JPS581393Y2 - エヤ−・ブレ−キ回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は車両のエヤー・ブレーキ回路の改良に係り、さ
らに詳しく言えば車両の積載荷重に応じて制動圧力を調
節することができるエヤーブレーキ回路に関するもので
ある。

バスやトラック、トレーラ−のごとく空車状態と荷物を
積載した状態とで車輪の負荷荷重が大きく変化し、また
制動減速の際前輪と後輪の荷重分担比の変動が大きい車
両については各車輪のブレーキ力を適切に配分して、制
動時、特定の車輪だけが早期にロックすることを防き、
制動時における車両の安全性を確保することが必要であ
る。

運転手の足踏み動作により制御されるブレーキ・バルブ
から到来した指示圧により中継弁を作動せしめ、もって
エヤーリザーバーの加圧空気を制動エネルギーとしてブ
レーキ作動器に供給するごとき形態の常用ブレーキ回路
が使用された車両においては、上記の要求に応えるため
、通常、車両の積載荷重を車体支承バネのバネ上とバネ
下面の距離の形で検出し、この検出量によってブレーキ
・バルブからの指示圧を調節して中継弁に伝達する機能
を有する一般にロード・センシング・プロポーション・
バルブと呼ばれている調節装置がブレーキ・バルブと中
継弁との間に設けられている。

本考案は、在来のエヤー・ブレーキ回路の指示圧系を構
成するロード・センシング・プロポーション・バルブと
中継弁それぞれの機能を併せ備えた圧力調整型中継弁を
使用したエヤー・ブレーキ回路を提供し、もって指示圧
系のコンパクト化をはかろうとするものである。

在来のエヤー・ブレーキ回路においては、ロード・セン
シング・プロポーション・バルブと中継弁それぞれのヒ
ステリシスが相加されて回路が動作されるので、ブレー
キ作動器は、ブレーキ指示圧に完全に忠実かつ正確には
作動しない。

しカル前記両弁をひとつに併合することにより系全体の
ヒステリシスを中継弁のもつヒステリシスのみにとどめ
ることができる。

また従来車両が悪路や凹凸路を走行するとき、バネ下バ
ネ上間距離が振動的に変化するので、ブレーキを作動す
るとブレーキ力が変動し、これを阻止するため通常オイ
ル・ダンパーが装着されているが、本考案に従かったエ
ヤー・ブレーキ回路においては、オイル・ダンパーを装
着することなく容易にかつ安価にブレーキ力の変化を抑
制することができる。

したがって本考案の他の目的は、ヒステリシスが少なく
かつブレーキ力の変動の少ないエヤー・ブレーキ回路を
提供することである。

前述のごと〈従来のエヤー・ブレーキ回路の指示圧系に
は、ロード・センシング・プロポーション・バルブと中
継弁が配設されているので、管路中に貯留される加圧空
気の量は少なくない。

空気は圧縮性の媒体であるので管路中に包有された空気
量が多いことは、ブレーキ回路端末のブレーキ作動器の
応答が遅いことを意味する。

本考案に従かったエヤー・ブレーキ回路は、在来のロー
ド・センシング・プロポーション・バルブと中継弁トを
併合した構造の圧力調整型中継弁を使用しているので指
示圧系に包有される空気量は少ない。

したがって、本考案のいまひとつの目的は、制動指示の
伝達が早く、ブレーキの応答作動が迅速なエヤー・ブレ
ーキ回路を提供することである。

前記の目的を達成するため本考案に係る圧力調整型中継
弁は、次のごとき構成より成る。

すなわち本考案に係る圧力調整型中継弁は、通常は閉弁
状態に保持されたその軸方向中央に排気孔を有するバル
ブ・ディスクと、該バルブ・ディスクと同軸的に配設さ
れこれを調節可能裡に開弁する制御ピストン・アッセン
ブリとより構成されており、前記の制御ピストン・アッ
センブリは、第１圧力感応ピストンと第２圧力感応ピス
トンより成り、第１圧力感応ピストンは、その中央下部
に突設せる延長部材の端面に形成されたバルブ・シート
でもって前記のバルブ・ディスクと接面係合し、前記第
１圧力感応ピストンの上面と第２圧力感応ピストンの下
面とに指示圧ポートを経て導入された指示圧が作用する
指示圧室が用意されており、前記第２圧力感応ピストン
の上面に調整圧ポートを通って導入された調整圧が作用
する調整圧室が形成されており、指示圧が調整圧より高
くなった場合にすなわち第２圧力感応ピストンが上昇す
るとき、第１圧力感応ピストンを持ちあげあるいは押し
あげるごとき態様で前記第１圧力感応ピストンと第２圧
力感応ピストンが係合するものである。

図示の実施例を参照しながら本考案を説明すると、第１
図は本考案に従かった中継弁の代表的な構成を示し、バ
ルブ・ボディ１は軸方向中央に排気孔２を開口せるバル
ブ・ディスク３と第１圧力感応ピストン４を備えている
。

バルブボネット５は、前記バルブ・ボディ１にいんろう
接続されており、前記第１圧力感応ピストン４と向かい
あって第２圧力感応ピストン７を備えている。

該ピストンＩはストッパー・リング６によりその移動量
が制約されている。

前記第１圧力感応ピストン４は、その下部中央に下部延
長部材８を突設し、その端面にバルブ・シート９が形成
され、該バルブ・シート９でバルブ・ディスク３と接面
することができる。

またその上部中央に上部延長部材１０が突設されており
、該部材１０は第２圧力感応ピストンＩを貫通して延び
ていて、その上端部に保合手段として形成されたストッ
パー１１が第２圧力感応ピストン７と係合しうるように
なっている。

第１圧力感応ピストン４と第２圧力感応ピストン７との
間に指示圧室１２が形成されており、該室１２に指示圧
ポート１３を通って指示圧が導入され、第１圧力感応ピ
ストン４を押し下げるとともに、第２圧力感応ピストン
７を押し上げる。

一方策２圧力感応ピストン７の上部とバルブ・ボネット
５の内壁との間に形成さ和た調整圧室１４には調整圧ポ
ート１５を通って調整圧が導入され、第２圧力感応ピス
トンＩを押し下げるごとく作用する。

調整圧ポート１５は、オリフィス１６を介して調整圧室
１４と連通しており、該オリフィス手段によって調整圧
の急激な変化がただちに調整圧室内に伝達されることを
阻止している。

なお、１７はバネ、１８はバルブ・シート、１９は供給
圧ポート、２０はバルブシート、２１は出力圧室、２２
はバネ、２３は出力圧ポート、２４はバネである。

上述の諸要素により構成された本考案に従かった中継弁
は、次のごとく励動する。

いま調整圧室１４に印加された調整圧Ｐｃが指示室１２
の指示圧Ｐｉよりも大きい間は、指示圧Ｐｉは、たんに
第２圧力感応ピストン７についてはその下向きの力を減
するのみであって、第２圧力感応ピストン７はストッパ
ー・リング６に接してその移動が停止している。

したがって、第１圧力感応ピストン４にはなんら作用を
及ぼさない。

他方、第１圧力感応ピストン４は、前記の指示圧Ｐｉの
増加によりバネ１７に抗し下向きに押し下げられる。

次に下部延長部材８の下面のバルブ・シート９がバルブ
・ディスク３のバルブ・シート１８と接面し、排気孔２
を閉じ、ついでバルブ・ディスク３を開弁する。

圧縮空気ｐｔは、供給圧ポート１９よりバルブ・シート
１８と２０の間の間隙を通って出力圧室２１に流入し、
そこに出力圧Ｐｏが生ずる。

出力圧Ｐｏは、第１圧力感応ピストン４の下面に上向き
の力を与え、指示圧Ｐｉによる下向きの力とバランスし
た点で停止する。

この場合、指示圧Ｐｉと出力圧Ｐｏの関係は、第２図の
特性線図中の０−Ｂによって表示される。

曲線０−Ｂの勾配（減圧比）は、第１圧力感応ピストン
４の指示圧室側の面積と出力圧室側の面積比を変えるこ
とにより、Ｏ−Ｂ’、０−Ｂ“のどとく任意に変えるこ
とが可能である。

次に指示圧Ｐｉが調整圧Ｐｃよりも大きくなると、第２
圧力感応ピストン７はバネ２２に抗して上方に移動し、
第１圧力感応ピストン４の上部延長部１０のストッパー
１１にぶつかり、これにより第１圧力感応ピストン４の
下向きの力の相当な部分が第２圧力感応ピストン７が受
ける上向きの力によって相殺される。

すなわち、指示圧Ｐｉの増加分は、実質的には第１と第
２圧力感応ピストンの指示圧室側の面積差に作用し、結
果的には出力圧Ｐｏの増加量は、前記の調整圧Ｐｃのほ
うが指示圧Ｐｉよりも大きい場合にくらべ少なくなる。

このような指示圧Ｐｉと出力圧Ｐｏの関係は、第２図の
Ｂ−Ｃによって表示されているごとくである。

線Ｂ−Ｃの勾配（減圧比）は、第１と第２圧力感応ピス
トンの指示圧室側の面積差と第１圧力感応ピストンの出
力圧室側面積との比を変えることにより、Ｂ’−Ｃ’
、 Ｂ”−Ｃ“等のごとく自由に変更することが可能で
ある。

なお、本実施例では第２圧力感応ピストン７の上面と下
面の面積が等しい例を示したが、減圧比の変化点Ｂの位
置は、第２圧力感応ピストン７に対応する位置のバルブ
シート５に段差を設け、第２圧力感応ピストン７の調整
圧室側の面積と指示圧室側の面積比を変えることにより
同一調整圧に対して自由に変更することができる。

また調整圧Ｐｃを変えれば点Ｂの位置を０−Ｄ線上で変
移させることができる。

なお、極端な例として調整圧Ｐｃがほぼ零の場合に、圧
力特性曲線は第２図の０−Ａ 、 ０−Ａ’、 Ｏ−Ａ
″となる。

また減圧比の変化点Ｂが外乱によりできるだけ影響され
ることのないようダンパー効果を得しめるために、たと
えば、第１図のごとく調整圧入口ポート１５にオリフィ
ス１６が設けられるが、このような流路を絞る手段を調
整圧系の適当な個所に取り付けることが効果的である。

第３Ａ−Ｂ図は、本考案に係るエヤー・ブレーキ回路の
実施例を示した管路図である。

このうち第３Ａ図は、調整圧制御弁として一般に使用さ
れているハンド・コントロール弁３０を用いて調整圧系
の圧力調整を行なう場合を示している。

指示圧Ｐｉは、エヤー・リザーバー２５よりブレーキ・
バルブ２６を経て、該バルブの操作量に応じた圧縮空気
がその出力ポート４１から圧力調整型中継弁２７の指示
圧ポート１３に案内される。

一方、調整圧Ｐｃは、エヤー・リザ゛−バー２５よりハ
ンド・コントロール弁３０を経て、該弁のレバー操作量
に応じた圧縮空気がその出力ポート４２から圧力調整型
中継弁２７の調整圧ポート１５に導入され、他方常用ブ
レーキ圧は、エヤー・リザ゛−バー２５より圧力調整型
中継弁２７の供給圧ポート１９に流れ、バルブディスク
３によって圧力調節されたのち、その出力圧ポート２３
からブレーキ作動器２８に供給される。

したがってブレーキ作動器２８に導入される出力圧はハ
ンド・コントロール弁（調整圧制御弁）３０のレバー操
作によってブレーキ圧力特性における減圧比の変化点を
任意に決定することができる。

第３Ｂ図は、上記第３Ａ図に示されたハンド・コントロ
ール弁３０等の流体圧制御弁の類をリンク機構を介して
車両の積載荷重に応じて制御するうに構成した調整圧制
御弁３１を調整圧系に使用したブレーキ回路を示すもの
である。

この回路においては、通常、リンク機構の先端部分は車
両支承バネの下部に係合され、バルブ３１が車体の適所
に取りつけられ、もって車両の積載荷重あるいは荷重変
動に応じて自動的に調整圧を制御することができる。

次に第４図は本考案に係る圧力調整型中継弁の他の実施
例で、保合手段として第１圧力感応ピストンと第２圧力
感応ピストン７とが長孔とコネクション・ビンとで係合
される構成の一例を要部縦断面図で示したものである。

第１圧力感応ピストン４の上部延長部材１０には長孔３
２が開口されており、他方、第２圧力感応ピストン７の
下部延長部材３３は、前記の上部延長部材１０を収容す
るキャビティ３４を形成するとともに、その下部先端に
前記の長孔３２を貫通せるコネクション・ビン３５を有
する。

第２圧力感応ピストン７は指示圧が調整圧より高いとき
は、指示圧により押上げられ、コネクション・ビン３５
を介して第１圧力感応ピストン４を引き上げることとな
る。

第５図は、本考案に係る圧力調整型中継弁のいまひとつ
の実施例を縦断面図で示したものであって、この実施例
においては、第１圧力感応ピストン４と第２圧力感応ピ
ストン７とは、バルブ・ディスク３をはさんで上下に分
離して配設されており、第２圧力感応ピストン７の上部
延長部材３６は、バルブ・ディスク３の中央開口を貫通
して延び、第２圧力感応ピストン４の下部延長部材８内
の開口３７に押入されている。

調整圧室１４に印加された調整圧Ｐｃが指示圧室１２の
指示圧Ｐｉより大きい間は、第２圧力感応ピストン７は
調整圧Ｐｃによって下降位置にあり、第１圧力感応ピス
トン４はバネ１７に抗して押し下げられ、下部延長部材
８の先端９でバルブ・ディスク３を開弁し、供給圧ポー
ト１９より流入した常用ブレーキ圧ｐｔを出力圧ポート
２３を経てブレーキ作動器に伝達する。

なお、指示圧Ｐｉが消失すると、第１圧力感応ピストン
４は、バネ１７により押しあげられ、これと同時にバル
ブ・ディスク３もバネ２４により押しあげられて閉弁し
、出力圧ポート側の加圧空気は、第２圧力感応ピストン
の上部延長部材３６の先端部に形成せる切り込み３８と
第１圧力感応ビス［・ンの中央に開口せる排気孔３９を
通って放出される。

次に指示圧Ｐｉが調整圧Ｐｃよりも大きくなると、調整
圧室１４に作用する下向きの力は指示圧室１２に作用す
る上向きの力より下回るので、第２圧力感応ピストン７
は上昇し、上部延長部材３６の先端が第１圧力感応ピス
トン４の開口３７に設けた肩４０にぶつかり、もって第
１圧力感応ピストン４は、第２圧力感応ピストン７によ
って押し上げられる方向に力を受け、かつ第１圧力感応
ピストン４の上面には、指示圧Ｐｉにたる下向きの力が
、また該ピストン４の下面には、出力圧Ｐｏによる上向
きの力が作用した状態となる。

第１図および第４図に図示された実施例においては、第
１圧力感応ピストン４は、係合手段を介して第２圧力感
応ピストン７によって引き上げられているが、本実施例
においては、第２圧力感応ピストンＴが第１圧力感応ピ
ストン４の肩４０にぶつかり、これにより指示圧Ｐｉに
よる第１圧力感応ピストン４の下向きの力の相当な部分
が第２圧力感応ピストン７が受けを上向きの力によって
相殺される。

この点を除いて構成ならひにその動作は、前記の例と同
一であるので、あらためて説明を繰り返すことは不必要
であろう。

そしてこのような変更あるいは修正は、実用新案登録請
求の範囲内において随意実施することができることはい
うまでもない。

本考案に係るエヤー・ブレーキ回路は、車両の積載荷重
に応じた圧縮空気圧を調整圧制御弁によって圧力調整型
中継弁の調整圧室に及ぼし、もってブレーキ作動器に及
ぼす出力圧の減圧比の変化点を適宜に決定することがで
きるので、構成が極めて単純で、かつ安全性が高く、シ
かもロード・センシング・プロポーション・バルブと中
継弁の両機能を備えた圧力調整型中継弁を使用している
ので、ブレーキ指示圧に対してより忠実かつ正確なヒス
テリシスの少ない応答性の良いブレーキ装置を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る圧力調整型中継弁の実施例のひ
とつを示す縦断面図。 第２図は、本考案に係る圧力調整型中継弁の指示圧と出
力圧の特性線図を示すダイヤグラム、第３図は、本考案
に係るエヤー・ブレーキ回路の２構成例を示す管路図、
第４図は、本考案に係る圧力調整型中継弁の他の実施例
を示す部分縦断面図、第５図は本考案に係る圧力調整型
中継弁のいまひとつの実施例を示す縦断面図である。 １・・・・・・バルブ・ボディ、２・・・・・・排気孔
、３・・・・・・バルブ・ディスク、４・・・・・・第
１圧力感応ピストン、５・・・・・・バルブ・ボネット
、６・・・・・・ストッパーリング、７・・・・・・第
２圧力感応ピストン、８・・・・・・下部延長部材、９
・・・・・・バルブ・シート、１０・・・・・・上部延
長部材、１１・・・・・・ストッパー １２・・・・・
・指示圧室、１３・・・・・・指示圧ポート、１４・・
・・・・調整圧室、１５・・・・・・調整圧ポート、１
６・・・・・・オリフィス、１７・・・・・・バネ、１
８・・・・・・バルブシート、１９・・・・・・供給圧
ポート、２０・・・・・・バルブシート、２１・・・・
・・出力圧室、２２・・・・・バネ、２３・・・・・・
出力圧ポート、２４・・・・・・バネ、２５・・・・・
・エヤー・ＩＪ ｑ−バー ２６・・・・・・ブレーキ
・バルブ、２７・・・・・・中継弁、２８・・・・・・
ブレーキ作動器、３０・・・・・・ハンド・コントロー
ル弁、３１・・・・・・調整圧制御弁、３２・・・・・
・長孔、３３・・・・・・下部延長部材、３４・・・・
・・キャビティ、３５・・・°°゛コネクションビン、
３６・・・・・・上部延長部材、３７・・・・・・開口
、３８・・・・・・切り込み、３９・・・・・・排気孔
、４０・・・・・・肩、４１・・・・・・出力ポート、
４２・・・・・・出力ポート。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 通常状態において供給圧ポートと出力圧ポートとを閉止
   し、かつ出力圧ポートと排気孔とを連通しており、作動
   状態において出力圧ポートと排気孔とを閉止し、かつ供
   給圧ポートと出力圧ポートとを連通ずるようにしたバル
   ブ・ディスクと、その上面に指示圧を作用させ、その下
   面に出力圧を作用させるようにし、指示圧によって下降
   して上記バルブ・ディスクを作動させる第１圧力感応ピ
   ストンと、その上面に調整圧を作用させ、その下面に指
   示圧を作用させるようにした第２圧力感応ピストンとを
   それぞれ備え、さらに上記第１圧力感応ピストンと上記
   第２圧力感応ピストンとの間に第２圧力感応ピストンの
   上昇によって該第２圧力感応ピストンと第１圧力感応ピ
   ストンとが係合するように係合手段を備えてなる圧力調
   整型中継弁を使用し、該中継弁の指示圧ポート、調整圧
   ポート、供給圧ポートおよび出力圧ポートをそれぞれブ
   レーキ・バルブの出力ポート、調整圧制御弁の出力ポー
   ト、エヤー・リザ゛−バーおよびブレーキ作動器に接続
   し、もって調整圧制御弁によって、常時圧力調整型中継
   弁の調整圧室にエヤー・リザーバーの圧力を車両の積載
   荷重に応じた圧力に変換して供給し、ブレーキ・バルブ
   に依存する指示圧と、該指示圧に依存する出力圧との減
   圧比の変化点を適宜に決定するようにしたことを特徴と
   するエヤー・ブレーキ回路。