JPH04500710A - ラジアルピストンポンプ - 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】 ラジアルピストンポンプ 〔技術分野〕 本発明は、請求の範囲第１項の上位概念部分に記載したラジアルピストンポンプ に関する。

〔背景技術〕

吸い込み孔に出力調整器が組み込まれているラジアルピストンポンプは、既にド イツ連邦共和国特許出願公開第３７３４９２８号公報で公知である。この出力調 整器は、一方の終端位置において最大の貫流断面積を開放する回転ピストンを有 している。この出力調整器を他方の終端位置の方向に回転すると、貫流断面積は 最小値になるまで減少する。出力調整器の制御は外側から調整装置によって行わ れる。出力調整器の組み込みにより、ラジアルピストンポンプの出力を例えば自 動車におけるファン駆動装置用の流体モータの大きく変動する動力需要に良好な 精度で適合させることができる。これは走行運転において動力を節約でき燃料消 費量を低減できる。しかし、この公知の装置は、搬送シリンダの一様な充填に関 して、特に下側調整範囲における部分充填における要件に十分に応えられない。

この不均一な充填により、ラジアルピストンポンプにおける構造的に起因する圧 力脈動およびそれに伴う騒音が大きくなる。

〔発明の開示〕

本発明の目的は、できるだけ大きな調整範囲に亘って１つあるいは複数の負荷に よって必要とされる油を供給できるようなラジアルピストンポンプを提供するこ とにある。さらに、その都度の瞬間的な搬送量においてすべての搬送シリンダの 一様な充填が維持されるようにすることにある。また、この要件をできるだけ安 価な構造によりポンプの外形寸法をほとんど変更せずに満足することにある。

この目的は請求の範囲第１項から第１３項に記載の手段によって達成される。

しかし、本発明は請求の範囲に記載の特徴事項に限定されるものではない。当業 者において目的に則して各請求の範囲に記載の特徴事項を組み合わせて実施する こともできる。

本発明に基づいて搬送流は吸い込み孔内において調整流と非常に少ない一定流に 分けられ、これらの合計が負荷に対するポンプ出口に供給される。調整流に対す る出力調整器として、吸い込み孔内にコスト的に有利な電磁式に調整できる弁素 子、例えばスプールが組み込まれている。調整流は需要に応じて、例えば０．３ 〜１０．Ｏｄｓ”　／ｓｉｎの大きな範囲に亘って冷却器ファンの流体モータお よび場合によっては別の負荷に用立てられる。

０．３ｄ−／ｓｉｎの一定流は、例えばレベル調整装置への供給に利用され、ま た潤滑流として使用される。このようにして主負荷に対して動力需要に応じ従っ てエネルギを節約して吸い込み流の調整が行われ、一方ではレベル調整装置にと って必要な一定流が常に用意される。

請求の範囲第２項記載の実施態様に基づいて、出力調整器の弁素子は吸い込み孔 を横切る孔内に案内され、この孔は吸い込み孔に対して平行にポンプの搬送ピス トンに接続されている吸い込み通路に開口している。この弁素子は調整流を導入 するために、その自由端に吸い込み通路側の閉鎖素子を有し、吸い込み孔は更に 一定流に対する絞り孔を介して常に搬送ピストンに接続されている。

この特別な実施態様によって搬送流を空間を節約した状態で分割できる。

請求の範囲第３項記載の実施態様に基づいて弁素子が直接カム室に接しているこ とは、搬送ピストンへの流れ経路を短くシ、これによって静かな搬送運転ができ る。

請求の範囲第４項および第５項記載の実施態様に基づいて、弁素子はスプールと しであるいはシート弁として形成される。常にポンプによる供給を保証するため に、請求の範囲第６項記載の実施態様に基づいて弁素子は万一の停電の際に最大 の調整横断面積を開放する。

出力調整器を空間を節約して収容するために、請求の範囲第７項記載の実施態様 に基づいて、弁素子は駆動軸に対して半径方向にハウジング蓋の中に組み込まれ る。

請求の範囲第８項記載の実施態様に基づいて、一定流に対する狭い絞り孔はハウ ジング蓋の片側に加工されている環状溝に接続され、この環状溝は複数の孔を介 してカム室に開口している。環状溝の収容容積は、これが一定流で充填されるよ うに選択されている。これによって搬送ピストンが油を吸収するために沈み込む カム室の全周に圧油を一様に分布できる。またポンプが一定流しか供給しない運 転時間においても、搬送ピストンの一様な部分充填が達成される。これはポンプ 運転を静かにする。

さらに請求の範囲第９項記載の実施態様に基づいて、弁素子を介して吸い込み孔 に接続される吸い込み通路が、環状溝およびハウジング蓋における円周に均一に 分布された開口を介してカム室に連通されていると有利である。

これによって搬送ピストンの下側におけるカム室に圧油は一様に流入する。請求 の範囲第１０項記載の実施態様に基づいて、ポンプの組立状態においてハウジン グ蓋の中心の下側にある開口は、上側にある別の開口よりも小さくすると有利で ある。これによって、余分な油が環状溝を介して下側の搬送ピストンに流出し、 上側にある別の搬送ピストンが充填されることが避けられる。この特徴事項は、 一方では調整流が大きく回転数が高い場合に搬送ピストンを良好に荷重し、他方 では任意の調整量においてもすべての搬送ピストンの一様な部分充填が達成され 、このことは既に上述した騒音低下に貢献する。

本発明の別の利点は、吸い込み側における油流分割および油導入に対して必要な ほぼすべての孔および通路が安価な費用でハウジング蓋に加工できることである 。

請求の範囲第１１項記載の実施態様に基づいて、一定流を案内する環状溝から各 シリンダボアに軸方向に延びる孔が設けられている。これらの孔は搬送ピストン の下死点において開かれるので、一定流は直接噴射させられる。この処置により シリンダは特に一様に充填される。

請求の範囲第１１項記載の実施態様のポンプにおいて出力調整弁が制御される場 合にカム室に非常に大きな吸い込み負圧が生ずるので、軸封リングの組み込み室 を吸い込み孔に放圧することが有利である。このようにして軸封リングを通して の外気の吸い込みが避けられる。

軸封リングの放圧に対する別の方式およびカム室への一定流の供給は請求の範囲 第１３項に記載されている。

吸い込み孔はポンプハウジングにある孔を介して軸封リングに対する組み込み室 にある環状溝に有利に接続できる。この環状溝から絞り孔がカム室に通じている 。この実施態様は、蓋に環状溝を設けるに十分な空間がないときに有利である。

以下図面に示した２つの実施例を参照して本発明の詳細な説明する。

〔図面の簡単な説明〕

第１図は出力調整弁を持ったラジアルピストンポンプの概略断面図− 第２図は出力調整弁の異なった実施例の概略拡大断面図、 第３図は異なった一定流案内装置を持った第１図に相応したラジアルピストンポ ンプの断面図、′１ｓ４図は更に異なった一定流案内装置を持ったラジアルピス トンポンプの第１図および第３図に相応した断面図である。

〔発明を実施するための最良の形態〕

第１図におけるポンプは軸４に対する蓋１，２で閉じられているハウジング３を 有している。軸４はカム５を有し、このカム５は、例えば軸４に対して星形に配 置されている６個の搬送ピストン６を順々に往復運動させる。

搬送ピストン６の内部室７内に支持されたばね８は搬送ピストン６をカム５の円 周面に接触させている。搬送ピストン６は、ねじ付きキャップ１１で閉じられて いるシリンダボア１０内を移動する。ねじ付きキャップ１１はピン１２で案内さ れているばね８を支持する作用も兼ねている。各搬送ピストン６は吸い込み行程 の際にカム室１４内に沈み込む入口開口１３を有している。すべての搬送ピスト ン６の内部室７は圧力（吐出し）通路１５を介して環状室１６に接続されている 。環状室１６は出口弁としてゴム弾性リング１７によって圧力通路１５に押し付 けられているばね鋼製のシール板１８を有している。

図示した出口弁の代わりに、例えばボール形逆止弁の形をした弁を設けることも 勿論できる。環状室１６は、孔２０を介して、負荷に結合されている出口接続口 ２１に通じている。

本発明に基づいて、蓋２には、タンク（図示せず）に接続されている吸い込み孔 ２２がある。吸い込み孔２２を垂直に横切る孔２３に、出力調整器２４がはめ込 まれ、蓋２にあるねじ孔２５にねじ込まれている。出力調整器２４は主にスプー ル２６として形成された弁体およびこれに結合されている電磁石２７からなって いる。吸い込み孔２２に平行に吸い込み通路２８があり、！２に鋳造成形されて いる環状溝３０に連通している。環状溝３０は、更に、蓋２に一体成形されたそ らせ板３１の円周に均一に分布された複数の開口３２を介してカム室１４に連通 している。これらの開口３２は組立状態においてハウジング蓋２の中心Ｍの下側 にあるものは上側にあるものよりも小さく作られている。

スプール２６は、その自由端に閉鎖素子として軸カラー３３を有している。この 軸カラー３３は吸い込み孔２２から吸い込み通路２８に流れる調整流を決定する 。この調整流は搬送ピストン６によって吸い込むためにカム室１４内に供給され る。さらに吸い込み室２２は絞り孔３４を介して別の環状溝３５に連通している 。この環状溝３５はハウジング３において搬送ピストン６間にある複数の斜め孔 ３６を介して同様にカム室１４に連通している。絞り孔３４は、吸い込み孔２２ およびスプール２６のくびれ部３７を介して常に流れる一定流を決定している。

即ち、ポンプによって吸い込まれる油は、カム室１４で再び合流する２つの異な った吸い込み部分流に分けられる。

弁体としてスプール２６を持った出力調整器２４の代わりに、第２図におけるよ うにシート弁４０を持った出力調整器３８を設けることもできる。ここでは弁体 は円錐弁体４１からなり、この弁軸４５は蓋２の孔４２に嵌め込まれたブツシュ ４３内に案内されている。円錐弁体４１はブツシュ４３の弁座４４に密着する。

弁軸４５は電磁コイル４６と共働する接極子４７を有している。

内部室４８への圧油の流入は吸い込み孔２２からブツシュ４３の環状通路４９お よび複数の孔５０を通して行われる。さらに環状通路４９は絞り孔３４および一 定流用の環状溝３５に連通している。バランス孔５２はシート弁４０の両側の圧 力をバランスする働きをする。励磁電流が停止したとき、吸い込み圧およびばね ５３が円錐弁体４１を図示した開放位置に押圧するので、圧油は負荷されずに供 給される。

出力調整器２４あるいは３８は電子式切換装置（図示せず）を介して冷却水温度 に関連して制御される。電磁石２７または４６．４７の制御に応じて、吸い込み 通路２８あるいはカム室１４に油が流量制御されて流入するので、冷却水温度に 比例したファン制御が行える。

軸カラー３３が孔２３を閉鎖している第１図に示した遮断位置は、冷却水温度が 低いとき、電磁石２７を完全に励磁した際に生ずる。搬送ピストン６は絞り孔３ ４によって決定されている一定流量だけ吸い込み、これは環状室３５および孔３ ６を介してカム室１４に供給される。

このようにしてレベル調整装置の必要油量はいつでもカバーできる。さらにポン プにおける十分な潤滑油量が用立てられる。

冷却水温度が上昇するや否や、電磁石２７の励磁電流が減少し、スプール２６が 吸い込み圧およびばね力によって僅かに吸い込み通路２８の中に入り込む。そし て、軸カラー３３は対応した調整横断面積を開放する。この際に流れる調整流は 流体ファンを対応した回転数で駆動する。このようにして、ポンプ出力は、その 都度の冷却需要に合わされる。レベル調整装置用の一定流は、これによって影響 されずに維持される。

第２図におけるシート弁として形成された出力調整器３８も同じように作用する 。

第１図においては一定流を得るためにカム室１４に環状室３５から分岐して斜め に延びる複数の孔３６が設けられているが、第３図においてはその代わりに、シ リンダボア１０に軸方向孔５４が開口している。これらの軸方向孔５４は搬送ピ ストン６の下死点（吸い込み過程）において全開する。カム５の偏心距離、入口 開口１３および軸方向孔５４は、入口開口１３と軸方向孔５４が短絡しないよう に相互に決められている。即ち一定流は「直接噴射」によって導入され、これに よって一様なシリンダの充填が行われる。このようにして潤滑を維持するため、 負荷における温度衝撃を防止するためおよび補助的な負荷への供給のために必要 とされる非常に小さな一定流量（最少流量）が得られる。均一な充填は圧力脈動 を小さくし、その結果、騒音を低くする。

この配置構造の場合、出力調整器２４が調整された場合、カム室１４内には非常 に高い吸い込み圧力が生ずる。

軸封リング５６および滑り軸受を通して外気を吸引しない、軸封リング５６の組 み込み室５５を孔５７．５８を介して吸い込み孔２２に放圧する。

第４図における実施例の場合、吸い込み孔２２は孔６０を介して軸封リング５６ に対する組み込み室５５の環状溝６１に連通している。この環状溝６１からはカ ム室１４に開口する複数の絞り孔６２が分岐している。これらの絞り孔６２はそ れらの長さおよび狭い横断面積によって所望の一定流を与える。この実施例の場 合、孔６０は軸封リング５６の負荷を軽減するためおよびスプール２６を調整し た際に一定流に対する「供給装置」としても使用される。

２つの負荷回路に供給するために例えば２つの平面内に位置するピストン群を有 するラジアルピストンポンプも、即ち環状溝３５（第３図参照）を含む孔５４を 持ったピストン群および孔６０ないし６２（第４図参照）を持った別のピストン 群を装備しているラジアルピストンポンプも本発明の範囲内に含まれている。そ の場合、軸方向に見てポンプの前方（軸の入力側）および後方にそれぞれ対応し た孔が配置される。従って一定流の供給はポンプにおける空間関係を考慮して決 定される。

符号の説明 １　蓋　３１　そらせ板 ２　蓋　３２　開口 ３　ハウジング　３３　軸カラー ４　軸　３４　絞り孔 ５　カム　３５　環状溝 ６　搬送ピストン　３６　孔 ７　内部室　３７　くびれ部 ８　ばね　３８　出力調整器 １０　シリンダボア　４０　シート弁 １１　ねじ付きキャップ　４１　円錐弁体１２　ビン　４２　孔 １３　人口開口　４３　プッシュ １４　カム室　４４　弁座 １５　圧力通路　４５　軸 １６　環状室　４６　電磁コイル １７　ゴム弾性リング　４７　接極子 １８　シール板　４８　内部室 １９　−　４９　環状通路 ２０　孔　５０　孔 ２１　出口接続口　５１　− ２２　吸い込み孔　５２　バランス孔 ２４　出力調整器　５３　ばね ２５　ねじ付き孔　５４　孔 ２６　スプール　５５　組み込み室 ２７　電磁石　５６　軸封リング ２８　吸い込み通路　５７　孔 ２９−　５８孔 ３０　環状溝　５９　− ６０孔 ６１　環状溝 ６２　絞り孔 Ｍ　蓋２の中心 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ポンプハウジングの中において少なくとも１つの搬送ピストンが駆動軸に固 定された偏心輪によって作動され、この搬送ピストンが圧油を吸い込み孔を介し てカム室に吸い込み、搬送ピストンがカム室の中に沈み込む入口孔を有し、吸い 込み孔の中に調整可能な弁素子を有する出力調整器が置かれ、この出力調整器が 搬送ピストンヘの貫流断面積を変化させて、ポンプに接続されている負荷の動力 需要に関係する調整流が供給されるラジアルピストンポンプにおいて、 吸い込み孔（２２）内において流量の分割が行われ、調整流のほかに一定流が供 給され、この調整流を決定する弁素子（スプール２６，シート弁４０）が電磁石 （２７）によって作動されることを特徴とするラジアルピストンポンプ。 ２．弁素子（２６；４１，４３）が吸い込み孔（２２）を横切る孔（２３，４２ ）内に案内され、この孔（２３，４２）が吸い込み孔（２２）に対して平行にカ ム室（１４）に接続されている吸い込み通路（２８）に閉口し、弁素子（２６； ４１，４３）がその自由端に調整流に対する吸い込み通路（２８）側の閉鎖素子 （軸カラー３３；円錐弁体４１）を有し、吸い込み孔（２２）が一定流に対する 絞り孔（３４）を介して常にカム室（１４）に連通していることを特徴とする請 求の範囲第１項記載のラジアルピストンポンプ。 ３．弁素子（スプール２６；シート弁４０）が直接カム室（１４）に接している ことを特徴とする請求の範囲第２項記載のラジアルピストンポンプ。 ４．弁素子がスプール（２６）として形成されていることを特徴とする請求の範 囲第１項記載のラジアルピストンポンプ。 ５．弁素子がシート弁（４０）として形成されていることを特徴とする請求の範 囲第１項記載のラジアルピストンポンプ。 ６．出力調整弁（２４，３８）の弁素子（２６；４１，４３）が停電の際に最大 の調整横断面積を開放することを特徴とする請求の範囲第１項記載のラジアルピ ストンポンプ。 ７．出力調整弁（２４，３８）が駆動軸（４）に対して半径方向にハウジング蓋 （２）の中に組み込まれていることを特徴とする請求の範囲第１項記載のラジア ルピストンポンプ。 ８．一定流に対する絞り孔（３４）がハウジング蓋（２）における環状溝（３４ ）に連通し、この環状溝（３５）が複数の孔（３６）を介してカム室（１４）に 開口していることを特徴とする請求の範囲第２項記載のラジアルピストンポンプ 。 ９．弁素子（２６，４０）を介して吸い込み孔（２２）に接続される吸い込み通 路（２８）が環状溝（３０）およびハウジング蓋（２）における円周に均一に分 布された開口（３２）を介してカム室（１４）に連通していることを特徴とする 請求の範囲第２項記載のラジアルピストンポンプ。 １０．ポンプの組立状態においてハウジング蓋（２）の中心（Ｍ）の下側にある 開口（３２）が、上側にある開口（３２）よりも小さいことを特徴とする請求の 範囲第６項記載のラジアルピストンポンプ。 １１．一定流用の絞り孔（３４）に連通している環状溝（３５）が孔（５４）を 介して搬送ピストン（６）のシリンダボア（１０）に接続されていることを特徴 とする請求の範囲第１項記載のラジアルピストンポンプ。 １２．軸封リング（５６）の組み込み室（５５）が吸い込み孔（２２）を対して 孔（５７，５８）を介して放圧されていることを特徴とする請求の範囲第１項記 載のラジアルピストンポンプ。 １３．吸い込み孔（２２）から孔（６０）が組み込み室（５５）の環状溝（６１ ）に通じており、この環状溝（６１）が複数の絞り孔（６２）を介してカム室（ １４）に接続されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載のラジアルピス トンポンプ。