JPS6170189A - 直接作動ベ−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 本発明は直接作動圧力調整ベーンポンプに関し、特にハ
ウジング内にステーターリングを設け、ステーターリン
グ内にベーンを有するローターを回転可能とし、ハウジ
ング内に係合したばね装置がステーターリングに対して
ローターに偏心した初間位蘭に加圧するポンプに関する
。

従来の技術 南接作動圧力調整ベーンポンプは周知であり、直接作動
とは、このポンプには調整装置及びこれに附随する液圧
ピストンを使用しないことを意味する。直接作動圧力調
整ベーンポンプには上述の通り、ステーターリングに作
用するばね装置を設け、通常はばね装置の作用点に直径
方向に調整再伸のねじを設けてステーターリングを接触
させ、最大排出量を調整可能とする。このばね装置には
通常調整ねじな作用させて作用ばね力を変化させる。

上述の直接作動ベーンポンプは作動間作動抵抗を形成す
る圧力をポンプの圧力側のステーターリング内面に生ず
る。これによって生ずる力の水平分力の作用方向はばね
装置に対向する。騒音低下のために、ポンプのポート配
置は、ステーターリング全体に作用する力と力の水平分
力との角度を９０°に近い値とするように定め、これに
よって水平分力を比較的小さくする。この結果、装置圧
力又はポンプ圧力を変化した時に、水平分力には僅かな
変化のみを生ずる。このため、ステーターリングの加速
度は小さくなり、低い調整速度とな７．）。

更に、水平分力に対して反対方向から妨害力が作用した
時は、この妨害力は主として予圧によってポンプの反対
側に生じ、水平分力が小さくなれば増加する。この妨害
力は圧力に比例しないため、上述の水平分力に対して妨
害力の影響が犬となれば、ポンプの調整特性即ち圧力に
対する所便流隈減少特性は明害される。この妨害力によ
って特性曲線は曲げられ、ポンプの過制御、例えばある
圧力値に対して所要流量値が２倍以上となるため不安宇
を生ずる。

本発明は前述の型式のポンプにおいて、できるだけ騒音
の少ないポンプ運転を可能とする。更に上述の欠点を少
なくする。

所要の騒音値と、同じボート配置と、ステーターリング
に作用する力の力水平分力に対する角度を９０°に近い
値として変更せずに上述の目的を達するための本発明に
よるポンプは、ばね装置に対向する力をステーターリン
グに作用するためのポンプ圧力作動の調整ピストンを備
える。

好適な実施例は特許請求の範囲に示す。調整ピストンの
ステーターリングに対する摩擦の少ない力伝達を行なう
ための実施例は、回動可能の中間部材を調整ピストンと
ステーターリングとの間に介挿する。ばね装置によって
中間部利に常に押圧力を作用させる。

本発明の好適な実施例によってばね装置の作用点と調整
ピストンの作用点を直径方向対向でなくある寸法だけ離
す。

別の実施例によって調整ピストンとステーターリングと
の間に流体静圧加圧室を設けて摩擦を減少させる。

実施例 第１図は既知の直接作動圧力調整ベーンポンプ１００を
示す。既知のポンプ１００はノ・ウジフグ１１内にステ
ーターリング１を係合させる。ステ−ターリング内にロ
ーター１２を係合させ、ローターに４個のべ一７１６を
支持させる。ベーン１６はポンプ作動量ステーターリン
グ１の内面２８に接触して複数の室を形成する。ロータ
ー１２は既知の図示しない装置によってノ・ウジフグ１
１内に回転可能に支承する。ローター１２の回転方向は
矢印２９として示す。ポンプ１００の圧力室３５を示す
。

ローター軸線の方向にポンプ長手軸線１３が延長する。

更に互に直角に延長する軸線１４．１５を示し、軸線１
４はばね係合軸線であり、軸線１５は高圧支持軸線であ
る。

ハウジングに支持されたばね２はステーターリング１に
係合して、ハウジングに取付けたばね２３の方向にリン
グ１を押圧する。

ポンプ作動間、作動抵抗を形成する圧力はステーターリ
ング内面の圧力側に作用し、この力は図でＦとして示す
。力Ｆの水平分力Ｆ１、垂直分力Ｆ２を示す。

騒音軽減のために、ポンプ１００の出口に関する角度α
ははｒ９Ｄ０とし、圧力に関する力Ｆの水平分力Ｆ１を
比較的小さくする。ばね２のステーターリング１に作用
する力ＦＦを示す。

上述の力の仙に妨害力’Ｆｓ’ｒがある。この力は主と
して予圧によって反対部分に生じて宇まり、水平分力Ｆ
、が小さくなれば影響は犬となる。前述した通り力Ｆｓ
Ｔは圧力に比例しない。力Ｆ１に対して力ＦＳＴの影響
が犬となれば、ポンプの調整特性は側寄される。

本発明は上述の知識を基礎として妨害力ＦＳＴの影響の
重要性を低減することにあり、圧力に比例した附加力Ｆ
２を妨害力Ｆ’ｓ’ｒに反対方向に作用させる。これを
第２図に示す。

第２図は第１図と同線の直接作動圧力調整ベーンポンプ
１０１を示し、第１図と同様にハウジング１１、ロータ
ー１２、ステーターリング１を設ける。更に、ばね２と
第１図に示す軸線１３，１４゜１５とを示す。

ばね力ＦＦのステーターリング１の作用点に直径方向に
ステーターリング１に係合する調整ビストン６を本発明
によって設け、ピストン乙の圧力室１０を導管４によっ
てポンプ１０１の圧力室３５に接続し、ピストン３のス
テーターリング１に作用する力Ｆ２はばね２の生ずる力
ＦＦより犬とする。ポンプの出力圧力は常に調整ピスト
ン乙の平面に作用するため圧力に比例する附加力Ｆ２と
なる。

この構成によって、前述の欠点はなくなる。

以下の図には本発明の他の実施例を示す。同じ符号によ
って同様の部分又は部品を示す。第１゜２図について説
明した部分は再び説明しない。

第２図に示すような、力Ｆ２の直接の伝達は圧力調整特
性にヒステレシスを生じ、ステーターリング１と調整ピ
ストン６との間の摩擦の少ない力伝達を行なうには別の
構成が必要になる。本発明によって、第３図に示す通り
、回動可能の中間部材５を上述のピストン５３とステー
ターリング１との間に介挿する。これによって摩擦は著
しく減少する。図示の例ではピストン３３の盲孔２３内
に中間部材５を係合させる。盲孔２′５の内方端は球面
の支持面２１とし、両端を丸くしたロッド状の中間部材
５を面２１に係合させる。中間部材５の丸＜シた他端は
ステーターリング１の外周面に形成した同様に球面の支
持面２２とする。圧力室１０内のばね７はピストン６３
を押圧して、中間部材５を常に加圧する。ピストン３乙
の圧力室１０は同様に導管４を経てポンプ１０１の圧力
室３５に接続する。

保持部材６は好適な例ではこの種ポンプの構成に使用す
る高さ調整ねじとし、ステーターリング１の孔２４に係
合してリング１０回転を防ぐ。

第４図に示す実施例は第３図の一般構造の場合よりも構
造スペースを小さくする例を示す。第６図と第４図を比
較して、ピストンが軸線１４から寸法１７だけ移動する
。ステーターリング１の孔２５は中間部材５を支持面２
２に接触させる。

ピストンを摩擦の少ない支持とするために、第５図に示
す実施例は球面のピストン３０を使用する。このピスト
ン３０は第３図に示すピストン６６と比較して一体構造
であり、第６図の中間部材５に相当する小直径部分の端
部に球面の支持面２１を有し、大直径端部は圧力室１０
に係合する。調整ヒストン３０の孔６６に対するシール
はピストンリング８等の割りシール、又は図示しない弾
性シールとすることができる。

第５図に示すピストン６０は第４図の例と同様の構成と
することができるが図示しない。

第６図に示す実施例は、ステーターリング１と調整ピス
トン３１との間の摩擦を減少するためＫ、流体静圧加圧
部９を利用する。流体静圧加圧部９には装置圧力とした
油をピストン３１内の通路４２を経て導入する。通路４
２は圧力室１０に連通し、ステーターリング側の端部は
ピストン３１の端部の凹み４１に連通する。導管４はポ
ンプの圧力室３５をピストン３１の圧力室１０に接続す
る。

第７図は装置圧力即ちポンプ圧力を流体静圧加圧室に導
入する仲の実施例を示し、ステーターリング１内に連結
通路４０によって行なう。連結通路４０は一端はポンプ
の圧力室３５に連通し、他端は加圧室９に連通ずる。調
整ピストン３１内の通路４２は装置圧力の加圧油を圧力
室１０に導入する。

他の実施例と同様に、圧力室１０内にばね７を設け、ピ
ストン３１のシールをシール８によって行なう。保持部
材６を設ける。

第８図に示す調整ピストン３２はステーターリング１と
の接触部１９を球面とし、ステーターリング１の円錐面
又は球面の凹み２０に密に接触する。第７図と同様に圧
力室３５とステーターリング１内の盲孔４６との間の連
結通路４０を設ける。

盲孔４ろから流れる加圧油は通路４２を経てピストン３
５の圧力室１０に流れる。

発明の効果 上述によって明らかにされた通り、本発明による調整ピ
ストンによって既知のポンプの欠点を克服する。更に、
第２図の本発明の基本形では、制御過程間に剛性調整ピ
ストンとステーターリングとの間に高い摩擦を生ずる。

このため、特性にヒステレシスを生じ、安定性を害する
。この欠点を解決するために第３〜８図に示す構造とす
る。

本発明による直接作動圧力調整ベーンポンプにはポンプ
圧力作動の調整ピストンを設け、更に、調整ピストンと
ステーターリングとの間に回動可能の中間部材を介挿し
、又は調整ピストン自体を回動可能としてステーターリ
ングとピストンとの間の摩擦を減少する。

【図面の簡単な説明】

第１図は既知の直接作動圧力調整ベーンポンプの断面図
、第２図は本発明の基本形による直接作動圧力調整ベー
ンポンプの断面図、第６図な（・し第８図は本発明の第
２ないし第７の実施例の断面図である。 １・・・ステーターリング、　　２，７・・・ばね、３
．３０．３１，３２．３３・・・調整ピストン、　４・
・・導管、５・・・中間部材、　９・・・流体静圧加圧
室、　　１０゜３５・・・圧力室、　　１１・・・）・
ウジング、　　１２・・・ローター、　　１３，１４．
１５・・・軸線、　　４０・・・連通路、４１・・・凹
み。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直接作動圧力調整ベーンポンプ（１０１）であつて
   、ハウジング（１１）内にステーターリング（１）を設
   け、ステーターリング内にベーン（１６）を有するロー
   ター（１２）を回転可能とし、ハウジング内に係合した
   ばね装置（２）がステーターリング（１）に対してロー
   ター（１２）に偏心した初期位置に加圧するものにおい
   て、 上記ばね装置（２）に対向する力をステーターリング（
   １）に作用させるためのポンプ圧力作動調整ピストン（
   ３，３０，３１，３２）を備えることを特徴とする直接
   作動ベーンポンプ。 ２、前記ばね装置（２）からステーターリング（１）に
   作用する力（Ｆ＿Ｆ）は調整ピストン（３，３０，３１
   ，３２）の作用する力と直径方向とすることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のポンプ。 ３、ポンプ（１０１）のポート配置は、ステーターリン
   グ（１）の内面に作用する力（Ｆ）の水平分力（Ｆ＿１
   ）に対する角度αをほゞ９０°とし、水平分力（Ｆ＿１
   ）がばね装置（２）に対向することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載のポンプ。 ４、前記ばね装置（２）の力（Ｆ＿Ｆ）を妨害力（Ｆ＿
   Ｓ＿Ｔ）より実質的に大とすることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項ないし第３項の１項記載のポンプ。 ５、前記ばね装置（２）の力（Ｆ＿Ｆ）は妨害力（Ｆ＿
   Ｓ＿Ｔ）の６０倍程度とすることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項ないし第４項の１項記載のポンプ。 ６、前記調整ピストン（６）をハウジング内に取付けて
   圧力室（７）を形成し、圧力室を装置圧力に連結するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項の１
   項記載のポンプ。 ７、前記調整ピストン（３）の圧力室（１０）を導管（
   ４）によつてポンプの圧力室（５５）と連結することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第６項の１項記
   載のポンプ。 ８、前記調整ピストン（５）の圧力室（１０）をハウジ
   ング内に形成した通路を経てポンプの圧力室（３５）に
   連結することを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
   第６項の１項記載のポンプ。 ９、前記調整ピストン（３５）とステーターリング（１
   ）との間に回動可能の中間部材（５）を介挿することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第８項の１項記
   載のポンプ。 １０、前記中間部材（５）は一端を調整ピストン（３３
   ）の円錐形盲孔（２３）内に係合し、盲孔の端部に球面
   の支持面（２１）を設け、中間部材（５）を両端を丸く
   したロツド状部材として一端を支持面（２１）に係合さ
   せ、中間部材（５）の他端の丸くした面をステーターリ
   ング（１）に形成した球面の支持面（２２）に係合させ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載のポンプ
   。 １１、前記調整ピストンはばね（７）によつてステータ
   ーリング（１）に係合する方向に押圧されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項ないし第１０項の１項記載
   のポンプ。 １２、前記圧力室（１０）内にばね（７）を設けて回動
   可能の部材（５）を常に押圧することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第１１項の１項記載のポンプ。 １３、前記ステーターリング（１）の保持部材（６）を
   設けることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
   １２項の１項記載のポンプ。 １４、前記保持部材（６）は高さ調整ねじと共通の構成
   とすることを特徴とする特許請求の範囲第１３項記載の
   ポンプ。 １５、前記調整ピストン（３）はポンプの横軸線（１４
   ）に対してある間隔（１７）として設ける（第４図）こ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第１４項の
   １項記載のポンプ。 １６、前記調整ピストンを球面外形のピストン（３０）
   とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
   １５項の１項記載のポンプ。 １７、前記球外形のピストン（３０）は一体構成として
   小直径の端部をステーターリングの球面の支持面（２１
   ）に係合させ、調整ピストンの他端を圧力室（１０）内
   を案内させ、調整ピストン（３０）の孔（３６）に対す
   るシールを割りリング又はピストンリング（８）又は弾
   性シールとする（第５図）ことを特徴とする特許請求の
   範囲第１６項記載のポンプ。 １８、前記調整ピストン（３１）とステーターリング（
   １）との間の摩擦を減少するために流体静圧加圧室（９
   ）を設けることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
   し第１７項の１項記載のポンプ。 １９、前記流体静圧加圧室（９）にピストン（３１）内
   の通路（４２）を経て装置圧力の加圧油を導入すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１８項記載のポンプ。 ２０、前記通路（４２）はピストン（３１）のステータ
   ーリング側端部に形成した凹み（４１）を圧力室（１０
   ）に連通させ、ポンプの圧力室（３５）をピストン（３
   １）の圧力室（１０）に導管（４）によつて連通させる
   （第６図）ことを特徴とする特許請求の範囲第１９項記
   載のポンプ。 ２１、前記流体静圧加圧室（９）に装置圧力即ちポンプ
   圧力を導入するためにステーターリング（１）内に連結
   通路（４０）を設け、連結通路（４０）の一端はポンプ
   圧力室（３５）に他端は加圧室（９）に連通させる（第
   ７図）ことを特徴とする特許請求の範囲第１８項記載の
   ポンプ。 ２２、前記調整ピストン（３２）はステーターリング（
   １）との接触部（１９）を球面としてステーターリング
   の円錐面又は球面の凹み（２０）にシール係合する（第
   ８図）ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
   ２１項の１項記載のポンプ。 ２３、前記ばね装置（２）の力（Ｆ＿Ｆ）が、妨害力（
   Ｆ＿Ｓ＿Ｔ）の約２０倍から７０倍とすることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項ないし第２２項の１項記載の
   ポンプ。