JPH0137961Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、前輪ブレーキ力と後輪ブレーキ力を
車両重量に応じて配分するように構成したブレー
キ装置に関するものである。

車両のブレーキ装置において、制動時に後輪が
ロツクするのを防止するために、後輪ブレーキに
連結されたブレーキ回路内に圧力制御バルブを設
け、後輪ブレーキ力が或る所定の値を超えると、
その上昇率を前輪ブレーキ力の上昇率よりも低下
させるようにすることは既に周知である。従来よ
り一般に採用されている圧力制御バルブは、後輪
ブレーキ力の上昇率が低下し始める遷移点が車両
重量にかかわらず固定された構造である。しか
し、特にトラツク等の商用車では、車両重量は最
大積車時と空車時とでは大きく変化するので、後
輪のロツクを起すことなく常に高い制動効率を維
持するためには、車両重量に応じて前後輪ブレー
キ力配分を変化させることが必要である。そのた
めに、車両重量に応じて制御特性を変更し得るよ
うに構成された１つの圧力制御バルブ（所謂ロー
ドセンシングバルブ）を後輪ブレーキ系に介装し
たものもあるが、ブレーキ作動時や路面の凹凸に
よる車体又は懸架装置の上下動によつて制御特性
が変化してしまうため常に高い制動効率を維持す
ることが困難であつた。

本考案は、上記に鑑みてなされたものであつ
て、圧力発生装置と後輪ブレーキとを連結する回
路内に、上記後輪ブレーキ内の圧力に応じて上記
圧力発生装置からの圧力を上昇に対する後輪ブレ
ーキ内の圧力上昇特性を変更し得るそれぞれ制御
特性の異なる複数の圧力制御バルブを互いに並列
に介装し、同複数の圧力制御バルブと上記圧力発
生装置との間の上記回路内に、車両重量に応じて
上記複数の圧力制御バルブのいずれか１つと上記
圧力発生装置とを連通する切換手段を設けたこと
を特徴とするブレーキ装置を要旨とするものであ
る。

上記構成によれば、圧力制御バルブの各々がい
くつかの車両重量ランクに適応した後輪ブレーキ
力の制御特性を得るように設定され、重量ランク
に応じていずれかの圧力制御バルブが作動される
ので、車両重量に拘わらず、またブレーキ作動時
や路面の凹凸による車体又は懸架装置の上下動に
影響されずに、後輪のロツクを起すことなく且つ
常に高い制動効率を維持できるのである。

以下、本考案の一実施例について添付図面を参
照して詳細に説明する。

第１図には、本考案による油圧式ブレーキ装置
の概要がブロツク図で示されており、圧力発生装
置を構成するマスターシリンダ１によつて発生さ
れた油圧は前輪ブレーキ２に直接供給されると共
に、圧力制御バルブユニツト３を介して後輪ブレ
ーキ４に供給されるようになつている。上記圧力
制御バルブユニツト３は、その詳細については後
述するが、マスターシリンダ１からの油圧と後輪
ブレーキ４への油圧とに応じて後輪ブレーキ油圧
を制御する、本実施例では３つの制御特性が異な
る圧力制御バルブ７，７′及び７″を含んでいる。
車両重量センサ５によつて検出された重量信号は
コントローラ６に入力され、同コントローラはこ
の信号に基づいて、車両重量に適応したいずれか
１つの圧力制御バルブ７，７′，７″を作動させ
る。

第２図に詳細に示すように、圧力制御バルブユ
ニツト３は、後輪ブレーキ４に連結された出口１
１へ調整された油圧を供給する上記３つの圧力制
御バルブ７，７′及び７″と、マスターシリンダ１
に連結された入口１０からの油圧の供給をいずれ
か１つの圧力制御バルブ７，７′，７″へ選択的に
切換える例えば電磁式の２つの切換バルブ８及び
９とから成つている。

切換バルブ８は、入口１０の油圧を圧力制御バ
ルブ７へ供給するＡ位置と、同油圧を切換バルブ
９へ供給するＢ位置との間で切換わり、また、切
換バルブ９は、供給された油圧を圧力制御バルブ
７′へ供給するＣ位置と、同油圧を圧力制御バル
ブ７″へ供給するＤ位置との間で切換わる。各切
換バルブの切換作動はコントローラ６によつて制
御される。

各圧力制御バルブの基本的な構造及び作動は実
質的に同一であるので、圧力制御バルブ７につい
てのみ説明し、他の２つの圧力制御バルブ７′及
び７″の対応する部品には同一符号にそれぞれ
「′」及び「″」を付しその説明を省略する。

圧力制御バルブ７は、ハウジング１２に設けら
れた段付孔１３内に摺動自在に配設されて入口圧
力室１４と出口圧力室１５とを限界すると共に、
孔１３の段部１６に取付けられた環状のシール部
材１７と協働して両圧力室１４と１５間の連通を
制御するピストン状の弁部材１８と、孔１３の左
端壁と弁部材１８のランド部１９との間に縮設さ
れて、弁部材を第２図に示す開位置へ右方に付勢
するスプリング２０とを有している。この開位置
において、弁部材１８の小径の右端部２１はシー
ル部材１７から離れていると共に、ランド部１９
はシール部材１７上に円周方向に間隔を離れて設
けられている複数の突起２２に当接し、更にシー
ル部材１７の環状リツプ２３は孔１３の内面に圧
接しており、従つて、入口圧力室１４は、ランド
部１９の外周に設けられた複数の溝２４及びシー
ル部材１７と弁部材１８との間の隙間を介して、
出口圧力室１５に連通している。

上述したブレーキ装置の作動を、先づ圧力制御
バルブ７に関して説明する。

制動時マスターシリンダ１によつて発生された
油圧は前輪ブレーキ２に直接供給されると共に、
圧力制御バルブユニツト３の入口１０に供給され
る。弁部材１８は通常第２図に示す開位置にある
ので、入口１０から入口圧力室１４に供給された
油圧は溝２４、シール部材１７と弁部材１８との
間の隙間、出口圧力室１５及び出口１１を経て後
輪ブレーキ４に供給され、等しい前輪ブレーキ力
と後輪ブレーキ力が得られる。

弁部材１８は、その右端部２１に、シール部材
１７の内径に相当する受圧面積Aoを有すると共
に、ランド部１９の左周縁部に、上記受圧面積
Aoから弁部材の軸部の面積を引いた値に相当す
る受圧面積Aiを有している。従つて、弁部材１
８には、受圧面積Aoに作用する出口圧力室１５
内の出口圧力Poによる左方への付勢力と、受圧
面積Aiに作用する入口圧力室１４内の入口圧力
Pi及びスプリング２０の力Ｆによる右方への付勢
力が働いている。即ち、弁部材１８上の力の釣合
いは、 PiAi＋Ｆ＝PoAo …(1) であり、また出口圧力は、 Po＝Ai／AoPi＋Ｆ／Ao …(2) で表わすことができる。

従つて、マスターシリンダ１からの油圧の上昇
に伴い入口圧力Pi及び出口圧力Poが等しく上昇
して、上記(1)式が成立する値（以下遷移点とい
う）を超えると、左方への付勢力が右方への付勢
力よりも大きくなり、弁部材１８は左方へ移動さ
れて、右端部２１がシール部材１７に接近し、入
口圧力室１４と出口圧力室１５との連通が制限さ
れる。上記遷移点以降では、弁部材１８は、出口
圧力がPo＝Ai／AoPiとなる位置で釣合うこととな り、従つて、出口圧力Poは弁部材１８の受圧面
積AoとAo間の比に対応して入口圧力Piよりも小
さい値に保たれる。その結果、遷移点以降では、
後輪ブレーキ力の上昇率は前輪ブレーキ力の上昇
率よりも低く保たれ、後輪のロツクが防止される
のである。

制動解除時マスターシリンダ１からの油圧が低
下すると、前輪ブレーキ２及び圧力制御バルブ７
に供給されている油圧も低下する。入口圧力室１
４内の入口圧力Piが低下することにより、左方へ
の付勢力が増大し、弁部材１８の右端部２１がシ
ール部材１７に係合せしめられて両圧力室１４と
１５間の連通が遮断されるが、入口圧力Piよりも
高い出口圧力室１５内の出口圧力Poは、シール
部材１７の底部及び外周部に設けられた複数の溝
２５を介してリツプ２３に作用しているので、リ
ツプ２３は半径方向内方に撓曲されて孔１３の面
から離隔される。従つて、後輪ブレーキ４内の油
圧は出口１１、出口圧力室１５、溝２５、シール
部材のリツプ２３と孔１３との間の隙間、溝２
４、入口圧力室１４及び入口１０を経てマスター
シリンダ１へ戻される。出口圧力Poの低下によ
り、右方への付勢力が左方への付勢力よりも大き
くなると、弁部材１８が第２図に示す開位置へ再
び移動され、後輪ブレーキ４内の油圧はシール部
材１７と弁部材１８との間の隙間を介してマスタ
ーシリンダ１へ戻される。

次に、制動時の遷移点における出口圧力Poと
スプリング２０の力Ｆとの関係についてみると、
上記(2)式において、出口圧力Poは入口圧力Piに
対し両受圧面積AiとAo間の一定の比であり、ま
た受圧面積は定数であることから、出口圧力Po
とスプリングの力Ｆとは比例しており、スプリン
グの力Ｆの増減に応じて出口圧力Poも増減し、
後輪ブレーキ力の遷移点も変化することになる。
従つて、車両重量に応じてスプリングの力を変化
させれば、常に適正な前後輪ブレーキ力配分が得
られる。

このため、本実施例においては、車両重量Ｗを
３つの重量ランク、例えば空車時のランクW₁、
１／２積車時のランクW₂及び最大積車時のランク
W₃に分けて設定し、コントローラ６は車両重量
センサ５からの重量信号に基づいてこれら重量ラ
ンクW₁，W₂，W₃を判別する。また、圧力制御
バルブ７，７′及び７″のスプリング２０，２０′
及び２０″のセツト力F₁，F₂及びF₃は、上記重量
ランクW₁，W₂及びW₃にそれぞれ応じた前後輪
ブレーキ力配分を得るように異なつており、F₁
＜F₂＜F₃となるように設定されている。

コントローラ６が車両重量センサ５を介して重
量ランクW₁を検出すると、切換バルブ８をＡ位
置へ切換作動させ、制動時入口１０に供給された
油圧が、圧力制御バルブ７及び出口１１を介して
後輪ブレーキ４に供給されるが、このバルブは小
さいスプリングセツト力F₁を有しているので、
上述した態様で作動することによつて、遷移点に
おける出口圧力Poを所定の低い値に設定する。
コントローラ６が重量ランクW₂を検出すると、
切換バルブ８をＢ位置へ切換作動させると共に、
切換バルブ９をＣ位置へ切換作動させる。この結
果、入口１０の油圧が、セツト力F₁よりも大き
いスプリングセツト力F₂を有する圧力制御バル
ブ７′に供給され、このバルブは上述したと同様
の態様で作動して、遷移点における出口圧力Po
を所定の中間値に設定する。更に、コントローラ
６が重量ランクW₃を検出すると、切換バルブ８
をＢ位置に保つ一方、切換バルブ９をＤ位置へ切
換作動させる。この結果、入口１０の油圧が、セ
ツト力F₂よりもさらに大きいスプリングセツト
力F₃を有する圧力制御バルブ７″に供給され、こ
のバルブも上述したと同様で作動して、遷移点に
おける出口圧力Poを所定の大きい値に設定する。

このようにして得られる前後輪ブレーキ力の配
分特性が第３図に実線で示されており、破線は理
想ブレーキ力配分特性を表わしている。

このように、本考案によれば、車両の重量ラン
クW₁，W₂及びW₃に適応した後輪ブレーキ力の
制御特性を有する圧力制御バルブ７，７′及び
７″を設け、車両重量に応じて、車両重量センサ
５及びコントローラ６から成る作動手段を介し切
換バルブ８と９を選択的に切換作動させることに
よつて、いずれか１つの圧力制御バルブが作動さ
れるので、前後輪ブレーキ力配分を理想に近い特
性とすることができ、従つて、車両重量に拘わら
ず、後輪のロツクを起すことなく且つ常に高い制
動効率を維持できるのである。

本考案の好適な実施例について図示し説明した
が、本考案はこれにのみ限定されるものではな
く、幾多の変化変形が可能である。

例えば、上記実施例では、各圧力制御バルブの
弁部材１８，１８′，１８″の受圧面積AiとAo間
の比を一定にし、且つスプリング２０，２０′，
２０″のセツト力F₁，F₂，F₃を変えることによ
り、後輪ブレーキ力の遷移点を変化させる一方、
遷移点以降の後輪ブレーキ力の上昇率を一定に保
つているが、各圧力制御バルブの上記受圧面積間
の比をも変えて、遷移点以降の後輪ブレーキ力の
上昇率を変化させるようにしてもよく、場合によ
つてはより有益となる。また、当業技術者には上
記(1)式から容易に推測できるように、各圧力制御
バルブのスプリング２０，２０′，２０″のセツト
力を一定にし、且つ弁部材１８，１８′，１８″の
受圧面積間の比を変えることにより、後輪ブレー
キ力の遷移点及び遷移点以降の後輪ブレーキ力の
上昇率を同時に変化させることができる。

また、上記実施例では、車両重量を３つの重量
ランクに分けて、３つの圧力制御バルブを設けた
が、この数は任意であつてよく、数が多い方が、
車両重量に応じてより細かいブレーキ力配分制御
が得られる。

更にまた、本考案は油圧式ブレーキ装置だけで
なく、エアブレーキ装置にも適用することができ
る。この場合には、圧力制御バルブユニツトは、
圧力発生装置即ちエアタンクからの空気圧を制御
するブレーキバルブと、後輪ブレーキを作動させ
るブレーキチヤンバとを連結するブレーキ回路内
に設ければよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるブレーキ装置の概要を示
すブロツク図、第２図は第１図の圧力制御バルブ
ユニツトの詳細を示す断面図、第３図は前後輪ブ
レーキ力の配分特性図である。 １……マスターシリンダ、２……前輪ブレー
キ、３……圧力制御バルブユニツト、４……後輪
ブレーキ、５……車両重量センサ、６……コント
ローラ、７，７′，７″……圧力制御バルブ、８，
９……切換バルブ、１０……入口、１１……出
口、１２……ハウジング、１４，１４′，１４″…
…入口圧力室、１５，１５′，１５″……出口圧力
室、１７，１７′，１７″……シール部材、１８，
１８′，１８″……弁部材、２０，２０′，２０″…
…スプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧力発生装置と後輪ブレーキとを連通する回路
   内に、上記後輪ブレーキ内の圧力に応じて上記圧
   力発生装置からの圧力の上昇に対する後輪ブレー
   キ内の圧力上昇特性を変更し得るそれぞれ制御特
   性の異なる複数の圧力制御バルブを互いに並列に
   介装し、同複数の圧力制御バルブと上記圧力発生
   装置との間の上記回路内に、車両重量に応じて上
   記複数の圧力制御バルブのいずれか１つと上記圧
   力発生装置とを連通する切換手段を設けたことを
   特徴とするブレーキ装置。