JPS61152971A - ラジアルプランジヤポンプ - 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、ラジアルプランジャポンプに関するもので、
例えばパワーステアリング等の油圧装置への油圧供給用
ポンプとして用いて有効である。

〔従来の技術〕

従来のラジアルプランジャポンプは、回転可能なロータ
に放射状に穿設されたシリンダと、このシリンダ内に設
けられる複数のプランジャと、ロータの回転軸中心と偏
心して設けられ、且つプランジャの先端と摺動する内面
を有するカムリングから構成されており、プランジャと
カムリングの摺動面が円滑となるように各種のプランジ
ャの形状が考案されている。例えば、プランジャの先端
にスリッパをつけ、スリッパの摺動面にシリンダ内の油
圧を導いて静圧軸受を形成し、油圧平衡を保つものや、
プランジャの先端にシャフトによってローラを取付ける
ことによってカムとの接触の円滑化を図るものがある。

ところが、上述のスリッパをつけたものは油圧を導くた
めの加工が必要となるとともに、シリンダ内の油圧を導
くためにポンプ効率が低下する。また、ローラをつけた
ものは、プランジャが横分力（回転力）を受けるため、
プランジャに無理な力が作用しないような別に加工が必
要であるといった問題がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明壮、上記のポンプと異なり、ポンプ効率が良く、
小型、且つ円滑な高速運転が可能となるポンプを得る事
を目的として考えられたものである。

一方本願出願人によって、上記と同様の目的を達成する
ために先願技術（特願昭５９−７４４１１号）があり、
基本原理及び実施例が開示されている。本願発明は上記
先願の技術を基本とし、更に技術的改良を加えたポンプ
を提供するものである。

先願の技術においては、従来のカムリングを内輪、外輪
及び両者の間に介在して円滑に回転する転動体から構成
されるガイドリングにするとともに、スプリングによっ
てプランジャの先端を内輪に当接するようにした。とこ
ろが、本発明者の実験結果によると、低吐出圧時には円
滑な回転が得られるものの、高吐出圧時にはプランジャ
先端と内輪の当接部において異常摩耗が発生するという
問題が新たに発生した。これは、ロータとガイドリング
が偏心しているため、プランジャ先端と内輪との当接部
にて、多少のすべりが発生していることに基因するもの
である。

そこで、本発明は上記の点に鑑みて、円滑な高速運転が
可能で、且つ耐久性の優れたポンプを得ることを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するための手段として、従来のカムリ
ングを内輪、外輪及びその両者の間に介在して回転可能
な第１の転動体とから構成するとともに、プランジャ先
端に回転可能に連結される球状転動体を設けて、プラン
ジャ先端と前記内輪とが円滑に接触するようにしたこと
を特徴とする。

〔作用〕

上記手段によると、プランジャ先端は球状転動体を介し
て内輪と円滑に接触し、且つ内輪は第１の転動体を介し
て外輪と円滑に接触するため、プランジャは円滑に移動
することが可能となる。

〔実施例〕

以下図′面を参瞭しながら本発明の実施例について詳細
に説明する。

第５図、第６図に示すように、ラジアルプランジャポン
プは一体に固定されたハウジング１ａ、１ｂ、１ｃを備
えており、ハウジング１ｃの中央には吸入口２、吐出口
３を有している。

ハウジングｌａ、ｌｂ、ｌｃ内には、吸入溝４、吐出溝
５を有するビントル６を軸に回転自在に設けられたロー
タ７があり、ロータ７はハウジング１ａに回転自在に支
持されたシャフト８によって同軸的に、かつ一体に回転
駆動される。ロータフの内周部には摺動部材であるブツ
シュ９が固定されて、ビントル６に対して円滑に回転す
る。ロータ７は中心から放射状に穿設された複数のシリ
ンダを有しており、この各々のシリンダ内には半径方向
へ移動自在で、かつ油密的なプランジャ１１が配設され
ている。プランジャ１１の先端には、球状転動体である
鋼球ボール１２が回転自在に、かつプランジャ１１の半
径方向への移動とともに脱落することなく移動するよう
に連結されている。

プランジャ１１のボール１２は、ハウジングｌａ及び１
ｂによって支持されたガイドリング１３の内面上を転が
る。

ガイドリング１３は、ハウジングｌａ及び１ｂによって
ロータフの軸方向に移動が規制され、かつロータフの半
径方向には移動自在に支持されている。ガイドリング１
３は、外方の外輪１３ａと、内方の内輪１３ｂと、内輪
と外輪の間に介在して回転自在の第１の転動体、即ち鋼
球ボール１３ｃとから構成される。その外輪１３ｂはロ
ーラ１４を先端に有する一対の制御ピストン１５と接触
して、制御ピストン１５によってロータ７とガイドリン
グ１３の偏心量が制御される。

ロータ７が第６図中時計回り方向へ回転すると、遠心力
によりプランジャ１１がガイドリング１３に向かって外
方へ移動して、作動油が吸入口２、吸入溝４、及びブツ
シュ９の穴を通ってポンプ室１６内に吸入される。その
後ロータ７が半回転すると、プランジャ１１の先端がガ
イドリング１４によって押圧されてロータ７内方へ移動
し、上記作動油ぼポンプ°室１６、ブツシュ９の穴、ビ
ントル６の吐出溝５、及び吐出口３を通って加圧吐出さ
れる。

第１図に拡大して示すように、ロータ７は先端にボール
１２を有するプランジャ１１を収納している。プランジ
ャ１１の外方先端には、ボール■２の脱落防止用の取付
部材となる略環状をしたキャップ１７と、先端に穿設さ
れた凹部１１′内に設けられた鋼球ポール１２及びポー
ル摺動部材１８と、を備えている。

プランジャ１１の先端にはボール１２の直径より大きな
円筒状の凹部１１′が形成されている。

また第２図に示す様に、プランジャ１１の先端の外周面
には、キャンプ１７を嵌合するために、先端からロータ
７方向の向かって外径の小さくなるテーパ外周面のｌｌ
ａが形成されている。凹部１１′内には、ボール１２と
対応した球面、あるいはボール１２より多少大きい球面
の凹部を上面に有する略円筒状の摺動部材１８が収納さ
れている。

摺動部材１８は、低い摩擦係数を有する物質、例えばポ
リイミド樹脂等によって形成されている。

また、摺動部材１８は、ロータフの軸方向に沿って（第
１図中左右方向）、微少移動可能となるように、所定の
クリアランスをもって凹部１１内に収納されている。

キャップ１７の下端は、第２図及び第３図に示す様に、
プランジャ１１のテーパ外周面１１ａに脱着可能に嵌合
されるため、４ケ所のスリット１７ａが形成されたテー
パフランジ部Ｌ７ｂを有している。キャップ１７の上部
には、ボール１２の直径より小さい内径の開口内１７ｃ
が形成されており、その開口内１７ｃの内周に沿って、
ボール１２に対応する摺動面１７ｄが形成されている。

この摺動面１７ｄは、低摩擦物質である方が好ましい。

ボール１２は、ピストン１１の先端において摺動部材１
８とキャップ１７によって回転自在に連結されており、
ボール１２はガイドリング１３の内輪１３ｂの内面と接
触する程度に、キャップ１７の開口内１７ｃより露出し
ている。また、キャップ１７と゛内輪１“３ｂのクリア
ランスは、キャップ１７が内輪１３ｂとは接触しない程
度に十分膜けである。尚、ガイドリング１３の内輪１３
ｂの内周面に沿っては、ボール１２と対応してボール１
２が転がるＲ状溝１９が形成されている。

次に上述の作動を説明する。ロータ７が回転すると、そ
の遠心力によりプランジャ１１がガイドリング１３に向
かって外方へ移動する。もしくはその先端がガイドリン
グ１３から押圧されてガイドリング１３からロータフの
内方へ移動する。このときプランジャ１１とガイドリン
グとの接触は、ボール１２を介して円滑に接触している
のでボール１２が転がって円滑になる。このため、ロー
タフの回転に伴う損失トルクは、高吐出圧において著し
い低減し、低吐出圧時のものと同様にすることが可能と
なる。また、ガイドリング１３の外輪１３ｃ及び内輪の
間にあるボール１３ｃも、ロータフの回転にともなって
転がるが、その転がり速度は、プランジャ１１の先端に
ボール１２を設けたことにより、先願の技術（単にプラ
ンジャ１１の先端がガイドリング１３に直接接触してい
る）と比較して約半分になり、ガイドリング１３の耐久
性が向上する。

また、プランジャ１１はガイドリング１３の内面のＲ状
溝１９内、即ち同一平面内を回転しようとするが、ロー
タフに放射状に複数穿設されシリンダは軸方向に加工誤
差を有するため厳密には同一平面内に穿設されない。こ
のため、プランジャ１１先端は、ガイドリング１３のＲ
状溝１９より無理な力を受ける。ところが、プランジャ
１１の先端に設けたボール１８は、摺動部材１８ととも
に凹部１１′内を微少移動可能に収納されている。

このためボール１８は、上記加工誤差を許容してプラン
ジャ１１の先端がガイドリング１３から無理な力を受け
ないようにするという重要な作用をなす。

上述の実施例においては、プランジャ１１の先端にキャ
ップ１７を取付けることによりボール１２を設ける構成
としたが、キャップ１７をプランジャ１１と一体に成形
し、ボール１２を圧入して回転自在′に設は葛ようにし
ても良い。また、第４図に示す様に、摺動部材１８とプ
ランジャ１１との間に、弾性材１９を介在させることに
より、プランジャ１１のボール１２からガイドリング１
３に作用する力を減衰させ、振動、騒音を低減する構成
としても良い。

〔発明の効果〕

以上述べた様に、プランジャ先端は球状転動体を介して
ガイドリングの内輪に接触し、且つ内輪は第１の転動体
を介して外輪と円滑に接触するため、異常摩耗が発生し
なくなるとともに、ロータの回転にともなう回転損失ト
ルクを低減することが可能となる。特にポンプ吐出圧が
高圧の場合は、損失トルクを著しく低減することが可能
となるという実験結果が得られており、その結果による
と吐出圧に関わらずにその損失トルクはほぼ一定であっ
た。このため、作動油等の流体を高圧で吐出するポンプ
として用いると、機械的効率の向上及び耐久性の向上等
の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す要部断面図、第２図
は第１図の拡大断面図、第３図は第２図のイ矢視図、第
４図は他の実施例を示す要部断面図、第５図は本発明の
ラジアルプランジャポンプの縦断面図、第６図は第５図
におけるＩ−’１線に沿う断面図である。 ｌ　ａ、　　ｌ　ｂ、　　ｌ　ｃ＝ハウジング、７・・
・ロータ。 １１・・・プランジャ、１１′・・・プランジャ先端の
凹部、１２・・・鋼球ボール、１３・・・ガイドリング
、１３ａ・・・ガイドリングの外輪、１３ｂ・・・ガイ
ドリングの内輪、１３Ｃ・・・ガイドリングの鋼球ボー
ル。 １７・・・キャップ、１８・・・摺動部材、１９・・・
内輪１３ｂのＲ状溝。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハウジング内に回転自在に支持されたロータと、
   このロータに放射状に穿設された複数のシリンダ内に各
   々移動自在に収納されるプランジャと、このプランジャ
   の先端に回転自在に連結される球状転動体と、上記ハウ
   ジング内に支持される外輪、内輪及び前記外輪と内輪と
   の間に回転自在に介在する第１の転動体とを有するとと
   もに、上記ロータに対して偏心しているガイドリングと
   、を具備し、上記プランジャの球状転動体が上記ガイド
   リングの内面上に接触するようにしたことを特徴とする
   ラジアルプランジャポンプ。
2. （２）上記球状転動体は、この転動体の直径よりも小さ
   い内径の開口円の形成された取付部材によって上記プラ
   ンジャの先端に回転可能に連結されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のラジアルプランジャポ
   ンプ。
3. （３）上記球状転動体は、上記プランジャの先端に形成
   される凹部内に、上記球状転動体を回転自在に支持する
   摺動部材とともに収納されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載のラジアルプランジャポンプ。
4. （４）上記球状転動体は、上記ガイドリングの内面上に
   沿って形成されるＲ状溝内に接触するとともに、上記摺
   動部材は上記プランジャ先端の凹部内を微少量移動自在
   に収納されていることを特徴とする特許請求の範囲第３
   項記載のラジアルプランジャポンプ。