保护阀的制作方法
保护阀的制作方法
【专利摘要】本发明的目的是提供具有规则的阀打开顺序的厚度薄的保护阀。为了实现该目的，保护阀(1)设置有：输入室(a)，空气被引入输入室；多个输出口(P21至P29)，空气经由多个输出口排放；与第一输出口(P21)对应地设置的第一安全阀(PV21)；和与第二输出口(P23)对应地设置的第二安全阀(PV23)，第一安全阀(PV21)和第二安全阀(PV23)响应于一次侧的压力增加而打开且响应于二次侧的压力降低而关闭。从输入室(a)开始形成第一分支线路(b)和第二分支线路(c)。打开压力高于第一安全阀(PV21)的打开压力的时差形成阀(TMV)在第二分支线路(c)中设置在第二安全阀(PV23)的上游侧，使得无论第一安全阀(PV21)的打开压力与第二安全阀(PV23)的打开压力之间的差如何，第二安全阀(PV23)都能够在第一安全阀(PV21)打开之后经过时差再打开。
【专利说明】保护阀
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆等的制动系统中使用的保护阀。
【背景技术】
[0002]在使用空气压力来操作行车制动器、驻车制动器、离合器、悬架或其他辅助机器的车辆中，使用专利文献I至5的任一项中公开的保护阀，以便提高空气系统的可靠性。
[0003]传统的保护阀均包括压缩空气用的输入口、排放空气的输出口和与输出口对应的安全阀。下面参照图13说明传统保护阀的回路构造。图13是专利文献I中公开的保护阀(以下简称为“阀”)110的回路图。
[0004]在图13中，阀110包括连接至压力源的入口 111、连接至第一主制动回路112的出口 113、连接至第二主制动回路114的出口 115、连接至弹簧制动回路116的出口 117以及连接至辅助机器回路118的出口 119。
[0005]第一阀120设置在入口 111和出口 113之间。类似地，第二阀121设置在入口 111和出口 115之间，第三阀122设置在第一阀120的二次侧(出口)与出口 117之间，第四阀123设置在第二阀121的二次侧(出口)与出口 119之间。允许仅从入口向出口流动的止回阀132设置在将第三阀122连接至第一阀120的连接通路130的中间，允许仅从入口向出口流动的止回阀133设置在将第四阀123连接至第二阀121的连接通路131的中间。
[0006]阀110设置有旁通第一阀120的第一旁通线路，第一旁通线路设置有节流阀126和允许仅从入口向出口流动的止回阀125。类似地，阀110设置有旁通第二阀121的第二旁通线路，第二旁通线路设置有节流阀129和允许仅从入口向出口流动的止回阀128。
[0007]入口 111和用于弹簧制动回路的出口 117经由通路134彼此连通，节流阀136和允许仅从用于弹簧制动回路的出口 117向入口 111流动的止回阀135设置于通路134。
[0008]根据阀110，例如，如果当车辆在未驱动状态下停放一整昼夜时第一主制动回路112发生故障并且空气从第一主制动回路112泄漏，则储存在弹簧制动回路116的空气罐中的空气经由通路134中的止回阀135和节流阀136到达入口 111。空气然后经由第一节流阀126、止回阀125和出口 113从发生故障的第一主制动回路112排放。
[0009]在该情况中，弹簧制动回路116中的压力变得太低以至不能将解除弹簧制动所必需的空气供给至弹簧制动装置的气室。结果，甚至在驾驶者进行弹簧制动解除操作时，车辆也不会起动。因此，由于在发动机起动(压力源起动)之后第二主制动回路114发挥功用之前不会解除弹簧制动，因此能够消除安全问题。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:日本特开平10-100888号公报
[0013]专利文献2:日本特开2005-127477号公报
[0014]专利文献3:日本特开2006-168393号公报
[0015]专利文献4:日本特开2007-285518号公报[0016]专利文献5:日本特开2008-137480号公报
【发明内容】
[0017]发明要解决的问题
[0018]在专利文献I公开的上述保护阀(以及专利文献2至5公开的保护阀)中，第三阀122连接至第一阀120的下游侧。换言之，第一阀120和第三阀122串联连接。类似地，第四阀123连接至第二阀121的下游侧。换言之，第二阀121和第四阀123串联连接。
[0019]这是基于对于车辆的规格要求，其要求该车辆中的阀打开动作应当以规则顺序进行。换言之，在车辆中，在第一阀120打开之前(在第一主制动回路112变成能够使用之前)第三阀122应当不被打开(弹簧制动回路116不应当变成能够解除)。该要求在第四阀123和第二阀121之间也适用。
[0020]传统的保护阀具有上述回路构造。然而，如专利文献2、3、5所公开的，一些保护阀具有大体上L形的基体(主体)，该基体在表面具有开口，阀被布置于该开口。此外，专利文献4中公开的保护阀具有大体上长方体的基体，该基体在表面具有开口，阀和主要部件布置于该开口。
[0021]然而，两个安全阀串联连接以提供规则的阀打开顺序的传统构造倾向于使得保护阀的基体中的流路复杂，特别是倾向于增加基体的厚度。另一方面，基于车辆规格要求较薄的保护阀。也就是，存在对于研发如传统保护阀一样保持规则的阀打开顺序的、较薄的保护阀的期望。
[0022]已鉴于上述情况做出本发明，因此，本发明的目的是提供具有规则的阀打开顺序的较薄的保护阀。
[0023]用于解决问题的方案
[0024]为了实现上述目的，本发明的第一方面是一种保护阀，其包括:
[0025]输入室，空气被引入所述输入室；
[0026]多个输出口，空气经由所述多个输出口排放；和
[0027]安全阀，所述安全阀响应于一次侧的压力增加而打开或者响应于二次侧的压力降低而关闭，所述安全阀包括与所述多个输出口中的第一输出口相对应地设置的第一安全阀和与所述多个输出口中的第二输出口相对应地设置的第二安全阀，
[0028]其中，空气流路从所述输入室开始至少分支成通向所述第一输出口的第一分支线路和通向所述第二输出口的第二分支线路，以及
[0029]打开压力高于所述第一安全阀的打开压力的时差形成阀在所述第二分支线路中设置在所述第二安全阀的上游侧，使得无论所述第一安全阀的打开压力与所述第二安全阀的打开压力之间的差如何，所述第二安全阀都能够在所述第一安全阀打开之后经过时差再打开。
[0030]根据该方面，不是通过串联地连接第一安全阀和第二安全阀、而是通过并列地配置第一安全阀和第二安全阀并且将打开压力高于第一安全阀的打开压力的时差形成阀布置在第二安全阀的上游侧来实现第一安全阀和第二安全阀的规则的阀打开顺序。因此，防止了保护阀的阀主体的结构变得复杂。另外，因为对于时差形成阀唯一要做的是严格控制打开压力，所以，对于保护阀的阀主体设计的自由度比具有安全阀串联连接的回路构造的那些保护阀的高。
[0031 ] 本发明的第二方面是根据第一方面的保护阀，
[0032]其中，所述第二分支线路在所述第二安全阀的上游侧至少分支成通向所述第二输出口的第三分支线路和通向所述多个输出口中的第三输出口的第四分支线路，
[0033]响应于一次侧的压力增加而打开并且响应于二次侧的压力降低而关闭的第三安全阀，与所述第三输出口相对应地设置在所述第四分支线路中，
[0034]在所述保护阀的阀主体中，所述第二安全阀和所述第三安全阀中的每一方均包括:分隔壁，所述分隔壁绕与具有第一轴线、第二轴线和第三轴线的正交坐标系的所述第一轴线平行的轴线形成，并且所述分隔壁将沿所述第一轴线的方向延伸的二次侧空间与围绕所述二次侧空间形成的一次侧空间分开；和阀元件，所述阀元件能够在所述第一轴线的方向上从所述分隔壁的用作阀座的端部移动，以打开或关闭所述一次侧空间和所述二次侧空间之间的连通，
[0035]所述时差形成阀包括:分隔壁，所述分隔壁绕与所述第二轴线平行的轴线形成，并且所述分隔壁将沿所述第二轴线的方向延伸的一次侧空间与围绕该一次侧空间形成的二次侧空间分开；和阀元件，所述阀元件能够在所述第二轴线的方向上从所述分隔壁的用作阀座的端部移动，以打开或关闭所述时差形成阀的一次侧空间和二次侧空间之间的连通，
[0036]所述第二安全阀和所述第三安全阀在所述第三轴线的方向上位于彼此间隔开预离距离的位置，并且
[0037]所述时差形成阀在所述第三轴线的方向上位于所述第二安全阀和所述第三安全阀之间，使得所述时差形成阀的二次侧空间能够定位成与所述第二安全阀的一次侧空间和所述第三安全阀的一次侧空间邻接并且与所述第二安全阀的一次侧空间和所述第三安全阀的一次侧空间连通。
[0038]根据该方面，甚至在安装了时差形成阀时，也能够防止保护阀的阀主体的厚度(在第二轴线的方向上的厚度)增加。原因稍后说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0039][图1]是根据本发明的保护阀的回路图。
[0040][图2]是示出根据本发明的保护阀连接至空气干燥器的方式的立体图。
[0041][图3]是根据本发明的保护阀的主视图。
[0042][图4]是根据本发明的保护阀的后视图。
[0043][图5]是根据本发明的保护阀的右侧视图。
[0044][图6]是根据本发明的保护阀的左侧视图。
[0045][图7]是沿着图5的线a-a截取的截面图。
[0046][图8]是沿着图3的线b-b截取的截面图。
[0047][图9](A)和(B)是用于说明时差形成阀的结构的阀结构的示意图。
[0048][图10]是沿着图3的线c-c截取的截面图。
[0049][图11]是沿着图3的线d-d截取的截面图。
[0050][图12](A)和(B)是止回阀的截面图(图7的局部放大图)。
[0051][图13]是根据现有技术的保护阀的回路图。[0052][图14]是示出构造与图7和图11中示出的止回阀的构造不同的止回阀CV24、CV25、CV26的构造的示例的必要部分的截面图。
[0053][图15]是示出构造与图7和图11中示出的止回阀的构造不同的止回阀CV02的构造的示例的必要部分的截面图，其中，(A)示出一次回路侧具有高压的通常状态，(B)示出一次回路侧的压力由于一次回路侧的故障降至大气压水平的状态。
【具体实施方式】
[0054]以下参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。基于如下前提说明实施方式:下述实施方式仅仅是本发明的一个实施方式，不意图限制本发明。
[0055]图1是根据本发明的一个实施方式的保护阀I的回路图。图2是示出保护阀I连接至空气干燥器200的方式的立体图。图3是保护阀I的主视图。图4是保护阀I的后视图。图5是保护阀I的右侧视图。图6是保护阀I的左侧视图。
[0056]图7是沿着图5的线a-a截取的截面图。图8是沿着图3的线b_b截取的截面图。图9的(A)和(B)是用于说明时差形成阀TMV的结构的阀结构的说明图(本实施方式由图9的(A)说明)。图10是沿着图3的线c-c截取的截面图。图11是沿着图3的线d-d截取的截面图。图12的(A)和(B)是止回阀CV02的截面图(图7的局部放大图)。
[0057]1.保护阀的回路构造
[0058]以下首先参照图1和图2说明保护阀I的回路构造。
[0059]保护阀I是大体上包括一个入口和多个输出口的保护阀。保护阀设置有与各输出口对应的安全阀，当连接至输出口的任一压力回路发生故障并且作为流体的示例的空气从该压力回路泄漏时，安全阀响应于压力降低而关闭。
[0060]例如，保护阀I如图2所示地那样连接至安装于车架300的空气干燥器200。空气干燥器200经由空气入口 201和202吸入从空气压缩器(未示出)供给的压缩空气，去除压缩空气中含有的诸如油等杂质，并且在去除杂质之后经由空气排放口(未示出)排放压缩空气。应当注意，这里未提供空气干燥器200的构造的详细图示和说明。作为根据本发明的一个实施方式的保护阀I的空气入口的输入口 Pl连接至空气干燥器200的空气排放口(未示出)。
[0061]在图1中，每个“P2#”(#是整数)表示作为保护阀I的空气排放口的输出口，例如，车辆的行车制动回路连接至作为“第一输出口”的输出口 P21、P22中的每一个输出口。例如，挂车制动回路连接至作为“第二输出口 ”的输出口 P23，辅助回路连接至作为“第三输出口”的输出口 P24。驻车制动回路连接至输出口 P25，并且其他辅助回路连接至各输出口P26、P27、P29。
[0062]连接至在输出口 P21的上游侧分支的分支线路(t)的端部和在输出口 P22的上游侧分支的分支线路(U)的端部的、由附图标记P/S表示的部件是用于检测稍后说明的安全阀PV21和PV22的下游侧的空气压力的压力传感器。
[0063]在图1 中，附图标记 PV21、PV22、PV23、PV24 表示与各输出口 P21、P22、P23、P24 对
应地设置的安全阀。当压缩空气未供给至各安全阀的一次侧(压缩空气入口侧)时，各安全阀保持关闭，当压缩空气供给至各安全阀的一次侧并且各安全阀的一次侧的空气压力增加时，各安全阀打开。[0064]此外，当连接至各安全阀的对应输出口的压力回路发生故障并且各安全阀的二次侦U (压缩空气出口侧)的空气压力降低时，各安全阀关闭。如这里所使用的，术语“上游侧”是指相对于压缩空气流动的方向的上游侧，术语“下游侧”是指相对于压缩空气流动的方向的下游侧。一般而言，在图1中，左侧是上游侧，而右侧是下游侧。
[0065]在图1中，附图标记RVOl和RV02表示减压阀，经由输入口 Pl吸入的压缩空气通过减压阀RVOl和RV02减压，然后压缩空气被供给至下游侧。
[0066]在图1中，附图标记CV02、CV21、CV22、CV24、CV25、CV26表示仅允许压缩空气沿一个方向流动的止回阀。例如，附图标记CV21表示仅允许在图1中从左侧向右侧流动的止回阀。附图标记0R21和0R22表示用于节流压缩空气的流动的孔板节流阀。
[0067]根据本实施方式的保护阀I包括输入室(a)，该输入室位于输入口 Pl的下游侧，空气被引入该输入室，空气流路从输入室(a)分支成通向输出口 P21的第一分支线路(b)、通向输出口 P23的第二分支线路(c)以及通向输出口 P27的流路(V)。
[0068]减压阀RVOl设置于第一分支线路(b)，流路在减压阀RVOl的下游侧分支成第五分支线路(d)和第六分支线路(e)。作为“第一安全阀”的安全阀PV21设置于第五分支线路(d)，安全阀PV22设置于第六分支线路(e)。设置有旁通安全阀PV21的流路(S)，孔板节流阀0R21和止回阀CV21设置于流路(S)。类似地，设置有旁通安全阀PV22的流路(r)，孔板节流阀0R22和止回阀CV22设置于流路(r)。
[0069]减压阀RV02设置于第二分支线路(C)，作为根据本发明的保护阀I的特征的时差形成阀TMV设置在减压阀RV02的下游侧。时差形成阀TMV的下游侧分支成第三分支线路(f)和第四分支线路(g)，作为“第二安全阀”的安全阀PV23和作为“第三安全阀”的安全阀PV24分别设置于第三分支线路(f)和第四分支线路(g)。
[0070]安全阀PV23的下游侧的流路进一步分支成流路(j)、(h)和(k)，流路(j)经由止回阀CV25通向输出口 P25。流路(k)通向输出口 P23，流路(h)进一步分支成通向输出口P29的流路(η)和经由止回阀CV02接合至流路(V)的流路(m)。
[0071]如上所述，安全阀PV23的下游侧的流路经由止回阀CV02旁通输入室(a)。例如，当连接至输出口 P21的行车制动回路发生故障而导致空气泄漏时，允许安全阀PV23的下游侧的空气经由旁通安全阀PV21的流路(s)流出。因此，能够避免在不能够使用行车制动时解除驻车制动或挂车制动的不期望的情况。
[0072]以下说明如上所述构造的保护阀I的操作。当压缩空气供给至输入室(a)时，压缩空气的压力由于减压阀RVOl而减小，然后压缩空气供给至第一分支线路(b)侧的安全阀PV2UPV22的一次侧。然后，安全阀PV21、PV22响应于安全阀PV21、PV22的一次侧的压力增加而打开，压缩空气供给至输出口 P21、P22。压缩空气还从输入室(a)直接供给至输出口P27。
[0073]在第二分支线路(C)侧，压缩空气的压力由于减压阀RV02而减小，然后压缩空气供给至时差形成阀TMV的一次侧。时差形成阀TMV被设定成具有比安全阀PV21、PV22的打开压力高的打开压力。因而，时差形成阀TMV在安全阀PV21、PV22打开时仍然关闭，换言之，安全阀PV23、PV24在安全阀PV21、PV22打开时仍然关闭。
[0074]然后，当压力在时差之后达到时差形成阀TMV的打开压力时，时差形成阀TMV打开，压缩空气开始供给至安全阀PV23、PV24的一次侧。然后，压力达到安全阀PV23、PV24的打开压力，安全阀PV23、PV24打开，压缩空气供给至输出口 P23-26和P29。
[0075]如上所述，根据本发明的保护阀1，作为“第一安全阀”的安全阀PV21和作为“第二安全阀”的安全阀PV23的阀打开顺序的规则性不是通过串联地连接安全阀PV21和安全阀PV23来实现的。这是通过并列地配置安全阀PV21和安全阀PV23并且将打开压力高于安全阀PV21的打开压力的时差形成阀TMV安装在安全阀PV23的上游侧来实现的。因此，防止了保护阀I的阀主体内部的构造变得复杂。此外，对于时差形成阀TMV唯一要做的是严格控制打开压力。因此，与具有安全阀PV21和PV23串联连接的回路构造的保护阀相比，能够获得较高的对于阀主体设计的自由度。
[0076]2.保护阀主体的结构
[0077]进一步参照图3和随后的附图更详细地说明保护阀I的提供上述回路构造的阀主体结构。在图2至图12中，附图标记axl表示第一轴线，附图标记ax2表示第二轴线(与轴线axl正交的轴线)，附图标记ax3表示第三轴线(与轴线axl和ax2正交的轴线)。在下文中，使用[axl]-[ax2]-[ax3]三维坐标系来说明阀主体结构。在图2至图12中，为了方便，轴线axl限定为与重力方向平行的竖直轴线，轴线ax2和ax3形成与重力方向正交的水平面。然而，理所当然，这仅是示例，根据本发明的保护阀I的形状以及保护阀I安装于空气干燥器200的位置不限于图2至图12示出的那样。
[0078]保护阀I包括作为基体的阀主体2，该阀主体2具有在一个方向上的厚度小的大体上长方体结构。具体地，保护阀I在轴线ax2的方向上的厚度小，并且保护阀I在轴线axl的方向上长。
[0079]从与图1中的回路图相比较明显看出，与图1中的方式大致相同，减压阀RVOl以及减压阀RVOl的下游侧的流路、各种阀和输出口位于上半部，减压阀RV02以及减压阀RV02的下游侧的流路、各种阀和输出口位于下半部。
[0080]作为压缩空 气用的入口的输入口 Pl形成于阀主体2的背面侧(图4)，其他输出口全部形成于阀主体2的正面侧(图3)或侧面侧(图5、图6)。在本实施方式中，因为输出口P27与输入口 Pl直接连通，所以输出口 P27可以在输入口 Pl关闭的情况下代替输入口 Pl使用。在该情况下，没有口存在于阀主体2的背面侧，输入口和输出口全部形成于阀主体2的正面侧(图3)或侧面侧(图5、图6)。
[0081]主要参照图7至图9的截面图进一步说明阀的结构。
[0082]? 安全阀 PV21、PV22、PV23、PV24 的结构 >>
[0083]在保护阀I中，安全阀PV21、PV22、PV23、PV24基本上具有相同的结构和相同的部件(对于各个阀单独地设定打开压力和关闭压力)。一般而言，安全阀PV21、PV22、PV23、PV24在第一轴线的方向上可动以打开或关闭外侧的一次侧空间和内侧的二次侧空间之间的连通。在本实施方式中，安全阀PV21、PV22、PV23、PV24全部被调节成使得它们的打开压力比它们的关闭压力大，并且打开压力和关闭压力之间的差(滞后)满足规格值。
[0084]将安全阀PV21作为示例来说明安全阀的结构。如图7所示，安全阀PV21包括:分隔壁2a，其绕与第一轴线axl平行的轴线LI形成，分隔壁2a将沿第一轴线axl的方向延伸的二次侧空间51与围绕二次侧空间51形成的一次侧空间50分开；和阀元件10，其可在第一轴线axl的方向上从分隔壁2a的用作阀座的端部移动，以打开或关闭一次侧空间50和二次侧空间51之间的连通。一次侧空间50具有圆环状截面(当沿着由第二轴线ax2和第三轴线ax3形成的平面截取时)，二次侧空间51具有圆形截面。
[0085]附图标记12表示用于沿关闭方向对阀元件10施力的主弹簧，附图标记13表示用作主弹簧12的台座的上部弹簧座，附图标记11表示用作主弹簧12的另一台座的下部弹簧座。另外，附图标记15表示限定安全阀PV21的弹簧容纳空间的阀盖，附图标记17表示用于固定阀盖15的挡环，附图标记14表示用于提供密封的O形环。
[0086]附图标记16表示定位螺钉。能够通过调节定位螺钉使上部弹簧座13移位，由此能够调节主弹簧12施加给阀座10的施力(换言之，打开压力)。
[0087]为了避免附图的复杂化，在图7中，构造与安全阀PV21的构造相同的安全阀PV22、PV23、PV24的构成元件未被赋予附图标记。然而，安全阀PV22中的附图标记2b、安全阀PV23中的附图标记2c以及安全阀PV24中的附图标记2d表示与安全阀PV21的分隔壁2a对应的分隔壁。
[0088]安全阀PV21的一次侧空间50与图1中的流路(d)对应，安全阀PV21的二次侧空间51与图1中的安全阀PV21的下游侧的流路对应。类似地，安全阀PV22的一次侧空间52与图1中的流路(e)对应，安全阀PV22的二次侧空间53与图1中的安全阀PV22的下游侧的流路对应。安全阀PV23的一次侧空间54与图1中的流路(f)对应，安全阀PV23的二次侧空间55与图1中的安全阀PV23的下游侧的流路对应。安全阀PV24的一次侧空间56与图1中的流路(g)对应，安全阀PV24的二次侧空间57与图1中的安全阀PV24的下游侧的流路对应。
[0089]?时差形成阀TMV的结构>>
[0090]接着主要参照图7和图8说明时差形成阀TMV的结构。尽管时差形成阀TMV具有与上述安全阀PV21大体上相同的结构，但是时差形成阀TMV与安全阀PV21的不同之处在于:一次侧空间形成在内侧，而二次侧空间形成在外侧。
[0091]更具体地，在图8 中，时差形成阀TMV包括:分隔壁2e，其绕与第二轴线ax2平行的轴线L2形成，分隔壁2e将沿第二轴线ax2的方向延伸的一次侧空间58与围绕一次侧空间58形成的二次侧空间59分开；和阀元件10，其可在第二轴线ax2的方向上从分隔壁2e的用作阀座的端部移动，以打开或关闭一次侧空间58和二次侧空间59之间的连通。其他构造与上述安全阀PV21的构造相同，因而相同的部件被赋予相同的附图标记并且在下文中不再重复对相同的部件的说明。
[0092]关于与作为第二安全阀的安全阀PV23和作为第三安全阀的安全阀PV24的关系，时差形成阀TMV位于安全阀PV23和安全阀PV24之间。更具体地，安全阀PV23和安全阀PV24如图7所示位于在第三轴线ax3的方向上彼此间隔开预定距离的位置处。
[0093]时差形成阀TMV在第三轴线ax3的方向上位于安全阀PV23和安全阀PV24之间(中间位置)。在图7中，示出了时差形成阀TMV的一次侧空间58和二次侧空间59。
[0094]因此，如图7所示，时差形成阀TMV的二次侧空间59定位成与安全阀PV23的一次侧空间54和安全阀PV24的一次侧空间56邻接并且与安全阀PV23的一次侧空间54和安全阀PV24的一次侧空间56连通。
[0095]因而，能够减小时差形成阀TMV在第二轴线ax2的方向上的长度。换言之，能够减小保护阀I的厚度。以下将详细说明。
[0096]在具有这种结构的阀中，如安全阀PV21至安全阀PV24的情况那样，一次侧空间通常位于外侧，二次侧空间位于内侧。这是因为应当严格控制安全阀PV21至安全阀PV24的打开压力和关闭压力，并且打开压力和关闭压力之间的差(滞后)通常应当小以满足车辆的规格要求。打开压力和关闭压力之间的差(滞后)由“一次侧空间”的截面面积与“一次侧空间+ 二次侧空间”的截面面积之间的差决定。因此，优选的是使一次侧空间位于外侧并且使二次侧空间位于内侧，用于减小滞后。
[0097]图9的(A)和图9的(B)均示意性地示出时差形成阀TMV的结构(一部分)，并且图9的(A)示出本实施方式。附图标记Dl表示阀元件10的深度，附图标记D2表示从阀元件10的下端到一次侧空间58和二次侧空间59的底面的深度。深度Dl和D2必须等于或大于预定值以提供具有足够强度的阀，并且由于设计原因D1+D2=D3必须等于或大于预定值。
[0098]因为时差形成阀TMV需要将空气排放到图9的左侧(换言之，朝向安全阀PV23、PV24排放)，所以，当与本实施方式相反、一次侧空间58位于外侧而二次侧空间59位于内侧时，换言之，当一次侧空间58和二次侧空间59以与普通安全阀相同的方式配置时，旁通一次侧空间58的通路60如图9的(B)所示必须形成在一次侧空间58的下方，使得能够向左侧排放空气。于是，由于设计原因必须将壁厚D4和通路直径D5添加至尺寸D3。结果，增加了第二轴线ax2的方向·上的尺寸。换言之，增加了整个保护阀I的厚度。
[0099]然而，在本实施方式中，与普通安全阀相反，如图9的(A)所示，一次侧空间58位于内侧而二次侧空间59位于外侧。因此，空气能够直接向图9的左侧(换言之，朝向安全阀PV23、PV24)排放，并且能够防止如图9的(B)所示地那样增加第二轴线ax2的方向上的大小。对于时差形成阀TMV唯一要做的是控制打开压力，并且时差形成阀TMV可以具有大滞后。因此，由于将一次侧空间58置于内侧而将二次侧空间59置于外侧导致的滞后的增加使得时差形成阀TMV需要满足的功能劣化。
[0100]?减压阀RVOl和RV02的结构>>
[0101]接着再次参照图7说明减压阀RVOl和RV02。因为减压阀RVOl和RV02基本上具有相同的结构和相同的部件，所以，为了避免附图的复杂化，仅对减压阀RVOl的构成元件赋予附图标记。
[0102]将减压阀RVOl作为示例来说明减压阀RVOl和RV02的结构。附图标记35表示在第三轴线ax3的方向上可动以接触阀座36和远离阀座36从而打开或关闭减压阀RVOl的阀元件，通过复位弹簧34沿关闭方向(向图7的左侧)对阀元件35施力。复位弹簧34的施力大大小于稍后说明的阀弹簧23的施力，从而很难对设定减压阀RVOl的打开压力和关闭压力起作用。
[0103]在第三轴线ax3的方向上可动的阀杆21的末端与阀元件35接触，阀杆21接收阀弹簧23的施力并且沿打开方向(向图7的右侧)对阀元件35施力。
[0104]阀弹簧23的一端与阀杆21接触，阀弹簧23的另一端与弹簧座24接触。弹簧座24的位置可通过定位螺钉30调节，使得减压阀RVOl的关闭压力可调节，换言之，使得关闭减压阀RVOl所必需的减压值可调节。附图标记25表示弹簧盖，弹簧盖25具有节流孔(未示出)，该节流孔允许用于阀弹簧23的容纳空间与外部之间的空气连通使得用于阀弹簧23的容纳空间能够扩张或收缩。过滤器(未示出)布置于节流孔，使得水不能够经由节流孔从外部进入容纳空间。
[0105]具有上述构造的减压阀RVOl通常打开，并且在一次侧的压力达到预定值之前如图7所示保持打开。当一次侧的压力达到预定值时，阀弹簧23施加至阀杆21的施力屈服于空气压力，因而阀杆21缩回。结果，使得阀元件35与阀座26接触并且减压阀RVOl关闭。以上是对减压阀RVOl和RV02的构造和操作的说明。
[0106]〈〈止回阀CV21、CV22、CV24-CV26 的结构 >>
[0107]接着参照图10和图11说明止回阀CV21、CV22、CV24-CV26。
[0108]因为图10中示出的止回阀CV21、CV22基本上具有相同的结构和相同的部件，所以下面将止回阀CV21作为示例进行说明。
[0109]如图10中的止回阀CV21的放大图(由点划线围成)所示，阀主体2具有用作节流孔0R21的细孔(0R21)。节流孔0R21形成在图10的纸面表面侧，压缩空气经由节流孔0R21流入到形成于阀主体2的空间2m中。
[0110]阀主体2具有阀座2k，阀元件39的末端39a与阀座2k接触。阀元件39由能够弹性变形的材料(诸如橡胶)制成，当末端39a弹性变形时，止回阀CV21打开，从而允许压缩空气仅向下游侧流动。附图标记40表示用于支撑阀元件39的止动板，附图标记41表示用于固定止动板40的挡环。止动板40和挡环41两者均具有供压缩空气流过的开口。
[0111]图11中示出的止回阀CV24、CV25、CV26基本上具有与上述止回阀CV21、CV22的构造相同的构造。例如，止回阀CV24具有由能够弹性变形的材料制成的阀元件46，当阀元件46的末端46a弹性变形时，止回阀CV24打开，从而允许压缩空气仅向下游侧流动。附图标记47表示用于支撑阀元件46的止动板，附图标记48表示用于固定止动板47的挡环。止动板47和挡环48两者均具有供压缩空气流过的开口。止回阀CV25、CV26具有与止回阀CV24的构造大致相同的构造。
[0112]图14示出构造与图7和图11中示出的止回阀的构造不同的止回阀CV24、CV25、CV26的构造的示例。在图14中，图7和图11中的由能够弹性变形的材料制成的阀元件46由阀元件70和弹簧71的组合所代替，其中弹簧71朝向阀座2f (朝向CV25)或阀座2g (朝向CV26)压阀元件70。除了这一替换之外，输出口 P24、P25、P26的口高度(轴向长度)大于图7和图11中示出的输出口 P24、P25、P26的口高度。附图标记72表示弹簧71用的弹簧接收器。
[0113]图14中示出的构造也适用于其他止回阀CV21、CV22。另外，例如，输出口 P23的口高度(轴向长度)可以大于图6中示出的输出口 P23的口高度。
[0114]〈〈止回阀CV02的结构>>
[0115]接着参照图12的(A)和图12的(B)说明止回阀CV02。
[0116]图12的(A)和图12的(B)是示意性地示出图7中所示的止回阀CV02的局部放大图，使得止回阀CV02的构造和功能能够被容易地理解。如图所示，止回阀CV02包括联接环43、安装联接环43的联接止动件42以及用于固定联接止动件42的止动件44。
[0117]如图所示，在联接止动件42和限定形成输入室(a)的空间的内周面2n之间形成预定间隙，使得空气能够从上述二者之间流过。凹部42a沿周向形成在联接止动件42的外周，联接环43被接收在凹部42a中。
[0118]联接环43由弹性材料制成并且为环状。联接环43如图12的(A)的截面图所示分成两股，使得一端43a在弹性变形时能够与内周面2n接触和与内周面2n分离。
[0119]因而，当空气从图12的下侧向上侧流动时，一端43a如图12的(A)所示与内周面2η分离，从而允许空气从图12的下侧向上侧流动。相反，当空气从图12的上侧向下侧流动时，联接环43由于空气压力而扩张，使得联接环43的一端43a与内周面2n接触从而防止空气从图12的上侧向下侧流动。这样，止回阀CV02能够以简单的结构、紧凑的大小和低成本实现止回阀的功能。
[0120]图15示出构造与图7和图12中示出的止回阀的构造不同的止回阀CV02的构造的示例。在图15中，图7和图12中的联接止动件42和联接环43的组合被阀元件保持件80和由弹性材料制成的阀元件81所代替。阀元件保持件80固定地插入到分隔壁2c的内周面2n中。在图15中，附图标记83表示用于密封的O形环。通过止动板47和挡环48将阀元件81压抵阀元件保持件80的阀座82。
[0121]图15的(A)示出一次回路侧具有高压的通常状态，图15的(B)示出因为一次回路侧发生故障使得一次回路侧的压力降低至大气压水平、所以阀元件81与阀座82分离的状态。
[0122]如上所述包括时差形成阀TMV的保护阀I的结构仅作为示例，只要实现了图1中示出的回路构造，特别是只要实现了安全阀PV21和安全阀PV23并列地连接、打开压力高于安全阀PV21的打开压力的时差形成阀TMV设置在安全阀PV23的上游侧的回路构造，可以采用任意结构。然而，例如当如本实施方式那样构造时，能够减小保护阀I的厚度。
【权利要求】
1.一种保护阀，其包括: 输入室，空气被引入所述输入室； 多个输出口，空气经由所述多个输出口排放；和 安全阀，所述安全阀响应于一次侧的压力增加而打开或者响应于二次侧的压力降低而关闭，所述安全阀包括与所述多个输出口中的第一输出口相对应地设置的第一安全阀和与所述多个输出口中的第二输出口相对应地设置的第二安全阀， 其中，空气流路从所述输入室开始至少分支成通向所述第一输出口的第一分支线路和通向所述第二输出口的第二分支线路，以及 打开压力高于所述第一安全阀的打开压力的时差形成阀在所述第二分支线路中设置在所述第二安全阀的上游侧，使得无论所述第一安全阀的打开压力与所述第二安全阀的打开压力之间的差如何，所述第二安全阀都能够在所述第一安全阀打开之后经过时差再打开。
2.根据权利要求1所述的保护阀，其特征在于， 所述第二分支线路在所述第二安全阀的上游侧至少分支成通向所述第二输出口的第三分支线路和通向所述多个输出口中的第三输出口的第四分支线路， 响应于一次侧的压力增加而打开并且响应于二次侧的压力降低而关闭的第三安全阀，与所述第三输出口相对应地设置在所述第四分支线路中， 在所述保护阀的阀主体中，所述第二安全阀和所述第三安全阀中的每一方均包括:分隔壁，所述分隔壁绕与具有第一轴线、第二轴线和第三轴线的正交坐标系的所述第一轴线平行的轴线形成，并且所述分隔壁将沿所述第一轴线的方向延伸的二次侧空间与围绕所述二次侧空间形成的一次侧空间分开；和阀元件，所述阀元件能够在所述第一轴线的方向上从所述分隔壁的用作阀座的端部移动，以打开或关闭所述一次侧空间和所述二次侧空间之间的连通， 所述时差形成阀包括:分隔壁，所述分隔壁绕与所述第二轴线平行的轴线形成，并且所述分隔壁将沿所述第二轴线的方向延伸的一次侧空间与围绕该一次侧空间形成的二次侧空间分开；和阀元件，所述阀元件能够在所述第二轴线的方向上从所述分隔壁的用作阀座的端部移动，以打开或关闭所述时差形成阀的一次侧空间和二次侧空间之间的连通， 所述第二安全阀和所述第三安全阀在所述第三轴线的方向上位于彼此间隔开预离距离的位置，并且 所述时差形成阀在所述第三轴线的方向上位于所述第二安全阀和所述第三安全阀之间，使得所述时差形成阀的二次侧空间能够定位成与所述第二安全阀的一次侧空间和所述第三安全阀的一次侧空间邻接并且与所述第二安全阀的一次侧空间和所述第三安全阀的一次侧空间连通。
【文档编号】B60T15/36GK103442957SQ201280008395
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2012年2月9日 优先权日:2011年2月10日
【发明者】湊一郎 申请人:纳薄特斯克汽车零部件有限公司
【专利摘要】本发明的目的是提供具有规则的阀打开顺序的厚度薄的保护阀。为了实现该目的，保护阀(1)设置有：输入室(a)，空气被引入输入室；多个输出口(P21至P29)，空气经由多个输出口排放；与第一输出口(P21)对应地设置的第一安全阀(PV21)；和与第二输出口(P23)对应地设置的第二安全阀(PV23)，第一安全阀(PV21)和第二安全阀(PV23)响应于一次侧的压力增加而打开且响应于二次侧的压力降低而关闭。从输入室(a)开始形成第一分支线路(b)和第二分支线路(c)。打开压力高于第一安全阀(PV21)的打开压力的时差形成阀(TMV)在第二分支线路(c)中设置在第二安全阀(PV23)的上游侧，使得无论第一安全阀(PV21)的打开压力与第二安全阀(PV23)的打开压力之间的差如何，第二安全阀(PV23)都能够在第一安全阀(PV21)打开之后经过时差再打开。
【专利说明】保护阀
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆等的制动系统中使用的保护阀。
【背景技术】
[0002]在使用空气压力来操作行车制动器、驻车制动器、离合器、悬架或其他辅助机器的车辆中，使用专利文献I至5的任一项中公开的保护阀，以便提高空气系统的可靠性。
[0003]传统的保护阀均包括压缩空气用的输入口、排放空气的输出口和与输出口对应的安全阀。下面参照图13说明传统保护阀的回路构造。图13是专利文献I中公开的保护阀(以下简称为“阀”)110的回路图。
[0004]在图13中，阀110包括连接至压力源的入口 111、连接至第一主制动回路112的出口 113、连接至第二主制动回路114的出口 115、连接至弹簧制动回路116的出口 117以及连接至辅助机器回路118的出口 119。
[0005]第一阀120设置在入口 111和出口 113之间。类似地，第二阀121设置在入口 111和出口 115之间，第三阀122设置在第一阀120的二次侧(出口)与出口 117之间，第四阀123设置在第二阀121的二次侧(出口)与出口 119之间。允许仅从入口向出口流动的止回阀132设置在将第三阀122连接至第一阀120的连接通路130的中间，允许仅从入口向出口流动的止回阀133设置在将第四阀123连接至第二阀121的连接通路131的中间。
[0006]阀110设置有旁通第一阀120的第一旁通线路，第一旁通线路设置有节流阀126和允许仅从入口向出口流动的止回阀125。类似地，阀110设置有旁通第二阀121的第二旁通线路，第二旁通线路设置有节流阀129和允许仅从入口向出口流动的止回阀128。
[0007]入口 111和用于弹簧制动回路的出口 117经由通路134彼此连通，节流阀136和允许仅从用于弹簧制动回路的出口 117向入口 111流动的止回阀135设置于通路134。
[0008]根据阀110，例如，如果当车辆在未驱动状态下停放一整昼夜时第一主制动回路112发生故障并且空气从第一主制动回路112泄漏，则储存在弹簧制动回路116的空气罐中的空气经由通路134中的止回阀135和节流阀136到达入口 111。空气然后经由第一节流阀126、止回阀125和出口 113从发生故障的第一主制动回路112排放。
[0009]在该情况中，弹簧制动回路116中的压力变得太低以至不能将解除弹簧制动所必需的空气供给至弹簧制动装置的气室。结果，甚至在驾驶者进行弹簧制动解除操作时，车辆也不会起动。因此，由于在发动机起动(压力源起动)之后第二主制动回路114发挥功用之前不会解除弹簧制动，因此能够消除安全问题。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:日本特开平10-100888号公报
[0013]专利文献2:日本特开2005-127477号公报
[0014]专利文献3:日本特开2006-168393号公报
[0015]专利文献4:日本特开2007-285518号公报[0016]专利文献5:日本特开2008-137480号公报
【发明内容】
[0017]发明要解决的问题
[0018]在专利文献I公开的上述保护阀(以及专利文献2至5公开的保护阀)中，第三阀122连接至第一阀120的下游侧。换言之，第一阀120和第三阀122串联连接。类似地，第四阀123连接至第二阀121的下游侧。换言之，第二阀121和第四阀123串联连接。
[0019]这是基于对于车辆的规格要求，其要求该车辆中的阀打开动作应当以规则顺序进行。换言之，在车辆中，在第一阀120打开之前(在第一主制动回路112变成能够使用之前)第三阀122应当不被打开(弹簧制动回路116不应当变成能够解除)。该要求在第四阀123和第二阀121之间也适用。
[0020]传统的保护阀具有上述回路构造。然而，如专利文献2、3、5所公开的，一些保护阀具有大体上L形的基体(主体)，该基体在表面具有开口，阀被布置于该开口。此外，专利文献4中公开的保护阀具有大体上长方体的基体，该基体在表面具有开口，阀和主要部件布置于该开口。
[0021]然而，两个安全阀串联连接以提供规则的阀打开顺序的传统构造倾向于使得保护阀的基体中的流路复杂，特别是倾向于增加基体的厚度。另一方面，基于车辆规格要求较薄的保护阀。也就是，存在对于研发如传统保护阀一样保持规则的阀打开顺序的、较薄的保护阀的期望。
[0022]已鉴于上述情况做出本发明，因此，本发明的目的是提供具有规则的阀打开顺序的较薄的保护阀。
[0023]用于解决问题的方案
[0024]为了实现上述目的，本发明的第一方面是一种保护阀，其包括:
[0025]输入室，空气被引入所述输入室；
[0026]多个输出口，空气经由所述多个输出口排放；和
[0027]安全阀，所述安全阀响应于一次侧的压力增加而打开或者响应于二次侧的压力降低而关闭，所述安全阀包括与所述多个输出口中的第一输出口相对应地设置的第一安全阀和与所述多个输出口中的第二输出口相对应地设置的第二安全阀，
[0028]其中，空气流路从所述输入室开始至少分支成通向所述第一输出口的第一分支线路和通向所述第二输出口的第二分支线路，以及
[0029]打开压力高于所述第一安全阀的打开压力的时差形成阀在所述第二分支线路中设置在所述第二安全阀的上游侧，使得无论所述第一安全阀的打开压力与所述第二安全阀的打开压力之间的差如何，所述第二安全阀都能够在所述第一安全阀打开之后经过时差再打开。
[0030]根据该方面，不是通过串联地连接第一安全阀和第二安全阀、而是通过并列地配置第一安全阀和第二安全阀并且将打开压力高于第一安全阀的打开压力的时差形成阀布置在第二安全阀的上游侧来实现第一安全阀和第二安全阀的规则的阀打开顺序。因此，防止了保护阀的阀主体的结构变得复杂。另外，因为对于时差形成阀唯一要做的是严格控制打开压力，所以，对于保护阀的阀主体设计的自由度比具有安全阀串联连接的回路构造的那些保护阀的高。
[0031 ] 本发明的第二方面是根据第一方面的保护阀，
[0032]其中，所述第二分支线路在所述第二安全阀的上游侧至少分支成通向所述第二输出口的第三分支线路和通向所述多个输出口中的第三输出口的第四分支线路，
[0033]响应于一次侧的压力增加而打开并且响应于二次侧的压力降低而关闭的第三安全阀，与所述第三输出口相对应地设置在所述第四分支线路中，
[0034]在所述保护阀的阀主体中，所述第二安全阀和所述第三安全阀中的每一方均包括:分隔壁，所述分隔壁绕与具有第一轴线、第二轴线和第三轴线的正交坐标系的所述第一轴线平行的轴线形成，并且所述分隔壁将沿所述第一轴线的方向延伸的二次侧空间与围绕所述二次侧空间形成的一次侧空间分开；和阀元件，所述阀元件能够在所述第一轴线的方向上从所述分隔壁的用作阀座的端部移动，以打开或关闭所述一次侧空间和所述二次侧空间之间的连通，
[0035]所述时差形成阀包括:分隔壁，所述分隔壁绕与所述第二轴线平行的轴线形成，并且所述分隔壁将沿所述第二轴线的方向延伸的一次侧空间与围绕该一次侧空间形成的二次侧空间分开；和阀元件，所述阀元件能够在所述第二轴线的方向上从所述分隔壁的用作阀座的端部移动，以打开或关闭所述时差形成阀的一次侧空间和二次侧空间之间的连通，
[0036]所述第二安全阀和所述第三安全阀在所述第三轴线的方向上位于彼此间隔开预离距离的位置，并且
[0037]所述时差形成阀在所述第三轴线的方向上位于所述第二安全阀和所述第三安全阀之间，使得所述时差形成阀的二次侧空间能够定位成与所述第二安全阀的一次侧空间和所述第三安全阀的一次侧空间邻接并且与所述第二安全阀的一次侧空间和所述第三安全阀的一次侧空间连通。
[0038]根据该方面，甚至在安装了时差形成阀时，也能够防止保护阀的阀主体的厚度(在第二轴线的方向上的厚度)增加。原因稍后说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0039][图1]是根据本发明的保护阀的回路图。
[0040][图2]是示出根据本发明的保护阀连接至空气干燥器的方式的立体图。
[0041][图3]是根据本发明的保护阀的主视图。
[0042][图4]是根据本发明的保护阀的后视图。
[0043][图5]是根据本发明的保护阀的右侧视图。
[0044][图6]是根据本发明的保护阀的左侧视图。
[0045][图7]是沿着图5的线a-a截取的截面图。
[0046][图8]是沿着图3的线b-b截取的截面图。
[0047][图9](A)和(B)是用于说明时差形成阀的结构的阀结构的示意图。
[0048][图10]是沿着图3的线c-c截取的截面图。
[0049][图11]是沿着图3的线d-d截取的截面图。
[0050][图12](A)和(B)是止回阀的截面图(图7的局部放大图)。
[0051][图13]是根据现有技术的保护阀的回路图。[0052][图14]是示出构造与图7和图11中示出的止回阀的构造不同的止回阀CV24、CV25、CV26的构造的示例的必要部分的截面图。
[0053][图15]是示出构造与图7和图11中示出的止回阀的构造不同的止回阀CV02的构造的示例的必要部分的截面图，其中，(A)示出一次回路侧具有高压的通常状态，(B)示出一次回路侧的压力由于一次回路侧的故障降至大气压水平的状态。
【具体实施方式】
[0054]以下参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。基于如下前提说明实施方式:下述实施方式仅仅是本发明的一个实施方式，不意图限制本发明。
[0055]图1是根据本发明的一个实施方式的保护阀I的回路图。图2是示出保护阀I连接至空气干燥器200的方式的立体图。图3是保护阀I的主视图。图4是保护阀I的后视图。图5是保护阀I的右侧视图。图6是保护阀I的左侧视图。
[0056]图7是沿着图5的线a-a截取的截面图。图8是沿着图3的线b_b截取的截面图。图9的(A)和(B)是用于说明时差形成阀TMV的结构的阀结构的说明图(本实施方式由图9的(A)说明)。图10是沿着图3的线c-c截取的截面图。图11是沿着图3的线d-d截取的截面图。图12的(A)和(B)是止回阀CV02的截面图(图7的局部放大图)。
[0057]1.保护阀的回路构造
[0058]以下首先参照图1和图2说明保护阀I的回路构造。
[0059]保护阀I是大体上包括一个入口和多个输出口的保护阀。保护阀设置有与各输出口对应的安全阀，当连接至输出口的任一压力回路发生故障并且作为流体的示例的空气从该压力回路泄漏时，安全阀响应于压力降低而关闭。
[0060]例如，保护阀I如图2所示地那样连接至安装于车架300的空气干燥器200。空气干燥器200经由空气入口 201和202吸入从空气压缩器(未示出)供给的压缩空气，去除压缩空气中含有的诸如油等杂质，并且在去除杂质之后经由空气排放口(未示出)排放压缩空气。应当注意，这里未提供空气干燥器200的构造的详细图示和说明。作为根据本发明的一个实施方式的保护阀I的空气入口的输入口 Pl连接至空气干燥器200的空气排放口(未示出)。
[0061]在图1中，每个“P2#”(#是整数)表示作为保护阀I的空气排放口的输出口，例如，车辆的行车制动回路连接至作为“第一输出口”的输出口 P21、P22中的每一个输出口。例如，挂车制动回路连接至作为“第二输出口 ”的输出口 P23，辅助回路连接至作为“第三输出口”的输出口 P24。驻车制动回路连接至输出口 P25，并且其他辅助回路连接至各输出口P26、P27、P29。
[0062]连接至在输出口 P21的上游侧分支的分支线路(t)的端部和在输出口 P22的上游侧分支的分支线路(U)的端部的、由附图标记P/S表示的部件是用于检测稍后说明的安全阀PV21和PV22的下游侧的空气压力的压力传感器。
[0063]在图1 中，附图标记 PV21、PV22、PV23、PV24 表示与各输出口 P21、P22、P23、P24 对
应地设置的安全阀。当压缩空气未供给至各安全阀的一次侧(压缩空气入口侧)时，各安全阀保持关闭，当压缩空气供给至各安全阀的一次侧并且各安全阀的一次侧的空气压力增加时，各安全阀打开。[0064]此外，当连接至各安全阀的对应输出口的压力回路发生故障并且各安全阀的二次侦U (压缩空气出口侧)的空气压力降低时，各安全阀关闭。如这里所使用的，术语“上游侧”是指相对于压缩空气流动的方向的上游侧，术语“下游侧”是指相对于压缩空气流动的方向的下游侧。一般而言，在图1中，左侧是上游侧，而右侧是下游侧。
[0065]在图1中，附图标记RVOl和RV02表示减压阀，经由输入口 Pl吸入的压缩空气通过减压阀RVOl和RV02减压，然后压缩空气被供给至下游侧。
[0066]在图1中，附图标记CV02、CV21、CV22、CV24、CV25、CV26表示仅允许压缩空气沿一个方向流动的止回阀。例如，附图标记CV21表示仅允许在图1中从左侧向右侧流动的止回阀。附图标记0R21和0R22表示用于节流压缩空气的流动的孔板节流阀。
[0067]根据本实施方式的保护阀I包括输入室(a)，该输入室位于输入口 Pl的下游侧，空气被引入该输入室，空气流路从输入室(a)分支成通向输出口 P21的第一分支线路(b)、通向输出口 P23的第二分支线路(c)以及通向输出口 P27的流路(V)。
[0068]减压阀RVOl设置于第一分支线路(b)，流路在减压阀RVOl的下游侧分支成第五分支线路(d)和第六分支线路(e)。作为“第一安全阀”的安全阀PV21设置于第五分支线路(d)，安全阀PV22设置于第六分支线路(e)。设置有旁通安全阀PV21的流路(S)，孔板节流阀0R21和止回阀CV21设置于流路(S)。类似地，设置有旁通安全阀PV22的流路(r)，孔板节流阀0R22和止回阀CV22设置于流路(r)。
[0069]减压阀RV02设置于第二分支线路(C)，作为根据本发明的保护阀I的特征的时差形成阀TMV设置在减压阀RV02的下游侧。时差形成阀TMV的下游侧分支成第三分支线路(f)和第四分支线路(g)，作为“第二安全阀”的安全阀PV23和作为“第三安全阀”的安全阀PV24分别设置于第三分支线路(f)和第四分支线路(g)。
[0070]安全阀PV23的下游侧的流路进一步分支成流路(j)、(h)和(k)，流路(j)经由止回阀CV25通向输出口 P25。流路(k)通向输出口 P23，流路(h)进一步分支成通向输出口P29的流路(η)和经由止回阀CV02接合至流路(V)的流路(m)。
[0071]如上所述，安全阀PV23的下游侧的流路经由止回阀CV02旁通输入室(a)。例如，当连接至输出口 P21的行车制动回路发生故障而导致空气泄漏时，允许安全阀PV23的下游侧的空气经由旁通安全阀PV21的流路(s)流出。因此，能够避免在不能够使用行车制动时解除驻车制动或挂车制动的不期望的情况。
[0072]以下说明如上所述构造的保护阀I的操作。当压缩空气供给至输入室(a)时，压缩空气的压力由于减压阀RVOl而减小，然后压缩空气供给至第一分支线路(b)侧的安全阀PV2UPV22的一次侧。然后，安全阀PV21、PV22响应于安全阀PV21、PV22的一次侧的压力增加而打开，压缩空气供给至输出口 P21、P22。压缩空气还从输入室(a)直接供给至输出口P27。
[0073]在第二分支线路(C)侧，压缩空气的压力由于减压阀RV02而减小，然后压缩空气供给至时差形成阀TMV的一次侧。时差形成阀TMV被设定成具有比安全阀PV21、PV22的打开压力高的打开压力。因而，时差形成阀TMV在安全阀PV21、PV22打开时仍然关闭，换言之，安全阀PV23、PV24在安全阀PV21、PV22打开时仍然关闭。
[0074]然后，当压力在时差之后达到时差形成阀TMV的打开压力时，时差形成阀TMV打开，压缩空气开始供给至安全阀PV23、PV24的一次侧。然后，压力达到安全阀PV23、PV24的打开压力，安全阀PV23、PV24打开，压缩空气供给至输出口 P23-26和P29。
[0075]如上所述，根据本发明的保护阀1，作为“第一安全阀”的安全阀PV21和作为“第二安全阀”的安全阀PV23的阀打开顺序的规则性不是通过串联地连接安全阀PV21和安全阀PV23来实现的。这是通过并列地配置安全阀PV21和安全阀PV23并且将打开压力高于安全阀PV21的打开压力的时差形成阀TMV安装在安全阀PV23的上游侧来实现的。因此，防止了保护阀I的阀主体内部的构造变得复杂。此外，对于时差形成阀TMV唯一要做的是严格控制打开压力。因此，与具有安全阀PV21和PV23串联连接的回路构造的保护阀相比，能够获得较高的对于阀主体设计的自由度。
[0076]2.保护阀主体的结构
[0077]进一步参照图3和随后的附图更详细地说明保护阀I的提供上述回路构造的阀主体结构。在图2至图12中，附图标记axl表示第一轴线，附图标记ax2表示第二轴线(与轴线axl正交的轴线)，附图标记ax3表示第三轴线(与轴线axl和ax2正交的轴线)。在下文中，使用[axl]-[ax2]-[ax3]三维坐标系来说明阀主体结构。在图2至图12中，为了方便，轴线axl限定为与重力方向平行的竖直轴线，轴线ax2和ax3形成与重力方向正交的水平面。然而，理所当然，这仅是示例，根据本发明的保护阀I的形状以及保护阀I安装于空气干燥器200的位置不限于图2至图12示出的那样。
[0078]保护阀I包括作为基体的阀主体2，该阀主体2具有在一个方向上的厚度小的大体上长方体结构。具体地，保护阀I在轴线ax2的方向上的厚度小，并且保护阀I在轴线axl的方向上长。
[0079]从与图1中的回路图相比较明显看出，与图1中的方式大致相同，减压阀RVOl以及减压阀RVOl的下游侧的流路、各种阀和输出口位于上半部，减压阀RV02以及减压阀RV02的下游侧的流路、各种阀和输出口位于下半部。
[0080]作为压缩空 气用的入口的输入口 Pl形成于阀主体2的背面侧(图4)，其他输出口全部形成于阀主体2的正面侧(图3)或侧面侧(图5、图6)。在本实施方式中，因为输出口P27与输入口 Pl直接连通，所以输出口 P27可以在输入口 Pl关闭的情况下代替输入口 Pl使用。在该情况下，没有口存在于阀主体2的背面侧，输入口和输出口全部形成于阀主体2的正面侧(图3)或侧面侧(图5、图6)。
[0081]主要参照图7至图9的截面图进一步说明阀的结构。
[0082]? 安全阀 PV21、PV22、PV23、PV24 的结构 >>
[0083]在保护阀I中，安全阀PV21、PV22、PV23、PV24基本上具有相同的结构和相同的部件(对于各个阀单独地设定打开压力和关闭压力)。一般而言，安全阀PV21、PV22、PV23、PV24在第一轴线的方向上可动以打开或关闭外侧的一次侧空间和内侧的二次侧空间之间的连通。在本实施方式中，安全阀PV21、PV22、PV23、PV24全部被调节成使得它们的打开压力比它们的关闭压力大，并且打开压力和关闭压力之间的差(滞后)满足规格值。
[0084]将安全阀PV21作为示例来说明安全阀的结构。如图7所示，安全阀PV21包括:分隔壁2a，其绕与第一轴线axl平行的轴线LI形成，分隔壁2a将沿第一轴线axl的方向延伸的二次侧空间51与围绕二次侧空间51形成的一次侧空间50分开；和阀元件10，其可在第一轴线axl的方向上从分隔壁2a的用作阀座的端部移动，以打开或关闭一次侧空间50和二次侧空间51之间的连通。一次侧空间50具有圆环状截面(当沿着由第二轴线ax2和第三轴线ax3形成的平面截取时)，二次侧空间51具有圆形截面。
[0085]附图标记12表示用于沿关闭方向对阀元件10施力的主弹簧，附图标记13表示用作主弹簧12的台座的上部弹簧座，附图标记11表示用作主弹簧12的另一台座的下部弹簧座。另外，附图标记15表示限定安全阀PV21的弹簧容纳空间的阀盖，附图标记17表示用于固定阀盖15的挡环，附图标记14表示用于提供密封的O形环。
[0086]附图标记16表示定位螺钉。能够通过调节定位螺钉使上部弹簧座13移位，由此能够调节主弹簧12施加给阀座10的施力(换言之，打开压力)。
[0087]为了避免附图的复杂化，在图7中，构造与安全阀PV21的构造相同的安全阀PV22、PV23、PV24的构成元件未被赋予附图标记。然而，安全阀PV22中的附图标记2b、安全阀PV23中的附图标记2c以及安全阀PV24中的附图标记2d表示与安全阀PV21的分隔壁2a对应的分隔壁。
[0088]安全阀PV21的一次侧空间50与图1中的流路(d)对应，安全阀PV21的二次侧空间51与图1中的安全阀PV21的下游侧的流路对应。类似地，安全阀PV22的一次侧空间52与图1中的流路(e)对应，安全阀PV22的二次侧空间53与图1中的安全阀PV22的下游侧的流路对应。安全阀PV23的一次侧空间54与图1中的流路(f)对应，安全阀PV23的二次侧空间55与图1中的安全阀PV23的下游侧的流路对应。安全阀PV24的一次侧空间56与图1中的流路(g)对应，安全阀PV24的二次侧空间57与图1中的安全阀PV24的下游侧的流路对应。
[0089]?时差形成阀TMV的结构>>
[0090]接着主要参照图7和图8说明时差形成阀TMV的结构。尽管时差形成阀TMV具有与上述安全阀PV21大体上相同的结构，但是时差形成阀TMV与安全阀PV21的不同之处在于:一次侧空间形成在内侧，而二次侧空间形成在外侧。
[0091]更具体地，在图8 中，时差形成阀TMV包括:分隔壁2e，其绕与第二轴线ax2平行的轴线L2形成，分隔壁2e将沿第二轴线ax2的方向延伸的一次侧空间58与围绕一次侧空间58形成的二次侧空间59分开；和阀元件10，其可在第二轴线ax2的方向上从分隔壁2e的用作阀座的端部移动，以打开或关闭一次侧空间58和二次侧空间59之间的连通。其他构造与上述安全阀PV21的构造相同，因而相同的部件被赋予相同的附图标记并且在下文中不再重复对相同的部件的说明。
[0092]关于与作为第二安全阀的安全阀PV23和作为第三安全阀的安全阀PV24的关系，时差形成阀TMV位于安全阀PV23和安全阀PV24之间。更具体地，安全阀PV23和安全阀PV24如图7所示位于在第三轴线ax3的方向上彼此间隔开预定距离的位置处。
[0093]时差形成阀TMV在第三轴线ax3的方向上位于安全阀PV23和安全阀PV24之间(中间位置)。在图7中，示出了时差形成阀TMV的一次侧空间58和二次侧空间59。
[0094]因此，如图7所示，时差形成阀TMV的二次侧空间59定位成与安全阀PV23的一次侧空间54和安全阀PV24的一次侧空间56邻接并且与安全阀PV23的一次侧空间54和安全阀PV24的一次侧空间56连通。
[0095]因而，能够减小时差形成阀TMV在第二轴线ax2的方向上的长度。换言之，能够减小保护阀I的厚度。以下将详细说明。
[0096]在具有这种结构的阀中，如安全阀PV21至安全阀PV24的情况那样，一次侧空间通常位于外侧，二次侧空间位于内侧。这是因为应当严格控制安全阀PV21至安全阀PV24的打开压力和关闭压力，并且打开压力和关闭压力之间的差(滞后)通常应当小以满足车辆的规格要求。打开压力和关闭压力之间的差(滞后)由“一次侧空间”的截面面积与“一次侧空间+ 二次侧空间”的截面面积之间的差决定。因此，优选的是使一次侧空间位于外侧并且使二次侧空间位于内侧，用于减小滞后。
[0097]图9的(A)和图9的(B)均示意性地示出时差形成阀TMV的结构(一部分)，并且图9的(A)示出本实施方式。附图标记Dl表示阀元件10的深度，附图标记D2表示从阀元件10的下端到一次侧空间58和二次侧空间59的底面的深度。深度Dl和D2必须等于或大于预定值以提供具有足够强度的阀，并且由于设计原因D1+D2=D3必须等于或大于预定值。
[0098]因为时差形成阀TMV需要将空气排放到图9的左侧(换言之，朝向安全阀PV23、PV24排放)，所以，当与本实施方式相反、一次侧空间58位于外侧而二次侧空间59位于内侧时，换言之，当一次侧空间58和二次侧空间59以与普通安全阀相同的方式配置时，旁通一次侧空间58的通路60如图9的(B)所示必须形成在一次侧空间58的下方，使得能够向左侧排放空气。于是，由于设计原因必须将壁厚D4和通路直径D5添加至尺寸D3。结果，增加了第二轴线ax2的方向·上的尺寸。换言之，增加了整个保护阀I的厚度。
[0099]然而，在本实施方式中，与普通安全阀相反，如图9的(A)所示，一次侧空间58位于内侧而二次侧空间59位于外侧。因此，空气能够直接向图9的左侧(换言之，朝向安全阀PV23、PV24)排放，并且能够防止如图9的(B)所示地那样增加第二轴线ax2的方向上的大小。对于时差形成阀TMV唯一要做的是控制打开压力，并且时差形成阀TMV可以具有大滞后。因此，由于将一次侧空间58置于内侧而将二次侧空间59置于外侧导致的滞后的增加使得时差形成阀TMV需要满足的功能劣化。
[0100]?减压阀RVOl和RV02的结构>>
[0101]接着再次参照图7说明减压阀RVOl和RV02。因为减压阀RVOl和RV02基本上具有相同的结构和相同的部件，所以，为了避免附图的复杂化，仅对减压阀RVOl的构成元件赋予附图标记。
[0102]将减压阀RVOl作为示例来说明减压阀RVOl和RV02的结构。附图标记35表示在第三轴线ax3的方向上可动以接触阀座36和远离阀座36从而打开或关闭减压阀RVOl的阀元件，通过复位弹簧34沿关闭方向(向图7的左侧)对阀元件35施力。复位弹簧34的施力大大小于稍后说明的阀弹簧23的施力，从而很难对设定减压阀RVOl的打开压力和关闭压力起作用。
[0103]在第三轴线ax3的方向上可动的阀杆21的末端与阀元件35接触，阀杆21接收阀弹簧23的施力并且沿打开方向(向图7的右侧)对阀元件35施力。
[0104]阀弹簧23的一端与阀杆21接触，阀弹簧23的另一端与弹簧座24接触。弹簧座24的位置可通过定位螺钉30调节，使得减压阀RVOl的关闭压力可调节，换言之，使得关闭减压阀RVOl所必需的减压值可调节。附图标记25表示弹簧盖，弹簧盖25具有节流孔(未示出)，该节流孔允许用于阀弹簧23的容纳空间与外部之间的空气连通使得用于阀弹簧23的容纳空间能够扩张或收缩。过滤器(未示出)布置于节流孔，使得水不能够经由节流孔从外部进入容纳空间。
[0105]具有上述构造的减压阀RVOl通常打开，并且在一次侧的压力达到预定值之前如图7所示保持打开。当一次侧的压力达到预定值时，阀弹簧23施加至阀杆21的施力屈服于空气压力，因而阀杆21缩回。结果，使得阀元件35与阀座26接触并且减压阀RVOl关闭。以上是对减压阀RVOl和RV02的构造和操作的说明。
[0106]〈〈止回阀CV21、CV22、CV24-CV26 的结构 >>
[0107]接着参照图10和图11说明止回阀CV21、CV22、CV24-CV26。
[0108]因为图10中示出的止回阀CV21、CV22基本上具有相同的结构和相同的部件，所以下面将止回阀CV21作为示例进行说明。
[0109]如图10中的止回阀CV21的放大图(由点划线围成)所示，阀主体2具有用作节流孔0R21的细孔(0R21)。节流孔0R21形成在图10的纸面表面侧，压缩空气经由节流孔0R21流入到形成于阀主体2的空间2m中。
[0110]阀主体2具有阀座2k，阀元件39的末端39a与阀座2k接触。阀元件39由能够弹性变形的材料(诸如橡胶)制成，当末端39a弹性变形时，止回阀CV21打开，从而允许压缩空气仅向下游侧流动。附图标记40表示用于支撑阀元件39的止动板，附图标记41表示用于固定止动板40的挡环。止动板40和挡环41两者均具有供压缩空气流过的开口。
[0111]图11中示出的止回阀CV24、CV25、CV26基本上具有与上述止回阀CV21、CV22的构造相同的构造。例如，止回阀CV24具有由能够弹性变形的材料制成的阀元件46，当阀元件46的末端46a弹性变形时，止回阀CV24打开，从而允许压缩空气仅向下游侧流动。附图标记47表示用于支撑阀元件46的止动板，附图标记48表示用于固定止动板47的挡环。止动板47和挡环48两者均具有供压缩空气流过的开口。止回阀CV25、CV26具有与止回阀CV24的构造大致相同的构造。
[0112]图14示出构造与图7和图11中示出的止回阀的构造不同的止回阀CV24、CV25、CV26的构造的示例。在图14中，图7和图11中的由能够弹性变形的材料制成的阀元件46由阀元件70和弹簧71的组合所代替，其中弹簧71朝向阀座2f (朝向CV25)或阀座2g (朝向CV26)压阀元件70。除了这一替换之外，输出口 P24、P25、P26的口高度(轴向长度)大于图7和图11中示出的输出口 P24、P25、P26的口高度。附图标记72表示弹簧71用的弹簧接收器。
[0113]图14中示出的构造也适用于其他止回阀CV21、CV22。另外，例如，输出口 P23的口高度(轴向长度)可以大于图6中示出的输出口 P23的口高度。
[0114]〈〈止回阀CV02的结构>>
[0115]接着参照图12的(A)和图12的(B)说明止回阀CV02。
[0116]图12的(A)和图12的(B)是示意性地示出图7中所示的止回阀CV02的局部放大图，使得止回阀CV02的构造和功能能够被容易地理解。如图所示，止回阀CV02包括联接环43、安装联接环43的联接止动件42以及用于固定联接止动件42的止动件44。
[0117]如图所示，在联接止动件42和限定形成输入室(a)的空间的内周面2n之间形成预定间隙，使得空气能够从上述二者之间流过。凹部42a沿周向形成在联接止动件42的外周，联接环43被接收在凹部42a中。
[0118]联接环43由弹性材料制成并且为环状。联接环43如图12的(A)的截面图所示分成两股，使得一端43a在弹性变形时能够与内周面2n接触和与内周面2n分离。
[0119]因而，当空气从图12的下侧向上侧流动时，一端43a如图12的(A)所示与内周面2η分离，从而允许空气从图12的下侧向上侧流动。相反，当空气从图12的上侧向下侧流动时，联接环43由于空气压力而扩张，使得联接环43的一端43a与内周面2n接触从而防止空气从图12的上侧向下侧流动。这样，止回阀CV02能够以简单的结构、紧凑的大小和低成本实现止回阀的功能。
[0120]图15示出构造与图7和图12中示出的止回阀的构造不同的止回阀CV02的构造的示例。在图15中，图7和图12中的联接止动件42和联接环43的组合被阀元件保持件80和由弹性材料制成的阀元件81所代替。阀元件保持件80固定地插入到分隔壁2c的内周面2n中。在图15中，附图标记83表示用于密封的O形环。通过止动板47和挡环48将阀元件81压抵阀元件保持件80的阀座82。
[0121]图15的(A)示出一次回路侧具有高压的通常状态，图15的(B)示出因为一次回路侧发生故障使得一次回路侧的压力降低至大气压水平、所以阀元件81与阀座82分离的状态。
[0122]如上所述包括时差形成阀TMV的保护阀I的结构仅作为示例，只要实现了图1中示出的回路构造，特别是只要实现了安全阀PV21和安全阀PV23并列地连接、打开压力高于安全阀PV21的打开压力的时差形成阀TMV设置在安全阀PV23的上游侧的回路构造，可以采用任意结构。然而，例如当如本实施方式那样构造时，能够减小保护阀I的厚度。
【权利要求】
1.一种保护阀，其包括: 输入室，空气被引入所述输入室； 多个输出口，空气经由所述多个输出口排放；和 安全阀，所述安全阀响应于一次侧的压力增加而打开或者响应于二次侧的压力降低而关闭，所述安全阀包括与所述多个输出口中的第一输出口相对应地设置的第一安全阀和与所述多个输出口中的第二输出口相对应地设置的第二安全阀， 其中，空气流路从所述输入室开始至少分支成通向所述第一输出口的第一分支线路和通向所述第二输出口的第二分支线路，以及 打开压力高于所述第一安全阀的打开压力的时差形成阀在所述第二分支线路中设置在所述第二安全阀的上游侧，使得无论所述第一安全阀的打开压力与所述第二安全阀的打开压力之间的差如何，所述第二安全阀都能够在所述第一安全阀打开之后经过时差再打开。
2.根据权利要求1所述的保护阀，其特征在于， 所述第二分支线路在所述第二安全阀的上游侧至少分支成通向所述第二输出口的第三分支线路和通向所述多个输出口中的第三输出口的第四分支线路， 响应于一次侧的压力增加而打开并且响应于二次侧的压力降低而关闭的第三安全阀，与所述第三输出口相对应地设置在所述第四分支线路中， 在所述保护阀的阀主体中，所述第二安全阀和所述第三安全阀中的每一方均包括:分隔壁，所述分隔壁绕与具有第一轴线、第二轴线和第三轴线的正交坐标系的所述第一轴线平行的轴线形成，并且所述分隔壁将沿所述第一轴线的方向延伸的二次侧空间与围绕所述二次侧空间形成的一次侧空间分开；和阀元件，所述阀元件能够在所述第一轴线的方向上从所述分隔壁的用作阀座的端部移动，以打开或关闭所述一次侧空间和所述二次侧空间之间的连通， 所述时差形成阀包括:分隔壁，所述分隔壁绕与所述第二轴线平行的轴线形成，并且所述分隔壁将沿所述第二轴线的方向延伸的一次侧空间与围绕该一次侧空间形成的二次侧空间分开；和阀元件，所述阀元件能够在所述第二轴线的方向上从所述分隔壁的用作阀座的端部移动，以打开或关闭所述时差形成阀的一次侧空间和二次侧空间之间的连通， 所述第二安全阀和所述第三安全阀在所述第三轴线的方向上位于彼此间隔开预离距离的位置，并且 所述时差形成阀在所述第三轴线的方向上位于所述第二安全阀和所述第三安全阀之间，使得所述时差形成阀的二次侧空间能够定位成与所述第二安全阀的一次侧空间和所述第三安全阀的一次侧空间邻接并且与所述第二安全阀的一次侧空间和所述第三安全阀的一次侧空间连通。
【文档编号】B60T15/36GK103442957SQ201280008395
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2012年2月9日 优先权日:2011年2月10日
【发明者】湊一郎 申请人:纳薄特斯克汽车零部件有限公司
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