JP6844277B2 - 油圧式安全装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される油圧式安全装置に関する。

従来、車両に搭載される油圧式安全装置が知られている。例えば特許文献１には、車輪側から復帰する制動オイルを再び加圧して制動油圧を生成する油圧ポンプと、その油圧ポンプに接続された低圧アキュムレータおよび高圧アキュムレータと、を備えたアンチロックブレーキシステムが開示されている。

特開２００６−３４７５３９号公報

しかしながら、例えば特許文献１のように低圧アキュムレータと高圧アキュムレータとを備えた構成では、以下の問題がある。

高圧アキュムレータにおいてオイル室とガス室とを分離している分離部材（例えば、ブラダ、金属ベローズ等）が破損した場合、ガス室内のガスが高圧アキュムレータのオイル室へ流入し、さらには、油圧ポンプを介して低圧アキュムレータのオイル室にも流入する。これにより、低圧アキュムレータのオイル室の圧力が上昇する。このように上昇した圧力を下げるためには、オイルや低圧側へ流入したガスを放出する必要があるが、オイルを放出する場合、そのオイルを貯留するための手段（例えばタンク）を備えなければならず、重量や設置スペース等の問題がある。一方で、オイルを貯留するための手段を備えないと、オイルが車外へ放出されてしまうという問題がある。

本発明の目的は、オイルを貯留するための手段を設けることなく、高圧アキュムレータの破損時にオイルが車外へ放出されることを防止できる油圧式安全装置を提供することである。

本発明の油圧式安全装置は、油圧回転機と、前記油圧回転機の高圧側に備えられた高圧アキュムレータと、前記油圧回転機の低圧側に備えられた低圧アキュムレータと、を有する油圧式安全装置であって、閉状態のときに前記低圧アキュムレータを密閉状態に維持し、前記低圧アキュムレータ内の圧力が規定圧力に到達したときに開状態となり、前記低圧アキュムレータ内の気体を放出する第１開閉部と、閉状態のときに前記高圧アキュムレータを密閉状態に維持し、前記第１開閉部が開状態となった場合に、前記低圧アキュムレータから放出された気体の圧力により開状態となり、前記高圧アキュムレータ内の気体を放出する第２開閉部と、前記第１開閉部と前記第２開閉部との間に設けられ、前記第１開閉部から放出された気体の圧力が、前記第２開閉部を開状態にすることが可能な圧力を超えたときに開状態となり、前記第１開閉部から放出された気体の一部を放出する第３開閉部と、を有する。

本発明によれば、オイルを貯留するための手段を設けることなく、高圧アキュムレータの破損時にオイルが車外へ放出されることを防止できる。

従来技術に係る油圧式安全装置の構成例を示す概念図 従来技術に係る油圧式安全装置の構成例を示す概念図 本発明の実施の形態に係る油圧式安全装置の構成例を示す概念図 本発明の変形例に係る油圧式安全装置の構成例を示す概念図

以下、本発明に至った知見について説明する。

まず、従来技術に係る油圧式安全装置１の構成について、図１を用いて説明する。図１は、油圧式安全装置１の構成例を示す概念図である。

図１に示す油圧式安全装置１は、車両に搭載される。図１に示すように、油圧式安全装置１は、油圧回転機（油圧ポンプ）１０、高圧アキュムレータ１１、低圧アキュムレータ１２、安全弁１４、およびタンク１５を有する。

油圧回転機１０は、車両の駆動軸、内燃機関、または、変速機と接続されている。

高圧アキュムレータ１１は、油圧回転機１０の高圧側に設けられている。低圧アキュムレータ１２は、油圧回転機１０の低圧側に設けられている。

高圧アキュムレータ１１および低圧アキュムレータ１２は、それぞれ、気体と液体を分離する隔膜であるブラダ１３を有する。ブラダ１３内には、気体（例えば窒素ガス）が封入される。

油圧回転機１０からのオイルが高圧アキュムレータ１１、低圧アキュムレータ１２へ流入すると、ブラダ１３内の気体が圧縮される。そして、高圧アキュムレータ１１、低圧アキュムレータ１２には、圧縮された体積分に相当するオイルがエネルギーとして蓄積される。蓄積されたオイルは、必要に応じて放出される。

このような図１の構成において、高圧アキュムレータ１１のブラダ１３が破損すると、高圧アキュムレータ１１のガス室内の気体が、高圧アキュムレータ１１のオイル室へ流入し、さらには、油圧回転機１０を介して低圧アキュムレータ１２のオイル室にも流入する。これにより、低圧アキュムレータ１２のオイル室の圧力が上昇する。

そして、上昇した圧力が規定圧力に達すると、安全弁１４は開状態となり、オイル及び低圧アキュムレータ１２から流入したガスが放出される。安全弁１４から放出されたオイルは、タンク１５へ貯留される。これにより、オイルが車外へ放出されることを防止できる。また、上昇した圧力を低下させることができる。

しかしながら、タンク１５を備えるためには、その重量や設置スペース等を考慮しなければならないという問題がある。

次に、従来技術に係る油圧式安全装置２の構成について、図２を用いて説明する。図２は、油圧式安全装置２の構成例を示す概念図である。図２において、図１と同じ構成要素には同一符号を付し、それらの説明は省略する。

図２に示す油圧式安全装置２は、車両に搭載される。図２に示すように、油圧式安全装置２は、油圧回転機（油圧ポンプ）１０、高圧アキュムレータ１１、低圧アキュムレータ１２、および安全弁１４を有する。

このような図２の構成において、高圧アキュムレータ１１のブラダ１３が破損すると、高圧アキュムレータ１１のガス室内の気体が、高圧アキュムレータ１１のオイル室へ流入し、さらには、油圧回転機１０を介して低圧アキュムレータ１２のオイル室にも流入する。これにより、低圧アキュムレータ１２のオイル室の圧力が上昇する。

そして、上昇した圧力が規定圧力に達すると、安全弁１４は開状態となり、低圧アキュムレータ１２内の気体が放出される。これにより、上昇した圧力を低下させることができる。

しかしながら、油圧式安全装置２では、高圧アキュムレータ１１が破損した場合、低圧アキュムレータ１２内の気体を放出することしかできないため、上昇した圧力を低下させるために充分な量の気体を放出できないおそれがある。その結果、例えば油圧回転機１０の低圧側の所定部品（低圧アキュムレータ１２を構成する部品を含む）が破損する等して、オイルが車外へ放出されてしまうおそれがある。

本発明は、上述した問題を解決するものであり、オイルを貯留するための手段（例えば、図１に示したタンク１５）を設けることなく、高圧アキュムレータの破損時にオイルが車外へ放出されることを防止できる油圧式安全装置を提供することを目的とする。

以上、本発明に至った知見について説明した。

次に、本発明の実施の形態について、図３を用いて以下に説明する。

本実施の形態に係る油圧式安全装置（「エネルギー蓄積装置」と呼んでもよい）１００の構成について、図３を用いて説明する。図３は、油圧式安全装置１００の構成例を示す概念図である。図３において、図１と同じ構成要素には同一符号を付し、それらの説明は省略する。

図３に示す油圧式安全装置１００は、車両に搭載される。図３に示すように、油圧式安全装置１００は、油圧回転機（油圧ポンプ）１０、高圧アキュムレータ１１、低圧アキュムレータ１２、安全弁１４（第１開閉部の一例）、および弁１６（第２開閉部の一例）を有する。

図３に示す安全弁１４は、通常時（高圧アキュムレータ１１および低圧アキュムレータ１２がともに破損していないとき）は閉状態であり、低圧アキュムレータ１２を密閉状態に維持する。すなわち、安全弁１４は、セルフシール構造のバルブである。

そして、例えば、高圧アキュムレータ１１（例えば、ブラダ１３）が破損し、高圧アキュムレータ１１のガス室から流出した気体が低圧アキュムレータ１２のオイル室へ流入し、油圧回転機１０の低圧側の圧力が規定圧力に到達したとき、安全弁１４は、開状態となり、低圧アキュムレータ１２内の気体を放出する。

なお、本実施の形態では、安全弁１４を用いる場合を例に挙げて説明したが、安全弁１４の代わりに、破裂板を用いてもよい。

弁１６は、安全弁１４と接続されている。弁１６は、通常時（高圧アキュムレータ１１および低圧アキュムレータ１２がともに破損していないとき）は閉状態であり、高圧アキュムレータ１１を密閉状態に維持する。すなわち、弁１６は、セルフシール構造のバルブである。

そして、例えば、高圧アキュムレータ１１（例えば、ブラダ１３）の破損により安全弁１４が開状態となった場合に、弁１６は、低圧アキュムレータ１２から放出された気体の圧力により開状態となり、高圧アキュムレータ１１内の気体を放出する。

このように、本実施の形態の油圧式安全装置１００によれば、高圧アキュムレータ１１が破損した場合に、低圧アキュムレータ１２から放出される気体を用いて高圧アキュムレータ１１の気体を放出するため、油圧回転機１０の低圧側の圧力を低下させるために充分な量の気体を放出できる。

よって、本実施の形態の油圧式安全装置１００によれば、高圧アキュムレータ１１の破損により流出したオイルを貯留するための手段（例えば、図１に示したタンク１５）を設ける必要がない。また、高圧アキュムレータ１１の破損時にオイルが車外へ放出されることを防止できる。

以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、図３に示した油圧式安全装置１００において、安全弁１４のほかに、別の安全弁を備えてもよい。この構成例について、図４を用いて以下に説明する。図４は、本変形例に係る油圧式安全装置１００の構成例を示す概念図である。なお、図４において、図３と同じ構成要素には同一符号を付し、それらの説明は省略する。

図４に示す油圧式安全装置１００では、安全弁１４と弁１６との間に、安全弁１７が設けられている。安全弁１７は、安全弁１４から放出された気体の圧力が、弁１６を開状態にすることが可能な圧力を超えた場合に開状態となり、安全弁１４から放出された気体の一部を放出する。

なお、本変形例では、安全弁１７を用いる場合を例に挙げて説明したが、安全弁１７の代わりに、破裂板を用いてもよい。

＜本開示のまとめ＞
本発明の油圧式安全装置は、油圧回転機と、前記油圧回転機の高圧側に備えられた高圧アキュムレータと、前記油圧回転機の低圧側に備えられた低圧アキュムレータと、を有する油圧式安全装置であって、閉状態のときに前記低圧アキュムレータを密閉状態に維持し、前記低圧アキュムレータ内の圧力が規定圧力に到達したときに開状態となり、前記低圧アキュムレータ内の気体を放出する第１開閉部と、閉状態のときに前記高圧アキュムレータを密閉状態に維持し、前記第１開閉部が開状態となった場合に、前記低圧アキュムレータから放出された気体の圧力により開状態となり、前記高圧アキュムレータ内の気体を放出する第２開閉部と、前記第１開閉部と前記第２開閉部との間に設けられ、前記第１開閉部から放出された気体の圧力が、前記第２開閉部を開状態にすることが可能な圧力を超えたときに開状態となり、前記第１開閉部から放出された気体の一部を放出する第３開閉部と、を有する。

なお、上記油圧式安全装置において、前記第１開閉部は、安全弁または破裂板のいずれかであってもよい。

また、上記油圧式安全装置において、前記第３開閉部は、安全弁または破裂板のいずれかであってもよい。

本発明は、車両に搭載される油圧式安全装置に適用できる。

１、２、１００ 油圧式安全装置
１０ 油圧回転機
１１ 高圧アキュムレータ
１２ 低圧アキュムレータ
１３ ブラダ
１４、１７ 安全弁
１５ タンク
１６ 弁

Claims (3)

1. 油圧回転機と、前記油圧回転機の高圧側に備えられた高圧アキュムレータと、前記油圧回転機の低圧側に備えられた低圧アキュムレータと、を有する油圧式安全装置であって、
   閉状態のときに前記低圧アキュムレータを密閉状態に維持し、前記低圧アキュムレータ内の圧力が規定圧力に到達したときに開状態となり、前記低圧アキュムレータ内の気体を放出する第１開閉部と、
   閉状態のときに前記高圧アキュムレータを密閉状態に維持し、前記第１開閉部が開状態となった場合に、前記低圧アキュムレータから放出された気体の圧力により開状態となり、前記高圧アキュムレータ内の気体を放出する第２開閉部と、
   前記第１開閉部と前記第２開閉部との間に設けられ、前記第１開閉部から放出された気体の圧力が、前記第２開閉部を開状態にすることが可能な圧力を超えたときに開状態となり、前記第１開閉部から放出された気体の一部を放出する第３開閉部と、を有する、
   油圧式安全装置。
2. 前記第１開閉部は、安全弁または破裂板のいずれかである、
   請求項１に記載の油圧式安全装置。
3. 前記第３開閉部は、安全弁または破裂板のいずれかである、
   請求項１または２に記載の油圧式安全装置。

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