JPH06185454A - プランジャポンプ - Google Patents

プランジャポンプ

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JPH06185454A
JPH06185454A JP5124167A JP12416793A JPH06185454A JP H06185454 A JPH06185454 A JP H06185454A JP 5124167 A JP5124167 A JP 5124167A JP 12416793 A JP12416793 A JP 12416793A JP H06185454 A JPH06185454 A JP H06185454A
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JP
Japan
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eccentric
balance weight
plunger
eccentric cam
force
Prior art date
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Pending
Application number
JP5124167A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Takada
康二 高田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プランジャポンプをイニシャルチェックのた
め駆動する際に振動に起因する騒音を抑制する。 【構成】 図示のプランジャポンプは、回転軸1の先端
付近に偏心カム2を取り付けて偏心駆動軸3を形成し、
この偏心カム2を挟んで一対のプランジャ4、5を18
0°対向配置して成る。各プランジャ4、5とプランジ
ャケース11、12の間には、リターンスプリング1
3、14の弾撥力により各プランジャ4、5の先端を偏
心カム2の外周に取付けたベアリング手段15に当接さ
せている。偏心カム2は、偏心カム部分2a、バランス
ウェイト2b、付加バランスウェイト2cを一体的に形
成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車の車輪をアン
チロック制御するブレーキシステム等の液圧発生源とし
て用いられるプランジャポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の車輪をアンチロック制御するの
に用いられる液圧発生源としてプランジャポンプが使用
されている。このプランジャポンプは、一般に偏心駆動
軸を挟んで互いに対向配置される一対のプランジャを備
え、これらプランジャはそれぞれリターンスプリングに
より付勢して偏心駆動軸に当接するように構成されてい
る。
【0003】このような従来のプランジャポンプを用い
たアンチロックブレーキシステムを図6に示す。図示の
プランジャポンプでは、モータ(図示省略)の回転軸1
の先端付近に偏心カム2を取り付けて偏心駆動軸3と
し、この偏心カム2を挟んで一対のプランジャ4、5を
180°対向させて配置している。
【0004】これらプランジャ4、5は、それぞれプラ
ンジャプラグ6、7によりアンチロックブレーキシステ
ムのポンプハウジング9の前部に固定したプランジャケ
ース11、12に摺動自在に嵌合している。また、各プ
ランジャ4、5とプランジャケース11、12との間に
は、それぞれリターンスプリング13、14を設け、リ
ターンスプリング13、14の弾撥力により、各プラン
ジャ4、5の先端を上記偏心カム2の外周に取り付けた
ベアリング手段15に当接させている。
【0005】上記のようなプランジャポンプでは、上記
偏心駆動軸3が回転すると、上記各プランジャ4、5が
偏心カム2の回転に対応して、上記各プランジャケース
11、12内で往復運動を行う。
【0006】そのため、アンチロックブレーキシステム
のアンチロック作動時にモータを駆動すると、上記各プ
ランジャ4、5の往復運動によりアンチロックブレーキ
システムの排出弁16と接続した吸入口17側から作動
液を吸入し、この作動液を各スプリング室21、22で
圧縮・加圧しマスタシリンダ19側と接続した吐出口2
0から吐出する。なお、図6中23は作動液貯槽、24
はブレーキペダル、25は車輪ブレーキである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般にアン
チロックブレーキシステムを電気的に制御する電子制御
回路が正常に作動すること、あるいはモータに断線がな
いこと等を確認するため、エンジンの始動時にいわゆる
イニシャルチェックを行う。この時、モータを駆動して
液圧が掛からない状態でプランジャポンプを空転作動さ
せる。
【0008】従来のプランジャポンプでは、かかる始動
空転時の振動騒音を抑制するため通常ベアリング手段1
5との一次バランスをとるウェイトが偏心カム2に設け
られており、モータ軸の回転に関して静的バランスが取
られている。これによって相当の振動騒音の低減を図る
ことができる。
【0009】しかし、このような対策のみではプランジ
ャ4、5が偏心駆動軸3の回転に伴い単振動し、その単
振動の反力をハウジングが受けるため、ハウジング自身
やハウジングに取り付けられたブレーキ配管にイニシャ
ルチェック時の振動及びそれに伴う騒音がやはり発生
し、これらが運転席に伝わり、運転者に不快感を与える
原因となっていた。
【0010】本発明は、上記のようなアンチロックブレ
ーキシステムの液圧源としてプランジャポンプを用いた
場合の問題を解決するためになされたものであって、イ
ニシャルチェック時のように、液圧が掛からない状態で
空転作動させても振動、騒音を十分に抑制し得るプラン
ジャポンプを提供することを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
としてこの発明は、モータ軸により回転駆動される偏心
カムを有する偏心駆動軸にベアリング手段を取り付け、
付勢手段により付勢してベアリング手段に当接するプラ
ンジャを設け、上記偏心カムにはベアリング手段と静的
釣合を保つためのバランスウェイトと、偏心駆動軸の回
転に伴って生ずるプランジャの単振動力の最大値の半分
の大きさの遠心力を作用せしめる付加バランスウェイト
を上記バランスウェイトの偏心方向と同じ方向に備えて
成るプランジャポンプの構成としたのである。
【0012】この場合、前記2つのバランスウェイトを
一体的に形成したものとするのが好ましい。
【0013】なお、上記偏心駆動軸をモータ軸に偏心軸
部を形成したものとして上記バランスウェイトと付加バ
ランスウェイトをモータ軸回りに具備させる構成にして
もよい。
【0014】
【作用】上記のように構成した本発明によるプランジャ
ポンプは、このポンプを例えば自動車の車輪のアンチロ
ックブレーキシステムに用いる場合に、アンチロック制
御作動の開始時に作動確認のためのイニシャルチェック
が行なわれるが、この時の振動、騒音(以下イニシャル
チェック騒音という)対策を施したものとして機能する
ものである。
【0015】上記プランジャポンプをイニシャルチェッ
ク駆動すると、従来ハウジングに単振動力が作用してい
たものが、単振動力の大きさの最大値の1/2の大きさ
の回転荷重(回転方向はモータ回転と反対)がハウジン
グに作用するようになり、ハウジング自身やハウジング
に取り付けられたブレーキ配管に生じる振動及び騒音が
軽減される。
【0016】
【実施例】以下この発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0017】図1は実施例のプランジャポンプの主要部
断面図である。この実施例のプランジャポンプは後で詳
しく説明するように、偏心カム2の形状が従来と異なっ
ており、その他の点については従来例と同様であり、同
一部材については同一符号を付して説明は省略する。
【0018】偏心カム2は、断面から分るように、回転
軸1の回転中心から偏心量eだけずれた偏心カム部分2
aと、その外周に嵌合されているベアリング手段15と
静的釣合を保つためのバランスウェイト2b、及びプラ
ンジャの単振動起振力を抑制するための付加バランスウ
ェイト2cとを一体的に形成したものから成る。
【0019】図2に偏心カム2の詳細を示す。(a)は
側面、(b)は断面である。
【0020】バランスウェイト2b、2cの回転軸1の
中心からの偏心量はew である。図から分るように、付
加バランスウェイト2cはバランスウェイト2bと偏心
量は同じでかつ、バランスウェイト2bと同様に偏心カ
ム部分2aの偏り方向と反対方向に偏心して設けてあ
る。
【0021】以上の構成とした実施例のプランジャポン
プは、プランジャポンプ自体の作用としては従来と同様
である。しかし、上述した付加バランスウェイト2cを
偏心カム2に設けることによってイニシャルチェック騒
音を格段に減少させることができる。その理由について
以下詳しく説明する。
【0022】一般に、イニシャルチェック騒音を抑制す
る対策が十分でないプランジャポンプでは、イニシャル
チェック騒音の原因として、次のような力が作用する。
【0023】(1)偏心ベアリングの回転による起振力 (2)偏心ベアリングとバランスウェイトの重心位置の
ずれによる動的アンバランスによる起振力 (3)プランジャの単振動による起振力 上記のうち(1)については、偏心ベアリング重量と静
的釣合をとるバランスウェイト2bを付けたものが既に
提案されている。(2)、(3)については効果がな
い、あるいは効果的な対策が無いとされていたもので、
この発明では付加バランスウェイト2cを設けることに
よって特に(3)について改善を図ったものである。
【0024】プランジャの単振動による起振力を考える
と、プランジャは偏心カムの回転運動により単振動して
おり、ストロークの両端点で最大の加速度を受けてい
る。これはストローク両端点でプランジャが最大の力を
受けていることを意味しており、その反力をハイドロリ
ックユニット(以下HUという)が受けていることにな
る。その反力がHUに振動を与える原因となるので、そ
の大きさを次式で求める。
【0025】なお、図3にプランジャ軸方向とモータの
回転軸方向との関係を示してある。
【0026】偏心カム偏心量をe(m)、モータの回転
角速度をω(rad/sec)とすると、プランジャの
中立位置からの移動量Sは、 S=esinωt で表される。
【0027】よって、速度VはV=eωcosωt、
加速度αはα=−eω2 sinωt=−ω2 Sとなる。
プランジャの質量をmp とするとプランジャ1本に作用
する力Fp は Fp =mp α =−mp ω2 S ……(1) HUではプランジャが2本有るのでHUに作用するプラ
ンジャ軸方向の起振力は2Fp となる。
【0028】一方、プランジャによる起振力の大きさが
どの程度であるかを検討するために、バランスウェイト
を付けない状態の偏心カムベアリングの、回転による遠
心力を次式により求めてみる。
【0029】偏心ベアリングに作用する向心加速度αb
は αb =eω2 よって、偏心カムベアリングに作用する遠心力Fb は偏
心カムベアリング部の質量をmb とすると Fb =mb αb =mb eω2 ……(2) で表される。
【0030】一例として従来のプランジャポンプに関し
て、2Fp 、Fb を求めると2FpがFb のおよそ半分
になる。
【0031】Fb をバランスウェイトにより相殺すると
大幅な騒音低減に役だつという事実を考えれば、プラン
ジャによる起振力もイニシャルチェック音に対し、かな
り大きな影響を与えていると考えられる。
【0032】前記(1)に対する対策のバランスウェイ
トを設けない場合は、上記2Fp 、Fb を合成した力が
HUに作用することは明らかである。すなわち、HUに
作用するプランジャ軸方向(この方向をX軸とする)の
力FX は2Fp とFb のX軸方向成分FbXを足し合わせ
たものとなり FX =2Fp +FbX =2mp eω2 sinωt+mb eω2 sinωt =(2mp +mb )eω2 sinωt ……(3) で表される(プランジャに掛かる単振動の力の反力を考
えているので2Fp の正負の符号は反対にしている)。
【0033】また、HUに作用するプランジャ軸とモー
タ軸双方に垂直な軸方向(この方向をY軸とする)の力
Y は FY=−mb eω2 cosωt =mb eω2 sin(−ωt−π/2) ……(4) となる。
【0034】これらX,Y軸成分を合成したものを描い
たのが図4の(a)である。
【0035】従来のHUの設計での偏心カムベアリング
+バランスウェイトの構成ではHUに対し、2Fpの力
が作用している。これを上記と同じスケールで描いたの
が図4(b)である。図4の(a)、(b)を比較して
分かるようにバランスウェイトの効果が大きく、HUに
作用する力が大きく減少していることが判る。
【0036】しかし、従来のバランスウェイトだけでは
依然としてイニシャルチェック音が有る限り単振動の力
2Fpが無視できるほど小さくないと考えられるから、
この単振動の力2Fpを低減するためには、前記(1)
に対する対策よりもバランスウェイトを増加しプランジ
ャの単振動の力とバランスを取ることを考えればよい。
偏心ベアリング部分はバランスウェイトでバランスされ
ているので無視し、新たに増加するバランス部のみに着
目し、その質量をmw 、偏心量をew とすると、このバ
ランス部の受ける遠心力Fw は、 Fw =mw w ω2 である。
【0037】故に、HUの受けるX軸方向の力Fx
は、上記Fw x 軸成分Fwxとプランジャに作用する起
振力2Fpとの合成であり Fx ’=2Fp−Fwx =2mp eω2 sinωt−mw w ω2 sinωt =(2mp e−mw w )ω2 sinωt ……(5) となる。
【0038】一方、HUの受けるY軸方向の力Fy ’は Fy ’=−mw w ω2 cos(ωt+π) =mw w ω2 cosωt =mw w ω2 sin(π/2−ωt) ……(6) となる。
【0039】ここで、プランジャの慣性力による起振力
の影響を完全に相殺するにはFx ’の力だけを考えるな
ら上記Fx ’の式の括弧内が0になるようにバランス部
の質量mw と偏心量ew を決めてやれば良いが、それで
はFy ’がプランジャに作用する起振力2Fpと同じ大
きさの力をY軸方向に与えることになる(この状態を図
5(a)に示す)。
【0040】そこで、X、Y軸双方にバランス良く力を
配分することを考え、上記Fx ’の式の括弧内がmp
となるようにバランス部の質量mw と偏心量ew を決め
た場合のHUに加わる力を図示したのが図5(b)であ
る。
【0041】図からわかるように従来のプランジャポン
プに比べ力の絶対値が半分になった回転荷重をHUが受
けることがわかる(回転荷重の回転方向はモータの回転
と反対方向である)。
【0042】以上の考察によりバランス部として付加バ
ランスウェイトの質量mw と偏心量ew を計算により適
宜設定したバランス部を偏心カムに設けてプランジャポ
ンプを形成し、そのイニシャルチェック音を測定したと
ころ、格段に従来のものより振動騒音が減少し、実用に
供し得ることが確かめられた。
【0043】なお、上の実施例では、モータ軸と偏心カ
ムが分割されたものを例に挙げたが、モータ軸に偏心カ
ムに相当する偏心軸部が一体的に成形されたポンプにお
いても適用可能である。この時、本発明に関わるバラン
スウェイトは、シャフトに圧入等の方式で固定する方式
でも良いし、通常の民生用のモータの回転釣合を取ると
きに行われるように粘土状の重りを回転子に付加しても
よい。また、回転子を削り取るという手段でバランスを
取ることも可能である。
【0044】また、ここでは、プランジャの復帰手段と
してコイルバネのリターンスプリングを例示したが、こ
の復帰手段はコイルバネに限定されない。図1に示すよ
うに、対向一対のプランジャを1つの偏心駆動軸で駆動
する場合には、ベアリング手段15に接した2つのプラ
ンジャをベアリング手段を跨ぐ部材で連結することによ
ってもプランジャに対して復帰力を与え得る。
【0045】
【効果】以上詳細に説明したように、本発明のプランジ
ャポンプでは、従来ハウジングに加わっていた単振動力
状の起振力を、力の大きさが半分でかつ回転荷重とする
ことが可能な構成としたため、空転作動させた場合の振
動・騒音の発生を抑制することができる。これは、イニ
シャルチェック時のみならずABS制御終了間際のモー
タポンプの空転時にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例のプランジャポンプの主要部の断面図
【図2】偏心カムの詳細図
【図3】プランジャ軸と回転軸の方向を示す図
【図4】従来のプランジャポンプの起振力を示す図
【図5】実施例のプランジャポンプの起振力を示す図
【図6】従来例のプランジャポンプを備えたアンチロッ
クブレーキシステムの概略図
【符号の説明】
1 回転軸 2 偏心カム 2a 偏心カム部分 2b バランスウェイト 2c 付加バランスウェイト 3 偏心駆動軸 4、5 プランジャ 6、7 プランジャプラグ 9 ポンプハウジング 11、12 プランジャケース 13、14 リターンスプリング 15 ベアリング手段 16 排出弁 17 吸入口 19 マスタシリンダ 20 吐出口 21、22 スプリング室 23 作動液貯槽 24 ブレーキペダル 25 車輪ブレーキ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モータ軸により回転駆動される偏心カム
    を有する偏心駆動軸にベアリング手段を取り付け、復帰
    手段により付勢してベアリング手段に当接するプランジ
    ャを設け、上記偏心カムにはベアリング手段と静的釣合
    を保つためのバランスウェイトと、偏心駆動軸の回転に
    伴って生ずるプランジャの単振動力の最大値の半分の大
    きさの遠心力を作用せしめる付加バランスウェイトを上
    記バランスウェイトの偏心方向と同じ方向に備えて成る
    プランジャポンプ。
  2. 【請求項2】 前記2つのバランスウェイトを一体的に
    形成したことを特徴とする請求項1に記載のプランジャ
    ポンプ。
  3. 【請求項3】 モータ軸に偏心軸部を形成した偏心駆動
    軸を有し、上記偏心軸部にベアリング手段を取付け、復
    帰手段により付勢してベアリング手段に当接するプラン
    ジャを設け、上記モータ軸回りにベアリング手段と静的
    釣合を保つためのバランスウェイトと、偏心駆動軸の回
    転に伴って生じるプランジャの単振動力の最大値の半分
    の大きさの遠心力を作用せしめる付加バランスウェイト
    を上記偏心軸部の偏心方向と反対側に備えて成るプラン
    ジャポンプ。
JP5124167A 1992-07-07 1993-05-26 プランジャポンプ Pending JPH06185454A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5124167A JPH06185454A (ja) 1992-07-07 1993-05-26 プランジャポンプ

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4-179884 1992-07-07
JP17988492 1992-07-07
JP5124167A JPH06185454A (ja) 1992-07-07 1993-05-26 プランジャポンプ

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JPH06185454A true JPH06185454A (ja) 1994-07-05

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JP (1) JPH06185454A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0874732A (ja) * 1994-08-31 1996-03-19 Robert Bosch Gmbh 駆動モータとラジアルピストンポンプとから成るユニット
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