JP3842980B2 - 液圧式アキュムレータのベントとその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液圧式アキュムレータに関し、更に詳細には、液圧式アキュムレータのベント方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液圧式アキュムレータをアンチロックシステム又はトラクション制御システムに設けられた液圧ブレーキシステムと関連して使用することが周知である。液圧式アキュムレータは、ブレーキシリンダ内の圧力を十分に迅速に減少するため、ホイールが取り付けられたブレーキシリンダから過剰のブレーキ流体を受け入れる。ブレーキ流体は、後に、アキュムレータから必要に応じて引き出される。
【０００３】
この種のアキュムレータは、環境からシールでき、所定容積の空気をバネ室の内側に又はアキュムレータピストンの後側に捕捉する。捕捉された空気が性能に悪影響を及ぼさないようにアキュムレータをベントするのが有利な場合がある。捕捉された空気を大きな空気容積にベントすることにより、アキュムレータの機能に悪影響を及ぼすアキュムレータ内の高い空気圧を解放する。
【０００４】
バッハ等に賦与された米国特許第４，７６９，９９０号には、車輛用のアンチロックブレーキシステムで使用するためのアキュムレータ及び可変容積サンプの組み合わせが示してある。アキュムレータは、ベントと連通した縮径区分を持つピストンを含む。ベントは大気と連通している。システム内の空気は、ベントを介して排出される。
【０００５】
ベントが設けられたアキュムレータには、幾つかの実際上の問題点がある。ベントは、代表的には、ハウジングを通してアキュムレータ内腔内に直接的に穿孔することによって形成される。穿孔プロセスは、盛り上がったばりをアキュムレータの内側壁に残す。こうしたばりは、組み立て中にアキュムレータ内腔に挿入する際にピストン及び／又はそのシーリング部材（即ちＯ−リング）にぴったりとくっついて損傷する。この損傷は、密封されたアキュムレータ内で検出するのは困難であるか或いは不可能である。
【０００６】
更に、盛り上がったばりは、アキュムレータの作動中にピストンの往復動を妨げ、ピストン及び／又はそのシーリング部材を更に損傷し、液圧ブレーキシステムの作動を損なう可能性がある。ピストンの作動移動中に生じる障害を緩和するため、ピストンは、縮径部分を設けないと直接的な接触が生じる範囲に亘って縮径部分を持つように設計しなければならない場合が多い。これには、余分の機械加工作業及び／又は困難な射出成形技術を必要とする。
【０００７】
必然的に発生するばりをなくそうとする試みには、複雑で時間のかかるばり取りプロセスを必要とする。ばり取りプロセスは、アキュムレータ内腔の大きさ及び形状の拘束によって更に複雑になる。アキュムレータ内腔の内側に嵌まる適正な器具を見つけることは、円筒形をなした所定の許容差の壁からばりを、ばり自体と同じ問題点をもたらすエッジやリッジを残さずに、適切に除去できるオペレータを見つけることに加えて、困難であることがわかっている。
【０００８】
ベントをアキュムレータ内腔に直接穿孔することに伴う別の実際上の問題点は、アキュムレータ壁とベント穴との間の交差部の断面積を最少にする必要があることが生じる。多くの場合、ハウジング及び様々な他の構成要素の形体のため、別個のベント内腔が共有する少なくとも一つの共通の通路を穿孔し、これによって共通の通路を個々のアキュムレータに連結する必要がある。別個のベント穴は、共通の通路と交差し、次いでアキュムレータ内腔と垂直に交差するように穿孔されなければならない。これには、多くの場合、多数の穿孔作業が必要とされ、連結部を形成した後に別個のベント内腔を閉止することが必要とされる。この技術には時間がかかり、煩雑である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の問題点を、液圧アキュムレータをベントすることによって解消する。本発明は、ピストン又はピストンシーリング部材を損傷するおそれが実際上なく、アキュムレータ及びブレーキシステムの全体として上々の作動に対して実際上邪魔にならないベントを持つアキュムレータを提供する。このベントは、最少の作業工程で、複雑な工具又は技術なしで、迅速に且つ容易に形成される。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
詳細には、本発明は、少なくとも一つのアキュムレータ内腔が内部に設けられたポンプハウジングを持つ液圧式アキュムレータ組立体を提供する。アキュムレータ内腔は、軸線及び内壁を有する。ピストンがアキュムレータ内腔内で移動自在であり、アキュムレータ内腔を液圧ブレーキシステムと連通できるアキュムレータ室とバネ室に分割する。バネ室内のばねがピストンをアキュムレータ室の方向に押圧する。通路が、内壁との間に比較的薄い壁圧を形成するように、内壁と接近してポンプハウジング内に設けられている。ベント内腔を内壁に打抜き、バネ室と通路との間を連通する。ベント内腔は、軸線から遠ざかる方向に打抜かれる。
【００１１】
一実施例では、通路と内壁との間の比較的薄い壁厚は約０．５ｍｍである。別の実施例では、ベント内腔は、軸線に対して実質的に垂直に打抜きストロークを行うことによって形成される。
【００１２】
本発明のこの他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、及び添付図面を検討することにより当業者に明らかになるであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を詳細に説明する前に、本発明の用途は、以下の説明に記載され且つ添付図面に例示された構造の詳細及び構成要素の構成に限定されないということは理解されるべきである。本発明は、他の実施例が可能であり、様々な方法で実施できる。更に、本明細書中で使用した言い回しや用語は説明のためのものであって、限定であると見做すべきではないということは理解されるべきである。「含む」及び「有する」及び本明細書中で使用したこれらと同様の用語は、以下に挙げるもの及びその等価物並びに追加のものを含むということを意味する。
【００１４】
本発明を具体化した液圧式アキュムレータ１０を添付図面に示す。図１でわかるように、アキュムレータ１０は、密封ポンプハウジング１４に配置されている。ポンプハウジング１４は、モータ１８及びＥＣＵ（図示せず）に気密封止をなして取り付けられている。アキュムレータ１０及びポンプハウジング１４は、車輛（図示せず）の液圧ブレーキシステム（図示せず）の残りと連通している。
【００１５】
図１及び図２に示すように、ポンプハウジング１４は底面２２及び後面３４を有する。ポンプハウジング１４をモータ１８に取り付けるとき、以下に説明するように、後面３４がモータ１８と隣接する。ポンプハウジング１４は、アルミニウム、鋼、又は任意の他の適当な材料から製造できる。
【００１６】
少なくとも一つのアキュムレータ内腔４２（図１及び図２参照）がポンプハウジング１４に配置されている。アキュムレータ内腔４２は底面２２に沿って開放しており、軸線４６、内壁５０、及び端壁５４を有する。内壁５０は好ましくは円筒形であるが、必ずしも円筒形でなくてもよい。内壁５０は多角形や楕円形であってもよい。端壁５４には、アキュムレータ内腔４２と液圧ブレーキシステム（図示せず）の残りとの間を連通する少なくとも一つの、好ましくは二つの開口部５８（一つだけを示す）が設けられている。開口部５８により、液圧ブレーキ流体（図示せず）を、以下に詳細に説明するように、アキュムレータ内腔４２に出し入れできる。
【００１７】
図２でわかるように、ピストン６２がアキュムレータ内腔４２内で移動自在であり、アキュムレータ内腔４２をアキュムレータ室６６（図２でピストンの上方）及びバネ室７０（図２でピストンの下方）に分割する。アキュムレータ室６６は開口部５８と連通しており、余分の液圧ブレーキ流体（図示せず）を蓄積する。ピストン６２は好ましくはプラスチック製であり、側壁７４、端壁７８、ばね受け入れ凹所８２、及びシーリング部材即ちＯ−リング９０を収容する溝８６を含むように射出成形できる。シーリング部材９０は、ブレーキ流体が、ピストン側壁７４とアキュムレータ内腔内壁５０との間でバネ室７０に進入することを実質的に阻止する。下文で強調するように、シーリング部材９０の一体性は、アキュムレータ１０の滑らかな作動にとって非常に重大である。ピストン６２は、金属やゴム等の任意の他の適当な材料で製造でき、シーリング部材９０をピストン６２と一体化してもよい（ゴム製ピストンの場合）ということに着目することが重要である。
【００１８】
カバー９４がアキュムレータ内腔４２の開放端に取り付けてある。例示の実施例では、カバー９４は、アキュムレータ内腔４２の内壁５０の凹所即ち溝１００に嵌着する環状リブ即ち突出部９８を有する。アキュムレータ内腔４２を環境からシールするため、一般的に周知のように、材料をカバー上に頭付けする（ｓｔａｋｅ）ことができる。頭付け後、カバー９４とアキュムレータ内腔４２との間のシールは実質的に気密であり、塵埃等の異物がアキュムレータ１０に入らないようにする。当該技術分野で周知の任意のシーリング方法を上述の頭付け方法に代えることができるということに着目することが重要である。カバーは内面１０６を有し、好ましくはプラスチック、金属、又はゴムで製造されている。
【００１９】
圧縮ばね１０２がバネ室７０に配置されている。ばね１０２の一端は、ピストン６２のばね受け入れ凹所８２内に受け入れられており、ばね１０２の他端はカバー９４の内面１０６と係合する。ばね１０２は、ピストン６２をアキュムレータ室６６の方向に（図２で見て上方に）押圧する。アキュムレータ室６６内にブレーキ流体がない場合には、ピストン端壁７８がアキュムレータ内腔端壁５４に当接する。ブレーキ流体がアキュムレータ室６６に開口部５８を通って進入したとき、ブレーキ流体は圧力をピストン端壁７８に加え、これによってばね１０２を圧縮し、ピストン６２をバネ室７０の方向に（図２で見て下方に）移動する。ブレーキ流体は、液圧ブレーキシステム内の流体の圧力によってピストン６２に及ぼされる力が、ばね１０２によってピストン６２に及ぼされる力と等しくなるまで、アキュムレータ室６６に進入する。ブレーキ流体は、ばね１０２によって及ぼされる力が、ピストン６２に作用する流体の力よりも大きくなるまで、アキュムレータ室６６内に残る。ばね１０２によって及ぼされる力が、ピストン６２に作用する流体の力よりも大きくなった時点で、流体はアキュムレータ室６６を開口部５８を通って流出し、ピストン６２をアキュムレータ室６６の方向に移動できる。シーリング部材９０により、流体がバネ室７０に実質的に進入しないようにされているということが重要である。流体がバネ室７０内に進入すると、アキュムレータ１０内の微妙な圧力バランスが失われる。更に、バネ室７０内で圧力が発生すると、ブレーキシステムで車輛（図示せず）の停止を補助するのに必要な流体の不足が生じる。
【００２０】
シーリング部材９０及びカバー９４がバネ室７０内の空気容積を環境から効果的にシールするため、バネ室７０を大きな空気容積にベントし、アキュムレータ１０の機能に悪影響を及ぼす高い空気圧の発生を阻止するのが望ましいか或いは必要である。必要なベントを行うため、ポンプハウジング１４に通路１１４を後面３４から穿孔する。図２及び図３でわかるように、通路１１４は、通路１１４と内壁５０との間に比較的薄い壁厚Ｔが形成されるように、アキュムレータ内腔内壁５０と接近している。好ましい実施例では、壁厚Ｔは約０．５ｍｍである。通路１１４についての穿孔角度及び穴の大きさは、ベント内腔１１８とモータ１８との間に連通がなされ且つ通路１１４がアキュムレータ内腔４２内に壊れない限り、重要でない。別の態様では、アキュムレータ内腔４２を、モータ１８の代わりに又はモータ１８の他に、ＥＣＵ（図示せず）にベントするか或いは大気に直接ベントするのが望ましい場合には、通路１１４は、ポンプハウジング１４の任意の適当な外面から穿孔できる。
【００２１】
ベント内腔１１８を内壁５０に形成し、バネ室７０と通路１１４との間を連通させる。ベント内腔１１８はピストン６２及びシーリング部材９０がベント内腔１１８上を実質的に干渉なしで通過できるように形成されている。本明細書中で使用されているように、「実質的に干渉なしで」というのは、アキュムレータ１０の組み立て中又は作動中、ピストン６２又はシーリング部材９０の移動又は一体性を損なう、ベント内腔１１８と関連したばり、エッジ、又は他の異常が実質的にないということを意味する。費用のかかるばり取りプロセスが不要である。更に、大きな干渉を回避するためにピストン６２やシーリング部材９０に変更を加える必要がない。
【００２２】
好ましい実施例では、ベント内腔１１８はパンチ１２２を使用して形成される（図３参照）。パンチ１２２は、適当な金属で製作されており、本体部分１２６、移行部分１２８、及び打抜き部分１３０を含む。図示の実施例では、打抜き部分１３０は実質的に円筒形であるが、必ずしもそうでなくてもよい。移行部分１２８は、打抜き部分１３０から本体部分１２６に半径Ｒで移行する。パンチ１２２は、ボア４２に対して半径方向外方に移動し、ベント内腔１１８を形成する。換言すると、打抜きストロークは、アキュムレータ内腔４２の軸線４６から遠ざかる方向で行われる。パンチ１２２は、少なくとも一部がアキュムレータ内腔４２の内側に置かれ、打抜きストロークにより打抜き部分１３０を内壁１５０にこの打抜き部分１３０が通路１１４と交差するまで進入する。
【００２３】
打抜きストロークが軸線４６から遠ざかる方向に行われるため、打抜き部分１３０及び移行部分１２８は、内壁５０から軸線４６に向かう方向に延びるばり、エッジ、又は他の異常を形成することなく、内壁５０に進入する。更に詳細には、移行部分１２８の半径Ｒは、打抜きプロセス中にベント内腔１１８を楔成形し即ちエンボス加工し、ベント内腔１１８が配置された内壁５０に僅かな凹所を形成するように作用する。かくして、ピストン６２を、アキュムレータ内腔４２内に、ベント内腔１１８上を通過する際にピストン６２又はシーリング部材９０が損傷する恐れなしに挿入できる。同様に、アキュムレータ１０の作動中にピストン６２又はシーリング部材９０が損傷する恐れが実質的にない。
【００２４】
打抜きストロークは手作業でも自動でも行うことができ、比較的薄い壁厚Ｔは、通路１１４と連通するベント穴１１８を打抜きストロークで形成できる任意の厚さであるのがよい。打抜き部分１３０は、適当な大きさのベント穴１１８を形成するのに適した任意の大きさ及び任意の形状であるのがよい。適切な大きさ及び形状のベント内腔１１８を正確に得るため、打抜きストロークを軸線４６に対して実質的に垂直方向に行うのが好ましい。更に、打抜きストロークを実質的に垂直方向に行うことにより、ベント内腔１１８の周囲にばり、エッジ、又は他の異常が形成されないようにするのを補助する。
【００２５】
ピストン６２は、ボア１１８の打抜き後にアキュムレータ内腔４２に挿入でき、又は変形例では、ピストン６２をベント内腔１１８の打抜き前にアキュムレータ内腔４２に挿入できる。ポンプハウジング１４を通してアキュムレータ内腔４２内にベント内腔１１８を穿孔する一般的な方法とは異なり、ベント内腔１１８をアキュムレータ内腔４２の内側から打抜くことにより、予め設置されたピストン６２を穿孔する危険がなく、組み立て順序についての別のオプションを提供する。ベント内腔１１８を打抜くことにより、空気をバネ室７０からベント内腔１１８を通して通路１１４内に及びモータ１８内の大きな空気容積内にベントできる。ベントは、簡単に且つ安価な方法で行うことができる。
【００２６】
ポンプハウジング１４に一つ以上のアキュムレータ内腔４２が設けられている場合には、各アキュムレータ内腔４２を上文中に説明した方法でベントできる。別の態様では、二つのアキュムレータ内腔４２が互いに近づいている場合には、一つの共通の通路１１４を使用して両アキュムレータ内腔４２をベントできる。通路１１４が両アキュムレータ内腔４２に十分接近している場合には、二つの別個のベント内腔１１８を、両ベント内腔１１８が共通の通路１１４と実質的に両側で交差するように打抜くことができる。これにより、アキュムレータ１０をベントするのに必要な機械加工の時間及び費用が更に減少する。
【００２７】
本発明の様々な特徴は、特許請求の範囲に記載してある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を具体化した液圧式アキュムレータ組立体の一部断面図である。
【図２】 図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】 アキュムレータのベントに使用される打抜きストロークを示す拡大図である。
【符号の説明】
１０ 液圧式アキュムレータ １４ 密封ポンプハウジング
１８ モータ ２２ 底面
３４ 後面 ４２ アキュムレータ内腔
４６ 軸線 ５０ 内壁
５４ 端壁 ５８ 開口部
６２ ピストン ６６ アキュムレータ室
７０ バネ室 ７４ ピストン側壁
７８ ピストン端壁 ８２ ばね受け入れ凹所
８６ 溝 ９０ シーリング部材
９４ カバー ９８ 環状リブ
１００ 溝

Claims (18)

1. 液圧ブレーキシステム用の液圧式アキュムレータ組立体において、前記液圧式アキュムレータ組立体は、
   ポンプハウジングであって、前記ポンプハウジングはその内部に少なくとも一つアキュムレータ内腔を有し、前記アキュムレータ内腔は内壁を有する、前記ポンプハウジングと、
   前記アキュムレータ内腔内で移動自在のピストンであって、前記ピストンは、前記アキュムレータ内腔を前記液圧ブレーキに連通可能なアキュムレータ室とバネ室とに分割する、前記ピストンと、
   前記ピストンを前記アキュムレータ室の方向に押圧するように前記バネ室に設けられたばねと、
   前記バネ室に連通したベント内腔であって、前記ベント内腔は前記内壁と交差し、前記ピストンが前記ベント内腔上を実質的に干渉することなく通過できるように形成されている、前記ベント内腔と、
   を有し、
   前記アキュムレータ内腔は軸線を有し、前記ベント内腔は前記軸線から遠ざかる方向に打抜きストロークを行うことによって形成される、液圧式アキュムレータ組立体。
2. 請求項１に記載の液圧式アキュムレータ組立体において、前記内壁は実質的に円筒形である、前記液圧式アキュムレータ組立体。
3. 請求項１に記載の液圧式アキュムレータ組立体において、更に、前記アキュムレータ内腔を環境からシールするため、前記アキュムレータ内腔に被せたカバーを有する、前記液圧式アキュムレータ組立体。
4. 請求項１に記載の液圧式アキュムレータ組立体において、更に、前記ポンプハウジングに形成された通路を有し、前記通路は、前記内壁との間に比較的薄い壁厚を形成するように前記内壁に接近して設けられ、かつ、前記ベント内腔に連通する、前記液圧式アキュムレータ組立体。
5. 請求項４に記載の液圧式アキュムレータ組立体において、前記比較的薄い壁厚は約０．５ｍｍである、前記液圧式アキュムレータ組立体。
6. 請求項１に記載の液圧式アキュムレータ組立体において、前記打抜きストロークは前記軸線に対して実質的に垂直方向に行われる、前記液圧式アキュムレータ組立体。
7. 請求項１に記載の液圧式アキュムレータ組立体において、前記アキュムレータ内腔は、更に、端壁を有する、前記液圧式アキュムレータ組立体。
8. 請求項７に記載の液圧式アキュムレータ組立体において、前記端壁は、前記液圧ブレーキシステムに連通可能な開口部を含む、前記液圧式アキュムレータ組立体。
9. 液圧ブレーキシステム用の液圧式アキュムレータ組立体において、前記液圧式アキュムレータ組立体は、
   少なくとも一つのアキュムレータ内腔を内部に有するポンプハウジングであって、前記アキュムレータ内腔は軸線と内壁とを有する、前記ポンプハウジングと、
   前記アキュムレータ内腔内で移動自在のピストンであって、前記ピストンは、前記アキュムレータ内腔を前記液圧ブレーキに連通可能なアキュムレータ室とバネ室とに分割する、前記ピストンと、
   前記ピストンを前記アキュムレータ室の方向に押圧するように前記バネ室内に設けられたばねと、
   前記ポンプハウジングに設けられた通路であって、前記通路は前記内壁との間に比較的薄い壁厚を形成するように、前記内壁に接近して配置されている、前記通路と、
   前記内壁に打抜きによって形成されたベント内腔であって、前記ベント内腔は、前記バネ室と前記通路との間を連通し、かつ、前記軸線から遠ざかる方向に打抜かれた、前記ベント内腔と、
   を有する、液圧式アキュムレータ組立体。
10. 請求項９に記載の液圧式アキュムレータ組立体において、前記比較的薄い壁厚は約０．５ｍｍである、前記液圧式アキュムレータ組立体。
11. 請求項９に記載の液圧式アキュムレータ組立体において、前記ベント内腔は、前記軸線に対して実質的に垂直方向の打抜きストロークによって形成される、前記液圧式アキュムレータ組立体。
12. 請求項９に記載の液圧式アキュムレータ組立体において、更に、前記ボアを環境からシールするように前記アキュムレータ内腔に被せられたカバーを有する、前記液圧式アキュムレータ組立体。
13. 請求項９に記載の液圧式アキュムレータ組立体において、前記アキュムレータ内腔は、更に、端壁を有する、前記液圧式アキュムレータ組立体。
14. 請求項１３に記載の液圧式アキュムレータ組立体において、前記端壁は、前記液圧ブレーキシステムに連通可能な開口部を含む、前記液圧式アキュムレータ組立体。
15. 液圧ブレーキシステム用の液圧式アキュムレータのベント方法であって、前記液圧式アキュムレータは、ポンプハウジングと、前記ポンプハウジングに設けられたアキュムレータ内腔とを有し、前記アキュムレータ内腔は軸線と内壁と端壁とを有し、前記端壁は液圧ブレーキシステムに連通した開口部を有する、前記液圧ブレーキシステム用の液圧式アキュムレータのベント方法において、前記ベント方法は、
    前記ポンプハウジングに通路を形成する工程であって、前記通路は前記内壁との間に比較的薄い壁厚を形成するように、前記内壁に接近して位置する、前記ポンプハウジングに通路を形成する工程と、
    ベント内腔を前記内壁に打抜く工程であって、前記ベント内腔は、前記アキュムレータ内腔と前記通路との間を連通するように、前記軸線から遠ざかる方向に打抜かれる、前記ベント内腔を前記内壁に打抜く工程と、
    を有する、液圧ブレーキシステム用の液圧式アキュムレータのベント方法。
16. 請求項１５に記載の方法において、前記通路形成工程は、更に、前記比較的薄い壁厚が約０．５ｍｍであるように、前記通路を配置する工程を含む、前記方法。
17. 請求項１５に記載の方法において、前記ベント内腔打抜き工程は、更に、前記軸線に対して実質的に垂直な方向への打抜きストロークを使用する工程を含む、前記方法。
18. 請求項１５に記載の方法において、前記液圧式アキュムレータは、更に、前記アキュムレータ内腔内で移動自在のピストンを含み、前記ベント内腔は、前記ピストンが前記打抜かれたベント内腔上を実質的に干渉することなく通過可能に打抜かれる、前記方法。

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