JPH03264778A - 多連ピストンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は多連ピストンポンプ、詳しくは、つのポンプに
より複数の独立した吐出流量を取り出し可能とした多連
ピストンポンプに関する。

（従来の技術） 従来、此種多連ピストンポンプとして、特開昭５２−３
５３０４号公報に見られ、第５．６図に示している通り
、シリンダブロック（Ａ）の同心円上に、同じ内径の複
数のシリンダ（Ｂ）（Ｃ）を２組配設すると共に、これ
ら２組のシリンダ（Ｂ）（Ｃ）に連通ずる内側キドニー
　（Ｄ）と外側キドニー（Ｅ）とを前記シリンダブロッ
ク（Ａ）に設ける一方、前記各シリンダ（Ｂ）（Ｃ）の
うち、一つとび位置のシリンダ（Ｂ）を前記内側キドニ
ー（Ｄ）に、また残りのシリンダ（Ｃ）を前記外側キド
ニー（Ｅ）にそれぞれ連通させると共に、前記シリンダ
ブロック（Ａ）の一端面に対接するバルブプレート（Ｆ
）に、前記内側及び外側キドニー（Ｄ）（Ｅ）に連通ず
る一つの吸入ポート（Ｇ）と、前記内側キドニーＣＤ）
と外側キドニー（Ｅ）とに個別に連通ずる二つの吐出ポ
ート（Ｈ）（Ｉ）とを設けて、前記シリンダ（Ｂ）（Ｃ
）に往復動自由に内装するピストン（図示せず）の往復
動により前記各吐出ポート　（Ｈ）（Ｉ）から二つの独
立した吐出流量を取り出す如く成したものが提案されて
いる。

（発明が解決しようとする課題） 所で、前記した如く複数のシリンダ（Ｂ）（Ｃ）にピス
トンを往復動自由に内装し、これらピストンの往復動に
より流体を吐出するようにしたピストンポンプにおいて
は、吐出流量の脈動を少なくするには、前記シリンダ（
Ｂ）ＣＣ）を多数（通常はそれぞれ５〜９個）設ける必
要があるが、前記した従来例では、２系統の吐出ライン
に対しては、前記シリンダ（Ｂ）（Ｃ）をそれぞれ３個
としているため、各吐出ラインにおける吐出流量に脈動
が生ずる問題を有している。

しかして、この脈動を少なくするには、前記シリンダ（
Ｂ）ＣＣ）の個数を、前記したように５〜９個にすれば
よいが、前記各シリンダ（Ｂ）（Ｃ）は、同心円上に配
置しているため、脈動を解消できる個数とした場合、ピ
ストン径に比してシリンダ（Ｂ）（Ｃ）のピッチ径が非
常に大きくなって、ポンプ全体が大型となる問題が生ず
る。

また、一般に、前記ピストンポンプにおいては、前記バ
ルブプレート（Ｆ）の吐出ポートから前記シリンダブロ
ック（Ａ）に、該シリンダブロック（Ａ）を前記バルブ
プレー１−　（Ｆ）から離反させようとする単離力が作
用し、また、各シリンダ内に作用する吐出反力により、
前記シリンダブロック（Ａ）をバルブプレート（Ｆ）に
押しつけようとする押付力とが作用するのであって、流
体漏れ及びシリンダブロック（Ａ）の駆動負荷との関係
から前記単離力に対し押付力が２％程度大きくなり、そ
の差により前記シリンダブロック（Ａ）をバルブプレー
ト（Ｆ）に押しつけるように設計しているのである。

しかして、前記押付力は、前記シリンダ（Ｂ）（Ｃ）の
径、即ち、ピストンの断面積により決まり、これらシリ
ンダ（Ｂ）（Ｃ）の往方向位置、即ち、シリンダブロッ
ク（Ａ）の回転中心に対する径方向位置は影響しないの
に対して、前記単離力は、前記キドニー（Ｄ）（Ｅ）を
設けるキドニ一部の大きさと径方向位置によって決まり
、前記キドニ一部の面積が大きく、また、前記キドニー
部の径方向位置が、径方向外方に位置する程零離力も大
きくなるのである。従って、前記したごとく、同心円上
に設けるシリンダ（Ｂ）（Ｃ）の個数を増大する場合、
前記シリンダ（Ｂ）（Ｃ）のピッチ径が大きくなるのに
対し、シリンダ（Ｂ）（Ｃ）の径は大きくできない（大
きくすればよけいピッチ径が大きくなる）ことから、前
記キドニーｍの面積は、前記シリンダ（Ｂ）（Ｃ）の内
径（ピストン径）とピッチ径とからあまり大きくできな
いのである。

以上のように、キドニ一部の面積を大きくできないこと
から、吸入時、キドニー（Ｄ）（Ｅ）を流れる流体の流
速が増加すると共に、圧力低下が生じ、自吸性能（吸込
み性能）が悪くなると共に、前記シリンダ（Ｂ）（Ｃ）
のピッチ径が太きくなるため、前記シリンダブロック（
Ａ）を回動させる駆動軸の回転数（角速度）の割に前記
外側キドニー（Ｅ）部の周速が大きくなり、この周速の
増加により吸入行程時における外側キドニー（Ｅ）部の
合成流速、即ち、ピストンの復動による軸方向の流速（
Ｆ、）とシリンダブロック（Ａ）の回転による周方向の
流速（Ｆ２）との合成流速（Ｆ）が大きくなるため、自
吸性能（吸込み性能）が悪くなる問題があり、従って、
自吸性能を考慮した場合、前記シリンダブロック（Ａ）
を高速駆動させられず、ポンプ性能に支障を来すのであ
る。

本発明は以上の問題点に鑑み発明したもので、目的は、
２つの独立した吐出流量をほぼ同しにできながら、しか
も、全体をコンパクトに形成できると共に、自吸性能を
良好にすることができるようにする点にある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、シリンダブロック（３）の内周側と外周側と
に、複数の内側シリンダ（６）と外側シリンダ（７）と
を同心円上に設けて、これら各シリンダ（６）（７）に
それぞれピストン（８）（９）を往復動自由に内装する
と共に、内側キドニー（１１）と外側キドニー（１２）
とを同心円上に設け、これらキドニー（１１）（１２）
に連通ずる１対の吐出ポート　（５１）（５３）を介し
て吸入ポート　（５２）（５４）から吸入する流体を独
立して吐出するごとく成す一方、前記内側シリンダ（６
）の内径を外側シリンダ（７）の内径より大径にすると
共に、前記内側シリンダ（６）を前記外側キドニー（１
２）に、また、前記外側シリンダ（７）を前記内側キド
ニー（１１）に連通させたものである。

しかして、内側シリンダ（６）の内径が外側シリンダ（
７）の内径より大径であるから、内側シリンタ内ピスト
ン（８）のストロークと、外側シリンタ内ピストン（９
）のストロークとの違いにより２つの独立した吐出流量
をほぼ同一にできるのであり、又、外側キドニー（１２
）を、内側シリンダ（６）内の断面積の大きいピストン
（８）に対応して、大きく形成することができるので、
この外側キドニー（１２）部での自吸性能を良好にでき
、又、内側キドニー（１１）は、外側シリンダ（７）よ
りも内方にあって吸入行程時における周速が小さいので
、これら内側及び外側キドニー（１１）（１２）の自吸
性能を良好にできるのであって、前記シリンダブロック
（３）を、自吸性能を考慮して高速駆動させることがで
き、ポンプ性能を向上できるのである。

（実施例） 第１図に示した多連ピストンポンプは、斜板式アキシア
ルピストンポンプであって、ポンプハウジング（１）内
に駆動軸（２）を介してシリンダブロック（３）を回転
自由に支持すると共に、このシリンダブロック（３）に
対し傾動可能な斜板（４）を設ける一方、前記シリンダ
ブロック（３）の一端面と対接するバルブプレート（５
）を前記ポンプハウジング（１）内に取付けている。

そして、前記シリンダブロック（３）には、その内周側
と外周側とに、複数（図面では７個）の内側シリンダ（
６）と複数（図面では７個）の外側シリンダ（７）とを
同心円上に設けて、これら各シリンダ（８）（７）にそ
れぞれ内側及び外側ピストン（８）（９）を往復動自由
に内装し、これら各ピストン（８）（９）の一端を前記
斜板（４）に対接させると共に、前記各シリンダ（６）
（７）内に、前記各ピストン（８）（９）を前記斜板（
４）方向に付勢するコイルスプリング（１０）（１０）
を内装する一方、前記シリンダブロック（３）のバルブ
プレート（５）との対向面に、前記各内側シリンダ（６
）及び外側シリンダ（７）に連通ずる内側キト＝−（１
１）と外側キドニー（１２）とを同心円上に設けている
。又、前記バルブプレート（５）には、その内周側と外
周側とに、前記内側キドニー（１１）と連通ずる内側吸
入ポート（５２）及び内側吐出ポート（５１）と、前記
外側キドニー（１２）に連通ずる外側吸入ポート　（５
４）及び外側吐出ポート　（５３）とを同心円上に設け
ている。そして、前記シリンダブロック（３）の駆動軸
（２）による回転により前記各ピストン（８）（９）を
往復動させて、その復動による吸入行程時、前記内側及
び外側吸入ポート（５２）（５４）から内側及び外側キ
ドニー（１１）（１２）を介して内側及び外側シリンダ
（６）（７）内に流体を吸入し、往動による吐出行程時
、前記内側及び外側シリンダ（８）（７）内の流体を、
内側及び外側キドニー（１１）（１２）を介して内側及
び外側吐出ポート（５１）（５３）に吐出するようにし
ており、又、前記斜板（４）の傾斜角を調整することに
より、前記内側ピストン（８）のストロークと、外側ピ
ストン（９）のストロークとを任意に調整できるように
している。

又、前記ポンプハウジング（１）には、前記各吸入ボー
）　（５２）（５４）に連通する一つの吸入通路（１３
）と、前記吐出ポート（５１）（５３）と各別に連通ず
る二つの吐出通路（１４）（１５）とを設けている。尚
、以上の如くシリンダブロック（３）の内周側と外周側
とに内側シリンダ（６）と外側シリンダ（７）とを設け
た場合、内側シリンダ（６）のピンチ径は、外側シリン
ダ（７）のピッチ径より小さいので、内側ピスト？（８
）のストロークは、外側ピストン（９）のストロークよ
り短いのである。

しかして、第１〜４図に示した実施例では、前記各内側
シリンダ（６）の内径（Ｄ、）を各外側シリンダ（７）
の内径（Ｄ２）より大径に形成すると共に、前記各内側
シリンダ（６）を前記各外側キドニー（１２）に、また
、前記各外側シリンダ（７）を前記各内側キドニー（１
１）にそれぞれ連通させたのである。

以上の如く内側シリンダ（６）の内径（Ｄ、）を各外側
シリンダ（７）の内径（Ｄ２）より大径に形成すること
により、内側シリンダ（６）からの吐出流量［内側ピス
トン（８）の断面積×ストロークコと、外側シリンダ（
７）からの吐出流量［外側ピストン（９）の断面積×ス
トロークコとをほぼ同一にできるのである。しかも、内
径を大径に形成した内側シリンダ（６）を外側キドニー
（１２）に連通させることにより、この外側キドニー（
１２）を、断面積の大きい内側ピストン（８）に対応し
て、大きく形成することができるので、この外側キドニ
ー（１２）部での周速が大きくても、キドニーの大きな
面積によって合成流速を小さくでき、自吸性能を良好に
できるのである。

又、内側キドニー（工１）は、内側シリンダ（６）の内
径より小さい内径の外側シリンダ（７）に連通している
ため、キドニー面積は小さくなるが、ピッチ径が小さく
なる内方位置にあるため、この内側キドニー（１１）部
での周速を小さくでき、自吸性能を良好にできるのであ
る。何れにしても内側キドニー（１１）部及び外側キト
＝−（１２）部での自吸性能を良好にできるのである。

　　因に、前記内側シリンダ（６）を内側キドニー（１
１）に、また、外側シリンダ（７）を外側キドニー（１
２）に連通した場合、外側キドニー（１２）の面積は、
プレッシャバランス上、小さくする必要があるため、外
側キドニー（１２）部の周速は、内側キドニー（１１）
部の周速に比べて大きくなり、それだけ外側キドニー（
１２）部の自吸ま能が内側キドニー（１１）部の自吸性
能に比して悪くなるのである。従って、自吸性能を考慮
してポンプを運転する場合、前記シリンダブロック（３
）は、自吸性能の悪い外側キドニー（１２）部の自吸性
能に基づいた回転数で駆動する必要があり、それだけ高
速回転ができなくなるのである。所が、本発明によれば
、前記した如く内側キドニー（１１）部及び外側キドニ
ー（１２）部での自吸性能を共に良好にできるから、外
側キドニー（１２）部の自吸性能に基づいた回転数で駆
動する場合でも、外側キドニー（１２）部の自吸性能に
基づいた回転数で駆動する場合でも、前記シリンダブロ
ック（３）を、内側及び外側シリンダの内径を同径に形
成する場合に比して高速回転することができるのである
。

尚、以上の実施例では、斜板式アキシアルピストンポン
プについて説明したが、その他斜軸式アキシアルピスト
ンポンプであってもよいし、又、他の構造のピストンポ
ンプであってもよい。

（発明の効果） 以上の如く本発明は、シリンダブロック（３）の内周側
と外周側とに、複数の内側シリンダ（６）と外側シリン
ダ（７）とを同心円上に設けて、これら各シリンダ（６
）（７）にそれぞれピストン（８）（９）を往復動自由
に内装すると共に、内側キドニー（１１）と外側キドニ
ー（１２）とを同心円上に設け、これらキドニー（１１
）（１２）に連通ずる１対の吐出ポート（５１）（５３
）を介して吸入ポート　（５２）（５４）から吸入する
流体を独立して吐出するごとく成す一方、前記内側シリ
ンダ（６）の内径を外側シリンダ（７）の内径より大径
にすると共に、前記内側シリンダ（θ）を前記外側キド
ニー（１２）に、また、前記外側シリンダ（７）を前記
内側キドニー（１１）に連通させたから、２つの独立し
た吐出流量をほぼ同じにでき、かつ、吐出流量の脈動を
少なくできながら、しかも、全体をコンパクトに形成す
ることができるのである。その上、外側キドニー（１２
）を、断面積の大きい内側ピストン（８）に対応して、
大きく形成することができるので、この外側キドニー（
１２）部での周速が大きくても、キドニーの大きな面積
よって流速を小さくでき、自吸性能を良好にできるので
あり、又、内側キドニー（１１）は、ピッチ径が小さく
なる内方位置にあるため、この内側キドニー（１１）部
での周速を小さくでき、自吸性能を良好にできるのであ
る。従って、外側キドニー（１２）部の自吸性能に基づ
いた回転数で駆動する場合でも、外側キドニー（１２）
部の自吸性能に基づいた回転数で駆動する場合でも、前
記シリンダブロック（３）を高速回転することができる
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ポンプの一実施例を示す一端部を省略し
た断面図、第２図はシリンダブロック部分のみの断面図
、第３図は第２図における左側面図、第４図は第２図Ｉ
ＶＩＶ線断面図、第５図は従来例の断面図、第６図は同
シリンダブロックのみの側面図である。 （３）・・・・シリンダブロック （５）・・・・バルブプレート （５１）（５３）・・・・吐出ポート （５２）（５４）・・・・吸入ポート （６）・・・・内側シリンダ （７）・・・・外側シリンダ （８）（９）・・・・ピストン （１１）・・・・内側キドニー （１２）・・・・外側キドニー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）シリンダブロック（３）の内周側と外周側とに、複
   数の内側シリンダ（８）と外側シリンダ（７）とを同心
   円上に設けて、これら各シリンダ（６）（７）にそれぞ
   れピストン（８）（９）を往復動自由に内装すると共に
   、内側キドニー（１１）と外側キドニー（１２）とを同
   心円上に設け、これらキドニー（１１）（１２）に連通
   する１対の吐出ポート（５１）（５３）を介して吸入ポ
   ート（５２）（５４）から吸入する流体を独立して吐出
   するごとく成す一方、前記内側シリンダ（６）の内径を
   外側シリンダ（７）の内径より大径にすると共に、前記
   内側シリンダ（６）を前記外側キドニー（１２）に、ま
   た、前記外側シリンダ（７）を前記内側キドニー（１１
   ）に連通させたことを特徴とする多連ピストンポンプ。