JP2010174716A - プランジャポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】 安価なプランジャポンプを提供すること。
【解決手段】 内径部がプランジャ外周に圧入固定されたシール部材を設けた。
【選択図】 図３

Description

本発明は、プランジャポンプの技術分野に関する。

従来、プランジャポンプとして特許文献１に記載の技術が開示されている。

特開２００４−３６０４６８号公報

上述の特許文献１に記載のプランジャポンプでは、プランジャの外周に取り付けられたシール部材にポンプ室側から高圧が作用すると、外周側に膨らむことでポンプハウジングの内孔との摺動部に過度の力が作用する。この摺動抵抗の発生に対し、表面にフッ素加工を施して抵抗を低減する、もしくは、シール部材自体の変形を抑制することで抵抗を低減するといった対策を取ることになり、シール部材のコストアップを招いていた。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その課題は、安価なプランジャポンプを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、内径部がプランジャ外周に圧入固定されたシール部材を設けた。

よって、シール部材の内側に高圧が作用することを抑制でき、シール部材の変形を抑制できるため、安価なプランジャポンプを提供できる。

実施例１のプランジャポンプを適用したブレーキ制御装置を表す断面図である。 実施例１のプランジャポンプを表す断面図である。 実施例１プランジャポンプを表す拡大断面図である。 実施例２のプランジャポンプを表す断面図である。 実施例２のプランジャポンプを表す拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

図１は実施例１のプランジャポンプＰが適用されたブレーキ制御装置を表す断面図である。尚、このブレーキ制御装置には最終的にはソレノイドやコントローラを有するカバーが取り付けられると共に、マスタシリンダとホイルシリンダとの間に配管を介して接続されるものである。図１では、カバーや配管を除いた部品の断面図が示されている。

略直方体のアルミブロックから形成されたハウジングHSは、正面HS1と、背面HS2と、側面HS3を有する。ハウジングHS内にはドリル穿設によって複数の油路が形成されており、各種電磁弁SVによりホイルシリンダ圧を制御する。具体的な制御としては、車輪のロックを回避するアンチロックブレーキ制御や、車両挙動を安定化させるビークルダイナミクス制御等であるが、特に限定しない。アルミブロックの正面HS1には、形成された油路と連通する複数の孔が形成され、この孔に各種電磁弁SVがカシメ等により固定されている。各種電磁弁SVは正面HS1から飛び出している部分を有し、この飛び出している部分の外周にソレノイドを配置することで、電磁弁として機能させる。背面HS2にはモータＭが取り付けられている。モータＭはプランジャポンプＰを駆動する駆動源であり、ブラシモータ、ブラシレスモータ等のいずれもが適用可能である。モータＭはハウジングHS内のカム収装孔HS5に挿入された駆動軸SHを有し、この駆動軸SHにはプランジャポンプＰと深さ方向において一致する位置に偏芯カムOCを有する。両側面HS3にはプランジャポンプＰを収装する内孔HS4が穿設されている。

図２は実施例１のプランジャポンプＰの拡大断面図、図３は実施例１のプランジャ及び吸入弁４の部分拡大断面図である。プランジャポンプＰが収装される内孔HS4には、ブレーキ液を吸入する吸入口１０と、加圧されたブレーキ液を吐出する吐出口１１が開口している。内孔HS4内には、偏芯カムOCにより往復運動するプランジャ１と、プランジャ１の先端に設けられた吸入弁４と、ハウジングHSに固定された吐出弁６と、内孔HS4をハウジング外側との間で封止するプラグ部材７とを有する。

（プランジャの構成）
プランジャ１は、内孔HS4と略同一径の主軸部110と、主軸部110よりも小径であって先端に吸入弁３が形成される副軸部111とを有する。主軸部110の外周には、カム収装孔HS5と吸入口１０との間をシールする低圧シール部材１ｃを有する。基本的にカム収装孔HS5はドライ室として形成されているため、吸入口１０から吸い込まれたブレーキ液の流出を防止する。尚、カム収装孔HS5は大気解放され、吸入口１０を流通するブレーキ液もほぼ大気解放圧であることから、さほど差圧が生じることはない。主軸部110の径方向であって吸入口１０と一致する位置には貫通孔１ａが形成されている。この貫通孔１ａは吸入口１０よりも小さな孔径とされ、プランジャ１が偏芯カムOCによって往復運動する際、常時吸入口１０と連通している。プランジャ１の軸方向には副軸部111内を貫通し吸入弁３と貫通孔１ａとを連通する軸方向孔１ｂが形成されている。副軸部111の先端であって軸方向孔１ｂの開口には弁座１ｄが形成されている。副軸部111の外周にはシール部材としての高圧シール部材２が圧入固定されている。高圧シール部材２の構成については後述する。

（吸入弁の構成）
副軸部111には高圧シール部材２に隣接する位置にソケット３が取り付けられている。ソケット３は高圧シール部材２と軸方向に当接すると共にスプリング５の台座となる拡径部３ｆと、拡径部３ｆから円筒状に延在された弁体保持部３ｂと、弁体保持部３ｂを閉塞すると共にボール状の弁体３ｄを弁座１ｄに付勢するスプリング３ｃを保持するスプリング保持部３ａと、スプリング保持部３ａの中央に形成され吸入作動時にブレーキ液をポンプ室２０内に導入する流通孔３ｅとを有する。そして、弁座１ｄと弁体３ｄと、スプリング３ｃと、ソケット３とによって吸入弁４を形成する。

（吐出弁の構成）
ポンプ室２０の図２中右端には、弁座部材６０と、弁座部材６０に取り付けられたフィルタ６１とを有する。フィルタ６１はスプリング５の台座となると共に、複数の貫通孔が形成され、これによりゴミの流出を抑制すると共にオリフィス効果を付与して脈圧を低減する。弁座部材６０には軸方向孔６ａと、弁座６ｂとが形成されている。弁座部材６０にはプラグ部材７が設けられ、プラグ部材に取り付けられたスプリング６ｄによってボール状の弁体６ｃが弁座６ｄに対して付勢され、これにより吐出弁６を構成している。弁座部材６０とプラグ部材７との間には吐出室７ａが形成されている。また、弁座部材６０とプラグ部材７との間であって一部分には軸方向隙間７ｂが形成され、この軸方向隙間７ｂと連通する円周状の円環隙間７ｃと接続されている。この円環隙間７ｃにはプラグ部材７の弁座部材６０側面に放射状に形成された複数の放射溝７ｄが接続されている。弁座部材６０はプラグ部材７がカシメ固定されることでハウジングHSとの間で狭持される。

（高圧シール部材の構成）
高圧シール部材２は円環状部材であり、プランジャ１の主軸部110と副軸部111の段部と当接する底面部２ｆと、副軸部111の外周と接触しない内径部２ｄと、内孔HS4と接触しない外径部２ｅと、ポンプ室側端面から所定範囲に亘って内径側に肉厚とされた圧入部２ｂと、外径部２ｅから内孔HS4に付勢されるリップ２ａと、リップ２ａの内側に形成されるリップ溝部２ｃとを有する。圧入部２ｂの軸方向範囲は、リップ溝部２ｃよりもポンプ室２０側となる範囲に設定されている。圧入部２ｂがポンプ室側端面から形成されていることで、内径部２ｄに高圧が作用することがなく、高圧シール部材２を拡径する方向の力が作用しないため、高圧シール部材２と内孔HS4との間の摺動抵抗が過剰に増大することがない。高圧シール部材２は副軸部111の外周に圧入され、圧入部２ｂと副軸部111外周との間でシール面を形成する。ポンプ室２０に高圧が作用したとき、この高圧はリップ溝部２ｃに導かれてリップ２ａを拡径し内孔HS4との間でシール面を形成する。

（ポンプ作用）
次に、プランジャポンプＰの作用について説明する。偏芯カムOCが図２中左方向に移動すると、スプリング５の付勢力によりプランジャ１は図２中左方向に移動する。弁座部材６０やプラグ部材７は固定されており、吐出弁６は閉じた状態であるため、ポンプ室２０の容積が拡大する。それに伴いポンプ室２０内の圧力が低下し、吸入口１０からブレーキ液の吸入が開始する。ブレーキ液は貫通孔１ａ及び軸方向孔１ｂを通り、弁体３ｄをスプリング３ｃの力に抗して弁座１ｄから離座させ、ポンプ室２０内に導入する（以下、この行程を吸入行程と記載する）。偏芯カム0Cが図２中右方向に移動すると、ポンプ室２０の容積が縮小し始める。それに伴いポンプ室２０内の圧力が上昇する。よって、弁体３ｄは弁座１ｄに着座し、ポンプ室２０と吸入口１０（貫通孔１ａ，軸方向孔１ｂ）とを遮断する。偏芯カム0Cのストロークに伴ってポンプ室２０内の圧力は増大する。高圧のブレーキ液はフィルタ６１を通って弁座部材６０の軸方向孔６ａに導入されると、弁体６ｃを弁座６ｂからスプリング６ｄの付勢力に抗して離座させ、吐出室７ａに吐出する。吐出室７ａに吐出された高圧のブレーキ液は軸方向隙間７ｂ→円環隙間７ｃ→放射溝７ｄを介して吐出口１１に導かれる（以下、この行程を吐出行程と記載する）。

（高圧シール部材の作用）
上述の吐出行程における高圧シール部材２の作用について説明する。ポンプ室２０内が高圧となると、その高圧は高圧シール部材２のポンプ室側端部に作用する。このとき、リップ溝部２ｃに導かれる高圧によりリップ２ａを拡径して内孔HS4との間をシールする。また、作用反作用の関係からリップ溝部２ｃに導かれた高圧は高圧シール部材２の内径側に縮径するように作用する。このとき、圧入部２ｂはポンプ室側端面から形成されており、その外周側には高圧が作用していることから、より圧入部２ｂと副軸部111外周との間のシール性が向上する。また、内径部２ｄには低圧が作用しており、その外周側の一部にはリップ溝部２ｃに導入された高圧が作用しているため、内径側に縮径しやすくなっており、外径部２ｅが内孔HS4と接触することを抑制する。

以上説明したように、実施例１のプランジャポンプにあっては、下記に列挙する作用効果を得ることができる。
(1)吸入口１０と吐出口１１を有するポンプハウジングの内孔HS4に組み付けられてポンプ室２０を形成し、軸方向に往復運動されることによりポンプ室２０の容積を増減するプランジャ１と、プランジャ１に設けられて吸入口１０とポンプ室２０とを連通させる貫通孔１ａ及び軸方向孔１ｂ（流入路）に介装されポンプ室２０の容積増大時に開き、容積減少時に閉じる吸入弁４と、ポンプ室２０の吐出側に設けられて吐出口１１とポンプ室２０を連通させる軸方向孔６ａ（流出路）に介装されポンプ室２０の容積減少時に開き、容積増大時に閉じる吐出弁６と、を備え、プランジャ１は、吸入口１０に連通する軸方向孔１ｂ（弁孔）と、軸方向孔１ｂのポンプ室側端部に形成された弁座１ｄと、内径の圧入部２ｂ（内径部）が副軸部111外周（プランジャ外周）に圧入固定されポンプ室２０側と吸入口１０側とをシールする高圧シール部材２と、弁体保持部３ｂ及びスプリング保持部３ａを有するソケット３と、弁体保持部３ｂに収容保持されて弁座１ｄに着座，離座可能な弁体３ｄと、スプリング保持部３ａに収容保持されて弁体３ｄを弁座１ｄに向けて付勢するスプリング３ｃと、を有し、プランジャ１が軸方向に往復運動されてポンプ室２０の容積が増減されることにより吸入口１０から吐出口１１に向けて液体が流動するよう構成した。よって、シール部材の内側に高圧が作用することを抑制でき、シール部材の変形を抑制できるため、安価なプランジャポンプを提供できる。
(2)高圧シール部材２のポンプ室側端面から所定範囲を圧入シールした。よって、高圧シール部材２の拡径を極力抑制することができる。また、必要最低限な圧入範囲で済み、組み付け時等において不要な力を加える必要が無く、歩留まりを改善することができる。
(3)高圧シール部材２は、外周において内孔HS4との間でシールするリップ２ａを有し、高圧シール部材２の圧入部２ｂ（圧入シール部）は、リップ溝部２ｃ（リップ）よりポンプ室２０側に位置することで、高圧シール部材２の外周側においてリップ２ａ以外と内孔HS4との接触を抑制でき、摺動抵抗を抑制することができる。

次に、実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図４は実施例２のプランジャポンプＰの拡大断面図、図５は実施例２のプランジャ及び吸入弁４の部分拡大断面図である。実施例１では圧入部２ｂの軸方向範囲は、リップ溝部２ｃよりもポンプ室２０側となる範囲に設定されていた。これに対し、実施例２では副軸部111外周との間の全てに亘って圧入されている点が異なる。これにより、シール面を増大させることができ、安価な樹脂材料や簡易な樹脂成形によって高圧シール部材を提供することができる。
以上実施例１，２について説明したが、これらに限られるものではない。例えば、実施例１，２では高圧シール部材２の形状として、リップ２ａよりも吸入口側に環状部材が形成された構成を示したが、例えばリップ２ａよりも吸入口側には環状部材が無く、ポンプ室側にのみ環状部材が形成された構造としてもよい。この場合には、副軸部111外周との間の全てに亘って圧入した場合であって、かつ、リップ２ａよりもポンプ室側に圧入範囲を設定した構成を得ることができる。

１ プランジャ
１ａ 貫通孔（流入路）
１ｂ 軸方向孔（弁孔）
１ｄ 弁座
２ 高圧シール部材
２ｂ 圧入部（内径部）
３ ソケット
３ｂ 弁体保持部
３ａ スプリング保持部
３ｄ 弁体
３ｃ スプリング
４ 吸入弁
６ 吐出弁
６ａ 軸方向孔（流出路）
１０ 吸入口
１１ 吐出口
２０ ポンプ室
HS4 内孔
111 副軸部

Claims (4)

1. 吸入口と吐出口を有するポンプハウジングの内孔に組み付けられてポンプ室を形成し、軸方向に往復運動されることにより前記ポンプ室の容積を増減するプランジャと、
   該プランジャに設けられて前記吸入口と前記ポンプ室と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、
   前記ポンプ室の吐出側に設けられて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、
   前記プランジャは、前記吸入口に連通する弁孔と、該弁孔のポンプ室側端部に形成された弁座部と、内径部が前記プランジャ外周に圧入固定され前記ポンプ室側と前記吸入口側とをシールするシール部材と、弁体保持部及びスプリング保持部を有するソケットと、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と、を有し、
   前記プランジャが軸方向に往復運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構成したことを特徴とするプランジャポンプ。
2. 請求項１に記載のプランジャポンプにおいて、
   前記シール部材のポンプ室側端面から所定範囲を圧入シールすることを特徴とするプランジャポンプ。
3. 請求項２に記載のプランジャポンプにおいて、
   前記シール部材は、外周において前記内孔との間でシールするリップを有し、
   前記シール部材の圧入シール部は、前記リップよりポンプ室側に位置することを特徴とするプランジャポンプ。
4. 請求項１ないし３いずれか１つに記載のプランジャポンプにおいて、
   前記シール部材の軸方向全ての範囲を圧入シールすることを特徴とするプランジャポンプ。

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