JPH02296565A - アンチロックブレーキシステム圧力調整器及びその逆止め弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）用
の圧力調整器に関する。

アンチロックブレーキシステムは動作時には、車輪ブレ
ーキに供給されるブレーキ流体の圧力を自動的に制御し
てブレーキがロックしすなわち車輪が路面上を滑るのを
防ぐことにより、車両の停止動力を最高にすると共に車
両の操縦性を最高にする。多くのアンチロックブレーキ
システムは、コンピュータ又は制御装置に人力を加える
車輪速度センサを持つ。制御装置は、ＡＢＳ動作が必要
なときに主シリンダをブレーキシリンダから遮断する隔
離弁に信号を供給する。この場合若干の種類の圧力調整
器が引継いで、ＡＢＳ制御装置により与えられる信号に
応答して、ブレーキに供給される圧力を加え、保持し又
は低減する。アンチロックブレーキシステム圧力調整器
は、米国特許第４．６５３，８１５号及び同第４．７５
６，３９１号の各明細書に示され記載しである。本発明
は、前記した各特許明細書に代るアンチロックブレーキ
システム圧力調整器を提供するものである。

圧力を脈動化するブレーキシステムは米国特許第２，２
７０．５８６号明細書に示しである。この構造では、偏
心カムにより駆動されるピストンを使用する。

本発明によるＡＢＳ圧力調整器は、請求項１の特徴頂部
分に記載された機能を特徴とする。

本発明は、カム駆動アンチロックブレーキシステム調整
装置とこの装置を利用する方法とを提供するものである
。好適とする実施例では、カムによりＡＢＳ圧力調整器
はモータのトルクと圧力出力との間に可変の関係を持つ
ことができる。カムプロフィルは、所望のブレーキ圧力
に達するのに必要なモータトルクを最低にし又下死点位
置から上死点位置まで回転してトルクを実質的に単調に
増す。さらにカムは、ピストンの位置をその下死点場所
に設定するのに止め部材を設けるような形状にしである
。このカムは又、上死点位置でピストンがこのカムの枢
動軸線を通る力を加えるような形状にすることにより、
モータを停止させたときにピストンが押し戻されないよ
うにする。

本発明の目的は、新規なＡＢＳ圧力調整器を提供するこ
とにある。

本発明の目的は、ＡＢＳ圧力調整器用逆止め弁を提供す
ることにある。

実施例について図面を参照して説明すると、第１図に示
すように本発明によるＡＢＳ圧力調整器７は、中心穴９
２を持つハウジング９０を備えている。ＡＢＳ圧力調整
器７は、マスク（主）シリンダ７０を備えた流体連結管
１６を有する。ＡＢＳ圧力調整器７は又、ブレーキシリ
ンダ（又はカリパ）７２を備えた流体連結管１２を持つ
。（内部に取付けた）ソレノイド弁２０は分岐管１４を
介して中心穴９２に連結しである。所望によりソレノイ
ド弁２０はハウジング９０の外部に取付けてもよい。電
子装置により動作できる制御装置６０はソレノイド弁２
０の動作を調整する。

中心穴９２は、流体連結管１６に逆止め弁８０を介し又
ソレノイド弁２０により分岐管１４を介して流体連通し
ている。同様にして中心穴９２は、ブレーキシリンダ７
２に流体連結管１２を介して流体連通している。中心穴
９２内には、縦方向軸線を持ちこの軸線の方向に滑動で
きる滑動ピストン３０を取付けである。ピストン３０は
、ヘッド３４から突出する心棒３６を持つ。ピストンヘ
ッド３４には、０リングシール用の環状みぞ３８が近接
して隣接している。

ピストン３０は通常、（アルミニウム）ハウジング９０
に適合できる材料から作られ、焼入れした接触面３２を
持つ。−変形例（第１１図）では接触面３２はピストン
３０に回転自在に取付けたローラ１３２である。

逆止め弁８０は、流体連結管１０に連結したオリフィス
８１を持つ。ばね８４は、逆止めボール８２をピストン
３０に向かい下向きに付勢する。

ばね８４と逆止めボール８２は、又逆止めボール８２用
の弁座を形成する内部テーパ穴を持つ挿入体８６内に取
付けである。

挿入体８６は、ねじ付き中空栓８８によりハウジング９
０の穴９４内に保持しである。挿入体８６を囲むＯリン
グ８７　（第２図）と０リング８９とは逆止め弁８０に
対して漏れないように密封する。

逆止め弁開き手段は、ピストン３０に連結した心棒３６
により形成する。ピストン３０がそのヘッド３４の中空
栓８８に接触し又は近接して隣接する第２の所定の末端
位置にあるときに、心棒３６は逆止めボール８２に接触
し開き主シリンダ７０からブレーキシリンダ７２に又そ
の逆に流れを生じさせる。

中心穴９２内のピストン３０の位置を定めるように、回
転自在の非対称形のカム４０を設けである。カム４０は
、傾斜面４２及び停止面４４　（停止手段）を持つ。第
２図に示した上死点位置では、ヘッド３４は中空栓８８
に接触する。ヘッド３４〔又は中空栓８８〕は横方向の
表面みぞ（図示してない）を持ち、ブレーキシステムが
ノーマル動作モードにあるときに、逆止め弁８０を通過
するようにブレーキシリンダ７２に流れを生じさせる。

第４図に示した下死点位置では停止面４４はピストン３
０に衝合し、ピストン３０はその第１の所定の末端位置
にある。

カム４０は、可逆モータ５０　（動力手段）により歯車
箱５２を介し回転軸線４８のまわりに回転移動する。カ
ム４０の回転軸線４８はピストン３０の縦方向軸線に整
合する。歯車箱５２はモータ６０回転対カム１回転の適
当な回転比を持つ。

可逆モータ５０（通常直流）は制御装置６０により制御
■する。

ノーマル運転モード又はノーマルブレーキ作動モードで
は、主シリンダ７０のブレーキ流体圧力によりブレーキ
シリンダ７２によって、通常開いているソレノイド弁２
０と共に逆止め弁８０を経てロータ７４（車両車輪に連
結しである）に対し作動してブレーキ力を加える。この
場合逆止め弁８０は、ピストン３０の頂部に取付けた心
棒３６により用いた状態に保持される。

ピストン３０は、可逆モータ５０に電力を供給しないで
も、ブレーキシステム内の流体の圧力に逆って上死点に
位置する第２の所定の末端位置に保持される。上死点に
近いカムプロフィルは、ピストン３０に作用するブレー
キ圧力によって生じカム４０に加わるピストン力の作用
線がカム４０の回転軸線４８を通るようにしである。従
ってカム４０に合力トルクが生じない。従って保持トル
クを必要としなくて、可逆モータ５０は、ＡＢＳ圧力調
整器７がノーマルブレーキ作動モードにあるときに電磁
ブレーキ又はその他の種類のブレーキを必要としない。

センサ６６は、車輪速度を定め制御装置６０に情報を加
える。制御装置６０はζ適当なときに、米国特許第４，
６７３，２２５号に記載しである方法により又は別の方
法によりＡ３３作動モードを始める。

このＡ３３作動モードは、車輪ロック条件を（車輪速度
）センサ６６により検出したときに開始する。

Ａ３３作動モードは［ダンプ（ｄｕｍｐ）　Ｊサイクル
で始まる。（通常開いた）ソレノイド弁２０を閉じる。

可逆モータ５０を駆動しカム４０を回しピストン３０を
後退させる。ピストン３０の後退運動により逆止め弁８
０が閉じブレーキシリンダ７２を主シリンダ７０から離
隔する。

可逆モータ５０は回転を続はピストン３０を下降させる
。ブレーキシリンダ７２内のブレーキ流体圧力とブレー
キ作動力とは定常的に低下する。

制御装置６０は、（車輪速度）センサ６６を使い車輪ロ
ック状態の終了を検出し可逆モータ５０の方向を逆転す
る。

このようにして［アプライ　（ａｐｐｌｙ）　Ｊサイク
ルが開始する。ピストン３０は上昇し始め、車輪ロック
状態をふたたび検出するまでブレーキシリンダ７２内の
ブレーキ流体圧力とブレーキ作動力とを増す。制御装置
６０は、この車輪ロック状態の生じたモータ電流の値を
記憶し「ダンプ」サイクルを開始する。

可逆モータ５０を逆転して、「ダンプ」サイクルがふた
たび始まる。「ダンプ」サイクルは車輪ロック状態の終
了時に終り、次いで新らたな「アプライ」す、イクルが
始まる。

「アプライ」サイクル中に可逆モータの電流は、車輪ロ
ック状態を早期に検出しなければ、制御装置６０により
前もって記憶した値に制限される。

車輪ロック状態が前もって記憶したモータ電流値で生じ
なければ、電流は、車輪ロック状態がふたたび起るまで
制御装置６０により段階的に増加する。制御装置６０は
、モータ電流のこの新たな値を記憶し次の「ダンプ」サ
イクルを開始する。

制御装置６０は、（車輪速度）センサ６６及び可逆モー
タ５０の電流をブレーキ圧力を制御する入力として使う
。可逆モータ５０の電流とブレーキ圧力との間の関係は
従って、ＡＢＳ圧力調整器７の臨界特性である。図示の
カム４０は、米国特許筒４，６７３，２２５号明細書の
制御アルゴリズムとＡＢＳの最適性能のためのブレーキ
圧力パの圧力対容積のプロフィル（第９図）とに精密に
合うように作っである。

カム４０の傾斜面４２のプロフィル（第８図）は、カム
フォロワ〔ピストン３０〕のリフト（第７図）がこのプ
ロフィルの初期段階で（ピストンのＢＤＣの近くの第１
の所定位置で）アグレッシブになるような形状である。

このプロフィルは、後のプロフィルステージ（ピストン
のＴＤＣの近く）ではアグレッシブでなくなりＴＤＣに
おいて「零リフト」状態に向かって進む。ＢＤＣは下死
点であり、ＴＤＣは上死点である。Ｘ変位（第３図及び
第１２図）はこの点では零である。Ｘは、ピストン３０
及びカム４０間の接触点のピストン縦方向軸線からの変
位である。前記のことより従来の直線作用ＡＢＳ圧力調
整器よりすくれた次の臨界的機能が得られる。すなわち
これ等の機能は、（１）高い上昇の初期プロフィル（低
い機械的比率）に基づく低い方のブレーキ圧力における
一層すぐれた圧力の「アプライ」及び「ダンプ」の性能
である。又低い方の圧力でブレーキシステムを−Ｊｌ制
御しやすくするプロフィルのこの領域における、ブレー
キ圧力に対する感度が一層高くなる。

（２）ピストン３０のＴＤＣの近くにおけるプロフィル
が一層アグレッシブでなくなることに基づく、−層高い
ブレーキ圧力におけるトルク要求の一層低いことである
。　（３）ピストン３０のＴＤＣにおけるプロフィルが
「零リフト」であることよりＡＢＳが使用されないとき
は、ノーマルなブレーキ作動条件のもとてのカム４０に
加わるトルクが存在しないことである。従ってブレーキ
（典型的には電磁式）はＴＤＣ位置ではカム４０を保持
するのに必要としない。或はブレーキは従来必要とする
よりも小さくてよい。

さらにピストン３０がＢＤＣにあるときく第４図）、カ
ム４０の停止面４４は止めを形成してピストン３０によ
り、可逆モータ５０にトルクスパイクを生ぜしめること
により、カムがもはや逆方向に動かないようにする。こ
のトルクスパイクは制御装置６０により検知して利用さ
れピストン３０がＢＤＣにあることを表示する。

カム４０は、ピストン移動の末端でピストン３０に対し
確実な止めに直面する。この場合中心穴９２内でピスト
ン３０のくさび作用を生ずるおそれがない。中心穴９２
内にピストン３０の（さび作用のおそれを防ぐばねバッ
クの必要がなくなる。傾斜面４２のプロフィルにより異
なる行程範囲にわたり機械的比率を変える機会が得られ
る。

このプロフィルは、ブレーキ圧力が比較的低い場合はピ
ストンの低い方の行程範囲で低い機械的比率が得られ、
ブレーキ圧力が比較的高い場合はピストンの上部行程範
囲で高い機械的比率が得られるように設計されている。

このカムプロフィルには複数の利点がある。低いブレー
キ圧力における一層高いピストン３０の速度に基づく一
層よい性能（−層高い圧力／ｓｅｃの「ダンプ」及び「
アプライ」割合）すなわちＡＢＳを最高度に使用する場
合に、低摩擦の表面（氷結し湿った舗道）でブレーキを
かけるときに、ブレーキの一層よいアプライ割合及びダ
ンプ割合が得られる。高い方のブレーキ圧力における高
い機械的比率によって、ピストン３０を作動するのにピ
ークトルクの要求は比較的低い。前記したようにして、
電気回路のピーク電流の生成が一層低くなり電力装置の
費用も一層低くなる。或は傾斜面４２のプロフィルをブ
レーキシリンダ７２の圧力容積特性に適合させることに
より、与えられた圧力出力に対する可逆モ−タ５０のト
ルクが最低になるという利点がある。

ブレーキ圧力及びモータトルク（電流）間の関係は、カ
ムプロフィル設計により非線形になる。

モータ電流は、低い方のピストン行程（低い方の圧力）
の範囲ではブレーキ圧力に一層敏感であり、高い方のピ
ストン行程（高い方の圧力）の範囲ではブレーキ圧力に
あまり敏感でな（なる。この特性は、制御アルゴリス゛
ム（米国特許第４，６７３，２２５号）に−層よく適合
し最適のシステム性能を生ずる。

カム４０は、カム４０をＢＤＣからＴＤＣまで回転する
のに可逆モータ５０に必要なトルクは、ＢＤＣからＴＤ
Ｃまでカム４０の行程のほぼ全部を単調に増加する（第
１０図）ようなプロフィルを持つ。第１０図に明らかな
ようにトルクは、約３１５６全回転で約０９（ＢＤＣ）
から約２８０６におけるピークトルクまで上昇する。カ
ムプロフィルは、ピストン３０の移動を最大にして特定
のブレーキシステムの圧力対容積曲線に照らしてブレー
キシステムの容積を減らすようにすることができる。圧
力対容積の関係は、各ブレーキ管路及びブレーキシリン
ダ７２に依存する。従ってカム４０の回転の初期段階中
にピストン３０の移動が最大になり、カム回転の後の段
階でピストン移動対時間が最小になり、従ってブレーキ
システムの圧力容積特性に適合する。

ＡＢＳ圧力調整器７の構造はモジュール形である。各モ
ジュールはサブアセンブリ　（たとえば歯車付モータ、
ハウジング）として組立てられ、次いで各サブアセンブ
リを相互に組立てる。すなわち製造及び組立ての工程は
比較的簡単である。

第１１図に示すようにＡＢＳ圧力調整器１７０の一変形
例は、ピストン３０の端部にローラ１３２の接触面を持
つ。カム１４０は横方向の突出ボス形の止め（１４４）
を持つ。止め１４４はＴＤＣ及びＢＤＣにおいてハウジ
ング９０の止め１９１．１９２に接触する。カム１４０
に対するこの形の止めは、ピストンに衝合（係合）する
カムの代りに、第１図ないし第４図に述べた実施例の変
形例として使用することができる。

第５図及び第６図には変形例による逆止め弁１８０を示
しである。前記した中空栓８８及び挿入体８６は、一体
の挿入体１８６に組合せである。

心棒３６は、ピストン３０から除かれ、ヘッド及び心棒
を持つ弁部材１８２に逆止めボール８２と共に組合せで
ある。０リング８７は除いである。

この新たな逆止め弁１８０は簡単であり作るのが容易で
ある。ＴＤＣにおけるピストン３０からの逆止めボール
８２の距離はもはや臨界的でない。

中空栓８８及びその肩部の全長と挿入体８６及び中空栓
８８をはめ込む多重穴の深さの関係とも又もはや臨界的
でない。さらに心棒３６の長さもｈ＝界的でない。単一
でなければ残された主な臨界的詳細寸法は、逆止め弁１
８０の底部から弁部材（１８２）が突出する長さである
。この寸法は、ダンプ応答時間を定め所望の応用に対し
修正することができる。

挿入体１８６は中心穴１８１を持つ。中心穴１８１は、
弁部材１８２のヘッドに衝合できる円すい形弁圧オリフ
ィス１８５を持つ。弁座オリフィス１８５は挿入体中心
穴１８１を上部部分１８７及び下部部分１８９に分割す
る。ばね１８４は弁部材１８２に作用してこれをピスト
ン１３０に向かい付勢する。心棒弁部材１８２に対する
ピストン１３０の接触は位置範囲１９０で生じ主シリン
ダ７０及びブレーキシリンダ７２間を連通させる。

当業者には明らかなように非カム作動式ＡＢＳ圧力調整
器にも又本発明による逆止め弁１８０を利用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な実施例によるＡＢＳ圧力調整器
の一部を側面図で示した縦断面図である。 第２図、第３図及び第４図は第１図に例示したＡＢＳ圧
力調整器の動作を示す第１図の図面にほぼ直交する面に
沿う縦断面図である。 第５図及び第６図は本発明によるＡＢＳ圧力調整器の第
２の実施例に使う逆止め弁の部分縦断面図である。 第７図はピストン移動とカムの回転角との間の関係を示
す線図である。 第８図はカムのプロフィルを示す線図である。 第９図はブレーキシステム圧力とピストンの変位容積と
の間の関係を示す線図である。 第１０図はカムの回転と圧力との間の関係を示す線図で
ある。 第１１図は本発明の第３の実施例の縦断面図である。 第１２図はカムの回転とピストン接触面に対するカムの
Ｘ変位との間の関係を示す線図である。 ７・−圧力調整器、　　　２０−・ソレノイド弁、３０
−・ピストン、　　　３２−接触面、３６・−逆止め弁
開き手段、 ４０−・カム、　　　　４２−傾斜面、４４．１４４・
−停止手段、 ４８−・−軸線、　　　　５０−・−動力手段、６０−
・制御装置、　　７〇−主シリンダ、７２−・−ブレー
キシリンダ、 ８０−逆止め弁、　　９０−ハウジング、９２−中心穴 ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、７ ＦＩＧ、８ ’：ｉ　　１．２ｏＥ争Ｑ４仁 Σ し ＦＩＧ、１０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ソレノイド弁（２０）及びブレーキシリンダ（２０
   ）に流体を通じさせる中心穴（９２）を持つハウジング
   （９０）と、前記中心穴内に滑動自在に取付けられこの
   中心穴の縦方向軸線の方向に滑動でき、接触面（３２）
   を持ち、前記中心穴内に相互に対向する第１及び第２の
   所定の末端位置を持つピストン（３０）と、開いたとき
   に主シリンダ（７０）及び前記中心穴の間を流体連通さ
   せる逆止め弁（８０）と、前記ピストンにより作動でき
   、このピストンが第２の前記所定末端位置にあるときに
   前記逆止め弁を全開させる逆止め弁開き手段（３６）と
   、動力手段（５０）と、この動力手段により軸線（４８
   ）のまわりに回転させられ前記ピストンの接触面に接触
   する傾斜面（４２）を持つカム（４０）とを備え、前記
   ハウジング内の前記ピストンの位置を前記カムの位置に
   より定め、このカムの回転軸線 （４８）を前記ピストンの縦方向軸線に整合させてなる
   、前記のブレーキシリンダ（７２）及び主シリンダ（７
   ０）にソレノイド弁（２０）を介し流体が通ずるように
   連結でき、制御装置（６０）に応答するアンチロックブ
   レーキシステム（ＡＢＳ）圧力調整器（７）において、
   前記動力手段（５０）が可逆式となっており、前記制御
   装置（６０）により作動自在であり、前記の第１及び第
   ２の所定の末端位置の間で前記ピストン（３０）を動か
   すようになっており、前記カム（４０）が停止手段（４
   ４、１４４）を設けており、該停止手段により前記中心
   穴内の前記ピストンの第１の前記所定末端位置を定める
   ようにしたことを特徴とするアンチロックブレーキシス
   テム （ＡＢＳ）圧力調整器。 ２、前記ピストン（３０）の第１の所定末端位置で、動
   力手段（５０）が前記制御装置（６０）により検出でき
   る信号を発生し、この制御装置に前記ピストンの位置を
   知らせるようになっている請求項１に記載のＡＢＳ圧力
   調整器。 ３、前記カム（４０）の傾斜面（４２）は、前記ピスト
   ン（３０）の第１及び第２の所定末端位置で、前記のピ
   ストン及びカムの間の接触点が前記ピストンの縦方向軸
   線に整合し、又前記の第１及び第２の所定末端位置の間
   で、該接触点がピストンの位置に従って所定の変位（Ｘ
   ）だけ縦方向軸線からオフセットするようになっている
   プロフィルを有する請求項１又は２に記載のＡＢＳ圧力
   調整器。 ４、前記ピストン（３０）の接触面をローラ（１３２）
   により形成した請求項１ないし３のいずれかに記載のＡ
   ＢＳ圧力調整器。 ５、前記カム（４０）の傾斜面（４２）は、このカムの
   回転と共に前記動力手段（５０）の所要のトルクを単調
   に増加するが前記ピストンを第１所定末端位置から第２
   所定末端位置に動かすようにプロフィルが定められてい
   る請求項１ないし４のいずれかに記載のＡＢＳ圧力調整
   器。 ６、前記カム（４０）の傾斜面（４２）は、このカムを
   回転して所望のブレーキシステム圧力に達するのに前記
   動力手段（５０）に必要なトルクを最低にするようにプ
   ロフィルを定めた請求項１ないし５のいずれかに記載の
   ＡＢＳ圧力調整器。 ７、前記逆止め弁を弁座に向かい又前記ピストン（３０
   ）に向かってばね（８４）により付勢した逆止めボール
   （８２）により構成し、前記逆止め弁開き手段を前記ピ
   ストン（３０）に一体の心棒（３６）により構成した請
   求項１ないし６のいずれかに記載のＡＢＳ圧力調整器。 ８、前記の逆止め弁（１８０）及び逆止め弁開き手段を
   一体にして、ヘッド及び心棒を持つ弁部材（１８２）を
   形成し、この弁部材をばね（１８４）によりピストン（
   １３０）に向かって付勢し、前記ヘッドを弁座（１８５
   ）に向かい付勢するようにし、前記心棒を前記ピストン
   に係合させて逆止め弁を開くようにした請求項１ないし
   ６のいずれかに記載のＡＢＳ圧力調整器。 ９、前記弁座をテーパ付きの穴を持つ挿入体（８６、１
   ８６）により形成し、この挿入体を、前記中心穴（９２
   ）に連結されこの穴に整合したハウジング（９０）の穴
   （９４）内に位置させた請求項７又は８に記載のＡＢＳ
   圧力調整器。 １０、前記停止手段を、前記ピストン（３０）に係合自
   在な前記カム（４０）の停止面（４４）により形成した
   請求項１ないし９のいずれかに記載のＡＢＳ圧力調整器
   。 １１、前記停止手段を、前記カム（１４０）から横方向
   に突出し前記ハウジング（９０）の各止め（１９１、１
   ９２）に係合自在な停止ボス（１４４）により形成した
   請求項１ないし９のいずれかに記載のＡＢＳ圧力調整器
   。 １２、往復動ピストン（１３０）を持ちこのピストンが
   所定の位置範囲にあるときに主シリンダ（７０）及びブ
   レーキシリンダ（７２）の間に流体を連通させるＡＢＳ
   圧力調整器（７）用の逆止め弁（１８０）において、中
   心穴 （１６１）を持ち前記ＡＢＳ圧力調整器の穴（９４）内
   に密封状態で取付けられ、前記中心穴（１８１）にこの
   中心穴を第１部分（１８７）及び第２部分（１８９）に
   分割する円すい形弁座及びオリフィス（１８５）を設け
   た円筒形挿入体（１８６）と、前記中心穴の第１部分内
   に捕捉したばね（１８４）と、前記中心穴第２部分を貫
   き前記挿入体を越えて延びる心棒を持ち、前記ばねによ
   り前記弁座に向かい付勢され前記オリフィスを密封する
   弁部材（１８２）とからなっており、前記ピストンが所
   定の位置範囲にあるときに、前記弁部材を前記弁座から
   離して保持し、前記主シリンダを前記ブレーキシリンダ
   に流体連通できるようにした逆止め弁。