JP2678439B2 - 可変容量ポンプの改良 - Google Patents

可変容量ポンプの改良

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JP2678439B2
JP2678439B2 JP61172667A JP17266786A JP2678439B2 JP 2678439 B2 JP2678439 B2 JP 2678439B2 JP 61172667 A JP61172667 A JP 61172667A JP 17266786 A JP17266786 A JP 17266786A JP 2678439 B2 JP2678439 B2 JP 2678439B2
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、可変容量ポンプに係り、特に外方ケーシ
ングを備え、外方ケーシング内に枢支されたカムリング
を備え、固定軸線の回りに回転するようにカムリング内
に装着され放射方向に動くようにピストン素子をそれぞ
れ装着した周方向に離間した放射方向スロットを周囲に
有するロータを備え、前記ピストン素子はロータの回転
につれてカムリングの内面を掃引することにより流体を
流入ポートから流出ポートへ圧送し、ピストン素子の放
射方向運動の範囲すなわちポンプ吐出量を変化すべくカ
ムリングの枢支部の回りのカムリングの位置を調節する
手段を備え、カムリングを最大吐出量に対応する位置へ
押圧するスプリング手段を備えた周知型式の可変容量ポ
ンプに関する。 [従来の技術] 実開昭60−90577号公報はポンプの吐出量を変えるた
めに外方ケーシング内で並進的に調節できるようにカム
リングが外方ケーシング内に摺動可能に装着されている
点で前述のものとは異なっているが前述の種類の可変容
量ポンプを開示している。かかるカムリングの位置を調
節する手段は外方ケーシングの内面とカムリングの外面
との間の空間を流体吐出通路とし、この通路を二つの室
に分割し、その間に絞り手段を設けたものである。かく
してこの二つの室の流体の間に圧力差を生ぜしめること
によりスプリング手段(カムリングを最大吐出量に対応
する位置へ押圧する力)に抗する合成力を発生せしめて
いる。しかし、二つの室は直径方向に分割されているだ
けであるので、この直径方向に対して前記合成力は垂直
に作用するだけで、前記直径方向に沿う成分の力を生ぜ
しめることは出来ない。 [発明が解決しようとする課題] その結果、カムリングは並進案内部(ガイドピン)に
強く押圧される。なお、並進案内部(ガイドピン)は前
記の二つの室を分離する直径方向の部材の一方のもので
ある。かくして並進案内部に誘起された応力は摩耗の原
因となり、このために並進案内部を丈夫な材料等を用い
て作らなくてはならず費用がかかる。 更には、この種のポンプでは次の如き一般的な問題が
ある。すなわち、ポンプ吐出圧力は振動しており、かく
して騒音を発生し、内部応力を増し、ポンプ全体の摩耗
を増し、しかして効率を減ずる。この問題は実開昭60−
90577号では何ら解決されておらず、また問題提起すら
されていない。 [課題を解決するための手段] 本発明では、外方ケーシングを備え、外方ケーシング
内に枢支されたカムリングを備え、固定軸線の回りに回
転するようにカムリング内に装着され放射方向に動くよ
うピストン素子をそれぞれ装着した周方向に離間した放
射方向スロットを周囲に有するロータを備え、前記ピス
トン素子はロータの回転につれてカムリングの内面を掃
引することにより流体を流入ポートから流出ポートへ圧
送し、ピストン素子の放射方向運動の範囲すなわちポン
プ吐出量を変化すべくカムリング枢支部の回りのカムリ
ングの位置を調節する手段を備え、カムリングを最大吐
出量に対応する位置へ押圧するスプリング手段を備えた
可変容量ポンプにおいて、 カムリングはその枢支部と、カムリングに関して前記
枢支部とは反対側にかつ互いにカムリングの両側に配置
された2個の堅い密封対接部とにより外方ケーシング内
に装着され、 前記枢支部と前記の2個の密封対接部はカムリングと
外方ケーシングとの間の空間を三つの室に分割し、 枢支部の両側の二つの室のうち前記スプリング手段か
ら遠い室に前記流出ポートからの流体圧力を付与するた
めの連通手段、枢支部の両側の二つの室のうちの前記ス
プリング手段に近い室に前記流出ポートの流体圧力より
も低い流体圧力を付与するための流出ポートからの出力
通路における絞り並びにこの絞りの下流側の出力通路か
ら前記スプリング手段に近い室に延びた連通手段を備
え、 枢支部の両側の二つの室に付与される流体圧力は前記
カムリングにこれを前記スプリング手段の力とは反対の
方向に押す力成分とカムリングを前記の2個の密封対接
部へ向けて押す力成分とを有する合成力を生ぜしめるよ
うにしたことを特徴とする。 [作用] 本発明によれば三つの室のうちカムリングの枢支部の
両側の二つの室に流体圧力を付与しているのでカムリン
グ内の吐出圧力(カムリングの枢支部にかかる)に抗し
てカムリングを押圧でき枢支部の負荷を減じることがで
きる一方、勿論カムリングを最大吐出量に対応する位置
へ押圧するスプリング手段にも抗することができるので
ある。 [実施例] 次に、本発明の一実施例を図面について説明する。 第1図および第4図に関し、この可変容量ポンプは周
囲に放射方向スロット16を有するロータ15を含む。ロー
タ15をキー止めした駆動軸14は平軸受12とローラ軸受13
とにより回転可能に二つの端部材10,11に装着されてい
る。ピストン素子17は、スロット16内に配置され、ロー
タ15の回転時に流入ポート18から流出ポート19へ液体を
送り出すのに役立つ。これらのポート18,19は、通常の
通り腎臓形であり、端部材10に形成されている。流出ポ
ート19は、出力通路20(第3図参照)へ通じている。出
力通路20には後述の目的で絞り21が設けられている。 2個の端部材10,11間に固定の外方ケーシング25が締
着されている。この外方ケーシング25内にカムリング24
が配置されている。このカムリング24の内部に前記ロー
タ15が配置され、ピストン17がカムリング24の内面に摺
動係合する。カムリングは外面に筒状突起を有する。こ
の筒状突起は外方ケーシング25の内面の相補凹所に嵌入
して枢支部27を形成する。この枢支部27の回りにカムリ
ング24が回動する。かかるカムリング24の軸方向の両側
面は2個の端部材10,11に摺動接触している。密封対接
部28を形成する2個のローラが開放ケーシング25の内面
の凹所に配置されている。枢支部27に中心を持つ弧状面
29,29がカムリング24の外面に形成され密封対接部28を
形成するローラと係合する。これら二つの密封対接部28
は枢支部27とカムリングの中心軸線を含む第1の面に関
して互いにカムリングの両側に配置されている。かつ密
封対接部28は両方とも第1の面に直角でカムリングの中
心軸線を含む第2の面に関して枢支部27の反対側に配置
されている。二つの弧状面29,29は、互いに近い端にお
いて外方湾曲部分30を有する。これら外方湾曲部分30は
カムリング24の各方向における枢動運動を制限するスト
ップとして役立つ。小さい改変例では、密封対接部28を
形成するローラはカムリング24の外面に設ける凹所内に
配置してもよい。この場合、枢支部27に中心を持つ弧状
面およびストップは外方ケーシング25の内面に形成され
る。 外方ケーシング25のポケット内に配置された圧縮スプ
リング32はカムリング24に作用し、これをポンプの最大
吐出量の位置へ押圧する。ポンプの吐出量はスプリング
32が対接したねじ切りされたプラグ33により制御でき
る。 密封対接部28および枢支部27はカムリング24と外方ケ
ーシング25との間に三つの室34,35,36を形成する。枢支
部27の両側の二つの室(34,35)のうちスプリング32か
ら遠い室34は流出ポート19と連通し、スプリングに近い
室35は絞り21の下流側の出力通路20と連通している(第
3図参照:スプリング32の為のポケットから更に相互接
続通路39,38,37を介して)。絞り21による圧力降下があ
るから、枢支部の両側の二つの室34,35間に圧力差があ
る。この圧力差はスプリング32に抗して作用する。而し
てポンプの吐出量が増すにつれてカムリング24をその最
大吐出量の位置から吐出量が零の位置の方へと移行さ
せ、ポンプはスプリング32の力の所望設定値に対応する
一定量の液を吐出する。第3の室36は通気の為にポンプ
の流入ポートと常時開口連通している。これにより第3
の室36に内部圧力が発生することはない。 また、枢支部27の両側の二つの室34,35内の圧力はカ
ムリング24の内面(特に流出ポート19の両端に最も接近
する両端を越える2個のピストン素子17間に規定される
周方向範囲に亙る内面)に吐出圧力が及ぼす力に抗して
作用する。枢支部27の両側の二つの室34,35内の圧力
は、吐出圧力が作用する前記カムリング24の前記内面の
面積よりも大きい面積でカムリングの外面に作用し、従
ってカムリング24を密封対接部28に一層緊密に係合させ
る。これにより第3の室36への圧力流体の漏れを防止し
ている。 スプリング32に近い室35に付与される圧力を制限する
リリーフ弁(図示せず)を設けることができ、更にスプ
リングに近い室35と絞り21の下流側との間の相互接続通
路37,38,39の一つにも絞りを設けることができる。正常
の操作では、絞り21による圧力降下は非常に小さく、ま
たスプリングに近い室35に出入りする流れはない。しか
しリリーフ弁が開けばスプリングに近い室35から流体は
解放され圧力降下が大きくなるのでスプリングから遠い
室34の圧力はカムリング24をスプリング32に抗してその
中央または最小吐出位置へ動かす。前記相互接続通路3
7,38,39の一つに設けた絞りはリリーフ弁の開きに応答
してカムリングが急速に動くのを可能にすると共に、リ
リーフ弁が開いた状態に留どまる間に、カムリングをそ
の以前の位置へ復帰させようとするスプリングに近い室
35への圧力流体の流れを制限している。 本発明者らのヨーロッパ特許明細書第171183号に記載
の装置を設けてカムリングに作用させ、カムリングの瞬
間位置に依存して変化する減衰作用力をリングの運動に
付与することができる。 カムリングのカム面は、本発明者らのヨーロッパ特許
第171182号に記載された形状にするのが好ましい。 所望であれば、絞り21を省略し、枢支部の両側の二つ
の室34,35の圧力差を他の手段、例えば、ポンプの外部
の何等かの装置の応答から得ることができる。 スプリング32は所望であればコイルばねから板ばねに
代えることができる。密封対接部28はローラに代え簡単
な対接面を用いることができることは理解されよう。 [発明の効果] 本発明の可変容量ポンプでは、三つの室のうち枢支部
27の両側の二つの室34,35に吐出圧力が付与されている
のでスプリング32に抗するようにカムリングを押圧でき
る一方カムリング24の内面にかかる吐出圧力が相殺(ポ
ンプサイクルによる振動を含めて)され、枢支部27に及
ぼす応力は減少されこの枢支部27を特別に強い材料で作
らなくともよい上、非常に騒音の低いポンプ作動を達成
しているのである。カムリング24は枢支部27と2個の密
封対接部28,28とにより外方ケーシング25内に装着され
ているので、カムリング24は吐出圧力によらずとも構造
的にしっかりとした状態に装着され、基本的に機械的振
動が除去されている。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明による可変容量ポンプの軸方向断面図、
第2図は第1図の矢印2の方向から見た可変容量ポンプ
の端面図、第3図は第2図の3−3線における断面図、
第4図は第1図の4−4線における断面図である。 15……ロータ、17……ピストン素子、24……カムリン
グ、25……外方ケーシング、27……枢支部、28……密封
対接部、32……スプリング、34,35,36……室。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.外方ケーシング(25)を備え、外方ケーシング内に
    枢支されたカムリング(24)を備え、固定軸線の回りに
    回転するようにカムリング内に装着され放射方向に動く
    ようピストン素子(17)をそれぞれ装着した周方向に離
    間した放射方向スロット(16)を周囲に有するロータ
    (15)を備え、前記ピストン素子はロータの回転につれ
    てカムリングの内面を掃引することにより流体を流入ポ
    ート(18)から流出ポート(19)へ圧送し、ピストン素
    子の放射方向運動の範囲すなわちポンプ吐出量を変化す
    べくカムリング枢支部の回りのカムリングの位置を調節
    する手段を備え、カムリングを最大吐出量に対応する位
    置へ押圧するスプリング手段(32)を備えた可変容量ポ
    ンプにおいて、 カムリングはその枢支部(27)と、カムリングに関して
    前記枢支部とは反対側にかつ互いにカムリングの両側に
    配置された2個の堅い密封対接部(28)とにより外方ケ
    ーシング内に装着され、 前記枢支部(27)と前記の2個の密封対接部(28)はカ
    ムリングと外方ケーシングとの間の空間を三つの室(3
    4,35,36)に分割し、 枢支部(27)の両側の二つの室(34,35)のうち前記ス
    プリング手段(32)から遠い室(34)に前記流出ポート
    (19)からの流体圧力を付与するための連通手段、枢支
    部(27)の両側の二つの室(34,35)のうちの前記スプ
    リング手段(32)に近い室(35)に前記流出ポート(1
    9)の流体圧力よりも低い流体圧力を付与するための流
    出ポート(19)からの出力通路(20)における絞り(2
    1)並びにこの絞り(21)の下流側の出力通路(20)か
    ら前記スプリング手段に近い室(35)に延びた連通手段
    を備え、 枢支部(27)の両側の二つの室(34,35)に付与される
    流体圧力は前記カムリング(24)にこれを前記スプリン
    グ手段(32)の力とは反対の方向に押す力成分とカムリ
    ング(24)を前記の2個の密封対接部(28)へ向けて押
    す力成分とを有する合成力を生ぜしめるようにしたこと
    を特徴とする可変容量ポンプ。 2.前記枢支部(27)の両側の二つの室(34,35)の一
    つに付与される圧力を制限するリリーフ弁を設けたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のポンプ。 3.絞り(21)の下流側の出力通路(20)と連通する前
    記スプリング手段(32)に近い室(35)に付与される圧
    力に前記リリーフ弁は作用し、また前記スプリング手段
    (32)に近い室(35)と前記絞り(21)の下流側との間
    に延びる通路にも絞り(37)に設けたことを特徴とする
    特許請求の範囲第2項記載のポンプ。 4.第3の室(36)は通気されることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項ないし第3項のいずれか一項に記載の
    ポンプ。 5.前記密封対接部はカムリング(24)および外方ケー
    シング(25)のいずれか一方のものに設けた凹所に装着
    されかつ他方のものに設けた弧状面と滑り密封係合する
    ローラ(28)から成り、前記弧状面は枢支部(27)の軸
    線上に中心を持つことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項ないし第4項のいずれか一項に記載のポンプ。
JP61172667A 1985-07-23 1986-07-22 可変容量ポンプの改良 Expired - Lifetime JP2678439B2 (ja)

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GB8518558 1985-07-23
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JPS6316183A JPS6316183A (ja) 1988-01-23
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KR (1) KR950008015B1 (ja)
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