JP4978041B2 - ポンプ装置およびそれを用いた車両用ブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体を吸入・吐出するポンプ装置およびそれを用いた車両用ブレーキ装置に関するものである。

特許文献１に示された従来の昇圧用のポンプ装置は、ポンプ駆動用の駆動軸とこれを支持するケースとの間に、駆動軸の外周面と摺動自在に接する環状のリップを有するオイルシールが配設されて、ケースの内部側と外部側との間がシールされている。このオイルシールは、リップの外周側に配置された環状の固定部を有しており、この固定部がケースにおける軸挿入孔の内周面に固定されている。また、リップと固定部とを連結する基端部がケースの外部側（すなわち低圧側）に位置するとともに、リップの先端側（すなわち反基端部側）がケースの内部側（すなわち昇圧側）に位置するようにして、オイルシールが配設されている。
特開２００４−５２９８８号公報

しかしながら、特許文献１に示された従来のポンプ装置のようにリップ先端が昇圧側に配置されるオイルシールにあっては、ケース内圧力が異常高圧になってケース内部側のリップ表面に高圧が作用した際に、仮にリップ先端がケースの外部側に向けてめくれるような変形が生じると、その後、たとえケース内圧力が通常の圧力範囲まで低下したとしてもリップは元の形状に復帰し難く、シール性が損なわれたままとなってしまう。したがって、当該オイルシールにあっては、こうした復帰の困難な変形が生じぬように、複数のリテーナ（すなわち金属環）を用いるなどして剛性が高められており、これがオイルシールの簡素化の阻害要因となっていた。

本発明は上記点に鑑みて、オイルシールの簡素化を図ることのできるポンプ装置を提供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、ケース（７１ａ〜７１ｄ、７３ａ、７３ｂ）に設けた軸挿入孔（７２ａ〜７２ｄ）に駆動軸（５４）を挿入し、ケース内に収納されたポンプ（１０、１３）を駆動軸（５４）を介して駆動して流体を吸入・吐出し、吐出される流体の圧力を上昇させるためのポンプ装置であって、駆動軸（５４）の外周面に摺動自在に接する環状のリップ（９１１ａ）と軸挿入孔の内周面に固定される環状の固定部（９１２ａ）とが基端部（９１１ｂ、９１２ｂ）で連結されたオイルシール（９１）により、ケースの内部側と外部側との間がシールされ、さらに、基端部（９１１ｂ、９１２ｂ）がケースの内部側に位置するとともに、リップ（９１１ａ）の反基端部がケースの外部側に位置する状態で、オイルシール（９１）が配設され、駆動軸（５４）と軸挿入孔（７２ａ〜７２ｄ）との間で、且つオイルシール（９１）とポンプ（１３）との間に、オイルシール（９１）とポンプ（１３）との間をシールするシール部材（９０）が配設されていることを特徴とする。

これによると、ケース内圧力が異常高圧になった場合には、リップ（９１１ａ）の先端側が駆動軸（５４）の径方向外側に向かって開き、リップ（９１１ａ）の先端側と駆動軸（５４）の外周面との間に隙間ができてケース内圧力がケース外にリリーフされるため、ケース内圧力が異常高圧になった場合でも上記のような「リップ先端がめくられるような変形」が生じない。したがって、この変形を規制するためのリテーナを省略するなど、当該変形を規制することを目的とした剛性アップのための構成を省くことができ、その分だけオイルシール（９１）の簡素化を図ることができる。

例えば、ケース内圧力が通常範囲にあるとき高いシール性を示し、かつケース内圧力が通常範囲から外れて高くなったときリリーフするようにオイルシール（９１）の剛性を設定することにより、ポンプ装置の構成部材が変形・損傷することを回避することができる。

また、ポンプ（１０、１３）による流体吸入によってケース内の圧力低下が生じた場合でも、これによってリップ（９１１ａ）がより強固に駆動軸（５４）表面に押し付けられるようになるため、リップ（９１１ａ）と駆動軸（５４）表面との間を介してケース外からケース内への異種流体混入が好適に防止される。
さらに、シール部材（９０）を設けたことにより、ポンプ（１０、１３）とケース外との間のシール性がさらに向上する。
また、本発明ではリップ（９１１ａ）の反基端部がケースの外部側に配置されることから、例えばリップ（９１１ａ）の反基端部がケースの内部側に配置される従来態様と比較して、軸挿入孔（７２ａ〜７２ｄ）におけるオイルシール（９１）とシール部材（９０）との間の領域の容積を小さくすることができるため、当該領域内の流体量を少なくすることができる。その結果、当該ポンプ装置内に昇圧対象流体が充填される以前から上記領域に残存する流体（例えば空気）が、上記昇圧対象流体の充填後にシール部材（９０）と駆動軸（５４）との間の隙間を介して昇圧対象流体中に混入するといったことが生じ難くなる。
また、上記領域にグリス等を注入してシール性の向上を図る態様にあっては、こうした注入剤の量を少なくすることができる。

請求項１に記載のポンプ装置において、駆動軸（５４）におけるケース（７１ａ〜７１ｄ、７３ａ、７３ｂ）の外部に露出される側の端部外周面に、リップ（９１１ａ）が接するようにすることもできる。

これによると、組立時において、リップ開口（すなわちオイルシール９１の中心孔）に対しその基端側から駆動軸（５４）の上記露出側端部を挿入することにより、リップ先端がめくれるような変形を生じさせないようにすることができ、さらに、上記挿入時のリップ（９１１ａ）と駆動軸（５４）との摺動距離を短くすることができる。その結果、例えば、こうした組立時の変形防止と摺動距離短縮化を図るために駆動軸（５４）において部分的に大径とした箇所にシール面を設定する従来態様（特許文献１の図１参照）と異なり、駆動軸（５４）にこのような大径部分を設ける必要がなくなるため、駆動軸（５４）を簡素な形状にすることができ、駆動軸（５４）の加工工数を大幅に低減することができる。また、大径部分をなくすことができることから、結果的に駆動軸（５４）を細く、ひいてはポンプ装置自体を小型化することができるようになる。

この場合において、駆動軸（５４）はベアリング（５１、５２）により回転自在に支持されており、駆動軸（５４）におけるベアリング（５１、５２）に支持される部位とリップ（９１１ａ）とが接する部位は、同径であるとともに、駆動軸（５４）の最大径部分であると、駆動軸（５４）の加工工数を低減することができる。

また、この場合において、駆動軸（５４）は、ベアリング（５１、５２）に支持される部位からリップ（９１１ａ）が接する部位まで同径であると、さらに駆動軸（５４）の加工工数を低減することができる。

そして、車両用ブレーキ装置において、請求項１に記載のポンプ装置（１００）によってブレーキ液の圧力を上昇させることができる。

この場合、車両用ブレーキ装置の全体を小型化することができる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄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。

本発明を図に示す実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に係るポンプ装置を用いた車両用ブレーキ装置を示す図である。

まず、ブレーキ装置の基本構成を、図１に基づいて説明する。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配管の油圧回路を構成する車両に本発明によるブレーキ装置を適用した例について説明するが、前後配管などにも適用可能である。

図１に示すように、ブレーキペダル１は倍力装置２と接続されており、この倍力装置２によりブレーキ踏力等が倍力される。

そして、倍力装置２は、倍力された踏力をマスタシリンダ３に伝達するプッシュロッド等を有しており、このプッシュロッドがマスタシリンダ３に配設されたマスタピストンを押圧することによりマスタシリンダ圧が発生する。なお、これらブレーキペダル１、倍力装置２及びマスタシリンダ３はブレーキ液圧発生手段に相当する。

また、このマスタシリンダ３には、マスタシリンダ３内にブレーキ液を供給したり、マスタシリンダ３内の余剰ブレーキ液を貯留するマスタリザーバ３ａが接続されている。

そして、マスタシリンダ圧は、ＡＢＳ制御等を行うブレーキ液圧制御用アクチュエータを介して右前輪ＦＲ用のホイールシリンダ４及び左後輪ＲＬ用のホイールシリンダ５へ伝達されている。以下の説明は、右前輪ＦＲ及び左後輪ＲＬ側について説明するが、第２の配管系統である左前輪ＦＬ及び右後輪ＲＲ側についても全く同様であるため、説明は省略する。

このブレーキ装置はマスタシリンダ３に接続する管路（主管路）Ａを備えており、この管路Ａには逆止弁２２ａと共にリニア差圧制御弁２２が備えられている。そして、このリニア差圧制御弁２２によって管路Ａは２部位に分けられている。すなわち管路Ａは、マスタシリンダ３からリニア差圧制御弁２２までの間においてマスタシリンダ圧を受ける管路Ａ１と、リニア差圧制御弁２２から各ホイールシリンダ４、５までの間の管路Ａ２に分けられる。

このリニア差圧制御弁２２は通常は連通状態であるが、マスタシリンダ圧が所定圧よりも低い際にホイールシリンダ４、５に急ブレーキをかける時、或いはトラクションコントロール時に、マスタシリンダ側とホイールシリンダ側との間に所定の差圧を発生させる状態（差圧状態）となる。このリニア差圧弁２２は、差圧の設定値をリニアに調整することができる。

また、管路Ａ２において、管路Ａは２つに分岐しており、開口する一方にはホイールシリンダ４へのブレーキ液圧の増圧を制御する増圧制御弁３０が備えられ、他方にはホイールシリンダ５へのブレーキ液圧の増圧を制御する増圧制御弁３１が備えられている。

これら増圧制御弁３０、３１は、電子制御装置（以下、ＥＣＵという）により連通・遮断状態を制御できる２位置弁として構成されている。そして、この２位置弁が連通状態に制御されているときには、マスタシリンダ圧あるいはポンプの吐出によるブレーキ液圧を各ホイールシリンダ４、５に加えることができる。これら第１、第２の増圧制御弁３０、３１は、ＡＢＳ制御が実行されていないノーマルブレーキ時には、常時連通状態に制御されている。

なお、増圧制御弁３０、３１には、それぞれ安全弁３０ａ、３１ａが並列に設けられており、ブレーキ踏み込みを止めてＡＢＳ制御が終了したときにおいてホイールシリンダ４、５側からブレーキ液を排除するようになっている。

第１、第２の増圧制御弁３０、３１と各ホイールシリンダ４、５との間における管路Ａとリザーバ４０とを結ぶ管路（吸入管路）Ｂには、ＥＣＵにより連通・遮断状態を制御できる減圧制御弁３２、３３がそれぞれ配設されている。これらの減圧制御弁３２、３３は、ノーマルブレーキ状態（ＡＢＳ非作動時）では、常時遮断状態とされている。

管路Ａのリニア差圧制御弁２２及び増圧制御弁３０、３１の間とリザーバ４０とを結ぶ管路（還流管路）Ｃには回転式ポンプ１３が配設されている。この回転式ポンプ１３の吐出口側には、安全弁１３Ａが備えられており、ブレーキ液が逆流しないようになっている。また、この回転式ポンプ１３にはモータ１１が接続されており、このモータ１１によって回転式ポンプ１３は駆動される。なお、第２の配管系統には、回転式ポンプ１３と同様に構成された回転式ポンプ１０（図２参照）が備えられている。これら回転式ポンプ１０、１３の詳細については後で説明する。

そして、リザーバ４０とマスタシリンダ３とを接続するように管路（補助管路）Ｄが設けられている。この管路Ｄには２位置弁２３が配置されており、通常時には２位置弁２３が遮断状態とされ、管路Ｄが遮断されるようになっている。この２位置弁２３はブレーキアシスト時やトラクションコントロール時等に連通状態とされ管路Ｄが連通状態にされると、回転式ポンプ１３は管路Ｄを介して管路Ａ１のブレーキ液を汲み取り、管路Ａ２へ吐出してホイールシリンダ４、５におけるホイールシリンダ圧をマスタシリンダ圧よりも高くして車輪制動力を高めるようになっている。なお、この際にはリニア差圧制御弁２２によって、マスタシリンダ圧とホイールシリンダ圧との差圧が保持される。

リザーバ４０は、管路Ｄに接続されてマスタシリンダ３側からのブレーキ液を受け入れるリザーバ孔４０ａと、管路Ｂ及び管路Ｃに接続されホイールシリンダ４、５から逃がされるブレーキ液を受け入れるリザーバ孔４０ｂとを備えている。リザーバ孔４０ａより内側には、ボール弁４１が配設されている。このボール弁４１には、ボール弁４１を上下に移動させるための所定ストロークを有するロッド４３がボール弁４１と別体で設けられている。

また、リザーバ室４０ｃ内には、ロッド４３と連動するピストン４４と、このピストン４４をボール弁４１側に押圧してリザーバ室４０ｃ内のブレーキ液を押し出そうとする力を発生するスプリング４５が備えられている。

このように構成されたリザーバ４０は、所定量のブレーキ液が貯留されると、ボール弁４１が弁座４２に着座してリザーバ４０内にブレーキ液が流入しないようになっている。このため、回転式ポンプ１３の吸入能力より多くのブレーキ液がリザーバ室４０ｃ内に流動することがなく、回転式ポンプ１３の吸入側に高圧が印加されないようになっている。

図２は回転式ポンプ１０、１３を含むポンプ装置１００の断面図である。この図は、ポンプ装置１００をブレーキ液圧制御用アクチュエータのハウジング１５０に組付けた状態を示しており、紙面上下方向が車両天地方向となるように組付けられている。以下、図２に基づいてポンプ装置１００の全体構成について説明する。

上述したように、ブレーキ装置は、第１配管系統と第２配管系統の２系統から構成されている。このため、ポンプ装置１００には図１及び図２に示された第１配管系統用の回転式ポンプ１３と、図２に示された第２配管系統用の回転式ポンプ１０の２つが備えられている。そして、これら回転式ポンプ１０、１３が１本の駆動軸５４で駆動されるようになっている。

ポンプ装置１００の外形を構成するケースは、第１、第２、第３、第４シリンダ７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ及び円筒状の第１、第２中央プレート７３ａ、７３ｂによって構成されている。

第１シリンダ７１ａ、第１中央プレート７３ａ、第２シリンダ７１ｂ、第２中央プレート７３ｂ、第３シリンダ７１ｃが順に重ねられ、重なり合う部分の外周が溶接されることで接合されている。そして、これら溶接されてユニット化された部分を第１ケースとして、第１ケースにおける第３シリンダ７１ｃとの間にバネ手段に相当する皿バネ２１０を挟むようにして、第２ケースに相当する第４シリンダ７１ｄが第１ケースに対して同軸的に配置されている。このようにして一体構造のポンプ装置１００が構成されている。

このように一体構造とされたポンプ装置１００が、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ用のハウジング１５０に形成された略円筒形状の凹部１５０ａ内に挿入されている。

そして、凹部１５０ａの入口に掘られた雌ネジ溝１５０ｂにリング状の雄ネジ部材２００がネジ締めされて、ポンプ装置１００がハウジング１５０に固定された構成となっている。具体的には、ポンプ装置１００の挿入方向の先端位置のうち駆動軸５４の先端と対応する位置において、ハウジング１５０の凹部１５０ａに円形状の第２の凹部１５０ｃが形成されている。この第２の凹部１５０ｃの径は、駆動軸５４より大きいが第１シリンダ７１ａの外径より小さくされている。このため、駆動軸５４の先端部、つまり第１シリンダ７１ａの端面から突出する部分が第２の凹部１５０ｃ内に入り込み、凹部１５０ａの底面のうち第２の凹部１５０ｃ以外の部分が第１シリンダ７１ａの端面と接する構造となり、雄ネジ部材２００のネジ締めによってポンプ装置１００が軸力を得られるようになっている。

ここで、ハウジング１５０の凹部１５０ａへのポンプ装置１００の固定構造に関して、皿バネ２１０を備えていることから、皿バネ２１０が以下のように作用する。

ポンプ装置１００をハウジング１５０に固定するため、換言すればポンプ装置１００によるブレーキ液の吸入吐出時に高圧なブレーキ液圧によってポンプ装置１００がハウジング１５０の内側でガタつかないようにするために、大きな軸力を確保しなければならない。

しかしながら、雄ネジ部材２００のネジ締めのみによって上記軸力を得るのでは、軸力に大きなバラツキが発生し得る。

これに対して、本実施形態では、第３、第４シリンダ７１ｃ、７１ｄの間に皿バネ２１０を配置し、第４シリンダ７１ｄのうちの第３シリンダ７１ｃ側の端部を縮径し、その部位が後述する第３シリンダ７１ｃの第３中心孔７２ｃに挿入されるようにしている。また、第４シリンダ７１ｄのうち第３シリンダ７１ｃの第３中心孔７２ｃに挿入される部位の径は、第３中心孔７２ｃの径とほぼ同じか、または、若干小さめに設定してあり、第４シリンダ７１ｄが第３シリンダ７１ｃの第３中心孔７２ｃに対して遊嵌合の状態としている。

このため、雄ネジ部材２００をネジ締めする際に、第４シリンダ７１ｄと第３シリンダ７１ｃの間に配置された皿バネ２１０の弾性力によってポンプ装置１００をハウジング１５０の穴部１５０ａに固定するための軸力が発生させられることになる。つまり、第３シリンダ７１ｃよりも紙面右側に位置する部材が皿バネ２１０によって凹部１５０ａの底面に押し付けられると共に、第４シリンダ７１ｄが皿バネ２１０によって雄ネジ部材２００側に押し付けられることで、軸力が発生させられる。したがって、その軸力を安定させると共に、ポンプ装置１００にかかる軸力が過大とならず必要最小限となるようにすることができる。これにより、ポンプ装置１００の変形を押さえることができる。

この皿バネ２１０の向きは、皿バネ２１０の底面側（外周部に荷重が掛かる側）が回転式ポンプ１０、１３側を向き、皿バネ２１０の上面側（内周部に荷重が掛かる側）がモータ１１側を向くような構成とされている。

また、第１〜第４シリンダ７１ａ〜７１ｄには、それぞれ第１、第２、第３、第４中心孔７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄが備えられている。第１シリンダ７１ａに形成された第１中心孔７２ａの内周にはベアリング５１が備えられており、第３シリンダ７１ｃに形成された第３中心孔７２ｃの内周にはベアリング５２が備えられている。これらベアリング５１、５２は、ニードルベアリングよりも幅狭なボールベアリングによって構成されている。

ベアリング５１およびベアリング５２には、共に、シールプレート５１ａ、５２ａが備えられ、ベアリング５１に関してはシールプレート５１ａが駆動軸５４の先端側に位置し、ベアリング５２に関してはシールプレート５２ａが第４シリンダ７１ｄ側に向けられた配置とされている。

図３は、第３シリンダ７１ｃのみを表した図であり、図３（ａ）は第３シリンダ７１ｃの斜視図、図３（ｂ）は第３シリンダ７１ｃの正面図（ポンプ装置１００の軸方向から見た図）である。但し、この図３では、後述するＯリング７４ｃが配置される溝については図示を省略している。

この図に示されるように、第３中心孔７２ｃは、ベアリング５２の外径と同等の内径を有する部分と、ベアリング５２の内径よりも縮小された部分とを有し、これらによって段付き部が構成されている。この段付き部までベアリング５２が押し込まれると、ベアリング５２が第３中心孔７２ｃの内側まで入り込み、第３中心孔７２ｃのうち第４シリンダ７１ｄ側において空洞が残る。この空洞内に第４シリンダ７１ｄの一部が入り込むようになっている。

そして、軸挿入孔に相当する第１〜第４中心孔７２ａ〜７２ｄ内に駆動軸５４が嵌入され、ベアリング５１、５２によって軸支されている。このように、回転式ポンプ１０、１３を挟んで両側にベアリング５１、５２が配置されている。

なお、第３シリンダ７１ｃによって後述する吸入口６２も構成されているが、この吸入口６２の構成に関しては後で詳細に説明する。

図４は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。以下、図２及び図４に基づいて回転式ポンプ１０、１３の構成を説明する。

回転式ポンプ１０は、円筒状の第１中央プレート７３ａの両側を第１シリンダ７１ａ及び第２シリンダ７１ｂで挟み込んで形成されたロータ室５０ａ内に配置されており、駆動軸５４によって駆動される内接型ギアポンプ（トロコイドポンプ）で構成されている。

具体的には、回転式ポンプ１０は、内周に内歯部が形成されたアウターロータ１０ａと外周に外歯部が形成されたインナーロータ１０ｂとからなる回転部を備えており、インナーロータ１０ｂの孔内に駆動軸５４が挿入された構成となっている。そして、駆動軸５４に形成された長穴５４ａ（図２参照）内にキー５４ｂが嵌入されており、このキー５４ｂによってインナーロータ１０ｂへのトルク伝達が成されるようになっている。

アウターロータ１０ａとインナーロータ１０ｂは、それぞれに形成された内歯部と外歯部とが噛み合わさって複数の空隙部１０ｃを形成している。そして、駆動軸５４の回転によって空隙部１０ｃが大小変化することで、ブレーキ液の吸入吐出が行われる。

一方、回転式ポンプ１３は、円筒状の第２中央プレート７３ｂの両側を第２シリンダ７１ｂ及び第３シリンダ７１ｃで挟み込んで形成されたポンプ室５０ｂ内に配置されている。回転式ポンプ１３も、回転式ポンプ１０と同様にアウターロータ１３ａ及びインナーロータ１３ｂを備えた内接型ギアポンプで構成されており、駆動軸５４を中心として回転式ポンプ１０を１８０°回転させた配置となっている。このように配置することで、回転式ポンプ１０、１３のそれぞれの吸入側の空隙部１０ｃと吐出側の空隙部１０ｃとが駆動軸５４を中心として対称位置となるようにし、吐出側における高圧なブレーキ液圧が駆動軸５４に与える力を相殺できるようにしている。

第１シリンダ７１ａには、回転式ポンプ１０の吸入側の空隙部１０ｃと連通する吸入口６０が形成されている。吸入口６０は、第１シリンダ７１ａの回転式ポンプ１０側の端面から反対側の端面まで貫通するように形成されている。このため、吸入口６０のうち回転式ポンプ１０側の端面とは反対側の端面側を入口としてブレーキ液が導入される。

そして、吸入口６０は、ハウジング１５０に対して凹部１５０ａ底面に至るように形成された吸入用管路１５１に接続されている。

第２シリンダ７１ｂには、回転式ポンプ１０の吐出側の空隙部１０ｃと連通する吐出口６１が備えられている。この吐出口６１は、回転式ポンプ１０側の端面から外周面に至るように延設されている。この吐出口６１は、具体的には以下のように構成されている。

第２シリンダ７１ｂのうち回転式ポンプ１０側の端面には、駆動軸５４を囲むように形成された環状溝６１ａが備えられている。

この環状溝６１ａ内には、リング状のシール部材１７１が備えられている。このシール部材１７１は、回転式ポンプ１０側に配置された樹脂部材１７１ａと、樹脂部材１７１ａを回転式ポンプ１０側に押圧するゴム部材１７１ｂとから構成されている。このシール部材１７１は、その内周側に、吸入側の空隙部１０ｃ及び吸入側の空隙部１０ｃに対向するアウターロータ１０ａの外周と中央プレート７３ａとの隙間が位置するように配置され、また、その外周側に、吐出側の空隙部１０ｃ及び吐出側の空隙部１０ｃに対向するアウターロータ１０ａの外周と中央プレート７３ａとの隙間が位置するように配置されている。すなわち、シール部材１７１によって、シール部材１７１の内外周の比較的低圧な部位と比較的高圧な部位とがシールされるように構成されている。

また、シール部材１７１は、環状溝６１ａの内周と接し、外周とは一部しか接しないように構成されており、環状溝６１ａのうちシール部材１７１よりも外周側の一部接しない部分は隙間となっている。つまり、環状溝６１ａには、外周全周がシール部材１７１と接しないように構成された領域があり、この領域をブレーキ液が流動できるようになっている。さらに、第２のシリンダ７１ｂには、環状溝６１ａの一部から管路６１ｂが引き出されている。このように構成された環状溝６１ａの隙間と管路６１ｂによって吐出口６１が構成されている。

そして、吐出口６１は、ハウジング１５０の凹部の内周面のうちポンプ装置１００の先端位置が配置される部分全周に形成された環状溝１６２を介して、ハウジング１５０に形成された吐出用管路１５２と接続されている。

さらに、第２シリンダ７１ｂにおける吐出口６１が形成された端面と反対側の端面には、吐出側の空隙部と連通する吐出口６３が備えられている。

吐出口６３は、第２シリンダ７１ｂの端面から外周面に至るように形成されている。この吐出口６３は、上記した吐出口６１と同様の構造で形成されており、樹脂部材１７２ａ及びゴム部材１７２ｂからなるリング状のシール部材１７２を収容した環状溝６３ａの隙間と、環状溝６３ａの最も上方位置から引き出された管路６３ｂとから構成されている。この吐出口６３は、ハウジング１５０の凹部１５０ａの内周面のうち中央プレート７３ｂの外周と対向する部分全周に形成した環状溝１６３を介して、吐出用管路１５４に接続されている。

第３シリンダ７１ｃには、回転式ポンプ１３の吸入側の空隙部と連通する吸入口６２が備えられている。

吸入口６２は、第３シリンダ７１ｃにおける回転式ポンプ１３側の端面から反対側の端面まで貫通し、かつ、反対側の端面において第３シリンダ７１ｃの外周面まで貫通するように形成されている。

具体的には、吸入口６２は、第３シリンダ７１ｃに形成された第３中心孔７２ｃを利用して構成され、この第３中心孔７２ｃの径を拡大して溝を形成することで構成されている。図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、第３シリンダ７１ｃの第３中心孔７２ｃは、回転式ポンプ１３側（紙面奥側）において長円形を成している。この長円形の上側の端部の半円形寄りに駆動軸５４が配置されており、下側の端部の半円形と駆動軸５４との間には吸入口６２を構成する隙間が形成されている。なお、ここでは第３中心孔７２ｃの形状について、下側の端部を円弧状としたが長方形状としても良い。

また、第３中心孔７２ｃは、第３シリンダ７１ｃの中間位置においてベアリング５２と同等の径となるように拡径され、第３シリンダ７１ｃのうち回転式ポンプ１３側とは反対側の端面において長円形の下側の端部が第３シリンダ７１ｃの外周面まで達する溝と繋がった構造とされている。この溝は、例えば断面長方形もしくは長半円形によって構成されるが、本実施形態では断面長方形としてある。

吸入口６２は、この第３中心孔７２ｃのうちベアリング５２を配置しても塞がれない部分、つまり三日月状の部分と、第３シリンダ７１ｃのうち回転式ポンプ１３側とは反対側の端面において第３シリンダ７１ｃの外周面まで延設された溝によって構成される。このため、吸入口６２のうち第３シリンダ７１ｃの外周面側を入口として、ブレーキ液が導入されるようになっている。そして、吸入口６２は、吸入口６２の入口の位置を含むようにハウジング１５０の凹部１５０ａの内周面の全周に形成された環状溝１６４を介して、ハウジング１５０に形成された吸入用管路１５３と接続されている。

なお、図２において、吸入用管路１５３及び吐出用管路１５４が図１における管路Ｃに相当する。

このように、第３中心孔７２ｃを利用して吸入口６２を構成することにより、駆動軸５４やベアリング５２等にブレーキ液が供給されるため、駆動軸５４の回転が円滑に行われる。また、吸入口６２の方が吐出口６３よりもモータ１１側（ハウジング１５０外部側）に位置しているため、ハウジング１５０の外部に近い部分のブレーキ液圧が低くなるようにできる。

なお、第２シリンダ７１ｂの第２中心孔７２ｂは部分的に駆動軸５４より径大とされており、この径大とされた部位に第１の回転式ポンプ１０と第２の回転式ポンプ１３とを遮断するシール部材８０が収容されている。このシール部材８０は、リング状の弾性部材であるＯリング８１を、径方向を深さ方向とする溝部が形成されたリング状の樹脂部材８２に嵌め込んだものであり、Ｏリング８１の弾性力によって樹脂部材８２が押圧されて駆動軸５４と接するようになっている。

図示しないが、例えば、樹脂部材８２及び第２シリンダ７１ｂの第２中心孔７２ｂの断面形状は共に、円形状を部分的に切欠きとした円弧形状とされており、第２シリンダ７１ｂの第２中心孔７２ｂに樹脂部材８２が嵌め込まれるように構成されている。このため、樹脂部材８２の切欠き部分がキーとしての役割を果たし、シール部材８０が第２シリンダ７１ｂに対して相対回動できないように構成されている。

第４シリンダ７１ｄは、皿バネ２１０が配置される面と反対の面において凹んでおり、この凹みから駆動軸５４が突出させられている。駆動軸５４は、突出した側の端部において鍵形状とした接続部５４ｃを備えており、この接続部５４ｃにモータ１１の駆動軸１１ａが差し込まれる。そして、一本の駆動軸５４が駆動軸１１ａを介してモータ１１によって回動されて、回転式ポンプ１０、１３が駆動されるようになっている。

また、第４シリンダ７１ｄの凹み部分の入口の径は、モータ１１のホルダー１１ｂに形成された孔１１ｃと同等になっており、第４シリンダ７１ｄの凹み部分とモータ１１のホルダー１１ｂの孔１１ｃとの間の隙間を小さくしてベアリング１８０を配置し、駆動軸１１ａが軸支されるようになっている。なお、ここでは駆動軸１１ａがベアリング１８０によって軸支される例を挙げているが、駆動軸５４を軸支するようにしてもよい。

このように、モータ１１のホルダー１１ｂに形成された孔１１ｃと第４シリンダ７１ｄの凹み部分とにベアリング１８０を配置すると、モータ１１と第４シリンダ７１の径方向の位置決めが為されるため、モータ１１の駆動軸１１ａと駆動軸５４の軸ズレを最小限に抑えることができる。

また、第４シリンダ７１ｄに形成された凹み内において、駆動軸５４の外周を覆うように、シール部材９０とオイルシール９１が駆動軸５４の軸方向に並べられて嵌め込み固定されている。シール部材９０は、シール部材８０と同様の構成であり、吸入口６２から洩れてくるブレーキ液をシールする役割を果たすものである。より詳細には、シール部材９０は、駆動軸５４と中心孔７２ｄとの間で、且つオイルシール９１と回転式ポンプ１３との間に配設されて、オイルシール９１と回転式ポンプ１３との間をシールするものである。

オイルシール９１は、駆動軸５４と中心孔７２ｄとの間で、且つシール部材９０よりもモータ１１側に配設されて、ケース７１ａ〜７１ｄ、７３ａ、７３ｂの内部側（すなわち、ポンプ装置１００の内部）とケース７１ａ〜７１ｄ、７３ａ、７３ｂの外部側（すなわち、ポンプ装置１００の外部）との間をシールするものである。

図５はオイルシール９１近傍の拡大断面図であり、この図５に示されるように、オイルシール９１は、ゴム等の弾性体にて環状に形成された弾性部材９１１を有し、この弾性部材９１１は、駆動軸５４の軸方向に延びる円筒状のリップ９１１ａと、リップ９１１ａの一端から駆動軸５４の径方向外側に向かって延びる鍔部９１１ｂとを備えている。

また、オイルシール９１は、リップ９１１ａの外周側に、金属にて環状に形成されたリテーナ９１２が設けられている。リテーナ９１２は、駆動軸５４の軸方向に延びる円筒状の固定部９１２ａと、固定部９１２ａの一端から駆動軸５４の径方向内側に向かって延びる鍔部９１２ｂとを備えている。弾性部材９１１とリテーナ９１２は、インサート成形により両鍔部９１１ｂ、９１２ｂにて連結されている。本実施形態では、これら鍔部９１１ｂ、９１２ｂによって、請求項記載のオイルシールの基端部が構成される。

そして、リップ９１１ａの内周面が駆動軸５４の外周面に摺動自在に接しており、このリップ９１１ａの外周面に環状のバネ９１３が装着されており、このバネ９１３によりリップ９１１ａが駆動軸５４に押し付けられている。また、固定部９１２ａが第４シリンダ７１ｄに圧接されている。

また、オイルシール９１は、基端部に相当する両鍔部９１１ｂ、９１２ｂがケース７１ａ〜７１ｄ、７３ａ、７３ｂの内部側に位置するとともに、リップ９１１ａの反基端部（すなわち、リップ９１１ａの先端側）がケース７１ａ〜７１ｄ、７３ａ、７３ｂの外部側に位置する状態で配設されている。

図２に示されるように、リップ９１１ａは、駆動軸５４におけるケース７１ａ〜７１ｄ、７３ａ、７３ｂの外部に露出される側の端部外周面に接するようになっている。

また、駆動軸５４における両ベアリング５１、５２に支持される部位とリップ９１１ａが接する部位は、同径であるとともに、駆動軸５４の最大径となっている。さらに、駆動軸５４は、オイルシール９１と反対側の端部に配置されたベアリング５１に支持される部位から、リップ９１１ａが接する部位まで、同径になっている。

第１〜第４シリンダ７１ａ〜７１ｄのそれぞれの外周面にはＯリング７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄが配置されている。これらＯリング７４ａ〜７４ｄは、ハウジング１５０に形成された吸入用管路１５１、１５３や吐出用管路１５２、１５４におけるブレーキ液をシールするものであり、吸入用管路１５１と吐出用管路１５２の間、吐出用管路１５２と吐出用管路１５４の間、吐出用管路１５４と吸入用管路１５３の間、及び吸入用管路１５３とハウジング１５０の外部の間に配置されている。

なお、第４シリンダ７１ｄの凹み部分の入口側の先端の外周面は縮径されており、段付き部を構成している。上記したリング状の雄ネジ部材２００はこの縮径された部分に嵌装され、ポンプ装置１００が固定されるようになっている。

次に、上記のように構成されたブレーキ装置及びポンプ装置１００の作動について説明する。

ブレーキ装置は、車輪がロック傾向にあるＡＢＳ制御時、若しくは大きな制動力を必要とする時（例えば、ブレーキ踏力に対応した制動力が得られない場合やブレーキペダル１の操作量が大きいとき等）において、ポンプ装置１００を駆動してリザーバ４０内のブレーキ液を吸入し、昇圧して吐出する。そして、この吐出された高圧のブレーキ液によってホイールシリンダ４、５の圧力を増圧する。

このとき、ポンプ装置１００内では、回転式ポンプ１０、１３が吸入用管路１５１、１５３を通じてブレーキ液を吸入し、吐出用管路１５２、１５４を通じてブレーキ液を吐出するという基本的なポンプ動作を行う。

このとき、回転式ポンプ１０、１３では、吐出側の圧力が非常に大きくなる。このため、ポンプ装置１００がハウジング１５０から抜ける方向にブレーキ液圧が作用するが、上述したように、皿バネ２１０及び雄ネジ部材２００によってポンプ装置１００の軸力を確保しているため、ポンプ装置１００がハウジング１５０内でガタつくのを防止することができる。

そして、本実施形態の場合、回転式ポンプ１０よりもモータ１１側において、ポンプ装置１００の外形を構成するシリンダ部品を１部品によって構成せずに、第３シリンダ７１ｃと第４シリンダ７１ｄという２部品に分割し、これら第３シリンダ７１ｃと第４シリンダ７１ｄの間に皿バネ２１０を配置している。

従来の車両用ブレーキ装置に備えられるポンプ本体では、回転式ポンプよりもモータ側において、ポンプ本体の外形を構成するシリンダ部品を１部品で構成し、これに吸入口を形成した構成としている。したがって、シリンダ部品はベアリングやシールを配置しなければならないため、軸方向長さが大きなものにならざるを得なかったが、ベアリングやシールよりも外周位置では、何も配置されないスペースができ、言わばデッドスペースが形成されていた。

これに対し、本実施形態では、第３シリンダ７１ｃと第４シリンダ７１ｄの間に皿バネ２１０を配置した構成としているため、スペースの有効活用が図れる。このため、皿バネ２１０をポンプ装置１００の先端位置に配置する場合と比べて、第３シリンダ７１ｃ、第４シリンダ７１ｄおよび皿バネ２１０を含めたポンプ装置１００のトータルの軸方向長さ（ポンプ軸長さ）を短くすることができる。

また、このような構造において、皿バネ２１０の向きは、皿バネ２１０の底面側（外周部に荷重が掛かる側）が回転式ポンプ１０、１３側を向き、皿バネ２１０の上面側（内周部に荷重が掛かる側）がモータ１１側を向くような構成とされている。

仮に、皿バネ２１０の向きが、皿バネ２１０の上面側が回転式ポンプ１０、１３側を向き、皿バネ２１０の底面側がモータ１１側を向くような構成とされていれば、以下の問題が発生する可能性がある。

すなわち、例えばポンプ装置１００が凹部１５０ａの底面に押し付けられるときの反力などが第１シリンダ７１ａの外周部、第１中央プレート７３ａ、第２シリンダ７１ｂの外周部、第２中央プレート７３ｂおよび第３シリンダ７１ｃの外周部を介して皿バネ２１０側に伝えられたときに、この荷重を皿バネ２１０の上面側で受け止めなければならない。この場合、荷重の掛かる位置が第３シリンダ７１ｃの外周側であるのに荷重を受け止める位置がそれよりも第３シリンダ７１ｃの内周側となるため、そのズレによって第３シリンダ７１ｃが変形する可能性がある。

これに対し、本実施形態の場合には、その荷重を皿バネ２１０の底面側、つまり第３シリンダ７１ｃの外周側で受け止めることができる。このため、皿バネ２１０の底面側において荷重を確実に受け止めることができ、第３シリンダ７１ｃの変形を防止することができる。

さらに、本実施形態では、ベアリング５１、５２をボールベアリングで構成している。このため、ニードルベアリングを用いる場合と比べて、軸方向の短縮化を図ることが可能となる。

また、本実施形態では、オイルシール９１は、基端部に相当する両鍔部９１１ｂ、９１２ｂがケース７１ａ〜７１ｄ、７３ａ、７３ｂの内部側に位置するとともに、リップ９１１ａの反基端部がケース７１ａ〜７１ｄ、７３ａ、７３ｂの外部側に位置する状態で配設されている。

これにより、ケース内圧力が異常高圧になった場合には、リップ９１１ａの先端側が駆動軸５４の径方向外側に向かって開き、リップ９１１ａの先端側と駆動軸５４の外周面との間に隙間ができてケース内圧力がケース外にリリーフされるため、ケース内圧力が異常高圧になった場合でもリップ９１１ａの先端がめくられるような変形が生じない。したがって、この変形を規制するためのリテーナを省略するなど、当該変形を規制することを目的とした剛性アップのための構成を省くことができ、その分だけオイルシール９１の簡素化を図ることができる。

例えば、ケース内圧力が通常範囲にあるとき高いシール性を示し、かつケース内圧力が通常範囲から外れて高くなったときリリーフするようにオイルシール９１の剛性を設定することにより、ポンプ装置１００の構成部材が変形・損傷することを回避することができる。

また、回転式ポンプ１０、１３によるブレーキ液吸入によってケース内の圧力低下が生じた場合でも、これによってリップ９１１ａがより強固に駆動軸５４の表面に押し付けられるようになるため、リップ９１１ａと駆動軸５４の表面との間を介してケース外からケース内への空気混入が好適に防止される。

また、本実施形態では、リップ９１１ａは、駆動軸５４におけるケース７１ａ〜７１ｄ、７３ａ、７３ｂの外部に露出される側の端部外周面に接するようになっている。

これにより、組立時において、リップ開口（すなわちオイルシール９１の中心孔）に対しその基端側から駆動軸５４の上記露出側端部を挿入することにより、リップ９１１ａの先端がめくれるような変形を生じさせないようにすることができ、さらに、上記挿入時のリップ９１１ａと駆動軸５４との摺動距離を短くすることができる。

その結果、例えば、こうした組立時の変形防止と摺動距離短縮化を図るために駆動軸５４において部分的に大径とした箇所にシール面を設定する従来態様（特許文献１の図１参照）と異なり、駆動軸５４にこのような大径部分を設ける必要がなくなるため、駆動軸５４を簡素な形状にすることができる。具体的には、駆動軸５４におけるオイルシール９１と反対側の端部に配置されたベアリング５１に支持される部位から、リップ９１１ａが接する部位まで、同径にすることができ、駆動軸５４の加工工数を大幅に低減することができる。また、大径部分をなくすことができることから、結果的に駆動軸５４を細く、ひいてはポンプ装置１００自体を小型化することができるようになる。

また、本実施形態では、回転式ポンプ１３とケース外部側との間にシール部材９０とオイルシール９１が駆動軸５４の軸方向に並べて配設されているため、回転式ポンプ１３とケース外部側との間のシール性がさらに向上する。

また、例えばリップの反基端部がケース内部側に配置される従来態様と比較して、本実施形態のように、回転式ポンプ１３とケース外部側との間にシール部材９０とオイルシール９１が駆動軸５４の軸方向に並べて配設されている場合には、軸挿入孔におけるオイルシール９１とシール部材９０間の領域の容積を小さくすることができる。その結果、ポンプ装置１００内にブレーキ液が充填される以前から上記領域に残存する空気が、ブレーキ液の充填後にシール部材９０と駆動軸５４との間の隙間を介してブレーキ液中に混入するといったことが生じ難くなる。

また、軸挿入孔におけるオイルシール９１とシール部材９０間の領域にグリス等を注入してシール性の向上を図る態様にあっては、こうした注入剤の量を少なくすることができる。

因みに、オイルシール９１の鍔部９１１ｂの容積を大きくしたり、或いは、オイルシール９１を第４シリンダ７１ｄの中心孔７２ｄになるべく深く挿入することにより、軸挿入孔におけるオイルシール９１とシール部材９０間の領域の容積をさらに小さくすることができる。

なお、本実施形態では、本発明のポンプ装置を車両用ブレーキ装置に適用した例を示したが、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。

また、本発明は、駆動軸５４における両ベアリング５１、５２に支持される部位からリップ９１１ａが接する部位までが同径である必要はなく、例えばこれら両部位が他の部位よりも大径とされるなど、部分的に径の異なる駆動軸５４を採用してもよい。

また、本発明は、駆動軸５４における両ベアリング５１、５２に支持される部位とリップ９１１ａが接する部位とが、駆動軸５４の最大径である必要はなく、さらに、駆動軸５４における両ベアリング５１、５２に支持される部位とリップ９１１ａが接する部位とが、同径である必要もない。

本発明の一実施形態に係るポンプ装置を用いた車両用ブレーキ装置を示す図である。 図１の回転式ポンプ１０、１３を含むポンプ装置１００の断面図である。 （ａ）は第３シリンダ７１ｃの斜視図、（ｂ）は第３シリンダ７１ｃの正面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図２のオイルシール９１近傍の拡大断面図である。

符号の説明

１０、１３…ポンプ、５１、５２…ベアリング、５４…駆動軸、７１ａ〜７１ｄ…シリンダ（ケース）、７２ａ〜７２ｄ…中心孔（軸挿入孔）、７３ａ、７３ｂ…中央プレート（ケース）、９０…シール部材、９１…オイルシール、９１１ａ…リップ、９１１ｂ…鍔部（基端部）、９１２ａ…固定部、９１２ｂ…鍔部（基端部）。

Claims (1)

1. ケース（７１ａ〜７１ｄ、７３ａ、７３ｂ）に設けた軸挿入孔（７２ａ〜７２ｄ）に駆動軸（５４）を挿入し、前記ケース内に収納されたポンプ（１０、１３）を前記駆動軸（５４）を介して駆動して流体を吸入・吐出し、吐出される流体の圧力を上昇させるためのポンプ装置であって、
   前記駆動軸（５４）の外周面に摺動自在に接する環状のリップ（９１１ａ）と前記軸挿入孔の内周面に固定される環状の固定部（９１２ａ）とが基端部（９１１ｂ、９１２ｂ）で連結されたオイルシール（９１）により、前記ケースの内部側と外部側との間がシールされ、
   さらに、前記基端部（９１１ｂ、９１２ｂ）が前記ケースの内部側に位置するとともに、前記リップ（９１１ａ）の反基端部が前記ケースの外部側に位置する状態で、前記オイルシール（９１）が配設され、
   前記駆動軸（５４）と前記軸挿入孔（７２ａ〜７２ｄ）との間で、且つ前記オイルシール（９１）と前記ポンプ（１３）との間に、前記オイルシール（９１）と前記ポンプ（１３）との間をシールするシール部材（９０）が配設されており、
   前記ケースは、同軸的に配置され夫々前記軸挿入孔を有する第１ケース（７１ａ〜７１ｃ、７３ａ、７３ｂ）と第２ケース（７１ｄ）とを備えて構成され、
   前記第１ケースと前記第２ケースは、ハウジング（１５０）の凹部（１５０ａ）に挿入され、
   前記第１ケースと前記第２ケースとの間には、前記第１ケースおよび前記第２ケースを前記ハウジング（１５０）の凹部（１５０ａ）に固定するための軸力を発生させるバネ手段（２１０）が配設され、
   前記第２ケースは、前記第１ケース側の端部が縮径されて、この縮径された部位が前記第１ケースの前記軸挿入孔（７２ｃ）に挿入されており、
   前記バネ手段は、前記第２ケースにおける縮径された部位の外周側に配置され、
   前記シール部材（９０）は、前記第２ケースにおける縮径された部位の内周側に配置されていることを特徴とするポンプ装置。

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