(57)【要約】【課題】シール性能の向上が可能なピストンポンプを提供すること。【解決手段】ピストンポンプ１００は、シール面１１６ａ１を有するシール部材１１６と、シール部材１１６をピストン１０５の外周面１０５ａに向けて押圧する押圧部材１１７と、を含んで構成されたシール構造体１１５を備えている。シール部材１１６は、押圧部材１１７の押圧によってシール部材１１６のシール面１１６ａ１に垂直な方向に付与される単位面積当たりのシール面圧の軸方向における単位距離当たりの変化量を表す面圧勾配において、シール面１１６ａ１において面圧勾配がゼロとなる位置よりもシール面１１６ａ１におけるポンプ室１０８側の面圧勾配の絶対値の最大値である油室側面圧勾配値が、面圧勾配がゼロとなる位置よりもシール面１１６ａ１におけるカム室１０７ａ側の面圧勾配の絶対値の最大値である大気室側面圧勾配値よりも大きい。【選択図】図２
2020159349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングに設けられた収容穴に収容されるシリンダ部材と、
前記シリンダ部材に挿入されて、前記シリンダ部材の内部に形成された油室に対して往復移動するピストンと、
前記ハウジングに設けられ、大気に連通して前記ピストンを駆動する駆動機構を収容する大気室と、
前記収容穴に収容されていて、軸方向にて前記大気室から前記油室に向けて延設されたシール面を有して前記収容穴の内周面及び前記ピストンの外周面の一方と液密に摺動する環状のシール部材と、前記シール部材と前記収容穴の前記内周面及び前記ピストンの前記外周面の他方との間に配置されて前記シール部材を前記収容穴の前記内周面及び前記ピストンの前記外周面の一方に向けて押圧する環状の押圧部材と、を含んで構成されて、前記大気室と前記油室との連通を遮断するシール構造体と、を備え、
前記シール部材は、
前記押圧部材の押圧によって前記シール部材の前記シール面に垂直な方向に付与される単位面積当たりのシール面圧の前記軸方向における単位距離当たりの変化量を表す面圧勾配において、前記シール面において前記面圧勾配がゼロとなる位置よりも前記シール面における前記油室側の前記面圧勾配の絶対値の最大値である油室側面圧勾配値が前記位置よりも前記シール面における前記大気室側の前記面圧勾配の絶対値の最大値である大気室側面圧勾配値よりも大きい、ピストンポンプ。
【請求項２】
前記シール部材は、
前記軸方向における中央に対して前記油室側と前記大気室側とで非対称となる、請求項１に記載のピストンポンプ。
【請求項３】
前記シール部材は、
前記シール面と径方向にて反対側で前記押圧部材によって押圧される押圧面と、
前記シール面の前記大気室側において前記径方向にて外方に突出する第一フランジ部に設けられ、前記押圧部材と接触する第一接続面と、
前記シール面の前記油室側において前記径方向にて外方に突出する第二フランジ部に設けられ、前記押圧部材と接触する第二接続面と、を備え
前記第一接続面は、前記押圧面と前記大気室側の第一端面とを接続する曲面であり、前記シール部材の軸線を含む断面における断面形状の曲率半径が第一半径となる第一曲線部分を有し、
前記第二接続面は、前記押圧面と前記油室側の第二端面とを接続する曲面であり、前記断面形状の曲率半径が前記第一半径よりも小さい第二半径となる第二曲線部分を有する、請求項２に記載のピストンポンプ。
【請求項４】
前記シール部材は、
前記シール面と径方向にて反対側で前記押圧部材によって押圧される押圧面と、
前記シール面の前記大気室側において前記径方向にて外方に突出する第一フランジ部に設けられていて、前記押圧面と前記大気室側の第一端面とを接続し前記押圧部材と接触する第一接続面と、
前記シール面の前記油室において前記径方向にて外方に前記第一フランジ部と等しい外径を有するように突出する第二フランジ部に設けられていて、前記押圧面と前記油室側の第二端面とを接続し前記押圧部材と接触する第二接続面と、を備え、
前記第一接続面は、前記シール部材の軸線を含む断面における断面形状において第一半径を有して前記押圧面と接続する第一曲線部分と、前記径方向にて外方に且つ前記大気室側に向けて延びて前記第一曲線部分と接続する第一直線部分と、を含み、
前記第二接続面は、前記断面形状において第二半径を有して前記押圧面と接続する第二曲線部分と、前記径方向にて外方に且つ前記油室側に向けて延びて前記第二曲線部分と接続する直線部分であって、前記押圧面と前記第一直線部分とが成す角度よりも前記押圧面との成す角度が小さい第二直線部分と、を含む、請求項２に記載のピストンポンプ。
【請求項５】
前記押圧部材が前記収容穴の前記内周面と接触する場合、
前記内周面の内径は、
前記油室側が前記大気室側よりも大きい、請求項１乃至請求項４のうちの何れか一項に記載のピストンポンプ。
【請求項６】
前記押圧部材は、
前記シール構造体が前記収容穴に収容されていない自由状態において、外表面に前記軸方向に直交するように形成された平面部を有し、
前記平面部は、前記シール構造体が前記収容穴に収容されて組み付けられた組み付け状態において前記大気室に対向するように配置される、請求項１乃至請求項５のうちの何れか一項に記載のピストンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、下記特開２０１１−１０６４０７号公報に開示されたピストンポンプが知られている。この従来のピストンポンプは、ピストンとの間を液密的に封止するシール部材と、シール部材をピストンの外周面に向けて付勢する押圧部材と、を有したシール構造体を備えている。そして、従来のピストンポンプのシール構造体においては、シール部材の軸方向の中央部位におけるピストンの外周面に対する面圧が、軸方向の端部における面圧に対して大きくなるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１０６４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ピストンポンプにおいては、ピストンの往復移動と共にピストンの外周面に付着した膜状の流体がシール部材から掻き出されて僅かな漏れが発生する。一般に、ピストンポンプが流体を吸入する吸入工程においてピストンと共に流体がシール部材を通過する膜厚が、ピストンポンプが流体を吐出する吐出工程において流体がシール部材を通過できる膜厚以上になるとシール性能が低下する。従って、吸入工程において流体がシール部材を通過する膜厚が吐出工程において流体がシール部材を通過できる膜厚よりも小さくなればシール性能が向上する。
【０００５】
ところで、上記従来のピストンポンプのシール構造体においては、シール部材が軸方向の中央に対して油室側と大気室側とが対称形状になっている。この場合、シール部材が押圧部材によってピストンの外周面に押圧された状態では、シール面における油室側と大気室側とで流体が通過する膜厚に差が生じない。その結果、上記従来のピストンポンプでは、吸入工程において流体がシール部材を通過する膜厚が吐出工程において流体がシール部材を通過できる膜厚よりも小さくなることが困難であり、シール性能を更に向上させる改善が必要である。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。即ち、本発明の目的は、シール性能の向上が可能なピストンポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、ピストンポンプは、ハウジングと、ハウジングに設けられた収容穴に収容されるシリンダ部材と、シリンダ部材に挿入されて、シリンダ部材の内部に形成された油室に対して往復移動するピストンと、ハウジングに設けられ、大気に連通してピストンを駆動する駆動機構を収容する大気室と、収容穴に収容されていて、軸方向にて大気室から油室に向けて延設されたシール面を有して収容穴の内周面及びピストンの外周面の一方と液密に摺動する環状のシール部材と、シール部材と収容穴の内周面及びピストンの外周面の他方との間に配置されてシール部材を収容穴の内周面及びピストンの外周面の一方に向けて押圧する環状の押圧部材と、を含んで構成されて、大気室と油室との連通を遮断するシール構造体と、を備え、シール部材は、押圧部材の押圧によってシール部材のシール面に垂直な方向に付与される単位面積当たりのシール面圧の軸方向における単位距離当たりの変化量を表す面圧勾配において、シール面において面圧勾配がゼロとなる位置よりもシール面における油室側の面圧勾配の絶対値の最大値である油室側面圧勾配値が、面圧勾配がゼロとなる位置よりもシール面における大気室側の面圧勾配の絶対値の最大値である大気室側面圧勾配値よりも大きい。
【発明の効果】
【０００８】
これによれば、シール部材のシール面において、油室側の油室側面圧勾配値をシール面における大気室側の大気室側面圧勾配値よりも大きくすることができる。従って、流体の膜厚は面圧勾配の絶対値の大きさが大きくなる程小さくなる関係を有するため、吸入工程において流体がシール部材を通過する膜厚が吐出工程において流体がシール部材を通過できる膜厚よりも小さくなることができる。これにより、ピストンポンプのシール性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係るピストンポンプの構成を示す概略図である。
【図２】図１のシール機構を説明するための断面図である。
【図３】図２のシール部材の構成を説明するための断面図である。
【図４】シール部材のシール面におけるシール面圧の分布を説明するための図である。
【図５】図４のシール面圧の分布に対応する面圧勾配を説明するための図である。
【図６】実施形態の第一変形例に係るシール機構を説明するための断面図である。
【図７】実施形態の第二変形例に係るシール機構を説明するための断面図である。
【図８】実施形態の第三変形例に係るシール機構を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、以下の実施形態及び各変形例の相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。又、説明に用いる各図は概念図であり、各部の形状は必ずしも厳密なものではない場合がある。
【００１１】
ピストンポンプ１００は、図１に示すように、ハウジング１０１に設けられた収容穴１０２に液密に収容されたシリンダ部材としての第一シリンダ部材１０３及び第二シリンダ部材１０４を有すると共に、第一シリンダ部材１０３及び第二シリンダ部材１０４の内部に配置されたピストン１０５及び吸入弁１０６を有している。収容穴１０２は、第一内周面１０２ａと、第一内周面１０２ａよりも小径の第二内周面１０２ｂと、第一内周面１０２ａ及び第二内周面１０２ｂを連結すると連結面１０２ｃと、を有している。
【００１２】
第一シリンダ部材１０３及び第二シリンダ部材１０４は、収容穴１０２の第一内周面１０２ａに嵌合するように収容されている。第一シリンダ部材１０３及び第二シリンダ部材１０４は、収容穴１０２（第一内周面１０２ａ）に収容された状態で互いに連結されており、ピストン１０５及び吸入弁１０６の摺動を可能としている。
【００１３】
ピストン１０５は、第一シリンダ部材１０３及び第二シリンダ部材１０４に対して油室としてのポンプ室１０８に一端側が臨むように収容されており、他端側にてハウジング１０１に設けられた大気室としてのカム室１０７ａの内部にて回転可能に収容された駆動機構としての板カム１０７によって駆動される。板カム１０７は、ピストンポンプ１００を駆動するモータ（図示省略）の駆動軸に偏心した状態で連結されており、カム面にてピストン１０５の他端と摺接するようになっている。これにより、ピストン１０５は、板カム１０７の回転によって軸方向に押圧されて、ポンプ室１０８に対して往復移動する。
【００１４】
吸入弁１０６は、基端がピストン１０５の一端に連結されている。吸入弁１０６の先端は、第一シリンダ部材１０３の内部に設けられたポンプ室１０８に配置されている。吸入弁１０６は、板カム１０７の回転によってピストン１０５と共に軸方向に移動してポンプ室１０８の内部における流体（例えば、ブレーキフルード）を加圧した後、ポンプ室１０８の内部に流体を吸入するものである。
【００１５】
又、ピストンポンプ１００は、吐出弁１０９、吐出口１１０、復帰スプリング１１１、吸入口１１２、及び、補助ピストン１１３を備えている。吐出弁１０９は、ポンプ室１０８にて加圧された流体を吐出口１１０に吐出する。吐出口１１０は、配管（図示省略）を介して機器（例えば、図示省略の車両用ブレーキシステム）が接続されている。これにより、機器には、吐出口１１０から吐出された高圧の流体が供給される。
【００１６】
復帰スプリング１１１は、板カム１０７のカム面によって押圧されて軸方向にて油室を構成するポンプ室１０８に向けて移動したピストン１０５に弾性力（戻り力）を付与する。これにより、ピストン１０５は、第一シリンダ部材１０３及び第二シリンダ部材１０４に対して往復移動する。吸入口１１２は、図示を省略するリザーバから流体をハウジング１０１の内部、より詳しくは、第二シリンダ部材１０４とピストン１０５とによって形成されて油室を構成するフィード室１１４に吸入する。
【００１７】
補助ピストン１１３は、ピストン１０５がカム室１０７ａからポンプ室１０８に向けて移動し、ポンプ室１０８内部の流体を圧縮によって加圧して吐出する吐出工程にあるときにフィード室１１４に流体を吸入する。又、補助ピストン１１３は、ピストン１０５がポンプ室１０８からカム室１０７ａに向けて移動し、ポンプ室１０８の体積の増大によって減圧してポンプ室１０８に流体を吸入する吸入工程にあるときにフィード室１１４の流体をポンプ室１０８に向けて送り出す。尚、補助ピストン１１３は、ピストンポンプ１００に自吸機能を持たせるために設けられるものであり、必要に応じて省略することも可能である。
【００１８】
又、ピストンポンプ１００は、図１及び図２に示すように、ハウジング１０１の収容穴１０２における第一内周面１０２ａとピストン１０５の外周面１０５ａとの間に、後に詳述する環状のシール構造体１１５を有している。シール構造体１１５は、樹脂材料（例えば、フッ素系樹脂）からなる環状のシール部材１１６と、弾性材料（例えば、ゴム材料）からなるＯリング状の押圧部材１１７と、から構成されている。シール構造体１１５は、カム室１０７ａとポンプ室１０８との連通を遮断する。
【００１９】
又、ピストンポンプ１００は、シール構造体１１５に対してカム室１０７ａ側に配置されたバックアップリング１１８を有している。バックアップリング１１８は、押圧部材１１７の軸方向への過度な変形を防止すると共に、後述するガイド部材１１９とシール構造体１１５とが直接接触することを防止している。ここで、バックアップリング１１８の外径は、第一内周面１０２ａの内径に比べて小さく設定されている。
【００２０】
更に、ピストンポンプ１００は、回転する板カム１０７によって駆動されるピストン１０５の径方向への変位、即ち、揺動を規制するガイド部材１１９を備えている。ガイド部材１１９は、軸線を含む断面における断面形状が多角形（例えば、五角形等）とされて環状に形成されている。ガイド部材１１９は、ハウジング１０１の収容穴１０２に収容された状態で、連結面１０２ｃに当接することにより、ピストン１０５の揺動を規制する。
【００２１】
（シール構造体１１５の構成）
上述したように、シール構造体１１５は、シール部材１１６及びシール部材１１６をピストン１０５の外周面１０５ａに向けて押圧する押圧部材１１７から構成されている。ここで、先ず、押圧部材１１７は、シール構造体１１５がハウジング１０１の収容穴１０２に収容されていない自由状態において、例えば、断面形状が真円状に形成されている。押圧部材１１７は、若干、拡径された状態でシール部材１１６の外周側に装着される。押圧部材１１７は、シール構造体１１５がハウジング１０１の収容穴１０２に収容されて組み付けられた組み付け状態で、シール部材１１６をピストン１０５の外周面１０５ａに向けて押圧する。
【００２２】
シール部材１１６は、図２及び図３に示すように、円筒状のシール部１１６ａと、シール部１１６ａの一端側に設けられた第一フランジ部１１６ｂと、シール部１１６ａの他端側に設けられた第二フランジ部１１６ｃと、から構成されている。ここで、「シール部１１６ａの一端側」は、組み付け状態において、シール部材１１６の軸方向にてシール部１１６ａのカム室１０７ａ側に対応する。又、「シール部１１６ａの他端側」は、組み付け状態において、シール部材１１６の軸方向にてシール部１１６ａのポンプ室１０８側に対応する。
【００２３】
シール部１１６ａは、組み付け状態において、内周面がピストン１０５の外周面１０５ａと液密的に摺動するシール面１１６ａ１になる。又、シール部１１６ａは、組み付け状態において、外周面が押圧部材１１７によってピストン１０５の外周面１０５ａに向けて、より詳しくは、シール部材１１６の径方向にてシール面１１６ａ１の反対側にて内方に向けて押圧される押圧面１１６ａ２になっている。
【００２４】
第一フランジ部１１６ｂは、組み付け状態において、押圧部材１１７がシール部材１１６から脱落して乖離しないように、シール部材１１６の径方向にて外方に向けて突出している。第一フランジ部１１６ｂは、カム室１０７ａ側であってバックアップリング１１８と当接可能な第一端面１１６ｂ１とシール部１１６ａのシール面１１６ａ１とを接続する第一テーパ面１１６ｂ２を有している。
【００２５】
又、第一フランジ部１１６ｂは、第一端面１１６ｂ１に接続する第一外周面１１６ｂ３を介して第一端面１１６ｂ１とシール部１１６ａの押圧面１１６ａ２とを接続する曲面である第一接続面１１６ｂ４を有している。第一接続面１１６ｂ４は、組み付け状態において、弾性変形した押圧部材１１７と接触する。又、第一接続面１１６ｂ４は、図３に示すように、シール部材の軸線を含む断面における断面形状の曲率半径が第一半径Ｒ１となる第一曲線部分１１６ｂ５を含むように形成される。
【００２６】
第二フランジ部１１６ｃは、組み付け状態において、押圧部材１１７がシール部材１１６から脱落して乖離しないように、シール部材１１６の径方向にて外方に向けて突出している。第二フランジ部１１６ｃは、ポンプ室１０８側であって補助ピストン１１３に対向する第二端面１１６ｃ１とシール部１１６ａのシール面１１６ａ１とを接続する第二テーパ面１１６ｃ２を有している。
【００２７】
又、第二フランジ部１１６ｃは、第二端面１１６ｃ１に接続する第二外周面１１６ｃ３を介して第二端面１１６ｃ１とシール部１１６ａの押圧面１１６ａ２とを接続する曲面である第二接続面１１６ｃ４を有している。ここで、第二外周面１１６ｃ３の外径は第一フランジ部１１６ｂの第一外周面１１６ｂ３の外径と同一になっている。第二接続面１１６ｃ４は、組み付け状態において、弾性変形した押圧部材１１７と接触する。又、第二接続面１１６ｃ４は、図３に示すように、断面形状の曲率半径が第一半径Ｒ１よりも小さい第二半径Ｒ２となる第二曲線部分１１６ｃ５を有するように形成される。
【００２８】
ところで、第一フランジ部１１６ｂの第一接続面１１６ｂ４は、図３に示すように、軸線を含む断面における断面形状が第一半径Ｒ１となる第一曲線部分１１６ｂ５を含むように形成される。一方、第二フランジ部１１６ｃの第二接続面１１６ｃ４は、図３に示すように、軸線を含む断面における断面形状が第一半径Ｒ１よりも小さい第二半径Ｒ２となる第二曲線部分１１６ｃ５を含むように形成される。即ち、シール部材１１６においては、第一フランジ部１１６ｂと第二フランジ部１１６ｃとが異なる形状になっている。従って、シール部材１１６は、軸方向における中央に対してポンプ室１０８側（油室側）とカム室１０７ａ側（大気室側）とが非対称になっている。
【００２９】
これにより、押圧部材１１７が弾性変形してシール部材１１６を押圧する場合、第一曲線部分１１６ｂ５と第二曲線部分１１６ｃ５とにおいてピストン１０５の外周面１０５ａに向けて作用する弾性力（荷重）を異ならせることができる。以下、このことを具体的に説明する。シール構造体１１５がハウジング１０１の収容穴１０２に収容された状態において、押圧部材１１７は、弾性変形により生じた弾性力（荷重）をシール部材１１６に対して軸方向にて均等にピストン１０５の外周面１０５ａに向けて作用させる。
【００３０】
ここで、第一フランジ部１１６ｂの第一曲線部分１１６ｂ５においては、第一半径Ｒ１が第二半径Ｒ２よりも大きい。その結果、押圧部材１１７による弾性力（荷重）が第一曲線部分１１６ｂ５に作用した場合、弾性力（荷重）は第一曲線部分１１６ｂ５における法線方向に分散され、シール部１１６ａのシール面１１６ａ１に作用する荷重が相対的に小さくなる。一方、第二フランジ部１１６ｃの第二曲線部分１１６ｃ５においては、第二半径Ｒ２は第一半径Ｒ１よりも小さい。その結果、押圧部材１１７による弾性力（荷重）が第二曲線部分１１６ｃ５に作用した場合、第一曲線部分１１６ｂ５に比べて第二曲線部分１１６ｃ５における法線方向に分散される弾性力（荷重）が相対的に小さくなり、シール部１１６ａのシール面１１６ａ１に作用する荷重が相対的に大きくなる。
【００３１】
即ち、シール構造体１１５において、シール部材１１６は、押圧部材１１７により、第二フランジ部１１６ｃ側（ポンプ室１０８側）が第一フランジ部１１６ｂ側（カム室１０７ａ側）よりも強くピストン１０５の外周面１０５ａに向けて押圧される。従って、組み付け状態では、シール面１１６ａ１において、シール面１１６ａ１に垂直な方向に付与される単位面積当たりのシール面圧が発生し、第二フランジ部１１６ｃ側（ポンプ室１０８側）に発生するシール面圧が第一フランジ部１１６ｂ（カム室１０７ａ側）に発生するシール面圧よりも大きくなる。換言すれば、図４に示すように、シール部材１１６のシール面１１６ａ１の軸方向におけるシール面圧の分布は、シール面１１６ａ１の軸方向における中央よりもポンプ室１０８側にシール面圧の最大値が存在する。尚、図４において、ピストンポンプ１００の吐出工程におけるシール面圧を太実線により示し、ピストンポンプ１００の吸入工程におけるシール面圧を太破線により示す。
【００３２】
一般に、流体の膜厚が小さくなる程、シール性能は優れる。そして、流体の膜厚の大きさは、単位距離当たりのシール面圧の変化量を表す面圧勾配の絶対値が大きい程小さくなると言われている。従って、優れたシール性能を確保するためには、面圧勾配の絶対値を大きくする必要がある。これに関し、シール構造体１１５のシール部材１１６においては、図４に示すシール面圧の分布に基づき、図５に示すように、面圧勾配がゼロになる位置からポンプ室１０８側（即ち、油室側）における面圧勾配の絶対値の最大値である油室側面圧勾配値が、面圧勾配がゼロになる位置からカム室１０７ａ側（即ち、大気室側）における面圧勾配の絶対値の最大値である大気室側面圧勾配値よりも常に大きくなる。
【００３３】
より具体的には、図５に示すように、シール面１１６ａ１のポンプ室１０８側（油室側）の端部における油室側面圧勾配値は、シール面１１６ａ１のカム室１０７ａ側（大気室側）の端部における大気室側面圧勾配値よりも大きくなる。つまり、シール性能は、ポンプ室１０８側がカム室１０７ａ側よりも良好になる。尚、図５において、ピストンポンプ１００の吐出工程における面圧勾配を太実線により示し、ピストンポンプ１００の吸入工程における面圧勾配を太破線により示す。又、面圧勾配がゼロになる位置は、シール面圧が最大値になる位置、換言すれば、面圧勾配を表す曲線における変曲点に対応する。
【００３４】
これにより、シール構造体１１５は、ピストンポンプ１００が吸入工程である場合には、ポンプ室１０８に吸入された流体がカム室１０７ａ側に流れる（漏れる）ことを防止することができる。
【００３５】
ここで、ピストンポンプ１００においては、ピストン１０５の外周面１０５ａに膜状に付着した流体がピストン１０５の往復移動に伴い、ポンプ室１０８側からカム室１０７ａ側に移動する（掻き出される）場合がある。ところが、シール構造体１１５においては、シール部材１１６のシール面１１６ａ１における油室側面圧勾配値よりも大気室側面圧勾配値が小さい。このため、シール面１１６ａ１とピストン１０５の外周面との間に形成される膜厚は、ポンプ室１０８側よりもカム室１０７ａ側の方が大きくなる。
【００３６】
これにより、ピストンポンプ１００の吸入工程によりピストン１０５の外周面１０５ａに付着してカム室１０７ａ側に移動した流体は、ピストンポンプ１００の吐出工程に伴ってポンプ室１０８側に移動することにより、シール部材１１６のシール面１１６ａ１に戻り易い。即ち、ポンプ室１０８の流体がピストン１０５の外周面１０５ａを伝ってシール構造体１１５からカム室１０７ａ側に漏れ出てしまう（掻き出されてしまう）ことを防止することができる。
【００３７】
以上の説明からも理解できるように、上記実施形態のピストンポンプ１００は、ハウジング１０１と、ハウジング１０１に設けられた収容穴１０２に収容されるシリンダ部材としての第一シリンダ部材１０３及び第二シリンダ部材１０４と、第一シリンダ部材１０３及び第二シリンダ部材１０４に挿入されて、第一シリンダ部材１０３の内部に形成された油室としてのポンプ室１０８に対して往復移動するピストン１０５と、ハウジング１０１に設けられ、大気に連通してピストン１０５を駆動する駆動機構としての板カム１０７を収容する大気室としてのカム室１０７ａと、収容穴１０２に収容されていて、軸方向にてカム室１０７ａからポンプ室１０８に向けて延設されたシール面１１６ａ１を有して収容穴１０２の第一内周面１０２ａ及びピストン１０５の外周面１０５ａの一方であるピストン１０５の外周面１０５ａと液密に摺動する環状のシール部材１１６と、シール部材１１６と収容穴１０２の第一内周面１０２ａ及びピストン１０５の外周面１０５ａの他方である収容穴１０２の第一内周面１０２ａとの間に配置されてシール部材１１６をピストン１０５の外周面１０５ａに向けて押圧する環状の押圧部材１１７と、を含んで構成されてカム室１０７ａとポンプ室１０８との連通を遮断するシール構造体１１５と、を備え、シール部材１１６は、押圧部材１１７の押圧によってシール部材１１６のシール面１１６ａ１に垂直な方向に付与される単位面積当たりのシール面圧の軸方向における単位距離当たりの変化量を表す面圧勾配において、シール面１１６ａ１において面圧勾配がゼロとなる位置よりもシール面１１６ａ１におけるポンプ室１０８側の面圧勾配の絶対値の最大値である油室側面圧勾配値が、面圧勾配がゼロとなる位置よりもシール面１１６ａ１におけるカム室１０７ａ側の面圧勾配の絶対値の最大値である大気室側面圧勾配値よりも大きい。
【００３８】
これによれば、シール部材１１６のシール面１１６ａ１において、ポンプ室１０８側の油室側面圧勾配値をシール面１１６ａ１におけるカム室１０７ａ側の大気室側面圧勾配値よりも大きくすることができる。従って、ピストン１０５の外周面１０５ａに形成される流体の膜厚は面圧勾配の絶対値の大きさが大きくなる程小さくなるため、吸入工程において流体がシール部材１１６を通過する膜厚を吐出工程において流体がシール部材１１６を通過できる膜厚よりも小さくなることができる。これにより、ピストンポンプ１００のシール性能を向上させることができる。
【００３９】
又、シール性能が向上することにより、ピストンポンプ１００が供給する流体の損失を低減することができる。このため、例えば、流体を予め貯留しておくタンク等の貯留容量を小さくすることが可能であり、ピストンポンプ１００を組み付けた装置（例えば、車両用のブレーキ装置等）の小型化が可能になると共に製造コストを低減することができる。
【００４０】
この場合、ポンプ室１０８側の油室側面圧勾配値は、シール面１１６ａ１のポンプ室１０８側の端部における勾配値であり、カム室１０７ａ側の大気室側面圧勾配値は、シール面１１６ａ１のカム室１０７ａ側の端部における勾配値である。
【００４１】
これによれば、シール面１１６ａ１におけるポンプ室１０８側の端部にてポンプ室１０８から流体が漏れることを確実に防止することができる。又、シール面１１６ａ１におけるカム室１０７ａ側の大気室側面圧勾配値を相対的に小さくすることができる。これにより、シール面１１６ａ１におけるカム室１０７ａ側の端部における膜厚を相対的に大きくすることができ、カム室１０７ａ側の端部を介して、ピストン１０５の往復移動に伴って掻き出された流体をシール面１１６ａ１に向けて戻すことができる。これにより、ピストンポンプ１００が供給する流体の損失を低減することができる。
【００４２】
又、これらの場合、シール面１１６ａ１の軸方向におけるシール面圧の分布は、シール面１１６ａ１の軸方向の中央に対してポンプ室１０８側にシール面圧の最大値が存在する。これによれば、より確実にポンプ室１０８側の油室側面圧勾配値をシール面１１６ａ１におけるカム室１０７ａ側の大気室側面圧勾配値よりも大きくすることができる。
【００４３】
これらの場合、シール部材１１６は、軸方向における中央に対してポンプ室１０８側とカム室１０７ａ側とで非対称となる。これによれば、シール部材１１６が押圧部材１１７によってピストン１０５の外周面１０５ａに向けて押圧された場合、シール面１１６ａ１におけるポンプ室１０８側のシール面圧とカム室１０７ａ側のシール面圧とを異ならせることができる。従って、ポンプ室１０８側のシール面圧がカム室１０７ａ側のシール面圧よりも大きくなるようにシール部材１１６を非対称形状とすることにより、ポンプ室１０８側の油室側面圧勾配値をシール面１１６ａ１におけるカム室１０７ａ側の大気室側面圧勾配値よりも大きくすることができる。
【００４４】
この場合、シール部材１１６は、シール面１１６ａ１と径方向にて反対側で押圧部材１１７によって押圧される押圧面１１６ａ２と、シール面１１６ａ１のカム室１０７ａ側において径方向にて外方に突出する第一フランジ部１１６ｂに設けられ押圧部材１１７と接触する第一接続面１１６ｂ４と、シール面１１６ａ１のポンプ室１０８側において径方向にて外方に突出する第二フランジ部１１６ｃに設けられ押圧部材１１７と接触する第二接続面１１６ｃ４と、を備え、第一接続面１１６ｂ４は、押圧面１１６ａ２とカム室１０７ａ側の第一端面１１６ｂ１とを接続する曲面であり、シール部材１１６の軸線を含む断面における断面形状の曲率半径が第一半径Ｒ１となる第一曲線部分１１６ｂ５を有し、第二接続面１１６ｃ４は、押圧面１１６ａ２とポンプ室１０８側の第二端面１１６ｃ１とを接続する曲面であり、断面形状が第一半径Ｒ１よりも小さい第二半径Ｒ２となる第二曲線部分１１６ｃ５を有する。
【００４５】
これによれば、シール部材１１６が押圧部材１１７によってピストン１０５の外周面１０５ａに向けて押圧された場合、シール面１１６ａ１におけるポンプ室１０８側のシール面圧をカム室１０７ａ側のシール面圧よりも大きくすることができる。従って、ポンプ室１０８側の油室側面圧勾配値をシール面１１６ａ１におけるカム室１０７ａ側の大気室側面圧勾配値よりも大きくすることができる。
【００４６】
（第一変形例）
上記実施形態においては、シール部材１１６の第一フランジ部１１６ｂに設けた第一接続面１１６ｂ４と第二フランジ部１１６ｃに設けた第二接続面１１６ｃ４とを異ならせ、軸方向においてシール部材１１６を非対称とした。即ち、上記実施形態においては、シール部材１１６の第一フランジ部１１６ｂが第一半径Ｒ１の第一曲線部分１１６ｂ５を有する第一接続面１１６ｂ４を有すると共に第二フランジ部１１６ｃが第一半径Ｒ１よりも小さい第二半径Ｒ２の第二曲線部分１１６ｃ５を有する第二接続面１１６ｃ４を有するようにした。
【００４７】
これに代えて、図６に示すように、シール部材１１６の第一フランジ部１１６ｂの第一接続面１１６ｂ４が、断面形状において第一半径Ｒ１を有して押圧面１１６ａ２と接続する第一曲線部分１１６ｂ５と、径方向にて外方に且つカム室１０７ａ側に向けて延びて第一曲線部分１１６ｂ５と接続する第一直線部分１１６ｂ６と、を含むように構成することも可能である。又、図６に示すように、第一フランジ部１１６ｂと同一の外径とされた第二フランジ部１１６ｃの第二接続面１１６ｃ４が、断面形状において第一半径Ｒ１よりも大きい第二半径Ｒ２を有して押圧面１１６ａ２と接続する第二曲線部分１１６ｃ５と、径方向にて外方に且つポンプ室１０８側に向けて延びて第二曲線部分１１６ｃ５と接続する直線部分であって、押圧面１１６ａ２と第一直線部分１１６ｂ６とが成す角度αよりも押圧面１１６ａ２との成す角度βが小さい第二直線部分１１６ｃ６と、を含むように構成することも可能である。
【００４８】
第一変形例においても、シール構造体１１５がハウジング１０１の収容穴１０２に収容された状態において、押圧部材１１７は、弾性変形により生じた弾性力をシール部材１１６に対して軸方向にて均等にピストン１０５の外周面１０５ａに向けて作用させる。そして、第一変形例においては、押圧面１１６ａ２を基準として第一直線部分１１６ｂ６の角度αよりも第二直線部分１１６ｃ６の角度βが小さい。
【００４９】
その結果、押圧部材１１７による弾性力（荷重）が第一直線部分１１６ｂ６に作用した場合、弾性力（荷重）は第一直線部分１１６ｂ６における法線方向（カム室１０７ａに向けた成分）に分散され、シール部１１６ａのシール面１１６ａ１に作用する荷重が相対的に小さくなる。一方、押圧部材１１７による弾性力（荷重）が第二直線部分１１６ｃ６に作用した場合、第一直線部分１１６ｂ６に比べて第二直線部分１１６ｃ６における法線方向（ポンプ室１０８に向けた成分）に分散される弾性力（荷重）が相対的に小さくなり、シール部１１６ａのシール面１１６ａ１に作用する荷重が相対的に大きくなる。
【００５０】
即ち、第一変形例のシール構造体１１５においても、シール部材１１６は、押圧部材１１７により、第二フランジ部１１６ｃ側（ポンプ室１０８側）が第一フランジ部１１６ｂ側（カム室１０７ａ側）よりも強くピストン１０５の外周面１０５ａに向けて押圧される。従って、組み付け状態では、シール面１１６ａ１において、第二フランジ部１１６ｃ側（ポンプ室１０８側）のシール面圧が第一フランジ部１１６ｂ（カム室１０７ａ側）のシール面圧よりも大きくなる。これにより、ポンプ室１０８側（即ち、油室側）における油室側面圧勾配値がカム室１０７ａ側（即ち、大気室側）における大気室側面圧勾配値よりも常に大きくなる。つまり、シール性能は、ポンプ室１０８側がカム室１０７ａ側よりも良好になる。
【００５１】
従って、第一変形例の場合においても、シール構造体１１５は、ピストンポンプ１００が吸入工程である場合には、ポンプ室１０８に吸入された流体がカム室１０７ａ側に流れる（掻き出される）ことを防止することができる。その他の効果については、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００５２】
（第二変形例）
上記実施形態及び上記第一変形例においては、シール部材１１６の第一フランジ部１１６ｂ及び第二フランジ部１１６ｃの形状を非対称となるように異ならせ、シール部１１６ａのシール面１１６ａ１におけるポンプ室１０８側の油室側面圧勾配値がカム室１０７ａ側の大気室側面圧勾配値よりも大きくなるようにした。これに代えて、又は、加えて、図７に示すように、押圧部材１１７に接触するハウジング１０１の収容穴１０２における第一内周面１０２ａの内径を異ならせて構成することも可能である。
【００５３】
具体的に、第一内周面１０２ａにおいて、ポンプ室１０８側の内径よりもカム室１０７ａ側の内径を小さくする。これにより、組み付け状態において、押圧部材１１７は、第一内周面１０２ａの傾斜により、弾性変形した際にはポンプ室１０８側に向けて弾性力（荷重）を作用させることができる。従って、押圧部材１１７は、弾性変形によりシール部材１１６をピストン１０５の外周面１０５ａに向けて押圧する際、シール部１１６ａのシール面１１６ａ１におけるポンプ室１０８側の弾性力（荷重）をカム室１０７ａ側の弾性力（荷重）よりも大きくすることができる。これにより、シール部材１１６のシール面１１６ａ１におけるポンプ室１０８側の油室側面圧勾配値をカム室１０７ａ側の大気室側面圧勾配値よりも大きくすることができる。従って、この場合においても、上記実施形態及び上記第一変形例と同様の効果が得られる。
【００５４】
（第三変形例）
上記実施形態及び上記第一変形例においては、シール部材１１６の第一フランジ部１１６ｂ及び第二フランジ部１１６ｃの形状が非対称となるようにした。又、上記第二変形例においては、ハウジング１０１の収容穴１０２における第一内周面１０２ａの内径をポンプ室１０８側とカム室１０７ａ側とで異ならせるようにした。これにより、上記実施形態及び上記各変形例においては、シール部１１６ａのシール面１１６ａ１におけるポンプ室１０８側の油室側面圧勾配値がカム室１０７ａ側の大気室側面圧勾配値よりも大きくなるようにした。
【００５５】
これに代えて、又は、加えて、図８に示すように、ハウジング１０１の収容穴１０２に収容されていない自由状態の押圧部材１１７に対して、組み付け状態においてカム室１０７ａに対向する側の外表面に軸方向に直交するように平面部１１７ａを設けることも可能である。この場合、図８に示すように、シール部材１１６の第一フランジ部１１６ｂ及び第二フランジ部１１６ｃは、同形状とすることができる。
【００５６】
このように、押圧部材１１７に平面部１１７ａを設けた場合においては、シール構造体１１５をハウジング１０１の収容穴１０２に収容した状態では、押圧部材１１７のポンプ室１０８側にて弾性変形する部分の体積がカム室１０７ａ側にて弾性変形する部分の体積よりも相対的に大きくなる。その結果、押圧部材１１７がポンプ室１０８側においてシール部材１１６をピストン１０５の外周面１０５ａに向けて押圧する弾性力（荷重）は、押圧部材１１７がシール部材１１６をピストン１０５の外周面１０５ａに向けて押圧する弾性力（荷重）よりも相対的に大きくなる。
【００５７】
これにより、第三変形例のシール構造体１１５においても、シール部材１１６は、押圧部材１１７により、ポンプ室１０８側がカム室１０７ａ側よりも強くピストン１０５の外周面１０５ａに向けて押圧される。従って、組み付け状態では、シール面１１６ａ１において、ポンプ室１０８側のシール面圧がカム室１０７ａ側のシール面圧よりも大きくなる。これにより、ポンプ室１０８側（即ち、油室側）における油室側面圧勾配値がカム室１０７ａ側（即ち、大気室側）における大気室側面圧勾配値よりも常に大きくなる。つまり、シール性能は、ポンプ室１０８側がカム室１０７ａ側よりも良好になる。
【００５８】
従って、第三変形例の場合においても、シール構造体１１５は、ピストンポンプ１００が吸入工程である場合には、ポンプ室１０８に吸入された流体がカム室１０７ａ側に流れる（掻き出される）ことを防止することができる。その他の効果については、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００５９】
本発明の実施にあたっては、上記実施形態及び上記各変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変形が可能である。
【００６０】
例えば、上記実施形態及び上記各変形例においては、シール構造体１１５のシール部材１１６がピストン１０５の外周面１０５ａに液密に摺接し、押圧部材１１７が収容穴１０２の第一内周面１０２ａとシール部材１１６との間に配置されてシール部材１１６をピストン１０５の外周面１０５ａに向けて押圧するようにした。これに代えて、シール部材１１６が収容穴１０２の第一内周面１０２ａに液密に接触し、押圧部材１１７がピストン１０５の外周面１０５ａとシール部材１１６との間に配置されてシール部材１１６を収容穴１０２の第一内周面１０２ａに向けて押圧するように構成することも可能である。この場合においても、ポンプ室１０８側（即ち、油室側）における油室側面圧勾配値をカム室１０７ａ側（即ち、大気室側）における大気室側面圧勾配値よりも大きくすることができる。
【００６１】
又、上記実施形態及び上記変形例においては、シール構造体１１５とガイド部材１１９との間にバックアップリング１１８を設けるようにした。しかしながら、バックアップリング１１８を省略して、ピストンポンプ１００を構成することが可能である。この場合には、バックアップリング１１８の形成寸法の分だけ、ハウジング１０１（収容穴１０２）の軸線に沿った方向の大きさを短縮することができ、ピストンポンプ１００の小型化を達成することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１００…ピストンポンプ、１０１…ハウジング、１０２…収容穴、１０２ａ…第一内周面（内周面）、１０２ｂ…第二内周面、１０２ｃ…連結面、１０３…第一シリンダ部材（シリンダ部材）、１０４…第二シリンダ部材（シリンダ部材）、１０５…ピストン、１０５ａ…外周面、１０６…吸入弁、１０７…板カム（駆動機構）、１０７ａ…カム室（大気室）、１０８…ポンプ室（油室）、１０９…吐出弁、１１０…吐出口、１１１…復帰スプリング、１１２…吸入口、１１３…補助ピストン、１１４…フィード室、１１５…シール構造体、１１６…シール部材、１１６ａ…シール部、１１６ａ１…シール面、１１６ａ２…押圧面、１１６ｂ…第一フランジ部、１１６ｂ１…第一端面、１１６ｂ２…第一テーパ面、１１６ｂ３…第一外周面、１１６ｂ４…第一接続面、１１６ｂ５…第一曲線部分、１１６ｂ６…第一直線部分、１１６ｃ…第二フランジ部、１１６ｃ１…第二端面、１１６ｃ２…第二テーパ面、１１６ｃ３…第二外周面、１１６ｃ４…第二接続面、１１６ｃ５…第二曲線部分、１１６ｃ６…第二直線部分、１１７…押圧部材、１１８…バックアップリング、１１９…ガイド部材、Ｒ１…第一半径、Ｒ２…第二半径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020159349.tif 000009
【図８】
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