JPH08301087A

JPH08301087A - キャリパ内組込み型アンチロック制御装置

Info

Publication number: JPH08301087A
Application number: JP7110495A
Authority: JP
Inventors: Eiji Shindo; 英二進藤
Original assignee: Akebono Research and Development Centre Ltd
Current assignee: Akebono Research and Development Centre Ltd
Priority date: 1995-05-09
Filing date: 1995-05-09
Publication date: 1996-11-19

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】ブレーキキャリパに形成したホイールシリンダ
に調圧ピストンを配置し、この調圧ピストンを制御する
ことによりホイールシリンダの液圧室容積を調整してブ
レーキ液圧を増減圧できるアンチロック制御装置を提供
する。【構成】走行中に車輪がロックするとモータ２２が駆動
され、ピニオン１８を介してカム１４が反時計方向に回
転することにより、カム面１７の作用でローラ１３が移
動し、スイングアームが揺動しさらにプッシュロッド９
も右方に移動する。この結果、調圧ピストン８は液圧室
７ａ内の液圧によって右方に移動し、調圧ピストンの外
周溝８ａとキャリパ内周面の内周溝３ａとが非重合状態
となり弁機構が開じるとともに、液圧室７ａの容積が拡
大されてブレーキ液圧が減圧され、ブレーキ力が弱めら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両ブレーキ等におい
て、急ブレーキ（急加圧時）をかけた時に発生する車輪
ロックを制御するのに好適なアンチロック制御装置に関
するものであり、更に詳細には、ディスクブレーキのキ
ャリパ内にアンチロック制御装置を組み込んだ小型軽量
のアンチロック制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、制動時の操縦安定性を向上させ運
転者の運転操作を容易にすることを目的としたアンチロ
ック制御装置の開発が積極的に進められている。この種
の車両用アンチロック制御装置としては特開昭６４−４
７６５０号公報あるいは特公平６−３０５８２号公報に
記載されたもの等が知られている。

【０００３】このうち前者の公報に記載されたアンチロ
ック制御装置は、マスタシリンダとホイールシリンダと
を接続する配管途中にアンチロック制御用モジュレータ
を配置し、このモジュレータ内のボール弁をステップモ
ータを使用して精密に制御し、車輪のロック現象を解消
しようとするものである。

【０００４】しかし、上記アンチロック制御装置にあっ
ては、車輪側に取付けてあるブレーキ装置とは別に、ア
ンチロック制御を実行するためのモジュレータをブレー
キ配管の途中に設ける必要があり、装置が大型化してし
まうという問題がある。また、これとは別にアンチロッ
ク制御装置の小型化を図るために、ブレーキキャリパ内
にモジュレータを組み込んだものも提案されている（特
開昭６１−１６６７５９号公報）。このアンチロック制
御装置は、ブレーキキャリパ内に圧電式のブレーキ制御
機構を組み込み、ブレーキ制御を圧電素子の変形を利用
して行うものである。しかしこの装置もブレーキピスト
ンの移動量を大きくとるために変位部材を設ける必要が
あり、構成が複雑になり、製造コストも高価となる、さ
らには車体のバネ下に位置するキャリパには重量、サイ
ズに制限がある等の点で複雑な機構のものを組込むこと
は困難である等々の問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、ブレ
ーキキャリパに形成したホイールシリンダに調圧ピスト
ンを配置するとともに調圧ピストンの移動によって液圧
室とマスタシリンダとの流路を開閉する弁機構を形成
し、この調圧ピストンをカム機構などからなる駆動機構
を利用して制御することにより、弁機構の開閉を制御す
るとともにホイールシリンダの液圧室容積を調整してブ
レーキ液圧を増減圧できる新規なアンチロック制御装置
を提案し、上記諸問題を解決することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため本発明のキャリ
パ内組込み型アンチロック制御装置は、ブレーキ装置の
キャリパ３内に形成したホイールシリンダ７と、該ホイ
ールシリンダ７内に配置された摺動自在のピストン６
と、前記ピストンによってホイールシリンダ７内に区画
された液圧室７ａと、前記液圧室７ａ内に出没し液圧室
の容積を変えることができる調圧ピストン８と、前記液
圧室７ａとマスタシリンダとを連通する流路２０と、前
記調圧ピストン８の移動に伴って前記流路２０を開閉す
る弁機構と、前記調圧ピストン８の移動量を制御する制
御機構と、前記制御機構を制御する電子制御装置（ＥＣ
Ｕ）とを備えていることを特徴とするものであり、これ
を課題解決の手段とするものである。

【０００７】

【作用】

〔通常ブレーキ時〕ブレーキぺダル１を踏み込みマスタ
シリンダ２に液圧が発生すると、この液圧は流路２０→
流路３ｂ→キャリパの内周溝３ａ→調圧ピストン８の外
周溝８ａ→流路８ｂを介して液圧室７ａに供給され、ピ
ストン６を押圧して制動作用を実行する。ブレーキぺダ
ルの踏み込みを開放すると、液圧室７ａ内の液圧は前記
とは逆の経路でマスタシリンダに還流され、ブレーキが
緩められる。

【０００８】〔アンチロック制御時〕走行中に車輪がロ
ックするとモータ２２が駆動され、ピニオン１８を介し
て溝カム１４を反時計方向に回転する。溝カム１４の回
転により、カム面１７の作用でローラ１３が移動し、こ
れによってスイングアームが揺動しさらにプッシュロッ
ド９も右方に移動する。この結果、調圧ピストン８は液
圧室７ａ内の液圧によって右方に移動し、調圧ピストン
の外周溝８ａとキャリパ内周面の内周溝３ａとが非重合
状態となり弁機構が開じるとともに、液圧室７ａの容積
が拡大されてブレーキ液圧が減圧され、ブレーキ力が弱
められ、車輪のロック状態が解消される。再加圧時に
は、モータ２２を逆転し、スイングアームを初期位置方
向に移動しながら調圧ピストンを液圧室７ａ内に押し戻
し、再加圧を実行する。また、ブレーキ液圧保持状態の
指令が出されると、モータ２２が停止し液圧室７ａのブ
レーキ液圧を保持する。

【０００９】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。第１図は本発明の実施例に係るアンチロック制御
装置の一部断面図、図２は図１中のＡ矢視方向の一部断
面図、図３は図１中のＢ矢視図である。図１〜図３にお
いて１はブレーキペダル、２はマスタシリンダ、３はブ
レーキ装置内のキャリパ、４はディスクパッド、５はデ
ィスク、６は片側ディスクパッド４を保持するピストン
であり、これらによってディスクブレーキが組み立てら
れている。前記キャリパ３内にはホイールシリンダ７が
形成され、このホイールシリンダ７内にピストン６が摺
動自在に配置されている。ピストン６はホイールシリン
ダ７内に液圧室７ａを区画しており、この液圧室７ａに
は、調圧ピストン８が摺動自在に設けられており。

【００１０】上述した調圧ピストン８には、その内部に
液圧室７ａと連通している流路８ｂが、また外周面には
同流路８ｂと連通する外周溝８ａが形成されており、一
方調圧ピストン８を摺動自在に保持しているキャリパ側
の内周面には内周溝３ａが、またキャリパ本体内には内
周溝３ａと連通している流路３ｂが形成されている。流
路３ｂは流路２０を介してマスタシリンダ２と連通して
おり、この流路２０は、調圧ピストン８の無駄ストロー
クをできるだけ少なくするために通常の流路よりも大径
のパイプで形成されている。そして、調圧ピストン８の
外周溝８ａとキャリパ３の内周溝３ａとによってスプー
ルタイプ型の弁機構を構成している。即ち、この弁機構
は図１に示す如く調圧ピストンの外周溝８ａとキャリパ
内周面の内周溝３ａとが重なりあっている時は液圧室７
ａとマスタシリンダ２とを連通しており、後述する態様
でアンチロック制御が実行され調圧ピストン８が移動し
た時には内周溝３ａと外周溝８ａとが非重合となり、液
圧室７ａとマスタシリンダ２との連通を断つ機能を有し
ている。なお、調圧ピストン８の外周溝８ａとキャリパ
３の内周溝３ａとが重なりあう角部のいづれか一方ある
いは両方に傾斜面を形成し、これによって外周溝８ａと
内周溝３ａの重なりが徐々に行なわれるようにして、流
路を閉じる際に発生する騒音等を小さくすることもでき
る。

【００１１】調圧ピストン８の端部にはプッシュロッド
９が当接しており、このプッシュロッド９はスイングア
ーム１０にピン１１により連結されており、さらにスイ
ングアーム１０はその一端が軸１２によってキャリパ３
側に回転自在に軸支され、他端には図２に示す如くロー
ラ１３が回転自在に設けられている。ローラ１３は軸１
６によってキャリパ３に回転自在に取り付けられている
溝カム１４に形成された溝１５（図３参照）に嵌合して
いる。溝１５の内周縁はローラ１３を図２において水平
方向に移動させる機能を有するカム面１７を形成してい
る。また、溝カム１４の外周は歯車として形成されてお
り、この歯車にはピニオン１８がかみ合っており、さら
にピニオン１８はモータ２２の出力軸に取り付けられて
いる（なお、上記調圧ピストンの移動量を制御する機構
を調圧ピストンの制御機構とする）。このため、図２の
状態から溝カム１４が軸１６を中心に反時計方向に回転
すると、カム面１７の作用（スイングアーム揺動手段）
により、ローラ１３が図２において右方に向かって水平
方向に移動することになり、これによって図１に示す調
圧ピストン８は液圧室７ａ内の液圧により図１中右方に
移動することになる。

【００１２】また、モータ２２は電子制御装置（ＥＣ
Ｕ）と接続されており、電子制御装置２０はスピードセ
ンサ２３からの信号に基づいて前記モータ２２を回転駆
動し、後述する態様でアンチロック制御を実行する。な
お、図中、２４はピストン６とシリンダとの間のダスト
シールであり、２５はシール部材を示す。

【００１３】上記構成に係わるアンチロック制御装置の
作動を説明する。〔通常ブレーキ時〕通常ブレーキ時には、電子制御装置
からの指令がないためモータ２２は作動せず、また溝カ
ム１４は図２に示す初期位置をとり、さらにローラ１
３、スイングアーム１０および調圧ピストン８も作動し
ないため、全体として図１に示す状態を保持している。
したがって、この状態の時には、調圧ピストンの外周溝
８ａとキャリパ内周面の内周溝３ａとが重なりあって弁
機構は開いており（図４の拡大図参照）、この結果液圧
室７ａは流路８ｂ→外周溝８ａ→キャリパの内周溝３ａ
→流路３ｂ→流路２０を介してマスタシリンダ２と連通
している。したがって、ブレーキぺダル１を踏み込みマ
スタシリンダ２に液圧が発生すると、この液圧は前述の
経路を介して液圧室７ａに供給されピストン６を図中左
方に押圧して制動作用を実行する。ブレーキぺダルの踏
み込みを開放すると、液圧室７ａ内の液圧は前記とは逆
の経路でマスタシリンダに還流され、ブレーキが緩めら
れる。

【００１４】〔アンチロック制御時〕車両にブレーキを
かけるためにブレーキペダル１を踏むとマスターシリン
ダ２で液圧が発生する。この液圧は前述の通りホイール
シリンダ内の液圧室７ａに供給され車輪に制動力を与え
る。ところで、この状態の時には、車輪の状態は車輪の
スキッド状態を検知するセンサ（たとえばスピードセン
サ）２３で常時検知されており、検知信号が公知の電子
制御装置に入力され、電子制御装置はこの入力に基づい
て車輪速度、スリップ率、減速度などを演算する。そし
てこの演算結果により車輪のスキッド状態を評価し以下
のようにモータ２２を制御して、ブレーキ液圧の減圧、
保持、再加圧等の種々の態様を実行する。

【００１５】即ち、走行中に車輪がロックし、前記電子
制御装置（ＥＣＵ）からブレーキ緩め信号が出力される
とモータ２２が駆動され、ピニオン１８を介して溝カム
１４を図２中反時計方向に回転する。溝カム１４の回転
により、カム面１７の作用でローラ１３が図２中右方に
移動し、これによってスイングアームが軸１２を中心に
図１中右方に揺動しさらにプッシュロッド９も右方に移
動する。この結果、調圧ピストン８は液圧室７ａ内の液
圧によって右方に移動する。調圧ピストン８の移動によ
り、図５の拡大図に示すように調圧ピストンの外周溝８
ａとキャリパ内周面の内周溝３ａとが非重合状態となり
弁機構が開じるとともに、液圧室７ａの容積が拡大され
てブレーキ液圧が減圧され、ブレーキ力が弱められ、車
輪のロック状態が解消される。

【００１６】さらに、再加圧時には、モータ２２を逆転
し、スイングアームを初期位置方向に移動しながら調圧
ピストンを液圧室７ａ内に押し戻し、再加圧を実行す
る。また、ブレーキ液圧保持状態の指令が出されると、
モータ２２が停止し液圧室７ａのブレーキ液圧を保持す
る。上記のように本実施例によれば、液圧室７ａ内の圧
力は、調圧ピストン８の作動により制御され、これによ
りブレーキ液圧の減圧、保持、再加圧が実行される。

【００１７】また、前記ブレーキ装置の液圧制御（減
圧、保持、再加圧）は各車輪の状態に応じてそれぞれ独
立してあるいは各チャンネルの車輪毎に行なう。アンチ
ロック制御の解除は、電子制御装置からの信号が無くな
ることにより行われる。即ち、電子制御装置からの信号
が無くなると、モータ２２により溝カム１４が初期位置
に復帰し、さらに調圧ピストンも初期位置に復帰して図
１状態となり、通常ブレーキ状態となる。なお、スプー
ルタイプの弁機構を用いたため調圧ピストンの僅かなス
トロークにより弁機構が閉じ、応答性が良い。

【００１８】なお、スイングアーム揺動手段として上記
実施例ではカム機構としてみぞカムを採用したが、図４
（イ）に示すようにモータの駆動で上下方向に移動する
カムをはじめ種々の形態のカム機構を採用することがで
き、また、図４（ロ）に示すようなリンク機構を使用し
てスイングアームを揺動させることもできる。

【００１９】次に本発明の第２実施例を図６、図７を参
照して説明する。第２実施例は、第１実施例のスプール
タイプの弁機構に代えて、ポペット弁機構を採用した点
で相違しており他の構成は第１実施例と同じである。図
６、図７において、キャリパ３に形成した流路３ｂ内に
はスプリング３ｄによって弁座３ｅに向けて付勢されて
いるポペット弁３ｃが配置されている。このポペット弁
３ｃにはロッド３ｆが取付けられており、同ロッド３ｆ
は非アンチロック制御時には図６に示すように調圧ピス
トンの外周面と当接してポペット弁を図中上方に押上
げ、流路３ｂを開く作用をしている。一方調圧ピストン
８の外周には案内溝８ａ´が形成されており、調圧ピス
トン８が図６中右方に移動した時にはポペット弁のロッ
ド３ｆが案内溝８ａ´内に落ち込み流路３ｂを閉じる作
用をする。案内溝８ａの端部は傾斜面８ｃとして形成さ
れており、この傾斜面により、ポペット弁による流路遮
断がスムーズに行われ、水撃による騒音等の発生を防止
できる。案内溝８ａ´は第１実施例と同様に流路８ｂを
介して液圧室７ａと連通している。即ち、このポペット
弁は図６に示す如く調圧ピストンの外周によってロッド
ｃがスプリング３ｄの付勢力に抗して図中上方に押し上
げられている時には流路３ａを開くようになっており、
調圧ピストン８が図６中右方に移動し、図７状態とた時
にはポペット弁のロッド３ｆが案内溝８ａ´内に落ち込
み流路３ｂを閉じるようになっている。

【００２０】上記構成に係わるアンチロック制御装置の
作動を説明する。〔通常ブレーキ時〕通常ブレーキ時には、電子制御装置
からの指令がないためモータ２２は作動せず、また溝カ
ム１４は図３に示す初期位置をとり、さらにローラ１
３、スイングアーム１０および調圧ピストン８も作動し
ないため、図１に示す状態を保持している。したがっ
て、この状態の時には図６の拡大図に示すように、ポペ
ット弁は調圧ピストンの外周によってスプリング３ｄの
付勢力に抗して図中上方に押し上げられており、流路３
ａを開いている。この結果液圧室７ａは流路８ｂ→案内
溝８ａ´→開いているポペット弁３ｃ→流路３ｂ→流路
２０を介してマスタシリンダ２と連通しており、ブレー
キぺダル１を踏み込みマスタシリンダ２に液圧が発生す
ると、この液圧は前述の経路を介して液圧室７ａに供給
されピストン６を図中左方に押圧して制動作用を実行す
ることになる。またブレーキぺダルの踏み込みを開放す
ると、液圧室７ａ内の液圧は前記とは逆の経路でマスタ
シリンダに還流され、ブレーキが緩められる。

【００２１】〔アンチロック制御時〕走行中に車輪がロ
ックし、前記電子制御装置（ＥＣＵ）からブレーキ緩め
信号が出力されるとモータ２２が駆動され、ピニオン１
８を介して溝カム１４を反時計方向に回転する。溝カム
１４の回転により、カム面１７の作用でローラ１３が図
３中右方に移動し、これによってスイングアームが軸１
２を中心に図１中右方に揺動しさらにプッシュロッド９
も右方に移動する。この結果、調圧ピストン８は液圧室
７ａ内の液圧によって右方に移動する。調圧ピストン８
の図６中右方への移動によりポペット弁のロッド３ｆが
案内溝８ａ´内に落ち込みポペット弁が流路３ｂを閉じ
るとともに、液圧室７ａの容積が拡大されてブレーキ液
圧が減圧され、ブレーキ力が弱められ、車輪のロック状
態が解消される。

【００２２】さらに、再加圧時には、モータ２２を逆転
し、スイングアームを初期位置方向に移動しながら調圧
ピストンを液圧室７ａ内に押し戻し、再加圧を実行す
る。また、ブレーキ液圧保持状態の指令が出されると、
モータ２２が停止し液圧室７ａのブレーキ液圧を保持す
る。上記のように本実施例によれば、液圧室７ａ内の圧
力は、調圧ピストン８の作動により制御され、これによ
りブレーキ液圧の減圧、保持、再加圧が実行される。ま
た、弁機構にポペット弁を採用した場合には、調圧ピス
トンのストロークを少なくすることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上詳細に述べた如く本発明は、ブレー
キキャリパに形成したホイールシリンダに調圧ピストン
を配置し、この調圧ピストンを制御することにより、ホ
イールシリンダ内の容積を制御し、ブレーキ液圧を増減
圧してアンチロック制御を実行するようにしたため、キ
ャリパ内に組み込む機構が単純化されアンチロック制御
装置を極めて小型、安価に製作することができる。ま
た、スイングアームを揺動させる機構に円盤状のカムを
使用した場合、回転慣性を小さくできアンチロック制御
の精度を向上できる。さらに、調圧ピストンとキャリパ
とによって弁機構を形成したり、あるいはキャリパ内に
ポペット弁からなる弁機構を配置したため、マスタシリ
ンダからの流路を閉じるための電磁弁が不要となり、構
成が簡略化される。また、電磁弁が不要となるため、マ
スタシリンダとキャリパ内流路とを連通する流路の内径
を大きくとることができ、これにより、調圧ピストンの
無駄ストロークを排除できる。さらにブレーキ装置を構
成するキャリパ３は車両のサスペンションのバネ下に位
置するため、キャリパ３に組み込むアンチロック制御装
置はできるだけ小型であることが望ましいが、本発明に
係わるアンチロック制御装置は、こうした要望にも十分
対応できるものである。等々の優れた作用効果を奏する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例としてのアンチロック
制御装置の概略断面図である。

【図２】図１中のＡ矢視断面図である。

【図３】図１中のＢ矢視図である。

【図４】図１中の弁機構の拡大図であり、非アンチロッ
ク制御状態を示す図である。

【図５】図１中の弁機構の拡大図であり、アンチロック
制御状態を示す図である。

【図６】第２実施例としての弁機構の拡大図であり、非
アンチロック制御状態を示す図である。

【図７】第２実施例としての弁機構の拡大図であり、ア
ンチロック制御状態を示す図である。

【符号の説明】

１ブレーキペダル２マスタシリンダ３キャリパ３ａ内周溝３ｂ流路４ディスクパッド５ディスク７ホイールシリンダ７ａ液圧室８調圧ピストン８ａ外周溝８ｂ流路９プッシュロッド１０スイングアーム１２軸１３ローラ１４溝カム１５カム溝１７カム面２０電子制御装置２２モータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ブレーキ装置のキャリパ３内に形成したホ
イールシリンダ７と、該ホイールシリンダ７内に配置された摺動自在のピスト
ン６と、前記ピストンによってホイールシリンダ７内に区画され
た液圧室７ａと、前記液圧室７ａ内に出没し液圧室の容積を変えることが
できる調圧ピストン８と、前記液圧室７ａとマスタシリンダとを連通する流路２０
と、前記調圧ピストン８の移動に伴って前記流路２０を開閉
する弁機構と、前記調圧ピストン８の移動量を制御する制御機構と、前記制御機構を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）とを備
えていることを特徴とするキャリパ内組込み型アンチロ
ック制御装置。
【請求項２】前記弁機構は、調圧ピストンの外周に形
成した溝と該溝を液圧室に連通する同ピストン内に形成
した流路と、ホイールシリンダ内周面に形成した溝と該
溝とマスタシリンダとを連通する流路とを備え、前記調
圧ピストンに形成した溝とホイールシリンダ内周面に形
成した溝とが調圧ピストンの移動によって非重合状態と
なった時にマスタシリンダと前記液圧室との連通が断た
れるべく構成されていることを特徴とする請求項１に記
載のキャリパ内組込み型アンチロック制御装置。
【請求項３】前記弁機構は、ホイールシリンダとマス
タシリンダとを連通するキャリパ内に形成された流路内
に配置されたポペット弁を備え、該ポペット弁は調圧ピ
ストンの移動によって流路を閉じるように作動すべく構
成されていることを特徴とする請求項１に記載のキャリ
パ内組込み型アンチロック制御装置。
【請求項４】前記弁機構は、ホイールシリンダとマス
タシリンダとを連通するキャリパ内に形成された流路内
に配置されたポペット弁を備え、該ポペット弁は調圧ピ
ストンの移動によって調圧ピストンに形成した凹所に嵌
入することにより流路を閉じるべく構成されていること
を特徴とする請求項３に記載のキャリパ内組込み型アン
チロック制御装置。
【請求項５】前記調圧ピストンの制御機構は、キャリ
パに揺動自在に設けたスイングアーム１０と、このスイ
ングアームの動きを調圧ピストン８に伝達するプッシュ
ロッド９と、スイングアームを揺動させる手段とからな
ることを特徴とする請求項１〜請求項４に記載のキャリ
パ内組込み型アンチロック制御装置。
【請求項６】前記スイングアームを揺動させる手段
が、カム機構であることを特徴とする請求項５に記載の
キャリパ内組込み型アンチロック制御装置。