JPH0655587B2 - 空気ばね自動車のブレ−キ液圧制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、空気ばねと液圧ブレーキを備えた自動車のブ
レーキ液圧の制御装置に係り、詳しくは、ブレーキシリ
ンダに供給される液圧を荷重の変化に応答して自動調整
するようにした空気ばね自動車のブレーキ液圧制御装置
に関するものである。

〈従来の技術〉 積荷の有無による荷重の変動が大きいトラックあるいは
セミトラクタ等では、空車時と積車時とで前ブレーキと
後ブレーキとの間の理想制動力配分の差が大きく、これ
に対応するために各種のブレーキ液圧制御装置が使用さ
れていた（昭和57年11月26日に社団法人自動車技術会か
ら発行された「新編自動車工学便覧」の第５編2-26頁等
を参照）。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、従来のブレーキ液圧制御装置において、
車軸と車体との間隔（以下、車高という）に基づいて荷
重の大きさを検出し、この検出結果に基づいて後ブレー
キシリンダに供給されるブレーキ液圧を制御するように
していた。従って、空気ばね自動車のように荷重の変化
に関係なく車高が所定値に保持される形式の自動車には
上記のようなブレーキ液圧制御装置を適用できないとい
う問題点があった。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、
車高保持機能を備えた空気ばね自動車に適したブレーキ
液圧制御装置を提供することを目的としている。

〈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発明は、空気ばねと液圧式
のブレーキとを設けた自動車において、減圧シリンダ内
に異径ピストンを設けて受圧面積の小さい入力チャンバ
と受圧面積の大きい出力チャンバを形成し、異形ピスト
ンに設けたバルブポートを介して前記両チャンバを連通
させている。又、入力チャンバ側からバルブポートに対
向するバルブ及び該バルブを前記バルブポートに着座付
勢させるバルブスプリングを設けると共に、前記異径ピ
ストンが出力チャンバ側に所定値より大きく摺動したと
きに前記バルブスプリングに抗してバルブをリフトさせ
るバルブリフタを設けている。

一方、減圧シリンダの外部に設けた制御シリンダに制御
ピストンを摺動自在に嵌合させて制御チャンバを形成す
ると共に、前記異形ピストンを制御ピストンに連結する
レバーを設けている。そして、空気ばねの空気圧を前記
制御チャンバに供給する空気入口と、ブレーキペダルの
踏込力に応答する液圧を前記入力チャンバに供給する液
圧入口及び前記出力チャンバの液圧をブレーキシリンダ
に供給する液圧出口を設けたことを特徴としている。

〈作用〉 以上のように構成された空気ばね自動車のブレーキ液圧
制御装置において、制御シリンダ及び制御ピストンによ
って形成された制御チャンバに供給されている空気圧
は、荷重の大きさに依存して変化する空気ばねの圧力に
応答して変化する。又、荷重の変動にともなって制御チ
ャンバの空気圧が変化すると、レバーを介して異形ピス
トンに加えられる付勢力が変化するために、減圧シリン
ダの釣合圧力が変化する。すると、減圧シリンダの出力
チャンバからブレーキシリンダに供給される液圧の大き
さ（ブレーキ液圧の減圧度）が変化する。

従って、例えば荷重の増加にともなって制御チャンバの
空気圧が上昇すると、減圧シリンダの釣合圧力が高くな
ってブレーキシリンダに供給されるブレーキ液圧の減圧
度が低下することになる。このために、荷重の変化に関
係なく車高が所定値に保持される空気ばね自動車におい
ても、従来のロードセンシングプロポーションナルバル
ブを設けた場合と同様に常に理想的な制動力配分とする
ことができる。

又、減圧シリンダの外部に設けた制御シリンダに嵌合さ
せた制御ピストンと減圧シリンダに嵌合させた異形ピス
トンをレバーを介して連結しているために、減圧シリン
ダに対比して制御シリンダの寸法自由度が増すために異
形ピストンに作用する付勢力を適切に設定することがで
き、あるいは、レバー比を変更して異形ピストンに作用
する付勢力を任意に選定することができる。このため
に、空気ばねの圧力が低い場合はもとより、スペース的
な関係から制御シリンダの寸法が制約される場合におい
ても、異形ピストンに作用する付勢力を荷重の変動に応
答して的確に変化させることができる。

〈実施例〉 以下に本発明の実施例を図面の基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明に係るブレーキ液圧制御装置の一実施例
を示す要部の概略断面図であり、筒状をなす減圧シリン
ダ１の内部に異径ピストン２を摺動自在に嵌着して該減
圧シリンダ１の内部を受圧面積の小さい入力チャンバ３
と受圧面積の大きい出力チャンバ４に隔成している。

前記入力チャンバ３と出力チャンバ４を連通させるバル
ブポート５を異形ピストン２に形成している。又、バル
ブポート５には入力チャンバ３側からボールバルブ６を
対向させており、このボールバルブ６をバルブスプリン
グ７でバルブポート５に着座付勢させている。そして、
バルブポート５に臨むバルブリフタ８を出力チャンバ４
の底壁に設けることにより、異径ピストン２が出力チャ
ンバ４側に所定量より大きく摺動したときにバルブスプ
リング７に抗してボールバルブ６を開弁させるようにし
ている。

一方、減圧シリンダ１の外部に制御シリンダ９を設け、
この制御シリンダ９に嵌着した制御ピストン10のロッド
11を制御シリンダ９の外部に突出させている。そして、
減圧シリンダ１の外部に突出させた異形ピストン２の小
径端部と制御ピストン10のロッド11の先端をレバー12を
介して連結することにより、制御ピストン10の上面に形
成された制御チャンバ13の圧力が上昇して図中下方に向
う制御ピストン10の移動力（出力）が増大すると、レバ
ー12を介して異形ピストン２に伝達される出力チャンバ
４側への押圧付勢力が増加するようにしている。14，1
5，16はピストンシール、17はリターンスプリングであ
り、前記入力チャンバ３に液圧入口18を設けると共に、
出力チャンバ４に液圧出口19を設けている。20は制御シ
リンダ９に設けた空気入口である。

このように構成された液圧制御装置（減圧弁）は、第２
図に示すブレーキ制御系統図のように接続される。即
ち、ブレーキペダル21によって操作されるマスタシリン
ダ22から出力された液圧を増圧するエアブースタ23の出
力液圧をセーフティシリンダ24を介して前ブレーキシリ
ンダ25と減圧弁26の液圧入口18に供給している。又、後
レベリングバルブ27を介してエアタンク28に接続されて
いる後空気タンク29と前記制御シリンダ９の空気入口20
を接続すると共に、前記減圧弁26の液圧出口19を後ブレ
ーキシリンダ30に接続している。31はエアコンプレッ
サ、32はチェックバルブ、33はプロテクションバルブ、
34は前レベリングバルブ、35は前空気タンク、36は前空
気ばね、37は後空気ばねである。

斯る構成になるブレーキ液圧制御装置において、ブレー
キペダル21が踏込まれていないとき及び踏込力が充分に
小さいときは、減圧弁26の液圧入口18（入力チャンバ
３）の圧力が充分に低いので異径ピストン２は制御ピス
トン10による押圧力を受けて図中下方に移動してボール
バルブ６が開かれている。

ブレーキペダル21の踏込力が大きくなって液圧入口18
（入力チャンバ３）の圧力が上昇すると、受圧面積の差
によって異径ピストン２が図中上方に移動してボールバ
ルブ６が閉じられる。又、ブレーキペダル21の踏込力が
増加すると、液圧入口18（入力チャンバ３）の圧力がさ
らに上昇する。ところが、この時点では液圧出口19（出
力チャンバ４）の圧力が前の状態を保持しているので今
度は異径ピストン２が図中下方に大きく移動するため
に、バルブリフタ８がボールバルブ６をリフトさせてバ
ルブポート５が開かれる。すると、入力チャンバ３の圧
力がバルブポート５を介して出力チャンバ４に導入され
て該出力チャンバ４（液圧出口19）の圧力が上昇するた
めに、異径ピストン２は再び受圧面積の差によって入力
チャンバ３側に押し戻されてボールバルブ６が閉じられ
て釣り合う。

一方、荷重が変化するとレベリングバルブ27，34の作用
によって各空気ばね36，37の圧力が調整されて車高が所
定値に保持される。従って、荷重と空気ばね36，37との
大きさの間には相関関係が成立しており、荷重が増加す
るにつれて空気ばね36，37の圧力が増大する。又、制御
チャンバ13に供給される空気の圧力が上昇すると、制御
ピストン10の出力が増加して異径ピストン２を出力チャ
ンバ４側に押圧する付勢力が増大し、これにともなって
減圧弁26の釣合圧力が高くなる。

このように、荷重が増加するにともなって上昇する空気
ばね36，37の圧力を制御チャンバ10に供給しているため
に、荷重の増加とともに液圧出口19の液圧の減圧度合が
低下（減圧弁26の出力圧力が上昇）する。従って、前ブ
レーキシリンダ25に供給されるブレーキ液圧と、後ブレ
ーキシリンダ30に供給されるブレーキ液圧との比が荷重
の大きさに応じて最適制御され、前ブレーキと後ブレー
キとの間の制動力の配分が理想状態に維持される。

又、減圧シリンダ１の外部に設けた制御シリンダに嵌着
した制御ピストン10のロッド11と異径ピストン２の小径
端とをレバー12を介して連結しているために、減圧シリ
ンダ１に対比して制御シリンダ９の寸法自由度が大きく
なり、異形ピストン２に作用する付勢力を適切に選定す
ることができる。また、異形ピストン２と制御ピストン
10を連結するレバー12のレバー比を変更することで異形
ピストン２に作用する付勢力を任意に選定することがで
きる。このために、空気ばね36，37の圧力が低い場合は
もとより、スペース的な関係から制御シリンダ９の寸法
が制約される場合においても、異形ピストン２に作用す
る付勢力を荷重の変動に応答して的確に変化させること
ができる。

更に、実施例では後ブレーキシリンダ30に供給されるブ
レーキ液圧の減圧度のみを荷重に応じて可変制御するよ
うにしているが、例えば前ブレーキシリンダ25の液圧制
御経路にも同様の機構を介装するというように、複数車
軸のブレーキ液圧（制動力）を各車軸の荷重に応じてそ
れぞれ最適制御して空気ばね自動車の制動性能をより向
上させることもできる。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、車高が所定値に保
持される空気ばね自動車においてもブレーキシリンダに
供給されるブレーキ液圧の減圧度合を荷重に応じて自動
的に変化させることができる。又、減圧シリンダの外部
に設けた制御シリンダに嵌着した制御ピストンのロッド
と異径ピストンをレバーを介して連結しているために、
減圧シリンダに対して任意寸法の制御シリンダを設けて
異形ピストンに作用する付勢力を適切に設定することが
でき、あるいは、制御シリンダの寸法が制約される場合
はレバー比を変更するのみで異形ピストンに作用する付
勢力を任意に選定することができる。従って、空気ばね
の圧力が低い場合はもとより、スペース的な関係から制
御シリンダの寸法が制約される場合においても異形ピス
トンに作用する付勢力を荷重の変動に応答して的確に変
化させることができ、空気ばね自動車の制動特性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部の概略断面図、第
２図は本発明の適用例を示す空気ばね自動車のブレーキ
制御系統図である。 １……減圧シリンダ、２……減圧ピストン ３……入力チャンバ、４……出力チャンバ ５…バルブポート、６……バルブ ７……バルブスプリング、８……バルブリフタ ９……制御シリンダ、10……制御ピストン 11……ロッド、12……レバー 13……制御チャンバ、14，15，16……ピストンシール 17……リターンスプリング、18……液圧入口 19……液圧出口、20……空気入口 21……ブレーキペダル、22……マスタシリンダ 23……エアブースタ、24……セーフティシリンダ 25……前ブレーキシリンダ、26……減圧弁 27……後レベリングバルブ、28……エアタンク 29……後空気タンク、30……後ブレーキシリンダ 31……エアコンプレッサ、32……チェックバルブ 33……プロテクションバルブ、34……前レベリングバル
ブ 35……前空気タンク、36……前空気ばね 37……後空気ばね

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空気ばねと液圧式のブレーキとを設けた自
   動車において、減圧シリンダ内を受圧面積の小さい入力
   チャンバと受圧面積の大きい出力チャンバとに隔成する
   異径ピストンと、前記入力チャンバと出力チャンバとを
   連通させるべく前記異径ピストンに設けたバルブポート
   と、該バルブポートに前記入力チャンバ側から対向させ
   たバルブと、該バルブを前記バルブポートに着座付勢さ
   せるバルブスプリングと、前記異径ピストンが所定値よ
   り大きく出力チャンバ側に摺動したときに前記バルブス
   プリングに抗してバルブをリフトさせるバルブリフタ
   と、前記減圧シリンダの外部に設けた制御シリンダに摺
   動自在に嵌合させた制御ピストンと、前記異形ピストン
   を制御ピストンに連結するレバーと、前記制御ピストン
   により制御シリンダに形成された制御チャンバに空気ば
   ねの空気圧を供給する空気入口と、ブレーキペダルの踏
   込力に応答する液圧を前記入力チャンバに供給する液圧
   入口と、前記出力チャンバの液圧をブレーキシリンダに
   供給する液圧出口とを備えてなる空気ばね自動車のブレ
   ーキ液圧制御装置。