JP2713345B2 - ブレーキ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、アンチロック減圧後の復圧時は勿論、ア
ンチロック非作動の通常制動時も良好なペダルフィーリ
ングが得られ、かつ、フェールセーフ面での信頼性や製
造コストにも優れるブレーキ装置に関する。

〔従来の技術とその課題〕

車輌のアンチロックシステムにあっては、車輪ブレー
キ減圧後の復圧用ブレーキ液をどこから補うかが重要に
なる。

即ち、ハイドロダイナミックな液圧系（以下、動圧系
と言う）を用いたシステムでは、ペダル踏力に見合う液
圧が常時調整されているから、単にアンチロック装置の
入力弁を開けばそれで事足りる。

しかし、動力圧源の失陥を考慮すると、少なくとも１
系統はハイドロスタティックな液圧系（いわゆるマスタ
ーシリンダであり以下、この系統を静圧系と言う）を持
つべきであると言うのが現時点の大勢を占め、その場
合、動圧的に調圧されたブレーキ液でアンチロック減圧
後の復圧を行なおうとすると、ペダルストロークをどう
処理するかと言う問題が残る。

例えば、動圧系のブレーキ液でアンチロック減圧後の
復圧を行なうための第１の方法として、アンチロック装
置の入力弁とマスターシリンダの間に切換弁を設け、ア
ンチロック装置入力弁を経由して車輪ブレーキと連通す
る圧力源を、静圧系Ａ、動圧系Ｂのいずれか一方に切換
える方法がある。（US PATNo.4,482,192等）。

しかしながら、この方法は、切換弁が圧力源をＡから
Ｂに切換えた時点の車輪ブレーキ圧とＢからＡに戻した
時点の車輪ブレーキ圧間に差があると、ＢからＡへの復
帰時にブレーキペダルが前進或いは後退すると言う不具
合がある。

また、復圧の第２の方法として、動圧系から補給する
液量を実際の必要液量よりも若干多目にしてブレーキペ
ダルを強制的に押し戻し、遂にはペダルストロークの原
点迄戻してマスターシリンダの吸入弁から大気圧のリザ
ーバに向かって余剰の液を逆流させる方法がある。

ところが、この方法によると、ブレーキペダルを踏ん
でいるのにペダルが原点迄強制的に押し戻される違和感
に加えてアンチロック終了後も引き続きブレーキを踏み
続ける場合にペダルストロークが通常時よりも著しく短
かくなると言う不具合がある。

さらに、ペダルフィーリングも考慮した復圧の第３の
方法として、特定のペダルストローク（即ち、マスター
シリンダストローク）迄押し戻したら、それ以上に押し
戻されないよう特別の機構を付加する方法もあるが、こ
の方法では戻し制限機構の付加によるコスト上昇を避け
られない。また、アンチロック制御時に動圧的な圧液を
静圧系に導入する電磁切換弁が必要であり、これもコス
トに影響を及ぼす。

このほか、以上の諸方式はいずれをとっても、アンチ
ロック非作動時は復圧手段が作動しない方式であるた
め、通常ブレーキ時にも動圧系の圧液を静圧系に導入し
てペダルストロークを短縮してペダルフィーリングを向
上させる効果はない。

この発明は、上の諸事情に鑑みてなされたものであっ
て、その目的とするところは、アンチロック減圧後の静
圧系の復圧を動圧系の圧液を用いて行なうブレーキ装置
に、下記の諸機能を持たせることにある。

（ａ）復圧時のブレーキペダルのペダルストローク（復
帰点）を一定位置に定めることができ、 （ｂ）その際、静圧系と動圧系を切換える電磁切換弁を
必要とせず、 （ｃ）アンチロックが作動しない通常制動時も静圧系、
動圧系が共に正常であればブースタニーポイント以下の
踏力ではペダルストロークが一定位置より大きくなら
ず、 （ｄ）動圧系失陥時は、その際に要求される踏力、減速
度を静圧系で満足し、 （ｅ）一方、静圧系失陥時は、動圧系から静圧系への圧
液の流出が阻止されて動圧系圧力がロス無く制動に利用
される。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明では、 １）動力圧源とリザーバに通じる液路を調圧弁で調整し
てブレーキペダル踏力と一定の関係にある圧力を発生さ
せる動圧系（液圧ブースタ等）と静圧系（マスターシリ
ンダ及びこれからアンチロック装置入力弁に至る管路）
を連通する通路を設け、その通路中に、 １−１）マスターシリンダストローク（マスターシリン
ダピストン又はそれと連動する部材のストローク）が一
定値を越え、 １−２）静圧系の圧力が一定値を越え、 １−３）動圧系の圧力が静圧系の圧力より高い。

の３条件を同時に満たしたときのみ、静圧系と動圧系の
連動を許容する弁機構を設ける。

２）静圧系、動圧系の双方が正常で、かつ、アンチロッ
ク制御が行なわれない通常制動時は、動圧系の圧力が静
圧系の圧力よりも若干（例えば、マスターシリンダのリ
ターンスプリング力相当分）高くなるように動圧系と静
圧系の圧力バランスをとっておく。

〔作用〕

上記１−１）〜１−３）の各条件が共に満たされてこ
の発明で設けた弁機構が開くと、動圧系の圧液が静圧系
に流入する。この流入液は、マスターシリンダピストン
を押し戻すが、そのピストンが一定位置まで戻ると、こ
の後は１−１）の条件が欠けるため上記弁機構が閉じ、
さらに、この後、ブレーキペダルが強く踏まれてマスタ
ーシリンダピストンが一定位置から微量前進し、弁機構
が僅かでも開くと動圧系から静圧系への液の移動とこれ
によるマスターシリンダピストンの戻し力増加が生じ、
このため、以後のブレーキ系への追加の液量は踏力に見
合う量が動圧系からまかなわれ、ペダルストロークは弁
機構が閉じるぎりぎりの位置に見合う位置に止まる。こ
れは１−２）及び１−３）の条件を満たした状態でマス
ターシリンダピストンが一定位置まで前進し、その後更
に一定位置から前進しようとする場合も同じであり、こ
の作用により、２系統が共に正常である場合のペダルス
トロークは、アンチロック制御の有無に拘らず一定量に
制限されることになり、上記（ａ）と（ｃ）を満足す
る。

一方、静圧系失陥時は、１−２）の条件が欠けて弁機
構が閉じたままになるため動圧系から静圧系への液移動
は起こらず上記（ｅ）を満足し、また、動圧系失陥時
は、マスターシリンダピストンが上記一定位置を越えて
も１−３）の条件が欠けて弁機構が開かず、そのため、
マスターシリンダは正常に動作し上記（ｄ）の要求が満
たされる。

このほか、連通路間の弁機構は、マスターシリンダピ
ストン又はこれと連動する部材の移動力、２系統の差
圧、ばね力の３つで動作させることができるため、上記
（ｂ）の要求も満たされる。

〔実施例〕

第１図及び第２図にこの発明の一実施例を示す。

図の１はマスターシリンダピストン、２−１〜２−３
はアンチロック装置入力弁、減圧弁、３は１のリターン
スプリング、４は静圧系の管路、５は動圧系の管路、６
はアキュームレータを含む動力圧源、７は６からの供給
液圧をペダル踏力と一定の関係をなすように調整して管
路５に流す調圧弁、８は大気圧のリザーバ、９は車輪ブ
レーキWBからリザーバ８に向う戻り管路である。

なお、調圧弁７はピストン7aの受圧面積を、反対向き
の受圧面を有するマスターシリンダピストン１よりも若
干小さくして管路５に静圧系よりも若干高圧（ブースタ
圧）の圧液が流れるようにしてある。

この例示のブレーキ装置では、動圧系の管路５と静圧
系のマスターシリンダの間に連通路10を設け、この連通
路10中に、マスターシリンダピストン１の動きを検出
し、そのストロークが一定値未満であれば閉であり、一
定値に達し又はそれを越えた場合は開となる第１バルブ
20と、動圧系から静圧系に向かう液流は許容し反対向き
の液流は阻止する逆止弁が、静圧系の液圧が一定圧以上
のときに本来の機能を果し、静圧系液圧が一定圧に満た
なければ常閉となって動圧系から静圧系への液流をも阻
止するように構成した第２バルブ40を設けてある。

第１バルブ20は、第２図に示すように、弁体21、弁シ
ート22、スプリング23から成る逆止型の弁であり、弁体
21がマスターシリンダピストン１と一体に動くカラー30
に突き上げられて弁シート22から離れると液の導通が許
容される。

上記カラー30は、例えば、金属筒をへら絞り成形して
作ったものであって、弁体21とは非接触の小径部31（こ
の部分の長さで閉弁期間が決まる）と、弁体21を押し上
げる中径部32（この部分の長さで開弁期間が決まる）を
有する。このカラー30は、第１バルブ20からマスターシ
リンダに圧液を流す通路が必要なため、両側に大径の案
内部33、34を設けて中径部32とマスターシリンダ内径と
の間に液路となる隙間を生じさせ、さらに、小径部31と
案内部33との境界壁に適当な大きさの開口37を設けてあ
る。

また、カラー30をマスターシリンダピストン１と一体
に行動させるための連結構造として、本実施例では、カ
ラー30の一端を直角に曲げて座部35を形成し、この座部
をマスターシリンダピストン１の外径側段部とスプリン
グ３間に挟み込む形を採っている。

なお、カラー30の他端（図の左端）にはベルマウス状
の導入部36を設けてもよい。これはカラー他端が、マス
ターシリンダの内壁や外側に撓んだときのスプリング３
に対して鋭角接触しないようにするのに有効である。

上記第２バルブ40は、第１バルブ20とともに連通路10
中に設ける。この第２バルブ40は、好ましくは球形の逆
止弁体41と弁シート42、弁体を弁シートに密着させる微
弱なスプリング43、及び静圧系の圧力が一定値に満たな
い場合に弁体41を拘束して開弁を阻止するピストン44と
このピストンを閉弁方向に押圧するスプリング45から成
る。

以上の如く構成された連通路10中の弁機構、即ち、第
１バルブ20と第２バルブ40は以下のように動作する。

非作動時は、弁シート42部において弁体41に加わる動
圧系の圧力よりもスプリング45の力の方が大巾に強いた
め第２バルブ40は閉じている。

また、マスターシリンダのストロークが短かいとき
は、第１バルブの弁体21がカラー30の小径部31に面して
弁シート22に接しているため、第１バルブ20も閉じてい
る。

一方、マスターシリンダのストロークが大きくなると
弁体21がカラー30の中径部32に押し上げられて第１バル
ブ20が開弁する。このときの静圧系の圧力が第２バルブ
のピストン44の受圧面積とスプリング45の力で決まる圧
力より小さければ、第２バルブ40は閉弁状態が保持され
るため、動圧系から静圧系への液流は起こらない。しか
し、静圧系の圧力が一定値を越える大きさになっていれ
ば、ピストン44がスプリング45に抗して動き、弁体41の
拘束を解くため、動圧系の圧力が静圧系の圧力より大で
あるときは第２バルブ40も開弁して動圧系から静圧系へ
の液移動が起る。

この移動した液は、マスターシリンダピストン１を第
１バルブ20が丁度締る位置迄押し戻す。従って、作用の
欄でも述べたように、ブレーキペダルをそれ以上強く踏
んでもブレーキ系への追加の液量は動圧系からまかなわ
れ、ペダルストロークは一定値以上に大きくならない。

アンチロックの減圧指令でブレーキ系の液が排出され
た後、復圧のための液消費が起る場合も、マスターシリ
ンダピストン１がバルブ20の開閉境界点（一定位置）迄
前進すると以後の液消費は動圧系からまわなわれ、ペダ
ルストロークはそれ以上に大きくならない。

次に、２系統のいずれかが失陥した場合、例えば、そ
の失陥が静圧系に生じた場合、マスターシリンダピスト
ン１は当然にバルブ20の開閉境界点を越して終端迄達す
るが、このときには静圧系の圧力が十分に高まらないた
め、第２バルブ40のピストン44を押す静圧力がスプリン
グ45の力に打ち勝つことができず、第２バルブ40が閉じ
たまゝになるから動圧系の圧液が徒らに失われることは
ない。

また、動圧系失陥時は、動圧系の圧力が静圧系の圧力
より低いため、マスターシリンダピストン１の一定位置
を越えるストロークで第１バルブ20が開き、かつ、第２
バルブ40のピストン44が動いてこのピストン44による弁
体41の拘束が解けても、弁体41自体に作用する静圧系と
動圧系の圧力差で弁体41が閉弁位置に保持されるため、
静圧系の圧液は失われない。しかも、このときには、動
圧系の圧液導入がないため、マスターシリンダピストン
１の押し戻しが起こらず、従って、一定位置を越えるマ
スターシリンダのストロークにより、動圧系失陥に対応
した制動力を得ることができる。

なお、この発明によれば、アンチロック装置入力弁、
減圧弁２−１〜２−３のうち減圧弁に若干の液洩れがあ
っても、ある限度を越えれば、連通路10中の弁機構が作
動して自動的に動圧系から液が補充されるため、正常時
の制動には何ら支障がない。しかし、動圧系失陥時（こ
こで云う失陥は、動圧系が液補充能力を失ったときを指
す）に静圧系のアンチロック装置入力弁、減圧弁２−
１、２−２の減圧弁に漏れがあると、動圧系失陥を検出
してアンチロック作動を禁じたとしても、その減圧弁の
洩れによりマスターシリンダピストン１が前進し続けて
遂には全ストロークを消費しつくし、昇圧不能になる恐
れがある。

そこで、この事態の回避策として、車輪ブレーキから
リザーバへの戻り管路９中に、その管路を動圧系失陥時
に遮断するカットオフ弁50（第１図参照）を挿入するこ
とを推奨する。このカットオフ弁50は、弁体50、弁シー
ト52、スプリング53の３者で構成される逆止弁と、スプ
リング55で付勢したピストン54を設け、ピストン54の一
面に加わる動力圧源６の圧力がこれに対抗したスプリン
グ55の力より弱ければ逆止弁が機能してアンチロック装
置入力弁、減圧弁２−１、２−２の減圧弁からのブレー
キ液の流出を阻止し、逆に動力圧源６の圧力がスプリン
グ55の力よりも強ければピストン54が逆止弁側に動いて
そのピストンの突起部が弁体51を弁シート52から離反さ
せ、アンチロック装置入力弁、減圧弁２−１、２−２の
減圧弁からリザーバ８への液流を許容するようにしてあ
る。なお、ピストン54に作用させる圧力は、本実施例の
ように動力圧源６の圧力の他、動圧系管路５からの動圧
系圧力を作用させるようにしてもよい。

〔効果〕

以上説明したように、この発明のブレーキ装置は、正
常時は動圧系の圧力が静圧系のそれよりも若干高くなる
ようにしておいて特定の条件を全て満足したときにの
み、連通路の弁機構が開いて動圧系から静圧系に圧液が
流れるようにしてあるので、アンチロック制御の有無に
拘らず、ペダルストロークを一定に制限して静圧系の復
圧等に必要な消費液量を動圧系の液でまかなうことがで
き、常に良好なペダルフィーリングが得られる。

また、静圧系、動圧系のいずれであっても、その一方
が失陥したときには上記弁機構が閉じたまゝとなって正
常系から失陥系への圧液流出が阻止され、これにより正
常系の圧力がロス無く制動に利用されるため、１系統失
陥時の安全性も確保される。

さらに、上記弁機構は実施例で挙げた如き簡単なもの
でよく、また、動圧系と静圧系の切換え用電磁弁も必要
とせず、従って、コスト面でも有利となる。

このほか、静圧系のアンチロック装置入力弁、減圧弁
からリザーバへの戻り管路にカットオフ弁を設けて動圧
系失陥時に戻り管路を遮断するようにしたものは、アン
チロック装置減圧弁の洩れに起因した静圧系の圧力低下
が防止されるため、フェールセーフ面での信頼性が更に
高まる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例の全体図、第２図はその
要部の拡大断面図である。 １……マスターシリンダピストン、２−１〜２−３……
アンチロック装置入力弁、減圧弁 ３……リターンスプリング、４……静圧系管路、５……
動圧系管路、６……動力圧源、７……調圧弁、８……リ
ザーバ、９……戻り管路、10……連通路、20……第１バ
ルブ、30……カラー、31……小径部、32……中径部、40
……第２バルブ、50……カットオフ弁。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マスターシリンダを液圧源とする静圧系、
   動力圧源とリザーバに通じる液路を調圧弁で調整してブ
   レーキペダル踏力と一定の関係にある圧力を発生させる
   動圧系の両者を有するブレーキ装置において、 静圧系、動圧系の双方が正常で、かつアンチロック装置
   が非作動の通常制動時に、動圧系の圧力が静圧系の圧力
   より若干高くなるように各液圧系の作動面積を設定する
   と共に、上記マスターシリンダのストローク並びに静圧
   系圧力が共に予め定められた一定値を越え、かつ、静圧
   系圧力より動圧系圧力が大である場合に限り、動圧系の
   圧液を静圧系に流入させる弁機構を介して動圧系と静圧
   系を連結したことを特徴とするブレーキ装置。
2. 【請求項２】請求項（１）記載のブレーキ装置におい
   て、アンチロック装置減圧弁から排出される液を直接リ
   ザーバに戻す如く構成したことを特徴とするブレーキ装
   置。
3. 【請求項３】前記弁機構が、マスターシリンダピストン
   又はこれと連動する部材が一定量前進した位置でそのマ
   スターシリンダピストンはこれと連動する部材に押し開
   かれる第１バルブと、静圧系から動圧系への液流を阻止
   する逆止弁の弁体を一面にスプリング力を受けたピスト
   ンで閉弁位置に拘束し、前記ピストンが第１バルブ開弁
   時に他面に静圧系圧力を受けて静圧系圧力によるピスト
   ン推力が前記スプリングによるピストン推力に勝ったと
   きに前記弁体の拘束を解く第２バルブとから成る請求項
   （１）記載のブレーキ装置。