JP3162395B2 - 液圧ブレーキシステム用中央弁付ピストン - Google Patents
液圧ブレーキシステム用中央弁付ピストンInfo
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Description
に関する。このような形式のピストンはドイツ特許公報
第DE−OS 39 32 248号に記載されている。
トとの組合せに特別な注意を要することが中央弁の使用
に不都合なことと考えられている。弁のピン部材が支持
用インサートに特に信頼できる態様、例えば加硫あるい
は接着により結合されていない場合は、弁ケースの全体
が取付けられたときに、収容孔内における横方向の摩擦
により支持用インサートから弁座が外れる可能性があ
る。これは、これらの力だけが摩擦係合あるいは接着剤
の接着効果により、2つのインサートの軸方向移動に反
作用することができるという事実によるためである。
特にその製造および組立てをより容易とすることができ
るように、このピストンを簡略化することを目的とす
る。
達成される。したがって、基本的には、本発明は弁座と
支持用インサートとを組合せるもので、このインサート
に軸方向に延びるアンダーカット(undercuts)を設け
て、組立ての際および作動中に発生する軸方向の力を困
難を伴うことなく受け入れ、これにより弁座は支持用イ
ンサートに対して軸方向に移動することはできない。
弁ケースは、支持用インサートの環状端部がピストンの
段付孔内に延びる。これにより、弁ケースを取付け可能
とするためには、螺旋状の通気溝を必要とし、弁ケース
に対するダブルセンタリングとなり、これは一般に望ま
しくない。このためには、製造公差を正確なものにする
ことが必要であり、一方、製造は難しくなる。
正確な位置に取付けないように特に注意する必要があ
る。更に簡略化するためには、請求項2に記載の特徴を
組合せることが好ましい。換言すると、この場合には弁
ケースを両軸方向位置で装着できることにより、支持用
インサートの環状突起なしで操作し、したがってこの支
持用インサート内で弁タペットを連続的に案内すること
なく操作することができる。更に、この弁ケースのピス
トン内孔に対するシール効果が更に増大し、これは両側
に配置されたシール面(two−sided sealing surfac
e)、更に弁ケースの端面がこの内孔の底部でピストン
内孔に対してシール作用に寄与するからである。更に弁
ケースは上記のように製造容易であり、これは、弁座に
結合する際に支持用インサートの位置が重要とはならな
いからである。
中央弁の弁部材は、シール効果を高めるために環状突起
を設けてある。この場合には、弁部材の剛性の縁部によ
り、弁座のシールシートが損傷する虞がある点で有益で
ない。また、環状突起は極めて正確に製造する必要があ
り、したがって通常は仕上げ加工が必要である点で不都
合がある。明らかなように、例えばアルミニュームダイ
カスト等の特にサイズの正確な鋳造工程により解消する
ことが可能ではあるが、このような工程はコスト高であ
る。このため、本発明の発展した形態として請求項3を
組合せることを提案する。シール効果は、弁座に環状特
記を鋳込み形成することで増大される。この方法は、落
とし鍛造成形によるスティール部材として簡単な構造の
弁部材を、鋳造工程を経ることなく形成することができ
る。
である請求項4の特徴を適用することが好ましい。弁ケ
ースが対称的な構造の場合には、弁座の2つの端面のそ
れぞれに環状突起が設けられるため、環状の収容凹部に
よりピストンに対する弁ケースのサイズの正確性を更に
改善することができる。更に、内孔の底部に押圧される
環状突起により形成されることのある軸方向の力が弁ケ
ースから排除される。
は、この支持用インサートは予め固定する必要がある。
このようにする場合には、支持用インサートの軸方向孔
を損傷しないために、請求項5の特徴を用いることが好
ましい。
トを形成するために、支持用インサートを種々の形状に
形成することができる。請求項6の特徴を組合せること
で、特に簡単な構造で信頼性のある作動形状となる。こ
のような形状の支持用インサートは、鋳造工程あるいは
プレス工程により特に簡単に形成することができる。
記載しており、特に軸方向強さを増大することができ
る。
は基本的にダブルセンタリングを必要とする。一方、こ
の弁ケースは同時に弁タペットを正確(true−to−siz
e)に案内することが望ましい。この原則を本発明の弁
座に適用すると、タペットは互いに整合した2つの孔を
通して延びる必要がある。これは困難なことであり、本
発明の発展した形態にによれば、請求項8の特徴を組合
せることにより解消される。したがって、弁タペットは
ピストンの軸方向孔内のみを案内され、軸方向通路の壁
部が同時に案内面として作用する。
との双方にアルミニュームを用いることが好ましいこと
が判明している。各構成部材の構造体は互いに、異なる
材料で形成された弁部材から悪影響を受けないように選
定されており、これはスティールが好ましいことを意味
する。補助的な方法として、互いに摺動する異材質の面
を互いにコーティングすることにより絶縁することが好
ましく、これは例えばニッケル鍍金あるいは亜鉛鍍金等
により行うことができる。
テム(ABS)用中央弁付マスタブレーキシリンに必要に
ものである。これらのブレーキシステムでは、中央弁が
圧力下の場合に同様に開かなければならない点で困難な
このがある。このために、比較的柔軟な弾性材料で形成
されている弁座が、弁を開いたときに発生する流れの力
により損傷する虞がある。これらの点に関する問題がド
イツ特許公報第DE−OS 4040271号に詳細に記載されてい
る。更に、2つの弁を直列に接続して配置するドイツ特
許公報第DE−OS 40 32 873号にも解決方法が示されてい
る。この点に関する多の方法(ドイツ特許公報第P 42 2
3 353号)は、簡単な制限装置あるいは差圧により制御
可能な制限装置により中央弁を保護する第2弁の機能を
置換えるものである。
性および速度の双方についての保護装置を含む中央弁の
改造を改善すると共に、作動チャンバ内の高い圧力に対
抗して開く中央弁をより好適に保護することにある。こ
のために、従属請求項による中央弁に、上述の1または
複数の特徴を設けることができる。
わせることにより達成される。すなわち、基本的には、
本発明は、従属請求項によると、特に作動シリンダ内に
圧力が作用しているときに、中央弁を流れる最大の圧力
流体の量を制限する中央弁のための制御保護装置を設け
ることにある。
護装置は静圧規制装置(stationary restrictor)、あ
るいは、動圧規制装置(dynamic restrictor)とするこ
とができる。この点に関しては、ドイツ特許公報第P 42
23 353号により詳細に記載されている。
特許公報第DE−OS 40 32 873号に基本的に記載されてい
るものと同様な上流側に接続された保護弁を用いること
ができる。この点に関する好ましい形態が従属請求項14
から23に記載されている。
いて説明する。
である。
説明する。ドイツ特許公報第DE−OS 39 32 248号を参照
し、特にタンデム型マスタブレーキシリンであるマスタ
ブレーキシリンの各部材について、これに記載のマスタ
ブレーキシリンと異なる範囲のみを説明する。例えばプ
ッシュロッドピストンあるいはタンデム型マスタブレー
キシリンの第2ピストンである断面図で示すピストン1
は、段付内孔2を設けられており、この段付内孔は大径
の第1内孔部(凹部3)と、僅かに縮径された段付第2
内孔部4と、大きく縮径された第3内孔部(中央通路
5)とから形成されている。
持用インサート8とが属している。弁座7は支持用イン
サート8に加硫(vulcanized)されあるいは鋳込み(ca
st)されている。弁座7と支持用インサート8との間で
軸方向の力をより良好に受けるために、支持用インサー
ト8に環状カラー9A,9Bが設けられている。このカラー
について、図には適宜に使用できる2つの形態を示す。
図の右側のカラー9Aは、矩形の断面形状を有し、使用上
好ましいものである。図の左側に示すようなカラー9Bを
設けてもよく、このカラーはほぼ円錐状形状を有してい
る矩形部に至る。
びるその中央面に対して対称構造であり、このため両位
置で装着することができる。支持用インサート8の軸方
向孔10は中央通路5よりも大径に形成されている。この
軸方向孔10の両端では、この軸方向孔に2つの環状凹部
11,12が設けられており、これらは弁ケース6を製造す
るときに、製造工程で内孔10がその端部でテーパ状にな
るのを防止するためである。
環状突起13を持ち、この環状突起は弁部材17に対するシ
ール効果をより良好なものとする。図の右側では、環状
突起に対して対称構造に記載されており、したがって本
実施例では弁座7は環状突起13,14を備える。ピストン
1には、端面16に対して内孔部の底部の滑らかな当接面
を形成するために、第2内孔部4の底部に対応した環状
レセプタクル18を設けるのが好ましい。しかし、図の左
側に示すように、環状のレセプタクル18を設けないくて
も同様に対応することができる。この場合、弁座は一側
にのみ環状突起13を設けることが有益である。この場
合、弁ケースは完全な対称構造ではなくなる。
10の径は、中央通路5の径よりも大きく、タペット19が
中央通路5の周面上を案内されるように選定される。こ
の通路5は同時に圧力流体通路として作用するため、タ
ペット19は好ましくは3つのウェブ20でのみ内孔壁上に
支持されている。これらのウェブ20は段付内孔2の軸線
の縦方向に沿って延び、タペットの周部に均等に分配配
置されている。
されており、このばね21は押えリング22によりピストン
に対して支えられ、この押えリングはピストン1にコー
キングされ、あるいは、他の態様で永久的に固定されて
いる。しかし、この押えリング22は。中央弁の構造を簡
単にするために対応する溝内に嵌合させることも可能で
ある。
はアルミニュームで形成され、一方弁部材17は、例えば
鍛造あるいは落とし鍛造されたスティールからプレス成
形される。
について説明する。中央弁については第1図の説明を参
照し、保護弁の構造についてはドイツ特許公報第DE−OS
40 32 873号を参照されたい。
ング68を備え、この盲孔内をピストン1がシール状態で
案内される。
に介装されている。
央弁についてはより詳細に後述する。
うに中央弁6,38を作動する作用をなす。このタペット19
はその一部のみを示す横方向ピン59に当接し、中央弁6,
38を開位置に保持する。
続される作動チャンバ62を区画する。
孔は同時に作動チャンバ62と供給用リザーバとの間で圧
力流体を交換する作用をなす。圧力流体がバランスする
のを阻害しないために、ピストンの縦方向軸線にほぼ横
方向に延びる補償孔23をピストン1に設けることもでき
る。これに代え、タペット19に縦方向溝を設けてもよ
い。
孔31が設けられており、この縦方向内孔31は作動チャン
バ62を区画する前端部から補償孔23まで延在している。
この縦方向内孔の最も大きな段部は作動チャンバ62の前
端部の直近部に配置されている。この部分は、円筒状の
インサート部材33を支える段部33まで延びる。インサー
ト部材33には、このインサート部材を外周部でシールす
るシール34が設けられており、これにより圧力流体をイ
ンサート部材33の中央通路を通してのみ流通させること
ができる。特別な外側形状により、インサート部材33は
内孔内にシール状態に押圧することもできる。中央通路
は、その作動チャンバ62に近接する端部に調整された
(tempered)弁座35が設けられている。インサート部材
33から始まって、縦方向内孔31の他の部分が環状面を有
する第2段部36まで延びている。この第2段部36から、
最終的に、作動タペット19が案内される通路5が続いて
いる。さらに、補償孔23が通路5から枝別れしている。
これは少なくとも一部の領域で通路5を非常に狭く形成
することを可能とし、これによりタペット19を案内する
作用をなすこともできる。
材38が配置され、この閉鎖部材にタペット19が形成され
る。この閉鎖部材38の径は、縦方向内孔31のこの部分の
径にほぼ対応し、これにより案内部が形成される。閉鎖
部材38の外側リム部の通路39により、閉鎖部材38を通る
圧力流体流が形成される。
38を有し、この閉鎖部材は作動ピン43とタペット19との
間に介装される。この可動閉鎖部材38は、縦方向内孔31
の第2段部36内に挿入された弁ケース6と共働する。こ
の静止弁ケース6は、支持用インサート8に装着された
環状の弁座7を備える。これに関する詳細は第1図の説
明と同様である。この支持用インサート8は同時に可動
閉鎖部材38のストッパを形成する。閉鎖部材38の方向に
環状に延びるビード53は、その閉状態で中央弁6,38の必
要なシール状態を確保する。このビード53と閉鎖部材38
との間の距離は符号Bで示す。
出し、弁座35と共働する弁ボール44に当接する。この弁
ボール44はばね46を支える案内部材45で保持される。こ
のばね46はその他端で、ピストン1に装着されたブッシ
ュ47を支える。なお、インサート部材33と閉鎖部材38と
の間に支持されたばね49は、ばね46と同様に各弁を確実
に閉じる作用をなす。
のベース位置で弁ボール44と弁座35とからなる第1弁が
第1開距離Aを有し、弁座7あるいはビード53と閉鎖部
材38とからなる第2弁が第2開距離Bを有するようにな
っている。この第1開距離Aは第2開距離Bよりも小さ
い。
動するもので、図はマスタブレーキシリンの不作動状態
すなわち中央弁が開位置にある状態を示す。ピストン1
はそのベース位置を占め、タペット19は関連する横方向
ピン59に当接し、したがってピストン1に形成された弁
座35は弁ボール44から離隔している。作動チャンバ62と
供給用リザーバとの間の圧力流体接続が形成される。そ
して、ブレーキペダルが踏込まれると、ブッシュロッド
ピストン1がペダル踏力により図の左方に移動し、ばね
60を介して図示しない第2ピストンを移動する。これは
ピストン1がハウジング68に対して移動し、一方、タペ
ット11と閉鎖部材38と作動ピン43と弁ボール44とはマス
タブレーキシリンのハウジングに対して移動しないこと
を意味する。ばねは弁部材をその位置に保持する。ピス
トン1が第1開距離Aだけ移動すると、弁座35が移動し
て弁ボール44に当接し、これにより作動チャンバ62と供
給用リザーバとの間の上述の接続が遮断される。ピスト
ンが移動し続けると、作動チャンバ62に圧力が形成され
る。
ボール44から離隔し、弁座38はビード53に近付く。ピス
トン1が第2開距離Bだけ移動すると、中央弁6,38が閉
じる。これは、2つの弁間のスペース内に圧力が形成さ
れないため、圧力なしで行われる。したがって、ゴムあ
るいは他の好適なシール材料で形成される弁座7は損傷
しない。
弁6,38は重要ではない。
きの制御作用では、ピストン1はそのベース位置に戻
る。そして、最初に中央弁6,38が開き、ついで保護弁4
4,35が開く。これにより、圧力流体が開位置の保護弁4
4,35と、開間隙がBマイナスAである開位置の中央弁6,
38とを介して流れる。初めは保護弁44,35が閉じている
ため、中央弁6,38を介して排出される圧力流体量は制限
されており、これによりゴムシール(弁座7)の損傷が
防止される。作動チャンバ62内の圧力が僅かに低下する
ことにより、作動ピストン1が再度左方に移動し、保護
弁44,35が閉じる。したがって、保護弁44,35の急激な連
続した開閉動作からなる制御作用が行われる。明らかな
ように、ポンプによりマスタブレーキシリン内に供給さ
れた圧力流体量が弁を通じて排出される。このマスタブ
レーキシリン圧はペダル踏力に対応する。
Claims (23)
- 【請求項1】ピストン(1)に形成されてピストン端部
に開口する凹部(3)と、この凹部(3)からピストン
の他端に向けて貫通する中央通路(5)と、中央通路
(5)の先端に挿入されて剛性の支持用インサート
(8)を有する弁ケース(6)と、少なくとも支持用イ
ンサート(8)の環状カラー(9Aあるいは9B)の周面に
当接する環状弾性材製弁座(7)とを備える自動車の液
圧ブレーキシステム用中央弁付ピストン(1)であっ
て、 前記カラー(9Aあるいは9B)の2つの端面が弁座(7)
で囲まれていることを特徴とするピストン。 - 【請求項2】前記弁ケース(6)は、通路の軸線に横方
向に延びるカラー(9)の中央面に対して対称に形成さ
れていることを特徴とする請求項1記載のピストン。 - 【請求項3】少なくとも弁部材(17)に向くその端面
で、前記弁座(7)には、弁部材の方向に向く環状突起
(13)が設けられていることを特徴とする請求項1又は
2記載のピストン。 - 【請求項4】環状突起(14)を収容するための環状レセ
プタクル(18)が、弁ケース(6)を収容する段付内孔
(4)の底部に設けられていることを特徴とする請求項
2又は3記載のピストン。 - 【請求項5】前記支持用インサート(8)の軸方向孔
(10)には、その端部に環状凹部(11,12)が設けられ
ていることを特徴とする請求項1から4いずれか1記載
のピストン。 - 【請求項6】前記環状カラー(9A)は矩形の断面形状を
有することを特徴とする請求項1から5いずれか1記載
のピストン。 - 【請求項7】前記支持用インサート(8)の周面は、カ
ラー(9B)と端面(15,16)との間で端面に向けて円錐
状に傾斜することを特徴とする請求項1から6いずれか
1記載のピストン。 - 【請求項8】前記弁ケース(6)の軸方向孔(10)の径
は、ピストン(1)の中央通路のこれに続く軸方向孔
(5)の径よりも大きいことを特徴とする請求項1から
7いずれか1記載のピストン。 - 【請求項9】前記支持用インサート(8)はアルミニュ
ームで形成され、前記弁部材(17)はスティールで形成
され、前記ピストン(1)はアルミニュームで形成され
ていることを特徴とする請求項1から8いずれか1記載
のピストン。 - 【請求項10】中央弁(6,38)に流れる圧力流体量を制
御する保護装置(35,44)は、ピストンの開放端の作動
チャンバ(62)から中央通路方向に沿う中央弁(6,38)
の上流側に接続されていることを特徴とする請求項1か
ら9いずれか1記載のピストン。 - 【請求項11】制御保護装置として規制装置が設けられ
ていることを特徴とする請求項10記載のピストン。 - 【請求項12】規制装置として動圧規制装置が設けられ
ていることを特徴とする請求項11記載のピストン。 - 【請求項13】中央弁の上流側に接続された保護弁(3
5,44)が制御装置として設けられていることを特徴とす
る請求項10記載のピストン。 - 【請求項14】作動チャンバ(62)と中間スペース(2
9)との間の接続部を制御する保護弁が第2弁(中央弁
6,38)より先に閉じることを特徴とする請求項13記載の
ピストン。 - 【請求項15】前記保護弁(35,44)はそれぞれが金属
製部材である弁座(35)と弁閉鎖部材(44)とを有し、
前記第2弁(6,38)は弁座(6)と弁部材(38)とを有
し、少なくともこの弁座(6)が柔軟な弾性材料で形成
されたシール(7)を備えることを特徴とする請求項14
記載のピストン。 - 【請求項16】双方の弁(6,38及び25,44)は作動ピス
トン(1)内に形成され、双方の弁の弁座(6,35)が作
動ピストン(1)の部分であることを特徴とする請求項
13から15いずれか1記載のピストン。 - 【請求項17】第1弁(35,44)の弁座(35)は、作動
ピストン(1)に強固に結合されたインサート部材(3
3)に設けられていることを特徴とする請求項16記載の
ピストン。 - 【請求項18】横方向ピン(59)がマスタブレーキシリ
ン(67)の盲孔(63)を貫通して延びるように挿入さ
れ、このピン上に弁用の作動タペット(19)が当接する
ように可動であることを特徴とする請求項13から17いず
れか1記載のピストン。 - 【請求項19】第2弁の閉鎖部材(38)は作動タペット
(19)が形成される位置で弁キャリア(19,43)上に形
成され、横方向ピン(59)に当接するように可動である
ことを特徴とする請求項18記載のピストン。 - 【請求項20】第2弁の弁キャリア(19,43)は、第1
弁(35,44)の作動ピン(43)に結合されることを特徴
とする請求項13から19いずれか1記載のピストン。 - 【請求項21】第1弁(35,44)の作動ピン(43)と弁
キャリア(19,43)とは、互いに移動しないように結合
可能であり、結合するまえに、調整のために相対的に移
動可能であることを特徴とする請求項13から20いずれか
1記載のピストン。 - 【請求項22】中央弁(6,38)のベース位置で、第1弁
の弁部材(44)はその弁座(35)から距離Aを有し、第
2弁の弁部材(38)は弁座(6,53)から距離Bを有し、
距離Aは距離Bよりも小さいことを特徴とする請求項13
記載のピストン。 - 【請求項23】第1弁(35,44)の弁部材(44)は弁ボ
ール(44)を備え、第2弁(6,38)の閉鎖部材(38)は
スティール製シリンダを備えることを特徴とする請求項
13から22いずれか1記載のピストン。
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