JPS6364343B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車ブレーキのアンチロツク装置
用の圧力制御弁ユニツトであつて、１つの制御圧
力によつて作動可能であつて、この制御圧力は、
一方で１つのリザーバ導管に、かつ他方では１つ
の排気個所に接続可能な１つの圧力交換室内の１
つのリアクシヨン圧力に正比例し、ホイールシリ
ンダ内の制動圧に影響を及ぼす形式のものに関す
る。

［従来の技術］ この種の圧力制御弁ユニツトは公知である（ド
イツ連邦共和国特許出願公開第2625502号明細書
参照）。この公知例の場合リレー弁はたんに外気
接続部を監視するにとどまる。

アンチロツク用圧力制御弁を多くの機能を併せ
持つリレー弁として構成することも知られている
（ドイツ連邦共和国特許出願公開第1630544号明細
書参照）。このような弁構成によれば、多くの場
合必要とされる特別なリレー弁又は急速レリーズ
弁を省略することができると共に次のような主要
利点が得られる： 通常制動（アンチロツク制御なし） (1) 長いブレーキ導管における迅速な給気並びに
排気 (2) ブレーキを解除した時の急速レリーズ作用 (3) すべての制動時の切替部材の運動 (4) 制御回路内に使用した場合小さな流れ横断面
積を有する荷重関連式の制御器をなす 制御制動（アンチロツク制御） (1) ホイールシリンダ容積と無関係な均一作用に
よる圧力勾配。即ち、大きさの異なるホイール
シリンダ又はライニング摩耗によつて大きくな
つたシリンダ容積が制御性能に影響を及ぼさな
い (2) 多数のホイールシリンダの接続並びに同時制
御が可能（例えば車軸別制御）。

しかしながら、このようなリレー弁自体の比較
的大きな構造体積が制御機能に不利に働く。即
ち、構造体積が大きいことによる切替時間の長さ
が制御圧力の不足を惹起して、個別の車輪制御に
とつて十分な制御力を供給することができなくな
る。

また、コストの点でも車輪別制御用のリレー式
圧力制御弁は高価過ぎる。というのは各車輪ごと
に１つのリレー式圧力制御弁が必要になるからで
ある。

従つて、リレー式圧力制御弁はもつぱら車軸弁
制御弁として、つまり複数のホイールシリンダを
同時に１つの共通の制動圧レベルに合わせて制御
する制御方式用として使用される。

車輪別制御用としてはその代わり小さな体積で
構造が簡単な急速切替えを生ずる切替弁（リレー
機能なしであつて比例動作なしの切替弁）が使わ
れるが、この切替弁はその機能特性によつて、リ
レー式圧力制御弁が持つているような車輪別制御
にとつての望ましい利点を有していない。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は、冒頭に述べた形式の圧力制御
弁ユニツトにおいて、方向制御弁とそのパイロツ
ト弁である磁石弁とを短な通路接続のもとに最小
限のスペースで組み合わせることによつて、個個
の多くの弁を極めてコンパクトに配置することで
ある。

［課題を解決するための手段］ このような課題を本発明は次のようにして解決
した。すなわち、圧力交換室が１つの切替ダイヤ
フラムによつて区切られており、この切替ダイヤ
フラムは、制御圧力を受けて１つのリレー弁を切
り替える切替部材として働き、かつ、圧力制御弁
ユニツトのケーシング内に設けられた弁座と共に
１つの急速レリーズ弁をなしていてその閉鎖体と
しても働くように構成されており、この急速レリ
ーズ弁は圧力交換室と１つの外気接続部との間の
接続個所に配置されているのである。

このような構成によれば、従来のもつぱら車軸
別制御用に用いられるリレー式圧力制御弁および
もつぱら車輪弁利用に用いられる急速切替弁の固
有の利点がまとめられて、しかもそのために固有
の難点を甘受する必要はないという極めて大きな
利点を有する。

さらに、本発明における利点として、圧力制御
弁ユニツトを別の新たな用途、つまり本来のアン
チロツク機能以外に簡単な付加的回路によつて得
られる用途に利用することができる。

［実施例］ 次に図面に示した実施例に従つて本発明を説明
する： 第１図において、１つのリザーバ１は一方では
足踏み式のブレーキ弁２に接続され、他方では１
つのリザーバ導管３を介して１つの圧力制御弁ユ
ニツト４に接続されている。ブレーキ弁２からは
１つの制御導管５がやはり圧力制御弁ユニツト４
へ通じている。

リザーバ導管３は圧力制御弁ユニツト４のケー
シング上半部５０内に設けられた１つのリザーバ
圧力室６に接続されており、このリザーバ圧力室
６は１つのリレー弁９の１つの閉鎖体８用に１つ
の弁座７を有している。閉鎖体８の、戻しばねを
有している１つのステム１０が弁座７を貫通し、
その先端部に１つのダイアフラム円板１１を保持
している。このダイアフラム円板１１は１つの切
替ダイアフラム１２と協働するようにきめられて
いる。

ステム１０およびダイアフラム円板１１は１つ
の圧力交換室１３内に位置している。この圧力交
換室１３は１つの弁座１４によつて区切られ、切
替ダイアフラム１２がこの弁座１４に接触した時
にリザーバ圧力に接続され、切替ダイアフラム１
２が弁座１４から離れた時には１つのリング通路
１５を介して外気に接続される（第３図併せて参
照）。弁座１４および切替ダイアフラム１２はこ
のようにして１つの急速レリーズ弁をなす。切替
ダイアフラム１２の下には１つの制御室１２′が
設けられている。

圧力交換室１３は第１図に示す２流路構造の場
合横に２つの２ポート２位置方向制御弁１８，１
９の２つの弁座１６，１７を有しており、２ポー
ト２位置方向制御弁１８，１９のダイアフラム式
閉鎖部材２０，２１はそれぞれ１つの室２２，２
３内に配置されていて、この室２２，２３にホイ
ールシリンダ２４，２５へ通ずるホイールシリン
ダ導管２６，２７が接続されている。ダイアフラ
ム式閉鎖部材２０，２１の反対側には制御室３
３，３４が設けられている。

以上の弁機構を内蔵したケーシング上半部５０
に続くケーシング下半部２８内には３ポート２位
置方向制御弁として構成された３つの磁石弁２
９，３０，３１が配置されている。これらの磁石
弁２９，３０，３１は前記の各制御室１２′，３
３，３４のためのパイロツト弁である。ケーシン
グ下半部２８は下端に逆止め弁式の１つの外気接
続部３２を有していて、ケーシング上半部５０に
よつて上から覆われている。

次に作用形式について述べる： 通常制動時、ブレーキ弁２によつて制御導管５
を介して制御室１２′が磁石弁３０の無電流状態
において給圧される。これによつて切替ダイアフ
ラム１２が図で見て上へ動き、弁座１４に接触し
て圧力交換室１３・リング通路１５の接続をしや
断する（第３図も併せて参照）。

次いで、切替ダイアフラム１２の押上げによつ
て、ダイアフラム円板１１を介して、無圧力状態
のステム１０が押し上げられて閉鎖体８が弁座７
から離れる。リザーバ空気がリザーバ圧力室６か
ら開放状態の２ポート２位置方向制御弁１８，１
９を介してホイールシリンダ２４，２５へ流れ
る。かくして制動される。

圧力交換室１３内にリアクシヨン圧としての１
つの圧力が発生して制御室１２′内の制御圧力の
圧力高さに達するまで上昇する。切替ダイアフラ
ム１２にこの場合生ぜしめられる力のつり合いに
よつて、ばね負荷を受けているステム１０が下へ
動いて閉鎖体８が弁座７に接触する。この時切替
ダイアフラム１２は弁座１４に接触している。こ
れによつてリザーバ圧力、ホイールシリンダ圧
力、外気接続個所が互いにしや断される。これに
よつて制動圧の維持が生ずる。

切替ダイアフラム１２の下の制御室１２′内の
制御圧力が例えばブレーキ弁２がゆるめられるか
又はパイロツト弁の磁石弁３０を介して低下され
ると、直ちに圧力交換室１３内のリアクシヨン圧
によつて切替ダイアフラム１２が弁座１４から押
し離され、その結果リアクシヨン圧、ひいては、
２ポート２位置方向制御弁１８，１９が閉塞され
ていない限りホイールシリンダ２４，２５内の制
動圧も、力のつり合いが再び生ずるまで減少する
ことになる。

このように制御室１２′内の制御圧力によつて
ホイールシリンダ圧力を制御するのに加えて、パ
イロツト式磁石弁２９，３１を介して制御可能な
２ポート２位置方向制御弁１８，１９によつてホ
イールシリンダ圧力に影響を及ぼして制動圧が圧
力交換室１３からしや断されるようにすることも
できる。この２ポート２位置方向制御弁１８，１
９による圧力交換室１３のしや断はリレー弁９の
そのつどの位置（圧力低下又は圧力上昇）とは無
関係に行えるので、次のような各種の圧力作用を
生ぜしめることができる： (1) 両方のホイールシリンダ２４，２５の圧力減
少、 (2) 一方のホイールシリンダの圧力減少と他方の
ホイールシリンダの圧力保持、 (3) 一方のホイールシリンダの圧力保持と他方の
ホイールシリンダの圧力上昇、 (4) 両方のホイールシリンダ２４，２５の圧力上
昇、さらには異なる圧力高さで圧力上昇。

このようにして、たんに１つだけの圧力制御弁
ユニツトによつて複数の車輪の共通制御又は個別
制御を行うことができ、個別の車輪制御において
は従来普通に使われていた切替弁の場合と異なつ
てリレー作用によつて付加的な機能上の利点が得
られる。

第１図に破線で略示しているように、リザーバ
圧力室６へは、リザーバ圧力によつてではなくて
１つの制御導管５１を介して制御導管圧力を供給
することもできる。

第２図には３流路の制動圧制御の例が示されて
いる。図示の断面は３つの２ポート２位置方向制
御弁３５，３６，３７のＴ字状配置を平面図で示
しており、これら３つの方向制御弁はたんに１つ
の圧力制御弁ユニツト３８によつて３流路の制動
圧制御も可能にする。４つのホイールシリンダ３
９，４０，４１，４２はホイールシリンダ導管３
９′，４１′，４２′を介して圧力制御弁ユニツト
３８に接続されている。方向制御弁３７は２つの
ホイールシリンダ導管接続部を有しており、従つ
て４つのホイールシリンダは各１つの固有のホイ
ールシリンダ導管接続部に接続されることなる。

この実施態様によつて、一方の車軸における車
輪別制御と他方の車軸における車輪の共通制御と
による二軸制御が可能である。この場合著しく異
なるホイールシリンダ容積にもかかわらず給気並
びに排気を行う必要があるが（とういうのは必要
な場合ホイールシリンダ個別にか又は全ホイール
シリンダに対して同時に給気並びに排気を行うた
め）、均一作用によつて一定した圧力勾配が保証
される。

このような均一作用は次のようにして生ぜしめ
られる。即ち、一定した制御室容積を有する制御
回路がやはり一定した流れ横断面積を有する磁石
弁３０（第１図）を介して給気され、かつ排気さ
れるということによつて生ぜしめられるのであ
る。制御回路とリアクシヨン回路との均り合い条
件によつてリアクシヨン回路の圧力勾配も設定さ
れ、リレー弁の、さらには急速レリーズ弁１２，
１４の行程を相応に調整することによつてそのつ
どの給排気すべきホイールシリンダ容積に合わせ
て自動的に圧力制御されることになる。

ただし、弁ヒステリシスに基づいて制御圧力と
リアクシヨン圧力との間に一定程度の慣性があた
えられているので、急速動作を生ずる方向制御弁
１８，１９，３５，３６，３７なしでは、ホイー
ルシリンダ内の精密な制動圧力値を導入すること
は比較的困難であり、特に部分的に著しい圧力降
下を避けがたい。

この場合、急速切替え式の、差動ピストン状に
１つの二重ダイアフラム構造をなしている前記方
向制御弁がリアクシヨン回路とホイールシリンダ
との接続部に配置されていることは有利である。
これによつて、個個の車輪別制御にとつて必須と
なる制御性能が１つの多流路のリレー弁圧力制御
弁によつて確実に得られる（第１図および第２
図）。

さらに、本発明の圧力制御弁ユニツトの場合機
能の安全確実性を得るために要する費用が著しく
軽減されることになる： 即ち、弁の配置は例えば次のように設計され
る。つまり、圧縮空気ブレーキにおいて予期され
る凝縮水が重力によつて中央部下端の外気接続部
へ流下するか又は排気の時簡単に外部へ導出され
るように設計される（第１図および第３図参照）。

また、方向制御弁１８，１９，３６，３７の各
制御室にもこのような安全性をあたえるために、
そのダイアフラム式閉鎖部材は二重ダイアフラム
として直立状に配置され、磁石弁２９，３０，３
１は圧力制御弁ユニツトの最も低い個所に配置さ
れている。

また、ホイールシリンダ２４，２５，３９，４
０，４１，４２への接続口も方向制御弁の最下部
に設けられている。

同様の配慮から磁石弁２９，３０，３１は制御
室１２′，３３，３４よりも下方に懸垂配置され
ている。

同様に有利な配置構成として、逆止め弁式の中
央の外気接続部３２がリレー弁および磁石弁用の
１つの共通の外気接続部をなし、しかも外部から
の跳ね水に対して保護されている。

また、衝撃的に働く排気過程の騒音抑制の処理
も施されている。例えば第１図および暗示するに
とどめられている第３図から理解されるように、
ケーシング下半部２８、即ちその下端に中央の外
気接続部３２を有すると共に、リング通路１５に
接続する外気通路が通じているケーシング下半部
２８は、比較的大きな中空室４３を有しており、
この中空室４３内で磁石弁２９，３０，３１がた
んにウエブ４４のみによつて保持されている。こ
れによつて中空室４３は減衰室として働いて排気
時の騒音を著しく抑制する。

さらに、このウエブ４４を有するケーシング下
半部２８は磁石弁の簡単かつ安価な組付けをも可
能にする。即ち、磁石弁はたんに押し嵌めること
によつてその所定位置を占め、かつ不動に保たれ
ることになる。

第４図にはすべての磁石弁を電気的に制御する
１つの差込み４７を平面図で示している。

本発明の圧力制御弁ユニツト４，３８は以下に
述べるようにさまざまな実施態様においても有利
に適用できる。

例えば、１つの磁石弁を付加的に組み付けて１
つの内部の接続導管を介してリザーバ圧力を直接
に磁石弁３０内を通して制御室１２′へ導入可能
である。このことは、結果としてブレーキ弁２に
よる以外にこの付加的な磁石弁によつてもホイー
ルシリンダへ制動圧を導入することができること
を意味している。この場合しかも一方においてブ
レーキ弁２による圧力導入がすべての車軸に対し
て有効であるのに対して、他方において個個のホ
イールシリンダ２４，２５へ向けて付加的な磁石
弁による圧力制御も行うことができる。

この１つの付加的な磁石弁とアンチロツク用論
理回路の比較的簡単な拡大とによつて例えば牽引
自動車の駆動車軸に対して駆動スリツプ制御を行
うことができる。この場合、車輪センサを介して
アンチロツク用論理回路のために検出される空転
車輪が付加的な磁石弁によつて制動され、同時に
空転してない車輪の制動圧上昇が所属の２ポート
２位置方向制御弁の閉塞によつて阻止される。こ
のように両方の車輪を等しいスリツプもしくは等
しい回転数に制御することによつて機械式の差動
固定装置の機能を著しくわずかな費用で精確に発
揮させることができる。

スリツプ制御も従来通り運転者によつて惹起さ
せることができ、これは例えば１つのスイツチを
介して、又は拡大したアンチロツク用論理回路、
即ち１つの正のスリツプ限界を介して空転車輪を
検出して自動的なスリツプ制御を生ぜしめるアン
チロツク用論理回路によつて自動的に行うことが
できる。

もちろんこの付加的な磁石弁は必ずしも圧力制
御弁ユニツト内に設けなくてもよく、自動車の他
の箇所に配置されていてもよい。

このような磁石弁の代わりに、個個のホイール
シリンダへの初期の圧力導入を１つの標準的な機
械操作式の３ポート２位置方向制御を介して行う
こともでき、この方向制御弁は例えば運転者によ
つて駆動スリツプ制御の期間中１つの係止レバー
を介してロツクしておくことができる。

係止レバーの代わりに抜取式のキーを有する１
つの錠止ボタンを設けるならば、付加的に１つの
盗難防止機構が得られる。即ち、相応に回路接続
したホイールシリンダを制動しておくことによつ
て自動車の乗逃げを防止できる。

さらに、磁石弁を使つた場合本発明による構造
形式によれば、磁石弁自体を含めてすべての弁部
材が圧力下で検査し得るという利点を有する。こ
の場合、すべての磁石弁が同時に働くことによつ
てたしかにリレー弁への圧力導入は生ずるもの
の、ホイールシリンダ内での制動圧発生は方向制
御弁の閉塞によつて阻止され、従つて走行中でも
１つのテストサイクルが経過することになる。

さらに、ブレーキ弁を介して制動するのに伴つ
て圧力制御弁ユニツトの制御室にブレーキ弁圧力
が接続される点も有利である。これによつて、運
転者による制動によつて同時に、しかも弁位置も
しくは磁石位置と無関係に所要のブレーキ解除が
可能になり、この点は公知の構造形式の場合付加
的な逆止め弁によつて保証する必要があつた。

方向制御弁を磁石弁２９，３０，３１を介して
リザーバ圧力で圧力制御することも可能である。
この場合の利点は、たんに１つのダイアフラムを
有する方向制御弁を使えるということである（第
５図参照）。

さらに別の有利な点として、そのつどたんに小
さな制御室を磁石弁もしくは機械操作式の３ポー
ト２位置方向制御弁を介して給気又は排気するだ
けでよい。従つて、これらの弁は小さな流れ横断
面積のものとして製作することができ、ひいては
コストの点でも有利となる。

このような利点は、制御回路内の圧力制御のた
めに１つの自動的に荷重に関連して働くブレーキ
圧制御器が使われる場合についてもいえる。

このような利点と共に、多くの場合必要であつ
たリレー弁の数を減らすことによつて、著しいコ
スト低減が果たされる。例えば牽引自動車の後車
軸の場合、従来使用されたアンチロツク用圧力制
御弁についてそのリレー弁１つ、アンチロツク用
圧力制御弁１つ、急速レリーズ弁１つを省略もし
くは著しく小型化することができる。

その他、１つの機械式の差動ロツク装置も省略
することができ、高価な別個の盗難防止機構も省
略することができる。荷重関連式の制動圧制御器
も小さな構造体積のものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は２流路用の圧力制御弁ユニツトの縦断
面図、第２図は３流路用の圧力制御弁ユニツトの
横断面図、第３図は第２図の圧力制御弁ユニツト
を90度ずらして示した縦断面図、第４図は第１図
における磁石弁の配置を示す平面図、第５図はダ
イアフラムを１つ有する方向制御弁を第１図同様
に示した縦断面図である。 １……リザーバ、２……ブレーキ弁、３……リ
ザーバ導管、４……圧力制御弁ユニツト、５……
制御導管、６……リザーバ圧力室、７……弁座、
８……閉鎖体、９……リレー弁、１０……ステ
ム、１１……ダイアフラム円板、１２……切替ダ
イアフラム、１２′……制御室、１３……圧力交
換室、１４……弁座、１５……リング通路、１
６，１７……弁座、１８，１９……２ポート２位
置方向制御弁、２０，２１……ダイアフラム式閉
鎖部材、２９，３０，３１……磁石弁、３２……
外気接続部、３３，３４……制御室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自動車ブレーキのアンチロツク装置用の圧力
   制御弁ユニツトであつて、１つの制御圧力によつ
   て操作され、この制御圧力は、一方で１つのリザ
   ーバ導管に、他方で１つの排気個所にそれぞれ接
   続可能な１つの圧力交換室の内部のリアクシヨン
   圧に正比例し、ホイールシリンダ内の制動圧に影
   響を及ぼす形式のものにおいて、圧力交換室１３
   が１つの切替ダイアフラム１２によつて区切られ
   ていて、この切替ダイアフラム１２は、制御圧力
   を受けて１つのリレー弁９を切り替える切替部材
   として働き、かつ、圧力制御弁ユニツトのケーシ
   ング内に設けられた弁座１４と共に１つの急速レ
   リーズ弁をなしていてその閉鎖体としても働くよ
   うに構成されており、この急速レリーズ弁１２，
   １４は前記圧力交換室１３と１つの外気接続部３
   ２との間の接続個所に配置されていることを特徴
   とする、圧力制御弁ユニツト。 ２ 圧力交換室１３から少なくとも各１つのホイ
   ールシリンダ２４，２５へのホイールシリンダ導
   管２６，２７に各１つの２ポート２位置方向制御
   弁１８，１９，３５，３６，３７が配置されてい
   て、この方向制御弁の軸線がリレー弁９の弁軸線
   に対して直角である特許請求の範囲第１項記載の
   圧力制御弁ユニツト。 ３ ２ポート２位置方向制御弁１８，１９，３
   ５，３６，３７がリレー弁９を中心としてその周
   囲に配置されている特許請求の範囲第２項記載の
   圧力制御弁ユニツト。 ４ ２ポート２位置方向制御弁１８，１９，３
   ５，３６，３７内の圧力を制御するための磁石弁
   ２９，３１がリレー弁９および２ポート２位置方
   向制御弁１８，１９，３５，３６，３７よりも下
   方に配置されている特許請求の範囲第３項記載の
   圧力制御弁ユニツト。 ５ すべての磁石弁２９，３０，３１がブレーキ
   弁２からの制御導管５に接続されている特許請求
   の範囲第４項記載の圧力制御弁ユニツト。 ６ 磁石弁２９，３１がリザーバ圧力下の２ポー
   ト２位置方向制御弁１８，１９，３５，３６，３
   ７のパイロツト弁をなしている特許請求の範囲第
   ４項記載の圧力制御弁ユニツト。 ７ すべての弁が圧力制御弁ユニツト４，３８の
   １つのケーシング内に設けられており、すべての
   弁用に１つの共通の逆止め弁式の外気接続部３２
   がケーシング下端に設けられている特許請求の範
   囲第６項記載の圧力制御弁ユニツト。 ８ ケーシングはケーシング上半部５０とケーシ
   ング下半部２８とから成つており、ケーシング下
   半部２８内に磁石弁２９，３０，３１が配置され
   ており、ウエブもしくはリブ４４，４５，４６に
   よつて１つの中空室４３が形成されていて、この
   中空室４３は排気過程における騒音抑制のための
   減衰室として働くように構成されている特許請求
   の範囲第７項記載の圧力制御弁ユニツト。 ９ すべての弁の排気通路がケーシング下半部２
   ８の下端における共通の外気接続部３２に向かつ
   て下り勾配を呈している特許請求の範囲第８項記
   載の圧力制御弁ユニツト。 １０ ケーシング下半部２８内の磁石弁２９，３
   ０，３１が１つの中央の差込み４７を介して電気
   的に接続されている特許請求の範囲第４項記載の
   圧力制御弁ユニツト。 １１ 各ホイールシリンダに各１つの固有のホイ
   ールシリンダ導管接続部が設けられている特許請
   求の範囲第１項記載の圧力制御弁ユニツト。