JP2005047469A - ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ポンプによって生じた作動液の脈圧を効果的に低減することのできるブレーキ装置を提供する。
【解決手段】 ブレーキシリンダ１０からリザーバ１１に排出された作動液をリザーバ１１から汲み上げマスターシリンダ１３側に吐出するポンプ１２を備えるブレーキ装置１であって、ポンプ１２の下流側とマスターシリンダ１３との間には、ポンプ１２から吐出された作動液の脈圧を低減する脈圧低減手段２が設けられている。
脈圧低減手段２は、ポンプ１２とマスターシリンダ１３とを連通する液路に弁構造を有する。そしてその弁構造は、ポンプ１２とマスターシリンダ１３を連通する液路に内設されたスプール７を有し、スプール７は、ポンプ１２側とマスターシリンダ１３側の液圧差により液路内を移動し、液路の少なくとも一部を開閉する構成になっている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ブレーキシリンダからリザーバに排出された作動液をリザーバから汲み上げマスターシリンダ側に吐出するポンプを備えるブレーキ装置に関する。

ブレーキ装置は、一般にマスターシリンダとブレーキシリンダを有する。マスターシリンダは、ブレーキペダルに連動して作動液をブレーキシリンダに供給する。そしてブレーキシリンダは、作動液の液圧により作動して、パッドをディスクに押圧する。
またブレーキ装置は、車輪がロックすることを防止するためにアンチロック機構を備えるものもある。そしてその種のブレーキ装置は、リザーバとポンプと電磁弁を有する。リザーバは、ブレーキシリンダの液圧を減圧する際にブレーキシリンダから排出される作動液を貯留する。そしてポンプは、リザーバから作動液を汲み上げマスターシリンダ側に作動液を吐出する。電磁弁は、ブレーキシリンダの液圧を減圧したり増圧したりする。
そしてポンプは、従来、往復式のポンプ（プランジャポンプ）が一般に利用されている（特許文献１，２参照）。
特開平８−２３０６４２号公報 米国特許第６０００７６４号明細書

しかし往復式のポンプは、吐出する作動液に脈圧を生じさせてしまう。そのため作動液の脈圧によってブレーキ装置の配管やマスターシリンダ等が振動し、音が発生してしまう。
そして従来は、ポンプによる作動液の脈圧を低減するために、ポンプとマスターシリンダを連通する液路の途中にバッファ室を設ける場合もあった。しかしバッファ室だけでは、十分に作動液の脈圧を抑えることは困難であった。
そこで本発明は、ポンプによって生じた作動液の脈圧を効果的に低減することのできるブレーキ装置を提供することを目的とする。

前記目的を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備えるブレーキ装置であることを特徴とする。
請求項１に記載の発明によると、ポンプの下流側とマスターシリンダとの間には、ポンプから吐出された作動液の脈圧を低減する脈圧低減手段が設けられている。そして脈圧低減手段は、ポンプとマスターシリンダとを連通する液路に弁構造を有する。

そしてその弁構造は、ポンプとマスターシリンダを連通する液路に内設されたスプールを有する。スプールは、ポンプ側とマスターシリンダ側の液圧差により液路内を移動し、液路の少なくとも一部を開閉する構成になっている。
したがってポンプ側の圧がマスタシリンダ側の圧より高くなった場合は、液路を開いて作動液を流すが、流れた結果マスタシリンダ側の圧がポンプ側の圧より高くなった瞬間に液路を閉じ作動液を絞るようにスプールが作動することによって、ポンプ側とマスタシリンダ側が同じ圧になるように調節される。その結果、マスタシリンダ側の圧力変化すなわち脈圧は緩やかになる。

請求項２に記載の発明によると、脈圧低減手段は、ポンプとマスターシリンダを連通する液路の途中に設けられたバッファ室と、そのバッファ室に内設されたシリンダを有する。シリンダは、バッファ室をポンプ側に連通される第一の分室と、マスターシリンダ側に連通される第二の分室とに分けるとともに、第一の分室と第二の分室とを連通させる連絡通路を有する。
そして連絡通路にスプールがスライド可能に設けられ、スプールの外壁面と連絡通路の内壁面との間にオリフィス液路が設けられている。そしてオリフィス液路の少なくとも一部は、スプールの連絡通路に対する移動により第一と第二の分室とを連通・不通とされる構成になっている。

すなわち脈圧低減手段は、バッファ室とシリンダとスプールを有する。そしてバッファ室は、シリンダによって二つの分室に分けられる。そしてスプールは、シリンダの連絡通路内にスライド可能に設けられており、二つの分室の液圧差によって移動する。またスプールの外壁面と連絡通路の内壁面との間には、オリフィス液路が設けられている。
したがってポンプから吐出された作動液は、先ずバッファ室の第一の分室に流れる。そしてスプールが第一の分室と第二の分室の液圧差によって移動する。そして作動液は、スプールと連絡通路の間に形成されたオリフィス液路を通って第二の分室に流れる。
したがってスプールは、連絡通路によって安定よくスライド可能に支持される。そしてオリフィス液路は、スプールと連絡通路の間に形成されるために、スプールの移動によって容易に開閉される。かくして脈圧低減手段は、容易な構造で構成され得る。

請求項３に記載の発明によると、スプールは、連絡通路よりも長く延出する構成であり、外壁面には、連絡通路よりも長く延出する溝状のオリフィス溝部を有し、そのオリフィス溝部によってオリフィス液路が形成される構成である。
そしてオリフィス液路は、スプールが第二の分室側に移動した際に、第一と第二の分室とを連通するが、スプールが第一の分室側に移動した際には、第二の分室側の先端が連絡通路内に移動し、第一と第二の分室とを不通とする構成になっている。
すなわちオリフィス液路を形成するオリフィス溝部が、スプールに形成されている。したがってオリフィス溝部は、スプールとともに連絡通路に対して移動する。そしてオリフィス溝部は、スプールの移動によって第一と第二の分室とを連通・不通とする構成になっている。そしてその構造は、第一の分室から第二の分室に向けて延出するという容易な構造で構成されている。

請求項４に記載の発明によると、オリフィス溝部は、第一の分室から第二の分室に向けて延出するとともに、第二の分室側の先端において断面積が徐々に小さくなる構成になっている。
したがってオリフィス溝部は、スプールとともに第二の分室に対して移動することで、先細り状の先端が第二の分室に対して出入する。そして先端は断面積が徐々に小さくなるように形成されているため、オリフィス溝部を流れ得る作動液の液量は、徐々に増加あるいは徐々に減少することで微調整され得る。すなわち第二の分室の液圧が微調整され得る。その結果、マスタシリンダ側の脈圧が低減される。

本発明の実施の形態を図１，２にしたがって説明する。
ブレーキ装置１は、図１に示すようにブレーキペダル１４とマスターシリンダ１３とブレーキシリンダ１０を有する。そしてブレーキ装置１は、アンチロック機構を構成するためにリザーバ１１とポンプ１２と電磁弁１５，１６を有する。そしてポンプ１２の下流側とマスタシリンダ１３との間には、ポンプ１２の脈圧を低減する脈圧低減手段２を有する。

マスターシリンダ１３は、配管Ｐ１、電磁弁１５、配管Ｐ２を介してブレーキシリンダ１０と接続されている。マスターシリンダ１３は、ブレーキペダル１４の踏み力によって作動液（ブレーキ液）を加圧し、その作動液をブレーキシリンダ１０に吐出する。
そしてブレーキシリンダ１０は、液圧を利用して摩擦材をブレーキディスクに押圧し、車輪の回転を抑制する。
なお図１には、ブレーキシリンダ１０が一つしか記載されていないが、ブレーキ装置１は、複数（例えば二つ、四つ）のブレーキシリンダを備えている。そしてこれらブレーキシリンダは、並列された状態でマスターシリンダ１３と接続されている。

ブレーキシリンダ１０は、配管Ｐ３を介してリザーバ１１に接続されている。そして配管Ｐ１と配管Ｐ２の間には、電磁弁１５が設けられ、配管Ｐ３とブレーキシリンダ１０の間には、電磁弁１６が設けられている。電磁弁１５，１６は、車輪がロックすることを防止するために制御手段からの信号により開閉される。そして電磁弁１５が閉じられ、電磁弁１６が開けられることで、作動液がブレーキシリンダ１０から排出され、ブレーキシリンダ１０の液圧が減圧される。そしてブレーキシリンダ１０から排出された作動液は、リザーバ１１に貯留される。これによりブレーキシリンダ１０によって車輪を制動させる力が弱まり、車輪がロックしなくなる。
そしてリザーバ１１は、配管Ｐ４を介してポンプ１２に接続されている。

ポンプ１２は、往復式のポンプ（プランジャポンプ）であって、リザーバ１１から作動液を汲み上げる。そして作動液を加圧し、加圧した作動液を脈圧低減手段２側に吐出する。
ポンプ１２は、ハウジング３内に設けられている。そしてハウジング３内には、図１に示すように脈圧低減手段２も内設されている。またハウジング３内には、図１に示すリザーバ１１も内設されている。

またハウジング３内には、ポンプ１２と脈圧低減手段２とを連通させる配管Ｐ５が設けれており、配管Ｐ５と脈圧低減手段２の間には、吐出弁３０が設けられている。
吐出弁３０は、逆止弁構造を有しており、ポンプ１２側から脈圧低減手段２側に作動液が流れることを許容するが、脈圧低減手段２側からポンプ１２側へ作動液が流れることを防止する構造になっている。

脈圧低減手段２は、ポンプ１２の下流側に設けられており、ポンプ１２から吐出された作動液の脈圧を低減する手段である。
脈圧低減手段２は、ポンプ１２の下流側とマスターシリンダ１３を連通する液路の一部を形成するバッファ室３１を有する。バッファ室３１は、ハウジング３内に形成されるとともに、配管Ｐ５，Ｐ６よりも径が太い構造になっている。
また脈圧低減手段２は、バッファ室３１内にシリンダ５とスプール７とストッパ６とプラグ８を有する。

シリンダ５は、筒状に形成されており、バッファ室３１に差込まれている。
シリンダ５は、外壁面に設置溝５７，５８を有しており、設置溝５７，５８にＯリング３２，３３が設置されている。かくしてシリンダ５の外壁面とバッファ室３１の内壁面との間がＯリング３２，３３によってシールされている。
またシリンダ５は、設置溝５７，５８間の外壁面の一部を切欠き、シリンダ５の外周径を小さくする凹溝５４を有する。そして凹溝５４は、バッファ室３１の内壁面との間に液室５６を形成する。そして液室５６は、ハウジング３に形成された配管Ｐ６と連設される位置に形成されている。そして配管Ｐ６は、マスターシリンダ１３側と連通される配管Ｐ７と連通されている。

またシリンダ５は、軸中心にシリンダ５を貫通する軸孔を有する。軸孔は、上側から第一軸孔５２ａ、第二軸孔５２ｂ、連絡通路５０、第三軸孔５２ｃを有する。
第一軸孔５２ａは、第二軸孔５２ｂよりも軸径が太く、円筒状のプラグ８が差込まれ、第二軸孔５２ｂとの径の差による段差によってプラグ８の差込み位置が決定されている。

第二軸孔５２ｂは、連絡通路５０よりも軸径が太く、連絡通路５０に差し込まれるスプール７よりも径が太くなっている。そしてシリンダ５には、第二軸孔５２ｂと凹溝５４を径方向に貫通して連通させる液路５５を有する。したがって第二軸孔５２ｂによって形成される液室５３は、液路５５を介して液室５６と連通されている。
第三軸孔５２ｃは、連絡通路５０よりも軸径が太く、連絡通路５０に差し込まれるスプール７よりも径が太くなっている。
またシリンダ５は、下端部に外径の細い取付部５１を有する。そして取付部５１にストッパ６が取付けられている。

ストッパ６は、下側に底部を有する有底筒状の構成であり、筒内壁面の上端側にメネジ６２が形成されている。そしてメネジ６２がシリンダ５の取付部５１のオネジに螺合されることで、ストッパ６がシリンダ５に取付けられている。
またストッパ６は、底面を有する。そしてストッパ６の底面がスプール７の下方への移動を規制し、スプール７がシリンダ５から脱落することが防止されている。そしてストッパ６の底面には、弾性体６１が設けられている。弾性体６１は、スプール７がストッパ６の底面に当たる際の衝撃を少なくする。そのため弾性体６１は、音の発生を抑制するとともに、ストッパ６やスプール７の破損を防止する。

またストッパ６の外壁面とバッファ室３１の内壁面との間には、液室６４が形成されている。そしてストッパ６の内壁面側には、シリンダ５の第三軸孔５２ｃとストッパ６の底面によって形成された液室６３が形成されている。
そして液室６３，６４間を連通するために、ストッパ６には、筒壁面を径方向に貫通する液路６０が形成されている。そして液室６４は、吐出弁３０と配管Ｐ５を介してポンプ１２と連通されている。かくして液室６３，６４は、ポンプ１２の下流側とほぼ同じ液圧になる。そして液室６３，６４は、バッファ室３１内の第一の分室３１ａを形成する。

一方、マスターシリンダ１３側に連通される配管Ｐ７は、配管Ｐ６を介して液室５６に連通され、液路５５を介して液室５３に連通されている。したがって液室５３，５６は、マスターシリンダ１３側の配管Ｐ７とほぼ同じ液圧になる。そして液室５３，５６は、バッファ室３１内の第二の分室３１ｂを形成する。
かくしてバッファ室３１は、シリンダ５によって第一の分室３１ａと第二の分室３１ｂとに分けられている。

そして第一の分室３１ａと第二の分室３１ｂは、連絡通路５０によって連通されている。そして連絡通路５０にスプール７がスライド可能に取付けられている。
スプール７は、略円柱状であって、連絡通路５０に対して液密でかつスライド可能な径を有し、連絡通路５０よりも長い軸長を有する。そしてスプール７は、連絡通路５０に対して摺動し、連絡通路５０に支持されている。そしてスプール７の外壁面には、オリフィス溝部７０が形成されている。

オリフィス溝部７０は、溝状に形成されており、第一の分室３１ａから第二の分室３１ｂに向けて延出する。そしてオリフィス溝部７０と連絡通路５０の内壁面の間にオリフィス液路９が形成されている。
オリフィス溝部７０は、連絡通路５０よりも長さが長い。そしてオリフィス溝部７０は、スプール７とともに連絡通路５０に対してスライドし、スプール７が第二の分室側に移動した際には、（図１への記載は省略している）第一の分室３１ａ（液室６３）と第二の分室３１ｂ（液室５３）とを連通させる。そしてスプール７が図１に示すように第一の分室３１ａ側に移動した際には、第二の分室３１ｂ側の先端が連絡通路５０内に移動し、第一の分室３１ａと第二の分室３１ｂとを不通とする。
またオリフィス溝部７０は、図２に示すように下端（第一の分室側）から上端（第二の分室側）に向けて徐々にその幅が細くなっている。そして少なくとも上端の先端が先細り状になっている。これによりオリフィス溝部７０の先端は、断面積が徐々に小さくなっている。

プラグ８は、図１に示すように第一の第一軸孔５２ａに差込まれており、作動液がシリンダ５の上端から流出することを防止する。そしてプラグ８は、スプール７が上方へ移動した際の移動量を規制し、スプール７が連絡通路５０から脱落することを防止する。そしてプラグ８は、スプール７の上方への移動量を規制することで、オリフィス溝部７０の下側先端が連絡通路５０内に入り込むことを防止する。

次に、ポンプ１２が作動した際の脈圧低減手段２の動きを説明する。
ポンプ１２は、吐出弁３０を介して液室６４に作動液を吐出する。そして作動液は、液路６０を介して液室６３に流れる。そして液室６３（第一の分室３１ａ）の液圧が、スプール７の下面側を上方に押す。そして液室６３の液圧がスプール７の上方側の液室５３（第二の分室３１ｂ）よりも大きい場合は、スプール７が液圧差によって上方に移動する。

そしてオリフィス溝部７０が上方に移動し、オリフィス液路９が液室６３と液室５３とを連通させる。そして作動液は、オリフィス液路９を通って液室５３に流れ、液室５３，６３の液圧差が小さくなる。
そして液室５３の圧力が液室６３の圧力よりもわずかに高くなった場合に、スプール７が下方に移動する。そしてオリフィス溝部７０の上側先端が連絡通路５０内に入り込む。このためオリフィス液路９は、液室５３，６３間を不通にする。

したがってオリフィス液路９は、スプール７の上下動によって上側先端が連絡通路５０に対して出入することで、あるいは液室５３に対して出入することで液室５３，６３間を連通・不通とする。
そしてスプール７は、ポンプ１２から吐出される作動液に脈圧が生じた場合、脈圧の内の高圧時に多く上方に移動し、低圧時には移動量が少ない。

かくしてスプール７と連絡通路５０によって弁構造が形成されている。そして弁構造は、ポンプ１２側とマスターシリンダ１３側との液圧差によって作動する構成になっている。
またオリフィス液路９は、他の液路に比べて径が小さい構造になっている。したがってオリフィス液路９は、オリフィスの役割を有する。かくして第一の分室３１ａと第二の分室３１ｂは、時間差を有して液圧が等しくなる。そしてオリフィス液路９の径は、ポンプ１２からの脈動を好適に抑制する時間差を形成するように決定されている。

以上のようにしてブレーキ装置１が形成される。
すなわち脈圧低減手段２は、弁構造を有する。そして弁構造は、ポンプ１２側とマスターシリンダ１３側の液圧差を利用して開閉する。例えば、ポンプ１２側の圧がマスタシリンダ１３側の圧より高くなった場合は、液路を開いて作動液を流すが、流れた結果マスタシリンダ１３側の圧がポンプ１２側の圧より高くなった瞬間に液路を閉じ作動液を絞るようにスプール７が作動することによって、ポンプ１２側とマスタシリンダ１３側が同じ圧になるように調節される。その結果、マスタシリンダ１３側の圧力変化すなわち脈圧は緩やかになり、ブレーキ装置１の振動が軽減され、作動音を軽減することができる。

また脈圧低減手段２は、スプール７を有する。そしてスプール７は、ポンプ１２側とマスターシリンダ１３側との液圧差によって液路内を移動する。
そしてスプール７は、液路の少なくとも一部を開閉する。かくしてポンプ１２側とマスターシリンダ１３側の液圧差を利用する弁構造は、容易な構造で構成される。

また脈圧低減手段２は、バッファ室３１とシリンダ５とスプール７を有する。そしてバッファ室３１は、シリンダ５によって二つの分室（３１ａ，３１ｂ）に分けられる。そしてスプール７は、シリンダ５の連絡通路５０内にスライド可能に設けられており、二つの分室の液圧差によって移動する。またスプール７の外壁面と連絡通路５０の内壁面との間には、オリフィス液路９が設けられている。
したがってポンプ１２から吐出された作動液は、先ずバッファ室３１の第一の分室３１ａに流れる。そしてスプール７が第一の分室３１ａと第二の分室３１ｂの液圧差によって移動する。そして作動液は、スプール７と連絡通路５０の間に形成されたオリフィス液路９を通って第二の分室３１ｂに流れる。

したがってスプール７は、連絡通路５０によって安定よくスライド可能に支持される。そしてオリフィス液路９は、スプール７と連絡通路５０の間に形成されるために、スプール７の移動によって容易に開閉される。かくして脈圧低減手段２は、容易な構造で構成され得る。

またオリフィス液路９を形成するオリフィス溝部７０は、スプール７に形成されている。したがってオリフィス溝部７０は、スプール７とともに連絡通路５０に対して移動する。そしてオリフィス溝部７０は、スプール７の移動によって第一の分室３１ａと第二の分室３１ｂとを連通・不通とする構成になっている。そしてその構造は、第一の分室３１ａから第二の分室３１ｂに向けて延出するという容易な構造で構成されている。

またオリフィス溝部７０は、第一の分室３１ａから第二の分室３１ｂに向けて延出するとともに、図２に示すように第二の分室３１ｂ側の先端において先細り状の構成になっている。
したがってオリフィス溝部７０は、スプール７とともに第二の分室３１ｂに対して移動することで、先細り状の先端が第二の分室３１ｂに対して出入する。そして先端が先細り状に形成されているため、オリフィス溝部７０を流れ得る作動液の液量は、徐々に増加あるいは徐々に減少することで微調整され得る。したがって第二の分室３１ｂの液圧が微調整され得る。

（他の実施の形態）
本発明は、上記の実施の形態に限定されず以下の形態であってもよい。
すなわち上記の実施の形態では、オリフィス溝部７０が図２に示すように上側先端が先細り状に形成されていた。しかしオリフィス溝部７０に代えて、第一の分室側で深く、第二の分室側で浅い切欠きを形成してもよい。

ブレーキ装置の概略図と、脈圧低減手段とポンプの断面図を示す図である。 図１の矢印Ａ方向からのスプールの側面図である。

符号の説明

１…ブレーキ装置
２…脈圧低減手段
３…ハウジング
５…シリンダ
６…ストッパ
７…スプール
８…プラグ
９…オリフィス液路
１０…ブレーキシリンダ
１１…リザーバ
１２…ポンプ
１３…マスターシリンダ
１４…ブレーキペダル
１５，１６…電磁弁
３０…吐出弁
３１…バッファ室
３１ａ…第一の分室
３１ｂ…第二の分室
５０…連絡通路
５３，５６，６３，６４…液室
５５，６０…液路
６１…弾性体
７０…オリフィス溝部

Claims (4)

1. ブレーキシリンダからリザーバに排出された作動液を前記リザーバから汲み上げマスターシリンダ側に吐出するポンプを備えるブレーキ装置であって、
   前記ポンプの下流側と前記マスターシリンダとの間には、前記ポンプから吐出された作動液の脈圧を低減する脈圧低減手段が設けられており、
   前記脈圧低減手段は、前記ポンプと前記マスターシリンダとを連通する液路に弁構造を有し、その弁構造は、前記ポンプと前記マスターシリンダを連通する液路に内設されたスプールを有し、前記スプールは、前記ポンプ側と前記マスターシリンダ側の液圧差により前記液路内を移動し、前記液路の少なくとも一部を開閉する構成になっていることを特徴とするブレーキ装置。
2. 請求項１に記載のブレーキ装置であって、
   脈圧低減手段は、ポンプとマスターシリンダを連通する液路の途中に設けられたバッファ室と、そのバッファ室に内設されたシリンダを有し、
   前記シリンダは、前記バッファ室を前記ポンプ側に連通される第一の分室と、前記マスターシリンダ側に連通される第二の分室とに分けるとともに、前記第一の分室と前記第二の分室とを連通させる連絡通路を有し、
   前記連絡通路にスプールがスライド可能に設けられ、前記スプールの外壁面と前記連絡通路の内壁面との間にオリフィス液路が設けられ、
   前記オリフィス液路の少なくとも一部は、前記スプールの前記連絡通路に対する移動により前記第一と第二の分室とを連通・不通とされる構成になっていることを特徴とするブレーキ装置。
3. 請求項２に記載のブレーキ装置であって、
   スプールは、連絡通路よりも長く延出する構成であり、外壁面には、前記連絡通路よりも長く延出する溝状のオリフィス溝部を有し、そのオリフィス溝部によってオリフィス液路が形成される構成であり、
   前記オリフィス液路は、前記スプールが前記第二の分室側に移動した際に、前記第一と第二の分室とを連通するが、前記スプールが前記第一の分室側に移動した際には、前記第二の分室側の先端が前記連絡通路内に移動し、前記第一と第二の分室とを不通とする構成になっていることを特徴とするブレーキ装置。
4. 請求項３に記載のブレーキ装置であって、
   オリフィス溝部は、第一の分室から第二の分室に向けて延出するとともに、前記第二の分室側の先端において断面積が徐々に小さくなる構成になっていることを特徴とするブレーキ装置。
   
   

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