JPH072076A - アンチロックブレーキ装置の流量制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アンチロックブレーキ装置に用いられる流量制
御弁において、部材追加なしにスプールに自己移動作用
を持たせ、スプール固着に伴う不具合を回避することに
より、信頼性の高い廉価な流量制御弁を提供する。 【構成】スプール２０６は、Ｂ室とＣ室の間で、停止位
置において一方の小通路で連通状態となり、第１の所定
量Ｌｏを移動した位置では閉鎖状態となる。さらに第２
の所定量Ｌｃを移動した位置では他方の大通路で再度連
通状態となる。そのようにスプール２０６とスリーブ２
００との間に切替弁部３１２が形成されている。これに
よって毎制動ごとにスプール２０６は両端に発生する圧
力差でスリーブ２００内を自己移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用のアンチロッ
クブレーキの再制動を制御する装置の流量制御弁に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車用のアンチロックブレーキ装置
は、普及期を迎え、信頼性の向上や価格低減の要求が高
まっている。これに応えるものの一つとして、例えば、
特開平２−８８３５０号公報に開示されているような、
車輪一個当り一個の電磁弁方式がある。

【０００３】このような従来技術は、加圧源に連通する
入口、車輪ブレーキに連通する出口の少なくとも２つの
ポートを有する筐体と、オリフィスの含まれる通液路を
有し、前記筐体内に摺動自在に挿入されて前記２つのポ
ート間の連絡状態を切替可能なスプールと、このスプー
ルを一方向に付勢するスプリングとを具備し、アンチロ
ックの非作動時には前記スプールが非作動位置にあって
前記入口と出口を結ぶ大流路を形成し、アンチロックの
再加圧時には前記スプールが再加圧点に位置して前記大
流路を閉鎖し、かつ前記入口と出口の間を前記オリフィ
スを経由して連絡する小流路を形成する流量制御弁にお
いて、両端又は少なくとも一端に加圧源からのブレーキ
液圧を、他端に付勢手段の力を各々受け、この対向した
力の差で軸方向にスライドする可動体を設け、この可動
体を毎制動ごとに動作させて前記スプールと前記筐体と
の間に相対移動を生じさせるようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、運
転者がブレーキペダルを踏むたびに、すなわち毎制動ご
とに可動体を動作させて、スプールの固着に起因した制
動不能、制動不良、アンチロック機能の停止といったよ
うな問題を回避しようとするものであるが、まだ改善、
改良の余地を残している。

【０００５】すなわち毎制動ごとにスプールを移動させ
るために、新たに移動体としての部材（可動体）を追加
している。そのためコスト効果が減少し、寸法的にも軸
方向の増加を伴うものである。また、○リング部の摩耗
及びシール性確保にも問題がある。

【０００６】本発明は、上記の問題を解消するためにな
されるもので、特別な部品の追加なしにスプールの自己
移動を可能にし、低価格と高信頼性の流量制御弁を得る
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、アンチロック
ブレーキ装置に用いられる流量制御弁に関するものであ
る。この流量制御弁は、マスターシリンダに連通する入
口通路、ホイールシリンダに連通する出口通路および常
閉の電磁弁に連通する排出口を有する弁体と、弁体内に
摺動自在に挿入されて入口通路、出口通路および排出口
間の連通と遮断の状態を切り替え可能なスプールと、ス
プールを弁体内に封じ込めるカバーと、スプールを一方
向に付勢するスプリングを具備し、入口通路と該入口通
路と連通しているスプールの流路部位からなる反減圧室
（Ａ室）と、排出口と該排出口と連通しスプリングを収
納している側のスプールの流路部位からなる減圧室（Ｂ
室）と、出口通路と連通しＡ室とＢ室を除いた流路部位
からなるＣ室と、通常の制動時にはスプールが停止位置
にあってＡ室とＣ室を結ぶ大流量路を形成し、アンチロ
ックの増圧時にはスプールが、増圧点に位置して前記大
流量路を閉鎖し、かつＡ室とＣ室の間を固定絞りを経て
連通する小流量路を形成するように構成された流量制御
弁の改良に関するものである。

【０００８】本発明の一の観点によれば、通常の制動時
にはブレーキ液がＢ室とＣ室の間を流出入することがで
きる小通路と、アンチロックの減圧時にはブレーキ液が
Ｃ室からＢ室へ流れることができる大通路とを、Ｂ室と
Ｃ室の間に設けた構成である。 また、本発明の他の観
点によれば、前記小通路と大通路がスプールに設けられ
ている。

【０００９】この代表的な例では、スプールは停止位置
において、Ｂ室とＣ室の間を小通路によって連通状態と
し、第１の所定量を移動した閉鎖位置ではＢ室とＣ室の
間を閉鎖状態とし、さらに第２の所定量を移動した位置
では大通路によって再度連通状態とするようにスプール
とスリーブとの間に切替弁部が形成されている構成であ
る。

【００１０】さらに、本発明の他の観点によれば、前記
小通路と前記大通路が弁体に設けられていてもよいし、
あるいは、スリーブに設けられていてもよい。

【００１１】

【作用】ブレーキ動作の行われていない停止位置状態で
は、Ａ室はマスターシリンダに連通し、Ｂ室は電磁弁
に、Ｃ室はホイールシリンダと連通している。スプリン
グはＢ室方向からＡ室方向に向けてスプールを付勢して
いる。

【００１２】この状態においてブレーキ動作が行われる
と、まずマスターシリンダに連通しているＡ室内の圧力
が上昇する。該圧力がスプリング力以上になるとスプー
ルはＢ室方向に移動する。この時、Ｂ室内のブレーキ液
はホイールシリンダ側へと押し出される。この動作が続
きスプールに設けられた切り替えランドが、Ｂ室とホイ
ールシリンダ側の連通状態を閉鎖する閉鎖位置までスプ
ールが移動する。この時点でＢ室は密室状態となる。そ
れ以降はＡ室とＢ室の圧力が平衡して、スプールは移動
しない。

【００１３】ブレーキ動作が終了すると、Ａ室の圧力が
低下し、Ｂ室の圧力及びスプリング力でスプールは元の
停止位置に復帰する。

【００１４】以上のように毎制動ごとにスプールを両端
に発生する圧力差で停止位置から閉鎖位置まで自己移動
させることができる。

【００１５】このように運転者がブレーキペダルを踏む
たびに、スプールが自己移動するので、スプールが長時
間動かずして固着するような問題を解消することができ
る。

【００１６】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明の一実
施例について詳細に説明する。

【００１７】全体構成 まず、本発明の一実施例の全体構成を、図１を用いて説
明する。制動は運転者がブレーキペダル１を踏むことで
開始され、マスターシリンダ２内に踏力に比例した圧力
が発生する。この圧力は導管３ａ，３ｂにより油圧ユニ
ット４に伝えられる。導管３ａ，３ｂからの通路は油圧
ユニット４の内部でさらに三方向に分岐されている。以
下導管３ａに係わる構成部分についてのみ説明する。

【００１８】導管３ａ以降の通路は、戻り通路５ａと、
車輪６ａ，６ｂに対応する流量制御弁７ａ，７ｂに接続
される入口通路８ａ，８ｂに分岐されている。流量制御
弁７ａ，７ｂからの通路は、車輪６ａ，６ｂのホイール
シリンダ９ａ，９ｂに接続される出口通路１０ａ，１０
ｂと、アンチロックブレーキ制御時にホイールシリンダ
９ａ，９ｂの圧力を減圧させる排出口１１ａ，１１ｂに
分岐されている。この排出口１１ａ，１１ｂには常時閉
じている電磁弁１２ａ，１２ｂが接続されている。電磁
弁１２ａ，１２ｂからの通路は同一通路１３ａに合流さ
れる。この同一通路１３ａにはアンチロックブレーキ制
御時に減圧されたブレーキ液を一時蓄えるリザーバ１４
ａと、ブレーキ液を戻り通路５ａを経由してマスターシ
リンダ２に戻すためのポンプ１５ａが接続されている。

【００１９】次に、アンチロックブレーキ制御に係わる
信号、制御系統について説明する。車輪６ａ，６ｂの滑
り状態は車輪に設けられた車輪速センサ１００ａ，１０
０ｂで検出され、制御装置１０１に送られる。制御装置
１０１は電磁弁１２ａ，１２ｂ、及びポンプ１５ａのモ
ータ１０２を制御するものである。次に流量制御弁の動
作について、各弁とも同一であるので流量制御弁７ａに
限って以下詳細に説明する。

【００２０】流量制御弁の構成 図２は本発明の一実施例を示す流量制御弁の断面図であ
る。マスターシリンダ２に圧力の発生していない停止位
置状態を示している。流量制御弁７ａは、入口通路８ａ
と出口通路１０ａおよび排出口１１ａを有する弁体１６
ａと、スリーブ２００と、スリーブ２００周辺の通路形
成のための○リング２０１、２０２、２０３と、入口通
路８ａおよび出口通路１０ａに係わるフィルター２０
４、２０５と、スリーブ２００内を摺動するスプール２
０６と、スプール２０６を左方に付勢しているスプリン
グ２０７と、カバー２０８から構成されている。

【００２１】次に、通路構成について説明する。マスタ
ーシリンダ２からの通路は、入口通路８ａからスリーブ
２００の半径方向入口通路３００およびスプール２０６
に通じ、スプール２０６の第１の環状溝３０１、通路３
０２、通路３０３、通路３０４、第２の環状溝３０５を
経由して再度スリーブ２００に達する。この点からスリ
ーブ２００に設けられた半径方向出口通路３０６と外周
環状溝３１０を経て、出口通路１０ａに連通している。
これらの通路によりブレーキ液はマスターシリンダ２か
らホイールシリンダ９ａへ供給される。

【００２２】スリーブ２００の右寄りに減圧ポート３０
７が形成され、この減圧ポート３０７に対向するスプー
ル２０６の外周には切り替えランド３０８が形成されて
いる。切り替えランド３０８の右側は小径部３０９とな
っており、通常時は電磁弁１２ａに通じている排出口１
１ａからスリーブ２００に穿たれている減圧ポート３０
７と外周環状溝３１０を経てホイールシリンダ９ａに通
じる出口通路１０ａまでの小通路４０５が形成されてい
る。一方切り替えランド３０８の左方には、スプール２
０６の第３の環状溝３１１が形成されている。そして、
通常時には切り替えランド３０８と減圧ポート３０７が
対向しているために排出口１１ａから第３の環状溝３１
１を経由して減圧ポート３０７に通じる大通路４０６は
閉じている。 本発明に係る切替弁部３１２は、上述の
減圧ポート３０７、切り替えランド３０８、小径部３０
９、第３の環状溝３１１から構成されている。次にその
動作について説明する。

【００２３】通常の制動時の動作 図３、４は、図２に示された実施例の切替弁部３１２を
拡大した状態を示したものである。

【００２４】各部の記号の説明は以下の通りである。

【００２５】Ｌ ：切り替えランド３０８の幅
（例えば Ｌ＝１．４ｍｍ） Ｌｐ：減圧ポート３０７の軸方向寸法 （例えば Ｌ
ｐ＝０．６ｍｍ） Ｌｏ：通常時の出口通路１０ａと排出口１１ａの連通寸
法 これを第１の所定量と定義する。（例えば Ｌｏ＝０．
２ｍｍ） Ｌｃ：通常時の出口通路１０ａと排出口１１ａの閉鎖寸
法 これを第２の所定量と定義する。（例えば Ｌｃ＝１．
０ｍｍ） 通常は図２、図３に示された状態にある。運転者がブレ
ーキペダルを踏み制動が開始されると、流量制御弁７ａ
の入り口通路８ａに圧力が発生する。その圧力はスプー
ル２０６を右方向（排出口１１ａ方向）に加圧する。こ
の時スプール右側のＢ室はＬｏの寸法をもって出口通路
１１ａに連通しており、Ａ室に比べ圧力は低い状態にあ
る。従ってＡ室方向からの加圧力によりスプール２０６
はＢ室方向に押されて移動する。

【００２６】このスプール２０６の動作は、図４に示す
ようにスプール２０６が第１の所定量Ｌｏに相当する寸
法を移動して、切り替えランド３０８が減圧ポート３０
７を閉鎖する閉鎖位置まで続く。そして、図４に示され
たようにスプール２０６の右側のＢ室が密室状態にな
り、Ａ室の圧力上昇に対しては非圧縮状態となると、こ
れ以上、スプール２０６は移動しない。このようにマス
ターシリンダ２に圧力が発生し、流量制御弁７ａにブレ
ーキ液が流入すると、必ずスプール２０６は図３に示さ
れた停止位置から第１の所定量Ｌｏを移動して図４に示
された閉鎖位置まで移動することになる。

【００２７】一方、ブレーキペダルから足を離すと、マ
スターシリンダ２の圧力が低下し、Ａ室の圧力が低下す
る。それに伴ってスプール２０６はＢ室の圧力とスプリ
ング２０７の力で初期の停止位置に戻される。従って毎
制動ごとにスプール２０６は、停止位置から閉鎖位置ま
で第１の所定量に相当する寸法を、自己移動の往復動作
を繰り返す。

【００２８】また、図４に示されたＬｃ−Ｌｏの寸法に
相当する分スプール２０６が移動しても、切り替えラン
ド３０８が通路を閉鎖状態にしている。これはスプール
２０６がオーバーシュートして、第３の環状溝３１１と
減圧ポート３０７の間を再度連通状態とし、スプール２
０６自身が移動し過ぎるのを防止するためである。

【００２９】アンチロックの減圧時の動作 制動中に、どこかの車輪にスリップ現象が発生すると、
各車輪に設けられている車輪速センサで検出され、アン
チロックブレーキ制御が行われる。例えば車輪６ａにス
リップが発生した状態について説明する。

【００３０】スリップが車輪速センサ１００ａで検出さ
れるとそのスリップ信号が制御装置１０１におくられ、
制御装置１０１内で所定の演算と処理が実行される。そ
して、スリップ状態を解消するためにホイールシリンダ
９ａの圧力を低下させる減圧動作が実行される。これは
制御装置１０１の指令により図１の電磁弁１２ａを開弁
することで実行される。電磁弁１２ａが開弁されると排
出口１１ａから同一通路１３ａを経てリザーバ１４ａへ
の通路が形成される。その後の動作を図５、６により説
明する。

【００３１】電磁弁１２ａが開くとブレーキ液がリザー
バ１４ａに排出されるので、スプール２０６の右側のＢ
室内の圧力が低下する。それに伴って左側のＡ室内の圧
力がスプリング２０７の力に打ち勝ってスプール２０６
を右方向へ移動させる。そして、図５に示すようにホイ
ールシリンダー９ａから外周環状溝３１０、減圧ポート
３０７、第３の環状溝３１１、排出口１１ａまでの減圧
通路を形成する。この減圧通路を通じてブレーキ液が排
出されるので、過剰圧力状態にあるホイールシリンダ９
ａの圧力を減圧することができる。

【００３２】この減圧通路はスプール２０６が初期の停
止位置から第２の所定量Ｌｃを移動した時点で初めて形
成される。

【００３３】また、この減圧動作の途中で、図５に示す
ように、スプール２０６が移動して、スプール２０６の
第２の環状溝３０５とスリーブ２００の半径方向出口通
路３０６を遮断状態にする。この時点でマスターシリン
ダ２とホイールシリンダ９ａの直接の連通は遮断され、
減圧動作が緩和される。

【００３４】さらに減圧動作が進行すると図６に示すよ
うに、スプール２０６の右端面が弁体１６ａに当たり拘
束される。（この状態を拘束位置状態という。）これは
スプール２０６が移動し過ぎて、減圧ポート３０７と第
３の環状溝３１１からなる減圧通路を閉鎖するのを防止
するためである。

【００３５】電磁弁１２ａを経由して排出されたブレー
キ液は、一時的にリザーバ１４ａに蓄えられる。その
後、制御装置１０１の指令によりモータ１０２とポンプ
１５ａが作動し、戻り通路５ａを経由して導管３ａ側に
戻される。

【００３６】アンチロックの増圧時の動作 上記の減圧動作が継続され、車輪６ａのスリップ状態が
解消される傾向を示すと、制御装置１０１の制御により
電磁弁１２ａは閉弁する。アンチブレーキ制御は電磁弁
１２ａが閉じられると図７に示すような増圧動作に移行
する。電磁弁１２ａが閉じられることによりスプール２
０６はスプリング２０７の力で左方向に移動し始める。
そして、半径方向入口通路３００と第１の環状溝３０１
が可変絞り部４０２を形成する位置まで、この移動は行
われる。この間、増圧制御のためにブレーキ液の供給が
行われる。

【００３７】図７の通路状態を説明する。図７は、半径
方向入口通路３００と第１の環状溝３０１で可変絞り部
４０２が形成され、ホイールシリンダ９ａに至る直接の
通路は遮断されている状態を示している。この時、半径
方向出口通路３０６は閉鎖されているが、第２の環状溝
３０５とスリーブ２００に設けられている固定絞り４０
０の通路が連通しているので、ブレーキ液はＡ室からホ
イールシリンダ９ａへ流動する。すなわちホイールシリ
ンダ９ａの増圧に関与する通路は形成されている。ま
た、Ａ室とＢ室は、固定絞り４００および減圧ポート３
０７を通じて連通された状態にあるが、Ａ室とＢ室の連
通は増圧動作には直接関与していない。次に動作状態を
説明する。

【００３８】可変絞り部４０２が閉鎖している状態では
Ａ室のブレーキ液は固定絞り４００からホイールシリン
ダ９ａに排出される。その後この排出によりＡ室内の圧
力が低下すると、スプール２０６はスプリング２０７で
左方向へ押され可変絞り部４０２を開口する。すると、
マスターシリンダ２からＡ室にブレーキ液が供給され、
Ａ室の圧力が上昇する。そして、スプール２０６は右方
向へ移動し、可変絞り部４０２を再度閉鎖する。次の瞬
間またＡ室からホイールシリンダ９ａにブレーキ液が排
出されると云う、この動作が繰り返される。

【００３９】従って、スプール２０６の両端にはスプリ
ング２０６の力に対応する差圧が生ずることになり、固
定絞り４００を通過する供給流量はこの差圧と固定絞り
４００での通過面積で決定される一定流量となり、この
一定流量でアンチロックブレーキの再制動が制御され
る。この動作はマスターシリンダ２側とホイールシリン
ダ９ａ側の圧力が同圧になるまで行われる。

【００４０】また、この増圧動作中に再度スリップ状態
を招くと前述の減圧動作に移行し、完全にスリップ状態
が回避された時点でアンチロックブレーキ制御を終了す
る。

【００４１】なお、図２で示された実施例とは異なり、
小通路、大通路および切り替えランドを、スプール２０
６側でなくスリーブ２００側に設けてもよい。その場合
も動作などは前述と同じなのでその説明は割愛する。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、別個の部材を追加する
ことなく、スプールの自己移動作用を達成できるので、
部品点数が少なくコストの安い、かつスプール固着に伴
う不具合がなくて信頼性の高い流量制御弁を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す流量制御弁を含む油圧
回路図である。

【図２】本発明の一実施例を示す流量制御弁の詳細断面
図である。

【図３】停止位置状態にある切り替え弁部の詳細断面図
である。

【図４】閉鎖位置状態にある切り替え弁部の詳細断面図
である。

【図５】アンチロックの減圧時の動作にある流量制御弁
の詳細断面図である。

【図６】拘束位置状態にある流量制御弁の詳細断面図で
ある。

【図７】アンチロックの増圧時の動作にある流量制御弁
の詳細断面図である。

【符号の説明】

１ ・・ブレーキペダル ２
・・マスターシリンダ ３ａ，３ｂ ・・導管 ４
・・油圧ユニット ５ａ ・・戻り通路 ６ａ，６ｂ
・・車輪 ７ａ，７ｂ ・・流量制御弁 ８ａ，８ｂ
・・入口通路 ９ａ，９ｂ ・・ホイールシリンダ １０ａ，１０ｂ
・・出口通路 １１ａ，１１ｂ・・排出口 １２ａ，１２ｂ
・・電磁弁 １３ａ ・・同一通路 １４ａ
・・リザーバ １５ａ ・・ポンプ １６ａ
・・弁体 １００ａ，１００ｂ・・車輪速センサ １０１・・制御装置 １０２・・モー
タ ２００・・スリーブ ２０１・・○リング ２０２・・○リ
ング ２０３・・○リング ２０４・・フィ
ルタ ２０５・・フィルタ ２０６・・スプ
ール ２０７・・スプリング ２０８・・カバ
ー ３００・・半径方向入口通路 ３０１・・第１の環状溝 ３０２・・通路 ３０３・・通路 ３０４・・通路 ３０５・・第２の環状溝 ３０６・・半径
方向出口通路 ３０７・・減圧ポート ３０８・・切り
替えランド ３０９・・小径部 ３１０・・外周
環状溝 ３１１・・第３の環状溝 ３１２・・切り
替え弁部 ４００・・固定絞り

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マスターシリンダに連通する入口通路、ホ
   イールシリンダに連通する出口通路および常閉の電磁弁
   に連通する排出口を有する弁体と、弁体内に摺動自在に
   挿入されて入口通路、出口通路および排出口間の連通と
   遮断の状態を切り替え可能なスプールを具備し、 入口通路と該入口通路と連通しているスプールの流路部
   位からなる反減圧室と、排出口と該排出口と連通しスプ
   ールの流路部位からなる減圧室と、出口通路と連通しＡ
   室とＢ室を除いた流路部位からなるＣ室と、通常の制動
   時にはスプールが停止位置にあってＡ室とＣ室を結ぶ大
   流量路を形成し、アンチロックの増圧時にはスプールが
   増圧点に位置して前記大流量路を閉鎖し、かつＡ室とＣ
   室の間を固定絞りを経て連通する小流量路を形成するよ
   うに構成されたアンチロックブレーキ装置の流量制御弁
   において通常の制動時にはブレーキ液がＢ室とＣ室の間
   を流出入することができる小流路と、アンチロックの減
   圧時にはブレーキ液がＣ室からＢ室へ流れることができ
   る大通路とを、Ｂ室とＣ室の間に設けたことを特徴とす
   るアンチロックブレーキ装置の流量制御弁。
2. 【請求項２】請求項１に記載の流量制御弁において、前
   記スプール自体に前記小通路と前記大通路を設けたこと
   を特徴とするアンチロックブレーキ装置の流量制御弁。
3. 【請求項３】請求項２に記載の流量制御弁において、ス
   プールは停止位置において、Ｂ室とＣ室の間を前記小通
   路によって連通状態とし、第１の所定量を移動した閉鎖
   位置ではＢ室とＣ室の間を閉鎖状態とし、さらに第２の
   所定量を移動した位置では前記大通路によって再度連通
   状態とするようにスプールとスリーブとの間に切替弁部
   を形成させたことを特徴とするアンチロックブレーキ装
   置の流量制御弁。
4. 【請求項４】請求項１に記載の流量制御弁において、弁
   体に前記小通路と前記大通路を設けたことを特徴とする
   アンチロックブレーキ装置の流量制御弁。
5. 【請求項５】請求項１に記載の流量制御弁において、ス
   リーブに前記小通路と前記大通路を設けたことを特徴と
   するアンチロックブレーキ装置の流量制御弁。