JP2016203781A

JP2016203781A - 圧力調整装置

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Publication number: JP2016203781A
Application number: JP2015087167A
Authority: JP
Inventors: 康弘川合; Yasuhiro Kawai
Original assignee: Bosch Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 2015-04-22
Filing date: 2015-04-22
Publication date: 2016-12-08

Abstract

【課題】給排手段と、チェック弁と、圧力測定手段とが一体構造体として形成された圧力調整装置を提供すること。
【解決手段】本発明の密閉容器内に差圧を形成する圧力調整装置100は、流体を供給また
は排出する給排手段101と、密閉容器200と給排手段101との間に位置し、密閉容器200に対し給排手段101により生じた流体の一方向通流を可能にするチェック弁140、および密閉容器200内の圧力を測定する圧力測定手段150と、を具え、給排手段101、チェック弁140および圧力測定手段150は、一体構造体として、密閉容器200に取り付けられる。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば車両用のブレーキ装置の構成部品であるブレーキブースタのような密閉容器の圧力を調整するための圧力調整装置に関し、より詳細には、給排手段、チェック弁および圧力測定手段を具える圧力調整装置の構造の適正化を図る。

密閉容器、例えば車両用のブレーキブースタは、車両のブレーキペダルに加えられるペダル踏力を増幅させるための部品であって、定圧室と変圧室を有し、これらの室内の圧力差（差圧）を利用してペダル踏力を増幅するように構成されている。また、ブレーキブースタの内部の圧力は、圧力調整装置によって調整され、従来の圧力調整装置としては、例えばエンジン作動時における吸気作用を利用した構成を採用したものが挙げられる。

このようなブレーキブースタ１０は、吸気系の吸気マニホールドによる吸気負圧を利用した構成を有し、図１に示すように、運転者がブレーキペダル１に対して踏み込み操作をすることによって、入力軸２の前進で制御弁（図示せず）が切り換わり、入力軸２がブレーキブースタ内に進入し、変圧室４内に大気圧Ｐ１（大サイズの白抜き矢印で略示）が導入される。すると、変圧室４と、接続部５を介して吸気マニホールドの吸気負圧Ｐ２（小サイズの白抜き矢印で略示）が導入されている定圧室６との間に差圧（Ｐ１−Ｐ２）が生じて、パワーピストン（ダイヤフラムを含む）３が、定圧室６側に移動するので、ブレーキブースタ１０は、入力軸２の入力、つまりペダル踏力を倍力して出力軸７に出力することで、ブレーキマスタシリンダ８によるマスタシリンダ圧がピストン９に作用し、ブレーキペダルの操作を補助する。

しかし、吸気マニホールドによる吸気負圧を利用した従来のブレーキブースタ１０においては、エンジンの出力状態に応じてブレーキブースタの定圧室６に形成される負圧が変動するので、例えばエンジン出力が低い状態では、定圧室６内に形成される負圧は相対的に低くなり、この場合、ブレーキペダル１の踏み込み操作を安定して補助することができないという問題がある。

ブレーキペダルの踏み込み操作を安定して補助するための手段としては、例えば、特許文献１に記載されている車両用ブレーキブースタのように、真空ポンプのような負圧ポンプを用いる構成を採用することが有用である。このブレーキブースタは、負圧ポンプが接続管路を介してブレーキブースタの定圧室（負圧室）に接続されており、このブレーキブースタの負圧室にはさらに、負圧室内の圧力を測定する圧力センサが接続されていて、圧力センサによって測定された測定値に基づいて、ＥＣＵ（電子制御ユニット）が負圧ポンプの運転を制御する。

ところで、特許文献１に記載されているような従来のブレーキブースタは、通常、負圧ポンプと圧力センサとがそれぞれ、図２に示すように別体の構成要素としてエンジンルーム内で別々の場所にそれぞれ取り付けられているのが一般的である。具体的には、図示の負圧システム２０では、ブレーキブースタ２１に、負圧室内の圧力を測定する圧力センサ２２が直接取り付けられていて、負圧ポンプ２３は、ブレーキブースタ２１から離れた位置に取り付けられるとともに、管路２４を介してブレーキブースタ２１に接続されている。なお、図示の構成では、圧力センサ２２によって測定された圧力は、電気信号に変換されて、圧力センサ２２とは離間して配置されているコントローラ２５に送信され、また、負圧ポンプ２３とコントローラ２５とは、電気的なケーブル２６を介して互いに電気接続されている。圧力センサ２２と負圧ポンプ２３とは、別体の構成要素として離隔した位置
に取り付けられる構成であることから、負圧室内の圧力を精度よく制御するためには、取付け後に圧力センサ２２と負圧ポンプ２３との間の調整が必要になる場合があった。さらに、エンジンルーム内に、圧力センサ２２と負圧ポンプ２３とが、別体の構成要素として離隔した位置に取り付けられる構成では、エンジンルーム内の省スペース化が図れないばかりか、レイアウトも煩雑なものになって、取付け作業性が劣るという問題もある。

特許第５４７６３３３号公報

本発明の目的は、特に給排手段および圧力測定手段を別個に具えるのではなく、給排手段、チェック弁および圧力測定手段を一体構造体として形成することで、構造の適正化を図った圧力調整装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の要旨構成は以下の通りである。

（１）密閉容器内に差圧を形成する圧力調整装置であって、前記圧力調整装置は、流体を供給または排出する給排手段と前記密閉容器と前記給排手段との間に位置し、前記密閉容器に対し前記給排手段により生じた流体の一方向通流を可能にするチェック弁、および前記密閉容器内の圧力を測定する圧力測定手段と、を具え、前記給排手段、前記チェック弁および前記圧力測定手段は、一体構造体として、前記密閉容器に取り付けられることを特徴とする、圧力調整装置。

（２）前記一体構造体は、前記給排手段および前記圧力測定手段に電気接続され、該圧力測定手段によって測定された前記密閉容器内の圧力を電気信号として受信し、該電気信号に応じて前記給排手段を制御する制御手段をさらに有すること特徴とする、上記（１）に記載の圧力調整装置。

（３）前記給排手段は、モータとポンプとで一体に構成されることを特徴とする、上記（１）または（２）に記載の圧力調整装置。

（４）前記給排手段は、超音波ポンプであることを特徴とする、上記（１）または（２）に記載の圧力調整装置。

（５）前記一体構造体は、前記チェック弁および前記圧力測定手段を収容する制御ハウジングと、前記給排手段を収容するポンプハウジングとを含むことを特徴とする、上記（１）から（４）までのいずれか１つに記載の圧力調整装置。

（６）前記圧力測定手段は、前記密閉容器から吸引された流体が前記圧力調整装置へ流入する流体路内の圧力を直接測定することを特徴とする、上記（１）から（５）までのいずれか１つに記載の圧力調整装置。

（７）前記圧力測定手段および前記チェック弁は、それぞれ前記流体路に対し並列に配置されていることを特徴とする、上記（６）に記載の圧力調整装置。

（８）前記一体構造体は、前記密閉容器への取付口部を有することを特徴とする、上記（１）から（７）までのいずれか１つに記載の圧力調整装置。

（９）前記密閉容器から吸引された流体は、前記取付口部から圧力調整装置に流入することを特徴とする、上記（８）に記載の圧力調整装置。

（１０）前記一体構造体は、前記給排手段を前記密閉容器に取り付けるためのフランジを有していることを特徴とする、上記（１）から（９）に記載の圧力調整装置。

（１１）前記密閉容器はブレーキブースタであることを特徴とする、上記（１）から（１０）までのいずれか１つに記載の圧力調整装置。

（１２）前記圧力調整装置は、前記取付口部を前記密閉容器に連結して取り付けられることを特徴とする、上記（８）から（１１）までのいずれか1つに記載の圧力調整装置。

（１３）前記圧力調整装置は、接続部材を介して前記密閉容器に連結して取り付けられることを特徴とする、上記（１）から（１１）までのいずれか1つに記載の圧力調整装置。

（１４）前記一体構造体および前記制御手段を収容する収容ハウジングを有し、該収容ハウジングは、内部の対向する側壁部に、それぞれステップ状をなす少なくとも２つの台座を具え、該少なくとも２つの台座のうち、一の台座に前記給排手段が配置され、他の台座に前記制御手段が配置されることを特徴とする、上記（２）から（１３）までのいずれか１つに記載の圧力調整装置。

本発明によれば、密閉容器内に差圧を形成する圧力調整装置が、流体を供給または排出する給排手段と密閉容器と給排手段との間に位置し、密閉容器に対し給排手段により生じた流体の一方向通流を可能にするチェック弁、および密閉容器内の圧力を測定する圧力測定手段とを具え、給排手段、チェック弁および圧力測定手段を、一体構造体として、密閉容器に取り付けることにより、圧力調整装置の取付け時の給排手段、チェック弁および圧力測定手段間の調整が不要になるとともに、圧力調整装置の設置スペースの削減および整然としたレイアウトの達成、取付け用の部品点数の削減、および圧力調整装置と、密閉容器、給電部、および制御手段を含むＥＣＵとの容易な取付けを達成することができる。

図１は、一般的な負圧式ブレーキブースタの構成の概略図である。図２は、従来の負圧式ブレーキブースタシステムの概略図である。図３は、本発明の圧力調整装置を概念的に示したブロック構成図である。図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の圧力調整装置の一実施形態を示すものであって、図４（ａ）が斜視図、図４（ｂ）が分解斜視図である。図５は、図４（ａ）に示す圧力調整装置のＩ−Ｉ線上の部分断面図である。図６は、圧力調整装置の別の実施形態の部分断面図である。図７は、本発明の別の圧力調整装置を概念的に示したブロック構成図であって、制御手段等をさらに具えた圧力調整装置が、密閉容器に間接的に取り付けられた状態を示す概略構成図である。図８は、制御手段等をさらに具えた圧力調整装置の他の実施形態の部分断面図である。図９は、圧力調整装置のさらに別の実施形態の部分断面図である。図１０は、本発明の他の圧力調整装置を概念的に示したブロック構成図であって、制御手段等を具えた圧力調整装置が、密閉容器に直接取り付けられた状態を示す概略構成図である。図１１（ａ）、（ｂ）は、圧力調整装置の他の実施形態を示すものであって、図１１（ａ）が斜視図、図１１（ｂ）が分解斜視図である。図１２は、図１１（ａ）に示す圧力調整装置のＩＩ−ＩＩ線上の部分断面図である。

次に、本発明に従う圧力調整装置の実施形態について、図面を参照しながら以下で説明する。

図３は、本発明の代表的な圧力調整装置１００を、密閉容器２００、例えば車両用ブレーキブースタに取り付けられている状態で概念的に示したものであり、図４（ａ）、（ｂ）は、図３の本発明の圧力調整装置１００を具現化したときの実施形態を示すものであって、図４（ａ）が、圧力調整装置１００を斜め上方から眺めたものであり、図４（ｂ）が、図４（ａ）の圧力調整装置１００を分解して示したものであり、そして、図５は、図４（ａ）の圧力調整装置１００を、Ｉ−Ｉ線上で切断したときの部分断面で示したものである。

図３に示す圧力調整装置１００は、給排手段１０１と、チェック弁１４０と、圧力測定手段１５０とで主に構成されている。図示の圧力調整装置１００は、接続部材として例えば管路２１０を介して、密閉容器であるブレーキブースタ２００に取り付けられている。圧力調整装置１００が、図示のブレーキブースタ２００に取り付けられる場合には、ブレーキブースタ２００の内部（図示せず）は、仕切壁によって変圧室と負圧室とに仕切られ、管路２１０は、ブレーキブースタ２００の内部と接続され、負圧室内の圧力を適正に調整する。ここで、「密閉容器」とは、その内部に圧力調整装置の作動時に大気が導入される変圧室と負圧が導入される負圧室とを有し、変圧室と負圧室との間の圧力差を保持することのできる容器である。
なお、ブレーキブースタ２００の材質は、特に限定しないが、耐圧プラスチック材料または金属材料であることが好ましい。

給排手段１０１は、ブレーキブースタ２００に対し、例えば空気等の気体や、ブレーキオイル等の液体のような流体を供給または排出して、ブレーキブースタ２００内に差圧を形成するために設けられている。給排手段１０１は、図４および図５では、モータ１１０とポンプ１２０とを密接させて一体に構成した場合を示しているが、本発明では、モータ１１０とポンプ１２０とが機械的に連動できるように一体に構成されていればよく、例えば、給排手段１０１が、モータ１１０とポンプ１２０との間に、圧力制御部１３０（図６参照）のような他の部材を介して一体に構成されていてもよい。また、図示の実施形態では、圧力制御部１３０は、チェック弁１４０および圧力センサ１５０を主たる構成要素としているが、図７に示すコントローラ１７０のような制御手段等の他の構成要素をさらに含んでいてもよい。

チェック弁１４０は、ブレーキブースタ２００と給排手段１０１との間に、ブレーキブースタ２００に対し給排手段１０１により生じた流体の一方向通流を可能にするために設けられたものであって、図３に示す実施形態では、ブレーキブースタ２００内の流体が、給排手段１０１を構成するポンプ１２０で吸引されて排出される方向に向かう流れ（正流）を許容し、ポンプ１２０からブレーキブースタ２００に向かう方向への流体の流れ（逆流）は阻止するように設けられている。さらに、圧力測定手段１５０は、図示の実施形態では、ブレーキブースタ２００内、より厳密にはブレーキブースタ２００の負圧室（図示せず）内の圧力を測定する圧力センサとして設けられている。

そして、本発明の構成上の主な特徴は、密閉容器（図３ではブレーキブースタ）２００内に差圧を形成する圧力調整装置１００が、流体を供給または排出する給排手段（図３で
はモータ１１０およびポンプ１２０）１０１と、密閉容器２００と給排手段１０１との間に位置し、密閉容器２００に対し給排手段１０１により生じた流体の一方向通流を可能にするチェック弁１４０、および密閉容器２００内の圧力を測定する圧力測定手段（図３では圧力センサ）１５０とを具え、給排手段１０１、チェック弁１４０および圧力測定手段１５０を、一体構造体として、密閉容器２００に取り付けることにあり、この構成を採用することによって、従来の圧力調整装置のように、給排手段１０１と圧力測定手段１５０とを別々の位置に取り付けた場合に行う必要があった、給排手段１０１と圧力測定手段１５０との間の調整が不要になるという効果を奏することができる。さらに、本発明の圧力調整装置１００を、自動車のブレーキブースタのような密閉容器２００に取り付ける場合であっても、エンジンルームといった極めて限定されたスペース内に、圧力調整装置１００の省スペース化、および整然としたレイアウトを達成できる。また、上記の圧力調整装置１００を密閉容器２００に直接取り付ける場合には、個々の部品間の圧力配管や、個々の部品の取り付け用ブラケットやボルト類のような部品が不要になり、上記の圧力調整装置１００を密閉容器２００に間接的に取り付ける場合には、センサ用のゴムグロメットなどの構成部品点数が削減され、かつ圧力調整装置１００と、密閉容器２００、給電部、およびコントローラ１７０のような制御手段を含むＥＣＵとを容易に接続することができる。さらに、圧力調整装置１００の取付作業者が、組み立てる際の作業工数を削減することができる。

図４に示す実施形態では、圧力調整装置１００は、モータ１１０を収容するモータハウジング１１１と、ポンプ１２０を収容するポンプハウジング１２１と、圧力制御部１３０の構成要素であるチェック弁１４０および圧力センサ１５０を収容する制御ハウジング１３１とを有し、これらのハウジング１１１、１２１、１３１を一体的に連結して、１つのユニットを構成する。図示の実施形態では、モータハウジング１１１と制御ハウジング１３１との間に、ポンプハウジング１２１が配置された構成になっている。なお、各ハウジング１１１、１２１、１３１の形状は、図示の形状には限定されない。

図示のモータ１１０は、給電用の電気接続部１１２を有しており、ポンプハウジング１２１には、電気接続部１１２を案内する案内孔１２２が形成されている。電気接続部１１２は、案内孔１２２および制御ハウジング１３１に形成されている孔（図示せず）を介して、制御ハウジング１３１内にまで延在し、外部にある給電部との電気的な接続を形成するための、コネクタ部１３６を構成する電気導体部１６０であるコンタクトに、圧力調整装置１００内に配線された電気導体部１６１を通じて電気接続される。またポンプハウジング１２１は、ポンプ１２０が吸引した流体を排出するための排出口１２４（図７参照）を有している。モータハウジング１１１、ポンプハウジング１２１および制御ハウジング１３１の材質としては、特に限定しないが、例えばモータハウジング１１１およびポンプハウジング１２１の材質を金属材料とし、制御ハウジング１３１の材質をプラスチック材料とする場合が挙げられる。

図５に示すポンプ１２０は、例えば複数のベーン１２５を具えるロータリ真空ポンプであって、負圧ポンプとして構成されている場合を示しているが、ダイヤフラム型真空ポンプ等の負圧ポンプとして構成してもよい。図示の負圧ポンプは、例えばブレーキブースタ２００内の流体を吸引して排出することでブレーキブースタ２００内に負圧を形成することができる。

制御ハウジング１３１の、ポンプ１２０が載置されている上面には、ポンプ１２０によってブレーキブースタ２００から吸引された流体が通流する通流孔１３２が形成されている。この通流孔１３２は、一端が、制御ハウジング１３１内部に設けられ、ブレーキブースタ２００から吸引された流体が流入する第１流体路１３４と連通し、他端が、ポンプ１２０と連通している。また、通流孔１３２内に、チェック弁１４０が設けられ、図５に示
す実施形態では、チェック弁１４０は、ポンプ１２０から、圧力調整装置１００の外部に位置するブレーキブースタ２００の方向へ向かう流体の流れ（逆流）を阻止するように配置されている。

さらに図５の実施形態においては、制御ハウジング１３１の側面には、図３に示した接続部材である管路２１０が取り付けられる取付口部１３３が一体成形されており、第１流体路１３４は、この取付口部１３３の開口端位置から、制御ハウジング１３１内部で終端する位置まで延在するように形成されている。取付口部１３３が、管路２１０を介してブレーキブースタ２００に間接的に気密に接続されることにより、ポンプ１２０とブレーキブースタ２００との間での流体の移動が取付口部１３３を介して可能になる。さらに、制御ハウジング１３１には、圧力センサ１５０を収容する収容部１３５が形成されていて、この収容部１３５内の圧力センサ１５０は、第１流体路１３４に通じており、第１流体路１３４内の圧力、ひいては、第１流体路１３４に連通するブレーキブースタ２００の、特に負圧室内の圧力を直接測定することができる。なお、取付口部１３３の形状は、図示の実施形態には限定されず、また、取付口部１３３の配設位置も、図示の実施形態には限定されず、モータハウジング１１１またはポンプハウジング１２１に配設されていてもよい。

圧力センサ１５０によって測定された圧力（Ｐ）は、電気信号（例えば電圧：Ｕ）に変換されて、電気導体部１６０を介して、図示の実施形態では圧力調整装置１００の外側に位置する、制御手段であるコントローラに送信される。電気信号を受信したコントローラは、受信した電気信号に基づいてブレーキブースタ２００の負圧室内の圧力が所定の負圧に達していないと判断した場合には、ポンプ１２０を作動させるように指示を与える。好ましくはコントローラが、圧力調整装置１００の外側に配設したリレー（図示せず）に制御の指示を与え、リレー等を介してポンプ１２０の制御を行ってもよい。

図５に示すように、流通孔１３２及び収容部１３５は、第１流体路１３４から並行に分岐している。つまり、流通孔１３２内のチェック弁１４および収容部１３５内の圧力センサ１５０は、互いに並列に配置されている。

電気導体部１６０、１６１は、制御ハウジング１３１の、取付口部１３３を設けた側面とは反対側に位置する対向側面から突出させて延在させたコネクタ部１３６の内部にまで延在している。コネクタ部１３６に、圧力調整装置１００の外側にある給電部、コントローラおよびＥＣＵにケーブルを介して電気接続されている対応コネクタ部（図示せず）が連結された場合、電気導体部１６０、１６１は、対応コネクタ部を構成する複数の電気導体部のうちいずれかと電気接続して、給電部、コントローラおよびＥＣＵに電気接続される。電気導体部１６０、１６１の材質は、例えば銅、銅合金等のような導電性材料であればよい。また、取付口部１３３とコネクタ部１３６との位置関係は、図示の実施形態には限定されない。
なお、図５の実施形態は、電気導体部１６０、１６１を上下に配置したものであるが、電気導体部１６０、１６１の配置は特に限定せず、例えば同一水平面上であってもよい。

図示の実施形態におけるポンプ１２０の構成は、例えば取り付けられるブレーキブースタ２００の構成、具体的には真空式ブレーキブースタ、圧縮空気式ブレーキブースタまたは液圧式ブレーキブースタに応じて変更可能である。また、図示の実施形態では、ポンプ１２０は、負圧ポンプ（例えば真空ポンプ）であるが、密閉容器２００をブレーキブースタとしてではなく、別の用途において使用する場合に、密閉容器２００内に正圧を形成したい場合であっても、ポンプ１２０を負圧ポンプから正圧ポンプに切り換え、かつ密閉容器２００からポンプ１２０への流体の通流を阻止するようにチェック弁１４０を配置変更するだけで、圧力調整装置１００を正圧形成用として用いることもできる。

また、図５に示した実施形態においては、本発明に係る圧力調整装置１００を固定するためのフランジ１２３が、ポンプハウジング１２１に設けられている場合を示しているが、圧力調整装置１００の取付け態様によっては、モータハウジング１１１または制御ハウジング１３１に設けられていてもよい。

次に、図６〜図９を用いて、本発明に係る圧力調整装置１００の別の実施形態を説明する。

図６に示す別の実施形態の圧力調整装置１００は、モータ１１０、ポンプ１２０および圧力制御部１３０で主に構成されている点では、図５に示した圧力調整装置１００と同じであるが、圧力制御部１３０をモータ１１０とポンプ１２０との間に配置した点が、図５に示した実施形態とは異なっている。この実施形態では、モータ１１０が、圧力制御部１３０に隣接されているので、モータ１１０とコネクタ部１３６との間の配線が容易になる。

図７および図８に示す他の実施形態では、圧力調整装置１００が、給排手段１０１および圧力測定手段１５０に電気接続されたコントローラ１７０のような制御手段をさらに有する構成を採用した場合を示している。コントローラ１７０は、圧力測定手段１５０によって測定されたブレーキブースタ２００内の圧力（Ｐ）を電気信号（例えば電圧：Ｕ）として受信し、受信した電気信号に応じて給排手段１０１を制御するために設けられている。給排手段１０１は、図３〜図６に示した実施形態と同様に、モータ１１０とポンプ１２０とで構成され、圧力測定手段は圧力センサ１５０である。コントローラ１７０は、図８に示す実施形態においては、制御ハウジング１３１内で圧力センサ１５０が収容されている収容部１３５に隣接するスペースに配置され、電気導体部１６０を介して圧力センサ１５０に、また、電気導体部１６１および電気接続部１１２を介してモータ１１０に電気接続されている。コントローラ１７０を、モータ１１０およびポンプ１２０と、チェック弁１４０と、圧力センサ１５０とから成る一体構造体に含める構成にすることにより、圧力調整装置１００の製造時に、既に、モータ１１０およびポンプ１２０と、圧力センサ１５０と、コントローラ１７０との接続を調整して、互いの相性を補正しておくことができるので、圧力調整装置１００の取付作業者は、圧力調整装置１００をブレーキブースタ２００、給電部（図示せず）およびＥＣＵ（図示せず）に接続するだけでよく、取付け作業時の手間を大幅に減らすことができる。また、１ユニット（一体構造体）内に、圧力センサ１５０とコントローラ１７０とを近接配置したことによって、さらに整然としたレイアウトの達成、および圧力センサ１５０とコントローラ１７０との間の配線部材の削減が可能になる。また、圧力センサ１５０とポンプ１２０とを近接配置することによりポンプ１２０の制御性が向上する。

また、図７に示す実施形態では、ブレーキブースタ２００とチェック弁１４０との間に、集塵用のフィルタ手段１８０を配設した構成が示されており、これにより、ポンプ１２０によって吸引される流体中に塵埃物質等の異物が存在していた場合であっても、塵埃物質等はフィルタ手段１８０で捕集されて流体から除去され、この結果、異物等の吸引によるポンプ１２０の過負荷や故障等を生じるのを抑制することができる。図８では、フィルタ手段１８０が、制御ハウジング１３１の通流孔１３２内であって、吸引された流体の流れ方向で見て、チェック弁１４０の上流側に設けられている場合を示している。

さらに、図７に示す圧力調整装置１００は、ポンプ１２０によって吸引された流体を排出する際に発生する音（騒音）を効果的に抑える、例えばサイレンサ（消音器）のような消音手段１９０が、排出口１２４に設けられている。

さらにまた、図９に示す他の実施形態である圧力調整装置１００は、制御ハウジング１３１に、ポンプ１２０によって吸引された流体（白抜き矢印Ｆで通流方向を示す）を排出する排出口１２４が設けられているので、制御ハウジング１３１に、ポンプ１２０から排出される流体を排出口１２４へと導く第２流体路１３８が形成されている。制御ハウジング１３１にはさらに、第２流体路１３８と、圧力センサ１５０が収容されている収容部１３５とを流体接続する接続路１３７が形成されている。圧力センサ１５０は、ブレーキブースタ２００内の差圧を測定するため、ブレーキブースタ２００内の負圧、および圧力調整装置１００の外側の大気圧を測定しており、そのため、収容部１３５内に大気圧を取り込まなければならならず、大気圧を取り込む際には、水や塵埃物質等が収容部１３５内に侵入する場合がある。しかし、第２流体路１３８には、接続路１３７との連通領域に絞り部（破線で囲んだ領域）１３９が設けられているので、絞り部１３９を通過する流体の流れは、絞り部１３９において加速されて負圧が絞り部１３９に生じ、この負圧は、収容部１３５内にも作用して（黒塗り矢印で概念的に示す）、大気圧を取り込む際に侵入した水や塵埃物質等の異物を、接続路１３７および第２流体路１３８を経由して排出口１２４を通じて、圧力調整装置１００の外部に排出することができる。これにより、収容部１３５、特に圧力センサ１５０に水や塵埃物質等の異物が付着することによる、圧力センサ１５０の圧力測定に対する不都合な影響を、効果的に排除することができる。なお、図９では、説明の便宜上、コネクタ部およびモータ１１０の軸は図示していない。

図１０〜図１２は、本発明に係る圧力調整装置のさらに別の実施形態を示したものである。

図１０に示す圧力調整装置３００は、給排手段であるポンプ３２０と、チェック弁３４０と、圧力測定手段である圧力センサ３５０とで主に構成されているが、圧力調整装置３００が、密閉容器、例えばブレーキブースタ２００に直接取り付けられている点、および給排手段がポンプ３２０のみで構成されている点で、上記実施形態とは大きく異なる。

圧力調整装置３００は、圧力センサ３５０によって測定された圧力（Ｐ）を電気信号（例えば電圧：Ｕ）として受信し、受信した電気信号に応じてポンプ３２０を制御する制御手段であるコントローラ３７０を、内部に有していることが好ましい。これにより、圧力調整装置３００の製造段階で、ポンプ３２０と圧力センサ３５０とコントローラ３７０との間の接続を調整して、互いの相性を補正しておくことができ、圧力調整装置３００の取付作業者は、ポンプ３２０と圧力センサ３５０とコントローラ３７０との間の調整を行った圧力調整装置３００を、ブレーキブースタ２００に直接、気密に取り付けるだけでよく、取付け作業時の手間を大幅に減らすことができる。また、１ユニット（一体構造体）内に、圧力センサ３５０とコントローラ３７０とを近接配置したことによって、さらに省スペース、および整然としたレイアウトの達成、および圧力センサ３５０とコントローラ３７０との間の配線部材の削減および配管、個々の部品のブラケット等の取付部品の削減が可能になる。また、圧力センサ３５０とコントローラ３７０との間の応答感度や、応答速度が向上し、ポンプ３２０の精度の高い制御が可能になる。

また、フィルタ手段３８０は、ブレーキブースタ２００とチェック弁３４０との間、特に流体の通流方向で見てチェック弁３４０の上流側に有していることが好ましく、これにより、ポンプ３２０によって吸引される流体中に塵埃物質等の異物が存在していた場合であっても、塵埃物質等はフィルタ手段３８０で捕集されて流体から除去され、この結果、異物等の吸引によるポンプ３２０の過負荷や故障等が生じるのを抑制することができる。さらに、圧力調整装置３００は、例えばサイレンサ（消音器）のような消音手段３９０を収容ハウジング３３１の排出口３３８に有していることが好ましく、これにより、ポンプ３２０によって吸引された流体を排出する際に発生する音（騒音）を効果的に抑えることができる。

圧力調整装置３００は、図１１および図１２に示すように、チェック弁３４０を内蔵し、かつ圧力調整装置３００に設けた流体通路３３５とポンプ３２０との間を通流する流体を案内するための流体案内部材３４１を有する。また、図示の実施形態では、ポンプ３２０と、チェック弁３４０および流体案内部材３４１と、圧力センサ３５０と、コントローラ３７０とが、収容ハウジング３３１内に収容されており、収容ハウジング３３１の開口３３２は蓋４００によって閉鎖されている。

図１０および図１２に示した実施形態では、チェック弁３４０は、ポンプ３２０から圧力調整装置３００の外部、特にブレーキブースタ２００に向かう方向への流体の通流を阻止するように流体案内部材３４１内に配置されている。なお、収容ハウジング３３１の形状は、図示の形状には限定されない。

図１２に示す圧力調整装置３００は、収容ハウジング３３１の底部上に、収容ハウジング３３１の少なくとも２つの互いに相対する内面に沿って配設された側壁部３３３、３３３を有する。側壁部３３３、３３３は、第１台座３３３ａ、３３３ａと、第１台座３３３ａ、３３３ａの上に、第１台座３３３ａの壁厚よりも薄い壁厚を有する第２台座３３３ｂとを有し、圧力センサ３５０および流体案内部材３４１が、第１台座３３３ａ、３３３ａ間に位置する収容ハウジング３３１の底部に配置され、ポンプ３２０が、第２台座３３３ｂ、３３３ｂ間であって、第１台座３３３ａ、３３３ａ間を橋渡しするように配置されていて、コントローラ３７０が、第２台座３３３ｂ、３３３ｂ間を橋渡しするように配置されている。
なお、収容ハウジング３３１と側壁部３３３は同一の材質であっても異材質であってもよい。収容ハウジング３３１と側壁部３３３が同一の材質である場合には、収容ハウジング３３１及び側壁部３３３を一体成形により形成することが好ましい。

流体案内部材３４１および収容ハウジング３３１の材質としては、特に限定しないが、プラスチック材料を用いることが好ましい。また、流体案内部材３４１および収容ハウジング３３１は、同一材質であっても異材質であってもよい。流体案内部材３４１および収容ハウジング３３１の接合法については特に限定しないが、接着または溶着による連結の他、底面にエラストマまたはゴム等のシーリング材料を配設した流体案内部材３４１を、収容ハウジング３３１に押し付けることにより互いに連結することが好ましい。このことは、ポンプ３２０および流体案内部材３４１の材質ならびに接合法にも当てはまる。

収容ハウジング３３１の底部側の外面には、例えば図１２に示すように、圧力調整装置３００を、ブレーキブースタ２００に直接取り付けるための取付口部３３４が一体成形されている。この取付口部３３４は、その内部が、ブレーキブースタ２００からの流体が通流する流体通路３３５として形成されている。この流体通路３３５は、収容ハウジング３３１に形成されている２つの連通孔３３６を介して、圧力センサ３５０およびポンプ３２０のそれぞれに流体接続されている。取付口部３３４の外周面には、ブレーキブースタ２００への取付けを容易にするために、取付口部３３４の外周に同心円状の複数の段部３３４ａを設け、その外周にゴム製のグロメットを装着させる。この取付口部３３４をブレーキブースタ２００のシェル（ハウジング）に形成されている孔に差し込むことにより、密閉性を保持した状態で圧力調整装置３００のブレーキブースタ２００への固定が可能となる。なお、取付口部３３４の先端における段部３３４ａの外径が他の段部３３４ａの外径と比較して大きいのは、グロメットからの抜け止め防止としての機能を果たすためである。
他の取付口部の形状として、例えば取付口部３３４の外周にねじ切り部が形成されていてもよい。ねじ切り部は、圧力調整装置３００のブレーキブースタ２００への取付け時に、上記のねじ切り部に対応するねじ切り部を有する、ブレーキブースタ２００の対応取付
口部に気密にねじ連結される。これにより、圧力調整装置３００はブレーキブースタ２００に直接取り付けることができるので、圧力調整装置３００とブレーキブースタ２００との取付け作業時の手間が軽減される。なお、ねじ切り部は、取付口部の外周ではなく、内周に形成されていてもよい。

圧力センサ３５０によって測定された圧力は電気信号に変換されて、電気配線を介してコントローラ３７０に送信され、コントローラ３７０は、受信した電気信号に応じてポンプ３２０を制御する。コントローラ３７０から、電気導体部３６０が、図示の実施形態では、収容ハウジング３３１の側面に一体成形されているコネクタ部３３７にまで延在している。このコネクタ部３３７は、複数の電気導体部によって構成されている（図面では１本の電気導体部３６０のみを示す。）。圧力調整装置３００の外側にある給電部およびＥＣＵには、ケーブルを介して対応コネクタ部（図示せず）が電気接続されている。この対応コネクタ部が、コネクタ部３３７に連結された場合、コネクタ部３３７の電気導体部３６０が、対応コネクタ部を構成する複数の電気導体部のいずれかと電気接続されて、圧力調整装置３００の外側にある給電部およびＥＣＵに電気接続される。電気導体部３６０の材質は、例えば銅、銅合金等のような導電性材料であればよい。

図１０〜図１２に示した実施形態では、給排手段が、振動子として圧電素子または磁歪素子等を用いた超音波ポンプ３２０である場合を示している。超音波ポンプは、電圧制御のみによって圧電・磁歪素子を振動させることができるため、プランジャ型のポンプのようにポンプ駆動源としてのモータを必要としない。よって、給排手段をモータとポンプで構成した場合に比べてポンプ駆動源の容積を削減できるため、その結果、圧力調整装置３００の全体もコンパクトに構成することができる。これにより、圧力調整装置３００をブレーキブースタ２００に直接取り付ける構成を採用することが可能になる。このように、本発明の圧力調整装置３００は、給排手段として超音波ポンプ３２０を使用する場合には、ブレーキブースタ２００に直接取り付けることができるので、図３〜図９の実施形態において必要であった、圧力調整装置１００とブレーキブースタ２００との間の管路２１０は不要になり、整然としたレイアウトを達成することができる。また、超音波ポンプ３２０は、給排手段をモータとポンプで一体構成した場合に比べて軽量であるので、例えばブレーキブースタ２００に圧力調整装置３００を取り付けた場合には燃費向上にも繋がる。さらに、給排手段として、超音波ポンプ３２０を使用することは、消費電力が極めて少なく、ポンプの使用寿命が長く、またポンプが発する音も静かであるため有利である。

また、超音波ポンプ３２０は、所定の電気配線を介してコネクタ部３３７の電気導体部３６０に電気接続され、圧力調整装置３００の外側に位置する給電部およびＥＣＵに電気接続されるようになっている。さらに、複数の超音波ポンプ３２０を、収容ハウジング３３１内で、互いに重ねるなどして直列に接続することもでき、これにより、圧力調整装置３００に高い出力が要求されている場合であっても、その要求を満たすこともできる。

圧力調整装置１００、３００におけるポンプ１２０、３２０は、圧力調整装置１００、３００をブレーキブースタ２００において使用する場合には、内燃機関の動作に関わらず独立して作動する電動式ポンプであることが特に好ましい。電動式ポンプを使用することにより、内燃機関の運転中、常にポンプを作動させておく必要はなく、圧力センサ１５０、３５０からの電気信号に基づいて、必要な場合にのみ作動させることできるので、ポンプの使用寿命が長くなる点、および動力を無駄に消費しないため消費を向上できる点で有利である。

本発明によれば、圧力調整装置の取付け時の給排手段、チェック弁および圧力測定手段間の調整が不要になるとともに、圧力調整装置の設置スペースにおける占有スペースの削
減および整然としたレイアウトの達成、取付け用の部品点数の削減、および圧力調整装置と、密閉容器、給電部、および制御手段を含むＥＣＵとの容易な取付けを達成することができる。

１ブレーキペダル
２入力軸
３パワーピストン
４変圧室
５接続部
６定圧室
７出力軸
８ブレーキマスタシリンダ
９ピストン
１０ブレーキブースタ
２０負圧システム
２１ブレーキブースタ
２２圧力センサ
２３負圧ポンプ
２４管路
２５コントローラ
２６ケーブル
１００圧力調整装置
１０１給排手段
１１０モータ
１１１モータハウジング
１１２電気接続部
１２０ポンプ
１２１ポンプハウジング
１２２案内孔
１２３フランジ
１２４排出口
１２５ベーン
１３０圧力制御部
１３１制御ハウジング
１３２通流孔
１３３取付口部
１３４第１流体路
１３５収容部
１３６コネクタ部
１３７接続路
１３８第２流体路
１３９絞り部
１４０チェック弁
１５０圧力測定手段または圧力センサ
１６０電気導体部
１６１電気導体部
１７０制御手段またはコントローラ
１８０フィルタ手段
１９０消音手段
２００密閉容器またはブレーキブースタ
２１０管路
３００圧力調整装置
３２０超音波ポンプ
３３１収容ハウジング
３３２開口
３３３側壁部
３３３ａ第１台座
３３３ｂ第２台座
３３４取付口部
３３４ａ段部
３３５流体通路
３３６連通孔
３３７コネクタ部
３３８排出口
３４０チェック弁
３４１流体案内部材
３５０圧力センサ
３６０電気導体部
３７０制御手段またはコントローラ
３８０フィルタ手段
３９０消音手段
４００蓋
Ｆ通流方向
Ｐ１大気圧
Ｐ２吸気負圧

Claims

密閉容器内に差圧を形成する圧力調整装置であって、
前記圧力調整装置は、
流体を供給または排出する給排手段と
前記密閉容器と前記給排手段との間に位置し、前記密閉容器に対し前記給排手段により生じた流体の一方向通流を可能にするチェック弁、および
前記密閉容器内の圧力を測定する圧力測定手段と、
を具え、
前記給排手段、前記チェック弁および前記圧力測定手段は、一体構造体として、前記密閉容器に取り付けられることを特徴とする、圧力調整装置。
前記一体構造体は、前記給排手段および前記圧力測定手段に電気接続され、該圧力測定手段によって測定された前記密閉容器内の圧力を電気信号として受信し、該電気信号に応じて前記給排手段を制御する制御手段をさらに有すること特徴とする、請求項１に記載の圧力調整装置。
前記給排手段は、モータとポンプとで一体に構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の圧力調整装置。
前記給排手段は、超音波ポンプであることを特徴とする、請求項１または２記載の圧力調整装置。
前記一体構造体は、前記チェック弁および前記圧力測定手段を収容する制御ハウジングと、前記給排手段を収容するポンプハウジングとを含むことを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の圧力調整装置。
前記圧力測定手段は、前記密閉容器から吸引された流体が前記圧力調整装置へ流入する流体路内の圧力を直接測定することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載の圧力調整装置。
前記圧力測定手段および前記チェック弁は、それぞれ前記流体路に対し並列に配置されていることを特徴とする、請求項６に記載の圧力調整装置。
前記一体構造体は、前記密閉容器への取付口部を有することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項に記載の圧力調整装置。
前記密閉容器から吸引された流体は、前記取付口部から圧力調整装置に流入することを特徴とする、請求項８に記載の圧力調整装置。
前記一体構造体は、前記密閉容器に取り付けるためのフランジを有していることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項に記載の圧力調整装置。
前記密閉容器はブレーキブースタであることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の圧力調整装置。
前記圧力調整装置は、前記取付口部を前記密閉容器に連結して取り付けられることを特徴とする、請求項８から１１までのいずれか1項に記載の圧力調整装置。
前記圧力調整装置は、接続部材を介して前記密閉容器に連結して取り付けられることを
特徴とする、請求項１から１１までのいずれか1項に記載の圧力調整装置。
前記一体構造体および前記制御手段を収容する収容ハウジングを有し、該収容ハウジングは、内部の対向する側壁部に、それぞれステップ状をなす少なくとも２つの台座を具え、該少なくとも２つの台座のうち、一の台座に前記給排手段が配置され、他の台座に前記制御手段が配置されることを特徴とする、請求項２から１３までのいずれか１項に記載の圧力調整装置。