WO2008111339A1 - 電動式のスラストピストンポンプ装置 - Google Patents

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WO2008111339A1
WO2008111339A1 PCT/JP2008/051607 JP2008051607W WO2008111339A1 WO 2008111339 A1 WO2008111339 A1 WO 2008111339A1 JP 2008051607 W JP2008051607 W JP 2008051607W WO 2008111339 A1 WO2008111339 A1 WO 2008111339A1
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piston
pump device
pump
cylinder
cam
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PCT/JP2008/051607
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hiroshi Isono
Original Assignee
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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Priority to AU2008224388A priority patent/AU2008224388B2/en
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Definitions

  • the present invention relates to a thrust piston pump device, and more particularly, an electric motor configured such that a rotary motion by an electric motor is converted into a reciprocating motion of a piston (thrust piston), and a pump operation is obtained by the reciprocating motion of the piston.
  • the present invention relates to a thrust piston pump device.
  • This type of thrust piston pump device is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-144944.
  • a piston is assembled in a cylinder so as to be capable of reciprocating in the cylinder axial direction.
  • the piston is configured to be driven by an electric motor, and a rotating shaft that is driven to rotate by the electric motor transmits rotation to the piston, but passes through in a state that enables axial movement. It is.
  • a cylindrical rotor is disposed in a stator of an electric motor, and a cylinder portion of a pump housing is coaxially accommodated in the rotor.
  • a reciprocating piston that can reciprocate in the cylinder bore of the cylinder and that forms a pump chamber in the cylinder bore ⁇ is assembled, and the pump housing is capable of sucking fluid into the pump chamber.
  • a passage and a discharge passage capable of discharging fluid from the pump chamber are provided, and the rotary motion of the rotor is reciprocated between the reciprocating piston and the rotor. It is characterized by an electric thrust piston pump that is equipped with a motion change mechanism that converts the reciprocating motion of a moving piston.
  • the rotor of the electric motor has a cylindrical shape, and the cylinder portion of the pump housing (inside the reciprocating piston is assembled so as to be capable of reciprocating in the cylinder axial direction). Since it is configured to be accommodated coaxially, the electric motor port, the pump housing cylinder, and the reciprocating piston can be arranged concentrically, and the pumping device has a short length configuration in the cylinder axial direction. It is possible.
  • the pump housing cylinder and the reciprocating piston are concentrically arranged in the rotor of the electric motor, which inevitably increases the outer diameter of the rotor of the electric motor. Increasing the output torque of the motor is inevitably achieved. Therefore, in the present invention, it is possible to realize a compact tube by shortening the length of the pump device in the cylinder axial direction and an increase in the output of the pump device accompanying an increase in the output torque of the electric motor.
  • the motion conversion mechanism rotates integrally with the rotor and has a cam groove on the inner periphery, and is assembled to the reciprocating piston to engage the cam groove and It is also possible to provide a cam mechanism having a cam follower that moves integrally with the return piston in the cylinder axial direction.
  • the pump housing has a flange portion that closes the motor housing of the electric motor on one side, and the other side of the flange portion is reciprocated by the reciprocating motion of the reciprocating piston.
  • An accumulator that accumulates the discharged fluid can also be installed. In this case, cost reduction and compactness can be achieved.
  • the motion variable mm structure is integrally moved in the cylinder axial direction with a cam integrally provided in the rotor and a force movable in the radial direction with respect to the reciprocating piston.
  • a cam follower which is assembled so as to be movable, is movable in the cylinder axial direction with respect to the cylinder portion and is non-rotatable and engages with the cam; and the fluid pressure in the pump chamber is adapted to press the cam follower against the cam.
  • the reciprocating piston is provided with a conduction path that guides the power toward the force follower.
  • the cam follower since the fluid pressure in the pump chamber is guided toward the cam follower through the conduction path provided in the reciprocating piston, the cam follower can be brought into pressure contact with the cam by the fluid pressure in the pump chamber. For this reason, regardless of the discharge pressure of the pump device, the cam follower should be accurately brought into pressure contact with the cam (high pressure when the discharge pressure is high and low pressure when the discharge pressure is low). It is possible to improve pump efficiency. In addition, it is possible to suppress the play between the cam follower and the force drum with a simple configuration (with a conduction path provided in the reciprocating piston).
  • the cam follower may be pushed back in the radial direction of the reciprocating biston from the cam.
  • the function is demonstrated (pushing the fluid guided from the pump chamber through the conduction path toward the cam follower back toward the pump chamber), and the reduction in pump efficiency is suppressed.
  • the cam is a slope cam inclined by a predetermined amount with respect to the cylinder axial direction, and the acting force in the cylinder axial direction due to the radial load received by the cam follower by the fluid pressure in the pump chamber is: It is also possible to set the cylinder axial load or more that is received by the reciprocating piston due to the fluid pressure in the pump chamber.
  • the cam follower is not reciprocated from the cam in the radial direction of the biston, and the cam follower can be accurately brought into pressure contact with the cam. Can be accurately reduced.
  • the radial load acting on the force follower is proportional to the fluid pressure in the pump chamber and the cam follower is pressed against the cam by a spring (in this case, the cam follower can be used at any fluid pressure in the pump chamber). The frictional force between the cam follower and the cam can be reduced as compared with the cam follower and the cam. It is possible to suppress the decrease in pump efficiency caused by this.
  • the cam follower includes a load transmission biston assembled to the reciprocating piston, and a rolling assembly assembled to the tip of the load transmission biston so as to be able to roll and engage with the force drum. It is also possible to provide a moving body, and a communication hole for guiding the fluid pressure in the pump chamber toward the rolling element support portion of the load transmission biston is provided in the load transmission biston. In this case, the contact pressure between the rolling element and the load transmission biston is reduced because the guide is directed toward the rolling element support of the load transmission biston through the communication hole provided in the fluid pressure load transmission biston of the pump chamber. It is possible to reduce the sliding resistance and the amount of wear between the rolling element and the load transmitting biston.
  • the rolling element is supported so as to be able to roll at the tip of the load transmitting biston. It is also possible to form an orifice in the communication hole provided in the load transmitting biston.
  • the contact load between the rolling element and the load transmission piston can be reduced by increasing the taper surface, and the orifice diameter can be reduced by passing between the rolling element and the load transmission piston. The amount of fluid leaking to the low pressure side can be reduced, and both can be achieved.
  • the pressure receiving area of the load transmission piston that receives the fluid pressure introduced through the conduction path provided in the reciprocating piston is passed through the communication hole provided in the load transmission biston.
  • the pressure receiving area of the rolling element that receives the fluid pressure to be guided may be set to be slightly smaller. In this case, the contact load between the rolling element and the load transmission piston can be reduced (the load for sealing between the rolling element and the load transmission piston can be brought close to zero). Friction between pistons can be reduced, and wear resistance can be improved.
  • the cylinder bores of the cylinder part are two of a first cylinder bore and a second cylinder bore that are coaxially set apart by a predetermined amount in the cylinder axial direction,
  • the reciprocating piston is fitted into the first cylinder bore to form a first pump chamber, and the second piston bore is fitted to the second cylinder bore to form a second pump chamber.
  • the second piston part is also possible for the second piston part to be provided integrally.
  • the pump device can be made compact.
  • the first cylinder bore and the second cylinder bore are set coaxially with a predetermined distance in the cylinder axial direction, it is possible to increase the guide length (support span) of the reciprocating piston. The twisting force between the reciprocating piston, the pumpno and the uging is suppressed, and the mechanical loss in the pump device due to this can be reduced.
  • an accommodating inner hole having a diameter larger than the outer diameter of the reciprocating piston is formed between the first cylinder inner hole and the second cylinder inner hole in the cylinder portion.
  • a chamber is formed between the reciprocating pistons, the chamber and the first pump chamber are connected by a first suction passage, and the chamber and the second pump chamber are connected to a second suction passage. It is also possible to connect with.
  • the chamber can be shared, there is no need to set the suction port separately for the two pump chambers, and the suction path of the pump device can be simplified by connecting the single suction port to the chamber. Can be configured to Noh.
  • the cam follower receives the fluid pressure in the first pump chamber and presses against the force, and receives the fluid pressure in the second pump chamber and presses against the cam. It can also consist of a second cam follower. In this case, each cam follower can be optimally brought into pressure contact with the cam, and unnecessary friction loss and wear can be reduced.
  • the cam follower includes a first cam follower and a second cam follower that are arranged coaxially with each other and are in pressure contact with the cam, respectively, and the reciprocating piston includes the first pump chamber. It is also possible to provide a switching valve that guides the fluid pressure on either the high pressure side of the second pump chamber to the first cam follower or the second cam follower. In this case, it is possible to prevent the fluid pressure on the low pressure side of either the first pump chamber or the second pump chamber from being guided to the first cam follower and the second cam follower. In addition, the first cam follower and the second cam follower are hardly pushed back from the cam in the radial direction of the reciprocating piston, and the suction efficiency in each pump chamber can be improved.
  • the switching valve includes a valve body interposed between the first cam follower and the second cam follower so as to be movable in the axial direction of the coaxial force, and the first cam follower and the second cam follower, respectively. It is also possible to have a pair of valve seats formed so that the valve body can be seated and separated. In this case, it is possible to simply configure the switching valve by effectively utilizing the first cam follower and the second cam follower.
  • the switching valve is provided in the reciprocating piston and is interposed in a first conduction path communicating with the first pump chamber to prevent a flow to the first pump chamber.
  • a check valve, and a second check valve provided in the reciprocating piston and interposed in a second conduction path communicating with the second pump chamber to lih the flow to the second pump chamber. It is also possible.
  • the pressure chamber formed between the first cam follower and the second cam follower can be reduced, and the guide length of each cam follower can be sufficiently secured.
  • each check valve may be arranged so that the valve body is closed by acceleration due to the reciprocating motion of the reciprocating biston at the end of the discharge process in each pump chamber.
  • a check valve (a so-called ball-free tie) is not provided with a spring that biases the valve body (for example, a pole valve body) toward the valve seat. Can be used at low cost.
  • each check valve is closed at the end of the discharge process in each pump chamber, and each check valve is closed before the suction process in each pump chamber is started. At the start of the suction process, the fluid does not flow into each pump chamber through each check valve, and the suction efficiency in each pump chamber can be improved.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram schematically showing a first embodiment of an electric thrust piston pump device according to the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the thrust piston pump device shown in FIG.
  • FIG. 3 is an overall configuration diagram schematically showing a second embodiment of the electrically driven thrust piston pump device according to the present invention.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a main part of the thrust piston pump device shown in FIG.
  • Fig. 5 shows the pressure receiving area A 1 of the first and second piston parts in the reciprocating piston of the thrust piston pump device shown in Fig. 4, the pressure receiving area A 2 of the load transmitting biston in each cam follower, and the inclination angle of each cam FIG.
  • FIG. 6 is an overall configuration diagram schematically showing a third embodiment of the electrically driven thrust piston pump device according to the present invention.
  • FIG. 7 is an enlarged view of a main part of the thrust piston pump device shown in FIG.
  • FIG. 8 is an overall configuration diagram schematically showing a fourth embodiment of the electric thrust piston pump device according to the present invention.
  • FIG. 9 is an enlarged view of a main part of the thrust piston pump device shown in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 and FIG. 2 show a first embodiment of an electrically driven thrust piston pump device according to the present invention.
  • the pump device PM 1 of this first embodiment can be driven by an electric motor 110. is there.
  • an accumulator ACC is assembled to the pump device PM 1 of the first embodiment, and the pressure fluid (pressure oil) discharged from the pump device PM 1 is accumulated in the accumulator ACC.
  • the pump device PM1 reciprocates relative rotational movement of the pump housing 120, the reciprocating piston 130 assembled in the pump housing 120, and the rotor 113 of the electric motor 110 with respect to the pump housing 120 and the reciprocating piston 130. It is provided with a cam member 141 as a structure 140 and a pair of force followers 142 that convert the motion piston 130 into a reciprocating motion.
  • the pump device PM1 includes a suction passage Pi and a discharge passage Po.
  • the electric motor 110 includes a bottomed cylindrical motor housing 111, a magnet 112 as a stator provided in the motor housing 111, and a concentric structure in the magnet 112. And a brush 114 for energizing a coil 1 13 b assembled on a cylindrical member 1 13 a of the rotor 113, and its operation is controlled by an electric control device E It is configured to be controlled by the CU.
  • the structure of the electric motor 110 is not limited to the above-described structure, and various types can be adopted.
  • the cylindrical member 1 13 a of the rotor 113 is coaxially arranged on the outer periphery of the cylindrical cylinder portion 12 1 A of the pump housing 120, and is connected to the pump housing via a pair of bearings 115, 116 and a pair of annular seal members 1 17, 118. Axis L against 120. It is assembled in a fluid-tight manner with a rotating force around it.
  • the pair of bearings 115, 116 are arranged at a predetermined distance in the axial direction and are interposed between the pump housing 120 and the cylindrical member 113 a of the rotor 1 13 so as to sandwich the cam member 141 in the axial direction.
  • the cylindrical member 113 a is rotatable with respect to the pump housing 120.
  • the pair of annular seal members 117, 118 are arranged apart from each other by a predetermined amount in the axial direction, and the pump nosing 120 and the cylindrical member 113a are arranged so as to sandwich the cam member 141 and the two bearings 1, 15, 1 16 in the axial direction.
  • the pump housing 120 and the cylindrical member 1 13 a are sealed in a liquid-tight manner.
  • the outer chamber Rb formed between the pump housing 120 and the cylindrical member 113a which accommodates the bearings 115, 116, the cam member 141, and the like, is provided with axially elongated holes 121b, 121b provided in the pump housing 120. And communicates with the inner chamber Ra formed between the pump housing 120 and the reciprocating piston 130, and the fluids (hydraulic oil) are filled in the chambers Ra and Rb.
  • the pump housing 120 is assembled into a housing body 121 having a bottomed cylinder portion 121A and an annular flange portion 121B, and the cylinder body 121A of the housing body 121.
  • the plug 122 is attached.
  • the cylinder portion 121 A of the housing body 121 has a first cylinder inner hole 121 a and a pair of axially long holes 121 b and 121 b, and an accommodating inner hole 121 having a diameter larger than the outer diameter of the reciprocating piston 130. c and is coaxially accommodated in the rotor 113 of the electric motor 110.
  • the pair of axially long holes 121 b and 121 b are guide means for guiding the reciprocating piston 130 and the cam followers 142 so as to be reciprocally movable in the cylinder axial direction (vertical direction in the figure).
  • the circumferential direction of the pump housing 120 It is formed at an interval of 180 degrees.
  • the annular flange 121B of the housing body 121 is integrally provided at the opening side end (upper end in the figure) of the cylinder part 121A, and the motor housing of the electric motor 110 on one side (lower side in the figure). 111, and the opening of the motor housing 111 is closed.
  • the annular flange 121B of the housing body 121 has a single suction port 121d and a single discharge port 121e, and a reservoir To is connected to the suction port 121d.
  • the discharge port 121 e is configured to be connected to a hydraulically operated device (not shown).
  • the plug 122 has a second cylinder inner hole 122a coaxially provided with a predetermined amount away from the first cylinder inner hole 121a in the cylinder axial direction. It is fitted in the stepped bore in part 121 A in a liquid-tight and coaxial manner through three large, medium and small seal rings 123, 12 4, 125, and is provided in the accumulator ACC casing AC C a Plug part AC C a 1 prevents it from coming off.
  • the second cylinder inner hole 122 a of the plug 122 is formed with the same diameter as the first cylinder inner hole 121 a of the housing body 121.
  • the reciprocating piston 130 is fitted in the first cylinder inner hole 121a so as to be slidable in the cylinder axial direction, and forms a first pump chamber R1.
  • a small-diameter second biston portion 132 that is slidably fitted in the hole 122a in the cylinder axial direction to form the second pump chamber R2 is provided.
  • it is arranged coaxially, and is assembled in the cylinder part 121 A of the pump housing 120 so as to be able to reciprocate in the cylinder axis direction.
  • the first piston part 131 is formed with the same diameter as that of the second piston part 132 (the same area for receiving the fluid pressure in each pump chamber Rl, R2).
  • a stepped inner hole 133 In the center of the large-diameter shaft portion of the reciprocating piston 130, there is a stepped inner hole 133 that has a large diameter at both ends and a small diameter at the middle portion and penetrates in the radial direction of the reciprocating piston 130 (left-right direction in the figure).
  • Formation A pair of cam followers 1 4 2 are coaxially assembled in the stepped inner holes 1 3 3.
  • the fluid pressure (hydraulic pressure) of the first pump chamber R 1 is applied to each cam follower 1 4 2 so that each cam follower 1 4 2 is in pressure contact with the cam member 1 4 1.
  • the first conduction path 1 3 4 is provided in a straight line along the cylinder axis direction, and communicates with the first pump chamber R 1 at one end and the stepped inner hole 1 3 3 at the other end. It communicates with the middle part (small diameter hole).
  • This first conduction path 1 3 4 can introduce the fluid pressure (hydraulic pressure) of the first pump chamber R 1 into the pressure chamber formed between the two cam followers 1 4 2.
  • a first check valve 1 3 6 is installed to PJjh the flow to the pump chamber R 1.
  • the first check valve 1 3 6 is arranged so that its valve body (ball valve body) is self-closed by the acceleration due to the reciprocating motion of the reciprocating piston 1 3 0 at the end of the discharge process in the first pump chamber R 1 Has been.
  • the second conduction path 1 3 5 is provided in a straight line along the cylinder axial direction, communicates with the second pump chamber R 2 at one end, and has a stepped inner hole 1 3 3 at the other end. It communicates with the middle part (small-diameter hole).
  • This second conduction path 1 3 5 can introduce the fluid pressure (hydraulic pressure) of the second pump chamber R 2 into the pressure chamber formed between the two cam followers 1 4 2.
  • a second check valve 1 3 7 is installed to flow to the pump chamber R 2.
  • the second check valve 1 3 7 is arranged so that its valve body (ball valve body) is closed by the reciprocating motion of the reciprocating piston 1 3 0 at the end of the discharge process in the second pump chamber R 2. Has been.
  • the large-diameter shaft portion of the reciprocating piston 13 30 has communication holes 1 3 8 and 1 3 9 for supplying and discharging fluid freely to and from each step portion of the stepped bores 1 3 3. It is formed along the direction.
  • One communication hole 1 3 8 communicates with one step portion of the stepped inner hole 1 3 3, and the accommodation inner hole 1 2 1 c formed in the pump housing 1 2 0 and the reciprocating piston 1 3 0 It communicates with the inner chamber Ra formed between them.
  • the other communication hole 1 39 communicates with the other step portion of the stepped inner hole 1 33 and also communicates with the inner chamber Ra mentioned above.
  • the inner chamber Ra communicates with the reservoir To through the suction passage P i and is filled with fluid (hydraulic oil).
  • the force member 1 4 1 is composed of a pair of force sleeves 1 4 1 A and 1 4 1 B connected in the cylinder axis direction, and is integrated with the rotor 1 1 3 of the electric motor 1 1 0 (shaft Move in direction It is not possible to rotate with the rotor 1 1 3) and is arranged coaxially with the rotor 1 1 3.
  • the cam member 14 1 has an annular cam portion 1 4 1 a that is axially varied, and the cam portion 1 4 1 a is a cam groove, and each cam follower 1 4 2 has a ball. 14
  • the cam groove 14 la is a cam surface (cylinder axial direction) that receives axial load (vertical load in the figure) and radial load (load in the horizontal direction in the figure) from the ball 14 2 b of each cam follower 14 2 b.
  • This cam surface has a V-shaped cross section and is formed in an even number of cycles (for example, two cycles) in the circumferential direction of the rotor 1 1 3. ing.
  • the cam member 1 4 1 is composed of the rotor 1 1 3 and the pump housing 1 2 0 and the reciprocating piston 1
  • the reciprocating piston 1 30 can be reciprocated even times.
  • Each cam follower 1 4 2 is composed of a load transmission piston 1 4 2 a assembled to the reciprocating piston 1 3 0 and a force member attached to the tip of the load transmission piston 1 4 2 a so as to roll.
  • 1 4 1 Cam portion 1 4 1 It is provided with a ball (rolling element) 1 4 2 b that engages with a 1 so that it can roll.
  • Each cam follower 1 4 2 has an end extending in a radial direction perpendicular to the axis Lo, that is, a cam portion (cam groove) 1 4 1 a of the cam member 1 4 1 at the pole 1 4 2 b. Engage and move in the cylinder axis direction (vertical direction in the figure) by rotating relative to the cam member 14.
  • Each load transfer piston 1 4 2 a is formed in a stepped shape, and the pole side end (large diameter portion) is formed in a cup shape, and the ball 1 4 2 b rolls on the tip.
  • a taper surface (ball support part) is formed to support it.
  • a small diameter communication hole (orifice) 1 4 2 a 1 that guides the fluid pressure of each pump chamber R 1, R 2 toward the ball support portion is provided at the shaft center of each load transfer piston 1 4 2 a. Is provided.
  • each load transmission biston 14 2 a the pressure receiving area S 1 of the small-diameter portion that receives the fluid pressure guided through the respective conduction paths 1 3 4 and 1 3 5 provided in the reciprocating piston 1 30
  • small-diameter communication holes (orifices) provided in each load transmission screw 1 4 2 a 1 4 2 a 1 Pole receiving fluid pressure guided through 1 a 1 2 2 b
  • Pressure receiving area S 2 is slightly (S 1> S 2 and S 1 — S 2 0).
  • the suction passage P i includes a main suction passage that connects the reservoir To and the inner chamber Ra, and a branch suction passage that connects the inner chamber Ra and the first pump chamber R 1, that is, the first suction passage.
  • a passage P i 1 is provided with a branch suction passage that connects the inner chamber Ra and the second pump chamber R 2, that is, a second suction passage P i 2.
  • the first suction passage P i 1 has a first suction channel
  • the check valve V i 1 is provided, and fluid (hydraulic oil) can be sucked into the first pump chamber R1 through the first suction check valve V i 1.
  • the second suction passage P i 2 is provided with a second suction check valve V i 2, and fluid (hydraulic fluid) is supplied to the second pump chamber R 2 through the second suction check valve V i 2. ) Is inhalable.
  • the discharge passage Po includes a main discharge passage connected to hydraulic operation (not shown), a branch discharge passage connecting the main discharge passage and the first pump chamber R1, that is, the first discharge passage Pol.
  • a branch discharge passage connecting the main discharge passage and the second pump chamber R 2, that is, a second discharge passage Po 2 is provided.
  • a first discharge check valve Vo 1 is interposed in the first discharge passage P o 1, and pressure fluid (pressure) is supplied from the first pump chamber R 1 to the main discharge passage through the first discharge check valve Vo 1. Oil) can be discharged.
  • the second discharge passage P o 2 is provided with a second discharge check valve Vo 2, and pressure fluid is supplied from the second pump chamber R 2 to the main discharge passage through the second discharge check valve Vo 2.
  • Pressure oil can be discharged.
  • the pressure fluid (pressure oil) discharged into the main discharge passage is stored in the accumulator AC C through the communication hole AC C a 2 provided in the plug AC C a 1 of the accumulator AC C.
  • it can be supplied to hydraulically actuated equipment (not shown).
  • the pressure fluid (pressure oil) supplied toward the hydraulic operating rod (not shown) is configured to return to the reservoir.
  • the accumulator ACC has a casing AC C a fixed to the upper side of the annular flange portion 121 B of the pump housing 120 and a gas chamber inside the casing AC C a.
  • the bellows AC Cb is formed to form an accumulator chamber outside.
  • the bellows AC Cb is closed at the lower end in FIG. 1, and is airtight and liquid-tightly fixed to the upper wall of the casing A CC a at the upper end in FIG.
  • Bellows AC Cb is filled with a gas at a predetermined pressure, and can be expanded and contracted in the vertical direction in Fig. 1 at the bellows.
  • Pressure fluid (pressure oil) discharged from the pump device PM by contraction Can be stored in the pressure storage chamber.
  • the pump device PM 1 of the first embodiment configured as described above, when the rotor 113 is rotationally driven by the electric motor 110, the rotor 113 rotates relative to the pump housing 120 and the reciprocating piston 130.
  • the motion is converted into the reciprocating motion of the reciprocating piston 130 by the motion converting mechanism 140, and the reciprocating piston 130 reciprocates (pump operation) in the cylinder axis direction.
  • the volumes of the pump chambers Rl and R 2 increase and decrease, and the fluid (hydraulic oil) sucked into the pump chambers R 1 and R 2 through the suction passages P i 1, R 2 hydraulically actuated through discharge passage Po; discharged to
  • the rotor 1 1 3 of the electric motor 1 1 0 is formed in a cylindrical shape, and the cylinder portion 1 2 1 of the pump housing 1 2 0 is placed in the rotor 1 1 3. (Inside, the reciprocating piston 1 3 0 is assembled so that it can reciprocate in the cylinder axis direction.) Since it is configured to be accommodated coaxially, the rotor 1 1 3 of the electric motor 1 1 0
  • the cylinder part 1 2 1 A of the pump housing 1 2 0 and the reciprocating piston 1 3 0 can be arranged concentrically, and the pump device PM 1 can be configured to be short in the cylinder axial direction. .
  • the cylinder portion 1 2 1 A of the pump housing 1 2 1 A and the reciprocating piston 1 3 0 are concentrically disposed in the rotor 1 1 3 of the electric motor 1 1 0.
  • the outer diameter of the rotor of the electric motor 110 is inevitably increased, and the output torque of the electric motor 110 is inevitably increased. Therefore, in this first embodiment, the compact device by shortening the cylinder axial length of the pump device PM 1 and the higher output of the pump device PM 1 due to the higher output torque of the electric motor 110. Can be realized.
  • the pump housing 1 2 0 has a flange portion 1 2 1 B that closes the motor housing 1 1 1 of the electric motor 1 1 0 on one side, and this flange portion 1 2 On the other side of 1 B, an accumulator ACC for accumulating the fluid discharged by the reciprocating motion of reciprocating biston 1 30 is installed. Therefore, in the first embodiment, it is possible to reduce the cost and the size.
  • each cam follower 1 4 2 can be brought into pressure contact with the cam member 14 1 with the fluid pressure (hydraulic pressure) of each pump chamber R 1 and R 2. Therefore, regardless of the discharge pressure of the pump device PM 1, each cam follower 1 4 2 is accurately connected to the cam member 1 4 1 (high pressure when the discharge pressure is high, and low pressure when the discharge pressure is low. It is possible to press contact, and it is possible to improve the pump efficiency.
  • the backlash between each cam follower 1 4 2 and the cam member 1 4 1 can also be suppressed with a simple configuration (with the conduction paths 1 3 4 and 1 3 5 provided in the reciprocating piston 1 3 0). .
  • each cam follower 1 4 2 force forward / reverse piston 1 3 0 is assembled with a load transmission piston 1 4 2 a, and this load transmission piston 1 4 2 It has a ball 1 4 2 b that is assembled to the tip of the roll so as to be able to roll and engage with the cam member 1 4 1, and the fluid pressure (hydraulic pressure) of each pump chamber R 1 and R 2
  • a small-diameter communication hole 1 4 2 a 1 that leads toward the ball support part of the load transmission biston 1 4 2 a is provided in the load transmission biston 1 4 2 a.
  • a tapered surface that supports the ball 1 4 2 b so as to be able to roll is formed at the tip of the load transmission piston 1 4 2 a, and the load transmission piston 1 4 2
  • a communication hole 1 4 2 a 1 provided in a has a small diameter (orifice). For this reason, by increasing the taper surface (increasing the contact area), it is possible to reduce the contact load between the load transmission viston 1 4 2 a and the ball 1 4 2 b and reduce the orifice diameter. By doing so, it is possible to reduce the amount of fluid (hydraulic fluid) that leaks to the low-pressure side through the load-transmitting biston 1 4 2 a and pole 1 4 2 b, and to achieve both of these.
  • the load is transmitted through each conduction path 1 3 4, 1 3 5 provided in the reciprocating piston 1 3 0 by each load transmission piston 1 4 2 a.
  • a small diameter communication hole (orifice) provided in each load transmission piston 1 4 2 a for the pressure receiving area S 1 of the small diameter part that receives the fluid pressure Ball that receives the fluid pressure guided through the 1 4 2 a 1
  • the pressure receiving area S 2 of 4 2 b is set to be slightly small (S 1> S 2 and S 1 ⁇ S 2 0). For this reason, reduce the contact load between the load transmission screw 1 4 2 a and the ball 1 4 2 b (to bring the load for sealing between the load transfer screw 1 4 2 a and the ball 1 4 2 b close to zero. It is possible to reduce the friction between the load transmission biston 1 4 2 a and the pole 1 4 2 b and improve the wear resistance.
  • the cylinder bore provided in the pump housing 120 is a first cylinder bore 1 2 1 that is coaxially set apart by a predetermined amount in the cylinder axial direction. a and the second cylinder inner hole 1 2 2 a, and the reciprocating piston 1 3 0 is fitted into the first cylinder inner hole 1 2 1 a to form the first pump chamber R 1 A first piston portion 1 3 1 and a second piston portion 1 3 2 that is fitted into the second cylinder inner hole 1 2 2 a to form the second pump chamber R 2 are provided in a body. For this reason, the pump device PM 1 can be made compact.
  • the guide length of the reciprocating piston 1 3 0 (Support span) can be made longer, and the twisting force between the reciprocating piston 1 30 and the pump housing 1 20 is suppressed, and mechanical loss in the pump device PM 1 due to this is reduced. It is possible to make it.
  • a housing inner hole 1 2 1 c larger than the outer diameter of 0 is formed, and an inner chamber Ra is formed between the housing inner hole 1 2 1 c and the reciprocating piston 1 30.
  • the chamber R a and the first pump chamber R 1 are connected by the first suction passage P i 1, and the chamber R a and the second pump chamber R 2 are connected by the second suction passage P i 2. It is connected.
  • the inner champ Ra can be shared by the suction path of the pump device PM 1, and there is no need to set the suction ports separately for the two pump chambers.
  • a pair of cam followers 1 4 arranged coaxially in the stepped inner hole 1 3 3 of the reciprocating piston 1 3 0 and press-contacted with the cam member 1 4 1, respectively. 2 is used, and the reciprocating piston 1 3 0 has a fluid pressure on either the first pump chamber R 1 or the second pump chamber R 2 on both cam followers 1 4 2, 1 4 2
  • a first check valve 1 3 6 and a second check valve 1 3 7 are provided. Therefore, it is possible to prevent the fluid pressure on the low pressure side of either the first pump chamber R 1 or the second pump chamber R 2 from being guided to both the cam followers 1 4 2 and 1 4 2.
  • the cam followers 1 4 2 and 1 4 2 are not easily pushed back from the cam member 14 1 in the radial direction of the piston 1 3 0 to improve the suction efficiency in the pump chambers R 1 and R 2. Is possible.
  • first check valve 1 3 6 and the second check valve 1 3 7 described above are provided in the reciprocating piston 1 3 0 to communicate with the respective pump chambers R l and R 2 1 3 4, 1 3 Since the pressure chamber formed between both cam followers 1 4 2 and 1 4 2 can be reduced, the guide length of each cam follower 1 4 2 (each load transmission biston 1 4 2 a It is possible to ensure a sufficient fitting length for the reciprocating biston 1 3 0.
  • first check valve 1 3 6 and the second check valve 1 3 7 described above are configured so that the valve body (ball valve body) is a reciprocating piston 1 3 at the end of the discharge process in each pump chamber R 1, R 2. 0 reciprocation Because it is arranged to self-close due to the acceleration caused by it, a spring that biases the valve body (pole valve body) toward the valve seat is unnecessary, and a check valve that does not have a spring (so-called ball-free type) The check valve can be used at a low cost.
  • each check valve 1 3 6, 1 3 7 is self-closing at the end of the discharge process in each pump chamber R 1, R 2, and the suction process in each pump chamber R 1, R 2 is started Since the check valves 1 3 6 and 1 3 7 are closed before, the pump chambers R 1 and R are passed through the check valves 1 3 6 and 1 3 7 at the start of the suction process in the pump chambers R 1 and R 2. The fluid does not flow through 2, and the suction efficiency in each of the pump chambers R 1 and R 2 can be improved.
  • FIG. 3 and FIG. 4 show a second embodiment of the electrically driven thrust piston pump device according to the present invention, and the pump device PM 2 of the second embodiment can be driven by an electric motor 21.
  • an accumulator ACC is assembled in the pump device PM 2 of the second embodiment, and the pressure fluid (pressure oil) discharged from the pump device PM 2 is accumulated in the accumulator ACC. It is configured as follows. Note that the configuration of the accumulator A C C is the same as the configuration of the accumulator A C C in the first embodiment described above, and therefore the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
  • the pump device PM 2 includes a pump housing 2 2 0, a reciprocating piston 2 3 0 assembled in the pump housing 2 2 0, a pump housing 2 2 0 of the rotor 2 1 3 in the electric motor 2 1 0 and The cam member 2 4 1 and the first cam follower 2 4 2 and 2 as the motion change that convert the relative rotational motion relative to the reciprocating biston 2 3 0 into the reciprocating motion of the reciprocating biston 2 3 0 A second cam follower 2 4 3 is provided.
  • the pump device PM 2 includes a suction passage Pi and a discharge passage Po.
  • the pump housing 2 2 0 is assembled into a housing body 2 2 1 having a bottomed cylinder portion 2 2 1 A and an annular flange portion 2 2 1 B, and the cylinder portion 2 2 1 A of the housing body 2 2 1 It consists of plugs 2 2 2 attached.
  • the housing body 2 2 1 has a first cylinder inner hole 2 2 1 a and a pair of axially elongated holes 2 2 1 b and 2 2 1 b in the cylinder portion 2 2 1 A, It is assembled to the motor housing 2 1 1 of the electric motor 2 1 0.
  • the pair of axially elongated holes 2 2 1 b and 2 2 1 b are guide means for guiding the reciprocating piston 2 3 0 and the respective cam followers 2 4 2 and 2 4 3 so as to be capable of reciprocating in the cylinder axial direction. It is formed at an interval of 1800 degrees in the circumferential direction of the housing 2 20.
  • an accommodation inner hole 2 2 1 c having a diameter larger than the outer diameter of the reciprocating piston 2 30 is formed.
  • the housing body 2 2 1 has a single suction port 2 2 1 d and a single discharge port 2 2 1 e in its annular flange portion 2 2 1 B.
  • a reservoir To is connected to the port 2 2 1 d, and a hydraulic operation ⁇ (not shown) is connected to the discharge port 2 2 1 e.
  • the plug 2 2 2 has a second cylinder inner hole 2 2 2 a provided coaxially with a predetermined amount away from the first cylinder inner hole 2 2 1 a in the cylinder axial direction.
  • the housing body 2 2 1 is fitted in a liquid-tight and coaxial manner through three large, medium, and small seal rings 2 2 3, 2 2 4, 2 2 5 in the stepped bore in 2 2 1 A
  • the accumulator ACC casing ACC a is secured by a plug ACC a 1 provided on the ACC a.
  • the second cylinder bore 2 2 2 a of the plug 2 2 has the same diameter as the first cylinder bore 2 2 1 a of the housing body 2 2 1.
  • the reciprocating piston 2 3 0 is fitted into the first cylinder bore 2 2 1 a so as to be capable of swinging in the cylinder axial direction, and forms a first pump chamber R 1. And a second cylinder inner hole 2 2 2 a that is slidably fitted in the cylinder axial direction to form a second pump chamber R 2, and has a small-diameter second biston part 2 3 2,
  • the cylinder bores 2 2 1 a and 2 2 2 a are arranged coaxially, and assembled in the cylinder part 2 2 1 A of the pump housing 2 2 0 so that they can reciprocate in the cylinder axis direction. It is attached.
  • the first piston portion 2 3 1 is formed with the same diameter as that of the second piston portion 2 3 2 (the same area for receiving the fluid pressure in each pump chamber R 1, R 2).
  • a mounting hole 2 3 3 that penetrates in the radial direction is formed in the center of the large-diameter shaft portion of the reciprocating biston 2 30.
  • the inside of the mounting hole 2 3 3 is liquid-tightly separated.
  • the plug 2 4 4 partitioned into two inner holes and a pair of cam followers 2 4 2 and 2 4 3 are assembled coaxially.
  • the cam followers 2 4 2 and 2 4 3 are similarly assembled at the center of the large-diameter shaft of the reciprocating piston 2 3 0.
  • a pair of mounting holes that can be attached can be provided coaxially.
  • the fluid pressure (hydraulic pressure) of the first pump chamber R 1 is applied to the first cam follower 2 4 so that the first cam follower 2 4 2 is pressed against the cam member 2 4 1.
  • the first conduction path 2 3 4 that leads to 2 is formed, and the fluid pressure (hydraulic pressure) in the second pump chamber R 2 is increased so that the second cam follower 2 4 3 is pressed against the cam member 2 4 1.
  • a second conduction path 2 3 5 that leads toward the second cam follower 2 4 3 is formed.
  • the first conduction path 2 3 4 is the first pump at one end It communicates with the chamber R 1 and communicates with the pressure chamber between the first cam follower 242 and the plug 244 at the other end.
  • the second conductive path 23 co the communicating second pump chamber R 2 at one end, communicates with the pressure chamber between the second cam follower 243 and the plug 244 at the other end.
  • the cylindrical member 213a of the rotor 213 is coaxially disposed on the outer periphery of the cylindrical cylinder portion 22 1 A of the pump housing 220, and is connected to the pump housing 220 via a pair of bearings 215, 216 and a pair of annular seal members 217, 218. On the other hand, it can be rotated around the axis Lo, and it is assembled in a liquid-tight manner.
  • the pair of bearings 215 and 216 are disposed apart from each other by a predetermined amount in the axial direction, and are interposed between the pump housing 220 and the cylindrical member 213 a of the rotor 213 so as to sandwich the cam member 241 in the axial direction.
  • the cylindrical member 213 a is rotatable with respect to the pump housing 220.
  • the pair of annular seal members 217 and 218 are disposed at a predetermined distance in the axial direction, and are interposed between the pump housing 220 and the cylindrical member 213 a so as to sandwich the cam member 241 and the two bearings 215 and 216 in the axial direction.
  • the pump housing 220 and the cylindrical member 213a are sealed in a liquid-tight manner.
  • the outer chamber Rb formed between the pump housing 220 and the cylindrical member 213a and accommodating the bearings 215, 216, the cam member 241 and the like is an axially elongated hole 221b, 221 provided in the pump housing 220. It communicates with the inner chamber R a formed between the pump housing 220 and the reciprocating piston 230 through b, and the fluid (hydraulic oil) is filled in both the chambers Ra and Rb. .
  • the cam member 241 is composed of a pair of cam sleeves 241 A and 241 B connected in the cylinder axial direction.
  • the cam member 241 is integrated with the rotor 213 of the electric motor 210 (can move together with the rotor 213 incapable of moving in the axial direction). And provided coaxially with respect to the rotor 213.
  • the cam member 241 has an annular cam portion 241 a that varies in the axial direction.
  • the cam portion 241 a is a cam groove, and the cam followers 242 b and 243 b Are engaged.
  • the cam groove 241 a is a force surface (cylinder) that receives axial load (up-down load) and radial load (shown left-right load) from the balls 242 b, 243 b of each cam follower 242, 243.
  • the cam surface has a V-shaped cross section, and is formed in an even number of cycles (for example, two cycles) in the circumferential direction of the rotor 213. ing. Therefore, the cam member 241 rotates the reciprocating piston 230 an even number of times when the rotor 213 makes one rotation with respect to the pump nosing 220 and the reciprocating piston 230. It can be reciprocated.
  • Each of the cam followers 242 and 243 is mounted on the load transmission pistons 242 a and 243 a assembled to the reciprocating piston 230 and the tip of the load transmission pistons 242 a and 243 a so as to be capable of rolling.
  • Balls (rolling elements) 242 b and 243 b that are movably engaged with the cam portion 241 a of the member 241 are provided.
  • the cam followers 242 and 243 are engaged with cam portions (cam grooves) 241 a of the cam member 24 1 by end portions extending in a radial direction perpendicular to the axis Lo, that is, balls 242 b and 243 b.
  • Each load transfer piston 242a, 2 43a has the same diameter (the same area that receives fluid pressure), and fits in the mounting hole 233 of the reciprocating piston 230 so that it can slide in the radial direction of the reciprocating piston 230
  • a tapered surface (ball support portion) that supports the balls 242 b and 243 b so as to be able to roll is formed at the tip thereof.
  • the suction passage Pi is a main suction passage (formed in the pump housing 220) that connects the reservoir To and the inner chamber Ra, and a branch that connects the inner chamber Ra and the first pump chamber R1.
  • a suction passage formed in the reciprocating piston 230, that is, a branch suction passage (reciprocating piston 230 connecting the first suction passage P i 1 and the inner chamber Ra and the second pump chamber R2).
  • the second suction passage P i 2 is provided.
  • the first suction passage P i 1 is provided with a first suction check valve V i 1, and fluid (hydraulic oil) is sucked into the first pump chamber R1 through the first suction check valve V i 1. Is possible.
  • a second suction check valve V i 2 is interposed in the second suction passage P i 2, and fluid (actuated) is supplied to the second pump chamber R 2 through the second suction check valve V i 2. Oil) is inhalable.
  • the discharge passage Po is composed of a main discharge passage connected to a hydraulic operation ⁇ (not shown), a branch discharge passage connecting the main discharge passage and the first pump chamber R1, that is, the first discharge passage Pol.
  • a branch discharge passage connecting the main discharge passage and the second pump chamber R 2, that is, a second discharge passage Po 2 is provided.
  • a first discharge check valve Vo 1 is interposed in the first discharge passage P o 1, and pressure fluid (pressure) is supplied from the first pump chamber R 1 to the main discharge passage through the first discharge check valve Vo 1. Oil) can be discharged.
  • the second discharge passage P o 2 is provided with a second discharge check valve Vo 2, and the second pump chamber R 2 passes from the second pump chamber R 2 to the main discharge passage through the second discharge check valve V o 2.
  • Pressure fluid (pressure oil) can be discharged. Also, as shown in Fig. 3, the pressure fluid (pressure oil) discharged into the main discharge passage is connected to the plug ACCa 1 of the accumulator ACC.
  • the accumulator AC C can be pressure-accumulated through the hole ACC a 2 and can be supplied for hydraulic operation ⁇ (not shown).
  • the pressure fluid (pressure oil) supplied to the hydraulic operating device (not shown) is configured to return to the reservoir.
  • the fluid pressure (hydraulic pressure) in the first pump chamber R 1 is passed through the first conduction path 2 3 4 provided in the reciprocating piston 2 30. Therefore, the first force follower 2 4 2 can be brought into pressure contact with the cam member 2 4 1 by the fluid pressure (hydraulic pressure) of the first pump chamber R 1.
  • the fluid pressure (hydraulic pressure) of the second pump chamber R 2 is guided toward the second cam follower 2 4 3 through the second conduction path 2 3 5 provided in the reciprocating piston 2 3 0, so that the second The second cam follower 2 4 3 can be brought into pressure contact with the cam member 21 by the fluid pressure (hydraulic pressure) of the pump chamber R 2.
  • each cam follower 2 4 2, 2 4 3 can be optimally brought into pressure contact with the cam member 2 4 1, and unnecessary friction loss and wear can be reduced. It is.
  • each cam follower 2 4 2, 2 4 3 moves from the cam member 2 4 1. Even if the reciprocating piston 2 3 0 is pushed back in the radial direction, each cam follower 2 4 2, 2 4 3 exhibits a pump function in the radial direction of the reciprocating piston 2 3 0 ( From the pump chambers R l and R 2 to the respective cam followers 2 4 2 and 2 4 3 through the respective conduction paths 2 3 4 and 2 3 5, the fluid being directed to the pump chambers R l and R 2 This reduces the pump efficiency.
  • the cylinder bore provided in the pump housing 220 is in the first cylinder set coaxially with a predetermined distance away in the cylinder axial direction.
  • the reciprocating piston 230 is fitted with the first cylinder inner hole 221a to form a first pump chamber R1.
  • a second biston part 232 that fits into the second cylinder inner hole 222a and forms the second pump chamber R2 is provided in a body-like manner.
  • the pump device PM 2 can be made compact. Also, since the first cylinder bore 221a and the second cylinder bore 222a are set coaxially apart from each other in the cylinder axial direction, the guide length (support span) of the reciprocating piston 230 is increased. Therefore, the twisting force between the reciprocating piston 230 and the pump housing 220 is suppressed, and the mechanical loss in the pump device PM 2 due to this can be reduced.
  • the diameter between the first cylinder inner hole 221 a and the second cylinder inner hole 222 a in the pump housing 220 is larger than the outer diameter of the reciprocating piston 230.
  • a housing inner hole 221c is formed, and an inner chamber Ra is formed between the housing inner hole 221c and the reciprocating piston 230, and the chamber Ra and the first pump chamber R1 are formed.
  • the inner chamber R a can be shared by the suction path of the pump device PM 2, and it is not necessary to set the P and inlet ports separately for the two pump chambers.
  • the suction path of the pump device PM2 can be configured simply.
  • the pressure receiving areas of the first piston part 231 and the second piston part 232 in the reciprocating piston 230 are A 1, and the load transfer pistons 242 a in each of the cam followers 242 and 243 , 243a cylinders with radial loads received by the cam followers 242 and 243 by the fluid pressure P of the pump chambers when the pressure receiving area of the pump chambers R1 and R2 is P Axial acting force (A2XPXtan0) Force
  • Al which is smaller than the cylinder axial load (A1 XP) received by the reciprocating piston 230 by the fluid pressure P in each pump chamber (Al XP> A2 XPXtan0)
  • the inclination angle ⁇ of each cam surface in A2 and the cam member 241 is set.
  • each cam follower is caused by the fluid pressure P in each pump chamber.
  • the acting force (A2XPXtan0) in the cylinder axial direction due to the radial load received by the 242 and 243 is greater than or equal to the cylinder axial load (A 1 XP) received by the reciprocating piston 23.0 by the fluid pressure P in each pump chamber (Al XP ⁇ A2XPXtan0) It is also possible to set the pressure receiving areas A 1 and A 2 and the inclination angle ⁇ of each cam surface in the cam member 241.
  • the cam followers 242 and 243 can be accurately brought into pressure contact with the cam surfaces of the cam member 241 regardless of the fluid pressure P in each pump chamber.
  • the play between 242 and 243 and the cam member 241 can be accurately reduced.
  • the radial load (A2X P) acting on each cam follower 242 and 243 is proportional to the fluid pressure P in each pump chamber, and when the cam follower is pressed against the cam with a spring (in this case, the pump chamber Compared to each cam follower, the spring force of the spring must be set to a large value so that the cam follower is accurately pressed against the cam at any fluid pressure, and the friction loss between the cam follower and the cam is always large. , 243 and the cam member 241 can be reduced in friction loss, and the reduction in pump efficiency caused by this can be suppressed.
  • FIG. 6 and FIG. 7 show a third embodiment of the electrically driven thrust piston pump device according to the present invention, and the pump device PM 3 of the third embodiment can be driven by an electric motor 310.
  • an accumulator ACC is physically assembled in the pump device PM 3 of the third embodiment, and the pressure fluid (pressure oil) discharged from the pump device PM 3 is accumulated in the accumulator ACC. It is configured as follows. Note that the configuration of the accumulator AC C is the same as the configuration of the accumulator AC C in the first embodiment described above, and therefore the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
  • the pump device PM3 is composed of a pump housing 320, a reciprocating piston 330 assembled in the pump housing 320, and a reciprocating piston that rotates relative to the pump housing 320 and the reciprocating piston 330 of the rotor 313 in the electric motor 310.
  • a cam member 341, a first cam follower 342, and a second cam follower 343 are provided as a motion change mechanism 340 to be converted into a reciprocating motion of 330.
  • the pump device PM3 includes a suction passage Pi and a discharge passage Po.
  • the pump housing 320 includes a housing body 321 having a bottomed cylinder part 321 A and an annular flange part 321 B, and a cylinder part 321 A of the housing body 321. It consists of plugs 3 2 2 attached.
  • the housing body 3 2 1 has a first cylinder inner hole 3 2 1 a and a pair of axially elongated holes 3 2 1 b and 3 2 1 b in the cylinder portion 3 2 1 A.
  • the electric motor 3 1 0 is assembled to the motor housing 3 1 1.
  • a pair of axially elongated holes 3 2 1 b and 3 2 1 b are guide means for guiding the reciprocating piston 3 3 0 and the respective cam followers 3 4 2 and 3 4 3 so as to reciprocate in the cylinder axial direction. It is formed at intervals of 1800 degrees in the circumferential direction of pump housing 3 20.
  • an accommodation inner hole 3 2 1 c having a diameter larger than the outer diameter of the reciprocating piston 3 30 is formed in the cylinder portion 3 2 1 A of the housing body 3 2 1.
  • the housing body 3 2 1 has a single suction port 3 2 1 d and a single discharge port 3 2 1 e in its annular flange portion 3 2 1 B.
  • a reservoir To is connected to the port 3 2 1 d, and a hydraulic actuator (not shown) is connected to the discharge port 3 2 1 e.
  • the plug 3 2 2 has a second cylinder inner hole 3 2 2 a provided coaxially with a predetermined amount away from the first cylinder inner hole 3 2 1 a in the cylinder axial direction.
  • Housing body 3 2 1 Cylinder part 3 2 1 Fits in a liquid-tight and coaxial manner through 3 large, medium and small seal rings 3 2 3, 3 2 4, 3 2 5 in the stepped bore in A
  • the accumulator ACC casing ACC a is secured by a plug ACC a 1 provided on the ACC a.
  • the second cylinder inner hole 3 2 2 a of the plug 3 2 2 is formed with the same diameter as the first cylinder inner hole 3 2 1 a of the housing 3 2 1.
  • the reciprocating piston 3 3 0 is slidably fitted in the first cylinder bore 3 2 1 a so as to be slidable in the cylinder axial direction, and forms a first pump chamber R 1. And has a small-diameter second piston portion 3 3 2 that is slidably fitted in the second cylinder bore 3 2 2 a so as to be slidable in the cylinder axial direction and forms a second pump chamber R 2,
  • the cylinder bores 3 2 1 a and 3 2 2 a are arranged coaxially, and are assembled in the pump housing 3 20 so as to be capable of reciprocating in the cylinder axial direction.
  • the first piston portion 3 3 1 is formed with the same diameter as that of the second piston portion 3 3 2 (the same area that receives fluid pressure).
  • a mounting hole 3 3 3 that penetrates in the radial direction is formed in the center of the large-diameter shaft portion of the reciprocating piston 3 3 0, and the valve that divides the inside into two in this mounting hole 3 3 3 Plunger 3 4 4, first cam follower 3 4 2 and second cam follower 3 4 3 are assembled coaxially.
  • a first conduction path 334 is formed to guide the fluid pressure (hydraulic pressure) of the second pump chamber R 2 in which each cam follower 342, 343 comes into pressure contact with the force member 341.
  • a second conduction path 335 leading to 343 is formed.
  • the first conduction path 334 communicates with the first pump chamber R1 at one end and communicates with the pressure chamber between the first cam follower 342 and the valve plunger 344 at the other end.
  • the second conduction path 335 communicates with the second pump chamber R 2 at one end and communicates with the pressure chamber between the second cam follower 343 and the par 7 plunger 344 at the other end.
  • the cylindrical member 313 a of the rotor 313 is coaxially disposed on the outer periphery of the cylindrical cylinder portion 32 1 A of the pump housing 320, and is connected to the pump housing 320 via a pair of bearings 315 and 316 and a pair of annular seal members 31 7 and 318. In contrast, it is assembled in a fluid-tight manner with a rotatable force around the axis Lo.
  • the pair of bearings 315 and 316 are disposed apart from each other by a predetermined amount in the axial direction, and are interposed between the pump housing 320 and the cylindrical member 313 a of the rotor 313 so as to sandwich the cam member 341 in the axial direction.
  • the cylindrical member 313 a is rotatable with respect to the pump housing 320.
  • the pair of annular seal members 317 and 318 are disposed apart from each other by a predetermined amount in the axial direction, and are interposed between the pump housing 320 and the cylindrical member 313 a so as to sandwich the cam member 341 and both bearings 315 and 316 in the axial direction. It is liquid-tightly sealed between the pump housing 320 and the cylindrical member 313a.
  • the outer chamber Rb formed between the pump housing 320 and the cylindrical member 313a and accommodating the bearings 315, 316, the cam member 341, and the like is provided with axially elongated holes 321b, 321 provided in the pump housing 320. pump housing through b 3
  • the cam member 341 is composed of a pair of cam sleeves 341 A and 341 B connected in the cylinder axial direction, and is provided integrally with the rotor 313 (rotatable together with the rotor 31 3 that cannot move in the axial direction). And arranged coaxially with respect to the rotor 313. Further, the cam member 341 has an annular cam portion 341 a that varies in the axial direction, and the same force portion 341 a is a cam groove, and the balls 342 b and 343 b of the cam followers 342 and 343 are provided. Is engaged.
  • the cam groove 341 a is a ball 342 b of each cam follower 342, 343.
  • cam surface 343 b has a cam surface (slope cam inclined by a predetermined amount with respect to the cylinder axis direction) that receives axial load (upward and downward load in the figure) and radial load (load in the left and right direction in the figure).
  • This cam surface has a V-shaped cross section, and is formed with an even number of cycles (for example, two cycles) in the circumferential direction of the rotor 3 1 3. For this reason, the cam member 3 4 1 reciprocates the reciprocating piston 3 3 0 an even number of times when the rotor 3 1 3 rotates once with respect to the pump nosing 3 2 0 and the reciprocating piston 3 3 0. It is possible.
  • Each cam follower 3 4 2, 3 4 3 has a load transmission piston 3 4 2 a, 3 4 3 a assembled to the reciprocating piston 3 3 0, and this load transmission piston 3 4 2 a, 3 4 3 a Balls (rolling elements) 3 4 2 b and 3 4 3 b that are assembled to the tip of the cam member 3 4 1 a so as to be able to roll and engage with the cam part 3 4 1 a of the cam member 3 4 1 a Yes.
  • each cam follower 3 4 2, 3 4 3 has an end portion extending in the radial direction orthogonal to the axis Lo, that is, the cam portion of the cam member 3 4 1 at the poles 3 4 2 b, 3 4 3 b (Cam groove) 3 4 1 Engages in a and moves relative to the cam member 3 4 1 to move in the cylinder axis direction (up and down in the figure).
  • Each load transmission biston 3 4 2 a, 3 4 3 a has the same diameter (the same area to receive fluid pressure), and the reciprocating biston 3 3 0 It is fitted so that it can swing in the radial direction, and its tip (outer end) has a tapered surface (pole support) that supports the balls 3 4 2 b and 3 4 3 b so that they can roll. Is formed.
  • a valve seat on which the spherical valve portion of the valve plunger 3 4 4 can be seated / separated is formed at the inner end of each load transmitting biston 3 4 2 a, 3 4 3 a.
  • a small-diameter communication hole (orifice) 3 4 that guides the fluid pressure of each pump chamber R 1 and R 2 toward the ball support is provided in the shaft center of each load transmission biston 3 4 2 a and 3 4 3 a. 2 a 1 and 3 4 3 a 1 are provided.
  • the valve plunger 3 4 4 is configured so that the fluid pressure on the high pressure side of the first pump chamber R 1 or the second pump chamber R 2 is changed to the first cam follower 3 4 2 by both cam followers 3 4 2 and 3 4 3. And a switching valve that leads to the second cam follower 3 4 3.
  • the panolev plunger 3 4 4 is a valve body coaxially interposed between a valve seat formed at the inner end of the first cam follower 3 4 2 and a valve seat formed at the inner end of the second cam follower 3 4 3. It is fitted in the mounting hole 3 3 3 so as to be slidable in the axial direction, and it slides in the mounting hole 3 3 3 in the axial direction due to a difference in fluid pressure acting on both ends. It is configured to be seated on the valve seat.
  • a small diameter communication hole (orifice) 3 4 4 a is provided in the axial center of the nozzle plunger 3 4 4 in the axial direction.
  • the suction passage Pi includes a main suction passage that connects the reservoir To and the inner chamber Ra, and a branch suction passage that connects the inner chamber Ra and the first pump chamber R1, that is, the first Branch suction passage connecting suction passage P i 1 and inner chamber R a and second pump chamber R 2 That is, the second suction passage P i 2 is provided.
  • the first suction passage P i 1 is provided with a first suction check valve V i 1, and fluid (hydraulic oil) is supplied to the first pump chamber R 1 through the first suction check valve V i 1. Can be inhaled.
  • the second suction passage P i 2 is provided with a second suction check valve V i 2, and fluid (hydraulic fluid) is supplied to the second pump chamber R 2 through the second suction check valve V i 2. ) Is inhalable.
  • the discharge passage Po includes a main discharge passage connected to hydraulic operation (not shown), a branch discharge passage connecting the main discharge passage and the first pump chamber R1, that is, the first discharge passage Pol.
  • a branch discharge passage connecting the main discharge passage and the second pump chamber R 2, that is, a second discharge passage Po 2 is provided.
  • a first discharge check valve Vo 1 is interposed in the first discharge passage P o 1, and pressure fluid (pressure) is supplied from the first pump chamber R 1 to the main discharge passage through the first discharge check valve Vo 1. Oil) can be discharged.
  • a second discharge check valve Vo 2 is interposed in the second discharge passage Po 2, and pressure fluid (from the second pump chamber R 2 to the main discharge passage through the second discharge check valve Vo 2 ( (Pressure oil) can be discharged.
  • the pressure fluid (pressure oil) discharged into the main discharge passage can be accumulated in the accumulator ACC through the communication hole ACC a 2 provided in the plug portion ACC a 1 of the accumulator ACC, and hydraulically operated (not shown) ) Can be supplied.
  • the pressure fluid (pressure oil) supplied toward the hydraulic operation view (not shown) is configured to return to the reservoir.
  • the pump device PM 3 of the third embodiment configured as described above, when the rotor 313 is rotationally driven by the electric motor 310, the relative rotational motion of the rotor 313 with respect to the pump housing 320 and the reciprocating piston 330 Is converted into a reciprocating motion of the reciprocating piston 330 by the motion converting mechanism 340, and the reciprocating piston 330 reciprocates in the cylinder axis direction (pump operation).
  • the volume of each pump chamber Rl, R2 increases or decreases, and the fluid (hydraulic oil) sucked into each pump chamber Rl, R2 through the suction passage P i is discharged from each pump chamber R1, R2. It is hydraulically actuated through the passage Po; discharged toward ⁇ (not shown) and accumulated in the accumulator AC C accumulator chamber.
  • the fluid pressure (hydraulic pressure) force of each pump chamber Rl, R2 is directed to each cam follower 342, 343 through each conduction path 334, 335 provided in the reciprocating piston 330. Therefore, the cam followers 342 and 343 can be brought into pressure contact with the cam member 341 by the fluid pressure (hydraulic pressure) of the pump chambers Rl and R2. Therefore, regardless of the discharge pressure of the pump device PM3, the cam followers 342 and 343 It is possible to press the cam member 341 accurately (high pressure when the discharge pressure is high and low pressure when the discharge pressure is low), and the pump efficiency can be improved. In addition, the backlash between the cam followers 342 and 343 and the force member 341 can be suppressed with a simple configuration (using the conduction paths 334 and 335 provided in the reciprocating piston 330).
  • the cam followers 342 and 343 are respectively provided with load transmission vistons 342a and 343a assembled to the reciprocating motion piston 330, and the load transmission vistons 342a and 343. It has poles 342 b and 343 b that are assembled to the tip of a so as to be able to roll and engage with the force member 34 1, and loads the fluid pressure (hydraulic pressure) of each pump chamber R 1 and R 2 Small-diameter communication holes 3 42 a 1 and 343 a 1 are provided in the load transmission pistons 342 a and 343 a so as to lead toward the ball support portions of the transmission pistons 342 a and 343 a.
  • each pump chamber R 1 and R 2 is directed toward the pole support of the load transmission pistons 342 a and 343 a, and the load transmission pistons 342 a and 343 a It is possible to reduce the contact load between the poles 342 b and 3 43 b and reduce the sliding resistance and wear amount between the load transmission pistons 342 a and 343 a and the borer 342 b and 343 b. is there.
  • a tapered surface that supports the balls 342 b and 343 b so as to be able to roll is formed at the tip ends of the load transmission pistons 342 a and 343 a.
  • the communication holes 342 a 1 and 343 a 1 provided in a and 343 a have a small diameter (orifice).
  • the cylinder inner hole of the pump housing 320 has a first cylinder inner hole 321a and a second cylinder that are coaxially set apart by a predetermined amount in the cylinder axial direction.
  • the first reciprocating piston 330 is fitted with the first cylinder inner hole 321a to form the first pump chamber R1, and the second cylinder
  • a second biston portion 332 that is fitted into the hole 322a and forms the second pump chamber R2 is provided as a whole.
  • the pump device PM 3 can be made compact. Also, the first cylinder bore 321a and the second cylinder bore 322a are set coaxially with a predetermined distance in the cylinder axial direction. Therefore, the guide length (support span) of the reciprocating piston 3 3 0 can be increased, and the twisting force between the reciprocating piston 3 3 0 and the pump housing 3 2 0 is suppressed. It is possible to reduce the significant loss in the pump device PM 3 due to the above.
  • the reciprocating piston 3 3 is provided between the first cylinder inner hole 3 2 1 a and the second cylinder inner hole 3 2 2 a in the pump housing 3 20.
  • a housing inner hole 3 2 1 c larger than the outer diameter of 0 is formed, and a chamber Ra is formed between the housing inner hole 3 2 1 c and the reciprocating piston 3 30.
  • the chamber one Ra and the first pump chamber R 1 are connected by the first suction passage P i 1
  • the chamber one Ra and the second pump chamber R 2 are connected by the second suction passage P i 2. Yes.
  • the inner chamber Ra can be shared in the suction path of the pump device PM 3, and there is no need to separately set the suction port for the two pump chambers.
  • a single suction port 3 2 1 d It is possible to simply configure the suction path of the pump device PM 3 by communicating with the chamber Ra.
  • the first cam follower 3 4 2 that is coaxially disposed in the mounting hole 3 3 3 of the reciprocating piston 3 30 and press-contacts with the cam member 3 4 1 respectively.
  • the second cam follower 3 4 3 are adopted, and a plunger 3 4 4 is interposed between these cam followers 3 4 2 and 3 4 3, and both cam followers 3 4 2 and 3 4 3 and the plunger 3
  • the switching valve composed of 4 and 4 allows the fluid pressure on the high-pressure side of either the first pump chamber R 1 or the second pump chamber R 2 to be guided to the cam followers 3 4 2 and 3 4 3. It is configured.
  • FIG. 8 and FIG. 9 show a fourth embodiment of the electric thrust piston pump device according to the present invention, and the pump device PM4 of this fourth embodiment can be driven by an electric motor 4 10. .
  • an accumulator ACC is integrally assembled in the pump device PM 4 of the fourth embodiment, and the pressure fluid (pressure oil) discharged from the pump device PM4 is accumulated in the accumulator. It is configured to accumulate pressure in the ACC. Note that the configuration of the accumulator ACC is the same as the configuration of the accumulator ACC in the first embodiment described above, and therefore the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
  • the pump device PM4 includes a pump housing 4 2 0, a reciprocating piston 4 3 0 assembled in the pump housing 4 2 0, a pump housing 4 2 0 and a reciprocating motion of the rotor 4 1 3 in the electric motor 4 1 0. Motion change to convert the relative rotational motion with respect to Biston 4 3 0 to the reciprocating motion of reciprocating Biston 4 3 0 «Cam member 4 4 1 as first 4 4 1 and first cam follower 4 4 2 and second Has 2 cam followers 4 4 3. Further, the pump device PM4 includes a suction passage Pi and a discharge passage Po.
  • the first check valve 1 3 6 of the first embodiment and A first check valve 4 3 6 and a second check valve 4 3 7 corresponding to the second check valve 1 3 7 are employed. Since the other configuration is the same as that of the above-described third embodiment, the same reference numerals in the 400s are attached and description thereof is omitted.
  • the operation and effect other than the switching valve configured by the two cam followers 3 4 2 and 3 4 3 and the plunger 3 4 4 of the third embodiment described above are used.
  • the same effect as that of the third embodiment can be obtained.
  • the same operational effects as the operational effects of the first check valve 1 3 6 and the second check valve 1 37 of the first embodiment described above can be obtained.
  • the description regarding the effect of this 4th Embodiment is abbreviate
  • the electric thrust piston pump device is configured to be double-acting (configured so that the pump operation can be obtained at both ends of the reciprocating piston, respectively).
  • the electric thrust piston pump device is configured as a single-acting type (configured so that pump operation can be obtained only at one end of the reciprocating piston), and the present invention is implemented. It is also possible to do.
  • the present invention is applied to the hydraulic thrust viston pump device in which the fluid sucked / discharged into the pump chamber is hydraulic oil, but the fluid sucked / discharged into the pump chamber is
  • the present invention can also be implemented in the same manner or with appropriate modifications to a pneumatic thrust piston pump device that is air.

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Abstract

スラストピストンポンプ装置PM1は、電気モータ110にて駆動可能で、ポンプハウジング120と、ポンプハウジング120内に組付けた往復動ピストン130と、往復動ピストン130と電気モータ110のロータ113間に設けた運動変換機構40を備えている。電気モータ110では、ステータ(マグネット112)内に筒状のロータ113が配置され、ロータ113内にポンプハウジング120のシリンダ部121Aが同軸的に収容されている。往復動ピストン130は、ポンプハウジング120のシリンダ部121A内にシリンダ軸方向にて往復動可能に組付けられている。運動変換機構140は、電気モータ110におけるロータ113のポンプハウジング120および往復動ピストン130に対する相対的な回転運動を往復動ピストン130の往復運動に変換させる。

Description

電動式のスラストビストンポンプ装置 技 術 分 野
本発明は、 スラストピストンポンプ装置、 特に、 電気モータによる回転運動がピストン (スラストピストン) の往復運動に変換され、 このピストンの往復運動によってポンプ作 動が得られるように構成されている電動式のスラストピストンポンプ装置に関する。
背 景 技 術
この種のスラストビストンポンプ装置は、 例え書ば、 特開平 8— 1 4 4 9 4 8号公報に示 されている。 この公報に示されているスラストピストンポンプ装置では、 ピストンがシリ ンダ内にシリンダ軸方向にて往復動可能力つ回転可能に組付けられている。 また、 ピスト ンは、 電気モータによって駆動されるように構成されていて、 電気モータによって回転駆 動される回転軸が、 ピストンに回転伝達は行うが、 軸方向移動を可能にした状態で揷通さ れている。
上記した公報に記載されて 、るスラストピストンポンプ装置では、 ピストンと電気モー タがシリンダ軸方向にて直列に配置されているため、 シリンダ軸方向に長い構成であり、 シリンダ軸方向でのコンパク ト化が一つの課題である。 また、 このスラストピストンポン プ装置では、 電気モータの出力トルクを大きくすることで、 ポンプ容積に対し高出力のポ ンプ装置を実現することが可能である力、この場合には、電気モータの外径がアップして、 当該ポンプが径方向にも大きくなつてしまい、 大きな配置スペースが必要となる。 発 明 の 開 示
本発明は、 上記した課題に対処すべくなされたものであり、 電気モータのステータ内に 筒状のロータが配置され、 このロータ内にポンプハウジングのシリンダ部が同軸的に収容 され、 このシリンダ部のシリンダ内孔にシリンダ軸方向にて往復動可能で前記シリンダ内 孔內にポンプ室を形成する往復動ビストンが組付けられていて、前記ポンプハウジングに、 前記ポンプ室に流体を吸入可能な吸入通路と、 前記ポンプ室から流体を吐出可能な吐出通 路が設けられ、 前記往復動ピストンと前記ロータ間に、 前記ロータの回転運動を前記往復 動ビストンの往復運動に変換する運動変 m«構が設けられている電動式のスラストビスト ンポンプ装置に特徴がある。
このスラストピストンポンプ装置では、 電気モータのロータを筒状とし、 このロータ内 にポンプハウジングのシリンダ部 (内部には、 往復動ピストンがシリンダ軸方向にて往復 動可能に組付けられている) が同軸的に収容されるように構成したため、 電気モータの口 ータとポンプハウジングのシリンダ部と往復動ビストンを同心的に配置できて、 当該ボン プ装置をシリンダ軸方向にて短レヽ構成とすることが可能である。
また、 このスラストピストンポンプ装置では、 電気モータのロータ内にポンプハウジン グのシリンダ部と往復動ビストンが同心的に配置されることで、 電気モータのロータ外径 が必然的にアップして、 電気モータの高出力トルク化が必然的に図られる。 したがって、 本発明では、 当該ポンプ装置のシリンダ軸方向長さの短縮によるコンパクトイ匕と、 電気モ 一タの高出力トルク化に伴う当該ポンプ装置の高出力化を実現することが可能である。 また、 本発明の実施に際して、 前記運動変換機構は、 前記ロータと一体的に回転し内周 にカム溝を有するカムと、 前記往復動ビストンに組付けられて前記カム溝に係合し前記往 復動ビストンと一体的にシリンダ軸方向に移動するカムフォロアを備えたカム機構である ことも可能である。 また、 本発明の実施に際して、 前記ポンプハウジングが前記電気モー タのモータハウジングを一側にて閉塞するフランジ部を有していて、 このフランジ部の他 側に、 前記往復動ピストンの往復運動によって吐出される流体を蓄圧するアキュムレータ が組付けられていることも可能である。 この場合には、 低コスト化とコンパク ト化を図る ことが可能である。
また、 本発明の実施に際して、 前記運動変 mm構が、 前記ロータに一体的に設けられた カムと、 前記往復動ビストンに対して径方向に移動可能力ゝっシリンダ軸方向に一体的に移 動可能に組付けられ前記シリンダ部に対してシリンダ軸方向に移動可能かつ回転不能で前 記カムに係合するカムフォロアを備えていて、 前記カムフォロアが前記カムに圧接すべく 前記ポンプ室の流体圧を前記力ムフォロアに向けて導く導通路が前記往復動ピストンに設 けられていることも可能である。
この場合には、 ポンプ室の流体圧が、 往復動ピストンに設けた導通路を通して、 カムフ ォロアに向けて導かれるため、 ポンプ室の流体圧でカムフォロアをカムに圧接させること が可能である。 このため、 当該ポンプ装置の吐出圧に拘わらず、 カムフォロアをカムに的 確に (吐出圧が高い場合には高圧で、 また、 吐出圧が低い場合には低圧で) 圧接させるこ とが可能であり、 ポンプ効率の向上を図ることが可能である。 しかも、 カムフォロアと力 ム間のガタを簡単な構成で (往復動ピストンに設けた導通路で) 抑制することが可能であ る。
また、 往復動ピストンがシリンダ軸方向にて往復動するときに、 カムフォロアがカムか ら往復動ビストンの径方向に押し戻されることがあっても、 そのときにはカムフォロアが 往復動ビストンの径方向にてポンプ機能を発揮する (ポンプ室から導通路を通してカムフ ォロアに向けて導力れている流体をポンプ室に向けて押し戻す) ため、 ポンプ効率の低減 が抑制される。
また、 本発明の実施に際して、 前記カムはシリンダ軸方向に対して所定量傾斜した斜面 カムであり、 前記ポンプ室の流体圧により前記カムフォロアが受ける径方向荷重によるシ リンダ軸方向の作用力は、 前記ポンプ室の流体圧により前記往復動ピストンが受けるシリ ンダ軸方向荷重以上に設定されていることも可能である。
この場合には、 ポンプ室の流体圧が如何なるときにも、 カムフォロアがカムから往復動 ビストンの径方向に押し戻されることがなくて、 カムフォロアをカムに的確に圧接させる ことができ、 カムフォロアとカム間のガタを的確に低減することが可能である。 また、 力 ムフォロアに作用する径方向荷重がポンプ室の流体圧に比例していて、 スプリングでカム フォロアをカムに圧接させる場合(この場合には、ポンプ室の流体圧が如何なるときにも、 カムフォロアをカムに的確に圧接させるベく、 スプリングのばね力を大きく設定する必要 があり、 カムフォロアとカム間の摩擦損失は常に大きい) に比して、 カムフォロアとカム 間の摩擦損失を減少させることが可能であり、 これに起因するポンプ効率の低下を抑制す ることが可能である。
また、 本発明の実施に際して、 前記カムフォロアは、 前記往復動ピストンに組付けられ た荷重伝達ビストンと、 この荷重伝達ビストンの先端部に転動可能に組付けられて前記力 ムに係合する転動体を備えていて、 前記ポンプ室の流体圧を前記荷重伝達ビストンの転動 体支持部に向けて導く連通孔が前記荷重伝達ビストンに設けられていることも可能である。 この場合には、ポンプ室の流体圧力 荷重伝達ビストンに設けられている連通孔を通して、 荷重伝達ビストンの転動体支持部に向けて導カゝれるため、 転動体と荷重伝達ビストンの接 触荷重を低減することができて、 転動体と荷重伝達ビストン間での摺動抵抗および摩耗量 を低減することが可能である。
この場合において、 前記荷重伝達ビストンの先端部には前記転動体を転動可能に支持す るテーパ面が形成され、 前記荷重伝達ビストンに設けられている連通孔にはオリフィスが 設けられていることも可能である。 この場合には、 テーパ面を大径とすることで、 転動体 と荷重伝達ピストンの接触荷重を低減することができ、 また、 オリフィス径を小径とする ことで、 転動体と荷重伝達ピストン間を通して低圧側へ漏れる流体の漏れ量を低減するこ とができ、 これらを両立させることが可能である。
また、 この場合において、 前記往復動ピストンに設けられている導通路を通して導カれ る流体圧を受ける前記荷重伝達ピストンの受圧面積に対して、 前記荷重伝達ビストンに設 けられている連通孔を通して導力れる流体圧を受ける前記転動体の受圧面積は僅かに小さ く設定されていることも可能である。 この場合には、 転動体と荷重伝達ピストンの接触荷 重を小さくすること (転動体と荷重伝達ビストン間をシールするための荷重をゼロに近づ けること) ができて、 転動体と荷重伝達ピストン間での摩擦を低減することができ、 耐摩 耗性を向上させることが可能である。
また、 本発明の実施に際して、 前記シリンダ部が有するシリンダ内孔はシリンダ軸方向 にて所定量離れて同軸的に設定された第 1シリンダ内孔と第 2シリンダ内孔の二つであり、 前記往復動ビストンには、 前記第 1シリンダ内孔に嵌合されて第 1のポンプ室を形成する 第 1ピストン部と、 前記第 2シリンダ内孔に嵌合されて第 2のポンプ室を形成する第 2ピ ストン部が一体的に設けられていることも可能である。
この場合には、 第 1ピストン部と第 2ビストン部が往復動ビストンに一体的に設けられ ているため、 当該ポンプ装置のコンパクト化が可能である。 また、 第 1シリンダ内孔と第 2シリンダ内孔がシリンダ軸方向にて所定量離れて同軸的に設定されているため、 往復動 ピストンのガイド長 (支持スパン) を長くとることが可能であり、 往復動ビストンとボン プノ、ウジング間でのこじり力が抑制され、 これに起因する当該ポンプ装置での機械的損失 を減少させることが可能である。
この場合において、 前記シリンダ部における前記第 1シリンダ内孔と前記第 2シリンダ 内孔間には前記往復動ビストンの外径より大径の収容内孔が形成されていて、 この収容内 孔と前記往復動ビストン間にはチャンバ一が形成されており、 このチャンパ一と前記第 1 のポンプ室は第 1の吸入通路で接続され、 前記チャンパ一と前記第 2のポンプ室は第 2の 吸入通路で接続されていることも可能である。 この場合には、 チャンバ一を共用化できる ため、 吸入ポートを二つのポンプ室用に別個に設定する必要がなく、 単一の吸入ポートを チヤンパーに連通させることで当該ポンプ装置の吸入経路をシンプルに構成することが可 能である。
また、 この場合において、 前記カムフォロアは、 前記第 1のポンプ室の流体圧を受けて 前記力ムに圧接する第 1カムフォロアと、 前記第 2のポンプ室の流体圧を受けて前記カム に圧接する第 2カムフォロアで構成されていることも可能である。 この場合には、 各カム フォロアをそれぞれ最適にカムに圧接させることが可能であり、 無用な摩擦損失および摩 耗を低減することが可能である。
また、 この場合において、 前記カムフォロアは、 互いに同軸的に配置されて前記カムに それぞれ圧接する第 1カムフォロアと第 2カムフォロアで構成されていて、 前記往復動ピ ストンには、 前記第 1のポンプ室と前記第 2のポンプ室の何れか高圧側の流体圧を前記第 1カムフォロアと前記第 2カムフォロアに導く切換弁が設けられていることも可能である。 この場合には、 前記第 1のポンプ室と前記第 2のポンプ室の何れカゝ低圧側の流体圧が前記 第 1カムフォロアと前記第 2カムフォロアに導かれなレ、ようにすることが可能であり、 第 1カムフォロアと第 2カムフォロアがカムから往復動ピストンの径方向に押し戻され難く して、 各ポンプ室での吸入効率を向上させることが可能である。
この場合において、 前記切換弁は、 前記第 1カムフォロアと前記第 2カムフォロア間に 同軸的力つ軸方向に移動可能に介装された弁体と、 前記第 1カムフォロアと前記第 2カム フォロアにそれぞれ形成されて前記弁体が着座 ·離座可能な一対の弁座を備えていること も可能である。 この場合には、 前記第 1カムフォロアと前記第 2カムフォロアを有効に活 用して、 前記切換弁をシンプルに構成することが可能である。
また、 この場合において、 前記切換弁は、 前記往復動ピストンに設けられて前記第 1の ポンプ室に連通する第 1導通路に介装され前記第 1のポンプ室への流れを阻止する第 1チ エック弁と、 前記往復動ビストンに設けられて前記第 2のポンプ室に連通する第 2導通路 に介装され前記第 2のポンプ室への流れをlihする第 2チェック弁で構成されていること も可能である。 この場合には、 第 1カムフォロアと第 2カムフォロア間に形成される圧力 室を小さくすることができて、 各カムフォロアのガイド長を十分に確保することが可能で ある。
この場合において、 前記各チェック弁は、 前記各ポンプ室での吐出工程終了時に、 その 弁体が前記往復動ビストンの往復運動による加速度により自閉するように配置されている ことも可能である。 この場合には、各チェック弁として、 その弁体(例えば、 ポール弁体) を弁座に向けて付勢するスプリングを備えていないチェック弁 (所謂、 ボールフリータイ プのチェック弁) が使用可能であり、 安価に実施することが可能である。 また、 各チエツ ク弁の弁体が各ポンプ室での吐出工程終了時に自閉してレ、て、 各ポンプ室での吸入工程開 始前に各チェック弁が閉じているため、 各ポンプ室での吸入工程開始時に各チェック弁を 通して各ポンプ室に流体が流れることがなくて、 各ポンプ室での吸入効率を向上させるこ とが可能である。 図 面 の 簡 単 な 説 明
図 1は本発明による電動式のスラストピストンポンプ装置の第 1実施形態を概略的に示 した全体構成図である。
図 2は図 1に示したスラストビストンポンプ装置の要部拡大図である。
図 3は本発明による電動式のスラストビストンポンプ装置の第 2実施形態を概略的に示 した全体構成図である。
図 4は図 3に示したスラストビストンポンプ装置の要部拡大図である。
図 5は図 4に示したスラストビストンポンプ装置の往復動ビストンにおける第 1ビスト ン部と第 2ビストン部の受圧面積 A 1、 各カムフォロアにおける荷重伝達ビストンの受圧 面積 A 2、 各カムの傾斜角 0を示した要部拡大図である。
図 6は本発明による電動式のスラストビストンポンプ装置の第 3実施形態を概略的に示 した全体構成図である。
図 7は図 6に示したスラストビストンポンプ装置の要部拡大図である。
図 8は本発明による電動式のスラストピストンポンプ装置の第 4実施形態を概略的に示 した全体構成図である。
図 9は図 8に示したスラストピストンポンプ装置の要部拡大図である。 発明を実施するための最良の形態
以下に、 本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。 図 1および図 2は本 S明によ る電動式のスラストビストンポンプ装置の第 1実施形態を示していて、 この第 1実施形態 のポンプ装置 PM 1は電気モータ 1 1 0にて駆動可能である。 また、 この第 1実施形態の ポンプ装置 PM 1には、 アキュムレータ A C Cがー体的に組付けられていて、 ポンプ装置 PM 1から吐出される圧力流体 (圧油) がアキュムレータ A C C内に蓄圧されるように構 成されている。 また、 ポンプ装置 PM1は、 ポンプハウジング 120と、 このポンプハウジング 120 内に組付けた往復動ビストン 130と、 電気モータ 110におけるロータ 113のポンプ ハウジング 120および往復動ビストン 130に対する相対的な回転運動を往復動ビスト ン 130の往復運動に変換させる運動変,構 140としてのカム部材 141と一対の力 ムフォロア 142を備えている。 また、 ポンプ装置 PM1は、 吸入通路 P iおよび吐出通 路 P oを備えている。
電気モータ 1 10は、 図 1に示したように、 有底筒状のモータハウジング 111と、 こ のモータハウジング 11 1内に設けたステータとしてのマグネット 112と、 このマグネ ット 112内に同心的に配置された筒状のロータ 113と、 このロータ 113の円筒部材 1 13 a上に組付けたコイル 1 13 bに通電するためのブラシ 114等を備えていて、 そ の作動は電気制御装置 E CUにより制御されるように構成されている。 なお、 電気モータ 110の構造は、 上記した構造に限定されるものではなく、 種々なものを採用することが 可能である。
ロータ 113の円筒部材 1 13 aは、 ポンプハウジング 120の円筒状シリンダ部 12 1 A外周に同軸的に配置され、一対の軸受 115, 116と一対の環状シール部材 1 17, 118を介してポンプハウジング 120に対して軸線 L。回りに回転可能力っ液密的に組 付けられている。 一対の軸受 115, 116は、 軸方向に所定量離れて配置されていて、 カム部材 141を軸方向にて挟むようにしてポンプハウジング 120とロータ 1 13の円 筒部材 113 a間に介装されており、 円筒部材 113 aをポンプハウジング 120に対し て回転可能としている。
一対の環状シール部材 117, 1 18は、 軸方向に所定量離れて配置されていて、 カム 部材 141と両軸受 1 15, 1 16を軸方向にて挟むようにしてポンプノヽウジング 120 と円筒部材 113 a間に介装されており、 ポンプハウジング 120と円筒部材 1 13 a間 を液密的にシールしている。 なお、 ポンプハウジング 120と円筒部材 113 a間に形成 されて軸受 115, 116とカム部材 141等を収容する外側のチャンパ一 Rbは、 ボン プハウジング 120に設けた軸方向長孔 121 b、 121 bを通してポンプハウジング 1 20と往復動ビストン 130間に形成されている内側のチャンバ一 R aに連通していて、 両チャンパ一 R a, Rbの内部には流体 (作動油) が満たされている。
ポンプハウジング 120は、 有底のシリンダ部 121 Aと環状のフランジ部 121Bを 有するハウジング本体 121と、 このハウジング本体 121のシリンダ部 121 A内に組 付けたプラグ 122によって構成されている。 ハウジング本体 121のシリンダ部 121 Aは、 第 1シリンダ内孔 121 aと一対の軸方向長孔 121 b、 121 bを有するととも に、 往復動ビストン 130の外径より大径の収容内孔 121 cを有していて、 電気モータ 110のロータ 113内に同軸的に収容されている。 一対の軸方向長孔 121 b、 121 bは、往復動ビストン 130と各カムフォロア 142をシリンダ軸線方向(図示上下方向) に往復動可能にガイドするガイド手段であり、 ポンプハウジング 120の周方向にて 18 0度の間隔で形成されている。
ハゥジング本体 121の環状フランジ部 121 Bは、 シリンダ部 121 Aの開口側端部 (図示上端部) に一体的に設けられていて、 その一側 (図示下側) にて電気モータ 110 のモータハウジング 111に組付けられており、 モータハウジング 111の開口部を閉塞 している。 また、 ハウジング本体 121の環状フランジ部 121 Bは、 単一の吸入ポート 121 dを有するとともに、 単一の吐出ポート 121 eを有してレ、て、 吸入ポート 121 dにはリザーパ Toが接続され、 吐出ポート 121 eには油圧作動機器 (図示省略) が接 続されるように構成されている。
プラグ 122は、 上記した第 1シリンダ内孔 121 aに対してシリンダ軸方向にて所定 量離れて同軸的に設けられた第 2シリンダ内孔 122 aを有していて、 ハウジング本体 1 21のシリンダ部 121 Aにおける段付内孔内に大中小 3個のシールリング 123, 12 4, 125を介して液密的かつ同軸的に嵌合されており、 アキュムレータ ACCのケーシ ング AC C aに設けたプラグ部 AC C a 1によって抜け止めされている。 プラグ 122の 第 2シリンダ内孔 122 aは、 ハウジング本体 121の第 1シリンダ内孔 121 aと同一 径で形成されている。
往復動ビストン 130は、 第 1シリンダ内孔 121 aにシリンダ軸方向にて摺動可能に 嵌合されて第 1のポンプ室 R 1を形成する小径の第 1ピストン部 131と、 第 2シリンダ 内孔 122 aにシリンダ軸方向にて摺動可能に嵌合されて第 2のポンプ室 R 2を形成する 小径の第 2ビストン部 132を有していて、 各シリンダ内孔 121 a, 122 aに対して 同軸的に配置されており、 ポンプハゥジング 120のシリンダ部 121 A内にシリンダ軸 方向にて往復動可能に組付けられている。 第 1ピストン部 131は、 第 2ビストン部 13 2と同一径 (各ポンプ室 Rl, R 2の流体圧を受ける面積が同一) で形成されている。 また、 往復動ビストン 130の大径軸部中央には、 両端部が大径であり中間部が小径で あって往復動ピストン 130の径方向 (図示左右方向) に貫通する段付内孔 133が形成 されていて、 この段付内孔 1 3 3には一対のカムフォロア 1 4 2が同軸的に組付けられて いる。 また、 往復動ピストン 1 3 0の軸心部には、 各カムフォロア 1 4 2がカム部材 1 4 1に圧接すべく第 1のポンプ室 R 1の流体圧 (油圧) を各カムフォロア 1 4 2に向けて導 く第 1導通路 1 3 4が形成されるとともに、 各カムフォロア 1 4 2がカム部材 1 1に圧 接すべく第 2のポンプ室 R 2の流体圧 (油圧) を各カムフォロア 1 4 2に向けて導く第 2 導通路 1 3 5が形成されている。
第 1導通路 1 3 4は、 シリンダ軸方向に沿って直線状に設けられていて、 一端にて第 1 のポンプ室 R 1に連通するとともに、 他端にて段付内孔 1 3 3の中間部 (小径孔部) に連 通している。 この第 1導通路 1 3 4は、 第 1のポンプ室 R 1の流体圧 (油圧) を両カムフ ォロア 1 4 2間に形成されている圧力室に導入可能であり、 内部には第 1のポンプ室 R 1 への流れを PJjhする第 1チェック弁 1 3 6が介装されている。 第 1チェック弁 1 3 6は、 第 1のポンプ室 R 1での吐出工程終了時に、 その弁体 (ボール弁体) が往復動ピストン 1 3 0の往復運動による加速度により自閉するように配置されている。
第 2導通路 1 3 5は、 シリンダ軸方向に沿って直線状に設けられていて、 一端にて第 2 のポンプ室 R 2に連通するとともに、 他端にて段付内孔 1 3 3の中間部 (小径孔部) に連 通している。 この第 2導通路 1 3 5は、 第 2のポンプ室 R 2の流体圧 (油圧) を両カムフ ォロア 1 4 2間に形成されている圧力室に導入可能であり、 内部には第 2のポンプ室 R 2 への流れを する第 2チェック弁 1 3 7が介装されている。 第 2チェック弁 1 3 7は、 第 2のポンプ室 R 2での吐出工程終了時に、 その弁体 (ボール弁体) が往復動ピストン 1 3 0の往復運動による加速度により自閉するように配置されている。
また、 往復動ビストン 1 3 0の大径軸部には、 段付內孔 1 3 3の各段部に流体を自由に 供給'排出させるための連通孔 1 3 8 , 1 3 9がシリンダ軸方向に沿って形成されている。 一方の連通孔 1 3 8は、 段付内孔 1 3 3の一方の段部に連通するとともに、 ポンプハウジ ング 1 2 0に形成されている収容内孔 1 2 1 cと往復動ビストン 1 3 0間に形成されてい る内側のチャンバ一 R aに連通している。 他方の連通孔 1 3 9は、 段付内孔 1 3 3の他方 の段部に連通するとともに、 上記した内側のチャンバ一 R aに連通している。 内側のチヤ ンバー R aは、 吸入通路 P iを通してリザーバ T oに連通していて、 内部には流体 (作動 油) が満たされている。
力ム部材 1 4 1は、 シリンダ軸方向にて連接した一対の力ムスリーブ 1 4 1 A, 1 4 1 Bによって構成されていて、 電気モータ 1 1 0のロータ 1 1 3に一体的に (軸方向に移動 不能かつロータ 1 1 3とともに回転可能に) 設けられており、 ロータ 1 1 3に対して同軸 的に配置されている。 また、 カム部材 1 4 1は、 環状で軸方向に変 ¾のあるカム部 1 4 1 aを有していて、 同カム部 1 4 1 aはカム溝であり、 各カムフォロア 1 4 2のボール 1 4
2 bが係合している。
カム溝 1 4 l aは、 各カムフォロア 1 4 2のボール 1 4 2 bから軸線方向の荷重 (図示 上下方向の荷重) と径方向の荷重 (図示左右方向の荷重) を受けるカム面 (シリンダ軸方 向に対して所定量傾斜した斜面カム) を有していて、 このカム面は断面形状が V字形状で あり、 ロータ 1 1 3の周方向にて偶数周期 (例えば、 2周期) で形成されている。 このた め、 カム部材 1 4 1は、 ロータ 1 1 3がポンプハウジング 1 2 0および往復動ビストン 1
3 0に対して一回転することにより、 往復動ピストン 1 3 0を偶数回往復動させることが 可能である。
各カムフォロア 1 4 2は、 往復動ピストン 1 3 0に組付けられた荷重伝達ビストン 1 4 2 aと、 この荷重伝達ビストン 1 4 2 aの先端部に転動可能に組付けられて力ム部材 1 4 1のカム部 1 4 1 aに転動可能に係合するボール(転動体) 1 4 2 bを備えている。また、 各カムフォロア 1 4 2は、 軸線 L oに直交する径方向に延出する端部、 すなわち、 ポール 1 4 2 bにてカム部材 1 4 1のカム部 (カム溝) 1 4 1 aに係合していて、 カム部材 1 4 1に対して相対回転することによりシリンダ軸方向 (図示上下方向) に移動する。
各荷重伝達ピストン 1 4 2 aは、 段付形状に形成されていて、 ポール側端部 (大径部) がカップ形状に形成されていて、 その先端部にはボール 1 4 2 bを転動可能に支持するテ ーパ面 (ボール支持部) が形成されている。 また、 各荷重伝達ピストン 1 4 2 aの軸心部 には、 各ポンプ室 R l, R 2の流体圧をボール支持部に向けて導く小径の連通孔 (オリフ イス) 1 4 2 a 1が設けられている。 また、 各荷重伝達ビストン 1 4 2 aでは、 往復動ピ ストン 1 3 0に設けられている各導通路 1 3 4 , 1 3 5を通して導力れる流体圧を受ける 小径部の受圧面積 S 1に対して、 各荷重伝達ビストン 1 4 2 aに設けられている小径の連 通孔 (オリフィス) 1 4 2 a 1を通して導力れる流体圧を受けるポール 1 4 2 bの受圧面 積 S 2が僅かに小さく (S 1 > S 2であり、 S 1— S 2 0である) 設定されている。 吸入通路 P iは、 リザーバ T oと内側のチヤンバー R aを接続する主吸入通路と、 内側 のチャンパ一 R aと第 1のポンプ室 R 1を接続する分岐吸入通路、 すなわち、 第 1の吸入 通路 P i 1と、 内側のチャンバ一 R aと第 2のポンプ室 R 2を接続する分岐吸入通路、 す なわち、 第 2の吸入通路 P i 2を備えている。 第 1の吸入通路 P i 1には、 第 1の吸入チ エック弁 V i 1が介装されていて、 第 1の吸入チェック弁 V i 1を通して第 1のポンプ室 R1に流体 (作動油) が吸入可能である。 第 2の吸入通路 P i 2には、 第 2の吸入チエツ ク弁 V i 2が介装されていて、 第 2の吸入チェック弁 V i 2を通して第 2のポンプ室 R 2 に流体 (作動油) が吸入可能である。
吐出通路 Poは、 油圧作動■ (図示省略) に接続される主吐出通路と、 この主吐出通 路と第 1のポンプ室 R1を接続する分岐吐出通路、 すなわち、 第 1の吐出通路 Po lと、 主吐出通路と第 2のポンプ室 R 2を接続する分岐吐出通路、 すなわち、 第 2の吐出通路 P o 2を備えている。 第 1の吐出通路 P o 1には、 第 1の吐出チェック弁 Vo 1が介装され ていて、 第 1の吐出チェック弁 Vo 1を通して第 1のポンプ室 R1から主吐出通路に圧力 流体 (圧油) を吐出可能である。
第 2の吐出通路 P o 2には、 第 2の吐出チェック弁 Vo 2が介装されていて、 第 2の吐 出チェック弁 Vo 2を通して第 2のポンプ室 R 2から主吐出通路に圧力流体 (圧油) を吐 出可能である。また、主吐出通路に吐出された圧力流体(圧油) は、図 1に示したように、 アキュムレータ AC Cのプラグ部 AC C a 1に設けた連通孔 AC C a 2を通してアキュム レータ AC C内に蓄圧可能であるとともに、 油圧作動機器 (図示省略) に向けて供給可能 である。 なお、 油圧作動灘 (図示省略) に向けて供給された圧力流体 (圧油) はリザー パに還流するように構成されている。
アキュムレータ ACCは、 図 1に示したように、 ポンプハウジング 120の環状フラン ジ部 121 Bの図示上側に固着したケーシング AC C aと、 このケーシング AC C a内に 組付けられて内部にガス室を形成し外部に蓄圧室を形成するべローズ AC C bを備えてい る。 ベローズ AC Cbは、 図 1の下端が閉塞されていて、 図 1の上端部にてケーシング A CC aの上壁に気密的かつ液密的に固着されている。 また、 ベローズ AC Cbは、 内部に 所定圧のガスが封入されていて、 蛇腹部分にて図 1の上下方向にて伸縮可能であり、 収縮 によりポンプ装置 PMから吐出される圧力流体 (圧油) を蓄圧室内に蓄圧可能である。 上記のように構成した第 1実施形態のポンプ装置 PM 1においては、 電気モータ 110 によってロータ 113が回転駆動されると、 ロータ 1 13のポンプハウジング 120およ び往復動ビストン 130に対する相対的な回転運動が運動変換機構 140により往復動ピ ストン 130の往復運動に変換されて、 往復動ビストン 130がシリンダ軸方向にて往復 動 (ポンプ作動) する。 これにより、 各ポンプ室 Rl, R 2の容積がそれぞれ増減して、 吸入通路 P iを通して各ポンプ室 R 1, R 2に吸入された流体 (作動油) が各ポンプ室 R 1, R 2から吐出通路 P oを通して油圧作動; |β (図示省略) に向けて吐出されるととも に、 アキュムレータ A C Cの蓄圧室内に蓄圧される。
ところで、 この第 1実施形態のポンプ装置 PM 1においては、 電気モータ 1 1 0のロー タ 1 1 3を筒状とし、 このロータ 1 1 3内にポンプハウジング 1 2 0のシリンダ部 1 2 1 Α (内部には、 往復動ピストン 1 3 0がシリンダ軸方向にて往復動可能に組付けられてい る) が同軸的に収容されるように構成したため、 電気モータ 1 1 0のロータ 1 1 3とボン プハウジング 1 2 0のシリンダ部 1 2 1 Aと往復動ビストン 1 3 0を同心的に配置できて、 当該ポンプ装置 PM 1をシリンダ軸方向にて短レ、構成とすることが可能である。
また、 この第 1実施形態のポンプ装置 PM 1では、 電気モータ 1 1 0のロータ 1 1 3内 にポンプハウジング 1 2 0のシリンダ部 1 2 1 Aと往復動ビストン 1 3 0が同心的に配置 されることで、 電気モータ 1 1 0のロータ外径が必然的にアップして、 電気モータ 1 1 0 の高出力トルク化が必然的に図られる。 したがって、 この第 1実施形態では、 当該ポンプ 装置 PM 1のシリンダ軸方向長さの短縮によるコンパクトイ匕と、 電気モータ 1 1 0の高出 力トルク化に伴う当該ポンプ装置 PM 1の高出力化を実現することが可能である。
また、 この第 1実施形態では、 ポンプハウジング 1 2 0が電気モータ 1 1 0のモータハ ウジング 1 1 1を一側にて閉塞するフランジ部 1 2 1 Bを有していて、 このフランジ部 1 2 1 Bの他側に、 往復動ビストン 1 3 0の往復運動によって吐出される流体を蓄圧するァ キュムレータ A C Cが組付けられている。 このため、 この第 1実施形態では、 低コスト化 とコンパクト化を図ることが可能である。
また、 この第 1実施形態のポンプ装置 PM 1においては、 各ポンプ室 R l, R 2の流体 圧 (油圧) 力 往復動ビストン 1 3 0に設けた各導通路 1 3 4, 1 3 5を通して、 各カム フォロア 1 4 2に向けて導かれるため、 各ポンプ室 R 1, R 2の流体圧 (油圧) で各カム フォロア 1 4 2をカム部材 1 4 1に圧接させることが可能である。 このため、 当該ポンプ 装置 PM 1の吐出圧に拘わらず、 各カムフォロア 1 4 2をカム部材 1 4 1に的確に (吐出 圧が高い場合には高圧で、 また、 吐出圧が低い場合には低圧で) 圧接させることが可能で あり、 ポンプ効率の向上を図ることが可能である。 し力も、 各カムフォロア 1 4 2とカム 部材 1 4 1間のガタを簡単な構成で (往復動ピストン 1 3 0に設けた導通路 1 3 4 , 1 3 5で) 抑制することが可能である。
また、 この第 1実施形態のポンプ装置 PM 1においては、 各カムフォロア 1 4 2力 往 復動ピストン 1 3 0に組付けられた荷重伝達ビストン 1 4 2 aと、 この荷重伝達ビストン 1 4 2 aの先端部に転動可能に組付けられてカム部材 1 4 1に係合するボール 1 4 2 bを 備えていて、 各ポンプ室 R 1, R 2の流体圧 (油圧) を荷重伝達ビストン 1 4 2 aのボー ル支持部に向けて導く小径の連通孔 1 4 2 a 1が荷重伝達ビストン 1 4 2 aに設けられて いる。 このため、 各ポンプ室 R l, R 2の流体圧 (油圧) 力 荷重伝達ピストン 1 4 2 a に設けられている連通孔 1 4 2 a 1を通して、 荷重伝達ビストン 1 4 2 aのボール支持部 に向けて導力れる。 したがって、 荷重伝達ビストン 1 4 2 aとボール 1 4 2 bの接触荷重 を低減することができて、 荷重伝達ビストン 1 4 2 aとボール 1 4 2 b間での摺動抵抗お よび摩耗量を低減することが可能である。
また、 この第 1実施形態のポンプ装置 PM 1においては、 荷重伝達ビストン 1 4 2 aの 先端部にボール 1 4 2 bを転動可能に支持するテーパ面が形成され、 荷重伝達ピストン 1 4 2 aに設けられている連通孔 1 4 2 a 1が小径(オリフィス)とされている。このため、 テーパ面を大径とすること (接触面積を大きくすること) で、 荷重伝達ビストン 1 4 2 a とボール 1 4 2 bの接触荷重を低減することができ、 また、 オリフィス径を小径とするこ とで、 荷重伝達ビストン 1 4 2 aとポール 1 4 2 b間を通して低圧側へ漏れる流体 (作動 油) の漏れ量を低減することができ、 これらを両立させることが可能である。
また、 この第 1実施形態のポンプ装置 PM 1においては、 各荷重伝達ビストン 1 4 2 a にて、 往復動ピストン 1 3 0に設けられている各導通路 1 3 4, 1 3 5を通して導力れる 流体圧を受ける小径部の受圧面積 S 1に対して、 各荷重伝達ビストン 1 4 2 aに設けられ ている小径の連通孔 (オリフィス) 1 4 2 a 1を通して導力れる流体圧を受けるボール 4 2 bの受圧面積 S 2が僅かに小さく (S 1 > S 2であり、 S 1— S 2 0である) 設定さ れている。 このため、 荷重伝達ビストン 1 4 2 aとボール 1 4 2 bの接触荷重を小さくす ること (荷重伝達ビストン 1 4 2 aとボール 1 4 2 b間をシールするための荷重をゼロに 近づけること) ができて、 荷重伝達ビストン 1 4 2 aとポール 1 4 2 b間での摩擦を低減 することができ、 耐摩耗性を向上させることが可能である。
また、 この第 1実施形態のポンプ装置 PM 1においては、 ポンプハウジング 1 2 0が有 するシリンダ内孔はシリンダ軸方向にて所定量離れて同軸的に設定された第 1シリンダ内 孔 1 2 1 aと第 2シリンダ内孔 1 2 2 aの二つであり、 往復動ビストン 1 3 0には、 第 1 シリンダ内孔 1 2 1 aに嵌合されて第 1のポンプ室 R 1を形成する第 1ピストン部 1 3 1 と、 第 2シリンダ内孔 1 2 2 aに嵌合されて第 2のポンプ室 R 2を形成する第 2ビストン 部 1 3 2がー体的に設けられている。 このため、 当該ポンプ装置 PM 1のコンパクト化が可能である。 また、 第 1シリンダ内 孔 1 2 1 aと第 2シリンダ内孔 1 2 2 aがシリンダ軸方向にて所定量離れて同軸的に設定 されているため、 往復動ビストン 1 3 0のガイド長 (支持スパン) を長くとることが可能 であり、 往復動ビストン 1 3 0とポンプハウジング 1 2 0間でのこじり力が抑制され、 こ れに起因する当該ポンプ装置 PM 1での機械的損失を減少させることが可能である。 また、 この第 1実施形態のポンプ装置 PM 1においては、 ポンプハウジング 1 2 0にお ける第 1シリンダ内孔 1 2 1 aと第 2シリンダ内孔 1 2 2 a間には往復動ビストン 1 3 0 の外径より大径の収容内孔 1 2 1 cが形成されていて、 この収容内孔 1 2 1 cと往復動ピ ストン 1 3 0間には内側のチャンバ一 R aが形成されており、 チャンバ一 R aと第 1のポ ンプ室 R 1は第 1の吸入通路 P i 1で接続され、 チャンパ一 R aと第 2のポンプ室 R 2は 第 2の吸入通路 P i 2で接続されている。 このため、 当該ポンプ装置 PM 1の吸入経路に て内側のチャンパ一 R aを共用化できて、 吸入ポートを二つのポンプ室用に別個に設定す る必要がなく、 単一の吸入ポート 1 2 1 dをチャンバ一 R aに連通させることで当該ボン プ装置 PM 1の吸入経路をシンプルに構成することが可能である。
また、 この第 1実施形態のポンプ装置 PM 1においては、 往復動ピストン 1 3 0の段付 内孔 1 3 3に同軸的に配置されてカム部材 1 4 1にそれぞれ圧接する一対のカムフォロア 1 4 2が採用されていて、 往復動ピストン 1 3 0には、 第 1のポンプ室 R 1と第 2のボン プ室 R 2の何れか高圧側の流体圧を両カムフォロア 1 4 2 , 1 4 2に導く第 1チェック弁 1 3 6と第 2チェック弁 1 3 7が設けられている。 このため、 第 1のポンプ室 R 1と第 2 のポンプ室 R 2の何れか低圧側の流体圧が両カムフォロア 1 4 2, 1 4 2に導力れなレヽよ うにすることが可能であり、 各カムフォロア 1 4 2, 1 4 2がカム部材 1 4 1から往復動 ピストン 1 3 0の径方向に押し戻され難くして、 各ポンプ室 R l , R 2での吸入効率を向 上させることが可能である。
また、 上記した第 1チェック弁 1 3 6と第 2チェック弁 1 3 7が往復動ビストン 1 3 0 に設けられて各ポンプ室 R l , R 2に連通する各導通路 1 3 4, 1 3 5に介装されている ため、 両カムフォロア 1 4 2 , 1 4 2間に形成される圧力室を小さくすることができて、 各カムフォロア 1 4 2のガイド長 (各荷重伝達ビストン 1 4 2 aの往復動ビストン 1 3 0 に対する嵌合長さ) を十分に確保することが可能である。
また、 上記した第 1チェック弁 1 3 6と第 2チェック弁 1 3 7は、 各ポンプ室 R l, R 2での吐出工程終了時に、 その弁体 (ボール弁体) が往復動ピストン 1 3 0の往復運動に よる加速度により自閉するように配置されているため、 その弁体 (ポール弁体) を弁座に 向けて付勢するスプリングが不要であり、 スプリングを備えていないチェック弁 (所謂、 ボールフリ一タイプのチェック弁)が使用可能であり、安価に実施することが可能である。 また、 各チェック弁 1 3 6 , 1 3 7の弁体が各ポンプ室 R 1 , R 2での吐出工程終了時 に自閉していて、 各ポンプ室 R l , R 2での吸入工程開始前に各チェック弁 1 3 6 , 1 3 7が閉じているため、 各ポンプ室 R l , R 2での吸入工程開始時に各チェック弁 1 3 6, 1 3 7を通して各ポンプ室 R 1, R 2に流体が流れることがなくて、 各ポンプ室 R 1 , R 2での吸入効率を向上させることが可能である。
図 3および図 4は本発明による電動式のスラストビストンポンプ装置の第 2実施形態を 示していて、 この第 2実施形態のポンプ装置 PM 2は電気モータ 2 1 0にて駆動可能であ る。 また、 この第 2実施形態のポンプ装置 PM 2には、 アキュムレータ A C Cがー体的に 組付けられていて、 ポンプ装置 PM 2から吐出される圧力流体 (圧油) がアキュムレータ A C C内に蓄圧されるように構成されている。 なお、 アキュムレータ A C Cの構成は上記 した第 1実施形態におけるアキュムレータ A C Cの構成と同じであるため、 同一符号を付 して説明は省略する。 また、 電気モータ 2 1 0の構成は上記した第 1実施形態における電 気モータ 1 1 0の構成と同じであるため、 2 0 0番台の同一符号を付して説明は省略する。 ポンプ装置 PM 2は、 ポンプハウジング 2 2 0と、 このポンプノヽウジング 2 2 0内に組 付けた往復動ビストン 2 3 0と、 電気モータ 2 1 0におけるロータ 2 1 3のポンプハウジ ング 2 2 0および往復動ビストン 2 3 0に対する相対的な回転運動を往復動ビストン 2 3 0の往復運動に変換させる運動変^!構 2 4 0としてのカム部材 2 4 1と第 1のカムフォ ロア 2 4 2および第 2のカムフォロア 2 4 3を備えている。 また、 ポンプ装置 PM 2は、 吸入通路 P iおよび吐出通路 P oを備えている。
ポンプハウジング 2 2 0は、 有底のシリンダ部 2 2 1 Aと環状のフランジ部 2 2 1 Bを 有するハウジング本体 2 2 1と、 このハウジング本体 2 2 1のシリンダ部 2 2 1 A内に組 付けたプラグ 2 2 2によって構成されている。 ハウジング本体 2 2 1は、 そのシリンダ部 2 2 1 Aに、 第 1シリンダ内孔 2 2 1 aを有するとともに、 一対の軸方向長孔 2 2 1 b、 2 2 1 bを有していて、電気モータ 2 1 0のモータハウジング 2 1 1に組付けられている。 一対の軸方向長孔 2 2 1 b、 2 2 1 bは、往復動ビストン 2 3 0と各カムフォロア 2 4 2, 2 4 3をシリンダ軸線方向に往復動可能にガイドするガイド手段であり、 ポンプハウジン グ 2 2 0の周方向にて 1 8 0度の間隔で形成されている。 また、 ハウジング本体 2 2 1のシリンダ部 2 2 1 Aには、 往復動ビストン 2 3 0の外径 より大径の収容内孔 2 2 1 cが形成されている。 また、 ハウジング本体 2 2 1は、 その環 状フランジ部 2 2 1 Bに、 単一の吸入ポート 2 2 1 dを有するとともに、 単一の吐出ポー ト 2 2 1 eを有していて、 吸入ポート 2 2 1 dにはリザーバ T oが接続され、 吐出ポート 2 2 1 eには油圧作動 β (図示省略) が接続されるように構成されている。
プラグ 2 2 2は、 上記した第 1シリンダ内孔 2 2 1 aに対してシリンダ軸方向にて所定 量離れて同軸的に設けられた第 2シリンダ内孔 2 2 2 aを有していて、 ハウジング本体 2 2 1のシリンダ部 2 2 1 Aにおける段付内孔内に大中小 3個のシールリング 2 2 3, 2 2 4 , 2 2 5を介して液密的かつ同軸的に嵌合されており、 アキュムレータ A C Cのケーシ ング A C C aに設けたプラグ部 A C C a 1によって抜け止めされている。 プラグ 2 2 2の 第 2シリンダ内孔 2 2 2 aは、 ハウジング本体 2 2 1の第 1シリンダ内孔 2 2 1 aと同一 径で形成されている。
往復動ビストン 2 3 0は、 第 1シリンダ内孔 2 2 1 aにシリンダ軸方向にて搢動可能に 嵌合されて第 1のポンプ室 R 1を形成する小径の第 1ビストン部 2 3 1と、 第 2シリンダ 内孔 2 2 2 aにシリンダ軸方向にて摺動可能に嵌合されて第 2のポンプ室 R 2を形成する 小径の第 2ビストン部 2 3 2を有してレ、て、 各シリンダ内孔 2 2 1 a、 2 2 2 aに対して 同軸的に配置されており、 ポンプハウジング 2 2 0のシリンダ部 2 2 1 A内にシリンダ軸 方向にて往復動可能に組付けられている。 第 1ピストン部 2 3 1は、 第 2ビストン部 2 3 2と同一径 (各ポンプ室 R l, R 2の流体圧を受ける面積が同一) で形成されている。 また、 往復動ビストン 2 3 0の大径軸部中央には、 径方向に貫通する取付孔 2 3 3が形 成されていて、 この取付孔 2 3 3には内部を液密的に分離された二つの内孔に区画するプ ラグ 2 4 4と一対のカムフォロア 2 4 2, 2 4 3が同軸的に組付けられている。 なお、 上 記した取付孔 (貫通孔) 2 3 3とプラグ 2 4 4に代えて、 往復動ピストン 2 3 0の大径軸 部中央に、 各カムフォロア 2 4 2, 2 4 3を同様に組付けることが可能な一対の取付孔を 同軸的に設けて実施することも可能である。
また、 往復動ビストン 2 3 0の内部には、 第 1のカムフォロア 2 4 2がカム部材 2 4 1 に圧接すべく第 1のポンプ室 R 1の流体圧 (油圧) を第 1のカムフォロア 2 4 2に向けて 導く第 1導通路 2 3 4が形成されるとともに、 第 2のカムフォロア 2 4 3がカム部材 2 4 1に圧接すべく第 2のポンプ室 R 2の流体圧 (油圧) を第 2のカムフォロア 2 4 3に向け て導く第 2導通路 2 3 5が形成されている。 第 1導通路 2 3 4は、 一端にて第 1のポンプ 室 R 1に連通するとともに、 他端にて第 1のカムフォロア 242とプラグ 244間の圧力 室に連通している。 第 2導通路 235は、 一端にて第 2のポンプ室 R 2に連通するととも に、 他端にて第 2のカムフォロア 243とプラグ 244間の圧力室に連通している。 ロータ 213の円筒部材 213 aは、 ポンプハウジング 220の円筒状シリンダ部 22 1 A外周に同軸的に配置され、一対の軸受 215, 216と一対の環状シール部材 217, 218を介してポンプハウジング 220に対して軸線 L o回りに回転可能力、っ液密的に組 付けられている。 一対の軸受 215, 216は、 軸方向に所定量離れて配置されていて、 カム部材 241を軸方向にて挾むようにしてポンプハウジング 220とロータ 213の円 筒部材 213 a間に介装されており、 円筒部材 213 aをポンプハウジング 220に対し て回転可能としている。
一対の環状シール部材 217, 218は、 軸方向に所定量離れて配置されていて、 カム 部材 241と両軸受 215, 216を軸方向にて挟むようにしてポンプハウジング 220 と円筒部材 213 a間に介装されており、 ポンプハウジング 220と円筒部材 213 a間 を液密的にシールしている。 また、 ポンプハウジング 220と円筒部材 213 a間に形成 されて軸受 215, 216とカム部材 241等を収容する外側のチャンパ一 R bは、 ボン プハウジング 220に設けた軸方向長孔 221 b、 221 bを通してポンプハウジング 2 20と往復動ビストン 230間に形成されている内側のチャンバ一 R aに連通していて、 両チャンパ一 R a, Rbの内部には流体 (作動油) が満たされている。
カム部材 241は、 シリンダ軸方向にて連接した一対のカムスリーブ 241 A, 241 Bによって構成されていて、 電気モータ 210のロータ 213に一体的に (軸方向に移動 不能力つロータ 213とともに回転可能に) 設けられており、 ロータ 213に対して同軸 的に配置されている。 また、 カム部材 241は、 環状で軸方向に変動のあるカム部 241 aを有していて、 同カム部 241 aはカム溝であり、 各カムフォロア 242, 243のボ 一ノレ 242 b, 243 bが係合している。
カム溝 241 aは、 各カムフォロア 242, 243のボール 242 b, 243 bから軸 線方向の荷重 (図示上下方向の荷重) と径方向の荷重 (図示左右方向の荷重) を受ける力 ム面 (シリンダ軸方向に対して所定量傾斜した斜面カム) を有していて、 このカム面は断 面形状が V字形状であり、 ロータ 213の周方向にて偶数周期 (例えば、 2周期) で形成 されている。 このため、 カム部材 241は、 ロータ 213がポンプノヽウジング 220およ ぴ往復動ピストン 230に対して一回転することにより、 往復動ピストン 230を偶数回 往復動させることが可能である。
各カムフォロア 242, 243は、 往復動ピストン 230に組付けられた荷重伝達ビス トン 242 a, 243 aと、 この荷重伝達ピストン 242 a, 243 aの先端部に転動可 能に組付けられてカム部材 241のカム部 241 aに転動可能に係合するボール (転動体) 242 b, 243 bを備えている。 また、 各カムフォロア 242, 243は、 軸線 Loに 直交する径方向に延出する端部、 すなわち、 ボール 242 b, 243 bにてカム部材 24 1のカム部 (カム溝) 241 aに係合していて、 カム部材 241に対して相対回転するこ とによりシ ンダ軸方向 (図示上下方向) に移動する。 各荷重伝達ピストン 242 a, 2 43 aは、 同一径 (流体圧を受ける面積が同一) であり、 往復動ピストン 230の取付孔 233に往復動ビストン 230の径方向にて摺動可能に嵌合されていて、 その先端部には ボール 242 b, 243 bを転動可能に支持するテーパ面 (ボール支持部) が形成されて いる。
吸入通路 P iは、 リザーバ T oと内側のチヤンパー R aを接続する主吸入通路 (ポンプ ハウジング 220に形成されている) と、 内側のチャンパ一 R aと第 1のポンプ室 R1を 接続する分岐吸入通路(往復動ビストン 230に形成されている)、すなわち、第 1の吸入 通路 P i 1と、 内側のチャンバ一 Raと第 2のポンプ室 R2を接続する分岐吸入通路 (往 復動ピストン 230に形成されている)、 すなわち、 第 2の吸入通路 P i 2を備えている。 第 1の吸入通路 P i 1には、 第 1の吸入チェック弁 V i 1が介装され いて、 第 1の吸入 チェック弁 V i 1を通して第 1のポンプ室 R1に流体 (作動油) が吸入可能である。 第 2 の吸入通路 P i 2には、 第 2の吸入チェック弁 V i 2が介装されていて、 第 2の吸入チェ ック弁 V i 2を通して第 2のポンプ室 R 2に流体 (作動油) が吸入可能である。
吐出通路 Poは、 油圧作動 β (図示省略) に接続される主吐出通路と、 この主吐出通 路と第 1のポンプ室 R1を接続する分岐吐出通路、 すなわち、 第 1の吐出通路 Po lと、 主吐出通路と第 2のポンプ室 R 2を接続する分岐吐出通路、 すなわち、 第 2の吐出通路 P o 2を備えている。 第 1の吐出通路 P o 1には、 第 1の吐出チェック弁 Vo 1が介装され ていて、 第 1の吐出チェック弁 Vo 1を通して第 1のポンプ室 R1から主吐出通路に圧力 流体 (圧油) を吐出可能である。 第 2の吐出通路 P o 2には、 第 2の吐出チェック弁 Vo 2が介装されて 、て、 第 2の吐出チェック弁 V o 2を通して第 2のポンプ室 R 2から主吐 出通路に圧力流体(圧油) を吐出可能である。 また、主吐出通路に吐出された圧力流体(圧 油) は、 図 3に示したように、 アキュムレータ ACCのプラグ部 ACCa 1に設けた連通 孔 A C C a 2を通してアキュムレータ AC C内に蓄圧可能であるとともに、 油圧作動^^ (図示省略) に向けて供給可能である。 なお、 油圧作動機器 (図示省略) に向けて供給さ れた圧力流体 (圧油) はリザーパに還流するように構成されている。
上記のように構成した第 2実施形態のポンプ装置 PM 2においては、 電気モータ 2 1 0 によってロータ 2 1 3が回転駆動されると、 ロータ 2 1 3のポンプハウジング 2 2 0およ ぴ往復動ビストン 2 3 0に対する相対的な回転運動が運動変換機構 2 4 0により往復動ピ ストン 2 3 0の往復運動に変換されて、 往復動ビストン 2 3 0がシリンダ軸方向にて往復 動 (ポンプ作動) する。 これにより、 各ポンプ室 R l, R 2の容積がそれぞれ増減して、 吸入通路 P iを通して各ポンプ室 R 1 , R 2に吸入された流体 (作動油) が各ポンプ室 R 1, R 2から吐出通路 P oを通して油圧作動機器 (図示省略) に向けて吐出されるととも に、 アキュムレータ A C Cの蓄圧室内に蓄圧される。
ところで、 この第 2実施形態のポンプ装置 PM 2においては、 第 1のポンプ室 R 1の流 体圧 (油圧) 、 往復動ピストン 2 3 0に設けた第 1導通路 2 3 4を通して、 第 1のカム フォロア 2 4 2に向けて導かれるため、 第 1のポンプ室 R 1の流体圧 (油圧) で第 1の力 ムフォロア 2 4 2をカム部材 2 4 1に圧接させることが可能である。 また、 第 2のポンプ 室 R 2の流体圧 (油圧) 力 往復動ピストン 2 3 0に設けた第 2導通路 2 3 5を通して、 第 2のカムフォロア 2 4 3に向けて導かれるため、 第 2のポンプ室 R 2の流体圧 (油圧) で第 2のカムフォロア 2 4 3をカム部材 2 1に圧接させることが可能である。このため、 当該ポンプ装置 PM 2においては、 各カムフォロア 2 4 2, 2 4 3をそれぞれ最適にカム 部材 2 4 1に圧接させることが可能であり、 無用な摩擦損失および摩耗を低減することが 可能である。
また、 この第 2実施形態のポンプ装置 PM 2においては、 往復動ピストン 2 3 0がシリ ンダ軸方向にて往復動するときに、 各カムフォロア 2 4 2, 2 4 3がカム部材 2 4 1から 往復動ビストン 2 3 0の径方向に押し戻されることがあっても、 そのときには各カムフォ ロア 2 4 2, 2 4 3が往復動ビストン 2 3 0の径方向にてポンプ機能を発揮する (各ボン プ室 R l, R 2から各導通路 2 3 4, 2 3 5を通して各カムフォロア 2 4 2 , 2 4 3に向 けて導力、れている流体を各ポンプ室 R l , R 2に向けて押し戻す) ため、 ポンプ効率の低 減が抑制される。
また、 この第 2実施形態のポンプ装置 PM 2においては、 ポンプハウジング 2 2 0が有 するシリンダ内孔はシリンダ軸方向にて所定量離れて同軸的に設定された第 1シリンダ内 孔 221 aと第 2シリンダ内孔 222 aの二つであり、 往復動ビストン 230には、 第 1 シリンダ内孔 221 aに嵌合されて第 1のポンプ室 R1を形成する第 1ビストン部 231 と、 第 2シリンダ内孔 222 aに嵌合されて第 2のポンプ室 R 2を形成する第 2ビストン 部 232がー体的に設けられている。
このため、 当該ポンプ装置 PM 2のコンパクト化が可能である。 また、 第 1シリンダ内 孔 221 aと第 2シリンダ内孔 222 aがシリンダ軸方向にて所定量離れて同軸的に設定 されているため、 往復動ピストン 230のガイド長 (支持スパン) を長くとることが可能 であり、 往復動ピストン 230とポンプハゥジング 220間でのこじり力が抑制され、 こ れに起因する当該ポンプ装置 PM 2での機械的損失を減少させることが可能である。 また、 この第 2実施形態のポンプ装置 PM 2においては、 ポンプハウジング 220にお ける第 1シリンダ内孔 221 aと第 2シリンダ内孔 222 a間には往復動ビストン 230 の外径より大径の収容内孔 221 cが形成されていて、 この収容内孔 221 cと往復動ピ ストン 230間には内側のチャンバ一 R aが形成されており、 チャンバ一 R aと第 1のポ ンプ室 R1は第 1の吸入通路 P i 1で接続され、 チャンバ一 R aと第 2のポンプ室 R 2は 第 2の吸入通路 P i 2で接続されている。 このため、 当該ポンプ装置 PM 2の吸入経路に て内側のチャンバ一 R aを共用化できて、 P及入ポートを二つのポンプ室用に別個に設定す る必要がなく、 単一の吸入ポート 221 dをチャンバ一 R aに連通させることで当該ポン プ装置 PM 2の吸入経路をシンプルに構成することが可能である。
上記した第 2実施形態にぉレヽては、 往復動ピストン 230がシリンダ軸方向にて往復動 するときに、 各カムフォロア 242, 243がカム部材 241から往復動ビストン 230 の径方向に押し戻され得るように運動変 «構 240の構成を設定して実施した。 すなわ ち、 図 5に示したように、 往復動ビストン 230における第 1ピストン部 231と第 2ピ ストン部 232の受圧面積が A 1であり、 各カムフォロア 242, 243における荷重伝 達ビストン 242 a, 243 aの受圧面積が A 2であり、 各ポンプ室 R 1, R 2の流体圧 が Pである場合に、 各ポンプ室の流体圧 Pにより各カムフォロア 242, 243が受ける 径方向荷重によるシリンダ軸方向の作用力 (A2XPXtan0) 力 各ポンプ室の流体圧 Pにより往復動ピストン 230が受けるシリンダ軸方向荷重 (A1 XP) より小さくなる (Al XP>A2 XPXtan0) ように、 上記した受圧面積 Al, A2とカム部材 241 における各カム面の傾斜角 Θが設定されている。
し力 し、 この第 2実施形態の実施に際して、 各ポンプ室の流体圧 Pにより各カムフォロ ァ 242, 243が受ける径方向荷重によるシリンダ軸方向の作用力 (A2XPXtan0) が、 各ポンプ室の流体圧 Pにより往復動ピストン 23.0が受けるシリンダ軸方向荷重 (A 1 X P) 以上となる (Al XP≤A2XPXtan0) ように、 上記した受圧面積 A 1, A 2とカム部材 241における各カム面の傾斜角 Θを設定することも可能である。
この場合 (Al XP≤A2XPXtan0) には、 各ポンプ室の流体圧 Pが如何なるとき にも、 各カムフォロア 242, 243をカム部材 241の各カム面に的確に圧接させるこ とができて、 各カムフォロア 242, 243とカム部材 241間のガタを的確に低減する ことが可能である。 また、 各カムフォロア 242, 243に作用する径方向荷重 (A2X P) が各ポンプ室の流体圧 Pに比例していて、 スプリングでカムフォロアをカムに圧接さ せる場合 (この場合には、 ポンプ室の流体圧が如何なるときにも、 カムフォロアをカムに 的確に圧接させるベく、 スプリングのばね力を大きく設定する必要があり、 カムフォロア とカム間の摩擦損失は常に大きい) に比して、 各カムフォロア 242, 243とカム部材 241間の摩擦損失を減少させることが可能であり、 これに起因するポンプ効率の低下を 抑制することが可能である。
図 6および図 7は本発明による電動式のスラストビストンポンプ装置の第 3実施形態を 示していて、 この第 3実施形態のポンプ装置 PM 3は電気モータ 310にて駆動可能であ る。 また、 この第 3実施形態のポンプ装置 PM 3には、 アキュムレータ ACCがー体的に 組付けられていて、 ポンプ装置 PM 3から吐出される圧力流体 (圧油) がアキュムレータ ACC内に蓄圧されるように構成されている。 なお、 アキュムレータ AC Cの構成は上記 した第 1実施形態におけるアキュムレータ AC Cの構成と同じであるため、 同一符号を付 して説明は省略する。 また、 電気モータ 310の構成は上記した第 1実施形態における電 気モータ 110の構成と同じであるため、 300番台の同一符号を付して説明は省略する。 ポンプ装置 PM3は、 ポンプハウジング 320と、 このポンプハウジング 320内に組 付けた往復動ビストン 330と、 電気モータ 310におけるロータ 313のポンプハウジ ング 320および往復動ビストン 330に対する相対的な回転運動を往復動ビストン 33 0の往復運動に変換させる運動変 «構 340としてのカム部材 341と第 1のカムフォ ロア 342およぴ第 2のカムフォロア 343を備えている。 また、 ポンプ装置 PM3は、 吸入通路 P iおよび吐出通路 P oを備えている。
ポンプハウジング 320は、 有底のシリンダ部 321 Aと環状のフランジ部 321 Bを 有するハウジング本体 321と、 このハウジング本体 321のシリンダ部 321 A内に組 付けたプラグ 3 2 2によって構成されている。 ハウジング本体 3 2 1は、 そのシリンダ部 3 2 1 Aに、 第 1シリンダ内孔 3 2 1 aを有するとともに、 一対の軸方向長孔 3 2 1 b、 3 2 1 bを有していて、電気モータ 3 1 0のモータハウジング 3 1 1に組付けられている。 —対の軸方向長孔 3 2 1 b、 3 2 1 bは、往復動ピストン 3 3 0と各カムフォロア 3 4 2 , 3 4 3をシリンダ軸線方向に往復動可能にガイドするガイド手段であり、 ポンプハウジン グ 3 2 0の周方向にて 1 8 0度の間隔で形成されている。
また、 ハウジング本体 3 2 1のシリンダ部 3 2 1 Aには、 往復動ビストン 3 3 0の外径 より大径の収容内孔 3 2 1 cが形成されている。 また、 ハウジング本体 3 2 1は、 その環 状フランジ部 3 2 1 Bに、 単一の吸入ポート 3 2 1 dを有するとともに、 単一の吐出ポー ト 3 2 1 eを有していて、 吸入ポート 3 2 1 dにはリザーバ T oが接続され、 吐出ポート 3 2 1 eには油圧作動機器 (図示省略) が接続されるように構成されている。
プラグ 3 2 2は、 上記した第 1シリンダ内孔 3 2 1 aに対してシリンダ軸方向にて所定 量離れて同軸的に設けられた第 2シリンダ内孔 3 2 2 aを有していて、 ハウジング本体 3 2 1のシリンダ部 3 2 1 Aにおける段付内孔内に大中小 3個のシールリング 3 2 3, 3 2 4, 3 2 5を介して液密的かつ同軸的に嵌合されており、 アキュムレータ A C Cのケーシ ング A C C aに設けたプラグ部 A C C a 1によって抜け止めされている。 プラグ 3 2 2の 第 2シリンダ内孔 3 2 2 aは、 ノヽウジング本体 3 2 1の第 1シリンダ内孔 3 2 1 aと同一 径で形成されている。
往復動ビストン 3 3 0は、 第 1シリンダ内孔 3 2 1 aにシリンダ軸方向にて摺動可能に 嵌合されて第 1のポンプ室 R 1を形成する小径の第 1ピストン部 3 3 1と、 第 2シリンダ 内孔 3 2 2 aにシリンダ軸方向にて摺動可能に嵌合されて第 2のポンプ室 R 2を形成する 小径の第 2ピストン部 3 3 2を有していて、 各シリンダ内孔 3 2 1 a、 3 2 2 aに対して 同軸的に配置されており、 ポンプハウジング 3 2 0内にシリンダ軸方向にて往復動可能に 組付けられている。 第 1ピストン部 3 3 1は、 第 2ピストン部 3 3 2と同一径 (流体圧を 受ける面積が同一)で形成されている。また、往復動ビストン 3 3 0の大径軸部中央には、 径方向に貫通する取付孔 3 3 3が形成されていて、 この取付孔 3 3 3には、 内部を二つに 区画するバルブプランジャ 3 4 4と、 第 1のカムフォロア 3 4 2および第 2のカムフォロ ァ 3 4 3が同軸的に組付けられている。
また、 往復動ピストン 3 3 0の内部には、 各カムフォロア 3 4 2, 3 4 3がカム部材 3 4 1に圧接すべく第 1のポンプ室 R 1の流体圧 (油圧) を各カムフォロア 3 4 2, 3 4 3 に向けて導く第 1導通路 334が形成されるとともに、 各カムフォロア 342, 343が 力ム部材 341に圧接すベく第 2のポンプ室 R 2の流体圧 (油圧) を各力ムフォロア 34 2, 343に向けて導く第 2導通路 335が形成されている。 第 1導通路 334は、 一端 にて第 1のポンプ室 R1に連通するとともに、 他端にて第 1のカムフォロア 342とバル ブプランジャ 344間の圧力室に連通している。 第 2導通路 335は、 一端にて第 2のポ ンプ室 R 2に連通するとともに、 他端にて第 2のカムフォロア 343とパ 7レブプランジャ 344間の圧力室に連通している。
ロータ 313の円筒部材 313 aは、 ポンプハウジング 320の円筒状シリンダ部 32 1 A外周に同軸的に配置され、一対の軸受 315, 316と一対の環状シール部材 31 7, 318を介してポンプハウジング 320に対して軸線 L o回りに回転可能力っ液密的に組 付けられている。 一対の軸受 315, 316は、 軸方向に所定量離れて配置されていて、 カム部材 341を軸方向にて挟むようにしてポンプハウジング 320とロータ 313の円 筒部材 313 a間に介装されており、 円筒部材 313 aをポンプハウジング 320に対し て回転可能としている。
一対の環状シール部材 317, 318は、 軸方向に所定量離れて配置されていて、 カム 部材 341と両軸受 315, 316を軸方向にて挟むようにしてポンプノヽウジング 320 と円筒部材 313 a間に介装されており、 ポンプハウジング 320と円筒部材 313 a間 を液密的にシールしている。 また、 ポンプハウジング 320と円筒部材 313 a間に形成 されて軸受 315, 316とカム部材 341等を収容する外側のチャンパ一 R bは、 ポン プハウジング 320に設けた軸方向長孔 321 b、 321 bを通してポンプハウジング 3
20と往復動ビストン 330間に形成されている内側のチャンパ一 R aに連通していて、 両チャンバ一 R a, Rbの内部には流体 (作動油) が満たされている。
カム部材 341は、 シリンダ軸方向にて連接した一対のカムスリーブ 341 A, 341 Bによって構成されていて、 ロータ 313に一体的に (軸方向に移動不能力つロータ 31 3とともに回転可能に)設けられており、ロータ 313に対して同軸的に配置されている。 また、 カム部材 341は、 環状で軸方向に変動のあるカム部 341 aを有していて、 同力 ム部 341 aはカム溝であり、 各カムフォロア 342, 343のボール 342 b, 343 bが係合している。カム溝 341 aは、各カムフォロア 342, 343のボール 342 b,
343 bから軸線方向の荷重 (図示上下方向の荷重) と径方向の荷重 (図示左右方向の荷 重) を受けるカム面 (シリンダ軸方向に対して所定量傾斜した斜面カム) を有していて、 このカム面は断面形状が V字形状であり、 ロータ 3 1 3の周方向にて偶数周期 (例えば、 2周期) で形成されている。 このため、 カム部材 3 4 1は、 ロータ 3 1 3がポンプノヽウジ ング 3 2 0および往復動ビストン 3 3 0に対して一回転することにより、 往復動ビストン 3 3 0を偶数回往復動させることが可能である。
各カムフォロア 3 4 2 , 3 4 3は、 往復動ピストン 3 3 0に組付けられた荷重伝達ビス トン 3 4 2 a, 3 4 3 aと、 この荷重伝達ピストン 3 4 2 a, 3 4 3 aの先端部に転動可 能に組付けられてカム部材 3 4 1のカム部 3 4 1 aに転動可能に係合するボール (転動体) 3 4 2 b , 3 4 3 bを備えている。 また、 各カムフォロア 3 4 2, 3 4 3は、 軸線 L oに 直交する径方向に延出する端部、 すなわち、 ポール 3 4 2 b , 3 4 3 bにてカム部材 3 4 1のカム部 (カム溝) 3 4 1 aに係合していて、 カム部材 3 4 1に対して相対回転するこ とによりシリンダ軸方向 (図示上下方向) に移動する。
各荷重伝達ビストン 3 4 2 a, 3 4 3 aは、 同一径 (流体圧を受ける面積が同一) であ り、 往復動ビストン 3 3 0の取付孔 3 3 3に往復動ビストン 3 3 0の径方向にて搢動可能 に嵌合されていて、 その先端部 (外端部) にはボール 3 4 2 b , 3 4 3 bを転動可能に支 持するテーパ面(ポール支持部)が形成されている。また、各荷重伝達ビストン 3 4 2 a, 3 4 3 aの内端部には、 バルブプランジャ 3 4 4の球状弁部が着座 ·離座可能な弁座が形 成されている。 また、 各荷重伝達ビストン 3 4 2 a , 3 4 3 aの軸心部には、 各ポンプ室 R 1, R 2の流体圧をボール支持部に向けて導く小径の連通孔 (オリフィス) 3 4 2 a 1 , 3 4 3 a 1が設けられている。
バルブプランジャ 3 4 4は、 両カムフォロア 3 4 2, 3 4 3とによって、 第 1のポンプ 室 R 1と第 2のポンプ室 R 2の何れ力高圧側の流体圧を第 1のカムフォロア 3 4 2と第 2 のカムフォロア 3 4 3に導く切換弁を構成している。 このパノレブプランジャ 3 4 4は、 第 1のカムフォロア 3 4 2の内端に形成した弁座と第 2のカムフォロア 3 4 3の内端に形成 した弁座間に同軸的に介装された弁体であって、 取付孔 3 3 3内に軸方向へ摺動可能に嵌 合されており、 両端部に作用する流体圧の差により取付孔 3 3 3内を軸方向に摺動して何 れかの弁座に着座するように構成されている。またノ レブプランジャ 3 4 4の軸心には、 軸方向に貫通する小径の連通孔 (オリフィス) 3 4 4 aが設けられている。
吸入通路 P iは、 リザ パ T oと内側のチヤンパー R aを接続する主吸入通路と、 内側 のチャンバ一 R aと第 1のポンプ室 R 1を接続する分岐吸入通路、 すなわち、 第 1の吸入 通路 P i 1と、 内側のチャンバ一 R aと第 2のポンプ室 R 2を接続する分岐吸入通路、 す なわち、 第 2の吸入通路 P i 2を備えている。 第 1の吸入通路 P i 1には、 第 1の吸入チ エック弁 V i 1が介装されていて、 第 1の吸入チェック弁 V i 1を通して第 1のポンプ室 R1に流体 (作動油) が吸入可能である。 第 2の吸入通路 P i 2には、 第 2の吸入チェッ ク弁 V i 2が介装されていて、 第 2の吸入チェック弁 V i 2を通して第 2のポンプ室 R 2 に流体 (作動油) が吸入可能である。
吐出通路 Poは、 油圧作動 (図示省略) に接続される主吐出通路と、 この主吐出通 路と第 1のポンプ室 R1を接続する分岐吐出通路、 すなわち、 第 1の吐出通路 P o lと、 主吐出通路と第 2のポンプ室 R 2を接続する分岐吐出通路、 すなわち、 第 2の吐出通路 P o 2を備えている。 第 1の吐出通路 P o 1には、 第 1の吐出チェック弁 Vo 1が介装され ていて、 第 1の吐出チヱック弁 Vo 1を通して第 1のポンプ室 R1から主吐出通路に圧力 流体 (圧油) を吐出可能である。 第 2の吐出通路 Po 2には、 第 2の吐出チェック弁 Vo 2が介装されていて、 第 2の吐出チェック弁 Vo 2を通して第 2のポンプ室 R 2から主吐 出通路に圧力流体(圧油) を吐出可能である。また、主吐出通路に吐出された圧力流体(圧 油) は、 アキュムレータ ACCのプラグ部 ACC a 1に設けた連通孔 ACC a 2を通して アキュムレータ ACC内に蓄圧可能であるとともに、 油圧作動» (図示省略) に向けて 供給可能である。 なお、 油圧作動観 (図示省略) に向けて供給された圧力流体 (圧油) はリザーバに還流するように構成されてレ、る。
上記のように構成した第 3実施形態のポンプ装置 PM 3においては、 電気モータ 310 によってロータ 313が回転駆動されると、 ロータ 313のポンプハウジング 320およ ぴ往復動ビストン 330に対する相対的な回転運動が運動変換機構 340により往復動ピ ストン 330の往復運動に変換されて、 往復動ピストン 330がシリンダ軸方向にて往復 動 (ポンプ作動) する。 これにより、 各ポンプ室 Rl, R 2の容積がそれぞれ増減して、 吸入通路 P iを通して各ポンプ室 Rl, R 2に吸入された流体 (作動油) が各ポンプ室 R 1, R 2から吐出通路 P oを通して油圧作動; β (図示省略) に向けて吐出されるととも に、 アキュムレータ AC Cの蓄圧室内に蓄圧される。
ところで、 この第 3実施形態のポンプ装置 PM 3においては、 各ポンプ室 Rl, R2の 流体圧 (油圧) 力 往復動ピストン 330に設けた各導通路 334, 335を通して、 各 カムフォロア 342, 343に向けて導力れるため、 各ポンプ室 Rl, R 2の流体圧 (油 圧) で各カムフォロア 342, 343をカム部材 341に圧接させることが可能である。 このため、 当該ポンプ装置 PM3の吐出圧に拘わらず、 各カムフォロア 342, 343を カム部材 341に的確に (吐出圧が高い場合には高圧で、 また、 吐出圧が低い場合には低 圧で)圧接させることが可能であり、ポンプ効率の向上を図ることが可能である。しかも、 各カムフォロア 342, 343と力ム部材 341間のガタを簡単な構成で (往復動ビスト ン 330に設けた導通路 334, 335で) 抑制することが可能である。
また、 この第 3実施形態のポンプ装置 PM3においては、 各カムフォロア 342, 34 3が、 往復動ビストン 330に組付けられた荷重伝達ビストン 342 a, 343 aと、 こ の荷重伝達ビストン 342 a , 343 aの先端部に転動可能に組付けられて力ム部材 34 1に係合するポール 342 b, 343 bを備えていて、各ポンプ室 R 1, R 2の流体圧(油 圧) を荷重伝達ビストン 342 a, 343 aのボール支持部に向けて導く小径の連通孔 3 42 a 1, 343 a 1が荷重伝達ピストン 342 a, 343 aに設けられている。 このた め、 各ポンプ室 R 1, R 2の流体圧 (油圧) が荷重伝達ビストン 342 a, 343 aのポ ール支持部に向けて導力、れ、 荷重伝達ビストン 342 a, 343 aとポール 342 b, 3 43 bの接触荷重を低減することができて、 荷重伝達ビストン 342 a, 343 aとボー ノレ 342 b, 343 b間での摺動抵抗および摩耗量を低減することが可能である。
また、 この第 3実施形態のポンプ装置 PM 3においては、 荷重伝達ビストン 342 a, 343 aの先端部にボール 342 b, 343 bを転動可能に支持するテーパ面が形成され、 荷重伝達ピストン 342 a, 343 aに設けられている連通孔 342 a 1, 343 a 1が 小径 (オリフィス) とされている。 このため、 テーパ面を大径とすることで、 荷重伝達ピ ストン 342 a, 343 aとポール 342 b, 343 bの接触荷重を低減することができ、 また、 オリフィス径を小径とすることで、 荷重伝達ビストン 342 a, 343 aとボール 342 b, 343 b間を通して低圧側へ漏れる流体の漏れ量を低減することができ、 これ らを両立させることが可能である。
また、 この第 3実施形態のポンプ装置 PM3においては、 ポンプハウジング 320が有 するシリンダ内孔はシリンダ軸方向にて所定量離れて同軸的に設定された第 1シリンダ内 孔 321 aと第 2シリンダ内孔 322 aの二つであり、 往復動ビストン 330には、 第 1 シリンダ内孔 321 aに嵌合されて第 1のポンプ室 R 1を形成する第 1ビストン部 331 と、 第 2シリンダ内孔 322 aに嵌合されて第 2のポンプ室 R 2を形成する第 2ビストン 部 332がー体的に設けられている。
このため、 当該ポンプ装置 PM 3のコンパクト化が可能である。 また、 第 1シリンダ内 孔 321 aと第 2シリンダ内孔 322 aがシリンダ軸方向にて所定量離れて同軸的に設定 されているため、 往復動ビストン 3 3 0のガイド長 (支持スパン) を長くとることが可能 であり、往復動ビストン 3 3 0とポンプハウジング 3 2 0間でのこじり力が抑制され、 こ れに起因する当該ポンプ装置 PM 3での«的損失を減少させることが可能である。 また、 この第 3実施形態のポンプ装置 PM 3においては、 ポンプハウジング 3 2 0にお ける第 1シリンダ内孔 3 2 1 aと第 2シリンダ内孔 3 2 2 a間には往復動ビストン 3 3 0 の外径より大径の収容内孔 3 2 1 cが形成されていて、 この収容内孔 3 2 1 cと往復動ピ ストン 3 3 0間にはチャンバ一 R aが形成されており、 チャンバ一 R aと第 1のポンプ室 R 1は第 1の吸入通路 P i 1で接続され、 チャンバ一 R aと第 2のポンプ室 R 2は第 2の 吸入通路 P i 2で接続されている。 このため、 当該ポンプ装置 PM 3の吸入経路にて内側 のチヤンバー R aを共用化できて、 吸入ポートを二つのポンプ室用に別個に設定する必要 がなく、 単一の吸入ポート 3 2 1 dをチャンバ一 R aに連通させることで当該ポンプ装置 PM 3の吸入経路をシンプルに構成することが可能である。
また、 この第 3実施形態のポンプ装置 PM 3においては、 往復動ピストン 3 3 0の取付 孔 3 3 3に同軸的に配置されてカム部材 3 4 1にそれぞれ圧接する第 1のカムフォロア 3 4 2と第 2のカムフォロア 3 4 3が採用されるとともに、 これらのカムフォロア 3 4 2 , 3 4 3間にプランジャ 3 4 4が介装されていて、 両カムフォロア 3 4 2, 3 4 3とプラン ジャ 3 4 4によって構成される切換弁により、 第 1のポンプ室 R 1と第 2のポンプ室 R 2 の何れか高圧側の流体圧が各カムフォロア 3 4 2, 3 4 3に導カゝれるように構成されてい る。
このため、 第 1のポンプ室 R 1と第 2のポンプ室 R 2の何れ力低圧側の流体圧が両カム フォロア 3 4 2 , 3 4 3に導力れないようにすることが可能であり、 各カムフォロア 3 4 2 , 3 4 3がカム部材 3 4 1から往復動ビストン 3 3 0の径方向に押し戻され難くして、 各ポンプ室 R l, R 2での吸入効率を向上させることが可能である。 また、 上記した切換 弁が両カムフォロア 3 4 2, 3 4 3とパルププランジャ 3 4 4によって構成されていて、 両カムフォロア 3 4 2, 3 4 3が有効に活用されているため、 当該切換弁をシンプルに構 成することが可能である。
図 8およぴ図 9は本発明による電動式のスラストビストンポンプ装置の第 4実施形態を 示していて、 この第 4実施形態のポンプ装置 PM4は電気モータ 4 1 0にて駆動可能であ る。 また、 この第 4実施形態のポンプ装置 PM 4には、 アキュムレータ A C Cが一体的に 組付けられていて、 ポンプ装置 PM4から吐出される圧力流体 (圧油) がアキュムレータ A C C内に蓄圧されるように構成されている。 なお、 アキュムレータ A C Cの構成は上記 した第 1実施形態におけるアキュムレータ A C Cの構成と同じであるため、 同一符号を付 して説明は省略する。 また、 電気モータ 4 1 0の構成は上記した第 1実施形態における電 気モータ 1 1 0の構成と同じであるため、 4 0 0番台の同一符号を付して説明は省略する。 ポンプ装置 PM4は、 ポンプハウジング 4 2 0と、 このポンプハウジング 4 2 0内に組 付けた往復動ビストン 4 3 0と、 電気モータ 4 1 0におけるロータ 4 1 3のポンプハウジ ング 4 2 0および往復動ビストン 4 3 0に対する相対的な回転運動を往復動ビストン 4 3 0の往復運動に変換させる運動変 «構 4 4 0としてのカム部材 4 4 1と第 1のカムフォ ロア 4 4 2およぴ第 2のカムフォロア 4 4 3を備えている。 また、 ポンプ装置 PM4は、 吸入通路 P iおよび吐出通路 P oを備えている。
このポンプ装置 PM4では、 第 3実施形態の両カムフォロア 3 4 2, 3 4 3とパルププ ランジャ 3 4 4によって構成されている切換弁に代えて、 第 1実施形態の第 1チェック弁 1 3 6と第 2チェック弁 1 3 7に相当する第 1チェック弁 4 3 6と第 2チェック弁 4 3 7 が採用されている。なお、その他の構成は上記した第 3実施形態の構成と同じであるため、 4 0 0番台の同一符号を付して説明は省略する。
上記のように構成した第 4実施形態にぉレヽては、 上記した第 3実施形態の両カムフォ口 ァ 3 4 2, 3 4 3とプランジャ 3 4 4によって構成されている切換弁による作用効果以外 の作用効果が第 3実施形態と同様に得られる。 また、 上記した第 1実施形態の第 1チエツ ク弁 1 3 6と第 2チェック弁 1 3 7による作用効果と同様の作用効果が得られる。 このた め、 この第 4実施形態の作用効果に関する説明は省略する。
上記した各実施形態においては、 電動式のスラストビストンポンプ装置を複動形に構成 して(往復動ビストンの両端部にてそれぞれポンプ作動が得られるように構成して)、これ に本発明を実施したが、 電動式のスラストピストンポンプ装置を単動形に構成して (往復 動ビストンの何れカゝ一端部のみにてポンプ作動が得られるように構成して)、これに本発明 を実施することも可能である。
また、 上記した各実施形態においては、 ポンプ室に吸入 ·吐出される流体が作動油であ る油圧用のスラストビストンポンプ装置に本発明を実施したが、 ポンプ室に吸入 ·吐出さ れる流体が空気である空圧用のスラストピストンポンプ装置にも本発明は同様にまたは適 宜変更して実施することも可能である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 電気モータのステータ内に筒状のロータが配置され、 このロータ内にポンプハウジ ングのシリンダ部が同軸的に収容され、 このシリンダ部のシリンダ内孔にシリンダ軸方向 にて往復動可能で前記シリンダ内孔内にポンプ室を形成する往復動ピストンが組付けられ ていて、 前記ポンプハウジングに、 前記ポンプ室に流体を吸入可能な吸入通路と、 前記ポ ンプ室から流体を吐出可能な吐出通路が設けられ、前記往復動ビストンと前記ロータ間に、 前記ロータの回転運動を前記往復動ビストンの往復運動に変換する運動変換機構が設けら れている電動式のスラストピストンポンプ装置。
2. 請求の範囲第 1項に記載の電動式のスラストビストンポンプ装置において、 前記運 動変■構は、 前記ロータと一体的に回転し内周にカム溝を有するカムと、 前記往復動ピ ストンに糸且付けられて前記力ム溝に係合し前記往復動ピストンと一体的にシリンダ軸方向 に移動する力ムフォロアを備えた力ム機構であることを特徴とする電動式のスラストビス トンポンプ装置。
3 . 請求の範囲第 1項に記載の電動式のスラストピストンポンプ装置において、 前記ポ ンプハゥジングが前記電気モータのモータハゥジングをー側にて閉塞するフランジ部を有 していて、 このフランジ部の他側に、 前記往復動ピストンの往復運動によって吐出される 流体を蓄圧するアキュムレータが組付けられていることを特徴とする電動式のスラストピ ストンポンプ装置。
4. 請求の範囲第 2項に記載の電動式のスラストビストンポンプ装置において、 前記ポ ンプノ、ウジングが前記電気モータのモータハウジングを一側にて閉塞するフランジ部を有 していて、 このフランジ部の他側に、 前記往復動ピストンの往復運動によって吐出される 流体を蓄圧するアキュムレータが組付けられていることを特徴とする電動式のスラストピ ストンポンプ装置。
5. 請求の範囲第 1項に記載の電動式のスラストビストンポンプ装置において、 前記運 動変 «構が、 前記ロータに一体的に設けられたカムと、 前記往復動ピストンに対して径 方向に移動可能かつシリンダ軸方向に一体的に移動可能に組付けられ前記シリンダ部に対 してシリンダ軸方向に移動可能かつ回転不能で前記力ムに係合するカムフォロアを備えて いて、 前記カムフォロアが前記カムに圧接すべく前記ポンプ室の流体圧を前記カムフォロ ァに向けて導く導通路が前記往復動ビストンに設けられていることを特徴とする電動式の スラストピストンポンプ装置。
6 . 請求の範囲第 5項に記載の電動式のスラストピストンポンプ装置にぉレ、て、 前記力 ムはシリンダ軸方向に対して所定量傾斜した斜面カムであり、 前記ポンプ室の流体圧によ り前記カムフォロアが受ける径方向荷重によるシリンダ軸方向の作用力は、 前記ポンプ室 の流体圧により前記往復動ピストンが受けるシリンダ軸方向荷重以上に設定されているこ とを特徴とする電動式のスラストビストンポンプ装置。
7. 請求の範囲第 5項に記載の電動式のスラストビストンポンプ装置において、 前記力 ムフォロアは、 前記往復動ピストンに組付けられた荷重伝達ピストンと、 この荷重伝達ピ ストンの先端部に転動可能に組付けられて前記カムに係合する転動体を備えていて、 前記 ポンプ室の流体圧を前記荷重伝達ビストンの転動体支持部に向けて導く連通孔が前記荷重 伝達ピストンに設けられていることを特徴とする電動式のスラストピストンポンプ装置。
8 . 請求の範囲第 7項に記載の電動式のスラストピストンポンプ装置において、 前記荷 重伝達ビストンの先端部には前記転動体を転動可能に支持するテーパ面が形成され、 前記 荷重伝達ビストンに設けられている連通孔にはオリフィスが設けられていることを特徴と する電動式のスラストビストンポンプ装置。
9 . 請求の範囲第 7項に記載の電動式のスラストビストンポンプ装置において、 前記往 復動ビストンに設けられている導通路を通して導力れる流体圧を受ける前記荷重伝達ビス トンの受圧面積に対して、 前記荷重伝達ピストンに設けられている連通孔を通して導力れ る流体圧を受ける前記転動体の受圧面積は僅かに小さく設定されていることを特徴とする 電動式のスラストピストンポンプ装置。
1 0. 請求の範囲第 5項に記載の電動式のスラストビストンポンプ装置において、 前記 シリンダ部が有するシリンダ内孔はシリンダ軸方向にて所定量離れて同軸的に設定された 第 1シリンダ内孔と第 2シリンダ内孔の二つであり、 前記往復動ピストンには、 前記第 1 シリンダ内孔に嵌合されて第 1のポンプ室を形成する第 1 ビストン部と、 前記第 2シリン ダ内孔に嵌合されて第 2のポンプ室を形成する第 2ビストン部が一体的に設けられている ことを特徴とする電動式のスラストビストンポンプ装置。
1 1 . 請求の範囲第 1 0項に記載の電動式のスラストビストンポンプ装置において、 前 記シリンダ部における前記第 1シリンダ内孔と前記第 2シリンダ内孔間には前記往復動ピ ストンの外径より大径の収容内孔が形成されていて、 この収容内孔と前記往復動ビストン 間にはチヤンパーが形成されており、 このチヤンバーと前記第 1のポンプ室は第 1の吸入 通路で接続され、 前記チャンバ一と前記第 2のポンプ室は第 2の吸入通路で接続されてい ることを特徴とする電動式のスラストビストンポンプ装置。
1 2. 請求の範囲第 1 0項に記載の電動式のスラストビストンポンプ装置において、 前 記カムフォロアは、 前記第 1のポンプ室の流体圧を受けて前記力ムに圧接する第 1カムフ ォロアと、 前記第 2のポンプ室の流体圧を受けて前記カムに圧接する第 2カムフォロアで 構成されていることを特徴とする電動式のスラストビストンポンプ装置。
1 3. 請求の範囲第 1 0項に記載の電動式のスラストビストンポンプ装置において、 前 記カムフォロアは、 互いに同軸的に配置されて前記力ムにそれぞれ圧接する第 1カムフォ ロアと第 2カムフォロアで構成されていて、 前記往復動ピストンには、 前記第 1のポンプ 室と前記第 2のポンプ室の何れ力高圧側の流体圧を前記第 1カムフォロアと前記第 2カム フォロアに導く切換弁が設けられていることを特徴とする電動式のスラストビストンボン プ装置。
1 4. 請求の範囲第 1 3項に記載の電動式のスラストビストンポンプ装置において、 前 記切換弁は、 前記第 1カムフォロアと前記第 2カムフォロア間に同軸的かつ軸方向に移動 可能に介装された弁体と、 前記第 1カムフォロアと前記第 2カムフォロアにそれぞれ形成 されて前記弁体が着座 ·離座可能な一対の弁座を備えていることを特徴とする電動式のス ラストビストンポンプ装置。
1 5. 請求の範囲第 1 3項に記載の電動式のスラストビストンポンプ装置において、 前 記切換弁は、 前記往復動ビストンに設けられて前記第 1のポンプ室に連通する第 1導通路 に介装され前記第 1のポンプ室への流れを Plihする第 1チェック弁と、 前記往復動ピスト ンに設けられて前記第 2のポンプ室に連通する第 2導通路に介装され前記第 2のポンプ室 への流れを P itする第 2チェック弁で構成されていることを特徴とする電動式のスラスト ビストンポンプ装置。
1 6. 請求の範囲第 1 5項に記載の電動式のスラストビストンポンプ装置において、 前 記各チェック弁は、 前記各ポンプ室での吐出工程終了時に、 その弁体が前記往復動ピスト ンの往復運動による加速度により自閉するように配置されていることを特徴とする電動式 のスラストビストンポンプ装置。
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