JPH04339179A - 斜板式アキシャルプランジャポンプ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はプランジャを斜板側の
第１のプランジャと、圧縮すべき流体側の第２のプラン
ジャとを軸方向に協働するように設けた斜板型のアキシ
ャルプランジャポンプに関し、内燃機関の燃料供給ポン
プとして使用することができるものである。

【０００２】

【従来の技術】アキシャルプランジャポンプにおいては
斜板の回転はプランジャの往復運動に変換され、流体の
圧縮が行われる。斜板の傾斜面とプランジャの軸線とは
直角ではないためプランジャにはその軸線と直交する方
向の成分の力が働き、この力はプランジャとシリンダボ
アとの接触面の圧力（側圧）を高め、その磨耗を急速に
進行せしめ、圧縮漏れによって効率が悪化するおそれが
ある。そこで、特願平第２−２０３８２３号ではプラン
ジャを斜板側の第１のプランジャと、圧縮すべき流体側
の第２のプランジャとに２分割し、端面同士で点接触さ
せたものを提案している。斜板と接触する第１のプラン
ジャには側圧が加わるが、第２のプランジャは第１のプ
ランジャとは接触しているだけであるため、第１のプラ
ンジャから第２のプランジャへは軸方向の力のみ加わり
、シリンダボアの摺動面に側圧が加わることはない。そ
のため、この部分の磨耗が起こり難く、圧縮効率を長期
に渡って高く維持することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術では第１のプ
ランジャと、第２のプランジャとは直列に端面同士で接
触するように設けている。そのため、ポンプの軸線方向
の寸法が長くなり、ポンプ全体の寸法が過長となる問題
がある。この発明の目的はプランジャの２分割構造を維
持しつつ、ポンプの長さ寸法を短く維持することにある
。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明にあっては、シ
リンダ本体内に斜板側の第１のプランジャと、圧縮する
べき流体側の第２のプランジャとを軸方向に協働するよ
うに設け、シリンダ本体と斜板との相対回転を第１プラ
ンジャを介して第２プランジャの直線的往復運動に変換
する斜板式アキシャルプランジャポンプにおいて、前記
第１のプランジャは有底筒状に形成され、第２のプラン
ジャは第１のプランジャの開放端部より第１のプランジ
ャの底部に向かって挿入位置され、第１のプランジャの
往復運動が第１のプランジャの底部を介して第２のプラ
ンジャに伝達されることを特徴とする。

【０００５】

【作用】斜板とシリンダ本体との相対回転によって第１
のプランジャは軸線方向に往復運動する。第１のプラン
ジャの底部に向かって挿入位置される第２のプランジャ
は第１のプランジャによって往復駆動され、流体の吸入
・圧縮が行われる。

【０００６】

【実施例】第１図は実施例としての回転斜板型のアキシ
ャルプランジャポンプを示している。アキシャルプラン
ジャポンプは有底筒状のハウジング１０を備え、筒状ハ
ウジング１０に第１シリンダ本体１２がハウジング１０
の内周肩部１４に当たるように挿入される。第２シリン
ダ本体１６は第１シリンダ本体１２に続いて挿入され、
バルブ保持プレート１８を介して裏蓋２０がボルト２２
によって取り付けられる。第１シリンダ本体１２と第２
シリンダ本体１６との合わせ面、第２シリンダ本体１６
とバルブプレート１８との合わせ面、及びバルブプレー
ト１８と裏蓋２０との合わせ面には整列する回り止め孔
２３（図２，３）が形成され、この回り止め孔２３に回
り止めピンが挿入される。そのため、第１シリンダ本体
１２、第２シリンダ本体１６、バルブ保持プレート１８
及び裏蓋２２の角度方向の相対位置が確保される。第１
シリンダ本体１２は、この実施例では円周方向に等間隔
に配置された５個のシリンダボア２４を具備する。各シ
リンダボア２４に第１プランジャ２６がポンプ軸線と平
行な方向に摺動自在に配置される。第２シリンダ本体１
６は、同じく５個のシリンダボア２７を具備する。各シ
リンダボア２７に第２プランジャ２８がポンプ軸線と平
行な方向に摺動自在に配置される。第２プランジャ２８
は一端が第１プランジャ２６に向かって延び、第２プラ
ンジャ２８の他端におけるシリンダボア２７内にポンプ
室３２が形成される。第１プランジャ２６は斜板３４の
回転運動を往復運動に変換して第２プランジャ２８に伝
達し、第２プランジャ２８はポンプ室３２内の流体の圧
縮を行う。回転軸３６は一端が玉軸受３８によって筒状
ハウジング１０に回転可能に支持され、他端は玉軸受４
０によって第２シリンダ本体１６に回転可能に支持され
る。斜板３４は回転軸３６にキー４２によって固定され
る。斜板３４は第１プランジャ２６の側の面が傾斜面４
４を形成し、この傾斜面４４上にスラスト軸受４８が設
けられる。 スラスト軸受４８は対向するプレート５０，５２　と軸
受ボール５３とから構成される。スプリング５４は第１
プランジャ２８の先端フランジ部２８−１と第２シリン
ダ本体１６のボス部１６−１との間に配置され、第１プ
ランジャ２６をしてスラスト軸受４８に接触する方向に
移動するように付勢している。

【０００７】第２シリンダボア２７の内面に吸入口５８
が開口する。この吸入口５８は第２プランジャ２８が図
において左行するときポンプ室３２に開口される。燃料
供給孔５９が図３、図４に示すように、第２シリンダ本
体１６、バルブ保持プレート１８、裏蓋２０を介してポ
ンプ軸線と平行な方向に延びており、この燃料供給孔５
９は裏蓋２０から図示しない媒体としての燃料供給源に
接続される。第２シリンダ本体１６とバルブ保持プレー
ト１８との合わせ面、及びバルブ保持プレート１８と裏
蓋２０との合わせ面にはシールリング６０（図３参照）
が配置され、このシールリング６０は燃料供給孔５９を
包囲するように前記合わせ面に形成される円形の切欠に
格納される。各ポンプ室３２は吐出弁６２を介して第２
シリンダ本体１６と裏蓋２０との間に形成される共通の
吐出室６４に集合され、この吐出室６４は裏蓋２０に取
り付けられる吐出口６６に連通される。

【０００８】スラスト軸受４８を介しての第１プランジ
ャ２６と斜板３４との接触位置は斜板３４の回転に応じ
て左右に動く。そして、第１プランジャ２６が斜板３４
の軸厚みの最も薄い部分に接触するときはプランジャの
最小ストローク位置に相当し、第１プランジャ２６が斜
板３４の軸厚みの最も厚い部分に接触するときが最大ス
トローク位置に相当する。第１プランジャ２６が最小ス
トローク位置から最大ストローク位置に向けて右方向に
移動するときは第１プランジャ２６及び第２プランジャ
２８はスプリング５４に抗して図の右方向に移動し、こ
れによりポンプ室３２の容積は縮小され、ポンプ室３２
の圧力は高くなり、吐出弁６２をスプリング６３に抗し
て押し開け、吐出室６４、吐出口６６を介して媒体が外
部に圧送される。プランジャが最大ストローク位置から
最小ストローク位置に向けて左方向に移動するときは、
第１プランジャ２６はスプリング５４によって左側方向
に押し戻され、これに追従して第２プランジャ２８は左
側方向に移動され、ポンプ室３２の容積は増大されるこ
とによってその圧力は低くなり、吸入口５８を介して油
がポンプ室３２に導入される。

【０００９】第１シリンダボア２４の内周における第１
プランジャ２６の中間位置に環状の潤滑油供給溝７０が
形成され、この潤滑油供給溝７０にポンプの軸線と平行
な方向に延びる潤滑油供給孔７１（図２、図３、図４参
照）が連通され、この潤滑油供給孔７１は、第１シリン
ダ本体１２、第２シリンダ本体１６、バルブ保持プレー
ト１８を介して、裏蓋２０まで延びており、外部の潤滑
油源からの潤滑油は潤滑油供給孔７１及び潤滑油供給溝
７０を介して第１プランジャ２６とシリンダボア２４と
の摺動面にその周面から給油される。７２（図２、図３
）　はシールリングで、第１シリンダ本体１２と第２シ
リンダ本体１６との合わせ面間、第２シリンダ本体１６
とバルブ保持プレート１８との合わせ面間、およひバル
ブ保持プレート１８と裏蓋２０との合わせ面間において
潤滑油供給孔７１を包囲するように形成される円形の切
欠部に収納され、各合わせ面における潤滑油の漏れを防
止する働きをする。

【００１０】潤滑油回収孔７３（図２、図３、図４）　
も同様にポンプ軸線と平行な方向に第１シリンダ本体１
２、第２シリンダ本体１６、バルブ保持プレート１８を
介して、裏蓋２０まで延びており、この潤滑油回収孔７
３は一端が斜板室７４に開口され、他端は裏蓋２０に開
口し、斜板室７４内に溜められた潤滑油は潤滑油回収孔
７３を介して裏蓋２０側に取出すことができる。７５（
図２、図３）　はシールリングで、第１シリンダ本体１
２と第２シリンダ本体１６との合わせ面間、第２シリン
ダ本体１６とバルブ保持プレート１８との合わせ面間、
およびバルブ保持プレート１８と裏蓋２０との合わせ面
間において潤滑油回収孔７３を包囲するように形成され
る円形の切欠部に収納され、各合わせ面における潤滑油
の漏れを防止する。

【００１１】また、環状の潤滑油リーク回収溝７６が第
２シリンダボア２７の内周における第２プランジャ２８
の摺動面に形成され、このリーク回収溝７６はポンプ軸
線と平行な方向に延びるリーク回収孔７７に連通する。 リーク回収孔７７（図３、図４）　はポンプ軸線と平行
な方向に第２シリンダ本体１６、バルブ保持プレート１
８を介して、裏蓋２０まで延びており、第２プランジャ
２８とシリンダボア２７との摺動面からリークした潤滑
油はリーク回収溝７６よりリーク回収孔７７を介して裏
蓋２０より取り出される。７８（図３）はシールリング
で、第２シリンダ本体１６とバルブ保持プレート１８と
の合わせ面間、およびバルブ保持プレート１８と裏蓋２
０との合わせ面間においてリーク回収孔７７を包囲する
ように形成される円形の切欠部に収納され、各合わせ面
におけるリーク潤滑油の漏れを防止する。

【００１２】この発明によれば、第１プランジャ２６は
有底筒状（カップ状）に形成され、その底部８０の外面
は球面をなし、スラスト軸受４８に接触する。第１プラ
ンジャ２６は他端は開放しており、第２プランジャ２８
がその開放端より導入され、その先端のフランジ部２８
−１は第１プランジャ２６の底部８０の内面側に接触し
ている。このようにカップ状の第１プランジャ２６と、
これに入れ子になった第２プランジャ２８とはプランジ
ャ全体の長さ寸法を著しく短縮する効果がある。尚、特
願平第２−２０３８２３号で開示したように第１プラン
ジャ２６と第２プランジャ２８との接触は点にて行われ
るのが好ましい。即ち、フランジ部２８−１の底面は極
く僅かであるが湾曲しており平坦面であるプランジャ２
６の底部８０の内面とは一点Ｙにて接触している。平面
同士の接触であると、第１プランジャ２４の僅かのガタ
によって第２プランジャに側圧が加わる恐れがあるので
、点接触にすることによってそのようなガタに係わらず
第２プランジャに側圧が加わらないようにしたものであ
る。

【００１３】斜板の回転において、第１プランジャ２６
は第１シリンダ本体１２に対してストローク運動する。 第１シリンダ本体１２に隣接する第２シリンダ本体１６
の部分８６は切り欠かれており、この切欠部８６は第１
プランジャ２６の最大ストローク側への移動に干渉しな
いように形成される（図１の第１プランジャ２６のうち
下側に図示される第１プランジャを参照されたい）　。 他方、第１プランジャ２６が最小ストローク位置に来た
とき第１プランジャ２６はその後端において第１シリン
ダ本体１２と面一または、第１シリンダ本体１２の面一
の位置より第１プランジャ２６が幾分飛び出して位置す
るようになっている。この構成は第１プランジャ２６が
その全ストローク範囲内においてシリンダボア２４のな
いところで移動することを意味する。そのため、第１プ
ランジャ２６の後端エッジ２６Ａ　によってシリンダボ
ア２４の内面が磨耗されるおそれを回避することができ
る。即ち、図５において第１プランジャ２６とスラスト
軸受との接触点Ｘはプランジャ２４の中心線より相当に
下側に外れて位置するためプランジャ２６は接触点Ｘを
中心とする大きなモーメントを受け、点Ｘから離間した
第１プランジャ２６のエッジ部２６Ａ　がシリンダボア
２４のある部分をストロークするとするとエッジ２６Ａ
　によるカジリによって磨耗するおそれがあるが、実施
例の構成では第１プランジャ２６がその全ストローク範
囲内においてシリンダボア２４のないところで移動する
ことからそのようなカジリによる磨耗のおそれはない。 尚、この場合シリンダ１２のエッジ部により第１プラン
ジャ２６の外周面が磨耗する可能性はあるが、第１プラ
ンジャ２６は容易に交換できるため、シリンダ１２の内
周面が磨耗するのに比較して問題ははるかに小さい。

【００１４】

【発明の効果】この発明では斜板側の第１のプランジャ
を有底筒状に形成することで第１プランジャと第２プラ
ンジャとは入れ子状の構成を取り、第１プランジャと第
２プランジャとを組み合わせた状態でのその長さを著し
く短縮し、ポンプの全長を短縮することができる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ははこの発明の実施例のアキシャルポンプ
の軸方向断面図である。

【図２】図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う矢視断面図で
ある。

【図３】図３は図１のＩＩＩ　−ＩＩＩ　線に沿う矢視
断面図である。

【図４】図４はこの発明の実施例のアキシャルプランジ
ャポンプの端面図であり、右半分は図１のＩＶ−ＩＶ線
に沿う矢視断面をもって表している。

【図５】図５は図１におけるスラストベアリングと第１
プランジャとの接触部の拡大図である。

【符号の説明】

１０…ハウジング １２…第１シリンダ本体 １６…第２シリンダ本体 ２０…裏蓋 ２４…第１シリンダボア ２６…第１プランジャ ２７…第２シリンダボア ２８…第２プランジャ ３２…ポンプ室 ３６…回転軸 ３８，４０　…玉軸受 ４４…斜板 ４８…スラストベアリング ５４…スプリング ５８…潤滑油吸入口 ６２…吐出弁 ６４…吐出室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　シリンダ本体内に斜板側の第１のプラ
   ンジャと、圧縮するべき流体側の第２のプランジャとを
   軸方向に協働するように設け、シリンダ本体と斜板との
   相対回転を第１プランジャを介して第２プランジャの直
   線的往復運動に変換する斜板式アキシャルプランジャポ
   ンプにおいて、前記第１のプランジャは有底筒状に形成
   され、第２のプランジャは第１のプランジャの開放端部
   を介して第１のプランジャの底部に向かって挿入位置さ
   れ、第１のプランジャの往復運動が第１のプランジャの
   底部を介して第２のプランジャに伝達されることを特徴
   とする斜板式アキシャルプランジャポンプ。