JPH064404B2

JPH064404B2 - 配分弁装置

Info

Publication number: JPH064404B2
Application number: JP60198705A
Authority: JP
Inventors: ロバート・エフ・ゲイザー
Original assignee: AlliedSignal Inc
Current assignee: Honeywell International Inc
Priority date: 1984-09-10
Filing date: 1985-09-10
Publication date: 1994-01-19
Anticipated expiration: 2009-01-19
Also published as: AU567054B2; DE3565078D1; JPS6167651A; ES546818A0; ES8609073A1; BR8504267A; AU4587785A; MX161708A; US4595243A; CA1251247A; EP0175089A1; AR240780A1; EP0175089B1; AR240780A2

Description

【発明の詳細な説明】本発明は車両のブレーキ装置に用いられる減速度及び圧
力応動型配分弁装置に関するものである。

車両のブレーキ作動中、車両のボデーはその重量の大部
分が前輪側へ移動する。従って、後輪の摩擦が低下する
ので、等しい圧力が前輪及び後輪ブレーキに連通された
場合には、後輪がスキッド又はロックして危険な運転状
態を生じさせることとなる。後輪ロックを最小限にする
ために、従来より、ブレーキ作動時増大したブレーキ流
体圧力に応じて後輪ブレーキへの加圧流体の連通を絞る
多種の配分弁が提案されている。

従来の配分弁として、車両の減速度に応じて力を発生す
る慣性応動質量を備えたものがある。慣性応動質量の力
は配分弁に伝えられて、後輪ブレーキに連通される加圧
流体の絞り作用を変化させる。加圧流体の或るレベルで
は積載された車両は空車状態の車両よりも小さい減速度
を受けるため、慣性応動質量は車両の積載状態を補償す
るように設けられている。

従来の慣性応動型配分弁では、慣性応動質量は一般に、
マスターシリンダをホイールシリンダに連結する流体通
路内に配置されるか、又は、配分弁に動きを確実に伝え
るように移動可能である。従って、慣性応動質量はブレ
ーキ流体の温度及び粘性の変化、振動並びに流体流れの
変化を受け、これに応答して動いて配分弁の作動に悪影響を与えるこ
ととなる。更に、慣性応動型配分弁は典型的に狭い範囲
の応答特性を備えており、その結果、このような弁によ
って発生される出口圧力を制限してしまうのである。

本発明の目的は、慣性応動質量がブレーキ流体の温度及
び粘性の変化、振動あるいは流体流れの変化を受けて動
いてしまうことがないようにするとともに、応答特性を
改善するようにした車両用の慣性及び圧力応動型配分弁
装置を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明は、リザーバと、流
体圧力源に連通する入口と、ブレーキに連通する出口
と、入口及び出口と協働し入口に連通される加圧流体に
応じて入口及び出口間の流体連通を変化させる圧力応動
手段と、車両の減速度に応動し圧力応動手段と協働して
入口及び出口間の流体連通の変化を補助する慣性応動質
量とを包含する配分弁装置において、圧力応動手段及び
流体リザーバに連通する通路と、上記通路内に配置され
上記慣性応動質量と係合する弁とを設け、慣性応動質量
が車両の減速度に応動して、通路を介する流体リザーバ
への流体連通を阻止するように上記弁を作動させて、上
記出口に連通される流体の流れを変化させるように圧力
応動手段と協働することを特徴としている。

この構成によると、慣性応動質量は、マスターシリシン
ダとホイールシリンダとの間の流体通路には配置されず
に、圧力応動手段と流体リザーバとの間の通路内の弁と
係合するように配置されているので、この質量は、従来
のようにブレーキ流体の温度及び粘性の変化、振動ある
いは流体流れの変化を受けて動いてしまうことがない。
また、慣性応動質量が車両の減速度に応動して弁を作動
させることにより、圧力応動手段が出口に連通される流
体の流れを変化させることができ、その結果配分弁装置
の応答特性の範囲を大きくすることができる。

以下、本発明の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図において、車両のマスターシリンダが総括的に符
号１０で示されている。マスターシリンダ１０のハウジ
ング１２内には総括的に符号２０で示す２個の配分弁が
配設される。マスターシリンダ１０は、前輪ホイールシ
リンダに連通する流体圧力出口１４と後輪ホイールシリ
ンダに連通する流体圧力出口１６とを有する二系統ブレ
ーキ回路用のものである。同様に、流体圧力出口１８と
１９は夫々他の前輪及び後輪のホイールシリンダ又はデ
イスクブレーキに連通する。前輪及び後輪側出口の各組
セットは配分弁２０を含む。マスターシリンダ１０は流
体圧力出口１９の孔２５に連通する孔２２を含む。第２
図及び第３図に示されているように、孔２５は、ねじ部
２４で出口１９に螺合するブレーキライン管（図示しな
い）によって孔２５内に保持される管状弁座ハウジング
２７を含む。孔２５は、マスターシリンダのブレーキ流
体リザーバ１３に連通する通路を形成する空所３０と溝
３１に連通しており、溝３１は、傾動弁として図示され
ている第２弁３４の弁座を形成する開口３２を含む。第
２弁３４は本発明の一部として適切に機能する多種の弁
構造の１つであってよいことが十分理解できよう。第６
図及び第７図は弁３４の変形例を示すものである。慣性
応動質量又はボール４０がブレーキ流体リザーバ１３の
底部に設けられた溝１５内に配置される。ボール４０は
傾斜面１７上に静止し、傾斜面は車両の前方に向かって
上方に指向された角度αに配置される（第２図及び第３
図では、傾動弁及びボールは説明を容易にするために90
゜回転して示されている）。第２弁３４（以下傾動弁と
称する）は慣性応動ボール４０と係合する腕３６を含
み、慣性応動ボール４０は、減速中或る所定の車両姿勢
が得られるまで、即ち、減速度に応じてボール４０が傾
斜面１７を転がり上がるまで、傾動弁を開口状態に保
つ。

管状弁座ハウジング２７は、ワッシャ５２を定位置に保
つフランジ付開放端部５０を有する長手方向ハウジング
２８を含む。端部５０は空所３０及び内部空所２９に隣
接する開口５３を含む。環状シール５４が弁座ハウジン
グ２７と孔２５との間に配置される。弁座ハウジングの
開口５６は流体リザーバ１３に連通するマスターシリン
ダのベント穴２１と連通する。管状弁座ハウジング２７
は、孔２２、入口３３、孔２５及び流体圧力出口１９を
介する流体連通を許容する出口開口部５５を具えてい
る。ワッシャ５２は第１コイルスプリング６０のための
シートとして働き、このスプリングは差動ピストン７０
の端部７５を受容する可動ワッシャ６２に弾性的に係合
する。差動ピストン７０は、出口開口部５５に連通する
中央貫通開口７２と、管状弁座ハウジングの段付孔部分
29aに係合するＵ字形環状シール７４を設けた環状凹所
７３とを有する。差動ピストン７０はポペット弁座７６
を含み、端部７５を含むポペット弁座の外周部はワッシ
ャ６２の開口内に収容されており、他のシール８５及び
ワッシャ８７がワッシャ６２に隣接して差動ピストン７
０の周りに配置される。第２ピストン８０がハウジング
２８の端部５０の開口５３を貫通し、空所３０内に収容
される一端部８２と内部空所２９内に延在する他端部と
を有する。ピストン８０は、流体連通開口８４及びポペ
ット弁開口８８を具えた内部空所８３を有する。第２コ
イルスプリング８９がワッシャ５２に着座され、第２ピ
ストン８０を空所２９の内部へ押すようにピストン８０
の他端部のフランジを偏倚する。内部空所８３は、ポペ
ット弁９２をポペット弁開口８８に係合せしめる第３コ
イルスプリング９１を内部に配置している。ポペット弁
９２の弁座端部９３がポペット弁座７６に接近して配置
される。

配分弁２０は、マスターシリンダハウジング１２の孔内
に配設されるのに適した他の形状の配分弁であってもよ
いことが十分理解できよう。他の予期し得る形状の配分
弁は、ブレーキ回路内に用いられる圧力応動型配分弁の
一般的な原理に基づいて作動され、第１図に示す傾動弁
３４のような減速度応動型弁と関連して用いられるもの
である。

配分弁２０は第５図に示す圧力特性曲線に基づいて作動
する。第２図及び第３図において、マスターシリンダの
孔２２からの圧力が入口３３を経て孔２５に連通される
と、ポペット弁座７６が開いているため、入口圧力Pin
は出口開口部５５及び出口１９の出口圧力Poutに等し
い。運転者が車両のブレーキを作動させるにつれて入口
圧力が上昇し、圧力が差動ピストン７０を変位させるに
十分な圧力レベルに達すると（差動ピストン７０は、弁
座７６を設けている左端部よりも右端部において大きい
有効面を有する）、差動ピストン７０は弁座端部９３に
向かって左方へ移動して弁座７６及び出口開口部５５を
通る流体の流れを絞る。この動作が第５図のグラフに示
す第１の折れ点Ａを設定する。慣性応動ボール４０が傾
斜面１７を転がり上がるに十分な車両の減速度が生じた
場合（車両の空車状態を示す）、傾動弁３４が閉じて、
閉鎖された溝３１が第２ピストン８０の左方への移動を
阻止することとなる。この結果、ポペット弁９２が静止
状態を保つので、端部９３は弁座７６を絞る。従って、
出口圧力Poutに対する入口圧力Pinの関係は、空車状態
の車両の後輪ブレーキのホイールシリンダに連通される
出口圧力を表わす曲線Ａ₁に従うこととなる。

車両が積載されているため車両の減速度が不十分であっ
て、車両の傾動及び又は傾斜面１７上でのボール４０の
上昇が阻止されている場合、傾動弁３４は開状態に保た
れ、増大した入口圧力Pinが第２ピストン８０を第２コ
イルスプリング８９に抗して左方へ移動させることとな
る。第２ピストン８０が左方へ移動するにつれて、ポペ
ット弁９２も第２ピストンと共に移動して弁座端部９３
を弁座７６から離隔させ、入口圧力Pinの増加分を開口
部５５及び出口１９を経て対応する後輪ブレーキのホイ
ールシリンダに連通させる。この結果、出口圧力Poutが
第５図の曲線Ｂ₁に一致して増大する。後輪ブレーキの
ホイールシリンダに供給される増大した出口圧力Pout
は、ボール40を傾斜面１７上で上昇させて傾動弁３４を
閉じるように、車両の減速度を増加させることとなる。
傾動弁３４が閉じると、空所３０及び溝３１を介するリ
ザーバ１３への流体連通が阻止されて、第２ピストン８
０が更に左方へ移動するのを防止する。弁座７６が弁座
端部９３に接近して積載された車両のための高圧力レベ
ルの折れ点Ｂを設定するまで、ピストン７０はマスター
シリンダからの入口圧力の増大に応じて左方へ移動する
こととなる。弁座端部９３によって弁座７６を通る流体
の流れを絞ることにより、第５図の圧力特性曲線Ｂ₂が
得られる。

本発明の重要な特徴は、配分弁２０、第２弁34及びボー
ル４０で構成される減速度及び圧力応動型配分弁装置が
第５図に示すような高出口圧力を供給できることであ
る。慣性応動型弁は第５図に示されているものよりも低
い出口圧力範囲に属する圧力吐出特性又は曲線を生じさ
せるだけである。弁を圧力と減速度との両方に応動させ
ることにより、本発明の利点及び性能を得ることができ
るのである。

２個の配分弁を利用するマスターシリンダを有する二系
統ブレーキ回路、あるいは、１個の配分弁を備え車軸と
車軸とで分けられた二系統ブレーキ装置においてはバイ
パス回路を設ける必要があるが、本発明の配分弁装置で
はバイパス回路が不要である。二系統ブレーキ回路のブ
ランチの一方が故障した場合、車両の減速度は小さくな
り、作動可能なブランチ内の傾動弁は開状態を保つの
で、マスターシリンダからの高ブレーキ流体圧力が対応
する後輪ブレーキのホイールシリンダに連通することが
できる。従って、故障の場合には、単一の配分弁を備え
たブレーキ装置と同様に、高ブレーキ流体圧力が対応す
る後輪ブレーキのホイールシリンダに連通されて車両を
制動させることができる。曲線Ｂ₂は又空車状態の車両
における故障時のバイパス機能特性を表わし、折れ点Ｃ
及び曲線Ｃ₁は積載された車両におけるバイパス機能特
性を表わしている。又、第２ピストンの行程を差動ピス
トンよりも大きくすることにより、曲線Ｄを得ることが
できる。

第４図において、本発明による配分弁装置の変形例が示
されている。前記実施例と同等の構成部品は同一符号に
100を加えて示されている。マスターシリンダ110のハウ
ジング112は第１コイルスプリング160及び環状の可動ワ
ッシャ162を収容する孔125を具え、スプリングは孔の一
端部に係合する。入口133がマスターシリンダの孔（図
示しない）と孔125とを連通する。スプリング160とワッ
シャ162はシール174と185を有する差動ピストン170を偏
倚する。ピストン170は中央貫通開口172を含み、この開
口内には内方又は第２ピストン180が配置される。第２
ピストン180は第２コイルスプリング189によってワッシ
ャ162に対し偏倚され、ポペット弁192を収容する内部空
所183を備えており、ポペット弁の弁座端部193が第２ピ
ストン180のポペット弁開口188内に収容される。第３コ
イルスプリング191がワッシャ162に着座されてポペット
弁192を第４図の右方に偏倚する。溝131が傾動弁134の
開口132を通して流体圧力を流通させ、傾動弁の腕136は
マスターシリンダのブレーキ流体リザーバ113内の傾斜
面117上に配置された慣性応動ボール140に係合する。

第４図に示す配分弁装置は前記実施例に関して説明した
ものと同様の態様で作動し、第５図に示されているもの
と同様の圧力特性曲線を得ることができる。車両が空車
状態の時、ブレーキ流体圧力Pinが孔125に連通され、そ
して内部空所183及び開口188を経て出口開口部155に連
通することができ、出口開口部は流体圧力を後輪ブレー
キのホイールシリンダに連通させる。圧力Pinが増大す
ると、ピストン170がスプリング160の力に抗して左方へ
移動される。ピストン170が左方に移動するにつれて、
第２ピストン180もピストン170と共に移動し、ポペット
弁開口188を絞って第５図に示す第１折れ点Ａを設定
し、そして、車両の減速度が十分となった場合には傾動
弁134が閉じた後圧力特性曲線Ａ₁を生じさせる。車両の
減速度が不十分で傾動弁134が閉じていない場合、後輪
ブレーキに連通される増大したブレーキ流体圧力は第５
図の圧力特性曲線Ｂ₁に一致し、圧力の増大により第２
ピストン180が第４図の右方へ移動されるので、ポペッ
ト弁開口188が開いて圧力特性曲線Ｂ₁を生じさせる。十
分な減速度が得られると、ボール140が傾斜面117上を上
昇して傾動弁134を閉じることができる。この結果、溝1
31が閉鎖されるので、流体圧力は溝131を経てリザーバ1
13に連通することができず、ピストン170と180が更に移
動するのを防止する。この動作は、車両が積載されてい
る時に起る第２折れ点Ｂを設定し、そして、十分な圧力
が得られると、ポペット弁192が右方へ移動してポペッ
ト弁開口188を絞り、圧力特性曲線Ｂ₂を生じさせる。マ
スターシリンダのブレーキ回路が故障した場合における
上述したバイパス機能特性はこの変形例においても存在
している。

上記変形例においても明らかなように、本発明における
特性パラメータ、即ちスプリングレート、傾斜面の角
度、慣性応動ボールの重量、スプリングの負荷等を変更
することにより、第５図の曲線及び特性を設計上の選択
及び顧客の要求に応じて無限に変更することができる。

第６図及び第７図は、圧力応動型配分弁と流体リザーバ
との間の溝を閉鎖するのに用いられる減速度応動型弁の
変形例を示している。第６図においては、慣性応動ボー
ル240がブレーキ流体リザーバ213内に設けられた傾斜面
217上に配置される。ボール240の重量及び位置により、
ピン207及びボール弁208が空所230に連通する溝231内へ
スプリング209に抗して押し下げられる。車両の減速度
に応じてボール240が傾斜面217に沿って上方に変位せし
められ、ピン207及びボール弁208を上方に移動させて溝
231の開口232を閉じることができる。第７図は、傾斜面
317上に配置され、ピン307及び浮動中空ボール弁308を
押し下げることができる慣性応動ボール340を示してい
る。車両の減速度が十分となると、ボール340が傾斜面3
17上を上昇せしめられるので、ピン307が浮動中空ボー
ル弁308によって上方に変位されて溝331の開口332を閉
じる。第６図及び第７図の減速度又は慣性応動型弁は、
圧力応動型配分弁と協働して本発明の利点及び性能を得
ることができる慣性応動型弁を提供するように多種の設
計が採用できることを示している。

本発明を図示の実施例に関して説明したが、本発明はこ
れにのみ限定されるものではなく、当業者には本発明の
範囲を逸脱することなく形状、構造及び部品の配置につ
いて幾多の変更をなし得ることが理解できよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による配分弁装置をマスターシリンダの
ハウジング内に配置して示す断面図、第２図は第２弁及
び慣性応動ボールを配分弁に対して90゜回転させた状態
で示す第１図の配分弁装置の断面図、第３図は第１図の
３−３線に沿う部分断面図、第４図は配分弁装置の変形
例を示す第２図と同様の部分断面図、第５図は本発明の
配分弁装置における入口圧力Pinと出口圧力Poutとの関
係を示すグラフ、第６図及び第７図は夫々配分弁装置の
他の変形例を示す部分断面図である。１０，110・・マスターシリンダ、１２，112,212,312・
・ハウジング、１３，113,213,313・・ブレーキ流体リ
ザーバ、１４，１６，１８，１９・・流体圧力出口、２
０・・配分弁、２５，125・・孔、２７・・管状弁座ハ
ウジング、３０，230,330・・空所、３１，131,231,331
・・溝、３２，132,232,332・・開口、３３，133・・入
口、３４，134・・第２弁、４０，140,240,340・・慣性
応動ボール、６０，160・・第１コイルスプリング、６
２，162・・可動ワッシャ、７０，170・・差動ピスト
ン、７２，172・・中央貫通開口、８０，180・・第２ピ
ストン、８３，183・・内部空所、８９，189・・第２コ
イルスプリング、９１，191・・第３コイルスプリン
グ、９２，192・・ポペット弁、207,307・・ピン、208,
308・・ボール弁、209・・スプリング。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リザーバ（１３；１１３；２１３；３１
３）と、流体圧力源に連通する入口（３３；１３３）
と、ブレーキに連通する出口（１９）と、入口（３３；
１３３）及び出口（１９）と協働し入口（３３；１３
３）に連通される加圧流体に応じて入口及び出口間の流
体連通を変化させる圧力応動手段（２０）と、車両の減
速度に応動し圧力応動手段（２０）と協働して入口（３
３；１３３）及び出口（１９）間の流体連通の変化を補
助する慣性応動質量（４０；１４０；２４０；３４０）
とを包含する配分弁装置において、圧力応動手段（２
０）及び流体リザーバ（１３；１１３；２１３；３１
３）に連通する通路（３０，３１；１３１；２３０，２
３１；３３０，３３１）と、上記通路内に配置され上記
慣性応動質量（４０；１４０；２４０；３４０）と係合
する弁（３４；１３４；２０８；３０８）とを設け、慣
性応動質量（４０；１４０；２４０；３４０）が車両の
減速度に応動して、通路（３０，３１；１３１；２３
０，２３１；３３０，３３１）を介する流体リザーバ
（１３；１１３；２１３；３１３）への流体連通を阻止
するように上記弁（３４；１３４；２０８；３０８）を
作動させて、上記出口（１９）に連通される流体の流れ
を変化させるように圧力応動手段（２０）と協働するこ
とを特徴とする配分弁装置。
【請求項２】上記慣性応動質量（４０；１４０）が環状
体であり、上記弁（３４；１３４）が傾動弁であり、車
両の減速度に応じて上記環状体（４０；１４０）が上記
傾動弁から離隔して同弁を閉じることができることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の配分弁装置。
【請求項３】配分弁装置がマスターシリンダのハウジン
グ（１２；１１２；２１２；３１２）内に配置されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の配分弁
装置。
【請求項４】上記圧力応動手段（２０）がその孔（２
５；１２５）内に、差動ピストン（７０；１７０）と、
差動ピストン（７０；１７０）に対して移動できるよう
に配設され内部空所（８３；１８３）を有する第２ピス
トン（８０；１８０）と、内部空所（８３；１８３）内
に配置されたポペット弁（９２；１９２）とを含んでい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の配分弁
装置。
【請求項５】上記慣性応動質量（２４０；３４０）が環
状体であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の配分弁装置。
【請求項６】上記弁（２０８）が、上記環状体（２４
０）に係合するピン（２０７）に対抗して、スプリング
（２０９）によって上記通路内の弁座（２３２）に向け
て偏倚されていることを特徴とする特許請求の範囲第５
項記載の配分弁装置。
【請求項７】上記弁（３０８）が、上記環状体（３４
０）に係合するピン（３０７）によって上記通路内の弁
座（３３２）から離隔された浮動体から成ることを特徴
とする特許請求の範囲第５項記載の配分弁装置。
【請求項８】上記第２ピストン（８０；１８０）が上記
通路（３０，３１；１３１；２３０，２３１；３３０，
３３１）内へ延び、上記弁（３４；１３４；２０８；３
０８）の作動に応答することを特徴とする特許請求の範
囲第４項記載の配分弁装置。
【請求項９】上記両ピストン（７０，８０）及びポペッ
ト弁（９２）を収容して離脱可能なカートリッジ装置を
形成する管状弁座ハウジング（２７）を包含することを
特徴とする特許請求の範囲第４項記載の配分弁装置。
【請求項１０】差動ピストン（７０）と第２ピストン
（８０）が互いに対向して配置され、ポペット弁９２が
上記第２ピストン（８０）から上記差動ピストン（７
０）に向かって延びていることを特徴とする特許請求の
範囲第４項記載の配分弁装置。
【請求項１１】第２ピストン（１８０）が上記差動ピス
トン（１７０）の開口（１７２）内に配置され、ポペッ
ト弁（１９２）が上記開口（１７２）から上記出口に向
かって延びていることを特徴とする特許請求の範囲第４
項記載の配分弁装置。
【請求項１２】上記ポペット弁（９２；１９２）を上記
出口（１９）に向けて偏倚するスプリング（９１；１９
１）と、上記第２ピストン（８０；１８０）に作用する
弾性手段（８９；１８９）と、上記差動ピストン（７
０；１７０）を上記孔（２５；１２５）の端部に向けて
偏倚するスプリング手段（６０；１６０）とを包含する
ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の配分弁装
置。
【請求項１３】上記弾性手段（８９）が上記第２ピスト
ン（８０）を上記通路（３０，３１）から離すように偏
倚することを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の
配分弁装置。
【請求項１４】第２ピストン（８０）が上記通路（３
０，３１）を密封的に包囲し、弾性手段（８９）によっ
て上記通路（３０，３１）から離隔されていることを特
徴とする特許請求の範囲第８項記載の配分弁装置。
【請求項１５】上記スプリング手段（６０）と差動ピス
トン（７０）との間に配置され上記内部空所（８３）に
連通する穴を有する中間部材（６２）を包含することを
特徴とする特許請求の範囲第１３項記載の配分弁装置。