JPS62199560A - 二系統ブレ−キ弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 する車両用の二系統ブレーキ弁に関するものである。

近年の重量物運搬車両はエアブレーキを装備しており、
通常主及び副常用ブレーキ系統をそなえている。従って
、このようなブレーキ系統は、車両の運転室内に装架さ
れた普通のペダルによって作動されブレーキ作動時空気
圧力を主及び副回路に同時に連通させる二系統ブレーキ
弁を必要としている。代表的な従来の二系統ブレーキ弁
が１９７１年５月２５日発行の米国特許第３．５８％，
６４６号に開示されている。

このような従来のブレーキ弁では、主及び副回路の連通
を制御する構成要素が、他方の回路を介する連通を制御
する構成要素によって案内されるようになっている。こ
の配置関係は好ましくない横方向偏心荷重を構成要素間
で伝達させることとなり、構成要素の異常摩耗を生じさ
せ、構成要素を動かなくさせ得る。従って、従来のブレ
ーキ弁の不興台を解消するため、本発明による二系統ブ
レーキ弁は、弁ハウジング内に摺動自在に嵌装された交
換可能なカートリッジ式プランジャ装置内に主回路用弁
座及び弁ポペットを摺動自在に嵌装したものである。こ
の構成によると、プランジャ装置は用意に離脱でき、作
動不良の場合にはユニットとして交換することができ、
従って、ブレーキ弁は従来のブレーキ弁に比べ整備が容
易となる。

更に、プランジャ装置は、ハウジングの孔の壁に摺動自
在に係合する、半径方向に突出し円周方向に延び且つ軸
方向に隔置された支持部分を備えており、従って、プラ
ンジャ装置は軸方向に離れた位置で案内されてプランジ
ャ装置の捩じれ及び傾動を防止できる。支持部分は孔の
段付部分に係合しているので、一方の支持部分の有効面
積は他方の支持部分の有効面積よりも大きい。支持部分
は互いに協働して入口に連通される入口室を形成する。

従って、入口及び入口室に連通されてプランジャ装置の
有効面積に作用する流体圧力が、ブランツヤ装置をブレ
ーキ開放位置へ付勢しているのである。

以下、本発明の実施例について添付図面を参照して詳細
に説明する。

図面において、総括的に符号１０で示す二系統ブレーキ
弁は総括的に符号１４で示す孔を形成したハウジング１
２を含む。孔１４は大径部分１６と小径部万邦を形成す
るように段付けられている。総括的に符号２０で示すプ
ランジャ装置が孔１４内に摺動自在に嵌装されている。

プランジャ装置２０は主ピストン２２を含み、このピス
トンは、半径方向に突出し且つ円周方向に延びた支持部
分２４．２６を有する。

支持部分２４．２６は円周方向に延在するシール２８゜
３０を支持している。支持部分２４とシール２８は孔１
４の大径部分１６に摺動自在に係合し、支持部分２６と
シール３０は孔１４の小径部分１８に摺動自在に係合す
る。

支持部分２４．２６は孔１４の壁及び主ピストン２２と
協働して、主ブレーキ系統に連結された入口３４にヤＹ 連通される入口室３２を形成する。支持部分２奎に１４
の大径部分１６内に摺動自在に嵌装され且つ支持部分２
６が孔１４の小径部分１８内に摺動自在に嵌装されてい
るので、主ピストン２２には有効面積が形成される。入
口３４を経て連通してこの有効面積に作用する空気圧力
は、プランジャ装置２０を図中上方に付勢する。

プランジャ装置２０は更に、車両の運転室内に装架され
た作動ペダル（図示しない）に係合しブレーキ作動時下
力の力を加えられるペダル板３６を含む。

補償スプリング３８がペダル板３６を主ピストン２２に
装着された停止リング４０に係合せしめる。主ピストン
２２は更に環状の弁ポペット４４を摺動自在に収容する
内部孔４２を形成しており、弁ポペット４４は円周方向
に延在するシール４６を支持している。スプリング５０
が、主ピストン２２に支持された弁座４８に対して弁ポ
ペット４４を密封的に係合せしめる。

弁座４８は、主ピストン２２の図中下方の部分の周りで
円周方向に延在した凹所５２内に収容され且つ止め輪５
４に上って定位置に保持された環状リングである。従っ
て、プランジャ装置２０は、主ピストン２２、弁ポペッ
ト４４、弁座４８、これらに組付けられたスプリング、
シール、停止リングや止め輪から成る離脱可能なカート
リッジである。このカートリッジはブレーキ弁を整備す
る際にはユニットとして脱着でき、又ブレーキ弁を製造
する際にはユニットとしてハウジング１２内に設置でき
、従ってブレーキ弁１０の製造及び整備を容易にしてい
る。

プランジャ装置２０は更に、後述する目的のためスプリ
ング６０によって主ピストン２２の面５８に対して押圧
された力伝達部材５６を含む。力伝達部材５６は主ピス
トン２２の開口を貫いて突出する部分６２を含む。

ハウジング１２は、プランツヤ装置２０を収容する主部
分と側部分とにハウジングを区分する内方適長隔壁６４
を含む。隔壁６４は、弁ポペット４４に支持されたシー
ル４６と係合するように位置決めされている円周方向に
延びた弁座６６を具えている。隔壁６４は主ピストン２
２と協働して、主ブレーキ回路用出口又は送出ロア０に
連通される環状送出室ら８を形成する。

隔壁６４は、総括的に符号７６で示すリレーピストンの
支持部分７４を摺動自在に収容する孔７２を具えている
。リレーピストン７６は更に、孔１４の部分８０に摺動
自在に係合する他の支持部分７８を含む。リレーピスト
ン７６は隔壁６４と協働して、開口８４を介しｔ送出室
６８に連通ずるリレー室８２を形成する。

リレーピストン７６は更に、環状の弁ポペット４４に形
成された開口内に突出する突出ステム８６を含む。

ステム８６は細長い開口８８を設けていて、ハウジング
１２の図中最下端部分に設けられている総括的に符号８
７で示す排気口に送出室６８を連通させる。リレーピス
トン７６は内部に通路８９を具えており、この通路は環
状の弁ポペット９２に形成された通路９０と協働して開
口８８を排気口８７に連通させる。

弁ポペット９２はハウジング１２に形成された孔９４内
に摺動自在に嵌装され、円周方向に延在するシール９６
を支持している。スプリング９８が弁ポペット９２を環
状弁座１００に密封的に係合せしめる。弁座１００は弁
座４８と類似しており、ハウジング１２の壁に設けられ
た円周方向に延在する凹所１０２内に止め輪１０４によ
って離脱可能に保持されている環状リングから成る。リ
レーピストン７６はその図中最下端部分に円周方向に延
在する弁座１０６を設けており、リレーピストン７６が
図中下方に押動された時この弁座１０６がシール９６に
密封的に係合するようになっている。

入口又は供給口１０８が副ブレーキ系統に連通され、弁
ポペット９２に支持されたシール９６と弁座１００との
係合により通常閉鎖されている入口室１１Ｇに流体を連
通させる。リレーピストン７６はハウジング１２と協働
して、副ブレーキ回路に連結された出口又は送出口１１
４に連通される送出室１１２を形成する。

作動において、ブレーキ弁１０の多数の構成部品は車両
のブレーキが開放されている時に占める位置で図示され
ている。この状態では、供給空気が入口３４を経て入口
室３２に連通される。しかし、スプリング５０がシール
４６を弁座４８に対して押圧しているので、入口３４か
ら更にハウジング１２の内部への流体圧力の連通は遮断
されている。上述したようにプランジャ装置２０の面積
差のため、入口室３２に連通された空気圧力はこの面積
差に作用してプランジャ装置２０に上方の力を与え、プ
ランジャ装置を図示の位置へ付勢する。同時に、空気が
供給口又は入口１０８を経て入口室１１０に連通される
。シール９６が弁座１００に密封的に係合せしめられて
いるため、入口１０８から更にハウジング１２の内部へ
の空気圧力の連通は遮断されている。送出ロア０と送出
室６８はスロット又は開口８８及び通路８９と９０を経
て排シ８７に連通されている。同様に、送出口１１４と
送出室１１２は通路９０を経て排気口８７に連通されて
いる。

ブレーキ作動を行う際、運転者が前記作動ペダルを作動
させ、ペダル板３６を図中下方に押動して補償スプリン
グ３８を部分的に圧縮する。従って、主ピストン２２も
下方に押動されてシール４６を弁座６６に密封的に係合
せしめ、送出ロア０と排気口８７との連通を遮断する。

シール４６が弁座６６と弁座４８の両方に係合するこの
位置は、「ラップ位置」と称する。主ピストン２２がラ
ップ位置に移動されると、リレーピストン７６に対する
主ピストン２２の相対移動によって、スプリング６０の
力が力伝達部材５６及びステム８６を介してリレーピス
トン７６に伝達される。従って、スプリング６０もリレ
ーピストン７６を図中下方に押動して弁座１０６をシー
ル９６に密封的に係合せしめる。スプリング６０の力は
スプリング９８の力及び入口室１１０内の流体圧力によ
って発揮される負荷力よりも小さいので、シール９６が
弁座１００から離隔せしめられることはない。しかし、
スプリング６０の力はスプリング９８の力よりも幾分小
さいだけであるので、シール９６を弁座１００に係合せ
しめる力は相当低減され、シール９６を弁座１００から
離隔せしめるためには最小限の開放力を弁ポペット９２
に加えるだけで上い。

ペダル板３６が図中下方に更に移動されると、弁［４Ｂ
がシール４６から離隔せしめられ、シール４６は弁座６
６に係合したままである。従って、流体圧力が入口３４
から弁座４８を経て出口又は送出ロア０に連通される。

しかし、主ピストン２２の最下端面が送出室６８内の流
体圧力レベルにさらされており、送出ロア０内に生起さ
れた高い圧力は主ピストン２２に対して反作用する。従
って、送出ロア０内の流体圧力によってＮ主ピストン２
２に加えられる力が運転室内の作動ペダルの作動によっ
て発生される補償スプリング３８の圧縮力と釣合うまで
、主ピストンは図中上方に押動される。同時に、送出室
６８内の上昇した圧力は開口８４を経てリレー室８２に
連通され、リレー弁７６に作用してこの弁を図中下方に
押動する。リレー弁７６はすでにラップ位置に移動され
ていてスプリング９８によって発揮される力を実通させ
ることができる。

車両の運転者がペダル板３６への力を増大させた場合、
上述したようにして付加の圧力が送出ロア０と１１４に
連通されることとなる。ペダル板３６への力が軽減され
て補償スプリング３８の圧縮力を減少させた場合、送出
ロア０の高い圧力が主ピストン２２に上方への力を発揮
して弁座６６を開放し、送出ロア０の圧力が補償スプリ
ング３８の圧縮力と再び釣合うまで排気口８７を経て流
体圧力を逃がし、上記のように釣合うと弁座６６とシー
ル４６がラップ位置に戻ることとなる。同様な圧力変化
がリレー室８２でも起こり、副ブレーキ回路内の圧力を
制御することとなる。

車両のブレーキを解放すると、補償スプリング３８がペ
ダル板３６を図示の位置に戻す。入口室３２内の高い圧
力がプランジャ装置２０を図示の位置に戻す。リレーピ
ストン７６は送出室１１２内の高い圧力によって図示の
位置に戻され、圧力は排気口８７を経て大気中へ逃げる
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による二系統ブレーキ弁の縦断面図である
。 １０・・二系統ブレーキ弁、１２・・ハウジング、１４
・・孔、１６・・大径部分、１８・・小径部分、２゜・
・プランジャ装置、２２・・主ピストン、２４．２６゜
７４、７８・・支持部分、３２．１１０　・・入口室、
３４゜１０８・・入口、３６・・ペダル板、３８・・補
償スプリング、４４．９２・・弁ポペット、４８．６６
、　１００　。 １０６　・・弁座、５１１．６（１，Ｈ・・スプリング
、５６・・力伝達部材、７０．１１４　・・　送出口、
７６・・リレーピストン、８６・・ステム、８７・・排
気口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　内部に孔（１４）を形成すると共に、一対の入口（
   ３４、１０８）、一対の出口（７０、１１４）及び排気
   口（８７）を有するハウジング（１２）と、上記孔（１
   ４）内に摺動自在に嵌装された運転者作動のプランジャ
   装置（２０）と、上記孔（１４）内に配設されて上記排
   気口（８７）、上記入口の一方（３４）及び上記出口の
   対応する一方（７０）間の連通を制御し、且つ、上記孔
   （１４）の壁に設けられた第１弁座（６６）、プランジ
   ャ装置（２０）に設けられた第２弁座（４８）、及びプ
   ランジャ装置（２０）に対して移動するとともにハウジ
   ング（１２）に対してプランジャ装置（２０）と一体に
   移動するようにプランジャ装置（２０）内に摺動自在に
   嵌装され上記第１及び第２弁座（６６、４８）に対して
   密封的に係合し離隔できる弁ポペット（４４）を含む第
   １弁（４４、４８、６６）と、上記孔（１４）内に配設
   されて上記排気口（８７）、他方の入口（１０８）及び
   他方の出口（１１４）間の連通を制御する第２弁（９２
   、１００、１０６）と、プランジャ装置（２０）に対し
   て上記弁ポペット（４４）を付勢する弾性装置（５０）
   と、プランジャ装置（２０）の移動に応動して上記排気
   口（８７）、他方の入口（１０８）及び他方の出口（１
   １４）間の連通を制御するように第２弁（９２、１００
   、１０６）を作動させる装置（７６）とを包含するもの
   において、上記プランジャ装置（２０）と上記プランジ
   ャ装置に応動する装置（７６）とが互いに独立した孔（
   １４）の壁によってその移動を案内されていることを特
   徴とする二系統ブレーキ弁。 ２　上記プランジャ装置（２０）が、孔（１４）の壁に
   摺動自在に係合してハウジング（１２）に対するプラン
   ジャ装置（２０）の捩じれを防止する一対の軸方向に隔
   置され円周方向に延びた支持装置（２４、２６）を含ん
   でいることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の二
   系統ブレーキ弁。 ３　上記支持装置（２４、２６）が上記孔（１４）の壁
   及び上記プランジャ装置（２０）の外面と協働して、上
   記一方の入口（３４）に連通する入口室（３２）を形成
   していることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   二系統ブレーキ弁。 ４　上記孔（１４）が大径部分（１６）と小径部分（１
   ８）を形成するように段付けられ、上記支持装置（２４
   、２６）の各々がプランジャ装置（２０）の大径部分と
   小径部分を形成し、孔（１４）の大径部分（１６）と小
   径部分（１８）内に夫々嵌装されて上記プランジャ装置
   （２０）の大径部分及び小径（２４、２６）の面積の差
   に等しい流体圧力応動面積を限定しており、上記流体圧
   力応動面積に作用する入口室（３２）内の流体圧力が上
   記プランジャ装置（２０）を上記ハウジング（１２）内
   で所定の位置に向けて付勢していることを特徴とする特
   許請求の範囲第３項記載の二系統ブレーキ弁。 ５　上記プランジャ装置（２０）と上記孔（１４）が大
   径部分（２４、１６）及び小径部分（２６、１８）を形
   成し、プランジャ装置（２０）の大径及び小径部分が孔
   （１４）の大径及び小径部分内に夫々摺動自在に収容さ
   れ、上記プランジャ装置（２０）の大径及び小径部分間
   の差が上記一方の入口（３４）に連通される有効面積を
   限定していて、上記一方の入口（３４）を経て連通され
   て上記有効面積に作用する流体圧力が上記プランジャ装
   置（２０）を上記孔（１４）内で所定の位置に向けて付
   勢していることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の二系統ブレーキ弁。 ６　上記第２弁（９２、１００、１０６）を作動させる
   装置（７６）が、上記孔（１４）内に摺動自在に嵌装さ
   れたステム（８６）と、プランジャ装置（２０）の作動
   時に所定の負荷力を上記ステム（８６）に伝達する装置
   （５６）とを含んでいることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の二系統ブレーキ弁。 ７　上記第２弁（９２、１００、１０６）を作動させる
   装置（７６）が軸方向に隔置された部分（７４、７８）
   を有するリレーピストン（７６）を含み、上記リレーピ
   ストン（７６）の部分（７４、７８）がハウジングの孔
   （１４）の対応する部分（７２、８０）内に独立して案
   内されていて、リレーピストン（７６）がハウジング（
   １２）内に装架された他の要素とは独立して案内されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の二系
   統ブレーキ弁。 ８　上記第２弁（９２、１００、１０６）が、上記孔内
   に設けられた第３及び第４弁座（１００、１０６）と、
   上記第３及び第４弁座（１００、１０６）に係合する第
   ２弁ポペット（９２）と、上記孔（１４）内に同軸的に
   設けられたリングから成る上記第３及び第４弁座の少な
   くとも一方（１００）を上記第２弁ポペット（９２）と
   係合するように上記ハウジング（１２）内に離脱可能に
   装着する装置（１０４）とを含んでいることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の二系統ブレーキ弁。 ９　上記第２弁（９２、１００、１０６）が、上記第２
   弁を作動させる装置（７６）に設けられ同装置と共にハ
   ウジング（１２）に対して移動する第３弁座（１０６）
   と、孔（１４）の壁に設けられた第４弁座（１００）と
   、上記孔（１４）内に摺動自在に嵌装されて上記第３弁
   座（１０６）及び第４弁座（１００）に係合する第２弁
   ポペット（９２）とを含み、第１弾性装置（９８）が上
   記第２弁を作動させる装置（７６）に向けて上記第２弁
   ポペット（９２）を付勢し、第２弾性装置（６０）が、
   第１弾性装置（９８）によって第２弁ポペットが付勢さ
   れる方向とは反対の方向に上記第２弁を作動させる装置
   （７６）を付勢していることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の二系統ブレーキ弁。 １０　大径部分（１６）及び小径部分（１８）を有する
   段付孔（１４）を内部に形成すると共に、一対の入口（
   ３４、１０８）、一対の出口（７０、１１４）及び排気
   口（８７）を有するハウジング（１２）と、上記孔（１
   ４）内に摺動自在に嵌装され、孔の大径部分（１６）及
   び小径部分（１８）に摺動自在に係合する大径部分（２
   ４）及び小径部分（２６）を有する運転者作動のプラン
   ジャ装置（２０）と、上記孔（１４）内に配設され、上
   記プランジャ装置（２０）によって作動されて上記排気
   口（８７）、上記入口の一方（３４）及び上記出口の対
   応する一方（７０）間の連通を制御する第１弁（４４、
   ４８、６６）と、上記孔（１４）内に配設されて上記排
   気口（８７）、他方の入口（１０８）及び他方の出口（
   １１４）間の連通を制御する第２弁（９２、１００、１
   ０６）と、上記第１弁（４４、４８、６６）と同時に上
   記第２弁（９２、１００、１０６）を作動させて上記排
   気口（８７）、他方の入口（１０８）及び他方の出口（
   １１４）間の連通を制御するように上記プランジャ装置
   によって作動される装置（７６）とを包含するものにお
   いて、上記プランジャ装置（２０）が上記孔（１４）の
   壁と協働して、上記一方の入口（３４）に連通し且つプ
   ランジャ装置（２０）の大径及び小径部分（２４、２６
   ）間の面積差に等しい流体圧力有効面積を有する入口室
   （３２）を形成していることにより、上記入口室（３２
   ）内の流体圧力レベルが上記面積差に作用して上記第１
   弁（４４、４８、６６）及び第２弁（９２、１００、１
   ０６）の所定の状態を生じさせる位置へプランジャ装置
   （２０）を付勢することを特徴とする二系統ブレーキ弁
   。 １１　上記プランジャ装置（２０）が孔（１４）の大径
   部分（１６）及び小径部分（１８）に摺動自在に係合す
   る一対の軸方向に隔置され円周方向に延在した支持装置
   （２４、２６）を含み、上記支持部材（２４、２６）が
   孔（１４）の壁及びプランジャ装置（２０）の外面と協
   働して上記入口室（３２）を形成していることを特徴と
   する特許請求の範囲第１０項記載の二系統ブレーキ弁。 １２　上記第２弁（９２、１００、１０６）を作動させ
   る装置（７６）が、上記孔（１４）内に摺動自在に嵌装
   されたステム（８６）と、プランジャ装置（２０）の作
   動時に所定の負荷力を上記ステム（８６）に伝達する装
   置（５６）とを含んでいることを特徴とする特許請求の
   範囲第１０項記載の二系統ブレーキ弁。 １３　上記第２弁（９２、１００、１０６）を作動させ
   る装置（７６）が軸方向に隔置された部分（７４、７８
   ）を有するリレーピストン（７６）を含み、上記リレー
   ピストン（７６）の部分（７４、７８）がハウジングの
   孔（１４）の対応する部分（７２、８０）内に独立して
   案内されていて、リレーピストン（７６）がハウジング
   （１２）内に装架された他の要素とは独立して案内され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の
   二系統ブレーキ弁。 １４　上記第２弁（９２、１００、１０６）が、上記孔
   （１４）内に設けられた第３及び第４弁座（１００、１
   ０６）と、上記第３及び第４弁座（１００、１０６）に
   係合する第２弁ポペット（９２）と、上記孔（１４）内
   に同軸的に設けられたリングから成る上記第３及び第４
   弁座の少なくとも一方（１００）を上記第２弁ポペット
   （９２）と係合するように上記ハウジング（１２）内に
   離脱可能に装着する装置（１０４）とを含んでいること
   を特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の二系統ブレ
   ーキ弁。 １５　上記第２弁（９２、１００、１０６）が、上記第
   ２弁を作動させる装置（７６）に設けられ同装置と共に
   ハウジング（１２）に対して移動する第３弁座（１０６
   ）と、孔（１４）の壁に設けられた第４弁座（１００）
   と、上記孔（１４）内に摺動自在に嵌装されて上記第３
   弁座（１０６）及び第４弁座（１００）に係合する第２
   弁ポペット（９２）とを含み、第１弾性装置（９８）が
   上記第２弁を作動させる装置（７６）に向けて上記第２
   弁ポペット（９２）を押圧し、第２弾性装置（６０）が
   、第１弾性装置（９８）によって第２弁ポペット（９２
   ）が付勢される方向とは反対の方向に上記第２弁を作動
   させる装置（７６）を付勢していることを特徴とする特
   許請求の範囲第１０項記載の二系統ブレーキ弁。