JPH07102798B2 - 改良一体形断路制御弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液圧式ブレーキ流体のような流体の流量を制
御するための弁に関し、特に三方弁や断路弁として機能
し、アンチロック装置に特に有利に適用できる電磁弁に
関する。

従来の技術 いろいろな流体動力装置において、流体源とアクチュエ
ータ間の加圧流体を制御する必要が生じる。この目的を
達成するために従来は電磁弁と関連制御装置を備えるの
が慣例であった。このような弁の特に関連のある応用例
としては、アンチロックブレーキ装置に対するものであ
って、その装置では車輪ブレーキへの加圧流体の適用
（加圧状態）、車輪のブレーキからの加圧流体圧の解放
（減衰状態）及び流体源からの車輪ブレーキの隔絶（隔
離状態）は、多電磁弁及び車輪の回転運動に応答する電
子制御装置によって制御される。このような装置は、多
くの米国特許に開示されており、いまや当業者にとって
良く知られている。このような装置のコストおよび信頼
性は、ブレーキ流体の流量を制御するのに必要な多数の
電磁弁、その結果、必要な弁の数のみならず相互接続流
体配管、ソレノイド制御出力、配線等によって影響を受
けることは明らかである。従って、加圧流体装置に使用
しうる必要なソレノイド弁の数を減らすことができ、電
磁制御弁を開発すること大変望まれる。「一体形三方及
び断路電磁弁」と称される本出願人に譲渡されたブラウ
ンの米国特許第4620565号は、上述した目的を達成する
電磁制御弁を開示している。

発明が解決しようとする課題 しかし、ブレーキを、急にかけることから生ずるマスタ
ーシリンダーからの突然の高い圧力上昇を受けず、第１
弁手段を流体の流れがオリフィス流量制限部を通るよう
な位置に移動させることができる更なる改良の弁を提供
することが望ましい。また、第一弁手段の移動によりマ
スターシリンダーからの流体の流れを遮断し、マスター
シリンダーからの流体管路逆止弁を除去することができ
る電磁弁を提供することが望ましい。さらに、逆止弁を
もったバイパスラインを除去することができ、従って、
ブレーキの解放段階の間、このようなバイパスライン及
び逆止弁を必要とせずに、マスターシリンダーへの返流
を可能にする電磁弁を提供することがが望ましい。最後
に期待どおりに確実に往復運動する電磁弁を提供するこ
とが望ましい。

本発明は、上記課題を解決する制御弁を提供することを
目的とする。

課題を解決するための手段及び作用 本発明は、ボアと第一流入口、第二流入口、第一流出
口、及び減衰流出口とを有する弁本体と、前記ボア内で
往復動可能に受け入れられ、前記第二流入口と流出口間
を連絡する長手方向貫通路を有する第一弁手段と、通
常、前記減衰流出口を閉鎖し開放位置に移動でき、さら
に前記長手方向貫通路と協同し、これにより第一弁手段
の前後の流体圧力差を生じさせるように移動できる第二
弁手段と、前記第一弁を貫通して前記長手方向貫通路と
交差して、前記第一流入口と流出口間を連絡させる横方
向流路とを有し、前記第一弁手段は、その前後の流体圧
力差に応じて移動可能であり、前記一次流入口と前記横
方向流路間の流れが終わり、前記第二流入口と流出口間
に流体流れが生じるような位置に移動でき、前記制御信
号に応答して第二弁手段を閉位置から開位置に移動させ
るアクチュエータ手段を更に有する。

実施例 本発明を、実施例を示す図面を参照して以下に、詳細に
説明する。

第１図は、通常のブレーキ作動中の本発明の電磁弁を示
す 第２図はアンチロックブレーキ作動中の本発明の電磁弁
を示す。

今、図面、特に第１図を参照すると本発明による一体形
三方及び断路電磁弁が全体的に参照番号10で示されてお
り、弁組立体12、及びアクチュエータロッド15を備えた
アクチュエータ14を有している。弁組立体12は、円筒形
の段付ボア18を有する弁本体16を備える。段付ボア18
は、大口径部22と通じた小口径部20を有する。大口径部
と小口径部との間には、肩24がある。第１流入口30は、
マスターシリンダー（図示せず）から流体圧を受け、第
２流入口40は、ポンプ（図示せず）から流体圧を受け
る。各流入口は、大口径部22と連通する。第２流入口40
は、一方弁即ち逆止弁45を有している。第１流出口50
は、小口径部20とホイールブレーキ（図示せず）とを連
絡させ、減衰流出口60は、小口径部20とアンチロックブ
レーキ装置の減衰回路（図示せず）とを連通させてい
る。減衰流出口60は、減衰弁の弁座62を備えている。段
付ボア18内には、小口径部34と大口径部32とを有する第
一弁要素31が設置されている。大口径部32には、シール
33を装着するのが良い。長手方向貫通路35が、第一弁要
素31を長手方向に貫通し、そして第一弁要素の一端の弁
座36で終わっている。長手方向貫通路35内には流量制限
部43が配置されている。弁座36に近接して第二弁要素70
が設置され、この第二弁要素70は第一弁31との間に延び
る弾性手段80によって支持されている。通常のブレーキ
操作中、弁座62を閉じる。第二弁要素70と弾性手段80
は、弁室78内に設置される。長手方向貫通路35と交差
し、かつ肩24に隣接して配置されている横方向流路37が
弁要素31を横方向に貫通する。横方向流路37は、弁溝38
と連通する。。ボア18の大口径部22は、第一弁要素31の
大口径部32と共に流体受け入れチャンバ44を構成し、チ
ャンバ44は第二流入口40と連通する。大口径部22、32及
び肩24は、流体受け入れチャンバ39を構成し、チャンバ
39は、第一流入口即ちマスターシリンダ流入口30と連通
する。通常のブレーキ作動の間、流体受け入れチャンバ
39は弁溝38及び横方向流路37と連通し、一方流体受け入
れチャンバ44は長手方向貫通路35と連通する。

本発明は、「オリフィスを備えたアンチロックブレーキ
装置用逆止弁」と称し、本出願人に譲渡された出願第50
350号、及びブラウンの米国特許第4620565号に開示され
た従来の装置に比べて改良したソレノイド弁を提供す
る。通常のブレーキ作動の間、流体ブレーキ圧力を第一
流入口30から受圧し、流体受け入れチャンバ39に伝え
る。流体圧は、横方向路37、貫通路路35、弁座36、及び
第一流出口50を通して関連した車輪のブレーキに伝えら
れる。急ブレーキをかけた場合には、マスターシリンダ
ーの第一流入口30で受圧した流体圧力で第一弁要素31を
上方に移動させ、流体の流れがオリフィス制限部を通る
という好ましくない状態を生じることなく、第一弁要素
31は第１図のように下方に移動し流量は、横方向路37、
長手方向貫通路35を通じて車輪のブレーキに伝えられ
る。通常のブレーキ作動中、第二弁要素70は弁座62を閉
じる。アンチブロックブレーキ作動中、電子制御装置
（図示せず）が速やかに、ポンプ（図示せず）を作動す
るから、流体圧力は第二流入口40からチャンバ44に伝え
られる。このため、第一弁要素31は段付ボア18内で段付
ボア18の肩24が流体受け入れチャンバ39と横方向流路37
（第２図参照）間の流体流量を遮断し、或いは、実質的
に制限する位置まで上方に移動する。チャンバ44内の流
体圧力は、長手方向貫通路35、流量制限部43、弁座36、
及び第一流出口50を経由して車輪のブレーキに伝えられ
る。これは、アンチロックブレーキの圧力発生モードを
示している。アンチロックのブレーキ装置が、車輪のス
ピードセンサーにより、車輪のロックを防止するために
車輪のブレーキから流体圧力が解放されるべきであるこ
とを決定すると、電子制御装置は、アクチュエータ14に
信号を送り、アクチュエータ14が作動してアクチュエー
タロッド15を第二弁要素70に向かって移動させ、第二弁
要素70を弁座36に向かって移動させ、或る場合には、弁
座36と係合させる。この結果、減衰流出口60が開き、減
衰循環回路に流体圧力が流れ込む。減衰流出口60が開
き、第二弁要素70が長手方向貫通路35を通る加圧流体の
流れを止め、或いは、制限することにより、液体圧力が
弁チャンバ78内に受け入れると、チャンバ78内の圧力
は、第二流入口40での加圧流体の圧力に第一弁要素31に
バネ80によって及ぼされたバネ力に等しい圧力を加えた
値より低い値に減じ、ソレノイド14を切ると、第一弁要
素31は弁座36を第二弁要素70と係合させるように段付ボ
ア18内で上方にスライドして、第二流入口40と流出口50
間の連通を遮断或いは制限する。第一弁要素30の上方へ
の移動量は、第一要素31がその上方位置にあるとき、第
二弁要素70がなお減衰流出口60を閉じる位置と長手方向
貫通路35を閉じる位置との間を軸方向に移動可能である
ように、第二弁要素70の初期の軸方向移動量より小さ
い。ソレノイドが切れた時に、チャンバ78内の圧力によ
る力とバネ80によって及ぼされるバネ力を加えた力が、
受圧チャンバ44内の加圧流体圧によって及ばされる力よ
りも小さい限り、第一弁要素31は、上方の位置に止ま
る。ソレノイドが励起されたとき、付加力は、瞬間的に
差圧力に打ち勝つ。しかし、流体の流れは、第二弁要素
70により依然として遮断される。第二弁要素70は、望ま
しくは、アクチュエータ14への適当な制御信号により開
閉のサイクルを繰り返すのが良い。第一弁要素31が、上
方位置にあるとき、第二弁要素70のストローク及びそれ
に対応した移動量は、著しく減少する。従って、第一弁
要素31が下位置から上位置に移動するときの第１サイク
ルの間．弁の応答は遅くなるが、その後は早くなる。第
二弁要素70が減衰弁の弁座62に着座すると、長手方向貫
通路35内の流量制限部43により、チャンバ78内の流体圧
力は一定割合で上昇する。もし第二弁要素70が減衰弁の
弁座62に着座したままであれば、チャンバ78内の圧力
は、最後にはバネ80が第一弁要素31をその下位置に押し
返す程の圧力に達し、これにより横方向流路37を再び開
く。

発明の効果 本発明の制御弁は、従来の制御弁に比べ格段の利点を備
えている。ブレーキのスパイクの場合、マスターシリン
ダーから受ける流体圧力は、ブレーキへの流体がオリフ
ィス制限部を通るような位置へ第一弁要素31を押すこと
はない。むしろマスターシリンダーから受ける流体圧力
により、第一弁要素31を下方に移動させ、その結果流体
は、横方向流路37、長手方向貫通路35を通って流出口50
まで自由に流れる。従来のアンチロックブレーキ装置で
は、マスターシリンダーと電磁弁間で循環回路の分離を
行うために、伝統的に逆止弁を採用しており、そのため
アンチロックブレーキの間、流体圧力は、マスターシリ
ンダーには伝えられない。電磁弁は、これを横方向流路
37の閉鎖により達成しているため、チャンバ44内に受け
るポンプからの流体圧は、チャンバ39及び第一流入口30
に伝わらない。従って、アンチロック作動の間、マスタ
ーシリンダーとの連通は効果的に遮断される。さらに、
ブレーキの解放段階中、従来のアンチロックブレーキ回
路で、マスターシリンダーへの戻り流のため逆止弁をバ
イパスラインに設けた。これは、ポンプ流入口と別にマ
スターシリンダー流入口を設置し、ブレーキ解放段階の
間流れが流入口30を通って、マスターシリンダーに至る
とによって除去されている。また、第一弁要素31の往復
運動作用が、いまや予測可能で信頼性のある仕方で行わ
れる。アンチロックブレーキ作動の間、流体圧はチャン
バ44内に受けいれられ、流量制限部43を経て長手方向貫
通路35に伝えられる。これは、予測可能で信頼性のある
仕方で第一弁要素31の確実な往復運動を行わせる。本発
明の制御弁10は、電磁弁14と一緒に用いられるのが良
い。或いは単独で用いられることもある。本発明のもう
一つの利点は、万が一第一弁要素31が隔絶状態（上方に
移動した状態）で固着した場合に、受け入れチャンバ39
に伝えられたマスターシリンダーの高い圧力は、弁要素
31を下方に移動させ、その結果、ブレーキとマスターシ
リンダとの連絡が開となる。本発明の制御弁は、一方向
弁即ち逆止弁45を有しており、この逆止弁は、マスター
シリンダーによって行われる流体の押し退けがポンプ及
びアキュムレータ回路に通じないようにする。このよう
な弁は、アキュムレータのガスの全体又部分的損失の
際、或いはポンプ内の逆止弁の故障の際に重要である。
オリフィス43は、ポンプが作動したとき、流体の流れと
整列状態にあるように回路内に設置される。

本発明は、最小限のコストでマスターシリンダーの隔絶
を行いポンプのオンオフ作動により第一弁要素の往復運
動を行わせる。これにより、弁要素を適切に移動させる
ために調整されなければならない従来の戻りバネの作用
が不要となった。さらに、シール33を、弁要素31の大口
径部32に設ける。しかし、他のシールは不要である。径
方向のクリアランスが、十分な隔離を可能にするからで
ある。

本発明の上述した実施例の種々の変形は、当業者にとっ
て明らかである。そのような変形は、本発明の範囲から
逸脱することなくなしうることを理解すべきである。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブレーキ用加圧流体源、車輪用ブレーキ手
   段及び車輪の動きに反応してブレーキ用制御信号を発生
   させるためのアンチロック制御手段を有するアンチロッ
   クブレーキ装置に使用するために、ボア（18）と第一流
   入口（30）、第二流入口（40）、第一流出口（50）及び
   減衰流出口（60）とを有する弁本体（16）と、前記ボア
   （18）内で往復動可能に受け入れられ、前記第二流入口
   （40）と流出口50、60）間を連絡する長手方向貫通路
   （35）を有する第一弁手段（31）と、通常前記減衰流出
   口（60）を閉鎖し、開放位置に移動でき、さらに前記長
   手方向貫通路（35）と協働し、これにより第一弁手段
   （31）の前後に流体圧力差を生じさせる第二弁手段（7
   0）と、前記第一弁手段（31）を貫通して前記長手方向
   貫通路（35）と交差し、前記第一流入口（30）と流出口
   （50、60）間を連絡させる横方向流路（37）とを有し、
   前記第一弁手段（31）は、その前後の流体圧力差に応じ
   て移動可能であり、前記第一流入口（30）と前記横方向
   流路（37）間の流れが終わり、前記第二流入口（40）と
   流出口（50、60）間に流体流れが生じるような位置に移
   動でき、さらに前記制御信号に応答して第二弁手段（7
   0）を閉位置から開位置に移動させるためのアクチュエ
   ータ手段（14）を有することを特徴とする制御弁（1
   2）。
2. 【請求項２】前記長手方向貫通路（35）内に流量制限手
   段（43）を有することを特徴とする請求項１に記載の制
   御弁。
3. 【請求項３】前記ボア（18）内に肩（24）を有し、該肩
   （24）が前記横方向流路（37）を閉鎖するための手段を
   構成することを特徴とする請求項１に記載の制御弁。
4. 【請求項４】前記第二流入口（40）内に、逆止弁手段
   （45）を有することを特徴とする請求項１に記載の制御
   弁。
5. 【請求項５】前記アクチュエータ手段（14）は、プラン
   ジャー（15）を備えるソレノイド（14）を有し、該プラ
   ンジャー（15）が前記第二弁要素（70）に係合すること
   を特徴とする請求項４に記載の制御弁。
6. 【請求項６】前記長手方向貫通路（35）は、弁座（36）
   と前記ボア（18）の端間を連絡し、前記弁座（36）が前
   記第二弁要素（70）に隣接して位置決めされていること
   を特徴とする請求項５に記載の制御弁。
7. 【請求項７】前記ボア（18）は、段付ボア（18）からな
   り、前記第一弁手段（31）は、該段付ボア（18）の大口
   径部（22）内に受け入れられた大口径部（32）を有し、
   第一弁手段（31）の大口径部（32）、弁本体（16）、及
   び前記段付ボア（18）の肩（24）が、前記第一流入口
   （30）と連通する第一受け入れチャンバ（39）を構成す
   ることを特徴とする請求項１に記載の制御弁。
8. 【請求項８】ブレーキの解放段階の間、流体が前記第一
   受け入れチャンバ（39）から前記第一流入口（30）を通
   ってマスターシリンダーへ流れることを特徴とする請求
   項７に記載の制御弁。
9. 【請求項９】第一弁要素（31）の大口径部（32）と段付
   ボア（18）の端部はそれらの間に、前記第二流入口（4
   0）と連通する第二受け入れチャンバ（44）を構成する
   ことを特徴とする請求項８に記載の制御弁。
10. 【請求項１０】前記第一流入口（30）は、マスターシリ
    ンダー流入口（30）からなり、前記第二流入口（40）
    は、ポンプ流入口（40）からなり、前記第一流出口（5
    0）は、車輪ブレーキ手段への流出口（50）からなるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の制御弁。