JPH0337384A - 可変容量回転ポンプ - 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、ロータに対するカムリングの偏心量を変化さ
せて吐出容量を制御する可変容量回転ポンプに関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来、可変容量回転ポンプとして、例えば特開昭５８−
１８５８２号公報に示されるものが知られており、この
ものにおいては、第９図に示すように例えばシリンダを
４つ備え、カムリング９゜の上部を揺動自在に枢支し、
下方の突起部９２を揺動の方向と同一方向へバネ９４に
よるバネ力または／およびピストン９６によるピストン
力を作用させ、カムリング９０の偏心ＦＪ（ｅを制御す
る機構である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この従来のものにおいては、第１０図に示すよ
うなカムリング作用力Ｆが発生し、このカムリング作用
力Ｆのためにバネ９４または／およびピストン９６が変
動し、ひいてはカムリングの偏心量ｅが変動するため、
吐出流量が変化するという問題点を有していた。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、カムリ
ング作用力が発生しても吐出流量の変動が少ない可変容
量回転ポンプを提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明においては、カムリ
ングと所定偏心量だけ偏心して設けられるロータを外部
動力を受けて回転するシャフトによって回転させること
によりポンプ作用をなし、前記偏心量を変更して吐出容
量を制御する可変容量回転ポンプにおいて、 前記カムリングが回動可能に支持される支点部と、 前記カムリングに設けられ、所定間隔を有して対向して
設けられた２つの当接部と、 該２つの当接部の間に当接して設けられ、その回転中心
が前記２つの当接部と当接した部分と一直線上にあると
共に、該回転中心と、該２つの当接部との当接した部分
とを結ぶ直線は、前記偏心量が最大のときの前記カムリ
ングの中心と前記回転中心とを結ぶ線と直交し、かつ、
該回転中心から前記２つの当接部に当接している部分の
距離の和が常に一定であるように偏心したカムとを備え
る構成としている。

〔作用〕

上記構成とした本発明においては、偏心したカムが回転
すると、このカムに当接した２つの当接部は当接しなが
ら前記偏心したカムの回転中心に対する位置を変化させ
るが、この回転中心から当接した点の距離の和は常に一
定であると共に、カムの回転中心と前記２つの当接部と
の当接した部分を結ぶ線は一直線となり、この直線はカ
ムリングの偏心量が最大のときのカムリングの中心とカ
ムの回転中心とを結ぶ線と直行しているので、カムリン
グ作用力が発生してもカムに回転トルクを発生させない
。このカムの回転に応じ、カムリングは支点部を支点と
して回動し、カムリングの中心とロータの回転の中心と
の偏心量が変化し、吐出容量が変化する。

〔実施例〕

以下、図面を用いて本実の一実施例を説明する。

第１図は本実施例であるラジアルプランジャ式ポンプの
断面図である。第２図は第１図におけるＡ−Ａ断面図で
ある。

１はフロントハウジングで、リアハウジング２とＯリン
グ３を介して複数のボルト４で固定されており、ポンプ
の外部を形成している。５は、エンジン等の外部動力か
らプーリ等を介して回転力を受けて回転するシャフトで
、ベアリング５ａにより支持されている。ベアリング５
ａはサークリップ５ｂによってリアハウジング２に固定
されている。６はビントルパルプで、フロントハウジン
グ１にガスケット１ａを介して図示しないボルトにて固
定されている。

７はロータで、その内側軸受穴に円筒上のブツシュ８が
圧入され、ビントルバルブ６を軸として回転自在に取り
付けられている。ロータ７は、キー１２ａを介してシャ
フト５に接合されたカップリングプレート１２を介して
、シャフト５から力を受けて回転する。第２図に示すよ
うに、ロータフにはビントルバルブ６を中心として放射
状にシリンダ孔９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄが設けられてお
り、それぞれプランジ＋１０ａ、１０ｂ、１０ｃ。

１０ｄが摺動自在に組み込まれている。プランジャｌｏ
ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの頭部は半球形状になって
おり、半球形状のくぼみを持つシュー１４ａ、１４ｂ、
１４ｃ、１４ｄに摺動自在に組み付けられ、両者は圧縮
スプリング１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにより外側
のベアリング１５へ押し付けられている。

又、シュ　１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄには各プラ
ンジャに対応して、ロータ７とベアリング１５との横方
向の位置決めをする為の突起１４ａ−■、及び図示しな
い１４ｂ−■、１４ｃｍ■。

１４ｄ−■が設けられている。５５は内側にベアリング
１５が圧入されたカムリングで、フロントハウジングｌ
に取り付けられた支点部としてのビン５６を支点として
移動させることができる。

カムリング５５の下端の二個の突起５７ａ、５７ｂには
、ビン５８ａ、５８ｂを介して回転自在に当接部として
のカムフォロア５９ａ、５９ｂが取り付けられている。

この当接部としてのカムフォロア５９ａ、５９ｂは、カ
ムシャフト６０にキー６１を介して固定されたカム６２
を挟んでカム６２の外周に当接している。カムシャフト
６０はアダプタ６３を介して、フロントハウジング１に
固定されたステップモークロ４の駆動軸６４ａと同軸上
に接合され、ベアリング６０ａを介してフロントハウジ
ングｌ、およびベアリング６０ｂを介して、フロントハ
ウジングｌに図示しないボルトで固定されたヘアリング
ホルダ６５に回動自在に取り付けられている。また、カ
ムシャフト６゜の（ｔｈ端には、リアハウジング２に固
定された回転角センサ６６の軸６６ａとカップリング６
７を介して同軸上に接合されている。

第３図乃至第６図には、第１図のＢ−Ｂ、ＣＣ，Ｄ−Ｄ
、Ｅ−Ｅ断面図を示す。

ビントルバルブ６には、第３図〜第６図に示すように吐
出溝１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ。

吸入溝１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、および吐出通
路１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、吸入通路２０、連
通孔１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄが設けられている
。吸入溝１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄは、すべて吸
入通路２ｏに連通しており、吐出溝１６ａ、１６ｂ、１
６ｃ、１６ｄはそれぞれ連通孔１７ａ、１７ｂ、１７ｃ
　　１７ｄを通じて、吐出通路１８ａ、１８ｂ、１８ｃ
、１８ｄに連通している。吸入通路２０はフロントハウ
ジング１に設けられた吸入口２２に連通しており、吐出
通路１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄは、それぞれフロ
ントハウジングｌに設けられた吐出口２１ａおよび図示
しない吐出口２１ｂ、２１ｃ２１ｄに連通している。

ブツシュ８には、それぞれ吐出溝１６ａ、１６ｂ、１６
ｃ、１６ｄに対応してボート２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、
２４ｄが設けられ、ロータフには各シリンダ９ａ、９ｂ
、９ｃ、９ｄとそれ（れボー）２４ａ、２４ｂ、２４ｃ
、２４ｄを連通するシリンダ連通孔２５ａ、及び図示し
ない２５ｂ。

２５ｃ、２５ｄが設けられている。

フロントハウジング１の下面には、ホルダ７０を介して
セットボルト７１が、カム６２の近傍に先端７１ａの位
置が調整可能に取り付けられている。一方、カムシャフ
ト６０とカムフォロア５８ａ〜５８ｂの中心は一直線上
に配され、第１図に示すＲ，、Ｒ，が第７図に示すプロ
フィールをもつカム６２の回転に伴って、２個のカムフ
ォロア５９ａ、５９ｂを介してカムリング５５が、ビン
５６を支点にカムプロフィールに従って動くことができ
る。尚、第２図に示す状態は、第７図においてカム角９
０°の状態であり、カムリング偏心量ｅが最大の状態を
示す。カム６２の側面にはストッパー７２が結合されて
おり、カム角Ｏ°の位置でセットボルト７１の先端７１
ａと当接してそれ以上回転できないようになっている。

また、アダプタ６３とフロントハウジング１の間には、
カムシャフト６０にカム角が０°になる方向（第２図に
おいて半時計量り）の力をもつように、巻きバネ６３ａ
が組み付けである。

シャフト５とリアハウジング２の間には、オイルシール
８０が、またカムシャフト６０とフロントハウジングｌ
の間にはオイルシール８１が、カムシャフト６０とベア
リングホルダ６５の間にはオイルシール８２がそれぞれ
配されて、ポンプ内部からの流体の洩れを防止している
。

次に、上記構成とした本実施例において、その作動を説
明する。

第１図において、図示しない外部動力を受けてシャフト
５が回転すると、カップリングプレート１２とボルトで
結合しているロータ７が、フロントハウジングｌに固定
されたビントルバルブ６を軸として回転する。このとき
ロータフには、ビントルバルブ６と摺動する面に摺動部
材であるブツシュ８が組み込まれているので、滑らかに
回転できる。ロータフの回転に伴って、第２図のローク
ツ内に摺動自在に組み込まれたプランジャ１０ｄ。

１０ｂ、１０ｃ、１０ｄおよびプランジ−ｔ−１０ａ。

１０ｂ、ＩＯＣ，ｌｏｄの頭部に接し、かつカムリング
５５に組み込まれたベアリング１５の内輪に沿って可動
的に組み付けられたシュー１４ａ。

１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが回転する。このとき、ロータ
７は、ビントルバルブ６と同心上を回転するが、第２図
に示すように、カムリング５５の中心とロータ７の回転
の中心とは任意の値ｅだけ偏心しているので、各プラン
ジャ１０ａ〜１０ｄは、ロータ７の回転に伴って第２図
のプランジャ１０ｂの位置にきたときに最もロータフの
中心に近く、プランジャ１０ｄの位置にきたとき最もロ
ータフの中心から遠くなるようにロータフのシリンダ内
をストローク量が２Ｃの往復運動し、燃料を各シリンダ
孔９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄへ吸入・吐出する。各シリン
ダ孔９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄへの吸入は、吸入通路２０
から第３乃至第６図にそれぞれ示す吸入溝１９ａ、１９
ｂ、１９ｃ、１９ｄ、ボー）２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、
２４ｄ、およびシリンダ連通孔２５ａ、２５ｂ、２５ｃ
、２５ｄを通って行われ、逆に吐出は、それぞれシリン
ダ連通路２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、ポート２４
ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、吐出溝１６ａ。

１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、連通孔１７ａ、１７ｂ。

１７ｃ、１７ｄ、吐出通路１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１
８ｄを通って行われる。

ステップモータ６４が、図示しない制御装置からの信号
により回転すると、アダプタ６３を介して結合している
カムシャフト６０が回転し、カムシャフト６０に結合し
たカム６２が回転すると、カム６２は第７図に示すプロ
フィールに従ったカム面を持ち、Ｒ，およびＲ２が変化
するので、このカム６２に当接するように取り付けられ
ている当接部としての２個のカムフォロア５９ａ、５９
ｂはビン５８ａ、５８ｂを中心にそれぞれ滑らかに回転
して、フロントハウジングに固定された支点部としての
ビン５６を中心にカムリング５５を動かして、カムリン
グ５５とロータ７の偏心１ｅを目標の値に制御できる。

本実施例におけるカムリング５５、カムフォロア５９ａ
、５９ｂ、カム６２、ストッパー７２の関係を示す要部
斜視図を第８図に示す、このとき、従来のラジアルプラ
ンジャポンプと同様に発生するカムリング作用力Ｆは、
カムリング下端の突起５７ａ、５７ｂよりビン５８ａ、
５８ｂを経てカムフォロア５９ａ、５９ｂよりカム６２
およびカムシャフト６０に作用するが、カム６２０回転
中心とカムフォロア５９ａ。

５９ｂの中心は一直線上で、かつこの直線がカムリング
５５の最大偏心時（ｅが最大時）のカムリング５５の中
心とカム６２の回転中心とを結んだ線と直交するように
設けられているため、カムリング作用力Ｆは、カム６２
及びカムシャフト６０が回転する方向に作用することが
なく、カムシャフト６０を回転自在に保持するベアリン
グ６０ａ。

（３０ｂにかかり、カムシャフト６０と結合しているス
テップモータ６４の回転トルクに影響することがなく、
また、カム６２のプロフィールにおいてＲ，＋Ｒ，＝一
定となっているので、２ケのカムフォロア５９ａ、５９
ｂで挟まれた部分のカム６２の径は常に一定で、カムフ
ォロア５９ａ、５９ｂとの間にガタを生じることがない
。

よって、本実施例のラジアルプランジャポンプにおいて
、カムリング５５の中心とロータフの中心の間の偏心量
ｅは、カムリング作用力によって変動することなく、安
定した吐出量を保つことができる。

また、アダプタ６３とフロントハウジング１の間には、
偏心１ｅが小さくなる方向に力が発生するようにスプリ
ング６３ａがセットされているので、本ポンプを搭載す
る車両が仕事を停止した場合にステップモータ６４への
信号が停止すると、カムシャフト６０は偏心５１ｅが小
さくなる方向に回転し、偏心ｌｅがｅ＝ｏとなる位置に
くると、カム６２に取り付けられたストッパー７２が、
ホルダ７０を介してフロントハウジングｌに固定された
セットボルト７１の先端７１ａに当接し、固定されるの
で、次にステップモータ６４が作動開始するときには、
必ずカムリング５５とロータ７の偏心量ｅはｅ＝ｏの位
置から開始されるため、ステップモータ６４の正確な駆
動が実現できる。

尚、上記実施例においては、ステップモータ６４を用い
て、偏心ｉｌｅをＩＩＩ御する方法を述べたが、カムシ
ャフト６０の他端に取り付けた回転角センサ６６により
回転位置をフィードバックして、リニアモータでカムシ
ャフト６０を回転胴？１１するようにしてもよい。

また、本ラジアルプランジャポンプでは、プランジャの
数だけ吐出通路を別々に持つ噴射ポンプとして述べたが
、吐出通路を共通に持つラジアルプランジャ式の流量ポ
ンプにも適用してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、カムの回転中心
から、カムと２つの当接部が当接する点までの距離の和
は常に一定であるため、当接部とカムとの間にガタが生
じない。また、カムと２つの当接部が当接する点と、カ
ムの回転中心とを結ぶ線と一直線であって、この直線は
カムリングの偏心量が最大のときのカムリングの中心と
カムの回転中心とを結ぶ線と直交しているので、カムリ
ング作用力がカムを回転させようとする力が発生しない
。

よって、カムリング作用力が発生しても吐出流量の変動
が少ない可変容量回転ポンプを得ることができるという
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は第１
図におけるＡ−Ａ線断面図、第３図は第１図における要
部のＢ−Ｂ線断面図、第４図は第１図における要部のＣ
−Ｃ線断面図、第５図は第１図における要部のＤ−Ｄ線
断面図、第６図は第１図における要部のＥ−Ｃ線断面図
、第７図は上記実施例におけるカムのプロフィールを示
す図、第８図は上記一実施例の要部を示す斜視図、第９
図及び第１Ｏ図は従来の可変容量回転ポンプを説明する
図である。 ５・・・シャフト、７・・・ロータ、５５・・・カムリ
ング。 ５６・・・支点部、５９ａ、５９ｂ・・・当接部、６２
・・・カム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 カムリングと所定偏心量だけ偏心して設けられるロータ
   を外部動力を受けて回転するシャフトによって回転させ
   ることによりポンプ作用をなし、前記偏心量を変更して
   吐出容量を制御する可変容量回転ポンプにおいて、 前記カムリングが回動可能に支持される支点部と、 前記カムリングに設けられ、所定間隔を有して対向して
   設けられた２つの当接部と、 該２つの当接部の間に当接して設けられ、その回転中心
   が前記２つの当接部と当接した部分と一直線上にあると
   共に、該回転中心と、該２つの当接部との当接した部分
   とを結ぶ直線は、前記偏心量が最大のときの前記カムリ
   ングの中心と前記回転中心とを結ぶ線と直交し、かつ、
   該回転中心から前記２つの当接部に当接している部分の
   距離の和が常に一定であるように偏心したカムと を備えることを特徴とする可変容量回転ポンプ。