JP3404635B2 - 液圧ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圧力流体装置の圧力発生
源として用いられる液圧ポンプに関し、より詳細にはア
ンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）やトラクション
コントロールシステム（ＴＣＳ）に用いられる液圧ポン
プに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の液圧ポンプとしては種々の
提案がされており、例えば西ドイツ公開特許３２３６５
３６号公報に開示されているポンプは、ハウジングの収
容孔内に収容したピストンガイドと、このピストンガイ
ド内を往復摺動するピストンを備えており、ピストンは
モータの駆動軸の偏心カムによる駆動力を受けてピスト
ンガイド内を一方向に摺動する共に、ピストン戻しばね
のばね力を受けて反対方向へ摺動するようになってい
る。さらに液圧ポンプはピストンの前進時に流路を開い
てポンプ室内の圧液を出口室側へ吐出し、ピストンの後
退時に流路を閉じるアウトレットバルブを備えている。
アウトレットバルブはバルブシート、プラグ、弁球、ば
ねで構成され、ハウジングの収容孔に組み付けた後にス
クリューを螺着して固定されている。またポンプ室と出
口室との間及び出口室と大気側との間をシール部材によ
ってシールしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】前記した液圧ポンプ
にあっては、つぎのような問題点がある。 ＜イ＞ スクリューや多数のシール部材を必要とするた
め、液圧ポンプの部品点数が増し、部品コストや組立コ
ストが高くなる。 ＜ロ＞ スクリューの外周面やハウジング収容孔の内周
面にねじ加工を施す必要があり、加えてハウジングをス
クリュー装着するために大きく設計しなければならず、
製造コスト、加工性、小型軽量化の点で改善の必要性の
あることが指摘されている。 ＜ハ＞ ブレーキ作動時の液圧や走行時の振動等を受け
てスクリューが緩む危険性がある。 ＜ニ＞ シール部材の組み付け忘れの危険性がある。 ＜ホ＞ スクリュー装着時におけるねじ部からのコン
タミネーション（異物）の発生組付時におけるシール
部材の損傷前記したスクリューの緩みやシール部材の
組み忘れ等の理由から、圧力流体がリークする危険性が
常に残る。圧力流体がリークすると液圧ポンプの吐出能
力が低下するばりでなく、本来の制動機能を発揮でき
ず、ブレーキ装置としては致命的欠陥である。

【０００４】

【本発明の目的】本発明は以上の問題点を解決するため
になされたもので、その目的とするところは、つぎの液
圧ポンプを提供することにある。 部品点数の低減と小型軽量化が図れる、液圧ポン
プ。 ハウジングへの固定を簡易で確実に行える、液圧ポ
ンプ。 リークの発生を抑制でき、安全で安定した吐出性能
を発揮できる、液圧ポンプ。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】

【０００６】本発明は、ハウジングの収容孔内に摺動自
在に収容したピストンと、収容孔に配置されたアウトレ
ットバルブと、ピストンとアウトレットバルブとの間に
画成されたポンプ室と、アウトレットバルブとハウジン
グとの間に画成された出口室とを備えた液圧ポンプにお
いて、前記アウトレットバルブのバルブボディと前記ハ
ウジングとを、ポンプ室と出口室との間及び出口室と大
気側との間の少なくとも二箇所の加締め部により固定
し、アウトレットバルブをハウジングの収容孔内に装着
するようにした構造であって、二箇所の加締め部は夫々
バルブボディに押圧面と受け溝を設け、この押圧面によ
りハウジングの一部の材料を押圧し、塑性流動させて受
け溝内に充填して接合した構造とすることを特徴とす
る、液圧ポンプである。

【０００７】

【実施例１】以下図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて説明する。

【０００８】＜イ＞全体の構成 図１に液圧ポンプの一例を示す。液圧ポンプはハウジン
グ１０に穿設した段付きの収容孔１１に直接収容され、
軸方向に作動するピストン２０と、ピストン２０を軸方
向に駆動させる駆動部材と、収容孔１１内で戻しばね３
０を収容するポンプ室１２と、ポンプ室１２の両側に配
置したインレットバルブ７０及びアウトレットバルブ８
０とを備えている。 収容孔１１内には孔奥の小径孔１
１ａにピストン２０、戻しばね３０、インレットバルブ
７０を収容し、収容孔１１の大径孔１１ｂにアウトレッ
トバルブ８０が装着されている。尚、図１において符号
１３は収容孔１１の小径孔１１ａに連通する入口流路
で、１４は大径孔１１ｂとアウトレットバルブ８０の周
面間に形成した出口室１５に連通する出口流路である。

【０００９】＜ロ＞ピストン ピストン２０は一端から一定距離の範囲に亘って軸心に
穿設した軸路２１を有し、この軸路２１はピストン２０
の周面に放射状に穿設した導入路２２と連通している。
また入口流路１３及び入口流路１３と連通する導入路２
２及び軸路２１はポンプ室１２へ流体を供給するための
吸入路を形成している。ピストン２０の外周溝には導入
路２２を間に挟んでその両側に弾性材からなる環状のシ
ール材２３，２４が装着してあり、一方のシール材２３
は環状のバックアップリング２５を併設している。一方
のシール材２３はピストン２０の外周面において吸入路
とポンプ室１２との間をシールし、他方のシール材２４
はピストン２０の外周面において吸入路と偏心カム７１
を収容する収容室１７との間をシールしている。収容孔
１１の小径孔１１ａに直接収容したピストン２０はその
一端（図１の右端）が回転軸６０の回転中心に対して偏
心状態で固着した偏心カム６１の外周面に当接し、偏心
カム６１の偏心量の２倍分だけピストン２０が一方向に
摺動する。 ピストン２０は環状のバルブシート４０と
の間に縮設した戻しばね３０のばね力を受けて偏心カム
６１に当接する方向に常時付勢されている。

【００１０】＜ハ＞インレットバルブ（図１，２） インレットバルブ７０は吸入路（入口流路１３，導入路
２２，軸路２１）とポンプ室１２との間を結ぶ流路を開
閉する液圧作動式の弁で、ポンプ室１２に面したピスト
ン２０の軸路２１の入口に形成した弁座２６と、弁座２
６に着座する弁球７１と、バルブシート４０に反力を得
て弁球７１を閉弁方向に付勢するばね７２とにより構成
される。

【００１１】＜ニ＞アウトレットバルブ（図１，２） アウトレットバルブ８０はポンプ室１２と出口室１５と
の間を結ぶ流路を開閉する液圧作動式の弁で、バルブシ
ート４０の軸心に形成した弁座４１と、バルブボディ５
０の軸孔５１に収容され、弁座４１に着座する弁球５４
と、バルブボディ５０と弁球５４間に縮設したばね５３
とにより構成される。バルブボディ５０は図２に示すよ
うにその内部に異径の軸孔５１とこの軸孔５１と径方向
に連通した連絡路５２とが穿設されている。軸孔５１内
にはばね５３と弁球５４が収容されていて、軸孔５１の
大径側に固着したバルブシート４０がばね５３や弁球５
４の飛び出しを規制している。バルブボディ５０の外周
面には、連絡路５２を間に挟んで第１及び第２環状溝５
５ａ，５６ａが凹設されていていると共に、各環状溝５
５ａ，５６ａの大気側の面に第１及び第２押圧面５５
ｂ，５６ｂが形成されている。バルブボディ５０は収容
孔１１の大径孔１１ｂ内に収容され、後述する加締め方
法により良好なシール性を保持してハウジング１０に固
定されている。

【００１２】＜ホ＞アウトレットバルブの固定手段 アウトレットバルブ８０は収容孔１１内の二箇所の加締
めにより固定される。すなわち、アウトレットバルブ８
０のバルブボディ５０を大径孔１１ｂに押し込む操作に
よって、バルブボディ５０と大径孔１１ｂの周面間の二
箇所に第１加締め部５５と第２加締め部５６を同時期に
形成できる。各加締め部５５，５６は同一の加締め方法
で形成されるから、図３〜５を基に一方の第１加締め部
５５の形成方法について説明し、他方の第２加締め部５
６についての詳しい説明を省略する。図３は加締め開始
時の状態を示すもので、大径孔１１ｂ内には所定の距離
（バルブボディ５０の第１押圧面５５ｂから第２押圧面
５６ｂまでの距離）を隔てて環状の段差部１１ｃが二箇
所に形成されている。この大径孔１１ｂ内にバルブボデ
ィ５０を押し込むと、バルブボディ５０の第１押圧面５
５ｂが大径孔１１ｂの段差部１１ｃを押圧する。する
と、図４に示すようにハウジング１０の一部の材料が塑
性変形し、第１環状溝５５ａ内に充填されていく。バル
ブボディ５０を所定ストローク押圧すると、図５のよう
に塑性変形したハウジング１０の一部の材料が第１環状
溝５５ａ内に充填圧着して、第１加締め部５５が形成さ
れる。このようにして形成された第１及び第２加締め部
５５，５６は、バルブボディ５０をハウジング１０に固
定する機能のほかに、第１加締め部５５はポンプ室１２
と出口室１５との間をシールする機能を併有し、また第
２加締め部５６は出口室１５と大気側のとの間をシール
する機能を併有する。

【００１３】

【作用】つぎに液圧ポンプの作動について説明する。

【００１４】＜イ＞吸引工程 図１はピストン２０が上死点に達した状態を示す。図３
において戻しばね３０はピストン２０を偏心カム６１側
に付勢し、ピストン２０の端面が偏心カム６１の周面に
当接してピストン２０の後退位置が規制されている。ポ
ンプ室１２の上流側に設けたインレットバルブ７０は閉
じていて、吸入路とポンプ室１２間の連通を遮断してお
り、またポンプ室１２の下流側に設けたアウトレットバ
ルブ８０も閉じていてポンプ室１２と出口室１５間の流
路を遮断している。この状態で図示しないモータが駆動
すると、回転軸６０と共に偏心カム６１が回転する。偏
心カム６１の回転に伴いピストン２０の後退規制位置が
回転軸６０側に移行するために、ピストン２０は戻しば
ね３０のばね力を受けて図１から図６に示す下死点位置
まで後退する。ピストン２０の後退に伴いポンプ室１２
の容量が徐々に増大することからポンプ室１２内に負圧
を生じる。この負圧はアウトレットバルブ８０に対して
閉弁力として作用する一方で、インレットバルブ７０に
対しては開弁力として作用する。その結果、圧力流体が
入口流路１３からピストン２０の導入路２２、軸路２
１、インレットバルブ７０を経てポンプ室１２内に吸入
される。

【００１５】＜ロ＞吐出工程 偏心カム６１が回転を続けピストン２０の下死点位置を
越えると、ピストン２０はポンプ室１２の容積を縮小す
る方向に摺動方向が切り替わり、図６から図１に示す状
態まで前進する。戻しばね３０に抗してピストン２０が
前進するとポンプ室１２の内圧が上昇する。ポンプ室１
２内の昇圧はインレットバルブ７０の閉弁力として作用
する一方で、アウトレットバルブ８０に対しては開弁力
として作用する。その結果、ポンプ室１２内の圧力流体
は開弁状態のアウトレットバルブ８０から出口室１５を
通じて出口流路１４へ吐出される。以上の吸引工程と吐
出工程とを繰り返して圧力流体を連続して吐出する。

【０００１６】＜ハ＞アウトレットバルブの離脱力につ
いて バルブボディ５０は図２に示すように第１及び第２加締
め部５５，５６の二箇所によって良好にシールされてい
る。ここで液圧ポンプの稼働に伴いアウトレットバルブ
８０に作用する軸方向の力（離脱力）について検討す
る。出口室１５の圧力をＰ₀ 、第１加締め部５５の部位
における受圧面積をＡ₁ 、第２加締め部５６の部位にお
ける受圧面積をＡ₂ とした場合、アウトレットバルブ８
０に作用する軸方向の力ｆは ｆ＝（Ａ₂ −Ａ₁ ）×Ｐ₀ となり、アウトレットバルブ８０の各シール部の受圧面
積差（Ａ₂ −Ａ₁ ）は小さいため、通常ブレーキ時及び
ポンプ吸入時においては軸方向の力ｆが小さな値とな
る。またポンプ吐出工程時においては、ポンプ室１２に
も出口室１５と同じ圧力が作用するから、アウトレット
バルブ８０に作用する軸方向の力ｆは ｆ＝Ａ₂ ×Ｐ₀ となるが、二箇所の第１及び第２加締め部５５，５６に
より支持されるため、弛みに対する信頼性が高くなる。

【０００１７】

【実施例２】前記実施例１はバルブボディ５０の二箇所
（第１及び第２加締め部５５、５６）を同時に加締める
場合について説明したが、内側（第１加締め部５５）を
大気側（第２加締め部５６）に先行させて加締めるよう
にしてもよい。具体的にはバルブボディ５０の第１押圧
面５５ｂから第２押圧面５６ｂまでの距離を、大径孔１
１ｂ内の二箇所に形成する段差部１１ｃ、１１ｃ間の距
離より僅かに長く設定することで、段階的な加締めが可
能となる。本実施例によれば、バルブボディ５０の第１
押圧面５５ｂを大径孔１１ｂの孔奥側の段差部１１ｃに
加締めしない程度に圧接させ、この状態でポンプを作動
してポンプ室１２内やピストン２０回りの部品の欠品や
不具合をチェックし、液圧ポンプが正常に機能すること
が確認されたらバルブボディ５０を再び押し込んで第１
加締め部５５及び第２加締め部５６を形成する。尚、ア
ウトレットバルブ８０の機能検査を予め行っておくこと
は当然である。これにより、液圧ポンプの機能検査を行
ってから加締めを行える利点がある。

【０００１８】

【実施例３】以上の実施例はインレットバルブ７０をポ
ンプ室１２内に配設する場合について説明したが、図７
に示すように、入口流路１３と連通させたインレットバ
ルブ７０をポンプ室１２の外部に設け、インレットバル
ブ７０、入口流路１３を通じて流体をポンプ室１２へ導
入するタイプの液圧ポンプに適用することも可能であ
る。本実施例において、先の実施例と共通する部品は同
一の符号を付してそれらの構成及び作用についての説明
を省略する。尚、図７の上半はピストン２０の上死点に
達した状態を示し、下半はピストン２０の下死点に達し
た状態を示す。

【００１９】

【発明の効果】本発明は以上説明したようになるから次
のような効果を得ることができる。

【００２０】＜イ＞ アウトレットバルブとハウジング
の収容孔間の二箇所の加締めによる固定作業と、ポンプ
室と出口室との間及び出口室と大気側との間のシール作
業を、一工程で行え、組立性が著しく向上する。

【００２１】＜ロ＞ アウトレットバルブの固定手段で
ある加締め部がシール機能を併有するから、従来のよう
なシール材が不要となり部品点数の低減と液圧ポンプの
低コスト化が可能となるだけでなく、繁雑な部品管理や
組み付け忘れを回避できる。

【００２２】＜ハ＞ ハウジングの小型軽量化が可能と
なる。

【００２３】＜ニ＞ アウトレットバルブをバルブボデ
ィとハウジングの２箇所の加締め部で強固に支持し、か
つ、出口室内の圧力によってアウトレットバルブに発生
する軸方向の力が小さいので、アウトレットバルブの弛
みに対する信頼性が高い。

【００２４】＜ホ＞ アウトレットバルブをハウジング
に組み付ける際に、従来のようなコンタミの発生やシー
ル部材の損傷の問題がない。そのため、圧力流体のリー
クによる制動機能の低下や液圧ポンプの吐出能力の低下
を回避でき、安全に対する信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１に係る液圧ポンプの縦断面図

【図２】 アウトレットバルブの拡大図

【図３】 加締め作業の説明図で、加締め直前における
第１締め部の拡大図

【図４】 加締め作業の説明図で、加締め途中における
第１締め部の拡大図

【図５】 加締め作業の説明図で、加締め完了時におけ
る第１締め部の拡大図

【図６】 液圧ポンプの作動を説明するための液圧ポン
プの縦断面図

【図７】 実施例２に係る液圧ポンプの縦断面図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭61−20986（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−323241（ＪＰ，Ｕ) 西独国特許出願公開3236536（ＤＥ, Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04B 1/00 - 7/06 F04B 21/00 - 23/14

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングの収容孔内に摺動自在に収
   容したピストンと、収容孔に配置されたアウトレットバ
   ルブと、ピストンとアウトレットバルブとの間に画成さ
   れたポンプ室と、アウトレットバルブとハウジングとの
   間に画成された出口室とを備えた液圧ポンプにおいて、 前記アウトレットバルブのバルブボディと前記ハウジン
   グとを、ポンプ室と出口室との間及び出口室と大気側と
   の間の少なくとも二箇所の加締め部により固定し、 アウトレットバルブをハウジングの収容孔内に装着する
   ようにした構造であって、 二箇所の加締め部は夫々バルブボディに押圧面と受け溝
   を設け、 この押圧面によりハウジングの一部の材料を押圧し、塑
   性流動させて受け溝内に充填して接合した構造とするこ
   とを特徴とする、 液圧ポンプ。
2. 【請求項２】 請求項１において、ポンプ室と出口室
   との間をシールする第１加締め部が、出口室と大気側と
   の間をシールする第２加締め部に先行して加締めを開始
   する構造とすることを特徴とする、液圧ポンプ。