JP4617617B2

JP4617617B2 - プランジャ型ポンプ装置

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Publication number: JP4617617B2
Application number: JP2001217536A
Authority: JP
Inventors: 明徳奥谷; 康仁関原; 明宏横山
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2001-07-18
Filing date: 2001-07-18
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2021-07-18
Also published as: JP2003028077A; DE10232384A1; US20030021709A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プランジャ型ポンプ装置に関し、特に、車両のブレーキ液圧制御装置等に好適なプランジャ型ポンプ装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
近時の車両は、アンチスキッド制御をはじめ、トラクション制御、前後制動力配分制御等、種々の制御を行なう装置が搭載されており、これらの制御に供する液圧制御装置にはプランジャ型ポンプが設けられている。例えば、特開平８−４０２３４号公報には、車両用液圧ブレーキ装置に供するプランジャ型ポンプが開示されている。同公報では、液圧ブレーキ装置内にブレーキ液を充填する際、マスタシリンダリザーバから空気抜きをした後にブレーキ液を供給する、所謂バキューム充填方法に関し、プランジャ型ポンプのポンプ室（圧縮室）にブレーキ液が充填できない点を問題とし、これを解決する手段として吐出弁のシート部にバキューム伝達用スリットを形成することが提案されている。そして、このバキューム伝達用スリットは吸入弁のシート部に形成してもよい旨記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報に記載のような従来のプランジャ型ポンプにおいては、特にポンプの吐出モードで騒音が発生するため、これを低減することが要請されている。図２８乃至図３０は、一般的なプランジャ型ポンプの作動状態を示し、騒音の発生状況を説明するもので、ポンプは吸入用逆止弁（吸入弁）ＩＶと吐出用逆止弁（吐出弁）ＯＶを備えており、これらは通常、球状弁体と、これを付勢するスプリングによって構成されている。そして、電動モータ（図示せず）によって駆動される駆動カムＤＲを備えた駆動装置によってプランジャＰＲが往復駆動され、これによって圧縮室ＣＰが縮小及び拡張するように構成されている。ポンプの吐出側はダンパ室ＤＰに接続され、ポンプの吸入側は、上記公報に記載のような液圧ブレーキ装置のアクチュエータを構成する常閉の電磁弁ＮＣと、低圧リザーバＲＳに接続されている。尚、後述するように、騒音の発生が問題となるのは特にポンプの吸入側が閉空間である場合であるので、図２８乃至図３０においては電磁弁ＮＣは閉位置で、低圧リザーバＲＳは流体（ブレーキ液）が無い、空の状態を示している。
【０００４】
図２８は、ポンプの吐出モード最後（プランジャＰＲの上死点）となった状態を示しており、このときには吸入弁ＩＶは閉位置にあって圧縮室ＣＰが縮小され最小容量Ｑとなり、吐出弁ＯＶは開位置で、球状弁体とシート部との間には隙間が形成されている。而して、圧縮室ＣＰのブレーキ液は吐出弁ＯＶの隙間からダンパ室ＤＰに吐出される。次に、駆動カムＤＲが矢印で示すように回転し、上死点から下死点に移行する状態となると、吸入弁ＩＶは閉位置のままで、圧縮室ＣＰが拡張する。従って、この段階で吐出弁ＯＶが直ちに閉成されれば、圧縮室ＣＰ内のブレーキ液の量が最小容量Ｑのままで圧縮室ＣＰ内の圧力が低下するだけであるが、吐出弁ＯＶの球状弁体がシート部に着座するまでに時間を要し、ダンパ室ＤＰから圧縮室ＣＰ内にΔＱ１のブレーキ液が流入する。従って、図２９における圧縮室ＣＰ内のブレーキ液の量は（Ｑ＋ΔＱ１）に増加する。
【０００５】
そして、図２９の状態から更に駆動カムＤＲが矢印で示すように回転し、図３０に示すように上死点に向かう状態となると、圧縮室ＣＰ内のブレーキ液（Ｑ＋ΔＱ１）が圧縮されるが、このときには吐出弁ＯＶは閉位置にあるので、図３１の（ｃ）点に細い２点鎖線で示すように、圧縮室ＣＰ内の圧力はダンパ室ＤＰ内の圧力Ｐｄを若干越える圧力まで上昇する。この上昇した圧力はプランジャＰＲを介して駆動カムＤＲに伝達され、モータ部分（図示せず）で騒音が発生することになる。尚、図３１の（ａ）点及び（ｂ）点は、夫々図２８及び図２９の状態における圧縮室ＣＰ内の圧力を示している。
【０００６】
この場合において、例えば、前掲の公報に記載のポンプのように、吸入弁のシート部にバキューム伝達用スリットが形成されている場合には、このスリットを介して圧縮室ＣＰ内のブレーキ液のうちΔＱ２（ΔＱ１と略等しい）の量が流出し得ると推測できるが、前述のように吸入側は閉じた液圧路となっているので、圧縮室ＣＰ内の圧力はダンパ室ＤＰ内の圧力と略等しくなるまで上昇する。また、図２８に示すようにプランジャＰＲには樹脂製のシール部材ＳＬが配設されており、このシール部材ＳＬは完全なシールを構成するものではないので、ここにも若干の間隙が生じ得るが、上記のスリットと同様吸入側は閉じた液圧路となっているので、圧縮室ＣＰ内の圧力を低下させることはできない。また、この間隙はバラツキがあるので、このシール部材ＳＬを特段の設定をすることなくそのまま連通孔として騒音対策に利用し得るというものでもない。
【０００７】
そこで、本発明は、プランジャ型ポンプ装置において、簡単な構成で、特に吐出弁の作動に起因する騒音を低減することを課題とする。尚、本発明においては、プランジャ型ポンプの吸入側に低圧リザーバを接続したプランジャ型ポンプ装置を対象とし、その適用対象は車両用液圧ブレーキ装置に限らず、広く流体装置に適用し得るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明のプランジャ型ポンプ装置は、圧縮室を郭成するハウジングと、該ハウジング内に摺動自在に収容し前記圧縮室に一端が露呈するように配置するプランジャと、該プランジャを往復駆動する駆動手段と、前記圧縮室に連通接続する吐出弁と、前記圧縮室に連通接続する吸入弁と、所定圧以上の流体を収容し、少くとも前記吸入弁を介して前記圧縮室に連通接続する低圧リザーバとを備えたプランジャ型ポンプ装置において、前記吸入弁が閉位置にあっても前記圧縮室から前記低圧リザーバ側への微量の流体の流出を許容する流出許容手段と、該流出許容手段から流出した微量の流体を収容し得る容量空間を有し、前記流体を前記所定圧より小さい微小圧力下で収容する容量手段とを備えることとしたものである。
【０００９】
前記プランジャ型ポンプ装置において、請求項２に記載のように、前記吸入弁は、弁座及び該弁座に着座するように付勢された弁体を有し、該弁体及び前記弁座の少くとも何れか一方にスリットを形成し、該スリットによって前記流出許容手段を構成するとよい。而して、前記流出許容手段により、前記吸入弁が閉位置にあっても前記スリットを介して前記圧縮室から前記低圧リザーバ側への微量の流体の流出が許容される。
【００１０】
また、請求項３に記載のように、前記プランジャを、前記圧縮室から微量の流体の通過を許容するシール部材を介して、前記ハウジング内に摺動自在に収容し、前記シール部材によって前記流出許容手段を構成することとしてもよい。
【００１１】
前記低圧リザーバは、請求項４に記載のように、少くとも前記吸入弁を介して前記圧縮室に連通接続するシリンダと、該シリンダ内に摺動自在に収容し、当該シリンダ内に流体を収容する流体室を形成するピストンと、該ピストンを、前記流体室を縮小する方向に付勢する付勢手段とを備えたものとするとよい。
【００１２】
前記請求項４記載の装置において、請求項５に記載のように、前記ピストンの、前記流体室に露呈する面に凹部を形成すると共に、該凹部をダイヤフラム部材によって被覆し、該ダイヤフラム部材が前記凹部の内側に変形したときに前記流体室内に形成される拡大空間によって前記容量手段の容量空間を構成するとよい。また、請求項６に記載のように、前記ダイヤフラム部材を前記ピストンと一体的に形成してもよい。
【００１３】
前記請求項４記載の装置において、請求項７に記載のように、前記ピストンの外周に環状溝を形成すると共に、該環状溝に対し前記ピストンの摺動方向に所定の空隙を形成するように環状弾性部材を嵌合して成り、該環状弾性部材が変形したときに前記環状弾性部材と前記環状溝との間に形成される拡大空間によって前記容量手段の容量空間を構成することとしてもよい。
【００１４】
前記請求項４記載の装置において、請求項８に記載のように、前記ピストンを前記付勢手段の付勢方向に対して逆方向に付勢する逆付勢手段を備え、該逆付勢手段の前記付勢手段に対する相対的な付勢力を調整して前記流体室を拡大し、該拡大空間によって前記容量手段の容量空間を構成することとしてもよい。
【００１５】
前記請求項８記載の装置において、前記逆付勢手段としては、請求項９に記載のように、前記ピストンと前記シリンダとの間に介装する弾性部材とするとよい。尚、前記弾性部材としては、皿ばね、コイルスプリング、弾性樹脂リング等がある。
【００１６】
前記請求項１記載の装置において、請求項１０に記載のように、前記容量手段が、前記流体室に連通するように前記ピストンに形成した副シリンダと、該副シリンダ内に摺動自在に収容し、当該副シリンダ内に流体を収容する副流体室を形成する副ピストンと、該副ピストンを、前記副流体室を縮小する方向に付勢する副付勢手段とを備えたものとしてもよい。
【００１７】
あるいは、請求項１１に記載のように、前記容量手段が、前記流体室に連通するように前記ハウジングに形成した副シリンダと、該副シリンダ内に摺動自在に収容し、当該副シリンダ内に流体を収容する副流体室を形成する副ピストンと、該副ピストンを、前記副流体室を縮小する方向に付勢する副付勢手段とを備えたものとしてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明のプランジャ型ポンプ装置の一実施形態を示すもので、ハウジング１にはダンパ室ＤＰ及び圧縮室ＣＰが郭成されると共に、この圧縮室ＣＰに連通する孔１ａ及び１ｂが形成されている。この孔１ａには、摺動自在にプランジャ２が収容され、圧縮室ＣＰに一端が露呈するように配置されている。
【００１９】
本実施形態のプランジャ２はスプール形状で、中央の環状溝２ａに環状のシール部材Ｓ１が嵌合されており、この前後が流体的に遮断された状態で孔１ａ内を摺動し得るように構成されている。そして、プランジャ２を往復駆動する駆動手段として、孔１ａの軸に直交するシャフト３を中心に図示しない電動モータによって回転駆動される駆動カム４が配置されている。そして、後述するシート部材６ａとプランジャ２との間に張設されたコイルスプリング５によって、プランジャ２が駆動カム４の外周カム面に押接するように付勢されている。尚、プランジャ２の駆動カム４に当接する端面側は大気圧となっている。而して、駆動カム４は、その中心に対して偏心した位置関係にあるシャフト３を中心に回転駆動されるので、駆動カム４の外周カム面に当接するプランジャ２が孔１ａ内を往復する。本実施形態では、駆動カム４の一回転でプランジャ２が一往復するように設定されている。
【００２０】
また、圧縮室ＣＰには、吐出弁６が連通接続されると共に、孔１ｂを介して吸入弁７が連通接続されている。本実施形態の吐出弁６は逆止弁を構成するもので、圧縮室ＣＰに嵌着されたシート部材６ａと、このシート部材６ａに形成された吐出孔６ｅ回りの弁座に着座する球状弁体６ｂと、この球状弁体６ｂを着座方向に付勢するコイルスプリング６ｃと、このコイルスプリング６ｃを保持するようにシート部材６ａに係止されたリテーナ６ｄから成る。同様に、本実施形態の吸入弁７も逆止弁を構成するもので、圧縮室ＣＰに連通する孔１ｂに嵌着されたシート部材７ａと、このシート部材７ａに形成された吸入孔７ｅ回りの弁座に着座する球状弁体７ｂと、この球状弁体７ｂを着座方向に付勢するコイルスプリング７ｃと、このコイルスプリング７ｃを保持するようにシート部材７ａに係止されたリテーナ７ｄから成る。
【００２１】
そして、シート部材７ａの、球状弁体７ｂが着座する吸入孔７ｅ回りの弁座に、微小なスリット７ｓが形成されている。従って、球状弁体７ｂが吸入孔７ｅ回りの弁座に着座した状態で、吸入弁７が閉位置にあっても、圧縮室ＣＰから低圧リザーバ１０側への微量の流体の流出が許容される。而して、本実施形態においてはスリット７ｓによって本発明の流出許容手段が構成されている。
【００２２】
上記の吸入弁７には低圧リザーバ１０が連通接続されており、低圧リザーバ１０は吸入弁７を介して圧縮室ＣＰに連通接続され得る。本実施形態の低圧リザーバ１０は図４及び図５に示したものと同様の構成で、所定圧以上の流体を収容することができる。即ち、少くとも吸入弁７を介して圧縮室ＣＰに連通接続されるシリンダ１０ａ内に、ピストン１１が摺動自在に収容され、このピストン１１の頂面とシリンダ１０ａの内壁との間に流体室ＣＦが形成される。ピストン１１の外周にはシール部材Ｓ２が配設され、このシール部材Ｓ２を介して、流体室ＣＦ内とピストン１１を介して反対側のシリンダ１０ａ内とが、流体的に分離されている。そして、流体室ＣＦを縮小する方向にピストン１１を付勢する付勢手段として、コイルスプリング１２が配置されている。従って、流体室ＣＦには、コイルスプリング１２の付勢力に抗し得る所定圧以上の流体が収容される。プレート１３はコイルスプリング１２を支持する部材であり、その中央に形成された孔１３ａを介して、シリンダ１０ａ内のコイルスプリング１２側が大気と連通し得るように構成されている。
【００２３】
また、本実施形態の低圧リザーバ１０においては、流体室ＣＦに露呈するピストン１１の頂面に凹部１１ａ及び１１ｂから成る段付凹部が形成されており、その段部に、凹部１１ｂを覆うようにダイヤフラム部材１４が配置され、環状部材１５によって固定されている。尚、凹部１１ｂの底面には連通孔１１ｃが形成されている。これにより、ダイヤフラム部材１４と凹部１１ｂとの間に空間が形成され、ダイヤフラム部材１４が凹部１１ｂの内側に変形したときに形成される拡大空間によって本発明の容量空間が構成される。このとき、ダイヤフラム部材１４と凹部１１ｂとの間の空間は連通孔１１ｃを介して大気と連通されているので、流体室ＣＦに流入する流体が所定圧より小さい微小圧力で、ダイヤフラム部材１４が凹部１１ｂの内側に変形する。而して、ダイヤフラム部材１４の上面に形成される拡大空間に、流体が微小圧力下で収容される。
【００２４】
次に、上記の構成になる本実施形態のポンプ装置の作動を説明する。駆動カム４がシャフト３を中心に回転駆動されると、プランジャ２が孔１ａ内を往復運動する。これにより、プランジャ２が図１の右方に移動すると圧縮室ＣＰが拡張され、吸入弁７が開弁し（吐出弁６は閉位置）、吸入孔７ｅを介して低圧リザーバ１０の流体室ＣＦ内の流体（例えばブレーキ液）が供給されると、開位置の吸入弁７を介して圧縮室ＣＰ内に流体が導入される。そして、プランジャ２が図１の左方に移動すると、圧縮室ＣＰが縮小され、吸入弁７が閉弁すると共に、吐出弁６が開弁し、圧縮室ＣＰ内の流体がダンパ室ＤＰに吐出される。
【００２５】
上記の作動において、プランジャ２がその上死点（左端位置）から右方に移動するときには、吐出弁６の球状弁体６ｂがシート部材６ａに着座するまでの間に若干の流体（ブレーキ液）が圧縮室ＣＰ内に吸入される。この余剰流体は、吸入弁７が閉位置にあっても、吸入弁７のスリット７ｓを介して、低圧リザーバ１０側に流出する。このようにスリット７ｓを介して流出した流体は、低圧リザーバ１０の流体室ＣＦに流入し、ダイヤフラム部材１４が凹部１１ｂの内側に変形し、その上面に形成される拡大空間に、流体が収容される。而して、圧縮室ＣＰ内の圧力は、図３１に実線で示すように過度に上昇することはなく、従ってプランジャ２を介した雑音の発生を抑制することができる。
【００２６】
図２はプランジャ型ポンプ装置の他の実施形態を示すもので、図１のプランジャ２及び吸入弁７に代えて、プランジャ２０及び吸入弁７０が用いられ、これらのプランジャ２０及び吸入弁７０を介して低圧リザーバ１０が圧縮室ＣＰに連通するように構成されている。本実施形態においては、圧縮室ＣＰとダンパ室ＤＰを連通する孔１ｃが形成されており、この孔１ｃに吐出弁６０が嵌着されている。また、ハウジング１に固定されたプラグ部材８によって圧縮室ＣＰが郭成されており、この圧縮室ＣＰ内に吸入弁７０が収容されている。
【００２７】
本実施形態のプランジャ２０には、図２に示すように、環状溝２１、圧縮室ＣＰ内に開口する軸方向の穴２２、及びこれらを連通接続する連通孔２３が形成されており、環状溝２１を中心に圧縮室ＣＰ側に環状のシール部材Ｓ３が配設され、駆動カム４側に環状のシール部材Ｓ４が配設されている。そして、環状溝２１とハウジング１で形成される流体室ＣＧが、図２に一点鎖線で示すように、低圧リザーバ１０の流体室ＣＦ（図２では図示省略）に連通接続されている。駆動カム４側のシール部材Ｓ４はゴム製の完全シール型であるが、圧縮室ＣＰ側のシール部材Ｓ３は樹脂製で、完全シール型ではなく、圧縮室ＣＰから微量の流体の通過を許容するように構成されている。即ち、図３に拡大して示し、その上段に初期位置の状態を示すように、プランジャ２０の環状溝２４に対し若干の間隙を有するように、樹脂製のシール部材Ｓ３が嵌合されており、図３の下段に加圧状態を示すように、環状溝２４とシール部材Ｓ３との間に、圧縮室ＣＰからの微量の流体の通過を許容する流路が形成される。而して、本実施形態においては、シール部材Ｓ３によって本発明の流出許容手段が構成されている。
【００２８】
図１及び図２に示した構成に対し、吸入弁７を介して、あるいは吸入弁７０及びプランジャ２０を介して、圧縮室ＣＰに連通接続される低圧リザーバの構成としては、図１に示す低圧リザーバ１０に限らず、以下に説明する種々の態様の低圧リザーバを用いることができる。図４及び図５は、本発明で用いる低圧リザーバの第１の実施形態を示すもので、図１に示した低圧リザーバ１０と同一であるので、構造の説明は省略する。図４は容量手段として作動する前、図５は容量手段として作動している状態を示し、流体が流体室ＣＦに流入すると、図５に示すようにダイヤフラム部材１４が凹部１１ｂの内側に変形して、その上面に形成される拡大空間に、流体が収容される。このように形成された拡大空間によって本発明にいう容量空間が構成される。
【００２９】
而して、ダイヤフラム部材１４の凹部１１ｂ上面の拡大空間の流体はダイヤフラム部材１４の弾性変形による微小圧力下で収容されることになる。即ち、低圧リザーバ１０の流体室ＣＦ内の圧力に対するピストン１１のストロークは図２６に実線で示す関係となり、従来の低圧リザーバ１０と同様、所定圧（Ｐｂ）以上となるまではピストン１１のストロークが得られない。しかし、本実施形態においては、破線で示すように、流体室ＣＦ内の圧力に対する容量手段（ダイヤフラム部材１４及び凹部１１ｂ）の作用によって、所定圧（Ｐｂ）より小さい微小圧力（Ｐａ）でピストン１１の微小ストローク（Ｄａ）が得られ、微小圧力（Ｐａ）の流体が収容される。そして、流体室ＣＦ側の圧力が低下すれば、ダイヤフラム部材１４の凹部１１ｂ上面の拡大空間分の流体はダイヤフラム部材１４の弾性力によって流体室ＣＦに戻される。
【００３０】
図６及び図７は、本発明で用いる低圧リザーバの第２の実施形態を示すもので、図６は容量手段として作動する前、図７は容量手段として作動している状態を示す。本実施形態においては、ダイヤフラム部材１４がピストン１１と一体的に形成されている。例えば、ピストン１１が樹脂によって成形される際に、弾性樹脂材料のダイヤフラム部材１４が一体成形される。これにより、図４及び図５の実施形態における環状部材１５が不要となるので、部品点数が低減され、製造工程も少なくなる。尚、その他の構成は図４及び図５の実施形態と実質的に同じであるので、実質的に同じ部分には図４及び図５と同一の符号を付して説明は省略する。
【００３１】
図８及び図９は、本発明で用いる低圧リザーバの第３の実施形態を示すもので、図８は容量手段として作動する前、図９は容量手段として作動している状態を示す。尚、図１０は図９の一部を拡大して示した図であり、説明を容易にするためシール部材Ｓ５のハッチングは省略している。本実施形態においては、ピストン１１の外周に形成された環状溝１６に嵌合されるシール部材Ｓ５が、前述の実施形態におけるシール部材Ｓ２と異なる形状に形成されており、シール部材Ｓ５と環状溝１６との間に所定の空間が形成される。即ち、本発明の環状弾性部材を構成するシール部材Ｓ５は、略Ｘ字状の断面形状を有し、略矩形断面の環状溝１６に嵌合されたときに所定の空間が形成されるように設定されている。尚、その他の構成は図４及び図５の実施形態と実質的に同じであるので、実質的に同じ部分には図４及び図５と同一の符号を付して説明は省略する。
【００３２】
而して、図９に示すように、流体室ＣＦに流体が流入すると、その微小圧力によりシール部材Ｓ５が環状溝１６の一端側（図９の下方側）に押圧されると共に、シール部材Ｓ５の環状溝１６に当接する部分が、環状溝１６の内側面に密着するように変形し、図１０に示すように拡大空間ＣＬが形成され、これによって本発明にいう容量空間が構成される。従って、流体は拡大空間ＣＬを含む環状溝１６内の空間に流入するが、このシール部材Ｓ５の弾性変形による微小圧力下で収容されていることになる。即ち、図２６に破線で示すように、流体室ＣＦ内の圧力に対する容量手段（シール部材Ｓ５及び環状溝１６）の作用によって、所定圧（Ｐｂ）より小さい微小圧力（Ｐａ）でピストン１１の微小ストローク（Ｄａ）が得られ、微小圧力（Ｐａ）の流体が収容される。そして、流体室ＣＦ側の圧力が低下すれば、拡大空間ＣＬの流体はシール部材Ｓ５の弾性力によって流体室ＣＦに戻される。本実施形態においては、低圧リザーバとしては従来と同様の構造であり、シール部材Ｓ５を収容するだけでよいので、製造が容易である。
【００３３】
図１１及び図１２は、本発明で用いる低圧リザーバの第４の実施形態を示すもので、図１１は容量手段として作動する前、図１２は容量手段として作動している状態を示す。尚、図１３は図１２の一部を拡大して示した図であり、説明を容易にするためシール部材Ｓ６のハッチングは省略している。本実施形態においても、図８及び図９の実施形態と同様、シール部材Ｓ６と環状溝１６との間に形成される拡大空間（図１３にＣＬで示す）によって本発明にいう容量空間が構成されるが、図８及び図９の実施形態におけるシール部材Ｓ５と異なる形状に形成されている。即ち、本発明の環状弾性部材を構成するシール部材Ｓ６は、略Ｕ字状の断面形状を有し、略矩形断面の環状溝１６に嵌合されたときに所定の空間が形成されるように設定されている。
【００３４】
而して、図１２に示すように、流体室ＣＦに流体が流入すると、その微小圧力によりシール部材Ｓ６が環状溝１６の一端側（図１２の下方側）に押圧されると共に、シール部材Ｓ６の環状溝１６に当接する部分が、環状溝１６の内側面に密着するように変形し、これによって形成される拡大空間ＣＬを含む環状溝１６内の流体はシール部材Ｓ６の弾性変形による微小圧力下で収容される。即ち、図２６に破線で示すように、微小圧力（Ｐａ）でピストン１１の微小ストローク（Ｄａ）が得られ、微小圧力（Ｐａ）の流体が収容される。尚、その他の構成は図８及び図９の実施形態と実質的に同じであるので、実質的に同じ部分には図８及び図９と同一の符号を付して説明は省略する。本実施形態においても、低圧リザーバとしては従来と同様の構造であり、シール部材Ｓ６を収容するだけでよいので、製造が容易である。
【００３５】
図１４及び図１５は、本発明で用いる低圧リザーバの第５の実施形態を示すもので、図１４は容量手段として作動する前、図１５は容量手段として作動している状態を示す。本実施形態は、ピストン１１をコイルスプリング１２の付勢方向に対して逆方向に付勢する逆付勢手段として、ピストン１１とシリンダ１０ａとの間に介装する弾性部材を用いたものである。本実施形態においては、この弾性部材として皿ばね１７を用い、この皿ばね１７のコイルスプリング１２に対する相対的な付勢力を調整し、流体室ＣＦを拡大したときの拡大空間によって本発明の容量空間を構成することとしている。
【００３６】
而して、図１４に示す非作動時には、コイルスプリング１２の付勢力に対する皿ばね１７の付勢力によって、ピストン１１とシリンダ１０ａの内壁との間のクリアランスはＤ１となるように調整されているが、流体室ＣＦに流入する流体の微小圧力が付加されると流体室ＣＦが拡張され、図１５に示すようにクリアランスがＤ２となり、流体は皿ばね１７のコイルスプリング１２に対する相対的な付勢力による微小圧力下で収容されることになる。即ち、本実施形態における低圧リザーバ１０の流体室ＣＦ内の圧力に対するピストン１１のストロークは図２７に示す関係となり、所定圧（Ｐｂ）より小さい微小圧力（Ｐａ）でピストン１１の微小ストローク（Ｄｂ）が得られ、微小圧力（Ｐａ）の流体が収容される。本実施形態においては、ピストン１１は従来と同様の構造であり、皿ばね１７を収容するスペースを確保するだけでよいので、製造が容易である。尚、その他の構成は図４及び図５の実施形態と実質的に同じであるので、実質的に同じ部分には図４及び図５と同一の符号を付して説明は省略する。
【００３７】
図１６及び図１７は、本発明で用いる低圧リザーバの第６の実施形態を示すもので、図１６は容量手段として作動する前、図１７は容量手段として作動している状態を示す。本実施形態も、ピストン１１をコイルスプリング１２の付勢方向に対して逆方向に付勢する逆付勢手段として、ピストン１１とシリンダ１０ａとの間に介装する弾性部材を用いたものである。本実施形態においては、この弾性部材としてコイルスプリング１８を用い、このコイルスプリング１８のコイルスプリング１２に対する相対的な付勢力を調整し、流体室ＣＦを拡大したときの拡大空間によって本発明の容量空間を構成することとしている。
【００３８】
而して、図１６に示す非作動時には、コイルスプリング１２の付勢力に対するコイルスプリング１８の付勢力によって、ピストン１１とシリンダ１０ａの内壁との間のクリアランスはＤ３となるように調整されているが、流体室ＣＦに流入する流体の微小圧力が付加されると流体室ＣＦが拡張され、図１７に示すようにクリアランスがＤ４となり、流体はコイルスプリング１８のコイルスプリング１２に対する相対的な付勢力による微小圧力下で収容されることになる。即ち、本実施形態においても低圧リザーバ１０の流体室ＣＦ内の圧力に対するピストン１１のストロークは図２７に示す関係となり、微小圧力（Ｐａ）の流体が収容される。本実施形態においては、ピストン１１は従来と同様の構造であり、逆付勢手段として付勢力の調整が容易なコイルスプリング１８を用いることができるが、ピストン１１と対向し流体室ＣＦに連通する位置に、コイルスプリング１８を収容する拡径部１ｄを形成する必要がある。尚、その他の構成は図４及び図５の実施形態と実質的に同じであるので、実質的に同じ部分には図４及び図５と同一の符号を付して説明は省略する。
【００３９】
図１８及び図１９は、本発明で用いる低圧リザーバの第７の実施形態を示すもので、図１８は容量手段として作動する前、図１９は容量手段として作動している状態を示す。本実施形態も、ピストン１１をコイルスプリング１２の付勢方向に対して逆方向に付勢する逆付勢手段として、ピストン１１とシリンダ１０ａとの間に介装する弾性部材を用いたものである。本実施形態においては、この弾性部材として弾性樹脂リング１９を用い、この弾性樹脂リング１９のコイルスプリング１２に対する相対的な付勢力を調整し、流体室ＣＦを拡大したときの拡大空間によって本発明の容量空間を構成することとしている。
【００４０】
而して、図１８に示す非作動時には、コイルスプリング１２の付勢力に対する弾性樹脂リング１９の付勢力によって、ピストン１１とシリンダ１０ａの内壁との間のクリアランスはＤ５となるように調整されているが、流体室ＣＦに流入する流体の微小圧力が付加されると流体室ＣＦが拡張され、図１９に示すようにクリアランスがＤ６となり、流体は弾性樹脂リング１９のコイルスプリング１２に対する相対的な付勢力による微小圧力下で収容されていることになる。即ち、本実施形態においても低圧リザーバ１０の流体室ＣＦ内の圧力に対するピストン１１のストロークは図２７に示す関係となり、微小圧力（Ｐａ）の流体が収容される。また、本実施形態においても、ピストン１１は従来と同様の構造であり、弾性樹脂リング１９を収容するスペースを確保するだけでよいので、製造が容易である。尚、その他の構成は図４及び図５の実施形態と実質的に同じであるので、実質的に同じ部分には図４及び図５と同一の符号を付して説明は省略する。
【００４１】
図２０及び図２１は、本発明で用いる低圧リザーバの第８の実施形態を示すもので、図２０は容量手段として作動する前、図２１は容量手段として作動している状態を示す。本実施形態においては、ピストン１１０に、流体室ＣＦに連通する副シリンダ１１１が形成され、この副シリンダ１１１内に副ピストン１１２が摺動自在に収容されている。従って、副シリンダ１１１内に、本発明の容量空間を構成し流体を収容する副流体室ＣＳが形成される。そして、副付勢手段として、副シリンダ１１１内にコイルスプリング１１３が収容され、このコイルスプリング１１３によって副流体室ＣＳを縮小する方向に副ピストン１１２が付勢されている。
【００４２】
而して、図２０に示す非作動時には、コイルスプリング１１３の付勢力によって副ピストン１１２が図２０の初期位置に保持され、副ピストン１１２とシリンダ１０ａの内壁との間のクリアランスはＤ７となっているが、流体が副流体室ＣＳ内に流入すると、コイルスプリング１１３の付勢力に抗して副ピストン１１２が駆動され、副流体室ＣＳが拡張され、図２１に示すようにクリアランスがＤ８となり、流体はコイルスプリング１１３の付勢力による微小圧力下で収容されていることになる。即ち、低圧リザーバ１０の流体室ＣＦ内の圧力に対する副ピストン１１２のストロークは図２６に実線で示す関係となり、所定圧（Ｐｂ）以上となるまではピストン１１のストロークが得られないが、破線で示すように、所定圧（Ｐｂ）より小さい微小圧力（Ｐａ）で副ピストン１１２の微小ストローク（Ｄａ）が得られ、副流体室ＣＳ内に微小圧力（Ｐａ）の流体が収容される。そして、流体室ＣＦひいては副流体室ＣＳの圧力が低下すれば、コイルスプリング１１３の付勢力によって副ピストン１１２が初期位置方向に戻され、副流体室ＣＳ内の流体は流体室ＣＦに戻される。
【００４３】
本実施形態においては、シリンダ１０ａ等は従来と同様の構造であるが、本実施形態のピストン１１０の構造は従来のピストン構造とは異なる。しかし、付勢力の調整が容易なコイルスプリング１１３が用いられているので、仕様の設定が容易である。尚、その他の構成は図４及び図５の実施形態と実質的に同じであるので、実質的に同じ部分には図４及び図５と同一の符号を付して説明は省略する。
【００４４】
図２２及び図２３は、本発明で用いる低圧リザーバの第９の実施形態を示すもので、図２２は容量手段として作動する前、図２３は容量手段として作動している状態を示す。本実施形態においては、図２０及び図２１に示した実施形態に対し、ピストン１１０をコイルスプリング１１３と逆方向に付勢するコイルスプリング１１４を設けたもので、これらのコイルスプリング１１３及び１１４によって副流体室ＣＳ内の流体の微小圧力の調整を容易に行なうことができる。
【００４５】
而して、本実施形態においては、図２２に示す非作動時には、副ピストン１１２が初期位置に保持され、副ピストン１１２とシリンダ１０ａの内壁との間のクリアランスはＤ９となっているが、流体が副流体室ＣＳに流入すると副ピストン１１２が駆動され、副流体室ＣＳが拡張され、図２３に示すようにクリアランスがＤ１０となり、流体はコイルスプリング１１３及び１１４の付勢力の差による微小圧力下で収容される。即ち、本実施形態においても、図２６に破線で示すように、所定圧（Ｐｂ）より小さい微小圧力（Ｐａ）で副ピストン１１２の微小ストローク（Ｄａ）が得られ、副流体室ＣＳ内に微小圧力（Ｐａ）の流体が収容される。尚、その他の構成は図２０及び図２１の実施形態と実質的に同じであるので、実質的に同じ部分には図２０及び図２１と同一の符号を付して説明は省略する。本実施形態においては、コイルスプリング１１３及び１１４によって副ピストン１１２に対する付勢力を容易に調整することができるので、図２０及び図２１の実施形態に比し、仕様の設定が一層容易となる。
【００４６】
図２４及び図２５は、本発明で用いる低圧リザーバの第１０の実施形態を示すもので、図２４は容量手段として作動する前、図２５は容量手段として作動している状態を示す。前述の図２０及び図２１に示した実施形態では副シリンダ１１１等がピストン１１０に収容されているのに対し、本実施形態においてはハウジング１に収容されている。即ち、図２４及び図２５に示す実施形態においては、ハウジング１に、流体室ＣＦに連通する副シリンダ１１１が形成され、この副シリンダ１１１内に副ピストン１１２が摺動自在に収容されている。従って、副シリンダ１１１内に、本発明の容量空間を構成し流体を収容する副流体室ＣＳが形成される。
【００４７】
そして、副付勢手段として、副シリンダ１１１内にコイルスプリング１１３が収容され、このコイルスプリング１１３によって副流体室ＣＳを縮小する方向に副ピストン１１２が付勢されている。尚、ピストン１１等の構成は図４及び図５の実施形態と実質的に同じであるので、実質的に同じ部分には図４及び図５と同一の符号を付して説明は省略する。而して、本実施形態においても、図２６に破線で示すように、所定圧（Ｐｂ）より小さい微小圧力（Ｐａ）で副ピストン１１２の微小ストローク（Ｄａ）が得られ、副流体室ＣＳ内に微小圧力（Ｐａ）の流体が収容される。本実施形態においては、ピストン１１は従来と同様の構造であり、本発明の容量手段はハウジング１に別途形成されることになるが、仕様の設定は容易である。
【００４８】
而して、上記の各実施形態によれば、圧縮室ＣＰ内の余剰流体は、吸入弁７が閉位置にあっても、各流出許容手段を介して、低圧リザーバ１０側に流出し、各容量手段内に微小圧力下で収容される。従って、次の上死点での圧縮室ＣＰ内の圧力は、図３１に実線で示すように過度に上昇することはないので、騒音の発生が抑えられる。尚、このときの圧縮室ＣＰ内の圧力上昇は、吐出弁６を介して圧縮室ＣＰ内に流入する流体の量ΔＱ１より低圧リザーバ１０側に流出する流体の量ΔＱ２の方が大きい程、次の上死点での圧縮室ＣＰ内の圧力を低くすることができるが、ΔＱ２が大き過ぎるとポンプ効率が低下することになるので、ΔＱ１とΔＱ２が略等しくなるように設定することが望ましい。
【００４９】
尚、上記の各実施形態に係るプランジャ型ポンプ装置は、例えば車両用液圧ブレーキ装置においてアンチスキッド制御等を行なうアクチュエータ等と呼ばれる制御装置に好適であるが、本発明はこれに限るものではなく、種々の流体装置に適用した場合にも同様に、駆動時の騒音を低減することができる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、本発明のプランジャ型ポンプ装置においては、請求項１に記載のように、吸入弁が閉位置にあっても圧縮室から低圧リザーバ側への微量の流体の流出を許容する流出許容手段と、該流出許容手段から流出した微量の流体を収容し得る容量空間を有し、流体を所定圧より小さい微小圧力下で収容する容量手段とを備えた簡単な構成で、特に吐出弁の作動に起因するポンプ装置の騒音を容易且つ確実に低減することができる。
【００５１】
また、請求項２及び３に記載の装置においては、既存の装置に若干の修正を加えるだけで前記流出許容手段を構成することができるので、装置の大型化を惹起することなく、騒音を低減することができる。
【００５２】
更に、請求項４乃至１１に記載の装置においては、簡単な構成で前記容量手段を構成することができるので、装置の大型化を惹起することなく、騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るプランジャ型ポンプ装置を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係るポンプ装置を示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るポンプ装置の一部を拡大した断面図である。
【図４】本発明で用いる低圧リザーバの第１の実施形態を示す断面図である。
【図５】第１の実施形態の低圧リザーバの一部作動状態を示す断面図である。
【図６】本発明で用いる低圧リザーバの第２の実施形態を示す断面図である。
【図７】第２の実施形態の低圧リザーバの一部作動状態を示す断面図である。
【図８】本発明で用いる低圧リザーバの第３の実施形態を示す断面図である。
【図９】第３の実施形態の低圧リザーバの一部作動状態を示す断面図である。
【図１０】図９の一部を拡大して示した断面図である。
【図１１】本発明で用いる低圧リザーバの第４の実施形態を示す断面図である。
【図１２】第４の実施形態の低圧リザーバの一部作動状態を示す断面図である。
【図１３】図１２の一部を拡大して示した断面図である。
【図１４】本発明で用いる低圧リザーバの第５の実施形態を示す断面図である。
【図１５】第５の実施形態の低圧リザーバの一部作動状態を示す断面図である。
【図１６】本発明で用いる低圧リザーバの第６の実施形態を示す断面図である。
【図１７】第６の実施形態の低圧リザーバの一部作動状態を示す断面図である。
【図１８】本発明で用いる低圧リザーバの第７の実施形態を示す断面図である。
【図１９】第７の実施形態の低圧リザーバの一部作動状態を示す断面図である。
【図２０】本発明で用いる低圧リザーバの第８の実施形態を示す断面図である。
【図２１】第８の実施形態の低圧リザーバの一部作動状態を示す断面図である。
【図２２】本発明で用いる低圧リザーバの第９の実施形態を示す断面図である。
【図２３】第９の実施形態の低圧リザーバの一部作動状態を示す断面図である。
【図２４】本発明で用いる低圧リザーバの第１０の実施形態を示す断面図である。
【図２５】第１０の実施形態の低圧リザーバの一部作動状態を示す断面図である。
【図２６】本発明の一部の実施形態における低圧リザーバの流体室内の圧力に対するピストンのストロークの関係を示すグラフである。
【図２７】本発明の残部の実施形態における低圧リザーバの流体室内の圧力に対するピストンのストロークの関係を示すグラフである。
【図２８】一般的なプランジャ型ポンプの作動状態を示し、特にプランジャが上死点となった状態を示す説明図である。
【図２９】一般的なプランジャ型ポンプの作動状態を示し、特にプランジャが上死点から下死点に移行するときの状態を示す説明図である。
【図３０】一般的なプランジャ型ポンプの作動状態を示し、特にプランジャが次の上死点に向かう状態を示す説明図である。
【図３１】一般的なプランジャ型ポンプ及び本発明における、プランジャの位置に対応した圧縮室内の圧力状態を示すグラフである。
【符号の説明】
１ハウジング，２，２０プランジャ，３シャフト，
４駆動カム，６，６０吐出弁，７，７０吸入弁，
１０低圧リザーバ，１１ピストン，１４ダイヤフラム部材，
Ｓ１〜Ｓ６シール部材，ＣＰ圧縮室，ＣＦ流体室，
ＣＳ副流体室，ＣＬ拡大空間，ＤＰダンパ室

Claims

圧縮室を郭成するハウジングと、該ハウジング内に摺動自在に収容し前記圧縮室に一端が露呈するように配置するプランジャと、該プランジャを往復駆動する駆動手段と、前記圧縮室に連通接続する吐出弁と、前記圧縮室に連通接続する吸入弁と、所定圧以上の流体を収容し、少くとも前記吸入弁を介して前記圧縮室に連通接続する低圧リザーバとを備えたプランジャ型ポンプ装置において、前記吸入弁が閉位置にあっても前記圧縮室から前記低圧リザーバ側への微量の流体の流出を許容する流出許容手段と、該流出許容手段から流出した微量の流体を収容し得る容量空間を有し、前記流体を前記所定圧より小さい微小圧力下で収容する容量手段とを備えたことを特徴とするプランジャ型ポンプ装置。
前記吸入弁が、弁座及び該弁座に着座するように付勢された弁体を有し、該弁体及び前記弁座の少くとも何れか一方にスリットを形成し、該スリットによって前記流出許容手段を構成したことを特徴とする請求項１記載のプランジャ型ポンプ装置。
前記プランジャを、前記圧縮室から微量の流体の通過を許容するシール部材を介して、前記ハウジング内に摺動自在に収容し、前記シール部材によって前記流出許容手段を構成したことを特徴とする請求項１記載のプランジャ型ポンプ装置。
前記低圧リザーバが、少くとも前記吸入弁を介して前記圧縮室に連通接続するシリンダと、該シリンダ内に摺動自在に収容し、当該シリンダ内に流体を収容する流体室を形成するピストンと、該ピストンを、前記流体室を縮小する方向に付勢する付勢手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載のプランジャ型ポンプ装置。
前記ピストンの、前記流体室に露呈する面に凹部を形成すると共に、該凹部をダイヤフラム部材によって被覆し、該ダイヤフラム部材が前記凹部の内側に変形したときに前記流体室内に形成される拡大空間によって前記容量手段の容量空間を構成することを特徴とする請求項４記載のプランジャ型ポンプ装置。
前記ダイヤフラム部材を前記ピストンと一体的に形成して成ることを特徴とする請求項５記載のプランジャ型ポンプ装置。
前記ピストンの外周に環状溝を形成すると共に、該環状溝に対し前記ピストンの摺動方向に所定の空隙を形成するように環状弾性部材を嵌合して成り、該環状弾性部材が変形したときに前記環状弾性部材と前記環状溝との間に形成される拡大空間によって前記容量手段の容量空間を構成することを特徴とする請求項４記載のプランジャ型ポンプ装置。
前記ピストンを前記付勢手段の付勢方向に対して逆方向に付勢する逆付勢手段を備え、該逆付勢手段の前記付勢手段に対する相対的な付勢力を調整して前記流体室を拡大し、該拡大空間によって前記容量手段の容量空間を構成することを特徴とする請求項４記載のプランジャ型ポンプ装置。
前記逆付勢手段が、前記ピストンと前記シリンダとの間に介装する弾性部材であることを特徴とする請求項８記載のプランジャ型ポンプ装置。
前記容量手段が、前記流体室に連通するように前記ピストンに形成した副シリンダと、該副シリンダ内に摺動自在に収容し、当該副シリンダ内に流体を収容する副流体室を形成する副ピストンと、該副ピストンを、前記副流体室を縮小する方向に付勢する副付勢手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載のプランジャ型ポンプ装置。
前記容量手段が、前記流体室に連通するように前記ハウジングに形成した副シリンダと、該副シリンダ内に摺動自在に収容し、当該副シリンダ内に流体を収容する副流体室を形成する副ピストンと、該副ピストンを、前記副流体室を縮小する方向に付勢する副付勢手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載のプランジャ型ポンプ装置。