JPH0425183B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ロードセンシングプロポーシヨニン
グバルブ（以下、LSPVという。）に関する。

一般に、自動車等の車両における制動力は前後
輪が同時ロツクするように前後輪に配分すること
が理想とされ、その特性線は理想制動力配分曲線
と呼ばれている。さらに、この曲線は積載荷重ご
とに異なることが知られている。

LSPVは積載荷重ごとに異なる理想制動力配分
曲線に積載荷重に応じてできるだけ近似的な制動
力配分線を得るために適用されるものであり、通
常、車体と後車軸との相対変位量をリンク機構等
によつて取り出し、この変位量に応じて圧力媒体
の流入路と流出路との間に設けたバルブの開閉制
御を行つて後輪のブレーキ圧力を調整し、第４図
に示されているように、各積載荷重に応じた理想
制動力配分曲線（想像線）に近似的な各制動力配
分線を得るようになつている。そして、第４図に
示されている各制動力配分線における屈折点（調
整開始点）はスプリツトポイントと呼ばれてい
る。

従来のLSPVは、積載荷重の変化に対応するフ
レームとアクスルとの相対変化量をリンク機構等
により取り出してばねの撓み量に変換し、このば
ね力により、流入路と流出路との間に介設された
バルブの開閉制御を行う差動ピストンを常時付勢
し、このばね力の強さの変化により、このピスト
ンの作動を制御して、積載荷重に対応するスプリ
ツトポイントを作り出すように構成されている。

しかし、このようなLSPVにおいては、荷重検
出手段としてのばねが差動ピストンを常時付勢し
ているため、非制動時において、フレームの上下
動に伴う荷重検出ばねの伸縮により差動ピストン
が遊動されてしまい、摩耗、故障、誤作動等の原
因になるという欠点がある。

本発明の目的の一つは、非制動時における差動
ピストンの遊動を回避することができるLSPVを
提供することにある。

本発明の他の目的は、このLSPVにおいて、一
定ブレーキ圧力以上になると、入口側圧力と出口
側圧力とをほぼ１：１の関係に変更し得るように
構成することにある。

以下、本発明を図面に示す実施例にしたがつて
説明する。

第１図は本発明の一実施例であるLSPVを示す
断面図、第２図はそのLSPVを用いたエアブレー
キ装置を示す概略回路図、第３図Ａ，Ｂ，Ｃは作
用を説明するための各概略断面図、第４図および
第５図は同じく各特性線図、第６図Ａ，Ｂは要部
の正断面図および平面図である。

まず、第２図に示されているエアブレーキ装置
の概略を説明する。エアコンプレツサー１から送
出されるエアを貯えるエアタンク２には、ブレー
キペダルに応答するブレーキバルブ３が接続され
ている。フロントブレーキチヤンバ４はクイツク
リリースバルブ５を介してブレーキバルブ３に接
続され、リアブレーキチヤンバ６はリレーバルブ
７を介してエアタンク２に接続されている。リレ
ーバルブ７はブレーキバルブ３にLSPV８を介し
て接続されている。LSPV８はフレーム１０ａに
据え付けられ、アクスル１０ｂとの間に荷重検出
装置（詳細は後記する。）９を介設されている。

ブレーキバルブ３が作動すると、フロントおよ
びリアブレーキチヤンバ４，６にクイツクリリー
スバルブ５およびリレーバルブ７を介してエアタ
ンク２のエアがそれぞれ供給される。このとき、
LSPV８においてブレーキバルブ３からの圧力が
設定された割合で減圧され、これがリレーバルブ
７に作用するため、リア側の制動力はフロント側
のそれよりも抑制され、これにより所望の制動力
配分が確保されることになる。

本実施例において、LSPV８は本体１１を備え
ており、本体１１の内部には差動シリンダ室とし
ての第１シリンダ室１２が異径円柱中空形状に形
成されている。このシリンダ室１２には、ほぼ異
径円柱形状に形成された第１ピストン１４と、第
１ピストン１４の小径部と同径に形成された第２
ピストン１５とからなる差動ピストン１３が上下
方向に摺動自在に嵌装されている。本体１１の下
部には流入路１６が第１シリンダ室１２における
第１ピストン１４の大径部下面空間に臨むように
穿設されており、流入路１６は前記ブレーキバル
ブ３に接続される。本体１１の上部には流出路１
７が第１シリンダ室１２における第１ピストン１
４の上面空間に臨むように穿設されており、流出
路１７は前記リレーバルブ７に接続される。

第１ピストン１４の上部中央には弁室１８が形
成されており、弁室１８はその側面において通路
１９を開設され、かつその天井面において開口さ
れることにより、第１シリンダ室１２の流入路１
６側と流出路１７側とにそれぞれ連通されてい
る。したがつて、弁室１８は流入路１６と流出路
１７とを連絡する通路を実質的に構成している。

弁室１８の上部には、中央に給気口２１を形成
されているバルブプレート２２が嵌め込まれ止め
リング２３により定着されている。バルブプレー
ト２２の給気口２１の周縁には給気弁室２４が円
錐形状に隆起するように形成されている。バルブ
プレート２２には、第６図に示されるように、流
入路１６側と流出路１７側とを連通させる通路と
しての小孔２５が複数、給気口２１を囲むように
環状に配されて穿設されており、バルブプレート
２２の流入路１６側の端面には、ゴムや合成樹脂
等の弾性材料からほぼドーナツ形状に成形された
逆止弁２６がその外周辺部を固定的に保持されて
密接するように取り付けられている。逆止弁２６
の内周辺部は前記給気弁座２４の円錐斜面に沿つ
て次第に薄くなるように形成されており、この内
周辺部は流入路１６側へ屈曲し得るようになつて
いる。すなわち、逆止弁２６は通常時にバルブプ
レート２２に密着して小孔２５を閉じ、屈曲時に
プレート２２から離れて小孔２５を開くようにな
つている。

弁室１８には給排気弁２７が弁室底面との間に
圧縮ばね２８を蓄力状態に介装されて内蔵されて
おり、給排気弁２７は、第１ピストン１４が上限
に位置する時、後記する排気弁室５２に着座する
とともに前記給気弁座２４から離座するようにな
つている。

第１シリンダ室１２の小径部における下部に
は、第２ピストン１５が第１ピストン１４と接離
自在に突合するように嵌装されており、両ピスト
ン１４，１５の突合部には背圧室２９が形成され
ている。第２ピストン１５の下位置には大気室３
０が本体１１の最下部に形成されて配されてお
り、大気室３０は通気孔３１によりフイルタ３２
を介して大気に連通されている。大気室３０には
作動用ばねとしての圧縮ばね３３が第２ピストン
１５と室底面との間に蓄力状態で介装されてお
り、この圧縮ばね３３は第２ピストン１５に突合
した第１ピストン１４を押し上げるように常時付
勢している。

第１ピストン１４の底壁中央には背圧導入路３
４が弁室１８と背圧室２９とを連通するように穿
設され、第２ピストン１５には弁ホルダ３５がガ
イド室３６に嵌挿され、かつ圧縮ばね３７により
常時上方に付勢されるように設けられている。第
２ピストン１５には第１エア抜き路３８が背圧室
２９とガイド室３６とを連通するように、また第
２エア抜き路３９がガイド室３６と大気室３０と
を連通するようにそれぞれ穿設されている。弁ホ
ルダ３５の上面には背圧導入弁４０が導入路３４
の開閉を制御するように設けられ、ホルダ３５の
下面にはカツト弁４１が第２エア抜き路３９の開
閉を制御するように設けられている。

本体１１の上部には、接続用シリンダ室として
の第２シリンダ室４２が第１シリンダ室１２に連
続するように隣接して形成されており、両室４２
と１２との隣接部にはストツパ４３が内周壁に没
入されて突設されている。第２シリンダ室４２に
は接続用ピストンとしての第３ピストン４４が摺
動自在に嵌装されており、第２シリンダ室４２に
おける第３ピストン４４の上面空間は、本体１１
の上部に穿設された連通孔４５によりフイルタ４
６を介して大気に連通されている。第２シリンダ
室４２の大気室には圧縮ばね４７が第３ピストン
４４をストツパ４３に押接させるように内装され
ている。第３ピストン４４には円筒形状に形成さ
れたロードセンシング接続部材としての排気路部
材４９が中央孔４８に摺動自在に嵌挿されてお
り、排気路部材４９の上部には排気孔５１が中空
部５０と第２シリンダ室４２の大気室とを連通す
るように穿設され、中空部５０と排気孔５１とに
より排気路が実質的に構成されている。排気路部
材４９の下端面には排気弁座５２が形成されてお
り、排気弁座５２は第１ピストン１４に定着され
たバルブプレート２２の給気口２１を相対的に出
入するようになつている。排気路部材４９の中間
部外周にはストツパ５３が嵌着されており、排気
路部材４９の上端には、ガイド室５５に摺動自在
に嵌装されたばね受５４が固着されている。ばね
受５４と第３ピストン４４との間には圧縮ばね５
６が蓄力状態で介装されており、この圧縮ばね５
６により排気路部材４９は第３ピストン４４に対
して押し上げられストツパ５３を第３ピストン４
４の下面に押接するようになつている。

ガイド室５５には前記荷重検出装置９の最終段
伝達部としてのカム５７を固着された軸５８が回
動自在に架設されており、カム軸５８にはガイド
室５５の外部においてレバー５９が固着されてい
る。レバー５９はアクスル１０ｂにリンク機構６
０を介して連携されている。したがつて、アクス
ル１０ｂとフレーム１０ａ間の積載荷重の変化に
よる相対変位に対応してカム５７はリンク機構６
０、レバー５９および軸５８を介して回動される
ようになつている。カム５７は積載荷重が大きく
なるにしたがつてそのカム面が軸心から離間する
ように構成されている。

次に作用を第３図Ａ，Ｂ，Ｃおよび第４図につ
き説明する。

ロードセンシングプロポーシヨニング作動。

非ブレーキ時において、第３ピストン４４は
圧縮ばね４７によつてストツパ４３に押接する
まで押し下げられ、これにより、このピストン
４４にストツパ５３が圧縮ばね５６を介して係
合した排気路部材４９は、差動ピストン１３の
第１ピストン１４における弁室１８に深く没入
して下限に位置されている。この下限位置にお
いて、最大積載荷重であつたとしても、カム面
が排気路部材４９のばね受５４上面に接触しな
いように、カム５７、排気路部材４９、第３ピ
ストン４４、ストツパ４３，５３等の関係が設
定されている。この状態において、排気弁座５
２に給排気弁２７が圧縮ばね２８により押接さ
れ、給排気弁２７は中空部５０を閉じるととも
に、バルブプレート２２の給気口２１を開いて
いる。

他方、差動ピストン１３は作動用圧縮ばね３
３により押し上げられ上限に位置されている。

ブレーキがかけられ、ブレーキバルブ３から
圧力が流入路１６に供給されると、圧力は第１
シリンダ室１２の下部、第１ピストン１４の通
路１９、弁室１８、給気口２１、第１シリンダ
室１２の上部を経由して第３ピストン４４の下
面に加わり、かつ、流出路１７からリレーバル
ブ７へ送出される。第３ピストン４４に圧力が
加わると、このピストン４４が圧縮ばね４７に
抗して押し上げられ、これに追従して排気路部
材４９はそのばね受５４上面がカム５７に当接
するまで上昇される。この上昇に追従して、給
排気弁２７は上限に位置している第１ピストン
１４の給気弁座２４に排気弁座５２に着座した
まま接近する。そして、この時の給排気弁２７
と給気弁座２４との間隔は、カム５７に規制さ
れる排気路部材４９の上昇量により規定され、
積載荷重が大きい場合ほど大きくなる。すなわ
ち、この状態は給排気弁２７と給気弁座２４お
よび排気弁座５２との作動基準状態である。

流入路１６からの圧力が流出路１７より送出
されるとき、差動ピストン１３は小径部有効面
積に働く圧力が圧縮ばね３３の上向きの力に打
ち勝つと徐々に押し下げられる。そして、給気
弁座２４が給排気弁２７に接すると流入路１６
から流出路１７への供給がカツトされ、この時
点がスプリツトポイントとなる。この状態から
さらに流入路１６の圧力が高くなると、差動ピ
ストン１３が押し上げられ、給気弁座２４が開
くため、流入路１６から流出路１７へ再び圧力
が供給される。そして、差動ピストン１３の大
径部下側有効面積と上側有効面積との比に応じ
た圧力が供給されると、ピストン１３は再び押
し下げられ、給気弁座２４を閉じる（このよう
に、給気弁座２４も排気弁座５２も閉じた状態
をバランス状態という。第３図Ａ参照。）。この
ようにして、流出路１７の圧力は流入路１６の
圧力に対し所定の減圧比をもつて昇圧されて行
く。

前記バランス状態から流入路１６の圧力が下
げられると、差動ピストン１３は給排気弁２７
と共に押し下げられ排気弁座５２が開き、流出
路１７側の圧力が排気されるため、再び元のバ
ランス状態に戻る。このようにして、流入路１
６の圧力と流出路１７の圧力とは減圧プロポー
シヨニングされて降圧されて行く。

そして、積載荷重に応じてカム５７が回動し
て排気路部材４９の上昇位置がそれぞれ異な
り、作動用圧縮ばね３３の撓み量が変更される
ことにより、差動ピストン１３に上方向に働く
ばね３３の力が異なるため、第４図に示される
ように、積載荷重ごとに対応したプロポーシヨ
ニング特性線が得られる。

前述したように、流入路１６の圧力が下げら
れて行くと、流出路１７の圧力は徐々に下がつ
て行くが、流入路１６の圧力が０になつても差
動ピストン１３に上向きに働く作動用ばね３３
の力のみに釣合う流出路１７の圧力が流出路側
に残る。

これを防止するために、逆止弁２６がバルブ
プレート２２に設けられており、流入路の圧力
がスプリツトポイント以下においては流入路の
圧力と流出路の圧力とは、１：１で下降するこ
とになる。

すなわち、減圧作用時、逆止弁２６は流入路
１６の圧力と流出路１７の圧力との差による力
によりバルブプレート２２に密着され小孔２５
群を閉塞している。しかし、流入路１６の圧力
により流出路１７の圧力が高くなると、逆止弁
２６は小孔２５を通じて流入路側へ押されるこ
とにより、第６図に想像線で示されるように、
屈曲され、バルブプレート２２から浮き上げら
れて小孔２５群を開く。これにより、流出路１
７の圧力が小孔２５群を通つて流入路１６側に
逆流するので、流出路１７の圧力が下がる。こ
の作用により、差動ピストン１３のバランス状
態が崩れ、差動ピストン１３が押し上げられ、
給気弁座２４が開き初期の状態に戻り、流入路
１６の圧力と流出路１７の圧力は、１：１にな
る。したがつて、流出路１７の圧力は流入路１
６の圧力が０になると同時に０になり、これに
より、後輪において制動力は全て取り除かれ
る。

減圧作用解除時の作動 流入路１６に供給される圧力Piが、圧縮ばね
３７によつて規定される設定値Pid以上になる
と、弁ホルダ３５は圧縮ばね３７に抗して押し
下げられる。これにより、カツト弁４１が第２
エア抜き路３９を閉じ、背圧導入弁４０が導入
路３４を開く。これに伴い、流入路１６の圧力
が導入路３４を経由して第１ピストン１４と第
２ピストン１５との間の背圧室２９に導かれる
ため、第１ピストン１４の大径部における上面
と下面との面積比がほぼ１：１になり、流入路
１６の圧力Piと流出路１７の圧力Poとほぼ等
しくなる。つまり、第５図に示されるように、
流入路１６の圧力Piが設定値Pid以上になる
と、プロポーシヨニング作用は解除される。

本実施例によれば、非制動時において、荷重検
出装置における最終伝達部材としてのカムが、給
排気弁と給気弁座との接続状態を作るロードセン
シング接続部材としての排気路部材に対し非接触
状態を維持するため、LSPVの各構成部品につい
ての摩耗、故障、誤作動等が防止でき、耐久性、
性能等が向上できる。すなわち、荷重検出装置は
フレームとアクスルとの間の相対変位を検出して
いるため、車両が凹凸路面を走行している場合
等、最終伝達部材としてのカムも激しく動き、こ
れに排気路部材が常時接触していると、LSPVの
各構成部品も激しく遊動し、この遊動が摩耗、故
障、誤作動の原因になる。しかし、伝達部材と被
伝達部材とが非接触であれば、伝達側の動きは、
被伝達側に伝達されないので、遊動が回避され、
それに伴う弊害は未然に防止される。

また、制動時には、ブレーキバルブからの流入
路への圧力供給により被伝達部材としての排気路
部材を伝達部材としてのカムに自動的に接触させ
ることができるので、正常なロードセンシングプ
ロポーシヨニング作動が確保できるとともに、制
動時検出信号に基き強制接触させる装置等が省略
でき、構造が簡単化でき、しかも安全性が確保で
きる。

差動ピストンが第１ピストンと第２ピストンと
の複合構造に構成され、急ブレーキ時等流入路の
圧力が設定値以上になつた場合において、流入路
の圧力を第１ピストンの背面に導入させるように
構成されているので、流入路と流出路との間の給
気口を開き放しにさせることができるため、急ブ
レーキ時等においてプロポーシヨニング機能であ
る減圧を停止させることができ、作動用圧縮ばね
や荷重検出装置のリンク機構等が破損した場合に
おける急ブレーキ時の制動力不足の危惧が解消さ
れ、安全が確保できる。換言すれば、フエイルセ
ーフ機構を特に設ける必要がない。

本実施例によれば、差動ピストンのバルブプレ
ートに小孔を穿設し、この小孔を開閉する板形状
の逆止弁を組み付けたので、流出路側の圧力の残
存を構造簡単にして防止することができ、かつ、
組付空間がきわめて小さくなり、LSPVの小型軽
量化が実現でき、製造原価が低減化できる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲において、
種々変更可能であることはいうまでもない。

荷重検出装置はカムを用いる構成に限らず、中
間部を回動自在に軸支した一端をアクスルに連携
し、他端を排気路部材等に臨ませてなる構成や、
ビニオンラツク機構を用いた構成等であつてもよ
い。

流入路と流出路とを連絡する通路およびこの逆
止弁とは、給排気弁側に配設してもよい。

以上説明したように、本発明によれば、非制動
時において、荷重検出装置の遊動の伝播が遮断で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるLSPバルブを
示す縦断面図、第２図はそれを用いたエアブレー
キ装置を示す概略回路図、第３図Ａ，Ｂ，Ｃは作
用を説明するための各概略断面図、第４図および
第５図は同じく特性線図、第６図Ａ，Ｂは要部の
正断面図および平面図である。 １……エアコンプレツサー、２……エアタン
ク、３……ブレーキバルブ、４……フロントブレ
ーキチヤンバ、５……クイツクリリースバルブ、
６……リアブレーキチヤンバ、７……リレーバル
ブ、８……LSPバルブ、９……荷重検出装置、１
０ａ……フレーム、１０ｂ……アクスル、１１…
…本体、１２……第１シリンダ室（差動シリンダ
室）、１３……差動ピストン、１４……第１ピス
トン、１５……第２ピストン、１６……流入路、
１７……流出路、１８……弁室、１９……通路、
２１……給気口、２２……バルブプレート、２３
……止めリング、２４……給気弁座、２５……小
孔、２６……逆止弁、２７……給排気弁、２９…
…背圧室、３０……大気室、３１……通気路、３
２……フイルタ、３３……作動用圧縮ばね、３４
……導入路、３５……弁ホルダ、３６……ガイド
室、３７……圧縮ばね、３８，３９……エア抜き
路、４０……背圧導入弁、４１……カツト弁、４
２……第２シリンダ室（接触用シリンダ室）、４
３……ストツパ、４４……第３ピストン（接触用
ピストン）、４５……通気路、４６……フイルタ、
４７……離間用圧縮ばね、４８……中央孔、４９
……排気路部材（ロードセンシング接続部材）、
５０……中空部、５１……排気孔、５２……排気
弁座、５３……ストツパ、５４……ばね受、５５
……ガイド室、５６……圧縮ばね、５７……カ
ム、５８……カム軸、５９……レバー、６０……
リンク機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 本体１１と、本体１１の内部に異径円柱中空
   形状に形成されている第１シリンダ室１２と、 異径円柱形状に形成された第１ピストン１４
   と、第１ピストン１４の小径部と同径に形成され
   た第２ピストン１５とから成り、第１シリンダ室
   １２に上下方向に摺動自在に嵌装されている差動
   ピストン１３と、 本体１１の下部に第１シリンダ室１２における
   第１ピストン１４の大径部下面空間に臨むように
   穿設されており、ブレーキバルブ３に接続される
   流入路１６と、 本体１１の上部に第１シリンダ室１２における
   第１ピストン１４の上面空間に臨むように穿設さ
   れており、リレーバルブ７に接続される流出路１
   ７と、 第１ピストン１４の上部中央に形成されてお
   り、第１シリンダ室１２の流入路１６側と流出路
   １７側とにそれぞれ連通されている弁室１８と、 弁室１８の上部に形成されている給気口２１
   と、 給気口２１の周縁に形成されている給気弁座２
   ４と、 弁室１８に弁室底面との間に給排気弁用ばね２
   ８が蓄力状態に介装されて内蔵されており、第１
   ピストン１４が上限に位置する時、後記する排気
   弁座５２に着座するとともに前記給気弁座２４か
   ら離座するようになつている給排気弁２７と、 本体１１における第２ピストン１５の下位置に
   形成されており、大気に連通されている大気室３
   ０と、 大気室３０に第２ピストン１５と室底面との間
   に蓄力状態で介装されており、差動ピストン１３
   を押し上げるように常時付勢している作動用ばね
   ３３と、 本体１１における第１シリンダ室１２の上方に
   形成されており、大気に連通されているガイド室
   ５５と、 ガイド室５５にばね受け部５４が上下方向に摺
   動自在に嵌合され、下端部が給気口２１に相対的
   に出入するように挿入されている筒形状の排気路
   部材４９と、 ばね受け５４に一端が係止され、排気路部材４
   ９に常時押上力を付勢する押上ばね５６と、 排気路部材４９の筒壁下端面に環状に形成され
   ている排気弁座５２と、 排気路部材４９の筒壁に開設され、その筒中空
   部５０内外を連通させる排気孔５１と、 車体と車軸との相対変位量を取り出して、排気
   路部材４９に伝達する荷重検出装置９とを備えて
   おり、 荷重に対応して荷重検出装置９により排気路部
   材４９の差動ピストン１３に対する位置を変更さ
   せることにより、荷重に対応するスプリツトポイ
   ントを作り出すように構成されているロードセン
   シングプロポーシヨニングバルブにおいて、 前記本体１１の上部には第３ピストン４４が上
   下方向に摺動自在に嵌装された第２シリンダ室４
   ２が、前記第１シリンダ室１２に隣接して形成さ
   れているとともに、 第１シリンダ室１２と第２シリンダ室４２との
   隣接部にはストツパ４３が突設されており、 さらに、第２シリンダ室４２における第３ピス
   トン４４の上面空間は大気に連通されているとと
   もに、 この空間には第３ピストン用ばね４７が前記第
   ３ピストン４４を前記ストツパ４３に押設させる
   ように内装されており、 他方、前記第３ピストン４４には前記排気路部
   材４９が摺動自在に嵌挿されているとともに、こ
   れら第３ピストン４４と排気路部材４９とはスト
   ツパ５３によつて第３ピストン４４に対する排気
   路部材４９の上方への移動を規制するように連動
   されており、 また、前記排気路部材４９は前記荷重検出装置
   ９の最終伝達部材５７に当接自在に対向されてお
   り、 非ブレーキ時において、第３ピストン４４は第
   ３ピストン用ばね４７によつてストツパ４３に押
   接するまで押し下げられ、これにより、この第３
   ピストン４４にストツパ５３が係合した排気路部
   材４９は、差動ピストン１３の第１ピストン１４
   における弁室１８に深く投入して下限に位置され
   ている下限位置において、最大積載荷重であつた
   としても、荷重検出装置９の最終伝達部材５７が
   排気路部材４９の上面に接触しないように、荷重
   検出装置９、排気路部材４９、第３ピストン４
   ４、ストツパ４３，５３の関係が設定されている
   とともに、 この状態において、排気弁座５２に給排気弁２
   ７が給排気弁用ばね２８により押接され、給排気
   弁２７は中空部５０を閉じるとともに、給気口２
   １を開いており、 他方、差動ピストン１３は作動用圧縮ばね３３
   により押し上げられて上限に位置されていること
   を特徴とするロードセンシングプロポーシヨニン
   グバルブ。