JP5912460B2 - 残留エア量測定方法及び測定治具 - Google Patents

Description

本発明は、車両のブレーキ液経路に充填されたブレーキ液の残留エア量の測定方法及び測定治具に関する。

図６に、自動車のブレーキシステムの一例を示す。このブレーキシステムはＡＢＳ装置を有するものであり、マスタシリンダＳと、ＡＢＳ装置と、各ホイールＷに設けられるブレーキキャリパー５とを有する。マスタシリンダＳ、ＡＢＳ装置、及び各ブレーキキャリパー５の内部、並びにこれらを連結する配管の内部には、ブレーキ液経路１が設けられる。ブレーキペダルＰを踏み込んでマスタシリンダＳに圧力を加えることにより、この圧力がブレーキ液経路１に満たされたブレーキ液を介して各ブレーキキャリパー５に伝達され、ブレーキが作動する。

一般に、ブレーキ液経路１へのブレーキ液の注入作業は、ブレーキ液経路１を所定の真空度に達するまで減圧した後、ブレーキ液経路にブレーキ液を注入することにより行われる。このとき、ブレーキ液経路１の真空度が十分でないと、ブレーキ液内に多量の残留エアが生じ、ブレーキキャリパー５に圧力が伝わりにくくなってブレーキ性能が低下する恐れがある。従って、ブレーキ液経路１にブレーキ液を注入した後に、ブレーキ液中の残留エア量が許容範囲内であるか否かを確認する必要がある。例えば特許文献１には、ブレーキペダルのストロークの差により、ブレーキ液中の残留エア量が許容範囲内であるか否かを判定する方法が示されている。

特開平１１−１５７４４１号公報

ところで、ブレーキ液経路１にブレーキ液を注入する際、通常、マスタシリンダＳから吸引することによりブレーキ液経路１が減圧される（図６参照）。このため、マスタシリンダＳにおいて高い真空度が得られたとしても、各ブレーキ液経路１の末端（ホイールＷ付近）は吸引箇所（マスタシリンダＳ）から遠いため十分に減圧されず、末端付近に多量の残留エアが生じることがある。そこで、自動車の生産設備において、新車種投入時や設備更新時などには、完成した自動車のブレーキ液経路１の末端付近における残留エア量を直接測定して、ブレーキ液注入時の真空条件の検証を行うことがある。しかし、ブレーキ液経路の末端付近の残留エア量を外部から測定することは非常に困難であり、例えば以下のような複雑な方法で測定される。

まず、図７に示すように、ブレーキ液経路１の末端２の開口部にブリーダプラグ３を取り付けて開口部を密閉した状態で、ブレーキ液経路１を減圧してブレーキ液（散点で示す）を注入する。ブリーダプラグ３はブレーキキャリパー５の内周面にネジ固定される。ブリーダプラグ３の外周には閉塞空間４が設けられる。ブリーダプラグ３の内部には、閉塞空間４と外部とを連通する連通路３ａが設けられる。

そして、図８に示すように、ブリーダプラグ３とブレーキキャリパー５とのネジ固定部６の大気開口側端部（図中上端）に注射器Ａでブレーキ液を供給しながら、ブリーダプラグ３に接続した吸引手段７により、連通路３ａを介して閉塞空間４を減圧する。これにより、注射器Ａから供給されたブレーキ液がネジ固定部６を介して閉塞空間４に引き込まれ、閉塞空間４及び連通路３ａがブレーキ液で満たされる（図９参照）。

その後、図１０に示すように、ブリーダプラグ３の端部に、内部がブレーキ液で満たされたホース８を取り付ける。この状態でブリーダプラグ３を緩めてブリーダプラグ３とブレーキ液経路１の末端２の開口部との間に微小隙間Ｃを形成する。これにより、ブレーキ液経路１の末端２の残留エアが、微小隙間Ｃ、閉塞空間４、及びブリーダプラグ３の連通路３ａを介して、ブレーキ液と共にブレーキ液経路１から排出される。この残留エア及びブレーキ液がホース８を介して測定手段に供給される。測定手段は、例えば図１１に示すようなフラスコ９で構成される。ホース８を介してフラスコ９の内部にブレーキ液及び残留エアが供給されると、残留エアは上昇してエア溜まり９ａに貯留され、ブレーキ液は末端の開口部から排出される。そして、エア溜まり９ａに貯留された残留エアの体積が測定される。

しかし、上記のような残留エア量測定方法は、残留エアをブレーキ液経路から排出するために多くの工数がかかるため、作業時間が長くなる。また、上記のような残留エア量測定方法では、閉塞空間４にブレーキ液を注入する際（図８参照）や、ブリーダプラグ３にホース９を装着する際（図１０参照）に、ブレーキ液中に外部の空気が混入する恐れがあるため、ブレーキ液中の残留エア量を正確に測定することが困難である。

本発明の解決すべき技術的課題は、ブレーキ液経路内の残留エア量の測定を容易化して作業時間を短縮すると共に、残留エア量を正確に測定することにある。

前記課題を解決するためになされた本発明は、車両のブレーキ液経路に充填されたブレーキ液の残留エア量を測定するための方法であって、ブレーキ液経路の末端の開口部に、内部空間を有する測定治具を取り付け、ブレーキ液経路と測定治具の内部空間とを連通することにより、ブレーキ液経路を延長してその末端を閉じる工程と、ブレーキ液経路及び測定治具の内部空間を減圧してブレーキ液を注入する工程と、測定治具の内部空間の残留エア量を測定する工程とを有するものである。

上記の残留エア量測定方法は、ブレーキ液経路の末端の開口部に取り付けられる取付部と、取付部に設けられ、一端がブレーキ液経路に開口する連通路と、連通路の他端が開口し、該開口以外は閉じた内部空間を有する本体部と、本体部の内部空間に充填されたブレーキ液の残留エア量を測定する測定手段とを備えた測定治具を用いることで実現できる。

上記のように、ブレーキ液経路の末端の開口部に測定治具を取り付けることにより、測定治具の内部空間の分だけブレーキ液経路が延長される。この状態でブレーキ液経路及び測定治具の内部空間を減圧すると、延長されたブレーキ液経路の末端となる測定治具の本体部の内部空間が最も減圧されにくい空間となるため、測定治具の本体部の内部空間に残留エアが生じる。このように、ブレーキ液経路を延長し、その末端（すなわち測定治具の本体部の内部空間）に残留エアを生じさせることで、残留エアをブレーキ液経路から排出するための多くの工程（図７〜図１１参照）を必要としないため、残留エア量の測定が容易化される。また、ブレーキ液経路の末端の開口部を測定治具により密閉した状態のまま残留エア量を測定することができるため、ブレーキ液に外部の空気が混入することがなく、ブレーキ液中の残留エア量を正確に測定することができる。

例えば、測定治具の本体部の少なくとも一部を透明として、本体部の内部空間を外部から見えるようにすることで、測定手段を構成することができる。

取付部と本体部とを可撓性チューブを介して連結すれば、本体部の姿勢を自由に変更することができる。これにより、本体部の末端を上向きにして内部空間の残留エアを集めやすくしたり、本体部と他部材との干渉を回避したりすることが可能となる。

以上のように、本発明によれば、ブレーキ液経路の残留エア量の測定が容易化されて測作業時間が短縮されると共に、残留エア量を正確に測定することができる。

本発明の一実施形態に係る測定治具をブレーキ液経路の末端に取り付けた状態を示す断面図である。 上記測定治具の本体部の側面図である。 上記測定治具の内部にブレーキ液を満たした状態を示す断面図である。 他の実施形態に係る測定治具の断面図である。 他の実施形態に係る測定治具の本体部の側面図である。 ブレーキシステムの概念図である。 ブリーダプラグをブレーキ液経路の末端に取り付けた状態を示す断面図である。 従来の残留エア測定方法を示す断面図である。 従来の残留エア測定方法を示す断面図である。 従来の残留エア測定方法を示す断面図である。 従来の残留エア測定方法に用いられる測定手段を示す側面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る残留エアの測定方法及び測定治具について説明する。

本実施形態では、図６に示す自動車のブレーキシステムのブレーキ液経路１の末端における残留エア量を、図１に示す測定治具１０を用いて測定する場合を示す。測定治具１０は、取付部１１と本体部１２とを有する。尚、以下では、図１の上側を「末端側」、図２の下側を「基端側」と言うが、これは測定治具１０の使用態様を限定する趣旨ではない。

取付部１１は、例えば金属で形成され、ブレーキ液経路１の末端２に設けられた開口部に取り付けられる。取付部１１の外周面には、ブレーキキャリパー５のネジ穴５ａと螺合するネジ溝１１ａが形成される。取付部１１の基端には、ブレーキ液経路１の開口部の全周に密着するシール面１１ｂが設けられる。図示例のシール面１１ｂは、基端側に向けて外径を縮小したテーパ面であり、その外径はブレーキ液経路１の開口部よりも若干大きい。取付部１１の内部には、長手方向に貫通する連通路１１ｃが設けられる。連通路１１ｃの基端は、シール面１１ｂに開口している。図示例では、取付部１１の軸心に連通路１１ｃが形成されている。

本体部１２は、例えば樹脂で形成され、取付部１１の末端側に設けられる。本体部１２は内部空間１３を有し、図示例では、末端を閉じて基端を開口した円筒状を成す。内部空間１３は、取付部１１の連通路１１ｃの末端が開口し、この連通路１１ｃの開口部以外は閉じた空間となっている。本体部１２は、取付部１１に直接又は間接的に取り付けられ、本体部１２の内部空間１３と取付部１１の連通路１１ｃとが連通される。図示例では、本体部１２の基端の開口部が、取付部１１の末端の外周面に嵌合され、接着等の適宜の手段で固定される。

測定治具１０には、本体部１２の内部空間１３の残留エア量を測定する測定手段が設けられる。本実施形態では、本体部１２の少なくとも一部を透明の材質で形成することにより、測定手段が構成される。図示例では、本体部１２全体を透明の樹脂で形成すると共に、本体部１２の表面に目盛り（図３参照）を設けることで、測定手段が構成される。

以下、上記構成の測定治具１０を用いた残留エアの測定方法を説明する。

まず、各ホイールＷのブレーキキャリパー５に設けられたブレーキ液経路１の末端２の開口部に測定治具１０を取り付け、開口部を密閉する（図１参照）。具体的には、取付部１１のネジ溝１１ａをブレーキキャリパー５のネジ穴５ａに螺合させて締め付けることにより、取付部１１がブレーキキャリパー５に取り付けられると同時に、シール面１１ｂがブレーキ液経路１の開口部に押し付けられて開口部の全周と密着する。測定治具１０の本体部１２の内部空間１３は、取付部１１の連通路１１ｃを介してブレーキ液経路１と連通している。すなわち、測定治具１０を取り付けることにより、測定治具１０の内部空間（取付部１１の連通路１１ｃ及び本体部１２の内部空間１３）の分だけブレーキ液経路１が延長され、その末端を閉じた状態となる。測定治具１０をブレーキ液経路１に取り付けた状態では、本体部１２はブレーキキャリパー５の外部に配置される。

この状態で、マスタシリンダＳに設けられ、ブレーキ液経路１と連通したリザーブタンク（図示省略）から吸引（真空引き）してブレーキ液経路１及び測定治具１０の内部空間を減圧した後、ブレーキ液経路１及び測定治具１０の内部空間にブレーキ液を注入する（図６参照）。これにより、図２に示すように、ブレーキ液経路１及び測定治具１０の内部空間がブレーキ液で満たされる。このとき、延長されたブレーキ液経路１の末端となる測定治具１０の本体部１２の内部空間１３が最も減圧されにくい箇所となるため、この内部空間１３に残留エアが発生し、本体部１２の内部空間１３の末端（上端）に集まる（図３参照）。こうして本体部の内部空間１３に集められた残留エア量を、測定手段により測定する。具体的には、透明の本体部１２を介して残留エアとブレーキ液との界面Ｂの位置を目盛りで確認することで、残留エアの体積が測定される。残留エア量が許容範囲内であれば、ブレーキ液経路１の末端２までブレーキ液が満たされており、ブレーキ液注入時の真空条件は良好であると判定される。一方、残留エア量が許容範囲を超えていれば、ブレーキ液経路１の末端２までブレーキ液が満たされておらず、ブレーキ液注入時の真空条件に何らかの不具合が生じていると判定される。

このように、測定治具１０を取り付けてブレーキ液経路１を擬似的に延長し、ブレーキキャリパー５の外部に設けられた測定治具１０の本体部１２の内部空間１３に残留エアを発生させることにより、ブレーキキャリパー５の内部のブレーキ液経路１の末端２における残留エア量を測定する場合と比べて、測定が容易化される。また、ブレーキ液経路１に測定治具１０を取り付けた後、通常のブレーキ液注入工程（減圧及びブレーキ液注入）を行うだけで、測定治具１０の本体部１２の内部空間に残留エアを集めることができるため、残留エアをブレーキ液経路１から排出するために多くの工程を必要とせず、簡単な作業で残留エア量を測定できる。特に、本体部１２を透明とし、残留エアとブレーキ液との界面Ｂを外部から確認することで、特別な操作を要することなく一目で残留エア量を測定することができる。さらに、ブレーキ液経路１の末端２の開口部を測定治具１０で密閉した状態のまま、ブレーキ液経路の減圧、ブレーキ液の注入、及び残留エア量の測定を行うことができるため、ブレーキ液中に外部の空気が混入する恐れがなく、ブレーキ液経路１内の残留エア量を正確に測定することができる。

残留エアを測定した後、測定治具１０をブレーキ液経路１の開口部から取り外し、同じ場所にブリーダプラグ３を取り付ける（図７参照）。この場合、図７に示すように連通路８を有する既存のブリーダプラグ３を使用してもよいが、上記の残留エア測定方法を採用することで、ブリーダプラグ３に連通路８（図７参照）を設ける必要がなくなるため、ブリーダプラグ３を中実に形成して加工コストの低減を図ることも可能である。

本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、上記の実施形態では、測定治具１０の鉛直方向に取り付けられているが、これに限らず、測定治具１０を鉛直方向に対して傾斜させてもよい。ただし、本体部１２の内部空間１３の末端が上向きとなっている方が、内部空間１３に充填されたブレーキ液中の残留エアを末端（上端）に集めやすいため、測定治具１０は末端が上向きになるように配置することが好ましく、特に、傾斜角度を鉛直方向に対して４５°以内とすることが好ましい。

また、上記の実施形態では、測定治具１０の取付部１１と本体部１２とが直接固定された場合を示したが、これに限らず、例えば図４に示すように、取付部１１と本体部１２とを間接的に接続してもよい。図示例では、取付部１１と本体部１２とを可撓性チューブ１４を介して接続している。可撓性チューブ１４は、例えば固定バンド１４ａにより、取付部１１の末端及び本体部１２の基端に固定される。このように、取付部１１と本体部１２との間に可撓性チューブを設けることで、本体部１２の姿勢（角度）を変更することができる。これにより、図示のように測定治具１０の取付部１１の末端が水平であったり、あるいは取付部１１の末端が下向き（図示省略）である場合でも、本体部１２の末端を上向きにして、内部空間１３に発生した残留エアを末端側に誘導することができる。また、本体部１２の位置を調整して他部材との干渉を回避することもできる。

また、上記の実施形態では、本体部１２全体が透明の材料で形成される場合を示したが、これに限らず、例えば図５に示すように一部を透明の材料で形成してもよい。図示例では、本体部１２に長手方向に延びる細長い窓１５を形成し、この窓１５に透明の材料を嵌め込むことで、本体部１２の内部空間１３を外部から視認可能とされる。

また、上記の実施形態では、測定手段として本体部１２の少なくとも一部を透明とする場合を示したが、これに限られない。例えば、本体部１２の内部の所定位置に設けたブレーキ液検知センサにより測定手段を構成してもよい（図示省略）。ブレーキ液検知センサがブレーキ液を検知していれば残留エア量が許容範囲内と判定でき、ブレーキ液検知線センサがブレーキ液を検知しなければ残留エア量が許容範囲を超えていると判定できる。

以上のような残留エア量測定方法は、例えば、新車種投入時や設備更新時の真空条件確認テストとして、あるいは量産された車両に対する抜き打ちテストとして行うことができる。

１ ブレーキ液経路
２ 末端
３ ブリーダプラグ
４ 閉塞空間
５ ブレーキキャリパー
１０ 測定治具
１１ 取付部
１１ａ ネジ溝
１１ｂ シール面
１１ｃ 連通路
１２ 本体部
１３ 内部空間
Ｐ ブレーキペダル
Ｓ マスタシリンダ
Ｗ ホイール

Claims (2)

1. 車両のブレーキ液経路に充填されたブレーキ液の、前記ブレーキ液経路の末端における残留エア量を測定するための方法であって、
   前記ブレーキ液経路の末端の開口部に、内部空間を有する測定治具を取り付け、前記ブレーキ液経路と前記測定治具の内部空間とを連通することにより、前記ブレーキ液経路を延長してその末端を閉じる工程と、前記ブレーキ液経路及び前記測定治具の内部空間を減圧してブレーキ液を注入する工程と、前記測定治具の内部空間の残留エア量を測定する工程とを有する残留エア量測定方法。
2. 車両のブレーキ液経路に充填されたブレーキ液の、前記ブレーキ液経路の末端における残留エア量を測定するための治具であって、
   前記ブレーキ液経路の末端の開口部に取り付けられる取付部と、前記取付部の内部に設けられ、一端が前記ブレーキ液経路に開口する連通路と、前記連通路の他端が開口し、該開口以外は閉じた内部空間を有する本体部と、前記本体部の内部空間に充填されたブレーキ液の残留エア量を測定する測定手段とを備えた測定治具。

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