JPH032697B2

JPH032697B2 -

Info

Publication number: JPH032697B2
Application number: JP56207282A
Authority: JP
Inventors: Burukuharuto Manfureeto
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1980-12-24
Filing date: 1981-12-23
Publication date: 1991-01-16
Also published as: IT8125651A0; JPS57130850A; US4440452A; DE3049108A1; DE3049108C2; GB2089917B; GB2089917A; IT1142116B

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、後車軸制動回路に属して足の力によ
り操作可能な主制動シリンダと、前車軸制動回路
に属して手の力により操作可能な主制動シリンダ
と、制動力配分装置とを備え、この制動力配分装
置が、後車軸制動回路に属する主制動シリンダの
操作の際、所定の割合で後車軸制動回路および前
車軸制動回路の圧力印加を行ない、前車軸制動回
路に属する制御シリンダおよび後車軸制動回路に
属する主制動シリンダの同時操作の際後車軸制動
圧力の減少を行なう、二輪車用液圧制動回路に関
する。

〔従来の技術〕

二輪車例えばすべての階級のオートバイといわ
ゆるスクータおよびモペツト用の通常の制動装置
は、ペダル操作により付勢可能な後車軸制動回路
と手の操作により付勢可能な前車軸制動回路とを
もつており、これらの制動回路は互いに独立して
いる。この場合重量級および中量級オートバイで
は、ただし軽量級の二輪車でもしばしば、前車軸
制動機および後車軸制動機が液圧円板制動機とし
て構成されている。

したがつて二輪車の走行状態に適した制動は特
に困難である。なぜならばこのような二輪車で
は、前輪の固着も後輪の固着も不安定な走行状態
の原因となるからである。熟練した運転者なら
ば、直線制動では後輪が固着したも平衡を保つこ
とができるかも知れないが、曲りかど制動ではも
はやこれが不可能である。二輪車における前輪の
固着は四輪車とは異なり、完全に不安定で抑制不
能な走行の原因となるので、前輪の固着は絶対に
回避せねばならない。前車軸制動回路および後車
軸制動回路を介して及ぼされる制動力を配分し
て、理想的制動力配分に少なくともほぼ一致する
制動過程が得られるようにすることも困難であ
る。さらに多くの二輪車の運転者特に四輪車の使
用になれているような二輪車運転者は、ペダルに
より操作される後車軸制動機の付勢によつて制動
を開始し、時間的に遅れてはじめて手動操作され
る前車軸制動機を付勢する。それにより著しい制
動減速が生ずるのみならず、多くの場合危険や制
動状態がおこる。すなわち後車軸制動機の操作が
早すぎることによつて後輪は既にほぼ固着限界に
達している場合、前車軸制動機の操作により生ず
る後車軸の荷重軽減により、後車軸制動力が一定
の場合、ほとんど必然的に後輪の固着がおこる。
これを回避するためには、前車軸制動力の確立に
同期して後車軸制動力を減少せねばならない。こ
のために必要な前車軸制動機および後車軸制動機
の互いに逆な操作は、一般に非常に熟練した二輪
車運転者にしか可能でない。

普通の運転経験しか利用できないようなあまり
熟練していない標準的な運転者でも危険な制動状
態に容易に対処できるようにするため、オートバ
イに対して最初にあげた種類の液圧制動装置が提
供されており、足の力により後車軸制動回路を付
勢する際、同時に特定の制動力配分係数で前車軸
制動機も付勢し、その点で制動減速を大きくす
る。さらにこのような装置では制動力配分器が設
けられて、前車軸制動機が付加的に操作される
際、この配分器が後車軸制動回路における制動圧
力を減少し、それにより後輪の固着を阻止する。

最初にあげたこの種の公知の制動装置（ドイツ
連邦共和国特許出願公開第2847571号明細書）で
は、第１の主制動シリンダのペダルによる操作よ
つて後車軸制動機と複合して付勢可能な第１の前
車軸制動機に加えて第２の前車軸制動機が設けれ
て、第２の主制動シリンダの手動レバーによる操
作のみによつて付勢可能である。この公知の制動
装置の範囲内において設けられる制動力配分器は
複雑な部品の多い構造をもつているが、この公知
の制動装置の重大と思われる欠点を説明するのに
必要と思われる点についてのみこの構造に言及す
る。この公知の制動装置の制動力配分器のそれ以
上の構造的詳細とその実現および利用に際しそれ
から生ずる問題とに関しては、ドイツ連邦共和国
特許出願公開第2847571号明細書に示された詳細
を参照することとして、これ以上の説明を省略す
る。

さてこの制動力配分器は、第１のペダル制御さ
れる主制動シリンダの出力圧力空間に接続される
第１の圧力空間をもち、この圧力空間へ第１の前
車軸制動回路を接続されている。制動力配分器は
さらに第２の圧力空間をもち、この圧力空間は段
付きピストンの大きい方の段により第１の圧力空
間に対して段付けされ、その他方の端面をハウジ
ングへ隙間なく挿入されるスリーブにより区画さ
れており、このスリーブ内に段付きピストンの小
さい方のピストン段が隙間なく軸線方向に移動可
能に支持されている。制動力配分器のこの第２の
圧力空間には後車軸制動回路が接続されている。
第１の主制動シリンダが操作されない限り、段付
きピストンはばねの作用によりその不動作位置に
保たれ、この位置で大きい方のピストン段に設け
れた圧力媒体通路が開くので、第１の圧力空間と
第２の圧力空間とが互いに連通する。第１の圧力
空間の圧力が上昇すると、ピストンにより制御さ
れる弁がこの通路を閉じ、その後で段付きピスト
ンの動作行程が始まり、後車軸制動回路の制動圧
力を決定する第２の圧力空間内の圧力が、第１の
圧力空間内に存在して第１の前車軸制動回路の制
動圧力を決定する圧力に比例して、特定の変換比
で上昇する。

第２の前車軸制動機が同時にあるいは遅れて操
作される際、後輪の固着を阻止する圧力減少を後
車軸制動回路で行なうために押圧ピストンが設け
られて、第２の前車軸制動機を操作するために設
けられた主制動シリンダの出力圧力空間と連通す
る制動力配分器の第３の圧力空間の片側を区画
し、スリーブを貫通する段付きピストン延長部に
支えられている。第２の前車軸制動回路における
充分な圧力上昇によつて生ずるこの押圧ピストン
の移動が段付きピストンへ伝達される結果、後車
軸制動回路に属する第２の圧力空間内の出力圧力
が低下し、第１の主制動シリンダのピストンがそ
の最初にとつた位置に保持される場合、第１の圧
力空間内の圧力が上昇する。

この公知の制動装置は上述した構造のため次の
欠点をもつている。まず第１の前車軸制動回路お
よび後車軸制動回路が既に付勢され、さらに手動
レバーで操作される第２の前車軸制動回路が付勢
された後、この第２の前車軸制動回路における圧
力上昇に必要な手の力は、復帰素子から及ぼされ
る反力に打ち勝つために生ずる力成分を別とし
て、まずいずれにしても、第２の主制動シリンダ
の有効ピストン面積と第２の前車軸制動回路に現
在存在して制動力配分器の押圧ピストンへも作用
する制動圧力との積に等しい。加えるべき手の力
により運転者に与えられる制動装置の現在の作動
状態についての応答は、この制動段階において、
第２の前車軸制動回路により及ぼされる制動力成
分についての情報を含んでいるが、既に付勢され
た第１の前車軸制動回路により有効となる圧力成
分についての情報は含んでいない。なお運転者が
第２の前車軸制動回路だけを操作する場合、運転
者は同じ応答を得ることになる。このことは、第
２の前車軸制動回路における圧力上昇の際制動力
配分器の段付きピストンへ逆方向に作用する力が
平衡するまで、あてはまる。そのときはじめて後
車軸制動圧力の低下を行なう段付きピストンの移
動がはじまり、またそのときはじめて第２の前車
軸制動回路における圧力をさらに上昇するために
発生されるが今や第１の前車軸制動回路の制動圧
力にとつて特有な値だけ高められる手の力も、前
車軸に全体として作用する制動力に対する基準と
なる。しかし全体として作用する前車軸制動力の
正しい配分のために重要な第２の前車軸制動回路
の付勢の初期段階には、運転者は一般に全体とし
て前車軸に作用する制動力の一部に対応する応答
しか得ない。したがつて運転者は、第２の前車軸
制動回路を必要以上に強く操作し、それによつて
後輪および（あるいは）前輪の固着を誘発すると
いう危険をおかすことになる。したがつて公知の
制動装置では頻繁でしばしば危険な制動状態にお
ける制動力の最適な配分が特に困難である。２つ
の前車軸制動回路とこれに属する制動キヤリパが
必要になり、それにより在来の制動装置に比較し
て技術的出費が著しく高くなることも不利であ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

したがつて本発明の課題は、簡単でしたがつて
確実な使用を保証するにもかかわらずわずかな技
術的出費で実現できる最初にあげた種類の制動装
置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この課題を解決するため本発明によれば、足の
力で操作される主制動シリンダがタンデム主制動
シリンダとして構成され、一次ピストンと浮動支
持される二次ピストンとにより軸線方向に区画さ
れるタンデム主制動シリンダの一次圧力空間が出
力圧力空間として前車軸制動回路に属し、二次ピ
ストンとシリンダハウジングの内端面とにより軸
線方向に区画されるタンデム主制動シリンダの二
次圧力空間が出力圧力空間として後車軸制動回路
に属し、手の力により操作されて前車軸制動回路
に制動圧力を供給する主制動シリンダのピストン
が、軸線方向に互いに離れて設けられてピストン
棒により互いに結合される２つのピストンフラン
ジを持ち、これらのピストンフランジの間に環状
の前圧力空間が区画されて、タンデム主制動シリ
ンダの一次圧力空間に連通するように接続され、
このピストンの操作されない状態に対応する不動
作位置において開きかつピストンの動作行程の一
部の移動後に閉じる前車軸制動回路用主制動シリ
ンダの弁により、前圧力空間が前車軸制動回路用
主制動シリンダの圧力空間に接続されるかまたは
出力圧力空間に対して遮断され、手の力で操作さ
れる主制動シリンダの出力圧力空間から出力圧力
を印加されるピストンをもつ液圧帰還回路が設け
られ、この液圧帰還回路のピストンがタンデム主
制動シリンダの二次ピストンへ前車軸制動圧力に
比例する復帰力を及ぼす。

〔発明の効果〕

本発明による制動装置の操作にとつて重要な利
点として、あらゆる制動状態において、前車軸制
動回路における圧力上昇の際手動レバーの所にお
いて打ち勝つべき反力が、前車軸制動回路におい
て全体として作用する制動力の精確な基準になる
ことである。この感知可能な制動力に対して、い
ずれにせよ初期段階において公知の装置の場合の
ように手動レバーの所に生ずる応答が上昇値のみ
に等しい場合よりも、いつそう容易に運転者は必
要な上昇値を評価して配分することができる。本
発明による制動装置の別の重要な利点として、前
車軸制動回路における制動圧力のいかなる上昇に
よつても、後車軸制動回路における制動圧力のそ
れに比例する低下も行なわれ、公知の制動装置に
おけるように前車軸制動圧力が特定の限界値を超
過したときはじめて行なわれるのではない。本発
明による制動装置の実現に必要な技術的出費はわ
ずかである。なぜならば在来の制動装置における
ように、前車軸制動回路しか必要でなく、前車軸
制動回路と後車軸制動回路とを組合わせて付勢す
るために設けられるタンデム主制動シリンダと、
この場合いつしよに作用する別の主制動シリンダ
も、信頼できる構造原理に従う簡単な構造をもつ
ことができるからである。

〔実施例〕

本発明のそれ以上の詳細および特徴は、図示し
た実施例の以下の説明から明らかになるであろ
う。

第１図に細部を示すオートバイ用の本発明によ
る液圧制動装置１０は、普通の制動装置において
後車軸制動機に属するペダルを操作する際前車軸
制動回路および後車軸制動回路を固定的に整合さ
れた制動力配分となるように複合付勢する二回路
主制動シリンダ１１を含んでいる。詳細には図示
してない前車軸制動回路の付加的あるいは択一的
付勢のために、普通の手動レバーにより操作可能
な前車軸主制動シリンダ１２が設けられている。
二回路主制動シリンダ１１および前車軸主制動シ
リンダ１２をいつしよに同時にあるいは時間を遅
らせて操作する際、固定的に整合された制動力割
合以上に前車軸制動力成分が増大して、それによ
り動的にさらに荷重を軽減される後輪の固着を阻
止するために、全体を１３で示す帰還回路が設け
られて、前車軸主制動シリンダ１１の操作の際、
前車軸制動回路の制動圧力に比例して後車軸制動
回路の制動圧力を減少する。

本発明による制動装置１０の動作によつて特徴
づけられる構成部分は、詳細には次の構造をもつ
ている。

まず前車軸制動機を手の力で制御して付勢する
ために設けられる主制動シリンダ１２はピストン
１４をもち、このピストン１４の軸線方向に互い
に離れて設けられかつ縦方向スリツトを切られた
ピストン棒１６により互いに固定的に結合される
２つのピストンフランジ１７および１８は、普通
のようにパツキン１９および２１によりシリンダ
孔２２に対して密封されている。

第１図において左にあつて押圧棒２３だけで代
表させた手動操作部材に係合する外側ピストンフ
ランジ１７と右の内側ピストンフランジ１８は前
圧力空間２４を区画画し、この前圧力空間２４は
圧力導管２６を介して二回路主制動シリンダ１１
の前車軸制動回路に属する出力圧力空間２７と連
通している。この二回路主制動シリンダの構造は
四輪車用二回路制動装置において普通のタンデム
主制動シリンダの構造に類似している。前車軸制
動シリンダ１２の内側ピストンフランジ１８とこ
れに対応するハウジング２９の内端面２８との間
にはその出力圧力空間３１があり、端面にある出
力孔３２を経て図示しない前車軸制動部材例えば
円板制動機の制動キヤリパへ通ずる圧力導管３３
がこの出力圧力空間３１に接続されている。

前車軸制動シリンダ１２が操作されない限り、
そのピストン１４は、シリンダハウジング２９の
内端面２８とピストン１４の内側ピストンフラン
ジ２９とにそれぞれ両端を支えられて予荷重をか
けられた押圧コイルばね３４によつて、ピストン
１４は図示した不動作位置に保たれ、ピストン棒
１６の縦方向スリツトへ半径方向に入り込むスト
ツパピン３６へ内側ピストンフランジ１８の後面
が当ることによつて、この不動作位置が表示され
る。内側ピストンフランジ１８には中心弁３７が
設けられて、ピストン１４の図示した不動作位置
では開いており、前圧力空間２４を出力圧力空間
３１と連通している。図示した実施例ではこの中
心弁３７はきのこ弁として構成されている。その
弁体３８は、ピストンフランジ１８から出て出力
圧力空間３１へ延びるピストン１４の延長部３９
内に設けられ、スリーブ状ピストン延長部３９の
内方折曲げ部に支えられる円錐台状コイルばね４
１により、ピストンフランジ１８の軸線方向弁孔
４２を環状に包囲する弁座４３へ押付けられてい
る。この円錐台状コイルばね４１のばね力は、ピ
ストン１４をその不動作位置へ押す押圧コイルば
ね３４のばね力より小さい。ピストン１４の図示
した不動作位置で弁体３７は、弁孔４２を貫通す
る弁棒４４が半径方向ストツパピン３６に支えら
れることによつて弁座４３から離されており、そ
の弁座４３からの軸線方向距離約１mmは、ピスト
ン１４の可能な操作行程のわずかな部分に相当す
る。

次に前車軸制動回路および後車軸制動回路の複
合付勢のために設けられている特別なタンデム主
制動シリンダ１１の構造について述べる。

このタンデム主制動シリンダ１１のハウジング
４６は、直径d₁の長く延びた中心孔段４７をも
ち、この孔段４７内に一次ピストン４８および二
次ピストン４９が軸線方向に往復移動可能にかつ
パツキン５１〜５４を介して隙間なくハウジング
４６に接して第１図に示す配置で支持されてい
る。

一次ピストン４８および二次ピストン４９は、
互いに軸線方向に離れて設けられたそれぞれ２つ
のピストンフランジ５６，５７および５８，５９
をもち、これらのピストンフランジ５６，５７お
よび５８，５９はそれぞれ小さい直径のピストン
棒６１および６２により互いに固定的に結合され
ている。両方のピストン４８および４９のそれぞ
れ１つのフランジ５６と５７および５８と５９に
より区画される環状空間６３および６４は、それ
ぞれ補給孔６６および６７を介して必要な供給量
の制動液体を収容する図示しない補償容器の部分
容積へ連通するように接続されている。

一次ピストン５８の内側フランジ５６と二次ピ
ストン４９の対向するフランジ５９とによつて、
前車軸主制動シリンダ１２の前圧力空間２４へ接
続されるタンデム主制動シリンダ１１の一次圧力
空間２７が軸線方向に区画されている。二次ピス
トン４９の左の外側ピストンフランジ５８とこれ
に対向するシリンダハウジング４６の内端面６８
とによつて二次圧力空間６９が軸線方向に区画さ
れ、この二次圧力空間６９の半径方向出力孔７１
には後車軸制動回路の図示しない圧力導管が接続
されている。

一次ピストン４８の図示した不動作位置は、そ
の外側ピストンフランジ５７がタンデム主制動シ
リンダ１１のハウジングに固定した外側パツキン
７２に当ることによつて表示され、また二次ピス
トン４９の不動作位置は、二次圧力空間６９を区
画するフランジ５８がそのピストン棒６２の縦方
向スリツトへ半径方向に入り込むストツパピン７
３の後に当ることによつて表示され、これらの不
動作位置で一次圧力空間２７と二次圧力空間６９
は、それぞれ逃し孔７４と７６を介して両方の制
動回路に付属する補給容器の部分容積に連通して
いる。

タンデム主制動シリンダ１１が操作されない限
り、一次ピストン４８および二次ピストン４９
は、左の内端面６８と二次ピストン４９との間に
支えられる第１の予荷重をかけられた押圧コイル
ばね７４０と、二次ピストン４９および一次ピス
トン４８に支えられる第２の予荷重をかけられた
少し弱い押圧コイルばね７６０とによつて、図示
した不動作位置に保たれている。

前述したように、タンデム主制動シリンダ１１
の構造は、四輪車の常用制動機に設走けられる普
通のタンデム主制動シリンダの構造に一致してい
る。

このようなタンデム主制動シリンダと異なり、
本発明により設けられるタンデム主制動シリンダ
１１では、第１図において中心孔段４７の左方へ
続く直径d₂の狭い孔段７７内に、別の圧力空間７
８が設けられて、二次ピストン４９から出て二次
圧力空間６９を軸線方向に貫通するピストンとし
てのピストン段７９がこの別の圧力空間７８を区
画し、このピストン体の端面にある環状パツキン
８１が別の圧力空間７８を二次圧力空間６９から
隙間なく遮断している。

この別の圧力空間７８は、ハウジング４６の軸
線方向出力孔８２へ接続される圧力導管８３を介
して、前車軸主制動シリンダ１２の出力圧力導管
３３したがつてその出力圧力空間３１へ連通する
ように接続されている。

上述した本発明による制動装置１０は次のよう
に動作する。まず主制動機のみを操作した場合、
本発明による制動装置１０は在来の制動装置のよ
うに作用する。手の力による操作の結果ピストン
１４が右方へ動かされて、弁体３８が弁座４３へ
接し、弁孔４２が閉じると、ピストン１４の右方
への引続く移動により、それに比例して前車軸制
動回路の制動圧力が上昇し、さらに圧力上昇する
ため手動レバーの所で打ち勝つべき力は、そのと
き前車軸制動回路に存在する制動圧力に比例して
いる。タンデム主制動シリンダ１１のストツパピ
ン７３が、ピストン段７９を介して作用する前車
軸制動圧力の影響で二次ピストン４９が移動する
のを阻止しているので、後車軸制動回路への反作
用は生じない。

足の力により押し棒８４を介してタンデム主制
動シリンダ１１の一次ピストン４８に係合する制
動ペダルのみが操作される場合、一次ピストン４
８のパツキン５１がその動作工程のわずかな部分
の移動により逃し孔７４が閉じると、一次圧力空
間２７内に圧力P_V1が確立される。この圧力は圧
力導管２６を介して前車軸主制動シリンダ１２の
前圧力空間２４へ伝達され、中心弁３７が開いて
いるためこの出力圧力空間３１したがつて前制動
力配分装置へも制動圧力として伝達される。一次
圧力空間２７内に存在する圧力P_V1により、浮動
的に支持された二次ピストン４９が第１図におい
て左方へ移動せしめられ、その際その動作行程の
わずかな部分の移動後、左側ピストンフランジ５
８にあるパツキン５４が逃し孔７６を閉じると、
二次圧力空間６９内に制動圧力P_Hが確立されて、
後車軸制動回路に作用する。この後車軸制動圧力
P_Hは、制動装置１０の範囲内に設けられた復帰
ばね７４０および７６０の作用を無視すると、一
次圧力空間２７内の圧力P_V1に等しい。なぜなら
ば今や前車軸制動回路にあつてピストン段７９へ
作用する圧力P_V1の反作用が、二次圧力空間６９
と一次圧力空間２７とを区画する二次ピストン４
９のピストン面積の差に等しい圧力変換を再び補
償するからである。前車軸制動回路と後車軸制動
回路は、制動装置１０のこのような操作では、同
じ制動圧力を印加され、したがつて固定的に整合
された制動力比で圧力を受ける。その際前車軸主
制動シリンダ１２は、一次圧力空間２７から前車
軸制動機の制動キヤリパへ通ずる制動導管の一部
のように作用する。

タンデム主制動シリンダ１１および前車軸制動
シリンダ１２がいつしよにすなわち同時にあるい
は時間遅れをもつて付勢される場合、手の力
F_Haodが前車軸主制動シリンダ１２のピストン１
４を移動させるのに充分であると、主制動シリン
ダ１２の出力圧力P_V2を印加される帰還回路１３
が有効になつて、後車軸制動回路において作用す
る二次圧力空間６９の出力圧力P_Hを所望のよう
に減少させる。

押圧ばね７４０および７６０の復帰力と摩擦損
失を無視して次の考察を行なうために、一次圧力
空間２７の区画のために有効な一次ピストン４８
および二次ピストン４９の断面積πd₁2／４に等し
いピストン面積をA₁とし、ピストン段７９の有
効ピストン面積πd₂2／４をA₂とし、中心弁３７
が閉じているときにおける前車軸主制動シリンダ
１２の有効ピストン面積をA₃とし、タンデム主
制動シリンダ１１に加えられる操作力をF_Fussと
する。

したがつて本発明による制動装置１０における
有効圧力P_V1，P_V2およびP_Hに対して次式が得ら
れる。

P_V1＝F_Fuss／A₁ (1) F_Haod／A₃＜P_V1である限り P_V2＝P_V1 (2) またF_Haod／A₃P_V1に対して P_V2＝F_Haod／A₃ (3) 両主制動シリンダ１１および１２が同時に操作
される場合には、二次ピストン４９およびピスト
ン段７９の平衡条件から、後車軸制動回路に作用
する圧力P_Hに対して次式が得られる。

F_Haod／A₃＜P_V1に対して P_H＝P_V1＝P_V2 (4) F_HaodA₃P_V1に対して P_H＝A₁P_V1−A₂P_V2／A₁−A₂＝P_V1−（A₂／A₁）P_V2／１
−A₂／A₁(5) 式(4)からわかるように、タンデム主制動シリンダ
１１が単独に操作される場合前車軸制動回路およ
び後車軸制動回路に同じ制動圧力が生ずる。

前車軸主制動シリンダ１２が付加的に操作され
ると、足の力が一定に保たれるものと仮定して、
後車軸制動回路の制動圧力P_Hは式(5)に従つて低
下する。

タンデム主制動シリンダ１１が操作されない場
合にも成立する式(3)によれば、制動圧力に関する
応答を行なつて圧力上昇に必要となる手の力は常
に前車軸制動圧力P_V2に比例している。

タンデム主制動シリンダ１１の単独操作が行な
われる場合、本発明による制動装置１０は、制動
力配分を固定的に整合される二回路制動装置のよ
うに動作する。横軸として車速F_Gに対する前車
軸制動力F_BV／F_Gをとり、縦軸として車速F_Gに対
する後車軸制動力F_BH／F_Gをとると、座標の原点
を通る直線がこの制動力配分に対応し、この直線
の勾配は前車軸制動力と後車軸制動力との比すな
わち制動力配分比（制動力配分係数ともいう）
DBにより与えられるので、次式が成立する。

F_BH／F_G＝DB・F_BV／F_G (6) 同様に車速に対する前車軸制動力成分と後車軸
制動力成分との和により形成されるパラメータと
しての車速に対する制動減速ｚｚ＝F_BH／F_G＋F_BV／F_G (7) によつて、次式により固定的に設定される制動力
配分直線が得られる。

F_BV／F_G＝ｚ（１−φ） (8) F_BH／F_G＝zφ (9) ここでφは次式による制動力配分係数DBと関係
づけられている後車軸制動力成分を示す。

DB＝１／１／φ−１ (10) この線図には、後車軸および前車軸における同
じ摩擦係数μ＝μ_H＋μ_Vしたがつて適当な制動減速
に相当する点すなわち制動状態が、有限な正の勾
配で座標原点から始まる放物線上にあり、この放
物線は大きい制動減速の場合完全に荷重を除かれ
た状態に相当する点で横軸と交差している。

そのときこの放物線のパラメータは次式によつ
て表わされる。

F_BV／F_G＝ｚ（１−Ψ＋zχ） (11) F_BH／F_G＝ｚ（Ψ−zχ） (12) ここでｘ＝ｈ／ｌは半径に対する重心の高さ（ｈ
は道路からの車両重心の高さ、ｌは輪距）を表わ
し、ψ＝F_GH／F_Gは後車軸の静荷重成分を表わす。

後車軸における同じ摩擦係数μ_Hの制動状態は、
この図では点ψ／ｘで放物線と共に横軸と交差し
かつ点μHψ／（１＋μHx）で縦軸と交差する直
線によつて表わされる。これら直線の経過はその
線図においては次の解析式によつて与えられる。

F_BH／F_G＝μΨ／１＋μχ−μx／１＋μx・F_BV／F_G(1
3) 前車軸における一定な摩擦係数μVの制動状態
は、前記の座標系において同様に、共通な縦軸交
点−（１−Ψ）χをもちかつ点μV（１−Ψ）／
（１＋μVχ）により横軸交点を与えられる直線に
対応している。それにより理想制動力配分の放物
線は、同じ摩擦係数μH＝μVに対して成立する直
線の交点の幾何学的位置である。

一定な制動減速ｚの制動状態は、この図では
45゜傾斜した直線で、制動減速の代表値で横軸お
よび縦軸とそれぞれ交差する。

式(8)および(9)により決定される制動力配分の直
線が、放射線より上に延びている場合、制動力の
漸増の際まず後輪が固着限界に達するが、直線が
放物線より下に延びている場合、まず前輪が固着
する。

オートバイにおいて最初に述べたように後輪の
固着がいわば小さい害悪であるから、走行または
制動の安定性という観点から、制動力配分の特性
直線が常に放物線より上に延び、すなわち限界の
場合座標原点で放物線に接する接線を形成するよ
うに、固定的に整合された制動力配分が設定され
る。それにより常に後車軸が前車軸より前に固着
するようにできるが、タンデム主制動シリンダ１
１の付勢だけで、かなりの程度の制動減速が得ら
れることになる。他方直線のゆるやかな経過に相
当する制動力配分の整合が選ばれ、この直線が放
物線と交差すると、放物線の経過にいつそうよく
近似する直線の経過によつて、制動減速が高めら
れるが、その場合少なくとも小さい摩擦の範囲に
おいて、制動の際まず前車軸が固着するおそれが
ある。

さてできるだけよい妥協となるように本発明に
よる制動装置１０の有利な整合を、第２図および
第３図について説明する。

第２図は、0.53の典型的なΨ値と0.31の典型的
なχ値をもち運転者の乗つたオートバイの場合に
ついての制動力配分線図を示している。

ここには理想的制動力配分の放物線８６、後車
軸における一定摩擦係数μHの直線群８７、前車
軸における一定摩擦係数μVの直線群８８、一定
な減速ｚの平行な直線８９、および式(10)により定
義された制動力配分係数DBが値１をとる場合に
おいてタンデム主制動シリンダ１１の単独操作に
対して特有な固定的整合の制動力配分の直線９１
が記入されている。

第３図は、0.64の典型的なΨ値と0.42の典型的
なχ値をもち２人が乗つたオートバイの場合にお
ける制動力線図を示し、この例に相当する理想的
な制動力配分の放物線が２９で、直線μHの群が
９３で、直線μVの群が９４で、一定な制動減速
の平行な直線が９６で、また第２図と同じ経過を
とる固定的に整合された制動力配分の直線が９６
で示されている。

摩擦係数μH，Ｖ＜0.3に対して、いずれにして
もきわめて慎重な制動機操作によつてのみ車輪の
固着を回避でき、したがつてこの範囲では固着の
連続が大した役割をしないことを仮定すれば、固
定的に設定された制動力成分に特有な直線がほぼ
0.3の制動減速に相当する点で放物線と交差する
ように、この固定的な制動力配分を設定すること
ができる。臨界制動減速z_kritを特徴づけるこの交
点すなわち直線９１または９７と放物線８６また
は９２との交点に対して、一般に次式が成立す
る。

z_krit＝Ψ−φ／χ (14) あるいは φ＝Ψ−χ・z_krit (15) 0.2の臨界制動減速には、第２図の例では0.47
の後車軸制動力成分φ₁が、第３図の場合には0.56
の後車軸制動力成分が対応している。0.3の臨界
制動減速に対応する値はφ₁＝0.44およびφ₂＝0.51
である。

これらの後車軸制動力成分φ₁およびφ₂の平均
値は、式(10)によれば制動力配分係数DB＝１に等
しい。それにより本発明による制動装置１０で
は、前述したできるだけよい妥協が行なわれるよ
うに、制動力配分係数DBは、特別な事情に応じ
て約0.8ないし1.2なるべく１に選ばれる。

さて次に良好な安定性を維持しながら良好な制
動減速を行なうのに適したタンデム主制動シリン
ダ１１の一次ピストンおよび二次ピストン４９の
有効ピストン面積A₁およびピストン段７９の有
効ピストン面積A₂の大きさ決定について以下に
述べる。

第２図および第３図による例に関して、前車軸
および後車軸において利用可能な摩擦係数はそれ
ぞれ0.8であるものと仮定する。

タンデム主制動シリンダ１１が増大する足の力
で操作されると、第２の場合、固定的に整合され
た制動力配分の直線９１と一定摩擦係数μH＝0.8
の直線９９との交点９８において固着限界が得ら
れ、第３図の場合、直線９７がμH＝0.8の主要な
直線１０２と交差する点１０１において固着限界
が得られる。説明のため、固着限界を超過しない
ものと仮定する。これらの交点９８および１０１
に対して、式(8)ないし(12)に基いて次式が成立す
る。

F_BV／F_G＝μΨ／DB（１＋μχ）＋μχ (16) F_BH／F_G＝μΨ／＋μχ／DB＋μχ＋１ (17) 第２図の例に相当する制動減速ｚは式(7)により
0.56、第３図の例に相当する制動減速ｚは0.62で
ある。後車軸だけが制動されると、対応する制動
減速は0.34および0.38になる。これからわかるよ
うに、タンデム主制動シリンダ１１により行なわ
れる前車軸制動回路および後車軸制動回路の複合
操作は、直線９１および９７による固定的整合の
制動力配分に従つて、在来の制動装置に対して著
しい改善を行なう。

さて制動減速をさらに高めるために、主制動シ
リンダ１２が手の力で操作され、その際帰還回路
１３が後車軸制動回路の制動圧力を充分強く減少
して、後輪の固着が回避されるものと仮定する。

この場合ピストン段７９と二次ピストン４９ま
たは一次ピストン４８の有効面積の面積比A₂／
A₁の最適設定は制動圧力P_V2が次第に上昇する際
制動状態が直線９９（μH＝0.8）に精確に沿つて
変化して、この直線９９と放物線１０３との交点
１０３で前車軸の固着限界も得られるときに与え
られる。

この交差点１０３において式(11)および(12)に
より、ｚ＝μH＝μV＝μであるため次式が成立す
る。

F_BV／F_G＝μ（１−Ψ＋μχ） (18) F_BH／F_G＝μ（Ψ−μχ） (19) 直線９９と放物線８６との交点１０３において
作用する制動力（F_BV／F_G）１０３および（F_BH／
F_G）１０３と、直線９１とμH＝0.8の直線９９と
の交点９８において作用する制動力との比は、式
（１６）ないし(19)から直ちに得られる。

（F_BV／F_G）103／（F_BV／F_G）98 ＝〔DB（１＋μχ）＋μχ〕（１＋Ψ＋μχ）／Ψ(2
0) （F_BH／F_G）103／（F_BH／F_G）98 ＝〔μχ／DB＋（１＋μχ）〕（Ψ−μχ）／Ψ(21) 後車軸において固着限界に達したことを示す交
点９８において、前車軸には制動圧力P_V1が、ま
た後車軸には制動圧力P_H1が作用する。同様に前
車軸において固着限界に達したことを示す交点１
０３、すなわち直線９９と放物線８６との交点に
おいて、前車軸には制動圧力P_V2が作用し、後車
軸には制動圧力P_H2が作用する。制動力の比は対
応する制動液体圧力の比に等しいので、式(20)お
よび(21)に対応する次の関係も成立する。

P_V2／P_V1＝〔DB（１＋μχ）＋μχ〕（１−Ψ＋μχ
）／Ψ(22) P_H2／P_H1＝〔μχ／DB＋（１＋μχ）（Ψ−μχ）／
Ψ(23) さらに式(4)のため P_H1＝P_V1 (24) 式(5)により P_H2＝P_V1−（A₂／A₁）P_V2／１−A₂／A₁ (25) 式(24)を考慮して式(25)から A₂＝１−P_H2／P_H1／P_V2／P_V1−P_H2／P_H1 (26) これにより特定なパラメータΨ，χおよびμの組
に対し、また固定的に所定の制動圧力配分係数
DBに対して、前記の観点からこの面積比の最適
値を計算することができる。

この最適比はこれらパラメータの特定の組にし
か可能でないので、この場合も本発明による制動
装置１０の設計の際、できるだけ良好な妥協に適
した値を見出さねばならない。

車両に１人が乗る第２図の例では、A₂／A₁に
対する摩擦係数そしてμ＝0.8で値0.166が得ら
れ、μ＝0.6で値0.135が得られる。車両に２人が
乗つた第３図の例では、対応するA₂／A₁の値は
0.201および0.167である。これからわかるよう
に、この面積比A₂／A₁のいずれにせよ最適値か
らわずかしかずれてない良好な値は約0.16の所に
あり、これは丸いピストン面では約0.4の直径比
d₂／d₁に相当する。この比が0.3ないし0.5の値を
もつていても、制動減速の良好な値がなお得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は二回路主制動シリンダと前車軸制動回
路においてこの主制動シリンダの後に接続された
別の主制動シリンダと後車軸制動回路に作用する
帰還回路とをもつ本発明による制動装置の断面
図、第２図および第３図は第１図の制動装置の動
作を説明する制動力配分線図である。１０……制動装置、１１…タンデム主制動シリ
ンダ、１２……前車軸主制動シリンダ、１３……
帰還回路、１４……ピストン、１６……ピストン
棒、１７，１８……ピストンフランジ、２４……
前圧力空間、２７……一次圧力空間、３１……出
力圧力空間、１７……弁、４６……シリンダハウ
ジング、４８……一次ピストン、４９……二次ピ
ストン、６８……内端面、６９……二次圧力空
間、７９……ピストン段。

Claims

【特許請求の範囲】１後車軸制動回路に属して足の力により操作可
能な主制動シリンダと、前車軸制動回路に属して
手の力により操作可能な主制動シリンダと、制動
力配分装置とを備え、この制動力配分装置が、後
車軸制動回路に属する主制動シリンダの操作の
際、所定の割合で後車軸制動回路および前車軸制
動回路の圧力印加を行ない、前車軸制動回路に属
する主制動シリンダおよび後車軸制動回路に属す
る主制動シリンダの同時操作の際、後車軸制動圧
力の減少を行なう液圧制動装置において、足の力
で操作される主制動シリンダがタンデム主制動シ
リンダ１１として構成され、一次ピストン４８と
浮動支持される二次ピストン４９とにより軸線方
向に区画されるタンデム主制動シリンダ１１の一
次圧力空間２７が出力圧力空間として前車軸制動
回路に属し、二次ピストン４９とシリンダハウジ
ング４６の内端面６８とにより軸線方向に区画さ
れるタンデム主制動シリンダ１１の二次圧力空間
６９が出力圧力空間として後車軸制動回路に属
し、手の力により操作されて前車軸制動回路に制
動圧力を供給する主制動シリンダ１２のピストン
１４が、軸線方向に互いに離れて設けられてピス
トン棒１６により互いに結合される２つのピスト
ンフランジ１７および１８を持ち、これらのピス
トンフランジ１７，１８の間に環状の前圧力空間
２４が区画されて、タンデム主制動シリンダ１１
の一次圧力空間２７に連通するように接続され、
このピストン１４の操作されない状態に対応する
不動作位置において開きかつピストン１４の動作
行程の一部の移動後に閉じる前車軸制動回路用主
制動シリンダ１２の弁３７により、前圧力空間２
４が前車軸制動回路用主制動シリンダ１２の出力
圧力空間３１に接続されるかまたはこの出力圧力
空間３１に対して遮断され、手の力で操作される
主制動シリンダ１２の出力圧力空間３１から出力
圧力を印加されるピストン７９をもつ液圧帰還回
路１３が設けられ、この液圧帰還回路のピストン
７９がタンデム主制動シリンダ１１の二次ピスト
ン４９へ前車軸制動圧力に比例する復帰力を及ぼ
すことを特徴とする、二輪車用液圧制動装置。２弁３７が主制動シリンダ１２のピストン１４
の中心に設けられるきのこ弁として構成され、こ
のきのこ弁３７の弁座が出力圧力空間３１の片側
を区画するピストン１４のピストンフランジ１８
の外端面に設けられ、きのこ弁３７の弁体３８
は、予荷重を受ける押圧ばね４１により閉鎖方向
に力を受けるが、ピストン１４の不動作位置では
ピストンフランジ１８の弁孔４２を貫通する弁棒
４４により、前圧力空間２４内にハウジングに固
定して設けられてピストン棒１６のスリツトを半
径方向に貫通するストツパピン３６に支えられて
開放位置に保たれていることを特徴とする、特許
請求の範囲第１項に記載の制動装置。３タンデム主制動シリンダ１１の一次圧力空間
２７の片側を区画する断面積A₁のピストン面を
もつ二次ピストン４９が、液圧帰還回路１３に属
するピストン７９として二次圧力空間６９を軸線
方向に貫通する小さいピストン段７９をもち、こ
のピストン段７９が二次圧力空間６９から出てシ
リンダ孔４７，７７のうち、断面積A₂をもつい
つそう小さい段７７において背圧空間７８の片側
を区画し、この背圧空間７８が圧力導管８３を介
して手の力により操作される主制動シリンダ１２
の出力圧力導管３３に連通するように接続されて
いることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に
記載の制動装置。４ピストン段７９の有効面積A₂と一次圧力空
間２７を区画する二次ピストン４９のピストン面
積A₁との面積比A₂／A₁が0.1ないし0.25であり、
またこれらピストン面が円形構成の場合その直径
比d₂／d₁が0.3ないし0.5であることを特徴とする、
特許請求の範囲第３項に記載の制動装置。５タンデム主制動シリンダ１１により前車軸制
動回路を介して発生可能な制動力と後車軸制動回
路を介して発生可能な制動力との比、すなわち制
動力分配比が0.8ないし1.2に選ばれていることを
特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の制動
装置。