JPH076044Y2 - ブレ−キ液圧制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、電子制御式アンチ・ロック装置として車両に
備わるブレーキ液圧制御装置に関し、更に詳しくは、凍
結などによる外気環境に影響されず、好適な作動応答性
が得られるエア・オーバ・ハイドロリック方式のブレー
キ液圧制御装置に関する。

〔従来の技術〕

車両走行中の急ブレーキによって後輪がロックし、この
ロックによって生じるスキッドを防止するためのアンチ
・ロック装置としては多くの提案がなされている。

本願出願人によって開発されたエア・オーバ・ハイドロ
リック方式ブレーキ液圧制御装置によるアンチ・ロック
装置の場合、制動時にブレーキ・ペダルの踏み込みで発
生した空気圧をエア・マスタシリンダにおいて倍力増圧
すると共に、これをブレーキ液圧に変換してアクチュエ
ータである制動液圧調整装置の液圧室に導入するように
なっている。

一方、急ブレーキ時の車輪車速度を車速度センサによっ
て検出し、送られてきたこの検出信号に基づいて制御ユ
ニットでは各種の電子制御が行なわれ、制御された出力
信号が電磁弁に送られる。この制御信号によって電磁弁
が作動してポートの切り換えが行なわれる。このポート
に対応して先のようにブレーキ・ペダルの踏み込みで発
生した空気圧を調圧し、この空気圧を制動液圧調整装置
の内部の空圧室で作用させる。

即ち、この制動液圧調整装置では、空圧室の空気圧によ
って、エア・マスタシリンダから送られてきた液圧室の
ブレーキ液圧をバランス制御し、ロックによるスキッド
防止に向けて、減圧などされたブレーキ液圧を前後輪の
各ホイール・シリンダに供給するシステムである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、この本願出願人によって開発されたシステ
ム、並びにこの種のシステムにおける制動液圧調整装置
で一般的に言えることは、エア・マスタシリンダを含む
エア回路で作用させる空気供給源として、ブリーザを介
して吸い込む外気導入方式を採っているため、特に寒冷
地などではブリーザ本体またはエア・マスタシリンダの
ピストンが霜結や凍結し、ブリーザでは空気の流通を阻
害し、エア・マスタシリンダではピストンの作動応答性
を低下せしめるなど、外部環境に影響されるという問題
点がある。

本考案は、このような問題点に鑑みてなされたものであ
り、外部環境に影響されることがなく、常時好適な空気
の流通性およびピストンの作動応答性を確保できるエア
・オーバ・ハイドロリック方式によるブレーキ液圧制御
装置の提供を目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために、本考案によるブレーキ液圧
制御装置は次なる構成とした。

即ち、このブレーキ液圧制御装置は、ブレーキ・ペダル
１の踏み込みによって（エア・タンクで）発生した空気
圧をエア・マスタシリンダ３でブレーキ液圧に変換し、
このブレーキ液圧を制動液圧調整装置Ｖの液圧室（Ｉ）
に導入するようになっている。

これと相まって、制御ユニットＵから送られる制御信号
で電磁弁のポートを切り換え、このポート切り換えで、
制動液圧調整装置Ｖの空圧室（II）に導入される前記空
気圧を調圧する。

ここで、制御ユニットＵから送られる制御信号として
は、実施例は各車輪にて車速度センサで検出された車速
度信号に基づき、マイコンによる比較演算などの電子制
御で得ている。

前記空気圧は、制動液圧調整装置Ｖ内の受圧ピストン部
6cに作用し、パワー・ピストン６が軸線方向へ背圧室
（III）の内容積を増減しつつ摺動する。このパワー・
ピストン６の摺動によって前記液圧室（Ｉ）におけるブ
レーキ液圧をバランス制御し、この制御液圧を車輪のホ
イール・シリンダに供給する構造となっている。

この装置において、前記背圧室（III）の内容積の増減
に対応して空気を吸収、排出できるよう、背圧室（II
I）には伸縮により内容積が変化するブリーザ20が設け
られている。

〔作用〕

制動液圧調整装置Ｖにおいて、導入されるブレーキ液圧
と空気圧とをパワー・ピストン６による移動でバランス
制御し、このパワー・ピストン６の摺動に伴って内容積
が増減する背圧室（III）の内容積が増減し、この空気
の増減分をブリーザ20で吸収、排出させる。

〔実施例〕

以下、本考案によるブレーキ液圧制御装置の一実施例に
ついて図面を参照しつつ説明する。

第１図において、ブレーキ・ペダル１の踏込みによりエ
ア・タンク２、およびブレーキ・ペダル４等からなる空
圧源で発生した空気圧は、空圧管A₁を経由してエア・マ
スタシリンダ３内に導入され、このエア・マスタシリン
ダ３で所定の倍率で増圧され、ブレーキ液圧として出力
される。エア・マスタシリンダ３の出力側は油圧管O₁を
介して制動液圧調整装置Ｖの導入ポートP₁に連通してお
り、ブレーキ液圧がこの導入ポートP₁から液圧室（Ｉ）
に導入されるようになっている。

また、例えば前後輪のすべての車輪（符号Ffで表す）周
りには車速度センサＳがセットされていて、車輪の回転
速度（r.p.m）により車速度を検出する。この車速度信
号に基づいて制御ユニットＵでは比較演算等のマイコン
による制御が行なわれ、制御された信号を電磁弁Ｓ・Ｖ
に送るようになっている。

電磁弁Ｓ・Ｖでは、制御信号によって作動してポートP
₁₀〜P₁₃の切り換えが行なわれる。エア・タンク２は空
圧管A₂を介して電磁弁Ｓ・Ｖの例えばポートP₁₁に接続
されるようになっており、このポートP₁₁に接続された
時、空圧管A₂が制動液圧調整装置Ｖの空圧室（II）に連
通し、この空圧室（II）にエア・タンク２からの空気圧
が作用するようになっている。

ここで制動液圧調整装置Ｖの構成は、ハウジング本体5A
の後部開口端は蓋5Bによってボルト締めで液密的に閉塞
され、この蓋5Bの内側は空圧室（II）となっている。即
ち、蓋5Bに設けられた取り入れ口5cに切り換えられた電
磁弁Ｓ・Ｖの各ポートP₁₀〜P₁₃が接続される。

ハウジング本体5A内では、パワー・ピストン６が軸線方
向に摺動自在である。このパワー・ピストン６のロッド
本体6aは小径シリンダ部5aに液密的に摺接しており、ロ
ッド本体6aの前端面はブレーキ液圧の受圧面6bとなって
いる。また、ロッド本体6aの後部の受圧ピストン部6cは
ハウジング本体5Aの大径シリンダ部5aに液密的に嵌装さ
れ、この受圧ピストン部6cの表裏側のそれぞれに空圧室
（II）および背圧室（III）が形成されるようになって
いる。また、かかるパワー・ピストン６にあっては、ロ
ッド本体6aの前部受圧面6bと後部の受圧ピストン部6cと
の受圧面積比は、前述のエア・マスタシリンダ３におけ
る空圧および油圧の受圧ピストンの面積比に同等に形成
してある。

また、背圧室（III）側には内容積が変化するジャバラ
状の伸縮自在なブリーザ20が連通して設けられ、パワー
・ピストン６の移動に伴って増減する背圧室（III）の
内容積の空気を、この増減分を吸収するように構成され
ている。

空圧室（II）内には第１スプリング８が設けられてお
り、この第１スプリング８によって、受圧ピストン部6b
を介しパワー・ピストン６全体が図のごとき摺動軸線上
を定常位置に向かって付勢されている。パワー・ピスト
ン６のロッド本体6aの前部には、同軸線上に細径の押圧
ロッド７が嵌着固定されて突出している。この押圧ロッ
ド７としては、取付母体であるロッド本体6aよりも材質
的に硬度などの機械的強度を高くしている。

また、ハウジング本体5Aの内部先方においては、一体的
に結合されてスプール弁状を成すプラグ10およびプラグ
・シート11が液密的に嵌装され、これらを封じ込む形で
止栓としてのキャップ12がハウジング本体5Aの前端開口
端にねじ締めされている。即ち、キャップ12のねじ込み
でプラグ10およびプラグ・シート11は、このプラグ・シ
ート11が前記ロッド本体6aの前部受圧面6bに当接する位
置にて位置決めされている。

一体結合によるプラグ10およびプラグ・シート11内には
液圧室（Ｉ）が形成され、この液圧室（Ｉ）の上流側端
は導入ポートP₁に連通していると共に、下流側端は同じ
くハウジング本体5Aに設けた導出ポートP₂に連通してい
る。そして、この液圧室（Ｉ）に導入されたエア・マス
タシリンダ３からのブレーキ液圧がロッド本体6aの前部
受圧面6cおよびプラグ・シート11の前端面に作用するよ
うになっている。導出ポートP₂は油圧管O₂を介して車輪
Ffのホイール・シリンダW/Cに連通しており、液圧室
（Ｉ）のブレーキ液圧が供給される。

また、液圧室（Ｉ）内においては、チェック弁であるボ
ール弁17が動作できる状態で組み込まれ、これに隣合っ
て設けられた第２スプリング18によって、ボール弁17を
プラグ・シート11に形成した弁座11aに当接する方向に
付勢している。このボール弁17としては、定常状態で弁
座11aとの間に所定の間隙Ｃが有した位置にある。即
ち、パワー・ピストン６のロッド本体6aの前端面がプラ
グ・シート11の後端面に当接してそれ以上の前進を阻止
された位置で、先端の押圧ロッド７がボール弁17を第２
スプリング18に抗して僅かに押し戻し、弁座11aとの間
に間隙Ｃを形成している。

次に、以上の構成による実施例の動作態様および作用を
説明する。

まず、通常の車両走行中にあっては、制動液圧調整装置
Ｖ内の液圧室（Ｉ）のブレーキ液圧および第２スプリン
グ18に対して、空圧室（II）の空気圧および第１スプリ
ング８が力の関係で平衡し、パワー・ピストン６は定常
の復帰位置に留どまっている。

走行中の通常ブレーキ時では、ブレーキ・ペダル１の踏
み込みにより、エア・タンク２内で発生した空気圧が空
圧管A₁を経由してエア・マスタシリンダ３に導入され
る。このエア・マスタシリンダ３で空気圧は所定の倍率
で増圧されたブレーキ液圧に変換され、油圧管O₁を経由
して制動液圧調整装置Ｖの液圧室（Ｉ）に導入される。
これに並行して、一方では、車速度センサＳによってブ
レーキ・ペダル１を踏み込んだ時の車輪Ffの回転速度
（r.p.m）が検出され、制御ユニットＵではこの回転速
度に等価の車速度信号に基づいてマイコンにより比較演
算等の制御を行い、制御信号を出力して電磁弁Ｓ・Ｖに
送る。この制御信号によって電磁弁Ｓ・ＶのポートP₁₁
が空気管A₂に接続し、この空圧管A₂が制動液圧調整装置
Ｖの空圧室（II）に連通する。即ち、ブレーキ・ペダル
１の踏み込みで発生した空気圧が空圧室（II）に導入さ
れる。したがって、液圧室（Ｉ）に導入されたブレーキ
液圧の作用で、パワー・ピストン６には定常位置から図
の右方向へ押し戻そうとする力が働くが、これを阻止す
べく空圧室（II）側の空気圧が受圧ピストン部6cに作用
する。この時の圧力バランスは、パワー・ピストン６に
おけるピストン受圧面積比がエア・マスタシリンダ３に
おけるピストン受圧面積比と同等であることによる。こ
れにより、パワー・ピストン６は定常位置にて不動のま
まであり、液圧室（Ｉ）におけるボール弁17と弁座11a
との間の間隙Ｃも保たれており、導出ポートP₂から油圧
管O₂を経由してブレーキ液圧が車輪Ffのホイール・シリ
ンダW/Cに供給される。

次に、走行中の急ブレーキ時にあっては、車輪Ffがロッ
クする状態に向かい、この時の車輪Ffの回転速度を車速
度センサＳが検出し、この検出信号に基づき制御ユニッ
トＵで制御された信号が電磁弁Ｓ・Ｖに送られる。この
制御信号によって電磁弁Ｓ・ＶではポートP₁₃からポー
トP₁₀に切り換えられ、空圧室（II）内の空気圧を大気
に連通せしめて開放する。

空圧室（II）の大気開放によって、パワー・ピストン３
の受圧ピストン部6cに作用する力は第１スプリング８の
みとなる。こうして、パワー・ピストン３においては、
エア・マスタシリンダ３から液圧室（Ｉ）内に導入され
たブレーキ液圧との圧力バランスが崩れ、差圧分のブレ
ーキ液圧がパワー・ピストン６の前部受圧面6bに作用し
て、パワー・ピストン３を図の右方向へ第１スプリング
８に抗して後退移動せしめる。パワー・ピストン３の移
動によって、ボール弁17が規制を解除され第２スプリン
グ18により図の右方向に押圧移動し、弁座11aを閉じて
液圧室（Ｉ）を遮断することにより下流側を封じ込め
る。封じ込められた下流側の液圧室（Ｉ）の内容積は、
パワー・ピストン６の後退移動によって増すことにな
り、導入された当初のブレーキ液圧よりも減圧された状
態となる（減圧モード）。

パワー・ピストン３の後退移動量に対応して減圧された
ブレーキ液圧は、導出ポートP₂から油圧管O₂を経由して
車輪Ffのホイール・シリンダW/Cに供給される。即ち、
急ブレーキ時の踏み込みで発生した高圧のブレーキ液圧
を減圧することによって、ロックにむかう車輪Ffのスキ
ッド発生を防止する。

また、この時、パワー・ピストン６の後退移動に伴い、
背圧室（III）の内容積が次第に増大する。内容積の増
大によってブリーザ20内の空気が吸引され、この吸引で
ブリーザ20が収縮する。こうしたブリーザ20の作用によ
って、パワー・ピストン６が後退移動時に背圧室（II
I）の吸引負圧によって引っ張られることはない。

パワー・ピストン６が後退して液圧室（Ｉ）のブレーキ
液圧が降下し、車輪Ffのロックが予想される状態が解消
される段階で、制御ユニットＵからの制御信号によって
電磁弁Ｓ・Ｖの大気開放ポートP₁₀が閉じられ、パワー
・ピストン６が停止する。この時、ホイール・シリンダ
W/Cのブレーキ液圧は一定状態に保持されている（保持
モード）。

この後、保持モード状態の車輪Ffの回転速度の検出によ
って、制御ユニットＵからの制御信号により電磁弁Ｓ・
ＶのポートP₁₁が切替わって空圧管A₂に接続し、エア・
タンク２からの空気圧が再び空圧室（II）に導入され
る。この空気圧によってパワー・ピストン６が図の左方
向の定常位置に向かって押し出され、それまでボール弁
17の閉状態で封じ込められている液圧室（Ｉ）の下流側
を圧縮する。こうして高められたブレーキ液圧を導入ポ
ートP₂からホイール・シリンダW/Cに送り込み、やがて
押圧ロッド７がボール弁17を第２スプリング18に抗して
押圧することによって、弁座11aとの間に間隙Ｃが設け
られる。液圧室（Ｉ）の開通によって、再びエア・マス
トシリンダ３からのブレーキ液圧がホイール・シリンダ
W/Cに供給される（加圧モード）。

また、この時、パワー・ピストン６の定常位置に向かう
移動で、背圧室（III）の内容積は縮小されるが、この
縮小に伴って空気がそれまで縮小状態となっているブリ
ーザ20内に送り込まれて排出される。ブリーザ20は空気
の吸い込みで次第に復元する方向に膨張し、背圧室（II
I）の空気を吸収する。

したがって、このブリーザ20の作用で、背圧室（III）
内の空気が緩衝のごとき作用して、パワー・ピストン６
の復帰移動を妨げることがなくなる。

一方、加圧モードに設定された状態から、ブレーキ・ペ
ダル１の踏み込みを解除すると、エア・マスタシリンダ
３に送られるエア・タンク２からの空気圧は大気圧また
はこれに近い定常圧に復帰し、制動液圧調整装置Ｖの空
気室（II）において作用したブレーキ液圧もまた定常圧
となる。そして、パワー・ピストン６は前端受圧面6bが
プラグ・シート11の後端面に当接して定常の復帰位置に
留どまる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によるブレーキ液圧制御装
置は、制動液圧調整装置Ｖの空圧室を空圧源に連通する
空圧管に設置された電磁弁が空圧管を連通させて空圧室
に加圧空気を導入するポートと共に空気室を大気に開放
するポートを備え、制動時にはその空圧室に加圧空気を
導入し、車輪がロック状態になった時には空圧室を大気
に開放してロック状態の釈放を図るようにしたことで、
パワー・ピストンの作動応答性を向上させることがで
き、しかも一端開放の伸縮可能な筒状のブリーザをハウ
ジング本体の開口に装着して取付けて背圧室内の空気を
吸排するようにし、これにより背圧室に外部の空気を取
り込まないようにしたことから制動液圧調整装置Ｖを外
部の環境に影響されることなく動作させることができ、
その信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるブレーキ液圧制御装置の一実施例
の断面図である。 １…ブレーキ・ペダル、２…エア・タンク、３…エア・
マスタシリンダ、５…ハウジング、６…パワー・ピスト
ン、７…押圧ロッド、17…ボール弁、Ｓ…車速度セン
サ、Ｓ・Ｖ…電磁弁、Ｖ…制動液圧調整装置、（Ｉ）…
液圧室、（II）…空圧室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】空気圧を発生する空圧源２と、ブレーキ・
   ペダル１の踏み込みによって開閉するブレーキバルブ４
   を介して前記空圧源２からの空気圧をブレーキ液圧に変
   換するエア・マスタシリンダ３と、導入ポートP₁及び導
   出ポートP₂を有し、前記導入ポートP₁に接続された油圧
   管O₁を介して前記エア・マスタシリンダ３に連通し且つ
   前記導出ポートP₂から車両の前後輪のホイール・シリン
   ダに液圧を供給する液圧室（Ｉ）並びに前記ブレーキバ
   ルブ４を介して前記空圧源２に空圧管A₂により連通する
   空圧室（II）をそれぞれ内部に形成し、前記液圧室
   （Ｉ）に位置し、端面がブレーキ液圧の作用する受圧面
   とされるロッド本体6a及び前記空圧室に位置し、前記ロ
   ッド本体に連動する受圧ピストン部6cからなるパワー・
   ピストン６を備え、更には前記受圧ピストン部6cの背面
   側にこの受圧ピストン部6cの移動に伴って内容積を増減
   する背圧室（III）を形成した制動液圧調整装置Ｖと、
   車速検出信号に基づいて制御する制御ユニットＵと、前
   記空圧管A₂に設けられ且つ前記制御ユニットＵから出力
   される制御信号によって作動する電磁弁Ｓ・Ｖとを備
   え、 前記電磁弁Ｓ・Ｖが、前記空圧源２と前記空圧室（II）
   とを連通させるポートと共に前記空圧室（Ｉ）を大気に
   開放するポートを備え、 前記制動液圧調整装置Ｖが、前記背圧室（III）を構成
   するハウジング本体5Aに形成された開口内に一端を装着
   し、前記背圧室（III）の内容積の増減に対応して内部
   の空気を吸収、排出できるように他端が閉鎖され且つ伸
   縮して内容積が変化する筒状のブリーザ20を設けたこと
   を特徴とするブレーキ液圧制御装置。