JP2006514215A - ピストンポンプ - Google Patents

Abstract

本発明は、制御装置付制動システムの少なくとも１つの車両ブレーキ、マスターシリンダー、圧力流体リザーバ、あるいは圧力流体アキュムレータの中に圧力流体を供給するためのピストンポンプ１０に関する。本発明の目的は、収容部材３の中に幅を取らない形で組み込まれる構造ユニットに結合されるピストンポンプ１０を得ることである。もう１つの目的は、逆止弁３２，３３，３６，３７の弁座３８，５４を押圧および取付け力からできる限り自由な状態に維持して、この変形または機能障害を防ぐことである。本発明に係われば、この目的は、スリーブ１８，１９が閉鎖部材５２と収容部材３との間の所定位置に取付けられるラジアルフランジを有していることによって果たされる。

Description

本発明は請求項１の前段部分に記載の特徴を有するピストンポンプに関する。

このタイプのピストンポンプは、例えばＤＥ１００２２８１１Ａ１号に開示されており、特に、段付孔内に保持されたスリーブを有している。このスリーブは、軸方向にこのスリーブの底部に当接する閉鎖部材によって段付孔内に押圧される。このタイプの構造の不都合な点は、スリーブ内に作用する押圧および取付け力により逆止弁用の弁座が変形することがある点である。これは、車両ブレーキシステムの作動安全性に問題を生じさせる。

一般的なピストンポンプがＤＥ１９７５３０８３Ａ１号に記載されている。閉鎖部材は、軸方向に沿って直接スリーブを支え、軸方向に沿って段付孔にこのスリーブを押圧する。逆止弁の領域内でスリーブとこれの円錐状の当接面とを通して作用する力によって、弁座の領域内でスリーブが変形する可能性がある。

このような観点から、本発明の目的は、組立てによる押圧力または取付け力、およびその結果による変形が生じないように、特に逆止弁の弁座を保持することを可能としつつ、ピストンポンプのサブアセンブリを収容部材内に組込むことを可能とする手段を開示することである。

本発明によると、この目的は、スリーブがラジアルフランジを有し、このラジアルフランジがスリーブを軸方向の所定位置に固定するように、閉鎖部材と収容部材との間に押圧されることにより、達成される。この手段は、必要な取付け力を逆止弁の弁座から離れたところでスリーブに作用させ、これにより逆止弁のシール効果が損なわれるのを防止しつつ、ポンプのサブアセンブリを収容部材内に保持するために利用される。

本発明の好ましい実施形態では、段付孔は、ラジアルフランジが軸方向のみに当接可能にするようにラジアルフランジよりも大きくな内径を有する内孔段部を備えている。このため、作動の狂い（out-of-true operation）あるいはスリーブの変形を生じさせる、スリーブの周部の力の作用が防止される。

また、スリーブは、戻しばね用のサポートとして使用されかつ戻しばねの一端部が当接する底部と円筒形の壁部とを備えてたボウル形状部を有することが更に好ましい。この場合は、収容部材内に別個のばねリテイナを別個に組立てる必要がなくなる。

スリーブの一部は、実質的にＶ字形状またはＵ字形状の断面を有していてもよく、壁部とカラーとの間に設けられた凹部が戻しばねを収容するために使用され、カラーによって形成された外側凹部が、戻しばね、スリーブ、および逆止弁が半径方向における少なくとも一部分の領域を交差する態様で、逆止弁を収容することができる。これにより、包含される部材の配置を特に短いディメンションとすることができ、逆止弁用の弁座をスリーブの底部領域内に設けることができる。弁座は、カラーに設けられることが好ましい。

弁座領域内のカラーがほぼ円錐形状部を有している場合に、ばねの芯だしが可能で、この円錐形状部の径は、基本的に戻しばねの径および戻しばねに係合する部分の径に対応する。円錐形状であることが、不正確な供給がなされたときの配置を容易にしている。

また、閉鎖部材がボウル形状を有しかつ壁部および底部を備え、スリーブのボウル形状部が閉鎖部材の内側スペース内に収容され、壁部の面が内孔段部に当接する半径方向フランジを保持する場合には、必要な装着スペースが更に減じられる。

ピストンポンプの主要部、特にスリーブおよび隆起による部分は、金属板状部材として形成され、ラジアルフランジの領域内で、かしめまたはプレス係合（pressed engagement）によって閉鎖部材に取付けられる。

本発明のポンプは、基本的に、圧力流体が低温のときにも、良好な吸込作用を示す。これは、特にチャネル経路およびピストン構造に関して吸込断面積が相応して拡大されるためである。
本発明の更なる詳細は、添付の図を参照しながら以下の説明によって得られる。

図１は、概略的に示された駆動装置２、特に電気モーターを備えたアセンブリ１を示す。この駆動装置２は、電磁動作可能なバルブ、チャネル、アキュムレータ、またはダンパーチャンバ用の収容部材３と、ピストンポンプ１０とにフランジ止めされている。収容部材３の反対側には、電子制御ユニット４（概略的にのみ示されている）が設けられている。図示のアセンブリ１は、自動車のスリップ制御あるいは駆動安定性制御用に特に使用されるものであるが、これと同様な、またはこれと異なる用途にも使用可能である。

収容部材３の好ましくは中央の段付孔５は、駆動シャフト７のシール付ローラ軸受６を収容する。駆動シャフト７の自由端部は、段付孔５のクランクチャンバ９中に突入する偏心部材８として形成されている。この偏心部材８が、駆動シャフト７あるいはモーターシャフトに直接削り出されるか、あるいは、別個の部材として形成されて駆動シャフトに取付けられることが、基本的には可能である。ポンプの作動寿命を延ばすために、クランクチャンバ９は、漏れ流体、特にはブレーキ流体で満たすことができる。クランクチャンバ９に接続されているリザーバが、駆動装置２、収容部材３、あるいは電子制御ユニット４内で、流体受（fluid take-up）に使用されている。

偏心部材８には、ボウル形状の外側リング１２で一側を閉じられたニードル軸受１１が装着されており、このボウル形状の底部１３は、いぼ状の突起を有し、点接触かつ低摩擦で駆動シャフトの端面に当接した状態で移動することができる。クランクチャンバ９の底部１４は、ボール１５を有しており、ボウル形状の底部１３がモーターシャフトから離れた外面でボール１５に低摩擦で当接し、収容部材３に対して回転可能な外側リング１２は、収容部材３の材料に直接接触することはない。このため、収容部材３の摩擦応力が抑制されるので、陽極酸化（eloxal）コーティングのような耐磨耗性材料のコーティングを収容部材３のアルミニウム製の壁に施す必要がない。

図１に示されているように、ピストンポンプ１０の２つのピストン１６，１７は、どちらも２つの部材から形成されており、段付孔６４，６５内に配置されかつ案内され、スリーブ１８，１９内を移動可能である。これらのピストンは、第１の液圧径部を供給チャンバ３０，３１内に延設し、その端部２０，２１がクランクチャンバ９内に達し、このクランクチャンバ内でこれらの端部が外側リング１２の周部に接触する。ピストン１６，１７の他方の端部２２，２３は、第２の液圧作動径部を有し、吐出チャンバ２４，２５内に突出する。ピストン１６，１７のこれらの第２の端部２２，２３は、スリーブ１８，１９内をシール兼ガイドリング２６，２７によってシールされた状態で案内され、他のシール兼ガイドアセンブリ２８，２９により、供給チャンバ３０，３１が、このシールアセンブリ２８，２９と吸込弁として作用する逆止弁３２，３３との間に配置可能となる。圧力流体入口Ｅから入った圧力流体は、スリーブに配置されたチャネルおよびフィルタ３４，３５を介して供給チャンバ３０，３１中へと送られる。圧力流体は、吸込ストローク中は、逆止弁（吸込弁）３２，３３が開いて吐出チャンバ２４，２５中へ送られ、吐出ストローク中は、逆止弁（吐出弁）３６，３７が開いて圧力流体出口Ａ中へ送られる。吐出チャンバ２４，２５内の有効液圧ピストン径と、供給チャンバ３０，３１内の有効液圧径とにより、粘性の圧力流体の場合の吸引特性を改善することができる。ピストンポンプの更なる詳細は、図１の左側部分を拡大して示している図２を参照して説明する。

図示のように、少なくとも１つの溝部によってフォーク状に分離されたピストン１６の段付端部は、プレート状の弁座３８を有している。この弁座の円筒形の壁部３９が、少なくとも一部が端部２２上にすべり嵌めされている。これはまた、外面にガイド兼シールリング２６を装着されている。弁座３８は、シールリングを軸方向所定位置に固定するためのストッパ４０を有している。ピストン戻しばね４１および弁ばね４５用のばね板としても作用する部材４２、または、図２に示すように別個のばね板が、弁座３８の前側で軸方向に曲がった脚部４３の肩部領域に当接する。ラジアル脚部４４は、シールリングがピストン１６に対して所定位置に固定されてこれと共に収容部材３に対して前後動するように、軸方向に沿ってシールリング２６に対して水平に当接可能である。図２で更に詳しく示されているように、軸方向を向いた部材４２の脚部４３は、弁座３８の円筒形の壁部３９とシールリング２６との間のスロット内に係合可能である。これによって、スリーブ１８にかかるシールリング２６の径方向反対方向の圧力が、増加する可能性がある。部材の円筒状部４６が、弁ばね４５の座屈を防止する。

ピストン戻しばね４１は、吐出チャンバ２４の全体を通って延び、その一端部が当接部４７上に位置している。この当接部４７は、ピストンから離間されていて、スリーブの底部として働く。図１の実施形態によると、スリーブ１８はボウル状に形成されており、サポート（当接部）４７は、プレート状の湾曲した部材から形成され、ラジアルフランジ４８と壁部４９と底部領域５０とを有する。明らかなように、ラジアルフランジ４８は、スリーブ１８のラジアルフランジ５１に平板状に当接する。壁部４９は、閉鎖部材５２の方向に円筒形に膨出し、底部領域５０は、反対方向、つまりピストン１６の方向に向くカラー５３を有し、逆止弁（吐出弁）３６の弁部材５５用の弁座５４を有している。従って、吐出チャンバ側でカラー５３と壁部４９との間に設けられた膨出部が、戻しばね４１を収容するために使用され、カラー５３によって形成された膨出部が、特に弁部材５５および弁ばね５６等の逆止弁３６の主要部材を収容するために使用される。したがって、上述の部材は、これらの少なくとも一部が半径方向に交差するような状態で互いに配置されており、取付けスペースが節約される。図１および図２から更に明らかなように、カラー５３は、ほぼ円錐状形状を有している。このカラーの外径は、初めは戻しばね４１の内径に実質的に対応し、弁座５４に向かって徐々にテーパ状になっている。この配置により、特に組立て中の戻しばねの芯だしが改良される。

逆止弁３６の弁ばね５６を支持するために様々の手段が可能である。図１の右半分の実施形態から判るように、弁ばね５６’は、軸方向に閉鎖部材５２’上に直接的に支持することができる。また、実質的にプレート状の保持部材５７’が、サポートの形状に近い形状を有し、弁ばね５６’用のガイド部５８’を設けられている。保持部材５７’のラジアルフランジ５９’が、曲がったエッジ部６０を有し、このエッジ部は、スリーブ１９と戻しばね４１と逆止弁３３，３７と保持部材５７’とからなる独立して動作可能なモジュラーユニットを固定するために、スリーブ１９のラジアルフランジ５１，４８とサポート４７’とを囲んでいる。変形された実施形態によれば、図１の左半分（拡大した図２と同様に）から分かるように、保持部材５７は、ガイド部５８に加えて、弁ばね５６用のストッパ６１を有していてもよい。最終的に、図３の簡略化した変形例では、保持部材５７を省略可能であり、これは、弁ばね５６”が閉鎖部材５２”に軸方向に当接し、閉鎖部材がドーム形状の隆起部（elevation）６２，６３または図２に点線で示されたソケット形状の隆起あるいは立上り部６４，６５を有しているためである。別個の保持部材５７を必要とする場合は、図３から分かるように、別個に動作可能なユニットが製造され、この場合には、閉鎖部材５２”がラジアルフランジ４８，５１をかしめるように製造される。

全ての実施形態で、スリーブは、閉鎖部材５２，５２’，５２”によって収容部材３の段付孔内に保持されている。このために、閉鎖部材５２，５２’，５２”は、図示されているように、収容部材３にかしめられ、締付けられて固定（clinched）されている。この係合部が締付けられて固定されているということは、閉鎖部材５２，５２’，５２”が収容部材３よりも硬い材料で形成されており、また、閉鎖部材５２，５２’，５２”の孔の壁領域内には、閉鎖部材５２，５２’，５２”と収容部材３とが相対移動するときに、これらの部材間の冷間加工による形状的な噛合い係合（form lock）を形成する外形形状が設けられていることを意味している。

図１に示すタイプの構造においても、別個に動作可能なポンプアセンブリ中に閉鎖部材５２を組み込むために、閉鎖部材が、ポンプカートリッジの部材（スリーブ１８，１９、逆止弁３２，３３，３６，３７、戻しばね４１、およびピストン１６，１７を含む）を収容するために実質的に凹設構造を有し、かつ端面６７を設けた壁部６６と底部６８とを備えてもよい。他方で、内側形状は、クランプする態様で収容する保持部材に対応する断面形状、あるいは嵌め合い形状を有する。これにより、スペースを節約しつつ組立てが簡単な配置構成となる。しかし、圧力流体用の十分な流通断面積を確保するための手段が設けられていなくてはならない。

図３ａから図３ｃは、スリーブ１８の変形例を示している。このスリーブ１８は、変形によって製造されるのが好ましく、ラジアルフランジ５１を有している。一般的に、本発明の基本的な考えは、組立てによって生じる変形が原因で起こる逆止弁３６，３７の領域内で機能が損なわれる虞がなく、特に金属板状部材またはパンチング加工部材として形成され、底部（サポート４７）を含む特にそのスリーブ１８，１９であるポンプカートリッジの基本的な部材の成形を可能とすることである。これは、保持および押圧力が、主閉鎖部材５２から、としてスリーブ１８，１９のラジアルフランジ５１にのみ導かれ、ここから、こうした力がこのラジアルフランジから収容部材３の内孔段部６９に伝えられるためである。これに基づいて、図４ｃの変形例により、スリーブ１８ｃに一体構造デザインを与えるか、あるいは図４ａ、４ｂに図示されているように複数の部材から形成してもよい。この構成では、底部、あるいはサポートを形成する部材が、スリーブ１８ａ、ｂの管状のガイド部と自らの材料で（molecularly）結合され、また、本発明の精神から逸脱することなく、ラジアルフランジが、図４ａでは底部に、または図４ｂではガイド部に設けることができる。しかし、３つの全ての場合で、図２に関連して説明したように、閉鎖部材５２ａ，ｂ，ｃとラジアルフランジ５１ａ，ｂ，ｃとの間にかしめ係合部が設けられている。

軸中心で分離した第１および第２の実施形態のピストンポンプの拡大断面図。 図１の変形例の拡大図。 ピストンポンプの第３の実施形態の図。 図３に示す実施形態に主として基づくスリーブの詳細図。 図３に示す実施形態に主として基づくスリーブの他の詳細図。 図３に示す実施形態に主として基づくスリーブの更に他の詳細図。 ピストンポンプの図１と同様な断面図。

符号の説明

１…アセンブリ、２…駆動装置、３…収容部材、４…電子制御ユニット、５…段付孔、６…ローラ軸受、７…駆動シャフト、８…偏心部材、９…クランクチャンバ、１０…ピストンポンプ、１１…ニードル軸受、１２…外側リング、１３…ボウル形状の底部、１４…底部、１５…ボール、１６…ピストン、１７…ピストン、１８…スリーブ、１９…スリーブ、２０…端部、２１…端部、２２…端部、２３…端部、２４…吐出チャンバ、２５…c吐出チャンバ、２６…ガイドリング、２７…ガイドリング、２８…シールアセンブリ、２９…シールアセンブリ、３０…供給チャンバ、３１…供給チャンバ、３２…逆止弁、３３…逆止弁、３４…フィルタ、３５…フィルタ、３６…逆止弁、３７…逆止弁、３８…弁座、３９…壁部、４０…ストッパ、４１…戻しばね、４２…部材、４３…脚部、４４…脚部、４５…弁ばね、４６…部材部分、４７…サポート、４８…ラジアルフランジ、４９…壁部、５０…底部領域、５１…ラジアルフランジ、５２…閉鎖部材、５３…カラー、５４…弁座、５５…弁部材、５６…弁ばね、５７…保持部材、５８…案内部、５９…ラジアルフランジ、６０…保持部、６１…ストッパ、６２…隆起部、６３…隆起部、６４…段付孔、６５…段付孔、６６…壁部、６７…端面、６８…底部、６９…内孔段部、Ｅ…入口、Ａ…出口、Ａｘ…軸方向、Ｒ…半径方向。

Claims (9)

1. 制御装置付車両ブレーキ装置の少なくとも１つの車両ブレーキ、マスターシリンダ、圧力流体リザーバ、あるいは、圧力流体アキュムレータに圧力流体を供給するため、
   閉鎖部材（５２）を備えた収容部材（３）の段付孔（６４）内に、ピストン（１６，１７）が移動可能に配置され、
   このピストン（１６，１７）は、少なくとも一部がスリーブ（１８，１９）内を案内され、
   このスリーブ（１８，１９）は、前記ピストン（１６，１７）と同軸状に配置されかつピストン（１６，１７）が中に突入する吐出チャンバ（２４，２５）を通気するために使用される逆止弁（３２，３３，３６，３７）を有し、
   前記ピストン（１６，１７）とサポート（４７）との間で、前記スリーブ内に戻しばね（４１）が設けられる、ピストンポンプ（１０）において、
   前記スリーブ（１８，１９）は、ラジアルフランジ（５１）を有し、このラジアルフランジ（５１）は、スリーブ（１８，１９）を軸方向位置に固定するために、閉鎖部材（５２）と収容部材（３）との間に押圧されることを特徴とするピストンポンプ。
2. 前記段付孔（６４）は、ラジアルフランジ（５１）が軸方向にのみ当接するように、ラジアルフランジ（５１）よりも大きく形成された内径を有している内孔段部（６９）を備えていることを特徴とする請求項１に記載のピストンポンプ。
3. 前記スリーブ（１８，１９）は、戻しばね（４１）用のサポート（４７）として使用され、この戻しばね（４１）の一端部が当接する底部領域（５０）と壁部（４９）とを備えたボウル形状部を有することを特徴とする請求項１に記載のピストンポンプ。
4. 前記スリーブ（１８，１９）の一部は、断面が実質的にＶ字形状またはＵ字形状をなするように湾曲されて、壁部（４９）とカラー（５３）との間に設けられた凹部が戻しばねを収容するために使用され、カラー（５３）によって形成された外側凹部が、戻しばね（４１）、スリーブ（１８，１９）、および逆止弁（３６，３７）が半径方向Ｒにおける少なくとも一部の領域を互いに交差させる態様で、逆止弁（３６，３７）を収容することを特徴とする請求項３に記載のピストンポンプ。
5. 逆止弁（３６，３７）用の前記弁座（５４）は、前記スリーブ（１８，１９）の底部領域内に設けられることを特徴とする請求項１に記載のピストンポンプ。
6. 前記弁座（５４）は、前記カラー（５３）に設けられることを特徴とする請求項４または５に記載のピストンポンプ。
7. 前記弁座の領域内の前記カラー（５３）は、実質的に円錐形状部分を有し、この円錐形状部分の径は、戻しばね（４１）の径に基本的に対応しており、この円錐形状部分は、戻しばね（４１）と係合することを特徴とする請求項３または４に記載のピストンポンプ。
8. 前記閉鎖部材（５２）は、ボウル形状に形成され、端面（６７）と底部（６８）とを設けた壁部（６６）を有し、少なくともサポート（４７）を設けた前記スリーブ（１８，１９）は、閉鎖部材（５２）の内部スペースに収容され、前記端面（６７）は、ラジアルフランジ（５１）を内孔段部（６９）に当接させた状態に維持することを特徴とする請求項２に記載のピストンポンプ。
9. 前記スリーブ（１８，１９）と、特にサポート（４７）とは、複数の金属板状部材として形成され、これらの金属板状部材は、ラジアルフランジ（５１）の領域内で、かしめまたはプレス係合によって閉鎖部材（５２）に取付けられることを特徴とする請求項５に記載のピストンポンプ。

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