JPH0735035A - ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流体の動粘度が高くてもポンプの稼動効率を
低下させない。 【構成】 摺動リング１４６は、第１シリンダ部材１０
４に内嵌され大径孔１０８を吸入室１５４と吐出室１５
２とに分割している。また、摺動リング１４６はピスト
ン１２６の溝１３６に外嵌されているので、ピストン１
２６の往復動に応じて大径孔１０８内を摺動する。摺動
リング１４６が矢印Ｒ方向に移動する際には、吸入室１
５４の容積が増加して吸入可能容積が生じ吐出室１５２
の容積が減少するので、吸入口１１０から吸入し、吐出
室１５２から中心孔１２８を経てポンプ室１７０に吐出
する。摺動リング１４６が矢印Ｌ方向に移動する際に
は、吸入室１５４と吐出室１５２とが連通しているの
で、吸入口１１０から中心孔１２８までの空間の容積に
変動はない。上記吸入可能容積が、吸入口１１０から中
心孔１２８までの空間全体で維持されるので、高動粘度
流体の吸入を継続できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体を吸入、吐出する
ポンプに関し、特に高動粘度の流体を扱うのに好適なポ
ンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばアンチロックブレーキ装置
におけるホイールシリンダへのブレーキオイルの供給制
御用のポンプとして、図１１に例示するような、ボール
弁体６０１を圧縮スプリング６０３で付勢する形式の吸
入用逆止弁を備えた構造のピストンポンプ６０５が知ら
れている。この形式のピストンポンプ６０５は吸入用逆
止弁の吸入抵抗が大きいため、例えば低温のブレーキオ
イル等の高動粘度の流体の吸入が困難であった。この形
式のピストンポンプ６０５を改善したものとして、図１
２に例示するように、ピストン７０１と連動する可動ス
プリングケース７０３に圧縮スプリング７０５を収納す
ることにより、吸入用逆止弁の開弁圧を低減すると共に
ピストンストローク位置によって開弁圧が変化しないピ
ストンポンプ７０７が知られている。しかし、この形式
のピストンポンプ７０７でも、例えば低温のブレーキオ
イル等の高動粘度の流体の吸入は困難であった。

【０００３】他方、特開昭６０−１９８３８２号公報に
は、図１３に例示するように、ピストン８０１の先端部
に設けられた外周溝８０３と、この外周溝８０３に外嵌
されたリング状のシール部材８０５との軸方向に沿った
相対位置の変化によって、吸入用逆止弁の機能を果たす
構造のピストンポンプ８０７が開示されている。この形
式のピストンポンプ８０７の吸入用逆止弁の吸入抵抗
は、上記ボール弁体をバネで付勢する形式の吸入用逆止
弁よりも小さく、この点で優れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図４（ｂ）
に示すように、これら従来のピストンポンプ６０５、７
０７および８０７における吸入可能容積ＱAは、ピスト
ンの上死点から下死点までの吸入行程で増加し、下死点
から上死点までの吐出行程で減少する。

【０００５】流体の動粘度が低い場合、流体は上記吸入
行程における吸入可能容積ＱAの増加にほぼ忠実に追随
してポンプ室６０９、７０９、８０９に流入するので、
ピストンポンプ６０５、７０７、８０７の吸入量は充分
となり吐出不足は生じないのであるが、例えば低温のブ
レーキオイル等のように流体の動粘度が高くなるとポン
プ室６０９、７０９、８０９への流体の流入速度が低下
するため、吸入可能容積ＱAの増加に流体の流入量ＱBが
伴わずに流入遅れが発生する。上記のように、ピストン
が下死点を過ぎると吸入可能容積ＱAは減少するので、
ピストンの１サイクル当りの流体のポンプ室６０９、７
０９、８０９への最終流入量ＱCは、吸入可能容積ＱAの
最大値Ｑ0（下死点に対応）を大きく下回ることにな
る。図４（ｂ）に示す例は、流体の流入量ＱBがＱ0／
（ｔ4−ｔ0）［ｃｍ³／秒］でしか流入してこない場合
であり、１サイクル当りの最終流入量ＱC［ｃｍ³］は最
大値Ｑ0［ｃｍ³］の約６９％となってしまう。つまりポ
ンプの容積効率が約６９％に低下してしまうということ
である。このように、従来技術のピストンポンプ６０
５、７０７、８０７においては、流体の動粘度が高い場
合には、その容積効率が低下することになり問題となっ
ていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は以下の手段を採用している。すなわち、図
１に例示するように、本発明のポンプは、容積が可変の
第１のポンプ室と、この第１のポンプ室に連通する第１
の吸入口および第１の吐出口とを備え、上記第１のポン
プ室の容積の増減に応じて、上記第１の吸入口から流体
を吸入し上記第１の吐出口から流体を吐出する第１のポ
ンプ機構と、第２のポンプ室と、この第２のポンプ室に
連通する第２の吸入口と、この第２のポンプ室に連通す
ると共に上記第１の吸入口に連通する第２の吐出口と、
上記第２のポンプ室内に配されて上記第２の吸入口側に
吸入室を形成し上記第２の吐出口側に吐出室を形成する
と共に上記第１のポンプ室の容積の増減に同期して上記
第２のポンプ室に対してその軸方向に沿って相対移動可
能で上記吐出室側へ相対移動した際には上記吸入室と上
記吐出室との連通を遮断し上記吸入室側へ相対移動した
際には上記吸入室と上記吐出室とを連通させる弁手段と
を備えた第２のポンプ機構とを設けたことにより、上記
第１のポンプ室の容積が増加する際には、上記弁手段が
上記吐出室側へ相対移動して上記第２の吸入口から上記
吸入室へ流体を吸入し併せて上記吐出室から上記第２の
吐出口および上記第１の吸入口を介して上記第１のポン
プ室へ流体を充填し、上記第１のポンプ室の容積が減少
する際には、上記第１の吐出口から流体を吐出すると共
に上記弁手段が上記吸入室側へ相対移動して上記吸入室
から上記吐出室へ流体を流入させる。

【０００７】

【作用】上記構成のポンプにおいては、第１のポンプ機
構の第１のポンプ室の容積が増加され、これに同期して
弁手段が吐出室側へ相対移動する。これによって第２の
ポンプ室では、吸入室の容積が増加し、吐出室の容積が
減少するが、弁手段によって吸入室と吐出室との連通が
遮断されているので、吸入室は減圧状態、吐出室は加圧
状態となる。このため第２の吸入口から吸入室へ流体が
吸入され、吐出室からは流体が吐出される。吐出室は第
２の吐出口および第１の吸入口を介して第１のポンプ室
に連通しているので、吐出室から吐出された流体は、第
１のポンプ室に充填される（第１の行程）。

【０００８】次に第１のポンプ室の容積が減少され、こ
れに同期して弁手段が吸入室側へ相対移動する。これに
よって第１のポンプ室は加圧状態となり、第１のポンプ
室の流体は第１の吐出口から吐出される。また第２のポ
ンプ室では、吸入室の容積が減少し、吐出室の容積が増
加することになるが、弁手段によって吸入室と吐出室と
が連通されているので、吐出室の容積増加分に応じた流
体が、吸入室から吐出室へと流入する（第２の行程）。

【０００９】さらにポンプは、第１および第２の行程を
順次繰り返して、第１のポンプ室の容積の増減に応じて
第２の吸入口から流体を吸入し第２のポンプ室および第
１のポンプ室を経て第１の吐出口から流体を吐出する。
上記のように、ポンプは第１の行程における第２の吸入
室の容積増加に応じて流体を吸入することになる。つま
り、ポンプは、最大、吸入室の容積増加分に相当する容
積の流体を吸入可能である。したがって、この吸入室の
容積増加分がポンプ内へ流体を吸入可能な容積（以下、
吸入可能容積という）となる。

【００１０】ポンプの吸入可能容積は、第１の行程にお
いて徐々に増加し、第１の行程終了時点（第２の行程開
始時点）において最大となる。第２の行程となると、弁
手段の吸入室側への移動に応じて吸入室の容積は減少
し、弁手段の背後側＝吐出室側では、吸入室の容積減少
分に相当して容積が増加する。この際、吸入室と吐出室
とは連通しているので、第２のポンプ室全体では、容積
は変化しない。すなわち、第１の行程終了時点で最大と
なったポンプの吸入可能容積は、第２のポンプ室におい
て保持されることになる。

【００１１】このように、ポンプにおいては、第１の行
程で徐々に増加して最大となった吸入可能容積は、第２
の行程を通じて保持される。このため、次のような場合
でもポンプの容積効率は従来技術と比べて低下しにく
い。例えば流体の動粘度が高い場合は、第１の行程にお
ける吸入室の容積増加に対する流体の流入に遅れが発生
することがある。この場合、第１の行程終了時点で、吸
入室内には流体の存在しない減圧領域が形成される。こ
の吸入室の減圧領域は、次の第２の行程における弁手段
の吸入室側への移動によって徐々に解消されるが、該弁
手段の移動に応じて、弁手段の背後側＝吐出室に新たに
流体が存在しない減圧領域が形成される。すなわち、弁
手段の移動に伴って、吸入室側の減圧領域は消滅し、こ
れに対応する減圧領域が吐出室側に形成される。第２の
行程においては吐出室は、これに連通している吸入室を
介して第２の吸入口と連通しているので、流体は、吐出
室側の減圧領域が解消されるまで、第２の吸入口から吐
出室側への流入を継続する。このように、第１の行程か
ら第２の行程にわたって流体の吸入が継続されるので、
流体の動粘度が高い場合であっても、ポンプへの流体の
吸入効率は従来技術と比べて低下しにくい。したがっ
て、流体の動粘度が高くてもポンプの容積効率が低下し
にくい。

【００１２】

【実施例】次に、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。 （実施例１）図２に示すように、本実施例のポンプ１０
０の外殻１０２の一部を構成する第１シリンダ部材１０
４には、矢印Ｒ側の端に開口するピストン孔１０６と一
端をピストン孔１０６に連通し他端が開口している大径
孔１０８とが同軸に穿設されている。また第１シリンダ
部材１０４には、大径孔１０８に連通し外部に開口する
複数の吸入口１１０が大径孔１０８の半径方向に沿って
穿設されている。

【００１３】大径孔１０８には、第１シリンダ部材１０
４の嵌合端部１０４ａ側から吸入口１１０付近にかけ
て、中央付近に張り出したフランジ部１１２ａ、フラン
ジ部１１２ａに隣接する円筒状の嵌入端部１１２ｂおよ
び嵌入端部１１２ｂとは反対側に位置する円錐台状の円
錐台端部１１２ｃとを有する第２シリンダ部材１１２の
嵌入端部１１２ｂが内嵌されている。この第２シリンダ
部材１１２のフランジ部１１２ａと第１シリンダ部材１
０４の嵌合端部１０４ａとの間には、ワッシャ１１４が
介装されている。また第２シリンダ部材１１２の内部に
は、第１シリンダ部材１０４のピストン孔１０６と実質
的に同軸、同径で嵌入端部１１２ｂ側で開口する摺動孔
１１６及び摺動孔１１６に連通し、円錐台端部１１２ｃ
側で開口する吐出通路１２０が穿設されている。

【００１４】これら第１シリンダ部材１０４及び第２シ
リンダ部材１１２内には、ピストン孔１０６を摺動可能
な第１摺動部１２２と摺動孔１１６を摺動可能な第２摺
動部１２４とを備えたピストン１２６が往復動可能に挿
通されている。また第１摺動部１２２とピストン孔１０
６との間にはシール用のＸリング１１８が介装されてい
る。このピストン１２６の内部には、摺動孔１１６側の
端で開口し第１摺動部１２２付近に至る中心孔１２８
が、ピストン１２６とほぼ同軸に穿設されている。また
ピストン１２６には、中心孔１２８の第１摺動部１２２
側の閉鎖端部１３０付近で中心孔１２８に連通しピスト
ン１２６の外周面１３２に開口する４本の端部連通孔１
３４が、ピストン１２６の半径方向に沿って互いに約９
０度の角度をなして穿設されている。さらに、ピストン
１２６には、端部連通孔１３４と第２摺動部１２４との
間に、環状の溝１３６が設けられており、この溝１３６
と中心孔１２８とを連通する４本の溝部連通孔１４４
が、ピストン１２６の半径方向に沿って互いに約９０度
の角度をなして穿設されている。

【００１５】ピストン１２６の溝１３６には、第１シリ
ンダ部材１０４の大径孔１０８内に摺動可能に内挿され
ているゴム製の摺動リング１４６が外嵌されている。こ
の摺動リング１４６の内径は、溝１３６の底面１３８部
分の外径よりも大きく、摺動リング１４６と底面１３８
との間には空隙１４８が形成されている。また摺動リン
グ１４６の軸方向長さは溝１３６の一対の側壁１４０、
１４２間の間隔よりも短く、摺動リング１４６と溝１３
６とは、第１摺動部１２２側に位置する摺動リング１４
６の第１端面１５０ａを側壁１４０に当接する状態か
ら、第２摺動部１２４側に位置する摺動リング１４６の
第２端面１５０ｂを側壁１４２に当接する状態まで、摺
動リング１４６の軸方向に沿った相対位置を変更可能で
ある。さらに、ピストン１２６を矢印Ｌ方向に移動させ
た際には摺動リング１４６の第１端面１５０ａを側壁１
４０で押圧して、又ピストン１２６を矢印Ｒ方向に移動
させた際には摺動リング１４６の第２端面１５０ｂを側
壁１４２で押圧して、摺動リング１４６をピストン１２
６と同方向に移動させることができる。

【００１６】この摺動リング１４６は、大径孔１０８内
を第１端面１５０ａ側の吐出室１５２と第２端面１５０
ｂ側の吸入室１５４とに分割しているが、その分割状態
は固定的ではなく、吐出室１５２および吸入室１５４の
容積は上述のピストン１２６の移動に伴う摺動リング１
４６の移動に応じて変動する。ただし、摺動リング１４
６の第１端面１５０ａを側壁１４０で押圧する際（矢印
Ｌ方向移動時）には、吸入室１５４と吐出室１５２と
は、溝部連通孔１４４、中心孔１２８および端部連通孔
１３４を介して連通状態となるが、摺動リング１４６の
第２端面１５０ｂを側壁１４２で押圧する際（矢印Ｒ方
向移動時）には、吸入室１５４と吐出室１５２とは連通
を遮断される。

【００１７】このため、ピストン１２６と共に摺動リン
グ１４６が矢印Ｒ方向に移動する際には、吸入室１５４
が減圧状態となり吸入口１１０から吸入室１５４内に流
体を吸入可能となると共に、吐出室１５２が加圧状態と
なり吐出室１５２から端部連通孔１３４および溝部連通
孔１４４を介して中心孔１２８側へと流体を吐出可能で
ある。他方、ピストン１２６と共に摺動リング１４６が
矢印Ｌ方向に移動する際には、吸入室１５４の容積が減
少し吐出室１５２の容積が増加するが、溝部連通孔１４
４、中心孔１２８および端部連通孔１３４を介して吸入
室１５４と吐出室１５２とが連通しているので、吸入室
１５４側から吐出室１５２側へ流体を移動させることが
できる。すなわち、ピストン１２６と摺動リング１４６
とで弁手段が構成されている。

【００１８】摺動孔１１６内に位置するピストン１２６
の内側端部１５６は第２摺動部１２４よりも外径が小さ
く、内側端部１５６と第２摺動部１２４との接続部分に
は段差１５８が形成されている。この段差１５８と第２
シリンダ部材１１２との間には、ピストン１２６とほぼ
同軸の圧縮スプリング１６０が介装されており、ピスト
ン１２６を矢印Ｒ方向に付勢している。また、内側端部
１５６側の中心孔１２８の開口にはボール弁体１６２が
密着、当接可能な球面状の弁座１６４が設けられてい
る。この弁座１６４に当接するボール弁体１６２と第２
シリンダ部材１１２との間には、ピストン１２６とほぼ
同軸の圧縮スプリング１６６が介装されており、圧縮ス
プリング１６６はボール弁体１６２を矢印Ｒ方向に付勢
している。このためボール弁体１６２は弁座１６４に着
座した状態にあるが、中心孔１２８側からボール弁体１
６２を押圧する力が圧縮スプリング１６６の付勢力を凌
ぐ場合には、ボール弁体１６２は弁座１６４から離脱す
る。

【００１９】他方、ピストン１２６の外側端面１６８は
偏心カム（図示省略）に接触しており、偏心カムの回転
によりピストン１２６を圧縮スプリング１６０の付勢力
に抗して矢印Ｌ方向に駆動可能である。したがって偏心
カムを回転させた際には、ピストン１２６は、偏心カム
と圧縮スプリング１６０とによって矢印Ｒ、Ｌ方向に往
復駆動されることになる。なお、ボール弁体１６２が弁
座１６４に着座された状態では、ピストン１２６はボー
ル弁体１６２を介して圧縮スプリング１６６の付勢力も
受けることになるので、この場合ピストン１２６は圧縮
スプリング１６０と圧縮スプリング１６６との合成付勢
力に抗して矢印Ｌ方向に駆動されることになる。この偏
心カムおよび圧縮スプリング１６０、１６６によって駆
動されてのピストン１２６の往復動に応じて容積が増減
変化する、摺動孔１１６内の空間部分がポンプ室１７０
となっており、ポンプ室１７０の容積が増加する際に
は、中心孔１２８側からポンプ室１７０内に流体を吸入
可能である。

【００２０】一方、第２シリンダ部材１１２のフランジ
部１１２ａから第１シリンダ部材１０４の嵌合端部１０
４ａにかけて、一端が閉鎖された円筒状のスプリング収
納孔１７２、このスプリング収納孔１７２に連通し第２
シリンダ部材１１２の円錐台端部１１２ｃとほぼ整合す
る形状の漏斗状部１７４および段差１７６を介して漏斗
状部１７４に接続し他端が開口する嵌合孔１７８を穿設
されたスプリングケース１８０が、漏斗状部１７４と円
錐台端部１１２ｃとの間に間隙１８２を保持して外嵌し
ている。このスプリングケース１８０の嵌合孔１７８側
の端部１８４は径を縮小する方向に沿ってかしめられて
いる。このかしめと段差１７６とによって第１シリンダ
部材１０４の嵌合端部１０４ａ、ワッシャ１１４および
第２シリンダ部材１１２のフランジ部１１２ａが相互に
液密に密接されており、これにより第１シリンダ部材１
０４、第２シリンダ部材１１２およびスプリングケース
１８０が一体的に連結され、第１シリンダ部材１０４と
スプリングケース１８０とで外殻１０２を形成してい
る。

【００２１】また、第２シリンダ部材１１２に穿設され
ている吐出通路１２０の開口にはボール弁体１８６が密
着、当接可能な球面状の弁座１８８が設けられている。
この弁座１８８に当接するボール弁体１８６とスプリン
グケース１８０との間には、吐出通路１２０とほぼ同軸
にスプリング収納孔１７２内に挿入された圧縮スプリン
グ１９０が介装されており、圧縮スプリング１９０はボ
ール弁体１８６を矢印Ｒ方向に付勢している。このため
ボール弁体１８６は弁座１８８に着座した状態にある
が、吐出通路１２０側からボール弁体１８６を押圧する
力が圧縮スプリング１９０の付勢力を凌ぐ場合には、ボ
ール弁体１８６は弁座１８８から離脱する。さらに、ス
プリングケース１８０には、間隙１８２に連通しスプリ
ングケース１８０の外面に開口する一対の吐出口１９２
が、スプリングケース１８０の直径方向に沿って互いに
対向する位置に穿設されている。このため、ピストン１
２６がポンプ室１７０の容積を減少させる方向に移動し
た際には、ポンプ室１７０内の流体を加圧状態としてボ
ール弁体１８６をリフトさせ、ポンプ室１７０から吐出
口１９２へと流体を吐出可能である。

【００２２】なお、ケーシングとポンプ１００とは第１
シリンダ部材１０４の端部に外嵌されているＯリング１
９６部分、ケーシングに密着する端面１９７部分および
スプリングケース１８０の中央付近に外嵌されているＯ
リング１９４部分において液密に密着させられており、
Ｏリング１９６〜端面１９７間に対応する部分のケーシ
ングとポンプ１００との間に形成される空間を吸入路
（第２の吸入口）とし、Ｏリング１９４〜端面１９７間
に対応する部分のケーシングとポンプ１００との間に形
成される空間を吐出路（第１の吐出口）としている。

【００２３】次に、このポンプ１００の作動について図
３および図４を参照して説明する。なお、図３において
は、図３（ａ）に主要部分の品番を図示し、図３（ｂ）
〜（ｄ）では品番の図示を省略している。 （第１の行程）まず、図３（ａ）はピストン１２６が上
死点に至った際のポンプ１００の状態を示している。こ
の状態では、ポンプ室１７０の容積は最小で、ポンプ室
１７０から吐出口１９２側への流体の吐出を終了した状
態に対応している。また、摺動リング１４６は第１端面
１５０ａを溝１３６の側壁１４０に当接しており、吸入
室１５４と吐出室１５２とが連通している。

【００２４】次に、圧縮スプリング１６０の付勢力を受
けているピストン１２６は、偏心カムの回転に応じて、
図３（ａ）に示す位置から下死点方向に移動する（以
下、この方向の移動を下降という）。このピストン１２
６の下降に応じてポンプ室１７０の容積が増加し、ポン
プ室１７０は減圧状態となる。

【００２５】図３（ｂ）は、ピストン１２６が、溝１３
６と摺動リング１４６との軸方向長さの差に相当する距
離だけ上死点から下降し、溝１３６の側壁１４２を摺動
リング１４６の第２端面１５０ｂに当接した状態を示し
ている。この状態では、側壁１４２と第２端面１５０ｂ
との当接によって、吸入室１５４と吐出室１５２との連
通が遮断され、吐出室１５２は中心孔１２８側だけに連
通している。

【００２６】さらに、ピストン１２６は、図３（ｂ）に
示す状態から下死点に至るまで（図３（ｃ）参照）下降
を継続する。このピストン１２６の下降に際して、摺動
リング１４６は、溝１３６の側壁１４２を介して押圧さ
れピストン１２６と同方向に移動する。この摺動リング
１４６の移動に応じて吸入室１５４の容積が増加し減圧
状態となるので、該吸入口１５４の容積増加分に応じ
て、吸入口１１０から吸入室１５４へと流体が吸入され
る。併せて、吐出室１５２の容積が減少し加圧状態とな
るので、吐出室１５２から、端部連通孔１３４および溝
部連通孔１４４を介して、中心孔１２８側へと流体が吐
出される。中心孔１２８側に吐出された流体は、圧縮ス
プリング１６６の付勢力に抗してボール弁体１６２をリ
フトさせ、ポンプ室１７０内に流入する。

【００２７】このように、第１の行程では、吸入口１１
０から吸入室１５４への流体の吸入、吐出室１５２から
中心孔１２８側への流体の吐出およびポンプ室１７０へ
の流体の充填が併行して行われる。 （第２の行程）下死点に至ったピストン１２６は、続い
て上死点方向に移動する（以下、この方向の移動を上昇
という）。

【００２８】図３（ｄ）は、ピストン１２６が、溝１３
６と摺動リング１４６との軸方向長さの差に相当する距
離だけ下死点から上昇し、溝１３６の側壁１４０を摺動
リング１４６の第１端面１５０ａに当接した状態を示し
ている。この状態では、吸入室１５４と吐出室１５２と
は、溝部連通孔１４４、中心孔１２８および端部連通孔
１３４を介して連通している。

【００２９】さらに、ピストン１２６は、図３（ｄ）に
示す状態から上死点に至るまで（図３（ａ）参照）上昇
を継続する。このピストン１２６の上昇に際して、摺動
リング１４６は、溝１３６の側壁１４０を介して押圧さ
れピストン１２６と同方向に移動する。この摺動リング
１４６の移動に応じて吸入室１５４の容積は減少し、吐
出室１５２の容積は増加する。吸入室１５４と吐出室１
５２とが連通しているので、吐出室１５２の容積増加分
に応じた流体が、吸入室１５４から吐出室１５２へと流
入することになる。

【００３０】また、このピストン１２６の上昇に応じて
ポンプ室１７０の容積が減少するが、吐出室１５２から
の流体の吐出が停止されるので、ボール弁体１６２をリ
フトする押圧力は消滅し、ボール弁体１６２は弁座１６
４に着座する。したがって、中心孔１２８側とポンプ室
１７０との連通は遮断され、ポンプ室１７０内は、その
容積の減少に応じて加圧状態となる。このため、圧力が
上昇したポンプ室１７０内の流体は、圧縮スプリング１
９０の付勢力に抗してボール弁体１８６をリフトさせ、
ポンプ室１７０外に流出し吐出口１９２から吐出され
る。

【００３１】このように、第２の行程では、吸入室１５
４から吐出室１５２への流体の流入およびポンプ室１７
０から吐出口１９２への流体の吐出が併行して行われ
る。さらにポンプ１００は、第１および第２の行程を順
次繰り返して、吸入口１１０から流体を吸入し、吐出口
１９２から流体を吐出する。

【００３２】上記のように、ポンプ１００は第１の行程
における吸入室１５４の容積増加に応じて流体を吸入す
ることになる。つまり、ポンプ１００は、最大、吸入室
１５４の容積増加分に相当する容積の流体を吸入可能で
ある。したがって、この吸入室１５４の容積増加分がポ
ンプ１００内へ流体を吸入可能な容積（以下、吸入可能
容積という）ＱAとなる。

【００３３】図４（ａ）に示すように、ポンプ１００の
吸入可能容積ＱAは、第１の行程において図３（ｂ）に
対応する時点（ｔ₁）から図３（ｃ）に対応する時点
（ｔ₂）まで徐々に増加し、ピストン１２６の下死点
（ｔ₂）において吸入可能容積ＱAの最大値Ｑ0となる。

【００３４】ピストン１２６が下死点を過ぎて第２の行
程となると、摺動リング１４６の吸入室１５４側への移
動に応じて吸入室１５４の容積は減少し、摺動リング１
４６の背後側＝吐出室１５２側では、吸入室１５４の容
積減少分に相当して容積が増加する。

【００３５】上述のように、この第２の行程では、ボー
ル弁体１６２は弁座１６４に着座しているので、吸入口
１１０から中心孔１２８にいたる空間は、吸入口１１０
以外の部分とは連通していない。また、吸入室１５４側
と吐出室１５２側とは連通している。

【００３６】したがって、吸入口１１０から中心孔１２
８にいたる空間では、摺動リング１４６を挟んで、吸入
室１５４側の容積が減少し吐出室１５２側の容積が増加
するが、この空間全体では容積の増減はみられない。す
なわち、ピストン１２６の下死点において最大値Ｑ0と
なったポンプ１００の吸入可能容積ＱAは、吸入口１１
０から中心孔１２８にいたる空間において保持されるこ
とになる（ｔ₂〜ｔ₃〜ｔ ₄〜ｔ₅）。

【００３７】このように、ポンプ１００においては、第
１の行程で徐々に増加してピストン１２６が下死点に至
った時点（ｔ₂）で最大値Ｑ0となった吸入可能容積ＱA
は、第２の行程を通じて次サイクルで吸入室１５４と吐
出室１５２との連通が遮断される時点（ｔ₅、図３
（ｂ））まで保持される。このため、図４（ａ）のよう
な場合でもポンプ１００の容積効率は下落しない。

【００３８】例えば流体の動粘度が高い場合は、第１の
行程における吸入室１５４の容積増加に対する流体の流
入に遅れが発生することがある。この場合、第１の行程
終了時点で、吸入室１５４内には流体の存在しない減圧
領域が形成される。この吸入室１５４の減圧領域は、次
の第２の行程における摺動リング１４６の吸入室１５４
側への移動によって徐々に解消されるが、該摺動リング
１４６の移動に応じて、摺動リング１４６の背後側＝吐
出室１５２に新たに流体が存在しない減圧領域が形成さ
れる。すなわち、摺動リング１４６の移動に伴って、吸
入室１５４側の減圧領域は消滅し、これに対応する減圧
領域が吐出室１５２側に形成される。第２の行程におい
ては吐出室１５２は、これに連通している吸入室１５４
を介して吸入口１１０と連通しているので、流体は、吐
出室１５２側の減圧領域が解消されるまで、吸入口１１
０から吐出室１５２側への流入を継続する。図４（ａ）
にポンプ１００への流体の流入量ＱBの経時変化を例示
する。流体の流入量ＱB［ｃｍ³］がＱ0／（ｔ₅−ｔ₁）
＝Ｑ0／（ｔ₄−ｔ₀）［ｃｍ³／秒］の流入速度でしか流
入してこない場合でも、１サイクル当りの最終流入量Ｑ
Cは最大値Ｑ0まで達することができ、ポンプ１００の容
積効率は低下しない。これに対し従来技術では、図４
（ｂ）に示すように、流体が同じ流入速度（Ｑ0／（ｔ₄
−ｔ₀）［ｃｍ³／秒］）で流入しても吸入可能容積ＱA
が減少してしまうため、最終流入量ＱCは最大値Ｑ0の約
６９％にしか達することができず、ポンプの容積効率が
低下してしまう。

【００３９】このように、本発明においては第１の行程
から第２の行程にわたって流体の吸入が継続されるの
で、流体の動粘度が高い場合であっても、ポンプ１００
への流体の吸入効率は従来技術に比べて低下しにくい。
したがって、流体の動粘度が高くてもポンプ１００の容
積効率が低下しにくい。 （実験）上記実施例１のポンプ１００と図１２に示す従
来のピストンポンプ７０７とを、それぞれ図５（ａ）に
示すように、リザーバタンクＴ、リリーフ弁Ｒおよび流
量計Ｆを備えた回路中に設置して、温度約−３０℃のブ
レーキオイル（動粘度約３５０ｘ１０^-6［ｍ²／秒］）
を使用しての流量測定実験を実施した。なお、実験に使
用したポンプ１００およびピストンポンプ７０７の幾何
学的押しのけ流量は、いずれも４．５８［ｃｍ³／秒］
である。表１はその実験結果である。また図５（ｂ）は
実験結果をグラフ化したものである。

【００４０】

【表１】

【００４１】表１から明らかなように、実施例１のポン
プ１００は、動粘度が高い流体に対しても容積効率の低
下は小さく、吸入および吐出能力が従来技術のピストン
ポンプよりも優れていることがわかる。ここで、実施例
１のポンプ１００の幾何学的な流体移動量を決定する５
つの寸法の決定例について説明する。

【００４２】５つの寸法とは、次に示すｄ₁、ｄ₂、
ｄ₃、ｌ、ｌ_sであり、これらの寸法により表２に示す幾
何学的な流体移動量Ｑ₁、Ｑ₂、Ｑ₃［ｃｍ³］が決まる。 ｄ₁［ｃｍ］；第２シリンダ部材１１２の摺動孔１１６
の内径（直径寸法） ｄ₂［ｃｍ］；第１シリンダ部材１０４の大径孔１０８
の内径（直径寸法） ｄ₃［ｃｍ］；第１シリンダ部材１０４のピストン孔１
０６の内径（直径寸法） ｌ［ｃｍ］ ；ピストン１２６の上死点から下死点まで
のストローク長さ ｌ_s［ｃｍ］；ピストン１２６の環状の溝１３６の一対
の側壁１４０、１４２間の軸方向長さｌ₁と摺動リング
１４６の軸方向長さｌ₂との差（ｌ₁−ｌ₂）

【００４３】

【表２】

【００４４】ｄ₁、ｄ₂、ｄ₃、ｌ、ｌ_sの内で、先ずポン
プの要求性能、仕様等により、Ｑ₁が決められるので、
上記表２のＱ₁を表す式を満足するようにｄ₁とｌを設定
する。残りのｄ₂、ｄ₃、ｌ_sについては様々な設定が可
能であり、その設定例を表３に示しておく。

【００４５】

【表３】

【００４６】Ｑ₂＞Ｑ₁とする設定例２、５、８における
効果としては、ピストン１２６が下死点を過ぎてからポ
ンプ室１７０の圧力が上昇するまでの時間が短くなり、
ポンプ１００の容積効率が良くなるとともに、ピストン
１２６の移動速度が小さい時点でポンプ室１７０の圧力
が上昇するので、ポンプ１００から発生する振動や騒音
を低減する効果がある。なお、ポンプ室１７０に余分に
充填しようとする量（Ｑ₂−Ｑ₁）については、摺動リン
グ１４６の弾性変形により吸収する方法や摺動リング１
４６の外周部及び側壁１４２から洩らせる方法等があ
る。また、Ｑ₂＜Ｑ₁とする設定例３、６、９における効
果としては、ポンプ室１７０に対して余分に充填しない
ため摺動リング１４６の弾性変形量が減少するので摺動
リング１４６の耐用年数を長くする効果がある。 （実施例２）図６に示すように、この実施例のポンプ２
００は、ピストン２２６をポンプ室１７０側の第１ピス
トン部材２２６ａと偏心カムによる駆動端側の第２ピス
トン部材２２６ｂとで構成した例である。なお、その他
の構成は実施例１と同様であるので、主要部分に実施例
１と同じ品番を付して詳細な説明は省略する。また、こ
のポンプ２００の作動は実施例１と同様であり、それに
よる効果も同様である。

【００４７】ただし、ピストン２２６を第１ピストン部
材２２６ａと第２ピストン部材２２６ｂとで構成してい
るので、ポンプ２００の組立時において摺動リング１４
６にピストン２２６を貫通させる際には、例えば第２ピ
ストン部材２２６ｂに摺動リング１４６を外嵌してお
き、次に第１ピストン部材２２６ａと第２ピストン部材
２２６ｂとを連結することができる。したがって、摺動
リング１４６にピストン２２６を貫通させる際に、摺動
リング１４６を弾性変形させる必要はなくなるので、組
立時における摺動リング１４６の損傷の確率は低下し、
歩留まりが向上する。

【００４８】また図７に示すように、この実施例のポン
プ２５０は、摺動リングとして非弾性素材を用いても組
立が可能であるので、非弾性のリング２５２とＯリング
２５３を組み合わせた摺動リング２５１を用いることで
耐用年数を長くすることができる。なお、摺動リング２
５１以外の構成は図６と同様であり、作用、効果は実施
例１と同様である。 （実施例３）図８および図９に示すように、この実施例
のポンプ３００は、シリンダ３０４を一体とし、シリン
ダ３０４の外周を半月状に切り取って吸入口３１０を形
成した例である。なお、その他の構成は実施例１と同様
であるので、主要部分に実施例１と同じ品番を付して詳
細な説明は省略する。また、このポンプ３００の作動は
実施例１と同様であり、それによる効果も同様である。

【００４９】ただし、吸入口３１０を上記形状としてい
るので、ポンプ３００の組立時においては、まず摺動リ
ング１４６を矢印Ｘ方向に沿って吸入口３１０から大径
孔１０８内に挿入する。その後ピストン１２６をピスト
ン孔１０６から挿入し、摺動リング１４６の内径を拡大
しながら、摺動孔１１６へと挿通させ、図示の状態とす
る。このようにシリンダ３０４を一部品で構成すると、
シリンダ３０４の摺動孔１１６とピストン孔１０６との
同軸度の精度を上げることができ、吐出性能向上と耐用
年数の長期化を図れる。 （実施例４）この実施例は、シリンダの外面側に吸入室
を設けた点において、上記実施例１〜３とは異なってい
る。

【００５０】図１０に示すように、ポンプ４００のケー
シング４０２には、流体を吸入するための吸入路４０４
および吐出するための吐出路４０６が設けられている。
このケーシング４０２内にはシリンダ４０８およびスプ
リングケース４１０がほぼ同軸に収納されており、シリ
ンダ４０８とスプリングケース４１０とは、スプリング
ケース４１０のかしめ部４１２においてかしめられ、互
いに固着されている。また、シリンダ４０８のかしめ部
４１２から離れた側の外側端部４１４に設けられたリン
グ溝４１６およびスプリングケース４１０のかしめ部４
１２から離れた側に設けられたリング溝４１８には、そ
れぞれＯリング４２０、４２２が装着されており、Ｏリ
ング４２０、４２２とケーシング４０２とで区画される
領域を外部に対して液密としている。

【００５１】シリンダ４０８のかしめ部４１２付近には
相対的に大径のフランジ部４２４が設けられている。こ
のフランジ部４２４と外側端部４１４との間には、相対
的に小径の小外径部４２６が設けられており、この小外
径部４２６とケーシング４０２の内壁４２８との間には
吸入路４０４に連通する環状空間４３０が形成されてい
る。一方、シリンダ４０８の内部には、外側端部４１４
に開口するピストン孔４３２と一端をピストン孔４３２
に連通し他端が開口している吐出通路４３４とがほぼ同
軸に穿設されており、ピストン孔４３２と吐出通路４３
４との連通部分には段差部４３６が形成されている。ま
たシリンダ４０８の小外径部４２６には、ピストン孔４
３２の軸方向に沿った長径を有し、ピストン孔４３２と
環状空間４３０とを連通する一対の長径孔４３８が、シ
リンダ４０８の直径方向に沿って相対向して穿設されて
いる。

【００５２】シリンダ４０８のピストン孔４３２には、
外側端部４１４付近に位置する第１摺動部４４０とピス
トン孔４３２の中央付近に位置する第２摺動部４４２と
を有するピストン４４４が、第１摺動部４４０および第
２摺動部４４２にてピストン孔４３２を摺動自在に挿通
しており、第１摺動部４４０に設けられているリング溝
４４０ａにはシール用のＸリング４４６が装着されてい
る。またピストン４４４の第１摺動部４４０と第２摺動
部４４２との間には、ピストン４４４の外周方向に沿っ
て、環状の外周溝４４８が穿設されている。さらにピス
トン４４４内には、ピストン孔４３２内の端で開口しピ
ストン４４４の中央部付近に至る中心孔４５０が、ピス
トン４４４とほぼ同軸に穿設されており、この中心孔４
５０に連通し外周溝４４８に開口する４本の連通孔４５
２が、ピストン４４４の半径方向に沿って互いに約９０
度の角度をなして穿設されている。他方、ピストン４４
４には、中心孔４５０および中心孔４５０を挟んで相対
向する一対の連通孔４５２を共通に貫通する連結棒４５
４が装着されている。この連結棒４５４の両端部４５６
ａ、４５６ｂは、さらにシリンダ４０８の長径孔４３８
を貫通して、シリンダ４０８とケーシング４０２との間
の環状空間４３０内に達しており、ピストン４４４と共
にピストン４４４の軸方向に沿って往復動可能である。
ただし、連結棒４５４の往復動は長径孔４３８の長径に
よって規制され、ピストン４４４のストロークも同様に
規制される。環状空間４３０内には、中央部にリング収
納溝４５８を備えシリンダ４０８の小外径部４２６に外
嵌する円筒部材４６０が、ケーシング４０２の内壁４２
８およびシリンダ４０８の小外径部４２６の外面４２６
ａを摺動可能に収容されている。この円筒部材４６０
は、リング収納溝４５８の矢印Ｒ側に隣接する連結端部
４６２を連結棒４５４の端部４５６ａ、４５６ｂに連結
されており、ピストン４４４の往復動に応じて、環状空
間４３０内を往復動可能である。円筒部材４６０にはリ
ング収納溝４５８と円筒部材４６０の内部とを連通する
内外連通孔４６４が穿設されており、リング収納溝４５
８は、内外連通孔４６４を介してシリンダ４０８の長径
孔４３８と連通可能である。また、連結端部４６２とは
逆側でリング収納溝４５８に隣接する連通端部４６６に
は、リング収納溝４５８側から離れるに従って深さを増
す傾斜底面４６８を有する連通溝４７０が複数箇所に設
けられており、これらの連通溝４７０とケーシング４０
２の内壁４２８との間に連通路４７２が形成されてい
る。さらに、リング収納溝４５８には、ケーシング４０
２の内壁４２８を摺動自在な摺動リング４７４が外嵌さ
れている。この摺動リング４７４の軸方向長さはリング
収納溝４５８の幅よりもわずかに短く、この長さの差の
範囲内でリング収納溝４５８（＝円筒部材４６０）との
軸方向に沿った相対位置を変更可能であると共に、円筒
部材４６０がピストン４４４によって駆動されて往復移
動する際には、リング収納溝４５８の側壁４５８ａ、４
５８ｂによって押圧されて円筒部材４６０と同方向に移
動可能である。なお、シリンダ４０８の小外径部４２６
には、シール用のリング４７６が装着されている。

【００５３】上記ような構造から、円筒部材４６０およ
び摺動リング４７４は、環状空間４３０、長径孔４３
８、外周溝４４８、連通孔４５２および中心孔４５０に
よって構成される一連の空間を吸入路４０４側と中心孔
４５２側との２部分に分割しており、吸入路４０４側に
吸入室４７８を形成し中心孔４５０側に吐出室４８０を
形成している。ただし、その分割状態は固定的ではな
く、吸入室４７８および吐出室４８０の容積は、ピスト
ン４４４の移動に伴う円筒部材４６０および摺動リング
４７４の移動に応じて変動する。また、円筒部材４６０
の移動に伴って、摺動リング４７４を側壁４５８ａで押
圧する際（矢印Ｌ方向移動時）には、吸入室４７８と吐
出室４８０とは、連通路４７２、リング収納溝４５８お
よび内外連通孔４６４を介して連通状態となるが、摺動
リング４７４を側壁４５８ｂで押圧する際（矢印Ｒ方向
移動時）には、吸入室４７８と吐出室４８０とは連通を
遮断される。

【００５４】このため、ピストン４４４に駆動されて円
筒部材４６０および摺動リング４７４が矢印Ｒ方向に移
動する際には、吸入室４７８は容積が増加して減圧状態
となり吐出室４８０は容積が減少して加圧状態となる。
したがって、この場合には、流体を吸入路４０４から吸
入室４７８に吸入可能であり、吐出室４８０から流体を
吐出可能である。他方、円筒部材４６０および摺動リン
グ４７４が矢印Ｌ方向に移動する際には、吸入室４７８
の容積が減少し吐出室４８０の容積が増加するが、上記
のように吸入室４７８と吐出室４８０とが連通している
ので、吸入室４７８側から吐出室４８０側へ流体を移動
させることができる。

【００５５】ピストン孔４３２内に位置するピストン４
４４の内側端部４４４ａは第２摺動部４４２よりも外径
が小さく、内側端部４４４ａと第２摺動部４４２との接
続部分には段差４８２が形成されている。この段差４８
２と対向するシリンダ４０８の段差部４３６との間に
は、ピストン４４４とほぼ同軸の圧縮スプリング４８４
が介装されており、ピストン４４４を矢印Ｒ方向に付勢
している。また、内側端部４４４ａ側の中心孔４５０の
開口にはボール弁体４８６が密着、当接可能な球面状の
弁座４８８が設けられている。この弁座４８８に当接す
るボール弁体４８６とシリンダ４０８との間には、ピス
トン４４４とほぼ同軸の圧縮スプリング４９０が介装さ
れており、圧縮スプリング４９０はボール弁体４８６を
矢印Ｒ方向に付勢している。このためボール弁体４８６
は弁座４８８に着座した状態にあるが、中心孔４５０側
からボール弁体４８６を押圧する力が圧縮スプリング４
９０の付勢力を凌ぐ場合には、ボール弁体４８６は弁座
４８８からリフトする。

【００５６】他方、ピストン４４４の外側端面４５３は
偏心カム（図示省略）に接触しており、偏心カムの回転
によりピストン４４４を圧縮スプリング４８４の付勢力
に抗して矢印Ｌ方向に駆動可能である。したがって偏心
カムを回転させた際には、ピストン４４４は、偏心カム
と圧縮スプリング４８４とによって矢印Ｒ、Ｌ方向に往
復駆動されることになる。なお、ボール弁体４８６が弁
座４８８に着座された状態では、ピストン４４４はボー
ル弁体４８６を介して圧縮スプリング４９０の付勢力も
受けることになるので、この場合ピストン４４４は圧縮
スプリング４８４と圧縮スプリング４９０との合成付勢
力に抗して矢印Ｌ方向に駆動されることになる。この偏
心カムおよび圧縮スプリング４８４、４９０によって駆
動されてのピストン４４４の往復動に応じて容積が増減
変化する、ピストン孔４３２内の空間部分がポンプ室４
９２となっており、ポンプ室４９２の容積が増加する際
には、中心孔４５０側からポンプ室４９２内に流体を吸
入可能である。

【００５７】一方、かしめ部４１２においてシリンダ４
０８に連結されているスプリングケース４１０内には、
シリンダ４０８の吐出通路４３４に連通するボール室４
９４およびボール室４９４に連通し他端が閉鎖された円
筒状のスプリング収納孔４９６が、吐出通路４３４とほ
ぼ同軸に穿設されている。また、スプリングケース４１
０には、ボール室４９４に連通しスプリングケース４１
０の外面４１０ａに開口する一対の吐出口４９８が、ス
プリングケース４１０の直径方向に沿って互いに対向す
る位置に穿設されている。一対の吐出口４９８は、スプ
リングケース４１０の外面４１０ａ、Ｏリング４２２、
シリンダ４０８のフランジ部４２４およびケーシング４
０２によって形成されている環状の空間５００を介して
吐出路４０６に連通している。さらに、シリンダ４０８
に穿設された吐出通路４３４の開口にはボール室４９４
に収容されているボール弁体５０２が密着、当接可能な
球面状の弁座５０４が設けられている。このボール弁体
５０２は、吐出通路４３４とほぼ同軸にスプリング収納
孔４９６内に挿入された圧縮スプリング５０６によって
矢印Ｒ方向に付勢されている。このためボール弁体５０
２は弁座５０４に着座した状態にあるが、吐出通路４３
４側からボール弁体５０２を押圧する力が圧縮スプリン
グ５０６の付勢力を凌ぐ場合には、ボール弁体５０２は
弁座５０４からリフトされる。このような構成により、
ピストン４４４がポンプ室４９２の容積を減少させる方
向に移動した際には、ポンプ室４９２内の流体を加圧状
態としてボール弁体５０２をリフトさせ、ポンプ室４９
２から吐出口４９８を経て吐出路４０６へと流体を吐出
可能である。

【００５８】次に、このポンプ４００の作動について説
明する。なお、この実施例のポンプ４００の作動原理と
実施例１〜３のポンプ１００〜３００の作動原理とは、
ほぼ同様であるので、実施例１におけるポンプ１００の
作動の説明に使用した図３を参考として引用しておく。 （第１の行程）まず、ピストン４４４が上死点にある際
（図３（ａ）に相当）は、ポンプ室４９２の容積は最小
で、ポンプ室４９２から吐出路４０６側への流体の吐出
を終了した状態に対応している。また、摺動リング４７
４はリング収納溝４５８の側壁４５８ａに当接してお
り、吸入室４７８と吐出室４８０とが連通している。

【００５９】次に、圧縮スプリング４８４の付勢力を受
けているピストン４４４は、偏心カムの回転に応じて、
下死点方向に下降する。このピストン４４４の下降に応
じてポンプ室４９２の容積が増加し、ポンプ室４９２は
減圧状態となる。また、連結棒４５４を介してピストン
４４４に連結されている円筒部材４６０が、ピストン４
４４と共にリング収納溝４５８と摺動リング４７４との
軸方向長さの差に相当する距離だけ下死点側に移動する
と、リング収納溝４５８の側壁４５８ｂが摺動リング４
７４に当接し吸入室４７８と吐出室４８０との連通が遮
断される（図３（ｂ）に相当）。

【００６０】さらに、ピストン４４４は下死点に至るま
で下降を継続し、円筒部材４６０もこれに応じて移動す
る。これにより、摺動リング４７４は、リング収納溝４
５８の側壁４５８ｂを介して押圧されて、円筒部材４６
０と共に移動する。この円筒部材４６０の移動に応じて
吸入室４７８の容積が増加し減圧状態となるので、該吸
入室４７８の容積増加分に応じて、吸入路４０４から吸
入室４７８へと流体が吸入される。併せて、吐出室４８
０の容積が減少し加圧状態となるので、吐出室４８０の
流体は、圧縮スプリング４９０の付勢力に抗してボール
弁体４８６をリフトさせ、ポンプ室４９２内に流入する
（図３（ｂ）〜図３（ｃ）に相当）。

【００６１】このように、第１の行程では、吸入路４０
４から吸入室４７８への流体の吸入、吐出室４８０から
の流体の吐出およびポンプ室４９２への流体の充填が併
行して行われる。 （第２の行程）下死点に至ったピストン４４４は、続い
て上死点方向に上昇する。ピストン４４４および円筒部
材４６０が、リング収納溝４５８と摺動リング４７４と
の軸方向長さの差に相当する距離だけ下死点から上昇す
ると、リング収納溝４５８の側壁４５８ａが摺動リング
４７４に当接する（図３（ｄ）に相当）。この状態で
は、吸入室４７８と吐出室４８０とは、連通路４７２、
リング収納溝４５８および内外連通孔４６４を介して連
通している。

【００６２】さらに、ピストン４４４は、上死点に至る
まで上昇を継続する（図３（ｄ）〜（ａ）に相当）。こ
のピストン４４４の上昇に応じて、円筒部材４６０は、
ピストン４４４と同方向に移動する。なお、摺動リング
４７４も、リング収納溝４５８の側壁４５８ａを介して
押圧され、円筒部材４６０と共に移動する。この円筒部
材４６０の移動に応じて吸入室４７８の容積は減少し、
吐出室４８０の容積は増加する。吸入室４７８と吐出室
４８０とが連通しているので、吐出室４８０の容積増加
分に応じた流体が、吸入室４７８から吐出室４８０へと
流入することになる。

【００６３】また、このピストン４４４の上昇に応じて
ポンプ室４９２の容積が減少するが、吐出室４８０から
の流体の吐出が停止されるので、ボール弁体４８６をリ
フトする押圧力は消滅し、ボール弁体４８６は弁座４８
８に着座する。したがって、中心孔４５０側とポンプ室
４９２との連通は遮断され、ポンプ室４９２内は、その
容積の減少に応じて加圧状態となる。このため、圧力が
上昇したポンプ室４９２内の流体は、圧縮スプリング５
０６の付勢力に抗してボール弁体５０２をリフトさせ、
ポンプ室４９２外に流出し吐出口４９８を経て吐出路４
０６から吐出される。

【００６４】このように、第２の行程では、吸入室４７
８から吐出室４８０への流体の流入およびポンプ室４９
２から吐出路４０６への流体の吐出が併行して行われ
る。さらにポンプ４００は、第１および第２の行程を順
次繰り返して、吸入路４０４から流体を吸入し、吐出路
４０６から流体を吐出する。

【００６５】上記のように、ポンプ４００は第１の行程
における吸入室４７８の容積増加に応じて流体を吸入す
ることになる。つまり、ポンプ４００は、最大、吸入室
４７８の容積増加分に相当する容積の流体を吸入可能で
あり、この吸入室４７８の容積増加分がポンプ４００の
吸入可能容積ＱAとなる。

【００６６】図４（ａ）に示すように、ポンプ４００の
吸入可能容積ＱAは、第１の行程における図３（ｂ）に
相当する時点（ｔ₁）から図３（ｃ）に相当する時点
（ｔ₂）まで徐々に増加し、ピストン４４４の下死点
（ｔ₂）において最大値Ｑ0となる。ピストン４４４が下
死点を過ぎて第２の行程となると、円筒部材４６０の吸
入室４７８側への移動に応じて吸入室４７８の容積は減
少し、円筒部材４６０の背後側＝吐出室４８０側では、
吸入室４７８の容積減少分に相当して容積が増加する。

【００６７】上述のように、この第２の行程では、ボー
ル弁体４８６は弁座４８８に着座しているので、吸入路
４０４から中心孔４５０にいたる空間は連通状態となり
ポンプ４００の他の部分とは連通していない。したがっ
て、吸入路４０４から中心孔４５０にいたる空間では、
円筒部材４６０を挟んで、吸入室４７８側の容積が減少
し吐出室４８０側の容積が増加するが、この空間全体で
は容積の増減はみられない。すなわち、ピストン４４４
の下死点において最大値Ｑ0となったポンプ４００の吸
入可能容積ＱAは、吸入路４０４から中心孔４５０にい
たる空間において最大値Ｑ0のまま保持されることにな
る（ｔ₂〜ｔ₃〜ｔ₄〜ｔ₅）。

【００６８】このように、ポンプ４００においては、第
１の行程で徐々に増加してピストン４４４が下死点に至
った時点（ｔ₂）で最大値Ｑ0となった吸入可能容積ＱA
は、第２の行程を通じて次サイクルで吸入室４７８と吐
出室４８０との連通が遮断される時点（ｔ₅、図３
（ｂ）に相当）まで最大値Ｑ0のまま保持される。この
ため、実施例１〜３のポンプ１００〜３００と同様、第
１の行程から第２の行程にわたって流体の吸入が継続さ
れるので、流体の動粘度が高い場合であっても、ポンプ
４００への流体の吸入効率は従来技術に比べて低下しに
くい。したがって、流体の動粘度が高くてもポンプ４０
０の容積効率が低下しにくい。

【００６９】以上、実施例１〜４に従って本発明のポン
プを説明したが、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でさまざ
まに実施できる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のポンプ
は、吸入可能容積ＱAが下死点を過ぎても従来技術のよ
うに低下せず保持できる（図４（ａ）、（ｂ）参照）と
いう特性により、粘性流体の動粘度が高くてもポンプの
容積効率が低下にくい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のポンプの構成を例示する模式図であ
る。

【図２】 実施例１のポンプの断面図である。

【図３】 実施例１のポンプの作動の説明図であり、図
３（ａ）はピストンが上死点にある状態、図３（ｂ）は
ピストンが上死点からわずかに下降した状態、図３
（ｃ）はピストンが下死点にある状態、図３（ｄ）はピ
ストンが下死点からわずかに上昇した状態を示してい
る。

【図４】 実施例および従来技術のポンプの吸入可能容
積の変化を比較して示すグラフであり、図４（ａ）は実
施例のポンプの吸入可能容積の変化を示すグラフ、図４
（ｂ）は従来技術のポンプの吸入可能容積の変化を示す
グラフである。

【図５】 実施例１のポンプと従来技術のピストンポン
プとの流量測定実験の説明図であり、図５（ａ）はこの
実験に使用した流体回路の説明図、図５（ｂ）は実験結
果のグラフである。

【図６】 実施例２のポンプにおいて摺動リングを弾性
素材とした例の断面図である。

【図７】 実施例２のポンプにおいて摺動リングを非弾
性素材とした例の断面図である。

【図８】 実施例３のポンプの断面図である。

【図９】 図８におけるＡ−Ａ断面図である。

【図１０】 実施例４のポンプの断面図である。

【図１１】 従来技術のピストンポンプの断面図であ
る。

【図１２】 従来技術のピストンポンプの断面図であ
る。

【図１３】 従来技術のピストンポンプの断面図であ
る。

【符号の説明】

１００、２００、３００、４００・・・ポンプ、１０４
・・・第１シリンダ部材、１１２・・・第２シリンダ部
材、３０４、４０８・・・シリンダ、１１０、３１０・
・・吸入口（第２の吸入口）、１２６、２２６、４４４
・・・ピストン、１２８、４５０・・・中心孔（第１の
吸入口、第２の吐出口）、１３６・・・溝（弁手段）、
１４６・・・摺動リング（弁手段）、１５２、４８０・
・・吐出室（第２のポンプ室）、１５４、４７８・・・
吸入室（第２のポンプ室）、１７０、４９２・・・ポン
プ室（第１のポンプ室）、１９２、４９８・・・吐出口
（第１の吐出口）、４０４・・・吸入路（第２の吸入
口）、４０６・・・吐出路（第１の吐出口）、４５８・
・・リング収納溝（弁手段）、４６０・・・円筒部材
（弁手段）、４７４・・・摺動リング（弁手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容積が可変の第１のポンプ室と、この第
   １のポンプ室に連通する第１の吸入口および第１の吐出
   口とを備え、上記第１のポンプ室の容積の増減に応じ
   て、上記第１の吸入口から流体を吸入し上記第１の吐出
   口から流体を吐出する第１のポンプ機構と、 第２のポンプ室と、この第２のポンプ室に連通する第２
   の吸入口と、この第２のポンプ室に連通すると共に上記
   第１の吸入口に連通する第２の吐出口と、上記第２のポ
   ンプ室内に配されて上記第２の吸入口側に吸入室を形成
   し上記第２の吐出口側に吐出室を形成すると共に上記第
   １のポンプ室の容積の増減に同期して上記第２のポンプ
   室に対してその軸方向に沿って相対移動可能で上記吐出
   室側へ相対移動した際には上記吸入室と上記吐出室との
   連通を遮断し上記吸入室側へ相対移動した際には上記吸
   入室と上記吐出室とを連通させる弁手段とを備えた第２
   のポンプ機構とを設けたことにより、 上記第１のポンプ室の容積が増加する際には、上記弁手
   段が上記吐出室側へ相対移動して上記第２の吸入口から
   上記吸入室へ流体を吸入し併せて上記吐出室から上記第
   ２の吐出口および上記第１の吸入口を介して上記第１の
   ポンプ室へ流体を充填し、 上記第１のポンプ室の容積が減少する際には、上記第１
   の吐出口から流体を吐出すると共に上記弁手段が上記吸
   入室側へ相対移動して上記吸入室から上記吐出室へ流体
   を流入させるポンプ。