JPS6153262B2

JPS6153262B2 -

Info

Publication number: JPS6153262B2
Application number: JP6937879A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Kubota; Katsuhiro Morita; Tadao Takimoto
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1979-06-05
Filing date: 1979-06-05
Publication date: 1986-11-17
Also published as: JPS55164547A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は自動車の液圧ブレーキ装置等に用いら
れる減速度感知型バルブの改良に関するものであ
る。

自動車の液圧ブレーキ装置においては、前後輪
を同時に制動するが、この際後輪が先にロツクす
ると、自動車はスキツドと称せられる尻振現象を
生じ、前輪がロツクした場合に較べはるかに危険
である。そこで、制動時は車体荷重が前方に移動
するため、後輪荷重が減少して後輪の方が前輪よ
りロツクし易くなる事実も考慮し、前輪ブレーキ
液圧（マスターシリンダ液圧）に対し後輪ブレー
キ液圧の上昇を制限する液圧制御弁が後輪ブレー
キ系には挿入されている。

本発明に係わる減速度感知型バルブ（以下Ｇバ
ルブと称する）は単独でこの種液圧制御弁として
用いられたり、或いはプロポーシヨニングバルブ
（以下Ｐバルブと称する）と組合わされて上記液
圧制御弁を構成するのに用いられる。ところで、
Ｇバルブは一般に、車両進行方向水平線に対し傾
斜状態に設置され、一定以上の車両減速度に応動
して弁座に向け移動するボールを具え、このボー
ルが弁座に着座することにより、この弁座の下流
側にそれ以上入口液圧（マスターシリンダ液圧）
が供給されないように構成される。しかし、従来
のＧバルブ（例えば特開昭52−132276号公報）で
は、ボールが一定の全ストローク移動した後初め
て弁座に着座し、その下流側における液圧の上昇
を停止させるため、又ボールの移動がこれに抵抗
を附与するブレーキ液中で行なわれることから、
その移動速度が車両減速度の立上がり速さにあま
り影響されず、ほぼ一定であるため、入口液圧
（マスターシリンダ液圧）の昇圧速度が速い場
合、これに対しボールの移動、即ちこのボールが
弁座に着座する時期が遅れ気味となる。これがた
め、従来のＧバルブはマスターシリンダ液圧の高
速昇圧時、その分弁座の下流側における液圧が高
くなり過ぎ、後輪のロツクを防止するという目的
を確実に達成し得ないものであつた。

本発明は以上の観点から、入口液圧の高速昇圧
時に限り、弁座に向うボールの移動をブレーキ液
流のエネルギーで助長することにより、入口液圧
の高速昇圧時と雖も、ボールの移動速度と弁座の
下流側に生ずる液圧の昇圧速度とが対応するよう
にしてＧバルブを理想通りに動作するよう改良し
たものである。

以下、図示の実施例に基づき本発明を詳細に説
明する。

第１図は本発明の減速度感知型バルブ（Ｇバル
ブ）をＰバルブと組合せて構成した液圧制御弁の
例を示す。なお、本発明のＧバルブは構成をその
ままに単独で液圧制御弁として用い得ることは言
うまでもないが、この明細書では以下、第１図に
示す液圧制御弁によつて本発明Ｇバルブの説明を
展開する。

第１図中、１は液圧制御弁の本体を示し、この
本体内に通常のＰバルブＰと、本発明のＧバルブ
Ｇとを内蔵させる。この目的のため、本体１に大
径の孔１ａと、この孔に連なる小径の盲孔１ｂ
と、この盲孔に並設した盲孔１ｃとを形成し、孔
１ａ，１ｂ内にＰバルブＰを、又孔１ｃ内にＧバ
ルブＧを夫々収納する。

ＰバルブＰは次の構成を持つ。即ち、盲孔１ｂ
の開口端にリテーナ２を嵌着し、このリテーナに
よる案内下でプランジヤ３を盲孔１ｂ内に嵌合す
ることにより、盲孔１ｂ内を２個の室４，５に分
割する。室４はシール６により孔１ａから隔絶す
ると共に、ポート７により孔１ｃに連通させ、室
５には本体１に設けた液圧出口ポート８を開口さ
せる。

室５に臨むプランジヤ３の端面に盲孔３ａを開
口させて設け、この盲孔内にばね９で閉弁方向へ
附勢されたポペツト弁体１０を配置し、この弁体
１０に対する弁座１１を盲孔３ａの開口端より突
出させて、この開口端に固設する。なお、弁体１
０の弁ステム１０ａは閉弁時弁座１１より盲孔１
ｂの端壁に向け若干突出する長さとする。

孔１ａの開口端を端蓋１２で閉塞し、その内端
面に開口させて盲孔１２ａを設ける。盲孔１２ａ
内にピストン１３を摺動自在に嵌合して室１４を
画成し、この室１４に連なる半径方向孔１５，１
６を端蓋１２に形成する。半径方向孔１５に連通
するエヤ抜きバルブ１７を本体１に螺装し、半径
方向孔１６に連通し且つ孔１ｃ内に開口する液路
１８を本体１に設ける。

孔１ａに臨むピストン１３の端面にばね座１９
を係合させると共に、ばね作動子２０を一体に設
ける。そして、孔１ａ内に突出するプランジヤ３
の端部に２個のばね座２１，２２を軸方向に離間
させて設け、ばね座２１は肩部３ｄに係止し、ば
ね座２２は小径部３ｃに沿つてその長さ分だけス
トロークできるようにする。ばね座２１，２２間
にばね２３を、又ばね座１９，２１間にばね２４
を夫々縮設し、孔１ａの端壁とばね座１９との間
にばね２５を縮設する。

本発明のＧバルブＧは次の如くに構成する。盲
孔１ｃの開口端をプラグ２６により封止すると共
に、このプラグで一端閉塞の筒形にしたボールホ
ルダー２７を盲孔１ｃの底壁に同軸に押圧保持す
る。ボールホルダー２７は盲孔１ｃの周壁との間
に環状空間を持たせて配置し、これにより盲孔１
ｃ内を２個の室２８，２９に分割する。液路１８
は盲孔１ｃの底壁において室２８内に開口させ、
この開口部にボール弁座３０を固設する。ボール
ホルダー２７内にＧボール３１を摺動自在に密嵌
し、ボール３１の前後にできた室を、ボールホル
ダー２７の内周面に形成した縦溝２７ｃで互に連
通させると共に、室２８を室２９に連通させる小
孔２７ａをボールホルダー２７の周壁に設ける。
ボールホルダー２７には更に、弁座３０から遠い
閉塞端壁に中心透孔２７ｂを穿ち、この透孔に連
なる盲孔２６ａ及びこれを室２９に通じさせる半
径方向孔２６ｂをプラグ２６に形成する。又、室
２９に開口させて本体１に液圧入口ポート３２を
形成する。

透孔２７ｂ及び盲孔２６ｂの連絡部にゴム弁３
３を横架し、このゴム弁を第２図に示す構成とす
る。即ち、ゴム弁３３は全体を円板状に造り、そ
の周縁にリブ３３ａを一方向に隆起させて一体に
立設する。そして、ゴム弁３３の中心には、その
両面に隆起するリブ３３ｂで補強の目的から包囲
された、通常は第２図ａの如く極めて小径の弁孔
３３ｃを形成する。この弁孔３３ｃは、その前後
に大きな圧力差が生ずると、第２図ｂの如くに圧
力差に応じて開度を増し、この時も弁孔３３ｃの
周縁はリブ３３ｂで補強されているため、破裂さ
れることがない。

かかるゴム弁３３はそのリブ３３ａを、ボール
ホルダー２７に透孔２７ｂと同心となるよう配し
て形成した環状溝２７ｂに嵌め込み、外周縁部を
プラグ２６及びボールホルダー２７の衝合面間に
挾持して取付ける。この取付状態で、ゴム弁３３
はその弁孔３３ｃを経て盲孔２６ａ及び透孔２７
ｂ間を僅かな開口面積により通じている以外、両
者間を遮断している。

以上のような本発明のＧバルブＧと通常のＰバ
ルブＰとの組合せになる液圧制御弁は、常態でボ
ール３１が重力により第１図の如くボールホルダ
ー２７の一端閉塞壁に当接し、弁座３０から離れ
ているよう水平面Ｈに対し傾斜させて配置する。
詳しくは第３図の如く、この液圧制御弁Ｖを、ボ
ール３１が車両減速度を受けて弁座３０に向け移
動する向きにし、且つ車両進行方向水平線H′に
対しθだけ傾斜させて車体に取付ける。そして、
同じく第３図に示すように、液圧制御弁Ｖはその
ポート８を左右後輪のホイールシリンダ３４，３
５に、又ポート３２をマスターシリンダ３６の一
方の液圧出口に夫々接続して実用に供する。な
お、マスターシリンダ３６はブレーキペダル３７
の踏込みにより作動され、マスターシリンダ３６
の他方の液圧出口は左右前輪のホイールシリンダ
３８，３９に接続する。

上述の構成とした液圧制御弁の作用を次に説明
する。

通常、ボール３１は上述したように弁座３０か
ら離れ、液路１８と室２８とが通じており、又プ
ランジヤ３及びばね座１９はばね２４，２５によ
り最も離間した位置に保たれ、弁体１０がその弁
ステム１０ａを盲孔１ｂの底壁により押込まれた
閉弁位置にされると共に、ばね座１９が端蓋１２
に押圧されてる。ここで、ブレーキペダル３７の
作動によりマスターシリンダ３６が液圧Pmを出
力すると、このマスターシリンダ液圧Pmは前輪
ホイールシリンダ３８，３９にはそのまま、又後
輪ホイールシリンダ３４，３５にはポート３２よ
り室２９、ポート７、室４、盲孔３ａ内に開口さ
せてプランジヤ３に設けた小孔３ｂ、弁体１０と
弁座１１との隙間、室５、及びポート８を経て
夫々供給される。従つて、後輪ブレーキ液圧Pr
は前輪ブレーキ液圧（マスターシリンダ液圧）
Pmに等しく、第６図にａ−ｂで示す特性を持つ
て後輪ブレーキ液圧Prは上昇する。この時のプ
ランジヤ３に作用する力の釣合式は、リテーナ２
の内孔断面積をA₂、ばね力をF₁とすると、次式
で表わされる。

Pm・A₂＝F₁ ブレーキペダル３７の踏込みで、マスターシリ
ンダ液圧Pmが更に上昇すると、上式左項の値が
大きくなつてゆき、プランジヤ３はばね２４に抗
し第１図中左方に移動し、ついには弁体１０が弁
座１１に着座する閉弁位置となる。この時の液
圧、即ち臨界液圧Psは、上式中PmにPsを代入し
て Ps＝Ｆ_１／Ａ_２ ……(1) で表わされる。その後、マスターシリンダ液圧
Pmがブレーキペダル３７の踏込みで更に上昇す
ると、この液圧は、孔１ｂの断面積をA₁とすれ
ば、Pm（A₁−A₂）の力でプランジヤ３を第１図
中右方へ押すよう作用し、弁体１０が開弁される
時これを経て液圧Pmがポート８に供給され、後
輪ブレーキ液圧Prもその分増加する。ここで、
Pm≧Psの時、プランジヤ３に作用する力の釣合
式を求めると、 PrA₁＝Pm（A₁−A₂）＋F₁ …(2) となり、この式から後輪ブレーキ液圧Prは次式
で表わされる。

Pr＝Ａ_１−Ａ_２／Ａ_１Pm＋Ｆ_１／Ａ_１＝QPm＋Ｆ_１／
Ａ_１……(3) （但しＱ＝Ａ_１−Ａ_２／Ａ_１）上式から明らかなようにマスターシリンダ液圧
Pmが臨界液圧Ps以上になると、後輪ブレーキ液
圧Prは第６図にｂ−ｃで示す如く、これまでの
上昇勾配１より小さい勾配ｍを持つて上昇し、後
輪のロツクを防止できる。

一方、ポート３２に供給されたマスターシリン
ダ液圧Pmは、前記のようにボール３１が弁座３
０の中心開口を塞いでいないため、室２９，２
８、液路１８を経て室１４にも供給されている。
ところで、マスターシリンダ液圧Pmが上昇する
と、車両制動力Ｂも上昇し、この制動力を車両重
量Ｗで除した減速度比αも次式から明らかなよう
に増加する。

Ｂ＝Ｃ・Pm （但し、Ｃは定数） α／ｇ＝Ｂ／Ｗ ……(4) ＊ｇ：重力の加速度減速度比α／ｇが液圧制御弁傾斜角θによつて決まる一定値（α／ｇ）_０＝ｆ（θ）ｆ（θ）：θの関数に達すると、ボール３１はその慣性力により傾斜
角θ方向の重力の加速度の分力に抗し第１図中左
方に移動して弁座３０の中心開口を塞ぐ。従つ
て、それ以上マスターシリンダ液圧Pmが増加し
ても、ピストン１３に作用する液圧は、ボール３
１が弁座３０の中心開口を塞いだ時のマスターシ
リンダ液圧に保たれ、この時の室１４内における
封じ込め圧Ｐ_Gは上記より次式で表わされる。

Ｐ_G＝ｆ（θ）／ＣＷ ……(5) 液圧Ｐ_Gとピストン１３の受圧面積A₃との積で
表わされるピストン１３を第１図中右方に押す力
とばね２４のばね力F₁及びばね２５のばね力F₂
の和で表わされる力とが釣合い、 F₁＋F₂＝Ｐ_GA₃＝ｆ（θ）／ＣA₃W ……(6) が求まるが、ばね力F₁はプランジヤ３を第１図
中右方へ押す力となり、ばね力F₂は本体１で受
ける。

一方、ばね力F₁，F₂は夫々、Pm＝０の時のば
ね２４，２５のセツト荷重f₁，f₂に、ピストン１
３の上記移動量△ｘとばね２４，２５のばね定数
K₁，K₂との積で求まる値を加えたものであるか
ら、F₁，F₂の関係式は次式となる。

F₂＝f₂＋Ｋ_２／Ｋ_１（F₁−f₁） ……(7) 従つて、(6)，(7)式よりが求まる。これがため、Pm＜Psのときは(8)式を
(1)式に代入して、となり、又、 Pm≧Psのときは(8)式を(3)式に代入して、となる。

ここでf₂−Ｋ_２／Ｋ_１f₁＞０に選ぶことにより、第７
図に示すような車両重量Ｗに対する臨界液圧Psの
関係が得られ、車両重量Ｗの増加につれて臨界液
圧Psは車両重量Ｗに対し比率を増加させつつ上
昇する。

かくして、後輪ブレーキ液圧Prは、車両の積
載荷重の増加につれてこれに対し比率を増加しつ
つ第６図に示すスプリツトポイントｂが上昇する
ことになるため、例えば半積車時について説明す
ると第６図にａ−b′−c′で示す特性をもつて上昇
し、ほぼ理想の後輪ブレーキ液圧特性にすること
ができる。しかし、最大積車時や前輪ブレーキ系
の失落時は、同じ前記一定の制動力を得るにもブ
レーキペダル３７を一層大きな力で踏込まなけれ
ばならないことから、前記封じ込め圧Ｐ_Gが高く
なり、その分ピストン１３のストロークが大きく
なつて、プランジヤ３に作用するばね２４のばね
力が大きくなるものの、これにより上昇する臨界
液圧Psでは低過ぎ、理想のブレーキ力配分特性
を得られないが、図示の液圧制御弁では次の如く
して最大積車時や前輪系失落時臨界液圧を一層高
めることができる。

即ち、図示の液圧制御弁ではこの時、ピストン
１３がばね作動子２０を介しばね座２２をリテー
ナ２に向け押動してばね２３を撓ませる。このば
ね２３のばね力F₃はばね２４のばね力F₁と共に
プランジヤ３に作用し、前記(1)式は Ps＝Ｆ_１＋Ｆ_３／Ａ_２ ……(11) に置換えられ、前記(3)式は Pr＝QPm＋Ｆ_１＋Ｆ_３／Ａ_１ ……(12) に置換えられる。

又、前記(6)式は次式に置換えられる。

F₁＋F₂＋F₃＝ｆ（θ）／ＣA₃W この式と前記(7)式とで前記(8)式に対応するが求まり、この式を(11)，(12)式に代入すると、Pm
＜Psのときとなり、 Pm≧Psのときとなる。

この式と前記(10)式との比較から明らかなよう
に、ピストン１３がばね２３を撓ませる最大積車
時や前輪ブレーキ系の失落時は、空車時や半積車
時の臨界液圧上昇割合より更に大きな比率で臨界
液圧を上昇させ、後輪ブレーキ液圧Prは第６図
にａ−b″−c″で示す如くスプリツトポイント
b″が十分高い位置に存在する特性を持つて上昇
し、理想の後輪ブレーキ液圧特性にすることがで
きる。

ところで、上記作用中本発明のＧバルブＧは次
の如くに機能して、車両減速度により弁座３０に
向け移動するボール３１の速度を、弁座３０の下
流側、即ち室１４内に生ずる液圧の立上がり速度
に対応させることができる。即ち、ボール３１の
上記移動が遅れ気味とならないマスターシリンダ
液圧Pmの低昇圧速度では、このマスターシリン
ダ液圧が抵抗の大きなゴム弁３３の弁孔３３ｃを
通らなくても透孔２７ａを経てそのほとんどが室
１４に達することができ、本発明のＧバルブは通
常のＧバルブと同様に機能し、室１４内には前記
一定の車両減速度に正確に対応したマスターシリ
ンダ液圧が封じ込められ、封じ込め圧Ｐ_Gは上記
一定の車両減速度に対応する。しかし、マスター
シリンダ液圧Pmの高昇圧速度時は、これが透孔
２７ａを抵抗なしに通過し得ず、室２９が室２８
より高圧になつてこれら室間に差圧を生ずる。こ
の差圧はゴム弁３３を孔２６ａ，２７ｂにより囲
まれた中心部において対応する方向へ弾性変形し
つつ、ゴム弁３３の弁孔３３ｃを第２図ａに示す
常態から第２図ｂの如く大きく開口させ、かかる
弁孔３３ｃからも室２９内のブレーキ液が半径方
向孔２６ｂ及び盲孔２６ａを経て室２８内に流入
するようになる。弁孔３３ｃを通流したブレーキ
液の運動エネルギーがボール３１に作用し、この
ボールが弁座３０に向け移動するのを助長し、こ
のためマスターシリンダ液圧Pmの高昇圧速度
時、前記の如くボール３１の移動が遅れ気味にな
る問題を解決できる。従つて、本発明Ｇバルブに
おいては、マスターシリンダ液圧Pmの高昇圧速
度時と雖も、ボール３１の上記移動速度をマスタ
ーシリンダ液圧の昇圧速度に対応させることがで
き、室１４内の封じ込め圧Ｐ_Gをいかなるマスタ
ーシリンダ液圧の昇圧速度においても、車両重量
に応じた値となし得る。

なお、ゴム弁３３は第４図に示す如く、補強リ
ブ３３ｂ（第１図及び第２図参照）を持たない形
状にしても良いが、この場合透孔２７ｂのゴム弁
３３側における開口縁を丸味付とし、この丸味付
開口縁で、第４図ａの通常状態から第４図ｂの如
くゴム弁３３の弁孔３３ｃを囲む周縁部が変形す
る時、この周縁部を受止め、弁孔３３ｃが過度に
開口面積を大きくされて、上記本発明の目的が達
せられなくなる不都合を回避する。

又、本発明においては、ゴム弁３３の代りに、
第５図に示す弁体４０、弁座４１及びばね４２よ
りなる常閉弁４３を用いることができる。この常
閉弁４３は弁座４１をプラグ２６に近い透孔２７
ｂの開口端に固着され、この弁座４１に向けボー
ル３１の側からばね４２で弁体４０を附勢した構
成とする。これがため、常閉弁４３は通常は図示
の如く閉じており、マスターシリンダ液圧Pmの
高昇圧速度時、室２９内の液圧が室２８の液圧よ
り一定以上高くなると、両者の差圧に応じた度合
で開くよう機能する。従つて、本例のＧバルブも
前記した例におけると同様に、マスターシリンダ
液圧の高速昇圧時、透孔２７ｂからのブレーキ液
流エネルギがボール３１の移動を速め、所期の目
的を達することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明減速度感知型バルブを通常のＰ
バルブと組合せて構成した後輪ブレーキ液圧制御
弁の縦断側面図、第２図は本発明バルブに用いる
ゴム弁の平面図、第３図は第１図に示す液圧制御
弁の装着要領説明図、第４図は本発明バルブの他
の例を示す要部断面図、第５図は本発明バルブの
更に他の例を示す要部断面図、第６図は本発明バ
ルブとプロポーシヨニングバルブの組合せになる
液圧制御弁の作用特性図、第７図は同じくその車
両重量に対す臨界液圧の変化特性図である。１……本体、３……プランジヤ、７……連絡ポ
ート、８……液圧出口ポート、１０……ポペツト
弁体、１１……弁座、１２……端蓋、１３……ピ
ストン、１７……エヤ抜きバルブ、１８……液
路、１９……ばね座、２０……ばね作動子、２
１，２２……ばね座、２３〜２５……ばね、２６
……プラグ、２７……ボールホルダー、３０……
ボール弁座、３１……Ｇボール、３２……液圧入
口ポート、３３……ゴム弁、３３ａ……取付リ
ブ、３３ｂ……補強リブ、３３ｃ……弁孔、３
４，３５……後輪ホイールシリンダ、３６……マ
スターシリンダ、３７……ブレーキペダル、３
８，３９……前輪ホイールシリンダ、４３……常
閉弁。

Claims

【特許請求の範囲】１プロポーシヨニングバルブを介してマスター
シリンダ液圧をホイールシリンダに導通させ、前記プロポーシヨニングバルブの臨界液圧を変
化させる封じ込め室に、減速度感知型バルブを介
してマスターシリンダ液圧を導通させる液圧制御
弁において、Ｇボールを収納するボールホルダーと、このボールホルダーに開口され前記封じ込め室
に連通するボール弁座と、前記Ｇボールを挟んで前記ボール弁座と反対の
ボールホルダーの側に設けられ、前記マスターシ
リンダ液圧とボールホルダー内圧との差圧が大き
くなるにつれ開度を増してマスターシリンダ液圧
をボールホルダー内に向かわせる弁と、前記マスターシリンダ液圧を前記ボールホルダ
ー内に導びき、マスターシリンダ液圧の高昇圧速
度時に前記差圧を生じさせる小孔とにより構成し
たことを特徴とする減速度感知型バルブ。