JP2019108841A - 液圧ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】吸入チェック弁および吐出チェック弁のばねを液体が吸入流路からポンプ室を介して吐出流路に流れる流路中に配置することなく、液体の流れ抵抗を低減し、良好な吸入吐出を得る液圧ポンプを提供するものである。【解決手段】吸入チェック弁２６は、吸入弁体２６Ａを吸入接続部２５Ａに配置すると共に、第１ばねを吸入弁体２６Ａの背部で吸入接続部２５Ａの外方に配置する。吐出チェック弁２８は、吐出弁体２８Ａを吐出接続部２７Ａに配置すると共に、第２ばね２８Ｂを吐出弁体２８Ａの背部で吐出接続部２７Ａの外方に配置する。このため、第１ばねと第２ばね２８Ｂは、作動油が吸入流路からポンプ室２３を介して吐出流路２９に流れる流路中に配置されないから、第１ばねと第２ばね２８Ｂを当該流路中に配置することで生じる作動油の流れ抵抗を低減でき、良好な吸入吐出を得ることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、ピストンを直線往復運動して液体を吸入吐出し、吸入チェック弁と吐出チェック弁を有する液圧ポンプに関するものである。

この種の液圧ポンプは、吸入流路（吸入ポート）からの作動油の流入は許容するが、その逆流は阻止する吸入チェック弁（吸入用の逆止弁）と、吐出流路（吐出ポート）への作動油の流出は許容するが、その逆流は阻止する吐出チェック弁（吐出用の逆止弁）を備え、駆動部（ソレノイド）を駆動してピストンを往復動させることにより液体（作動油）を吸入吐出している。そして、吸入チェック弁（吸入用の逆止弁）および吐出チェック弁（吐出用の逆止弁）は、弁座へ着座する弁体と、弁体を弁座へ着座する方向に付勢するばねとを有している。

特開２０１２−１１７６４３号公報（段落００２１、図５）

ところが、かかる従来の液圧ポンプでは、吸入チェック弁および吐出チェック弁のばねを、液体が吸入流路からポンプ室を介して吐出流路に流れる流路中に配置しているため、ばねにより液体に流れ抵抗が生じるという問題点があった。

本発明の課題は、吸入チェック弁および吐出チェック弁のばねを液体が吸入流路からポンプ室を介して吐出流路に流れる流路中に配置することなく、液体の流れ抵抗を低減し、良好な吸入吐出を得る液圧ポンプを提供するものである。

かかる課題を達成すべく、本発明は次の手段をとった。即ち、
ピストンを直線往復運動して液体を吸入吐出する液圧ポンプにおいて、ピストンを駆動する駆動部と、駆動部で作動するポンプ部とを備え、ポンプ部はピストンの直線往復運動で液体を吸入流路から吸入して吐出流路へ吐出するポンプ室と、吸入流路からポンプ室への液体の流れを許容しポンプ室から吸入流路への液体の流れを阻止する吸入チェック弁と、ポンプ室から吐出流路への液体の流れを許容し吐出流路からポンプ室への液体の流れを阻止する吐出チェック弁とを有し、吸入チェック弁は、吸入弁座へ着座する吸入弁体と、吸入弁体を吸入弁座へ着座する方向に付勢する第１ばねとを有し、吸入弁体は吸入流路とポンプ室とを接続する吸入接続部に配置し、第１ばねは吸入弁体の背部で吸入接続部の外方に配置し、吐出チェック弁は、吐出弁座へ着座する吐出弁体と、吐出弁体を吐出弁座へ着座する方向に付勢する第２ばねとを有し、吐出弁体は吐出流路とポンプ室とを接続する吐出接続部に配置し、第２ばねは吐出弁体の背部で吐出接続部の外方に配置したことを特徴とする液圧ポンプがそれである。

この場合、前記液圧ポンプは、前記駆動部を通電により発生する吸引力で可動鉄心を摺動するソレノイド部とした電磁ポンプとしても良い。

以上詳述したように、請求項１に記載の発明は、吸入チェック弁は、吸入弁座へ着座する吸入弁体と、吸入弁体を吸入弁座へ着座する方向に付勢する第１ばねとを有し、吸入弁体は吸入流路とポンプ室とを接続する吸入接続部に配置し、第１ばねは吸入弁体の背部で吸入接続部の外方に配置し、吐出チェック弁は、吐出弁座へ着座する吐出弁体と、吐出弁体を吐出弁座へ着座する方向に付勢する第２ばねとを有し、吐出弁体は吐出流路とポンプ室とを接続する吐出接続部に配置し、第２ばねは吐出弁体の背部で吐出接続部の外方に配置した。このため、第１ばねおよび第２ばねは、液体が吸入流路からポンプ室を介して吐出流路に流れる流路中に配置されないから、第１ばねおよび第２ばねを当該流路中に配置することで生じる液体の流れ抵抗を低減でき、良好な吸入吐出を得ることができる。

また、請求項２に記載の発明は、液圧ポンプは、駆動部を通電により発生する吸引力で可動鉄心を摺動するソレノイド部とした電磁ポンプとした。このため、電磁ポンプは可動鉄心の摺動でピストンを直線往復運動するから、電動機を駆動部とする液圧ポンプに比し、電動機の回転運動をピストンの直線往復運動に変換する格別の機構が不要で、容易に製作することができる。

本発明の一実施形態を示した液圧ポンプの縦断面図である。 図１の線Ａ−Ａに沿った図である。 本発明の他の実施形態を示した縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
図１および図２において、１は液圧ポンプとしての電磁ポンプで、駆動部としてのソレノイド部２をポンプ部３に載置してボルト部材４で着脱自在に固定している。電磁ポンプ１は、ソレノイド部２への通電・非通電での繰り返しで、作動油を吸入吐出する。

５は、略円筒形状のヨークで、軸方向へ小径孔５Ａ、中径孔５Ｂ、大径孔５Ｃを連設している。ヨーク５の小径孔５Ａは、一側面に開口すると共に、ヨーク５の大径孔５Ｃは、他側面に開口している。６は、略円筒形状の第１緩衝部材で、ヨーク５の大径孔５Ｃと中径孔５Ｂとの連接段部に収容している。７は、ヨーク５の大径孔５Ｃの開口部に備える軸受部材である。

８は、略円筒形状の可動鉄心で、ヨーク５の大径孔５Ｃに軸方向へ摺動自在に嵌挿している。可動鉄心８は、軸方向へ一端面に向けて拡径するテーパー状の大径孔８Ａ、中径孔８Ｂ、小径孔８Ｃを連設している。可動鉄心８の大径孔８Ａは、一側面に開口すると共に、可動鉄心８の小径孔８Ｃは、他側面に開口している。９は、可動鉄心８の大径孔８Ａおよび中径孔８Ｂに収容した第１ばね部材で、ヨーク５の中径孔５Ｂに収容したばね受け部材１０と可動鉄心８の中径孔８Ｂと小径孔８Ｃとの連接段部との間に介装し、可動鉄心８を軸方向下方に付勢する。１１は、ばね部材９のばね力を調整自在にする調整ねじで、ヨーク５の小径孔５Ａに螺合して先端をばね受け部材１０に当接し、外部からの回動操作により軸方向へ進退自在にしてばね部材９のばね力を調整自在にする。１２は、調整ねじ１１のロックナットである。

１３は、略円盤形状の固定鉄心で、軸方向へ大径孔１３Ａ、中径孔１３Ｂ、小径孔１３Ｃを連設している。固定鉄心１３は、一側面に嵌合凸部１３Ｄを突設し、大径孔１３Ａを他側面に開口すると共に、小径孔１３Ｃを嵌合凸部１３Ｄ端面に開口している。１４は、略円筒形状の第２緩衝部材で、固定鉄心１３の大径孔１３Ａと中径孔１３Ｂとの連接段部に収容している。１５は、略円柱形状のピストンで、一端を可動鉄心８の小径孔８Ｃに嵌挿して着脱不能に固着し、他端を固定鉄心１３の小径孔１３Ｃに摺動自在に嵌挿している。１６は、固定鉄心１３の中径孔１３Ｂに収容した第２ばね部材で、可動鉄心８の他端面と固定鉄心１３の中径孔１３Ｂと小径孔１３Ｃとの連接段部との間に介装し、可動鉄心８を軸方向上方に付勢する。可動鉄心８は、第１ばね部材９の弾性力と第２ばね部材１６の弾性力とが対向作用し、第１ばね部材９と第２ばね部材１６の弾性力の平衡位置で停止する。

１７は、軸方向両端に鍔部を有する略円筒形状のコイルボビンで、中心に軸方向へ貫通する挿通孔１７Ａを有すると共に、鍔部の間にコイル１８を巻回している。コイルボビン１７は、挿通孔１７Ａの一端側からヨーク５を挿入すると共に、他端側から固定鉄心１３を挿入し、コイル１８への通電により発生する吸引力で、可動鉄心８を固定鉄心１３に吸引する。１９は、コイルボビン１７の径方向外方に配置した略円筒形状のカバー部材で、一端側をヨーク５で閉塞すると共に、他端側を固定鉄心１３で閉塞し、コイルボビン１７を覆っている。

２０は、平面で略正方形の立方体形状の固定部材で、中心に１個の貫通孔２０Ａと、各稜部近傍に図示しない４個の挿通孔を軸方向に貫通形成している。固定部材２０は、中心の貫通孔２０Ａにヨーク５を挿通している。また、固定部材２０は、４個の挿通孔に４個のボルト部材４を挿通し、ソレノイド部２をポンプ部３へ着脱自在に固定している。

２１は、ポンプ部３の上面３Ａに開口して形成した嵌合孔で、固定鉄心１３の嵌合凸部１３Ｄを嵌合している。２２は、固定鉄心１３の嵌合凸部１３Ｄ端面に設けたＯリングで、嵌合凸部１３Ｄ端面とポンプ部３の嵌合孔２１の底部との隙間を液密的に密封している。２３は、ピストン１５の軸方向下方に区画形成したポンプ室で、固定鉄心１３の小径孔１３Ｃに連設している。

２４は、低圧側からポンプ室２３に作動油を吸入する吸入流路で、ポンプ部３の第１側面３Ｂに開口し、図２上下方向（図１奥行方向）に穿設している。２５は、吸入チェック弁２６を収容する第１収装孔で、一端を吸入流路２４に接続し、他端をポンプ部３の第１側面３Ｂと対向する第２側面３Ｃに開口している。第１収装孔２５は、内周面にポンプ室２３を略直交して接続している。

吸入チェック弁２６は、吸入弁体２６Ａ、第１ばね２６Ｂ、吸入栓部材２６Ｃ、吸入弁座２６Ｄから構成し、吸入弁体２６Ａを第１ばね２６Ｂの弾性力で付勢して吸入弁座２６Ｄに着座している。吸入弁体２６Ａは、吸入流路２４とポンプ室２３を接続する第１収装孔２５の吸入接続部２５Ａに配置している。第１ばね２６Ｂは、吸入弁体２６Ａの背部で、吸入弁体２６Ａと吸入栓部材２６Ｃとの間に介装し、吸入接続部２５Ａの外方に配置している。第１ばね２６Ｂを配置した吸入接続部２５Ａの外方は、吸入弁体２６Ａに形成した連通溝２６Ｆでポンプ室２３と連通している。吸入栓部材２６Ｃは、第１収装孔２５に螺合して固着し、Ｏリング２６Ｅで吸入栓部材２６Ｃと第１収装孔２５との隙間を液密的に密封している。吸入弁座２６Ｄは、吸入接続部２５Ａの吸入流路２４との接続箇所の開口端に形成している。吸入チェック弁２６は、吸入弁体２６Ａが吸入弁座２６Ｄから離間して吸入流路２４からポンプ室２３への作動油の流れを許容し、吸入弁体２６Ａが吸入弁座２６Ｄに着座してポンプ室２３から吸入流路２４への作動油の流れを阻止する。

２７は、吐出チェック弁２８を収容する第２収装孔で、一端をポンプ室２３に接続し、他端をポンプ部３の下面３Ｄに開口している。２９は、ポンプ室２３から図示しない負荷側に作動油を吐出する吐出流路で、図１左右方向に穿設し、一端を第２収装孔２７の内周面に接続すると共に、他端をポンプ部３の第１側面３Ｂおよび第２側面３Ｃと直交する第３側面３Ｅに開口している。

吐出チェック弁２８は、吐出弁体２８Ａ、第２ばね２８Ｂ、吐出栓部材２８Ｃ、吐出弁座２８Ｄから構成し、吐出弁体２８Ａを第２ばね２８Ｂの弾性力で付勢して吐出弁座２８Ｄに着座している。吐出弁体２８Ａは、ポンプ室２３と吐出流路２９とを接続する第２収装孔２７の吐出接続部２７Ａに配置している。第２ばね２８Ｂは、吐出弁体２８Ａの背部で、吐出弁体２８Ａと吐出栓部材２８Ｃとの間に介装し、吐出接続部２７Ａの外方に配置している。第２ばね２８Ｂを配置した吐出接続部２７Ａの外方は、吐出弁体２８Ａに形成した連通溝２８Ｆで吐出流路２９と連通している。吐出栓部材２８Ｃは、第２収装孔２７に螺合して固着し、Ｏリング２８Ｅで吐出栓部材２８Ｃと第２収装孔２７との隙間を液密的に密封している。吐出弁座２８Ｄは、吐出接続部２７Ａのポンプ室２３との接続箇所の開口端に形成している。吐出チェック弁２８は、吐出弁体２８Ａが吐出弁座２８Ｄから離間してポンプ室２３から吐出流路２９への作動油の流れを許容し、吐出弁体２８Ａが吐出弁座２８Ｄに着座して吐出流路２９からポンプ室２３への作動油の流れを阻止する。

次に、かかる構成の作動を説明する。
図１および図２は、コイル１８の非通電状態を示し、可動鉄心８は第１ばね部材９と第２ばね部材１６の弾性力の平衡位置で停止している。吸入チェック弁２６および吐出チェック弁２８は閉じている。

この状態で、コイル１８へ通電すると、可動鉄心８は第２ばね部材１６の弾性力に抗して軸方向下方へ摺動して固定鉄心１３に吸引される。これにより、ピストン１５がポンプ室２３の作動油を加圧し、吐出チェック弁２８が開き、ポンプ室２３から吐出流路２９を介して作動油を負荷側に吐出する。吸入チェック弁２６は、閉じ状態を維持している。

この状態で、コイル１８を非通電にすると、可動鉄心８は第２ばね部材１６の弾性力で軸方向上方へ摺動して固定鉄心１３から離間する。これにより、ポンプ室２３はピストン１５が上方へ摺動し負圧になる。そして、吸入チェック弁２６は開き、吐出チェック弁２８は閉じて、低圧側から吸入流路２４を介して作動油をポンプ室２３に吸入する。

かかる作動において、吸入チェック弁２６は、吸入弁座２６Ｄへ着座する吸入弁体２６Ａと、吸入弁体２６Ａを吸入弁座２６Ｄへ着座する方向に付勢する第１ばね２６Ｂとを有し、吸入弁体２６Ａは吸入流路２４とポンプ室２３とを接続する吸入接続部２５Ａに配置し、第１ばね２６Ｂは吸入弁体２６Ａの背部で吸入接続部２５Ａの外方に配置し、吐出チェック弁２８は、吐出弁座２８Ｄへ着座する吐出弁体２８Ａと、吐出弁体２８Ａを吐出弁座２８Ｄへ着座する方向に付勢する第２ばね２８Ｂとを有し、吐出弁体２８Ａは吐出流路２９とポンプ室２３とを接続する吐出接続部２７Ａに配置し、第２ばね２８Ｂは吐出弁体２８Ａの背部で吐出接続部２７Ａの外方に配置した。このため、第１ばね２６Ｂおよび第２ばね２８Ｂは、作動油が吸入流路２４からポンプ室２３を介して吐出流路２９に流れる流路中に配置されないから、第１ばね２６Ｂおよび第２ばね２８Ｂを当該流路中に配置することで生じる作動油の流れ抵抗を低減でき、良好な吸入吐出を得ることができる。

また、液圧ポンプは、駆動部を通電により発生する吸引力で可動鉄心８を摺動するソレノイド部２とした電磁ポンプ１とした。このため、電磁ポンプ１は可動鉄心８の摺動でピストン１５を直線往復運動するから、電動機を駆動部とする液圧ポンプに比し、電動機の回転運動をピストンの直線往復運動に変換する格別の機構が不要で、容易に製作することができる。

図３は、本発明の他の実施形態を示し、一実施形態と同一個所には同符号を付して説明を省略し、異なる個所についてのみ説明する。
３０は、低圧側からポンプ室２３に作動油を吸入する吸入流路で、図３左右方向に穿設し、一端をポンプ部３の第３側面３Ｅに開口している。３１は、吸入チェック弁３２を収容する第１収装孔で、吸入流路３０に連設し、一端をポンプ部３の第３側面３Ｅに対向する第４側面３Ｆに開口している。第１収装孔３１は、内周面にポンプ室２３を略直交して接続している。

吸入チェック弁３２は、吸入弁体３２Ａ、第１ばね３２Ｂ、吸入栓部材３２Ｃ、吸入弁座３２Ｄから構成し、吸入弁体３２Ａを第１ばね３２Ｂの弾性力で付勢して吸入弁座３２Ｄに着座している。吸入弁体３２Ａは、吸入流路３０とポンプ室２３を接続する第１収装孔３１の吸入接続部３１Ａに配置している。第１ばね３２Ｂは、吸入弁体３２Ａの背部で、吸入弁体３２Ａと吸入栓部材３２Ｃとの間に介装し、吸入接続部３１Ａの外方に配置している。第１ばね３２Ｂを配置した吸入接続部３１Ａの外方は、吸入弁体３２Ａに形成した連通溝３２Ｆでポンプ室２３と連通している。吸入栓部材３２Ｃは、第１収装孔３１に螺合して固着し、Ｏリング３２Ｅで吸入栓部材３２Ｃと第１収装孔３１との隙間を液密的に密封している。吸入弁座３２Ｄは、吸入接続部３１Ａの吸入流路３０との接続箇所の開口端に形成している。吸入チェック弁３２は、吸入弁体３２Ａが吸入弁座３２Ｄから離間して吸入流路３０からポンプ室２３への作動油の流れを許容し、吸入弁体３２Ａが吸入弁座３２Ｄに着座してポンプ室２３から吸入流路３０への作動油の流れを阻止する。

３３は、吐出チェック弁３４を収容する第２収装孔で、図３左右方向に穿設し、一端をポンプ部３の第３側面３Ｅに開口すると共に、他端を分岐流路２３Ａを介してポンプ室２３に接続する。３５は、ポンプ室２３から図示しない負荷側に作動油を吐出する吐出流路で、一端を第２収装孔３３の内周面に接続すると共に、他端をポンプ部３の第３側面３Ｅに開口している。

吐出チェック弁３４は、吐出弁体３４Ａ、第２ばね３４Ｂ、吐出栓部材３４Ｃ、吐出弁座３４Ｄから構成し、吐出弁体３４Ａを第２ばね３４Ｂの弾性力で付勢して吐出弁座３４Ｄに着座している。吐出弁体３４Ａは、分岐流路２３Ａと吐出流路３５とを接続する第２収装孔３３の吐出接続部３３Ａに配置している。第２ばね３４Ｂは、吐出弁体３４Ａの背部で、吐出弁体３４Ａと吐出栓部材３４Ｃとの間に介装し、吐出接続部３３Ａの外方に配置している。第２ばね３４Ｂを配置した吐出接続部３３Ａの外方は、吐出弁体３４Ａに形成した連通溝３４Ｆで吐出流路３５と連通している。吐出栓部材３４Ｃは、第２収装孔３３に螺合して固着し、Ｏリング３４Ｅで吐出栓部材３４Ｃと第２収装孔３３との隙間を液密的に密封している。吐出弁座３４Ｄは、吐出接続部３４Ａの分岐流路２３Ａとの接続箇所の開口端に形成している。吐出チェック弁３４は、吐出弁体３４Ａが吐出弁座３４Ｄから離間してポンプ室２３から吐出流路３５への作動油の流れを許容し、吐出弁体３４Ａが吐出弁座３４Ｄに着座して吐出流路３５からポンプ室２３への作動油の流れを阻止する。

作動は、一実施形態と略同様に、図３の状態で、コイル１８を通電すると、ピストン１５がポンプ室２３の作動油を加圧し、吐出チェック弁３４が開き、ポンプ室２３から吐出流路３５を介して作動油を負荷側に吐出する。この状態で、コイル１８を非通電にすると、ポンプ室２３は負圧になり、吸入チェック弁３２は開き、吐出チェック弁３４は閉じて、低圧側から吸入流路３０を介して作動油をポンプ室２３に吸入する。

かかる作動において、一実施形態と略同様に、第１ばね３２Ｂおよび第２ばね３４Ｂは、作動油が吸入流路３０からポンプ室２３を介して吐出流路３５に流れる流路中に配置されないから、第１ばね３２Ｂおよび第２ばね３４Ｂを当該流路中に配置することで生じる作動油の流れ抵抗を低減でき、良好な吸入吐出を得ることができる。また、電磁ポンプ１は可動鉄心８の摺動でピストン１５を直線往復運動するから、電動機を駆動部とする液圧ポンプに比し、電動機の回転運動をピストンの直線往復運動に変換する格別の機構が不要で、容易に製作することができる。

なお、前述の各実施形態では、液圧ポンプとしてソレノイド部２を駆動部とする電磁ポンプ１を用いたが、これに限らず、電動機を駆動部とするピストンポンプとしてもよいことは勿論である。

１：電磁ポンプ（液圧ポンプ）
２：ソレノイド部（駆動部）
３：ポンプ部
８：可動鉄心
１５：ピストン
２３：ポンプ室
２４、３０：吸入流路
２５Ａ、３１Ａ：吸入接続部
２６、３２：吸入チェック弁
２６Ａ、３２Ａ：吸入弁体
２６Ｂ、３２Ｂ：第１ばね
２６Ｄ、３２Ｄ：吸入弁座
２７Ａ、３３Ａ：吐出接続部
２８、３４：吐出チェック弁
２８Ａ、３４Ａ：吐出弁体
２８Ｂ、３４Ｂ：第２ばね
２８Ｄ、３４Ｄ：吐出弁座
２９、３５：吐出流路

Claims (2)

1. ピストンを直線往復運動して液体を吸入吐出する液圧ポンプにおいて、ピストンを駆動する駆動部と、駆動部で作動するポンプ部とを備え、ポンプ部はピストンの直線往復運動で液体を吸入流路から吸入して吐出流路へ吐出するポンプ室と、吸入流路からポンプ室への液体の流れを許容しポンプ室から吸入流路への液体の流れを阻止する吸入チェック弁と、ポンプ室から吐出流路への液体の流れを許容し吐出流路からポンプ室への液体の流れを阻止する吐出チェック弁とを有し、吸入チェック弁は、吸入弁座へ着座する吸入弁体と、吸入弁体を吸入弁座へ着座する方向に付勢する第１ばねとを有し、吸入弁体は吸入流路とポンプ室とを接続する吸入接続部に配置し、第１ばねは吸入弁体の背部で吸入接続部の外方に配置し、吐出チェック弁は、吐出弁座へ着座する吐出弁体と、吐出弁体を吐出弁座に着座する方向へ付勢する第２ばねとを有し、吐出弁体は吐出流路とポンプ室とを接続する吐出接続部に配置し、第２ばねは吐出弁体の背部で吐出接続部の外方に配置したことを特徴とする液圧ポンプ。
2. 前記液圧ポンプは、前記駆動部を通電により発生する吸引力で可動鉄心を摺動するソレノイド部とした電磁ポンプとすることを特徴とする請求項１に記載の液圧ポンプ。
   

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