(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液圧発生装置から供給される発生液圧を比例的に減圧して、後輪ブレーキへ出力液圧として供給する車両用液圧式ブレーキの液圧制御弁であって、該液圧制御弁は、前記液圧発生装置からの発生液圧と前記後輪ブレーキからの液圧反力との液圧比に応じて、シリンダボディに穿設された有底の第１シリンダ孔内を往復動する制御ピストンと、該制御ピストンの外周に前記液圧発生装置に連通して設けられた入力液圧室と、同じく制御ピストンの第１シリンダ孔底部側に前記後輪ブレーキに連通して設けられた出力液圧室と、該入力液圧室並びに出力液圧室を連通する液通路と、前記制御ピストンの出力液圧室と反対側で該制御ピストンを出力液圧室方向へ弾発するピストンばねと、前記液通路の内部で前記制御ピストンの往復動に伴って液通路を開閉する弁体とを備えた車両用液圧式ブレーキの液圧制御弁において、前記ピストンばねの出力液圧室と反対側に、前記制御ピストンの往復動にて伸縮するピストンばねを前記液圧発生装置からの発生液圧の上昇に伴って圧縮して行き、前記制御ピストンに対するピストンばねの荷重を次第に高めるピストンばね荷重可変手段を設け、該ピストンばね荷重可変手段は、前記第１シリンダ孔の反出力液圧室側に連続する第２シリンダ孔に、前記制御ピストンと同方向へ移動可能に収容されて、前記制御ピストンの他端部との間に前記ピストンばねを縮設する可動部材と、前記ピストンばねにて出力液圧室と反対方向へ弾発される前記可動部材を外周のカム面にて支承するカム部材と、該カム部材に一端を係合させ、他端に前記液圧発生装置からの発生液圧を常時受けて前記カム部材を回動させ、該カム部材の回動にて前記可動部材を前記第２シリンダ孔の内部で往復動させるカムピストンとを備え、前記ピストンばね荷重可変手段の作動にて、前記液圧制御弁の、前記液圧発生装置からの発生液圧と前記後輪ブレーキからの液圧反力との均衡状態を可変させたばね荷重に対応して変化させることにより、前記後輪ブレーキへの出力液圧と前記液圧発生装置からの発生液圧との液圧比を理想配分曲線に近づけるように連続的に可変せしめたことを特徴とする車両用液圧式ブレーキの液圧制御弁。
【請求項２】
前記ピストンばね荷重可変手段は、前記カム部材の回動量を規制する規制手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の車両用液圧式ブレーキの液圧制御弁。
【請求項３】
前記規制手段による前記カム部材の回動量規制は、前記可動部材に対するカム部材の最大リフト量を越えない範囲で行われることを特徴とする請求項２に記載の車両用液圧式ブレーキの液圧制御弁。
【請求項４】
前記規制手段による前記カム部材の回動量規制は、前記可動部材に対するカム部材の最大リフト量を越えて行われ、且つ前記規制手段が最大リフト量を越えて回動したカム部材を非作動位置へ復帰させる強制的な戻し力を持つことを特徴とする請求項２に記載の車両用液圧式ブレーキの液圧制御弁。
【請求項５】
前記入力液圧室を挟んだ前記制御ピストンのピストンばね側の受圧径と出力液圧室側の受圧径とを同一に設定したことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の車両用液圧式ブレーキの液圧制御弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車や自動二・三輪車等の液圧式ブレーキにおいて、液圧発生源と後輪ブレーキとの間に配設され、液圧発生源からの発生液圧を好適に制御して後輪ブレーキに供給するようにした車両用液圧式ブレーキの液圧制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車や自動二輪車等の液圧式ブレーキにあっては、車輪制動の開始から車両停止までに液圧発生装置から前輪ブレーキと後輪ブレーキへ送られる発生液圧の配分を、四輪以上の自動車では図７の制動力配分図に示す理想配分曲線Ａに、また自動二輪車等のバーハンドル車両では図８の制動力配分図に示す理想配分曲線Ｂにそれぞれ極力近づけて、前・後輪を同時にロックさせることが望ましいとされており、このような目的を達成するために、プレッシャ・コントロール・バルブ（ＰＣＶ）等の液圧制御弁が知られており、その一例として実用新案登録第２５１８８１３号公報に示されるものがある。
【０００３】
この液圧制御弁は、シリンダボディに穿設した有底のシリンダ孔に制御ピストンを内挿して、該制御ピストンをピストンばねにてシリンダ孔の底部方向へ弾発し、該制御ピストンの外周には別途の液圧発生装置に連通する入力液圧室を設け、同じく制御ピストンのシリンダ孔底部側には別途の後輪ブレーキに連通する出力液圧室を設けて、両液圧室を制御ピストンとシリンダ孔とにより形成される液通路にて連通し、該液通路に弾性弁体を設けて、制御ピストンが液圧発生装置からの発生液圧によって出力液圧室方向へ移動した際には、前記弾性弁体による液通路の閉弁状態を解除して、該液通路より前記発生液圧を後輪ブレーキに出力液圧として供給し、同じく制御ピストンが後輪ブレーキからの液圧反力によって入力液圧室方向へ移動した際には、前記弾性弁体が液通路を閉塞して後輪ブレーキへの出力液圧の供給を遮断する開弁状態と閉弁状態の二態を繰り返すようにしている。
【０００４】
ところで前・後輪ブレーキの制動力配分は、液圧制御弁の併用にも理想配分曲線Ａ，Ｂに近似させることはむずかしく、自動車の場合には、車体構造による制動特性から、図７に示す如く前輪早期ロック領域Ｃで液圧制御弁と組み合わせして、理想配分曲線Ａに極力近づけた実配分線Ｄを設定し、また原動機付き自転車や自動二輪車等のバーハンドル車両では、図８に示す如く車体構造による制動特性から後輪早期ロック領域Ｅで液圧制御弁と組み合わせして、理想配分曲線Ｂに極力近づけた実配分線Ｆを設定している。
【０００５】
実配分線Ｄ，Ｆにおける液圧制御弁は、作動開始点Ｐ１，Ｐ２でそれぞれ作動が開始するよう１折点となり、前輪ブレーキと後輪ブレーキの制動力が作動開始点Ｐ１，Ｐ２よりも低い低減速度域では、後輪ロックの可能性が低いために、液圧制御弁を作動させずに液圧マスタシリンダからの発生液圧を液圧制御弁を通して後輪ブレーキへそのまま供給し、また前輪ブレーキと後輪ブレーキの制動力が作動開始点Ｐ１，Ｐ２よりも高い中減速度域や高減速度域では、後輪ロックの可能性が高くなるために液圧制御弁を上述の如く作動させ、液圧発生装置から常時一定の発生液圧が供給される前輪ブレーキに対して、液圧発生装置からの発生液圧を液圧制御弁で比例的に減圧して、後輪ブレーキへ出力液圧として供給するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液圧制御弁を用いた上述の実配分線Ｄ，Ｆでは、前・後輪ブレーキの制動力の配分割合が作動開始点Ｐ１，Ｐ２でのみ変わる１折点の直線状であるため、一部の速度域で曲線の理想配分線から大きく離れることとなり、例えば自動車の実配分線Ｄでは、図７の斜線に示す中減速度域Ｇが他の減速度域よりも理想配分曲線Ａから離れて前輪の早期ロックを招き易いものとなり、また自動二輪車の実配分線Ｆでは、図８の斜線に示す高減速度域Ｈが他の減速度域よりも理想配分曲線Ｂから離れて後輪の早期ロックを招き易くなるという不具合がある。
【０００７】
この対策として、自動車の場合には電気制御のエレクトリック・ブレーキフォース・デストリビューション（ＥＢＤ）を用いたり、自動二輪車の場合には減圧弁を一体に組み込んだ２折点構造の液圧制御弁が用いられているが、これらのものでは構造が複雑で大がかりとなるばかりか、多大なコストがかかるため、低価格車両には適用ができなかった。
【０００８】
そこで本発明は、前輪と後輪の制動力配分を理想配分曲線に極力近づけて、前輪または後輪単独の早期ロックを極力防止することのできる車両用液圧式ブレーキの液圧制御弁を安価に提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、請求項１の発明では、液圧発生装置から供給される発生液圧を比例的に減圧して、後輪ブレーキへ出力液圧として供給する車両用液圧式ブレーキの液圧制御弁であって、該液圧制御弁は、前記液圧発生装置からの発生液圧と前記後輪ブレーキからの液圧反力との液圧比に応じて、シリンダボディに穿設された有底の第１シリンダ孔内を往復動する制御ピストンと、該制御ピストンの外周に前記液圧発生装置に連通して設けられた入力液圧室と、同じく制御ピストンの第１シリンダ孔底部側に前記後輪ブレーキに連通して設けられた出力液圧室と、該入力液圧室並びに出力液圧室を連通する液通路と、前記制御ピストンの出力液圧室と反対側で該制御ピストンを出力液圧室方向へ弾発するピストンばねと、前記液通路の内部で前記制御ピストンの往復動に伴って液通路を開閉する弁体とを備えた車両用液圧式ブレーキの液圧制御弁において、前記ピストンばねの出力液圧室と反対側に、前記制御ピストンの往復動にて伸縮するピストンばねを前記液圧発生装置からの発生液圧の上昇に伴って圧縮して行き、前記制御ピストンに対するピストンばねの荷重を次第に高めるピストンばね荷重可変手段を設け、該ピストンばね荷重可変手段は、前記第１シリンダ孔の反出力液圧室側に連続する第２シリンダ孔に、前記制御ピストンと同方向へ移動可能に収容されて、前記制御ピストンの他端部との間に前記ピストンばねを縮設する可動部材と、前記ピストンばねにて出力液圧室と反対方向へ弾発される前記可動部材を外周のカム面にて支承するカム部材と、該カム部材に一端を係合させ、他端に前記液圧発生装置からの発生液圧を常時受けて前記カム部材を回動させ、該カム部材の回動にて前記可動部材を前記第２シリンダ孔の内部で往復動させるカムピストンとを備え、前記ピストンばね荷重可変手段の作動にて、前記液圧制御弁の、前記液圧発生装置からの発生液圧と前記後輪ブレーキからの液圧反力との均衡状態を可変させたばね荷重に対応して変化させることにより、前記後輪ブレーキへの出力液圧と前記液圧発生装置からの発生液圧との液圧比を理想配分曲線に近づけるように連続的に可変せしめる。
【００１１】
請求項２の発明では、請求項１の発明のピストンばね荷重可変手段は、カム部材の回動量を規制する規制手段を備えている。請求項３の発明では、請求項２の発明の規制手段によるカム部材の回動量規制は、可動部材に対するカム部材の最大リフト量を越えない範囲で行う。請求項４の発明では、請求項２の発明の規制手段によるカム部材の回動量規制は、可動部材に対するカム部材の最大リフト量を越えて行われ、且つ前記規制手段が最大リフト量を越えて回動したカム部材を非作動位置へ復帰させる強制的な戻し力を持つものとする。
【００１２】
請求項５の発明では、請求項２〜４のいずれかに記載の発明において、入力液圧室を挟んだ制御ピストンのピストンばね側の受圧径と出力液圧室側の受圧径とを同一に設定を同一に設定する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の形態例を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図中、図１及び図２は本発明を四輪以上の自動車の液圧式ブレーキに適用した第１形態例を示し、図１は液圧制御弁の非作動状態の断面正面図、図２は同じく液圧制御弁の作動状態の断面正面図である。図３及び図４は第１形態例の変形例を示す本発明の第２形態例を示し、図３は液圧制御弁の非作動状態の要部断面正面図、図４は同じく液圧制御弁の作動状態の断面正面図である。また、図５及び図６は本発明を自動二輪車等のバーハンドル車両の液圧式ブレーキに適用した第３形態例を示し、図５は液圧制御弁の非作動状態の断面正面図、図６は同じく液圧制御弁の作動状態の断面正面図である。
【００１５】
尚、上述の各形態例を説明するにあたって、従来技術で用いた図７と図８の制動力配分図を適宜参酌するものとし、さらに各形態例に共通の構成部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００１６】
図１及び図２の第１形態例に示す自動車用液圧式ブレーキの液圧制御弁１は、縦長のシリンダボディ２を上下方向に貫通する加工孔の上端及び下端を上部栓体３と下部栓体４とで閉塞して、両栓体３，４の間に第１シリンダ孔５と第２シリンダ孔６とカム室７とを連設し、上部栓体３にて塞がれる有底の第１シリンダ孔５に制御ピストン８をシール材９，１０を介して収容し、第１シリンダ孔５よりも大径な中間部の第２シリンダ孔６にピストンばね１１とリテーナピストン１２とが収容されると共に、第２シリンダ孔６の下側に連続する左右が円弧状のカム室７にカム部材１３が回動可能に収容されている。
【００１７】
制御ピストン８の中間部には小径軸部があって、該小径軸部と第１シリンダ孔５との間に入力液圧室２０が画成され、制御ピストン８の上部と上部栓体３との間に出力液圧室２１が画成されており、制御ピストン８は、上端部と下端部とをそれぞれ出力液圧室２１と第２シリンダ孔６とに突出させて、第１シリンダ孔５に配設されている。入力液圧室２０と出力液圧室２１とは、制御ピストン８の内部に形成された液通路２２を通して連通し、さらに入力液圧室２０はシリンダボディ２の一側部下側に開口する入力ポート２３と入液路２４を通して連通し、また出力液圧室２１はシリンダボディ２の上部他側に開口する出力ポート２５と出液路２６を通して連通している。
【００１８】
また制御ピストン８は、入力液圧室２０を挟んだピストンばね１１側の受圧径Ｄ１と出力液圧室２１側の受圧径Ｄ２とは同一に形成されていて、液圧制御弁１をブレーキ圧制限バルブ、いわゆるリミッタバルブとして構成している。入力ポート２３には、ブレーキ配管を通して液圧マスタシリンダ等の液圧発生装置が、また出力ポート２５には、同じくブレーキ配管を通して液圧式の後輪ブレーキ（いずれも図示しない）がそれぞれ接続され、液圧発生装置から常時一定の発生液圧が供給される図示しない前輪ブレーキに対し、液圧発生装置からの発生液圧を液圧制御弁１で連続的に減圧して、後輪ブレーキへ出力液圧として供給するようにしている。出力ポート２５につながる後輪ブレーキには、液圧式のディスクブレーキまたは液圧式のドラムブレーキブレーキが用いられ、液圧制御弁１で減圧された出力液圧は、ディスクブレーキのキャリパボディまたはドラムブレーキのホイールシリンダへ供給される。
【００１９】
入液路２４の中間部には副入液路２４ａが直交方向に連続しており、入力ポート２３を通して入液路２４へ供給される液圧発生装置からの発生液圧を分岐して副入液路２４ａへ導入するようにしている。副入液路２４ａには、カム室７へ開口する第３シリンダ孔２７が連設され、該第３シリンダ孔２７にシール材２８を介してカムピストン２９が液密且つ移動可能に収容されていて、カムピストン２９を副入液路２４ａの発生液圧で押動するようになしている。本形態例のピストンばね荷重可変手段３０は、このカムピストン２９と前述のリテーナピストン１２及びカム部材１３とで構成されており、該ピストンばね荷重可変手段３０に後述する規制手段３５が付設されている。
【００２０】
制御ピストン８内の液通路２２は、前記小径軸部を半径方向に貫通して入力液圧室２０に連通する横孔２２ａと、該横孔２２ａ及び制御ピストン８の上端とを連通する段状の縦孔２２ｂとで構成されており、縦孔２２ｂには液通路２２を開閉する弁座３１と弁体３２とが設けられている。弁座３１は、縦孔２２ｂの上部開口に嵌着され、中心軸上のガイド孔３１ａに弁体３２が縦方向に配設されると共に、縦孔２２ｂの上部開口から出力液圧室２１へ突出する大径環状部の上半部に半径方向の凹溝３１ｂが形成されている。
【００２１】
弁体３２は、頭部３２ａを弁座３１よりも縦孔２２ｂの内側に収容され、小径の軸部３２ｂを弁座３１のガイド孔３１ａに挿通して配設されており、頭部３２ａと縦孔２２ｂの段部２２ｃとの間に弁ばね３３が縮設されている。弁ばね３３は、弁体３２をその弾発力によって常時上方向に付勢しており、制御ピストン８が第１シリンダ孔５を上昇して、弁座３１の大径環状部が上部栓体３と弾接する上動限位置に達した際には、弁座３１の大径環状部から上方へ突出する軸部３２ｂの上部も上部栓体３と弾接して、弁体３２の全体が弁ばね３３の弾発力に抗して下方向に押し戻され、頭部３２ａがガイド孔３１ａの下端開口を離れて液通路２２が開状態となる。これにより、入力液圧室２０と出力液圧室２１とが、液通路２２と弁座３１のガイド孔３１ａ及び凹溝３１ｂを通して連通し、液圧発生装置から液圧制御弁１へ導入された発生液圧が後輪ブレーキへ出力液圧として供給されて行く。
【００２２】
また制御ピストン８が、上述の上動限から第１シリンダ孔５を下降して、弁座３１の大径環状部が出力液圧室２１の底壁である上部栓体３から離間すると、弁体３２の軸部３２ｂの上側が弁座３１の大径環状部から上方へ突出し、同時に弁体３２の頭部３２ａがガイド孔３１ａの下端開口に着座して、液通路２２が閉塞される。これにより、入力液圧室２０と出力液圧室２１との連通が遮断され、液圧制御弁１から後輪ブレーキへの出力液圧の供給がカットされる。
【００２３】
前記リテーナピストン１２は、円筒体１２ａの下端を底壁１２ｂで閉塞して有底円筒状に形成された本発明の可動部材で、底壁１２ｂをカム室７側に向けながら円筒体１２ａを第２シリンダ孔６に移動可能に収容されており、リテーナピストン１２の底壁１２ｂと制御ピストン８の下端に係着したガイドプレート３４との間に、前述のピストンばね１１が縮設されている。
【００２４】
ピストンばね１１には、弁ばね３３よりも大きなばね荷重が設定されていて、制御ピストン８と弁体３２とを上方向へ、リテーナピストン１２を逆の下方向へそれぞれ付勢しており、制御ピストン８は、弁座３１の大径環状部と出力液圧室２１の底壁である上部栓体３との弾接によって上方向の移動を規制され、リテーナピストン１２は、底壁１２ｂとカム部材１３のカム面１３ｂとの弾接によって下方向の移動を規制される。
【００２５】
カム部材１３は、断面略楕円形の一部に外周面から溝１３ａを鈍角に切り込み、該溝１３ａの底部近傍に回動中心Ｏ１を設定して、外周のカム面１３ｂを回動中心Ｏ１から不等距離で連続させた偏心カムで、溝１３ａの一側面にはカムピストン２９の球面状の先端が常時当接し、またカム面１３ｂには前述の如くリテーナピストン１２の底壁１２ｂが常時当接している。
【００２６】
図１に示す非作動状態のカム部材１３は、リテーナピストン１２の底壁１２ｂが下降限位置でカム面１３ｂの初期当接点Ｐ３に弾接し、カム部材１３を図１の時計方向に付勢していて、該カム部材１３の回動を、第３シリンダ孔２７底部の後退限に位置するカムピストン２９が規制している。リテーナピストン１２の上端開口部１２ｃと第２シリンダ孔６の上底壁６ａは、カム部材１３の回動量を規制する規制手段３５で、図１に示す非作動状態において、これらの間に間隙Ｃ１が設定されている。
【００２７】
カム部材１３外周のカム面１３ｂには、初期当接点Ｐ３から図１の時計方向側に回動中心Ｏ１からの長さが最も長い最長点Ｐ４があって、回動中心Ｏ１からカム面１３ｂまでの長さが初期当接点Ｐ３から最長点Ｐ４へ向かうに従って漸増するように設定されている。カム部材１３の回動中心Ｏ１からカム面１３ｂの初期当接点Ｐ３までの半径と最長点Ｐ４までの半径とは距離Ｌ１の違いがあり、この距離Ｌ１は、上述のリテーナピストン１２の上端開口部１２ｃと第２シリンダ孔６の上底壁６ａとの間の間隙Ｃ１よりも長い距離Ｌ１＞間隙Ｃ１の関係に設定されている。
【００２８】
副入液路２４ａには、入力ポート２３から入液路２４へ導入された発生液圧が分岐して供給され、カムピストン２９をカム室７方向へ押動し、該カムピストン２９に当接するカム部材１３が図１の反時計方向へ回動して行く。カム部材１３の回動中心Ｏ１からリテーナピストン１２の底壁１２ｂとの当接点までの長さは、カム部材１３の回動に連れて次第に増加して行き、カム部材１３がリテーナピストン１２をピストンばね１１の弾発力に抗して押し上げ、さらにピストンばね１１を圧縮しながら制御ピストン８を押し上げる。
【００２９】
カム部材１３の回動によるリテーナピストン１２のリフト量は、上述の距離Ｌ１＞間隙Ｃ１の設定から、リテーナピストン１２の上端開口部１２ｃが第２シリンダ孔６の上底壁６ａに当接した時点で規制され、カム部材１３は、カム面１３ｂの最長点Ｐ４がリテーナピストン１２に対して最大リフト量となる上死点を越えない範囲、即ちカム面１３ｂの初期当接点Ｐ３以上で且つ最長点Ｐ４以下の任意の点Ｐｎとリテーナピストン１２の底壁１２ｂとの当接で回動を停止する（図２）。
【００３０】
また図２の作動状態から、液圧制御弁１への発生液圧の供給を解除すると、ピストンばね１１のばね荷重がカムピストン２９の押動力に打ち勝って、リテーナピストン１２からカム部材１３に押し下げ力が作用する。図２の作動状態におけるカム部材１３は、カム面１３ｂの最長点Ｐ４以下の任意の点Ｐｎとピストン１２の底壁１２ｂとの当接によって回動量が規制されているため、リテーナピストン１２からの押し下げ力を受けたカム部材１３は、カムピストン２９を第３シリンダ孔２７の底部方向へ押し戻しながら図２の時計方向へ回動して行き、カムピストン２９が後退限を第３シリンダ孔２７の底部との当接にて規制される図１の非作動状態に復帰して、回動を停止する。
【００３１】
次に、本形態例に基づく作動を説明する。
【００３２】
ブレーキ操作をしない図１の非作動状態では、カムピストン２９が第３シリンダ孔２７底部の後退限に、またリテーナピストン１２が底壁１２ｂをカム部材１３のカム面１３ｂの初期当接点Ｐ３に弾接させた下降限にそれぞれ位置し、リテーナピストン１２の上端開口部１２ｃと第２シリンダ孔６の上底壁６ａとの間に間隙Ｃ１が設定されている。
【００３３】
制御ピストン８は、ピストンばね１１のばね荷重Ｐｓによって第１シリンダ孔５の上方向へ付勢され、弁座３１の大径環状部を上部栓体３と弾接させて上動限を規制されている。制御ピストン８内の弁体３２は、軸部３２ｂが上部栓体３と弾接して、液通路２２を弁ばね３３の弾発力に抗して下方向に押し戻され、頭部３２ａがガイド孔３１ａの下端開口を離れて液通路２２が開して、入力液圧室２０と出力液圧室２１とが液通路２２と弁座３１のガイド孔３１ａ及び凹溝３１ｂを通して連通している。
【００３４】
このような状態から、運転者がブレーキ操作を行うと、液圧発生装置に発生した液圧Ｐｍが前輪ブレーキへ供給され、前輪を制動させる。液圧発生装置の発生液圧Ｐｍは、同時に後輪ブレーキ用の液圧制御弁１へ送られ、入力ポート２３より入液路２４を通して入力液圧室２０へ導入される。
【００３５】
ブレーキ操作の初期時、即ち後輪ブレーキから液圧制御弁１の出力液圧室２１に作用する液圧反力Ｐｃがピストンばね１１のばね荷重Ｐｓに対して相当小さい場合には、制御ピストン８がピストンばね１１のばね荷重Ｐｓによって図１の上方向（即ち、非作動時）の位置にあるので、弁体３２が開弁状態となり、液圧発生装置からの発生液圧Ｐｍが前輪ブレーキと同様に後輪ブレーキへも供給されて行く。圧力制御弁１から後輪ブレーキへの出力液圧は、ディスクブレーキのキャリパボディまたはドラムブレーキのホイールシリンダへ入り、車輪と一体に回転するディスクロータまたはブレーキドラムに摩擦材を摺接させて後輪を制動する。
【００３６】
入液路２４へ導入された発生液圧Ｐｍは副入液路２４ａへ分岐して、第３シリンダ孔２７のカムピストン２９を押動し、さらにカムピストン２９がカム部材１３を押動して、該カム部材１３を図１の反時計方向へ回動させる。カム部材１３は、外周のカム面１３ｂとリテーナピストン１２の底壁１２ｂとの当接を、初期当接点Ｐ３から最長点Ｐ４方向へ変化させながらリテーナピストン１２を押し上げ、さらにピストンばね１１を圧縮して該ばね１１のばね荷重Ｐｓを高めていく。
【００３７】
後輪ブレーキが、摩擦材をディスクロータやブレーキドラムに充分な制動力で摺接させると、後輪ブレーキに液圧反力Ｐｃが発生し、この液圧反力Ｐｃが液圧制御弁１の出力液圧室２１に作用する。本形態例の液圧制御弁１は、制御ピストン８のピストンばね１１側の受圧径Ｄ１と出力液圧室２１側の受圧径Ｄ２とを同一に設定したリミッタバルブであるので、次の▲１▼式の状態、
Ｐｍ×Ｄ１≧Ｐｓ…▲１▼式
となった時、即ち制御ピストン８が第１シリンダ孔５を下降して弁体３２が閉弁した瞬間に、入力液圧室２０と出力液圧室２１との間で直ちに液圧の均衡がとれた状態（即ち、発生液圧Ｐｍと液圧反力Ｐｃが釣り合った状態）となり、制御ピストン８を作動させようとする発生液圧Ｐｍと液圧反力Ｐｃとの差圧がなくなる。
【００３８】
よって、制御ピストン８の入力液圧室２０と出力液圧室２１のみでその液圧の状態を判断すると、制御ピストン８は微少な往復運動を繰り返すが、それによって液圧上昇がなくなり、制御ピストン８から後輪ブレーキへ出力液圧が供給されなくなる。
【００３９】
ここで、発生液圧Ｐｍに対する制御ピストン８からの液圧の出力（即ち、液圧反力Ｐｃ）の出力勾配の関係を表すと、次の▲２▼式の関係となる。
【００４０】
ｔａｎθ＝（Ｄ２−Ｄ１）／Ｄ１…▲２▼式
さらに本形態例は、前述のように制御ピストン８のピストンばね１１側の受圧径Ｄ１と出力液圧室２１側の受圧径Ｄ２とが同一であるので、
Ｄ２＝Ｄ１…▲３▼式
であり、▲２▼式と▲３▼式より、
ｔａｎθ＝０／Ｄ１＝０…▲４▼式
となり、液圧制御弁１から後輪ブレーキへの出力液圧の供給が停止される。
【００４１】
この状態から、運転者がさらにブレーキ操作を継続して、液圧発生装置から液圧制御弁１１への発生液圧Ｐｍが大きくなった場合、カムピストン２９がカム部材１３をさらに作動方向へ回動させ、ピストンばね１１のばね荷重Ｐｓが下式▲４▼の関係によってさらに高められる。
【００４２】
Ｐｓ＝Ｐｓ０＋ｋ×Ｌ…▲５▼式
ここで、Ｐｓ０はピストンばね１１の初期セット荷重、ｋはピストンばね１１のばね定数、Ｌはカムピストン２９の押動によって増加したカムリフト量である。
【００４３】
よって、ピストンばね１１のばね荷重Ｐｓの上昇により、制御ピストン８は再び弁体３２を開弁状態にする方向に移動し、後輪ブレーキへの供給が停止されていた出力液圧が再び後輪ブレーキへ供給され、後輪ブレーキはさらなる制動力を発生させる。その制動によってさらに高められた液圧反力Ｐｃは再び出力液圧室２１に導入され、再び入力液圧室２０側の発生液圧Ｐｍやピストンばね１１の荷重との均衡状態を維持しようとする。
【００４４】
本発明は以上のようにして、液圧発生装置から液圧制御弁１へ供給される発生液圧Ｐｍが大きくなり続ける限り、上記均衡状態を維持しようとして上述の動作を繰り返し、ピストンばね１１のばね荷重Ｐｓは無段階に上昇する方向に変化する。上述の発生液圧Ｐｍと液圧反力Ｐｃとの均衡状態とピストンばね１１の荷重が上昇する状態を、図７の制動力配分図にて示すと、第１形態例の実配分線Ｉのうち、前輪の制動力と後輪の制動力とが共に略等しく増加する前半の曲線部分に相当する。
【００４５】
ところで本形態例は、前述の距離Ｌ１＞間隙Ｃ１の設定から、カム部材１３の回動量がリテーナピストン１２に対するカム部材１３の最大リフト量を越えない範囲、即ちリテーナピストン１２の最大リフト量に到達するよりも前にリテーナピストン１２の上端開口部１２ｃが第２シリンダ孔６の上底壁６ａに当接することによってカム部材１３の回動が規制され、同時にピストンばね１１のばね荷重Ｐｓの上昇が停止する。よって、前記のように入力液圧室２０と出力液圧室２１との間で直ちに液圧の均衡がとれた状態となって、制御ピストン８を作動させようとする発生液圧Ｐｍと液圧反力Ｐｃとの差圧がなくなり、前記▲４▼の関係式より液圧上昇がなくなって、後輪ブレーキへは発生液圧Ｐｍが供給されなくなる。
【００４６】
このように、ピストンばね１１のばね荷重Ｐｓの上昇が停止し、後輪ブレーキへの液圧の上昇が停止した状態を図７の制動力配分図で表すと、第１形態例の実配分線Ｉのうち、前輪の制動力が増加しても後輪の制動力がそれ以上は増加しない後半の直線部分に相当する。
【００４７】
本形態例は以上のように、自動車の液圧発生装置と後輪ブレーキとの間に介装した液圧制御弁１を上述のように作動させることによって、前輪と後輪への制動力配分を図７の理想配分曲線Ａに極力近づけることができるようになり、従来構造のものでは、中減速度域Ｇにおいて制動中の前輪に生じ易いものとなっていた早期ロックを有効に防止できるばかりか、運転者や乗員に対して違和感のないフィーリングで制動することができる。
【００４８】
図３及び図４は、第１形態例の変形例を示す本発明の第２形態例で、自動車用の液圧制御弁４０は、ピストンばね荷重可変手段４１のカム部材４２と、該ピストンばね荷重可変手段４１に付設されるカム部材用の規制手段４３との構成において、上述の第１形態例と異なっており、これ以外は上述の第１形態例と同様に構成されている。
【００４９】
カム部材４２は、外周のカム面４２ａをいわゆる卵形に形成して、カム部材４２の回動中心Ｏ２をカム面４２ａの大径円弧状部側に変位させ、カム面４２ａの大径円弧状部の頂部外側にストッパ片４２ｂを突設すると共に、該ストッパ片４２ｂと回動中心Ｏ２を挟んで対向するカム面４２ａの小径円弧状部の頂部に、回動中心Ｏ２からの最長点Ｐ６を設定しており、このカム部材４２とリテーナピストン１２及びカムピストン２９とで、本形態例のピストンばね荷重可変手段４１が構成されている。
【００５０】
カム部材４２を収容するカム室７は断面略円形に形成され、該カム室７の下端近傍にストッパ片２ａが突設されており、該ストッパ片２ａとカム部材４２のストッパ片４２ｂとで、カム部材４２の回動量を規制する規制手段４３が構成されている。カム室７の一側壁には、カムピストン２９を収容する第３シリンダ孔２７が副入液路２４ａに連設され、カム部材４２を挟んだカム室７の他側壁には、第３シリンダ孔２７の切削加工と該孔２７へカムピストン２９を装着するのに用いた段付きの加工孔４４が、止め栓４５にて閉塞されている。
【００５１】
カム部材４２は、リテーナピストン１２が下降限に位置した図３の非作動状態において、リテーナピストン１２の底壁１２ｂにカム面４２ａの初期当接点Ｐ５が弾接し、該初期当接点Ｐ５からカムピストン２９側に回動中心Ｏ２からの最長点Ｐ６が位置すると共に、カム部材４２のストッパ片４２ｂがカム室７のストッパ片２ａの外側に位置している。カム部材４２のカム面４２ａは、回動中心Ｏ２からの長さが初期当接点Ｐ５から最長点Ｐ６へ向かうに従って漸増するように設定されており、カム部材４２は、副入液路２４ａに供給される発生液圧で押動されるカムピストン２９によって図３の反時計方向へ回動し、リテーナピストン１２の底壁１２ｂとの当接点を順次最長点Ｐ６側へ変えながらリテーナピストン１２を押し上げ、ピストンばね１１のばね荷重を上げて行く。
【００５２】
図３の非作動状態におけるカム面４２ａの初期当接点Ｐ５と最長点Ｐ６との角度θ１は、同じく非作動状態におけるカム部材４２とカム室７のストッパ片４２ｂ，２ａの角度θ２よりも大きく設定されており、カム部材４２の回動量は、カム面４２ａの最長点Ｐ６がリテーナピストン１２に対して最大リフト量となる上死点を越えない範囲、即ちカム面４２ａの初期当接点Ｐ５以上で且つ最長点Ｐ６以下の任意の点Ｐｎで、カム部材４２のストッパ片４２ｂがカム室７のストッパ片２ａに当接した時点で停止する（図４）。
【００５３】
また図４の作動状態から、液圧制御弁４０への発生液圧の供給を解除すると、ピストンばね１１のばね荷重がカムピストン４２の押動力に打ち勝って、リテーナピストン１２からカム部材４２に押し下げ力が作用する。図４の作動状態におけるカム部材４２は、カム面４２ａの最長点Ｐ６以下の任意の点Ｐｎとピストン１２の底壁１２ｂとの当接によって回動量が規制されているため、リテーナピストン１２からの押し下げ力を受けたカム部材４２は、カムピストン２９を第３シリンダ孔２７の底部方向へ押し戻しながら図２の時計方向へ回動して行き、カムピストン２９が後退限を第３シリンダ孔２７の底部との当接にて規制される図１の非作動状態に復帰して、回動を停止する。
【００５４】
図５及び図６は、本発明を自動二輪車等のバーハンドル車両の液圧式ブレーキに適用した第３形態例を示し、本形態例の液圧制御弁５０は、バーハンドル車両の液圧発生装置と後輪ブレーキとの間にそれぞれブレーキ配管（いずれも図示しない）を介して接続され、液圧発生装置から常時一定の発生液圧が供給される図示しない前輪ブレーキに対し、液圧発生装置からの発生液圧を液圧制御弁５０で連続的に減圧して、後輪ブレーキへ出力液圧として供給するようにしている。
【００５５】
カム部材５１は、第２形態例と同様に、外周のカム面５１ａを卵形に形成し、その回動中心Ｏ３をカム面５１ａの大径円弧状部側に変位させると共に、大径円弧状部と回動中心Ｏ３を挟んで対向するカム面５１ａの小径円弧状部の頂部に、回動中心Ｏ３からの最長点Ｐ８を設定しており、このカム部材５１とリテーナピストン１２及びカムピストン２９とで、本形態例のピストンばね荷重可変手段５２を構成している。
【００５６】
カム部材５１を挟んだカムピストン２９と反対側壁には、第３シリンダ孔２７の切削加工とカムピストン２９の装着に用いた加工孔５３が止め栓５４にて閉塞されており、加工孔５３のカム室側に内挿されたカム戻しピストン５５と、該ピストン５５及び止め栓５４との間に縮設された戻しばね５６とで、カム部材５１の回動量を規制する規制手段５７が構成されている。この規制手段５７を用いたカム部材５１の回動量規制は、リテーナピストン１２に対するカム部材５１の最大リフト量を越えた時点で行われ、且つこの規制手段５７には、最大リフト量を越えて回動したカム部材５１を非作動位置へ強制的に復帰させる戻し力を持たせている。
【００５７】
カム部材５１のカム面５１ａには、リテーナピストン１２の底壁１２ｂとカム戻しピストン５５の先端とが常時弾接し、同じくカム面５１ａにカムピストン２９の先端が当接しており、図５に示す非作動状態では、下降限に位置したリテーナピストン１２の底壁１２ｂがカム面５１ａの初期当接点Ｐ７と弾接していて、該初期当接点Ｐ７からカムピストン２９側に回動中心Ｏ３からの最長点Ｐ８が位置している。
【００５８】
カム部材５１は、ライダーのブレーキ操作で副入液路２４ａへ供給された発生液圧で作動するカムピストン２９の押動にて図５の反時計方向へ回動し、リテーナピストン１２の底壁１２ｂとのカム面５１ａの当接点を漸増させて、リテーナピストン１２の底壁１２ｂとの当接点を順次最長点Ｐ８側へ変えながらリテーナピストン１２を押し上げて、ピストンばね１１のばね荷重を上げて行く。
【００５９】
作動方向へ回動するカム部材５１は、最長点Ｐ８がリテーナピストン１２に対するカム部材５１の最大リフト量である上死点を越えて規制手段５７側へ回動して行き、カム面５１ａの最長点Ｐ８を挟んだ初期当接点Ｐ７と反対側の任意の点Ｐｎがリテーナピストン１２の底壁１２ｂと当接した時点で、規制手段５７のカム戻しピストン５５が止め栓５４に当接することにより回動量が規制されるようになっている（図６）。
【００６０】
即ち、リテーナピストン１２の底壁１２ｂと当接するカム部材５１のカム面５１ａが、初期当接点Ｐ７から最大リフト量の最長点Ｐ８へ変化するまでは、リテーナピストン１２が押し上げられてピストンばね１１のばね荷重を上げて行き、最長点Ｐ８から任意の点Ｐｎまではリテーナピストン１２が下降してピストンばね１１のばね荷重がやや弱められて行く。
【００６１】
また、ライダーによる上述のブレーキ操作を解除すると、規制手段５７のカム戻しピストン５５から図６のカム部材５１に時計方向の強制的な戻し力が作用して、カム部材５１とリテーナピストン１２及びカムピストン２９とを図５の非作動状態に復帰させる。
【００６２】
次に、本形態例に基づく作動を説明する。
【００６３】
ブレーキ操作をしない図５の非作動状態では、制御ピストン８とピストンばね１１，リテーナピストン１２，カムピストン２９及びカム部材５１が第１形態例と同様に位置しており、弁体３２の頭部３２ａがガイド孔３１ａの下端開口を離れて液通路２２が開し、入力液圧室２０と出力液圧室２１とが液通路２２と弁座３１のガイド孔３１ａ及び凹溝３１ｂを通して連通している。
【００６４】
このような状態から、ライダーがブレーキ操作を行うと、液圧発生装置から供給される発生液圧Ｐｍによって液圧制御弁５０のカムピストン２９が押動される。カム部材５１が最大リフト量まで回動するまでの動作は、カム部材５１が規制手段５７のカム戻しピストン５５を戻しばね５６の弾発力に抗して押し戻して行くのを除いて第１形態例と同じであるので、その説明を省略する。この状態を図８の制動力配分図にて示すと、第３形態例の実配分線Ｊのうち、前輪の制動力と後輪の制動力が共に増加する前半の曲線部分に相当する。
【００６５】
そして、液圧発生装置から液圧制御弁５０への発生液圧Ｐｍが上昇し、カムピストン２９の押動によるカム部材５１の回動が最大リフト量を越えると、リテーナピストン１２が下降するのに従ってピストンばね１１のばね荷重Ｐｓも下降する。ここで次の
Ｐｓ＝Ｐｓ０−ｋ×Ｌ…▲６▼式
の関係より、ピストンばね１１のばね荷重Ｐｓが下降するのに伴い、後輪ブレーキへの出力液圧（即ち、液圧反力Ｐｃ）も減少していく。
【００６６】
以上のようにして、カム部材５１の回動が最大リフト量を越えると、ピストンばね１１のばね荷重Ｐｓは無段階に下降する方向に変化する。このピストンばね１１のばね荷重Ｐｓが下降する状態を図８の制動力配分図で示すと、第３形態例の実配分線Ｊのうちの、前輪の制動力が増加するに従って後輪の制動力が減少する中間の曲線部分に相当する。
【００６７】
ところで本形態例は、前述の如く、カム部材５１の回動量がリテーナピストン１２に対するカム部材５１の最大リフト量を越えたカム面５１ａの任意の点Ｐｎがリテーナピストン１２の底壁１２ｂと当接した時点で規制され、同時にピストンばね１１のばね荷重Ｐｓの減少が止まるように設定されている。従って、液圧発生装置から液圧制御弁５０への発生液圧Ｐｍが上昇し続けて、規制手段５７のカム戻しピストン５５が止め栓５４に当接した場合に、さらにライダーがブレーキ操作を継続して液圧発生装置からの発生液圧Ｐｍが大きくなったとしても、ピストンばね１１のばね荷重Ｐｓはこれ以上は減少せず、第１形態例と同様に、後輪ブレーキへは発生液圧Ｐｍが供給されなくなる。
【００６８】
このように、ピストンばね１１のばね荷重Ｐｓの下降が停止し、後輪ブレーキへの出力液圧の下降が停止した状態を図８の制動力配分図で示すと、第３形態例の実配分線Ｊのうち、前輪の制動力が増加しても後輪の制動力がそれ以上は下降しない後半の直線部分に相当する。
【００６９】
本形態例は以上のように、自動二輪車を始めとするバーハンドル車両の液圧発生装置と後輪ブレーキとの間に介装した液圧制御弁５０を上述のように作動させるので、前輪と後輪への制動力配分を図８の理想配分曲線Ｂに極力近づけることができるようになり、従来構造のものでは、高減速度域Ｈにおいて制動中の後輪に生じ易いものとなっていた早期ロックを有効に防止できるばかりか、運転者や乗員に対して違和感のないフィーリングで制動することができる。
【００７０】
尚、本発明のピストンばね荷重可変手段を構成するカム部材とリテーナピストン及びカムピストンは、上述の形態例以外の形状であってもよい。また、カム部材の回動量を規制する規制手段も、上述の形態例以外の構成であっても差し支えなく、例えばピストンばねや専用の戻しばねを最大に圧縮させた状態でカム部材の回動量を規制することもできる。また、形態例で示したリミットバルブ以外に、入力液圧室を挟んだ制御ピストンのピストンばね側の受圧径と出力液圧室側の受圧径とを異ならしめた一般的な液圧制御弁として幅広く適用が可能である。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、四輪以上の自動車や自動二輪車を始めとするバーハンドル車両にあって、前・後輪の制動を従来のものよりも極力理想配分曲線に近づけて、前輪または後輪単独の早期ロックを防止することができるようになる。特に、自動車の場合には中減速度域における前輪の早期ロックを、またバーハンドル車両の場合には高減速度域における後輪の早期ロックを、それぞれ有効に防止できるばかりか、運転者や乗員に対して違和感のない制動フィーリングを持たせることができる。さらに、従来の液圧制御弁にピストンばね荷重可変手段を付設するだけで済むので、構造が極めて簡単で長期間の使用にも良く耐えるばかりか、低コストに製作することができる。
【００７２】
また、請求項２の発明によれば、カム部材による可動部材のリフト量を任意の位置で規制できるので、それぞれの車両の特性に応じた制動力配分を容易で且つ安価に設定することができる。
【００７３】
さらに請求項３の発明では、四輪以上の自動車にあって、中減速度域の制動で前輪の早期ロックをより有効に防止することができて好適である。また請求項４の発明では、前後輪間のホイールベースが短く且つ重心位置が比較的高い自動二輪車等のバーハンドル車両にあって、高減速度域の制動で後輪の早期ロックを一層有効に防止することができて好適である。
【００７４】
さらに請求項５の発明によれば、液圧制御弁を後輪ブレーキへの出力液圧を制限するリミッタバルブとして用いることができ、例えば液圧発生装置からの発生液圧が継続的に上昇した場合には、前輪のみに発生液圧を供給して、前後輪ブレーキへの実配分をより理想配分曲線に近づけることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１形態例を示す液圧制御弁の非作動状態の断面正面図
【図２】  本発明の第１形態例を示す液圧制御弁の作動状態の断面正面図
【図３】  本発明の第２形態例を示す液圧制御弁の非作動状態の要部断面正面図
【図４】  本発明の第２形態例を示す液圧制御弁の作動状態の断面正面図
【図５】  本発明の第３形態例を示す液圧制御弁の非作動状態の断面正面図
【図６】  本発明の第３形態例を示す液圧制御弁の作動状態の断面正面図
【図７】  自動車の制動力配分図
【図８】  自動二輪車等のバーハンドル車両の制動力配分図
【符号の説明】
１…液圧制御弁
２…シリンダボディ
２ａ，４２ｂ…ストッパ片
５…第１シリンダ孔
６…第２シリンダ孔
７…カム室
８…制御ピストン
９，１０…シール材
１１…ピストンばね
１２…リテーナピストン（本発明の可動部材）
１２ｂ…底壁
１２ｃ…上端開口部
１３…カム部材
１３ｂ…カム面
２０…入力液圧室
２１…出力液圧室
２２…液通路
２３…入力ポート
２４…入液路
２４ａ…副入液路
２５…出力ポート
２６…出液路
２７…第３シリンダ孔
２９…カムピストン
３０…ピストンばね荷重可変手段
３１…弁座
３２…弁体
３３…弁ばね
３５…カム部材１３の回動量を規制する規制手段
４０…液圧制御弁
４１…ピストンばね荷重可変手段
４２…カム部材
４２ａ…カム面
４３…カム部材４２の回動量を規制する規制手段
５０…液圧制御弁
５１…カム部材
５１ａ…カム面
５２…ピストンばね荷重可変手段
５５…カム戻しピストン
５６…戻しばね
５７…カム部材５１の回動量を規制する規制手段
Ｄ１…制御ピストン８の入力液圧室２０よりも下側の受圧径
Ｄ２…制御ピストン８の入力液圧室２０よりも上側の受圧径
Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３…回動中心
Ｐ３，Ｐ５，Ｐ７…初期当接点
Ｐ４，Ｐ６，Ｐ８…最長点
Ｐｎ…カム面上の任意の点
Ｃ１…リテーナピストン１２の上端開口部１２ｃと第２シリンダ孔６の上底壁６ａとの間の間隙
Ｌ１…カム部材１３の回動中心Ｏ１からカム面１３ｂの初期当接点Ｐ３までの半径と最長点Ｐ４までの半径との差
【図１】
0004204705.tif 000002
【図２】
0004204705.tif 000003
【図３】
0004204705.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004204705.tif 000006
【図６】
0004204705.tif 000007
【図７】
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【図８】
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