JP7560961B2 - チェックバルブおよびブレーキシステム - Google Patents
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Description
特許文献1のブレーキシステムでは、リザーバタンクから補給路を介してスレーブシリンダ内にブレーキ液を吸液する機能を備えている。チェックバルブは、前記補給路に設けられており、スレーブシリンダで発生したブレーキ液圧がリザーバタンク側に伝達するのを防止している。
プラグは、先端部に向けてテーパ状に窄まる断面略三角形状を呈している。また、プラグが着座する流路の着座面は、プラグの形状に対応した断面略三角形状を呈している。
プラグには、シール性を確保するために、流路の着座面に対応する部分にシール部材が装着されている。
また、従来のチェックバルブのプラグおよび流路の着座面の形状は、断面略三角形状であるため、シール性を確保しながら流路を大径に形成することに限界があり、大流量の流路に対応するチェックバルブの開発が望まれていた。
また、平らな面同士のシール構造となるので、シール性を確保しつつ流路の大径化が可能である。したがって、大流量の流路に対応したチェックバルブが得られる。
また、例えば、作動液の液圧が低圧のときには、突条部が着座面に当接して、作動液の液圧が作用する側と作動液の液圧が作用しない側とのシールがなされる。一方、作動液の液圧が中圧や高圧のときには、作動液の液圧が作用する側から作動液の液圧が作用しない側に変形部が変形して、これらの間のシールがなされる。これにより、作動液の液圧に対応した2段階のシールを実現できる。
また、組合せ品とすることができるので、チェックバルブの部品交換が容易である。
初めに、本実施形態のチェックバルブが備わるブレーキシステムについて説明する。図1に示すように、ブレーキシステムAは、原動機(エンジンや電動モータなど)の起動時に作動するバイ・ワイヤ式のブレーキシステムと、原動機の停止時などに作動する油圧式のブレーキシステムの双方を備えるものである。
コイルばね17bは、第一ピストン12aと開口側の第一ピストン12bとの間に形成された開口側圧力室16bに配置されている。コイルばね17bは、底面11a側に移動した第一ピストン12bを開口部11b側に押し戻すものである。
ストロークシミュレータ40では、マスタシリンダ10の開口側圧力室16bで発生したブレーキ液圧によって、第三ピストン42がコイルばね43a,43bの付勢力に抗して移動する。これにより、ブレーキペダルPに擬似的な操作反力が付与される。
駆動伝達部25は、ロッド25aと、ロッド25aを取り囲んでいる筒状のナット部材25bと、ナット部材25bの全周に設けられた従動側プーリー25cと、従動側プーリー25cと駆動側プーリー24bとに掛けられた無端状のベルト25dと、カバー部材25eと、を備えている。
ロッド25aが底部21a側に移動したときには、第二ピストン22がロッド25aからの入力を受けて第二シリンダ穴21内を摺動し、圧力室26内のブレーキ液を加圧する。
図1に示すように、二つのメイン液圧路2a,2bは、マスタシリンダ10の第一シリンダ穴11を起点とする液圧路である。
第一メイン液圧路2aは、マスタシリンダ10の底側圧力室16aから液圧制御装置30を介して二つの車輪ブレーキBR,BRに通じている。
第二メイン液圧路2bは、マスタシリンダ10の開口側圧力室16bから液圧制御装置30を介して他の二つの車輪ブレーキBR,BRに通じている。
第一連通路5aは、第二シリンダ穴21内の圧力室26から第一メイン液圧路2aに至る流路であり、第二連通路5bは、圧力室26から第二メイン液圧路2bに至る流路である。
第一切替弁63が図1に示す第一ポジションの状態では、第一メイン液圧路2aの上流側(マスタシリンダ10側)と下流側(車輪ブレーキBR側)とが連通し、第一メイン液圧路2aと第一連通路5aとが遮断される。
第一切替弁63が第二ポジションの状態では、第一メイン液圧路2aの上流側と下流側とが遮断され、第一連通路5aと第一メイン液圧路2aの下流側とが連通する。
第二切替弁64が図1に示す第一ポジションの状態では、第二メイン液圧路2bの上流側(マスタシリンダ10側)と下流側(車輪ブレーキBR側)とが連通し、第二メイン液圧路2bと第二連通路5bとが遮断される。
第二切替弁64が第二ポジションの状態では、第二メイン液圧路2bの上流側と下流側とが遮断され、第二連通路5bと第二メイン液圧路2bの下流側とが連通する。
第二連通路5bには、第二遮断弁62が設けられている。第二遮断弁62は常開型電磁弁である。第二遮断弁62が通電時に閉弁すると、第二遮断弁62において第二連通路5bが遮断される。
第一圧力センサ6は、第一切替弁63よりも上流側に配置されており、マスタシリンダ10で発生したブレーキ液圧を検知する。
第二圧力センサ7は、第二切替弁64よりも下流側に配置されており、両連通路5a,5bと両メイン液圧路2a,2bの下流側とが連通しているときには、スレーブシリンダ20で発生したブレーキ液圧を検知する。
分岐補給路73aには、リザーバタンク80側から共通液圧路4側(スレーブシリンダ20側)へのブレーキ液の流入のみを許容するチェックバルブ50が設けられている。分岐補給路73aにチェックバルブ50が設けられているので、スレーブシリンダ20で発生した液圧がリザーバタンク80側へ伝達するのをチェックバルブ50によって好適に防止することができる。
また、後記する吸液制御時には、スレーブシリンダ補給路73、分岐補給路73a、チェックバルブ50、吐出口側液路4aおよび吐出口27を備えて構成されている補給路を通じて、リザーバタンク80からスレーブシリンダ20にブレーキ液が吸液される。
入口弁31は、常開型の比例電磁弁(リニアソレノイド弁)であり、入口弁31のコイルに流す電流値に応じて、入口弁31の開弁圧を調整可能となっている。
入口弁31は、通常時に開弁していることで、スレーブシリンダ20から各ホイールシリンダWへ液圧が付与されるのを許容している。また、入口弁31は、車輪がロックしそうになったときに電子制御装置90の制御により閉弁し、各ホイールシリンダWに付与されるブレーキ液圧を遮断する。
出口弁32は、通常時に閉弁されているが、車輪がロックしそうになったときに電子制御装置90の制御により開弁される。
電子制御装置90は、両圧力センサ6,7やストロークセンサ(図示せず)などの各種センサから得られた情報や予め記憶させておいたプログラム等に基づいて、モータ24の作動や各弁の開閉を制御する。
図1に示すブレーキシステムAでは、システムが起動されると、両切替弁63,64が励磁されて、前記した第一ポジションから第二ポジションに切り替わる。
これにより、第一メイン液圧路2aの下流側と第一連通路5aとが通じるとともに、第二メイン液圧路2bの下流側と第二連通路5bとが通じる。そして、マスタシリンダ10と各ホイールシリンダWとが遮断されるとともに、スレーブシリンダ20とホイールシリンダWとが連通する。
そして、ストロークシミュレータ40の圧力室45の液圧が大きくなると、第三ピストン42がコイルばね43a,43bの付勢力に抗して蓋部材44側に移動する。これにより、ブレーキペダルPのストロークが許容され、擬似的な操作反力がブレーキペダルPに付与される。
電子制御装置90は、スレーブシリンダ20の発生液圧(第二圧力センサ7で検出された液圧)と、ブレーキペダルPの操作量に対応した要求液圧とを対比し、その対比結果に基づいてモータ24の回転速度等を制御する。
このようにして、ブレーキシステムAではブレーキペダルPの操作量に応じて液圧を昇圧させる。そして、スレーブシリンダ20の発生液圧は液圧制御装置30に入力される。
例えば、入口弁31が開弁し、出口弁32が閉弁した通常状態では、ブレーキペダルPを踏み込めば、スレーブシリンダ20で発生した液圧がそのままホイールシリンダWへ伝達してホイールシリンダ圧が増圧する。
また、入口弁31が閉弁し、出口弁32が開弁した状態では、ホイールシリンダWから戻り液路74側へブレーキ液が流出し、ホイールシリンダ圧が減少して減圧する。
さらに、入口弁31と出口弁32がともに閉となる状態では、ホイールシリンダ圧が保持される。
第一延出部51bは、図7に示すように、大部分がリテーナ54の内側に配置されている。
図10は低圧時のシール部材52dの様子を示している。低圧時とは、比較的低いブレーキ液圧が収容室111を通じてプラグ基部52aに作用している状態を言うものであり、例えば、ブレーキペダルPを比較的軽く踏んだ状態あるいはブレーキペダルPの初期操作時の状態がこれに該当する。
なお、高圧時には、径方向外側部52a2が径方向の内方に向けて柔軟に延びるので、径方向内側部52d3のスムーズな変形が実現される。
なお、各突起部54a1は、スプリング53の径方向内側からスプリング53に対して当接するように構成してもよい。
ここで、図7に示すように、キャップ51の第一延出部51bの外面とプラグ52の第二延出部52bの内面とのクリアランスをCL1とし、第二延出部52bの外面と円筒壁部54bの内面とのクリアランスをCL2とした場合に、CL1<CL2の関係に設定されている。この関係は、各部の公差を考慮したときに、その最大値(最大許容寸法)と最小値(最小許容寸法)との関係においても成立している。
つまり、第一延出部51bの外面が最小許容寸法で、かつ第二延出部52bの内面が最大許容寸法であるときをクリアランスCL1とし、第二延出部52bの外面が最大許容寸法で、かつ円筒壁部54bの内面が最小許容寸法であるときをクリアランスCL2とした場合にも、CL1<CL2の関係が成立している。
キャップ51にリテーナ54を組み付ける際には、スリット54b2による伸縮を利用して、各第二突部54b4を第一延出部51bの基端部51b1の周溝51b2に係合させる。
なお、前記のようにウエーブワッシャ56のばね定数は、スプリング53のばね定数よりも大きい。これにより、図14(b)に示すように、プラグ52が着座面114から離座した際にスプリング53の反力がリテーナ基部54aに作用しても、段差部116に対するリテーナ基部54aの当接状態が好適に維持される。
なお、スレーブシリンダ20の圧力室26には、急ブレーキ等の特殊なブレーキ時を除いて、通常(常用)のブレーキ制御時に必要な量のブレーキ液が確保されている。
また、平らな面同士のシール構造となるので、シール性を確保しつつ流路の大径化が可能である。したがって、大流量の流路に対応したチェックバルブ50が得られる。
また、組合せ品とすることができるので、チェックバルブ50の部品交換が容易である。
また、液圧制御装置30のチェック弁33をチェックバルブ50で構成してもよい。また、その他の液圧回路中に備わるチェック弁をチェックバルブ50で構成してもよい。
20 スレーブシリンダ(構成装置)
50 チェックバルブ
51 キャップ
51a1 溝部
51b 第一延出部
52 プラグ
52b 第二延出部
52b1 貫通孔(貫通部)
52c1 後面(係止部)
52d シール部材
53 スプリング
54 リテーナ
54a リテーナ基部(基部)
54a1 突起部
54b 円筒壁部
54b1 第一突部
54b3 貫通孔(貫通部)
54b4 第二突部
114 着座面
CL1 クリアランス
CL2 クリアランス
N1 摺動代
Claims (11)
- 作動液が通流する流路に配置されるチェックバルブであって、
前記流路に固定されるキャップと、
前記流路に設けられた平らな着座面に着座するプラグと、
前記キャップと前記プラグとの間に介設され、前記プラグを前記着座面に向けて付勢するスプリングと、を備え、
前記プラグは、前記着座面に対向する座面が平らに形成されており、
前記座面には、前記着座面に当接するシール部材が設けられており、
前記シール部材は、基部と、前記基部から前記着座面に向けて突出する突条部と、前記突条部に連続して設けられた変形部とを備え、前記着座面に当接することで、前記流路における作動液の液圧が作用する側と作動液の液圧が作用しない側とをシールするものであり、
前記変形部は、前記流路における作動液の液圧が作用する側から作動液の液圧が作用しない側に変形可能であることを特徴とするチェックバルブ。 - 前記着座面に対する前記シール部材のシールポイントは、前記スプリングが前記プラグに当接する当接ポイントよりも径方向内側に位置することを特徴とする請求項1に記載のチェックバルブ。
- 前記キャップから前記プラグに向けて延出する第一延出部と、
前記プラグから前記キャップに向けて延出し、前記第一延出部にガイドされる第二延出部と、
前記キャップに取り付けられ、前記キャップから前記プラグに向けて延出して前記第二延出部に係止されるリテーナと、を備え、
前記スプリングは、前記リテーナと前記プラグとの間に縮設されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のチェックバルブ。 - 前記リテーナには、前記第二延出部に係止される第一突部が設けられており、
前記第二延出部には、前記第一突部が係止される係止部が設けられていることを特徴とする請求項3に記載のチェックバルブ。 - 前記第一延出部と前記第二延出部とは、軸方向に延在する摺動代を備えていることを特徴とする請求項3または請求項4に記載のチェックバルブ。
- 前記リテーナは、前記スプリングの一端に対向する円板状の基部を備えており、
前記基部には、前記スプリングの一端を位置決めする突起部が形成されていることを特徴とする請求項3から請求項5のいずれか1項に記載のチェックバルブ。 - 前記第一延出部には、溝部が形成されており、
前記リテーナには、前記溝部に係合する第二突部が設けられていることを特徴とする請求項3から請求項6のいずれか1項に記載のチェックバルブ。 - 前記第一延出部は、円柱状を呈しており、
前記第二延出部は、前記第一延出部の外面に摺動自在に装着される円筒状を呈しており、
前記リテーナは、前記第二延出部の径方向外側に配置される円筒壁部を備え、
前記第一延出部の外面と前記第二延出部の内面とのクリアランスをCL1とし、
前記第二延出部の外面と前記円筒壁部の内面とのクリアランスをCL2とした場合に、
CL1<CL2の関係を有することを特徴とする請求項3から請求項7のいずれか1項に記載のチェックバルブ。 - 前記第二延出部および前記円筒壁部には、作動液の通流を可能とする貫通部が形成されていることを特徴とする請求項8に記載のチェックバルブ。
- 前記突条部は、前記シール部材の前記着座面に対向する面のうち、前記流路における作動液の液圧が作用しない側よりも作動液の液圧が作用する側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のチェックバルブ。
- 請求項1から請求項10のいずれか1項に記載のチェックバルブを備えたブレーキシステムであって、
作動液を貯溜するリザーバタンクと、
車輪ブレーキに作用させる作動液圧を発生させる液圧発生装置と、を備え、
前記リザーバタンクから前記液圧発生装置に至る液路に前記チェックバルブが配置されていることを特徴とするブレーキシステム。
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