JP3859715B2 - 自動車のスリップ制御された液圧式のブレーキシステム内において液体振動を減衰するための振動減衰装置 - Google Patents
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Description
本発明は、請求項1の上位概念に記載した形式の振動減衰装置に関する。
円形のほぼ平らなダイヤフラムを有する、このような形式の振動減衰装置は公知である(ドイツ連邦共和国特許公開第4336464号明細書)。ケーシング孔内でダイヤフラムを保持する閉鎖カバーは、カバーの孔を通じて外気に接続している中空室のための堅固な制限壁として使用される。
振動減衰装置は、トラクションスリップ制御運転(Antriebsschlupfregelbetrieb)時に、ブレーキ内で使用されたポンプ型式が原因となる、ポンプの吸込み導管内に存在するブレーキ液の長手方向振動及び振動キャビテーション(Schwingkavitation)を避け、これによってポンプにより十分に多量の容積流が、車輪ブレーキシリンダ内で迅速に増圧するために送られるようにするために、使用される。しかも、この振動減衰装置によって、トラクションスリップ制御運転の終了時に、マスタブレーキシリンダに通じる導管内で生じる圧力衝撃が減少される。
十分な減衰作用を得るために、ダイヤフラムの両側に十分大きなスペースを用意し、それによって、相応に多量のブレーキ液を受容供給することができるようにする必要がある。このスペースの容積は、主として、マスタブレーキシリンダと往復動ピストンポンプとの間の導管容積と、往復動ピストンポンプのストローク容積及び回転数と、ポンプによって振動にさらされるシステムの液圧式のフレキシブル性とに関連している。最近のブレーキシステムにおいては、マスタブレーキシリンダと車輪ブレーキシリンダとの間に設けられた部材例えば弁、ポンプ、導管及びこれと類似のものは、特に重量節約及びコスト節約の理由により、それらの構造容積は縮小され、またいわゆるハイドロ装置内に密に配置されているので、比較的大きい構造寸法を必要とする公知の振動減衰装置をハイドロ装置のケーシング内に配置するためには、構造的な困難がある。
発明の利点
これに対して、請求項1の特徴部に記載した特徴を有する本発明の振動減衰装置は、振動減衰のために必要な容積が、小さい直径及び相応に小さい軸方向寸法を有するスペース内に延びているという利点を有している。このような形状付与は、一般的に困難なしでケーシング内で実現することができる。さらに、ダイヤフラムを形成する成形部の周壁の両側に必要な減衰容積を用意されるという利点がある。この場合、支持体は、成形部が、圧力負荷を受けた時に破壊されず、側面に設けられた溝によって、小さい剛性を有する十分な圧縮容積を提供することを保証する。さらに、組み立て時及びケーシングの孔をシールする際に成形部が支持体を覆う、という利点がある。
従属請求項に記載した手段によって、請求項1に記載した振動減衰装置の有利な実施例及び改良が可能である。
従って、請求項3には、支持体のための有利な構成が開示されている。
請求項4に記載した手段によって、平らな付加端面と、成形部の形状の安定した底壁部との組み合わせで、成形部の内室と付加部の室との間の常に連通する接続が得られる。
請求項5に記載した、本発明の別の構成要件によれば、有利な形式で、成形部の周壁が支持体の側面に当てつけられる際に、支持体の足部から溝内にぴったりと寄せ合わせられる。周壁と支持体との間にエアブローが閉じこめられることは避けられる。
請求項7に記載した、成形部の底壁部の形状付与によって、簡単な形式で、支持体内の室に通じる孔を開放維持することができる。
請求項8に記載した特徴は、有利な形式で一方では、支持体と成形部とケーシング孔との間のシールを確実にし、他方では、成形部の周壁を緊張して、成形部の底壁部を支持体の端面に当接維持する。
請求項9の記載した本発明の別の構成要件によれば、短い経路で、支持体に作用する液圧力をケーシングに導くことができる。
吸込み側の圧力領域内で十分な減衰作用を得るためには、請求項10に記載した手段が適用される。この場合、請求項11に記載した本発明の構成によれば、汚れに対して保護された空気交換が確実に得られる。
このような形式の保護は、プレートが液体及び固形物を通さないようになっていることによって、より確実に得られる。
支持体の室に接続された、十分に大きい空気容積を準備するために、請求項13に記載した本発明の構成要件が適用される。この構成は、少ない確率であるが成形部の周壁が破壊した時に、ケーシング孔からブレーキ液が漏れ出ないことを保証する。これによって、本発明による振動減衰装置を備えたブレーキ回路の故障は避けられる。閉鎖円板内の構成部及び成形部の拡散抵抗を合わせることによって、成形部の周壁が長時間支持体に当てつけられて減衰作用が減少することは、避けられる。
図面
本発明の実施例が、図面に概略的に示されていて、以下に詳しく説明されている。第1図には、主にエラストマー製の成形部と、支持体と、ケーシング孔内に配置された閉鎖円板とから成る振動減衰装置の縦断面図、第2図は、第1図に示した振動減衰装置の実施例のII−II線に沿った横断面図、第3図及び第4図は、振動減衰装置の別の実施例の、閉鎖円板側の区分の縦断面図である。
実施例
第1図に示した、液体振動を減衰するための振動減衰装置10は、前記ドイツ連邦共和国特許公開第4336464号明細書に記載されているように、車両のスリップ制御された液圧式のブレーキシステムに使用される。振動減衰装置10は、ケーシング12の孔11内に配置されており、この孔11内には、弁、ポンプ、導管及びその他の、前記ブレーキシステムの別の部材内に受容されている。ケーシング12の孔11は、その直径の数倍に相当する深さを有している。孔11は、導管区分13によって、ブレーキ液のための貯蔵容器に接続されたマスタブレーキシリンダに接続していて、導管区分14によって、自動吸込み式の往復動ピストンポンプの吸込み側並びに少なくとも1つの車輪ブレーキシリンダに接続している。ポンプによって、トラクション・スリップ制御運転中に車輪ブレーキシリンダ内でブレーキ圧が生ぜしめられる。
振動減衰装置10は、ブレーキ液に耐えられるエラストマー製のエチレン・プロピレン・ジエン・ゴム(EPDM)より成るダイヤフラムとして働く成形部17を有している。第1図に示した、振動減衰装置10の第1実施例の縦断面図により、ほぼ中空円錐台形に形成された成形部17が、横断面で見て厚みの付けられた開口縁部18から延びる周壁19を有しており、この周壁19が、成形部の内側の扁平な底部壁20で終わっていることが分かる。
さらにまた、ケーシング12の孔11内には、円板状の足部24を備えた支持体23が配置されており、この足部24から、孔11に対して同軸的に、角円錐台形の付加部25が延びている。支持体23並びに、付加部25上を掠めるように配置された成形部17は、孔の深さにほぼ近い長さを有している。支持体23の足部24は、第1の孔付き段部26内に合致してはめ込まれていて、孔11の開口部側で閉鎖円板27によって保持されている。該閉鎖円板27は、第2の孔付き段部28内にはめ込まれていて、コーキングによってケーシング12に固定されている。
第1の孔付き段部26内には、足部24と支持体23の付加部25との間で、成形部17の開口縁部18も受容されている。半径方向で押圧される開口縁部18は、成形部17の外側に存在する、ブレーキ液の満たされた孔11の部分を外気に対してシールする。開口縁部18には、規則的に分割して一体成形された、成形部17の底部壁20に向けられた突起31が、第1の孔付き段部26の、半径方向に延びる面で支えられている。これらの突起31は、開口縁部18の突起が支持体23の足部24に作用して、足部24を閉鎖円板27に当接して保持するように働く。
支持体23の角円錐台形の付加部25は、第2図に示されているように、ほぼ正方形の横断面を有している。つまり付加部は、足部24と、足部とは反対側の、成形部17の底部壁20に向けられた端面35との間に延びる4つの側面36を有している。しかしながら図示の実施例とは異なり、付加部25は、楕円形、3角形、5角形、多角形又は円形の横断面を有していてもよい。重要なことは、付加部25が鋭い縁部を有していないということである。支持体付加部25の各側面36には、ほぼ足部24から延びるそれぞれ1つの溝37が一体成形されている。すべての側面の溝37は、付加部25の端面35内にも続いていて、ここで端面35の中央部に集合している。これらの溝37は、付加部25の室39に接続された、比較的小さい横断面を有する孔38内に開口している。室39は、支持体23の足部24を貫通し、閉鎖円板27の孔40を通して外気に接続されている。閉鎖円板27にかぶせ填められたカバーキャップ41は、室39に湿気及び異物が侵入しないように室39を十分に保護する。
スリーブ状、キャップ状又はハット状の成形部17は、取り付けていない状態で、円形の横断面を有する周壁19を有している。成形部17の取り付けた状態で、周壁19は、マスタブレーキシリンダを操作しない状態で及びポンプの被駆動状態で、周壁19が付加部25の丸味の付けられた長手方向縁部44で支えられ、溝37を備えた側面に配属された、周壁19の壁部区分が、円環状とは異なるほぼ伸張した横断面を有するような形式で、弾性的に変形する。これによって、成形部17の周壁19は、振動減衰装置10内に配置されると、ブレーキ液の満たされた孔11とは分離された、多数の部分室より成る中空室45を制限している。この中空室45は、空気が満たされていて、外気と接続されている。成形部17は周壁19と共に、ブレーキ液と空気との間で弾性的なダイヤフラムを形成している。
中空室45の大きさは、ダイヤフラム19の大小の直径並びに軸方向長さ、付加部25からの周壁の間隔、付加部25の横断面、側面36の溝37の寸法及び数によって影響を受ける。溝37は、その外側の延びは度外視して、同じ深さを有し、足部とは反対側の端面35に対してその幅は減少しているか又は、同じ幅を有し端面に対してより深い深さを有しているか又は、それぞれの端面36の一部だけに亙って延びていてよい。側面36における溝37の数も変えることができる。この場合、重要なことは、溝37と側面36並びに端面35との間の移行部が丸味を付けられているということである。
この振動減衰装置10の作用形式を以下に説明する。
トラクション・スリップ制御を行うために、往復動ピストンポンプを駆動すると、ブレーキ液の満たされた導管区分13,14内で、マスタブレーキシリンダとポンプ吸込み側との間に液体長手方向振動並びに振動キャビテーションが生じる。導管区分13,14は第1図に示されており、その他の点についてはドイツ連邦共和国特許出願公開第4336464号明細書の第5図に記載されている。振動の周期的な励起は、ポンプの構造形式によって制限されている。中空室45と共に空気の満たされた圧縮室を形成し、周壁19の外側で孔11と共にブレーキ液体の満たされた膨張室を形成する振動減衰装置10によって、付加的な弾性若しくは減衰が導管区分13及び14内に形成され、これによって、マスタブレーキシリンダと往復動ピストンポンプとの間のブレーキ液柱の固有周波数が、臨界を越える範囲内でポンプによる励起が行われるまで、非常に小さい値にずらされる。ポンプによって供給されたブレーキ液の容積流は、比較可能であって著しく又は大きく高められる。
振動減衰装置10の作業中に、成形部17に次のような機械的な経過が生じる。圧縮段階中に成形部17の周壁19は、ブレーキ液によって孔11内で支持体付加部25の側面36に当接せしめられる。成形部17の圧力負荷に基づいて、周壁19は溝37にも当接する。この際に、中空室45内でつまり周壁19と側面36との間に、並びに付加部25の溝36内に存在する空気は圧縮され、孔38及び支持体の室39を通って部分的に外気に導出される。溝37の前記構成によって、周壁19は、各溝の足部側の出発点を起点としてこの溝にすり寄って確実に密着する。これによって周壁19と付加部25との間に気泡が閉じこめられることは避けられる。しかも、成形部17の底壁部20に、比較的圧力に対して強い球セグメント例えば半球としての形状を付与することによって、支持体付加部25の端面35の領域内に設けられた溝区分及び孔38は常に開放されている。
周壁19の変形の程度は、例えば、成形部17のために使用された材料の特性、周壁19の厚さ、及び、成形部17が支持体23に被せ填められた後で周壁19がさらされるプレロード(若しくは予荷重)の大きさによって影響を与えることができる。さらに、成形部17の周壁19は、圧縮容積に影響を与えるために種々異なる厚さに構成することもできる。さらにまた、振動減衰装置の特性曲線には、特に周壁19の圧縮ストローク時に、相応に選択された孔38の直径によって影響を与えることができる。中空室45を付加部25の室39に接続するために、孔38の代わりにその他の形状のスリット又は間隙或いは多数の孔を使用してもよい。いずれにしても、成形部17がマスタブレーキシリンダによって負荷される場合でも、前記スリット、間隙又は孔において周壁19が傷つくことは避けなければならない。
振動減衰装置10の膨張段階中に必要な膨張容積は、孔11によって提供され、孔の寸法によって制限される。中空室45内に形成される大気圧に対して、成形部17の周壁19が膨張すると、周壁19の相応の区分が支持体付加部25の側面36から遠ざかる。膨張過程がさらに進むと、周壁19は付加部25の長手方向縁部44から持ち上がり、孔11の周壁にも当接する。ここでも、周壁19が孔11の横断面移行部で傷つけられることは確実に避けなければならない。これは、周壁19の摩耗にさらされる箇所における横断面増大部によって、又は導管区分13,14が孔11内に開口する開口部領域における、ブレーキ液を通過させる支持ケージによって得られる。
第3図に示した振動減衰装置10の第2実施例は、第1の実施例に対して主に次の点で異なっている。閉鎖円板27′には、支持体側で半透明のプレート48が受容されている。一方では、このプレート48は、支持体23の付加部25に設けられた室39に接続していて、他方では外気に接続するための多数の孔40′が閉鎖円板27′に設けられている。半透明のプレート48は、室39と大気圧との間で空気の交換が行われることができることを保証する。これに対して、プレート48は液体特に水及び固形物は通さない。従って第1実施例におけるようなカバーキャップは省かれている。
第4図に示した振動減衰装置10の第3実施例においては、破壊しないように構成された閉鎖円板27′は、多孔性の材料例えば焼結金属より成っている。従って、閉鎖円板27″は空気を通すようになっている。閉鎖円板27″の、支持体23に対して開放する切欠49内には、中空室51を備えた鉢状の構成部50が配置されており、該構成部50は、支持体付加部25の室39に接続している。構成部50は、室39を、多孔性の閉鎖部材27″に向かって閉鎖する。構成部50は、エラストマー例えばシリコーンゴムより成っており、該シリコーンゴムは、成形部17の材料に対して小さい、空気のための拡散抵抗を有していて、ブレーキ液を通さないようになっている。これによって、一方では、成形部17の周壁19を通ってブレーキ液内に侵入した空気は、構成部50を通って中空室51内に侵入した空気に置き換えられる。他方では、成形部17が破壊された時に、孔11から外気にブレーキ液が達することはない。
Claims (13)
- 自動車のスリップ制御された液圧式のブレーキシステム内において液体振動を減衰するための振動減衰装置(10)であって、
振動減衰装置(10)が、ブレーキ液のための貯蔵容器を備えたマスタブレーキシリンダと、少なくとも1つの車輪ブレーキシリンダ内でブレーキ圧を形成する往復動ピストンポンプの吸込み側との間の導管区分(13,14)内に配置されており、
振動減衰装置(10)が、ケーシング(12)の孔(11)内に配置され、かつ該孔(11)の開口部側で密に緊締された、エラストマーより成るダイヤフラム(17)を有していて、該ダイヤフラム(17)は一方側が、ブレーキ液にさらされ、他方側が、少なくともほぼ大気圧を有する中空室(45)を制限しており、
中空室(45)が支持体(23)によって制限され、該支持体(23)にダイヤフラム(17)がブレーキ液によって当てつけ可能である形式のものにおいて、
支持体(23)が、孔(11)内に固定された足部(24)を有していて、該足部(24)から、先細りした付加部(25)が孔(11)内に延びていて、該付加部(25)が、ダイヤフラムを形成するスリーブ状の成形部(17)によって取り囲まれており、
前記付加部(25)が、その少なくとも1つの側面(36)に、足部(24)に向かって延びる少なくとも1つの溝(37)を備えており、
前記溝(37)が、付加部(25)の、成形部(17)に向けられた面に位置しており、
前記中空室(45)が、付加部(25)と成形部(17)との間に位置しており、
前記中空室(45)が、外気に通じる接続部を有する室(3)に接続されている、ことを特徴とする、スリップ制御された液圧式のブレーキシステム内において液体振動を減衰するための振動減衰装置。 - ケーシング(12)の孔(11)が、この孔(11)の直径の数倍に相当する深さを有していて、支持体(23)並びに成形部(17)が、前記孔(11)の深さにほぼ等しい長さを有している、請求項1記載の振動減衰装置。
- 支持体(23)の付加部(25)が、少なくとも3つの側面(36)を備えたほぼ普通の角円錐台形を形成しており、成形部(17)は無負荷状態で成形部の周壁(19)が付加部(25)の長手方向縁部(44)で支えられており、負荷状態では周壁(19)が、付加部(25)の側面(36)並びに溝(37)に密着する、請求項1記載の振動減衰装置。
- 少なくとも1つの溝(37)が、付加部(25)の足部とは反対側の端面(35)に続いていて、ここで、室(39)内に通じる、直径の小さい孔(38)内に開口しており、成形部(17)は、この成形部の内側の少なくともほぼ平らで十分に形状の安定した底壁部(20)で、付加部(25)の足部とは反対側の端面(35)に支えられている、請求項1記載の振動減衰装置。
- 溝(37)が、その足部側の起点部以外は、同じ深さを有していて、付加部(25)の足部とは反対側の端面(35)に向かって溝(37)の幅は小さくなっているか、又は同じ幅を有していて足部とは反対側の端面(35)に向かって大きくなる深さを有している、請求項4記載の振動減衰装置。
- 成形部(17)の周壁(19)が同じ厚さを有している、請求項3記載の振動減衰装置。
- 成形部(17)の底壁部(20)が球セグメント有利には半球として成形されている、請求項4記載の振動減衰装置。
- 成形部(17)の開口縁部(18)が、半径方向の負荷を受けて、支持体(23)とケーシング(12)の孔付き段部(26)との間でケーシンン孔(11)内に密接して保持されており、外側で開口縁部(18)に一体成形され、孔付き段部(26)の半径方向面(32)に向けられた突起部(31)が、この半径方向面(32)で支えられている、請求項1記載の振動減衰装置。
- 支持体(23)が、ケーシング(12)の孔(11)の開口部側に固定された閉鎖円板(27)によって、突起部(31)のプレロードに抗して成形部(17)の開口縁部(18)で保持されている、請求項8記載の振動減衰装置。
- 支持体(23)の付加部(25)内の室(39)が少なくとも間接的に、閉鎖円板(27)の少なくとも1つの孔(40)によって外気に接続している、請求項9記載の振動減衰装置。
- ケーシング(12)の孔(11)が、外側で、閉鎖円板(27)に被せ填められたカバーキャップ(41)によって十分に閉鎖されている、請求項10記載の振動減衰装置。
- 閉鎖円板(27′)が支持体側で、支持体(23)の付加部(25)内の室(39)と接続している、外気との空気交換のための半透明のプレート(48)を有している、請求項10記載の振動減衰装置。
- ケーシング(12)の孔(11)が、多孔性の材料より成る破壊しにくい閉鎖円板(27″)によって閉鎖されていて、支持体(23)に向かって切欠(49)を有しており、該切欠(49)内で、支持体(23)の室(39)を密に閉鎖する構成部(50)が受容されていて、該構成部(50)が、成形部(17)と比較して小さい、空気のための拡散抵抗を有していて、ブレーキ液を通さないようになっている、請求項9記載の振動減衰装置。
Applications Claiming Priority (3)
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