JPH02114049A - アンチロック用流量制御弁 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、車輌のアンチロック・ブレーキ・システム
に用いる流量制御弁に関するものである。

〔従来の技術〕

車両のアンチロック装置は普及期を迎え、コスト低減、
小型車への適用が急務となっている。これに応えるもの
の１つとして、例えば、特公昭４９−２８３０７１号公
報に示されるような一輪当り２つの電磁弁による液圧制
御に替り、−輪当り１つの電磁弁を使用し、減圧と緩昇
圧の２つの制御モードにより制御する方式がＧＢ８５１
２６１０に示されている。

これは第５図に示す如く、前記特公昭４９−２８３０７
１号公報の昇圧を制御する電磁弁を流量制御弁３に置き
替えたものである。この流量制御弁３は、マスターシリ
ンダ２に連絡する入口３１ａ、車輪ブレーキ４へ連絡す
る出口３１ｂ、電磁弁５へ連絡する排出口３１Ｃの３つ
のポートを有する筺体３１の内部に、前記各ポートの間
の連絡状態を切替えるスプール３２がスプリング３４に
付勢されて摺動自在に収納されており、アンチロックの
非作動時には、スプール３２が図示の原位置に止まって
入口３１ａからスプール３２の外周溝部３２ａを経由し
て出口３１ｂ　　に至る大流路が形成される。

また、アンチロックの減圧時には、を磁弁５が励磁され
て開弁すると排出口３１ｃからリザーバ６３へ作動液が
排出される結果、スプール３２は両端に差圧が発生して
移動し、第５Ａ図の状態となる。すると、まずスプール
３２の大流路閉鎖部３２ｂで前記大流路が閉鎖され、さ
らにスプール３２が移動して第５Ｂ図の状態となり小流
路閉鎖部３２ｃが開状態となって出口３１ｂ、溝部３２
ａ、通路３１ｅ、排出口３１Ｃを結ぶ排出路が形成され
、電磁弁５を経由し、車輪ブレーキ４の作動液がリザー
バ６３へ排出さ−れ減圧される。そして、この作動液は
モータ６２により駆動されるポンプ６１により吸引、加
圧されてマスターシリンダ２と入口３１ａとの間に帰還
する。

さらにアンチロックの再加圧時に電磁弁５を消磁すると
第５Ｂ図の状態でスプール３２がエツジ３２ｄと通路３
１「の内周端とでメタリング作用を行い、入口３１ａ１
”通路３１ｄ、固定オリフィス３３、減圧室３６、通路
３１ｆ、通路３１ｅ１外周溝部３２ａ、出口３１ｂを結
ぶ小流路が形成され、車輪ブレーキ４を緩昇圧させる。

入口３１ａと出口３１ｂの差圧が小さくなるとスプール
が原位置へ復帰して第５図の状態となる。

この方式の場合−輪当り電磁弁が１つで良く、コスト的
に有利であり、又第５Ｂ図の状態でのアンチロック再加
圧時の流量がスプール３２の有効断面積とスプリング３
４の付勢力とで定まる差圧が固定オリフィス３３め前後
に作用した状態の流量となるようにメタリングエツジ３
２ｄと通路３１ｆとの間の通路（以下これを可変オリフ
ィスと云う）の開度が調整されるため、入口３１ａと出
口３１ｂとの差圧によらず一定となり、又固定オリフィ
ス前後の差圧を小さくできるため比較的大きなオリフィ
ス径で小さな流量を確保することが可能であり、小さな
消費液量の小型ブレーキを有する小型車への適用が容易
である。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述のスプールを有する流量制御弁においては、先に述
べたように、アンチロックの減圧時に、スプール３２が
先ず第５Ａ図の位置に移動して入口３１ａと出口３１ｂ
を結ぶ大流路を遮断し、その後更に移動して第５Ｂ図の
位置で出口３１ｂと排出口３１Ｃとを結ぶ減圧流路を開
く、またアンチロックの再加圧時には固定オリフィス３
３を経由する小流路を開く。従って、スプール３２が第
５Ａ図と第５Ｂ図の中間位置にある場合には、入口３１
ａと出口３１ｂ間の大流路が大流路閉鎖部３２ｂにより
、また小流路が小流路閉鎖部３２Ｃにより共に閉鎖され
ていることになり、万一、請、異物等でスプール３２が
この位置で固着した場合、マスターシリンダ２による車
輪ブレーキの加圧が不能になると云う問題がある。

この問題は、図示の制御弁だけに生じるものではない、
即ち、スプールが大流路の開かれる原位置と小流路の開
かれる再加圧位置との間を移動するとき、入口と出口の
連通を一旦遮断するタイプの制御弁の全てに共通した問
題である。

この発明は、かかる不具合を解消することを目的として
なされたものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の流量制御Ｂ弁は、上記の目的を達成するため
、マスターシリンダに連通ずる入口、車輪ブレーキに連
通ずる出口の少なくとも２つのポートを有する筐体と、 この筐体内に摺動自在に挿入され、２つのポート間の連
絡状態を切替可能であり、固定オリフィスと、筐体との
相当位置を変化させることにより流路面積を変更し得る
可変オリフィスとを有するスプールと、 このスプールを一方向に付勢するスプリングとを具備し
、 アンチロックの非作動時には前記スプールが非作動位置
にあって前記入口と出口を結ぶ大流路を形成し、 アンチロックの再加圧時には前記スプールが前記スプリ
ングの付勢力に抗して前記非作動位置から移動して先ず
大流路閉鎖部で前記大流路を閉鎖し、その後、小流路閉
鎖部が開放位置にくるまで更に移動して前記入口と出口
間に前記固定オリフィス及び可変オリフィスを経由して
連絡する小流路を形成し、この流路の流量が入口と出口
の圧力差によらず、前記スプールの有効受圧面積と前記
スプリングの付勢力とで定まる一定差圧が前記固定オリ
フィスの前後に作用したききの一定流量となるよう前記
可変オリフィスの流路面積が調整される如く構成された
アンチロック用流量制御弁において、 前記固定オリフィス前後の液圧差を検出する差圧検出手
段と、前記入口と出口とを結ぶ常開のバイパス路とを設
け、前記差圧検出手段による検出差圧が所定値を越えた
ときにバイパス路を閉鎖せしめるようにしたものである
。

なお、前記差圧検出手段としては、前記固定オリフィス
前後の圧力を各々対向方向に受ける液圧応動ピストンが
考えられ、この液圧応動ピストンには必要に応してバイ
パス路開閉のための弁部を設けてもよい。また、前記筐
体とスプールの間にスプールを収納するスリーブを軸方
向摺動自在に設け、このスリーブを前記差圧検出手段と
なしてもよい。

（作用〕 かかる構成の流量制御弁の場合、正常状態下でスプール
が非作動位置から移動するときには固定オリフィスの前
後に必ずスプール付勢用スプリングの力に打ち勝つ差圧
が生じている。従って、その差圧を差圧検出手段によっ
て検出し、スプールが移動を開始するときの差圧以下で
バイパス路を閉鎖すれば、アンチロックの減圧、緩昇圧
の再加圧には何ら影響が生じない。

一方、前記大流路、小波路が共に閉ざされる位置でスプ
ールが固着した場合には、小流路が閉鎖されて固定オリ
フィスを通過する液量がないため、オリフィス前後には
差圧が発生せず、従って、バイパス路は開いたままであ
り、このバイパス路を通る液圧によってノーブレーキの
トラブルを防止することができる。

なお、アンチロック非作動時にもバイパス路は開いたま
まとなるが、このときには大流路を介して入口と出口が
連通しているので、制動圧は抵抗の少ない通路を通るだ
けであって、バイパス路が開いても何ら問題は生じない
。

〔実施例〕

第１図乃至第４図に、この発明の実施例を示す。

第１図に示す第１実施例の流量制御弁１０３は、第５図
に示す制御弁にこの発明の特徴部を付加したものであっ
て、使用スプールと筐体のスプール収納部の構成及び便
宜上自動車４輪のうち１輪の系統についてのみ液圧制御
系統を示した点は第５図と同じである。従って、同一部
分には同一符号を付すに止め、以下ではこの発明の特徴
部のみを説明する。なお、第５図で未説明の１はブレー
キペダル、６はポンプ６１、モータｅ、？、リザーバ６
３から成る加圧源、ＰＩはマスターシリンダからの制動
圧である。

図のように、流量制御弁１０３の筺体３１内には、外周
溝部３２ａを経由して入口３１ａと出口３１ｂ間に作ら
れる大流路とは並列なバイパス路１）と差圧弁１５を設
けである。

差圧弁１５は、上端に入口３１ａからの導入液圧を、下
端に減圧室３６からの導入液圧を各々受ける差圧検出手
段としての液圧応動ピストン１５ａと、このピストンを
上向きに付勢するスプリング１５ｂから成る。バイパス
路１）を横切るピストン１５ａはバイパス路の連絡通路
１５ｃを有し、固定オリフィス３３前後の差圧でピスト
ン１５ａが下向きに移動して通路１５Ｃが閉鎖点に移る
と、バイパス路１）が遮断される。また、固定オリフィ
ス３３前後の差圧がスプリング１５ｂの付勢力より小さ
くなると、ピストン１５ａが図の位置に復帰してバイパ
ス路が再開通する。従って、スプール３２が、第５Ａ図
に示す大流路閉鎖部３２ｂと小流路閉鎖部３２ｃが共に
閉鎖された位置で固着してもアンチロック非作動時は電
磁弁５が閉であり、固定オリフィス３３を通過する液流
がないため、固定オリフィス３３前後の差圧は発生せず
、ピストン１５ａは移動せず、バイパス路は連通状態と
なる。なお、アンチロックの減圧時には電磁弁５が開と
なり、固定オリフィス３３を通って排出口３１ｃへ向う
液流が発生し、ピストン１５ａが移動し、バイパス路１
）は閉となるが、前記位置でのスプール固着下では小流
路閉鎖部３２ｃが閉のままであるため、車輪ブレーキ４
の液圧は降下せず、そのため、ソフトウェアにより異常
を検出できる。そして、再加圧指令により電磁弁５が閉
になると、固定オリフィス３３を通る液流が無くなり、
前後の差圧が消失するため、直ちにアンチロック非作動
時の状態へ復帰する。

次に、第２図に示す第２実施例は、アンチロック非作動
時の大流路をスプール内の流路を経由して作り出す制御
弁にこの発明の特徴部を付加したものである。この制御
弁２０３は、加工性の観点から筺体３１にポート３７ａ
〜３？Ｃを有するスリーブ３７を含めである。また、ス
プール３２には、非作動位置で入力室３５をポート３７
ａを介して入口３１ａに連通させるポートＰ＋、入力室
３５をポート３７ｂを介して出口３１ｂに連通させるポ
ートＰ、、及びアンチロック減圧時に出口３１ｂをポー
ト３７ｃを介して減圧室３６に連通させるポートＰ、を
設けである。

電磁弁５も、筐体３１に一体化して排出路の開閉を減圧
室３６と排出口３１Ｃとの間で行なうようにしである。

この制御弁は、非制動時に図示の状態にあり、入口３１
ａ、ポート３７ａ、ポートＰ　ｌ　ｓ入力室３５、ポー
トＰｚ、ポート３７ｂを経由して出口３１ｂに至る大流
路が確保される。

そして、アンチロックの減圧時に電磁弁５を励磁し、開
弁させると、減圧室３６の作動液が出口３１ｃより排出
される。すると、固定オリフィス３３を境に入力室３５
と減圧室３６との間に差圧を生じてスプール３２が下方
へ移動し、第２Ａ図の位置で大流路閉鎖部３２ｂにより
前記大流路が遮断される。更にスプール３２が下方へ移
動して小流路閉鎖部３２Ｃ部が開になると、出口３１ｂ
、ポート３７Ｃ、ポートＰ１、減圧室３６を経由して排
出口３１Ｃに至る減圧流路が連通し、車輪ブレーキの液
圧が減少する。また、アンチロックの再加圧指令により
電磁弁５を消磁し、閉弁させると、排出口３１Ｃへ向う
流れは停止し、第２Ｂ図の状態で入口３１ａ、ポート３
７ａ、このポートとメタリングエツジ３２ｄで構成され
る可変オリフィス、ポートＰｌ、入力室３５、固定オリ
フィス３３、減圧室３６、ポートＰ１、ポート３７Ｃを
経由して出口３１ｂに至る小流路が確保される。

そして、この小流路の流量が入口３１ａと出口３１ｂと
の差圧によらず常に一定となるよう、前記可変オリフィ
スの開度が自動調整される。その流量は、第５図の先行
技術の場合と同様、スプリング３４の付勢力とスプール
３２の有効断面積とで定まる差圧がオリフィス３３の前
後に作用した場合の流量となり一定に保たれる。しかし
、この制御弁もボー）Ｐ、、Ｐ、がポート３？ｂ、３７
Ｃ間のスリーブ壁に同時に塞がれる位置でスプール３２
が固着するとノーブレーキのトラブルが起こる。

そこで、第２実施例の制御弁２０３は、入口３１ａから
車輪ブレーキ側に至るバイパス路１２と差圧弁１６を設
け、ボー）　Ｐ　ｓが３７ｃと僅かに重なった時点では
、入力室３５はまだ入口３１ａと連通し、大流路は大流
路閉鎖部３２ｂがポート３７ｂを閉じて閉鎖されるよう
にポート位置を設定して入力室３５と減圧室３６の圧力
差を検出するようにしである。その圧力差を比較して作
動する差圧弁１６は、入力室３５からの液圧と減圧室３
６からの液圧を対向方向に受ける差圧検出用のピストン
１６ａと、このピストンを上向きに付勢するスプリング
１６ｂと、弁体の離反スプリング１６Ｃを具備する弁手
段１６ｄから成るが、その作用は、第１実施例とほぼ同
じであるので説明を省く、この第２実施例の制御弁も、
スプール３２が第２Ａ図の位置で固着すると、第１実施
例と同様、アンチロック非作動時には、差圧弁１６が第
２図の状態となり、バイパス路１２が開となる。

第３図の流量制御弁も、差圧弁１７の構造及び設置位置
は第２図のものと異なるが、基本的な動作には大差がな
い、この制御弁３０３は、マスターシリンダと出口３１
ｂとの間に設けたバイパス路１３を差圧弁１７で開閉す
る。その差圧弁１７は、減圧室３６の圧力とマスターシ
リンダ圧を対向方向に受けるピストン１７ａとこのピス
トンを加圧源圧力の受圧面倒に付勢するスプリング１７
ｂを設け、さらに、ピストン１？ａとケース１７Ｃとの
間に弁手段１７ｄを設けてマスターシリンダ圧と減圧室
３６の差圧を検出するようにしてあり、第２図の差圧弁
と同一原理で動作してバイパス路１３を開閉する。

第４図の制御弁４０３は、入口３１ａと入力室３５間が
遮断され、ポートＰｓと３７ｃは連通して減圧室３６と
出口３１ｂがつながった位置でスプール３２が固着した
場合の対応策として考えられたものである。この制御弁
は、バイパス路１４を出口３１ｂと入力室３５との間に
設けである。

また、スリーブ３７をポート３７ａがメタリングエツジ
３２ｄに閉じられるストロークＬよりも小さなストロー
クＬ、だけ軸方向に移動可能にしてスプリング１８ｂで
上向きに付勢し、さらに、スリーブ３７の前方において
バイパス路１４にはスリーブ端の操作軸に押されて開弁
する逆止弁１８ｄを設け、以上の要素で差圧弁１８を構
成して全体の構造を簡素化しである。

この制御弁は、入力室３５と減圧室３６間の圧力差が零
又は小さいと、スプリング力で差圧検出用のスリーブ３
７が図の位置に保持されてバイパス路１４が開く。その
ため、通路１４から固定オリフィス３３を経由して減圧
室３６に流れた液圧が、ポートＰｓ、３Ｔｃを通って出
口３１ｂに移動し、また、逆の経路を通って出口側から
戻ることができる。

また、スプール３２ガ（非固着下で減圧室３６が開放さ
れるときには、２つの部屋３５．３６間の差圧でスリー
ブ３７が下向きに移動して差圧弁１８がバイパス路１４
を閉じるので、アンチロック制御にも影響がない。この
第４図の制御弁は、逆止弁１８ｄを通過した制動圧を出
口３１ｂ側に直接導くこともでき、この場合、ボー）Ｐ
、、Ｐ３が３？ｂ、３Ｔｃ間にある位置でスプール３２
が固着しても車輪ブレーキの昇降圧が可能である。

なお、第２図以降の実施例は、いずれも固定オリフィス
３３をシム板３８に形成してスプリング３４の力でスプ
ール３２の内径段部に押し付け、高圧の入力室３５と低
圧の減圧室３６との間の差圧が異常に増加したとき、ス
プリング３４を圧縮して減圧室側に移動可能となしであ
る。この点は必須の構成ではないが、このようにしてお
くと、固定オリフィス３３が異物に塞がれて入力室３５
から減圧室３６への液流が断たれたとき、異常差圧でシ
ム板３８が減圧室側に移動し、そのシム板の外径面とス
プール３２の大径穴部３２ｅとの間に３５．３６間のバ
イパス路が生じるので、３５．３６間に、画室の差圧消
去のために液流を生じさせる本願の制御弁には、この構
成は極めて有効なものと云える。

〔効果〕

以上述べたように、この発明の流量制御弁は、差圧検出
手段を用いて固定オリフィス前後の差圧が一定値以下で
は大流路と並列なバイパス路が開放され、前記差圧が一
定以上になるとバイパス路が閉ざされるようにしたので
、アンチロック作動時の機能低下を生じさせずに、大流
路・小流路が共に閉ざされる位置でスプールが固着した
ときにマスターシリンダ圧を車輪ブレーキに往来させる
ことができ、スプール固着に起因したノーブレーキのト
ラブルが無くなって車輪ブレーキの信頼性が冑まると云
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の流量制御弁の一例を使用状態にして
示す断面図、第２図は第２実施例の断面図、第２Ａ図、
第２Ｂ図は第２実施例におけるアンチロック作動時のス
ケール位置を示す図、第３図は第３実施例の断面図、第
４図は第４実施例の断面図、第５図は従来例の断面図、
第５Ａ図、第５Ｂ図は第５図の制御弁のアンチロック作
動時の動作説明図である。 １・・・・・・ブレーキペダル、２・・・・・・マスタ
ーシリンダ、４・・・・・・車輪ブレーキ、　５・・・
・・・電磁弁、６・・・・・・加圧源、 １０３．２０３．３０３．４０３・・・・・・流量制御
弁、１）．１２．１３．１４・・・・・・バイパス路、
１５．１６．１７．１８・・・・・・差圧弁、３１・・
・・・・筐体、　　　　　３２・・・・・・スプール、
３２ｂ・・・・・・大流路閉鎖部、 ３２ｃ・・・・・・小流路閉鎖部、 ３２ｄ・・・・・・メタリングエツジ、３３・・・・・
・固定オリフィス、

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）マスターシリンダに連通する入口、車輪ブレーキ
   に連通する出口の少なくとも２つのポートを有する筺体
   と、 この筐体内に摺動自在に挿入され、２つのポート間の連
   絡状態を切替可能であり、固定オリフィスと、筺体との
   相当位置を変化させることにより流路面積を変更し得る
   可変オリフィスとを有するスプールと、 このスプールを一方向に付勢するスプリングとを具備し
   、 アンチロックの非作動時には前記スプールが非作動位置
   にあって前記入口と出口を結ぶ大流路を形成し、 アンチロックの再加圧時には前記スプールが前記スプリ
   ングの付勢力に抗して前記非作動位置から移動して先ず
   大流路閉鎖部で前記大流路を閉鎖し、その後、小流路閉
   鎖部が開放位置にくるまで更に移動して前記入口と出口
   間に前記固定オリフィス及び可変オリフィスを経由して
   連絡する小流路を形成し、この流路の流量が入口と出口
   の圧力差によらず、前記スプールの有効受圧面積と前記
   スプリングの付勢力とで定まる一定差圧が前記固定オリ
   フィスの前後に作用したときの一定流量となるよう前記
   可変オリフィスの流路面積が調整される如く構成された
   アンチロック用流量制御弁において、 前記固定オリフィス前後の液圧差を検出する差圧検出手
   段と、前記入口と出口とを結ぶ常開のバイパス路とを設
   け、前記差圧検出手段による検出差圧が所定値を越えた
   ときにバイパス路を閉鎖せしめるようにしたことを特徴
   とするアンチロック用流量制御弁。
2. （２）前記差圧検出手段が、前記固定オリフィス前後の
   圧力を各々対向方向に受ける液圧応動ピストンである請
   求項（１）記載のアンチロック用流量制御弁。
3. （３）前記液圧応動ピストンにバイパス路開閉のための
   弁部を設けた請求項（２）記載のアンチロック用流量制
   御弁。
4. （４）前記筺体とスプールの間にスプールを収納するス
   リーブを軸方向摺動自在に設け、このスリーブを前記差
   圧検出手段となした請求項（１）記載のアンチロック用
   流量制御弁。