JP2013113443A - 油圧制御式のリザーバチャンババルブ - Google Patents

Abstract

【課題】車両用油圧ブレーキシステムのリザーバタンクに使用するバルブに於いて、構造を簡単にし、弁体の移動に際し流体流れに抵抗を与えない構造とする。
【解決手段】弁体２２の弁座２６を密閉する、第１の圧縮ばね１４を介して初期応力をかけられた閉止部材１３と、第２の圧縮ばね１５により付勢されるリザーバピストン１０と結合され、ばね初期応力と油圧式に作用する力との間で固有の力比率が生じたときに閉止部材１３を弁座２６から押し出すタペット１２とを有する、油圧制御式のリザーバチャンババルブ１に関するものであり、第１の圧縮ばね１４と閉止部材１３はフィルタ２４の中で案内されている。弁座２６を含む弁体２２と案内手段を含むフィルタ２４とは一体的なプラスチック部材２０として製作されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、独立請求項１の分野に属する油圧制御式のリザーバチャンババルブを前提とするものである。

たとえば特許文献１より、ばねで初期応力をかけられたボール弁座バルブがリザーバピストンのタペットを介して開放される、油圧制御式のリザーバチャンババルブが公知である。このことは、ばね初期応力と油圧式に作用する力との間の、システムについて固有の力比率で行われる。ボール弁座バルブは、通常、金属性の弁体と、この弁体に押し付けられるプラスチック製フィルタとで構成されている。フィルタは圧縮ばねとボールを収容しており、これら両方の構成部品の案内機能も担っている。予備組み付けされたモジュールがポンプハウジングへ挿入されて、たとえばセルフクリンチ結合により固定されて密閉される。ボール弁座バルブの操作は、リザーバピストンの中に押し込まれた円筒状の金属製タペットを介して行われる。リザーバピストンは、シールリングならびに案内リングも収容している。リザーバピストンと、保持かしめ部を介してポンプハウジングと結合された閉止蓋との間には、相応に初期応力をかけられた圧縮ばねがある。ばね力はリザーバピストンで油圧式に作用する力に抗して作用しており、ばね力が超過したときに、リザーバチャンババルブの開放方向へのリザーバピストン・タペット複合体のスライドを惹起する。このときボールはタペットにより弁座から外へ動いて、リザーバチャンババルブを開放する。

たとえば特許文献２には、自動車用の油圧式のブレーキ設備が記載されている。記載されているブレーキ設備は、弁体の弁座を密閉する、第１の圧縮ばねを介して初期応力をかけられた閉止部材と、第２の圧縮ばねにより付勢されるリザーバピストンを備え、ばね初期応力と油圧式に作用する力との間で固有の力比率が生じたときに閉止部材を弁座から押し出すタペットとを備える、油圧制御式のリザーバチャンババルブを含んでいる。

米国特許第７，５４３，８９６Ｂ２号明細書 ドイツ特許出願公開第４２０２３８８Ａ１号明細書

それに対して、独立請求項１の構成要件を備える本発明による油圧制御式のリザーバチャンババルブは、個別部品の製造手段を簡素化し、製造コストを下げることができるという利点を有している。フィルタと弁体とを含む、直接的に射出成形される一体的なプラスチック部材により、きわめて低コストに製造が可能である。さらに、プラスチック部材での複雑で正確な弁座ないし流出部のジオメトリーの具体化が、たとえば金属の冷間衝撃成形部品などに比べて明らかに容易になる。

本発明の実施形態は、弁体の弁座を密閉する、第１の圧縮ばねを介して初期応力をかけられた閉止部材と、第２の圧縮ばねにより付勢されるリザーバピストンと結合され、ばね初期応力と油圧式に作用する力との間で固有の力比率が生じたときに閉止部材を弁座から押し出すタペットとを含む、油圧制御式のリザーバチャンババルブを提供するものである。このことは、リザーバピストンに作用する第２の圧縮ばねのばね力が、リザーバピストンに作用する油圧力、および閉止部材に作用する第１の圧縮ばねの初期応力よりも大きいことを意味している。さらに第１の圧縮ばねと閉止部材は、フィルタの中で案内されている。本発明によると、弁座を含む弁体と案内手段を含むフィルタとは一体的なプラスチック部材として製作されている。

従属請求項に記載されている方策および発展例により、独立請求項１に記載されている油圧制御式のリザーバチャンババルブの好ましい改良が可能である。

弁座を含む弁体はプラスチック部材の下側の終端部を形成することができるのが特別に好ましく、弁体は、プラスチック部材の上側の終端部を形成する閉止片が押し込まれたフィルタへと移行している。さらに、閉止部材と第１の圧縮ばねはプラスチック部材の内部に配置することができる。それにより、閉止部材に対する第１の圧縮ばねの初期応力を、閉止片の押込み深さを通じて簡単かつ迅速に調整できるという利点がある。

本発明による油圧制御式のリザーバチャンババルブの好ましい実施形態では、案内手段は、プラスチック部材の内部空間へ垂直に突入する案内ウェブとして構成することができる。３つの案内ウェブがフィルタの内側円周に沿って配分されて構成されて、それぞれ１２０°の角度を相互に有しているのが好ましい。それにより、圧縮ばねおよび閉止部材という両方の個別部品の機能のために必要な案内の役割が保証されるという利点がある。

本発明による油圧制御式のリザーバチャンババルブの別の好ましい実施形態では、かしめ板を弁体の外側に押し付けることができる。かしめ板を介して、予備検査されたモジュール全体を流体ブロックないしポンプハウジングへ組み付け、保持かしめ部を介して位置に関して固定することができる。

本発明による油圧制御式のリザーバチャンババルブの別の好ましい実施形態では、タペットは中実円筒として構成されており、リザーバピストンの収容穴に押し込むことができる。このようなタペットの単純な円筒状の構成は、きわめて低コストなニードル軸受の円筒状の転動体の使用を可能にするという利点がある。さらに、このような円筒状の転動体を使用すれば、タペットとリザーバピストンとの間のプレス結合を介して保持機能と封止機能を保証するために、外径の所要の精度が与えられる。

本発明による油圧制御式のリザーバチャンババルブの別の好ましい実施形態では、リザーバピストンはシールリングを備えるシール溝と案内リングを備える案内溝とを有していてもよく、前記シール溝と前記案内溝はリザーバピストンを組付け状態のときに収容穴の中で案内することができる。

本発明の実施例が図面に示されており、以下の記述において詳しく説明する。図面では同じ符号は、同じ機能ないし対応する機能を果たすコンポーネントないし部材を表している。

本発明によるリザーバチャンババルブの実施例を備えるバルブ構造を示す模式的な縦断面図である。 図１の本発明によるリザーバチャンババルブの実施例を示す模式的な横断面図である。

図１は、流体ブロック３ないしポンプハウジングの段差のある収容穴４の中に配置された、本発明による油圧制御式のリザーバチャンババルブ１を備えるバルブ構造を示している。本発明による油圧制御式のリザーバチャンババルブ１の実施形態は、たとえば車両の油圧ブレーキシステムで採用することができる。

図１と図２から明らかなように、図示した油圧制御式のリザーバチャンババルブ１は、ボールとして製作され、第１の圧縮ばね１４を介して初期応力をかけられる閉止部材１３と、第２の圧縮ばね１５により付勢されるリザーバピストン１０と結合されたタペット１２とを含んでいる。ここでは閉止部材１３は、弁体２２の弁座２６を密閉している。タペット１２は、縁部に弁座２６が構成されている弁体２２のネック状の狭隘部を貫通しており、ばね初期応力と油圧式に作用する力との間で固有の力比率が生じたときに、弁座２６から閉止部材１３を押し出す。図示した実施例でこれに該当するのは、リザーバピストン１０に作用する第２の圧縮ばね１５のばね力が、リザーバピストン１０に作用する油圧力、および閉止部材１３に作用する第１の圧縮ばね１４の初期応力よりも大きくなったときである。リザーバピストン１０に作用する第２の圧縮ばね１５のばね力が、リザーバピストン１０に作用する油圧力、および閉止部材１３に作用する第１の圧縮ばね１４の初期応力よりも小さいとき、閉止部材１３は弁座２６に押し付けられる。第１の圧縮ばね１４と閉止部材１３は、送出される媒体から浮遊物を追加的に濾過するフィルタ２４の中で案内されている。

本発明によると、弁座２６を含む弁体２２と案内手段２８を含むフィルタ２４は一体的なプラスチック部材２０として製作されている。フィルタ２４と弁体２２で構成される、直接的に射出成形された一体的なプラスチック部材２０により、きわめて低コストな製造が可能である。さらに、プラスチック部品での複雑で厳密な弁座ないし流出部のジオメトリーの具体化は、たとえば金属の冷間衝撃成形部品よりも明らかに簡単に行うことが可能である。

図１と図２からさらに明らかなとおり、弁座２６を含む弁体２２はプラスチック部材２０の下側の終端部を形成しており、弁体２２は上方に向かって、波形のフィルタジオメトリー２４．１を有する実質的に円筒状のフィルタ２４へと移行している。プラスチック部材２０の上側の終端部を形成するのは、フィルタ２４に押込まれた閉止片２９である。閉止片２９に配置された円筒状のピン２９．１は、円筒状のピン２９．１の可塑変形によって具体化することができる、軸方向の誤差補正としての役目を果たす。

図１と図２からさらに明らかなとおり、プラスチック部材２０はボールとして製作された閉止部材１３と第１の圧縮ばね１４とを収容しており、それぞれ互いに１２０°の角度を有する３つの案内ウェブ２８を通じて、閉止部材１３および第１の圧縮ばね１４という両方の個別部材の機能のために必要な案内の役割を保証する。第１の圧縮ばね１４の所定の初期応力を設定するために、閉止片２９は相応の深さでプラスチック部材２０のフィルタ２４に押し込まれる。プラスチック部材２０の弁体２２の一体成形された案内鍔２２．２に押し付けられるかしめ板１７を介して、予備検査されたモジュール全体が流体ブロック３ないしポンプハウジングへ組み付けられ、第１の保持かしめ部１８を介して位置に関して固定される。密閉をするために、プラスチック部材２０の弁体２２には、流体ブロック３ないしポンプハウジングの収容穴４に対して封止をする、周回するシールリップ２２．１が一体成形されている。かしめ板１７との保持かしめ部１８を製作するために、流体モジュール３ないしポンプハウジングの材料が適当なかしめ工具により可塑変形させられ、それにより、かしめ板１７を少なくとも部分的に覆う、特に周回するウェブが形成される。

図１からさらに明らかなとおり、タペット１２は中実円筒として製作されている。こうしたタペット１２の単純な円筒状の構成は、きわめて低コストなニードル軸受の円筒状の転動体の使用を可能にする。このような転動体をタペット１２として使用することで、タペット１２とリザーバピストン１０の収容穴１１の間のプレス結合を通じて保持機能と密閉機能を保証するために、外径の必要な精度が与えられる。

リザーバチャンババルブ１の操作はリザーバピストン１０の軸方向のスライドによって行われ、ボールとして製作された閉止部材１３の操作はタペット１２を介して行われる。リザーバピストン１０は、シールリング１６を介して、ならびに案内リング１９を介して、流体ブロック３ないしポンプハウジングの段差のある収容穴４の中で案内される。リザーバピストン１０と、さらに別の保持かしめ部９を介して流体ブロック３ないしポンプハウジングと結合される閉止蓋７の間には、初期応力をかけられた第２の圧縮ばね１５が配置されている。閉止蓋７との別の保持かしめ部９を製作するために、流体モジュール３ないしポンプハウジングの材料が適当なかしめ工具により可塑変形させられ、それにより、閉止蓋７の縁部を少なくとも部分的に覆う、特に周回するウェブが形成される。さらにリザーバピストン１０の下面は、閉止蓋７の開口部８を介して大気圧とつながっている。リザーバピストン１０の上面と弁体２２との間に、リザーバチャンババルブ１のリザーバチャンバ５が形成されている。リザーバチャンババルブ１は、圧力がない状態のときに開放される。このことは、リザーバピストン１０の下面に作用する、初期応力をかけられた第２の圧縮ばね１５によって引き起こされる、リザーバピストン１０の上側の最終位置へのスライドを通じて行われる。

油圧システムの作動中、特に車両用の油圧ブレーキシステムの作動中、第２の圧縮ばね１５のばね力は、第１の圧縮ばね１４のばね力およびリザーバピストン１０で油圧式に作用する力に抗して作用している。このとき油圧力の超過は、ボールとして製作された閉止部材１３およびリザーバピストン・タペット複合体の、リザーバチャンババルブ１の閉止方向へのスライドを惹起する。このとき、ボールとして製作された閉止部材１３は第１の圧縮ばね１４のばね力によって弁座２６に押し込まれる。第２の圧縮ばね１５のばね力の超過は、リザーバピストン・タペット複合体の、リザーバチャンババルブ１の開放方向へのスライドを惹起する。このときボールとして製作された閉止部材１３はタペット１２により弁座２６から外へ動き、リザーバチャンババルブ１が開放される。開放状態のとき流体は、たとえばメインブレーキシリンダと接続された流体接続部６から、フィルタ２４および開いた弁座２６を介して、リザーバチャンバ５に連通してたとえばリターンポンプと接続された図示しない流体接続部へ、ほぼ妨げられることなく流れることができる。

本発明の実施形態は、個別部品を好ましい仕方で簡素化して製造することができるリザーバチャンババルブを提供するものであり、それにより、製造コストを引き下げることができる。フィルタと弁体とを含む、直接的に射出成形される一体的なプラスチック部材により、複雑で厳密な弁座ないし流出部のジオメトリーの具体化を、たとえば金属の冷間衝撃成形部品よりも明らかに簡単に行うことができる。

Claims (10)

1. 弁体（２２）の弁座（２６）を密閉する、第１の圧縮ばね（１４）を介して初期応力をかけられた閉止部材（１３）と、第２の圧縮ばね（１５）により付勢されるリザーバピストン（１０）と結合され、ばね初期応力と油圧式に作用する力との間で固有の力比率が生じたときに前記閉止部材（１３）を前記弁座（２６）から押し出すタペット（１２）とを有する油圧制御式のリザーバチャンババルブであって、
   前記第１の圧縮ばね（１４）と前記閉止部材（１３）はフィルタ（２４）の中で案内されている、そのようなリザーバチャンババルブにおいて、前記弁座（２６）を含む前記弁体（２２）と案内手段（２８）を含む前記フィルタ（２４）とは一体的なプラスチック部材（２０）として製作されていることを特徴とするリザーバチャンババルブ。
2. 前記弁座（２６）を含む前記弁体（２２）は前記プラスチック部材（２０）の下側の終端部を形成しており、前記弁体（２２）は前記プラスチック部材（２０）の上側の終端部を形成する閉止片（２９）が押し込まれたフィルタ（２４）へと移行していることを特徴とする、請求項１に記載のリザーバチャンババルブ。
3. 前記閉止部材（１３）と前記第１の圧縮ばね（１４）は前記プラスチック部材（２０）の内部に配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のリザーバチャンババルブ。
4. 前記閉止片（２９）の押込み深さを通じて前記閉止部材（１３）に対する前記第１の圧縮ばね（１４）の初期応力を調整可能であることを特徴とする、請求項３に記載のリザーバチャンババルブ。
5. 前記案内手段は前記プラスチック部材（２０）の内部空間へ垂直に突入する案内ウェブ（２８）として構成されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のリザーバチャンババルブ。
6. 前記３つの案内ウェブ（２８）は前記フィルタ（２４）の内側円周に沿って配分されて構成されており、それぞれ１２０°の角度を相互に有していることを特徴とする、請求項５に記載のリザーバチャンババルブ。
7. かしめ板（１７）が前記弁体（２２）に外側で押し付けられており、該かしめ板を介して前記プラスチック部材（２０）が流体ブロック（３）と結合可能なことを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のリザーバチャンババルブ。
8. 前記タペット（１２）は中実円筒として製作されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載のリザーバチャンババルブ。
9. 前記タペット（１２）は前記リザーバピストン（１０）の収容穴（１１）に押し込まれていることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載のリザーバチャンババルブ。
10. 前記リザーバピストン（１０）は、前記リザーバピストン（１０）を組付け状態のときに前記収容穴（４）の中で案内する、シールリング（１６）を備えるシール溝と案内リング（１９）を備える案内溝とを有していることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載のリザーバチャンババルブ。

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