JP3101379B2 - ピストン式流体ポンプ - Google Patents

ピストン式流体ポンプ

Info

Publication number
JP3101379B2
JP3101379B2 JP03336494A JP33649491A JP3101379B2 JP 3101379 B2 JP3101379 B2 JP 3101379B2 JP 03336494 A JP03336494 A JP 03336494A JP 33649491 A JP33649491 A JP 33649491A JP 3101379 B2 JP3101379 B2 JP 3101379B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cam
piston
piston rod
pump
roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP03336494A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05172043A (ja
Inventor
正 古沢
弘 岡野
一也 安藤
秀雄 永山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisan Industry Co Ltd
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Aisan Industry Co Ltd
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisan Industry Co Ltd, Toyota Motor Corp filed Critical Aisan Industry Co Ltd
Priority to JP03336494A priority Critical patent/JP3101379B2/ja
Publication of JPH05172043A publication Critical patent/JPH05172043A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3101379B2 publication Critical patent/JP3101379B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Reciprocating Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はピストン式流体ポンプの
改良に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車等車輛に装備され、エンジン等に
より駆動されてバキュームポンプ等として機能するピス
トン式流体ポンプが周知で、例えば、ディーゼルエンジ
ンのブレーキブースタに用いるバキュームポンプがあ
る。
【0003】図は、この種のバキュームポンプで本願
出願人が先に実願平3−42082号として提案したも
のである。このバキュームポンプ1は、作動ピストン6
の上下に形成されたポンプ上室14とポンプ下室15と
を有し、ピストン6はシリンダ5内を上下往復移動す
る。
【0004】2はロワーケーシング、3はアッパーケー
シングで、ロワーケーシング2の下部においてポンプ1
がエンジンのシリンダヘッドカバー4に固定されてい
る。ピストン6の外周に設けた環状溝7にはOリング8
とテフロンのピストンリング9が嵌合され、ピストン6
の上下動により、ピストンリング9がシリンダ5の内周
面を上下に摺動する。
【0005】10はピストンロッドで、ロワーケーシン
グ2に設けた軸受11により上下に摺動可能に軸承さ
れ、その上端はピストン6の中央に固着されている。2
1はピストンロッド10の下端部に固定されたピン、2
2はピストン21に回動可能に嵌合された小径ローラ、
23は小径ローラ22の外周に嵌合する大径ローラで、
ローラ23はエンジンのカムシャフトに形成されたカム
25に当接している。
【0006】26はピストンロッド10の下端近くに形
成されたフランジ、27はフランジ26とロワーケーシ
ング2との間に配設された圧縮スプリングで、ピストン
ロッド10を下方に付勢してローラ23をカム25の外
周カム面に押圧当接している。
【0007】このように構成されたローラ23は、カム
25に従動するポンプ駆動部として機能している。従っ
て、エンジンに連動してカム25が回転すると、カム2
5がポンプ駆動部であるローラ23を駆動して、ポンプ
ロッド10とピストン6を上下動させる。
【0008】カム25は円筒形(図に示す断面が円
形)のカム面を有し、カムシャフト中心つまりカム25
の回転中心Oが、ローラ23の中心を通るピストンロッ
ド10の軸心Y−Yの延長線上に位置するように定めら
れていた。
【0009】なお、図は、ピストン6が下限の下死点
位置にあたる状態を示している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、カ
ム25が図の位置からほぼ90度回転したピストン中
立点時において、カム軸Oに対して偏心したカム中心
O’を有する円形のカム25と軸心Y−Yとの距離、即
ち、偏心カム25とピストンロッド駆動部との中心ずれ
量に及ぼす水平方向分力が最大値をとる。
【0011】この水平分力は軸受部への作用力となり面
圧過多、潤滑性低下に起因して摺動部の摩擦の原因とな
り、軸受やピストンロッドを大きく摩擦させるという問
題点があった。
【0012】又、このような摩擦に起因して軸受クリア
ランスが増加するため、ピストンロッド10の傾きによ
る揺動量が増し、ピストンとシリンダとの摺動部が偏摩
耗してシール性が低下する結果、ポンプ性能が低下する
という問題点があった。
【0013】そして、このような問題点は、図のよう
なバキュームポンプに限ることなく圧縮器も含めたピス
トン式流体ポンプとしての問題点である。そこで本発明
は、前記のような、ポンプ駆動部であるローラとこれに
接するカムを有するものにおいて、そのローラの中心と
カムの回転中心を相対的にオフセットして、軸受部に作
用する水平分力の最大値を小さくすることにより、軸受
やピストンロッドの摩擦と、ピストンとシリンダの摺動
部の偏摩耗を低減して、ポンプ性能の低下を防止すると
ともに、更に、エンジン等からの振動を小さくして一層
安定したポンプ性能を維持できるピストン式流体ポンプ
を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のピストン式流体ポンプは、ピストンロッド
(10)と、該ピストンロッド(10)に配設されたピ
ストン(6)と、前記ピストンロッド(10)を摺動可
能に保持する軸受部(11)と、前記ピストンロッド
(10)の反ピストン側端面に配設され、円形状のカム
(25)に従動するポンプ駆動部(23)とを備え、か
つ、前記ピストンロッド(10)を、その軸芯(Y−
Y)の延長線上に前記カム(25)の回転中心(O)が
位置するように配置し、更に、前記ポンプ駆動部(2
3)を前記ピストンロッド(10)と前記カム(25)
との間に配置し、前記軸芯(Y−Y)の延長線を基準
に、前記ポンプ駆動部(23)の回転中心を、前記カム
(25)の回転中心(O)に対し、ポンプ駆動部(2
3)とカム(25)の接触側におけるカム(25)の回
転方向と反対の方向へオフセットしたことを特徴とする
ものである。
【0015】
【作用】ピストン下死点から上死点に至る間のピストン
中立点時におけるポンプ駆動部(23)であるローラ
(23)の中心と円形カム(25)のカム径中心
(O’)を結ぶ直線とピストンロッド(10)の軸心
(Y−Y)と平行する線(Y’−Y’)とのなす角度が
小さくなって、中立点時におけるピストンロッド駆動部
に作用する水平分力が低減する。
【0016】
【実施例】図1に示す実施例において、1はバキューム
ポンプで、ロワーケーシング2とアッパーケーシング3
とを備え、ロワーケーシング2の下部においてエンジン
のシリンダヘッドカバー4に固定されている。
【0017】5はロワーケーシング2に固定されたシリ
ンダ、6はシリンダ5内を上下動するピストンで、その
外周に設けた環状溝7にはOリング8とテフロンのピス
トンリング9が嵌合されている。Oリング8はその弾力
でピストンリング9をシリンダ5の内周面に押圧すると
ともに、Oリング8は温度変化によるピストンリング9
の寸法変化を吸収する。
【0018】10はピストンロッドで、ロワーケーシン
グ2に設けた軸受11により上下に摺動可能に軸承さ
れ、その上端はピストン6の中央に固着されている。1
2はロッド10に嵌合するようロワーケーシング2に設
けられたテフロンのシールリングで、その内周4箇所に
オイル通路が形成されている。
【0019】13はシールリング12の周りに設けたO
リングで、の弾力によってシールリング12をピスト
ンロッド10の外周に押圧するとともに温度変化による
シールリング12の寸法変化を吸収する。
【0020】14と15はそれぞれピストン6の上下に
形成されたポンプ上室とポンプ下室、16はロワーケー
シング2に固定したパイプで、図示されていないブレー
キブースタに連通される。
【0021】17、18は吸収弁で、夫々パイプ16と
ポンプ上室14との間と、パイプ16とポンプ下室15
との間に配設されている。19、20は吐出弁でポンプ
上室14とポンプ下室15は、夫々吐出弁19、20を
経てヘッドカバー4内の空間に連通している。
【0022】21はピストンロッド10の下端部に固定
されたピン、22はピン21に回動可能に嵌合された小
径ローラ、23は小径ローラ22の外周に嵌合する大径
ローラで、ローラ23はエンジンのカムシャフトに形成
されたカム25に当接している。前記カム25カム面
円形に形成されている。
【0023】26はピストンロッド10の下端近くに形
成されたフランジ、27はフランジ26とロワーケーシ
ング2との間に配設された圧縮スプリングで、ピストン
ロッド10を下方に付勢してローラ23をカム25に押
圧当接している。
【0024】このように構成されたローラ23は、カム
25に従動するポンプ駆動部として機能する。24は軸
受11の下方に位置する軸受開口部、28はフランジ2
6に設けた連通孔である。29は潤滑オイル供給手段と
してのオイルノズルで、ポンプ駆動部であるローラ23
の外周面へ潤滑オイルを供給する。
【0025】ローラ23へ供給された潤滑オイルは、ロ
ーラの外周面に当たって跳ね、連通孔28に導かれて軸
受開口部24に達し、さらに軸受11とピストンロッド
10の隙間を通り、ピストンロッド10とシールリング
12の間のオイル通路を経てポンプ下室15へ吸入され
る。
【0026】上記実施例で、エンジンに連動してカム2
5が回転すると、カム25がポンプ駆動部であるローラ
23を駆動して、ポンプロッド10とピストン6を上下
動させる。
【0027】ピストン6が上昇すると、ポンプ上室14
内の空気が吐出弁19を経てヘッドカバー4内の空間に
吐出され、ポンプ下室15には図示されてないブレーキ
ブースタからパイプ16、吸入弁18を経て空気が吸入
される。
【0028】ピストン6の下降時には、ポンプ下室15
内の空気は吐出弁20を経てヘッドカバー4内の空間へ
吐出され、ポンプ上室14には、ブレーキブースタから
パイプ16と吸入弁17を経て空気が吸入される。
【0029】この実施例では、ピストンロッド10の軸
心Y−Y上にカム25の回転中心Oを配置し、これに対
しポンプ駆動部であるローラ23の中心を相対的にLだ
けオフセットしている。すなわち、軸芯Y−Yの延長線
を基準に、前記ポンプ駆動部23の回転中心を、カム2
5の回転中心Oに対し、ポンプ駆動部23とカム25の
接触側におけるカム25の回転方向と反対の方向へオフ
セットしている。
【0030】このようにポンプ駆動部であるローラ23
がオフセットされているときのポンプ駆動部にかかるカ
ム25の作用力Fは、図2に示すように、前記ピストン
ロッド10の軸心Y−Yと平行する線Y’−Y’方向の
垂直分力Fcosθと、線Y’−Y’と直角な水平分力
Fsinθとに分けられる。
【0031】なお、図2で角θはローラ23の中心とカ
ム25のカム径中心Oを結ぶ直線と線Y’−Y’との
なす角度である。又、図2で、(a)はピストン下死点
からピストン上死点までの状態を、(b)はピストン上
死点からピストン下死点までの状態を示す。
【0032】図2の垂直分力Fcosθはピストンロッ
ド10の作用力となるが、1周期間におけるその変化を
図3に示す。又、図2の水平分力Fsinθは軸受11
部への作用力となるが、これの1周期間における変化を
図4に示す。図4で、曲線Aは本発明の場合、曲線Bは
の従来技術の場合の作用力を示す。
【0033】この図4で明らかなように、従来品は、中
立点90°と中立点270°で軸受部への作用力が極大
値をとり、しかも中立点90°ではその作用力が非常に
大きい最大値を示している。ところが本発明では中立点
270°における作用力が従来技術のB曲線よりいくら
か大きくなっているものの、中立点90°における作用
力が従来技術より小さくなり、作用力の最大値が従来技
術より小さく改善されている。
【0034】このように水平分力Fsinθの最大値が
小さくなるのは、カム25を円形としてオフセットLを
とることにより、中立点における角θが小さくなり、結
果的にFsinθが低減されるのである。
【0035】オフセット量Lを変えると、軸受11部へ
の最大作用力つまり水平分力Fsinθの極大値はオフ
セット量に応じて図5のように変化する。即ちピストン
上死点から下死点までの間のFsinθの最大作用力は
オフセット量Lが大きくなる程大きくなり、ピストン下
死点から上死点までの間のFsinθ最大作用力はオ
フセット量Lが大きくなるほど小さくなる。
【0036】そのため、図5に示すようにオフセット量
Lを適正範囲(所定量)に定めることにより、1周期間
中の全範囲を考慮して水平分力の最大値を小さくするこ
とができる。
【0038】この実施例から明らかなように、本発明
は、前記ポンプ駆動部23の中心に対する前記カム25
の回転中心Oの相対位置を、前記軸受部11に作用する
水平分力の最大値が、前記相対位置が同じときに比べて
小さくなる方向に、すなわち、ポンプ駆動部23の中心
を、カム25の回転中心Oに対してポンプ駆動部23と
カム25の接触側におけるカム25の回転方向と反対の
方向へ所定量Lだけオフセットしておけばよいことが明
らかである。
【0039】なお、上述の実施例では、バキュームポン
プの場合について述べたが、圧縮器ではローラ23とカ
ム25の回転中心Oとの相対位置(偏芯位置)が上述の
実施例とは逆になる。
【0040】
【発明の効果】本発明のピストン式流体ポンプは上述の
ように構成されているので、ピストン中立点時に生じる
軸受部作用力の最大値を低減できるため、軸受負荷が軽
減され、ピストンロッド摺動部における軸受やピストン
ロッドの摩耗を低減できる。
【0041】又、軸受やピストンロッドの摩耗の低減に
より、軸受クリアランスが適正値に維持でき、ピストン
ロッドの揺動増加によるピストン摺動部のシール力低下
が未然に防止できるため、長時間にわたり安定したポン
プ性能を維持できる。特に、ピストンロッド10の軸芯
の延長線上にカム25の回転中心が配置されて、ピスト
ンロッド10とカム25との間の相対的な配置の自由度
に制約があるなかで、ピストンロッド10に作用する横
力の低減が図れ、ピストン摺動部における軸受やピスト
ンロッドの摩耗を低減できる。 更に、ピストンロッド
を、その軸心の延長線上にカムの回転中心が位置するよ
うにして配置したので、エンジンからの振動が小さくな
り、安定したポンプ性能を一層長く維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の正断面図。
【図2】カム当接部の作用力の関係図。
【図3】ピストンロッドの作用力線図。
【図4】軸受部への作用力線図。
【図5】オフセット量を変えたときの軸受部への最大作
用力の変化を説明する線図。
【図6】従来技術の正断面図。
【符号の説明】
10 ピストンロッド 23 ポンプ駆動部(ローラ) 25 カム O カム25の回転中心 Y−Y ピストンロッドの軸心
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 一也 愛知県大府市共和町一丁目1番地の1 愛三工業株式会社内 (72)発明者 永山 秀雄 愛知県大府市共和町一丁目1番地の1 愛三工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−70402(JP,A) 実開 昭62−101010(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04B 9/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ピストンロッド(10)と、該ピストン
    ロッド(10)に配設されたピストン(6)と、前記ピ
    ストンロッド(10)を摺動可能に保持する軸受部(1
    1)と、前記ピストンロッド(10)の反ピストン側端
    面に配設され、円形状のカム(25)に従動するポンプ
    駆動部(23)とを備え、かつ、前記ピストンロッド
    (10)を、その軸芯(Y−Y)の延長線上に前記カム
    (25)の回転中心(O)が位置するように配置し、更
    、前記ポンプ駆動部(23)を前記ピストンロッド
    (10)と前記カム(25)との間に配置し、前記軸芯
    (Y−Y)の延長線を基準に、前記ポンプ駆動部(2
    3)の回転中心を、前記カム(25)の回転中心(O)
    に対し、ポンプ駆動部(23)とカム(25)の接触側
    におけるカム(25)の回転方向と反対の方向へオフセ
    ットしたことを特徴とするピストン式流体ポンプ。
JP03336494A 1991-12-19 1991-12-19 ピストン式流体ポンプ Expired - Fee Related JP3101379B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03336494A JP3101379B2 (ja) 1991-12-19 1991-12-19 ピストン式流体ポンプ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03336494A JP3101379B2 (ja) 1991-12-19 1991-12-19 ピストン式流体ポンプ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05172043A JPH05172043A (ja) 1993-07-09
JP3101379B2 true JP3101379B2 (ja) 2000-10-23

Family

ID=18299714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03336494A Expired - Fee Related JP3101379B2 (ja) 1991-12-19 1991-12-19 ピストン式流体ポンプ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3101379B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05172043A (ja) 1993-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0742955B2 (ja) 逆転可能なロータリ圧縮機
JP3101379B2 (ja) ピストン式流体ポンプ
JP2509077Y2 (ja) ラジアルピストンポンプ
JP2563289Y2 (ja) ピストン式流体ポンプ
JP3096539B2 (ja) ピストン式流体ポンプ
JP2554571Y2 (ja) ラジアルプランジャポンプ
JPH03130579A (ja) ラジアルピストンポンプ
JP2589152Y2 (ja) ピストン式流体ポンプ
JP3027474B2 (ja) ピストン式流体ポンプ
JP2532734Y2 (ja) ラジアルプランジャポンプ
JP2551717Y2 (ja) ラジアルプランジャポンプ
JP3090528B2 (ja) ピストン式流体ポンプ
JPH0421020Y2 (ja)
JPH08165989A (ja) ピストン式バキュームポンプ
JPH08319950A (ja) ピストン式流体ポンプ
JP2587484Y2 (ja) 斜板式圧縮機
JP3076131B2 (ja) ピストン式流体ポンプ
JPH0730939Y2 (ja) アキシャルピストンポンプ
JPH08312531A (ja) ピストン式流体ポンプ
JPH05340354A (ja) ピストン式流体ポンプ
JPH04127872U (ja) プランジヤポンプ
JPH0649775U (ja) ラジアルピストンポンプ
JPH04128571A (ja) 回転斜板式プランジャポンプにおける吐出量制御装置
JPH0573277U (ja) ピストン式流体ポンプ
JPH08319947A (ja) ピストン式バキュームポンプ

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees