JPH0659603U - アキュムレータの温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ブラダの耐ガス透過性を適正に維持し、ブラダ
の寿命を高め、使用環境温度が広範囲にわたってもアキ
ュムレータの機能を適正に発揮させる。 【構成】雰囲気温度Ｔ_A が所定の下限温度Ｔ_L 以下かつ
温度調節用媒体温度Ｔ _O が所定の下限温度Ｔ_L 以上であ
るか、または雰囲気温度Ｔ_A が所定の上限温度Ｔ_H 以上
かつ温度調節用媒体温度Ｔ_O が所定の上限温度Ｔ_H 以下
である場合には、温度調節用媒体をチャンバ３に導き、
アキュムレータ２を加温あるいは冷却する。一方、雰囲
気温度Ｔ_A および温度調節用媒体温度Ｔ_O がその他の場
合には、温度調節用媒体をバイパス流路４に導き、アキ
ュムレータ２の温度調節は行わない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ブラダの耐ガス透過性を高めるとともにブラダの脆性破損を防止す るために、アキュムレータを適正な温度環境下に維持することができる温度制御 装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

自動車のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、油圧ブレーキブースタシ ステム（ＨＢＢ）、あるいはトラクションコントロールシステム（ＴＲＣ）には 、油圧の脈動を抑制したり、油圧ポンプが故障したときの作動を補償するために アキュムレータが設けられている。

【０００３】 この種のアキュムレータは、金属製のシェル内にブラダが装着され、シェル内 の空間がこのブラダによって気体室と液体室とに気密に仕切られている。そして 、気体室に窒素ガスなどの気体を所定圧封入し、液体室を上述したシステムの油 圧回路に連通させることにより、例えば油圧ブレーキブースタシステムでは制動 時に油圧ポンプによって加わる油圧をアキュムレータ内に蓄えることができる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述した自動車に用いられるアキュムレータを例えばエンジンルー ム内に取り付けると、アキュムレータの使用環境温度が−４０℃〜１２０℃とい う広範囲にわたることになる。

【０００５】 そのため、例えば１２０℃などの高温環境の下では、シェル内の空間を仕切る ために設けられたブラダの耐ガス透過性（気体室内に封入されたガスがブラダを 透過して液体室に漏洩することを阻止する性能）が低下し、その結果、気体室内 のガスが漏洩して気体室内の気体圧が減少するおそれがあった。もし仮に、アキ ュムレータを使用している間に気体室内の気体圧が減少すると、ブラダの作動範 囲が予定されている範囲よりも大きくなり、油の有効吐出量が確保できなくなる おそれがあった。

【０００６】 逆に、例えば−４０℃などの極低温の環境下でアキュムレータを使用すると、 低温化にともない気体圧も低下することから、この場合もブラダの作動範囲が予 定されている範囲よりも大きくなって、油の有効吐出量が確保できなくなるおそ れがあった。これに加えて、低温化にともなってゴムや樹脂からなるブラダ材の 剛性が増加し、かつ伸び率が減少するため、極低温下での使用は脆性破損に対し ては不利であるといえる。しかも、ブラダの作動範囲の増大が脆性破損を助長す るおそれも十分考えられた。

【０００７】 本考案は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ブラダ の耐ガス透過性を適正に維持するとともに、ブラダの寿命を高め、使用環境温度 が広範囲にわたってもアキュムレータの機能を適正に発揮させることを目的とす る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案のアキュムレータの温度制御装置は、温度 調節用媒体が循環する温調流路と、 前記温度調節用媒体が流通するように前記 温調流路に設けられアキュムレータを収容するチャンバと、 前記温度調節用媒 体が前記チャンバを迂回するように前記温調流路に設けられたバイパス流路と、 前記アキュムレータの雰囲気温度を検出する雰囲気温度センサと、 前記温度 調節用媒体の温度を検出する媒体温度センサと、 前記温調流路における温度調 節用媒体の流路を前記チャンバが設けられた流路と前記バイパス流路との何れか に切り替える切替弁と、 前記雰囲気温度センサと前記媒体温度センサからの検 出信号を取り込んで前記切替弁に流路の切替信号を出力する制御手段と、を備え ている。

【０００９】 そして、前記制御手段は、 ［１］前記雰囲気温度が所定の下限温度以下かつ前記温度調節用媒体温度が 所定の下限温度以上であるか、または前記雰囲気温度が所定の上限温度以上かつ 前記温度調節用媒体温度が所定の上限温度以下である場合には、前記温度調節用 媒体を前記チャンバに導くように前記切替弁に流路の切替信号を出力する。

【００１０】 一方、［２］前記雰囲気温度および前記温度調節用媒体温度が、その他の場合 には、前記温度調節用媒体を前記バイパス流路に導くように前記切替弁に流路の 切替信号を出力する。

【００１１】

【作用】

アキュムレータのシェル内に設けられたブラダはゴムや樹脂などの材料により 構成されているため、耐ガス透過性や剛性などの諸特性は温度により影響を受け る。したがって、とりわけアキュムレータが設置される環境温度が低温から高温 にまで広範囲にわたる場合には、アキュムレータ自体を適正な温度範囲に維持管 理することが重要となる。

【００１２】 本考案のアキュムレータの温度制御装置では、温度調節用媒体が循環する温調 流路にアキュムレータを収容するチャンバを設け、さらに、温調流路をチャンバ が設けられた流路と、この流路を迂回するバイパス流路とに切替弁によって切替 可能としている。

【００１３】 制御手段では、雰囲気温度センサにより検出された雰囲気温度が下限温度より 低温であり、かつ媒体温度センサで検出された温度調節用媒体温度が下限温度よ り低温でない場合（すなわちアキュムレータを加温するのに適当な温度である場 合）には、切替弁に流路の切替信号を出力して、温度調節用媒体をチャンバに導 く。

【００１４】 また、雰囲気温度が上限温度より高温であり、かつ温度調節用媒体温度が上限 温度より高温でない場合（すなわち、アキュムレータを冷却するのに適当な温度 である場合）にも、切替弁に流路の切替信号を出力して、温度調節用媒体をチャ ンバに導く。

【００１５】 このように、雰囲気温度が下限温度より低温あるいは上限温度より高温である 場合にはアキュムレータを温度調節用媒体によって加温あるいは冷却することに より、アキュムレータ自体の温度を適正な範囲に維持管理することができる。

【００１６】 一方、雰囲気温度が所定の温度範囲内である場合にはアキュムレータの温度調 節の必要がないため、温度調節用媒体をバイパス流路に導くが、雰囲気温度が下 限温度より低温であっても温度調節用媒体も下限温度より低温である場合や、雰 囲気温度が上限温度より高温であっても温度調節用媒体も上限温度より高温であ る場合には、加温あるいは冷却効果が得られないため、この場合にも温度調節用 媒体をバイパス流路に導く。

【００１７】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。 図１は本考案の一実施例に係るアキュムレータの温度制御装置を示すブロック 図、図２（ａ）は同実施例の制御手段における情報処理手順を示すフローチャー ト、図２（ｂ）は雰囲気温度および媒体温度の関係に応じた切替弁の切替方向を 示すグラフである。

【００１８】 以下においては、本考案のアキュムレータの温度制御装置を、例えば自動車の アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）に適用した具体例を挙げて説明する。 この場合、アキュムレータ２は、アンチロックブレーキシステムの油流路１０に 取り付けられ、一方、このアキュムレータ２を温度調節するための媒体（温度調 節用媒体）として、例えばオイルクーラ１１を備えたエンジンオイル流路１のエ ンジンオイルを用いることができる。

【００１９】 図１に示すように、熱交換器であるオイルクーラ１１には、冷却すべきエンジ ンオイルと、このエンジンオイルを冷却するための冷却水が循環し（冷却水の循 環配管を「１２」で示す）、例えば冷却水の温度や流量を適宜に調節することに よりエンジンオイルは適切な温度に温調されるようになっている。 なお、温度調節用媒体であるエンジンオイルは、媒体の温調流路である配管１ を介してオイルクーラ１１から流出し、エンジンに帰還したのち、再び配管１を 介してオイルクーラ１１に流入する。

【００２０】 本実施例では、オイルクーラ１１の下流に位置する配管（温調流路）１の途中 に、エンジンオイルが流通するチャンバ３が介装され、このチャンバ３内にアキ ュムレータ２が設けられている。なお、アキュムレータ２からのＡＢＳ油流路１ ０は気密な状態でチャンバ３を貫通して設けられている。

【００２１】 本実施例で用いられるアキュムレータ２の構造は特に限定されないが、本実施 例の温度調節機能を考慮すると、ゴムや樹脂材からなるブラダを有するアキュム レータがより効果的である。 また、アキュムレータ２を構成するシェルは熱伝導性能に富んだアルミニウム により構成することが好ましい。シェルをアルミニウム（０℃における熱伝導率 ｋ＝２．３８Ｊ／ｃｍ・ｓ・Ｋ）で構成すると、鉄（０℃における熱伝導率ｋ＝ ０．７６Ｊ／ｃｍ・ｓ・Ｋ）を用いた場合に比較して、約３倍の熱伝導性能を有 していることから、エンジンオイルから伝導した熱量の伝達速度が約３倍の速度 でシェル全体にゆきわたることになる。したがって、アキュムレータを加温ある いは冷却するにあたって、目的とする温度に短時間で達することになる。

【００２２】 これに対して、アキュムレータ２を収容するチャンバ３は、熱通過性能に富ん だ構造、例えば、チャンバ３の内面および／または外面に放熱用フィンなどを形 成しておくことが望ましい。

【００２３】 これは、以下の理由に基づく。すなわち、エンジンオイルなどの温度調節用媒 体がチャンバ内に導かれると、アキュムレータ２と媒体との間で熱交換が行われ るが、チャンバ自体３もこの媒体との間で熱交換が行なわれる。したがって、チ ャンバ３が保温性能に優れていると、アキュムレータ２に伝達される熱量が媒体 だけでなくチャンバ３からも伝達されてしまう。その結果、チャンバ自体が有す る熱量もアキュムレータ２の温度調節に寄与してしまうので、微妙な温度制御が 期待できなくなる。

【００２４】 チャンバ３が設けられた配管１ａの上流側および下流側には、このチャンバ３ が設けられた配管１ａをエンジンオイルが迂回できるバイパス流路４が２つの三 方電磁弁（切替弁）７，８を介して接続されており、これら２つの三方電磁弁７ ，８を同期させながら切り替えると、オイルクーラ１１から流出したエンジンオ イルは、チャンバ３を通過する流路１ａとバイパス流路４との何れか一方に導か れるようになっている。なお、この三方電磁弁７，８への切替信号は後述する制 御手段９から出力される。

【００２５】 また、本実施例では、オイルクーラ１１の下流に位置する配管１に、エンジン オイルの温度Ｔ_O を検出する媒体温度センサ６が設けられており、この媒体温度 センサ６により検出された信号は、例えば必要に応じてトランスミッタや増幅器 １３などを介して制御手段９に出力される。一方、アキュムレータ２の取付位置 の近傍には、雰囲気温度Ｔ_A を検出するための雰囲気温度センサ５が設けられて おり、例えばアキュムレータ２を自動車のエンジンルーム内に配置する場合には 、このエンジンルーム内に雰囲気温度センサ５が取り付けられる。そして、この 雰囲気温度センサ５により検出された信号は制御手段９に出力される。

【００２６】 本実施例の制御手段９は、例えばマイクロコンピュータにより構成され、上述 した媒体温度センサ６と雰囲気温度センサ５からの検出信号を取り込み、予め入 力されているプログラムにしたがって所定の演算を行い、その演算結果を２つの 三方電磁弁７，８に出力する。

【００２７】 次に作用を説明する。 アキュムレータ２をアンチロックブレーキシステムに取り付けて、エンジンオ イルのオイルクーラ１１を作動させ、媒体温度センサ６および雰囲気温度センサ ５からの検出信号を制御手段９に取り込む（ステップ１）。

【００２８】 雰囲気温度センサ５により検出された雰囲気温度Ｔ_A が予め設定された下限温 度Ｔ_L より低温であり（ステップ２）、かつ媒体温度センサ６で検出されたエン ジンオイルの温度Ｔ_O がこの下限温度Ｔ_L より低温でない場合、すなわち、エン ジンオイルがアキュムレータ２を加温するのに適当な温度である場合には（ステ ップ３）、制御手段９から三方電磁弁７，８に流路の切替信号を出力し、エンジ ンオイルをチャンバ３側に導く（三方電磁弁をＡ−Ｃ側に切り替える。ステップ ４）。

【００２９】 また、雰囲気温度Ｔ_A が予め設定された上限温度Ｔ_H より高温であり（ステッ プ５）、かつエンジンオイルの温度Ｔ_O がこの上限温度Ｔ_H より高温でない場合 、すなわち、エンジンオイルがアキュムレータ２を冷却するのに適当な温度であ る場合にも（ステップ６）、制御手段９から三方電磁弁７，８に流路の切替信号 を出力して、エンジンオイルをチャンバ３側に導く（三方電磁弁をＡ−Ｃ側に切 り替える。ステップ４）。

【００３０】 このように、雰囲気温度Ｔ_A が下限温度Ｔ_L より低温あるいは上限温度Ｔ_H よ り高温である場合には、アキュムレータ２とエンジンオイルとの熱交換を利用し てアキュムレータ２を加温あるいは冷却することにより、アキュムレータ自体の 温度を適正な範囲Ｔ_L 〜Ｔ_H に維持管理することができる。

【００３１】 一方、雰囲気温度Ｔ_A が下限温度Ｔ_L と上限温度Ｔ_H との温度範囲内である場 合（ステップ２，５）、すなわち適切な温度範囲内にある場合には、アキュムレ ータ２の温度調節の必要がないため、制御手段９から切替信号を出力して三方電 磁弁７，８を切り替え（三方電磁弁をＡ−Ｂ側に切り替える。ステップ７）、エ ンジンオイルをバイパス流路４に導く。

【００３２】 また、雰囲気温度Ｔ_A が下限温度Ｔ_L より低温であっても（ステップ２）エン ジンオイルも下限温度Ｔ_L より低温である場合（ステップ３）には、エンジンオ イルの加温効果が期待できないため、制御手段９から切替信号を出力して三方電 磁弁７，８を切り替え（三方電磁弁をＡ−Ｂ側に切り替える。ステップ７）、エ ンジンオイルをバイパス流路４に導く。同様の理由で、雰囲気温度Ｔ_A が上限温 度Ｔ_H より高温であっても（ステップ２，５）エンジンオイルも上限温度Ｔ_H よ り高温である場合（ステップ６）には、冷却効果を得ることができないため、こ の場合もエンジンオイルをバイパス流路４に導く（三方電磁弁をＡ−Ｂ側に切り 替える。ステップ７）。

【００３３】 このように、本実施例のアキュムレータの温度制御装置を用いると、アキュム レータの雰囲気温度が広範囲にわたっても、アキュムレータ自体の温度を適正な 温度範囲Ｔ_L 〜Ｔ_H に維持することができ、その結果、アキュムレータ内部に設 けられたブラダの耐ガス透過性能を高めることができ、また脆性破損を防止する ことが可能となる。

【００３４】 なお、以上説明した実施例は、本考案の理解を容易にするために記載されたも のであって、本考案を限定するために記載されたものではない。したがって、上 述した実施例に開示された各要素は、本考案の技術的範囲に属する全ての設計変 更や均等物をも含む趣旨である。 例えば、本考案の温度制御装置を構成する温度調節用媒体はエンジンオイル以 外にも水やその他の流体を含む概念である。また、本考案に係るアキュムレータ は自動車用にのみ限定されることなく、それ以外の装置にも用いることができ、 その場合においても温度調節用媒体は適用しようとする装置に応じて適宜選択す ることができる。

【００３５】

【考案の効果】

本考案のアキュムレータの温度制御装置は、雰囲気温度が所定の下限温度以下 かつ温度調節用媒体温度が所定の下限温度以上であるか、または雰囲気温度が所 定の上限温度以上かつ温度調節用媒体温度が所定の上限温度以下である場合には 、温度調節用媒体をチャンバに導き、アキュムレータを加温あるいは冷却する。 一方、雰囲気温度および温度調節用媒体温度がその他の場合には、温度調節用媒 体をバイパス流路に導き、アキュムレータの温度調節は行わない。

【００３６】 これにより、アキュムレータが使用される環境温度が極高温であっても温度調 節用媒体の熱を利用してアキュムレータを冷却することができ、ブラダの高温化 にともなう耐ガス透過性能の低下を抑制することができる。 その結果、気体室内のガスの漏洩を防止することができ、ブラダの作動範囲を 適正な範囲に維持して、油の有効吐出量を確保できる。

【００３７】 また、極低温の環境下でアキュムレータを使用しても、温度調節用媒体の熱を 利用してアキュムレータを加温することができ、ブラダの低温化にともなう気体 圧の低下を抑制することができる。その結果、ブラダの作動範囲を適正な範囲に 維持して油の有効吐出量を確保できる。 さらに、低温化にともなうブラダ材の剛性の増加、伸び率の減少を抑制するこ とができるので、ブラダが脆性破損する懸念もない。しかも、ブラダの作動範囲 は適正な状態で維持できるので、作動範囲の増大に起因する脆性破損の問題も払 拭することができる。

【００３８】 以上のことから、アキュムレータの信頼性が高まるので、アキュムレータの耐 用年数の向上が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るアキュムレータの温度
制御装置を示すブロック図である。

【図２】（ａ）は同実施例の制御手段における情報処理
手順を示すフローチャート、（ｂ）は雰囲気温度および
媒体温度の関係に応じた切替弁の切替方向を示すグラフ
である。

【符号の説明】

１…エンジンオイルの配管（温調流路） １ａ…チャンバが設けられた配管 ２…アキュムレータ ３…チャンバ ４…バイパス流路 ５…雰囲気温度センサ ６…媒体温度センサ ７，８…三方電磁弁（切替弁） ９…制御手段 １０…アンチロックブレーキシステムの油流路（アキュ
ムレータの油流路） １１…エンジンオイルのオイルクーラ １２…冷却水配管 １３，１４…トランスミッタ Ａ，Ｂ，Ｃ…三方電磁弁の開口 Ｔ_A …雰囲気温度 Ｔ_O …温度調節用媒体（エンジンオイル）の温度 Ｔ_L …下限温度 Ｔ_H …上限温度

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】温度調節用媒体が循環する温調流路（１）
   と、 前記温度調節用媒体が流通するように前記温調流路
   （１）に設けられアキュムレータ（２）を収容するチャ
   ンバ（３）と、 前記温度調節用媒体が前記チャンバ（３）を迂回するよ
   うに前記温調流路（１）に設けられたバイパス流路
   （４）と、 前記アキュムレータ（２）の雰囲気温度（Ｔ_A ）を検出
   する雰囲気温度センサ（５）と、 前記温度調節用媒体の温度（Ｔ_O ）を検出する媒体温度
   センサ（６）と、 前記温調流路（１）における温度調節用媒体の流路を前
   記チャンバ（３）が設けられた流路（１ａ）と前記バイ
   パス流路（４）との何れかに切り替える切替弁（７，
   ８）と、 前記雰囲気温度センサ（５）と前記媒体温度センサ
   （６）からの検出信号を取り込んで前記切替弁（７，
   ８）に流路の切替信号を出力する制御手段（９）と、を
   備え、 前記制御手段（９）は、 ［１］前記雰囲気温度（Ｔ_A ）が所定の下限温度
   （Ｔ_L ）以下かつ前記温度調節用媒体温度（Ｔ_O ）が所
   定の下限温度（Ｔ_L ）以上であるか、または前記雰囲気
   温度（Ｔ_A ）が所定の上限温度（Ｔ_H ）以上かつ前記温
   度調節用媒体温度（Ｔ_O ）が所定の上限温度（Ｔ_H ）以
   下である場合には、前記温度調節用媒体を前記チャンバ
   （３）に導くように前記切替弁（７，８）に流路の切替
   信号を出力する一方、 ［２］前記雰囲気温度（Ｔ_A ）および前記温度調節用媒
   体温度（Ｔ_O ）が、その他の場合には、前記温度調節用
   媒体を前記バイパス流路（４）に導くように前記切替弁
   （７，８）に流路の切替信号を出力するアキュムレータ
   の温度制御装置。