JP4130701B2 - ピストンポンプ - Google Patents

Description

背景技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載した形式のピストンポンプに関する。
このようなピストンポンプは、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４１０７９７９号明細書に基づき公知である。この公知のピストンポンプは、回転駆動可能な偏心体によって往復移動する行程運動へと駆動可能なピストンを有している。このピストンはポンプケーシングのシリンダ孔内にねじ込まれているライナブシュ内で軸方向に移動可能に案内されている。公知のピストンポンプのライナブシュは、幾何学的に複雑に成形された製造コストの高い旋盤加工部品であり、この旋盤加工部品はアンダーカットを設けた段付きの内孔と、アンダーカットと、半径方向に張り出した、シリンダ孔にねじ込むためのねじ山を備えた外側のカラーと、入口として形成された横方向孔とねじ込み工具が係合するための長手方向孔とを有している。
発明の利点
請求項１の特徴部に記載の本発明によるピストンポンプは、塑性成形過程、好ましくは冷間塑性成形、たとえば冷間プレス加工によって製作されたライナブシュを有している。本発明は、ライナブシュが１つまたは少数の作業ステップで迅速かつ安価に製作可能であるという利点を有している。別の利点は、ライナブシュがポンプケーシングのシリンダ孔に簡単に差し込まれることである。
請求項２以下に請求項１に記載された本発明の有利な構成が記載されている。
プレス嵌めにより、ライナブシュとシリンダ孔との間のシーリングが生ぜしめられる。そうすることによってシールリングなどの別個のシール手段は必要ない。
請求項４に従い、本発明によるピストンポンプのライナブシュは、当該ライナブシュと一体的な底部を有している。これがライナブシュにより大きい安定性を与え、特にポンプケーシング内に押し込む際もしくは閉鎖部材を押し被せる際に、ライナブシュの変形強さを高める。
請求項５に従いライナブシュの底部が貫通孔と、この貫通孔の開口部に設けたピストンポンプの入口弁または出口弁のための弁座とを有していることが好都合である。このようにすることによって貫通孔と弁座とはライナブシュの作製と一緒に１回の作業工程で形成できることが有利である。本発明のこの構成の別の利点は、別個の弁座支持部材を省略できること、および軸方向に短く構成されたコンパクトなピストンポンプが提供されることである。
請求項６に記載のピストンポンプでは、押しのけ室の側でシリンダ孔を圧力密に閉じている閉鎖部材が、たとえばライナブシュを閉鎖部材内に押し込むことによってライナブシュと結合され、かしめ部によってポンプケーシング内に圧力密に固定されている。閉鎖部材はライナブシュと同様に塑性成形品として簡単かつ迅速に作製可能である。ポンプケーシング内における閉鎖部材のかしめ部により、半径方向のずれの補償が可能になるので、ライナブシュを当該ライナブシュに固く位置固定された閉鎖部材と一緒にポンプケーシングのシリンダ孔内に取り付ける必要性が回避される。これに加えて、閉鎖部材とライナブシュとの間のプレス嵌めによるシーリングに基づき、両部材の間でシールリングなどを省けることが有利である。
請求項９に従い、ポンプ出口として形成された流路は内側から外側に向かって延びる溝によって実現されている。この溝は閉鎖部もしくはライナブシュ材の互いに向き合わされた面に設けられている。このことは、ライナブシュもしくは閉鎖部材に向かって開いていて、閉鎖部材がライナブシュに押し被せられるとライナブシュもしくはライナブシュの底部もしくは閉鎖部材から流路まで覆われる溝が、１回の作業工程で閉鎖部材もしくはライナブシュの作製と一緒に塑性成形によって製造できるという利点を有している。
ピストンポンプが特に自動車のブレーキ装置内のポンプとして設けられており、ホイールブレーキシリンダ内の圧力を制御する際に用いられる。このようなブレーキ装置のために、ブレーキ装置の種類に応じてＡＢＳもしくはＡＳＲもしくはＦＤＲもしくはＥＨＢという略称が用いられる。ブレーキ装置内ではポンプは、たとえばブレーキ液を単数また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に逆送りし、（ＡＢＳ）および／またはブレーキ液を貯蔵容器から単数のホイールブレーキシリンダまたは複数のホイールブレーキシリンダに送る（ＡＳＲもしくはＦＤＲもしくはＥＨＢ）働きをする。このポンプは、たとえば車輪スリップ制御機構付きのブレーキ装置（ＡＢＳもしくはＡＳＲ）および／または操縦補助手段として働くブレーキ装置（ＦＤＲ）および／または電気油圧ブレーキ装置（ＥＨＢ）で必要とされる。たとえば、車輪スリップ制御機構（ＡＢＳもしくはＡＳＲ）によって、ブレーキペダルを強く押した際にブレーキ過程の間に自動車の車輪がロックすることが防止され（ＡＢＳ）、および／またはアクセルペダルを強く押した際に自動車の被動輪がスピンすることが防止される（ＡＳＲ）。操縦補助手段として働くブレーキ装置（ＦＤＲ）では、ブレーキペダルもしくはアクセルペダルの操作とは関係なくブレーキ圧が、単数または複数のホイールブレーキシリンダ内で形成されて、たとえば運転手が所望する車線から自動車が飛び出すのを防ぐ。このポンプは電気油圧ブレーキ装置（ＥＨＢ）でも用いることができる。このブレーキ装置では、電気ブレーキペダルセンサがブレーキペダルの操作を感知すると、ポンプがブレーキ液を単数もしくは複数のホイールブレーキシリンダに送り、あるいはこのブレーキ装置ではポンプがブレーキ装置の貯蔵器を充填するために働く。
図面
以下に、本発明の実施例を図面に基づき詳しく説明する。第１図は、本発明によるピストンポンプの軸方向断面図を示しており、第２図は、第１図の線ＩＩ−ＩＩに沿った半径方向断面図を示している。
実施例の説明
図面に示された、全体を１０で表す本発明によるピストンポンプは、ポンプケーシング１２を形成する油圧ブロック内に収容されている。油圧ブロック内には、図示されていない別の構成部材、たとえばスリップ制御された油圧自動車ブレーキ装置の電磁弁、油圧貯蔵器および緩衝器が収容されており、互いに、およびピストンポンプ１０に油圧接続されている。
ピストンポンプ１０は、ポンプケーシング１２内の連続した段付きの組付け室１４内に挿入されている。ポンプケーシング１２内に設けられた組付け室１４は、好ましくは材料除去法、たとえばボーリングによって作製される。ピストンポンプ１０は組付け室１４内に挿入されたライナブシュ１６を有しており、これは当該ライナブシュ１６の外周とポンプケーシング１２内の組付け室１４の内周との間でプレス嵌めによってシールされている。ライナブシュ１６は冷間プレス成形品であり、中空円筒状に形成されていて、アンダーカットを全く有していないので、塑性成形によって簡単に作製することが可能である。図示の実施例では、ライナブシュ１６は冷間プレス成形品である。ライナブシュ１６は一体的に底部１８を有しており、底部１８は中心穴２０を有していて、その外方に向いた開口部に円錐状の弁座２２が形成されている。
ライナブシュ１６内にはピン状の円筒形ピストン２４が収容されている。ピストン２４は軸方向に摺動可能に案内されている。ピストン２４は、ライナブシュ１６の内部にある第１の端部２４ａと、ライナブシュ１６から突出している第２の端部２４ｂとを有している。本発明によるピストンポンプ１０は軸方向案内のために、ピストン２４の、ライナブシュ１６から突出している端部２４ｂにシール・ガイドリングパッケージ２６を有している。ピストン２４は組付け室１４内に挿入されている。ピストン２４の、ライナブシュ１６内にある他方の端部２４ａには、別のシール・ガイドリングパッケージ２８が設けられている。シール・ガイドリングパッケージ２６は第１の端部２４ａをライナブシュ１６内で案内し、シール・ガイドリングパッケージ２８は第２の端部２４ｂを直接ポンプケーシング１２内で案内している。
ピストン２４の、ライナブシュ１６の底部１８に面した側に、ピストン２４内に軸方向の袋孔３０が設けられており、その開口部は円錐状の弁座３２として形成されている。ピストン２４内に十字形に設けられた２つの横方向孔３４は、袋孔３０とその底部で交差している。
本発明によるピストンポンプ１０への供給流は、組付け室１４内に半径方向で開口しているポンプケーシング１２の第１の通路３６を通して行われる。送りたい液体は第１の通路３６を通り、組付け室１４内でライナブシュ１６の延長上に配置されている中空円筒状のフィルタスクリーン３８を通り、ライナブシュ１６の開いた端面の方から、ライナブシュ１６とピストン２４との間にある外套室３９内に達する。シール・ガイドリングパッケージ２６および２８が、外套室３９を軸方向で仕切っている。したがって供給流はライナブシュ１６の自由な端縁部４０を巡り、次いで軸方向にライナブシュ１６内に流入する。そうすることによってライナブシュ１６内に液体入口として横方向孔を設ける必要がなくなる。送りたい液体は、ライナブシュ１６とピストン２４との間の外套室３９から、横方向孔３４を通ってピストン２４の軸方向の袋孔３０内に入る。
ピストン２４の、ライナブシュ１６の底部１８に向けられた端部２４ａには、入口弁４２として働く逆止弁が設けられている。入口弁４２は、単数または複数の貫通部４６を備えた薄板深絞り加工品として作製されたポット状の弁ケーシング４４を有している。弁ケーシング４４には、弁閉鎖ばね４８として働く圧縮コイルばねがバルブ支持されている。弁閉鎖ばね４８は弁球５０をピストン２４に形成された弁座３２に押し付ける。
弁閉鎖ばね４８より著しく厚く形成されたピストン戻しばね５２は、ライナブシュ１６の底部１８の内側に支持されており、弁ケーシング４４と一体的な半径方向フランジ５４を押圧し、このようにして弁ケーシング４４をピストン２４に保持し、さらにピストン２４を押して回転駆動可能な偏心体５６の周面に当接させる。偏心体５６は入口弁４２とは反対に向けられたピストン２４の端部２４ｂの端面上に配置されており、ピストン２４をそれ自体公知の形式で往復移動する行程運動へと駆動する働きをする。ライナブシュ１６内に存在するピストン２４の端部の上に設けたシール・ガイドリングパッケージ２８は、軸方向でピストン２４の環状段５８と弁ケーシング４４の半径方向フランジ５４との間に保持されている。
本発明によるピストンポンプ１０は出口弁６０として弁球６２を備えた逆止弁を有している。弁球６２は弁閉鎖ばね６４として働く圧縮コイルばねによってライナブシュ１６の底部１８で設けた弁座２２に押し付けられる。弁閉鎖ばね６４は、弁閉鎖部材６６に支持されている。弁閉鎖部材６６は鍋状に形成されて、ライナブシュ１６の底部１８上に押し被せられており、閉鎖部材６６の周壁６６ａはライナブシュ１６の底部１８を取り囲んでいる。
ポンプケーシング１２内に設けられている、組付け室１４内に開口している第２の通路７２が、圧送したい液体をポンプケーシング１２を通って、さらに続いている導管へ誘導するが、これらの導管は見やすくするために図示されていない。流路７０は液体を出口弁６０から第２の通路７２に案内する。優先的に選択された実施例において、流路７０は円板状の中間室７０ａと、少なくとも１つの軸方向溝７０ｂと、少なくとも１つの半径方向の延びている溝７０ｃとから構成されている。好ましいのは３つの軸方向溝７０ｂと、これに相応して３つの半径方向に延びている溝７０ｃである（第２図）。
ライナブシュ１６の外周には、半径方向に突出している環状の突出部１６ａが存在する（第１図）。ライナブシュ１６の突出部１６ａは、ポンプケーシング１２の内部に向けられた端面側の段部１６ｂと、外方に向かっている端面側の段部１６ｃとを有している。端面側の段部１６ｃには、ライナブシュ１６の外周に設けられている、ライナブシュ１６の段部１６ｅの円筒状の周面が接続している。閉鎖部材６６は内方に向かって開いている円筒状段部６６ｅを有している。円筒状段部６６ｅは周壁６６ａの内周面を形成している。組付け室１４は段状に形成された円筒状の形状を有しており、外方に向いている端面側の段部１２ｂを備えている。
ライナブシュ１６の円筒状段部１６ｅの外径は、閉鎖部材６６の円筒状段部６６ｅの内径に合致されていて、工具で簡単に加えることのできる特定の力を用いてライナブシュ１６と閉鎖部材６６とがはめ合わせることができるようになっている。この場合、両円筒状段部１６ｅと６６ｅの間に発生する押圧は、ライナブシュ１６と閉鎖部材６６が固く一緒に保持されるように働く。そうすることによってライナブシュ１６、閉鎖部材６６および出口弁６０をポンプケーシング１２の外部で組み立てることが可能であり、ポンプケーシング１２内に組み付ける間にこれらの部材が滑落する心配はない。これにより、ピストンポンプ１０の組立は全体として著しく簡単になる。
閉鎖部材６６の周壁６６ａには、段部６６ｃの内方すなわち偏心体５６に向いている半径方向の延びた端面側の面が存在する。ライナブシュ１６と閉鎖部材６６とは、閉鎖部材６６の端面側段部６６ｃがライナブシュ１６の端面側段部１６ｃに当接するまではめ合わせることができる。
ライナブシュ１６、閉鎖部材６６および出口弁６０を有している前組立構成群は事前に組み立てられて、ライナブシュ１６の段部１６ｂがポンプケーシング１２の段部１２ｂに当接するまで組付け室１４内に挿入される。
軸方向で見ると、ライナブシュ１６の円筒状段部１６ｅは閉鎖部材６６の円筒状段部６６ｅよりも短い。そうすることによって、ライナブシュ１６の底部１８の外方に向いている端面と、これと対向する閉鎖部材６６の凹んだ面との間に、前述した円板状の流路７０の中間室７０ａが生じる。
第２図に示すように、端面側段部６６ｃには半径方向に延びている３つの凹部が設けられていて、前述した流路７０の半径方向に延びている溝を形成している。
閉鎖部材６６の円板状段部６６ｅに、溝７０ｃに対応する角度で、端面側で見て三日月形の凹部が設けられている。溝７０ｂは、軸方向に見て、至る所で等しい半径方向の深さを有している。
提案されたようにライナブシュ１６と閉鎖部材６６との間に流路７０が延びていることは、ライナブシュ１６と閉鎖部材６６のいずれにも半径方向孔を設ける必要がないという利点を有している。このような孔は製造技術上問題があり、より高い製造コストを意味するであろう。ライナブシュ１６もしくは閉鎖部材６６が好ましくは成形品として、特に冷間プレス加工品として作製されていることにより、これらの部材の端面側に凹部を設け、それによって顕著な追加コストなしに流路７０を形成することが容易に可能である。少なくともライナブシュ１６および／または閉鎖部材６６が塑性成形、好ましくは冷間プレス加工によって作製されるので、流路７０はライナブシュ１６もしくは閉鎖部材６６と一緒に１回の作業工程で形成され得る。
閉鎖部材６６をライナブシュ１６と一緒に組付け室１４内に一緒に組み付けた後、ポンプケーシング１２は組付け室１４を取り囲む縁部の範囲で塑性変形されて、閉鎖部材６６とライナブシュ１６とを確実に組付け室１４内に固持するかしめ部７４が生じる。このかしめ部７４によって、閉鎖部材６６とポンプケーシング１２との間のシールされ、その結果として液体は組付け室１４から外方に向かって漏れ出ることができない。その上、かしめ部７４は場合によって存在する閉鎖部材６６の組付け室１４に対する半径方向のずれを補償する。この半径方向のずれは、閉鎖部材６６がライナブシュ１６の上に半径方向に異なる力で押し被せられ、またライナブシュ１６が組付け室１４内に圧し入れられることが原因で生じることがある。
高い耐摩耗性を得るために、ライナブシュ１６は硬化されている。この硬化は、ひずみのない硬化を可能にする窒化法で行われることが好ましい。
説明および図面のために優先的に選択された実施例では、入口弁４２と出口弁６０とは、ピストンポンプ１０から液体が第１の通路３６から出て第２の通路７２に送られるように配置されている。ここで補足的に言っておくと、弁４２および６０は、ピストンポンプ１０を逆方向に貫流するように、すなわちピストンポンプ１０が液体を通路７２から吸い込み、それから通路３６に送るように配置されてもよい。ピストンポンプ１０のこの変形において、入口弁と出口弁は互いに取り替えられていて、流路７０はピストンポンプの入口弁の前の吸込み側に存在している。

Claims (9)

1. 往復移動する行程運動に駆動可能なピストンを有しているピストンポンプであって、当該ピストンがライナブシュ内で軸方向に摺動可能に収容されており、当該ライナブシュがポンプケーシングの組付け室内に挿入されている形式のものにおいて、
   前記ライナブシュ（１６）が塑性成形によってのみ形成されており、
   従って該ライナブシュ（１６）は長手方向軸線の方向でアンダーカットや、半径方向に延びる孔や切欠を全く有しておらず、
   ポンプケーシング（１２）に、ライナブシュ（１６）の軸方向延長上に、半径方向で組付け室（１４）に開口している通路（３６）が設けられており、送りたい液体は前記通路（３６）を通りライナブシュ（１６）の開いた端面の方から、ライナブシュ（１６）とピストン（２４）との間にある外套室（３９）内に達することを特徴とするピストンポンプ。
2. ライナブシュ（１６）が冷間成形品、特に冷間プレス成形品である、請求項１記載のピストンポンプ。
3. ライナブシュ（１６）が硬化されている、特に窒化硬化されている、請求項１記載のピストンポンプ。
4. ライナブシュ（１６）がこれと一体的な底部（１８）を有している、請求項１記載のピストンポンプ。
5. ５． ライナブシュ（１６）の底部（１８）が貫通孔（２０）と弁座（２２）とを有している、請求項４記載のピストンポンプ。
6. 請求項１の特徴を有するピストンポンプであって、閉鎖部材を有しており、当該閉鎖部材が、組付け室をシールしながらポンプケーシング内に挿入されている形式のものにおいて、
   閉鎖部材（６６）がライナブシュ（１６）に結合されており、前記閉鎖部材（６６）がかしめ部（７４）によって組み付け室（１４）内に保持されシールされていることを特徴とする、請求項１の特徴を有するピストンポンプ。
7. 閉鎖部材（６６）がプレス嵌めによってライナブシュ（１６）に結合されている、請求項６記載のピストンポンプ。
8. 閉鎖部材（６６）が成形品、特に冷間成形品、特に冷間プレス成形品である、請求項６記載のピストンポンプ。
9. ピストンポンプ（１０）が閉鎖部材（６６）とライナブシュ（１６）との間に流路（７０）を有しており、当該流路（７０）が、閉鎖部材（６６）および／またはライナブシュ（１６）内の溝によって形成されている、請求項６記載のピストンポンプ。

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