JPS5820820B2 - 車両用ブレ−キ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は主として自動車、特にトラック等において、前
輪及び後輪に対する制動力を積載荷重に応じて可及的に
良好な状態に配分する車両用ブレーキ制御装置に関する
。

一般に自動車の制動に際して、前輪だけ７％０ツク（車
輪が回転せずに路面上を滑る囚態）すると、旋回に際し
て車両が接線力向に流れ、また後輪だけがロックすると
不規則な回頭旋回を起して、共に操向不能に陥りきわめ
て危険である。

すなわち前輪及び後輪に対する制動力の配分は常に４輪
が同時にロックする状態に近づくように行なうことが理
想である。

しかし、自動車においては通常、前・後輪に加わる荷重
の配分比が種々の条件で変動するので、常に４輪を同時
にロックするように制動力を設定することは一般にきわ
めて困難であった。

特にトラックにおいては、空車時と積載時とで荷重の配
分比が極端に変動するので、制動力の配分を予め積載状
態に適合させると空車時に早期後輪ロックを生じ、空車
因態に適合させると早期前輪ランク及び制動力不足とな
って不都合である。

従来、荷重変動の少ない乗用車においては、危険度の高
い後輪ロックを防止するためにリヤホイールシリンダへ
の油圧が予め定めた値（これを油圧制御点と言う）に達
すると、以後その油圧の上昇率を減少させる比較的単純
な圧力制御弁が用いられているが、荷重変動の極端なト
ラックにおいては、前記の圧力制御弁の油圧制御点をさ
らに後輪が受ける荷重に応じて変化させる機構の荷重応
答式油圧制御装置（以下、Ｌｏａｄ Ｓｅｎｓｉｎｇ
Ｐｒ。

Ｐｏｒｔｉｏｎｉｎｇを略してＬＳＰ制御装置と言い、
その弁をＬＳＰ弁と称する。

）を使用している。しかし、このＬＳＰ制御装置は車両
荷重を直接に利用するのでなく、その荷重によってリヤ
アクスルとフレームとの間に生ずる相対変位を直線型特
性を有する単一の棒犬ばねの一端に作用させ、この棒犬
ばねを介してＬＳＰ弁に前記の相対変位に応する作用力
を伝達させて後輪制動の油圧制御点を修正するものであ
るので、その制御作用がとかく実大に一致せず効果が十
分でない欠点があった。

本発明は上記した従来の欠点を解消し、積載荷重の変化
に対応して常に４輪同時ロックに近い良好な制動力配分
を期待しうる車両用ブレーキ制御装置を提供することを
目的としている。

以下に本発明の１実施例を図面によって説明する。

第１図において、１は車両の後輪に近いフレーム、２は
フレーム１に固定されたＬＳＰ弁（細部後述）、３８は
ＬＳＰＳ２Ｏ２突出したピストンピンである。

一方、３はリヤアクスルハウジングであって、後車輪１
０によって路面に支持されるとともに、重ね板はね等よ
りなるリヤサスペンション（図示しない）を介してフレ
ーム１とは相対運動可能に構成されている。

４はリヤアクスルハウジング３の一部に固定されたシャ
ックルブラケットで、その一端に剛性シャックル５を枢
着している。

６は少し湾曲した枠抜の荷重応答用はねてあって、その
一端はフレーム１に固設したブラケット７にピン８で回
動自在に枢着され、その他端は剛性シャックル５の自由
端部に連節している。

ここで参考までに述べると、上記の構成において、荷重
応答用ばね６がブラケット７における枢支点・□８に近
い箇所でＬＳＰＳ２Ｏ２ストンピン３８に直接、接触し
ていたのが従来の油圧制御機構であって、リヤアクスル
ハウジング３とフレーム１との間に、積載重量の変化に
よって主として上下刃向に生ずる相対変位Ｈをはね６の
一端に作用させ、シその直線型はね特性によって変位に
応する作用力をＬＳＰＳ２Ｏ２達していたのである。

ここに説明する本発明の実施例にのいては、ＬＳＰＳ２
Ｏ２用を伝える伝達部材のばね特性を非直線型に改良す
べく、前記のばね６とピストンピン３８との・間に補助
部材９を介在させている。

すなわち、この補助部材９はその背部９ａ内面で棒犬の
ばね６のほぼ図示左半部に対して逐次係合可能なように
断面Ｕ字形のつの犬をなし、図示左端の基部においてブ
ラケット７に前記のピン８によってばね６・とともに回
動自在に取りつけられ、その背部９ａ外面の一部でピス
トンピン３８に接している。

なお補助部材９がばね６のたわみに伴ってはね６に逐次
係合すべき背部９ａの湾曲形状は積載荷重の変化に伴っ
て生ずる前記の相対変位によってばね・６が単独でたわ
む場合に比して、ピストンピン３８に及ぼす押力を正比
例型でなく、軽荷重時のみならず荷重の変化する全領域
において適度に制御しうるように、ばね６が単独でたわ
む場合の曲率と異なる曲率に形成されている。

なお、この補助部材９の形状は車両の諸元によって設定
されるものであるから、本実施例の図示形状に限定され
るものではない。

次に前記のＬＳＰＳ２Ｏ２わち、荷重応答式油圧制御弁
の構造と作用とを説明する。

第２図において、２１はＬＳＰＳ２Ｏ２筒箱形のケーシ
ングで、その内部は隔板２２によって上室２３と主室２
４とに分れている。

２５は隔板２２中央の弁孔２７にその弁脚２６を挿通し
た弁体であって、上側をコイルはね２８に押圧されて弁
の閉塞可能である。

２９は主室２４の上部内周面に嵌合する大径ピストンで
、−力、３０は小径ピストンで、ケーシング２１の底板
部２１ａより主室２４内に突出する同心の円筒因壁体３
３の内周面に嵌合している。

３１は大径ピストン２９と小径ピストン３０とをつなぐ
中間のステムで、これら３者は一体となって主室２４内
を上下可能である（以下、この３者を合せてピストン体
３２と称する。

）いま主室２４の内、大径ピストン２９より上側の空間
部分を中室２４ａ、同じく下側の空間部分を下室２４ｂ
と称すると、３４は上室２３と下室２４ｂとを連通ずる
流路、３５は中室２４ａにおける油の出入路でリヤホイ
ールシリンダ（図示しない）に連結され、３６は下室２
４ｂにおける油の出入路でマスクシリンダ（図示しない
）に連結されている。

３７は大径ピストン２９とケーシング底板部２１ａとの
間に装着されるコイルはねて、ピストン体３２を図示上
刃に押動するように作用するが、大径ピストン２９をし
て油の出入路３５を閉鎖させることはなく、また大径ピ
ストン２９は最上位に近い位置に達すると、弁脚２６に
接して弁体２５を押し上げ、弁２５を開放する作用をす
る。

３８は前述のピストンであって、小径ピストン３０の下
面に固定され、ケーシング２１の底板部２１ａを貫通し
て図示下刃に突出し、前記の補助部材９を介してばね６
と接触状態を保つ。

いま、このＬＳＰＳ２Ｏ２用を分り易くするため、制動
力の理想配分線について述べる。

マスクシリンダから前輪及び後輪のブレーキシリンダに
至る油圧管路に油圧制御弁が全く配設されていない場合
には、前輪制動力（又は同油圧）Ｆｆと後輪制動力（又
は同油圧）Ｆｒとは等しく、その関係は第３図にＯＤ線
で示したように通常、勾配４５゜の直線で表わされる。

ところが実際には、車両の走行中にブレーキをかけると
、積荷を含む車両の全重量の重心が前方に移動したと同
じような作用を生じ、減速時の前輪荷重は全重量及び減
速度に比例する荷重移動分だけ静止時より増加し、逆に
後輪荷重は同じ荷重移動分だけ減少する。

このような事象と４輪同時ロックを前提として、前・後
輪における制動力理想配分線すなわち４輪同時ロック曲
線を第３図に記入すると、例えば空車時には曲線ａ、定
積時には曲線ｂ、中間量の積載時には曲線ｃ （−ｆｌ
Ｊ ）のようになることが知られている。

すなわち、前記のＯＤ直線による制動力の配分では実状
に適合せず、少くともこの直線をそれぞれ図示ＡＥ 、
ＢＦ 、ＣＧ線のように屈折して理想配分線ａ、ｂ、ｃ
に近づけることが要求される。

要するにこの作用を果たすものがＬＳＰ弁を含む油圧制
御装置である。

引き続いて、図によって前記実施例の作用とその効果を
説明する。

まず、第２図に示したＬＳＰ弁２において、大径ピスト
ン２９、ステム３１及び小径ピストン３０の断面積をそ
れぞれＳｏ、Ｓ２゜Ｓ３とし、コイルはね３７の弾性力
をＦ２、ピストンピン３８に外部のはね６等から作用す
る押力をＦｌとする。

ここで空車時にはフレーム１とリヤアクスルハウジング
３との間に上下刃向の変位なく、Ｆｌ−０と仮定すれば
、このＬＳＰ弁２はそのケーシング２１内の油圧がある
設定値より低いときには、弁体２５が開放位置にある。

この因態でブレーキペダルを踏み始めると、マスクシリ
ンダの油圧Ｐｍは下室２４ｂから流路３４を通って上室
２３に伝わり、上室２３から中室２４ｂを経て、そのま
まりヤホイールシリンダに伝わる。

この際、弁体２５を開放状態に維持するにはピストン体
３２に働く押し上げ力（下式左辺）が押下げ力（下式右
辺）より大きいか等しいことから、次式が成立する。

ｐｍ （Ｓｔ Ｓ ２ ）＋ Ｆ ２≧Ｐｍ Ｓ １
＋ Ｐｍ （Ｓ、−Ｓρこれを整理して、 すなわち空車犬態のとき、式（１）が成立する油圧Ｐｍ
の範囲で弁体２５は開いており、マスクシリンダの油圧
Ｐｍはリヤホイールシリンダにそのまま作用する。

ブレーキペダルがさらに強く踏まれて、油圧Ｐｍが急速
に上昇して、 の因態に達すると、ピストン体３２は下方へ動き、弁体
２５がコイルばね２８に押されて弁路２７を閉じ、次の
関係式が成立する。

ここにＰｗは中室２４ａよりリヤホイールシリンダに通
ずる油圧である。

ＰｗＳ１＋Ｐｍ（Ｓ３−８２）＝Ｐｍ（ＳＩ Ｓ２）
＋Ｆ２これを整理して 微分して すなわちマスクシリンダの油圧Ｐｍが空車状態に対して
設定した式（２）を満足する値に達して弁路２１が閉じ
ると、それ以後は式（４）が示すように、リヤホイール
シリンダの油圧Ｐｗはマスクシリンダの油圧Ｐｍ−これ
はフロントホイールヅリンダの油圧に等しい。

−より圓い値に制御され、第３図において空車状態に対
する油圧配分線１−Ｓ は設定された油圧制御点Ａから ３を勾配と一田一 するＡＥ線のように油清する。

ＡＥ線はＬＳＰのない場合のＡＤ線に比べて、はるかに
理想配分線ａに近いものである。

次に積載囚態のときには、上記の関係式に外部のばね６
等からピストン３８に伝わる押力Ｆ１が加わり、弁体２
５が閉じる油圧制御点の前後における条件式は空車時の
式（１）及び（２）に対して次のようになる。

弁閉塞前 弁閉塞後 すなわち、油圧制御点（どおける油圧は積載重量の増加
に伴う相対変位に応じて、リヤアクスルハウジング３よ
りばね６等を介してピストンピン３８に伝えられる押力
Ｆ１の増加に従って大きくなり、第３図においては油圧
配分線の屈折点がＡＤ線上を上昇する。

式（２）′が成立する油圧制御点以後の関係式にも押力
Ｆ１の項が加わり、次の式（３）′となる。

微分して ここで、式（４）と式（４）′と−を比較すれば、油圧
制御点以後の油圧配分比Ｐｗは積載時も空車時と同ｍ じであるから、図において屈折後の配分線の勾配は変化
せず、従って定積状態に対する油圧配分線は式（１）′
の等式が満足するＢ点よりＡＥ線に平行してＢＦ線のよ
うに屈折し、理想配分線すに近い状態となる。

すなわち、空車及び定積囚態に対する屈折点Ａ及びＢの
値は車両の諸元に基づいて両極値として設定できるが、
変化する中間量の積載人態に対しては、従来の単一ばね
６では中間の屈折点の値が一義的に決まって補整し得な
いので、４輪同時ロックの理想配分線に最適に近似する
とは限らない。

これに対して、本発明の実施例においては、積載重量の
変化によって、ばね６の図示右端連節部６ａがフレーム
１に対し、リヤアクスルハウジング３とともに相対変化
し、ばね６が図において上刃にたわむと、ばね６の図示
左方の部分が補助部材９の背部９ａ内面に逐次なじんで
行き、両者係合部分の右端が図中、右へ移動するので、
ピストンピン３８の受ける押力Ｆ１はリヤアクスルハウ
ジング３の前記の相対変位に正比例して変化せず、この
補助部材９のばね６に対する湾曲形状を４輪同時に１７
９曲線の変化の様子を考慮して適切に定めることによっ
て、中間量の積載犬態に対して・も第３図において理想
配分線Ｃに最適に近い屈折点Ｃを取るようにすることが
できる。

すなわち、補助部材９を介在させることによって、相対
変位による作用をＬＳＰＳ２Ｏ２える伝達部材のはね特
性を適性な曲線型に改良すると、ＬＳＰＳ２Ｏ２ストン
ピン３８に及ぼす押力Ｆ１は可及的に理想に近い犬態で
増加し、この相対変位量Ｈに対する屈折点油圧Ｐの関係
は第４図における線ｉのように滑らかな曲線となり、し
かも補助部材９の背部の形状を変更することにより、種
々の場合に対応可能である。

なお、第４図における直線ｉｉは従来における単一ばね
による同関係線を示し、適合性に欠けるものである。

要するに、本発明はトラック等の車両において、リヤホ
イールシリンダにかける制動油圧を後輪が受ける荷重に
相関して制御すべく車両のフレームに設けた油圧制御弁
（ＬＳＰ弁）に対し、前記の荷重によって該フレームと
リヤアクスルハウジングとの間に生ずる相対変位に応す
る作用力を可及的に滑らかな曲線型特性をもって変動す
るように、非単−直線型のはね特性を有する補助部材付
きの荷重応答用伝達部材によって伝達するものであるか
ら、従来の油圧制御装置が２点における荷重条件下の油
圧制御点しか適正に定め得なかったのに比して、多くの
荷重条件下において可及的に適性な油圧制御点の設定を
なしうるので、車両の前輪及び後輪に対する制動力を減
速度による荷重移動分を含めた後輪荷重に応じて可及的
に良好な大態に配分することが可能で、これによって特
に荷重に変化の多いトラック等の車両における油圧制御
弁の作用を一段と効果的にするものである。

さらに本発明のブレーキ制御装置は荷重−たわみ関係が
連続して曲線因に変化する流体サスペンションを備えた
車両にも特に効果的に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図イは実施例の正面
図、同図口は同図イにおけるＸ−Ｘ断面図、第２図は油
圧制御弁の縦断説明図、第３図は前輪制動力と後輪制動
力の関係を示す説明線図、第４図はフレームに対するリ
ヤアクスルハウジングの相対変位と油圧制御点油圧の関
係を示す説明・線図である。 １・・・・・・フレーム、２・・・・・・油田制御弁（
ＬＳＰ’）弁、３・・・・・・リヤアクスルハウジング
、６・・・・・・荷重応答用ばね、９・・・・・・補助
部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ トラック等の車両におけるリヤホイ−ルシンダの制
   御油圧を後輪が受ける荷重に相関して制御すべく設けた
   油圧制御弁に対し、荷重応答用伝達部材として一端を車
   両のフレーム等のばね上部材に枢着され他端をリャアク
   スルノｒ’）ランク等のばね下部材に連結されたほぼ直
   状の棒犬ばね部材を連係されたブレーキ制御装置におい
   て、該棒状ばね部材の前記他端を剛性シャンクルを介し
   てばね下部材に連節させるとともに、該棒状ばね部材の
   前記一端の枢着部に同軸的に枢着させて該棒状ばね部材
   の前記油圧制御弁側の表面にほぼ沿って延びる湾曲状補
   助部材を設け、該補助部材と棒状ばね部材との接触部位
   を後輪の受ける荷重の増加に伴う該棒状ばね部材の変形
   に相関して該補助部材の自由端に向かって連続的に変化
   するように構成したことを特徴とする車両用ブレーキ制
   御装置。