JP2000314374A - ピストンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入口弁の構造を単純化し、ひいてはピストン
ポンプの構造をコンパクトに小型化する。 【解決手段】 ピストン１６が中空ピストンとして構成
されて、該中空ピストンの内部空間が、ピストンポンプ
１０の押し退け室２２を形成しており、かつ逆止弁２８
が、ピストン１６内に穿設された１つの弁穴３０と、前
記ピストン１６に装着された１つの帯状の弁閉鎖体３２
とを有し、該弁閉鎖体が前記弁穴３０をカバーし、かつ
ばね弾性質の材料から成っていると同時に弁ばねエレメ
ントを形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に車両のスリッ
プを制御する液圧式のブレーキ装置で使用するために設
けられている、請求項１に発明の上位概念として規定し
た形式の、往復ストローク運動のために駆動されるピス
トンと、ピストンポンプを通る流体の通流方向を制御す
る逆止弁とを備えたピストンポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】前記形式のピストンポンプは、例えばド
イツ連邦共和国特許出願公開第４１０７９７９号明細書
に基づいて公知である。公知のピストンポンプは、ポン
プケーシング内で軸方向に摺動可能にガイドされるピス
トンを有しており、該ピストンは、回転駆動可能な偏心
輪によって、軸方向で往復ストローク運動のために駆動
可能である。ストローク運動によってピストンは、押し
退け室の容積を増減し、該押し退け室は一方の端面側で
ピストンに接続し、かつピストンの一方の端面によって
画成される。押し退け室の容積の変化によって、周知の
ようにピストンポンプによる流体の吐出が生じる。

【０００３】ピストンポンプを通って吐出される流体の
通流方向を制御するために、ピストンポンプは入口弁と
出口弁とを有し、この入口弁と出口弁は共に逆止弁とし
て構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、入口
弁の構造を単純化し、ひいてはピストンポンプの構造を
コンパクトに小型化することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の構成手段は、ピストンが中空ピストンとして
構成されて、該中空ピストンの内部空間が、ピストンポ
ンプの押し退け室を形成しており、かつ逆止弁が、ピス
トン内に穿設された１つの弁穴と、前記ピストンに装着
された１つの帯状の弁閉鎖体とを有し、該弁閉鎖体が前
記弁穴をカバーし、かつばね弾性質の材料から形成され
ていると同時に弁ばねエレメントを構成している点にあ
る。

【０００６】要するに請求項１の特徴部に記載した本発
明のビストンポンプのピストンは、中空ピストンとして
構成されている。本発明のピストンポンプの押し退け室
（容積室）は、中空ピストンとして構成されたピストン
の内部に位置している。ピストンを中空ピストンとして
構成し、これに伴ってピストンポンプの押し退け室をピ
ストン内部へ変移させることを可能にしたことに基づい
て、ピストンポンプの構造を短い構造丈にし、かつコン
パクトにすることが可能になる。本発明によって得られ
る顕著な利点は、所要空間の縮小化、特にピストンポン
プの所要構造長の短縮化である。

【０００７】本発明のピストンポンプを通る流体の通流
方向を制御する少なくとも１つの逆止弁は、ばね弾性質
の材料から成る帯状の弁閉鎖体を有している。該弁閉鎖
体は例えばばね弾性質の金属帯材（帯板金）又はその他
の材料から成るばね弾性質の帯材である。ピストン内に
は、帯状の弁閉鎖体によってカバーされる弁穴が穿設さ
れている。該弁穴を通って流体は、一方向へ、要するに
中空ピストンとして形成されたピストン内へ流入する方
向へか又は該ピストンから流出する方向へ流動すること
が可能であり、帯状の弁閉鎖体は、流体の流動によって
前記弁穴から離間される。逆方向では、弁穴をカバーす
る帯状の弁閉鎖体は前記弁穴を閉鎖するので、流体が逆
方向に弁穴を通流することは不可能である。帯状の弁閉
鎖体と弁穴は１つの逆止弁を形成し、しかもばね弾性質
材料から成る弁閉鎖体は同時に弁ばねエレメントを形成
している。ピストンポンプの逆止弁を本発明のように帯
状弁閉鎖体によって構成することによって得られる利点
は、弁構造が単純になり、かつ逆止弁を低廉に製作でき
ることである。本発明の逆止弁は、専らただ１つの可動
部分、つまり帯状弁閉鎖体を有しているにすぎず、別体
の弁ばねエレメントも、同じく弁閉鎖体の案内も共に設
ける必要が無くなる。弁閉鎖体の案内は、該弁閉鎖体が
帯状に形成されたこと、それ自体によって引き受けられ
る。更なる利点は、本発明のピストンポンプの逆止弁を
ピストンの内面又は外面に装着できるため所要スペース
が節減され、付加的な構造空間を殆ど必要としないこと
である。帯状の弁閉鎖体を有する逆止弁を中空ピストン
と組合わせることによって、ピストンポンプの構造丈を
短くかつコンパクトにすることが可能になり、その上に
設計の点でも製作の点でも簡単になる。

【０００８】請求項２〜請求項９は、請求項１に記載し
た本発明の構成手段の有利な実施形態に関わるものであ
る。

【０００９】請求項６から判るように弁閉鎖体は条溝状
に成形されており、かつ該弁閉鎖体とピストンとの間の
空隙を封じ込めている。弁閉鎖体はその縦方向縁部でも
って、かつその縦方向で相互に隔たった部位でピストン
に当接しているので、封じ込められた空隙は、弁閉鎖体
の一部分にわたって、又はほぼその全長にわたって延び
かつ側方では縦方向縁部に沿って制限されている。ピス
トン内の弁穴は、ピストンと弁閉鎖体との間に封じ込め
られた空隙内へ開口している。弁閉鎖体を条溝状に構成
したことによって、弁閉鎖体は弁穴の領域で、要するに
弁穴の比較的小さな横断面積にわたって流体によって負
荷されるばかりでなく、帯状の弁閉鎖体の一部分にわた
って、又はその全長にわたって延びる比較的大きな面積
にわたっても負荷される。要するに弁孔における圧力
は、弁閉鎖体を比較的大きな面積にわたって負荷するの
で、僅かな過圧が生じても、弁閉鎖体を弁穴から離間さ
せ、従って逆止弁を開弁させることができる。従って請
求項６に記載したように構成した場合には、逆止弁を開
弁させるには、僅かな開弁圧で充分である。この逆止弁
は、改善された開弁挙動を有し、従ってピストンポンプ
の効率も改善される。該逆止弁を入口弁として使用する
場合には特に、本発明のピストンポンプは、吸込み挙動
が改善され、かつ押し退け室の充填が改善されるという
利点を有する。

【００１０】本発明のピストンポンプは、特に車両のブ
レーキ装置において使用されるポンプとして設けられて
おり、しかもホイールブレーキシリンダ内の圧力を制御
する際に使用される。ブレーキ装置のシステムに応じ
て、このようなブレーキ装置のためには略語ＡＢＳ，Ａ
ＳＲ，ＦＤＲ，ＥＨＢが使用される。ブレーキ装置では
該ポンプは例えばブレーキ液を単数又は複数のホイール
ブレーキシリンダからマスタブレーキシリンダへ送り戻
すために（ＡＢＳ）、及び／又はブレーキ液を貯蔵タン
クから単数又は複数のホイールブレーキシリンダへ圧送
するために（ＡＳＲ，ＦＤＲ，ＥＨＢ）役立てられる。
該ポンプは、例えば車輪スリップ制御機能を有するブレ
ーキ装置の場合（ＡＢＳ，ＡＳＲ）及び／又はステアリ
ング補助手段として役立つブレーキ装置の場合（ＦＤ
Ｒ）及び／又は電気液圧式のブレーキ装置の場合（ＥＨ
Ｂ）に必要になる。車輪スリップ制御システム（ＡＢ
Ｓ，ＡＳＲ）によって例えば制動動作中にブレーキペダ
ルに強い踏み力をかけて車輪をブロッキングすること
（ＡＢＳ）及び／又はアクセルペダルに強い踏み力をか
けて車両の駆動輪を空回りさせること（ＡＳＲ）が防止
される。ステアリング補助手段（ＦＤＲ）として役立つ
ブレーキ装置の場合には、ブレーキペダル又はアクセル
ペダルの作動には関わり無く、例えばドライバの所望す
る走行軌跡からの車両の逸脱を防止するために単数又は
複数のホイールブレーキシリンダ内にブレーキ圧が増成
される。当該ポンプは、電気液圧式ブレーキ装置（ＥＨ
Ｂ）の場合にも使用することができ、その場合、電気的
なブレーキペダルセンサがブレーキペダルの作動を検知
すると当該ポンプはブレーキ液を単数又は複数のホイー
ルブレーキシリンダへ圧送し、或いは当該ポンプはブレ
ーキ装置の蓄圧器を充填するためにも役立つ。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に図面に基づいて本発明の実施
例を詳説する。

【００１２】図１に示した本発明によるピストンポンプ
１０は、ポンプケーシングとしての液圧ブロック１２を
有している。但し図面では該液圧ブロックのうち、ピス
トンポンプ１０を包囲する周辺部分だけが図示されてい
るにすぎない。液圧ブロック１２は、詳細な図示を省い
た車両用液圧ブレーキ装置のスリップ制御装置の液圧部
分を形成しており、該液圧ブロック１２内には、ピスト
ンポンプ１０以外に電磁弁のような複数のその他の液圧
素子が嵌装されており、互いに、かつピストンポンプ１
０と液圧的に接続されている。

【００１３】ポンプケーシング１２を形成する液圧ブロ
ック内にはポンプ孔１４が穿設され、該ポンプ孔内にピ
ストン１６が軸方向に摺動可能に配置されている。ピス
トン１６は中空ピストンとして構成されて管状の周壁１
８を有し、該周壁は一方の端面側でピストン端壁２０に
よって閉塞されており、該ピストン端壁はピストン１６
の周壁と一体に形成されている。ピストン１６の内部空
間はピストンポンプ１０の押し退け室２２を形成してい
る。ピストン１６自体は製作時には、いかなるアンダー
カット部又はそれに類する切込み部も有していず、従っ
て塑性変形加工によって、例えば深絞り加工、冷間据込
み加工又は冷間押出プレス加工によって製作されてい
る。

【００１４】ピストンポンプ１０は内設部分２４を有
し、該内設部分は、ポンプケーシング１２のポンプ孔１
４内に定置に装着されており、かつ、ピストン１６の開
放端面内へ侵入するスピゴット（止め栓）状付設部２６
を有している。該スピゴット状付設部２６は、ピストン
１６の開放端面側で押し退け室２２を画成している。

【００１５】ピストンポンプ１０の入口弁２８は逆止弁
として構成されており、かつスペースを節減してピスト
ン１６に内蔵されている。入口弁２８は、図１以外に図
２でも付加的に図示されている。入口弁２８は、図示の
本発明の実施例では３つの弁穴３０を有し、該弁穴は、
ピストン１６の共通の仮想円周線上で９０゜ずつずらし
てピストン１６の周壁１８内に穿設されている。弁穴３
０の個数は、１個と３個以上との間で変化することがで
きる。

【００１６】本発明のピストンポンプ１０は弁閉鎖体３
２として、弾性材料から成る帯状エレメントを有し、該
帯状エレメントは、１つの全円よりも幾分短い円域にわ
たって周方向でピストン１６の内周面に沿って延びてい
る。弁閉鎖体３２は入口弁２８の弁穴３０をカバーして
いる。図示の実施例では弁閉鎖体は、金属帯材もしくは
帯板金から塑性変形加工によって製作されている。

【００１７】弁閉鎖体３２は、ピストン１６内に位置決
めするために、一方の端部近傍に外向きに張出す位置決
め栓体３４を有し、該位置決め栓体は、ピストン１６の
周壁１８内に弁穴３０と同様に形成された位置決め穴３
６内に入り込んでいる。弁閉鎖体３２は、予荷重をかけ
て周壁１８の内面に接しているので、弁閉鎖体３２は位
置決め穴３６内に比較的ルーズに位置決めされれば充分
である。位置決め手段は例えばクランプ継手、スナップ
継手又はリベット継手として構成されていてもよい。

【００１８】弁閉鎖体３２は圧刻部３８を有し、該圧刻
部はその縦方向に延びて前記弁穴３０をカバーし、かつ
一方の側では弁閉鎖体３２の自由端部４０と、位置決め
穴３４から隔たった他方の端部とで閉じられて終わって
いる。圧刻部３８は、弁閉鎖体３２に条溝状横断面を賦
形する。圧刻部３８の側方では弁閉鎖体３２の縦方向縁
部４２が外側面に向かって位置するように、つまりピス
トン１６に対して軸平行な方向に形成されている。弁閉
鎖体３２は縦方向縁部４２でもってピストン１６の内周
に扁平に当接している。シール作用を改善するために、
弁閉鎖体３２の縦方向縁部４２はシリコーン又はその他
のシール材料（図示せず）によって成膜されており、該
シール材料によって縦方向縁部４２はピストン１６の周
壁１８の内面に液密に接触する。弁閉鎖体３２の圧刻部
３８は、該弁閉鎖体３２とピストン１６の周壁１８との
間の空隙４４を封じ込め、該空隙は縦方向縁部４２と圧
刻部３８の両端で閉鎖されている。弁穴３０は前記空隙
４４へ開口している。

【００１９】入口弁２８の機能は次の通りである。すな
わち：ピストンポンプ１０は入口孔４６を有し、該入口
孔は、ピストン１６のほぼ弁穴３０の高さレベルでポン
プ孔１４へ半径方向に開口している。ピストン１６の吸
込みストローク中又は戻しストローク中に押し退け室２
２の容積が増大すると、押し退け室２２内の圧力は減少
し、入口孔４６内の圧力に対して負圧が押し退け室２２
内に生じる。帯状の弁閉鎖体３２の外面側を負荷する入
口孔４６内の圧力は、弁閉鎖体３２をピストン１６の内
周面から離間させ、入口弁２８は開弁するので、入口孔
４６から流体（ブレーキ液）が弁穴３０を通ってピスト
ン１６内の押し退け室２２内へ流入する。入口孔４６か
らの流体は弁閉鎖体３２を圧刻部３８の全長／全面にわ
たって負荷するので、入口弁２８を開弁するためには押
し退け室２２内に僅かな負圧が生じれば充分であり、従
って圧刻部３８を有するように弁閉鎖体３２を構成した
ことによって、入口弁２８を開弁するためには僅かな開
弁圧を生じさせれば充分である。複数の弁穴３０を設け
ることによって、僅かな流動抵抗を生ぜしめる大きな弁
通流面積が問題なく得られる。

【００２０】押し退け室２２内と入口孔４６内に等圧が
生じている場合には、弁閉鎖体３２は、ピストン１６の
周壁１８の内面に当接させる予荷重に基づいて封隙し、
入口弁２８は閉弁されている。弁閉鎖体３２の内面側を
負荷して内側から弁閉鎖体３２をピストン１６の周壁１
８に圧着する過圧が押し退け室２２内に生じると、弁閉
鎖体３２のシール作用は増大し、遮断方向の圧力が低い
場合も高い場合も優れたシール作用をもって入口弁２８
は確実に閉弁する。

【００２１】本発明によって構成された入口弁２８は、
その構造が単純であるだけでなく、ピストン１６に内蔵
されているために所要スペースを更に節減するという付
加的な利点を有している。弁を出口弁として構成するた
めには帯状の弁閉鎖体３２が、ピストン１６を外周に沿
って包囲するように装着されねばならない（図示せ
ず）。このような出口弁は、図示の入口弁２８に加えて
設けることも、或いは単独に設けることもできる。

【００２２】本発明のピストンポンプ１０の吐出は内設
部分２４を貫通して行われる。内設部分２４は、円錐形
リング段をもって拡径する軸方向の貫通穴４６を有して
おり、前記円錐形リング段は出口弁５０の弁座４８を形
成している。出口弁５０は、ばね負荷された逆止弁とし
て構成されており、かつ内設部分２４内の貫通穴４６に
内蔵されている。出口弁５０は、弁閉鎖体として弁球５
２を有しており、該弁球は、閉弁ばね５４を形成する圧
縮コイルばねによって弁座４８に接圧される。閉弁ばね
５４は、ポンプ孔１４内に嵌装された円板状の閉塞部材
５６に支持されている。該閉塞部材５６は、ポンプケー
シング１２の円環状かしめ部５８によってポンプ孔１４
内に保持されており、しかも該円環状かしめ部５８は閉
塞部材５６と相俟ってポンプ孔１４を圧力密に密閉す
る。閉塞部材５６自体は内設部分２４をポンプ孔１４内
に保持している。

【００２３】出口弁５０によって押し退け室２２から吐
出する流体は、内設部分に放射状に形成された複数の半
径方向通路６０を通って出口孔６２へ達し、該出口孔
は、ポンプ孔１４に対して半径方向にポンプケーシング
１２内に穿設されている。

【００２４】ポンプ孔１４内で軸方向に往復ストローク
運動を行わせるべくピストン１６を駆動するために、ピ
ストンポンプ１０は、電動モータによって回転駆動可能
な偏心輪６４を有し、該偏心輪は、ピストン１６の閉鎖
された端面側に配置されており、かつ該偏心輪の外周に
ピストン１６のピストン端壁２０が当接している。ピス
トン１６のピストン端壁２０を偏心輪６４の外周に接触
させた状態に保つために、ピストンポンプ１０はピスト
ン戻しばね６６を有している。該ピストン戻しばね６６
は圧縮コイルばねとして構成されて、押し退け室２２内
に挿嵌されており、かつ、ポンプ孔１４内に定置に配置
された内設部分２４の、ピストン１６の開放端面側へ侵
入するスピゴット状付設部２６に支持されて内側からピ
ストン端壁２０を押圧している。

【００２５】内設部分２４はプラスチックから製作され
ている。該内設部分のスピゴット状付設部２６は、これ
と一体に成形された円環状のシールリップ６８を有して
おり、該シールリップは、ピストン１６の周壁１８の内
面に接触して押し退け室２２を封隙している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるピストンポンプの軸方向断面図で
ある。

【図２】図１に示したＩＩ−ＩＩ断面線に沿ったピスト
ンポンプのピストンの横断面図である。

【符号の説明】

１０ ピストンポンプ、 １２ ポンプケーシング
としての液圧ブロック、 １４ ポンプ孔、 １６
ピストン、 １８ 周壁、 ２０ ピストン端
壁、 ２２ 押し退け室、 ２４ 内設部分、 ２
６ スピゴット状付設部、 ２８ 入口弁、 ３０
弁穴、 ３２ 弁閉鎖体、 ３４位置決め栓体、
３６ 位置決め穴、 ３８ 圧刻部、 ４０
自由端部、 ４２ 縦方向縁部、 ４４ 空隙、
４６ 貫通穴、 ４８ 弁座、 ５０ 出口弁、
５２ 弁球、 ５４ 閉弁ばね、 ５６ 円板
状の閉塞部材、 ５８ 円環状かしめ部、 ６０
半径方向通路、 ６２出口孔、 ６４ 偏心輪、 ６
６ ピストン戻しばね、 ６８ シールリップ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 往復ストローク運動のために駆動される
   ピストンと、ピストンポンプを通る流体の通流方向を制
   御する逆止弁とを備えたピストンポンプにおいて、ピス
   トン（１６）が中空ピストンとして構成されて、該中空
   ピストンの内部空間が、ピストンポンプ（１０）の押し
   退け室（２２）を形成しており、かつ逆止弁（２８）
   が、ピストン（１６）内に穿設された１つの弁穴（３
   ０）と、前記ピストン（１６）に装着された１つの帯状
   の弁閉鎖体（３２）とを有し、該弁閉鎖体が前記弁穴
   （３０）をカバーし、かつばね弾性質の材料から形成さ
   れていると同時に弁ばねエレメントを構成していること
   を特徴とする、ピストンポンプ。
2. 【請求項２】 弁穴（３０）がピストン（１６）の周壁
   （１８）内に穿設されている、請求項１記載のピストン
   ポンプ。
3. 【請求項３】 弁閉鎖体（３２）が、ピストン（１６）
   の周方向に延びて該ピストン（１６）に装着されてい
   る、請求項２記載のピストンポンプ。
4. 【請求項４】 弁閉鎖体（３２）がピストン（１６）の
   内面側に装着されている、請求項３記載のピストンポン
   プ。
5. 【請求項５】 ピストン（１６）が位置決め穴（３６）
   を有し、かつ弁閉鎖体（３２）が、該弁閉鎖体をピスト
   ン（１６）に装着するために前記位置決め穴（３６）に
   嵌合させる成形体（３４）を有している、請求項１記載
   のピストンポンプ。
6. 【請求項６】 弁閉鎖体（３２）が条溝状に成形されて
   おり、該条溝の開放面でもってピストン（１６）の弁穴
   （３０）をカバーしている、請求項１記載のピストンポ
   ンプ。
7. 【請求項７】 ピストン（１６）が、弁閉鎖体（３２）
   によってカバーされている複数の弁穴（３０）を有して
   いる、請求項１記載のピストンポンプ。
8. 【請求項８】 弁閉鎖体（３２）が帯板金である、請求
   項１記載のピストンポンプ。
9. 【請求項９】 ピストン（１６）が塑性変形加工品であ
   る、請求項１記載のピストンポンプ。