JP2007085341A - 気密容器で使用する熱膨張チャンバーおよびそれを含む油圧ポンプならびにその使用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】油圧流体が加熱され膨張することにより、密閉されたポンプハウジングに過大なストレスがかかることを防止する。
【解決手段】油圧ポンプはロータと主チャンバーを備えた中空ハウジングを有している。ロータは主チャンバー内で回転可能に搭載されている。小型の副チャンバーが主チャンバーとは別に提供され、主チャンバーが液体で充填されたときに気体を保持する。油圧ポンプの主チャンバー内の油圧流体の体積変動に順応させる方法も提供される。その方法は主チャンバーとは別に小型の副チャンバーを提供し、主チャンバーが液体で充填されたときに副チャンバー内で気体を保持させ、気体の膨張と収縮によってハウジング内の液体の体積変動に順応させることを含んでいる。
【選択図】図１

Description

本発明は油圧装置のハウジングのような気密容器用の熱膨張チャンバー並びにそのような油圧装置内の油圧流体の体積変動に順応させる方法に関する。

油圧ポンプは中空ハウジングを含む。そのようなハウジングは気密であるが、油圧流体用の出入口を有している。油圧流体はポンプの作動中並びにポンプに接続された油圧装置の作動中に加熱する。油圧流体は加熱で膨張しようとするがポンプハウジングが気密容器であるため圧力を発生させ、ポンプハウジングに対するストレスを増大させ、油圧流体の漏出や部品の損傷を引き起こす。

本発明の解決課題は、ハウジング内の油圧流体の変動体積に順応できる油圧ポンプおよびその使用方法を提供することである。

本発明によれば、ロータと中空ハウジングとを含んだ油圧ポンプが提供される。このハウジングは主チャンバーを有しており、ロータは主チャンバー内に回転可能に搭載されている。主チャンバーとは別にさらに小型の副チャンバーを有し、主チャンバーが液体で満たされるときに内部に気体を保持し、中空ハウジング内の液体体積の変動に順応させる。

本発明の他の態様として、油圧ポンプハウジングの主チャンバー内での油圧流体の体積変動に順応する方法が提供される。この方法は、主チャンバーとは別に小型の副チャンバーを提供することと、主チャンバーが液体で充填されるときに副チャンバー内に気体を保持させることを含んでいる。気体の膨張あるいは収縮によってハウジング内の液体体積の変動に順応させる。

本発明のさらに別の態様として、開口部を副チャンバーの下方部近辺に設け、前記副チャンバーをその上方部から開口部まで閉鎖されて主チャンバーとは分離されており、前記主チャンバーが液体で充填されたときに気体を前記開口部上方で前記副チャンバー内に閉じ込めて残らせ、ポンプ作動中に前記液体を前記主チャンバーと前記副チャンバーとの間で前記開口部を介して通過させる方法が提供される。

油圧流体が熱により膨張して体積変動しても、本発明の副チャンバーがその変動に順応するので、ポンプハウジングの圧力を発生させたり、ポンプハウジングに対するストレスを増大させることがなく、油圧流体の漏出や部品の損傷を引き起こすおそれもない。

以下本発明について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
本発明は、油圧ポンプが、主チャンバーと、該主チャンバーとは別の小型副チャンバーとを有した中空ハウジングを含んでおり、前記副チャンバーは前記主チャンバーが液体で充填されたときに気体を保持し、前記中空ハウジング内の液体の体積変動に順応することを特徴とする。

図１は油圧ポンプの一般的な形状のハウジング１０を示す。ハウジング１０は、ロータのシャフト（図示せず）を回転式に支持する開口軸受部１６に隣接するベアリング１４を含んで各端部にベアリングを有している。図１はハウジング１０の半体１７のみを示す。円筒凹部１８が半円筒体２０内に設けられている。これら複数の半円筒体２０はハウジングの内側筒壁２２の周囲に間隔を置いて付設されている。そして円筒凹部１８はボルトまたは他の固定治具を介して、ロータのシャフトの反対側を支持するベアリング１４と同様の別のベアリングを有する同様の別ハウジング半体（図示せず）に、ハウジング半体１７を固定させる。適当な密閉手段（図示せず）がそれら２体のハウジング半体間に適用される。ハウジング１０は主チャンバー１９を有している。

ハウジング半体１７の全体的な構造は普通のものであり、詳細には解説しない。しかしハウジング１０は通常とは異なる。なぜなら主チャンバーとは別に小型の副チャンバー（あるいは膨張チャンバーともいう）２６を組み込んでいるからである。本実施例の膨張チャンバー２６はブロー成型されたプラスチック製の薄壁で構成された中空ハウジング２７を有しており、本実施例では主チャンバー１９の上方部に隣接して付設されている。本実施例ではポリプロピレンが使用されているが、ポリエチレン等の他のプラスチック材料や金属でも利用できる。ポリプロピレンはポリエチレンよりも油に対して耐久性があり、耐熱性があることが確認されている。一般的にはポリエチレンが使用されている。

本発明はロータピストンタイプの油圧ポンプに適用されるが、本発明をギヤポンプやゲローターポンプのごとき他のタイプの油圧ポンプに対して適用することも可能である。

図２は別実施例による膨張チャンバー２６．１を図示している。なお、似ている部分を示すときは、図に”．１”を付与して示す。膨張チャンバー２６．１のハウジング２７．１は、図１のハウジング１０の内湾曲面３２に対応する外湾曲面３０を有している。ハウジング１０の半円筒体２０の１つにフィットする形状の円筒凹部３４が形成されている。この実施例の膨張チャンバーハウジング２７．１は外湾曲面３０に対応するＣ字形状部３６を有している。Ｃ字形状部３６は外湾曲面３０から延び出る２つの延出部４０と４２に連続している。延出部４０と４２の間には開口部４４が設けられており、図１のハウジング１０の内部とポンプのポートの１つとを連通させる。

ハウジング２７．１の底部に隣接して小通路５１と５２のペアが存在する。小通路５１と５２は膨張チャンバー２６．１と図１で示すハウジング１０の主チャンバー１９とを連通させる。小通路５１と５２は流体を膨張チャンバー２６．１に入れたり膨張チャンバーから出したりするのに充分な大きさを有する。小通路５１と５２は下側に向けられており、膨張チャンバー２６．１内の空気または他の気体が膨張チャンバーから出るのを抑制する。

ハウジング２７．１は異なる形状であってもよい。ブロー成型ハウジングをさらに頑丈な構造体と交換することもできる。オプションでハウジング１０と一体化させることや、空気や他の気体を含んだフレキシブルな空気袋と一体化させてもよい。あるいはハウジング２７．１を弾性フォーム部材、好適には独立気泡フォーム体と置き換えることができる。

以上、本発明を種々な具体例を示して説明したが、本発明の思想の範囲内でそのほかの様々な改良・改善が可能であると理解されるべきである。

図１は、本発明の１実施例による油圧ポンプのハウジングの底部の一部を示す斜視図であり、ハウジング内部とその膨張チャンバーの一部とを示している。 図２は本発明の別実施例による膨張チャンバーの上方部前面斜視図である。 図３は図２の膨張チャンバーの別斜視図である。 図４は図２の４−４線に沿った断面図である。

符号の説明

１０ ハウジング
１９ 主チャンバー
２６、２６．１ 副チャンバー（膨張チャンバー）
２７、２７．１ 中空ハウジング
３０ 外湾曲面
３２ 内湾曲面
５１、５２ 小通路

Claims (37)

1. 油圧ポンプであって、
   主チャンバーと、該主チャンバーとは別の小型副チャンバーとを有した中空ハウジングを含んでおり、前記副チャンバーは前記主チャンバーが液体で充填されたときに気体を保持し、前記中空ハウジング内の液体の体積変動に順応することを特徴とする油圧ポンプ。
2. 副チャンバーは上方部及び下方部並びに該下方部近辺に主チャンバーと連通する開口部を有しており、前記副チャンバーはその上方部から開口部まで閉鎖されて主チャンバーとは分離されており、前記主チャンバーが液体で充填されたときに気体は前記開口部上方で前記副チャンバー内に閉じ込められて残り、前記液体は前記主チャンバーと前記副チャンバーとの間を前記開口部を介して通過することができることを特徴とする請求項１記載の油圧ポンプ。
3. 副チャンバーはブロー成型されたプラスチックの薄壁を有することを特徴とする請求項２記載の油圧ポンプ。
4. プラスチックはポリプロピレンであることを特徴とする請求項３記載の油圧ポンプ。
5. 副チャンバーは閉鎖状態を有し、柔軟材料から構成されることを特徴とする請求項１記載の油圧ポンプ。
6. 副チャンバーは空気袋形態であることを特徴とする請求項５記載の油圧ポンプ。
7. 副チャンバーは弾性材料から構成されることを特徴とする請求項６記載の油圧ポンプ。
8. 副チャンバーはゴム製であることを特徴とする請求項７記載の油圧ポンプ。
9. 副チャンバーは圧縮可能なフォームプラスチックから構成されることを特徴とする請求項１記載の油圧ポンプ。
10. フォームプラスチックは弾性体であることを特徴とする請求項９記載の油圧ポンプ。
11. フォームプラスチックは独立気泡フォーム体であることを特徴とする請求項１０記載の油圧ポンプ。
12. 開口部は副チャンバーと較べて相対的に小型であり、液体を通過させることを特徴とする請求項２記載の油圧ポンプ。
13. 開口部は副チャンバーの開口下方部を含んでいることを特徴とする請求項２記載の油圧ポンプ。
14. 副チャンバーは逆カップ形状であることを特徴とする請求項１３記載の油圧ポンプ。
15. 主チャンバーは上方部を有しており、副チャンバーは該主チャンバーの前記上方部に隣接していることを特徴とする請求項１記載の油圧ポンプ。
16. 主チャンバーと、該主チャンバーとは分離した副チャンバーとを有しており、前記主チャンバーが液体で充填されたときに前記副チャンバーは気体を保持し、気密容器内の液体の体積変動に順応することを特徴とする気密容器。
17. 副チャンバーは上方部及び下方部並びに該下方部近辺に主チャンバーと連通する開口部を有しており、前記副チャンバーはその上方部から開口部まで閉鎖されて主チャンバーとは分離されており、前記主チャンバーが液体で充填されたときに気体は前記開口部上方で前記副チャンバー内に閉じ込められて残り、ポンプ作動中に前記液体は前記主チャンバーと前記副チャンバーとの間を前記開口部を介して通過することができることを特徴とする請求項１６記載の気密容器。
18. 副チャンバーはブロー成型されたプラスチックの薄壁を有することを特徴とする請求項１７記載の気密容器。
19. プラスチックはポリプロピレンであることを特徴とする請求項１８記載の気密容器。
20. 副チャンバーは閉鎖状態を有し、柔軟材料から構成されることを特徴とする請求項１６記載の気密容器。
21. 副チャンバーは空気袋形態であることを特徴とする請求項２０記載の気密容器。
22. 副チャンバーは弾性材料から構成されることを特徴とする請求項２１記載の気密容器。
23. 副チャンバーはゴム製であることを特徴とする請求項２２記載の気密容器。
24. 副チャンバーは圧縮可能なフォームプラスチックから構成されることを特徴とする請求項１６記載の気密容器。
25. フォームプラスチックは弾性体であることを特徴とする請求項２４記載の気密容器。
26. フォームプラスチックは独立気泡フォーム体であることを特徴とする請求項２５記載の気密容器。
27. 開口部は副チャンバーと較べて相対的に小型であり、液体を通過させることを特徴とする請求項１７記載の気密容器。
28. 開口部は副チャンバーの開口下方部を含んでいることを特徴とする請求項１７記載の気密容器。
29. 副チャンバーは逆カップ形状であることを特徴とする請求項２８記載の気密容器。
30. 主チャンバーは上方部を有しており、副チャンバーは前記主チャンバーの前記上方部に隣接していることを特徴とする請求項１６記載の気密容器。
31. 油圧ポンプに利用される気密容器の主チャンバー内の油圧流体の体積変動に順応させる方法であって、
    前記主チャンバーとは別に小型の副チャンバーを提供するステップと、前記主チャンバーを液体で充填したときに前記副チャンバー内に気体を保持させるステップとを含んでおり、
    前記気体の膨張と収縮でハウジング内の液体の体積変動に順応させることを特徴とする方法。
32. 副チャンバーはブロー成型されたプラスチックから構成されることを特徴とする請求項３１記載の方法。
33. 開口部を副チャンバーの下方部近辺に設け、前記副チャンバーをその上方部から開口部まで閉鎖されて主チャンバーとは分離されており、前記主チャンバーが液体で充填されたときに気体を前記開口部上方で前記副チャンバー内に閉じ込めて残らせ、ポンプ作動中に前記液体を前記主チャンバーと前記副チャンバーとの間で前記開口部を介して通過させることを特徴とする請求項３１記載の方法。
34. 副チャンバーは空気袋の形態であることを特徴とする請求項３３記載の方法。
35. 副チャンバーは弾性フォームプラスチックから構成されることを特徴とする請求項３３記載の方法。
36. 開口部は副チャンバーと較べて相対的に小型であり、液体は通過させるが副チャンバーからの気体の排出を抑制することを特徴とする請求項３３記載の方法。
37. 副チャンバーに開口下方部を設けることで開口部を形成することを特徴とする請求項３３記載の方法。

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