JPS632823B2

JPS632823B2 -

Info

Publication number: JPS632823B2
Application number: JP54133464A
Authority: JP
Inventors: Tadayuki Kuroki; Katsuhiro Morita
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1979-10-15
Filing date: 1979-10-15
Publication date: 1988-01-20
Also published as: JPS5657554A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は自動車の液圧ブレーキ装置等に用いら
れ、入口液圧（マスターシリンダ液圧）の上昇に
対し出口液圧（後輪ブレーキ液圧）の上昇を制限
するための液圧制御弁に関するものである。

自動車の液圧制動装置においては、前後輪を同
時に制動するが、この際後輪が先にロツクする
と、自動車はスキツド、即ち尻振現象を生じ、前
輪が先にロツクした場合に較べ頗る危険である。
そこで、制動時は車体荷重が前方に移動するため
後輪荷重が減少することから、後輪の方が前輪よ
りロツクし易くなる事実も考慮し、前輪ブレーキ
液圧（マスターシリンダ液圧）の上昇に対し後輪
ブレーキ液圧の上昇を制限する液圧制御弁が後輪
ブレーキ系には挿入されている。

この種液圧制御弁としては、例えばプロポーシ
ヨニングバルブ（以下Ｐバルブと称する）と減速
度感知型バルブ（以下Ｇバルブと称する）とを組
合せたものが提案されている（特開昭52−84366
号公報）。ここでＰバルブは後輪ブレーキ液圧の
上昇を制限し始める時の液圧、即ち臨界液圧が不
変であり、前後輪ブレーキ配分特性が一定なもの
である。しかし、前後輪が同時にロツクするよう
な理想の前後輪ブレーキ力配分特性は、車両重量
が増加するにつれて変化し、上記臨界液圧は車両
重量の増加時に高くする必要がある。このため、
空車時と積車時とで車両重量が大きく変化するト
ラツク等ではＰバルブのみでは不適当であるから
車両の減速度を検出して作動し、上記臨界液圧を
車両重量の増加に比例して高めるようＧバルブを
組合せるものである。

しかし、かかる構成の液圧制御弁でも積車時に
ブレーキペダルを急激に踏み込むと臨界液圧が十
分に上昇せず、このようなときは車両の制動力が
不足気味になるという問題点があつた。その理由
は従来の液圧制御弁の構成がケーシング中に画成
された室と、この室に連通し、この室にマスター
シリンダからの入口液圧を供給する第１液体路
と、この室に連通する第２液体路と、この室内に
収納され、一定以上の制動減速度に応動して第２
液体路を閉塞し、この制動減速度に応じた液圧を
第２液体路内に封じ込めるボールと、を具備し、
前記第１液体路のポートと第２液体路のポートと
はボールの前後にそれぞれ開口配置されていたか
らである。このため、ブレーキペダルを急速に踏
み込んでマスターシリンダ内の液圧を急激に高め
るとともに該液圧を第１液体路を通じて室内に供
給すると、第１液体路のポートより室内に急激に
流入する液体が、ボールを第２液体路のポート側
に押しやり、しかも、室内の液体が第２液体路に
流出する際に該液体がボールを第２液体路のポー
ト側に引き寄せ、これらの相加効果によつてボー
ルは移動して所定の封じ込め圧に達する以前に第
２液体路のポートを閉塞する。この結果、臨界液
圧が所要の値より低いものとなつてしまうのであ
る。このため、十分なブレーキ制動力を車輪に与
えることができなかつたのである。

この発明は、このような従来の問題点に着目し
てなされたもので、液圧制御弁において、ボール
室への液体流入ポートを、前記ボールの中心の移
動軌跡がある線分より上方に開口するとともに、
該液体流入ポートの軸線が制動減速時にボールの
移動を阻止する方向に形成し、第１液体路より室
内に流入する液体がボールに与える力と、第２液
体路より室外に流出する液体が前記ボールに与え
る力との２つの力を互いに相殺するようにするこ
とにより、上記問題点を解決することを目的とし
ている。

以下、図面に示す実施例によつて本発明を詳述
する。

第１図は本発明液圧制御弁の一例構成を示し、
その本体１にシリンダ嵌合孔１ａと、この孔に連
なる小径の盲孔１ｂと、この盲孔に並設した孔１
ｃとを形成する。盲孔１ｂの開口端にリテーナ２
を嵌着し、このリテーナによる案内下でプランジ
ヤ３を盲孔１ｂ内に嵌合することにより、盲孔１
ｂ内を２個の室４，５に分割する。室４はシール
６により孔１ａから隔絶すると共に、本体１に設
けた液圧入口ポート７を開口させ、第１液体路８
およびその液体流入ポート８ａにより孔１ｃに連
通させる。この場合、第１液体路８のポート８ａ
は、第１図中において孔１ｃの上壁左隅の中央部
附近に設ける。室５には本体１に設けた液圧出口
ポート９を開口させる。

室５に臨むプランジヤ３の端面に盲孔３ａを開
口させて設け、この盲孔内にばね１０で閉弁方向
へ附勢されたポペツト弁体１１を配置し、この弁
体１１に対する弁座１２を盲孔３ａの開口端より
突出させて、この開口端に固設する。なお、弁体
１１の弁ステム１１ａは閉弁時弁座１２より盲孔
１ｂの端壁に向け若干突出する長さとする。

孔１ａの開口端を端蓋１３で閉塞し、その内端
面に対向させて孔１ａに摺動自在に嵌合させたピ
ストン１４を設け、これによりシリンダ室１５を
画成し、この室１５に連なる半径方向孔１６，１
７を本体１に形成する。半径方向孔１６に連通す
るエヤ抜きバルブ１８を本体１に螺装し、半径方
向孔１７に連通しかつ第１図中において孔１ｃの
左端中央部に開口する第２液体路１９を本体１に
設ける。

孔１ａ内に突出するプランジヤ３にばね座２０
をスナツプ嵌合し、このばね座とピストン１４と
の間にばね２１を縮設する。なお、ピストン１４
には条溝１４ａを形成し、これにシールリング２
２を嵌着してピストン１４の前後を液密封止す
る。

孔１ｃの開口端をプラグ２３により封止して室
２４を画成すると共に、この室内にボール２５を
摺動自在に収納し、このボール２５の前後に出来
た室を溝２６により連通させる。又、室２４に開
口する第２液体路１９の液体流出ポート１９ａに
はボール２５が着座して第２液体路１９を塞ぐた
めの弁座２７を設ける。本発明では、室２４に設
けられた第１液体路８のポート８ａと第２液体路
１９のポート１９ａとを、ポート８ａの向きをボ
ール２５のプラグ２３の着座位置でボール２５の
中心に向うよう設け、この線分が、ポート１９ａ
と室２４の中心を結ぶ線分とほぼ45度の角度をな
して交わるように配置するのが望ましい。

以上のような本発明液圧制御弁においては、プ
ランジヤ３、弁体１１、弁座１２、ばね座２０、
ばね２１でＰバルブが、又ピストン１４、ボール
２５、弁座２７でＧバルブが夫々構成されるが、
これらＰバルブ及びＧバルブの組合せになる本発
明液圧制御弁は常態でボール２５が重力により図
示の如くプラグ２３に当接しているよう水平面３
１に対し傾斜させて、詳しくは第２図に示すよう
車両進行方向水平線３２に対しθだけ傾斜させて
車体に取付ける。そして、同じく第２図に示すよ
うに、本発明液圧制御弁３３はそのポート９を左
右後輪のホイールシリンダ３４，３５に、又ポー
ト７をマスターシリンダ３６の一方の液圧出口に
夫々接続して実用に供する。なお、３７はブレー
キペダルで、マスターシリンダ３６の他方の液圧
出口は左右前輪のホイールシリンダ３８，３９に
接続する。

上述の構成とした本発明液圧制御弁の作用を次
に説明する。

通常、ボール２５は前述した通り弁座２７から
離れ、第２液体路１９と室２４とが通じており、
又プランジヤ３及びばね座２０はばね２１により
ピストン１４から最も離間した第１図示の位置に
保たれ、弁体１１がその弁ステム１１ａを盲孔１
ｂの端壁により押込められた開弁位置にされると
共にピストン１４が端蓋１３の内端面に押付けら
れている。ここでブレーキペダル３７の作動によ
りマスターシリンダ３６が液圧P_nを出力すると、
このマスターシリンダ液圧P_nは前輪ホイールシ
リンダ３８，３９にはそのまま、又後輪ホイール
シリンダ３４，３５にはポート７より室４、盲孔
３ａ内に開口させてプランジヤ３に設けた小孔３
ｂ、弁体１１と弁座１２との隙間、弁座１２に設
けた小孔１２ａ、室５、及びポート９を経て夫々
供給される。また室２４には、ポート７、室４、
第１液体路８、ポート８ａを経て供給される。従
つて、後輪ブレーキ液圧P_rは前輪ブレーキ液圧
（マスターシリンダ液圧）P_nに等しく、第３図に
ａ−ｂで示す特性を持つて後輪ブレーキ液圧P_rは
上昇する。この時のプランジヤ３に作用する力の
釣合式は、孔１ｂの断面積をA₁、リテーナ２の
内孔断面積A₂、ばね２１のばね力をＦとすると、
次式で表わされる。

P_n・A₂＝Ｆブレーキペダル３７の踏込みで、マスターシリ
ンダ液圧P_nが上昇すると、上式左項の値が大き
くなつてゆき、プランジヤ３はばね２１に抗し第
１図中左方に移動し、ついには弁体１１が弁座１
２に着座する閉弁位置となる。この時の液圧、即
ち臨界液圧P_sは、上式中P_nにP_sを代入して P_s＝Ｆ／A₂ ……(1) で表わされる。その後、マスターシリンダ液圧
P_nが更に上昇すると、この液圧はP_n（A₁−A₂）
の力でプランジヤ３を第１図中右方へ押すよう作
用し、弁体１１が開弁される時これを経てポート
９に供給され、後輪ブレーキ液圧P_rもその分増加
する。ここでP_n≧P_sの時、プランジヤ３に作用
する力の釣合式を求めると、 P_rA₁＝P_n（A₁−A₂）＋Ｆ ……(2) となり、この式から後輪ブレーキ液圧P_rは次式で
表わされる。

P_r＝A₁−A₂／A₁P_n＋Ｆ／A₁＝mP_n＋Ｆ／A₁ ……(3) （但しｍ＝A₁−A₂／A₁）上式から明らかなようにマスターシリンダ液圧
P_nが臨界液圧P_s以上になると、後輪ブレーキ液
圧P_rは第３図にｂ−ｃで示す如く、これまでの上
昇勾配１より小さい勾配ｍを持つて上昇し、後輪
のロツクを防止できる。

一方、マスターシリンダ液圧P_nが上昇すると、
制動力Ｂも上昇し、この制動力を車両重量Ｗで除
した減速度αも次式から明らかなように増加す
る。

Ｂ＝Ｃ・P_n（但し、Ｃは定数） α／ｇ＝Ｂ／Ｗ ……(4) ｇ；重力の加速度減速度比α／ｇが液圧制御弁傾斜角θによつて決まる一定値（α／ｇ）_p＝ｆ（θ）ｆ（θ）：θの関数……(
A) に達すると、ボール２５はその慣性力により傾斜
角θ方向の重力の加速度の分力に抗し第１図中左
方に移動して弁座２７の中心開口を塞ぐ。本発明
では、積車時に急激にブレーキペダル３７を踏ん
でマスターシリンダ液圧P_nを急激に上昇させた
としても、ポート８ａより室２４内に流入する液
体がボール２５に与える力の作用線方向は、第１
図においてボール２５の中心を通る水平線右方向
より45度下方に向う方向で表わされ、一方ポート
１９ａより流出する液体が与える力の作用線方向
は同じ水平線左方向で表わされるので、２つの力
の合力は実質的に相殺すると考えてもよい。従つ
て、ボール２５は実質的に慣性力と傾斜角θ方向
の重力の加速度の分力とのみを受けて弁座２７を
塞ぐので式(A)の関係をほぼ正確に満足する。弁座
２７が塞がれると、それ以上マスターシリンダ液
圧P_nが増加しても、ピストン１４に作用する液
圧は、ボール２５が弁座２７の中心開口を塞いだ
時のマスターシリンダ液圧に保たれ、この時の室
１５内における封じ込め圧P_Gは上記より次式で
表わされる。

P_G＝ｆ（θ）／ＣＷ ……(5) 液圧P_Gとピストン１４の受圧面積A₃との積で
表わされるピストン１４を第１図中右方に押す力
と、ばね２１のばね力Ｆとはこの時釣合い、下記
の釣合式Ｆ＝P_GA₃ ＝ｆ（θ）／ＣA₃W ……(6) が求まるが、この(6)式を(1)式に代入すると、(1)式
は次式に変形される。

P_s＝ｆ（θ）／ＣA₃W／A₂ ……(7) 従つて、P_r＞P_sのときは、(7)式より前記した P_r＝mP_n＋Ｆ／A₁ は次式の如くになる。

P_r＝mP_n＋ｆ（θ）／ＣA₃W／A₁ ……(8) 従つて、第４図の如き車両重量Ｗに対する臨界
液圧P_sの関係が得られ、車両重量Ｗの増加につれ
て臨界液圧P_sは車両重量Ｗに対し比率を確実に増
加させつつ上昇する。

かくて、本発明では、後輪ブレーキ液圧P_rは、
車両の積載荷重の増加につれて第３図に示すスプ
リツトポイントｂが上昇することになるため、例
えば積載時について説明すると第３図にａ−b′−
c′で示す特性を持つて上昇し、ほぼ理想の後輪ブ
レーキ液圧特性にすることができる。また、本発
明では第１液体路８より流入する液体により、ボ
ール２５を室２４の底壁に押し付けることによつ
てボール２５の不安定な動きが阻止される。そし
て、これにより、ボール２５の移動時における摩
擦抵抗を増やすことなく安定な状態で臨界液圧を
高めることができる。一方、従来において、急激
にブレーキペダル３７を踏み込んだ時の後輪ブレ
ーキ液圧P_rは第３図に示す如くａ−b″−c″で示す
特性を持つて上昇していた。すなわち、ボール２
５が早く第２液体路１９に通じる弁座２７を閉塞
してしまう為にシリンダ室１５の封じ込め圧P_G
が所定の値より小さい値となり、それに比例して
臨界液圧も所要の臨界液圧P_sよりも小さい値とな
り、第３図中のスプリツトポイント（b″）は所要
の値（b′）よりも低い値になり、後輪ブレーキ力
を充分に高めることができなかつた。

なお、上述した実施例では、ＰバルブとＧバル
ブとを組合せた液圧制御弁について述べたが、Ｐ
バルブを省略したＧバルブのみの液圧制御弁にも
本発明を適用し得ることは明らかである。また、
上述した実施例の第１液体路８およびそのポート
８ａを以下の様に変更してもよい。すなわち、第
５図に示す如く、第５図中において室２４内に一
端を開放端とするスリーブ２９をその開放端２９
ａが室２４の左端壁内面に接するように設けると
ともに、その上部壁２９ｃおよび下部壁２９ｂが
それぞれプラグ２３の内端面および室２４の上
壁、底壁内面に接するようにし、また、その上部
壁２９ｃの左側に第１液体路８のポート８ａをボ
ール２５の中心に向けて形成する。ここで、溝２
６は第１液体路８の一部を形成する。

本発明では、上述した如くボール室への液体流
入ポートを前記ボールの中心の移動軌跡がある線
分より上方に開口するとともに、該液体流入ポー
トの軸線が制動減速時にボールの移動を阻止する
方向に形成し、ボールが室を流出入する液体によ
り受ける力が実質的に互いに相殺し合つて零にな
るようにしたので、ボールはほぼ正確に減速度を
検知して作動する。従つて、たとえ積車時に急激
にブレーキペダルを踏んでも、ボールは実質的に
車両の減速度にのみ応動して第２液体路を閉塞す
る。これにより、車両重量の増加に応じて臨界液
圧を高めることができ、後輪ブレーキ力を後輪が
ロツクしない限度で車両重量の増加に応じて確実
に高めることができるという効果が得られる。ま
た、第１液体路より流入する液体により、ボール
を室の底壁に押し付けることによつてボールの不
安定な動きを阻止することができる。これによ
り、ボールの移動時における摩擦抵抗を増やすこ
となく、安定な状態で臨界液圧を高めることがで
きる。

第５図で説明された実施例は上記共通の効果に
加えて更に以下の様な効果がある。すなわち、室
内にスリーブを配置することにより容易に第１液
体路およびそのポートを形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる液圧制御弁
の断面図、第２図は同じくその装着要領説明図、
第３図は本発明及び従来の液圧制御弁の作用特性
図、第４図は車両重量と臨界油圧の関係を示す線
図、第５図は本発明の他の実施例にかかる液圧制
御弁の要部の断面図である。１……本体、３……プランジヤ、７……液圧入
口ポート、８……第１液体路、８ａ……第１液体
路の液体流入ポート、９……液圧出口ポート、１
１……ポペツト弁体、１２……弁座、１３……端
蓋、１４……ピストン、１５……シリンダ室、１
８……エヤ抜きバルブ、１９……第２液体路、１
９ａ……第２液体路の液体流出ポート、２３……
プラグ、２４……室、２５……ボール、２６……
溝、２７……弁座、２９……スリーブ。

Claims

【特許請求の範囲】

１室２４と、該室２４の一端を閉止するプラグ
２３と、前記室２４に連通し、室２４に液体を供
給する第１液体路８と、前記室２４に連通する第
２液体路１９と、前記室２４内に収納され、慣性
力を受けないとき重力によりプラグ２３に着座し
て第２液体路１９を開放し、一定以上の制動減速
度に対応する慣性力を受けると重力に逆らい室２
４内を移動しプラグ２３から離れて第２液体路１
９を閉塞し、該制動減速度に応じた液圧を第２液
体路１９内に封じ込めるボール２５と、を具備す
る液圧制御弁において、前記第１液体路８の液体
流入ポート８ａを、前記ボール２５の中心の移動
軌跡がある線分より上方に開口するとともに、該
液体流入ポート８ａの軸線が制動減速時にボール
２５の移動を阻止する方向に形成したことを特徴
とする液圧制御弁。