JP7560554B2 - 液圧式の非人力車両ブレーキ設備のハイドロリックユニットのためのハイドリックブロック - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提項の構成要件を有する、液圧式の車両ブレーキ設備のハイドロリックユニットのためのハイドロリックブロックに関する。

特許文献１は、スリップコントロールされる液圧式の非人力車両ブレーキ設備のためのハイドロリックユニットを開示している。このハイドロリックユニットは、車両ブレーキ設備の筋力操作のためのマスタブレーキシリンダピストンが軸方向へスライド可能に収容されたマスタブレーキシリンダボアが穿設されたハイドロリックブロックを有している。マスタブレーキシリンダピストンは、マスタブレーキシリンダピストンおよびフットブレーキペダルと枢着結合されたペダルロッドを介して、マスタブレーキシリンダボアの中でスライドさせることができる。車両ブレーキ設備の非人力操作のために、ハイドロリックブロックは、電気モータによりねじ伝動装置を介して非人力ピストンが中でスライド可能である非人力シリンダボアを有している。

国際公開第２０１３／０２３９５３Ａ１号パンフレット

請求項１の構成要件を有する本発明のハイドロリックブロックは、液圧式の、特にスリップコントロール式の、非人力車両ブレーキ設備のハイドロリックユニットのために意図される。スリップコントロールは、特にロック防止コントロール、トラクションコントロール、および／またはビークルダイナミックコントロール／エレクトロニックスタビリティプログラムであり、これらについて略語ＡＢＳ、ＡＳＲ、および／またはＦＤＲ／ＥＳＰが慣用される。これらは日常語では「横滑りコントロール」とも呼ばれる。スリップコントロールは周知であり、ここでは詳しくは説明しない。

ハイドロリックブロックは、車両ブレーキ設備ないしそのブレーキ圧コントロールおよび／またはスリップコントロールの液圧コンポーネントの機械的な取付、および液圧的な配管の役目を果たす。このような液圧コンポーネントは、特に、電磁弁、逆止め弁、ハイドロリックリザーバ、ダンパチャンバ、および圧力センサである。液圧コンポーネントは、多くの場合に円筒状の貫通孔または止まり穴として部分的に直径段差を有するように構成される、ハイドロリックブロックの収容部に取り付けられる。「配管」とは、収容部ないしその中に取り付けられた液圧コンポーネントがハイドロリックブロックのパイプを通して、車両ブレーキ設備ないしそのスリップコントロールの液圧配線図に即して接続されることを意味する。パイプは、典型的にはハイドロリックブロックに穿孔される。

ハイドロリックブロックは、車両ブレーキ設備ないしそのスリップコントロールの液圧コンポーネントが実装されてハイドロリックユニットを構成し、ここで「実装される」とは、液圧コンポーネントが、そのためにそれぞれ意図されるハイドロリックブロックの収容部に取り付けられることを意味する。

ブレーキパイプを介して、車両ブレーキ設備の液圧ホイールブレーキがハイドロリックブロックに接続されており、または接続される。

車両ブレーキ設備の非人力操作のために、本発明によるハイドロリックブロックは、非人力ピストンが軸方向へスライド可能に収容された非人力シリンダボアを有する。非人力シリンダボアはしばしばプランジャシリンダとも呼ばれ、非人力ピストンはプランジャピストンとも呼ばれる。ブレーキ圧を生成するために、非人力ピストンは、たとえば電気モータとねじ伝動装置とを有する非人力駆動装置によって、非人力シリンダボアの中でスライド可能である。非人力ピストンの軸方向へのスライドを案内するために、非人力シリンダボアは、非人力シリンダボアの軸方向長さの一部にわたって延びて非人力ピストンを径方向で案内する案内区域を有する。特に非人力シリンダボアは案内区域で、非人力ピストンと等しい直径を有する。非人力シリンダボアは案内区域で、非人力ピストンが引っ掛かることなく軸方向へスライド可能であるために必要である、非人力ピストンよりもわずかに大きい直径を有することもできる。非人力シリンダボアは案内区域の外部ではさらに大きい直径を有し、それにより、そこで非人力ピストンが非人力シリンダボアの円周面に当接しないという利点がある。

非人力ピストンはピストンシール材によって、特にシールリングによって、非人力シリンダボアの中で封止される。非人力ピストンのための非人力シリンダボアの案内区域は、本発明によると、ピストンシール材の圧力側にある。圧力側とは、非人力ピストンが非人力シリンダボアの中でスライドしたときに、車両ブレーキ設備を操作するためのブレーキ圧を生成する側である。すなわち、案内区域はピストンシール材から非人力シリンダボアの作業室の中へと延びており、非人力ピストンが該作業室を一方の側で区切り、該作業室の容積を非人力ピストンがブレーキ操作のためのスライドのときに縮小し、それによりブレーキ液を作業室から液圧ホイールブレーキの方向へと押し除ける。非人力ピストンのための非人力シリンダボアの案内区域はピストンシール材のところで終わるか、または、圧力側と向かい合う側でピストンシール材を超えて、たとえば第２のピストンシール材まで延びることができる。

本発明によるとハイドロリックブロックは、非人力ピストンの圧力側の案内区域における非人力シリンダボアの円周面に、ピストンシール材まで達するブレーキ液通路を有する。ブレーキ液通路は、たとえば非人力シリンダボアの案内区域にある刻み目または溝であり、たとえば軸平行または螺旋状に延びることができる。ブレーキ液通路を通して、ブレーキ液が非人力シリンダボアの作業室からピストンシール材へと到達して、これを潤滑する。ブレーキ液通路を通じて非人力シリンダボアの作業室が、案内区域の内部で非人力シリンダボアへと連通するブレーキ液パイプと連通する。ブレーキ液パイプを通じて非人力シリンダボアの作業室が、たとえばブレーキ液貯蔵容器および／またはホイールブレーキと連通する。

ここで「ボア」と呼んでいるハイドロリックブロックの穴は、たとえば非人力シリンダボアやマスタブレーキシリンダボアなどは、穿孔によるものとは別様に製作されていてもよい。

従属請求項は、独立請求項に記載されている発明の発展例や好ましい実施形態を対象としている。

本明細書および図面に開示されている一切の構成要件は、それ自体として単独で、または基本的に任意の組合せとして、本発明の実施形態で具体化されていてよい。本発明の１つの請求項または１つの実施形態のすべての構成要件ではなく、１つまたは複数の構成要件だけを有している本発明の実施形態も、原則として可能である。

次に、図面に示されている実施形態を参照しながら本発明について詳しく説明する。

本発明によるハイドロリックブロックを軸方向で非人力シリンダボアを切断して示す断面図である。

図１に示す本発明によるハイドロリックユニット１は、スリップコントロールを有する液圧式の非人力車両ブレーキ設備でのブレーキ圧生成のために意図される。このようなスリップコントロールは、たとえばロック防止コントロール、トラクションコントロール、および／またはビークルダイナミックコントロール／エレクトロニックスタビリティプログラムであり、これらについて略語ＡＢＳ、ＡＳＲ、ＦＤＲ／ＥＳＰが慣用される。

本発明によるハイドロリックユニット１は、電磁弁、逆止め弁、ハイドロリックリザーバ、ダンパチャンバなどの、スリップコントロールの液圧コンポーネントおよびその他のコンポーネントの機械的な取付と液圧的な配管の役目を果たすハイドロリックブロック２を有している。これらのコンポーネントがハイドロリックブロック１の表面や内部に配置され、ハイドロリックブロック２の図示しない穿孔を通じて、非人力車両ブレーキ設備とスリップコントロールの液圧配線図に即して液圧的に互いに接続される。２つの電磁弁３が、例示として配管記号として示されている。

図示して説明している本発明の実施形態では、ハイドロリックブロック２は、スリップコントロールのコンポーネントを収容するためのボアを備え、車両ブレーキ設備とスリップコントロールの液圧配線図に即して穿孔された、たとえばアルミニウム合金からなる直方体の平たい金属ブロックである。

ハイドロリックブロック２は、非人力ピストン５が軸方向へスライド可能なように収容された非人力シリンダボア４を有している。非人力シリンダボア４はハイドロリックブロック２を通って横向きに延びており、一方の端部で開いている。これと向かい合う側のハイドロリックブロック２の閉じた他方の端部に、ハイドロリックブロック２は、外方に向かって突出する、ハイドロリックブロック２と一体的な、非人力シリンダボア４に対して同軸の円筒状のカップ状の成形部７を有していて、これが非人力シリンダボア４を軸方向に延長している。非人力ピストン５を軸方向へスライド可能に案内するために、非人力シリンダボア４は、軸方向で非人力シリンダボア４の長さの一部にわたって延びて非人力ピストン５を非人力シリンダボア４の中で径方向に案内する案内区域６を有している。案内区域６において非人力シリンダボア４は、非人力ピストン５と等しい直径を有している。案内区域６において非人力シリンダボア４の直径は、非人力ピストン５がクリアランスを有し、引っ掛かることなく軸方向へスライド可能である程度に、これよりわずかに大きくなっていてもよい。案内区域６の外部で軸方向の両側に、非人力シリンダボア４は非人力ピストン５よりも大きい直径を有しており、それにより非人力ピストン５を取り囲む環状間隙８が生じている。

非人力シリンダボア４は案内区域６に、軸方向で間隔をおく、周回する２つのシール溝を有していて、その中に、非人力シリンダボア４と非人力ピストン５との間で封止をするピストンシール材９，１０がそれぞれ配置されている。成形部７のほうを向くピストンシール材９は高圧シール材９として把握することもでき、非人力シリンダボア４の開いた端部のほうを向くピストンシール材１０は低圧シール材１０として把握することもできる。両方のピストンシール材９，１０は、エラストマーまたはその他の弾性変形可能なプラスチックもしくはその他の素材からなるシールリングである。ピストンシール材９，１０はエラストマーのみで構成されており、金属またはたとえば変形し難いプラスチックからなる支持リング、支持ウェブ、あるいはその他の支持部材などを有さない。本実施例では、両方のピストンシール材９，１０は、非人力ピストン５の外側円周に密封式に当接する内側の周回するシールリップを有するリップシールである。

非人力シリンダボア４の開いた端部の方向には、案内区域６は低圧シール材１０で終わるか、または、好ましくは１ミリメートルもしくは数ミリメートルを超えない短い部分が軸方向に低圧シール材１０から延出する。成形部７の方向には、案内区域６は、図示している引き戻された基本位置にある非人力ピストン５と、成形部７における非人力シリンダボア４の閉じた端部との間隔のほぼ半分だけ延出する。非人力ピストン５の引き戻された基本位置は、非人力シリンダボア４の閉じた端部から作動時にもっとも遠く離れる位置である。非人力ピストン５および高圧シール材９の、閉じた端部のほうを向く側はその圧力側である。非人力ピストン５は成形部７の中へとスライドしたときに成形部７の中で、およびこれに伴って非人力シリンダボア４の中で、ブレーキ圧を生成するからである。

案内区域６は、非人力ピストン５ないし高圧シール材９の圧力側に、引き戻された基本位置にある非人力ピストン５まで達する、もしくは高圧シール材９まで達する、ブレーキ液通路１１としての刻み目を有している。ブレーキ液通路１１は、図面に示すように軸平行に、あるいはたとえば螺旋状に（図示せず）延びることができる。複数のブレーキ液通路１１が円周にわたって配分されて存在していてよい（図示せず）。

非人力シリンダボア４は、両方のピストンシール材９，１０の間に、ハイドロリックブロック２に装着される図示しないブレーキ液貯蔵容器へと通じるブレーキ液パイプ１３が連通する周回する溝１２を有している。ブレーキ液パイプ１３と溝１２とを通して、ブレーキ液が非人力ピストン５とピストンシール材９，１０を潤滑するために非人力ピストン５の円周に到達し、これが非人力シリンダボア４の中へ軸方向にスライドしたときにブレーキ液を軸方向に配分して、それにより非人力ピストン５が非人力シリンダボア４の案内区域６で潤滑されるとともに、ピストンシール材９，１０が潤滑される。

引き戻された基本位置にある非人力ピストン５の圧力側の端部にすぐ接するように、非人力シリンダボア４は、区切られた円周区域にわたって延び、同じくブレーキ液パイプ１５に連通する別の周回する溝１４を有しており、この溝により電磁弁３を介して、ブレーキパイプを通して液圧ブロック２に接続される図示しない液圧ホイールブレーキが非人力シリンダボア４に接続される。非人力ピストン５が閉じた端部の方向へスライドすることで、ホイールブレーキを操作するために非人力シリンダボア４の中でブレーキ圧を生成することができる。非人力シリンダボア４の案内区域６を溝１４まで貫くブレーキ液通路１１により、溝１４およびこれに連通するブレーキ液パイプ１５は、非人力ピストン５がスライドしたときにも、非人力ピストン５と非人力シリンダボア４の閉じた端部との間で非人力シリンダボア４と連通する。ブレーキ液通路１１が、非人力シリンダボア４の案内区域６と閉じた端部との間で、非人力シリンダボア４の大径部にまで達しているからである。

図１に見られるように高圧シール材９は、非人力ピストン５が引き戻された基本位置にあるときでもこれに当たって封止し、高圧シール材９が非人力ピストン５に当たって封止をしない非人力ピストン５のスライド位置は存在しない。それによってデッドストロークが回避され、非人力ピストン５は非人力シリンダボア４の中でスライドするとき、その引き戻された基本位置を起点として最初からブレーキ液を非人力シリンダボア４から押し除ける。

非人力によるブレーキ圧の生成のために非人力シリンダボア４の中で非人力ピストン５をスライドさせるために、ハイドロリックユニット１は、減速ギヤとしてのプラネタリギヤ１７とボールねじ１８とを介して非人力ピストン５を非人力シリンダボア４の中でスライドさせる電気モータ１６を有している。ボールねじ１８は、一般的にはねじ伝動装置または回転／並進・変換伝動装置として把握することができる。ボールねじ１８は、非人力ピストン５と非人力シリンダボア４に対して同軸に、部分的に非人力ピストン５の中に配置され、非人力ピストンはこの目的のために中空ピストンとして製作される。ボールねじ１８は、管状の軸受ホルダ２０によってハイドロリックブロック２の外側に配置された球軸受１９により回転可能に支承されている。プラネタリギヤ１７も同じく非人力シリンダボア４と非人力ピストン５に対して同軸に、ボールねじ１８と電気モータ１６との間に配置される。電気モータ１６は、同じく非人力シリンダボア４と非人力ピストン５に対して同軸にハイドロリックブロック２の外側にねじ止めされたモータハウジング２１を有する。電気モータ１６、プラネタリギヤ１７、およびボールねじ１８が電気機械式の非人力駆動装置２２を形成し、これによって非人力ピストン５が車両ブレーキ設備のための非人力によるブレーキ圧を生成するために、非人力シリンダボア４の中で軸方向へスライド可能である。非人力シリンダボア４および非人力ピストン５とともに、非人力駆動装置２２が本発明によるハイドロリックユニット１の非人力ブレーキ圧生成器２３を形成する。非人力によるブレーキ圧の電気機械式の生成とは異なる生成も、本発明は排除するものではない。

図示して説明した本発明の実施形態では、ハイドロリックブロック２はマスタブレーキシリンダボア２４を有していて、その中に、図示しないフットブレーキペダルまたはハンドブレーキレバーによりピストンロッドを介して機械的にマスタブレーキシリンダボア２４の中でスライド可能である図示しないマスタブレーキシリンダピストンを配置可能である。さらにハイドロリックブロック２は、たとえばばね付勢される図示しないシミュレータピストンのためのシミュレータシリンダボア２５を有する。車両ブレーキ設備の非人力操作のときマスタブレーキシリンダピストンをマスタブレーキシリンダボア２４の中でスライドさせることができるようにするために、マスタブレーキシリンダボア２４からブレーキ液をシミュレータシリンダボア２５の中へと押除け可能である。非人力ブレーキ圧生成器２３以外に、筋力によってもマスタブレーキシリンダボア２４の中でマスタブレーキシリンダピストンをスライドさせることで車両ブレーキ設備を操作することができ、このことは、特に非人力ブレーキ圧生成器２３の障害や失陥が生じた場合に意図される。

非人力シリンダボア４、マスタブレーキシリンダボア２４、および／またはシミュレータシリンダボア２５は、穿孔による以外で製作されていてもよい。

非人力シリンダボア４ないし非人力ブレーキ圧生成器２３は、１つの分離弁２６ないし液圧的に並列につながれた２つの分離弁によって、および分離弁２６と液圧的に直列につながれた図示しない取込弁によって、液圧ホイールブレーキと接続されている。さらに非人力シリンダボア４ないし非人力ブレーキ圧生成器２３は、分離弁２６によって、およびこれと液圧的に直列につながれた吐出弁２７によって、マスタブレーキシリンダボア２４または図示しないブレーキ液貯蔵容器に接続される。少なくとも１つの分離弁２６に、非人力シリンダボア４の中の最大圧力を制限する差圧弁２８が組み込まれている。それにより、たとえば非人力ピストン５がスライドすることなく非人力シリンダボア４の中のブレーキ液が熱膨張したケースでも、非人力シリンダボア４の中での許容されない高い圧力が防止される。

分離弁２６と吸込弁２７は、ハイドロリックブロック２が装備する、車両ブレーキ設備のスリップコントロールの電磁弁３である。分離弁２６と吸込弁２７は２／２ウェイ電磁弁であり、分離弁２６は無通電の基本位置にあるときに閉じられ、吸込弁２７は無通電の基本位置にあるときに開く。分離弁２６のうちの少なくとも１つに、上述したように差圧弁２８が組み込まれる。

２ ハイドロリックブロック
４ 非人力シリンダボア
５ 非人力ピストン
６ 案内区域
９，１０ ピストンシール材
１４ 溝
１５ ブレーキ液パイプ
２２ 非人力駆動装置
２４ マスタブレーキシリンダボア
２６ 分離弁
２７ 吸込弁
２８ 差圧弁

Claims (8)

1. 液圧式の非人力車両ブレーキ設備のハイドロリックユニットのためのハイドロリックブロックであって、前記ハイドロリックブロック（２）は、非人力ピストン（５）が軸方向へスライド可能に収容された、ピストンシール材（９，１０）により封止される非人力シリンダボア（４）を有し、前記非人力シリンダボア（４）は前記ピストンシール材（９，１０）の圧力側に、前記非人力ピストン（５）を径方向で案内する案内区域（６）と前記案内区域（６）より大きな径を有する大径部とを有する、ハイドロリックブロックにおいて、前記ハイドロリックブロック（２）は、前記非人力ピストン（５）の圧力側で前記案内区域（８）と前記大径部の境界から前記ピストンシール材（９）まで前記案内区域（６）を貫くブレーキ液通路（１１）を前記非人力シリンダボア（４）の円周面に有し、
   前記シリンダボア（４）の前記案内区域（６）に、前記非人力ピストン（５）が引き込まれた基本位置にあるとき前記非人力ピストン（５）の圧力側にブレーキ液パイプ（１５）が連通する周回する溝（１４）を有することを特徴とする、ハイドロリックブロック。
2. 前記非人力ピストン（５）は引き戻された基本位置にあるとき前記ピストンシール材（９）に密封式に当接することを特徴とする、請求項１に記載のハイドロリックブロック。
3. 前記ピストンシール材（９，１０）は、弾性的な素材のみからなる、および／または軸方向への圧力負荷に対する独立した軸方向の支持部を有さない、シールリングを有することを特徴とする、請求項１または２に記載のハイドロリックブロック。
4. 前記非人力シリンダボア（４）は２つのピストンシール材（９，１０）を有し、前記案内区域（６）は両方の前記ピストンシール材（９，１０）の間にも延びていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載のハイドロリックブロック。
5. 前記非人力ピストン（５）のための前記非人力シリンダボア（４）の前記案内区域（６）は前記非人力ピストン（５）の圧力側で前記非人力シリンダボア（４）の長さの一部にわたってのみ延びており、かつ、圧力側から遠い前記ピストンシール材（１０）の圧力側と反対を向く側には延びていないことを特徴とする、請求項４に記載のハイドロリックブロック。
6. 前記非人力シリンダボア（４）は前記ハイドロリックブロック（２）にある逆止め弁または差圧弁（２８）および制御可能な吸込弁（２７）によってマスタブレーキシリンダボア（２４）および／またはブレーキ液貯蔵容器に接続されることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載のハイドロリックブロック。
7. 前記逆止め弁または前記差圧弁（２８）は制御可能な分離弁（２６）に組み込まれ、該分離弁によってホイールブレーキが前記非人力シリンダボア（４）に接続されることを特徴とする、請求項６に記載のハイドロリックブロック。
8. 前記ハイドロリックブロック（２）は前記非人力シリンダボアの中で前記非人力ピストン（５）をスライドさせるための非人力駆動装置（２２）を有することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項に記載のハイドロリックブロック。

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