JPH076045Y2 - ブレ−キ液圧制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、電子制御式アンチ・ロック装置として車両に
備わるブレーキ液圧制御装置に関し、更に詳しくは、空
圧室の反対側に設けた大気室を改良して、パワー・ピス
トン等の弁体の作動応答性を向上せしめたエア・オーバ
・ハイドロリック方式のブレーキ液圧制御装置に関す
る。

〔従来の技術〕

車両走行中の急ブレーキによって後輪がロックし、この
ロックによって生じるスキッドを防止するためのアンチ
・ロック装置としはて多くの提案がなされている。

本願出願人によって開発されたエア・オーバ・ハイドロ
リック方式ブレーキ液圧制御装置によるアンチ・ロック
装置の場合、制動時にブレーキ・ペダルの踏み込みで発
生した空気圧をエア・マスタシリンダにおいて倍力増圧
すると共に、これをブレーキ液圧に変換して制動液圧制
御弁の液圧室に導入するようになっている。

一方、急ブレーキ時の車輪車速度を車速度センサによっ
て検出し、送られてきたこの検出信号に基づいて制御ユ
ニットでは各種の電子制御が行なわれ、制御された出力
信号が電磁弁に送られる。この制御信号によって電磁弁
が作動してポートの切り換えが行なわれ、このポートに
対応して前述のブレーキ・ペダルの踏み込で発生した空
気圧を調圧し、この空気圧を制動液圧制御弁の空圧室で
作用させる。

即ち、この制動液圧制御弁では、パワー・ピストンの受
圧ピストン部の両側に空圧室と大気室とを隔成し、この
大気室を設けることによって、パワー・ピストンの摺動
時の作動応答性を確保すると共に、空気圧によるパワー
・ピストンの摺動でエア・マスタシリンダから送られて
きたブレーキ液圧を減圧などして平衡させ、このブレー
キ制御液圧を前後輪の各ホイール・シリンダに供給する
システムである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、この本願出願人によって開発されたシステ
ム、並びにこの種システムの制動液圧制御弁において一
般的に言えることは、空圧室の内容積を大きく設ける
と、エア・マスタシリンダから送られる空気圧の効き
が、即ち応答性が低下する。また、大気室の内容積が基
準に満たず小さい場合は、パワー・ピストンの前進方向
への摺動で大気が圧縮されて抵抗を受け、後退動作では
負圧になって吸引抵抗を受けるなどして、パワー・ピス
トンの作動応答性を低下せしめる。

しかしながら、以上のような点を考慮に入れて空圧室お
よび大気室の内容積を設計すると、パワー・ピストンの
摺動軸線方向に制動液圧制御弁の全体が大形化するとい
う問題点がある。

本考案は、このような問題点に鑑みてなされたものであ
り、隣合う空圧室および大気室のそれぞれの内容積を好
適に確保して、パワー・ピストンの作動応答性に影響を
与えることなく、しかも弁装置全体の大形化を抑えるこ
とができるエア・オーバ・ハイドロリック方式のブレー
キ液圧制御装置の提供を目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために、本考案によるブレーキ液圧
制御装置は次なる構成とした。

即ち、このブレーキ液圧制御装置は、ブレーキ・ペダル
１の踏み込みによって（エア・タンク２で）発生した空
気圧がエア・マスタシリンダ３でブレーキ液圧に変換さ
れ、このブレーキ液圧は制動液圧調整装置Ｖの液圧室
（Ｉ）に導入される。これに相まって、制御ユニットＵ
から出力された制御信号によって電磁弁のポートが切り
換えられ、このポートの切り換えで制動液圧調整装置Ｖ
の空圧室（II）に導入される前記空気圧を調圧する。こ
の調圧された空気圧が受圧ピストン部6cに作用してパワ
ー・ピストン６がハウジング５の大径シリンダ部5bに気
密的に摺動自在であり、この時、受圧ピストン部6cを介
して空圧室（II）の反対側に設けられた大気開放の背圧
室（III）の内容積が増減し、このパワー・ピストン６
の摺動によって制御された前記液圧室（Ｉ）のブレーキ
液圧を、車輪のホイール・シリンダに供給するようにな
っている。

こうしたブレーキ液圧制御装置にあって、受圧ピストン
部6cの背圧室（III）側の側面には、大径シリンダ部5b
に内嵌して気密的に摺動する周鍔6dが突設され、この周
鍔6dが大径シリンダ部5bの内側壁面に当接して受圧ピス
トン部6cとの間に形成される空間が、内容積最小時の背
圧室（III）として確保されている。

〔作用〕

制動液圧調整装置Ｖにおいて、ブレーキ液圧と空気圧と
の平衡によって、パワー・ピストン６が定常位置に停止
している時は、受圧ピストン部6cの周鍔6dが大径シリン
ダ部5bの内側壁面に当接して、最小内容積の大気圧（II
I）が確保されている。これより、ブレーキ液圧によっ
てパワー・ピストン６が空圧室（II）を縮小する方向に
押し戻されて後退すると、大気室（III）の内容積が増
大する。このパワー・ピストン６の後退時にあって、当
初の最小内容積の大気室（III）には所要の空気が確保
されているため、吸引負圧が発生せず、パワー・ピスト
ン６の後退作動時の応答性に影響はない。

一方、空圧室（II）に空気圧を作用させて、パワー・ピ
ストン６を前進方向に摺動させる際、周鍔6dが大径シリ
ンダ部5bの内側壁面に当接する段階で、大気室（III）
における必要な空気の最小容量が確保されているため、
受圧ピストン部6cによる空気の圧縮が生ぜず、パワー・
ピストン６の前進作動時の応答性に影響はない。

〔実施例〕

以下、本考案によるブレーキ液圧制御装置の一実施例に
ついて図面を参照しつつ説明する。

第１図において、ブレーキ・ペダル１の踏込みによりエ
ア・タンク２で調整された空気圧は、空圧管A₁を経由し
てエア・マスタシリンダ３内に導入され、このエア・マ
スタシリンダ３で所定の倍率で増圧され、ブレーキ液圧
として出力される。エア・マスタシリンダ３の出力側は
油圧管O₁を介して制動液圧調整装置Ｖの導入ポートP₁に
連通しており、ブレーキ液圧がこの導入ポートP₁から液
圧室（Ｉ）に導入されるようになっている。

また、例えば前後輪のすべての車輪（符号Ffで表す）周
りには車速度センサＳがセットされていて、車輪の回転
速度（r.p.m）により車速度を検出する。この車速度信
号に基づいて制御ユニットＵでは比較演算等のマイコン
による制御が行なわれ、制御された信号を電磁弁Ｓ・Ｖ
に送るようになっている。

電磁弁Ｓ・Ｖでは、制御信号によって作動してポートP
₁₀〜P₁₃の切り換えが行なわれる。エア・タンク２は空
圧管A₂を介して電磁弁Ｓ・Ｖの例えばポートP₁₁に接続
されるようになっており、このポートP₁₁に接続された
時、空圧管A₂が制動液圧調整装置Ｖの空圧室（II）に連
通し、この空圧室（II）にエア・タンク２からの空気圧
が作用するようになっている。

ここで、制動液圧調整装置Ｖの構成は、ハウジング本体
5Aの後部開口端は蓋5Bによってボルト締めで液密的に閉
塞され、この蓋5Bの内側は空圧室（II）となっている。
即ち、蓋5Bに設けられた取り入れ口5cに切り換えられた
電磁弁Ｓ・Ｖの各ポートP₁₀〜P₁₃の１つがが接続される
ようになっている。

ハウジング本体5A内では、パワー・ピストン６が軸線方
向に摺動自在である。このパワー・ピストン６のロッド
本体6aは小径シリンダ部5aに液密的に嵌装されて摺動自
在であり、ロッド本体6aの前端面はブレーキ液圧の受圧
面6bとなっている。また、ロッド本体6aの後部の受圧ピ
ストン部6cはハウジング本体5Aの大径シリンダ部5bに液
密的に嵌装され、この大径シリンダ部5bの内部には受圧
ピストン部6cの両側にそれぞれ空圧室（II）および大気
室（III）が形成されている。

また、パワー・ピストン６にあっては、ロッド本体6aの
前部受圧面6bと後部の受圧ピストン部6cとの受圧面積比
は、前述のエア・マスタシリンダ３における空圧および
油圧の受圧ピストン面積比に同等に形成してある。

受圧ピストン部6cには周鍔6dが大気室（III）側に向か
って突設され、皿状を呈している。即ち、この周鍔6dが
大径シリンダ部5bの内周面に気密的に嵌装されて摺動す
ると共に、図のように、大径シリンダ部5bの内側壁面に
当接して、最小内容積の大気室（III）が確保されるよ
う設定されている。

空圧室（II）内には第１スプリング８が設けられてお
り、この第１スプリング８によって、受圧ピストン部6b
を介しパワー・ピストン６全体が図のごとき摺動軸線上
を定常位置に向かって付勢されている。パワー・ピスト
ン６のロッド本体6aの前部には、同軸線上に細径の押圧
ロッド７が嵌着固定されて突出している。

一方、ハウジング本体5Aの内部先方においては、一体的
に結合されてスプール弁状を成すプラグ10およびプラグ
・シート11が液密的に嵌装され、これらを封じ込む形で
止栓としてのキャップ12がハウジング本体5Aの前端開口
端にねじ締めされている。即ち、キャップ12のねじ込み
でプラグ10およびプラグ・シート11は、このプラグ・シ
ート11が前記ロッド本体6aの前部受圧面6bに当接する位
置にて位置決めされている。

一体結合によるプラグ10およびプラグ・シート11内には
液圧室（Ｉ）が形成され、この液圧室（Ｉ）の上流側端
は導入ポートP₁に連通していると共に、下流側端は同じ
くハウジング本体5Aに設けた導出ポートP₂に連通してい
る。そして、この液圧室（Ｉ）に導入されたエア・マス
タシリンダ３からのブレーキ液圧がロッド本体6aの前部
受圧面6cおよびプラグ・シート11の前端面に作用するよ
うになっている。導出ポートP₂は油圧管O₂を介して車輪
Ffのホイール・シリンダW/Cに連通しており、液圧室
（Ｉ）のブレーキ液圧が供給される。

また、液圧室（Ｉ）内においては、チェック弁であるボ
ール弁17が作動できる状態で組み込まれ、これに隣合っ
て設けられた第２スプリング18によって、ボール弁17を
プラグ・シート11に形成した弁座11aに当接する方法に
付勢している。このボール弁17としては、定常状態で弁
座11aとの間に所定の間隙Ｃが有した位置にある。即
ち、パワー・ピストン６のロッド本体6aの前端面がプラ
グ・シート11の後端面に当接してそれ以上の前進を阻止
された位置で、先端の押圧ロッド７がボール弁17を第２
スプリング18に抗して僅かに押し戻し、弁座11aとの間
に間隙Ｃを形成している。

次に、以上の構成による実施例の動作態様および作用を
説明する。

まず、通常の車両走行中にあっては、制動液圧調整装置
Ｖ内の液圧室（Ｉ）のブレーキ液圧および空圧室（II）
の空気圧と、これらに加えられる第１スプリング８、第
２スプリング18とによって、パワー・ピストン６は平衡
して定常位置に留どまっている。

走行中の通常ブレーキ時では、ブレーキ・ペダル１の踏
み込みにより、エア・タンク２内で発生した空気圧が空
圧管A₁を経由してエア・マスタシリンダ３に導入され
る。このエア・マスタシリンダ３で空気圧は所定の倍率
で増圧されたブレーキ液圧に変換され、油圧管O₁を経由
して制動液圧調整装置Ｖの液圧室（Ｉ）に導入される。
これに並行して、一方では、車速度センサＳによってブ
レーキ・ペダル１を踏み込んだ時の車輪Ffの回転速度
（r.p.m）が検出され、制御ユニットＵではこの回転速
度に等価の車速度信号に基づいてマイコンにより比較演
算等の制御を行い、制御信号を出力して電磁弁Ｓ・Ｖに
送る。この制御信号によって電磁弁Ｓ・ＶのポートP₁₁
が空圧管A₂に接続し、この空圧管A₂が制動液圧調整装置
Ｖの空圧室（II）に連通する。即ち、ブレーキ・ペダル
１の踏み込みで発生した空気圧が空圧室（II）に導入さ
れる。したがって、液圧室（Ｉ）に導入されたブレーキ
液圧の作用で、パワー・ピストン６には定常位置から図
の右方向へ押し戻そうとする力が働くが、これを阻止す
べく空圧室（II）側の空気圧が受圧ピストン部6cに作用
する。この時の圧力バランスは、パワー・ピストン６に
おけるピストン受圧面積比がエア・マスタシリンダ３に
おけるピストン受圧面積比と同等であることによる。こ
れにより、パワー・ピストン６は定常位置にて不動のま
まであり、液圧室（Ｉ）におけるボール弁17と弁座11a
との間の間隙Ｃも保たれており、導出ポートP₂から油圧
管O₂を経由してブレーキ液圧が車輪Ffのホイール・シリ
ンダW/Cに供給される。

次に、走行中の急ブレーキ時にあっては、車輪Ffがロッ
クする状態に向かい、この時の車輪Ffの回転速度を車速
度センサＳが検出し、この検出信号に基づき制御ユニッ
トＵで制御された信号が電磁弁Ｓ・Ｖに送られる。この
制御信号によって電磁弁Ｓ・ＶではポートP₁₃からポー
トP₁₀に切り換えられ、空圧室（II）内の空気圧を大気
に連通せしめて開放する。

空圧室（II）の大気開放によって、パワー・ピストン３
の受圧ピストン部6cに作用する力は第１スプリング８の
みとなる。こうして、パワー・ピストン３においては、
エア・マスタシリンダ３から液圧室（Ｉ）内に導入され
たブレーキ液圧との圧力バランスが崩れ、差圧分のブレ
ーキ液圧がパワー・ピストン６の前部受圧面6bに作用し
て、パワー・ピストン３を図の右方向へ第１スプリング
８に抗して後退移動せしめる。パワー・ピストン３の移
動によって、ボール弁17が規制を解除され第２スプリン
グ18により図の右方向に押圧移動し、弁座11aを閉じて
液圧室（Ｉ）を遮断することにより下流側を封じ込め
る。封じ込められた下流側の液圧室（Ｉ）の内容積は、
パワー・ピストン６の後退移動によって増すことにな
り、導入された当初のブレーキ液圧よりも減圧された状
態となる（減圧モード）。

パワー・ピストン３の後退移動量に対応して減圧された
ブレーキ液圧は、導出ポートP₂から油圧管O₂を経由して
車輪Ffのホイール・シリンダW/Cに供給される。即ち、
急ブレーキ時の踏み込みで発生した高圧のブレーキ液圧
を減圧することによって、ロックにむかう車輪Ffのスキ
ッド発生を防止する。

また、この時、パワー・ピストン６の後退移動に伴い、
大気室（III）がその確保されている最小内容積から次
第に増大する。内容積の増大によってブリーザ20を介し
て大気が吸引される。この大気室（III）とブリーザ20
の作用によって、パワー・ピストン６の所要の作動応答
性が確保される。即ち、パワーピストン６が急激に移動
する際、ブリーザ20が空気吸入の抵抗となっても、大気
室（III）の容積が大きく確保されているため、後退移
動時に大気室（III）の吸引負圧によって引っ張られる
ようなことはない。

パワー・ピストン６が後退して液圧室（Ｉ）のブレーキ
液圧が降下し、車輪Ffのロックが予想される状態が解消
された段階で、制御ユニットＵからの制御信号によって
電磁弁Ｓ・Ｖの大気開放ポートP₁₀が閉じられ、パワー
・ピストン６が停止する。この時、ホイール・シリンダ
W/Cのブレーキ液圧は一定状態に保持されている（保持
モード）。

この後、保持モード状態の車輪Ffの回転速度の検出によ
って、制御ユニットＵからの制御信号により電磁弁Ｓ・
ＶのポートP₁₁が切替わって空圧管A₂に接続し、エア・
タンク２からの空気圧が再び空圧室（II）に導入され
る。この空気圧によってパワー・ピストン６が図の左方
向の定常位置に向かって押し出され、それまでボール弁
17の閉状態で封じめられている液圧室（Ｉ）の下流側を
圧縮する。こうして高められたブレーキ液圧を導入ポー
トP₂からホイール・シリンダW/Cに送り込み、やがて押
圧ロッド７がボール弁17を第２スプリング18に抗して押
圧することによって、弁座11aとの間に間隙Ｃが設けら
れる。液圧室（Ｉ）の開通によって、再びエア・マスト
シリンダ３からのブレーキ液圧がホイール・シリンダW/
Cに供給される（加圧モード）。

また、この時、パワー・ピストン６の定常位置に向かう
前進移動で大気室（III）の内容積が縮小される。この
縮小に伴い、受圧ピストン部6cの周鍔6dが大径シリンダ
部5bの内側壁面に当接することで、大気室（III）の最
小内容積が確保される。この時のパワーピストン６の急
激な移動により、空気を排出する抵抗が発生しても空気
量の必要量は満たされ、パワー・ピストン６の前進で圧
縮されることがなく、この圧縮抵抗によってパワー・ピ
ストン６の作動応答性に支障はない。一方、加圧モード
に設定された状態から、ブレーキ・ペダル１の踏み込み
を解除すると、エア・マスタシリンダ３に送られるエア
・タンク２からの空気圧は定常に復帰し、制動液圧調整
装置Ｖの空圧室（II）において作用したブレーキ液圧も
また定常圧となる。そして、パワー・ピストン６は前端
受圧面6bがプラグ・シート11の後端面に当接して定常復
帰位置に留どまる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によるブレーキ液圧制御装
置は、空圧源と制動液圧調整装置の空圧室とを連通する
空圧管に電磁弁を設置し、この電磁弁が空圧源と前記空
圧室とを連通させるポートと共に前記空圧室を大気に開
放するポートを備え、更にこの電磁弁は車速検出信号に
基づいて制御される制御ユニットから出力される制御信
号によって作動させるようにしたことから、車輪のロッ
ク状態発生と同時に電磁弁が作動して空圧室を大気に開
放することによりアンチ・ロック制御時に遅延のない減
圧応答性を与えることができる。しかも、本考案のブレ
ーキ液圧制御装置によれば、制動液圧調整装置において
パワー・ピストンの移動に伴って内容積が増減する大気
連通の背圧室を、受圧ピストン部が背圧室容積減少方向
へ移動した最終位置で前記背圧室に所定の内容積を確保
するようにしたことから、特に背圧室の空気に対する圧
縮抵抗や吸引負圧によってパワー・ピストンの作動応答
性に阻害を与えることがなく、これにより前述した良好
な減圧応答性確保の確実性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本考案によるブレーキ液圧制御装置の一実施
例の断面図である。 １…ブレーキ・ペダル、２…エア・タンク、３…エア・
マスタシリンダ、５…ハウジング、６…パワー・ピスト
ン、6a…前端受圧面、6c…受圧ピストン部、6d…周鍔、
７…押圧ロッド、17…ボール弁、Ｓ…車速度センサ、Ｓ
・Ｖ…電磁弁、Ｖ…制動液圧調整、（Ｉ）…液圧室、
（II）…空圧室、（III）…大気室。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−33269（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−138661（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭51−1824（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】空気圧を発生する空圧源２と、ブレーキ・
   ペダル１の踏み込みによって開閉するブレーキバルブ４
   を介して前記空圧源２からの空気圧をブレーキ液圧に変
   換するエア・マスタシリンダ３と、導入ポートP₁及び導
   出ポートP₂を有し、前記導入ポートP₁に接続された油圧
   管O₁を介して前記エア・マスタシリンダ３に連通し且つ
   前記導出ポートP₂から車両の前後輪のホイール・シリン
   ダに液圧を供給する液圧室（Ｉ）並びに前記ブレーキバ
   ルブ４を介して前記空圧源２に空圧管A₂により連通する
   空圧室（II）をそれぞれ内部に形成し、前記液圧室
   （Ｉ）に位置し、端面がブレーキ液圧の作用する受圧面
   とされるロッド本体6a及び前記空圧室に位置し、前記ロ
   ッド本体に連動する受圧ピストン部6cからなるパワー・
   ピストン６を備え、更には前記受圧ピストン部6cの背面
   側に大気に連通する背圧室（III）を形成した制動液圧
   調整装置Ｖと、車速検出信号に基づいて制御する制御ユ
   ニットＵと、前記空圧管A₂に設けられ且つ前記制御ユニ
   ットＵから出力される制御信号によって作動する電磁弁
   Ｓ・Ｖとを備え、 前記電磁弁Ｓ・Ｖが、前記空圧源２と前記空圧室（II）
   とを連通させるポートと共に前記空圧室（II）を大気に
   開放するポートを備え、 前記制動液圧調整装置Ｖを構成する前記パワー・ピスト
   ンの前記受圧ピストン部6cが、前記背圧室（III）側に
   伸長する周鍔6dを備え、前記受圧ピストン部6cが前記背
   圧室容積減少方向へ移動した最終位置で前記背圧室に所
   定の内容積を確保するようにしたことを特徴とするブレ
   ーキ液圧制御装置。