JP4828749B2 - ピストンポンプ - Google Patents

Description

【０００１】
従来の技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載した構成を有する、特にスリップ制御式の液圧式の車両ブレーキ装置に使用するために設けられるピストンポンプに関する。
【０００２】
このような形式のピストンポンプは、例えばドイツ連邦共和国特許公開第４１０７９７９号明細書により公知である。この公知のピストンポンプは、ポンプ孔を備えたポンプケーシングを有しており、前記ポンプ孔内にピストンが直接又は間接的に、ポンプ孔に挿入されたブシュ内で軸方向に摺動可能にガイドされている。ポンプ孔若しくはブシュは、ピストンガイドを形成している。流体を搬送するために、ピストンは、軸方向で往復ストローク運動で駆動可能である。駆動部材として、公知のピストンポンプは回転駆動可能な偏心体を有しており、この偏心体の外周面に、ピストンの端部が当接している。ポンプ孔内に挿入されたピストン戻しばねは、ピストンを偏心体の外周面に向かって押しやり、ピストンを偏心体の外周面に当てつけて保持する。ピストンポンプによって流体流れ方向を制御するために、ピストンポンプは弁を有しており、この弁は一般的な形式でばね負荷された逆止弁として構成されていて、ピストンポンプのインレット弁又はアウトレット弁を形成している。
【０００３】
発明の利点
請求項１に記載した特徴を有する本発明によるピストンポンプのピストンは、弁座部を有しており、該弁座部は、ピストンポンプを通る流体流れ方向を制御する弁の弁座と、該弁座と一体的に構成されたピストンシールとを有しており、該ピストンシールは、ピストンの特にその高圧側をピストンガイド内でシールする。これによって、別個のシール若しくは、シールを受容するための溝を製造するためのコスト、シールを溝内に挿入する作業が省かれる。
【０００４】
さらに、本発明によるピストンポンプのピストンは、例えば管状又はリング状の支持体を有しており、該支持体に戻しばねが作用し、該支持体を介して戻しばねがピストンを、このピストンを駆動する偏心体の外周面に又はその他の駆動部材に押し付ける。支持体は、弁座から間隔を保って、及び弁座部のピストンシールから間隔を保って弁座部で支えられている。支持体は、戻しばねによって加えられる力を弁座部に一様に及び分割して伝達するように作用し、それによって、特に弁座部がプラスチックより成っている場合に、弁座部の変形又は損傷が避けられる。支持体は、戻しばねの力を、弁座から及びピストンシールから間隔を保って弁座部に導入するので、弁座及びピストンシールは、戻しばねによって加えられる力から充分に又は完全に切り離されている。戻しばねの力による弁座及びピストンシールの変形又は損傷は避けられ、弁座及びピストンシールの機能及びシール性は、支持体を用いることによって不都合な影響を受けることはない。本発明による支持体は、スリップ制御式で液圧式の車両ブレーキ装置のための、一般的に小さい寸法のピストンポンプのピストンにおいて、戻しばねの力を弁座及びピストンシールから充分な間隔を保って弁座部内に導入することを可能にする。このような形式のピストンは、例えば５ｍｍの直径を有している。
【０００５】
本発明は、小さくコンパクトな構造のピストンポンプを提供することを可能にする。その他の利点は、製造が簡単で安価であって、少ない構成部分から構成されるという点にある。ピストンは、その製造に関連して最適であって、その完全な機能性を保証する。
【０００６】
従属請求項には、請求項１に記載した本発明の対象の有利な構成及び変化実施例が記載されている。
【０００７】
請求項３によれば、戻しばねのための支持体は同時に、ピストンに取り付けられた、ピストンポンプを通る流体流れ方向を制御する弁の弁閉鎖体のためのホルダ及び／又はガイドを形成する。
【０００８】
請求項５に従って、弁をこのようにばね負荷された逆止弁として構成する場合に、弁の弁閉鎖体は支持体に支えられる。これによって、必要な構成部材の数は減少され、弁閉鎖ばねは弁座に対して不都合な影響を与えることはない。
【０００９】
構造長さが全体的に小さいにも拘わらず、弁座部における支持体の作用点と弁座との間の間隔、並びにピストンシールとの間の間隔をできるだけ大きくするために、請求項８によれば、支持体は、シールリップとして構成されたピストンシールと弁座部との間で溝の底部に作用するようになっている。
【００１０】
ピストンは弁座部と一体的に構成することができる。請求項７によれば、ピストンポンプは、複数の部分、主に２つの部分より組み立てられたピストンを有している。ピストンは、一方側で閉鎖され他方側で開放したスリーブ状の成形部を有しており、この成形部は、深絞り、冷間打撃成形又は押出し成形によって製造される。１つの成形部を用いることによって、１回の作業段階で簡単で、迅速かつ安価に製造できるという利点を有している。耐摩耗性を高めるために、成形部を硬化することができる。成形部のその他の加工／後加工、特に成形部の高価な切削加工は省くことができる。成形部はその閉鎖した端部が、ピストンを駆動する偏心体の外周部に又はその他の駆動部材に当接する。
【００１１】
成形部の開放した端部内には弁座部が挿入、例えば押し込まれており、この弁座部は特にプラスチックより安価で簡単に製造することができる。ピストンポンプを駆動する際に生じる負荷を一定に保つために、弁座部が例えばプラスチックより製造されている場合には、弁座部が挿入されている成形部は、弁座部に充分な強度を与える。弁座部は、ピストンポンプを通る流体流れ方向を制御する弁のための弁座を有している。
【００１２】
本発明によるピストンポンプは、特にポンプとして車両のブレーキ装置に設けられていて、車輪ブレーキシリンダ内で圧力を制御する際に使用される。ブレーキ装置の形式に応じて、このような形式のブレーキ装置のためには、短縮記号ＡＢＳ若しくはＡＳＲ若しくはＦＤＲ若しくはＥＨＢが用いられる。ブレーキ装置内で、このピストンは例えばブレーキ液を１つ又は多数の車輪ブレーキシリンダから１つのマスタブレーキシリンダ（ＡＢＳ）に戻し案内し、かつ／又はブレーキ液を貯蔵容器から１つ又は多数のブレーキシリンダ（ＡＳＲ若しくはＦＤＲ若しくはＥＨＢ）に搬送するために用いられる。このようなポンプは、車輪スリップ制御装置（ＡＢＳ若しくはＡＳＲ）を備えたブレーキ装置及び／又は操舵補助装置（Ｌｅｎｋｈｉｌｆｅ）として用いられるブレーキ装置（ＦＤＲ）及び／又は電気液圧式のブレーキ装置（ＥＨＢ）において必要とされている。車輪スリップ制御装置（ＡＢＳ若しくはＡＳＲ）では、例えば制動過程中にブレーキペダルに強い圧力が働いた時に車両の車輪のロックが阻止され（ＡＢＳ）、かつ／又は強い圧力がアクセルペダルに加えられた時に車両の駆動されている車輪が空転することは阻止される。操舵補助装置（ＦＤＲ）として用いられるブレーキ装置においては、例えば車両が運転者によって望まれた轍から外れるのを阻止するために、ブレーキペダル若しくはアクセルペダルの操作とは無関係に、１つ又は多数の車輪ブレーキシリンダ内にブレーキ圧が形成される。電気式のブレーキペダルセンサがブレーキペダルの操作を検出するか又はポンプがブレーキ装置のリザーバを充填するために使用される場合には、ポンプは、ブレーキ液を１つ若しくは多数の車輪ブレーキシリンダ内に供給する電気液圧式のブレーキ装置（ＥＨＢ）においても用いることができる。
【００１３】
図面
本発明は、以下に図面に示した２つの有利な実施例を用いて詳しく説明されている。２つの図面は本発明による２つのピストンポンプの断面図を示している。
【００１４】
第１実施例の説明
図１に示した本発明によるピストンポンプ１０は、液圧ブロック１２内に挿入されており、この液圧ブロック１２はポンプケーシングを形成しており、以下ではポンプケーシング１２と称呼されている。図面ではピストンポンプ１０を取り囲む単に破断した部分として示されている液圧ブロック（ポンプケーシング）１２は、スリップ制御式の車両ブレーキ装置（その他は図示されていない）の液圧式の制御回路を有している。液圧ブロック１２内にはピストンポンプ１０の他に、磁石弁等の別の液圧式の構成部材が挿入されていて、互いに液圧式に接続されている。
【００１５】
ポンプケーシング１２を形成する液圧ブロックはポンプ孔１４を備えており、このポンプ孔１４内に中空円筒形のブシュ１６が挿入されていて、このブシュ１６は、このブシュと一体的なブシュ底部１８を有している。
【００１６】
ピストンポンプ１０はピストン２０を有しており、このピストン２０は、その全長の一部がブシュ１６内で摺動可能にガイドされていて、その他の、ブシュ１６から突き出た部分がポンプ孔１４内で軸方向に摺動可能にガイドされている。ポンプ孔１４とブシュ１６とは、ピストンガイド１４，１６を形成している。ピストン２０は、主に２つの部分から組み立てられており、スリーブ状の成形部２２と、この成形部２２内に挿入された弁座部２４とを有している。成形部２２は、１つの金属薄板から深絞りによって製造されていて、成形部２２と一体の端壁２６によって一方側が閉鎖された中空円筒形のスリーブの形状を有している。耐摩耗性を高めるために、成形部２２は硬化されている。その他の処理は行われていないが、成形部２２の表面品質は充分である。
【００１７】
成形部２２内に挿入された弁座部２４はプラスチックより成っていて、ほぼ円筒形状を有していて、その全長の一部が成形部２２から突き出ている。弁座部２４内には、貫通する軸方向孔２８が形成されており、この軸方向孔２８は、成形部２２から突き出る、円錐形の弁座３０を備えた弁座部２４の側が開放している。
【００１８】
弁座部２４は、成形部２２から突き出る領域で、この弁座部２４と一体的な、管状のシールリップ３２を有している。ピストンシールを形成するシールリップ３２は、中空円錐台形の形状を有していて、ブシュ底部１８の方向に１つの自由縁部を備えている。シールリップ３２は、プレロード（予圧）を受けてブシュ１６の内側に当接していて、ブシュ１６内でピストン２０をシールしている。シールリップ３２は、高圧側のピストンシールを形成しており、ピストンポンプ１０によって供給される流体（ブレーキ液）によって内側から負荷される。ブレーキ液の供給時にブレーキ液の圧力が上昇すると、ブレーキ液によって負荷されたシールリップ３２がそのプレロードよりも付加的により強くブシュ１６に押し付けられるので、シールリップ３２は、高い圧力に対して確実にシールを行う。低い圧力又は同じ圧力では、シールリップ３２はそのプレロードに基づいてシールを行う。このような形式で、運転中に生じる種々異なるブレーキ液圧において確実なシールが保証され、それと同時にシールリップ３２の低い摩擦及び低い摩耗が得られる。
【００１９】
ピストン２０には管状の支持体３４が配置されており、この支持体３４は、シールリップ３２から弁座部２４への移行において、軸方向でシールリップ３２の底部３６に係合する。ブシュ１６内に挿入された、ブシュ底部１８で支えられた圧縮コイルばねの形状のピストン戻しばね３８は、支持体３４を押しつけ、支持体３４を介してピストン２０の端壁２６を、電動モータ式に回転駆動せしめられる偏心体４０（駆動部材）の外周面に押し付ける。偏心体４０を回転駆動することによって、ピストン２０は、ポンプ孔１４内及びブシュ１６内（ピストンガイド１４，１６）で軸方向に往復ストローク運動せしめられ、このストローク運動によって公知の形式でブレーキ液の搬送が行われる。支持体３４を使用したことによって、戻しばね３８のばね力は一様に分配されて弁座部２４に導入され、これによって弁座部２４の変形又は損傷が避けられる。支持体３４がシールリップ３２の底部３６に係合することによって、戻しばね３８のばね力は、弁座３０から間隔を保って弁座部３４に導入されるので、戻しばね３８のばね力による弁座部３０の変形は避けられ、弁座３０のシール作用に不都合な影響を及ぼすことは避けられる。同様に、戻しばね３８のばね力がシールリップ３２の底部３６に導入されることによって、シールリップ３２が、戻しばね３８のばね力によって影響を受けることはなく、シールリップ３２のシール作用が戻しばね３２のばね力によって影響を受けることはない。
【００２０】
支持体３４から、外周部に亙って等間隔で分割された３つの保持アーム４１が同軸的に突き出ていて、その自由端部が半径方向で内方に折り曲げられている。保持アーム４１間に、インレット弁４４の弁閉鎖体としての弁球４２が受容されていて、軸方向で可動にガイドされている。支持体３４の保持アーム４１は、弁球４２のガイド及びホルダを形成している。弁球４２は、弁閉鎖ばね４６としての圧縮コイルばねによってピストン２０の弁座部２４における弁座３０に向かって押し付けられ、この弁閉鎖ばね４６は、保持アーム４１の内方に折り曲げられた端部で支えられている。支持体３４は、内方に突き出た管状のスナップ***部４８を有しており、このスナップ***部４８は、弁座部２４の対応する成形部内に入り込んでいる。支持体３４は、スナップ結合部（スナップ***部）又は係止結合部４８を介してピストン２０の弁座部２４に取り付けられている。スナップ結合部又は係止結合部４８によって、インレット弁４４を有する支持体３４をピストン２０に取り付けることによって、ピストンポンプ１０の組み付け前及び組み付け中におけるピストン２０の取り扱いを軽減する。運転時には、支持体３４は戻しばね３８によってピストン２０で保持されるので、スナップ結合部４８は、ピストンポンプ１０の組み付け後には二次的なものとなる。
【００２１】
ブレーキ液を取り入れるために、弁座部２４は、成形部２２内に押し込まれた部分で、周方向で軸方向溝５０と、端面側で半径方向溝５２とを備えており、これらの軸方向溝５０及び半径方向溝５２は、成形部２２の周壁から打ち抜き成形された貫通孔５４から弁座部２４の軸方向孔２８に通じている。流体つまりブレーキ液の取り入れは、ポンプケーシング１２内に設けられた、ポンプ孔１４内に開口するインレット孔５６と、貫通孔５４と、軸方向溝５０及び半径方向溝５２とによって、軸方向孔２８からインレット弁４４に行われる。
【００２２】
排出は、ブシュ底部１８に設けられた中央孔５８によって行われる。この中央孔５８は、ブシュ底部１８の外側に形成された、アウトレット弁６２の円錐形の弁座６０に開口している。アウトレット弁６２は、インレット弁４４と同様に、ばね負荷された逆止弁として構成されている。弁閉鎖ばね６４としての圧縮コイルばねは、弁閉鎖体を形成する弁球６６を弁座６０に押し付ける。弁球６６及び弁閉鎖ばね６４は、閉鎖栓７０に形成された軸方向の袋孔６８内に挿入されており、この閉鎖栓７０は、環状の折り曲げフランジ７２によってブシュ底部１８に固定されている。閉鎖栓７０は、ポンプケーシング１２の環状の支持部７４でポンプ孔１４内に固定されて、耐圧シールされている。アウトレット弁６２を通って流れるブレーキ液の排出は、閉鎖栓７０とブシュ底部１８との間で、星形に配置された半径方向通路７６を通って、ポンプ孔１４内へ、次いでこのポンプ孔１４から、ポンプ孔１４に対して半径方向にポンプケーシング１２内に設けられたアウトレット孔７８を通って行われる。
【００２３】
第２実施例の説明
図２に示した本発明によるピストンポンプ１０を説明するために、図１と同じ構成部材には同じ符号を使用した。図２に示したピストンポンプ１０は、単一ピストンポンプとして構成された図１に示したピストンポンプ１０と異なり、段付きピストンポンプとして構成されている。このことはつまり、図２に示したピストンポンプ１０のピストン２０は、ブシュ１６外でのポンプケーシング１２のポンプ孔１４内におけるよりも、ブシュ１６内ではより大きい直径でガイドされている。段付きピストンポンプとして構成したことによって、図２に示したピストンポンプ１０は、ポンプ孔１４若しくはブシュ１６内でピストン２０の成形部２２を取り囲む環状室８０を有している。この環状室８０の容積は、ピストン２０の往復ストローク運動中に変化する。ピストン２０が偏心体４０によってブシュ１６内により深く押し込まれると、つまりピストンポンプ１０のフィードストローク中に、環状室８０の容積は増大する。このフィードストローク中の環状室８０の容積の増大によって、ブレーキ液はインレット孔５６によって吸い込まれる。ピストン２０の戻りストローク時に、環状室８０の容積は縮小するが、ピストンポンプ１０の押し退け室８２の容積は著しく増大するので、戻りストローク中でもブレーキ液は戻りストローク中に開放するインレット弁４４によって吸い込まれる。ピストンポンプ１０を段付きピストンポンプとして構成したことによって、吸込み容積流の一様性が得られ、押し退け室８２の充填及びピストンポンプ１０の効率が改善される。
【００２４】
その他の点では、図２に示したピストンポンプは、図１に示したピストンポンプ１０と同様に構成され、同じ機能を有している。繰り返しの説明を避けるために、その他の構成については本発明の第１実施例の構成についての説明を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例によるピストンポンプの断面図である。
【図２】 本発明の第２実施例によるピストンポンプの断面図である。

Claims (6)

1. ピストンガイドを有するポンプケーシングと、前記ピストンガイド内で軸方向に摺動可能にガイドされたピストンと、該ピストンに当接していてこのピストンを軸方向で往復ストローク運動せしめる駆動可能な駆動部材と、ピストンに係合しピストンを駆動部材に向かって押し付ける戻しばねと、ピストンポンプによって流体流れ方向を制御する、ピストンに取り付けられた弁とを有しており、
   前記ピストン（２０）が弁座部（２４）を有していて、該弁座部（２４）が、流体流れ方向をピストンポンプ（１０）によって制御する弁（４４）を有しており、前記弁座部（２４）が、この弁座部（２４）と一体的なピストンシール（３２）を有していて、該ピストンシール（３２）が、ピストン（２０）をピストンガイド（１４，１６）内でシールするようになっており、前記ピストン（２０）が支持体（３４）を有していて、該支持体（３４）に戻しばね（３８）が係合するようになっている形式のものにおいて、
   前記支持体（３４）が、弁座（３０）及びピストンシール（３２）から間隔を保って弁座部（２４）に係合するようになっており、
   前記ピストンシールが環状のシールリップ（３２）を有しており、前記弁座部（２４）が、前記弁座（３０）と前記シールリップ（３２）との間で半径方向に配置された溝を有していて、該溝の底部（３６）に支持体（３４）が係合しており、
   前記弁座部（２４）がプラスチック部分であることを特徴とする、ピストンポンプ。
2. 支持体（３４）が、流体流れ方向をピストンポンプ（１０）によって制御する弁（４４）の弁閉鎖体（４２）のためのホルダ及び／又はガイド（４１）として構成されている、請求項１記載のピストンポンプ。
3. 弁（４４）が逆止弁として構成されている、請求項２記載のピストンポンプ。
4. 逆止弁（４４）が弁閉鎖ばね（４６）を有しており、該弁閉鎖ばね（４６）が、流体流れ方向をピストンポンプ（１０）によって制御する弁（４４）の弁閉鎖体（４２）のためのホルダ（４１）として構成された支持体（３４）で支えられていて、弁閉鎖体（４２）を弁座部（２４）の弁座（３０）に向かって押し付ける、請求項３記載のピストンポンプ。
5. ピストン（２０）がスナップ結合部又は係止結合部（４８）を有しており、該スナップ結合部又は係止結合部を介して支持部（３４）が弁座部（２４）に結合されている、請求項１記載のピストンポンプ。
6. ピストン（２０）が、複数部分から構成されていて、一方側が閉鎖され他方側が開放したスリーブ状の成形部（２２）と、該成形部（２２）の開放した側に挿入された弁座部（２４）とを有しており、前記成形部（２２）はその閉鎖した側が駆動部材（４０）に当接している、請求項１記載のピストンポンプ。

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