JPS59128043A - 自動ブレ−キ装置用制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ψ′本発明は、制御弁に関し、詳細には車両用自動ア゛
レーキ装置用に適した空気圧制御弁に関する。

車両の坂道走行時又はパーキング時に人の操作力と同等
のブレーキ操作用を発生させる自動ブレーキの開発が望
ぼれている。このような自動ブレーキは１例えばマスク
シリンダを駆動す金複動アクチュエータの差圧を制御す
ることによ２て操作されるが、このような差圧制御は弁
の開閉デユーティを制御する複雑な圧力制御装置が必要
であり。

１だそのため、装置の信頼性が低いという欠点があった
。さらにその制御が複雑化するという欠点もあった。

従って本発明の主な目的は自動ブレーキ装置用流体制御
装＋ｔを簡単にすることにあり、さらに制御系が簡単化
可能な装置全提供することをも目的とする。葦だ本発明
の追加目的は、さらに所定入力電気信号に対応した流体
姐過特性を有する自動ブレーキ装置用制御弁を提供する
ことにある。

即ち、本発明によれば、一端を第３ポートとし内壁部に
第１弁座を備えた主弁孔を有し、第１弁座の上流及び下
流で夫々主弁孔と連通ずる第１ポート及び第２ボートを
有する弁ノ・ウジングと、主弁孔の第１ボート上流にお
いて弁ノ・ウジングに密に配され第１弁座に着座可能に
配されかつ中央部に副弁孔とその；ｔめの第２弁座を有
する第１弁体と該主弁孔内の前記下流で第２弁座に着座
可能に配されソレノイドによシ制御可能に配された第２
弁体と、第２弁体を電気信号に対応するストロークをも
って制御するソレノイドと、第１弁体及び第２弁体を夫
々第１弁座及び第２弁座に着座する方向へ付勢するスプ
リングとから成る自動ブレーキ装置用制御弁が提供され
る。

この制御弁は、主として空気用として用いるが他の流体
についても用いることができ、また「上流」、「下流」
の話は記載の便宜上の名称であって実際の使用の態様を
限定するものではない。

この制御弁の好ましい一態様は次の通りである。

即ち、本発明の制御弁は、前記主弁孔内に互いに対抗付
勢された第１．第２弁体を配し、第１弁体は第１弁座を
制御し、第２弁体は第１弁体に配した第２弁座を制御し
、この第２弁体はソレノイド忙よシ、所定電気信号（通
例電流）によって電気信号に対応する所定のパターンの
ストローク’ｅ　付与される。

第１弁体は、弁孔内空間を第１弁座の上、下流に区画す
る。例えば、上流は大気と連通ずる第１チヤンバとし、
第１ポートは負圧源（例えば、エンジン排気系）と連通
ずる。第２弁体は、第１弁体の第２弁座の開閉によシ、
第１ポートと第２ポートとの間の連通を制御すると共に
、第２弁体の第２弁座（第１弁体）に対する最大押圧位
置（第２弁座間）からの所定の後退に際し、第１弁体を
第１弁座に着座せしめて、第１ポート、第２ボートの間
の連通を制御する。

好１しくは、第１弁座は、ショルダ状弁座として形成さ
れ、第１弁体は、可撓性材料（ゴム等）とする。第２弁
体は、ソレノイドに応動する可動コアに接続されその外
部空間とのシールのためベローズを介してケーシングに
固定される。

好ましい、操作の態様において、第１弁座の制御期間を
経て第１弁座が閉止しく第１弁体が着座入次いで第２弁
座から第２弁体が離れる。

また、好せしい、態様として、第１ポートはさらに分岐
を有する。この場合１例えば、一方で負圧源に連なると
共に、他方で常時負圧を及ぼすべき操作対象の空間（例
えば、ブレーキマスクシリンダのアクチュエータのチャ
ンバの一つ）と連通さぜる。

以下、ブレーキのマスタンリングを制御するだめの空気
圧作動アクチュエータの制御弁として用いる場合１でつ
いて説明する。この場合第１、第２ボートは常時等しい
圧力を印加されるアクチュエータの対向する各チャンバ
に接続される。

上記制御弁にお・いて、第１ポートは、アクチュエータ
のマスクシリンダ側チャンバに連通されて、常時インテ
ークマニホールドで発生された負圧が導入されている。

第１弁体は、環状の可撓性部材から構成され外端部は弁
孔内壁に固定され、外端部はスプリングによってハウジ
ング側へ押圧されているが、常時。

は第２弁体によって副弁孔（中央貫通孔）が閉じられた
１１第１弁座より離間している。このとき第１弁体の第
１ポート側（上流）の第１チヤンバは、・大気と連通し
、他方の第２チヤンバは第１ポート及び第２ポートと連
通している。

第２弁体は、第１弁体側へスプリング押圧されると共に
後述する電磁リニアモータ（ソレノイドと可動コアから
成る）によって駆動するシャフトとこのシャフト先端に
取付けられ第１弁体の貫通孔を被う弁座とこの弁座から
弁孔外端の弁孔内壁壕で延ひるベローズとから成る。

電磁リニアモータは、前記第２弁体のシャフトが往復動
自在に貫通する固定コアと、この固定コアと同心状に固
定コア外周に配置されたソレノイドと固定コアと第１弁
体との間でシャフトに固定した可動コアとから成るもの
を用いることがストロークの厳密な制御に有利である。

上記構成の制御弁において、ソレノイドに供給される電
流が除々に増加すると、可動コア及び固定コアを通って
磁気回路が形成され、可動コアすなわちシャフト及び第
２弁体は、第２弁体押圧スプリング力に抗して供給電流
に対応（好１しくは比例）したストロークだけ移動する
。第１弁体が第１弁座に着座すると、第１弁体によって
第１ポートが閉じられる。これと同時に第２弁体によっ
て閉じられていた第１弁体の貫通孔が開き、第１チヤン
バと第２チヤンバが連通ずるので、これ１で負圧に保持
されていた第２ポートに大気圧が導入される。その後第
１弁体（第２弁座）と第２弁体との間で大気流入量が制
餌１されるので、同様にマスクシリンダ駆動用アクチュ
エータの差圧も制御され、所望のブレーキ圧が制御して
得られる。

好１しくは、ソレノイド電流−第２弁体２トローク間は
リニア関係とし、大気流入量（第２弁ＩＩ）と第２弁体
のストロークとは、第２弁座が開き始めて以後リニア関
係とする。

この制御弁は、一つのソレノイドすなわち電磁リニアモ
ータで一つのポートの遮断と、他方のポートへの大気流
入量のリニア制御が可能であり。

制御装置の簡略化が可能であシ、１だ、制御装置の応答
特性及び信頼性が飛躍的に改善される。このため、従来
の弁のオン・オフ制御による圧力制御方式と比べて、弁
の開閉回数が顕著に減少し。

可動部の疲労が＠減され、その結果弁の耐久寿命も延長
できる。

以下添付図面を参照して本発明の一実施例について説明
するが、その前に本発明の理解を容易とするためマスク
シリンダを駆動するアクチュエータ１０の概略について
述べる。

このアクチュエータ１０は、第１図の右下に示すように
複動式シリンダであり、シリンダ１１内に往復動自在に
配置されたピストン１２は、ブレーキペダル１３とマス
クシリンダ１４を連結するロッド１５に固定さ扛、シリ
ンダ１１内空間をマスタノリンダｌａ側第ｔチャンバ１
６．！：、ブレーキペダル１３側第２チャンバ１７とに
分割する。

第１チヤンバ１６及び第２チヤンバ１７は、後述する弁
装置２０の第１ポート２１（その分岐２１ｂ）及び第２
ボート２２に接続されており、常時負圧導入されている
が、シリンダ１１内のスプリング１８によってブレーキ
ペダル側へ押圧されている。

第１図の左上に示す本発明に係る弁装置２０は、弁孔２
３が形成された一体的な弁ノ・ウジング２４と、主弁孔
２３内に配された第１弁体２５及び第２弁体２６と、第
２弁体２６を駆動するための電磁リニアモータ２７とか
ら成る。

主弁孔２３中央部にＩＩま、第１弁体が座差する／ヨル
ダ状第１弁座２８が設けられ、この第１弁座２８の上、
下流にアクチュエータｌＯの第１チヤンバ１６及び第２
チヤンバ１７にそれぞれ連通する第１ポート２１及び第
２ポート２２が設けられ、更に弁ハウジング２４には、
第１ポート２１を負圧発生源、例えばインテークマニホ
ールド（図示せず）に連通ずるだめの第１ポート２１（
その分岐２１ａ）が設けられている。

第１弁体２５は、可撓性材料から成る環状体から成シ、
はぼ第１ポート２１の主弁孔２３側出１］をなす第３ポ
ート２９の近傍に位置する。この第１弁体２５の主弁孔
外端側端部は、押えリング３０によって主弁孔２３内壁
に固定され、押えり／グ３０は、更にフィルタ３１を介
してプレ〒ト３２によって弁ハウジング２４に固定され
ている。

押えリング３０ヒ第１弁体２５の先端のスプリング受け
２５ａとの間には、スプリング３３が配置され、第１弁
体２５の先端を主弁孔２３内第１弁座２８に押圧し、第
１ポート２１の主弁孔２３側出１コを塞ぐよう働く。

第２弁体ｚ６は、後述する電磁リニアモータ２７によっ
て往復動される。シャフト３４と、このシャフト３４の
先端部近傍に取付けられたリング状弁座３５と、このリ
ング状弁座３５から主弁孔２３の外端寸で延長するベロ
ース３６から成り。

ベロース３６の外端１部は弁ハウジング２４とりニアモ
ータ２７のフロントエニドキャンプ３７との間に挾持さ
れている。シャフト３４は常時リニアモータ２７の外端
部門溝３８内に収容されたスプリング３９によって押圧
され、＠２２部２６の弁座３５は、第１弁体２５の貫通
孔４０を閉じると共に第１弁体２５″ＦＩ：ショルダ２
８から部間させ第１ポート２１の弁孔２３側出口を開け
る。このスプリング３９の押圧力、は、スプリング押え
ネジ４１を回転することによって調節自在である。

第１弁体２５の副弁孔（貫通孔）４０が第２弁体２６に
閉じられている時は、主弁孔２３内空間は、フィルタ３
１全介して大気に連通した第１弁体、２５側の第１チヤ
ンバ４２と、第１ポート２１及び第２ボート２２に連通
する第２弁体２６側の第２チヤンバ４３とは分殖される
。この時、ベローズ３６内部は弁座３５に設けた連通孔
３５ａを介して第１チヤンバ４２と同様の大気圧に維持
される。

第２弁体２６を駆動する電磁リニアモータ２７は、はぼ
円筒状のハウジング４４と、このノ・ウジフグ４４内に
収容されたソレノイド４５と、このソレノイド４５の内
側に同心状に配置された固定コア４６と、前記シャフト
３４に取付けられた可動コア４７とから成る。この電磁
リニアモータ２７は、ハウジングフランジを弁ハウジン
グ２４にネジ止めすることによって固定されている。第
２弁体２６の中空シャフト３４は固定コア４６内を往復
動自在に貫通し、既述のように外端部がスプリング３９
で押圧され、エンドキャップ３７内のベアリング４８及
び固定コア４６内のシール４９てよって慴動自在に支持
されている。可動コア４７と固定コア４６ば、ソレノイ
ド４５が励磁されたときに発生される磁束に対する磁気
回路を構成し、可動コア４７は、ソレノイド励磁電流に
対して第２弁体２６ストロークカリニアとなるように固
定コ′ア４６に向って断面がテーパ状となるような形状
となっている。

モータハウジング４４の外：６ｔＡには、ゴムキャップ
５０が嵌合されてあり、ソレノイド４５に電気的に接続
され次ターミナル５１がキャップ５ｏより突出している
。

第１図（で示す状態において、第２図に示すように次第
に増加するソレノイド電流が流れると、所定制御域内で
シャフト３４すなわち第２弁体２６にリニアなストロー
クかり見られる。従って、第２弁体２６の弁座３５は下
方に移動し、第１弁体２６の下端も下方へ移動する。第
３図のａ点まで移動すると、第１弁体２６は、第１弁座
２８に座着して第１ボート２１と第２ボート２２との連
通を遮断する。

その後更に第２弁体２６が下方へ移動すると。

第２弁体２６の弁座３５ば、第１弁体２５の先端よシ離
間し、第１チヤンバ４２と第２チヤンバ４３が連通し、
これ葦で負圧に保たれていた第２チヤンバ４３すなわち
第２ボート２２に大気が流入する。この大気流入量は、
第３図に示すようにストローク３点以降リニアとなる。

この大気圧はライン５２全通して、アクチュエータ１ｏ
の第２チヤツバ１７に導入されるので、アクチュエータ
ｌＯのピストン１２には、マスクシリンダ１４方向へ押
圧する力が加えられ、ピストン１２け点、腺で示す位置
１で移動し、所定のブレーキ圧を発生する。こうしてソ
レノイド電流を変えることによって、アクチュエータ１
０のチャンバ１６．．１７の差圧制御が可能であり、所
望のブレーキＥＥ　［発生できる。

なお第１．第２弁ｊ坐及びこれらに当接する第１゜第２
弁体の着座部の形状は図示のものに制限されず１本発明
の目的に従い適宜変更を許容される。

なお、この実施例の弁は、停止時、坂道走行時等の自動
ブレーキの制御１に用いることができ、パーキングブレ
ーキ等のホールド作用・も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の自動ブレーキ装置用空気弁およびそ
れに制御される。アクチュエータを示す断面１゛剛、第
２図はリニアモータのソレノイド電流と第２弁体のスト
ロークの関係を示すグラフ、第３図は第２弁体のストロ
ークと大気流入量との関係を示すグラフである。 １０−アクチュエータ、１３−ブレーキシリンダ、１４
−マスクシリンダ、２０−弁装置。 ２１−第　１　ポ　−　ト　、　　　　　　　２２−九
５２　ポ　−　ト　、２５−第１弁体、　　　　２６−
第２弁体、２７−リニアモータ、 出ｊ頭人　アイシン梢機株式会社 代Ｊ」人　弁理士　加　藤　　朝　道 第２図 −２８７−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一端を外部に連通し内壁部に第１弁座を備えた主弁孔を
   有し、第１弁座の上流及び下流で夫々主弁孔と連通ずる
   第１ポート及び紀２ポートを有する弁ハウジングと、主
   弁孔の第１ポート上流において弁ハウジングに密着し第
   １弁座に着１ａ＜可能に配されかつ中央ｒ１μに副弁孔
   とそのだめの第２弁座を有する第１弁体と、該主弁孔内
   の前記下流で第２弁、１坐に着座可能に配されルノイド
   により制御可能に配された第２弁体と、第２弁体を電気
   信−号に対応するストロークをもって制御するルノイド
   と、第１弁体及び第２弁体を夫々第１弁串及び第２弁座
   に着座する方向へ伺勢するスプリングとから成る自動ブ
   レーキ装置逍用制御弁。