JPH069952B2 - ブレ−キ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、車両等に設けられ、登坂路での停止および
発進時に、自動的にブレーキ液圧を保持、解放可能にし
て、登坂路での発進の安全性および操作の容易性を実現
するようにしたブレーキ装置に関し、特に、車輪ブレー
キ装置におけるブレーキ摩擦材に作用する摩擦力の作用
方向の変化に応じてブレーキ液圧の保持、解放を行なう
ようにしているブレーキ装置に関する。

（従来の技術） この種のものとしては、本出願人が特願昭６０−１０５
５００号（特開昭６１−２６３８５８号）あるいは特願
昭６０−１３１５４４号（特開昭６１−２９１２５５
号）として先に提案しているように、たとえばタンデム
マスタシリンダのような独立してブレーキ圧力が発生す
る２つの圧力室を有する圧力発生装置と、たとえば前輪
および後輪などの異なる車輪に設けられホイールシリン
ダの作動によりブレーキ摩擦材を車輪とともに回転する
ブレーキ摩擦面に押圧する少なくとも２つの車輪ブレー
キ装置と、この２つの車輪ブレーキ装置のホイールシリ
ンダと前記２つの圧力室とを独立して連絡する２つの配
管系統と、この２つの配管系統の一方に設けられ指令に
応じてホイールシリンダ側圧力を保持可能な電磁弁装置
と、車輪ブレーキ装置におけるブレーキ摩擦材とブレー
キ摩擦面との間の摩擦力の作用方向の変化を検出して前
記指令を発するようにしたスイッチとを備えたものがあ
る。

この技術による作用効果は次のとおりである。登坂路途
中で車両を停止させるため、ブレーキをかけたとする。
ブレーキは、車両が完全に停止するまでは車両の前方へ
の進行を停止するように作用する。しかし、車両が完全
に停止すると、それ以降、ブレーキは車両が登坂路で後
退するのを阻止するように作用する。そのため、車輪ブ
レーキ装置ではブレーキ摩擦材とブレーキ摩擦面との間
の摩擦力の作用方向が変化するという現象を生じる。し
たがって、この現象を利用して、前記変化を検出した時
に電磁弁を作動させてブレーキ液圧を保持することによ
り、登坂路での車両の後退を有効に阻止することができ
る。一方、車両の発進時には、車輪にエンジンの駆動力
が伝達されると、前記保持液圧によるブレーキは、車両
の前進を防げる方向に作用する。そこで、車輪ブレーキ
装置における前記摩擦力の作用方向が再度変化すること
になる。この変化を検出して電磁弁の作動を解除する
と、保持されていた液圧が解放されて、車両は登坂路で
発進することができる。

以上のように、車輪自体に作用する前進方向および後退
方向のブレーキあるいはエンジン駆動力による作用力に
より電磁弁を開閉してブレーキ液圧を保持、解放してい
るので、登坂路での発進をより安定して行なうことがで
きるという利点がある。こうした利点をもつ技術を、一
般の２系統配管方式に適用する場合、電磁弁を２系統の
両方に設けなくとも、一方の配管系統のみに設けること
によって、車両を登坂路で充分に後退しないようにする
ことができる。したがって、一方の系統にのみ電磁弁を
設け、さらに、この電磁弁を設けた系統に属する車輪ブ
レーキ装置に、前記摩擦力の作用方向の変化を検出する
スイッチを設けるようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） 以上に述べた技術では、車輪ブレーキ装置での摩擦力の
作用方向の変化を停止および発進時の両方で検出しなけ
ればならない。そのため、前記スイッチを設ける車輪ブ
レーキ装置は、前記電磁弁によりブレーキ液圧を保持す
る系統に接続しなければならない。それにより、保持液
圧によってブレーキが作用している状態でスイッチが切
り換えられることになり、このスイッチの切換え時に、
スイッチを切り換えるための部材に大きな負荷が作用
し、耐久性が悪くなるといった問題がある。

すなわち、先に提案しているものでは、スイッチ自体
は、固定して車輪ブレーキ装置内に設けているが、この
スイッチを作動させる部材として、ディスクブレーキで
はパッド、ドラムブレーキではシューといった摩擦材を
一体に有する部材を用い、これらを摩擦力の作用方向の
変化に追従して摩擦力の作用方向に可動にし、パッドあ
るいはシューの動きでスイッチを切り換えるようにして
いるため、パッドあるいはシューを支える関連部材が短
期間で損傷するといった問題が生じてしまう。特に、パ
ッドあるいはシュー自体を強く製作するようにしても、
これらを押圧するホイールシリンダのピストンのこじ
り、密封部材の損傷、ディスクブレーキにおけるシムの
損傷などきわめて大きな問題をもたらすこともある。

こうした問題を解説する方法として、スイッチを２つの
配管系統のうち前記電磁弁を設けていない側の系統に接
続される車輪ブレーキ装置に設けることが考えられる。
しかし、その場合、電磁弁を保持位置に切り換える指令
を検出するときにはブレーキがかけられたままであるの
に対し、電磁弁を解放位置に切り換える指令を検出する
ときにはブレーキがかけられていないため、たとえば、
ドラムブレーキでは、シューとドラムとが完全に離れて
しまうので、切換えが不可能になるといった問題が新た
に生じる。

このため、電磁弁により保持される圧力によって移動す
る可動体と、この可動体の移動によって閉弁する弁装置
を設けることが考えられる。しかし、保持圧力によって
移動する可動体を用いる場合、保持液圧が可動体の移動
によって圧力低下を生じてしまい、保持効率が悪くな
り、車両の停止を維持できなくなってしまうという問題
が生じる。

そこで、この発明は、保持液圧の保持効率を低下させる
ことなく、スイッチを安定して作動させることができる
ブレーキ装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） この発明にあっては、電磁弁を設けない配管系統に、電
磁弁の作動に応じて移動する可動体と、該可動体の移動
に応じて前記スイッチの作動を持続させる圧力を残圧と
して保持可能な弁装置を設けるようにしている。

（作用） この発明において、弁装置は液圧差によって作動するの
ではなく、電磁弁の作動に応じて作動する。そのため、
ブレーキ圧がマスタシリンダ側で解放される前に弁装置
が閉弁し、電磁弁で保持した液圧が低下することもな
く、両系統に必要な液圧が保持される。

（実施例） 第１図は、この発明の一実施例を示すシステム図、第２
図は、スイッチの具体的な設置例を示す図、第３図は、
電磁弁の詳細を示す断面図である。

まず、第１図を参照しながら、ブレーキ装置の全体シス
テムについて説明する。第１図において、ブレーキシス
テムは全体として符号１０で示されている。ブレーキシ
ステム１０は、２系統タンデムマスタシリンダ１２を有
し、ブレーキペダル１４により内部の独立した液圧発生
室にブレーキ圧力を発生するようになっている。このマ
スタシリンダ１２の一方の液圧発生室は、電磁弁１６を
通して左前車輪ブレーキ装置１８Ｌおよび右後車輪ブレ
ーキ装置２０Ｒに連絡され、また、他方の液圧発生室
は、右前車輪ブレーキ装置１８Ｒおよび左後車輪ブレー
キ装置２０Ｌに各々連絡されている。ここで、この他方
の液圧発生室とブレーキ装置１８Ｒ，２０Ｌとの間に
は、電磁弁１６と一体化した弁部分１００があるが、こ
れについては後で詳しく述べる。

一方の配管の途中に位置する電磁弁１６は、図示しない
電源、および右前車輪ブレーキ装置１８Ｒに設けたスイ
ッチ２２に連絡されている。電磁弁１６は、スイッチ２
２が閉のとき励磁されて、ブレーキ装置１８Ｌおよび２
０Ｒ側のブレーキ液圧がマスタシリンダ１２側に解放さ
れないように閉弁する一方、スイッチ２２が開のとき消
磁されて両側を自由に連通する。なお、電磁弁１６の内
部には、励磁状態にあってもマスタシリンダ１２側から
ブレーキ装置１８Ｌおよび２０Ｒ側への液移動を許容す
る逆止弁が設けられている。

各ブレーキ装置１８Ｌ，２０Ｒ，１８Ｒ，２０Ｌは、デ
ィスクブレーキあるいはドラムブレーキである。たとえ
ば、前輪側がディスクブレーキ、後輪側がドラムブレー
キであるか、または、前後輪のすべてが、ディスクブレ
ーキであるのが一般的である。

次に、第２図を参照しながら、スイッチ２２の設置例に
ついて簡単に説明する。図示した例では、スイッチ２２
を設置するブレーキ装置１８Ｒはディスクブレーキであ
る。ディスクブレーキ１８Ｒは、車両の車体（図示せ
ず）に固定されたマウンティングブラケット２４と、そ
のマウンティングブラケット２４に対し、左右のピン部
材２６，２８によって支持されたキャリパ３０を備えて
いる。キャリパ３０にはシリンダ部３２があり、そのシ
リンダ部３２には、マスタシリンダ１２からの液圧が供
給孔３４を通して供給される。そうした液圧の供給があ
ると、ブレーキディスク３６に対向して設置されかつマ
ウンティングブラケット２４に支持された一対のパッド
３８（一方は図示していない。）をディスク３６に押し
付け可能である。一対のパッド３８は、左右一対のリテ
ーナ４０，４２を介してマウンティングブラケット２４
に支持され、かつ一方のリテーナ４２との間には、パッ
ド３８を周方向に変移可能とする隙間４４が設けられて
いる。この隙間４４に突出してパッド３８の側端に当接
する検出子２２ａをもつスイッチ２２は、マウンティン
グブラケット２４に設けた周方向に延びる孔４６内に収
容されている。

なお、第２図において、一点鎖線で示す円は、車輪の外
形を示し、符号Ｆは車両の前進方向、Ｓは登坂路面、Ｒ
は前進時の車輪の回転方向、Ａ、Ｂは、ブレーキ力の作
用方向を各々示す。

さて、第３図に断面図構造を示す電磁弁１６の説明に移
る。

電磁弁１６は、主部分５０と弁部分１００とを有し、主
部分５０は、基本的には従来のものと同様な機能をも
つ。

主部分５０は、筒部材５２の外周に電磁コイル５４を有
し、スイッチ２２の開閉に応じて消磁、励磁されるよう
になっている。この電磁コイル５４の消磁、励磁に伴な
って、筒部材５２の内側にあるプランジャ５６が図の左
右方向に移動可能である。プランジャ５６は、消磁時、
戻しばね５８の作用力によって、図に示すように端部の
ボール状の弁体６０を弁座６２から離しているが、励磁
時には、戻しばね５８の作用力に抗してボール状の弁体
６０を弁座６２に着座する。弁座６２は継手部材６４の
一端面に形成してある。継手部材６４には、ブレーキ装
置１８Ｌ，２０Ｒのホイールシリンダに連絡する接続孔
６４ａのほか、その内部に逆止弁６４ｂを有している。
逆止弁６４ｂは、弁体６０が弁座６２に着座した場合で
も、ブレーキ装置１８Ｌ，２０Ｒへ追加的に液圧を補
充、いわゆる追込めを可能にするものである。なお、継
手部材６４は、ケーシング６６を本体１０２に取り付け
ることによって組み付けられている。

本体１０２は、弁部分１００のハウジングをなすもの
で、その内部には、筒部材５２と整合する段付き孔１０
４が形成されている。段付き孔１０４の小径部１０４ａ
は、一方では、プランジャ５６の孔５６ａを通して接続
孔６４ａ側に連通し、他方では、マスタシリンダ１２の
一方の液圧発生室に連絡される接続孔１０６に連通して
いる。また、段付き孔１０４の中径部１０４ｂには、外
周にシールシリンダ１０８を有する連動体１１０の摺動
部１１０ａが移動可能にはまり合っている。連動体１１
０はプランジャ５６の動きに連動する部材であり、その
左側の軸部１１０ｂの先端はプランジャ５６の端部に当
接するように延び、また、右側の軸部１１０ｃはプラグ
１１２側に向かって延び、その先端が弁体１１４に当接
している。

こうした連動体１１０の摺動部１１０ａの右側に注目す
ると、本体１０２に設けた接続孔１１６、およびプラグ
１１２に設けた接続孔１１２ａがある。本体１０２の接
続孔１１６はブレーキ装置１８Ｒ，２０Ｌに連絡され、
また、プラグ１１２の接続孔１１２ａはマスタシリンダ
１２の他方の液圧発生室に連絡される。弁体１１４は、
これらの接続孔１１６，１１２ａの間を連通する段付き
孔１０４の大径部１０４ｃの中に位置し、弁ばね１１８
によって連動体１１０の右側軸部１１０ｃの端部に当接
するように付勢されている。弁体１１４の周りには、大
径部１０４ｃにはまり合った筒部材１２０があり、弁体
１１４は筒部材１２０の内側の弁座１２２に着座可能で
ある。筒部材１２０には、弁座１２２よりもプラグ１１
２寄りに通孔１２４が設けられているほか、外周に追込
め用のリップシール１２６が装着されている。したがっ
て、弁体１１４が弁座１２２に着座したとしても、マス
タシリンダ１２側からブレーキ装置１８Ｒ，２０Ｌ側へ
の液移動は、通孔１２４を通り、さらにリップシール１
２６を変形することによって保証される。これとは逆方
向の流れは、弁体１１４の弁座１２２への着座面積と弁
ばね１１８の負荷とで決まる圧力差がない限り阻止され
る。この圧力差は、スイッチ２２を作動させるためにパ
ッド３８に必要とされるディスク３６との摩擦力を確保
できる最低限の圧力に設定されている。なお、弁ばね１
１８の負荷は、弁体１１４および連動体１１０を介して
プランジャ５６に作用しているが、その作用力は戻しば
ね５８の戻し力に比べて小さい値に設定されている。ま
た、図示はしていないが、各ブレーキ装置はホイールシ
リンダを有していることは勿論である。

次に、以上に述べたブレーキ装置ないしはシステム１０
の作動について、各段階に分けて説明する。なお、その
基本的動作は先に提案したものと同様である。

・登坂路走行段階 この場合には、ブレーキはかけられておらず、車輪が前
進方向Ｒに回転している。パッド３８は、ディスク３６
から受けるひきずり力でリテーナ４０を介してマウンテ
ィングブラケット２４に当接し、隙間４４を確保してス
イッチ２２を開とし、電磁弁１６を消磁させている。し
たがって、電磁弁１６において、弁体６０および１１４
は、各々弁座６２，１２２から離れている。

・登坂路停止段階 信号、踏み切りなどでブレーキペダル１４を踏み込んで
車両を停止させる場合である。マスタシリンダ１２にブ
レーキ圧力が発生し、それに応じて各配管を通して各ブ
レーキ装置１８Ｌ，２０Ｒ，１８Ｒ，２０Ｌにブレーキ
液圧が供給されブレーキがかかり、車両は停止する。

この際、ディスクブレーキ１８Ｒにおいては、パッド３
８がディスク３６に押し付けられる。それにより、パッ
ド３８はディスク３６との間の摩擦力でＡ方向に移動し
ようとするが、マウンティングブラケット２４により支
持されているのでディスク３６にＢ方向へのブレーキを
作用させる。

・ブレーキ保持段階 車両が完全に停止すると、車両は、登坂路面Ｓの傾斜
で、前進方向Ｆとは逆方向の路面Ｓに沿う移動力が作用
する。そのため、車輪は、前進方向Ｒとは逆方向（Ｂ方
向）に回転し、ディスク３６がＢ方向にパッド３８とと
もに回動する（この状態でマスタシリンダ１２の液圧は
解放されていない）。この動きにより、パッド３８は隙
間４４をつめてスイッチ２２を閉とする。これにより電
磁弁１６が励磁され、ブレーキ装置１８Ｌおよび２０Ｒ
側の圧力を解放不能にする。

この電磁弁１６の励磁により、主部分５０のプランジャ
５６は弁体６０が弁座６２に着座するまで移動する。こ
れに伴なって、連動体１１０と弁体１１４とが、弁ばね
１１８の力により一体的に動き、弁体１１４が弁座１２
２に着座する。弁部分１００における閉弁が先行して行
なわれことから、スイッチ２２を設置した系統側でも最
低限の圧力を保持可能となる。

この後、ブレーキペダル１４の踏み込みをやめ、元に戻
すと、マスタシリンダ１２の液圧が解放され、ブレーキ
装置１８Ｒ，２０Ｌのブレーキ液圧も解放される。しか
し、ブレーキ装置１８Ｌ，２０Ｒのブレーキ液圧は保持
されているので、車両は後退することなく、その位置に
停止したままである。そして、ディスクブレーキ１８Ｒ
においては、パッド３８が最低限の圧力を受けてディス
ク３６に圧接しているので、スイッチ２２を安定して閉
状態に維持している。

・ブレーキ解放段階 発進のためにエンジンの駆動力が車輪に伝達されると、
車両は、ブレーキ力に抗して前進しようとする。そのた
め、車輪は前進方向Ｒに回動しようとし、ディスク３６
とパッド３８とは、一緒にＡ方向に移動し、隙間４４が
再度確保され、スイッチ２２が開となる。これにより、
電磁弁１６は消磁され、ブレーキ装置１８Ｌ，２０Ｒの
ブレーキ液圧も解放され、車両は発進する。

このようにしてブレーキ液圧が解放される前において、
パッド３８は、弁部分１００によって保持された最低限
の圧力でスイッチ２２を閉状態に維持している。そのこ
とから、スイッチ２２を開とする方向に移動する際、パ
ッド３８およびこれに関連して設けられる防振用シムな
どの各部材に対する負荷はきわめて小さくなり、耐久性
が向上する。

図に示した実施例では、配管がＸ配管方式であり、ま
た、スイッチ２２をディスクブレーキ１８Ｒに設けた例
を示した。しかし、この発明は、これに限定されること
なく、種々の態様で実施することができる。

たとえば、配管方式として前後方式、スイッチをドラム
ブレーキに設けることとし、しかも、後輪側系統に電磁
弁を、前輪ディスクブレーキにスイッチを設ける例、あ
るいは、Ｘ配管方式で、電磁弁を設置しない系統の後輪
ドラムブレーキにスイッチを設ける例などが挙げられ
る。特に、ドラムブレーキにスイッチを設ける場合に
は、ブレーキ液圧が完全に解放されるとシューとドラム
との接触が全くなくなるので、シューとドラムとの接触
を確保してスイッチの切換えを可能とする最小限の残圧
を保持液圧によって保持するようにすることが重要とな
る。

また、図に示した実施例では、プランジャ５６に直接当
接する連動体１１０を用いることによって、弁体１１４
が弁座１２２に着座するのを制御している。ブレーキ液
圧の保持状態において、連動体１１０は、右側に最低限
の保持圧力を受圧し、左側にはマスタシリンダ１２の圧
力、すなわち大気圧を受ける。そのため、連動体１１０
は、プランジャ５６を弁体６０が弁座６２に着座するよ
うに押し付けるようになる。この押付け力の作用方向
は、電磁弁１６の励磁時におけるプランジャ５６の移動
方向と一致している。すなわち、電磁弁１６のコイル５
４が励磁されると、プランジャ５６は、戻しばね５８の
戻し力と弁体６０が受ける保持圧力による作用力とに打
ち勝って第３図の左方向に動くが、この電磁コイル５４
による吸引力は連動体１１０による前記押付け力と同方
向に作用する。これにより、電磁コイル５４による吸引
力が小さくとも、プランジャ５６を充分に液圧に抗して
閉弁状態に維持することができ、装置の信頼性の向上に
きわめて有効である。

（発明の効果） この発明によれば、車両を停止するために保持される液
圧を不要に低下させることがなく、確実に保持すること
ができ、しかも、スイッチを安定して作動させる液圧も
容易に、かつ適正な時期に保持することができ、全体の
作動を安定したものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すシステム図、第２図
はスイッチの設置例を示す図、第３図は電磁弁の一例を
示す断面図である。 １０…ブレーキシステム（ブレーキ装置）、１２…マス
タシリンダ（圧力発生装置）、１６…電磁弁、１８Ｒ，
１８Ｌ，２０Ｒ，２０Ｌ…車輪ブレーキ装置、２２…ス
イッチ、１１０…連動体（可動体）、１１４…弁体、１
１８…弁ばね、１２２…弁座。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】独立してブレーキ圧力が発生する２つの圧
   力室を有する圧力発生装置と、異なる車輪に設けられホ
   イールシリンダの作動によりブレーキ摩擦材を車輪とと
   もに回転するブレーキ摩擦面に押圧する少なくとも２つ
   の車輪ブレーキ装置と、この２つの車輪ブレーキ装置の
   ホイールシリンダと前記２つの圧力室とを独立して連絡
   する２つの配管系統と、この２つの配管系統の一方に設
   けられ指令に応じてホイールシリンダ側圧力を保持可能
   な電磁弁装置と、前記２つの配管系統の他方に連絡され
   る車輪ブレーキ装置におけるブレーキ摩擦材とブレーキ
   摩擦面との間の摩擦力の作用方向の変化を検出して前記
   指令を発するようにしたスイッチとを備えたブレーキ装
   置において、前記配管系統の他方に、前記電磁弁の作動
   に応じて移動する可動体と、該可動体の移動に応じて前
   記スイッチの作動を持続させる圧力を残圧として保持可
   能な弁装置を設けたブレーキ装置。