JP2012202337A - 電磁ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】作動流体の漏れを抑制して吐出性能を発揮させる。
【解決手段】電磁ポンプ２０をソレノイド部３０が露出した状態でポンプ部４０をバルブボディ８０に挿入し、バルブボディ８０に形成されたピン穴８２からピン８４を通すことによりバルブボディ８０内部でピン８４をピン溝４４に係合させてバルブボディ８０に固定するものにおいて、ピン溝４４を吐出ポート４３が形成された位置よりもソレノイド部３０から遠い位置に形成する。これにより、吐出ポート４３からシリンダ４２とバルブボディ８０との間の隙間に作動油の漏れが生じても、ソレノイド部３０側まで伝わり難くすることができ、油圧抜けが発生するのを防止することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、流体圧回路内の流路と連通する吸入ポートおよび吐出ポートとピン溝とが形成されたシリンダと該シリンダ内を往復動することにより流体を前記吸入ポートから吸入し前記吐出ポートから吐出するピストンとを有するポンプ部と、該ピストンを往復動させる電磁部と、を備え、前記電磁部が前記流体圧回路の外部に露出した状態で前記ポンプ部が該流体圧回路内に挿入され、ピンを外部から前記ピン溝に挿入することにより該流体圧回路内に組み込まれる電磁ポンプに関する。

従来、この種の電磁ポンプとしては、アイドリングストップ機能付きの自動車に搭載される自動変速機の油圧回路（バルブボディ）に組み込まれたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この電磁ポンプでは、エンジンの停止時に自動変速機のクラッチをストロークエンド圧に保持するために用いられる。

特開２０１０−１８１０１０号公報

上述した電磁ポンプでは、クラッチの油室に油圧を作用させる必要から、吐出性能が比較的高く設計される。このため、吐出ポートから作動流体の漏れが生じ易く、その吐出性能が十分に発揮できない場合が生じ得る。

本発明の電磁ポンプは、作動流体の漏れを抑制して吐出性能を発揮することを主目的とする。

本発明の電磁ポンプは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の電磁ポンプは、
流体圧回路内の流路と連通する吸入ポートおよび吐出ポートとピン溝とが形成されたシリンダと該シリンダ内を往復動することにより流体を前記吸入ポートから吸入し前記吐出ポートから吐出するピストンとを有するポンプ部と、該ピストンを往復動させる電磁部と、を備え、前記電磁部が前記流体圧回路の外部に露出した状態で前記ポンプ部が該流体圧回路内に挿入され、ピンを外部から前記ピン溝に挿入することにより該流体圧回路内に組み込まれる電磁ポンプであって、
前記ピン溝は、前記吐出ポートよりも前記電磁部側から遠い位置に形成されてなる
ことを要旨とする。

この本発明の電磁ポンプでは、流体圧回路内の流路と連通する吸入ポートおよび吐出ポートとピン溝とが形成されたシリンダとシリンダ内を往復動することにより流体を吸入ポートから吸入し吐出ポートから吐出するピストンとを有するポンプ部と、ピストンを往復動させる電磁部と、を備え、電磁部が流体圧回路の外部に露出した状態でポンプ部を流体圧回路内に挿入し、外部からピンをピン溝に挿入することにより流体圧回路内に組み込むものにおいて、ピン溝を、吐出ポートよりも電磁部側から遠い位置に形成する。これにより、吐出ポートからピン溝を介して外部に漏れる経路が生じないため、作動流体の漏れを抑制することができる。この結果、電磁ポンプの吐出性能を発揮することができる。

こうした本発明の電磁ポンプにおいて、前記吸入ポートは、前記シリンダの前記電磁部側とは反対側の端面に形成され、前記吐出ポートは、前記シリンダの側面に形成され、前記ピン溝は、前記シリンダの側面に形成されてなるものとすることもできる。

本発明の一実施例としての電磁ポンプ２０の構成の概略を示す構成図である。 実施例の電磁ポンプ２０の外観を示す外観図である。 図２の電磁ポンプ２０のＡ−Ａ断面を示す断面図である。 実施例の電磁ポンプ２０をバルブボディ８０に取り付ける様子を示す説明図である。

次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての電磁ポンプ２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電磁ポンプ２０は、図示するように、ピストン５０を往復動させて作動油を圧送するピストンポンプとして構成されており、電磁力を発生させるソレノイド部３０と、ソレノイド部３０の電磁力により作動するポンプ部４０と、を備える。この電磁ポンプ２０は、例えば、自動車に搭載されるオートマチックトランスミッションが備えるクラッチやブレーキをオンオフするための油圧回路の一部として複数の油路が形成されたバルブボディ８０に組み込まれている。

ソレノイド部３０は、底付き円筒部材としてのケース３１に、電磁コイル３２，可動子としてのプランジャ３４，固定子としてのコア３６が配置されており、電磁コイル３２に電流を印加することにより磁束がケース３１，プランジャ３４，コア３６を周回する磁気回路が形成されてプランジャ３４が吸引され、プランジャ３４の先端に当接するシャフト３８を押し出す。

ポンプ部４０は、ソレノイド部３０に接合された中空円筒状のシリンダ４２と、シリンダ４２内を摺動可能に配置され基端面がソレノイド部３０のシャフト３８の先端に同軸上で当接するピストン５０と、ピストン５０に先端面に当接しソレノイド部３０からの電磁力が作用する方向とは逆向きに付勢力を付与するスプリング４６と、スプリング４６をピストン５０の先端面とは反対側から支持しポンプ室４１への吸入する方向の作動油の流れを許可し逆方向の流れを禁止する吸入用逆止弁６０と、ピストン５０に内蔵されポンプ室４１から吐出する方向の作動油の流れを許可し逆方向の流れを禁止する吐出用逆止弁７０と、吸入用逆止弁６０の上流側に配置されポンプ室４１へ吸入される作動油に含まれる異物を捕捉するためのストレーナ４７と、シリンダ４２内にソレノイド部３０とは反対側の開口部４２ａからピストン５０と吐出用逆止弁７０とスプリング４６と吸入用逆止弁６０とストレーナ４７とがこの順に組み込まれた状態で開口部４２ａを覆うシリンダカバー４８と、を備える。シリンダカバー４８の内周面とシリンダ４２の開口部４２ａの外周面には周方向に螺旋状の溝が形成されており、シリンダカバー４８をシリンダ４２の開口部４２ａに被せて締め付けることにより、シリンダカバー４８がシリンダ４２の開口部４２ａに取り付けられている。なお、ポンプ部４０は、シリンダカバー４８の軸中心に作動油を吸入するための吸入ポート４９が形成され、シリンダ４２の側面に吸入した作動油を吐出するための吐出ポート４３が形成されている。

ピストン５０は、円筒形状のピストン本体５２と、ピストン本体５２よりも外径が小さく端面がソレノイド部３０のシャフト３８の先端に当接された円筒形状のシャフト部５４ｂとにより形成されており、ソレノイド部３０のシャフト３８に連動してシリンダ４２内を往復動する。ピストン５０は、軸中心に、吐出用逆止弁７０を収容可能に円筒形状の底付き中空部５２ａが形成されている。ピストン５０の中空部５２ａは、ピストン５０の先端面からピストン本体５２内部を貫通しシャフト部５４内部の途中まで延伸されている。また、シャフト部５４には、径方向に、互いに９０度の角度で交差する２本の貫通孔５４ａ，５４ｂが形成されている。シャフト部５４の周囲には吐出ポート４３が形成されており、ピストン５０の中空部５２ａは２本の貫通孔５４ａ，５４ｂを介して吐出ポート４３と連通している。

吸入用逆止弁６０は、シリンダ４２の開口部４２ａの内周面に嵌挿され内部に底付きの中空部６２ａが形成されると共にこの中空部６２ａの底に軸中心で中空部６２ａとポンプ室４１とを連通させる中心孔６２ｂが形成された弁本体６２と、ボール６４と、ボール６４に付勢力を付与するスプリング６６と、ボール６４とスプリング６６とが弁本体６２の中空部６２ａに組み込まれた状態で中空部６２ａの内周面に嵌挿されるプラグ６８と、を備える。プラグ６８は、ボール６４の外径よりも小さな内径の中心孔６９を有する環状部材として形成されており、スプリング６６により付勢されたボール６４が中心孔６９に押し付けられている。

この吸入用逆止弁６０は、吸入ポート４９側の圧力Ｐ１とポンプ室４１側の圧力Ｐ２との差圧（Ｐ１−Ｐ２）がスプリング６６の付勢力に打ち勝つ所定圧力以上のときには、スプリング６６の収縮を伴ってボール６４がプラグ６８の中心孔６９から離されることにより開弁し、上述した差圧（Ｐ１−Ｐ２）が所定圧力未満のときには、スプリング６６の伸張を伴ってボール６４がプラグ６８の中心孔６９に押し付けられて中心孔６９を塞ぐことにより閉弁する。

吐出用逆止弁７０は、ボール７４と、ボール７４に対して付勢力を付与するスプリング７６と、ボール７４の外径よりも小さな内径の中心孔７９を有する環状部材としてのプラグ７８とを備え、これらはピストン５０の中空部５２ａに開口部５２ｂからスプリング７６，ボール７４，プラグ７８の順に組み込まれ、スナップリング７９により固定されている。

この吐出用逆止弁７０は、ポンプ室４１側の圧力Ｐ２と吐出ポート側４３の圧力Ｐ３との差圧（Ｐ２−Ｐ３）がスプリング７６の付勢力に打ち勝つ所定圧力以上のときには、スプリング７６の収縮を伴ってボール７４がプラグ７８の中心孔７９から離されることにより開弁し、上述した差圧（Ｐ２−Ｐ３）が所定圧力未満のときには、スプリング７６の伸張を伴ってボール７４がプラグ７８の中心孔７９に押し付けられて中心孔７９を塞ぐことにより閉弁する。

シリンダ４２は、ピストン本体５２が摺動する内壁４２ａとピストン本体５２のスプリング４６側の面と吸入用逆止弁５０の弁本体６２のスプリング４６側の面とにより囲まれる空間によりポンプ室４１を形成する。ポンプ室４１は、スプリング４６の付勢力によりピストン５０が移動すると、ポンプ室４１内の容積の拡大に伴って吸入用逆止弁６０が開弁すると共に吐出用逆止弁７０が閉弁して吸入ポート４９を介して作動油を吸入し、ソレノイド部３０の電磁力によりピストン５０が移動すると、ポンプ室４１内の容積の縮小に伴って吸入用逆止弁６０が閉弁すると共に吐出用逆止弁７０が開弁して吸入した作動油を吐出ポート４３を介して吐出する。

また、シリンダ４２は、ピストン本体５２が摺動する内壁４２ａと、シャフト部５４が摺動する内壁４２ｂとが段差をもって形成されており、段差部分に吐出ポート４３が形成されている。この段差部分は、ピストン本体５２とシャフト部５４との段差部分の環状の面とシャフト部５４の外周面とにより囲まれる空間を形成する。この空間は、ピストン本体５２を隔ててポンプ室４１とは反対側に形成されるから、ポンプ室４１の容積が拡大する際に容積が縮小し、ポンプ室４１の容積が縮小する際に容積が拡大する。このとき、この空間の容積変化は、ピストン本体５２のポンプ室４１側からの圧力を受ける面積（受圧面積）が吐出ポート４３側から圧力を受ける面積（受圧面積）よりも大きいため、ポンプ室４１の容積変化よりも小さくなる。このため、この空間は第２のポンプ室５６として機能する。即ち、ソレノイド部３０の電磁力によりピストン５０が移動すると、ポンプ室４１の容積の縮小分と第２のポンプ室５６の容積の拡大分との差分に相当する量の作動油がポンプ室４１から吐出用逆止弁７０を介して第２のポンプ室５６に送り出されて吐出ポート４３を介して吐出され、スプリング４６の付勢力によりピストン５０が移動すると、ポンプ室４１の容積の拡大分に相当する量の作動油が吸入ポート４９から吸入用逆止弁６０を介してポンプ室４１に吸入される一方で第２のポンプ室５６の容積の縮小分に相当する量の作動油が第２のポンプ室５６から吐出ポート４３を介して吐出されることになる。したがって、ピストン５０の一回の往復動で作動油が吐出ポート４３から２回吐出されるから、吐出ムラを少なくし吐出性能を向上させることができる。

図２に、実施例の電磁ポンプ２０の外観を示し、図３は、図２の電磁ポンプ２０のＡーＡ断面を示し、図４に、実施例の電磁ポンプ２０をバルブボディ８０に組み込む様子を示す。電磁ポンプ２０のシリンダ４２は、図示するように、その側面における吐出ポート４３が形成された位置よりもソレノイド部３０から遠い位置に、円弧状のピン溝４４が形成されている。実施例の電磁ポンプ２０では、ソレノイド部３０が露出した状態でポンプ部４０をバルブボディ８０に挿入し、バルブボディ８０に形成されたピン穴８２からピン８４を通すことにより、バルブボディ８０内部でピン８４がピン溝４４に係合し、ポンプ部３０がバルブボディ８０に固定される。いま、シリンダ４２に、ピン溝４４を吐出ポート４３が形成された位置よりもソレノイド部３０に近い位置に形成した場合を考える。吐出ポート４３は、電磁ポンプ２０の作動に伴って高圧となるため、吐出ポート４３からシリンダ４２とバルブボディ８０との間の隙間に作動油が漏れ易い。作動油の漏れは、ピン溝４４を介してソレノイド部３０側に伝わる場合があり、この場合、油圧抜けが発生する。実施例では、こうした不都合が生じないようピン溝４４を吐出ポート４３が形成された位置よりもソレノイド部３０から遠い位置に形成しているのである。

以上説明した実施例の電磁ポンプ２０によれば、電磁ポンプ２０をソレノイド部３０が露出した状態でポンプ部４０をバルブボディ８０に挿入しバルブボディ８０に形成されたピン穴８２からピン８４を通すことによりバルブボディ８０内部でピン８４をピン溝４４に係合させて固定するものにおいて、ピン溝４４を吐出ポート４３が形成された位置よりもソレノイド部３０から遠い位置に形成するから、吐出ポート４３からシリンダ４２とバルブボディ８０との間の隙間に作動油の漏れが生じても、ソレノイド部３０側まで伝わり難くすることができ、油圧抜けが発生するのを防止することができる。

実施例の電磁ポンプ２０では、吸入用逆止弁６０と吐出用逆止弁７０とをシリンダ４２内に内蔵するものとしたが、いずれか一方または両方をシリンダ４２外に配置するものとしてもよい。

実施例の電磁ポンプ２０では、ピストン５０の一回の往復動で作動油を吐出ポート４３から２回吐出するタイプの電磁ポンプとして構成するものとしたが、これに限定されるものではなく、ソレノイド部からの電磁力によりピストンを往動させる際に吸入ポートから作動油をポンプ室に吸入しスプリングの付勢力によりピストンを復動させる際にポンプ室内の作動油を吐出ポートから吐出するものとしたり、スプリングの付勢力によりピストンを復動させる際に吸入ポートから作動油をポンプ室に吸入しソレノイド部からの電磁力によりピストンを往動させる際にポンプ室内の作動油を吐出ポートから吐出するものとするなど、ピストンの往復動に伴って作動流体を吐出することができるものであれば、如何なるタイプの電磁ポンプとしても構わない。

実施例の電磁ポンプ２０では、自動車に搭載されるオートマチックトランスミッションのクラッチやブレーキのオンオフするための油圧の供給に用いるものとしたが、これに限られず、例えば、燃料を移送したり、潤滑用の液体を移送するなど、如何なるシステムに適用するものとしてもよい。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、バルブボディ８０を含む油圧回路が「流体圧回路」に相当し、シリンダ４２が「シリンダ」に相当し、ピストン５０が「ピストン」に相当し、ソレノイド部３０が「電磁部」に相当し、ピン溝４４が「ピン溝」に相当する。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、電磁ポンプの製造産業などに利用可能である。

２０ 電磁ポンプ、３０ ソレノイド部、３１ ケース、３２ 電磁コイル、３４ プランジャ、３６ コア、３８ シャフト、４０ ポンプ部、４１ ポンプ室、４２ シリンダ、４２ａ 開口部、４２ｂ，４２ｃ 内壁、４３ 吐出ポート、４４ ピン溝、４６ スプリング、４７ ストレーナ、４８ シリンダカバー、４９ 吸入ポート、５０ ピストン、５２ ピストン本体、５２ａ 中空部、５２ｂ 開口部、５４ シャフト部、５４ａ，５４ｂ 貫通孔、５６ 第２のポンプ室、６０ 吸入用逆止弁、６２ 弁本体、６２ａ 中空部、６２ｂ 中心孔、６４ ボール、６６ スプリング、６８ プラグ、６９ 中心孔、７０ 吐出用逆止弁、７４ ボール、７６ スプリング、７８ プラグ、７９ 中心孔、８０ バルブボディ、８２ ピン穴、８４ ピン。

Claims (2)

1. 流体圧回路内の流路と連通する吸入ポートおよび吐出ポートとピン溝とが形成されたシリンダと該シリンダ内を往復動することにより流体を前記吸入ポートから吸入し前記吐出ポートから吐出するピストンとを有するポンプ部と、該ピストンを往復動させる電磁部と、を備え、前記電磁部が前記流体圧回路の外部に露出した状態で前記ポンプ部が該流体圧回路内に挿入され、ピンを外部から前記ピン溝に挿入することにより該流体圧回路内に組み込まれる電磁ポンプであって、
   前記ピン溝は、前記吐出ポートよりも前記電磁部側から遠い位置に形成されてなる
   ことを特徴とする電磁ポンプ。
2. 請求項１記載の電磁ポンプであって、
   前記吸入ポートは、前記シリンダの前記電磁部側とは反対側の端面に形成され、
   前記吐出ポートは、前記シリンダの側面に形成され、
   前記ピン溝は、前記シリンダの側面に形成されてなる
   電磁ポンプ。