JPH05466Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は車両のブレーキ圧制御装置に関するも
のである。

［従来の技術］ 大型車両では軸荷重が大きいために空気圧を利
用したブレーキ倍力装置が取り付けられている
が、空車時の軸荷重は積車時に比べ大幅に小さく
なるので、空車でブレーキ力が過大となり、車輪
がロツクする恐れがある。走行中に車輪がロツク
すると、車体が旋回するなど危険な状態になる。

特開昭52−122775号公報（第４図）に開示され
るブレーキ圧制御装置では、ケースに支持した上
側の膜に、排気口を有する中空ロツドが結合さ
れ、中空ロツドの上端部を囲む給気口を有する隔
壁の上側の室は、空気圧源へ連通され、隔壁の下
側の減圧室はブレーキへ連通する出口を設けられ
る。弁はばね力により給気口と排気へ当接され
る。ケースの下端部に下側の膜により仕切られた
室は、空気ばねと連通する通路を設けられる。上
下１対の膜の間の大気室はばねを収容される。下
側の膜に作用する空気ばねの空気圧は、ばねを介
して上側の膜へ作用し、中空ロツドを押し上げ、
給気口を開いている。

ブレーキ作用時、空気圧源の加圧空気は入口、
給気口、減圧室、出口を経てブレーキへ供給され
る。この時、ブレーキ圧が上側の膜の上面へ作用
するので、中空ロツドが押し下げられ、排気口が
開き、給気口が閉じる。ブレーキ圧は中空ロツド
の内空部から大気室を経て大気へ解放され、やが
て中空ロツドが押し戻され、給気口も排気口も閉
じる。上述の動作の繰り返しにより、空気圧源の
加圧空気は、空気ばねの空気圧に対応して減圧さ
れて、ブレーキへ供給される。

ところが、上述のブレーキ圧制御装置では、減
圧室の空気圧が上側の膜にばねの力に抗して作用
すると、中空ロツドが過大に押し下げられて排気
口が開き、減圧室の空気圧（ブレーキ圧）が低く
なると、ばねにより上側の膜と一緒に中空ロツド
が過大に押し上げられて給気口が開くという繰返
し動作が行われ、ブレーキ圧が脈動する傾向があ
り、円滑な制動作用を妨げる恐れがある。

［考案が解決しようとする問題点］ 本考案の目的は軸荷重すなわち空気ばねの空気
圧に応じて、ブレーキ圧が適正に制御され、特に
ブレーキ圧が脈動することなく、円滑な制動作用
が得られる、車両のブレーキ圧制御装置を提供す
ることにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本考案の構成は円
筒ケースの上端壁に形成した小径シリンダに中空
ピストンを嵌挿して上側に加圧空気導入室を区画
し、中空ピストンの下端に円錐面をもつフランジ
を一体に備え、フランジの中心側とケースの内周
壁との間に円錐面に離接する環状の膜を結合し
て、膜の上側に大気室を、膜の下側に減圧室をそ
れぞれ区画し、中空ピストンの中空部に加圧空気
導入室を減圧室へ連通する給気口を備え、ケース
の下端壁に結合した小径シリンダにピストンを嵌
挿して大気室を上側に、空気ばねに連通する作動
室を下側にそれぞれ区画し、ピストンに結合した
ロツドを中空ピストンの給気口へ〓間を存して突
出し、ロツドの上端部の排気口と大気室を連通す
る通路をロツドの内部に設け、給気口と排気口と
へばね力により付勢係合される減圧弁を中空ピス
トンに支持したものである。

［作用］ 中空ピストンは中空部に、ばね力により減圧弁
を付勢される給気口を備える。空気ばねの空気圧
はケース下端部の小径シリンダの下側の作動室か
らピストンへ作用し、ロツドを減圧弁へ当接させ
る。ロツドは減圧弁に接する排気口を有し、排気
口は小径シリンダの上側の大気室へ連通する。

ブレーキ作用時、加圧空気がケース上端部の小
径シリンダへ供給されると、中空ピストンが押し
下げられる。減圧弁はロツドにより規制されるの
で、中空ピストンの給気口が開き、加圧空気は中
空ピストンの中空部を経て減圧室へ入り、ブレー
キへ供給される。

この時、減圧室の空気圧は膜を介してフランジ
の円錐面に作用し、中空ピストンを押し上げ、中
空ピストンの給気口を減圧弁へ近づける。膜とフ
ランジの円錐面との接触面積は、減圧室の空気圧
に対応して変化し、中空ピストンはケース上端部
の小径シリンダの空気圧が上端面に及ぼす力と、
減圧室の空気圧がフランジの円錐面に及ぼす力と
が釣り合う位置に静定する。こうして、ケース上
端部の小径シリンダの加圧空気は、中空ピストン
の給気口と減圧弁との〓間で、空気ばねの空気圧
に対応した値に減圧される。

［考案の実施例］ 第１図に示すように、ブレーキ圧制御装置の円
筒ケース４５は、ほぼカツプ形をなす分割体４５
ａと分割体４５ｂとの間に、膜６４の周縁を挾ん
で構成される。環状の膜６４の内縁に結合した中
空ピストン６９は、シール６０を装着され、分割
体４５ａの上端部に形成した小径シリンダ７０へ
摺動可能に嵌装される。小径シリンダ７０の上側
の室は加圧空気導入室４２ａを形成し、入口４２
をブレーキ弁を経て空気槽へ接続される。

ケース４５の内部は膜６４により、大気口５７
を有する大気室４６と、出口５１を有する減圧室
６３とを区画される。中空ピストン６９の下端部
と一体のフランジ６８は下面に、膜６４に離接す
る円錐面６８ａを形成される。分割体４５ｂは軸
心の円筒壁４８に円筒部４８ａを、下端壁に小径
シリンダ４８ｂをそれぞれ形成される。円筒部４
８ａはロツド５０の大径部５０ａを、小径シリン
ダ４８ｂはロツド５０を結合するピストン５０ｂ
をそれぞれシール８０ａ，８０ｂを介して摺動可
能に嵌装され、これによりアクチユエータ７１を
構成される。

ロツド５０の内空部すなわち排気通路５８は、
上端に排気口５８ａを開口し、またピストン５０
ｂに隣接する部分に設けた径方向の通路５９を経
て大気室５９ａへ連通する。小径シリンダ４８ｂ
はピストン５０ｂにより、ばね４７を収容する大
気室５９ａと、空気ばねに連通する作動室９０ａ
とを区画される。つまり、下側の作動室９０ａが
通路９０、出入口９１を経て、図示してない懸架
装置の空気ばねの内部へ連通する。

小径シリンダ４８ｂの下端部は、円筒部５３ａ
を有するプラグ５３により閉鎖される。円筒部５
３ａはイール８０ｃを装着されたロツド５０の下
端部５０ｃを嵌装する。円筒部５３ａは管６７に
より加圧空気導入室４２ａと連通され、ロツド５
０の上下端部に作用する空気圧を相殺する。ロツ
ド５０の上端は大気室５９ａのばね４７の力によ
り減圧弁６１へ当接される。

減圧弁６１は中空ピストン６９の中空部５５、
詳しくは中空部５５の上端部に形成した弁室４１
の内部に支持される。減圧弁６１はばね４４によ
り、加圧空気導入室４２ａと減圧室６３を結ぶ中
空部５５すなわち給気口５６（第２，３図）へ付
勢係合される。

次に、本考案装置の作動について説明する。車
両の積載荷重が大きい場合は、空気ばねの空気圧
が高く、減圧弁６１は図示の状態にある。いま、
ブレーキぺダルを踏むと、ブレーキ弁が開き、空
気槽の加圧空気が入口４２から小径シリンダ７０
へ入り、中空ピストン６９を押し下げる。減圧弁
６１はロツド５０により押えられているので、中
空ピストン６９の給気口５６が開く。小径シリン
ダ７０の加圧空気導入室４２ａの加圧空気は給気
口５６と中空部５５を経て減圧室６３へ入る（第
２図）。

減圧室６３の空気圧が高くなると、中空ピスト
ン６９が押し上げられて減圧弁６１へ当接し、加
圧空気の流入を阻止し、平衡状態になる。減圧室
６３の加圧空気は出口５１を経てブレーキへ送ら
れる。入口４２の空気圧に対する出口５１の空気
圧の減圧比は、中空ピストン６９の上下端面の有
効受圧面積に逆比例する。

中空ピストン６９の上端面の受圧面積は小径シ
リンダ７０の断面積と等しいが、中空ピストン６
９の下端面の受圧面積は膜６４と中空ピストン６
９のフランジ６８の円錐面６８ａとの接触面積で
ある。膜６４の接触面積は中空ピストン６９の平
衡位置、すなわち減圧弁６１の位置により決ま
り、減圧弁６１の位置はロツド５０の位置により
決まる。

車両の積載荷重が小さい場合は、出入口９１か
ら小径シリンダ４８ｂへ作用する空気ばねの空気
圧は低く、ピストン５０ｂとロツド５０は図示の
位置よりも低くなる。ブレーキペダルを踏むと、
ブレーキ弁が開き、空気槽の加圧空気が入口４２
から小径シリンダ７０へ入り、中空ピストン６９
を押し下げる。小径シリンダ７０の加圧空気は給
気口５６、中空部５５を経て減圧室６３へ入り、
中空ピストン６９を押し上げる。中空ピストン６
９の平衡位置は図示の位置よりも低くなり、減圧
比は第４図に破線で示すように小さくなる。

積車状態では減圧比はほぼ１になつているが、
空車状態では半減し、ブレーキペダルを強く踏ん
でも、積車状態のような高い空気圧がブレーキへ
作用することはない。つまり、軸荷重に応じたブ
レーキ力が得られ、軸荷重の小さい場合に車輪が
ロツクする恐れはなく、走行の安全が確保され
る。

小径シリンダ７０とロツド５０の下端ブレーキ
５０ｃを嵌装する円筒部５３ａとを管６７により
連通したので、ロツド５０が空気ばねの空気圧に
より所定の位置に安定に保持され、ブレーキ作用
時、小径シリンダ７０へ供給される加圧空気の空
気圧により、ロツド５０が揺り動かされることは
なく、空気ばねの空気圧に対応する安定した減圧
比を維持する。

ブレーキを解除すると、小径シリンダ７０が大
気圧になり、減圧室６３の空気圧により中空ピス
トン６９が押し上げられ、減圧弁６１がロツド５
０の上端の排気口５８ａを開くので、ブレーキの
空気圧は出口５１、減圧室６３、中空部５５、ロ
ツド５０の排気口５８ａ、通路５８、通路５９を
経て大気室５９ａへ解放される。

［考案の効果］ 本考案によるブレーキ圧制御装置では、減圧室
の空気圧により膜が押し上げられ、ピストンが上
昇するにつれて、膜とフランジとの接触面積は次
第に減少するので、中空ピストンを押し上げる力
も弱くなり、中空ピストンの給気口がゆつくりと
減圧弁へ当接し、中空ピストンが上方へ行き過ぎ
て減圧弁がロツドの上端の排気口から離れてしま
うことはない。

換言すれば、ブレーキ作用時、当初は空気圧源
の加圧空気がそのままブレーキへ供給されるが、
ブレーキへ供給される空気圧は次第に低くなり、
空気ばねの空気圧に対応して減圧された空気圧に
静定する。したがつて、ブレーキへ供給される空
気圧が脈動してブレーキがガク効きするようなこ
とはなく、非常に円滑な制動が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る車両のブレーキ圧制御装
置の正面断面図、第２，３図は減圧弁の互いに逆
の作動状態を示す正面断面図、第４図は同車両の
ブレーキ圧制御装置の作動特性を示す線図であ
る。 ４２ａ……加圧空気導入室、４４……ばね、４
５……ケース、４６……大気室、４８ｂ，７０…
…小径シリンダ、５０……ロツド、５０ｂ……ピ
ストン、５５……中空部、５６……給気口、５８
……通路、５８ａ……排気口、５９ａ……大気
室、６１……減圧弁、６３……減圧室、６４……
膜、６８……フランジ、６８ａ……円錐面、６９
……中空ピストン、９０ａ……作動室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 円筒ケースの上端壁に形成した小径シリンダに
   中空ピストンを嵌挿して上側に加圧空気導入室を
   区画し、中空ピストンの下端に円錐面をもつフラ
   ンジを一体に備え、フランジの中心側とケースの
   内周壁との間に円錐面に離接する環状の膜を結合
   して、膜の上側に大気室を、膜の下側に減圧室を
   それぞれ区画し、中空ピストンの中空部に加圧空
   気導入室を減圧室へ連通する給気口を備え、ケー
   スの下端壁に結合した小径シリンダにピストンを
   嵌挿して大気室を上側に、空気ばねに連通する作
   動室を下側にそれぞれ区画し、ピストンに結合し
   たロツドを中空ピストンの給気口へ〓間を存して
   突出し、ロツドの上端部の排気口と大気室を連通
   する通路をロツドの内部に設け、給気口と排気口
   とへばね力により付勢係合される減圧弁を中空ピ
   ストンに支持したことを特徴とする、車両のブレ
   ーキ圧制御装置。