JPS598583B2 - エア−ブレ−キ装置用ブレ−キ弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車用エアーブレーキ装置に用いるブレーキ
弁に関する。

この種のブレーキ弁は、従来より、弁本体にシリング孔
を設け、そのシリンダ孔にピストンを摺動自在に挿入し
、そのピストンを、ブレーキペダルにより、そのブレー
キペダルの揺動運動を受けて上下動するプランジャ、そ
のプランジャの押力を受けて直ちに変位する第１のばね
及び第１のばねの所定値以上の圧縮時に変位する第２の
ばねを介して上方より駆動し、そのピストンにより、流
体圧力源に接続する供給口とプレーキチャンバ等の流体
圧作動機器に接続する送出口との間、及びその送出口と
大気に連通ずる排気口との間の連通路を開閉する給排弁
を操作するようにし、プレーキペダルの踏力が小さいと
きには、第１のばねのみを変位して踏力に対するペダル
ストロークを犬きくし、踏力が大きくなると、第１及び
第２のばねを変位して踏力に対するペダルストロークを
小さくするようにしている。

そして、ブレーキペダルにより駆動されるプランジャの
押力を第１及び第２のばねに伝達すべく、プランジャと
第１、第２のばねとの間に介在する第１及び第２のばね
受部材は、ピストンに上方に延びる柱状の突起を設け、
その突起に第２のばね受部材を移動可能に外嵌させ、そ
の第２のばね受部材に第１のばね受部材を移動可能に外
嵌させることにより、ピストンに対し、その軸方向にの
み移動できるように支持＼ されていた。

しかし、ピストンに設けられた柱状突起により第１及び
第２のばね受部材を移動可能に支持する従来のブレーキ
弁においては、プランジャが、揺動するブレーキペダル
により駆動されるため、上下運動すると同時に、弁本体
に対し、すなわちピストンの軸に対して揺動運動を生じ
る。

そして、この揺動運動はプランジャと第１のばね受部材
との摩擦係合及び第１のばね受部材と第２のばね受部材
との嵌合部を介して直接的にピストンに伝達される。

従って、ピストンに偏荷重が加わりピストンとシリンダ
孔との間にこじれが生じるのて、ピストンがシリンダ孔
内を滑らかに移動することができなくなり、ひいてはピ
ストンとシリンダ孔との摺動面が偏摩耗して、エアー漏
れを生じるという危険性がある。

これに加えて、第１のばね受部材と第２のばね受部材と
が、あるいは第２のばね受部材と柱状突起とが偏荷重を
受けて摺動するので、それらの摺動面にこじれが発子し
て段付摩耗を生じ易く、ブレーキペダルの移動が滑らか
でなくなるという危険性がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、
ピストンと第１及び第２のばね受部材とにプランジャの
揺動による偏荷重が作用するのを防止して、円滑に作動
し得るブレーキ弁な提供することを目的とし、その特徴
とするところは、第１のばね受部材に設けた係合部をプ
ランジャに係合して、第１のばね受部材をプランジャに
より支持すると共に、第２のばね受部材の軸部を第１の
ばね受部材に設けた案内孔に軸方向に移動可能に嵌合し
、第２のばね受部材を第１のばね受部材により案内した
ことにある。

以下、本発明の実施例について、図面に従って説明する
。

本発明の一実施例を示す第１図において、弁本体１は、
その内部上方に第１のシリンダ孔２を、その下方に第２
のシリンダ孔３を設けており、弁本体１の上端には上蓋
部材４がボルト６により取付けられ、また下端にはシー
ルリング３０を介して下蓋部材５がボルト等適当な手段
によって取付けられている。

そして、第１のシリンダ孔２には、外周にシールリング
８を装着した第１のピストン７が摺動自在に挿入され、
その下側に、一方のブレーキ系統のプレーキチャンバ等
の流体圧作動機器（図示していない）に接続する送出口
９に連通ずる第１の送出室１０、及び通孔１１を介して
送出室１０に連通ずるリアクション室１２を形成してい
る。

そして、リアクション室１２の流体圧力は、送出室１０
の流体圧力が緩やかに変化するときには、送出室１０の
流体圧力と同一に保たれるが、送出室１０の流体圧力が
急激に変化するときには、多少遅れて応答する。

ピストン戻しばね３１はリアクション室１２内に配置さ
れ第１のピストン７を上方に付勢している。

第２のシリンダ孔３には、シールリング１４を外周に装
着した中継ピストンすなわち第２のピストン１３が摺動
自在に挿入され、その上側に通孔１５を介して第１の送
出室１０に連通する中継室１６を形成し、その下側に他
方のブレーキ系統のプレーキチャンバ等の流体圧作動機
器（図示していない）に接続する送出口１７に連通ずる
第２の送出室１８を形成している。

なお、上述の流体圧作動機器は、従来より知られている
エアーブレーキ装置に用いられ、ブレーキ弁から送出さ
れる流体圧力が作用可能な機器でればよく、例えば、ブ
レーキ弁からの流体圧力を信号圧力として受け、流体圧
力源からプレーキチャンバに流体圧力を供給可能な中継
弁、プレーキチャンバの代わりに設けることができるエ
アオーバーハイドロリツクプースタ、車両の積載状態に
応じて流体圧力を調整可能な荷重応動弁、ブレーキ弛め
時に流体圧力を迅速に解放可能な急弛め弁等を包含する
ものである。

以下、送出口９ １７のそれぞれに接続する流体圧作動
機器をプレーキチャンバ又は中継弁として説明する。

また、第２のピストン１３はピストン戻しばね３２によ
り上方に付勢されている。

第１のシリンダ孔２の下方に設けられた第１の弁室１９
は、内周及び外周にシールリング２０及び２１を装着し
た仕切壁部材２２により中継室１６から気密に区画され
、供給口２３を介して一方のブレーキ系統の流体圧力源
（図示していない）に接続している。

この弁室１９には、弁ばね２４により土方に付勢された
第１０給排弁部材２５が、第１のピストン７の下端に設
けた排気弁座２６及び弁本体１に設けた供給弁座２７に
係合可能に配置されており、給排弁部材２５と供給弁座
２７とにより供給口２３と送出室１０との連通路を開閉
する供給弁を、また、給排弁部材２５と排気弁座２６と
により、送出室１０を第２のピストン１３の上方に延び
る管状部に設けられた切欠部２８排気孔２９及び第２０
給排弁部材３３に設けられた排気孔３４を介して大気に
接続する排気弁を構成し、供給弁及び排気弁により給排
弁を構成している。

なお、第２のピストン１３の管状部と給排弁部材２５と
の摺動部にはシールリング３５が設げられている。

下蓋部材５に設けられた弁室３６は、外周、内周がシー
ルリング３７ ３８によりシールされた部材３９により
、大気から区画され、供給口４０を介して他方のブレー
キ系統の流体圧力源（図示していない）に接続している
。

そして、弁室３６には、弁ばね４１により上方に付勢さ
れた第２の給排弁部材３３が、ピストン１３の下端に設
けた排気弁座４３及び下蓋部材５に設けた供給弁座４２
と保合可能に配置されており、給排弁部材３３と供給弁
座４２とにより供給口４０と第２の送出室１８との間の
連通路を開閉する供給弁を、給排弁部材３３と排気弁座
４３とにより送出室１８を排気孔３４を介して大気に接
続する排気弁を構成し、供給弁と排気弁とにより第２０
給排弁を構成している。

下蓋部材５の下端に設けられた大気に連通ずる排気口４
４には、開口４５を有する支持板４６に装着されたダス
ト力バー４７が取付けられている。

ブレーキペダル５０は、上蓋部材４に設けられた回転軸
５１に回転可能に取付けられており、軸５２に支持され
たローラ５３により、上蓋部材４に設けられた孔５４内
に摺動自在に挿入されたプランジャ５５を下方に押圧す
る。

調節ねじ５６はブレーキペダル５０の左端に装着され、
ブレーキペダル５０の戻り位置を調整可能にしている。

第１のばね受部材５７は、プランジャ５５に設けられた
孔５８と嵌合する保合部５９を備えており、この係合部
５９を孔５８に嵌合することにより、プランジャ５５に
支持されている。

なお、係合部５９と孔５８との嵌合は、圧入である必要
はなく、第１のばね受部材５７がプランジャ５５に対し
横方向に移動しないよう制約すればよい。

また、第１のばね受部材５１は螺合等一般的保合機構に
よって、プランジャ５５に取付けられてもよい。

第１のばね受部材５７と第１のピストン７との間には第
１のばね６０が設げられてぃる。

第２のばね受部材６１は、第１のばね受部材５７の下端
と係合し得るフランジ部６２を有し、その上方に形成し
た軸部は第１のばね受部材５７に設けられた案内孔６３
に摺動自在に嵌合している。

そして、第２のばね受部材６１と第１のピストン７との
間に第２のばね６４が設けられている。

ピストン７に設けられた柱状の突起６６は、第２のばね
受部材６１に穿設された孔６５を貫通して上方に延び、
頂部にボルト６γにより取付けられた停止板６８を備え
ている。

この停止板６８は、ブレーキペダル５０がブレーキ弛め
位置すなわち図に示す位置にあるとき、第１のばね受部
材５７及び第２のばね受部材６１の上端部と当接し、両
ばね受部材５７及び６１の上限位置を規定している。

このとき、ばね６０及び６４のばね力は零又は非常に小
さい。

また、ブレーキペダル５０が踏み込まれるとき、孔５４
とプランジャ５５との間の僅かな嵌合隙間のため、プラ
ンジャ５５が揺動運動を生じ、第１のばね受部材５７が
横方向に移動し、従って第２のばね受部材６１が横方向
に移動する。

しかし、柱状突起６６と第２のばね受部材６１の穴６５
との間隙はその横方向移動より十分大きく設定されてい
る。

ブーツ７０はプランジャ５５と上蓋部材４との間に装着
されており、また、通孔７１は第１のピストン７の上部
に形成された室を排気孔２９ ３４及び排気口４４を介
して大気に連通ずる。

次にこの実施例の作用について説明する。

運転者がブレーキをかけるため、ブレーキペダル５０を
踏み込むと、ブレーキペダル５０は回転軸５１を中心に
矢印Ａの方向に回転し、ローラ５３によりプランジャ５
５を下方に押し、第１のばね受部材５７を介して第１の
ばね６０を圧縮する。

すると、第１のピストン７は第１のばね６０により下方
に移動し、排気弁座２６が第１０給排弁部材２５に係合
して排気弁を閉じた後、給排弁部材２５が供給弁座２７
から離座して供給弁を開き、供給口２３を通して一方の
系統の流体圧力源から供給された圧力流体が、供給弁を
通して送出室１０に供給され、送出口９を介して、一方
の系統のプレーキチャンバに又は中継弁を介してプレー
キチャンバに供給され、その系統のブレーキが作用する
。

このとき、送出室１０の圧力流体は通孔１１を通してリ
アクション室１２に供給され、リアクション室１２の圧
力が送出室１０の圧力に追随して上昇する。

リアクション室１２の流体圧力すなわち実質的に送出室
１０の流体圧力によりピストン１を上方に押圧する力が
、第１のばね６０を介して作用するプランジャ５５の押
力に等しくなると、戻しばね３１によりピストン７がわ
ずかに上動し、供給弁が閉じ、送出室１０の流体圧力は
ブレーキペダル５０に加えられた踏力に比例した値に保
たれる。

第１の送出室１０の流体圧力が上昇し始めると同時に、
その送出室１０の圧力流体が通孔１５を通って中継室１
６に供給される。

すると、第２のピストン１３はその中継室１６の流体圧
力を受けて下方に移動し、排気弁座４３が第２の給排弁
部材３３に係合して排気弁が閉じ、給排弁部材３３が供
給弁座４２から離座して供給弁が開き、他方の系統の流
体圧力源からの圧力流体が、供給口４０及び供給弁を通
って第２の送出室１８に供給され、更に、送出口１７を
通って他方の系統のプレーキチャンバ又は中継弁に供給
され、その系統のブレーキが作用する。

そして、送出室１８の圧力が中継室１６の圧力すなわち
第１の送出室１０の圧力に等しくなると供給弁が閉じ、
第１の送出室１０の圧力に実質的に等しく保たれる。

ブレーキペダル５０が更に強く踏み込まれ、第１のばね
６０の圧縮量が所定の値以上になると、第１のばね１受
部材５７の下端が第２のばね受部材６１のフランジ部６
２に係合する。

そのため、第１のピストン７はグランジャ５５により第
１及び第２のばね６０及び６４を介して下方に押圧され
る。

すると、前述と同様に供給弁が開き、一方の系統の流体
圧力源からの圧力流体が供給口２３及び供給弁を通って
再び第１の送出室１０に供給され、送出室１０の流体圧
力が上昇すると共に、より高い圧力の圧力流体が送出口
９より一方の系統のプレーキチャンバ又は中継弁に供給
される。

そして、送出室１０の流体圧力従ってリアクション室１
２の流体圧力によりピストン７を上方に押圧する力が第
１及び第２のばね６０及び６４により加えられる押力に
等し《なると、ピス１ンγはわずかに上動し、供給弁が
閉じ圧力は一定に保たれる。

それと同時に、第１の送出室１０の流体圧力が上昇する
と、中継室１６の圧力が上昇し、第２のピストン１３が
下動して供給弁が開へそのため、第２の送出室１８の流
体圧力が中継室１６の圧力に等しくなるまで上昇し、他
方の系統のプレーキチャンバ又は中継弁に送出口１７を
通して、より高い圧力の圧力流体が供給される。

この操作の際、プランジャ５５は第１及び第２のばね６
０及び６４を圧縮するので、ブレーキペダルの踏力に対
する踏み込み量は、その踏力が小さ《第１のばね６０の
みを圧縮する場合に比して小さい値となる。

ブレーキを弛めるため、ブレーキペダル５０に加えてい
る踏力を取り除くと、第１のピストン７はリアクション
室１２の流体圧力及び戻しばね３１のばね力により上方
に移動し、排気弁座２６が第１０給排弁２５から離れ排
気弁が開く。

すると、送出室１０及びリアクション室１２の圧力流体
が排気孔２９ ３４及び排気口４４を通って大気に排気
されると共に、一方の系統のプレーキチャンバあるいは
中継弁に供給されている圧力流体が送出口９、送出室１
０及び排気孔２９及び３４を通って排気され、一方の系
統のブレーキが弛む。

それと共に、中継室１６の圧力が流体が通孔１５を通っ
て排気されるので、第２のピストン１３が第２の送出室
１８の流体圧力及び戻しばね３２のばね力により上方に
移動し、排気弁座４３が給排弁部材３３から離れ排気弁
が開く。

従って、送出室１８の圧力流体が排気孔３４より排気さ
れると共に、他方の系統のプレーキチャンバあるいは中
継弁に供給されている圧力流体が送出口１γ、送出室１
８及び排気孔３４を通って排気され、他方の系統のブレ
ーキもゆるむ。

このブレーキ弁の作動の際、プランジャ５５は揺動運動
を含んで下方に移動するので、第１のばね受部材５７は
横方向に振れながらプランジャ５５の下端と一体になっ
て下方に移動する。

しかし、第１のばね受部材５７０案内孔６３に嵌合した
第２のばね受部材６１の穴６５と第１のピストン７の柱
状突起６６との間には十分な隙間が設けられているので
、穴６５の内面と柱状突起６６の外面とが当たることは
ない。

なお、ブレーキペダル５０の踏み込み量が小さく、第２
のばね６４が圧縮されないときには、停止板６８は第２
のばね受部材６１の上端面に当接しているが、このとき
第２のばね６４の第２のばね受部材６１に作用するばね
力は零かあるいは非常に小さいため、その当接面には摩
擦力はほとんど作用しない。

従って、第１のピストン７には、第１のばね６０または
、第１及び第２のばね６０及び６４を介してのみ押力が
伝達されるので、プランジャ５５の揺動による偏荷重が
ピストンＩに作用することはない。

その結果、第１のピストンγと第１のシリンダ孔２との
間にこじれを生ずることがなくなるので、第１のピスト
ン７が第１のシリンダ孔２内を滑らか１に移動すること
ができ、その両者の摺動面にエア一漏れを引き起こすよ
うな偏摩耗を生じることもない。

そしてさらに、第２のばね受部材６１が、柱状突起６６
に接触することなく、第１のばね受部材５１によっての
み半径方向に支持されているため、第２のばね受部材６
１の穴６５内面と柱状突起６６の外面との間に摩擦を生
じないのはもちろんのこと、プランジャ５５の揺動に対
して第２のばね受部材６１と第１のばね受部材５７とが
一体となって横方向に振れるので、第１のばね受部材５
７０案内孔６３と第２のばね受部材６１の軸部との間の
摺動面に偏荷重が作用することはないそれゆえ、第１の
ばね受部材５１と第２のばね受部材６１との間、および
第２のばね受部材６１と柱状突起６６との間には、段付
摩耗を招くようなこじれが発生せず、第１のばね受部材
５７が第２のばね受部材６１に対して、第２のばね受部
材６１が第１のピストン７に対して滑らかに移動するこ
とができる。

上述したように、第１のピストン７、第１及び第２のば
ね受部材５７．６１の各各が滑らかに移動し得るので、
ブレーキペダルの移動も滑らかに行なわれ、円滑に作動
するブレーキ弁を得ることができる。

また、穴６５の内面と柱状突起６６の外面との間に摺動
面を設けていないので、それらの面を精度よく加工する
必要がなく、第１のピストン１、第２のばね受部材６１
の加工を簡略化できる。

以上の説明からも明らかなように、本発明は、第１のば
ね受部材をプランジャに支持させると共に、第２のばね
受部材を第１のばね受部材により軸方向に移動可能に案
内支持したことにより、第１及び第２のばね受部材とピ
ストンとの保合を無くすることができるので、プランジ
ャの揺動が第１及び第２のばね受部材を介してピストン
に伝達されてピストンに偏荷重が加わることがなく、さ
らに、第２のばね受部材とピストンとの間はもちろんの
こと、第１のばね受部材と第２のばね受部材との摺動面
にも偏荷重が作用することがない。

従ッて、ピストンとシリンダ孔との間、第１のばね受部
材と第２のばね受部材との間、および第２のばね受部材
とピストンとの間にこじれが発生しないので、ピストン
、第１のばね受部材及び第２のばね受部材の各々が円滑
に移動することができ、よってブレーキペダルの移動を
円滑になし得、また、ピストンとシリンダ孔との摺動面
の偏摩耗によるエアー漏れや第１のばね受部材と第２の
ばね受部材との摺動面の段付摩耗を防止することができ
、さらにまた、第２のばね受部材とピストンとの間の摺
動面を不要にしたことによりそれらの加工が簡単になる
等の顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す二系統用ブレーキ弁の断面
図である。 １・・・・・・弁本体、２，３・・・・・・シリンダ孔
、７，１３・・・・・・ピストン、５０・・・・・・ブ
レーキヘタル、５５・・・・・・プランジャ、５７・・
・・・・第１のばね受部材、５８・・・・・・孔、５９
・・・・・・係合部、６０・・・・・・第１のばね、６
１・・・・・・第２のばね受部材、６３・・・・・・案
内孔、６４・・・・・・第２のばねっ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 流体圧力源に接続する供給口、プレーキチャンバ等
   の流体圧作動機器に接続する送出口、大気に連通ずる排
   気口を各々備えた弁本体と、該弁本体に設けたシリンダ
   孔と、前記供給口と前記送出口との間及び前記送出口と
   前記排気口との間の連通路を開閉する給排弁と、前記シ
   リンダ孔に摺動自在に挿入され、前記給排弁と係合して
   これを操作するピストンと、前記弁本体の上端に固定し
   た上蓋部材に前記シリンダ孔と同心に設けた孔内に摺動
   自在に挿入され、ブレーキペダルにより駆動されるプラ
   ンジャと、第１のばね受け部材を介して前記プランジャ
   の押力を受け前記ピストンを押圧する第１のばねと、該
   第１のばねに並設され、該第１のばねが所定値以上圧縮
   されたとき７ランジ部が前記第１のばね受け部材に当接
   する第２のばね受け部材を介して前記プランジャの押力
   を受け、前記ピストンを押圧する第２のばねとを備え、
   前記第１のばね受け部材に設けた係合部を前記プランジ
   ャに係合して、前記第１のばね受け部材を前記プランジ
   ャにより支持すると共に、前記第２のばね受け部材の軸
   部を前記第１のばね受部材に設けた案内孔に軸方向に移
   動可能に嵌合し、前記第２のばね受げ部材を前記第１の
   ばね受げ部材により案内してなるエアーブレーキ装置用
   ブレーキ弁。