(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力源に連絡される入口、作動器に連絡される出口、及び外気に連絡される排気口を形成した本体と、この本体内に形成され前記入口、出口、及び排気口に連絡するシリンダ孔と、このシリンダ孔に摺動自在に挿入され、運転者のブレーキ操作により前記出口と排気口との間を遮断し、且つ、前記入口と出口との間を連通状態とするメインピストンとを有するブレーキバルブにおいて、
前記シリンダ孔内に摺動可能に配置され、前記メインピストンのブレーキ操作入力側に位置するサブピストンと、このサブピストンの前記ブレーキ操作入力側に制御圧力を受圧可能に形成された制御室と、この制御室に前記出口の圧力を前記制御圧力として給排可能な制御弁とを設け、前記サブピストンは、前記制御室への前記制御圧力の給排により摺動し、当該サブピストンと前記メインピストンとの間に配置された弾性部材からなる操作力伝達部材を介して前記メインピストンの戻り位置を規制することを特徴とするブレーキバルブ。
【請求項２】
前記制御弁は、前記本体に一体的に設けられている請求項１に記載のブレーキバルブ。
【請求項３】
前記制御室と前記出口との間には、前記本体に形成された連絡通路が設けられており、この連絡通路内に前記制御弁が配設されている請求項１又は請求項２に記載のブレーキバルブ。
【請求項４】
前記運転者の操作手段はブレーキ操作部材により行われ、このブレーキ操作部材と前記メインピストンとの間には、前記操作力伝達部材が配置され、前記サブピストンの一端に前記操作力伝達部材が係合し、他端に前記制御圧力を受圧する請求項１から請求項３のいずれかに記載のブレーキバルブ。
【請求項５】
前記制御弁は、外部からの指令により作動状態に切り換わる電磁弁であって、前記本体には、前記制御室と前記出口とを連絡する連絡通路と、前記制御室と外気とを連絡する排気通路とが形成され、前記電磁弁が作動状態に切り換わることにより、前記連絡通路を開放するとともに前記排気通路を遮断する請求項１から請求項４のいずれかに記載のブレーキバルブ。
【請求項６】
前記サブピストンの移動範囲は、このサブピストンが前記本体に当接するまでの距離（ｄ）内に制限されている請求項１から請求項５のいずれかに記載のブレーキバルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用のブレーキバルブに関し、更に詳しくは、ブレーキ圧力の保持機構を有するブレーキバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来技術として例えば特開昭５９−２９５５４号がある。この公報には、圧力源であるエアタンクに連絡される入口、作動器に連絡される出口、及び外気に連絡される排気口を形成した本体と、この本体内に形成され上記入口、出口、及び排気口に連絡するシリンダ孔と、このシリンダ孔に摺動自在に挿入され、運転者のブレーキ操作により上記出口と排気口との間を遮断し、且つ、上記入口と出口との間を連通状態とするメインピストンとを有するブレーキバルブが記載されている。当該ブレーキバルブはまた、別系統によって上記エアタンクに接続され、ブレーキバルブとは別体に配置された制御弁を介して上記エアタンクに蓄えられている圧力を制御圧力として上記メインピストンを押し下げる方向に作用させ、ブレーキ力を保持させることができるように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、制御圧力として上記エアタンクの蓄圧を利用しているため、ブレーキバルブに対し、上記入口と出口に各々接続される配管とは別に上記エアタンクとブレーキバルブ間を連絡する制御圧力供給用の配管が必要となり、これにより配管構成を複雑化するとともに、配管接続に手間がかかるという問題がある。また、上記公報に記載の従来技術は、ブレーキ圧力保持作動時毎にブレーキ回路の最大圧力であるエアタンクの蓄圧が作用するために、上記制御弁を含む圧力保持機構部分に耐圧強度の高いものを採用する必要があり、これが更なるコストアップの要因となっている。
【０００４】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、ブレーキ回路の配管構成を簡素化してブレーキ圧力保持機構を付加することができるブレーキバルブを提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以上の課題は、圧力源に連絡される入口、作動器に連絡される出口、及び外気に連絡される排気口を形成した本体と、この本体内に形成され前記入口、出口、及び排気口に連絡するシリンダ孔と、このシリンダ孔に摺動自在に挿入され、運転者のブレーキ操作により前記出口と排気口との間を遮断し、且つ、前記入口と出口との間を連通状態とするメインピストンとを有するブレーキバルブにおいて、前記シリンダ孔内に摺動可能に配置され、前記メインピストンのブレーキ操作入力側に位置するサブピストンと、このサブピストンの前記ブレーキ操作入力側に制御圧力を受圧可能に形成された制御室と、この制御室に前記出口の圧力を前記制御圧力として給排可能な制御弁とを設け、前記サブピストンは、前記制御室への前記制御圧力の給排により摺動し、当該サブピストンと前記メインピストンとの間に配置された弾性部材からなる操作力伝達部材を介して前記メインピストンの戻り位置を規制することを特徴とするブレーキバルブ、によって解決される。
【０００６】
本発明は、サブピストンのブレーキ操作入力側に制御圧力を受圧可能に形成された制御室に、上記出口の圧力を制御圧力として給排可能な制御弁を設けることにより、制御圧力供給用の配管構成を簡素化するとともに、調圧された出力圧を基にブレーキ圧力保持作用を行わせるので上記制御弁を含む圧力保持機構部分に対する高い耐圧強度が不要となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【０００８】
図１は、本実施の形態によるブレーキバルブを示し、全体として１０で示される。上本体１１ａ、中本体１１ｂ及び下本体１１ｃから成る本体１１には、圧力源として図示しないエアタンクに連絡する入口１２Ａ及び１２Ｂと、図示しない後輪側及び前輪側ブレーキ作動器にそれぞれ連絡する出口１３Ａ及び１３Ｂと、外気に連絡する排気口１４とが形成されている。本体１１の内部には、入口１２Ａ、１２Ｂ、出口１３Ａ、１３Ｂ、及び排気口１４に連絡するシリンダ孔１５が形成され、このシリンダ孔１５に対して第１ピストン１６及び第２ピストン１７がメインピストンとしてそれぞれシールリングを装着して摺動自在に挿入されている。これら第１、第２ピストン１６、１７は、本体１１の上部に取り付けられたブレーキ操作部材としてのブレーキペダル１８の傾動により下方へ移動可能であり、これにより出口１３Ａ、１３Ｂと排気口１４との間を遮断し、且つ、入口１２Ａ、１２Ｂと出口１３Ａ、１３Ｂとの間を連通状態として、上記エアタンクに蓄えられた圧縮空気を上記ブレーキ作動器へ供給し、公知のブレーキ作用を行わせる。以下、その詳細について説明する。
【０００９】
本体１１の上部には筒状のプランジャ２０が摺動自在に挿入され、その上端部にはブレーキペダル１８に軸支されるローラ２８が当接している。ブレーキペダル１８は、運転者のブレーキ操作により軸２９を支点として傾動可能であり、その操作力がローラ２８を介してプランジャ２０に伝達される。第１ピストン１６には、それぞれ第１リテーナ２１及び第２リテーナ２２に一端が支持された操作力伝達部材としての第１スプリング２４及び第２スプリング２５が係合し、これら第１、第２スプリング２４、２５の付勢力はワッシャ３０を介しての圧力設定ボルト２６の締付け量により設定される。第１ピストン１６は戻しばね２７の付勢力を受けてブレーキペダル１８側へ付勢され、第１リテーナ２１と後述するサブピストン４５との当接により図示する位置に規制されている。プランジャ２０と第１ピストン１６との間にはばね２３が設けられ、図示する状態においてプランジャ２０をブレーキペダル１８側へ付勢している。なお、第１、第２スプリング２４、２５が配置される空間は、第１ピストン１６に形成された通孔１６ａを介して排気口１４に連通している。
【００１０】
第２ピストン１７の中央軸部は、ばね３４の付勢力を受けて弁座４１に着座し閉弁状態をとる筒状の弁体３１の内周面に摺動自在に挿入されている。弁体３１はその上面にゴムで成る弁部３１ａを有し、閉弁時に入口１２Ａと出口１３Ａとの間を遮断する。図示する非作動状態では弁体３１の上面は第１ピストン１６の下端部に対して所定の隙間をおいて対向している。第２ピストン１７は戻しばね３２の付勢力を受けて第１ピストン１６側へ付勢されて非作動時は図示する位置に規制されている。また、この状態で第２ピストン１７の下端部は、排気口１４の内部に設けられた筒状の弁体３３に対し、これまた所定の隙間をおいて対向している。弁体３３はその上面部にゴムで成る弁部３３ａを有し、ばね３５の付勢力により弁座４３に着座し、この閉弁時に入口１２Ｂと出口１３Ｂとの間を遮断する。
【００１１】
次に、本発明に係るブレーキ圧力保持機構の詳細について説明する。
【００１２】
第１ピストン１６のブレーキ操作入力側、すなわち第１ピストン１６の上方側にはサブピストン４５がシリンダ孔１５及びプランジャ２０の下端外周面に対しそれぞれ密封部材を介して摺動可能に配置されており、シリンダ孔１５の上壁面との間に制御室４７を画成している。このサブピストン４５の下面は第１リテーナ２１を介して第１スプリング２４に係合しており、また、サブピストン４５の上面は、制御室４７の圧力を受けて第１スプリング２４の付勢力に抗して中本体１１ｂと当接するまでの距離ｄだけ下方へ移動可能にその受圧面積が設定される。本実施の形態では、出口１３Ａの圧力を制御圧力として制御室４７へ導入可能としており、その出口１３Ａから制御室４７への制御圧力の供給は、通路４８と、上本体１１ａ及び中本体１１ｂにわたって形成される制御圧力供給通路５０とを介して行われる。これら通路４８及び制御圧力供給通路５０により、本発明に係る連絡通路が構成される。通路４８と制御圧力供給通路５０との間には、これら両通路の間の連通又は遮断を行う制御弁４６が配置され、制御室４７に対する制御圧力の給排を行う。
【００１３】
図２を参照して説明すると、制御弁４６は、外部からの指令により作動状態に切り換わる電磁弁であって、本体１１に一体的に設けられている。上記外部からの指令として、例えば、車輪の回転状態や車両が登坂路上に停車した状態を検出するとソレノイド部５４を励磁する、また、例えばアクセルペダルの踏み込みによる車輪の回転開始、あるいは駐車ブレーキの状態を検出するとソレノイド部５４への通電を停止する図示しないコントローラから作動指令が制御弁４６のソレノイド部５４へ供給されると、磁性材でなる弁プランジャ６２が排気通路形成部材５３の下端に着座し、図示する制御圧力排気位置から制御圧力供給位置へと切り換えられる。制御圧力供給通路５０と常時連通する弁室４９内に配置される弁プランジャ５５はその制御圧力排気位置で通路４８の一端に当接し当該通路４８と制御圧力供給通路５０との間を遮断する。符号６０で示す環状部材の内周側には環状部材６１が嵌着しており、環状部材６０の内周と環状部材６１の外周との間には、図では示されていないが複数のスリットが形成されている。図示する制御圧力排気位置では、制御圧力供給通路５０を弁室４９、環状部材６０と６１との間のスリット、排気通路６３および排気通路５１を介して外気と連通させる。また、弁プランジャ５５はその制御圧力供給位置では通路４８と制御圧力供給通路５０との間を連通状態とし、弁プランジャ６２は排気通路形成部材５３との当接により排気通路５１と弁室４９との間を遮断する。したがって、ソレノイド部５４への通電により制御弁４６が作動状態に切り換えられると、弁プランジャ５５及び弁プランジャ６２は制御圧力供給位置に切り換わって連絡通路４８、５０を開放するとともに排気通路５１を遮断し、もって出口１３Ａの圧力を制御室４７へ供給する。
【００１４】
本実施の形態によるブレーキバルブ１０は以上のように構成され、次にこの作用について説明する。
【００１５】
制御弁４６は非作動状態で、弁プランジャ５５及び弁プランジャ６２は図示する制御圧力排気位置にあり、よって制御室４７は外気と連通している。ブレーキ操作を行うべく、ブレーキペダル１８が踏み込まれると、その傾動量に応じてプランジャ２０及び第１スプリング２４を介して第１ピストン１６が下方へ押動される。これにより、第１ピストン１６の下端部が弁体３１の弁部３１ａと当接し、出口１３Ａと排気口１４との間を遮断するとともに、第１ピストン１６の更なる移動により弁体３１をばね３４の付勢に抗して押し下げて開弁する。これにより、入口１２Ａと出口１３Ａとの間が連通状態となり、ブレーキ圧力が出口１３Ａを介して図示しない後輪側のブレーキ作動器に供給される。このブレーキ圧力は通孔３８を介して第２ピストンの上面へ作用して第２ピストン１７を弁体３３に着座させ出口１３Ｂと排気口１４との間を遮断するとともに、弁体３３をばね３５の付勢に抗して押し下げて開弁する。これにより、入口１２Ｂと出口１３Ｂとの間が連通状態となり、ブレーキ圧力が出口１３Ｂを介して前輪側のブレーキ作動器に供給される。このときブレーキ圧力は通孔３７、３９を介して第１、第２ピストン１６、１７の下面に伝達してこれら第１、第２ピストン１６、１７を押し上げる力を作用させ、これをブレーキ踏力として運転者に感知させる。また、ブレーキペダル１８の傾動量が一定のときは、弁体３１、３３はそれぞれ第１、第２ピストン１６、１７と当接した状態で弁座４１、４３に着座し（以下、これを便宜的に定常状態という）、ブレーキ圧力を一定に保つ。以上のようにして、前輪および後輪にブレーキ力が作用する。
【００１６】
運転者がブレーキ操作を解除すると、第１ピストン１６及び第２ピストン１７はそれぞれ戻しばね２７及び３２の付勢力により図示する非作動位置へ戻り、弁体３１、３３はばね３４、３５の付勢力により弁座４１、４３に着座する。これにより、入口１２Ａ、１２Ｂと出口１３Ａ、１３Ｂとの間がそれぞれ遮断されるとともに、出口１３Ａ、１３Ｂと排気口１４との間が連通状態となる。したがって、出口１３Ａ、１３Ｂからブレーキ作動器側に導入されていたブレーキ圧力は排気口１４を介して大気へ解放され、前輪および後輪のブレーキ力が弛められる。
【００１７】
次に、本発明に係るブレーキ圧力保持機構の作用について説明する。
【００１８】
上述したブレーキ操作の結果、車両が登坂路上に停車したとすると、上記コントローラが停車状態（車輪速度ゼロ）を検出して制御弁４６のソレノイド部５４へ圧力保持作動指令（電流）を供給する。これを受けて、制御弁４６は作動状態に切り換わり、弁プランジャ５５及び弁プランジャ６２を図示する制御圧力排気位置から制御圧力供給位置へ切り換える。すると、制御室４７は外気との連通が遮断され、かつ通路４８、弁室４９および制御圧力供給通路５０を介して出口１３Ａと連通する。これにより出口１３Ａの圧力が制御室４７へ導入され、サブピストン４５は第１スプリング２４の付勢力に抗して図中下方へ距離ｄだけ移動する。この状態でブレーキ操作が解除されると、第１ピストン１６が図示する非作動位置へと戻ろうとするが、サブピストン４５が下方位置にあるために第１ピストン１６の戻り位置が規制される。そのため、第１ピストン１６を距離ｄだけ下方へ移動させたときに見合うブレーキ圧力が出口１３Ａ、１３Ｂに供給されて定常状態に至り、その結果、ブレーキペダル１８の踏込操作が解除されてもブレーキ力が維持される。
【００１９】
本実施の形態においては、サブピストン４５の移動範囲を制限しているので、低いブレーキ圧力の下ではそれに応じたブレーキ保持力が得られ、サブピストン４５を距離ｄだけ移動させる圧力より高いブレーキ圧力の下では一定のブレーキ保持力が得られる。したがって、制御圧力を受けるサブピストン４５の受圧面積を変更すれば上記ブレーキ保持力を調整することができる。
【００２０】
また、停車状態から車両を再発進させる際は、アクセルペダルの踏み込みによる車輪の回転開始、あるいは駐車ブレーキの解除を上記コントローラが検出することにより制御弁４６への作動指令を解除（ソレノイド部５４への通電を停止）し、弁プランジャ５５及び弁プランジャ６２を制御圧力供給位置から図示する制御圧力排気位置へと切り換える。すると、制御室４７の圧力が制御圧力供給通路５０、弁室４９、環状部材６０と６１との間のスリット、排気通路６３及び排気通路５１を介して外気へ排気され、第１スプリング２４の付勢力によりサブピストン４５を図示する位置へ上昇させるとともに、戻しばね２７、３２、ばね３４、３５の付勢力により第１、第２ピストン１６、１７、弁体３１、３３をそれぞれ図示する非作動位置へ戻し、出口１３Ａ、１３Ｂと排気口１４との間を連通状態とする。これにより、ブレーキ力が解除され、車両の坂道発進が容易に行われる。
【００２１】
以上のように、本実施の形態によれば、ブレーキ圧力保持機構において、出口１３Ａの圧力を制御圧力として制御室４７へ供給するように構成しているので、上記制御圧力供給用の配管構造を従来よりも簡素化することができ、特に、制御弁４６および連絡通路４８、５０をともに本体１１の内部に設けているので、装置構成をコンパクトにすることができる。
【００２２】
また、図示しないエアタンクの蓄圧を当該ブレーキバルブ１０によって調圧した圧力を制御室４７へ供給するようにしているので、制御弁４６を含む圧力保持機構部分に対して高い耐圧強度を不要とすることができ、これにより製造コストの低減を図ることができる。
【００２３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００２４】
例えば以上の実施の形態では、ブレーキ圧力保持作動の解除時、制御室４７の圧力を排気通路５１を介して直接、装置外部に排気するように構成したが、これに代えて、制御室４７の圧力を第１、第２スプリング２４、２５が配置される空間に排気するようにしてもよい。この場合、第１ピストン１６の通孔１６ａを介して排気口１４に至り、ここから外部へ排気されることになる。
【００２５】
また、排気通路５１にフィルタや、制御圧力を外部に排気する方向の空気の移動のみを許容するチェック弁を設けてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のブレーキバルブによれば、サブピストンのブレーキ操作入力側に制御圧力を受圧可能に形成された制御室に、上記出口の圧力を制御圧力として給排可能な制御弁を設けたので、制御圧力供給用の配管構成を簡素化できるとともに、当該ブレーキバルブにより調圧された出力圧を基にブレーキ圧力保持作用を行わせるようにして上記制御弁を含む圧力保持機構部分に対する高い耐圧強度を不要とし、製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるブレーキバルブの全体を示す断面図である。
【図２】図１における要部の拡大図である。
【符号の説明】
１０    ブレーキバルブ
１１    本体
１２Ａ  入口
１２Ｂ  入口
１３Ａ  出口
１３Ｂ  出口
１４    排気口
１５    シリンダ孔
１６    第１ピストン
１７    第２ピストン
１８    ブレーキペダル
２４    第１スプリング
２５    第２スプリング
４５    サブピストン
４６    制御弁
４７    制御室
４８    通路
５０    制御圧力供給通路
５１    排気通路
【図１】
0003667533.tif 000002
【図２】
0003667533.tif 000003