JPH0451386B2 - - 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
グバルプ（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、この特性線は理想制動力配分曲線
と呼ばれており、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各制
動力配分線を得るためのものであり、通常、車体
と後車軸との相対的変化量をリンク機構等により
取り出し、この変位量に応じて圧力媒体の流入路
と流出路間に設けた開閉制御を行つて、後輪のブ
レーキ圧力を調整し、第４図に示されるような近
似的な各制動力配分特性線を得るようになつてい
る。そして、第４図に示されている屈折点（制動
力調整開始点）はスプリツトポイントと呼ばれて
いる。

しかし、従来のこの種のLSPVにおいては、車
体の後車軸との相対変位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
より各荷重におけ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ため、構造が複雑にな
り、コスト高になる傾向がある。

一方、トラツクやバス等大型車両に搭載される
車高調整装置付エアサスペンシヨンのベローズ内
圧（以下、エアサス圧という。）の変化は、積載
荷重の変化にほぼ比例するため、このエアサス圧
を利用して制動力を制御することが考えられる。

本発明の目的は、エアサス圧を利用し積載荷重
の変化に対応して理想制動力配分曲線に近似する
制動力配分特性線を得ることができるLSPVを提
供することにある。

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
縦断面図、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，
Ｄ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図は同じく各線図である。

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１から送出
されるエアを貯えるエアタンク２には、フレーキ
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
て接続されており、LSPV８にはエアサスペンシ
ヨン９におけるエアサス圧が導かれている。エア
サスペンシヨン９はフレーム１０ａとアクスル１
０ｂとの間に介設され、積載荷重に対応してベロ
ーズ内に圧力を供給し車高を常時一定に保持する
ように構成されている。したがつて、エアサスペ
ンシヨン９におけるベローズの圧力（エアサス
圧）の変化は積載荷重にほぼ比例することにな
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
成されており、このシリンダ室１２には、ほぼ異
径円柱形状に形成された大径ピストンである第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３０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の上部には流入路１５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１５
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１６が第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、流出路１６は前記リレーバルブ７
に接続される。本体１１の上部のほぼ中央部には
排気路１７が上下方向に穿設されており、排気路
１７の上端はフイルタ１８を介して大気に開口さ
れている。排気路１７の下端は第１シリンダ室１
２の天井面から下方に突出されており、その突出
下端には排気弁座１９が環状に形成されている。

第１ピストン１４の上部中央には弁室２０が形
成されており、弁室２０はその側面において通路
２１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
１５側と流出路１６側とにそれぞれ連通されてい
る。したがつて、弁室２０は流入路１５と流出路
１６とを連絡する通路を実質的に構成している。
弁室２０の上部には、中央部に給気口２２ａ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２２ａの周縁には給気弁座２４
が排気弁座１９と同心円的に突設されている。

弁室２０には給排気弁２５と背圧導入弁２６と
が両者間に圧縮ばね２７に蓄力状態に介装されて
内蔵されている。給排気弁２５は、第１ピストン
１４が上限に位置している時、排気弁座１９に着
座するとともに給気弁座２４から離座するように
なつている。第１ピストン１４の下部に形成され
た中央孔にはカツト弁ホルダ２８が、通常時にお
いて弁室２０の底面から上端面が突出するように
摺動自在に嵌挿されており、このホルダ２８には
背圧導入路２９が弁室２０と後記する背圧室３１
とを連通するように穿設されている。前記背圧導
入弁２６は、ホルダ２８が弁室２０の底面から突
出している時においてホルダ２８上面に着座して
導入路２９を閉塞し、ホルダ２８が弁室２０の底
面から没入した時において弁室２０の底面に支持
されて導入路２９を開放するようになつている。

第１シリンダ１２の小径部における下部には、
第２ピストン３０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１
４，３０の突合部には背圧室３１が形成されてい
る。第２ピストン３０に形成された中央孔にはカ
ツト弁３２が摺動自在に嵌挿されており、カツト
弁３２の下部にはエア抜き路３３がＴ字形状に穿
設されている。カツト弁３２は、その上端におい
て前記ホルダ２８の下端に、その下端において後
記するインナピストン４１の上端にそれぞれ突合
するように配設されている。背圧室３１における
第１ピストン１４下面とカツト弁３２との間に
は、圧縮ばね３４が蓄力状態に介装されており、
カツト弁３２はインナピストン４１の支持が解除
された時において圧縮ばね３４の付勢力によりエ
ア抜き路３３を閉塞するようになつている。

本体１１における第２ピストン３０の下位置に
は大気室３５が形成されており、この室３５は本
体１１の下部に穿設された通気孔３６によりフイ
ルタ３７を介して大気に連通されている。

本体１１の下部には制御シリンダ室としての第
２シリンダ室３９が隔壁３８を介して大気室３５
に隣り合せに形成されており、このシリンダ室３
９にはインナピストン４１とアウタピストン４２
とからなる二重構造の制御ピストン４０が嵌装さ
れている。隔壁３８には通気孔４３が第２シリン
ダ室３９におけるアウタピストン４２の上側室３
９ａと大気室３５とを連通するように穿設されて
いる。本体１１の下部にはエアサス圧導入路４４
が第２シリンダ室３９における二重構造の制御ピ
ストン４０の下側室３９ｂに連通するように穿設
されており、導入路４４には前記エアサスペンシ
ヨン９におけるベローズの内圧（エアサス圧）が
導入されている。

インナピストン４１は隔壁３８に形成された中
央孔４５に摺動自在に嵌挿され、第２シリンダ室
３９の圧力により押し上げられた状態において第
２シリンダ３０およびカツト弁３２に突合するよ
うになつている。インナピストン４１の上部には
逆Ｔ字形状の第２エア抜き路４６がカツト弁３２
と大気室３５とを連通するように形成されてい
る。インナピストン４１は第２シリンダ室３９に
嵌合されたアウタピストン４２の中央孔４７に摺
動自在に嵌装され、そ中間部外周には中央孔４７
の上縁に係合する段部４８が形成されている。第
２シリンダ室３９における隔壁３８とアウタピス
トン４２との間には圧縮ばね４９が蓄力状態で介
装されており、圧縮ばね４９の付勢力は第２シリ
ンダ室３９の内圧が設定値以下になつた時にアウ
タピストン４２をインナピストン４１に対して押
し下げるよう設定されている（詳細は作用の説明
で明らかになる。）。

本体１１の上部には迂回路５０がバルブプレー
ト２２に形成された給気口２２ａを迂回して流入
路１５と流出路１６とを連通するように形成され
ており、迂回路５０の途中には逆止弁室５１が形
成されている。逆止弁室５１には逆止弁５２が圧
縮ばね５３に付勢され、プラグ５４で栓をされた
状態に内装されており、逆止弁５２は流出路１６
から流入路１５への方向のみの流通を許容するよ
うになつている。

次に作用を説明する。

荷重検出装置の作動 第２シリンダ室３９に導入しているエアサス
圧はインナピストン４１、アウタピストン４２
に作用し、圧縮ばね４９はエアサス圧と逆向き
にアウタピストン４２に作用している。すなわ
ち、インナピストン４１とアウタピストン４２
の有効面積に作用するエアサス圧によつて発生
する力からばね４９の力を差し引いた力が第２
ピストン３０を介して第１ピストン１４に作用
している。

ここで、後述するバランス状態における圧縮
ばね４９の力は一定であるので、エアサス圧が
高いほど第１ピストン１４に作用する力は大き
い。すなわち、前述したように、車両の積載荷
重とエアサス圧は比例し積載荷重が大きいほど
エアサス圧は高くなる。したがつて、積載荷重
が大きくなるほど前記第１ピストン１４に作用
する力が大きくなる。

このようにして、車両の積載荷重を第１ピス
トン１４に作用する力として検出することによ
り、車両の特性に合せたLSPV特性を作るわけ
であるが、エアサス圧とスブリツトポイントと
の関係は車両ごとに異なるため、第５図に示さ
れるような特性線ａ，ｂ，ｃが必要になると考
えられる。

そして、前記制御ピストン４０におけるイン
ナピストン４１、アウタピストン４２の有効面
積と圧縮ばね４９の力とを適当に選択すること
によつて、これら特性を全て満足させることが
できる。本実施例にかかるLSPVにおける構造
は、第５図の直線ｂで示される関係を満足する
ものである。直線ａで示される関係を満足した
い場合には圧縮ばね４９を省略すればよく、直
線Ｃで示される関係を満足したい場合にはアウ
タピストン４２の下側に圧縮ばねをセツトすれ
ばよい。

正常時のプロポーシヨニング作動 任意の制動状態においては、前述したよう
に、その時の積載荷重に応じた力が第１ピスト
ン１４に作用するので、これを仮に一定と考え
て作動を説明する。

流入路１５からの圧力（以下、入口圧Piとい
うことがある。）は、通路２１、給気口２２ａ
を通り、流出路１６に送出される。この時、第
１ピストン１４は、小径部有効面積に働く圧力
が前記エアサス圧による上向きの力に打ち勝つ
と、徐々に押し上げられる。そして、給気弁座
２４が給排気弁２５に接すると、流入路１５か
ら流出路１６への供給がカツトされる。この時
点がスブリツトポイントになる。この状態か
ら、さらに、入口圧Piが高くなると、ピストン
１４が押し上げられ、給気弁座２４が開くた
め、流入路１５から流出路１６へ再び圧力が供
給される。これにより、ピストン１４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１４は再び押し下
げられ給気弁座２４を閉じる（このような給気
弁座２４も排気弁座１９も閉じた状態をバラン
ス状態という。第３図Ａ参照）。

この状態から、入口圧Piが昇圧されて行く
と、流出路１６の圧力（以下、出口圧Poとい
うことがある。）は入口圧Piに対し所定の減圧
比をもつて昇圧されて行く（第４図参照）。

また、前記バランス状態から入口圧Piが下げ
られると、第１ピストン１４は給排気弁２５と
共に押し下げられ、排気弁座１９が開き（第３
図Ｂ参照）、出口圧Poが排気されるため、元の
バランス状態に戻る。これにより、出口圧Po
は入口圧Piに対し所定の減圧比をもつて降圧さ
れて行く。

なお、荷重に応じてエアサス圧が変化した場
合、前述したように、それに追従して第１ピス
トン１４に上方向に働く力が変動するので、そ
れに対応したスブリツトポイントが作り出さ
れ、第４図に示されるような各特性線がそれぞ
れ得られる。

ところで、入口圧Piが降圧されて行くと、出
口圧Poも徐々に降圧されて行くが、入口圧Pi
が０になつても第１ピストン１４に上向きに働
く力のみに釣合う出口圧Poが流出路１６側に
残る。

これを防止するために逆止弁５２が設けられ
ており、入口圧Piがスブリツトポイント以下に
おいては、入口圧Piと出口圧Poとは、１：１
で降圧するようになつている。すなわち、減圧
作用時、逆止弁室５２には入口圧Piが作用して
いるので、逆止弁５２は入口圧Piと出口圧Po
との差による力および圧縮ばね５３の力により
流出口１６に通じる開口部を閉じているが、入
口圧Piより出口圧poが高くなると、逆止弁５
２が開き、出口圧Poが逆流するので、流出路
１６側を降圧する。この作用により、第１ピス
トン１４におけるバランス状態が崩れ、第１ピ
ストン１４が押し下げられ給気弁座２４が開
き、初期の状態に戻り、入口圧Piと出口圧Po
とは、１：１になる。

フエイル時の作動（第３図Ｃ参照）。

エアサスペンシヨンにおける配管等の破損に
よりエアサス圧が０になつた場合、アウタピス
トン４２は圧縮ばね４９により押し下げられ
る。同時に、圧縮ばね３４によりカツト弁３
２、インナピストン４１が押し下げられ、カツ
ト弁３２のシート部が第２ピストン３０に接す
るため、背圧室３１はエア抜き路３３を遮断さ
れる。また、カツト弁ホルダ２８も入口圧Piお
よびばね２７により押し下げられ、背圧導入弁
２６のシート部が開くため、入口圧Piが背圧導
入路２９を通り背圧室３１に導入される。この
導入圧は第１ピストン１４の背面に作用するた
め、第１ピストン１４の上面および下面の有効
面積の比は、ほぼ１：１になる。したがつて、
入口圧Piと出口圧Poとの比も、１：１になる。

エアサス圧が低い場合の作動 今、仮に、制御ピストン４０が一体構造であ
るとすると、圧縮ばね４９に抗してアウタピス
トン４２をバランス状態の位置まで押し下げる
だけのエアサス圧がなくなつた場合、前記フエ
イル時の作動により、減圧作用は解除されてし
まう。

しかし、エアサス側が正常であれば、エアサ
ス圧が低圧であつても、減圧作用は必要にな
る。

そこで、制御ピストン４０をインナピストン
４１とアウタピストン４２との分割構造に構成
することにより、アウタピストン４２が押し下
げられていても、インナピストン４１に作用す
るエアサス圧により第１ピストン１４に力を作
用させ、正常時と同様に減圧作用を行わせるこ
とができる。

本実施例によれば、エアサス圧を利用してロ
ードセンシングプロポーシヨニング機能を発揮
させることができるため、構造が簡単化でき、
リンク材構造における摩耗、故障、誤作動の危
険が解消されるとともに、経済的に有利にな
る。

エアサス圧を受ける制御ピストンが二重構造
に構成されているので、エアサス圧が低い場合
にも所要のプロポーシヨニング機能を確保する
ことができる。

流入路と流出路との間の通路を閉塞する作動
を行う差動ピストンを第１ピストンと第２ピス
トンとの複合構造とし、エアサス圧が０になる
不測の事態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することによ
り、流入路と流出路との間の給気口を開き放し
にさせて制動力配分機能である減圧作動を停止
させることができるため、不測事態における制
動力不足の危惧が解消できて安全が確保でき
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。

たとえば、制御ピストンの複合構造は二重構
造に限らず、要はフエイルセーフ時を除きピス
トンのうち一基が作動ピストンに連携する構造
であればよい。さらに、制御ピストンは一体構
造であつてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、エアサ
ス圧を利用して車両荷重に応じた制動力配分を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるLSPV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，Ｄ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図は同じく各線図である。 １……エアコンプレツサ、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……LSPV、９……エアサスペンシヨン、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（大径ピストン）、１５……流入路、１６
……流出路、１７……排気路、１８……フイル
タ、１９……排気弁座、２０……弁座、２１……
通路、２２……バルブプレート、２２ａ……給気
口、２３……止めリング、２４……給気弁座、２
５……給排気弁、２６……背圧導入弁、２７……
圧縮ばね、２８……カツト弁ホルダ、２９……背
圧導入路、３０……第２ピストン、３１……背圧
室、３２……カツト弁、３３……エア抜き路、３
４……圧縮ばね、３５……大気室、３６……通気
路、３７……フイルタ、３８……隔壁、３９……
第２シリンダ室（制御シリンダ室）、４０……制
御ピストン、４１……インナピストン、４２……
アウタピストン、４３……通気孔、４４……エア
サス圧導入路、４５……中央孔、４６……エア抜
き路、４７……中央孔、４８……段部、４９……
圧縮ばね、５０……迂回路、５２……逆止弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 本体１１に形成された差動シリンダ室１２に
   摺動自在に嵌装されている差動ピストン１３と、
   前記差動シリンダ室１２の小径室に前記差動ピス
   トン１３の大径ピストン１４の端面空間に臨むよ
   うに開設されている流入路１５と、前記差動シリ
   ンダ室１２の大径室に前記差動ピストン１３の大
   径ピストン１４の端面空間に臨むように開設され
   ている流出路１６と、前記差動ピストン１３に前
   記流入路１５と流出路１６とを連通するように開
   設されている弁室２０と、前記本体１１から突出
   されて弁室２０内に挿入され、その挿入端部に排
   気弁座１９が形成されている排気路１７と、弁室
   ２０の排気弁座１９周りに開設されて給気弁座２
   ４が形成されている給気口２２ａと、弁室２０内
   に配設されており、前記差動ピストン１３の往復
   動に伴つて前記排気弁座１９および給気弁座２４
   に離着座することにより、前記排気路１７および
   給気口２２ａを開閉する給排気弁２５とを備えて
   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に前記差動シリンダ室１２に隣接
   して制御シリンダ室３９が形成されており、 この制御シリンダ室３９に制御ピストン４０が
   摺動自在に嵌装され、この制御ピストン４０は前
   記差動ピストン１３を前記給排気弁２５と前記給
   気弁座２４とが離れる方向に付勢するように構成
   されており、 前記制御シリンダ室３９にはエアサスペンシヨ
   ン９に接続されるエアサスペンシヨン圧導入路４
   ４が、前記制御ピストン４０を前記方向に常時付
   勢するように開設されており、 また、前記制御ピストン４０は、前記制御シリ
   ンダ室３９に摺動自在に嵌装されているアウタピ
   ストン４２と、このアウタピストン４３に摺動自
   在に嵌入され、かつ、前記差動ピストン１３の方
   向へのみ一体移動するように係合されているイン
   ナピストン４１とから構成されており、 他方、前記差動ピストン１３は前記大径ピスト
   ン１４から分離された第２ピストン３０を備えて
   おり、この第２ピストン３０が前記差動シリンダ
   室１２に前記大径ピストン１４と接離自在に突合
   するように嵌装されているとともに、この大径ピ
   ストン１４と第２ピストン３０との突合部に背圧
   室３１が形成されており、 この第２のピストン３０にはカツト弁３２が、
   第１ピストン１４との間に介設されたばね３４に
   よつて前記インナピストン４１に突合するように
   付勢された状態で摺動自在に嵌挿されているとと
   もに、このカツト弁３２とインナピストン４１と
   の突合部には第１エア抜き路３３および第２エア
   抜き路４６が背圧室３１と大気室３５とを連通さ
   せるようにそれぞれ開設されており、 また、前記大径ピストン１４にはカツト弁ホル
   ダ２８が前記カツト弁３２に突合するように配さ
   れて摺動自在に嵌挿されているとともに、このカ
   ツト弁ホルダ２８には背圧導入路２９が前記弁室
   ２０と前記背圧室３１とを連通させるように開設
   されており、 さらに、前記弁室２０には背圧導入弁２６が前
   記カツト弁ホルダ２８に背圧導入路２９の位置で
   接離するように配設されているとともに、この背
   圧導入弁２６はばね２７によつて前記背圧導入路
   ２９を閉塞する方向に常時付勢されていることを
   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。