JP4198856B2 - 電動式流体圧発生装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両や自動車等の油圧ブレーキ装置の油圧発生源等として用いて好適な電動式流体圧発生装置に関するもので、詳しくは、電気失陥等によるアキュムレータからの流体圧出力時にも、制動動作に好適な出力特性を確保できるようにするための改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近の車両においては、アンチロックブレーキシステムの装備や、トラクションコントロールシステムの装備など、ブレーキ機能のインテリジェント化が活発に行われている。そして、このようなインテリジェント化に伴い、例えば、油圧式のブレーキユニットを使用するブレーキシステムでは、油圧発生源として組み込まれるポンプの電動化や小型化が必要不可欠になってきている。
【０００３】
電動ポンプは、ポンプ羽根を電動モータで回転駆動して油圧を発生する回転式のものと、ハウジングに収容したピストンの往復動で流体の吐出を行うポンプ部とピストンを往復動させる駆動部とを備えるプランジャ式のものとに大別されるが、一般的に、プランジャ式のものの方が、コンパクト化や軽量化を図り易い。ブレーキシステムに油圧発生源として組み込む電動ポンプは、小型化や軽量化が重要課題となるため、ブレーキ用の電動ポンプとしては、プランジャ式のものが有利とされている。
【０００４】
そして、最近では、プランジャ式の電動ポンプとして、ハウジングに収容したピストンの往復動で流体の吐出を行うポンプ部と、ピストンを往復動させる駆動源として伸縮動作を電気的に制御可能な固体素子を使用したピストン駆動部とを備えた構成のものが各種提案されている。
そして、この種の電動ポンプにおいて、伸縮動作を電気的に制御可能な固体素子としては、圧電セラミックスや超磁歪素子等が提案されている（特開平７−１６７３２７号公報、特開平８−３３４０８２号公報等参照）。
【０００５】
圧電セラミックスの場合、その伸縮動作に高電圧が必要となり、圧電セラミックスの伸縮動作を制御するために装備する電源や制御回路が大型化し易い。これに対して、超磁歪素子の伸縮動作は、超磁歪素子の周囲に配置したコイルから超磁歪素子へ磁界を加えることによって行うもので、コイルへの通電が低電圧で済むため、圧電セラミックスと比較すると、電源や制御回路を小型化することができ、軽量・小型化の点で、超磁歪素子の方が有利であるともいえる。そこで、最近では、超磁歪素子を使用した電動ポンプの開発、その電動ポンプを使用したブレーキシステムの開発が活発になっている。
【０００６】
ところで、例えば、油圧式のディスクブレーキユニットでは、非制動時には、引き摺りが生じないように、パッドをロータから離間させるパッドクリアランスを設定している。従って、制動時、ブレーキユニットへの油圧供給が開始されても、初期の油圧は、パッドクリアランス分のパッドの変位に使用され、直ぐには、制動力を発生できない。このパッドクリアランス分の変位に要する時間は、制動力の立ち上がりを遅らせ、制動距離の短縮を困難にしている。このような問題は、油圧式のドラムブレーキの場合にも、共通である。
【０００７】
そこで、このような問題を解決する手段として、油圧発生源として組み込む電動ポンプを大型化して、制動開始初期の油圧供給量を増大させることで、制動開始初期のパッドクリアランス分の変位に要する時間を短縮して、制動距離の短縮を図ることも考えられる。
しかし、電動ポンプの大型化は、ポンプの重量化，大型化，高額化を招く。しかも、大きな油圧供給量が必要となるのは、パッドクリアランス分の変位を達成する開始初期だけで、実際にパッドがロータに接触して制動力が発生している状況で制動力を増減するような場合には、油圧供給量は微少量の制御で済み、実際の制動時に必要とされる仕様から考えると、電動ポンプは制動開始初期以外はその性能の一部しか活用されないという無駄が生じる。
更に、前述した伸縮動作を電気的に制御可能な固体素子を利用する電動ポンプは、応答性等の点で非常に優れるが、その反面、吐出量の大容量化が難しいという問題もある。
【０００８】
そこで、このような背景から、制動装置を駆動する油圧発生発生装置として、電動ポンプに、この電動ポンプの出力する油圧を蓄圧可能なアキュムレータを組合せ、制動開始初期にはアキュムレータからの出力を利用することで、制動初期における供給油圧の大容量化を実現することが、本願発明者等により鋭意研究されている。
このように、電動ポンプにアキュムレータを組み合わせた構成の油圧発生装置では、電動ポンプの大型化に頼らず、ブレーキユニットの制動開始初期には、パッドクリアランス分の変位をより短時間で実現できる十分な流体圧供給を実現することができ、また、電動ポンプは制動開始初期以外はその性能の一部しか活用されないという無駄もなく、結局、装置の重量化や大型化や高額化を招かずに、制動力の立ち上がりが早く、制動距離の短縮を図ることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、油圧ブレーキ装置の油圧発生源として、電動ポンプを利用する構成のものは、電気失陥によって電動ポンプが動作不良となったときにも、制動動作に支障が生じないように、電気失陥時のフェールセーフについての配慮が重要である。
例えば、前述のように、電動ポンプとアキュムレータとを組み合わせた構成の場合は、電気失陥時には、アキュムレータの蓄圧を制動ユニットに供給することで制動動作を継続可能にすることが検討されている。
しかし、従来のアキュムレータは、例えば、貯留した油圧を、単一のピストンによる加圧で出力する構成で、出力特性が単調である。
そのため、例えば、制動初期の供給油圧の大容量化に対応させると、制動力の立ち上がりを短縮することはできるが、その後には、大容量で油圧供給がなされるため、逆に、緩制動等の制動力制御が困難になるという問題が生じる。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、出力開始初期には大容量で出力し、且つ、一定量の貯圧を出力後には出力を絞って、制動特性に適した出力特性を持つアキュムレータを電動ポンプに組合せ、流体圧ブレーキ装置の流体圧発生源として利用した場合に、電動ポンプの正常動作時だけでなく、電気失陥による電動ポンプの動作不良時においても、制動力の立ち上がりの短縮と、立ち上がり後の制動力制御の容易性とを両立させることができる電動式流体圧発生装置を提供すること、更には、構成部品の削減による製造コストの低減を図ることのできる電動式流体圧発生装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る電動式流体圧発生装置は、流体を貯留するリザーバと、このリザーバの流体を圧送する電動ポンプと、流体圧を貯圧するアキュムレータと、前記電動ポンプの吐出口を作動機器の圧力室に連通させる第１流路と、この第１流路に前記アキュムレータを連通させる第２開閉弁を備えた第２流路と、前記電動ポンプ及び前記第２開閉弁を制御する制御ユニットとを備えた電動式流体圧発生装置において、
前記アキュムレータは、流体圧の入出力口が装備された第１貯圧室と、この第１貯圧室に連設された第２貯圧室と、前記第１貯圧室と第２貯圧室との間に第１加圧ばねによって前記第２貯圧室側に付勢されて装備されると共に、第１貯圧室と第２貯圧室とを連通させるオリフィスを有した第１ピストンと、第２貯圧室内に前記第１貯圧室側に付勢されて装備された第２ピストンとを備えていることを特徴とする。
【００１２】
そして、上記構成によれば、例えば油圧ディスクブレーキ装置の油圧発生装置として使用する場合、電動ポンプの出力油圧を適時アキュムレータに蓄圧させて、アキュムレータの蓄圧を作動機器の作動に必要な規定範囲に維持しておく。そして、制動時の初期は、アキュムレータによって、作動機器であるディスクブレーキユニットの圧力室に油圧供給を行う。この時、アキュムレータは、蓄圧の出力初期には、主に、第２ピストンの加圧力を第２貯圧室の流体を介して受けて入出力口側に変位する第１ピストンによって第１貯圧室の流体を出力するため、速やかに、大流量の油圧出力が行える。そして、第１ピストンが所定量の変位をして第１貯圧室の作動油の出力が終えると、次は、第２ピストンの変位によって第２貯圧室の作動油が出力されるが、その場合の出力は、第１ピストンのオリフィスによって絞られるため、小流量の油圧出力となる。
【００１３】
従って、第１貯圧室の作動油の貯留量を、ディスクブレーキユニットにおけるブレーキパッドのパッドクリアランス分の変位に相応する分量に設定しておけば、パッドクリアランス分の変位をより短時間で実現でき、制動力の立ち上がりが早く、制動距離の短縮を図ることができる。
そして、パッドクリアランスの除去後は、ブレーキ操作に応じた流量を供給すればよく、大流量の作動油供給は不要になるので、電動ポンプが正常動作している場合には、ディスクブレーキユニットへの作動油の供給は、アキュムレータから電動ポンプに切り換えて、電動ポンプによる小流量の出力で、制動力の円滑な制御が可能になる。
もしも、アキュムレータからの油圧出力で制動力が立ち上がった後、電気失陥で電動ポンプが動作不良の場合には、そのまま、アキュムレータからの油圧出力で、制動力の付与を継続する。制動力が立ち上がった後のアキュムレータの出力は、第１ピストンのオリフィスによって絞られて小流量になるので、アキュムレータからの出力でも、制動力の微調整が可能で、制動力の円滑な制御が可能になる。
即ち、上記の構成によれば、電動ポンプの正常動作時だけでなく、電気失陥による電動ポンプの動作不良時においても、制動力の立ち上がりの短縮と、立ち上がり後の制動力制御の容易性とを両立させることができる。
【００１４】
なお、好ましくは、上記の電動式流体圧発生装置において、電動式ポンプは、磁界が加えられると伸長する超磁歪素子と超磁歪素子に磁界を加えるコイルとによって往復動するピストンを備え、
アキュムレータの第２貯圧室の圧力がポンプピストンを介して超磁歪素子の圧縮方向の負荷となるように、第２貯圧室の圧力を電動式ポンプ内に導入する第１圧力導入路を設けた構成とするとよい。
このようにすると、アキュムレータの第２貯圧室の油圧が超磁歪素子の伸長動作を効率化する予負荷ばねとして有用に機能するため、電動式ポンプのピストン駆動部に、専用の予負荷ばねを装備する必要がなくなり、構成部品の削減によって、製造コストの低減を図ることができる。
【００１５】
更に、好ましくは、上記の電動式流体圧発生装置において、リザーバは貯留された流体を加圧する加圧ピストンを備え、アキュムレータの第２貯圧室の圧力をリザーバの加圧ピストンの一端側に導入する第２圧力導入路を設けた構成とするとよい。
このようにすると、アキュムレータの第２貯圧室の油圧がリザーバの加圧ピストンを付勢するばね部材として機能するため、リザーバに、専用のピストン付勢ばねを装備する必要がなくなり、構成部品の削減によって、製造コストの低減を図ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電動式流体圧発生装置の好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る電動式流体圧発生装置を使用した油圧ディスクブレーキ装置の第１の実施の形態の概略構成図である。
【００１７】
この油圧ディスクブレーキ装置１は、自動車や鉄道車両用のブレーキ装置で、作動機器であるディスクブレーキユニット３と、ブレーキ操作に応じてこのディスクブレーキユニット３の圧力室３ａに油圧を供給する電動式流体圧発生装置５とから構成されている。
ディスクブレーキユニット３は、ロータ３ｂを挟むようにキャリパ３ｃに対向配置された一対のブレーキパッド３ｄを、キャリパ３ｃの圧力室３ａに供給される油圧で作動するピストン３ｅによってロータ３ｂに押圧する。そして、ディスクブレーキユニット３では、非制動時には、ロータ３ｂとブレーキパッド３ｄとの間には、引き摺りが生じないように所定のパッドクリアランスｃが確保されるようになっている。
【００１８】
電動式流体圧発生装置５は、作動油を貯留するリザーバ７と、このリザーバ７から作動油を圧送する電動ポンプ９と、作動油圧を貯圧するアキュムレータ１１と、電動ポンプ９の吐出口９１ｅをディスクブレーキユニット３の圧力室３ａに連通させる第１開閉弁１５を備えた第１流路１３と、この第１開閉弁１５と電動ポンプ９の吐出口９１ｅとの間の第１流路１３にアキュムレータ１１を連通させる第２開閉弁１９を備えた第２流路１７と、第１開閉弁１５と電動ポンプ９の吐出口９１ｅとの間の第１流路１３にリザーバ７を連通させる第３開閉弁２３を備えた第３流路２１と、電動ポンプ９及び第１乃至第３の開閉弁１５，１９，２３の動作制御によってディスクブレーキユニット３への供給圧を制御する図示せぬ制御ユニットとを備えて構成される。
【００１９】
リザーバ７は、液室７ａに貯留された作動油を、加圧ばね７ｂによって付勢された加圧ピストン７ｃによって加圧している。この加圧ばね７ｂは、ディスクブレーキユニット３のピストン３ｅを戻し方向に付勢しているばねよりも、付勢力が弱く設定されている。
【００２０】
電動ポンプ９は、円筒状のハウジング９１ａに収容したポンプピストン９１ｂの往復動でポンプ室９１ｃ内の流体の吐出を行うポンプ部９１と、磁界が加えられると伸長する超磁歪素子９２ａ及び電流印加により超磁歪素子９２ａに磁界を加えるコイル９２ｂを有してポンプピストン９１ｂを往復動させるピストン駆動部９２とを備えて、制動時等にコイル９２ｂに印加される電流に応じて作動油の吐出を行う。
【００２１】
超磁歪素子９２ａに当接されるポンプピストン９１ｂの端部は、超磁歪素子９２ａに当接した状態が維持されるように、バネ部材９２ｃによって、超磁歪素子９２ａ側に常時付勢されている。
このバネ部材９２ｃは、超磁歪素子９１の伸長動作を効率化する予負荷ばねを兼ねている。
また、ポンプ室９１ｃに装備された吐出口９１ｅや吸い込み口９１ｆは、作動油の逆流を防止するチェック弁２５，２７を介して、第１流路１３や第３流路２１が接続されている。
【００２２】
第１開閉弁１５、第２開閉弁１９及び第３開閉弁２３は、図示せぬ制御ユニットによって、開閉動作を制御される電磁弁である。
図示せぬ制御ユニットは、ブレーキ操作やアキュムレータ１１の蓄圧状態を監視していて、ブレーキ操作に応じた作動油の出力と、アキュムレータ１１への作動油の補給を適時に行う。
アキュムレータ１１への圧力の補給は、第１開閉弁１５及び第３開閉弁２３を閉じた状態にすると共に、第２開閉弁１９を開いた状態にして、電動ポンプ９の吐出口９１ｅをアキュムレータ１１の入出力口１１ａに連通させることによって行う。
【００２３】
また、図示せぬ制御ユニットは、制動操作があると、制動初期には、第３開閉弁２３を閉じた状態にすると同時に、第１開閉弁１５と第２開閉弁１９とを開いた状態にして、アキュムレータ１１からディスクブレーキユニット３に作動油を供給させ、その作動油供給によってパッドクリアランス分のパッド変位が完了する頃、電動ポンプ９が正常動作していれば、第２開閉弁１９を閉じる一方で、ピストン駆動部９２をブレーキ操作に応じて駆動して、電動ポンプ９の吐出圧をディスクブレーキユニット３に供給する。
そして、図示せぬ制御ユニットは、アキュムレータ１１からの作動油供給によってパッドクリアランス分のパッド変位が完了するとき、もしも、電気失陥によって電動ポンプ９が動作不良の場合には、アキュムレータ１１からの作動油供給を継続して、アキュムレータ１１からの作動油供給によってディスクブレーキユニット３を駆動する。
【００２４】
本実施の形態のアキュムレータ１１は、作動油圧の入出力口１１ａが装備された第１貯圧室１１ｂと、この貯圧室１１ｂに連設された第２貯圧室１１ｃと、第１貯圧室１１ｂ内を摺動可能に装備されると共に第１貯圧室１１ｂと第２貯圧室１１ｃとを連通させるオリフィス１１ｄを有した第１ピストン１１ｅと、この第１ピストン１１ｅを第２貯圧室１１ｃ側に付勢する第１加圧ばね１１ｆと、第２貯圧室１１ｃ内を摺動可能に装備された第２ピストン１１ｇと、この第２ピストン１１ｇを第１貯圧室１１ｂ側に付勢する第２加圧ばね１１ｈと、第２ピストン１１ｇの当接によって貯圧の限界を検出するセンサ１１ｉとを備える。
センサ１１ｉの出力は、図示せぬ制御ユニットに送出され、アキュムレータ１１への蓄圧の制御に利用される。即ち、制御ユニットは、アキュムレータ１１へ蓄圧する際には、センサ１１ｉが貯圧の限界を検出するまで、蓄圧動作を継続する。
【００２５】
以上のアキュムレータ１１は、制動初期における蓄圧の出力初期には、主に、第２ピストン１１ｇの加圧力を第２貯圧室１１ｃの作動油を介して受けて入出力口１１ａ側に変位する第１ピストン１１ｅによって第１貯圧室１１ｂの作動油を出力し、第１ピストン１１ｅの入出力口１１ａ側への変位完了後には、第２ピストン１１ｇの加圧力によって第２貯圧室１１ｃの作動油を第１ピストン１１ｅのオリフィス１１ｄを介して出力する。
【００２６】
以上の油圧ディスクブレーキ装置１では、電動ポンプ９の出力油圧を適時アキュムレータ１１に蓄圧させて、アキュムレータ１１の蓄圧をディスクブレーキユニット３の作動に必要な規定範囲に常時維持しておく。そして、制動時の初期は、アキュムレータ１１によって、ディスクブレーキユニット３の圧力室に油圧供給を行う。この時、アキュムレータ１１は、蓄圧の出力初期には、主に、第２ピストン１１ｇの加圧力を第２貯圧室１１ｃの作動油を介して受けて入出力口１１ａ側に変位する第１ピストン１１ｅによって第１貯圧室１１ｂの作動油を出力するため、図２に示すように、速やかに、大流量の油圧出力が行える。そして、第１ピストン１１ｅが所定量の変位をして第１貯圧室１１ｂの作動油の出力が終えると、次は、第２ピストン１１ｇの変位によって第２貯圧室１１ｃの作動油が出力されるが、その場合の出力は、第１ピストン１１ｅのオリフィス１１ｄによって絞られるため、小流量の油圧出力となる。
【００２７】
従って、第１貯圧室１１ｂの作動油の貯留量を、ディスクブレーキユニット３におけるブレーキパッドのパッドクリアランス分の変位に相応する分量に設定しておけば、パッドクリアランス分の変位をより短時間で実現でき、図３に示すように、制動力の立ち上がりが早く、制動距離の短縮を図ることができる。
そして、パッドクリアランスの除去後は、ブレーキ操作に応じた流量を供給すればよく、大流量の作動油供給は不要になるので、電動ポンプ９が正常動作している場合には、ディスクブレーキユニット３への作動油の供給は、アキュムレータ１１から電動ポンプ９に切り換えて、電動ポンプ９による小流量の出力で、制動力の円滑な制御が可能になる。
もしも、アキュムレータ１１からの油圧出力で制動力が立ち上がった後、電気失陥で電動ポンプ９が動作不良の場合には、そのまま、アキュムレータ１１からの油圧出力で、制動力の付与を継続する。制動力が立ち上がった後のアキュムレータ１１の出力は、第１ピストン１１ｅのオリフィス１１ｄによって絞られて小流量になるので、アキュムレータ１１からの出力でも、制動力の微調整が可能で、制動力の円滑な制御が可能になる。
即ち、上記の構成によれば、動ポンプの正常動作時だけでなく、電気失陥による電動ポンプ９の動作不良時においても、制動力の立ち上がりの短縮と、立ち上がり後の制動力制御の容易性とを両立させることができる。
【００２８】
図４は本発明の電動式流体圧発生装置５で使用するアキュムレータの別の実施の形態の縦断面図で、図５は図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
このアキュムレータ３１は、作動油圧の入出力口３１ａが装備された第１貯圧室３１ｂと、この貯圧室３１ｂに連設された第２貯圧室３１ｃと、第１貯圧室３１ｂ内を摺動可能に装備されると共に第１貯圧室３１ｂと第２貯圧室３１ｃとを連通させるオリフィス３１ｄを有した第１ピストン３１ｅと、第２貯圧室３１ｃ内を摺動可能に装備された第２ピストン３１ｇと、この第２ピストン３１ｇを第１貯圧室３１ｂ側に付勢する加圧ばね３１ｈと、第２ピストン３１ｇの当接によって貯圧の限界を検出するセンサ３１ｉとを備えた構成である。
【００２９】
図１に示したアキュムレータ１１と異なるのは、第１ピストン３１ｅと第２ピストン３１ｇとが一体形成されていて、更には、図５にも示しているように、オリフィス３１ｄを第１ピストン３１ｅの外周に形成したスリット状の溝にして、且つ、その溝が第２貯圧室３１ｃに向かって徐々に流路断面が狭くなるテーパ溝とした点である。
このようにする事によって、第１ピストン３１ｅを第２貯圧室３１ｃ側に付勢する加圧ばねを省略することができ、構成部品の削減を行うことができる。
また、オリフィス３１ｄを、第２貯圧室３１ｃに向かって徐々に流路断面が狭くなるテーパ溝としたため、第１ピストン３１ｅの変位に応じて徐々に流路断面が絞られて、出力を徐々に減少させることが可能になり、アキュムレータだけでも、より変化に富んだ出力特性を持つことが可能になる。
【００３０】
図６は、本発明に係る電動式流体圧発生装置を使用した油圧ディスクブレーキ装置の第２の実施の形態の概略構成図である。
この油圧ディスクブレーキ装置３３は、本発明に係る電動式流体圧発生装置３５と、電動式流体圧発生装置３５から作動油の供給を受けて制動力を発生するディスクブレーキユニット３とからなるもので、ディスクブレーキユニット３は、図１に示したものと同一の構成であるので、説明は省略する。
この第２の実施の形態において使用する電動式流体圧発生装置３５は、第１の実施の形態に示した電動式流体圧発生装置５の一部を改良したもので、アキュムレータ１１の第２貯圧室１１ｃの圧力が電動ポンプ９のポンプピストン９１ｂを介してピストン駆動部９２の超磁歪素子９２ａの圧縮方向の負荷となるように、前記第２貯圧室１１ｃの圧力を電動式ポンプ９内に導入する第１圧力導入路３７を追加装備している。
【００３１】
このようにすると、アキュムレータ１１の第２貯圧室１１ｃの油圧が超磁歪素子９２ａの伸長動作を効率化する予負荷ばねとして有用に機能するため、電動式ポンプ９のピストン駆動部９２に、専用の予負荷ばねを装備する必要がなくなり、図１に示したバネ部材９２ｃの削減によって、製造コストの低減を図ることができる。
第１圧力導入路３７の追加によってバネ部材９２ｃを削減した点以外の構成は、第１の実施の形態のものと共通しており、共通した構成については、同番号を付して説明を省略する。
【００３２】
図７は、本発明に係る電動式流体圧発生装置を使用した油圧ディスクブレーキ装置の第３の実施の形態の概略構成図である。
この油圧ディスクブレーキ装置３９は、本発明に係る電動式流体圧発生装置４１と、電動式流体圧発生装置４１から作動油の供給を受けて制動力を発生するディスクブレーキユニット３とからなるもので、ディスクブレーキユニット３は、図１に示したものと同一の構成であるので、説明は省略する。
この第３の実施の形態において使用する電動式流体圧発生装置４１は、第１の実施の形態に示した電動式流体圧発生装置５の一部を改良したもので、リザーバ７の加圧ピストン７ｃを付勢する手段として、アキュムレータ１１の第２貯圧室１１ｃの圧力を加圧ピストン７ｃの一端側に導入する第２圧力導入路４３を追加装備している。
【００３３】
このようにすると、アキュムレータ１１の第２貯圧室１１ｃの油圧がリザーバ７の加圧ピストン７ｃを付勢するばね部材として機能するため、リザーバ７に、専用の加圧ばね７ｂ（図１参照）を装備する必要がなくなり、加圧ばね７ｂの削減によって、製造コストの低減を図ることができる。
第２圧力導入路４３の追加によって加圧ばね７ｂを削減した点以外の構成は、第１の実施の形態のものと共通しており、共通した構成については、同番号を付して説明を省略する。
【００３４】
図８は、本発明に係る電動式流体圧発生装置を使用した油圧ディスクブレーキの第４の実施の形態の概略構成図である。
この油圧ディスクブレーキ装置４５は、本発明に係る電動式流体圧発生装置４７と、電動式流体圧発生装置４７から作動油の供給を受けて制動力を発生するディスクブレーキユニット３とからなるもので、ディスクブレーキユニット３は、図１に示したものと同一の構成であるので、説明は省略する。
この第４の実施の形態において使用する電動式流体圧発生装置４７は、第２の実施の形態で示した第１圧力導入路３７と、第３の実施の形態で示した第２圧力導入路４３との双方を追加装備したもので、これにより、ピストン駆動部９２における超磁歪素子９２ａの予負荷ばねの削減と、リザーバ７における加圧ばね７ｂの削減との双方を実現して、構成部品の削減及び組立工程数の削減による製造コストの低減を更に促進することができる。
【００３５】
なお、本発明に係る電動式流体圧発生装置は、作動流体をブレーキ油に限定するものではなく、車両用の油圧ブレーキ装置以外にも、応用可能である。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の電動式流体圧発生装置によれば、例えば油圧ディスクブレーキ装置の油圧発生装置として使用する場合、電動ポンプの出力油圧を適時アキュムレータに蓄圧させて、アキュムレータの蓄圧を作動機器の作動に必要な規定範囲に維持しておく。そして、制動時の初期は、アキュムレータによって、作動機器であるディスクブレーキユニットの圧力室に油圧供給を行う。この時、アキュムレータは、蓄圧の出力初期には、主に、第２ピストンの加圧力を第２貯圧室の流体を介して受けて入出力口側に変位する第１ピストンによって第１貯圧室の流体を出力するため、速やかに、大流量の油圧出力が行える。そして、第１ピストンが所定量の変位をして第１貯圧室の作動油の出力が終えると、次は、第２ピストンの変位によって第２貯圧室の作動油が出力されるが、その場合の出力は、第１ピストンのオリフィスによって絞られるため、小流量の油圧出力となる。
【００３７】
従って、第１貯圧室の作動油の貯留量を、ディスクブレーキユニットにおけるブレーキパッドのパッドクリアランス分の変位に相応する分量に設定しておけば、パッドクリアランス分の変位をより短時間で実現でき、制動力の立ち上がりが早く、制動距離の短縮を図ることができる。
そして、パッドクリアランスの除去後は、ブレーキ操作に応じた流量を供給すればよく、大流量の作動油供給は不要になるので、電動ポンプが正常動作している場合には、ディスクブレーキユニットへの作動油の供給は、アキュムレータから電動ポンプに切り換えて、電動ポンプによる小流量の出力で、制動力の円滑な制御が可能になる。
もしも、アキュムレータからの油圧出力で制動力が立ち上がった後、電気失陥で電動ポンプが動作不良の場合には、そのまま、アキュムレータからの油圧出力で、制動力の付与を継続する。制動力が立ち上がった後のアキュムレータの出力は、第１ピストンのオリフィスによって絞られて小流量になるので、アキュムレータからの出力でも、制動力の微調整が可能で、制動力の円滑な制御が可能になる。
即ち、上記の構成によれば、電動ポンプの正常動作時だけでなく、電気失陥による電動ポンプの動作不良時においても、制動力の立ち上がりの短縮と、立ち上がり後の制動力制御の容易性とを両立させることができる。
【００３８】
また、請求項２に記載の構成とすると、アキュムレータの第２貯圧室の油圧が超磁歪素子の伸長動作を効率化する予負荷ばねとして有用に機能するため、電動式ポンプのピストン駆動部に、専用の予負荷ばねを装備する必要がなくなり、構成部品の削減によって、製造コストの低減を図ることができる。
【００３９】
更に請求項３に記載の構成とすると、アキュムレータの第２貯圧室の油圧がリザーバの加圧ピストンを付勢するばね部材として機能するため、リザーバに、専用のピストン付勢ばねを装備する必要がなくなり、構成部品の削減によって、製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動式流体圧発生装置を使用した油圧ディスクブレーキの第１の実施の形態の概略構成図である。
【図２】図１に示した電動式流体圧発生装置の出力する油圧と油量との相関図である。
【図３】図１に示した電動式流体圧発生装置の出力する油圧と時間との相関図である。
【図４】本発明の電動式流体圧発生装置で使用するアキュムレータの別の実施の形態の縦断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図６】本発明に係る電動式流体圧発生装置を使用した油圧ディスクブレーキの第２の実施の形態の概略構成図である。
【図７】本発明に係る電動式流体圧発生装置を使用した油圧ディスクブレーキの第３の実施の形態の概略構成図である。
【図８】本発明に係る電動式流体圧発生装置を使用した油圧ディスクブレーキの第４の実施の形態の概略構成図である。
【符号の説明】
１ 油圧ディスクブレーキ装置
３ ディスクブレーキユニット（作動機器）
５、３５、４１、４７ 電動式流体圧発生装置
７ リザーバ
９ 電動ポンプ
１１、３１ アキュムレータ
１１ａ、３１ａ 入出力口
１１ｂ、３１ｂ 第１貯圧室
１１ｃ、３１ｃ 第２貯圧室
１１ｄ、３１ｄ オリフィス
１１ｅ、３１ｅ 第１ピストン
１１ｆ 第１加圧ばね
１１ｇ、３１ｇ 第２ピストン
１１ｈ 第２加圧ばね
１１ｉ、３１ｉ センサ
１３ 第１流路
１５ 第１開閉弁
１７ 第２流路
１９ 第２開閉弁
２１ 第３流路
２３ 第３開閉弁
２５，２７ チェック弁
３３、３９ 油圧ディスクブレーキ装置
９１ ポンプ部
９１ａ ハウジング
９１ｂ ポンプピストン９１ｂ
９１ｃ ポンプ室９１ｃ
９１ｅ 吐出口
９１ｆ 吸い込み口
９２ ピストン駆動部
９２ａ 超磁歪素子
９２ｂ コイル
９２ｃ ばね部材

Claims (3)

1. 流体を貯留するリザーバと、このリザーバの流体を圧送する電動ポンプと、流体圧を貯圧するアキュムレータと、前記電動ポンプの吐出口を作動機器の圧力室に連通させる第１流路と、この第１流路に前記アキュムレータを連通させる第２開閉弁を備えた第２流路と、前記電動ポンプ及び前記第２開閉弁を制御する制御ユニットとを備えた電動式流体圧発生装置において、
   前記アキュムレータは、流体圧の入出力口が装備された第１貯圧室と、この第１貯圧室に連設された第２貯圧室と、前記第１貯圧室と第２貯圧室との間に第１加圧ばねによって前記第２貯圧室側に付勢されて装備されると共に、第１貯圧室と第２貯圧室とを連通させるオリフィスを有した第１ピストンと、第２貯圧室内に前記第１貯圧室側に付勢されて装備された第２ピストンとを備えていることを特徴とする電動式流体圧発生装置。
2. 前記電動式ポンプは、磁界が加えられると伸長する超磁歪素子と前記超磁歪素子に磁界を加えるコイルとによって往復動するピストンを備え、
   前記アキュムレータの第２貯圧室の圧力が前記ポンプピストンを介して前記超磁歪素子の圧縮方向の負荷となるように、前記第２貯圧室の圧力を前記電動式ポンプ内に導入する第１圧力導入路を設けたことを特徴とする請求項１に記載の電動式流体圧発生装置。
3. 前記リザーバは貯留された流体を加圧する加圧ピストンを備え、前記アキュムレータの第２貯圧室の圧力を前記リザーバの加圧ピストンの一端側に導入する第２圧力導入路を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動式流体圧発生装置。

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