(57)【要約】【課題】容積が大きくなることを抑えつつ空気の吸い込みを抑制する車両用リザーバタンクを提供する。【解決手段】内部に貯蓄された液体２２の液量の減少に応じて、水平方向断面積を収縮させてその液体２２の貯蓄に係る容積を減少させる容積可変機構２８を備えたものであることから、貯蓄された液体２２の残量が少なくなった場合における空気の吸い込みを好適に防止できると共に、装置を大型化する必要がない。すなわち、容積が大きくなることを抑えつつ空気の吸い込みを抑制する車両用リザーバタンク２０を提供することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に備えられた所定の装置に連通する供給口を垂直方向下部に備え、該装置に供給するための液体を貯蓄する車両用リザーバタンクであって、
内部に貯蓄された前記液体の液量の減少に応じて、水平方向断面積を収縮させて該液体の貯蓄に係る容積を減少させる容積可変機構を備えたものであることを特徴とする車両用リザーバタンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に備えられた所定の装置に供給するための液体を貯蓄する車両用リザーバタンクに関し、特に、容積が大きくなることを抑えつつ空気の吸い込みを抑制するための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に備えられた所定の装置に連通する供給口を垂直方向下部に備え、その装置に供給するための液体を貯蓄する車両用リザーバタンクが知られている。例えば、ブレーキマスタシリンダに供給するためのブレーキフルードやクラッチマスタシリンダへ供給するためのクラッチ作動油を貯蓄するためのリザーバタンクがそれである。斯かるリザーバタンクにおいては、そのリザーバタンクに貯蓄された液体の液面が傾いた場合における空気（エア）の吸い込みが問題となる。そのような問題を解決するために、従来は、図１に示すリザーバタンク１０のようにタンク形状を円筒形とし、高さ方向（垂直方向）に延長して容量を確保することにより、その垂直方向下部に設けられた供給口１２への空気の吸い込みを抑制していた。また、高さ方向の制約がある場合には、水平方向断面積を大きくすることで対応していた。
【０００３】
しかしながら、消費液量が比較的大きい装置に対応して備えられたリザーバタンクでは、必然的にその容量が大きなものとなり、上述のように円筒形のタンク形状とすることで重量が増加してしまうという弊害があった。そこで、容積が大きくなることを抑えつつ貯蓄された液体の液面が傾いたときにおける空気の吸い込みを抑制する車両用リザーバタンクが提案されている。例えば、特許文献１に記載されたリザーバタンクがそれである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２２２１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前述したような従来の技術では、貯蓄された液体の液面の傾きによる空気の吸い込みを十分には解決することができず、斯かる弊害を防止するためには容積を大きくすることが避けられないという不具合があった。このため、容積が大きくなることを抑えつつ空気の吸い込みを抑制する車両用リザーバタンクの開発が求められていた。
【０００６】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、容積が大きくなることを抑えつつ空気の吸い込みを抑制する車両用リザーバタンクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、車両に備えられた所定の装置に連通する供給口を垂直方向下部に備え、その装置に供給するための液体を貯蓄する車両用リザーバタンクであって、内部に貯蓄された前記液体の液量の減少に応じて、水平方向断面積を収縮させてその液体の貯蓄に係る容積を減少させる容積可変機構を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
このようにすれば、車両に備えられた所定の装置に連通する供給口を垂直方向下部に備え、その装置に供給するための液体を貯蓄する車両用リザーバタンクであって、内部に貯蓄された前記液体の液量の減少に応じて、水平方向断面積を収縮させてその液体の貯蓄に係る容積を減少させる容積可変機構を備えたものであることから、貯蓄された液体の残量が少なくなった場合における空気の吸い込みを好適に防止できると共に、装置を大型化する必要がない。すなわち、容積が大きくなることを抑えつつ空気の吸い込みを抑制する車両用リザーバタンクを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】円筒形状の外形を有する従来のリザーバタンクを例示する図である。
【図２】本発明の一実施例である車両用リザーバタンクの構成を模式的に示す図であり、内部に比較的多量の液体が貯蓄されてその容積が増加させられた状態を示している。
【図３】本発明の一実施例である車両用リザーバタンクの構成を模式的に示す図であり、内部に貯蓄された液体が減少してその容積が減少させられた状態を示している。
【図４】本実施例のリザーバタンクに備えられた容積可変機構の構成の一例を説明する図である。
【図５】本実施例のリザーバタンクに備えられた容積可変機構の構成の他の一例を説明する図である。
【図６】図１に示す従来のリザーバタンクにおいて車両の加速により貯蓄された液体の液面が傾く様子を示している。
【図７】リザーバタンクの水平断面積と有効容積との関係を示す図である。
【図８】本実施例のリザーバタンクにおける無効容積について説明する図である。
【図９】本実施例のリザーバタンクにおける無効容積について説明する図である。
【図１０】本実施例のリザーバタンクにおける無効容積について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１１】
図２は、本発明の一実施例である車両用リザーバタンク２０の構成を模式的に示す図である。この図２に示す本実施例のリザーバタンク２０は、例えば、ＳＭＴ（シーケンシャル・マニュアル・トランスミッション）における変速を実行するためのアクチュエータに供給される作動油を貯蓄するためのタンク、フットブレーキにおけるブレーキマスタシリンダに供給するためのブレーキフルードを貯蓄するためのタンク、或いはクラッチ装置におけるクラッチマスタシリンダへ供給するためのクラッチ作動油を貯蓄するためのタンク等、車両に備えられた所定の装置に供給される液体２２を貯蓄するためのタンクであり、その垂直方向上部に着脱可能に設けられた蓋２４を備えると共に、その垂直方向下部に液体の供給対象となる上記装置に連通する供給口２６を備えて構成されている。
【００１２】
ここで、図２は上記リザーバタンク２０の内部に比較的多量の液体２２が貯蓄されてその容積が増加させられた（最大となった）状態を、図３は上記リザーバタンク２０の内部に貯蓄された液体２２が減少してその容積が減少させられた状態を、それぞれ示している。これら図２及び図３に示すように、本実施例のリザーバタンク２０は、略直方体状の外形（略矩形の水平断面）を有すると共に、内部に貯蓄された上記液体２２の液量の減少に応じて、水平方向断面積を収縮させてその液体２２の貯蓄に係る容積を減少させる容積可変機構２８を備えたものである。換言すれば、この容積可変機構２８は、内部に貯蓄された上記液体２２の液量の増加に応じて、水平方向断面積を増大させてその液体２６の貯蓄に係る容積を増加させるものである。
【００１３】
図４は、前記リザーバタンク２０に備えられた容積可変機構２８の構成の一例を説明する図である。この図４に示すように、本実施例のリザーバタンク２０における容積可変機構２８は、例えば、略直方体状のタンクにおける一側壁面（好適には相対向する一対の側壁）に相当する側壁部３０から底面部３２に至るまでの間に所定の勾配を有して設けられた側壁摺動面３４と、上記側壁部３０に対して略平行に設けられると共にその側壁部３０と平行を保ちながら接近乃至離隔（スライド）させられるように設けられた可動壁部３６（好適には図２及び図３に示すように一対の可動壁部３６）と、その可動壁部３６とタンクの内周面との間に設けられて前記液体２２の浸み出しを防止する樹脂等のシール３８とを、備えて構成されている。
【００１４】
上述のように構成された容積可変機構２８において、前記リザーバタンク２０の内部すなわち上記可動壁部３６に対して上記側壁部３０の反対側に貯蓄された前記液体２２の液量が比較的多い場合には、その液体２２の重量により上記可動壁部３６が上記側壁部３０側に押されて上記側壁摺動面３４をずり上がってその側壁部３０に接近させられ、上記液体２２の液量が所定の閾値以上である場合にはその側壁部３０に当接させられる。一方、前記リザーバタンク２０の内部すなわち上記可動壁部３６に対して上記側壁部３０の反対側に貯蓄された前記液体２２の液量が減少した場合には、その可動壁部３６の自重により上記側壁摺動面３４をずり下がって上記側壁部３０から離隔させられ、上記液体２２の液量が所定の閾値以下である場合には上記底面部３２と側壁摺動面３４との境に設けられたストッパ４０に当接させられる。以上のような構成により、前記容積可変機構２８は、内部に貯蓄された前記液体２２の液量の減少に応じた上記可動壁部３６の上記側壁部３０からの離隔により、水平方向断面積を収縮させてその液体２２の貯蓄に係る容積を減少させる一方、内部に貯蓄された前記液体２２の液量の増加に応じた上記可動壁部３６の上記側壁部３０への接近により、水平方向断面積を増大させてその液体２６の貯蓄に係る容積を増加させる。なお、斯かる構成において側壁方向に１Ｇの加速度がかかっている場合であって、液体質量（可動壁部３６に圧力を与える質量）をＭｆ、可動壁部３６の質量をＭｗ、側壁摺動面３４の摩擦係数をμとすると、前記可動壁部３６は次の（１）式が成立する状態に位置させられる。
【００１５】
μ・Ｍｗ＝Ｍｆ・ｇ      （１）
【００１６】
図５は、前記リザーバタンク２０に備えられた容積可変機構２８′の構成の他の一例を説明する図である。この図５に示すように、本実施例のリザーバタンク２０における容積可変機構２８′は、例えば、略直方体状のタンクにおける一側壁面（好適には相対向する一対の側壁）に相当する側壁部３０に対して略平行に設けられると共にその側壁部３０と平行を保ちながら接近乃至離隔（スライド）させられるように設けられた可動壁部３６（好適には図２及び図３に示すように一対の可動壁部３６）と、上記側壁部３０と可動壁部３６との間に介挿された所定のばね定数を有するばね部材４２と、前記可動壁部３６とタンクの内周面との間に設けられて前記液体２２の浸み出しを防止する樹脂等のシール３８とを、備えて構成されている。
【００１７】
上述のように構成された容積可変機構２８′において、前記リザーバタンク２０の内部すなわち前記可動壁部３６に対して前記側壁部３０の反対側に貯蓄された前記液体２２の液量が比較的多い場合には、その液体２２の重量により前記可動壁部３６が上記ばね部材４２の弾性力に反し前記側壁部３０側に押されてその側壁部３０に接近させられ、前記液体２２の液量が所定の閾値以上である場合には上記ばね部材４２が最短長に短縮させられて前記可動壁部３６が側壁部３０に最近接させられる。一方、前記リザーバタンク２０の内部すなわち前記可動壁部３６に対して前記側壁部３０の反対側に貯蓄された前記液体２２の液量が減少した場合には、上記ばね部材４２の弾性力により前記可動壁部３６が前記側壁部３０から離隔させられ、前記液体２２の液量が所定の閾値以下である場合には上記ばね部材４２の自然長に対応する距離となる。以上のような構成により、前記容積可変機構２８′は、内部に貯蓄された前記液体２２の液量の減少に応じた前記可動壁部３６の前記側壁部３０からの離隔により、水平方向断面積を収縮させてその液体２２の貯蓄に係る容積を減少させる一方、内部に貯蓄された前記液体２２の液量の増加に応じた前記可動壁部３６の前記側壁部３０への接近により、水平方向断面積を増大させてその液体２６の貯蓄に係る容積を増加させる。なお、斯かる構成において側壁方向に１Ｇの加速度がかかっている場合であって、液体質量（可動壁部３６に圧力を与える質量）をＭｆ、ばね部材４２のばね定数をｋ、ばね部材４２のストロークをｘとすると、前記可動壁部３６は次の（２）式が成立する状態に位置させられる。
【００１８】
ｋ・ｘ＝Ｍｆ・ｇ      （２）
【００１９】
図６は、図１を用いて前述した従来のリザーバタンク１０において車両の加速により貯蓄された液体２２の液面が傾く様子を示している。この図６に示すように、車両の加速度に応じて前記リザーバタンク１０の内部に貯蓄された液体２２の液面が傾くことが想定され、特に内部に貯蓄された液体２２の液量が少なくなった場合（液面が低くなった場合）における前記供給口１２からの空気（エア）の吸い込みが問題となる。
【００２０】
一般に、車両用リザーバタンクの主たる設計要件は次の三点となる。すなわち、（ａ）供給口空気混入防止要件として、水平断面方向の加速度が入力された場合においても供給口からの空気の吸い込みがないこと。本実施例では、このために必要な最少液量を無効容積と定義する。この無効容積は、対応する装置に係る消費液量とは専ら関係なく、リザーバタンクの形状と発生する加速度にのみ依存する。また、（ｂ）蓋への液飛散防止要件として、水平断面方向の加速度が入力された場合においても蓋に液面が到達しないこと。これによって貯蓄される最大液量が決定される。また、（ｃ）必要油量確保要件として、対応する装置に係る消費液量を保証するだけの貯蓄容積を備えていること。以上の三点における（ａ）、（ｂ）の差が使用可能液量（＝タンク有効容積）であり、（ａ）＋（ｃ）＜（ｂ）とする必要がある。
【００２１】
図７は、リザーバタンクの水平断面積（四角断面のＷ）と有効容積との関係を示す図である。上述した無効容積は、対応する装置に係る消費液量とは専ら関係なく、リザーバタンクの形状と発生する加速度にのみ依存する値であるため、タンクの水平断面積を小さく抑えると共に高さ方向に拡大することで無効容積が小さくなり、効率のよいリザーバタンクとなる。しかし、搭載スペースやタンク強度確保のために高さ寸法の拡大には限度があり、水平断面積を拡大することで対応する必要がある。従って、消費液量の多い装置に対応して設けられるリザーバタンクにおいては、必然的に上記無効容積が増大する傾向にあった。
【００２２】
図８乃至図１０は、本実施例のリザーバタンク２０における無効容積について説明する図である。一般にリザーバタンクの設計要件は上記（ａ）〜（ｃ）とされ、その（ａ）供給口空気混入防止要件により決定される液面を図８のＬライン、（ｂ）蓋への液飛散防止要件により決定される液面を図９のＦラインとすると、それらＬラインとＦラインとの間が有効容積（すなわち消費液量）となり、その有効容積Ｃは、入力される加速度が１Ｇである場合において、図８及び図９に示すタンクの幅寸法（相対向する側壁部３０相互間の距離）をＷ、タンクの高さ寸法をＨ、タンクの奥行き寸法をＬ、供給口２６の半径をｒ１、供給口２６のタンク内部への突出寸法をｈ１、蓋２４の半径をｒ２、蓋２４のタンク内部への突出寸法をｈ２として、次の（３）式により求められる。
【００２３】
Ｃ＝(Ｗ・Ｈ−{Ｗ／２＋ｈ１＋ｒ１}2／２−{Ｗ／２＋ｈ２＋ｒ２}2／２)・Ｌ
＝Ｌ(Ｗ{Ｈ−Ｗ／４−[ｈ１＋ｈ２＋ｒ１＋ｒ２]／２}
−{ｈ１2＋ｈ２2＋ｒ１2＋ｒ２2＋２ｈ１ｒ１＋２ｈ２ｒ２}／２)      （３）
【００２４】
前述したように、本実施例のリザーバタンク２０においては、前記可動壁部３６の側壁部３０に対する移動（平行移動）により水平方向断面積が変化させられ、前記液体２２の貯蓄に係る容積が変更される。前記容積可変機構２８等（可動壁部３６）が設けられていない従来のリザーバタンクの無効容積に対する本実施例のリザーバタンク２０における無効容積の減少量をΔＣとすると、図１０に示す側壁部３０と可動壁部３６（その可動壁部３６における液体２２側の面）との距離をｗ１、その可動壁部３６と前記液体２２の液面とに係る寸法をｈ３、ｈ４として、次の（４）式のように表すことができる。このように、本実施例のリザーバタンク２０においては、前記容積可変機構２８等（可動壁部３６）を有しない従来のリザーバタンクに比べて無効容積が減少させられる。従って、容積が大きくなることを抑えつつ空気の吸い込みを抑制することができるのである。
【００２５】
ΔＣ＝(ｗ１・ｈ２−ｈ３・ｗ１／２)・Ｌ      （４）
【００２６】
このように、本実施例によれば、車両に備えられた所定の装置に連通する供給口２６を垂直方向下部に備え、その装置に供給するための液体２２を貯蓄する車両用リザーバタンク２０であって、内部に貯蓄された前記液体２２の液量の減少に応じて、水平方向断面積を収縮させてその液体２２の貯蓄に係る容積を減少させる容積可変機構２８、２８′を備えたものであることから、貯蓄された液体２２の残量が少なくなった場合における空気の吸い込みを好適に防止できると共に、装置を大型化する必要がない。すなわち、容積が大きくなることを抑えつつ空気の吸い込みを抑制する車両用リザーバタンク２０を提供することができる。
【００２７】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【００２８】
２０：車両用リザーバタンク
２２：液体
２６：供給口
２８、２８′：容積可変機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010241233.tif 000011
【図１０】
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