JPS5939345B2 - 自動車用の荷重に関係する調整装置を持つ２回路制動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、２回路圧力発信器を有し、この圧力発信器が
、操作部材により操作可能で第１の圧力室内の圧力の大
きさを制御する第１のピストンと、第２の圧力室内の圧
力の大きさを制御しかつ操作方向に第１の圧力室の圧力
を受ける第２のピストンとを含み、第２の圧力室が前車
軸の車輪制動シリンダと接続され、また第１の圧力室が
、荷重に関係して動作する制動圧力調整器を介して、後
車軸の車輪制動シリンダと接続され、さらに後車軸制動
回路の故障の際、第２のピストンが操作部材と連結可能
である、自動的に荷重に関係する制動力調整器により調
整される自動車の２回路制動装置に関する。

荷重に関係する自動制動力調整器は、制動シリンダ内の
制動圧力を車両のその都度の荷重状態に適合させるのに
使用される。

その都度の軸荷重に関係するばねのたわみあるいはその
都度の軸荷重に関係する空気はねベロー圧力が、制動弁
により制御できる制動圧力の値を制動力調整器により設
定することによって、この適合が自動的に行なわれる。

商用車において制動圧力（特に後車軸の）を調整するこ
とは何年も前から普通のことである。

その理由は、後車軸が、異なる荷重条件によって軸荷重
に関して特に大きな変動を受けるからである。

しかしこれらの異なった荷重条件により後車軸の軸荷重
のみならず前車軸の軸荷重も多かれ少なかれ影響を受け
るから、前車輪制動装置に作用する制動力も後車輪制動
装置に作用する制動力に対する特定の割り合いで調整す
ることが適切であることが実証された。

また、多くの車両において、自動車と付随車との間の制
動調整に関する規定を満たすために、前車軸も一緒に調
整する必要がある。

前車軸を一緒に調整する際には、自動車の制動装置の制
動ベロー摩耗がすべての制動範囲でより均一に生ずるこ
とに別の利点がある。

前車軸制動回路を一緒に調整する方法として、後車軸の
制動圧力の影響を受ける特別の調整弁を前車軸用に用い
る解決方法は公知になっている。

これらの弁は相当大きな付加的費用を要する。

その上、後車軸制動回路が故障した際に前車軸の制動回
路に非常に低い制動圧力しか得られないという問題が生
ずる。

しかし制動回路が故障した際に前車輪制動装置によって
規定通りの制動作用を得るにはこの制動圧力は十分でな
い。

これに対処するため、故障により後車軸制動回路の圧力
がなくなると前車軸制動回路へ全圧力が加わるように調
整弁を切換える付加的な制御機構を設けることも公知で
あるが、この制御機構は費用を要し、故障し易いという
欠点がある。

上述のような金のかかる後車軸制動回路調整装置はドイ
ツ連邦共和国特許出願公開第２２４８９２３号明細書か
ら公知であり、この調整装置では前車軸制動回路を一緒
に調整するために、一定の変換比を持っている特別のパ
イロット弁が付属しており、このパイロット弁は、変換
比を後車軸制動回路の調整圧力と同じ向きに変えること
ができるように、後車軸制動回路の制御される圧力を受
ける。

同時にこのパイロット弁は付加的制御装置すなわち切換
弁を備えており、この切換弁は後車軸制動回路の圧力に
関係して、後車軸制動回路に圧力がある時はこの制動回
路の調整圧力が、また後車軸制動回路に圧力がない時は
前車軸制動回路の圧力が有効であるように、後車軸制動
回路の調整される圧力または前車軸制動回路の調整され
ない圧力を選択的に受ける。

すなわち後車輪制動装置の故障の際前車輪制動装置は完
全に有効になる。

圧力発信器がヨンデム主シリンダとして形成されている
後車軸制動回路用の荷重に関係する調整装置は米国特許
第３９０４２５３号明細書から公知である。

しかしこの調整装置では前車軸制動回路は一緒に調整さ
れないで、前車軸制動回路が故障した時だけ、後車軸制
動回路における圧力発信器の制動力調整作用は、全制動
圧力または少なくとも比較的高い制動圧力を後車軸制動
回路へ送り込むことにより後車輪制動装置の比較的大き
い制動作用を得るために、全部または一部分消される。

本発明の課題は、前車軸用の別置調整弁に要する高い費
用を低減することおよび前に述べた欠点を回避すること
にある。

この課題は、本発明によれば、第２のピストンが、第１
の圧力室の圧力を受ける面のほかに、部分作用面を持ち
、この部分作用面が、制御室内において、第２のピスト
ンの操作方向に、制動圧力調整器により制御されて後車
軸制動回路の調整制動圧力を受けることによって、解決
される。

添付図面について、本発明による装置の構造および動作
を説明する。

第１図に示すように、導管３および４は圧力空気供給タ
ンク１および２から２回路自動車制動弁７の供給接続口
５および６へ達する。

制動弁７の制動回路■は接続口８ａにより導管９を介し
て荷重に関係する自動制動力調整器１１の接続口１０と
接続しており、この調整器の制御接続口１２は導管１４
を介して後車軸の空気圧式車輪制動シリンダ１３と接続
されている。

制動力調整器１１の制御接続口１２はさらに導管１５を
介して、本発明による制動弁７に設けられている接続口
８ｂと接続されている。

制動弁７の制動回路■は接続口１６を持ち導管１７を介
して前車軸の空気圧式車輪制動シリンダ１８と直接接続
している。

第２図による制動装置は空気圧により操作される油圧式
装置であり、この装置では公知の空気圧式タンデム初応
力シリンダまたは公知の油圧式タンデム倍力器により油
圧式タンデム主シリンダが操作される。

本発明は専ら装置の油圧部分に関するものであるから、
ここでは空気圧部分の説明は省く。

タンデム主制動シリンダ１０７の制動回路Ｉは接続口１
０８ａにより導管１０９を介して、荷重に関係する油圧
式自動制動力調整器１１１の接続口１１０と接続してお
り、この制動力調整器の制御接続口１１２は導管１１４
を介して後車軸の油圧式車輪制動シリンダ１１３と接続
されている。

制動力調整器１１１の制御接続口１１２はさらに導管１
１５を介して、本発明によりタンデム主制動シリンダ１
０７に設けられている接続口１０８ｂと接続されている
。

タンデム主制動シリンダ１０７の制動回路■は接続口１
１６により導管１１７を介して前車軸の油圧式車輪制動
シリンダ１１８と直接接続している。

第１図および第２図による説明は専ら本発明による装置
の回路に関するものである。

これらの装置の動作を説明する前に、このことの理解を
よくするために、まず第３図および第４図により２回路
自動車制動弁７およびタンデム主制動シリンダ１０７の
構造ならびに本発明によるこれらに付属する装置につい
て詳細に説明する。

操作レバーを動かすことにより段付きピストンおよびリ
レーピストンによってそれぞれ１つの制動回路に付属す
る２つの入口および出口弁を操作する第３図に示したタ
ンデム構成の２回路自動車制動弁は、米国特許第１５０
５３７１号明細書から公知である２回路制御弁に相当す
る。

この制動弁は、大体において、機械的に操作できる制動
弁（第１回路）と、この第１回路の制動圧力から制御さ
れる中継弁（第２回路）とから成っており、この中継弁
は、第１回路が故障した際に、ドイツ連邦共和国特許第
１１５１７４５号明細書により公知の継手によって機械
的にも操作できる。

本発明による装置における動作に必要な装置を、持つ制
動弁の構造を以下実例で説明する。

内部が上部（第１制動回路）と下部（第２制動回路）と
に分けられている弁ハウジング３１はそれぞれの部分に
、適当な入口開口と出口開口との間に圧力媒体の流量を
調整するための弁素子を持っている。

ハウジング３１の上部は、人口室３２と本発明による２
つの制動空気室３３ａと３３ｂとに区分され、人口室３
２とシリンダ状制動空気室３３ａとを隔離する隔壁にあ
る穴３４ｂの下縁は弁座３４ａとして形成され、制動装
置が操作されないとき、下からこの弁座３４ａへ押付け
られる弁スリーブ３７の上端フランジに取付けられてい
る環状の複合人口兼出口弁素子３５によって、室３２と
３３ａとの接続が断たれる。

弁素子３５は保持リング３６により弁スリーブ３Ｔの上
端フランジに取付けられている。

なお弁スリーブ３７は隔壁にある環状パツキン３８を貫
通して、摺動可能に案内されている。

弁スリーブ３７を押上げるため、保持リング３６とパツ
キン３８との間に弁スリーブ３７を包囲してコイルばね
３９が設けられている。

接続口８ｂに連通ずる制動空気室３３ｂとは隔離されて
いるシリンダ状制動空気室３３ａ内に摺動可能に案内さ
れる段付きピストン４１は、ゴム環４０を介して図示し
ない制動ペダルに連結されている。

制動装置従って制動ペダルが操作されないとき、室３３
ａの底とピストン４１の下面との間に設けられているコ
イルはね４２によって、ピストン４１は図示した不動作
位置に保持されている。

制動装置の操作によりピストン４１が押下げられると、
ピストン４１の下面から下方へ突出する環状突起が弁素
子３５をばね３９の力に抗して押下げて、弁素子３５を
弁座３４ａから離すので、供給接続口５（第１図）に連
通している人口室３２は、今や制動空気室３３ａに接続
される。

圧力空気供給タンク１（第１図）の圧力媒体は、供給接
続口５、人口室３２、制動空気室３３ａ１接続口８ａを
通って、第１図に示す制動力調整器１１へ至り、さらに
第１の制動回路の制動シリンダ１３へ流れることができ
る。

第２の制動回路のために、弁ハウジング３１のシリンダ
状下部において、上下にある２つのピストン４３および
４４から成るリレーピストンが、ピストン４３とハウジ
ング固定の中間リング４５およびリング５−６とにより
互いに分離される２つの制御室４６．４７を、ピストン
４４の下にある制動空気室４８から分離している。

制御室４６および４７は、穴５０および５１により制動
空気室３３ａおよび３３ｂにそれぞれ連通している。

なおピストン４４の下面と弁ハウジングとの間にはコイ
ルばね４９が設けられている。

制動空気室４８の下方を区画する隔壁には、第１の制動
回路に属する穴３４ｂに対して同軸的な穴５５ｂが形成
され、この穴５５ｂの下縁が弁座５５ａとして形成され
、第１の制動回路に属する複合人口兼出口弁素子３５と
同じ構成の第２制動回路用複合人口兼出目弁素子５４が
ばねによりこの弁座５５ａへ押付けられるようになって
いる。

制動装置が操作されて第１の制動回路のピストン４１が
下方へ押されて、弁素子３５が弁座３４ａから離れると
、前述したように制動空気室３３ａには供給接続口５を
介して圧力空気供給タンク１からの圧力媒体が供給され
、また制動空気室３３ｂには制動力調整器１１からの圧
力媒体が接続口８ｂを介して供給されるので、これらの
圧力媒体は穴５０および５１を介して制御室４６および
４７へもそれぞれ流入する。

ピストン４３はその作用面５２および５３にそれぞれ圧
力媒体の圧力を受けて下方へ移動し、その際ばね４９の
力に抗してピストン４４も下方へ連行する。

それによりピストン４４の下面から下方へ突出する環状
突起が弁素字５４を弁座５５ａから離すので、タンク２
（第１図）からの圧力媒体は供給接続口６から開いてい
る弁５４．５５ａを通って制動空気室４８へ入り、そこ
から接続口１６を経て前車軸の制動シリンダ１８へ供給
される。

制動空気室４８内に生ずる圧力は、ピストン４４に作用
し、ピストン４４はこの圧力とばね４９との力によりピ
ストン４３を連行して上方へ移動するので、弁５４．５
５ａが閉じられる。

以上２回路自動車制動弁の声造全体について述べたが、
本発明の新しい点については特に強調しなかったので、
本発明を理解し易くするため本発明と関係する制動弁の
改良点について以下詳述する。

現在の２回路自動車制動弁において第１回路用には機械
的に操作されるピストンが設けられており、−力筒２回
路の弁の通常の動作には、第１回路の制動圧力から制御
される空気圧によって制御されるリレーピストンが設け
られている。

リレーピストンを制御するためにこのリレーピストンの
制御室は穴を介して第１回路の制動圧力室と接続されて
いる。

重要なことは、第１回路の制動圧力がなくなった際制動
ペダルを完全にいっぽいに踏むことにより、機械的操作
によって第２回路を完全に動作させるように、従って所
定の補助制動作用を得るように、制動圧力を制御するこ
とができることである。

本発明は前車軸を一緒に調整する問題を次のように解決
する。

制動圧力を受けるリレーピストンの作用面を２つの作用
面５２および５３に分けると、制御室は中間リング４５
およびリング５６によって互いに分離されている室４６
および４７に分けられる。

前述したように作用面５３は、制動空気室３３ｂすなわ
ち接続口８ｂの圧力、従って制動調整器１１により調整
された制動圧力を受け、作用面５２は制動空気室３３ａ
すなわち接続口８ａの圧力、従って制動力調整器１１よ
り前にある調整されない制動圧力を受ける。

環状面が第１制動回路の調整さ、れない制動圧力を同様
に受け、かつ作用面５２と共に共通面を形成する中間リ
ング４５がリング５６と交換できることにより、前車軸
の制動力調整と後車軸の制動力調整との比の選択的変更
は、リレーピストンの両作用面５２および５３の大きさ
を変えることにより影響を受けることができる。

従って適当な大きさの適当な中間リング４５とリング５
６とを挿入することにより両車軸間の希望の制動力調整
比が得られる。

弁は中間リング４５とこれに対応するリング５６とをあ
とから交換できるように構成されている。

従ってこれらの両部品を交換するだけで作用面５２と５
３の比が変えられる。

このことは、本発明によるリレーピストン４３．４４の
大きさが、異なる条件の下で使用されるすべての制動弁
において常に同一であるから、大量生産およびあとから
簡単に交換するのに有利であることを意味する。

本発明による解決方法によれば、後車軸の調整される圧
力と調整されない圧力との間の圧力が前車軸のために用
意される。

前者の場合には作用面５２は零に等しく、また後者の場
合には作用面５３は零に等しくなるであろう。

さて、何らかの理由から後車軸制動回路が故障すると、
従って前車軸制動回路のリレーピストンの対応する作用
面の全体の圧力流入が止まると、全制動の際に、既に述
べたように、機械的操作を介して、前車軸制動回路の全
制動圧力の制御は維持されている。

このことは、荷重に関係する制動力調整器の制動装置が
破損した際に、調整器が無負荷位置になり、車両の全荷
重がかかるにも拘らず、また車両に大きな荷重をかけた
場合、かつ調整器位置無負荷における通常の制動条件の
下で、所定の補助制動作用が得られない場合についても
轟てはまる。

本発明による構成を持った２回路自動車制動弁の動作を
以下第１図および第３図について説明する。

制動ペダルを操作することにより段付きピストン４１は
下方へ動き、出口３４ｂを閉じられ、人口３４ａは開か
れる。

それによりタンク１から導管３および接続口５（第３図
に示してない）を介して室３２から室３３ａへ流入する
圧縮空気は接続口８ａおよび導管９を介して制動力調整
器１１へ流入し、さらに車軸荷重に応じて調整されて、
導管１４を介して後車軸の制動シリンダ１３へ流入する
。

その除膜付きピストン４１で室３３ａ内に圧力が生じ、
同時に室４６内の穴５０を介して室４６内でリレーピス
トン４３．４４の作用面５２に圧力が生ずる。

リレーピストンの第２の作用面５３は後車軸用に調整さ
れる圧力を導管１５、接続口８ｂおよび室３３ｂを介し
て受ける。

両作用面５２および５３に作用する圧力の影響を受けて
、ピストン４３と４４とからなるリレーピストンははね
４９の力に抗して下方へ動く。

その際出口５５ｂは閉じられ、人口５５ａは開かれる。

圧縮空気は接続口６から接続口１６を介して前車軸の制
動シリンダ１８へ流入し、この制動シリンダは室４６お
よび４７内の制御圧力に応じて圧力を加えられる。

室３３ａ内に生ずる圧力は段付きピストン４１の下側に
作用し、この段付きピストンはそれにより、ピストン４
１の両側に力の平衡が起こるまで、上方へ動かされる。

この状態において人口３４ａおよび出口３４ｂは閉じら
れている（閉じ位置）。

ばね４９と共に下方からピストン４３および４４に作用
する室４８内の上昇圧力の作用を受けてこれらのピスト
ンは、ここにおいても閉じ位置に達するまで、すなわち
人口５５ａおよび出口５５ｂが閉じられるまで、適当に
上方へ動く。

回路■が故障した際に回路Ｉは既に述べた方法で動作し
続ける。

回路ｌが故障した際にリレーピストンの制御は止まり、
回路■は機械的に次のように動作しはじめる。

制動操作の際ピストン４１は押し下げられる。

ピストン４４と固定接続されている挿入部５Ｔにピスト
ン４１が接触すると直ちに、更に下向きストロークが続
＜場合ピストン４４も下方へ動く。

出口５５ｂは閉じ、人口５５ａは開く。

従って回路■は回路Ｉが故障しているにもかかわらず完
全に有効である。

上述したように２回路圧縮空気制動装置の２回路自動車
制動弁と関連して説明された本発明は同様に油圧式２回
路制動装置の２回路またはタンデム主シリンダにも適用
される。

第２図の接続図は、本発明思想の解決方法として、第１
図に示した圧縮空気制動装置の接続図と同じ回路が用い
られることを示している。

本発明については圧縮空気制動装置およびこれに関係す
る制動弁と関連して詳細に説明されているから、油圧式
装置と関係する別の例として２回路主制動シリンダにつ
いて第４図によって、理解するのに必要な点だけ述べる
。

２回路またはタンデム主シリンダの通常の動作は次の通
りである。

押圧棒ピストン６１を動作ピストン６２゜６２ａの方向
に動かすと、まず１次ピストンリング６３は調整穴６４
ａを通過し、第１回路の圧力室６５は閉じられる。

制動流体はこれに伝達される圧力を受けている。

圧力を受けている流体はこの圧力を全方向へ均一に与え
るから、第２回路の圧力室６６は、動作弁６２．６２ａ
を介して、また１次ピストンリング６８が調整穴６７ａ
を通過した後同じ圧力比を得る。

同時に、圧力室６５内で排出された流体量は底部弁６９
および接続口１０８ａを介して第１制動回路へ達し、ま
た圧力室６６内で排出された流体量は底部弁７０および
接続口１１６を介して第２制動回路へ達する。

制動流体の供給室として用いられる調整タンクは第１制
動回路の接続口６４および第２制動回路の接続口６７を
介してタンデム主シリンダと接続されている。

本発明によれば、２つの部分から成る動作ピストン６２
，６２ａは環状ピストン面７１を備えており、この環状
ピストン面は接続口１０８ｂを介して、調整される制動
圧力を制御する制動力調整器１１１の接続口１１２と接
続されている。

従って本発明によれば、調整されない圧力はピストン面
７２を介して、また調整される圧力はピストン面７１を
介して共に動作ピストン６２，６２３に作用する。

ここにおいても前車軸の制動力調整と後車軸の制動調整
との比の選択的変更は、両ピストン面７１および７２の
大きさの変化により、あるいはピストン軸６２ａとリン
グ１１９を交換することにより影響を受けることができ
る。

この主シリンダにおいても両回路の一方が故障した際に
別の回路が維持され、従って法規通りの補助制動作用が
得られる。

例えば第１制動回路に漏洩箇所が生ずると、制動流体が
漏洩箇所を通って漏れ出るから、制動ペダルをふみ込む
際に圧力室６５内に圧力は生じない。

この場合面７３は面７２に当り、圧力を機械的に動作ピ
ストン６２を介して圧力室６６へ伝達する。

従って第２制動回路は作用し続ける。第２制動回路に漏
洩箇所が発生すると、圧力室６６内に圧力は生じない。

面７４が面７５に突き当たるまで、動作ピストン６２は
抵抗力なく前方へ動く。

従って第１制動回路は作用し続ける。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による空気圧式タンデム制動弁の制動装
置の接続図、第２図は本発明による油圧式タンデム主制
動シリンダを持つ制動装置の接続図、第３図は本発明の
特徴を示す構成を持つ油圧式タンデム制動弁の原理的構
成図、第４図は本発明の特徴を示す構成を持つ油圧式タ
ンデム主制動シリンダの原理的構成図である。 ７・・・・・・２回路自動車制動弁、１１，１１１・・
・・・・制動力調整器、１２・・・・・・接続口、１３
・・・・・・車輪制動シリンダ、３３ａ、６５・・・・
・・圧力室、４３゜４４・・・・・・リレーピストン、
４６，４７・・・・・・制御室、５０・・・・・・接続
部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １２回路圧力発信器を有し、この圧力発信器が、操作部
   材により操作可能で第１の圧力室内の圧力の大きさを制
   御する第１のピストンと、第２の圧力室内の圧力の大き
   さを制御しかつ操作方向に第１の圧力室の圧力を受ける
   第２のピストンとを含み、第２の圧力室が前車軸の車輪
   制動シリンダと接続され、また第１の圧力室が、荷重に
   関係して動作する制動圧力調整器を介して、後車軸の車
   輪制動シリンダと接続され、さらに後車軸制動回路の故
   障の際、第２のピストンが操作部材と連結可能である制
   動装置において、第２のピストン４３，４４；６２が、
   第１の圧力室３３ａ ；６５の圧力を受ける面５２；７
   ２のほかに、部分作用面５３；７１を持ち、この部分作
   用面が、制御室４７；７１ａ内において、第２のピスト
   ンの操作方向に、制動圧力調整器ＩＬ１１１により制御
   されて後車軸制動回路の調整制動圧力を受けることを特
   徴とする、圧力媒体により操作可能な２回路制動装置。 ２ 圧力媒体が圧縮空気であり、圧力発信器が第２ピス
   トンとしてリレーピストンを持つ２回路自動車制動弁で
   あり、リレーピストンがさらにもう１つの制御室内で第
   １の圧力室内の圧力を受けており、このリレーピストン
   ４３．４４に付属する両制御室４６および４７がリレー
   ピストンに対して同心的でハウジングに固定したリング
   ５６によって互いに密に分離されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の制動装置。 ３ ハウジング固定のリング５６とリレーピストン４３
   ．４４との間に中間リング４５が設けられており、面積
   比を変えるためリングと中間リングが交換できることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の制動装置。 ４ 中間リング４５の環状面が第１圧力室の圧力を受け
   ており、リレーピストン４３．４４の作用面５２と共に
   、第１圧力室３３ａの圧力を受ける作用面を形成してい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の制動
   装置。 ５ 圧力媒体が液体であり、圧力発信器がタンデム在シ
   リンダであり、第２のピストン６２の軸６２ａが、ハウ
   ジング固定の交換できるリング１１９を密封されて貫通
   して第１圧力室６５内へ突き出ており、ピストン６２と
   軸６２ａとの間に、段付きの第２ピストンの部分作用面
   ７１ａが形成されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の制動装置。