JP6952749B2 - ピストンポンプを有する油圧制御ユニット - Google Patents

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Description

本発明は、車両制動(ブレーキ)システムのための電気式油圧制御ユニットの油圧制御ユニットに関する。
車両ブレーキシステムのための電気式油圧制御ユニットの分野において、ピストンポンプを有する油圧制御ユニットを備えることが一般的に知られている。従来のピストンポンプは、ピストンガイドを通って延設されるピストンロッドを有する。ピストンロッドは、電気モータによって駆動される回転偏心体によって軸方向に移動される。従来のピストンポンプは、ピストンロッドが通って移動するとき、ピストンロッドを囲繞するよう固定位置に保持される雌グランドシールを有する場合もある。このようなアッセンブリの一例が米国特許第6,866,489号明細書に開示されている。
本開示は、回転偏心体を収容する偏心チャンバを有するHCUブロックを備える油圧制御(HCU)ユニットを提供する。また油圧制御ユニットは、ピストンロッドを受けてピストンロッドを軸方向にのみ平行移動自在とできる円筒状の第一内面を有し、ポンプ軸に沿って延設される、第一管状部を有するピストンガイドを含む。また第一管状部は、周囲に戻しバネが配置される略円筒形状の第一外面を有する。ピストンガイドは、環状に第一内面から径方向外側に延設されるとともに偏心チャンバから離れる方向に面する基面を有する。ピストンガイドの第二管状部が、基面から第一管状部とは反対の軸方向に延設されるとともに、ピストンロッドから径方向に間隔を空けて配置される円筒状の第二内面を有する。第一喉部(first throat)が第二内面とピストンロッドとの間に形成される。ピストンロッドを囲繞するよう、グランドシール(gland seal)がピストンガイドの第一喉部に配置され、これにより、グランドシールを通ってピストンロッドが軸方向に移動するときのピストンロッドの周囲の漏れを防止する。ピストンロッドは、ポンプ軸に沿って第一端部と第二端部との間で延設される略円筒形状を有している。ピストンロッドは、第一端部と第二端部との間で略全長にわたって延設される滑らかな外面を有している。油圧制御ユニットは、ピストンロッドの第一端部の周囲に配置されるとともに、ピストンロッドとともに軸方向に移動するよう固定されるエンドキャップをさらに備える。エンドキャップは、戻しバネと係合するためにピストンロッドから環状にかつ外側に延設されるフランジ部を有する。
本開示の他の面では、油圧制御ユニットは、回転偏心体を収容する偏心チャンバを有するHCUブロックを含む。略円筒状のピストンロッドは、ポンプ軸に沿って第一端部と第二端部との間で延設されるとともに、略全長にわたって第一端部と第二端部との間で延設される滑らかな外面を有する。エンドキャップが、ピストンロッドの第一端部の周囲に回転偏心体に隣接して配置されており、ピストンロッドとともに軸方向に移動するよう固定されている。エンドキャップは、環状にかつピストンロッドから外側に延設されるフランジ部を有する。また油圧制御ユニットは、環状にかつ径方向外側に延設されるとともに偏心チャンバに向かって面する第一肩部を有するピストンガイドを含む。ピストンガイドはさらに、ピストンロッドを受けてピストンロッドを軸方向にのみ平行移動自在とできる円筒状の第一内面を有する第一管状部を有する。戻しバネが、ピストンロッドを回転偏心体に向かって軸方向に付勢するよう、ピストンガイドの第一肩部とエンドキャップのフランジ部との間に延設される。
本開示の他の面では、油圧制御ユニットは、回転偏心体を収容する偏心チャンバを有するHCUブロックを備える。HCUブロックは、偏心チャンバと交差するようポンプ軸に沿ってHCUブロックの面から横方向に延設されるポンプボアを有する。また油圧制御ユニットは、ピストンロッドを有するピストンポンプと、ポンピングチャンバを出力側流体チャンバから分離する出力側閉鎖部材を受けるための出力側バルブ受け部を有する出力側バルブハウジングと、を有する。出力側バネ保持器は、出力側閉鎖部材を出力側バルブ受け部へと付勢するように構成される出力側バルブバネと係合するよう偏心チャンバに面する内側レッジを有する。また出力側バネ保持器は、ピストンポンプをHCUブロックのポンプボア(pump bore)に保持するための出力キャップと係合するよう偏心チャンバから離れる方向に軸方向に延設される複数のテーパ状ポストを有する。テーパ状ポストは、組み立ての際に所定量だけ変形するように構成されている。
本願発明は、従来技術に対していくつかの利点を提供する。一般的な電気モータによって駆動される一つ以上のピストンポンプを有する種々の構成および配置で用いられる汎用性のある油圧制御ユニット設計が提供される。モータサイクル用途等の比較的低い流体フローに対して最適化できるピストンポンプを提供できる。また、滑らかな外面を有するピストンロッドと、ピストンロッドの第一喉部内に確実に取り付けられる外側グランドシールと、を有し、製造性にいくつかの利点を提供する。この設計により、HCUブロックのポンプボアに設置する前に、ポンプアッセンブリを油圧制御ユニットの他の部分とは別に組み立てて検査することができる。
本発明の他の利点は、添付図面を参照して以下の詳細な説明からより理解され、明らかとなろう。
本開示の電気式油圧制御ユニットの斜視図である。 本開示の電気式油圧制御ユニットの、部分透過的な2チャネル油圧制御ユニットである。 本開示の電気式油圧制御ユニットの単一チャネル油圧制御ユニットの背面図である。 図3Aの単一チャネルの油圧制御ユニットの正面図である。 本開示の単一チャネルの油圧制御ユニットの断面図である。 本開示の一の面にかかる油圧制御ユニットのためのモータアッセンブリの展開断面図である。 本開示の一の面にかかる油圧制御ユニット内における図5Aのモータアッセンブリの組み立て後の断面図である。 図5Aのモータアッセンブリのスペーサの斜視図である。 本開示の一の面にかかる油圧制御ユニットのためのアキュムレータアッセンブリおよび入力側逆止弁の透視斜視図である。 本開示の一の面にかかる油圧制御ユニットのためのピストンポンプの断面図である。 本開示の一の面にかかるピストンポンプの、分離後の斜視図である。 本開示の一の面にかかる油圧制御ユニット内における拡大部分断面図である。 本開示の一の面にかかる油圧制御ユニット内における拡大部分断面図である。 単一ブレーキ回路を制御する油圧制御ユニットを有するモータサイクルのための油圧ブレーキシステムの概略図である。 二つの独立したブレーキ回路を制御する油圧制御ユニットを有するモータサイクルのための油圧ブレーキシステムの概略図である。 本開示の一の面にかかる電気式油圧制御ユニットの電気モータのためのハウジングキャップの輪郭図である。 本開示の一の面にかかる電気式油圧制御ユニットの電気モータのためのハウジングキャップの拡大部分輪郭図である。 本開示の一の面にかかる電気モータの輪郭図である。 本開示の一の面にかかる電気式油圧制御ユニット内の電気モータの断面図である。 図17Aの拡大部分断面図のである。 本開示の一の面にかかる電気式油圧制御ユニット内の電気モータの断面図である。 本開示の一の面にかかる電気式油圧制御ユニット内の電気モータの上面図である。 本開示の一の面にかかる電気式油圧制御ユニット内の電気モータの輪郭図である。 本開示の一の面にかかる電気式油圧制御ユニットのためのゴム防振器の輪郭図である。
図面を参照して、車両ブレーキシステムのための電気式油圧制御ユニット10を概略的に図1に示す。図面では、対応する部品には同じ符号を付している。電気式油圧制御ユニット10は、外部システムおよび外部装置に電力や通信を提供するための電気的なインターフェース22を有する電子制御ユニット20を含む。また電気式油圧制御ユニット10は、車両ブレーキシステムにおける流体圧力を印加するとともに制御する油圧制御ユニット30を有する。
図2および図3Aから図3Bに示す通り、油圧制御ユニット30は中実金属材料のHCUブロック32を有する。HCUブロック32は、好ましくは、二つの対向する側面34間で延設される一定の断面形状を有するとともに、側面34に対して垂直に延設される電子制御ユニット20と当接するための結合面36を有するアルミニウムの押し出し成形品として形成される。HCUブロック32は、好ましくはネジである複数の第一留め具37によって電子制御ユニット20に確実に取り付けられる。複数の第一留め具37には、ボルト、クリップまたは他のタイプの留め具を用いることもできる。またHCUブロック32は、上面38と、上面38と平行な底面39と、の間に延設される。上面38および底面39のそれぞれは、側面34と平坦な結合面36とに対して横方向である。
図3Aに示す通り、HCUブロック32は、円筒形状を有するとともに電気モータ42を収容するモータボア40を有する。図4および図5Bの断面図に示す通り、モータボア40は、平坦な結合面36からモータ軸44に沿って、平坦な結合面36と平行でありかつ結合面36から間隔を空けて配置されるフロア46へと横方向に延設される。またHCUブロック32は、モータボア40のフロア46を超えて、平坦な結合面36から離れる方向にモータ軸44の回りに軸方向に延設される略円筒形状を有する偏心チャンバ50を有する。偏心チャンバ50は、電気モータ42のモータシャフト58によって駆動される偏心コア54を有する回転偏心体52を収容する。また回転偏心体52は、偏心コア54を囲繞する偏心軸受(ベアリング)56を有する。
図4および図5Bの断面図に示す通り、HCUブロック32は、モータ軸44の回りに偏心チャンバ50を超えて軸方向に延設される略円筒形状を有するブッシングチャンバ60を有する。ブッシングチャンバ60は、モータシャフト58をモータ軸44上に支持するためのパイロットブッシング62を保持している。HCUブロック32は、さらに、モータ軸44に沿って、ブッシングチャンバ60を超えて、平坦な結合面36から離れる方向に軸方向に延設されて、パイロットブッシング62を超えて軸方向に延設されるモータシャフト58の一部を受けるシャフトボア64を有する。シャフトボア64は、径方向の幅がブッシングチャンバ60の幅未満であり、これにより、パイロットブッシング62がシャフトボア64内へと落ちるのを防止している。
またHCUブロック32は、油圧制御ユニット30のピストンポンプ68を収容するポンプボア66を有する。ポンプボア66は、側面34の一方から偏心チャンバ50と交差するようポンプ軸70に沿って横方向に延設される。ポンプボア66は、複数のボアセクション72,74,76,78を有する。複数のボアセクション72,74,76,78は、それぞれ、偏心チャンバ50から軸方向に外側に向かって半径が段階的に大きくなる円筒形状を有する。
図1、図3Aから図3Bおよび図4に示す例示的実施形態において、油圧制御ユニット30は、単一のピストンポンプ68を有する。図2に示す例示的実施形態においては、油圧制御ユニット30は、二つの別々のピストンポンプ68を有する。二つのピストンポンプのそれぞれは、共通の回転偏心体52によって駆動される。図13の概略図に示す通り、ピストンポンプ68を、別々の回路に流体を供給するよう用いることができる。選択的にまたは追加的に、単一のピストンポンプ68が供給可能な流量より高い流量を供給するために、複数のピストンポンプ68で共通の流体導管に流体を供給してもよい。
図8から図9からよく分かる通り、ピストンポンプ68は、ポンプ軸70に沿って第一端部82と第二端部84との間で延設される略円筒形状を有する金属のピストンロッド80を有する。第一端部82と第二端部84との間には略全長にわたって滑らかな外面が延設されている。両端部82,84は、ポンプ軸70に対して横方向に延設されるピストンロッド80の終端面を形成している。言い換えれば、ピストンロッド80は、溝、穴または凸部のない滑らかな円筒状側壁を有する。図8に示す通り、ピストンロッド80は、両端部82,84のそれぞれに、丸みを付けたまたは面取りされた角部を有することができる。したがって、ピストンロッド80を、容易にかつ/または低費用で製造することができる。このようなピストンロッド80を、ニードルベアリングのニードルローラと同様に、例えばワイヤコイルのセグメントから製造することができる。薄鋼板等の絞り金属の端部蓋(エンドキャップ)86は、回転偏心体52と隣接するピストンロッド80の第一端部82の周囲に圧入される。エンドキャップ86は、環状にかつピストンロッド80から外側に延設されるとともにピストンロッド80の第一端部82から軸方向に間隔を空けて配置されるフランジ部88を有する。エンドキャップ86は、他の手段によって例えば溶接や圧着等によってピストンロッド80に確実に取り付けることができる。このように、エンドキャップ86は、ポンプボア66を通るピストンロッド80とともに軸方向に移動するよう、固定される。
図8からよく分かる通り、ピストンガイド90は、ポンプボア66内にピストンロッド80の回りに配置される。また、ピストンガイド90は、HCUブロック32に向かって環状にかつ径方向外側に延設されるとともに偏心チャンバ50に向かって面する第一肩部92を有する。戻しバネ(リターンスプリング)94が、ピストンガイド90の回りに配置されるとともに、第一肩部92とエンドキャップ86のフランジ部88との間に延設されて、これにより、ピストンロッド80を回転偏心体52に向かって軸方向に付勢している。したがって、ピストンロッド80がポンプ軸70に沿って往復運動するときも、戻しバネ94は、ピストンロッド80を回転偏心体52と連続的なの接触状態に維持する。
ピストンガイド90は、ピストンロッド80を受けてピストンロッド80を軸方向にのみ平行移動自在とできる円筒形状を有する第一内面98を有する第一管状部96を含む。言い換えれば、第一管状部96は、ピストンロッド80が他の方向に移動することすなわち傾くことを制限しながら軸方向に往復運動することを可能にしている。このように、第一管状部96は、ピストンロッド80に対して「ガイド」機能を提供している。第一管状部96は、戻しバネ94が周囲に配置される略円筒形状を有する第一外面100を有する。第一外面100は、第一外面100とHCUブロック32との間で延設されている戻しバネ94で、HCUブロック32から間隔を空けて配置される。
また図8に示す通り、ピストンガイド90は、環状にかつ第一内面98から径方向外側に延設されるとともに偏心チャンバ50から離れる方向に面する基面106を有する。第二管状部108が、基面106から第一管状部96とは反対の軸方向に延設される。第二管状部108は、第一喉部112を形成するよう、ピストンロッド80から径方向に間隔を空けて配置される円筒形状を有する第二内面110を有する。また第二管状部108は、ポンプボア66内の固定位置にピストンガイド90を保持するようHCUブロック32と係合する略円筒形状を有する第二外面114を有する。言い換えれば、ピストンガイド90の第二外面114は、ピストンガイド90をポンプ軸70に対して位置決めするよう、HCUブロック32の第二ボアセクション74と堅く係合している。
グランドシール(gland seal)120が、ピストンガイド90の第一喉部112に配置される。グランドシール120は、ピストンロッド80を封止するように囲繞する第一Oリング122を有し、ピストンロッド80が流体を押し出すために軸方向に通って移動するとき、第一Oリング122の周囲からの漏れを防止する。またグランドシール120は、第一Oリング122のどちらの側部にも隣接して配置される任意選択的な補強座金124を有する。任意選択的な補強座金124のそれぞれは、ピストンロッド80の周囲に環状にかつピストンガイド90の第二内面110へと径方向外側に延設される略平坦な形状を有する。第一喉部112の深さは、使用される任意選択的な補強座金124の数に応じて調整できる。
またピストンポンプ68は、ポンプボア66に配置される出力側バルブハウジング130を有する。出力側バルブハウジング130は、略管状形状を有し、ピストンロッド80を受けるためのポンピングチャンバ132を形成し、ピストンロッド80がポンピングチャンバ132内において軸方向に移動するときにポンピングチャンバ132の容積が変化する。図8に示す通り、出力側バルブハウジング130は、径方向外側に延設されるとともに、ボアセクション72,74,76,78のうちの隣接する二つの間でHCUブロック32の第二肩部136と係合するよう偏心チャンバ50に向かって面している環状レッジ(ledge)134を有する。こうして、環状レッジ134は、出力側バルブハウジング130を、ポンプボア66内の固定軸方向位置に保持する。また出力側バルブハウジング130は、環状レッジ134から偏心チャンバ50に向かってピストンガイド90の第一喉部112内へと軸方向に延設される管状凸部138を有する。管状凸部138は、グランドシール120を第一喉部112における固定位置に保持し、ピストンロッド80の作用によってグランドシール120がずれるのを防止する。これにより、改良シールを提供でき、軸方向に移動自在である場合に生じるであろうグランドシール120の早過ぎる摩耗を防止できる。いくつかの実施形態において、出力側バルブハウジング130は二つ以上の管状の凸部138を有してもよい。
また出力側バルブハウジング130は、出力側流体チャンバ144からポンピングチャンバ132を分離する出力側閉鎖部材142を受けるよう、ポンプ軸70回りに環状に延設される出力側バルブ受け部140を有する。例示的実施形態における出力側閉鎖部材142は金属球である。なお、出力側閉鎖部材を、円錐状、切頭円錐状または他の形状とすることもでき、任意の適当な材料で形成することもできる。出力側閉鎖部材142は、閉鎖力を与えそして流体が出力側流体チャンバ144からポンピングチャンバ132内へと流れ込むのを防止するよう、出力側バルブバネ146によって出力側バルブ受け部140と封止係合するよう付勢される。出力側バルブバネ146をコイルバネとして示しているが、他のタイプのバネ(例えば、可撓性ビームもしくはバー、または碗状もしくは波状のバネを含む)を用いることもできる。ポンピングチャンバ132から流れ出て出力側流体チャンバ144内へと流体が流れ込むことができるよう、出力側バルブバネ146からの閉鎖力とは反対の流体圧力によって出力側バルブ受け部140から離れるように、出力側閉鎖部材142は移動可能である。また、出力側バルブハウジング130は、出力側バネ保持器156を受ける第二喉部152を形成するよう、出力側バルブ受け部140を超えて、偏心チャンバ50から離れる方向に軸方向に延設される環状壁150を有する。
出力側バネ保持器156を図10に詳細に示す。出力側バネ保持器156は、中央ボア158の周囲に略管状形状を有しており、そして出力側閉鎖部材142を受けるための出力側バルブハウジング130に隣接している第一区分(セグメント)160を有する。また出力側バネ保持器156は、出力側バルブバネ146を保持するための、出力側バルブハウジング130から軸方向に間隔を空けて配置される第二セグメント162を有する。また出力側バネ保持器156は、出力側バルブハウジング130から第二セグメント162を越えて軸方向に間隔を空けて配置される第三セグメント164を有する。セグメント160,162,164は、出力側バルブハウジング13から離れる方向に段階的に狭くなっている。出力側バネ保持器156は、第二セグメント162と第三セグメント164との間に、出力側閉鎖部材142とは反対側で出力側バルブバネ146と係合するよう偏心チャンバ50に面する内側レッジ166を有する。
また出力側バネ保持器156は、ピストンポンプ68をHCUブロック32のポンプボア66に保持するための出力キャップ172と係合するよう偏心チャンバ50から離れるように軸方向に延設される複数のテーパ状ポスト(柱)170を有する。ピストンポンプ68をポンプボア66における固定位置(fixed positon)に維持し、がたつきを防止するよう、テーパ状ポスト170は、組み立ての際に所定の量だけ変形するよう構成される。言い換えれば、テーパ状ポスト170の変形により、ピストンポンプ68のいくつかの部品間の圧縮力が維持され、これにより、それらの部品をHCUブロック32内の固定位置に維持できる。図10に示す通り、HCUブロック32は、出力キャップ172を内部に確実に取り付けるために、ポンプボア66内に第一ステイクドリップ(staked lip)174を有する。出力キャップ172とピストンポンプ68の他の部分とをポンプボア66内の確実に取り付けるよう、HCUブロック32の材料には一以上の場所に第一ステイクドリップ174が形成される。
ピストンポンプ68内への流体の流れを可能にすると同時に逆方向の流体フローを防止するために、入力側チェックバルブ(逆止弁)230がHCUブロック32の入力側バルブボア231に配置される。入力側チェックバルブ230を図7に詳細に示す。入力側チェックバルブ230は、内部を貫通して軸方向に延設される中空ボアを有する略円筒状の入力側バルブハウジング232を有する。入力側バルブハウジング232は、好ましくは金属球である入力側閉鎖部材236を封止するよう受ける入力側バルブ受け部234を有する。なお、出力側閉鎖部材を、円錐状または切頭円錐状等の他の形状とすることもでき、任意の適当な材料で形成することもできる。また入力側チェックバルブ230は、入力側バルブ受け部234と封止係合するよう入力側閉鎖部材236を付勢するように構成される入力側バルブバネ238を有する。入力側バルブバネ238をコイルバネとして示しているが、他のタイプのバネ(例えば、可撓性ビームもしくはバー、または碗状もしくは波状のバネを含む)を用いることもできる。ピストンポンプ68のポンピングチャンバ132内へと流体が流れ込むことができるよう、入力側バルブバネ238からの閉鎖力とは反対の流体圧力によって入力側バルブ受け部234から離れるように、入力側閉鎖部材236は移動可能である。
アキュムレータアッセンブリ240は、ピストンポンプ68のそれぞれと関連しており、流体圧力を維持するために蓄積エネルギーの源として余剰流体のためのリザーバとして機能する。HCUブロック32へと通るよう延設されるとともに底面39に対して略横方向であるとともにポンプ軸70に対しても横方向である略円筒形状を有する関連するアキュムレータボア241内に、アキュムレータアッセンブリ240のそれぞれが配置される。図7に詳細に示す通り、アキュムレータアッセンブリ240のそれぞれは、Oリング等のリングシール(封止部材)244を有する、略円筒形状を有するアキュムレータピストン242を備える。リングシール244は、アキュムレータピストンの周辺溝246に配置されて、内部をアキュムレータピストン242が軸方向に移動するときアキュムレータボア241を封止する。コイルバネ248は、ピストン242をアキュムレータキャップ250から離れる方向に付勢する。アキュムレータキャップ250は、HCUブロック32の底面39に隣接してアキュムレータボア241内へと圧入される。また、アキュムレータキャップ250を、カシメ(stacking)、溶接、接着剤、および/またはネジ接続等の他の手段によって、HCUブロック32内に確実に取り付けることもできる。図1からよく分かる通り、入力側バルブボア231はアキュムレータボア241と同軸状である。入力側バルブボア231は、直径がアキュムレータボア241より小さく、アキュムレータボア241から軸方向に、HCUブロック32の底面39から離れる方向に延設されている。
図4および図5Bの断面図に詳細に示す通り、電気モータ42は、基端部184と出力端部186との間でモータ軸44に沿って延設される略円筒形状を有する側壁182を有するモータハウジング180を含む。基端部184と出力端部186のそれぞれは、互いに平行にかつモータ軸44に対して垂直に延設される。基端部184は、モータシャフト58を回転可能に支持するための基部ブッシング188を囲繞している。基部ブッシング188は、青銅またはナイロン等の一以上の材料の平軸受とできる。あるいは、基部ブッシング188を複数のローラ要素を有する軸受とすることもできる。同様に、出力端部186は、モータシャフト58を回転可能に支持するための出力ブッシング190を囲繞している。出力ブッシング190は、青銅またはナイロン等の一以上の材料で形成される平軸受とできる。あるいは、出力ブッシング190を複数のローラ要素を有する軸受とすることもできる。出力ブッシング190は、出力端部186を超えて、基端部184から離れる方向に軸方向に突出する略円筒形状を有してもよい。
また油圧制御ユニット30は、印加バルブ220および放出バルブ222を含む二つ以上のソレノイドバルブ220,222を有することができる。印加バルブ220および放出バルブ222のそれぞれは、HCUブロック32の結合面36から突出し、電子制御ユニット20における対応する磁気コイルによって作動される、対応するバルブステム224を有する。
また油圧制御ユニット30は、HCUブロック32内へと延設される段差状円筒形状を有するサンプボア262を有するポンプサンプ260を含み、これにより、ピストンポンプ68のグランドシール120を越えて染み出るあらゆる流体を保持している。図1および図2に示す通り、サンプボア262は、偏心チャンバ50と交差するよう、HCUブロック32の底面39に対して略横方向に延設される。図11に示す通り、ポンプサンプ260は、HCUブロック32の底面39に隣接してサンプボア262内に圧入されるサンプカバー264を有する。また、サンプカバー264を、カシメ、溶接、接着剤、および/またはネジ接続等の他の手段によって、HCUブロック32内に確実に取り付けることもできる。サンプカバー264と、ポンプボア66を囲繞する出力キャップ172と、を互いに同一のものとすることもできる。言い換えれば、金属薄板の打抜き・絞り部品とすることができる一般的構造を有するパーツを、サンプカバー264および出力キャップ172の両方に用いることができる。
油圧制御ユニットの一の実施形態において、図4に示す通り、装着板192が、モータハウジング180の出力端部186に留め具194で確実に取り付けられる。留め具194は好ましくはネジであるが、ボルト、リベット、クリップまたは他の適当な留め具を用いることもできる。装着板192は、モータボア40のフロア46との係合するよう略平坦である。HCUブロック32は、モータボア40内に一以上の第二ステイクドリップ(staked lip)196を有する。装着板192は、一以上の第二ステイクドリップ196とモータボア40のフロア46との間に確実に取り付けられ、これにより、モータボア40内に電気モータ42を確実に保持している。言い換えれば、HCUブロック32には、モータボア40に装着板192と電気モータ42とを確実に保持するよう、一以上の第二ステイクドリップ196が形成される。
他の実施形態においては、図5Aから図5Bに示す通り、リング形状を有するスペーサリング200が、電気モータ42をモータボア40内の中心に位置決めして、モータシャフト58がモータ軸44に沿って中心に位置するように用いられる。スペーサリング200は、電気モータ42の出力ブッシング190を堅く囲繞して係合する径方向に最も内側にある内面202を有する。またスペーサリング200は、フロア46を超えて偏心チャンバ50に向かってモータ軸44と平行に延設されるHCUブロック32の環状内壁208と係合するよう構成される不連続な外面206を有する。スペーサリング200は好ましくは、プラスチック等の剛性があるが弾性もある材料で形成される。図6に示す通り、スペーサリング200は、環状内壁208への圧入の大きさを調整するよう注意深く寸法付けられた複数のタブ204を有することができる。タブ204のそれぞれは、スペーサリング200の周囲に等距離で間隔を空けて配置されるとともに外面206へと径方向外側に延設される楔形状を有している。
図5Bの実施形態からよく分かる通り、電気モータ42は、モータハウジング180の側壁182を囲繞する略円筒形状を有するモータスリーブ210を有することができる。モータスリーブ210は、モータボア40のフロア46と係合するようモータハウジング180の出力端部186に隣接して径方向外側に延設される環状リング212を有する。モータスリーブ210は好ましくは、抵抗溶接またはレーザ溶接によってモータハウジング180に確実に取り付けられる。HCUブロック32は、モータボア40内に一以上の第二ステイクドリップ196を有する。モータスリーブ210の環状リング212は、一以上の第二ステイクドリップ196とモータボア40のフロア46との間に確実に取り付けられ、これにより、モータボア40内に電気モータ42を確実に保持している。
図12は、モータサイクル用途における油圧制御ユニット30の形式を示す概略図である。ここでは、油圧制御ユニット30は単一ブレーキ回路において流体を制御するよう構成されている。油圧制御ユニット30を、任意の数の車輪または無限軌道(トレッド)、軌道(トラック)もしくは脚(レッグ)等の他の移動手段を有する他のタイプの車両における同様な構成においても用いることができる。第一ブレーキ回路は、第一ブレーキ入力部272に連結される第一マスタブレーキシリンダ270を有する。第一ブレーキ入力部272は、例示的実施形態においてはハンドルに装着されるブレーキレバーである。第一車輪276に制動力を与えるために、第一マスタブレーキシリンダ270は第一ブレーキアクチュエータ274を作動させる流体圧力を印加する。印加ソレノイドバルブ220、解除ソレノイドバルブ222およびピストンポンプ68はそれぞれ、第一ブレーキアクチュエータ274へのブレーキ液のフローを調整するかつ/または増強するよう機能する。第二の独立したブレーキ回路は、第二ブレーキ入力部282に連結される第二マスタブレーキシリンダ280を有する。第二ブレーキ入力部282は、例示的実施形態においてはブレーキペダルである。第二車輪286に制動力を与えるために、第二マスタブレーキシリンダ280は第二ブレーキアクチュエータ284を作動させる流体圧力を印加する。
図13は、二つの独立したブレーキ回路を有する、モータサイクル用途での油圧制御ユニット30のタイプを示す概略図である。二つのブレーキ回路はそれぞれ、関連するピストンポンプ68を有する。油圧制御ユニット30を、任意の数の車輪または無限軌道(トレッド)、軌道(トラック)もしくは脚(レッグ)等の他の移動手段を有する他のタイプの車両における同様な構成においても用いることができる。図12の実施形態と同様に、第一ブレーキ回路は、第一ブレーキ入力部272に連結される第一マスタブレーキシリンダ270を有する。第一ブレーキ入力部272は、ハンドルに装着されるブレーキレバーである。第一車輪276に制動力を与えるために、第一マスタブレーキシリンダ270は第一ブレーキアクチュエータ274を作動させる流体圧力を印加する。第一ブレーキ回路は、第一ブレーキアクチュエータ274へのブレーキ液のフローを調整するかつ/または増強するよう、関連するソレノイドバルブ220,222およびピストンポンプ68を有する。第二の独立したブレーキ回路は、第二ブレーキ入力部282に連結される第二マスタブレーキシリンダ280を有する。第二車輪286に制動力を与えるために、第二マスタブレーキシリンダ280は、第二ブレーキアクチュエータ284を作動させる流体圧力を印加する。図13の実施形態において、第二ブレーキ回路は、第二ブレーキアクチュエータ284へのブレーキ液のフローを調整するかつ/または増強するよう、関連するソレノイドバルブ220,222およびピストンポンプ68を有する。言い換えれば、図13の実施形態におけるブレーキシステムは、二つの異なるブレーキアクチュエータのそれぞれへの流体フローを独立して調整するかつ/または増強する共通の油圧制御ユニット30を共有する二つのブレーキ回路を有する。こうして、それぞれの車輪が、トラクションコントロール、アンチロック・ブレーキ・システム(ABS)または他の目的のために、独立した自動ブレーキ調整を提供することができる。
電気モータ42がある程度の振動を生成するので、また温度変化によって電気モータ42の全長が影響を受けるので、電気モータ42とECU20との間の電気接続を形成するために可撓型(フレキシブル型)の端子を用いることが重要である。図14および図16は、電気モータ42が、回転偏心体52とは反対側にある基端部184を有するハウジングキャップ300を含む実施形態を示す。金属の端子タブ302は、電気モータ42を駆動するための電流を流すために、ハウジングキャップ300を貫通して延設される。端子タブ302を図に示すような形状とすることができるが、例えば丸形ピン等の他の構成も可能である。
図15は、電気モータ42のハウジングキャップ300を受けるためのECU20のハウジングにおける円筒状の凹部304を示す。導電材料の中間導体306は、端子タブ302のうちの対応する一方と係合するための第一コネクタ308を有する。図示する通り、第一コネクタ308を、端子タブ302の二つの対向する側部をはさむ二叉(フォーク)として形成することができるが、他の構成も可能である。第二コネクタ310は、第一コネクタ308とは反対側の中間導体306の端部に形成される。第二コネクタ310は、ECU20のハウジングにおける対応する溝312を通って延設されるとともに、回路基板またはECU20内の他の構造との電気的に接触して、電気モータ42に電力を供給することができる。中間導体306を、ECUハウジングにおける溝内へと先ず下から押圧されそして回路基板内へと圧入して接続させる圧入対応ピン(press−fit compliant pin)とすることもできる。組み立てしやすくするために、底面に位置決めピン314を配置することができる。
中間導体306は、挿入によって電気モータ42の端子タブ302に圧入されかつ二つの装置間に相対的な運動がないよう可撓性を保つよう設計されている。ECU20を取り外して整備する必要がない場合、中間導体306の運動をさらに制限する必要はない。ECU20を取り外して整備する必要がある場合には、圧入端子の力のために、移動停止機構(図示せず)を装着位置決めピンに組み込みことによって可撓性の中間導体306の移動量を限定する必要がある場合もある。
図16は、また誤り防止機能を切り欠き320の態様で有するモータスリーブ210の実施形態を示す。モータシャフト60の回転の方向を制御する正負端子302が正しい側に整列するよう電気モータ42を予め位置合わせするように、レーザ光線または映像カメラを組み立て機器に使用することもできる。電気モータ42を定位置にカシメ固定する前に、基端部184における対応する孔または溝に噛み合う電気モータ組み立て工具(図示せず)におけるピンまたは他の位置決め装置を組み込むことによって、電気モータ端子302の位置決めの精度をさらに高めることができる。
図17Aに示す実施形態において、モータスリーブ210は、電気モータ42の出力ブッシング190の周囲に圧入される深絞りワークピースとして形成される。モータスリーブ210を、例えば溶接することによってまたは一以上の留め具を用いることによって、電気モータ42にさらに確実に取り付けることができる。モータスリーブ210は、HCUブロック32の面まで延設され、そしてそこで径方向に曲げられて外向き部322となる。その後、外向き部322は、HCUブロック32の一部を外向き部上へと変形させる「カシメ」作業によって、定位置に確実に取り付けられ、これにより、電気モータ42をモータボア40内に確実に取り付けることができる。これにより、外向き部322の機械加工およびカシメを一層容易に行うことができる。スリーブ210の第二の機能は、電気モータ42の性能および効率を向上するために、モータケースの側壁182の磁束保持容量(flux carrying capacity)に追加する磁束リングとして作用することである。
さらに、図17Bの拡大図からよく分かる通り、ノイズおよび/または振動伝達を最小限とし、油圧制御ユニット30をより静かに動作させるために、電気モータ42を、ゴム等の防振材料のクッション324,326を圧縮した状態で載置することもできる。クッション324,326には、モータスリーブ210の底部とモータボア40のフロア46との間に配置される第二Oリング324を含めることができる。追加的にまたは選択的に、クッション324,326には、モータスリーブ210の側面とモータボア40の円筒状側壁との間で延設される第三Oリング326を含めることができる。
ある実施形態においては、モータボア40の側壁には、モータ軸44に対して平行に延設される一以上の凹部332が形成される。凹部332は、モータスリーブ210および電気モータ42をHCUブロック32のモータボア40内に確実に取り付けるための第二ステイクドリップ196を形成する工具を受け入れることができる。ある実施形態においては、図19から図20に示す通り、一以上の凹部332を管状とすることもできる。図18から図21に示す通り、ゴム、発泡体または他の弾性材料から形成できる一以上のゴム防振器330を、モータボア40の側壁における凹部332内に配置することもできる。ある実施形態においては、ゴム防振器330は、凹部332のうちの対応する一つの形状と一致する断面形状を有することができる。例えば、ゴム防振器330は、図21に示すような三日月形状断面を有することができる。ある実施形態においては、図19に示す通り、モータボア40の側壁には四つの凹部332が形成される。それぞれの凹部332に一つのゴム防振器330が配置される。電気モータ42とHCUブロック32との間のノイズおよび/または振動伝達を最小限とし、油圧制御ユニット30をより静かに動作させるようゴム防振器330は構成される。
ゴム防振器330の一つ以上は、図21に示す、略一定断面を有する上部340と、HCUブロック32へのゴム防振器330の取り付けを容易とできる断面が次第に小さくなるテーパ状下部342と、を有する設計とできる。また図21に示す通り、ゴム防振器330は、モータボア40の側壁における管状凹部332と一致するよう構成される凸状曲面344を有する。またゴム防振器332は、凸状曲面344とは反対側に、円筒状モータスリーブ210を受けるように構成される凹面346を有する。これにより、ゴム防振器330は、モータボア40の側壁における管状凹部332にぴったりと嵌まることができ、電気モータ42の振動を低減することができる。
上述の発明は関連する法律的な基準に則って説明したものであり、したがって、この説明は本質的に限定するものではなく例示的なものである。上記の記載が本発明の新規性が有用となるあらゆる組み合わせにわたることは理解されよう。開示した実施形態に対する変形および変更は、当業者には明らかであり、本発明の範囲内で行うことができる。したがって、本発明に与えられる法的保護の範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によってのみ定義することができる。
米国特許第6,866,489号明細書

Claims (12)

  1. 回転偏心体を収容する偏心チャンバを有するHCUブロックと、
    ピストンロッドを受けて前記ピストンロッドを軸方向にのみ平行移動自在とできる円筒形状を有している第一内面を有し、ポンプ軸に沿って延設される第一管状部を有するピストンガイドであって、
    前記第一管状部が周囲に戻しバネが配置される略円筒形状を有する第一外面を有しており、
    前記ピストンガイドは、前記第一内面から環状にかつ径方向外側に延設されるとともに前記偏心チャンバから離れる方向に面している基面を有しており、
    第二管状部が、前記基面から前記第一管状部とは反対に軸方向に延設されており、前記ピストンロッドから径方向に間隔を空けて配置される円筒形状を有する第二内面であって、前記第二内面と前記ピストンロッドとの間に第一喉部を形成する第二内面を有している、
    ピストンガイドと、
    前記ピストンロッドを囲繞するよう前記ピストンガイドの前記第一喉部に配置されるグランドシールであって、前記グランドシールを通って前記ピストンロッドが軸方向に移動するときの前記ピストンロッドの周囲の漏れを防止するグランドシールと、
    を備える油圧制御ユニットであって、
    前記ピストンロッドは、前記ポンプ軸に沿って第一端部と第二端部との間で延設される略円筒形状を有しており、
    前記ピストンロッドは、前記第一端部と前記第二端部との間で略全長にわたって延設される滑らかな外面を有しており、
    前記油圧制御ユニットは、前記ピストンロッドの前記第一端部の周囲に配置されるとともに、前記ピストンロッドとともに軸方向に移動するよう固定されるエンドキャップをさらに備え、
    前記エンドキャップは、前記戻しバネと係合するために前記ピストンロッドから環状にかつ外側に延設されるフランジ部を有する、
    油圧制御ユニット。
  2. 前記ピストンロッドを受けるためのポンピングチャンバを有する出力側バルブハウジングであって、前記出力側バルブハウジングが、径方向外側に延設されるとともに前記偏心チャンバに向かって面する環状レッジを有しており、前記出力側バルブハウジングが、前記環状レッジから前記偏心チャンバに向かって、前記ピストンガイドの前記第一喉部内へと軸方向に延設されて、前記グランドシールを前記第一喉部における固定位置に保持する管状凸部を有している、出力側バルブハウジング、および
    前記ポンプ軸に対して横方向に前記HCUブロック内へと延設されるとともに前記偏心チャンバと交差する円筒形状を有するサンプボアを有しており、前記HCUブロックの面に隣接して前記サンプボア内に配置されるサンプカバーを有している、ポンプサンプであって、前記サンプカバーは油圧制御ユニットのポンプボアを囲繞する出力キャップと同一の部品であるポンプサンプ、
    のうちの一つまたはそれらの組み合わせを備える、
    請求項1に記載の油圧制御ユニット。
  3. 前記グランドシールは、前記グランドシールを通って前記ピストンロッドが軸方向に移動するときの前記ピストンロッドの周囲の漏れを防止するよう前記ピストンロッドを封止するように囲繞するOリングを有し、
    前記グランドシールは、また、前記Oリングに隣接して配置されるとともに略平坦な形状を有しており前記ピストンロッドの回りに環状にかつ前記ピストンガイドの前記第二内面へと径方向外側に延設される補強座金を有し、具体的には、前記グランドシールは、二つ前記補強座金を有しており、前記Oリングは前記二つの補強座金の間に配置されている、
    請求項1又は2に記載の油圧制御ユニット。
  4. 前記HCUブロックは、モータ軸に沿ってフロアへと延設される円筒形状を有するとともにモータシャフトを介して前記回転偏心体を駆動するための電気モータを収容するモータボアを有しており、
    前記電気モータは、前記モータ軸に沿って基端部と出力端部との間で延設される略円筒形状を有する側壁を有するモータハウジングを有しており、前記基端部と前記出力端部のそれぞれは互いに平行にかつ前記モータ軸に対して垂直に延設されており、前記出力端部は、前記モータシャフトを回転可能に支持するための出力ブッシングを囲繞している、
    請求項1からのいずれか1項に記載の油圧制御ユニット。
  5. 複数の第二留め具で前記モータハウジングの前記出力端部に固定される装着板であって、前記HCUブロックは前記モータボア内にステイクドリップを有しており、前記モータボア内に前記電気モータを確実に保持するよう前記装着板は前記ステイクドリップと前記モータボアの前記フロアとの間に取り付けられる装着板、
    前記モータシャフトが前記モータ軸に沿って中心に位置する状態で前記電気モータを前記モータボア内に中心に位置決めするスペーサリングであって、前記スペーサリングは前記モータハウジングの前記出力ブッシングを囲繞するとともに係合する内面を有するリング形状を有しており、前記スペーサリングは前記モータ軸と平行に前記フロアを超えて前記偏心チャンバに向かって延設される前記HCUブロックの環状内壁と係合するように構成される不連続な外面を有しているスペーサリング、および
    前記モータハウジングの前記側壁を囲繞する略円筒形状を有するとともに、前記モータハウジングの前記出力端部に隣接して径方向外側に延設されて前記モータボアの前記フロアと係合する環状リングを有するモータスリーブであって、前記モータスリーブは抵抗溶接またはレーザ溶接によって前記モータハウジングに取り付けられており、前記HCUブロックは前記モータボア内にステイクドリップを有しており、前記モータボア内の前記電気モータを確実に保持するよう、前記モータスリーブの前記環状リングは前記ステイクドリップと前記モータボアの前記フロアとの間で取り付けられているモータスリーブ、
    のうちの一つまたはそれらの組み合わせをさらに備える、
    請求項に記載の油圧制御ユニット。
  6. 前記エンドキャップは、前記ピストンロッドの前記第一端部の周囲に前記回転偏心体に隣接して配置され、
    前記ピストンガイドは、環状にかつ径方向外側に延設されるとともに前記偏心チャンバに向かって面する第一肩部を有しており、
    前記戻しバネは、前記ピストンロッドを前記回転偏心体に向かって軸方向に付勢するよう、前記ピストンガイドの前記第一肩部と前記エンドキャップの前記フランジ部との間に延設されている、
    請求項1に記載の油圧制御ユニット。
  7. 流体を前記ピストンロッドを有するピストンポンプ内へと流れさせることができると同時に逆方向の流体の流れを防止できるよう前記HCUブロックの入力側バルブボアに配置されるとともに、入力側閉鎖部材を封止するように受けるための入力側バルブ受け部を有する入力側バルブハウジングを有する入力側逆止弁と、
    前記HCUブロック内へと前記ポンプ軸に対して横方向に延設される略円筒形状を有するアキュムレータボア内に配置されるアキュムレータアッセンブリであって、前記アキュムレータアッセンブリは、コイルバネを有するアキュムレータピストンを有し、前記コイルバネは、前記アキュムレータピストンを前記HCUブロックの面に隣接して前記アキュムレータボアに配置されるアキュムレータキャップから離れる方向に付勢するアキュムレータアッセンブリと、
    を備えており、
    前記入力側バルブボアは前記アキュムレータボアと同軸状に形成されており、
    前記入力側バルブボアは、前記アキュムレータボアより直径が小さく、前記アキュムレータボアから前記HCUブロックの前記面から離れるように軸方向に延設されている、
    請求項に記載の油圧制御ユニット。
  8. 前記HCUブロックは、前記偏心チャンバと交差するようポンプ軸に沿って前記HCUブロックの面から横方向に延設されるポンプボアを有しており、
    前記油圧制御ユニットは、
    前記ピストンロッドを有するピストンポンプと、ポンピングチャンバを出力側流体チャンバから分離する出力側閉鎖部材を受けるための出力側バルブ受け部と、を含む出力側バルブハウジングと、
    前記出力側閉鎖部材を前記出力側バルブ受け部へと付勢するように構成される出力側バルブバネと係合するよう前記偏心チャンバに面する内側レッジを有する出力側バネ保持器であって、前記出力側バネ保持器は、前記ピストンポンプを前記HCUブロックの前記ポンプボアに保持するための出力キャップと係合するよう前記偏心チャンバから離れるように軸方向に延設される複数のテーパ状ポストを有している出力側バネ保持器と、
    をさらに備えており、
    前記テーパ状ポストは、組み立ての際に所定量だけ変形するように構成されている、
    請求項に記載の油圧制御ユニット。
  9. 前記HCUブロック、前記偏心チャンバと交差するようポンプ軸に沿って前記HCUブロックの面から横方向に延設されるポンプボアを有しており
    前記油圧制御ユニットは、前記ピストンロッドを有するピストンポンプと、ポンピングチャンバを出力側流体チャンバから分離する出力側閉鎖部材を受けるための出力側バルブ受け部と、を有する出力側バルブハウジングと
    前記出力側閉鎖部材を前記出力側バルブ受け部へと付勢するように構成される出力側バルブバネと係合するよう前記偏心チャンバに面する内側レッジを有する出力側バネ保持器であって、前記出力側バネ保持器は、前記ピストンポンプを前記HCUブロックの前記ポンプボアに保持するための出力キャップと係合するよう前記偏心チャンバから離れるように軸方向に延設される複数のテーパ状ポストを有している出力側バネ保持器と、
    を備え、
    前記テーパ状ポストは、組み立ての際に所定量だけ変形するように構成されている、
    請求項1に記載の油圧制御ユニット。
  10. 前記HCUブロックは、前記出力キャップを前記ポンプボア内に取り付けるよう、前記ポンプボア内にステイクドリップを有している、および/または
    前記出力側バルブハウジングは、前記ピストンロッドを受けるとともに前記ピストンロッドが前記ポンピングチャンバ内において軸方向に移動するとき体積が変化する前記ポンピングチャンバを有する、および/また
    記ピストンロッドを前記回転偏心体と接触させるよう付勢するために、前記戻しバネが前記第一外面の周りに配置される、
    請求項に記載の油圧制御ユニット。
  11. 記HCUブロックは、モータ軸に沿ってフロアへと延設される円筒形状を有するとともにモータシャフトを介して前記回転偏心体を駆動するための電気モータを収容するモータボアを有しており、
    前記電気モータは、
    前記モータ軸に沿って基端部と出力端部との間で延設される略円筒形状を有する側壁を有するモータハウジングと、
    前記モータハウジングに取り付けられるとともに前記モータハウジングの前記出力端部に隣接して径方向外側に延設されて前記モータボアの前記フロアと係合する環状リングを有するモータスリーブと、
    を含み、
    前記HCUブロックは前記モータボア内にステイクドリップを有しており、前記モータボア内の前記電気モータを確実に保持するよう、前記モータスリーブの前記環状リングは前記ステイクドリップと前記モータボアの前記フロアとの間に取り付けられている、
    請求項1に記載の油圧制御ユニット。
  12. 前記モータスリーブは、対応する構造を前記モータボアにおいて受けて前記電気モータを所定の径方向配置に位置決めするよう構成される切り欠きを有している、および/または、
    油圧制御ユニットは、前記モータスリーブの底部と前記モータボアの前記フロアとの間に配置される防振材料のクッション、および、前記モータスリーブの側部と前記モータボアの筒状側壁との間に延設される防振材料のクッションであって、前記モータボアの前記側壁は前記モータ軸と平行に延設される凹部を有しており、ゴム防振器が前記凹部内に配置されているクッション、のうちの一つまたはそれらの組み合わせを備える、
    請求項1に記載の油圧制御ユニット。
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