JPH0381574A - ラジアルピストンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、固定シリンダ式のラジアルピストンポンプの
改良に関する。

（従来の技術） 固定シリンダ式のラジアルピストンポンプにおけるキャ
ビテーシヨンの発生やカムとピストンとの接触部の摩耗
等を防止して、騒音の低下と耐久性の向上を図るための
工夫として、本出願人により特願昭６３−１６４３５５
号が提案されている。

これは、第３図に示すように、ピストン６の数に等しい
多角形断面の外周部１０Ａを備えたリング１０を、偏心
位置で回転軸２に固定した円形のカム３の外側に回動自
由に嵌合し、シリンダ５に摺動自由に収装したピストン
６の基端をスプリング８によりリング１０の外周部１０
Ａに摺接保持したもので、リング１０の外周部１０Ａに
はピストン６に形成した作動油の吸込口１３をカム３の
回転位置に応じてカム室４に連通する切欠１４が形成さ
れている。

２− 回転軸２を介してカム３を回転駆動すると、カム３の偏
心量に対応してリング１０が平行円運動し、外周部１．
　ＯＡをピストン６に対して横断方向に摺動させつつ、
ピストン６の軸方向にも移動してシリンダ５の容積を拡
大、縮小させる。そして、拡大行程では切欠１４に連通
ずる吸込口１３を介してカム室４からシリンダ５に作動
油を吸い込み、縮小行程では吸込口１３を閉鎖するとと
もに、シリンダ５内の作動油を加圧してチエツク弁９を
介して図示されない吐出通路に吐出する。

（発明の課題） ところで、このポンプにおいてはシリンダ５が縮小行程
から拡大行程に移る際に、シリンダ５内の作動油に混入
している空気が圧力低下により膨張し、第４図に示すよ
うに拡大行程の初期においてはこの膨張空気のために作
動油が逆にシリンダ５からカム室４へ流出することがあ
った。なお、作動油に混入した空気は吐出圧力が高いほ
ど大きく圧縮され、シリンダ５が拡大行程に転じた時の
膨張もその分大きくなる。したがって、この逆流現象は
吐出圧が高いほど起きやすく、それだけ吸込量を低下さ
せるので、結果として高吐出圧のもとでは第５図に示す
ように回転数の増加に対して吐出流量が減少するという
問題があった。

本発明は、以上の問題点に鑑みて、シリンダからカム室
への逆流現象を防止して、安定した流量特性を得ること
を目的とする。

（課題を遠戚するための手段） 本発明は、回転軸に偏心位置で固定した円形のカムをポ
ンプボディに形成したカム室に回転自由に収装し、カム
室を中心にポンプボディに放射状に形成したシリンダに
ピストンをそれぞれ摺動自由に収装し、ピストン数に等
しい多角形断面の外周部を備えたリングを前記カムの外
側に回転自由に嵌合し、ピストンの基端をこのリングに
摺接保持する手段を備え、シリンダ内に連通ずる作動油
の吸込口をピストンに形成し、リングとピストンとの相
対位置の変化に応じてこの吸込口をカム室に連通ずる切
欠をリングの外周部に形成したラノアルピストンポンプ
において、ピストンが」二死点＝４− に達する直前にシリンダを隣接する拡大行程のシリンダ
に連通させるとともに、ピストンが上死点で反転した直
後にこの連通を遮断する手段を備えている。

（作用） 上記手段により、縮小行程で上死点近傍に達したシリン
ダは隣接する拡大行程のシリンダと連通し、作動油の一
部をより低圧の拡大行程のシリンダへと流出させて圧力
を低下させる。このため、上死点においてシリンダの吸
込口が切欠と連通ずる時点ではシリンダ内は既に低圧化
しており、この低圧によりカム室の作動油が直ちに吸込
口からシリンダへ吸い込まれる。

また、上死点の直前で流出した分の作動油は、拡大行程
の途中で次のシリンダから流入する作動油により補われ
る。

（実施例） 第１図及び第２図に本発明の実施例を示す、第１図にお
いて、１はポンプボディ、２は回転軸、３は回転軸２に
偏心位置で固定した円形断面＝５− のカムである。

カム３はポンプボディ１に形成したカム室４の内側に収
装され、このカム室４の外側のポンプボディ１には回転
軸２を中心にしてシリンダ５が放射状に６箇所に形成さ
れ、各シリンダ５に有底の筒状に形成されたピストン６
が底部をカム室４に向けて突出した状態で摺動自由に収
装される。

ピストン６の底部の中心には吸込口１３が開口し、ピス
トン６の反対側の端部はシリンダ５内に開口する。なお
、シリンダ５はポンプボディ１に螺合するキャップ７に
より ４密閉される。

カム３の外側には、ピストン６の数に等しい正六角形断
面の外周部１０　Ａを備えたリング１０が回転自由に嵌
合する。ピストン６はキャップ７に支持された摺接保持
手段としてのスプリング８に付勢され、底部をこのリン
グ１０の外周部１０Ａに摺接する。リング１０の外周部
１０Ａの各頂部の付近には、ピストン６の底部の摺接位
置に応じて、吸込口１３をカム室４に連通する切欠１４
が− 形成される。

各シリンダ５には加圧した作動油を図示されない吐出通
路に吐出するためのチエツク弁９が接続される。また、
ピストン６が上死点に達する直前にシリンダ５を隣接す
る拡大行程のシリンダ５に連通させるとともに、ピスト
ン６が上死点で反転した直後にこの連通を遮断するため
に、各シリンダ５の壁面にピストン６の側面に臨む環状
溝１５が形成される。この環状溝１５はポンプボディ１
内に形成された通路１１を介し、カム３の回転方向と反
対側に隣接するシリンダ５と常時連通する。

また、ピストン６の側面にシリンダ５の内側に至る孔部
１６が形成される。この孔部１６はピストン６の上死点
付近でのみこの環状溝１５と重なるような位置に形成さ
れる。

次に作用を説明する。

回転軸２が回転するとカム３が一体に回転し、カム３の
外側に回転自由に嵌合するリング１０は、自らは回転す
ることなく、回転するカム３に案内されてカム３の偏心
距離を半径とする円軌道に沿っ７− て変位する。

つまり、カム３が一回転すると、リング１０の外周部１
０Ａはピストン６の底部の吸込口１３に対して切欠１４
の位置を変えながら左右に一回の往復運動を行い、同時
に上下に一回の往復運動を行ってピストン６を駆動する
。

具体的に説明すると、例えば図の（、）に示すピストン
６はシリンダ５に最も深く侵入した上死点位置にあり、
この位置からカム３が矢印の方向へ回転すると、リング
１０が右下方へと変位（平行移動）し、スプリング８に
付勢されたピストン６がリング１０に追随してカム室４
内に突出する一方、底部を外周部１０Ａに沿って摺動さ
せ、吸込口１３を切欠１４に連通させる。こうして、カ
ム３が６０°回転すると、図の（、）のピストン６は（
１〕）と同じ状態になる。

カム３がさらに６０’　回転すると、ピストン６は図の
（ｃ）に示されるのと同じ状態となり、カム３がさらに
６０°回転するとピストン６は（ｄ）に示されるのと同
様にカム室４内に最も突出した下８− 死点位置に達する。この間、シリンダ５は拡大を続け、
カム室４の作動油が切欠１４に連通する吸込口１３を介
してシリンダ５に吸い込まれる。なお、下死点位置に至
ると吸込口１３は閉鎖される。

カム３がさらに回転すると、ピストン６は作動方向を転
じてシリンダ５に侵入する一方、切欠１４が吸込口１３
から遠ざかり、シリンダ５はカム室４から遮断状態とな
る。これにより、図の（ｅ）及び（ｆ）に示されるよう
に、縮小するシリンダ５内で加圧された作動油がチエツ
ク弁９を介して図示されない吐出通路に吐出される。こ
うして、カム３が一回転するとピストン６は再び上死点
位置に戻る。

このようにして、各ピストン６がカム３の回転とともに
所定の位相差で往復運動を繰り返し、各シリンダ５が作
動油の吸込と吐出とを繰り返す。

ところで、縮小行程の末期においてピストン６が図の（
ａ）に示す上死点の近傍に達すると、ピストン６に形成
した孔部１６が環状溝１５と重なり、シリンダ５は通路
１１を介して、カム３の回転力９− 向と反対側に隣接する（１））のシリンダ５と連通する
。（１））のシリンダ５は既に拡大行程の途中にあり、
低圧となっているため、この連通により上死点近傍のシ
リンダ５め作動油の一部がこの隣接するシリンダ５へと
流出し、結果として上死点近傍のシリンダ５の圧力が低
下する。

この圧力低下により、上死点近傍のシリンダ５は第２図
に示すように、上死点で吸込口１３が切欠１４と連通す
る時点では既に十分に低圧化している。したがって、吸
込口１３が切欠１４と連通した瞬間に、シリンダ５内の
作動油が内部に混入した空気の膨張によりカム室４に押
し出される恐れはなく、吸込口１３が切欠１４に連通す
ると同時にカム室４の作動油がシリンダ５に流入する。

そして、シリンダ５が拡大行程に入り、ピストン６が上
死点位置から僅かに下降すると、孔部１６と環状溝１５
との連通は遮断され、以後は下死点に至るまで通常の吸
込動作が行われる。

なお、上死点の直前で隣接するシリンダ５に流出した分
の作動油は、次に上死点に達するンリン１０− ダ５から通路１１を介して流入する作動油により補われ
る。

このようにして、拡大行程の開始後直ちにシリンダ５へ
作動油が吸い込まれるので、良好な吸込特性が得られ、
カム３の回転数が所定値を越えた後は、回転数によらず
一定した吐出量が得られる。

（発明の効果） 以上のように、本発明はピストンが上死点の直前に達し
たところでシリンダを隣接する拡大行程のシリンダと連
通させ、ピストンの上死点の通過後にこの連通を遮断す
るようにしたので、シリンダがカム室に連通ずる時点で
は、シリンダは既に十分に低圧化し、カム室の作動油が
シリンダへとスムーズに流入する。このため、シリンダ
内の作動油に混入した空気の膨張により、シリンダがカ
ム室と連通した瞬間にシリンダ内の作動油がカム室へ逆
流する現象を防止でき、吐出圧が高い場合でも作動油の
吸込不足が起こりにくくなるので、安定した流量特性が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すラジアルピストンポンプ
の断面図、第２図は同じくピストンの変位とシリンダの
圧力変化を示すグラフである。 また、第３図は従来例を示すラノアルピストンボンブの
断面図、第４図は同じく逆流現象を説明するグラフ、第
５図は同じくポンプの回転数と吐出流量との関係を示す
グラフである。 １・・・ポンプボディ、２・・・回転軸、３・・・偏心
カム、４・・・カム室、５・・・シリンダ、６・・・ピ
ストン、８・・・スプリング、９・・・チエツク弁、１
０・・・リング、１１・・・通路、１３・・・吸込口、
１４・・・切欠、１５・・・環状溝、１６・・・孔部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転軸に偏心位置で固定した円形のカムをポンプボディ
   に形成したカム室に回転自由に収装し、カム室を中心に
   ポンプボディに放射状に形成したシリンダにピストンを
   それぞれ摺動自由に収装し、ピストン数に等しい多角形
   断面の外周部を備えたリングを前記カムの外側に回転自
   由に嵌合し、ピストンの基端をこのリングに摺接保持す
   る手段を備え、シリンダ内に連通する作動油の吸込口を
   ピストンに形成し、リングとピストンとの相対位置の変
   化に応じてこの吸込口をカム室に連通する切欠をリング
   の外周部に形成したラジアルピストンポンプにおいて、
   ピストンが上死点に達する直前にシリンダを隣接する拡
   大行程のシリンダに連通させるとともに、ピストンが上
   死点で反転した直後にこの連通を遮断する手段を備えた
   ことを特徴とするラジアルピストンポンプ。