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JP5086866B2 - 車両用ブレーキ液圧制御装置のリザーバ - Google Patents
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JP5086866B2 - 車両用ブレーキ液圧制御装置のリザーバ - Google Patents

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Description

本発明は、車両用ブレーキ液圧制御装置のリザーバに関する。
従来の車両用ブレーキ液圧制御装置のリザーバは、例えば特許文献1に示すようなものがあった。このリザーバでは、シリンダ穴の開口端部を密閉し、気体室の気体ばね作用を利用することで、異物の侵入を防止するとともに圧縮コイルばねの小型化を可能とし、リザーバ本体の小型化を図っている。
特許第3676264号公報
しかしながら、特許文献1に示された車両用ブレーキ液圧制御装置のリザーバは、内部に圧縮コイルばねを収容しているため、その収容スペースを必要とするが、この収容スペースはリザーバの小型化を阻害するものである。
このような観点から、本発明は、小型化を図ることができる車両用ブレーキ液圧制御装置のリザーバを提供することを課題とする。
このような課題を解決する請求項1に係る発明は、車両用ブレーキ液圧制御装置に用いられ、車輪ブレーキの減圧制御時にブレーキ液を一時貯溜する液圧室を有するリザーバであって、車両用ブレーキ液圧制御装置の基体に形成されブレーキ液の連通路が底部側に開口する有底のシリンダ穴と、当該シリンダ穴の開口端部に設けられるプラグと、前記シリンダ穴内にその軸方向に移動可能に設けられるとともに当該シリンダ穴を前記連通路側の液圧室と前記プラグ側の気体室とに区画するピストンとを備え、前記シリンダ穴の内周面に形成された収容溝に、前記ピストンの外周面に当接して前記液圧室側と前記気体室側とを密閉状態で区画する断面矩形状の 弾性シール部材が収容され、且つ前記収容溝の前記プラグ側に位置する前記シリンダ穴の内周面には、前記シリンダ穴の底部側に向かうに連れて内周径を拡径させるテーパ面が形成されており、前記弾性シール部材は、前記テーパ面側に弾性変形することで前記ピストンの前記プラグ側への移動を許容し、復元力により前記ピストンを定位置に戻し、前記プラグは、前記ピストンに当接することで前記ピストンの移動を規制する規制面を備えており、前記規制面に前記ピストンが当接したときでも前記弾性シール部材が前記ピストンに圧着した状態を保持しつつ弾性変形していることを特徴とする車両用ブレーキ液圧制御装置のリザーバである。
このような構成のリザーバによれば、弾性シール部材のテーパ面側への弾性変形によってピストンのプラグ側への移動を許容し、復元力により前記ピストンを定位置に戻しているので、従来大きな設置スペースを必要としていた圧縮コイルばねを廃止または小型化することができる。これによって、ピストンの軸方向長さを小さくすることができ、リザーバの小型化、ひいては車両用ブレーキ液圧制御装置の小型化を達成できる。また、弾性シール部材は、断面矩形であるので、そのコーナー部周辺で弾性変形を起こしやすく、ロールバックによって大きな復元力を得ることができる。なお、弾性シール部材の弾性変形量は、テーパ面の形状によって決定されている。
さらに、請求項2に係る発明は、前記プラグは、前記シリンダ穴の内外を密閉状態で区画するように構成されており、圧縮された前記気体室内の気体の復元力を、前記ピストンを定位置に戻す力の一部として利用するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の車両用ブレーキ液圧制御装置のリザーバである。
このような構成のリザーバによれば、気体室を密閉状態とし圧縮された気体室内の気体の復元力を空気ばねとして、ピストンを定位置に戻す力の一部として利用することで、復元力の小さい弾性シール部材を使用した場合であっても、ピストンを確実に定位置に戻すことができる。
本発明によると、リザーバおよび車両用ブレーキ液圧制御装置の小型化を図れ、車両用ブレーキ液圧制御装置の製造コストの低減を図ることができる。
以下、本発明を実施するための最良の第一の形態を、添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態に係るリザーバは、例えば、二輪車用の車両用ブレーキ液圧制御装置に設けられる。
図1に示すように、かかる車両用ブレーキ液圧制御装置Uは、基体1と、常開型の電磁弁2と、常閉型の電磁弁3と、リザーバ4と、ポンプ5と、モータ6と、電子制御ユニット7と、コントロールハウジング8とを備えて構成されている。コントロールハウジング8は、基体1の前面1aに組み付けられ、その内部に電子制御ユニット7を収容している。モータ6は、基体1の後面(図示せず)に組み付けられている。
基体1は、略直方体を呈するアルミニウム合金製の部材であり、流体であるブレーキ液の流路を内包している。基体1には、リザーバ4の一部を構成するリザーバ穴(以下、「シリンダ穴」という場合がある)14が前面1aに開口して形成されており、さらには、常開型の電磁弁2、常閉型の電磁弁3などが装着される穴12,13、マスタシリンダ(図示せず)に通じる図示せぬ配管が接続される入口ポート11aや車輪ブレーキ(図示せず)に至る図示せぬ配管が接続される出口ポート11b等が形成されている。なお、入口ポート11a、出口ポート11bや各穴12,13,14同士は、直接に、あるいは基体1の内部に形成された図示せぬ流路を介して互いに連通している。
リザーバ4は、車輪ブレーキの減圧制御時に、出口ポート11bと直接に連通する電磁弁3が開放されることによって、基体1内の流路に繋がる連通路21(図2参照)を通って逃がされるブレーキ液(すなわち、ホイールシリンダ(図示せず)側から流出したブレーキ液)を一時的に貯溜する機能を有している。
第一の実施形態に係るリザーバ4は、図2の(a)に示すように、基体1に形成されブレーキ液の連通路21が底部側(本実施形態では底部)に開口する有底のシリンダ穴(リザーバ穴)14と、このシリンダ穴14の開口端部に設けられるプラグ31と、シリンダ穴14内にその軸方向に移動可能に設けられるとともにこのシリンダ穴14を連通路21側の液圧室22とプラグ31側の気体室23とに区画するピストン41と、プラグ31をシリンダ穴14内に固定するためのC形のクリップ部材24とを備えている。なお、シリンダ穴14の底部側とは、底部および底部近傍の側面を含む。本実施形態では、連通路21は、シリンダ穴14の底部に開口して形成されているが、これに限定されるものではなく、底部近傍の側面に開口するように形成されてもよいのは勿論である。シリンダ穴14の内周面14aには、ピストン41の外周面41aに当接して液圧室22側と気体室23側とを密閉状態で区画する断面矩形状でかつ無端状の弾性シール部材51が取り付けられている。この弾性シール部材51は、弾性変形することでピストン41のプラグ31側への移動を許容し、復元力によりピストン41を定位置(図2の(a)に示す位置)に戻すように構成されている。
シリンダ穴14は、基体1に形成された有底円筒状の穴であり、前面1a側に開口して形成されている。シリンダ穴14の開口部は、基体1の前面1aから突出した円筒部分1bの先端に位置している。シリンダ穴14の底部には、連通路21が開口して、シリンダ穴14内と連通されており、ブレーキ液が、シリンダ穴14内に流入またはシリンダ穴14内から流出するようになっている。シリンダ穴14の内周面14aの開口端部近傍には、クリップ部材24を収容するための環状溝15が形成されている。環状溝15は、断面略半円形状を呈し、クリップ部材24の厚さの略半分の深さを有しており、環状溝15にクリップ部材24を収容した際に、クリップ部材24の中心側半分が、シリンダ穴14の内周面から内側へ突出するようになっている。
プラグ31は、合成樹脂にて形成されており、円板形状を呈している。プラグ31は、シリンダ穴14の気体室23が形成される部分に嵌まり込む外径を有しており、この外径を有する最大外径部31Aからシリンダ穴14の開口端側に向けて漸次縮径するテーパ部31Bが形成されている。プラグ31をシリンダ穴14に挿入した後に、テーパ部31Bとシリンダ穴14の内周面14aとの間にクリップ部材24を挿入し、クリップ部材24を環状溝15に収容して係止することで、プラグ31は、クリップ部材24に係止されて、シリンダ穴14内に固定される。具体的には、断面円形状を呈するクリップ部材24をシリンダ穴14の内周面に形成された環状溝15に収容した際にシリンダ穴14の内周面から突出するクリップ部材24の中心側半分が、プラグ31のテーパ部31Bに当接して、プラグ31の抜出しを規制する。
プラグ31には、気体室23とシリンダ穴14の外部とを連通させる呼吸孔32が形成されている。呼吸孔32は、プラグ31の中心部に配置され、プラグ31の内側と外側とを貫通して形成されている。
ピストン41は、合成樹脂にて構成されており、プラグ31側に開口する有底円筒状に形成されており、シリンダ穴14の底部に対向する円板状のピストン底部43と、シリンダ穴14の内周面14aに対向する円筒状のピストン円筒部44とを備えている。なお、ピストン41の内空部には、ピストン41とプラグ31とで区画される気体室23が位置している。
ピストン円筒部44は、ピストン底部43の周縁部からプラグ31側に向かって延出している。ピストン円筒部44の外周面は、シリンダ穴14の穴径と略同等の外径を有して、シリンダ穴14の内周面14aに対向しており、ピストン41がシリンダ穴14内を軸方向に摺動可能に構成されている。ピストン円筒部44のピストン底部43側端部は、ピストン底部43側に向かって漸次縮径しており、この縮径部44aの外周面とシリンダ穴14の内周面14aとの間に形成されるリング状の空間にもブレーキ液が貯溜されるようになっている。
ピストン底部43は、リザーバ穴14の穴径よりも若干小さく、ピストン円筒部44の縮径部44aの最小径部と略同等の外径を備えており、ピストン底部43と一体形成されている。ピストン底部43のシリンダ穴14の底部側の面には、円錐台状の凸部43aが複数形成されており、ピストン底部43がシリンダ穴14の底部に吸着してしまうのを防止している。
シリンダ穴14の内周面14aのうち、ピストン円筒部44と対向する部分には、弾性シール部材51を収容する収容溝16が形成されている。収容溝16は、シリンダ穴14の内周方向に沿って環状に凹設されている。
収容溝16は、図3の(a)に示すように、平面状の底面16aと、底面16aの幅方向両側に位置する一対の側壁面16b,16bを備えており、断面が概ね四角形を呈している。収容溝16は、その深さがシリンダ穴14の開口端部側に向かって漸次深くなるように、底面16aがシリンダ穴14の軸線に対して傾斜して形成されている。各側壁面16b,16bは、シリンダ穴14の軸線に対して直角になり、互いに平行な状態で対向するように形成されている。底面16aと側壁面16bとで構成される入隅部には、傾斜面16cが形成されており、底面16aと傾斜面16c、側壁面16bと傾斜面16cが、それぞれ鈍角を成して繋がるように構成されている。
収容溝16よりもプラグ31側に位置するシリンダ穴14の内周面14aには、シリンダ穴14の底部側に向かうに連れて内周径が漸次拡径するテーパ面17が収容溝16と連続して形成されている。テーパ面17(図3参照)は、図2および図3に示した断面方向から見てその表面がシリンダ穴14の軸線に対して、略45度傾斜しており、テーパ面17の最大径部分(すなわちシリンダ穴14の底部側端部)が、シリンダ穴14の開口部側の側壁面16bと略135度の鈍角を成して繋がっている。これによって、収容溝16の開口(シリンダ穴14の内周面14a)側近傍において、表面(シリンダ穴14の内周面14a)に向かうに連れて、テーパ面17が収容溝16の幅を漸次広げる方向に傾斜している。
一方、収容溝16よりもシリンダ穴14の底部側に位置するシリンダ穴14の内周面14aには、シリンダ穴14の開口部側に向かうに連れて内周径を拡径させるテーパ面18が収容溝16と連続して形成されている。テーパ面18(図3参照)は、図2および図3に示した断面方向から見てその表面がシリンダ穴14の軸線に対して、略60度傾斜しており、テーパ面18の最大径部分(すなわちシリンダ穴14の開口側端部)が、シリンダ穴14の底部側の側壁面16bと繋がっている。
収容溝16に嵌め込まれて収容される弾性シール部材51は、ゴム等の変形可能な部材からなり、無端状(リング状)に形成されている。弾性シール部材51は、断面長方形を呈しており、その長方形の形状は、収容溝16の幅(収容溝16の側壁面16b,16b間の距離)と同等の幅を有している。また、弾性シール部材51は、シリンダ穴14およびピストン44とを液密、かつピストン44が摺動可能とするのに十分な締め代をもって組み付けられるような内周径と外周径とで形成されている。
収容溝16は、シリンダ穴14の底部側の深さが、開口部側よりも若干浅くなるように底面16aが傾斜しているので、この弾性シール部材51を収容溝16に嵌め込んで収容した際に、シリンダ穴14の底部側に位置する弾性シール部材51の奥側内周角部51aがシリンダ穴14の内周面14aから中心側へ突出する状態となる。この状態で、ピストン41をシリンダ穴14に挿入すると、ピストン41の外周面41aによって弾性シール部材51の奥側内周角部51aが圧縮された状態で、弾性シール部材51の内周面がピストン41の外周面41aに周接する。このとき、弾性シール部材51は、収容溝16の底面16aと側壁面16b,16bにも当接しており、液圧室22側と気体室23側とを密閉状態で区画することとなる。さらに、収容溝16の底面16aと側壁面16b,16bとの間には、傾斜面16c,16cがそれぞれ形成されており、互いに鈍角を成して繋がっているので、弾性シール部材51が収容溝16の内表面の全面に亘って当接することとなり、シール性能の向上が達成される。
このとき、ピストン41は、図2の(a)に示すように、ピストン底部43の凸部43aが、シリンダ穴14の底部に当接する位置までシリンダ穴14内に挿入されており、この位置がピストン41の定位置となる。ピストン41が、定位置にいるときは、ピストン41のプラグ31側端部と、プラグ31との間には、所定の距離があけられており、この距離がピストン41の可動距離(ピストンストローク量)となる。
次に、前記構成のリザーバ4のピストン41および弾性シール部材51の作動状態を説明しながら、その作用効果を説明する。
アンチロックブレーキ制御等における車輪ブレーキの減圧制御時において、図1に示す出口ポート11bと直接に連通する電磁弁3が開放されると、基体1内の流路に繋がる連通路21から、ブレーキ液が液圧室22内へ流入しようとする。このとき、液圧室22内のブレーキ液からピストン41に圧力がかかり、ピストン41がシリンダ穴14内をその軸方向のプラグ31側へと押圧されて、弾性シール部材51を弾性変形させながら移動する(図2の(b)参照)。これによって、液圧室22内へのブレーキ液の流入が許容され、ピストン41が移動した距離の容積分のブレーキ液を貯溜することができる。
弾性シール部材51は、ピストン41が定位置(シリンダ穴14の底部に当接した位置)にある場合は、図3の(a)に示すように、内周面がピストン41の外周面41aに面接合して周接されており、奥側内周角部51aに向かうにつれて、ピストン41の外周面41aによる圧縮力が強くなっている。
そして、液圧室22内のブレーキ液からピストン41に圧力がかかると、図3の(b)に示すように、ピストン41が、弾性シール部材51を弾性変形させながらプラグ31側に移動する。このとき、ピストン41は、プラグ31に当接する位置まで移動するようになっており、プラグ31の奥側表面のピストン41との当接面が、ピストン41の移動の規制面を構成している。ここで、弾性シール部材51は、その内周面がピストン41の外周面41aに圧着されて、ピストン41と一体的にプラグ31側(テーパ面17側)へ移動し、弾性シール部材51の内周面寄りの側面がテーパ面17に当接する位置まで弾性変形している。このとき、弾性シール部材51は、ピストン41の外周面41aと収容溝16の両方に所定の圧力で当接しているので、液圧室22側と気体室23側との密閉状態を保持しながら弾性変形することとなる。
また、このとき、収容溝16のプラグ31側にテーパ面17が形成されているので、弾性変形した弾性シール部材51の開口側内周角部51b(シリンダ穴14の開口側に位置する弾性シール部材51の内周角部)が、テーパ面17とピストン41の外周面41aとの間に形成される空間に移動することとなる。したがって、弾性シール部材51の弾性変形が円滑に行われ、弾性シール部材51の内周面がピストン41の移動に確実に追従できるので、弾性シール部材51の内周面がピストン41の外周面41aに対して滑ることがない。
ここで、プラグ31には、呼吸孔32が形成されているので、気体室23の圧力とシリンダ穴外部の圧力と一定(大気圧)に保持することができる。これによれば、ブレーキ液の圧力に対向する応力は発生しないので、ピストン41の移動およびブレーキ液の液圧室22への流入を行い易くすることができる。
アンチロックブレーキ制御を実行する場合には、図1に示す電子制御ユニット7によりモータ6を駆動させるが、モータ6が駆動すると、これに伴ってポンプ5が作動し、リザーバ4に貯溜されたブレーキ液が連通路21を通過して流出され、基体1内の流路に還流される。このとき、図2の(a)に示すように、弾性シール部材51がその復元力により元の形状に復元することで、ピストン41が定位置に戻って、液圧室22の容積が元の容積に減少することとなる。
このとき、弾性シール部材51は、図3の(b)に示すように、元々、奥側内周角部51aが圧縮されて設けられているので、プラグ31側へ伸びて変形したときに、プラグ31側に反ってばねのような状態となっており、そのロールバックによって大きな復元力を得ることができる。したがって、ピストン41を確実に定位置(図2の(a)参照)に戻すことが可能となる。
以上のように、本実施形態によれば、弾性シール部材51の弾性変形によってピストン41のプラグ31側への移動を許容し、復元力によりピストン41を定位置に戻しているので、従来大きな設置スペースを必要としていた圧縮コイルばねを廃止または小型化することができる。これによって、ピストン41の軸方向長さを小さくすることができ、リザーバ4の小型化、ひいては車両用ブレーキ液圧制御装置Uの小型化を達成できる。さらには、リザーバ4の部品点数削減によるコストダウンを達成できる。
次に、本発明を実施するための最良の第二の形態を、添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。第二の実施形態に係るリザーバ4’は、図4に示すように、プラグ31’が、シリンダ穴14の内外を密閉状態で区画するように構成されており、圧縮された気体室23内の気体の復元力を、ピストン41を定位置に戻す力の一部として利用するように構成されている。プラグ31’は、シリンダ穴14’内に挿入されて、そのシリンダ穴14’の開口(円筒部分1bの先端)部周囲の金属をプラグ31’の周縁部に塑性流動させることで、かしめ固定されている。
なお、他の部材であるピストン41および弾性シール部材51等の構成は、第一の実施形態と同等の構成であるので、同じ符号を付してその説明を省略する。
以下に、プラグ31’の構成とその取付け構造を具体的に説明する。プラグ31’は、呼吸孔が形成されていない閉塞状態の円板形状に形成されている。また、プラグ31’は、第一の実施形態と同様に、最大外径部31’Aからシリンダ穴14’の開口端側に向けて漸次縮径するテーパ部31’Bが形成されている。
かしめ固定を行う前は、シリンダ穴14’は、開口部分に拡径部19(図4中、一点鎖線にて表す)を有しており、拡径部19のシリンダ穴14’の底部側には、段部19aが形成されている。プラグ31’の最大外径部31’Aは、拡径部19の内径と同等の外径を備えており、シリンダ穴14’に挿入された際に、段部19aに係止されるようになっている。
かしめ固定を行うに際しては、弾性シール部材51およびピストン41をシリンダ穴14’に装着した後に、プラグ31’を、段部19aに係止するようにシリンダ穴14’に挿入する。そして、有底円筒状を呈するかしめ治具(図示せず)をシリンダ穴14’の開口(円筒部分1bの先端)周縁部に押し当てて、シリンダ穴14’の底部方向に押圧する。これによって、開口周縁部の金属が、塑性変形して、プラグ31’のテーパ部31’Bの表面を押圧する塑性変形部19bが形成され、プラグ31’がかしめ固定される。
このように、プラグ31’をシリンダ穴14’にかしめ固定すれば、プラグ31’によって、シリンダ穴14’の内外を密閉状態で区画することができる。これによって、圧縮された気体室23内の気体の復元力を空気ばねとして、ピストン41を定位置に戻す力の一部として利用することができ、復元力の小さい弾性部材で、弾性シール部材51を構成した場合であっても、ピストン41を確実に定位置に戻すことができる。したがって、弾性シール部材51に利用する材質の適用範囲を広くすることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されることなく適宜変形して実施することが可能であるのは勿論である。
例えば、前記実施形態では、ピストン41を内部が中空状の有底筒状に形成しているが、これに限定されるものではない。ピストンは、その外周面が弾性シール部材と当接可能な軸方向長さを有していればよく、中実に形成してもよい。
また、前記実施形態では、液圧室へのブレーキ液の貯溜量を考慮して二輪車用の車両用ブレーキ液圧制御装置に設けられる場合を想定して説明したが、これに限定されるものではない。例えば、弾性変形量の大きな材質を用いたり、弾性シール部材51の軸方向長さを長くしたり、また、テーパ面17の傾斜角度は前記角度に限定されるものではなく適宜変更可能でありその変更に伴ないテーパ面17の形状寸法を変更する等して、弾性変形の許容量が大きな構造とすれば、ピストン41の可動距離(ピストンストローク量)を長くでき、ブレーキ液の貯溜量を多くできるので、四輪車用の車両用ブレーキ液圧制御装置に適用することも可能である。
本発明の第一の実施形態に係るリザーバを設けた車両用ブレーキ液圧制御装置を示した分解斜視図である。 本発明の第一の実施形態に係るリザーバを示した断面図であって、(a)はリザーバの非作動状態を示した図、(b)はリザーバの作動状態を示した図である。 本発明の第一の実施形態に係るリザーバの弾性シール部材の変形状態を説明するための断面図であって、(a)はリザーバの非作動状態を示した図、(b)はリザーバの作動状態を示した図である。 本発明の第二の実施形態に係るリザーバを示した断面図である。
符号の説明
1 基体
4 リザーバ
14 シリンダ穴
14a (シリンダ穴の)内周面
16 収容溝
17 テーパ面
21 連通路
22 液圧室
23 気体室
31 プラグ
41 ピストン
41a (ピストンの)外周面
51 弾性シール部材
4’ リザーバ
31’ プラグ
U 車両用ブレーキ液圧制御装置

Claims (2)

  1. 車両用ブレーキ液圧制御装置に用いられ、車輪ブレーキの減圧制御時にブレーキ液を一時貯溜する液圧室を有するリザーバであって、
    車両用ブレーキ液圧制御装置の基体に形成されブレーキ液の連通路が底部側に開口する有底のシリンダ穴と、当該シリンダ穴の開口端部に設けられるプラグと、前記シリンダ穴内にその軸方向に移動可能に設けられるとともに当該シリンダ穴を前記連通路側の液圧室と前記プラグ側の気体室とに区画するピストンとを備え、
    前記シリンダ穴の内周面に形成された収容溝に、前記ピストンの外周面に当接して前記液圧室側と前記気体室側とを密閉状態で区画する断面矩形状の弾性シール部材が収容され、
    且つ前記収容溝の前記プラグ側に位置する前記シリンダ穴の内周面には、前記シリンダ穴の底部側に向かうに連れて内周径を拡径させるテーパ面が形成されており、
    前記弾性シール部材は、前記テーパ面側に弾性変形することで前記ピストンの前記プラグ側への移動を許容し、復元力により前記ピストンを定位置に戻し、
    前記プラグは、前記ピストンに当接することで前記ピストンの移動を規制する規制面を備えており、前記規制面に前記ピストンが当接したときでも前記弾性シール部材が前記ピストンに圧着した状態を保持しつつ弾性変形している
    ことを特徴とする車両用ブレーキ液圧制御装置のリザーバ。
  2. 前記プラグは、前記シリンダ穴の内外を密閉状態で区画するように構成されており、
    圧縮された前記気体室内の気体の復元力を、前記ピストンを定位置に戻す力の一部として利用するようにした
    ことを特徴とする請求項1に記載の車両用ブレーキ液圧制御装置のリザーバ。
JP2008091618A 2008-03-31 2008-03-31 車両用ブレーキ液圧制御装置のリザーバ Expired - Fee Related JP5086866B2 (ja)

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