JP3456950B2 - アンチロックブレーキシステム用の機械式自動油圧制御装置 - Google Patents

アンチロックブレーキシステム用の機械式自動油圧制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車のアンチロッ
クブレーキシステム用の機械式自動油圧制御装置に関す
るものであり、特にブレーキ動作時にブレーキペダルや
レバーの動作によりブレーキシステムの応答が開始され
車両または機械の動作を停止または減速させるとき車両
の場合はホイールがロックされる油圧の最小値未満をホ
イールシリンダまたはカリパー方向に通過させ、ロック
される圧力以上は自動的に遮断させ、また機械類では急
な停止による破損、または変形を防ぐアンチロックブレ
ーキシステム用の機械式自動油圧制御装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】自動車事故の主な原因はスピードの出し
過ぎと非効率的な制動力で発生する。通常の走行時にも
制動距離が長くなると事故の危険が増大し、特に雪道や
雨道では制動時に自動車の偏中心により車体が回転して
操向機能が麻痺し、大型事故を誘発する。
【０００３】従来、広く使用されているアンチブレーキ
システム(anti-brake system；以下ＡＢＳと称する）
はこのような問題点を解決するためのものであり、制動
時にブレーキの作動と解除を複数回、反復することによ
り車体の偏中心による回転を減少させ、併せて制動距離
を短縮させている。しかし、既存のＡＢＳは偏中心によ
る車体の回転を減少させ制動距離を短縮させるのに満足
する水準には至っていなく、ブレーキの作動と解除が反
復される過程でブレーキペダルの振動が大きくなり運転
者をあわてさせていた。特に二輪車の場合にはその特性
上、作動する時ごく短い瞬間のスリップでも中心を失っ
て転到することによりアンチロックブレーキシステムと
しての性能を発揮できない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は効果的な制動
が車輪の滑り摩擦よりブレーキのロックポイント(LockP
oint)に近接した転がり摩擦により滑りがない状態すな
わち、スリップ率≦０.2を維持しながら制動するとき極
大化されるという原理に基づいて運転者がブレーキペダ
ルを踏んだりレバーを引っ張ったとき車体の重量及び平
均走行速度などを考慮して算出できるロックポイントに
近接したブレーキの油圧を効果的に維持することを技術
的課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明のＡＢＳ用の機械式自動油圧制御装置に
より平時には操向性確保と共に制動距離を極小化し、油
圧の速い応答により性能が向上され雪道や雨道で車体の
偏中心による車体の操向不能状態を防止し、制動時にブ
レーキペダルの振動が全然なく安定した制動ができるよ
うにすることである。
【０００６】本発明の一実施例によると車両のアンチロ
ックブレーキシステムに具備されたマスタシリンダとホ
イールシリンダの中間に装着され、マスタシリンダによ
り発生した油圧を急制動時にスキッドが発生する直前状
態に、必要な適正油圧で制御するように構成されている
機械式自動油圧制御装置が提供される。
【０００７】以上のような本発明の目的と別の特徴及び
長所などは以下に参照する本発明の好適な実施例に対す
る以下の説明から明確になるであろう。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して前記し
た本発明の実施例による機械式自動油圧制御装置に関し
て説明する。
【０００９】図１及び図２に示すように、本機械式自動
油圧制御装置は第１本体１０と、その第１本体１０の後
端に螺合されている第２本体を含んでいる。
【００１０】前記第１本体１０の前端部付近にはマスタ
シリンダから延長される油圧供給管と連通するオイル流
入通路３０が形成されており、前記オイル流入通路３０
は第１本体１０の軸を横切って延長されている。第１本
体１０の後端部には第２本体２０が螺合されるねじ穴が
形成されている。第１本体１０にはまた前記ねじ穴の前
端部から前記オイル流入通路３０側に軸方向に延長され
る凹部が形成されており、この凹部にはシリンダ部材１
１がシール状態で挿入され内部にオイルチャンバ１６を
形成している。シリンダ部材１１により前記第１本体１
０に形成された前記オイルチャンバ１６は第１本体１０
に形成されている軸方向オイル通路１５により前記オイ
ル流入通路３０と連通する。前記シリンダ部材１１の後
端部は第１本体１０の凹部から突出されており、シリン
ダ部材１１が凹部から離脱されないようにするために前
記突出されたシリンダ部材１１の後端部周囲にはストッ
パー２３が設置されている。前記シリンダ部材１１には
円筒型ピストン１２がオイルチャンバ１６内で軸方向に
滑り移動できるように結合されている。前記円筒型ピス
トン１２の後端部はシリンダ部材１１から突出されてお
り、その突出された後端部にはワッシャ２４が装着され
ている。
【００１１】シリンダ部材１１の周囲には多数のオーリ
ングＲが設置され第１本体１０の凹部とシリンダ部材１
１との間のシールを維持するようになっている。前記し
たオーリングＲの設置のためにシリンダ部材１１の周辺
には均一な間隔をおいて多数の環形溝が形成されてい
る。前記シリンダ部材１１はその前端部側に延長しなが
らだんだん直径が段階的に増加する段差を有する円筒型
内面を有している。すなわち、シリンダ部材１１は直径
が異なる三つの円筒型内面、すなわち、最も大きい直径
を有する前方内面部１１ｓ’と、前記前方内面部１１
ｓ’の直径より小さい直径を有する中間内面部１１ｓ”
と、最も小さい直径を有する後方内面部１１ｓ’’’を
有している。シリンダ部材１１の後方内面部１１
ｓ’’’はその部分でピストン１２がシリンダ部材１１
に対してシール状態を維持できるようにピストン１２の
直径とだいたい同一な直径を有している。
【００１２】ピストン１２の前端部付近でピストン１２
の外周にはパッキン１４ａが装着されている。このパッ
キン１４ａはピストン１２がシリンダ部材１１に沿って
後方に滑り移動することにより前記前方内面部１１ｓ’
中間内面部１１ｓ”との間に形成された階段部と接触す
るようになり、これによりピストン１２が後方にそれ以
上滑り移動することを防止するようになる。従って、ピ
ストン１２の行程はワッシャ２４がシリンダ部材１１の
後方端部と接触する前方位置と、パッキン１４ａがシリ
ンダ部材１１の前方内面部１１ｓ’と中間内面部１１
ｓ”との間に形成された階段部と接触する後方位置との
間で制限される。
【００１３】ピストン１２の滑り移動中にシリンダ部材
１１の後方内面部１１ｓ’’’で前記シリンダ部材１１
とピストン１２との間のシールを維持させられるように
ピストン１２の後方部で前記ピストン１２の外周には互
いに離隔された一対のパッキン１４ｂ，１４ｃが設置さ
れている。このパッキン１４ｂ，１４ｃの配置は前記ピ
ストン１２がその前方位置及び後方位置との間で滑り移
動する中にシリンダ部材１１の後方内面部１１ｓ’’’
と接触が維持できるようになされている。
【００１４】中間内面部１１ｓ”に対応するシリンダ部
材１１の部分にはオイル出口１７が形成されている。図
示された実施例の場合、前記オイル出口１７は中間内面
部１１ｓ”と後方内面部１１ｓ’’’との間に形成され
た階段部の付近に位置したシリンダ部材１１の部分に形
成されている。前記オイル出口１７は前記第１本体１０
に半径方向に延長されるように形成されホイールシリン
ダと連通するようになっているオイル排出通路１８と常
に連通している。ピストン１２の後方位置で前記オイル
出口１７はパッキン部材１４ａにより閉鎖されるように
なり、そのような状態でなければオイル出口１７は開放
状態にあるようになりオイルチャンバ１６をオイル排出
通路１８と連通させ、それによりオイルチャンバ１６内
の圧力オイルがオイル出口１７とオイル排出通路１８を
経てホイールシリンダに供給される。
【００１５】第２本体２０の前方部には圧縮コイルスプ
リング２２を収容するスプリング収容凹部が形成されて
おり、後方部には前記スプリング収容凹部と連通するね
じ穴が形成されている。第２本体の前記ねじ穴にはスプ
リング力調整ボルト２１が螺合されている。第２本体２
０が第１本体１０に螺合された状態で、前記圧縮コイル
スプリング２２はスプリング力調整ボルト２１の前端部
とピストン１２の後端部に装着されたワッシャ２４との
間に位置され、ピストン１２をその前方位置側に常に加
圧するようになっている。前記スプリング力調整ボルト
２１はピストン１２に加えられる圧縮コイルスプリング
２２のスプリング力を調整するように作用する。
【００１６】図３ａを参照すると、本発明により前記し
たような構成を有する機械式自動油圧制御装置は制動動
作が行われない状態にある。このような状態で、ピスト
ン１２は圧縮コイルスプリング２２のスプリング力２２
のスプリング力によりワッシャ２４がシリンダ部材１１
の突出された後方端部と接触する前方位置に位置してい
る。このようなピストン１２の前方位置で、パッキン１
４ａはシリンダ部材１１の前方内面部１１ｓ’と中間内
面部１１ｓ”との間に設置された階段部から離隔された
状態にあり、その結果オイルチャンバ１６はオイル出口
１７を経てオイル排出通路１８と連通しているようにな
る。
【００１７】このような状態でブレーキペダル（図示せ
ず）を踏んだりブレーキレバー（図示せず）を引っ張る
と圧力オイルがマスタシリンダからオイル流入通路３０
及び軸方向通路１５を経てオイルチャンバ１６内に流入
され、このようにオイルチャンバ１６内に流入された圧
力オイルはピストン１２を圧縮コイルスプリング２２の
スプリング力に対抗してその後方位置側に移動させなが
らオイル出口１７を経てオイル排出通路１８に排出され
る。オイルチャンバ１６から排出された圧力オイルはオ
イル排出通路１８を経てホイールシリンダに移送され制
動力を発生させるように作用する。このような状態でブ
レーキペダルをもっと踏むかブレーキレバーをもっと引
っ張るとオイルチャンバ１６に流入された圧力オイルの
圧力が増加し、それによりピストン１２は圧縮コイルス
プリング２２のスプリング力に対抗してその後方位置側
により移動するようになる。
【００１８】究極的に、ピストン１２の後方移動はピス
トン１２の一側に加えられるオイル圧力がピストン１２
の他側に加えられる圧縮コイルスプリング２２のスプリ
ング力と平行をなす位置で停止するようになる。ピスト
ン１２に加えられる圧縮コイルスプリング２２のスプリ
ング力はオイルチャンバ１６内のオイル圧力がアンチロ
ックブレーキシステムのブレーキロックポイントに近接
したレベルに至る時点で前記ピストン１２に装着されて
いるパッキン１４ａを前記前方内面部１１ｓ’と中間内
面部１１ｓ”との間に形成された階段部に接触させられ
るように調整される。図３ｂに図示されているようにパ
ッキン１４ａが前方内面部１１ｓ’と中間内面部１１
ｓ”との間に形成された階段部に接触するようになる
と、すなわちピストン１２がその後方位置に到達すると
オイル出口１７が閉鎖され、このような状態ではブレー
キペダルをもっと深く踏むかレバーをもっと強く引っ張
ってもホイールシリンダに加えられる油圧油の流入がな
くてそれ以上油圧が増加されない。
【００１９】前記スプリング力の調整はスプリング力調
整ボルト２１を締めたりゆるめることにことにより圧縮
コイルスプリング２２の圧縮度を適切に調整してなすこ
とができる。圧縮コイルスプリング２２の圧縮度は車体
の平均走行速度と車体の重量を考慮して調節され、前記
したように圧縮コイルスプリング２２のスプリング力は
アンチロックブレーキシステムのブレーキロックポイン
タに近接するオイルチャンバ１６内の油圧と一致する。
【００２０】
【発明の効果】以上で説明したように、本発明は一般ブ
レーキシステムやＡＢＳブレーキシステムとは異なりブ
レーキペダルを踏んだりレバーを引っ張ると油圧が増加
するが、ロックポイントに近接した状態で油圧の増加が
停止され、このような状態で車輪がほとんどスリップせ
ずに適正速度で回転することにより制動時に車体の片荷
重により車体が回転したりスリップによるスキッド状態
が極小化される。
【００２１】図４は一般ブレーキシステム（Ａ）とＡＢ
Ｓブレーキシステム（Ｂ）、そして本発明のブレーキシ
ステム（Ｃ）が有する油圧と制動時間との関係を図表で
示したものである。
【００２２】一般ブレーキシステムは制動時に超過油圧
が発生し車輪が停止されスリップが持続的に発生し、Ａ
ＢＳブレーキシステムは超過油圧が発生する時にはスリ
ップが発生し油圧が瞬間的に低くなるとき車輪が回転す
るために制動距離がいくらか短縮され車体の回転はやや
緩和され得る。しかし、本発明のブレーキシステムは車
輪が最小限で回転することによりスリップ状態に比べて
制動効果が大きく上昇するだけでなく片荷重による車体
の回転も極小化できる。
【００２３】本発明はブレーキペダルを踏んだりレバー
を引っ張ったとき車輪が制御されたブレーキ圧力により
最適の条件で減速し、従来のＡＢＳとは異なりブレーキ
ペダルやレバーに振動がないために運転者をあわてさせ
ることはない安定性があり、ブレーキペダルまたはレバ
ーに加える力が大きく減る長所がある。
【００２４】本発明のＡＢＳ用の機械式自動油圧制御装
置を利用して乾燥したアスファルト道路で二輪車で実験
した結果時速７０ないし１２０ｋｍの速度で急制動時に
制動距離が一般ブレーキシステムに比べて１５−４０％
まで短縮され操向性を確実に維持できるだけでなく、ブ
レーキペダルやレバーに加える力が減ることをわかるこ
とができた。
【００２５】本発明を実施例によって詳細に説明した
が、本発明は実施例によって限定されず、本発明が属す
る技術分野において通常の知識を有するものであれば本
発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正また
は変更できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一部切開斜視図である。
【図２】図２は、本発明の要部断面図である。
【図３】図３（ａ）はブレーキ作動初期油圧状態の要部
断面図、（ｂ）はブレーキ作動最大油圧状態の要部断面
図である。
【図４】図４は、ブレーキにおいて油圧と制動時間との
関係を示した図である。
【符号の説明】
１０ 第１本体 １１ シリンダ部材 １１ｓ’ 前方内面部 １１” 中間内面部 １１ｓ’’’ 後方内面部 １２ ピストン １４ａ，１４ｂ，１４ｃ パッキン １５ 軸方向オイル通路 １６ オイルチャンバ １７ オイル出口 １８ オイル排出通路 ２０ 第２本体 ２１ スプリング力調整ボルト ２２ 圧縮コイルスプリング ２３ ストッパー ２４ ワッシャ ３０ オイル流入通路 Ｒ オーリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60T 8/00 B60T 8/32 - 8/96

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両のアンチロックブレーキシステムに
    具備されたマスタシリンダとホイールシリンダとの中間
    に装着されマスタシリンダからホイールシリンダに伝達
    される油圧を制御するように構成されている車両のアン
    チロックブレーキシステム用の機械式自動油圧制御装置
    において、 内部に凹部が形成されており、前記マスタシリンダと連
    通するオイル流入通路と前記ホイールシリンダと連通す
    るオイル排出通路を有する第１本体と、 前記第１本体の後端部に螺合されている中空の第２本体
    と、 前記第１本体の前記凹部にシール状態で挿入され前記第
    １本体の前記オイル流入通路及び前記オイル排出通路と
    連通するオイルチャンバを形成するシリンダ部材と、 前記シリンダ部材にシール状態で挿入され、前記マスタ
    シリンダから供給されオイルチャンバ内部で作用するオ
    イル圧力を受けて前記オイルチャンバを前記オイル流入
    通路とオイル排出通路すべてと連通させる前方位置と、
    前記オイル排出通路に対する前記オイルチャンバの連通
    を遮断させる後方位置との間で前記オイルチャンバに沿
    って軸方向に滑り移動するピストンと、 前記オイルチャンバ内で作用するオイル圧力に対抗して
    前記ピストンを前記前方位置側に移動させるように常に
    加圧し、前記ピストンが前記後方位置に到達する時点で
    の前記オイル圧力を前記アンチロックブレーキシステム
    のブレーキロックポイントにだいたいに一致させるよう
    に前記加圧力が調整されるように構成されている加圧手
    段を含む車両のアンチロックブレーキシステム用の機械
    式自動油圧制御装置であって、 前記シリンダ部材はその前端部側に延長しながらだんだ
    ん直径が段階的に増加する段差を有する円筒型内面を有
    しており、前記円筒型内面は最も大きい直径を有する前
    方内面部と、前記前方内面部の直径より小さい直径を有
    する中間内面部と、最も小さい直径を有する後方内面部
    を有しており、前記後方内面部はその部分で前記ピスト
    ンが前記シリンダ部材に対してシール状態を維持できる
    ようにするために前記ピストンの直径とほぼ同一な直径
    を有することを特徴をする車両のアンチロックブレーキ
    システム用の機械式自動油圧制御装置。
  2. 【請求項２】 前記ピストンの前端部付近で前記ピスト
    ンの外周に装着され、前記ピストンが前記後方位置にあ
    るとき前記シリンダ部材の前記前方内面部と前記中間内
    面部との間に形成された階段部と接触して前記ピストン
    を前記後方位置に停止させると同時に前記オイル排出通
    路に対する前記オイルチャンバの連通を遮断させるパッ
    キンをさらに含むことを特徴をする請求項１に記載の車
    両のアンチロックブレーキシステム用の機械式自動油圧
    制御装置。
  3. 【請求項３】 前記中間内面に対応する前記シリンダ部
    材の部分には前記オイルチャンバを前記オイル排出通路
    と連通させるオイル出口が形成されていることを特徴を
    する請求項２に記載の車両のアンチロックブレーキシス
    テム用の機械式自動油圧制御装置。
  4. 【請求項４】 前記加圧手段は 前記第２本体内に収容され前記ピストンを前記オイルチ
    ャンバ内で作用するオイル圧力に対抗して前記ピストン
    を前記前方位置側に常に加圧する圧縮コイルスプリング
    と、 前記第２本体内で螺合され締めまたはゆるみ動作により
    前記圧縮コイルスプリングのスプリング力を調整するス
    プリング力調整ボルトで構成されることを特徴をする請
    求項１に記載の車両のアンチロックブレーキシステム用
    の機械式自動油圧制御装置。
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