JPH08219028A - ピストンポンプ用ピストンの組立方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、シール部材をクリアランスのない
状態で組込むピストンポンプ用ピストンの組立方法を提
供することを目的とする。 【構成】 ピストン本体１５は、本体部１５ａと、この
一端より突き出している軸部１５ｂとよりなる。まず、
バックアップリング１６とシール部材１７とを、順次、
軸部１５ｂに嵌合させる。次に、ストッパ１８を軸部１
５ｂに嵌合させ、ストッパ１８が、その自重によって、
シール部材１７上に載置され、シール部材１７と当接し
た状態とする。最後に、レーザ溶接を行って、ストッパ
１８を軸部１５ｂに固着する。シール部材１７は、スト
ッパ１８が当接してクリアランスの無い状態で、且つス
トッパ１８の自重が作用されている状態で、軸部１５ｂ
に固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ピストンポンプ用ピス
トンの組立方法に係り、特に作動流体の移送に使用され
るピストンポンプに組込まれるピストンの組立方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来のピストンポンプ用ピストンは、ピ
ストン本体の周りに形成してある溝に、シール部材を嵌
合させて組立てられた構成を有する（実開平４−８２３
７９号）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】シール部材が組付け不
可能とならないように、ピストン本体の溝の溝幅寸法
は、シール部材の幅寸法より若干大きい目に定めてあ
る。このため、シール部材は、溝に対して、若干のクリ
アランスを有している。

【０００４】このクリアランスが存在することによっ
て、往復移動しているピストンが移動方向を変更する都
度、シール部材が上記溝内において、ピストン本体に対
して相対的に変位してしまう。具体的には、吸入過程か
ら圧縮過程に変わった初期の段階において、シール部材
は、上記溝内において、ピストン本体に対して相対的
に、ポンプ室から遠去かる方向に変位する。圧縮過程か
ら吸入過程に変わった初期の段階において、シール部材
は、上記溝内において、ピストン本体に対して相対的
に、ポンプ室に近づく方向に変位する。

【０００５】即ち、往復運動するピストンの移動方向が
変更する都度、シール部材が一時的に停止したままとさ
れてピストン本体がシール部材とは独立に移動する状
態、換言すれば、ピストン本体が、移動を開始したにも
拘らず、作動油吸入動作及び作動油圧縮動作が行われな
い状態が発生する。

【０００６】従って、従来のピストンポンプは、汲上げ
効率が悪かった。本発明は、上記の点に鑑みてなされた
ものであり、ストッパがシール部材に当接した位置で、
ストッパをピストン本体に固着するようにしたことによ
り、シール部材をクリアランスが無い状態、即ち零クリ
アランスの状態で組付けることを可能としたピストンポ
ンプ用ピストンの組立方法を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ピス
トン本体と、シール部材と、該シール部材を該ピストン
本体に対して固定するストッパとを有するピストンホン
プ用ピストンを組立てる方法であって、上記シール部材
を上記ピストン本体に配置した後に、 上記ストッパが
それ自体の自重によって上記シール部材に当接した位置
で、該ストッパを上記ピストン本体に固着する工程を含
むことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】請求項１のストッパがシール部材に当接した状
態で、ストッパをピストン本体に固着することは、スト
ッパがピストン本体に固着された状態において、シール
部材とストッパとの間に少しもクリアランスが存在しな
いように作用する。

【０００９】ストッパがストッパ自体の自重によってシ
ール部材に当接しているため、ストッパをピストン本体
に固着するときにシール部材に作用している荷重は、各
ピストンについて一定となるように作用する。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の一実施例になるピストンポン
プ用ピストンの製造方法を示す。図２は、本発明の一実
施例である製造方法によって製造されたピストンポンプ
用ピストンを示し、図３は、本実施例の一実施例である
製造方法で製造されるピストンポンプ用ピストンの分解
図を示す。

【００１１】説明の便宜上、まずピストン１０の構造に
ついて概略的に説明する。ピストン１０は、図２及び図
３に示すように、ピストン本体１５に、バックアップリ
ング１６、シール部材１７、及びストッパ１８が組付け
られた構成を有する。

【００１２】ピストン本体１５は、円柱形状の本体部１
５ａと、この本体部１５ａの一端より突き出している、
径がｄ₁ である軸部１５ｂとを有する。本体部１５ａの
うち軸部１５ｂが突き出している端面１５ａ_-1は、バッ
クアップリング１６を受ける肩部となっている。

【００１３】本体部１５ａの反対側の端面１５ａ_-2に
は、固定潤滑剤層１９が形成してある。軸部１５ｂはバ
ックアップリング１６の厚さ、シール部材１７の厚さ、
ストッパ１８の厚さを合計した寸法より、若干長い寸法
を有する。

【００１４】バックアップリング１６は、金属製であ
り、中心孔１６ａを有する。この中心孔１６ａの径ｄ₂
は、軸部１５ｂの径ｄ₁ より若干大きい。シール部材１
７（Ｄリング）１７は、ゴム質製であり、リング形状を
有する。シール部材１７は、厚さｔ₁ を有する。

【００１５】また、シール部材１７は、径がｄ₃ である
中心孔１７ａを有する。径ｄ₃ は、軸部１５ｂの径ｄ₁
より若干大きい。また、シール部材１７は、外周面に、
断面が略半円形状である環状の突条部１７ｂを有する。

【００１６】ストッパ１８は、中央の筒部１８ａと、筒
部１８ａより張り出している円板状のフランジ部１８ｂ
と、フランジ部１８ｂの外周より立上がっている周壁部
１８ｃとよりなる。フランジ部１８ｂの下面１８ｂ
_-1は、ストッパ面として機能する。

【００１７】フランジ部１８ｂの上面１８ｂ_-2は、ばね
受け座部として機能する。筒部１８ａは、径がｄ₄ であ
る貫通孔１８ａ_-1を有する。径ｄ₄ は、軸部１５ｂの径
ｄ₁ より若干大きい。次に、ピストン１０の組立方法に
ついて説明する。

【００１８】図１に示すように、ピストン１０は、バッ
クアップリング・シール部材組付け工程１１、ストッパ
組付け工程１２、ストッパ固着工程１３を経て組立てら
れる。 各工程１１，１２，１３において、ピストン本
体１５は、軸部１５ｂが鉛直方向上真上を向いた姿勢に
保たれる。

【００１９】まず、バックアップリング・シール部材組
付け工程１１を行う。ここでは、図１（Ａ）に示すよう
に、ピストン本体１５に、バックアップリング１６及び
シール部材１７を、バックアップリング１６、シール部
材１７の順で組付ける。

【００２０】バックアップリング１６は、中心孔１６ａ
が軸部１５ｂに嵌合した状態で載置され、下面１６ｂが
端面１５ａ_-1に当接した状態となる。シール部材１７
は、中心孔１７ａが軸部１５ｂに嵌合した状態で載置さ
れ、下面１７ｃがバックアップリング１６の上面１６ｃ
に当接した状態となる。

【００２１】軸部１５ｂは、シール部材１７より上方に
突き出している。次に、ストッパ組付け工程１２を行
う。ここでは、図１（Ｂ）に示すように、ストッパ１８
を組み付ける。ストッパ１８は、貫通孔１８ａ_-1が軸部
１５ｂに嵌合した状態で載置され、下面１８ｂ_-1がシー
ル部材１７の上面１７ｄに当接した状態となる。

【００２２】ここで、ストッハ１８の孔１８ａ_-1は貫通
した孔であり、且つ、この孔１８ａ _-1の径ｄ₄ は、ｄ₄
＞ｄ₁ であるため、ストッパ１８を上方から載置すると
き、ストッパ１８を載置する動作が軸部１５ｂによって
途中で制限されてしまうことはなく、ストッパ１８は最
終位置にまで到って、シール部材１７上に確実に載置さ
れた状態となる。

【００２３】即ち、ストッパ１８は、その自重Ｗによっ
て、下面１８ｂ_-1がシール部材１７の上面１７ｄに接触
して、ストッパ１８とシール部材１７との間にクリアラ
ンスが無い状態（ゼロクリアランスの状態）となる。ス
トッパ１８は、高さＨ₁ （ストッパ１８の下面１８ｂ_-1
の、ピストン本体１５の端面１５ａ_-1からの距離）に位
置している。

【００２４】軸部１５ｂの頂部は、ストッパ１８より若
干突き出している。また、シール部材１７には、ストッ
パ１８の重量Ｗが圧縮力として作用しており、シール部
材１７は、図１（Ａ）に示す自然の状態に比べて、軸線
１７ｃの方向に寸法ａだけ圧縮変形している。

【００２５】次に、ストッパ固着工程１３を行う。ここ
では、筒部１８ａと軸部１５ｂとが嵌合し合っている個
所にレーザ溶接を行う。図１（Ｃ）中、符号２０は、レ
ーザ溶接部である。

【００２６】ストッパ１８は、上記の高さＨ₁ におい
て、即ち、シール部材１７に当接した位置で、レーザ溶
接部２０によって、軸部１５ｂに固着される。ストッパ
１８が軸部１５ｂに固着されることによって、シール部
材１７がピストン本体１５に対して固定される。

【００２７】以上によって、ピストンの組立てが完了
し、図２に示すピストン１０が完成する。なお、ストッ
パ１８を軸部１５ｂに固着する方法としては、溶接、接
着、かしめが挙げられる。

【００２８】溶接としては、レーザ溶接、アーク溶接、
抵抗溶接、電子ビーム溶接、摩擦圧接溶接、ろう付け溶
接、ハンダ付け溶接、超音波溶接といった方法が挙げら
れる。なお、溶接、接着は、かしめに比べて、ストッパ
の位置ずれが起き難い。更に、溶接は、接着に比べて、
固着強度を高くし易い。

【００２９】本発明は、要するに、ハウジングと、該ハ
ウジングに穿設されるシリンダ孔と、該シリンダ孔に摺
動可能に嵌挿されるピストン本体と、該ピストン本体の
前記シリンダ孔との摺動面に配置されるシール部材と、
該シール部材を前記ピストン本体に対して固定するスト
ッパと、前記シリンダ孔内に、前記ピストン本体及び前
記シール部材によって郭定されるポンプ室とから成るピ
ストンポンプの組立方法であって、前記シール部材を前
記ピストン本体に配置した後に前記ストッパがそれ自体
の自重によって前記シール部材に当接した位置で、前記
ストッパを前記ピストン本体に固着するピストンポンプ
用ピストン組立工程を含むことを特徴とするピストンポ
ンプの組立方法である。

【００３０】次に、上記のように組立てられたピストン
１０の特長について説明する。上記のように組立てられ
たピストン１０は、二つの特長を有する。 ストッパ１８がシール部材１７に当接した位置で、
ピストン本体１５に固着してあるため、シール部材１７
のピストン１０の軸線２１の方向のクリアランスは、零
である。

【００３１】 シール部材１７はストッパ１８の自重
Ｗが作用した状態とされているため、組立てた全部のピ
ストン１０について、シール部材１７の圧縮変形量ａ
は、等しい。このため、シール部材１７の突条部１７ｂ
の径ｄ₅ は、組立てた全部のピストン１０について、殆
どばらつかず、等しい。

【００３２】次に、上記のように組立てられたピストン
１０を組込んでなるピストンポンプの特性について説明
する。図４は、ピストン１０を組込んでなるピストンポ
ンプ３０を示す。同図中、３１はハウジング、３２はプ
ラグ、３３は戻し用の圧縮コイルスプリング、３４は偏
心カムである。

【００３３】ピストン１０は、ハウシング３１のシリン
ダ部３６内に嵌合している。シリンダ部３６には、ピス
トン１０とプラグ３２とが共同してポンプ室３５が形成
されている。圧縮コイルスプリング３３は、ポンプ室３
５内に位置して、プラグ３２と、ストッパ１８の上面１
８ｂ_-2との間に配されている。

【００３４】ピストン１０は、偏心カム３４と圧縮コイ
ルスプリング３３とによって、偏心カム３４の回転に応
じて、Ｘ₁ ，Ｘ₂ 方向に往復運動する。固定潤滑剤層１
９によって、偏心カム３４はピストン本体１５の端面１
５ａ_-2に対して円滑に摺動する。

【００３５】ピストン１０が圧縮コイルスプリング３３
によってＸ₂ 方向に摺動する過程において、ポンプ室３
５の容積が拡大することによって、ポンプ室３５内の圧
力が低下し、作動油が吸入ポート３７からポンプ室３５
内に吸入される。ピストン１０が偏心カム３４により押
されてＸ₁ 方向に摺動する過程において、ポンプ室３５
内の容積が縮小することによって、ポンプ室３５内の圧
力が上昇し、ポンプ室３５内の作動油が吐出ポート３８
から吐出される。

【００３６】ここで、シール部材１７のピストン１０の
軸線２１方向のクリアランスが零であるため、ピストン
１０の移動方向が反転するときにも、シール部材１７
は、ピストン本体１５に対して相対的に変位することは
なく、シール部材１７は、ピストン本体１５と常に一体
的に移動する。

【００３７】このため、Ｘ₂ 方向に移動してきたピスト
ン１０が移動方向を変えてＸ₁ 方向に移動を開始したと
きには、シール部材１７は、ピストン本体１５のＸ₁ 方
向への移動の開始と同時に、Ｘ₁ 方向に移動を開始す
る。従って、ピストン１０のＸ₁ 方向への移動の開始と
同時に、作動油吐出動作が開始される。

【００３８】また、Ｘ₁ 方向に移動してきたピストン１
０が移動方向を変えて、Ｘ₂ 方向に移動を開始したとき
には、ピストン部材１７は、ピストン本体１５のＸ₂ 方
向への移動の開始と同時にＸ₂ 方向に移動を開始する。
従って、ピストン１０のＸ₂ 方向への移動の開始と同時
に、作動油吸入動作が開始される。

【００３９】上記のように、ピストン１０が移動方向を
反転した後の移動開始に少しも遅れることなく、吐出動
作及び吸入動作が開始される。この結果、ピストンホン
プ３０は、従来のピストンが組込まれているピストンポ
ンプに比べて、良好な汲上げ効率を有する。

【００４０】また、シール部材１７の圧縮変形量ａが組
立てられた各ピストン１０について実質上等しく、シー
ル部材１７の突条部１７ｂの径が組立てられた各ピスト
ン１０について実質上等しいため、ピストン１０をハウ
ジング３１のシリンダ部３６内に嵌合させたときの、シ
ール部材１７の突条部１７ｂの押し潰される方向への変
形量、即ち、シール部材１７の突条部１７ｂがシリンダ
部３６の内周面を押圧する力Ｆは、各ピストンポンプ３
０について略等しい。

【００４１】このため、組立てられた多数のピストンポ
ンプ３０の間において、ピストン１０とシリンダ部３６
との間の摺動抵抗のバラツキは少なく、上記摺動抵抗
は、略等しくなる。この点からしても、組立てられた多
数のピストンポンプ３０は、ポンプ性能のバラツキが小
さく、略等しいポンプ性能を有する。

【００４２】従って、上記のように組立てられたピスト
ン１０を組込むことよって、従来に比べて、高いポンプ
効率を有し、且つバラツキの少ないポンプ性能を有する
ピストンポンプを組立てることが出来る。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、ストッパを、それ自体の自重によってシール部
材に当接した位置で、ピストン本体に固着しているた
め、シール部材とストッパとの間にクリアランスが存在
せず、シール部材がピストン本体に対してピストン本体
の軸線方向上にクリアランスを有しない状態で固定され
たピストンを組立てることが出来る。

【００４４】また、シール部材に作用している荷重は、
ストッパの自重であり、各ピストンについて一定である
ため、シール部材が軸方向に圧縮されて変形した量は、
組立てたピストン間でばらつかず、一定となる。よっ
て、シール部材の圧縮変形量が、各ピストンについて一
定とされた状態のピストンを組立てることが出来る。

【００４５】従って、請求項１の発明による組立方法に
よって組立てられたピストンを組込むことによって、ピ
ストンポンプと、以下に挙げる効果を有する。 シール部材が少しのクリアランスも有しない状態で
固定されているため、ピストンポンプの動作時、シール
部材がピストン本体に対して相対的に変位することが起
きず、ピストンポンプの汲上げ効率を、従来のピストン
ポンプに比べて向上させることが出来る。

【００４６】 シール部材の圧縮変形量が各ピストン
について一定であるため、組立てた各ピストンポンプに
おいて、ピストンとシリンダ間の摺動抵抗のばらつきが
少なくなり、よって、組立てた各ピストンポンプの性能
のばらつきを小さく出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例になるピストンポンプ用ピス
トンの組立方法を説明する図である。

【図２】図１の組立方法によって組立てられたピストン
を示す図である。

【図３】図２のピストンを分解して示す図である。

【図４】図２のピストンを組込んでなるピストンポンプ
を示す図である。

【符号の説明】

１０ ピストン １１ バックアップリング・シール部材組付け工程 １２ ストッパ組付け工程 １３ ストッパ固着工程 １５ ピストン本体 １５ａ 本体部 １５ａ_-1 端面（肩部） １５ａ_-2 端面 １５ｂ 軸部 １６ バックアップリング １７ シール部材 １７ａ 中心孔 １７ｂ 突条部 １８ ストッパ １８ａ_-1 貫通孔 １８ｂ 筒部 １８ｂ_-1 下面（ストッパ面） １８ｂ_-2 上面（ばね受け座部） １８ｃ 周壁部 １９ 固体潤滑剤層 ２０ レーザ溶接部 ２１ 軸線 ３０ ピストンポンプ ３１ ハウジング ３２ プラグ ３３ 圧縮コイルスプリング ３４ 偏心カム ３５ ポンプ室 ３６ シリンダ部 ３７ 吸入ポート ３８ 吐出ポート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストン本体と、シール部材と、該シー
   ル部材を該ピストン本体に対して固定するストッパとを
   有するピストンポンプ用ピストンを組立てる方法であっ
   て、 上記シール部材を上記ピストン本体に配置した後に、上
   記ストッパがそれ自体の自重によって上記シール部材に
   当接した位置で、該ストッパを上記ピストン本体に固着
   する工程を含むことを特徴とするピストンポンプ用ピス
   トンの組立方法。