車両用圧縮空気供給装置
【課題】装置構成の簡素化を図った車両用圧縮空気供給装置を提供すること。
【解決手段】分岐室３８と主ブレーキ用の圧縮空気回路５１ａ，５２ａとの間に配置されるサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５と、分岐室３８とパーキングブレーキ用の圧縮空気回路５３ａとの間に配置されるパーキングブレーキ用圧力保護弁４８と、このパーキングブレーキ用圧力保護弁４８と分岐室３８とを繋ぐ供給路４１に配置され、主ブレーキ用の圧縮空気回路５１ａ，５２ａに供給される圧縮空気の圧力が所定圧力値に達するまで閉弁する圧力保護弁４７とを備え、この圧力保護弁４７をサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５及びパーキングブレーキ用圧力保護弁４８と同一構造とした。
【解決手段】分岐室３８と主ブレーキ用の圧縮空気回路５１ａ，５２ａとの間に配置されるサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５と、分岐室３８とパーキングブレーキ用の圧縮空気回路５３ａとの間に配置されるパーキングブレーキ用圧力保護弁４８と、このパーキングブレーキ用圧力保護弁４８と分岐室３８とを繋ぐ供給路４１に配置され、主ブレーキ用の圧縮空気回路５１ａ，５２ａに供給される圧縮空気の圧力が所定圧力値に達するまで閉弁する圧力保護弁４７とを備え、この圧力保護弁４７をサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５及びパーキングブレーキ用圧力保護弁４８と同一構造とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車両のブレーキに圧縮空気を供給する車両用圧縮空気供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トラックやバス等の大型車両では、ブレーキチャンバーを作動させる作動流体として圧縮空気を用いたエアー式のブレーキ装置が採用され、この種のブレーキ装置では、各ブレーキチャンバーに圧縮空気を供給する車両用圧縮空気供給装置が搭載されている。この車両用圧縮空気供給装置は、空気圧縮機を備え、この空気圧縮機から吐出された圧縮空気をエアータンクに貯留し、このエアータンク内の圧縮空気を必要に応じて各ブレーキ回路に供給している。また、車両用圧縮空気供給装置は、各ブレーキ回路に対応する圧力保護弁をそれぞれ備え、これらブレーキ回路のいずれかが失陥した際には、この失陥したブレーキ回路に対応する圧力保護弁が閉じることにより、他の失陥していないブレーキ回路を保護するように機能している。
【０００３】
また、近年、更なる安全性の観点から、サービスブレーキ回路に供給される圧縮空気の圧力が所定圧力値に達していないときには、パーキングブレーキ回路に対応する圧力保護弁を閉じることで、このパーキングブレーキへの圧力供給を停止する。通常、サービスブレーキは供給された圧縮空気の圧力によりブレーキ力を作動させる。一方、パーキングブレーキは、バネの付勢力を用いたスプリングブレーキであって、供給された圧縮空気の圧力によりブレーキ力を解除するように構成される。このため、パーキングブレーキ回路に対応する圧力保護弁の上流側に制御弁を設け、サービスブレーキ回路に供給される圧縮空気の圧力が充分でないためにサービスブレーキが作動不能である場合には、上記制御弁を閉弁することにより、パーキングブレーキ回路への圧力供給を停止してパーキングブレーキを解除できないようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の制御弁は、サービスブレーキ回路の検出圧力によって制御されるソレノイドバルブの指令圧により開閉制御されていたため、装置内にソレノイドバルブや、このソレノイドバルブから制御弁に指令圧を出力するラインを設ける必要があり、装置構成が煩雑になるといった問題があった。
そこで、本発明は、装置構成の簡素化を図った車両用圧縮空気供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、車両に搭載する空気圧縮機を備え、該空気圧縮機から吐出した圧縮空気を車両の複数の負荷にそれぞれ供給する車両用圧縮空気供給装置において、前記空気圧縮機の吐出ラインに設けられて前記圧縮空気を各負荷に分岐する分岐室と、この分岐室と前記負荷としてのサービスブレーキ回路との間に配置されるサービスブレーキ用圧力保護弁と、前記分岐室と前記負荷としてのパーキングブレーキ回路との間に配置されるパーキングブレーキ用圧力保護弁と、このパーキングブレーキ用圧力保護弁と前記分岐室とを繋ぐ流路に配置され、前記サービスブレーキ回路に供給される圧縮空気の圧力が所定圧力値に達するまで閉弁する弁ユニットとを備え、この弁ユニットを前記各圧力保護弁と同一構造を有する圧力保護弁で形成したことを特徴とする。
【０００７】
この構成において、前記弁ユニット、前記サービスブレーキ用圧力保護弁及び前記パーキングブレーキ用圧力保護弁は、それぞれ、本体内を内側空間と外側空間とに区分けする仕切壁と、この仕切壁に設けられた弁座と、この弁座に弾性力を介して当接される弁体とを備える構成を有し、前記サービスブレーキ用圧力保護弁及び前記パーキングブレーキ用圧力保護弁は、前記内側空間に空気を流入して前記外側空間から空気を排出する一方、前記弁ユニットは、前記外側空間に空気を流入して前記内側空間から空気を排出するように空気供給路と接続した構成としてもよい。
【０００８】
また、前記弁ユニットは、前記サービスブレーキ用圧力保護弁及び前記パーキングブレーキ用圧力保護弁よりも高い圧力値で開弁し、当該サービスブレーキ用圧力保護弁及びパーキングブレーキ用圧力保護弁よりも低い圧力値で閉弁するように設定されていてもよい。
【０００９】
また、前記パーキングブレーキ用圧力保護弁の下流側と前記吐出ラインとを接続する空気流通管を設け、この空気流通管に、前記パーキングブレーキ回路の空気圧力が前記吐出ラインの空気圧力より上昇した際に作動するチェックバルブを設けてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、サービスブレーキ回路に供給される圧縮空気の圧力が所定圧力値に達するまで閉弁する弁ユニットを各圧力保護弁と同一構造を有する圧力保護弁で形成したため、部品の共通化を図ることができるとともに、サービスブレーキ回路の検出圧力によって制御されるソレノイドバルブや、このソレノイドバルブから指令圧を出力するラインが不要となり、装置構成の簡素化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態に係る圧縮空気供給システムの構成を示す図である。
【図２】圧力保護弁の概略側断面図であり、Ａは閉弁状態を示し、Ｂは開弁状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明を適用した実施の形態に係る圧縮空気供給システム１の構成を示す図である。
図１に示す圧縮空気供給システム１（車両用圧縮空気供給装置）は、例えば、トラックやバス等の大型車両に搭載されるエアー式ブレーキ装置等に駆動用の圧縮空気を供給する装置であり、コンプレッサー４（空気圧縮機）と、コンプレッサー４を制御するＥＣＵ２と、コンプレッサー４から吐出された圧縮空気の水分を除去して、上記車両の負荷（例えばブレーキ装置）に乾燥した圧縮空気を供給するエアードライヤーモジュール１０とを備えて構成される。
ＥＣＵ２は、圧縮空気供給システム１を搭載する車両の車速等に基づいて、上記車両のエンジンを制御するとともに、コンプレッサー４及びエアードライヤーモジュール１０の動作を制御する。また、ＥＣＵ２には、車両の車速等に関する情報、車両の走行距離に関する情報等の車両の走行状況に関する情報及びエアードライヤー３２の動作状況に関する情報が入力されている。
【００１３】
エアードライヤーモジュール１０は、負荷５１が接続される出力ポート２１、負荷５２が接続される出力ポート２２、負荷５３が接続される出力ポート２３、負荷５４が接続される出力ポート２４、及び、負荷５５が接続される出力ポート２５を備えている。
負荷５１〜５３は、上記したブレーキ装置を構成するものであり、本実施形態では、負荷５１は前輪の主ブレーキ（サービスブレーキ）、負荷５２は後輪の主ブレーキ（サービスブレーキ）、負荷５３はパーキングブレーキである。また、負荷５４，５５は、ホーンやクラッチ駆動機構等の圧縮空気で駆動されるアクセサリー類である。
また、負荷５１〜５５は、圧縮空気が流れる圧縮空気回路（サービスブレーキ回路、パーキングブレーキ回路）５１ａ〜５５ａを備え、これら圧縮空気回路５１ａ〜５５ａにはそれぞれエアータンク５１ｂ〜５５ｂが接続されている。
エアードライヤーモジュール１０は、ＥＣＵ２の制御によって開閉される電磁弁１０１、１０２、及び、エアードライヤーモジュール１０の各部における空気圧を検出して、検出値をＥＣＵ２に出力する圧力センサー１２１，１２２，１２３を備えている。ＥＣＵ２は、圧力センサー１２１〜１２３の検出値に基づいて、電磁弁１０１，１０２を開閉させる。
【００１４】
コンプレッサー４は、図示しない補機ベルトを介してエンジンに連結され、エンジンの駆動力によって空気を圧縮する。コンプレッサー４は空気圧で制御され、この制御ライン２６には電磁弁１０１が接続されており、電磁弁１０１の開閉によって、コンプレッサー４が空気を圧縮するロード状態と、圧縮を行わないアンロード状態とが切り替えられる。
【００１５】
コンプレッサー４の吐出管（吐出ライン）１１はエアードライヤーモジュール１０の流入管３１に接続され、流入管３１にはエアードライヤー３２が接続されている。エアードライヤー３２は、ケース内に乾燥剤を収容しており、この乾燥剤によってコンプレッサー４から吐出された圧縮空気に含まれる水分等の異物を除去する。
コンプレッサー４とエアードライヤー３２との間には、流入管３１から分岐した分岐管３１Ａが接続され、この分岐管３１Ａには、排気バルブ３３と排気口３４とが直列に接続されている。この排気バルブ３３が開くとエアードライヤー３２の本体内の圧縮空気が排気口３４から直接外部へ排出される。排気バルブ３３は空気圧で制御され、その制御ライン３９には電磁弁１０２が接続されている。電磁弁１０２は、ＥＣＵ２の制御により開閉され、開弁状態においてエアードライヤー３２下流側の空気圧を排気バルブ３３に与える。排気バルブ３３は通常時は閉鎖され、電磁弁１０２から空気圧が加わった場合のみ開弁して、圧縮空気を排気口３４から放出する。
【００１６】
ここで、エアードライヤーモジュール１０内の空気圧が十分に高い状態で、排気バルブ３３が開弁すると、エアードライヤー３２よりも下流側（例えば、供給路３５やエアータンク５５ａ内）に貯留された圧縮空気がエアードライヤー３２のケース内を逆流して排気口３４から放出される。このときケースを通る空気は急速な減圧によってスーパードライとなり、ケース内の乾燥剤から水分を奪うので、乾燥剤が再生される。再生後の乾燥剤は、水分を吸着する吸着能が回復しており、圧縮空気の水分を除去可能となっている。この再生動作は、ＥＣＵ２によって電磁弁１０２を開弁させることで、予め設定された時間毎、或いは、エアードライヤーモジュール１０内の空気圧等が予め設定された条件を満たした場合等の所定の再生タイミング（所定のタイミング）で実行される。
【００１７】
また、コンプレッサー４とエアードライヤー３２との間には、流入管３１から分岐した別の分岐管３１Ｂが接続され、この分岐管３１Ｂは空圧供給バルブ３６を介いて、供給ポート２８に接続されている。この空圧供給バルブ３６は手動で開閉操作する操作スイッチ３６Ａを備え、この操作スイッチ３６Ａを押すと、空圧供給バルブ３６が開弁して圧縮空気を供給ポート２８から放出する。この供給ポート２８には、例えば、自動車のタイヤのバルブ（空気を入れる口）に接続可能に構成されており、操作スイッチ３６Ａを操作することにより、タイヤに空気を補給することができる。また、エアードライヤー３２の下流側で、供給路３５から分岐した分岐管３５Ａには、安全弁３７が設けられている。この安全弁３７は、供給路３５内やエアータンク５１ｂ〜５５ｂ内の空気圧力が異常上昇した際に開放されて圧力を外部に逃がすための弁である。
【００１８】
エアードライヤー３２より下流の供給路３５には分岐室３８が接続され、この分岐室３８には、３つの供給路４０、４１、４２が接続されている。供給路４０には減圧弁４３が設けられ、この減圧弁４３の下流で供給路４０が２つの供給路４０Ａ，４０Ｂに分岐され、各供給路４０Ａ，４０Ｂは、それぞれサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５を介して、各出力ポート２１，２２に接続されている。また、分岐室３８に接続される別の供給路（流路）４１には、減圧弁４６と圧力保護弁（弁ユニット）４７とが設けられ、この圧力保護弁４７の下流で２つの供給路４１Ａ，４１Ｂに分岐され、各供給路４１Ａ，４１Ｂは、それぞれパーキングブレーキ用圧力保護弁４８、アクセサリー用圧力保護弁４９を介して、各出力ポート２３，２４に接続されている。更に、分岐室３８に接続される別の供給路４２は出力ポート２５に接続されている。
サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５は、絞り及びチェック弁と並列に配置されている。これらサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８、及び、アクセサリー用圧力保護弁４９は、それぞれ対応する出力ポート２１〜２４に接続された負荷５１〜５４において、圧縮空気が流れる圧縮空気回路５１ａ〜５４ａが失陥、すなわち当該回路での空気圧力が所定の閉弁圧力値を下回った際に閉鎖する。また、サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８、及び、アクセサリー用圧力保護弁４９は、各圧力保護弁が設けられた供給路内の空気圧力が所定の開弁圧力値を上回った際に開放されるように構成されている。
【００１９】
また、分岐室３８に接続される供給路４２と、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８の下流側の供給路４１Ａとの間には、これら各供給路４２，４１Ａを連通するブリードバック通路（空気流通管）６０が設けられている。このブリードバック通路６０は、供給路４２（すなわち分岐室３８）から出力ポート２３への空気の流れを阻止する逆止弁（チェックバルブ）６１を備えている。この逆止弁６１は、供給路４１Ａ内の空気圧力が供給路４２内の空気圧力よりも低下した際に開放され、供給路４１Ａ内（例えば、パーキングブレーキ用のエアータンク５３ｂ）の圧力を逃がすように機能する。
【００２０】
圧力センサー１２３は供給路３５の空気圧を検出し、圧力センサー１２１は一方のサービスブレーキ用圧力保護弁４４の下流側、すなわち出力ポート２１の空気圧を検出し、圧力センサー１２２は他方のサービスブレーキ用圧力保護弁４５の下流側である出力ポート２２の空気圧を検出する。これらの検出値は各圧力センサー１２１〜１２３からＥＣＵ２へ随時出力される。
【００２１】
負荷５３に相当する上記車両のパーキングブレーキ装置は、空気圧により制動力が解除されて走行可能となる。具体的には、上記パーキングブレーキは駐車時にスプリングの力でブレーキシューを拡げて制動力を発揮し、解除時にはエアードライヤーモジュール１０から供給される空気圧によりスプリングの力に抗してブレーキシューを閉じる構成となっている。
このため、パーキングブレーキ装置は、エアータンク５３ｂ内に圧縮空気が十分に満たされている場合には、この空気圧力によってパーキングブレーキを解除することができる。一方、パーキングブレーキに対応する圧縮空気回路５３ａが失陥した場合には、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８が閉弁されることにより、圧縮空気回路５３ａへの圧縮空気の供給が断たれるため、パーキングブレーキは解除不能となる。
【００２２】
ここで、パーキングブレーキ装置は、安全面から主ブレーキ装置が使用可能時に解除できることが前提であり、主ブレーキ装置に対応するエアータンク５１ｂ，５２ｂの空気圧が十分でない場合はパーキングブレーキを解除しない方が好ましい。
このため、初期状態（例えば、新車時、車検時等でエアータンク５１ｂ，５２ｂ内の圧力が十分でない場合）には、エアータンク５１ｂ，５２ｂ内の空気圧が十分となるまで、パーキングブレーキに対応する圧縮空気回路５３ａに圧縮空気の供給を遮断する必要がある。本構成では、分岐室３８に接続される供給路４１に圧力保護弁４７を設け、この圧力保護弁４７の開弁圧力設定値を、上記したサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５の開弁圧力設定値よりも高く設定しておくことにより、主ブレーキ装置のエアータンク５１ｂ，５２ｂ内の空気圧が十分となる前に、パーキングブレーキ装置のエアータンク５３ｂに圧縮空気が供給されることを防止できる。
更に、本構成では、ブリードバック通路６０を設けることにより、主ブレーキ装置に対応する圧縮空気回路５１ａ，５２ａが失陥した際に、パーキングブレーキを解除不能としている。具体的には、圧縮空気回路５１ａ，５２ａが失陥した場合、供給路４２内の空気圧が低下するため、ブリードバック通路６０の逆止弁６１が開放されて、エアータンク５３ｂ内の空気がブリードバック通路６０を通じて放出される。更に、エアータンク５３ｂ内の空気圧の低下に伴い、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８が閉弁される。これにより、圧縮空気回路５３ａへの圧縮空気の供給が断たれ、パーキングブレーキは解除不能となる。
また、圧力保護弁４７は、上記したサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８、及び、アクセサリー用圧力保護弁４９と同一構造に構成されている。これにより、各圧力保護弁を共通化することができるため、部品の共通化を図ることができるとともに、従来の制御弁のように、サービスブレーキ回路の検出圧力によって制御されるソレノイドバルブや、このソレノイドバルブから指令圧を出力するラインが不要となり、装置構成の簡素化を実現することができる。
【００２３】
つぎに、圧力保護弁４７について説明する。
図２は、圧力保護弁４７の概略側断面図であり、図２Ａは閉弁状態を示し、図２Ｂは開弁状態を示す。
圧力保護弁４７は、図２Ａに示すように、バルブ本体（本体）７０と、このバルブ本体７０の上部側に設けられたカバー体７１とを備える。カバー体７１の内側には、コイルばね８０と、このコイルばね８０の上端を受ける第１のばね受け部材８１と、コイルばね８０の下端を受ける第２のばね受け部材８２とを備え、カバー体７１の上端部には調整ねじ８３が取り付けられている。この調整ねじ８３の先端は先細りであって、第２のばね受け部材８２の内底部に当接し、ねじ込み深さに応じてコイルばね８０を圧しつつ、下降させることが可能である。
また、第２のばね受け部材８２の下面には、バルブ本体７０の内径と略同じ大きさに形成された弁体８４が取り付けられ、第２のばね付け部材８２とともに、コイルばね８０の軸方向に沿って移動する。
【００２４】
一方、バルブ本体７０内には円筒状に立設された仕切壁９０が設けられ、この仕切壁９０によって円柱状の内側空間９１とドーナツ状の外側空間９２とに区分けされている。この仕切壁９０は、バルブ本体７０の内径の略半分の位置に設けられ、この仕切壁９０の上端部には、円環状の弁座９３が形成されており、例えば、内側空間９１から流入した圧縮空気の空気圧がコイルばね８０のばね力Ｆを上回ると、この空気圧により弁体８４が弁座９３から離れる方向に移動し、圧力保護弁４７が開弁される。
バルブ本体７０には、内側空間９１及び外側空間９２に連通する位置に不図示のポートが形成されており、このポートを通じて図１に示す供給路に連通するように配置されている。
【００２５】
ここでは圧力保護弁４７について説明したが、本実施形態では、サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５、及び、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８についても当該圧力保護弁４７と同一の構造を有して構成されている。このため、圧力保護弁４７の開弁圧力設定値を、サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５の開弁圧力設定値よりも高く設定する場合には、調整ねじ８３の調整によりコイルばね８０の高さを調整すれば良い。
一方、圧力保護弁４７の開弁圧力設定値を、サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５の開弁圧力設定値よりも高く設定した場合には、圧力保護弁４７の閉弁圧力設定値もサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５の閉弁圧力設定値よりも高くなるのが一般的である。
この場合、供給路内の空気圧が所定の閉弁圧力設定値よりも低下すると、最初に圧力保護弁４７が閉弁することとなり、不都合が生じる。このため、本構成では、サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５、及び、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８については、外側空間９２に連通するポートを空気流入口とし、内側空間９１に連通するポートを空気流出口として各供給路４０Ａ，４０Ｂ，４１Ａに接続している。これに対して、圧力保護弁４７では、サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５、及び、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８とは反対に、内側空間９１に連通するポートを空気流入口とし、外側空間９２に連通するポートを空気流出口として供給路４１に接続している。
この種の圧力保護弁では、外側空間９２に連通するポートを空気流入口、内側空間９１に連通するポートを空気流出口として使用する場合に比べて、内側空間９１に連通するポートを空気流入口、外側空間９２に連通するポートを空気流出口として使用する方が、開弁圧力設定値と閉弁圧力設定値との差圧が大きくなることが判明している。
【００２６】
次に、供給路に対するポートの接続位置を変更することで、開弁圧力設定値と閉弁圧力設定値との差圧が変化する点について説明する。ここでは、内側空間９１に相当する仕切壁の直径をＡ、内側空間９１及び外側空間９２に相当するバルブ本体７０の内径をＢ、ばね力をＦ、開弁圧力設定値をＰ、閉弁圧力設定値をＰ´とする。また、説明の便宜上、空気が流入する側には圧力があるが、空気が流出する側は大気圧（０Ｐａ）とする。
（１）外側空間９２に連通するポートを空気流入口、内側空間９１に連通するポートを空気流出口として使用する場合。
開弁時の力のつり合いは、
Ｐ＝４Ｆ／π×（１／Ｂ2−Ａ2） （１）
となる。
一方、閉弁時の力のつり合いは、
Ｐ´＝４Ｆ／π×（１／Ｂ2） （２）
となり、この（１）、（２）式から差圧ΔＰ１は、
ΔＰ１＝Ｐ−Ｐ´＝４Ｆ／π×[Ａ2／Ｂ2（Ｂ2−Ａ2）] （３）
となる。
（２）内側空間９１に連通するポートを空気流入口、外側空間９２に連通するポートを空気流出口として使用する場合。
開弁時の力のつり合いは、
Ｐ＝４Ｆ／π×（１／Ａ2） （４）
となる。
一方、閉弁時の力のつり合いは、
Ｐ´＝４Ｆ／π×（１／Ｂ2） （５）
となり、この（４）、（５）式から差圧ΔＰ２は、
ΔＰ２＝Ｐ−Ｐ´＝４Ｆ／π×（Ｂ2−Ａ2／Ａ2Ｂ2） （６）
となる。
本実施形態では、Ｂ＝（１．５〜２．５）×Ａの範囲に設定しているため、これらを（３）、（６）式に代入してみると、
ΔＰ１＜ΔＰ２ （７）
となり、外側空間９２に連通するポートを空気流入口、内側空間９１に連通するポートを空気流出口として使用する場合に比べて、内側空間９１に連通するポートを空気流入口、外側空間９２に連通するポートを空気流出口として使用する方が、開弁圧力設定値と閉弁圧力設定値との差圧が大きくなる。
なお、Ｂ＞１．５Ａとしている理由は、これ以下の条件の場合には、製造工程上、バルブ本体７０内に仕切壁９０を製造することが困難となるためである。また、Ｂ＜２．５Ａとしている理由は、これ以上の条件の場合には、バルブ本体７０が大型化してしまうためである。この条件の中では、Ｂ＝（１．８〜１．９）×Ａとするのが最適であると実験等により判明している。
【００２７】
このため、供給路に対するポートの接続位置を変更するといった簡単な構成で、圧力保護弁４７の閉弁圧力設定値を、サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５、及び、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８の閉弁圧力設定値よりも低下させることができ、圧力保護弁４７がサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５よりも先に閉弁するといった不都合を回避することができる。
【００２８】
以上、説明したように、本実施形態によれば、分岐室３８と主ブレーキ用の圧縮空気回路５１ａ，５２ａとの間に配置されるサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５と、分岐室３８とパーキングブレーキ用の圧縮空気回路５３ａとの間に配置されるパーキングブレーキ用圧力保護弁４８と、このパーキングブレーキ用圧力保護弁４８と分岐室３８とを繋ぐ供給路４１に配置され、主ブレーキ用の圧縮空気回路５１ａ，５２ａに供給される圧縮空気の圧力が所定圧力値に達するまで閉弁する圧力保護弁４７とを備え、この圧力保護弁４７をサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５及びパーキングブレーキ用圧力保護弁４８と同一構造としたため、各圧力保護弁を共通化して部品の共通化を図ることができるとともに、従来の制御弁のように、サービスブレーキ回路の検出圧力によって制御されるソレノイドバルブや、このソレノイドバルブから指令圧を出力するラインが不要となり、装置構成の簡素化を実現することができる。
【００２９】
また、本実施形態によれば、サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５、及び、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８については、外側空間９２に空気を流入し、内側空間９１から空気を排出するのに対して、圧力保護弁４７では、サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５、及び、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８とは反対に、内側空間９１に空気を流入し、外側空間９２から空気を排出するように空気供給路と接続したため、空気供給路に対する空気流入及び排出位置を変更するといった簡単な構成で、圧力保護弁４７の閉弁圧力設定値を、サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５、及び、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８の閉弁圧力設定値よりも低下させることができ、圧力保護弁４７がサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５よりも先に閉弁するといった不都合を回避することができる。
【００３０】
また、本実施形態によれば、圧力保護弁４７は、サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５及びパーキングブレーキ用圧力保護弁４８よりも高い圧力値で開弁し、当該サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５及びパーキングブレーキ用圧力保護弁４８よりも低い圧力値で閉弁するように設定されているため、簡単な構成で、主ブレーキ装置のエアータンク５１ｂ，５２ｂ内の空気圧が十分となる前に、パーキングブレーキ装置のエアータンク５３ｂに圧縮空気が供給されることを防止できるとともに、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８がサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５よりも先に閉弁する不都合の回避を同時に実現できる。
【００３１】
また、本実施形態によれば、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８の下流側の供給路４１Ａと分岐室３８から延びる供給路４２とを接続するブリードバック通路６０を設け、このブリードバック通路６０に、パーキングブレーキ用の圧縮空気回路５３ａの空気圧力が供給路４２の空気圧力より上昇した際に作動する逆止弁６１を設けたため、主ブレーキ装置の圧縮空気回路５１ａ，５２ａが失陥した場合に、パーキングブレーキ装置の圧縮空気回路５３ａ内の圧縮空気を開放できるため、圧力保護弁４７を設けるといった簡素な構成としてもパーキングブレーキを解除不能にできる。
【００３２】
また、上述した実施の形態は、本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されない。例えば、本発明の車両用圧縮空気供給装置の適用対象となる車両についても特に限定は無く、大型車両、小型車両、特殊車両、牽引車両、二輪車あるいは三輪車のいずれであってもよく、その規模及び形態は任意である。
【符号の説明】
【００３３】
１ 圧縮空気供給システム（圧縮空気供給装置）
４ コンプレッサー（空気圧縮機）
３１ 流入管（吐出ライン）
３８ 分岐室
４０Ａ，４０Ｂ，４１Ａ，４１Ｂ，４２ 供給路
４１ 供給路（経路）
４４，４５ サービスブレーキ用圧力保護弁
４７ 圧力保護弁（弁ユニット）
４８ パーキングブレーキ用圧力保護弁
４９ アクセサリー用圧力保護弁
５１〜５５ 負荷
５１ａ，５２ａ 圧縮空気回路（サービスブレーキ回路）
５３ａ 圧縮空気回路（パーキングブレーキ回路）
５１ｂ〜５５ｂ エアータンク
６０ ブリードバック通路（空気流通管）
６１ 逆止弁（チェックバルブ）
７０ バルブ本体（本体）
８４ 弁体
９０ 仕切壁
９１ 内側空間
９２ 外側空間
９３ 弁座
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車両のブレーキに圧縮空気を供給する車両用圧縮空気供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トラックやバス等の大型車両では、ブレーキチャンバーを作動させる作動流体として圧縮空気を用いたエアー式のブレーキ装置が採用され、この種のブレーキ装置では、各ブレーキチャンバーに圧縮空気を供給する車両用圧縮空気供給装置が搭載されている。この車両用圧縮空気供給装置は、空気圧縮機を備え、この空気圧縮機から吐出された圧縮空気をエアータンクに貯留し、このエアータンク内の圧縮空気を必要に応じて各ブレーキ回路に供給している。また、車両用圧縮空気供給装置は、各ブレーキ回路に対応する圧力保護弁をそれぞれ備え、これらブレーキ回路のいずれかが失陥した際には、この失陥したブレーキ回路に対応する圧力保護弁が閉じることにより、他の失陥していないブレーキ回路を保護するように機能している。
【０００３】
また、近年、更なる安全性の観点から、サービスブレーキ回路に供給される圧縮空気の圧力が所定圧力値に達していないときには、パーキングブレーキ回路に対応する圧力保護弁を閉じることで、このパーキングブレーキへの圧力供給を停止する。通常、サービスブレーキは供給された圧縮空気の圧力によりブレーキ力を作動させる。一方、パーキングブレーキは、バネの付勢力を用いたスプリングブレーキであって、供給された圧縮空気の圧力によりブレーキ力を解除するように構成される。このため、パーキングブレーキ回路に対応する圧力保護弁の上流側に制御弁を設け、サービスブレーキ回路に供給される圧縮空気の圧力が充分でないためにサービスブレーキが作動不能である場合には、上記制御弁を閉弁することにより、パーキングブレーキ回路への圧力供給を停止してパーキングブレーキを解除できないようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の制御弁は、サービスブレーキ回路の検出圧力によって制御されるソレノイドバルブの指令圧により開閉制御されていたため、装置内にソレノイドバルブや、このソレノイドバルブから制御弁に指令圧を出力するラインを設ける必要があり、装置構成が煩雑になるといった問題があった。
そこで、本発明は、装置構成の簡素化を図った車両用圧縮空気供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、車両に搭載する空気圧縮機を備え、該空気圧縮機から吐出した圧縮空気を車両の複数の負荷にそれぞれ供給する車両用圧縮空気供給装置において、前記空気圧縮機の吐出ラインに設けられて前記圧縮空気を各負荷に分岐する分岐室と、この分岐室と前記負荷としてのサービスブレーキ回路との間に配置されるサービスブレーキ用圧力保護弁と、前記分岐室と前記負荷としてのパーキングブレーキ回路との間に配置されるパーキングブレーキ用圧力保護弁と、このパーキングブレーキ用圧力保護弁と前記分岐室とを繋ぐ流路に配置され、前記サービスブレーキ回路に供給される圧縮空気の圧力が所定圧力値に達するまで閉弁する弁ユニットとを備え、この弁ユニットを前記各圧力保護弁と同一構造を有する圧力保護弁で形成したことを特徴とする。
【０００７】
この構成において、前記弁ユニット、前記サービスブレーキ用圧力保護弁及び前記パーキングブレーキ用圧力保護弁は、それぞれ、本体内を内側空間と外側空間とに区分けする仕切壁と、この仕切壁に設けられた弁座と、この弁座に弾性力を介して当接される弁体とを備える構成を有し、前記サービスブレーキ用圧力保護弁及び前記パーキングブレーキ用圧力保護弁は、前記内側空間に空気を流入して前記外側空間から空気を排出する一方、前記弁ユニットは、前記外側空間に空気を流入して前記内側空間から空気を排出するように空気供給路と接続した構成としてもよい。
【０００８】
また、前記弁ユニットは、前記サービスブレーキ用圧力保護弁及び前記パーキングブレーキ用圧力保護弁よりも高い圧力値で開弁し、当該サービスブレーキ用圧力保護弁及びパーキングブレーキ用圧力保護弁よりも低い圧力値で閉弁するように設定されていてもよい。
【０００９】
また、前記パーキングブレーキ用圧力保護弁の下流側と前記吐出ラインとを接続する空気流通管を設け、この空気流通管に、前記パーキングブレーキ回路の空気圧力が前記吐出ラインの空気圧力より上昇した際に作動するチェックバルブを設けてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、サービスブレーキ回路に供給される圧縮空気の圧力が所定圧力値に達するまで閉弁する弁ユニットを各圧力保護弁と同一構造を有する圧力保護弁で形成したため、部品の共通化を図ることができるとともに、サービスブレーキ回路の検出圧力によって制御されるソレノイドバルブや、このソレノイドバルブから指令圧を出力するラインが不要となり、装置構成の簡素化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態に係る圧縮空気供給システムの構成を示す図である。
【図２】圧力保護弁の概略側断面図であり、Ａは閉弁状態を示し、Ｂは開弁状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明を適用した実施の形態に係る圧縮空気供給システム１の構成を示す図である。
図１に示す圧縮空気供給システム１（車両用圧縮空気供給装置）は、例えば、トラックやバス等の大型車両に搭載されるエアー式ブレーキ装置等に駆動用の圧縮空気を供給する装置であり、コンプレッサー４（空気圧縮機）と、コンプレッサー４を制御するＥＣＵ２と、コンプレッサー４から吐出された圧縮空気の水分を除去して、上記車両の負荷（例えばブレーキ装置）に乾燥した圧縮空気を供給するエアードライヤーモジュール１０とを備えて構成される。
ＥＣＵ２は、圧縮空気供給システム１を搭載する車両の車速等に基づいて、上記車両のエンジンを制御するとともに、コンプレッサー４及びエアードライヤーモジュール１０の動作を制御する。また、ＥＣＵ２には、車両の車速等に関する情報、車両の走行距離に関する情報等の車両の走行状況に関する情報及びエアードライヤー３２の動作状況に関する情報が入力されている。
【００１３】
エアードライヤーモジュール１０は、負荷５１が接続される出力ポート２１、負荷５２が接続される出力ポート２２、負荷５３が接続される出力ポート２３、負荷５４が接続される出力ポート２４、及び、負荷５５が接続される出力ポート２５を備えている。
負荷５１〜５３は、上記したブレーキ装置を構成するものであり、本実施形態では、負荷５１は前輪の主ブレーキ（サービスブレーキ）、負荷５２は後輪の主ブレーキ（サービスブレーキ）、負荷５３はパーキングブレーキである。また、負荷５４，５５は、ホーンやクラッチ駆動機構等の圧縮空気で駆動されるアクセサリー類である。
また、負荷５１〜５５は、圧縮空気が流れる圧縮空気回路（サービスブレーキ回路、パーキングブレーキ回路）５１ａ〜５５ａを備え、これら圧縮空気回路５１ａ〜５５ａにはそれぞれエアータンク５１ｂ〜５５ｂが接続されている。
エアードライヤーモジュール１０は、ＥＣＵ２の制御によって開閉される電磁弁１０１、１０２、及び、エアードライヤーモジュール１０の各部における空気圧を検出して、検出値をＥＣＵ２に出力する圧力センサー１２１，１２２，１２３を備えている。ＥＣＵ２は、圧力センサー１２１〜１２３の検出値に基づいて、電磁弁１０１，１０２を開閉させる。
【００１４】
コンプレッサー４は、図示しない補機ベルトを介してエンジンに連結され、エンジンの駆動力によって空気を圧縮する。コンプレッサー４は空気圧で制御され、この制御ライン２６には電磁弁１０１が接続されており、電磁弁１０１の開閉によって、コンプレッサー４が空気を圧縮するロード状態と、圧縮を行わないアンロード状態とが切り替えられる。
【００１５】
コンプレッサー４の吐出管（吐出ライン）１１はエアードライヤーモジュール１０の流入管３１に接続され、流入管３１にはエアードライヤー３２が接続されている。エアードライヤー３２は、ケース内に乾燥剤を収容しており、この乾燥剤によってコンプレッサー４から吐出された圧縮空気に含まれる水分等の異物を除去する。
コンプレッサー４とエアードライヤー３２との間には、流入管３１から分岐した分岐管３１Ａが接続され、この分岐管３１Ａには、排気バルブ３３と排気口３４とが直列に接続されている。この排気バルブ３３が開くとエアードライヤー３２の本体内の圧縮空気が排気口３４から直接外部へ排出される。排気バルブ３３は空気圧で制御され、その制御ライン３９には電磁弁１０２が接続されている。電磁弁１０２は、ＥＣＵ２の制御により開閉され、開弁状態においてエアードライヤー３２下流側の空気圧を排気バルブ３３に与える。排気バルブ３３は通常時は閉鎖され、電磁弁１０２から空気圧が加わった場合のみ開弁して、圧縮空気を排気口３４から放出する。
【００１６】
ここで、エアードライヤーモジュール１０内の空気圧が十分に高い状態で、排気バルブ３３が開弁すると、エアードライヤー３２よりも下流側（例えば、供給路３５やエアータンク５５ａ内）に貯留された圧縮空気がエアードライヤー３２のケース内を逆流して排気口３４から放出される。このときケースを通る空気は急速な減圧によってスーパードライとなり、ケース内の乾燥剤から水分を奪うので、乾燥剤が再生される。再生後の乾燥剤は、水分を吸着する吸着能が回復しており、圧縮空気の水分を除去可能となっている。この再生動作は、ＥＣＵ２によって電磁弁１０２を開弁させることで、予め設定された時間毎、或いは、エアードライヤーモジュール１０内の空気圧等が予め設定された条件を満たした場合等の所定の再生タイミング（所定のタイミング）で実行される。
【００１７】
また、コンプレッサー４とエアードライヤー３２との間には、流入管３１から分岐した別の分岐管３１Ｂが接続され、この分岐管３１Ｂは空圧供給バルブ３６を介いて、供給ポート２８に接続されている。この空圧供給バルブ３６は手動で開閉操作する操作スイッチ３６Ａを備え、この操作スイッチ３６Ａを押すと、空圧供給バルブ３６が開弁して圧縮空気を供給ポート２８から放出する。この供給ポート２８には、例えば、自動車のタイヤのバルブ（空気を入れる口）に接続可能に構成されており、操作スイッチ３６Ａを操作することにより、タイヤに空気を補給することができる。また、エアードライヤー３２の下流側で、供給路３５から分岐した分岐管３５Ａには、安全弁３７が設けられている。この安全弁３７は、供給路３５内やエアータンク５１ｂ〜５５ｂ内の空気圧力が異常上昇した際に開放されて圧力を外部に逃がすための弁である。
【００１８】
エアードライヤー３２より下流の供給路３５には分岐室３８が接続され、この分岐室３８には、３つの供給路４０、４１、４２が接続されている。供給路４０には減圧弁４３が設けられ、この減圧弁４３の下流で供給路４０が２つの供給路４０Ａ，４０Ｂに分岐され、各供給路４０Ａ，４０Ｂは、それぞれサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５を介して、各出力ポート２１，２２に接続されている。また、分岐室３８に接続される別の供給路（流路）４１には、減圧弁４６と圧力保護弁（弁ユニット）４７とが設けられ、この圧力保護弁４７の下流で２つの供給路４１Ａ，４１Ｂに分岐され、各供給路４１Ａ，４１Ｂは、それぞれパーキングブレーキ用圧力保護弁４８、アクセサリー用圧力保護弁４９を介して、各出力ポート２３，２４に接続されている。更に、分岐室３８に接続される別の供給路４２は出力ポート２５に接続されている。
サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５は、絞り及びチェック弁と並列に配置されている。これらサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８、及び、アクセサリー用圧力保護弁４９は、それぞれ対応する出力ポート２１〜２４に接続された負荷５１〜５４において、圧縮空気が流れる圧縮空気回路５１ａ〜５４ａが失陥、すなわち当該回路での空気圧力が所定の閉弁圧力値を下回った際に閉鎖する。また、サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８、及び、アクセサリー用圧力保護弁４９は、各圧力保護弁が設けられた供給路内の空気圧力が所定の開弁圧力値を上回った際に開放されるように構成されている。
【００１９】
また、分岐室３８に接続される供給路４２と、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８の下流側の供給路４１Ａとの間には、これら各供給路４２，４１Ａを連通するブリードバック通路（空気流通管）６０が設けられている。このブリードバック通路６０は、供給路４２（すなわち分岐室３８）から出力ポート２３への空気の流れを阻止する逆止弁（チェックバルブ）６１を備えている。この逆止弁６１は、供給路４１Ａ内の空気圧力が供給路４２内の空気圧力よりも低下した際に開放され、供給路４１Ａ内（例えば、パーキングブレーキ用のエアータンク５３ｂ）の圧力を逃がすように機能する。
【００２０】
圧力センサー１２３は供給路３５の空気圧を検出し、圧力センサー１２１は一方のサービスブレーキ用圧力保護弁４４の下流側、すなわち出力ポート２１の空気圧を検出し、圧力センサー１２２は他方のサービスブレーキ用圧力保護弁４５の下流側である出力ポート２２の空気圧を検出する。これらの検出値は各圧力センサー１２１〜１２３からＥＣＵ２へ随時出力される。
【００２１】
負荷５３に相当する上記車両のパーキングブレーキ装置は、空気圧により制動力が解除されて走行可能となる。具体的には、上記パーキングブレーキは駐車時にスプリングの力でブレーキシューを拡げて制動力を発揮し、解除時にはエアードライヤーモジュール１０から供給される空気圧によりスプリングの力に抗してブレーキシューを閉じる構成となっている。
このため、パーキングブレーキ装置は、エアータンク５３ｂ内に圧縮空気が十分に満たされている場合には、この空気圧力によってパーキングブレーキを解除することができる。一方、パーキングブレーキに対応する圧縮空気回路５３ａが失陥した場合には、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８が閉弁されることにより、圧縮空気回路５３ａへの圧縮空気の供給が断たれるため、パーキングブレーキは解除不能となる。
【００２２】
ここで、パーキングブレーキ装置は、安全面から主ブレーキ装置が使用可能時に解除できることが前提であり、主ブレーキ装置に対応するエアータンク５１ｂ，５２ｂの空気圧が十分でない場合はパーキングブレーキを解除しない方が好ましい。
このため、初期状態（例えば、新車時、車検時等でエアータンク５１ｂ，５２ｂ内の圧力が十分でない場合）には、エアータンク５１ｂ，５２ｂ内の空気圧が十分となるまで、パーキングブレーキに対応する圧縮空気回路５３ａに圧縮空気の供給を遮断する必要がある。本構成では、分岐室３８に接続される供給路４１に圧力保護弁４７を設け、この圧力保護弁４７の開弁圧力設定値を、上記したサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５の開弁圧力設定値よりも高く設定しておくことにより、主ブレーキ装置のエアータンク５１ｂ，５２ｂ内の空気圧が十分となる前に、パーキングブレーキ装置のエアータンク５３ｂに圧縮空気が供給されることを防止できる。
更に、本構成では、ブリードバック通路６０を設けることにより、主ブレーキ装置に対応する圧縮空気回路５１ａ，５２ａが失陥した際に、パーキングブレーキを解除不能としている。具体的には、圧縮空気回路５１ａ，５２ａが失陥した場合、供給路４２内の空気圧が低下するため、ブリードバック通路６０の逆止弁６１が開放されて、エアータンク５３ｂ内の空気がブリードバック通路６０を通じて放出される。更に、エアータンク５３ｂ内の空気圧の低下に伴い、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８が閉弁される。これにより、圧縮空気回路５３ａへの圧縮空気の供給が断たれ、パーキングブレーキは解除不能となる。
また、圧力保護弁４７は、上記したサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８、及び、アクセサリー用圧力保護弁４９と同一構造に構成されている。これにより、各圧力保護弁を共通化することができるため、部品の共通化を図ることができるとともに、従来の制御弁のように、サービスブレーキ回路の検出圧力によって制御されるソレノイドバルブや、このソレノイドバルブから指令圧を出力するラインが不要となり、装置構成の簡素化を実現することができる。
【００２３】
つぎに、圧力保護弁４７について説明する。
図２は、圧力保護弁４７の概略側断面図であり、図２Ａは閉弁状態を示し、図２Ｂは開弁状態を示す。
圧力保護弁４７は、図２Ａに示すように、バルブ本体（本体）７０と、このバルブ本体７０の上部側に設けられたカバー体７１とを備える。カバー体７１の内側には、コイルばね８０と、このコイルばね８０の上端を受ける第１のばね受け部材８１と、コイルばね８０の下端を受ける第２のばね受け部材８２とを備え、カバー体７１の上端部には調整ねじ８３が取り付けられている。この調整ねじ８３の先端は先細りであって、第２のばね受け部材８２の内底部に当接し、ねじ込み深さに応じてコイルばね８０を圧しつつ、下降させることが可能である。
また、第２のばね受け部材８２の下面には、バルブ本体７０の内径と略同じ大きさに形成された弁体８４が取り付けられ、第２のばね付け部材８２とともに、コイルばね８０の軸方向に沿って移動する。
【００２４】
一方、バルブ本体７０内には円筒状に立設された仕切壁９０が設けられ、この仕切壁９０によって円柱状の内側空間９１とドーナツ状の外側空間９２とに区分けされている。この仕切壁９０は、バルブ本体７０の内径の略半分の位置に設けられ、この仕切壁９０の上端部には、円環状の弁座９３が形成されており、例えば、内側空間９１から流入した圧縮空気の空気圧がコイルばね８０のばね力Ｆを上回ると、この空気圧により弁体８４が弁座９３から離れる方向に移動し、圧力保護弁４７が開弁される。
バルブ本体７０には、内側空間９１及び外側空間９２に連通する位置に不図示のポートが形成されており、このポートを通じて図１に示す供給路に連通するように配置されている。
【００２５】
ここでは圧力保護弁４７について説明したが、本実施形態では、サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５、及び、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８についても当該圧力保護弁４７と同一の構造を有して構成されている。このため、圧力保護弁４７の開弁圧力設定値を、サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５の開弁圧力設定値よりも高く設定する場合には、調整ねじ８３の調整によりコイルばね８０の高さを調整すれば良い。
一方、圧力保護弁４７の開弁圧力設定値を、サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５の開弁圧力設定値よりも高く設定した場合には、圧力保護弁４７の閉弁圧力設定値もサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５の閉弁圧力設定値よりも高くなるのが一般的である。
この場合、供給路内の空気圧が所定の閉弁圧力設定値よりも低下すると、最初に圧力保護弁４７が閉弁することとなり、不都合が生じる。このため、本構成では、サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５、及び、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８については、外側空間９２に連通するポートを空気流入口とし、内側空間９１に連通するポートを空気流出口として各供給路４０Ａ，４０Ｂ，４１Ａに接続している。これに対して、圧力保護弁４７では、サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５、及び、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８とは反対に、内側空間９１に連通するポートを空気流入口とし、外側空間９２に連通するポートを空気流出口として供給路４１に接続している。
この種の圧力保護弁では、外側空間９２に連通するポートを空気流入口、内側空間９１に連通するポートを空気流出口として使用する場合に比べて、内側空間９１に連通するポートを空気流入口、外側空間９２に連通するポートを空気流出口として使用する方が、開弁圧力設定値と閉弁圧力設定値との差圧が大きくなることが判明している。
【００２６】
次に、供給路に対するポートの接続位置を変更することで、開弁圧力設定値と閉弁圧力設定値との差圧が変化する点について説明する。ここでは、内側空間９１に相当する仕切壁の直径をＡ、内側空間９１及び外側空間９２に相当するバルブ本体７０の内径をＢ、ばね力をＦ、開弁圧力設定値をＰ、閉弁圧力設定値をＰ´とする。また、説明の便宜上、空気が流入する側には圧力があるが、空気が流出する側は大気圧（０Ｐａ）とする。
（１）外側空間９２に連通するポートを空気流入口、内側空間９１に連通するポートを空気流出口として使用する場合。
開弁時の力のつり合いは、
Ｐ＝４Ｆ／π×（１／Ｂ2−Ａ2） （１）
となる。
一方、閉弁時の力のつり合いは、
Ｐ´＝４Ｆ／π×（１／Ｂ2） （２）
となり、この（１）、（２）式から差圧ΔＰ１は、
ΔＰ１＝Ｐ−Ｐ´＝４Ｆ／π×[Ａ2／Ｂ2（Ｂ2−Ａ2）] （３）
となる。
（２）内側空間９１に連通するポートを空気流入口、外側空間９２に連通するポートを空気流出口として使用する場合。
開弁時の力のつり合いは、
Ｐ＝４Ｆ／π×（１／Ａ2） （４）
となる。
一方、閉弁時の力のつり合いは、
Ｐ´＝４Ｆ／π×（１／Ｂ2） （５）
となり、この（４）、（５）式から差圧ΔＰ２は、
ΔＰ２＝Ｐ−Ｐ´＝４Ｆ／π×（Ｂ2−Ａ2／Ａ2Ｂ2） （６）
となる。
本実施形態では、Ｂ＝（１．５〜２．５）×Ａの範囲に設定しているため、これらを（３）、（６）式に代入してみると、
ΔＰ１＜ΔＰ２ （７）
となり、外側空間９２に連通するポートを空気流入口、内側空間９１に連通するポートを空気流出口として使用する場合に比べて、内側空間９１に連通するポートを空気流入口、外側空間９２に連通するポートを空気流出口として使用する方が、開弁圧力設定値と閉弁圧力設定値との差圧が大きくなる。
なお、Ｂ＞１．５Ａとしている理由は、これ以下の条件の場合には、製造工程上、バルブ本体７０内に仕切壁９０を製造することが困難となるためである。また、Ｂ＜２．５Ａとしている理由は、これ以上の条件の場合には、バルブ本体７０が大型化してしまうためである。この条件の中では、Ｂ＝（１．８〜１．９）×Ａとするのが最適であると実験等により判明している。
【００２７】
このため、供給路に対するポートの接続位置を変更するといった簡単な構成で、圧力保護弁４７の閉弁圧力設定値を、サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５、及び、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８の閉弁圧力設定値よりも低下させることができ、圧力保護弁４７がサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５よりも先に閉弁するといった不都合を回避することができる。
【００２８】
以上、説明したように、本実施形態によれば、分岐室３８と主ブレーキ用の圧縮空気回路５１ａ，５２ａとの間に配置されるサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５と、分岐室３８とパーキングブレーキ用の圧縮空気回路５３ａとの間に配置されるパーキングブレーキ用圧力保護弁４８と、このパーキングブレーキ用圧力保護弁４８と分岐室３８とを繋ぐ供給路４１に配置され、主ブレーキ用の圧縮空気回路５１ａ，５２ａに供給される圧縮空気の圧力が所定圧力値に達するまで閉弁する圧力保護弁４７とを備え、この圧力保護弁４７をサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５及びパーキングブレーキ用圧力保護弁４８と同一構造としたため、各圧力保護弁を共通化して部品の共通化を図ることができるとともに、従来の制御弁のように、サービスブレーキ回路の検出圧力によって制御されるソレノイドバルブや、このソレノイドバルブから指令圧を出力するラインが不要となり、装置構成の簡素化を実現することができる。
【００２９】
また、本実施形態によれば、サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５、及び、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８については、外側空間９２に空気を流入し、内側空間９１から空気を排出するのに対して、圧力保護弁４７では、サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５、及び、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８とは反対に、内側空間９１に空気を流入し、外側空間９２から空気を排出するように空気供給路と接続したため、空気供給路に対する空気流入及び排出位置を変更するといった簡単な構成で、圧力保護弁４７の閉弁圧力設定値を、サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５、及び、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８の閉弁圧力設定値よりも低下させることができ、圧力保護弁４７がサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５よりも先に閉弁するといった不都合を回避することができる。
【００３０】
また、本実施形態によれば、圧力保護弁４７は、サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５及びパーキングブレーキ用圧力保護弁４８よりも高い圧力値で開弁し、当該サービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５及びパーキングブレーキ用圧力保護弁４８よりも低い圧力値で閉弁するように設定されているため、簡単な構成で、主ブレーキ装置のエアータンク５１ｂ，５２ｂ内の空気圧が十分となる前に、パーキングブレーキ装置のエアータンク５３ｂに圧縮空気が供給されることを防止できるとともに、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８がサービスブレーキ用圧力保護弁４４，４５よりも先に閉弁する不都合の回避を同時に実現できる。
【００３１】
また、本実施形態によれば、パーキングブレーキ用圧力保護弁４８の下流側の供給路４１Ａと分岐室３８から延びる供給路４２とを接続するブリードバック通路６０を設け、このブリードバック通路６０に、パーキングブレーキ用の圧縮空気回路５３ａの空気圧力が供給路４２の空気圧力より上昇した際に作動する逆止弁６１を設けたため、主ブレーキ装置の圧縮空気回路５１ａ，５２ａが失陥した場合に、パーキングブレーキ装置の圧縮空気回路５３ａ内の圧縮空気を開放できるため、圧力保護弁４７を設けるといった簡素な構成としてもパーキングブレーキを解除不能にできる。
【００３２】
また、上述した実施の形態は、本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されない。例えば、本発明の車両用圧縮空気供給装置の適用対象となる車両についても特に限定は無く、大型車両、小型車両、特殊車両、牽引車両、二輪車あるいは三輪車のいずれであってもよく、その規模及び形態は任意である。
【符号の説明】
【００３３】
１ 圧縮空気供給システム（圧縮空気供給装置）
４ コンプレッサー（空気圧縮機）
３１ 流入管（吐出ライン）
３８ 分岐室
４０Ａ，４０Ｂ，４１Ａ，４１Ｂ，４２ 供給路
４１ 供給路（経路）
４４，４５ サービスブレーキ用圧力保護弁
４７ 圧力保護弁（弁ユニット）
４８ パーキングブレーキ用圧力保護弁
４９ アクセサリー用圧力保護弁
５１〜５５ 負荷
５１ａ，５２ａ 圧縮空気回路（サービスブレーキ回路）
５３ａ 圧縮空気回路（パーキングブレーキ回路）
５１ｂ〜５５ｂ エアータンク
６０ ブリードバック通路（空気流通管）
６１ 逆止弁（チェックバルブ）
７０ バルブ本体（本体）
８４ 弁体
９０ 仕切壁
９１ 内側空間
９２ 外側空間
９３ 弁座
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載する空気圧縮機を備え、該空気圧縮機から吐出した圧縮空気を車両の複数の負荷にそれぞれ供給する車両用圧縮空気供給装置において、
前記空気圧縮機の吐出ラインに設けられて前記圧縮空気を各負荷に分岐する分岐室と、この分岐室と前記負荷としてのサービスブレーキ回路との間に配置されるサービスブレーキ用圧力保護弁と、前記分岐室と前記負荷としてのパーキングブレーキ回路との間に配置されるパーキングブレーキ用圧力保護弁と、このパーキングブレーキ用圧力保護弁と前記分岐室とを繋ぐ流路に配置され、前記サービスブレーキ回路に供給される圧縮空気の圧力が所定圧力値に達するまで閉弁する弁ユニットとを備え、この弁ユニットを前記各圧力保護弁と同一構造を有する圧力保護弁で形成したことを特徴とする車両用圧縮空気供給装置。
【請求項２】
前記弁ユニット、前記サービスブレーキ用圧力保護弁及び前記パーキングブレーキ用圧力保護弁は、それぞれ、本体内を内側空間と外側空間とに区分けする仕切壁と、この仕切壁に設けられた弁座と、この弁座に弾性力を介して当接される弁体とを備える構成を有し、前記サービスブレーキ用圧力保護弁及び前記パーキングブレーキ用圧力保護弁は、前記内側空間に空気を流入して前記外側空間から空気を排出する一方、前記弁ユニットは、前記外側空間に空気を流入して前記内側空間から空気を排出するように空気供給路と接続したことを特徴とする請求項１に記載の車両用圧縮空気供給装置。
【請求項３】
前記弁ユニットは、前記サービスブレーキ用圧力保護弁及び前記パーキングブレーキ用圧力保護弁よりも高い圧力値で開弁し、当該サービスブレーキ用圧力保護弁及びパーキングブレーキ用圧力保護弁よりも低い圧力値で閉弁するように設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用圧縮空気供給装置。
【請求項４】
前記パーキングブレーキ用圧力保護弁の下流側と前記吐出ラインとを接続する空気流通管を設け、この空気流通管に、前記パーキングブレーキ回路の空気圧力が前記吐出ラインの空気圧力より上昇した際に作動するチェックバルブを設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車両用圧縮空気供給装置。
【請求項１】
車両に搭載する空気圧縮機を備え、該空気圧縮機から吐出した圧縮空気を車両の複数の負荷にそれぞれ供給する車両用圧縮空気供給装置において、
前記空気圧縮機の吐出ラインに設けられて前記圧縮空気を各負荷に分岐する分岐室と、この分岐室と前記負荷としてのサービスブレーキ回路との間に配置されるサービスブレーキ用圧力保護弁と、前記分岐室と前記負荷としてのパーキングブレーキ回路との間に配置されるパーキングブレーキ用圧力保護弁と、このパーキングブレーキ用圧力保護弁と前記分岐室とを繋ぐ流路に配置され、前記サービスブレーキ回路に供給される圧縮空気の圧力が所定圧力値に達するまで閉弁する弁ユニットとを備え、この弁ユニットを前記各圧力保護弁と同一構造を有する圧力保護弁で形成したことを特徴とする車両用圧縮空気供給装置。
【請求項２】
前記弁ユニット、前記サービスブレーキ用圧力保護弁及び前記パーキングブレーキ用圧力保護弁は、それぞれ、本体内を内側空間と外側空間とに区分けする仕切壁と、この仕切壁に設けられた弁座と、この弁座に弾性力を介して当接される弁体とを備える構成を有し、前記サービスブレーキ用圧力保護弁及び前記パーキングブレーキ用圧力保護弁は、前記内側空間に空気を流入して前記外側空間から空気を排出する一方、前記弁ユニットは、前記外側空間に空気を流入して前記内側空間から空気を排出するように空気供給路と接続したことを特徴とする請求項１に記載の車両用圧縮空気供給装置。
【請求項３】
前記弁ユニットは、前記サービスブレーキ用圧力保護弁及び前記パーキングブレーキ用圧力保護弁よりも高い圧力値で開弁し、当該サービスブレーキ用圧力保護弁及びパーキングブレーキ用圧力保護弁よりも低い圧力値で閉弁するように設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用圧縮空気供給装置。
【請求項４】
前記パーキングブレーキ用圧力保護弁の下流側と前記吐出ラインとを接続する空気流通管を設け、この空気流通管に、前記パーキングブレーキ回路の空気圧力が前記吐出ラインの空気圧力より上昇した際に作動するチェックバルブを設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車両用圧縮空気供給装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１５７０５２（Ｐ２０１１−１５７０５２Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２８０２（Ｐ２０１０−２２８０２）
【出願日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【出願人】（５１００６３５０２）ナブテスコオートモーティブ株式会社 (34)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【出願人】（５１００６３５０２）ナブテスコオートモーティブ株式会社 (34)
【Ｆターム（参考）】
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