JP2009234409A - 車両用ブレーキ液圧制御装置のリザーバ - Google Patents

Abstract

【課題】小型化および部品点数の削減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。
【解決手段】車両用ブレーキ液圧制御装置Ｕ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４であって、車両用ブレーキ液圧制御装置Ｕの基体１に形成されブレーキ液の連通路２１が底部側に開口する有底のシリンダ穴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内に設けられシリンダ穴１４内を連通路２１側の液圧室２２とプラグ３１側の容積変化室２３とに密閉状態で区画する弾性部材４１とを備え、弾性部材４１は、プラグ３１側へ弾性変形することでブレーキ液の液圧室２２への流入を許容し、復元力により定位置に戻ることでブレーキ液を液圧室２２から流出させる。
【選択図】図２

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、その収容スペースが必要となっており、圧縮コイルばねをなくすことができれば、さらなる小型化を達成することができる。

このような観点から、本発明は、小型化および部品点数の削減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設けられ当該シリンダ穴内を前記連通路側の液圧室と前記プラグ側の容積変化室とに密閉状態で区画する弾性部材とを備え、当該弾性部材は、前記プラグ側へ弾性変形することで前記ブレーキ液の前記液圧室への流入を許容し、復元力により定位置に戻ることで前記ブレーキ液を前記液圧室から流出させ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、弾性部材の弾性変形によって液圧室を容積変化させているので、従来のようにピストンストロークによって液圧室を容積変化させる構造を必要とせず、大きな設置スペースを必要とするピストンとコイルばねを廃止することができる。これによって、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とともに、さらにリザーバの部品点数低減によるコストダウンを達成できる。

また、請求項２に係る発明は、前記弾性部材と前記プラグとが、磁力により互いに反発しあうように構成され、前記磁力による反発力を、前記弾性部材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、磁力による反発力を、弾性部材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部材を使用した場合であっても、プラグと弾性部材との間に、常に適正なクリアランスを得ることができる。

さらに、請求項３に係る発明は、前記プラグに、前記容積変化室と前記シリンダ穴外部とを連通させる呼吸孔を形成したことを特徴とする請求項１または請求項２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、弾性部材の弾性変形を円滑かつ容易にすることができ、ブレーキ液の液圧室への流入を行い易くすることができる。

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および部品点数の削減を図れ、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（制御装置）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、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内に設けられ、このシリンダ穴１４内を連通路２１側の液圧室２２とプラグ３１側の容積変化室２３とに密閉状態で区画する弾性部材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、を備えて構成されている。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は、基体１に形成された有底円筒状の穴であり、前面１ａに開口して形成されている。シリンダ穴１４の底部には、連通路２１が開口して連通されており、シリンダ穴１４内にブレーキ液が流入または流出するようになっている。シリンダ穴１４の内周面には、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、有底円筒状の蓋状形状を呈し、開口側端部が、シリンダ穴１４の奥側へ挿入されるようになっている。プラグ３１は、シリンダ穴１４の容積変化室２３が形成される部位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から底部側端部に向けて徐々に縮径するテーパ部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の底部３１Ｃには、容積変化室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、複数設けられ、それぞれ内側と外側とを貫通して形成されており、底部３１Ｃの中心部と、この中心部から所定の距離を隔てた同心円上に複数配置されている（図１参照）。

プラグ３１は、その開口側端部の外周に、縮径する縮径部３１Ｄが形成されており、この縮径部３１Ｄの外周面と、シリンダ穴１４の内周面との間に形成されるリング状の空間に、弾性部材４１の周縁部が収容されるように構成されている。縮径部３１Ｄの先端部（開口部側端部）の外周面には、外周側に延出する鍔部３１Ｅが形成されており、弾性部材４１の後記する円筒部４１Ｂとの係合性を高めている。

弾性部材４１は、ゴム等の変形可能な部材からなり、プラグ３１側に位置する底部４１Ａと、シリンダ穴１４の底部側に位置する円筒部４１Ｂを備えた有底円筒形状を呈しており、底部４１Ａがダイヤフラム部４４を構成している。ダイヤフラム部４４は、シリンダ穴１４内を、ブレーキ液の貯溜が可能な液圧室２２と大気圧が導入される容積変化室２３とに密閉状態で区画するとともに、液圧室２２内に貯溜されるブレーキ液の増減に追従して移動（弾性変形）し、液圧室２２の容積を変更するようになっている。ダイヤフラム部４４は、液圧室２２内のブレーキ液に圧力がかかっていない状態で定位置（図２の（ａ）参照）に配置され、液圧室２２内にブレーキ液が流入されて圧力がかかったときに、プラグ３１側に移動して、球冠状に変形する（図２の（ｂ）参照）ようになっている。

具体的には、弾性部材４１のダイヤフラム部４４が、プラグ３１側に弾性変形すると、図２の（ｂ）に示すように、プラグ３１の底部３１Ｃの内表面に当接して、その変形が規制される。すなわち、底部３１Ｃの内表面が、ダイヤフラム部４４の変形の規制面３３を構成している。このとき、ダイヤフラム部４４は、プラグ３１側に膨らんで、その規制面３３に当接し、規制面３３に沿って球冠状に湾曲して変形することとなる。

図２の（ａ）に示すように、円筒部４１Ｂは、内周部４３ａと、内周部４３ａから外周側へ折り返してシリンダ穴１４の開口部側へ延出する第一折返し部４３ｂと、第一折返し部４３ｂの端部からさらに外周側へ折り返してシリンダ穴１４の底部側へ延出する第二折返し部４３ｃとを備えて形成されており、内周部４３ａと第一折返し部４３ｂとで、プラグ３１の縮径部３１Ｄを挟み込むように構成されている。プラグ３１の縮径部３１Ｄの外周面と、シリンダ穴１４の内周面との間には、弾性部材４１の円筒部４１Ｂの第一折返し部４３ｂと第二折返し部４３ｃとが収容されている。第二折返し部４３ｃは、その端部（シリンダ穴１４の底部側）が、第一折返し部４３ｂに対して所定の間隔を隔てるように構成されており、第一折返し部４３ｂと第二折返し部４３ｃとの間の空間にもブレーキ液が流れ込むようになっている。

次に、前記構成のリザーバ４の弾性部材４１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、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弾性部材４１に圧力がかかり、ダイヤフラム部４４がプラグ３１側へと押圧されて移動（弾性変形）する。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、ダイヤフラム部４４が移動した部分の容積分のブレーキ液を貯溜することができる。

ここで、プラグ３１の底部３１Ｃには、呼吸孔３２が形成されているので、容積変化室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。これによって、弾性部材４１のダイヤフラム部４４の弾性変形を円滑かつ容易にすることができ、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。

また、液圧室２２内のブレーキ液は、液圧室２２に面するシリンダ穴１４の内表面と弾性部材４１の表面に、一定の圧力をかけることとなる。ブレーキ液は、第一折返し部４３ｂと第二折返し部４３ｃとの間の空間にも流れ込み、第二折返し部４３ｃを外周側へ押圧することとなる。これによって、第二折返し部４３ｃが、シリンダ穴１４の内周面へと押し付けられ密着するので、シール性能が向上する。

アンチロックブレーキ制御を実行する場合には、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、弾性部材４１は、その復元力によりダイヤフラム部４４が定位置に戻って、液圧室２２の容積が元の容積に減少して、流入されていたブレーキ液が液圧室２２から流出することとなる。

以上のように、本実施形態によれば、弾性部材４１のダイヤフラム部４４の弾性変形によって液圧室２２を容積変化させているので、従来のようにピストンストロークによって液圧室を容積変化させる構造を必要とせず、大きな設置スペースを必要とするピストンとコイルばねを廃止することができ、リザーバ４の軸方向長さを節約できる。特に本実施形態では、弾性部材４１は、その円筒部４１Ｂがプラグ３１の縮径部３１Ｄを覆うように形成されているので、シリンダ穴１４の深さ（軸方向長さ）は、プラグ３１の軸方向長さ寸法と、弾性部材４１の厚さ寸法と、ブレーキ液を貯溜可能な所定のクリアランス寸法を加えた長さであればよく、非常に短くすることができる。これによって、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の小型化を達成できるとともに、さらにリザーバの部品点数低減（ピストンやコイルばねの省略）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３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１４と、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内に設けられ、このシリンダ穴１４内を、連通路２１側の液圧室２２とプラグ３１’側の容積変化室２３とに密閉状態で区画する弾性部材４１’と、プラグ３１’をシリンダ穴１４内に固定するためのクリップ部材２４と、を備えて構成されている。

本実施形態では、弾性部材４１’とプラグ３１’とが、磁力により互いに反発し合うように構成されており、磁力による反発力を、弾性部材４１’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。

具体的には、弾性部材４１’は、ゴム等の変形可能な部材からなり、プラグ３１側に位置する底部４１’Ａと、シリンダ穴１４の底部側に位置する円筒部４１’Ｂを備えた有底円筒形状を呈しており、底部４１’Ａがダイヤフラム部４４’を構成している。ダイヤフラム部４４’は、シリンダ穴１４内を、液圧室２２と容積変化室２３とに密閉状態で区画するとともに、液圧室２２内に貯溜されるブレーキ液の増減に追従して移動（弾性変形）し、液圧室２２の容積を変更するようになっている。ダイヤフラム部４４’は、液圧室２２内のブレーキ液に圧力がかかっていない状態で定位置（図３の（ａ）参照）に配置され、液圧室２２内にブレーキ液が流入されて圧力がかかったときに、プラグ３１’側に移動する（図３の（ｂ）参照）。ダイヤフラム部４４’の中心部には、永久磁石４５が設けられている。永久磁石４５は、ダイヤフラム部４４’のプラグ側表面に配置され、弾性部材４１’がプラグ側に膨出した膨出部分４７に一体的に埋め込まれて固定されている。

なお、弾性部材４１’の円筒部４１’Ｂの周縁部４６は、プラグ３１’の円筒部３１’Ｄの内周壁に密着する舌片状に分厚く形成されている。この周縁部４６は、シリンダ穴１４の底部側からプラグ３１’の円筒部３１’Ｄ内側に挿入された断面矩形のクリップ部材２５と、プラグ３１’間に挟まれて固定されている。

プラグ３１’は、有底円筒状の蓋状形状を呈し、開口側端部が、シリンダ穴１４の奥側へ挿入されるようになっている。プラグ３１’は、シリンダ穴１４の容積変化室２３が形成される部位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３１’Ａから底部側端部に向けて徐々に縮径するテーパ部３１’Ｂ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３１’Ｂとシリンダ穴１４の内周面との間にクリップ部材２４を挿入し、グリップ部材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。なお、最大外径部３１’Ａの外周部には、環状溝３４が形成されており、リング状シール部材３５が挿入されている。

プラグ３１’の底部３１’Ｃの弾性部材４１’側表面には、永久磁石４５を含むダイヤフラム部４４’の膨出部分４７の形状に併せて凹部３６が形成されており、ダイヤフラム部４４’がプラグ３１’側に移動したときに、その表面が面的に当接するように構成されている。プラグ３１’の底部３１’Ｃには、容積変化室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、底部３１’Ｃの中心部に配置されている。

プラグ３１’は、合成樹脂にて形成されており、その成型時に樹脂材料に磁化材料を混入させて一体化形成されている。これによって、プラグ３１’は、全体が磁化されている。プラグ３１’と、弾性部材４１’に固定された永久磁石４５とは互いに反発し合うように、異なった磁極で構成されている。なお、本実施形態では、プラグ３１’全体を磁化させているが、これに限定されるものではなく、弾性部材４１’に固定された永久磁石４５と対向する位置（呼吸孔３２’の周辺部分）を部分的に磁化させるようにしてもよい。

以上のような構成によれば、液圧室２２内にブレーキ液が流れ込んだ際に、ダイヤフラム部４４’は、磁力による反発力に抗してプラグ３１’側に移動する（図３の（ｂ）参照）。ダイヤフラム部４４’が、プラグ３１’側に弾性変形すると、図３の（ｂ）に示すように、プラグ３１’の底部３１’Ｃの内表面に当接して、その変形が規制される。このとき、ダイヤフラム部４４’は、底部３１’Ｃの内表面に沿って当接し変形することとなる。

ここで、弾性部材４１’に固定された永久磁石４５と、磁化されたプラグ３１’との間には、反発力が発生するが、この磁力による反発力を、弾性部材４１’のダイヤフラム部４４’を定位置に戻す力の一部として利用することができるので、復元力の小さい弾性部材４１’を使用した場合であっても、プラグ３１’と弾性部材４１’との間に、常に適正なクリアランスを得ることができ、弾性部材の材質の選択範囲が広くなる。

また、本実施形態では、永久磁石４５が、ダイヤフラム部４４’の膨出部分４７に埋め込まれて固定されているので、永久磁石４５にかかる反発力を、厚く形成された膨出部分４７を介してダイヤフラム部４４’の全体に分散させることができる。これによって、弾性部材４１’の局所的な変形を防止でき、耐久性の向上を図ることができる。

さらに、プラグ３１’の底部３１’Ｃに凹部３６を形成したことによって、ダイヤフラム部４４’がプラグ３１’側に移動したときに、その表面が面的に当接するので、これによっても、ダイヤフラム部４４’の局所的な変形を防止でき、耐久性の向上を図ることができる。

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、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。弾性部材４１，４１’を、弾性変形の許容量が大きな材質で形成すれば、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。

また、前記実施形態では、プラグ３１，３１’に呼吸孔３２，３２’を形成して、ブレーキ液の流入を円滑に行うようにしているが、プラグを気密状態（フルシールド状態）でシリンダ穴に装着するようにしてもよい。このようにすれば、液圧室へブレーキ液が流入した際に容積変化室内の空気が圧縮されるので、この空気の復元力（空気ばねの反発力）を、弾性部材のダイヤフラム部を定位置に戻す力の一部として利用することができる。

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。 本発明の第二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。

符号の説明

１ 基体
４ リザーバ
１４ シリンダ穴
２１ 連通路
２２ 液圧室
２３ 容積変化室
３１ プラグ
３２ 呼吸孔
４１ 弾性部材
４’ リザーバ
３１’ プラグ
３２’ 呼吸孔
４１’ 弾性部材
Ｕ 車両用ブレーキ液圧制御装置

Claims (3)

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設けられ当該シリンダ穴内を前記連通路側の液圧室と前記プラグ側の容積変化室とに密閉状態で区画する弾性部材とを備え、
   当該弾性部材は、前記プラグ側へ弾性変形することで前記ブレーキ液の前記液圧室への流入を許容し、復元力により定位置に戻ることで前記ブレーキ液を前記液圧室から流出させる
   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. 前記弾性部材と前記プラグとが、磁力により互いに反発しあうように構成され、
   前記磁力による反発力を、前記弾性部材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。
3. 前記プラグに、前記容積変化室と前記シリンダ穴外部とを連通させる呼吸孔を形成した
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用ブレーキ液圧制御装置のリザーバ。

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