TWI589470B - ABS hydraulic unit - Google Patents

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TWI589470B
TWI589470B TW102134495A TW102134495A TWI589470B TW I589470 B TWI589470 B TW I589470B TW 102134495 A TW102134495 A TW 102134495A TW 102134495 A TW102134495 A TW 102134495A TW I589470 B TWI589470 B TW I589470B
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Kosaku Sagayama
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Bosch Gmbh Robert
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Description

ABS液壓單元
本發明係關於使用泵及閥控制用以使煞車制動之液壓迴路內之液壓，以進行防鎖死煞車控制之ABS液壓單元。
以往，已知有使用泵及閥控制用以使煞車制動之液壓迴路內之液壓，以進行防鎖死煞車控制之ABS液壓單元(參照例如專利文獻1)。此種ABS液壓單元，在進行防鎖死煞車控制時，液壓迴路內之煞車液係藉由主汽缸而被升壓。因此，在進行防鎖死煞車控制時，泵必須克服液壓迴路內之已升壓之煞車液之液壓以使液壓液吐出，必須有用以驅動泵之較大力矩。
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2002-3706355號公報
然而，上述習知技術之ABS液壓單元中，由於為了使較大力矩產生，必須使用與單元本體相同大小之較大馬達，因此ABS液壓單元之大小變得非常大。
本發明之目的，在於解決上述之習知技術所具有之課題，提供小型之ABS液壓單元。
一種ABS液壓單元，係於用以使液壓煞車制動之液壓迴路內具有泵及閥，控制前述泵及前述閥以進行前述液壓煞車之防鎖死煞車控制，其特徵在於：用以使前述泵作動之馬達，係透過行星齒輪機構使前述 泵作動。此情形下，亦可具備於內部具有前述液壓迴路之迴路部，前述迴路部與前述馬達及前述行星齒輪機構相鄰。前述迴路部亦可係於前述馬達之軸心方向具有長度方向。前述迴路部亦可於前述長度方向之一端設有前述泵。前述馬達及前述行星齒輪機構，亦可係與用以控制前述泵及前述閥之ECU相鄰配置。亦可前述閥配置於前述迴路部與前述ECU之間，前述閥組裝至前述迴路部之方向與前述馬達之軸心方向大致正交。
本發明能實現小型之ABS液壓單元。
1‧‧‧液壓迴路
2‧‧‧主汽缸
3‧‧‧煞車桿
4‧‧‧儲水箱
5‧‧‧分缸
6‧‧‧煞車卡鉗(液壓煞車)
11‧‧‧馬達
11a‧‧‧連接端子
11b‧‧‧輸出軸
12‧‧‧泵
13‧‧‧卡入閥
14‧‧‧鬆弛閥
15‧‧‧蓄液器
17‧‧‧逆止閥
18‧‧‧偏心凸輪
19‧‧‧軸承
20‧‧‧滾針軸承
21‧‧‧第1管
22‧‧‧第2管
23‧‧‧第3管
24‧‧‧第4管
25‧‧‧第5管
30‧‧‧行星齒輪機構
31‧‧‧內齒輪
31a‧‧‧擋板
32‧‧‧行星架
33‧‧‧太陽齒輪
34‧‧‧行星齒輪
35‧‧‧齒輪軸
36a,36b‧‧‧齒輪保持部
37‧‧‧托架
38‧‧‧螺絲
40‧‧‧ECU
42‧‧‧殼體
42a‧‧‧連接部
42b‧‧‧馬達罩
43‧‧‧基板
44‧‧‧蓋
45‧‧‧連接器
46,47‧‧‧連接端子
50‧‧‧單元本體
51‧‧‧ECU安裝面
52‧‧‧配管連接面
53‧‧‧第1橫孔
54‧‧‧第2橫孔
100‧‧‧ABS液壓單元
圖1係顯示本實施形態之ABS液壓單元之液壓迴路之電路圖。
圖2係顯示ECU之功能性構成之方塊圖。
圖3係顯示ABS液壓單元之立體圖。
圖4係顯示從ABS液壓單元卸除ECU後之狀態之立體圖。
圖5係顯示ABS液壓單元之分解立體圖。
圖6係顯示ABS液壓單元之剖面圖。
圖7係顯示行星齒輪機構之分解立體圖。
圖8係從以示意方式顯示之配管連接面側觀看單元本體之立體圖。
圖9係從以示意方式顯示之配管連接面之背面側觀看單元本體之立體圖。
以下，參照圖式說明本發明之較佳實施形態。
圖1係顯示本實施形態之ABS液壓單元之液壓迴路之電路圖。本實施形態之摩托車，僅於前輪搭載有ABS(防鎖死煞車系統)，ABS液壓單元100中，僅於前輪設置成能執行防鎖死煞車控制。以下說明前輪之液壓迴路1。
液壓迴路1係被煞車液充滿，在連接端A連接於主汽缸2。主汽缸2安裝有煞車桿3，且連接於儲水箱4。藉此在騎士為了使前輪之煞車制動而操作煞車桿3後，主汽缸2則將貯留於儲水箱4之煞車液吐出至液壓迴路1。
另一方面，液壓迴路1，在連接端B連接於分缸5。分缸5設於前輪之煞車卡鉗6內，藉由分缸5內之液壓被升壓而使煞車卡鉗6作動，以使前輪產生制動力。
連接於主汽缸2與分缸5之間之液壓迴路1具備馬達11、泵12、卡入閥13、鬆弛閥14、以及蓄液器15。
卡入閥13係具備螺線管之電磁閥，在第1管21連接於連接端A，且在第2管22連接於連接端B及鬆弛閥14。此外，第2管22藉由在途中分岐而與卡入閥13、連接端B、以及鬆弛閥14連接。卡入閥13分別透過過濾器而與第1管21及第2管22連接。卡入閥13，係於兩個過濾器之間並聯連接有逆止閥，此逆止閥雖係使煞車液不從第1管21往第2管22流動，但即使卡入閥13關閉亦使煞車液從第2管22往第1管21流動。卡入閥13藉由開關來控制煞車液從第1管21往第2管22之流動。
鬆弛閥14係具備螺線管之電磁閥，在第2管22連接於卡入閥13及連接端B，且在第3管23連接於蓄液器15。鬆弛閥14透過過濾器而與第2管22連接。鬆弛閥14藉由開關來控制煞車液從第2管22往第3管23之流動。
蓄液器15係在第3管23連接於鬆弛閥14，且在第4管24連接於泵12之吸入側。蓄液器15透過逆止閥17連接於第4管24，煞車液在超過既定之液壓後雖能從蓄液器15流至第4管24，但藉由具有逆止閥17而能隨時阻止從第4管24至蓄液器15之流動。蓄液器15係貯留從第3管23流入之煞車液，能使所貯留之煞車液流出至第4管24。
泵12係在第4管24連接於蓄液器15，且在第5管25連接於第1管21。泵12透過過濾器連接於第4管24，透過漸縮管連接於第5管25。泵12藉由作為DC馬達之馬達11之驅動而作動，從位於吸入側之第4管24吸入煞車液，且吐出吸入至位於吐出側之第5管25之煞車液。
圖2係顯示ECU之功能性構成之方塊圖。
ECU40，根據從速度感測器41(檢測與前輪之旋轉速度對應之旋轉速度訊號)接收之速度訊號，控制馬達11之驅動或卡入閥13及鬆弛閥14之開關狀態等。
ECU40在通常之煞車狀態下，係停止馬達11之驅動，將卡入閥13以開啟狀態保持，將鬆弛閥14以關閉之狀態保持。藉此，騎士操作煞車桿3而以主汽缸2(參照圖1)使煞車液升壓後，煞車液之升壓沿著第1管21、卡入閥13、以及第2管(參照圖1)22傳達而傳達至分缸5(參照圖1)。因此，以與騎士對煞車桿3(參照圖1)之操作連動之方式使煞車卡鉗6(參照圖1)動作，使前輪產生制動力。
ECU40，在藉由煞車卡鉗6使制動力產生之煞車時，根據從速度感測器41取得之旋轉速度訊號反覆判斷前輪是否為鎖固狀態、亦即反覆判斷前輪對路面是否過度滑動。ECU40在判斷前輪為鎖固狀態時即進行控制，關閉卡入閥13並開啟鬆弛閥14，使馬達11驅動而使泵12作動，並開關卡入閥13及鬆弛閥14來降低傳達至分缸5之煞車液之液壓。藉此，ECU40對煞車卡鉗6之制動力進行防鎖死煞車控制，解除前輪之鎖固狀態。
以下，說明本實施形態之ABS液壓單元。圖3係顯示ABS液壓單元之立體圖，圖4係顯示從ABS液壓單元卸除ECU後之狀態之立體圖，圖5係顯示ABS液壓單元之分解立體圖，圖6係顯示ABS液壓單元之剖面圖，圖7係顯示行星齒輪機構之分解立體圖。
如圖3所示，ABS液壓單元係ECU40與單元本體50組合而 構成。
單元本體50以鋁形成，於內部形成有液壓迴路1。單元本體50係於與安裝ECU40之ECU安裝面51大致正交之配管連接面52形成連接端A及連接端B，且設有泵12及蓄液器15。
ECU40安裝於單元本體50之ECU安裝面51上，於殼體42內組裝有基板43。ECU40，係在安裝於單元本體50之狀態下，基板43之連接器45突出於泵12側而設置。
ABS液壓單元100，在卸除ECU40後，係如圖4所示，設置成馬達11、卡入閥13、以及鬆弛閥14露出。
如圖5所示，單元本體50具有於內部具有液壓迴路1之迴路部50a與配置馬達11及行星齒輪機構30之配置部50b。迴路部50a形成為於馬達11之軸心方向具有長度方向之大致矩形形狀。配管連接面52沿迴路部50a之長度方向形成。另一方面，配置部50b形成為配置馬達11及行星齒輪機構30之區域被挖空之大致矩形形狀。迴路部50a及配置部50b均同樣地，在設有泵12之部分附近，由於收容行星齒輪機構30且為了泵12與馬達11及行星齒輪機構30之軸心大致正交地配置，而於與ECU安裝面51垂直之方向形成為較其他部分寬廣。
卡入閥13及鬆弛閥14係與組裝有ECU40之單元本體50之迴路部50a之ECU安裝面51大致垂直地組裝於ECU安裝面51。亦即，從主汽缸2及分缸5延伸而連接於連接端A及連接端B之配管與卡入閥13及鬆弛閥14分別大致垂直地插入單元本體50。
馬達11及行星齒輪機構30於配置部50b配置成軸心沿著迴路部50a之ECU安裝面51及配管連接面52延伸。配置部50b，由於配置馬達11及行星齒輪機構30之區域被挖空，因此馬達11及行星齒輪機構30為與液壓迴路1相鄰之位置關係。
馬達11及行星齒輪機構30與液壓迴路1係透過設於單元本體50端部之泵12而功能性地連結。亦即，馬達11之驅動力係在行星齒輪機構30減速後驅動配置於配置部50b側之偏心凸輪18。此偏心凸輪18一端以行星齒輪機構30支撐，另一端透過軸承19被以單元本體50支撐。偏心凸輪18繞軸安裝有滾針軸承20，能順暢地將活塞運動傳至泵12。藉由偏心凸輪18旋轉而對泵12傳達活塞運動，泵12使活塞往返移動而對液壓迴路1之第5管25吐出煞車液。泵12由於係藉由偏心凸輪18而作動，因此迴路部50a於長度方向之一端設有泵12。
於馬達11之端部設有與ECU40之連接端子11a。連接端子11a、卡入閥13、以及鬆弛閥14均與ECU安裝面51大致垂直地延伸，於ECU安裝面51安裝有ECU40時係電連接於ECU40之基板43。
ECU40具備基板43、收容此基板43之殼體43及蓋44、以及安裝於基板43之連接端子46,47。
基板43被搭載CPU或記憶體等而控制ABS液壓單元100。此基板43藉由具有連接器45，而與搭載有ABS液壓單元100之摩托車之車體側之連接器(未圖示)連接，能將車輪速度等之各種資訊與車體側作交換。
殼體42在配置有基板43後則被以蓋44關閉。殼體42於泵12側之端部形成有基板43之連接器45露出之連接部42a，於馬達11側之端部形成有覆蓋馬達11端部之圓形形狀之馬達罩42b。
連接端子46,47安裝於基板43。連接端子46連接於卡入閥13，連接端子47連接於鬆弛閥14。藉此，基板43能透過連接端子46,47使卡入閥13及鬆弛閥14通電及非通電，而能控制卡入閥13及鬆弛閥14之開關。
於ECU40與單元本體50之間配置成被殼體42覆蓋之馬達11，如圖6所示，在泵12附近以螺絲38,38固定於安裝在單元本體50之托 架37。馬達11之輸出軸11b在此托架37之相反側連結於行星齒輪機構30。
連結於馬達11與偏心凸輪18之間之行星齒輪機構30，如圖7所示，具備內齒輪31、行星架32、太陽齒輪33、以及行星齒輪34。
內齒輪31形成有擋板31a，在泵12(參照圖5)近旁固定於單元本體50(參照圖5)。內齒輪31形成為環形狀而沿內周面形成有齒。
行星架32係組合第1行星架32a與第2行星架32b而形成為圓盤形狀，內置於內齒輪31內。第1行星架32a與第2行星架32b組合成無法對彼此旋轉，而為一體旋轉。於行星架32內於第1行星架32a與第2行星架32b之間安裝有三個齒輪軸35，於此等齒輪軸35之各個安裝有能以齒輪軸35為軸心旋轉之一對齒輪保持部36a,36b。於此等一對齒輪保持部36a,36b之間分別安裝有行星齒輪34。此等三行星齒輪34，係以軸心為中心以大致120度間隔安裝於行星架32，以安裝於行星架32之狀態下各自之一部分齒從行星架32外周突出。藉此，三個行星齒輪34，在以行星架32組裝於內齒輪31內之狀態下其沿內齒輪31之內周面形成之齒隨時為咬合狀態。
行星架32中，於三個行星齒輪34中心配置有太陽齒輪33。太陽齒輪33在組裝於行星架32之狀態下，為與三個行星齒輪34隨時咬合的狀態。
第1行星架32a於軸心附近形成有孔，於貫通此孔而延伸至行星架32內之馬達11之輸出軸11b組裝有太陽齒輪33。太陽齒輪33以無法旋轉之方式安裝於輸出軸11b，太陽齒輪33與輸出軸11b一體旋轉。
另一方面，第2行星架32b於軸心附近形成有孔，於此孔沿內周面形成有齒。藉此，以齒咬合於該孔之方式被組裝之偏心凸輪18係與行星架32一體旋轉。
藉由以上之構成，行星齒輪機構30，在藉由馬達11之驅動 力而使組裝於輸出軸11b太陽齒輪33旋轉後，與太陽齒輪33咬合之三個行星齒輪34，係分別以齒輪軸35為中心旋轉於與太陽齒輪33相反之方向。三個行星齒輪34由於均分別與內齒輪31咬合，因此三個行星齒輪34藉由旋轉而沿內齒輪31之內周面移動。此時，三個行星齒輪34係往與太陽齒輪33旋轉之方向相同方向在內齒輪31內移動。由於三個行星齒輪34組裝於行星架32，因此行星架32係與三個行星齒輪34一體在內齒輪31內旋轉移動。藉此，與行星架32一體旋轉之偏心凸輪18，係往與太陽齒輪33相同方向旋轉。此外，本實施形態之行星齒輪機構30，係馬達11之輸出軸11b之轉數成為約1/5從偏心凸輪18輸出且馬達11之輸出軸11b之力矩成為約5倍從偏心凸輪18輸出之減速比。亦即，例如在馬達11以15000rpm(旋轉/分)旋轉時，輸出軸11b則以3000rpm旋轉，在馬達11以20000rpm旋轉時，輸出軸11b則以4000rpm旋轉。又，在馬達11之輸出軸11b為10N．cm之力矩，在偏心凸輪18為50N．cm。馬達11係透過行星齒輪機構30使泵12作動。
圖8係從以示意方式顯示之配管連接面側觀看單元本體之立體圖，圖9係從以示意方式顯示之配管連接面之背面側觀看單元本體之立體圖。此外，此等圖8及圖9中，為了使理解容易，形成於單元本體50內之液壓迴路1為可視。
如圖8所示，單元本體50於迴路部50a之ECU安裝面51形成有用以從泵12(參照圖5)側組裝卡入閥13(參照圖5)之孔50c、以及用以組裝鬆弛閥14(參照圖5)之孔50d。形成於ECU安裝面51之此等孔由於大致垂直地形成於ECU安裝面51，因此卡入閥13及鬆弛閥14係於迴路部50a組裝成與馬達11之軸心方向大致正交。
另一方面，單元本體50係於迴路部50a之配管連接面52形成有用以從泵12(參照圖5)側依序組裝泵12之孔50e、組裝蓄液器15之孔 50f、作為連接端B之孔、以及作為連接端A之孔。形成於配管連接面52之此等孔大致垂直地形成於配管連接面52。
又，如圖9所示，單元本體50係於與ECU安裝面51及配管連接面52大致正交之面形成有第1橫孔53及第2橫孔54。此等第1橫孔53及第2橫孔54，係沿ECU安裝面51及配管連接面52、亦即沿著迴路部50a之長度方向形成，與馬達11之軸心大致平行地筆直地形成。
第1橫孔53形成為以組裝卡入閥13之孔50c、連接端B之孔、組裝鬆弛閥14之孔50d之順序貫通各孔。第1橫孔53係液壓迴路1之第2管22(參照圖1)。又，組裝蓄液器15之孔50f、以及組裝泵12之孔50e，係藉由從配管連接面52側、ECU安裝面51之背面側形成之孔而連通，形成有第3管23、第4管24(參照圖1)。
另一方面，第2橫孔54形成為較第1橫孔53大徑，形成為與組裝泵12之孔與連接端A之孔連通。第2橫孔54係液壓迴路1之第1管21及第5管25(參照圖1)。連接端A之孔、以及組裝卡入閥13之孔50c，各自之孔深處連結於第2橫孔54，第1管21形成為從連接端A之孔經由第2橫孔54連結於孔50c之管。此外，此等孔係藉由鑽孔加工後掩埋不要之部分而形成。
單元本體50，於配置部50b形成有用以收容偏心凸輪18、軸承19、以及行星齒輪機構30之孔50g。於此孔50g形成有用以嵌入內齒輪31之擋板31a之一對凹部50h。
本實施形態中，ABS液壓單元100設置成馬達11透過行星齒輪機構30使泵12作動。藉此，由於能以較小力矩驅動泵12，能使用小型之馬達，因此能將ABS液壓單元100小型化。此時，由於能藉由使用小型之馬達降低用於馬達驅動之電流值，且藉由降低電流值來縮小對馬達供應電力之連接器之銷等面積，因此能更將ABS液壓單元100小型化。
又，本實施形態中，ABS液壓單元100之迴路部50a係與馬達11及行星齒輪機構30相鄰設置，ECU40係橫跨此等迴路部50a及馬達11兩者而被安裝。藉此，能使ABS液壓單元100中垂直於ECU安裝面51之方向之寬度變小。
以上，雖根據實施形態說明了本發明，但本發明並不限定於此。例如，實施形態中，雖使用僅對前輪進行防鎖死煞車控制之摩托車，但並不限定於此，亦可將本發明適用於亦對後輪進行防鎖死煞車控制之摩托車。此時，ABS液壓單元亦可以馬達之軸心為中心對稱地設有液壓迴路，而以一個馬達使前輪側及後輪側之泵作動。
11‧‧‧馬達
11a‧‧‧連接端子
11b‧‧‧輸出軸
12‧‧‧泵
13‧‧‧卡入閥
14‧‧‧鬆弛閥
15‧‧‧蓄液器
18‧‧‧偏心凸輪
19‧‧‧軸承
20‧‧‧滾針軸承
21‧‧‧第1管
22‧‧‧第2管
40‧‧‧ECU
42‧‧‧殼體
43‧‧‧基板
44‧‧‧蓋
45‧‧‧連接器
46,47‧‧‧連接端子
50‧‧‧單元本體
50a‧‧‧迴路部
50b‧‧‧配置部
51‧‧‧ECU安裝面
52‧‧‧配管連接面
A,B‧‧‧連接端

Claims (6)

  1. 一種ABS液壓單元，係於用以使液壓煞車制動之液壓迴路內具有使煞車液吐出之泵及閥，控制前述泵及前述閥以進行前述液壓煞車之防鎖死煞車控制，其特徵在於：用以使前述泵作動之馬達，係透過行星齒輪機構使前述泵作動。
  2. 如申請專利範圍第1項之ABS液壓單元，其中，具備於內部具有前述液壓迴路之迴路部，前述迴路部與前述馬達及前述行星齒輪機構相鄰。
  3. 如申請專利範圍第2項之ABS液壓單元，其中，前述迴路部係於前述馬達之軸心方向具有長度方向。
  4. 如申請專利範圍第3項之ABS液壓單元，其中，前述迴路部於前述長度方向之一端設有前述泵。
  5. 如申請專利範圍第2至4項中任一項之ABS液壓單元，其中，前述馬達及前述行星齒輪機構，係與用以控制前述泵及前述閥之ECU相鄰配置。
  6. 如申請專利範圍第5項之ABS液壓單元，其中，前述閥配置於前述迴路部與前述ECU之間，前述閥組裝至前述迴路部之方向與前述馬達之軸心方向大致正交。
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