JP2000234590A - ピストンポンプ - Google Patents

ピストンポンプ

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JP2000234590A
JP2000234590A JP2000032217A JP2000032217A JP2000234590A JP 2000234590 A JP2000234590 A JP 2000234590A JP 2000032217 A JP2000032217 A JP 2000032217A JP 2000032217 A JP2000032217 A JP 2000032217A JP 2000234590 A JP2000234590 A JP 2000234590A
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eccentric
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hole
ring
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Wolfgang Schuller
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピストン戻しのために折損の恐れのある戻し
ばねを設ける必要を無くして、ピストンポンプの組立を
単純化しかつ故障の確率を低下させると共に、ピストン
端面と偏心輪の外周との接触状態を確保する。 【解決手段】 ポンプケーシング内のシリンダ孔に軸方
向に摺動可能に収容されているピストンと、該ピストン
の一方の端面を外周に接触させている回転駆動可能な偏
心輪とを備えた形式のピストンポンプにおいて、ピスト
ン２０及び／又は偏心輪６２が、前記ピストン２０を偏
心輪６２の外周に接触させた状態に保持する永久磁石６
６，９２を有することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１に発明の
上位概念として規定したように、ポンプケーシング内の
シリンダ孔に軸方向に摺動可能に収容されているピスト
ンと、該ピストンの一方の端面を外周に接触させている
回転駆動可能な偏心輪とを備えた形式のピストンポンプ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】前記形式のピストンポンプは、例えばド
イツ連邦共和国特許出願公開第４１０７９７９号明細書
又はドイツ連邦共和国特許出願公開第４０２７７９４号
明細書に基づいて公知である。公知のピストンポンプ
は、ポンプケーシング内のシリンダ孔に軸方向に摺動可
能に収容されたピストンを有している。シリンダ孔は、
ポンプケーシング内に直接形成することができる。しか
し又、シリンダ孔を有するライナーブッシュをポンプケ
ーシング内に嵌装することも可能である。軸方向に往復
動するストローク運動を生ぜしめて公知の形式で流体を
圧送させるべくピストンを駆動するために、回転駆動可
能な偏心輪が設けられており、該偏心輪は、ピストンの
一方の端面に配置されており、かつ該偏心輪の回転軸線
はピストン及びシリンダ孔に対して直角方向に延びてい
る。
【０００３】ピストンを一方の端面でもって偏心輪の円
周に接触した状態に維持するためには一般に２つの方式
が慣用されている。第１の方式は、偏心輪から離反した
方のピストン側でシリンダ孔内にピストン戻しばねとし
て嵌装された圧縮コイルばねによって、ピストンを偏心
輪円周に圧着することである。この方式は前掲のドイツ
連邦共和国特許出願公開第４１０７９７９号明細書に開
示されている。このピストン戻し方式は、偏心輪がピス
トン戻しばねのばね力に抗して作業するので、それ相応
に大きな駆動出力が必要になるという欠点を有してい
る。更なる欠点は、ピストン戻しばねがシリンダ孔内に
構成空間を必要とするので、シリンダ孔内の押し退け空
間において無効空間又は隙間空間が増大されてピストン
ポンプの効率を劣化させることである。これに加えて、
ピストンポンプが戻しばねを付加的な構成部品として必
要とし、この付加的な構成部品がピストンポンプの組立
時にシリンダ孔内に嵌装されねばならず、これによって
付加的な作業経費を惹起し、かつこのピストン戻しばね
が疲労又は折損するという欠点が生じる。
【０００４】第２のピストン戻し方式は、前掲のドイツ
連邦共和国特許出願公開第４０２７７９４号明細書に開
示されている。この方式では実質的にＣ形の湾曲ばねが
設けられており、該湾曲ばねは偏心輪を包囲し、かつ該
湾曲ばねの両端部は、互いに対向配置された２つのピス
トンのヘッドに係合して該ヘッドを偏心輪の円周に接触
した状態に維持する。この湾曲ばねの欠点は、該湾曲ば
ねがその収納のために拡張された偏心輪室を必要とする
ことである。更なる欠点は、湾曲ばねを係合させるため
にピストンにはヘッド又はピストン溝が必要になり、こ
れによってピストンの製作費が増大することである。そ
ればかりでなくこのピストン戻し方式は、既にピストン
戻しばねについて述べた欠点、つまり湾曲ばねと相俟っ
て付加的な構成部分が必要になることによってピストン
ポンプの組立経費が増大し、かつ湾曲ばねの折損可能性
も避けられないという欠点を有している。その上にこの
方式は、ピストンの対向配置を必要とし、要するに自由
な配置を許さない少なくとも２つのピストンを必要とす
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ピス
トン戻しのために折損の恐れのある戻しばねを設ける必
要を無くして、ピストンポンプの組立を単純化しかつ故
障の確率を低下させると共に、ピストン端面と偏心輪の
外周との接触状態を確保することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の構成手段は、請求項１の特徴部に記載したよ
うに、ピストン及び／又は偏心輪が、前記ピストンを偏
心輪の外周に接触させた状態に保持する永久磁石を有し
ている点にある。
【０００７】
【発明の効果】請求項１に記載した本発明のピストンポ
ンプでは、ピストンは磁力によって偏心輪の外周に接触
した状態に保持される。本発明のピストンポンプは、該
ピストンポンプのピストン戻しのために付加的な構成空
間を必要としないという利点を有している。更なる利点
は、組立が単純になることである。これに加えて、ピス
トン戻しのために、折損又は疲労の恐れのあるばねを設
ける必要がないので、本発明のピストンポンプの故障す
る公算は低減し、かつピストンポンプの耐用寿命は増大
される。更にまた、ピストンをピストン戻し位置で偏心
輪の円周に接触状態に保持する磁力は、偏心輪からピス
トンに及ぼされる駆動力に対していかなる反力を生ぜし
めることもない。磁力を支援するために、戻しばねを付
加的に設けることも可能である。
【０００８】請求項２以降の従属請求項は、請求項１に
記載した本発明の有利な構成手段及び改良に関する。
【０００９】永久磁石を備えたピストンを形成するため
に、例えば偏心輪寄りのピストン端部を形成する永久磁
石を、ピストンと固着結合しておくことが可能である
（請求項２）。
【００１０】本発明の実施形態では、ピストンに穿設さ
れた孔内に１本の永久磁石を挿嵌することが可能であ
る。この実施形態が格別有利なのは、前記孔が、ピスト
ンポンプ内へ流体を流入させたりピストンポンプから流
体を流出させるために使用され、かつ前記孔内に逆止弁
が嵌装されるか或いは前記孔の開口部に逆止弁が取付け
られ、該逆止弁が、ピストンポンプを通流する流体流量
を制御するための入口弁又は出口弁として使用される場
合（請求項３）である。この場合永久磁石は、いずれに
してもピストン内に存在している孔内に挿入され、これ
によって製作費は削減され、かつ前記孔が、偏心輪寄り
で閉じられた盲孔である場合（請求項４）には特に、永
久磁石はピストン内に確実に座着する。
【００１１】更にまた、ピストンを磁性体として構成
し、要するにピストンを磁化するか或いは永久磁石とし
て製作することも可能である（請求項５）。
【００１２】ピストンと偏心輪との間の磁力を増大する
ために、請求項６に記載したようにピストンは、凹面状
に湾曲された端面を有しており、該端面でもって前記ピ
ストンは偏心輪の外周に接している。
【００１３】本発明のピストンポンプは特に、車両のブ
レーキ装置に搭載されるポンプとして設けられており、
かつ車輪ブレーキシリンダの圧力を制御する際に使用さ
れる。ブレーキ装置の方式に応じて、このようなブレー
キ装置のために略語ＡＢＳ；ＡＳＲ；ＦＤＲ；ＥＨＢが
使用される。ブレーキ装置においてポンプは、例えば単
数の車輪ブレーキシリンダ又は複数の車輪ブレーキシリ
ンダからブレーキ液をマスターブレーキシリンダへ送り
戻すために（ＡＢＳ）及び／又は貯蔵タンクからブレー
キ液を単数の車輪ブレーキシリンダ又は複数の車輪ブレ
ーキシリンダへ圧送するために（ＡＳＲ；ＦＤＲ；ＥＨ
Ｂ）用いられる。該ポンプは例えば車輪スリップ制御手
段を有するブレーキ装置の場合（ＡＢＳ；ＡＳＲ）及び
／又はかじ取り補助手段として役立つブレーキ装置の場
合（ＦＤＲ）及び／又は電気液圧式ブレーキ装置の場合
（ＥＨＢ）に必要になる。車輪スリップ制御手段（ＡＢ
Ｓ；ＡＳＲ）によって、例えば制動動作中にブレーキペ
ダルに対する強い踏み圧による車両車輪のロッキング
（ＡＢＳ）及び／又はアクセルペダルに対する強い踏み
圧による車両駆動輪の空転（ＡＳＲ）が阻止される。か
じ取り補助手段（ＦＤＲ）として役立つブレーキ装置の
場合には、例えば運転者によって所望されたシュプール
（走行ライン）からの車両の逸脱を防止するために、車
両のブレーキペダルもしくはアクセルペダルの作動には
関わり無く、単数又は複数の車輪ブレーキシリンダ内の
ブレーキ圧が増成される。前記ポンプは電気液圧式のブ
レーキ装置（ＥＨＢ）の場合にも使用され、その場合ポ
ンプは、電気的なブレーキペダルセンサがブレーキペダ
ルの作動を検知すると、ブレーキ液を単数又は複数の車
輪ブレーキシリンダへ圧送するようになっており、或い
はポンプはブレーキ装置の蓄圧器を充填するようになっ
ている。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に図面に基づいて本発明の実施
例を詳説する。
【００１５】図１において総体的に符号１０で示した本
発明のピストンポンプはライナーブッシュ１２を有し、
該ライナーブッシュは、ポンプケーシング１６を形成す
る液圧ブロックの段付きのシリンダ孔１４内に嵌装され
ている。ライナーブッシュ１２は、該ライナーブッシュ
と一体的なライナーブッシュ底部１８を有している。前
記液圧ブロックは、図面では図示を判り易くするために
ピストンポンプ１０を包囲する部分だけが図示されてい
るにすぎないが、残りの部分の図示は省いたスリップを
制御される液圧式の車両ブレーキ装置の構成部分であ
る。この液圧ブロック内には、ピストンポンプ１０以外
に、図示を省いた電磁弁及び液圧貯蔵器のようなその他
の液圧構成エレメントが嵌装されており、かつ互いに液
圧接続されている。液圧ブロックは、図示を省いたマス
ターブレーキシリンダに接続されており、かつ該液圧ブ
ロックには、図示を省いた車輪ブレーキシリンダが接続
されている。
【００１６】ライナーブッシュ１２内には、円筒形のピ
ストン２０が軸方向に摺動可能に収容されている。ピス
トン２０の、ライナーブッシュ底部１８寄りの端部は、
ガイドリング２２によってライナーブッシュ１２の内周
面に沿って軸方向に摺動可能に案内されており、かつシ
ールリング２４によって封隙されている。ライナーブッ
シュ１２から突出する方のピストン２０の端部は、段付
きのシリンダ孔１４内に嵌装されたガイドリング２６に
よって、軸方向に摺動可能にポンプケーシング１６内を
案内されており、かつ、前記ガイドリング２６に接して
シリンダ孔１４内に嵌装されたシールリング２８によっ
て封隙されている。ライナーブッシュ１２の端壁３０は
シリンダ孔１４内にガイドリング２６及びシールリング
２８を保持している。ピストン２０の直径はライナーブ
ッシュ１２の内径に相当し、その場合ピストン２０とラ
イナーブッシュ１２との間には遊嵌（クリアランス・フ
ィット）が存在し、つまりピストン２０は、ライナーブ
ッシュ１２に対して、ピストン２０の軸方向摺動可能性
を保証するアンダーサイズを有している。
【００１７】流体取入れのためにピストン２０は軸方向
の盲孔３２を有しており、該盲孔は、ライナーブッシュ
底部１８寄りのピストン２０の端面側で開口し、かつ複
数の横孔３４と交差している。盲孔３２及び横孔３４
は、ピストン２０の外周に形成された広幅の溝３６及び
ライナーブッシュ窓３８を介して、ポンプケーシング１
６内に形成された入口孔４０と連通し、該入口孔はピス
トンポンプ１０に対して半径方向にシリンダ孔１４へ開
口している。
【００１８】本発明のピストンポンプ１０は入口弁４２
として、ばね負荷された逆止弁を有しており、該逆止弁
は、ライナーブッシュ底部１８寄りのピストン２０の端
面側に装備されている。盲孔３２の開口は円錐形の弁座
４４として形成されており、該弁座には、弁閉鎖体とし
ての弁球４６が、弁閉鎖ばね４８としての圧縮コイルば
ねによって圧着される。弁球４６と弁閉鎖ばね４８は弁
ケージ５０内に収容されており、該弁ケージのボトムに
弁閉鎖ばね４８は支持されている。弁ケージ５０は板金
から深絞り部品として製作されており、かつ流体通路５
２を有している。弁ケージ５０はその開放側に円環状の
リング段５４を有し、かつ該リング段によって、ライナ
ーブッシュ底部１８寄りのピストン２０の端面側に当接
している。ピストン２０に固定するために弁ケージ５０
は、内向きに屈曲された複数の爪５６を有しており、こ
れらの爪は、ピストン２０に形成された溝内に係合して
いる。
【００１９】ライナーブッシュ１２内に位置しているガ
イドリング２２及びシールリング２４は軸方向で、ピス
トン２０の外周に載設されていて弁ケージ５０によって
ピストン２０上に保持される穿穴円板５８と、ピストン
２０のリング段６０との間に位置決めされている。穿穴
円板５８とリング段６０との間の間隔は、ガイドリング
２２及びシールリング２４を据込まないように設計され
ている。
【００２０】軸方向に往復動するストローク運動のため
にピストン２０を駆動するために、本発明のピストンポ
ンプ１０は、電動モータによって回転駆動可能な偏心輪
６２を有しており、該偏心輪の円周には、ライナーブッ
シュ底部１８から離反した方のピストン２０の端面６４
が、ライナーブッシュ１２から突出する端面側で接して
いる。ピストン２０の端面６４を偏心輪６２の円周に接
触した状態に保持するために、ピストン２０は永久磁石
６６を有しており、該永久磁石は、ピストン２０の盲孔
３２内へ、該盲孔の基底に達するまで圧入されている。
横孔３４を基準として見れば永久磁石６６は、入口弁４
２から離反した方の盲孔３２の側に位置しているので、
流体が横孔３４及び盲孔３２を通って流入するのを永久
磁石６６が妨げることはない。盲孔３２は、偏心輪６２
の円周に接触するピストン２０の端面６４から間隔をお
いて終わっているので、端壁６８が形成されており、該
端壁によってピストン２０は偏心輪６２の円周に接して
いる。永久磁石６６の磁力によってピストン２０は、偏
心輪６２の円周に接触した状態に保持されるので、偏心
輪６２の回転駆動によってピストン２０は、軸方向に往
復するストローク運動をライナーブッシュ１２内で行な
い、このストローク運動によって、周知のようにピスト
ンポンプ１０によるブレーキ液の圧送が生ぜしめられ
る。偏心輪６２は、当然のことながら、磁気吸着可能な
材料、例えば鋼から成っている。
【００２１】ライナーブッシュ底部１８の下面には、円
筒形の閉塞エレメント７０が装着されており、かつ鍔７
２によってライナーブッシュ１２と結合されている。閉
塞エレメント７０は、シリンダ孔１４を圧力密に閉塞す
るため、及びポンプケーシング１６内にライナーブッシ
ュ１２を位置決めするために使用される。閉塞エレメン
ト７０はポンプケーシング１６の円環状かしめ部７１に
よって圧力密に保持されている。該閉塞エレメント７０
内には、ばね負荷された逆止弁の形の出口弁７４が収容
されている。閉塞エレメント７０は、共軸の盲穴７６を
有しており、該盲穴内には、圧縮コイルばねが弁閉鎖ば
ね７８として、かつ弁球８０が弁閉鎖体として挿嵌され
ている。弁球８０は、中心孔８４の開口部に形成された
円錐形の弁座８２と協働し、前記中心孔８４はライナー
ブッシュ底部１８を軸方向に貫通している。弁座８２は
型打ちによって成形されて硬化されている。流体は、ラ
イナーブッシュ底部１８と閉塞エレメント７０との間の
半径方向通路８６を通ってポンプケーシング１６内に形
成された出口孔８８へ流出する。
【００２２】図２及び図３には、図１に示した本発明の
ピストンポンプ１０の変化実施形態が図示されている。
但し図１と同一の構成要素には同一符号を使用する。説
明の重複を避けるために、変化実施形態の相違点だけを
説明するので、その他の点については、図１に関する説
明を参照されたい。
【００２３】図２に示した本発明の実施形態では偏心輪
６２は、ピストン２０を偏心輪６２の周面に保持するた
めに永久磁石として構成されている。磁力を増強するた
めにピストン２０も、既に説明したような永久磁石６６
を有することができるが、当然のことながら偏心輪６２
だけを永久磁石として構成することも可能である。自明
のように、何れにしてもピストン２０が磁性体ではな
く、かつ磁石を全く有していない場合には、該ピストン
２０は、磁気吸着可能な材料、例えば鋼から成ってい
る。
【００２４】偏心輪６２を永久磁石として構成するため
には偏心輪６２は、該偏心輪の外周に捩れ不能に装着さ
れた磁気リング９０を有しており、該磁気リングは半径
方向の磁化作用を有している。磁気リング９０の磁化作
用は、図２では破線で略示した複数の永久磁石９２によ
って表されており、該永久磁石は、常に同一の極性をも
って磁気リング９０内へ半径方向に挿入されている。
【００２５】磁気リング９０は個別的な永久磁石９２を
有するのではなく、半径方向の磁化作用を有しているの
が有利である。複数の永久磁石９２の磁極もしくは１つ
の磁気リング９０の磁極は、図面ではＮ及びＳで示され
ているが、この場合、どちらの極が外側に位置し、どち
らの極が内側に位置しているかは問題ではない。ただ必
要なことは、常に同一極が外側に位置し、かつ磁気リン
グ９０の外側の磁化作用が、ピストン２０内に配置され
た永久磁石６６の磁化作用とは逆向きであり、従って磁
力が強化され、決して反発しないことである。
【００２６】図３に示した本発明の実施形態では、偏心
輪６２の外周に接触するピストン２０の端面６４は、偏
心輪６２の周方向に溝形に凹面状に湾曲されている。端
面６４を凹面状に形成することによって、偏心輪６２の
外周に沿ったピストン２０の接触面積が拡張され、かつ
ピストン２０の端面６４と偏心輪６２の外周との間の、
ピストン２０の縁域におけるギャップ９４が、図１に示
した本発明の実施形態の場合よりも小さくなる。端面６
４の凹面状形成によって、ピストン２０と偏心輪６２と
の間の磁力は増大される。偏心輪６２が、その回転駆動
時にはその偏心距離に基づいてピストン２０に対して横
方向にも運動するので、ピストン２０が常に等しく偏心
輪６２に充分接触することを保証するために、凹面状の
端面６４の曲率半径は偏心輪６２の半径よりも大であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のピストンポンプの軸方向断面図であ
る。
【図２】図１の矢印ＩＩで示した部分の変化実施形態の
詳細図である。
【図３】図１の矢印ＩＩＩで示した部分の変化実施形態
の詳細図である。
【符号の説明】
１０ ピストンポンプ、 １２ ライナーブッシュ、
１４ シリンダ孔、１６ ポンプケーシング、 １８
ライナーブッシュ底部、 ２０ ピストン、２２ ガイ
ドリング、 ２４ シールリング、 ２６ ガイドリン
グ、 ２８シールリング、 ３０ 端壁、 ３２ 盲
孔、 ３４ 横孔、 ３６ 溝、３８ ライナーブッシ
ュ窓、 ４０ 入口孔、 ４２ 入口弁、 ４４ 円錐
形の弁座、 ４６ 弁球、 ４８ 弁閉鎖ばね、 ５０
弁ケージ、 ５２ 流体通路、 ５４ リング段、
５６ 爪、 ５８ 穿穴円板、 ６０ リング段、６２
偏心輪、 ６４ 端面、 ６６ 永久磁石、 ６８
端壁、 ７０ 閉塞エレメント、 ７１ 円環状かしめ
部、 ７２ 鍔、 ７４ 出口弁、 ７６盲穴、 ７８
弁閉鎖ばね、 ８０ 弁球、 ８２ 弁座、 ８４
中心孔、８６ 半径方向通路、 ８８ 出口孔、 ９０
磁気リング、 ９２ 永久磁石、 ９４ ギャップ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポンプケーシング内のシリンダ孔に軸方
    向に摺動可能に収容されているピストンと、該ピストン
    の一方の端面を外周に接触させている回転駆動可能な偏
    心輪とを備えた形式のピストンポンプにおいて、 ピストン（２０）及び／又は偏心輪（６２）が、前記ピ
    ストン（２０）を偏心輪（６２）の外周に接触させた状
    態に保持する永久磁石（６６，９２）を有していること
    を特徴とする、ピストンポンプ。
  2. 【請求項２】 ピストン（２０）に永久磁石（６６）が
    装着されている、請求項１記載のピストンポンプ。
  3. 【請求項３】 ピストン（２０）が、ピストンポンプ
    （１０）を通流する流体流量を制御するための逆止弁
    （４２）を有しており、該逆止弁（４２）が、ピストン
    （２０）に穿設された孔（３２）に沿って又は該孔内に
    設けられており、かつ永久磁石（６６）が前記孔（３
    ２）内に挿入されている、請求項２記載のピストンポン
    プ。
  4. 【請求項４】 孔（３２）が盲孔（３２）である、請求
    項３記載のピストンポンプ。
  5. 【請求項５】 ピストン（２０）が磁性体である、請求
    項１記載のピストンポンプ。
  6. 【請求項６】 ピストン（２０）が、凹面状に湾曲され
    た端面（６４）を有しており、該端面でもって前記ピス
    トンが偏心輪（６２）の外周に接している、請求項１記
    載のピストンポンプ。
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