JP7188034B2 - ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、ポンプに関する。

従来から、例えば、下記特許文献１に開示されたポンプが知られている。この従来のポンプは、第一ポンプ室の容積の増減に応じて流体を吸入すると共に流体を吐出する第一ポンプ機構と、第二ポンプ室内にて吸入室と吐出室とを形成すると共に第一ポンプ室の容積の増減に同期して第二ポンプ室の軸線方向に沿って相対移動可能であり、吐出室側へ相対移動した際には吸入室と吐出室との連通を遮断し、吸入室側へ相対移動した際には吸入室と吐出室とを連通させる弁機構を備えた第二ポンプ機構と、を備えている。そして、従来のポンプは、第一ポンプ室の容積が増加する際には弁機構が吐出室側へ相対移動して吸入室へ流体を吸入すると共に吐出室から第一ポンプ室へ流体を充填し、第一ポンプ室の容積が減少する際には第一ポンプ室から流体を吐出すると共に弁機構が吸入室側へ相対移動して吸入室から吐出室へ流体を流入させるようになっている。ここで、従来のポンプでは、第一ポンプ室の容積が増加する際、吐出室の流体を全て第一ポンプ室に流入させる、つまりピストンが下死点に戻るように、第一ポンプ室の内径ｄ１、第二ポンプ室の内径ｄ２及びピストンの外径ｄ３が下記式１の関係を成立させるように設定されている。
ｄ２≒（ｄ１^２＋ｄ３^２）^１／２…式１

特許第３２７８９８２号公報

従来のポンプの更なる吸入性能向上及び作動音低減を図るためには、吐出室から第一ポンプ室へ吐出する流体の速度を上げることが考えられる。この場合、同一の移動量で吐出する流体の量を増やすために、第二ポンプ室の内径ｄ２を増加させることが考えられる。しかし、第二ポンプ室の内径ｄ２を増加させると、吐出室から第一ポンプ室に送り込む流体の量が増加し、上記式１の関係が崩れることでピストンが下死点に戻らなくなる虞がある。以下、ピストンが下死点に戻らなくなることを説明する。

第二ポンプ室の内径ｄ２を増加させた場合、流体が第一ポンプ室及び第二ポンプ室の吐出室の両室が流体で満たされる状態が生じ得る。この状態において、弁機構が吸入室側へ相対移動して吸入室と吐出室との連通が遮断される吸入工程が行われると、吐出室内の流体を第一ポンプ室に吐出することが不能となって吐出室内の圧力が増大し、吐出室の容積を減少させることができなくなるため、ピストンが下死点まで戻らなくなる。ピストンが下死点まで戻らなくなることで、吸入工程において、ピストンが下死点まで戻る場合と比べて第一ポンプ室の容積を増加させることができないため、第一ポンプ室から吐出される流体の吐出量が減少する。このため、吸入工程における吐出室の圧力の増大を抑制する必要がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。即ち、本発明の目的は、第一ポンプ室及び第二ポンプ室内に形成された吐出室が流体で満たされた状態で、吸入工程における吐出室の圧力を維持することができるポンプを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明に係るポンプは、容積が可変の第一ポンプ室と、第一ポンプ室に連通する第一吸入口及び第一吐出口と、を備え、第一ポンプ室の容積の増減に応じて第一吸入口から流体を吸入し第一吐出口から流体を吐出する第一ポンプ機構と、第二ポンプ室と、第二ポンプ室に連通する第二吸入口と、第二ポンプ室に連通すると共に第一吸入口に連通する第二吐出口と、第二ポンプ室の内部に配されて第二吸入口側に吸入室を形成すると共に第二吐出口側に吐出室を形成し、且つ、第一ポンプ室の容積の増加に連動して第二ポンプ室の軸線に沿って相対移動可能であり、吐出室側へ相対移動することによって吐出室の容積が減少する際には吸入室と吐出室との連通を遮断し、第一ポンプ室の容積の減少に連動して吸入室側へ相対移動することによって吐出室の容積が増加する際には吸入室と吐出室とを連通させる弁機構と、を備えた第二ポンプ機構と、が設けられ、第一ポンプ室の容積が増加する吸入工程において、弁機構が吐出室側へ相対移動して第二吸入口から吸入室へ流体を吸入し且つ吐出室から第二吐出口及び第一吸入口を介して第一ポンプ室へ流体を充填し、第一ポンプ室の容積が減少する吐出工程において、第一吐出口から流体を吐出すると共に弁機構が吸入室側へ相対移動して吸入室から吐出室へ流体を流入させるポンプであって、吸入工程において第一ポンプ室及び吐出室が流体によって満たされた状態で、第一ポンプ室の容積が増加する動きに連動して弁機構が吐出室の容積を減少させるときに、吐出室の容積を減少させるために発生する押力に対し、吐出室の圧力の上昇によって発生して弁機構に作用する抗力が押力よりも小さくなるように、吐出室における圧力を押力に対応する所定圧力よりも小さい状態で維持する圧力維持機構を備える。

これによれば、吸入工程において、吐出室の容積が減少する際に発生する押力に対する抗力が押力よりも小さくなるように、圧力維持機構が吐出室における圧力を所定圧力よりも小さい状態で維持することができる。これにより、吸入工程において、第一ポンプ室は、容積が最大容積まで増加して流体を吸入することができ、その結果、吐出工程における流体の吐出量が減少することを抑制することができる。

本発明の実施形態に係るポンプが設けられるブレーキ装置の構成を示す図である。 図１のポンプの構成を示す断面図である。 図２の弁機構を構成するフィードリングの構成を示す断面図である。 図１の環状部材の構成を示す断面図である。 図１のシール部材の構成を示す断面図である。 ピストンが上死点と下死点との間にある場合を説明するための断面図である。 ピストンが下死点にある場合を説明するための断面図である。 実施形態の変形例の構成を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、説明に用いる各図は概念図であり、各部の形状は必ずしも厳密なものではない場合がある。

本実施形態における車両のブレーキ装置１は、図１に示すように、マスタシリンダ２、ブレーキブースタ３、ホイールシリンダ４、ブレーキアクチュエータ５及びリザーバタンク６を備えている。マスタシリンダ２は、シリンダ本体２１、及び、第一マスタピストン２２及び第二マスタピストン２３と、を含んで構成されている。ブレーキブースタ３は、例えば、負圧式の倍力装置であり、運転者による踏力を倍力して第一マスタピストン２２及び第二マスタピストン２３に伝達する。リザーバタンク６は、シリンダ本体２１に対して、シール部材（例えば、Ｏリング等）により、液密に組み付けられている。

ホイールシリンダ４は、各輪に設けられたホイールシリンダ４１、ホイールシリンダ４２、ホイールシリンダ４３及びホイールシリンダ４４から構成される。各ホイールシリンダ４１～４４は、ブレーキアクチュエータ５（以下、単に「アクチュエータ５」とも称呼する。）を介して、マスタシリンダ２に接続されている。ホイールシリンダ４１は、車両の左後輪ＲＬに配置されている。ホイールシリンダ４２は、車両の右後輪ＲＲに配置されている。ホイールシリンダ４３は、車両の左前輪ＦＬに配置されている。ホイールシリンダ４４は、車両の右前輪ＦＲに配置されている。これにより、ホイールシリンダ４は、流体としてのブレーキフルードがマスタシリンダ２又は後述するポンプ１００によって加圧されてアクチュエータ５を介して供給されると、左後輪ＲＬ、右後輪ＲＲ、左前輪ＦＬ及び右前輪ＦＲに制動力を発生させる。

アクチュエータ５は、詳細な図示を省略するが、各ホイールシリンダ４１～４４に対応して設けられた管路、電磁弁及び逆止弁等を有している。これにより、アクチュエータ５は、図示を省略する制御装置（マイクロコンピュータ）によって電磁弁が連通状態又は遮断状態に切替制御されると、マスタシリンダ２によって加圧されたブレーキフルードを各ホイールシリンダ４１～４４に供給したり、内蔵するポンプ１００によって加圧されたブレーキフルードを調圧して各ホイールシリンダ４１～４４に供給したりする。尚、アクチュエータ５の作動については、本発明に直接関係しないので、その詳細な説明を省略する。

車両のブレーキ装置１においては、運転者がブレーキペダル７を踏み込むと、マスタシリンダ２に気密的に連結された負圧式のブレーキブースタ３により踏力が倍力され、シリンダ本体２１内の第一マスタピストン２２及び第二マスタピストン２３が押圧される。押圧された第一マスタピストン２２及び第二マスタピストン２３は、例えば、車両前後方向（軸線方向）にて前方に向けて前進し、それぞれ、マスタシリンダ２（より詳しくはシリンダ本体２１）の内部にリザーバタンク６から供給されたブレーキフルードを加圧する。これにより、マスタシリンダ２においては、マスタシリンダ圧が発生し、マスタシリンダ圧がアクチュエータ５を介して各ホイールシリンダ４１～４４に供給（伝達）される。

又、車両のブレーキ装置１においては、例えば、自動ブレーキ機能の制動時や、走行中又は制動時の車両の挙動を修正するために、アクチュエータ５に内蔵したポンプ１００を作動させる。これにより、ポンプ１００は、例えば、自動ブレーキ機能の作動時においては、マスタシリンダ２を介してリザーバタンク６に貯留されているブレーキフルードを吸引し、吸引したブレーキフルードを加圧してポンプ圧を発生させる。そして、ポンプ圧は、アクチュエータ５によって調圧されて、各ホイールシリンダ４１～４４に供給（伝達）される。

（１．ポンプ１００の構成の詳細）
次に、ポンプ１００の構成を詳細に説明する。ポンプ１００は、所謂、ピストンポンプであり、図２に示すように、ポンプ１００のハウジング１０１の内部に、第一ポンプ機構１１０と第二ポンプ機構１２０とを設けて構成されている。ハウジング１０１には、第二ポンプ機構１２０の第二ポンプ室１２１に連通する吸入ポート１０２と、第一ポンプ室１１１に連通する吐出ポート１０３とが形成されている。

第一ポンプ機構１１０は、ハウジング１０１の内部に形成される容積が可変の第一ポンプ室１１１と、一端が第一ポンプ室１１１に臨みハウジング１０１の内部に軸線方向スライド可能に組み付けたピストン１１２と、第一ポンプ室１１１の入口部に設けた第一吸入口１１３と、第一ポンプ室１１１の出口部に設けた第一吐出口１１４と、を備えている。第一ポンプ機構１１０は、ピストン１１２の軸線方向スライドに伴って第一ポンプ室１１１の容積が増減することに応じて、第一吸入口１１３から流体であるブレーキフルードを第一ポンプ室１１１に吸入し第一吐出口１１４からブレーキフルードを吐出ポート１０３に吐出する。

第一ポンプ室１１１は、ハウジング１０１の内部に組み付けられたシリンダ部材１１５に形成されている。ピストン１１２は、一端側が、例えば、樹脂等で形成されてシリンダ部材１１５に液密に挿入され、他端側の外周はシール部材１１６によってハウジング１０１との間を液密にシールされている。又、ピストン１１２の外周には、後述する圧力維持機構１３０を構成する環状部材１３１の係脱部１３１ａと係脱するように、大径とされた周状凸部１１２ａが設けられている。

又、第一ポンプ機構１１０は、第一ポンプ室１１１の第一吸入口１１３に設けられた吸入弁と、第一ポンプ室１１１の第一吐出口１１４に設けられた吐出弁と、を備えている。尚、吸入弁及び吐出弁については、図２に示すように、周知の構造のボール弁であるため、これらの弁に関する詳細な説明は省略する。

又、第一ポンプ機構１１０は、ピストン１１２を駆動する偏心カム１１７と、ピストン１１２の復帰スプリング１１８と、を備えている。偏心カム１１７は、ハウジング１０１に設けられた大気室１０４に配置されている。偏心カム１１７は、駆動軸（図示省略）に取り付けられており、偏心カム１１７が駆動軸回りに回転することにより、ピストン１１２を第一ポンプ室１１１に向けて押し動かす。復帰スプリング１１８は、シリンダ部材１１５の内部に配置されている。復帰スプリング１１８は、偏心カム１１７によって第一ポンプ室１１１に向けて移動したピストン１１２を大気室１０４に向けて復帰させる。

従って、ピストン１１２は、偏心カム１１７及び復帰スプリング１１８によって軸線方向に往復運動する。そして、ピストン１１２が往復運動することにより、第一ポンプ室１１１の容積が増減し、ブレーキフルードの吸入及び吐出が行われる。尚、以下の説明において、第一ポンプ室１１１の容積が増加してブレーキフルードを吸入する工程を「吸入工程」と称し、第一ポンプ室１１１の容積が減少してブレーキフルードを吐出する工程を「吐出工程」と称呼する。

第二ポンプ機構１２０は、ハウジング１０１の内部における大径部１０１ａに形成されて第二吸入口として機能する吸入ポート１０２と連通する第二ポンプ室１２１と、第二ポンプ室１２１と連通すると共に第一ポンプ機構１１０の第一ポンプ室１１１の第一吸入口１１３に連通する第二吐出口１２２と、第二ポンプ室１２１の内部に配された弁機構としての弁部１２３と、を備えている。ここで、第一ポンプ室１１１の内径ｄ１及びピストン１１２の外径ｄ３とする場合、第二ポンプ室１２１（より詳しくは、大径部１０１ａ）の内径ｄ２を（ｄ１^２＋ｄ３^２）^１／２よりも大きく設定することにより、第二ポンプ室１２１の容積を第一ポンプ室１１１の最大容積よりも大きくすることができる。

弁部１２３は、後述する圧力維持機構１３０の環状部材１３１に設けられた支持部１３１ｂに支持されていて、第二ポンプ室１２１の軸線に沿って相対移動可能に組み付けられてピストン１１２の動きに追従可能な環状のフィードリング１２３ａを備えている。フィードリング１２３ａは、後述する圧力維持機構１３０のシール部材１３２と接離可能とされている。これにより、弁部１２３即ちフィードリング１２３ａは、第二ポンプ室１２１の内部において、吸入ポート１０２（第二吸入口）側に吸入室１２１ａを形成すると共に第二吐出口１２２側に吐出室１２１ｂを形成する。

弁部１２３は、吸入工程においてフィードリング１２３ａが第一ポンプ室１１１の容積の増加に連動して第二ポンプ室１２１の軸線に沿って第二ポンプ室１２１即ちハウジング１０１に対して吐出室１２１ｂ側へ相対移動することにより吐出室１２１ｂの容積が減少する際には、フィードリング１２３ａとシール部材１３２とが当接して吸入室１２１ａと吐出室１２１ｂとの連通を遮断する。一方、弁部１２３は、吐出工程においてフィードリング１２３ａが第一ポンプ室１１１の容積の減少に連動して第二ポンプ室１２１の軸線に沿って第二ポンプ室１２１即ちハウジング１０１に対して吸入室１２１ａ側へ相対移動することにより吐出室１２１ｂの容積が増加する際には、フィードリング１２３ａとシール部材１３２とが離間して吸入室１２１ａと吐出室１２１ｂとを連通させる。

フィードリング１２３ａは、耐油性のあるゴム材料や耐油性のある軟質樹脂等から形成されたカップシールであり、外周縁がハウジング１０１（大径部１０１ａ）の周壁面に接触してシールする。フィードリング１２３ａは、図３に示すように、テーパ孔によって形成される内径拡大部１２３ａ１が設けられている。内径拡大部１２３ａ１を形成するテーパ孔は、後述する圧力維持機構１３０のシール部材１３２に対面する側が拡径した孔である。尚、フィードリング１２３ａの吐出室１２１ｂに対面する側の内径は、圧力維持機構１３０の環状部材１３１の支持部１３１ｂの外径よりも大きくなるように設定されている。このように、フィードリング１２３ａが内径拡大部１２３ａ１を有することにより、吸入室１２１ａから吐出室１２１ｂにブレーキフルードが流れる際の流路の断面積が拡大され、その結果、吐出室１２１ｂに対するブレーキフルードの吸入抵抗を低減することができる。尚、フィードリング１２３ａは、必ずしも内径拡大部１２３ａ１を有していなくても良い。

圧力維持機構１３０は、図２に示すように、環状部材１３１、シール部材１３２及び付勢部材としてのスプリング１３３を備えている。環状部材１３１及びシール部材１３２は、ピストン１１２に対して相対移動可能とされている。

環状部材１３１は、耐油性のある樹脂材料或いは金属材料から形成されており、図４に示すように、係脱部１３１ａ及び支持部１３１ｂを有している。係脱部１３１ａは、ピストン１１２の外周に設けられた周状凸部１１２ａに対して係脱可能とされている（図６及び図７を参照）。係脱部１３１ａは、環状部材１３１の周方向に沿って離間して複数設けられている。互いに隣接する係脱部１３１ａの間にはスリットが形成されており、吐出室１２１ｂから吐出されるブレーキフルードが第一ポンプ室１１１に向けて流れるようになっている。支持部１３１ｂは、弁部１２３のフィードリング１２３ａの内径よりも小さい外径を有するようにテーパ状に形成されており、フィードリング１２３ａを軸線に沿って相対移動可能となるように支持している。

シール部材１３２は、耐油性のあるゴム材料や耐油性のある軟質樹脂等から形成されており、図２に示すように、環状部材１３１に対して、第二ポンプ室１２１の吸入室１２１ａ側に配置されている。シール部材１３２は、図５に示すように、ピストン１１２の外周面（より詳しくは、周状凸部１１２ａと同等の外径を有する大径部分の外周面）に締め代を有して組み付けられると共に、相対移動可能なフィードリング１２３ａの内径拡大部１２３ａ１側の端部と接離するように形成されている。これにより、シール部材１３２はフィードリング１２３ａと共に弁部１２３を構成する。

スプリング１３３は、環状部材１３１と共にシール部材１３２を、第二ポンプ室１２１の吐出室１２１ｂに向けて付勢する。これにより、環状部材１３１は係脱部１３１ａがピストン１１２の周状凸部１１２ａに押圧されると共にシール部材１３２はフィードリング１２３ａ及び環状部材１３１に対して押圧される。ここで、スプリング１３３の付勢力の大きさは、復帰スプリング１１８がピストン１１２を復帰させる際の付勢力の大きさよりも小さく設定されることが好ましい。

（２．ポンプ１００の作動）
次に、ポンプ１００の作動について、第一ポンプ機構１１０の第一ポンプ室１１１がブレーキフルードを吸入する吸入工程から説明する。吸入工程の開始時点においては、図２に示すように、前回の吐出工程により、ピストン１１２は、偏心カム１１７によってこれ以上第一ポンプ室１１１に向けて移動することができず、第一ポンプ室１１１の容積が最小容積となる地点である上死点に位置している。そして、ピストン１１２は、偏心カム１１７の回転と共に復帰スプリング１１８の付勢力が作用することによって偏心カム１１７に向けて、即ち、これ以上偏心カム１１７に向けて移動することができず、第一ポンプ室１１１の容積が最大となる地点である下死点（図７を参照）に向けて移動を開始する。これにより、第一ポンプ室１１１の容積は、ピストン１１２の下死点への移動に伴って、最小容積から増加し始める。

ピストン１１２が移動を開始すると、第二ポンプ機構１２０においては、図６に示すように、圧力維持機構１３０の環状部材１３１及びシール部材１３２がスプリング１３３の付勢力によって、ピストン１１２の下死点への移動に追従して移動する。一方、弁部１２３のフィードリング１２３ａは、大径部１０１ａに接触しているため、静止している。そして、シール部材１３２が下死点側に移動し、フィードリング１２３ａに当接する。

即ち、この状態においては、図６に示すように、フィードリング１２３ａとシール部材１３２とが接触して弁部１２３が閉状態になる。又、フィードリング１２３ａの外周面が第二ポンプ室１２１（ハウジング１０１の大径部１０１ａ）の周壁面に接触しシールされ、且つ、シール部材１３２の内周面とピストン１１２の外周面とが接触しシールされていることにより、吸入室１２１ａと吐出室１２１ｂとの連通が遮断される。

このように、吸入室１２１ａと吐出室１２１ｂとの連通が遮断された状態において圧力維持機構１３０がフィードリング１２３ａと共に下死点に向けたピストン１１２に追従して移動すると、吐出室１２１ｂに満たされたブレーキフルードは加圧される。そして、加圧されたブレーキフルードは、図６にて太矢印により示すように、加圧されて第二吐出口１２２から第一ポンプ機構１１０の第一吸入口１１３に向けて吐出される。第一ポンプ機構１１０においては、ピストン１１２の下死点への移動に伴って第一ポンプ室１１１の容積が増加して室内の圧力が低下することに加え加圧されたブレーキフルードが供給されることにより、第一吸入口１１３の吸入弁（ボール弁）が開状態になる。従って、第二ポンプ室１２１の吐出室１２１ｂから吐出されたブレーキフルードが第一ポンプ室１１１に吸入される。

尚、圧力維持機構１３０と共にフィードリング１２３ａがピストン１１２に追従して移動することにより、第二ポンプ室１２１の吐出室１２１ｂの容積が減少する一方で吸入室１２１ａの容積は増加する。従って、吸入工程においては、吸入ポート１０２（第一吸入口）を介して、第二ポンプ室１２１の吸入室１２１ａにブレーキフルードが吸入される。

そして、ピストン１１２の下死点に向けた移動が継続すると、第一ポンプ室１１１にブレーキフルードが満たされて、第二ポンプ室１２１の吐出室１２１ｂからブレーキフルードを吐出しにくくなる。このように、吐出室１２１ｂからブレーキフルードが吐出しにくい状態において吐出室１２１ｂの容積が減少する場合、吐出室１２１ｂの内部の圧力が増加する。これにより、吐出室１２１ｂの内部の圧力の増加に起因して発生する抗力が、吐出室１２１ｂの容積が減少する際に発生する押力即ちスプリング１３３の付勢力によって移動する圧力維持機構１３０のシール部材１３２及びフィードリング１２３ａ即ち弁部１２３に作用する。

そして、図７に示すように、吐出室１２１ｂの内部の圧力増加に起因して発生する抗力が発生すると、圧力維持機構１３０及びフィードリング１２３ａはピストン１１２に追従することなくピストン１１２よりも遅れて移動する。つまり、圧力維持機構１３０及びフィードリング１２３ａは、ピストン１１２に追従することなく、ピストン１１２の動きと独立してピストン１１２より遅い速度で移動する。これにより、吐出室１２１ｂの内部の圧力の増加速度は遅くなり、吐出室１２１ｂの内部を予め設定された所定圧力よりも小さい状態で維持する。

このとき、圧力維持機構１３０は、例えば、吐出室１２１ｂの圧力が所定圧力よりも大きくなる状況が生じた場合には、例えば、環状部材１３１及びシール部材１３２がフィードリング１２３ａと共にスプリング１３３の付勢力に抗して下死点に向けての移動をより遅くし（停止する場合も含む）、即ち、必要に応じて吐出室１２１ｂの容積の減少をより遅らせることにより、吐出室１２１ｂの内部の圧力を所定圧力よりも小さい状態となるように維持することができる。即ち、圧力維持機構１３０は、吐出室１２１ｂの容積の減少を遅らせる容積徐変機構を有する。尚、所定圧力は、例えば、吐出室１２１ｂから第一ポンプ室１１１に向けてブレーキフルードを供給する際の必要圧力に応じて決定される。

ここで、ピストン１１２は、圧力維持機構１３０及びフィードリング１２３ａの移動速度低下（停止する場合も含む）に拘わらず、下死点に向けて移動を継続している。従って、第一ポンプ室１１１の容積は最大容積に向けて増加を続けている。この場合、圧力維持機構１３０及びフィードリング１２３ａによって吐出室１２１ｂの内部の圧力が所定圧力よりも小さい状態で維持されており、且つ、第一ポンプ室１１１の容積が増加を続けているため、吐出室１２１ｂから第一ポンプ室１１１に向けてブレーキフルードが供給される。従って、第一ポンプ室１１１には、ピストン１１２の下死点への移動に伴い、第一ポンプ室１１１の容積に応じた必要十分なブレーキフルードが供給される。そして、図７に示すように、ピストン１１２は、下死点までの移動を完了する。このように、ピストン１１２が下死点まで移動すると、第一ポンプ室１１１の容積は最大容積になっており、且つ、吐出室１２１ｂから吐出されたブレーキフルードで満たされた状態即ち充填された状態になる。つまり、吸入性能が向上する。

次に、第一ポンプ機構１１０の第一ポンプ室１１１に吸入したブレーキフルードを吐出ポート１０３から吐出する吐出工程について説明する。吐出工程においては、上述した吸入工程により、ピストン１１２は、図７に示すように、下死点に位置している。そして、ピストン１１２は、偏心カム１１７が回転することによって、下死点から上死点に向けて移動を開始する。これにより、第一ポンプ室１１１の容積は、ピストン１１２の上死点への移動に伴って、最大容積が減少し始める。

ここで、ピストン１１２が上死点に向けて移動することにより、ブレーキフルードが充填された第一ポンプ室１１１においてはブレーキフルードが加圧される。そして、ブレーキフルードが加圧されることにより、第一吐出口１１４の吐出弁（ボール弁）が開状態になる。従って、第一ポンプ室１１１の第一吐出口１１４から吐出されたブレーキフルードは、ハウジング１０１に設けられた吐出ポート１０３から各ホイールシリンダ４１～４４に吐出される。

このとき、第二ポンプ機構１２０においては、上述したように、第二ポンプ室１２１の吐出室１２１ｂの内部の圧力を所定圧力よりも小さい状態で維持するため、図７に示すように、ピストン１１２の周状凸部１１２ａに対して環状部材１３１の係脱部１３１ａが離間した（脱した）状態になっている。又、フィードリング１２３ａは、吐出室１２１ｂの内部の圧力によってシール部材１３２に当接しており、その結果、弁部１２３が閉状態に維持されている。

そして、ピストン１１２が上死点に向けて移動を継続すると、図６に示すように、ピストン１１２の周状凸部１１２ａが圧力維持機構１３０の環状部材１３１の係脱部１３１ａに当接する。これにより、環状部材１３１はスプリング１３３の付勢力に抗してシール部材１３２及びフィードリング１２３ａを押圧し、圧力維持機構１３０及びフィードリング１２３ａはピストン１１２の上死点に向けた移動に追従して移動を開始する。

ピストン１１２が上死点に向けて移動すると、周状凸部１１２ａが係脱部１３１ａに当接し、環状部材１３１及びシール部材１３２が上死点に向けて移動する。この際、フィードリング１２３ａは、大径部１０１ａに接触しているため静止している。その結果、フィードリング１２３ａとシール部材１３２とが離間即ち弁部１２３が開状態になり、吸入室１２１ａと吐出室１２１ｂとが連通する。更にピストン１１２が上死点に向けて移動すると、支持部１３１ｂとフィードリング１２３ａとが当接する。これにより、フィードリング１２３ａは、図２に示すように、ピストン１１２に追従して移動することができる。

これにより、図２にて太い矢印により示すように、大気圧である第二ポンプ室１２１の吸入室１２１ａから容積の増加に伴って圧力の低下した吐出室１２１ｂに向けて、ブレーキフルードが環状部材１３１の支持部１３１ｂの外周とフィードリング１２３ａの内周、より詳しくは、内径拡大部１２３ａ１との間に形成されている隙間を通して流入する。従って、吐出室１２１ｂには、吸入室１２１ａからブレーキフルードが吸入される。

そして、図２に示すように、ピストン１１２が上死点までの移動を完了する。このように、ピストン１１２が上死点まで移動すると、第二ポンプ室１２１の吐出室１２１ｂは吸入室１２１ａから吸入されたブレーキフルードで満たされた状態になる。ポンプ１００は、上述した吸入工程及び吐出工程を繰り返し行う。

以上の説明からも理解できるように、上記実施形態のポンプ１００は、容積が可変の第一ポンプ室１１１と、第一ポンプ室１１１に連通する第一吸入口１１３及び第一吐出口１１４と、を備え、第一ポンプ室１１１の容積の増減に応じて第一吸入口１１３から流体としての非圧縮性のブレーキフルードを吸入し第一吐出口１１４からブレーキフルードを吐出する第一ポンプ機構１１０と、第二ポンプ室１２１と、第二ポンプ室１２１に連通する第二吸入口としての吸入ポート１０２と、第二ポンプ室１２１に連通すると共に第一吸入口１１３に連通する第二吐出口１２２と、第二ポンプ室１２１の内部に配されて吸入ポート１０２側に吸入室１２１ａを形成すると共に第二吐出口１２２側に吐出室１２１ｂを形成し、且つ、第一ポンプ室１１１の容積の増加に連動して第二ポンプ室１２１の軸線に沿って相対移動可能であり、吐出室１２１ｂ側へ相対移動することによって吐出室１２１ｂの容積が減少する際には吸入室１２１ａと吐出室１２１ｂとの連通を遮断し、第一ポンプ室１１１の容積の減少に連動して吸入室１２１ａ側へ相対移動することによって吐出室１２１ｂの容積が増加する際には吸入室１２１ａと吐出室１２１ｂとを連通させる弁機構としての弁部１２３（フィードリング１２３ａ）と、を備えた第二ポンプ機構１２０と、が、設けられ、第一ポンプ室１１１の容積が増加する吸入工程において、弁部１２３のフィードリング１２３ａが吐出室１２１ｂ側へ相対移動して吸入ポート１０２から吸入室１２１ａへブレーキフルードを吸入し且つ吐出室１２１ｂから第二吐出口１２２及び第一吸入口１１３を介して第一ポンプ室１１１へブレーキフルードを充填し、第一ポンプ室１１１の容積が減少する吐出工程において、第一吐出口１１４からブレーキフルードを吐出すると共に弁部１２３のフィードリング１２３ａが吸入室１２１ａ側へ相対移動して吸入室１２１ａから吐出室１２１ｂへブレーキフルードを流入させるポンプである。

ポンプ１００は、吸入工程において第一ポンプ室１１１及び吐出室１２１ｂが流体によって満たされた状態で、第一ポンプ室１１１の容積が増加する動きに連動して弁部１２３のフィードリング１２３ａが吐出室１２１ｂの容積を減少させるときに、吐出室１２１ｂの容積を減少させるために発生する押力に対し、吐出室１２１ｂの圧力の上昇によって発生して弁部１２３に作用する抗力が押力よりも小さくなるように、吐出室１２１ｂにおける圧力を押力に対応する所定圧力よりも小さい状態で維持する圧力維持機構１３０を備える。

この場合、より具体的には、弁部１２３は、第一ポンプ室１１１の容積を増減するように移動するピストン１１２と、ピストン１１２の動きに連動し、且つ、ピストン１１２に対して軸線に沿って相対移動可能なフィードリング１２３ａと、フィードリング１２３ａと接離可能に設けられた圧力維持機構１３０のシール部材１３２と、シール部材１３２とフィードリング１２３ａとを当接させるべく、シール部材１３２（環状部材１３１を含む）を軸線に沿って付勢する圧力維持機構１３０のスプリング１３３と、を有し、フィードリング１２３ａとシール部材１３２、フィードリング１２３ａと第二ポンプ室１２１を形成する大径部１０１ａの周壁面、シール部材１３２とピストン１１２とがそれぞれ接触することで吸入室１２１ａと吐出室１２１ｂとの連通を遮断し、フィードリング１２３ａとシール部材１３２とが離れることで吸入室１２１ａと吐出室１２１ｂとを連通させるものであって、吸入工程における吐出室１２１ｂの容積の減少に応じてフィードリング１２３ａと圧力維持機構１３０のシール部材１３２（環状部材１３１を含む）とがピストン１１２の動きと独立することで、吸入室１２１ａと吐出室１２１ｂとの連通を遮断した状態で、吐出室１２１ｂにおける圧力を所定圧力よりも小さい状態で維持する。

これらによれば、吸入工程において、吐出室１２１ｂの容積が減少する際に発生する押力（スプリング１３３の付勢力）に対する抗力が押力よりも小さくなるように、圧力維持機構１３０が吐出室１２１ｂにおける圧力を所定圧力よりも小さい状態で維持することができる。これにより、吸入工程において、弁部１２３のフィードリング１２３ａの相対移動に拘わらずピストン１１２が下死点まで移動して、第一ポンプ室１１１は容積が最大容積まで増加してブレーキフルードを吸入することができ、その結果、吐出工程におけるブレーキフルードの吐出量が減少することを抑制することができる。

又、吸入工程において、ピストン１１２を上死点から下死点まで停止することなく確実に移動させることができる。これにより、ピストン１１２の他端側を回転する偏心カム１１７に常に接触させることができる。従って、例えば、ピストン１１２が停止した場合にはピストン１１２の他端側が偏心カム１１７から離れてしまう状態が生じ、回転している偏心カム１１７に再び接触する際の異音が発生するが、ポンプ１００においてはこの異音の発生を防止することができる。

更に、第二ポンプ室１２１（より詳しくは、ハウジング１０１の大径部１０１ａ）の内径ｄ２を（ｄ１^２＋ｄ３^２）^１／２よりも大きく設定することができる。これにより、第二ポンプ室１２１の容積の減少速度を遅くすることができ、その結果、第二ポンプ室１２１から第一ポンプ室１１１に向けて必要十分なブレーキフルードを吐出（供給）することができる。これにより、ピストン１１２が下死点に移動して第一ポンプ室１１１の容積が最大容積なったときにも、第一ポンプ室１１１の内部をブレーキフルードによって確実に満たすことができる。従って、ポンプ１００からブレーキフルードを、例えば、各ホイールシリンダ４１～４４に対して供給する場合、ポンプ１００から吐出する吐出量を十分に確保することができる。

又、この場合、圧力維持機構１３０は、吸入工程における吐出室１２１ｂの圧力が所定圧力まで上昇した場合、吐出室１２１ｂの容積の減少速度を遅くするように、スプリング１３３の付勢力に抗して環状部材１３１及びシール部材１３２が移動する容積徐変機構を有しており、吐出室１２１ｂにおける圧力を所定圧力よりも小さい状態で維持することができる。

これにより、吸入工程において、圧力維持機構１３０は、吐出室１２１ｂにおける圧力を所定圧力よりも小さい状態で維持することができる。従って、吸入工程において、弁部１２３のフィードリング１２３ａの相対移動に拘わらずピストン１１２が独立して下死点まで移動して、第一ポンプ室１１１は容積が最大容積まで増加してブレーキフルードを吸入することができる。その結果、吐出工程におけるブレーキフルードの吐出量が減少することを抑制することができる。

更に、これらの場合、圧力維持機構１３０は、吸入工程における吐出室１２１ｂの圧力が所定圧力まで上昇した場合、第一ポンプ室１１１の容積の増加に対して弁部１２３のフィードリング１２３ａの動きを独立させることにより、吐出室１２１ｂにおける圧力を所定圧力よりも小さい状態で維持することができる。

これによれば、吸入工程において、ピストン１１２が下死点まで確実に移動することができる。従って、第一ポンプ室１１１は容積が最大容積まで増加してブレーキフルードを吸入することができ、その結果、吐出工程におけるブレーキフルードの吐出量が減少することを抑制することができる。

本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態においては、圧力維持機構１３０における環状部材１３１とシール部材１３２とをそれぞれ別体として設けるようにした。これに代えて、図８に示すように、環状部材１３１とシール部材１３２とを一体に設けることも可能である。

又、上記実施形態においては、例示的に、ポンプ１００の一つのピストン１１２について説明するようにした。しかしながら、ポンプ１００は、一つのピストン１１２に限られるものではなく、複数のピストン１１２を有する多気筒のポンプであっても良いことは言うまでもない。このように、ポンプ１００を多気筒化した場合には、上述したように、それぞれのピストン１１２と偏心カム１１７との当接に起因する異音の発生が防止されるため、より静粛化を図ることができる。

又、上記実施形態においては、圧力維持機構１３０を環状部材１３１、シール部材１３２及びスプリング１３３から構成し、環状部材１３１の支持部１３１ｂがフィードリング１２３ａを支持するように構成した。そして、圧力維持機構１３０が第二ポンプ室１２１の吐出室１２１ｂの圧力を所定圧力よりも小さい状態で維持するように、吸入工程において、ピストン１１２の下死点への移動とは独立して吐出室１２１ｂの容積の減少速度を小さくするようにした。

しかしながら、圧力維持機構１３０を環状部材１３１、シール部材１３２及びスプリング１３３から構成することに代えて、例えば、吐出室１２１ｂにおける圧力の増減に対応して、実質的に吐出室１２１ｂの容積を増減させて圧力を維持可能な他の装置を吐出室１２１ｂに対してハウジング１０１の外部から連通して構成することも可能である。この場合、他の装置としては、例えば、アキュムレータやパルセーションダンパ等を挙げることができる。

このように、吐出室１２１ｂの容積を増減させる他の装置を用いた場合にも、吐出室１２１ｂの内部の圧力を所定圧力よりも小さい状態で維持することができる。従って、例えば、上記従来のポンプのように、摺動リング（フィードリング）がピストンに設けられた環状溝に相対移動可能に組み付けられており、摺動リング（フィードリング）の相対移動範囲が限られる場合、即ち、ピストンから独立して相対移動不能の場合においても、ピストンを下死点まで確実に移動させることが可能となる。従って、この場合においても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。

１…ブレーキ装置、２…マスタシリンダ、３…ブレーキブースタ、４…ホイールシリンダ、５…ブレーキアクチュエータ、６…リザーバタンク、７…ブレーキペダル、２１…シリンダ本体、２２…第一マスタピストン、２３…第二マスタピストン、４１…ホイールシリンダ、４２…ホイールシリンダ、４３…ホイールシリンダ、４４…ホイールシリンダ、１００…ポンプ、１０１…ハウジング、１０１ａ…大径部、１０２…吸入ポート（第二吸入口）、１０３…吐出ポート、１０４…大気室、１１０…第一ポンプ機構、１１１…第一ポンプ室、１１２…ピストン、１１２ａ…周状凸部、１１３…第一吸入口、１１４…第一吐出口、１１５…シリンダ部材、１１６…シール部材、１１７…偏心カム、１１８…復帰スプリング、１２０…第二ポンプ機構、１２１…第二ポンプ室、１２１ａ…吸入室、１２１ｂ…吐出室、１２２…第二吐出口、１２３…弁部（弁機構）、１２３ａ…フィードリング、１２３ａ１…内径拡大部、１３０…圧力維持機構、１３１…環状部材、１３１ａ…係脱部、１３１ｂ…支持部、１３２…シール部材、１３３…スプリング、ＦＬ…左前輪、ＦＲ…右前輪、ＲＬ…左後輪、ＲＲ…右後輪

Claims (3)

1. 容積が可変の第一ポンプ室と、前記第一ポンプ室に連通する第一吸入口及び第一吐出口と、を備え、前記第一ポンプ室の容積の増減に応じて前記第一吸入口から流体を吸入し前記第一吐出口から流体を吐出する第一ポンプ機構と、
   第二ポンプ室と、前記第二ポンプ室に連通する第二吸入口と、前記第二ポンプ室に連通すると共に前記第一吸入口に連通する第二吐出口と、前記第二ポンプ室の内部に配されて前記第二吸入口側に吸入室を形成すると共に前記第二吐出口側に吐出室を形成し、且つ、前記第一ポンプ室の容積の増加に連動して前記第二ポンプ室の軸線に沿って相対移動可能であり、前記吐出室側へ相対移動することによって前記吐出室の容積が減少する際には前記吸入室と前記吐出室との連通を遮断し、前記第一ポンプ室の容積の減少に連動して前記吸入室側へ相対移動することによって前記吐出室の容積が増加する際には前記吸入室と前記吐出室とを連通させる弁機構と、を備えた第二ポンプ機構と、が設けられ、
   前記第一ポンプ室の容積が増加する吸入工程において、前記弁機構が前記吐出室側へ相対移動して前記第二吸入口から前記吸入室へ流体を吸入し且つ前記吐出室から前記第二吐出口及び前記第一吸入口を介して前記第一ポンプ室へ流体を充填し、
   前記第一ポンプ室の容積が減少する吐出工程において、前記第一吐出口から流体を吐出すると共に前記弁機構が前記吸入室側へ相対移動して前記吸入室から前記吐出室へ流体を流入させるポンプであって、
   前記吸入工程において前記第一ポンプ室及び前記吐出室が流体によって満たされた状態で、前記第一ポンプ室の容積が増加する動きに連動して前記弁機構が前記吐出室の容積を減少させるときに、前記吐出室の容積を減少させるために発生する押力に対し、前記吐出室の圧力の上昇によって発生して前記弁機構に作用する抗力が前記押力よりも小さくなるように、前記吐出室における圧力を前記押力に対応する所定圧力よりも小さい状態で維持する圧力維持機構を備えた、ポンプ。
2. 前記圧力維持機構は、
   前記吸入工程における前記吐出室の圧力が上昇し前記抗力が発生している場合、前記吐出室の容積の減少速度を小さくさせる容積徐変機構を有しており、前記吐出室における圧力を前記所定圧力よりも小さい状態で維持する、請求項１に記載のポンプ。
3. 前記圧力維持機構は、
   前記吸入工程における前記吐出室の圧力が上昇し前記抗力が発生している場合、前記第一ポンプ室の容積の増加に対して前記弁機構の動きを独立させることにより、前記吐出室における圧力を前記所定圧力よりも小さい状態で維持する、請求項１又は請求項２に記載のポンプ。

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