JPS6010233Y2 - 過剰ストロ−ク検出装置付空圧作動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、車両等のエアブレーキ装置に用いられ空気圧
を信号源として利用した過剰ストローク検出装置を設け
た空圧作動装置、特にハウジングの内部空間に可動体を
移動可能に挿入して圧縮空気が供給される圧力室と大気
に連絡される大気室とを区画し、前記可動体が過剰スト
ロークしたとき当接して圧縮空気源からの圧縮空気を吐
出する弁装置を当該可動体の移動方向に対向して前記ハ
ウジングに固定し、前記吐出に基く圧力変化を前記弁装
置に連絡された警報装置により検知して、過剰ストロー
クを検出するようにした過剰ストローク検出装置付空圧
作動装置に関するものである。

（従来技術及びその問題点） この種のものとして、実開昭５０−８３４７８号公報に
示されるものがあり、これを第３図に基いて簡単に説明
する。

第３図において、空圧作動装置５０は、ハウジング５１
の内部空間をダイヤフラム５２はプレート５３とから成
る可動体５４により、圧力室５５と大気室５６とに区画
されている。

圧力室５５は、ブレーキバルブ５７を介してエアタンク
５８に連絡され、運転手がブレーキバルブ５７を操作す
ると圧縮空気が供給されるようになっており、大気室５
６は図示しない孔を通して大気に連通している。

通常、空圧作動装置５０は、ブレーキバルブ５７の操作
に応じて圧力室５５に圧縮空気が供給されると、この圧
縮空気の圧力をダイヤフラム５２が受圧し、大気室との
差圧に基きプレート５３を戻しばね５６の張力に抗して
左方に移動し、ブツシュロッド６０を介して図示しない
ブレーキ作用器等を作動させるようになっている。

また、この空圧作動装置５０には、可動体の過剰ストロ
ークを検出する装置として以下の如きものが設けである
。

すなわち、プレート５３に軸部材６１を固定し、この軸
部材６１に所定の間隔をあけて弁装置６２が大気室５６
内に固定され、弁装置６２は、電磁弁６３を介してエア
タンク５８に連絡されており、エアタンク５８から圧縮
空気が弁装置６２に供給され、電磁弁６３がブレーキバ
ルブ５７の作動に応答して遮断位置に切換わるど圧縮空
気の供給が停止するようになっている。

弁装置６２は、弁座６４に向って弁ばね６５により着座
する方向に付勢される弁体６６を有し、通常は弁体６６
が弁座６４に着座してエアタンク５８からの圧縮空気を
封じ込めておき、プレート５３の軸部材６１が弁体６６
に当接すると弁座６４から離れて封じていた圧縮空気を
大気室５６に排出し、この排出による圧力低下を弁装置
６２と電磁弁６３との間に設けたスイッチ６７により検
知するものである。

こうした第３図のものの作動について述べると、ブレー
キ作用器の作動に要するストロークが比較的小さいとき
には、ブレーキバルブ５７を運転手が操作して、電磁弁
６３が遮断位置に切換わって弁装置６２とエアタンク５
８との連通が遮断されるとともに、エアタンク５８から
圧力室５５内に圧縮空気が供給されても、可動体５４の
ストロークが小さく、弁装置６２は電磁弁６３との間に
封じ込めている圧縮空気を大気室５６に排気することが
なく、従って、スイッチ６７は作動せず、逆に、ブレー
キ作用器の作動に要するストロークが必要以上に大きい
ときには、可動体５４のストロークが過剰となって、弁
装置６２を開弁させ、電磁弁６３との間に封じ込めてい
る圧縮空気が大気室５６に排気され、この排気によって
スイッチ６７が作動する。

こうした従来のものでは、弁装置６２から大気室５６へ
の圧縮空気の排気により、大気室５６内の内圧が上昇し
、圧力室５５内の圧力を受けて左方に移動しようとする
可動体５４に対して、移動抵抗となって、こうした抵抗
が生じている間ブレーキカを減少させてしまう問題があ
る。

（考案が解決しようとする問題点） この問題は、上記弁装置を排気弁のみとし、過剰ストロ
ークしたときに圧縮空気を吐出すること、換言すれば、
吐出に基く圧力低下により過剰ストロークを検知するこ
とが原因として生ずるものと考えられる。

従って、上記問題を解決するためには、過剰ストローク
の検知を、圧縮空気の吐出に基く圧力低下ではなく圧力
上昇により行い、すなわち、過剰ストロークしたとき警
報装置に対して圧縮空気を供給し、ブレーキ動作が完了
して弛めるときに、警報装置に供給していた圧縮空気を
大気室に排出すればよいことが挙げられ、これを具体化
する手段として上記弁装置を供給弁と排気弁の機能をも
つ３方弁にする旨の手段が考えられる。

このようにすれば、可動体が過剰ストロークすると、排
気弁を閉弁した後供給弁を開くことにより圧縮空気を警
報装置に供給し、その後、可動体がブレーキ弛めにより
復帰する際、供給弁を閉弁した後排気弁を開弁させて警
報装置に供給していた圧縮空気を大気室に排出させるこ
とができ、上記問題が解決されると思われる。

ところが、過剰ストロークの検出は、ブレーキ摩擦材の
所定の消耗、或は、ブレーキ装置の故障を検出させるた
めに行われるのであるが、後者の場合は無理としても前
者の場合には余裕をもって検出されることが望ましく、
従って、可動体が過剰ストロークして上記弁装置を作動
させた後でも可動体が更にストロークできることが可能
でなければならない。

本考案は、上記弁装置を、ストローク吸収機能をもつ作
動機構により作動させられる３方弁とすることを技術的
課題とする。

（考案の手段） 上記技術的課題を解決するための本考案の手段は、前記
弁装置は、内孔を形成され前記ハウジングに固定される
本体と、前記内孔に移動可能に挿入され一端側に圧力室
他端側に連絡室を区分し第１のばねにより当該連絡室側
に付勢される可動弁部材と、前記出力室に連絡して設け
られる圧縮空気源に連絡される入力孔と、前記出力室に
連絡して設けられ前記警報装置に連絡される出力孔と、
前記連絡室を前記大気室に連通ずる排気通路と、前記入
力孔と前記出力室との間で弁体を第２のばねにより弁座
に向って付勢することにより形成され前記可動弁部材の
移動に応じて開弁可能な供給弁と、前記出力室と前記連
絡室とを連絡して前記可動弁部材に一端側開口を前記弁
体に対向させて設けた通孔と、該通孔の前記一端側開口
に対して設けられ前記弁体と当接して前記出力室と当該
通孔との連通を遮断する排出弁座と、前記可動弁部材の
他端側に配置され前記可動体に当接して移動可能な当接
部材と、接当接部材と前記可動弁部材との間に張設され
最大伸張量を規定して初期張力を前記第１のばねの付勢
力よりも大きくしたばねの装置とを有するようにするこ
とである。

（手段の作用） 本考案の手段によれば、可動体が過剰ストロークした後
、弁装置は以下の様に作用する。

なお、以下の説明に用いられる符号は、理解を助けるた
めに第１，２図の実施例に附した符号を参照しであるも
ので、実施例に限定されるものではない。

まず、可動体が当接部材３６に当接してこの当接部材３
６を可動弁部材２１側に変位させ、これにより可動弁部
材２１は、第１のばね２２の付勢力がばね装置３１．３
２，３３．３５の初期張力よりも小さいので、当接部材
３６の移動とほぼ同時にに圧力室Ａ側に移動し、排出弁
座２６を弁体１８に当接させて排気弁２７を閉弁するこ
とにより圧力室Ａと連絡室Ｂとの通孔２４を介する連通
を遮断した後、弁体１８を弁座１６から離座させて、供
給弁２０を開弁させる。

すると、入力孔１３側から圧力室Ａへ圧縮空気が供給さ
れ、この圧縮空気は出力孔１４から警報装置へ供給され
てゆき、過剰ストロークしたことが警報装置で検知され
運転手に警報される。

その後、圧力室Ａ内に供給された圧縮空気は、可動弁部
材２１を当接部材３６側に移動させるように圧力を作用
させ、可動弁部材２１はばね装置３１，３２，３３，３
５から受ける押圧力と、圧力室Ａ内の圧力から受ける押
圧力とがバランスするように動いて、排出弁座２６と弁
体１８とが当接したまますなわち排気弁２７を閉弁した
まま弁体１８を弁座に着座させて供給弁２０を閉弁させ
る位置に移動する。

この際、可動弁部材２１は３方弁の排気弁２７及び供給
弁２０をもとに閉弁させた位置にあるが、当接部材３６
は、可動体の過剰ストロークの程度に応じて可動弁部材
２１側へ移動した位置にあり、この両者の間隔の変化は
、ばね装置３１，３２，３３．３５の初期張力を増加す
ることにより吸収され、従って、このばね装置３１，３
２，３３，３５が圧縮され得る長さが可動体に対する余
裕ストロークとして設定される。

（特有の効果） 本考案の手段によれば、上述のように作用するので、上
記技術的課題を解決できるのみならず、以下の如き特有
の効果を奏する。

すなわち、可動弁部材を押圧するばね装置の押圧力が過
剰ストロークの大小に応じて大小し、圧力室内に供給さ
れる圧縮空気の圧力が可動弁部材に作用する押圧力をバ
ランスするように調圧されるため、出力孔から警報装置
に供給される圧力も過剰ストロークの大小に応じて大小
する。

従って、過剰ストロークの程度に比例した警報が行え、
例えば、ブレーキ摩擦材の摩耗は徐々に進むから、最初
の警報は、過剰ストロークの程度が小さく、危険度の小
さい警報が行なわれ、他方、ブレーキ装置の故障等の場
合、過剰ストロークが最初から大きくなるので、危険度
の高い警報が行なわれるようにすることができる。

（実施例） 以下、図示の実施例について詳説する。

第１，２図は、本考案の一実施例を示す図で、第１図は
、エア・オーバ・ハイドロリック・ブレーキ・ブースタ
の部分断面側面図、第２図は、第１図の弁装置の側断面
図である。

図において、１は、過剰ストローク検出用の弁装置を示
し、この弁装置１は、第１図に示す如（、ブースタ２の
エアシリンダ部３とマスクシリンダ部４との間にありエ
アシリンダ部３のハウジングの一部を構成する基盤５に
取付けられ、一端が基盤５を貫通してエアシリンダ部３
の大気室６に突出腰図示しないエアピストンに対向して
いる。

その他第１図において、７は、大気室６を外気に連絡す
る通路に設けたフィルタ、８は、圧縮空気を供給する配
管接続部、９は、ホイールシリンダへの配管を接続する
配管接続部を各々示す。

弁装置１は、第２図に示す如く、フランジ１０付きの本
体１１を有し、本体１１の内孔１２に連絡して、圧縮空
気源と接続する入力孔１３及び警報器（図示せず）に接
続する出力孔１４を各々設けている。

内孔１２には、減径部１５が形威してあり、この減径部
１５の内周端を供給弁座１６として、この弁座１６に向
って弁ばね１７により付勢した弁要素１８を移動可能に
内孔１２内に配置している。

弁ばね１７は一端を入力孔１３を形威したプラグ１９に
支持されており、上記弁座１６と上記弁要素１８とは、
入出力孔１３．１４間の連通、遮断を行う供給弁２０を
構成する。

内孔１２の減径部１５の左方側の部分には、摺動自在に
可動弁部材としてのピストン２１が配設されており、減
径部１５との間に圧力室Ａを内孔１２の左端側に連絡室
Ｂを各々区画し、ばね２２により弁要素１８から離れる
ように付勢されている。

ピストン２１には、中央を貫通して左端の溝２３に連絡
する通孔２４が穿設してあり、出力室Ａと連絡室Ｂとを
連通しているとともに通孔２４の右端減径部には、弁要
素１８に設けた細長いガイド２５が摺動可能に嵌合して
いるとともに、ピストン２１の右端全体を減径すること
によって、減径部１５との間に通路を確保しつつ、ピス
トン２１の右端を排気弁座２６として、この弁座２６と
弁要素１８とによって排気弁２７を形威している。

なお、ガイド２５の外周面と、通孔２４の内面との間に
は、圧縮空気を排気するに充分な通路を形威しである。

また、ピストン２１の左端は大径に形威してあり、内孔
１２の段部２８に係合してピストン２１の最大移動量を
制限するようにしている。

内孔１２の開口端には、長尺で円筒状のカバー２９が螺
着しており、カバ−２９外周に軸方向の切落と部３０を
形成することによって排気通路を形威し内孔１２内、特
に連絡室Ｂと大気室６とを連通している（第１図参照）
。

カバー２９の内部には、スリーブ３１が移動可能に嵌合
してあり、スリーブ３１内の比較的付勢力が大きい予負
荷ばね３２は、一端をスリーブにカシメ止めしピストン
２１に当接する蓋部材３３で支持し、他端をカバー２９
を貫通して大気室６に突出する軸部３４を備えストッパ
３５に係合する軸状部材３６で支持しである。

その他第２図において、３７．３８は、各々０リングを
示している。

また、出力孔１４は、図示しない警報装置等に接続して
いる。

この上述の実施例での作動等について以下に説明する。

なお、この実施例では、ブースタ２には弁装置１を取付
けているが、ストロークスイッチ１で検出するのは、エ
アピストン（図示せず）が一定量以上移動したことであ
り、換言するならば、ブースタ２作動時にマスクシリン
ダ部４からの吐出液量が所定量を超えたとき、具体的に
は、ブレーキシュー（図示せず）の摩耗量が所定量に達
するか、或は、配管系から液漏れが生じ所謂故障したと
き弁装置１が作動する。

次に具体的動について示すと、今、ブースタ２が非作動
状態であるとすると、ピストン２１は、ばね２２の付勢
力で左方に移動して蓋部材３３及びスリーブ３１を介在
してカバー２９に当接し、かつ、弁要素１８は弁ばね１
７に付勢されて弁座１６に当接した位置にあり、供給弁
２０は閉じ、排気弁２７は開いてる。

従って、出力孔１４は大気圧に等しくなっている。

また、軸状部材３６は、予負荷ばね３２の付勢力により
ストッパ３５に係合する位置にある。

次いで、ブースタ２が作動し、エアシリンダ部３内に圧
縮空気が供給され、エアピストンが移動し、エアピスト
ンの一部が軸部３４に当接するとともに更に移動すると
、軸状部材３６が右方に移動しかつこれに追従して予負
荷ばね３２、蓋部材３３、スリーブ３１が右方に移動す
る。

各部材の移動によってピストン２１は、ばね２２の付勢
力に抗して右方に移動させられ、遂には弁座２６と弁要
素１８とが当接して排気弁２７が閉じるとともに、弁要
素１８が弁ばね１７の付勢力に抗して移動させられ供給
弁２０が開く。

供給弁２０の開弁によって、入力孔１３側から出力孔１
４側に圧縮空気が供給され、警報装置が作動する。

その後、ピストン２１は圧力室Ａ内の圧縮空気の圧力を
受圧し、ピストン２１を左方に押圧する作用力が、予負
荷ばね３２を介在してエアピストンからピストン２１に
作用するピストン２１を右方に押圧する作用力とが釣り
合うと（ばね２２、弁ばね１７等の付勢力及び摺動抵抗
を無視し、近似的に考える。

）、ピストン２１が左方に移動し、排気弁２７が閉じた
まま、弁要素１Ｂが弁座１６に当接して供給弁２０が閉
じる位置に各部材が移動する。

これによって、出力孔１４側の出力圧は、エアピストン
の所定位置を超える過剰ストロークの大きさに比例した
圧力に保持され、警報装置はこの圧力を供給されて警報
を続ける。

必要なブレーキをかけた後、ブースタ２の作動をやめる
と、エアシリンダ部３のエアピストンはばね力によって
左方に移動し始め、スイッチ１の軸状部材３６も左方に
移動し始める。

これによって、ピストン２１に作用する左右の作用力の
釣り合いがくずれ、ピストン２１が左方に移動して排気
弁２７が開き、それまで封じ込めていた出力室Ａ側の圧
縮空気はピストン２１の通孔２４及び溝２３、連絡室Ｂ
１切落と部３０と内孔１２内壁との間の隙間を順次介し
て、エアシリンダ部３の大気室６内に排出される。

エアピストンが充分戻ると、軸状部材３６、スリーブ３
１等の部材は、図示の状態に戻り、出力孔１４側の圧縮
空気は充分に排気される。

こうした上述の実施例によれば以下の如き効果を奏する
。

すなわち、上記ストロークスイッチ１は、圧縮空気を吐
出するものであるから、当該ストロークスイッチ１まで
電気配線を施すことにより生ずる配線の断線、冠水によ
る誤警報等の問題がなく、また、ブースタ２まで空気配
管を設置しているため、ストロークスイッチ１に対して
空気配管を設置することが容易であり、特に、車体の下
部等にブースタ２を設置した場合に有用である。

また、弁装置１から排気される圧縮空気は、大気室６内
に入り、かつ、フィルタ７を通って外部に流出するため
、土砂等が弁装置１に付着しても、弁装置１は常に正常
な状態とすることができる。

更に、上記弁装置１では、弁の開閉を行うピストン２１
が、−吉例に作用する圧縮空気から受ける作用力と、他
方側に作用するばね３２から受ける作用力との釣り合い
によって移動するため、エアピストンの一定位置を越え
る過剰ストローク分に比例した圧力の圧縮空気を吐出し
、故障の度合い或はシューの摩耗量に比例した警報する
ことができる。

以上の如く、上述の実施例によれば種々の効果を奏する
が、本考案は図例に限定されず種々の態様で実施可能で
ある。

すなわち、例えば、ブースタ２に従来概知のリレーバル
ブを一体的に設けた場合、弁装置１の入力孔１３をリレ
ーバルブの圧縮空気源に連通している室に接続する例、
或は、弁装置１の各部材の形状等を変更する例等挙げら
れる。

以上述べた如く、本考案によれば、検知時に圧縮空気を
吐出するストロークスイッチが得られるものである。

【図面の簡単な説明】 第１，２図は、本考案の一実施例を示す図で、第１図は
、過剰ストローク検出装置付エア・オーバ・ハイドロリ
ック・ブレーキ・ブースタの一部を断面で示す側面図、
第２図は、第１図の弁装置の拡大側断面図、第３図は、
従来例を示す図である。 １・・・・・・弁装置、２・・・・・・過剰ストローク
検出装置付エア・オーバ・ハイドロリック・ブレーキ・
ブースタ、５・・・・・・基板、１１・・・・・・本体
、１２・・・・・・内孔、１３・・・・・・入力孔、１
４・・・・・・出力孔、１６・・・・・・弁座、１７・
・・・・・弁ばね、１８・・・・・・弁要素、２１・・
・・・・ピストン、２２・・・・・・ばね、２４・・・
・・・通孔、２６・・・・・・排出弁座、３０・・・・
・・切落し部、３１・・・・・・スリーブ、３２・・・
・・・予負荷ばね、３３・・・・・・蓋部材、３５・・
・・・・ストッパ、３６・・・・・・軸状部材、Ａ・・
・・・・出力室、Ｂ・・・・・・連絡室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ハウジングの内部空間に可動体を移動可能に挿入して圧
   縮空気が供給される圧力室と大気に連絡される大気室と
   を区画し、前記可動体が過剰ストロークしたとき当接し
   て圧縮空気源からの圧縮空気を吐出する弁装置を当該可
   動体の移動方向に対向して前記ハウジングに固定し、前
   記吐出に基く圧力変化を前記弁装置に連絡された警報装
   置により検知して、過剰ストロークを検出するようにし
   た過剰ストローク検出装置付空圧作動装置において、前
   記弁装置は、内孔を形成された前記ハウジングに固定さ
   れる本体と、前記内孔に移動可能に挿入され一端側に圧
   力室他端側に連絡室を区分し第１のばねにより当該連絡
   室側に付勢される可動弁部材と、前記出力室に連絡して
   設けられ圧縮空気源に連絡される入力孔と、前記出力室
   に連絡して設けられ前記警報装置に連絡される出力孔と
   、前記連絡室を前記大気室に連通ずる排気通路と、前記
   入力孔と前記出力室との間で弁体を第２のばねにより弁
   座に向って付勢することにより形成され前記可動弁部材
   の移動に応じて開弁可能な供給弁と、前記出力室と前記
   連絡室とを連絡して前記可動弁部材に一端側開口を前記
   弁体に対向させて設けた通孔と、該通孔の前記一端側開
   口に対して設けられ前記弁体と当接して前記出力室と当
   該通孔との連通を遮断する排出弁座と、前記可動弁部材
   の他端側に配置され前記可動体に当接して移動可能な当
   接部材と、該当接部材と前記可動弁部材との間に張設さ
   れ最大伸張量を規定して初期張力を前記大１のばねの付
   勢力よりも大きくしたばね装置とを有するようにした過
   剰ストローク検出装置付空圧作動装置。