JP2010076724A - リザーバタンクおよびこれを用いたブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リミットスイッチを内部に収容しても、空気溜まりを生じなく、作動液の供給性を向上させる。
【解決手段】リザーバタンク５の液量検出部１９が、リミットスイッチ２４をオン・オフするマグネット２２が設けられかつ作動液の液面に応じて上下動するフロート２３を有している。リミットスイッチ２４はマグネット２２の上方に設けられる。リザーバタンク５の上半体９の上端内面にリミットスイッチ２２を取り付けるリミットスイッチ取付部２６を備えている。そして、上半体９の上端内面とリミットスイッチ取付部２６の上端面との間に、流体流通路２７が設けられている。作動液供給時に、リザーバタンク５内の空気が流体流通路２７を通って作動液注入口１０の方へ流動するようになる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、油圧等の液圧を利用した液圧ブレーキ装置や液圧クラッチ装置に用いられ、作動液を貯留するリザーバタンクの技術分野およびこれを用いたブレーキ装置の技術分野に関するものである。

従来、自動車等の車両においては、液圧を利用した液圧ブレーキ装置や液圧クラッチ装置を採用した車両がある。これらの液圧ブレーキ装置や液圧クラッチ装置には、液圧を発生させるマスタシリンダおよびこのマスタシリンダに供給する作動液を貯留するリザーバタンクが用いられている。

マスタシリンダが液圧必要時に液圧を発生するためには、リザーバタンク内に所定液量の作動液が貯留されている必要がある。このため、一般にリザーバタンクには液量検知センサが設けられており、リザーバタンク内の液量が所定液量より下回ると、この液量検知センサがこれを検知して液量表示装置に表示させるようになっている。この液量表示装置の表示により、リザーバタンク内に作動液が補給されてリザーバタンク内の液量が所定液量以上に確保される。

従来のリザーバタンクの液量検知センサとして、リザーバタンクの上面に、ノーマルクローズド型のリミットスイッチを設置するとともにリザーバタンク内の作動液の液面の高さに応じて上下動するフロートにマグネットを設けた液量検知センサが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載の液量検知センサでは、フロートがリザーバタンクの上端内面から垂下されたガイドにガイドされて上下動するようになっている。そして、リザーバタンク内の作動液の液面が高いときはフロートが上動して、マグネットがリミットスイッチに接近しその磁力でリミットスイッチをオフ（開）にする。これにより、警告灯は消灯する。また、リザーバタンク内の作動液の液面が消灯液面以下の低いときはフロートが下動して、マグネットがリミットスイッチから離間しその磁力がリミットスイッチに影響しなくなり、リミットスイッチは自力でオン（閉）となる。これにより、警告灯が点灯する。
特表２００６−５１９７２８号公報。

ところで、前述のようなリザーバタンクは、一般に自動車のエンジンルーム内に配設されることが多い。このエンジンルーム内は比較的狭く限られた空間であり、この空間内にエンジン、変速機やこれらの制御部品等の種々部品が多々収容されている。このため、前述の特許文献１に記載のリザーバタンクのように、リミットスイッチをリザーバタンクの上面つまり外側に設置した場合、これらの部品の一部と干渉するおそれがある。また、これらの部品がリミットスイッチと干渉しないように配置しようとした場合には、これらの部品およびリミットスイッチの設置自由度が制限されてしまう。

そこで、リミットスイッチをリザーバタンク内に収容することが考えられる。しかし、リミットスイッチをリザーバタンク内に単純に収容した場合、リミットスイッチをマグネットの上方に配設する液量検知センサでは、リミットスイッチ取付部がリザーバタンクの上端内面に一体に設けられることになる。このように、リミットスイッチ取付部がリザーバタンクの上端内面に設けられた場合、リミットスイッチ取付部とリザーバタンクの上端
内面との間に段差が生じるようになる。このため、この段差により、リザーバタンク内に空気溜まりが生じてしまい、リザーバタンクへの作動液の供給時に、作動液がスムーズにかつ所定液量を確実に供給することが難しくなるという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、リミットスイッチを内部に収容しても、空気溜まりを生じなく、作動液の供給性を向上させることのできるリザーバタンクおよびこれを用いたブレーキ装置を提供することである。

前述の課題を解決するために、本発明のリザーバタンクは、貯留された作動液を検出する液量検出部を備え、前記液量検出部が、貯留された作動液の液面が所定液面以下のときオンするとともに前記液面が所定液面より高いときオフするリミットスイッチと、前記リミットスイッチをオン・オフするマグネットが設けられるとともに前記作動液の液面に応じて上下動するフロートとを有し、前記リミットスイッチが前記マグネットの上方に設けられるリザーバタンクにおいて、上端内面に前記リミットスイッチを支持するリミットスイッチ取付部を備え、前記上端内面と前記リミットスイッチ取付部の上端面との間に、流体流通路が設けられていることを特徴としている。

また、本発明のリザーバタンクは、前記上端内面が、作動液注入口側に向かって高くなるように傾斜した勾配を有することを特徴としている。
更に、本発明のリザーバタンクは、前記上端内面の一部の勾配が前記上端内面の他部の勾配より大きく設定された勾配増大部とされており、前記リミットスイッチ取付部および前記流体流通路が、前記勾配増大部に前記作動液注入口側に隣接して設けられていることを特徴としている。
更に、本発明のリザーバタンクは、前記流体流通路の流路面積が、前記作動液注入口側に向かって小さくなるように設定されていることを特徴としている。

更に、本発明のブレーキ装置は、作動液を貯留するリザーバタンクと、前記リザーバタンク内の作動液が供給されるとともに作動時にブレーキ圧を発生するマスタシリンダと、前記マスタシリンダからの液圧で作動するブレーキシリンダとを少なくとも備え、前記リザーバタンクが前述の本発明のリザーバタンクのいずれか１つであることを特徴としている。

このように構成された本発明のリザーバタンクによれば、リザーバタンクの上端内面にリミットスイッチを支持するリミットスイッチ取付部を備えるとともに、上端内面とリミットスイッチ取付部の上端面との間に流体流通路を設けている。したがって、作動液注入口から供給された作動液がリザーバタンク内に貯留され、リザーバタンク内の作動液の液面が上昇するに連れて、リザーバタンク内の空気が作動液注入口の方へ流動する。このとき、リミットスイッチ取付部によって段差を生じていても、上端内面とリミットスイッチ取付部の上端面との間の流体流通路により、リザーバタンク内の空気を作動液注入口の方へスムーズにかつ確実に流動させることができる。これにより、空気をより抜け易くすることができ、作動液を作動液注入口からリザーバタンク内にスムーズにかつ確実に供給することができる。したがって、リミットスイッチをリザーバタンクの内部に収容しても、空気溜まりを生じなく、作動液の供給性を向上させることができる。

特に、リザーバタンクの上端内面が、作動液注入口側に向かって高くなるように傾斜した勾配を有することで、リザーバタンク内の空気をより効果的に流動させることができる。
また、前述の上端内面の一部の勾配を上端内面の他部の勾配より大きく設定された勾配
増大部とし、リミットスイッチ取付部および流体流通路を、この勾配増大部に作動液注入口側に隣接して設けることで、空気をより抜け易くすることができ、リザーバタンク内の空気を作動液注入口の方へよりスムーズにかつより確実に流動させることができる。

更に、流体流通路の流路面積を作動液注入口側に向かって小さくなるように設定することで、流体流通路を流動する空気の流速をより一層増大することができる。これにより、空気を更に効果的に流動させることができる。

一方、本発明のリザーバタンクを用いたブレーキ装置によれば、作動液をリザーバタンク内にスムーズにかつ確実に供給することができるので、作動液供給の作業性を向上できるとともに、ブレーキ作動をより確実に行うことができる。しかも、リミットスイッチをリザーバタンク内に収容しているので、リザーバタンクの周囲に存在する他の部品との干渉を抑制することができる。したがって、リザーバタンクおよび他の部品の設置自由度を高くすることができる。

以下、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は本発明に係るリザーバタンクの実施の形態の一例を備えるブレーキ装置を、模式的に示す図である。

図１に示すように、この例の液圧ブレーキ装置１は、基本的には従来公知の一般的な２系統の液圧ブレーキ装置と同じである。すなわち、液圧ブレーキ装置１は、ブレーキペダル２、倍力装置３、タンデムマスタシリンダ４、リザーバタンク５、およびブレーキシリンダ６を備えている。

そして、運転者がブレーキペダル２を踏み込むと、倍力装置３が作動してペダル踏力を所定のサーボ比で倍力して出力する。この倍力装置３の出力でタンデムマスタシリンダ４のプライマリピストン４ａが作動してプライマリ作動液室４ｂの作動液を一方の系統のブレーキシリンダ６に送給するとともに、セカンダリピストン４ｃが作動いてセカンダリ作動液室４ｄの作動液を他方の系統のブレーキシリンダ６に送給する。各ブレーキ系統のロスストロークが消滅すると、タンデムマスタシリンダ４が液圧を発生する。このタンデムマスタシリンダ４の液圧が各ブレーキシリンダ６に伝達され、各ブレーキシリンダ６がブレーキ力を発生して、各車輪７にブレーキがかけられる。

図２（ａ）は、この例のリザーバタンクを示す正面図、図２（ｂ）は、この例のリザーバタンクの長手方向の縦断面図である。なお、以下の説明において、各部位の底の高さの高低は、リザーバタンクが車体に取り付けられかつ車両が水平にされた状態での高低をいう。

図２（ａ）および（ｂ）に示すように、この第１例のブレーキ装置１に用いられているリザーバタンク５は、タンデムマスタシリンダ４へ送給する作動液を貯留しかつ上方に開口した容器状の下半体８と、この下半体８の上端開口部を閉塞する上半体９とを有している。上半体９には作動液注入口１０が設けられており、この作動液注入口１０はキャップ１１（図１に図示）によって開閉されるようになっている。

この例の下半体８は、作動液供給部１２と、作動液貯留室１３と、これらの作動液供給部１２および作動液貯留室１３間に設けられた作動液通路１４とを有している。通常時は、下半体８の上面と上半体９の下面とが熱溶着されて、下半体８の上端開口部は閉塞されている。したがって、作動液は上半体９の作動液注入口１０を通して作動液供給部１２に供給されるようになる。

作動液貯留室１３は、液量検出室１５、プライマリ作動液貯留室１６、セカンダリ作動液貯留室１７を有している。そして、リザーバタンク５がタンデムマスタシリンダ４を介して車体に取り付けられた状態では、作動液注入口１０、作動液供給部１２、液量検出室１５、セカンダリ作動液貯留室１７、およびプライマリ作動液貯留室１６は、車両前方（図２（ｂ）において左方）から車両後方（図２（ｂ）において右方）に向かってこれらの順に配設されている。

作動液供給部１２は作動液通路１４を介して液量検出室１５とは常時連通されている。また、液量検出室１５はセカンダリ作動液貯留室１７と常時連通されている。更に、作動液供給部１２は作動液通路１４の他の経路を介してプライマリ作動液貯留室１６に常時連通されている。プライマリ作動液貯留室１６とセカンダリ作動液貯留室１７は隔壁１８によって仕切られているが、隔壁１８の上端１８ａより上方では互い常時連通されている。プライマリ作動液貯留室１６内の作動液はプライマリ作動液供給口１６ａを通してマスタシリンダ４のプライマリ作動液室４ｂに供給されるとともに、セカンダリ作動液貯留室１７内の作動液はセカンダリ作動液供給口１７ａを通してマスタシリンダ４のセカンダリ作動液室４ｄに供給される。

液量検出室１５に対応する位置には液量検出部１９が設けられている。この液量検出部１９は下半体８の前後方向(車両前後方向）のほぼ中心に設けられて、リザーバタンク５
内に貯留される作動液の液量を検出するものである。液量検出部１９は、円筒状隔壁２０によって囲まれたフロート室２１内に配設されかつ上端部にマグネット２２を有するフロート２３と、液量検出部１９の上方部で上半体９の内側に設けられてマグネット２２で作動されるリミットスイッチ２４と、円柱状（丸棒状）のガイド２５とを備えている。

フロート室２１は円筒状隔壁２０に形成された比較的小径の連通孔２０ａにより円筒状隔壁２０の外周側の液量検出室１５と常時連通している。したがって、液面が連通孔２０ａより上方に位置するまで作動液がリザーバタンク５内に貯留されると、この作動液が連通孔２０ａを通してフロート室２１内に浸入するようになっている。その場合、フロート室２１内の作動液の液面の高さと液量検出室１５内の作動液の液面の高さが常時同じになる。また、例えば車両の急制動や急旋回等により円筒状隔壁２０の外部のリザーバタンク５内の作動液が急激に移動しても、連通孔２０ａの絞り作用により、フロート室２１内の作動液の液面変動が抑制される。これにより、リミットスイッチ２４の誤作動が防止される。
下半体８は前述の各構成要素を有するようにして、樹脂により一体モールド成形により形成される。

上半体９の上端内面（天井内面）には、角筒状のリミットスイッチ取付部２６が上半体９と一体に設けられている。リミットスイッチ２４はケース２４ａに収納されるとともに、このケース２４ａがリミットスイッチ取付部２６に、図２（ａ）の図面の手前からこの図面と直交する方向（車両左右方向）に挿入されて取り付けられている。リミットスイッチ取付部２６は上半体９と樹脂により一体モールド成形により形成される。リミットスイッチ２４は、自力で閉じるノーマルクローズド（常閉）スイッチとして構成されている。フロート室２１内の作動液の液面の高さに応じて、図２（ａ）に実線および二点鎖線で示すようにフロート２３がフロート室２１内を上下動することで、マグネット２２も上下動する。

作動液の液面の高さが予め規定された最小限のＭＩＮ位置より若干高い位置になるまで作動液がリザーバタンク５内に貯留されると、フロート室２１内の作動液の液面も、このリザーバタンク５内の液面のと同じ位置となる。このため、フロート２３もこの液面の高
さに対応した高さ位置となる。このときのフロート室２１内の液面がリミットスイッチ２４のオン・オフ切換液面（つまり、警告灯の消灯液面）に設定されている。したがって、フロート室２１内の液面がこの消灯液面より高いと、フロート２３がマグネット２２とともにこれに対応して上動し、マグネット２２がリミットスイッチ２４に接近してこのリミットスイッチ２４をオフ（開）にする。すなわち、リザーバタンク５内の作動液の液面が消灯液面より高いときは、リミットスイッチ２４がオフとなり、警告灯は点灯しない。

また、リザーバタンク５内の作動液が少なくなって、フロート室２１内の作動液の液面が低くなると、フロート２３がマグネット２２とともにこれに対応して下動し、マグネット２２がリミットスイッチ２４から離間する。フロート室２１内の作動液の液面の高さが消灯液面になるまでは、マグネット２２が下動してもリミットスイッチ２４はマグネット２２の磁力によりオフ状態が維持される。そして、フロート室２１内の作動液の液面の高さが消灯液面になると、マグネット２２によるリミットスイッチ２４のオフ状態維持が解除される。したがって、リミットスイッチ２４が自力でオンして警告灯が点灯する。

円柱状（丸棒状）のガイド２５は下半体８に、フロート室２１内で円筒状隔壁２０の中心に位置してフロート室２１の底面から上方に向かってかつ下半体８と一体に突設されている。このガイド２５には、フロート２３のガイド孔２３ａが貫通されている。したがって、フロート２３はガイド２５および円筒状隔壁２０の内周面にガイドされて上下動するようになっている。その場合、上端部にマグネット２２が設けられたフロート２３の重心位置が上方に位置しているが、このように重心位置が上方に位置しても、ガイド２５および円筒状隔壁２０の内周面（特にガイド２５）によりフロート２３およびマグネット２２はそれらの自重でほとんど傾くことなく、スムーズに上下動するようになる。

上半体９の上端面は、作動液供給部１２、作動液通路１４、および液量検出室１５の上方に位置する第１上端面９ａと、プライマリ作動液貯留室１６およびセカンダリ作動液貯留室１７の上方に位置する第２上端面９ｂと、これらの第１および第２上端面９ａ,９ｂ
間に位置する第３上端面９ｃ（本発明の勾配増大部に相当）とから構成されている。第１ないし第３上端面９ａ,９ｂ,９ｃの各内面は、いずれも、作動液注入口１０側に向かって高くなるように傾斜した勾配を有している。その場合、第１ないし第３上端面９ａ,９ｂ,９ｃの各内面の勾配は、これらの順に大きくなるように設定されている。

リミットスイッチ取付部２６は第１上端面９ａの内面に、第３上端面９ｃの内面より作動液注入口１０側に隣接して設けられている。そして、リミットスイッチ取付部２６の上端面と第１上端面９ａの内面との間には、流体流通路２７が設けられている。図３に実線で示すように、この流体流通路２７は一定の横断面積を有するように形成されている。

この例のリザーバタンク５によれば、作動液が作動液注入口１０から供給されると、作動液はリザーバタンク５内に貯留される。そして、リザーバタンク５内の作動液の液面が上昇するに連れて、リザーバタンク５内の空気は作動液注入口１０の方へ流動する。このとき、リミットスイッチ取付部２６によって段差を生じていても、リミットスイッチ取付部２６の上端面と第１上端面９ａの内面との間に、流体流通路２７を設けているので、リザーバタンク５内の空気を作動液注入口１０の方へスムーズにかつ確実に流動させることができる。これにより、空気をより抜け易くすることができ、作動液を作動液注入口１０からリザーバタンク５内にスムーズにかつ確実に供給することができる。したがって、作動液を作動液注入口１０からリザーバタンク５内にスムーズにかつ確実に供給することができる。このようにして、リミットスイッチ２４をリザーバタンク５の内部に収容しても、空気溜まりを生じなく、作動液の供給性を向上させることができる。

特に、リミットスイッチ取付部２６および流体流通路２７を、第３上端面９ｃの内面よ
り作動液注入口１０側に隣接して設けているので、作動液注入口１０の方へ流動する空気はその流速を増大して流体流通路２７を流動することができる。したがって、空気をより一層効果的に流動させることができ、空気をより抜け易くすることができる。これにより、リミットスイッチ２４をリザーバタンク５の内部に収容しても、空気溜まりを生じなく、作動液の供給性を向上させることができる。なお、図３に二点鎖線で示すように流体流通路２７の流路面積を作動液注入口１０側に向かって連続的に小さくなるように設定することで、流体流通路２７を流動する空気の流速をより一層増大することができる。これにより、空気を更に効果的に流動させることができる。

一方、この例のリザーバタンク５を用いたブレーキ装置１によれば、作動液をリザーバタンク５内にスムーズにかつ確実に供給することができるので、作動液供給の作業性を向上できるとともに、ブレーキ作動をより確実に行うことができる。しかも、リミットスイッチ２４をリザーバタンク５内に収容しているので、リザーバタンク５の周囲に存在する他の部品との干渉を抑制することができる。したがって、リザーバタンク５および他の部品の設置自由度を高くすることができる。

図４は、本発明のリザーバタンクの変形例を示す、図３と同様の横断面図である。
前述の例では、リミットスイッチ取付部２６とリミットスイッチ２４のケース２４ａとが別体に形成されて、リミットスイッチ２４のケース２４ａをリミットスイッチ取付部２６内に挿入するようにしているが、図４に示すように、この例のリザーバタンク５では、リミットスイッチ２４のケースがリミットスイッチ取付部２６で兼用されている。つまり、リミットスイッチ２４自体がリミットスイッチ取付部２６に直接挿入されている。
この例のリザーバタンク５の他の構成は、前述の例と同じである。また、この例のリザーバタンク５の作用効果は、前述の例と実質的に同じである。
なお、本発明は、前述の例に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で、種々の設計変更が可能である。

本発明に係るリザーバタンクは、油圧等の液圧を利用した液圧ブレーキ装置や液圧クラッチ装置に用いられて、作動液を貯留するリザーバタンクに好適に利用することができる。
また、本発明に係るブレーキ装置は、リザーバタンクに貯留された作動液を用いて車輪にブレーキをかけるブレーキ装置に好適に利用することができる。

本発明に係るリザーバタンクの実施の形態の一例を備えるブレーキ装置を、模式的に示す図である。 （ａ）は図１に示す例のリザーバタンクを示す正面図、（ｂ）は、この例のリザーバタンクの長手方向の縦断面図である。 この例おリミットスイッチ取付部の横断面図である。 他の例のリミットスイッチ取付部の横断面図である。

符号の説明

１…液圧ブレーキ装置、２…ブレーキペダル、３…倍力装置、４…タンデムマスタシリンダ、５…リザーバタンク、６…ブレーキシリンダ、８…下半体、９…上半体、１０…作動液注入口、１１…キャップ、１２…作動液供給部、１３…作動液貯留室、１５…液量検出室、１６…プライマリ作動液貯留室、１７…セカンダリ作動液貯留室、１８…隔壁、１８ａ…上端、１９…液量検出部、２０…円筒状隔壁、２０ａ…連通孔、２１…フロート室、２２…マグネット、２３…フロート、２３ａガイド孔、２４…リミットスイッチ、２５…ガイド、２６…リミットスイッチ取付部、２７…流体流通路

Claims (5)

1. 貯留された作動液を検出する液量検出部を備え、
   前記液量検出部が、貯留された作動液の液面が所定液面以下のときオンするとともに前記液面が所定液面より高いときオフするリミットスイッチと、前記リミットスイッチをオン・オフするマグネットが設けられるとともに前記作動液の液面に応じて上下動するフロートとを有し、前記リミットスイッチが前記マグネットの上方に設けられるリザーバタンクにおいて、
   上端内面に前記リミットスイッチを取り付けるリミットスイッチ取付部を備え、
   前記上端内面と前記リミットスイッチ取付部の上端面との間に、流体流通路が設けられていることを特徴とするリザーバタンク。
2. 前記上端内面は、作動液注入口側に向かって高くなるように傾斜した勾配を有することを特徴とする請求項１に記載のリザーバタンク。
3. 前記上端内面の一部の勾配は、前記上端内面の他部の勾配より大きく設定された勾配増大部とされており、
   前記リミットスイッチ取付部および前記流体流通路は、前記勾配増大部に前記作動液注入口側に隣接して設けられていることを特徴とする請求項２に記載のリザーバタンク。
4. 前記流体流通路の流路面積が、前記作動液注入口側に向かって小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１に記載のリザーバタンク。
5. 作動液を貯留するリザーバタンクと、前記リザーバタンク内の作動液が供給されるとともに作動時にブレーキ圧を発生するマスタシリンダと、前記マスタシリンダからの液圧で作動するブレーキシリンダとを少なくとも備え、
   前記リザーバタンクが請求項１ないし４のいずれか１に記載のリザーバタンクであることを特徴とするブレーキ装置。

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