JPS61265373A

JPS61265373A - 水圧ポンプ

Info

Publication number: JPS61265373A
Application number: JP61116004A
Authority: JP
Inventors: イェルク・ダントルクラーバー
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1985-05-20
Filing date: 1986-05-20
Publication date: 1986-11-25
Also published as: US4697996A; DE3518090C2; DE3518090A1

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、水平方向並びに垂直方向にもその高さを調節
可能な揚程リングを備えた調節可能なベーンポンプに関
する。揚程リングの高さ調節は、とりわけ、高さ調節螺
子の形態の高さ調節手段により達成される０本発明も調
節可能な揚程リングを備えたラジアルピストンポンプに
関スる。

（従来の技術）一体的且つ剛性の高さ調節螺子を有するベーンは、既に
公知であるが、これには、揚程リングの傾斜が生じ、そ
れがポンプの故障の原因となるという欠点がある。西ド
イツ特許第２３５７．１８２号から更にベーンポンプが
公知であるが、それによれば、傾胴モメントの発生が回
避されるが、水平方向に揚程リングの調節に際して、ポ
ンプの調節特性に好ましくない影響が生じ得る。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は、この技術水準の欠点を回避し、揚程リングの
傾斜モメントを生じない種類のベーンポンプあるいはラ
ジアルピストンポンプを提供することを目的とする。更
に１本発明は、ポンプの調節特性に好ましくない影響を
生じないベーンポンプあるいはラジアルピストンポンプ
を提供することを目的とする。

これらの課題を解決するために、本発明は、揚程リング
を水平方向に調節する際に、揚程リングの高度Δｈが一
定の範囲で変化しないように高さ調節螺子に支持手段を
据え付ける、という特許請求の範囲第１項に記載のベー
ンポンプあるいはラジアルポンプを意図している。

本発明の好ましい実施例は、下位請求に明らかにされて
いる。

本発明のその他の利点、目的および特徴は１図面を参照
して説明される実施例により明らかとなる。

（実施例）以下の説明においては、まず第１図および第２図に基づ
き技術の実情に従った第１ベーンポンプについて、次に
第３図、第４図および第５図に基づき技術の実情に従っ
たベーンポンプについて説明される０次に、第８図が、
第５図に従ったベーンポンプの範囲内で本発明を説明し
、第６図および第７図に従った図式的説明が本発明に従
ったポンプの機能について詳細な説明を行う。

本発明は以下にベーンポンプについて説明する０本発明
はラジアルピストンポンプについても同様の利用法を示
す。

つまり本発明は、揚程リングを高さあるいは垂直方向に
支持する支持手段に関する。第１〜２図および第３〜５
図によれば、公知の支持手段は、第６図から第８図まで
に従った本発明の支持手段が回避する欠点を有する。

当業者はその専門知識に基づき、一部ここに使用されて
いる図面を完全に理解できるはずである。とりわけ、第
５図はベーンポンプの断面を詳細に示しており、第２図
は、通常の方法でその１側面を制御円板により、他の側
面を覆い円板により閉鎖したハウジング、を示している
。制御円板並びに覆い円板はハウジングあるいはハウジ
ングの構成部分に支持されている。

第１図および第２図に従ったベーンポンプは、ハウジン
グ１を示し、その中に揚程リング６が偏心的に配置され
ている。揚程リング６は排水量を変化させるために水平
軸線２０１の方向に運動可能である。

更に、揚程リング６は垂直軸線２０２の方向に、つまり
その高さの方向に調節可能である。高さを調節するため
に、高さ調節螺子２００が使用される。これはハウジン
グ内に存在する螺子山を望みの高さに調節可能なように
なっている。縦軸２０３の方向には、ハウジング１の両
方の側面に保持された円板がある。更に詳細に言えば、
一方の側面には制御円板２０５が、他方の側面には覆い
円板２０４がある。ここに示された技術の実情に従った
ポンプは、本発明に従ったポンプと同様に、吸入部と排
出部とがあり、両者は図式的に第５図に示されている。

第２図は、覆い円板側の排出部の領域に圧力領域２０Ｂ
が存在することを示している。

第１図および第２図の技術の実情に従って使用されてい
る一体的且つ剛性の高さ調節螺子２００は、揚程リング
６が水平軸線２０１の方向にずれることにより高さ調節
螺子２００が巻き戻る、つまり揚程リング６の高度がこ
のずれにより変化する、という利点を有する。もちろん
、一体的且つ剛性の高さ調節螺子２００も又欠点を有す
る。つまり。

高さ調節螺子２００の揚程リング６上の平面が揚程リン
グ６のケースの線に平行に進まない、つまり第２図に図
示されているように進まない場合、ＦＸａのような傾斜
モメントが生じる。その際に。

Ｆは、ポンプのシステム圧力により揚程リング６にかか
る垂直方向の力、つまり上の方へかかる力であり、高さ
調節螺子２００が受けるのと同じ大きざの力Ｆである。

ポンプの通常の作動においては、覆い円板２０４は、揚
程リング６に対し内部から作用する力Ｆｉに沿って外か
ら作用する圧力領域４の力Ｆａにより押圧される。力Ｆ
ａは力Ｆｉより大きくなければならず、それにより覆い
円板２０４と揚程リング６との間に隙間が生じない、Ｆ
ａがＦｉよりも大きい場合、覆い円板２０４から力Ｆ１
およびＦ２が揚程リングに作用する。しかしＦＸａがＦ
２Ｘｂよりも大きい場合、覆い円板２０４は力Ｆ２の作
用点において、揚程リング６から持上げられ、ポンプは
故障するに至る。これは第２図に図示されているように
、垂直線２０２に対する力Ｆの作用点の間隔ａにより表
示される。ｂにより、揚程リング６の中間直径が表示さ
れている。参照番号２によりロータが、参照番号５によ
り翼が表示される。

第３図、第４図および第５図に徒った公知のポンプの構
造においては、第１図および第２図の一体の高さ調節螺
子２００が高さ調節螺子２０並びに支持手段１７５によ
り代替されている。支持手段！７５はボルトの形態の支
持体１７を示し、更に支持体１７並びに高さ１ｉｉａ子
２０にも軸受けされた球１８を示している。この構造の
詳細は第５図に示されている。以下に更に、これらの説
明に基づき構築されている第６〜８図に基づく本発明の
説明がされるため、第３図、第４図および第５図に従っ
たこれら公知の構造の利点および欠点を説明する前に、
まず第５図に基づきベーンポンプの詳細を説明する。

第５図においては、１によりベーンポンプが。

２によりロータが表示され、ロータ２は軸３に回転固定
に配置されている。隙間４内には翼５が摺動案内されて
いる。外を向いている翼５ａは玉軸受け６の内部表面ｅ
ａ上に接触している。外側の表面８ｂでは玉軸受け６が
相互に対向している側面に液圧で作動する調整ピストン
７および８により挟持されている。

調整ピストン７の最大給水量の方向における限界は、ピ
ストンの形態の延長部９ａの範囲でパツキンリング１０
により外へパツキン封止され、留めナツト１１により意
図しない調節に対して保護されるようになされた支持螺
子９により生じる。支持螺子９はカバープレート１２内
にあり、カバープレート１２はピストン７の空間７ａに
バフキンリングにより密閉封止されるように配置されて
いる。吸入部および排出部は図式的な線を引いて示しで
ある。

矢印１４０ロータの回転方向において、翼５の圧力の下
に支持体１７に属する閉鎖室１５はロータと玉軸受けに
より形成された三月日状空間として存在する。従って、
玉軸受け６は支持体１７の側面で支持体１７により支持
され、玉軸受け１？ａから遠い端において抜き取り部１
７ｂを備え、該抜き取り部は球１８をその形態に合わせ
て受止めている。球１８は一方で抜き取り部１７ｂの球
形の表面１７ｃにより支持され、他方で調整螺子２０の
内部におさまった圧力円板１９の半球状の抜き取り部１
９ａにより支持されている。調整螺子２０は直接ポンプ
のハウジング１にねじこまれ、支持体を取り囲む抜き取
り部２０ａ　と共に装備され、それによりポンプのハウ
ジング内に支持体の特別の空間省略配置を保証している
。調整螺子２０は止めナツト２１により意図しない回転
をしないように保護されている。

圧力円板１８の半球状の抜き取り部１９ａの半径は球１
８の半径よりいくらか大きく、それにより通常のはめ合
いよりも大きい、それにより、玉軸受けおよび支持体１
７の示された出発位置の方向における自動６出しく復帰
）モメントが維持されることが保証される。支持体１７
の玉軸受けの外側表面により力のかかる表面１７ｄは、
矢印２２に沿った玉軸受け６の移動方向にある半径Ｒに
より示され、この半径は、玉軸受けと支持体の表面１７
ｄとの間にある接線と、球１８と圧力円板１８の半球状
の抜き取り部１９ａ　との間にある接点２４との間の距
離よりも大きい。

玉軸受けが、調整ピストン７あるいは８により矢印２２
の示す移動方向の一方あるいは他方に移動すると、玉軸
受け６の外側表面６ｂが支持体１７の表面１７ｄで転が
り、その際に後者が圧力円板１９の半球状の抜き取り部
ｌｅａ上の球を越えて転がる。これと共に同時に、支持
体１７のロータ軸Ａの方向へのわずかな変移が生じ、こ
の変移が支持体１７の玉軸受け６のロータ軸Ａの方向へ
の転がり移動により生じる接線部２３の変移を調整する
。調整ピストン７．８により生じる、それの調節方向と
反対の玉軸受けの変移は、それにより排除される。それ
と共に同時に、調整ピストン７．８の押厚表面７ｂ。

８ａに対する玉軸受けの摩擦による移動が排除され、そ
の結果、更にヒステリシスのないベーンポンプが生じる
。

調整ピストン７．８の調節方向と反対に玉軸受け６を調
節するには、圧力円板１８が担持する螺子山２０ｂを有
する調整螺子２０を前後に回転するという簡単な方法で
可能である。

第３図〜第５図の構成は非常に満足の行くように作動は
するけれども、支持能１７および球１８により構成され
た球関節の摩擦が非常に少ないため、揚程リング６が水
平方向１つまり水平軸線２０１の方向へ移動するたびに
、第３図に図示されているように、揚程リング６および
支持体１７を形成するボルトが球１８の中心の周囲に旋
回するという欠点が存在する。この旋回により、水平方
向への調節“ｅパおよび揚程リングの高度Δｈもその度
に変化し、これにより予め定めた封止が変化し、それに
より制御作動に好ましくない影響が生じる。

本発明は、揚程リング６の高度がそれの軸線２０１に沿
って水平方向にする調節に際して一定に保持されること
、および少なくとも最大限の偏心率”ｅ”の３分の１の
調節範囲に保持されることが、ポンプの安定作動の改善
に望ましい、という認識に由来する。

これを達成するために、本発明は、揚程リングの高度Δ
ｈが変化しないように調整ピストン２０内に軸受けされ
る揚程リングのための支持手段を意図している。支持手
段は特に単一の支持体を有している。その単一性により
、支持体１７の内部にもう１つの球１８のある、第３図
〜第５図に従った構造と異なり、ただ１つの剛性の構築
部分のみが利用されるというべきである。

本発明は第６図〜第８図に基づき更に詳細な説明がある
。第８図は、第５図に従った方式のポンプの部分断面図
の中の本発明に従った支持手段が示されている。第６図
および第７図は図式的に、本発明の本質的な力を図示し
ている。第６図においては、その基準に対応する位置に
引かれた線を伴って図示されており１点線は水平方向に
変移した位置にある揚程リング６を図示している。変移
はｅ　／　３で示しである。つまり、図示された変移は
可能な最大変移ｅの３分の１である。

本発明の好ましい実施例に従えば、支持手段は単一の支
持体１７０により構成されている。支持体１７０は一方
で調整螺子２０内で旋回可能に軸受けされ、他方で揚程
リング６の外部ケース表面６６で支持されている。支持
体１７０は、調整螺子２０内で軸受けされるために球の
半球部分１７１を示しており、更に揚程リング６の本質
としてシリンダ状部分１７２を示している。全体として
支持体１７０はキノコ状に見える。球の半球状部分１７
１は対応する形状に形成された調整螺子２０の抜き取り
部１７内で旋回可能に軸受けされている。シリンダ状部
分の直径は、球の半球状部分１７１の最大直径よりいく
らか小さい。球の半球状部分の半径ｒの中心は一不可欠
というわけではないか−、シリンダ状部分１７２の中実
軸にあることが好ましい。

力のかかる表面１７ｄ内の揚程リング６の外部ケース表
面６ｂは平らに形成されていなければならない。

更に本発明に従えば、支持体１７０の接触表面１７ｄに
対する揚程リング６のケースの線のずれを補正するため
に、以下の条件が満たされなければならない。

ＦＸａ＞ＦＸｇ、Ｘｒ、そこから　ａ＞ｐＸ　ｒが導か
れる。

その際に、第１図〜第４図にあるように、揚程リング６
から支持体１７０にかかる力がＦにより示されている。

ａはシリンダ状部分１７２の半径、つまり、支持体１７
０の接触表面＋７ｄの半径であり、μは、半球状部分１
７１　と抜き取り部１７３　との間に生じる摩擦係数で
ある。

条件ａ　＞　ｇ　Ｘ　ｒを遵守することにより、揚程リ
ング６の傾斜の生じないことが確保される。

それと共に更に揚程リング６の軸方向（縦軸２０１）の
調節行程の間、ｅ　／　３までの行程の範囲における揚
程リング６のころがりが保証される。更に以下が適用さ
れなければならない。

ｒＸＦＸｐ＞ＦＸｅ／３．そこから。

ｒＸｐ＞ｅ／３が導かれる。

それにより、支持体１７０の設計が、ａが牌とｒの積よ
りも大きいことが充足されることという条件も、ｒとｋ
の積がｅの３分の１よりも大きいことが充足されること
という条件も生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の技術の実情に従ったベーンポンプの第
２図にある１−１の線に沿う図式的断面図。８２図は、第１図の２−２の線に沿う図式的縦断面図。第３図は、第４図の３−３の線に沿う断面線によるその
他のベーンポンプ。第４図は、第３図の４−４の線に沿う縦断面図。第５図は、第３図の図式的断面図に類似の断面図であり
、ここでは公知のポンプが更に詳細に図示されている。第６図は、第１図および第３図に類似しているが、第７
図の６−６の線に沿う断面図で、第８図に沿い、本発明
に従ったポンプ。第７図は、第６図の７−７の線に沿う断面図。第８図は、第６図に類似の詳細な断面図であるが、ここ
では第５図に詳細を示したポンプであって、第５図にあ
る本発明の本質的な部分を示すポンプ。ｌ・・・ハウジング、２・・・ロータ、３・・・軸、４
・・・圧力領域、隙間、５・・・翼、５ａ・・・翼、６
・・・揚程リング、玉軸受け、６ａ・・・表面、８ｂ・
・・外側表面、７・・・調整ピストン、７ａ・・・空間
、７ｂ・・・摩擦表面、　８・・・調整ピストン、８ａ
・・・摩擦表面、　９・・・支持螺子、９ａ・・・延長
部、１０・・・パツキンリング、　＋１・・・止めナツ
ト、１２・・・カバープレート、１３・・・パツキンリ
ング、１４・・・矢印、１５・・・閉鎖室、１８・・・
三日月状空間、１７・・・支持体、　１７ａ・・・玉軸
受けから遠い端、　１？ｂ・・・抜き取り部、１７ｃ・
・・球状表面、１７ｄ・・・力のかかる表面、１８・・
・球、１９・・・圧力円板、　１９ａ・・・半球状の抜
き取り部、２０・・・調整螺子、２０ａ・・・抜き取り
部、２１・・・止めナツト、２２・・・矢印、２３・・
・接線部、２４・・・接点、６６・・・外部ケース表面
、　１７０・・・支持体、　１７１・・・球の半球状部
分、　１７２・・・シリンダ状部分、　１７３・・・抜
き取り部、　１７５・・・支持手段、２００・・・高さ
調節螺子。２０１・・・水平軸線、　２０２・・・垂直軸線、　２
０３・・・縦軸。２０４・・・覆い円板、２０５・・・制御円板、２０６
・・・圧力領域。ジ」

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ロータ（２）が旋回可能に配備された揚程リング
（６）を内部に有するハウジングと、排水量を変化させ
るために揚程リング（６）を水平方向、つまり軸線（２
０１）に沿って調節可能な手段と、揚程リング（６）の
高度Δｈを調節するための高度調節螺子を内部に備えた
支持体（１７０）とを備えた調節可能なベーンポンプあ
るいはラジアルピストンポンプにおいて、高度調節螺子内に支持体が、揚程リングを水平方向に調
節する際に、揚程リング（６）の高度Δｈが変化しない
ように軸受けされていることを特徴とする調節可能なベ
ーンポンプあるいはラジアルピストンポンプ。
（２）支持手段が単体の支持体を備え、前記支持体が調
節螺子（２０）内に軸受けされた旋回可能な球状表面と
、揚程リング（６）のカバーの表面に載置される力のか
かる表面（１７ｄ）を有することを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載のベーンポンプ。
（３）支持体（１７０）が球の半球状部分（１７１）と
シリンダ状部分（１７２）とを備えていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項あるいは第２項に記載のベー
ンポンプ。
（４）支持体（１７０）の力のかかる表面（１７ｄ）が
平面に形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項から第３項までのいずれかの項に記載のベーンポ
ンプ。
（５）支持体の支持表面（１７ｄ）が球形であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項から第４項までのいず
れかの項に記載のベーンポンプ。
（６）シリンダ状部分の半径がａであり、摩擦係数がμ
であり、球の半球状部分の半径がｒである場合に、ａ＞
μ×ｒの関係が成立することを特徴とする特許請求の範
囲第１項から第５項までのいずれかの項に記載のベーン
ポンプ。
（７）球の半球状部分（１７１）の半径がｒであり、摩
擦係数がμであり、揚程リングの軸線（２０１）の方向
における最大偏心率がｅである場合に、ｒ×μ＞ｅ／３
関係が成立することを特徴とする特許請求の範囲第１項
から第６項までのいずれかの項に記載のベーンポンプ。