JP2004332725A - ローラベーンポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】 多数の押し除け量から、所望する流体押し除け量を選択できるようにする。
【解決手段】 押し除け量固定ポンプは、キャビティと、入口と、内部に整合部分を有するエンドキャップとを有するハウジングを有する。キャビティ内で枢動するカムリングは、調整部分を有する。このカムリングは、選択調整部分、および対応する整合部分の双方に挿入されたピンを介して、固定位置に整合されている。選択された調整部分は、ポンプの回転方向と押し除け量の双方を決定する。カムリングは、入口に隣接し、ポンプを通過する流体の入出力を容易にするためのリセスも有する。カムリング内に取り付けられたロータは、溝セグメントを有するローラスロットを有する。ポンプを通過する流体の入出力を容易にするために、ロータを中心として弧状に配置された溝セグメントが設けられている。ロータは、ポンプを通過する流体の入出力を容易にするよう、ロータの外側エッジに弧状に配置されたローラスロットの間に位置するアンダーカット部分をも有している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ポンプ、特にローラベーンポンプに関する。

流体ユニットからの漏れ流を補充するためのポンプは、一般には、押し除け量が固定されたゲロータ（gerotor)ポンプユニットである。その構造は、ポンプユニットの軸方向の厚さを変えることによって、押し除け量を変えることができるようになっているものである。このようにするには、流体ユニット内のポケット深度が、押し除け量の変化に適合するように、この深度を変えなければならない。一部のものは、この長さ方向の変化に適合できる中間部品によって、これと同じ結果を得ている。

これらポンプが、時計回り方向の回転、または反時計回り方向の回転で作動できるようにするための更なる要求を満たすために、この中間部品を、偏心度を反転できるようにするか、または流体ユニット内に偏心度を形成するように、機械加工しなければならない。そのため、押し除け量の変化、および回転変化に適合するのに、多数の部品が必要となる。

これらの増設される部品により、流体ユニットのコストが増し、かつ複雑となる。このように更に複雑となる結果、故障率が高くなったり、または正しい部品、またはその配置を選択するための検査コストが高くなることもある。

押し除け量固定ローラベーン流体ユニットは、ゲロータポンプユニットの代替手段である。しかし、時計回り方向、および反時計回り方向に回転するための押し除け量固定ローラベーンユニットを設けるには、一般的には、所望する回転方向ごとに、特別のポンプを設計しなければならない。また、望ましい押し除け量を有する押し除け量固定ローラベーン流体ユニットを設けるには、所望する押し除け量ごとに、特別のポンプを設計しなければならない。

流体を入出力させるのに充分な入口および出口領域をローラに設ける上で、ローラベーンユニットには別の問題がある。ローラベーンユニットは、通常ローラの間の領域内に、バルブプレートを通して、流体をロータの回転軸方向に入出力できるようになっている。一般的なロータ構造では、ローラの間に均一な外側エッジが形成されている。この均一な外側エッジは、ポンプの内外に流体を入出力するのに利用できる領域を有効に制限し得る。

更に、代表的なロータ構造には、ローラを嵌合するのに充分大きいスロットしか形成されない。このスロットのサイズに対する制限も、流体をポンプの内外に入出力するのに利用できる領域を有効に制限することとなる。

押し除け量可変流体ユニットは、現在の押し除け量固定ゲロータ、およびローラベーン流体ユニットの欠点に対する良好な解決手段とはならない。押し除け量可変流体ユニットは、流体ユニットの回転方向、または押し除け量を、流体ユニットの外部操作によって操作するのに、別の要素を必要とする。

この別の要素は、押し除け量が固定されているものには不要である。その理由は、ユニットが一旦設置されると、本来、回転方向または押し除け量のレベルを変える必要がないからである。更にこの増設要素は、押し除け量固定流体ユニットと比較して、押し除け量可変流体ユニットのコストおよび複雑さを更に増大させる。

従って、本発明の基本的な目的は、いずれの回転方向にも作動できるように組み立てできる、押し除け量固定ポンプを提供することにある。

本発明の別の目的は、多数の押し除け量から選択された所望する流体押し除け量で作動するようになっている、押し除け量固定ポンプを提供することにある。

本発明の更に別の目的は、ポンプの内外に流体を入出力するのに利用できる領域が改善されたロータを有する押し除け量固定ポンプを提供することにある。

以下の説明により、当業者であれば、上記およびそれ以外の目的が明らかとなると思う。

押し除け量固定ポンプは、キャビティと、入口と、内部に整合部分を有するエンドキャップとを有するハウジングを備えている。キャビティ内で枢動するカムリングは、調整部分を有する。このカムリングは、選択調整部分、および対応する整合部分の双方に挿入されたピンを介して、固定位置に整合されている。選択された調整部分は、ポンプの回転方向と押し除け量の双方を決定する。

カムリングは、入口に隣接し、ポンプを通過する流体の入出力を容易にするためのリセスも有する。カムリング内に取り付けられたロータは、溝セグメントを有するローラスロットを有する。ポンプを通過する流体の入出力を容易にするための、ロータを中心として弧状に配置された溝セグメントが設けられている。ロータは、ポンプを通過する流体の入出力を容易にするよう、ロータの外側エッジに弧状に配置されたローラスロットの間に位置するアンダーカット部分を有する。

図１を参照すると、流体ポンプ１０は、エンドキャップ１６に形成された単一の入口１２と、単一の出口１４とを含むハウジング１１を有する押し除け量固定ローラベーンポンプとして示されている。締結具２０により、エンドキャップ１６には、ハウジング１１に対するカバー１８が固定されている。エンドキャップ１６とカバー１８との間に、キャビティ２２が形成されている。カバー１８は、ポンプ１０を通って流入する液体の圧力と、流出する流体の圧力とを、等しくするようになっている流体通路２４を有する。

キャビティ２２には、カムリング２６が設けられている。このカムリングは、カムリング２６内のピボット孔３０を通って、エンドキャップ１６に挿入されたピン２８により、ハウジング１１に対して枢動するようになっている。

カムリング２６内には、ロータ３２が回転自在に取り付けられている。結合要素３４は、このロータ３２は、結合要素34により、シャフト３６に取り付けられ、ロータ３２は、ハウジング１１に対して回転自在に連係されている。

エンドキャップ１６とカムリング２６およびロータ２３の双方との間において、キャビティ２２内には、ポートプレート３８が設けられている。このポートプレート３８は、このポートプレート３８に形成されたポート４０Ａ〜４０Ｄを通る、入口１２からロータ３２への流体の流れ、およびロータ３２から出口１４への流体の流れの向きを定める。

ポートプレート３８の外径部には、入口１２に隣接する、外側入口ポート４０Ａが設けられている。ポートプレート３８の内径部には、入口１２と隣接する内側入口ポート４０Ｂが設けられており、ポートプレート３８の外径部には、出口１４に隣接する外側出口ポート４０Ｃが設けられている。更にポートプレート３８の内径部には、出口１４に隣接する内側出口ポート４０Ｄが設けられている。

図２および図５を参照する。複数の整合部分４２Ａ〜Ｄ（４２Ｂは示されていない）がハウジング１１のエンドキャップ１６の部分内の孔として形成されている。これら整合部分４２Ａ〜Ｄによって、ポンプ１０のアセンブラーは、キャビティ２２内にカムリング２６を正しく整合できる。

複数の調整部分４４Ａ〜Ｄが、カムリング２６内の孔として形成されている。この整合部分４４Ａ〜Ｄと整合部分４２Ａ〜Ｄとは、１つの調整部分４４Ａ〜Ｄと、１つの整合部分４２Ａ〜Ｄとしか同時に整合できないよう、互いに若干オフセットされている。調整部分４４Ａ〜Ｄを選択して、これと対応する整合部分４２Ａ〜Ｄとを正しく整合した後、ピン４６を、選択された調整部分４４Ｂおよび対応する整合部分４２Ｂ（４２Ｂは図示されず）の双方に挿入し、カムリング２６をキャビティ２２内の所定の偏心位置に固定する。

調整部分４４Ａ〜Ｄは、カムリング２６の固定された偏心位置を種々選択できるようになっている。固定された偏心位置の選択は、ロータ３２に対するカムリング２６の作用を変えることによって、ポンプ１０の性能特性に直接影響を与える。調整部分４４Ａ〜Ｄは、ロータの回転を時計回り方向か、または反時計回り方向にするかを選択できるようになっている。例えば、調整部分４４Ａまたは４４Ｂを選択すると、ポンプ１０は（図２の斜視図から）時計回り方向に回転できる。同様に、調整部分４４Ｃまたは４４Ｄを選択すると、ポンプ１０は反時計回り方向に作動する。

更に調整部分４４Ａ〜Ｄは、流体の第１の押し除け量と、この第１の量よりも大きい第２の流体押し除け量のいずれかを選択できるようになっている。例えば調整部分４４Ｂまたは４４Ｃを選択すると、ポンプ１０は少ない押し除け量で作動し、一方、調整部分４４Ａまたは４４Ｄを選択すると、ポンプ１０はより大きい押し除け量で作動する。

ローラ５０が嵌合されるローラスロット４８が、ロータ３２の外側エッジ５２に沿って設けられている。各ローラスロット４８の両側には、別の溝セグメント５４が設けられている。これら溝セグメント５４は、内側ポート４０Ｂおよび４０Ｄの位置に対向するロータ３２のまわりに、弧状の配置で設けられている。この溝セグメント５４は、内側ポート４０Ｂおよび４０Ｄに隣接する拡大された流体流領域を提供しており、この領域によって、ポンプ１０を通過する流体の入出力が容易となっている。

更に拡大された流体流領域によって、ポンプ１０の片側で流体の入出力を行うことが可能となっている。よってポンプ１０のカバー１８の側に設けられる第２ポートプレートが不要となっている。

ローラスロット４８の間において、ロータ３２の外側エッジ５２に沿って、アンダーカット部分５６が設けられている。このアンダーカット部分５６は、外側ポート４０Ａおよび４０Ｃの位置に対向するロータ３２のまわりに、弧状の配置で設けられている。このアンダーカット部分５６は、外側ポート４０Ａおよび４０Ｃに隣接する拡大された流体流領域を提供し、この領域によって、ポート２を通過する流体の入出力が容易となっている。更にこの拡大された流体流領域によって、ポンプ１０の片側での流体の入出力が可能となっており、そのため、ポンプ１０のカバー１８側に設けられる第２ポートプレートが不要となっている。

図３および図４には、カムリング２６の外側面５８と内側面６０とが示されている。カムリング２６の外側面５８と内側面６０とは、これらの間に均一な厚さを形成している。

各面５８および６０には、リセス６２および６４が形成されている。これらのリセスは、調整部分４４Ａ〜Ｄと同じカムリング２６部分内に位置している。リセス６２および６４は、ポンプ１０の流体の入口１２に隣接しており、これにより、ロータ３２に隣接する利用可能な流体流領域は広くなり、ポンプを通過する流体のコーティングが容易となっている。このように拡大された領域によって、ポンプ１０は、より高速で作動できる。

各流体６２および６４は、畝６６および６８によってそれぞれ分割されている。畝６６および６８は、両者の間に均一な厚さ部を形成し、その厚さは、カムリング２６の外側面５８と内側面６０との間の厚さと同じになっている。

以上により、本発明によればいずれかの回転方向、および所望の流体押し除け量で作動するように構成された押し除け量固定ポンプを提供できることが理解できると思う。また本発明は、ポンプの内外へ流体を入出力するのに利用できる領域が改善されたロータを有する押し除け量固定ポンプを提供するものである。

本発明のポンプの側断面図である。 図１のライン２−２に沿った、本発明の装置の端面図である。 本発明の装置のカムリングの端面図である。 本発明の装置のカムリングの斜視図である。 本発明の装置のカムリングの拡大部分断面図である。

符号の説明

１０ 流体ポンプ
１１ ハウジング
１２ 入口
１４ 出口
１６ エンドキャップ
１８ カバー
２０ 締結具
２２ キャビティ
２４ 通路
２６ カムリング
２８ ピン
３０ ピボット孔
３２ ロータ
３４ 結合要素
３６ シャフト
３８ ポートプレート
４０Ａ〜Ｄ ポート
４２Ａ〜Ｄ 整合部分
４４Ａ〜Ｄ 調整部分
４６ ピン
４８ スロット
５０ ローラ
５２ 外側エッジ
５４ 溝セグメント
５６ アンダーカット部分
５８ 外側面
６０ 内側面
６２、６４ リセス
６６、６８ 畝

Claims (3)

1. キャビティおよび複数の整合部分を有するハウジングと、
   複数の調整部分を有し、キャビティ内に設けられ、ハウジングに枢動するように連動するカムリングとを備え、
   選択された調整部分が前記ハウジングの対応する整合部分に整合することにより、前記調整部分が、キャビティ内の固定位置にカムリングを偏心的に整合するようになっている、押し除け量固定流体ポンプ。
2. 内部にキャビティを有するハウジングと、
   ハウジング内に位置するカムリングと、
   ローラが嵌合される複数のローラスロットを有する、前記カムリング内に回転自在に取り付けられたロータとを備え、前記ローラスロットがポンプを通過する流体の入出力を容易にするよう、前記ロータを中心として弧状の配置に設けられた溝セグメントを有する、押し除け量固定ローラベーン流体ポンプ。
3. 前記ロータが、ポンプを通過する流体の入出力を容易にする、ロータの外側エッジに設けられたローラスロットの間に弧状の配置に設けられたアンダーカット部分を含む、請求項２記載のポンプ。

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