JPH0784165B2 - ロードセンシングプロポーショニングバルブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は自動車のブレーキ液圧源の液圧を比例的に減
圧してリヤブレーキシリンダに供給するプロポーショニ
ングバルブに関し、特に減圧開始液圧（いわゆる折点液
圧）が後輪荷重の増大に応じて高められるロードセンシ
ングプロポーショニングバルブ（以下、LSPVと略称す
る）に関するものである。

＜従来の技術＞ ハウジングに形成された液通路を開閉する開閉弁を備
え、この開閉弁がバルブピストンの動きに連動して作動
することにより一定比率の減圧制御を行うものが通常の
プロポーショニングバルブであり、バルブピストンは開
弁方向へ付勢される。この付勢力に基づいて折点液圧が
定まるのであるが、後輪荷重が増大した積車状態では後
輪がロックする制動力は上昇する。LSPVは後輪荷重の増
大を検知してバルブピストンを開弁方向へ付勢する付勢
力を増大させ、折点液圧を自動的に高める機能を持つ。

積車により後輪荷重が増大すれば、後輪懸架ばねの弾性
変形によりばね上部材とばね下部材との相対変位が生じ
る。従来のLSPVはこの相対変位を、バルブピストンを開
弁方向へ付勢するスプリングの弾性変形量ひいてはばね
荷重の増大という形で検知するのであった。例えば、バ
ルブピストンに作用する付勢力付与レバーの端に加わる
スプリング荷重が上記相対変位に対応して増大し、ある
いはそのレバー自体が棒ばね部材で構成されるもののば
ね荷重が増大する構成が採られていたのである。特開昭
58−194649号公報に記載されているLSPVはその一例を示
すものである。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかし、従来のLSPVでは、制動時に生じる後輪側から前
輪側への荷重移動の影響を大きく受ける。空車状態では
バルブピストンに対する付勢力は荷重検知機構を除いた
プロポーショニングバルブ部単独で定まるのが普通であ
るから、非制動時の折点液圧（静的折点）と制動時の折
点液圧（動的折点）とは変わらないのであるが、積車状
態では前輪側への荷重移動により動的折点が静的折点よ
り低くなる。すなわち、荷重移動に伴う後輪荷重の減少
により後輪懸架ばねが伸びるため、静的状態において付
加されたバルブピストンへの付勢力増加分が減殺されて
しまうのである。特に、積車制動時の荷重移動が大きい
車両（例えば乗用車系ワゴン車など）では、空車・積車
時の動的折点がそれほど変わらなくなり、LSPVの機能が
充分に果たされない問題があった。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明はこの問題を解消するために、前述のようなISPV
において、バルブピストンを開弁方向に付勢する付勢
力をバルブピストンに伝達するレバーと、後輪の静的
荷重の増大に応じてそのレバーのレバー比を増大させる
レバー比変更手段と、レバー比変更手段で変化させら
れるレバー比を制動状態では直前のレバー比に固定する
レバー比固定手段とを設けたことを特徴とする。

＜作用および効果＞ 従来では後輪荷重の増大に伴ってLSPVのばね荷重を増大
させるのに対して、本発明ではばね荷重を増大させるの
ではなくレバー比の増大によって後輪荷重を検知し、後
輪荷重の増大に伴って増大する付勢力がそのレバー比に
基づいてバルブピストンに付与され、かつ制動状態では
直前のレバー比に固定される。したがって、制動時の荷
重移動によっても動的折点が低下することなく、静的折
点とおなじ水準に維持される。すなわち、動的折点が荷
重移動に影響されることがなくなり、積車制動時の荷重
移動が大きい車両についても、LSPVの機能が充分果たさ
れることとなったのである。

＜実 施 例＞ 第１図に示すLSPV2は、共通のハウジング４に２本のバ
ルブピストン6,6を備えたダブルピストンタイプのもの
で、互いに同一でかつ独立したプロポーショニングバル
ブ部（以下、Ｐバルブ部という）8,8を有し、いわゆる
Ｘ字配管系に設けられて左右のリヤブレーキシリンダへ
の液圧を制御するものである。

Ｐバルブ８のバルブピストン６は軸方向に移動可能であ
り、一端部に弁子10が一体に形成されている。この弁子
10がハウジング４に保持された弁座12に着座可能とされ
て、その弁座12とともに開閉弁14を構成している。開閉
弁14は図示しないマスタシリンダ側ポートからリヤブレ
ーキシリンダ側ポートへ至る液通路16をバルブピストン
６の動きに連動して開閉するものである。バルブピスト
ン６は圧縮コイルスプリング18によって開弁方向へ付勢
されるとともに、カップシール20でシールされつつ他端
部がハウジング外へ突出している。ハウジング４はブラ
ケット22を介して車体側フレームに固定される。

バルブピストン6,6の突出端には、バランスバー24を介
してレバー26の付勢力が作用し得るようになっている。
レバー26の中間部には長手方向に直角なピン28が設けら
れており、ピン28の両端部はブラケット30に形成された
長穴32に緩く嵌まり、ブラケット30はハウジング４に固
定されている。これらピン28と長穴32とにより、バルブ
ピストン6,6の軸線を含む平面内においてレバー26の一
定角度の揺動が許容されている。バランスバー24はピン
28とバルブピストン6,6との間に挟まれてピン28のまわ
りに揺動可能であり、レバー26がバルブピストン6,6へ
与える荷重を両者に均等に伝達する役割を果たす。

レバー26の揺動の中心は支点Ｆである。すなわち、レバ
ー26の一端近傍の一面に長手方向に伸びる直線状の第一
突起34が形成される一方、その一面に対面して支点プレ
ート36が設けられ、この支点プレート36の板面に円弧状
の第二突起38が形成されて、これら第一突起34と第二突
起38との交点として与えられる接触点が支点Ｆとされて
いるのである。

支点プレート36はハウジング４に固定の前記ブラケット
30に、中間部においてピン40で取り付けられ、そのピン
40の中心線O₁のまわりにレバー26の揺動平面とは直角な
平面内で揺動可能に支持されている。42はワッシャ、44
はスナップリングであり、支点プレート36の抜けを防止
する。

上述の円弧状の第二突起38は、支点プレート36の揺動中
心O₁とは異なる点O₂を中心とする円弧に沿って、打出板
金加工により形成されている。そして、支点プレート36
が第２図において反時計方向に揺動をすると、第一突起
34に対する第二突起38の接触点、つまりレバー26の支点
Ｆが支点プレート36の揺動中心O₁の側へ移行し、その支
点Ｆと揺動中心O₁との距離が減少するようになってい
る。

レバー26の、第一突起34とはピン40に関して反対側の端
部には引張コイルスプリング46の一端が掛けられ、その
他端はハウジング４に固定の前記ブラケット22に掛けら
れている。このスプリング46は所定の予荷重をもって装
着されたもので、レバー26にバルブピストン6,6に接近
する向きの回転モーメントを支点Ｆのまわり生じさせて
いる。レバー26がスプリング46から受ける力はピン28お
よびバランスバー24を介してバルブピストン6,6に均等
に加えられ、前記スプリング18の各々とともにバルブピ
ストン6,6を開弁方向に付勢力となる。

第３図に模式的に示すように、スプリング46のセット荷
重をW₁、レバー26から各バルブピストン6,6に作用する
力をW₂とし、支点Ｆからその反力2W₂の作用線までの腕
の長さをａ、同じくスプリング荷重W₁の作用線までの腕
の長さをｂとすれば、支点Ｆまわりの回転モーメントの
つり合いから、 となるが、レバー26のレバー比:b/aが変われば、各バル
ブピストン６への付勢力W₂も変わる。

第２図から明らかなように、支点プレート36の前記第二
突起38とはピン40に関して反対側の端部には、引張コイ
ルスプリング48および50が掛けられている。スプリング
48は後輪懸架ばねに関するばね上ブラケット52と支点プ
レート36との間に装着され、スプリング50はばね下ブラ
ケット54と支点プレート36との間に装着されており、ば
ね上ブラケット52は車体側フレームに、またばね下ブラ
ケット54はリヤアクスルハウジングにそれぞれ固定され
ている。支点プレート36は両者のばね荷重が均衡する揺
動位置で安定し、その位置に保持されることとなる。す
なわち、支点プレート36の揺動平面がほぼ鉛直面と一致
するようにLSPV2が取り付けられるのであり、取付け状
態では第１図が平面図、第２図が正面図となる。そし
て、空車状態においては、第２図に示すように第二突起
38の、揺動中心O₁から遠い側の端部が第一突起34に接触
するように支点プレート36の初期位置が設定される。

第１図に示すように、前記ブラケット30から一体的にソ
レノイド支持金具56が延び出している。この金具56はコ
字状を成して支点プレート36を跨ぐように設けられ、こ
れにソレノイド58が支持されている。ソレノイド58は支
持金具56の一方の板部に、他方の板部との間で支点プレ
ート36を挟むように固定されている。図示は省略する
が、支点プレート36のソレノイド58に対面する側の板面
には、その揺動方向に沿って小さい凹凸が連続するセレ
ーション状の凹凸部が形成され、これに対応してソレノ
イド58の図示しないコア部の先端面にも凹凸部が形成さ
れている。そしてそのコア部が支点プレート36に押し付
けられた状態で、双方の凹凸部が係合し、支点プレート
36の揺動が阻止されるようになっている。このソレノイ
ド58は、ブレーキペダルの踏込みを検出するブレーキス
イッチからの信号によって励磁され、支持金具56の板部
との間に支点プレート36を挟み付け、上述のように固定
状態に保つのである。

次に作動を説明する。

空車状態では支点プレート36は第２図に示す位置にあ
り、支点Ｆはピン40から遠い位置にあるためレバー比は
比較的小さい。積車状態では後輪の静的荷重が増大し、
後輪懸架ばねの弾性変形量が大きくなるのに伴い、ばね
上側のLSPV2（レバー26,支点プレート36を含む）および
ばね上ブラケット52が共に下方へ移動する。ばね下ブラ
ケット54が相対的に上方へ移動するといってもよい。

この際、レバー26に作用するスプリング46のばね荷重は
変化しないが、スプリング50のばね荷重がスプリング48
のばね荷重より小さくなって両者の均衡がくずれ、支点
プレート36は両スプリング48,50のばね荷重が均衡する
位置まで、第４図に示すように反時計方向に一定角度回
転させられる。その結果、支点がＦ′へ変位して支点プ
レート365の揺動中心O₁の側に接近し、レバー26のレバ
ー比が増大する。

いま、第３図に示すように、支点の変位量（Ｆ→Ｆ′）
をｘとすれば、変位前のレバー比R₁＝b/aに対して、変
位後のレバー比R₂は、 つまり、これだけレバー比が大きくなるのである。それ
に比例してレバー26から各バルブピストン6,6に与えら
れる開弁方向の付勢力W₂も大きくなり、LSPV2の静的状
態における折点液圧、言い換えれば静的折点が高くな
る。

第４図に示す状態からブレーキペダルが踏まれて制動力
が生じると、後輪側から前輪側への荷重移動により、ば
ね上ブラケット52およびLSPV2が後輪懸架ばねの伸びに
伴って上方へ変位し、スプリング50が伸びてばね荷重が
増大するため、スプリング48のばね荷重と均衡する向
き、つまり第４図において時計方向の回転モーメントが
支点プレート36に生じる。

しかし、ブレーキペダルが踏み込まれたことをブレーキ
スイッチが検出すると、その出力信号によりソレノイド
58が励磁されるため、ブレーキペダルの踏込みとほぼ同
時に支点プレート36の揺動が阻止された状態となり、制
動直前の支点位置が維持される。

その結果、レバー26のレバー比は荷重移動にかかわらず
一定に保たれてバルブピストン6,6に比較的大きな付勢
力を加え続ける。そして、マスタシリンダ液圧が設定値
以上に高まり、バルブピストン6,6がスプリング18およ
びスプリング46に基づく付勢力に抗して移動させられる
と、その時点からLSPV2が減圧作動を開始する。したが
って、第５図に示すように積車制動時における折点液
圧、つまり動的折点が静的折点と実質的に等しくなり、
リヤブレーキシリンダへは空車時に比べて充分に高い液
圧が供給されて望ましい制動力が得られる。

ちなみに、従来のLSPVは後輪の静的荷重の増大に伴って
ばね荷重を増大させる構成で、積車制動時の荷重移動が
大きい車両ではばね荷重増大分の多くが減殺されるた
め、第５図の二点鎖線で示すように積車時の動的液圧が
静的液圧に比べて大幅に下がり、LSPV本来の機能が充分
に果たされない面があったのであるが、本実施例ではそ
れが解消され、積車時の動的液圧を静的液圧とほとんど
変わらないほどに高く保てるのである。

以上の説明から明らかなように、支点プレート36はブレ
ーキペダルが踏まれていない間だけ、後輪荷重の増大に
伴う車体とリヤアクスルハンジングとの相対変位を検出
して揺動する一方、ブレーキペダルが踏まれるとソレノ
イド58によって揺動を阻止され、それ以後制動力が増大
して荷重移動により車体とリヤアクスルハウジングとが
相対変位してもそれには応答せず、レバー26の支点を一
定に保ち、折点も変化させないのである。

本実施例においては、後輪懸架ばねの弾性変形に伴って
揺動する支点プレート36と、その揺動に従って支点プレ
ート36とレバー26との接触点を変位させて支点を変更す
る第一突起34および第二突起38とが、レバー比変更手段
の中心的要素とされている。また、ブレーキスイッチの
作動時に励磁されて支点プレート36を固定状態とするソ
レノイド58が、レバー比固定手段として機能している。

第一突起34は半円状断面の凸条形態をなしているが、レ
バー26の全体をそのような断面形状にすれば特別に突起
を設けなくてよい。第二突起38はO₂を中心とする円弧に
沿って形成されているが、円弧状に形成する必然性はな
く、他の曲線または直線に沿って形成することもでき
る。要するに支点プレート36の一方向の揺動に従ってレ
バー比を増大させるように支点を変位させ得ればよいの
である。また、支点においてレバー26と支点プレート36
とが点状に接触することは、支点の変位にかかわらずレ
バー26をその支点まわりに揺動させる上で有効である
が、実質的にレバー26の揺動が妨げられない程度であれ
ば、必ずしも点状の接触に限られるものではない。

また、支点プレート36の揺動を阻止する手段として、ソ
レノイド58の代わりにマスタシリンダ液圧によって作動
するピストンを、前記ハウジング４と一体的に形成され
るシリンダ部に設け、ブレーキペダルの踏込みにより増
大するマスタシリンダ液圧を上記ピストンに作用させて
支点プレート36に押し付け、これによって固定（ロッ
ク）状態に保つ構成を採用することもできる。この場合
にも、両者の接触面にロックを確実にする凹凸を設ける
ことが望ましい。

また、支点プレート36の揺動で支点を変更すること以外
に、後輪懸架ばねの弾性変形をリンク機構等により支点
プレートの直線運動に変更し、それによって支点を変更
することもできる。

更に、支点を変更することでレバー比を変えることは、
必ずしも不可欠ではなく、レバーに対するスプリングの
作用点を変更可能とし、あるいはレバー自体を伸縮可能
なものとし、後輪懸架ばねの弾性変形に応じてスプリン
グの作用点を変位させ、またはレバー長さを変える構成
を採ることにより、レバー比を変えるようにすることも
できる。

その他にも、シングルピストン形のLSPVに適用すること
をはじめ、当業者の知識に基づいて種々の変更，付加，
削除等を施した態様で本発明を実施し得ることは勿論で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるLSPVを一部切り欠いて
示す平面図、第２図はそれの正面図、第３図は第１図の
模式図、第４図は第２図に対応して支点プレートの作動
状態を示す正面図、第５図は第１図に示すLSPVの液圧制
御特性を従来のものと比較して示す図である。 2:LSPV（ロードセンシングプロポーショニングバルブ） 4:ハウジング、6:バルブピストン 10:弁子、12:弁座 14:開閉弁、26:レバー 24:バランスバー、28:ピン 30:ブラケット、32:長穴 34:第一突起、36:支点プレート 38:第二突起、40:ピン 46,48,50:引張コイルスプリング 52:ばね上ブラケット 54:ばね下ブラケット 58:ソレノイド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングに形成された液通路を開閉する
   開閉弁がバルブピストンの動きに連動して作動し、液圧
   源の制動液圧を比例的に減圧してリヤブレーキシリンダ
   に供給するとともに、バルブピストンを開弁方向に付勢
   する付勢力が後輪荷重の増大に応じて増大させられるロ
   ードセンシングプロポーショニングバルブにおいて、 バルブピストンを開弁方向に付勢する付勢力をバルブピ
   ストンに伝達するレバーと、 後輪の静的荷重の増大に応じてそのレバーのレバー比を
   増大させるレバー比変更手段と、 レバー比変更手段で変化させられるレバー比を制動状態
   では直前のレバー比に固定するレバー比固定手段と、 を設けたことを特徴とするロードセンシングプロポーシ
   ョニングバルブ。