JPH06104443B2

JPH06104443B2 - 一次圧力平衡比例弁

Info

Publication number: JPH06104443B2
Application number: JP63502134A
Authority: JP
Inventors: ロバートフランクゲイザー; ジョンイーヴァンスティア
Original assignee: アライドシグナルインコーポレーテッド
Priority date: 1987-06-29
Filing date: 1988-02-05
Publication date: 1994-12-21
Anticipated expiration: 2009-12-21
Also published as: AU612941B2; KR890701399A; EP0368848A1; BR8807583A; AU1368288A; WO1989000120A1; EP0368848B1; DE3881395T2; ES2009025A6; US4821519A; CA1301218C; DE3881395D1; JPH03500633A; KR920000665B1

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、マスタシリンダと組み合わせて用いる比例弁
に関し、特に、マスタシリンダの一次及び二次圧力チャ
ンバから直接受け入れられる流体圧によってピストンを
作動させる比例弁に関する。

（従来の技術およびその問題点）一般に、比例弁は二次チャンバのブレーキ装置において
面積差ピストンを使用しており、その結果、所定の圧力
レベルに達したとき、ピストンは、比例弁の小さい面積
のピストン端部の方向へ移動する。ピストンが移動した
とき、ピストンはポペット又はシールと接触し、かくし
て圧力の制限を確立する。比例弁のピストンに伝達され
る二次圧力が更に増大すると、出口圧は、ピストンの各
端部の面積差によって決定される速さで上昇する。

欧州公開特許第0 163 268号は、比例弁の作動中、弁が
実質的に並衡位置まで移動するように、マスタシリンダ
の一次及び二次チャンバから圧力を受け入れる比例弁を
示している。

比例弁は、螺合によってマスタシリンダと結合すること
ができる。比例弁は、マスタシリンダのチャンバの圧力
が不足したときに、比例弁が適当に応答して流体圧を車
両の後輪ブレーキに自由に伝達するように、バイパス機
能を備えている。そのような既存の設計は多くの欠点を
もつ。即ち、マスタシリンダの一次及び二次圧力チャン
バを逆にしなければならず、それはマスタシリンダをボ
ディを長くすること、マスタシリンダが圧力ではなくス
トロークに感応すること、液圧作動の代わりに機械作動
を使用すること、コスト高の原因になる多くの部品が組
立体に必要であること、また多くの製造許容差の受け易
く、そしておそらくは損傷を受け易いバイパス機構を必
要とすることである。マスタシリンダの一次及び二次チ
ャンバの位置を切り換える必要がない、バイパス機能を
備えた比例弁組立体を提供することは非常に望ましい。
また、マスタシリンダの一次圧力チャンバから比例弁組
立体へ圧力を直接伝達することによって、比例弁組立体
を作動させることも望ましい。

（発明の目的）本発明は、マスタシリンダーの一次及び二次チャンバの
位置を切り換えることを要せずに、バイパス機能を備え
させることができるとともに、マスタシリンダの一次圧
力チャンバから圧力が直接伝達されて、作動する比例弁
を提供することを目的とするものである。

（発明の構成）本発明のかかる目的は、比例弁がボアに受け入れられ、
ボアが該ボアに伝達される流体圧を受け入れるための伝
達手段を備え、ボアは、一端部に第１の圧力受入れチャ
ンバを、他端部に第２の圧力受入れチャンバを有し、二
次圧力受入れチャンバは出口開口部を有し、前記ボア内
には、第１の圧力受入れチャンバに受け入れられた第１
の端部と、第２の圧力受入れチャンバに受け入れられた
第２の端部とを有する面積差ピストンが配置され、前記
第１の端部は、第１の圧力受入れチャンバの一部を構成
するように、シールを有し、前記第２の端部は、そこに
配置された密封手段と、前記ピストンを付勢する弾性手
段と、中間チャンバの部分を構成するために前記ボア内
に配置され且つ前記ピストンの回りに配置された段付の
静止スリーブとを有し、前記比例弁の作動中、各圧力受
入れチャンバへの流体圧の伝達により、前記面積差ピス
トンを実質的に平衡位置まで変位させる比例弁におい
て、前記面積差ピストンは第１のピストン部及び第２の
ピストン部を備え、第１のピストン部は第２のピストン
部の貫通開口部に受け入れられた延長部を有し、延長部
はシール部材を有し、シール部材は、第２のピストン部
の第２の開口部に隣接し且つ第２のピストンの部分51に
密封係合しており、中間チャンバが通気された中間チャ
ンバから成り、第１の受入れチャンバ内の圧力不足によ
り、第１のピストン部及びシール部材を変位させて、流
体を、貫通開口部を介して流れさせ、密封手段を有効に
バイバスさせることを特徴とする比例弁によって達成さ
れる。

本発明は、マスタシリンダから受け入れられた一次圧力
がピストンの一端部に作用する面積差ピストンを使用す
る。ピストンの大径の他端部には、マスタシリンダの二
次チャンバから受け入れられた圧力が作用する。二次チ
ャンバの流体圧は、比例弁の作動中、比例する。ピスト
ンの大径端部は、二次出口圧力が大径端部に作用し且つ
一次圧力がピストンの小径端部に作用することにより、
区切り点に達した後、圧力が基本的に平衡を保つ。比例
弁のピストンと平衡を保つ一次圧力を使用することによ
って、ピストンに加わるマスタシリンダの一次及び二次
圧力が基本的に等しいので、一次圧力が不足したとき、
ピストンの力は平衡を失うようになり、かくして、二次
出口を介して二次圧力を自由に伝達するようなバイパス
回路が達成される位置までピストンを移動させる。

本発明は、比例弁がボアに受け入れられ、ボアが該ボア
に伝達される流体圧を受け入れるための伝達手段を備
え、ボアは、一端部に第１の圧力受入れチャンバを、他
端部に第２の圧力受入れチャンバを有し、二次圧力受入
れチャンバは出口開口部を有し、前記ボア内には、第１
の受入れチャンバに受け入れられた第１の端部と、第２
の受入れチャンバに受け入れられた第２の端部とを有す
る面積差ピストンが配置され、前記第１の端部は、第１
の受入れチャンバの一部を構成するように、シールを有
し、前記第２の端部は、そこに配置された密封手段と、
前記ピストンを付勢する弾性手段と、中間チャンバの部
分を構成するために前記ボア内に配置され且つ前記ピス
トンの回りに配置された段付の静止スリーブとを有し、
前記比例弁の作動中、各圧力受入れチャンバへの流体圧
の伝達により、前記面積ピストンを実質的に平衡位置ま
で変位させる比例弁において、前記面積差ピストンは第
１のピストン部及び第２のピストン部を備え、第１のピ
ストン部は第２のピストン部の貫通開口部に受け入れら
れた延長部を有し、延長部はシール部材を有し、シール
部材は、第２のピストン部の第２の開口部に隣接し且つ
第２のピストン部の部分に密封係合しており、中間チャ
ンバが通気された中間チャンバから成り、第１の受入れ
チャンバ内の圧力の不足により、第１のピストン部及び
シール部材を変位させて、流体を、貫通開口部を介して
流れさせ、密封手段を有効にバイパスさせることを特徴
とするものである。

本発明の好ましい実施態様においては、ボアが、通気孔
と連通する中間チャンバの一部を構成するように、シー
ルから隔たった第２のシールを備えている。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、通気孔が
リザーバと連通している。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、中間チャ
ンバおよび通気孔が大気を連通している。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、第２の端
部の回りの密封手段が、一方の側に設けられた可撓性ア
ームと、他方の側に設けられた複数の半径方向のスロッ
トの開口部を備え、制動圧の開放中、半径方向のスロッ
トの開口部は、それを通して可撓性のアームを通り越し
て流体を流れさせるように構成されている。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、弾性手段
が、第２のピストン端部に設けられたフランジとボアの
肩部との間に延びている。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、比例弁が
ハウジングを備え、ハウジングがマスタシリンダ内に配
置されたボアにねじ込まれている。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、ハウジン
グが、フランジによって互いを保持する２つの部材から
構成されている。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、中間チャ
ンバがスリーブの内部に延びている。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、シール機
構が、中間チャンバの一部を構成するために、第２のピ
ストン部とスリーブの間に延びている。

（発明の作用）本発明によれば、マスタシリンダの一次及び二次チャン
バの位置を切り換えることを要せずに、バイパス機能を
備えさせることができるとともに、マスタシリンダの一
次圧力チャンバから圧力が直接伝達されて、作動する比
例弁を得ることが可能になる。

（実施例）第１図は本発明の比例弁及びマスタシリンダの断面図で
ある。

第２図は好ましい実施態様の断面図である。

第３図は第２図の部分拡大断面図である。

第４図は別の実施態様の断面図である。

マスタシリンダは、第１図に全体として参照番号10で示
されている。このマスタシリンダは、「凹部付カットリ
ッジマスタシリンダ（Recessed Cartridge Master Cyli
nder）」と呼ばれている、米国特許第4,474,005号に開
示された型式のものである。本発明は他の多くの型式の
マスタシリンダについて使用することができ、凹部付カ
ットリッジマスタシリンダについての使用だけに限定さ
れないことを、明確に理解すべきである。マスタシリン
ダ10は、端部12の内部配置された一次チャンバ（図示せ
ず）と、端部14の内部に配置された二次チャンバ（図示
せず）とを備えている。通路即ち伝達手段16が、一次チ
ャンバから、マスタシリンダのハウジング11内に配置さ
れた一次圧力受入れチャンバ26まで延びている。通気孔
19が大気及びマスタシリンダのリザーバ（図示せず）に
延びている。比例弁組立体は、全体として参照番号40で
示され、ハウジング11の横ボア13に螺合された弁ハウジ
ング部42を備えている。ボア13は段付ボアから成り、一
次圧力受入れチャンバ26から二次圧力受入れチャンバ28
まで延びている。比例弁組立体40は、フランジ44によっ
て第１のハウジング部42に留められた弁ハウジング部43
を備えている。段付ボア13は、面積差ピストン50の回り
に配置されたシール46が係合するための肩部15を備えて
いる。面積差ピストン50は、第１のピストン部52及び第
２のピストン部54を備えている。第１のピストン部52
は、第２のピストン部54の貫通開口部56内に受け入れら
れた延長部53を備えている。延長部53は、その回りに配
置されたシール55を備えており、シール55は、半径方向
開口部57と第２のピストン部54の貫通開口部56との間の
流体の流れを阻止する。第２のピストン部54は、その回
りに配置され且つ第２のハウジング部43の内部と係合す
るシール45を有する。弾性手段70が、第２のハウジング
の肩部48と第２のピストン部54のフランジ61との間に延
びている。シール47が、第２のハウジング部43の外部の
回りに配置され、ハウジング11の肩部17と係合してい
る。第２のピストン部54は、ハウジング部42の肩部49に
当接する端部58を有する。ピストン端部58はその回りに
配置された密封手段72を備えている。密封手段72は、可
撓性のポンピングアーム73と、半径方向通路74と、隔た
った円周当接部75とを有する弾性密封手段72の内径は、
第２のピストン部54の円周溝59の外面から半径方向に隔
たっている。組立体40の外周に配置されたシールの各々
は、弁組立体40がハウジング11内に螺合されたとき、段
付ボア13の部分と係合する固定用シールである。

比例弁組立体40は静止位置で示されている。車両の運転
者が車両のブレーキペダルを押し下げることによってマ
スタシリダ10が作動したとき、一次及び二次チャンバの
流体圧は、通路16及び18によって、圧力受入れチャンバ
26及び28にそれぞれ伝達される。面積差ピストン50の直
径により、二次圧力は、弾性手段70の力及び第１のピス
トン部52に作用するチャンバ26内の一次流体圧力に抗し
て、ピストン50を第１図の左方にわずかに変位させる。
チャンバ26及び28に受け入れられた流体圧が増大する
と、ピストン50は、ピストン端部58の外径が密封手段72
と係合するまで、左方へ変位する。これにより、通路1
8、圧力受入チャンバ28及び二次出口21の間に伝達され
る流体圧の制限、即ち計量を行う。ピストン50の左方へ
の移動に先立ち、密封手段72の当接部75により、流体圧
を、密封手段72の内径と円周溝59の間を通って二次出口
21に自由に伝達することができることに気づくベきであ
る。第３図により詳細に示すように、シール55はほぼＬ
形の断面を有し、第２のピストン部54の肩部51と係合し
ている。シール55は、半径方向開口部57がシール55の部
分を切り取ることがないように、半径方向開口部57との
接触を避ける。かくして、流体が開口部56を通って流れ
ないように、肩部51のところで密封が達成される。たと
えマスタシリンダ10の一次チャンバの圧力が不足して
も、圧力の不平衡が生じ、第１のピストン部52が即座に
チャンバ26内を左方へ移動し、延長部53がシール55を移
動させて肩部51との係合を解く。これにより、二次圧力
受入れチャンバ28内の流体圧が半径方向開口部57及び貫
通開口部56を介して出口21に伝達され、その結果、バイ
パス機能が達成され、全制動圧を車両の後輪ブレーキに
伝達することができる。マスタシリンダの一次チャンバ
の圧力を比例弁組立体の面積差ピストンに直接伝達する
結果、他の中間の機構によってバイパス機能を間接的に
果すために一次圧力を使用することはもはや必要でな
い。マスタシリンダの一次チャンバからの流体圧が比例
弁のピストンに直接作用して、マスタシリンダの一次及
び二次チャンバを逆にする必要性の除去する。比例弁組
立体を作動させバイパス機能を果たすのに、外部の機械
的機構は必要でない。一次圧力は比例弁組立体の作動を
必要である。しかしながら、たとえ一次ブレーキ回路の
液体圧が不足しても、比例弁組立体は即座に作動して、
バイパス機能を果たし且つ全流体圧を二次出口21及び車
両の後輪ブレーキに直接伝達する。

第４図は別の実施態様を示し、同様の構成部材は同一の
参照番号に100加えて示してある。ピストン150は、単一
の部品から成り、一体のピストンはその回りに配置され
たスリーブ即ち第２のハウジング部143を有し、この第
２ハウジング部143は、第１のハウジング部142のフラン
ジ182と互いにスナップ止めにするフランジ180を備えて
いる。通気孔190は、リザーバ190と大気に連通してい
る。比例弁組立体140は、マスタシリンダの一次チャン
バ及び一次圧力受入れチャンバ126の流体圧が不足した
ときに、ピストン150全体が第４図の左方に移動し、密
封手段172の内径を通して端部158を変位させること以外
は、前述したのと同様に作動する。次いで、二次圧力受
入れチャンバ128内の圧力は、密封手段172の内径、ピス
トン150のスロット159を介して二次出口121に伝達され
る。

本発明の比例弁組立体及びマスタシリンダは、先行技術
の構成に対してかなり改良となる。比例弁組立体を作動
させるのに一次チャンバの流体圧を直接用いるので、中
間の機構及び装置並びにマスタシリンダの圧力チャンバ
を逆にすることは不要になる。別の利点は、許容される
場合、比例弁組立体及びマスタシリンダが車両の後輪ブ
レーキに、より大きな流体圧を伝達できることである。
換言すれば、圧力曲線の区切り点を、設計変更によって
改良する、即ち遅くすることができる。実際の作動で
は、マスタシリンダの一次及び二次チャンバから伝達さ
れる流体圧は、約20乃至30psi.の大きさだけ、わずかに
異なる。マスタシリンダの一次圧力チャンバから伝達さ
れる流体圧は、二次圧力チャンバから伝達される流体圧
よりも、約20乃至30psi.低い。これは、ばね荷重とシー
ル摩擦の相違によるものである。かくして、実際の制動
中、車両の前輪ブレーキは、車両の後輪ブレーキが初期
に受け入れるよりも、わずかに小さな圧力を受け入れ
る。従って、前輪ブレーキは効果がわずかに小さく、後
輪からの荷重の移動はなく、即ち車両の後部は、一次及
び二次圧力チャンバから伝達される圧力が実際に等しい
場合に傾く程度までは傾かない。車両の傾きが減少する
ために、車両の後輪はより大きな流体圧を許容すること
ができる。本発明では、面積差ピストンの初期のわずか
な左方移動により、より大きな圧力を後輪ブレーキに伝
達することができる。これにより、出力特性圧力曲線の
区切り点の上昇が達成される。

本発明を詳細な実施態様について説明したが、本発明は
多くの再構成、修正及び変更が可能であると理解され、
そして、それらは請求の範囲に含まれるものである。当
業者が多くの修正及び付加をなし得ることは当然予測さ
れることであり、そのような修正及び付加は、本発明の
均等物として、請求の範囲に含まれるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者スティアジョンイーヴァンアメリカ合衆国インディアナ州 46615 サウスベンドイーストマディソン 2245 (56)参考文献特公昭59−34545（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】比例弁（40）がボア（13）に受け入れら
れ、ボア（13）が該ボア（13）に伝達される流体圧を受
け入れるための伝達手段（16,18）を備え、ボア（13）
は、一端部に第１の圧力受入れチャンバ（26）を、他端
部に第２の圧力受入れチャンバ（28）を有し、二次圧力
受入れチャンバ（28）は出口開口部（21）を有し、前記
ボア（13）内には、第１の受入れチャンバ（26）に受け
入れられた第１の端部と、第２の受入れチャンバ（28）
に受け入れられた第２の端部とを有する面積差ピストン
（50）が配置され、前記第１の端部は、第１の受入れチ
ャンバ（26）の一部を構成するように、シール（46）を
有し、前記第２の端部は、そこに配置された密封手段
（72）と、前記ピストン（50）を付勢する弾性手段（7
0）と、中間チャンバ（19）の部分を構成するために前
記ボア（13）内に配置され且つ前記ピストン（50）の回
りに配置された段付の静止スリーブ（43）とを有し、前
記比例弁（40）の作動中、各圧力受入れチャンバ（26,2
8）への流体圧の伝達により、前記面積差ピストン（5
0）を実質的に平衡位置まで変位させる比例弁におい
て、前記面積差ピストン（50）は第１のピストン部（52）及
び第２のピストン部（54）を備え、第１のピストン部
（52）は第２のピストン部（54）の貫通開口部（56）に
受け入れられた延長部（53）を有し、延長部（53）はシ
ール部材（55）を有し、シール部材（55）は、第２のピ
ストン部（54）の第２の開口部（57）に隣接し且つ第２
のピストン部（54）の部分（51）に密封係合しており、
中間チャンバが通気された中間チャンバ（19）から成
り、第１の受入れチャンバ（26）内の圧力の不足によ
り、第１のピストン部（52）及びシール部材（55）を変
位させて、流体を、貫通開口部（56）を介して流れさ
せ、密封手段（72）を有効にバイパスさせることを特徴
とする比例弁。
【請求項２】ボア（13）が、通気孔（19）と連通する中
間チャンバの一部を構成するように、シール（46）から
隔たった第２のシール（47）を備えることを特徴とす
る、請求の範囲第１項に記載の比例弁。
【請求項３】通気孔（19）がリザーバと連通しているこ
とを特徴とする、請求の範囲第２項に記載の比例弁及び
マスタシリンダ。
【請求項４】中間チャンバ及び通気孔（19）が大気と連
通していることを特徴とする、請求の範囲第２項に記載
の比例弁。
【請求項５】第２の端部の回りの密封手段（72）が、一
方の側に設けられた可撓性のアーム（73）と、他方の側
に設けられた複数の半径方向のスロット（74）の開口部
を備え、制動圧の解放中、半径方向のスロット（74）の
開口部は、それを通して可撓性のアーム（73）を通り越
して流体を流れさせることを特徴とする、請求の範囲第
１項に記載の比例弁。
【請求項６】弾性手段（70）が、第２のピストン端部
（54）に設けられたフランジ（61）とボア（13）の肩部
（48）との間に延びていることを特徴とする、請求の範
囲第１項に記載の比例弁。
【請求項７】比例弁（40）がハウジング（42,43）を備
え、ハウジングがマスタシリンダ（10）内に配置された
ボア（13）にねじ込まれていることを特徴とする、請求
の範囲第６項に記載の比例弁。
【請求項８】ハウジング（42,43）が、フランジ（44）
によって互いを保持する２つの部材（42,43）から成る
ことを特徴とする、請求の範囲第７項に記載の比例弁及
びマスタシリンダ。
【請求項９】中間チャンバがスリーブ（43）の内部に延
びていることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の
比例弁。
【請求項１０】シール機構（45）が、中間チャンバの一
部を構成するために、第２のピストン部（54）とスリー
ブ（43）の間に延びていることを特徴とする、請求の範
囲第９項に記載の比例弁。