JPH074873U - ラジアルピストンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】リード弁式の逆止弁を構成する弁板２１を押圧
する弾性材の寿命を向上させ、保守管理作業の容易化を
図る。 【構成】駆動軸７と共に偏心カム部１０が回転すると、
シリンダ孔１３、１３内でピストン１５、１５が往復移
動し、吸入口５から吸入した油を吐出口６から吐出す
る。吐出口６に通じる連通空間２０にはリード弁式の逆
止弁を設け、油の逆流を防止する。この逆止弁を構成す
る弁板２１を押圧する弾性材を、金属製の板ばね２１に
代えて、ゴム製或は合成樹脂製とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案に係るラジアルピストンポンプは、自動車のエンジンルーム内に設置 して、各種油圧機器を作動させる為の圧油を造り出すのに利用する。

【０００２】

【従来の技術】

近年に於ける自動車では、パワーステアリング、油圧式ブレーキ倍力装置、ト ラクションコントロール、或はアクティブサスペンションと呼ばれる油圧サスペ ンション等の油圧機器を作動させる為に圧油が必要となっている。この様な圧油 は、自動車の走行用エンジンで駆動されるポンプにより造り出すが、この様なポ ンプには、駆動の為の動力が少なく、しかも駆動に要するトルクの変動が少ない 事が要求される。この為従来から、図５に示す様なラジアルピストンポンプが、 上記各油圧機器駆動用の圧油を造り出す為のポンプとして利用されている。

【０００３】 先ず、このラジアルピストンポンプの構造と作用とに就いて説明する。ハウジ ング１は、それぞれがアルミニウム合金等により造られた主部２と副部３とを、 Ｏリング４、４を介して油密に接合する事により構成されている。この内、上記 副部３の外側面には、貯油タンク（図示せず）内の油を取り入れる為の吸入口５ と、上記油圧機器に向けて圧油を送り出す為の吐出口６とを開口させている。

【０００４】 又、上記ハウジング１の中心部には駆動軸７を、上記主部２の内側に設けた玉 軸受８と、上記副部３の内側に設けた滑り軸受９とにより、回転自在に支持して いる。上記駆動軸７の中間部には偏心カム部１０を、この駆動軸７と一体に設け ている。この偏心カム部１０の中心軸は、上記駆動軸７の中心軸に対し偏心して いる。１１は、ハウジング１内に取り込んだ油の漏洩を防止する為のシールリン グである。

【０００５】 一方、上記ハウジング１を構成する主部２内で、上記偏心カム部１０を囲む部 分には、空間部１２を形成している。この空間部１２の内周面１２ａは、前記駆 動軸７の中心軸と一致する中心軸を有する円筒面である。又、上記主部３内で上 記空間部１２を囲む位置には、複数のシリンダ孔１３、１３を、それぞれ上記駆 動軸７の半径方向（図５の例では上下方向）に亙って形成している。そして、上 記各シリンダ孔１３、１３の内端部を、上記内周面１２ａに開口させている。こ れら各シリンダ孔１３、１３の外端部は、それぞれ蓋体１４、１４により、油密 に塞いでいる。

【０００６】 この様な各シリンダ孔１３、１３には、それぞれピストン１５、１５を、上記 半径方向に亙る摺動自在に嵌装している。これら各ピストン１５、１５は、それ ぞれが一端のみを塞いだ有底円筒状に形成されている。そして、この一端を上記 偏心カム部１０の外周面に対向させている。この様な各ピストン１５、１５と上 記各蓋体１４、１４との間には、それぞれ圧縮ばね１６、１６を設けて、上記各 ピストン１５、１５を上記偏心カム部１０の外周面に向け、弾性的に押圧してい る。尚、上記各シリンダ孔１３、１３の内周面と各ピストン１５、１５の外周面 との間には、油が比較的緩徐に流れる事ができる、微小な隙間が存在する。

【０００７】 上記各ピストン１５、１５の中間部側面には、それぞれ通孔１７、１７を形成 している。これら各通孔１７、１７の形成位置は、上記偏心カム１０の回転に基 づく各ピストン１５、１５の半径方向への移動に伴って、上記シリンダ孔１３、 １３の内端開口部から出入りする部分としている。即ち、図５の下側のピストン １５の様に、上記偏心カム１０の小径部分に対向し、前記空間部１２内への突出 量が大きくなった場合には、上記通孔１７、１７が空間部１２内に露出して、こ の空間１２と上記ピストン１５の内側とが連通するが、図５の上側のピストン１ ５の様に、上記偏心カム１０の大径部分に対向し、前記空間部１２内への突出量 が小さくなった場合には、上記通孔１７、１７が前記シリンダ孔１３に隠れて、 上記空間部１２と上記ピストン１５の内側との連通が断たれる様にしている。

【０００８】 又、前記主部２内には、シリンダ孔１３、１３と同数の吐出通路１８、１８を 形成している。各吐出通路１８、１８の一端（図５の左端）は、上記各シリンダ 孔１３、１３の外端部分に開口している。従って、これら各吐出通路１８、１８ は、常に上記各ピストン１５、１５の内側と通じている。又、上記各吐出通路１ ８、１８の他端（図５の右端）は、前記主部２の端面２ａの一部に、ほぼ単一円 弧上に位置した状態で、開口している。

【０００９】 更に、前記副部３の端面で、上記主部２との組み合わせ時に、上記各吐出通路 １８、１８の他端開口部と対向する部分には、断面が矩形で円環状の凹部１９を 形成している。前記吐出口６は、この凹部１９の一部に開口している。従って、 この凹部１９の内側が、上記各吐出通路１８、１８と上記吐出口６とを連通する 連通空間２０を構成する。又、上記凹部１９の開口部を塞いでこの連通空間２０ の片側を仕切る、上記主部２の端面２ａが、前記駆動軸７の中心軸に対して直角 方向に広がる円環状の平坦面を構成する。

【００１０】 上述の様な連通空間２０内には弁板２１を設け、板ばね２２によってこの弁板 ２１を、上記端面２ａに向け弾性的に押圧している。この弁板２１は平坦な円輪 状に形成され、上記端面２ａに対向させた状態で上記連通空間２０内に、上記端 面２ａに対する遠近動自在に設けられている。但し、この弁板２１の円周方向に 亙る剛性は余り大きくせず、円周方向に亙る弾性変形を自在としている。又、上 記板ばね２２は、ステンレス鋼板等の弾性を有する円環状の金属板をプレス加工 する事により造られたもので、図６〜７に詳示する様に、円周方向に亙る形状を 波形にしている。この様な板ばね２２は、上記弁板２１を上記端面２ａに向け弾 性的に押圧する事で、上記各吐出通路１８、１８から上記連通空間２０に向けて のみ、油を流れさせる機能を有する。

【００１１】 上述の様に構成されるラジアルピストンポンプの使用時、前記駆動軸７を回転 させると前記偏心カム部１０の回転に伴って、この偏心カム部１０の外周面によ る押圧力と前記圧縮ばね１６、１６の弾力とに基づき、上記各ピストン１５、１ ５がシリンダ孔１３、１３内で、上記駆動軸７の半径方向に亙って往復移動する 。

【００１２】 この様な往復移動時、上記各ピストン１５、１５の内側には、上記圧縮ばね１ ６、１６の弾力によってシリンダ孔１３、１３から大きく突出した状態（図５の 下部に示した状態）で、通孔１７、１７を通じて油が取り込まれる。そして、こ の様に取り込まれた油は、上記偏心カム１０によって各ピストン１５、１５がシ リンダ孔１３、１３内に押し込まれるのに伴い、前記各吐出通路１８、１８を通 じて、前記連通空間２０内に押し出され、更に前記吐出口６から、前記油圧機器 に向け送り出される。

【００１３】 各吐出通路１８、１８から連通空間２０に油を吐出する際、各吐出通路１８、 １８部分の油圧上昇に伴って前記弁板２１の一部で、当該吐出通路１８に対向す る部分のみが、前記板ばね２２の弾力に抗して前記端面２ａから離れ、油の通過 を許容する。

【００１４】 内側に取り込んだ油の吐出を完了したピストン１５、１５は、前記圧縮ばね１ ６、１６の弾力により上記各シリンダ孔１３、１３から突出する。この際、各シ リンダ孔１３、１３の内周面と各ピストン１５、１５の外周面との間に存在する 微小な隙間を通じて油が流れ、当該ピストン１５、１５の後背側（蓋体１４側） に油を送り、当該ピストン１５、１５の移動を可能とする。この際、当該ピスト ン１５、１５の後背側に通じる吐出通路１８、１８の他端開口部には上記弁板２ １が、板ばね２２の弾力により押し付けられる。従って、上記連通空間２０から 各ピストン１５、１５の後背側に油が逆流する事はない。

【００１５】 尚、前記駆動軸７の回転速度はエンジンの回転速度に比例する一方で、ラジア ルピストンポンプ自体の効率（駆動軸が１回転する毎に吐出口６から吐出される 圧油の量）は、上記回転速度が上昇するほど低くなる。但し、油圧機器による圧 油の消費量は上記回転速度に関係しない為、回転速度上昇に伴って効率が低下す る事は、特性としては好ましいものである。

【００１６】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上述の様に構成され作用する従来のラジアルピストンポンプの場合 、弁板２１を端面２ａに向け押圧する板ばね２２の材質と形状とに起因して、十 分な耐久性を得られないと言った問題があった。

【００１７】 即ち、上記板ばね２２はラジアルピストンポンプの運転時に、繰り返し圧縮応 力を受けるが、この様な応力の繰り返し回数は、エンジンの回転上昇に伴って多 くなり、例えば自動車が高速で走行する際等には、短時間の間に相当多数の圧縮 応力を繰り返し受ける事になる。

【００１８】 この結果、上記板ばね２２が金属疲労を起こして、亀裂等に基づいて破損する までの時間が短くなり、比較的短期間の間に板ばね２２を交換する必要が生じる 等、ラジアルピストンポンプの保守管理が面倒になる事が避けられない。本考案 のラジアルピストンポンプは、この様な事情に鑑みて考案されたものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】

本考案のラジアルピストンポンプは、前述した従来のラジアルピストンポンプ と同様に、吸入口及び吐出口をその外面に開口させたハウジングと、このハウジ ングの中心部に回転自在に支持された駆動軸と、この駆動軸の中心軸に対して偏 心した中心軸を有し、この駆動軸の中間部に固設された偏心カム部と、上記ハウ ジング内でこの偏心カム部を囲む部分に設けられ、上記吸入口に通じる空間部と 、この空間部の内周面にそれぞれの内端部を開口させた状態で上記ハウジング内 に、上記駆動軸の半径方向に亙って形成され、それぞれの外端部を塞がれた複数 のシリンダ孔と、一端のみを塞いだ有底円筒状で、この一端を上記偏心カム部の 外周面に対向させて上記各シリンダ孔に、上記半径方向に亙る摺動自在に嵌装さ れた複数のピストンと、各ピストンを上記偏心カム部の外周面に向け押圧するば ねと、上記各ピストンの中間部側面で、上記偏心カムの回転に基づく各ピストン の半径方向への移動に伴って上記シリンダ孔の内端開口部から出入りする部分に 形成された、各ピストンの内周面と外周面とを連通する通孔と、上記各シリンダ 孔の外端部分を介し、常に上記各ピストンの内側と通じている複数の吐出通路と 、上記ハウジング内に設けられて、上記駆動軸の中心軸に対して直角方向に広が る円環状の平坦面を有し、この平坦面に上記複数の吐出通路の端部を開口させる と共に、上記平坦面に対して反対側部分を上記吐出口に連通させた円環状の連通 空間と、平坦な円輪状に形成され、上記平坦面に対向させた状態でこの連通空間 内に、上記平坦面に対する遠近動自在に設けられた弁板と、この弁板と上記連通 空間の内面との間に設けられ、この弁板を上記平坦面に向け弾性的に押圧する円 環状の弾性材とを備えている。

【００２０】 特に、本考案のラジアルピストンポンプに於いては、上記弾性材は、上記駆動 軸の中心方向に亙る厚さ寸法が大きい厚肉部とこの厚さ寸法が小さい薄肉部とを 円周方向に亙って交互に連続させたゴム製である（請求項１）か、一部に切り欠 きを設けた中空断面を有する合成樹脂製として（請求項２）いる。

【００２１】

【作用】

上述の様に構成される本考案のラジアルピストンポンプが、複数のシリンダ孔 内でのピストンの往復移動に基づき、吸入口から吸入した油を吐出口から吐出す る際の作用自体は、前述した従来のラジアルピストンポンプと同様である。特に 、本考案のラジアルピストンポンプの場合、平坦面に向け弁板を押圧する弾性材 の材質と形状とを工夫する事で、この弾性材の疲れ寿命が向上する。

【００２２】

【実施例】

図１〜２は、請求項１に対応する、本考案の第一実施例を示している。尚、本 考案の特徴部分は、弁板２１と共にリード弁式の逆止弁を構成し、連通空間２０ から吐出通路１８、１８（図５参照）への油の逆流を防止する弾性材に特徴があ り、その他の部分の構造と作用とは、前述した従来構造と同様である。従って、 以下の説明は、特徴部分である弾性材に就いて行なう。

【００２３】 上記弁板２１を主部２の端面２ａ（図５）に押圧する為の弾性材２３は、ゴム を射出成形する等により円環状に造られている。この弾性材２３の内外径は、上 記連通空間２０を構成する凹部１９（図５〜６）内に挿入自在な大きさとしてい る。又、この弾性材２３の軸方向片面（図１〜２の上面）は平坦面２４とし、他 面（図１〜２の下面）は、円周方向に亙って波形の曲面２５としている。従って 、上記弾性材２３は、上記凹部１９内に設置した状態で、駆動軸７（図５）の中 心方向に亙る厚さ寸法が大きい厚肉部２６、２６と、この厚さ寸法が小さい薄肉 部２７、２７とが、円周方向に亙って交互に連続している。

【００２４】 上述の様な弾性材２３を前記従来構造に於ける板ばね２２に代えて、凹部１９ の奥面と弁板２１（図５〜７）との間に挟持すれば、この弁板２１が、前記各吐 出通路１８、１８の他端開口を塞ぐ状態で、主部２の端面２ａ（図５〜７）に向 け弾性的に押圧される。

【００２５】 ラジアルピストンポンプの運転時に上記弾性材２３は、上記各吐出通路１８、 １８から上記連通空間２０に圧油が送り込まれるのに伴って、繰り返し圧縮応力 を受ける。本考案のラジアルピストンポンプを構成する弾性材２３の場合、全体 をゴムにより造られている為、従来の様な金属疲労による亀裂等の損傷を起こす 事がなく、弾性材２３の疲れ寿命が十分に確保される。

【００２６】 次に、図３〜４は、請求項２に対応する、本考案の第二実施例を示している。 本実施例の場合、弾性材２８は合成樹脂により造られている。例えば、合成樹脂 を押し出し成形したものを加温しつつ円環状に形成する事で造られる、この弾性 材２８は、略六角形で中空の断面形状を有し、その一部に切り欠き２９を形成し て、厚さ寸法（図４の上下寸法）を弾性的に収縮自在としている。

【００２７】 本実施例の場合も、従来の様な金属疲労による亀裂等の損傷を起こす事がなく 、弾性材２８の疲れ寿命が十分に確保される。

【００２８】

【考案の効果】

本考案のラジアルピストンポンプは、以上に述べた通り構成され作用するが、 逆止弁を構成する弾性材の耐久性が向上するので、弾性材の交換頻度を少なくし て、ラジアルピストンポンプの保守管理の容易化を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例を示す、弾性材の斜視図。

【図２】図１の拡大Ａ−Ａ断面図。

【図３】本考案の第二実施例を示す、弾性材の斜視図。

【図４】図３の拡大Ｂ−Ｂ断面図。

【図５】本考案の対象となるラジアルピストンポンプの
断面図。

【図６】従来構造を示す、図５のＣ部拡大図。

【図７】図６のＤ−Ｄ断面図。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ 主部 ２ａ 端面 ３ 副部 ４ Ｏリング ５ 吸入口 ６ 吐出口 ７ 駆動軸 ８ 玉軸受 ９ 滑り軸受 １０ 偏心カム部 １１ シールリング １２ 空間部 １２ａ 内周面 １３ シリンダ孔 １４ 蓋体 １５ ピストン １６ 圧縮ばね １７ 通孔 １８ 吐出通路 １９ 凹部 ２０ 連通空間 ２１ 弁板 ２２ 板ばね ２３ 弾性材 ２４ 平坦面 ２５ 曲面 ２６ 厚肉部 ２７ 薄肉部 ２８ 弾性材 ２９ 切り欠き

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０４Ｂ 53/00 53/10 2125−3Ｈ Ｆ０４Ｂ 21/02 Ｊ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸入口及び吐出口をその外面に開口させ
   たハウジングと、このハウジングの中心部に回転自在に
   支持された駆動軸と、この駆動軸の中心軸に対して偏心
   した中心軸を有し、この駆動軸の中間部に固設された偏
   心カム部と、上記ハウジング内でこの偏心カム部を囲む
   部分に設けられ、上記吸入口に通じる空間部と、この空
   間部の内周面にそれぞれの内端部を開口させた状態で上
   記ハウジング内に、上記駆動軸の半径方向に亙って形成
   され、それぞれの外端部を塞がれた複数のシリンダ孔
   と、一端のみを塞いだ有底円筒状で、この一端を上記偏
   心カム部の外周面に対向させて上記各シリンダ孔に、上
   記半径方向に亙る摺動自在に嵌装された複数のピストン
   と、各ピストンを上記偏心カム部の外周面に向け押圧す
   るばねと、上記各ピストンの中間部側面で、上記偏心カ
   ムの回転に基づく各ピストンの半径方向への移動に伴っ
   て上記シリンダ孔の内端開口部から出入りする部分に形
   成された、各ピストンの内周面と外周面とを連通する通
   孔と、上記各シリンダ孔の外端部分を介し、常に上記各
   ピストンの内側と通じている複数の吐出通路と、上記ハ
   ウジング内に設けられて、上記駆動軸の中心軸に対して
   直角方向に広がる円環状の平坦面を有し、この平坦面に
   上記複数の吐出通路の端部を開口させると共に、上記平
   坦面に対して反対側部分を上記吐出口に連通させた円環
   状の連通空間と、平坦な円輪状に形成され、上記平坦面
   に対向させた状態でこの連通空間内に、上記平坦面に対
   する遠近動自在に設けられた弁板と、この弁板と上記連
   通空間の内面との間に設けられ、この弁板を上記平坦面
   に向け弾性的に押圧する円環状の弾性材とを備えたラジ
   アルピストンポンプに於いて、この弾性材は、上記駆動
   軸の中心方向に亙る厚さ寸法が大きい厚肉部とこの厚さ
   寸法が小さい薄肉部とを円周方向に亙って交互に連続さ
   せたゴム製である事を特徴とするラジアルピストンポン
   プ。
2. 【請求項２】 弾性材として、ゴム製のものに代えて合
   成樹脂製のものを使用し、この合成樹脂製の弾性材は、
   一部に切り欠きを設けた中空断面を有する、請求項１に
   記載したラジアルピストンポンプ。