JPH05502833A - 圧縮空気作動可能な車両ブレーキ装置のための圧力制御弁 - 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】 圧縮空気作動可能な車両ブレーキ装置のための圧力制御弁 本発明は、圧縮空気作動可能な、特にアンチロック装置を備えた車両ブレーキ装 置のための圧力制御弁であって、圧力媒体入口室を有しており、圧力媒体入口室 が圧力媒体入口を介して圧力媒体源に接続されており、圧力媒体出口室を有して おり、圧力媒体出口室が圧力媒体出口を介して消費器（ブレーキシリンダ）に接 続されており、大口弁を有しており、大口弁を介して圧力媒体入口室が圧力媒体 出口室に接続可能であり、出口弁を有しており、出口弁を介して圧力媒体出口室 が放圧箇所（大気圧）に接続可能であり、入口弁を作動するために規定された作 動ピストン（ダイヤフラム）を有しており、作動ピストンが入口弁の閉鎖位置で 制御室の圧力によって負荷可能であり、大口弁の制御室と圧力媒体出口室との間 の、第１の制御弁によって監視可能な第１の接続通路を有しており、大口弁の制 御室と圧力媒体人口室との間の第２の接続通路を有しており、出口弁を作動する ために規定された作動ピストン（ダイヤフラム）を有しており、作動ピストンが 出口弁の閉鎖位置で制御室の圧力によって負荷可能であり、該制御室が電磁操作 可能な第２の制御弁を介して選択的に放圧箇所（大気圧）に若しくは圧力媒体入 口室に接続可能である形式のものに関する。

前記形式の圧力制御弁は公知である（ドイツ連邦共和国特許出願公開第３３４５ ６９７号公報）。このような圧力制御弁は圧力媒体入口を介して圧力媒体源に接 続しようとする圧力媒体入口室、及び消費器、例えば車両のブレーキンリンダに 接続しようとする圧力媒体出口室を有している。

圧力媒体出口室は、一方では制御可能な入口弁を介して圧力媒体入口室に、かつ 他方で制御可能な出口弁を介して大気圧に接続可能である。出口弁の作動のため に用いられる作動ピストンが第１の作用面で圧力媒体出口室を、かつ第１の作用 面と逆向きの第２の作用面で制御室を制限形成している。制御室はマグネット作 動可能な制御弁を介して選択的に大気圧に、若しくは圧力媒体入口室に接続可能 である。

作動ピストンは圧力媒体出口室内の圧力によって出口弁の開放方向に、かつ制御 室内の圧力によって出口弁の閉鎖方向に負荷される。

消費器内への圧力導入制御は、圧力媒体源から例えばコンビネーションされた入 口兼出口弁として構成された弁、例えばブレーキ弁、及び圧力制御弁の開かれた 入口弁を介して、圧力制御弁の出口弁に配設された制御室を同時的に負荷して圧 力媒体入口室の圧力媒体で以て行われる。

消費器内の圧力降下は同じく圧力制御弁の開放状態の入口弁、圧力媒体人口室、 及び圧力制御弁の前に接続されコンビネーションされた入口兼出口弁の出口弁を 介して行われる。この場合、圧力制御弁の出口弁の制御室は所属の制御弁を介し て、同じく圧力媒体入口室を介して排気される。

もっばら消費器内で調節された圧力降下を行おうとする場合に、圧力制御弁の出 口弁に配属された制御弁の制御によって、消費器内の圧力が圧力制御弁の山口弁 を介して降下させられる。

消費器内の調節されない圧力降下の際には消費器の排気は常に、圧力制御弁の前 に接続された入口兼出口弁を介して、若しくはリレー弁を介して行われ、すなわ ち圧力制御弁がこの場合にもっばら１つの貫通路を成す。

前述の公知の圧力制御弁においては欠点として、消費器の排気過程が比較的に長 い。

発明の利点 公知の圧力制御弁に対して請求の範囲１項に記載の本発明に基づく圧力制御弁に おいては利点として、消費器の迅速な排気が圧力制御弁の出口弁を介して達成さ れる。さらに、消費器内の圧力の微調節、並びに消費器内の残留圧力のない排気 が可能である。このことはわずかな費用しか必要としない処置によって達成でき る。

請求の範囲第２項以下の処置によって本発明の有利な実施態様が可能である。

本発明の実施例が図面に概略的に示してあり、第１図は圧力制御弁を大口弁の制 御室と圧力媒体の入口室との間の接続通路の種々の配置形式で以て示す断面図、 第２図、第３図及び第４図は第１図の符号■の箇所の接続通路の種々異なる実施 例の異なる尺度の断面図である。

実施例 第１図には圧縮空気作動可能な車両ブレーキ装置のための圧力制御弁１０が示し である。圧力制御弁１０のケーシング１１内には制御可能な大口弁１２が配置さ れている。入口弁は弁体１３、及びケーシングに固定された弁座１４から成って いる。ケーシング１１内にはさらに出口弁１７を設けてあり、この出口弁は弁体 １８、及びケーシングに固定された弁座１９から成っている。

入口弁１２はダイヤフラム２１として構成された作動ピストンによって作動可能 であり、ダイヤフラムは外側の縁部範囲でケーシング１１内に固定されていて、 中央に配置されて弁体１３を支持する金属製の補強部材２２を有している。同じ 形式で、出口弁１７はダイヤフラム２５として構成された作動ピストンによって 作動可能である。このダイヤフラムは外側の縁部範囲でケーシング１１内に固定 されていて、同じく中央に配置されて弁体１８を支持する金属製の補強部材２６ を有している。

入口弁１２のダイヤフラム２１は弁体１３に向いた一方の作用面で圧力媒体入口 室３０を制限していて、かつ圧力媒体入口室と逆の側の他方の作用面で制御室３ １を制限している。制御室３１内に配置されていてケーシング１１に支えられて いるばね３２がダイヤフラム２１を入口弁１２の閉鎖方向に負荷している。

同じ形式で、出口弁１７に配属されたダイヤフラム２５が出口弁の弁体１８に向 いた一方の作用面で圧力媒体出口室３５を制限していて、かつ圧力媒体出口室と 逆の側の他方の作用面で制御室３６を制限している。この制御室内には同じくば ね３７をケーシング１１に支えて配置してあり、このばねがダイヤフラム２５を 出口弁１７の閉鎖方向に負荷している。

ケーシング１１内に配置された圧力媒体入口４０並びにこの圧力媒体入口に接続 された圧力媒体導管４１を介して、圧力媒体入口室３０がブレーキ弁４２として 構成されコンビネーションされた入口兼出口弁に接続されており、この入口兼出 口弁が圧力媒体源（図示せず）に接続されている。ケーシング１１の圧力媒体出 口室３５が圧力媒体出口４５及び圧力媒体導管４６を介してブレーキシリンダ４ ７として構成された消費器に接続されている。

ケーシング１１内の、出口弁１７によって圧力媒体出口室３５に対して遮断可能 な室５０が、ケーシングの通路５１を介して大気圧へ通じる排気室５２に接続さ れている。排気室５２内の中央にはケーシングに対して固定されたピン５３を配 置してあり、このピンが、逆止弁として構成されて排気室を閉鎖する弾性的なフ ラップ５４を保持している。このフラップはピン５３の自由端部にリベット５５ を用いて固定されていて、大気圧の方向で開放位置へ変位可能である。

ケーシング１１内には入口弁１２及び出口弁１７のための制御弁５８．５９とし て用いられる２つの電磁弁が配置されている。

圧力制御弁１０の大口弁１２のための第１の制御弁５８は、可動子案内管を備え たコイル６０及びばね６１の力に抗して移動可能に配置された可動子６２から成 っている。図示の位置では、可動子６２がばね６１の作用下でケーシング１１の 突起部６５に支えられている。可動子６２はばねと逆の側に弁閉鎖体６４を有し ていて、弁座６７と一緒に出口制御弁６８を形成している。

圧力制御弁１０の出口弁１７のための第２の制御弁５９は、同じく可動子案内管 を備えたコイル７１及びばね７２の力に抗して移動可能に配置された可動子７３ から成っており、可動子７３が端面にそれぞれ弁閉鎖体７４．７５を有している 。一方の弁閉鎖体７４は第１の弁座７６と一緒に入口制御弁７７を形成し、かつ 他方の弁閉鎖体７５が第２の弁座７８と一緒に出口制御弁７９を形成している。

入口弁１２のための制御室３１は（図示しであるように）第１の接続通路８２， ８３．８４を介して圧力媒体出口室３５に接続されている。この接続通路８２． ８３．８４は２ポ一ト２位置方向制御弁として構成された第１の制御弁５８によ って監視可能である。

圧力制御弁１０の出口弁１７のための制御室３６に配属された第２の制御弁５９ を介して、この制御室は選択的に大気圧に、若しくは（図示しであるように）１ つの通路８６を介して圧力媒体入口室３０に接続可能である。第２の制御弁５９ は従って３ポ一ト２位置方向制御弁として構成されている。

制御弁５８．５９として用いられる電磁弁は電気的な接続部８８を介して制御可 能である。

第１の制御弁５８に所属して圧力制御弁１０のケーシング１１内に室９０が配置 されており、この室内にばね６１及び部分的に第１の制御弁５８の可動子６２が 受容されている。室９０は第１の接続通路８２，８３，８４の経過中に配置され おり、すなわちこの室の、第１の弁座６７と逆の側から第１の接続通路８２゜８ ３．８４の、出口弁１２の制御室３１に通じる区分８２が出発している。弁座６ ７からは接続通路８２゜８３．８４の区分８３が続いており、接続通路は区分８ ４で以て圧力媒体出口室３５に開口している。

圧力制御弁１０はさらに大口弁１２の制御室３１と圧力媒体入口室４０との間の 第２の接続通路９２を備えている。この接続通路９２は種々の形式で構成されて いてよく、圧力媒体入口室３０から出発してケーゾング１１の突起部６５内で終 わる孔９２，１及び鎖孔から室９０内に開口する横孔９２．２として形成されて いてよい（第２図）。或いは接続通路は第１の制御弁５８の室９０を圧力媒体入 口室３０にケーシング１１の突起部６５の横で接続する孔９２．３として構成さ れていてよい（第３図）。或いは、接続通路は端面側からケーシング１１の突出 部６５内を延びるスリット９２．４を形成していてよく、このスリット内に孔９ ２．１が開口している（第４）。或いは、接続通路は第１の通路接続部８２．８ ３．８４の区分８２と圧力媒体入口室３０との間の孔９２５として延びていてよ い（策１図）。さらに接続通路９２は入口弁１２のダイヤフラム２１内の切欠き ９２６として構成されていてよい（第１図）。この場合、第２の接続通路９２は 変化例９２．１から９２．５で第１の接続通路８２．８３．８４と完全に若しく は部分的に一緒に利用できる。

第１の接続通路８２．８３．８４が第１の制御弁５８によって監視可能、すなわ ち遮断可能であるのに対して、第２の接続通路９２は常に開いている。さらに接 続通路は迅速に流過する圧力媒体に遅延作用を生ぜしめ、すなわち圧力媒体入口 室３０と大口弁１２の制御室３１との間に圧力差を生ぜしめる。

圧力制御弁１０は次のように作動する：車両運転者によって生ぜしめられた通常 のブレーキ過程に際し、ブレーキ弁４２によって圧力媒体導管４１及び圧力媒体 入口４０を介して圧力媒体が圧力媒体入口室３０内に制御導入される。圧力媒体 入口室３０を介して圧力媒体は入口弁１２に達する。同時に圧力媒体は、制御導 管として役立つ通路８６及び、励磁されていない第２の制御弁５９の開いている 入口制御弁７７を通って圧力制御弁１０の出口弁１７の制御室３６内に流入して 、出口弁を閉じた状態に保つ。第２の制御室５９の出口制御室７９は閉じた位置 にある。

第１の制御弁５８の出口制御弁６８は開いた位置を占めている。

圧力媒体入口室３０内に生じる圧力は入口弁１２のダイヤフラム２１をばね３２ の力に抗して開放方向に負荷し、従って入口弁１２を開放位置にもたらす。第２ の接続通路９２を通って大口弁１２の制御室３１内へ流入する圧力媒体はそこで 遅れて圧力を形成するので、入口弁は開いたままである。圧力媒体入口室３０か ら、今、圧力媒体は開かれた入口弁１２を通って圧力媒体出口室３５内に達し、 かつ圧力媒体出口室から圧力媒体出口４５及び圧力媒体導管４６を通ってブレー キシリンダ４７内に達する。

圧力媒体出口室３５の圧力が出口弁１７のダイヤフラム２５を開放方向に負荷す る。出口弁１７の制御室３６内に形成される制御圧力の高さが圧力媒体出口室３ ５内に形成される消費器圧力の高さと同じであるが、ダイヤフラム２５の制御室 ３６に向いた作用面がダイヤフラム２５の圧力媒体出口室３５に向いた作用面よ りも大きいので、出口弁１７は閉鎖位置にとどまったままである。

圧力媒体出口室３５内に作用する圧力は第１の接続通路８２．８３．８４及び励 磁されていない開いた第１の制御弁５８を通って大口弁１２の制御室３１内でダ イヤフラム２１の背面にも作用するようになる。これによってダイヤフラムが圧 力上昇の終了の後に浮遊状態を占め、その結果ダイヤフラムは小さい圧力変動で 運動するようになり、従って寒い季節において弁座１４へのダイヤフラム２１の 凍り付きが著しく避けられる。

ブレーキシリンダ４７の作業室の迅速な排気のためにブレーキ弁４２が車両運転 者によって切り替えられると、圧力媒体導管４１並びにこれに接続された圧力媒 体入口４０がブレーキ弁４２の放圧箇所４３を介して大気圧に向けて排気される 。ブレーキ弁４２を介して、圧力媒体入口室３０内の圧力も急速に降下し、その 結果、圧力媒体出口室３５内に作用している高い圧力に基づき、この圧力が第１ の接続通路８２，８３゜８４及び制御室３１を通ってダイヤフラム２１に作用し 、このダイヤフラムが弁座１４を被い、大口弁１２が逆止弁と同じように閉鎖弁 として作用する。圧力媒体入口室３０内の急速な圧力降下の結果として、通路８ ６を介して出口弁１７のダイヤフラム２５の下側の制御室３６内の制御圧力が一 緒に降下する。出口弁１７が開き、ブレーキンリンダ４７が短い距離で迅速に大 気圧に排気される。この場合、入口弁１２のダイヤフラム２１は閉鎖位置を維持 したままであり、それというのは圧力媒体入口室３０内の圧力の引き続く降下に 際して制御室３１内の圧力が遅れて降下するからである。

ブレーキシリンダ４７内の圧力、ひいては圧力媒体出口室３５及び圧力媒体入口 室３０内の圧力がほぼ大気圧の高さに低下すると、出口弁１７がばね３７の力に よって閉鎖位置に達する。同じく入口弁１２がばね３２の力に基づき閉鎖位置を 占めたままである。ブレーキシリンダ４７内の残留圧力が圧力媒体出口室３５、 第１の接続通路８２，８３．８４、第２の接続通路９２、並びに圧力媒体人口室 ３０及びブレーキ弁４２を介して大気圧に向かって降下できる。

車両運転者がブレーキシリンダ４７の作業室内の圧力を細かく低下さようとする と、ブレーキ弁４２における低速のブレーキ圧力降下が同じく圧力媒体入口室３ ０内における低速の圧力降下をもたらす。このような低速の圧力降下に基づき、 第２の接続通路９２を介して入口弁１２の制御室３１内の圧力低下が同じ時間で 経過する。今や圧力媒体出口室３５のブレーキ圧力が制御室３１の圧力を上回る ので、大口弁１２が開き、圧力媒体が圧力媒体人口室３０を通ってブレーキ弁４ ２の放圧箇所４３へ流れる。この場合に大口弁１２の閉鎖作用の相殺に基づき、 ブレーキ弁４２による微細なブレーキ圧力段階が可能である。圧力媒体入口室３ ０内、圧力媒体出口室３５内、及びブレーキシリンダ４７内の圧力がほぼ大気圧 に達すると、大口弁１２が閉じる。ブレーキシリンダ４７内の残留圧力は今や、 第１の接続通路８２，８３，８４、第２の接続通路９２、圧力媒体入口室３０及 びブレーキ弁４２を介して大気圧に消滅せしめられる。

出口弁１７のヒステリシスのために、出口弁は低速のブレーキ圧力降下の際には 閉じたままである。

ブレーキ過程中にブレーキシリンダ４７内の圧力を車両ブレーキ装置の図示して ないアンチロック装置によって調整したい場合には、このことは電磁弁として構 成された制御弁５８．５９のクロック制御によって公知の形式で行われる。

ブレーキシリンダ４７内で調整された圧力降下を行いたい場合には、第１の制御 弁５８を用いて出口制御弁６８の閉鎖によって、圧力媒体入口室３０から第２の 接続通路９２を介して大口弁１２の制御室３１内に作用する圧力が遮断され、そ の結果ダイヤフラム２１がばね力によって弁座１４に接触している。同時に出口 弁１７の制御室３６に配属された第２の制御弁５９が制御され、この制御弁５９ の人口制御弁７７が閉鎖位置に達し、かつ制御弁５９の出口制御弁７９が開かれ る。出口弁１７の制御室３６内に存在している制御圧力媒体は、第２の制御弁５ ９の開かれた出口制御弁７９、及び排気室５２を介して大気圧に導かれる。この 場合に制御室３６内の圧力と圧力媒体出口室３５内の圧力との間に生じる圧力差 が圧力制御弁１０の出口弁１７を開放させることになり、その結果ブレーキシリ ンダ４７から圧力媒体が大気圧に流出できる。これによって制御室３１内の圧力 が上回り、大口弁１２を閉鎖位置に保持している。

ブレーキシリンダ４７内の調整された圧力保持のために、圧力降下の後に出口弁 １７の制御室３６に配属された第２の制御弁５９がもはや制御されず、この第２ の制御弁５９の出口制御弁７９が閉鎖位置にもたらされる。圧力媒体入口室３０ から圧力媒体が通路８６を介して出口弁１７の制御室３６内に制御導入される。

制御室３６内に形成される制御圧力がダイヤフラム２５に弁座１９の方向への力 を生ぜしめ、これによって出口弁１７が閉鎖位置にもたらされる。大口弁１２に 配属された第１の制御弁５８は閉鎖制御されたままであり、大口弁１２が閉鎖位 置を維持したままである。これによってブレーキンリンダ４７から圧力媒体は流 出しない。同じく、圧力媒体入口室３０から圧力媒体出口室３５及びブレーキシ リンダ４７内へは圧力媒体は流れない。

圧力保持に続いて調整される圧力上昇制御に際しては第１の制御弁５８の閉鎖制 御が終了され、出口制御弁６８が開く。これに対して、第２の制御弁５９の出口 制御弁７９は閉鎖位置を維持したままであり、出口弁１７が閉じられたままであ る。大口弁１２の制御室３１内に生じて圧力媒体入口室３０内の圧力に相応して いて、ひいては圧力媒体出口室３５の圧力に比べて高い制御圧力が、今や第１の 接続通路８２．８３．８４を介して圧力媒体出口室３５に向かって崩壊する。

圧力媒体入口室３０内の高い圧力の作用下で大口弁１２が開かれる。圧力媒体が 圧力媒体入口室３０から圧力媒体出口室３５を通ってブレーキシリンダ４７内へ 流れる。

ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ 要　約　４１ 急速な圧力降下に際して消費器の短い距離での迅速な排気を達成し、低速な圧力 降下に際して消費器の前に接続されたブレーキ弁を介した微細な圧力制御、並び に消費器内の残留圧力崩壊を達成したい。

圧力制御弁１０が、ブレーキ弁４２を介して圧力媒体源に接続された圧力媒体入 口室３０を有している。

圧力制御弁１０の圧力媒体出口室３５が消費器４７に接続されている。圧力媒体 入口室３０と圧力媒体出口室３５とが大口弁１２を介して制御室３１に接続可能 である。圧力媒体出口室３５は制御可能な出口弁１７を介して大気圧に接続可能 である。圧力媒体出口室３５から、第１の接続通路８２，８３．８４が大口弁１ ２の制御室３１に通じている。第１の接続通路８２゜８３．８４は２ポ一ト２位 置方向制御弁として構成された制御弁５８によって監視可能である。さらに、常 に開いている第２の接続通路９２が大口弁１２の制御室３１と圧力媒体入口室３ ０との間に設けられている。この接続通路は該接続通路を迅速に通過する圧力媒 体に遅延作用を生ぜしめる。

圧力制御弁１０は圧縮空気作動可能な、特にアンチロック装置を備えた車両ブレ ーキ装置に用いられる。

国際調査報告 国際調査報告 ｐＪ９０９Ｐ、Ｍ７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．圧縮空気作動可能な、特にアンチロック装置を備えた車両ブレーキ装置のた めの圧力制御弁（１０）であって、 −圧力媒体入口室（３０）を有しており、この圧力媒体入口室が圧力媒体入口（ ４０）を介して圧力媒体源に接続されており、 −圧力媒体出口室（３５）を有しており、この圧力媒体出口室が圧力媒体出口（ ４５）を介して消費器（ブレーキシリンダ４７）に接続されており、−入口弁（ １２）を有しており、この入口弁を介して圧力媒体入口室（３０）が圧力媒体出 口室（３５）に接続可能であり、 −出口弁（１７）を有しており、この出口弁を介して圧力媒体出口室（３５）が 放圧箇所（大気圧）に接続可能であり、 −入口弁（１２）を作動するために規定された作動ピストン（ダイヤフラム２１ ）を有しており、この作動ピストンが入口弁（１２）の閉鎖位置で制御室（３１ ）の圧力によって負荷可能であり、−入口弁（１２）の制御室（３１）と圧力媒 体出口室（３５）との間の、第１の制御弁（５８）によって監視可能な第１の接 続通路（８２，８３，８４）を有しており、 −入口弁（１２）の制御室（３１）と圧力媒体入口室（３０）との間の第２の接 続通路（９２）を有しており、 −出口弁（１７）を作動するために規定された作動ピストン（ダイヤフラム２５ ）を有しており、作動ピストンが出口弁（１７）の閉鎖位置で制御室（３６）の 圧力によって負荷可能であり、該制御室が電磁操作可能な第２の制御弁（５９） を介して選択的に放圧箇所（大気圧）に若しくは圧力媒体入口室（３０）に接続 可能である形式のものにおいて、−第１の制御弁（５８）が２ポート２位置方向 制御弁であり、 −第２の接続通路（９２）が該接続通路を急速に通過する圧力媒体に遅延作用を 生ぜしめるようになっていて常に開いていることを特徴とする、圧縮空気作動可 能な車両ブレーキ装置のための圧力制御弁。 ２．第１の接続通路（８２，８３，８４）及び第２の接続通路（９２）が入口弁 （１２）の制御室（３１）内に開口する共通の区分（８２）を有している請求項 １記載の圧力制御弁。 ３．第２の接続通路（９２）が圧力媒体入口室（３０）から出発する孔（９２． １，９２．２，９２．３）を形成しており、この孔が少なくとも間接的に第１の 制御弁（５８）に配設された室（９０）内に開口しており、この室から第１の接 続通路（８２，８３，８４）の１つの区分（８２）が入口弁（１２）の制御室（ ３１）へ延びている請求項１又は２記載の圧力制御弁。 ４．第２の接続通路（９２）が圧力媒体入口室（３０）から出発する孔（９２． ５）として構成されており、この孔が第１の接続通路（８２，８３，８４）の、 入口弁（１２）の制御室（３１）に接続する１つの区分（８２）内に開口してい る請求項２記載の圧力制御弁。 ５．第２の接続通路（９２）が入口弁（１２）の作動ピストン（ダイヤフラム２ １）内の切欠き（９２．６）として構成されている請求項１記載の圧力制御弁。