JP5855762B2 - 液圧制御式貯留室弁 - Google Patents

Description

本発明は、独立請求項１の前文に記載の液圧制御式貯留室弁から出発する。

特許文献１から、例えば、貯留ピストン内のタペットを介してばね初張力を付与された球座弁が開かれる形の液圧制御式貯留室弁が知られている。その動作は、ばね初張力と有効液圧力との力比関係が当該システムに指定された通りである時に行われる。球座弁の動作は、貯留ピストンに押し込められた円筒形金属タペットを介して行われる。貯留ピストンはまた、シールリングおよびガイドリングも受け止める。貯留ピストンと、保持コーキングを介してポンプハウジングと連結された密閉カバーとの間に、然るべく初張力を付与された圧縮ばねが設けられている。ばね力は、貯留ピストンにかかる有効液圧力に抗して作用し、ばね力が過剰である時、貯留ピストンとタペットの複合体は貯留室弁の開く方向に摺動する。すると、球座弁の球はタペットにより弁座から移動させられ、貯留室弁は開かれる。

特許文献２では、例えば自動車の液圧ブレーキシステムが述べられている。述べられているブレーキシステムは、第１の圧縮ばねを介して初張力を付与されていて弁胴内の弁座を封止する閉じエレメントと、第２の圧縮ばねから与圧される貯留ピストンと連結されたタペットを備えた液圧制御式貯留室弁を包含し、ここで、ばね初張力と有効液圧力の間に指定された通りの力比関係が存在する時、閉じエレメントが弁座から押し出される。こうした構造の貯留室弁では、ばね押し式に閉じられた弁のシール体は、貯留室内体積が閾値を下回った途端、すなわち、貯留ピストンがストッパに近付いた途端、開位置において貯留ピストンと連結されたピンにより移動させられる。

米国特許第７５４３８９６Ｂ２号公報 独国特許第４２０２３８８Ａ１号公報

独立請求項１の前文に記載の特徴を有する発明通りの液圧制御式貯留室弁は、上で述べたものと比べて、個別部品の製作が容易にできる上、製作コストを下げることができる利点を持つ。本発明の実施形態によれば、貯留室弁の設計、製作及び組み立てにおいて精度要求を減じることができ、それで、その製作の手間と費用をいっそう少なくし、かつ、機能堅牢性を高めることができる。

本発明の中核は、タペットを貯留ピストンに固定するのでなく、弁胴又は弁アセンブリの他の部品に固定すること、及び、接近してくる貯留ピストンの圧力接触によりタペットを作動させることにある。

本発明の実施形態が使用可能にするのは、第１の圧縮ばねを介して初張力を付与されていて弁胴内の弁座を封止する閉じエレメントと、弁胴内の通流口を貫通するタペットを包含する液圧制御式貯留室弁で、ここで、そのタペットは、ばね初張力と有効液圧力の間に指定された通りの力比関係が存在する時、閉じエレメントを弁座から押し出すために、第２の圧縮ばねから与圧された貯留ピストンにより移動できるようになっている。指定された通りの力比関係というのは、貯留ピストンに作用する第２の圧縮ばねのばね力が貯留ピストンに作用する液圧力と閉じエレメントに作用する第１の圧縮ばねの初張力より大きいことを意味する。本発明によれば、タペットは、通流口の領域内を縦移動できるように固定されており、その移動の間、貯留ピストンの正面に接している。

本発明の更なる利点は、標準の貯留ピストンが使用でき、それゆえ、タペットを公差範囲と動作範囲全体にわたって確実かつ堅固に弁胴開口部の中に導入する上で必要な貯留ピストンの特に精確な直線運動のために、ワンピース形及び／又はマルチピース形のタペット及び／又は更なる特殊部材、例えばガイドリング、長尺ガイド、ガスケットなどを継ぎ足した特殊ピストンのための手間と費用が省略できることである。加えて、本発明の実施形態によれば、貯留ピストンの正面がタペットに突き当たる位置に関係なく貯留室弁の機能が確保されているので、貯留室弁の偏心配置も可能である。

従属請求項に記載の方策と進化形態により、独立請求項１に記載の液圧制御式貯留室弁の有利な改良が可能である。

特に有利であるのは、弁胴が弁座及びタペットと共に貯留室を形作る受け穴の中心に配置できることである。

本発明による液圧制御式貯留室弁の有利な形態では、貯留ピストンがその正面にタペットを作動させる作動手段を具備してよい。これは、貯留ピストンの正面を平坦でなく、球欠形または別様の有意な中高の形、また必要に応じて不均一、不揃いの形、段状等の形に作ってもよいことを意味する。弁胴が弁座及びタペットと共に中心に配置された場合、制御ピストンは、例えば、タペットを作動させる作動手段として正面中心に中高の膨らみを付けていてよい。中高の球欠の中心点として、合目的に、貯留ピストンがその理論上直線的な運動から逸脱した時にほぼ回転することになるその回転中心の点を選択することができる。この球欠形をもってすれば、タペットは常にピストンの非直線的運動の如何に関係なく開動作できることになる。

本発明による液圧制御式貯留室弁の更なる有利な形態では、タペットを通流口の中に通すために、受け材を付けた弾性保持エレメントを弁胴に固定することができる。弾性保持エレメントは、例えば、ねじ留め、コーキング、クリッピングにより弁胴に固定することができる。タペットは、この弾性保持エレメントにより、その位置を弁胴通流口の中に保つ、それも、貯留ピストンと接触した時に閉じエレメントに所望の開き作用が加えられるように保つことができる。開き作用力は、大部分が貯留ピストンないしは第２の圧縮ばねから来るもので、保持エレメントからは来ない。保持エレメントは、例えば金属、プラスチック、エラストマー等から製作でき、又は、相応に組み合わされた複合材料から製作できる。

本発明による貯留室弁の一実施例における弁配置の概略的縦断面図である。 図１に示された本発明による貯留室弁のための制御ピストンの正面の概略的詳細図である。

以下、本発明の一実施例を図面に則して詳細に説明する。図面において、同等ないしは同様の機能を持つコンポーネントないしはエレメントには同じ参照符号を付ける。

先行技術から、貯留ピストンと固定連結されていて、弁閉じエレメントを押圧するセパレート形のタペットが知られている。貯留ピストンとハウジングの間に原理上或る程度の遊びが必要であるので、タペットが閉じエレメントに突き当たる動作は、部材公差への高度の要求を通して確実に行われなければならない。タペットのレバーアームは制御ピストンの回動点を基準として相対的に大きく、制御ピストンはその垂直軸（ストローク方向）を中心として回動可能であるので、タペットと貯留室弁は、それぞれ制御ピストンと貯留室ボア穴の中の中心に配置されている。タペットは貯留ピストンと固定連結されていて、シール体を開位置まで移動させるために弁胴開口部に潜り込まなければならないので、貯留ピストンとタペットでは、その部品形体とストローク運動に相当高い精密さが必要である。この部品形体の精密さは、通常、高精度の、すなわち、コスト集約的な部材、製作及び組み立てにより達成される。貯留ピストンストローク運動の精密さは、例えば補助のガイドリング、大きな長尺ガイド等を使用する手間のかかる設計により達成される。

図１は、本発明による液圧制御式貯留室弁１がフルードブロック２ないしはポンプハウジングの段付きの受け穴４の中に配置されている弁配置を示す。本発明による液圧制御式貯留室弁１の実施形態は、例えば自動車の液圧ブレーキシステムに採用することができる。

図１及び２から分かる通り、液圧制御式貯留室弁１の図示された実施例は、第１の圧縮ばね１４を介して初張力を付与された閉じエレメント２０とタペット２２を包含する。ここで、閉じエレメント２０は、弁胴３２の中の弁座３６を封止する。タペット２２は、弁胴３２において、辺縁に沿って弁座３６を形作っている通流口３５を貫通し、ばね初張力と有効液圧力の間に指定された通りの力比関係が存在する時、閉じエレメント２０を弁座３６から押し出すために、第２の圧縮ばね１５から与圧された貯留ピストン１０により移動するようになっている。図示された実施例では、貯留ピストン１０に作用する第２の圧縮ばね１５のばね力が、貯留ピストン１０に作用する液圧力と閉じエレメント２０に作用する第１の圧縮ばね１４の初張力より大きい時がそのケースである。貯留ピストン１０に作用する第２の圧縮ばね１５のばね力が、貯留ピストン１０に作用する液圧力と閉じエレメント２０に作用する第１の圧縮ばね１４の初張力より小さい時、閉じエレメント２０は弁座３６に押し込められる。第１の圧縮ばね１４と閉じエレメント２０は、移送される媒質から補助的に浮遊物質を濾過するフィルタ３４の中に通してある。

発明通り、タペット２２は通流口３５の領域内を縦移動できるように固定されており、その移動の間、貯留ピストン１０の正面に接している。これにより、有利なことに、液圧制御式貯留室弁１の設計、製作及び組み立てにおいて精度要求を減じることができ、それで、その製作の手間と費用を少なくし、かつ、機能堅牢性を高めることができる。

図１及び２から更に分かる通り、発明通りの液圧制御式貯留室弁１の図示された実施例では、弁胴３２が、弁座３６及びタペット２２と共に、貯留室５を形作る受け穴４の中心に配置されている。しかしながら、本実施例の中核は、タペット２２を貯留ピストン１０でなく、弁胴３２に移動自在に固定すること、及び、接近してくる貯留ピストン１０の圧力接触によりタペット２２を作動させることである。

タペット２２は、図示された実施例では、例えば受け穴を付けたばね状の保持板として形作られた受け材２８を持つ弾性保持エレメント２４により、その位置が弁胴３２の通流口３５の中に保たれている、それも、貯留ピストン１０と接触した時、球２０として形作られた閉じエレメント２０に所望の開き作用が加えられるように保たれている。開き作用力は、大部分が貯留ピストン１０ないしは第２の圧縮ばね１５から来るもので、保持エレメント２４からは来ない。タペット２２は、その限定された形、例えば限定された偏心体の形で通流口３５の中に保持し、そこを貫通させることができる。

保持エレメント２４は、例えば金属、プラスチック、エラストマー等から製作でき、又は、これらを任意に組み合わせた複合材料から製作できる。タペット２２のための保持エレメント２４は、図示された実施例では、ねじとして形作られた固定エレメント２６を介して弁胴３２にねじ留めされている。あるいは代わりに、他の固定方法、例えばコーキング、クリッピング、ワンピース型成形等も可能である。「保持板」の名称は、形体を局限するものでなく、位置を保つ作用と共に保持エレメント２４のばね状にたわむ働きも持つ第１の好ましい実施形態を表すものである。加えて、保持エレメント２４の形体としては他の形、例えば波形、半径方向円筒形等が考えられる。

第１の実施例の利点は、標準の貯留ピストン１０が使用できることにある。これで、特殊ピストンのための手間と費用が省略できる。

図２から更に分かる通り、図示された実施例では、貯留ピストン１０が平坦な正面でなく、球欠形の膨らみ１１を有する。あるいは代わりに、貯留ピストンの正面は、別様の有意な中高、また必要に応じて不均一、不揃いの形、段状の隆起を有してもよい。球欠形の中心点は、有利には、貯留ピストン１０がその理論上直線的な運動から逸脱した時にほぼ回転することになるその回転中心の点である。この球欠形をもってすれば、タペット２２は常に貯留ピストン１０の非直線的運動の如何に関係なく開動作できることになる。

図１から更に分かる通り、発明通りの液圧制御式貯留室弁１の図示された実施例では、弁胴３２がコーキング領域１７全体にわたってフルードブロック２ないしはポンプハウジングの中に組み立てられ、第１の保持コーキング１８を介してその位置で固定される。図示された実施例では、段状のコーキング領域１７が弁胴３２に沿って形作られている。相応のコーキング領域１７を持つ第１の保持コーキング１８を製作するために、フルードアセンブリ２ないしはポンプハウジングの材料を適当なコーキング工具で塑性変形させ、それで、好ましくは、コーキング領域１７を少なくとも部分的に覆う周方向ウェブが形作られるようにする。

貯留室弁１の作動は、貯留ピストン１０の軸方向摺動とタペット２２を介した閉じエレメント２０の作動により行われる。貯留ピストン１０は、段付きの受け穴４の中のシールリング１６とガイドリング１９を介してフルードブロック２ないしはポンプハウジングの中に通される。更なる保持コーキング９を介してフルードブロック２ないしはポンプハウジングと連結された密閉カバー７と貯留ピストン１０の間に、初張力を付与された第２の圧縮ばね１５が配置されている。更なる保持コーキング９を密閉カバー７と共に製作するために、フルードアセンブリ２ないしはポンプハウジングの材料を適当なコーキング工具で塑性変形させ、それで、好ましくは、密閉カバー７の辺縁を少なくとも部分的に覆う周方向ウェブが形作られるようにする。加えて、貯留ピストン１０の下側は、密閉カバー７の開口部８を介して大気圧とつながっている。貯留ピストン１０の上側と弁胴３２の間に貯留室弁１の貯留室５が形作られる。貯留室弁１は無圧状態で開かれる。これは、貯留ピストン１０の下側に作用する、初張力を付与された第２の圧縮ばね１５により引き起こされた形で貯留ピストン１０が上端位置まで摺動することによって行われる。

液圧システム、好ましくは自動車の液圧ブレーキシステムの動作中、第２の圧縮ばね１５のばね力は、第１の圧縮ばね１４のばね力と貯留ピストン１０の有効液圧力に抗して働く。ここで、液圧力の余剰があると、これにより、閉じエレメント２０はタペット２２を介して貯留室弁１を閉じる方向に摺動させられる。この時、閉じエレメント２０は、第１の圧縮ばね１４のばね力により弁座３６に押し込まれる。第２の圧縮ばね１５のばね力の余剰があると、これにより、タペットと閉じエレメントは組み合わさって貯留室弁１を開く方向に摺動させられる。この時、閉じエレメント２０はタペット２２により弁座３６から外へ移動させられ、これで貯留室弁１は開かれる。この開かれた状態で、フルードはほとんど阻止されずに、例えばブレーキマスタシリンダと連結された第１のフルードポート６から、フィルタ３４と開状態の弁座３６を介して、例えばリターンポンプと連結された、貯留室５の中に通じるフルードポート（図示なし）へと通流できる。

本発明の実施形態が使用可能にするのは、個別部品が有利なことに容易に製作でき、それで、製作コストを下げることのできる貯留室弁である。更に、本発明の実施形態により、貯留室弁の設計、製作及び組み立てにおいて精度要求を減じることができ、それで、その製作の手間と費用を少なくし、かつ、機能堅牢性を高めることができる。

１ 液圧制御式貯留室弁
２ フルードブロック
４ 受け穴
５ 貯留室
６ 第１のフルードポート
７ 密閉カバー
１０ 貯留ピストン
１４ 第１の圧縮ばね
１５ 第２の圧縮ばね
１６ シールリング
１９ ガイドリング
２０ 閉じエレメント
２２ タペット
２４ 保持エレメント
２６ 固定エレメント
２８ 受け材
３２ 弁胴
３４ フィルタ
３５ 通流口
３６ 弁座

Claims (5)

1. 第１の圧縮ばね（１４）を介して初張力を付与され、弁胴（３２）の中の弁座（３６）を封止する閉じエレメント（２０）と、弁胴（３２）の通流口（３５）を貫通するタペット（２２）を具備し、ここで、ばね初張力と有効液圧力の間に指定された通りの力比関係が存在する時、タペット（２２）が、閉じエレメント（２０）を弁座（３６）から押し出すために、第２の圧縮ばね（１５）から与圧された貯留ピストン（１０）により移動できるようになっている液圧制御式貯留室弁であって、
   前記タペット（２２）が前記通流口（３５）の領域内を縦移動できるように固定されており、その移動の間、前記貯留ピストン（１０）の正面に接しており、
   前記タペット（２２）を前記通流口（３５）の中に通すために、受け材（２８）を付けた弾性保持エレメント（２４）が前記弁胴（３２）に固定されている
   ことを特徴とする貯留室弁。
2. 前記弁胴（３２）が、前記弁座（３６）及び前記タペット（２２）と共に、貯留室（５）を形作る受け穴（４）の中心に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の貯留室弁。
3. 前記貯留ピストン（１０）がその正面に前記タペット（２２）を作動させる作動手段（１１）を具備することを特徴とする請求項１又は２に記載の貯留室弁。
4. 前記貯留ピストン（１０）が、正面中心に前記タペット（２２）を作動させる中高の膨らみ（１１）を付けていることを特徴とする請求項３に記載の貯留室弁。
5. 前記弾性保持エレメント（２４）がねじ留め、コーキング、クリッピングにより前記弁胴（３２）に固定されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の貯留室弁。
   

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