JP3059230B2 - ラジアル・ピストンポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、請求項１の上位概念部
分に記載のラジアル・ピストンポンプに関する。

【０００２】

【従来技術】この種のラジアル・ピストンポンプは、Ｄ
Ｅ−Ｃ１９ ０３ ２５６により公知である。このポン
プは高い液圧を生じさせるのに役立つものである。この
公知のポンプの場合、偏心体と偏心体上のピストン端部
との間の摩擦の問題は、偏心体に玉軸受を備えることに
より処理されている。この玉軸受の自由回転可能な外側
リングがピストン端側に密接するようにするのである。
この接触は、相応に高い面圧をともなう線接触である。
この面圧は、外側リングが高級鋼製であるため、外側リ
ングによって以外は耐えることができない。外側リング
とピストン端面との間の不可避の相対運動に対して、外
側リングは極めて滑り特性が劣質である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、請求
項１の上位概念部分に記載のポンプを次のように構成す
ることにある。すなわち、偏心体とピストン端面のとこ
ろに僅かの面圧しかかからず、摩耗が防止され、ポンプ
が低ノイズで作業し、僅かの技術費で製造可能であり、
更に、製作によるポンプの作動誤差若しくは案内誤差が
補償できるように構成するのである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この課題は、請求項１記
載の特徴を有する手段により解決された。この解決策に
より次の利点が生じる。シリンダに作用する押圧力は、
平に偏心体に導入され、従って、通常の軸受金属、たと
えば軸受青銅、焼結青銅その他類似の金属から成る、良
好な耐摩耗性を有する保持体を用いることができる利点
である。軸受金属から成るこの中間体は比較的高い変化
度を有しているため、加えて、ピストンと軸受体とは、
互いに良くなじみ合う結果、はめ合い誤差が存在しても
運動中に急速に補償される。

【０００５】偏心体がラジアル・ピストンポンプのピス
トンに偏心的に作用するには、通常、次の点が前提とな
る。すなわち、作動誤差を防止しようとすれば、ポンプ
は、偏心軸の軸受の不整合、シリンダの直角度、ピスト
ン端面の直角度、偏心体の円筒形状、ケーシングの直角
度等々が極めて狭い公差で製作されねばならない点であ
る。本発明は、更に、次の目的を有している。すなわ
ち、請求項１記載の利点を有するポンプを僅かな公差で
製作できるようにし、特に、シリンダ内でのピストンの
案内誤差が防止されるようにするのである。このために
は、請求項２に記載の形式が役立つ。

【０００６】本発明の構成においては、ピストンの案内
は、もっぱら支持体により引受けられている。ピストン
は、もはやそのシリンダ内を案内されていないのであ
る。したがって、この本発明による構成の場合には、著
しく短尺のピストンを用いることができるのに対し、従
来の構成の場合には、ピストンの案内を良好にするた
め、ピストンの直径と長さとの比を１より明らかに大き
い値にしなければならなかった。本発明による短いピス
トンは、しかし、ポンプの直径を小さくすることができ
る利点がある。その場合、所望の給送量は、ピストン直
径を相応に大きくすることによって得ることができる。
更に、重要な点は、本発明によれば、シリンダ孔の精密
加工は不必要な点である。

【０００７】本発明の場合、従来の構成の場合にシリン
ダが行うピストンの直線的案内の機能を、支持体が引受
けるのに対し、従来は同じくシリンダ壁が有していたシ
ール機能は、ピストンリングが引受けることになった。
このピストンリングは、シリンダ内に取付けられ、シリ
ンダより直径が小さい。シリンダ軸線に対するピストン
の整線誤差をも補償するのに適したこのピストンリング
の有利な形式は、請求項３に記載の通りである。

【０００８】ピストンリングをこのように層構造にする
ことにより、特に、制御リングを液圧作業用に高級材料
製にすることができ、これによって、制御リングを著し
く簡単かつ小型の構造部品にすることが一層容易にな
る。

【０００９】請求項４による形式の場合、ピストンリン
グは、更に半径方向の案内機能を引受けている。この半
径方向案内の結果、ピストンはシリンダの半径方向平面
内に中心が案内され、それによって、シリンダ軸線に対
するピストンの可動性が損なわれることがない。

【００１０】請求項５によるピストンリングの形式の場
合には、漏れを僅かにし、シールを良好に機能させるこ
とができる。このシールは、シリンダ室内の高い圧力に
さらされ、したがって、弾性変形や、場合によっては塑
性変形によりピストンリング・パッケージとピストンと
の間のシールギャップに当て付けられる。

【００１１】シール機能を得るためには、運転中に生じ
る高い動的な押圧力をも利用することができる。請求項
６には、相応に構成して、同時に案内機能をも引受ける
ようにしたシールリングが示されている。

【００１２】本発明によるラジアル・ピストンポンプ
は、シリンダ内室の内径がピストンの外径より大きいこ
とを特徴としている。こうすることにより、請求項７に
示した適切な構成のシリンダが得られる。また、これに
よって、一方ではシリンダ内のピストンリングユニット
の適切な組付けが可能になり、他方では精密加工の必要
性が著しく低減される。

【００１３】本発明によるポンプは、既述の通り、ピス
トンの長さと行程が著しく短く構成されている。このこ
とにより特にピストン外径が縮小されるだけでなく、脈
動やノイズが低減される。この方向での別の措置は、請
求項８から知ることができる。

【００１４】請求項２による本発明の構成は、請求項９
から１３までの各項から知ることができる。

【００１５】本発明によるこの有利な実施形式の場合、
面対偶の片方の面が球形であり、他方の面が平である。
たとえば、ピストン軸線に対してほぼ直角の支持体支持
面の球面は、一方向にのみ構成しておくことができ、円
筒体外とうからのカットアウト部の形状を有している。
この球面上に平なピストン端面が載せられる。対応面が
平な場合、支持面又はピストン端面は、球形凸面になる
ようにするのが有利である。球面状のピストン端面と平
な支持面とが対をなしている場合は、ピストン端面の形
状を、球形凸面にするのが有利である。

【００１６】面対偶の両面とも球面にすることもでき
る。その場合は、両面とも凸面にするか、もしくは一方
の面を凸面にし、他方の面を凹面にする。凸面と凹面を
組合わせる場合には、曲率半径を異なる値にしておく。
その場合、有利には支持面を凹面にし、凹面の曲率半径
を凸面のそれより大きくしておく。凸面と凹面の対偶
は、支持体が偏心体と一緒には回転することがないの
で、好ましいことが判明した。

【００１７】互いに重なり合う面の両面又は片面の、本
発明による球面の度合は、ごく僅かな程度であり、支持
体に外接する包絡円筒体の直径に対して曲率半径は大き
く、有利には著しく大きい。そのさい、球面は、軸線が
偏心体の回転軸線と平行に、もしくは回転軸線に直角に
延びる円筒の一部であるようにすることができる。特に
ピストン端面の場合、球形凸面が特に有利である。

【００１８】支持体は、有利には、通常の軸受金属、た
とえば軸受青銅、焼結青銅その他の類似金属で造られ、
したがって、良好な摩耗特性を有している。軸受金属か
ら成るこのような支持体は、高い変形度を有しているの
で、ピストンと支持体とが互いによくなじみ合うことが
できる。

【００１９】

【実施例】次に本発明の実施例を添付図面につき説明す
る。

【００２０】ポンプ体１は、中央に内室を有する円筒で
ある。このポンプ体の単数又は複数の半径方向平面に
は、図１及び図２から明らかなように、半径方向孔２．
１，２．２（シリンダ孔）が形成されている。半径方向
平面の半径方向孔（たとえば２．１）は、互いにそれぞ
れ９０°だけずらされている。異なる半径方向平面の孔
は、図１に示された孔２．１，２．２のように同一の軸
方向平面に位置させることができる。これらの孔は、し
かし、たとえば４５°だけ互いにずらして配置すること
もできる。このことは、図１に、孔２．１，２．２の半
径方向平面の間に位置する１組の孔の中心線を記載する
ことで示してあるだけである。

【００２１】シリンダライナは、ポンプ体１の外側に向
かって閉じており、閉じた部分に出口２４を有してい
る。原則としては、この出口は１個で十分であるが、図
２から分かるように、周方向に複数の、たとえば３つの
出口を設けて、十分に大きい出口横断面が得られるよう
にすることもできる。ピストンリングとシリンダライナ
３．１，３．２とは、同じく円筒形を有している。シリ
ンダライナをそう入後、ポンプ体１はその周面をもうい
ちど加工される。そのさい、周面にみぞ（環状通路７．
１，７．２）が形成される。図１には、更に、もうひと
つの環状室が示されており、この室は、既述の１組の孔
に配属されている。この１組の孔は、図示の孔に対して
それぞれ４５°ずらされているので、図平面には示され
ていない。各みぞ内にはリング８．１，８．２，８．３
が位置し、このリングは、それぞれ出口２４の出口弁と
して役立ち、ポンプ体をシリンダライナで弾性的かつ可
とう的に取囲んでいる。ポンプ体１は、かぶせられてい
る外とう１０によりその外周が閉じられ、シール１３に
より密封されている。これにより、みぞは、閉じられた
環状室７．１，７．２，７．３を形成している。ポンプ
体１の端側にはふた１１，１２が配置されている。これ
らのふたと外とう１０との間は、低圧シール９により密
封されている。ふた１１，１２は軸受ボスを有し、これ
らボス内に軸１４の端部が滑り軸受けされている。シー
ル２１は、軸１４のシールに役立っている。軸の自由端
部には駆動装置との連結用の切欠き２５が設けられてい
る。

【００２２】軸は、その両端部間に偏心体１５を有して
いる。偏心体１５は円筒であり、その軸線は軸１４に対
して偏心位置にある。偏心体１５は、ポンプ体１の中央
内室２２の軸方向のほぼ全長にわたって延びている。偏
心体１５には、支持体１７が、よろい装ブッシュ１６を
間そうして滑り支承されている。この滑り支承部は、偏
心体１５とよろい装ブッシュ１６との間に形成されてい
る。よろい装ブッシュ１６は支持体と固定結合されてい
る。支持体１７は、良好な潤滑兼耐摩耗特性を有する適
当な軸受材料、たとえば青銅、焼結青銅その他類似材料
で造られている。支持体１７は、その周面に平らな８つ
の面１８を有し、即ちほぼ８角筒を成し ている。各ピス
トンは鉢形の円筒であり、この円筒の、内室２２側の端
面１９．１，１９．２は閉じられている。各ピストン
４．１，４．２内には圧縮ばね６．１，６．２が配置さ
れ、このばねは、一端がピストン端面１９．１，１９．
２に支えられ、他端がシリンダライナ３．１，３．２の
上部端側に支えられている。ピストン４．１，４．２
は、その端側１９．１，１９．２が、それぞれ支持体１
７の支持面１８のひとつに平に載せられている。そのさ
い、ひとつの軸方向平面の図示のピストン４．１，４．
２は、それぞれ対をなして同一の面上に位置している。
既述の、図示されていないピストンは、これに対し、そ
の端側が４５°ずらされた面上に位置している。これら
のピストンの軸線は図１に示してある。

【００２３】各ピストンは、入口２３．１，２３．２を
有している。これらの入口は、長方形の窓であって、ピ
ストン外とうに形成されている。これらの窓の長手側は
周方向に位置している。各ピストンの半径方向平面内に
複数のこの種の窓を設けることができる。窓の軸方向の
延びは、周方向の延びより著しく短く、有利にはその^１
／_３である。

【００２４】ポンプ体１の内室２２は、オイル流入通路
（図示せず）と接続されている。環状室７．１，７．
２，７．３のそれぞれは、別個の圧縮オイル通路（図示
せず）と接続されている。各孔２．１，２．２内には、
ピストンリング５．１，５．２がそう入され、その上に
シリンダライナ３．１，３．２がそう入されている。

【００２５】支持体１７は、更に４つの面を有し、これ
らの面は、同じように偏心体軸線を中心とする正方形の
各辺上に位置するが、他の面とは４５°ずらされた位置
にある。

【００２６】支持面１８は、曲率の小さい球面若しくは
円筒面の一部分から成っていてよい。しかし、この構成
の場合、ピストンはシリンダ内に通常の形式で直線案内
される（ＤＥ−Ｃ１９０３２５６参照）。支持面をこの
ように球面状に構成することにより、合致誤差若しくは
軸線ずれが、既述の通り十分に補償されるので、静的な
過剰剛度が防止される。しかし、図示の実施例の場合、
支持面１８は完全に平である。したがって、これらの面
は、ピストンの案内を引受けている。シリンダに対し
て、ピストンは可動なので、シリンダ軸線とピストン軸
線との間の交差角を、支持面１８が要求するように調節
することができる。この形式の場合、半径方向孔２．
１，２．２内には円形のピストンリング５．１，５．２
が、有利にはポンプ体１の内室２２側の端部のところに
配置されている。これらのピストンリングは、シリンダ
ライナ３．１，３．２の内径より直径が小さい。各ピス
トン４．１，４．２は、このピストンリング内を滑り案
内される。

【００２７】次にポンプの機能について述べる。軸１４
の回転駆動時に偏心体１５は、内室２２内を揺動運動す
る。そのさい、ピストン４は圧縮ばね６の作用を受け、
その端側１９（図４乃至図７、参照）を面１８の一方の
面に載せる。よろい装ブッシュ１６と支持体１７は偏心
体に対し回転できるので、支持体１７は、偏心体１５の
回転運動を自己の軸線を中心として一緒に行うことはな
い。支持体１７は、したがって、面１８に対しては直角
方向の上下運動と僅かの平行運動を行うだけである。こ
れにより、シリンダと偏心体との間の大きな相対運動が
防止される。

【００２８】この上下運動によりピストンは、これらピ
ストンの圧縮ばね６．１の作用に抗して半径方向に外方
へ押出される。そのさい、シリンダ内にあるオイルは、
出口２４を通り、逆止弁として役立つリング８．１ない
し８．２の排出抵抗を克服して環状室７．１ないし７．
２に入り、そこから相応の圧縮オイル通路内へ圧入され
る。他方、各ピストンは、その圧縮ばねの力を受けて偏
心体に追従し、半径方向で内方へ動く。そのさい、出口
２４はリング８．１ないし８．２により閉じられる。こ
れにより、まず、シリンダ内に真空が生じ、この結果、
入口２３．１，２３．２が、それぞれのピストンリング
５．１，５．２とともに制御線として、入口横断面をポ
ンプ内室２２へ向けて開放する。これによってシリンダ
にオイルが充填される。

【００２９】次に支持体１７の機能を説明する。支持体
の支持面にピストンが平に接触する結果、面圧は、押圧
力が高くとも、高くはないため、支持体には適当な軸受
金属を使用できる。同じように、ピストンには、それほ
ど高級でない金属を使用できる。

【００３０】このことは、また、第１の実施例による軽
度に湾曲した面の場合にも当てはまる。

【００３１】支持面１８は、曲率の小さな球面若しくは
円筒面の一部分、即ち部分球面若しくは部分円筒面であ
る。ピストン４は、シリンダ内に通常の形式で直線的に
案内される（フランス国特許第１２７３４５７号明細
書、参照）。支持面をこのように球面状に構成すること
により、合致誤差が補償され、静的な過剰剛度が避けら
れる。

【００３２】図３から図７には、中間体、すなわち支持
体１７の支持面１８とピストン４の端側１９とから成る
面の対の別の実施例が示してある。これらの実施例で
は、一方の又は両方の面が球面をなしている。一方の面
を平らにし、他方を球面にすることも、両面とも球面に
することも可能である。そのさいには、両面を凸面にす
るか、一方を凸面にし、他方を凹面にするか、いずれか
である。いずれの場合も曲率は極めて小さい。言いかえ
ると曲率半径は、支持体１７に外接するシリンダないし
ピストンの直径よりも大であり、有利には著しく大であ
る。

【００３３】図３には、支持面１８が凸面状に湾曲し、
球面部分を成す一方、ピストン４の端面１９が平らに構
成された形式のものが示されている。図４には、ピスト
ンの端面１９のみが球面状で、浅い球形面の形状を有す
る形式のものが示されている。

【００３４】図５に示す実施例では、支持面１８（図３
及び図４、参照）が凹面で、ピストン端面１９が凸面の
形式のものが示してある。この場合、凹面の曲率半径
は、端面１９のそれよりも大きくするようにする。図示
の実施例では、支持面１８は円筒の部分面である。これ
らの面１８は、しかし、破線３６で示したように、球形
凹面の形状にしてもよい。

【００３５】図６には、図３の形式と類似の形式が示さ
れている。異なるところは、図６の形式の場合、支持面
１８が円筒の部分面であり、これら円筒の軸線は偏心体
軸に平行に延びている。同じように、支持面１８は、軸
線がそれぞれ偏心体軸線と直角方向に延びる円筒の部分
面であってもよい。

【００３６】図７の形式の場合、面の対の両方の面は１
８，１９とも凸面状に湾曲し、浅い球面部分を成してい
る。

【００３７】いずれの実施形式の場合も、面の対１８，
１９の片方又は両方が球状にされることで、偏心体１５
により生ぜしめられる支持体１７の運動のさい、合致誤
差が補償される。この補償は、支持体１７の軸線が、線
３５に沿って円筒横断面半径だけ偏心的に円筒を描くよ
うにして行なわれる。

【００３８】図８から図１０までに示した実施例の場
合、支持面１８とピストン端面１９は完全に平らで、こ
れらの面に配属されているピストンの直線的な案内を引
受けている。静的な過剰剛度を防止し、支持面１８上に
ピストン端面１９が面接触するようにするには、したが
って、ピストンがピストンリング内を案内されるように
する。これらのピストンリング５．１，５．２は、軸方
向に極めて僅かの寸法しか有していない。また、これら
のピストンリングの長方形横断面は、シール効果に取っ
て有利ではあるが、軸方向の寸法が僅かなので、これら
のピストンリングの作用は僅かである。加えて、シリン
ダ内径はピストンリング外径より大である。これによ
り、ピストンは、ピストンリングと直径がより大きいシ
リンダとのなかで、いくぶん傾くことができる。ピスト
ンは、要するに、ピストン端面１９が十分に平らな支持
面１８に密接するように、ピストンの姿勢を整列させる
ことができる。

【００３９】ピストンリングの有利な形式は、図８から
図１０の拡大図に示してある。図８と図９のピストンリ
ングの場合、各リングは、互いに上下に重ねられた少な
くとも３個の平らな円形リング２６，２７，２８のパッ
ケージから成っている。これらのリングには、それぞれ
特定の役割が割当てられている。すなわち、制御機能
（制御リング２６）、案内機能（案内リング２７）、シ
ール機能（シールリング２８）である。特にシール機能
には複数リングを用いることもできる。

【００４０】シリンダ孔２は、内室２２側の端部に突出
した周縁部２９を有しており、この部分は内径が縮小し
ている。２つの周縁部２９は、ピストンリング・パッケ
ージ用の支持部を形成している。シリンダライナ３は、
シリンダ孔２内に軸方向に固定されているので、ライナ
３の内室２２側の環状端面はピストンリングには接触し
ないか、又はリング・パッケージのリングの運動の自由
を損わない程度に僅かに接触しているだけである。

【００４１】周縁部２９、すなわち、シリンダ孔２の、
内室２２の側の端部に、制御リング２６が接触してい
る。制御リング２６は、窓状の入口２３と一緒に制御縁
を形成する。したがって、制御リング２６には、油圧負
荷に、特にシリンダ入口のところに予想される浸食負荷
に耐えられる材料が用いられる。制御リング２６の外径
は、該制御リングを取り囲むシリンダ孔２の内径より小
さい。他方、制御リング２６の内径はピストン４の外径
に対してすきまばめ寸法だけ大きくなっている。

【００４２】制御リング２６の上にはシールリングを重
ねることができる。シールリングの構成は、あとで更に
説明する。図示の実施例では、制御リング２６の上に案
内リング２７が重ねてある。この案内リング２７は、ピ
ストンをシリンダ孔ないしシリンダライナに対して半径
方向に案内する機能を有する。したがって、案内リング
の外径は、シリンダ孔２の内径とほぼ等しく、案内リン
グ２７の内径はピストン４の外径に対してすきまばめ寸
法だけ大きくなっている。案内リング２７は、滑り支承
に適した材料、たとえば軸受青銅、焼結青銅その他同等
の材料で造られる。

【００４３】案内リング２７の上にはシールリング２８
が重ねてある。このシールリング２８は、シリンダとシ
リンダ孔に対するピストン４の動的シールを生じさせ
る。したがって、シールリング２８は、シールに好適な
材料製、たとえば軟質プラスチック製である。シールリ
ング２８の外径はシリンダ孔２の内径よりかなり小さ
い。また、シールリング２８の内径はピストン４の外径
に適合し、リング２８とピストン４との間は密封状態に
されている。シリンダ室内を支持する圧力のため、シー
ルリング２８は変形して、それにより密封作用が補助さ
れる。更に、ピストンリング・パッケージ２６，２７，
２８は常に互いに押圧し合っている。図８及び図９で
は、上側のシールリング２８とこのシールリング側の、
シリンダライナ端面との間のギャップは、はっきり見え
るようにするためにかなり広く示してある。重要な点
は、シールリングの運動が端面により妨げられないこと
である。実際には、このギャップはもっと狭く、すきま
ばめの寸法である。

【００４４】図９からピストンリング・パッケージの機
能が分かる。図９では、分かりやすくするために、ピス
トンの傾きを誇張して示してある。前提となる点は、原
則として、ピストンが支持体１７と軸１４との姿勢に適
合せしめられるということである。図９からは、また、
ピストンリング・パッケージ５の構造により著しい案内
誤差が補償されることが分かる。ピストンの姿勢が傾く
と、案内リング２７を除いて他のリングが半径方向にシ
リンダ孔２２のほうへ変位する。案内リング２７だけ
は、その位置を動かず、ピストンが半径方向にシリンダ
孔２の方へ変位することがない。図では、制御リング２
６が左方へ、シールリング２８が右方へ変位しているの
が分かる。更に、これにより、ピストンリングは段階状
にピストンの周囲に密着し、シールに極めて好都合な状
態となっている。しかし、また、シールリング２８は、
このピストンの傾いた姿勢の場合にそのシール機能を補
強される。なぜなら、シリンダ室内を支配する圧力によ
りシールリングが変形し、ピストン周面に押付けられる
からである。

【００４５】図１０は、ピストンリングの別の実施例を
示したものである。この場合も、ピストンの傾斜は、ピ
ストンリングの機能を明示するために、著しく誇張して
示してある。このピストンリングは、２つの平らな円形
リング２６，２８から成っている。２つのリングは、そ
れぞれ制御機能（制御リング２６）とシール機能（シー
ルリング２８）を有している。

【００４６】シリンダ孔２は、内室２２側の端部が、内
径の縮小した周縁部２９を有している。この周縁部２９
がピストンリング・パッケージ用の支持部となってい
る。シリンダライナ３はシリンダ孔２内に軸方向に固定
され、内室２２側のシリンダライナ環状端面はピストン
シリンダに全く接触しないか、もしくは接触してもごく
僅かで、ピストンリングの可動性を損わない程度であ
る。

【００４７】周縁部２９の上には制御リング２６が載せ
てある。制御リング２６は、窓状入口２３と一緒に制御
縁を形成している。したがって、制御リング２６用に
は、油圧負荷に、特に、シリンダ入口のところで予想さ
れる浸食負荷に耐える材料が選ばれている。制御リング
の外径はシリンダ孔２の内径より小さい。他方、制御リ
ングの内径はピストン４の外径と等しく、双方の間には
すきまばめの状態が実施されている。

【００４８】制御リング２６の上にはシールリング２８
が配置されている。このシールリング２８は、平らな円
筒リングである。このリングは、円筒の一個所が分割さ
れ、互いに交差する部分平面３２，３３，３４が形成さ
れている。これらの平面は、互いに突き合わされるリン
グ端部間にジグザグ状の分割スリットを形成する。ピス
トン４の入口２３を通して見える図示の形状の場合、分
割スリットは、円周上でずらされた２つの軸方向平面に
より形成され、２つの平面内でスリットは、ほぼその軸
方向中央、すなわちひとつの軸方向内平面図に位置する
切断面３３まで切開されている。この切断平面３３は、
２つの他の切断平面を接続している。この分割カット部
の機能については後述する。更に、シールリング２８
は、周面上にみぞ３１を有し、このみぞ３１はシールリ
ングの、シリンダライナ３側の端部に形成されている。
このみぞ３１内には、シールに好適の弾性なＯリングが
配置されている。このＯリングは、シリンダ内壁に密接
している。シールリング２８の内周は、シールリング
が、その分割スリットができるだけ狭くなるようにばね
弾性を有しつつピストン周面に密接する寸法にされてい
る。シールリング２８の外周は、シールリングを取り囲
むシリンダ孔内周よりも小さくしてある。

【００４９】図１０から、このピストンリング・パッケ
ージの機能が分かる。図１０では、分かりやすくするた
め、ピストンの傾きを誇張して示してある。ここで原則
として前提とされている点は、ピストン４が支持体１７
と軸１４の姿勢に合わされるという点である。図１０
は、また、ピストンリング・パッケージの構成により、
著しい案内誤差が補償されることを示している。ピスト
ンの姿勢が傾くことにより、双方のリングが半径方向に
シリンダ孔２のほうへ変位する。更に、シールリング２
８の分割スリットが広くなる。これにより密封度が損わ
れることは、もちろん無い。これは、ひとつにはＯリン
グ３０が更にシリンダ孔２の内壁に押付けられ、しかも
シールリング２８の拡開により接触圧が高まるからであ
り、２つには、ジグザグ状の分割スリットも高い油圧抵
抗を有する結果、漏れが発生することがないからであ
る。更に、分離スリットは、軸方向平面３３に沿って重
なる双方の端部が、拡開時にも密封性を維持するように
なっている。したがって、シール作用は減じることがな
い。

【００５０】しかし、他方、シールリングにより、シリ
ンダ孔に対してピストンは半径方向に固定される。この
位置決めは、Ｏリングの接触により行なわれる。しか
し、この場合、半径方向の固定は、シリンダ孔のひとつ
だけの軸方向平面内で行なわれることに注意する必要が
ある。図１０に示されているように、ピストンを案内す
る支持面に自由に追従するようにされている。

【００５１】ピストンの傾きを補償するシールリングの
機能は別として、このシールリングは、また動的シール
を生ぜしめるものでもある。その場合、前提となるの
は、ピストン壁とシールリング内壁との間の摩擦面には
極めて大きい動圧が生じるということである。この動圧
により、シールリングが拡開され、ひいてはシリンダ孔
２にＯリング３０が密封接触せしめられている。したが
って、シールリングは、Ｏリング３０と一緒に、図８と
図９の実施例では案内リングが引受けている案内機能を
発揮するのである。

【００５２】次に、長方形の窓状入口の機能を説明す
る。ピストンが半径方向で内室２２内へ走入すると、ピ
ストンの入口を介して内室２２とピストンのシリンダ室
とか連通する。入口の長方形の形状に基づき、入口は極
めて大きい入口横断面で開放される。このため、それま
でにシリンダ内に生ぜしめられた真空域は、大きく開か
れた入口から極めて急速に流入するオイルによって充填
される。シリンダ室内へ流入するオイルは入口横断面が
大きいため、運動エネルギーは僅かである。このため、
特に、ピストンのデッド行程が小さくされる。

【００５３】また、ピストン行程の短い場合にもポンプ
内室とシリンダ内室との間に大きな入口窓を形成するこ
とができる。従って、シリンダ内室が急速に充填され
る。したがって、短いピストン行程で完全な充填が可能
である。要するに入口は、入口窓をピストンの死点に達
する直前でようやく開放するような軸線方向の位置で外
とうに設けられ得る。これによって、圧力衝撃、脈動、
ノイズが著しく減少される。

【００５４】図８には、出口弁８の変化形が示されてい
る。この出口弁は舌状弁として構成されている。更に、
環状室７側のシリンダライナ端部は、平らな面を形成す
るようにされてある。舌状弁８は、ねじ又はリベットで
環状室７のベースに止められている。この固定端部に舌
状片が続いており、この舌状片は、環状室７のベースと
ほぼ等しい曲率で湾曲している。次いで屈折箇所があ
り、この箇所に続く舌状片自由端部は平らな弁ばねとし
て構成されている。この弁ばねは、シリンダライナ３の
平らな端面に密接している。この弁ばねが、シリンダ室
方向に出口２４を閉じている。逆方向には、流出オイル
により弁ばねが持上げられる。図示の実施例では、流出
オイル用の出口２４は、周方向に前後して３つのシリン
ダライナ端面に設けられている。これら出口のそれぞれ
横断面が小さいので、舌状弁の弁ばねは、環状室７内が
高圧の場合も、凹んだり、押し抜かれたりすることはな
い。しかし、出口横断面は合計すれば大きいので、全体
としては僅かな出口抵抗が生じるにすぎず、かつまた、
流出方向での大きい押圧力により、閉じ方向での弁ばね
の作用を克服することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ラジアル・ピストンポンプの軸方向断面図であ
る。

【図２】ラジアル・ピストンポンプの半径方向断面図で
ある。

【図３】ピストンと支持体の一実施例の図である。

【図４】ピストンと支持体の別の実施例の図である。

【図５】ピストンと支持体の別の実施例の図である。

【図６】ピストンと支持体の別の実施例の図である。

【図７】ピストンと支持体の更に別の実施例の図であ
る。

【図８】ピストンリングの拡大図である。

【図９】ピストンリングとピストンとの拡大図である。
ピストンの傾きを誇張してある。

【図１０】ピストンリングの別の実施例の図である。

【符号の説明】

１ ポンプ体、 ２ シリンダ孔、 ２．１，２．２
シリンダの半径方向孔、 ３ シリンダライナ、 ３．
１，３．２ シリンダライナ、 ４ ピストン、 ４．
１，４．２ ピストン、 ５ ピストンリング、 ５．
１，５．２ ピストンリング、 ６ 圧縮ばね、 ６．
１，６．２ 圧縮ばね、 ７ 環状室、７．１，７．
２，７．３ 環状室、 ８ 出口弁のリング、 ８．
１，８．２，８．３ 出口弁のリング、 ９ シール、
１０ 外とう、 １１ ふた、１２ ふた、 １３
シール、 １４ 軸、 １５ 偏心体、 １６ よろい
装ブッシュ、 １７ 支持体、 １８ 支持面、 １９
ピストン端面、 １９．１，１９．２ ピストン端
面、 ２０ 面、 ２１ シール、 ２２ 内室、入口
室、 ２３ 窓状の入口、 ２４ 出口、 ２５ 連結
部、 ２６ 制御リング、 ２７ 案内リング、 ２８
シールリング、 ２９ 周縁部、 ３０Ｏリング、
３１ みぞ、 ３２，３３，３４ 分離平面、 ３５
横断面の円、 ３６ 破線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−53302（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−130750（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−160177（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04B 1/10 F04B 1/107 F04B 1/113 F04B 53/14

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央に内室の設けられたポンプ体と、半
   径方向を向いたシリンダと、シリンダ内を可動で、ばね
   により半径方向で内方へ、かつ内室内を回転可能の偏心
   体により半径方向で外方へ押付けられるピストンと、シ
   リンダの、半径方向で外側区域の出口と、ピストン外と
   う内の入口とを有するラジアル・ピストンポンプであっ
   て、中央の内室が入口室として役立ち、半径方向で内方
   へピストンが走入し中央の内室に入るさいに入口が入口
   室と接続され、偏心体（１５）上に、該偏心体（１５）
   に対して回転可能に支持体（１７）を配置してあり、支
   持体（１７）が支持面（１８）を有しており、支持面が
   ピストン端面（１９）と協働して面対偶を形成している
   形式のものにおいて、ピストン（４）がシリンダ（２）
   内で１つだけのピストンリング（５）内に案内されてお
   り、ピストンリング（５）がシリンダ（２）よりも小さ
   な内径を有していて、シリンダ（２）内に不動に取付け
   られており、ピストンリング（５）の内径がピストンの
   外径とほぼ合致していることを特徴とするラジアル・ピ
   ストンポンプ。
2. 【請求項２】 支持面（１８）とピストン端面（１９）
   とから成る面対偶が、支持面及びピストン端面の少なく
   とも一方を軽度の球面形状に形成してある場合に、中間
   の支持体（１７）に対するピストンの相対運動によって
   線接触又は点接触を生ぜしめる請求項１記載のラジアル
   ・ピストンポンプ。
3. 【請求項３】 ピストンリングが平らな複数のリングか
   ら成っており、該複数のリングが上下に層を成してい
   て、かつ互いに相対移動可能であり、該リングの外径
   が、該リングを取囲むシリンダの直径よりわずかに小さ
   くなっており、これらリングのうちの、ポンプの入口室
   に向いたリングが、シリンダ（２）の周縁部（２９）に
   支えられていて、スチール又は、油圧侵食耐性でスチー
   ルと同等の材料から成っており、ポンプの入口室に向い
   た該リングの内周縁が制御縁としてピストンの入口と協
   働するようになっており、入口室と反対側のリングのう
   ちの１個のリングが、シールに適した材料から成ってい
   る請求項１記載のラジアル・ピストンポンプ。
4. 【請求項４】 付加的な平らなリングを設けてあり、該
   リングが外周でシリンダに支えられかつ、内周でピスト
   ンに支えられていて、有利には軸受材料、たとえば軸受
   青銅から成っている請求項３記載のラジアル・ピストン
   ポンプ。
5. 【請求項５】 リングがシールリング（２８）、案内リ
   ング（２７）、制御リング（２６）として形成されて、
   シールリング、案内リング、制御リングの順序で配置さ
   れている請求項４記載のラジアル・ピストンポンプ。
6. 【請求項６】 シールリング（２８）が、円筒形リング
   であり、該円筒形リングが、周方向の１箇所でジグザグ
   状に延びるカット部（３２，３３，３４）によって分割
   されて、ピストンをばね弾性的に取囲んでいて、かつ外
   周に、有利にはシリンダ室側の端部に全周にわたるみぞ
   （３１）を有しており、該みぞ内には内壁に密着するＯ
   リング（３０）がはめ込まれている請求項３記載のラジ
   アル・ピストンポンプ。
7. 【請求項７】 シリンダが、ポンプ体（１）内の半径方
   向のシリンダ孔（２）とシリンダライナ（３）とにより
   形成されており、シリンダ孔（２）が、ポンプの内室ま
   で延びていて、内室側に内径の縮小される部分を有し、
   これによって周縁部（２９）が形成され、この周縁部上
   に制御リング（２６）が載せられており、前記シリンダ
   ライナ（３）が、シリンダ孔（２）にそう入可能かつシ
   リンダ孔の軸線方向で固定可能であって、円筒形内室を
   有し、該円筒形内室の内径が、ピストン（４）の外径よ
   りもわずかに大きく、かつリング（２６，２７，２８）
   の外径よりも小さくされており、しかも、シリンダライ
   ナはシリンダライナの固定位置で、リング（２６，２
   ７，２８）が、シリンダ孔の周縁部と、シリンダライナ
   の、周縁部（２９）側の環状端面との間に互いに移動可
   能に重ねられ、かつピストン外とうと、シリンダ孔の、
   リングを取囲む壁部との間に、ピストンの整合誤差によ
   るリングの相互移動を可能にするようスペースを有して
   いる程度まで、シリンダ孔内に突入している請求項３か
   ら６までのいずれか１項記載のラジアル・ピストンポン
   プ。
8. 【請求項８】 入口（２３）が、入口室（２２）側に、
   周方向に延びる入口縁を有しており、この入口縁が、ピ
   ストンの下死点では制御リング（２６）の制御縁ととも
   に長方形の窓状入口を形成しており、窓状入口の長さと
   幅の比が有利には３よりも大きくなっている請求項３か
   ら７までのいずれか１項記載のラジアル・ピストンポン
   プ。
9. 【請求項９】 支持面（１８）若しくはピストン端面
   （１９）の球面が周方向に形成されている請求項２記載
   のラジアル・ピストンポンプ。
10. 【請求項１０】 支持面（１８）若しくはピストン端面
    （１９）の球面が軸方向に形成されている請求項２記載
    のラジアル・ピストンポンプ。
11. 【請求項１１】 ピストン端面（１９）若しくは支持面
    （１８）が、扁平の球形凸面の形状を有することを特徴
    とする請求項２記載のラジアル・ピストンポンプ。
12. 【請求項１２】 面対偶の一方の面（１８；１９）が球
    面状であり、他方の面（１９；１８）が扁平である請求
    項８から１１までのいずれか１項記載のラジアル・ピス
    トンポンプ。
13. 【請求項１３】 面対偶の一方の面（１８；１９）が凸
    面であり、他方の面（１９；１８）が凹面である請求項
    ２から１２までのいずれか１項記載のラジアル・ピスト
    ンポンプ。
14. 【請求項１４】 球状の面の曲率半径が、支持体（１
    ７）を包む円形シリンダの半径よりも大きく、有利には
    直径よりも大きくなっている請求項１から１３までのい
    ずれか１項記載のラジアル・ピストンポンプ。