JPS62187645A - ポンプ起動負荷軽減型液圧供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高圧で液を蓄える高圧アキュムレータとそれに
液を供給する高圧ポンプとを含む液圧供給装置に関する
ものであり、特にその起動時におけるポンプ駆動装置の
負荷軽減に関するものである。

従来の技術 上記のような液圧供給装置は、例えば特開昭５９−５０
８４８号公報に記載されている自動車用液圧ブレーキ装
置において使用される。この液圧ブレーキ装置は、ブレ
ーキペダルとその操作に応じてブレーキ液圧を発生させ
るマスクシリンダとの間に液圧式のブースタが設けられ
て、ブレーキペダルに加えられる操作力を倍力してマス
クシリンダに伝達するようになっており、このブースタ
を作動させるための液圧源として使用されるのである。

このようにすれば、ブレーキ非作動時に比較的小形の高
圧ポンプで液を汲み上げて高圧アキュムレータに蓄えて
おき、ブレーキ作動時に十分な量の高圧液をブースタに
供給することができる。

液圧ブレーキ装置にはさらに、ブレーキの車輪に対する
回転抑制力が路面の摩擦係数との関係において過大であ
るために車輪が路面に対してスリップすることを防止す
るアンチロック装置や、車両の発進時あるいは加速時に
駆動輪の駆動力が過大であるために駆動輪が路面に対し
てスリップすることを防止するトラクションコン１−ロ
ール装置等が設けられることがあり、これらの液圧源と
してもこの種の液圧供給装置が使用される。

発明が解決しようとする問題点 上記のように高圧アキュムレータと高圧ポンプとを含む
液圧供給装置においては、高圧アキュムレータ内の液圧
が下限値まで低下したとき高圧ポンプが起動されて液の
補給を開始し、高圧アキュムレータ内の液圧が上限値に
達したとき高圧ポンプが停止させられるのであるが、下
限値といってもブースタ等を作動させるのには十分な高
さであることが必要であるため、例えば１４０ｋｇ／ｃ
ｒＡというように高い値に設定される。したがって、高
圧ポンプは起動時からこの高い液圧に抗して液を高圧ア
キュムレータに押し込むことが必要であり、高圧ポンプ
の駆動装置にはポンプ起動時にこの高い液圧に基づく負
荷と高圧ポンプおよび駆動装置自体の慣性負荷との両方
が重複して掛かるため、ポンプ駆動装置が大形でコスト
の高いものとなることを避は得ないという問題が生ずる
。

また、ポンプ駆動装置として直流電動モータが多く使用
されるのであるが、この場合には、起動電流が極めて大
きくなり、ブラシの消耗が激しく、かつモータの寿命も
短くなってしまうという不都合が生ずる。

また、ポンプ駆動装置として、自動車駆動用のエンジン
等地の目的で設けられている駆動源と、その駆動源と高
圧ポンプとを接続・遮断するクラッチとを含むものも使
用可能であり、この場合には起動時の負荷が大きければ
容量の大きいクラッチが必要となり、また、エンジン等
駆動源の負荷変動が大きくなるという不都合も生ずるの
である。

以上、自動車用液圧ブレーキ装置の液圧供給装置を例と
して説明したが、他の目的で使用されるものにおいても
同様な問題が発生する。

本発明は以上の事情を背景として、特殊な形式の液圧供
給装置、すなわち、上記高圧アキュムレータおよび高圧
ポンプに加えて、高圧アキュムレータより低圧で蓄えた
液を高圧ポンプに供給するピストン式のチャージングア
キュムレータと、そのチャージングアキュムレータに液
を供給するチャージングポンプとを含む液圧供給装置に
おいて、チャージングアキュムレータを利用することに
よってポンプ起動負荷を軽減し、上述の問題を解決する
ことを目的として為されたものである。

問題点を解決するための手段 そのために本発明に係る液圧供給装置は、（ａｌ概して
有底円筒状を成して前記チャージングアキュムレータの
ハウジングに液密にかつ限られた距離１２］動可能に嵌
合され、内側にチャージングアキュムレータのピストン
を摺動可能に収容してそのピストンとの間に蓄圧室を形
成するバ・ソファピストンと、（ｂｌその蓄圧室に蓄え
られた液を少量ずつ漏らす漏洩手段と、（Ｃ）バッファ
ピストンの底壁を間に挟んで蓄圧室とは反対側に形成さ
れたバ・ノファ室と、高圧ポンプと高圧アキュムレータ
とをつなぐ高圧液通路とを連通させる第一連通路と、（
ｄ）バッファピストンの底壁を貫通して形成され、バッ
ファ室と蓄圧室とを連通させる第二連通路と、（８１そ
の第二連通路に設けられて、バッファ室から蓄圧室に向
かう向きの液の流れを阻止する逆止弁と、（ｆｌその逆
止弁の弁子とチャージングアキュムレータピストンとの
いずれか一方に設けられ、チャージングアキュムレータ
ピストンが蓄圧室の容積が最小となる前進端にある状態
では他方に当接して逆止弁を開く開弁突起と、（ｇｌバ
ッファピストンを、バッファ室に向かつて付勢し、その
付勢力が、チャージングアキュムレータの蓄液圧と等し
い液圧がバッファ室に作用してもバッファピストンヲ前
進端に保持し、そのチャージングアキュムレータの蓄液
圧と高圧アキュムレータの下限液圧との間に設定された
バッファ液圧が作用するときはバッファピストンの後退
を許容する大きさに設定されたスプリングとを含むよう
に構成される。

作用 以上のように構成された液圧供給装置において、高圧ポ
ンプおよびチャージングポンプが停止している状態では
、バッファピストンおよびチャージングアキュムレータ
ピストンが前進端にあり、逆止弁が開いて高圧液通路う
くチャージングアキュムレータの蓄圧室に連通している
。

高圧アキュムレータに液を補給する必要が生じてチャー
ジングポンプおよび高圧ポンプが起動されれば、チャー
ジングポンプは直ちにポンプ作用を開始するのであるが
、高圧ポンプはその吐出液がバッファ室に比較的低圧で
吸収されるため、一定時間実質的なポンプ作用を行わな
い。すなわち、高圧ポンプから吐出された液は開いた逆
止弁を通過してチャージングアキュムレータの蓄圧室に
流入し、チャージングアキュムレータピストンが小距離
後退して逆止弁が閉じた後は、バ・ソファピストンを後
退させつつバッファ室へ流入するのである。なお、チャ
ージングアキュムレータの蓄圧室にはチャージングポン
プの吐出液も流入するため、高圧ポンプから蓄圧室に流
入する液の量は正確には決まらないが、少なくともバ・
ノファ室の最大容積に相当する量の液を吐出するまでは
高圧ポンプが実質的なポンプ作用を為さないことが保証
される。

バッファピストンが後退端まで後退すれば、高圧ポンプ
の吐出液はバッファ室に流入不能となり、高圧アキュム
レータに対する液の補給が開始される。これにより高圧
ポンプ本来の負荷がポンプ駆動装置に掛かるのであるが
、この時までにはチャージングポンプおよび高圧ポンプ
を含むポンプ装置全体ならびにその駆動装置が定常運転
速度に達しており、慣性負荷は消滅している。

高圧アキュムレータに十分な量の液が蓄えられ、液圧が
上限液圧に達すれば、高圧ポンプおよびチャージングポ
ンプが停止させられる。この時点においては、チャージ
ングアキュムレータピストンは後退位置にあり、逆止弁
が閉じられているため高圧液通路およびバッファ室には
高圧の液が閉じ込められることとなるが、チャージング
アキュムレータの蓄圧室に蓄えられた液は漏洩手段によ
って徐々に漏洩させられるため、チャージングアキュム
レータピストンが前進端に向かって移動する。

そして、このピストンが前進端近傍位置まで復帰したと
き、逆止弁が開き、高圧液通路およびバッファ室内の液
がチャージングアキュムレータの蓄圧室側へ流出するこ
とが許容されてバ・ソファピストンが原位置（前進端）
へ復帰し、かつ高圧液通路の液圧が解消される。

発明の効果 このように、本発明に係る液圧供給装置においては、ポ
ンプ起動時から一定時間の間、高圧ポンブが実質的なポ
ンプ作用を為さないため、ポンプ起動時にポンプ駆動装
置に掛かる負荷が小さくて済み、重量およびコストの低
いポンプ駆動装置を使用することが可能となる効果が得
られる。

また、ポンプ駆動装置として直流電動モータを使用する
場合には、起動電流が低くて済むこととなり、ブラシの
消耗が低減し、モータの寿命が長くなる効果が得られ、
また、他の目的で設けられている駆動源をポンプ駆動用
に利用する場合には、その駆動源のポンプ起動に伴う負
荷変動が低減する効果が得られる。

さらに、ポンプ停止中に高圧液通路に高圧が閉じ込めら
れることがないため、高圧液通路にゴム製の高圧ホース
やシール部材が用いられている場合には、それらの寿命
が長くなる効果も得られる。

実施例 以下、本発明を自動車のアンチロック型液圧ブレーキ装
置の液圧供給装置に適用した場合の一実施例を図面に基
づいて説明する。

第１図はアンチロック型液圧ブレーキ装置の系統図であ
り、図中１０はブレーキペダル、１２はマスクシリンダ
である。マスクシリンダ１２は２つの互いに独立した加
圧室を備えたタンデム型のものであり、各加圧室に発生
させられた液圧は液通路１４および１６によって、それ
ぞれ前輪ブレーキのフロントホイールシリンダとｆ＆輪
ジブレーキりャホイールシリンダとに伝達されるのであ
るが、図にはリヤ側の系統のみが代表的に示されている
。

液通路１６は、プロボーショニングバルブ１８および液
圧制御装置２０を備えて、マスクシリンダ１２とリヤホ
イールシリンダ２２とを接続している。プロボーショニ
ングバルブ１８はマスクシリンダ１２の液圧を一定の比
率で減圧するものであるが、良く知られたものであるた
め説明は省略する。液圧制御装置２０は液圧制御部２４
とバイパス部２５とを備えている。液圧制御部２４は方
向切換弁２６と液圧制御ピストン２８とを備え、液圧室
３０の液圧に応じてリヤホイールシリンダ２２の液圧を
制御するものであり、バイパス部は方向切換弁３２とバ
イパスピストン３４とを備え、液圧室３６に液圧が作用
しなくなったとき、マスクシリンダ１２とリヤホイール
シリンダ２２とをバイパス通路３８を経て連通させるも
のである。

上記液圧制御部２４の液圧室３０の液圧は増減圧切換用
電磁弁４０と緩急制御用電磁弁４２とによって制御され
る。増減圧切換用電磁弁４０はソレノイド４３の励磁、
消磁に伴って液圧室３０を緩急制御用電磁弁４２および
液通路４４を経てレギュレータ４６に連通させる状態と
、液通路４８を経てリザーバ５０に連通させる状態とに
切り換えられ、液圧室３０の液圧を増減圧させるもので
ある。一方、緩急制御用電磁弁４２は、ソレノイド５２
に供給されるパルス状励磁電流のデユーティ比が変えら
れることによって、開状態にある時間と閉状態にある時
間との比率が変えられ、増圧および減圧の緩急を制御す
るものである。すなわち、両電磁弁４０．４２は、液圧
制御装置２０を介して間接的にリヤホイールシリンダ２
２の液圧を制御し、後輪がロック状態に陥ることを防止
するのである。ソレノイド４３および５２の励磁。

？’ｆ４磁は図示しないマイクロコンピュータを主体と
するコントローラによって行われるのであるが、この制
御は良く知られているので詳細な説明は省略する。

前記レギュレータ４６は制御ピストン６０と方向切換弁
６２とを備えており、制御ピストン６０の片側の液圧室
６４には液通路６６によってマスクシリンダ１２の液圧
が導かれるようになっている。制御ピストン６０はこの
マスクシリンダ圧の増減に基づいて方向切換弁６２を、
液圧室６８を高圧アキュムレータ７０に連通する状態と
、リザーバ５０に連通ずる状態と、いずれにも連通しな
い状態とに切り換え、それによって高圧アキュムレータ
７０の液圧をマスクシリンダ圧より所定値商い液圧まで
減圧し、前記緩急制御用電磁弁４２と液圧制御装置２０
とに供給する。

上記高圧アキュムレータ７０には、逆止弁７２を介して
高圧液通路７４の一端が接続されている。

高圧液通路７４の他端はポンプ装置７６に接続されてい
るが、この高圧液通路７４の一部は高圧ゴムホース７８
によって形成されている。ポンプ装置７６は、ポンプモ
ータ８０によって駆動されるようになっており、ポンプ
モータ８０は高圧アキュムレータ７０に設けられた液圧
スイッチ８２の出力信号に基づいて起動、停止させられ
、それによって高圧アキュムレータ７０内の液圧が予め
定められた一定範囲に保たれるようになっている。

８４はリリーフバルブである。

以上の説明から明らかなように、本実施例においては高
圧アキュムレータ７０．高圧液通路７４゜ポンプ装置７
６等によって液圧供給装置が構成されているのであるが
、その主要部であるポンプ装置７６は第２図に示すよう
に、共通のブロック９０にチャージングポンプ９２．チ
ャージングアキュムレータ９４および２個の高圧ポンプ
９６が組み込まれ、吸入ボート９８から液を吸入して２
段階に加圧し、吐出ボート１００から吐出するものであ
る。

チャージングポンプ９２はハウジング１０２内にプラン
ジャ１０４が摺動可能かつ実質的に液密に嵌合され、ス
プリング１０５によって一方向に付勢されたものであり
、偏心駆動軸１０６が前記ポンプモータ８０により回転
させられるとき、ヘアリング１０８を介してプランジャ
１０４が往復動させられるようになっている。このプラ
ンジャ１０４の往復動に伴ってポンプ室１１０の容積が
増減し、吸入通路１１２から吸入弁１１４を経て液が吸
入され、吐出弁１１６を経てチャージング通路１１８へ
吐出されるのである。チャージング通路１１８は二股に
別れて２個の高圧ポンプ９６につながっているが、この
チャージング通路１１８は前記チャージングアキュムレ
ータ９４にもつながっている。

チャージングアキュムレータ９４のハウジングは有底円
筒部材１２０とブロック９０の一部とによって形成され
ている。そして、ブロック９０によって形成されている
部分に、概して有底円筒状を成すバッファピストン１２
２が液密かっ摺動可能に嵌合され、その内側にピストン
１２４が摺動可能に嵌合されている。その結果、ピスト
ン１２４とバッファピストン１２２との間に蓄圧室１２
５が形成され、バッファピストン１２２の底壁を挟んで
蓄圧室１２５の反対側には、バッファ室１２６が形成さ
れている。バッファピストン１２２はスプリング１２７
によって前進方向、すなわちバッファ室１２６の容積が
減少する方向に付勢されており、ピストン１２４もスプ
リング１２８によって前進方向に付勢されている。バッ
ファピストン１２２は有底円筒部材１２０に当接するま
で距離りだけ後退することが可能である。

上記蓄圧室１２５は、バッファピストン１２２の側壁部
に形成された連通孔１２９とピストン１２４に形成され
たリリー・フ通路１３０とによって、前記チャージング
通路１１８と常時連通させられている。リリーフ通路１
３０は、一端が蓄圧室１２５に開口し、他端はピストン
１２４の外周面に開口している。この外周面の開口は常
にはバッファピストン１２２の側壁部によって塞がれて
いるが、ピストン１２４がバッファピストン１２２に対
して一定距離後退すればバッファピストン１２２の側壁
から外れ、リリーフ通路１３０が低圧室１３２と連通し
て、蓄圧室１２５内の液が低圧室１３２へ流出すること
が許容される。この位置がピストン１２４の後退端なの
である。リリーフ通路１３０と低圧室１３２とはさらに
、オリフィス１３３によって連通させられており、蓄圧
室１２５内の液が常時僅かずつ低圧室１３２へ洩れるよ
うにされている。すなわち、オリフィス１３３が漏洩手
段を成しているのであるが、ピストン１２４とバッファ
ピストン１２２との嵌合クリアランスを適宜の大きさと
することによって、漏洩手段とすることも可能である。

上記蓄圧室１２５はさらに、バッファピストン１２２の
底壁中央部に形成された連通路１３４によってバッファ
室１２６に連通させられている。

そして、連通路１３４にはバッファ室１２６から蓄圧室
１２５に向かう向きの流れを阻止する逆止弁１３５が設
けられ、ピストン１２４にこの逆止弁１３５を開く開弁
突起１３６が設けられている。

ピストン１２４が前進端にある状態で開弁突起１３６が
逆止弁１３５の弁子に当接して弁座から押し離すように
されているのである。

高圧ポンプ９６は、ハウジング１４０にプランジャ１４
２が摺動可能かつ実質的に液密に嵌合されるとともに、
スプリング１４４によってヘアリング１０８を介して偏
心駆動軸１０６に押し付けられたものである。したがっ
て、偏心駆動軸１０６が回転すればプランジャ１４２が
往復動し、ポンプ室１４６の容積が増減してチャージン
グ通路１１８から吸入弁１４８を経て液が吸入され、吐
出弁１５０から前記高圧液通路７４の一部を成す吐出通
路１５２へ吐出される。この際、チャージングアキュム
レータ９４が高圧ポンプ９６に積極的に液を押し込むた
め、高圧ポンプ９６が効率的にポンプ作用を為すことと
なる。上記吐出通路１５２は連通路１５４によってバッ
ファ室１２６に連通させられている。

以上のように構成された液圧ブレーキ装置において、高
圧アキュムレータ７０に十分な量の液が蓄えられている
状態ではポンプモータ８０が停止させられ、へソファピ
ストン１２２およびピストン１２４が前進端にあり、蓄
圧室１２５およびバッファ室１２６の容積が最小の状態
にある。また、逆止弁１３５が開４かれており、吐出通
路１５２゜バッファ室１２６および蓄圧室１２５が互い
に連通している。

高圧アキュムレータ７０の液圧が下限液圧まで低下し、
ポンプモータ８０が起動されれば、チャージングポンプ
９２と高圧ポンプ９６とが同時に作動を開始する。チャ
ージングポンプ９２は起動と同時にポンプ作用を始め、
チャージングアキュムレータ９４に液を供給するのであ
るが、高圧ポンプ９６は一定時間実質的なポンプ作用を
為さない。逆止弁１３５が開いている間は高圧ポンプ９
６の吐出液がチャージングアキュムレータ９４の蓄圧室
１２５に還流し、逆止弁１３５が閉じた後はバッファ室
１２６に吸収されるからである。チャージングポンプ９
２の吐出量が２つの高圧ポンプ９６の吐出量の和より一
定量多くされてているため、ポンプ装置７６の運転に伴
ってチャージングアキュムレータ９４内の液量が漸増し
、まずピストン１２４がバッファピストン１２２に対し
て後退して逆止弁１３５が閉じられ、その後、バッファ
ピストン１２２が後退するのである。そのようにスプリ
ング１２７，１２８のばね特性が選定されているのであ
り、チャージングアキュムレータ９４の蓄液圧（正確に
は、通弁１３５が閉じる瞬間の液圧）より一定値だけ高
いバッファ液圧でバッファピストン２２が後退すること
となる。これによって、起動から一定時間の間はポンプ
モータ８０に高圧ポン１９６本来の高い負荷は掛からず
、はぼチャージングアキュムレータの蓄液圧に等しい液
圧に基づく負荷と、ポンプ装置７６およびポンプモータ
８０の慣性負荷とのみが掛かることとなる。ポンプモー
タ８０の起動負荷が小さくて済むのであり、それによっ
てポンプモータ８０が小形のもので済み、またそれの耐
久性が向上することとなる。

バッファピストン１２２が有底円筒部材１２０に当接す
ればそれ以上は後退不能となり、高圧ボ。

ンブ９６の吐出液は最早バッファ室１２６には流入し得
す、吐出ポート１００から高圧アキュムレータ７０に供
給される。これによってポンプモータ８０には高圧ポン
１９６本来の負荷が掛かることとなるが、この時にはポ
ンプ装置７６およびポンプモータ８０自体の慣性負荷が
消滅している。

高圧アキュムレータ７０内の蓄液量が増加し、液圧が上
限液圧に達すれば、ポンプモータ８０が停止させられる
。この時点においては、チャージングアキュムレータ９
４のピストン１２４が後退位置にあり、逆止弁１３５が
閉じているため、バッファ室１２６および高圧液通路７
４内には高圧液が閉じ込められ、高圧ゴムホース７８に
は高い液圧が作用している。しかし、チャージングアキ
ュムレータ９４には漏洩手段としてのオリフィス１３３
が設けられているため、蓄圧室１２５内の液は徐々に低
圧室１３２側へ漏洩し、ピストン１２４が前進する。ピ
ストン１２４が前進端近傍に達すれば、開弁突起１３６
が逆止弁１３５を開くため、バッファ室１２６および高
圧液通路７４内の液がチャージングアキュムレータ９４
の落圧室１２５側へ流れることが可能となり、高圧液通
路７、■内の高液圧が解消され、ポンプ装置７６の停止
中は高圧ゴムポース７８に高い液圧が作用し続けること
が回避される。

以上、本発明の一実施例を詳細に説明したが、これは文
字通り例示であり、例えば、開弁突起を逆止弁の弁子に
設けて、これとチャージングアキュムレータピストンと
の当接によって逆止弁が開くようにすることが可能であ
り、また、チャージングポンプ、ヂャージングアキュム
レータ、高圧ポンプ等の構成を変更し、あるいは自動車
用液圧ブレーキ装置の液圧供給装置以外に本発明を適用
する等、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施
した態様で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるポンプ起動負荷軽減型
液圧供給装置を備えたアンチロック型液圧ブレーキ装置
の一部を示す系統図である。第２図は第１図における液
圧供給装置の主体を成すポンプ装置の詳細を示す正面断
面図である。 ７０：高圧アキュムレータ ７２：逆止弁　　　　７４：高圧液通路７６：ポンプ装
置　　７８：高圧ゴムホース８０：ポンプモーフ　９２
：チャージングボンブ９４：チャージングアキュムレー
タ ９６：高圧ポンプ　　１０２：ハウジング１０４ニブラ
ンジヤ　１１２：吸入通路１１４：吸入弁　　　１１６
：吐出弁 １１８：チャージング通路 １２２：バソファピストン １２４：ピストン　　１２５：蓄圧室 １２６：バッファ室　１３３ニオリフイス１３４：連通
路　　　１３５：逆止弁 １３６：開弁突起

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 液を高圧で蓄え、必要に応じて対象装置に供給する高圧
   アキュムレータと、 その高圧アキュムレータに高圧液通路を経て液を供給す
   る高圧ポンプと、 その高圧ポンプに接続され、前記高圧アキュムレータよ
   り低圧で蓄えた液を高圧ポンプに供給するピストン式の
   チャージングアキュムレータと、そのチャージングアキ
   ュムレータに液を供給するチャージングポンプと を含む液圧供給装置であって、 概して有底円筒状を成して前記チャージングアキュムレ
   ータのハウジングに液密にかつ限られた距離摺動可能に
   嵌合され、内側にチャージングアキュムレータのピスト
   ンを摺動可能に収容してそのピストンとの間に蓄圧室を
   形成するバッファピストンと、 その蓄圧室に蓄えられた液を少量ずつ漏らす漏洩手段と
   、 前記バッファピストンの底壁を間に挟んで前記蓄圧室と
   は反対側に形成されたバッファ室と前記高圧液通路とを
   連通させる第一連通路と、 前記バッファピストンの底壁を貫通して形成され、前記
   バッファ室と前記蓄圧室とを連通させる第二連通路と、 その第二連通路に設けられて、前記バッファ室から前記
   蓄圧室に向かう向きの液の流れを阻止する逆止弁と、 その逆止弁の弁子と前記チャージングアキュムレータピ
   ストンとのいずれか一方に設けられ、チャージングアキ
   ュムレータピストンが前記蓄圧室の容積が最小となる前
   進端にある状態では他方に当接して逆止弁を開く開弁突
   起と、 前記バッファピストンを、前記バッファ室に向かって付
   勢し、その付勢力が、前記チャージングアキュムレータ
   の蓄液圧と等しい液圧が前記バッファ室に作用してもバ
   ッファピストンを前進端に保持し、そのチャージングア
   キュムレータの蓄液圧と前記高圧アキュムレータの下限
   液圧との間に設定されたバッファ液圧が作用するときは
   バッファピストンの後退を許容する大きさに設定された
   スプリングと を含むことを特徴とするポンプ起動負荷軽減型液圧供給
   装置。