JP2008038797A - ピストンポンプ - Google Patents

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Abstract

【課題】 ピストンポンプの吸入弁の組付性を改善すること、並びに、当該吸入弁において良好な組付性を確保しながら良好な保持性を確保すること。
【解決手段】 ピストンポンプの吸入弁は、弁孔、弁座部、弁体保持部およびスプリング保持部を有するリテーナ24と、リテーナ24に組付けられた弁体およびスプリングを備えている。リテーナ24の弁体保持部とスプリング保持部は弁座部24bから軸方向に延びる6本の柱状体A1〜A6によって構成され、これらの柱状体A1〜A6は軸中心線Loを含む仮想平面PLに対して対称形状に二分割されている。二分割された3本の柱状体A1〜A3とA4〜A6の各先端部は一体的に結合され、各根元部を結ぶことにより形成される各仮想三角形Tr1,Tr2は、仮想平面PLに平行な底辺a1,a2と、底辺a1,a2より仮想平面PLから離れていて鈍角の頂点b1,b2を有した二等辺三角形である。
【選択図】 図6

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液圧ポンプとして採用可能なピストンポンプに関する。
この種のピストンポンプは、例えば、下記の特許文献1に開示されていて、吸入口と吐出口を有するとともにこれら吸入口および吐出口に連通する内孔を有するポンプハウジングと、このポンプハウジングの前記内孔に組付けられて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吸入口と前記ポンプ室を連通させる流入路に介装され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、前記吐出口と前記ポンプ室を連通させる流出路に介装され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ていて、前記ピストンが軸方向に往復動されて前記ポンプ室の容積が増減されることにより前記吸入口から前記吐出口に向けて液体が流動するように構成されている。
特表2003−500610号公報
上記した従来のピストンポンプでは、前記吸入弁が、ピストンに設けた弁孔(吸入口に連通している)および弁座部(弁孔のポンプ室側端部に形成されている)と、ピストンに組付けられた筒状のリテーナと、このリテーナ内に組付けられて前記弁座部に着座・離座可能な弁体と、この弁体と前記リテーナ間に介装されて前記弁体を前記弁座部に向けて付勢するスプリングを備えている。
かかる従来のピストンポンプでは、ピストンに吸入弁の弁孔および弁座部が形成されているため、ピストンにリテーナ、弁体およびスプリングを組付けなければ、吸入弁を構成することができない。このため、吸入弁をピストンとは独立して構成することができず、当該吸入弁の組付性に改善の余地がある。そこで、本発明は、ピストンとは別個に吸入弁のサブアッセンブリ化を可能として、当該吸入弁の組付性を改善すること、並びに、当該吸入弁において良好な組付性を確保しながら良好な保持性を確保すること(吸入弁の構成部品を、組付けやすく外れ難くすること)を課題としている。
また、本発明は、吸入口と吐出口とを有するとともにこれら吸入口および吐出口に連通する内孔を有するポンプハウジングと、このポンプハウジングの前記内孔に組付けられて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吸入口と前記ポンプ室を連通させる流入路に介装され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、前記吐出口と前記ポンプ室を連通させる流出路に介装され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ていて、前記ピストンが軸方向に往復動されて前記ポンプ室の容積が増減されることにより前記吸入口から前記吐出口に向けて液体が流動するように構成されているピストンポンプにおいて、前記吸入弁は、前記吸入口に連通する弁孔と、この弁孔のポンプ室側端部に形成された弁座部と、この弁座部に連続して一体成形された弁体保持部およびスプリング保持部を有して、前記ピストンに一体的に組付けられるリテーナを備えるとともに、このリテーナの前記弁体保持部に収容保持されて前記弁座部に着座・離座可能な弁体と、前記リテーナの前記スプリング保持部に収容保持されて前記弁体を前記弁座部に向けて付勢するスプリングを備えており、前記リテーナの前記弁体保持部と前記スプリング保持部は前記弁座部から軸方向に延びる6本の柱状体によって構成されていて、これらの柱状体は軸中心線を含む仮想平面に対して対称形状に二分割されており、二分割された3本の柱状体の各先端部は一体的に結合され、二分割された3本の柱状体の各根元部を結ぶことにより形成される各仮想三角形は、前記仮想平面に平行な底辺と、この底辺より前記仮想平面から離れていて鈍角の頂点を有した二等辺三角形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、ピストンに一体的に組付けられるリテーナが吸入弁の弁孔と弁座部を有するとともに、弁座部に連続して一体成形された弁体保持部およびスプリング保持部を有していて、弁体保持部にて弁座部に着座・離座可能な弁体を収容保持し、スプリング保持部にて弁体を弁座部に向けて付勢するスプリングを収容保持する。このため、リテーナに弁体とスプリングを組付けることで吸入弁をピストンとは別個に構成して、サブアッセンブリ化することが可能であり、当該吸入弁の組付性を改善することが可能である。
また、吸入弁の構成部材であるリテーナにおいて、各先端部が一体的に結合されている3本の柱状体の結合体は、各先端部を一体的に結合されることにより、上述した仮想平面に直交する方向(弁体とスプリングをリテーナの弁体保持部とスプリング保持部に組み込む際に結合体が拡げられる方向)の剛性を上げられるが、3本の柱状体の各根元部を結ぶことにより形成される各仮想三角形が上記した鈍角の頂点を有した二等辺三角形であるため、上述した仮想平面に直交する方向の剛性を上げ過ぎないようにすることが可能である。したがって、弁体およびスプリングのリテーナへの良好な組付性の確保と、リテーナに組付けられた弁体およびスプリングの良好な保持性(組付信頼性)の確保を図ることが可能である。
また、本発明の実施に際して、前記二等辺三角形の底辺端部から軸方向に延びる2本の柱状体は先端部に向かって互いに順次近づくように形成されていることも可能である。この場合には、前記二等辺三角形の底辺端部から軸方向に延びる2本の柱状体が互いに平行である場合に比して、上述した仮想平面に沿った方向(結合体が拡げられる方向に対して直角方向)の剛性を上げることが可能であって、弁体とスプリングをリテーナの弁体保持部とスプリング保持部に組み込む際に、結合体が上述した仮想平面に沿った方向に移動することを抑制し、結合体が拡げられる方向を安定させることが可能であり、弁体およびスプリングのリテーナへの組付性を向上させることが可能である。
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明によるピストンポンプを示していて、このピストンポンプでは、ポンプハウジング10がハウジング本体11とこのハウジング本体11に組付けたシリンダ部材12およびキャップ13によって構成されている。ハウジング本体11は、吸入口11aおよび吐出口11bを有するとともに、吸入口11aおよび吐出口11bに連通する段付内孔11cを有していて、段付内孔11cの小径内孔11c1内には、ピストン21、吸入弁Vsおよびピストンリターンスプリング22が組付けられている。
シリンダ部材12は、段付内孔11cの大径内孔11c2内に、キャップ13および吐出弁Vdとともに組付けられていて、吐出口11bに直接連通し後述するポンプ室Roに吐出弁Vdを介して連通する環状の吐出室Rdを形成している。また、シリンダ部材12は、有底筒状に形成されていて、シリンダ穴12aを有するとともに、吐出弁Vdの弁孔12bおよび弁座12cを形成した底壁12dを有しており、キャップ13によって抜け止めされている。キャップ13は、ハウジング本体11に液密的に組付けられていて、シリンダ部材12との当接部には吐出室Rdと吐出弁Vdの吐出側を連通させる連通溝13aが形成されている。
ピストン21は、ハウジング本体11における段付内孔11cの小径内孔11c1内に、ゴム製のシールリング23と樹脂製のリテーナ24を介して液密的かつ軸方向へ摺動可能に嵌合されていて、段付内孔11cの小径内孔11c1とシリンダ穴12aにポンプ室Roを形成し、段付内孔11cの小径内孔11c1に、吸入口11aに直接連通しポンプ室Roに吸入弁Vsを介して連通する環状の吸入室Rsを形成している。また、ピストン21は、図1の左端にて電気モータ(図示省略)によって回転駆動される偏心体31の外周面に摺動可能に係合している。このピストン21は、偏心体31の回転により、ピストンリターンスプリング22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22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21には、軸方向に延びる連通孔21aが形成されるとともに、径方向に延びる連通孔21bが形成されていて、連通孔21bに対応して環状溝21cが形成されている。軸方向の連通孔21aは、吸入弁Vsのリテーナ24に形成した弁孔24aに連通している。径方向の連通孔21bは、ピストン21の中間部位に形成されていて、中間部にて連通孔21aの一端部に連通し、両端にて環状溝21cに連通している。環状溝21cは、吸入室Rsに連通している。
ピストンリターンスプリング22は、圧縮コイルスプリングであり、シリンダ部材12とピストン21に組付けたリテーナ24との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21およびリテーナ24等を偏心体31に向けて付勢している。
吸入弁Vsは、ピストン21のポンプ室側端部に液密的かつ一体的に組付けられていて、吸入口11aとポンプ室Roを連通させる流入路に介装されている。また、吸入弁Vsは、リテーナ24に形成した弁座部24bに着座・離座するボール弁体41と、リテーナ24とボール弁体41間に介装されてボール弁体41を弁座部24bに向けて小荷重にて付勢するスプリング42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。
リテーナ24は、ピストン21に組付けられてピストン21とにより段付内孔11cの小径内孔11c1にポンプRoを形成する環状のシール部材としての機構を有するとともに、吸入弁Vsの一構成部材としての機能を有している。また、リテーナ24は、吸入口11aに連通する弁孔24aと、この弁孔24aのポンプ室側端部に形成された弁座部24bと、この弁座部24bに連続して一体成形された弁体保持部24cおよびスプリング保持部24dを有するとともに、環状のシールリップ24eと環状の受承部24fを有していて、図1の左端円筒部24gにてピストン21の連通孔21aに液密的かつ一体的に嵌合固定されている。
弁体保持部24cおよびスプリング保持部24dは、図2〜図6に示したように、6本の柱状体A1〜A6で構成されていて、各柱状体A1〜A6の図1左端部が弁体保持部24cとして機能し、各柱状体A1〜A6の図1右端部がスプリング保持部24dとして機能する。スプリング保持部24dとして機能する各柱状体A1〜A6の図1右端部には、スプリング42の一端部と係合して同スプリング42のリテーナ24からの抜け(脱落)を規制する掛け止め部(テーパ部)24d1が形成されている。また、各柱状体A1〜A6の図1右端内周、すなわち、リテーナ24のポンプ室側端部内周には、ポンプ室側を大径とするテーパ状部24hが形成されている。
環状のシールリップ24eは、リテーナ24の外周に一体的に形成されていて、ポンプ室Roからピストン21の外周に向けた液体の流動を規制する形状に形成されている。環状の受承部24fは、シールリップ24eよりポンプ室側にて、リテーナ24の外周に一体的に形成されていて、ピストン21を復帰動させるピストンリターンスプリング22を受承可能である。
ボール弁体41は、リテーナ24に予め図1の右方から組付けられていて、リテーナ24の弁体保持部24cに収容保持されており、弁座部24bに着座・離座可能である。スプリング42は、リテーナ24にボール弁体41とともに(またはボール弁体41が組付けられた後に)図1の右方から組付けられていて、リテーナ24のスプリング保持部24dに収容保持されており、ボール弁体41を弁座部24bに向けて小荷重にて付勢している。
吐出弁Vdは、図1に示したように、シリンダ部材12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、吐出口11bとポンプ室Roを連通させる流出路に介装されている。また、吐出弁Vdは、シリンダ部材12の底壁12dに形成した弁座12cに着座・離座するボール弁体51と、このボール弁体51とキャップ13間に介装されてボール弁体51を弁座12cに向けて小荷重にて付勢するスプリング52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この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22の協同作用より、ピストン21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Vsと吐出弁Vd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。
ところで、この実施形態のピストンポンプにおいては、ピストン21に一体的に組付けられるリテーナ24が吸入弁Vsの弁孔24aと弁座部24bを有するとともに、弁座部24bに連続して一体成形された弁体保持部24cおよびスプリング保持部24dを有していて、弁体保持部24cにて弁座部24bに着座・離座可能なボール弁体41を収容保持し、スプリング保持部24dにてボール弁体41を弁座部24bに向けて付勢するスプリング42を収容保持している。このため、リテーナ24にボール弁体41とスプリング42を組付けることで、吸入弁Vsをピストン21とは別個に構成して、サブアッセンブリ化することが可能であり、当該吸入弁Vsの組付性を改善することが可能である。
また、この実施形態のピストンポンプにおいては、ボール弁体41とスプリング42のリテーナ24への組付が、ボール弁体41とスプリング42の図1左端部をリテーナ24のテーパ状部24hに当接させた状態にて、ボール弁体41とスプリング42を図1左方へ押動して各柱状体A1〜A6間に押し込むことにより行われる。このときには、リテーナ24のテーパ状部24hがボール弁体41とスプリング42の各柱状体A1〜A6間への組付をガイドするとともに、各柱状体A1〜A6の図1右端部が径外方に押し開かれるように弾性変形して拡開する。このため、リテーナ24へのボール弁体41およびスプリング42の組付性(挿入性)を向上させることが可能である。
また、この実施形態のピストンポンプにおいては、リテーナ24の弁体保持部24cとスプリング保持部24dが弁座部24bから軸方向に延びる6本の柱状体A1〜A6によって構成されていて、各柱状体A1〜A6の先端部にはスプリング42の一端部と係合して同スプリング42のリテーナ24からの抜けを規制する掛け止め部(テーパ部)24d1が形成されている。このため、リテーナ24を樹脂でモールド成形する場合の成形性や成形型からリテーナ24を取り外す際の作業性を良好とすることが可能である。
また、この実施形態のピストンポンプにおいては、リテーナ24の外周に、ポンプ室Roからピストン21の外周に向けた液体の流動を規制する環状のシールリップ24eが一体的に形成されている。このため、吸入弁Vsを含む当該ピストンポンプでの部品点数の低減を図ることが可能である。また、リテーナ24の外周には、シールリップ24eよりポンプ室側に、ピストン21を復帰動させるピストンリターンスプリング22の受承部24fが一体的に形成されている。このため、ピストンリターンスプリング22のシールリップ24eへの干渉を防止して、シールリップ24eの機能を保証することが可能である。
また、この実施形態のピストンポンプにおいては、リテーナ24の弁体保持部24cとスプリング保持部24dが弁座部24bから軸方向に延びる6本の柱状体A1〜A6によって構成されていて、これらの柱状体A1〜A6は図6に示したように軸中心線Loを含む仮想平面PLに対して対称形状に二分割されており、二分割された3本の柱状体A1〜A3とA4〜A6の各先端部は一体的に結合されて結合体Aa,Abとされている。
また、二分割された3本の柱状体A1〜A3とA4〜A6の各根元部を結ぶことにより形成される各仮想三角形Tr1とTr2は、仮想平面PLに平行な底辺a1,a2と、この底辺a1,a2より仮想平面PLから離れていて鈍角の頂点b1,b2を有した二等辺三角形となるように設定されている。なお、各頂点b1,b2から軸方向に延びる柱状体A1とA6は先端部に向かって仮想平面PLに近づくように形成されている。
各結合体Aa,Abは、3本の柱状体A1〜A3とA4〜A6の各先端部を一体的に結合されることにより、仮想平面PLに直交する方向(ボール弁体41とスプリング42をリテーナ24の弁体保持部24cとスプリング保持部24dに組み込む際に結合体Aa,Abが拡げられる方向)の剛性を上げられるが、3本の柱状体A1〜A3とA4〜A6の各根元部を結ぶことにより形成される各仮想三角形Tr1,Tr2が上記した鈍角の頂点b1,b2を有した二等辺三角形であるため、仮想平面PLに直交する方向の剛性を上げ過ぎないようにすることが可能である。したがって、ボール弁体41およびスプリング42のリテーナ24への良好な組付性の確保と、リテーナ24に組付けられたボール弁体41およびスプリング42の良好な保持性(組付信頼性)の確保を図ることが可能である。
また、この実施形態のピストンポンプにおいては、上述した二等辺三角形の底辺a1とa2から軸方向に延びる2本の柱状体A2,A3とA4,A5は先端部に向かって互いに順次近づくように形成されている。このため、2本の柱状体A2,A3とA4,A5が互いに平行である場合に比して、仮想平面PLに沿った方向(結合体Aa,Abが拡げられる方向に対して直角方向)の剛性を上げることが可能であって、ボール弁体41とスプリング42をリテーナ24の弁体保持部24cとスプリング保持部24dに組み込む際に、結合体Aa,Abが仮想平面PLに沿った方向に移動することを抑制し、結合体Aa,Abが拡げられる方向を安定させることが可能であり、ボール弁体41およびスプリング42のリテーナ24への組付性を向上させることが可能である。
上記した実施形態においては、図2からも明らかなように、2本の柱状体A2,A3とA4,A5の中心線を含む面が仮想平面PLと平行となるように設定したが、2本の柱状体A2,A3とA4,A5の中心線を含む面が、2本の柱状体A2,A3とA4,A5の先端部に向かって、仮想平面PLに近づくように設定して実施することも可能である。
また、上記した実施形態においては、当該ピストンポンプが一般的なピストンポンプである実施形態について説明したが、当該ピストンポンプが自吸式ポンプである場合にも同様に実施することが可能である。
本発明によるピストンポンプの一実施形態を示す断面図である。 図1に示した吸入弁をポンプ室側から見た拡大外観図である。 図2に示したリテーナ単体の正面図である。 図2に示したリテーナ単体の右側面図である。 図2に示したリテーナ単体の斜視図である。 図1〜図5に示したリテーナにおける6本の柱状体の構造を概略的に示すスケルトン図である。
符号の説明
10…ポンプハウジング、11…ハウジング本体、11a…吸入口、11b…吐出口、11c…段付内孔、11c1…小径内孔、12…シリンダ部材、13…キャップ、21…ピストン、22…ピストンリターンスプリング、23…シールリング、24…リテーナ、24a…弁孔、24b…弁座部、24c…弁体保持部、24d…スプリング保持部、24d1…掛け止め部、24e…シールリップ、24f…受承部、24g…円筒部、24h…テーパ状部、Vs…吸入弁、41…ボール弁体、42…スプリング、Vd…吐出弁、51…ボール弁体、52…スプリング、Ro…ポンプ室、A1〜A6…柱状体、Lo…軸中心線、PL…仮想平面、Tr1,Tr2…仮想三角形、a1,a2…底辺、b1,b2…鈍角の頂点

Claims (2)

  1. 吸入口(11a)と吐出口(11b)とを有するとともにこれら吸入口(11a)および吐出口(11b)に連通する内孔(11c)を有するポンプハウジング(10)と、このポンプハウジングの前記内孔(11c)に組付けられてポンプ室(Ro)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(Ro)の容積を増減するピストン(21)と、このピストン(21)に設けられて前記吸入口(11a)と前記ポンプ室(Ro)を連通させる流入路に介装され前記ポンプ室(Ro)の容積増大時に開き容積減少時に閉じる吸入弁(Vs)と、前記吐出口(11b)と前記ポンプ室(Ro)を連通させる流出路に介装され前記ポンプ室(Ro)の容積減少時に開き容積増大時に閉じる吐出弁(Vd)とを備えていて、前記ピストン(21)が軸方向に往復動されて前記ポンプ室(Ro)の容積が増減されることにより前記吸入口(11a)から前記吐出口(11b)に向けて液体が流動するように構成されているピストンポンプにおいて、
    前記吸入弁(Vs)は、前記吸入口(11a)に連通する弁孔(24a)と、この弁孔(24a)のポンプ室側端部に形成された弁座部(24b)と、この弁座部(24b)に連続して一体成形された弁体保持部(24c)およびスプリング保持部(24d)を有して、前記ピストン(21)に一体的に組付けられるリテーナ(24)を備えるとともに、このリテーナ(24)の前記弁体保持部(24c)に収容保持されて前記弁座部(24b)に着座・離座可能な弁体(41)と、前記リテーナ(24)の前記スプリング保持部(24d)に収容保持されて前記弁体(41)を前記弁座部(24b)に向けて付勢するスプリング(42)を備えており、
    前記リテーナ(24)の前記弁体保持部(24c)と前記スプリング保持部(24d)は前記弁座部(24b)から軸方向に延びる6本の柱状体(A1〜A6)によって構成されていて、これらの柱状体(A1〜A6)は軸中心線(Lo)を含む仮想平面(PL)に対して対称形状に二分割されており、二分割された3本の柱状体(A1〜A3とA4〜A6)の各先端部は一体的に結合され、二分割された3本の柱状体(A1〜A3とA4〜A6)の各根元部を結ぶことにより形成される各仮想三角形(Tr1,Tr2)は、前記仮想平面(PL)に平行な底辺(a1,a2)と、この底辺(a1,a2)より前記仮想平面(PL)から離れていて鈍角の頂点(b1,b2)を有した二等辺三角形であることを特徴とするピストンポンプ。
  2. 請求項1に記載のピストンポンプにおいて、前記二等辺三角形の底辺端部から軸方向に延びる2本の柱状体(A2,A3とA4,A5)は先端部に向かって互いに順次近づくように形成されていることを特徴とするピストンポンプ。
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