JP2017025873A - ポンプ装置およびこれを備えた車両用ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のポンプ機構の吐出量の合計がより一定に近づくようにする。
【解決手段】ボール８４がシリンダ孔８１４内で往復動して流体の吸入・吐出を行う複数のポンプ機構を備え、複数のポンプ機構の吐出量の合計が一定となるようにカム５７の形状を設定する。また、シリンダ孔８１６の軸線を駆動軸５４の軸線に対してΔＬずらすことにより、カム５７側からボール８４に作用する力の向きは、駆動軸５４の回転方向前方側または回転方向後方側のいずれかに安定し、ボール８４は、揺動することなく往復動し、安定した動きになる。したがって、各ポンプ機構毎の実際の吐出量の特性と目標特性とのずれが発生しにくくなり、複数のポンプ機構の吐出量の合計をより一定に近づけることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、流体を吸入・吐出する往復動式のポンプ装置およびこれを備えた車両用ブレーキ装置に関するものである。

従来、この種のポンプ装置として、回転する駆動軸と、駆動軸とともに回転するカムと、カムにより往復動部材がシリンダ孔内で往復動させられて流体の吸入・吐出を行う複数のポンプ機構とを備え、複数のポンプ機構の吐出量の合計が駆動軸の回転角の全領域で一定となるように構成されたポンプ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このように、複数のポンプ機構の吐出量の合計を駆動軸の回転角の全領域で一定にすることにより、吐出脈動を低減することができる。

特開特開平８−１７０５８４号公報

しかしながら、シリンダ孔の軸線が駆動軸の軸線と交差する構成の場合、カム側から往復動部材に作用する力の向きが安定しない。具体的には、その力の向きが、駆動軸の回転方向前方側と回転方向後方側に変化する。このため、往復動部材は揺動しながら往復動し、不安定な動きになってしまう。したがって、各ポンプ機構毎の実際の吐出量の特性が目標特性と一致せず、ひいては複数のポンプ機構の吐出量の合計も一定になりにくいという問題が発生する。

本発明は上記点に鑑みて、複数のポンプ機構の吐出量の合計がより一定に近づくようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、回転する駆動軸（５４）と、駆動軸とともに回転する少なくとも１つのカム（５７、５８）と、駆動軸の回転方向に沿って駆動軸の周りに配置され、カムにより往復動部材（８４、９４）がシリンダ孔（８１６、８２６）内で往復動させられて流体の吸入・吐出を行う複数のポンプ機構とを備え、複数のポンプ機構の吐出量の合計が一定となるようにカムが構成され、駆動軸の軸線に沿って見たときに、シリンダ孔の軸線は、駆動軸の軸線に対してずれていることを特徴とする。

これによると、シリンダ孔の軸線は駆動軸の軸線に対してずれているため、カム側から往復動部材に作用する力の向きは、駆動軸の回転方向前方側または回転方向後方側のいずれかに安定し、往復動部材の動きが安定する。したがって、各ポンプ機構毎の実際の吐出量の特性と目標特性とのずれが発生しにくくなり、複数のポンプ機構の吐出量の合計をより一定に近づけることができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の一実施形態にかかるポンプ装置が適用される車両用ブレーキ装置の液圧回路を示した図である。 図１のポンプ装置の断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。 図２の吸入弁の拡大断面図である。 図２の吐出弁の拡大断面図である。 図１のポンプ装置の吐出量および吸入量の特性を示す図である。 変形例にかかるポンプ装置の吐出量および吸入量の特性を示す図である。

以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。まず、図１を参照して、本発明の一実施形態にかかるポンプ装置を適用した車両用ブレーキ装置の基本構成について説明する。ここでは前輪駆動の４輪車において、右前輪−左後輪、左前輪−右後輪の各配管系統を備えるＸ配管の液圧回路を構成する車両に本発明による車両用ブレーキ装置を適用した例について説明するが、前後配管などの車両にも適用可能である。

図１に示されるように、車両用ブレーキ装置１には、ブレーキ操作部材となるブレーキペダル１１と、倍力装置１２と、Ｍ／Ｃ（マスタシリンダ）１３と、Ｗ／Ｃ（ホイールシリンダ）１４、１５、３４、３５と、ブレーキ液圧制御用のアクチュエータ５０とが備えられている。また、アクチュエータ５０にはブレーキＥＣＵ７０が組み付けられ、このブレーキＥＣＵ７０にて、車両用ブレーキ装置１が発生させる制動力を制御している。

ブレーキペダル１１は、倍力装置１２およびＭ／Ｃ１３に接続されており、ドライバがブレーキペダル１１を踏み込んで操作すると、倍力装置１２にて踏力が倍力され、Ｍ／Ｃ１３に配設されたマスタピストン１３ａ、１３ｂを押圧する。これにより、マスタピストン１３ａ、１３ｂによって区画されるプライマリ室１３ｃとセカンダリ室１３ｄとに同圧のＭ／Ｃ圧が発生させられる。このＭ／Ｃ１３に発生させられるＭ／Ｃ圧が、液圧経路を構成するアクチュエータ５０を通じて各Ｗ／Ｃ１４、１５、３４、３５に伝えられる。

また、Ｍ／Ｃ１３には、プライマリ室１３ｃおよびセカンダリ室１３ｄそれぞれと連通された通路を有するマスタリザーバ１３ｅが接続されている。マスタリザーバ１３ｅは、Ｍ／Ｃ１３内にブレーキ液を供給したり、Ｍ／Ｃ１３内の余剰のブレーキ液を貯留したりする。

アクチュエータ５０は、第１配管系統５０ａと第２配管系統５０ｂとを有している。第１配管系統５０ａは、右前輪ＦＲと左後輪ＲＬに加えられるブレーキ液圧を制御する系統、第２配管系統５０ｂは、左前輪ＦＬと右後輪ＲＲに加えられるブレーキ液圧を制御する系統とされる。

以下、第１、第２配管系統５０ａ、５０ｂについて説明するが、第１配管系統５０ａと第２配管系統５０ｂとは、略同様の構成であるため、ここでは第１配管系統５０ａについて説明し、第２配管系統５０ｂについては第１配管系統５０ａを参照する。

第１配管系統５０ａは、上述したＭ／Ｃ圧を右前輪ＦＲに備えられたＷ／Ｃ１４および左後輪ＲＬに備えられたＷ／Ｃ１５に伝達し、Ｗ／Ｃ圧を発生させる主管路となる管路Ａを備えている。この管路Ａを通じて各Ｗ／Ｃ１４、１５それぞれにＷ／Ｃ圧が発生させられることで、制動力が発生させられる。

管路Ａには、連通状態と差圧状態に制御できる差圧制御弁１６が備えられている。この差圧制御弁１６は、ドライバによるブレーキペダル１１の操作に対応した制動力を発生させる通常ブレーキ時（運動制御が実行されていない時）には連通状態となるように弁位置が調整されている。そして、差圧制御弁１６は、差圧制御弁１６に備えられるソレノイドコイルに電流が流されると、この電流値が大きいほど大きな差圧状態となるように弁位置が調整される。この差圧制御弁１６が差圧状態とされていると、Ｗ／Ｃ圧がＭ／Ｃ圧よりも差圧量分高くなるようにブレーキ液の流動が規制される。

管路Ａは、この差圧制御弁１６よりも下流になるＷ／Ｃ１４、１５側において、２つの管路Ａ１、Ａ２に分岐する。管路Ａ１にはＷ／Ｃ１４へのブレーキ液圧の増圧を制御する増圧制御弁１７が備えられ、管路Ａ２にはＷ／Ｃ１５へのブレーキ液圧の増圧を制御する増圧制御弁１８が備えられている。

増圧制御弁１７、１８は、連通・遮断状態を制御できる２位置電磁弁により構成されている。増圧制御弁１７、１８は、増圧制御弁１７、１８に備えられるソレノイドコイルに制御電流が流されない非通電時には連通状態、ソレノイドコイルに制御電流が流される通電時には遮断状態に制御されるノーマルオープン型とされている。

管路Ａにおける増圧制御弁１７、１８および各Ｗ／Ｃ１４、１５の間と調圧リザーバ２０とを結ぶ減圧管路としての管路Ｂには、減圧制御弁２１と減圧制御弁２２とがそれぞれ配設されている。これら減圧制御弁２１、２２は、連通・遮断状態を制御できる２位置電磁弁により構成され、非通電時に遮断状態となるノーマルクローズ型とされている。

調圧リザーバ２０と管路Ａとの間には、還流管路となる管路Ｃが配設されている。この管路Ｃには調圧リザーバ２０からＭ／Ｃ１３側あるいはＷ／Ｃ１４、１５側に向けてブレーキ液を吸入吐出するように、モータ６０によって駆動される自吸式のポンプ１９が設けられている。

そして、調圧リザーバ２０とＭ／Ｃ１３の間には補助管路となる管路Ｄが設けられている。この管路Ｄを通じ、ポンプ１９にてＭ／Ｃ１３からブレーキ液を吸入し、管路Ａに吐出することで、横滑り防止制御やトラクション制御などの運動制御時において、Ｗ／Ｃ１４、１５側にブレーキ液を供給し、制御対象輪のＷ／Ｃ圧を加圧する。

一方、上述したように、第２配管系統５０ｂは、第１配管系統５０ａにおける構成と略同様となっている。具体的には、差圧制御弁１６は、差圧制御弁３６に対応する。増圧制御弁１７、１８は、それぞれ増圧制御弁３７、３８に対応し、減圧制御弁２１、２２は、それぞれ減圧制御弁４１、４２に対応する。調圧リザーバ２０は、調圧リザーバ４０に対応する。ポンプ１９は、ポンプ３９に対応する。また、管路Ａ、管路Ｂ、管路Ｃ、管路Ｄは、それぞれ管路Ｅ、管路Ｆ、管路Ｇ、管路Ｈに対応する。以上のようにして、車両用ブレーキ装置１の液圧回路が構成されており、ポンプ装置は、これらのうちのポンプ１９、３９を一体化したものである。ポンプ装置の詳細構造については後述する。

ブレーキＥＣＵ７０は、車両用ブレーキ装置１の制御系を司るもので、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成される。ブレーキＥＣＵ７０は、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムに従って各種演算などの処理を実行し、ＡＢＳ制御や横滑り防止制御等の車両運動制御を実行する。具体的には、ブレーキＥＣＵ７０は、図示しないセンサ類の検出に基づいて各種物理量を演算し、その演算結果に基づいて車両運動制御を実行するか否かを判定する。そして、ブレーキＥＣＵ７０は、車両運動制御を実行する際には、制御対象輪に対する制御量、すなわち制御対象輪のＷ／Ｃに発生させるＷ／Ｃ圧を求める。その結果に基づいて、ブレーキＥＣＵ７０が各制御弁１６〜１８、２１、２２、３６〜３８、４１、４２およびポンプ１９、３９を駆動するためのモータ６０を制御することで、制御対象輪のＷ／Ｃ圧が制御され、車両運動制御が行われる。

例えば、トラクション制御や横滑り防止制御のようにＭ／Ｃ１３に圧力が発生させられていないときには、ポンプ１９、３９を駆動すると共に、差圧制御弁１６、３６を差圧状態にする。これにより、管路Ｄ、Ｈを通じてブレーキ液を差圧制御弁１６、３６の下流側、つまりＷ／Ｃ１４、１５、３４、３５側に供給する。そして、増圧制御弁１７、１８、３７、３８や減圧制御弁２１、２２、４１、４２を適宜制御することで制御対象輪のＷ／Ｃ圧の増減圧を制御し、Ｗ／Ｃ圧が所望の制御量となるように制御する。

また、ＡＢＳ制御時には、増圧制御弁１７、１８、３７、３８や減圧制御弁２１、２２、４１、４２を適宜制御すると共に、ポンプ１９、３９を駆動することでＷ／Ｃ圧の増減圧を制御し、Ｗ／Ｃ圧が所望の制御量となるように制御する。

次に、上記のように構成される車両用ブレーキ装置におけるポンプ装置について、図２〜図６を参照して説明する。これらの図は、ポンプ装置８０およびモータ６０をアクチュエータ５０のハウジング５１に組付けたときの状態を示している。

上述したように、車両用ブレーキ装置は、第１配管系統５０ａと第２配管系統５０ｂの２系統から構成されているため、ポンプ装置８０には第１配管系統用のポンプ１９と第２配管系統用のポンプ３９の２つが備えられている。以下、第１配管系統用のポンプ１９を第１ポンプ１９という。また、第２配管系統用のポンプ３９を、第２ポンプ３９という。なお、後述するように、第１ポンプ１９および第２ポンプ３９は、ボールと吸入弁と吐出弁とを主要構成要素とするポンプ機構を、それぞれ４つ備えている。

図２に示すように、ハウジング５１は、ハウジング５１の一端面に開口部を有するポンプ挿入孔５１１、およびハウジング５１の他端面に開口部を有しポンプ挿入孔５１１に接続されたプラグ挿入孔５１２を備えている。ポンプ挿入孔５１１およびプラグ挿入孔５１２は、いずれも円柱孔形状であり、同軸状に配置されている。

また、ハウジング５１には、図１における管路Ｃに相当する第１吸入用管路５１３および第１吐出用管路５１４と、図１における管路Ｇに相当する第２吸入用管路５１５および第２吐出用管路５１６が形成されている。

ハウジング５１の一端面には、ポンプ挿入孔５１１の開口部を塞ぐプレート５２がボルト（図示せず）にて固定されている。より詳細には、プレート５２の小径円柱部５２１がポンプ挿入孔５１１に挿入され、プレート５２のフランジ部５２２がハウジング５１の一端面に当接している。また、プレート５２の小径円柱部５２１の外周部には、ポンプ挿入孔５１１とハウジング５１の外部とを遮断するＯリング１０１が装着されている。

プレート５２の小径円柱部５２１の外周部には、第１吸入用管路５１３と連通する環状の外周吸入溝５２４が形成され、プレート５２の小径円柱部５２１の端面には、環状の端面吸入溝５２５が形成されている。外周吸入溝５２４と端面吸入溝５２５は、プレート５２の小径円柱部５２１に形成された複数の吸入連通孔５２６にて連通されている。

ハウジング５１の他端面には、プラグ挿入孔５１２の開口部を塞ぐプラグ５３がボルト５３３にて固定されている。より詳細には、プラグ５３の小径円柱部５３１がプラグ挿入孔５１２に挿入され、プラグ５３のフランジ部５３２がハウジング５１の他端面に当接している。また、プラグ５３の小径円柱部５３１の外周部には、プラグ挿入孔５１２とハウジング５１の外部とを遮断するＯリング１０２が装着されている。

ポンプ装置８０は、略円柱状のポンプハウジング８１を備えている。そして、ポンプ装置８０は、ポンプ挿入孔５１１に挿入され、ポンプ挿入孔５１１の底部とプレート５２の小径円柱部５２１との間に挟持されている。

ポンプハウジング８１には、その中心部に段付き円柱孔形状の駆動軸収容孔８１１が形成されている。また、プレート５２にも、その中心部に段付き円柱孔形状の駆動軸収容孔５２７が形成されている。そして、駆動軸収容孔５２７、８１１に、モータ６０にて駆動される駆動軸５４が配置されている。

駆動軸５４は、プレート５２の駆動軸収容孔５２７に配置されたベアリング５５およびポンプハウジング８１の駆動軸収容孔８１１に配置された２個のベアリング５６にて回転自在に支持されている。

プレート５２の駆動軸収容孔５２７内には、ポンプ挿入孔５１１とハウジング５１の外部とを遮断するオイルシール１０３およびシール部材１０４が配置されている。

駆動軸５４には、第１カム５７および第２カム５８が一体的に結合されている。なお、この第１カム５７および第２カム５８の外周面の具体的な形状については、後述する。

ポンプハウジング８１の駆動軸収容孔８１１内で、且つ２個のカム５７の間には、ポンプ内シール部材１０５が配置されている。このポンプ内シール部材１０５は、ポンプハウジング８１の駆動軸収容孔８１１の内部空間を、第１液溜まり８１２と第２液溜まり８１３とに区画している。具体的には、第１液溜まり８１２は、ポンプ内シール部材１０５よりもプレート５２側に位置する空間であり、第２液溜まり８１３は、ポンプ内シール部材１０５よりもプラグ５３側に位置する空間である。

第１液溜まり８１２は、ベアリング５６を通し、ポンプハウジング８１とプレート５２との間にできた空間５２９へ連通し、プレート５２の小径円柱部５２１に形成された戻し孔５２８を介して、吸入経路としての端面吸入溝５２５に連通されている。また、第２液溜まり８１３は、ベアリング５６を通し、プラグ５３とポンプハウジング８１との間に形成された吸入経路としてのプラグ内空間５３４を介して、第２吸入用管路５１５に連通されている。

次に、第１ポンプ１９について説明する。図２、図３に示すように、ポンプハウジング８１の外周部には、ブレーキ液が流通するとともに後述するボルトの頭部が配置される４つの第１ボルト収容室８１４が、駆動軸５４の回転方向に沿って駆動軸５４の周りに等間隔に設けられている。隣接する第１ボルト収容室８１４間は、ポンプハウジング８１の外周部に形成された連通溝８１５によって連通されている。また、４つの第１ボルト収容室８１４のうちの１つは、第１吐出用管路５１４に連通されている。

ポンプハウジング８１には、第１ボルト収容室８１４と第１液溜まり８１２とを連通させる円柱孔形状の４個の第１シリンダ孔８１６が、駆動軸５４の回転方向に沿って駆動軸５４の周りに等間隔に設けられている。

駆動軸５４の軸線に沿って見たときに、各第１シリンダ孔８１６の軸線は、いずれも駆動軸５４の軸線に対して所定寸法ΔＬずれている。換言すると、各第１シリンダ孔８１６の軸線は、駆動軸５４の軸線と交差しない。

また、駆動軸５４の軸線に沿って見たときに、各第１シリンダ孔８１６の軸線は、いずれも同じ方向にずれている。より詳細には、各々の第１シリンダ孔８１６の軸線に平行で且つ駆動軸５４の軸線と交差する線をシリンダ孔仮想軸線としたとき、各々の第１シリンダ孔８１６の軸線は、各々のシリンダ孔仮想軸線よりも、駆動軸５４の回転方向Ｒとは反対方向側（すなわち、回転方向Ｒ後方側）に僅かにずれている。なお、各々の第１シリンダ孔８１６の軸線が、各々のシリンダ孔仮想軸線よりも、駆動軸５４の回転方向Ｒ側（すなわち、回転方向Ｒ前方側）に僅かにずれていてもよい。

第１シリンダ孔８１６にはボルト８３が螺合され、このボルト８３によって第１シリンダ孔８１６と第１ボルト収容室８１４との間が遮断されている。

第１シリンダ孔８１６におけるボルト８３よりも第１液溜まり８１２に近い部位には、往復動部材としての球形状の第１ボール８４が挿入されている。この第１ボール８４は、ブレーキ液が吸入・吐出される第１ポンプ室８５を第１シリンダ孔８１６内に区画形成する。また、第１ボール８４は、第１ポンプ室８５に配置された第１スプリング８６により、第１カム５７に向かって付勢されている。換言すると、第１ボール８４は、一端側の面（すなわち半球状の面）によって第１ポンプ室８５を区画形成するとともに、他端側の面が第１カム５７に当接している。

そして、第１ボール８４は、第１カム５７が駆動軸５４とともに回転することにより往復動し、その往復動により第１ポンプ室８５の容積を変化させるようになっている。

ポンプハウジング８１には、端面吸入溝５２５と第１ポンプ室８５とを連通させる第１吸入通路８１７、および、第１ボルト収容室８１４と第１ポンプ室８５とを連通させる第１吐出通路８１８が形成されている。

第１吸入通路８１７には、端面吸入溝５２５から第１ポンプ室８５に向かうブレーキ液の流れのみを許容する第１吸入弁８７が配置されている。また、第１吐出通路８１８には、第１ポンプ室８５から第１ボルト収容室８１４に向かうブレーキ液の流れのみを許容する第１吐出弁８８が配置されている。

図５に示すように、第１吸入弁８７は、第１吸入通路８１７に圧入された円筒状の吸入弁バルブシート８７１、吸入弁バルブシート８７１に接離して第１吸入通路８１７を開閉する球形状の吸入弁体８７２、および、吸入弁体８７２を吸入弁バルブシート８７１に向かって付勢する吸入弁スプリング８７３とを備えている。

図６に示すように、第１吐出弁８８は、第１吐出通路８１８に圧入された円筒状の吐出弁バルブシート８８１、吐出弁バルブシート８８１に接離して第１吐出通路８１８を開閉する球形状の吐出弁体８８２、吐出弁体８８２を吐出弁バルブシート８８１に向かって付勢する吐出弁スプリング８８３、および、第１吐出通路８１８に圧入されて吐出弁スプリング８８３の一端を受ける吐出弁スプリングシート８８４とを備えている。

上記した第１ポンプ１９は、１つの第１シリンダ孔８１６と、１つの第１ボール８４と、１つの第１吸入弁８７と、１つの第１吐出弁８８とを主要構成要素として１つのポンプ機構を構成し、第１ポンプ１９はそのポンプ機構を４つ備えている。以下、必要に応じて、４つのポンプ機構を第１〜第４ポンプ機構という。

ここで、図７は、各ポンプ機構の吐出量および吸入量の特性、および４つのポンプ機構の合計吐出量および合計吸入量の特性を示している。なお、図７の横軸は第１カム５７の回転角であり、図７の縦軸は第１カム５７の単位回転角当たりの吐出量および吸入量である。

そして、第１カム５７の外周面の形状は、第１カム５７の等速回転に伴って、第１ボール８４の速度が等加速度で変化するように設定されている。したがって、図７に示すように、第１カム５７の単位回転角当たりの、各ポンプ機構毎の吐出量は、第１カム５７の回転に伴って一定の割合で変化する。また、第１カム５７の単位回転角当たりの、各ポンプ機構毎の吸入量も、第１カム５７の回転に伴って一定の割合で変化する。換言すると、各ポンプ機構毎の吐出量および吸入量の特性線は、図７に示すように三角波になる。

次に、第２ポンプ３９について説明する。図２、図４に示すように、ポンプハウジング８１の外周部には、ブレーキ液が流通するとともに後述するボルトの頭部が配置される４つの第２ボルト収容室８２４が、駆動軸５４の回転方向に沿って駆動軸５４の周りに等間隔に設けられている。隣接する第２ボルト収容室８２４間は、ポンプハウジング８１の外周部に形成された連通溝８２５によって連通されている。また、４つの第２ボルト収容室８２４のうちの１つは、第２吐出用管路５１６に連通されている。

ポンプハウジング８１には、第２ボルト収容室８２４と第２液溜まり８１３とを連通させる円柱孔形状の４個の第２シリンダ孔８２６が、駆動軸５４の回転方向に沿って駆動軸５４の周りに等間隔に設けられている。

駆動軸５４の軸線に沿って見たときに、各第２シリンダ孔８２６の軸線は、いずれも駆動軸５４の軸線に対して所定寸法ΔＬずれている。換言すると、各第２シリンダ孔８２６の軸線は、駆動軸５４の軸線と交差しない。

また、駆動軸５４の軸線に沿って見たときに、各第２シリンダ孔８２６の軸線は、いずれも同じ方向にずれている。より詳細には、各々の第２シリンダ孔８２６の軸線に平行で且つ駆動軸５４の軸線と交差する線をシリンダ孔仮想軸線としたとき、各々の第２シリンダ孔８２６の軸線は、各々のシリンダ孔仮想軸線よりも、駆動軸５４の回転方向Ｒとは反対方向側（すなわち、回転方向Ｒ後方側）に僅かにずれている。なお、各々の第２シリンダ孔８２６の軸線が、各々のシリンダ孔仮想軸線よりも、駆動軸５４の回転方向Ｒ側（すなわち、回転方向Ｒ前方側）に僅かにずれていてもよい。

第２シリンダ孔８２６にはボルト９３が螺合され、このボルト９３によって第２シリンダ孔８２６と第２ボルト収容室８２４との間が遮断されている。

第２シリンダ孔８２６におけるボルト９３よりも第２液溜まり８１３に近い部位には、往復動部材としての球形状の第２ボール９４が挿入されている。この第２ボール９４は、ブレーキ液が吸入・吐出される第２ポンプ室９５を第２シリンダ孔８２６内に区画形成する。また、第２ボール９４は、第２ポンプ室９５に配置された第２スプリング９６により、第２カム５８に向かって付勢されている。より詳細には、第２ボール９４は、一端側の面（すなわち半球状の面）によって第２ポンプ室９５を区画形成するとともに、他端側の面が第２カム５８に当接している。

そして、第２ボール９４は、第２カム５８が駆動軸５４とともに回転することにより往復動し、その往復動により第２ポンプ室９５の容積を変化させるようになっている。

ポンプハウジング８１には、プラグ内空間５３４と第２ポンプ室９５とを連通させる第２吸入通路８２７、および、第２ボルト収容室８２４と第２ポンプ室９５とを連通させる第２吐出通路８２８が形成されている。

第２吸入通路８２７には、プラグ内空間５３４から第２ポンプ室９５に向かうブレーキ液の流れのみを許容する第２吸入弁９７が配置されている。また、第２吐出通路８２８には、第２ポンプ室９５から第２ボルト収容室８２４に向かうブレーキ液の流れのみを許容する第２吐出弁９８が配置されている。

なお、第２吸入弁９７の具体的な構成は第１吸入弁８７と実質的に同一である。また、第２吐出弁９８の具体的な構成は第１吐出弁８８と実質的に同一である。

上記した第２ポンプ３９は、第１ポンプ１９と同様に、１つの第２シリンダ孔８２６と、１つの第２ボール９４と、１つの第２吸入弁９７と、１つの第２吐出弁９８とを主要構成要素として１つのポンプ機構を構成し、第２ポンプ３９はそのポンプ機構を４つ備えている。

また、第２カム５８の外周面の形状は、第１カム５７と同様に、第２カム５８の等速回転に伴って、第２ボール９４の速度が等加速度で変化するように設定されている。したがって、第２カム５８の単位回転角当たりの、各ポンプ機構毎の吐出量は、第２カム５８の回転に伴って一定の割合で変化する。また、第２カム５８の単位回転角当たりの、各ポンプ機構毎の吸入量も、第２カム５８の回転に伴って一定の割合で変化する。

図２に示すように、ポンプハウジング８１の外周部には、３つのＯリング１０６〜１０８が装着されている。具体的には、Ｏリング１０６は、ポンプ挿入孔５１１におけるプレート５２の小径円柱部５２１が挿入された部位と第１ボルト収容室８１４との間を遮断している。Ｏリング１０７は、第１ボルト収容室８１４と第２ボルト収容室８２４との間を遮断している。Ｏリング１０８は、第２ボルト収容室８２４とプラグ内空間５３４との間を遮断している。

次に、第１ポンプ１９の作動について説明する。図２、図３に示すように、駆動軸５４および第１カム５７がモータ６０によって駆動されることにより、第１ボール８４が第１シリンダ孔８１６で往復動する。

そして、第１ボール８４が第１スプリング８６により第１カム５７側に向かって押し戻される吸入行程では、第１ポンプ室８５の圧力が低下して第１吸入弁８７が開弁し、第１吸入用管路５１３、外周吸入溝５２４、吸入連通孔５２６、端面吸入溝５２５、および第１吸入通路８１７を介して、第１ポンプ室８５にブレーキ液が吸入される。

一方、第１ボール８４が第１カム５７により押し出される吐出行程では、第１ポンプ室８５の圧力が上昇して第１吐出弁８８が開弁し、第１ポンプ室８５の高圧化されたブレーキ液は、第１吐出通路８１８および第１ボルト収容室８１４を介して、第１吐出用管路５１４に吐出される。

そして、第１ポンプ１９は、第１カム５７の単位回転角当たりの、各ポンプ機構毎の吐出量および吸入量が、第１カム５７の回転に伴って一定の割合で変化し、且つ、第１ポンプ１９における第１〜第４ポンプ機構は、９０°ずつ位相がずれてブレーキ液の吸入・吐出を行う。このため、図７に示すように、第１ポンプ１９における第１〜第４ポンプ機構の吐出量の合計は一定となり、また、第１ポンプ１９における第１〜第４ポンプ機構の吸入量の合計も一定となる。

ここで、第１シリンダ孔８１６の軸線が駆動軸５４の軸線に対して所定寸法ΔＬずれているため、第１カム５７側から第１ボール８４に作用する力の向きは常に回転方向Ｒ後方側になる。したがって、第１ボール８４は、揺動することなく往復動し、安定した動きになる。

そして、第１ボール８４の安定した動きにより、各ポンプ機構毎の実際の吐出量の特性と目標特性とのずれが発生しにくくなり、第１ポンプ１９における第１〜第４ポンプ機構の吐出量の合計および吸入量の合計はより一定に近づく。

また、この第１ポンプ１９の作動時に、微量のブレーキ液が第１ボール８４と第１シリンダ孔８１６の壁面との隙間を介して第１液溜まり８１２へ洩れてしまう。第１液溜まり８１２へ洩れてきたブレーキ液は、戻し孔５２８を介して端面吸入溝５２５に戻され、吸入行程において第１ポンプ室８５に再び吸入される。従って、第１ボール８４と第１シリンダ孔８１６の壁面との隙間からのブレーキ液の微少洩れは許容される。

また、第１ポンプ１９の作動時に、第１ボール８４を回転させようとする力は、第１カム５７と第１ボール８４との間の摩擦力である。一方、第１ボール８４の回転を阻止しようとする力は、第１シリンダ孔８１６の壁面と第１ボール８４との間の摩擦力である。そして、吐出時のブレーキ液圧の上昇に伴って、そのブレーキ液圧が第１ボール８４に与える力が上昇し、第１ボール８４が第１カム５７を押し付ける力が上昇することにより第１カム５７と第１ボール８４との間の摩擦力が漸増し、第１シリンダ孔８１６の壁面と第１ボール８４との間の摩擦力よりも大きくなる。したがって、吐出時には第１カム５７に対して第１ボール８４が転動し、第１カム５７および第１ボール８４の摩耗が減少する。

次に、第２ポンプ３９の作動について説明する。図２、図４に示すように、駆動軸５４および第２カム５８がモータ６０によって駆動されることにより、第２ボール９４が第２シリンダ孔８２６で往復動する。

そして、第２ボール９４が第２スプリング９６により第２カム５８側に向かって押し戻される吸入行程では、第２ポンプ室９５の圧力が低下して第２吸入弁９７が開弁し、第２吸入用管路５１５、プラグ内空間５３４、および第２吸入通路８２７を介して、第２ポンプ室９５にブレーキ液が吸入される。

一方、第２ボール９４が第２カム５８により押し出される吐出行程では、第２ポンプ室９５の圧力が上昇して第２吐出弁９８が開弁し、第２ポンプ室９５の高圧化されたブレーキ液は、第２吐出通路８２８および第２ボルト収容室８２４を介して、第２吐出用管路５１６に吐出される。

そして、第２ポンプ３９は、第２カム５８の単位回転角当たりの、各ポンプ機構毎の吐出量および吸入量が、第２カム５８の回転に伴って一定の割合で変化し、且つ、第２ポンプ３９における第１〜第４ポンプ機構は、９０°ずつ位相がずれてブレーキ液の吸入・吐出を行う。このため、第２ポンプ３９における第１〜第４ポンプ機構の吐出量の合計は一定となり、また、第２ポンプ３９における第１〜第４ポンプ機構の吸入量の合計も一定となる。

ここで、第２シリンダ孔８２６の軸線が駆動軸５４の軸線に対して所定寸法ΔＬずれているため、第２カム５８側から第２ボール９４に作用する力の向きは常に回転方向Ｒ後方側になる。したがって、第２ボール９４は、揺動することなく往復動し、安定した動きになる。

そして、第２ボール９４の安定した動きにより、各ポンプ機構毎の実際の吐出量の特性と目標特性とのずれが発生しにくくなり、第２ポンプ３９における第１〜第４ポンプ機構の吐出量の合計および吸入量の合計はより一定に近づく。

また、この第２ポンプ３９の作動時に、微量のブレーキ液が第２ボール９４と第２シリンダ孔８２６の壁面との隙間を介して第２液溜まり８１３へ洩れてしまう。第２液溜まり８１３へ洩れてきたブレーキ液は、プラグ内空間５３４に戻され、吸入行程において第２ポンプ室９５に再び吸入される。従って、第２ボール９４と第２シリンダ孔８２６の壁面との隙間からのブレーキ液の微少洩れは許容される。

また、吐出時のブレーキ液圧の上昇に伴って第２カム５８と第２ボール９４との間の摩擦力が漸増し、第２シリンダ孔８２６の壁面と第２ボール９４との間の摩擦力よりも大きくなる。したがって、吐出時には第２カム５８に対して第２ボール９４が転動し、第２カム５８および第２ボール９４の摩耗が減少する。

図１に戻り、ブレーキＥＣＵ７０は、横滑り防止制御やトラクション制御もしくはＡＢＳ制御などの車両運動制御を実行する際に、モータ６０を駆動することによってポンプ１９、３９を駆動する。これによりポンプ装置８０内では、ポンプ１９、３９が吸入用管路を通じてブレーキ液を吸入し、吐出用管路を通じてブレーキ液を吐出するという基本的なポンプ作動が行われる。

具体的には、横すべり防止制御やトラクション制御等のように、Ｍ／Ｃ１３内にＭ／Ｃ圧が発生させられていないときには、ブレーキ液が管路Ｄ、Ｈを通じてポンプ１９、３９によって吸入され、管路Ａ、Ｅに供給される。これにより、Ｗ／Ｃ１４、１５、３４、３５が加圧される。また、ＡＢＳ制御のように、ロック傾向に至るような過剰なＷ／Ｃ圧が発生しているときには、管路Ｂ、Ｆを通じてリザーバ２０、４０に逃がされたブレーキ液をポンプ１９、３９にて吸入吐出する。これにより、リザーバ２０、４０内がブレーキ液で満たされないようにし、適正スリップ率となるようにＷ／Ｃ圧を増減圧させる。このようにして、車両用ブレーキ装置およびポンプ１９、３９が作動する。

以上説明したように、本実施形態では、シリンダ孔８１６、８２６の軸線が駆動軸５４の軸線に対して所定寸法ΔＬずれているため、ボール８４、９４動きが安定する。したがって、各ポンプ機構毎の実際の吐出量の特性と目標特性とのずれが発生しにくくなり、第１〜第４ポンプ機構の吐出量の合計および吸入量の合計をより一定に近づけることができる。

また、カム５７、５８にて駆動される部品はボール８４、９４のみであるため、部品点数を少なくしてポンプ装置の簡素化を図ることができる。

また、カム５７、５８とボール８４、９４との間の摩擦力にて、吐出時にはカム５７、５８に対してボール８４、９４を転動させて、カム５７、５８およびボール８４、９４の摩耗を減少させることができる。

なお、上記実施形態においては、往復動部材としてボール８４、９４を用いたが、特許文献１に記載されたポンプ装置のように、往復動部材として円柱状のプランジャーを用いてもよい。

また、上記実施形態においては、カム５７、５８の単位回転角当たりの、各ポンプ機構毎の吐出量および吸入量が、カム５７、５８の回転に伴って一定の割合で変化するようにしたが、カム５７、５８の単位回転角当たりの、各ポンプ機構毎の吐出量および吸入量が、カム５７、５８の回転に伴って一定でない割合で変化するようにしてもよい。この場合でも、第１〜第４ポンプ機構の吐出量の合計を一定にし、また、第１ポンプ１９における第１〜第４ポンプ機構の吸入量の合計を一定にすることができる。

具体的には、図８に示すように、各ポンプ機構毎の吐出量および吸入量の特性線が、サイン波を組み合わせた形状になるようにしてもよい。

より詳細には、第１ポンプ機構を例にとると、吐出工程の前半領域（すなわち、カムの回転角が０〜９０度の領域）では、吐出量をカムの回転に伴って急激に変化（すなわち急激に増加）させた後、吐出工程の前半領域が終了する直前の領域では、吐出量を吐出量を緩やかに変化させる。また、吐出工程の後半領域（すなわち、カムの回転角が９０〜１８０度の領域）では、吐出量をカムの回転に伴って急激に変化（すなわち急激に減少）させた後、吐出工程の後半領域が終了する直前の領域では、吐出量を緩やかに変化させる。

このように、各ポンプ機構毎の吐出量を、吐出工程の終了直前（すなわち、吐出弁８８、９８が閉弁する直前）の領域で緩やかに変化させた場合、吐出工程の終了直前には吐出量が少なくなって吐出弁８８、９８のリフト量も小さくなるため、吐出弁８８、９８の閉弁応答遅れが小さくなる。

一方、吸入工程の前半領域（すなわち、カムの回転角が１８０〜２７０度の領域）では、吸入量をカムの回転に伴って急激に変化（すなわち急激に増加）させた後、吸入工程の前半領域が終了する直前の領域では、吸入量を緩やかに変化させる。また、吸入工程の後半領域（すなわち、カムの回転角が２７０〜３６０度の領域）では、吸入量をカムの回転に伴って急激に変化（すなわち急激に減少）させた後、吸入工程の後半領域が終了する直前の領域では、吸入量を緩やかに変化させる。

このように、各ポンプ機構毎の吸入量を、吸入工程の終了直前（すなわち、吸入弁８７、９７が閉弁する直前）の領域で緩やかに変化させた場合、吸入工程の終了直前には吸入量が少なくなって吸入弁８７、９７のリフト量も小さくなるため、吸入弁８７、９７の閉弁応答遅れが小さくなる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、本発明のポンプ装置を車両用ブレーキ装置に適用したが、本発明のポンプ装置は車両用ブレーキ装置以外にも適用することができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

また、上記実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

また、上記実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。

また、上記実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

５４ 駆動軸
５７ 第１カム
５８ 第２カム
８４ 第１ボール（往復動部材）
９４ 第２ボール（往復動部材）
８１６ 第１シリンダ孔
８２６ 第２シリンダ孔

Claims (8)

1. 回転する駆動軸（５４）と、
   前記駆動軸とともに回転する少なくとも１つのカム（５７、５８）と、
   前記駆動軸の回転方向に沿って前記駆動軸の周りに配置され、前記カムにより往復動部材（８４、９４）がシリンダ孔（８１６、８２６）内で往復動させられて流体の吸入・吐出を行う複数のポンプ機構とを備え、
   前記複数のポンプ機構の吐出量の合計が一定となるように前記カムが構成され、
   前記駆動軸の軸線に沿って見たときに、前記シリンダ孔の軸線は、前記駆動軸の軸線に対してずれていることを特徴とするポンプ装置。
2. 前記複数のポンプ機構の吸入量の合計が一定となるように前記カムが構成されていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ装置。
3. 前記往復動部材は、球状のボール（８４、９４）であることを特徴とする請求項１または２に記載のポンプ装置。
4. 前記カムの単位回転角当たりの、前記各ポンプ機構毎の吐出量は、前記カムの回転に伴って一定の割合で変化することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のポンプ装置。
5. 前記カムの単位回転角当たりの、前記各ポンプ機構毎の吸入量は、前記カムの回転に伴って一定の割合で変化することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のポンプ装置。
6. 前記カムの単位回転角当たりの、前記各ポンプ機構毎の吐出量は、前記カムの回転に伴って一定でない割合で変化することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のポンプ装置。
7. 前記カムの単位回転角当たりの、前記各ポンプ機構毎の吸入量は、前記カムの回転に伴って一定でない割合で変化することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のポンプ装置。
8. ブレーキ操作部材（１１）と、
   前記ブレーキ操作部材の操作に基づいてブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダ（１３）と、
   前記ブレーキ液圧に基づいて制動力を発生させるホイールシリンダ（１４、１５、３４、３５）と、
   前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとを繋ぐ主管路（Ａ、Ｅ）と、
   前記主管路に備えられ、前記ホイールシリンダに掛かる前記ブレーキ液圧の増圧を制御する増圧制御弁（１７、１８、３７、３８）と、
   前記主管路のうち前記増圧制御弁と前記ホイールシリンダとの間に接続された減圧管路（Ｂ、Ｆ）と、
   前記減圧管路に備えられ、前記ホイールシリンダに掛かる前記ブレーキ液圧の減圧を制御する減圧制御弁（２１、２２、４１、４２）と、
   前記減圧制御弁が連通状態にされたときに前記減圧管路を通じて前記主管路から排出されるブレーキ液を収容するリザーバ（２０、４０）と、
   前記リザーバから前記主管路のうち前記マスタシリンダと前記増圧制御弁との間に接続された還流管路（Ｃ、Ｇ）と、を有し、
   前記還流管路に請求項１ないし７のいずれか１つに記載のポンプ装置（８０）が備えられ、
   前記ポンプ装置にて前記リザーバ内のブレーキ液を前記主管路に返流するように構成されていることを特徴とする車両用ブレーキ装置。

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