JPS6232353B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はシリンダ部材内で案内されたピストン
が、軸の偏心カムに支持されたそれぞれ１つの中
間部材を有しており、かつ吸込み−及び吐出し弁
がシート弁として形成されており、かつ吸込み弁
が中空に構成されたピストンのピストンヘツド内
に配置されていてかつピストン中空室がポンプケ
ーシング室と接続されており、このポンプケーシ
ング室が作業媒体の吸込み室を形成しておりかつ
少なくとも吸込み弁の閉鎖部材がばね力によつて
弁座に押付けられている形式のラジアルピストン
ポンプに関する。

従来の技術 日本国特許出願公告昭48−34028号公報により
公知のラジアルピストンは、中空ピストンがポン
プケーシングの範囲に横方向に延びる連通孔を有
しており、このことにより吸込み行程中に、要す
るにピストンの下降運動時に作業媒体がポンプケ
ーシング室から中空ピストン及び吸込み弁を介し
て作業室を形成するシリンダ室内へ流入する。こ
のような公知の形式で作業媒体をケーシング室か
らシリンダ室へ供給するばあいには、ピストン内
の作業媒体を90度だけ変向させる必要がある。さ
らに、ピストン下降運転中、作業媒体はピストン
内の横方向に延びる連通孔のほぼ接線方向でケー
シング室から連通孔内に流入する。このことによ
つて流れ損失が相応して大きくなる。このことは
とりわけ高い回転数のばあいに不都合である。な
ぜならばこのばあい、このように増大する流れ損
失がシリンダ室の充てん度にも、ポンプの吸込み
特性にもマイナスに作用するからである。さらに
作業媒体を、ピストン内の横方向に延びる連通孔
を介してポンプケーシング室からシリンダ室内へ
供給する公知の装置のばあいには、ピストン部材
の構成が極めて長くなり、ひいては相応してポン
プケーシングの構成も大きくなる。

発明の課題 本発明の課題は、シリンダ室充てん度が高くか
つ吸込み特性が著しく良好であると共に、ポンプ
の構造がコンパクトであるようなラジアルピスト
ンポンプを提供することである。

課題を解決するための手段 前述の課題を解決するために講じた手段は、ピ
ストンの中間部材が、ピストンと結合されていて
かつ偏心カムの摺動面に圧着された滑りシユーか
ら成つており、該滑りシユーが、ピストン中空室
を偏心カムの摺動面の外周に設けたみぞと接続し
ている孔を有しており、さらにシリンダ部材が、
偏心カムとは反対側の端部において、シール面で
以つて、シリンダ室を制限する部材と摩擦接続的
に、かつ旋回可能に結合されていることにある。

さらに本発明の有利な実施態様が特許請求の範
囲の従属項に記載されている。

作 用 ピストンを、このピストンと結合された滑りシ
ユーによつて偏心カムに圧着させ、この滑りシユ
ーに、ピストン中空室と偏心カムの摺動面の外周
に設けたみぞとを接続している孔を形成する。偏
心カムの回転時に、偏心カムと作業媒体との間の
摩擦を介して、作業媒体を偏心カムの摺動面によ
つて一緒に回転させる。偏心カムと作業媒体との
間の摩擦に基づく作業媒体の回転運動と同時に、
この作業媒体には半径方向に向かう力も作用して
いるので、偏心カムのみぞ内にある作業媒体が滑
りシユーの孔の下側に流れると、この作業媒体を
半径方向に延びる孔内にひきずる。従つてみぞ内
の作業媒体を滑りシユー内の孔に所定の速度で供
給することができ、このことによつて滑りシユー
の孔及びピストン中空室内で作業媒体をほとんど
加速させない。

実施例 図面には偏心カム１ａを有するポンプ軸１が示
されている。ポンプ軸１は第２図に示すように両
側で支承されている。一方の端部１ｂはケーシン
グカバー２内に固定された軸受金３内に、他方の
軸端部側の端部１ｃはポンプケーシング４内に固
定された軸受金５内に支承されている。ケーシン
グカバー２が環状の嵌合面２ａを有しており、こ
の嵌合面はポンプケーシング４の相応する切欠４
ａ内にはめ合わされている。ねじ６によつてケー
シングカバー２がポンプケーシング４に固定され
ている。ポンプケーシングの周囲に半径方向で延
びていて均一に分配された３つの切欠７が設けら
れている。各切欠の外方範囲７ａは止めねじ８を
受容するためのねじ山を有している。内方範囲７
ｂは、外方範囲より小さい直径を有しておりかつ
吐出し弁挿入体１０を受容するための嵌合面とし
て形成されている。吐出し弁挿入体１０はフラン
ジ状突出部１０ａを有しており、この突出部は端
面７ｃに支持されており、このことによつて吐出
し弁挿入体１０を半径方向で固定している。シー
ルリング１１は、圧力室１２と、吸込み室を形成
していて吸込み開口１３ａを有するケーシング室
１３との間の緊密な閉鎖を保証する。

吐出し弁挿入体１０の閉鎖部材は、球１４とし
て形成されておりかつ弱いばね１５（第３図参
照）によつて弁座１０ｂに押し付けられている。
球１４とは反対側のばね端部１５ａは、貫通孔１
７ａを備えたプレート１７に支持されており、こ
のプレートは切欠１０ｃ内にはめ込まれている。
さらにプレート１７には球１４のための行程制限
ピン１８が固定されていてかつ反対側には孔のあ
けられた支持ばね部材２０が固定されている。支
持ばね部材２０の外方範囲２０ａは止めねじ８の
端面８ａに支持されており、従つて吐出し弁挿入
体１０は軸方向で固定されている。吐出し弁挿入
体１０と止めねじ８とによつて制限されているそ
れぞれの圧力室１２は鋳造によつて形成された通
路２２ａ，２２ｂを介して互いに連通している
（第１図参照）。第２図および第３図で断面で示さ
れている止めねじ８は、図示されていない吐出し
導管の接続のための内ねじ山８ｃを備えた貫通孔
８ｂを有している。吐出し弁挿入体の、ケーシン
グ室１３に面した側１０ｄは球状区分として形成
されており、この球状区分にはシリンダ部材２３
のシール面２３ａが緊密に接触している。シール
面２３ａの内径は、ピストン２４のためのシリン
ダ室２３ｂを形成するシリンダ孔の直径より小さ
い。この結果、シリンダ部材のシリンダ室２３ｂ
の上面を形成する環状面Ｆ_R（第４図参照）は、
シリンダ室内に生じる圧力によつて吐出し弁挿入
体１０の方向で負荷され、このことによつてシー
ル面２３ａは相応する力Ｋ_Rによつて吐出し弁挿
入体１０の球状区分１０ｄに圧着される。シール
面２３ａと球状区分１０ｄとの間の接触範囲に作
用する圧力は、ピストン室から外方へ連続的に、
外側で作用するタンク圧まで減少される。それ故
に、シール面２３ａを球状区分１０ｄから引離す
方向で作用する合成力Krは、これに対抗して作
用していてシール面２３ａを球状区分１０ｄに圧
着する力より小さくなる。このことによつて、シ
ール面２３ａが、ピストン２４の作業−もしくは
吐出し行程中に球状区分１０ｄに緊密に当接され
ることが確実になる。ピストン２４の吸込み行程
中でもシリンダ部材２３のシール面２３ａを吐出
し弁挿入体１０の球状区分１０ｄに緊密に当接さ
せるために、付加的にシリンダ部材２３のシール
面２３ａが圧縮ばねのばね力によて吐出し弁挿入
体１０の球状区分１０ｄに押し付けられている。

この場合圧縮ばね２５は、一方の端部が、ピス
トン２４によつて一部分を形成している滑りシユ
ー２６に、他方の端部が、シリンダ部材２３の突
出した面２３ｃに支持されている。ピストン２４
は半径方向に延びる軸方向の孔２４ａを備えてお
り、この孔は吐出し弁挿入体１０に面した上方部
分２４aoにおいて比較的大きな直径を有してい
る。この範囲内に吸込み弁２７を形成する部材が
設けられている。閉鎖部材２７ａのための弁座２
４ｂが、ピストン２４の拡張された孔上方部分２
４aoの範囲内における端面のスロート形状の突出
部２４ｃによつて形成されている。平らなプレー
トによつて形成されている閉鎖部材２７ａは弱い
圧縮ばね２９によつて弁座２４ｂに押し付けられ
ている。圧縮ばね２９の閉鎖部材２７ａとは反対
側の端部２９ａは、閉鎖部材２７ａのためのスト
ツパ成形部分３０に支持されている。ストツパ成
形部分３０はそれ自体安全リング３１に支持され
ており、この安全リングは中空のピストン２４の
環状みぞ２４ｄ内に配置されている。ピストン中
空室を形成している軸方向の孔２４ａは、滑りシ
ユー２６を貫通していると同時に、偏心カム１ａ
の摺動面１al内のみぞ３２と接続されている。み
ぞ３２は偏心カム１ａの最も高い変向点Ｈから最
も低い変向点Ｎまで延びている。吸込み弁２７の
閉鎖部材２７ａの寸法は次のように選ばれてい
る。すなわちポンプが定格回転数で回転する場合
にピストンの加速力によつて、閉鎖部材がばね２
９の初ばね力に打ち勝つようにする。

ポンプの作用形式を以下に述べる。偏心カムの
図示の位置では断面で示された上方のピストン２
４がその上死点に位置しており、この上死点では
ピストン２４の軸方向の孔２４ａが偏心カム１ａ
の最も高い変向点Ｈのところで始まるみぞ３２と
接続する。軸１が矢印３３（第１図参照）の方向
に回転すると、ピストンは偏心カムの回転角度に
相応して下死点の方向に運動する。同時にシリン
ダ部材２３のシール面２３ａは、吐出し弁挿入体
１０の図示されていない中心点を中心として旋回
し、しかも偏心カム１ａの、軸１の回転軸線を中
心として回転する中心点Ｍを見ながら偏心カムの
回転方向で旋回する。従つてシリンダ部材２３
は、図示の出発位置から軸１が90゜回転する場合
に最大に旋回する。軸１ひいては偏心カム１ａを
90゜から180゜までさらに回転する場合に、シリ
ンダ部材２３は、該シリンダ部材の縦軸線が軸の
回転軸線を通るような出発位置に回転方向とは逆
向きに戻り旋回する。シリンダ部材２３のこのよ
うな出発位置ではピストン２４は下死点にあり、
かつピストンがその上死点から下死点に向かつて
運動する間にシリンダ部材の旋回運動が加速さ
れ、この場合下死点の所で最大加速度が生じる。

軸を180゜から360゜までさらに回転させると、
シリンダ部材２３は、偏心カムの回転方向とは逆
向きに旋回せしめられ、この場合シリンダ部材の
最大旋回位置は、軸を270゜回転させた所にあ
る。軸が270゜から360゜まで回転する場合に、シ
リンダ部材２３は再び出発位置に向かつて戻り旋
回される。偏心カム１ａと一緒に軸１が180゜か
ら360゜まで回転運動する間に、ピストンは吸込
んだ作業媒体を吐出し弁１０を介して図示しない
作業機械に吐出す。

閉鎖部材２７ａは公知の場合にようにシリンダ
室２３ｂ内の負圧によつて開放されるのではな
く、閉鎖部材はピストンの加速に基づきばね力に
抗して弁座２４ｂから引離される。

ピストン２４が下死点に達することによつて、
ピストン孔２４ａと、偏心カムの最も低い変向点
Ｎで終わつているみぞ３２との接続が中断され
る。

従つて引き続くピストンの作業もしくは吐出し
行程のために、ピストン２４に操作力を伝達する
ための偏心カムの摺動面１alの全横断面積が自由
に使用され、しかもピストンの滑りシユー２６を
介して自由に使用される。

滑りシユー２６と吸込み弁２７とを有するピス
トン２４並びに吐出し弁挿入体１０からそれぞれ
形成されている別の両ポンプ部材にも、前述のポ
ンプ部材と同一の作用が当てはまる。

発明の効果 本発明によつて得られる利点は、作業媒体が中
空ピストン内で変向されず、従つて作業媒体はケ
ーシング室からシリンダ室へほとんど流れ抵抗を
受けずに流れることができることによつて、ポン
プの高い充てん度及び吸込み特性を保証すること
ができることである。さらに、偏心カムの回転時
に偏心カムと作業媒体との間で生じる摩擦を介し
て作業媒体は偏心カムの摺動面によつて一緒に回
転運動され、この回転運動と同時に作業媒体に作
用する半径方向の力によつて、みぞ内の作業媒体
を滑りシユーの半径方向に延びる孔内に引きずる
ことができる。従つてみぞ内の作業媒体は滑りシ
ユー内の孔に所定の速度で供給され、従つて滑り
シユーの孔内及びピストン中空室内で作業媒体は
ほとんど加速されず、このことによつてポンプの
吸込み特性が良くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるラジアルピストンポンプ
を部分的に断面して示した平面図、第２図は第１
図の−線に沿つた部分断面図、第３図は第２
図の−線に沿つた断面図の拡大図、第４図は
シリンダ部材と吐出し弁挿入体との間のシール範
囲に生じる力を示す拡大図である。 １……ポンプ軸、１ａ……偏心カム、１al……
摺動面、１ｂ，１ｃ……端部、２……ケーシング
カバー、２ａ……嵌合面、３……軸受金、４……
ポンプケーシング、５……軸受金、６……ねじ、
７……切欠、７ａ……外方範囲、７ｂ……内方範
囲、７ｃ……端面、８……止めねじ、８ａ……端
面、８ｂ……貫通孔、８ｃ……内ねじ山、１０…
…吐出し弁挿入体、１０ａ……突出部、１０ｂ…
…弁座、１０ｃ……切欠、１０ｄ……ケーシング
室に面した側、１１……シールリング、１２……
圧力室、１３……ケーシング室、１３ａ……吸込
み開口、１４……球、１５……ばね、１５ａ……
ばね端部、１７……プレート、１７ａ……貫通
孔、１８……行程制限ピン、２０……支持ばね部
材、２０ａ……外方範囲、２２ａ，２２ｂ……通
路、２３……シリンダ部材、２３ａ……シール
面、２３ｂ……シリンダ室、２４……ピストン、
２４ａ……孔、２４ao……端部、２４ｂ……弁
座、２４ｃ……突出部、２５……圧縮ばね、２６
……滑りシユー、２７……吸込み弁、２７ａ……
閉鎖部材、２９……圧縮ばね、２９ａ……端部、
３０……ストツパ成形部分、３１……安全リン
グ、３２……みぞ、３３……矢印。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シリンダ部材内で案内されたピストンが、軸
   の偏心カムに支持されたそれぞれ１つの中間部材
   を有しており、かつ吸込み−及び吐出し弁がシー
   ト弁として形成されており、かつ吸込み弁が中空
   に構成されたピストンのピストンヘツド内に配置
   されていてかつピストン中空室がポンプケーシン
   グ室と接続されており、このポンプケーシング室
   が作業媒体の吸込み室を形成しておりかつ少なく
   とも吸込み弁の閉鎖部材がばね力によつて弁座に
   押付けられている形式のラジアルピストンポンプ
   において、ピストンの中間部材が、ピストンと結
   合されていてかつ偏心カムの摺動面１alに圧着さ
   れた滑りシユー２６から成つており、該滑りシユ
   ーが、ピストン中空室２４ａを偏心カム１ａの摺
   動面１alの外周に設けたみぞ３２と接続している
   孔を有しており、さらにシリンダ部材２３が、偏
   心カムとは反対側の端部において、シール面２３
   ａで以つて、シリンダ室２３ｂを制限する部材と
   摩擦接続的に、かつ旋回可能に結合されているこ
   とを特徴とするラジアルピストンポンプ。 ２ 前記みぞ３２が偏心カムの摺動面１alの半分
   までだけ延びており、しかもピストン２４の吸込
   み行程中ピストン中空室２４ａが滑りシユー６の
   孔を介してみぞ３２と接続しているように偏心カ
   ムの最高変向点Ｈから最低変向点Ｎまで延びてい
   る特許請求の範囲第１項記載のラジアルピストン
   ポンプ。 ３ ピストン２４が軸方向の段付孔２４ａ，２４
   aoを有しており、比較的大きな直径の範囲２４ao
   には吸込み弁が配置されており、この吸込み弁２
   ７の閉鎖部材２７ａのための弁座２４ｂが、段付
   孔によつて形成された環状端面のスロート状の環
   状突出部によつて形成されている特許請求の範囲
   第１項記載のラジアルピストンポンプ。 ４ ポンプが定格回転数で回転するばあいに、加
   速力によつて、閉鎖部材２７ａを弁座２４ｂに圧
   着させるばね２９の初ばね力を克服できるよう
   に、吸込み弁２７の閉鎖部材２７ａの寸法が定め
   られている特許請求の範囲第１項記載のラジアル
   ピストンポンプ。