(57)【要約】      （修正有）【課題】増圧室を構成する各部品の、接合面の加工精度を高くすることなく、流体が漏出しないピストンポンプを提供する。【解決手段】収容室（１６）が設けられたポンプボディ（１０）と、ピストン（７０）と、ピストンが摺動するピストン摺動孔（３２）が設けられたシリンダ（３０）と、吸入バルブ（４０）と、吐出バルブ（６０）と、増圧室（５２）が設けられたバルブプレート（５０）とを有し、収容室の外部と連通する吐出通路（１８）が設けられ、流体を収容室から増圧室に案内する、吸入通路（３４）が設けられ、吸入バルブは、シリンダとバルブプレートとの間に配置されて、吸入通路と増圧室とを、連通及び遮断し、吐出バルブは、バルブプレートとポンプボディとの間に配置されて、増圧室と吐出通路とを連通及び遮断し、バルブプレートは、シリンダ及びポンプボディのうち、少なくとも一方と一体に成形されて、収容室に収容される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容室が設けられたポンプボディと、
ピストンと、
ピストンが摺動するピストン摺動孔が設けられたシリンダと、
吸入バルブと、
吐出バルブと、
増圧室が設けられたバルブプレートとを有するピストンポンプであって、
前記収容室には、前記収容室の内部と外部とを連通する吐出通路が設けられ、
前記シリンダには、流体を前記収容室から前記増圧室に案内する、吸入通路が設けられ、
前記吸入バルブは、前記シリンダと前記バルブプレートとの間に配置されて、前記吸入通路と前記増圧室とを連通及び遮断し、
前記吐出バルブは、前記バルブプレートと前記ポンプボディとの間に配置されて、前記増圧室と前記吐出通路とを連通及び遮断し、
前記バルブプレートは、前記シリンダ及び前記ポンプボディのうち、少なくとも一方と一体に成形されて、前記収容室に収容される、ピストンポンプ。
【請求項２】
前記吸入バルブと前記吐出バルブのうち、少なくとも一方が、
前記バルブプレートにインサート成形される、請求項１に記載のピストンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ピストンポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、オイルを圧送する手段として流体ポンプが用いられており、中でもシリンダの摺動孔内で往復するピストンによって加圧を行うピストンポンプは、特にポンプ効率に優れることがよく知られている。ピストンポンプは、例えば、アイドルストップシステムに用いられている。このアイドルストップシステムは、自動車等の燃費向上や排ガス規制が強化されるなかで、比較的簡便に燃費向上及び排ガス低減の効果が期待できる技術として採用が進んでおり、自動車の一時停止時あるいは低速走行時には、エンジンを停止させ、再発進時には、エンジンを再始動させるシステムである。
【０００３】
ピストンポンプは、このアイドルストップシステムにおいて、エンジン再始動直後の発進ショックを軽減させるために、アイドルストップ時にトランスミッション内のオイルに圧力を発生させるためや、トランスミッション内をオイルで満たすために用いられる。
【０００４】
ピストンポンプには、モータの駆動軸に斜板を取り付けて回転させ、斜板の回転運動を複数のピストンの往復運動に変換する、斜板式ピストンポンプがある。斜板式ピストンポンプの内部は、流体を吸入する吸入容積空間と、流体を加圧する増圧室に分けられ、増圧室は、シリンダと、吸入バルブと、バルブプレート及び吐出バルブにより構成されている（例えば特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５７４６３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されたような構成のピストンポンプでは、加圧時に、増圧室を構成する、シリンダとバルブプレートとの接合面や、吸入バルブとバルブプレートとの接合面などから流体が漏れて、ポンプの効率を低下させることがある。そこで、増圧室を構成するシリンダやバルブプレートなどの、接合面の加工精度を高くすることにより、各部品の密着性を向上させているが、加工コストが大きくなるという問題があった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、増圧室を構成する各部品の、接合面の加工精度を高めることなく、流体の漏出を防止することのできるピストンポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るピストンポンプは、収容室が設けられたポンプボディと、ピストンと、ピストンが摺動するピストン摺動孔が設けられたシリンダと、吸入バルブと、吐出バルブと、増圧室が設けられたバルブプレートとを有するピストンポンプであって、収容室には、収容室の外部と連通する吐出通路が設けられ、シリンダには、流体を収容室から増圧室に案内する、吸入通路が設けられ、吸入バルブは、シリンダとバルブプレートとの間に配置されて、吸入通路と増圧室とを、連通及び遮断し、吐出バルブは、バルブプレートとポンプボディとの間に配置されて、増圧室と吐出通路とを連通及び遮断し、バルブプレートは、シリンダ及びポンプボディのうち、少なくとも一方と一体に成形されて、収容室に収容される。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係るピストンポンプによれば、バルブプレートを、シリンダ及びポンプボディのうち、少なくとも一方と一体成形することにより、加圧時に、増圧室を構成する、バルブプレートとシリンダとの接合面や、バルブプレートとポンプボディとの接合面などから、流体が漏出することのない、ピストンポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１によるピストンポンプの断面図であって、ピストンが流体を吸入している状態を示す図である。
【図２】図１のピストンポンプにおいて、ピストンが流体を吐出している状態を示す図である。
【図３】図１及び図２のピストンポンプにおける、バルブ付シリンダユニットの断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１におけるピストンポンプの、変形例を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１におけるピストンポンプの、さらなる変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のピストンポンプの好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるピストンポンプの断面図であって、１のピストンが、流体を吸入している状態を示している。また、図２は、図１のピストンポンプにおいて、１のピストンが流体を吐出している状態を示している。
【００１３】
図１及び図２に示すように、ピストンポンプは、大きく分けると、ポンプ本体１と、このポンプ本体１を駆動するモータ部２とにより構成されている。
【００１４】
ポンプ本体１は、ポンプボディ１０と、斜板２０と、シリンダ３０と、吸入バルブ４０と、バルブプレート５０と、吐出バルブ６０と、ピストン７０とを有している。モータ部２は、モータケース８０と、モータケース８０内に固定された軸受８４と、軸受８４により回転自在に支持され、モータケース８０からポンプボディ１０内に向けて突出する回転軸８２と、ステータコイルを含むステータと、回転軸８２の軸線を中心としてステータに対して回転可能なロータとを有している。ステータは、ステータコイルへの通電により回転磁界を発生し、ロータは、ステータで発生する回転磁界によりステータに対して回転される。ポンプボディ１０とモータケース８０とは、シール部材９０を介して接合されている。
【００１５】
ポンプボディ１０には、流体を貯留するとともに、ポンプを構成する各部品を収容する収容室１６が設けられている。収容室１６の深さ方向に沿った側面には、収容室１６の外部から内部に、流体を吸入する吸入口１２と、収容室１６の内部から外部に、流体を吐出する吐出口１４が設けられている。吐出口１４は、後述する、バルブプレート５０に設けられた増圧室５２から、流体を吐出口１４まで案内する吐出通路１８に連通している。そして、ポンプボディ０の収容室１６には、斜板２０と、シリンダ３０と、吸入バルブ４０と、バルブプレート５０及び吐出バルブ６０が収容される。
【００１６】
斜板２０は、その平面部２２を、モータ部２の回転軸８２の軸方向に対し、一定角度傾斜させた状態で、回転軸８２に、軸受２４を介して回転可能に取り付けられている。これにより、平面部２２の傾斜方向が、回転軸８２の回転に応じて変化する。
【００１７】
シリンダ３０は、収容室１６の深さ方向に、高さ方向を一致させて配置された円柱状のブロックである。シリンダ３０には、収容室１６の深さ方向にシリンダ３０を貫通する、複数のピストン摺動孔３２と、各ピストン摺動孔３２に対応して、各ピストン摺動孔３２と平行に配置された、シリンダ３０を貫通する複数の吸入通路３４とが設けられている。複数のピストン摺動孔３２及び複数の吸入通路３４は、シリンダ３０の、ピストン７０の摺動方向と垂直な面内において、シリンダ３０の周方向に均等に配置されている。なお、図１及び図２は、ピストン摺動孔３２及び吸入通路３４が３つずつ配置されたものとして記載しているが、これに限るものではない。例えば、ピストン摺動孔３２及び吸入通路３４の数は、４つ以上であってもよい。
【００１８】
バルブプレート５０には、流体をピストン７０で圧縮して、流体の圧力を増加させる、複数の増圧室５２が、各ピストン７０に対応して設けられている。各増圧室５２は、それぞれ吸入バルブ４０の各弁体４２を介して、シリンダ３０の各吸入通路３４と連通しており、また、対応する各ピストン摺動孔３２とも連通している。さらに、各増圧室５２は、吐出バルブ６０の各弁体６２を介して、吐出通路１８に連通している。このように、増圧室５２は、流体の吸入側から吐出側に、バルブプレート５０を貫通するように形成されている。
【００１９】
各ピストン摺動孔３２には、ピストン７０が摺動可能に挿入されている。各ピストン７０とバルブプレート５０との間には、ピストン用ばね７２が配置されており、各ピストン７０は、ピストン用ばね７２の弾性復元力によって、斜板２０の平面部２２にそれぞれ押し当てられている。
【００２０】
斜板２０の平面部２２における、各ピストン７０が押し当てられる各部位は、回転軸８２の回転に応じて、順次、ピストン７０の摺動方向に進退移動する。これにより、各ピストン７０は、斜板２０により、ピストン用ばね７２の弾性力に抗してピストン摺動孔３２内に押し込まれる状態と、ピストン用ばね７２の復元力により、ピストン摺動孔３２内から斜板２０側に押し戻される状態とを交互に繰り返す、往復摺動をおこなう。
【００２１】
このように、回転軸８２の回転に伴って、各ピストン７０が各ピストン摺動孔３２内を往復摺動することにより、図１に矢印で示すように、流体は、ポンプボディ１０の外部から、吸入口１２を介して収容室１６内に吸入され、収容室１６から各吸入通路３４を経由して、順次、各ピストン摺動孔３２内に吸入されるとともに、図２に矢印で示すように、各ピストン摺動孔３２内の流体は、各ピストン摺動孔３２から、増圧室５２及び吐出通路１８を経由して、吐出口１４から外部へ吐出される。
【００２２】
吸入バルブ４０は、弾性変形可能な可撓性部材により形成されており、増圧室５２への各吸入通路３４の開口部を個別に開閉する複数の弁体４２を有している。増圧室５２への各吸入通路３４の開口部は、吸入バルブ４０の弁体４２の弾性変形によって開閉される。吸入バルブ４０は、吸入通路３４の圧力が増圧室５２の圧力よりも高くなると、図１に示すように、弁体４２の弾性変形により吸入通路３４の開口部を開き、増圧室５２の圧力が吸入通路３４の圧力よりも高くなると、図２に示すように、弁体４２の弾性変形により吸入通路３４の開口部を閉じる。これにより、吸入バルブ４０は、吸入通路３４から増圧室５２への流体の流れを許容するとともに、増圧室５２から吸入通路３４への流体の流れを阻止する。
【００２３】
吸入バルブ４０には、各ピストン摺動孔３２の位置に合わせて複数の貫通孔が設けられている。各ピストン摺動孔３２と、バルブプレート５０の増圧室５２とは、吸入バルブ４０の各貫通孔を介して互いに連通され、これにより、吸入バルブ４０は、増圧室５２及びピストン摺動孔３２間の流体の流れを許容する。各ピストン摺動孔３２とバルブプレート５０との間には、ピストン用ばね７２が配置されており、ピストン用ばね７２は、バルブプレート５０の増圧室５２の内面と、ピストン７０との間で圧縮されている。
【００２４】
吐出バルブ６０は、弾性変形可能な可撓性部材により形成されており、吐出通路１８への増圧室５２の開口部を開閉する複数の弁体６２を有している。吐出通路１８への増圧室５２の開口部は、吐出バルブ６０の弁体６２の弾性変形によって開閉される。吐出バルブ６０は、増圧室５２の圧力が吐出通路１８の圧力よりも高くなると、図２に示すように、弁体６２の弾性変形により増圧室５２の開口部を開き、吐出通路１８の圧力が増圧室５２の圧力よりも高くなると、図１に示すように、弁体６２の弾性変形により増圧室５２の開口部を閉じる。これにより、吐出バルブ６０は、増圧室５２から吐出通路１８への流体の流れを許容するとともに、吐出通路１８から増圧室５２への流体の流れを阻止する。
【００２５】
シリンダ３０とバルブプレート５０とは、樹脂材料により一体成形される。また、板状の吸入バルブ４０は、シリンダ３０とバルブプレート５０を一体成形する際に、シリンダ３０とバルブプレート５０の間に配置され、インサート成形されることにより、シリンダ３０及びバルブプレート５０と一体化されて、バルブ付きシリンダユニット１００を構成する。
【００２６】
このようなピストンポンプによれば、シリンダ３０、吸入バルブ４０及びバルブプレート５０を一体化しているので、増圧室５２に吸入された流体をピストン７０によって加圧した時に、シリンダ３０とバルブプレート５０との接合面から流体が漏出することを、防止することができる。
【００２７】
次に、ピストンポンプの動作について説明する。モータ部２の駆動力により回転軸８２が回転すると、斜板２０が平面部２２の傾斜方向を変えながら回転する。これにより、各ピストン７０が各ピストン摺動孔３２内を、順次往復摺動する。ポンプ本体１では、各ピストン７０が、各ピストン摺動孔３２内を順次往復摺動することにより、吸入口１２から、収容室１６及び吸入通路３４を経由して、ピストン摺動孔３２及び増圧室５２へ流体を吸入する吸入動作と、ピストン摺動孔３２及び増圧室５２から、吐出通路１８及び吐出口１４を経由して、外部に流体を吐出する吐出動作とが、連続して行われる。これにより、回転軸８２が回転している間、吸入口１２からは、連続して流体が吸入され、吐出口１４からは、連続して流体が吐出される。
【００２８】
なお、図１及び図２では、吸入バルブ４０の外径は、シリンダ３０とほぼ同じ外径にしてあるが、吸入バルブ４０をインサート成形する場合には、図３に示すように、吸入バルブ４０の外径を、シリンダ３０及びバルブプレート５０の外径よりも小さくして、吸入バルブ４０の外周を樹脂で覆うようにするとよい。
【００２９】
また、実施の形態１では、シリンダ３０とバルブプレート５０を一体成形し、吸入バルブ４０をインサート成形して一体化したが、図４に示すように、バルブプレート５０とポンプボディ１０を一体成形し、吐出バルブ６０をインサート成形するようにしてもよい。このように構成することにより、バルブプレート５０とポンプボディ１０との接合面から流体が漏出することを、防止することができる。
【００３０】
さらに、図５に示すように、シリンダ３０と、バルブプレート５０及びポンプボディ１０を一体に成形し、吸入バルブ４０及び吐出バルブ６０をインサート成形してもよい。このように構成することにより、シリンダ３０とバルブプレート５０との接合面や、バルブプレート５０とポンプボディ１０との接合面から、流体が漏出することを防止できる。
【符号の説明】
【００３１】
１  ポンプ本体、２  モータ部、１０  ポンプボディ、１２  吸入口、１４  吐出口、１８  吐出通路、２０  斜板、２２  平面部、２４  軸受、３０  シリンダ、３２  ピストン摺動孔、３４  吸入通路、４０  吸入バルブ、４２  弁体、５０  バルブプレート、５２  増圧室、６０  吐出バルブ、６２  弁体、７０  ピストン、７２  ピストン用ばね、８０  モータケース、８２  回転軸、８４  軸受、９０  シール部材、１００  バルブ付きシリンダユニット。
【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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