JPH0828438A - プランジャポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サージ圧や油圧脈動を低減する。装置の大型
化や部品耐久性の低下を無くす。ポンプ容量の減少を無
くす。 【構成】 シリンダ７とプランジャ８とによってポンプ
室９を形成する。ポンプ室９に吸い入れた作動油を、逆
止弁２０を備えた吐出通路１８に吐出する。シリンダ７
の底部とスプリングリテーナ１３とによってダンピング
室１６を形成する。ダンピング室１６とポンプ室９とを
オリフィス１７によって連通させる。ダンピング室１６
に、ゴム材等の容積変化可能な弾性部材１５を収容す
る。ポンプ室９内の圧力が変動すると、ポンプ室９とダ
ンピング室１６の間に圧力差が生じ、この圧力差によっ
て両室９，１６間に作動油の流動が生じる。この流動に
よってポンプ室９の圧力変動を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の油圧サスペン
ション装置やアンチロックブレーキ装置等の圧力供給源
として使用させるプランジャポンプ、とりわけ、サージ
圧や油圧脈動を低減するための機能を備えたプランジャ
ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のプランジャポンプとしては、従
来、例えば実開平２−６７０８３号公報に示されるよう
なものが案出されている。

【０００３】このプランジャポンプは、カム駆動によっ
て往復動するプランジャがシリンダに嵌合され、このシ
リンダとプランジャとに囲まれた空間がポンプ室となっ
ており、プランジャが吸入室内に突出したときにその周
壁に穿設された吸入孔からポンプ室内に作動油を吸い入
れ、プランジャが後退したときにポンプ室内の作動油を
加圧してその作動油を吐出通路に吐出するようになって
いる。また、通常、吐出通路には吐出方向の流れを許容
する逆止弁が設けられていて、この逆止弁の作動遅れに
起因したサージ圧や油圧脈動が生じ易いが、前記ポンプ
室にはこのサージ圧や油圧脈動を低減するための減衰構
造が設けられている。そして、この減衰構造は、ポンプ
室と連通するケーシングに、ポンプ室の内圧を受けるピ
ストンと、このピストンをポンプ室方向に付勢するコイ
ルスプリングとが収容されて成り、ポンプ室内の急激な
圧力変動をコイルスプリングの弾性によって低減するよ
うになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のプ
ランジャポンプの場合、圧力変動をコイルスプリングの
弾性によって低減するため、大きなサージ圧を低減しよ
うとするとコイルスプリングの径が大きくなって装置の
大型化を招く不具合があり、さらには、ピストンがケー
シング内を摺動することより、経時使用によってピスト
ンやケーシングが摩耗し易いことが考えられる。

【０００５】また、ゴム材のような容積変化可能な弾性
部材を直接ポンプ室内に設置し、この弾性部材によって
圧力変動を低減するようにしたプランジャポンプが従来
より案出されており、このプランジャポンプの場合、装
置の大型化や摩耗等の問題は解消されるものの、弾性部
材がプランジャの圧縮工程開始初期に大きく弾性変形し
てポンプ室内の圧力の立ち上がりを遅くするため、この
圧力の立ち上がり遅れがポンプ容量を減少させるという
別の不具合を生じる。

【０００６】そこで本発明は、装置の大型化や部品耐久
性の低下を招くことなく、しかも、ポンプ容量を減少さ
せずに確実にサージ圧や油圧脈動を低減することのでき
るプランジャポンプを提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための手段として、請求項１の発明は、シリンダとこの
シリンダに嵌合されたプランジャとによってポンプ室が
形成され、前記プランジャの往復動によってポンプ室に
吸い入れた作動油を、逆止弁を備えた吐出通路に吐出す
るプランジャポンプにおいて、前記ポンプ室に臨むダン
ピング室を設け、このダンピング室とポンプ室とをオリ
フィスによって連通させると共に、ダンピング室に容積
変化可能な弾性部材を収容した。

【０００８】また、請求項２の発明は、ポンプ室とダン
ピング室の差圧が設定圧以上になると前記オリフィスを
開口する弁装置を設けた。

【０００９】

【作用】請求項１の発明の場合、ポンプ室内の圧力が変
動すると、ポンプ室とダンピング室の間に差圧が生じ、
この差圧によって作動油がオリフィスを通過してポンプ
室とダンピング室の間に作動油の流動が生じる。ポンプ
室内の急激な圧力変動はこの流動によって低減される。
また、ポンプ室とダンピング室の間の作動油の流動量
は、ダンピング室の容積と、そこに収容される弾性部材
の量とによって決定されるため、これらを適宜変更する
ことによってポンプ室内の圧力特性を調整することがで
きる。

【００１０】請求項２の発明の場合、弁装置の開弁圧を
適宜変更することによってポンプ室とダンピング室の間
の作動油の流動開始タイミングを調整することができ
る。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１２】まず、図１〜図３によって本発明の第１実
施例につい説明する。

【００１３】図１，図２において、１は、本発明にかか
るプランジャポンプのハウジングであり、このハウジン
グ１には駆動軸２が軸受３，４を介して回転可能に収容
されている。駆動軸２には偏心カム５が設けられてお
り、ハウジング１には、この偏心カム５を偏心回転可能
に収容する吸入室６が形成されている。この吸入室６は
図外の吸入通路に連通し、この吸入通路を通して外部か
ら作動油を導入するようになっている。また、ハウジン
グ１の吸入室６の外域には放射状に複数のシリンダ７が
設けられていて、この各シリンダ７に有底円筒状のプラ
ンジャ８が摺動自在に嵌合されている。この各シリンダ
７とプランジャ８とに囲まれた空間は、プランジャ８の
往復動によって容積の膨張と収縮を繰り返すポンプ室９
を形成する。

【００１４】各シリンダ７の底部は、ハウジング１の外
周側から取り付けられたプラグ１０によって閉塞されて
おり、このプラグ１０とこれに対向するプランジャ８の
間には、プランジャ８を常時偏心カム５に押し付けるよ
うに付勢するスプリング１１が介装されている。このた
め、各プランジャ８は偏心カム５が偏心回転すると、ス
プリング１１の弾発力と偏心カム５の押し上げ作用とに
よってシリンダ７からの突出と後退を繰り返す。また、
プランジャ８の周壁には複数個の吸入孔１２が形成され
ていて、プランジャ８が下死点近傍まで移動した際に、
この吸入孔１２を介して吸入室６の作動油をポンプ室９
内に吸い入れるようになっている。

【００１５】また、前記各スプリング１１のシリンダ７
の底部（プラグ１０）側の端部には断面ハット状のスプ
リングリテーナ１３が取り付けられている。このスプリ
ングリテーナ１３は、有底円筒状の頂部１３ａがスプリ
ング１１の端部に嵌入される一方で、フランジ部１３ｂ
がスプリング１１の端部を支持するようになっている。
一方、シリンダ７の底部には凹部１４が設けられてお
り、この凹部１４に、ゴムやシリコン等の容積変化可能
な弾性部材１５が収容されている。前記フランジ部１３
ｂはこの凹部１４の周縁部に当接するようになってお
り、この凹部１４とスプリングリテーナ１３とに囲まれ
た空間が本発明におけるダンピング室１６となってい
る。さらに、スプリングリテーナ１３の頂部１３ａ端面
には所定径のオリフィス１７が設けられており、ポンプ
室９とダンピング室１６とがこのオリフィス１７によっ
て連通するようになっている。このオリフィス１７は、
ポンプ室９とダンピング室１６との間に差圧が生じた場
合に作動油が通過し、このときの両室９，１６間の作動
油の流動によってポンプ室９内の圧力変動を低減するよ
うになっている。尚、前記弾性部材１５はこの両室９，
１６間の作動油の流動量を増加させるためのもので、こ
の実施例では凹部１４の内周に嵌合するようにリング状
に形成されている。

【００１６】また、各シリンダ７の底部近傍は夫々吐出
通路１８に連通しており、各吐出通路１８は、ハウジン
グ１内に設けられた一つの減衰ポット１９と連通してい
る。そして、各吐出通路１８の減衰ポット１９に開口す
る側の端部には、吐出方向の流れのみを許容する逆止弁
２０が設けられており、減衰ポット１９はハウジング１
外部の吐出配管（図示せず。）に連通している。

【００１７】以上のような構成であるため、駆動軸２が
エンジン等の外部の動力源によって回転を開始すると、
偏心カム５が各プランジャ８を順次押し上げ、この各プ
ランジャ８にポンプ作用を行わせるようになる。つま
り、各プランジャ８は、シリンダ７からの突出時に吸入
孔１２を通してポンプ室９内に作動油を吸い入れ、後退
時に、ポンプ室９内に吸い入れた作動油を吐出通路１８
に送り出すようになる。そして、こうして各ポンプ室９
から吐出通路１８に送り出された作動油は逆止弁２０を
開いて減衰ポット１９に流入し、減衰ポット１９からハ
ウジング１外部の吐出配管へと送り出される。

【００１８】ここで、各吐出通路１８に設けられた逆止
弁２０は、ポンプ室９内の圧力がライン圧よりも大きい
設定開弁圧になったところで開くのであるが、逆止弁２
０にはその重量や作動油の粘性抵抗等に起因した作動遅
れが必ず生じるため、逆止弁２０の開く直前にポンプ室
９内の圧力が急激に大きくなる（サージ圧を生じる）。
しかし、このプランジャポンプにおいては、ダンピング
室１６、オリフィス１７、及び、弾性部材１５から成る
減衰構造を備えるため、サージ圧を以下のようにして効
果的に低減することができる。

【００１９】即ち、プランジャ８が下死点近傍で吸入孔
１２を開く吸入工程から、シリンダ７の開口縁部によっ
て吸入孔１２が閉じられる圧縮工程に移行すると、ポン
プ室９が密閉されてその内部の圧力が急激に上昇しよう
とするが、このとき、ポンプ室９とダンピング室１６の
間に圧力差が生じて作動油がオリフィス１７を通ってダ
ンピング室１６内に緩やかに流入するため、ポンプ室９
内の圧力の急激な立ち上がりが抑えられ、それに伴って
逆止弁２０の開弁直前に生じるサージ圧も極めて低く抑
えられる。尚、図３中の破線ａは、この実施例のプラン
ジャポンプにおけるポンプ室９内の圧力を示し、破線ｂ
はダンピング室１６内の圧力、実線ｃは減衰構造を持た
ない場合のポンプ室９内の圧力を夫々示すもので、同図
からも明らかなように、このプランジャポンプによれ
ば、サージ圧を確実に低減することができると共に、逆
止弁２０の開弁直後の油圧脈動をも低減することができ
る。

【００２０】また、図３に示すように、吐出工程はプラ
ンジャ８が上死点に達するまで続き、プランジャが上死
点を過ぎたところではポンプ室９内が密閉され、膨張工
程に移行してポンプ室９内の圧力が急激に低下しようと
するが、このときにもポンプ室９とダンピング室１６の
間に圧力差が生じるため、ダンピング室１６からポンプ
室９に作動油が緩やかに流入する。したがって、このと
きにはポンプ室９内の圧力の立ち下がりは緩やかにな
る。そして、この後プランジャ８が下死点近傍に達した
ところで吸入孔１２が開いて吸入工程に移行する。この
とき、ダンピング室１６内は吸入室６内の圧力とほぼ同
圧になり、次の圧縮工程に備えられる。

【００２１】このプランジャポンプの場合、ポンプ室９
とダンピング室１６の間の作動油の流動によってサージ
圧や油圧脈動等の圧力変動を低減するのであるが、その
流動量はダンピング室１６の容量や弾性部材１５の充填
量を増大させることによって容易に大きくすることがで
きる。また、弾性部材１５の充填量を増大させるように
すれば、装置の大型化を招くことなく、大きなサージ圧
を確実に低減することができる。

【００２２】また、このプランジャポンプの減衰構造に
おいては、弾性部材１５に対し、ポンプ室９内の圧力が
直接作用するのではなく、オリフィス１７を介してポン
プ室９と連通しているダンピング室１６内の圧力が作用
するため、プランジャ８の圧縮工程開始初期に急激に弾
性部材１５が変形してポンプ室９内の圧力の立ち上がり
を極端に遅らせることがなく、したがって、ポンプ容量
が大幅に減少するといった不具合を生じることはない。
さらに、同ポンプの減衰構造は、部材相互の摺動がない
うえ、ダンピング室１６内の圧力も弾性部材１５の外面
全域に均等に加わるため、部材耐久性が非常に高く、メ
ンテナンス面において有利である。また、弾性部材１５
はリング状に形成されているため、公知のＯリングを用
いることがコストの低減を図ることができる。

【００２３】尚、以上ではプランジャ８の周壁に吸入孔
１２を設け、吸入孔１２が吸入室６内に開口したときに
ポンプ室９内に作動油を吸い入れるタイプのプランジャ
ポンプについて説明したが、図４に示すように、シリン
ダ７の底部に吐出通路１８と吸入通路２１を連通させ、
これらの通路１８，２１に吐出方向の流れを許容する逆
止弁２０と吸入方向の流れを許容する逆止弁２２とを夫
々設けるタイプのプランジャポンプであっても良い。

【００２４】つづいて、図５以下の図面によって本発明
の第２実施例について説明する。尚、図１〜図３に示し
た第１実施例のプランジャポンプと共通する部分には同
一符号を付し、重複する部分の説明は一部省略するもの
とする。

【００２５】このプランジャポンプは、請求項２の発明
に対応するもので、シリンダ１底部に設けられた凹部１
４とスプリングリテーナ１３とによってダンピング室１
６が形成され、このダンピング室１６に弾性部材１５が
収容されると共に、スプリングリテーナ１３の頂部１３
ａの端面に、ポンプ室９とダンピング室１６とを連通す
るオリフィス１７が設けられており、さらに、スプリン
グリテーナ１３の頂部１３ａ内にオリフィス１７を開閉
する弁装置２３が設けられている。

【００２６】この弁装置２３は、ポンプ室９とダンピン
グ室１６の間の作動油の流動開始タイミングを調整する
ためのもので、オリフィス１７をダンピング室１６の内
側から直接開閉するチェックボール２４と、このチェッ
クボール２４をオリフィス１７方向に付勢するスプリン
グ２５と、このスプリング２５の端部をスプリングリテ
ーナ１３に係止されるための係止プレート２６とから構
成されている。そして、この弁装置２３は、ポンプ室９
内の圧力がダンピング室１６内の圧力よりも設定圧以上
に大きくなったときに、チェックボール２４がオリフィ
ス１７を開いてポンプ室９からダンピング室１６への作
動油の流動を許容する。

【００２７】また、このプランジャポンプにおいては、
ポンプ室９の圧力がダンピング室１６の圧力よりも設定
圧以上に小さくなった場合に、スプリングリテーナ１３
がスプリング１１の力に抗してプラグ１０から離反し、
リテーナ１３とプラグ１０の間に若干の隙間ｄが形成さ
れるようになっている。この場合、ダンピング室１６と
ポンプ室９とは前記隙間ｄを通して連通し、ダンピング
室１６からポンプ９へと作動油が緩やかに流動する。

【００２８】以上のような構成であるため、プランジャ
９が吸入工程から、圧縮、吐出、膨張、そして再び吸入
工程へと移行する間、このプランジャポンプは以下のよ
うに作動する。尚、図９において、破線ａはこの実施例
のプランジャポンプにおけるポンプ室内の圧力、破線ｂ
はダンピング室内の圧力、実線ｃは減衰構造をもたない
場合のポンプ室内の圧力を示す。以下ではこの図９を参
照して説明する。

【００２９】吸入工程においては、図５に示すように、
プランジャ８の吸入孔１２が吸入室６に開口して作動油
が吸入室６からポンプ室９に吸い入れられる。

【００３０】これに続く圧縮工程では、図６に示すよう
に、プランジャ８の吸入孔１２がシリンダ７の開口縁部
によって閉じられ、ポンプ室９内の圧力が急激に上昇す
る。そして、このときポンプ室９内の圧力がダンピング
室１６内の圧力よりも設定圧ΔＰ₁以上に大きくなる
と、弁装置２３のチェックボール２４がスプリング２５
の力に抗してオリフィス１７を開き（図９中のｅ）、ポ
ンプ室９内の作動油がダンピング室１６内に緩やかに流
入する。このため、オリフィス１７が開口した以降はポ
ンプ室９内の圧力の立ち上がりが緩やかになり、その結
果、逆止弁２０の作動遅れに起因するサージ圧は確実に
低減される。そして、サージ圧が低減されるため、逆止
弁２０の開弁直後の油圧脈動も生じなくなる。

【００３１】また、逆止弁２０が開弁して吐出工程に移
行すると、ポンプ室９内の圧力がライン圧に等しい一定
圧になることより、ポンプ室９とダンピング室１６の差
圧が一定になり、図７に示すように、弁装置２３のチェ
ックボール２４がオリフィス１７を閉塞する。

【００３２】さらに、プランジャ８が上死点を過ぎて膨
張工程に移行すると、図８に示すように、ポンプ室９が
密閉されてその内部の圧力が急激に低下する。そして、
このときポンプ室９内の圧力がダンピング室１６内の圧
力よりも設定圧力ΔＰ₂以上に小さくなると、スプリン
グリテーナ１３がスプリング１１の力に抗してプラグ１
０から離反し（図９中のｆ）、このリテーナ１３とプラ
グ１０の間にできた隙間ｄからダンピング室１６内の作
動油がポンプ室９に流入する。このため、このときには
ポンプ室９内の圧力の立ち下がりが緩やかになると共
に、ダンピング室１６内の圧力が初期圧力に戻される。

【００３３】そして、この後プランジャ８が下死点近傍
まで移動したところで、プランジャ８の吸入孔１２が開
き、吸入工程に再び戻る。

【００３４】このプランジャポンプの場合、前記第１実
施例のものと同様にポンプ室９とダンピング室１６の間
の作動油の流動によってサージ圧や油圧脈動を確実に低
減することができるが、さらに、弁装置２３の開弁圧の
設定を変更することによってポンプ室９とダンピング室
１６の間の作動油の流動開始タイミングを自由に設定調
整することができるため、より望ましいポンプ室９内の
圧力特性を容易に得ることができる。例えば、図９に示
すように圧縮工程の後期に作動油の流動を開始するよう
にすれば、圧縮工程前期でのポンプ室９内の圧力の立ち
上がりが早くなり、ポンプ容量の低下をより少なくする
ことが可能となる。

【００３５】尚、吐出通路と吸入通路をポンプ室に連通
させ、各通路に夫々逆止弁を設けるタイプ（図４に示し
たタイプ）のプランジャポンプにこの第２実施例の減衰
構造を採用することも可能である。

【００３６】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明は、ポンプ
室に臨むダンピング室を設け、このダンピング室とポン
プ室とをオリフィスによって連通させると共に、ダンピ
ング室に容積変化可能な弾性部材を収容し、ポンプ室内
の圧力変動が起こった場合に、ポンプ室とダンピング室
の間で、ポンプ室の圧力変動を抑えるような作動油の流
動が生じるようにしたため、サージ圧や油圧脈動をこの
作動油の流動によって確実に低減することができる。さ
らに、ダンピング室に収容する弾性部材の量を増加させ
ることによってポンプ室とダンピング室の間の作動油の
流動量を増加させることができるため、装置を大型化す
ることなく大きなサージ圧であっても確実に低減するこ
とができる。また、この発明は、基本的にポンプ室とダ
ンピング室の圧力差により作動油を両室間で流動させる
ものであるため、プランジャの圧縮工程開始初期にポン
プ室内の圧力の立ち上がりが大きく遅れることがなく、
したがって、ポンプ容量を大幅に減少させることはな
い。さらにまた、この発明の場合、圧力変動の減衰時に
ダンピング室内で摺動する部材がないうえ、弾性部材を
変形させる圧力も弾性部材に対して局部的にではなく作
動油を介して全域に均等に加わるため、耐久性が高いと
いう利点がある。

【００３７】請求項２の発明は、ポンプ室とダンピング
室の差圧が設定圧以上になるとオリフィスを開口する弁
装置を設け、弁装置の開口圧を適宜変更することによっ
てポンプ室とダンピング室の間の作動油の流動開始タイ
ミングを調整できるようにしたため、より最適な圧力特
性を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す要部の拡大断面図。

【図２】同実施例を示す断面図。

【図３】同実施例のプランジャポンプの特性を示すグラ
フ。

【図４】同実施例の変形例を示す断面図。

【図５】本発明の第２実施例の要部を示す拡大断面図。

【図６】同実施例を示す拡大断面図。

【図７】同実施例を示す拡大断面図。

【図８】同実施例を示す拡大断面図。

【図９】同実施例のプランジャポンプの特性を示すグラ
フ。

【符号の説明】

７…シリンダ、 ８…プランジャ、 ９…ポンプ室、 １５…弾性部材、 １６…ダンピング室、 １７…オリフィス、 １８…吐出通路、 ２０…逆止弁、 ２３…弁装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダとこのシリンダに嵌合されたプ
   ランジャとによってポンプ室が形成され、前記プランジ
   ャの往復動によってポンプ室に吸い入れた作動油を、逆
   止弁を備えた吐出通路に吐出するプランジャポンプにお
   いて、前記ポンプ室に臨むダンピング室を設け、このダ
   ンピング室とポンプ室とをオリフィスによって連通させ
   ると共に、ダンピング室に容積変化可能な弾性部材を収
   容したことを特徴とするプランジャポンプ。
2. 【請求項２】 ポンプ室とダンピング室の差圧が設定圧
   以上になると前記オリフィスを開口する弁装置を設けた
   ことを特徴とする請求項１記載のプランジャポンプ。