JPS60187780A - 回転斜板式可変ポンプ - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は流体、特に高圧流体および低粘性流体の圧送に
好適な回転斜板式可変ポンプに関するものである。

〔発明の背景〕

従来、高圧または超高圧の流体および低粘性流体の圧送
には、種々の形式のポンプ、例えば３連プランジャ式ポ
ンプおよび固定回転斜板式ポンプなどが使用されている
が、これらのポンプはいずれも一般に流量を制御するこ
とのできない固定容量式のものである。

前者の３連プランジャ式のものは、偏心軸により１２０
°ずつ位相の異なったカムを回転させてプランジャを週
期的に運動させ、給排弁を介して流体の吸込と吐出を行
わせるポンプである。一方、後者の固定回転斜板式のも
のは、一定の角度を有する斜板を回転させ、この斜板に
係合する複数のプランジャを周期的に運動させるポンプ
である。

これらのポンプはいずれも一定の流量しか吐出できない
欠点がある。

特に後者の給排弁を有する回転斜板式ポンプは、比較的
に簡単な構造で、かつコンパクトであり、しかも超高圧
の発生に都合のよい長所があるが、その反面、一定の流
量だけしか吐出できない本質的な短所がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記にかんがみ回転斜板式ポンプの流量を可変
にすると共に、超高圧の場合に特に問題となるピストン
室の容積、いわゆるデッドボリューム（Ｄｅａｄ　Ｖｏ
ｌｕｍｅ）を制御することにより、能率よく高圧流体を
発生させることを目的とするものである。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成するために、主軸と一体に形成
され、かつ互に直交するように配設した一対の軸受部お
よび一対のピストン体を備え、しかも主ケーシング内に
回転自在に設けられたアウタロータと、前記両軸受部に
それぞれ支持される一対の耳軸およびこの両耳軸と直交
し、かつ前記両ピストン体にそれぞれ対設された一対の
ヨークを備え、前記両耳軸を中心として揺動可能にアウ
タロータに挿入したインナロータと、前記主ケーシング
と一体に結合された副ケーシング内に設けられ、複数個
の圧油発生用シリンダを有するシリンダバレルと、この
シリンダバレルと前記インナロータとの間に介在し、前
記各ピストンにそれぞれ係合するピストンシューと圧接
する静止部材を備える回転部材とからなり、前記シリン
ダバレルのピストン群のシリンダ作動室より吐出された
制御圧油を、アウタロータのピストン体のピストン室へ
供給したインナロータを傾転させるようにしたことを特
徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面について説明する。

第１図は本発明の可変ポンプの一実施例の断面図、第２
図および第３図はそれぞれ同実施例のアウタロータおよ
びインナロータの斜視図、第４図および第５図は同実施
例のインナロータとシリンダバレルの組立断面図および
分解斜視図である。

第１図ないし第５図において、主ケーシング　、。

ＩＡ内には、主軸２と一体に形成されたアウタロータ３
がスラスト軸受５およびラジアル軸受６を介して回転自
在に支持されている。前記アウタロータ３は第２図に示
すように、後述するインナロータ４の挿入される空室３
Ａと、互に直交するように配設した対向する一対の軸受
部３Ｂ□。

３Ｂｃ、および一対のシリンダ３ｃ１，３ｃ１２を備え
、この両シリンダ３Ｃ，，３ＣＱには、ピストン３Ｄ、
、３ＤＱがそれぞれ出入可能に挿入されると共に、油路
３Ｅ、、３ＥＱがそれぞれ連通されている。この両油路
３Ｅ８，３Ｅ、は主ケーシングＩＡに取付けられ、主軸
２に遊がんするロータリジヨイント７に設けた油路７Ａ
、、７Ａ、にそれぞれ連通されている。

上記アウタロータ３の空室３Ａに挿入されるインナロー
タ４は第３図に示すように、上、下面にアウタロータ３
のシリンダ３Ｃ，，３ＣＩ２の係合する切欠き４Ａ、、
４Ａ、を設けた環状体４Ａと、この環状体４Ａと一体に
形成されると共に、互に直交するように配設した対向す
る一対の耳軸４Ｂ、、４ＢＱおよび一対のヨーク４Ｃ１
゜４Ｃ，とからなり、その耳軸４Ｂ、、４ＢＱはアウタ
ロータ３の軸受部３Ｂ□、３８ｇよりそれぞれ支持され
、かつヨーク４Ｃ１，４ＣＩ２はアウタロータ３のピス
トン３ＤＫ、３Ｄ、にそれぞれ接触している。

上記環状体４Ａの内側には、第４図に示すように、ボル
ト９により回転部材８が固定されており、この回転部利
８は静止部材ｌＯに装着したスラスト軸受１２およびラ
ジアル軸受１３により回転自在に支持されている。

前記主ケーシングｌＡと一体に結合された副ケーシング
ＩＢ内には、インナロータ４に対向してシリンダバレル
１４が設けられている。このシリンダバレル１４は複数
個の圧油発生用シリンダを備え、これらのシリンダのピ
ストン作用により吸入された流体を高圧となし、この圧
油をアウタロータのシリンダへ供給する。すなわち、シ
リンダバレル１４に設けたシリンダ１５内に、摺動自在
に収納されたピストン１６の頭部を、ばねにより静止部
材１０に押圧されたピストンシュー１１に係合させると
共に、そのシリンダ１５の作動室１５ａおよびサクショ
ン室２１に連通ずる吸入路１７に吸入弁１９を、吐出路
１８に排出弁２０をそれぞれ設け、この吐出路１８を主
軸２に装着したロータリジヨイント７の油路７Ａ、、７
Ａ２に連通ずるように構成されている。

次に上記のような構成からなる本実施例の作用について
説明する。

シリンダバレル１４のシリンダ作動室１５ａの長さが第
４図に示すようにＱの場合には、吸入弁１９と排出弁２
０は閉塞状態に保持され、ピストン１６は中立位置（実
線）にあるため、ピストンシュー１１．静止部材１０、
回転部材８およびインナロータ４の環状体４Ａも実線状
態に保持される。

上記吸入弁１９を介して吸入路１７よりシリンダ作動室
１５ａ内に高圧油が流入するン、ピストン１６は破線で
示すように左行するため、そのピストン１６の頭部に係
合するピストンシュー１１を介して静止部材１０は破線
で示すように傾斜するので、この静止部材１０に軸受１
２，１３を介して支持された回転部材８およびインナロ
ータ４の環状体４Ａも破線で示すような傾斜状態となる
。

同時にシリンダ作動室１５ａ内に流入した高圧油は、排
出弁２０を経て吐出路１８に排出され、ついで第１図に
示すロータリジヨイント７の油路７Ａｉおよびアウタロ
ータ３の油路３Ｅ、。

３Ｅ、を経てシリンダ３Ｃ１，３ＣＱに流入する。

このため前記シリンダ３　Ｃｍ　＝　３　Ｇ２内のピス
トン３Ｄ、、３Ｄ、はインナロータ４のヨーク４Ｃ，，
４ＣＱに押圧されるので、インナロータ４を耳軸４Ｂ、
、４Ｂ！２を中心として揺動させることができる。

前記シリンダ１５では、その作動室１５の吐出圧力が上
昇するにしたがって、ピストン１６のストロークを小さ
くして吐出量を小さくするのが通例である。この場合、
シリンダ作動室１５ａの寸法、Ｑを小さくするのが、圧
縮仕事を小さくするのに有効であり、前記Ｑをピストン
１６のストロークより少し大きく設定できれば、能率が
向」ニするから好都合である。前記Ωを高圧になるにし
たがって小さくし、圧縮゛仕事を減少させることをデッ
ドボリューム制御と称している。

その−例を第６図に示す。この図中の符号のうち第１図
の符号と同一のものは、同一または該当する部分を示す
ものとする。

この例は主ケーシングＩＡ内にピストン室２３を設け、
このピストン室２３内のピストン２２によりアウタロー
タ３のスラスト軸受５を支持し、シリンダバレル１４の
吐出路１８に連へする（図示せず）油路２４を経て、ピ
ストン室２３へ制御油圧を供給するようにした点が、第
１図の実施例と異なり、その他の構造は同一であるがら
説明を省略する。

このように構成すれば、ピストン室２３に導入された制
御油圧で全体を作動させることにより、前記シリンダ作
動室１５ａの寸法Ｑを制御することができる。

第７図および第８図はさらに他の実施例を示すもので、
この実施例の符号のうち上述の実施例（第１図ないし第
５図）の符号と同一のものは同一または該当する部分を
示すものとする。

第７図および第８図は本実施例の断面図および同実施例
のアウタロータの一部切開斜視図である。

同図において、アウタロータ３の表面にはスプライン３
Ｆが設けられ、このスプライン３Ｆにヨーク傾転可動子
２５が軸方向に摺動可能に係合されている。このヨーク
傾転可動子２５の一方側端面（図では左端面）と、軸方
向に配設された複数個のシリンダ３Ｃ１，３ＣＱ・・・
内にそれぞれ摺動自在に挿入されたピストン３　Ｄ　＋
　、３　Ｄ　＝１・・・の各頭部との間に摺動子、例え
ば球状体２６Ａ、。

２６Ａ２・・・が介設されると共に、ヨーク傾転可動子
２５の他方側端（図では右端面）と、インナロータのヨ
ーク４Ｇ、、４Ｇ、との間には球状体２７およびばね２
８がそれぞれ介設されている。

前記シリンダ３Ｃ，，３ＣＱ・・・はシリンダバレル１
４のシリンダ作動室（図示せず）の吐出側に連通する吐
出路１８に油路３Ｅ、、３ＥＱ・・・を介して連通され
ている。

上記ヨーク傾転可動子２５は回転するので、固定された
シリンダ３Ｇ、、３Ｇ、・・・に対してモーメントを生
ずる。このため前記可動子２５は前記モーメントの変動
を受けるから、少なくとも３個のシリンダを同心円上に
１２０°のピッチで配設することが好ましい。その他の
構造は第１図に示す前実施例とほぼ同一であるから説明
を省略する。

このように構成すれば、ばね２８によりヨーク４Ｃ，，
４Ｃ，を初期に傾転させておくことができるばかりでな
く、複数個のシリンダによりヨーク傾転可動子２５を軸
方向に移動させ、圧力に依存してヨーク４Ｃ，，４Ｇ、
の傾転を小さくすることが可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ポンプ吐出流量
を可変にすると共に、超高圧の場合に特に問題となるピ
ストン室の容積（デッドボリウム）を制御し、能率よく
高圧流体を発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回転斜板式可変ポンプの一実施例を示
す断面図、第２図および第３図は同実施例のアウタロー
タおよびインナロータの斜視図、第４図および第５図は
インナロータとシリンダバレルの組立断面図および分解
斜視図、第６図および第７図は本発明に係わる他の各実
施例を示す断面図、第８図は第７図の実施例のアウタロ
ータの一部切開斜視図である。 ＬＡ、ＩＢ・・・主、副ケーシング、２・・・主軸、３
・・・アウタロータ、３Ｂ、、３Ｂ、　・・・軸受部、
３ｃ、。 ３Ｃ，・・・シリンダ、３Ｄ、、３ＤＩ２・・・ピスト
ン、４・・・インナロータ、４Ｂ、、４Ｂ、・・・耳軸
、４Ｇ、、４Ｃ，・・・ヨーク、５・・・スラスト軸受
、８・・・回転部材、１０・・・静止部材、１１・・・
ピストンシュー、１４・・・シリンダバレル、１５．２
３・・・シリンダ、１６・・・ピストン、２５・・・ヨ
ーク傾転可動子、２６Ａ、、２６Ａ、・・・摺動子、２
７・・・球状体。 ２８・・・ばね。 代理人　弁理士　高橋明夫 ′Ｖ−７呂 ３Ｄｚ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、主軸と一体に形成され、かつ互に直交するように配
   設した一対の軸受部および一対のピストン体を備え、し
   かも主ケーシング内に回転自在に設けられたアウタロー
   タと、前記両軸受部にそれぞれ支持される一対の耳軸お
   よびこの両耳軸と直交し、かつ前記両ピストン体にそれ
   ぞれ対設された一対のヨークを備え、前記両耳軸を中心
   として揺動可能にアウタロータに挿入したインナロータ
   と、前記主ケーシングと一体に結合された副ケーシング
   内に設けられ、複数個の圧油発生用シリンダを有するシ
   リンダバレルと、このシリンダバレルと前記インナロー
   タとの間に介在し、前記各ピストンにそれぞれ係合する
   ピストンシューと圧接する静止部材を備える回転部材と
   からなり、前記シリンダバレルのピストン群のシリンダ
   作動室より吐出された制御圧油を、アウタロータのピス
   トン体のピストン室へ供給してインナロータを傾転させ
   るようにしたことを特徴とする回転斜板式可変ポンプ。 ２、上記アウタロータのスラスト軸受を、シリンダバレ
   ルのシリンダ室の吐出側に連通するアクチュエータに連
   通ずるように構成したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の回転斜板式可変ポンプ。 ３、上記・アウタロータの表面に設けたスプラインにヨ
   ーク傾転可動子を軸方向に摺動可能に係合させ、このヨ
   ーク傾転可動子の一方側端面と、これに対設したインナ
   ロータの一対のヨークとの間に球状体およびばねをそれ
   ぞれ介設すると共に、ヨーク傾転可動子の他方側端面と
   、軸方向に配設した複数個のシリンダの各ピストンとの
   間に摺動子を介設したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の回転斜板式可変ポンプ。 ４、上記ヨーク傾転可動子を繰作するシリンダを、同心
   円上に等間隔に少なくとも３個配設したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第３項のうちの任意の一
   項記載の回転斜板式可変ポンプ。