JP4923331B2 - 油圧蓄圧装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部作動装置に液圧を供給する油圧蓄圧装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の油圧蓄圧装置として、特開平３−２４３４５５号公報に開示されたものがある。これに記載された油圧蓄圧装置は、リザーバに貯蔵されたブレーキ液を液圧ポンプによって昇圧させて蓄圧器に貯蔵し、蓄圧器に貯蔵された液圧を、外部作動装置としての車両ブレーキ用油圧ブースタの液圧源として使用するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許公開公報に開示されたもののように、外部作動装置としての油圧ブースタがスプール弁を備えている場合、例えば車両の停車時のように、液圧ポンプを長時間作動させない場合、蓄圧器に蓄圧されていた液圧が、油圧ブースタのスプール弁を介してリザーバに放出され、蓄圧器の液圧が極度に低下（例えば零）する。
【０００４】
特開２０００−３２０５０１にあるように、通常蓄圧器はハウジング内を気室と液室とに分割する金属ベローズと、金属ベローズに設けられたシール部材とを備えている。蓄圧器に蓄圧された液圧が低下すると、金属ベローズに設けられたシール部材がハウジングと当接し、蓄圧器の液室を蓄圧器外部から遮断し、液室内の液圧と気室内の気体の圧力とを平衡させ、金属ベローズに気体の圧力による負担がかからないようにしている。
【０００５】
蓄圧器のシール部材は、シール機能を保持するために部材を複数にする等の方策を施しているが、蓄圧器の液圧が極度に低下した場合、液室と蓄圧器外部とを遮断するためシール部材に負担がかかることにはかわりはない。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点を解決すべく、簡単な構成で、蓄圧器の液圧が極度に低下することを防ぎ、蓄圧器のシール部材のシール機能を維持できる油圧蓄圧装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１の発明は、リザーバの作動液を昇圧して吐出する液圧ポンプと、前記液圧ポンプの吐出圧を蓄圧するとともに、蓄圧した液圧を外部作動装置へと供給する蓄圧器とを備えた油圧蓄圧装置において、前記蓄圧器と前記外部作動装置との間に、前記蓄圧器の液圧が所定圧を超えたときに、前記蓄圧器と前記外部作動装置との間を連通し、前記蓄圧器の液圧が前記所定圧以下のときに、前記蓄圧器と前記外部作動装置との間を遮断する制御弁を備え、
前記蓄圧器と前記制御弁との間には圧力検出手段が備えられ、前記所定圧より高い所定値が閾値として設定されているとともに、前記圧力検出手段が前記蓄圧器の液圧が前記閾値以下であることを検出したときに、前記液圧ポンプを作動させることを特徴とする油圧蓄圧装置とした。
【０００８】
請求項１の発明によると、蓄圧器の液圧が所定圧以下のときに、蓄圧器と外部作動装置との間を遮断する制御弁を備えているため、長時間液圧ポンプが作動されなくても、蓄圧器の液圧が極度に低下することがなく、蓄圧器のシール部材に負担がかかることがない。
【０００９】
【実施の形態】
以下、本発明に従った一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は本発明による油圧蓄圧装置２を表している。リザーバ４は、これに限定する意図はないが、例えばブレーキ液を貯蔵しているとともに、大気に連通している。電動モーター６によって駆動される液圧ポンプ８は、例えばブレーキホースによってリザーバ４と連結され、リザーバ４に貯蔵されたブレーキ液を吸引して昇圧する。蓄圧器１０は、配管によって液圧ポンプ８の吐出口と連通され、液圧ポンプ８が吐出した液圧を蓄圧する。
【００１１】
図２は、蓄圧器１０の詳細図である。ハウジング１２内には金属ベローズ１４が設置され、その一端がハウジング１２の天井部において固定されている。金属ベローズ１４の他端は、プレート１６に固定されており、これによってハウジング１２内を高圧の気体が封入される気室１８とブレーキ液圧が導入される液室２０とに分割される。プレート１６には２重の円環状のシール部２２ａ，２２ｂを備えたシール部材２２が固着されている。
【００１２】
ハウジング１２には、その下端に液圧が導入される導入孔１２ａを備えるとともに、その天井部には気体の封入孔１２ｂが備えられ、封入孔１２ｂには封止栓２４が装着されている。
【００１３】
図２は蓄圧器１０に液圧が蓄圧されていないときを表し、シール部材２２がハウジング１２に当接することで、液室２０と蓄圧器１０の外部の液圧系とを遮断している。このとき、液室２０には気室１８内の気体の圧力と平衡する液圧が発生している。
【００１４】
蓄圧器１０に導入孔１２ａから液圧が導入されると、シール部材２２がハウジング１２から離れるとともに、金属ベローズ１４が図において上方に縮小して、液室２０内に液圧を蓄圧する。
【００１５】
再び図１に戻り、圧力センサ２６は蓄圧器１０内に蓄圧された液圧の値を検出し、液圧値が所定値ＰＳ以下であるとき、図示しない制御装置に低圧信号を発信する。
【００１６】
制御弁３０は、蓄圧器１０と本発明の構成ではない外部作動装置５０（例えば、車両ブレーキ用油圧ブースタ）との間に配置され、蓄圧器１０に蓄圧された液圧が所定圧Ｐ０以下であるときに、蓄圧器１０と外部作動装置５０との間の連通を遮断し、蓄圧器１０に蓄圧された液圧が所定圧Ｐ０を超えたときに、蓄圧器１０と外部作動装置５０との間を連通させる。
【００１７】
制御弁３０は、バルブボディ３０ａ内にボールバルブ３０ｂが配置され、バルブボディ３０ａにはボールバルブ３０ｂと当接する弁座３０ｃが設置されている。ボールバルブ３０ｂとバルブボディ３０ａとの間にはバルブスプリング３０ｄが介装され、ボールバルブ３０ｂを弁座３０ｃへと付勢している。
【００１８】
バルブボディ３０ａ内に配置された段付プランジャ３０ｅは、一端に大径部３０ｅ１を備えるとともに、他端にはスティック部３０ｅ２を備え、スティック部３０ｅ２はボールバルブ３０ｂと当接可能となっている。段付プランジャ３０ｅは、更に段付部３０ｅ３を備え、段付部３０ｅ３とバルブボディ３０ａとの間にはプランジャスプリング３０ｆが介装され、段付プランジャ３０ｅを図において下方に付勢している。
【００１９】
バルブボディ３０ａ内には、入力室３２、出力室３４、スプリング３０ｆが格納されたスプリング室３６、及びパイロット室３８が備えられ、入力室３２と出力室３４との間は、ボールバルブ３０ｂによって遮断可能となっている。又、バルブボディ３０ａにはインレットポート４０、アウトレットポート４２、大気ポート４４、及びパイロットポート４６とが設置されている。図にあるように、入力室３２はインレットポート４０を介して蓄圧器１０と連通し、出力室３４はアウトレットポート４２を介して外部作動装置５０と連通し、スプリング室３６は大気ポート４４を介してリザーバ４と連通し、更にパイロット室３８はパイロットポート４６を介して蓄圧器１０と連通している。尚、逆止弁６０は、図にあるように、ブレーキ液の液圧ポンプ８から蓄圧器１０への方向のみの流れを許容している。
【００２０】
次に、図１及び図３を用いて、本発明による油圧蓄圧装置２の作動について説明する。図１は、蓄圧器１０の液圧が所定圧Ｐ０以下で、制御弁３０が閉弁し、蓄圧器１０と外部作動装置５０との間の連通を遮断しているときを表し、図３は、蓄圧器１０の液圧が所定圧Ｐ０を超えており、制御弁３０が開弁し、蓄圧器１０と外部作動装置５０との間を連通しているときを表している。
【００２１】
図において、液圧ポンプ８は電動モータ６によって駆動され、リザーバ４内のブレーキ液を吸引して昇圧し、逆止弁６０を介して蓄圧器１０へと送出する。
【００２２】
蓄圧器１０へと送出された液圧は、蓄圧器１０の金属ベローズ１４を図２において上方へと縮小させ、蓄圧器１０内に蓄圧される。
【００２３】
蓄圧器１０内に蓄圧された液圧Ｐｎは、インレットポート４０を介して入力室３２に導入されるとともに、パイロットポート４６を介してパイロット室３８内へと導入されており、制御弁３０のスプリング室３６はリザーバ４と連通しているため、段付プランジャ３０ｅの大径部３０ｅ１は液圧によってＰｎ×（Ｓ１−Ｓ２）の荷重（Ｓ１は段付プランジャ３０ｅの大径部３０ｅ１の断面積、Ｓ２は段付プランジャ３０ｅのプランジャスプリング３０ｆが設置された部位の断面積を表す）を、図１において上方に受ける。ここで、プランジャスプリング３０ｆによる荷重をｆ１とすると、段付プランジャ３０ｅはＰｎ×（Ｓ１−Ｓ２）−（ｆ１＋Ｐｎ×Ｓ３＋ｆ２）の荷重（Ｓ３はボールバルブ３０ｂのシール面積、ｆ２はバルブスプリング３０ｄのセット荷重を表す）でボールバルブ３０ｂを図において上方に開弁する。したがって、Ｐｎ×（Ｓ１−Ｓ２−Ｓ３）＞ｆ１＋ｆ２すなわち、Ｐｎ＞（ｆ１＋ｆ２）／（Ｓ１−Ｓ２−Ｓ３）＝Ｐ０であれば、制御弁３０は開弁し、蓄圧器１０と外部作動装置５０とを連通させる。
【００２４】
この場合、蓄圧器１０内の液圧は、制御弁３０を介して外部作動装置５０へと送出され、外部作動装置５０にて消費される。外部作動装置５０による消費によって、蓄圧器１０内の液圧が低下し、圧力センサ２６が蓄圧器１０内の液圧が所定圧：Ｐ０＝（ｆ１＋ｆ２）／（Ｓ１−Ｓ２−Ｓ３）より高く、所定値：Ｐｓ以下であること（Ｐｓ＞Ｐ０と設定されている）を検知すると、図示しない制御装置へと低圧信号を送信する。低圧信号を受信した制御装置は、電動モータ６に対して駆動信号を送信して電動モータ６を駆動させることによって液圧ポンプ８を駆動し、再び、蓄圧器１０に液圧を蓄える。
【００２５】
図３に示すように、例えば、車両の長時間の停車等によって、油圧蓄圧装置２が長時間作動されない場合、蓄圧器１０内の液圧Ｐｎが外部作動装置５０を介して次第に低下し、Ｐｎ≦（ｆ１＋ｆ２）／（Ｓ１−Ｓ２−Ｓ３）＝Ｐ０となると、制御弁３０のボールバルブ３０ｂが段付プランジャ３０ｅを押し下げ、ボールバルブ３０ｂを閉弁させる。これによって、蓄圧器１０と外部作動装置５０との間の連通が遮断されるため、これ以上蓄圧器１０内の液圧が低下することがない。
【００２６】
尚、前述した実施の形態においては、蓄圧器１０の液圧を検出する手段として圧力センサ２６を用いたが、これに限ったものではなく、圧力スイッチを用いてもよい。
【００２７】
又、前述した実施の形態においては、本発明による油圧蓄圧装置をブレーキ装置に応用した場合の例を示したが、本発明はこれに限ったものではなく、車両、或いは非車両用のあらゆる油圧機器に応用が可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上の如く、本発明によれば、蓄圧器内の液圧が所定圧以下に低下することがないため、蓄圧器のシール部材に負担をかけることがなく、信頼性の高い油圧蓄圧装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による油圧蓄圧装置の全体図である。
【図２】蓄圧器の断面図である。
【図３】油圧蓄圧装置の制御弁が閉弁されたときを表す図である。
【符号の説明】
２・・・油圧蓄圧装置
４・・・リザーバ
８・・・液圧ポンプ
１０・・・蓄圧器
３０・・・制御弁
３０ｂ・・・ボールバルブ
３０ｃ・・・弁座
３０ｅ・・・段付プランジャ
２６・・・圧力センサ
５０・・・外部作動装置
Ｐ０・・・所定圧
Ｐｓ・・・所定値

Claims (2)

1. リザーバの作動液を昇圧して吐出する液圧ポンプと、前記液圧ポンプの吐出圧を蓄圧するとともに、蓄圧した液圧を外部作動装置へと供給する蓄圧器とを備えた油圧蓄圧装置において、前記蓄圧器と前記外部作動装置との間に、前記蓄圧器の液圧が所定圧を超えたときに、前記蓄圧器と前記外部作動装置との間を連通し、前記蓄圧器の液圧が前記所定圧以下のときに、前記蓄圧器と前記外部作動装置との間を遮断する制御弁を備え、
   前記蓄圧器と前記制御弁との間には圧力検出手段が備えられ、前記所定圧より高い所定値が閾値として設定されているとともに、前記圧力検出手段が前記蓄圧器の液圧が前記閾値以下であることを検出したときに、前記液圧ポンプを作動させることを特徴とする油圧蓄圧装置。
2. 前記制御弁は、前記蓄圧器と前記外部作動装置との間を遮断する遮断弁と、一端に前記蓄圧器の液圧を受け、前記蓄圧器の液圧が所定圧を超えたときに前記遮断弁を開弁するプランジャを備えたことを特徴とする請求項１を満足する油圧蓄圧装置。

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