JP4857994B2

JP4857994B2 - ブレーキ液圧発生装置

Info

Publication number: JP4857994B2
Application number: JP2006208396A
Authority: JP
Inventors: 典弘中村
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2006-07-31
Filing date: 2006-07-31
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2026-07-31
Also published as: JP2008030689A

Description

本発明は、車両において採用されるブレーキ液圧発生装置に関する。

この種のブレーキ液圧発生装置の一つとして、車体に組付けられてピストンをピストン軸方向に摺動可能に支持するハウジングと、前記ピストンの前記ハウジングから突出する端部に連結されるとともにブレーキペダルに連結されて同ブレーキペダルの踏込操作に応じて前記ピストンを押動可能なブレーキ操作部材（例えば、オペレーションロッド）と、前記ハウジングに一端を固定され前記ブレーキ操作部材に他端を固定されて前記ピストンの摺動部を被覆保護するブーツを備えるとともに、前記ブーツの外周側に組付けられ一端にて前記ハウジングに係止され他端にてリテーナを介して前記ブレーキ操作部材に係止されて前記ピストン、前記ブレーキ操作部材および前記ブレーキペダルを復帰位置に復帰させるリターンコイルスプリングを備えたブレーキ液圧発生装置があり、例えば、下記特許文献１に示されている。
特開平１０−１２９４５８号公報

上記した特許文献１に記載されているブレーキ液圧発生装置においては、リターンコイルスプリングとして、全体（全長）がストレート形状（円筒状）に形成されたものが採用されている。このため、リターンコイルスプリングのストレート形状部に異物が噛み込んだ場合には、その異物によってリターンコイルスプリングのピストン軸方向での弾性変形量（作動ストローク量）が制限されて、ピストンのストローク量が制限されるおそれがある。そのため、このような異物の噛み込みを考慮して、リターンコイルスプリングの作動ストローク量に十分なマージン（余裕）を加味しておく必要がある。

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、上記した形式のブレーキ液圧発生装置において、前記リターンコイルスプリングのリテーナ側端部を除く部分がストレート形状（円筒状）に形成されていてストレート形状部とされ、前記リターンコイルスプリングのリテーナ側端部が前記リテーナに向けて小径となるテーパ形状（円錐筒状）に形成されていてテーパ形状部とされており、前記ストレート形状部のピストン軸方向での弾性変形量にて前記ピストンのフルストローク量が必要十分に保証されており、前記リターンコイルスプリングにおける前記テーパ形状部は、ピストン軸方向に沿って見た状態でコイル線が重なっていない部分を有し、前記リテーナは環状に形成されていて、その外径は前記リターンコイルスプリングにおける前記ストレート形状部の内径より小径に形成されていることに特徴がある。

本発明によるブレーキ液圧発生装置においては、リターンコイルスプリングにおけるストレート形状部のピストン軸方向での弾性変形量にてピストンのフルストローク量が必要十分に保証されているため、ストレート形状部が正常にピストン軸方向で弾性変形する場合には、ストレート形状部のピストン軸方向での弾性変形のみで、ピストンは必要十分なフルストロークが可能であり、予め設定したフルストローク位置に移動することが可能である。

ところで、このブレーキ液圧発生装置においては、リターンコイルスプリングが上記したストレート形状部を備えるとともにテーパ形状部を備えている。このため、仮に、ストレート形状部に異物が噛み込んでも、その異物によるピストン軸方向での弾性変形阻止量が所要量以下（テーパ形状部のピストン軸方向での弾性変形可能量以下）であれば、ストレート形状部のピストン軸方向での弾性変形量とテーパ形状部のピストン軸方向での弾性変形量によって、ピストンのフルストローク量を必要十分に保証（確保）することが可能であり、ピストンは予め設定したフルストローク位置に移動することが可能である。また、リターンコイルスプリングのテーパ形状部では、ピストン軸方向に隣接するコイル同士の径が異なるため、これらの一方のコイル線の少なくとも一部が他方のコイル線の少なくとも一部とピストン軸方向に重複する状態にまで弾性変形可能である。すなわち、このような異物の噛み込みを考慮してリターンコイルスプリングの作動ストローク量に加味するマージンを極力小さくすることが可能である。

また、このブレーキ液圧発生装置においては、リターンコイルスプリングにおけるテーパ形状部がリテーナに向けて小径となっているため、リターンコイルスプリングがストレート形状部のみで構成されている場合に比して、リテーナの小型化を図ることが可能である。また、前記リターンコイルスプリングにおける前記テーパ形状部は、ピストン軸方向に沿って見た状態でコイル線が重なっていない部分を有している。このため、仮に、リターンコイルスプリングのストレート形状部の弾性変形が制限されても、テーパ形状部はストレート形状部の内側に入り込むように弾性変形可能であり、このテーパ形状部の弾性変形によってもリターンコイルスプリングの作動ストローク量を確保することが可能である。また、前記リテーナは環状に形成されていて、その外径は前記リターンコイルスプリングにおける前記ストレート形状部の内径より小径に形成されている。このため、リテーナがリターンコイルスプリングにおけるストレート形状部の内側に入り込むほどの位置まで、リターンコイルスプリングにおけるテーパ形状部が弾性変形可能であって、リターンコイルスプリングの作動ストローク量をさらに大きく確保することが可能である。

また、本発明の実施に際して、リターンコイルスプリングにおけるストレート形状部のばね定数がテーパ形状部のばね定数より小さくされていることも可能である。この場合には、ストレート形状部のピストン軸方向での弾性変形量が最大となったときにも、テーパ形状部はピストン軸方向で所要量弾性変形可能である。

以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明を実施した自動車用のブレーキ液圧発生装置を示していて、このブレーキ液圧発生装置は、図１および図２に示したように、ハウジング１１とピストン１２とオペレーションロッド１３を備えるとともに、ブーツ１４とリターンコイルスプリング１５とリテーナ１６を備えている。

ハウジング１１は、エンジンルームと車室を区画する車体（ダッシュパネル）Ｂに周知のようにして組付けられていて、ピストン１２をピストン軸方向に摺動可能に支持している。ピストン１２は、ハウジング１１から突出する端部１２ａにてオペレーションロッド１３を介してブレーキペダル２１に周知のようにして連結されている。オペレーションロッド１３は、ブレーキペダル２１の踏込操作に応じてピストン１２を押動可能なブレーキ操作部材であって、長さ調整可能な構造（図２に示したように、雄ねじ部１３ａ、雌ねじ部１３ｂ、ロックナット部１３ｃを備えた構造）を有しており、球状先端部１３ｄにてピストン１２の後端部に連結され、後端部１３ｅ（図１参照）にてブレーキペダル２１に連結されている。

ブーツ１４は、ハウジング１１に一端１４ａを固定され、オペレーションロッド１３に他端１４ｂを固定されていて、ピストン１２の摺動部を被覆保護している。リターンコイルスプリング１５は、ピストン１２、オペレーションロッド１３およびブレーキペダル２１を復帰位置に復帰させるものであり、ブーツ１４の外周側に組付けられていて、一端１５ａにてハウジング１１に係止され、他端１５ｂにてリテーナ１６を介してオペレーションロッド１３に係止されている。

ところで、この実施形態においては、図３〜図５にて詳細に示したように、リターンコイルスプリング１５のリテーナ側端部を除く部分（図５に示した自由状態にて長さＬ１の部分で７巻き分）が、ストレート形状（円筒状）に形成されていて、ストレート形状部１５Ａとされ、リターンコイルスプリング１５のリテーナ側端部（図５に示した自由状態にて長さＬ２の部分で２巻き分）が、リテーナ１６に向けて小径となるテーパ形状（円錐筒状）に形成されていて、テーパ形状部１５Ｂとされている。

また、ストレート形状部１５Ａのばね定数Ｋｓ＝０．５Ｎ／ｍｍが、テーパ形状部１５Ｂのばね定数Ｋｃ＝４．９Ｎ／ｍｍより小さくされており、ストレート形状部１５Ａのピストン軸方向での弾性変形量にてピストン１２のフルストローク量（ブレーキペダル２１のフルストローク量でもある）が必要十分に保証されている。なお、ストレート形状部１５Ａのばね定数ＫｓはＧ・ｄ^４／８・Ｎｓ・Ｄ２^３なる一般的な計算式で計算し、テーパ形状部１５Ｂのばね定数ＫｃはＧ・ｄ^４（Ｒ２−Ｒ１）／１６・Ｎｃ（Ｒ２^４−Ｒ１^４）なる一般的な計算式で計算した。但し、Ｇは横弾性係数であって７８５００Ｎ／ｍｍ^２とし、ｄは線径であって２．６ｍｍとし、Ｒ１は小径コイル半径であって１９ｍｍとし、Ｒ２は大径コイル半径であって２６ｍｍとし、Ｎｃはテーパ形状部１５Ｂの巻き数であって「２」とし、Ｎｓはストレート形状部１５Ａの巻き数であって「７」とし、Ｄ２は大径コイル直径であって５２ｍｍとした。

上記した構成（すなわち、ストレート形状部１５Ａのピストン軸方向での弾性変形量にてピストン１２のフルストローク量が必要十分に保証されている構成）により、この実施形態においては、ストレート形状部１５Ａが正常にピストン軸方向で弾性変形する場合、ストレート形状部１５Ａのピストン軸方向での弾性変形のみで、ピストン１２は必要十分なフルストロークが可能であり、予め設定したフルストローク位置に移動することが可能である。

また、上記した構成（すなわち、ストレート形状部１５Ａのばね定数Ｋｓがテーパ形状部１５Ｂのばね定数Ｋｃより小さい構成）により、この実施形態においては、ストレート形状部１５Ａのピストン軸方向での弾性変形量が最大となったときにも、テーパ形状部１５Ｂはピストン軸方向で所要量弾性変形可能である。このため、仮に、ストレート形状部１５Ａに異物が噛み込んでも、その異物によるピストン軸方向での弾性変形阻止量が所要量以下（テーパ形状部１５Ｂのピストン軸方向での弾性変形可能量以下）であれば、ストレート形状部１５Ａのピストン軸方向での弾性変形量とテーパ形状部１５Ｂのピストン軸方向での弾性変形量によって、ピストン１２のフルストローク量を必要十分に保証（確保）することが可能であり、ピストン１２は予め設定したフルストローク位置に移動することが可能である。また、リターンコイルスプリング１５のテーパ形状部１５Ｂでは、ピストン軸方向に隣接するコイル同士の径が異なるため、これらの一方のコイル線の少なくとも一部が他方のコイル線の少なくとも一部とピストン軸方向に重複する状態にまで弾性変形可能である。すなわち、このような異物の噛み込みを考慮してリターンコイルスプリング１５の作動ストローク量に加味するマージンを極力小さくすることが可能である。

また、この実施形態においては、リターンコイルスプリング１５におけるテーパ形状部１５Ｂがリテーナ１６に向けて小径となっているため、リターンコイルスプリング１５がストレート形状部１５Ａのみで構成されている場合に比して、リテーナ１６の小型化を図ることが可能である。

また、この実施形態においては、図６にて詳細に示したように、リターンコイルスプリング１５におけるテーパ形状部１５Ｂが、ピストン軸方向に沿って見た状態でコイル線が重なっていない部分１５Ｂ１（略１／２回転分）を有している。このため、仮に、リターンコイルスプリング１５のストレート形状部１５Ａが密着長（コイル線が接触する状態の長さ）にまで圧縮されて、リターンコイルスプリング１５のストレート形状部１５Ａの弾性変形が制限されても、テーパ形状部１５Ｂはストレート形状部１５Ａの内側に入り込むように弾性変形可能であり、このテーパ形状部１５Ｂの弾性変形によってもリターンコイルスプリング１５の作動ストローク量を確保することが可能である。

また、この実施形態においては、図６にて詳細に示したように、リテーナ１６が環状に形成されていて、その外径はリターンコイルスプリング１５におけるストレート形状部１５Ａの内径より小径に形成されている。このため、リテーナ１６がリターンコイルスプリング１５におけるストレート形状部１５Ａの内側に入り込むほどの位置まで、リターンコイルスプリング１５におけるテーパ形状部１５Ｂが弾性変形可能であって、これによってもリターンコイルスプリング１５の作動ストローク量をさらに大きく確保することが可能である。

上記した実施形態においては、リターンコイルスプリング１５におけるストレート形状部１５Ａのばね定数Ｋｓがテーパ形状部１５Ｂのばね定数Ｋｃより小さい構成として実施したが、ストレート形状部１５Ａのばね定数Ｋｓがテーパ形状部１５Ｂのばね定数Ｋｃと略等しい構成として実施すること、または、ストレート形状部１５Ａのばね定数Ｋｓがテーパ形状部１５Ｂのばね定数Ｋｃより大きい構成として実施することも可能である。

また、上記した実施形態においては、液圧ブースタを備えたブレーキ液圧発生装置に本発明を実施したが、本発明は負圧ブースタを備えたブレーキ液圧発生装置にも同様に実施することが可能である。

本発明によるブレーキ液圧発生装置の一実施形態を示す部分側面図である。図１に示したブレーキ液圧発生装置の要部拡大図である。図１および図２に示したリターンコイルスプリングの取付状態（ピストンが復帰位置にある状態）での側面図である。図１および図２に示したリターンコイルスプリングの圧縮状態（ピストンが予め設定したフルストローク位置に移動した状態）での側面図である。図１および図２に示したリターンコイルスプリングの自由状態での側面図である。図１および図２に示したリターンコイルスプリングの自由状態での正面図（図５の小径側からピストン軸方向に沿って見た図）である。

符号の説明

１１…ハウジング、１２…ピストン、１３…オペレーションロッド（ブレーキ操作部材）、１４…ブーツ、１５…リターンコイルスプリング、１５Ａ…ストレート形状部、１５Ｂ…テーパ形状部、１６…リテーナ、２１…ブレーキペダル、Ｂ…車体

Claims

車体（Ｂ）に組付けられてピストン（１２）をピストン軸方向に摺動可能に支持するハウジング（１１）と、前記ピストン（１２）の前記ハウジング（１１）から突出する端部に連結されるとともにブレーキペダル（２１）に連結されて同ブレーキペダル（２１）の踏込操作に応じて前記ピストン（１２）を押動可能なブレーキ操作部材（１３）と、前記ハウジング（１１）に一端を固定され前記ブレーキ操作部材（１３）に他端を固定されて前記ピストン（１２）の摺動部を被覆保護するブーツ（１４）を備えるとともに、前記ブーツ（１４）の外周側に組付けられ一端にて前記ハウジング（１１）に係止され他端にてリテーナ（１６）を介して前記ブレーキ操作部材（１３）に係止されて前記ピストン（１２）、前記ブレーキ操作部材（１３）および前記ブレーキペダル（２１）を復帰位置に復帰させるリターンコイルスプリング（１５）を備えたブレーキ液圧発生装置において、
前記リターンコイルスプリング（１５）のリテーナ側端部を除く部分がストレート形状に形成されていてストレート形状部（１５Ａ）とされ、前記リターンコイルスプリング（１５）のリテーナ側端部が前記リテーナ（１６）に向けて小径となるテーパ形状に形成されていてテーパ形状部（１５Ｂ）とされており、前記ストレート形状部（１５Ａ）のピストン軸方向での弾性変形量にて前記ピストン（１２）のフルストローク量が必要十分に保証されており、前記リターンコイルスプリング（１５）における前記テーパ形状部（１５Ｂ）は、ピストン軸方向に沿って見た状態でコイル線が重なっていない部分を有し、前記リテーナ（１６）は環状に形成されていて、その外径は前記リターンコイルスプリング（１５）における前記ストレート形状部（１５Ａ）の内径より小径に形成されていることを特徴とするブレーキ液圧発生装置。
請求項１に記載のブレーキ液圧発生装置において、前記リターンコイルスプリング（１５）における前記ストレート形状部（１５Ａ）のばね定数が前記テーパ形状部（１５Ｂ）のばね定数より小さくされていることを特徴とするブレーキ液圧発生装置。