JPH0620873B2 - 応荷重型液圧制御弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両の荷重変動に応じてブレーキ装置に供給
する液圧を制御する応荷重型液圧制御弁に関するもので
ある。

〔従来技術〕

一般に、この種の液圧制御弁は流入ポートおよび流出ポ
ートを有するケーシングと、該ケーシング内に摺動可能
に設けられ、前記流入ポートと流出ポートとを連通する
液通路が形成された制御ピストンと、該制御ピストンに
設けられ、該制御ピストンの変位によって前記液通路を
開閉する弁部材と、リンク機構を介して車高変化に応じ
たばね荷重を制御ピストンに与えるばねとから大略構成
されている。

そして、車両の積載荷重変動に応じてブレーキ液圧を変
化させるため、車高の変化をリンク機構を介してばねに
入力し、該ばねのばね荷重を変化させることにより、液
圧制御を開始する時点の液圧（以下、この時点の液圧を
「カット圧」という）を変化させ、車両の積載荷重に応
じて制御されたブレーキ液圧をブレーキ装置に供給する
ようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然るに、従来技術による応荷重型液圧制御弁は、車両の
荷重変動、即ち車高の変化をリンク機構を介して導出
し、該リンク機構の変位によりばねのばね荷重を変化さ
せ、カット圧を変化させるものであるため、前記リンク
機構が破損した場合には積載荷重が零の状態までカット
圧が低下してしまう。この結果、ブレーキ装置に供給す
るブレーキ液圧が著るしく低くなり、ブレーキ装置によ
る制動力が極端に小さくなって、車両の安全性の面から
危険な状態となってしまうという問題点があった。

本発明はかかる従来技術の問題点に鑑みなされたもの
で、リンク機構等の荷重検出手段が損傷した場合にも、
空車時ないしは軽積荷時の液圧特性を維持し、かつマス
タシリンダからの液圧が所定圧力に達したときにはブレ
ーキ装置に供給するブレーキ液圧をさらに高めことがで
きるようにした応荷重型液圧制御弁を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、本発明は、流入ポートお
よび流出ポートを有するケーシングと、一端側が小径部
となり他端側が大径部となって該ケーシング内に摺動可
能に挿嵌され、車両の荷重変動に対応して変化する外部
入力を受けるスリーブと、前記ケーシング内に位置して
該ケーシングとスリーブとの間に張設された第１のばね
と、一端側が小径部となり他端側が大径部となって前記
スリーブに摺動可能に挿嵌され、前記流入ポートと流出
ポートとを連通する液通路が形成された制御ピストン
と、該制御ピストンに設けられ、該制御ピストンの変位
によって前記液通路を開閉する弁部材と、前記制御ピス
トンとスリーブとの間に張設され、前記第１のばねより
小なるばね力を有する第２のばねとからなる構成を採用
している。

〔作用〕

上記構成により、例えばリンク機構等の荷重検出手段が
損傷し、スリーブが外部入力（車両の荷重変動に対応し
て変化する）を受けなくなったときには、第１のばねに
よってスリーブが押動され、該スリーブと制御ピストン
とが相対変位可能な状態となる。そして、この状態でブ
レーキ液圧が増加すると、この液圧により制御ピストン
が第２のばねに抗して摺動変位するから、弁部材によっ
て液通路を開閉でき、空車時ないし軽積載時のブレーキ
液圧特性を得ることができる。

また、前記スリーブおよび制御ピストンはそれぞれ一端
側が小径部となり、他端側が大径部となっているから、
弁部材によって液通路を閉塞した状態で、流入ポートか
らの液圧をさらに増加させ所定液圧以上に達すると、ス
リーブが第１のばねに抗して変位し、該スリーブが制御
ピストンと一体となって液圧制御動作を開始するように
なり、ブレーキ液圧をさらに高めるこのができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ、詳細に説明
する。

まず、第１図は本実施例による液圧制御弁を車両に取付
けた状態を示し、図中１は液圧制御弁、２は車両の車体
側シャーシ、３は車軸側のアームで、該液圧制御弁１は
後述のブラケット１５を介してボルト４，４によりシャ
ーシ２に固着されている。一方、アーム３にはボルト５
によって連結軸６の一端側が取付けられ、該連結軸６の
他端側は後述のレバー１８に挿通されている。そして、
前記連結軸６にはばね受７が固着されると共に、レバー
１８にもばね受８が固着され、該各ばね受７，８間には
圧縮ばね９が張設され、レバー１８を反時計方向に付勢
している。なお、本実施例では連結軸６、ばね９、レバ
ー１８等を含んでリンク機構１０を構成している。

次に、第２図は液圧制御弁１の縦断面図を示し、該液圧
制御弁１はケーシング本体１１とプラグ１２によってケ
ーシングを構成している。ここで、ケーシング本体１１
は下端開口の大径穴部１１Ａと、該大径穴部１１Ａの上
方に位置する小径穴部１１Ｂと、該小径穴部１１Ｂを施
蓋する蓋部１１Ｃとからなり、大径穴部１１Ａにはマス
タシリンダに連なる流入ポート１３が穿設され、小径穴
部１１Ｂにはブレーキ装置に連なる流出ポート１４が穿
設されている。また、ケーシング本体１１の外周にはブ
ラケット１５が設けられ、該ブラケット１５は前述した
ボルト４，４を介してシャーシ２に取付けられている。

一方、前記プラグ１２には後述のスリーブ２０が挿通さ
れる挿通穴１２Ａが軸方向に穿設されると共に、上端に
は該スリーブ２０が当接する環状のストッパ部１２Ｂが
突出形成されている。そして、前記プラグ１２はケーシ
ング本体１１の大径穴部１１Ａに下端開口側で螺着さ
れ、該ケーシング本体１１内に流入ポート１３と連通す
るばね室１６を画成している。

１７はケーシング本体１１とプラグ１２との間に挟着さ
れたほぼ「」字状の支持枠、１８は基端側が該支持枠
１７にピン１９を介して回動可能に支持されたレバー
で、該レバー１８の先端側には前述したばね受８が溶接
等の手段で固着されるようになっており、正常時には圧
縮ばね９によって反時計方向に付勢される。

２０は筒状のスリーブを示し、該スリーブ２０の外周面
は下部側が小径筒部２０Ａ、上部側が大径筒部２０Ｂと
なり、一方内周面は下部側が小径穴部２０Ｃ、上部側が
大径穴部２０Ｄとなった段付スリーブとして形成され、
かつ外周面には段付部分に位置してストッパ部１２Ｂへ
の当接部を兼ねたばね受部２０Ｅが形成されている。そ
して、前記スリーブ２０は小径筒部２０Ａがプラグ１２
の挿通穴１２Ａに挿通されると共に、大径筒部２０Ｂの
上端部側がケーシング本体１１の小径穴部１１Ｂに挿嵌
され、軸方向に摺動可能となり、かつ小径筒部２０Ａの
下端はプラグ１２から外部に若干突出し、レバー１８に
当接している。また、前記大径筒部２０Ｂには油穴２１
が穿設され、ばね室１６を大径穴部２０Ｄと連通してい
る。なお、小径穴部２０Ｃは大気連通穴２２を介して大
気に開口している。

２３は圧縮ばねからなる第１のばねを示し、該ばね２３
はばね室１６内に位置してケーシング本体１１の段部と
スリーブ２０のばね受２０Ｅとの間に張設され、該スリ
ーブ２０を図中下方に押圧している。ここで、第１のば
ね２３のばね力はリンク機構１０を構成する圧縮ばね９
のばね力よりも小さく、通常時は該圧縮ばね９によって
圧縮され、スリーブ２０は図示の状態におかれている。

２４は制御ピストンを示し、該制御ピストン２４は下部
側が小径部２４Ａとなり、上部側が大径部２４Ｂとなっ
た段付ピストンとして形成され、大径部２４Ｂの上端は
肩部２４Ｃとなってスリーブ２０の大径筒部２０Ｂ上端
に当接するようになっている。そして、前記制御ピスト
ン２４はその小径部２４Ａがスリーブ２０の小径穴部２
０Ｃに挿嵌されると共に、大径部２４Ｂが大径穴部２０
Ｄに挿嵌され、該スリーブ２０に対して軸方向に摺動可
能となっている。また、制御ピストン２４には弁室を兼
ねた液通路２５が形成され、該液通路２５の一端側はス
リーブ２０の大径穴部２０Ｄに開口し、その他端側は肩
部２４Ｃの上端面からケーシング本体１１の小径穴部１
１Ｂに開口している。従って、流入ポート１３はばね室
１６、油穴２１、大径穴部２０Ｄ、液通路２５、小径穴
部１１Ｂを介して、流出ポート１４と連通している。

また、２６は制御ピストン２４の肩部２４Ｃにカシメ手
段によって固着された弁座部材で、該弁座部材２６の上
端はケーシング本体１１の蓋部１１Ｃに当接することに
よって制御ピストン２４、スリーブ２０を第２図の状態
に保持しうるようになっており、このため当該上端部に
は径方向に油穴２６Ａが形成されている。２７は液通路
２５内に位置して弁座部材２６に離着座するように配設
された弁部材としてのポペットで、該ポペット２７は制
御ピストン２４との間に張設された弁ばね２８によって
閉弁方向に付勢されている。ここで、ポペット２７の弁
軸先端部２７Ａは弁座部材２６の上端面よりも若干上方
に突出しており、該弁座部材２６がケーシング本体１１
の蓋部１１Ｃに当接している状態では、前記先端部２７
Ａも蓋部１１Ｃに当接し、ポペット２７は弁座部材２６
から離座し、液通路２５を開くようになっている。

さらに、２９は圧縮ばねからなる第２のばねを示し、該
ばね２９はスリーブ２０の小径穴部２０Ｃ内に位置して
該スリーブ２０と制御ピストン２４の小径部２４Ａとの
間に張設されている。そして、前記第２のばね２９は第
１のばね２３よりも小さなばね力を有するように設定さ
れている。

本実施例はこのように構成されるが、次にその作動につ
いて述べる。

初めに、リンク機構１０が損傷していない正常時の作動
について、第３図を参照しつつ述べる。

まず、液圧制御弁１が第１図に示す如くシャーシ２に取
付けられた状態では、リンク機構１０を構成する圧縮ば
ね９のばね力により、レバー１８が反時計方向に付勢さ
れている。このため、液圧制御弁１のスリーブ２０は第
１のばね２３に抗して図中上方に変位せしめられ、制御
ピストン２４の肩部２４Ｃは該スリーブ２０の上端面に
当接し、かつ弁座部材２６はケーシング本体１１の蓋部
１１Ｃに当接してポペット２７は開弁し、全体として第
２図の状態にある。

この状態で、ブレーキ操作を行なうことにより、流入ポ
ート１３にマスタシリンダ液圧が供給されると、この液
圧は油穴２１、液通路２５を介して流出ポート１４から
ブレーキ装置にブレーキ液圧として供給される。この
際、ブレーキ液圧はマスタシリンダ液圧の増加に比例し
て増加し、この間の液圧特性は第３図中の▲▼また
は▲▼の特性となる。

そして、マスタシリンダからの液圧が高くなってくる
と、シリンダ本体１１の小径穴部１１Ｂ内でスリーブ２
０、制御ピストン２４に作用する液圧（この際の受圧面
積はスリーブ２０の小径筒部２０Ａを直径とする断面積
となる）により、該スリーブ２０、制御ピストン２４は
下方への押圧力を受け、当該押圧力が圧縮ばね９と第１
のばね２３との差のばね力以上となったとき、該スリー
ブ２０と制御ピストン２４が一体となって下方に変位
し、ポペット２７が弁ばね２８によって閉弁し、液圧制
御を開始する第３図中のカット点ａ、またはｃに達す
る。

このように、スリーブ２０と制御ピストン２４とが一体
となって下方に変位すると、ポペット２７が閉弁する
が、マスタシリンダ液圧がさらに高くなると、スリーブ
２０と制御ピストン２４は一体のままこれに作用する液
圧と受圧面積との関係によって図中上下方向への摺動変
位を繰返し、これに伴ってポペット２７の開閉ないし液
通路２５の拡縮を繰返し、マスタシリンダ液圧に比較
し、抑制し制御されたブレーキ液圧をブレーキ装置に供
給し、ブレーキの利き過ぎを防止する。

この間の液圧特性は、第３図中の▲▼または▲
▼の特性となる。

かくして、正常時において、積載荷重が小さな軽積荷時
ないし空車時には、リンク機構１０の圧縮ばね９のばね
荷重が小さいから、マスタシリンダ液圧が小さな時点で
液圧制御を開始し、第３図中の▲▼なる特性を得
る。一方、積載荷重が大きな重積荷時ないし積車時に
は、第３図中の▲▼なる特性を得ることができ
る。

次に、例えば圧縮ばね９、連結軸６の切損等によって、
リンク機構１０が損傷した異常時の作動について、第４
図を参照しつつ述べる。

この場合には、レバー１８には何らの外部入力は作用し
ていないから、スリーブ２０は第１のばね２３のばね力
により下方に付勢され、そのばね受２０Ｅはプラグ１２
のストッパ部１２Ｂに当接している。一方、制御ピスト
ン２４は第２のばね２９のばね力によって上方に付勢さ
れ、弁座部材２６、ポペット２７はケーシング本体１１
の蓋部１１Ｃに当接し、該ポペット２７は開弁状態にあ
る。

この状態で流入ポート１３にマスタシリンダ液圧が供給
されると、この液圧は液通路２５を介して流出ポート１
４からブレーキ液圧として供給され、この時のブレーキ
液圧はマスタシリンダ液圧の増加に比例して増加し、第
４図中の▲▼の特性を得る。

次に、マスタシリンダからの液圧が高くなると、制御ピ
ストン２４に作用する液圧によって該制御ピストン２４
は第２のばね２９に抗して図中下方に変位し、ポペット
２７が閉弁して液圧制御を開始するカット点ｅに達す
る。さらにマスタシリンダ液圧が高くなると、制御ピス
トン２４はこれに作用する液圧と第２のばね２９のばね
力との関係から上下方向への摺動変位を繰返し、マスタ
シリンダ液圧に比較し、制御されたブレーキ液圧をブレ
ーキ装置に供給する。そして、この間の特性は第４図中
の▲▼となる。

一方、スリーブ２０に作用する力関係についてみると、
小径筒部２０Ａの肉厚によって形成される円環状断面積
をＳ_１、大径筒部２０Ｂの肉厚によって形成される円環
状断面積をＳ_２、流入ポート１３からのマスタシリンダ
液圧をＰ_in、流出ポート１４からのブレーキ液圧をＰ
_out 、第１のばね２３のばね力をＦとすると、スリーブ
２０を上方に押上げようとする力は、（Ｓ_２−Ｓ_１）×
Ｐ_inであり、該スリーブ２０を下方に押下げようとする
力は、（Ｓ_２×Ｐ_out ＋Ｆ）である。従って、マスタシ
リンダ液圧が所定圧力以上となり、 （Ｓ_２−Ｓ_１）×Ｐ_in〉Ｓ_２×Ｐ_out ＋Ｆ …(1) となったときには、スリーブ２０は第１のばね２３およ
び第２のばね２９に抗して図中上方に変位し、大径筒部
２０Ｂの上端面が制御ピストン２４の肩部２４Ｃに当接
し、該制御ピストン２４と一体的に液圧制御動作を開始
する。こ状態は、第４図中では折点ｆの位置である。こ
の際、スリーブ２０が上方に摺動変位するときのマスタ
シリンダ液圧は、(1)式から明らかなように第１のばね
２３のばね力によって決定される。

このように、マスタシリンダ液圧が所定圧力以上となる
と、スリーブ２０と制御ピストン２４とが一体となり、
第１のばね２３に抗して液圧制御動作する。

従って、この時の特性は第４図中の▲▼として得ら
れる。

かくして、リンク機構１０が損傷した異常時において
も、マスタシリンダ液圧が所定液圧に達するまでは、制
御ピストン２４の受圧面積、第２のばね２９によって決
定される条件に基づき、第４図中の▲▼なる特性
を得ることができ、この特性は正常時における軽積荷時
ないし空車時の特性、即ち第３図中の▲▼と同等
の特性を確保することができる。この状態から、さらに
マスタシリンダを踏込み、ブレーキ液圧を所定液圧以上
に高めると、第１のばね２３に抗してスリーブ２０が変
位し、制御ピストン２４と一体となって液圧制御動作を
開始し、第４図中の▲▼なる一層高圧なブレーキ液
圧を得ることができ、制動時の安全性を維持することが
できる。

なお、実施例ではケーシングはケーシング本体１１とプ
ラグ１２とから構成するものとして述べたが、これは加
工上の都合によるものであって、１部材または３部材以
上から構成してもよい。また、弁部材として弁軸先端部
２７Ａを有するポペット弁体を例示したがボール弁体と
弁軸によって構成してもよい。さらに、リンク機構１０
としては実施例のものに限らず、種々の構成のものにも
適用しうることは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明に係る応荷重型液圧制御弁は以上詳細に述べた如
くであって、リンク機構等の荷重検出手段が損傷した場
合でも、所定のマスタシリンダ液圧までは軽積荷時ない
し空車時のブレーキ液圧特性を得ることができ、かつさ
らにマスタシリンダ液圧を高めれば、後輪側の液圧上昇
率が増加するブレーキ液圧を得ることができるから、車
両を安全に制動することができ、ブレーキ装置が利かな
いという危険状態の発生を確実に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例による応荷重型液圧制御弁の車両への
取付状態図、第２図は第１図に示す液圧制御弁の縦断面
図、第３図は正常時の液圧特性線図、第４図は異常時の
液圧特性線図である。 １……液圧制御弁、１０……リンク機構、１１……ケー
シング本体、１２……プラグ、１３……流入ポート、１
４……流出ポート、１６……ばね室、１８……レバー、
２０……スリーブ、２３……第１のばね、２４……制御
ピストン、２５……液通路、２６……弁座部材、２７…
…ポペット（弁部材）、２９……第２のばね。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流入ポートおよび流出ポートを有するケー
   シングと、一端側が小径部となり他端側が大径部となっ
   て該ケーシング内に摺動可能に挿嵌され、車両の荷重変
   動に対応して変化する外部入力を受けるスリーブと、前
   記ケーシング内に位置して該ケーシングとスリーブとの
   間に張設された第１のばねと、一端側が小径部となり他
   端側が大径部となって前記スリーブに摺動可能に挿嵌さ
   れ、前記流入ポートと流出ポートとを連通する液通路が
   形成された制御ピストンと、該制御ピストンに設けら
   れ、該制御ピストンの変位によって前記液通路を開閉す
   る弁部材と、前記制御ピストンとスリーブとの間に張設
   され、前記第１のばねより小なるばね力を有する第２の
   ばねとから構成してなる応荷重型液圧制御弁。