(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記シール部材が前記保持部の位置にある状態では、前記シール部材の最内径と前記保持部の外径とが略同径であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のプランジャポンプ。
前記シール部材が前記保持部の位置にある状態では、前記シール部材の最内径が前記保持部の外径よりも大きく、かつ前記突出部の外径よりも小さいことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のプランジャポンプ。
前記シール部材と前記拡径部の底面との間には、前記プランジャを囲繞するバックアップリングが介設されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のプランジャポンプ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前記した従来のプランジャポンプでは、シリンダ孔内にプランジャおよびシール部材を挿入した後に、プランジャに囲繞させた環状のストッパ部材を拡径部内に圧入し、ストッパ部材によってシール部材を位置決めしている。このような従来のプランジャポンプでは、シール部材を保持するストッパ部材が別体に設けられ、このストッパ部材をシリンダ孔内に圧入する工程が別途必要であるため、部品点数が増加するとともに、製造工数が増加するという問題がある。
【0005】
本発明では、前記した問題を解決し、プランジャポンプの部品点数を削減するとともに、プランジャポンプの製造工数を削減することができるプランジャポンプおよびプランジャポンプの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記課題を解決するため、本発明は、縮径部および拡径部が形成されたシリンダ孔を有し、前記拡径部の内周面に環状のシール溝が形成されたポンプボディと、前記シリンダ孔内で往復動するプランジャと、前記プランジャに外嵌される環状のシール部材と、を備えるプランジャポンプであって、前記プランジャは、前記縮径部内を摺動する摺動部と、前記拡径部内に突出する突出部とを有し、前記摺動部には、前記シール部材を保持可能に縮径された保持部が形成されている。そして、前記シール部材が前記保持部の位置にある状態では、前記シール部材の外径は前記拡径部の内径よりも小さく、かつ前記縮径部の内径よりも大きくなり、前記シール部材が前記突出部の位置にある状態では、前記シール部材の外径が前記拡径部の内径よりも大きくなり、前記シール部材が前記シール溝の内周面に密着するように構成されている。
【0007】
前記したプランジャポンプの製造方法は、前記保持部に前記シール部材を組み付けて、前記シール部材の外径を前記拡径部の内径よりも小さく、かつ前記縮径部の内径よりも大きくした状態で、前記プランジャを前記拡径部内に挿入する工程と、前記拡径部の底面に前記シール部材を押し当てつつ、前記摺動部を前記縮径部内に挿入し、前記シール部材を前記保持部から離脱させて前記突出部に移動させることで、前記シール部材の外径を前記拡径部の内径よりも拡径させて、前記シール部材を前記シール溝の内周面に密着させる工程と、を備えるものである。
【0008】
前記した構成によれば、シール部材が保持部の位置にある状態では、シール部材の外径が拡径部の内径よりも小さいため、保持部にシール部材を保持した状態で、プランジャを拡径部に対してスムーズに挿入することができる。
そして、プランジャの摺動部を縮径部内に挿入していく段階においては、シール部材が保持部から離脱して拡径され、シール部材がシール溝に嵌め込まれる。したがって、シール部材を保持するためのストッパ部材等の別部品を組み付ける工程が不要になるため、プランジャポンプの製造工数を削減するとともに、部品点数を削減することができる。
【0009】
さらに、プランジャの外周面にグリスを塗着した場合には、摺動部を縮径部内に挿入するときに、グリスが保持部に入り込み、保持部にグリスが充填されるため、シリンダ孔とプランジャとの摺動部位における潤滑性を高めることができる。
【0010】
前記したプランジャポンプにおいて、前記保持部には、前記突出部に向かうに従って拡径されたテーパ面を形成することが好ましい。この構成では、シール部材が保持部から離脱するときに、シール部材はテーパ面を乗り越えて移動するため、シール部材を保持部からスムーズに離脱させることができる。
【0011】
前記したプランジャポンプにおいて、前記シール部材が前記保持部の位置にある状態では、前記シール部材の最内径と前記保持部の外径とが略同径になるように構成してもよい。
この構成では、シール部材を保持部に安定して保持させることができるため、シール部材をシリンダ孔内に確実に組み付けることができる。
また、シール部材を突出部に外嵌させたときには、シール部材の締め付け力が必要以上に大きくなるのを防ぐことができるため、プランジャとシール部材の摺動抵抗力を低減することができる。
【0012】
前記したプランジャポンプにおいて、前記シール部材が前記保持部の位置にある状態では、前記シール部材の最内径が前記保持部の外径よりも大きく、かつ前記突出部の外径よりも小さくなるように構成してもよい。
この構成では、シール部材を突出部に外嵌させたときに、シール部材の締め付け力が必要以上に大きくなるのを防ぐことができるため、プランジャとシール部材の摺動抵抗力を低減することができる。また、保持部に対してシール部材を簡単に装着することができる。
【0013】
前記したプランジャポンプにおいて、前記シール部材と前記拡径部の底面との間に、前記プランジャを囲繞するバックアップリングを介設し、プランジャを拡径部内に挿入したときに、シール部材がバックアップリングに当接して位置決めされるように構成してもよい。この構成では、バックアップリングがシール部材の位置決め機能を兼ねるため、部品点数を削減することができ、プランジャポンプの組み付け効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明のプランジャポンプおよび製造方法では、シール部材が組み付けられたプランジャをシリンダ孔内に挿入することで、シール部材をシリンダ孔内のシール溝に保持させることができるため、プランジャポンプの製造工数を削減するとともに、プランジャポンプの部品点数を削減することができ、プランジャポンプの製造コストを低減することができる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態では、自動車などの車両に搭載されるブレーキ液圧制御装置の油圧発生装置として用いられるプランジャポンプを例として説明する。
【0017】
プランジャポンプ1は、
図1に示すように、シリンダ孔10を有するポンプボディ100と、シリンダ孔10内に摺動自在に装着されるプランジャ30と、プランジャ30に外嵌されるシール部材40と、シリンダ孔10の開口部13を封止する蓋部材20と、プランジャ30を軸受穴130側に押圧するコイルばね50と、を備えている。
このプランジャポンプ1は、シリンダ孔10内でプランジャ30が往復動することにより、吸入口110からシリンダ孔10内のポンプ室16に吸入されたブレーキ液を吐出口120から吐出するように構成されている。
【0018】
ポンプボディ100は、車両に搭載される略直方体の金属部品であり、その内部にはシリンダ孔10や軸受穴130などの複数の穴によって液路が形成されている。
【0019】
軸受穴130には、偏心カム140が収められている。偏心カム140は、ポンプボディ100に取り付けられた電動モータ(図示せず)の出力軸に設けられている。この偏心カム140の中心位置は、軸受穴130に対して同心に配置された出力軸の軸中心に対して偏心しており、偏心カム140は出力軸の回転に伴って、出力軸の軸中心回りに回転する。
【0020】
シリンダ孔10は、円形断面の孔部であり、一端は軸受穴130に連通しており、他端にはポンプボディ100の一面101に開口した開口部13が形成されている。すなわち、シリンダ孔10は、ポンプボディ100の一面101から中心部に向けて
図1の左右方向に形成されている。
【0021】
シリンダ孔10の軸線方向の中間位置よりも軸受穴130側の部位には、円筒状の縮径部11が形成され、シリンダ孔10の軸線方向の中間位置よりも一面101側の部位には、段付き円筒状の拡径部12が形成されている。
【0022】
拡径部12の内周面には、吸入口110および吐出口120が開口している。
吸入口110は、ポンプボディ100内の吸入液路110Aに通じており、吸入液路110Aから吸入口110を通じて、拡径部12内にブレーキ液が吸入される。
吐出口120は、ポンプボディ100内の吐出液路120Aに通じており、拡径部12内のブレーキ液は、吐出口120を通じて吐出液路120Aに吐出される。
【0023】
吸入液路110Aには、拡径部12内へのブレーキ液の流入のみを許容する逆止弁である吸入弁60が設けられている。
吸入弁60は、吸入孔65が貫通している円筒部材64と、吸入孔65の拡径部12側の開口部を封止する吸入弁体61と、吸入弁体61を収容するリテーナ62と、リテーナ62内に収められたばね部材63と、を備えている。
【0024】
円筒部材64は、円筒状の金属部品であり、吸入液路110A内に内嵌されている。円筒部材64の中心部に形成された吸入孔65の拡径部12側の開口縁部には、漏斗状に拡径した弁座が形成されている。
吸入弁体61は、球状の金属部品であり、吸入孔65の弁座に当接することで吸入孔65の開口部を封止している。
リテーナ62は、有底の円筒状の蓋体であり、開口部が円筒部材64の拡径部12側の端部に外嵌されている。このリテーナ62内には吸入弁体61が収められている。また、リテーナ62には複数の連通孔が形成されており、リテーナ62内と吸入液路110A内とが連通している。
ばね部材63は、リテーナ62の底部の内面と吸入弁体61との間に圧縮状態で配置されたコイルばねであり、吸入弁体61を吸入孔65側に押圧している。
【0025】
このような吸入弁60は、吸入液路110Aの下流側のブレーキ液圧から上流側(拡径部12側)のブレーキ液圧を差し引いたときの値が、開弁圧(ばね部材63の付勢力)以上になったときに、ばね部材63の付勢力に抗して、吸入弁体61が円筒部材64の吸入孔65から離間して開弁する。
【0026】
吐出液路120Aには、拡径部12内からのブレーキ液の流出のみを許容する逆止弁である吐出弁70が設けられている。
吐出弁70は、吐出孔75が貫通している円筒部材74と、吐出孔75の拡径部12側の開口部を封止する吐出弁体71と、吐出弁体71を収容するリテーナ72と、リテーナ72内に収められたばね部材73と、を備えている。
【0027】
この吐出弁70は、前記した吸入弁60と同じ構成の逆止弁であり、吐出液路120Aの上流側(拡径部12側)のブレーキ液圧から下流側のブレーキ液圧を差し引いたときの値が、開弁圧(ばね部材73の付勢力)以上になったときに、ばね部材73の付勢力に抗して、吐出弁体71が円筒部材74の吐出孔75から離間して開弁する。
【0028】
シリンダ孔10の開口部13は、拡径部12よりも拡径されている。また、拡径部12の開口部13側の端部には、金属製の球体である蓋部材20が内嵌されており(
図2参照)、蓋部材20によって開口部13が封止されている。
【0029】
拡径部12の内周面において、吸入口110および吐出口120よりも縮径部11側の部位には、環状のシール溝15が形成されている。このシール溝15は、後記するシール部材40の外周部が嵌め込まれる凹溝であり、拡径部12の周方向に連続している。
【0030】
プランジャ30は、シリンダ孔10内に挿入される円形断面の金属部品であり(
図2参照)、縮径部11内に摺動自在に装着される摺動部31と、拡径部12内に突出する突出部32とを有している。
【0031】
摺動部31を縮径部11内に装着した状態では、プランジャ30の一端30a(摺動部31側の端部)が軸受穴130内に突出し、一端30aの端面が偏心カム140のカム面141に当接している。偏心カム140は、電動モータ(図示せず)の出力軸の軸回りに偏心して回転するため、出力軸を回転させたときには、プランジャ30はカム面141に押されて拡径部12側に向けて移動する。
【0032】
摺動部31の軸方向の略中間位置には、摺動部31の外周面よりも縮径された保持部33が形成されている(
図2参照)。この保持部33は、摺動部31の外周面に形成された環状の凹溝である。また、保持部33の位置は、プランジャ30がカム面141に押されて最も拡径部12側(上死点)に移動した状態でも、保持部33が縮径部11内に配置されるように設定されている。
また、保持部33には、底面33aから一端30a側および突出部32側に向かうに従って拡径されたテーパ面33b,33cが形成されている。
【0033】
突出部32は、摺動部31を縮径部11内に装着したときに、拡径部12内に突出している部位である。この突出部32の外面、拡径部12の内面および蓋部材20の表面によって、拡径部12内にポンプ室16が区画されている。
【0034】
シール部材40は、拡径可能な環状の弾性部材である(
図2参照)。
図3(a)に示すように、シール部材40の内周部には、その全周に亘って凸部41が形成されており、シール部材40の最内径C1は、保持部33の底面33aの外径B2と略同径に形成されている。
したがって、保持部33の底面33aにシール部材40を囲繞させ、シール部材40が保持部33の位置にある状態では、シール部材40は変形することなく、凸部41が底面33aに接触した状態となる。すなわち、凸部41が底面33aに対して実質的に内圧を発生させない程度に接している状態となる。
また、シール部材40の外径C2は、拡径部12の内径A2よりも小さく、かつ縮径部11の内径A1よりも大きく形成されている。
【0035】
図3(b)に示すように、シール部材40が突出部32の位置にある状態では、シール部材40は突出部32の外周面によって押し広げられ、シール部材40の内径C3は突出部32の外径B1と同径になる。これにより、シール部材40の凸部41(
図3(a)参照)は押し潰され、シール部材40の内周部が突出部32の外周面に密着する。
【0036】
また、シール部材40が突出部32の位置にある状態では、シール部材40の外径C4は、拡径部12の内径A2よりも拡径され、シール部材40の外周面がシール溝15の内周面に密着する。すなわち、シール部材40の外径C4が、シール溝15の内径A3と同径になる。このように、シール部材40の外周部がシール溝15内に嵌め込まれ、突出部32の外周面と拡径部12の内周面との間が液密にシールされる。
【0037】
図4(b)に示すように、シール溝15と拡径部12の底面12aとの間には、突出部32を囲繞するバックアップリング80が配置されている(
図2参照)。バックアップリング80は、樹脂材料を用いて形成されている。
このバックアップリング80がシール部材40と拡径部12の底面12aとの間に介設されることで、シール部材40の一部が縮径部11内に入り込むのを防ぐことができる。
【0038】
また、シール部材40が保持部33の位置にある状態で、プランジャ30を拡径部12内に挿入していくと、シール部材40は、バックアップリング80に当接し、シール溝15に対応する位置に位置決めされる。このように、バックアップリング80は、シール部材40の組み付け時に、シール部材40を拡径部12内に位置決めする機能も有している。
【0039】
図4(a)に示すように、プランジャ30の他端30b(突出部32側の端部)には、後記するコイルばね50の一端51を受ける受け部材34が外嵌されている。受け部材34は、有底の円筒状の蓋体であり(
図2参照)、蓋部材20側に突出した突起部34aが形成されている。
【0040】
コイルばね50は、
図1に示すように、一端51は受け部材34の突起部34aに外嵌され、他端52は蓋部材20の球面に当接しており、圧縮状態で拡径部12内に配置されている。
このコイルばね50は、プランジャ30を偏心カム140側に押圧しており、カム面141がプランジャ30から離れる方向に変位したときには、プランジャ30を偏心カム140側に移動させる。これにより、プランジャ30の一端30aがカム面141に当接した状態に保たれる。
【0041】
次に、プランジャポンプ1の動作について説明する。
図1に示すように、ポンプ室16内にブレーキ液が満たされた状態で、回転する偏心カム140のカム面141に押されて、プランジャ30が蓋部材20側に往動作したときには、ポンプ室16の容積が減少して、ポンプ室16内のブレーキ液の液圧が上昇する。これにより、吐出弁70が開弁して、ポンプ室16内のブレーキ液が吐出液路120Aに吐出される。
【0042】
続いて、プランジャ30が最も蓋部材20側(上死点)まで移動した後に、カム面141がプランジャ30から離れる方向に変位すると、プランジャ30は、コイルばね50からの押圧力によって、偏心カム140側に向けて復動作して、ポンプ室16の容積が増大する。これにより、ポンプ室16内は負圧状態となり、吸入弁60が開弁して、ブレーキ液が吸入液路110Aからポンプ室16内に吸入される。
【0043】
そして、プランジャ30が最も偏心カム140側(下死点)まで復動作した後に、プランジャ30がカム面141に押されて再び往動作することで、ポンプ室16内のブレーキ液が吐出液路120Aに吐出される。
【0044】
次に、前記したプランジャポンプ1の製造方法について説明する。
まず、
図1に示すポンプボディ100の内部に、シリンダ孔10や軸受穴130などの穴からなる液路を形成する。このとき、シリンダ孔10の拡径部12にシール溝15を形成する。また、プランジャ30の摺動部31に保持部33を形成する。
【0045】
図4(a)に示すように、拡径部12内にバックアップリング80を挿入し、シール溝15と拡径部12の底面12aとの間に配置する。
また、保持部33の底面33aにシール部材40を組み付ける。このように、シール部材40が保持部33の位置にある状態では、シール部材40の外径は、拡径部12の内径よりも小さく、かつ縮径部11の内径よりも大きくなっている(
図3(a)参照)。また、プランジャ30の他端30bに、受け部材34およびコイルばね50を取り付ける。
【0046】
そして、シール部材40が保持部33の位置にある状態で、プランジャ30を開口部13から拡径部12内に挿入する。
図4(b)に示すように、プランジャ30の一端30aを縮径部11内に挿入していくと、シール部材40はバックアップリング80を介して拡径部12の底面12aに押し当てられ、シール部材40はシール溝15に対応する位置に位置決めされる。
【0047】
さらに、
図4(c)に示すように、シール部材40を拡径部12の底面12aに押し当てつつ、摺動部31を縮径部11内に押し進めると、保持部33が縮径部11内に挿入される。このとき、シール部材40は、保持部33のテーパ面33cを乗り越えて、保持部33から離脱し、突出部32の外周面に移動する。
【0048】
シール部材40が突出部32に外嵌されると、シール部材40の外径は、拡径部12の内径よりも拡径され、シール部材40の外周面がシール溝15の内周面に密着する(
図3(b)参照)。
これにより、
図1に示すように、シール部材40の外周部がシール溝15内に嵌め込まれ、シール部材40がシール溝15に保持される。
【0049】
また、プランジャ30の一端30aがカム面141に当接する位置まで、プランジャ30をシリンダ孔10内に挿入した後に、拡径部12に蓋部材20を押し込んで内嵌させる。このとき、蓋部材20に拡径部12の内周面をかしめて抜け止め部を形成する。
【0050】
以上のように構成されたプランジャポンプ1および製造方法によれば、
図4(a)に示すように、シール部材40が保持部33の位置にある状態では、シール部材40の外径が拡径部12の内径よりも小さいため、保持部33にシール部材40を保持した状態で、プランジャ30を拡径部12に対してスムーズに挿入することができる。
【0051】
そして、
図4(c)に示すように、摺動部31を縮径部11内に挿入していく段階において、シール部材40が保持部33から離脱して拡径されることで、シール部材40がシール溝15に嵌め込まれるため、プランジャポンプ1の製造工数を削減することができる。
また、シール部材40が保持部33から離脱するときには、シール部材40はテーパ面33cを乗り越えて移動するため、シール部材40を保持部33からスムーズに離脱させることができる。
【0052】
また、シール部材40が保持部33の位置にある状態では、シール部材40の最内径と保持部33の底面33aの外径とが略同径であるため、シール部材40を保持部33に安定して保持させることができ、シール部材40をシリンダ孔10内に確実に組み付けることができる。
また、
図1に示すように、シール部材40を突出部32に外嵌させたときに、シール部材40の締め付け力が必要以上に大きくなるのを防ぐことができるため、プランジャ30とシール部材40の摺動抵抗力を低減することができる。
【0053】
なお、プランジャ30の外周面にグリスを塗着している場合には、摺動部31を縮径部11内に挿入するときに、グリスが保持部33に入り込み、保持部33にグリスが充填されるため、シリンダ孔10とプランジャ30との摺動部位における潤滑性を高めることができる。
【0054】
また、シール部材40は、シリンダ孔10内に形成されたシール溝15に保持されるため、プランジャポンプ1の部品点数を削減することができる。
さらに、バックアップリング80がシール部材40の位置決め機能を兼ねるため、部品点数を削減することができ、プランジャポンプ1の組み付け効率を向上させることができる。
【0055】
このように、本実施形態のプランジャポンプ1および製造方法では、プランジャポンプ1の製造工数を削減するとともに、プランジャポンプ1の部品点数を削減することができるため、プランジャポンプ1の製造コストを低減することができる。
【0056】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、
図3(a)に示すように、保持部33に組み付けられたシール部材40の最内径C1が、保持部33の底面33aの外径B2と略同径になるように構成されているが、
図5に示すように、シール部材40の最内径C5が保持部33の底面33aの外径B2よりも大きく、かつ突出部32の外径B1よりも小さくなるように構成してもよい。
この構成では、シール部材40を突出部32に外嵌させたときに、シール部材40の締め付け力が必要以上に大きくなるのを防ぐことができるため、プランジャ30とシール部材40の摺動抵抗力を低減させることができる。また、保持部33に対してシール部材40を簡単に装着することができる。
【0057】
また、本実施形態では、
図1に示すように、保持部33の底面33aの一端30a側および突出部32側にテーパ面33b,33cが形成されているが、
図6(a)に示すように、シール部材40が乗り越えて移動する突出部32側のみにテーパ面33cを形成し、一端30a側は底面33aに対して垂直な側面33dに形成してもよい。
さらに、本実施形態では、
図1に示すように、保持部33を凹溝の形状に形成しているが、保持部33の底面33aから一端30a側の全てを底面33aと同径に形成してもよい。
【0058】
また、本実施形態では、コイルばね50の一端51を受ける受け部材34を、プランジャ30と別体に形成しているが、
図6(b)に示すように、プランジャ30の他端30bの端面の中心部に、コイルばね50の一端51が外嵌される受け部35を突設してもよい。この構成ではプランジャポンプ1の部品点数を削減することができる。
【0059】
また、本実施形態では、
図1に示すように、拡径部12内に一つのコイルばね50を配置しているが、拡径部12内に複数のコイルばねを配置してもよい。具体的には、コイルばねの内部に他のコイルばねを挿入することで、複数のコイルばねを径方向の内外に重ねて配置することができる。この構成では、プランジャ30を偏心カム140側に押圧する押圧力を、複数のコイルばねに分担させることができるため、コイルばねの長さや径を小さくすることができる。
【0060】
また、本実施形態では、シール溝15と拡径部12の底面12aとの間にバックアップリング80を配置しているが、シール溝を底面12a側の端部に形成し、シール部材40が底面12aに当接した状態で、シール溝に嵌め込まれるように構成した場合には、バックアップリング80を設けなくてもよい。
【0061】
また、本実施形態では、
図3(a)に示すように、シール部材40の内周部に凸部41が形成されているが、シール部材40の形状は限定されるものではなく、断面形状が円形やV字形状など、各種公知のシール部材を用いることができる。