JPH08126248A - 油圧ポンプ用電動モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】油圧ポンプ用電動モータにおいて、可及的なコ
スト低減を図れて、プランジャとの摺接面の焼き付きや
摩耗を防止できるようにすること。 【構成】電動モータ１の出力軸１ａの一端に、該出力軸
１ａの回転に伴い偏心回転して外周面に当接される油圧
ポンプ２，３のプランジャ２ａ，３ａを上下駆動するセ
ラミックス製のカム４が配設され、このカム４が、出力
軸１ａの軸心に対して偏心させた中心を有する出力軸嵌
合用の穴４ａを備え、この穴４ａに出力軸１ａに対する
キー溝４ｂが形成されるとともに、外周面に超仕上げ加
工が施されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車のアンチ
スキッド装置に含まれるポンピング機構に使用される油
圧ポンプ用電動モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のアンチスキッド装置は、急制動
時、もしくは滑りやすい路面での制動時に、ホイールシ
リンダに加わる油圧のポンピングにより、ブレーキロッ
クをなくし、スリップを防止するもので、この装置に
は、油圧のポンピングを行うためのポンピング機構が含
まれる。

【０００３】従来のポンピング機構は、図６および図７
に示すように、電動モータ５１の回転を、１８０度対向
配置される油圧ポンプ５２，５３のプランジャ５２ａ，
５３ａの往復動に変換して、ポンピング作用を行うもの
である。油圧ポンプ５２，５３は、円柱形のプランジャ
５２ａ，５３ａをシリンダ５２ｂ，５３ｂ内に摺動自在
に嵌挿する構成であり、シリンダ２ｂ，３ｂは図示しな
い自動車のアンチスキッド装置のホイールシリンダに対
して接続される。

【０００４】上記従来のポンピング機構のうち、図６の
ものでは、電動モータ５１の出力軸５１ａの一端に、偏
心軸受（中心から回転軸線が偏心された針状ころ軸受）
５４が取り付けられ、この偏心軸受５４の外輪５４ａの
外周面がプランジャ５２ａ，５３ａに摺接するようにな
っている。偏心軸受５４は内輪５４ｂを有するもので、
内輪５４ｂには、その中心から偏心した位置に軸孔が形
成されている（実開平２−１４６２２０号公報参照）。

【０００５】一方、図７の従来例では、電動モータ５１
の出力軸５１ａと一体に形成された偏心軸５１ｂに、内
輪のない一般的な仕様の針状ころ軸受５５が取り付けら
れている。この場合、偏心軸５１ｂの偏心回転によって
針状ころ軸受５５全体が偏心回転させられるようになっ
ており、その外輪５５ａが、偏心回転軌道の一箇所でプ
ランジャ５２ａ，５３ａに摺接する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに偏心軸受５４を用いる場合も、偏心軸５１ｂを用い
る場合も、一般的な仕様のものをそのまま用いることが
できず、偏心軸受５４の内輪５４ｂや、偏心軸５１ｂに
関する加工が面倒で、コストが高くつくことが指摘され
る。

【０００７】また、図６における偏心軸受５４の外輪５
４ａ、あるいは図７における一般的な仕様の針状ころ軸
受５５の外輪５５ａと、それらに摺接するプランジャ５
２ａ，５３ａとは、一般的に、金属材により形成される
ため、微小な焼き付きや摩耗が発生しやすいことが指摘
される。

【０００８】したがって、本発明は、可及的なコスト低
減を図れて、プランジャとの摺接面の焼き付きや摩耗を
防止できるようにすることを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の油圧ポンプ用電
動モータは、出力軸の一端に、該出力軸の回転に伴い偏
心回転して外周面に当接される油圧ポンプのプランジャ
を上下駆動するセラミックス製のカムが配設され、この
カムが、前記出力軸の軸心に対して偏心させた中心を有
する出力軸嵌合用の穴を備え、この穴に出力軸に対する
まわり止め手段が形成されているとともに、外周面に超
仕上げ加工が施されている。

【００１０】

【作用】本発明は、電動モータの出力軸を偏心構造とは
せずに、電動モータの出力軸の回転動作を偏心回転に変
換してプランジャに伝達する要素を用いるタイプとし、
この要素として、従来の偏心転がり軸受の代わりに、簡
易な形状のセラミックス製のカムを用いている。

【００１１】これにより、従来の特殊な偏心転がり軸受
に比べて、製作コストを低減できるようになる。しか
も、本発明の場合、カムがプランジャに対して純粋にす
べり接触するような形態となるけれども、カムとプラン
ジャとが異種素材であることから、両者において焼き付
きが発生しなくなる。

【００１２】そして、セラミックス製のカムの外周面に
超仕上げ加工を施しているから、カムと摺接するプラン
ジャの摩耗が軽減されるようになる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の詳細を図１ないし図５に示す
一実施例に基づいて説明する。図１および図２は、本発
明の一実施例にかかり、図１は、油圧ポンプ用電動モー
タを用いたポンピング機構の一実施例の縦断面図、図２
は、同機構のカムの側面図である。

【００１４】図中、１は電動モータ、２，３は油圧ポン
プ、４はカムである。すなわち、電動モータ１の出力軸
１ａにカム４が取り付けられているとともに、このカム
４の外径面に１８０度対向配置される油圧ポンプ２，３
のプランジャ２ａ，３ａが当接または微小隙間を介して
非接触にあてがわれており、電動モータ１の回転をカム
４によりプランジャ２ａ，３ａの往復動に変換して、ポ
ンピング作用を行うものである。

【００１５】電動モータ１は、一般的な仕様であり、そ
の出力軸５はロータ（図示省略）の回転中心と同軸状に
配置されている。この電動モータ１の出力軸１ａの円周
上の１カ所には、断面ほぼ半円形のキー溝１ｂが設けら
れている。

【００１６】油圧ポンプ２，３は、その円柱形のプラン
ジャ２ａ，３ａをシリンダ２ｂ，３ｂ内に摺動自在に嵌
挿した構成であり、このシリンダ２ｂ，３ｂは図示しな
い自動車のアンチスキッド装置のホイールシリンダに対
して接続される。プランジャ２ａ，３ａは、ＳＣＭ鋼な
どの金属材により形成されており、その硬度はＨＲＣ５
５以上に設定される。

【００１７】カム４は、セラミックス材で形成されかつ
外周面に超仕上げ加工が施された円形板からなり、その
中心位置から所要量偏心した位置には、電動モータ１の
出力軸１ａの嵌合用の穴４ａが厚み方向に貫通するよう
に設けられている。この穴４ａは、断面ほぼ円形に形成
されているが、その円周上の１カ所、ここではカム４の
中心となる位置に電動モータ１の出力軸１ａのキー溝１
ｂと対応して断面ほぼ半円形のキー溝４ｂが形成されて
いる。このカム４のキー溝４ｂと出力軸１ａのキー溝１
ｂとの間に、丸棒状のキー５が係入されることにより、
出力軸１ａとカム４とをまわり止めするようになってい
る。

【００１８】ここで使用するキーおよびキー溝の形状
は、勿論、上述の実施例に限定されるものではなく、通
常の平行キー、勾配キーなども使用可能である。

【００１９】なお、上述したカム４は、いわゆる低品位
セラミックスまたは高品位セラミックスと呼ばれるセラ
ミックス材により形成される。この低品位セラミックス
や高品位セラミックスの表現は、製造方法に応じて使い
分けられる。

【００２０】 低品位セラミックスは、平均粒径０．
５〜１μｍのα型の窒化けい素の粉末（低グレード品例
えば電気化学工業株式会社の品種番号ＳＮ−９ＦＷ）に
対してイットリア（Ｙ₂Ｏ₃），アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃），
窒化アルミ（ＡｌＮ），チタニア（ＴｉＯ₂）などの焼
結助剤を５〜２０重量％添加する。これにバインダーを
混入して金型に充填した状態で単軸圧縮することにより
成形する。この成形品を最終形状に近い状態に加工する
とともに、バインダーなどの有機物を除去してから、１
〜１０気圧の圧力下で焼結する。焼結温度や焼結時間
は、１８００℃、２〜４時間である。この焼結体の転動
面や摺動面に対して超仕上げ加工を施し、表面粗さを１
μＲｚ以下、望ましくはＲａ０．２μｍ以下とし、最終
製品の寸法、表面状態とする。

【００２１】 高品位セラミックスは、平均粒径０．
２μｍのα型の窒化けい素の粉末（高グレード品例えば
株式会社宇部興産の品種番号Ｅ−１０）に対してイット
リア（Ｙ₂Ｏ₃），アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃），窒化アルミ
（ＡｌＮ），チタニア（ＴｉＯ₂）などの焼結助剤を１
０重量％以下添加する。これにバインダーを混入して金
型に充填した状態で単軸圧縮することにより成形する。
この成形品を最終形状に近い状態に加工するとともに、
バインダーなどの有機物を除去してから、いわゆるＨＰ
（ホット・プレス）、ＨＩＰ（ホット・アイソスタティ
ック・プレス）と称する手法により焼結する。焼結時
に、ＨＰでは機械的に４００Ｋｇｆ／ｃｍ²、ＨＩＰで
はガス圧により１０００気圧もの高い圧力をかける。こ
の焼結体の転動面や摺動面に対して超仕上げ加工を施
す。

【００２２】低品位セラミックスは、高品位セラミック
スに比べると価格を低く抑えることができるが、気孔率
が若干高くなり強度が若干低くなる。この強度について
も本実施例のカム４では十分過ぎる値となる。

【００２３】また、低品位セラミックスの場合、焼結後
に焼結体の転動面や摺動面に超仕上げを施せば、焼結体
内部に点在する気孔（ポア）が該面に対して開口するこ
とになり、これが潤滑剤の溜まりとなるなど良好な潤滑
性を発揮する。そのため、カム４とプランジャ２ａ，３
ａとの摺接部位における潤滑状態が良好となり、例えば
セラミックスより硬度の落ちる金属製のプランジャ２
ａ，３ａの摩耗を軽減できるようになる。

【００２４】さらには、カム４の外周面に、曲率半径が
１０００〜７０００ｍｍのフルクラウニングを形成すれ
ば、プランジャ２ａ，３ａの摩耗をさらに軽減できる。

【００２５】なお、本発明は、上述した実施例のみに限
定されず、種々な変形や応用が考えられる。

【００２６】（１） カム４の穴４ａの形状は、図３に
示すような半円形や、図４に示すような六角形（または
三角形、八角形などの多角形も含む）に形成することが
でき、このようにすれば、上記実施例でのカム４のキー
溝４ｂや出力軸１ａのキー溝１ｂおよびキー５が不要と
なる。

【００２７】（２） プランジャ２ａ，３ａは、図５に
示すように、その中心軸線に沿って端面側に向けて開口
する潤滑油貯溜部（例えば断面ほぼ円形の凹部など）６
を形成してもよい。この貯溜部６には、グリースや固体
潤滑剤が充填される。固体潤滑剤としては、例えばグラ
ファイト、ＭｏＳ₂、軟質金属（金、銀など）、合成樹
脂（ポリテトラフルオロエチレン、含油ポリアセタール
など）が挙げられる。この場合、特にカム４を低品位セ
ラミックスとしていれば、その外周面に存在する無数の
開口する気孔にプランジャ２ａ，３ａの貯溜部６の潤滑
剤を転移供給できるようになるから、潤滑性が長期的に
安定することになり、特にプランジャ２ａ，３ａの摩耗
軽減に貢献できる。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、電
動モータの出力軸を偏心させたり、偏心転がり軸受を用
いたりする従来例に比べて簡略化できて、コスト低減で
きるようになるだけでなく、カムおよびプランジャの焼
き付きや摩耗を大幅に軽減できるなど、所期の機能を長
期にわたって安定して発揮できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の油圧ポンプ用電動モータを用いたポン
ピング機構の一実施例の縦断面図。

【図２】同機構のカムの側面図。

【図３】他のカムの側面図。

【図４】さらに他のカムの側面図。

【図５】本発明の油圧ポンプ用電動モータを用いたポン
ピング機構の他の実施例の縦断面図。

【図６】従来例のポンピング機構の縦断面図。

【図７】他の従来例のポンピング機構の縦断面図。

【符号の説明】

１ 電動モータ １ａ 電動モータの出力軸 １ｂ 出力軸のキー溝 ２，３ 油圧ポンプ ２ａ，３ａ 油圧ポンプのプランジャ ４ カム ４ａ カムの穴 ４ｂ カムのキー溝 ５ キー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力軸の一端に、該出力軸の回転に伴い
   偏心回転して外周面に当接される油圧ポンプのプランジ
   ャを上下駆動するセラミックス製のカムが配設され、 このカムが、前記出力軸の軸心に対して偏心させた中心
   を有する出力軸嵌合用の穴を備え、この穴に出力軸に対
   するまわり止め手段が形成されているとともに、外周面
   に超仕上げ加工が施されている、ことを特徴とする油圧
   ポンプ用電動モータ。