JP2005113880A

JP2005113880A - ピストンポンプ

Info

Publication number: JP2005113880A
Application number: JP2003352570A
Authority: JP
Inventors: Junichi Maeda; 淳一前田
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2005-04-28
Anticipated expiration: 2023-10-10
Also published as: JP4218491B2

Abstract

【課題】ピストンポンプにて、ピストンと摺動リングを組付ける両シリンダ部材の製作コスト低減と、構成部品点数の低減を図る。
【解決手段】ピストンポンプは、第１シリンダ部材１３のシリンダ穴１３ａにポンプ室Ｒｏを形成するピストン１７と、ピストン１７に設けられてポンプ室Ｒｏの容積増減時に開閉する吸入弁Ｖ１と、ポンプ室Ｒｏの吐出側に設けられてポンプ室Ｒｏの容積減増時に開閉する吐出弁Ｖ２とを備え、第１シリンダ部材１３に組付けた第２シリンダ部材１５のシリンダ穴１５ａに吸入室Ｒ１と吐出室Ｒ２を区画形成し軸方向に往復動することで吸入室Ｒ１から吐出室Ｒ２に充填される流体をポンプ室Ｒｏに充填する摺動リング１９を備えている。第１シリンダ部材１３はピストンの一端部１７ａを収容するシリンダ穴１３ａを有した無切削加工品であり、第２シリンダ部材１５は摺動リング１９を収容するシリンダ穴１５ａを有する無切削加工品である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ピストンポンプ、例えば、車両用ブレーキ装置のポンプとして採用されるピストンポンプに関する。

この種のピストンポンプの一つとして、吸入口と吐出口を有するポンプハウジングに組付けられる第１シリンダ部材のシリンダ穴にポンプ室を形成し軸方向に往復動されることにより前記ポンプ室の容積を増減するピストンと、このピストンに設けられて前記ポンプ室の容積増大時に開き容積減少時に閉じる吸入弁と、前記ポンプ室の吐出側に設けられて前記ポンプ室の容積減少時に開き容積増大時に閉じる吐出弁とを備えるとともに、前記第１シリンダ部材の吸入側に同軸的に配置されて前記ポンプハウジングに組付けられる第２シリンダ部材のシリンダ穴に吸入口に連通する吸入室と前記ポンプ室または前記吸入室に連通する吐出室を区画形成し前記ポンプ室の容積の増減に同期して前記ピストンおよび前記第２シリンダ部材に対して軸方向に往復動することにより前記吸入室から前記吐出室に充填される流体を前記ポンプ室に充填する摺動リングを備えているものがあり、例えば、下記の特許文献１に開示されている。
特許第３２７８９８２号公報

上記した従来のピストンポンプでは、ピストンとによりポンプ室を形成する第１シリンダ部材にシリンダ穴（上記公報では摺動孔）と吐出通孔（上記公報では吐出通路）が穿設され、また、摺動リングを収容する第２シリンダ部材にピストン支持孔（上記公報ではピストン孔）、シリンダ穴（上記公報では大径孔）、および複数の径方向連通孔（上記公報では吸入口）が穿設されていて、両シリンダ部材が共に切削加工品とされている。このため、両シリンダ部材の部品コストが大となる。

また、上記した従来のピストンポンプでは、第１シリンダ部材と第２シリンダ部材間にワッシャが介装されるとともに、ピストンと第２シリンダ部材間にピストン用シールリングが介装されている。また、第２シリンダ部材の外周にシリンダ用シールリングが組付けられていて、このシリンダ用シールリングは第２シリンダ部材とポンプハウジング間に介装されるように構成されている。このため、上記した従来のピストンポンプでは、第１シリンダ部材、第２シリンダ部材、ピストン、吸入弁、吐出弁、摺動リング等が必要であるとともに、ワッシャ、ピストン用シールリングおよびシリンダ用シールリング等の部品が必要である。
そこで、本発明は、当該ピストンポンプにおいて、両シリンダ部材の製作コスト低減と、構成部品点数の低減を図ることを課題としている。

本発明は、上記した課題を解決するために、吸入口と吐出口を有するポンプハウジングに組付けられる第１シリンダ部材のシリンダ穴にポンプ室を形成し軸方向に往復動されることにより前記ポンプ室の容積を増減するピストンと、このピストンに設けられて前記ポンプ室の容積増大時に開き容積減少時に閉じる吸入弁と、前記ポンプ室の吐出側に設けられて前記ポンプ室の容積減少時に開き容積増大時に閉じる吐出弁とを備えるとともに、前記第１シリンダ部材の吸入側に同軸的に配置されて前記ポンプハウジングに組付けられる第２シリンダ部材のシリンダ穴に吸入口に連通する吸入室と前記ポンプ室または前記吸入室に連通する吐出室を区画形成し前記ポンプ室の容積の増減に同期して前記ピストンおよび前記第２シリンダ部材に対して軸方向に往復動することにより前記吸入室から前記吐出室に充填される流体を前記ポンプ室に充填する摺動リングを備えてなるピストンポンプにおいて、前記第１シリンダ部材は前記ピストンの一端部を収容するシリンダ穴を有した無切削加工品であり、前記第２シリンダ部材は前記摺動リングを収容するシリンダ穴を有する無切削加工品であることに特徴がある。

このピストンポンプにおいては、第１シリンダ部材と第２シリンダ部材が共に無切削加工品（例えば、鍛造品、プレス成形品、樹脂成形品等）であるため、第１シリンダ部材と第２シリンダ部材を共に切削加工品とする場合に比して、第１シリンダ部材と第２シリンダ部材の製作コストを低減することが可能である。また、第１シリンダ部材と第２シリンダ部材が共に無切削加工品であるため、その製作時にバリ等の異物の発生を抑えることが可能であり、同異物の当該ピストンポンプ内への侵入を防ぐことが可能である。

また、本発明の実施に際して、前記第２シリンダ部材は一端部にて前記第１シリンダ部材の外周に圧入嵌合されていて、同第２シリンダ部材の他端には前記摺動リングまたは前記ピストンと係合可能で前記ピストンを抜け止めする突起が形成されていることも可能である。この場合には、シンプルな構成で第１シリンダ部材、第２シリンダ部材、ピストン、摺動リング等をポンプハウジングに組付ける前にサブアッセンブリとすることが可能である。

また、本発明の実施に際して、前記第２シリンダ部材は樹脂成形品であり、この第２シリンダ部材にはフィルタが組付けられていることも可能である。この場合には、第２シリンダ部材がフィルタの支持部材を兼用する。また、本発明の実施に際して、前記ピストンの他端部は前記第２シリンダ部材を非接触で貫通して突出しており、同突出部にて前記ピストンは環状のシール部材を介して前記ポンプハウジングに軸方向へ移動可能に支持されていることも特徴がある。

この場合には、従来のピストンポンプにおいて、ピストンと第２シリンダ部材間に介装されるピストン用シールリングの機能（第２シリンダ部材内と外部との連通を遮断する機能）と、第２シリンダ部材とポンプハウジング間に介装されるシリンダ用シールリングの機能（ポンプハウジング内と外部との連通を遮断する機能）とを、本発明においてピストンの突出部とポンプハウジング間に介装される環状のシール部材が兼ね備えるため、当該ピストンポンプにて使用するシール部材の数を少なくして部品点数の減少を図ることが可能である。

また、この場合において、前記ピストンの突出部に対応して設けた前記シール部材は前記ポンプハウジングに組付けられていて、同シール部材は前記第２シリンダ部材の他端部により軸方向移動を規制されていることも可能である。この場合には、第２シリンダ部材の他端部をシール部材の抜け止めストッパとして機能させることができる。

また、本発明の実施に際しては、前記摺動リングの外周が摺接する前記第２シリンダ部材の内周部に軸方向に延びる微細な溝を形成することも可能である。この場合には、当該ピストンポンプに流体を充填する際のエア抜き作業時（真空引きする作業時）に微細な溝を通して吐出室からエアを的確に抜くことが可能である。

以下に、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明によるピストンポンプの第１実施形態を示していて、この第１実施形態のピストンポンプでは、吸入口１１ａおよび吐出口１１ｂを有するポンプハウジング１１の内孔１１ｃに、第１シリンダ部材１３と第２シリンダ部材１５とピストン１７と摺動リング１９等が組み込まれるとともに、吸入弁Ｖ１と吐出弁Ｖ２が組み込まれている。

第１シリンダ部材１３は、プレス成形品（例えば、鍛造品、樹脂成形品等であってもよい）であって無切削加工品であり、シリンダ穴１３ａを有するとともに、吐出弁Ｖ２の弁孔１３ｂおよび弁座１３ｃと環状の膨出部１３ｄを有していて、膨出部１３ｄにてポンプハウジング１１の内孔１１ｃに液密的に嵌合されている。また、第１シリンダ部材１３は、キャップ２１によって抜け止めされていて、そのシリンダ穴１３ａには、ピストン１７の一端部１７ａが環状のシール部材２３および吸入弁Ｖ１と共に組付けられるとともに、ピストンリターンスプリング２５が組付けられている。

第２シリンダ部材１５は、樹脂成形品（例えば、鍛造品、プレス成形品等であってもよい）であって無切削加工品であり、シリンダ穴１５ａを有するとともに、他端に径内方に向けて突出する環状の突起１５ｂを有していて、一端部にて第１シリンダ部材１３の他端部外周に同軸的に圧入嵌合されている状態にて、ポンプハウジング１１の内孔１１ｃ内に液密的に嵌合されている。また、第２シリンダ部材１５には、図１〜図３にて示したように、その軸方向中間部に複数の吸入孔１５ｃが形成されていて、これら吸入孔１５ｃに対応してフィルタ１６が一体的に組付けられている。なお、フィルタ１６は、円筒状に形成された単一物である。

また、第２シリンダ部材１５のシリンダ穴１５ａには、摺動リング１９が軸方向へ移動可能に組付けられていて、ピストン１７の外周に吸入室Ｒ１と吐出室Ｒ２が区画形成されている。また、摺動リング１９の外周が摺接する第２シリンダ部材１５の内周部には、図２および図３にて示したように、軸方向に延びる微細な溝１５ｄが一対形成されている。

ピストン１７は、他端部１７ｂが第２シリンダ部材１５を非接触で貫通して突出していて、同突出部にて樹脂製で環状のガイドリング２７とゴム製で環状のシール部材２９を介してポンプハウジング１１の内孔１１ｃ内に液密的かつ軸方向へ摺動可能に嵌合されており、他端にて電気モータ（図示省略）によって回転駆動される偏心体３１の外周面の摺動可能に係合している。

また、ピストン１７は、その一端部１７ａとこれに装着した環状のシール部材２３とによって、シリンダ穴１３ａにポンプ室Ｒｏを形成している。このピストン１７は、偏心体３１の回転により、ピストンリターンスプリング２５の付勢力に抗して軸方向に往動されたときポンプ室Ｒｏの容積を減少させ、ピストンリターンスプリング２５の付勢力によって軸方向に復動されたときポンプ室Ｒｏの容積を増大させるように構成されている。

また、ピストン１７には、軸心にて軸方向に延びて一端を吸入弁Ｖ１の弁孔とする連通孔１７ｃと、この連通孔１７ｃに径内端にて連通する径方向の連通孔１７ｄ，１７ｅが形成されるとともに、摺動リング１９の内周部を軸方向へ所定量移動可能に収容するとともに底部に連通孔１７ｄが径外端にて開口する環状の取付溝１７ｆが形成されている。

摺動リング１９は、第２シリンダ部材１５内でピストン１７の外周に吸入室Ｒ１と吐出室Ｒ２を区画形成していて、ピストン１７の軸方向移動に伴うポンプ室Ｒｏの容積の増減に同期して、ピストン１７および第２シリンダ部材１５に対して軸方向に往復動することにより、吸入室Ｒ１からピストン１７の取付溝１７ｆ、連通孔１７ｄ，１７ｃ，１７ｅを通して吐出室Ｒ２に充填される液体を、吐出室Ｒ２からピストン１７の連通孔１７ｅ，１７ｃと吸入弁Ｖ１を通してポンプ室Ｒｏに充填する。なお、吸入室Ｒ１には、ポンプハウジング１１の吸入口１１ａから第２シリンダ部材１５の吸入孔１５ｃとフィルタ１６を通して液体が吸入される。

ピストンリターンスプリング２５は、圧縮コイルスプリングであり、第１シリンダ部材１３とピストン１７間に所定の予備荷重を付与して介装されていて、ピストン１７、摺動リング１９、吸入弁Ｖ１等を偏心体３１に向けて付勢している。

吸入弁Ｖ１は、ピストン１７のポンプ室側端部に設けられていて、ピストン１７に形成した弁座１７ｇに着座・離座するボール弁体３３と、このボール弁体３３とスプリングリテーナ３５（ピストン１７に固定されている）間に介装されてボール弁体３３を弁座１７ｇに向けて小荷重にて付勢するスプリング３７を備えており、ポンプ室Ｒｏの容積増大時に開き容積減少時に閉じるように構成されている。

吐出弁Ｖ２は、第１シリンダ部材１３の吐出側端部すなわちポンプ室Ｒｏの吐出側に設けられていて、第１シリンダ部材１３に形成した弁座１３ｃに着座・離座するボール弁体４１と、このボール弁体４１とキャップ２１間に介装されてボール弁体４１を弁座１３ｃに向けて小荷重にて付勢するスプリング４３を備えており、ポンプ室Ｒｏの容積増大時に閉じ容積減少時に開くように構成されている。

上記のように構成した第１実施形態のピストンポンプにおいては、電気モータ（図示省略）によって偏心体３１が回転駆動されることに伴う偏心体３１とピストンリターンスプリング２５の協同作用より、ピストン１７が軸方向に往復動されて、ポンプ室Ｒｏの容積が増減され、また吸入弁Ｖ１と吐出弁Ｖ２がそれぞれ機能して、吸入口１１ａから吐出口１１ｂに向けて液体が流動する。

また、このときには、ポンプ室Ｒｏの容積が増加する際に、吸入室Ｒ１と吐出室Ｒ２との連通を摺動リング１９が遮断して、容積が減少する吐出室Ｒ２から各連通孔１７ｅ，１７ｃと吸入弁Ｖ１を介してポンプ室Ｒｏへ液体が充填されるとともに、容積が増加する吸入室Ｒ１に吸入口１１ａからフィルタ１６を通して液体が充填され、ポンプ室Ｒｏの容積が減少する際に、吸入室Ｒ１と吐出室Ｒ２とを摺動リング１９が図示したように連通させて、容積が減少する吸入室Ｒ１から容積が増加する吐出室Ｒ２へ液体が充填される。

ところで、この第１実施形態のピストンポンプにおいては、第１シリンダ部材１３と第２シリンダ部材１５が共に無切削加工品であるため、第１シリンダ部材と第２シリンダ部材を共に切削加工品とする場合に比して、第１シリンダ部材１３と第２シリンダ部材１５の製作コストを低減することが可能である。また、第１シリンダ部材１３と第２シリンダ部材１５が共に無切削加工品であるため、その製作時にバリ等の異物の発生を抑えることが可能であり、同異物の当該ピストンポンプ内への侵入を防ぐことが可能である。

また、この第１実施形態のピストンポンプにおいては、第２シリンダ部材１５が一端部にて第１シリンダ部材１３の外周に圧入嵌合され、第２シリンダ部材１５の他端にはピストン１７の段部と係合可能でピストン１７を抜け止めする突起１５ｂが形成されている。このため、第２シリンダ部材１５に突起１５ｂを形成するといったシンプルな構成で、第１シリンダ部材１３、第２シリンダ部材１５、ピストン１７、摺動リング１９等をポンプハウジング１１に組付ける前にサブアッセンブリ化（一体化）することが可能である。

また、この第１実施形態のピストンポンプにおいては、第２シリンダ部材１５が樹脂成形品であり、この第２シリンダ部材１５にはフィルタ１６が組付けられている。このため、第２シリンダ部材１５がフィルタ１６の支持部材を兼用する。また、この第１実施形態のピストンポンプにおいては、ピストン１７の他端部１７ｂが第２シリンダ部材１５を非接触で貫通して突出しており、同突出部にてピストン１７は環状のガイドリング２７とシール部材２９を介してポンプハウジング１１に軸方向へ移動可能に支持されている。

このため、従来のピストンポンプにおいて、ピストンと第２シリンダ部材間に介装されるピストン用シールリングの機能（第２シリンダ部材内と外部との連通を遮断する機能）と、第２シリンダ部材とポンプハウジング間に介装されるシリンダ用シールリングの機能（ポンプハウジング内と外部との連通を遮断する機能）とを、本実施形態のピストン１７の突出部とポンプハウジング１１間に介装される環状のシール部材２９が兼ね備える。したがって、当該ピストンポンプにて使用するシール部材の数を少なくして部品点数の減少を図ることが可能である。

また、この第１実施形態のピストンポンプにおいては、ピストン１７の突出部に対応して設けたシール部材２９がポンプハウジング１１に組付けられていて、同シール部材２９は第２シリンダ部材１５の他端部すなわち突起１５ｂにより軸方向移動を規制されている。このため、第２シリンダ部材１５の突起１５ｂをシール部材２９の抜け止めストッパとしても機能させることができる。

また、この第１実施形態のピストンポンプにおいては、摺動リング１９の外周が摺接する第２シリンダ部材１５の内周部に軸方向に延びる微細な溝１５ｄを形成した。このため、摺動リング１９が軸方向に移動することにより得られる充填機能を損なうことなく、当該ピストンポンプを本実施形態のように液体ポンプとして使用する際のエア抜き作業時に微細な溝１５ｄを通して吐出室Ｒ２からエアを的確に抜くことが可能である。

上記した第１実施形態においては、ポンプハウジング１１とピストン１７間に介装されて外部との連通を遮断する環状のシール部材２９をポンプハウジング１１側に組付けて実施したが、図４に示した第２実施形態のように、ポンプハウジング１１とピストン１７間に介装されて外部との連通を遮断する環状のシール部材２９をピストン１７側に組付けて実施することも可能である。

図４に示した第２実施形態では、上述したようにシール部材２９がピストン１７側に組付けられていること、および、ピストン１７に段部が無くて、第２シリンダ部材１５の他端に形成した突起１５ｂが摺動リング１９と係合可能で摺動リング１９を介してピストン１７を抜け止めすることを除いて、上記した第１実施形態と実質的に同じであるため、同一符号を付してその説明は省略する。また、この第２実施形態の作用効果は、上記した第１実施形態の作用効果と実質的に同じであるため、その説明は省略する。

本発明によるピストンポンプの第１実施形態を示す全体構成図である。図１に示した第２シリンダ部材の拡大断面図である。図２の３−３線に沿う断面図である。本発明によるピストンポンプの第２実施形態を示す全体構成図である。

符号の説明

１１…ポンプハウジング、１１ａ…吸入口、１１ｂ…吐出口、１３…第１シリンダ部材、１３ａ…シリンダ穴、１３ｂ…弁孔、１３ｃ…弁座、１３ｄ…膨出部、１５…第２シリンダ部材、１５ａ…シリンダ穴、１５ｂ…突起、１５ｃ…吸入孔、１５ｄ…微細な溝、１６…フィルタ、１７…ピストン、１７ａ…一端部、１７ｂ…他端部、１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ…連通孔、１７ｆ…取付溝、１７ｇ…弁座、１９…摺動リング、２１…キャップ、２３…シール部材、２９…シール部材、Ｖ１…吸入弁、Ｖ２…吐出弁、Ｒｏ…ポンプ室、Ｒ１…吸入室、Ｒ２…吐出室

Claims

吸入口と吐出口を有するポンプハウジングに組付けられる第１シリンダ部材のシリンダ穴にポンプ室を形成し軸方向に往復動されることにより前記ポンプ室の容積を増減するピストンと、このピストンに設けられて前記ポンプ室の容積増大時に開き容積減少時に閉じる吸入弁と、前記ポンプ室の吐出側に設けられて前記ポンプ室の容積減少時に開き容積増大時に閉じる吐出弁とを備えるとともに、前記第１シリンダ部材の吸入側に同軸的に配置されて前記ポンプハウジングに組付けられる第２シリンダ部材のシリンダ穴に吸入口に連通する吸入室と前記ポンプ室または前記吸入室に連通する吐出室を区画形成し前記ポンプ室の容積の増減に同期して前記ピストンおよび前記第２シリンダ部材に対して軸方向に往復動することにより前記吸入室から前記吐出室に充填される流体を前記ポンプ室に充填する摺動リングを備えてなるピストンポンプにおいて、前記第１シリンダ部材は前記ピストンの一端部を収容するシリンダ穴を有した無切削加工品であり、前記第２シリンダ部材は前記摺動リングを収容するシリンダ穴を有する無切削加工品であることを特徴とするピストンポンプ。
請求項１に記載のピストンポンプにおいて、前記第２シリンダ部材は一端部にて前記第１シリンダ部材の外周に圧入嵌合されていて、同第２シリンダ部材の他端には前記摺動リングまたは前記ピストンと係合可能で前記ピストンを抜け止めする突起が形成されていることを特徴とするピストンポンプ。
請求項１または２に記載のピストンポンプにおいて、前記第２シリンダ部材は樹脂成形品であり、この第２シリンダ部材にはフィルタが組付けられていることを特徴とするピストンポンプ。
請求項１〜３の何れか一つに記載のピストンポンプにおいて、前記ピストンの他端部は前記第２シリンダ部材を非接触で貫通して突出しており、同突出部にて前記ピストンは環状のシール部材を介して前記ポンプハウジングに軸方向へ移動可能に支持されていることを特徴とするピストンポンプ。
請求項４に記載のピストンポンプにおいて、前記ピストンの突出部に対応して設けた前記シール部材は前記ポンプハウジングに組付けられていて、同シール部材は前記第２シリンダ部材の他端部により軸方向移動を規制されていることを特徴とするピストンポンプ。
請求項１〜５の何れか一つに記載のピストンポンプにおいて、前記摺動リングの外周が摺接する前記第２シリンダ部材の内周部に軸方向に延びる微細な溝を形成したことを特徴とするピストンポンプ。