JPH08109884A

JPH08109884A - プランジャ式油圧ポンプ

Info

Publication number: JPH08109884A
Application number: JP6246248A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Kitamura; 和久北村
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1994-10-12
Filing date: 1994-10-12
Publication date: 1996-04-30

Abstract

(57)【要約】【目的】プランジャ式油圧ポンプにおいて、可及的なコ
スト低減を図りながら、プランジャおよびそれの摺接相
手部材の焼き付きや摩耗を抑制できるようにすること。【構成】電動モータ１の出力軸１ａの一端に取り付けら
れる金属製のカム４の外周面に当接されて、カム４の偏
心回転に伴い上下動するプランジャ２ａ，３ａを有する
油圧ポンプ２，３であり、プランジャ２ａ，３ａの先端
側つまりカム４に対する摺接側に、セラミックス製のボ
ール６が自転可能かつ抜け出し不可能に保持されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車のアンチ
スキッド装置に含まれるポンピング機構に使用されるプ
ランジャ式油圧ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のアンチスキッド装置は、急制動
時、もしくは滑りやすい路面での制動時に、ホイールシ
リンダに加わる油圧のポンピングにより、ブレーキロッ
クをなくし、スリップを防止するもので、この装置に
は、油圧のポンピングを行うためのポンピング機構が含
まれる。

【０００３】従来のポンピング機構は、図５および図６
に示すように、電動モータ５１の回転を、１８０度対向
配置される油圧ポンプ５２，５３のプランジャ５２ａ，
５３ａの往復動に変換して、ポンピング作用を行うもの
である。油圧ポンプ５２，５３は、円柱形のプランジャ
５２ａ，５３ａをシリンダ５２ｂ，５３ｂ内に摺動自在
に嵌挿する構成であり、シリンダ２ｂ，３ｂは図示しな
い自動車のアンチスキッド装置のホイールシリンダに対
して接続される。

【０００４】上記従来のポンピング機構のうち、図５の
ものでは、電動モータ５１の出力軸５１ａの一端に、偏
心軸受（中心から回転軸線が偏心された針状ころ軸受）
５４が取り付けられ、この偏心軸受５４の外輪５４ａの
外周面がプランジャ５２ａ，５３ａに摺接するようにな
っている。偏心軸受５４は内輪５４ｂを有するもので、
内輪５４ｂには、その中心から偏心した位置に軸孔が形
成されている（実開平２−１４６２２０号公報参照）。

【０００５】一方、図６の従来例では、電動モータ５１
の出力軸５１ａと一体に形成された偏心軸５１ｂに、内
輪のない一般的な仕様の針状ころ軸受５５が取り付けら
れている。この場合、偏心軸５１ｂの偏心回転によって
針状ころ軸受５５全体が偏心回転させられるようになっ
ており、その外輪５５ａが、偏心回転軌道の一箇所でプ
ランジャ５２ａ，５３ａに摺接する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに偏心軸受５４を用いる場合も、偏心軸５１ｂを用い
る場合も、一般的な仕様のものをそのまま用いることが
できず、偏心軸受５４の内輪５４ｂや、偏心軸５１ｂに
関する加工が面倒で、コストが高くつくことが指摘され
る。

【０００７】また、図６における偏心軸受５４の外輪５
４ａあるいは図７における一般的な仕様の針状ころ軸受
５５の外輪５５ａとそれらに摺接するプランジャ５２
ａ，５３ａは、一般的に、金属材により形成されるた
め、同種素材により微小な焼き付きや摩耗が発生しやす
いことが指摘される。

【０００８】したがって、本発明は、可及的なコスト低
減を図りながら、プランジャおよびそれの摺接相手部材
の焼き付きや摩耗を抑制できるようにすることを目的と
している。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、偏心回転する
カムの外周面に当接され、カムの偏心回転に伴い上下動
するプランジャを有する油圧ポンプであって、前記カム
が金属材で形成されている一方、前記プランジャにおい
てカムに対する摺接部位がセラミックス材で形成されて
いる。

【００１０】なお、前述のプランジャにおいてカムに対
する摺接側には、セラミックス製の別部材を保持させる
ようにしてもよい。

【００１１】

【作用】本発明は、プランジャとそれの摺接相手である
カムとの摺接部位を異種素材として、両者の焼き付きお
よび摩耗を防止している。カムについては、転がり軸受
とはせずに簡易な形状の金属材としているから、従来例
に比べて大幅なコスト低減が可能となる。

【００１２】そして、プランジャにおいてカムに対する
摺接側にセラミックス製の別部材を保持させる構成とし
た場合には、セラミックス材の使用量を節減できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の詳細を図１ないし図４に示す
一実施例に基づいて説明する。図１および図２は、本発
明の一実施例にかかり、図１は、プランジャ式油圧ポン
プを用いたポンピング機構の一実施例の縦断面図、図２
は、同機構のカムの側面図である。

【００１４】図中、１は電動モータ、２，３は油圧ポン
プ、４はカムである。すなわち、電動モータ１の出力軸
１ａにカム４が取り付けられているとともに、このカム
４の外径面に１８０度対向配置される油圧ポンプ２，３
のプランジャ２ａ，３ａが当接または微小隙間を介して
非接触にあてがわれており、電動モータ１の回転をカム
４によりプランジャ２ａ，３ａの往復動に変換して、ポ
ンピング作用を行うものである。

【００１５】電動モータ１は、一般的な仕様であり、そ
の出力軸５はロータ（図示省略）の回転中心と同軸状に
配置されている。この電動モータ１の出力軸１ａの円周
上の１カ所には、断面ほぼ凹状のキー溝１ｂが設けられ
ている。

【００１６】油圧ポンプ２，３は、その円柱形のプラン
ジャ２ａ，３ａをシリンダ２ｂ，３ｂ内に摺動自在に嵌
挿した構成であり、このシリンダ２ｂ，３ｂは図示しな
い自動車のアンチスキッド装置のホイールシリンダに対
して接続される。プランジャ２ａ，３ａは、ＳＣＭ鋼な
どの金属材により形成されており、それの先端つまりカ
ム４との摺接側には、球面状の凹部２ｃ，３ｃが設けら
れている。この凹部２ｃ，３ｃには、セラミックス製の
ボール６が自転可能にかつ抜け出し不可能に収容されて
いる。つまり、凹部２ｃ，３ｃの曲率半径は、ボール６
の直径よりも大きく設定され、凹部２ｃ，３ｃの開口幅
は、ボール６の直径よりも若干小さく設定されている。

【００１７】カム４は、ＳＣＭ鋼などの金属材により形
成された円形板からなり、硬度がＨＲＣ５５以上，表面
粗さ８μＲ_Z以下に設定されている。このカム４の中心
位置から所要量偏心した位置には、電動モータ１の出力
軸１ａの嵌合用の穴４ａが厚み方向に貫通するように設
けられている。この穴４ａは、断面ほぼ円形に形成され
ているが、その円周上の１カ所、ここではカム４の中心
となる位置に電動モータ１の出力軸１ａのキー溝１ｂと
対応して断面ほぼ凹状のキー溝４ｂが形成されている。
このカム４のキー溝４ｂと出力軸１ａのキー溝１ｂとの
間に、角棒状のキー５が係入されることにより、出力軸
１ａとカム４とをまわり止めするようになっている。

【００１８】なお、上述したボール６は、いわゆる低品
位セラミックスまたは高品位セラミックスと呼ばれるセ
ラミックス材により形成される。この低品位セラミック
スや高品位セラミックスの表現は、製造方法に応じて使
い分けられる。

【００１９】低品位セラミックスは、平均粒径０．
５〜１μｍのα型の窒化けい素の粉末（低グレード品例
えば電気化学工業株式会社の品種番号ＳＮ−９ＦＷ）に
対してイットリア（Ｙ₂Ｏ₃），アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃），
窒化アルミ（ＡｌＮ），チタニア（ＴｉＯ₂）などの焼
結助剤を５〜２０重量％添加する。これにバインダーを
混入して金型に充填した状態で単軸圧縮することにより
成形する。この成形品を最終形状に近い状態に加工する
とともに、バインダーなどの有機物を除去してから、１
〜１０気圧の圧力下で焼結する。焼結温度や焼結時間
は、１８００℃、２〜４時間である。この焼結体の転動
面や摺動面に対して超仕上げ加工を施し、表面粗さはカ
ム４のそれより滑かで１μＲ_Z以上とし、最終製品の寸
法、表面状態とする。

【００２０】高品位セラミックスは、平均粒径０．
２μｍのα型の窒化けい素の粉末（高グレード品例えば
株式会社宇部興産の品種番号Ｅ−１０）に対してイット
リア（Ｙ₂Ｏ₃），アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃），窒化アルミ
（ＡｌＮ），チタニア（ＴｉＯ₂）などの焼結助剤を１
０重量％以下添加する。これにバインダーを混入して金
型に充填した状態で単軸圧縮することにより成形する。
この成形品を最終形状に近い状態に加工するとともに、
バインダーなどの有機物を除去してから、いわゆるＨＰ
（ホット・プレス）、ＨＩＰ（ホット・アイソスタティ
ック・プレス）と称する手法により焼結する。焼結時に
ＨＰでは機械的に４００Ｋｇｆ／ｃｍ²、ＨＩＰでは、
ガス圧により１０００気圧もの高い圧力をかける。この
焼結体の転動面や摺動面に対して超仕上げ加工を施す。

【００２１】低品位セラミックスは、高品位セラミック
スに比べると価格を低く抑えることができるが、気孔率
が高くなり機械的強度が若干低くなる。この強度につい
ても本実施例の使用形態では十分過ぎる値となる。

【００２２】また、低品位セラミックスの場合、焼結後
に焼結体の転動面や摺動面に超仕上げを施せば、焼結体
内部に点在する気孔（ポア）が該面に対して開口するこ
とになり、これが潤滑剤の溜まりとなるなど良好な潤滑
性を発揮する。そのため、金属製のカム４に対する摺接
部位での潤滑状態が良好となり、カム４の摩耗を軽減で
きるようになる。

【００２３】なお、本発明は、上述した実施例のみに限
定されず、種々な変形や応用が考えられる。

【００２４】（１）プランジャ２ａ，３ａの凹部２
ｃ，３ｃにボール６を自転可能に保持させているが、不
動状に保持させるようにしてもよい。この場合、ボール
６とカム４とがすべり接触となるけれども、両者が点接
触となって摺動抵抗が小さくて済むから、カム４の摩耗
を軽減できる。特に、この例だと、ボール６を低品位セ
ラミックスで形成すれば、その外周面に存在する無数の
開口する気孔に潤滑剤を貯溜できるから、潤滑性が長期
的に安定してカム４の摩耗軽減に貢献できる。

【００２５】（２）プランジャ２ａ，３ａの凹部２
ｃ，３ｃは、図３に示すように、断面ほぼ台形として、
ここにボール６の代わりにパッド７を保持させるように
してもよい。このパッド７は、プランジャ２ａ，３ａの
凹部２ｃ，３ｃに嵌入される軸部と、この軸部の一端に
膨出状に設けられる円柱形または角柱形のパッド本体と
からなる。この他、図４に示すような半円形のパッド本
体を有するパッド８を用いてもよい。

【００２６】（３）カム４については、セラミックス
材で形成し、ボール６やパッド７，８を金属材で形成し
てもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、電
動モータの出力軸を偏心させたり、偏心転がり軸受を用
いたりする従来例に比べて簡略化できて、コスト低減で
きるようになるだけでなく、カムおよびプランジャの焼
き付きや摩耗を大幅に軽減できるなど、所期の機能を長
期にわたって安定して発揮できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプランジャ式油圧ポンプを用いたポン
ピング機構の一実施例の縦断面図。

【図２】同機構のカムの側面図。

【図３】本発明のプランジャ式油圧ポンプを用いたポン
ピング機構の他の実施例の縦断面図。

【図４】他のパッドの斜視図。

【図５】従来例のポンピング機構の縦断面図。

【図６】他の従来例のポンピング機構の縦断面図。

【符号の説明】

２，３油圧ポンプ２ａ，３ａ油圧ポンプのプランジャ４カム６ボール

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【手続補正書】

【提出日】平成６年１１月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】低品位セラミックスは、平均粒径０．
５〜１μｍのα型の窒化けい素の粉末（低グレード品例
えば電気化学工業株式会社の品種番号ＳＮ−９ＦＷ）に
対してイットリア（Ｙ₂Ｏ₃），アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃），
窒化アルミ（ＡｌＮ），チタニア（ＴｉＯ₂）などの焼
結助剤を５〜２０重量％添加する。これにバインダーを
混入して金型に充填した状態で単軸圧縮することにより
成形する。この成形品を最終形状に近い状態に加工する
とともに、バインダーなどの有機物を除去してから、１
〜１０気圧の圧力下で焼結する。焼結温度や焼結時間
は、１８００℃、２〜４時間である。この焼結体の転動
面や摺動面に対して超仕上げ加工を施し、表面粗さはカ
ム４のそれより滑かで１μＲ_Z以下とし、最終製品の寸
法、表面状態とする。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】偏心回転するカムの外周面に当接され、
カムの偏心回転に伴い上下動するプランジャを有する油
圧ポンプであって、前記カムが金属材で形成されている一方、前記プランジ
ャにおいて少なくともカムに対する摺接部位がセラミッ
クス材で形成されている、ことを特徴とするプランジャ
式油圧ポンプ。
【請求項２】前記プランジャにおいてカムに対する摺
接側には、セラミックス製の別部材が保持されている、
ことを特徴とする請求項１のプランジャ式油圧ポンプ。