JPH0217386B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車両のフルパワーブレーキシステム
において用いられるブレーキ油圧制御弁装置に関
するものである。

従来のこの種装置として、ポンプ吐出油の流入
口及び流出口と緊急用アキユムレータ接続口と車
輪ブレーキシリンダ接続口とを少なくとも有した
シリンダハウジングと、このシリンダハウジング
内に摺動自在に設置されたスプール弁であつて且
つブレーキペダル操作により作動されて前記流入
口から前記流出口への流れを絞つて前記流入口の
油圧を上昇させるとともに前記流入口の圧油を前
記車輪ブレーキシリンダ接続口に導くスプール弁
と、前記シリンダハウジング内に設置された弁手
段であつて且つ前記スプール弁の作動ストローク
以上にブレーキペダルが踏み込まれることにより
作動されて前記緊急用アキユムレータ接続口の圧
油を前記車輪ブレーキシリンダ接続口に導く弁手
段とを有し、前記車輪ブレーキシリンダ接続口の
油圧によつてのみブレーキペダル反力を発生する
ように構成したものがある。

しかしながら、ポンプ正常時において、スプー
ル弁が急激に作動して流入口から流出口への流れ
を絞つても車輪ブレーキシリンダ接続口の油圧が
直ちに上昇しないので、ブレーキペダルが急激に
踏み込まれた場合、一時的にブレーキペダルがス
プール弁の作動ストロークを越えて踏み込まれて
弁手段が開放され、大切な緊急用アキユムレータ
内圧油を消費し、また常閉弁に振動が生じる欠点
があつた。

本発明は、前述の如きブレーキ油圧制御弁装置
において、スプール弁の急激な作動を抑制するこ
とによりポンプ正常時における弁手段の開放を防
止することを目的とする。

本発明の構成は、シリンダハウジングとスプー
ル弁とで形成されるダンピング室であつて、且つ
スプール弁の作動ストロークが全作動ストローク
よりも少ない状態において固定オリフイスのみを
介してリザーバと連通するとともにスプール弁の
作動により容積の減少するダンピング室を設け
る。

この構成により、ブレーキペダルが急激に踏み
込まれたとしても、スプール弁の作動ストローク
が全作動ストロークに達する前にダンピング室が
固定オリフイスを介してのみリザーバと連通する
ことでスプール弁の急激な作動に対して大きな抵
抗が加わり、引き続きスプール弁が急激に作動さ
れることがないため、弁手段の作動には至らな
い。

そして、上述の如き構成の本発明においては、
前記固定オリフイスは流入口や緊急用アキユムレ
ータ接続口から車輪ブレーキシリンダ接続口へ圧
油を導く流路中に存在するものではないため、流
入口や緊急用アキユムレータ接続口から車輪ブレ
ーキシリンダ接続口へ至る流路の抵抗は何ら増加
せず、ブレーキペダルの踏み込みに対する車輪ブ
レーキ機構の作動の応答性を良好に保持できる効
果がある。

以下に本発明の実施例を図面について説明す
る。第１図は本発明の第１実施例を示した図であ
つて、油圧ポンプ１０とパワーステアリング装置
１１を連続する管路P₁，P₂中にはブレーキ油圧
制御弁装置１００が介装されている。

ブレーキ油圧制御弁装置１００はブレーキペダ
ル１２の操作によつて作動するもので、図示しな
い車体に固着されるハウジング２０とこのハウジ
ング２０内に組込んだスプール弁３０、入力ピス
トン４０、反力ピストン５０及び弁手段６０を具
備している。ハウジング２０はその内部に段付内
孔２１をを有しており、段付内孔２１の小径部２
１ａには管路P₁を通して油圧ポンプ１０に連通
する第１ポート（流入口）２２と、管路P₂を通
してパワーステアリング装置１１に連通する第２
ポート（流出口）２３とが開口し、また段付内孔
２１の右方大径内孔２１ｂには管路P₄を介して
リザーバ１４に連通する第４ポート（排出口）２
５が開口し、更に段付内孔２１の左方大径内孔２
１ｃには管路P₃を介して車輪ブレーキシリンダ
１３に連通する第３ポート（ブレーキシリンダ接
続口）２４と、管路P₅を介して緊急用アキユム
レータ１５に接続する第５ポート（緊急用アキユ
ームレータ接続口）２８が開口している。また、
このハウジング２０の小径内孔２０ａには一対の
環状溝２６，２７が設けられており、図示右方の
溝２６は第２ポート２３に連通し、左方の溝２７
は第１ポート２２の左方に位置している。プラグ
７０はシール部材を介してハウジング２０の左端
部に液密的に螺着されており、シール部材を組付
けた隔壁部材７１及びこの隔壁部材７１の左側の
隔壁部材７２をハウジング２０の内孔段部２１ｄ
に固定している。アキユムレータ１５は逆止弁１
６と固定オリフイス１７を介装した管路P₆によ
り管路P₁に連通されている。

スプール弁３０はハウジング２０の小径内孔２
１ａ内に軸方向へ摺動自在に嵌挿されており、入
力ピストン４０との間に第４ポート２５が常に開
口する第１油室R₁を形成するとともに隔壁部材
７１との間に第２油室（ダンピング室）R₂を形
成している。またこのスプール弁３０の外周には
２個のランド３１，３２と２個の環状溝３４，３
５が設けられ、軸心部にはコイルスプリング４９
を収容した有底内孔３７が設けられている。な
お、有底内孔３７の底部は軸方向に設けた連通孔
３８とこの連通路３８の左端の固定オリフイス３
３を通して第２油室R₂に連通しており、また第
２環状溝３５は半径方向に設けた連通孔３９を通
して連通孔３８に連通している。しかして、この
スプール弁３０においては、その第１ランド３１
にて第１ポート２２が常に連通する第１環状溝３
４と第２ポート２３が連通する環状溝２６との連
通開度を制御する絞り弁V₁（オープンセンタ型の
制御弁）が構成され、またその第２ランド３２の
右端にて第１ポート２２と環状溝２７との連通を
制御する常閉型遮断弁V₂が構成され、更にその
第２ランド３２の左端にて環状溝２７第２環状溝
３５との連通を制御する常開型遮断弁V₃が構成
されており、非作動時には図示のごとく絞り弁
V₁が全開状態にある。

入力ピストン４０はシール部材を介してハウジ
ング２０の大径内孔２１ｂ内に軸方向へ摺動自在
に嵌挿されており、その鍔部４０ａにてコイルス
プリング４１と環状のリテーナ４２を介してスプ
ール３０と弾発的に係合するとともに、その右端
内孔部にて作動杆４３を介してブレーキペダル１
２に作動的に連結されている。またこのピストン
４０の右端外周には、ハウジング２０の右端にク
リツプ４５によつて固定したストツパ４４に当接
することにより入力ピストン４０の移動ストロー
クを規定する一対のナツト４６，４６が固定され
ており、これら両ナツト４６，４６によつて形成
される環状溝内には一端をハウジング２０の右端
外周に嵌着したブーツ４７の他端が嵌着されてい
る。なお、リテーナ４２は入力ピストン４０の小
径部４０ａの左端に固着したリング４８によつて
その初期位置（すなわち、コイルスプリング４１
の初期弾発力）が設定されており、入力ピストン
４０の作動時には小径部４０ａがリテーナ４２内
を摺動してスプール３０内に収容したコイルスプ
リング４９（このスプリングはブレーキペダル１
２の踏込操作時におけるフイーリングを良好にす
るため設けたものである。）に当接する。また小
径部４０ａには軸方向の孔４０ｂと半径方向の孔
４０ｃが設けられており、これら両孔４０ｂ，４
０ｃを通してスプール弁３０の有底内孔３７内が
第１油室P₁に連通している。（すなわち、第１油
室R₁と第２油室R₂は固定オリフイス３３連通孔
３８、有底内孔３７、孔４０ａ，４０ｃを通して
常に連通している。） 反力ピストン５０はその右端小径部にてシール
部材を介してスプール３０の軸心部に嵌着固定さ
れており、その左端大径部はシール部材を介して
隔壁部材７１の軸心部に摺動自在に貫通されて第
３ポート２４に常に連通する第３油室R₃内に露
呈し一端を隔壁部材７２に係止した復帰スプリン
グ５４によりリテーナ５５を介して右方へ付勢さ
れている。また、この反力ピストン５０の軸心は
連通孔５１が軸方向に設けられており、この連通
孔５１の左端には弁座５２が形成されている。な
お、連通孔５１の右端はスプール３０の半径方向
に設けた連通孔５３によつて環状溝２７に連通し
ている。

弁手段６０は、油圧ポンプ１０の故障時等の異
常時にアキユムレータ１５内に蓄圧された圧油を
第３油室R₃内にのみ供給する弁手段であつて、
ボール弁体６１とスプール弁体６２を具備する。
ボール弁体６１は、隔壁部材７２の左側に固定さ
れたホルダ６３によつて保持され、通常時にはス
プリング６５により隔壁部材７２に形成された弁
座６４に着座して第４油室R₄と第３油室R₃間の
連通を遮断している。

なお、第４油室R₄はプラグ７０に形成された
固定オリフイス７０ａを介して第５ポートと連通
しているもので、第４油室R₄と第３油室R₃間の
連通は、ホルダ６３の孔６３ａと、弁座６４の内
孔と、隔壁部材７２の内孔と隔壁部材７２の内孔
右端部に固定されたホルダ７５の孔７５ａを通し
てなされるものである。スプール弁体６２はホル
ダ７５により摺動自在に支承されているもねで、
その右端に円錐状の弁部６２ａを有し且つその左
端に突起部６２ｂを有している。スプール弁体６
２の右方向摺動は鍔部６２ｃがホルダ７５に当接
することによつて終了されるもので、突起部６２
ｂの長さは鍔部６２ｃがホルダ７５に当接した状
態で突起部６２ｂの左端が、弁座６４に着座した
ボール弁体６１と微少間隙をもつて隣接するよう
に設定されている。しかして、このスプール弁６
２は、異常時に反力ピストン５０によつて左方へ
押動されその突起部６２ｂにてボール弁体６１を
弁座６４より左方へ押動する。このときには、ボ
ール弁体６１の移動に先だつてスプール弁体６２
の弁部６２ａが反力ピストン５０に設けた弁座５
２に着座するため、第３油室R₃と連通孔５１の
連通が遮断される。

次に上記のように構成した本実施例の作動につ
いて説明すると、通常時パワーステアリング装置
１１及びブレーキ油圧制御弁装置１００が非作動
状態にあつて油圧ポンプ１０がエンジンによつて
駆動されると、作動油は管路P₁を通つて第１ポ
ート２２に流入し全開状態にある絞り弁V₁を通
過して第２ポート２３から流出する。その後、こ
の作動油は管路P₂を通つてパワーステアリング
装置１１に流入し管路P₄を通つてリザーバ１４
に環流する。なお、このとき、第３油室R₃は反
力ピストン５０の連通孔５１、連通孔５３、環状
溝２７、常開型遮断V₃、第２環状溝３５、連通
孔３９、連通孔３８、有底内孔３７、孔４０ｂ，
４０ｃ、第１油室R₁、第４ポート２５及び管路
P₄を通してリザーバ１４に連通しているため、
第３油室R₃内の油圧はゼロであつて、車輪ブレ
ーキシリンダ１３は非作動状態にある。

この状態において、パワーステアリング装置１
１が作動されると、この作動に伴なつてパワース
テアリング装置１１より上流側の作動油が昇圧
し、この圧油が固定オリフイス１７、逆止弁１６
及び管路P₆を通つてアキユムレータ１５内に蓄
圧される。なお、このときには、アキユムレータ
１５内の圧油が管路P₅、第５ポート２８及び第
４油室R₄を通つて第３油室R₃内に流入しようと
するが、ボール弁体６１が弁座６４に着座してい
るため、圧油は第３油室R₃内に流入することは
ない。またこのときには、スプール３０が図示位
置にあつて常閉型遮断弁V₂が閉状態にあるため、
第１ポート２２に流入した圧油が第３油室R₃内
に流入することはない。

また、ブレーキペダル１２の踏込操作によつて
ブレーキ油圧制御弁装置１００が作動されると、
ブレーキペダル１２の踏込により入力ピストン４
０が作動杆４３を介して左方へ押動される。これ
により、コイルスプリング３６，４１，４９及び
リテーナ４２を介してスプール弁３０及び反力ピ
ストン５０が復帰スプリング５４の作用に抗して
左方へ押動される。この時、スプール弁３０の左
方移動によつて第２油室R₂内の油が固定オリフ
イス３３を通して連通孔３３へ押し出され、第２
油室R₂の油圧によつてスプール弁３０が抵抗を
受ける。第２油室R₂に発生する油圧はスプール
弁３０の移動速度の２乗に比例するものであり、
スプール弁３０が急激に左方移動しようとした時
には第２油室R₂の油圧が非常に高くなつてスプ
ール弁３０に大きな抵抗が加わる。このため、ブ
レーキペダル１２が急激に踏み込まれた場合に
は、入力ピストン４０は急激に移動されるが、ス
プリング３６，４１，４９が圧縮されるのみでス
プール弁３０は急激には移動されない。第３図は
ブレーキペダル１２が急激に踏み込まれた時の入
力ピストン４０、スプール弁３０の移動状態を示
したもので、入力ピストンストロークはＳで、ス
プール弁ストロークはＸで示してあり、従来のも
のではスプール弁３０の作動ストロークＸが破線
で示す如くオーバーストロークとなつたが本発明
では実線で示す如くオーバーストロークは微少で
ある。しかして、このスプール弁３０の移動時に
は、常開型遮断弁V₃が閉じられると同時に常閉
型遮断弁V₂が開かれ、その後に絞り弁V₁の開度
が絞られる。このため、絞り弁V₁の上流側の作
動油圧が昇圧するとともに、この圧油が第１環状
溝３４、開状態にある遮断弁V₂、環状溝２７、
連通孔５３及び連通孔５１を通つて第３油室R₃
内に流入し、更に第３ポート２４及び管路P₃を
通して車輪ブレーキシリンダ１３に供給されて車
輪ブレーキシリンダ１３を作動させる。このとき
には、第３油室R₃内に付与される油圧によつて
反力ピストン５０が右方へ押圧されるため、運転
者には操作力に対向する力が与えられ、運転者の
操作力に比例して第３油室R₃内の油圧が上昇す
る。なお、このときには反力ピストン５０とスプ
ール弁６２が係合しないため、ボール弁体６１は
弁座６４に着座した状態に保持される。本実施例
においては、ナツト４６，４６とストツパ４４に
よつて入力ピストン４０の移動ストロークが規定
されているため、絞り弁V₁の最大絞り量が所定
の値に設定されており、パワーステアリング装置
１１への作動油の供給が常に補償されるとともに
油圧ポンプ１０の最高使用圧が設定値以上に保持
されている。

また、ブレーキペダル１２への操作力を解除し
たときには、反力ピストン５０、スプール３０及
び入力ピストン４０が反力ピストン５０に作用す
る第３油室R₃内の油圧及び復帰スプリング５４
の作用により図示位置に復帰するので、第３油室
R₃内は上述した非作動時と同様にしてリザーバ
１４に連通する。これにより、第３油室R₃内の
圧油がリザーバ１４に還流し、車輪ブレーキシリ
ンダ１３が非作動状態となる。

ところで、油圧ポンプ１０の故障等により第１
ポート２２に作動油が供給されなくなつた場合に
は、ブレーキペダル１２の踏込によつて入力ピス
トン４０が左方へ押動され、スプール３０が左方
へ押動されても、第３油室R₃内に連通孔５１を
通して圧油が供給されないため、反力ピストン５
０に油圧力が作用しない。このため、反力ピスト
ン５０は上述した正常作動時に比して更に左方へ
移動してスプール弁体６２に係合し、スプール弁
体６２を左方へ押動しる。これにより、ボール弁
体６１がスプール弁体６２の突起部６２ｂにより
左方へ押動されて弁座６４から離れ、アキユムレ
ータ１５内の高圧油が第４油室R₄から第３油室
R₃内に流入する。したがつて、この場合にも、
上述した正常作動時と同様に、反力ピストン５０
に操作力に対向する押圧力が付与されるととも
に、車輪ブレーキシリンダ１３が作動する。ま
た、このときには、ボール弁体６１の移動に先だ
つてスプール弁体６２の弁部６２ａが反力ピスト
ン５０に設けた弁座５２に着座し第３油室R₃と
連通孔５１の連通を遮断するため、アキユムレー
タ１５内に蓄圧された圧油はプラグ７０、隔壁部
材７１及びスプール弁体６２によつて閉塞された
反力ピストン５０により液密的に密封された第３
油室R₃内にのみ供給される。このため、アキユ
ムレータ１５内に蓄圧された圧油はその使用時に
他の部分に漏洩することがなく、有効的に使用さ
れる。

また、この異常時にてブレーキペダル１２の操
作力を解除すると、反力ピストン５０、スプール
３０及び入力ピストン４０が反力ピストン５０に
作用する第３油室R₃内の油圧及び復帰スプリン
グ５４の作用により復帰するとともに、ボール弁
体６１及びスプール弁体６２がスプリング６５の
作用により図示位置に復帰する。これにより、第
３油室R₃内の圧油が上述した正常作動時と同様
にリザーバ１４に還流し、車輪ブレーキシリンダ
１３が非作動状態となる。

第１図のものにおいて、油圧ポンプ正常時に車
輪ブレーキシリンダ１３に供給される最大油圧
Pw₁と、油圧ポンプ故障時にアキユムレータ１５
から車輪ブレーキシリンダ１３に供給される最大
油圧Pw₂は次の式で表わされる。

Pw₁＝（Smax−Xmax）Ｋ／Ａ Pw₂＝（Smax−ｌ）Ｋ−BP₃／Ａ−Ｂ ここで、 Smax：入力ピストン４０の全作動ストローク Xmax：スプール弁３０の全作動ストローク ｌ：弁手段６０の作動に要するスプール弁３０の
作動ストローク Ｋ：入力ピストン４０とスプール弁３０間のスプ
リング３６，４１，４９の合成バネ定数 P₃：アキユムレータ１５内の油圧 Ａ：反力ピストン５０の受圧面積 Ｂ：ボール弁６１と弁座６４とのシール径内面積 上記のPw₂は所定のブレーキ性能を得るために
確保されるべきもので、上記のPw₁はPw₂よりも
高くなるが、油圧ポンプ負荷を減らすためには
Pw₁がPw₂に近いことが好ましい。Pw₁−Pw₂は
次の式で表わされる。

Pw₁−Pw₂＝Ｂ（P₃−Pw₂）＋（ｌ−Xmax）Ｋ／Ａ この式から明らかな如く、ｌ−Xmaxが大きい
とPw₁−Pw₂が大きくなるので、ｌ−Xmaxは小
さい方が良い。

従来のものではｌ−Xmaxを大きくとらないと
ポンプ正常時においてブレーキペダルの急激な踏
み込みによる弁手段６０の作動を防止できなかつ
たものであるが、本発明においては、ｌ−Xmax
を少なくしてもポンプ正常時においてブレーキペ
ダルの急激な踏み込みによる弁手段６０の作動が
発生しないので、Pw₁−Pw₂の差を少なくし、ポ
ンポ負荷が軽減される。

第２図の他実施例は、非作動時、第２油室R₂
がスプール弁３０の左端ランド７６とハウジング
２０の環状溝７７とで形成される常開弁V₄と環
状溝７７とを順次通してスプール弁３０の環状溝
３５と連通し、作動時には常開閉V₄の閉鎖によ
り第２油室R₄が環状溝７７から遮断され、反力
ピストン５０に設けられた固定オリフイス３３を
通してのみ連通孔３８に連通するように構成した
もので、第２油室R₂の空気抜き作業性が第１図
のものより秀れている。作動時、常開弁V₄は絞
り弁V₁が閉じる前に閉じるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は
他実施例の断面図、第３図は第１図のものの作用
説明線図である。 １２：ブレーキペダル、２０：シリンダハウジ
ング、２２：流入口、２３：流出口、２４：車輪
ブレーキシリンダ接続口、２８：アキユムレータ
接続口、３０：スプール弁、６０：弁手段、
R₂：ダンピング、３３：固定オリフイス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポンプ吐出油の流入口及び流出口と緊急用ア
   キユムレータ接続口と車輪ブレーキシリンダ接続
   口とを少なくとも有するシリンダハウジングと、 このシリンダハウジング内に摺動自在に設置さ
   れ、ブレーキペダルの踏み込みに連動して作動し
   て、前記流入口から前記流出口への流れを絞つて
   前記流入口の圧力を上昇させるとともに前記流入
   口の圧油を前記車輪ブレーキシリンダ接続口に導
   くスプール弁と、 前記シリンダハウジング内に設置され、前記ス
   プール弁の作動ストロークが、前記流入口と前記
   流出口とを遮断する、全作動ストロークを超えた
   時のみ作動されて、前記アキユムレータ接続口の
   圧油を前記車輪ブレーキシリンダ接続口に導く弁
   手段とを有したブレーキ圧力制御弁装置におい
   て、 前記シリンダハウジングと前記スプール弁とで
   形成されるダンピング室であつて、且つ前記スプ
   ール弁の作動ストロークが全作動ストロークより
   も少ない状態において固定オリフイスを介しての
   みリザーバと連通するとともにスプール弁の作動
   により容積の減少するダンピング室を有するブレ
   ーキ油圧制御弁装置。