JP2012127355A - ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 部品点数を削減できるブレーキ装置を提供する。
【解決手段】 ポンプシリンダ２１内に組み付けられポンプシリンダ２１内と偏心カムロータ室２６とをシールするシール２７の軸方向への位置決めを行うバックアップ部材２８と、ハウジング１に対して固定されバックアップ部材２８に当接する有底筒状部材２５と、を備えた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ブレーキ装置の技術分野に関する。

特許文献１には、プランジャを収容するハウジング内にプランジャを閉弁方向へ付勢するリターンスプリングと吸入弁の弁体を閉弁方向へ付勢する吸入弁とを設けたプランジャポンプを有するブレーキ装置が開示されている。

特開２００６−１７００８０号公報

しかしながら、ピストンポンプを構成する部品点数が多く、組み付け工数が嵩むという問題があった。
本発明の目的は、部品点数を削減できるブレーキ装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のブレーキ装置では、ポンプシリンダ内に組み付けられポンプシリンダ内と偏心カムロータ室とをシールするシールの軸方向への位置決めを行うバックアップ部材と、ハウジングに対して固定されバックアップ部材に当接する有底筒状部材と、を備えた。

よって、本発明のブレーキ装置では、部品点数を削減できる。

実施例１のブレーキ装置の油圧回路図である。 実施例１のピストンポンプPの構成を示す断面図である。 実施例１の有底筒状部材２５の構成を示す正面図(a)および側面一部断面図(b)である。 実施例２の有底筒状部材４１の構成を示す正面図(a)および側面一部断面図(b)である。 実施例３のブレーキ装置の油圧回路図である。

以下、本発明のブレーキ装置を実施するための形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
〔実施例１〕
まず、構成を説明する。
［油圧回路構成］
図１は、実施例１のブレーキ装置の油圧回路図である。
ブレーキ装置は、P系統とS系統の２系統からなるX配管と呼ばれる配管構造を有する。P系統には、左前輪FL、右後輪RRのホイルシリンダが接続され、S系統には、右前輪FR、左後輪RLのホイルシリンダが接続されている。

以下の説明では、P系統とS系統のどちらにも設けられているもの、例えばリザーバの場合、P系統のリザーバを14P、S系統のリザーバを14Sのように表すこととする。また、各輪に設けられているもの、例えばホイルシリンダの場合、P系統に接続している左前輪FL、右後輪RRのホイルシリンダをW/CFL，W/CRR、系統に接続している右前輪FR、左後輪RLのホイルシリンダをW/CRL，W/CRLのように表すこととする。
また、ブレーキ装置においてP系統とS系統とは同一構造であるため、P系統のみを説明し、S系統の説明は省略する。

ブレーキ装置は、ブレーキペダルBPの操作に応じてブレーキ液（作動液）を油圧制御回路のハウジング１に吐出する。運転者のブレーキペダルBPの操作量によりインプットロッドINRが入力され、負圧式倍力装置BOによりインプットロッドINRの入力を倍力する。この倍力したインプットロッドINRの入力よりマスタシリンダM/CはP系統とS系統にそれぞれ同じブレーキ液量を吐出する。

油圧制御回路は、マスタシリンダM/Cが吐出したホイルシリンダW/CFL,W/CRRに流れ込むブレーキ液、あるいは自ら制動力を発生するためホイルシリンダW/CFL,W/CRRに流れ込むブレーキ液と、ホイルシリンダW/CFL,W/CRRからリザーバ14Pへと流し込むブレーキ液とを制御することで、ホイルシリンダW/CFL,W/CRRのブレーキ圧力を制御し、車輪の制動力を制御する。
油圧制御回路のマスタシリンダM/CとポンプPPの吸入側とは、管路2Pによって接続されている。実施例１のポンプPPは、往復動ポンプであるピストンポンプを用いている。管路2P上には、常閉型の電磁弁であるゲートインバルブ3Pが設けられている。また管路2P上であって、ゲートインバルブ3PとポンプPPとの間には、チェックバルブ（吸入弁）4Pが設けられている。このチェックバルブ4Pは、ゲートインバルブ3PからポンプPPへ向かう方向へのブレーキ液の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。

ポンプPPの吐出側とホイルシリンダW/CFL,W/CRRとは、管路5Pによって接続されている。この管路5P上には、ホイルシリンダW/CFL,W/CRRに対応する常開型の電磁弁であるソレノイドインバルブ6FL,6RRが設けられている。また、管路5P上であって、ソレノイドインバルブ6FL,6RRとポンプPPとの間には、チェックバルブ（吐出弁）7Pが設けられている。このチェックバルブ7Pは、ポンプPPからソレノイドインバルブ6FL,6RRへ向かう方向へのブレーキ液の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。

さらに、管路5Pには、ソレノイドインバルブ6FL,6RRを迂回する管路8FL,8RRが設けられている。この管路8FL,8RRには、チェックバルブ9FL,9RRが設けられている。このチェックバルブ9FL,9RRは、ホイルシリンダW/CFL,W/CRRからポンプPPへ向かう方向へのブレーキ液の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。

マスタシリンダM/Cと管路5Pとは、管路10Pによって接続されている。管路5Pと管路10Pとは、ポンプPPとソレノイドインバルブ6FL，6RRとの間で合流している。管路10P上には、常開型の電磁弁であるゲートアウトバルブ11Pが設けられている。また、管路10P上には、各ゲートアウトバルブ11Pを迂回する管路12Pが設けられ、この管路12Pには、チェックバルブ13Pが設けられている。このチェックバルブ13Pは、マスタシリンダM/C側からホイルシリンダW/CFL,W/CRRへ向かう方向のブレーキ液の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。

ポンプPPの吸入側には、リザーバ14Pが設けられ、このリザーバ14PとポンプPPとは管路15Pによって接続されている。リザーバ14PとポンプPPとの間にはチェックバルブ16Pが設けられ、このチェックバルブ16Pは、リザーバ14PからポンプPPへ向かう方向のブレーキ液の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。

ホイルシリンダW/CFL,W/CRRと管路15Pとは管路17Pによって接続されている。管路17Pと管路15Pとは、チェックバルブ4Pとリザーバ14Pとの間で合流している。この管路17Pには、常閉型の電磁弁であるソレノイドアウトバルブ18FL,18RRが設けられている。

［ピストンポンプの構成］
図２は、実施例１のピストンポンプPの構成を示す断面図であり、実施例１のピストンポンプPは、ポンプシリンダ２１と、ピストン２２と、偏心カムロータ２３と、球状プラグ２４と、有底筒状部材２５と、吸入弁４と、吐出弁７と、を有する。以下の説明では、ピストン２２の軸方向であって、ハウジング１の表面１ａ側を軸正方向、反対側を軸負方向という。

ポンプシリンダ２１は、ハウジング１の表面１ａからハウジング１に設けられた偏心カムロータ室２６まで貫通して形成されている。偏心カムロータ室２６には、偏心カムロータ２３が収容されている。偏心カムロータ２３は、モータMにより回転駆動され、ピストン２２の第２端部２２ｂに当接してピストン２２を軸正方向へ移動させる。

ポンプシリンダ２１には、偏心カムロータ室２６から軸正方向に向かって順に、ピストン２２、シール２７、バックアップ部材２８、吸入弁４を構成するボール弁体４ａ、有底筒状部材２５、球状プラグ２４が配置されている。また、ポンプシリンダ２１の表面１ａ側には、球状プラグ２４の軸正方向への移動を規制するカシメ部２１ａが形成されている。

ポンプシリンダ２１において、球状プラグ２４とバックアップ部材２８との間の空間は、ブレーキ液を加圧するための圧力室２９が形成されている。
シール２７、バックアップ部材２８は、いずれも環状に形成され、所定の締め代をもってピストン２２の外周に取り付けられている。シール２７は、圧力室２９と偏心カムロータ室２６とをシールし、バックアップ部材２８は、シール２７の軸正方向への移動を規制することで、シール２７のはみ出しによる損傷を防止する。

ハウジング１には、ポンプシリンダ２１の軸方向と直交し、圧力室２９と連通する吸入油路１ｂと吐出油路１ｃが形成されている。吸入油路１ｂには、ブレーキ液からコンタミ等を除去するフィルタ３０が設けられている。また、吸入油路１ｂと圧力室２９との間には、吸入弁４が配置されている。吸入弁４は、ボール弁体４ａと、シート面４ｂと、ボール弁体４ａをシート面４ｂ側へ付勢する吸入スプリング（吸入弁付勢部３４）とから構成される。実施例１では、吸入弁４のシート面４ｂをハウジング１に形成することで、部品点数の増加を抑えている。

吐出油路１ｃと圧力室２９との間には、吐出弁７が配置されている。吐出弁７は、ボール弁体７ａと、シート面７ｂと、ボール弁体７ａをシート面７ｂ側へ付勢するスプリング７ｃとから構成される。スプリング７ｃには所定のプリロードが付与されている。

有底筒状部材２５は、圧力室２９に収容されている。この有底筒状部材２５は、底部３１と筒状部３２とを有し、例えば、バネ鋼板を用いて形成されている。有底筒状部材２５は、ピストン２２の軸方向に向かって、底部３１がピストン２２と対向（直交）した状態で配置されている。

有底筒状部材２５の底部３１には、球状プラグ２４とピストン２２の第１端部２２ａとの間に配置され、ピストン２２を偏心カムロータ２３側、すなわち軸負方向へ付勢するリターンスプリングとしてのピストン付勢部３３が形成されている。

また、有底筒状部材２５の筒状部３２には、吸入弁４のボール弁体４ａをハウジング１に形成したシート面４ｂ側へ付勢する方向、すなわち閉弁方向へ付勢する吸入スプリングとしての吸入弁付勢部３４が形成されている。
筒状部３２の外周面であって、ポンプシリンダ２１と接する部分の一部は、ポンプシリンダ２１の内周面と接合されている。つまり、有底筒状部材２５は、ハウジング１に固定されている。

図３は、実施例１の有底筒状部材２５の構成を示す正面図(a)および側面一部断面図(b)である。
ピストン付勢部３３は、底部３１に設けられた３つの板バネ片３５から構成されている。各板バネ片３５は、略矩形状に形成されて筒状部３２の周方向に等間隔（120度ピッチ）で配置されている。各板バネ片３５の先端部３５ｂは、底部３１側の基端部３５ａから筒状部３２の中心方向へ向かって延びている。各基端部３５ａは筒状部３２の軸方向内部側（頂部３７側）へ向かって折れ曲がっているため、各板バネ片３５は、底部３１に対して角度を有している。ピストン付勢部３３において、ピストン２２に対する各板バネ片３５の押付力は、各板バネ片３５の底部３１に対する角度、すなわち基端部３５ａの曲げ角度を調整することで設定する。
各板バネ片３５の底部３１側は、球状プラグ２４と当接している。また、頂部３７は、バックアップ部材２８と当接している（図１参照）。

吸入弁付勢部３４は、筒状部３２に設けた板バネ片３６から構成されている。板バネ片３６の基端部３６ａは筒状部３２の径方向外側へ向かって折れ曲がっている。また、中央部３６ｃは円弧状に湾曲して筒状部３２の外周よりも径方向外側に突出している。そして、先端部３６ｂは中央部３６ｃよりも筒状部３２の径方向内側に位置している。吸入弁付勢部３４において、吸入弁４のボール弁体４ａに対するシート面４ｂへの押付力は、基端部３６ａの曲げ角度を調整することで設定する。
板バネ片３６と筒状部３２との間に形成された隙間は、ポンプシリンダ２１の圧力室２９において、有底筒状部材２５の内外を連通する油路３８を構成する。

ポンプシリンダ２１には、偏心カムロータ室２６から軸正方向に向かって順に、ピスト
ン２２、シール２７、バックアップ部材２８、ボール弁体４ａ、有底筒状部材２５、球状プラグ２４は、ハウジング１の表面１ａ側からポンプシリンダ２１内に組み付けられる。まず、ポンプシリンダ２１内にボール弁体４ａを挿入し、シート面４ｂに載せる。続いて、シール２７およびバックアップ部材２８をピストン２２に圧入後、ピストン２２をポンプシリンダ２１内に組み付ける。次に、有底筒状部材２５を組み付ける。ここで、有底筒状部材２５の筒状部３２の一部を、ポンプシリンダ２１の内周面と溶接固定する。最後に、球状プラグ２４を挿入し、カシメ部２１ａを形成する。

次に、ピストンポンプPの動作を説明する。
モータMを駆動すると、ピストン２２は、偏心カムロータ２３の回転により第２端部２２ｂに作用する軸正方向への軸力と、ピストン付勢部３３のバネ力により第１端部２２ａに作用する軸負方向への軸力とを受けることで、ポンプシリンダ２１内を軸方向へ往復動する。この往復動によって圧力室２９が容積変化し、内部のブレーキ液の圧力が変動することで、吸入弁４と吐出弁７とが選択的に開閉し、ポンプ作用が行われる。

ここで、上述した特許文献１に記載されたプランジャポンプでは、プランジャの先端に吸入弁のシート面が設けられている。このため、吸入弁のボール弁体とこのボール弁体をシート面側へ付勢する吸入スプリングは、プランジャの先端に設けられたソケットに収容されている。このソケットは、プランジャの先端に圧入され、圧力室内に設けられたリターンスプリングによって偏心カムロータ側へ付勢されている。偏心カムロータの駆動時、ソケットはプランジャと一体に軸方向移動する。

ところが、特許文献１に記載されたプランジャポンプでは、リターンスプリングと吸入スプリングとが別々に設けられており、しかも吸入弁のボール弁体と吸入スプリングをプランジャの先端に取り付けるソケットを要するため、プランジャポンプを構成する部品点数が多く、組み付け工数が嵩むという問題があった。

また、吸入弁のボール弁体、吸入スプリングおよびソケットをプランジャに組み付ける際、ソケット内にボール弁体と吸入スプリングをセット後、ソケットをプランジャの先端に圧入しなければならないため、組み付け工程上、多くの管理項目（吸入スプリングのストロークおよびプリロード、圧入時の締め代等）が必要とされる。

これに対し、実施例１のピストンポンプPでは、吸入油路１ｂをポンプシリンダ２１の軸直方向に設け、ポンプシリンダ２１と同軸上に配置されるリターンスプリングと、ポンプシリンダ２１の軸直方向に配置される吸入スプリングとを有底筒状部材２５により一体化した。

このため、特許文献１に記載されたプランジャポンプに対し、より少ない部品点数で同一の機能を実現できる。また、有底筒状部材２５は、組み付け時にハウジング１に挿入し、筒状部３２の一部をハウジング１に固定するだけで組み付けが完了するため、ピストン２２の第１端部２２ａに吸入弁を設けるためのソケット等を圧入する工程が不要である。さらに、部品点数の削減および組み付け工程の簡素化により、管理項目数を抑えることができる。

次に、実施例１のピストンポンプPの作用効果を説明する。
実施例１では、ブレーキ液を吸入する吸入弁４と、ブレーキ液を吐出する吐出弁７と、吸入弁４のボール弁体４ａを閉弁方向へ付勢する吸入スプリングと、ハウジング１内を軸方向へ往復運動するピストン２２と、このピストン２２を駆動するモータMおよび偏心カムロータ２３と、ピストン２２を偏心カムロータ２３側へ付勢するリターンスプリングと、を有するピストンポンプPにおいて、リターンスプリングと吸入スプリングを一体に形成した。これにより、部品点数の削減および組み付け工数の簡素化を図ることができる。

実施例１では、ハウジング１に形成したポンプシリンダ２１内に有底筒状部材２５を収容し、有底筒状部材２５は、底部３１にリターンスプリングとしてのピストン付勢部３３を有し、筒状部３２に吸入スプリングとしての吸入弁付勢部３４を有するため、有底筒状部材２５を用いた簡単な構成で、リターンスプリングと吸入スプリングとを一体に形成する構成を実現できる。

実施例１では、ブレーキ液を吸入し、シート面４ｂに付勢されたボール弁体４ａを有する吸入弁４と、ハウジング１に形成したポンプシリンダ２１内を偏心カムロータ２３により軸方向へ往復運動し、偏心カムロータ２３側へ付勢されたピストン２２と、底部３１と筒状部３２とを有し、底部３１をピストン２２の軸方向と対向させてポンプシリンダ２１内に収容した有底筒状部材２５と、を有し、有底筒状部材２５は、底部３１にピストン２２を偏心カムロータ２３側へ付勢するピストン付勢部３３を有すると共に、筒状部３２に吸入弁４のボール弁体４ａをシート面４ｂ側へ付勢する吸入弁付勢部３４を有する。これにより、部品点数の削減および組み付け工程の簡素化を図ることができる。

実施例１では、減圧したブレーキ液を貯留したリザーバ１４からホイルシリンダW/Cへ供給するブレーキ液を吸入するブレーキ装置用のピストンポンプPにおいて、ハウジング１に形成したポンプシリンダ２１内を軸方向へ往復運動するピストン２２と、このピストン２２を駆動する偏心カムロータ２３と、ピストン２２を偏心カムロータ２３側へ付勢するリターンスプリングと、ブレーキ液をポンプシリンダ２１内に吸入し、シート面４ｂに付勢されたボール弁体４ａを有する吸入弁４と、底部３１と筒状部３２とを有し、底部３１をピストン２２の軸方向と対向させてポンプシリンダ２１内に収容した有底筒状部材２５と、を有し、有底筒状部材２５は、底部３１にピストン２２を偏心カムロータ２３側へ付勢するピストン付勢部３３を有すると共に、筒状部３２に吸入弁４のボール弁体４ａをシート面４ｂ側へ付勢する吸入弁付勢部３４を有する。これにより、部品点数の削減および組み付け工程の簡素化を図ることができる。

実施例１では、吸入弁４を、ピストン２２の軸直方向に設けた。特許文献１に記載されたプランジャポンプでは、吸入弁をプランジャの先端に設けたため、プランジャポンプが軸方向に長くならざるを得ず、ハウジングの大型化を招いていた。これに対し、吸入弁４をピストン２２の軸直方向に配置することで、ピストンポンプPの軸方向長さが抑えられるため、ハウジング１のコンパクト化による車載性の向上を図ることができる。

実施例１では、筒状部３２の外周面の一部をポンプシリンダ２１の内周面に溶接することで、有底筒状部材２５をハウジング１に固定した。ここで、有底筒状部材２５をハウジング１に固定しない場合、ピストン付勢部３３の板バネ片３５または吸入弁付勢部３４の板バネ片３６の弾性変形に伴い、有底筒状部材２５の軸方向および軸方向周りの位置が変化する。このため、ピストン付勢部３３や吸入弁付勢部３４のプリロードが設置値からずれる可能性がある。これに対し、実施例１では、板バネ片３５，３６を初期位置に固定でき、プリロードを設定値に維持できる。

また、有底筒状部材２５は、筒状部３２の底部３１側は球状プラグ２４と当接し、頂部３７側はバックアップ部材２８と当接している。すなわち、有底筒状部材２５は、球状プラグ２４とバックアップ部材２８とにより軸方向に挟持されているため、有底筒状部材２５の軸方向移動を確実に防止できる。

実施例１では、筒状部３２に、筒状部３２の内外を連通する油路３８を設けたため、圧力室２９が筒状部３２に覆われているのに対し、圧力室２９と吸入油路１ｂ、および圧力室２９と吐出油路１ｃとの連通状態を確保でき、ポンプ機能を妨げることがない。さらに、実施例１では、油路３８を、筒状部３２と吸入弁付勢部３４との間に形成される隙間としたため、筒状部３２に別途油路を形成する工程が不要であり、工程の簡素化を図ることができる。

〔実施例２〕
図４は、実施例２の有底筒状部材４１の構成を示す正面図(a)および側面一部断面図(b)であり、実施例２の有底筒状部材４１は、底部３１のピストン付勢部３３として、コイルスプリング４２を有している。このコイルスプリング４２は、基端部４２ａから先端部４２ｂにかけて曲率半径が徐々に小さくなる渦巻き型に形成され、底部３１から頂部３７側へ螺旋状に立ち上がっている。なお、他の構成については、実施例１と同一であるため、説明を省略する。

このように、有底筒状部材４１のピストン付勢部３３をコイルスプリング４２とした場合であっても、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

〔実施例３〕
実施例３は、実施例１のピストンポンプPを２輪車のブレーキ装置に適用した例である。
図５は、実施例３のブレーキ装置の油圧回路図である。

実施例３のブレーキ装置は、R(Rear)系統とF(Front)系統の２系統からなる。R系統には、後輪のホイルシリンダW/C(Rear)が接続され、F系統には、前輪のホイルシリンダW/C(Front)が接続されている。なお、図３の油圧回路において、図１に示した油圧回路を構成する各部材と同一の構成には、同一の符号を付し、PをR、SをFに置き換えている。

２輪車では、４輪車と比較してブレーキ装置の設置スペースに制約が多い。よって、リターンスプリングと吸入スプリングを有底筒状部材２５により一体化したピストンポンプPを適用することで、車載性の向上を図ることができる。

（他の実施例）
以上、本発明を実施するための形態を、各実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、各実施例に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。

P ピストンポンプ
W/C ホイルシリンダ
１ ハウジング
１４ リザーバ
２１ ポンプシリンダ
２２ ピストン
２３ 偏心カムロータ
２５ 有底筒状部材
２６ 偏心カムロータ室
２７ シール
２８ バックアップ部材
４１ 有底筒状部材

Claims (1)

1. 内部に通路が形成されたハウジングと、
   ホイルシリンダから流入する作動液を貯留するリザーバと、
   ピストンを備え前記リザーバに貯留した作動液をマスタシリンダ側に還流させるピストンポンプと、
   前記ハウジングに形成され前記ピストンが収容されるポンプシリンダと、
   前記ポンプシリンダと貫通して形成され、前記ピストンを駆動する偏心カムロータが収容される偏心カムロータ室と、
   前記ポンプシリンダ内に組み付けられ、ポンプシリンダ内の壁と前記ピストンの外周に接して、前記ポンプシリンダ内と前記偏心カムロータ室とをシールするシールと、
   前記ポンプシリンダ内に組み付けられ、前記シールの軸方向への位置決めを行うバックアップ部材と、
   前記ハウジングに対して固定され、前記バックアップ部材に当接する有底筒状部材と、
   を備えたことを特徴とするブレーキ装置。

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