置３０の非作動時、遮断弁３
７は、コイル消磁で弁体３７ａがばね３７ｓの力により
弁座３７ｂから離座し、開弁位置にあり、また、他方の
排気弁３８は、コイル消磁で弁体３８ａがばね３８ｓの
力により弁座３８ｂに着座し、閉弁位置にある。したが
って、圧力制御弁装置３０は、ブレーキバルブＢ／Ｖ−
圧力室１１間を連通する状態にある。こうした状態の下
で、ブレーキバルブＢ／Ｖからの圧縮空気を圧力室１１
へ給排し、通常の運転手の操作によるブレーキ作動−解
除を行う。外部の電磁制御ユニット部ＥＣＵが、車輪に
対して設けられた車輪速センサを介して車輪がロック傾
向にあることを判断したとき、圧力制御弁装置３０が作
動する。まず、電磁制御ユニット部ＥＣＵがブレーキ保
持信号を発すると、その信号に基づき遮断弁３７が閉弁
位置（コイル消磁により弁体３７ａが弁座３７ｂに着
座）に切り換わり、圧力室１１をブレーキバルブＢ／Ｖ
から遮断する。このとき排気弁３８は閉弁位置にある。
こうした状態の下、圧力室１１の空圧力が一定に保た
れ、それに準じて液圧シリンダ部２０のブレーキ液圧が
一定に保持される。続けて、電磁制御ユニット部ＥＣＵ
がブレーキ弛め信号を発すると、その信号に基づいて排
気弁３８が開弁位置（コイル消磁により弁体３８ａが弁
座３８ｂから離座）に切り換わり、圧力室１１−排気口
３４間を連通する。このとき遮断弁３７は閉弁位置にあ
る。こうした状態の下、圧力室１１の圧縮空気が排気弁
３８および排気口３４を通して大気に排出され、それに
応じて液圧シリンダ部２０のブレーキ液圧が弛められ
る。さらに、車輪の状態に基づいた電磁制御ユニット部
ＥＣＵの制御により、それら弁が切り換えられる。そう
した切り換えに応じてブレーキ液圧の込め−保持−弛め
を繰り返して、圧力制御弁装置３０は適正なブレーキ制
御を行う。

【００１５】圧力制御弁装置３０は、空圧作動部１０の
ハウジング１９に対し一体化する。一体化することによ
って、長尺な配管による伝達ロスを無くし、ブレーキ制
御中の圧力室１１の空圧変動に対する空圧ピストン１７
の応答性を高め、もってブレーキ液圧制御の応答性を高
めることができる。そこで、圧力制御弁装置３０のケー
シング３９は、その一体化のための取付部３１を備え
る。取付部３１は、ハウジング１９の端部を閉鎖する蓋
体１９ａに対し一体成形する。ハウジング１９は無圧室
１２側端部を開口しており、蓋体１９ａはその開口を塞
ぐものである。そうした取付部３１は、無圧室１２と排
気口３４の内方側とを連通する連絡通路３３を備える。
これにより排気口３４は、空圧ピストン１７が摺動する
のに伴って大気が流動するので、雪等による凍結を防止
することができる。

【００１６】空圧ピストン１７と液圧ピストン２７との
結合部分は、空圧ピストン１７側の凸部１５と液圧ピス
トン２７側の凹部２５とが互いにはまり合うことにより
構成する。凸部１５はロッド部１７ａの他端に位置す
る。凹部２５は液圧ピストン２７の一端に位置する。こ
うした結合部分は、凸部１５および凹部２５が互いに当
接し合うだけの簡単なものであり、それらが互いに支持
し合うような結合ではない。こうして、組立て作業の簡
素化を図るものである。

【００１７】さて、空圧ピストン１７の受圧部１７ｂ
は、その外周に低摩擦性のガイド部１４を備える。ガイ
ド部１４は、空圧作動部１０のハウジング１９の内周１
９ｃに常時摺接することによって、空圧ピストン１７を
案内する。ガイド部１４は、低摩擦性の樹脂材料（たと
えば、テフロン等）からなり、その形状は環状である。
こうしたガイド部１４は、受圧部１７ｂの外周一周に渡
る溝部１７ｃに装着する。ガイド部１４はその環状の一
部を切断されており、溝部１７ｃに装着する際にはその
切断部分を拡げて装着する。

【００１８】ガイド部１４は、同じ受圧部１７ｂの外周
に位置する密封部材１３と隣合わせにある。両者の位置
関係について、ガイド部１４の方がより無圧室１２側に
位置している。通常のブレーキ解除状態のとき、空圧ピ
ストン１７は戻しばね１８の作用により、完全に圧力室
１１側へ付勢された位置にある。このとき、受圧部１７
ｂに設けた複数の突起部１７ｄがハウジング１９の内端
壁１９ｅに接して、空圧ピストン１７が位置決めされ
る。この状態で圧力室１１に圧縮空気が供給されると、
空圧ピストン１７は瞬間的に無圧室１２側へ付勢され
る。このとき、ガイド部１４がより無圧室１２側に位置
することによって、つまりは突起部１７ｄとガイド部１
４とがより離れた位置にあることによって、空圧ピスト
ン１７をより有効に案内支持することができる。空圧ピ
ストン１７がハウジング１９内を摺動するとき、ガイド
部１４が空圧ピストン１７を案内する。ガイド部１４を
より摺動方向に延ばすことによって、その案内の効果を
より向上させることができる。また、ガイド部１４は低
摩擦性材料よりなるため、空圧ピストン１７の案内長さ
を長くとっても、空圧ピストン１７のハウジング１９に
対する摺動抵抗を小さく抑えることができる。この摺動
抵抗が小さいことは、圧力室１１の空圧変化に応じて、
空圧ピストン１７を機敏に動かす上で有効である。

【００１９】なお、このガイド部１４として、たとえ
ば、回転可能なボール材やころ材とすることも考えられ
る。しかし、ハウジング１９の内周１９ｃへの傷付き等
を考慮すれば、その内周１９ｃに対して面接触し、相手
を傷付けることもない環状の樹脂材料で形成するのが好
ましい。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、空圧ピストンの外周
に、ハウジング内周と常時摺接する低摩擦性のガイド部
を備えることによって、摺動する空圧ピストンをより有
効に案内し、空圧ピストンの倒れを有効に防止すること
ができる。また、空圧作動部と圧力制御弁装置との一体
化により空圧ピストンの応答性が高められた場合であっ
ても、空圧ピストンは倒れることがない。したがって、
空圧ピストンはスムーズに摺動することができ、ブレー
キ液圧の制御を適正に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるエアオーバハイドロリ
ックブースタ１００の断面図。

【図２】図１に示す２−２断面図。

【符号の説明】

１０ 空圧作動部 １１ 圧力室 １２ 無圧室 １３ 密封部材 １４ ガイド部 １７ 空圧ピストン １７ａ ロッド部 １９ ハウジング ２０ 液圧シリンダ部 ２７ 液圧ピストン ３０ 圧力制御弁装置 １００ エアオーバハイドロリックブースタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に空圧ピストンを摺動自在
   に配置し、その空圧ピストンの外周に前記ハウジング内
   周と接する密封部材を装着して、空圧ピストンの一端側
   に圧縮空気が給排される圧力室を形成するとともに、空
   圧ピストンの他端側に大気に連絡される無圧室を形成し
   た空圧作動部と、 前記空圧ピストンと連動可能な液圧ピストンを有し、前
   記圧力室への圧縮空気の導入に応じてその液圧ピストン
   が押圧されることにより、ブレーキ液圧を発生する液圧
   シリンダ部と、 外部からの指令に基づき前記圧力室内に導入される空気
   圧を保持あるいは大気に排出する圧力制御弁装置とを備
   え、この圧力制御弁装置を前記空圧作動部のハウジング
   に一体化したエアオーバハイドロリックブースタにおい
   て、 前記空圧ピストンの外周に、その摺動方向に延びて前記
   ハウジングの内周に常時摺接する低摩擦性のガイド部を
   設けたエアオーバハイドロリックブースタ。
2. 【請求項２】 前記ガイド部を、低摩擦性の樹脂材料か
   らなり前記空圧ピストンの外周に装着される環状部材に
   よって形成した請求項１記載のエアオーバハイドロリッ
   クブースタ。
3. 【請求項３】 前記ガイド部と前記密封部材とは、前記
   空圧ピストンの外周に隣り合わせにあり、しかも、前記
   ガイド部の方が前記無圧室により近い位置にある請求項
   １または２記載のエアオーバハイドロリックブースタ。
4. 【請求項４】 前記空圧ピストンから前記液圧ピストン
   に向かって延びるロッド部は、その液圧ピストン側部分
   を案内支持されることなく、かつ、前記液圧ピストンに
   対して離脱可能に設けられている請求項１〜３記載のエ
   アオーバハイドロリックブースタ。