JPH04295183A - アキシャルピストンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば液圧式ブレーキ
倍力装置を始め種々の液圧式倍力装置等の液圧制御装置
に用いられるアキシャルピストンポンプに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】自動車の液圧式ブレーキ倍力装置におい
ては、従来、アキシャルピストンポンプが用いられてい
る場合がある。従来のアキシャルピストンポンプとして
、特開平１ー２０００６８号公報や特開平２ー４９９７
２号公報に開示されているアキシャルピストンポンプが
知られている。

【０００３】これらの公報に開示されているアキシャル
ピストンポンプは、モータによって斜板が回転駆動され
、この斜板の回転によりピストンがポンプの回転軸の軸
方向に往復動する。このピストンの往復動により、作動
液がポンプの吸入ポートから吸い込まれて吐出ポートか
ら吐出されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の公報
に開示されているような従来のアキシャルピストンポン
プにおいては、斜板を回転させているので、ピストンは
斜板の１回転でピストンが１往復動することになる。こ
のため、斜板の１回転で吐出される作動液の量は限られ
たものとなってしまうので、ポンプ吐出量はそれほど大
きくはない。

【０００５】しかしながら、液圧制御装置によってはポ
ンプ吐出量を大きくする必要がある場合が生じるが、ポ
ンプ吐出量を大きくするためには、従来のアキシャルピ
ストンポンプではモータの回転数を大きくしなければな
らない。そこでモータ回転数を大きくすると、モータの
騒音が大きくなるばかりでなく、モータの寿命が短くな
ってしまうという問題がある。

【０００６】また前述の公報に開示されているアキシャ
ルピストンポンプでは、ピストンが２個設けられている
と共に、これらのピストンのプランジャ室がそれぞれ独
立して交互にポンプの吐出ポートに接続されるようにな
っており、したがって各プランジャ室からの作動液はそ
れぞれ独立して交互に吐出ポートから吐出されるように
なる。その場合、各プランジャ室から吐出される圧力は
正弦的に変化する。

【０００７】しかしながら、このように各プランジャ室
からの作動液がそれぞれ独立して交互に吐出するように
したのでは、一つのプランジャ室からの作動液の吐出が
終了する時点では吐出圧がかなり低下しており、このよ
うに吐出圧が低下した状態で他のプランジャ室からの作
動液の吐出が吐出圧の高い状態で開始されることになる
。このため、一つのプランジャ室からの作動液の吐出か
ら他のプランジャ室からの作動液の吐出へ移行する際、
吐出圧の変動がきわめて大きくなる。この結果液圧制御
装置内に発生する圧力の脈動がきわめて大きくなり、こ
の脈動による騒音も大きくなってしまうという問題があ
る。

【０００８】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、モータの回転数を大きくす
ることなく作動液吐出量を大きくすることができるアキ
シャルピストンポンプを提供することである。本発明の
他の目的は、できるだけ液圧の脈動を小さくして、騒音
を低減することのできるアキシャルピストンポンプを提
供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、請求項１の発明は、モータ等の駆動手段によって回
転する回転軸と、軸方向に往復動して作動液を吸入ポー
ト側から吐出ポート側へ送給するピストンと、前記回転
軸の回転運動を前記ピストンの軸方向運動に変換する運
動変換手段とを備えているアキシャルピストンポンプに
おいて、前記運動変換手段は、前記回転軸が１回転する
にあたり前記ピストンが複数回往復動するように設定さ
れていることを特徴としている。

【００１０】また請求項２および請求項３の発明は、前
記ピストンが複数個周方向に配設されているとともに、
これらのピストンにより区画される液室がそれぞれ一つ
の通路を介して前記吐出ポートに接続されていることを
特徴としている。更に請求項４の発明は、前記ピストン
が複数個周方向に等間隔を置いて配設されていることを
特徴としている。

【００１１】更に請求項５の発明は、前記運動変換手段
が、前記回転軸の回転運動を前記ピストンの軸方向運動
に変換するカム面が形成されたカム部材を備えているこ
とを特徴としている。更に請求項６の発明は、前記カム
面が周方向に正弦曲線状に形成された曲面であることを
特徴としている。

【００１２】更に請求項７の発明は、前記複数個のピス
トンにおける軸方向運動の位相が互いにずれるように、
前記複数個のピストンと前記運動変換手段とが配設され
ていることを特徴としている。更に請求項８の発明は、
前記ピストンの数と前記回転軸の１回転あたりの前記ピ
ストンの往復回数とが、 ピストンの数＝回転軸の１回転あたりのピストンの往復
回数＋１ の関係に設定されていることを特徴としている。

【００１３】

【作用】このような構成をした請求項１、請求項２およ
び請求項４ないし請求項８の発明のアキシャルピストン
ポンプにおいては、回転軸が１回転するにあたり前記ピ
ストンが複数回往復動するようになるので、回転軸の１
回転あたりのピストンによる作動液の吐出量が増大する
。したがって、本発明のアキシャルピストンポンプは、
従来のアキシャルピストンポンプの吐出量と同じ吐出量
に設定した場合、モータの回転数を小さくすることがで
きるようになる。そして、モータの回転数が小さくなる
ことにより、モータの騒音が低減するとともにモータの
寿命が長くなる。

【００１４】また、請求項２ないし請求項８の発明のア
キシャルピストンポンプにおいては、ポンプの吐出ポー
トからの吐出圧は、各ピストンによる各作動液の吐出圧
のうち最も高い吐出圧によって決定されるようになる。 すなわち、ポンプの吐出ポートからの吐出圧は、最初一
つのピストンによる作動液の吐出圧によって決定され、
この一つのピストンによる作動液の吐出圧が最高圧から
低下して過程で、次のピストンによる作動液の吐出圧が
上昇してこの一つのピストンによる作動液の吐出圧より
大きくなると、次のピストンによる作動液の吐出圧によ
って決定されるようになる。

【００１５】したがって、ポンプの吐出圧は一つのピス
トンによる吐出圧がそれほど低下しないうちに次のピス
トンによる作動液の吐出圧によって決定され、これが各
ピストンについて順次繰り返されることになる。この結
果、ポンプの吐出圧は変動幅が小さくなって平均化され
るようになるので、圧力の脈動が小さくなり、脈動によ
る騒音も低減されるようになる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１ないし図３は本発明に係るアキシャルピストン
ポンプの一実施例を示し、図１は図２におけるＩーＩ線
に沿う断面図、図２は図１におけるＩＩーＩＩ線に沿う
断面図、図３は図２におけるＩＩＩ線に沿う断面図であ
る。

【００１７】図１に示すように、アキシャルピストンポ
ンプ１はハウジング２を有しており、このハウジング２
は、カップ状のボディ３と、このボディ３の開口部にＯ
リング４を介して嵌着されたカバー５とからなっている
。ボディ３の側壁に吸入ポート６が設けられているとと
もに、底部に吐出ポート７が設けられている。また、ボ
ディ３の底部には環状の溝８が形成されており、この環
状溝８の所定位置に吐出ポート７が開口している。

【００１８】ボディ３内には円柱状のシリンダブロック
９が、ボディ３の内壁に液密に当接すると共に底部に当
接するようにしてボルト１０により固定されている。こ
のシリンダブロック９には、図１および図２に示すよう
にこのシリンダブロック９の両端を貫通する第１ないし
第３シリンダ孔１１，１２，１３が穿設されており、図
２から明らかなように、これらの第１ないし第３シリン
ダ孔１１，１２，１３は周方向に等間隔を置いて配設さ
れている。そして、第１ないし第３シリンダ孔１１，１
２，１３の各一端はそれぞれボディ３内の液室１４に開
口していると共に、各他端はそれぞれ環状溝８に開口し
ている。したがって、この環状溝８により第１ないし第
３シリンダ孔１１，１２，１３は常時吐出ポート７に接
続されている。更に液室１４には吸入ポート６が開口し
ている。

【００１９】第１ないし第３シリンダ孔１１，１２，１
３の環状溝８側端には、液室１４側から環状溝８側へ向
かう作動液の流れのみを許容する逆止弁からなる第１な
いし第３吐出弁１５，１６（第３吐出弁は不図示）が設
けられている。また、第１ないし第３シリンダ孔１１，
１２，１３の液室１４側端には、第１ないし第３ピスト
ン１７，１８，１９が摺動自在に嵌挿されている。

【００２０】第１ないし第３ピストン１７，１８，１９
の各一端側はそれぞれ液室１４内に突出しており、それ
らの各一端にそれぞれは第１ないし第３ローラ２０，２
１（第３ローラは不図示）が回転可能に取り付けられて
いる。また、第１ないし第３ピストン１７，１８，１９
には、それぞれ一端が液室１４に開口し他端が第１ない
し第３シリンダ孔１１，１２，１３に開口するＴ字形の
第１ないし第３通路孔２２，２３，２４が穿設されてい
る。更に、これらの第１ないし第３通路孔２２，２３，
２４の第１ないし第３シリンダ孔１１，１２，１３側端
には、液室１４側から環状溝８側へ向かう作動液の流れ
のみを許容する逆止弁からなる第１ないし第３吸入弁２
５，２６（第３吸入弁は不図示）が設けられている。

【００２１】モータ２７によって回転される回転軸２８
がカバー５に軸受２９により回転自在に支持されており
、この回転軸２８は液室１４内へ突出している。回転軸
２８の液室１４側端には円板状のカムプレート３０が取
り付けられている。このカムプレート３０のカバー５側
の側面は回転軸２８に対して垂直な平面とされていると
共にスラスト軸受３１を介してカバー５に支持されてい
る。また、シール部材３１により液室１４の回転軸２８
とカバー５の部分との液密が保持されている。カムプレ
ート３０の第１ないし第３ピストン１７，１８，１９側
の側面はカム面αとされている。図２および図３に示す
ように、このカム面αは一点鎖線で示す部分Ａがピスト
ン側に最も突出し、二点鎖線で示す部分Ｂがピストンに
対して最も引っ込むように設定されていると共に、部分
Ａから部分Ｂへ更に部分Ｂから部分Ａへ正弦曲線状に変
化する曲面に設定されている。したがって、図３から明
らかなようにカム面αは１周する間に最大突出部Ａが２
回あると共に最大凹部Ｂが２回ある。

【００２２】図１に示すように、第１ないし第３ピスト
ン１７，１８，１９はそれぞればね３３，３４によりカ
ムプレート３０の方へ常時付勢されており（第３ピスト
ンを付勢するばねは不図示）、これにより第１ないし第
３ピストン１７，１８，１９の第１ないし第３ローラ２
０，２１はカム面αに常時当接している。したがって、
カムプレート３０が１回転すると、第１ないし第３ピス
トン１７，１８，１９はカム面αによって軸方向に２回
往復動することになる。このカムプレート３０と第１な
いし第３ローラ２０，２１とにより、この実施例におけ
る本発明の運動変換手段が構成されている。

【００２３】このように構成された本実施例のアキシャ
ルピストンポンプ１においては、モータ２７によって回
転軸が回転すると、カムプレート３０も回転する。この
カムプレート３０の回転により、第１ないし第３ローラ
２０，２１がカム面αに沿って軸方向に往復動する。し
たがって、第１ないし第３ピストン１７，１８，１９も
往復動する。

【００２４】そして、第１ないし第３ローラ２０，２１
がカム面αの最大突出部Ａにあって第１ないし第３ピス
トン１７，１８，１９がそれぞれ第１ないし第３シリン
ダ孔１１，１２，１３へ最も押し込まれた状態から、第
１ないし第３ローラ２０，２１がカム面αの最大凹部Ｂ
位置となって第１ないし第３ピストン１７，１８，１９
がそれぞれ第１ないし第３シリンダ孔１１，１２，１３
から最も脱出した状態へ移行するとき、第１ないし第３
シリンダ孔１１，１２，１３の容積が大きくなっていき
第１ないし第３シリンダ孔１１，１２，１３内が負圧と
なるので、第１ないし第３吸入弁２５，２６がそれぞれ
開くと共に、第１ないし第３吐出弁１５，１６が閉じる
。この結果、吸入ポート６を通して液室１４内に導入さ
れている作動液が開いている第１ないし第３吸入弁２５
，２６を通って第１ないし第３シリンダ孔１１，１２，
１３内へ流入する。

【００２５】次に、第１ないし第３ローラ２０，２１が
カム面αの最大凹部Ｂ位置を越えてカム面αの最大突出
部Ａ位置になるまでの間は、第１ないし第３ピストン１
７，１８，１９はそれぞれ第１ないし第３シリンダ孔１
１，１２，１３から最も脱出した状態から次第に第１な
いし第３シリンダ孔１１，１２，１３内へ押し込まれる
ようになる。この結果、第１ないし第３シリンダ孔１１
，１２，１３の容積が小さくなっていくので、第１ない
し第３シリンダ孔１１，１２，１３内の圧力が上昇し、
第１ないし第３吸入弁２５，２６がそれぞれ閉じるとと
もに、第１ないし第３吐出弁１５，１６が開く。これに
より第１ないし第３シリンダ孔１１，１２，１３内にあ
る作動液は、第１ないし第３ピストン１７，１８，１９
の第１ないし第３シリンダ孔１１，１２，１３内への進
入動作に応じて、開いている第１ないし第３吐出弁１５
，１６、環状溝８および吐出ポート７を通って液圧制御
装置内へ送給される。そして、カムプーレト３０の回転
で第１ないし第３ピストン１７，１８，１９が第１ない
し第３シリンダ孔１１，１２，１３に対して繰り返し進
退動することにより、多量の作動液が吐出ポート７から
吐出されるようになる。

【００２６】ところで本実施例の場合、第１ないし第３
ピストン１７，１８，１９が図３に示すカム面αに沿っ
て第１ないし第３シリンダ孔１１，１２，１３に対して
繰り返し進退動するようになる。したがって、第１ない
し第３ピストン１７，１８，１９は正弦曲線的に進退動
を繰り返すようになるとともに、カム面αには１周につ
き最大突出部Ａおよび最大凹部Ｂがともに２回あること
から、第１ないし第３ピストン１７，１８，１９はカム
プレート３０の１回転につき２往復動するようになる。 この結果、カムプレート３０の１回転あたりの作動液吐
出量が大きくなる。したがって、本実施例のアキシャル
ピストンポンプ１においては、従来のアキシャルピスト
ンポンプの吐出量と同じ吐出量に設定した場合、モータ
の回転数を小さくすることができるようになる。そして
、モータの回転数を小さくできることにより、モータの
騒音が低減するとともにモータの寿命が長くなる。

【００２７】また、第１ないし第３ピストン１７，１８
，１９が周方向に位相が１２０゜ずつずれて配置されて
いるので、図４に示すように第１ないし第３ピストン１
７，１８，１９からの各吐出圧力は、それぞれ正弦曲線
的にかつ位相が１２０゜ずつずれて変化するようになる
。そして、吐出ポート７からの吐出圧、すなわちアキシ
ャルピストンポンプ１全体としての吐出圧は、太い実線
で示すように第１ないし第３ピストン１７，１８，１９
の吐出圧のうち最も高い液圧にしたがって変化すること
になる。したがって、アキシャルピストンポンプ１の吐
出圧はその変動が小さくなるので平均化され、その結果
アキシャルピストンポンプ１によって発生する液圧の脈
動も小さくなる。

【００２８】本実施例においては、ピストンの数を３個
に設定しているが、実際にはピストン数は次のように設
定する。すなわち各ピストンの吐出圧力の波形の位相が
ずれるように、ピストン数はカムプレート３０の１回転
あたりのピストンの往復回数に関連させて設定する。例
えばピストンの数＝カムプレート３０の１回転あたりの
ピストン往復回数＋１の関係から、ピストンの数および
１回転あたりのピストン往復回数を設定し、この場合に
はピストンの数および１回転あたりのピストン往復回数
は表１に示すようになる。

【００２９】

【表１】

【００３０】表１のようにピストンの数および１回転あ
たりのピストン往復回数を設定すれば、各ピストンの吐
出圧力の波形の位相がずれるようになる。

【００３１】なお、本発明は前述の実施例に限定される
ことなく種々の設計変更が可能である。例えば前述の実
施例では、運動変換手段としてのカム面αは正弦曲線に
よって形成されるものとしているが、他の任意の曲線で
形成することもできる。その場合、カムプレートの１回
転につきピストンが複数回往復動するようにカム面αの
形状を設定しさえすればよい。また前述の実施例ではカ
ムプレート３０が回転するものとしているが、シリンダ
ブロック側が回転するようなアキシャルピストンポンプ
にも適用することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るアキシャルピストンポンプによれば、回転軸の１
回転あたりのピストンによる作動液の吐出量が増大する
ので、従来のアキシャルピストンポンプの吐出量と同じ
吐出量に設定した場合、モータの回転数を小さくするこ
とができる。したがって、モータの騒音が低減できると
ともにモータの寿命を長くできる。

【００３３】また本発明のアキシャルピストンポンプに
よれば、ポンプの吐出圧の変動幅が小さくなって平均化
されるようになるので、圧力の脈動を小さくすることが
できるとともに、脈動による騒音も低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアキシャルピストンポンプの一実
施例を示し、図１におけるＩーＩ線に沿う断面図である
。

【図２】この実施例に用いられるカムプレートと各ピス
トンとの配置関係を示した図１におけるＩＩーＩＩ線に
沿う断面図である。

【図３】このカムプレートに形成されているカム面を表
す、図２におけるＩＩＩ線に沿う断面図である。

【図４】ポンプの吐出圧および各ピストンの吐出圧を示
す図である。

【符号の説明】

１…アキシャルピストンポンプ、２…ハウジング、３…
ボディ、５…カバー、６…吸入ポート、７…吐出ポート
、８…環状溝、９…シリンダブロック、１１，１２，１
３…シリンダ孔、１４…液室、１５…第１吐出弁、１６
…第２吐出弁、１７…第１ピストン、１８…第２ピスト
ン、１９…第３ピストン、２０…第１ローラ、２１…第
２ローラ、２２，２３，２４…通路、２５…第１吸入弁
、２６…第２吸入弁、２７…モータ、２８…回転軸、３
０…カムプレート、α…カム面、Ａ…カム面の最大突出
部、Ｂ…カム面の最大凹部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　モータ等の駆動手段によって回転する
   回転軸と、軸方向に往復動して作動液を吸入ポート側か
   ら吐出ポート側へ送給するピストンと、前記回転軸の回
   転運動を前記ピストンの軸方向運動に変換する運動変換
   手段とを備えているアキシャルピストンポンプにおいて
   、前記運動変換手段は、前記回転軸が１回転するにあた
   り前記ピストンが複数回往復動するように設定されてい
   ることを特徴とするアキシャルピストンポンプ。
2. 【請求項２】　　前記ピストンは複数個周方向に配設さ
   れているとともに、これらのピストンにより区画される
   液室がそれぞれ一つの通路を介して前記吐出ポートに接
   続されていることを特徴とする請求項１記載のアキシャ
   ルピストンポンプ。
3. 【請求項３】　　モータ等の駆動手段によって回転する
   回転軸と、軸方向に往復動して作動液を吸入ポート側か
   ら吐出ポート側へ送給するピストンと、前記回転軸の回
   転運動を前記ピストンの軸方向運動に変換する運動変換
   手段とを備えているアキシャルピストンポンプにおいて
   、前記ピストンは複数個周方向に配設されているととも
   に、これらのピストンにより区画される液室がそれぞれ
   一つの通路を介して前記吐出ポートに接続されているこ
   とを特徴とするアキシャルピストンポンプ。
4. 【請求項４】　　前記ピストンは複数個周方向に等間隔
   を置いて配設されていることを特徴とする請求項２また
   は３記載のアキシャルピストンポンプ。
5. 【請求項５】　　前記運動変換手段は、前記回転軸の回
   転運動を前記ピストンの軸方向運動に変換するカム面が
   形成されたカム部材を備えていることを特徴とする請求
   項１ないし４のいずれか１記載のアキシャルピストンポ
   ンプ。
6. 【請求項６】　　前記カム面は周方向に正弦曲線状に形
   成された曲面であることを特徴とする請求項５記載のア
   キシャルピストンポンプ。
7. 【請求項７】　　前記複数個のピストンにおける軸方向
   運動の位相が互いにずれるように、前記複数個のピスト
   ンと前記運動変換手段とが配設されていることを特徴と
   する請求項２ないし６のいずれか１記載のアキシャルピ
   ストンポンプ。
8. 【請求項８】　　前記ピストンの数と前記回転軸の１回
   転あたりの前記ピストンの往復回数とは、ピストンの数
   ＝回転軸の１回転あたりのピストンの往復回数＋１の関
   係に設定されていることを特徴とする請求項２ないし７
   のいずれか１記載のアキシャルピストンポンプ。