JP2015071992A - ピストンポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】ピストンの軸振れを防止するリングウェアに締代をつけずにそのリングウェアでピストンを安定してガイドできるようにするとともに、シール部材、バックアップリング、リングウェアの３者を予めピストンに取付けた状態でポンプの組付けを行うことも可能となすことを課題としている。
【解決手段】シリンダ４、ピストン６、吸入弁７、吐出弁８、ピストン６を押し動かす偏心カム９、ピストン６を押し戻す復帰スプリング１０を有し、さらに、ハウジング２内の大気室２ｄとシリンダ内の液室１１との間においてピストン６とハウジング２との間を液封するシール部材１２と、ピストンの軸振れを防止するリングウェア１３と、ピストンの径方向への変位を規制するバックアップリング１４を有するピストンポンプのバックアップリング１４をシール部材１２に隣接させてシール部材１２よりも大気室２ｄ側に配置し、リングウェア１３をシール部材１２に隣接させてシール部材１２よりもポンプ室５側に配置した。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両用ブレーキ液圧制御装置などに利用される動力駆動のピストンポンプに関する。

車両に搭載されるＥＳＣ（横滑り防止）やＡＢＳ（アンチロック制御）などの機能を備えたブレーキ液圧制御装置には、モータで駆動して液圧を発生させるポンプが組み込まれている。そのポンプのひとつとして、下記特許文献１などに記載されたピストンポンプ(プランジャポンプ)が知られている。

特許文献１に記載されたピストンポンプは、ピストンを摺動可能に支持するリングウェア（ガイド部材）と、ピストンの外周を液密にシールするシール部材と、バックアップリング（バックアップ部材）をピストン(プランジャ)のポンプ室を臨む側とは反対側の外周に配設している。

ピストンを組み込んだハウジングにはピストン駆動部材を設ける部屋があり、吸入弁経由でポンプ室につなぐ液室と前記部屋との間に前記シール部材とバックアップリングとリングウェアを、ポンプ室側から順番に並ぶように組付けている。

特許文献１は、前記リングウェアとバックアップリングをピストンの外周に締代をもって取り付けることで、シール部材、バックアップリング、リングウェアの３者を予めピストンに組付けた状態でシリンダとピストンと吸入弁と吐出弁を組み合わせたポンプ組立体をハウジングの孔に組付けることを可能にしている。

ポンプの組付けは、ハウジングに設けられた組付け孔（ハウジング孔）を閉鎖するプラグをポンプユニット組付け後にカシメ固定するなどの理由から、ポンプ室が上、前記部屋が下となる向きにハウジングを立てた姿勢にして行われる。

このとき、バックアップリングよりも後からピストンの外周に嵌められるリングウェアがピストンに圧入されていると、シール部材、バックアップリング、リングウェアの３者を予めピストンに組付けておいてもこれらの部材の脱落が起こらず、これにより、その３者を予めピストンに組付けた状態でポンプ組立体をハウジングの孔に組付けることが可能になってポンプの組付け工数の低減などが図れる。

特開２００８−２２３６５０号公報

前記リングウェアは、ピストンの摺動をガイドするものであるため、硬質樹脂などの硬い材料で形成されている。その硬いリングウェアをピストンの外周に締代をもたせて取り付けると、ピストンの摺動抵抗が大きくなる。

このために、上記特許文献１は、リングウェアの内周に環状の凸部を形成し、その凸部を締代部となしている。

しかしながら、凸部を形成して締代を付与すると、リングウェアの内周の全域をピストンに接触させるものと比較してピストンとの接触面積が減少することから、リングウェアによるピストンの支持が不安定になる。また、面積の狭い凸部が摺動面となる上にその摺動面に締付けによる負荷がかかるためにリングウェアが摩耗し易くなって耐久性が低下する。

さらに、締代を付与しているため、ピストンとの接触面積を減少させてもピストンの摺動抵抗増を避けられない。

このほか、硬い材料で形成されたリングウェアは、締代適正化の観点から凸部に高い寸法精度が要求され、要求精度確保のための追加工なども必要になる。

この発明は、上記の課題を解決するために、リングウェアに締代をつけずにそのリングウェアでピストンを安定してガイドできるようにするとともに、シール部材、バックアップリング、リングウェアの３者を予めピストンに取付けた状態でポンプの組付けを行うことも可能となすことを課題としている。

上記の課題を解決するため、この発明は、ハウジングの内部に設けるシリンダと、そのシリンダに挿入して前面をポンプ室に臨ませるピストンと、前記ポンプ室の入口側に設ける吸入弁及び出口側に設ける吐出弁と、前記ハウジングに設けられた大気室に収容されて前記ピストンを前記ポンプ室側に向けて押し動かす偏心カムと、ポンプ室側に移動したピストンを押し戻す復帰スプリングと、前記大気室と前記シリンダの内部の液室との間において前記ピストンと前記ハウジングとの間を液封するシール部材と、前記ピストンの前記大気室側を摺動可能に支持してピストンの軸振れを防止するリングウェアと、シール部材の軸方向の変形抑制及びシール部材への異物侵入を防止するバックアップリングを有し、前記ピストンの往復運動により前記ポンプ室の容積を増減させて作動液を吸入、吐出するピストンポンプを以下の通りに構成した。

即ち、前記バックアップリングを前記シール部材に隣接させてシール部材よりも前記大気室側に配置し、前記リングウェアを前記シール部材に隣接させてシール部材よりも前記ポンプ室側に配置した。

前記バックアップリングはピストンの外周に圧入するのがよく、これにより、前記リングウェアをピストンの外周に隙間嵌めすることや、前記リングウェアと前記シール部材と前記バックアップリングの３者を予めピストンの外周に取付けておいてポンプの組付けを行うことが可能になる。

なお、この発明のピストンポンプは、前記シリンダを前記ハウジングの内部の組付け孔に筒状部材を組み込んで構成すると、その筒状部材の前記大気室側の端部に前記リングウェアを一体に形成することができる。

この発明のピストンポンプは、ピストンの大気室側外周に配置するリングウェアをシール部材に隣接させてシール部材よりもポンプ室側に配置したので、シール部材よりも大気室側に配置したバックアップリングをストッパとして働かせてピストンの外周に嵌めたリングウェアを抜け止めすることができる。

これにより、シール部材、バックアップリング、リングウェアの３者を予めピストンに組付けておいてポンプの組付けを行う方法を採る場合にも、リングウェアをピストンに対して隙間嵌めすることが可能になる。

また、シール部材、バックアップリング、リングウェアの３者を予めピストンに組付けておいてポンプの組付けを行う方法を採って組付けの工数低減を図ることも可能になる。

なお、前記リングウェアを、シリンダを構成する筒状部材の大気室側の端部に一体に形成したものは、組付け工数がより少なくなる上に、部品数の削減効果も得られる。

この発明のピストンポンプの一例の要部を示す断面図である。 この発明のピストンポンプの他の例の要部を示す断面図である。

以下、添付図面の図１及び図２に基づいてこの発明のピストンポンプの実施の形態を説明する。

図１に示したピストンポンプ１は、ハウジング２と、そのハウジング２の内部に組付けたポンプアセンブリ３を有する。ハウジング２には、吸入ポート２ａ、吐出ポート２ｂ、組付け孔２ｃ、その組付け孔２ｃに連通した大気室２ｄが設けられており、組付け孔２ｃにポンプアセンブリ３が組み込まれている。

そのポンプアセンブリ３は、シリンダ４と、このシリンダ４に挿入して前面をポンプ室５に臨ませるピストン６を有する。また、ポンプ室５の入口側に吸入弁７を、出口側に吐出弁８をそれぞれ有する。

ピストン６は、第１部材６ａと第２部材６ｂの２者で構成され、第２部材６ｂに吸入弁７が組み込まれたものを例示したが、図示の形状に限定されない。

吸入弁７と吐出弁８は、どちらも弁体７ａ、８ａと、それらの弁体を接離させる弁座７ｂ、８ｂと、弁体７ａ、８ａを閉弁方向に付勢する弾性体７ｃ、８ｃを組み合わせた周知の弁である。この吸入弁７と吐出弁８も、例示のものに限定されず、両弁の配置箇所も図示の位置に限定されない。

偏心カム９は、大気室２ｄに収容されてピストン６をポンプ室５側に向けて押し動かす。この偏心カム９は、ハウジング２の一面に取付けられたモータ(図示せず)によって回転駆動される。

この偏心カム９によって下死点まで押し動かされたピストン６は、復帰スプリング１０によって押し戻され、偏心カム９による押し動かしと復帰スプリング１０による押し戻しの繰り返しによって往復運動する。その往復運動により、ポンプ室５の容積が増減して作動液の吸入、吐出がなされる。

シリンダ４は、組付け孔２ｃに筒状部材４ａ、４ｂを挿入して作り出しており、そのシリンダ４の筒状部材４ｂに、孔径と適合した外径をもつピストン６のポンプ室側を摺動自在に挿入してシリンダ４とピストン６との間にポンプ室５を作り出している。

このシリンダ４は、加工上の理由から２個の筒状部材４ａ、４ｂを圧入によって液密に連結したものが用いられている。このシリンダ４の内側空間の一部は、吸入弁７経由でポンプ室５につながれる液室(図のそれは吸入室)１１となっており、この液室１１と大気室２ｄとの間に、シール部材１２と、リングウェア１３と、バックアップリング１４を配置している。

シール部材１２は、ピストン６の外周とハウジング２の組付け孔２ｃの孔面との間を液封する部材である。図示のシール部材１２は、ゴム系の材料で形成されたシールリング１２ａと、そのシールリング１２ａと摺動相手の部材（図のそれはピストン６）との間に介在されるフッ素系樹脂などで形成された摺動リング１２ｂとで構成されているが、シール部材１２は例示のものに限定されない。また、図示のシール部材１２は、シールリング１２ａとともにピストン６の外周に圧入されている。

リングウェア１３は、ピストン６の大気室２ｄ側の外周を摺動可能に支持してピストンの軸振れを防止する。このリングウェア１３は、硬い樹脂で形成してピストン６の外周に隙間嵌めしている。

また、このリングウェア１３は、シール部材１２に隣接してシール部材１２よりもポンプ室５側に配置している。

バックアップリング１４は、シール部材の軸方向の変形抑制及びシール部材への異物侵入を防止するものである。このバックアップリング１４は、リングウェア１３よりも柔らかい材料、例えば、硬質ゴムやリングウェア１３の材料樹脂よりも硬度の低い樹脂などで形成してピストン６の外周に圧入している。

また、このバックアップリング１４は、シール部材１２に隣接してシール部材１２よりも大気室２ｄ側に配置している。

このように、バックアップリング１４及びシール部材１２をピストン外周に圧入し、そのバックアップリングよりもポンプ室５側にリングウェア１３を配置することで、リングウェア１３をピストン６に対して隙間嵌めし、なおかつ、シール部材、バックアップリング、リングウェアの３者を予めピストンに取付けた状態でポンプの組付けを行うことが可能になる。

ポンプの組付けは、既述の通り、ハウジング２を、ポンプ室５が上、大気室２ｄが下となる向きに立てて行われるが、この発明のピストンポンプについては、リングウェア１３がシール部材１２よりもポンプ室５側にあるため、シール部材１２よりも大気室２ｄ側に配置したバックアップリング１４及びシール部材１２がストッパとして働く。

このために、ピストン６の外周に嵌めたリングウェア１３の抜け落ちが起こらず、組付け工数低減の面で有利な方法、即ち、シール部材、バックアップリング、リングウェアの３者を予めピストンに取付けた状態でのポンプ組付けが可能になる。

この発明のピストンポンプの他の例を図２に示す。この図２のピストンポンプ１は、シリンダ４を構成する筒状部材４ａの大気室２ｄ側の端部にリングウェア１３を一体に形成したものである。筒状部材４ａの大気室側は、その他の部分よりも小径にしており、その小径部の端部に、リングウェア１３を一体に形成している。

そのリングウェア１３も、ピストン６の外周に隙間嵌めされるものになっている。筒状部材４ａは樹脂で形成されているので、このようにリングウェア１３を一体に形成することができる。

図２のピストンポンプ１のその他の構成は図１のピストンポンプと同じであるので、図１と同一要素に同一符号を付して再説明を省く。

リングウェア１３と筒状部材４ａを一体化したこの図２のピストンポンプ１は、図１のピストンポンプと比較して部品数が減少し、組付け工数もより少なくなる。

なお、例示のピストンポンプは、シリンダ４と、ポンプ室５と、ピストン６と、吸入弁７と、吐出弁８が組み合わされたポンプアセンブリ３をハウジング２に組み込んでいるが、この発明は、ハウジング２にシリンダ４を形成し、そのシリンダにピストン６を挿入したピストンポンプに適用してもその有効性が発揮される。

また、ピストン６の外周にシール溝を形成してそのシール溝にリングウェア１３とシール部材１２とバックアップリング１４を配置し、これらの要素をピストンと一緒に動かしてハウジングに対して摺動させるピストンポンプに適用してもその有効性が発揮される。

１ ピストンポンプ
２ ハウジング
２ａ 吸入ポート
２ｂ 吐出ポート
２ｃ 組付け孔
２ｄ 大気室
３ ポンプアセンブリ
４ シリンダ
４ａ、４ｂ 筒状部材
５ ポンプ室
６ ピストン
７ 吸入弁
８ 吐出弁
７ａ，８ａ 弁体
７ｂ，８ｂ 弁座
７ｃ，８ｃ 弾性体
９ 偏心カム
１０ 復帰スプリング
１１ 液室
１２ シール部材
１２ａ シールリング
１２ｂ 摺動リング
１３ リングウェア
１４ バックアップリング
１５ プラグ

Claims (3)

1. ハウジングの内部に設けるシリンダと、そのシリンダに挿入して前面をポンプ室に臨ませるピストンと、前記ポンプ室の入口側に設ける吸入弁及び出口側に設ける吐出弁と、前記ハウジングに設けられた大気室に収容されて前記ピストンをポンプ室側に向けて押し動かす偏心カムと、ポンプ室側に移動したピストンを押し戻す復帰スプリングと、前記大気室と前記シリンダの内部の液室との間において前記ピストンと前記ハウジングの間を液封するシール部材と、前記ピストンの前記大気室側を摺動可能に支持してピストンの軸振れを防止するリングウェアと、前記ピストンの径方向への変位を規制するバックアップリングを有し、前記ピストンの往復運動により前記ポンプ室の容積を増減させて作動液を吸入、吐出するピストンポンプであって、
   前記バックアップリングを前記シール部材に隣接させてシール部材よりも前記大気室側に配置し、前記リングウェアを前記シール部材に隣接させてシール部材よりも前記ポンプ室側に配置したピストンポンプ。
2. 前記リングウェアを前記ピストンの外周に隙間嵌めし、前記バックアップリングは締代をもたせて前記ピストンの外周に圧入した請求項１に記載のピストンポンプ。
3. 前記シリンダを前記ハウジングの内部の組付け孔に組み込まれる筒状部材によって構成し、その筒状部材の前記大気室側の端部に前記リングウェアを一体に形成した請求項１又は請求項２に記載のピストンポンプ。

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